CN208078739U - 一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置 - Google Patents
一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，包括：信息采集模组，包括温度、电压、电流信息采集单元；无线供电模组，包括无线电能产生单元、无线电能发射单元、无线电能接收单元、无线电能转换单元；无线光通信模组，包括第一光通信单元和第二光通信单元；主控制单元，包括主控制芯片、控制调节电路、反馈电路、运算放大电路，实现对各类采集信息和数据的综合处理；无线电能产生单元、无线电能发射单元和第二光通信单元保持固定；无线电能接收单元、无线电能转换单元和第一光通信单元和360°激光雷达的旋转部分共同旋转。
Description
技术领域
本实用新型属于激光测距技术领域，具体来说，涉及到一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置。
背景技术
随着经济的发展，激光雷达广泛应用于汽车自动驾驶、机器人导航、空间环境测绘、安保安防等领域，激光雷达的监控范围越大，越能有效采集周围环境的信息，如果激光雷达能够进行360°旋转扫描就能够以激光传雷达自身为原点，采集周围点云，全方位构建三维立体模型，因此激光雷达能否进行360°扫描直接决定了其性能。
目前，360°激光雷达的供电与通信多采用滑环的方式，由于滑环属于机械结构，故在使用过程中存在磨损情况，导致了使用寿命有限，需要经常对滑环进行修检或更换。此外，360°激光雷达在数据通信上同样采用滑环方式，由于滑环在转动过程中通信环境不稳定，机械结构磨损，导致通信质量不佳。综合以上因素，通过滑环实现供电和通信严重制约了360°激光雷达的发展。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置。
一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，包括：
信息采集模组，包括温度、电压、电流信息采集单元；
无线供电模组，包括无线电能产生单元、无线电能发射单元、无线电能接收单元、无线电能转换单元；
无线光通信模组，包括第一光通信单元和第二光通信单元；
主控制单元，包括主控制芯片、控制调节电路、反馈电路、运算放大电路，实现对各类采集信息和数据的综合处理；
其特征在于，无线电能产生单元、无线电能发射单元和第二光通信单元保持固定；无线电能接收单元、无线电能转换单元和第一光通信单元和360°激光雷达的旋转部分共同旋转。
外界电能经过无线电能产生单元，无线电能发射单元，无线电能接收单元，无线电能转换单元给第一光通信单元和360°激光雷达旋转部分提供所需工作电压；第一光通信单元通过第二光通信单元将信息采集模组所采集的信息传回主控制单元进行分析处理，通过调节无线电能产生单元来实现对无线供电接收单元的控制，同时第一光通信单元通过第二光通信单元将360°激光雷达旋转部分的数据传回主控制单元进行分析处理。
优选的，所述无线电能产生单元包括控制电路和交变电压生成电路，其中控制电路用于控制电能转换，交变电压生成电路用于将直流电转换成交流电。
优选的，所述无线电能发射单元和无线电能接收单元由蚀刻有线圈的PCB板构成，扁平状线圈包埋在PCB板内部，其中PCB板是刚性PCB板或柔性PCB板，便于安装调节与定位。
优选的，所述无线电能发射单元和无线电能接收单元另一种实现方式：将漆包线通过绕线成扁平状或筒形线圈作为嵌件通过注塑一体成型为注塑件，包被为PC，PVC或ABS材质中的任意一种，便于安装调节与定位。
优选的，所述无线电能转换单元包括监控电路，用于监控反馈调节并给第一光通信单元和360°激光雷达旋转部分提供所需工作电压。
优选的，所述第一光通信单元和第二光通信单元均包括光电转换电路和光收发模块，所述光收发模块是能发出和接收特定波长的光器件。
优选的，所述第一光通信单元的光收发模块安装在360°旋转圆形PCB上；所述的第二光通信单元的光收发模块安装在固定的环形PCB上，且保持与第一光通信单元的光收发模块在同一平面，且第一和第二光通信单元的光收发模块相对。
优选的，所述第一光通信单元是一个收发模块固定在360°旋转圆形PCB上，第二光通信单元是多个光收发模块固定在环形PCB上；或者所述第一光通信单元有多个收发模块固定在360°旋转圆形PCB上，第二光通信单元有一个光收发模块固定在环形PCB上；或者第一光通信单元有多个收发模块固定在360°旋转圆形PCB上，第二光通信单元有多个光收发模块固定在环形PCB上。
优选的，所述的第一光通信单元的光收发模块在旋转PCB任意位置，第二光通信单元的光收发模块在固定PCB的任意位置。
优选的，第一光通信单元和第二光通信单元表面均安装有菱形棱镜，且两棱镜出光口相对且在旋转中心轴上。
附图说明
图1为实施例2中的无线电能发射单元与无线电能发射单元和无线电能接收单元刚性或柔性PCB结构示意图；
图2为实施例3中的无线电能发射单元与无线电能接收单元注塑结构示意图；
图3为实施例1中第一光通信单元和第二光通信单元通信实现方式示意图；
图4为实施例4中第一光通信单元和第二光通信单元通信实现方式示意图；
图5为实施例1中的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置的工作流程图。
附图标记说明：
无线电能接收单元1、无线电能发射单元2、方形PCB板3、线圈4、注塑件5、第一光通信单元6、第二光通信单元7、环形PCB板8、圆形PCB板9、收发模块10、旋转PCB板11、固定PCB板12、第二光通信收发模块13、第一光通信收发模块14。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。
实施例1
如图5中所示，一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，包括：
信息采集模组，包括温度、电压、电流信息采集单元；
无线供电模组，包括无线电能产生单元、无线电能发射单元2、无线电能接收单元1、无线电能转换单元；
无线光通信模组，包括第一光通信单元6和第二光通信单元7；
主控制单元，包括主控制芯片、控制调节电路、反馈电路、运算放大电路，实现对各类采集信息和数据的综合处理。
无线电能产生单元、无线电能发射单元2和第二光通信单元7保持固定；无线电能接收单元1、无线电能转换单元和第一光通信单元6和360°激光雷达的旋转部分共同旋转。
外界电能经过无线电能产生单元，无线电能发射单元2，无线电能接收单元1，无线电能转换单元给第一光通信单元6和360°激光雷达旋转部分提供所需工作电压；第一光通信单元6通过第二光通信单元7将信息采集模组所采集的信息传回主控制单元进行分析处理，通过调节无线电能产生单元来实现对无线供电接收单元的控制，同时第一光通信单元6通过第二光通信单元7将360°激光雷达旋转部分的数据传回主控制单元进行分析处理。
无线电能产生单元包括控制电路和交变电压生成电路，其中控制电路用于控制电能转换，交变电压生成电路用于将直流电转换成交流电。
无线电能转换单元包括监控电路，用于监控反馈调节并给第一光通信单元6和360°激光雷达旋转部分提供所需工作电压。
第一光通信单元6和第二光通信单元7均包括光电转换电路和光收发模块，光收发模块是能发出和接收特定波长的光器件。
第一光通信单元6的光收发模块安装在360°旋转圆形PCB板9上；第二光通信单元7的光收发模块安装在固定的环形PCB板8上，且保持与第一光通信单元6的光收发模块在同一平面，且第一和第二光通信单元的光收发模块相对。
如图3中所示的从左至右三种方式，第一光通信单元6是一个收发模块固定在360°旋转圆形PCB板9上，第二光通信单元7是多个光收发模块固定在环形PCB板8上；或者第一光通信单元6有多个收发模块固定在360°旋转圆形PCB板9上，第二光通信单元7有一个光收发模块固定在环形PCB板8上；或者第一光通信单元6有多个收发模块固定在360°旋转圆形PCB板9上，第二光通信单元7有多个光收发模块固定在环形PCB板8上。第一光通信单元6的光收发模块在旋转PCB任意位置，第二光通信单元7的光收发模块在固定PCB的任意位置。
实施例2
如图1中所示，在实施例1的基础上，无线电能发射单元2和无线电能接收单元1由蚀刻有线圈4的PCB板构成，扁平状线圈4包埋在PCB板内部，其中PCB板是刚性PCB板或柔性PCB板，便于安装调节与定位。
实施例3
如图2中所示，在实施例1的基础上，无线电能发射单元2和无线电能接收单元1另一种实现方式：将漆包线通过绕线成扁平状或筒形线圈4作为嵌件通过注塑一体成型为注塑件5，包被为PC，PVC或ABS材质中的任意一种，便于安装调节与定位。
实施例4
如图4所示，与实施例1所不同的是，第一光通信单元6和第二光通信单元7表面均安装有菱形棱镜，且两棱镜出光口相对且在旋转中心轴上。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，包括：
信息采集模组，包括温度、电压、电流信息采集单元；
无线供电模组，包括无线电能产生单元、无线电能发射单元、无线电能接收单元、无线电能转换单元；
无线光通信模组，包括第一光通信单元和第二光通信单元；
主控制单元，包括主控制芯片、控制调节电路、反馈电路、运算放大电路，实现对各类采集信息和数据的综合处理；
其特征在于，无线电能产生单元、无线电能发射单元和第二光通信单元保持固定；无线电能接收单元、无线电能转换单元和第一光通信单元和360°激光雷达的旋转部分共同旋转。
2.根据权利要求1所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述无线电能产生单元包括控制电路和交变电压生成电路，其中控制电路用于控制电能转换，交变电压生成电路用于将直流电转换成交流电。
3.根据权利要求1或2所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述无线电能发射单元和无线电能接收单元由蚀刻有线圈的PCB板构成，扁平状线圈包埋在PCB板内部，其中PCB板是刚性PCB板或柔性PCB板，便于安装调节与定位。
4.根据权利要求1或2所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述无线电能发射单元和无线电能接收单元另一种实现方式：将漆包线通过绕线成扁平状或筒形线圈作为嵌件通过注塑一体成型为注塑件，包被为PC，PVC或ABS材质中的任意一种，便于安装调节与定位。
5.根据权利要求3所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述无线电能转换单元包括监控电路，用于监控反馈调节并给第一光通信单元和360°激光雷达旋转部分提供所需工作电压。
6.根据权利要求5所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述第一光通信单元和第二光通信单元均包括光电转换电路和光收发模块，所述光收发模块是能发出和接收特定波长的光器件。
7.根据权利要求6所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述第一光通信单元的光收发模块安装在360°旋转圆形PCB上；所述的第二光通信单元的光收发模块安装在固定的环形PCB上，且保持与第一光通信单元的光收发模块在同一平面，且第一和第二光通信单元的光收发模块相对。
8.根据权利要求7所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述第一光通信单元是一个收发模块固定在360°旋转圆形PCB上，第二光通信单元是多个光收发模块固定在环形PCB上；或者所述第一光通信单元有多个收发模块固定在360°旋转圆形PCB上，第二光通信单元有一个光收发模块固定在环形PCB上；或者第一光通信单元有多个收发模块固定在360°旋转圆形PCB上，第二光通信单元有多个光收发模块固定在环形PCB上。
9.根据权利要求8所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，所述的第一光通信单元的光收发模块在旋转PCB任意位置，第二光通信单元的光收发模块在固定PCB的任意位置。
10.根据权利要求1-2中任意一项所述的用于360°激光雷达的无线供电与无线光通信装置，其特征在于，第一光通信单元和第二光通信单元表面均安装有菱形棱镜，且两棱镜出光口相对且在旋转中心轴上。
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