[發明專利]一種多波長遠程拉曼激光雷達機構

有效

• 申請號: 201710679663.4
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107300707B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 金星煥;梁爍;石晶
• 申請（專利權）人: 杭州中車車輛有限公司
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93;G01S7/481
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務所(普通合伙) 33266
• 代理人: 金磊

本發明涉及一種激光雷達，尤其是涉及一種多波長遠程拉曼激光雷達機構。其主要是解決現有技術所存在的雷達機構無法應用在地鐵車輛上，其在使用時會產生晃動，從而聚焦待測危險物質時較不穩定，光譜分析較不精確等的技術問題。本發明包括云臺（1），所述的云臺（1）通過主體連接柱（2）活動連接有主體（3），主體下部固定有激光器（4），激光器的前方設有擴束鏡（5），擴束鏡的前方設有下反光鏡（6），下反光鏡上方設有上反光鏡（7），上反光鏡的后方設有望遠鏡（8），望遠鏡固定在主體上，望遠鏡連接有光譜分析系統，光譜分析系統連接信號分析交互系統。

技術領域

本發明涉及一種激光雷達，尤其是涉及一種多波長遠程拉曼激光雷達機構。

背景技術

隨著車輛及計算機技術的發展，車輛輔助駕駛/自動駕駛已成為熱點研究領域。其中，輔助駕駛/自動駕駛的交通工具由于存在對周邊障礙物和環境感知的需求，因而需要添設必要的傳感設備來進行探測和感知。激光雷達憑借其在識別、測距和定位方面的優勢，已經開始廣泛應用于輔助駕駛/自動駕駛技術中。中國專利公開了一種激光雷達掃描方法及裝置（公開號：CN106872994A），包括：陰影區域獲取模塊，用于當激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物，且激光雷達發射的第一掃描光束在目標障礙物投影的長度值小于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，獲取目標障礙物遮擋第一掃描光束以在探測區域形成的陰影區域；移動模塊，用于若陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，控制激光雷達移動預設的距離；確定模塊，用于控制所述激光雷達在移動后的位置進行再次掃描，以確定陰影區域是否存在危險障礙物，和/或以確定目標障礙物是否為危險障礙物；若陰影區域中的兩點之間距離的最大值大于目標設定值，將激光雷達移動預設的距離；移動模塊用于：將陰影區域的兩點間的第一設定距離值與第二設定距離值進行比較；若第一設定距離值與第二設定距離值中的最大值大于目標設定值，將激光雷達移動預設的距離；其中，第一設定距離值為：第一掃描光束與探測區域邊緣的遠端交點和激光雷達移動前位置之間的距離、減去目標障礙物到激光雷達移動前位置之間的距離；第二設定距離值為：遠端交點和激光雷達移動前位置之間的距離、與目標障礙物遮擋第一掃描光束時對應的發散角弧度值的乘積。但是這種雷達機構無法應用在地鐵車輛上，其在使用時會產生晃動，從而聚焦待測危險物質時較不穩定，光譜分析較不精確。

發明內容

本發明是提供一種多波長遠程拉曼激光雷達機構，其主要是解決現有技術所存在的雷達機構無法應用在地鐵車輛上，其在使用時會產生晃動，從而聚焦待測危險物質時較不穩定，光譜分析較不精確等的技術問題。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

本發明的一種多波長遠程拉曼激光雷達機構，包括云臺，所述的云臺通過主體連接柱活動連接有主體，主體下部固定有激光器，激光器的前方設有擴束鏡，擴束鏡的前方設有下反光鏡，下反光鏡上方設有上反光鏡，上反光鏡的后方設有望遠鏡，望遠鏡固定在主體上，望遠鏡連接有光譜分析系統，光譜分析系統連接信號分析交互系統。擴束鏡對激光進行擴束調焦，使激光聚焦點適應不同距離的樣品，經過兩個反射鏡把激光信號聚焦到待測危險物質，返回的光譜信號被望遠鏡收集，光譜信號被收集到光譜分析系統，經過分光被信號分析交互系統探測。云臺可以安裝在列車車輛上。

作為優選，所述的主體連接柱連接有電機，電機連接有數控機構。通過電機以及數控機構可以隨時調整云臺的位置，這樣能夠保證反光鏡反射的光束始終可以對準被測危險物質，從而反饋的光譜信號較為精確。

作為優選，所述的望遠鏡通過排布成環形的連接桿固定有筒狀的反光鏡支架，反光鏡支架通過反光鏡固定塊、反光鏡安裝塊固定上反光鏡。筒狀的反光鏡支架以及多根連接桿可以增加反光鏡的穩定性，并且能夠使得光譜信號能夠順利通過，并且通過反光鏡固定塊、反光鏡安裝塊可以使得安裝較為方便。

作為優選，所述的反光鏡支架的下部固定有長板型的反光鏡固定板，反光鏡固定板下端開有可讓光束通過的通孔，下反光鏡固定在反光鏡固定板下端、通孔的外側。通過通孔可以直接讓擴束鏡發出的光束穿過并投射到下反光鏡上。