[发明专利]旋转光雷达

说明书

光雷达系统包括底座、传感器主体和具有轴的电机。电机附连到底座，并且可以驱动传感器主体相对于底座旋转。LED装置和光传感器各自安装在传感器主体上。数据处理装置也安装在传感器主体上，并且被编程为基于传感器数据产生范围信息。轴承载两个滑环。LED、传感器和数据处理装置均经由两个滑环接收电功率。数据处理装置被配置成使用脉冲宽度调制经由两个滑环传输范围信息。

技术领域

本发明涉及旋转光雷达系统(用于检测物体并且测量其范围的基于照明的遥感技术)，诸如用于如飞行器或汽车的交通工具。

背景技术

目前的光雷达(lidar)系统通常被认为是激光技术与现有雷达型范围和方向检测系统的组合。因为商业系统的激光器对扫描的个体不提供光学威胁，所以商业系统已用于景观的高空航空360度扫描以及类似的扫描操作。典型的基于激光器的光雷达系统的重要的限制是，它们必须限制直接暴露于个体观测者，以便避免灼烧观测到的个体的视网膜。这些系统在大范围下操作，并且因此几乎不需要感测瞬时变化。业余系统使此技术拓宽到可更局部地实施的危害较小的基于光的传感器系统，但受限于可能限制系统在空间和速度方面的操作的结构约束。

还已知使用除高度集中的激光之外的激光用于光雷达，还已知使用非激光(诸如来自LED的光)来操作光雷达系统。作为高度局部观测系统，因为局部情况下的变化可能为高度活跃的，所以该系统需要为时间极其敏感的，并且需要极其迅速地且在宽的观测范围内检测。

现有系统(诸如基于固定电线或旋转反射镜的系统)限制了光雷达系统的观察的范围，通常在360度旋转上具有盲点和/或限制。此外，过去对克服这些限制的尝试基于电子/机械技术，该电子/机械技术限制了带宽通信和信息的相关数据传送，该信息需要被处理以计算范围和方向信息以获取光雷达系统的全部潜力。

应当理解，需要改进的光雷达系统，该改进的光雷达系统在360度内操作并允许与观测到的个体进行安全交互，并且该改进的光雷达系统还提供高扫描数据速率以提供显著的实时观测。

发明内容

在各种实施例中，本发明解决了上面提及的需求中的一些或全部，提供了光雷达装置，该光雷达装置可以允许与观测到的个体进行安全交互并且还提供高扫描数据速率以使用用于引导的光雷达提供装置的实时操作。

光雷达系统包括底座、传感器主体以及具有定子和转子的电机。转子具有轴，定子可以驱动该轴旋转。电机附连到底座和传感器主体，使得电机可以驱动传感器主体相对于底座旋转。照明装置安装在传感器主体上，并且被配置成发射照明。传感器也安装在传感器主体上，并且被指引用于接收由照明装置发射的并朝传感器反射回的照明。数据处理装置也安装在传感器主体上，并且被编程为基于传感器数据产生范围信息。

有利地，传感器主体上的数据处理装置的存在提供了待解析成相对少量的范围数据的大量的传感器数据。此较小的数据流提供从传感器主体到底座的高数据传输速率，这可以通过结构上有利的机电结构实现。

光雷达系统还以轴上的两个滑环为特征。照明装置、传感器和数据处理装置均经由两个滑环接收电功率。数据处理装置被配置成使用脉冲调制经由两个滑环传输范围信息。有利地，此机电结构使成本、重量和电子或机械故障的风险最小化。

结合以举例的方式说明本发明的原理的附图，从以下优选实施例的详细描述中，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。如下陈述的使人们能够构建并使用本发明的实施例的特定的优选实施例的详细描述，并非旨在限制所枚举的权利要求，而是旨在充当要求保护的本发明的特定示例。

附图说明

图1为体现本发明的光雷达装置的透视图。

图2为图1所描绘的光雷达装置的一部分的剖面正视图。

图3为图1所描绘的光雷达装置的电子系统的示意图。

图4为图1所描绘的光雷达装置的一部分的透视图。

具体实施方式