本申請涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種掃描裝置、激光雷達(dá)及汽車。

背景技術(shù)：

1、激光雷達(dá)作為自動駕駛汽車的“眼睛”，是自動駕駛汽車重要的傳感器之一，對于保證自動駕駛汽車行車安全具有重要意義。激光雷達(dá)通常包括掃描器，掃描器用于將激光反射到不同的方向以增大激光雷達(dá)的探測范圍?，F(xiàn)有的掃描器的轉(zhuǎn)動角度精度較低，對于反射光線的控制精度較低，直接影響激光雷達(dá)的測量精度及測遠(yuǎn)能力，成為制約激光雷達(dá)性能發(fā)展的主要因素。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N掃描裝置、激光雷達(dá)及汽車，以提高掃描器的轉(zhuǎn)動角度精度。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N掃描裝置，該掃描裝置可以包括定子、轉(zhuǎn)子、反射部和編碼器。所述轉(zhuǎn)子可以包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子殼體，所述轉(zhuǎn)軸可以與所述定子轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)子殼體可以與所述轉(zhuǎn)軸固定連接，所述轉(zhuǎn)子殼體與所述轉(zhuǎn)軸可以一并相對所述定子轉(zhuǎn)動。所述反射部可以固定連接于所述轉(zhuǎn)子殼體的外壁，所述反射部可以隨所述轉(zhuǎn)子殼體轉(zhuǎn)動，所述反射部可以反射光線。所述編碼器可以包括碼盤，所述碼盤可以固定連接于所述轉(zhuǎn)子殼體，所述碼盤可以隨所述轉(zhuǎn)子殼體轉(zhuǎn)動。

3、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案中，反射部隨轉(zhuǎn)子殼體一并轉(zhuǎn)動，可以將光線反射到不同的方向，碼盤設(shè)置在轉(zhuǎn)子殼體上，碼盤的徑向尺寸可以較大，編碼器的分辨率較高，轉(zhuǎn)子殼體可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)動角度精度較高，即反射部可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)動角度精度較高，對于反射光線的控制精度較高。本申請的轉(zhuǎn)動角度精度較高的掃描裝置應(yīng)用于激光雷達(dá)時，可以提高激光雷達(dá)的測量精度，提升激光雷達(dá)的整體性能。并且，碼盤設(shè)置在轉(zhuǎn)子殼體上，相較于碼盤設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，掃描裝置沿轉(zhuǎn)軸的軸向的尺寸可以較小，可以理解為掃描裝置的高度較小，從而掃描裝置對雷達(dá)軸向空間的占用較小，有助于激光雷達(dá)小型化。

4、在一些可能的實施方案中，所述轉(zhuǎn)子殼體的材料可以為鋁，所述轉(zhuǎn)軸的材料可以為鋼。轉(zhuǎn)子殼體固定套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子殼體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子殼體與掃描裝置的軸承系統(tǒng)解耦，轉(zhuǎn)子殼體與轉(zhuǎn)軸的材料可以不同，對汽車的nvh指標(biāo)的影響較小，轉(zhuǎn)子殼體的重量可以較輕，成本可以較低。

5、在具體設(shè)置轉(zhuǎn)軸時，所述轉(zhuǎn)軸可以通過軸承組件轉(zhuǎn)動連接在所述定子內(nèi)部，所述軸承組件可以包括至少兩個軸承，所述至少兩個軸承可以沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向間隔設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸；所述軸承的外圈可以與所述定子固定連接，所述軸承的內(nèi)圈可以與所述轉(zhuǎn)軸固定連接。軸承組件的至少兩個軸承同軸，通過至少兩個同軸設(shè)置的軸承，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)軸的定位，且實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸與定子的轉(zhuǎn)動連接，可以規(guī)避軸承系統(tǒng)不同心導(dǎo)致的nvh異響問題，且轉(zhuǎn)子殼體轉(zhuǎn)動比較穩(wěn)定，可以實現(xiàn)編碼器的高精度需求。

6、在一些可能的實施方案中，所述軸承的材料可以為鋼，所述定子的材料可以為鋼。定子及軸承的成本較低，且定子與軸承的材料可以相同，從而熱膨脹系數(shù)相同，掃描裝置對汽車nvh指標(biāo)的影響較小。

7、在具體設(shè)置軸承組件時，所述定子內(nèi)部沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向可以間隔設(shè)置有至少兩個定位槽，所述至少兩個軸承可以分別設(shè)置在所述至少兩個定位槽內(nèi)。至少兩個定位槽可以分別限制至少兩個軸承與定子沿轉(zhuǎn)軸的軸向的相對位置，防止軸承沿轉(zhuǎn)軸的軸向移動。

8、在一些可能的實施方案中，所述轉(zhuǎn)子殼體沿所述轉(zhuǎn)軸的徑向的截面形狀可以為多邊形。便于安裝多邊形的反射部。

9、與轉(zhuǎn)子殼體的形狀相對應(yīng)地，所述反射部沿所述轉(zhuǎn)軸的徑向的截面形狀可以為多邊形。可以增大發(fā)射范圍。

10、在一些可能的實施方案中，所述反射部包括可以鏡片；所述鏡片可以為多個，多個所述鏡片可以環(huán)繞所述轉(zhuǎn)子殼體設(shè)置，多個所述鏡片可以依次連接；或者，所述鏡片可以為一個，所述鏡片可以為一體成型結(jié)構(gòu)，所述鏡片可以套設(shè)于所述轉(zhuǎn)子殼體的外壁。反射部可以為分體式結(jié)構(gòu)，也可以為一體式結(jié)構(gòu)。

11、在一些可能的實施方案中，掃描裝置還可以包括底座，所述定子可以與所述底座固定連接，所述轉(zhuǎn)子殼體沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向的投影可以位于所述底座范圍內(nèi)；所述碼盤可以固定連接在所述轉(zhuǎn)子殼體沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向朝向所述底座的一側(cè)。底座可以比較穩(wěn)定地支撐定子及轉(zhuǎn)子殼體。

12、在一些可能的實施方案中，所述編碼器還可以包括編碼器芯片，所述編碼器芯片可以固定連接在所述底座沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向朝向所述轉(zhuǎn)子殼體的一側(cè)且對應(yīng)所述碼盤設(shè)置，所述編碼器芯片可以將所述碼盤的角位移轉(zhuǎn)換為電信號。

13、在具體設(shè)置編碼器芯片時，所述底座沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向朝向所述轉(zhuǎn)子殼體的一側(cè)可以固定連接有電路板，所述編碼器芯片可以固定連接在所述電路板上，且所述編碼器芯片可以與所述電路板電連接。電路板的設(shè)置，便于編碼器芯片在底座上的安裝。

14、在一些可能的實施方案中，掃描裝置還可以包括電磁組件，所述電磁組件可以驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子殼體相對所述定子轉(zhuǎn)動；所述電磁組件可以包括磁鐵和設(shè)有繞組的定子鐵芯，所述定子鐵芯可以位于所述磁鐵內(nèi)，所述定子鐵芯可以與所述定子固定連接，所述磁鐵可以與所述轉(zhuǎn)子殼體固定連接，所述繞組通電時，所述磁鐵可以相對所述定子鐵芯轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子殼體相對所述定子轉(zhuǎn)動。通過電磁組件實現(xiàn)轉(zhuǎn)子殼體與定子的相對轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)比較簡單，裝配比較方便。

15、第二方面，本申請還提供了一種激光雷達(dá)，該激光雷達(dá)可以包括激光發(fā)射器、激光接收器、控制器，以及如上述第一方面中任一種可實施方案中的掃描裝置。所述激光發(fā)射器可以發(fā)射激光以探測空間內(nèi)的目標(biāo)物體；所述掃描裝置可以將激光反射到不同方向以增大探測范圍；所述激光接收器可以接收所述目標(biāo)物體反射回來的激光；所述控制器可以對所述激光發(fā)射器和所述激光接收器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以得到所述目標(biāo)物體的信息。

16、本申請?zhí)峁┑募す饫走_(dá)，所采用的掃描裝置的轉(zhuǎn)動角度精度較高，尺寸較小，使得激光雷達(dá)的測量精度較高，尺寸較小，有利于激光雷達(dá)向高精度、小型化發(fā)展。

17、第三方面，本申請還提供了一種汽車，可以包括如上述第二方面中的激光雷達(dá)。所述激光雷達(dá)可以設(shè)置在所述汽車的不同位置，例如，車頂，或者車頭側(cè)邊等位置。

18、本申請?zhí)峁┑钠?，所采用的激光雷達(dá)的測量精度較高，尺寸較小，對nvh指標(biāo)的影響較小，汽車的自動駕駛性能比較理想。

技術(shù)特征：

1.一種掃描裝置，其特征在于，包括定子、轉(zhuǎn)子、反射部和編碼器；

2.如權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子殼體的材料為鋁，所述轉(zhuǎn)軸的材料為鋼。

3.如權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸通過軸承組件轉(zhuǎn)動連接在所述定子內(nèi)部；

4.如權(quán)利要求3所述的掃描裝置，其特征在于，所述軸承的材料為鋼，所述定子的材料為鋼。

5.如權(quán)利要求3或4所述的掃描裝置，其特征在于，所述定子內(nèi)部沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向間隔設(shè)置有至少兩個定位槽，所述至少兩個軸承分別設(shè)置在所述至少兩個定位槽內(nèi)。

6.如權(quán)利要求1～5任一項所述的掃描裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子殼體沿所述轉(zhuǎn)軸的徑向的截面形狀為多邊形。

7.如權(quán)利要求6所述的掃描裝置，其特征在于，所述反射部沿所述轉(zhuǎn)軸的徑向的截面形狀為多邊形。

8.如權(quán)利要求7所述的掃描裝置，其特征在于，所述反射部包括鏡片；

9.如權(quán)利要求1～8任一項所述的掃描裝置，其特征在于，還包括底座，所述定子與所述底座固定連接，所述轉(zhuǎn)子殼體沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向的投影位于所述底座范圍內(nèi)；

10.如權(quán)利要求9所述的掃描裝置，其特征在于，所述編碼器還包括編碼器芯片，所述編碼器芯片固定連接在所述底座沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向朝向所述轉(zhuǎn)子殼體的一側(cè)且對應(yīng)所述碼盤設(shè)置，所述編碼器芯片用于將所述碼盤的角位移轉(zhuǎn)換為電信號。

11.如權(quán)利要求10所述的掃描裝置，其特征在于，所述底座沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向朝向所述轉(zhuǎn)子殼體的一側(cè)固定連接有電路板，所述編碼器芯片固定連接在所述電路板上，且所述編碼器芯片與所述電路板電連接。

12.如權(quán)利要求1～11任一項所述的掃描裝置，其特征在于，還包括電磁組件，所述電磁組件用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子殼體相對所述定子轉(zhuǎn)動；

13.一種激光雷達(dá)，其特征在于，包括激光發(fā)射器、激光接收器、控制器及如權(quán)利要求1～12任一項所述的掃描裝置；

14.一種汽車，其特征在于，包括如權(quán)利要求13所述的激光雷達(dá)。

技術(shù)總結(jié)
提供了一種掃描裝置、激光雷達(dá)及汽車。掃描裝置包括定子、轉(zhuǎn)子、反射部和編碼器，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子殼體，轉(zhuǎn)軸與定子轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)子殼體與轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)子殼體與轉(zhuǎn)軸一并相對定子轉(zhuǎn)動；反射部固定連接于轉(zhuǎn)子殼體的外壁，反射部隨轉(zhuǎn)子殼體轉(zhuǎn)動，反射部用于反射光線；編碼器包括碼盤，碼盤固定連接于轉(zhuǎn)子殼體，碼盤隨轉(zhuǎn)子殼體轉(zhuǎn)動。在采用上述方案時，編碼器的分辨率較高，轉(zhuǎn)子殼體可實現(xiàn)的轉(zhuǎn)動角度精度較高，對于反射光線的控制精度較高，掃描裝置應(yīng)用于激光雷達(dá)時，可以提高激光雷達(dá)的測量精度，提升激光雷達(dá)的整體性能，且掃描裝置沿轉(zhuǎn)軸的軸向的尺寸可以較小，掃描裝置對雷達(dá)軸向空間的占用較小，有助于激光雷達(dá)小型化。

技術(shù)研發(fā)人員：孔衛(wèi)兵,劉法民,成迪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華為技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2