[实用新型]一种360度扫描激光雷达装置

说明书

一种360度扫描激光雷达装置，包括扫描单元、同轴的发射和接收单元、主控测距单元、滤光罩和外壳，其中，扫描单元由空心轴电机、负载和45度反射镜组成；发射单元和接收单元的发射光路和接收光路都穿过所述空心轴电机的空心轴中心，且其光轴与所述空心轴电机的旋转中心轴重合；主控测距单元控制所述空心轴电机带动负载和45度反射镜旋转一周，所述的发射和接收单元对周围进行360度扫描测距。本实用新型的激光雷达，负载只需要旋转45度反射镜就实现了360度扫描测距，避免了无线供电或者导电滑环和数据无线数据传输的设计，降低了激光雷达的成本，增加激光雷达的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，具体地，涉及一种360度扫描激光雷达装置。

背景技术

近年来，激光检测技术由于检测精度高、环境抗干扰能力强等优势被广泛用于测量、防护等工业领域中。

由于目前成熟的大接收视场的激光雷达都采用机械旋转结构，光路设计大多采用同轴和平行轴设计。一般同轴设计的激光雷达，代表厂家为SICK，一端是电机带负载转动，另一端是同轴的光学结构，两者之间总会有连接的横梁，导致同轴设计的激光雷达达不到360度扫描。平行轴设计的激光雷达代表厂家为Velodyne，发射单元和接收单元都在旋转平台上，电机带动整个旋转平台扫描测距，底座负责供电和对外数据传输，且底座与旋转平台之间通过无线供电或者导电滑环供电，数据通过无线数据传输的设计，整个激光器设计复杂，且电机负载很重，激光器的可靠性较差且成本昂贵。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的是提供了一种360度扫描激光雷达装置，转动负载只需要带动45度反射镜旋转就实现了360度扫描测距，实现了同轴光学设计的激光雷达的360度全方位角扫描测距，同时避免了无线供电或者导电滑环和数据无线数据传输的复杂设计，降低了激光雷达的成本，增加激光雷达的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种360度扫描激光雷达装置，包括：扫描单元、同轴的发射和接收单元、主控测距单元、滤光罩和外壳，其中，扫描单元由空心轴电机、负载和45度反射镜组成，空心轴电机由空心的转子和定子组成，45度反射镜安装在负载上，负载通过螺钉安装在转子上。

发射单元和接收单元的发射光路和接收光路都穿过所述空心轴电机的空心轴内部，且发射单元和接收单元的光轴与空心轴电机的旋转中心轴重合。

扫描单元还包括码盘、光电检测器件和配重模块，接收单元由接收透镜、信号处理电路和内部安装支架组成，其中内部安装支架用于信号处理电路的安装和调节，码盘安装在空心轴电机的转子远离负载的一面，配重模块通过动平衡调节方法对负载进行配重，同样安装在转子安装码盘的同一面，光电检测器件配合码盘组成编码器，安装在内部安装支架上。

主控测距单元与发射单元、接收单元和扫描单元相连，主控测距单元通过编码器反馈的转速信号闭环控制扫描单元以固定的转速进行扫描测距，同时控制发射单元以固定的角度进行脉冲发光，发射单元发射的光线穿过空心轴中心，通过45度反射镜反射后穿过滤光罩平行射出，反射光线经过被测对象的反射后变成接收光线，接收光线穿过滤光罩后，经过所述45度反射镜反射后穿过空心轴中心进入接收单元，接收单元将接收的光脉冲信号变为电脉冲信号后送入主控测距单元，主控测距单元由时间飞行法计算出被测物的距离。主控测距单元控制所述空心轴电机带动负载和45度反射镜旋转一周，发射单元和接收单元对周围进行360度扫描测距。

优先发射单元由L型准直筒、发射电路板、半导体激光二极管和准直光路组成，半导体激光二极管位于光轴中心，焊接在发射电路板上，外边套上所述L型准直筒，L型准直筒垂直的外转角处按照45 度切除，刚好固定在所述45度反射镜上，准直光路刚好通过L型准直筒垂直的转角处包裹在内部的45度反射镜部分平行出射，L型准直筒的底部套上黑色的柔性的热缩管，黑色的柔性的热缩管的另外一端罩住所述半导体激光二极管避免漏光。