CN110618415A - 一种用于激光雷达的挡板固定结构及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于激光雷达的挡板固定结构及激光雷达，激光雷达包括发射装置以及接收装置，发射装置用于发射出射激光，接收装置用于接收出射激光被探测区域内物体反射回的反射激光，挡板固定结构包括：内壳体，发射装置以及接收装置均设置于内壳体内；外壳体，套设于内壳体外，并与内壳体间隔设置；挡板，包括第一隔离部以及第二隔离部，第一隔离部设置于内壳体内，并用于隔离发射装置与接收装置，第二隔离部沿第一隔离部的边缘延伸至内壳体与外壳体之间，并用于隔离外壳体与内壳体之间的出射激光以及反射激光。上述结构中的挡板既避免了壳体内的激光窜扰，又避免了内壳体与外壳体之间的激光窜扰，隔离效果较佳。

Description

一种用于激光雷达的挡板固定结构及激光雷达

技术领域

本申请涉及激光探测的技术领域，尤其涉及一种用于激光雷达的挡板固定结构及激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光光束来探测物体的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是发射系统先向探测区域发射用于探测的出射激光，然后接收系统接收从探测区域内物体反射回来的反射激光，将反射激光与出射激光进行比较，处理后可获得物体的有关信息，如距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

目前的激光雷达包括发射装置以及接收装置，发射装置用于发射出射激光，接收装置用于接收出射激光被探测区域内物体反射回的反射激光。为了防止激光雷达内的出射激光以及反射激光之间产生窜扰，需要在激光雷达内设置挡板，挡板用于隔离出射光线以及反射光线，而目前的挡板的隔离效果较差。

申请内容

本申请提供一种用于激光雷达的挡板固定结构及激光雷达，能够提高激光雷达的出射激光以及反射激光的隔离效果。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于激光雷达的挡板固定结构，所述激光雷达包括发射装置以及接收装置，所述发射装置用于发射出射激光，所述接收装置用于接收所述出射激光被探测区域内物体反射回的反射激光，所述挡板固定结构包括：

内壳体，所述发射装置以及所述接收装置均设置于所述内壳体内；

外壳体，套设于所述内壳体外，并与所述内壳体间隔设置；

挡板，包括第一隔离部以及第二隔离部，所述第一隔离部设置于所述内壳体内，并用于隔离所述发射装置与所述接收装置，所述第二隔离部沿所述第一隔离部的边缘延伸至所述内壳体与所述外壳体之间，并用于隔离所述外壳体与所述内壳体之间的所述出射激光以及所述反射激光。

进一步地，所述第二隔离部包括位于所述外壳体与所述内壳体之间且面向所述外壳体的密封边缘，所述密封边缘与所述外壳体的内侧壁间隔设置，且所述密封边缘与所述外壳体的内侧壁之间的间距处处相等。

进一步地，所述外壳体呈半球壳形，所述挡板的所述密封边缘呈弧形。

进一步地，所述内壳体具有隔离缝，所述挡板穿设于所述隔离缝。

进一步地，所述内壳体包括工作口，所述激光雷达还包括发射镜头以及反射镜头，所述发射镜头以及所述反射镜头均设置于所述工作口，所述出射激光穿过所述发射镜头而射出所述内壳体，所述反射激光穿过所述反射镜头而进入所述内壳体；

所述挡板设置于所述发射镜头与所述反射镜头之间。

进一步地，所述发射镜头与所述反射镜头均分别对应贴合于所述挡板的两个相对的表面。

进一步地，所述内壳体限定出容纳腔室，所述第一隔离部配置成用于将所述容纳腔室分隔成两个相互隔离的工作腔，所述发射装置以及所述接收装置一一对应布置于两个所述工作腔。

本申请的第二方面还提供了一种激光雷达，包括：

上述任一项所述的挡板固定结构；

激光收发系统，包括所述发射装置以及所述接收装置。

进一步地，所述激光雷达还包括：

旋转系统，配置成可驱动所述激光收发系统在所述外壳体内转动。

进一步地，所述激光收发系统设置于所述旋转系统的上方，所述激光收发系统与所述旋转系统可拆卸式连接。

本申请提供一种用于激光雷达的挡板固定结构，该挡板固定结构包括内壳体以及外壳体，内壳体内设置有发射装置以及接收装置，发射装置用于发射出射光线，接收装置用于接收反射光线。本申请中的挡板包括位于内壳体内的第一隔离部以及为与内壳体与外壳体之间的第二隔离部，即挡板穿过了内壳体。挡板的第一隔离部用于对内壳体内的出射光线与入射光线进行隔离，挡板的第二隔离部用于对内壳体以及外壳体之间的出射光线与入射光线进行隔离，上述结构既避免了壳体内的激光窜扰，又避免了内壳体与外壳体之间的激光窜扰，隔离效果较佳。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种实施例提供的挡板固定结构以及激光收发系统的爆炸示意图；

图2为本申请一种实施例提供的内壳体、挡板、发射镜头以及反射镜头组合后的立体示意图；

图3为本申请一种实施例提供的内壳体、挡板、发射镜头以及反射镜头组合后的爆炸示意图；

图4为本申请一种实施例提供的激光雷达的爆炸示意图；

图5为本申请一种实施例提供的激光雷达的全剖示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1至图5所示，本实施例提供了一种用于激光雷达10的挡板固定结构。该激光雷达10包括激光收发系统500，激光收发系统500可以发射装置以及接收装置。发射装置用于发射出射激光，接收装置用于接收出射激光被探测区域内物体反射回的反射激光。

本实施例中的挡板固定结构包括内壳体100、外壳体200以及挡板300。

挡板固定结构的内壳体100可以限定出容纳腔室130，发射装置以及接收装置均设置于内壳体100的容纳腔室130内。发射装置产生的出射激光穿过内壳体100而射出容纳腔室130，反射激光穿过内壳体100而进入容纳腔室130。出射激光以及反射激光在容纳腔室130内易产生相互干扰。

外壳体200套设于内壳体100外，并与内壳体100间隔设置。外壳体200用于保护内壳体100或激光雷达10的其它部件。为了实现对出射激光以及反射激光的路径调节，发射装置以及接收装置需在外壳体200内实现转动的功能。发射装置以及接收装置跟随内壳体100一起转动，故为了使内壳体100转动流畅，外壳体200与内壳体100之间需预留一定的间隙，此间隙用于防止内壳体100转动时其与外壳体200之间产生位置干涉。

本实施例中的挡板300包括第一隔离部320以及第二隔离部310。第一隔离部320设置于内壳体100内，并用于隔离发射装置与接收装置，第二隔离部310沿第一隔离部320的边缘延伸至内壳体100与外壳体200之间，并用于隔离外壳体200与内壳体100之间的出射激光以及反射激光。

挡板300的第一隔离部320配置成用于将容纳腔室130分隔成两个相互隔离的工作腔，发射装置以及接收装置一一对应布置于两个工作腔，由此，挡板300的第一隔离部320可以用于对内壳体100内的出射光线与入射光线进行隔离。挡板300的第二隔离部310用于对内壳体100以及外壳体200之间的出射光线与入射光线进行隔离，上述结构既避免了壳体内的激光窜扰，又避免了内壳体100与外壳体200之间的激光窜扰，隔离效果较佳。

挡板300可以与内壳体100一体成型也可以与内壳体100分体设置。当挡板300与内壳体100分体设置时，可以在内壳体100上设置隔离缝120，挡板300穿设于隔离缝120，而挡板300穿过隔离缝120后，其位于内壳体100与外壳体200之间的部分称为第二隔离部310，其位于内壳体100内的部分称为第一隔离部320。

内壳体100可以具有凹陷部110，凹陷部110朝远离外壳体200的方向凹陷，以使得内壳体100与外壳体200之间形成一定大小的空间，内壳体100的凹陷部110处设置有工作口111，激光雷达10还包括发射镜头410以及反射镜头420，出射激光穿过发射镜头410而射出内壳体100，反射激光穿过反射镜头420而进入内壳体100。发射镜头410以及反射镜头420均设置于工作口111。内壳体100的凹陷部110与外壳体200之间具有较大的空间，并且此空间内分别具有出射光线以及反射光线穿过。

为了防止上述空间内的出射光线以及反射光线相互干扰，内壳体100的隔离缝120可以设置于内壳体100的凹陷部110，挡板300穿过隔离缝120后，将上述空间隔离成了相对独立的两个部分，且发射镜头410以及反射镜头420一一对应分布于挡板300的两边。

工作口111可以为一个完整的大孔也可以为两个独立的小孔，当工作口111为两个相互独立的小孔时，隔离缝120可以位于上述两个小孔之间。

当工作口111为一个大孔时，隔离缝120穿过工作口111，且与工作口111具有重合部分。具体地，隔离缝120可以位于工作口111的中间，并将工作口111分为两个相等的部分，工作口111的其中一个部分设置发射镜头410，另一个部分设置反射镜头420。此时，发射镜头410与反射镜头420均分别对应贴合于挡板300的两个相对的表面，以使得穿过发射镜头410以及反射镜头420的激光不易产生窜扰。当工作口111按上述结构设置时，发射镜头410、挡板300以及反射镜头420共同填充满工作口111。

一种实施例中，挡板300的第二隔离部310包括位于外壳体200与内壳体100之间且面向外壳体200的密封边缘311。密封边缘311与外壳体200的内侧壁间隔设置，且密封边缘311与外壳体200的内侧壁之间的间距处处相等。即可以理解为第二隔离部310的面向外壳体200的边缘依外壳体200的内表壁的形状而定。若第二隔离部310与外壳体200之间不需要存留间隙(此间隙用于方便挡板300相对于外壳体200转动)，挡板300的密封边缘311可以严密的贴合于外壳体200的内表壁。

一种实施例中，外壳体200可以呈半球壳形，而当外壳体200呈半球壳形时，挡板300的密封边缘311对应于外壳体200的内表壁的形状而呈弧形。外壳体200呈半球壳形的结构一方面能够方便内壳体100在其内转动，另一方面也能够最大限度的节省制造材料。外壳体200由透光材料制成，出射激光通过穿过外壳体200而射向外壳体200外，反射激光通过穿过外壳体200而进入外壳体200内。

如图4至图5所示，本申请的第二方面还提供了一种激光雷达10，该激光雷达10包括上述任一实施例中的挡板固定结构。具体地，激光雷达10还可以包括激光收发系统500以及旋转系统600。

激光收发系统500包括上述的发射装置以及接收装置。发射装置用于发射出射激光，接收装置用于接收反射激光，其中，反射激光为出射激光被探测区域内物体反射返回的激光。发射装置发射出射激光后，出射激光碰到探测区域内的探测物并反射回激光收发系统500，反射回的反射激光被接收装置接收。通过对比发射装置发射的激光以及接收装置接收的激光之间的相关参数变化，获得被探测物体的有关信息，如距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

旋转系统600设置于激光收发系统500的一侧，并与激光收发系统500可拆卸式连接，旋转系统600配置成可驱动激光收发系统500转动，以改变出射激光以及反射激光的路径。通过改变出射激光的路径，进而改变反射激光的路径。通过改变出射激光以及反射激光的路径则可以改变激光雷达10的扫描区域，丰富了激光雷达10的适用场景。

旋转系统600具体可以设置在激光收发系统500的任意方位，两者的相对位置视实际需求而定。但为了方便描述，以下以旋转系统600设置于激光收发系统500的下方为例进行举例说明，应当注意的是，在其它实施例中，旋转系统600还可以设置于激光收发系统500的上方、左方或右方等其它方位。

当旋转系统600设置于激光收发系统500的下方后，旋转系统600的上端与激光收发系统500的下端可拆卸式连接。具体地，两者可以进行螺纹连接、卡接、磁力吸合等方式连接。为了得到稳定的驱动力，旋转系统600的旋转部件可以与激光收发系统500进行螺纹连接。

本实施例中的激光收发系统500中的发射装置发射的激光以及接收装置接收的激光由于不用避让旋转部件，故其光路简单，不需要设置光学元件来调整激光的路径，这使得激光雷达10整体的成本得到降低。并且，由于激光收发系统500采用可拆卸的方式与旋转系统600进行连接，两者未连接时相对独立，故两者的制造过程独立，两者可以同时进行模块化生产，极大的提高了生产激光雷达10的效率。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于激光雷达的挡板固定结构，所述激光雷达包括发射装置以及接收装置，所述发射装置用于发射出射激光，所述接收装置用于接收所述出射激光被探测区域内物体反射回的反射激光，其特征在于，所述挡板固定结构包括：

内壳体，所述发射装置以及所述接收装置均设置于所述内壳体内；

外壳体，套设于所述内壳体外，并与所述内壳体间隔设置；

挡板，包括第一隔离部以及第二隔离部，所述第一隔离部设置于所述内壳体内，并用于隔离所述发射装置与所述接收装置，所述第二隔离部沿所述第一隔离部的边缘延伸至所述内壳体与所述外壳体之间，并用于隔离所述外壳体与所述内壳体之间的所述出射激光以及所述反射激光。

2.如权利要求1所述的挡板固定结构，其特征在于，

所述第二隔离部包括位于所述外壳体与所述内壳体之间且面向所述外壳体的密封边缘，所述密封边缘与所述外壳体的内侧壁间隔设置，且所述密封边缘与所述外壳体的内侧壁之间的间距处处相等。

3.如权利要求2所述的挡板固定结构，其特征在于，

所述外壳体呈半球壳形，所述挡板的所述密封边缘呈弧形。

4.如权利要求1所述的挡板固定结构，其特征在于，

所述内壳体具有隔离缝，所述挡板穿设于所述隔离缝。

5.如权利要求1所述的挡板固定结构，其特征在于，

所述内壳体包括凹陷部，所述凹陷部包括工作口，所述激光雷达还包括发射镜头以及反射镜头，所述发射镜头以及所述反射镜头均设置于所述工作口，所述出射激光穿过所述发射镜头而射出所述内壳体，所述反射激光穿过所述反射镜头而进入所述内壳体；

所述挡板设置于所述发射镜头与所述反射镜头之间。

6.如权利要求5所述的挡板固定结构，其特征在于，

所述发射镜头与所述反射镜头均分别对应贴合于所述挡板的两个相对的表面。

7.如权利要求6所述的挡板固定结构，其特征在于，

所述内壳体限定出容纳腔室，所述第一隔离部配置成用于将所述容纳腔室分隔成两个相互隔离的工作腔，所述发射装置以及所述接收装置一一对应布置于两个所述工作腔。

8.一种激光雷达，其特征在于，包括：

权利要求1-7任一项所述的挡板固定结构；

激光收发系统，包括所述发射装置以及所述接收装置。

9.如权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，还包括：

旋转系统，配置成可驱动所述激光收发系统在所述外壳体内转动。

10.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，

所述激光收发系统设置于所述旋转系统的上方，所述激光收发系统与所述旋转系统可拆卸式连接。