一种激光雷达安全控制的装置的制作方法

1.本发明涉及激光雷达技术领域，具体是一种激光雷达安全控制的装置。


背景技术：

2.激光雷达是一种主动式的现代光学遥感设备，是传统的无线电或微波雷达向光学频段的延伸。大气探测激光雷达以激光作为发射光源，依据大气对激光的散射和吸收等物理过程，通过定量的分析激光大气回波信号，来探测各种大气要素。与传统雷达的探测源相比，激光具有高亮度、高准直度以及短脉冲等特性，这使得激光雷达具有很高的空间、时间分辨能力和很高的探测灵敏度，很适合用于大气的探测和研究。
3.目前环境、气象、科研机构等较广泛地利用激光雷达开展观测和研究，较多的激光雷达类型可以分为以下几种：大气分子探测激光雷达、气溶胶和云探测激光雷达、多普勒激光雷达；针对上述各种激光雷达，在实际的使用过程中均面临安全性问题，由于激光的能量、激光的波长不可见性等特点，激光雷达对人体或其他生物体的损害事件常有发生。为有效地对激光雷达的安全性进行防护，尤其是有效地避免激光器对人体的损伤，国内外已进行多种尝试。加装光隔离装置：例如在通光的光路上加入隔离防护装置，物理隔离人体各部位在激光发射或辐照区域。加装手动控制装置：人为进行激光工作的控制操作，当人体靠近激光雷达时，通过物理按钮等强制关闭激光器。
4.传统技术可以起到有效地防护激光雷达安全的目的，但是依然存在以下几个方面的问题：加装的光隔离装置会增加激光雷达系统的复杂性，导致激光雷达系统在安装、调试过程中，无法简洁地考察光路，无法快速地完成调试，耗费大量的人力投入，同时对人员的专业素质要求过高，不利于生态环境、气象、科研院所等管理部门的业务化运行。
5.加装的手动控制装置，对人的精力、注意力要求较高，当实验程序复杂时，无法兼顾到人员出现或移动的位置，导致损伤事件依然发生。
6.无论是光隔离装置或者手动控制装置，均会对激光雷达的运行造成“硬损伤”，即存在强制性关停激光雷达运行的可能性，这种方式会大大损害激光雷达整机系统的寿命，导致大量的资金投入和浪费。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种激光雷达安全控制的装置，以达到保护人体健康和活体动物免受激光伤害的目的。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光雷达安全控制的装置，包括生物感知器、数据采集与控制系统、激光器调节模块和探测器调节模块；所述生物感知器用于为该装置提供信号输入并感应识别靠近激光雷达系统米以内生物体特征信息；所述数据采集与控制系统用于识别生物体特征信息并对激光器调节模块和探测器调节模块的状态进行控制；所述激光器调节模块用于在数据采
集与控制系统的控制下以线性衰减的方式调节激光器的电流及电压数据；所述探测器调节模块用于在数据采集与控制系统的控制下对探测器的电压控制信号进行调节。
9.在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：在一种可选方案中：所述生物感知器包括红外识别模块和音像拍摄模块；所述红外识别模块用于通过红外线进行生物体的识别；所述音像拍摄模块用于对入侵生物体进行影像拍摄。
10.在一种可选方案中：所述生物体特征信息包括体温、形态特征和移动速度。
11.在一种可选方案中：所述数据采集与控制系统包括数据处理模块和信号控制模块，所述数据处理模块用于快速对入侵生物体信息进行有效性识别并分类出入侵生物体是否为生物活体；所述信号控制模块用于在提取到生物活体信息后，对激光器电流或电压调节系统进行控制和对探测器电压系统进行控制。
12.在一种可选方案中：该装置还包括报警模块，所述报警模块与数据采集与控制系统电性连接并由其控制发出警示声音。
13.相较于现有技术，本发明的有益效果如下：本发明装置应用于激光雷达系统中后，可以实现激光器安全性的自动防护。不需要人工的介入或干预。本发明装置对入侵的生物体进行算法植入，快速地识别入侵生物体的特征，以便有效地进行安全性操作。本发明装置对激光雷达的激光器和探测器同步进行控制，并且调节幅度逐渐改变，有效保护激光雷达系统的关键部件的寿命与安全。本发明装置可以有效保护激光雷达系统1米范围内的生物体安全性。
附图说明
14.图1为本发明的一个实施例中的整体结构示意图。
15.附图标记注释：生物感知器1、数据采集与控制系统2、激光器调节模块3、探测器调节模块4、报警模块5。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明；在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
17.在一个实施例中,如图1所示，一种激光雷达安全控制的装置，包括生物感知器1、数据采集与控制系统2、激光器调节模块3和探测器调节模块4；所述生物感知器1用于为该装置提供信号输入并感应识别靠近激光雷达系统1米以内生物体特征信息；所述数据采集与控制系统2用于识别生物体特征信息并对激光器调节模块3和探测器调节模块4的状态进行控制；所述激光器调节模块3用于在数据采集与控制系统2的控制下以线性衰减的方式调节激光器的电流及电压数据；所述探测器调节模块4用于在数据采集与控制系统2的控制下对探测器的电压控制信号进行调节；在本实施例中，通过对入侵的生物体的特征进行识别和感知，判断入侵生物的安
全威胁，而控制激光器调节模块3对以线性衰减的方式调节激光器的电流及电压数据以及探测器调节模块4对探测器的电压控制信号进行调节；以避免入侵生物体的侵害，有效保护激光雷达系统的关键部件的寿命与安全以及雷达周围生物体的安全性；在一个实施例中,如图1所示，所述生物感知器1包括红外识别模块和音像拍摄模块；所述红外识别模块用于通过红外线进行生物体的识别；所述音像拍摄模块用于对入侵生物体进行影像拍摄；所述生物感知器1的感知范围为1m；在一个实施例中，如图1所示，所述生物体特征信息包括体温、形态特征和移动速度。
18.在一个实施例中，如图1所示，所述数据采集与控制系统2包括数据处理模块和信号控制模块，所述数据处理模块用于快速对入侵生物体信息进行有效性识别并分类出入侵生物体是否为生物活体；所述信号控制模块用于在提取到生物活体信息后，对激光器电流或电压调节系统进行控制和对探测器电压系统进行控制；从而可有效对生物体的保护；在一个实施例中，如图1所示，该装置还包括报警模块5，所述报警模块5与数据采集与控制系统2电性连接并由其控制发出警示声音；数据采集与控制系统2同时与报警模块5联动，发出声音，以驱离生物体或提示生物体。
19.激光器电流或电压调节，一般地，激光器工作时靠激砺电流或高的电压泵浦出优质的激光束，因此，电流或电压信号是激光器的控制源。激光器电流或电压调节系统接收到数据采集与控制系统的信号时，要进行调节操作，一般地是快速、线性进行电流或电压衰减，该衰减程序要通过编程实现，以达到自动、智能控制的目的；探测器电压调节：激光雷达系统中的探测器一般属于单光子或弱信号探测器，当遇到强光或者光子数快速变化时，探测器的损伤可能性较大。在前序步骤中进行了激光器的控制调节后，也要对探测器的电压控制信号进行调节，调节电压电压一般要在2秒内自动降至0v。
20.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。