一种无人驾驶汽车用的激光雷达的制作方法

本技术涉及无人驾驶汽车，特别是涉及一种无人驾驶汽车用的激光雷达。

背景技术：

1、激光雷达是一种光学遥感技术，其工作原理主要是向被探测物体发射激光，通过传感器接收被物体表面折射回来的激光束，以此来判断出物体的距离。在连续工作状态下，激光雷达能够探测出被探测物体的位移方向、移动速度等，因此随着汽车智能化的快速发展以及汽车自动驾驶等级的提高，激光雷达现已成为无人驾驶汽车应用中不可或缺的一部分，对于提高自动驾驶的安全性与稳定性起到非常重要的作用。

2、但是在冰雪天气的情况下激光雷达的外壳上会有冰雪的聚积物，以及随着车辆使用时间的增加，外壳上堆积的厚灰尘或其他的污渍，都会对激光雷达的收发带来影响，进而影响激光雷达的精度，因此这种极端天气以及恶劣的工作环境对激光雷达的探知精度的影响不容忽视。目前针对激光雷达的清洁主要是采用喷洒水(低温时喷洒防冻液)和/或压缩空气的方式，但是无论是采用喷洒水或者压缩空气，都无法保证能够清除激光雷达上的所有污垢(比如冰雪混合物、飞虫碰撞造成的污渍等)。为了解决这一问题，公开号为cn111530823a的专利公开了一种激光雷达清洁装置，该装置包括对应设置的底座和上盖，底座和上盖通过固定柱固定连接，固定柱靠近底座和上盖之间的一侧设有升降轨道，该升降轨道上设有可沿着升降轨道的长度方向移动的升降环，所述升降环与底座和上盖配合设置，上盖上设有若干个向下的喷水口和若干个向下的喷气口，若干个喷水口和若干个喷气口交错设置。移动升降环至固定柱的顶端，打开喷水口进行喷水，下降升降环并进行转动，升降环在下降的过程中刷扫组件对激光雷达的侧面进行清洁，当升降环下降到底端时，停止下降升降环并停止转动，关闭喷水口并打开喷气口进行喷气，激光雷达表面水分挥发完全后关闭喷气口完成清洁。虽然该装置能够完成对激光雷达的清洁，但是由于其需要同时使用旋转刷扫电机和升降刷扫电机，而且上盖上同时设置多个喷水口和多个喷气口，因此清洁装置整体体积较大，部件较多，结构较为复杂，而且升降环的存在势必会遮挡部分激光雷达的出射光线。

技术实现思路

1、基于此，为了解决现有的激光雷达的清洁装置无法保证能够清除激光雷达上的所有污垢以及体积较大、部件较多、结构复杂的问题，本实用新型提供一种无人驾驶汽车用的激光雷达。

2、为解决上述问题，本实用新型采取如下的技术方案：

3、一种无人驾驶汽车用的激光雷达，包括壳体、柔性透明挡片、挡片主动卷轴、卷轴驱动电机、挡片从动卷轴、复位扁弹簧、弹簧安装座、限位块、刮板、清扫组件和云台座；

4、激光雷达本体固定安装在所述云台座上，所述柔性透明挡片的两端分别卷绕在所述挡片主动卷轴和所述挡片从动卷轴上，并且所述挡片主动卷轴和所述挡片从动卷轴位于所述激光雷达本体的左右两侧；

5、所述挡片主动卷轴的底端插接在所述云台座上并能够相对所述云台座转动，顶端与所述卷轴驱动电机的输出轴固定连接，所述卷轴驱动电机的电机座与所述壳体固定，所述壳体安装在所述云台座的外侧，所述壳体的侧面设有与所述激光雷达本体正对的窗口；

6、所述挡片从动卷轴的顶端固定有所述限位块，底端与所述复位扁弹簧的内圈固定，所述复位扁弹簧安装于所述弹簧安装座内并且其外圈与所述弹簧安装座的内部固定，所述弹簧安装座固定在所述云台座上；

7、在所述云台座上竖直固定所述刮板，且在所述刮板面向所述柔性透明挡片的一侧固定所述清扫组件，所述清扫组件与所述柔性透明挡片的外表面接触。

8、本实用新型的有益效果是：

9、本实用新型通过将柔性透明挡片的两端分别卷绕在挡片主动卷轴和挡片从动卷轴上，再由卷轴驱动电机驱动挡片主动卷轴转动，从而使柔性透明挡片经过清扫组件，利用清扫组件除去柔性透明挡片外表面的冰雪、灰尘以及其他污渍，并且在清扫完毕后，卷轴驱动电机断电，挡片从动卷轴在复位扁弹簧的回复力的作用下，将清扫完成后的柔性透明挡片拉回原位。本实用新型的激光雷达仅利用一台驱动电机即可实现清洁功能，组成部件较少，结构更简单，成本更低；同时，挡片主动卷轴、挡片从动卷轴以及柔性透明挡片等部件的高度均可设计改变，可以将其设计为更接近激光雷达的高度，因此本实用新型的激光雷达具有高效的除污功能的同时，整体体积也较小；最后，即使激光雷达在工作过程中，柔性透明挡片也不会遮挡激光雷达的光束，从而进一步保证了激光雷达的探知精度。

技术特征：

1.一种无人驾驶汽车用的激光雷达，其特征在于，包括壳体、柔性透明挡片(1)、挡片主动卷轴(2)、卷轴驱动电机(3)、挡片从动卷轴(4)、复位扁弹簧(5)、弹簧安装座(6)、限位块(7)、刮板(8)、清扫组件(9)和云台座(10)；

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶汽车用的激光雷达，其特征在于，还包括用于喷洒气体或者液体的喷头(12)，所述喷头(12)固定在所述刮板(8)的外侧，且所述喷头(12)的嘴部朝向所述柔性透明挡片(1)的外表面。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人驾驶汽车用的激光雷达，其特征在于，在所述刮板(8)与所述清扫组件(9)之间设置有加热层。

4.根据权利要求1或2所述的一种无人驾驶汽车用的激光雷达，其特征在于，所述清扫组件(9)包括沿所述刮板(8)横向依次设置的毛刷层条带和清洁布层条带。

5.根据权利要求1或2所述的一种无人驾驶汽车用的激光雷达，其特征在于，所述壳体的形状为圆柱形。

6.根据权利要求1或2所述的一种无人驾驶汽车用的激光雷达，其特征在于，所述卷轴驱动电机(3)采用型号为28byj-48的步进电机。

技术总结
本技术涉及一种无人驾驶汽车用的激光雷达，其中柔性透明挡片的两端分别卷绕在挡片主动卷轴和挡片从动卷轴上，两个卷轴分别位于固定安装在云台座上的激光雷达本体的左右两侧；挡片主动卷轴的底端插接在云台座上并能够相对云台座转动，顶端与卷轴驱动电机的输出轴固定连接，卷轴驱动电机的电机座与壳体固定；挡片从动卷轴的顶端固定有限位块，底端与复位扁弹簧的内圈固定，复位扁弹簧安装于弹簧安装座内并且其外圈与弹簧安装座的内部固定，弹簧安装座固定在云台座上；在云台座上竖直固定刮板，且在刮板面向柔性透明挡片的一侧固定清扫组件。本技术的激光雷达仅利用一台驱动电机即可实现清洁功能，组成部件较少，结构更简单，成本更低。

技术研发人员：谢竞宇,安舜禹,刘博,孟彦儒,李一朋
受保护的技术使用者：吉林省田车科技有限公司
技术研发日：20221227
技术公布日：2024/1/13