基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)、汽車前大燈及汽車后視鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)、汽車前大燈及汽車后視鏡，基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)包括：一光學(xué)鏡、激光發(fā)射器和激光接收器；光學(xué)鏡，包括：接收部和發(fā)射部，接收部與發(fā)射部同心設(shè)置，接收部用于接收激光發(fā)射器發(fā)射的激光信號(hào)，發(fā)射部用于向激光接收器返回激光信號(hào)。本發(fā)明提供的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)、汽車前大燈以及汽車后視鏡，通過(guò)將光學(xué)鏡設(shè)置為包括接收部和發(fā)射部，并且接收部與發(fā)射部同心設(shè)置，進(jìn)而有效地實(shí)現(xiàn)了光學(xué)鏡的接收部和發(fā)射部位于同軸光路上，有效地縮小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的占用體積，同時(shí)也減小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生電磁干擾的情況，進(jìn)而提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性。
【專利說(shuō)明】
基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)、汽車前大燈及汽車后視鏡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)、汽車前大燈及汽車后視鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量要求越來(lái)越高，汽車這一代步工具也變得越來(lái)越流行、廣泛，隨著汽車品牌的多樣化，人們對(duì)汽車的質(zhì)量要求和安全性能也隨之提升。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高汽車的安全系統(tǒng)，在汽車上均安全有用于測(cè)距的激光雷達(dá)系統(tǒng)，該激光雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用于智能緊急自動(dòng)剎車系統(tǒng)，可以有效避免車輛追尾或碰撞等情況的發(fā)生，保護(hù)了車輛的財(cái)產(chǎn)安全。
[0004]然而，在發(fā)明人實(shí)施本技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的激光雷達(dá)系統(tǒng)一般包括并列設(shè)置的發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)，發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)射的激光信號(hào)經(jīng)過(guò)一光學(xué)鏡發(fā)射出去，接收系統(tǒng)所接收經(jīng)過(guò)另一光學(xué)鏡所返回的激光信號(hào)，由于發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)并列設(shè)置，因此增大了激光發(fā)射系統(tǒng)的體積，同時(shí)，在復(fù)雜的工作環(huán)境下，發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)容易產(chǎn)生電磁干擾，進(jìn)而影響了激光雷達(dá)系統(tǒng)的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)、汽車前大燈及汽車后視鏡，有效地減少了體積，同時(shí)降低了收發(fā)系統(tǒng)的電磁干擾，有效地提高了激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性。
[0006]本發(fā)明的一方面是為了提供了一種基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，包括:一光學(xué)鏡、激光發(fā)射器和激光接收器；
[0007]所述光學(xué)鏡，包括:接收部和發(fā)射部，所述接收部與所述發(fā)射部同心設(shè)置，所述接收部用于接收所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光信號(hào)，所述發(fā)射部用于向所述激光接收器返回激光信號(hào)。
[0008]如上所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，所述光學(xué)鏡包括:非球面鏡和平面鏡，所述平面鏡設(shè)置于所述非球面鏡右側(cè)、且與所述非球面鏡相連接，其中，所述非球面鏡的右側(cè)為平面結(jié)構(gòu);所述非球面鏡包括為第一曲率半徑的接收部和為第二曲率半徑的發(fā)射部，所述發(fā)射部環(huán)繞設(shè)置于所述接收部的外側(cè)、且與所述接收部相連接。
[0009]如上所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，所述激光發(fā)射器，設(shè)置于所述光學(xué)鏡的光軸上，用于向所述接收部發(fā)射激光信號(hào)；
[0010]所述激光接收器，設(shè)置于所述光學(xué)鏡的光軸上，用于接收經(jīng)過(guò)所述發(fā)射部返回的激光信號(hào)。
[0011]如上所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，所述激光發(fā)射器設(shè)置于所述接收部遠(yuǎn)離所述平面鏡一側(cè)的焦點(diǎn)上；
[0012]所述激光接收器設(shè)置于所述發(fā)射部遠(yuǎn)離所述平面鏡一側(cè)的焦點(diǎn)上。
[0013]如上所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，所述發(fā)射部的焦距大于所述接收部的焦距。
[0014]如上所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，還包括:一半透半反鏡，所述半透半反鏡設(shè)置于所述激光發(fā)射器與所述光學(xué)鏡之間；
[0015]所述激光發(fā)射器，設(shè)置于所述光學(xué)鏡的光軸上，用于通過(guò)所述半透半反鏡向所述接收部發(fā)射激光信號(hào)；
[0016]所述激光接收器，與所述激光發(fā)射器設(shè)置于所述半透半反鏡的兩側(cè)，用于接收經(jīng)過(guò)所述發(fā)射部返回、且經(jīng)過(guò)所述半透半反鏡反射后的激光信號(hào)。
[0017]如上所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，所述光學(xué)鏡的兩側(cè)鍍有增透膜，所述增透膜的適用波段包括905nm± 1nm或633nm± 1nm0
[0018]如上所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，所述接收部和發(fā)射部均由石英材料構(gòu)成，其中，圓錐系數(shù)c為-2.107;或者，
[0019]所述接收部和發(fā)射部均由H-K9I玻璃構(gòu)成，其中，圓錐系數(shù)c為-2.276或_2.275。
[0020]本發(fā)明的又一方面是為了提供一種汽車前大燈，包括上述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)。
[0021]本發(fā)明的再一方面是為了提供一種汽車后視鏡，包括上述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)。
[0022]本發(fā)明提供的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)、汽車前大燈以及汽車后視鏡，通過(guò)將光學(xué)鏡設(shè)置為包括接收部和發(fā)射部，并且接收部與所述發(fā)射部同心設(shè)置，進(jìn)而有效地實(shí)現(xiàn)了光學(xué)鏡的接收部和發(fā)射部位于同軸光路上，有效地縮小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的占用體積，同時(shí)也減小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生電磁干擾的情況，進(jìn)一步提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性，進(jìn)而對(duì)汽車以及駕乘人員的人身財(cái)產(chǎn)安全形成了有效保障，有利于市場(chǎng)的推廣與應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所給出的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例所給出的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所給出的汽車前大燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所給出的汽車后視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:
[0028]1、光學(xué)鏡；11、接收部；
[0029]12、發(fā)射部；13、平面鏡；
[0030]2、激光發(fā)射器；3、激光接收器；
[0031]4、激光雷達(dá)系統(tǒng)；5、半透半反鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。給予本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所給出的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；參考附圖1可知，本實(shí)施例提供了一種基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)用于安裝在汽車上，實(shí)現(xiàn)激光測(cè)距的功能，具體的，該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)包括:一光學(xué)鏡1、激光發(fā)射器2和激光接收器3;
[0035]光學(xué)鏡I，包括:接收部11和發(fā)射部12，所述接收部11與所述發(fā)射部12同心設(shè)置，所述接收部11用于接收所述激光發(fā)射器2發(fā)射的激光信號(hào)，所述發(fā)射部12用于向所述激光接收器3返回激光信號(hào)。
[0036]其中，將接收部11和發(fā)射部12設(shè)置為同心設(shè)置，即使得接收部11和發(fā)射部12位于同軸光路上，這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射器2所要發(fā)射的激光信號(hào)以及激光接收器3所要接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)光學(xué)鏡I就可以實(shí)現(xiàn)該激光雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程，進(jìn)而可以有效地提高對(duì)于激光雷達(dá)信號(hào)接收以及發(fā)射的效率;同時(shí)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的兩個(gè)光學(xué)鏡而言，有效地減少了光學(xué)鏡的占用面積;此外，對(duì)于光學(xué)鏡I的具體材質(zhì)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，在此不再贅述;另外，對(duì)于光學(xué)鏡I的具體形狀不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，例如，可以將光學(xué)鏡I設(shè)置為圓形或者橢圓形結(jié)構(gòu)等等，只要能夠使得光學(xué)鏡I包括接收部11和發(fā)射部12即可，在此不再贅述;并且，對(duì)于接收部11和發(fā)射部12的具體形狀結(jié)構(gòu)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，例如，可以將接收部11和發(fā)射部12設(shè)置為環(huán)繞結(jié)構(gòu)，例如，將接收部11設(shè)置于光學(xué)鏡I的中心位置，將發(fā)射部12設(shè)置于光學(xué)鏡I的邊緣位置等等，只要能夠使得接收部11和發(fā)射部12能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能效果即可，在此不再贅述。
[0037]本實(shí)施例提供的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置一片光學(xué)鏡，通過(guò)將光學(xué)鏡設(shè)置為包括接收部和發(fā)射部，并且接收部與所述發(fā)射部同心設(shè)置，進(jìn)而有效地實(shí)現(xiàn)了光學(xué)鏡的接收部和發(fā)射部位于同軸光路上，即可以通過(guò)一個(gè)光學(xué)鏡I即可實(shí)現(xiàn)該激光雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地縮小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的占用體積，同時(shí)也減小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生電磁干擾的情況，進(jìn)一步提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性，進(jìn)而對(duì)汽車以及駕乘人員的人身財(cái)產(chǎn)安全形成了有效保障，有利于市場(chǎng)的推廣與應(yīng)用。
[0038]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖1可知，本實(shí)施例對(duì)于光學(xué)鏡I的具體形狀結(jié)構(gòu)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，其中，較為優(yōu)選的，將光學(xué)鏡I設(shè)置為包括:非球面鏡和平面鏡13，該平面鏡13設(shè)置于非球面鏡右側(cè)、且與非球面鏡相連接，其中，非球面鏡的右側(cè)為平面結(jié)構(gòu);非球面鏡包括為第一曲率半徑的接收部11和為第二曲率半徑的發(fā)射部12，并且發(fā)射部12環(huán)繞設(shè)置于接收部11的外側(cè)、且與接收部11相連接。
[0039]其中，將光學(xué)鏡I設(shè)置為包括非球面鏡和平面鏡13，并且該實(shí)施例中的非球面的右側(cè)為平面結(jié)構(gòu)，那么也就是說(shuō)，該非球面鏡與平面鏡13相連接的面為平面，采用上述結(jié)構(gòu)的非球面鏡可以有效地對(duì)激光發(fā)射器2所發(fā)射的激光信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)束，提高了激光信號(hào)所覆蓋的范圍，進(jìn)而擴(kuò)大了通過(guò)該激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)距的范圍，提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的實(shí)用性;此外，對(duì)于平面鏡13與非球面鏡的具體連接方式不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，例如，可以將平面鏡13和非球面鏡設(shè)置為一體成型結(jié)構(gòu)，或者還可以將平面鏡13和非球面鏡設(shè)置為通過(guò)粘結(jié)劑相連接，只要能夠?qū)崿F(xiàn)平面鏡13與非球面的穩(wěn)定連接效果即可，在此不再贅述。
[0040]另外，對(duì)于接收部11和發(fā)射部12的具體形狀結(jié)構(gòu)不限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，例如將接收部11設(shè)置為圓形、橢圓形或者矩形等結(jié)構(gòu)，將發(fā)射部12設(shè)置為較為規(guī)則的圓環(huán)結(jié)構(gòu)或者不規(guī)則的橢圓形環(huán)狀結(jié)構(gòu)等等，只要能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射部12環(huán)繞設(shè)置于接收部11的外側(cè)即可，在此不再贅述;并且，需要注意的是，本實(shí)施例中的第一曲率半徑與第二區(qū)域半徑不相等，對(duì)于第一曲率半徑和第二曲率半徑的具體數(shù)值不做限定，例如，可以將第一曲率半徑設(shè)置為大于第二曲率半徑，或者將第一曲率半徑設(shè)置為小于第二曲率半徑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)接收部11和發(fā)射部12的具體材質(zhì)以及根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，在此不再贅述。
[0041]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖1可知，當(dāng)光學(xué)鏡I包括非球面鏡和平面鏡13時(shí)，對(duì)于激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置的具體位置不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，其中，可以將激光發(fā)射器2，設(shè)置于光學(xué)鏡I的光軸上，用于向接收部11發(fā)射激光信號(hào)；
[0042]激光接收器3，設(shè)置于光學(xué)鏡I的光軸上，用于接收經(jīng)過(guò)發(fā)射部12返回的激光信號(hào)。
[0043]其中，對(duì)于激光發(fā)射器2和激光接收器3的具體結(jié)構(gòu)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求以及其實(shí)現(xiàn)的功能效果對(duì)其進(jìn)行任意設(shè)置，在此不再贅述;另外，對(duì)于激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置在光學(xué)鏡I的光軸上的具體位置不做限定，其中，為了提高激光發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度和接收激光信號(hào)的接收效果，較為優(yōu)選的，將激光發(fā)射器2設(shè)置于接收部11遠(yuǎn)離平面鏡13—側(cè)的焦點(diǎn)上;將激光接收器3設(shè)置于發(fā)射部12遠(yuǎn)離平面鏡13—側(cè)的焦點(diǎn)上，其中，由于第一曲率半徑與第二曲率半徑不相等，使得接收部11的焦點(diǎn)和發(fā)射部12的焦點(diǎn)會(huì)位于光軸上的不同位置處，進(jìn)而可以有效地增強(qiáng)激光發(fā)射器2和激光接收器3的發(fā)射和接收效果，保證了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性。
[0044]本實(shí)施例提供的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，通過(guò)將激光發(fā)射器2、激光接收器3設(shè)置于光學(xué)鏡I的光軸上，實(shí)現(xiàn)了激光發(fā)射器2、激光接收器3與光學(xué)鏡I同軸設(shè)置，有效地縮小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的占用體積，并且由于接收部11和發(fā)射部12的曲率半徑不同，因此，會(huì)使得接收部11和發(fā)射部12的焦點(diǎn)位于光軸的不同位置上，為了提高激光發(fā)射和接收的效果，通過(guò)將激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置在光軸上的不同焦點(diǎn)上，有效地減小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生電磁干擾的情況，進(jìn)一步提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性，進(jìn)而對(duì)汽車以及駕乘人員的人身財(cái)產(chǎn)安全形成了有效保障，有利于市場(chǎng)的推廣與應(yīng)用。
[0045]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖1可知，本實(shí)施例對(duì)于發(fā)射部12的焦距和接收部11的焦距具體不做限定，其中，較為優(yōu)選的，將發(fā)射部12的焦距設(shè)置為大于接收部11的焦距。
[0046]其中，由于焦距與曲率半徑呈正比，因此，當(dāng)發(fā)射部12的焦距大于接收部11的焦距時(shí)，則說(shuō)明發(fā)射部12的第二曲率半徑大于接收部11的第一曲率半徑，并且發(fā)射部12的焦點(diǎn)大于接收部11的焦點(diǎn)，那么，為了提高激光發(fā)射器2的激光發(fā)射能量以及激光接收器3的激光接收能量，較為優(yōu)選的，將激光發(fā)射器2設(shè)置在接收部11的焦點(diǎn)上，激光接收器3設(shè)置在發(fā)射部12的焦點(diǎn)上，這樣使得，激光發(fā)射器2相對(duì)于激光接收器3而言更靠近光學(xué)鏡I，使得激光發(fā)射器2所發(fā)射的激光信號(hào)通過(guò)接收部11發(fā)射出去，激光接收器3通過(guò)發(fā)射部12接收返回的激光信號(hào)，有效地保證了激光發(fā)射信號(hào)和激光接收信號(hào)的信號(hào)能量，進(jìn)一步提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性。
[0047]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例所給出的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖2可知，本實(shí)施例提供了另一種基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，當(dāng)將光學(xué)鏡I設(shè)置為包括非球面鏡和平面鏡13時(shí)，對(duì)于激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置的具體位置不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，其中，可以將該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)置為還包括:一半透半反鏡5，該半透半反鏡5設(shè)置于激光發(fā)射器2與光學(xué)鏡I之間；
[0048]激光發(fā)射器2，設(shè)置于光學(xué)鏡I的光軸上，用于通過(guò)半透半反鏡5向所述接收部11發(fā)射激光信號(hào)；
[0049]激光接收器3，與激光發(fā)射器2設(shè)置于半透半反鏡5的兩側(cè)，用于接收經(jīng)過(guò)發(fā)射部12返回、且經(jīng)過(guò)半透半反鏡5反射后的激光信號(hào)。
[0050]其中，半透半反鏡5的結(jié)構(gòu)為一側(cè)可以對(duì)光信號(hào)進(jìn)行透射，而另一側(cè)可以對(duì)光信號(hào)進(jìn)行反射，這樣即實(shí)現(xiàn)了上述光路系統(tǒng)；另外，對(duì)于半透半反鏡5設(shè)置的具體角度不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，例如可以將半透半反鏡5設(shè)置為與光學(xué)鏡I的光軸呈45°夾角、60°夾角等等，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述技術(shù)效果即可。
[0051]本實(shí)施例提供的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，同樣可以達(dá)到縮小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的占用體積的效果，并且還可以有效地減小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生電磁干擾的情況，進(jìn)一步提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性，進(jìn)而對(duì)汽車以及駕乘人員的人身財(cái)產(chǎn)安全形成了有效保障，有利于市場(chǎng)的推廣與應(yīng)用。
[0052]當(dāng)然的，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以本技術(shù)方案所提供的技術(shù)原理設(shè)置其他結(jié)構(gòu)的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，例如，將激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置的尺寸足夠小，然后將激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置在近似同一位置處，然后激光發(fā)射器2可以向接收部11發(fā)射激光信號(hào)，激光接收器3可以接收發(fā)射部12所返回的激光信號(hào)，同樣也可以實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方案的上述技術(shù)效果，并且更加有效地減少了該系統(tǒng)所占用的體積，提高了該系統(tǒng)的實(shí)用性。
[0053]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖1可知，在激光發(fā)射器2和激光接收器3通過(guò)光學(xué)鏡I進(jìn)行激光信號(hào)的發(fā)射與接收的過(guò)程中，由于激光信號(hào)通過(guò)光學(xué)鏡I會(huì)存在反射情況，因此，為了減少激光信號(hào)通過(guò)該光學(xué)鏡I的反射損失，將光學(xué)鏡I的兩側(cè)鍍有增透膜。
[0054]其中，對(duì)于增透膜的具體材質(zhì)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，只要能夠?qū)崿F(xiàn)減少激光信號(hào)通過(guò)光學(xué)鏡I的反射損失的效果即可，在此不再贅述;另外，對(duì)于增透膜設(shè)置的具體形狀不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，其中，較為優(yōu)選的，將增透膜的形狀設(shè)置為與光學(xué)鏡I兩側(cè)的形狀相匹配，這樣可以有效地保證對(duì)光學(xué)鏡I實(shí)現(xiàn)減少激光信號(hào)的反射損失的效果，保證了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性;此外，對(duì)于該增透膜所適用的激光波段不做限定，其中，較為優(yōu)選的，將增透膜的適用的激光波段設(shè)置為包括905nm± 1nm或633nm土 10nm，那么也就是說(shuō)，在激光波段為905nm土 1nm或633nm土 1nm時(shí)，通過(guò)該設(shè)置的增透膜，可以有效地減少激光信號(hào)的反射損失，保證激光發(fā)射器2和激光接收器3的發(fā)射和接收效果，提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的使用功率，進(jìn)一步提高了該激光雷達(dá)系統(tǒng)的實(shí)用性。
[0055]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖1可知，本實(shí)施例對(duì)于接收部11和發(fā)射部12的具體構(gòu)成材質(zhì)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，其中，較為優(yōu)選的，可以將接收部11和發(fā)射部12均設(shè)置為由石英材料構(gòu)成，其中，圓錐系數(shù)c為-2.107，或者，還可以將接收部11和發(fā)射部12均設(shè)置為由H-K9I玻璃構(gòu)成，其中，圓錐系數(shù)c為-2.276或-2.275，通過(guò)將圓錐系數(shù)設(shè)置為上述各個(gè)參數(shù)，可以有效地確定該光學(xué)鏡的具體面型，基恩人有效地保證光學(xué)鏡使用的穩(wěn)定可靠性。
[0056]其中，對(duì)于H-K9I玻璃而言，為無(wú)色光學(xué)玻璃的一種，對(duì)于無(wú)色光學(xué)玻璃，將無(wú)鉛、砷、鎘玻璃牌號(hào)的命名用“環(huán)”字漢語(yǔ)拼音字母的聲母“H”，加作為前綴表示，例如:H-K9L玻璃，通過(guò)設(shè)置的H-K9I玻璃，有效地保證激光信號(hào)的發(fā)射和接收效果;而將接收部11和發(fā)射部12設(shè)置為由石英構(gòu)成，由于石英較為常見(jiàn)，并且硬度較高，因此，降低了生產(chǎn)原料成本，并且還可以地保證該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性。
[0057]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所給出的汽車前大燈的結(jié)構(gòu)示意圖；在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖3可知，本實(shí)施例提供了一種汽車前大燈，該汽車前大燈用于安裝于汽車上，用于對(duì)汽車的前方進(jìn)行照射，其中，該汽車前大燈中設(shè)置有上述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4。
[0058]其中，對(duì)于基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4設(shè)置在汽車前大燈的具體位置不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，例如，可以將該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4設(shè)置于汽車前大燈中燈體的一側(cè)，這樣即不影響汽車前大燈的照明效果，還能夠有效地保證基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4的使用效果。
[0059]本實(shí)施例提供的汽車前大燈，通過(guò)設(shè)置的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4，在不影響汽車前大燈照明效果的同時(shí)，有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車前方的障礙物進(jìn)行測(cè)距的效果，具體的，通過(guò)將激光發(fā)射器2、激光接收器3以及光學(xué)鏡I設(shè)置為同軸設(shè)置，有效地提高了激光發(fā)射和接收的效果，通過(guò)將激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置在光軸上的不同焦點(diǎn)上，有效地減小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)4在復(fù)雜的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生電磁干擾的情況，進(jìn)一步提高了該汽車前大燈使用的穩(wěn)定可靠性，進(jìn)而對(duì)汽車以及駕乘人員的人身財(cái)產(chǎn)安全形成了有效保障，有利于市場(chǎng)的推廣與應(yīng)用。
[0060]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所給出的汽車后視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖4可知，本實(shí)施例提供了一種汽車后視鏡，該汽車后視鏡安裝于車體上，用于提示駕駛員位于車輛后方的環(huán)境情況，具體的，該汽車后視鏡包括上述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4。
[0061]其中，對(duì)于基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4設(shè)置在汽車后視鏡的具體位置不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)置，例如，可以將該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4設(shè)置于汽車后視鏡上背離汽車后視鏡中的鏡面的一側(cè)，這樣即不影響汽車后視鏡的提示效果，還能夠有效地保證基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4的使用效果。
[0062]本實(shí)施例提供的汽車后視鏡，通過(guò)設(shè)置的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)4，在不影響汽車后視鏡照明效果的同時(shí)，有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車前方的障礙物進(jìn)行測(cè)距的效果，具體的，通過(guò)將激光發(fā)射器2、激光接收器3以及光學(xué)鏡I設(shè)置為同軸設(shè)置，有效地提高了激光發(fā)射和接收的效果，通過(guò)將激光發(fā)射器2和激光接收器3設(shè)置在光軸上的不同焦點(diǎn)上，有效地減小了該激光雷達(dá)系統(tǒng)4在復(fù)雜的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生電磁干擾的情況，進(jìn)一步提高了該汽車后視鏡的實(shí)用性，進(jìn)而對(duì)汽車以及駕乘人員的人身財(cái)產(chǎn)安全形成了有效保障，有利于市場(chǎng)的推廣與應(yīng)用。
[0063]具體設(shè)計(jì)時(shí)，本技術(shù)方案提供了一種能夠?qū)l(fā)射與接收光學(xué)系統(tǒng)融合為同軸一體的激光雷達(dá)系統(tǒng)，即為基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的激光雷達(dá)系統(tǒng)而言，有效地縮小了結(jié)構(gòu)的體積，同時(shí)也降低了該激光雷達(dá)系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁干擾，提高了激光雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境條件下使用性能，具體的，該汽車酒鋼雷達(dá)系統(tǒng)包括:由光學(xué)鏡1、激光發(fā)射器2和激光接收器3組成，其中，光學(xué)鏡I包括非球面鏡和平面鏡13，其中，非球面鏡為I片兩種曲率半徑的鏡面，兩種曲率半徑分別為第一曲率半徑的接收部11和第二曲率半徑的發(fā)射部12，較為常見(jiàn)的，以小型汽車為例，通常將接收部11和發(fā)射部12均設(shè)置為由石英材料構(gòu)成，并且在非球面鏡由中心位置到半徑R為3mm范圍內(nèi)為接收部11，其中，通光口徑為6mm，焦距為15mm ；而將發(fā)射部12設(shè)置為半徑在R3mm_R8.5mm范圍內(nèi)，該發(fā)射部12的通光孔徑為AR5mm，焦距為50mm;將接收部11和發(fā)射部12設(shè)置為同軸，并且在光學(xué)鏡I的兩側(cè)鍍905nm與633nm的增透膜，使得該光學(xué)鏡I的單面透過(guò)率>99.5%，進(jìn)而可以有效地保證該激光雷達(dá)系統(tǒng)在使用波段范圍內(nèi)的整體透過(guò)率>99%，進(jìn)一步保證了該激光雷達(dá)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性。
[0064]為了更加清楚本技術(shù)方案所提供的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，例舉以下具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，具體的:
[0065]應(yīng)用實(shí)施例一
[0066]該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)包括I片雙曲率半徑的非球面鏡、平面鏡13、激光發(fā)射器2和激光接收器3組成，其中，非球面鏡包括接收部11和發(fā)射部12;
[0067]接收部11的材料為石英，焦距為15mm，中心厚度為2.52mm，通光口徑為6mm;其中該面中心區(qū)域?yàn)榉乔蛎?，第一曲率半徑?.775mm，c為_(kāi)2.107；
[0068]發(fā)射部12的材料為石英，焦距為50mm，中心厚度為2mm，通光孔徑為AR5mm;其中該面中心區(qū)域?yàn)榉乔蛎?，第二曲率半?2.584mm，c為-2.107；
[0069]其中，接收部11和發(fā)射部12同軸，并且將激光發(fā)射器2和激光接收器3均設(shè)置在光軸上，激光發(fā)射器2設(shè)置于接收部11的焦距位置，激光接收器3設(shè)置于發(fā)射部12的焦距位置。
[0070]該系統(tǒng)基于光束傳輸理論，通過(guò)光學(xué)鏡I面形優(yōu)化，設(shè)計(jì)為非球面面型，消除系統(tǒng)球差，并且選取熱膨脹系數(shù)較小的石英材料，同時(shí)使得該激光雷達(dá)系統(tǒng)在使用波段范圍內(nèi)的整體透過(guò)率>99%，使激光雷達(dá)系統(tǒng)在使用過(guò)程中具備較好的探測(cè)性能。
[0071]應(yīng)用實(shí)施例二
[0072]基于汽車型號(hào)的不同尺寸，以及設(shè)計(jì)人員的不同需求，還可以將該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)置為包括:1片雙曲率半徑的非球面鏡、平面鏡13、激光發(fā)射器2和激光接收器3組成，其中，非球面鏡包括接收部11和發(fā)射部12;
[0073]接收部11的材料為H-K9L玻璃，焦距為13mm，中心厚度為2mm，通光口徑為6mm ；其中該面中心區(qū)域?yàn)榉乔蛎?，第一曲率半徑?.61mm, c為-2.276;
[0074]發(fā)射部12的材料為H-K9L玻璃，焦距為50mm，中心厚度為2mm，通光孔徑為AR5mm;其中該面中心區(qū)域?yàn)榉乔蛎?，第二曲率半?5.42mm，c為-2.276 ；
[0075]其中，接收部11和發(fā)射部12同軸，并且將激光發(fā)射器2和激光接收器3均設(shè)置在光軸上，激光發(fā)射器2設(shè)置于接收部11的焦距位置，激光接收器3設(shè)置于發(fā)射部12的焦距位置。
[0076]該系統(tǒng)同樣基于光束傳輸理論，通過(guò)光學(xué)鏡I面形優(yōu)化，設(shè)計(jì)為非球面面型，消除系統(tǒng)球差，并且選取熱膨脹系數(shù)較小的石英材料，同時(shí)使得該激光雷達(dá)系統(tǒng)在使用波段范圍內(nèi)的整體透過(guò)率>99%，使激光雷達(dá)系統(tǒng)在使用過(guò)程中具備較好的探測(cè)性能。
[0077]應(yīng)用實(shí)施例三
[0078]基于汽車型號(hào)的不同尺寸，以及設(shè)計(jì)人員的不同需求，還可以將該基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)置為包括:1片雙曲率半徑的非球面鏡、平面鏡13、激光發(fā)射器2和激光接收器3組成，其中，非球面鏡包括接收部11和發(fā)射部12;
[0079]接收部11的材料為H-K9L玻璃，焦距為22mm，中心厚度為10mm，通光口徑為20mm;其中該面中心區(qū)域?yàn)榉乔蛎?，第一曲率半徑?1.187mm，c為-2.275 ；
[0080]發(fā)射部12的材料為H-K9L玻璃，焦距為60mm，中心厚度為10mm，通光孔徑為ΛRl 3mm;其中該面中心區(qū)域?yàn)榉乔蛎?，第二曲率半?0.51mm, c為-2.275 ；
[0081]其中，接收部11和發(fā)射部12同軸，并且將激光發(fā)射器2和激光接收器3均設(shè)置在光軸上，激光發(fā)射器2設(shè)置于接收部11的焦距位置，激光接收器3設(shè)置于發(fā)射部12的焦距位置。
[0082]該系統(tǒng)同樣基于光束傳輸理論，通過(guò)光學(xué)鏡I面形優(yōu)化，設(shè)計(jì)為非球面面型，消除系統(tǒng)球差，并且選取熱膨脹系數(shù)較小的石英材料，同時(shí)使得該激光雷達(dá)系統(tǒng)在使用波段范圍內(nèi)的整體透過(guò)率>99%，使激光雷達(dá)系統(tǒng)在使用過(guò)程中具備較好的探測(cè)性能。
[0083]當(dāng)然的，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)需求將上述接收部11和發(fā)射部12的通光口徑、通光孔徑、曲率半徑、焦距以及材質(zhì)等參數(shù)進(jìn)行任意設(shè)置，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述的技術(shù)效果即可，在此不再贅述。
[0084]具體應(yīng)用時(shí)，本技術(shù)方案中的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)可以作為汽車預(yù)防撞探測(cè)報(bào)警制動(dòng)系統(tǒng)中最主要的探測(cè)裝置，汽車預(yù)防撞探測(cè)報(bào)警制動(dòng)系統(tǒng)包括與單片機(jī)主控電路連接的激光雷達(dá)系統(tǒng)，主控電路的I/O給激光雷達(dá)系統(tǒng)一個(gè)激光發(fā)射啟動(dòng)信號(hào)，控制激光發(fā)射器2通過(guò)接收部11向汽車的前端(或者后方、側(cè)方等位置)發(fā)出脈沖激光，被前方車輛反射，控制激光接收器3接收通過(guò)發(fā)射部12所返回的激光信號(hào)，通過(guò)時(shí)間間隔測(cè)量模塊計(jì)算脈沖激光發(fā)射和回波信號(hào)到達(dá)之間的時(shí)間間隔，然后傳給單片機(jī)主控電路，單片機(jī)主控電路計(jì)算出前方車輛與車體之間的距離，然后由車距顯示電路顯示出來(lái)，同時(shí)判斷車距是否低于預(yù)先設(shè)置的閾值，如果低于預(yù)先設(shè)置的閾值的話，單片機(jī)主控電路同時(shí)可以通過(guò)該激光雷達(dá)系統(tǒng)采集前方車輛的車速，如果車速和相對(duì)車速(相對(duì)車速由車體內(nèi)預(yù)設(shè)的測(cè)距系統(tǒng)部分進(jìn)行計(jì)算得到)同時(shí)大于設(shè)定的閾值的話，那么就判定是比較危險(xiǎn)的情況，即可通過(guò)單片機(jī)主控電路控制聲光報(bào)警單元報(bào)警，同時(shí)輸出一個(gè)制動(dòng)信號(hào)控制汽車的制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)。
[0085]通過(guò)上述的工作過(guò)程可知，本技術(shù)方案中基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)可以有效的實(shí)現(xiàn)汽車預(yù)防撞報(bào)警制動(dòng)系統(tǒng)中的測(cè)距測(cè)速、無(wú)人駕駛汽車的雷達(dá)測(cè)距測(cè)速、汽車激光夜視雷達(dá)探測(cè)等功能，提高了汽車駕駛的安全可靠性。
[0086]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，包括:一光學(xué)鏡、激光發(fā)射器和激光接收器； 所述光學(xué)鏡，包括:接收部和發(fā)射部，所述接收部與所述發(fā)射部同心設(shè)置，所述接收部用于接收所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光信號(hào)，所述發(fā)射部用于向所述激光接收器返回激光信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于， 所述光學(xué)鏡包括:非球面鏡和平面鏡，所述平面鏡設(shè)置于所述非球面鏡右側(cè)、且與所述非球面鏡相連接，其中，所述非球面鏡的右側(cè)為平面結(jié)構(gòu);所述非球面鏡包括為第一曲率半徑的接收部和為第二曲率半徑的發(fā)射部，所述發(fā)射部環(huán)繞設(shè)置于所述接收部的外側(cè)、且與所述接收部相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于， 所述激光發(fā)射器，設(shè)置于所述光學(xué)鏡的光軸上，用于向所述接收部發(fā)射激光信號(hào)； 所述激光接收器，設(shè)置于所述光學(xué)鏡的光軸上，用于接收經(jīng)過(guò)所述發(fā)射部返回的激光信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于， 所述激光發(fā)射器設(shè)置于所述接收部遠(yuǎn)離所述平面鏡一側(cè)的焦點(diǎn)上； 所述激光接收器設(shè)置于所述發(fā)射部遠(yuǎn)離所述平面鏡一側(cè)的焦點(diǎn)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射部的焦距大于所述接收部的焦距。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:一半透半反鏡，所述半透半反鏡設(shè)置于所述激光發(fā)射器與所述光學(xué)鏡之間； 所述激光發(fā)射器，設(shè)置于所述光學(xué)鏡的光軸上，用于通過(guò)所述半透半反鏡向所述接收部發(fā)射激光信號(hào)； 所述激光接收器，與所述激光發(fā)射器設(shè)置于所述半透半反鏡的兩側(cè)，用于接收經(jīng)過(guò)所述發(fā)射部返回、且經(jīng)過(guò)所述半透半反鏡反射后的激光信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)鏡的兩側(cè)鍍有增透膜，所述增透膜的適用波段包括905nm±10nm或633nm±10nmo8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收部和發(fā)射部均由石英材料構(gòu)成，其中，圓錐系數(shù)c為-2.107;或者， 所述接收部和發(fā)射部均由H-K9I玻璃構(gòu)成，其中，圓錐系數(shù)c為-2.276或-2.275。9.一種汽車前大燈，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)。10.—種汽車后視鏡，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的基于同軸光路的激光雷達(dá)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G01S7/481GK105891802SQ201610371420
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】張進(jìn)
【申請(qǐng)人】張進(jìn)