[发明专利]一种多线激光雷达及多线激光雷达的控制方法

权利要求书

1.一种多线激光雷达，其特征在于：包括激光发射端、激光接收端、电机、角度编码器、云台、无线供电模块、无线受电模块和主控件；所述激光发射端和所述激光接收端固定于云台顶部，其中所述激光发射端实现激光光束的发射，所述激光接收端实现反射信号的接收，所述云台用于实现所述激光发射端和所述激光接收端的角度位置调整，且激光发射端和激光接收端均以交叉错位分布的方式至少设有两个；所述无线供电模块给所述无线受电模块无线供电，所述云台、所述电机与所述无线受电模块电性连接，所述电机用于产生驱动转矩，并以此驱动激光发射端和激光接收端产生同步转动；所述角度编码器与电机转动参数适配，并将电机驱动形成的转动角度转换成电信号反馈至主控件，以精准控制多线激光雷达的转动角度；

所述交叉错位分布为在垂直方向上形成交叉错位分布，所述激光发射端和所述激光接收端对称设置；至少两个激光发射端形成至少a/b两组激光光束，b光束对a光束未扫描到的区域进行进一步扫描，提高所述多线激光雷达发出的光束数量，提高对目标物信息采集的垂直角分辨率；

所述主控件控制所述电机在极限角度定位处产生反向驱动。

2.根据权利要求1所述的一种多线激光雷达，其特征在于：所述电机驱动所产生的转动角度为0°-360°。

3.根据权利要求2所述的一种多线激光雷达，其特征在于：所述电机采用直流电机，为有刷直流电机或者无刷直流电机中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种多线激光雷达，其特征在于：所述激光发射端主要采用激光器形成，且激光器至少包括NdYAG固体激光器、CO2气体激光器和GaAlAs半导体二极管激光器或光纤激光器中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种多线激光雷达，其特征在于：所述激光接收端为光电探测部件，至少包括PIN光电二极管、硅雪崩二极管、硅光电倍增器、光电导型碲镉汞探测器或光伏型碲镉汞探测器中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种多线激光雷达，其特征在于：所述角度编码器的编码方式为绝对编码或增量编码中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种多线激光雷达，其特征在于：所述角度编码器的输出形式为ABZ、Linear或Sin/Cos差分模拟。

8.根据权利要求1所述的一种多线激光雷达，其特征在于：所述主控件包括主控单元、驱动单元、电源模块、ADC数据采集及处理模块和通信接口及数据传输模块；

其中所述电源模块为主控单元持续供电；所述主控单元为驱动单元提供驱动信号；所述驱动单元根据驱动信号分别驱动激光发射端、激光接收端和电机；所述ADC数据采集及处理模块对激光接收端所接收的反射信号进行采集处理，并将处理后的信号反馈至主控单元；所述通信接口及数据传输模块实现整体多线激光雷达与上位机之间通讯连接。

9.控制权利要求1-8所述的任一多线激光雷达的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过通信接口及数据传输模块实现多线激光雷达与上位机之间的通讯连接，并启动多线激光雷达与上位机；

(2)主控单元向驱动单元发出驱动激光发射端和激光接收端的驱动信号，激光发射端发出激光光束，激光接收端接收反射回来的信号，并配合ADC数据采集及处理模块完成反射信号的采集处理；

(3)将采集处理后的信号反馈至主控单元，主控单元配合通信接口及数据传输模块将反馈信号传输至上位机，并在上位机内形成点云图；

(4)主控单元向驱动单元发出驱动电机的驱动信号，电机启动，驱使激光发射端和激光接收端进行转动，实现多线激光雷达的旋转扫描；

(5)角度编码器检测、并向主控单元反馈电机驱动形成的转动角度；

(6)主控单元根据反馈角度和反馈信号精准控制电机的继续驱动、反向驱动或停止驱动。