一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)及其制造方法
【專利摘要】一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)及其制造方法，包括電機(jī)和與其輸出軸傳動(dòng)配合的鏡頭支架，所述鏡頭支架內(nèi)平行設(shè)置有發(fā)射鏡頭和接收鏡頭；所述電機(jī)的殼體通過(guò)電機(jī)座與底板固定連接，電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)輪的中部固定連接，驅(qū)動(dòng)輪的端部與連桿的一端旋轉(zhuǎn)配合，連桿的另一端與擺桿的一端旋轉(zhuǎn)配合，擺桿的另一端依次通過(guò)定轉(zhuǎn)軸、定轉(zhuǎn)軸軸承與底板旋轉(zhuǎn)配合，所述定轉(zhuǎn)軸軸承設(shè)置于定轉(zhuǎn)軸的底部，定轉(zhuǎn)軸的中部設(shè)置有編碼器，定轉(zhuǎn)軸的頂部通過(guò)擺桿與鏡頭支架的底部固定連接。本設(shè)計(jì)不僅掃描效率高、穩(wěn)定性好，而且掃描精度高，具有較高可控性。
【專利說(shuō)明】一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用激光雷達(dá)，尤其涉及一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)及其制造方法，具體適用于提高雷達(dá)橫向探測(cè)精度和掃描效率。
【背景技術(shù)】
[0002]激光雷達(dá)能精確測(cè)量目標(biāo)的位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀，探測(cè)、識(shí)別、分辨和跟蹤目標(biāo)。隨著激光雷達(dá)應(yīng)用研究日趨廣泛，激光雷達(dá)已成為一類具有多種功能的系統(tǒng)。目前，激光雷達(dá)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用需求不斷增加，特別是用于主動(dòng)安全控制領(lǐng)域，其中最典型的是用于探測(cè)前方障礙物。為了及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)障礙物，保證行車安全，激光雷達(dá)必須達(dá)到一定的橫向探測(cè)范圍，且具有分辨率聞、探測(cè)精度聞的特點(diǎn)。
[0003]中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)為CN102998677A，申請(qǐng)公布日為2013年3月27日的發(fā)明專利公開(kāi)了車載掃描式半導(dǎo)體激光預(yù)警雷達(dá)及其探測(cè)障礙物的方法，用于汽車上探測(cè)和計(jì)算前方障礙物距離及角度，并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理和報(bào)警的車載掃描式半導(dǎo)體激光預(yù)警雷達(dá)及其探測(cè)障礙物的方法，采用接收光軸中心線與激光發(fā)射天線套筒的發(fā)射光軸中心線相互平行的方法，在設(shè)計(jì)上保證激光接收視場(chǎng)角和激光發(fā)射束散角相近，使激光發(fā)射天線的物鏡口徑和激光接收天線的物鏡口徑大小接近。雖然該發(fā)明能夠擴(kuò)大激光天線的掃描范圍，但其仍存在以下缺陷:
1、該發(fā)明電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)控制激光天線自轉(zhuǎn)，從而擴(kuò)大激光天線的掃描范圍，而對(duì)于車用激光雷達(dá)所需的掃描范圍遠(yuǎn)小于360度，其所需的擺動(dòng)角度則更小，激光天線在自轉(zhuǎn)過(guò)程中有一大半的時(shí)間處于無(wú)效掃描狀態(tài)，激光天線的利用率低，影響了激光雷達(dá)的掃描結(jié)果,對(duì)汽車安全造成隱患。
[0004]2、該發(fā)明的電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行需要控制裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)于直流電機(jī)更加復(fù)雜，運(yùn)行穩(wěn)定性低，易受到機(jī)構(gòu)震動(dòng)和磨損的影響，且步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低，造成激光天線的掃描頻率較低，影響了激光雷達(dá)的掃描效果，增長(zhǎng)了障礙的發(fā)現(xiàn)時(shí)間，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的掃描效率低、穩(wěn)定性差的問(wèn)題，提供一種掃描效率高、穩(wěn)定性好的車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)及其制造方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)和與其輸出軸傳動(dòng)配合的鏡頭支架，所述鏡頭支架內(nèi)平行設(shè)置有發(fā)射鏡頭和接收鏡頭；
所述電機(jī)的殼體通過(guò)電機(jī)座與底板固定連接，電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)輪的中部固定連接，驅(qū)動(dòng)輪的端部與連桿的一端旋轉(zhuǎn)配合，連桿的另一端與擺桿的一端旋轉(zhuǎn)配合，擺桿的另一端依次通過(guò)定轉(zhuǎn)軸、定轉(zhuǎn)軸軸承與底板旋轉(zhuǎn)配合，所述定轉(zhuǎn)軸軸承設(shè)置于定轉(zhuǎn)軸的底部，定轉(zhuǎn)軸的中部設(shè)置有編碼器，定轉(zhuǎn)軸的頂部通過(guò)擺桿與鏡頭支架的底部固定連接。[0007]所述編碼器包括光柵組件和線路板，所述光柵組件的中部與定轉(zhuǎn)軸的中部固定連接，所述光柵組件設(shè)置有零位標(biāo)志線，所述零位標(biāo)志線與定轉(zhuǎn)軸的中軸線相垂直，零位標(biāo)志線的上方設(shè)置有線路板，線路板的兩端通過(guò)螺栓固定于底板上，線路板的中部設(shè)置有定位標(biāo)志凸點(diǎn)。
[0008]所述發(fā)射鏡頭設(shè)置于接收鏡頭上方，發(fā)射鏡頭和接收鏡頭的中軸線均與定轉(zhuǎn)軸的中軸線相垂直。
[0009]所述電機(jī)為直流電機(jī)，電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)輪的中部固定連接，驅(qū)動(dòng)輪的端部依次通過(guò)第一動(dòng)轉(zhuǎn)軸軸承、第一動(dòng)轉(zhuǎn)軸與連桿的一端旋轉(zhuǎn)配合，連桿的另一端依次通過(guò)第二動(dòng)轉(zhuǎn)軸、第二動(dòng)轉(zhuǎn)軸軸承與擺桿的一端旋轉(zhuǎn)配合，擺桿的另一端依次通過(guò)定轉(zhuǎn)軸、定轉(zhuǎn)軸軸承與底板旋轉(zhuǎn)配合。
[0010]一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)的制造方法，所述制造方法包括以下內(nèi)容:
第一步:雷達(dá)擺動(dòng)角:已知所需激光雷達(dá)擺動(dòng)角θ(θ <90度)，所述激光雷達(dá)擺動(dòng)角Θ為擺桿的最大擺動(dòng)角度，所述激光雷達(dá)擺動(dòng)角Θ的角平分線與底板寬邊相平行；
第二步:計(jì)算比例關(guān)系:根據(jù)公式，計(jì)算出各桿有效擺動(dòng)距離長(zhǎng)度的比例關(guān)系；
【權(quán)利要求】
1.一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)(I)和與其輸出軸(11)傳動(dòng)配合的鏡頭支架(2),所述鏡頭支架(2)內(nèi)平行設(shè)置有發(fā)射鏡頭(21)和接收鏡頭(22)，其特征在于: 所述電機(jī)(I)的殼體(12)通過(guò)電機(jī)座(13)與底板(14)固定連接，電機(jī)(I)的輸出軸(11)與驅(qū)動(dòng)輪(3 )的中部固定連接，驅(qū)動(dòng)輪(3 )的端部與連桿(5 )的一端旋轉(zhuǎn)配合，連桿(5 )的另一端與擺桿(7)的一端旋轉(zhuǎn)配合,擺桿(7)的另一端依次通過(guò)定轉(zhuǎn)軸(8)、定轉(zhuǎn)軸軸承(81)與底板(14)旋轉(zhuǎn)配合,所述定轉(zhuǎn)軸軸承(81)設(shè)置于定轉(zhuǎn)軸(8)的底部,定轉(zhuǎn)軸(8)的中部設(shè)置有編碼器(9 )，定轉(zhuǎn)軸(8 )的頂部通過(guò)擺桿(7 )與鏡頭支架(2 )的底部固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述編碼器(9)包括光柵組件(91)和線路板(92)，所述光柵組件(91)的中部與定轉(zhuǎn)軸(8)的中部固定連接，所述光柵組件(91)設(shè)置有零位標(biāo)志線(93 )，所述零位標(biāo)志線(93 )與定轉(zhuǎn)軸(8 )的中軸線相垂直，零位標(biāo)志線(93)的上方設(shè)置有線路板(92)，線路板(92)的兩端通過(guò)螺栓固定于底板(14 )上，線路板(92 )的中部設(shè)置有定位標(biāo)志凸點(diǎn)(94 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述發(fā)射鏡頭(21)設(shè)置于接收鏡頭(22)上方，發(fā)射鏡頭(21)和接收鏡頭(22)的中軸線均與定轉(zhuǎn)軸(8)的中軸線相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電機(jī)(I)為直流電機(jī)，電機(jī)(I)的輸出軸(11)與驅(qū)動(dòng)輪(3)的中部固定連接，驅(qū)動(dòng)輪(3)的端部依次通過(guò)第一動(dòng)轉(zhuǎn)軸軸承(41)、第一動(dòng)轉(zhuǎn)軸(4)與連桿(5)的一端旋轉(zhuǎn)配合,連桿(5)的另一端依次通過(guò)第二動(dòng)轉(zhuǎn)軸(6)、第二動(dòng)轉(zhuǎn)軸軸承(61)與擺桿(7)的一端旋轉(zhuǎn)配合，擺桿(7)的另一端依次通過(guò)定轉(zhuǎn)軸(8)、定轉(zhuǎn)軸軸承(81)與底板(14)旋轉(zhuǎn)配合。
5.一種權(quán)利要求4所述的車用雷達(dá)激光掃描機(jī)構(gòu)的制造方法，其特征在于:所述制造方法包括以下內(nèi)容: 第一步:雷達(dá)擺動(dòng)角:已知所需激光雷達(dá)擺動(dòng)角Θ ( Θ < 90度)，所述激光雷達(dá)擺動(dòng)角Θ為擺桿(7)的最大擺動(dòng)角度，所述激光雷達(dá)擺動(dòng)角Θ的角平分線(71)與底板寬邊(16)相平行； 第二步:計(jì)算比例關(guān)系:根據(jù)公式，計(jì)算出各桿有效擺動(dòng)距離長(zhǎng)度的比例關(guān)系；
【文檔編號(hào)】G01S7/481GK103454625SQ201310386880
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】張峻熒, 張成海, 樊景帥, 菅蒙 申請(qǐng)人:東風(fēng)商用車有限公司