激光雷达的制作方法

本申请属于激光雷达，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术：

1、随着激光技术的发展，激光扫描技术越来越广泛地应用于测量、交通、驾驶辅助和无人机、移动机器人等领域。

2、其中，激光雷达通常包括用于向待测目标发射激光并接收目标反射的激光信号的旋转部，和用于对获取的目标反射的激光信号进行处理以及驱动旋转部旋转的固定部。

3、固定部与旋转部之间进行双向通讯，包括旋转部向固定部发送激光信号、自身状态信息，称为下行通讯，以及固定部向旋转部发送查询信息、配置信息等，称为上行通讯。

4、其中，常规的固定部和旋转部之间采用磁通讯，由于磁铁体积大，大轴承功耗高；或者采用光通讯，由于双向通信机制，需要配置两对收发光源以及处理电路，成本高，且上下行通讯都需兼顾“抢占”中心位置无法实现，最佳光器件的位置无法保证。

5、因此，固定部和旋转部之间采用传统的通讯技术方案中存在功耗高或者成本高、光器件位置无法保证的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种激光雷达，旨在解决固定部和旋转部之间采用传统的通讯技术方案中存在功耗高或者成本高、光器件位置无法保证的问题。

2、本申请实施例的第一方面提出了一种激光雷达，包括：

3、旋转部和固定部，所述旋转部通过旋转轴绕所述固定部旋转；

4、所述固定部内设置有第一控制器、光接收模块和无线供电发射模块，所述第一控制器分别与所述光接收模块和所述无线供电发射模块连接；

5、所述旋转部内设置有第二控制器、光发射模块和无线供电接收模块，所述第二控制器分别和与所述光发射模块和所述无线供电接收模块连接；

6、所述光发射模块和所述光接收模块通过光信号进行通讯，所述光发射模块设置于旋转部靠近所述旋转轴的中心轴线，所述光接收模块设置于所述固定部的靠近所述旋转轴的中心轴线；

7、所述无线供电发射模块和无线供电接收模块通过无线供电信号进行供电及通讯；

8、所述无线供电发射模块，受所述第一控制器输出的控制信号触发输出预设变化频率的无线供电信号；

9、所述无线供电接收模块，用于接收所述无线供电信号，并转换为供电电源输出至所述旋转部内的对应功能模块，以及提取对应于所述预设变化频率的信息流输出至所述第二控制器。

10、可选地，所述无线供电信号的频率包括第一预设频率和/或第二预设频率，所述第一预设频率与所述第二预设频率不等，所述无线供电信号的实时发射频率按照所述信息流变化选择所述第一预设频率或所述第二预设频率中对应预设频率。

11、可选地，所述无线供电接收模块包括：

12、接收线圈，所述接收线圈用于接收所述无线供电信号；

13、与所述接收线圈连接的整流电路，所述整流电路用于对所述无线供电信号进行整流转换，并输出半波供电信号；

14、与所述整流电路连接的滤波稳压电路，所述滤波稳压电路用于将所述半波供电信号滤波稳压转换为所述供电电源，并输出至所述旋转部内的对应功能模块；

15、与所述整流电路和所述第二控制器分别连接的信号提取电路，所述信号提取电路，用于将所述半波供电信号与具有参考频率的参考电压信号进行阈值比较，并输出对应于所述预设变化频率的信息流至所述第二控制器。

16、可选地，所述信号提取电路包括：

17、与所述整流电路连接的耦合电路，所述耦合电路，用于将所述半波供电信号耦合输出；

18、与所述第二控制器连接的滤波电路，所述滤波电路，用于将所述第二控制器输出的参考频率的第一pwm信号滤波转换为所述参考电压信号；

19、分别与所述耦合电路、所述滤波电路和所述第二控制器连接的比较电路，所述比较电路，用于将所述半波供电信号与所述参考电压信号进行阈值比较，并输出对应于所述预设变化频率的信息流至所述第二控制器。

20、可选地，所述耦合电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容；

21、所述第一电容的第一端构成所述耦合电路的信号输入端，所述第一电容的第二端、所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端共接构成所述耦合电路的信号输出端，所述第一电阻的第二端与正电源端连接，所述第二电阻的第二端接地。

22、可选地，所述滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容和第三电容；

23、所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端共接构成所述滤波电路的信号输入端，所述第四电阻的第二端、所述第二电容的第一端和所述第五电阻的第一端共接，所述第五电阻的第二端和所述第三电容的第一端共接构成所述滤波电路的信号输出端，所述第三电阻的第二端、所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端接地。

24、可选地，所述比较电路包括比较器，所述比较器的正相输入端与所述耦合电路的信号输出端连接，所述比较器的反相输入端与所述滤波电路的信号输出端连接，所述比较器的输出端与所述第二控制器的信号端连接。

25、可选地，所述无线供电发射模块包括：

26、发射线圈；

27、与所述发射线圈和所述第一控制器分别连接的无线供电驱动电路，所述无线供电驱动电路，用于将所述第一控制器输出的预设变化频率的第二pwm信号转换为预设变化频率的无线供电信号，并通过所述发射线圈发送至所述无线供电接收模块。

28、可选地，所述光发射模块包括：

29、发射光源；

30、与所述发射光源和所述第二控制器连接的光驱动电路，所述光驱动电路将所述第二控制器输出的信息流转换为电信号，并通过所述发射光源发射出对应于所述信息流的光信号。

31、可选地，所述光接收模块包括：

32、接收光源，所述接收光源用于接收所述光信号；

33、与所述接收光源和所述第一控制器分别连接的信号处理电路，所述信号处理电路用于将所述光信号中的信息流转换为对应电信号，并输出至所述第一控制器。

34、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的激光雷达下行通讯时，光发射模块和光接收模块采用光信号进行通讯，光发射模块和光接收模块均可设置于对应旋转部和固定部的最佳中心位置，提高通讯可靠性，同时，上行通讯时，调节无线供电信号的预设变化频率，从而输出匹配于信息流的对应频率的无线供电信号，无线供电信号一方面实现无线供电，另一方面，传递对应信息流，并由无线供电接收模块转换为对应的供电电源以及从无线供电信号中提取出对应的信息流，完成上行通讯工作，无需设置磁铁进行磁通讯，同样无需设置两套光收发模块和对应电路结构，简化了激光雷达的结构以及降低了设计成本。

技术特征：

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述无线供电信号的频率包括第一预设频率和/或第二预设频率，所述第一预设频率与所述第二预设频率不等，所述无线供电信号的实时发射频率按照所述信息流变化选择所述第一预设频率或所述第二预设频率中对应预设频率。

3.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述无线供电接收模块包括：

4.如权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述信号提取电路包括：

5.如权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述耦合电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容；

6.如权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容和第三电容；

7.如权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述比较电路包括比较器，所述比较器的正相输入端与所述耦合电路的信号输出端连接，所述比较器的反相输入端与所述滤波电路的信号输出端连接，所述比较器的输出端与所述第二控制器的信号端连接。

8.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述无线供电发射模块包括：

9.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述光发射模块包括：

10.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述光接收模块包括：

技术总结
本申请提出一种激光雷达，包括旋转部、固定部、光通信模块和无线供电模块，激光雷达下行通讯时，光发射模块和光接收模块采用光信号进行通讯，光发射模块和光接收模块均可设置于对应旋转部和固定部的最佳中心位置，提高通讯可靠性，同时，上行通讯时，调节无线供电信号的预设变化频率，从而输出匹配于信息流的对应频率的无线供电信号，无线供电信号一方面实现无线供电，另一方面，传递对应信息流，并由无线供电接收模块转换为对应的供电电源以及从无线供电信号中提取出对应的信息流，完成上行通讯工作，无需设置磁铁进行磁通讯，同样无需设置两套光收发模块和对应电路结构，简化了激光雷达的结构以及降低了设计成本。

技术研发人员：徐伟,余亮,杨俊
受保护的技术使用者：武汉万集光电技术有限公司
技术研发日：20221031
技术公布日：2024/1/12