DE202020102241U1 - Lidar and laser vertical calibration device - Google Patents

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Abstract

Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung zur Vertikalkalibrierung des Laserlichts eines Lidars, welches eine feste Basis und einen Laser umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ein universelles bewegliches Teil umfasst,
wobei das universelle bewegliche Teil ein äußeres Ringteil und ein inneres Ringteil umfasst, wobei das innere Ringteil und das äußere Ringteil in X-Achsenrichtung drehbar miteinander verbunden sind, wobei das äußere Ringteil in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden ist,
wobei das innere Ringteil fest mit dem darunter liegenden Laser verbunden ist und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers mit der Achse des inneren Ringteils zusammenfällt.

Figure DE202020102241U1_0000
Laser vertical calibration device for vertical calibration of the laser light of a lidar, which comprises a fixed base and a laser, characterized in that the laser vertical calibration device comprises a universal movable part,
wherein the universal movable member comprises an outer ring member and an inner ring member, the inner ring member and the outer ring member being rotatably connected to each other in the X-axis direction, the outer ring member being rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction,
wherein the inner ring part is firmly connected to the underlying laser and the axis of the light exit opening of the laser coincides with the axis of the inner ring part.
Figure DE202020102241U1_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet der Lidartechnologie und insbesondere eine Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung. Die vorliegende Anmeldung betrifft auch ein Lidar.The present application relates to the field of lidar technology and, in particular, to a laser vertical calibration device. The present application also relates to a lidar.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Laser-Windmessradar ist ein Detektionssystem, das Laser als Detektionsmedium, kohärente Detektion als Frequenzdiskriminierungsmittel, optische Faser als optischen Kanal zwischen verschiedenen Geräten, Aerosolpartikel mit einem Durchmesser von 0,01 µm bis 1 µm in der Atmosphäre als Detektionsziele verwendet und atmosphärische Windfeldinformationen aus der Ferne erfasst. Das besteht hauptsächlich aus optischem System, Laser, Detektor, Datenverarbeitungssystem usw. Der Arbeitsprozess ist: Der Laser sendet einen Hochenergielaser an die Atmosphäre; das Teleskop (optisches System) empfängt die rückgestreute Laserechoenergie der Atmosphäre; der Detektor empfängt die Laserechoenergie und reagiert; und das Datenverarbeitungssystem analysiert basierend auf der Echodatenanalyse Windfelinformationen, die Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Windscherwolkenhöhe, und dergleichen umfassen.Laser wind measurement radar is a detection system that uses laser as a detection medium, coherent detection as a frequency discriminator, optical fiber as an optical channel between different devices, aerosol particles with a diameter of 0.01 µm to 1 µm in the atmosphere as detection targets and atmospheric wind field information from a distance detected. This mainly consists of an optical system, laser, detector, data processing system etc. The working process is: The laser sends a high-energy laser to the atmosphere; the telescope (optical system) receives the backscattered laser echo energy from the atmosphere; the detector receives the laser echo energy and reacts; and based on the echo data analysis, the data processing system analyzes wind field information, including wind direction, wind speed, wind shear cloud height, and the like.

Das Laser-Windmessradar misst die Windfeldinformationen, insbesondere die Windgeschwindigkeit und -richtung. Daher muss die anfängliche Laserlichtemissionsrichtung zu Beginn der Messung kalibriert werden, die im Allgemeinen senkrecht zum Boden ist. Das vorhandene Laser-Windmessradar hat oben ein kreisförmiges Fenster als Lichtaustrittsfenster, und die Bodenfüße bestehen aus vier höhenverstellbaren Füßen. Vor der Installation und Verwendung müssen eine Wasserwaage verwendet und die vier Füße eingestellt werden, um das Lichtausgabefenster vollständig horizontal zu machen, dh die Licht-ausgaberichtung ist vertikal nach oben. Da sich die Vertikalität direkt auf die Genauigkeit der gemessenen Windfeldinformationen auswirkt, muss das vorhandene Lidar vor der Verwendung kalibriert werden. Dadurch wird die Mobilität des Laserradars stark reduziert und die Komplexität der Verwendung wird stark erhöht. Die gemessenen Windfeldinformationen werden auch stark vom Kalibrierungsgrad beeinflusst. Außerdem kann das vorhandene Laserradar keine schnelle Reaktion und hohe Mobilität erzielen. Insbesondere bei militärischen Konfrontationen kann es die Anforderungen eines Rennens gegen die Zeit nicht erfüllen. Daher verwendet das Militär jetzt Mikrowellenradar, um Windfeldinformationen zu messen. Mikrowellen weisen jedoch eine gute Divergenz auf und können leicht überwacht werden, was zweifellos das Expositionsrisiko erhöht. Lidar sendet einen Laserstrahl im mittleren Infrarotbereich aus, der für das menschliche Auge unsichtbar ist. Die Strahldivergenz ist sehr gering, die Richtwirkung ist kaum zu erkennen, daher ist die Beweglichkeit des Lidars besonders wichtig.The laser wind measuring radar measures the wind field information, in particular the wind speed and direction. Therefore, the initial laser light emission direction must be calibrated at the start of the measurement, which is generally perpendicular to the ground. The existing laser wind measurement radar has a circular window at the top as a light exit window, and the floor feet consist of four height-adjustable feet. Before installation and use, a spirit level must be used and the four feet adjusted to make the light output window completely horizontal, ie the light output direction is vertical upwards. Since the verticality has a direct effect on the accuracy of the measured wind field information, the existing lidar must be calibrated before use. As a result, the mobility of the laser radar is greatly reduced and the complexity of the use is greatly increased. The measured wind field information is also strongly influenced by the degree of calibration. In addition, the existing laser radar cannot achieve a quick response and high mobility. Especially in military confrontations, it cannot meet the demands of a race against time. As a result, the military is now using microwave radar to measure wind field information. However, microwaves show good divergence and can be easily monitored, which undoubtedly increases the risk of exposure. Lidar emits a laser beam in the mid-infrared range that is invisible to the human eye. The beam divergence is very low, the directivity can hardly be seen, so the mobility of the lidar is particularly important.

OFFENBARUNG DER ANMELDUNGDISCLOSURE OF REGISTRATION

Die Anmeldung stellt eine Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung bereit, die die Vorteile einer einfachen Struktur, einer hohen Genauigkeit, geringer Kosten, einer guten Stabilität und dergleichen aufweist. Es kann die Probleme komplexer Nivellierungsarbeiten vor der Verwendung des Laserwindradars und die durch manuelle Einstellung verursachte Ungenauigkeit lösen. Darüber hinaus stellt die vorliegende Anmeldung auch ein Lidar bereit.The application provides a laser vertical calibration device that has the advantages of simple structure, high accuracy, low cost, good stability and the like. It can solve the problems of complex leveling work before using the laser wind radar and the inaccuracy caused by manual adjustment. The present application also provides a lidar.

Um die obigen technischen Probleme zu lösen, stellt ein erster Aspekt der vorliegenden Anmeldung eine Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung zur Vertikalkalibrierung des Laserlichts eines Lidars bereit. Das Lidar umfasst eine feste Basis und einen Laser, und die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung umfasst ein universelles bewegliches Teil;
das universelle bewegliche Teil umfasst ein äußeres Ringteil und ein inneres Ringteil; Das innere Ringteil und das äußere Ringteil sind in X-Achsenrichtung drehbar miteinander verbunden. Das äußere Ringteil ist in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden;
das innere Ringteil ist fest mit dem darunter liegenden Laser verbunden und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers fällt mit der Achse des inneren Ringteils zusammen.To solve the above technical problems, a first aspect of the present application provides a laser vertical calibration device for vertical calibration of the laser light of a lidar. The lidar comprises a fixed base and a laser, and the laser vertical calibration device comprises a universal movable part;
the universal movable part comprises an outer ring part and an inner ring part; The inner ring member and the outer ring member are rotatably connected to each other in the X-axis direction. The outer ring member is rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction;
the inner ring part is firmly connected to the laser underneath and the axis of the light exit opening of the laser coincides with the axis of the inner ring part.

Optional ist eines des äußeren Ringteils und des inneren Ringteils mit einem ersten Wellenloch versehen, und das andere ist mit einem ersten Lager versehen, das mit dem ersten Wellenloch zusammenwirkt.Optionally, one of the outer ring part and the inner ring part is provided with a first shaft hole, and the other is provided with a first bearing which cooperates with the first shaft hole.

Optional wird das erste Wellenloch am äußeren Ringteil und das erste Lager am inneren Ringteil vorgesehen.Optionally, the first shaft hole is provided on the outer ring part and the first bearing on the inner ring part.

Optional ist einer der festen Basis und des äußeren Ringteils mit einem zweiten Wellenloch versehen, und der andere ist mit einem zweiten Lager versehen, das mit dem zweiten Wellenloch zusammenwirkt.Optionally, one of the fixed base and the outer ring part is provided with a second shaft hole, and the other is provided with a second bearing which cooperates with the second shaft hole.

Optional wird das zweite Wellenloch an der festen Basis und das zweite Lager am äußeren Ringteil vorgesehen.Optionally, the second shaft hole is provided on the fixed base and the second bearing on the outer ring part.

Optional umfasst die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ferner einen Verbindungsboden, der koaxial zum inneren Ringteil und fest unter dem inneren Ringteil verbunden ist;
das innere Ringteil ist über den Verbindungsboden fest mit dem Laser verbunden.Optionally, the laser vertical calibration device further comprises a connecting base, which is connected coaxially to the inner ring part and firmly under the inner ring part;
the inner ring part is firmly connected to the laser via the connecting base.

Optional umfasst die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ferner mehrere Verbindungspfosten, von denen sich jeder zwischen dem inneren Ringteil und dem Verbindungsboden befindet, damit eine feste Verbindung zwischen den beiden realisiert wird.Optionally, the laser vertical calibration device further comprises a plurality of connection posts, each of which is located between the inner ring part and the connection base, so that a firm connection between the two is realized.

Optional sind das äußere Ringteil und das innere Ringteil ferner durch einen leitenden Gleitring verbunden.Optionally, the outer ring part and the inner ring part are further connected by a conductive slide ring.

Um die obigen technischen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Anmeldung außerdem ein Lidar bereit, das eine feste Basis und einen Laser umfasst. Das Lidar umfasst ferner die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung gemäß einer der obigen Angaben;
das äußere Ringteil ist in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden;
das innere Ringteil ist fest mit dem darunter liegenden Laser verbunden und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers fällt mit der Achse des inneren Ringteils zusammen.To solve the above technical problems, the present application also provides a lidar that includes a solid base and a laser. The lidar further comprises the laser vertical calibration device according to one of the above statements;
the outer ring member is rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction;
the inner ring part is firmly connected to the laser underneath and the axis of the light exit opening of the laser coincides with the axis of the inner ring part.

Optional umfasst der Laser ein Teleskop, das an der Lichtaustrittsöffnung vorgesehen ist, und eine Achse des Teleskops fällt mit einer Achse des inneren Ringteils zusammen.Optionally, the laser includes a telescope that is provided at the light exit opening, and an axis of the telescope coincides with an axis of the inner ring part.

In der vorliegenden Anmeldung umfasst die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ein universelles bewegliches Teil. Das universelle bewegliche Teil umfasst ein äußeres Ringteil und ein inneres Ringteil. Das äußere Ringteil und das innere Ringteil sind in X-Achsenrichtung drehbar miteinander verbunden. Das äußere Ringteil ist in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden. Das innere Ringteil ist fest mit dem darunter liegenden Laser verbunden und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers fällt mit der Achse des inneren Ringteils zusammen.In the present application, the laser vertical calibration device comprises a universal moving part. The universal movable part comprises an outer ring part and an inner ring part. The outer ring member and the inner ring member are rotatably connected to each other in the X-axis direction. The outer ring member is rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction. The inner ring part is firmly connected to the laser underneath and the axis of the light exit opening of the laser coincides with the axis of the inner ring part.

Bei dieser Art der strukturellen Konstruktion kann der Laser durch die universelle bewegliche Verbindung zwischen dem inneren Ringteil und dem äußeren Ringteil bei Auftreffen auf unebenen Boden automatisch durch die Schwerkraft senkrecht nach oben ausgerichtet werden, da sich das innere Ringteil relativ zum äußeren Ringteil um die X-Achse drehen kann und sich das äußere Ringteil relativ zur festen Basis um die Y-Achse drehen kann. Daher hat die vorliegende Anmeldung die Vorteile einer einfachen Struktur, einer hohen Genauigkeit, geringer Kosten, einer guten Stabilität usw. und kann Probleme lösen, wie die Notwendigkeit komplizierter Nivellierungsarbeiten vor der Verwendung des Laserwindmessradars und die durch manuelle Einstellung verursachte Ungenauigkeit. Darüber hinaus stellt die vorliegende Anmeldung auch ein Lidar bereit.With this type of structural design, the universal movable connection between the inner ring part and the outer ring part means that the laser can be automatically oriented vertically upwards by gravity when it hits uneven ground, since the inner ring part rotates around the X- Axis can rotate and the outer ring member can rotate relative to the fixed base around the Y axis. Therefore, the present application has the advantages of simple structure, high accuracy, low cost, good stability, etc., and can solve problems such as the need for complicated leveling work before using the laser wind measurement radar and the inaccuracy caused by manual adjustment. The present application also provides a lidar.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist eine schematische Strukturansicht einer Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung, die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist. 1 FIG. 10 is a schematic structural view of a laser vertical calibration device shown in an exemplary embodiment of the present application.
  • 2 ist eine schematische Strukturansicht eines Lidars, die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist. 2nd 10 is a schematic structural view of a lidar shown in an exemplary embodiment of the present application.
  • 3 ist eine schematische Strukturansicht des Lidars in 2 aus einer anderen Perspektive. 3rd is a schematic structural view of the lidar in 2nd from a different perspective.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ANMELDUNGEMBODIMENTS OF THE REGISTRATION

Die Ausführungsformen werden nachstehend ausführlich beschrieben, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Wenn sich die folgende Beschreibung auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, stellen dieselben Nummern in verschiedenen Zeichnungen dieselben oder ähnliche Elemente dar, sofern nicht anders angegeben. Die in den folgenden Beispielen beschriebenen Ausführungsformen repräsentieren nicht alle Ausführungsformen, die mit dieser Anwendung übereinstimmen. Dies sind lediglich Beispiele für Systeme und Verfahren, die mit einigen in den Ansprüchen beschriebenen Aspekten der Anmeldung übereinstimmen.The embodiments are described in detail below, examples of which are shown in the accompanying drawings. When the following description refers to the accompanying drawings, the same numbers in different drawings represent the same or similar elements unless otherwise stated. The embodiments described in the following examples do not represent all of the embodiments that match this application. These are just examples of systems and methods that are consistent with some aspects of the application described in the claims.

Wie in 1, 2 und 3 gezeigt, ist 1 eine schematische Strukturansicht einer Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung, die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist. 2 ist eine schematische Strukturansicht eines Lidars, die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist. 3 ist eine schematische Strukturansicht des Lidars in 2 aus einer anderen Perspektive.As in 1 , 2nd and 3rd is shown 1 is a schematic structural view of a laser vertical calibration device shown in an exemplary embodiment of the present application. 2nd 10 is a schematic structural view of a lidar shown in an exemplary embodiment of the present application. 3rd is a schematic structural view of the lidar in 2nd from a different perspective.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wird die von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung zur Vertikalkalibrierung des Laserlichts eines Lidars verwendet. Das Lidar umfasst eine feste Basis und einen Laser 1, und die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung umfasst ein universelles bewegliches Teil. Das universelle bewegliche Teil umfasst ein äußeres Ringteil 2 und ein inneres Ringteil 3. Das innere Ringteil 3 und das äußere Ringteil 2 sind in X-Achsenrichtung drehbar miteinander verbunden. Das äußere Ringteil 2 ist in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden. Das innere Ringteil 3 ist fest mit dem darunter liegenden Laser 1 verbunden und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers 1 fällt mit der Achse des inneren Ringteils 3 zusammen.In one embodiment of the present application, the laser vertical calibration device provided by the present application is used for the vertical calibration of the laser light of a lidar. The lidar includes a solid base and a laser 1 , and the laser vertical calibration device comprises a universal moving part. The universal movable part comprises an outer ring part 2nd and an inner ring part 3rd . The inner ring part 3rd and the outer ring part 2nd are rotatably connected to each other in the X-axis direction. The outer ring part 2nd is rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction. The inner ring part 3rd is fixed with the underlying laser 1 connected and the axis of the light exit opening of the laser 1 coincides with the axis of the inner ring part 3rd together.

Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Erfindung die Auswahl der X-Achse und der Y-Achse auf herkömmliche Weise bestimmt wird. In einer horizontalen Ebene erstreckt sich die Richtung der X-Achse in der Richtung von links nach rechts, und auf dieser Basis ist die Richtung senkrecht zur Richtung der X-Achse Richtung der Y-Achse. Note that in the present invention, the selection of the X-axis and the Y-axis is determined in a conventional manner. In a horizontal plane, the direction of the X axis extends from left to right, and on this basis, the direction perpendicular to the direction of the X axis is the direction of the Y axis.

Bei dieser Art der strukturellen Konstruktion kann der Laser 1 durch die universelle bewegliche Verbindung zwischen dem inneren Ringteil 3 und dem äußeren Ringteil 2 bei Auftreffen auf unebenen Boden automatisch durch die Schwerkraft senkrecht nach oben ausgerichtet werden, da sich das innere Ringteil 3 relativ zum äußeren Ringteil 2 um die X-Achse drehen kann und sich das äußere Ringteil 2 relativ zur festen Basis um die Y-Achse drehen kann. Daher hat die vorliegende Anmeldung die Vorteile einer einfachen Struktur, einer hohen Genauigkeit, geringer Kosten, einer guten Stabilität usw. und kann Probleme lösen, wie die Notwendigkeit komplizierter Nivellierungsarbeiten vor der Verwendung des Laserwindmessradars und die durch manuelle Einstellung verursachte Ungenauigkeit. Darüber hinaus stellt die vorliegende Anmeldung auch ein Lidar bereit.With this type of structural design, the laser can 1 due to the universal movable connection between the inner ring part 3rd and the outer ring part 2nd When hitting uneven ground, they are automatically aligned vertically upwards by gravity, since the inner ring part 3rd relative to the outer ring part 2nd can rotate around the X axis and the outer ring part 2nd can rotate about the Y axis relative to the fixed base. Therefore, the present application has the advantages of simple structure, high accuracy, low cost, good stability, etc., and can solve problems such as the need for complicated leveling work before using the laser wind measurement radar and the inaccuracy caused by manual adjustment. The present application also provides a lidar.

In der obigen Ausführungsform kann eine weitere Konstruktion vorgenommen werden, wie die Drehverbindung zwischen dem inneren Ringteil 3 und dem äußeren Ringteil 2, und zwischen dem äußeren Ringteil 2 und der festen Basis realisiert werden kann.In the above embodiment, another construction can be made, such as the rotary connection between the inner ring part 3rd and the outer ring part 2nd , and between the outer ring part 2nd and the solid base can be realized.

Beispielsweise ist eines des äußeren Ringteils 2 und des inneren Ringteils 3 mit einem ersten Wellenloch 201 versehen, und das andere ist mit einem ersten Lager 301 versehen, das mit dem ersten Wellenloch 201 zusammenwirkt. Einer der festen Basis und des äußeren Ringteils 2 ist mit einem zweiten Wellenloch versehen, und der andere ist mit einem zweiten Lager 202 versehen, das mit dem zweiten Wellenloch zusammenwirkt. Solange die beiden eine relative Drehung erreichen können, beschränkt es in der Anwendung nicht, welcher der beiden mit dem Wellenloch und welcher der beiden mit dem Lager versehen ist. Es fällt daher in den Schutzbereich dieser Anwendung.For example, one of the outer ring part 2nd and the inner ring part 3rd with a first wave hole 201 provided, and the other is with a first bearing 301 provided that with the first shaft hole 201 cooperates. One of the solid base and the outer ring part 2nd is provided with a second shaft hole and the other is with a second bearing 202 provided that cooperates with the second shaft hole. As long as the two can achieve a relative rotation, the application does not restrict which of the two is provided with the shaft hole and which of the two is provided with the bearing. It therefore falls within the scope of this application.

Natürlich als Option, wie in 1 gezeigt, wird das erste Wellenloch 201 am äußeren Ringteil 2 und das erste Lager 301 am inneren Ringteil 3 vorgesehen. Das zweite Wellenloch wird an der festen Basis und das zweite Lager 202 wird am äußeren Ringteil 2 vorgesehen.Of course, as an option, as in 1 is shown, the first wave hole 201 on the outer ring part 2nd and the first camp 301 on the inner ring part 3rd intended. The second shaft hole is on the fixed base and the second bearing 202 is on the outer ring part 2nd intended.

In der obigen Ausführungsform können wir auch ein spezifisches Design für die feste Verbindung zwischen dem inneren Ringteil 3 und dem Laser 1 herstellen. Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ferner einen Verbindungsboden 4, der koaxial zum inneren Ringteil 3 und fest unter dem inneren Ringteil 3 verbunden ist. Das innere Ringteil 3 ist über den Verbindungsboden 4 fest mit dem Laser 1 verbunden.In the above embodiment, we can also design a specific one for the fixed connection between the inner ring part 3rd and the laser 1 produce. As in 2nd and 3rd shown, the laser vertical calibration device further comprises a connecting base 4th , which is coaxial to the inner ring part 3rd and firmly under the inner ring part 3rd connected is. The inner ring part 3rd is over the connecting floor 4th firmly with the laser 1 connected.

Ferner, wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ferner mehrere Verbindungspfosten 5, von denen sich jeder zwischen dem inneren Ringteil 3 und dem Verbindungsboden 4 befindet, damit eine feste Verbindung zwischen den beiden realisiert wird. Es gibt mindestens drei Pfosten 5, die gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung des Verbindungsboden 4 und des inneren Ringteils 3 verteilt sind. Diese Art der Strukturkonstruktion kann die feste Verbindung zwischen dem Verbindungsboden 4 und dem Laser 1 sehr bequem und effizient realisieren, und die Verbindung ist sehr gut, wenn die Nivellierung automatisch durchgeführt wird.Furthermore, as in 2nd and 3rd As shown, the laser vertical calibration device further comprises a plurality of connection posts 5 , each of which is between the inner ring part 3rd and the connecting floor 4th located so that a firm connection between the two is realized. There are at least three posts 5 that are even along the circumferential direction of the connecting floor 4th and the inner ring part 3rd are distributed. This type of structural construction can provide a firm connection between the connecting floor 4th and the laser 1 Realize very easily and efficiently, and the connection is very good if the leveling is carried out automatically.

Ferner, wie in 1 gezeigt, sind das äußere Ringteil 2 und das innere Ringteil 3 ferner durch einen leitenden Gleitring verbunden.Furthermore, as in 1 shown are the outer ring part 2nd and the inner ring part 3rd further connected by a conductive slide ring.

Es ist zu beachten, dass der leitende Gleitring zur Kategorie der elektrischen Kontaktgleitverbindungsanwendungen gehört. Er wird auch als Sammelring oder Drehgelenk, rotierende elektrische Schnittstelle, Schleifring, Kollektorring, Konfluenzring, Spule, Kommutator, Adapter. Es ist ein Präzisions-Kraftübertragungsgerät, das das Bild, das Datensignal und die Kraftübertragung von zwei relativen Drehmechanismen realisiert. Es ist besonders für Anwendungen geeignet, bei denen der kontinuierlichen Drehung keine Grenzen gesetzt sind, während Leistung oder Daten von einer festen Position in eine rotierende Position übertragen werden müssen.It should be noted that the conductive slip ring belongs to the category of electrical contact slip connection applications. It is also used as a collector ring or swivel, rotating electrical interface, slip ring, collector ring, confluence ring, coil, commutator, adapter. It is a precision power transmission device that realizes the image, the data signal and the power transmission from two relative rotating mechanisms. It is particularly suitable for applications where there are no limits to continuous rotation while power or data must be transferred from a fixed position to a rotating position.

In dieser Anmeldung ist das Exportieren der Daten in den Laser 1 ein Problem. Dies kann leicht mit leitenden Gleitringen erreicht werden. Insbesondere können in der vorliegenden Anmeldung das erste Lager 301 und das zweite Lager 202 gleichzeitig leitende Gleitringelemente sein, wodurch eine Daten- und Stromübertragung erreicht wird.In this application the data is exported to the laser 1 a problem. This can easily be achieved with conductive slip rings. In particular, the first bearing in the present application 301 and the second camp 202 at the same time be conductive slip ring elements, whereby data and current transmission is achieved.

In dieser Anmeldung wird das Gewicht des Lasers 1 selbst anstelle des Schwerkraftoszillationsgewichts verwendet. Der Vorteil besteht darin, dass das Gewicht der gesamten Maschine und das Volumen reduziert werden. Der Nachteil ist, dass der Laser 1 eine Stromversorgung und Datenübertragung benötigt und Kabelbrüche in beweglichen Strukturen auftreten können. Daher wird in dieser Lösung das strukturelle Design des leitenden Gleitrings verwendet. Wie in 1 gezeigt, ist die Datenleitung des Lasers 1 vom Verbindungsboden 4 zum inneren Ringteil 3 mittels eines durch das erste Lager 301 gebildeten leitenden Gleitrings vom inneren Ringteil 3 zum außen Ringteil 2 geführt, und dann mittels eines durch das zweite Lager 202 gebildeten leitenden Gleitrings vom äußeren Ringteil 2 nach außen geführt, was eine verlustfreie Datenübertragung realisiert und die Bewegung nicht stört.In this application the weight of the laser 1 itself used instead of the gravitational oscillation weight. The advantage is that the weight of the entire machine and the volume are reduced. The disadvantage is that the laser 1 requires a power supply and data transmission and cable breaks can occur in moving structures. Therefore, the structural design of the conductive slip ring is used in this solution. As in 1 shown is the data line of the laser 1 from the connecting floor 4th to the inner ring part 3rd by means of a through the first camp 301 formed conductive slip ring from the inner ring part 3rd to the outside ring part 2nd led, and then by means of a through the second camp 202 formed conductive slip ring from the outer ring part 2nd led to the outside, which realizes lossless data transmission and does not disturb the movement.

Zusätzlich stellt die vorliegende Anmeldung auch ein Lidar bereit, wie in 2 und 3 gezeigt, einschließlich einer festen Basis und eines Lasers 1. Das Lidar umfasst auch die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung einer der oben Angaben. Das äußere Ringteil 2 ist in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden. Das innere Ringteil 3 ist fest mit dem darunter liegenden Laser 1 verbunden und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers 1 fällt mit der Achse des inneren Ringteils 3 zusammen.In addition, the present application also provides a lidar, as in 2nd and 3rd shown, including a solid base and a laser 1 . The lidar also includes the laser vertical calibration device of any of the above. The outer ring part 2nd is rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction. The inner ring part 3rd is fixed with the underlying laser 1 connected and the axis of the light exit opening of the laser 1 coincides with the axis of the inner ring part 3rd together.

Ferner umfasst der Laser 1 ein Teleskop 6, das an der Lichtaustrittsöffnung vorgesehen ist, und eine Achse des Teleskops 6 fällt mit einer Achse des inneren Ringteils 3 zusammen.The laser also includes 1 a telescope 6 , which is provided at the light exit opening, and an axis of the telescope 6 falls with an axis of the inner ring part 3rd together.

Ähnliche Teile zwischen den in dieser Anmeldung bereitgestellten Ausführungsformen können aufeinander bezogen werden. Die oben bereitgestellten spezifischen Ausführungsformen sind nur einige Beispiele unter dem allgemeinen Konzept dieser Anmeldung und stellen keine Einschränkung des Schutzumfangs dieser Anmeldung dar. Für den Fachmann gehören alle anderen Implementierungen, die gemäß dem Schema der vorliegenden Anmeldung unter der Voraussetzung, dass keine kreative Arbeit geleistet wird, erweitert wurden, zum Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung.Similar parts between the embodiments provided in this application can be related to each other. The specific embodiments provided above are just a few examples under the general concept of this application and do not limit the scope of this application. Those skilled in the art will own all other implementations that are according to the scheme of the present application provided that no creative work is done , have been expanded to the scope of the present application.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
Laserlaser
22nd
Äußeres RingteilOuter ring part
201201
erstes Wellenlochfirst wave hole
202202
zweites Lagersecond camp
33rd
Inneres RingteilInner ring part
301301
erstes Lagerfirst camp
44th
VerbindungsbodenConnecting floor
55
Pfostenpost
66
Teleskoptelescope

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung zur Vertikalkalibrierung des Laserlichts eines Lidars. Das Lidar umfasst eine feste Basis und einen Laser. Die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung umfasst ein universelles bewegliches Teil. Das universelle bewegliche Teil umfasst ein äußeres Ringteil und ein inneres Ringteil. Das innere Ringteil und das äußere Ringteil sind in X-Achsenrichtung drehbar miteinander verbunden. Das äußere Ringteil ist in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden. Das innere Ringteil ist fest mit dem darunter liegenden Laser verbunden und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers fällt mit der Achse des inneren Ringteils zusammen. Die vorliegende Anmeldung hat die Vorteile einer einfachen Struktur, einer hohen Genauigkeit, geringer Kosten, einer guten Stabilität usw. und kann Probleme lösen, wie die Notwendigkeit komplizierter Nivellierungsarbeiten vor der Verwendung des Laserwindmessradars und die durch manuelle Einstellung verursachte Ungenauigkeit. Darüber hinaus stellt die vorliegende Anmeldung auch ein Lidar bereit.The present application relates to a laser vertical calibration device for vertical calibration of the laser light of a lidar. The lidar includes a solid base and a laser. The laser vertical calibration device includes a universal moving part. The universal movable part comprises an outer ring part and an inner ring part. The inner ring member and the outer ring member are rotatably connected to each other in the X-axis direction. The outer ring member is rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction. The inner ring part is firmly connected to the laser underneath and the axis of the light exit opening of the laser coincides with the axis of the inner ring part. The present application has the advantages of simple structure, high accuracy, low cost, good stability, etc., and can solve problems such as the need for complicated leveling work before using the laser wind measurement radar and the inaccuracy caused by manual adjustment. The present application also provides a lidar.

Claims (10)

Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung zur Vertikalkalibrierung des Laserlichts eines Lidars, welches eine feste Basis und einen Laser umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ein universelles bewegliches Teil umfasst, wobei das universelle bewegliche Teil ein äußeres Ringteil und ein inneres Ringteil umfasst, wobei das innere Ringteil und das äußere Ringteil in X-Achsenrichtung drehbar miteinander verbunden sind, wobei das äußere Ringteil in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden ist, wobei das innere Ringteil fest mit dem darunter liegenden Laser verbunden ist und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers mit der Achse des inneren Ringteils zusammenfällt.Laser vertical calibration device for vertical calibration of the laser light of a lidar, which comprises a fixed base and a laser, characterized in that the laser vertical calibration device comprises a universal movable part, the universal movable part comprising an outer ring part and an inner ring part, the inner part Ring part and the outer ring part are rotatably connected to one another in the X-axis direction, the outer ring part being rotatably connected to the fixed base in the Y-axis direction, the inner ring part being fixedly connected to the underlying laser and the axis of the light exit opening of the laser the axis of the inner ring part coincides. Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines des äußeren Ringteils und des inneren Ringteils mit einem ersten Wellenloch versehen ist, und das andere mit einem ersten Lager versehen ist, das mit dem ersten Wellenloch zusammenwirkt.Laser vertical calibration device according to Claim 1 , characterized in that one of the outer ring part and the inner ring part is provided with a first shaft hole, and the other is provided with a first bearing which cooperates with the first shaft hole. . Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wellenloch am äußeren Ringteil und das erste Lager am inneren Ringteil vorgesehen wird.. Laser vertical calibration device according to Claim 2 , characterized in that the first shaft hole is provided on the outer ring part and the first bearing on the inner ring part. Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der festen Basis und des äußeren Ringteils mit einem zweiten Wellenloch versehen ist, und der andere mit einem zweiten Lager versehen ist, das mit dem zweiten Wellenloch zusammenwirkt.Laser vertical calibration device according to Claim 1 , characterized in that one of the fixed base and the outer ring part is provided with a second shaft hole, and the other is provided with a second bearing which cooperates with the second shaft hole. Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wellenloch an der festen Basis und das zweite Lager am äußeren Ringteil vorgesehen wird.Laser vertical calibration device according to Claim 4 , characterized in that the second shaft hole is provided on the fixed base and the second bearing on the outer ring part. Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ferner einen Verbindungsboden umfasst, das koaxial zum inneren Ringteil und fest unter dem inneren Ringteil verbunden ist, wobei das innere Ringteil über den Verbindungsboden fest mit dem Laser verbunden ist.Laser vertical calibration device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the laser vertical calibration device further comprises a connecting base which is connected coaxially to the inner ring part and fixedly below the inner ring part, the inner ring part being fixedly connected to the laser via the connecting base. Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung ferner mehrere Verbindungspfosten umfasst, von denen sich jeder zwischen dem inneren Ringteil und dem Verbindungsboden befindet, damit eine feste Verbindung zwischen den beiden realisiert wird.Laser vertical calibration device according to Claim 6 , characterized in that the laser vertical calibration device further comprises a plurality of connecting posts, each of which is located between the inner ring part and the connecting base, so that a firm connection between the two is realized. Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ringteil und das innere Ringteil ferner durch einen leitenden Gleitring verbunden sind.Laser vertical calibration device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the outer ring member and the inner ring member are further connected by a conductive slide ring. Lidar mit einer festen Basis und einem Laser, dadurch gekennzeichnet, dass das Lidar ferner die Laser-Vertikalkalibrierungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das äußere Ringteil in Y-Achsenrichtung drehbar mit der festen Basis verbunden ist, wobei das innere Ringteil fest mit dem darunter liegenden Laser verbunden ist und die Achse der Lichtaustrittsöffnung des Lasers mit der Achse des inneren Ringteils zusammenfällt.Lidar with a fixed base and a laser, characterized in that the lidar furthermore the laser vertical calibration device according to one of the Claims 1 to 8th , wherein the outer ring member is rotatably connected in the Y-axis direction to the fixed base, the inner ring member is fixedly connected to the underlying laser and the axis of the light exit opening of the laser coincides with the axis of the inner ring member. Lidar nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein Teleskop umfasst, das an der Lichtaustrittsöffnung vorgesehen ist, wobei eine Achse des Teleskops mit einer Achse des inneren Ringteils zusammenfällt.Lidar after Claim 9 , characterized in that the laser comprises a telescope which is provided at the light exit opening, wherein an axis of the telescope coincides with an axis of the inner ring part.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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