CN114895279A - 一种反射镜安装装置及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光雷达技术领域，公开一种反射镜安装装置及激光雷达。其中反射镜安装装置包括安装支架、底座和一一对应设置的电磁铁和磁性件，安装支架用于承载反射镜；底座上设置有旋转轴，安装支架能沿旋转轴转动；磁性件设置于底座靠近安装支架的一侧，且旋转轴的两侧均设置有磁性件，电磁铁设置于安装支架靠近底座的一侧；或电磁铁设于底座靠近安装支架的一侧，且旋转轴的两侧均设置有电磁铁，磁性件设置于安装支架靠近底座的一侧；电磁铁能与磁性件之间相互吸引或相互排斥，以使安装支架相对于底座摆动。本发明通过电磁铁和磁性件之间相互吸引或相互排斥，实现安装支架相对于底座沿旋转轴的匀速摆动；适应性好，结构简单，成本低。

Description

一种反射镜安装装置及激光雷达

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种反射镜安装装置及激光雷达。

背景技术

现有的激光雷达，为实现反射镜的安装，通常采用如下两种方案：振镜电机，采用多匝线圈通电驱动中间转轴带动反射镜偏摆角度扫描；但是，振镜电机尺寸大，反射镜越大，电机尺寸越大，无法实现小尺寸的雷达。硅基片谐振式振镜，利用洛伦兹力引起硅基片振动偏摆角度扫描；但是，硅基片谐振式振镜，频率高，由于硅基片薄硬且脆，对震动非常敏感，容易被震动损坏，成本高。且上述两种都不能匀速摆动。

所以，亟需一种反射镜安装装置及激光雷达，以解决上述问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种反射镜安装装置及激光雷达，适应性好，成本低，同时还能实现反射镜的匀速摆动。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种反射镜安装装置，包括：

安装支架，用于承载反射镜；

底座，其上设置有旋转轴，所述安装支架能沿所述旋转轴转动；

一一对应设置的电磁铁和磁性件，所述磁性件设置于所述底座靠近所述安装支架的一侧，且所述旋转轴的两侧均设置有所述磁性件，所述电磁铁设置于所述安装支架靠近所述底座的一侧；或所述电磁铁设于所述底座靠近所述安装支架的一侧，且所述旋转轴的两侧均设置有所述电磁铁，所述磁性件设置于所述安装支架靠近所述底座的一侧；

所述电磁铁能与所述磁性件之间相互吸引或相互排斥，以使所述安装支架相对于所述底座摆动。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，所述反射镜安装装置还包括角度检测组件，所述角度检测组件设置于所述旋转轴的一端，用于检测所述安装支架的摆动角度。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，所述角度检测组件包括角度传感器和与所述角度传感器电连接的电路板，所述角度传感器与所述旋转轴同轴设置，所述电路板设置于所述底座。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，所述电磁铁包括铁芯和绕设于所述铁芯上的线圈，所述线圈能选择性通电。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，所述安装支架的摆动频率为5HZ～250HZ。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，所述底座上设置有连接螺栓，所述连接螺栓与所述电磁铁连接。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，两个所述磁性件与所述旋转轴之间的距离相同。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，所述安装支架上设置有安装槽，所述反射镜置于所述安装槽内。

作为一种反射镜安装装置的优选方案，所述底座上设置有与所述旋转轴同轴设置的轴承，所述安装支架与所述轴承的内圈连接。

一种激光雷达，包括激光装置和反射镜，所述反射镜设置于如包括以上任一方案所述的反射镜安装装置。

本发明的有益效果为：

本发明通过设置安装支架，用于实现对反射镜的安装；当安装支架相对于底座以旋转轴为轴线摆动时，同时带动其上的反射镜摆动，以实现对激光装置发射的激光的反射；通过设置一一对应的电磁铁和磁性件，并将电磁铁和磁性件的其中一个设置于安装支架上，另一个安装于底座上，当电磁铁和磁性件之间相互吸引或相互排斥时，实现安装支架相对于底座沿旋转轴摆动；另外，旋转轴的两侧均设置有电磁铁或磁性件，由于电磁铁的磁性方向、大小和频率可调，使得电磁铁和磁性件之间的吸引力或排斥力可调，以实现反射镜的匀速摆动；同时，反射镜安装装置还具有适应性好，结构简单，成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一中提供的反射镜安装装置的示意图；

图2是图1中A-A方向的剖视图；

图3是图1中B-B方向的剖视图。

图中：

100、反射镜；

1、安装支架；

2、底座；21、连接螺栓；22、轴承；

3、电磁铁；31、铁芯；32、线圈；

4、磁性件；

5、角度检测组件；51、角度传感器；52、电路板。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图3所示，本实施方式提供一种用于激光雷达的反射镜安装装置，该反射镜安装装置包括安装支架1、底座2和一一对应设置的电磁铁3和磁性件4，安装支架1用于承载反射镜100；底座2上设置有旋转轴，安装支架1能沿旋转轴转动；电磁铁3设于底座2靠近安装支架1的一侧，且旋转轴的两侧均设置有电磁铁3，磁性件4设置于安装支架1靠近底座2的一侧；电磁铁3能与磁性件4之间相互吸引或相互排斥，以使安装支架1相对于底座2摆动。

通过设置安装支架1，用于实现对反射镜100的安装；反射镜100相较于背景技术中的硅基片，具有成本低，不易损坏的优点。

当安装支架1相对于底座2沿旋转轴摆动时，同时带动其上的反射镜100摆动，以实现对激光装置发射的激光的反射；通过设置一一对应的电磁铁3和磁性件4，当电磁铁3和磁性件4之间相互吸引或相互排斥时，实现安装支架1相对于底座2沿旋转轴摆动；相较于现有技术中通过设置振镜电机的安装结构，本实施例无需设置振镜电机，所以无需考虑反射镜100的尺寸大小，不仅能适应较大尺寸的反射镜100的摆动，也能适应较小尺寸的反射镜100的摆动，提高了反射镜安装装置的通用性。

另外，旋转轴的两侧均设置有电磁铁3或磁性件4，由于电磁铁3的磁性方向、大小和频率可调，使得电磁铁3和磁性件4之间的吸引力或排斥力可调，以实现反射镜100的匀速摆动。

综上，反射镜安装装置还具有成本低，通用性好，能实现匀速摆动的优点。

可以理解的是，旋转轴的两侧均设置有电磁铁3，其中两侧的限定是为了使得两个电磁铁3能相应与磁性件4相互排斥或相互吸引，以使安装支架1相对于底座2摆动。本领域技术人员为实现上述摆动功能，可以将两个电磁铁3设置于旋转轴的两侧的任何位置。

作为一种反射镜安装装置的可选方案，为实现反射镜100的安装，安装支架1上设置有安装槽，反射镜100置于安装槽内。通过在安装支架1上设置安装槽，一方面能实现反射镜100与安装支架1之间的准确定位，另一方面还有利于在摆动过程中保证反射镜100的牢固性，避免发射镜位置改变影响精度，同时还能避免摆动过程中反射镜100的跌落。

为实现安装支架1与底座2之间的转动连接，底座2上设置有与旋转轴同轴设置的轴承22，安装支架1与轴承22的内圈连接。轴承22设置有两个，分别位于旋转轴的两端，使得安装支架1相对于底座2的摆动更加稳定、顺畅。

具体地，电磁铁3包括铁芯31和绕设于铁芯31上的线圈32，线圈32能选择性通电，通过对线圈32通电，使得电磁铁3产生磁极，通过磁极与磁性件4之间的吸引力或排斥力，实现对安装支架1的驱动。

值得说明的是，磁极的极性和大小可以通过改变线圈32上电流的大小、方向和频率来调节，进而实现对反射镜100摆动频率的调节，以更好地控制安装支架1摆动的匀速性。示例性地，一一对应的电磁铁3和磁性件4之间均可以产生排斥力。如图2所示，当控制电流，使左侧的电磁铁3和磁性件4之间产生的排斥力大于右侧的电磁铁3和磁性件4之间产生的排斥力时，安装支架1能沿顺时针转动；当控制电流，使左侧的电磁铁3和磁性件4之间产生的排斥力小于右侧的电磁铁3和磁性件4之间产生的排斥力时，安装支架1能沿逆时针转动。

可选地，安装支架1的摆动频率为5HZ～250HZ。该摆动频率下的反射镜100能配合激光装置满足大多数使用场景下的扫描。其次，相对较低的摆动频率，有效避免了反射镜在高频率摆动的环境中容易损坏的问题。本领域技术人员可以根据实际需要设置安装支架1的摆动频率，在此不做具体限定。

本实施例中，两个磁性件4与旋转轴之间的距离相同，由于电磁铁3与磁性件4一一对应设置，使得两个电磁铁3通入相同参数的电流时，对相应的磁性件4的作用力相同，便于后续对安装支架1摆动角度的调整。

可选地，为实现电磁铁3与底座2的连接，底座2上设置有连接螺栓21，连接螺栓21与电磁铁3连接。具体地，铁芯31上设置有螺纹孔，连接螺栓21穿设于底座2后与铁芯31上的螺纹孔螺纹连接，便于拆卸和更换电磁铁3。示例性地，磁性件4可以通过粘接或螺纹连接实现与底座2的安装。

作为一种反射镜安装装置的可选方案，反射镜安装装置还包括角度检测组件5，角度检测组件5设置于旋转轴的一端，用于检测安装支架1的摆动角度。值得说明的是，角度检测组件5与电磁铁3通讯连接，通过实时检测安装支架1的摆动角度，并相应控制进入线圈32电流的参数，以更加及时、准确地控制安装支架1摆动的匀速性。

进一步地，角度检测组件5包括角度传感器51和与角度传感器51电连接的电路板52，角度传感器51与旋转轴同轴设置，电路板52设置于底座2，以保证角度传感器51检测的安装支架1摆动参数更加准确。电路板52与电磁铁3通讯连接，一方面获取角度传感器51检测的安装支架1摆动参数，另一方面根据该参数实时控制进入线圈32电流的参数。

本实施方式还公开一种激光雷达，包括激光装置和反射镜100，反射镜100设置于如上任一方案所述的反射镜安装装置。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：磁性件4设置于底座2靠近安装支架1的一侧，且旋转轴的两侧均设置有磁性件4，电磁铁3设置于安装支架1靠近底座2的一侧；通过上述设置，同样能实现安装支架1相对于底座2的摆动。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。

Claims (10)

1.一种反射镜安装装置，其特征在于，包括：

安装支架(1)，用于承载反射镜(100)；

底座(2)，其上设置有旋转轴，所述安装支架(1)能沿所述旋转轴转动；

一一对应设置的电磁铁(3)和磁性件(4)，所述磁性件(4)设置于所述底座(2)靠近所述安装支架(1)的一侧，且所述旋转轴的两侧均设置有所述磁性件(4)，所述电磁铁(3)设置于所述安装支架(1)靠近所述底座(2)的一侧；或所述电磁铁(3)设于所述底座(2)靠近所述安装支架(1)的一侧，且所述旋转轴的两侧均设置有所述电磁铁(3)，所述磁性件(4)设置于所述安装支架(1)靠近所述底座(2)的一侧；

所述电磁铁(3)能与所述磁性件(4)之间相互吸引或相互排斥，以使所述安装支架(1)相对于所述底座(2)摆动。

2.根据权利要求1所述的反射镜安装装置，其特征在于，所述反射镜安装装置还包括角度检测组件(5)，所述角度检测组件(5)设置于所述旋转轴的一端，用于检测所述安装支架(1)的摆动角度。

3.根据权利要求2所述的反射镜安装装置，其特征在于，所述角度检测组件(5)包括角度传感器(51)和与所述角度传感器(51)电连接的电路板(52)，所述角度传感器(51)与所述旋转轴同轴设置，所述电路板(52)设置于所述底座(2)。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的反射镜安装装置，其特征在于，电磁铁(3)包括铁芯(31)和绕设于所述铁芯(31)上的线圈(32)，所述线圈(32)能选择性通电。

5.根据权利要求4所述的反射镜安装装置，其特征在于，所述安装支架(1)的摆动频率为5HZ～250HZ。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的反射镜安装装置，其特征在于，所述底座(2)上设置有连接螺栓(21)，所述连接螺栓(21)与所述电磁铁(3)连接。

7.根据权利要求1所述的反射镜安装装置，其特征在于，两个所述磁性件(4)与所述旋转轴之间的距离相同。

8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的反射镜安装装置，其特征在于，所述安装支架(1)上设置有安装槽，所述反射镜(100)置于所述安装槽内。

9.根据权利要求1、2、3、5或7所述的反射镜安装装置，其特征在于，所述底座(2)上设置有与所述旋转轴同轴设置的轴承(22)，所述安装支架(1)与所述轴承(22)的内圈连接。

10.一种激光雷达，其特征在于，包括激光装置和反射镜(100)，所述反射镜(100)设置于如权利要求1-9任一项所述的反射镜安装装置。

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