[发明专利]旋转扫描激光雷达及相应的激光测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及激光测距传感器技术领域，具体是指一种旋转 扫描激光雷达及相应的激光测距方法。

背景技术

在以往的激光雷达装置中，一种方式是将调制的光从其一个面透射到待成像的表面的旋 转多面多棱镜。透射和接收的光之间的调制相差然后用于计算该表面距扫描系统的距离。这 种方式光学器件和机械扫描装置复杂，因而昂贵。

第二种实现方式，例如：CN201120430175.8车载四线激光雷达系统及其电路中公开的， 激光器扫描系统电路通过滑环接线端与驱动电路进行滑动电气连接，由于滑环其安装固定是 一个非常有难度的问题，与旋转轴的同轴度会影响滑环的使用寿命进而使装置整体的寿命变 短。

第三种方式如CN201510631006.3一种激光测距雷达及其供电方法和CN201520245655.5 非接触供电的低成本360度激光测距雷达公开的，通过非接触无线供电模块对旋转部分进行 供电，同时测量通讯方式也无线电磁通讯，由于无线电力传输其实就是透过功率较高的电磁 波之电磁感应，因此测量传感数据可能会受到干扰导致数据失真。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现整体结构简单、不易 被电磁信号干扰、具有更广泛应用范围的旋转扫描激光雷达及相应的激光测距方法。

为了实现上述目的，本发明的旋转扫描激光雷达及相应的激光测距方法具有如下构成：

该旋转扫描激光雷达，其主要特点是，所述的雷达包括旋转扫描组件、基座组件和通讯 收发器，所述的旋转扫描组件包括激光测距传感器和角度传感器，所述的基座组件包括基座 处理器和驱动电机，所述的驱动电机驱动所述的旋转扫描组件旋转，所述的通讯收发器为光 通讯收发器，所述的激光测距传感器和角度传感器的检测数据通过光通讯收发器发送至所述 的基座处理器，处理结果通过所述的基座处理器向外发送。

较佳地，所述的角度传感器为绝对值编码器。

较佳地，所述的激光测距传感器和角度传感器的检测数据通过光通讯发送至所述的基座 处理器。

较佳地，所述的驱动电机的中空轴与所述的旋转扫描组件相连接并带动所述的旋转扫描 组件旋转。

较佳地，所述的激光测距传感器为Lidarlite收发一体化激光传感器。

较佳地，所述的旋转扫描组件还包括旋转扫描组件处理器，所述的激光测距传感器和角 度传感器通过I2C或SPI通讯方式将检测数据传输至所述的旋转扫描组件处理器。

较佳地，所述的雷达还包括充电电路，所述的旋转扫描组件还包括蓄电池，所述的蓄电 池通过所述的充电电路进行充电。

本发明还涉及一种基于所述的旋转扫描激光雷达的激光测距方法，其特征在于，所述的 方法包括以下步骤：

(1)启动所述的驱动电机带动所述的旋转扫描组件旋转；

(2)所述的激光测距传感器将检测到的距离数据发送至所述的基座处理器；

(3)所述的角度传感器将检测到的角度数据发送至所述的基座处理器；

(4)所述的基座处理器对所述的距离数据和角度数据进行处理并输出处理结果。

较佳地，所述的雷达还包括充电电路，所述的旋转扫描组件还包括蓄电池，所述的步骤 (1)之前，还包括以下步骤：

(0)将所述的充电线路和蓄电池相连接为所述的蓄电池进行充电。

采用了该发明中的旋转扫描激光雷达及相应的激光测距方法，具有如下有益效果：

(1)旋转部分具有较小的体积，转动惯量小，振动环境下稳定性好；

(2)没有复杂的光学系统，传感器安装的不受旋转机械结构制约，制造维护更方便，成 本低；

(3)电机空心轴可以作为中心轴直接驱动旋转扫描部分，减少机械结构引起的精度误差， 机械磨损少，寿命长；

(4)旋转扫描部分的激光测量数据与基座通过光通讯稳定可靠，不易被电磁信号干扰；

(5)蓄能电池可以保证旋转激光测量部分的稳定供电；

(6)充电方式采用导体接触，充电机构可以伸缩搭接导电环，优选在非旋转状态时充电， 磨损小，并且成本低，具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明的旋转扫描激光雷达的结构示意图。

图2为本发明的电机中空轴及充电部分的结构示意图。

附图标记：