CN110716192B - 一种激光雷达以及应用于激光雷达的装配方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种激光雷达以及应用于激光雷达的装配方法，其中，该激光雷达可以包括光机转子、发射透镜、接收透镜和隔光片，其中，该光机转子包括透镜装配件，该发射透镜和该接收透镜通过该透镜装配件与该光机转子固定连接，该隔光片用于隔离该发射透镜和该接收透镜，该隔光片通过紧固件与该光机转子固定连接。根据本申请的激光雷达，通过紧固件连接隔光片和光机转子，相比胶粘连接可以提高隔光片的装配可靠性，防止胶水老化脱落或外部磕碰导致的隔光片松动；同时减少胶水的使用可以延缓因胶水的挥发而产生的激光雷达器件老化，由此，可以保证激光雷达的精度，延长激光雷达的使用寿命。

Description

一种激光雷达以及应用于激光雷达的装配方法

技术领域

本申请涉及激光探测技术领域，特别涉及一种激光雷达以及应用于激光雷达的装配方法。

背景技术

本部分提供了与本申请相关的背景信息，这些信息并不必然构成现有技术。

在自动驾驶技术中，环境感知系统是基础且至关重要的一环，是自动驾驶汽车安全性和智能性的保障，环境感知传感器中激光雷达在可靠度、探测范围、测距精度等方面具有不可比拟的优势。激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出目标对象与车的相对距离。

激光雷达在工作过程中，系统内一些杂散光或者说非正常出射光，可能会对正常的回传信号造成影响，进而影响激光雷达的测距和成像精度。

申请内容

本申请提供了一种激光雷达以及应用于激光雷达的装配方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，包括光机转子、发射透镜、接收透镜和隔光片，其中，上述发射透镜和上述接收透镜通过透镜装配件与上述光机转子固定连接，上述隔光片，设置于所述发射透镜与所述接收透镜之间，用于隔离上述发射透镜和上述接收透镜，上述隔光片通过紧固件与上述光机转子固定连接。

在一些实施例中，上述激光雷达还包括限位件，其中，上述限位件与上述光机转子固定连接并且通过紧固件与上述隔光片固定连接，上述限位件用于对上述隔光片进行限位。

在一些实施例中，上述限位件包括槽式限位件，其中，上述槽式限位件与上述光机转子固定连接，上述槽式限位件包括用于对上述隔光片进行限位的卡槽。

在一些实施例中，上述限位件包括L形限位件，其中，上述L形限位件包括一体成型的第一部和第二部，其中，上述第一部与上述隔光片通过紧固件固定连接，上述第二部与上述光机转子通过紧固件固定连接。

在一些实施例中，上述L形限位件的第二部与上述光机转子的连接位置，位于上述光机转子的发射透镜侧。

在一些实施例中，上述光机转子包括底面和外筒，上述限位件包括与上述底面固定连接的槽式限位件，上述限位件还包括与上述外筒固定连接的L形限位件。

在一些实施例中，上述光机转子包括顶面和外筒，上述限位件包括与上述顶面固定连接的槽式限位件，上述限位件还包括与上述外筒固定连接的L形限位件。

第二方面，本申请实施例提供了一种应用于激光雷达的装配方法应用于如权利要求1上述的激光雷达，包括：将发射透镜与接收透镜，通过透镜装配件与上述光机转子固定连接；将隔光片通过紧固件与光机转子固定连接。

由此可见，本申请实施例提供的激光雷达，通过紧固件连接隔光片和光机转子，相比胶粘连接可以提高隔光片的装配可靠性，防止胶水老化脱落或外部磕碰导致的隔光片松动；同时减少胶水的使用可以延缓因胶的挥发而产生的激光雷达器件老化，由此，可以保证激光雷达的精度，延长激光雷达的使用寿命。

附图说明

根据以下参照附图的详细描述，将更好地理解本申请的前述及另外的特征和特点，这些附图仅作为示例并且不一定是按比例绘制。在附图中采用相同的附图标记指示相同的部件，在附图中：

图1为根据本申请的激光雷达的结构示意图；

图2为根据本申请的激光雷达的另一个结构示意图；

图3为根据本申请的槽式限位件的结构示意图；

图4A为根据本申请的L形限位件的结构示意图；

图4B为根据本申请的L形限位件的另一个结构示意图；

图5A为根据本申请的限位件与光机转子的一种连接方式的示意图；

图5B为根据本申请的限位件与光机转子的另一种连接方式的示意图；

图5C为根据本申请的限位件与光机转子的再一种连接方式的示意图；

图5D为根据本申请的限位件与光机转子的又一种连接方式的示意图；

图6为根据本申请的应用于激光雷达的装配方法的示例性流程图；其中：

1-光机转子，11-透镜装配件、12-底面、13-顶面、14-外筒；2-发射透镜；3-接收透镜；4-隔光片；5-紧固件；6-限位件，61-槽式限位件、62-L形限位件、621-第一部、622-第二部。

具体实施方式

现在将结合附图对本申请的优选实施方式进行详细描述。以下的描述在本质上只是示例性的而非意在限制本申请及其应用或用途。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参考图1，本申请的实施例提供一种激光雷达，包括：光机转子1、发射透镜2、接收透镜3和隔光片4。

在本实施例中，上述发射透镜2和上述接收透镜3，通过透镜装配件11与上述光机转子1固定连接。上述透镜装配件11用安装上述发射透镜和上述接收透镜。

在本实施例中，上述隔光片4通过紧固件5与上述光机转子1固定连接。在这里，所述隔光片4，设置于所述发射透镜2与所述接收透镜3之间，隔光片4用于隔离上述发射透镜2和上述接收透镜3。由于激光发射端发射的激光可能会直接被激光探测器接收，为了防止这种现象，使用隔光片将发射透镜和接收透镜进行隔离。

在本实施例中，上述紧固件可以是任何具有紧固作用的机械零件。

在一些实施例中，紧固件可以包括以下至少一种但不限于：螺栓、螺柱、螺钉、螺母和自攻螺钉等。

需要说明的是，本申请上述实施例可以通过紧固件连接隔光片和光机转子，相比胶粘连接可以提高隔光片的装配可靠性，防止胶水老化脱落或外部磕碰导致的隔光片松动；同时减少胶水的使用可以延缓因胶水的挥发而产生的激光雷达器件老化，由此，可以保证激光雷达的精度，延长激光雷达的使用寿命。

在本实施例中，隔光片自身的材料和形状，可以根据实际情况设置，在此不做限定。例如，隔光片可以是金属材料，也可以是非金属材料；隔光片可以是矩形的板子，也可以不规则的板子；隔光片还可以不是板子状的，例如是圆柱体或者圆锥体等。

在一些实施例中，上述光机转子内部可以形成容置腔。上述发射部和上述接收部设置在上述容置腔内。发射板可以用于发射激光，并且可以包括发射透镜。接收部可以用于接收激光，并且可以包括接收透镜。

在一些实施例中，光机转子可以是任意形状的，例如，柱体、球体、金字塔状等。光机转子可以承载发射部和接收部。当光机转子在电机的带动下绕着转轴进行转动的时候，发射部和接收部相对于光机转子静止，可以跟随光机转子一起转动。

在一些实施例中，光机转子可以包括内筒和外筒，内筒和外筒之间形成容置腔。外筒的筒壁上可以设置上述透镜装配件。

在一些实施例中，紧固件可以在连接隔光片和光机转子的同时，对隔光片进行限位。例如，紧固件可以是螺钉，螺钉所在的直线可以与隔光片不垂直，螺钉、隔光片和底面可以形成三角形，从而使得螺钉一端与隔光片固定，另一端与光机转子固定；在这种情况下，螺钉既可以固定连接隔光片和光机转子，又可以对隔光片进行限位。

在一些实施例中，请参考图2，上述激光雷达还可以包括限位件6。在这里，上述限位件可以与上述光机转子1固定连接，并且通过紧固件5与隔光片4固定连接。

在这里，上述限位件6可以用于对上述隔光片5进行限位。

需要说明的是，设置限位件，可以便于对隔光片进行限位，降低隔光片的装配难度。

在一些实施例中，限位件的形式和数量，可以根据实际情况进行设置，在此不做限制。

在一些实施例中，请参考图3，上述限位件6可以包括槽式限位件61。在这里，槽式限位件61可以用于对隔光片4进行限位的卡槽。槽式限位件61可以与光机转子1固定连接。槽式限位件可以与隔光片通过紧固件连接。

需要说明的是，图3中，标号1示出了与槽式限位件进行连接的光机转子的部分区域，图3中的标号1所指示的结构不是对光机转子形状的示意。图3中的槽式限位件61可以分为两个部分，两个部分中间的区域可以是对隔光片4进行限位的卡槽。需要说明的是，图3中的卡槽可以是由槽式限位件61的两个独立的部分约束得到的，但是，卡槽的形式不被图3限制；实际上，槽式限位件61的两部分还可以一体成型，一体成型的槽式限位件61可以包括直接在一体成型时候制作出的卡槽。

图3中，卡槽和隔光片的之间具有一定的缝隙，这是为了方便示出槽式限位件的结构，实际使用过程中卡槽与隔光片之间可能不具有明显缝隙。槽式限位件61上的虚线部分，示出了与紧固件配合的贯穿孔。

在一些实施例中，槽式限位件可以与光机转子的顶面或者底面连接。图3中槽式限位件61与光机转子1的位置关系，不应理解为对槽式限位件61与光机转子1之间的位置关系的限制。

在一些实施例中，槽式限位件与光机转子的连接方式可以是各种方式，在此不做限定。例如，槽式限位件可以与光机转子一体成型。再例如，槽式限位件可以与光机转子通过紧固件连接。

在一些实施例中，请参考图4A和图4B，上述限位件6可以包括L形限位件62。L形限位件62可以包括一体成型的第一部621和第二部622。在这里，第一部621可以与隔光片4通过紧固件固定连接。第二部622可以与光机转子1通过紧固件固定连接。

需要说明的是，图4A中，标号1示出了与L形限位件进行连接的光机转子的部分区域，图4A中的标号1所指示的结构不是对光机转子形状的示意。图4A中，L形限位件62和隔光片4的之间具有一定的缝隙，这是为了方便示出L形限位件的结构，实际使用过程中L形限位件62与隔光片4之间可能不具有明显缝隙。图4A中，L形限位件可以与光机转子的顶面或者底面连接。图4A中L形限位件62与光机转子1的位置关系，不应理解为对L形限位件62与光机转子1之间的位置关系的限制。

可选的，L形限位件的第二部与光机转子的连接位置，可以根据具体设置，在此不做限定。

在一些实施例中，可以将L形限位件的第二部与光机转子的连接位置，可以位于光机转子的发射透镜侧。可以理解，隔光片的设置，可以将光机转子的部分侧面(安装发射透镜和接收透镜的侧面部分)分为发射透镜侧和接收透镜侧。可以参考图2，其示出了L形限位件的第二部与光机转子的连接位置位于光机转子的发射透镜侧。

需要说明的是，光机转子上安装的发射透镜和接收透镜，直径可以相同，也可以不同。可选的，发射透镜的直径，可以小于接收透镜的直径。发射透镜在光机转子的侧面所占的面积，可以小于接收透镜在光机转子的侧面所占的面积。将L形限位件的第二部与光机转子的连接位置，设置在光机转子的发射透镜侧，可以将充分利用发射透镜侧相对于接收透镜侧的空闲位置，从而，可以因选用较大空闲位置而减低装配难度，并且可以平衡光机转子的发射透镜侧和接收透镜侧的重量，避免光机转子转动时因重量分布不平衡而可能导致的损坏，提高光机转子的使用寿命。

在一些实施例中，上述限位件可以包括单一形式的限位件，也可以包括至少两种限位件。例如，上述限位件可以只包括槽式限位件，也可以只包括L形限位件，还可以既包括槽式限位件也包括L形限位件。

在一些实施例中，上述限位件可以包括两个槽式限位件。

在一些实施例中，上述限位件可以包括两个L形限位件。

在一些实施例中，上述限位件可以包括一个槽式限位件和一个L形限位件。

在一些实施例中，请参考图1，上述光机转子可以包括底面12、顶面13和外筒14。

在一些实施例中，请参考图5A，上述限位件可以包括槽式限位件61和L形限位件62。在这里，槽式限位件61可以与底面12固定连接；L形限位件62可以与外筒固定连接。可以理解，L形限位件的第一部可以与隔光片通过紧固件连接；L形限位件的第二部可以与上述外筒通过紧固件连接，L形限位件的第二部在图5A中并没有示出。

在一些实施例中，请参考图5B，上述限位件可以包括槽式限位件61和L形限位件62。在这里，槽式限位件61可以与光机转子的底面12固定连接；L形限位件62可以与光机转子的顶面13固定连接。可以理解，L形限位件的第一部可以与隔光片4通过紧固件连接，L形限位件的第二部可以与上述光机转子的顶面通过紧固件连接。

在一些实施例中，请参考图5C，上述限位件可以包括槽式限位件61和L形限位件62。在这里，槽式限位件61可以与顶面13固定连接；L形限位件62可以与外筒固定连接。可以理解，L形限位件的第一部可以与隔光片4通过紧固件连接；L形限位件的第二部可以与上述外筒通过紧固件连接，L形限位件的第二部在图5C中并没有示出。

在一些实施例中，请参考图5D，上述限位件可以包括槽式限位件61和L形限位件62。在这里，槽式限位件61可以与光机转子的顶面13固定连接；L形限位件62可以与光机转子的底面12固定连接。可以理解，L形限位件的第一部可以与隔光片4通过紧固件连接，L形限位件的第二部可以与上述光机转子的底面通过紧固件连接。

请参考图6，本申请还提供一种激光雷达的装配方法，上述装配方法应用于上述激光雷达，上述装配方法可以包括如下步骤601和步骤602：

步骤601，将发射透镜和接收透镜，通过透镜装配件与光机转子固定连接。

步骤602，将隔光片通过固定件与光机转子固定连接。

需要说明的是，通过本实施例提供的激光雷达的装配方法，可以减少胶的使用，从而可以延缓因胶的挥发而产生的激光雷达器件老化，由此，可以保证激光雷达的精度，延长激光雷达的使用寿命。

在一些实施例中，上述激光雷达还包括与上述光机转子固定连接的限位件，上述限位件通过紧固件与上述隔光片固定连接，其中，上述限位件用于对上述隔光片进行限位；以及上述步骤602，可以包括：通过紧固件，将上述限位件与上述隔光片固定连接。

在一些实施例中，上述限位件包括限位卡件和L形限位件，其中，上述限位卡件与上述光机转子固定连接，上述L形限位件包括第一面和第二面，其中，上述第一面与上述隔光片通过紧固件固定连接，上述第二面与上述光机转子通过紧固件固定连接；以及上述步骤602，可以包括：将上述隔光片放置到上述限位卡件；将上述隔光片与上述限位卡件，通过紧固件固定连接；将上述第一面与上述隔光片，通过紧固件固定连接；将上述第二面与上述光机转子，通过紧固件固定连接。

显而易见的是，通过将不同的实施方式及各个技术特征以不同的方式进行组合或者对其进行改型，可以进一步设计得出各种不同的实施方式。

上文结合具体实施方式描述了根据本申请的优选实施方式的激光雷达以及应用于激光雷达的装配方法和包括其的激光雷达及操作方法。可以理解，以上描述仅为示例性的而非限制性的，在不背离本申请的范围的情况下，本领域技术人员参照上述描述可以想到多种变型和修改。这些变型和修改同样包含在本申请的保护范围内。

以上上述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种激光雷达，包括光机转子、发射透镜、接收透镜、限位件和隔光片，其中：

所述发射透镜和所述接收透镜通过透镜装配件与所述光机转子固定连接；所述发射透镜的面积小于所述接收透镜的面积；

所述隔光片，设置于所述发射透镜与所述接收透镜之间，用于隔离所述发射透镜和所述接收透镜；

所述隔光片通过紧固件与所述光机转子固定连接，其中，所述紧固件是具有紧固作用的机械零件；

所述限位件，与所述光机转子固定连接，并且通过所述紧固件与所述隔光片固定连接；

其中，所述限位件包括槽式限位件和L形限位件；所述隔光片的一端设置所述槽式限位件，所述隔光片的另一端设置所述L形限位件；所述槽式限位件和所述L形限位件将所述隔光片限位在所述光机转子上，所述槽式限位件在所述隔光片两侧的部分不对称，所述L形限位件位于所述发射透镜侧。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，所述槽式限位件包括用于对所述隔光片进行限位的卡槽。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，所述L形限位件包括一体成型的第一部和第二部，其中，所述第一部与所述隔光片通过紧固件固定连接，所述第二部与所述光机转子通过所述紧固件固定连接。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其中，所述光机转子包括底面和外筒，所述槽式限位件与所述底面固定连接，所述L形限位件与所述外筒固定连接。

5.根据权利要求1所述的激光雷达，其中，所述光机转子包括顶面和外筒，所述槽式限位件与所述顶面固定连接，所述L形限位件与所述外筒固定连接。

6.一种激光雷达的装配方法，应用于如权利要求1所述的激光雷达，包括：

将发射透镜与接收透镜，通过透镜装配件与所述光机转子固定连接；所述发射透镜的面积小于所述接收透镜的面积；

将隔光片通过紧固件与光机转子固定连接，其中，所述紧固件是具有紧固作用的机械零件；

将限位件与所述光机转子固定连接，并且将所述限位件通过所述紧固件与所述隔光片固定连接；

其中，所述限位件包括槽式限位件和L形限位件；在所述隔光片的一端设置所述槽式限位件，在所述隔光片的另一端设置所述L形限位件；所述槽式限位件和所述L形限位件将所述隔光片限位在所述光机转子上，所述槽式限位件在所述隔光片两侧的部分不对称，所述L形限位件位于所述发射透镜侧。

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