激光雷达及其激光收发模组的旋转角度测量方法技术

本申请涉及一种激光雷达及其激光收发模组的旋转角度测量方法

【技术实现步骤摘要】
激光雷达及其激光收发模组的旋转角度测量方法


[0001]本申请涉及激光测距
，特别是涉及一种激光雷达及其激光收发模组的旋转角度测量方法
。

技术介绍

[0002]目前，激光雷达中的核心部件为激光收发模组，通过使激光收发模组与激光雷达的底座转动连接，在激光收发模组相对底座旋转的过程中实现对周围环境的扫描探测
。
[0003]通常，激光雷达中通过光耦器件与光栅尺组合的方式来检测激光收发模组的旋转角度信息，进而获取到激光收发模组扫描过程中所探测到的障碍物的方位
。
然而，光栅尺易于集尘，光耦器件一旦遇到强光照射时容易导致误判，而且光栅尺与光耦器件的设置也会使整个激光雷达内部器件较多而导致安装操作较为复杂
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种结构较为简单且能够对激光收发模组的旋转角度进行精准检测的激光雷达，同时还提供了一种前述激光雷达中激光收发模组的旋转角度测量方法
。
[0005]一种激光雷达，包括线圈定子
、
线圈转子及激光收发模组；所述激光收发模组与所述线圈转子电连接，并与所述线圈转子相对固定；所述线圈转子与所述线圈定子沿第一轴间隔设置，所述线圈转子与所述激光收发模组绕所述第一轴同步相对所述线圈定子周期性旋转，所述线圈转子与所述线圈定子两者在垂直于所述第一轴的平面上投影的重叠部分的面积呈周期性改变，所述线圈转子在所述线圈定子内预设频率的第一交流信号的作用下向所述激光收发模组输出感应信号
。/>[0006]上述激光雷达中，激光收发模组与线圈转子相对固定并能够同步相对线圈定子旋转，从而线圈转子与线圈定子相互配合不仅可以实现无线充电，还可以利用两者相对旋转重叠部分面积的改变而改变激光收发模组所接收到的感应信号，从而通过感应信号的改变来得到激光收发模组的旋转角度，如此，线圈定子与线圈转子可以得到充分利用，而省略光耦器件与光栅尺的使用，使整个激光雷达的结构较为简单
。
[0007]在其中一个实施例中，所述线圈定子的中心与所述线圈转子的中心均偏离所述第一轴
。
[0008]在其中一个实施例中，所述激光雷达包括第一电路板，所述激光收发模组固定安装于所述第一电路板，所述线圈转子
、
所述第一电路板及所述激光收发模组顺次电导通；所述第一电路板具有整流模块，所述整流模块能够将所述线圈转子在所述第一交流信号的作用下所产生的第二交流信号整流后得到所述感应信号；所述线圈转子固定安装于所述第一电路板或集成于所述第一电路板内部
。
[0009]在其中一个实施例中，所述激光雷达包括检测模块，所述检测模块用于对所述感应信号进行检测
。
[0010]在其中一个实施例中，所述检测模块为模数转换器
。
[0011]在其中一个实施例中，所述激光雷达包括存储模块，所述存储模块与所述检测模块电连接
。
[0012]在其中一个实施例中，所述激光雷达包括底座及旋转台，所述旋转台与所述底座绕所述第一轴转动连接，所述线圈定子与所述底座相对固定，所述第一电路板固定安装于所述旋转台
。
[0013]在其中一个实施例中，所述激光雷达包括驱动电机
、
传送轮及传送带，所述驱动电机固定安装于所述底座，所述传送轮安装于所述驱动电机的输出轴上，以随所述输出轴旋转，所述传送带连接于所述传送轮与所述旋转台之间，以带动所述旋转台相对所述底座旋转
。
[0014]在其中一个实施例中，所述激光雷达包括第二电路板，所述第二电路板固定安装于所述底座，并与所述线圈定子电连接，所述线圈定子固定安装于所述第二电路板或集成于所述第二电路板内部
。
[0015]一种上述的激光雷达中激光收发模组的旋转角度测量方法
,
包括以下步骤：
S100
，获取所述激光收发模组在一个旋转周期内旋转角度与所述感应信号的变化关系；
S200
，使所述激光收发模组与所述线圈转子同步相对所述线圈定子旋转；
S300
，获取所述线圈转子在所述第一交流信号的作用下在任一时间向所述激光收发模组输出的第一感应信号；
S400
，根据所述变化关系确定所述第一感应信号所对应的第一旋转角度
。
[0016]本申请的激光收发模组的旋转角度测量方法中，基于激光雷达中线圈转子与线圈定子在绕第一轴相对旋转时，两者在垂直于第一轴的平面上投影的重叠部分的面积呈周期性改变，进而输出至激光收发模组的感应信号也会随着重叠部分面积的周期性变化而同步发生周期性波动，由此，在线圈转子与激光收发模组的一个旋转周期内，感应信号与旋转角度存在对应的变化关系
。
在激光收发模组与线圈转子同步相对线圈定子旋转时，通过获取任一时间激光收发模组所接收到的第一感应信号，从而可以根据变化关系来确定第一感应信号所对应的第一旋转角度，如此，在无需使用光耦器件与光栅尺进行角度检测的情况下，可以实现对激光收发模组的旋转角度的测量
。
[0017]在其中一个实施例中，步骤
S100
还包括以下步骤：
S110
，使所述激光收发模组与所述线圈转子同步相对所述线圈定子旋转一周；
S130
，获取一个旋转周期内所述激光收发模组在多个设定旋转角度所对应的感应信号；
S150
，根据一个旋转周期内多个旋转角度与多个感应信号的一一对应关系拟合得到所述变化关系
。
[0018]在其中一个实施例中，在
S110
中，将所述线圈转子与所述线圈定子两者在垂直于所述第一轴的平面上投影的重叠部分的面积最大时所述线圈转子与所述激光收发模组所处的位置定义为旋转运动的初始位置
。
[0019]在其中一个实施例中，在步骤
S130
与步骤
S110
之间还包括步骤
S120
，对所述线圈转子在所述第一交流信号的作用下所产生的第二交流信号进行整流得到所述感应信号
。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0021]图1为本申请实施例的激光雷达中省略激光收发模组的结构示意图；图2为图1所示激光雷达的剖视图；图3为图2所示激光雷达中线圈转子与线圈定子相对位置关系示意图；图4为图1所示激光雷达中各结构的连接关系示意图；图5为图4中第一电路板上整流模块的电路图；图6为图2所示激光雷达中激光收发模组的旋转角度与感应信号的变化关系曲线；图7为本申请的激光雷达中激光收发模组旋转角度的测量方法流程示意图；图8为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种激光雷达，其特征在于，包括线圈定子
、
线圈转子及激光收发模组；所述激光收发模组与所述线圈转子电连接，并与所述线圈转子相对固定；所述线圈转子与所述线圈定子沿第一轴间隔设置，所述线圈转子与所述激光收发模组绕所述第一轴同步相对所述线圈定子周期性旋转，所述线圈转子与所述线圈定子两者在垂直于所述第一轴的平面上投影的重叠部分的面积呈周期性改变，所述线圈转子在所述线圈定子内预设频率的第一交流信号的作用下向所述激光收发模组输出感应信号；线圈转子与线圈定子均为在螺旋延伸的线盘；所述线圈定子的中心与所述线圈转子的中心均偏离所述第一轴
。2.
根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括第一电路板，所述激光收发模组固定安装于所述第一电路板，所述线圈转子
、
所述第一电路板及所述激光收发模组顺次电导通；所述第一电路板具有整流模块，所述整流模块能够将所述线圈转子在所述第一交流信号的作用下所产生的第二交流信号整流后得到所述感应信号；所述线圈转子固定安装于所述第一电路板或集成于所述第一电路板内部
。3.
根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括检测模块，所述检测模块用于对所述感应信号进行检测
。4.
根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述检测模块为模数转换器
。5.
根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括存储模块，所述存储模块与所述检测模块电连接
。6.
根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括底座及旋转台，所述旋转台与所述底座绕所述第一轴转动连接，所述线圈定子与所述底座相对固定，所述第一电路板固定安装于所述旋转台
。7.
根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括驱动电机
、
传送轮及传送带，所述驱动电机固定安装于所述底座，所述传送轮安装于所述驱动电机的输出轴上，以随所述输出轴旋转，所述传送带连接于所述传送轮与所述旋转台之间，以带动所述旋转台相对所述底座旋转
。8.

【专利技术属性】
技术研发人员：王品，李建荣，涂再买，何英，吕星宏，
申请(专利权)人：深圳玩智商科技有限公司，
类型：发明
国别省市：