CN114280576A - 一种新型激光雷达气压自动调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型激光雷达气压自动调节装置，包括安装激光雷达的安装盒以及安装盒侧壁设有的探测窗口，所述安装盒上端嵌设有调节柱，所述调节柱内设有泵气腔，所述泵气腔内设有能够调节安装盒内气压的调节机构，安装板之间转动连接有出气管，出气管在气体的作用下，实现对探测窗口表面的清洁与干燥；探测窗口外侧设有对所述探测窗口进行清洁两个清洁板，所述清洁腔内设有能够通过驱动两个清洁板沿所述探测窗口圆周运动的驱动机构。本发明通过对安装盒内进行快速泵气及排气的过程，能够始终保持安装盒内外气压一致，并且在排气的过程当中，通过清洁板及出气管对探测窗口表面进行清洁及干燥，进一步保证激光雷达探测的精度。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种新型激光雷达气压自动调节装置。
背景技术
激光雷达是通过发射激光束来探测目标物的位置、速度等特征量的一类雷达系统，其工作原理是向目标发射探测信号,随后接收反射信号并与发射信号进行比对,作适当处理后获得目标物的相关信息。
由于激光雷达具有较高的探测灵敏度，其发射的激光束容易受各种天气状况的干扰，从而影响探测精度。一方面，雷达内部相对封闭的环境使其内外压强差随天气情况的改变而急剧变化，致使该探测窗口受力产生形变，进而影响到激光雷达系统的使用寿命，甚至导致使其无法正常工作。另一方面，在雨、雾天等恶劣天气条件下，雷达的透明观测窗口会出现起雾、积聚水滴的情况，从而严重影响到激光雷达的探测距离和探测精度。并且，现有的技术中，尚未出现针对该问题的解决方案，当前的激光雷达设计制造中，缺少一种兼具内部气压自动调节及窗口自动干燥、清洁功能的装置。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种新型激光雷达气压自动调节装置，该发明确保自动调节雷达内部气压的同时，能够对探测窗口进行自动清洁干燥，提高激光雷达工作的稳定性和探测精度。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种新型激光雷达气压自动调节装置，包括安装激光雷达的安装盒以及安装盒侧壁设有的探测窗口，所述安装盒上端嵌设有调节柱，所述调节柱内设有泵气腔，所述调节柱下端侧壁固定连接与所述泵气腔连通的第一气管以及第二气管，所述泵气腔内设有能够调节安装盒内气压的调节机构；
所述安装盒下端固定连接有安装盘，所述安装盘上端固定连接有多对安装板，一对所述安装板之间转动连接有出气管，所述安装板上设有能够调节出气管角度的转动机构，所述出气管在气体的作用下，实现对探测窗口表面的清洁与干燥；
所述安装盒上端固定连接有环形清洁环，所述环形清洁环内设有清洁腔，所述探测窗口外侧设有对所述探测窗口进行清洁两个清洁板，所述清洁腔内设有能够通过驱动两个清洁板沿所述探测窗口圆周运动的驱动机构。
优选地，所述调节机构包括第一活塞以及与所述第一活塞上端固定连接的连接杆，旋转动力设备输出轴末端贯穿调节柱并延伸至泵气腔内，所述旋转动力设备输出轴末端固定连接有泵气盘，所述泵气盘倾斜放置，所述连接杆侧壁固定连接有两个与泵气盘相配合的凸起块。
优选地，所述转动机构包括与出气管固定连接的螺纹杆，所述螺纹杆两端均贯穿安装板并与之螺纹连接。
优选地，所述驱动机构包括与清洁腔内壁固定连接的两个挡块、分别位于两个挡块同一侧的两个第二活塞，所述第二活塞在清洁腔内滑动连接，环形清洁环上端开有环形滑槽，所述环形滑槽内滑动连接有两个清洁筒，所述清洁筒内滑动连接有清洁杆，所述清洁杆末端固定连接有清洁板，所述清洁筒与挡块连接。
优选地，所述第二活塞以及清洁筒均为磁性，所述第二活塞与清洁筒之间相互吸引，两个第二活塞分别与两个挡块之间通过第一弹簧弹性连接。
优选地，所述清洁杆与清洁筒内底部之间通过第二弹簧弹性连接。
优选地，所述第一气管以及第二气管内均设有单向阀，所述第一气管贯穿安装盒并延伸至外部，外界气体通过所述第一气管进入泵气腔，泵气腔内气体通过所述第二气管排入安装盒内。
优选地，所述清洁腔侧壁连通有两个第三气管以及第四气管，所述第三气管与安装盒内部连通，所述第三气管内设有电磁阀，所述第四气管末端通过多个支管分别与出气管连通。
本发明的有益效果为：
1、设置调节机构能够在安装盒内气压较低时，实现对安装盒内的快速泵气，快速使得安装盒内外气压保持一致，保证了安装盒内气压的稳定，能够保证激光雷达的探测精度。
2、设置清洁板和驱动机构能够实现当安装盒内气压过高时，快速排出安装盒内部多余气体，保持安装盒内外气压一致，并且在排气的过程当中，能够通过清洁板对探测窗口表面清洁，通过出气管对探测窗口表面进行再次清洁以及干燥，进一步保证激光雷达探测的精度。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的A处放大结构示意图；
图3为本发明的环形清洁环内部结构示意图；
图4为本发明的调节机构结构示意图。
图中：1安装盒、2探测窗口、3安装盘、4出气管、5调节柱、6旋转动力设备、7环形清洁环、8清洁筒、9清洁板、10安装板、11螺纹杆、12泵气盘、13连接杆、14凸起块、15第一活塞、16第一气管、17泵气腔、18清洁腔、19第二活塞、20第三气管、21第四气管、22挡块、23第二气管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1-4，一种新型激光雷达气压自动调节装置，包括安装激光雷达的安装盒1以及安装盒1侧壁设有的探测窗口2，安装盒1上端嵌设有调节柱5，调节柱5上端固定连接有旋转动力设备6，在本实施例中，旋转动力设备可以为电机，调节柱5内设有泵气腔17，泵气腔17内滑动连接有第一活塞15，调节柱5下端固定连接有第一气管16以及第二气管23，第一气管16以及第二气管23均与泵气腔17连通，泵气腔17内设有能够调节安装盒1内气压的调节机构，调节机构包括与第一活塞15上端固定连接的连接杆13，电机6输出轴末端贯穿调节柱5并延伸至泵气腔17内，电机6输出轴末端固定连接有泵气盘12，泵气盘12倾斜放置，连接杆13侧壁固定连接有两个与泵气盘12相配合的凸起块14，第一气管16以及第二气管23内均设有单向阀，第一气管16贯穿安装盒1并延伸至外部，泵气盘12位于泵气腔17内，与第一活塞15之间呈预定角度设置，泵气盘12在转动的过程当中与两个凸起块14配合，通过带动两个凸起块14上下移动带动连接杆13以及第一活塞15上下移动，第一活塞15在上下移动的过程当中外界的气体能够通过第一气管16进入泵气腔17，再通过第二气管23进入安装盒1，当安装盒1内部气压小于外部时，外界气体能够通过第一气管16以及泵气腔17缓慢进入安装盒1内，调节机构加快了这一过程，使其内外气压能够更快保持一致，并且第一气管16外接干燥管，气体在进入安装盒1之前，其内部的水汽经过干燥，防止安装盒1内的激光雷达受到水汽的侵蚀，影响其正常探测。
安装盒1下端固定连接有安装盘3，安装盘3上端固定连接有多对安装板10，一对安装板10之间转动连接有出气管4，安装板10上设有能够调节出气管4角度的转动机构，转动机构包括与出气管4固定连接的螺纹杆11，螺纹杆11两端均贯穿安装板10并与之螺纹连接，一对安装板10之间具有间隙，出气管4设在间隙内，其能够在两个安装板10之间转动，根据安装盒1的实际情况转动螺纹杆11，调节出气管4出气的方向角度，在气体的作用下，实现对探测窗口2表面的清洁与干燥，保证激光雷达的正常探测。
安装盒1上端固定连接有环形清洁环7，环形清洁环7上端开有环形滑槽，环形滑槽内滑动连接有两个清洁筒8，清洁筒8内滑动连接有清洁杆，清洁杆末端固定连接有清洁板9，清洁杆与清洁筒8内底部之间通过第二弹簧弹性连接，清洁杆与清洁筒8内底部之间的弹簧能够拉动清洁板9贴紧探测窗口2，能够实现对探测窗口2表面更加有效的清洁，清洁板9内侧粘接安装盒1海绵垫，能够对探测窗口2表面的灰尘以及雨水进行擦拭，保证探测窗口2表面的清洁度以及透明度，使得探测结果更加准确。
环形清洁环7内设有清洁腔18，清洁腔18内设有能够通过驱动两个清洁板9对探测窗口2进行清洁的驱动机构，驱动机构包括与清洁腔18内壁固定连接的两个挡块22，清洁腔18内滑动连接有两个第二活塞19，两个第二活塞19分别位于两个挡块22逆时针一侧，清洁腔18侧壁连通有两个第三气管20以及第四气管21，第三气管20与安装盒1内部连通，第三气管20内设有电磁阀，第四气管21末端通过多个支管分别与出气管4连通，第二活塞19以及清洁筒8均为磁性，第二活塞19与清洁筒8之间相互吸引，两个第二活塞19分别与两个挡块22之间通过第一弹簧弹性连接，文中的逆时针参照图3，安装盒1内设有处理器以及探测器，当安装盒1内的探测器探测到安装盒1内的气压过大时，此时通过处理器控制电磁阀的打开，电磁阀打开的状态下，安装盒1内部的气体通过第三气管20进入到清洁腔18内，由于第四气管21口径较小，气体的作用下，推动第二活塞19向前，当第二活塞19运动到最远端无法继续移动时，此时多余的气体通过第四气管21通过多个出气管4排出，实现对探测窗口2表面的清洁干燥，并且第二活塞19在第二弹簧的作用下，其回程的过程当中，第二活塞19与挡块22之间的气体通过第四气管21排出，进一步实现对探测窗口2表面的清洁干燥，并且第二活塞19在往返的过程当中能够与相互磁性吸引的清洁筒8配合，带动清洁板9对探测窗口2表面进行擦拭，能够实现对探测窗口2表面灰尘以及雨水的擦拭。
本发明使用当中，当安装盒1处于特定环境下，需要对安装盒1内部气压较低进行调节时，此时启动电机6，电机6带动泵气盘12转动的过程当中在一对凸起块14以及连接杆13的配合下带动第一活塞15持续上下运动，外界的气体通过第一气管16进入，经过第二气管23排出，实现对安装盒1内快速输气加压过程，保证安装盒1内外气压保持一致。
当安装盒1内探测器探测到安装盒1内气压过大时，此时通过处理器控制电磁阀打开，安装盒1内的气体通过第三气管20输入到第二活塞19以及挡块22之间，由于第四气管21口径较小，在气压的作用下，第二活塞19被气体推动，第二活塞19移动的过程当中带动磁性的清洁筒8在环形清洁环7上移动，进而末端的清洁板9在转动的过程当中实现对探测窗口2表面的清洗，清洗结束后，在第一弹簧的作用下，第二活塞19受到力的作用实现归位，这个过程当中实现对探测窗口2表面的再次清洗。
第二活塞19回程的过程当中清洁腔18内的气体通过第四气管21以及出气管4排出，出气管4排出的气体能够实现对探测窗口2表面的清洗以及干燥，保证探测窗口2表面处于清洁状态，保证激光雷达能够正常运转。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，包括安装激光雷达的安装盒(1)以及安装盒(1)侧壁设有的探测窗口(2)，所述安装盒(1)上端嵌设有调节柱(5)，所述调节柱(5)内设有泵气腔(17)，所述调节柱(5)下端侧壁固定连接与所述泵气腔(17)连通的第一气管(16)以及第二气管(23)，所述泵气腔(17)内设有能够调节安装盒(1)内气压的调节机构；
所述安装盒(1)下端固定连接有安装盘(3)，所述安装盘(3)上端固定连接有多对安装板(10)，一对所述安装板(10)之间转动连接有出气管(4)，所述安装板(10)上设有能够调节出气管(4)角度的转动机构，所述出气管(4)在气体的作用下，实现对探测窗口(2)表面的清洁与干燥；
所述安装盒(1)上端固定连接有环形清洁环(7)，所述环形清洁环(7)内设有清洁腔(18)，所述探测窗口(2)外侧设有对所述探测窗口(2)进行清洁两个清洁板(9)，所述清洁腔(18)内设有能够通过驱动两个清洁板(9)沿所述探测窗口(2)圆周运动的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，所述调节机构包括第一活塞(15)以及与所述第一活塞(15)上端固定连接的连接杆(13)，旋转动力设备(6)输出轴末端贯穿调节柱(5)并延伸至泵气腔(17)内，所述旋转动力设备(6)输出轴末端固定连接有泵气盘(12)，所述泵气盘(12)倾斜放置，所述连接杆(13)侧壁固定连接有两个与泵气盘(12)相配合的凸起块(14)。
3.根据权利要求1所述的一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，所述转动机构包括与出气管(4)固定连接的螺纹杆(11)，所述螺纹杆(11)两端均贯穿安装板(10)并与之螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，所述驱动机构包括与清洁腔(18)内壁固定连接的两个挡块(22)、分别位于两个挡块(22)同一侧的两个第二活塞(19)，所述第二活塞(19)在清洁腔(18)内滑动连接，环形清洁环(7)上端开有环形滑槽，所述环形滑槽内滑动连接有两个清洁筒(8)，所述清洁筒(8)内滑动连接有清洁杆，所述清洁杆末端固定连接有清洁板(9)，所述清洁筒(8)与挡块(22)连接。
5.根据权利要求4所述的一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，所述第二活塞(19)以及清洁筒(8)均为磁性，所述第二活塞(19)与清洁筒(8)之间相互吸引，两个第二活塞(19)分别与两个挡块(22)之间通过第一弹簧弹性连接。
6.根据权利要求4所述的一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，所述清洁杆与清洁筒(8)内底部之间通过第二弹簧弹性连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，所述第一气管(16)以及第二气管(23)内均设有单向阀，所述第一气管(16)贯穿安装盒(1)并延伸至外部，外界气体通过所述第一气管(16)进入泵气腔(17)，泵气腔(17)内气体通过所述第二气管(23)排入安装盒(1)内。
8.根据权利要求1所述的一种新型激光雷达气压自动调节装置，其特征在于，所述清洁腔(18)侧壁连通有两个第三气管(20)以及第四气管(21)，所述第三气管(20)与安装盒(1)内部连通，所述第三气管(20)内设有电磁阀，所述第四气管(21)末端通过多个支管分别与出气管(4)连通。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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