CN105527619B - 一种激光测距设备 - Google Patents

Abstract

本申请的目的是提供一种激光测距设备，所述激光测距设备包括：激光发收装置、减速齿轮驱动装置和旋转装置，其中，所述激光发收装置用于向被测目标发送投射光束，并接收经所述被测目标反射的反射光束，并生成相关测距信息；所述减速齿轮驱动装置与所述旋转装置连接，以驱动所述旋转装置转动；所述旋转装置与所述激光发收装置连接，以带动所述激光发收装置旋转。达到设备采取的结构方式紧凑，尺寸小巧的目的；进一步地，采用驱动装置带动激光发收装置直接旋转，从而避免了反射镜的角度偏置问题，提高光利用率；同时，采用减速齿轮驱动装置，延长了其使用寿命，且可以通过更换齿轮箱来实现调速的功能。

Description

一种激光测距设备

技术领域

本申请涉及测距设备，尤其涉及一种可以旋转测量的激光测距设备。

背景技术

光学扫描测距设备是一种使用准直光束进行非接触式目标物体扫描测距的设备。通过将用于测距的准直光束(激光)进行一定范围内的旋转，即可实现对所在环境内物体进行扫描测距，并提取出环境的轮廓信息。

目前的测距设备配合一片或多片反射镜来发射或接受反射光，现有常用的两种结构的测距设备，图1和图2示出现有技术的测距设备的简要结构图，如图1和图2所示，其使用(一个或多个)反射镜并使其光轴摆动整个360度一周，在任一结构中，使得(一个或多个)镜子的光轴和使该(一个或多个)镜子转动的电动机的轴重合。

图1中的测距设备构造采用双轴电动机42，公共旋转轴41a和41b从该电动机42竖直伸出，并一方面使轴41a上的扫描镜43，另一方面使轴41b上的接收镜彼此相同地安装。从光束投射器45输出的光线经过投射透镜47，由扫描镜43使发生偏转并投射到待照明物体上。来自所扫描物体的反射光线通过接收透镜48进入光线接收器46。这种结构的测距设备的电动机布置在扫描镜和接收透镜之间，使得扫描镜和接收透镜之间的间隔较大，光路收发严重不同轴，盲区大，近距离表现不佳，而且，由于光学系统的中心是测距仪的中心，并且测距仪竖直延伸，所以将对如何安装测距仪产生限制。

图2中的测距设备构造采用电动机42，旋转轴41c从该电动机向上伸出，并且将双重扫描/接收镜49安装在旋转轴41c上。从光束投射器45输出的光线经过投射器50，由半透明镜51向下反射，并照射在双重扫描/接收镜49上；在那里反射的光线通过镜子49向左偏转并投射到待照明的物体上。来自所扫描物体的反射光线通过扫描/接收镜49向上偏转，通过半透明镜51传输，经过接收透镜52，并进入光线接收器46。这种结构的测距设备通过半透明镜来实现收发同轴，但是透光性约相当于普通透镜的一半，发送和接收均损失了大量光能。且采用了双重扫描/接收镜来反射扫描光束和接收光线，可能使两者相互之间产生影响而形成噪声，因此限制了测距设备的辐射接收灵敏度和精确度。

在此类测距设备中，带来了因反射镜本身的反射率问题造成的光利用率降低的问题，且反射镜需要在工作中保证精密的固定，此外，反射镜的平面度制作工艺难度大，反射镜反射面不平整导致投射光束或反射光束角度偏差，造成光利用率低，因此给设计和生产这类扫描测距装置带来了很大挑战，并导致这类扫描测距装置的成本较高。同时，复杂的光学设备也增加了装置的尺寸和重量。

在目前已有的一些测距设备中，出现了激光发射接收装置自身旋转的测距设备，但此类设备为实现旋转部件供电和通讯，常常需要使用导电滑环等实现旋转体间电信号传递。而旋转单元通常采用皮带的传动方式来实现旋转。这极大地影响了这类装置的寿命。且直接采用皮带传动增大了测距设备的整体体积。

发明内容

本申请的目的是提供一种激光测距设备，以解决因滑环寿命短而影响对旋转单元的供电问题，以及皮带传动造成的体积较大的问题，且可无线供电、无线全双工传输数据，同时采用多种调速方式以调节测距设备测量目标物的旋转速度。

为解决上述技术问题，根据本申请一方面提供的一种激光测距设备，包括：激光发收装置、减速齿轮驱动装置和旋转装置，其中，所述激光发收装置向被测目标发送投射光束，并接收经所述被测目标反射的反射光束，并生成相关测距信息；所述减速齿轮驱动装置与所述旋转装置连接，以驱动所述旋转装置转动；所述旋转装置与所述激光发收装置连接，以带动所述激光发收装置旋转。

进一步地，所述旋转装置包括：转动单元、固定单元和传动单元；其中，所述转动单元与所述激光发收装置连接，以带动所述激光发收装置旋转；所述固定单元与所述转动单元连接，以使所述转动单元围绕所述固定单元转动；所述传动单元与所述转动单元固定连接，并和所述减速齿轮驱动装置配合相连，以使所述减速齿轮驱动装置带动所述转动单元转动。

更进一步地，所述传动单元包括以下至少任一项：至少一个传动齿轮，与所述减速齿轮驱动装置啮合连接；至少一个传送轮，与所述减速齿轮驱动装置配合连接。

进一步地，所述激光测距设备还包括：转动圈数计算装置，用于获取所述旋转装置的转动圈数，并基于所述转动圈数计算所述旋转装置的旋转速度。

进一步地，所述转动圈数计算装置包括设置于所述固定单元上的光屏蔽器和固定于所述转动单元上的旋转位置检测器，所述旋转位置检测器随所述转动单元旋转，并与所述光屏蔽器相对旋转，其中，所述光屏蔽器包括以下至少任一项：方形齿轮、矩形齿轮、锥形齿轮、多边形齿轮、圆形齿轮。

可选地，所述固定单元与所述转动单元通过轴承连接。

进一步地，所述激光测距设备还包括：信息收发装置和信息传输装置，其中，所述信息传输装置，向所述信息收发装置发送控制信息；所述信息收发装置将所述控制信息发送至所述激光发收装置，并获取所述激光发收装置所发送的相关测距信息，并将基于所述相关测距信息生成的传输信息发送至所述信息传输装置。

进一步地，所述信息收发装置与所述信息传输装置以光电转换的方式进行信息传输。

更进一步地，所述信息收发装置包括：第一光信号发射单元和第一光信号接收单元，所述信息传输装置包括：第二光信号发射单元和第二光信号接收单元，其中，所述第一光信号发射单元基于所述相关测距信息生成第一光信号至所述第二光信号接收单元；所述第一光信号接收单元获取所述第二光信号发射单元基于发射控制信息所发送的第二光信号，并转化为对应控制电信息，其中，所述发射控制信息用于控制所述激光发收装置向被测目标发送投射光束；所述第二光信号发射单元向所述第一光信号接收单元发射所述第二光信号；第二光信号接收单元获取所述第一光信号，并转化为对应相关测距电信息。

进一步地，所述激光测距设备还包括：供电控制装置，其中，所述供电控制装置为所述减速齿轮驱动装置供电。

可选地，所述激光测距设备还包括：激光发收装置供电装置，其中，所述激光发收装置供电装置获取所述供电控制装置所提供的交流电，并基于所述交流电为所述激光发收装置供电。

可选地，所述激光发收装置供电装置包括：外线圈和内线圈，其中，所述外线圈获取所述供电控制装置所提供的交流电；所述内线圈与所述激光发收装置电连接，所述内线圈基于所述外线圈产生的感应电磁场生成感应电动势并为所述激光发收装置供电。

进一步地，所述供电控制装置还包括：转速调节单元，用于调节所述减速齿轮驱动装置所提供的控速信号，以调节所述减速齿轮驱动装置的驱动转速。

进一步地，所述供电控制装置还包括：开关单元，用于切换所述减速齿轮驱动装置的驱动转速的调整方式。

与现有技术相比，本申请的一实施例的所述测距设备包括激光发收装置、减速齿轮驱动装置和旋转装置，其中，激光发收装置用于向被测目标发送投射光束，并接收经所述被测目标反射的反射光束，并生成相关测距信息；所述减速齿轮驱动装置与所述旋转装置连接，以驱动所述旋转装置转动；所述旋转装置与所述激光发收装置连接，以带动所述激光发收装置旋转。达到设备采取的结构方式紧凑，尺寸小巧的目的；进一步地，采用驱动装置带动激光发收装置直接旋转，从而避免了反射镜的角度偏置问题，提高光利用率；同时，采用减速齿轮驱动装置，延长了设备的使用寿命，且可以通过更换具有不同减速比的齿轮箱来实现调速的功能。

进一步地，通过所述信息传输装置向所述信息收发装置发送控制信息；同时，所述信息收发装置将所述控制信息发送至所述激光发收装置，并获取所述激光发收装置所发送的相关测距信息，并将基于所述相关测距信息生成的传输信息发送至所述信息传输装置，从而实现了无线全双工传输数据。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出现有技术中不同轴测距仪的简要结构示意图；

图2示出现有技术中同轴测距仪的简要结构示意图；

图3示出根据本申请一个具体实施例的一种激光测距设备的结构示意图；

图4示出根据本申请一个具体实施例的一种激光测距设备中减速齿轮驱动装置的结构示意图；

图5示出根据本申请一个具体实施例的信息收发装置与信息发射装置之间的信息传输的示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

需要说明的是，下述实施例仅为本申请的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本申请的保护范围。

图3示出根据本申请一方面提供的一个优选实施例的一种激光测距设备，所述测距设备包括激光发收装置1、减速齿轮驱动装置2、旋转装置3，其中，所述激光发收装置1用于向被测目标发送投射光束，并接收经所述被测目标反射的反射光束，并生成相关测距信息；所述减速齿轮驱动装置2与所述旋转装置3连接，以驱动所述旋转装置3转动；所述旋转装置3与所述激光发收装置1连接，以带动所述激光发收装置1旋转。

在一具体实施例中，激光发收装置1包括激光发射器和激光接收器，通常将激光作为光源，由于激光发散很小，并且光束可容易地经过狭窄的路径，可减小发射光通道和接收光通道的孔径；激光发射器与激光接收器的安装中心线成一定的角度，且两中心线平面与旋转平面平行，使得发射器射出与旋转平面平行的光线，光线到达障碍物上后在障碍物的表面发生反射，反射回来被激光接收器接收。激光发收装置将接收到的反射光束的光信号转换为电信号，生成间隔距离等相关测距信息。减速齿轮驱动装置2可包括多级减速齿轮或传送轮以驱动旋转装置3转动，进而带动激光发收装置1以360度旋转，因而可计算出360度范围内的障碍物间距。本申请的所述设备结构紧凑，尺寸较小，测量精度准确且使用寿命较长。

优选地，所述旋转装置3包括：转动单元31、固定单元32和传动单元33；其中，所述转动单元31与所述激光发收装置1连接，以带动所述激光发收装置1旋转；所述固定单元32与所述转动单元31连接，以使所述转动单元31围绕所述固定单元32转动；所述传动单元33与所述转动单元31固定连接，并和所述减速齿轮驱动装置2配合相连，以使所述减速齿轮驱动装置2带动所述转动单元31转动。其中，可选地，所述固定单元32与所述转动单元31通过轴承5连接。

在此，激光发收装置1设置在转动单元31上，传动单元33与转动单元31通过轴承5固定连接，更进一步地，所述传动单元33包括以下至少任一项：至少一个传动齿轮，与所述减速齿轮驱动装置2啮合连接；至少一个传送轮，与所述减速齿轮驱动装置2配合连接。在一具体实施例中，传动单元33包括一个传动齿轮，如大齿轮，大齿轮与减速齿轮驱动装置2中的多级减速齿轮相啮合，电机(未示出)安装在减速齿轮驱动装置2的盖板上，通过电机带动大齿轮转动从而使转动单元31围绕固定单元32旋转，进而带动激光发收装置1进行360度旋转，当电机带动转动单元31与固定单元32发生相对旋转的同时，激光发收装置1中的激光发射器发射光源信号，该光源信号到达障碍物后在其表面发生发射，反射回激光发收装置1中的激光接收器，这样因激光发收装置1随着转动单元31围绕固定单元32以360度旋转，就可以计算出360度范围内任一角度下激光测距设备到障碍物的间距。在一优选实施例中，如图4示出的根据本申请一个具体实施例的一种激光测距设备中减速齿轮驱动装置的结构示意图，其中，电机21与驱动齿轮22相连，驱动齿轮22与减速齿轮23相啮合，减速齿轮23与惰轮24相连。所述测距设备开始工作时，电机21带动驱动齿轮22进行转动从而使减速齿轮23发生转动，惰轮24改变减速齿轮中不相连的减速齿轮的转动方向，从而保持齿轮转动方向的相同；另外，所述减速齿轮驱动装置还包括下盖板25和上盖板26，该下盖板25和上盖板26构成了减速齿轮驱动装置的壳体，以保护减速齿轮驱动装置。

本领域技术人员应能理解，电机带动转动单元与固定单元之间发生相对旋转方式包括但不只限于齿轮方式或传送轮方式，在一具体实施例中，所述减速齿轮驱动装置包括多级减速相互啮合的小齿轮，再与传动单元中的大齿轮相啮合以带动转动单元旋转。可替换地，所述减速齿轮驱动装置中为从传动轮，与安装在电机的输出轴上的主传动轮采用带传动方式使电机带动转动单元一起转动。

参照附图3，所述激光测距设备还包括：转动圈数计算装置4，用于获取所述旋转装置的转动圈数，并基于所述转动圈数计算所述旋转装置3的旋转速度。

进一步地，所述转动圈数计算装置4包括设置于所述固定单元32上的光屏蔽器41和设置于所述转动单元31上的旋转位置检测器42(未示出)，所述转动圈数计算装置4包括设置于所述固定单元32上的光屏蔽器41和固定于所述转动单元31上的旋转位置检测器(未示出)，所述旋转位置检测器随所述转动单元31旋转，并与所述光屏蔽器41相对旋转，其中，所述光屏蔽器41包括以下至少任一项：方形齿轮、矩形齿轮、锥形齿轮、多边形齿轮、圆形齿轮。

在此，所述光屏蔽器41优选为编码齿，包括一个特殊齿，所述特殊齿比其他齿小且位于特殊位置，以便于所述旋转位置检测器42识别零点位置，同时识别出所述旋转装置3已旋转一周。所述旋转位置检测器42记录并获取所述旋转装置3的转动角速度和频率，并生成所述激光发收装置1的旋转相关信息。

在一具体实施例中，所述光屏蔽器41固定于所述固定单元32上，所述光屏蔽器41优选为编码齿中的方形齿轮，其中一个齿面积只有其他齿的一半。方形齿轮沿旋转轴向伸出，除了所述特殊齿，其他齿与齿之间间距相等。所述旋转位置检测器42固定于所述转动单元31上，并随所述转动单元31一同旋转，并与所述方形齿轮发生相对旋转。当所述特殊齿通过所述旋转位置检测器42确定所述旋转装置3的零点位置，当所述特殊齿再次通过所述旋转位置检测器42，确定所述旋转装置3已旋转一周。当所述方形齿轮通过所述旋转位置检测器42，所述旋转位置检测器42记录并获取旋转装置3的转动圈数，然后与时间的比例计算得到所述旋转装置3的转动角速度和频率。

优选地，所述激光测距设备还包括：信息收发装置6和信息传输装置7，其中，所述信息传输装置7向所述信息收发装置6发送控制信息；所述信息收发装置7将所述控制信息发送至所述激光发收装置1，并获取所述激光发收装置1所发送的相关测距信息，并将基于所述相关测距信息生成的传输信息发送至所述信息传输装置7。

在一具体的实施例中，信息收发装置6包括接收PCB(印刷电路板)板，接收PCB板为激光发收装置1供电，并接收激光发收装置1中生成的相关测距信息同时传送给信息收发装置6，其中，信息传输装置7包括发射PCB板，发射PCB板获取接收PCB板所发送的相关测距信息。同时，启动所述测距设备时，发射PCB板将控制信息发送到接收PCB板，其中，控制信息包括发射光谱信息，对目标物进程测距时的发射光频率等，接收PCB板将获取到的控制信息传输至激光发收装置1以控制扫描目标物时的发射光的光谱，发射频率等。

优选地，所述信息收发装置6与所述信息传输装置7以光电转换的方式进行信息传输。

图5示出根据本申请一个具体实施例的信息收发装置与信息发射装置之间的信息传输的示意图，所述信息收发装置6包括：第一光信号发射单元61和第一光信号接收单元62，所述信息传输装置7包括：第二光信号发射单元71和第二光信号接收单元72，其中，所述第一光信号发射单元61基于所述相关测距信息生成第一光信号至所述第二光信号接收单元72；所述第一光信号接收单元62获取所述第二光信号发射单元71基于发射控制信息所发送的第二光信号，并转化为对应控制电信息，其中，所述发射控制信息用于控制所述激光发收装置1向被测目标发送投射光束；所述第二光信号发射单元71向所述第一光信号接收单元62发射所述第二光信号；所述第二光信号接收单元72获取所述第一光信号，并转化为对应相关测距电信息。

在此，所述第一光信号发射单元61和第二光信号发射单元71可为发光二极管，第一光信号接收单元62和第二光信号接收单元72可为光敏元件，例如光敏二极管，光敏场效应管。在具体实施例中，第二光信号发射单元71将发射控制信息以光信号的形式通过无线传输方式传送至第一光信号接收单元62，第一光信号接收单元62将发射控制信息的光信号转换为电信号传送至激光发收装置1，激光发收装置1基于发射控制信息向被测目标物投射光束，经被测目标物的表面所反射的光束由激光发收装置1接收并将光信号转换为相应的测距数据的电信号，激光发收装置1将相关的测距数据发送至信息收发装置6中的第一光信号发射单元61，第一光信号发射单元61将相关的测距数据传送至第二光信号接收单元72，并将含有相关测距数据的光信号转换为相应测距电信息；其中，所述第二光信号为基于所述发射控制信息所生成的不同光谱的光信号，用于向激光发收装置传递信号，不同光谱的光信号和光敏元件同时互不干扰，因此，实现了信息收发装置6与信息传输装置7之间的全双工无线数据传输，相对于单双工，测距设备响应更快，且避免了传统有线滑环物理接触，从而有效的提高激光测距设备的使用寿命。

需要说明的是，所述第一光信号发射单元和第二信号发射单元可以是包括但不限于包括注入式半导体发光器件、半导体激光器件和光电耦合器件，其中，所述注入式半导体发光器件包括发光二极管(LED)、数码管、符号管、米字管及矩阵管等。在本申请的一个优选实施例中，将所述第一光信号发射单元和第二信号发射单元优选为发光二极管(LED)。当然，在本领域技术人员应能理解所述发光二极管(LED)仅为所述第一光信号发射单元和第二信号发射单元的一个方面的优选实施例，其他现有的或今后可能出现的所述第一光信号发射单元和第二信号发射单元如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

需要说明的是，本申请的实施例中的所述对应相关测距电信息可以是包括但不限于包括基于所述测距信息经过处理之后得到的电信息，所述激光发收装置工作时的状态信息对应的电信号以及所述旋转装置旋转过程中的旋转速度对应的电信号。当然，在本领域技术人员应能理解其他现有的或今后可能出现的所述对应相关测距电信息如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

本领域技术人员应能理解，所述第一光信号接收单元和第二光信号接收单元可以是包括但不限于包括光敏电阻、光敏二极管及光敏三极管等。在本申请的一个优选实施例中，将所述第一光信号接收单元和第二光信号接收单元优选为光敏二极管(Photosensitive diode)。当然，在本领域技术人员应能理解所述光敏二极管(Photosensitive diode)仅为所述第一光信号接收单元和第二光信号接收单元的一个方面的优选实施例，其他现有的或今后可能出现的所述第一光信号接收单元和第二光信号接收单元如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

优选地，所述激光测距设备还包括：供电控制装置8，其中，所述供电控制装置8为所述减速齿轮驱动装置供电。

在具体实施例中，供电控制装置8可为驱动板，驱动板为电机提供电以驱动减速齿轮驱动装置2转动进而带动传动单元33转动，最终带动旋转装置3进行旋转。

可选地，所述激光测距设备还包括：激光发收装置供电装置9，其中，所述激光发收装置供电装置9获取所述供电控制装置8所提供的交流电，并基于所述交流电为所述激光发收装置1供电。

优选地，所述激光发收装置供电装置9包括：外线圈和内线圈，其中，所述外线圈与所述供电控制装置8一同产生交流电；基于所述交流电产生的电磁波为所述激光发收装置1供电，具体实现为：所述内线圈与所述激光发收装置1电连接，所述内线圈基于所述外线圈产生的感应电磁场生成感应电动势并为所述激光发收装置1供电。

在具体实施例中，供电控制装置8将交流电提供给激光发收装置供电装置9中的外线圈，外线圈由于通过交流电产生了变化的感应电磁场，内线圈产生感应电流从而为其相连的接收PCB板供电，接收PCB板为激光发收装置1提供支撑的同时为激光发收装置1供电。因此，实现了由所述激光发收装置供电装置9为所述激光发收装置1进行无线供电，从而解决了滑环供电使所述激光测距设备的使用寿命短的问题，有效地提高了所述激光测距设备的使用寿命。

进一步地，所述供电控制装置8还包括：转速调节单元(未示出)，用于调节所述减速齿轮驱动装置所提供的控速信号，以调节所述减速齿轮驱动装置的驱动转速。

在此，改变供电控制装置8上的驱动电阻参数或通电电流等以调节为减速齿轮驱动装置2所提供的控速信号，进而调节减速齿轮驱动装置2的驱动转速以改变旋转装置3的旋转速度，所述激光测距设备进行扫描被测目标物时的测量旋转速度发生变化，达到测量不同物体时采用不同的旋转速度的测量方式，可满足各种环境下的测距任务。在一具体实施例中，通过改变供电控制装置8上的驱动电阻参数以调节所述传动单元33提供的控速信号，以获得不同占空比的脉冲宽度调制波形(PWM波形)达到控制所述旋转装置3的旋转速度。

需要说明的是，所述转速调节单元可以是包括但不限于包括驱动硬件参数模块、变频调速器、调速控制器及调速电机；其中，所述驱动硬件参数模块包括驱动电阻参数单元、驱动脉宽调速单元等。在本申请的一个优选实施例中，将所述转速调节单元优选为驱动电阻参数单元。当然，在本领域技术人员应能理解所述驱动电阻参数单元仅为所述转速调节单元的一个方面的优选实施例，其他现有的或今后可能出现的所述转速调节单元如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

进一步地，所述供电控制装置8还包括：开关单元8a，用于切换所述减速齿轮驱动装置2的驱动转速的调整方式。

在一优选实施例中，开关单元8a优选为拨动开关，通过拨动所述拨动开关8a，以切换所述减速齿轮驱动装置2的驱动转速的调整方式，进而对所述旋转装置3中的转动单元31的旋转速度进行调整。所述开关单元8a为所述测距设备的内外部调速方式的切换开关，当选择通过外部方式进行调速时，可通过所述供电控制装置8传输由外部设备所发送的调速信号，以控制所述减速齿轮驱动装置2基于所述调速信号的驱动转速进而调整所述旋转装置3的旋转速度；当选择由内部调速方式进行调速时，由所述供电控制装置8上的驱动电阻参数模块通过改变电阻值来调节所述减速齿轮驱动装置2的控速信号，以获得不同占空比的脉冲宽度调制波形(PWM波形)达到控制所述旋转装置3的旋转速度。

需要说明的是，所述开关单元可以是包括但不限于包括微动开关、船型开关、钮子开关、拨动开关、按钮开关、按键开关、薄膜开关及点开关。在本申请的一个优选实施例中，将所述开关单元优选为拨动开关。当然，在本领域技术人员应能理解所述拨动开关仅为所述开关单元的一个方面的优选实施例，其他现有的或今后可能出现的所述开关单元如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

另外，在具体实施例中，调节旋转装置3的旋转速度可替换的方法还包括改变减速齿轮驱动装置2中齿轮的减速比或传送轮的大小，以产生不同的驱动转速从而调整激光发收装置1扫描被测目标物的扫描频率。例如，当所述减速齿轮驱动装置2中包括多级减速齿轮时，更换具有不同齿比的减速齿轮驱动装置，以实现调整旋转装置3的转动速度。

由上述实施例可知，所述激光测距设备与现有技术相比，提供多种调速方式，且通过开关的方式实现内外调节方式的更换，也延长了其使用寿命。

由上述可知，所述测距设备包括激光发收装置1、减速齿轮驱动装置2、旋转装置3、转动圈数计算装置4、轴承5、信息收发装置6、信息传输装置7、供电控制装置8、激光发收装置供电装置9。

在一优选实施例中，激光发收装置1可为具有激光发射器和光接收器的激光发射接收装置，减速齿轮驱动装置2可为具有多级减速齿轮的齿轮箱，旋转装置3包括转动单元31、固定单元32和传动单元33，其中，转动单元31可为具有支撑信息收发装置6的旋转平台，固定单元32可为具有支撑信息传输装置7的固定平台，传动单元33可为与齿轮箱内多级减速齿轮相啮合的大齿轮，信息收发装置6可为支撑激光发射接收装置并为其供电的接收PCB板，信息传输装置7可为与接收PCB板进行无线传输数据的发射PCB板，供电装置8可为驱动板且包括拨动开关8a，激光发收装置供电装置9包括外线圈和内线圈，转动圈数计算装置4包括记录旋转平台转动圈数的方形齿轮。其中，旋转平台与固定平台通过轴承5相连，大齿轮安装在旋转平台上，电机安装在齿轮箱盖板上，齿轮箱内有多级减速齿轮，最后与大齿轮相啮合，通过电机带动大齿轮转动从而使旋转平台旋转。激光发射接收装置安装在旋转平台上与旋转平台一同旋转，发射PCB板安装在固定平台上，接收PCB板安装在旋转平台上，实现无线全双工传输信号的功能。固定平台上的方形齿轮记录旋转平台的转动圈数。拨动开关8a可安装在驱动板的下部，实现内外调节PWM波形。

此外，该设备结构还包括顶盖10、底壳11和供电数据输出线12，其中，该顶盖10和底壳11构成了该设备的壳体，以保护激光测距设备，所述供电数据输出线12用于将所述供电控制装置8所接收的相关测距电信息发送给外部设备，并向所述供电控制装置8传输所述外部设备所发送的调速信号，以控制所述供电控制装置8基于所述调速信号调整所述旋转装置3的旋转速度。

由上述优选实施例可知，本申请提供的一种激光测距设备通过减速箱的多级减速，驱动大齿轮转动，从而带动了旋转平台转动。而激光发射接收装置安装在旋转平台上以实现与旋转平台一同旋转，激光发射器与激光接收器通过无线传输供电，同时激光发射器与激光接收器之间存在一定角度，激光发射器射出与旋转平面平行的光线，光线到达被测目标物后反射回来被激光接收器接收。然后通过无线传输将生成的相关测距数据传输到发射PCB板上，再通过电线输出至外界。当需要调速时，可直接更换不同减速比的齿轮箱，也可改变驱动板上的电阻参数，还可以通过调节PWM波形来实现调速。与现有技术相比，上述优选实施例中的激光测距设备采取的结构方式紧凑，尺寸小巧，激光发射接收装置可直接旋转进行360度范围内任一角度的扫描被测目标物，避免了反射镜的角度偏置问题。进一步地，所述激光测距设备不仅采用了无线供电方式，避免了通过寿命短的滑环给接收PCB板和激光发射接收装置供电，而且采用减速齿轮传动，相比皮带传动提高了寿命，且可以通过更换齿轮箱、更换电阻或调节PWM等多种调速方式来实现调速的功能。另外，可以通过拨动开关更换外部和内部调速方式，可广泛应用于各类移动机器人等。

当然，对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (11)

1.一种激光测距设备，其特征在于，所述激光测距设备包括：激光发收装置、减速齿轮驱动装置、旋转装置、信息收发装置和信息传输装置，其中，

所述激光发收装置包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器与所述激光接收器的安装中心线成预设的角度，且两中心线平面平行，所述激光发射器向被测目标发送投射光束，所述激光接收器接收经所述被测目标反射的反射光束，并生成相关测距信息；

所述信息收发装置与所述信息传输装置以光电转换的方式进行信息传输；

所述信息收发装置包括：第一光信号发射单元和第一光信号接收单元，所述信息传输装置包括：第二光信号发射单元和第二光信号接收单元，其中，

所述第一光信号发射单元基于所述相关测距信息生成第一光信号至所述第二光信号接收单元；

所述第一光信号接收单元获取所述第二光信号发射单元基于发射控制信息所发送的第二光信号，并转化为对应控制电信息，其中，所述发射控制信息用于控制所述激光发收装置向被测目标发送投射光束；

所述第二光信号发射单元向所述第一光信号接收单元发射所述第二光信号；

第二光信号接收单元获取所述第一光信号，并转化为对应相关测距电信息；

所述减速齿轮驱动装置与所述旋转装置连接，以驱动所述旋转装置转动；

所述旋转装置与所述激光发收装置连接，以带动所述激光发收装置旋转。

2.根据权利要求1所述的激光测距设备，其特征在于，所述旋转装置包括：转动单元、固定单元和传动单元；其中，

所述转动单元与所述激光发收装置连接，以带动所述激光发收装置旋转；

所述固定单元与所述转动单元连接，以使所述转动单元围绕所述固定单元转动；

所述传动单元与所述转动单元固定连接，并和所述减速齿轮驱动装置配合相连，以使所述减速齿轮驱动装置带动所述转动单元转动。

3.根据权利要求2所述的激光测距设备，其特征在于，所述传动单元包括以下至少任一项：

至少一个传动齿轮，与所述减速齿轮驱动装置啮合连接；

至少一个传送轮，与所述减速齿轮驱动装置配合连接。

4.根据权利要求2或3所述的激光测距设备，其特征在于，所述激光测距设备还包括：

转动圈数计算装置，用于获取所述旋转装置的转动圈数，并基于所述转动圈数计算所述旋转装置的旋转速度。

5.根据权利要求4所述的激光测距设备，其特征在于，所述转动圈数计算装置包括设置于所述固定单元上的光屏蔽器和固定于所述转动单元上的旋转位置检测器，所述旋转位置检测器随所述转动单元旋转，并与所述光屏蔽器相对旋转，其中，

所述光屏蔽器包括以下至少任一项：方形齿轮、矩形齿轮、锥形齿轮、多边形齿轮、圆形齿轮。

6.根据权利要求2所述的激光测距设备，其特征在于，所述固定单元与所述转动单元通过轴承连接。

7.根据权利要求1所述的激光测距设备，其特征在于，所述激光测距设备还包括：供电控制装置，其中，

所述供电控制装置为所述减速齿轮驱动装置供电。

8.根据权利要求7所述的激光测距设备，其特征在于，所述激光测距设备还包括：激光发收装置供电装置，其中，

所述激光发收装置供电装置获取所述供电控制装置所提供的交流电，并基于所述交流电为所述激光发收装置供电。

9.根据权利要求8所述的激光测距设备，其特征在于，所述激光发收装置供电装置包括：外线圈和内线圈，其中，

所述外线圈获取所述供电控制装置所提供的交流电；

所述内线圈与所述激光发收装置电连接，所述内线圈基于所述外线圈产生的感应电磁场生成感应电动势并为所述激光发收装置供电。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的激光测距设备，其特征在于，所述供电控制装置还包括：

转速调节单元，用于调节为所述减速齿轮驱动装置所提供的控速信号，以调节所述减速齿轮驱动装置的驱动转速。

11.根据权利要求7所述的激光测距设备，其特征在于，所述供电控制装置还包括：

开关单元，用于切换所述减速齿轮驱动装置的驱动转速的调整方式。