一种360度扫描的激光雷达制造技术

本发明专利技术涉及一种360度扫描的激光雷达，适用于激光雷达技术领域。包括：一个或多个激光发射单元、一个激光接收单元、一个时间计算单元，机械旋转部件、反射镜、遮光罩和壳体。所述激光发射单元和激光接收单元竖直安装于机械旋转部件内部。反射镜以45度的角度安装于机械旋转部件的顶部。激光发射单元竖直向上发射激光并通过高速旋转的反射镜改变角度来对周围进行360度扫描，返回的激光信号通过反射镜进入激光接收单元。借此，本发明专利技术使得所有电子部件均保持静止，只有机械部分保持高速旋转，使产品的稳定性、可靠性和使用寿命得到提高。

A 360 degree scanning lidar

【技术实现步骤摘要】
一种360度扫描的激光雷达
本专利技术涉及激光扫描
，具体涉及一种旋转式激光扫描装置。
技术介绍
激光雷达是通过发射激光束实现探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。随着激光技术的发展，激光扫描技术越来越广泛地应用于测量、交通、驾驶辅助和无人机、移动机器人等领域。目前的周视型激光雷达的扫描范围为360度，其原理为旋转机构带着旋转架做高速360度旋转，激光发射单元、激光接收单元等电子部件安装于旋转架之上，随着旋转架一同高速旋转，电子部件做高速旋转运动使得产品的寿命受到了影响。并且电子部件做高速旋转运动，其供电必然得需要通过电滑环方式或是无线充电方式，这也降低了产品的稳定性、可靠性和使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种全部电子部件保持静止只有机械部分旋转的激光雷达，以此提高产品的稳定性、可靠性和使用寿命。为满足此技术需求，本专利技术实施公开了以下技术方案：一种360度扫描的激光雷达，包括一个或多个激光发射单元、一个激光接收单元、一个时间计算单元，机械旋转部件、反射镜、遮光罩和壳体。所述激光发射单元和激光接收单元竖直安装于机械旋转部件内部。反射镜以45度的角度安装于机械旋转部件的顶部。所述激光发射单元包括激光器和对应的发射准直透镜，激光发射出后经过激光准直透镜调整成一束平行光用于探测。所述激光发射单元的数量为1个或多个，为1个时激光雷达是单线激光雷达，为多个时激光雷达为多线激光雷达。所述激光发射单元可以发射脉冲激光并用TOF飞行时间法进行测距，也可以发射经过幅度调制后的激光束并用相位测距原理进行测距。所述激光接收单元包括激光接收传感器和对应的激光聚焦透镜，返回的激光经过激光聚焦透镜聚焦于激光接收传感器上。所述反射镜为前表面反射镜；所述反射镜以与机械旋转部件成45度的角度安装于机械旋转部件的顶部。所述激光发射单元和激光接收单元竖直向上安装于机械旋转部件的内部。所述激光发射单元发射激光并通过高速旋转的反射镜改变角度来对周围进行360度扫描，返回的激光信号通过反射镜进入激光接收单元。所述激光发射单元数量为一个时，所发射的单束激光为竖直向上，并通过反射镜对周围进行360度单线扫描；所述激光发射单元数量为多个时，所发射的多束激光以一定的夹角向上发射，各束激光两两之间的夹角相等，并通过反射镜对周围进行360度多线扫描。所述时间计算单元采用TDC时间数字转换技术进行时间计算。所述机械旋转部件包含旋转驱动件、旋转架、码盘、码盘计数传感器。所述旋转驱动件可以是单独的电机，并利用传动装置带动旋转架旋转，所述旋转驱动件也可以是特殊设计的电机，旋转架本身就是电机转子的延伸，所述旋转驱动件还可以是电磁驱动装置。所述码盘套装于旋转架的外部，所述码盘计数传感器与码盘位置对应，以监测旋转架的旋转角度方位。附图说明图1为本专利技术一个示例性实施例示出的激光雷达的侧视图图2为本专利技术一个示例性实施例示出的激光雷达的等轴侧视图图3为本专利技术一个示例性实施例示出的激光发射单元和激光接收单元的示意图图4为本专利技术一个示例性实施例示出的激光雷达的外壳示意图具体实施方式以下将结合具体实施例和附图对本专利技术进行详细说明。下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。如图1和图2所示，旋转架302通过轴承310安装于轴承架309中，轴承架309固定在底板311上。无刷微型电机308安装在电机架300，电机架300固定在底板311上。电机轴307上装有皮带301，皮带301带动旋转架302做高速旋转运动。在其它实施例中，旋转架可以本身就是特制电机转子的延伸，旋转架还可以是通过其它类型的电磁驱动装置进行驱动。进一步地，旋转架302上安装有码盘304。在对应位置有码盘计数传感器305对码盘进行计数，码盘计数传感器305安装于传感器架306上，传感器架306安装于电机架300之上。优选地，旋转架302的上部为一个呈45度的斜面，加工成对应形状的反射镜105粘帖于该斜面上。反射镜105为前表面反射镜。镜面向下。进一步地，旋转架302与反射镜105对应的位置开有光路孔303。在本实施例中，激光发射单元103和激光接收单元101集成于安装在底板311上的测距模块102内，并以竖直方向安装于旋转架302内部。激光发射单元103竖直发射的激光经反射镜105反射后水平的射出，探测到环境物体后返回的激光经反射镜105反射后被激光接收单元101接收到。在其它实施例中，多个激光发射单元以两两相等的夹角竖直安装于旋转架302内部，发射出多条激光束对周边进行多线扫描。如图3所示，激光发射单元103包括包括激光器111和对应的发射准直透镜112，激光发射出后经过激光准直透镜112调整成一束平行光用于探测。激光接收单元101包括激光接收传感器114和对应的激光聚焦透镜113，返回的激光经过激光聚焦透镜113聚焦于激光接收传感器114上。激光发射单元103发射激光束后，时间计算单元开始计时，激光接收单元101接收到返回的激光光子后，时间计算单元计时结束，根据对应的算法再去除激光发射单元到反射镜105对应位置的距离和激光接收单元到反射镜105对应位置的距离即为环境物体到激光雷达的距离。时间计算单元安装于外壳内侧，示意图上未画出。激光雷达在上电后，旋转架302迅速加速并进入匀速旋转状态。同时其它电子部件都开始正常工作。在正常工作情况下，在码盘计数传感器305的一个脉冲时间内，会得到多个距离信息，利用插值法将这些距离信息均匀分布于该计数脉冲所对应的角度上。旋转架302旋转一周，激光雷达就能得到周围360度环境物体的距离信息。如图4所示，圆筒形的遮光罩201安装于激光雷达的壳体202之上，其具备光线窄带带通功能，可以滤掉外界环境中的其它波长的光线，同时也可以提高产品IP防护等级。应用本专利技术之后，激光雷达的所有电子部件均保持静止，只有机械部分高速旋转，使激光雷达产品的稳定性、可靠性和使用寿命得到提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种360度扫描的激光雷达，其特征在于，包括一个或多个激光发射单元、一个激光接收单元、一个时间计算单元，机械旋转部件、反射镜、遮光罩和壳体；所述激光发射单元和激光接收单元竖直安装于机械旋转部件内部；所述反射镜以45度的角度安装于机械旋转部件的顶部。/n

【技术特征摘要】
1.一种360度扫描的激光雷达，其特征在于，包括一个或多个激光发射单元、一个激光接收单元、一个时间计算单元，机械旋转部件、反射镜、遮光罩和壳体；所述激光发射单元和激光接收单元竖直安装于机械旋转部件内部；所述反射镜以45度的角度安装于机械旋转部件的顶部。


2.根据权利要求1所述的360度扫描的激光雷达，其特征在于，所述激光发射单元包括激光器和对应的发射准直透镜，激光发射出后经过激光准直透镜调整成一束平行光用于探测；所述激光发射单元的数量为1个或多个，为1个时激光雷达是单线激光雷达，为多个时激光雷达为多线激光雷达。


3.根据权利要求1和2所述的360度扫描的激光雷达，其特征在于，所述激光发射单元可以发射脉冲激光并用TOF飞行时间法进行测距，也可以发射经过幅度调制后的激光束并用相位测距原理进行测距。


4.根据权利要求1所述的360度扫描的激光雷达，其特征在于，所述激光接收单元包括激光接收传感器和对应的激光聚焦透镜，返回的激光经过激光聚焦透镜聚焦于激光接收传感器上。


5.根据权利要求1所述的360度扫描的激光雷达，其特征在于，所述反射镜为前表面反射镜；所述反射镜以与机械旋转部件成45度的角度安装于机械旋转部件的顶部。


6.根据权利要求1至5所述的360度扫描的激光雷达，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：天津天瑞博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12