实用新型内容
本实用新型旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型需要提供一种测距模组及测距雷达。
本实用新型实施方式的测距模组包括模组支架、发射部、接收部及第一弹性件,所述模组支架形成有第一支架端面,所述第一支架端面开设有发射管孔,所述发射部包括发射PCBA模组,所述发射PCBA模组包括发射主板及与所述发射主板连接的激光发射管,所述激光发射管正对套入所述发射管孔内,所述接收部包括接收PCBA模组,所述接收PCBA模组安装在所述模组支架上。
在本实用新型实施方式的测距模组中,由于激光发射管为正对套入所述发射管孔内,这样缩减了发射PCBA模组的占用空间体积,同时,由于发射PCBA模组及接收 PCBA模组均安装在模组支架上,从而使得测距模组的结构较为紧凑,从而利于具有测距模组的测距雷达的小型化设计。
在一个实施方式中,所述测距模组包括第一弹性件,所述第一弹性件安装在所述模组支架上并用于在垂直所述第一支架端面方向抵持所述发射PCBA模组。
在一个实施方式中,所述第一弹性件包括凸起的第一抵持部及分别连接在所述第一抵持部的两端的两个连接部,所述第一抵持部抵持在所述发射主板的支撑件上,所述第一弹性件通过所述两个连接部安装在所述模组支架上。
在一个实施方式中,所述第一抵持部形成第一抵持面,所述第一抵持面上形成有多个用于抵持所述发射主板的支撑件的第一弹性突起。
在一个实施方式中,所述发射部包括发射镜片模组,所述模组支架的前端形成有安装部,所述安装部开设有发射镜片孔,所述发射镜片模组可滑动地安装在所述发射镜片孔内,所述发射镜片孔连通所述发射管孔,所述发射镜片孔与所述发射管孔同轴。
在一个实施方式中,所述接收PCBA模组包括接收主板及与所述接收主板连接的接收芯片,所述模组支架形成有第二支架端面,所述第二支架端面与所述第一支架端面平行,所述第二支架端面开设有接收管孔,所述接收芯片正对套入所述接收管孔内,所述测距模组包括第二弹性件,所述第二弹性件安装在所述模组支架上并用于在垂直所述第二支架端面方向抵持所述接收PCBA模组。
在一个实施方式中,所述第二弹性件包括第二抵持部及分别连接在所述第二抵持部的两端的两个卡部,所述两个卡部相对,所述第二抵持部抵持在所述接收主板的支撑件上,所述第二弹性件通过所述两个卡部安装在所述模组支架上。
在一个实施方式中,所述接收部包括接收镜片模组,所述安装部开设有接收镜片孔,所述接收镜片孔与所述发射镜片孔隔开,所述接收镜片模组可滑动地安装在所述接收镜片孔内,所述接收镜片孔连通所述接收管孔,所述接收镜片孔与所述接收管孔同轴。
在一个实施方式中,所述测距模组包括镜头卡件,所述镜头卡件开设有第一孔及与所述第一孔隔开的第二孔,所述镜头卡件卡设在所述安装部的前端,所述第一孔与所述发射镜片孔同轴,所述第二孔与所述接收镜片孔同轴。
在一个实施方式中,所述发射部形成的发射光路与所述接收部形成的接收光路之间的间距的范围在8mm~15mm。
本实用新型实施方式的测距雷达包括旋转平台及驱动装置及如上述任一实施方式所述的测距模组,所述测距模组安装在所述旋转平台上,所述驱动装置用于驱动所述旋转平台转动。
在本实用新型实施方式的测距雷达中,由于激光发射管为正对套入所述发射管孔内,这样缩减了发射PCBA模组的占用空间体积,同时,由于发射PCBA模组及接收 PCBA模组均安装在模组支架上,从而使得测距模组的结构较为紧凑,从而利于具有测距模组的测距雷达的小型化设计。
本实用新型实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。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地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请一并参阅图1~图3,本实用新型实施方式的测距模组10包括模组支架11、发射部12及接收部13。
模组支架11形成有第一支架端面111。第一支架端面111开设有发射管孔112。发射部12包括发射PCBA模组121。发射PCBA模组121包括发射主板122及与发射主板122连接的激光发射管123。激光发射管123正对套入发射管孔112内。接收部13 包括接收PCBA模组131。接收PCBA模组131安装在模组支架11上。
在本实用新型实施方式的测距模组10中,由于激光发射管123为正对套入发射管孔112内,这样缩减了发射PCBA模组121的占用空间体积,同时,由于发射PCBA模组121及接收PCBA模组131均安装在模组支架11上,从而使得测距模组10的结构较为紧凑,从而利于具有测距模组10的测距雷达的小型化设计。
在一个实施方式中,发射主板122的前端面贴合在第一支架端面111上。
如此,结构较为紧凑,并充分利用了发射主板122与第一支架端面111之间的空间,并可保证激光发射管123的位置不容易移动。
在一个实施方式中,发射PCBA模组121位于模组支架11及接收PCBA模组131 之间。如此,结构较为紧凑,并且利于发射PCBA模组121的位置的固定。
在一个实施方式中,测距模组10包括第一弹性件14。第一弹性件14安装在模组支架11上并用于在垂直第一支架端面111方向抵持发射PCBA模组121。如此,由于第一弹性件14具有弹性,这样发射PCBA模组121是可以在X轴方向及Y轴方向上做一定移动的,由此能够实现激光发射管123的发射光路在X轴方向及Y轴方向上的移动调焦,从而可减小发射部12形成的发射光路与接收部13形成的接收光路的尺寸及彼此之间的间距,从而可有效减少测距盲区,保证了测距精度。
在本实用新型实施方式,发射管孔112基本呈圆柱体状,发射管孔112的尺寸大于激光发射管123的尺寸。激光发射管123的中心轴线m1与发射管孔112同轴。第一弹性件14位于发射PCBA模组121及接收PCBA模组131之间。
需要说明的是,在本实用新型实施方式中,“垂直第一支架端面111方向”指的是 Z轴方向。
在一个实施方式中,第一弹性件14由弹性材料构成,弹性材料例如为五金片。
在一个实施方式中,第一弹性件14包括凸起的第一抵持部141及分别连接在第一抵持部141的两端的两个连接部。第一抵持部141抵持在发射主板122的支撑件122a 上。第一弹性件14通过两个连接部安装在模组支架11上。
如此,第一弹性件14抵持发射主板122时的稳定性较好。同时,具有弹性的第一抵持部141凸起既可以使得第一弹性件14作用在发射主板122上的作用力较大,从而能够压紧发射主板122,又可以使得第一弹性件14具有较为充分的受力缓冲空间,从而可保证在对激光发射管123的发射光路进行移动调焦时发射PCBA模组121具有较为充足的移动空间。
在一个实施方式中,第一抵持部141形成第一抵持面143。第一抵持面143上形成有多个用于抵持发射主板122的支撑件122a的第一弹性突起144。如此,多个第一弹性突起144可进一步保证第一抵持部141抵持发射主板122时的作用力较大,从而保证发射主板122在受力而压紧时的位置相对较为稳定。
在一个实施方式中,多个第一弹性突起144均匀间隔分布。
如此,由于多个第一弹性突起144均匀间隔分布,这样使得第一抵持部141抵持发射主板122的支撑件122a而压紧发射主板122时发射主板122各处的受力点的受力更加均衡,从而提高了第一抵持部141抵持122时的稳定性。
在本实用新型示例中,多个第一弹性突起144的数目为4个。4个第一弹性突起144呈矩形分布。
在一个实施方式中,模组支架11包括第一固定部113及与第一固定部113相对的第二固定部114。第一固定部113开设有固定槽115。两个连接部包括第一连接部1421 及第二连接部1422。第一连接部1421卡入固定槽115内。第二连接部1422通过螺纹连接方式固定在第二固定部114。
如此,第一弹性件14能够通过两个连接部稳定地安装在模组支架上。同时,在安装第一弹性件14时,先对准第一弹性件14的安装位置,并使得第一抵持部141对准发射主板122的支撑件122a,然后将第一连接部1421卡入固定槽115内,再调整好第二连接部1422的位置,并通过螺丝以螺纹连接方式将第二连接部1422锁紧在第二固定部 114上以压紧发射主板122,以实现第一弹性件14的安装。这样就通过较为简单的方式实现了第一弹性件14的安装,并使得第一弹性件14的位置较为固定。
在一个实施方式中,发射部12包括发射镜片模组124。模组支架11的前端形成有安装部116。安装部116开设有发射镜片孔1161。发射镜片模组124可滑动地安装在发射镜片孔1161内,发射镜片孔1161连通发射管孔112。发射镜片孔1161与发射管孔 112同轴。
如此,发射镜片模组124可沿Z轴方向滑动而实现发射镜片模组124在Z轴方向上的移动调焦,这样就实现了激光发射管123的全方位调焦。另外,发射镜片孔1161与发射管孔112同轴可保证发射部12形成的发射光路的通畅性。
在一个实施方式中,接收PCBA模组131包括接收主板132及与接收主板132连接的接收芯片133。模组支架11形成有第二支架端面117。第二支架端面117与第一支架端面111平行。第二支架端面117开设有接收管孔1171。接收芯片133正对套入接收管孔1171内。测距模组10包括第二弹性件15。第二弹性件15安装在模组支架11上并用于在垂直第二支架端面117方向抵持接收PCBA模组131。如此,由于第二弹性件15 具有弹性,这样接收PCBA模组131是可以在X轴方向及Y轴方向上做一定移动的,由此能够实现接收芯片133的接收光路在X轴方向及Y轴方向上的移动调焦,从而可进一步减小发射部12形成的发射光路与接收部13形成的接收光路的尺寸及彼此之间的间距,从而可有效减少测距盲区,保证了测距精度。
在本实用新型实施方式,接收管孔1171基本呈圆柱体状。接收管孔1171的尺寸大于接收芯片133的尺寸。接收芯片133的靶面(图未示出)的中心轴线m2与接收管孔 1171同轴。
需要说明的是,在本实用新型实施方式中,“垂直第二支架端面117方向”指的是 Z轴方向。
在一个实施方式中,接收主板132的前端面贴合在第二支架端面117上。
如此,结构较为紧凑,并充分利用了接收主板132与第二支架端面117之间的空间,并可保证接收芯片133的位置不容易移动。
在一个实施方式中,接收PCBA模组131位于第二弹性件15及模组支架11之间。如此,结构较为紧凑,并且利于接收PCBA模组131的位置的固定。
在一个实施方式中,第二弹性件15由弹性材料构成,弹性材料例如为五金片。
在一个实施方式中,第二弹性件15包括第二抵持部151及分别连接在第二抵持部151的两端的两个卡部152。两个卡部152相对。第二抵持部151抵持在接收主板132 的支撑件132a上。第二弹性件15通过两个卡部152安装在模组支架11上。
如此,具有弹性的第二抵持部151能够压紧接收主板132,第二弹性件15抵持接收主板132时的稳定性较好。
具体地,在本实用新型实施方式中,模组支架11上开设有两个相对的卡槽11a。在安装第二弹性件15时,在安装好接收PCBA模组131后,先对准第二弹性件15的安装位置,并使得第二抵持部151对准接收主板132的支撑件132a,然后将两个卡部152 分别卡设在对应的卡槽11a内并压紧接收主板132,以实现第二弹性件15的安装。这样就通过较为简单的方式实现了第二弹性件15的安装,并使得第二弹性件15的位置较为固定。
在一个实施方式中,第二抵持部151形成有第二抵持面153。第二抵持面153上形成有多个用于抵持接收主板132的支撑件132a的第二弹性突起154。多个第二弹性突起 154均匀间隔分布。
如此,多个第二弹性突起154可进一步保证第二抵持部151抵持接收主板132时的作用力较大,从而保证接收主板132在受力而压紧时的位置相对较为稳定。同时,由于多个第二弹性突起154均匀间隔分布,这样使得第二抵持部151抵持接收主板132的支撑件132a而压紧接收主板132时接收主板132各处的受力点的受力更加均衡,从而提高了第二抵持部151抵持接收主板132时的稳定性。
在本实用新型示例中,多个第二弹性突起154的数目为4个。4个第二弹性突起154呈矩形分布。
在一个实施方式中,接收部13包括接收镜片模组134。安装部116开设有接收镜片孔1162。接收镜片孔1162与发射镜片孔1161隔开。接收镜片模组134可滑动地安装在接收镜片孔1162内。接收镜片孔1162连通接收管孔1171。接收镜片孔1162与接收管孔1171同轴。
如此,接收镜片模组134可沿Z轴方向滑动而实现接收镜片模组134在Z轴方向上的移动调焦,这样就实现了接收芯片133的全方位调焦。另外,接收镜片孔1162与接收管孔1171同轴可保证接收部13形成的接收光路的通畅性。
在本实用新型实施方式中,发射镜片模组124上镶嵌有发射聚焦透镜124a。接收镜片模组134上镶嵌有接收聚焦透镜134a。
在一个实施方式中,测距模组10包括镜头卡件16。镜头卡件16开设有第一孔161及与第一孔161隔开的第二孔162。镜头卡件16卡设在安装部116的前端。第一孔161 与发射镜片孔1161同轴,第二孔162与接收镜片孔1162同轴。
如此,镜头卡件16罩设在发射镜片模组124及接收镜片模组134之前,这样对发射镜片模组124及接收镜片模组134具有一定的保护作用,能够有效防止灰层等外来物质落入模组内,并且在一定程度上提升了测距模组10的美观度。
在一个实施方式中,发射部12形成的发射光路与接收部13形成的接收光路之间的间距的范围在8mm~15mm。
如此,测距模组10的发射光路及接收光路之间的间距适中,有效减小了测距模组10的测距盲区,从而保证了测距模组10的测距精度。
在一些示例中,发射光路及接收光路之间的间距可为8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm。需要说明的是,发射光路及接收光路之间的间距并不限于上述实施例中所列举的值。
在本实用新型实施方式中,测距模组10通过如下具体实施方式实现测距模组10的安装及移动调焦。
在安装测距模组10时,首先可将激光发射管123对正套入发射管孔112内,并将发射主板122卡入模组支架11,并同时使得发射主板122的前端面完全贴合在第一支架端面111上并保持上述两个面在Y轴方向上水平,然后可将第一弹性件14沿垂直于第一支架端面111方向安装在模组支架11上并压紧发射PCBA模组121。由于第一弹性件14具有弹性,这样发射PCBA模组121是可以在X轴方向及Y轴方向上做一定移动的,由此能够实现激光发射管123的发射光路在X轴方向及Y轴方向上的移动调焦。
同时,可再将发射镜片模组124装入模组支架11上的发射镜片孔1161内,由于在发射镜片模组124上形成有第一滑动件124b,在发射镜片孔1161的内壁形成有第一滑轨1163,第一滑动件124b与第一滑轨1163滑动配合而使得发射镜片模组124可在Z 轴方向上来回滑动,从而实现了激光发射管123的全方位调焦。这就保证了激光发射管 123发射出来的光的聚焦精度。在调焦好后,可直接对发射PCBA模组121及发射镜片模组124打上胶水进行固定。
同时,可再将接收芯片133正对套入接收管孔1171内,并使得接收主板132的前端面完全贴合在第二支架端面117上并保持上述两个面在Y轴方向上水平,然后可将第二弹性件15沿垂直于第二支架端面117方向安装在模组支架11上并压紧接收PCBA模组131。由于第二弹性件15具有弹性,这样接收PCBA模组131是可以在X轴方向及 Y轴方向上做一定移动的,由此能够实现接收芯片133的接收光路在X轴方向及Y轴方向上的移动调焦。
然后再可将接收镜片模组134模组装入支架11上的接收镜片孔1162内,由于在接收镜片模组134上形成有第二滑动件134b,在接收镜片孔1162的内壁形成有第二滑轨1164,第二滑动件134b与第二滑轨1164滑动配合而使得接收镜片模组134可在Z轴方向上来回滑动,从而实现了接收芯片133的全方位调焦。保证了接收芯片133接收到激光发射管123发射到测距标的物上反射回来的光的聚焦效果。然后可在调焦好后对接收镜片模组134及接收PCBA模组131打上胶水进行固定。
最后可将镜头卡件16卡设在安装部116的前端以完成测距模组10的安装。本实用新型实施方式的测距模组10结构较为紧凑,占用空间较小,便于安装使用。
请一并参阅图4~图5,本实用新型实施方式的测距雷达100包括旋转平台20及驱动装置30及如前任一实施方式所述的测距模组10。测距模组10安装在旋转平台20上。驱动装置30用于驱动旋转平台20转动。
在本实用新型实施方式的测距雷达100中,由于激光发射管123为正对套入发射管孔112内,这样缩减了发射PCBA模组121的占用空间体积,同时,由于发射PCBA模组121及接收PCBA模组131均安装在模组支架11上,从而使得测距模组10的结构较为紧凑,从而利于具有测距模组10的测距雷达的小型化设计。
在本实用新型中,测距雷达100包括底座40及橡胶皮带33。旋转平台20与底座 40通过轴承连接。测距模组10通过螺丝安装固定在旋转平台20上。驱动装置30包括电机(图未示出)及电机带轮32。电机安装固定在底座40上,电机带轮32套入电机的输出轴上。橡胶皮带33套入旋转平台20及电机带轮32上。电机通过驱动电机带轮32 转动以带动橡胶皮带33转动,从而带动旋转平台20转动。由此测距模组10就能实现 360度圆周测距。
在一个实施方式中,测距雷达100还包括顶盖50。顶盖50盖合在旋转平台20上,并通过螺丝固定顶盖50。如此,测距雷达100的结构更加美观,并且可防止灰层等外来物质落入测距模组10内。
在本实用新型示例中,测距雷达100为TOF(飞行时间测距法,Time of flight)测距雷达。
在本实用新型中,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”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一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。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。