具有锥形扫描区域的激光雷达及扫描方法技术

本发明专利技术公开了一种具有锥形扫描区域的激光雷达及扫描方法，所述激光雷达包括一支架以及一安装于所述支架上的激光雷达组件；所述激光雷达组件包括一发射器外壳、一激光发射器以及与所述激光发射器连接的雷达旋转轴；所述支架包括一支架旋转轴，所述支架以所述支架旋转轴为轴线旋转；所述激光发射器以所述雷达旋转轴为转轴旋转，所述激光发射器的射线的扫描轨迹为圆锥形。本发明专利技术的具有锥形扫描区域的激光雷达的扫描效率更高，扫描效率接近百分之百，更方便获取数字点云，使数字点云更容易处理，进一步地，本申请的激光雷达结构简单，制造成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
具有锥形扫描区域的激光雷达及扫描方法
本专利技术涉及一种具有锥形扫描区域的激光雷达及扫描方法。
技术介绍
激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，可以运用在军事、建筑等方面。现有技术中激光雷达由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。现有的激光雷达存在扫描效率低，获取数字点云不方便的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中激光雷达存在工作时依赖电源，且获取的点云不连续的缺陷，提供一种扫描效率更高，扫描效率接近百分之百，更方便获取数字点云，使数字点云更容易处理，结构简单，制造成本低廉的具有锥形扫描区域的激光雷达及扫描方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种具有锥形扫描区域的激光雷达，其特点在于，所述激光雷达包括一支架以及一安装于所述支架上的激光雷达组件；所述激光雷达组件包括一发射器外壳、一激光发射器以及与所述激光发射器连接的雷达旋转轴；所述支架包括一支架旋转轴，所述支架以所述支架旋转轴为轴线旋转；所述激光发射器以所述雷达旋转轴为转轴旋转，所述激光发射器的射线的扫描轨迹为圆锥形。较佳地，所述支架的形状为L形，所述支架包括第一面板及第二面板，所述第二面板设于所述第一面板上，第一面板和第二面板的夹角大于90度且小于180度。较佳地，所述雷达旋转轴垂直于所述第二面板所在平面，所述激光发射器设于所述雷达旋转轴的顶端且凸出于所述第二面板的上表面，所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角大于90度且小于180度。较佳地，所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角的取值范围为[120,150]度。较佳地，所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角为120度、135度或150度。较佳地，所述激光雷达还包括一控制芯片，所述控制芯片用于在所述支架旋转轴和所述雷达旋转轴旋转时控制所述激光发射器工作，并采集反馈信号生成数字点云较佳地，扫描夹角小于或等于连线夹角，所述扫描夹角为激光发射器发射的激光与雷达旋转轴的夹角，所述连线夹角为所述第一面板的边缘上的点与所述雷达旋转轴的最小夹角。较佳地，所述激光雷达还包括两个马达，分别为第一马达和第二马达，所述第一马达与所述支架旋转轴连接并为所述支架旋转轴的旋转提供动力，所述第二马达与所述雷达旋转轴连接并为所述雷达旋转轴的旋转提供动力。较佳地，所述激光雷达还包括一发射器外壳，所述发射器外壳的形状为圆锥形或圆台形，所述发射器外壳的中部设有一圈透明防护罩，所述激光发射器以所述雷达旋转轴为转轴旋转时，激光发射器发射的激光穿过所述透明防护罩。较佳地，所述激光雷达还包括1个马达，所述马达连接一输出轴，所述输出轴与所述支架旋转轴连接并为所述支架旋转轴提供动力，所述输出轴上依次设有若干直径尺寸的输出齿轮，与所述输出轴并排设置有一动力轴，所述动力轴通过锥形齿轮与雷达旋转轴连接，所述动力轴上与所述输出齿轮位置对应形状匹配的输入齿轮，输出齿轮和输入齿轮通过连接件固定，所述输入齿轮的中心均设有相同尺寸且具有相同锯齿纹理的齿轮孔，所述动力轴上设有一换挡齿轮以及一推挡件，所述推挡件沿所述动力轴推动所述换挡齿轮至齿轮孔内。本专利技术还提供一种扫描方法，其特点在于，所述扫描方法利用如上所述的激光雷达扫描环境以获取数字点云。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的具有锥形扫描区域的激光雷达的扫描效率更高，扫描效率接近百分之百，更方便获取数字点云，使数字点云更容易处理，进一步地，本申请的激光雷达结构简单，制造成本低廉。附图说明图1为本专利技术实施例1的激光雷达的结构示意图。图2为本专利技术实施例2的激光雷达的结构示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1参见图1，本实施例提供一种具有锥形扫描区域的激光雷达。所述激光雷达包括一支架11以及一安装于所述支架上的激光雷达组件12。所述激光雷达组件包括一发射器外壳121、一激光发射器122以及与所述激光发射器连接的雷达旋转轴123；所述支架包括一支架旋转轴111，所述支架以所述支架旋转轴为轴线旋转；所述激光发射器以所述雷达旋转轴为转轴旋转，所述激光发射器的射线的扫描轨迹13为圆锥形。具体地，所述支架的形状为L形，所述支架包括第一面板112及第二面板113，所述第二面板设于所述第一面板上。第一面板和第二面板的夹角大于90度且小于180度。在本实施例中，第一面板和第二面板的夹角14取135度。所述雷达旋转轴垂直于所述第二面板所在平面，所述激光发射器设于所述雷达旋转轴的顶端且凸出于所述第二面板的上表面。所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角大于90度且小于180度。所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角的优选的取值范围为[120,150]度。在本实施例中所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角15取值也为135度，135度容易制造，并不是说第一面板和第二面板的夹角等同于激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角。所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角还可以为120度、135度或150度。扫描夹角小于或等于连线夹角，所述扫描夹角为激光发射器发射的激光与雷达旋转轴的夹角，所述连线夹角为所述第一面板的边缘上的点与所述雷达旋转轴的最小夹角。从而使得激光发射器发射的激光不会被所述支架阻挡。所述激光雷达还包括两个马达，分别为第一马达和第二马达，所述第一马达与所述支架旋转轴连接并为所述支架旋转轴的旋转提供动力，所述第二马达与所述雷达旋转轴连接并为所述雷达旋转轴的旋转提供动力。所述激光雷达还包括一发射器外壳，所述发射器外壳的形状为圆锥形或圆台形，所述发射器外壳的中部设有一圈透明防护罩，所述激光发射器以所述雷达旋转轴为转轴旋转时，激光发射器发射的激光穿过所述透明防护罩。所述激光雷达还包括一控制芯片，所述控制芯片用于在所述支架旋转轴和所述雷达旋转轴旋转时控制所述激光发射器工作，并采集反馈信号生成数字点云。利用上述激光雷达，本实施例还提供一种扫描方法，包括：通过所述激光雷达获取数字点云。具体地方法为：所述支架匀速旋转；所述雷达旋转轴匀速旋转并带动激光雷达匀速旋转；激光雷达发射激光；激光雷达获取扫描环境的数字点云。本实施例的具有锥形扫描区域的激光雷达的扫描效率更高，扫描效率接近百分之百，更方便获取数字点云，使数字点云更容易处理，进一步地，本申请的激光雷达结构简单，制造成本低廉。实施例2参见图2，本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：所述激光雷达还包括1个马达。所述马达连接一输出轴21，所述输出轴与所述支架旋转轴连接并为所述支架旋转轴提供动力。所述输出轴上依次设有若干直径尺寸的输出齿轮23。与所述输出轴并排设置有一动力轴22，所述动力轴通过锥形齿轮29与雷达旋转轴123连接。所述动力轴22上与所述输出齿轮位置对应形状匹配的输入齿轮24。输出齿轮和输入齿轮通过连接件25固定。所述输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有锥形扫描区域的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括一支架以及一安装于所述支架上的激光雷达组件；所述激光雷达组件包括一发射器外壳、一激光发射器以及与所述激光发射器连接的雷达旋转轴；所述支架包括一支架旋转轴，所述支架以所述支架旋转轴为轴线旋转；所述激光发射器以所述雷达旋转轴为转轴旋转，所述激光发射器的射线的扫描轨迹为圆锥形。

【技术特征摘要】
1.一种具有锥形扫描区域的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括一支架以及一安装于所述支架上的激光雷达组件；所述激光雷达组件包括一发射器外壳、一激光发射器以及与所述激光发射器连接的雷达旋转轴；所述支架包括一支架旋转轴，所述支架以所述支架旋转轴为轴线旋转；所述激光发射器以所述雷达旋转轴为转轴旋转，所述激光发射器的射线的扫描轨迹为圆锥形。2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述支架的形状为L形，所述支架包括第一面板及第二面板，所述第二面板设于所述第一面板上，第一面板和第二面板的夹角大于90度且小于180度。3.如权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达旋转轴垂直于所述第二面板所在平面，所述激光发射器设于所述雷达旋转轴的顶端且凸出于所述第二面板的上表面，所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角大于90度且小于180度。4.如权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述激光发射器与所述雷达旋转轴的夹角的取值范围为[120,150]度。5.如权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括一控制芯片，所述控制芯片用于在所述支架旋转轴和所述雷达旋转轴旋转时控制所述激光发射器工作，并采集反馈信号生成数字点云。6.如权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，扫描夹角小于或等于连线夹角，所述扫描夹角为激光发射器发射的激光与雷达旋转轴的夹角，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙韵成，陈艳雷，
申请(专利权)人：上海盎维信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31