激光雷达传感器及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种具有驱动电机的激光雷达传感器及其控制方法，在激光雷达传感器中，该驱动电机的整体部分被覆盖在扫描镜的倾斜面下，所述扫描镜具有开放的底面和A形截面。所述驱动电机的旋转轴可以连接到背衬面的底部，所述背衬面形成在所述倾斜面的下方，磁体可以形成在一个或多个的所述背衬面和支承面的底部，所述支承面连接到所述扫描镜的所述倾斜面，以及霍尔传感器可以对应于形成所述磁体的位置，而形成在所述激光雷达传感器的底面上。

Lidar sensor and its control method

【技术实现步骤摘要】
激光雷达传感器及其控制方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年6月14日提交的韩国申请10-2018-0067980的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种激光雷达(光检测和测距)传感器及其控制方法，更具体地，涉及一种通过改变包括旋转镜(或扫描镜)和驱动电机的驱动单元的结构，以使旋转镜旋转，从而减小尺寸的激光雷达传感器，并提供了一种适用于改变的驱动单元结构的旋转镜的旋转检测方法及其控制方法。
技术介绍
一般来说，激光雷达传感器是指利用光来测量距离并感测对象的传感器。激光雷达传感器具有与雷达类似的原理。雷达向外界发射电磁波，并接收电磁波，以检查距离和方向，而激光雷达传感器则发射脉冲激光。也就是说，由于激光雷达传感器使用短波长激光，因此激光雷达传感器能够具有高精度和分辨率，从而以三维方式识别对象。例如，激光雷达传感器可以安装在车辆保险杠上，并且通过监测车辆前/后区域来感测对象或结构。作为参考，图1示出了安装在车辆前/后保险杠上的激光雷达传感器的视场(fieldofview，FOV)。激光雷达传感器通常安装在前保险杠上，需要暴露于外部。当激光雷达传感器安装在诸如车身或玻璃的另一结构中时，传感器的感测性能可能会显著下降。因此，激光雷达传感器应安装在车辆外部。作为参考，如图2所示，激光雷达传感器包括：发射激光的发射器、接收反射的激光的接收器，以及驱动镜旋转电机的驱动器。此外，激光雷达传感器包括用于保护传感器免受外来物质损害的盖体。该盖体上安装有热线(hotwire)，该热线用于去除附着在盖体表面上的湿气或雪。然而，由于现有的激光雷达传感器具有比附接到车辆的其他传感器大得多的体积，因此当多个激光雷达传感器附接到自主车辆时，激光雷达传感器的体积可能会成为负担。因此，需要一种能够缩小激光雷达传感器的尺寸的技术。本专利技术的现有技术在2018年1月9日公开的题为“激光雷达传感器的光学系统”的韩国专利10-2018-0003238中披露。
技术实现思路
本专利技术实施方式涉及一种激光雷达传感器，通过改变包括旋转镜(或扫描镜)和驱动电机的驱动单元的结构，以使旋转镜旋转，从而减小尺寸，并提供了一种适用于改变的驱动单元结构的旋转镜的旋转检测方法及其控制方法。在一个实施方式中，提供了一种具有驱动电机的激光雷达传感器，该驱动电机的整体部分被覆盖在扫描镜的倾斜面下，所述扫描镜具有开放的底面和A形截面。所述驱动电机的旋转轴可以连接到背衬面的底部，所述背衬面形成在所述倾斜面的下方，磁体可以形成在一个或多个的所述背衬面和支承面的底部，所述支承面连接到所述扫描镜的所述倾斜面，以及霍尔传感器可以对应于形成所述磁体的位置，而形成在所述激光雷达传感器的底面上。所述扫描镜的所述倾斜面可以相对于所述激光雷达传感器的底面倾斜，所述背衬面的一侧可以水平地连接到所述倾斜面的底部，所述支承面能够以指定的角度连接到所述倾斜面的顶部和所述背衬面的另一侧，并且所述倾斜面、所述背衬面以及所述支承面可以形成所述A形截面。所述背衬面可以形成在以下高度处：反映包括所述驱动电机的主体高度和所述旋转轴长度的高度的高度处。所述背衬面可以形成在对应于指定间隙的高度处，使得当所述驱动电机连接到所述背衬面时，所述扫描镜的开放的底面不与附接有所述驱动电机的所述激光雷达传感器的底面接触。该激光雷达传感器还可以包括：电机驱动单元，被配置为以指定速度使连接到所述驱动电机的所述扫描镜进行旋转；以及控制单元，被配置为基于来自附接所述磁体的参考位置的旋转速度和时间，来计算旋转所述驱动电机或所述扫描镜的角度，并且基于所计算的角度通过对扫描区域和非扫描区域之间进行区分，来控制激光的输出。当所述计算的角度对应于所述扫描区域时，所述控制单元可以通过输出激光扫描信号来扫描所述激光雷达传感器前方的对象，并且当所述计算的角度对应于所述非扫描区域时，不输出所述激光扫描信号。在另一实施方式中，激光雷达传感器的控制方法可以包括：通过所述激光雷达传感器的控制单元，来检测指示扫描镜的参考位置的感测信号；当检测到所述感测信号时，通过所述控制单元将当前位置信息重置为所述参考位置；通过所述控制单元以指定速度使所述扫描镜进行旋转，同时执行激光扫描；通过所述控制单元基于来自所述参考位置的旋转速度和时间，来计算所述扫描镜旋转的角度；通过所述控制单元检查所计算的角度是否已经成为指定的扫描角度；通过所述控制单元在以所述指定速度使所述扫描镜进行旋转的同时，连续地执行激光扫描和扫描角度的计算，直到所述计算的角度变为所述指定的扫描角度；以及通过所述控制单元基于所述计算的扫描角度，在扫描区域中执行激光扫描并且结束在非扫描区域中的激光扫描。所述感测信号可以包括：当霍尔传感器感测到在所述扫描镜底部的一面处形成磁体时而获取的信号。可以将所述参考位置设置为所述扫描区域的开始位置。当检测到指示所述参考位置的所述感测信号时，所述控制单元立即开始进行激光扫描。可以将所述参考位置设置为与所述扫描区域的开始位置不同的位置。当检测到指示所述参考位置的所述感测信号时，所述控制单元从所述参考位置计算所述扫描区域的开始位置，并且在所计算的扫描区域的开始位置处开始进行激光扫描。所述指定的扫描角度可以包括：一个或多个的对应于所述扫描区域的开始位置的角度以及对应于所述扫描区域的结束位置的角度。附图说明图1示出了安装在车辆前/后保险杠上的激光雷达传感器的视场(FOV)。图2示出了现有激光雷达传感器的示意性配置。图3A和图3B示出了现有镜旋转激光雷达传感器基本操作。图4A和图4B以对比方式示出了现有镜旋转激光雷达传感器的结构和根据本专利技术实施方式的镜旋转激光雷达传感器的结构。图5示出了根据本专利技术实施方式的镜旋转激光雷达传感器的示意性配置。图6为根据本专利技术的实施方式的镜旋转激光雷达传感器的操作方法的流程图。具体实施方式如在相应领域中所常见的，一些示例性实施方式可以在附图中以功能块、单元和/或模块的形式示出。本领域的普通技术人员将理解，这些功能块、单元和/或模块由电子(或光学)电路(诸如逻辑电路、分立部件、处理器、硬布线电路、存储器元件、布线连接等)以物理方式实现。当这些功能块、单元和/或模块由处理器或类似硬件实现时，可以使用软件(例如，代码)对它们进行编程和控制，以执行本专利技术所讨论的各种功能。或者，每个功能块、单元和/或模块可以由专用硬件实现，或者作为执行某些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程处理器和相关电路)的组合来实现。在不背离本专利技术构思范围的情况下，一些示例性实施方式的每个功能块、单元和/或模块能够以物理方式分成两个或多个交互的和分立的功能块、单元和/或模块。此外，在不背离本专利技术构思范围的情况下，一些示例性实施方式的功能块、单元和/或模块能够以物理方式组合成更复杂的功能块、单元和/或模块。下文将参考附图详细描述根据本专利技术的实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有驱动电机的激光雷达传感器，该驱动电机的整体部分被覆盖在扫描镜的倾斜面下，所述扫描镜具有开放的底面和A形截面，/n其中，所述驱动电机的旋转轴连接到背衬面的底部，所述背衬面形成在所述倾斜面的下方，/n磁体形成在一个或多个的所述背衬面和支承面的底部，所述支承面连接到所述扫描镜的所述倾斜面，以及/n霍尔传感器对应于形成所述磁体的位置，而形成在所述激光雷达传感器的底面上。/n

【技术特征摘要】
20180614 KR 10-2018-00679801.一种具有驱动电机的激光雷达传感器，该驱动电机的整体部分被覆盖在扫描镜的倾斜面下，所述扫描镜具有开放的底面和A形截面，
其中，所述驱动电机的旋转轴连接到背衬面的底部，所述背衬面形成在所述倾斜面的下方，
磁体形成在一个或多个的所述背衬面和支承面的底部，所述支承面连接到所述扫描镜的所述倾斜面，以及
霍尔传感器对应于形成所述磁体的位置，而形成在所述激光雷达传感器的底面上。


2.根据权利要求1所述的激光雷达传感器，其中，所述扫描镜的所述倾斜面相对于所述激光雷达传感器的底面倾斜，
所述背衬面的一侧水平地连接到所述倾斜面的底部，
所述支承面以指定的角度连接到所述倾斜面的顶部和所述背衬面的另一侧，并且
所述倾斜面、所述背衬面以及所述支承面形成所述A形截面。


3.根据权利要求2所述的激光雷达传感器，其中，所述背衬面形成在以下高度处：反映包括所述驱动电机的主体高度和所述旋转轴长度的高度的高度处。


4.根据权利要求3所述的激光雷达传感器，其中，所述背衬面形成在对应于指定间隙的高度处，使得当所述驱动电机连接到所述背衬面时，所述扫描镜的开放的底面不与附接有所述驱动电机的所述激光雷达传感器的底面接触。


5.根据权利要求1所述的激光雷达传感器，还包括：
电机驱动单元，被配置为以指定速度使连接到所述驱动电机的所述扫描镜进行旋转；以及
控制单元，被配置为基于来自附接所述磁体的参考位置的旋转速度和时间，来计算旋转所述驱动电机或所述扫描镜的角度，并且基于所计算的角度通过对扫描区域和非扫描区域之间进行区分，来控制激光的输出。


6.根据权利要求5所述的激光雷达传感器，其中，当所述计算的角度对应于所述扫描区域时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金庆麟，曹圣恩，金元谦，金荣信，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR