[發明專利]一種360°掃描激光測距系統及測距方法

在審

• 申請號: 201611056078.0
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108107442A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 潘奇;劉一郎;楊昆
• 申請（專利權）人: 武漢萬集信息技術有限公司
• 主分類號: G01S17/48
• 分類號: G01S17/48
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發明提供了一種360°掃描激光測距系統及測距方法，測距系統包括：測距組件和旋轉驅動控制組件；測距組件用于在旋轉驅動控制組件的驅動下進行整體旋轉，在接收到旋轉驅動控制組件發送的測距指令后測量被測物到激光雷達之間的距離并將測量的距離數據經過處理后采用光通信方式傳輸到旋轉驅動控制組件；旋轉驅動控制組件用于驅動測距組件進行360°旋轉并通過光通信的方式向測距組件發送測距指令，接收測距組件發送的測距數據。本發明不僅解決了傳統掃描激光測距系統采用反射鏡掃描帶來能量損耗，且掃描角度難以達到360°的限制，而且易于實現小型化，使用壽命長，使得激光測距系統的應用范圍得以擴展。

技術領域

本發明涉及激光測距技術領域，具體涉及一種360°掃描激光測距系統及測距方法。

背景技術

激光測距作為一種非接觸式測距技術，憑借著測量距離遠、精度高、速度快的優點已經在各行業中得到廣泛應用。

現有基于激光測距技術的掃描激光測距系統多采用利用電機驅動反射鏡旋轉，通過反射鏡反射激光發射的測距光和被測物返回的光來完成掃描測距。該方式存在的缺陷是發射能量經過反射鏡反射后會存在一定的能量損耗，降低了測距系統的測程，并且通過反射鏡掃描的方式在結構上無法達到360°掃描的掃描范圍；反射掃描結構需要較大的機械空間，從而導致掃描激光測距系統難以實現小型化，傳統通過接觸式導電滑環的方式解決旋轉體供電和數據傳輸的方式使用壽命低。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種360°掃描激光測距系統及測距方法，本發明不僅解決了傳統掃描激光測距系統采用反射鏡掃描帶來能量損耗并且掃描角度難以達到360°的限制，而且易于實現小型化，解決了傳統接觸式導電滑環使用壽命的限制使得激光測距系統的應用范圍得以擴展。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種360°掃描激光測距系統，包括：測距組件和旋轉驅動控制組件；

所述測距組件用于在所述旋轉驅動控制組件的控制下整體旋轉，并依次進行360°范圍內的激光測距，以及將360°范圍內的激光測距結果發送至所述旋轉驅動控制組件；其中，旋轉驅動控制組件固定，所述測距組件的旋轉中心軸與所述旋轉驅動控制組件的中心軸重合；

其中，所述測距組件，用于在所述旋轉驅動控制組件的驅動下進行整體旋轉，在接收到所述旋轉驅動控制組件發送的測距指令后測量被測物到激光雷達之間的距離并將測量的距離數據經過處理后采用光通信方式傳輸到所述旋轉驅動控制組件，通過電力接收線圈接收所述旋轉驅動控制組件的電力發送線圈發送的電力為自身供電；

所述旋轉驅動控制組件，用于驅動所述測距組件進行360°旋轉并通過光通信的方式向所述測距組件發送測距指令，并接收所述測距組件發送的測距數據，以及通過電力發送線圈向所述測距組件的電力接收線圈發送電力。

進一步地，所述測距組件包括半導體激光發射準直單元、激光接收放大單元、計時控制單元、數據傳輸單元A和電力接收線圈；

所述半導體激光發射準直單元用于響應所述計時控制單元產生的激光發射指令向被測目標發射用于距離測量的激光脈沖，并對發射的激光脈沖進行整形以降低激光的發散角；

所述激光接收放大單元用于接收被測目標反射回的激光脈沖，并將接收到的激光能量經過光學系統匯聚后轉化為電信號并放大輸入到所述計時控制單元；

所述計時控制單元用于計算激光發射時刻到激光接收時刻的時間差，通過時間差與光速計算出被測目標到激光雷達的測距數據，并將計算的測距數據發送到數據傳輸單元A；

所述數據傳輸單元A用于接收所述旋轉驅動控制組件發送的測距指令，將所述計時控制單元發送的測距數據轉化為光通信方式發送至所述旋轉驅動控制組件；