[發明專利]光學掃描傳感裝置

在審

• 申請號: 202010545539.0
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111474531A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 李毅;石國杰;李商羽
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（岳陽）軍民融合研究院
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種光學掃描傳感裝置。該光學掃描傳感裝置包括基座、旋轉機構、光學收發組件、無線信號傳輸件和無線供電線圈組，其中旋轉機構可轉動地安裝在基座上，光學收發組件和無線信號傳輸件安裝在旋轉機構上，無線信號傳輸件與光學收發組件電連接，無線信號傳輸件用于傳輸光學收發組件測量到的數據。無線供電線圈組安裝在基座上，通過無線輸電的方式對光學收發組件和無線信號傳輸件供電。應用本發明的技術方案，相比于現有的傳感器技術，采用了無線輸電和無線信號傳輸的方式，沒有機械磨損，使用壽命接近于旋轉機構的軸承壽命，提高了光學掃描傳感裝置的可靠性。

技術領域

本發明涉及光學掃描技術領域，具體而言，涉及一種光學掃描傳感裝置。

背景技術

測距型多層光學掃描傳感裝置需要以一定的掃描頻率（例如50Hz）完成對使用環境的一個或者多個特定的空間截面上的物體的距離測量，室外型高頻測量系統常用的測量方法是飛行時間測量法。飛行時間測量法是指多層光學掃描傳感裝置在特定的空間角度上通過發射器發射激光脈沖，同時通過接收器探測在此空間角度上的目標表面反射的激光脈沖，再通過計時器計算激光脈沖從發射到被反射回來的飛行時間，通過時間-距離轉換得到距離值。

目前的多層光學掃描傳感裝置在同一個旋轉機構上安裝多個有源測距裝置，每一個測距裝置均包括激光發射部分和激光接收部分，測距裝置和多層光學掃描傳感裝置的非旋轉部分之間通過金屬摩擦式導電滑環來實現供電和信號傳輸。旋轉機構開始旋轉后，每個測距裝置發射的激光光束的光軸都形成了一層圓錐掃描面，從而能夠以多層錐面方式對被測環境進行三維掃描。

在實際使用的過程中，上述的多層光學掃描傳感裝置存在的問題如下：

1）金屬摩擦式導電滑環可靠性不高，使用壽命有限，發熱量大，轉速受限；

2）測量頻率完全由旋轉機構的轉速決定，無法進一步提升掃描頻率。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種光學掃描傳感裝置，以解決現有技術中多層光學掃描傳感裝置存在的性能容易受到金屬摩擦式導電滑環制約的技術問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種光學掃描傳感裝置，包括：基座；旋轉機構，可轉動地安裝在基座上；光學收發組件，安裝在旋轉機構上；無線信號傳輸件，安裝在旋轉機構上，并與光學收發組件電連接，無線信號傳輸件用于傳輸光學收發組件測量到的數據；無線供電線圈組，安裝在基座上，通過無線輸電的方式對光學收發組件和無線信號傳輸件供電。

在一個實施方式中，光學掃描傳感裝置還包括：測量電路板，安裝在旋轉機構上，與光學收發組件電連接，用于控制光學收發組件進行數據測量，無線供電線圈組通過無線輸電的方式對測量電路板供電。

在一個實施方式中，光學收發組件為多個，多個光學收發組件沿旋轉機構的圓周方向分別安裝在旋轉機構上。

在一個實施方式中，多個光學收發組件分為多層安裝在旋轉機構上。

在一個實施方式中，測量電路板為多個，每個測量電路板控制一層光學收發組件。

在一個實施方式中，光學掃描傳感裝置還包括光電編碼器，光電編碼器安裝在旋轉機構上，用于發送時序信號給測量電路板，測量電路板根據時序信號控制多個光學收發組件有序進行測量。

在一個實施方式中，光電編碼器包括光電編碼開關和與光電編碼開關電連接的光電碼盤，光電碼盤安裝在基座上，光電編碼開關安裝在旋轉機構上。

在一個實施方式中，無線供電線圈組包括供電線圈和受電線圈，供電線圈安裝在基座上，受電線圈安裝在旋轉機構上，受電線圈用于對旋轉機構、光學收發組件、無線信號傳輸件和測量電路板供電。