[发明专利]多线旋转式激光雷达装置

说明书

本发明涉及一种多线旋转式激光雷达装置，该装置包括旋转驱动机构、旋转架和至少一组激光器，每组激光器包括多个激光器并分多个方向安装于旋转架上，各激光器在旋转时的激光扫描面两两相交成预定角度，所述旋转驱动机构连接所述旋转架以驱动所述旋转架转动，使各激光器旋转，通过多个激光器从多个不同角度进行激光扫描。上述多线旋转式激光雷达装置采用旋转式结构，每个激光器能扫描形成一个激光扫描平面，多个激光器按照规则排布，同时扫描多个方向的不同角度平面，用较少的激光器就能达到良好的3D激光扫描效果，扫描方式快速高效，构成三维的激光扫描，可广泛应用于驾驶辅助系统、无人驾驶系统及移动机器人、无人驾驶飞机避障与导航等领域。

技术领域

本发明涉及激光扫描技术领域，具体涉及一种多线旋转式激光雷达装置。

背景技术

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。现有的激光扫描雷达一般制造成本高，结构较为复杂，有些则是体积和质量都较大，不利于在激光雷达在驾驶辅助系统、无人驾驶系统及移动机器人、无人驾驶飞机避障与导航领域的应用。

激光扫描主要是通过快速持续地发射多个脉冲，这些发射的方向以某种方式连续变化，将每个距离测量值看成一个像素，快速持续发射和记录的像素的收集就称为“点云”。目前，有些激光扫描装置利用单激光发射器、探测器结合一些移动的镜子的结合体以实现跨过至少一个面的扫描。这种装置仅仅能绘制二维的点云，然而，目前对于激光扫描应用来说，二维的扫描结果难以满足当前需求，人们常常需要三维点云。因此，进行三维或3D扫描成为目前研究的热点和难点之一。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种快速高效、能同时扫描多方向多面三维式的多线旋转式激光雷达装置，其通过采用量少的激光器达到良好的3D激光扫描效果。

一种多线旋转式激光雷达装置，包括旋转驱动机构、旋转架和至少一组激光器，每组激光器包括多个激光器并分多个方向安装于旋转架上，各激光器在旋转时的激光扫描面两两相交成预定角度，所述旋转驱动机构连接所述旋转架以驱动所述旋转架转动，使各激光器旋转，通过多个激光器从多个不同角度进行激光扫描。

进一步地，所述旋转驱动机构为电机，所述旋转架包括转接轴，所述转接轴连接于电机。

进一步地，所述旋转架上还设有一个无源编码器，用于在激光器旋转时监测到各激光器的旋转角度方位。

进一步地，多线旋转式激光雷达装置还包括光电传感器，所述光电传感器固定设置并与无源编码器位置对应，用于感测旋转过程中无源编码器反馈的光信号，以监测到各激光器的旋转角度方位。

进一步地，还包括线路板，所述线路板还具有控制芯片、电机驱动模块，所述控制芯片与所述电机驱动模块连接，用于控制电机驱动模块，所述电机驱动模块在控制芯片的控制下，驱动电机。

进一步地，所述线路板还具有数据接收模块，所述数据接收模块与光电传感器无线连接，用于接收光电传感器的数据，所述控制芯片与所述数据接收模块连接，用于处理所述数据接收模块的数据。

进一步地，所述线路板还具有接口电路及其接口，所述接口电路与控制芯片连接，用于进行数据传输。

进一步地，所述线路板还具有无线充电模块，所述无源编码器上具有无线充电线圈，所述光电传感器连接有无线充电接收线圈，所述无线充电模块具有无线充电发射线圈，用于给无线充电接收线圈进行无线充电，所述无线充电模块与控制芯片连接，并在控制芯片控制下进行无线充电。

进一步地，至少一组激光器为两组或多组，每组为四个激光器并按照四个象限方向分布，每组中的多个激光器由旋转架的同一圆周向四个方位延伸，两组或多组激光器的延伸圆周面在旋转架上由上到下依次排列，各组中的全部激光器两两相交的预定角度相同。