CN209170376U - 光通信装置和激光雷达 - Google Patents
光通信装置和激光雷达 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209170376U CN209170376U CN201821889330.0U CN201821889330U CN209170376U CN 209170376 U CN209170376 U CN 209170376U CN 201821889330 U CN201821889330 U CN 201821889330U CN 209170376 U CN209170376 U CN 209170376U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- rotary components
- rotation axis
- base assembly
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
一种光通信装置和激光雷达,其中该激光雷达包括一旋转组件和一底座组件。该光通信装置包括用于被设置于该激光雷达的该旋转组件的第一光发射单元和第二光接收单元以及用于被设置于该激光雷达的该底座组件的第一光接收单元和第二光发射单元。该第一和第二光发射单元分别用于沿着该第一和第二发射路径发射第一和第二光信号。当该旋转组件相对于该底座组件转动时,该第一光接收单元始终对应于该第一光发射单元的该第一发射路径,用于实时接收该第一光信号,并且该第二光接收单元始终对应于该第二光发射单元的该第二发射路径,用于实时接收该第二光信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达技术领域,特别是涉及一种光通信装置和激光雷达。
背景技术
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的距离、方位、高度、速度、姿态以及形状等信息数据的雷达系统。激光雷达作为无人驾驶不可或缺的部件,通常由可转动的旋转组件和固定不动的底座组件构成,其中该底座组件为该旋转组件提供支撑和旋转动力,并且该旋转组件在转动同时发射激光光束以得到360度的水平视场角,并获得前端数据(诸如时间等)。与此同时,该旋转组件将前端数据传输至该底座组件,以通过该底座组件将该前端数据传输给后续处理器来得到诸如点云图等可反映目标的具体距离、方位等信息数据。此外,该激光雷达还需要将一些控制信号从该底座组件传输至该旋转组件,便于控制该旋转组件采集前端数据。
然而,由于在进行数据或信号传输的过程中,该激光雷达的该旋转组件相对于该底座组件转动,因此,目前市场上用于无人驾驶的大部分激光雷达通常采用高性能滑环来实现在电能和信号(数据)的传输。但由于高性能滑环的数据传输量有限,一般只适合16线左右的数据传输,导致大部分激光雷达不可避免地会因高性能滑环的限制而造成分辨率不高。
此外,该滑环在传输数据的过程中不可避免地会发生滑动摩擦而产生磨损和噪音,导致滑环的数据传输质量下降,这就使得滑环在使用一段时间之后就会因磨损严重而不得不更换新的滑环,增大了该激光雷达的使用成本。再者,还需要对滑环进行特殊处理以保证滑环的数据传输质量,使得该滑环的制造成本大幅提高,这将进一步增大该激光雷达的制造成本和使用成本。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其能够在该激光雷达的旋转组件和底座组件之间以非接触式信号传输的方式来实现实时通信。
本实用新型的另一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其能够在该旋转组件和该底座组件之间实现全双工通信,以便在将前端数据从该旋转组件传输至该底座组件的同时,还能够将控制信号从该底座组件传输至该旋转组件。
本实用新型的另一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其能够避免在进行全双工通信时产生干扰,以确保所述光通信装置进行高质量通信。
本实用新型的另一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其能够简化所述光通信装置的硬件设计和调试的复杂程度,有助于降低所述光通信装置的成本。
本实用新型的另一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其能够有效地避免在进行全双工通信时第一和第二光接收单元所接收的第一和第二光信号相互干扰。
本实用新型的另一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其不需要使用滤色片来滤掉其他波段的光信号,以降低所述光通信装置的硬件成本。
本实用新型的另一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其能够在该旋转组件和该底座组件之间始终传输信息,以确保信息传输的稳定性和持续性。
本实用新型的另一目的在于提供一光通信装置和激光雷达,其中,为了达到上述目的,在本实用新型中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此,本实用新型成功和有效地提供一解决方案,不只提供一简单的光通信装置和激光雷达,同时还增加了所述光通信装置和激光雷达的实用性和可靠性。
为了实现上述至少一实用新型目的或其他目的和优点,本实用新型提供了一激光雷达,用于一激光雷达,其中该激光雷达包括一旋转组件和一底座组件,其中所述光通信装置包括:
一第一光发射单元,用于被设置于该激光雷达的该旋转组件,其中所述第一光发射单元用于沿着第一发射路径发射第一光信号;
一第一光接收单元,用于被设置于该激光雷达的该底座组件;
一第二光发射单元,用于被设置于该激光雷达的该底座组件,其中所述第二光发射单元用于沿着第二发射路径发射第二光信号;以及
一第二光接收单元,用于被设置于该激光雷达的该旋转组件;
其中当该旋转组件相对于该底座组件转动时,所述第一光接收单元始终对应于所述第一光发射单元的所述第一发射路径,用于实时接收该第一光信号,并且所述第二光接收单元始终对应于所述第二光发射单元的所述第二发射路径,用于实时接收该第二光信号。
在本实用新型的一实施例中,所述第一和第二光发射单元为同类型的激光发射器,用于发射同频段的该第一和第二光信号,其中所述第一和第二光接收单元为同类型的激光接收器。
在本实用新型的一实施例中,所述第一和第二光发射单元为垂直腔面发射激光器。
在本实用新型的一实施例中,所述的光通信装置,还包括一第一吸光单元和一第二吸光单元,其中所述第一吸光单元用于被设置于该底座组件,以吸收被照射至该底座组件的该第一光信号,其中所述第二吸光单元用于被设置于该旋转组件,以吸收被照射至该旋转组件的该第二光信号。
在本实用新型的一实施例中,所述第一吸光单元为被涂覆于该底座组件的黑色涂料,其中所述第二吸光单元为被涂覆于该旋转组件的黑色涂料。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件延伸至该底座组件,以在该底座组件处形成一第一光照区域,其中所述第一光接收单元位于所述第一光照区域内,并且所述第一光接收单元和该旋转组件的一旋转轴线之间的距离不大于所述第一光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离;其中所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件延伸至该旋转组件,以在该旋转组件处形成一第二光照区域,其中所述第二光接收单元位于所述第二光照区域内,并且所述第二光接收单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离不大于所述第二光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件的一旋转安装面沿着该旋转轴线延伸至该底座组件的一底座安装面,以在该底座组件的该底座安装面上形成具有圆形结构的所述第一光照区域,其中所述第一光接收单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面。
在本实用新型的一实施例中,所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件的该底座安装面沿着该旋转轴线延伸至该旋转组件的该旋转安装面,以在该旋转组件的该旋转安装面上形成具有圆形结构的所述第二光照区域,其中所述第二光接收单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光发射单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面,并且该旋转轴线穿过所述第一光发射单元的中心。
在本实用新型的一实施例中,所述第二光发射单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面,并且该旋转轴线穿过所述第二光发射单元的中心。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件的一旋转安装面偏向该旋转轴线倾斜地延伸至该底座组件的一底座安装面,以在该底座组件的该底座安装面上形成具有椭圆形结构的所述第一光照区域,其中所述第一光接收单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面。
在本实用新型的一实施例中,所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件的该底座安装面偏向该旋转轴线倾斜地延伸至该旋转组件的该旋转安装面,以在该旋转组件的该旋转安装面上形成具有椭圆形结构的所述第二光照区域,其中所述第二光接收单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光接收单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面,并且该旋转轴线穿过所述第一光接收单元的中心,其中所述第二光接收单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面,并且该旋转轴线穿过所述第二光接收单元的中心。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光接收单元的所述中心与所述第一光照区域的中心重合,其中所述第二光接收单元的所述中心与所述第二光照区域的中心重合。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光发射单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离大于所述第二光照区域的所述外周缘和该旋转轴线之间的最大距离;所述第二光发射单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离大于所述第一光照区域的所述外周缘和该旋转轴线之间的最大距离。
在本实用新型的一实施例中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件延伸至该底座组件,以在该底座组件处形成一第一光照区域,其中所述第一光接收单元位于所述第一光照区域内,并且所述第一光接收单元和该旋转组件的一旋转轴线之间的距离不大于所述第一光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离;其中所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件延伸至该旋转组件,以在该旋转组件处形成一第二光照区域,其中所述第二光接收单元位于所述第二光照区域内,并且所述第二光接收单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离不大于所述第二光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离。
在本实用新型的一实施例中,所述第一吸光单元被涂敷于在所述底座安装面上的以所述旋转轴线为中心且以所述第一光照区域的所述外周缘与所述轴线轴线之间的最大距离为半径的圆形区域,其中所述第二吸光单元被涂覆于在所述旋转安装面上的以所述旋转轴线为中心且以所述第二光照区域的所述外周缘与所述轴线轴线之间的最大距离为半径的圆形区域。
根据本实用新型的另一方面,本实用新型进一步提供了一激光雷达,包括:
一旋转组件,用于在转动同时发射激光光束以获得信息;
一底座组件,其中所述底座组件被设置以驱动所述旋转组件转动;以及
上述任一所述的光通信装置,其中所述光通信装置被设置于所述底座组件和所述旋转组件之间,用于在所述旋转组件和所述底座组件之间实时传输信息。
通过对随后的描述和附图的理解,本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。
本实用新型的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是根据本实用新型的一第一较佳实施例的一激光雷达的系统示意图。
图2是根据本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光通信装置被应用于激光雷达的结构示意图。
图3是根据本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光通信装置的状态示意图。
图4是根据本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光通信装置的原理示意图。
图5示出了根据本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光通信装置的第一个变形实施方式。
图6示出了根据本实用新型的上述第一较佳实施例的所述光通信装置的第二个变形实施方式。
图7是根据本实用新型的一第二较佳实施例的一激光雷达的原理示意图。
图8示出了根据本实用新型的上述第二较佳实施例的所述光通信装置的一个变形实施方式。
图9是根据本实用新型的上述第一和第二较佳实施例的所述光通信装置的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中,权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”,即在一个实施例,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个。除非在本实用新型的揭露中明确示意该元件的数量只有一个,否则术语“一”并不能理解为唯一或单一,术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,属于“相连”、“连接”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者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过媒介间接连结。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实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
众所周知,激光雷达作为无人驾驶不可或缺的部件,通常包括固定不动的底座组件和可转动的旋转组件,其中所述底座组件为所述旋转组件提供支撑和旋转动力,并且所述旋转组件在转动同时发射激光光束以得到360度的水平视场角,并获得前端数据(诸如飞行时间或目标反射率等)。特别地,当所述旋转组件相对于所述底座组件转动时,所述旋转组件还需要将所述前端数据传输至所述底座组件,以通过所述底座组件将所述前端数据传输给后续的处理器来得到诸如点云图等可反映目标的具体距离、方位等信息数据。
目前市场上用于无人驾驶的大部分激光雷达通常采用高性能滑环来实现在电能和信号(数据)的传输。但由于高性能滑环的数据传输量有限,一般只适合16线左右的数据传输,不可避免地会因高性能滑环的限制而导致大部分激光雷达的分辨率不高。此外,滑环在传输数据的过程中不可避免地会发生滑动摩擦而产生磨损和噪音,导致滑环的数据传输质量下降,这就使得滑环在使用一段时间之后就会因磨损严重而不得不更换新的滑环,增大了该激光雷达的使用成本,造成激光雷达的售价一直居高不下。
因此,参考附图至图1至图4所示,根据本实用新型的一第一较佳实施例的一光通信装置10被阐明。如图1和图2所示,所述光通信装置10用于被设置于一激光雷达20的一旋转组件21和一底座组件22之间,以在所述旋转组件21和所述底座组件22之间以非接触信号传输的方式进行信息传输。
具体地,如图1至图3所示,所述光通信装置10包括一第一光发射单元11和一第一光接收单元12。所述第一光发射单元11用于被设置于所述旋转组件21,其中所述第一光发射单元11具有一第一发射路径1101,用于沿着所述第一发射路径1101发射一第一光信号。所述第一光接收单元12用于被设置于所述底座组件22,其中当所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动时,所述第一光接收单元12始终对应于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101,用于实时接收所述第一光信号,从而实现自所述旋转组件21向所述底座组件22以光信号的方式传输数据。
值得注意的是,如图3所示,所述激光雷达20的所述旋转组件21通常设有一旋转轴线210和一旋转安装面211,其中所述旋转组件21能够被所述底座组件22驱动以绕着所述旋转轴线210转动,并且所述第一光发射单元11被设置于所述旋转组件21的所述旋转安装面211。此外,所述激光雷达20的所述底座组件22通常设有一与所述旋转安装面211间隔地设置的底座安装面221,其中所述第一光接收单元12被设置于所述底座组件22的所述底座安装面221。
这样,由于所述底座安装面221与所述旋转安装面211被间隔开,因此当所述旋转组件21绕着所述旋转轴线210转动时,所述底座组件22则相对于所述旋转轴线210静止(即所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动),这导致被设置于所述旋转安装面211的所述第一光发射单元11将相对于被设置于所述底座安装面221的所述第一光接收单元12转动,很难确保所述第一光接收单元12始终对应于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101。可以理解的是,所述旋转组件21的所述旋转安装面211可以但不限于被实施为所述旋转组件21的一旋转线路板的下表面;而所述底座组件22的所述底座安装面221可以但不限于被实施为所述底座组件22的一底座线路板的上表面。
然而,一旦所述第一光接收单元12脱离所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101,那么所述第一光接收单元12将暂时不能接收到来自所述第一光发射单元11的所述第一光信号,从而无法自所述旋转组件21向所述底座组件22实时传输数据。
因此,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,如图3和图4所示,所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101用于自所述旋转组件21延伸至所述底座组件22,以在所述底座组件22上形成一第一光照区域1102,也就是说,所述第一发射路径1101与所述底座组件22相交以形成所述第一光照区域1102,并且所述旋转轴线210穿过所述第一光照区域1102。所述第一光接收单元12被设置于所述第一光照区域1102,并且所述第一光接收单元12与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d1不大于所述第一光照区域1102的外周缘与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的最小距离r1min,以确保所述第一光接收单元12能够始终对应于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101,使得所述光通信装置10能够自所述旋转组件21至所述底座组件22实时传输数据。
换句话说,当所述旋转组件21绕着所述旋转轴线210转动时,被设置于所述旋转组件21的所述第一光发射单元11将随着所述旋转组件21转动,导致所述第一光照区域1102在所述底座组件22上的位置将随之发生变化,使得所述第一光照区域1102绕着所述旋转轴线210转动。此时,所述第一光照区域1102中以所述旋转轴线210中心且以所述最小距离r1min为半径的圆形光照区域相对于所述底座组件22的位置却不会随着所述旋转组件21的旋转而发生任何变化,因此只需使所述第一光接收单元12与所述旋转轴线210之间的距离d1不大于所述第一光照区域1102的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离r1min,就能够确保所述第一光接收单元12能够处于所述第一光照区域1102之内,使得所述光通信装置10能够自所述旋转组件21至所述底座组件22实时传输数据。
值得注意的是,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,所述第一光接收单元12与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d1被实施为所述第一光接收单元12的中心与所述旋转轴线210之间的距离;所述第一光照区域1102的外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离r1min被实施为所述第一光照区域1102的外周缘上所有的点与所述旋转轴线210之间的距离中的最小距离。
此外,所述第一光发射单元11可以但不限于被实施为一红外激光发射器,用于通过发射红外激光来携带所需传输的数据信息;相应地,所述第一光接收单元12可以但不限于被实施为一红外激光接收器,用于通过接收所述红外激光来获得所述数据信息。当然,在本实用新型的其他示例中,所述第一光发射单元11和所述第一光接收单元12还可以分别被实施为其他类型的激光发射器和激光接收器,只要能够通过光信号的方式传输数据即可,本实用新型对此不作限制。
而由于所述第一光发射单元11所发射的激光通常都具有发散角,使得所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101自所述旋转组件21渐扩地延伸至所述底座组件22,以形成具有锥形结构的所述第一发射路径1101,因此,所述第一光照区域1102可以具有足够的面积来容纳所述第一光接收单元12,并且只需保证所述第一光照区域1102的外周缘与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的最小距离r1min大于所述第一光接收单元12与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d1,就能够确保在所述旋转组件21绕着所述旋转轴线210转动的同时,所述第一光接收单元12能够始终处于所述第一光照区域1102之内,即所述第一光接收单元12能够始终对应于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101,从而确保自所述旋转组件21至所述底座组件22实时传输数据。
进一步地,在本实用新型的所述第一较佳实施例,如图4所示,所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101自所述旋转组件21沿着所述旋转轴线210延伸至所述底座组件22,以在所述底座组件22上形成具有圆形结构的所述第一光照区域1102,并且所述第一光发射单元11与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D1不大于所述第一光照区域1102的半径R1,以确保所述旋转轴线210能够穿过所述第一光照区域1102,以避免所述第一光接收单元12无法始终处于所述第一光照区域1102内。可以理解的是,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,所述第一光发射单元11与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D1被实施为所述第一光发射单元11的中心与所述旋转轴线210之间的距离。
值得注意的是,如图4所示,当所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101自所述旋转组件21沿着所述旋转轴线210延伸至所述底座组件22,以在所述底座组件22的所述底座安装面221上形成具有圆形结构的所述第一光照区域1102时,如果所述第一光发射单元11的发散角为θ1/2(图中以θ1表示所述第一光发散单元11的发散角2倍),并且所述旋转安装面211与所述底座安装面221之间的距离为L,则所述第一光照区域1102的半径R1等于L*tan(θ1/2)。此时,所述第一光照区域1102的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离rmin等于所述第一光照区域1102的所述半径R1与所述第一光发射单元11与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D1之差。因此,只需确保所述距离D1不大于所述半径R1,就存在所述最小距离r1min不小于所述第一光接收单元12与所述旋转轴线210之间的距离d1,以确保所述第一光接收单元12能够始终处于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101。
示例性地,如图4所示,所述第一光发射单元11与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D1等于所述第一光接收单元12与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d1。此时,所述第一光照区域1102的所述半径R1应不小于所述第一光接收单元12与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d1的2倍,以确保所述第一光接收单元12始终处于所述第一光照区域1102内。
值得一提的是,当所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动时,除了需要实时将所述旋转组件21所获得的前端数据由所述旋转组件21传输至所述底座组件22,以便通过固定不动的所述底座组件22将所接收到的所述前端数据传输至后续处理器之外,有时还需要实时将诸如控制信号之类的信息由所述底座组件22传输至所述旋转组件21,以实时控制所述旋转组件21执行各种探测。
因此,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,如图1至图3所示,所述光通信装置10还包括一第二光发射单元13和一第二光接收单元14。所述第二光发射单元13用于被设置于所述底座组件22的所述底座安装面221,其中所述第二光发射单元13具有一第二发射路径1301,用于沿着所述第二发射路径1101发射一第二光信号。所述第二光接收单元14用于被设置于所述旋转组件21的所述旋转安装面211,其中当所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动时,所述第二光接收单元14始终对应于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301,用于实时接收所述第二光信号,从而实现自所述底座组件22向所述旋转组件21以光信号的方式传输信息(信号或数据)。这样,所述光通信装置10就能够通过所述第一和第二光发射单元11、13和所述第一和第二光接收单元12、14同时在所述旋转组件21和所述底座组件22之间双向传输数据或信息,以实现所述激光雷达20的全双工通信(指通信双方可同时收发数据或信息)。
值得注意的是,当所述旋转组件21绕着所述旋转轴线210转动时,所述底座组件22则相对于所述旋转轴线210静止(即所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动),这导致被设置于所述旋转安装面211的所述第二光接收单元14将相对于被设置于所述底座安装面221的所述第二光发射单元13转动,很难确保所述第二光接收单元14始终对应于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301。而一旦所述第二光接收单元14脱离所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301,那么所述第二光接收单元14将暂时不能接收到来自所述第二光发射单元13的所述第二光信号,从而无法自所述底座组件22向所述旋转组件21实时传输信息。
因此,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,如图3和图4所示,所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301用于自所述底座组件22延伸至所述旋转组件21,以在所述旋转组件21上形成一第二光照区域1302,也就是说,所述第二发射路径1301与所述旋转组件21相交以形成所述第二光照区域1302,并且所述旋转轴线210穿过所述第二光照区域1302。所述第二光接收单元14被设置于所述第二光照区域1302,并且所述第二光接收单元14与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d2不大于所述第二光照区域1302的外周缘与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的最小距离r2min,以确保所述第二光接收单元14能够始终对应于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301,使得所述光通信装置10能够自所述底座组件22至所述旋转组件21实时传输数据。
换句话说,当所述旋转组件21绕着所述旋转轴线210转动时,被设置于所述旋转组件21的所述第二光接收单元14将随着所述旋转组件21转动,即所述第二光接收单元14将绕着所述旋转轴线210转动,使得所述第二光接收单元14在所述第二光照区域1302上的位置将随之发生变化。此时,所述第二光接收单元14将沿着以所述旋转轴线210中心且以所述第二光接收单元14与所述旋转轴线210之间的距离d2为半径的圆形轨迹移动,而所述第二光照区域1302相对于所述底座组件22上的位置却不会随着所述旋转组件21的旋转而发生任何变化,因此只需使所述第二光接收单元14与所述旋转轴线210之间的距离d2不大于所述第二光照区域1302的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离r2min,就能够确保所述第二光接收单元12能够处于所述第二光照区域1302之内,使得所述光通信装置10能够自所述底座组件22至所述旋转组件21实时传输信息。
值得注意的是,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,所述第二光接收单元14与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d2被实施为所述第二光接收单元14的中心与所述旋转轴线210之间的距离;所述第二光照区域1302的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离r2min被实施为所述第二光照区域1302的所述外周缘上所有的点与所述旋转轴线210之间的距离中的最小距离。
此外,所述第二光发射单元13可以但不限于被实施为一红外激光发射器,用于通过发射红外激光来携带所需传输的数据信息;相应地,所述第二光接收单元14可以但不限于被实施为一红外激光接收器,用于通过接收所述红外激光来获得所述数据信息。当然,在本实用新型的其他示例中,所述第二光发射单元13和所述第二光接收单元14还可以分别被实施为其他类型的激光发射器和激光接收器,只要能够通过光信号的方式传输数据即可,本实用新型对此不作限制。
值得一提的是,由于并且所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101和所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301仅有部分重叠,使得所述第一和第二光信号之间的相互干扰得以降低,因此所述第一和第二光发射单元11、13能够发射同频段的第一和第二光信号(即同频段的红外激光),并且不需要使用滤色片来滤掉其他波段的光信号。换句话说,所述第一和第二光发射单元11、13可以被实施为相同类型的激光发射器,相应地,所述第一和第二光接收单元12、14也可以被实施为相同类型的激光接收器,这样所述光通信装置10的所述第一和第二光发射单元11、13以及所述第一和第二光接收单元12、14就可以利用相同的硬件和软件来进行控制,以便大幅降低所述光通信装置10的硬件成本。
特别地,所述第一和第二光发射单元11、13均可以被实施为垂直腔面发射激光器(英文:Vertical Cavity Surface Emitting Laser,简称:VCSEL),使得所述第一和第二光发射单元11、13均具有较小的发散角,以减小所述第一和第二发射路径1101、1301之间的重叠面积,有助于减少所述第一和第二光信号之间的干扰。
当然,由于所述第二光发射单元13所发射的激光通常都具有发散角,使得所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301自所述底座组件22渐扩地延伸至所述旋转组件21,以形成具有锥形结构的所述第二发射路径1301,因此,所述第二光照区域1302可以具有足够的面积来容纳所述第二光接收单元14,并且只需保证所述第二光照区域1302的所述外周缘与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的最小距离r2min大于所述第二光接收单元14与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d2,就能够确保在所述旋转组件21绕着所述旋转轴线210转动的同时,所述第二光接收单元14能够始终处于所述第二光照区域1302之内,即所述第二光接收单元14能够始终对应于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301,从而确保自所述底座组件22至所述旋转组件21实时传输控制信号。
进一步地,在本实用新型的所述第一较佳实施例,如图4所示,所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301自所述底座组件22沿着所述旋转轴线210延伸至所述旋转组件21,以在所述旋转组件21上形成具有圆形结构的所述第二光照区域1302,并且所述第二光发射单元13与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D2不大于所述第二光照区域1302的半径R2,以确保所述旋转轴线210能够穿过所述第二光照区域1302,以避免所述第二光接收单元14无法始终处于所述第二光照区域1302内。可以理解的是,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,所述第二光发射单元13与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D2被实施为所述第二光发射单元13的中心与所述旋转轴线210之间的距离。
值得注意的是,如图4所示,当所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301自所述底座组件22沿着所述旋转轴线210延伸至所述旋转组件21,以在所述旋转组件21上形成具有圆形结构的所述第二光照区域1302时,如果所述第二光发射单元13的发散角为θ2/2(图中以θ2表示所述第二光发散单元13的发散角2倍),并且所述旋转安装面211与所述底座安装面221之间的距离为L,则所述第二光照区域1302的半径R2等于L*tan(θ2/2)。此时,所述第二光照区域1302的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离r2min等于所述第二光照区域1302的所述半径R2与所述第二光发射单元13与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D2之差。因此,只需确保所述距离D2不大于所述半径R2,就存在所述最小距离r2min不小于所述第二光接收单元14与所述旋转轴线210之间的距离d2,以确保所述第二光接收单元14能够始终处于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301。
优选地,所述第二光发射单元13与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离D2等于所述第二光接收单元14与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d2。此时,所述第二光照区域1302的所述半径R2应不小于所述第二光接收单元14与所述旋转组件21的所述旋转轴线210之间的距离d2的2倍,以确保所述第二光接收单元14始终处于所述第二光照区域1302内。
示例性地,如图4所示,所述第一光发射单元11与所述旋转轴线210之间的距离D1等于所述第二光发射单元13与所述旋转轴线210之间的距离D2,则此时,所述第二光发射单元13与所述旋转轴线210之间的距离D2也等于所述第一光接收单元12与所述旋转轴线210之间的距离d1;并且所述第一光发射单元11与所述旋转轴线210之间的距离D1也等于所述第二光接收单元14与所述旋转轴线210之间的距离d2。特别地,所述第一光发射单元11和所述第二光接收单元14以所述旋转轴线210为中心被对称地设置于所述旋转组件21,以减小所述旋转组件21相对于所述旋转轴线210的转动惯量,有利于保持所述旋转组件21稳定地转动。
这样,为了确保所述第一和第二光接收单元12、14分别能够始终处于所述第一和第二光照区域1102、1302,所述第一和第二光照区域1102、1302的所述半径R1、R2应不小于所述第一光接收单元12与所述旋转轴线210之间的距离d1的2倍。
值得一提的是,由于所述第一光发射单元11自所述旋转组件21向所述底座组件22发射的所述第一光信号,那么所述第一光发射单元11所发射的所述第一光信号中除了被所述第一光接收单元12接收的部分之外,其余部分仍有可能会被所述底座组件22的所述底座安装面221反射回所述旋转组件21而被所述第二光接收单元14接收,从而对所述第二光接收单元14接收有用信号(所述第二光信号)造成干扰(例如产生误码),以影响从所述底座组件22向所述旋转组件21传输信息的传输质量。
因此,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,如图1和图3所示,所述光通信装置10还包括一第一吸光单元15,其中所述第一吸光单元15用于被设置于所述底座组件22的所述底座安装面221,以吸收被照射至所述底座安装面221上的所述第一光信号,有助于降低所述底座安装面221对所述第一光信号的反射率。这样,所述第二光接收单元14所接收到的所述第二光信号的强度远大于所述第二光接收单元14所接收到的所述第一光信号的强度,从而进一步减小或避免所述第一光发射单元11所发射的第一光信号对所述第二光接收单元14造成的干扰,以降低误码率。可以理解的是,由于所述第一吸光单元15和所述第一光接收单元12均被设置于所述底座组件22的所述底座安装面221,并且所述第一光信号能够不经过所述第一吸光单元15而被直接照射至所述第一光接收单元12以被接收,因此所述第一吸光单元15不会影响所述第一光接收单元12对所述第一光信号的接收。
示例性地,所述第一吸光单元15可以但不限于被实施为一具有低反射率的黑色涂料(例如黑色亚光油墨),其中所述黑色涂料被涂覆于所述底座组件22的所述底座安装面221,以吸收被照射至所述底座安装面221的所述第一光信号,从而尽可能避免所述第二光接收单元14接收到被反射回的所述第一光信号。
此外,为了在确保所述光通信装置10具有较高质量的通信质量的同时,尽量减小所述黑色涂料的用量,以降低所述光通信装置10的成本。因此,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,如图3所示,所述黑色涂料能够被涂敷于在所述底座安装面221上的以所述旋转轴线210为中心且以所述第一光照区域1102的所述外周缘与所述轴线轴线210之间的最大距离r1max为半径的圆形区域,以便恰好完全覆盖所述第一光信号在所述底座安装面221上的照射区域,避免造成不必要的浪费。
同样地,由于所述第二光发射单元13自所述底座组件22向所述旋转组件21发射的所述第二光信号,那么所述第二光发射单元13所发射的所述第二光信号中除了被所述第二光接收单元14接收的部分之外,其余部分仍有可能会被所述旋转组件21的所述旋转安装面211反射回所述底座组件22,而被所述第一光接收单元12接收,从而对所述第一光接收单元12接收有用信号(所述第一光信号)造成干扰(如产生误码),以影响从所述旋转组件21向所述底座组件22传输数据的通信质量。
因此,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,如图1和图3所示,所述光通信装置10还包括一第二吸光单元16,其中所述第二吸光单元16用于被设置于所述旋转组件21的所述旋转安装面211,以吸收被照射至所述旋转安装面211上的所述第二光信号,有助于降低所述旋转安装面211对所述第二光信号的反射率,使得所述第一光接收单元12所接收到的所述第一光信号的强度远大于所述第一光接收单元12所接收到的所述第二光信号的强度,从而进一步减小或避免所述第二光发射单元13所发射的第二光信号对所述第一光接收单元12造成的干扰,以降低误码率。可以理解的是,由于所述第二吸光单元16和所述第二光接收单元14均被设置于所述旋转组件21的所述旋转安装面211,并且所述第二光信号能够不经过所述第二吸光单元16而被直接照射至所述第二光接收单元14以被接收,因此所述第二吸光单元16不会影响所述第二光接收单元14对所述第二光信号的接收。
示例性地,所述第二吸光单元16可以但不限于被实施为一具有低反射率的黑色涂料,其中所述黑色涂料被涂覆于所述旋转组件21的所述旋转安装面211,以吸收被照射至所述旋转安装面211的所述第二光信号,从而尽可能避免所述第一光接收单元12接收到被反射回的所述第二光信号。
此外,为了在确保所述光通信装置10具有较高质量的通信质量的同时,尽量减小所述黑色涂料的用量,以降低所述光通信装置10的成本。因此,在本实用新型的所述第一较佳实施例中,如图3所示,所述黑色涂料能够被涂敷于在所述旋转安装面211上的以所述旋转轴线210为中心且以所述第二光照区域1302的所述外周缘与所述轴线轴线210之间的最大距离r2max为半径的圆形区域,以便恰好完全覆盖所述第二光信号在所述旋转安装面211上的照射区域,避免造成不必要的浪费。
值得注意的是,在本实用新型的其他示例中,所述光通信装置10还可以但不限于包括检错、纠错以及重传等机制,以保证所述光通信装置10传输数据的可靠性,本实用新型对此不再赘述。
附图5示出了根据本实用新型的所述光通信装置10的第一个变形实施方式,其中所述光通信装置10的所述第一光发射单元11被设置于所述旋转组件21的所述旋转安装面211,并且所述旋转轴线210穿过所述第一光发射单元11的中心,其中所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101沿着所述旋转轴线210延伸,以在所述底座安装面221上形成具有圆形结构的所述第一光照区域1102,并且所述第一光照区域1102以所述旋转轴线210为中心。
换句话说,所述第一光照区域1102被实施为在所述底座安装面221上的以所述旋转轴线210为中心的圆形区域。这样,当所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动时,所述第一光照区域1102在所述底座安装面221上的位置不发生任何变化,此时所述第一光照区域1102的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的距离均等于所述第一光照区域1102的所述半径R1,因此,只需将所述第一光接收单元12设置于所述第一光照区域1102之内(即所述第一光接收单元12与所述旋转轴线210之间的距离d1不大于所述第一光照区域1102的所述半径R1),就能够确保所述第一光接收单元12始终对应于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101。
同样地,如图5所示,所述光通信装置10的所述第二光发射单元13被设置于所述底座组件22的所述底座安装面221,并且所述旋转轴线210穿过所述第二光发射单元13的中心,其中所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301沿着所述旋转轴线210延伸,以在所述旋转安装面211上形成具有圆形结构的所述第二光照区域1302,并且所述第二光照区域1302以所述旋转轴线210为中心。
换句话说,所述第二光照区域1302被实施为在所述旋转安装面211上的以所述旋转轴线210为中心的圆形区域。这样,当所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动时,所述第二光照区域1302在所述旋转安装面211上的位置不发生任何变化,此时所述第二光照区域1302的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的距离均等于所述第二光照区域1302的所述半径R2,因此,只需将所述第二光接收单元14设置于所述第二光照区域1302之内(即所述第二光接收单元14与所述旋转轴线210之间的距离d2不大于所述第二光照区域1302的所述半径R2),就能够确保所述第二光接收单元14始终对应于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301。
值得注意的是,相比于根据本实用新型的所述第一较佳实施例,在本实用新型的所述第一个变形实施方式中,由于所述第一和所述第二光发射单元11、13均位于所述旋转轴线210上,因此所述第一和所述第二光发射单元11、13的第一和第二发散角θ1/2、θ2/2在较小的情况下,就能够确保所述第一和第二光接收单元12、14始终位于所述第一和第二光照区域1102、1302之内。这样就可以进一步缩减所述第一和第二光照区域1102、1302的面积,以减小所述第一和第二光信号的反射而降低两者之间的干扰。
附图6示出了根据本实用新型的所述光通信装置10的第二个变形实施方式,其中所述光通信装置10的所述第一光接收单元12被设置于所述底座组件22的所述底座安装面221,并且所述旋转轴线210穿过所述第一光接收单元12的中心;所述第二光接收单元14被设置于所述旋转组件21的所述旋转安装面211,并且所述旋转轴线210穿过所述第二光接收单元14的中心。这样,当所述旋转组件21绕着所述旋转轴线210并相对于所述底座组件22转动时,所述第一和第二光接收单元12、14的位置相对于所述底座组件22均不发生变化(即所述旋转轴线210始终穿过所述第一和第二光接收单元12、14的中心),因此,只需要保证所述第一光照区域1102和所述第二光照区域1302均被所述旋转轴线210穿过(即所述第一和第二光照区域1102、1302的所述半径R1、R2分别大于所述第一和第二光发射单元11、13与所述旋转轴线210之间的距离D1、D2),就能够确保所述第一和第二光接收单元12、14分别始终处于所述第一和第二光照区域1102、1302之内。
值得注意的是,相比于根据本实用新型的所述第一较佳实施例,在本实用新型的所述第二个变形实施方式中,由于所述第一和所述第二光接收单元12、14均位于所述旋转轴线210上,因此所述第一和所述第二光发射单元11、13的第一和第二发散角θ1/2、θ2/2在较小的情况下,就能够确保所述第一和第二光接收单元12、14始终位于所述第一和第二光照区域1102、1302之内。这样就可以进一步缩减所述第一和第二光照区域1102、1302的面积,以减小所述第一和第二光信号的反射而降低两者之间的干扰。
值得一提的是,由于所述第一和第二光发射单元11、13的所述第一和第二发射路径1101、1301沿着所述旋转轴线210延伸,因此,所述第一和第二光发射单元11、13与所述旋转轴线210之间的距离D1、D2必须不大于所述第一和第二光照区域1102、1302的所述半径R1、R2,才能够确保所述旋转轴线210穿过所述第一和第二光照区域1102、1302。此外,当所述旋转安装面211和所述底座安装面221之间的距离L确定时,所述第一和第二光照区域1102、1302的所述半径R1、R2与所述第一和第二发射单元11、13的所述发散角θ1/2、θ2/2成正比。
然而,所述第一和第二发射单元11、13通常具有较小的所述发散角θ1/2、θ2/2,使得所述第一和第二光照区域1102、1302的所述半径R1、R2也较小,从而导致所述第一和第二光发射单元11、13与所述旋转轴线210之间的距离D1、D2必须也很小,这必将极大地限制所述第一和第二光发射单元11、13的安装位置。
为了解决上述问题,参考附图7所示,根据本实用新型的一第二较佳实施例的一光通信装置10被阐明。相比于根据本实用新型的所述第一较佳实施例,根据本实用新型的所述第二较佳实施例的所述光通信装置10的不同之处在于:所述光通信装置10的所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101自所述旋转组件21的所述旋转安装面211倾斜地延伸至所述底座组件22的所述底座安装面221,以在所述底座安装面221上形成具有椭圆形结构的所述第一光照区域1102,其中所述第一发射路径1101偏向所述旋转轴线210,以保证所述旋转轴线210穿过所述第一光照区域1102,其中所述第一光接收单元12与所述旋转轴线210之间的距离d1不大于所述第一光照区域1102的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离r1min,以确保所述第一光接收单元12能够始终对应于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101,使得所述光通信装置10能够自所述旋转组件21至所述底座组件22实时传输数据。
值得注意的是,由于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101偏向所述旋转轴线210,因此,当所述第一光发射单元11具有较小的发散角θ1/2时,所述旋转轴线210仍可以穿过所述第一光照区域1102,而不需要考虑所述第一光发射单元11与所述旋转轴线210之间的距离D1对所述第一光发射单元11的所述发射角θ1的限制,也就是说,所述第一光发射单元11可以被设置在与所述旋转轴线210相距较远的位置,有利于将所述第一光发射单元11安装至所述旋转组件21。
同样地,如图7所示,所述光通信装置10的所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301自所述底座组件22的所述底座安装面221倾斜地延伸至所述旋转组件21的所述旋转安装面211,以在所述旋转组件21的所述旋转安装面211上形成具有椭圆形结构的所述第二光照区域1302,其中所述第二发射路径1301偏向所述旋转轴线210,以保证所述旋转轴线210穿过所述第二光照区域1302,其中所述第二光接收单元14与所述旋转轴线210之间的距离d2不大于所述第二光照区域1302的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离r2min,以确保所述第二光接收单元14能够始终对应于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301,使得所述光通信装置10能够自所述底座组件22至所述旋转组件21实时传输信息。
值得注意的是,由于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301偏向所述旋转轴线210,因此,当所述第二光发射单元13具有较小的发散角θ2/2时,所述旋转轴线210仍可以穿过所述第二光照区域1302,而不需要考虑所述第二光发射单元13与所述旋转轴线210之间的距离D2对所述第二光发射单元13的所述发射角θ2的限制,也就是说,所述第二光发射单元13可以被设置在与所述旋转轴线210相距较远的位置,有利于将所述第二光发射单元13安装至所述底座组件22。
进一步地,由于所述第一和第二光发射单元11、13不受所述第一和第二光发射单元11、13的所述发散角θ1/2、θ2/2的限制,因此,如图7所示,所述第一和第二光发射单元11、13分别被设置以位于所述第二和第一光照区域1302、1102之外,也就是说,所述第一和第二光发射单元11、13与所述旋转轴线210之间的距离D1、D2分别大于所述第二和第一光照区域1302、1102的所述外周缘与所述旋转轴线210之间的最大距离r1max、r2max,以避免所述第一和第二光发射单元11、13反射来自所述第二和第一光发射单元13、11的所述第二和第一光信号,有利于进一步降低所述光通信装置10的所述第一和第二光信号之间产生干扰,以提高所述光通信装置10的通信质量。
换句话说,由于所述第一和第二光发射单元11、13分别偏向所述旋转轴线210发射所述第一和第二光信号,使得所述第一和第二发射路径1101、1301之间的重叠部分得以减小,重叠时间得以缩短,因此所述光通信装置10的所述第一和第二光信号之间产生干扰得以被进一步减小,有助于提高所述光通信装置10的通信质量。
附图8示出了根据本实用新型的所述第二较佳实施例的所述光通信装置10的一个变形实施方式,其中所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101偏向所述旋转轴线210倾斜地延伸,以在所述底座安装面221上形成具有椭圆形结构的所述第一光照区域1102,并且所述旋转轴线210穿过所述第一光照区域1102的中心。所述第一光接收单元12被设置于所述底座安装面221,并且所述旋转轴线210穿过所述第一光接收单元12的中心,使得所述第一光接收单元12的中心与所述第一光照区域1102的中心重合。同样地,所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301偏向所述旋转轴线210倾斜地延伸,以在所述旋转安装面211上形成具有椭圆形结构的所述第二光照区域1302,并且所述旋转轴线210穿过所述第二光照区域1302的中心。所述第二光接收单元14被设置于所述旋转安装面211,并且所述旋转轴线210穿过所述第二光接收单元14的中心,使得所述第二光接收单元14的中心与所述第二光照区域1302的中心重合。
另外,所述第一光发射单元11位于所述第二光照区域1302之外(即所述第一光发射单元11与与所述旋转轴线210之间的距离D1大于所述第二光照区域1302的外周缘与所述旋转轴线210之间的最大距离r2max);所述第二光发射单元13位于所述第一光照区域1102之外(即所述第二光发射单元13与与所述旋转轴线210之间的距离D2大于所述第一光照区域1102的外周缘与所述旋转轴线210之间的最大距离r1max),以防所述第一和第二光发射单元11、13发射所述第二和第一光信号。
值得注意的是,由于所述第一和第二光接收单元12、14均位于所述旋转轴线210,而所述第一和第二光发射单元11、13分别偏向所述旋转轴线210发射所述第一和第二光信号,因此根据光的反射原理,就算所述第一和第二光信号发生反射,被反射的所述第一和第二光信号也不会被所述第二和第一光接收单元14、12接收,从而避免所述第一和第二光信号发生干扰。
根据本实用新型的另一方面,本实用新型的所述第一和第二较佳实施例进一步提供了所述光通信装置10的制造方法,用于在所述激光雷达20的所述旋转组件21和所述底座组件22之间传输数据或信息。具体地,如图9所示,所述光通信装置10的制造方法包括步骤:
S310:设置一第一光发射单元11于一激光雷达20的一旋转组件21,用于沿着所述第一光发射单元11的一第一发射路径1101发射一第一光信号;
S320:对应地设置一第一光接收单元12于所述激光雷达20的一底座组件22,其中当所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动时,所述第一光接收单元12始终对应于所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101,用于实时接收所述第一光信号;
S330:设置一第二光发射单元13于所述激光雷达20的所述底座组件22,用于沿着所述第二光发射单元13的一第二发射路径1301发射一第二光信号;以及
S340:对应地设置一第二光接收单元14于所述激光雷达20的所述旋转组件21,其中当所述旋转组件21相对于所述底座组件22转动时,所述第二光接收单元14始终对应于所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301,用于实时接收所述第二光信号。
值得注意的是,如图9所示,所述光通信装置10的制造方法还包括步骤:
S350:涂覆一第一吸光单元15于所述底座组件22的一底座安装面221,用于吸收被照射至所述底座安装面221的所述第一光信号;和
S360:涂覆一第二吸光单元16于所述旋转组件21的一旋转安装面211,用于吸收被照射至所述旋转安装面211的所述第二光信号。
在本实用新型的一示例中,所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101自所述旋转组件21延伸至所述底座组件22,以在所述底座组件22的一底座安装面221上形成一第一光照区域1102,其中所述第一光接收单元11处于所述第一光照区域1102之内,并且所述第一光接收单元11与所述旋转组件21的一旋转轴线210之间的距离不大于所述第一光照区域1102的外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离。
在本实用新型的一示例中,所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301自所述底座组件22延伸至所述旋转组件21,以在所述旋转组件21的一旋转安装面211上形成一第二光照区域1302,其中所述第二光接收单元14处于所述第二光照区域1302之内,并且所述第二光接收单元14与所述旋转轴线210之间的距离不大于所述第二光照区域1302的外周缘与所述旋转轴线210之间的最小距离。
在本实用新型的一示例中,所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101自所述旋转组件21沿着所述旋转轴线210延伸至所述底座组件22,以在所述底座组件22的所述底座安装面221上形成具有圆形结构的所述第一光照区域1102。
在本实用新型的一示例中,所述第一光发射单元11的所述第一发射路径1101自所述旋转组件21偏向所述旋转轴线210倾斜地延伸至所述底座组件22,以在所述底座组件22的所述底座安装面221上形成具有椭圆形结构的所述第一光照区域1102。
在本实用新型的一示例中,所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301自所述底座组件22沿着所述旋转轴线210延伸至所述旋转组件21,以在所述旋转组件21的所述旋转安装面211上形成具有圆形结构的所述第二光照区域1302。
在本实用新型的一示例中,所述第二光发射单元13的所述第二发射路径1301自所述底座组件22偏向所述旋转轴线210倾斜地延伸至所述旋转组件21,以在所述旋转组件21的所述旋转安装面211上形成具有椭圆形结构的所述第二光照区域1302。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (18)
1.一光通信装置,用于一激光雷达,其中该激光雷达包括一旋转组件和一底座组件,其特征在于,其中所述光通信装置包括:
一第一光发射单元,用于被设置于该激光雷达的该旋转组件,其中所述第一光发射单元用于沿着第一发射路径发射第一光信号;
一第一光接收单元,用于被设置于该激光雷达的该底座组件;
一第二光发射单元,用于被设置于该激光雷达的该底座组件,其中所述第二光发射单元用于沿着第二发射路径发射第二光信号;以及
一第二光接收单元,用于被设置于该激光雷达的该旋转组件;
其中当该旋转组件相对于该底座组件转动时,所述第一光接收单元始终对应于所述第一光发射单元的所述第一发射路径,用于实时接收该第一光信号,并且所述第二光接收单元始终对应于所述第二光发射单元的所述第二发射路径,用于实时接收该第二光信号。
2.如权利要求1所述的光通信装置,其中,所述第一和第二光发射单元为同类型的激光发射器,用于发射同频段的该第一和第二光信号,其中所述第一和第二光接收单元为同类型的激光接收器。
3.如权利要求2所述的光通信装置,其中,所述第一和第二光发射单元为垂直腔面发射激光器。
4.如权利要求2所述的光通信装置,还包括一第一吸光单元和一第二吸光单元,其中所述第一吸光单元用于被设置于该底座组件,以吸收被照射至该底座组件的该第一光信号,其中所述第二吸光单元用于被设置于该旋转组件,以吸收被照射至该旋转组件的该第二光信号。
5.如权利要求4所述的光通信装置,其中,所述第一吸光单元为被涂覆于该底座组件的黑色涂料,其中所述第二吸光单元为被涂覆于该旋转组件的黑色涂料。
6.如权利要求1至4中任一所述的光通信装置,其中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件延伸至该底座组件,以在该底座组件处形成一第一光照区域,其中所述第一光接收单元位于所述第一光照区域内,并且所述第一光接收单元和该旋转组件的一旋转轴线之间的距离不大于所述第一光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离;其中所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件延伸至该旋转组件,以在该旋转组件处形成一第二光照区域,其中所述第二光接收单元位于所述第二光照区域内,并且所述第二光接收单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离不大于所述第二光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离。
7.如权利要求6所述的光通信装置,其中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件的一旋转安装面沿着该旋转轴线延伸至该底座组件的一底座安装面,以在该底座组件的该底座安装面上形成具有圆形结构的所述第一光照区域,其中所述第一光接收单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面。
8.如权利要求7所述的光通信装置,其中,所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件的该底座安装面沿着该旋转轴线延伸至该旋转组件的该旋转安装面,以在该旋转组件的该旋转安装面上形成具有圆形结构的所述第二光照区域,其中所述第二光接收单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面。
9.如权利要求8所述的光通信装置,其中,所述第一光发射单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面,并且该旋转轴线穿过所述第一光发射单元的中心。
10.如权利要求9所述的光通信装置,其中,所述第二光发射单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面,并且该旋转轴线穿过所述第二光发射单元的中心。
11.如权利要求6所述的光通信装置,其中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件的一旋转安装面偏向该旋转轴线倾斜地延伸至该底座组件的一底座安装面,以在该底座组件的该底座安装面上形成具有椭圆形结构的所述第一光照区域,其中所述第一光接收单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面。
12.如权利要求9所述的光通信装置,其中,所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件的该底座安装面偏向该旋转轴线倾斜地延伸至该旋转组件的该旋转安装面,以在该旋转组件的该旋转安装面上形成具有椭圆形结构的所述第二光照区域,其中所述第二光接收单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面。
13.如权利要求12所述的光通信装置,其中,所述第一光接收单元用于被设置于该底座组件的该底座安装面,并且该旋转轴线穿过所述第一光接收单元的中心,其中所述第二光接收单元用于被设置于该旋转组件的该旋转安装面,并且该旋转轴线穿过所述第二光接收单元的中心。
14.如权利要求13所述的光通信装置,其中,所述第一光接收单元的所述中心与所述第一光照区域的中心重合,其中所述第二光接收单元的所述中心与所述第二光照区域的中心重合。
15.如权利要求12所述的光通信装置,其中,所述第一光发射单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离大于所述第二光照区域的所述外周缘和该旋转轴线之间的最大距离;所述第二光发射单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离大于所述第一光照区域的所述外周缘和该旋转轴线之间的最大距离。
16.如权利要求5所述的光通信装置,其中,所述第一光发射单元的所述第一发射路径用于自该旋转组件延伸至该底座组件,以在该底座组件处形成一第一光照区域,其中所述第一光接收单元位于所述第一光照区域内,并且所述第一光接收单元和该旋转组件的一旋转轴线之间的距离不大于所述第一光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离;其中所述第二光发射单元的所述第二发射路径用于自该底座组件延伸至该旋转组件,以在该旋转组件处形成一第二光照区域,其中所述第二光接收单元位于所述第二光照区域内,并且所述第二光接收单元和该旋转组件的该旋转轴线之间的距离不大于所述第二光照区域的外周缘和该旋转轴线之间的最小距离。
17.如权利要求16所述的光通信装置,其中,所述第一吸光单元被涂敷于在该底座组件的一底座安装面上的以所述旋转轴线为中心且以所述第一光照区域的所述外周缘与所述旋转轴线之间的最大距离为半径的圆形区域,其中所述第二吸光单元被涂覆于在该旋转组件的一旋转安装面上的以所述旋转轴线为中心且以所述第二光照区域的所述外周缘与所述旋转轴线之间的最大距离为半径的圆形区域。
18.一激光雷达,其特征在于,包括:
一旋转组件,用于在转动同时发射激光光束以获得信息;
一底座组件,其中所述底座组件被设置以驱动所述旋转组件转动;以及
如权利要求1至17中任一所述的光通信装置,其中所述光通信装置被设置于所述底座组件和所述旋转组件之间,用于在所述旋转组件和所述底座组件之间实时传输信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821889330.0U CN209170376U (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 光通信装置和激光雷达 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821889330.0U CN209170376U (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 光通信装置和激光雷达 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209170376U true CN209170376U (zh) | 2019-07-26 |
Family
ID=67338580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201821889330.0U Active CN209170376U (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 光通信装置和激光雷达 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN209170376U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110441757A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-11-12 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 数据传输装置及激光雷达系统 |
-
2018
- 2018-11-16 CN CN201821889330.0U patent/CN209170376U/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110441757A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-11-12 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 数据传输装置及激光雷达系统 |
WO2021051784A1 (zh) * | 2019-10-10 | 2021-03-25 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 数据传输装置、激光雷达及智能设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108061904B (zh) | 多线激光雷达 | |
US10545223B2 (en) | Optical scanning object detection device detecting object that invades detection area | |
CN206411260U (zh) | 一种基于时间飞行法的激光雷达系统 | |
CN108267727B (zh) | 一种水下激光周向扫描探测装置及系统 | |
JP2021530716A (ja) | レーザーレーダー | |
CN106324582A (zh) | 一种基于时间飞行法的激光雷达系统 | |
CN109975783A (zh) | 激光雷达 | |
CN209170376U (zh) | 光通信装置和激光雷达 | |
WO2015115643A1 (ja) | レーザレーダ装置 | |
CA2290547A1 (en) | A method and apparatus for directing energy based range detection sensors | |
JP2016109679A (ja) | 光電センサ及び物体検出方法 | |
CN108710134A (zh) | 基于收发组合镜头的二维扫描激光测距雷达 | |
JPH05220133A (ja) | 光データリンク | |
CN114041065A (zh) | 数据传输装置、激光雷达及智能设备 | |
CN115469293A (zh) | 一种3d激光雷达及足式机器人和清洁机器人 | |
JPH1082851A (ja) | レーザ距離測定装置 | |
CN105549026B (zh) | 一种多线光学扫描测距装置及其方法 | |
KR20210009119A (ko) | 차량용 라이다 장치 | |
CN109991588A (zh) | 一种激光雷达扫描装置 | |
JP6540388B2 (ja) | レーザレーダ装置 | |
WO2024007540A1 (zh) | 一种3d激光雷达及应用其的足式机器人和清洁机器人 | |
JP3911958B2 (ja) | 無線伝送方法および無線伝送システム | |
CN111200461A (zh) | 用于激光雷达的光通信系统及其制造方法 | |
KR101517971B1 (ko) | 반사경 회전체를 구비한 지상용 3차원 레이저 스캐너 | |
CN112379670A (zh) | 用于机器人的激光雷达视角扩展装置及机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |