[發明專利]激光雷達裝置

有效

• 申請號: 201580072766.3
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN107110958B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 伊藤優佑;今城勝治;龜山俊平
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01P5/26;G01S7/481;G01S17/95;G02B26/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;馬建軍

激光雷達裝置具有：光源(1)，其產生單一波長的光；調制器(3)，其對所產生的光進行調制而成為發送光；能夠進行射束掃描的射束掃描部(7)，其照射調制而成的發送光，接收被反射的接收光；射束掃描控制部(8)，其對照射方向進行控制；信號處理部(12)，其使用所產生的光和接收到的對應的接收光進行外差檢波，從而進行風速計測；以及光軸校正部(9)，其根據射束掃描部(7)的照射方向、射束掃描的角速度和風速計測距離，針對信號處理部(12)中使用的接收光或射束掃描部(7)中使用的發送光，校正伴隨該射束掃描而在發送光與接收光之間產生的光軸角度偏移。

技術領域

本發明涉及進行風速計測的激光雷達裝置。

背景技術

在基于激光雷達裝置的風速計測中，在大氣中照射激光脈沖光作為發送光，接收懸浮微粒(aerosol)引起的散射光(反射光)作為接收光。而且，通過發送光的本地光即單一波長的連續光與接收光的外差檢波，求出由于懸浮微粒的移動而產生的多普勒位移，計測照射方向的風速。根據對外差檢波后的信號進行傅里葉變換而得到的譜來計算該多普勒位移。并且，通過切換發送光的照射方向來變更風速計測方向(例如參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-046930號公報

發明內容

發明要解決的課題

這里，在激光雷達裝置中，為了提高風速計測速率，需要實現射束掃描的高速化。另一方面，由于該射束掃描，在發送光與接收光之間產生光軸角度偏移。并且，該射束掃描越快，則特別是來自遠方的接收光與發送光之間的光軸角度偏移越大。另外，在不進行射束掃描的情況下，不存在發送光接收光之間的光軸角度偏移，但是，該情況下，風速計測方向僅限于一個方向。

上述光軸角度偏移導致與接收光的耦合效率降低。因此，接收信號強度降低，存在射束掃描的高速化(即風速計測速率的高速化)引起能夠進行風速計測的距離降低這樣的課題。

本發明正是為了解決上述這種課題而完成的，其目的在于，提供如下的激光雷達裝置：對由于射束掃描引起的發送光接收光之間的光軸角度偏移進行校正，從而能夠進行風速計測而不降低接收信號強度。

用于解決課題的手段

本發明的激光雷達裝置具有：光源，其產生單一波長的光；調制器，其對由光源產生的光進行調制而成為發送光；能夠進行射束掃描的射束掃描部，其照射由調制器調制而成的發送光，接收被反射的光作為接收光；射束掃描控制部，其對射束掃描部的照射方向進行控制；信號處理部，其使用由光源產生的光和由射束掃描部接收到的對應的接收光進行外差檢波，從而進行風速計測；以及光軸校正部，其根據射束掃描部的照射方向、射束掃描的角速度和風速計測距離，針對信號處理部中使用的接收光或射束掃描部中使用的發送光，校正伴隨該射束掃描在發送光與接收光之間產生的光軸角度偏移，光軸校正部具有：2枚楔形棱鏡，其被配置成平坦面與作為基準的光軸垂直；以及旋轉控制部，其根據所述射束掃描部的照射方向、射束掃描的角速度和風速計測距離對楔形棱鏡進行旋轉控制，由此，校正光軸角度偏移。

發明效果

根據本發明，如上所述地構成，因此，對由于射束掃描引起的發送光接收光之間的光軸角度偏移進行校正，從而能夠進行風速計測而不降低接收信號強度。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施方式1的激光雷達裝置的結構的圖。

圖2是示出本發明的實施方式1中的射束掃描光學系統的結構的圖。

圖3是示出本發明的實施方式1中的光軸校正部的結構的圖。

圖4是示出本發明的實施方式1的激光雷達裝置的整體動作的流程圖。