CN117907978A - 一种可调式激光雷达天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式激光雷达天线，属于激光雷达技术领域，包括雷达天线体、底壳、转杆、旋转机构和驱动机构，转杆转动设置在底壳内，转杆的一端转动穿过底壳的一侧面并与雷达天线体固定连接；转环能够通过固定杆带动环绕齿环转动，使得环绕齿环能够带动中心齿环顺时针转动，进而能够带动雷达天线体转动进行探测，转环能够通过固定杆带动连接齿环与一号弧形齿条和二号弧形齿条接触，使得连接齿环能够逆时针转动，进而使得连接齿环能够通过调节齿环带动环绕齿环顺时针转动，进而使得环绕齿环能够带动中心齿环逆时针转动，进而使得雷达天线体能够往复转动，从而使得雷达天线体能够在固定角度上往复转动，达到调节探测范围的目的。

Description

一种可调式激光雷达天线

技术领域

本发明属于激光雷达技术领域，具体涉及一种可调式激光雷达天线。

背景技术

激光雷达天线是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，由于激光雷达天线的体积较小，所以多用在无人驾驶汽车上，而为了增加激光雷达的探测范围，达到全方位的信息获取，现有的激光雷达天线均具有旋转的功能，激光雷达旋转一周即能够对周围的信息进行获取；而由于激光束对摄像头设备会造成一定的损害，所以在一些地方会限制激光雷达天线的使用，且目前现有的用于汽车上的激光雷达天线仅能够进行全方位的探测，无法调节探测范围，导致激光雷达容易对其他设备造成损害。

发明内容

为了解决汽车上的激光雷达天线仅能够进行全方位的探测，无法调节探测范围，导致激光雷达容易对其他设备造成损害的问题，本发明的目的在于提供一种可调式激光雷达天线，以解决上述的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调式激光雷达天线，包括雷达天线体、底壳、转杆、旋转机构和驱动机构，所述转杆转动设置在底壳内，所述转杆的一端转动穿过底壳的一侧面并与雷达天线体固定连接，所述旋转机构和驱动机构均设置在底壳内，所述旋转机构与转杆相连接，所述驱动机构与旋转机构相连接；

所述旋转机构包括转环、中心齿环、环绕齿环、调节齿环、连接齿环、弧形板、一号弧形齿条、二号弧形齿条和两个固定杆，所述转环转动套接在转杆上，所述中心齿环固定套接在转杆上，两个所述固定杆均固定设置在转环上，所述环绕齿环和调节齿环均通过轴承转动套接在其中一个固定杆上，且所述环绕齿环与调节齿环固定连接，所述环绕齿环的外径尺寸大于调节齿环的外径尺寸，所述环绕齿环与中心齿环相啮合，所述连接齿环转动套接在其中另一个固定杆上，所述连接齿环与调节齿环相啮合，所述弧形板设置在底壳内，所述一号弧形齿条固定设置在弧形板上，所述弧形板上开设有弧形滑槽，所述弧形滑槽内滑动设置有滑块，所述二号弧形齿条滑动设置在弧形板上，所述二号弧形齿条与滑块固定连接，所述弧形板上还设置有推动组件，所述推动组件用于带动二号弧形齿条移动。

作为一种优选的实施方式，所述推动组件包括调节电机和转辊，所述调节电机固定设置在弧形板上，所述调节电机输出轴的端部转动穿过弧形板并与转辊固定连接，所述转辊与二号弧形齿条的一侧面滚动连接。

作为一种优选的实施方式，所述驱动机构包括驱动电机、驱动齿环和齿轮，所述驱动齿环转动设置在底壳内，所述驱动齿环转动套接在转杆上，且所述驱动齿环与转环固定连接，所述驱动电机固定设置在底壳内，所述齿轮固定设置在驱动电机输出轴的端部，所述齿轮与驱动齿环相啮合。

作为一种优选的实施方式，所述底壳内固定设置有U形架，所述U形架上滑动设置有移动板，所述底壳内还固定设置有推拉式电磁铁，所述推拉式电磁铁输出轴的端部与移动板固定连接，所述弧形板滑动设置在底壳内，所述移动板通过弹性组件与弧形板相连接。

作为一种优选的实施方式，所述弹性组件包括移动筒、限位杆和弹簧，所述移动筒固定设置在移动板上，所述限位杆固定设置在弧形板上，所述移动筒和弹簧均滑动套接在限位杆上，所述弹簧位于移动筒和弧形板之间。

作为一种优选的实施方式，所述底壳上固定设置有外壳，所述雷达天线体位于外壳内。

作为一种优选的实施方式，所述雷达天线体上设置有连接块，所述连接块远离雷达天线体的一端转动穿过外壳的一侧面并设置有横板，所述横板上设置有刮板，所述刮板与外壳滑动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该一种可调式激光雷达天线，转环能够通过固定杆带动环绕齿环转动，使得环绕齿环能够带动中心齿环顺时针转动，进而能够带动雷达天线体转动进行探测，转环能够通过固定杆带动连接齿环与一号弧形齿条和二号弧形齿条接触，使得连接齿环能够逆时针转动，进而使得连接齿环能够通过调节齿环带动环绕齿环顺时针转动，进而使得环绕齿环能够带动中心齿环逆时针转动，进而使得雷达天线体能够往复转动，从而使得雷达天线体能够在固定角度上往复转动，达到调节探测范围的目的；

该一种可调式激光雷达天线通过设置推拉式电磁铁，推拉式电磁铁能够推动移动板移动，进而能够通过弹性组件带动弧形板移动，进而能够带动一号弧形齿条和二号弧形齿条远离连接齿环，使得雷达天线体能够进行全方位的探测；

该一种可调式激光雷达天线通过设置连接块，雷达天线体能够通过连接块带动横板转动，进而能够带动刮板在外壳上转动，能够对外壳进行擦拭，避免污渍对雷达天线体造成影响，提高了探测的精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明中底壳内部的结构示意图；

图4为本发明中驱动机构的结构示意图；

图5为本发明中旋转机构的结构示意图；

图6为本发明中移动板的结构示意图；

图7为本发明中滑块的结构示意图；

图8为本发明图7中A处放大的结构示意图。

图中：1、雷达天线体；2、底壳；3、转杆；4、旋转机构；401、转环；402、中心齿环；403、环绕齿环；404、调节齿环；405、连接齿环；406、弧形板；407、一号弧形齿条；408、二号弧形齿条；409、固定杆；4010、弧形滑槽；4011、滑块；5、驱动机构；501、驱动电机；502、驱动齿环；503、齿轮；6、推动组件；601、调节电机；602、转辊；7、U形架；8、移动板；9、推拉式电磁铁；10、弹性组件；1001、移动筒；1002、限位杆；1003、弹簧；11、外壳；12、连接块；13、横板；14、刮板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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，请参阅图1-8，本发明提供一种可调式激光雷达天线，包括雷达天线体1、底壳2、转杆3、旋转机构4和驱动机构5，转杆3转动设置在底壳2内，转杆3的一端转动穿过底壳2的一侧面并与雷达天线体1固定连接，旋转机构4和驱动机构5均设置在底壳2内，旋转机构4与转杆3相连接，驱动机构5与旋转机构4相连接；

旋转机构4包括转环401、中心齿环402、环绕齿环403、调节齿环404、连接齿环405、弧形板406、一号弧形齿条407、二号弧形齿条408和两个固定杆409，转环401转动套接在转杆3上，中心齿环402固定套接在转杆3上，两个固定杆409均固定设置在转环401上，环绕齿环403和调节齿环404均通过轴承转动套接在其中一个固定杆409上，且环绕齿环403与调节齿环404固定连接，环绕齿环403的外径尺寸大于调节齿环404的外径尺寸，环绕齿环403与中心齿环402相啮合，连接齿环405转动套接在其中另一个固定杆409上，连接齿环405与调节齿环404相啮合，弧形板406设置在底壳2内，一号弧形齿条407固定设置在弧形板406上，弧形板406上开设有弧形滑槽4010，弧形滑槽4010内滑动设置有滑块4011，二号弧形齿条408滑动设置在弧形板406上，二号弧形齿条408与滑块4011固定连接，弧形板406上还设置有推动组件6，推动组件6用于带动二号弧形齿条408移动；

通过驱动组件能够带动转环401转动，使得转环401能够带动固定杆409转动，进而能够带动环绕齿环403、调节齿环404和连接齿环405围绕转杆3顺时针转动，其中调节齿环404和连接齿环405与转环401之间的摩擦力大于转杆3与底壳2之间的摩擦力，使得转动中的环绕齿环403能够带动转杆3顺时针转动，进而能够带动雷达天线体1顺时针转动，当连接齿环405与一号弧形齿条407和二号弧形齿条408啮合时，由于转环401顺时针转动，使得连接齿环405会逆时针转动，进而使得连接齿环405能够带动调节齿环404顺时针自转，进而能够带动环绕齿环403顺时针自转，使得中心齿环402能够跟随环绕齿环403逆时针转动，进而能够通过转杆3带动雷达天线体1逆时针转动，使得雷达天线体1能够转动复位，使得雷达天线体1能够在一个角度范围内往复转动；

其中，推动组件6包括调节电机601和转辊602，调节电机601固定设置在弧形板406上，调节电机601输出轴的端部转动穿过弧形板406并与转辊602固定连接，转辊602与二号弧形齿条408的一侧面滚动连接，启动调节电机601能够带动转辊602转动，进而使得转辊602能够带动二号弧形齿条408转动，能够调节二号齿条的位置，进而能够调节连接齿环405与二号弧形齿条408之间的接触位置，进而便于调节转动的范围角度；

其中，驱动机构5包括驱动电机501、驱动齿环502和齿轮503，驱动齿环502转动设置在底壳2内，驱动齿环502转动套接在转杆3上，且驱动齿环502与转环401固定连接，驱动电机501固定设置在底壳2内，齿轮503固定设置在驱动电机501输出轴的端部，齿轮503与驱动齿环502相啮合，启动驱动电机501能够带动齿轮503转动，进而使得齿轮503能够带动驱动齿环502转动，使得驱动齿环502能够带动转环401转动；

该实施例中，底壳2内固定设置有U形架7，U形架7上滑动设置有移动板8，底壳2内还固定设置有推拉式电磁铁9，推拉式电磁铁9输出轴的端部与移动板8固定连接，弧形板406滑动设置在底壳2内，移动板8通过弹性组件10与弧形板406相连接，启动推拉式电磁铁9，使得推拉式电磁铁9能够拉动移动板8在U形架7上移动，进而使得移动板8能够通过弹性组件10带动弧形板406移动，使得弧形板406能够带动一号弧形齿条407和二号弧形齿条408向靠近转环401的一侧移动，使得连接齿环405能够与一号弧形齿条407和二号弧形齿条408接触，进而使得雷达天线体1能够往复转动，关闭推拉式电磁铁9，使得推拉式电磁铁9能够推动移动板8复位，进而能够通过弹性组件10带动弧形板406复位，使得弧形板406能够带动一号弧形齿条407和二号弧形齿条408向远离连接齿环405的一侧移动，使得连接齿环405不会与一号弧形齿条407和二号弧形齿条408接触，使得连接齿环405不会逆时针转动，进而使得雷达天线仅能够进行顺时针转动，能够进行全方位的探测；

其中，弹性组件10包括移动筒1001、限位杆1002和弹簧1003，移动筒1001固定设置在移动板8上，限位杆1002固定设置在弧形板406上，移动筒1001和弹簧1003均滑动套接在限位杆1002上，弹簧1003位于移动筒1001和弧形板406之间，移动板8能够推动移动筒1001移动，使得移动筒1001能够推动弹簧1003移动，进而使得弹簧1003能够推动弧形板406移动，当一号弧形齿条407和二号弧形齿条408与连接齿环405啮合时，此时弹簧1003处于完全展开的状态，当一号弧形齿条407和二号弧形齿条408与连接齿环405无法啮合时，此时一号弧形齿条407和二号弧形齿条408没有移动至预定位置，进而使得弹簧1003也无法移动至预定位置，使得移动筒1001挤压弹簧1003收缩，转环401带动连接齿环405转动一端距离后，使得连接齿环405能够与一号弧形齿条407和二号弧形齿条408发生摩擦，直至连接齿环405能够一号弧形齿条407和二号弧形齿条408啮合，使得弹簧1003能够推动弧形板406带动一号弧形齿条407和二号弧形齿条408与连接齿环405紧密接触；

该实施例中，底壳2上固定设置有外壳11，雷达天线体1位于外壳11内，外壳11能够对雷达天线体1进行遮挡，避免雷达天线体1受到污染；

其中，雷达天线体1上设置有连接块12，连接块12远离雷达天线体1的一端转动穿过外壳11的一侧面并设置有横板13，横板13上设置有刮板14，刮板14与外壳11滑动连接，雷达天线体1转动时能够通过连接块12和横板13带动刮板14转动，使得刮板14能够刮除外壳11上的污渍，保证外壳11的整洁，避免影响雷达天线体1探测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种可调式激光雷达天线，其特征在于：包括雷达天线体（1）、底壳（2）、转杆（3）、旋转机构（4）和驱动机构（5），所述转杆（3）转动设置在底壳（2）内，所述转杆（3）的一端转动穿过底壳（2）的一侧面并与雷达天线体（1）固定连接，所述旋转机构（4）和驱动机构（5）均设置在底壳（2）内，所述旋转机构（4）与转杆（3）相连接，所述驱动机构（5）与旋转机构（4）相连接；

所述旋转机构（4）包括转环（401）、中心齿环（402）、环绕齿环（403）、调节齿环（404）、连接齿环（405）、弧形板（406）、一号弧形齿条（407）、二号弧形齿条（408）和两个固定杆（409），所述转环（401）转动套接在转杆（3）上，所述中心齿环（402）固定套接在转杆（3）上，两个所述固定杆（409）均固定设置在转环（401）上，所述环绕齿环（403）和调节齿环（404）均通过轴承转动套接在其中一个固定杆（409）上，且所述环绕齿环（403）与调节齿环（404）固定连接，所述环绕齿环（403）的外径尺寸大于调节齿环（404）的外径尺寸，所述环绕齿环（403）与中心齿环（402）相啮合，所述连接齿环（405）转动套接在其中另一个固定杆（409）上，所述连接齿环（405）与调节齿环（404）相啮合，所述弧形板（406）设置在底壳（2）内，所述一号弧形齿条（407）固定设置在弧形板（406）上，所述弧形板（406）上开设有弧形滑槽（4010），所述弧形滑槽（4010）内滑动设置有滑块（4011），所述二号弧形齿条（408）滑动设置在弧形板（406）上，所述二号弧形齿条（408）与滑块（4011）固定连接，所述弧形板（406）上还设置有推动组件（6），所述推动组件（6）用于带动二号弧形齿条（408）移动。

2.根据权利要求1所述的一种可调式激光雷达天线，其特征在于：所述推动组件（6）包括调节电机（601）和转辊（602），所述调节电机（601）固定设置在弧形板（406）上，所述调节电机（601）输出轴的端部转动穿过弧形板（406）并与转辊（602）固定连接，所述转辊（602）与二号弧形齿条（408）的一侧面滚动连接。

3.根据权利要求1所述的一种可调式激光雷达天线，其特征在于：所述驱动机构（5）包括驱动电机（501）、驱动齿环（502）和齿轮（503），所述驱动齿环（502）转动设置在底壳（2）内，所述驱动齿环（502）转动套接在转杆（3）上，且所述驱动齿环（502）与转环（401）固定连接，所述驱动电机（501）固定设置在底壳（2）内，所述齿轮（503）固定设置在驱动电机（501）输出轴的端部，所述齿轮（503）与驱动齿环（502）相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种可调式激光雷达天线，其特征在于：所述底壳（2）内固定设置有U形架（7），所述U形架（7）上滑动设置有移动板（8），所述底壳（2）内还固定设置有推拉式电磁铁（9），所述推拉式电磁铁（9）输出轴的端部与移动板（8）固定连接，所述弧形板（406）滑动设置在底壳（2）内，所述移动板（8）通过弹性组件（10）与弧形板（406）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种可调式激光雷达天线，其特征在于：所述弹性组件（10）包括移动筒（1001）、限位杆（1002）和弹簧（1003），所述移动筒（1001）固定设置在移动板（8）上，所述限位杆（1002）固定设置在弧形板（406）上，所述移动筒（1001）和弹簧（1003）均滑动套接在限位杆（1002）上，所述弹簧（1003）位于移动筒（1001）和弧形板（406）之间。

6.根据权利要求1所述的一种可调式激光雷达天线，其特征在于：所述底壳（2）上固定设置有外壳（11），所述雷达天线体（1）位于外壳（11）内。

7.根据权利要求6所述的一种可调式激光雷达天线，其特征在于：所述雷达天线体（1）上设置有连接块（12），所述连接块（12）远离雷达天线体（1）的一端转动穿过外壳（11）的一侧面并设置有横板（13），所述横板（13）上设置有刮板（14），所述刮板（14）与外壳（11）滑动连接。