阅读说明：本技术 一种激光雷达 (Laser radar ) 是由 张超 向少卿 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种激光雷达,包括光机转子,其中,该光机转子包括本体、发射部、接收部和翅片组,其中：该本体内部形成容置腔,该发射部和该接收部设置在该容置腔内,并且与该光机本体固定连接；该翅片组设置在该容置腔的腔体外侧面,并且与该本体固定连接。根据本申请的激光雷达,可以提高散热效率。(The application provides a laser radar, including ray apparatus rotor, wherein, this ray apparatus rotor includes body, transmitting part, receiving part and fin group, wherein: the body forms a containing cavity inside, and the transmitting part and the receiving part are arranged in the containing cavity and fixedly connected with the optical machine body; the fin group is arranged on the outer side surface of the cavity of the accommodating cavity and is fixedly connected with the body. According to the laser radar of this application, can improve the radiating efficiency.)

一种激光雷达

技术领域

本申请涉及激光探测技术领域，特别涉及一种激光雷达。

背景技术

本部分提供了与本申请相关的背景信息，这些信息并不必然构成现有技术。

在自动驾驶技术中，环境感知系统是基础且至关重要的一环，是自动驾驶汽车安全性和智能性的保障，环境感知传感器中激光雷达在可靠度、探测范围、测距精度等方面具有不可比拟的优势。激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出目标对象与车的相对距离。

激光雷达内部布置了各类电子元器件。电子元器件处于工作状态的时候，将会产生热量。激光雷达如不能及时散热，聚集的热量将会影响激光雷达的性能。

申请内容

本申请实施例提供了一种激光雷达，包括光机转子，其中，所述光机转子包括本体、发射部、接收部和翅片组，其中：所述本体内部形成容置腔，所述发射部和所述接收部设置在所述容置腔内，并且与所述光机本体固定连接；所述翅片组设置在所述容置腔的腔体外侧面，并且与所述本体固定连接。

在一些实施例中，所述本体上设置有透镜装配件，所述透镜装配件用于装配收发透镜；其中，所述翅片组设置在所述透镜装配件的周侧。

在一些实施例中，所述光机转子包括底面，所述翅片组包括倾斜翅片，倾斜翅片所在的平面与所述底面所在的平面不平行。

在一些实施例中，所述倾斜翅片所在的平面与所述底面所在的平面的夹角与激光雷达的转速相关。

在一些实施例中，所述转子包括底面，所述翅片组包括横向翅片，横向翅片所在的平面与所述底面所在的平面平行。

在一些实施例中，所述本体与所述翅片组一体成型。

在一些实施例中，翅片组包括至少一个翅片子组，其中，每个翅片子组中的翅片与该翅片子组对应的平板固定连接，该平板与所述本体固定连接。

在一些实施例中，激光雷达转轴与所述翅片组的最外两侧的夹角，与所述发射部和所述接收部占据所述容置腔的比例相关。

在一些实施例中，激光雷达转轴与所述翅片组的最外两侧的夹角，大于90度并且小于300度。

在一些实施例中，所述翅片组的翅片间隔大于等于4毫米并且小于等于15毫米。

由此可见，根据本申请的提供的激光雷达，通过在容置腔的外侧设置翅片组，光机转子可以带动翅片组旋转，翅片组的旋转可以对光机转子与雷达外壳之间的空气产生一定的扰动，从而加大空气和固体壁面(光机转子和外壳)之间的对流换热系数，减少光机转子和外壳之间的热阻。

具体实施方式

现在将结合附图对本申请的优选实施方式进行详细描述。以下的描述在本质上只是示例性的而非意在限制本申请及其应用或用途。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1所示，本申请的实施例提供一种激光雷达，包括：光机转子，其中，所述光机转子包括本体1、发射部8、接收部9和翅片组2。

在本实施例中，所述本体内部可以形成容置腔。所述发射部和所述接收部设置在所述容置腔内，并且与所述本体一体成型。

在本实施例中，光机转子可以为任意形状，例如，柱体、球体、金字塔状等。光机转子的本体的中心为中空结构，激光雷达的转轴装配于中空结构内，并且于发射腔中承载发射部和在接收腔中容置接收部。当光机转子的本体在转轴的带动下转动的时候，发射部和接收部相对于本体静止，可以跟随本体一起转动。一般情况下，光机转子外侧可以设置外壳。

在本实施例中，所述翅片组2设置在所述容置腔的腔体外侧面，并且与所述本体1固定连接。可以理解，容置腔可以包括容置腔壁，可以将翅片组设置在(侧面的)容置腔壁的外表面。

需要说明的是，光机转子与激光雷达的外壳通常没有接触，光机转子和外壳之间的散热只能依赖空气对流；这种情况下，光机转子和外壳之间的热阻可能会比较大。

本申请实施例提供的激光雷达，通过在容置腔的外侧设置翅片组，光机转子可以带动翅片组旋转，翅片组的旋转可以对光机转子与雷达外壳之间的空气产生一定的扰动，从而加大空气和固体壁面(光机转子和外壳)之间的对流换热系数，减少光机转子和外壳之间的热阻。

需要说明的是，本申请中涉及的固定连接，可以是通过焊接、粘合、螺钉连接等任何合适的方式实现，在此不做限制。

在本实施例中，对于翅片组在腔体外侧面的具***置，不做限定。

在本实施例中，翅片组的材质可以根据实际情况选择，在此不做限定。作为示例，翅片组可以采用导热良好的金属材料制作。

在一些实施例中，所述本体1上设置有透镜装配件3；在这里，所述透镜装配件可以将发射透镜6以及接收透镜7装配于本体1之上。接收部中可以设置有接收透镜。发射部中可以设置有发射透镜。

在一些实施例中，请参考图1，所述翅片组2可以设置在所述透镜装配件3的周侧，并且与所述本体1固定连接。

需要说明的是，在透镜装配件3的周侧设置翅片组，可以充分利用透镜装配件与光机转子的本体之间的空间，使得安装了翅片组的光机转子的各个结构可以合理布局，减小光机转子的体积。

在一些实施例中，光机转子可以包括内筒和外筒，内筒和外筒之间形成容置腔。外筒的筒壁上可以设置上述透镜装配件。需要说明的是，内筒和外筒可以是圆柱形，也可以是不规则的形状。

可选的，如果光机转子是圆柱体，透镜可能设置在光机转子的本体的侧面，因此，透镜装配件也可以设置在光机转子的本体的侧面，相应的，翅片组也可以设置在本体的侧面的外表面。

在一些实施例中，所述光机转子包括底面4。一般情况下，光机转子也可以包括顶面5。底面一般与顶面平行。

在一些实施例中，所述翅片组可以设置为相对倾斜的翅片。在这里，可以参考图1，图1中示出的翅片可以理解为倾斜翅片。在这里，倾斜的意思是：所述倾斜翅片所在的平面与所述底面所在的平面不平行。可以理解，也可以说倾斜翅片所在的平面，与顶面所在的平面不平行。

在一些实施例中，倾斜翅片的倾斜角度，可以根据实际情况设置，在此不做限制。倾斜角度可以是倾斜翅片所在平面和底面所在平面之间的夹角。

在一些实施例中，所述倾斜翅片所在的平面与所述底面所在的平面的夹角，与所述激光雷达的转速相关。

可选的，上述倾斜角度可以与雷达转速正相关。由此，可以在光机转子旋转的时候，翅片组带动用于散热的小旋风，并且保证小旋风最大。

在一些实施例中，所述倾斜翅片所在的平面与所述底面所在的平面的夹角，可以设置为大约45度；可以理解，与45度的差值在预设阈值范围内，比如±15度范围之内，也可以认为是45度。

在一些实施例中，所述翅片组包括横向翅片。在这里，上述横向翅片所在的平面与所述底面所在的平面平行。请参考图2，图2是激光雷达设置了横向翅片的示意图。可以理解，也可以说横向翅片所在的平面，与顶面所在的平面平行。需要说明的是，平行可以是大致平行，即如果夹角小于预设夹角阈值，比如±10度，也可以认为是平行。

需要说明的是，倾斜翅片相对于横向翅片，可以对空气造成更大的扰动，强化空气和固体壁面之间的散热。

在一些实施例中，上述翅片组可以包括上述倾斜翅片和上述横向翅片。

在一些实施例中，翅片组中的翅片数量可以根据实际情况设置，在此不做限制。

在一些实施例中，光机转子的本体可以与所述翅片组一体成型。换句话说，可以在制作光机转子的本体的时候，将翅片组与上述本体一起制作完成。

需要说明的是，翅片组和光机转子一体成型，可以节省装配翅片组的时间，提高装配效率。

在一些实施例中，上述翅片组可以包括至少一个翅片子组。在这里，上述翅片子组中的翅片与该翅片子组对应的平板固定连接，该平板与所述本体固定连接。

在一些实施例中，翅片组可以按照安装方向，分为两个翅片子组。请参考图3。图3中，示出了第一翅片子组21和第二翅片子组22。标号21指示的虚线的两端指示了两个翅片，这两个翅片和这两个翅片之间的翅片，可以认为是第一翅片子组21。标号22指示的虚线的两端指示了两个翅片，这两个翅片和这两个翅片之间的翅片可以认为是第二翅片子组22。第一翅片子组21可以与第一平板24对应，第一平板可以与本体的竖直方向的面连接。第二翅片子组22可以与第二平板25对应，第二平板25可以与本体的顶面连接。需要说明的是，图2中，为了示出第一平板24的位置，将第一平板24的结构画的夸张了些；实际应用过程中，第一平板24可能不会很厚。

在一些实施例中，上述翅片组还可以包括第三翅片子组23，标号23指示的虚线的两端指示了两个翅片，这两个翅片和这两个翅片之间的翅片可以认为是第三翅片子组23。如果以发射透镜和接收透镜之间的分隔面为对称面，第三翅片子组可以与第一翅片子组对称。第三翅片子组对应的第三平板可以与第一平板对称。

需要说明的是，设置翅片子组，翅片子组与平板对应，平板与本体固定连接；这种方式，由于翅片子组和平板制造工艺简单，平板与本体装配方便，因此，可以使得翅片组的安装难度降低，同时可以降低光机转子的制造难度。

在一些实施例中，激光雷达转轴与所述翅片组的最外两侧的夹角，与所述发射部和所述接收部占据所述容置腔的比例相关。

可以理解，在一定的产品设计需求下，发射部和接收部在容置腔内所占的空间比例是一定的；因此，激光雷达转轴与所述翅片组的最外两侧的夹角(即翅片组最外两侧与轴心连线的夹角)，可能是被限制的。

在这里，激光雷达转轴与所述翅片组的最外两侧的夹角，可以称为翅片组夹角。在这里，请参考图4，其示出了翅片组夹角α；图4可以是光机转子的横向(与转轴垂直)截面示意图。翅片组夹角可以是中心轴投影点(圆心)与两个翅片组端面的投影点之间的连线所形成的夹角α，所述中心轴投影点是所述转子的中心轴在所述底面所在平面的投影点，翅片组端面的投影点是所述翅片组的端面在所述底面所在平面的投影点。

在一些实施例中，翅片组夹角的大小，可以根据实际情况设置，在此不做限制。

请参考图5，其示出了翅片组夹角与热源温度之间的关系。在图5中，横坐标为翅片组夹角，翅片组夹角也可以称为翅片所占角度，横坐标的单位可以是“°(度)”；纵坐标为热源(比如激光雷达的发射端)的温度，纵坐标的单位可以是“℃(摄氏度)”。可以理解，图5中画出的矩形框，可以便于对比显示变化趋势。需要说明的是，图5的目的主要是为了示出热源温度随着翅片组夹角改变的变化趋势，与纵坐标的具体数值相关性较小，因此，纵坐标未标出具体数值。

在这里，热源可以是任意指定的器件，在此不做限定；作为示例，热源可以是激光器、激光器所在的激光发射板等。

在一些实施例中，上述夹角(即翅片组夹角)可以大于90度并且小于300度。需要说明的是，大于90度并且小于300度的翅片组夹角，可以保证散热效率，同时可以为发射部和接收部提供尽量大的容置腔空间。

在一些实施例中，翅片组的翅片间隔可以根据具体情况设置，在此不做限定。

请参考图6，其示出了翅片间隔(也可以称为翅片截距)与热源温度之间的关系。在图6中，横坐标可以为翅片截距，单位可以是毫米；纵坐标为热源温度，纵坐标的单位可以是“℃(摄氏度)”。可以理解，图6中画出的矩形框，可以便于对比显示变化趋势。需要说明的是，图6的目的主要是为了示出热源温度随着翅片截距改变的变化趋势，与纵坐标的具体数值相关性较小，因此，纵坐标未标出具体数值。

在一些实施例中，翅片组的翅片间隔可以大于等于4毫米并且小于等于15毫米。需要说明的是，大于等于4毫米小于等于15毫米的翅片间隔，可以在保证散热效率。

在一些实施例中，翅片组深度可以是翅片在激光雷达的径向的长度。请参考图4，其示出了翅片深度的定义；在图4中，翅片在径向(穿过圆心的方向)延伸的长度L。

在一些实施例中，翅片组深度，可以根据实际情况设置，在此不做限制。

在一些实施例中，翅片组深度，可以根据激光雷达的尺寸以及收发透镜的装配适应性地选择，只要翅片组的深度不至于大到凸出于整个的激光雷达的轴向周侧即可。

需要说明的是，经实验证明，处于同等工作状态的时候，本申请提供的激光雷达的区域最高温度，相对于普通激光雷达(没有在容置腔外侧安装翅片组)，可以降低8摄氏度之多；并且，本申请提供的激光雷达的平均温度，相对于普通激光雷达的，可以降低10摄氏度左右。因此，本申请提供的激光雷达，可以提高散热效率。

显而易见的是，通过将不同的实施方式及各个技术特征以不同的方式进行组合或者对其进行改型，可以进一步设计得出各种不同的实施方式。

上文结合具体实施方式描述了根据本申请的优选实施方式的激光雷达和包括其的激光雷达及操作方法。可以理解，以上描述仅为示例性的而非限制性的，在不背离本申请的范围的情况下，本领域技术人员参照上述描述可以想到多种变型和修改。这些变型和修改同样包含在本申请的保护范围内。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。