CN113433528A - 垂直扩散式单光束全方位激光雷达 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垂直扩散式单光束全方位激光雷达,包括:基座、激光发射元件、激光扫描组件、激光反射组件和激光探测元件;激光发射元件设置于基座上;激光扫描组件设置于激光发射元件的上方;激光反射组件设置于激光发射元件和激光扫描组件之间;激光探测元件设置于基座上且位于激光反射组件的下方;激光扫描组件包含:第一驱动电机、支架、连接架、凸面反射镜体和凸面反射镜;凸面反射镜用于将激光发射元件发射的激光水平反射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部以形成不间断的桶状激光柱。本方案的垂直扩散式单光束全方位激光雷达可在垂直方向上对四周进行连续检测,结构稳定,成本低,且能够隐藏于车体内部。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域,具体涉及垂直扩散式单光束全方位激光雷达。
背景技术
激光雷达LiDAR(LightLaser Detection and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物。由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。
现有技术虽有旋转式激光雷达,一般采用光学振镜将激光束分成几束发出去,形成多路发射激光。但旋转式垂直发散型激光雷达分为两种情况:1、假如每一路采用不同波长激光发射需要多个发射元器件,它就没有起到节省元器件的作用;2、假如采用一个发射元器件发射同一光源,即所有路的光束采用同一波长,那么在接收的物体的反射激光的回波中还是分不出探测激光在目标反射点的位置,也就是其高度数值,而且叉开的光束之间的空档在远处会形成盲区,导致检测不准确。此外现有技术也存在多线束旋转式激光雷达,但成本甚高。
发明内容
1、发明要解决的技术问题
针对以上的现有的激光雷达对检测目标在垂直维度上检测不够完善的技术问题,本发明提供了垂直扩散式单光束全方位激光雷达,它采用特殊设计凸面反射镜使出射光沿垂直方向发生扩散性发射,在远处形成对目标在垂直方向上的检测,其优点是成本低,可以节省多个发射激光管的部件成本,并且光线垂直扩散光学展开,使得激光在垂直方向上是连续性的,形成不间断的桶状激光柱,检测更加精确。
2、技术方案
为解决上述问题,本发明提供的技术方案为:
一种垂直扩散式单光束全方位激光雷达,包括:基座、激光发射元件、激光扫描组件、激光反射组件和激光探测元件;激光发射元件设置于基座上且用于发射激光束;激光扫描组件设置于激光发射元件的上方用于将激光发射元件发射的激光水平反射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部以探测其周围的物体;激光反射组件设置于激光发射元件和激光扫描组件之间以将激光发射元件发射的激光导向至激光扫描组件;激光探测元件设置于基座上且位于激光反射组件的下方以用于接收从激光扫描组件反射回来的激光;激光扫描组件包含:第一驱动电机、支架、连接架、凸面反射镜体和凸面反射镜;第一驱动电机固定至支架;连接架连接至第一驱动电机的电机轴;凸面反射镜倾斜设置于凸面反射镜体;凸面反射镜体连接至连接架;凸面反射镜用于将激光发射元件发射的激光水平反射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部以形成不间断的桶状激光柱。
进一步地,激光反射组件包含斜置且相互平行的第一反射镜和第二反射镜;第一反射镜设于激光发射元件的正上方;第二反射镜位于凸面反射镜的正下方;激光探测元件位于第二反射镜的下方;激光发射元件发射的激光依次经过第一反射镜、第二反射镜和凸面反射镜发射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部的物体,物体反射的激光再经过凸面反射镜和第二反射镜到达激光探测元件以实现物体检测反馈。
进一步地,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含第一凸透镜;第一凸透镜用于将从外部反射的激光汇聚至激光探测元件;第一凸透镜连接至第二反射镜的下方且位于第二反射镜和激光探测元件之间。
进一步地,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含第二凸透镜;第二凸透镜用于将激光发射元件发射的激光进行准直;第二凸透镜设于第一反射镜和激光发射元件之间。
进一步地,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含护罩;护罩设置于基座上方;激光发射元件和激光探测元件设置于护罩内;第二凸透镜固定至护罩上;护罩的上方设有用于供激光发射元件发射的激光通过的第一通孔以及用于供从第二反射镜反射回来的激光通过的第二通孔;护罩侧面还设有观察窗口。
进一步地,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含安装架;安装架设于护罩的上方;第一反射镜和第二反射镜固定至安装架上。
进一步地,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含用于驱动激光扫描组件在工作位置和非工作位置之间进行上下运动的驱动组件;驱动组件一端连接至激光扫描组件且另一端连接至基座。
进一步地,激光扫描组件还包含上盖;第一驱动电机固定至上盖;驱动组件包含第一电机、第二电机、第一驱动螺杆和第二驱动螺杆;第一电机和第二电机固定至上盖的下方且位于第一驱动电机的两侧;第一驱动螺杆连接至第一电机的电机轴;第二驱动螺杆连接至第二电机的电机轴;基座上对应设有用于与第一驱动螺杆和第二驱动螺杆配合的第一螺纹孔和第二螺纹孔;第一驱动螺杆和第二驱动螺杆均穿过支架形成的孔。
进一步地,垂直扩散式单光束全方位激光雷达用于汽车;上盖作为汽车外壳的一部分,且与汽车的外壳的邻近部分形状配合;上盖的下方设有台阶;台阶内设有密封环。
进一步地,连接架包含连接柱和连接框架;凸面反射镜体可拆卸连接至连接架;连接柱的底端设有第一磁性块;凸面反射镜体形成有用于与第一磁性块相吸引的第二磁性块;连接柱还形成有用于插入凸面反射镜体形成的第一定位孔内以阻止凸面反射镜体在水平方向上发生移动的第一定位销;连接框架滑动连接有用于插入凸面反射镜体形成的第二定位孔内以阻止凸面反射镜体在竖直方向上发生移动的第二定位销;第二定位孔内设有第三磁性块;第二定位销用于插入第二定位孔内的一端设有用于与第三磁性块相吸引的第四磁性块;第一定位销形成有用于定位凸面反射镜体的安装方向以使凸面反射镜体安装到位时第二定位销与第二定位孔对齐的定位凸起。
3、有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
(1)本申请实施例提出的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,可形成对目标在垂直方向上的连续检测,检测精确度高。
(2)本申请实施例提出的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,结构稳定,便于制造。
(3)本申请实施例提出的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,成本低,可以节省多个激光发射元件。
(4)本申请实施例提出的垂直扩散式单光束全方位激光雷达采用驱动组件驱动激光扫描组件在工作位置和非工作位置之间进行上下运动,能够将激光雷达隐藏安装于车体的内部,更加美观,同时能够对激光雷达起到防护作用。
(5)本申请实施例提出的垂直扩散式单光束全方位激光雷达采用磁性安装结构来可拆卸安装凸面反射镜体,能够实现快速精准安装或更换凸面反射镜,从而根据用户的实际需求更护具有不同曲率的凸面反射镜,通用性更高。
附图说明
图1为本发明实施例提出的垂直扩散式单光束全方位激光雷达的激光扫描组件在工作位置的示意图;
图2为本发明实施例提出的垂直扩散式单光束全方位激光雷达的激光扫描组件在非工作位置的示意图;
图3为图1中的垂直扩散式单光束全方位激光雷达的局部放大图。
基座1,激光发射元件2,激光扫描组件3,第一驱动电机31,支架32,连接柱33,第一磁性块331,第一定位销332,定位凸起333,连接框架34,第二定位销341,第四磁性块342,凸面反射镜体4,第二磁性块41,第一定位孔42,第二定位孔43,第三磁性块44,凸面反射镜5,上盖6,台阶61,密封环62,激光反射组件7,第一反射镜71,第二反射镜72,激光探测元件8,第一凸透镜9,第二凸透镜10,护罩11,观察窗口111,安装架12,驱动组件13,第一电机131,第二电机132,第一驱动螺杆133,第二驱动螺杆134,第一螺纹孔135,第二螺纹孔136。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图及实施例对本发明作详细描述。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语,是为了描述本发明的技术方案方便而设置,并没有特定的限定作用,均为泛指,对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案,以及不同实施例的多个技术方案之间,可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案,均在本发明要求保护的范围内。
实施例
如图1至图3所示,为本方案的一种垂直扩散式单光束全方位激光雷达,包括:基座1、激光发射元件2、激光扫描组件3、激光反射组件7和激光探测元件8。激光发射元件2设置于基座1上,且用于发射激光束以检测周围是否存在障碍物等物体。激光扫描组件3设置于激光发射元件2的上方,以用于将激光发射元件2发射的激光水平反射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部以探测其周围的物体。激光反射组件7设置于激光发射元件2和激光扫描组件3之间,以将激光发射元件2发射的激光导向至激光扫描组件3。激光探测元件8设置于基座1上,且位于激光反射组件7的下方,从而能够接收从激光扫描组件3反射回来的激光。这样,激光发射元件2发射出的激光通过激光反射组件7的反射作用照射到激光扫描组件3,然后激光扫描组件3再将接收到的激光水平反射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部以探测其周围的物体,若周围存在物体,则激光经过物体的反射后回照至激光扫描组件3,激光扫描组件3再将接收到的回照的激光通过激光反射组件7反射到激光探测元件8,从而完成物体检测。这里的激光扫描组件3能够360度进行转动,从而能够对垂直扩散式单光束全方位激光雷达的四周进行全面的检测。
作为具体的结构,激光扫描组件3包含:第一驱动电机31、支架32、连接架、凸面反射镜体444和凸面反射镜5。将第一驱动电机31固定至支架32,将连接架连接至第一驱动电机31的电机轴,然后将凸面反射镜5倾斜设置于凸面反射镜体444,再将凸面反射镜体444连接至连接架。这里,凸面反射镜5可用于将激光发射元件2发射的激光水平反射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部,并形成不间断的桶状激光柱以对周围物体进行检测。第一驱动电机31用于在系统中心的控制下带动凸面反射镜体444进行360度旋转,从而带动凸面反射镜5实行360度旋转,从而将凸面反射镜5接收到的激光束投向四周,形成全方位探测扫描。凸面反射镜5的反射面为凸状曲面,凸状曲面通过曲率设计能够使发射的激光束沿竖直方向扩散,根据需要调整凸状曲面的曲率能够使激光束在远方达到需要的检测高度,即拥有需要的检测高度的桶状激光柱。这个凸面反射镜5同时也接收并反射来自周围物体的反射光信号。凸面反射镜体444作为凸面反射镜5的附着体,可与凸面反射镜5看做一个整体。
通过上述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,能够对周围物体在垂直方向上进行连续检测,检测精确度高。同时,这样的结构只需要一个激光发射元件2即能够完成在垂直方向上的不间断检测,可以节省多个激光发射元件2,成本低,所需检测零件较少,结构稳定,生产效率高。
作为进一步的方案,激光反射组件7包含斜置且相互平行的第一反射镜71和第二反射镜72。第一反射镜71设于激光发射元件2的正上方以接收并反射来自激光发射元件2发射的激光线。第二反射镜72位于凸面反射镜5的正下方以将接收到的来自第一反射镜71反射的激光线反射至凸面反射镜5。激光探测元件8位于第二反射镜72的下方,这样来自周围物体反射的光便能够通过凸面反射镜5和第二反射镜72的反射照射到激光探测元件8,从而实现对周围物体的检测。也就是说,激光发射元件2发射的激光依次经过第一反射镜71、第二反射镜72和凸面反射镜5发射至垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部的物体,物体反射的激光再经过凸面反射镜5和第二反射镜72到达激光探测元件8以实现物体检测反馈。
作为一种具体的实施方式,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含第一凸透镜9。第一凸透镜9用于将从外部反射的激光汇聚至激光探测元件8。第一凸透镜9连接至第二反射镜72的下方且位于第二反射镜72和激光探测元件8之间。垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含第二凸透镜10。第二凸透镜10用于将激光发射元件2发射的激光进行准直。第二凸透镜10设于第一反射镜71和激光发射元件2之间。
作为一种优选的实施方式,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含护罩11。护罩11设置于基座1的上方。将激光发射元件2和激光探测元件8设置于护罩11内,从而能够对激光发射元件2和激光探测元件8进行防护。第二凸透镜10固定至护罩11上。护罩11的上方设有第一通孔和第二通孔。第一通孔用于供激光发射元件2发射的激光通过以照射至第二凸透镜10。第二通孔用于供从第二反射镜72反射回来的激光通过以照射至激光探测元件8。本实施例中,第一通孔和第二通孔是两个孔,也就是两个相互独立的孔。护罩11侧面还设有观察窗口111。通过观察窗口111,用户能够观察到激光发射元件2和激光探测元件8的工作状态。
可选地,第一通孔和第二通孔也可以是一个整体的孔。
作为一种具体的实施方式,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含安装架12。安装架12设于护罩11的上方。第一反射镜71和第二反射镜72均倾斜固定至安装架12上,同时第一反射镜71的反射面和第二反射镜72的反射面相互平行。
作为进一步的方案,垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含驱动组件13。驱动组件13用于驱动激光扫描组件3在工作位置和非工作位置之间进行上下运动。驱动组件13一端连接至激光扫描组件3且另一端连接至基座1。也就是说,通过驱动组件13能够对激光扫描组件3进行升降,从而在需要进行扫描工作时将激光扫描组件3伸出,在不需要进行扫描工作时将激光扫描组件3进行收缩。
作为具体的结构,激光扫描组件3还包含上盖6。激光扫描组件3的第一驱动电机31固定至上盖6。驱动组件13包含第一电机131、第二电机132、第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134。第一电机131和第二电机132固定至上盖6的下方且位于第一驱动电机31的两侧。第一驱动螺杆133连接至第一电机131的电机轴。第二驱动螺杆134连接至第二电机132的电机轴。基座1上对应设有用于与第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134配合的第一螺纹孔135和第二螺纹孔136。第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134均穿过支架32形成的孔,以保证第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134的上下运动的稳定性。当需要伸出激光扫描组件3时,启动第一电机131和第二电机132沿第一方向转动。第一电机131和第二电机132分别驱动第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134进行转动,由于第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134分别被第一螺纹孔135和第二螺纹孔136所约束,所以第一电机131和第二电机132分别驱动第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134进行转动时能够驱使第一驱动螺杆133和第二驱动螺杆134相对于基座1向上运动,从而带动激光扫描组件3上升。当需要收缩激光扫描组件3时,启动第一电机131和第二电机132沿与第一方向相反的第二方向进行转动即可。
该方案中,第一螺纹孔135和第二螺纹孔136是由安装架12形成的。
进一步地,垂直扩散式单光束全方位激光雷达用于汽车。上盖6是作为汽车外壳的一部分,且与汽车的外壳的邻近部分形状配合。也就是说,在收缩激光扫描组件3后,上盖6是合在汽车外壳形成的孔内的,和汽车外壳构成一个完整的外边面,更加美观。其中,上盖6的下方设有台阶61,以与汽车外壳形成的孔内的台阶61配合,结构更加稳定。台阶61内设有密封环62,以使上盖6和汽车外壳紧密配合,从而保证上盖6和汽车外壳之间的缝隙的密封性。这里,垂直扩散式单光束全方位激光雷达可安装于汽车的车体的前侧或后侧,例如:左前侧、右前侧、左后侧或右后侧。
本方案的垂直扩散式单光束全方位激光雷达采用驱动组件13驱动激光扫描组件3在工作位置和非工作位置之间进行上下运动,能够将激光雷达隐藏安装于车体的内部,更加美观,同时能够对激光雷达起到防护作用。
作为一种具体的实施方式,连接架包含连接柱33和连接框架34。凸面反射镜体444可拆卸连接至连接架以便于对凸面反射镜体444进行安装和更换。
具体地,连接柱33的底端设有第一磁性块331。凸面反射镜体444形成有第二磁性块41,以用于与第一磁性块331相吸引。连接柱33还形成有第一定位销332。第一定位销332用于插入凸面反射镜体444形成的第一定位孔42内以阻止凸面反射镜体444在水平方向上发生移动。连接框架34滑动连接有第二定位销341。第二定位销341用于插入凸面反射镜体444形成的第二定位孔43内以阻止凸面反射镜体444在竖直方向上发生移动。第二定位孔43内设有第三磁性块44。第二定位销341用于插入第二定位孔43内的一端设有第四磁性块342,以用于与第三磁性块44进行相吸引。第一定位销332形成有定位凸起333。定位凸起333用于定位凸面反射镜体444的安装方向以使凸面反射镜体444安装到位时第二定位销341与第二定位孔43对齐。也就是说,在安装凸面反射镜体444时,将第一定位销332插入第一定位孔42内,此时第一磁性块331和第二磁性块41相互吸引以对凸面反射镜体444进行第一步固定。这样,由于定位凸起333与第一定位孔42内的定位凹槽配合为预定位,以使第二定位销341与第二定位孔43对齐,所以此时,由于第三磁性块44和第四磁性块342之间的相互吸引使得第二定位销341插入第二定位孔43内,实现对凸面反射镜体444的第二步固定。
本方案的垂直扩散式单光束全方位激光雷达采用磁性安装结构来可拆卸安装凸面反射镜体444,能够实现快速精准安装或更换凸面反射镜5,从而根据用户的实际需求更护具有不同曲率的凸面反射镜5,通用性更高。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,包括:基座、激光发射元件、激光扫描组件、激光反射组件和激光探测元件;所述激光发射元件设置于所述基座上且用于发射激光束;所述激光扫描组件设置于所述激光发射元件的上方用于将所述激光发射元件发射的激光水平反射至所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部以探测其周围的物体;所述激光反射组件设置于所述激光发射元件和所述激光扫描组件之间以将所述激光发射元件发射的激光导向至所述激光扫描组件;所述激光探测元件设置于所述基座上且位于激光反射组件的下方以用于接收从所述激光扫描组件反射回来的激光;所述激光扫描组件包含:第一驱动电机、支架、连接架、凸面反射镜体和凸面反射镜;所述第一驱动电机固定至所述支架;所述连接架连接至所述第一驱动电机的电机轴;所述凸面反射镜倾斜设置于所述凸面反射镜体;所述凸面反射镜体连接至所述连接架;所述凸面反射镜用于将所述激光发射元件发射的激光水平反射至所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部以形成不间断的桶状激光柱。
2.根据权利要求1所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述激光反射组件包含斜置且相互平行的第一反射镜和第二反射镜;所述第一反射镜设于所述激光发射元件的正上方;所述第二反射镜位于所述凸面反射镜的正下方;所述激光探测元件位于所述第二反射镜的下方;所述激光发射元件发射的激光依次经过所述第一反射镜、所述第二反射镜和所述凸面反射镜发射至所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达的外部的物体,物体反射的激光再经过所述凸面反射镜和所述第二反射镜到达所述激光探测元件以实现物体检测反馈。
3.根据权利要求2所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含第一凸透镜;所述第一凸透镜用于将从外部反射的激光汇聚至所述激光探测元件;所述第一凸透镜连接至所述第二反射镜的下方且位于所述第二反射镜和所述激光探测元件之间。
4.根据权利要求3所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含第二凸透镜;所述第二凸透镜用于将所述激光发射元件发射的激光进行准直;所述第二凸透镜设于所述第一反射镜和所述激光发射元件之间。
5.根据权利要求4所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含护罩;所述护罩设置于所述基座上方;所述激光发射元件和所述激光探测元件设置于所述护罩内;所述第二凸透镜固定至所述护罩上;所述护罩的上方设有用于供所述激光发射元件发射的激光通过的第一通孔以及用于供从所述第二反射镜反射回来的激光通过的第二通孔;所述护罩侧面还设有观察窗口。
6.根据权利要求5所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含安装架;所述安装架设于所述护罩的上方;所述第一反射镜和所述第二反射镜固定至所述安装架上。
7.根据权利要求1所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达还包含用于驱动所述激光扫描组件在工作位置和非工作位置之间进行上下运动的驱动组件;所述驱动组件一端连接至所述激光扫描组件且另一端连接至所述基座。
8.根据权利要求7所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述激光扫描组件还包含上盖;所述第一驱动电机固定至所述上盖;所述驱动组件包含第一电机、第二电机、第一驱动螺杆和第二驱动螺杆;所述第一电机和所述第二电机固定至所述上盖的下方且位于所述第一驱动电机的两侧;所述第一驱动螺杆连接至所述第一电机的电机轴;所述第二驱动螺杆连接至所述第二电机的电机轴;所述基座上对应设有用于与所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆配合的第一螺纹孔和第二螺纹孔;所述第一驱动螺杆和所述第二驱动螺杆均穿过所述支架形成的孔。
9.根据权利要求8所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述垂直扩散式单光束全方位激光雷达用于汽车;所述上盖作为汽车外壳的一部分,且与汽车的外壳的邻近部分形状配合;所述上盖的下方设有台阶;所述台阶内设有密封环。
10.根据权利要求1所述的垂直扩散式单光束全方位激光雷达,其特征在于,
所述连接架包含连接柱和连接框架;所述凸面反射镜体可拆卸连接至所述连接架;所述连接柱的底端设有第一磁性块;所述凸面反射镜体形成有用于与所述第一磁性块相吸引的第二磁性块;所述连接柱还形成有用于插入所述凸面反射镜体形成的第一定位孔内以阻止所述凸面反射镜体在水平方向上发生移动的第一定位销;所述连接框架滑动连接有用于插入所述凸面反射镜体形成的第二定位孔内以阻止所述凸面反射镜体在竖直方向上发生移动的第二定位销;所述第二定位孔内设有第三磁性块;所述第二定位销用于插入所述第二定位孔内的一端设有用于与所述第三磁性块相吸引的第四磁性块;所述第一定位销形成有用于定位所述凸面反射镜体的安装方向以使所述凸面反射镜体安装到位时所述第二定位销与所述第二定位孔对齐的定位凸起。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140293406A1 (en) * | 2011-03-21 | 2014-10-02 | Trumpf Laser Gmbh + Co. Kg | Device and method for expanding a laser beam |
CN105824176A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-08-03 | 上海理鑫光学科技有限公司 | 一种基于mems的曲面反射式超短焦投影镜头 |
JP2018017567A (ja) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 株式会社トプコン | レーザスキャナの光学系及び測量装置 |
CN210274352U (zh) * | 2019-07-08 | 2020-04-07 | 苏州创智云联智能科技有限公司 | 一种物联网智能网关 |
CN111413686A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-07-14 | 武汉天眸光电科技有限公司 | 激光雷达光学系统及激光雷达 |
CN211426787U (zh) * | 2019-11-04 | 2020-09-04 | 芜湖森思泰克智能科技有限公司 | 多线激光雷达及多线激光雷达系统 |
CN111766586A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-13 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 激光雷达探测系统和激光雷达探测方法 |
CN212956193U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-04-13 | 青岛理工大学 | 一种合流车道用路面引导装置 |
-
2021
- 2021-07-19 CN CN202110815358.XA patent/CN113433528B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140293406A1 (en) * | 2011-03-21 | 2014-10-02 | Trumpf Laser Gmbh + Co. Kg | Device and method for expanding a laser beam |
CN105824176A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-08-03 | 上海理鑫光学科技有限公司 | 一种基于mems的曲面反射式超短焦投影镜头 |
JP2018017567A (ja) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 株式会社トプコン | レーザスキャナの光学系及び測量装置 |
CN111766586A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-13 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 激光雷达探测系统和激光雷达探测方法 |
CN210274352U (zh) * | 2019-07-08 | 2020-04-07 | 苏州创智云联智能科技有限公司 | 一种物联网智能网关 |
CN211426787U (zh) * | 2019-11-04 | 2020-09-04 | 芜湖森思泰克智能科技有限公司 | 多线激光雷达及多线激光雷达系统 |
CN111413686A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-07-14 | 武汉天眸光电科技有限公司 | 激光雷达光学系统及激光雷达 |
CN212956193U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-04-13 | 青岛理工大学 | 一种合流车道用路面引导装置 |
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