[发明专利]一种三维激光雷达

权利要求书

1.一种三维激光雷达，其特征在于，包括：信息采集单元、平面旋转部件、信息采集角度调整装置总成和控制系统；所述信息采集单元包括激光发射单元、激光接收单元和高速摄像头；所述信息采集单元配合信息采集角度调整装置总成使得信息采集方向可以在纵面上调整；所述平面旋转部件在平面上的旋转又使得信息采集单元可以在一个平面360度的方向上进行信息采集。

2.根据权利要求1所述的三维激光雷达，其特征在于，所述信息采集单元包括激光发射单元、激光接收单元和高速摄像头等三个功能单元，三个功能单元可以单独安装，也可以继承到一个模块之中。

3.根据权利要求1和2所述的三维激光雷达，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。

4.根据权利要求1-3所述的三维激光雷达，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。

5.根据权利要求1所述的三维激光雷达，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。

6.根据权利要求1所述的三维激光雷达，其特征在于，所述高速摄像头方向与激光发射方向一致，在激光雷达旋转采集信息的过程中，按设定每间隔一定平面角度拍摄一张图片，并通过图像处理卡和主控制板的运算将对应的图像信息赋予采集到的距离信息。

7.根据权利要求1所述的三维激光雷达，其特征在于，所述平面旋转部件包括旋转驱动件、旋转架、部件安装架、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一部分，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。

8.根据权利要求1所述的三维激光雷达，其特征在于，所述信息采集角度调整装置总成包括：角度调整驱动装置、角度传感器和纵面旋转轴；所述角度调整驱动装置可以是旋转电机、摆动电机或其他任意驱动形式，角度驱动装置带动综面旋转轴旋转从而调整信息采集的角度；所述角度传感器将纵面旋转轴的旋转角度反馈给控制系统；所述信息采集角度调整装置总成安装于平面旋转部件的部件安装架上，其角度调整范围可以被控制系统限定在一个范围内。

9.根据权利要求1所述的三维激光雷达，其特征在于，所述控制系统包含时间计算单元、平面旋转部件控制单元、信息采集角度调整装置控制单元、图像处理卡以及主控制板。

10.根据权利要求1所述的三维激光雷达，其特征在于，所述三维激光雷达可以竖直安装到设备上并且限定纵面信息采集角度的范围进行应用，也可以横向安装于设备上并且限定纵面信息采集角度的范围甚至将纵面信息采集角度限定到某特定角度上进行应用。