CN208902876U - 激光雷达位置检测装置及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例中公开了一种激光雷达位置检测装置及激光雷达，激光雷达位置检测装置包括：参考光源，用于发射参考激光；位置传感器，用于接收参考反射激光，并根据所述参考反射激光获取二维振镜的位置，其中，所述参考反射激光为所述参考激光被所述二维振镜反射后的激光。本实用新型实施例可以提高激光雷达的精确度。

Description

激光雷达位置检测装置及激光雷达

技术领域

本发明涉及检测领域，特别涉及一种激光雷达位置检测装置及激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号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，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

固态激光雷达是激光雷达的一种，固态激光雷达通常采用改变振镜的角度来改变出射激光在一个方向和/或两个方向上出射角度来完成检测。由于振镜原理以及工艺等发明的原因，振镜的偏转具有一定的非线型性误差，尤其是对于大的偏转角度的非线型性误差更大，因此，会对激光雷达的检测精度有较大的影响。此外，振镜本身是不包含任何位置传感器的，因此无法直接读取振镜的角度和/或其运动位置，且振镜本身的角度/位置变化不是线性的，从而无法准确获得出射激光的角度。通常可以认为激光雷达中振镜的角度/位置即激光雷达的位置。

可见，现有技术中还没有一种方法可以较为准确的得到振镜的角度/位置，无法准确获取出射激光的角度，因而固态激光雷达的精确度还不高。

发明内容

本发明实施例中提供了一种激光雷达位置检测装置及激光雷达，能检测激光雷达的位置，提高激光雷达的精确度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种激光雷达位置检测装置，所述装置包括：

参考光源，用于发射参考激光；

位置传感器，用于接收参考反射激光，并根据所述参考反射激光获取二维振镜的位置，其中，所述参考反射激光为所述参考激光被所述二维振镜反射后的激光。

可选的，所述参考光源设置于所述二维振镜的背面，所述参考光源与所述二维振镜中心的连线垂直于所述二维振镜。

可选的，所述参考光源设置于所述二维振镜的正面，所述参考光源与二维振镜中心的连线垂直于所述二维振镜。

可选的，所述参考光源设置于所述二维振镜的正面，所述参考光源与二维振镜中心的连线与所述二维振镜之间的夹角不是直角。

可选的，所述参考光源发射的参考激光与激光雷达发射器发出的出射激光的波长不同。

第二方面，提供了一种激光雷达，包括如上所述的激光雷达扫描位置检测装置，还包括：

控制器，用于根据二维振镜的位置，获取激光雷达发射器发出的出射激光与预设激光的偏差；

驱动电路，用于根据所述偏差获取二维振镜的驱动电压，使所述二维振镜根据所述驱动电压调整位置。

本发明的实施例中公开了一种激光雷达位置检测装置，包括：参考光源，用于发射参考激光；位置传感器，用于接收参考反射激光，并根据所述参考反射激光获取二维振镜的位置，其中，所述参考反射激光为所述参考激光被所述二维振镜反射后的激光。本发明实施例中，通过另设参考光源和位置传感器，可以获得激光雷达当前的位置，即可以获得激光雷达中二维振镜当前的位置，从而调整二维振镜的位置，提高激光雷达的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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所示为本发明实施例的激光雷达位置检测装置的示意图；

图2所示为本发明实施例的激光雷达位置检测装置的示意图；

图3所示为本发明实施例的激光雷达位置检测装置的示意图；

图4所示为本发明实施例的激光雷达位置检测装置的示意图；

图5所示为本发明实施例的激光雷达的示意图。

具体实施方式

本发明如下实施例提供了一种激光雷达位置检测装置及激光雷达，能检测激光雷达的位置，提高激光雷达的精确度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示为本发明实施例的激光雷达位置检测装置的示意图，如图1所示，结合激光雷达来说明本发明的检测装置，激光雷达包括：发射出射激光的发射器101，改变出射激光方向的振镜102。

本发明实施例的振镜102为二维振镜，可以在两个方向同时改变出射激光的方向。

本发明实施例的激光雷达检测装置包括：

参考光源111，用于发射参考激光；

位置传感器112，用于接收参考反射激光，并根据所述参考反射激光获取二维振镜102 的位置，其中，所述参考反射激光为所述参考激光被所述二维振镜102反射后的激光。

本发明实施例中，参考光源发出参考激光被二维振镜反射后，由位置传感器接收，可以实时获取到二维振镜的位置，即可以实时获取激光雷达的位置，通过与预设二维振镜位置的比对，通过二维振镜的调整驱动电压等手段来修正二维振镜的位置，从而避免二维振镜本身非线性特征对激光雷达的影响，提高激光雷达的精确度，同时本发明实施例的装置也可以在二维振镜实际位置与预设位置偏差较大的情况下及时告警，从而减小检测误差。

本发明实施例还有很多其他的应用场合，例如在需要根据检测目标状况改变扫描区域、对某些区域进行重点扫描的场合，可以根据本发明实施例检测的二维振镜的位置与预设位置进行对比，调整二维振镜的位置，从而按照预设轨迹改变出射激光的角度，实现对某些区域的重点扫描。

本发明实施例的装置中，提供了几种激光雷达位置检测装置的实现方式，第一种方式中，所述参考光源设置于所述二维振镜的背面，所述参考光源与所述二维振镜中心的连线垂直于所述二维振镜。

图2所示为本发明实施例的激光雷达检测装置的示意图，如图2所示，激光雷达包括激光发射器201、二维振镜202，激光发射器201位于二维振镜202的正面。

本发明的激光雷达检测装置包括参考光源211和位置传感器212，参考光源211设置在二维振镜202的背面，位置传感器212设置在可以接收到参考反射激光的位置即可。

通常二维振镜202是双面镀膜的，即二维振镜的正面和反面都可以反射激光，因此可以将参考光源211设置在二维振镜202的背面。

激光发射器位于二维振镜的正面，因此将参考光源设置在二维振镜的背面，可以避免对激光雷达检测光路的遮挡。

激光雷达位置检测装置的第二种实现方式中，所述参考光源设置于所述二维振镜的正面，所述参考光源与二维振镜中心的连线垂直于所述二维振镜。

图3所示为本发明实施例的激光雷达检测装置的示意图，如图3所示，激光雷达包括激光发射器(图3中未示出)、二维振镜202。

本发明的激光雷达检测装置包括参考光源311和位置传感器312，参考光源311设置在二维振镜202的正面，与二维振镜202中心的连线垂直于所述二维振镜202，即二维振镜202 水平放置时，参考光源311的投影在二维振镜202的中心。

图3所示的实施例中，位置传感器312设置在可以接收到参考反射激光的位置即可。

二维振镜背面的可以反射激光，但是其反射率较低，因此会影响到对二维振镜位置判定的准确性，因此在激光雷达调测的时候，可以将参考光源311设置在二维振镜202的正面来获取二维振镜202的线性特性，以此来制定二维振镜202的驱动电压曲线，通过驱动电压曲线在激光雷达工作时调整二维振镜202的位置。

这种方式的弊端是参考光源311会遮挡激光雷达工作时的检测光路，所以只能用于调测。

为了解决上述第二种方式的弊端，本发明实施例还提供了一种实施方式，将参考光源设置于所述二维振镜的正面，所述参考光源与二维振镜中心的连线与所述二维振镜之间的夹角不是直角。

图4所示为本发明实施例的激光雷达检测装置的示意图，如图4所示，激光雷达200包括激光发射器(图4中未示出)、二维振镜202，激光发射器位于二维振镜202的正面。

本发明的激光雷达检测装置410包括参考光源411和位置传感器412，参考光源411设置在二维振镜202的正面，即二维振镜202水平放置时，参考光源411的投影不在二维振镜202的中心，如4中，参考光源411的投影在二维振镜202之外。

如图4所示，位置传感器412设置在可以接收到参考反射激光的位置即可。

图4所示的实施方式中，参考光源411位于二维振镜202的正面，二维振镜202对参考光源411发出的参考激光反射率高，获取的二维振镜202的位置准确度较高；此外，参考光源411的投影在二维振镜202之外，对激光雷达的检测光路遮挡小或者不遮挡，不会影响到激光雷达的工作，因此本实施方式不但可以应用于调测，还可以用于激光雷达工作时对激光雷达的位置进行实时的检测。

本发明实施例中，所述参考光源发射的参考激光与激光雷达发射器发出的出射激光的波长不同。不同波长的激光可以避免参考激光对激光雷达检测光路的干扰，提高激光雷达的精确度。

本发明实施例的激光雷达位置检测装置能检测激光雷达的位置，提高激光雷达的精确度。

本发明实施例还提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括上述的激光雷达扫描位置检测装置，还包括：

控制器，用于根据二维振镜的位置，获取激光雷达发射器发出的出射激光与预设激光的偏差；

驱动电路，用于根据所述偏差获取二维振镜的驱动电压，使所述二维振镜根据所述驱动电压调整位置。

本发明的激光雷达还可以包括信号调理电路、供电电路等，在此不再赘述。

图5是本发明实施例的激光雷达的示意图，如图5所示，激光雷达的激光发射器510发射出射激光，经振镜520后用于检测被测物体530。激光由被测物体530反射后，被接收器540接收，通过信号调理器560、数据采集卡550到达处理器570，处理器570最终获得被测物理的距离、形状等特征。

本发明实施例的激光雷达位置检测装置500包括参考光源580和位置传感器590。参考光源580发出参考激光，经振镜520后的参考反射激光由位置传感器590接收，通过信号调理器560、数据采集卡550到达处理器570，得到二维振镜520的位置信息，即得到激光雷达的位置信息。

本发明实施例中，激光发射器发出的出射激光被反射后的反射激光，以及参考激光被反射后的参考反射激光采用不同的信号调理器和数据采集卡，在此不再赘述。

处理器根据激光雷达的位置信息可以调节二维振镜520，使得对被测物体530的检测更加准确，精确度更高。

本发明实施例的激光雷达，能够检测激光雷达自身的位置，从而提高激光雷达的精确度。

本发明的实施例中公开了一种激光雷达位置检测装置激光雷达，在位置检测装置中，参考光源发出参考激光被二维振镜反射后，由位置传感器接收，可以实时获取到二维振镜的位置，即可以实时获取激光雷达的位置，通过与预设二维振镜位置的比对，通过二维振镜的调整驱动电压等手段来修正二维振镜的位置，从而避免二维振镜本身非线性特征对激光雷达的影响，提高激光雷达的精确度，同时本发明实施例的装置也可以在二维振镜实际位置与预设位置偏差较大的情况下及时告警，从而减小检测误差。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，通用硬件包括通用集成电路、通用CPU、通用存储器、通用元器件等，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光雷达位置检测装置，其特征在于，所述装置包括：

参考光源，用于发射参考激光；

位置传感器，用于接收参考反射激光，并根据所述参考反射激光获取二维振镜的位置，其中，所述参考反射激光为所述参考激光被所述二维振镜反射后的激光。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考光源设置于所述二维振镜的背面，所述参考光源与所述二维振镜中心的连线垂直于所述二维振镜。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考光源设置于所述二维振镜的正面，所述参考光源与二维振镜中心的连线垂直于所述二维振镜。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考光源设置于所述二维振镜的正面，所述参考光源与二维振镜中心的连线与所述二维振镜之间的夹角不是直角。

5.如权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述参考光源发射的参考激光与激光雷达发射器发出的出射激光的波长不同。

6.一种激光雷达，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项的激光雷达扫描位置检测装置，还包括：

控制器，用于根据二维振镜的位置，获取激光雷达发射器发出的出射激光与预设激光的偏差；

驱动电路，用于根据所述偏差获取二维振镜的驱动电压，使所述二维振镜根据所述驱动电压调整位置。