[发明专利]基于光通信的360度扫描的激光雷达

说明书

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种基于光通信的360度扫描的激光雷达。

背景技术

现有的激光雷达200如图1所示具有：1、270°反射镜方案中光通信如图1所示激光器211发光通过非球面镜205处的准直器204准直成细光束，该光束通过反射镜208和导光筒210后，经过滤光筒209射出，向周围环境投射。编码盘203附近的电机201带动反射镜208和导光筒210旋转，受光电开关207控制，激光从滤光镜209进入，接收单元212进行接收，从而实现激光束对周围环境的扫描。因为该方案电机电源、速度控制信号是通过导线槽202中的导线传输的，激光驱动信号由信号处理单元206发出，因为导线槽202的遮挡，导致激光束无法实现对周围环境的360°全角度扫描，实际扫描角度一般小于等于270°。此外，导电滑环方案，激光雷达旋转测距部分和固定的雷达底座之间通过导电滑环进行电气连接，电能和信号通过滑环内部的摩擦接触部件实现导通。因此，现有技术就有了270°反射镜方案，无法实现360°全角度扫描；2、滑环方案采用摩擦接触的方案，产品寿命短。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于光通信的360度扫描的激光雷达，其目的在于覆盖360°扫描测量，设计稳定性、可靠性更好的结构、使用寿命得到提高。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于光通信的360度扫描的激光雷达，包括：

测距模块、信号传输模块、电能传输模块、机械旋转部件和壳体；所述信号传输模块包括至少一对光通信发射端和光通信接收端的信号传输模块、电能传输模块通过磁环耦合无线输电，所述机械旋转部件带动所述测距模块绕轴向360度旋转。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，在所述壳体上部设置所述测距模块，所述测距模块包括激光器、发射透镜组、接收传感器、接收透镜，所述激光器设置在所述发射透镜组的容置空间内，所述接收传感器设置在所述接收透镜的容置空间内，激光从所述激光器发出经所述发射透镜组到环境中的物体，反射后由所述接收透镜再进入所述接收传感器；在中部空间成对设置所述光通信发射端和所述光通信接收端，光信号从所述光通信发射端传输到所述光通信接收端；

所述机械旋转部件设置有电机，所述电机通过皮带与所述壳体的上部活动连接，所述电机通过皮带带动所述壳体的上部和中部旋转，同时所述测距模块对周围环境绕轴向360度扫描探测，在底部的所述电能传输模块包括电磁感应进行无线输电的上半部分和下半部分，所述上半部分位于所述壳体的中部且绕轴向360度旋转，所述下半部分固定在所述壳体的底部。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，所述测距模块是基于飞行时间原理的激光测距模块。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，基于光通信的360度扫描的激光雷达还包括一产生脉冲信号的信号处理板；

一接收所述脉冲信号作为起始信号、接收所述接收传感器输出的计时终止信号计算激光飞行时间的计时模块。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，所述信号传输模块包括两对所述光通信接收端和所述光通信发射端，实现全双工通信或半双工通信工作模式。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，成对的所述光通信发射端发射的光信号和所述光通信接收端的接收的光信号是同一个波段，不同的两对在不同波段。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，所述传输模块仅设置一对所述光通信发射端和所述光通信接收端，进行单工通信模式。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，所述电机采用内置的空轴电机。

根据本发明所述基于光通信的360度扫描的激光雷达，所述光通信发射端和所述光通信接收端是二极管。

本发明通过改进机械旋转结构，优化光路上的零部件，避免使用摩擦接触零件，稳定性、可靠性、使用寿命得到提高，可以覆盖360°角度的扫描测量。

附图说明

图1是现有技术的激光雷达的结构示意图；

图2是本发明基于光通信的360度扫描的激光雷达的优选实施例的测距相关的模块结构示意图；

图3是本发明基于光通信的360度扫描的激光雷达结构示意图；

图4是本发明基于光通信的360度扫描的激光雷达使用流程示意图。

具体实施方式