[實(shí)用新型]激光雷達(dá)呈三維掃描的擺動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120307686.0
• 申請(qǐng)日: 2011-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN202267743U
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐友春;袁一;趙明;馮明月;章永進(jìn);賈鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事交通學(xué)院
• 主分類號(hào): G01S7/48
• 分類號(hào): G01S7/48;G01S17/08
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于激光雷達(dá)測(cè)距儀，尤其涉及一種激光雷達(dá)呈三維掃描的擺動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

激光雷達(dá)通過(guò)旋轉(zhuǎn)鏡面將脈沖激光向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射并由LMS接收反射光線，通過(guò)計(jì)時(shí)器計(jì)算反射和接收之間的時(shí)間差測(cè)量出障礙物到雷達(dá)的距離。如圖3所示，德國(guó)SICK公司的LMS291型激光雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)二維180°平面掃描，探測(cè)最遠(yuǎn)80m的障礙物。該型雷達(dá)應(yīng)用于智能車輛，用于探測(cè)車輛前方的障礙物或其它車輛，從而實(shí)現(xiàn)智能車輛規(guī)避障礙物或其它車輛、保持安全行車距離等。SICK-LMS291雷達(dá)在平面180°內(nèi)按一定頻率發(fā)射激光束，遇到障礙物時(shí)反射光束，并由LMS接收，從而得到在掃描平面內(nèi)的障礙物的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的信息。利用該信息可得到障礙物的距離(深度)和寬度信息，但不知道高度信息；另外，如果障礙物不在掃描平面內(nèi)，則無(wú)法探測(cè)到障礙物。將該雷達(dá)應(yīng)用于智能車輛上，只能得到掃描平面上的障礙物的距離(深度)和寬度信息，而無(wú)法得到在高度方向上的任何信息，無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別障礙物。業(yè)內(nèi)亟待開發(fā)出一種能改變SICK雷達(dá)在智能車輛上應(yīng)用的局限性，將二維激光雷達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S掃描的激光雷達(dá)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種激光雷達(dá)呈三維掃描的擺動(dòng)裝置，可以改變SICK雷達(dá)在智能車輛上應(yīng)用的局限性，將二維激光雷達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S掃描的激光雷達(dá)；在智能車輛上得到掃描平面上的障礙物的距離(深度)和寬度信息，同時(shí)又得到高度方向上的信息。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種激光雷達(dá)呈三維掃描的擺動(dòng)裝置，其特征是：包括雷達(dá)擺動(dòng)支架和垂直方向擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述雷達(dá)擺動(dòng)支架由安裝支承面、擺動(dòng)板和安裝支承面及擺動(dòng)板兩側(cè)的擺動(dòng)支架構(gòu)成整體框架，所述擺動(dòng)板上設(shè)有連接耳，所述擺動(dòng)支架一端與安裝支承面?zhèn)缺诠探樱瑪[動(dòng)支架另一端通過(guò)連接耳和支承軸與擺動(dòng)板軸接，所述擺動(dòng)板和安裝支承面之間掛接有復(fù)位彈簧，所述安裝支承面內(nèi)側(cè)面固接有垂直方向擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述垂直方向擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)、凸輪和固定架，所述安裝支承面內(nèi)側(cè)面固接固定架，所述固定架上固接直流電機(jī)，所述直流電機(jī)的輸出軸鍵接凸輪，所述凸輪圓周面與固定在擺動(dòng)板內(nèi)側(cè)面的凸臺(tái)板觸接。

所述支承軸的軸線位于雷達(dá)激光束發(fā)射的物理中心平面上。

所述擺動(dòng)板的擺動(dòng)角度為25°，上仰角度為10°，下俯角度為15°，由下俯15°位置至上仰10°位置、上仰10°位置至下俯15°位置的擺動(dòng)為均速擺動(dòng)，且過(guò)程時(shí)間為t＝120°/360°×T(T為凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期)；在下俯15°位置和上仰10°位置擺動(dòng)停歇時(shí)間均為t_s＝60°/360°×T。

所述擺動(dòng)板上設(shè)有角度傳感器。

有益效果：在原雷達(dá)安裝面上增加一個(gè)雷達(dá)擺動(dòng)支架，將雷達(dá)安裝在擺動(dòng)面上，擺動(dòng)面在由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的凸輪驅(qū)動(dòng)下繞其支承軸做垂直方向擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)SICK雷達(dá)的點(diǎn)頭式垂直擺動(dòng)，可以改變SICK雷達(dá)在智能車輛上應(yīng)用的局限性，將二維激光雷達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S掃描的激光雷達(dá)；在智能車輛上得到掃描平面上的障礙物的距離(深度)和寬度信息，同時(shí)又得到高度方向上的信息。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的后視圖；

圖3支承軸軸線位于激光束發(fā)射物理中心平面的示意圖；

圖4、圖5是雷達(dá)垂直擺動(dòng)位置示意圖。

圖中：1、安裝支承面2、擺動(dòng)板3、擺動(dòng)支架4、連接耳5、支承軸6、復(fù)位彈簧7、直流電機(jī)8、凸輪9、固定架10、凸臺(tái)板11、角度傳感器12、雷達(dá)。

具體實(shí)施方式