无人驾驶车辆的激光雷达系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人驾驶车辆的激光雷达系统，该激光雷达系统包括传感器组件，传感器组件包括单线激光雷达；机箱组件，机箱组件包括电机和齿轮箱，齿轮箱包括第一齿轮和第二齿轮，电机与第一齿轮键连接，第一齿轮与第二齿轮通过啮合传动，第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径；过渡盒，过渡盒位于传感器组件与机箱组件之间，过渡盒包括单线激光雷达支架，单线激光雷达支架用于固定单线激光雷达，其中，电机驱动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二齿轮进一步带动过渡盒和单线激光雷达旋转。本发明专利技术实施例能够实现降低激光雷达系统的成本并扩展激光雷达系统在无人驾驶车辆领域的应用。

Lidar system of driverless vehicle

【技术实现步骤摘要】
无人驾驶车辆的激光雷达系统
本专利技术涉及无人驾驶车辆
，具体涉及一种无人驾驶车辆的激光雷达系统。
技术介绍
随着无人驾驶车辆的研发，对环境感知提出了越来越高的要求，其中，激光雷达系统已成为无人驾驶车辆中实现对环境感知不可或缺的一部分。然而，现有应用在无人驾驶车辆上的激光雷达系统常采用多线激光雷达，但多线激光雷达由于研发成本高、产能低、导致单价较高，限制了多线激光雷达在无人驾驶车辆上的应用以及普及，因而如何降低激光雷达系统的成本是无人驾驶车辆领域对激光雷达的迫切需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种无人驾驶车辆的激光雷达系统，能够实现降低激光雷达系统的成本并扩展激光雷达系统在无人驾驶车辆领域的应用。本专利技术实施例提供一种激光雷达系统，包括：传感器组件，传感器组件包括单线激光雷达；机箱组件，机箱组件包括电机和齿轮箱，齿轮箱包括第一齿轮和第二齿轮，电机与第一齿轮键连接，第一齿轮与第二齿轮通过啮合传动，第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径；过渡盒，过渡盒位于传感器组件与机箱组件之间，过渡盒包括单线激光雷达支架，单线激光雷达支架用于固定单线激光雷达，其中，电机驱动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二齿轮进一步带动过渡盒和单线激光雷达旋转。在本专利技术一实施例中，机箱组件还包括第一连接器、滑环和数据处理器，滑环安装在第二齿轮的内孔中，第一连接器包括单线激光雷达数据接口和电源接口，过渡盒还包括第二连接器，其中，第一连接器通过滑环与第二连接器连接，第二连接器接入单线激光雷达的电源线和数据线，单线激光雷达的二维点云数据依次通过第二连接器和滑环传输给第一连接器中的单线激光雷达数据接口，数据处理器与第一连接器连接，单线激光雷达数据接口用于将二维点云数据输出至数据处理器，电源接口外接电源以为单线激光雷达和电机供电。在本专利技术一实施例中，机箱组件还包括编码器和编码器同步轴，编码器同步轴与第二齿轮连接并同步旋转，编码器的输出轴与编码器同步轴的一端连接并与编码器同步轴同步旋转，滑环套在编码器的输出轴上。在本专利技术一实施例中，第一连接器还包括编码器接口，编码器与编码器接口连接，编码器同步轴用于测量单线激光雷达的旋转角度，编码器用于读取旋转角度，旋转角度通过滑环传输给编码器接口，编码器接口将旋转角度输出至数据处理器，数据处理器根据旋转角度和二维点云数据计算出三维点云数据。在本专利技术一实施例中，机箱组件还包括编码器支架和固定支撑板，编码器通过编码器支架安装在固定支撑板上。在本专利技术一实施例中，齿轮箱还包括齿轮盖板、齿轮底壳、第一轴承组和第二轴承组，齿轮盖板和齿轮底壳对应第一齿轮和第二齿轮两端的位置上分别设有第一轴承安装孔和第二轴承安装孔，第一轴承组的外圈安装在第一轴承安装孔中，第二轴承组的外圈安装在第二轴承安装孔中，第一齿轮安装在第一轴承组的内孔中，第二齿轮安装在第二轴承组的内孔中。在本专利技术一实施例中，机箱组件还包括控制器，控制器与电机连接，控制器用于控制电机的转动。在本专利技术一实施例中，过渡盒包括过渡盒盖板、过渡盒底壳和过渡法兰，过渡法兰安装在过渡盒底壳上并与第二齿轮连接，过渡盒盖板与过渡盒底壳通过卡扣方式连接，过渡法兰在第二齿轮的旋转下带动过渡盒底壳和过渡盒盖板旋转。在本专利技术一实施例中，传感器组件还包括配重，配重连接在过渡盒盖板的一端，其中，配重用于使传感器组件的整体重量分布均匀。在本专利技术一实施例中，单线激光雷达具有自动加热功能，当环境温度低于预定温度时，自动开启加热模式以使得单线激光雷达能够在-30℃下工作。在本专利技术一实施例中，机箱组件和过渡盒采用耐-30℃低温的材料制成，以使激光雷达系统能够在-30℃下工作。根据本专利技术实施例提供的技术方案，通过设置激光雷达系统中包括传感器组件，传感器组件包括单线激光雷达；机箱组件，机箱组件包括电机、齿轮箱，齿轮箱包括第一齿轮和第二齿轮，电机与第一齿轮通过键连接，第一齿轮与第二齿轮通过啮合传动，第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径；过渡盒，过渡盒位于传感器组件与机箱组件之间，过渡盒包括单线激光雷达支架，单线激光雷达支架用于固定单线激光雷达，从而实现电机驱动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二齿轮进一步带动过渡盒和单线激光雷达旋转，进而降低激光雷达系统的成本以及扩展激光雷达系统在无人驾驶车辆领域的应用。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的一种无人驾驶车辆的激光雷达系统的结构示意图。图2所示为本专利技术另一实施例提供的一种无人驾驶车辆的激光雷达系统的结构示意图。图3所示为图2实施例提供的一种无人驾驶车辆的激光雷达系统的剖面结构示意图。图4所示为图2实施例提供的一种无人驾驶车辆的激光雷达系统的分解图。图5所示为第一连接器的横截面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中所需要使用的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显而易见地，下面描述的附图仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，基于本专利技术中的实施例，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相关实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例中提供了一种无人驾驶车辆的激光雷达系统，以下分别进行详细说明。图1所示为本专利技术一实施例提供的一种无人驾驶车辆的激光雷达系统100的结构示意图。如图1所示，该激光雷达系统100包括传感器组件110，传感器组件110包括单线激光雷达111；机箱组件120，机箱组件120包括电机121和齿轮箱(未示出)，齿轮箱包括第一齿轮1221和第二齿轮1222，电机121与第一齿轮1221键连接，第一齿轮1221与第二齿轮1222通过啮合传动，第一齿轮1221的直径小于第二齿轮1222的直径；过渡盒130，过渡盒130位于传感器组件110与机箱组件120之间，过渡盒130包括单线激光雷达支架131，单线激光雷达支架131用于固定单线激光雷达111，其中，电机121驱动第一齿轮1221旋转，第一齿轮1221带动第二齿轮1222旋转，第二齿轮1222进一步带动过渡盒130和单线激光雷达111同步旋转。应当理解，单线激光雷达111可以采用SICK公司提供的单线激光雷达，也可以采用由HOKUYO公司提供的单线激光雷达，还可以采用其他单线激光雷达，本专利技术实施例对单选激光雷达111的类型不做具体限定。电机121的功率的范围可以在70W～100W，也可以根据具体的需求选择合适功率的电机，本专利技术实施例对电机121的功率不做具体限定。第一齿轮1221和第二齿轮1222可以为直齿轮，也可以为斜齿轮，还可以为曲线齿轮等，本专利技术实施例对第一齿轮1221和第二齿轮1222的结构不做具体限定。第二齿轮1222的直径可以为第一齿轮1221的直径的1.5倍，也可以为第一齿轮1221的直径的2倍、3倍等，第一齿轮1221与第二齿轮1222的直径之间的倍数关系根据具体需求设置，本专利技术实施例对第一齿轮1221与第二齿轮1222的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶车辆的激光雷达系统，其特征在于，包括：/n传感器组件，所述传感器组件包括单线激光雷达；/n机箱组件，所述机箱组件包括电机和齿轮箱，所述齿轮箱包括第一齿轮和第二齿轮，所述电机与所述第一齿轮键连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮通过啮合传动，所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径；/n过渡盒，所述过渡盒位于所述传感器组件与所述机箱组件之间，所述过渡盒包括单线激光雷达支架，所述单线激光雷达支架用于固定所述单线激光雷达，其中，所述电机驱动所述第一齿轮旋转，所述第一齿轮带动所述第二齿轮旋转，所述第二齿轮进一步带动所述过渡盒和所述单线激光雷达旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶车辆的激光雷达系统，其特征在于，包括：
传感器组件，所述传感器组件包括单线激光雷达；
机箱组件，所述机箱组件包括电机和齿轮箱，所述齿轮箱包括第一齿轮和第二齿轮，所述电机与所述第一齿轮键连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮通过啮合传动，所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径；
过渡盒，所述过渡盒位于所述传感器组件与所述机箱组件之间，所述过渡盒包括单线激光雷达支架，所述单线激光雷达支架用于固定所述单线激光雷达，其中，所述电机驱动所述第一齿轮旋转，所述第一齿轮带动所述第二齿轮旋转，所述第二齿轮进一步带动所述过渡盒和所述单线激光雷达旋转。


2.如权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述机箱组件还包括第一连接器、滑环和数据处理器，所述滑环安装在所述第二齿轮的内孔中，所述第一连接器包括单线激光雷达数据接口和电源接口，所述过渡盒还包括第二连接器，其中，所述第一连接器通过所述滑环与所述第二连接器连接，所述第二连接器接入所述单线激光雷达的电源线和数据线，所述单线激光雷达的二维点云数据依次通过所述第二连接器和所述滑环传输给所述第一连接器中的所述单线激光雷达数据接口，所述数据处理器与所述第一连接器连接，所述单线激光雷达数据接口用于将所述二维点云数据输出至所述数据处理器，所述电源接口外接电源以为所述单线激光雷达和所述电机供电。


3.如权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述机箱组件还包括编码器和编码器同步轴，所述编码器同步轴与所述第二齿轮连接并同步旋转，所述编码器的输出轴与所述编码器同步轴的一端连接并与所述编码器同步轴同步旋转，所述滑环套在所述编码器的输出轴上。


4.如权利要求3所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一连接器还包括编码器接口，所述编码器与所述编码器接口连接，所述编码器同步轴用于测量所述单线激光雷达的旋转角度，所述编码器用于读取所述旋转角度，所述旋转角度通过所述滑环传输给所述编码器接口，所述编码器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华志，余贵珍，冯冲，张娜，黄立明，
申请(专利权)人：北京踏歌智行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11