[发明专利]激光扫描装置

权利要求书

1.一种激光扫描装置，其特征在于，包括一个双扫描模块、两个激光发射模块、两个激光接收模块和一个处理模块，其中：

所述双扫描模块包括双出轴电机、与所述双出轴电机一侧的输出轴连接的第一反射镜、与所述双出轴电机另一侧的输出轴连接的第二反射镜和用于控制所述双出轴电机的两个输出轴转动的控制单元；

所述装置还包括与所述控制单元连接的脉冲触发电路，所述脉冲触发电路用于在所述控制单元的控制下触发所述两个激光发射模块同步发射激光信号；

所述两个激光发射模块中的一个和所述两个激光接收模块中的一个沿所述双出轴电机一侧的输出轴的延伸方向设置在所述双扫描模块的一侧，该侧记为所述双扫描模块的第一侧；所述两个激光发射模块中的另一个和所述两个激光接收模块中的另一个沿所述双出轴电机另一侧的输出轴的延伸方向设置在所述双扫描模块的另一侧，该另一侧记为所述双出轴电机的第二侧；

所述第一反射镜用于将所述双扫描模块第一侧的激光发射模块的发射激光反射至扫描区域，形成第一扫描面，及将所述第一扫描面的返回激光发送至所述双扫描模块第一侧的激光接收模块；所述第二反射镜用于将所述双扫描模块第二侧的激光发射模块的发射激光反射至扫描区域，形成第二扫描面，及将所述第二扫描面的返回激光发送至所述双扫描模块第二侧的激光接收模块；

所述处理模块用于根据所述两个激光发射模块的激光发射时间和所述两个激光接收模块的激光接收时间确定经过所述扫描区域的车辆的平均行驶速度和/或车型信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括电机驱动控制电路和与所述电机驱动控制电路连接的编码器，所述编码器用于在所述电机驱动控制电路的控制下发出用于控制两个输出轴同步转动的驱动信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述编码器还与所述脉冲触发电路连接，所述编码器还用于产生固定频率的脉冲信号，所述脉冲信号用于控制所述脉冲触发电路发出用于触发所述两个激光发射模块同步发射激光信号的触发信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一个激光发射模块包括激光二极管驱动电路、激光二极管和准直单元，其中：

所述激光二极管驱动电路连接至所述脉冲触发电路和所述激光二极管，用于在所述脉冲触发电路的触发下控制所述激光二极管发射激光信号；所述准直单元用于对所述激光二极管发射的激光信号进行准直。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一个激光接收模块包括汇聚单元、雪崩光电二极管和信号处理电路，其中：

所述汇聚单元用于将对应扫描面的返回激光汇聚到所述雪崩光电二极管的光敏面上，所述雪崩光电二极管用于将接收到的激光转换为电信号，所述信号处理电路用于对所述电信号进行模数转换、放大和/或滤波的预处理。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括计时单元和处理单元，其中：

所述计时单元用于在每一个激光发射模块发射激光时开始计时并在相同侧的激光接收模块接收到返回激光时停止计时，并根据开始计时时刻和停止计时时刻确定对应的激光传播时间；

所述处理单元用于根据所述激光传播时间，确定所述车辆的平均行驶速度。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射镜和/或所述第二反射镜通过安装结构安装至所述双出轴电机对应侧的输出轴上。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块采用下式计算所述车辆的平均行驶速度V：

V＝2*D/(t3+t4-t2-t1)

式中，t1为车辆的车头到达第一扫描面的时刻，t2为车辆的车尾驶离第一扫描面的时刻，t3为车辆的车头达到第二扫描面的时刻，t4为车辆的车尾驶离第二扫描面的时刻，D为第一扫描面与路面的交线与第二扫描面与路面的交线之间的距离。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块采用下式计算所述车辆的车长M：

M＝D*(t2+t4-t1-t3))/(t3+t4-t2-t1)。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述处理模块采用下式计算所述第一扫描面与路面的交线与所述第二扫描面与路面的交线之间的距离D：

D＝d+H*cot(180-2*α)+H*cot(180-2*β)

式中，d为所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的距离，H为所述激光扫描装置相对于地面的安装高度，α为所述第一反射镜的反射面与对应的输出轴之间的夹角的补角，β为所述第二反射镜的反射面与对应的输出轴之间的夹角的补角。