CN209148867U - 光探测器安装误差检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于激光雷达技术领域，提供了一种光探测器安装误差检测装置，主要包括：电机；目标光探测器安装结构件，在所述电机带动下能够旋转预设角度；半透明挡光板，设置在所述目标光探测器安装结构件上；发光元件，用于将所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到所述半透明挡光板上；图像获取装置，用于获取所述半透明挡光板上的光斑图像，所述光斑图像用于确定光探测器安装是否存在误差；其中，所述图像获取装置、所述目标光探测器安装结构件、所述发光元件、所述半透明挡光板和所述电机的中心轴同轴。本实用新型能够快速检测激光雷达中光探测器的安装误差，提高了误差检测精度。

Description

光探测器安装误差检测装置

技术领域

本实用新型属于激光雷达技术领域，尤其涉及一种光探测器安装误差检测装置。

背景技术

激光雷达作为一种高精度智能化传感器，具有测量精度高，测量速度快等优点，为了实现有效测量，需要使激光雷达的接收信号对准感光元件。常用的光探测器感光芯片直径为0.2～1mm，其安装位置精度直接影响探测信号的强度和稳定性，进而影响探测距离并限制探测物体的反光率，因此必须先检测光探测器安装误差。然而，受限于安装空间和光探测器外形尺寸，传统的检测方法实施困难且速度慢，精度低，进而影响检测光探测器安装误差效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种光探测器安装误差检测装置，以解决现有技术中光探测器安装误差检测难、速度慢和精确低的问题。

本实用新型实施例提供了一种光探测器安装误差检测装置，包括：

电机；

目标光探测器安装结构件，设置在所述电机上，在所述电机带动下能够旋转预设角度；

半透明挡光板，设置在所述目标光探测器安装结构件上；

发光元件，设置在所述目标光探测器安装结构件与所述电机之间，用于将所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到所述半透明挡光板上；

图像获取装置，设置在所述半透明挡光板上方，用于获取所述半透明挡光板上的光斑图像，所述光斑图像用于确定光探测器安装是否存在误差；

其中，所述图像获取装置、所述目标光探测器安装结构件、所述发光元件、所述半透明挡光板和所述电机的中心轴同轴。

可选的，所述电机包括：

转子；

定子，设置在所述转子上；

带有预设角度刻度的码盘，固定在所述定子的底部；

其中，所述定子、所述码盘和所述转子的中心轴同轴。

可选的，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

光电门；所述码盘穿过所述光电门探测区域。

可选的，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

滤光片，设置在所述图像获取装置和所述半透明挡光板之间，且靠近所述图像获取装置；

其中，所述滤光片的波段带宽与所述发光元件的波段带宽相同。

可选的，所述发光元件为单色LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。

可选的，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

标定板，设置在所述目标光探测器安装结构件上，用于在所述电机运行前标定所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓。

可选的，所述标定板为圆形阵列靶标标定板。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实施例的检测装置体积小，操作简单，主要通过目标光探测器安装结构件每旋转一次预设角度时，发光元件将目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板上，图像获取装置可快速获取检测光探测器安装误差的光斑图像，提高了确定光探测器安装是否存在误差的速度，工作人员通过多张光斑图像可以确定光探测器安装是否存在误差，提高了误差检测精度，进而提高了安装误差检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的光探测器安装误差检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种光探测器安装误差检测装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的光斑轨迹的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

本实施例提供了一种光探测器安装误差检测装置。参见图1，为本实施例中光探测器安装误差检测装置的一种结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

所述光探测器安装误差检测装置包括：图像获取装置10、目标光探测器安装结构件20、发光元件30、半透明挡光板40和电机50。其中，图像获取装置10、发光元件30和电机50还与外部控制器连接，外部控制器控制图像获取装置10、发光元件30和电机50的运行。

半透明挡光板40用于投影目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓，电机50用于驱动目标光探测器安装结构件20旋转预设角度。

目标光探测器安装结构件20设置在电机50上；发光元件30设置在目标光探测器安装结构件20与电机50之间，且设置在目标光探测器安装结构件20的中心孔底部；半透明挡光板40设置在目标光探测器安装结构件20上，图像获取装置10设置在半透明挡光板40上方，与半透明挡光板40间隔预设距离；图像获取装置10的中心轴、目标光探测器安装结构件20的中心轴、发光元件30的中心轴、半透明挡光板40的中心轴和电机50的中心轴同轴。

本实施例的装置可以用于激光雷达系统，检测激光雷达的光探测器安装误差。具体的，电机50每驱动目标光探测器安装结构件20旋转一次所述预设角度，发光元件30将目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板40上；图像获取装置10获取半透明挡光板40上的光斑图像，所述光斑图像可用于确定光探测器安装是否存在误差。发光元件30的光投影到挡光板上，半透明挡光板40上的光斑能直接反应目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓，且与目标光探测器安装结构件20的中心孔的尺寸相同、位置一致。

具体的，图像获取装置10获取目标光探测器安装结构件20旋转一周的多张光斑图像，工作人员可以手动测量光斑图像中的光斑尺寸，并确定光斑图像中的光斑中心，然后根据多个光斑中心粗略确定光斑的运动轨迹，例如图3；由于中心孔为圆形，所以光斑的运动轨迹应为圆周，若工作人员确定的光斑的运动轨迹偏离圆周，则确定光探测器安装存在误差。

实际应用中，由于光探测器柱面和目标光探测器安装结构件20的中心孔能够紧密贴合，因此可通过检测目标光探测器安装结构件20安装后其中心孔安装偏差来检测光探测器安装误差。

上述光探测器安装误差检测装置，体积小，操作简单，主要通过目标光探测器安装结构件20每旋转一次预设角度时，发光元件30将目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板40上，图像获取装置10可快速获取检测光探测器安装误差的光斑图像，提高了确定光探测器安装是否存在误差的速度，工作人员可以通过多张光斑图像可以确定光探测器安装是否存在误差，提高了误差检测精度，进而提高了安装误差检测效率。

实际应用中，图像获取装置10可以为CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)相机。

一个实施例中，参见图2，电机50包括：定子51、带有预设角度刻度的码盘52和转子53。每个刻度的间隔为所述预设角度。

定子51设置在转子53上；目标光探测器安装结构件20设置在定子51上；码盘52固定在定子51的底部；定子51的中心轴、码盘52的中心轴和转子53的中心轴同轴。

在电机50运行时，所述转子53固定不转，定子51带动码盘52旋转所述预设角度。具体的，将码盘52的360°角分为K个角，每个角的角度为所述预设角度，为定子51带动码盘52旋转一周，图像获取装置10获取K张半透明挡光板40上的光斑图像，即得到光斑的轨迹，通过光斑的轨迹可以确定光探测器安装是否存在误差。其中，K大于等于4。

应理解，本实施例对K的个数不做限定，即对所述预设角度不做限定。

一个实施例中，参见图2，所述光探测器安装误差检测装置还包括：光电门60。光电门60固定在电机50的一侧，码盘52穿过光电门60探测区域。光电门60可以在码盘52中每个预设角度刻度上触发，对定子51的旋转次数进行计数，可以记录定子51是否旋转一周，保证光斑图像获取的准确性，避免获取图像数量不够或者图像重复获取。

一个实施例中，所述光探测器安装误差检测装置还包括：滤光片70。

滤光片70与发光元件30的光源为相同波段带宽。如图2所示，滤光片70设置在图像获取装置10和半透明挡光板40之间，且靠近图像获取装置10。滤光片70可以提高图像获取装置10获取光斑图像的准确，减小光斑图像的噪声，进一步提高光探测器安装误差检测的精确度。

可选的，发光元件30可以为单色LED。

一个实施例中，所述光探测器安装误差检测装置还可以包括：标定板80。

标定板80用于在电机50运行前标定目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓，标定时标定板80靶标面与光斑投影面共面。

标定板80设置在目标光探测器安装结构件20上；发光元件30将目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓投影到标定板80靶标面上，图像获取装置10获取标定板80上的靶标图像，即与半透明挡光板40的位置相同，当电机50运行时，标定板80替换半透明挡光板40。

靶标图像可以精准记录光斑的投影位置，提高检测精度。工作人员可以根据光斑的靶标位置确定靶标图像中的光斑中心，然后根据多个靶标图像中的光斑中心粗略确定光斑的运动轨迹，若光斑的运动轨迹偏离圆周，则确定光探测器安装存在误差。

可选的，参见图2，标定板80可以为圆形阵列靶标标定板。

上述实施例中，体积小，操作简单，主要通过目标光探测器安装结构件20每旋转一次预设角度时，发光元件30将目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板40上，图像获取装置10可快速获取检测光探测器安装误差的光斑图像，提高了确定光探测器安装是否存在误差的速度，工作人员可以通过多张光斑图像可以确定光探测器安装是否存在误差；同时图像获取装置10还获取标定板80上的靶标图像，工作人员可以根据靶标图像和光斑图像确定误差范围，提高了光探测器安装误差检测装置的智能化，提高用户体验。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模型的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，各功能部件的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种光探测器安装误差检测装置，其特征在于，包括：

电机；

目标光探测器安装结构件，设置在所述电机上，在所述电机带动下能够旋转预设角度；

半透明挡光板，设置在所述目标光探测器安装结构件上；

发光元件，设置在所述目标光探测器安装结构件与所述电机之间，用于将所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到所述半透明挡光板上；

图像获取装置，设置在所述半透明挡光板上方，用于获取所述半透明挡光板上的光斑图像，所述光斑图像用于确定光探测器安装是否存在误差；

其中，所述图像获取装置、所述目标光探测器安装结构件、所述发光元件、所述半透明挡光板和所述电机的中心轴同轴。

2.如权利要求1所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述电机包括：

转子；

定子，设置在所述转子上；

带有预设角度刻度的码盘，固定在所述定子的底部；

其中，所述定子、所述码盘和所述转子的中心轴同轴。

3.如权利要求2所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

光电门；所述码盘穿过所述光电门探测区域。

4.如权利要求1所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

滤光片，设置在所述图像获取装置和所述半透明挡光板之间，且靠近所述图像获取装置；

其中，所述滤光片的波段带宽与所述发光元件的波段带宽相同。

5.如权利要求4所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述发光元件为单色发光二极管LED。

6.如权利要求1至5任一项所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

标定板，设置在所述目标光探测器安装结构件上，用于在所述电机运行前标定所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓。

7.如权利要求6所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述标定板为圆形阵列靶标标定板。