CN219085135U - 激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置。该反光组件包括第一反光部和第二反光部以及设于第一反光部和第二反光部之间的隔光结构。其中，隔光结构在第二方向上的长度小于或等于第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度。换言之，本申请隔光结构在第二方向上的长度较小，意味着隔光结构在随反光组件转动的过程中具有较好的平衡性，因而能够提高反光组件的稳定性，进而有利于保证激光雷达模组对外部环境进行扫描过程的稳定性。

Description

激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置

技术领域

本申请涉及激光雷达传感器技术领域，具体涉及一种激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置。

背景技术

具有洗地、扫地、擦地等清洁功能的清洁机器人能够代替用户进行清洗地面等清洁工作，给用户带来诸多便利，因而得到广泛的应用。清洁机器人通常基于激光雷达传感器实现导航及避障功能，以保证清洁机器人正常进行清洁工作。

目前的激光雷达传感器主要通过可转动的反光镜，实现激光雷达传感器所输出激光的出射及接收经外部环境中的物体反射回的激光。转动的反光镜将激光雷达传感器输出的激光以不同方向出射，并且从不同方向反射回的激光同样经过该反光镜被激光雷达传感器接收，实现一个维度的空间扫描。然而，目前的反光镜由于设计不合理，导致反光镜在转动过程中的稳定性较差，容易对激光雷达传感器的空间扫描过程造成不良影响。

实用新型内容

本申请提供一种激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置，能够提高反光组件的稳定性。

本申请提供一种应用于激光雷达模组的反光组件。反光组件的反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，反光组件包括：第一反光部，用于将激光雷达模组输出的激光反射至外部环境；第二反光部，与第一反光部沿第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至激光雷达模组；以及隔光结构，设于第一反光部和第二反光部之间；其中，隔光结构在第二方向上的长度小于或等于第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度。

在本申请的一实施例中，隔光结构在第二方向上的长度为第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度的55％至65％。

在本申请的一实施例中，反光组件还包括：衔接结构，第一反光部和第二反光部彼此间隔且二者通过衔接结构连接；隔光结构包括：第一隔光件；以及第二隔光件，能够与第一隔光件对接形成容置槽；其中，第一隔光件和第二隔光件分别从衔接结构的相对两侧进行对接，使得衔接结构容置于容置槽中。

在本申请的一实施例中，衔接结构在第二方向上的长度小于第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度；第一反光部和第二反光部之间在第一方向上的间距大于第一隔光件在第一方向上的长度及第二隔光件在第一方向上的长度，使得第一隔光件和第二隔光件均能够嵌入第一反光部和第二反光部之间的间隙以进行对接。

在本申请的一实施例中，反光组件还定义有第三方向，第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直；容置槽的至少部分处于第一隔光件在第三方向上的中部位置，且第一隔光件和第二隔光件沿第二方向进行对接。

在本申请的一实施例中，容置槽沿第二方向延伸。

在本申请的一实施例中，第一隔光件包括：第一隔光部；以及第一固定部，与第一隔光部沿第一方向层叠设置；第二隔光件包括：第二隔光部；以及第二固定部，与第二隔光部沿第一方向层叠设置；其中，第一隔光部与第二隔光部及第一固定部与第二固定部分别进行对接，且容置槽的至少部分处于第一隔光件且贯穿第一隔光部和第一固定部。

在本申请的一实施例中，隔光结构还包括：固定柱，设于第一固定部和第二固定部中的一者；以及固定孔，设于第一固定部和第二固定部中的另一者；其中，固定柱被配置为能够在第一固定部与第二固定部对接后嵌设于固定孔中，以固定第一隔光件和第二隔光件之间的相对位置。

在本申请的一实施例中，第一隔光件具有：第一台阶部，处于第一隔光件朝向第二隔光件的边缘；第二隔光件具有：第二台阶部，处于第二隔光件朝向第一隔光件的边缘；其中，在第一隔光件和第二隔光件对接后，第一台阶部和第二台阶部在第一方向上彼此叠合，使得第一隔光件和第二隔光件之间的接触面沿第一方向蜿蜒延伸。

在本申请的一实施例中，隔光结构还包括：点胶槽，设于第一隔光件和/或第二隔光件，以通过点胶槽将粘接胶体施加于第一隔光件和第二隔光件之间的接触面。

相应地，本申请还提供一种激光雷达模组。该激光雷达模组包括：激光收发组件，用于输出激光及接收经外部环境反射回的激光；以及反光组件，其反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，其中反光组件包括：第一反光部，用于将激光收发组件输出的激光反射至外部环境；第二反光部，与第一反光部沿第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至激光收发组件；以及隔光结构，设于第一反光部和第二反光部之间；其中，隔光结构在第二方向上的长度小于或等于第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度。

相应地，本申请还提供一种清洁装置。该清洁装置包括：装置主体，能够在待清洁面上移动以对待清洁面进行清洁；以及激光雷达模组，包括：激光收发组件，用于输出激光及接收经外部环境反射回的激光；以及反光组件，其反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，其中反光组件包括：第一反光部，用于将激光收发组件输出的激光反射至外部环境；第二反光部，与第一反光部沿第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至激光收发组件；以及隔光结构，设于第一反光部和第二反光部之间；其中，隔光结构在第二方向上的长度小于或等于第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度。

相应地，本申请还提供一种自移动装置。该自移动装置包括：装置主体，能够在移动面上移动；以及激光雷达模组，包括：激光收发组件，用于输出激光及接收经外部环境反射回的激光；以及反光组件，其反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，其中反光组件包括：第一反光部，用于将激光收发组件输出的激光反射至外部环境；第二反光部，与第一反光部沿第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至激光收发组件；以及隔光结构，设于第一反光部和第二反光部之间；其中，隔光结构在第二方向上的长度小于或等于第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供一种激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置。该反光组件包括第一反光部和第二反光部以及设于第一反光部和第二反光部之间的隔光结构。其中，隔光结构在第二方向上的长度小于或等于第一反光部在第二方向上的长度及第二反光部在第二方向上的长度。换言之，本申请隔光结构在第二方向上的长度较小，意味着隔光结构在随反光组件转动的过程中具有较好的平衡性，因而能够提高反光组件的稳定性，进而有利于保证激光雷达模组对外部环境进行扫描过程的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请激光雷达模组一实施例的结构示意图；

图2是本申请反光元件、驱动组件及码盘一实施例的***结构示意图；

图3是本申请反光组件一实施例的***结构示意图；

图4是本申请反光组件另一实施例的结构示意图；

图5是本申请码盘一实施例的结构示意图；

图6是本申请透光罩一实施例的结构示意图；

图7是本申请激光收发组件的最大视场角一实施例的示意图。

附图标记说明：

10反光组件；11第一反光部；12第二反光部；13衔接结构；20隔光结构；21第一隔光件；211第一隔光部；212第一固定部；213第一台阶部；22第二隔光件；221第二隔光部；222第二固定部；223第二台阶部；23容置槽；241固定柱；242固定孔；25点胶槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右，具体为附图中的图面方向。

本申请提供一种激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

激光雷达传感器应用TOF(Time of flight，飞行时间)技术进行测距。激光雷达传感器一般分为机械式、固态式、混合固态式三类。机械式激光雷达传感器通过电机带动收发模组同时转动完成所需角度范围扫描；固态式激光雷达传感器通过出射线阵光或面阵光直接完成所需角度范围扫描；混合固态式激光雷达传感器通过出射点光或线阵光，在经过转动的反光镜使激光实现不同角度出射，完成所需角度范围扫描。上述三种方案相比较，其中混合固态式激光雷达传感器具有体积小、成本低、性能稳定的优势，是现今激光雷达传感器最主流的方案。

目前的混合固态式激光雷达传感器主要包括固定收发模组和反光镜两部分结构。固定收发模组实现激光出射和接收经外部环境中物体反射返回的激光。转动的反光镜将收发模组输出的激光以不同方向出射，并且从不同方向反射回的激光同样经过该反光镜被收发模组接收，实现一个维度的空间扫描。前述空间扫描过程存在一种情况，即某些角度的出射光经反光镜反射后并非出射至外部环境，而是直接打向收发模组的接收模块，造成接收器错误响应。

针对出射光经反光镜直接打向接收模块的问题，现今常用的解决方案有：一种是将收发模组的发射模块和接收模块分离，使得激光发射和接收独立开来；另一种在激光发射和接收的光路之间设置挡光结构。其中，设置挡光结构的方案由于具有体积小的优势而成为主流选择。但由于反光镜需要转动，挡光结构会随反光镜同步转动。这时挡光结构越大，其在转动过程中的平衡性就越差，容易造成扫描不稳定；但挡光结构过小又无法满足隔光需求。

有鉴于此，本申请实施例提供一种激光雷达模组及其应用的反光组件、装置，能够解决现有技术中反光镜在转动过程中的稳定性较差的技术问题，下文进行详细阐述。

请参阅图1，图1是本申请激光雷达模组一实施例的结构示意图。

在一实施例中，清洁装置可以是具有洗地、扫地、擦地等清洁功能的清洁机器人等。具体地，清洁装置包括装置主体。装置主体，顾名思义，其为清洁装置的主要部分，装置主体能够在待清洁面上移动以对待清洁面进行清洁。可选地，装置主体可以设置有滚刷、边刷、抹布等清洁元件，用于随装置主体在待清洁面上同步移动以对装置主体经过的区域进行清洁。

清洁装置还包括激光雷达模组30，激光雷达模组30设于装置主体，激光雷达模组30用于对清洁装置的外部环境进行空间扫描，以实现清洁装置的路径规划导航及避障功能。具体地，激光雷达模组30包括激光元件，激光元件用于输出激光或是接收经由外部环境反射回的激光，具体是激光雷达模组30包括激光收发组件31。激光收发组件31能够向外部环境输出激光以及接收经由外部环境反射回的激光，激光收发组件31能够与外部环境进行激光交互以实现清洁机器人的路径规划导航及避障功能。其中，激光收发组件31与外部环境进行激光交互以实现路径规划导航及避障的原理属于本领域技术人员的理解范畴，在此就不再赘述。

具体地，激光雷达模组30包括至少两组激光收发组件31，该至少两组激光收发组件31设于装置主体的内部，以避免激光收发组件31影响清洁装置的整机高度。激光雷达模组30还包括反光组件10，反光组件10包括反光元件10a。激光收发组件31输出的激光经由反光元件10a反射至外部环境，经由外部环境反射回的激光通过反光元件10a反射至激光收发组件31。该至少两组激光收发组件31围绕反光元件10a依次间隔分布，通过整合该至少两组激光收发组件31的视场角，使得激光雷达模组30的整体视场角能够满足路径规划导航及避障功能的要求，并且还能够使得激光雷达模组30的整机结构更加合理且美观，同时降低了对激光雷达模组30的扫描视场造成遮挡的风险，实现扫描视场的最大化。

反光元件10a采用可转动的设计，随反光元件10a的转动动作，各组激光收发组件31交替地通过反光元件10a与外部环境进行激光交互。本实施例激光雷达模组30通过反光元件10a能够进行一定范围内的空间扫描，本实施例通过点云拼接，可以实现较大的空间扫描范围，获得较大的视场角，能够尽可能减小视野盲区。并且，本实施例激光雷达模组30结构紧凑、组装简易、造价较低。

下文对本申请实施例的激光雷达模组30进行阐述。

在一实施例中，激光收发组件31包括激光发射器311和发射透镜312。激光发射器311用于输出激光，具体是激光发射器311输出的激光经发射透镜312出射，且进一步经由反光元件10a反射至外部环境。可选地，发射透镜312的数量为至少一个，其设于激光发射器311的出光路径上，用于准直激光发射器311输出的激光，发射透镜312可以是双面镀膜光学透镜等。

在一实施例中，激光收发组件31还包括激光接收器313和接收透镜314。激光接收器313用于接收经由外部环境反射回的激光，具体是经由外部环境反射回的激光通过反光元件10a反射至接收透镜314，且进一步经接收透镜314入射至激光接收器313。可选地，激光接收器313可以是PD(Photon Diode，光电二极管)、APD(Avalanche Photon Diode，雪崩光电二极管)、SPAD(Single Photon Avalanche Diode，单光子雪崩二极管)等。接收透镜314的数量为至少一个，其设于激光接收器313的回光路径上，用于汇聚及接收经由外部环境反射回的激光，接收透镜314也可以是双面镀膜光学透镜等。

请一并参阅图2，图2是本申请反光元件、驱动组件及码盘一实施例的***结构示意图。

在一实施例中，反光元件10a可以是介质膜反光镜、金属反光镜、棱镜等。当然，反光元件10a也可以是光栅、纳米光学器件等具有光束偏转功能的器件，在此不作限定。具体地，反光元件10a包括第一反光部11和第二反光部12。第一反光部11用于将激光雷达模组30输出的激光反射至外部环境，第二反光部12用于将来自外部环境的激光反射至激光雷达模组30。激光发射器311与激光接收器313沿激光雷达模组30的第一方向(如图2中箭头Z所示，下同)分层设置，第一方向具体为激光雷达模组30的高度方向，即激光发射器311和发射透镜312层叠于激光接收器313和接收透镜314在该第一方向上的一侧。对应地，第一反光部11和第二反光部12沿该第一方向层叠设置。激光发射器311输出的激光通过第一反光部11反射至外部环境，经由外部环境反射回的激光通过第二反光部12反射至接收透镜314，并经接收透镜314入射至激光接收器313。

本实施例中反光元件10a能够实现上述至少两组激光收发组件31与外部环境进行激光交互，该至少两组激光收发组件31共用同一组反光元件10a，能够简化激光雷达模组30的结构，进而有利于提高激光雷达模组30的结构紧凑度及集成度，能够有效降低激光雷达模组30的造价。

在一实施例中，反光组件10的反光面由相互垂直的第一方向和第二方向(如图2中箭头X所示，下同)所定义，即第一反光部11的反光面及第二反光部12的反光面均由相互垂直的第一方向和第二方向所定义。其中，第二方向平行于第一反光部11的反光面及第二反光部12的反光面。

反光组件10还包括隔光结构20。隔光结构20设于第一反光部11和第二反光部12之间。隔光结构20用于防止激光雷达模组30输出的激光经反光元件10a反射后直接打向激光雷达模组30，进而降低激光雷达模组30错误响应的风险，具体是激光发射器311输出的激光经反光元件10a反射后会被隔光结构20阻挡，以避免该反射的激光被激光接收器313接收而造成激光接收器313错误响应。

需要说明的是，本实施例中隔光结构20在第二方向上的长度小于或等于第一反光部11在第二方向上的长度及第二反光部12在第二方向上的长度。换言之，本实施例隔光结构20在第二方向上的长度较小，意味着隔光结构20在随反光组件10转动的过程中具有较好的平衡性，因而能够提高反光组件10的稳定性，进而有利于保证激光雷达模组30对外部环境进行扫描过程的稳定性。

可选地，隔光结构20在第二方向上的长度为第一反光部11在第二方向上的长度及第二反光部12在第二方向上的长度的55％至65％。如此一来，既能够使得隔光结构20在第二方向上的长度较小，进而使得隔光结构20在随反光组件10转动的过程中具有较好的平衡性，又能够避免隔光结构20在第二方向上的长度过于小而导致隔光结构20无法起到良好的隔光作用，尽可能地降低激光雷达模组30错误响应的风险。

请一并参阅图3，图3是本申请反光组件一实施例的***结构示意图。

在一实施例中，反光组件10还包括衔接结构13，第一反光部11和第二反光部12彼此间隔，具体是第一反光部11和第二反光部12沿上述的第一方向彼此间隔，且第一反光部11和第二反光部12之间通过衔接结构13连接。

隔光结构20包括第一隔光件21和第二隔光件22。第一隔光件21和第二隔光件22对接形成容置槽23。第一隔光件21和第二隔光件22能够分别从衔接结构13的相对两侧进行对接，使得第一隔光件21和第二隔光件22能够配合形成完整的容置槽23，并且使得衔接结构13容置于容置槽23中，如此实现隔光结构20装配于反光元件10a。

具体地，衔接结构13在第二方向上的长度小于第一反光部11在第二方向上的长度及第二反光部12在第二方向上的长度，即反光元件10a在第二方向上的两侧边缘内凹，以形成第一反光部11、第二反光部12及衔接结构13。并且，第一反光部11和第二反光部12之间在第一方向上的间距大于第一隔光件21在第一方向上的长度及第二隔光件22在第一方向上的长度，使得第一隔光件21和第二隔光件22均能够嵌入第一反光部11和第二反光部12之间的间隙以进行对接。

进一步地，容置槽23沿第二方向延伸。如此一来，隔光结构20通过容置槽23能够与反光元件10a的衔接结构13可靠定位配合，有利于保证定位效果，即隔光结构20与反光元件10a之间能够可靠装配且具有较高的定位精度。

在一实施例中，反光组件10还定义有第三方向(如图3中箭头Y所示，下同)，第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直，即第三方向垂直于反光组件10的反光面。容置槽23的至少部分处于第一隔光件21在第三方向上的中部位置。第一隔光件21和第二隔光件22沿第二方向进行对接，即第一隔光件21和第二隔光件22之间的接触面垂直于第二方向。

通过上述方式，本实施例允许第一隔光件21先行与反光元件10a进行装配，即第一隔光件21先行嵌入第一反光部11和第二反光部12之间的间隙，使得衔接结构13容置于第一隔光件21上的容置槽23中，此时隔光结构20主要通过第一隔光件21与反光元件10a进行配合定位。之后再另行装配第二隔光件22，使得第一隔光件21和第二隔光件22对接以形成完整的容置槽23，此时第二隔光件22起到辅助定位作用。换言之，本实施例中先后装配第一隔光件21和第二隔光件22的方式，能够提高隔光结构20装配过程的便捷性，同时隔光结构20通过第一隔光件21即可与反光元件10a实现定位，隔光结构20的定位精度可以得到良好的保证。

然而，如若容置槽23处于第一隔光件21和第二隔光件22在第二方向上的中部位置，此时第一隔光件21和第二隔光件22对接后二者之间的接触面垂直于第三方向。由于反光元件10a在第二方向上的长度远大于反光元件10a在第三方向上的长度，前述方式将会导致第一隔光件21或第二隔光件22较难单独与反光元件10a进行定位，第一隔光件21和第二隔光件22需要同时与反光元件10a进行定位，致使隔光结构20的装配过程较为困难，且此时隔光结构20与反光元件10a之间的定位精度由第一隔光件21和第二隔光件22两个元件进行保证，存在明显的定位误差。

在一实施例中，第一隔光件21包括第一隔光部211以及第一固定部212，第一隔光部211与第一固定部212沿第一方向层叠设置。第一隔光部211，顾名思义，其为第一隔光件21中起到主要隔光作用的部分。第一固定部212用于在第一隔光部211的基础上，提高第一隔光件21与反光元件10a之间定位配合的稳定度，有利于提高隔光结构20与反光元件10a之间的定位精度。

具体地，容置槽23的至少部分处于第一隔光件21，图3示例性地展示了整个容置槽23处于第一隔光件21上的情况。容置槽23沿第一方向贯穿第一隔光部211和第一固定部212。在第一隔光部211和第一固定部212嵌入第一反光部11和第二反光部12之间的间隙后，衔接结构13容置于容置槽23中，且容置槽23的槽壁与衔接结构13配合进行定位。第一固定部212在第一隔光部211的基础上增加了容置槽23的槽壁与衔接结构13之间的配合面积，进而提高第一隔光件21与反光元件10a之间定位配合的稳定度。

第二隔光件22包括第二隔光部221以及第二固定部222，第二隔光部221与第二固定部222沿第一方向层叠设置。第二隔光部221，顾名思义，其为第二隔光件22中起到主要隔光作用的部分。并且，第二隔光件22通过第二固定部222与第一隔光件21进行对接，具体是第一隔光部211与第二隔光部221进行对接，第一固定部212与第二固定部222进行对接。

进一步地，隔光结构20还包括固定柱241，固定柱241设于第一固定部212和第二固定部222中的一者。隔光结构20还包括固定孔242，固定孔242设于第一固定部212和第二固定部222中的另一者。其中，固定柱241被配置为能够在第一固定部212与第二固定部222对接后嵌设于固定孔242中，以固定第一隔光件21和第二隔光件22之间的相对位置，实现第一隔光件21和第二隔光件22之间的紧固配合。

举例而言，图3示例性地展示了第一隔光件21的第一固定部212设有固定孔242，第二隔光件22的第二固定部222设有固定柱241。并且，第一反光部11和第二反光部12之间在第一方向上的间距大于第一隔光部211和第一固定部212在第一方向上的长度总和以及第二隔光部221和第二固定部222在第一方向上的长度总和，使得第一隔光部211和第一固定部212能够嵌入第一反光部11和第二反光部12之间的间隙，并且第二隔光部221和第二固定部222能够嵌入第一反光部11和第二反光部12之间的间隙，从而进行对接。

当然，在本申请的其它实施例中，第一隔光件21可以仅设置第一隔光部211，且第二隔光件22可以仅设置第二隔光部221，在此不作限定。

请一并参阅图4，图4是本申请反光组件另一实施例的结构示意图。

在一实施例中，第一隔光件21具有第一台阶部213，第一台阶部213处于第一隔光件21朝向第二隔光件22的边缘。具体地，第一台阶部213处于第一隔光部211朝向第二隔光件22的边缘，第一台阶部213在第一方向上的长度小于第一隔光部211在第一方向上的长度，从而在第一隔光部211的边缘形成台阶结构。

第二隔光件22具有第二台阶部223，第二台阶部223处于第二隔光件22朝向第一隔光件21的边缘。具体地，第二台阶部223处于第二隔光部221朝向第一隔光件21的边缘，第二台阶部223在第一方向上的长度小于第二隔光部221在第一方向上的长度，从而在第二隔光部221的边缘形成台阶结构。

在第一隔光件21和第二隔光件22对接后，第一台阶部213和第二台阶部223在第一方向上彼此叠合，如图4所示，使得第一隔光件21和第二隔光件22之间的接触面沿第一方向蜿蜒延伸。通过前述方式，传播至隔光结构20的激光沿直线传播，其较难从第一隔光件21和第二隔光件22之间通过，能够防止激光雷达模组30输出的激光经反光元件10a反射后直接打向激光雷达模组30，进一步能够降低激光雷达模组30错误响应的风险。并且，第一隔光件21和第二隔光件22之间的接触面积得到增加，有利于提高第一隔光件21和第二隔光件22之间的装配可靠性。

在一实施例中，隔光结构20还包括点胶槽25，点胶槽25设于第一隔光件21和/或第二隔光件22，以通过点胶槽25将粘接胶体施加于第一隔光件21和第二隔光件22之间的接触面。

本实施例第一隔光件21和第二隔光件22之间可以通过点胶的方式进行紧固装配，因此隔光结构20设置有点胶槽25。举例而言，如图3所示，点胶槽25的一部分处于第一隔光件21的第一隔光部211上，点胶槽25的另一部分处于第二隔光件22的第二台阶部223上。随第一隔光件21和第二隔光件22之间对接的动作，第一隔光件21和第二隔光件22配合形成完整的点胶槽25。并且，由于第一隔光件21和第二隔光件22之间的接触面沿第一方向蜿蜒延伸，使得第一隔光件21和第二隔光件22之间的接触面积得到增加，意味着第一隔光件21和第二隔光件22之间具有较大的点胶面积，有利于提高第一隔光件21和第二隔光件22之间的连接强度。

当然，在本申请的其它实施例中，点胶槽25的一部分也可以处于第一隔光件21的第一台阶部213上，点胶槽25的另一部分处于第二隔光件22的第二隔光部221上；或是点胶槽25可以仅设于第一隔光件21或第二隔光件22，在此不作限定。

请继续参阅图2。在一实施例中，激光雷达模组30还包括驱动组件32，驱动组件32与反光元件10a传动连接，用于驱动反光元件10a转动，使得各组激光收发组件31均通过反光元件10a与外部环境进行激光交互。激光雷达模组30还包括码盘33，码盘33能够随反光元件10a同步转动。激光雷达模组30还包括传感器，传感器能够通过码盘33感测反光元件10a的转动角度，以基于反光元件10a的转动角度控制各组激光收发组件31交替地与外部环境进行激光交互。

可选地，驱动组件32包括驱动件，驱动件与反光元件10a和码盘33传动连接，以驱动反光元件10a和码盘33同步转动。其中，驱动件可以是电机等动力元件，在此不作限定。

举例而言，请一并参阅图5，码盘33包括码盘主体331及至少两个齿部(包括下文的第一齿部332和第二齿部333)。码盘主体331与反光元件10a传动连接，码盘主体331能够随反光元件10a同步转动。该至少两个齿部沿码盘主体331的周向依次间隔分布。随码盘主体331的转动，各齿部依次通过传感器。该至少两个齿部中具有一个第一齿部332，其余齿部为第二齿部333。第一齿部332不同于第二齿部333。本实施例通过统计在第一齿部332之后通过传感器的第二齿部333的数量测算反光元件10a的转动角度。

传感器可以是光耦等，各齿部能够随码盘主体331转动而依次对传感器的光信号进行遮挡，使得传感器产生对应的脉冲信号，该脉冲信号即指示传感器检测到各齿部通过传感器的动作。上述的至少两个齿部沿码盘主体331的周向均匀间隔分布，每个齿部所对应的圆心角相同。第一齿部332的齿宽不同于第二齿部333的齿宽，图5示例性地展示了第一齿部332的齿宽小于第二齿部333的齿宽的情况。第一齿部332对传感器的光信号的遮挡程度不同于第二齿部333对传感器的光信号的遮挡程度，使得传感器对应第一齿部332和第二齿部333产生不同的脉冲信号，以此能够判断出传感器检测到第一齿部332，之后通过统计在第一齿部332之后通过传感器的第二齿部333的数量测算反光元件10a的转动角度。

请一并参阅图6，图6是本申请透光罩一实施例的结构示意图。

在一实施例中，清洁装置还包括透光罩40。激光雷达模组30通过透光罩40与外部环境进行激光交互。具体地，透光罩40还具有透光部(包括下文的第一透光部41和第二透光部42)，激光雷达模组30输出的激光通过透光部出射至外部环境，且经由外部环境反射回的激光通过透光部入射至激光雷达模组30。

透光罩40定义有预设方向(如图6中箭头A所示，下同)，预设方向垂直于第一方向，且透光罩40与激光雷达模组30沿预设方向相对设置。透光罩40还定义有参考平面(如图6中平面β所示，下同)，参考平面垂直于预设方向。其中，透光罩40的透光部相对参考平面倾斜设置。如此一来，在透光部反射的激光会偏离正常通过透光部的激光(该正常通过透光部的激光即为激光雷达模组30探测外部环境所需的激光信号)，即便该反射的激光经多次反射后再次通过透光部，也不会对该正常通过透光部的激光造成显著的干扰，因而能够提高激光雷达模组30的***信噪比，能够提高清洁装置中激光雷达模组30的探测精度。

在一实施例中，透光罩40包括沿第一方向依次分布的至少两个透光部，即第一透光部41和第二透光部42，且具体是第一透光部41和第二透光部42沿上述的第一方向彼此间隔。激光雷达模组30输出的激光以及经由外部环境反射回的激光分别通过不同的透光部。具体地，经由反光元件10a的第一反光部11反射的激光通过第一透光部41出射至外部环境，且经由外部环境反射回的激光通过第二透光部42入射至第二反光部12。

可选地，第一透光部41和第二透光部42之间的间隙可以是狭缝形式，或者是第一透光部41和第二透光部42之间的间隙设置有挡板，在此不作限定。

在一实施例中，清洁装置还包括隔板50，隔板50设于第一透光部41和第二透光部42之间。经由第一反光部11反射至第一透光部41的激光其在通过第一透光部41时，一部分激光发生折射而通过第一透光部41出射，一部分激光在第一透光部41发生反射，隔板50能够阻隔该部分反射的激光，避免该部分反射的激光入射至激光接收器313而造成干扰。

请继续参阅图1。在一实施例中，以激光雷达模组30包括两组激光收发组件31为例，当反光元件10a转动的一定角度范围时，其中一组激光收发组件31工作，此时该组激光收发组件31的视场角为ω₁；而当反光元件10a转动的其它角度范围时，另一组激光收发组件31工作，此时该组激光收发组件31的视场角为ω₂。该两组激光收发组件31的视场范围存在交叠，且该两组激光收发组件31之间交叠的视场范围对应的视场角为ω₃。因此，激光雷达模组30整体的视场角ω_总＝ω₁+ω₂-ω₃。

请一并参阅图7，各组激光收发组件31均具有最大视场角ω_max。以激光发射器311输出激光为基础，当反光元件10a未对激光发射器311输出的激光进行分割及遮挡，激光收发组件31具有最大扫描视场，对应的视场角为最大视场角ω_max。发射透镜312的直径为d₁，反光元件10a的长度为H，反光元件10a的厚度为W。需要说明的是，本实施例优选是反光元件10a的第一反光部11和第二反光部12具有相同的长度和厚度。

其中，

通过前述方式，本实施例能够保证反光元件10a能够完整地接收经发射透镜312出射的激光，避免反光元件10a对该出射的激光造成遮挡，因而能够提高激光雷达模组30的感测精度，以保证激光雷达模组30能够可靠实现清洁装置的路径规划导航及避障功能。

可选地，激光收发组件31的最大视场角ω_max可以为50°至180°，例如50°、70°、90°、110°、130°、150°、180°等；发射透镜312的直径d₁可以为5mm至10mm，例如5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等；反光元件10a的长度H可以为15mm至40mm，例如15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm等；反光元件10a的厚度W可以为0.5mm至3mm，例如0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等。

在一实施例中，第一反光部11的高度大于发射透镜312的直径，使得通过发射透镜312出射的激光能够完整地被第一反光部11接收，并进一步经由第一反光部11反射至外部环境，能够提高激光雷达模组30的感测精度，以保证激光雷达模组30能够可靠实现清洁装置的路径规划导航及避障功能。

并且，第二反光部12的高度大于接收透镜314的直径，意味着第二反光部12具有较高的高度，能够尽可能完整地接收经由外部环境反射回的激光，并将该激光反射至接收透镜314以入射至激光接收器313，同样能够提高激光雷达模组30的感测精度，以保证激光雷达模组30能够可靠实现清洁装置的路径规划导航及避障功能。

可选地，接收透镜314的直径d₂可以为10mm至20mm，例如10mm、15mm、20mm等；第一反光部11的高度H₁可以为5mm至10mm，例如5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等；第二反光部12的高度H₂可以为10mm至20mm，例如10mm、15mm、20mm等。

在一实施例中，反光元件10a的第一反光部11的高度小于透光罩40的第一透光部41的高度，使得经由第一反光部11反射的激光能够完整地被第一透光部41接收，并进一步通过第一透光部41出射至外部环境，能够提高激光雷达模组30的感测精度，以保证激光雷达模组30能够可靠实现清洁装置的路径规划导航及避障功能。

并且，第二反光部12的高度小于第二透光部42的高度，意味着第二透光部42具有较高的高度，能够尽可能完整地接收经由外部环境反射回的激光，该激光能够通过第二透光部42而入射至激光接收器313，同样能够提高激光雷达模组30的感测精度，以保证激光雷达模组30能够可靠实现清洁装置的路径规划导航及避障功能。

可选地，第一透光部41的高度h₁可以为10mm至20mm，例如10mm、15mm、20mm等；第二透光部42的高度h₂可以为10mm至20mm，例如10mm、15mm、20mm等。

在一实施例中，第一透光部41与第二透光部42之间的间距大于隔板50的厚度，使得隔板50能够方便地装配到第一透光部41与第二透光部42之间的间隙，并进一步能够使得透光罩40和隔板50连接良好。

可选地，第一透光部41与第二透光部42之间的间距d可以为2mm至4mm，例如2mm、3mm、4mm等；隔板50的厚度w可以为1.5mm至3mm，例如1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等。如此一来，本实施例通过合理设置第一透光部41与第二透光部42之间的间距以及隔板50的厚度，使得第一透光部41与第二透光部42之间的间距和隔板50的厚度之间的差值处于合理范围内，既能够使得隔板50方便地装配到第一透光部41与第二透光部42之间的间隙，又能够使得透光罩40和隔板50连接良好。

在一实施例中，透光部(图6中以第一透光部41为例)与参考平面之间的夹角为α。由于第一透光部41朝向及背离激光元件(图6中以激光发射器311为例)的两个表面之间相互平行，激光发射器311输出的激光沿预设方向传输至第一透光部41，通过几何关系可以推导出第一透光部41所在位置处的反射光与入射光的夹角为2α。激光元件在第一方向上的长度为D，即激光发射器311在第一方向上的长度为D。激光元件与对应透光部之间的最短激光传播路径的长度为L，即激光发射器311与第一透光部41之间的最短激光传播路径的长度为L。其中，该最短激光传播路径指的是传播方向始终垂直于第一方向的激光的传播路径。

透光部与参考平面之间的夹角α、激光元件与对应透光部之间的最短激光传播路径的长度L及激光元件在第一方向上的长度D满足如是关系：tan2α≥D/L。即第一透光部41与参考平面之间的夹角α、激光发射器311与第一透光部41之间的最短激光传播路径的长度L及激光发射器311在第一方向上的长度D满足如是关系：tan2α≥D/L。

通过上述方式，第一透光部41所在位置处的反射光会偏离该位置的入射光，同时该反射光会偏离激光发射器311，避免该反射光直接反射至激光发射器311，进一步能够避免第一透光部41所在位置处的反射光对激光雷达模组30探测外部环境所需的激光信号造成干扰，进一步能够提高激光雷达模组30的探测精度。

可选地，透光部与参考平面之间的夹角α可以为5°至25°，例如5°、10°、15°、20°、25°等。如此一来，透光部相对参考平面具有足够的倾斜程度，能够极大程度地降低反射光对激光雷达模组30探测外部环境所需的激光信号造成的干扰，同时透光部与参考平面之间的夹角不至于过大，避免对透光部的透光率造成明显的影响，进一步能够提高激光雷达模组30的探测精度。

在一实施例中，自移动装置包括装置主体，装置主体能够在移动面上移动。自移动装置还包括激光雷达模组30，激光雷达模组30设于装置主体。激光雷达模组30包括激光收发组件31，激光收发组件31用于输出激光及接收经外部环境反射回的激光。激光雷达模组30还包括反光组件10，其反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义。其中，反光组件10包括第一反光部11，第一反光部11用于将激光收发组件31输出的激光反射至外部环境。反光组件10还包括第二反光部12，第二反光部12与第一反光部11沿第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至激光收发组件31。反光组件10还包括隔光结构20，隔光结构20设于第一反光部11和第二反光部12之间。其中，隔光结构20在第二方向上的长度小于或等于第一反光部11在第二方向上的长度及第二反光部12在第二方向上的长度。

需要说明的是，自移动装置可以应用于清洁设备领域，即自移动装置可以为诸如清洁机器人等清洁装置，且移动面即为对应的待清洁面。当然，自移动装置也可以应用于其它领域，例如可以应用于物流等领域。其中，激光雷达模组30已在上述实施例中详细阐述，在此就不再赘述。

下面结合具体应用场景对本申请实施例提供的技术方案进行说明。

应用场景一：

清洁机器人包括装置主体及设于装置主体的激光雷达模组30，激光雷达模组30用于对清洁机器人的外部环境进行空间扫描，以实现清洁机器人的路径规划导航及避障功能。激光雷达模组30还包括反光组件10，激光雷达模组30输出的激光经由反光组件10反射至外部环境，经由外部环境反射回的激光通过反光组件10反射至激光雷达模组30。

反光组件10包括第一反光部11和第二反光部12。第一反光部11和第二反光部12沿第一方向层叠设置。激光雷达模组30输出的激光通过第一反光部11反射至外部环境，经由外部环境反射回的激光通过第二反光部12反射至激光雷达模组30。反光组件还包括隔光结构20。隔光结构20设于第一反光部11和第二反光部12之间。隔光结构20用于防止激光雷达模组30输出的激光经反光元件10a反射后直接打向激光雷达模组30，进而降低激光雷达模组30错误响应的风险。

需要说明的是，本实施例中隔光结构20在第二方向上的长度小于或等于第一反光部11在第二方向上的长度及第二反光部12在第二方向上的长度。换言之，隔光结构20在第二方向上的长度较小，意味着隔光结构20在随反光组件10转动的过程中具有较好的平衡性，因而能够提高反光组件10的稳定性，进而有利于保证激光雷达模组30对外部环境进行扫描过程的稳定性。

应用场景二：

自移动装置包括装置主体及设于装置主体的激光雷达模组30，激光雷达模组30用于对自移动装置的外部环境进行空间扫描，以实现自移动装置的路径规划导航及避障功能。激光雷达模组30还包括反光组件10，激光雷达模组30输出的激光经由反光组件10反射至外部环境，经由外部环境反射回的激光通过反光组件10反射至激光雷达模组30。

反光组件10包括第一反光部11和第二反光部12。第一反光部11和第二反光部12沿第一方向层叠设置。激光雷达模组30输出的激光通过第一反光部11反射至外部环境，经由外部环境反射回的激光通过第二反光部12反射至激光雷达模组30。反光组件还包括隔光结构20。隔光结构20设于第一反光部11和第二反光部12之间。隔光结构20用于防止激光雷达模组30输出的激光经反光元件10a反射后直接打向激光雷达模组30，进而降低激光雷达模组30错误响应的风险。

需要说明的是，本实施例中隔光结构20在第二方向上的长度小于或等于第一反光部11在第二方向上的长度及第二反光部12在第二方向上的长度。换言之，隔光结构20在第二方向上的长度较小，意味着隔光结构20在随反光组件10转动的过程中具有较好的平衡性，因而能够提高反光组件10的稳定性，进而有利于保证激光雷达模组30对外部环境进行扫描过程的稳定性。

以上对本申请提供的激光雷达模组及其应用反光组件、清洁装置、自移动装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种应用于激光雷达模组的反光组件，其特征在于，所述反光组件的反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，所述反光组件包括：

第一反光部，用于将激光雷达模组输出的激光反射至外部环境；

第二反光部，与所述第一反光部沿所述第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至激光雷达模组；以及

隔光结构，设于所述第一反光部和所述第二反光部之间；

其中，所述隔光结构在所述第二方向上的长度小于或等于所述第一反光部在所述第二方向上的长度及所述第二反光部在所述第二方向上的长度。

2.根据权利要求1所述的反光组件，其特征在于，

所述隔光结构在所述第二方向上的长度为所述第一反光部在所述第二方向上的长度及所述第二反光部在所述第二方向上的长度的55％至65％。

3.根据权利要求1或2所述的反光组件，其特征在于，

所述反光组件还包括：

衔接结构，所述第一反光部和所述第二反光部彼此间隔且二者通过所述衔接结构连接；

所述隔光结构包括：

第一隔光件；以及

第二隔光件，能够与所述第一隔光件对接形成容置槽；

其中，所述第一隔光件和所述第二隔光件分别从所述衔接结构的相对两侧进行对接，使得所述衔接结构容置于所述容置槽中。

4.根据权利要求3所述的反光组件，其特征在于，

所述衔接结构在所述第二方向上的长度小于所述第一反光部在所述第二方向上的长度及所述第二反光部在所述第二方向上的长度；

所述第一反光部和所述第二反光部之间在所述第一方向上的间距大于所述第一隔光件在所述第一方向上的长度及所述第二隔光件在所述第一方向上的长度，使得所述第一隔光件和所述第二隔光件均能够嵌入所述第一反光部和所述第二反光部之间的间隙以进行对接。

5.根据权利要求3所述的反光组件，其特征在于，

所述反光组件还定义有第三方向，所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两相互垂直；

所述容置槽的至少部分处于所述第一隔光件在所述第三方向上的中部位置，且所述第一隔光件和所述第二隔光件沿所述第二方向进行对接。

6.根据权利要求3所述的反光组件，其特征在于，

所述容置槽沿所述第二方向延伸。

7.根据权利要求3所述的反光组件，其特征在于，

所述第一隔光件包括：

第一隔光部；以及

第一固定部，与所述第一隔光部沿所述第一方向层叠设置；

所述第二隔光件包括：

第二隔光部；以及

第二固定部，与所述第二隔光部沿所述第一方向层叠设置；

其中，所述第一隔光部与所述第二隔光部及所述第一固定部与所述第二固定部分别进行对接，且所述容置槽的至少部分处于所述第一隔光件且贯穿所述第一隔光部和所述第一固定部。

8.根据权利要求7所述的反光组件，其特征在于，

所述隔光结构还包括：

固定柱，设于所述第一固定部和所述第二固定部中的一者；以及

固定孔，设于所述第一固定部和所述第二固定部中的另一者；

其中，所述固定柱被配置为能够在所述第一固定部与所述第二固定部对接后嵌设于所述固定孔中，以固定所述第一隔光件和所述第二隔光件之间的相对位置。

9.根据权利要求3所述的反光组件，其特征在于，

所述第一隔光件具有：

第一台阶部，处于所述第一隔光件朝向所述第二隔光件的边缘；

所述第二隔光件具有：

第二台阶部，处于所述第二隔光件朝向所述第一隔光件的边缘；

其中，在所述第一隔光件和所述第二隔光件对接后，所述第一台阶部和所述第二台阶部在所述第一方向上彼此叠合，使得所述第一隔光件和所述第二隔光件之间的接触面沿所述第一方向蜿蜒延伸。

10.根据权利要求3所述的反光组件，其特征在于，

所述隔光结构还包括：

点胶槽，设于所述第一隔光件和/或所述第二隔光件，以通过所述点胶槽将粘接胶体施加于所述第一隔光件和所述第二隔光件之间的接触面。

11.一种激光雷达模组，其特征在于，包括：

激光收发组件，用于输出激光及接收经外部环境反射回的激光；以及

反光组件，其反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，其中所述反光组件包括：

第一反光部，用于将所述激光收发组件输出的激光反射至外部环境；

第二反光部，与所述第一反光部沿所述第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至所述激光收发组件；以及

隔光结构，设于所述第一反光部和所述第二反光部之间；

其中，所述隔光结构在所述第二方向上的长度小于或等于所述第一反光部在所述第二方向上的长度及所述第二反光部在所述第二方向上的长度。

12.一种清洁装置，其特征在于，包括：

装置主体，能够在待清洁面上移动以对所述待清洁面进行清洁；以及

激光雷达模组，包括：

激光收发组件，用于输出激光及接收经外部环境反射回的激光；以及

反光组件，其反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，其中所述反光组件包括：

第一反光部，用于将所述激光收发组件输出的激光反射至外部环境；

第二反光部，与所述第一反光部沿所述第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至所述激光收发组件；以及

隔光结构，设于所述第一反光部和所述第二反光部之间；

其中，所述隔光结构在所述第二方向上的长度小于或等于所述第一反光部在所述第二方向上的长度及所述第二反光部在所述第二方向上的长度。

13.一种自移动装置，其特征在于，包括：

装置主体，能够在移动面上移动；以及

激光雷达模组，包括：

激光收发组件，用于输出激光及接收经外部环境反射回的激光；以及

反光组件，其反光面由相互垂直的第一方向和第二方向所定义，其中所述反光组件包括：

第一反光部，用于将所述激光收发组件输出的激光反射至外部环境；

第二反光部，与所述第一反光部沿所述第一方向层叠设置，且用于将来自外部环境的激光反射至所述激光收发组件；以及

隔光结构，设于所述第一反光部和所述第二反光部之间；

其中，所述隔光结构在所述第二方向上的长度小于或等于所述第一反光部在所述第二方向上的长度及所述第二反光部在所述第二方向上的长度。

Images