一种扫描镜监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种扫描镜监测系统，包括控制器和扫描装置，控制器包括处理器以及控制电路；扫描装置包括发射器/接收器以及扫描组件；扫描组件包括支架、扫描镜、电容器、第一导线以及监测电路；其中，支架包括有万向架，扫描镜安装在万向架上以进行二维偏转；电容器包括有设置在支架、扫描镜以及万向架上的至少一个电极；监测电路用于监测电容器的信号变化，并将监测信号发送至控制电路；控制电路接收监测信号，对扫描组件的结构完整性和工作状态进行判断，以对发射器/接收器以及扫描组件的工作状态进行调制。通过对扫描装置进行实时监控，可在扫描系统出现异常或损坏时停止其工作，有效保证人眼安全，避免事故的发生。

A scanning mirror monitoring system and method

【技术实现步骤摘要】
一种扫描镜监测系统及方法
本专利技术涉及激光扫描
，尤其涉及一种扫描镜监测系统及方法。
技术介绍
MEMS器件可用于快速光学扫描领域，在投影显示、条形码扫描、激光打印机、医疗成像、光通讯等领域具有广泛应用。近年来，由于MEMS微振镜应用,，帮助激光雷达摆脱了笨重的马达、多棱镜等机械运动装置，特别是毫米级尺寸的MEMS微振镜的使用，大大减小了激光雷达的尺寸。无论从美观度、车载集成度还是成本的角度考虑，MEMS微振镜都具有明显的优势。但在MEMS微振镜的使用过程中，当MEMS微振镜出现机械故障、破损故障等时，会造成MEMS微振镜停止工作、扫描范围缺失等情况，进而激光器发射的光束会连续聚焦于一点，激光功率会集中入射至人眼，导致人眼单位面积接收到的光功率增加，随着单位面积的光功率迅速升高，进而可能导致人眼受到损伤，严重者甚至致使失明。并且，MEMS微振镜出现故障时，扫描范围缺失，也会造成系统的信号缺失。因此，在MEMS微振镜的使用中，人眼安全保护尤为重要。如何有效地实现对扫描镜的实时异常监测，在扫描镜停止的瞬间关闭激光器，有效保证人眼安全，避免事故的发生，这是一个亟需解决的问题。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种扫描镜监测系统及方法，以解决上述背景技术问题中的至少一种。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：一种扫描镜监测系统，包括控制器和扫描装置，所述控制器包括处理器以及控制电路；所述扫描装置包括发射器/接收器以及扫描组件；所述扫描组件包括支架、安装于所述支架上的扫描镜、电容器、第一导线以及监测电路；其中，所述支架包括有万向架，所述扫描镜安装在所述万向架上以进行二维偏转；所述电容器包括有设置在所述支架、扫描镜以及万向架上的至少一个电极；所述第一导线缠绕设置于所述扫描镜的边界上，用于连接扫描镜上的电极；所述监测电路用于监测所述电容器的信号变化，并将监测信号发送至控制电路；所述控制电路接收所述监测信号，对扫描组件的结构完整性和工作状态进行判断，以对发射器/接收器以及扫描组件的工作状态进行调制。在一些实施例中，所述电容器包括第一电容器、第二电容器、第三电容器以及第四电容器；其中，支架上的第一电极与万向架上的第二电极限定所述第一电容器；万向架上的第三电极与扫描镜上的第四电极限定所述第二电容器；扫描镜上的第五电极与万向架上的第六电极限定所述第三电容器；而万向架上的第七电极与支架上的第八电极限定所述第四电容器。在一些实施例中，所述扫描组件还包括第一铰链、第二铰链、第三铰链以及第四铰链；其中，所述扫描镜通过所述第一铰链和所述第四铰链与所述万向架铰接，使得所述扫描镜可沿着第一铰链与第四铰链的连线方向振荡偏转；所述万向架通过所述第二铰链和所述第三铰链与所述支架铰接，使得所述万向架可沿着第二铰链与第三铰链的连线方向振荡偏转。在一些实施例中，所述扫描组件还包括连续调制信号单元，用于输出高频电压信号和低频电压信号；所述支架上设置有第一焊点、第二焊点、第三焊点以及第四焊点；其中，所述第一焊点一端连接所述调制信号单元，另一端连接所述第一电极；所述第二焊点一端连接所述调制信号单元，另一端连接所述第三电极；所述第三焊点一端连接所述监测电路，另一端连接所述第六电极；所述第四焊点一端连接所述监测电路，另一端连接所述第八电极。在一些实施例中，所述第一导线缠绕设置于所述扫描镜的边界上，并穿过所述扫描镜使得所述第四电极与所述第五电极连接。在一些实施例中，所述扫描组件还包括第二导线，所述第二导线缠绕设置于所述万向架的边界上，并穿过所述第四铰链和所述第一铰链使得所述第二电极与所述第七电极连接。在一些实施例中，所述调制信号单元输出的高频电压信号用于监测所述扫描镜沿着所述第一铰链和所述第四铰链的连接方向偏振振荡时扫描装置的结构完整性和工作状态；所述调制信号单元输出的低频电压信号用于监测所述万向架沿着所述第二铰链和所述第三铰链连连接方向偏转振荡时扫描装置的工作状态。本专利技术实施例的另一技术方案为：一种扫描镜的监测方法，包括如下步骤：步骤S1：控制发射器/接收器向扫描组件发射光脉冲，并接收扫描组件向外投射的光脉冲经反射后反馈回的光信息；其中，所述扫描组件包括扫描镜，通过控制扫描镜进行二维偏转振荡以将光脉冲向外投射；步骤S2：控制监测电路监测扫描镜偏转振荡时的信号变化，并发送监测信号至控制电路；其中，扫描组件还包括有支架、万向架、电容器以及监测电路，所述电容器包括有设置在支架、扫描镜以及万向架上的至少一个电极；通过监测电路监测支架、万向架以及扫描镜上的至少一个电极形成的电容器的电压变化，发送监测信号至控制电路；步骤S3：控制电路接收监测信号，对扫描组件的结构完整性和工作状态进行判断，从而对发射器/接收器以及扫描组件的工作状态进行调制。在一些实施例中，步骤S2中，监测电路监测扫描组件支架、万向架以及扫描镜上的至少一个电极形成的电容器的电压变化，扫描镜正常工作情况下，电容器导通电压信号，监测电路监测出周期性离散信号；而当扫描镜、万向架或者铰链破损或异常工作时，监测电路的监测信号异常或监测不到信号。在一些实施例中，所述扫描组件还包括连续调制信号单元，用于输出高频电压信号和低频电压信号。本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过对扫描装置的外形和功能完整性进行实时监控，在同时监测扫描镜、万向架、铰链的结构完整和扫描镜的二维振荡偏转的工作状态上具有重要意义，并且可在扫描系统出现异常或损坏时停止其工作，有效保证人眼安全，避免事故的发生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术一个实施例扫描镜监测系统的示意图。图2是根据本专利技术一个实施例扫描镜监测系统的扫描组件的示意图。图3是根据本专利技术一个实施例扫描镜监测系统的扫描组件的另一角度图示。图4是根据本专利技术一个实施例扫描镜监测方法的流程图示。图5a是根据本专利技术一个实施例扫描镜监测方法监测到的监测信号的图示。图5b是根据本专利技术一个实施例扫描镜监测方法监测到的监测信号的另一图示。具体实施方式为了使本专利技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫描镜监测系统，包括控制器和扫描装置，其特征在于：所述控制器包括处理器以及控制电路；所述扫描装置包括发射器/接收器以及扫描组件；所述扫描组件包括支架、安装于所述支架上的扫描镜、电容器、第一导线以及监测电路；其中，/n所述支架包括有万向架，所述扫描镜安装在所述万向架上以进行二维偏转；/n所述电容器包括有设置在所述支架、扫描镜以及万向架上的至少一个电极；/n所述第一导线缠绕设置于所述扫描镜的边界上，用于连接扫描镜上的电极；/n所述监测电路用于监测所述电容器的信号变化，并将监测信号发送至控制电路；/n所述控制电路接收所述监测信号，对扫描组件的结构完整性和工作状态进行判断，以对发射器/接收器以及扫描组件的工作状态进行调制。/n

【技术特征摘要】
1.一种扫描镜监测系统，包括控制器和扫描装置，其特征在于：所述控制器包括处理器以及控制电路；所述扫描装置包括发射器/接收器以及扫描组件；所述扫描组件包括支架、安装于所述支架上的扫描镜、电容器、第一导线以及监测电路；其中，
所述支架包括有万向架，所述扫描镜安装在所述万向架上以进行二维偏转；
所述电容器包括有设置在所述支架、扫描镜以及万向架上的至少一个电极；
所述第一导线缠绕设置于所述扫描镜的边界上，用于连接扫描镜上的电极；
所述监测电路用于监测所述电容器的信号变化，并将监测信号发送至控制电路；
所述控制电路接收所述监测信号，对扫描组件的结构完整性和工作状态进行判断，以对发射器/接收器以及扫描组件的工作状态进行调制。


2.如权利要求1所述的扫描镜监测系统，其特征在于：所述电容器包括第一电容器、第二电容器、第三电容器以及第四电容器；其中，支架上的第一电极与万向架上的第二电极限定所述第一电容器；万向架上的第三电极与扫描镜上的第四电极限定所述第二电容器；扫描镜上的第五电极与万向架上的第六电极限定所述第三电容器；而万向架上的第七电极与支架上的第八电极限定所述第四电容器。


3.如权利要求2所述的扫描镜监测系统，其特征在于：所述扫描组件还包括第一铰链、第二铰链、第三铰链以及第四铰链；其中，所述扫描镜通过所述第一铰链和所述第四铰链与所述万向架铰接，使得所述扫描镜可沿着第一铰链与第四铰链的连线方向振荡偏转；所述万向架通过所述第二铰链和所述第三铰链与所述支架铰接，使得所述万向架可沿着第二铰链与第三铰链的连线方向振荡偏转。


4.如权利要求3所述的扫描镜监测系统，其特征在于：所述扫描组件还包括连续调制信号单元，用于输出高频电压信号和低频电压信号；所述支架上设置有第一焊点、第二焊点、第三焊点以及第四焊点；其中，所述第一焊点一端连接所述调制信号单元，另一端连接所述第一电极；所述第二焊点一端连接所述调制信号单元，另一端连接所述第三电极；所述第三焊点一端连接所述监测电路，另一端连接所述第六电极；所述第四焊点一端连接所述监测电路，另一端连接所述第八电极。

【专利技术属性】
技术研发人员：马宣，周兴，王兆民，孙飞，崔东曜，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44