一種車用雷達雷射掃描機構及其製造方法
2023-08-08 05:22:21 1
一種車用雷達雷射掃描機構及其製造方法
【專利摘要】一種車用雷達雷射掃描機構及其製造方法，包括電機和與其輸出軸傳動配合的鏡頭支架，所述鏡頭支架內平行設置有發射鏡頭和接收鏡頭；所述電機的殼體通過電機座與底板固定連接，電機的輸出軸與驅動輪的中部固定連接，驅動輪的端部與連杆的一端旋轉配合，連杆的另一端與擺杆的一端旋轉配合，擺杆的另一端依次通過定轉軸、定轉軸軸承與底板旋轉配合，所述定轉軸軸承設置於定轉軸的底部，定轉軸的中部設置有編碼器，定轉軸的頂部通過擺杆與鏡頭支架的底部固定連接。本設計不僅掃描效率高、穩定性好，而且掃描精度高，具有較高可控性。
【專利說明】一種車用雷達雷射掃描機構及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車用雷射雷達，尤其涉及一種車用雷達雷射掃描機構及其製造方法，具體適用於提高雷達橫向探測精度和掃描效率。
【背景技術】
[0002]雷射雷達能精確測量目標的位置、運動狀態和形狀，探測、識別、分辨和跟蹤目標。隨著雷射雷達應用研究日趨廣泛，雷射雷達已成為一類具有多種功能的系統。目前，雷射雷達在汽車領域的應用需求不斷增加，特別是用於主動安全控制領域，其中最典型的是用於探測前方障礙物。為了及時有效地發現障礙物，保證行車安全，雷射雷達必須達到一定的橫向探測範圍，且具有解析度聞、探測精度聞的特點。
[0003]中國專利申請公布號為CN102998677A，申請公布日為2013年3月27日的發明專利公開了車載掃描式半導體雷射預警雷達及其探測障礙物的方法，用於汽車上探測和計算前方障礙物距離及角度，並進行相關數據處理和報警的車載掃描式半導體雷射預警雷達及其探測障礙物的方法，採用接收光軸中心線與雷射發射天線套筒的發射光軸中心線相互平行的方法，在設計上保證雷射接收視場角和雷射發射束散角相近，使雷射發射天線的物鏡口徑和雷射接收天線的物鏡口徑大小接近。雖然該發明能夠擴大雷射天線的掃描範圍，但其仍存在以下缺陷:
1、該發明電機輸出軸的旋轉來控制雷射天線自轉，從而擴大雷射天線的掃描範圍，而對於車用雷射雷達所需的掃描範圍遠小於360度，其所需的擺動角度則更小，雷射天線在自轉過程中有一大半的時間處於無效掃描狀態，雷射天線的利用率低，影響了雷射雷達的掃描結果,對汽車安全造成隱患。
[0004]2、該發明的電機採用步進電機，步進電機的運行需要控制裝置，結構相對於直流電機更加複雜，運行穩定性低，易受到機構震動和磨損的影響，且步進電機轉速較低，造成雷射天線的掃描頻率較低，影響了雷射雷達的掃描效果，增長了障礙的發現時間，存在安全隱患。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服現有技術中存在的掃描效率低、穩定性差的問題，提供一種掃描效率高、穩定性好的車用雷達雷射掃描機構及其製造方法。
[0006]為實現以上目的，本發明的技術解決方案是:
一種車用雷達雷射掃描機構，包括電機和與其輸出軸傳動配合的鏡頭支架，所述鏡頭支架內平行設置有發射鏡頭和接收鏡頭；
所述電機的殼體通過電機座與底板固定連接，電機的輸出軸與驅動輪的中部固定連接，驅動輪的端部與連杆的一端旋轉配合，連杆的另一端與擺杆的一端旋轉配合，擺杆的另一端依次通過定轉軸、定轉軸軸承與底板旋轉配合，所述定轉軸軸承設置於定轉軸的底部，定轉軸的中部設置有編碼器，定轉軸的頂部通過擺杆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軸的中部固定連接，所述光柵組件設置有零位標誌線，所述零位標誌線與定轉軸的中軸線相垂直，零位標誌線的上方設置有線路板，線路板的兩端通過螺栓固定於底板上，線路板的中部設置有定位標誌凸點。
[0008]所述發射鏡頭設置於接收鏡頭上方，發射鏡頭和接收鏡頭的中軸線均與定轉軸的中軸線相垂直。
[0009]所述電機為直流電機，電機的輸出軸與驅動輪的中部固定連接，驅動輪的端部依次通過第一動轉軸軸承、第一動轉軸與連杆的一端旋轉配合，連杆的另一端依次通過第二動轉軸、第二動轉軸軸承與擺杆的一端旋轉配合，擺杆的另一端依次通過定轉軸、定轉軸軸承與底板旋轉配合。
[0010]一種車用雷達雷射掃描機構的製造方法，所述製造方法包括以下內容:
第一步:雷達擺動角:已知所需雷射雷達擺動角θ(θ <90度)，所述雷射雷達擺動角Θ為擺杆的最大擺動角度，所述雷射雷達擺動角Θ的角平分線與底板寬邊相平行；
第二步:計算比例關係:根據公式，計算出各杆有效擺動距離長度的比例關係；
【權利要求】
1.一種車用雷達雷射掃描機構，包括電機(I)和與其輸出軸(11)傳動配合的鏡頭支架(2),所述鏡頭支架(2)內平行設置有發射鏡頭(21)和接收鏡頭(22)，其特徵在於: 所述電機(I)的殼體(12)通過電機座(13)與底板(14)固定連接，電機(I)的輸出軸(11)與驅動輪(3 )的中部固定連接，驅動輪(3 )的端部與連杆(5 )的一端旋轉配合，連杆(5 )的另一端與擺杆(7)的一端旋轉配合,擺杆(7)的另一端依次通過定轉軸(8)、定轉軸軸承(81)與底板(14)旋轉配合,所述定轉軸軸承(81)設置於定轉軸(8)的底部,定轉軸(8)的中部設置有編碼器(9 )，定轉軸(8 )的頂部通過擺杆(7 )與鏡頭支架(2 )的底部固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種車用雷達雷射掃描機構，其特徵在於: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)的中部與定轉軸(8)的中部固定連接，所述光柵組件(91)設置有零位標誌線(93 )，所述零位標誌線(93 )與定轉軸(8 )的中軸線相垂直，零位標誌線(93)的上方設置有線路板(92)，線路板(92)的兩端通過螺栓固定於底板(14 )上，線路板(92 )的中部設置有定位標誌凸點(94 )。
3.根據權利要求1所述的一種車用雷達雷射掃描機構，其特徵在於:所述發射鏡頭(21)設置於接收鏡頭(22)上方，發射鏡頭(21)和接收鏡頭(22)的中軸線均與定轉軸(8)的中軸線相垂直。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種車用雷達雷射掃描機構，其特徵在於:所述電機(I)為直流電機，電機(I)的輸出軸(11)與驅動輪(3)的中部固定連接，驅動輪(3)的端部依次通過第一動轉軸軸承(41)、第一動轉軸(4)與連杆(5)的一端旋轉配合,連杆(5)的另一端依次通過第二動轉軸(6)、第二動轉軸軸承(61)與擺杆(7)的一端旋轉配合，擺杆(7)的另一端依次通過定轉軸(8)、定轉軸軸承(81)與底板(14)旋轉配合。
5.一種權利要求4所述的車用雷達雷射掃描機構的製造方法，其特徵在於:所述製造方法包括以下內容: 第一步:雷達擺動角:已知所需雷射雷達擺動角Θ ( Θ < 90度)，所述雷射雷達擺動角Θ為擺杆(7)的最大擺動角度，所述雷射雷達擺動角Θ的角平分線(71)與底板寬邊(16)相平行； 第二步:計算比例關係:根據公式，計算出各杆有效擺動距離長度的比例關係；
【文檔編號】G01S7/481GK103454625SQ201310386880
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】張峻熒, 張成海, 樊景帥, 菅蒙 申請人:東風商用車有限公司