[发明专利]一种具有转速监控的激光雷达外转子电机及激光雷达

说明书

本发明公开了一种具有转速监控的激光雷达外转子电机及激光雷达，外转子电机包括电机轴；壳体包括分别设于电机轴两端的上壳和底壳；转子组件包括固设在轴承外圈的转子轭、固定在转子轭外围的光学反射镜以及套设在电机轴的靠近上壳的一端的遮光环，遮光环上设有采样位；转速采样装置设置在上壳上且与遮光环对应；多个测速装置设置在底壳上且与转子轭的底端对应，其与转速采样装置电路连接并构成双闭环控制系统；当采样位转到转速采样装置处时，转速采样装置对电机转速信号进行一次采集，并通过双闭环控制系统对电机转速进行控制调节。通过合理的结构设计，对电机转速进行监测和控制调节，提高电机转速的稳定性，保证激光雷达点云成像的稳定性。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，具体地涉及一种具有转速监控的激光雷达外转子电机及具有该外转子电机的激光雷达。

背景技术

激光雷达（Laser Radar），是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，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。

激光雷达主要包括壳体、电机和光学反射镜。现有技术中通常使用内转子电机以传动件连接的方式把两部分关键部件分开，由于传动链越多，光学累计误差越大，也就是说内转子电机的结构光学测量精度大大降低，影响使用体验。同时内转子电机存在轴承间棱柱的方式，体积较大，反射激光不容易控制到汽车行驶方向。

外转子电机的光学反射镜固定在转子上并随转子转动，因此电机的转速的稳定性对激光雷达点云成像的稳定性具有很大的影响。现有技术中通常采用速度电流双闭环控制系统对电机的转速进行调节控制，但是由于激光雷达电机结构紧凑，如何设计双闭环控制系统成为难点。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明目的是提供一种具有转速监控的激光雷达外转子电机及激光雷达，通过合理的结构设计，对电机的转速数据进行一次采集，实时了解电机的转速，并对电机的转速进行调整，方便电机的控制，提高电机转速的稳定性，保证激光雷达点云成像的稳定性。

本发明的技术方案是：

本发明的其中一个目的在于提供一种具有转速监控的激光雷达外转子电机，包括：

电机轴，其上套设有轴承；

壳体，包括分别设于所述电机轴两端的上壳和底壳；

转子组件，包括固设在轴承外圈的转子轭、固定在所述转子轭外围的光学反射镜以及套设在所述电机轴的靠近所述上壳的一端的遮光环，所述遮光环上设有采样位；

转速采样装置，设置在所述上壳上且与所述遮光环对应；

多个测速装置，设置在所述底壳上且与所述转子轭的底端对应，其与所述转速采样装置电路连接并构成双闭环控制系统；

当所述采样位转到所述转速采样装置处时，所述转速采样装置对电机转速信号进行一次采集，并通过双闭环控制系统对电机转速进行控制调节。

可选的，还包括线路板，所述线路板包括：

第一部分，设于所述底壳上，所述测速装置设置在所述第一部分上；

第二部分，固设于所述上壳上，所述转速采样装置设置在所述第二部分的底部；

第三部分，连接在所述第一部分和第二部分之间。

可选的，所述测速装置为位置传感器，其数量为三个且沿周向间隔设在所述第一部分上。

可选的，所述底壳的上端面开设有向下凹陷的第一凹槽，所述第一部分固设在所述第一凹槽内。

可选的，所述转速采样装置为编码器。

可选的，所述上壳的上表面开设有向下凹陷的第二凹槽，所述第二部分固定在所述第二凹槽内，且所述第二凹槽开设有供所述转速采样装置延伸至所述上壳的下表面的通孔。