一种激光雷达制造技术

本发明专利技术提供一种激光雷达，所述激光雷达包括转子、激光发射系统和接收系统，所述转子具有相互隔离的发射舱和接收舱，所述激光发射系统设置于所述发射舱内，所述接收系统设置于所述接收舱内；所述激光发射系统包括：激光器支架，所述激光器支架用于固定至少一个激光器发射板。本发明专利技术激光雷达通过激光发射板在所述激光器支架布置方式配合激光发射器的排列方式容易实现更高线束的激光雷达；激光器阵列采用非均匀分布使得低线束能够实现高垂直角分辨率；转子设有第三配重结构，调节配重同时能够实现更好的散热和激光雷达的轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达
本专利技术涉及激光雷达
，特别涉及一种激光雷达。
技术介绍
作为智能车环境感知硬件系统的重要一环，激光雷达(LIDAR)在自动驾驶中承担了路沿检测、障碍物识别以及实时定位与绘图(SLAM)等重要任务。LIDAR系统包括激光发射系统和一个接收系统。激光器发射系统产生并发射光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播，所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量。激光雷达能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。由于具有测量速度快、精度高和测距远等优点，激光雷达在智能车上得到了广泛应用。目前的机械式多线激光雷达产生多线的方式是多个激光光源复用同一个或一组透镜，排布在透镜的焦平面上不同高度。由此产生垂直方向不同的指向性，构成多线。激光雷达为了实现线数的提高，无非是在发射透镜像面的不同高度上排布激光器。高度差越小，则线数越多，线角度分辨率越高。列数越多，生产装调难度大，工艺越复杂，且生产效率越低；系统内空间利用率低，焦平面位置处特别挤，发热量又大，热量很难被导出，而其他地方器件少，发热也少。激光器的布置涉及到整个激光发射装置的布局，常规使用的半导体激光脉冲二极管发光区尺寸很小，但是实际上由于芯片封装以及驱动电路尺寸的影响，激光器之间的间距无法变得很密。此外，目前激光雷达输电方式大多采用无线输电装置，其具体布置会影响整个激光雷达性能。因此有必要提出一种新的激光雷达，降低装调难度的同时要考虑激光器的散热和整体尺寸的缩小。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种激光雷达，具体包括如下几个方面：本专利技术的第一方面，提出一种激光雷达，所述激光雷达包括转子、激光发射系统和接收系统，所述转子具有相互隔离的发射舱和接收舱，所述激光发射系统设置于所述发射舱内，所述接收系统设置于所述接收舱内；所述激光发射系统包括：激光器支架，所述激光器支架用于固定至少一个激光器发射板。进一步地，所述激光发射板被所述激光器支架沿垂直于第一平面的方向固定；或者，所述激光发射板被所述激光器支架沿平行于第一平面的方向固定。第一平面是激光雷达转子旋转方向所定义的平面，在一个可选的示例中，激光雷达水平放置，第一平面为平行于水平面的平面，当然水平平面并不作为本说明书中对第一平面的位置限制。本专利技术的第二方面，提出一种激光雷达，包括转子、激光发射系统和接收系统，所述转子具有相互隔离的发射舱和接收舱，所述激光发射系统设置于所述发射舱内，所述接收系统设置于所述接收舱内；所述转子还包括外筒和内筒，所述外筒的筒壁上设置有用于发射透镜组和接收透镜组的安装结构。本专利技术的第三方面，提出一种激光雷达，包括转子、激光发射系统和接收系统，所述转子具有相互隔离的发射舱和接收舱，所述激光发射系统设置于所述发射舱内，所述接收系统设置于所述接收舱内；所述激光发射系统包括第一反射镜组和发射透镜组，所述第一反射镜组用于改变所述激光器的出射光束路径将所述激光光束入射至所述发射透镜组；所述发射透镜组用于发射探测光；和/或，所述接收系统包括接收透镜组、第二反射镜组和接收装置，所述接收透镜组用于汇聚待测物的反射光，所述第二反射镜组用于改变光束的路径将所述反射光入射到所述接收装置。本专利技术的第四方面，提出一种激光雷达，包括转子、激光发射系统和接收系统，所述转子具有相互隔离的发射舱和接收舱，所述激光发射系统设置于所述发射舱内，所述接收系统设置于所述接收舱内；无线输电装置，包括无线供电发射组件和无线供电接收组件，所述无线供电发射组件与所述无线供电接收组件间隔设置，所述无线供电发射组件包括发射线圈和发射电路板，所述发射线圈和所述发射电路板连接；所述无线供电接收组件包括接收线圈和隔磁元件，所述接收线圈第一面和所述发射线圈的第二面间隔设置，所述隔磁元件设置于所述接收线圈远离所述发射线圈的一侧。在具体示例中，接收线圈第一面与发射线圈的第二面是二者相互靠近的平面。采用上述技术方案，本专利技术所述的激光雷达具有如下有益效果：1)本专利技术激光雷达的激光发射装置采用激光器支架和发射电路支架分别安装激光发射板和发射电路组，使得激光雷达发射舱的空间更加灵活，且激光发射板的体积可以缩小，降低系统尺寸和重量，便于实现激光雷达的低成本和小型化；且激光发射板在所述激光器支架布置方式配合激光发射器的排列方式容易实现更高线束的激光雷达；2)本专利技术激光雷达的激光发射装置的激光器阵列可以采用非均匀分布设置，使得激光光束非均匀分布设计在较低线束时，能够实现较高的垂直角分辨率，节约成本，减小体积；3)本专利技术激光雷达通过在发射透镜组和接收透镜组的两侧对称设置第三配重结构，提高了转子配重的灵活性的同时可以增大外筒的筒壁的表面积，有效提高转子的散热效果；第三配重结构包括多个第一凹槽，在增大表面积，提高散热效率的同时，通过在转子外筒的筒壁上设置第一凹槽结构，可以有效减小转子的整体重量，使转子重量最小化，有效降低转子转动过程中的能耗，在提高散热效率、降低能耗的同时，可以灵活的在所述第一凹槽结构中添加配重材料，实现转子的整体平衡的有效调整，提高了转子整体平衡调整的灵活性，并且，相邻第一凹槽之间形成有连接筋，起到加强筋作用，提高转子的整体强度；4)本专利技术中激光雷达通过加强条和隔板将外筒的筒壁分隔为活动壁和固定壁，改善转子整体注塑工艺的同时，方便发射组件的安装，活动壁结构包括导流部，可以有效减小转子在旋转的过程中的阻力，降低为克服阻力而消耗的能耗；5)本专利技术激光雷达通过设置固定块、隔光片和隔光架配合将发射舱和接收舱完全的隔离，避免发射舱和接收舱内的光路的相互干扰，提高激光雷达的测量精度，且发射舱和接收舱采用非对称分布，能够适应于激光发射系统和接收系统的具体结构以及具体体积；6)本专利技术激光雷达的接收装置滤光片设置于所述接收器件朝向所述第二反射镜组的一侧，能够过滤杂散光，接收器件的APD探测器还罩设有金属保护壳，能够保护接收器件，避免灰尘等异物进入损坏器件。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为激光雷达转子结构示意图；图2为激光雷达的光路图；图3为图1的俯视图；图4为激光雷达转子的又一种结构的示意图；图5为激光雷达转子的又一种结构的示意图；图6为激光雷达转子的又一种结构的示意图；图7为激光雷达转子的又一种结构的示意图；图8为激光雷达转子的又一种结构的示意图；图9为激光雷达转子底板的结构示意图；图10为激光雷达底盘的结构示意图；图11为激光雷达底座的结构示意图；图12为激光雷达底座的剖视图；图13为本专利技术实施例3激光发射装置示意图；图14为本专利技术实施例3激光器支架与激光发射板的装配示意图；图15为本专利技术实施例3激光器支架立体示意图；图16为本专利技术发射电路支架与发射电路组装配示意图；图17为本专利技术发射电路支架立体示意图；图18为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，包括转子(1)、激光发射系统和接收系统，所述转子(1)具有相互隔离的发射舱(13)和接收舱(14)，所述激光发射系统设置于所述发射舱(13)内，所述接收系统设置于所述接收舱(14)内；所述激光发射系统包括：激光器支架，所述激光器支架用于固定至少一个激光器发射板。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，包括转子(1)、激光发射系统和接收系统，所述转子(1)具有相互隔离的发射舱(13)和接收舱(14)，所述激光发射系统设置于所述发射舱(13)内，所述接收系统设置于所述接收舱(14)内；所述激光发射系统包括：激光器支架，所述激光器支架用于固定至少一个激光器发射板。2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光发射板被所述激光器支架沿垂直于第一平面的方向固定；或者，所述激光发射板被所述激光器支架沿平行于第一平面的方向固定。3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光器支架呈具有至少一个卡槽的梳齿结构，所述激光发射板固定于所述卡槽。4.根据权利要求1所述的种激光雷达，其特征在于，所述激光发射板与水平面呈一预设夹角；所述激光发射板上设置有至少一个激光器，所述激光器的发射端面位于激光雷达的出射光学系统的焦平面上。5.根据权利要求2所述的种激光雷达，其特征在于，当激光发射板被所述激光器支架沿垂直于第一平面的方向固定时，所述激光发射板垂直所述第一平面的方向间隔设置。6.根据权利要求2所述的种激光雷达，其特征在于，当所述激光发射板被所述激光器支架沿平行于第一平面的方向固定时，所述激光发射板沿平行于所述第二平面的方向间隔设置。7.一种激光雷达，包括转子(1)、激光发射系统和接收系统，所述转子(1)具有相互隔离的发射舱(13)和接收舱(14)，所述激光发射系统设置于所述发射舱(13)内，所述接收系统设置于所述接收舱(14)内；所述转子(1)还包括外筒(11)和内筒，所述外筒(11)的筒壁上设置有用于发射透镜组(203)和接收透镜组(301)的安装结构。8.根据权利要求7所述的种激光雷达，其特征在于，所述外筒(11)和内筒之间形成容置腔，所述容置腔内设置有隔板(16)，所述隔板(16)的一端与所述外筒(11)连接，所述隔板(16)的另一端与所述内筒连接，所述隔板(16)将所述容置腔分隔形成所述发射舱(13)和所述接收舱(14)。9.根据权利要求7或8所述的激光雷达，其特征在于：所述转子(1)上设置有第三配重结构(5)，所述第三配重结构(5)设置在所述安装结构的两侧，所述第三配重结构(5)包括多个第一凹槽(51)，每相邻两个第一凹槽(51)之间形成有连接筋(52)。10.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于：所述外筒(11)的筒壁包括活动壁(114)和固定壁(115)，所述活动壁(114)与所述固定壁(115)之间可拆卸连接，所述活动壁(114)上设置有至少一个第一配重块(1141)。11.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于：所述激光雷达还包括底盘(2)，所述底盘(2)设置于所述转子(1)底部，所述底盘(2)上设置有至少一个第二配重块(21)。12.一种激光雷达，包括转子(1)、激光发射系统和接收系统，所述转子(1)具有相互隔离的发射舱(13)和接收舱(14)，所述激光发射系统设置于所述发射舱(13)内，所述接收系统设置于所述接收舱(14)内；所述激光发射系统包括第一反射镜组(202)和发射透镜组(203)，所述第一反射镜组(202)用于改变所述激光器的出射光束路径将所述激光光束入射至所述发射透镜组(203)；所述发射透镜组(203)用于发射探测光；和/或，所述接收系统包括接收透镜组(301)、第二反射镜组(302)和接收装置(303)，所述接收透镜组(301)用于汇聚待测物的反射光，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家盛，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31