激光雷达装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光雷达装置及其控制方法。本发明专利技术提供一种激光雷达装置，其包括：光源，用于发射脉冲光；光检测部，用于检测脉冲光被对象体反射回来的反射光；反射镜，设置有多个反射面，反射脉冲光以将其传递至对象体，反射反射光以将其传递至光检测部；电机，用于使反射镜旋转；编码器，通过检测反射镜的旋转位置来输出检测信号；以及控制部，通过利用检测信号来控制光源的发射时机和光检测部的检测时间。控制光源的发射时机和光检测部的检测时间。控制光源的发射时机和光检测部的检测时间。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及激光雷达装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，自动驾驶车辆及智能汽车领域中，需要车辆应对突发情况的主动响应功能。即，需要事先确认如下的威胁驾驶人员和行人安全的情况，需要识别突然出现的行人，或者事先检测超出夜间照明范围的障碍物，或者雨天时检测前照灯减弱引起的障碍物，或者事先检测道路破损等。
[0003]根据这种要求，研发了车辆用激光雷达(Light Detection And Ranging；LiDAR)装置。激光雷达装置设置于车辆的挡风玻璃或车辆的前方，并根据自发射光获取车辆前方的影像。在车辆移动的情况下，激光雷达装置通过确认前方的物体来提前警告驾驶人员。激光雷达装置可将成为车辆自身停止或回避障碍物的基础的影像传递至车辆的电子控制单元(Electronic Control Unit；ECU)。电子控制单元可利用从激光雷达装置接收的影像来执行各种控制。
[0004]激光雷达装置通过检测光源发射的脉冲光和被对象体反射回来的反射光的时间差来计算激光雷达装置至对象体为止的距离，从而检测对象体。
[0005]激光雷达装置根据是否具有反射镜而分为具有反射镜的机械式(旋转式)激光雷达装置和没有反射镜的闪光(flash)型激光雷达装置。其中，机械式激光雷达装置为了使反射镜旋转而需要电机，为了使激光雷达装置的水平分辨率保持规定水平，需要使电机均速旋转。
[0006]通常，在机械式激光雷达装置中，以控制部接收电机的旋转速度的反馈，并根据电机的旋转速度调整电机控制信号的方式保障电机的均速旋转。
[0007]但是，如上所述的方式具有无法满足需要0.5％以下的抖动(jitter)性能的激光雷达装置的规格的问题。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本专利技术的目的在于，提供一种激光雷达装置及其控制方法，其不仅可提高激光雷达装置的水平分辨率，还可在激光雷达装置使用较低规格的电机，从而可节减激光雷达装置的制造成本。
[0010]并且，本专利技术的目的在于，提供一种激光雷达装置及其控制方法，其可阻隔检测对象体时不需要的噪声信号被检测，并可减少用于处理检测信号的数据容量。
[0011]本专利技术所要实现的技术问题并不局限于以上所提及的技术问题，本专利技术所属
的普通技术人员可从下述记载明确理解未提及的其他技术问题。
[0012]解决问题的方案
[0013]为了实现前述的目的，本专利技术提供一种激光雷达装置，其包括：光源，用于发射脉
冲光；光检测部，用于检测脉冲光被对象体反射回来的反射光；反射镜，设置有多个反射面，反射脉冲光以将其传递至对象体，反射反射光以将其传递至光检测部；电机，用于使反射镜旋转；编码器，通过检测反射镜的旋转位置来输出检测信号；以及控制部，通过利用检测信号来控制光源的发射时机和光检测部的检测时间。
[0014]其中，控制部以从编码器输入检测信号时从光源发射脉冲光的方式进行控制。
[0015]并且，控制部以在反射镜的每个规定旋转位置从光源发射脉冲光的方式进行控制。
[0016]并且，控制部以光检测部在检测信号的输出区间中的至少一部分区间内检测反射光的方式进行控制。
[0017]并且，反射镜由配置于多个反射面的侧面的多面体构成。
[0018]并且，反射镜及上述编码器与电机的电机轴结合来与电机轴一同进行旋转。
[0019]并且，编码器为包括多极磁铁及孔传感器的磁铁编码器，或者包括形成有多个夹缝的夹缝部件及光电二极管的光学编码器。
[0020]并且，本专利技术提供一种激光雷达装置的控制方法，其包括下述步骤：光源发射脉冲光；反射镜反射脉冲光以将其传递至对象体；脉冲光被对象体反射；反射镜反射被对象体反射的反射光以将其传递至光检测部；光检测部检测反射光；电机使反射镜旋转；编码器通过检测反射镜的旋转位置来输出检测信号；以及控制部通过利用检测信号来控制光源的发射时机和光检测部的检测时间。
[0021]专利技术的效果
[0022]根据本专利技术，即使电机并不恒速旋转，编码器也检测反射镜的特定旋转位置，控制部以光源从检测的特定旋转位置中发射脉冲光的方式进行控制，从而可不仅提高激光雷达装置的水平分辨率，还可在激光雷达装置中使用较低规格的电机，从而可节减激光雷达装置的制造成本。
[0023]并且，根据本专利技术，光检测部仅在接收反射光的可能性高的特定检测时间内检测反射光，从而可阻隔检测对象体时不需要的噪声信号被检测，从而可减少用于处理检测信号的数据容量。
[0024]本专利技术的效果并不局限于以上所提及的效果，本
的普通技术人员可通过下述记载明确理解未提及的其他效果。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例的激光雷达装置的简要框图。
[0026]图2为本专利技术实施例的激光雷达装置的反射镜、电机及编码器的分解立体图。
[0027]图3为本专利技术第一实施例的激光雷达装置的电机的剖视图。
[0028]图4为本专利技术第二实施例的激光雷达装置的电机的剖视图。
[0029]图5为本专利技术第三实施例的激光雷达装置的电机的剖视图。
[0030]图6为本专利技术第四实施例的激光雷达装置的电机的剖视图。
[0031]图7为分别示出在本专利技术实施例的激光雷达装置中，编码器根据反射镜的特定旋转位置输出的检测信号(a)、控制部根据检测信号输出的光源的发射信号(b)以及光检测部在检测信号的输出区间中的特定区间内检测反射光的检测信号(c)的曲线图。
[0032]图8为本专利技术实施例的激光雷达装置的控制方法的流程图。
[0033]附图标记的说明
[0034]110：光源
[0035]120：光检测部
[0036]130：反射镜
[0037]140：电机
[0038]150：编码器
[0039]160：控制部
具体实施方式
[0040]以下，参照附图详细说明本专利技术的实施例，使得本专利技术所属
的普通技术人员容易实施本专利技术的实施例。本专利技术可由各种不同的实施方式实现，并不限定于在此说明的实施例。在附图中，为了明确说明本专利技术，省略了与说明无关的部分，在说明书全文中，对相同或相似的结构要素赋予了相同的附图标记。
[0041]在本说明书中，“包括”或“具有”等的术语用于指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在，并不预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
[0042]图1为本专利技术实施例的激光雷达装置的简要框图，图2为本专利技术实施例的激光雷达装置的反射镜、电机及编码器的分解立体图。
[0043]如图1所示，本专利技术实施例的激光雷达装置可包括光源110、光检测部120、反射镜130、电机140、编码器150以及控制部160。
[0044]光源110为了检测对象本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达装置，其特征在于，包括：光源，用于发射脉冲光；光检测部，用于检测上述脉冲光被对象体反射回来的反射光；反射镜，设置有多个反射面，反射上述脉冲光以将其传递至上述对象体，反射上述反射光以将其传递至上述光检测部；电机，配置在上述反射镜内，包括电机外壳、收容于上述电机外壳且与上述反射镜结合的电机轴、与上述电机轴结合的磁铁以及与上述电机外壳的内侧面结合的线圈；编码器，通过检测上述反射镜的旋转位置来输出检测信号；以及控制部，通过利用上述检测信号来控制上述光源的发射时机和上述光检测部的检测时间。2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，上述控制部以从上述编码器输入上述检测信号时从上述光源发射上述脉冲光的方式进行控制。3.根据权利要求2所述的激光雷达装置，其特征在于，上述控制部以在上述反射镜的每个规定旋转位置从上述光源发射上述脉冲光的方式进行控制。4.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，上述控制部以上述光检测部在上述检测信号的输出区间中的至少一部分区间内检测上述反射光的方式进行控制。5.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，上述反射镜由配置于上述多个反射面的侧面的多面体构成。6.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，上述编码器包括：多极磁铁，与上述反射镜的下部结合来与上述反射镜一同进行旋转；以及孔传感器，通过检测上述多极磁铁的方向来检测上述反射镜的旋转角。7.根据权利要求6所述的激光雷达装置，其特征在于，上述电机插入于上述反射镜的下部内侧面。8.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，上述反射镜通过上述电机轴的旋转而旋转。9.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，还包括凸缘，将上述电机轴与上述反射镜的内侧上部面结合。10.一种激光雷达装置，其特征在于，包括：光源，用于发射脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲丞，申昊锡，郑圣熹，韩闰基，韩学九，
申请(专利权)人：汉拿科锐动电子股份公司，
类型：发明
国别省市：