CN216816941U - 一种激光雷达及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光雷达及电子设备，一种激光雷达，包括旋转组件以及激光测距组件，所述激光测距组件安装在所述旋转组件上，所述激光测距组件包括数据处理电路板以及设置于所述数据处理电路板上的光学收发模组；所述旋转组件包括有固定底座、旋转驱动机构和轴承，所述轴承安装于所述固定底座上，所述旋转驱动机构通过所述轴承与所述固定底座连接；其中，所述固定底座上交替设置有多个呈环形排布的卡扣和限位壁，所述多个卡扣用于扣住所述轴承，所述限位壁用于与所述轴承的内环形成轴向和径向锁付。本实用新型激光雷达及电子设备结构简单、体积小，可有效降低产品重量及生产成本，且可有效避免杂散光以及激光雷达传动轮易松脱的问题。

Description

一种激光雷达及电子设备

技术领域

本实用新型属于激光测距技术领域，尤其涉及一种激光雷达及电子设备。

背景技术

激光雷达通过发射器发射激光光束至目标区域，激光光束经目标区域反射形成反射光束，通过采集器接收反射光束并处理以获得目标区域的深度信息。激光雷达是一种采用非接触式激光测距技术的扫描式传感器，其工作原理与一般的雷达系统类似，通过激光雷达对目标区域进行扫描获取目标区域的深度信息数据，经过处理后可生成精确的三维立体图像。

采用激光雷达技术，可以准确获取高精度的物理空间环境信息，目前已应用到各类型的消费电子产品中，如：家用机器人、扫地机、无人机等，通过使用激光雷达可进行避障、导航以及行驶路径的规划等等。然而，目前的激光雷达产品一般都结构比较复杂、传动轮容易松脱、且产品的体积大、重量大以及成本较高。当应用于扫地机等类似整机产品时，随着消费者对扫地机的体积要求越来越高，受扫地机体积要求的限制，不可能采用体积过大中的激光雷达，并且在扫地机有外罩的情况下激光雷达的杂散光严重，最终导致扫地机整机产品的性能会受影响。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型创作的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种激光雷达及电子设备，以解决上述背景技术问题中的至少一种。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

一种激光雷达，包括旋转组件以及激光测距组件所述激光测距组件安装在所述旋转组件上；所述激光测距组件包括数据处理电路板以及设置于所述数据处理电路板上的光学收发模组；所述旋转组件包括有固定底座、旋转驱动机构和轴承，所述轴承安装于所述固定底座上，所述旋转驱动机构通过所述轴承与所述固定底座连接；其中，所述固定底座上交替设置有多个呈环形排布的卡扣和限位壁，所述多个卡扣用于扣住所述轴承，所述限位壁用于与所述轴承的内环形成轴向和径向锁付。

在一些实施例中，所述固定底座还设置有呈环形排布的码齿，所述码齿设置在所述多个呈环形排布的卡扣和限位壁的外围，以用于检测旋转角度；所述数据处理电路板上设置有光耦，以与所述码齿相配合。

在一些实施例中，所述卡扣包括有底部、自底部向上延伸的顶部、以及于所述顶部末端向外凸伸的扣持部。

在一些实施例中，所述旋转组件还包括有安装于所述固定底座内部的底部传电线圈，所述底部传电线圈设置于所述多个呈环形排布的卡扣和限位壁的内部；以及安装于所述固定底座的底部外表面的底部电路板，所述底部电路板通过所述底部传电线圈与所述数据处理电路板连接。

在一些实施例中，所述固定底座的底部外表面向下延伸设置有定位柱，所述底部电路板通过紧固件以及所述定位柱固定安装于所述固定底座上。

在一些实施例中，所述旋转驱动机构包括有第一转动元件、第二转动元件、电机以及第三转动元件；其中，所述电机通过紧固件安装固定于所述固定底座上；所述第二转动元件与所述电机的转子连接，并通过所述第三转动元件连接所述第一转动元件，以将所述电机的扭力传递至所述第一转动元件。

在一些实施例中，所述第一转动元件的顶面设置有连接柱，通过所述连接柱以固定连接所述光学收发模组。

在一些实施例中，所述第一转动元件的顶面周缘向内延伸设置有止挡片，使得所述轴承与所述第一转动元件的内壁形成轴向和径向锁紧。

在一些实施例中，还包括有外壳，所述外壳设置有遮光部；所述外壳于侧面上还设置有光束发射口与光束接收口，所述光束发射口与光束接收口之间设置有挡光板。

本实用新型另一实施例技术方案为：

一种电子设备，包括设备本体、外罩、以及前述任一实施例技术方案所述的激光雷达；其中，所述激光雷达安装于所述设备本体内，以用于向外发射激光光束。

本实用新型技术方案的有益效果是：

相较于现有技术，本实用新型激光雷达及电子设备结构简单、体积小，可有效降低产品重量及生产成本，且可有效解决杂散光严重以及激光雷达传动轮易松脱的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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是本实用新型一实施例激光雷达的分解图；

图2是本实用新型一实施例激光雷达的剖切示意图；

图3是本实用新型一实施例激光雷达的旋转组件的立体图；

图4是本实用新型一实施例激光雷的旋转组件的分解图；

图5是本实用新型一实施例激光雷的激光测距组件的立体图；

图6是本实用新型一实施例激光雷达的激光雷的激光测距组件的分解图；

图7是本实用新型一实施例激光雷的激光测距组件的另一角度立体图；

图8是本实用新型另一实施例电子设备的立体图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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。

另需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”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。

参照图1、图2所示，图1为本实用新型实施例一种激光雷达的立体分解图，激光雷达包括旋转组件1001以及激光测距组件1002，激光测距组件1002安装在旋转组件1001上；激光测距组件包括数据处理电路板110以及设置于所述数据处理电路板110上的光学收发模组120；旋转组件1001包括有固定底座40、旋转驱动机构以及轴承70；轴承70安装于固定底座上，旋转驱动机构通过轴承70与固定底座连接；其中，旋转组件的固定底座40上设置有自固定底座40向上延伸的多个卡扣401，多个卡扣401呈环形排布设置，以用于扣住安装于固定底座40上的轴承70；固定底座40上在每两个相邻卡扣401之间向上延伸设置有限位壁402，以用于与轴承70内环形成轴向和径向锁付。在一些实施例中，固定底座40还设置有向上延伸且呈环形排布的码齿403，码齿403设置在卡扣的外围，以用于检测旋转角度；数据处理电路板110上设置有光耦1101，以与所述码齿403相配合。

所述卡扣401包括有底部、自底部向上延伸的顶部、以及于顶部末端向外凸伸的扣持部。在一些实施例中，所述卡扣401数量为五个，五个卡扣401围成一个圆环状，轴承70的内环直径与该圆环的外径相适配，五个卡扣通过扣持部扣住轴承70内环，从而减小轴承在轴向上的位移。对应的，所述限位壁402的数量为五个，五个限位壁402围成一个圆环状，限位壁402与卡扣401交替设置围成同一个圆环状；在一些实例中，所述限位壁402的高度小于卡扣401的高度。需要说明的，扣卡401的数量可以为奇数个，也可以为偶数个，在本实用新型实例中不做特别限定，无论何种数量的卡扣，只要不脱离本实用新型的创作主旨，均应属于本实用新型的保护范围。

参照图1、图3、图4，所述旋转组件1001还包括有安装于固定底座40内部的底部传电线圈60以及安装于固定底座40的底部外表面的底部电路板20。传电线圈60设置在卡扣和限位壁围绕的圆环状区域中，底部电路板20通过传电线圈60与数据处理电路板110连接。固定底座40的底部外表面向下延伸设置有定位柱，底部电路板20通过紧固件以及所述定位柱固定安装于固定底座40上，从而确保底部电路板20在轴向和径向锁付无松脱。在一些实施例中，固定底座40的外周向外延伸设置有多个固定柱404，以用于将激光雷达固定于外部产品上。

所述旋转驱动机构包括有第一转动元件100、第二转动元件90、电机30、第一紧固件50以及第三转动元件80；其中，所述电机30通过第一紧固件50安装固定于固定底座40上，并通过线束与底部电路板20电性连接；第二转动元件90与电机30的转子300连接，并通过第三转动元件80连接第一转动元件100，以将电机的扭力传递至第一转动元件100；具体的，第二转动元件90设置有中心孔，通过中心孔与电机的转子300固定连接并胶水固定，以确保第二转动元件90不会松脱。在一些实施例中，所述第二转动元件90为转动滑轮，所述第三转动元件80为传送带。需要说明的是，在其他一些实施例中，电机30也可以通过粘胶或者其他固定方式安装固定于底座40上，在此不作特别限定。

在一些实施例中，第一转动元件100的顶面设置有连接柱101，通过连接柱101以固定连接光学收发模组120；在一些实施例中，第一转动元件100的顶面周缘向内延伸设置有止挡片102，第一转动元件100的内径与轴承70的外径相适配，通过止挡片102以使得轴承70与第一转动元件100的内壁形成轴向和径向锁紧，从而确保第一转动元件100与轴承70的可靠连接。

参照图1-图3、以及图5-图7，激光测距组件1002还包括有外壳130，外壳130上设置有遮光部131，以减少杂散光的进入。具体的，在一些实施例中，所述外壳130于侧面上设置有光束发射口(未标号)与光束接收口(未标号)，所述光束发射口与所述光束接收口之间设置有挡光板1204。激光测距组件1002的外壳130于顶面上设置有锁紧孔，通过紧固件10穿过锁紧孔以将外壳130与光学收发模组120固定于一起。光学收发模组120包括支撑座1200、设置于支撑座1200上的接收板1201以及发射板(未图示)；其中，接收板1201上安装有图像传感器，以用于接收来之接收口的光束；发射板上安装有光源，以用于发射光束，并通过光束发射口将光束发射向目标区域；支撑座1200的正面设置有用于固定接收板1201和/或发射板的支架1202、以及用于将外壳固定的定位柱1203，支撑座1200的背面设置有多个向下延伸的锁扣(未标号)以及定位件(未标号)，通过锁扣以及定位件以将光学收发模组120固定于数据处理电路板110的上面。在一些实施例中，支撑座上还设置有与第一转动元件100的连接柱101配合的通孔(未标号)，通过紧固件10穿过通孔旋入连接柱101，已将支撑座1200固定于第一转动元件100上。在一些实施例中，所述锁扣及定位件于光学收发模组的背面呈环形排布设置，以便于将数据处理电路板110平稳地固定于光学收发模组120上。激光测距组件的数据处理电路板110上设置有顶部传电线圈1102，所述顶部传电线圈1102被配置成与底部传电线圈60具有小的旋转间隙。

激光雷达工作时，驱动机构的电机30启动，驱动电机的转子转动以将电机的扭力通过第三转动元件80传递至第一转动元件100，以使得第一转动元件转动，进而带动与第一转动元件固定连接的激光测距镜头模组120进行360°旋转，把激光光束投射向不同方位的测量区域。

图8为本实用新型另一实施例一种电子设备的示意图，本实施例中以电子设备为扫地机进行说明，参照图8所示，所述电子设备800包括设备本体、外罩801、以及前述实施例所述的激光雷达；其中，所述激光雷达安装于设备本体内，以用于向外发射激光光束，对外界目标区域进行激光扫描。激光雷达的体积小，结构简单，当安装于电子设备的设备本体内部时，需求的空间体积小，从而可以大大减小电子设备整机的体积，且大大降低了整机的制造成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本创作的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种激光雷达，包括旋转组件以及激光测距组件，所述激光测距组件安装在所述旋转组件上，其特征在于：

所述激光测距组件包括数据处理电路板以及设置于所述数据处理电路板上的光学收发模组；

所述旋转组件包括有固定底座、旋转驱动机构和轴承，所述轴承安装于所述固定底座上，所述旋转驱动机构通过所述轴承与所述固定底座连接；

其中，所述固定底座上交替设置有多个呈环形排布的卡扣和限位壁，所述多个卡扣用于扣住所述轴承，所述限位壁用于与所述轴承的内环形成轴向和径向锁付。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于：所述固定底座还设置有呈环形排布的码齿，所述码齿设置在所述多个呈环形排布的卡扣和限位壁的外围，以用于检测旋转角度；所述数据处理电路板上设置有光耦，以与所述码齿相配合。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于：所述卡扣包括有底部、自底部向上延伸的顶部、以及于所述顶部末端向外凸伸的扣持部。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于：所述旋转组件还包括有安装于所述固定底座内部的底部传电线圈，所述底部传电线圈设置于所述多个呈环形排布的卡扣和限位壁的内部；以及安装于所述固定底座的底部外表面的底部电路板，所述底部电路板通过所述底部传电线圈与所述数据处理电路板连接。

5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于：所述固定底座的底部外表面向下延伸设置有定位柱，所述底部电路板通过紧固件以及所述定位柱固定安装于所述固定底座上。

6.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于：所述旋转驱动机构包括有第一转动元件、第二转动元件、电机以及第三转动元件；其中，所述电机通过紧固件安装固定于所述固定底座上；所述第二转动元件与所述电机的转子连接，并通过所述第三转动元件连接所述第一转动元件，以将所述电机的扭力传递至所述第一转动元件。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于：所述第一转动元件的顶面设置有连接柱，通过所述连接柱固定连接所述光学收发模组。

8.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于：所述第一转动元件的顶面周缘向内延伸设置有止挡片，使得所述轴承与所述第一转动元件的内壁形成轴向和径向锁紧。

9.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于：还包括有外壳，所述外壳设置有遮光部；所述外壳于侧面上还设置有光束发射口与光束接收口，所述光束发射口与光束接收口之间设置有挡光板。

10.一种电子设备，其特征在于：包括设备本体、外罩、以及权利要求1-9任一项所述的激光雷达；其中，所述激光雷达安装于所述设备本体内，以用于向外发射激光光束。

Images