CN110231609A - 激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及雷达技术领域，特别涉及一种激光雷达，激光雷达包括：雷达本体，所述雷达本体包括：至少一个电路板，所述电路板一侧底端设有第一限位部；底板，所述底板设有第二限位部，所述第二限位部与所述电路板的第一限位部活动连接，使所述电路板可以相对于所述底板转动和移动，所述底板上设置有第一固定块，所述第一固定块与所述电路板的另一侧底端位置连接，用于固定所述电路板。通过上述方式，本发明实施例能够使激光雷达中的电路板微调的维度更少，其调整时间更短，效率也更高。

Description

激光雷达

技术领域

本发明实施例涉及雷达技术领域，特别是涉及一种激光雷达。

背景技术

随着技术的发展，激光雷达在自动驾驶、智能机器人导航、无人机等智能装备领域使用广泛，应用于环境探测、空间建模等场景。激光雷达是以发射激光光束来探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标物体发射探测激光束，然后将接收到的从目标物体反射回来的反射信号与发射信号进行比较，进行处理后，获得目标物体的有关信息，比如目标距离、方位、高度、速度、姿态和形状等参数。

本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现：目前激光雷达中用于发射激光或接收激光的电路板在安装过程中需要进行微调，目前缺少一种有效的方式能够提高调整效率。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例的主要目的在于提供一种激光雷达，使激光雷达中的电路板微调的维度更少，其调整时间更短，效率也更高。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种激光雷达，包括：雷达本体10，所述雷达本体10包括：

至少一个电路板20，所述电路板20一侧底端设有第一限位部21；

底板30，所述底板30设有第二限位部31，所述第二限位部31与所述电路板的第一限位部21活动连接，使所述电路板20能够相对于所述底板30转动和移动；

所述底板30上设置有第一固定块41，所述第一固定块41与所述电路板20的另一侧底端位置连接，用于固定所述电路板20。

优选的，所述底板30设置有定位槽32，所述第一固定块41设置在所述定位槽32内。

优选的，所述雷达本体10还包括第二固定块42，所述第二固定块42与所述电路板20的第一限位部21连接。

优选的，所述雷达本体10还包括连接件60，所述连接件60位于所述底板30上，所述第二限位部31设置于所述连接件60上，所述第二固定块42通过第一固定孔61设置于所述连接件60上。

优选的，所述雷达本体10还包括轴心连接部50、第一支架70和第三固定块43；

所述第一支架70固定于所述轴心连接部50上；

所述第三固定块43设置于所述第一支架70上，与所述电路板20的连接，用于固定所述电路板20。

优选的，所述雷达本体10还包括第四固定块44、连接立板90和至少一个第二支架80；

所述连接立板90固定于所述轴心连接部50上；

所述第二支架80包括固定板83和第一延伸臂81；

所述第二支架80的固定板83固定于所述连接立板90上；

所述第四固定块44设置于所述第一延伸臂81上，与所述电路板20连接，用于固定所述电路板20。

优选的，所述雷达本体10还包括第五固定块45，

所述第二支架80还包括第二延伸臂82；

所述第五固定块45设置于所述第二延伸臂82上，与所述电路板连接，用于固定所述电路板20。

优选的，所述第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45与所述电路板20粘接。

优选的，所述第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45与所述电路板20粘接的一端为弧形。

优选的，所述雷达本体包括激光发射阵列和激光接收阵列，所述电路板可以为激光发射阵列中的发射电路板，也可以为所述激光接收阵列中的接收电路板。

本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中的雷达本体包括电路板、底板和第一固定块。其中，电路板设有第一限位部，底板设有第二限位部。在装配雷达本体的过程中，可以先将第一限位部和第二限位部活动连接，使电路板仅能在一个方向上转动和移动，达到对电路板限位的目标。和现有技术相比，本发明实施例预先对电路板进行了初定位，限制了电路板4个维度的自由度，之后再对电路板进行微调时，仅需调整两个维度。这种方式的调整时间更短，效率也更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例提供的一种激光雷达中雷达本体的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种激光雷达中雷达本体的爆炸图；

图3是本发明实施例提供的另一种激光雷达中雷达本体的爆炸图。

具体实施方式中的附图标号如下。

雷达本体10	电路板20
		底板30	轴心连接部50
连接立板90	第一限位部21
		第二限位部31	固定孔51
定位槽32	第二固定块42
		第一固定块41	第四固定块44
第三固定块43	连接件60
		第五固定块45	定位孔62
第一固定孔61	第一支架70
		第二固定孔63	第一延伸臂81
第二支架80	第二延伸臂82
		固定板83

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

请参阅图1，本发明实施例提出一种激光雷达包括：雷达本体10，所述雷达本体10包括激光雷达的激光发射元件和激光接收元件，以及用于承载激光发射元件和激光接收元件的结构。当雷达本体10和激光雷达的动力装置连接时，所述动力装置可以驱动雷达本体10旋转，增大激光雷达的探测范围。

对于上述雷达本体10，继续参阅图1，所述雷达本体10包括激光发射阵列、激光接收阵列和底板30。所述激光发射阵列包括至少一个发射电路板20，所述激光接收阵列包括至少一个接收电路板20。所述激光发射阵列用于朝探测目标发射出射激光，而所述激光接收阵列用于接收探测目标反射回来的反射激光，并将光信号转换为电信号，从而分析探测目标的位置、三维图像和速度等。

对于上述激光发射阵列和激光接收阵列，为了保证激光发射和接收的效果，在安装激光发射阵列和激光接收阵列时，需要对组成激光发射阵列和激光接收阵列的电路板20进行微调。而现有的安装方式是先通过六维治具夹住组成激光发射阵列或激光接收阵列的电路板20进行六个维度的调整，调整完成后再组成激光发射阵列或激光接收阵列的所有电路板20粘接在一起，最后将粘接在一起的电路板20与底板30粘接。然而，这种安装方式在对电路进行微调时，对电路板20调节的维度较多，调整时间较长，效率也很低。

因此，如图2所示，本发明实施例中的至少一个电路板20一侧底端设有第一限位部21，所述底板30设有第二限位部31，所述第二限位部31与所述电路板的第一限位部21活动连接，使所述电路板20可以相对于所述底板30转动和移动。通过上述方式，限制电路板20的自由度，进而减少电路板20微调时需要调整的维度。其中，第二限位部31可以是定位孔，而第一限位部21可以是定位凸台。在安装电路板20时，可以将电路板20的定位凸台卡入底板30的定位孔，使电路板20仅能朝竖直方向移动，或以竖直方向为轴线转动，从而实现电路板20的初定位。当然，所述第二限位部31可以是定位凸台，而第一限位部21可以是定位孔。

可以理解的是：电路板的第一限位部21和雷达本体10底板的第二限位部31的结构不仅限于上面描述的结构，也可以是其它具有相同限位作用的结构，此处不再赘述。

继续参阅图2，所述雷达本体10还包括第一固定块41，所述底板30设置有定位槽32，所述第一固定块41设置在所述定位槽内，与所述电路板20的另一侧底端位置连接。所述第一固定块41和定位槽32皆设置有固定孔，通过将螺钉穿过所述固定孔，使第一固定块41和定位槽32螺接，从而使第一固定块41设置于所述底板30上与第二限位部相对的位置。当然上述固定方式也可以采用铆钉或者直接采用胶粘的方式进行固定，在这里不做限定。通过设置第一固定块41，可以在将所述电路板调好角度以后，方便的通过第一固定块41进行固定，第一固定块41设置在于第一限位部21相对的一侧，能够和第二限位部31一起对其进行固定。当完成电路板20的初定位后，可以将电路板20与第一固定块41粘接，从而完成电路板20的装配。与螺接和卡接等连接方式相比，粘接的方式不会对电路板20产生额外的压力，从而可以避免电路板20在固定时发生位置的偏离。

在一些实施例中，继续参阅图2，所述雷达本体10还包括第二固定块42，所述第二固定块与所述电路板20的第一限位部连接。更进一步的，还设置有连接件60，所述第二限位部31设置于连接件60的一端，所述连接件60的另一端设置有第一固定孔61，用于螺接第二固定块42。同时，所述连接件60在第一固定孔61和第二限位部31之间还设置有定位孔62和第二固定孔63。在所述底板30上，设置有定位销，在装配连接件60和底板30时，可以先通过定位孔62和底板上的定位销将所述连接件60和底板30进行定位，之后通过第二固定孔63将连接件60和底板30固定。其中，定位孔62和定位销可以对连接件60起到限位作用，防止其固定时转动或移动，使连接件60和底板30的装配更加便利。当然，所述定位销也可以设置在连接件上，而在底板上设置定位孔，通过两者的配合，能够有效快速的实现连接件的装配。通过设置所述连接件60，可方便的将所述电路板与所述底板进行定位，同时，也可以方便的调节所述电路板固定的高度，有利于所述电路板的快速定位和安装。此外，所述第二固定块42设置于第二限位部31侧，当电路板20初定位后，可以通过将电路板20分别与第二固定块42和第一固定块41粘接，实现电路板20底部两端的固定，使其固定更为牢靠。

可以理解的是：在一些实施例中，连接件60也可以省略，第二限位部31可以直接设置于底板30，而第二固定块42也可以直接与底板30连接。

进一步，继续参阅图2，所述雷达本体10还包括轴心连接部50、第一支架70和第三固定块43。所述轴心连接部50垂直设置于底板30的中心位置，所述连接立板90垂直设置于底板30的一侧，并与轴心连接部50连接。所述第一支架70可以为一字型，也可以为L型、T型，也可以为其他形状，以能够固定第三固定块43以及不遮挡激光光路为主要目的。所述第一支架70包括相互垂直的两个伸出部，其一伸出部连接于轴心连接部50且另一伸出部与所述第三固定块43连接，使第三固定块43与所述电路板20的第一限位部21侧连接，固定所述电路板。此外，所述第三固定块43位于第二固定块42上方，可以和第二固定块更好的配合，对电路板进行固定。当电路板20初定位后，第三固定块43也会与电路板20粘接，从而实现电路板20的3个位置都被固定，进一步提升固定的可靠性。对于上述轴心连接部50，继续参阅图2，轴心连接部50为圆筒状，其与底板30连接的一端设有连通底板30的固定孔51，所述固定孔51用于连接动力装置的伸出轴。具体地，所述伸出轴从底板30背离轴心连接部50的一侧伸入固定孔51，并与所述固定孔51过盈配合。这种连接方式与螺纹连接等其它连接方式相比，不会在伸出轴上产生弯曲和扭转应力，对伸出轴的旋转精度没有影响，同时过盈配合也可以提高轴心连接部50和伸出轴的同心度，保证雷达本体10旋转时的动态平衡。当动力装置启动时，其伸出轴开始旋转，并带动轴心连接部50旋转，从而带动底板30及激光发射阵列和激光接收阵列一同旋转转。

进一步，继续参阅图2，所述雷达本体10还包括第四固定块44、至少一个第二支架80和连接立板90，所述连接立板90固定于所述轴心连接部50上，所述第二支架80包括固定板83和第一延伸臂81，所述第二支架80的固定板83固定于所述连接立板90上，所述第四固定块44设置于所述第一延伸臂81上，与所述电路板20的第一限位部21相对的一侧连接，用于固定所述电路板20。

更进一步的，所述第二支架还包括第二延伸臂82，所述第五固定块45设置于所述第二延伸臂82上，与所述电路板的所述第一限位部21相对的一侧连接，用于固定所述电路板20。当然，所述第二支架还可以包括多个延伸臂，用于固定更多的固定块，能够很好地对所述电路板进行固定。

上述方式中，所述连接立板90与轴心连接部50一体成型或者焊接。优选的，所述第二支架80可以为由第一延伸臂81、固定板83和第二延伸臂82组成的U型结构，也可以直接将第一延伸臂81和第二延伸臂82固定在连接立板90上，不用设置固定板，形成多个一字型结构，优选的，所述多个一字型结构相互平行设置，如图3所示。在图3中，所述延伸臂可以自上而下平行设置在所述连接立板上，对应于所述电路板的不同部位进行固定，能更好的起到固定电路板的效果。所述延伸臂可以在靠近所述连接立板一端设置螺纹结构，在连接立板上设置螺孔，通过螺接方式固定资所述连接立板上；也可以通过焊接方式，直接焊接在所述连接立板上；也可以直接一体成型和连接立板固定在一起，在这里不做限定。所述第四固定块44与第二支架80的第一延伸臂81螺接，且位于第一固定块41的上方。当电路板20初定位后，第四固定块44也会与电路板20粘接，从而实现电路板20的4个位置皆被固定，使电路板的固定更为牢靠。

在一些实施例中，第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45与电路板20粘接的一端皆为弧形，从而可以防止胶水的溢出，使粘接更牢固，以及使粘接处更美观。当然，在其它实施例中，第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45与电路板20粘接的一端也可以是其它形状，例如，矩形和凹型等。

在另一些实施例中，所述第二限位部31、第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45的数量和电路板20的数量相同。通过将各电路板20的第一限位部21与一第二限位部31活动连接，完成初定位；且将各电路板20分别通过一第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45固定，可以保证电路板20安装时的独立性。使某一电路板20需要维修时，不需要拆除所有的电路板20，仅需拆除，连接这一电路板20的第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45。通过这种安装方式，可以使电路板20的维修和更换更加方便快捷。

可以理解的是：电路板20与第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45的连接方式和数量不仅限于上面描述的方式和数量，也可以为其它方式和数量，此处不再赘述。此外，连接件60、第一支架70和第二支架80的结构和连接方式不仅限于上面描述的结构和方式，也可以是其它具有相同连接效果的结构和方式，此处不再赘述。

在另一些实施例中，激光发射阵列和激光接收阵列皆可以采用上述装配方式，而为了保证雷达本体10旋转时的平衡，激光发射阵列和激光接收阵列通常设置于连接立板90的两侧。因此，所述连接立板90的两侧分别设置第二限位部31、第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44、第五固定块45、连接件60、第一支架70和第二支架80，从而使组成激光发射阵列和所述激光接收阵列的电路板20皆通过本发明实施例的装配方式安装，大大加快了整个激光雷达的装配过程。

为了更好地理解本发明实施例中电路板20的安装过程，以下对电路板20的安装步骤进行详细描述：

在安装电路板20的过程中，先将连接件60、第一支架70和第二支架80螺接固定；再将第一固定块41直接螺接于底板30，将第二固定块42螺接于连接件60，将第三固定块43螺接于第一支架70，将第四固定块44螺接于第一延伸臂81，将第五固定块45螺接于第二延伸臂82；之后将电路板20的第一限位部21与连接件60上的第二限位部31活动连接，实现电路板20的初定位。完成初定位后，再通过六维治具微调电路板20，将电路板20调整到出射或接收激光较好的位置。最后，将第一固定块41、第二固定块42、第三固定块43、第四固定块44和第五固定块45分别粘接于电路板20的4个边角和中间位置，即可完成电路板20的安装。

区别于现有技术的情况，本发明实施例中的雷达本体10包括电路板20、底板30和第一固定块41。其中，电路板20设有第一限位部21，底板30设有第二限位部31。在装配雷达本体10的过程中，可以先将第一限位部21和第二限位部31活动连接，使电路板20仅能在一个方向上转动和移动，达到对电路板20限位的目标。之后可以用六维治具夹紧电路板20，使其在两个维度上微调。调整好后，即可通过第一固定块41将电路板20固定在底板30上。和现有技术相比，本发明实施例预先对电路板20进行了初定位，限制了电路板20在4个维度的自由度，之后再通过六维治具微调时，仅需调整两个维度。这种方式的调整时间更短，效率也更高。此外，本发明实施例将各电路板20独立安装，使单个电路板20在出现问题时，不需要拆卸所有的电路板20，仅需拆除有问题的电路板20进行维修，十分方便和高效。

更进一步的，基于上述激光雷达，本发明实施例提出了一种包含上述实施例中的激光雷达的智能感应设备，所述智能感应设备可以是汽车、无人机、机器人以及其他涉及到使用激光雷达进行智能感应和探测的设备。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，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” 等仅用于描述目的，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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。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。

在本申请中，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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：雷达本体（10），所述雷达本体（10）包括：

至少一个电路板（20），所述电路板（20）一侧底端设有第一限位部（21）；

底板（30），所述底板（30）设有第二限位部（31），所述第二限位部（31）与所述电路板（20）的第一限位部（21）活动连接，使所述电路板（20）能够相对于所述底板（30）转动和移动；

所述底板（30）上设置有第一固定块（41），所述第一固定块（41）与所述电路板（20）的另一侧底端位置连接，用于固定所述电路板（20）。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述底板（30）设置有定位槽（32），所述第一固定块（41）设置在所述定位槽（32）内。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达本体（10）还包括第二固定块（42），所述第二固定块（42）与所述电路板（20）的第一限位部（21）连接。

4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达本体（10）还包括连接件（60），所述连接件（60）位于所述底板（30）上，所述第二限位部（31）设置于所述连接件（60）上，所述第二固定块（42）通过第一固定孔(61)设置于所述连接件（60）上。

5.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达本体（10）还包括轴心连接部（50）、第一支架（70）和第三固定块（43）；

所述第一支架（70）固定于所述轴心连接部（50）上；

所述第三固定块（43）设置于所述第一支架（70）上，与所述电路板（20）连接，用于固定所述电路板（20）。

6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达本体（10）还包括第四固定块（44）、连接立板（90）和至少一个第二支架（80）；

所述连接立板（90）固定于所述轴心连接部（50）上；

所述第二支架（80）包括固定板（83）和第一延伸臂（81）；

所述第二支架（80）的固定板（83）固定于所述连接立板（90）上；

所述第四固定块（44）设置于所述第一延伸臂（81）上，与所述电路板（20）连接，用于固定所述电路板（20）。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达本体（10）还包括第五固定块（45），

所述第二支架（80）还包括第二延伸臂（82）；

所述第五固定块（45）设置于所述第二延伸臂（82）上，与所述电路板连接，用于固定所述电路板（20）。

8.根据权利要求1至7任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述第一固定块（41）、第二固定块（42）、第三固定块（43）、第四固定块（44）和第五固定块（45）与所述电路板（20）粘接。

9.根据权利要求8所述的激光雷达，其特征在于， 所述第一固定块（41）、第二固定块（42）、第三固定块（43）、第四固定块（44）和第五固定块（45）与所述电路板（20）粘接的一端为弧形。

10.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达本体包括激光发射阵列和激光接收阵列，所述电路板为激光发射阵列中的发射电路板，和/或，为所述激光接收阵列中的接收电路板。