基于导电膜加热除凝露的三维扫描激光雷达振镜系统的制作方法

本实用新型涉及环境科学、激光雷达领域，具体为基于导电膜加热除凝露的三维扫描激光雷达振镜系统。

背景技术：

三维扫描装置与激光雷达配合使用,扫描装置内部装有两片45°反射镜，激光雷达发射的激光经由两片反射镜两次反射后通过窗口镜出射,扫描装置可以实现水平方向和垂直方向的转动，可以使激光雷达在任意方向的获取颗粒物分布特征。

在秋冬季节，昼夜温差大，特别是沿海地区，扫描振镜窗口镜内部会出现凝露现象,产生凝露的主要原因为当窗口镜外部温度较低时，由于热惯性，三维扫描振镜内部的温度高于窗口镜外部环境温度，振镜内部湿热的空气遇到低于露点的窗口镜表面时，水汽就会凝结在窗口镜内部形成露滴，从而产生凝露现象,大大影响透过率，影响探测距离。

为了解决这个问题，目前现有的方案是在振镜上装载雨刮器，该方案需增加雨刮、驱动装置等，使振镜体积增大，同时重量也增加，影响装配维护。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于导电膜加热除凝露的三维扫描激光雷达振镜系统，避免振镜圆窗片上形成凝露或霜冻，影响圆窗片的透过率，为了达到以上目的，采用以下技术方案：扫描振镜与激光雷达配合使用，扫描振镜包括：安装底座模块、水平转动模块、垂直转动模块，安装底座模块的底部安装在固定站点或车顶，安装底座模块的上部安装水平转动模块，水平转动模块的侧面为垂直转动模块；水平转动模块内部有一号反射镜，垂直转动模块内部有二号反射镜，垂直转动模块上有圆窗片，激光雷达发射光束经过一号反射镜反射后到达二号反射镜，二号反射镜进行二次反射后透过出射圆窗片发射出去；圆窗片的表面镀有导电膜。

优选的，水平转动模块和垂直转动模块处于同一水平高度，水平转动模块与安装底座模块之间通过水平旋转电机联动连接，实现水平面内360°旋转；水平转动模块和垂直转动模块之间通过Y轴旋转电机联动连接，可以实现360°翻转；其中，水平旋转电机与Y轴旋转电机之间通过齿轮转动来实现周期性运动。

优选的，一号反射镜与激光雷达发射的竖直向上的光线呈45°夹角。

优选的，二号反射镜置于一号反射镜的横向方向，且与一号反射镜反射后的出射光线呈45°放置。

优选的，一号反射镜的纵向投影没有覆盖二号反射镜。

优选的，圆窗片与入射光线呈非90°放置，即保持一定倾斜角，倾斜安装更有利于雨滴和凝露从玻璃表面排开，从而彻底解决雨滴或凝露影响振镜圆窗片透过率问题。

优选的，该导电膜在玻璃表面形成网络状的导电层，边缘引出引线电极并通电进行加热，通过加热蒸干玻璃表面水汽水珠，因此玻璃表面就不易形成凝露或霜冻，不再影响圆窗片的透过率，防止阴雨天气水珠残留在出射圆窗片影响接收光的透过，同时防止内外温差较大时镜片表面凝结凝露或寒冷天气形成霜冻，且不会增加任何附件影响振镜体积和重量，降低成本。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

在振镜圆窗片表面镀导电膜并加热，可以防止雨滴或凝露散落在圆窗片表面，在寒冷天气防止形成霜冻，从而彻底解决雨滴或凝露影响振镜圆窗片透过率问题；不会增加任何附件影响振镜体积和重量，降低成本；导电膜的加热系统可以通过远程控制，根据不同的环境状况进行控制，节约能源，灵活便捷。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图中，1、安装底座模块；2、水平转动模块；3、垂直转动模块；

4、一号反射镜；5、二号反射镜；6、圆窗片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合一次具体的数据做进一步的详细说明。在此，本实用新型的示意性事例用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

现有技术中，振镜安装至雷达上方，为了通光，振镜出射端需安装玻璃圆窗片，该玻璃圆窗片的透过率影响着出射光信号的强度，从而直接影响影响雷达探测距离，由于圆窗片内外温差等原因易在玻璃表面形成凝露，从而大大影响圆窗片的透过率从而极大的影响激光雷达的探测距离，针对以上问题，需在振镜圆窗片边缘装上雨刮器，通过雨刮器扫除圆窗片表面的水珠。由于需要另外增加雨刮器和一系列附件，振镜的体积和重量都会增加，增加振镜装配维护难度

图1所示，本专利申请所提供的扫描振镜安装于激光雷达的上方，安装于激光雷达的出射光方向上，与激光雷达配合使用，扫描振镜包括：安装底座模块1、水平转动模块2、垂直转动模块3，安装底座模块1的底部安装在固定站点或车顶，安装底座模块1的上部安装水平转动模块2，水平转动模块2的侧面为垂直转动模块3，水平转动模块2和垂直转动模块3处于同一水平高度，水平转动模块2与安装底座模块1之间通过水平旋转电机联动连接，实现水平面内360°旋转；水平转动模块2和垂直转动模块3之间通过Y轴旋转电机联动连接，可以实现360°翻转；其中，水平旋转电机与Y轴旋转电机之间通过齿轮转动来实现周期性运动。

优选的，水平转动模块2内部有一号反射镜4，一号反射镜4与激光雷达发射的竖直向上的光线呈45°夹角。

优选的，垂直转动模块3内部有二号反射镜5，二号反射镜5置于一号反射镜4的横向方向，且与一号反射镜4反射后的出射光线呈45°放置。

优选的，一号反射镜4的纵向投影没有覆盖二号反射镜5。

优选的，垂直转动模块3上有圆窗片6，经二号平面反射镜5反射的光线透过出射圆窗片6发射出去。

优选的，圆窗片5与入射光线呈非90°放置，即保持一定倾斜角，倾斜安装更有利于雨滴和凝露从玻璃表面排开，从而彻底解决雨滴或凝露影响振镜圆窗片透过率问题。

优选的，圆窗片5的表面镀有导电膜，该导电膜在玻璃表面形成网络状的导电层，边缘引出引线电极并通电进行加热，通过加热蒸干玻璃表面水汽水珠，因此玻璃表面就不易形成凝露或霜冻，不再影响圆窗片的透过率，防止阴雨天气水珠残留在出射圆窗片影响接收光的透过，同时防止内外温差较大时镜片表面凝结凝露或寒冷天气形成霜冻，且不会增加任何附件影响振镜体积和重量，降低成本。

优选的，导电膜的加热系统可以通过远程控制，根据不同的环境状况进行控制，节约能源，灵活便捷。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。