CN110618414A - 基于光磁方式的激光雷达扫描仪 - Google Patents

基于光磁方式的激光雷达扫描仪 Download PDF

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梁鹏
郝刚
李伟键
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Abstract

本发明公开了一种基于光磁方式的激光雷达扫描仪，涉及激光雷达领域，该技术基于电磁波技术以及光波技术，通过无线供电的方式给转动平台进行供电，通过红外光通信的方式进行转动平台与固定平台的通信，采用光磁方式进行供电以及通信方式完全取代了有线供电以及通信的方式，取代了传统雷达设备采用滑环的方式，克服了传统滑环具有寿命短，价格高等缺点。

Description

基于光磁方式的激光雷达扫描仪
技术领域
本发明涉及激光雷达领域，具体来说涉及一种基于光磁方式的激光雷达扫描仪。
背景技术
现有的激光雷达采用滑环的方式对转动平台进行供电以及通信，由于滑环的电刷反复的物理摩擦，使用寿命都比较短。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于光磁方式的激光雷达扫描仪，采用无线供电的方式，通过固定平台的发射端和转动平台的接收端来给转动平台上的电路进行供电，转动平台和固定平台的通信方式采用红外光通信，这样转动平台上的电路就可以正常工作并且和固定平台的电路进行通信了，转动平台的传感器采集的数据通过红外通信的方式传递给固定平台的电路，并且对信号进行处理输出给外部接口。转动平台和固定平台完全采用无线的方式进行供电和通信，完全没有了滑环使用寿命的问题，也没有了机械接触故障率高以及易损坏的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种基于光磁方式的激光雷达扫描仪，其特征在于：所述基于光磁方式的激光雷达扫描仪的无线供电***由固定平台上的发射模块，发射线圈，和转动平台上的接收模块，接收线圈组成，发射模块把直流电转化成交流电，通过发射线圈产生变化的电磁场，接收线圈把感应到的磁场转化成电流，再通过接收模块转换成稳定的电压输出，红外光通信部分由转动平台上的发射器，接收器，控制模块，以及固定平台上的接收器，发射器，控制模块组成，控制模块把发射的数据进行编码并通过发射器转化成光信号发出，接收器把光信号转化成电信号，并通过控制模块进行解码，转动平台和固定平台即可进行数据的双向通信。
优选的，所述基于光磁方式的激光雷达扫描仪的无线供电***的电路包括无线发射电路、无线接收电路、光电编码电路、光电解码电路。
优选的，所述无线发射电路由电磁转换芯片、电感、二极管、线圈以及阻容器件组成。
优选的，所述无线接收电路将电磁能转化成电能并输出，线圈在变化的磁场中产生感应电动势，经由电压转换芯片输出稳定的电压，由线圈、稳压芯片、二极管、电感、阻容等器件组成。
优选的，所述光电编码电路由编码器，驱动器，LED构成。
优选的，所述光电解码电路由光敏二极管，放大器，比较器，解码器组成。
采用以上技术方案的有益效果是：该基于光磁方式的激光雷达扫描仪基于电磁转换，光电转换技术，将电源以及信号通过无线的方式进行传输，使雷达旋转部分与固定部分之间形成电能和信号连续的连接，取代了在激光雷达******号传输需要借助滑环的方式，消除了滑环的使用寿命问题，大大降低了设备的维护成本，并且性能上完全优于滑环，供电电流以及数据通信速率皆可满足***要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
图1是本发明基于光磁方式的激光雷达扫描仪的结构示意图。
其中，1-接收模块、2-接收线圈、3-发射线圈、4-发射模块、5-固定平台、6-转动平台、7-控制模块、9-控制模块、10-发射器、11-接收器、12-接收器、13-发射器。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明一种基于光磁方式的激光雷达扫描仪的优选实施方式。
图1出示本发明一种基于光磁方式的激光雷达扫描仪的具体实施方式：该基于光磁方式的激光雷达扫描仪的无线供电***由固定平台5上的发射模块4，发射线圈3，和转动平台6上的接收模块1，接收线圈2组成，发射模块4把直流电转化成交流电，通过发射线圈3产生变化的电磁场，接收线圈2把感应到的磁场转化成电流，再通过接收模块1转换成稳定的电压输出，红外光通信部分由转动平台6上的发射器10，接收器11，控制模块7，以及固定平台5上的接收器12，发射器13，控制模块9组成，控制模块9和控制模块7把发射的数据进行编码并通过发射器10和发射器13转化成光信号发出，接收器11和接收器12把光信号转化成电信号，并通过控制模块9和控制模块7进行解码，转动平台6和固定平台5即可进行数据的双向通信。
该基于光磁方式的激光雷达扫描仪的无线供电***的电路包括无线发射电路、无线接收电路、光电编码电路、光电解码电路。
无线发射电路特征：该电路主要负责把直流电转化成交流电，通过线圈产生变化的电磁场，达到电磁转化的目的，由电磁转换芯片、电感、二极管、线圈以及一些阻容器件组成。
无线电接收电路特征：该电路主要负责将电磁能转化成电能并输出，线圈在变化的磁场中产生感应电动势，经由电压转换芯片输出稳定的电压，由线圈，稳压芯片，二极管，电感，阻容等器件组成。
光电编码电路特征：该电路主要负责将其他接口，例如uart，spi，usb的数据进行编码，然后经由LED驱动电路发送给LED转化成光信号；该电路由编码器，驱动器，LED构成。
光电解码电路特征：该电路主要负责将光信号接收后经过信号调理，解码后转化成其他接口的数据，比如UART，SPI，USB；光敏二极管将光信号转换成电流信号，再通过放大器，比较器，解码器输出到其他接口，该电路由光敏二极管，放大器，比较器，解码器组成。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于光磁方式的激光雷达扫描仪，其特征在于：所述基于光磁方式的激光雷达扫描仪的无线供电***由固定平台(5)上的发射模块(4)，发射线圈(3)，和转动平台(6)上的接收模块(1)，接收线圈(2)组成，发射模块(4)把直流电转化成交流电，通过发射线圈(3)产生变化的电磁场，接收线圈(2)把感应到的磁场转化成电流，再通过接收模块(1)转换成稳定的电压输出，红外光通信部分由转动平台(6)上的发射器(10)，接收器(11)，控制模块(7)，以及固定平台(5)上的接收器(12)，发射器(13)，控制模块(9)组成，控制模块(9、7)把发射的数据进行编码并通过发射器(10、13)转化成光信号发出，接收器(11、12)把光信号转化成电信号，并通过控制模块(9、7)进行解码，转动平台(6)和固定平台(5)即可进行数据的双向通信。
2.根据权利要求1所述的基于光磁方式的激光雷达扫描仪，其特征在于：所述基于光磁方式的激光雷达扫描仪的无线供电***的电路包括无线发射电路、无线接收电路、光电编码电路、光电解码电路。
3.根据权利要求2所述的基于光磁方式的激光雷达扫描仪，其特征在于：所述无线发射电路由电磁转换芯片、电感、二极管、线圈以及阻容器件组成。
4.根据权利要求2所述的基于光磁方式的激光雷达扫描仪，其特征在于：所述无线接收电路将电磁能转化成电能并输出，线圈在变化的磁场中产生感应电动势，经由电压转换芯片输出稳定的电压，由线圈、稳压芯片、二极管、电感、阻容等器件组成。
5.根据权利要求2所述的基于光磁方式的激光雷达扫描仪，其特征在于：所述光电编码电路由编码器，驱动器，LED构成。
6.根据权利要求2所述的基于光磁方式的激光雷达扫描仪，其特征在于：所述光电解码电路由光敏二极管，放大器，比较器，解码器组成。
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