一种多通道组合磁环、旋转机构及激光雷达的制作方法

本实用新型涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种多通道组合磁环、旋转机构及激光雷达。

背景技术：

激光雷达是一种用于获取精确位置信息的传感器，犹如人类的眼睛，可以确定物体的位置、大小等，主要由发射系统、接收系统、信息处理单元及旋转机构四部分组成。其工作原理是向目标探测物发送探测信号(激光束)，然后将目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，进行适当处理后，便可获取目标的相关信息，例如，目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。

激光雷达通过旋转机构的旋转对周围环境进行扫描，早期旋转机构的旋转部和固定部之间数据通信和传输电能依靠滑环实现，由于滑环内部接触部件不停地摩擦，导致滑环磨损较大，使用者需要经常更换滑环。随着技术的进步，现在都是采用组合磁环来实现非接触式数据通信和电能传输，这种磁环具有传输稳定、可靠性高、寿命长等特点。伴随着人工智能的兴起，激光雷达的应用场景越来越复杂，高线数激光雷达的使用也越来越普遍，但单个组合磁环已无法满足激光雷达特别是高线数激光雷达的实际需求。对此，目前采用多个组合磁环组装的方式来提高数据通信速率和供电能力，各磁环之间还需要增加安全隔离装置，这种方式造成了磁环整体构件厚度过大，增加了激光雷达的高度。另外，激光雷达属于精密设备，采用该方式会影响其组装精度。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供了一种多通道组合磁环、旋转机构及激光雷达。

根据本实用新型实施例的一种多通道组合磁环，包括外磁环、内磁环、外线圈、内线圈，所述内磁环套装在所述外磁环的内侧并留有间隙，所述外线圈与内线圈具有至少两组，所述外磁环和内磁环之间开设有至少两组容纳所述外线圈与内线圈的环形腔。在所述外磁环内侧面上开设至少两个第一环形凹槽，在所述内磁环外侧面上开设与所述第一环形凹槽数量相等的第二环形凹槽，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽相互配合形成环形腔。所述外线圈沿圆周方向缠绕在所述第一环形凹槽内，所述内线圈沿圆周方向缠绕在所述第二环形凹槽内，所述第一环形凹槽底面设有与外磁环一侧相通的外线圈走线通道，所述第二环形凹槽底面设有与内磁环一侧相通的内线圈走线通道。

本实用新型实施例的一种多通道组合磁环，至少有一路由所述外线圈、内线圈、环形腔组成的传输通道用于数据通信，至少有一路由所述外线圈、内线圈、环形腔组成的传输通道用于供电。

基于同一个实用新型构思，本实用新型还提供了一种旋转机构，采用了上述的多通道组合磁环，所述旋转机构还包括外转体、内轴、隔圈，所述隔圈设置在所述多通道组合磁环的顶面和底面并套装在所述内轴上，所述内磁环固定在所述内轴上，所述外磁环固定在所述外转体上，所述外转体相对于所述内轴旋转的同时，所述外磁环和内磁环相对运动。

基于同一个实用新型构思，本实用新型还提供了一种激光雷达，采用了上述的旋转机构。所述激光雷达还包括：发射系统，用于向目标物发射激光；接收系统，用于接收从目标物反射回来的激光；信息处理单元，用于控制发射系统激光的发射和处理接收系统接收到的激光；所述旋转机构，用于将上述部件以稳定的转速旋转起来。

根据本实用新型实施例的一种多通道组合磁环、旋转机构及激光雷达，至少具有如下有益效果：通过采用多通道方式将所需要磁环通道集成在一组内外磁环上，提高了磁环的空间利用率，有效控制了磁环组件的整体厚度，同时也不会增加磁环组装的复杂程度；采用所述多通道组合磁环组成的激光雷达，能很好地满足激光雷达对数据通信速率和供电能力的要求。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的一种多通道组合磁环的结构剖视图；

图2为本实用新型实施例的一种多通道组合磁环的立体图；

图3为本实用新型实施例的一种旋转机构的结构剖视图。

附图标记：

外磁环201、内磁环202、外线圈203、内线圈204、间隙205、外线圈走线通道206、内线圈走线通道207、外转体208、内轴209、隔圈210。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1和图2，为本实用新型实施例的一种多通道组合磁环，包括外磁环201、内磁环202、外线圈203、内线圈204，所述内磁环202套装在所述外磁环201的内侧并留有间隙205。分别在所述外磁环201内侧面上和内磁环202外侧面上间隔设置四个尺寸相同的环形凹槽，所述外磁环201内侧面上的环形凹槽与所述内磁环202外侧面上的环形凹槽相互配合形成四组环形腔，每一组环形腔容纳一个外线圈203和一个内线圈204。所述外磁环201内侧面上的环形凹槽底面设有与外磁环201一侧相通的外线圈走线通道206，用于每一个所述外线圈203进线和出线；所述内磁环202外侧面上的环形凹槽底面设有与内磁环202一侧相通的内线圈走线通道207，用于每一个所述内线圈204进线和出线。为了更稳定、更高效地进行数据通信和电能传输，所述外磁环201和内磁环202应采用导磁性能好的磁性材料，例如铁氧体。

参考图3，为本实用新型实施例的一种旋转机构，采用上述多通道组合磁环，所述旋转机构还包括外转体208、内轴209、隔圈210，所述隔圈210设置在所述多通道组合磁环的顶面和底面并套装在所述内轴209上，所述外磁环201固定在所述外转体208上，所述内磁环202固定在所述内轴209上，所述外磁环201、内磁环202和内轴209三者中心重合，所述外转体208相对于所述内轴209旋转的同时，所述外磁环201和内磁环202发生相对运动。

根据本实用新型上述实施例中的旋转机构组成的激光雷达，所述激光雷达还包括：发射系统，用于向目标探测物发射激光；接收系统，用于接收从目标物反射回来的激光；信息处理单元，用于控制发射系统激光的发射和处理接收系统接收到的激光，最终计算得出目标物的相关信息。所述旋转机构，用于将上述部件以稳定的转速360度旋转起来，从而实现对所在平面的扫描。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。