CN116338706A - 转台式单线激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转台式单线激光雷达，包括电机、与电机的固定部连接的固定模块、以及与电机的旋转部驱动连接的激光测距模块，电机的中心转轴具有通孔，固定模块包括与通孔的一端相对应的光电接收器，激光测距模块包括与通孔的另一端相对应的光电发射器；固定模块还包括无线发射线圈，激光测距模块还包括无线接收线圈，无线发射线圈和无线接收线圈均套设于电机的外围。上述转台式单线激光雷达，通过在电机的中心转轴处设置通孔，使得固定模块的光电接收器能够接收激光测距模块的光电发射器发射的光信号，实现了光信号的无线传输，同时在电机的外围设置无线发射线圈和无线接收线圈，实现了供电的无线输送，且该结构紧凑、合理，生产成本较低。

Description

转台式单线激光雷达

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及转台式单线激光雷达。

背景技术

单线激光雷达作为一种相对简单便宜且感知力强的测距设备大量应用于无人车、机器人以及机械臂等机器空间感知领域。激光雷达一边旋转一边向外不断发射一条条的激光短脉冲，每旋转一圈可以刷新感知一遍周边二维空间内的物体分布。激光雷达向外发射一条短促的激光短脉冲时，若激光短脉冲遇到物体，则会有一部分反射光回到激光雷达被探测到，激光雷达在测算距离时，是将发射激光短脉冲到接收反射光的时间，再乘以二分之一光速来计算出物体与自己的距离，此即常称的飞行时间测距法。激光雷达根据激光的发射方向可知该物体相对于自己的方位角。获知距离和方位角两项目信息，可在极坐标二维平面内对目标进行准确定位，或转换为其他坐标系。

传统的转镜式单线激光雷达由于需要设置电机支架，而电机支架会遮挡住激光会导致存在探测盲区，且转镜式激光雷达防震防冲击性能差、抗杂光性能不强以及零部件多而导致装配精度难以保证，因此，目前出现了一种无须设置电机支架的转台式单线激光雷达，转台式单线激光雷达的激光测距仪和电机上下设置，电机直接驱动上方的激光测距仪旋转，以使激光测距仪能够进行激光扫描测距。但是，在转台式单线激光雷达中，如果旋转的激光测距仪需要通过线缆与位于电机下方的主板通信和取电，则线缆极大限制激光测距仪的可旋转圈数。

发明内容

基于此，有必要针对转台式单线激光雷达的供电线缆以及通信线缆阻碍激光测距仪旋转的问题，提供一种无阻碍的、采用无线供电和无线通信的转台式单线激光雷达。

一种转台式单线激光雷达，包括电机、与电机的固定部相连接的固定模块、以及与电机的旋转部驱动连接的激光测距模块，所述电机的中心转轴具有通孔，所述固定模块包括与所述通孔的一端相对应的光电接收器，所述激光测距模块包括与所述通孔的另一端相对应的光电发射器；

所述固定模块还包括无线发射线圈，所述激光测距模块还包括与所述无线发射线圈相对应的无线接收线圈，所述无线发射线圈和所述无线接收线圈均套设于所述电机的外围。

在其中一个实施例中，所述固定模块包括底壳和设置于所述底壳内的通讯主板，所述光电接收器设置于所述通讯主板朝向所述电机的一侧。

在其中一个实施例中，所述固定模块还包括固定支架，所述固定支架连接所述底壳；

所述固定支架朝向所述电机的一侧具有第一安装槽，所述电机的固定部固定于所述第一安装槽内。

在其中一个实施例中，所述固定支架的中心设置有第一穿孔，所述第一穿孔的一侧与所述通孔相对应，所述第一穿孔的另一侧与所述光电接收器相对应。

在其中一个实施例中，所述固定支架上具有沿所述第一安装槽的周向环绕设置的第一安装部，所述第一安装部具有向上开口的第一环槽，所述无线发射线圈设置于所述第一环槽内。

在其中一个实施例中，所述激光测距模块包括旋转支架和设置于所述旋转支架上的过渡电路板，所述旋转支架朝向所述电机的一侧具有第二安装槽，所述电机的旋转部固定于所述第二安装槽内，所述光电发射器设置于所述过渡电路板朝向所述电机的一侧。

在其中一个实施例中，所述旋转支架的中心设置有第二穿孔，所述第二穿孔的一侧与所述通孔相对应，所述第二穿孔的另一侧与所述光电发射器相对应。

在其中一个实施例中，所述旋转支架上具有沿所述第二安装槽的周向环绕设置的第二安装部，所述第二安装部具有向下开口的第二环槽，所述无线接收线圈设置于所述第二环槽内。

在其中一个实施例中，所述激光测距模块还包括激光测距仪和主电路板，所述激光测距仪连接于所述旋转支架背向所述电机的一侧，所述主电路板设置于所述激光测距仪远离所述旋转支架的一侧；所述过渡电路板夹设于所述旋转支架和所述激光测距仪之间、并与所述主电路板电连接。

在其中一个实施例中，所述底壳的上方连接有光学罩，所述激光测距模块位于所述光学罩与所述底壳形成的内腔中；

所述光学罩位于所述主电路板的上方的内壁上具有呈环状设置旋转角度测量配件，所述主电路板上具有与所述旋转角度测量配件相对应设置的非接触式感应开关。

上述转台式单线激光雷达中，在电机的中心转轴处设置全贯穿的通孔允许光电发射器发射的光信号通过，使得固定模块的光电接收器能够接收激光测距模块的光电发射器发射的光信号，实现了光信号在可旋转的激光测距模块与固定模块之间的无线传输，同时在电机的外围设置无线发射线圈和无线接收线圈，实现了供电的无线输送，于是激光测距模块摆脱了供电和通讯电缆的束缚，可在电机的驱动下进行无限圈数旋转，且该转台式单线激光雷达的结构紧凑、合理，电机可采用普通电机，只需把传统的实心棒式转轴替换成空心管式的中空转轴，相比另一些转台式单线激光雷达方案采用环形空心特种电机，例如202011462895.2号专利，本方案不需要为特种电机而制作新模具、新工装和新生产线，尽量采用成熟传统、生产量大的电机生产技术，显著降低了生产成本和难度。

附图说明

图1为本发明实施例中转台式单线激光雷达的结构示意图；

图2为本发明实施例中转台式单线激光雷达的截面示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为本发明实施例中转台式单线激光雷达(未包括光学罩)的示意图；

图5为本发明实施例中转台式单线激光雷达的结构示意图；

图6为本发明实施例中转台式单线激光雷达的部分结构示意图；

图7为本发明实施例中光学罩的结构示意图；

附图标记说明：

10、转台式单线激光雷达；100、电机；110、中心转轴；111、通孔；120、固定部；130、旋转部；200、固定模块；210、光电接收器；220、无线发射线圈；230、底壳；231、第三穿孔；232、透明观察窗；233、第二密封圈；240、通讯主板；250、固定支架；251、第一安装槽；252、第一穿孔；253、第一延伸柱；254、第一安装部；260、外接线缆；261、固定件；2611、夹持部；262、第一密封圈；263、限位件；270、显示屏；300、激光测距模块；310、光电发射器；320、无线接收线圈；330、旋转支架；331、第二穿孔；332、第二延伸柱；333、第二安装槽；334、第二安装部；335、容纳槽；340、过渡电路板；350、激光测距仪；351、底板；352、激光接收器；3521、激光接收镜筒；3522、接收透镜；353、激光发射器；3531、激光发射镜筒；3532、发射透镜；354、支撑部；360、主电路板；361、非接触式感应开关；370、导电件；400、光学罩；410、旋转角度测量配件；411、凸齿。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1、图2以及图3，本发明一实施例提供的转台式单线激光雷达10，包括电机100、固定模块200以及激光测距模块300；电机100的固定部120与固定模块200固定连接，电机100的旋转部130与激光测距模块300驱动固定连接；转台式单线激光雷达10工作时，电机100驱动位于上方的激光测距模块300旋转，激光测距模块300则一边旋转一边不断发射出一束束的短促激光脉冲、并在激光束所在平面内进行旋转扫描，感知在该平面内的物体分布。

如图3所示，电机100具有在竖直方向上贯穿电机100的中心转轴110；中心转轴110具有沿中心转轴110的轴向设置的全贯穿的通孔111，即，中心转轴110呈中空的圆管状或具有中空结构的其他形状。激光测距模块300包括用于发射激光测量信号的光电发射器310，固定模块200包括用于接收光电发射器310发射的激光测量信号的光电接收器210，其中，激光测量信号为激光测距模块300测得的距离测量值，或者激光测量信号为距离测量值和激光测距模块300的旋转角度值。光电发射器310与通孔111的上端开口相对应，光电接收器210与通孔111的下端开口相对应，光电发射器310将电信号转化为光信号向下发射，光信号穿过中心转轴110的通孔111发射至光电接收器210，光电接收器210接收光信号。由于中心转轴110位于电机100的中心位置，当电机100驱动激光测距模块300旋转时，中心转轴110作为电机100的转轴只会自转而不会产生位移，因此也不会改变通孔111的位置，所以，电机100在工作时不会影响光信号在光电发射器310和光电接收器210之间的传递。

固定模块200还包括无线发射线圈220，激光测距模块300还包括与无线发射线圈220相对应的无线接收线圈320，无线发射线圈220与外部电源接通；当电机100驱动激光测距模块300旋转时，无线接收线圈320同步旋转，由于无线发射线圈220中具有电流，基于电磁感应原理，旋转的无线接收线圈320将产生相应的感应电动势，进而在无线接收线圈320中产生电流，从而实现了电流由无线发射线圈220到无线接收线圈320的传输。通过设置无线发射线圈220和无线接收线圈320，实现了由固定模块200至激光测距模块300的无线供电，使激光测距模块300可以在电机100的驱动下进行圈数不限制的旋转，避免了采用电缆而带来的电缆阻碍激光测距模块300旋转的问题。无线发射线圈220和无线接收线圈320中的其中一个或两个可以附带磁性附加装置，以提高无线传输效率和减少无线辐射干扰，当然，也可以是无线发射线圈220和无线接收线圈320都不附带磁性附加装置。其中，该磁性附加装置为本文中所提及的具有第一环槽的第一安装部254和具有第二环槽的第二安装部334。

进一步，如图2所示，无线发射线圈220和无线接收线圈320套设于电机100的外围设置，这样可以使无线发射线圈220和无线接收线圈320的半径和面积较大，提高了供电效率。另外，无线发射线圈220和无线接收线圈320套设于电机100外围的设置，结合电机100的中心转轴110开设通孔111的设置，使得固定模块200与可旋转的激光测距模块300实现无线供电和无线通信的同时，可以采用常用的电机100作为转台式单线激光雷达10的驱动装置。例如，电机100为常见的无刷电机。本实施例中仅需在电机100的中心转轴110开通孔即可，而无需为容纳无线发射线圈220和无线接收线圈320，以及为实现无线通信而采用特定形状的环形特种电机。由于环形特种电机的开发时间长、投入高、成本贵，且需求数量少难以维持不间断生产和工人熟练度，成品率和可靠性均难以保证，所以本实施例中的方案可显著提高生产的经济性，降低了生产成本和难度。

在一个实施例中，如图2所示，固定模块200包括底壳230和通讯主板240，底壳230向上开口设置，通讯主板240设置于底壳230内，且通讯主板240与底壳230相连接，例如，通讯主板240通过螺栓与底壳230的内壁相连接。底壳230的底部连接于无人车或者其他平台上，以将转台式单线激光雷达10安装于相应的设备上。光电接收器210设置于通讯主板240朝向电机100的一侧，例如，光电接收器210为光电二极管，光电二极管电连接于通讯主板240上。

进一步地，如图2所示，固定模块200还包括固定支架250，固定支架250连接底壳230，固定支架250用于对电机100和无线发射线圈220进行安装和固定。如图3和图5所示，固定支架250朝向电机100的一侧具有第一安装槽251；电机100包括上下设置的旋转部130和固定部120，旋转部130和固定部120均呈圆柱形，中心转轴110竖向设置，且中心转轴110分别穿设于旋转部130和固定部120的中心；固定部120嵌设于第一安装槽251内，并与固定支架250相连接。

更进一步地，固定支架250位于通讯主板240和电机100之间；固定支架250的中心设置有第一穿孔252，第一穿孔252与第一安装槽251连通；第一穿孔252的一侧与通孔111相对应，第一穿孔252的另一侧与光电接收器210相对应。通过设置第一穿孔252，避免光电接收器210被固定支架250遮挡而无法接收信号。

可选地，如图2所示，固定支架250的下端的中心处向下延伸设置有第一延伸柱253，第一延伸柱253内形成第一穿孔252，光电接收器210容纳于第一穿孔252内、并靠近第一延伸柱253的下端处。通过设置第一延伸柱253，并使第一延伸柱253延伸至光电接收器210处，使得光电接收器210被容纳于第一穿孔252内，降低了光电接收器210的工作受其他部件干扰的概率。

可选地，如图2和图3所示，固定支架250上具有沿第一安装槽251的周向环绕设置的第一安装部254，第一安装部254呈环状设置，第一安装部254具有向上开口的第一环槽，无线发射线圈220设置于第一环槽内。通过设置第一安装部254，保证了无线发射线圈220安装的稳固性，并且第一安装部254、固定支架250以及电机100的固定部120的装配较为紧凑，充分利用了空间，使空间布置更为合理。

在一个实施例中，如图1、图4以及图5所示，通讯主板240连接有外接电缆260，外接电缆260用于连接外部主机而给转台式单线激光雷达10供电和实现信号传输，底壳230上设置第三穿孔231，外接电缆260穿设于第三穿孔231中，外接电缆260由连接通讯主板240的一端通过第三穿孔231延伸至底壳230外。进一步，外接线缆260对应于第三穿孔231的位置套设有固定件261，固定件261贯穿第三穿孔231而与底壳230卡接。通过设置固定件261，使得外接线缆260靠近通讯主板240的一端得到一定的限位固定，既避免外接线缆260随意晃动而导致外接线缆260与通讯主板240的连接被破坏，又避免了外接线缆260直接与底壳230产生摩擦而损坏。

进一步，如图6所示，固定件261上设置有限位件263，限位件263用于限制固定件261的轴线移动。具体地，固定件261位于底壳230中的部分设置有卡槽，卡槽为两个，分别位于固定件261的两侧；限位件263呈冂字形，限位件263的左右两侧分别一一对应卡接于两个卡槽内，且限位件263朝向底壳230的内壁的一侧与底壳230相抵接。固定件261上设置有夹持部2611，夹持部2611位于底壳230外，且夹持部2611抵持于底壳230的外壁上，限位件263和夹持部2611分别固定于底壳230的内外两侧，从而使得外接线缆260不会在轴向上随意移动。

可选地，固定件261上对应于第三穿孔231处设置有第一密封圈262，例如，第一密封圈262为橡胶密封圈；第一密封圈262位于固定件261与第三穿孔231的内壁之间。通过设置第一密封圈262，提升了第三穿孔231处的密封性，避免灰尘或水等从第三穿孔231处进入底壳230的容纳空间内而影响通讯主板240的正常工作和使用寿命。

在一个实施例中，如图2所示，底壳230内还设置有显示屏270，显示屏270与通讯主板240电连接，且显示屏270平行于底壳230的一个侧边设置；显示屏270用于显示转台式单线激光雷达10的工作状态信息、测距信息等。进一步，底壳230的侧壁上设置有透明观察窗232，例如，透明观察窗232为透明塑料板或玻璃。透明观察窗232与显示屏270相对应，以便于通过透明观察窗232查看显示屏270上的显示的信息。

在一个实施例中，如图2和图5所示，激光测距模块300包括旋转支架330和过渡电路板340，旋转支架330与电机100的旋转部130相连接，过渡电路板340与旋转支架330相连接，且过渡电路板340位于旋转支架330背向电机100的一侧。光电发射器310设置于过渡电路板340朝向电机100的一侧，例如，光电发射器310为发光二极管，发光二极管电连接于过渡电路板340上，旋转支架330朝向电机100的一侧具有第二安装槽333，电机100的旋转部130嵌设于第二安装槽333内、并与旋转支架330固定连接。

可选地，旋转支架330与电机的旋转部130可以采用胶粘、螺栓连接以及卡接等方式进行连接。优选地，本实施例中旋转支架330通过螺栓与旋转部130上已有的螺栓孔连接，以保证旋转支架330与旋转部130连接的稳固性，保证旋转支架330与电机100的旋转部130之间的同步旋转。

可选地，如图5所示，旋转支架330背向第二安装槽333的一侧具有容纳槽335，过渡电路板340设置于该容纳槽335内，且过渡电路板340通过螺栓与旋转支架330相连接。

进一步，如图3所示，旋转支架330的中心设置有第二穿孔331，第二穿孔331的上下两侧分别与容纳槽和第二安装槽333相连通。第二穿孔331的一侧与通孔111相对应，第一穿孔252的另一侧与光电发射器310相对应。通过设置第二穿孔331，避免在光电发射器310发射信号时旋转支架330对光电发射器310造成遮挡而导致无法发射信号。

更进一步地，如图3和图5所示，旋转支架330朝向过渡电路板340的一侧的中心处向上延伸设置有第二延伸柱332，第二延伸柱332内形成第二穿孔331，光电发射器310容纳于第二穿孔331内、并靠近第二延伸柱332的下端处。通过设置第二延伸柱332，并使第二延伸柱332延伸至光电接发射器处，使得光电发射器310被容纳于第二穿孔331内，降低了光电发射器310的工作受其他部件干扰的概率。

可选地，如图2所示，旋转支架330上具有沿第二安装槽333的周向环绕设置的第二安装部334，第二安装部334呈环状设置，第二安装部334具有向下开口的第一环槽，无线接收线圈320设置于第二环槽内。通过设置第二安装部334，保证了无线接收线圈320安装的稳固性，并且第二安装部334、旋转支架330以及电机100的旋转部130的装配较为紧凑，充分利用了空间，使空间布置更为合理。

进一步地，无线接收线圈320与无线发射线圈220可以是上下双层的平行对应设置，也可以是半径不等的内外套设布置，其中，套设布置是指无线接收线和无线发射线圈220中，半径较大的套设于半径较小的外围。本实施例中采用无线接收线与无线发射线圈220上下平行对应设置的方式进行布置。无线发射线圈220与无线接收线圈320之间间隙范围为2毫米～5毫米。

优选地，第一安装部254和第二安装部334均部分或全部由隔磁材料制成，以减少电磁波的外泄，提高无线传输效率。

可选地，如图2所示，激光测距模块300还包括激光测距仪350和主电路板360，激光测距仪350连接于旋转支架330远离电机100的一侧；主电路板360设置于激光测距仪350背向旋转支架330的一侧，主电路板360与过渡电路板340电连接；激光测距仪350用于发射激光、接收激光以及根据发射的激光和接收的激光进行激光测距；主电路板360用于控制激光测距仪350发射激光、接收激光、测距以及测量激光测距仪350的旋转角度等。

可选地，过渡电路板340夹设于旋转支架330和激光测距仪350之间，过渡电路板340通过导电件370与主电路板360电连接。激光测距仪350上具有让位孔，导电件370穿设于让位孔中，从而实现通过导电件370将位于激光测距仪350两侧的主电路板360和过渡电路板340电连接。当然，也可以采用一根或一排线缆连接过渡电路板340和主电路板360，本实施例中并不以此为限。

在一个实施例中，如图1、图2以及图5所示，底壳230的上方连接有光学罩400，固定模块200除底壳230外的其他部件、电机100以及激光测距模块300均位于底壳230和光学罩400形成的内腔中。光学罩400允许激光和激光遇到物体后所产生的反射光穿过，但是光学罩400仅允许激光波长附近一定范围的波长的光线穿过，从而提高了设备的抗杂光性能。优选地，旋转支架330的最大半径、激光测距仪350的最大半径以及固定支架250的最大半径大致相同，且同轴设置，以便于装配于光学罩400中，避免有与各部件的尺寸相差较大而增加光学罩400的尺寸，提升了结构设置的紧凑性。

可选地，光学罩400的底部边沿可以通过螺栓与底壳230的上边沿连接，也可以通过胶粘的方式与底壳230的上边沿连接。本实施例中光学罩400与底壳230通过螺栓连接。

可选地，底壳230的上边沿具有朝向光学罩400一侧设置的密封圈安装槽，密封圈安装槽的形状与光学罩400的下边沿的形状相适配；密封圈安装槽内设置有第二密封圈233，例如，第二密封圈233为橡胶密封圈或硅胶密封圈。光学罩400的下端边沿抵接于第二密封圈233上。通过设置第二密封圈233，增加了底壳230和光学罩400形成的内腔的密封性，避免了灰尘或水等从底壳230和光学罩400的连接处进入内腔中而影响内腔中的零部件的正常工作和使用寿命。

在一个实施例中，如图2和图7所示，光学罩400的内壁上一体设置有旋转角度测量配件410，旋转角度测量配件410呈环状设置，且旋转角度测量配件410中心位于电机100的中心转轴110所在的直线上；旋转角度测量配件410位于主电路板360的上方；主电路板360上具有非接触式感应开关361，非接触式感应开关361位于主电路板360的上表面、并与旋转角度测量配件410相对应设置。当电机100驱动激光测距模块300旋转时，非接触式感应开关361将对环形的旋转角度测量配件410连续扫描，旋转角度测量配件410上不同的位置对应于不同的角度，当非接触式感应开关361的光扫描到旋转角度测量配件410的不同部位时，非接触式感应开关361就会产生一个变化的电信号供主电路板360累加旋转角度。

可选地，旋转角度测量配件410可以为间隔设置成一圈的三角形、圆形、矩形或其它形状的凸齿411，当非接触式感应开关361的光连续扫描时，由于凸齿411间隔设置，非接触式感应开关361每产生一个变化的电信号就表明非接触式感应开关361从其中一个凸齿411扫描至该凸齿411相邻的凹陷位置、或者从相邻凸齿411间的凹陷位置扫描至与凹陷位置相邻的凸齿411上，意味着激光测距模块300的旋转角度增加了一个预设值，其中，凹陷位置是指两个凸齿411中间的间隙位置。旋转角度测量配件410也可以为印刷在光学罩400的内壁上的、连续设置成一圈的多个条码，多个条码包含多种反射率大小不同的条码，任意相邻的两个条码的反射率不同，从而当非接触式感应开关361的光连续扫描时，由于相邻的条码反射率不同，从而非接触式感应开关361每产生一个变化的电信号就表明非接触式感应开关361从其中一个条码扫描至相邻的条码的位置，从而意味着激光测距模块300的旋转角度增加了一个预设值。

进一步，旋转角度测量配件410上可以具有一个或多个特殊位置用于标示0度起始角度或其他特殊角度，例如，特殊角度为45度、90度等。其中，当旋转角度测量配件410为间隔设置成一圈的凸齿411时，特殊位置的标示方法可以是将特殊位置的凸齿411的长度设置为与其他凸齿411的长度不相等；当旋转角度测量配件410为依次设置的多个条码时，特殊位置的标示方法可以是将特殊位置的条码的宽度与其他任一条码的宽度设置为不相等，于是0度或特殊角度所产生的电信号宽度就与众不同，便于主电路板识别判断。

在一个实施例中，如图2所示，激光测距仪350包括由下而上依次连接的底板351、激光接收器352以及激光发射器353，底板351与旋转支架330相连接，激光接收器352和激光发射器353均与主电路板360电连接；激光发射器353用于发射激光，激光接收器352用于接收激光。

具体地，如图4所示，激光接收器352包括连接于底板351上表面的激光接收镜筒3521、位于激光接收镜筒3521的内腔中的光电感应器以及设置于激光接收镜筒3521的一端的接收透镜3522。激光发射器353包括激光发射镜筒3531、位于激光发射镜筒3531内的激光器以及设置于激光发射镜筒3531的一端的发射透镜3532；激光发射镜筒3531与激光接收镜筒3521上下设置，且激光发射镜筒3531与激光接收镜筒3521相平行；激光发射镜筒3531与激光接收镜筒3521之间连接有支撑部354，且激光发射镜筒3531设置有发射透镜3532的一端与激光接收镜筒3521设置有接收透镜3522的一端上下对应。可以理解，在电机100驱动激光测距仪350转动的过程中，每当通过非接触式感应开关361检测到激光测距仪350转过一个预定角度后，主电路板360就控制激光测距仪350启动一次或多次测距程序，此时激光器发射出激光短脉冲、并经过发射透镜3532射出激光发射镜筒3531之外，当激光短脉冲遇到物体时产生发射激光，一部分反射激光将被接收透镜3522接收、并汇聚至光电感应器上，然后经过光电转换产生一个电信号，电信号经过信号处理后可分析出物体至激光测距仪350的距离，转台式单线激光雷达10的存储器记录当前的旋转角度和物体距转台式单线激光雷达10的距离，转台式单线激光雷达10依此不断循环工作。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种转台式单线激光雷达，包括电机、与电机的固定部相连接的固定模块、以及与电机的旋转部驱动连接的激光测距模块，其特征在于，所述电机的中心转轴具有通孔，所述固定模块包括与所述通孔的一端相对应的光电接收器，所述激光测距模块包括与所述通孔的另一端相对应的光电发射器；

所述固定模块还包括无线发射线圈，所述激光测距模块还包括与所述无线发射线圈相对应的无线接收线圈，所述无线发射线圈和所述无线接收线圈均套设于所述电机的外围。

2.根据权利要求1所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述固定模块包括底壳和设置于所述底壳内的通讯主板，所述光电接收器设置于所述通讯主板朝向所述电机的一侧。

3.根据权利要求2所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述固定模块还包括固定支架，所述固定支架连接所述底壳；

所述固定支架朝向所述电机的一侧具有第一安装槽，所述电机的固定部固定于所述第一安装槽内。

4.根据权利要求3所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述固定支架的中心设置有第一穿孔，所述第一穿孔的一侧与所述通孔相对应，所述第一穿孔的另一侧与所述光电接收器相对应。

5.根据权利要求3所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述固定支架上具有沿所述第一安装槽的周向环绕设置的第一安装部，所述第一安装部具有向上开口的第一环槽，所述无线发射线圈设置于所述第一环槽内。

6.根据权利要求2所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述激光测距模块包括旋转支架和设置于所述旋转支架上的过渡电路板，所述旋转支架朝向所述电机的一侧具有第二安装槽，所述电机的旋转部固定于所述第二安装槽内，所述光电发射器设置于所述过渡电路板朝向所述电机的一侧。

7.根据权利要求6所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述旋转支架的中心设置有第二穿孔，所述第二穿孔的一侧与所述通孔相对应，所述第二穿孔的另一侧与所述光电发射器相对应。

8.根据权利要求6所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述旋转支架上具有沿所述第二安装槽的周向环绕设置的第二安装部，所述第二安装部具有向下开口的第二环槽，所述无线接收线圈设置于所述第二环槽内。

9.根据权利要求6所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述激光测距模块还包括激光测距仪和主电路板，所述激光测距仪连接于所述旋转支架远离所述电机的一侧，所述主电路板设置于所述激光测距仪背向所述旋转支架的一侧；所述过渡电路板夹设于所述旋转支架和所述激光测距仪之间、并与所述主电路板电连接。

10.根据权利要求9所述的转台式单线激光雷达，其特征在于，所述底壳的上方连接有光学罩，所述激光测距模块位于所述光学罩与所述底壳形成的内腔中；

所述光学罩位于所述主电路板的上方的内壁上具有呈环状设置旋转角度测量配件，所述主电路板上具有与所述旋转角度测量配件相对应设置的非接触式感应开关。

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