一种激光雷达及其线缆接口件

技术领域

本发明涉及光电领域，特别涉及一种激光雷达及其线缆接口件。

背景技术

激光雷达是一种激光主动测距传感器，被广泛应用于自动驾驶、机器人避障、大气海洋环境监测以及测绘等领域。

现有的激光雷达的线缆接口装置常用格兰头夹紧的方案做线缆的密封，其夹紧头同时起到夹紧和密封的作用。该夹紧方案中的软质夹紧圈通常采用硅胶夹紧圈或者尼龙夹紧爪与橡胶夹紧圈相组合的方案。这两种主流的出口处线缆密封方案的整体结构类似，并无明显区别，都是通过夹紧圈实现夹紧和密封，且夹紧圈大多实心，以至于在高温下线缆和夹紧圈的热膨胀无法吸收，造成巨大的挤压力，使得在局部产生巨大的塑性变形。在回到常温后，夹紧圈恢复原位，线缆夹紧位置因高温产生的塑性变形造成缩颈，从而导致夹紧圈和线缆配合失效，进而密封失效。

因此，激光雷达的密封防水问题亟待解决。

发明内容

本发明实施例解决的是激光雷达线缆接口在长时间高低温以及高低温交替使用环境下的密封失效问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种可用于激光雷达的线缆接口件，所述线缆一端耦接于激光雷达，所述线缆的另一端适于耦接外部电子设备，所述线缆接口包括：柔性圈体以及夹紧件，其中：

所述柔性圈体，适于密封所述线缆，环设于所述紧固件主体以及线缆之间；

所述夹紧件，适于夹紧所述线缆，包括头部，所述头部抵接所述柔性圈体。

可选地，该线缆接口件还包括：紧固件主体以及螺帽，其中：

所述紧固件主体，外周设置有凸起，从所述线缆的一端套设于所述线缆的外壁上，所述紧固件主体的凸起贴附于所述线缆接口的周侧，靠近于所述线缆的一端的部分耦接至激光雷达内，远离于所述线缆的部分套设于所述柔性圈体上；

所述夹紧件还包括尾部；

所述螺帽，从所述线缆的另一端套设于所述夹紧件的尾部的外侧，所述尾部抵接所述螺帽的内腔。

可选地，所述柔性圈体为橡胶圈。

可选地，所述柔性圈体为波纹状胶圈，适于过盈配合地环设于所述紧固件主体以及线缆之间。

可选地，该线缆接口件还包括：密封圈，夹置于所述激光雷达与所述紧固件主体的凸起之间。

可选地，所述紧固件主体，内设通孔，适于穿过所述线缆，且缩进在所述线缆的腔体外壁上。

可选地，所述夹紧件为夹紧爪，所述夹紧爪的头部与所述紧固件主体的靠近所述线缆的另一端的部分卡接；

所述夹紧爪的尾部为爪状，适于与所述螺帽卡接。

可选地，所述夹紧件外周还设置有凸起，所述夹紧件的凸起与所述螺帽内设的凹槽卡接。

本发明实施例提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括，包括以上任一项所述的线缆接口件以及线缆；

所述线缆接口件套设于所述线缆外侧，且设置于激光雷达的靠近底座的外侧，用于外接电子设备，以输出测距信息至所述电子设备。

可选地，所述激光雷达还包括发射单元、接收单元以及处理单元，其中：

所述发射单元，适于发射探测脉冲；

所述接收单元，适于接收被外界障碍物反射回来的回波；

所述处理单元，适于根据所述探测脉冲与所述回波，处理且获得所述外界障碍物的距离信息；

所述线缆与所述处理单元耦接。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

采用夹紧和气密分离的设计：起到夹紧作用的是夹紧件，起到密封作用的是柔性胶圈，夹紧位置线缆塑性变形不会导致密封失效。

进一步，气密性设计中采用柔性胶圈的设计，胶圈对线缆夹紧的受力分布更加均匀，且带来一定的空间富余，能够吸收高温下胶圈和线缆的膨胀，使线缆收到的夹紧力不至于对线缆造成过大的塑性变形而造成密封失效。

进一步，密封圈使激光雷达腔体外壁与紧固件主体紧密贴合，加强了密封设计的可靠性。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例中的一种激光雷达的线缆接口件的零部件爆炸图；

图2示出了本发明的一个实施例中的一种柔性圈体的结构示意图；

图3示出了本发明的一个实施例中的一种激光雷达的线缆接口件的组装完成剖面图；

图4示出了本发明的一个实施例中的一种密封圈的示意图；

图5示出了本发明的一个实施例中的一种紧固件主体的结构示意图；

图6示出了本发明的一个实施例中的一种夹紧件的结构示意图；

图7示出了本发明的一个实施例中的一种螺帽的结构示意图；

图8示出了本发明的一个实施例中的一种激光雷达的结构示意图。

具体实施方式

激光雷达的线缆从雷达内部引出，外接到比如客户的电脑类的电子设备上，而雷达需要满足恶劣环境条件，故存在较高的防水和气密性要求，因此需要对雷达线缆出口位置的线缆进行密封处理，当前的技术方案中，存在经历过长时间的高低温环境后，容易使线缆局部发生过大的塑性变形导致密封失效的问题。

就发明人所知，目前的激光雷达的线缆接口装置常用格兰头夹紧的方案做线缆的密封，且在市面上的主流方案中，夹紧和密封都通过夹紧圈实现，但夹紧圈大多实心，以至于在高温下线缆和夹紧圈的热膨胀无法吸收，造成巨大的挤压力，紧迫螺帽的紧固方式会把受力集中在螺帽口附近的位置，局部会产生巨大的塑性变形，在温度回到常温后，夹紧圈恢复到原位，线缆夹紧位置因高温挤压时产生的塑性变形造成缩颈，夹紧圈和线缆配合失效导致密封功能丧失。

为解决上述问题，本发明实施例中提供了一种可用于激光雷达的线缆接口件，在本方案中，采用夹紧和气密分离的设计，故可以在夹紧件可能出现塑性变形的情况下，通过波纹胶圈带来一定的空间，能够吸收高温下胶圈和线缆的膨胀，使线缆受到的夹紧力不至于对线缆造成过大的塑性变形而造成密封失效。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语″中心″、″纵向″、″横向″、″长度″、″宽度″、″厚度″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、″坚直″、″水平″、″顶″、″底″、″内″、″外″、″顺时针″、″逆时针″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公开和简化描述，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公开的限制。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地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之″上″或之″下″，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征″之上″、″上方″和″上面″包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征″之下″、″下方″和″下面″包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供了一种可用于激光雷达的线缆接口件，参考图1所示，所述线缆1的一端11与激光雷达相连接，所述线缆1的另一端12连接外部电子设备，所述线缆接口件包括柔性圈体2以及夹紧件3。其中所述柔性圈体2，用于密封线缆1，所述柔性圈体2可以环设于所述紧固件主体4以及线缆1之间。

所述夹紧件3，可以用于夹紧所述线缆1，其头部31抵接所述柔性圈体2。

在本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件，还可以包括紧固件主体4 以及螺帽5，其中所述紧固件主体4，外周设置有凸起41，从所述线缆1的一端11环绕套设于所述线缆1的外壁上，所述紧固件主体4的凸起41贴附于所述线缆1接口的周侧，靠近于线缆接口的一端11的部分42耦合连接至激光雷达内部，远离于所述线缆1接口的部分43环绕套设于柔性圈体2上；

具体地，夹紧件3还可以包括尾部32；

螺帽5，从所述线缆1的另一端12环绕套设于所述夹紧件3的尾部32的外侧，且夹紧件3的尾部抵接螺帽5的内腔。

在本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件的柔性圈体2可以采用橡胶材质的圈，也可以采用硅胶、树脂、塑料等其他带有一定柔性和弹性的材质。

在本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件的柔性圈体2，参考图2所示，可以采用波纹状胶圈，也可以采用斜纹、螺旋纹、流线纹等其他纹络，使其过盈配合地环绕套设于紧固件主体4以及线缆1之间。

在本发明一实施例中，该线缆接口件还可以包括密封圈6，该密封圈6可以夹置于激光雷达腔体外壁7与所述紧固件主体4的凸起41之间。参考图3 的线缆接口件组装示意图中所示，密封圈6提供激光雷达腔体外壁7与线缆接口件的紧固件主体4之间的密封。由于密封圈可以防水，因此可以提高激光雷达的密封性。密封圈6的形状可以是O型圈，参考图4所示。

在本发明一实施例中，激光雷达的线缆接口件，所使用的紧固件主体4，参考图5的结构示意图，内设通孔，且紧固件主体4的靠近所述线缆1的一端11的部分42内侧壁还可以设置有螺纹。所述紧固件主体4的通孔可以用来穿过线缆1，具体地，可以通过螺纹缩进在线缆1外壁上。当然，紧固件主体4的靠近所述线缆1的一端11的部分42内侧壁也可以光滑不设置螺纹。

在本发明一实施例中，参考图6所示，夹紧件3可以为夹紧爪，所述夹紧爪3的头部31与紧固件主体4的远离线缆接口的一端11的部分43卡接。夹紧件3的尾部32可以为爪状，以便于与图7所示的螺帽5卡接。配合过程中螺帽5挤压爪状的夹紧件3尾部32，使得夹紧件3的尾部32爪头收拢，夹住线缆1。

在本发明一实施例中，参考图6所示，所述夹紧件3的外周还可以设置凸起30，这个凸起30与螺帽5内设的凹槽卡接。可选地，也可以在夹紧件3 的外周设置有凹槽，对应的螺帽5内设凸起，然后夹紧件3的凹槽与所述螺帽内设的凸起卡接，也可以实现对线缆1的夹紧。

综上，主要参考图1及图3，对线缆接口件的装配过程详细介绍。具体组装完成的线缆接口件的各零部件配合关系如图3所示，在装配时，线缆1穿过紧固件主体4的通孔，紧固件主体4通过螺纹缩进在线缆1的腔体外壁上。

O型密封圈6可以提供紧固件主体4与线缆1之间的密封。

波纹胶圈2位于紧固件主体4和线缆1之间，采用过盈配合以实现防水和气密的功能。

波纹胶圈2的波纹引入了一些空间，使得在高温下线缆1和胶圈2的膨胀可以被吸收，压紧力不至于使线缆1产生永久塑性变形。

紧迫螺帽5通过螺纹与紧固件主体4配合，配合过程中紧迫螺帽5挤压夹紧爪3，夹紧爪3头部收拢夹住线缆1。

因此，在本申请的方案中，通过采用夹紧和气密分离的设计，具体地，夹紧采用夹紧爪，密封采用波纹胶圈，则夹紧爪位置的线缆塑性变形不会导致密封失效。另外，气密性设计中采用波纹胶圈的设计，相比于已有的技术方案，波纹胶圈对线缆夹紧的受力分布更加均匀，更不容易造成线缆局部变形过大。波纹胶圈本身还能带来一定的空间，能够吸收高温下胶圈和线缆的膨胀，使线缆收到的夹紧力不至于对线缆造成过大的塑性变形而造成密封失效。

本发明实施例还提供了一种激光雷达，参考图8所示，该激光雷达可以包括上面任一实施例中的所述的线缆接口件以及线缆；

所述线缆接口件套设于所述线缆外侧，且设置于激光雷达的靠近底座的外侧，用于外接电子设备，以输出测距信息至所述电子设备。

在本发明一实施例中，所述激光雷达还可以包括发射单元、接收单元以及处理单元，其中：

所述发射单元，适于发射探测脉冲；

所述接收单元，适于接收被外界障碍物反射回来的回波；

所述处理单元，适于根据所述探测脉冲与所述回波，处理且获得所述外界障碍物的距离信息；

所述线缆与所述处理单元耦接。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。