[發明專利]用于光學檢測視場的激光雷達設備

在審

• 申請號: 201880068996.6
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN111279218A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: F·烏特默倫;J·斯帕貝爾特;S·萊迪克;R·哈斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/481;G01S7/497;G01R31/34;G01R19/165
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

一種用于光學地檢測視場的激光雷達設備(111、200)，該激光雷達設備具有：控制設備(109)，其用于發射(402)至少一個控制信號(A，B，C)；具有電動機電流的電動機(105)，該電動機能夠借助所述至少一個控制信號(A，B，C)控制地圍繞旋轉軸線(104)旋轉，并且在該電動機上布置有發射光輻射(112)的能夠開關的光源(101)。本發明的核心在于，激光雷達設備(11，200)還具有至少一個開關裝置(102，102?1，102?2)，所述至少一個開關裝置用于根據代表電動機電流的電流參量的特性來禁止(409)光輻射(112)的發射。

技術領域

本發明涉及根據獨立權利要求的前序部分的一種用于光學檢測視場的激光雷達設備、一種工作設備和一種用于操控激光雷達設備的方法。

背景技術

由現有技術已知激光雷達(英：Light Detection and Ranging，光探測和測距)系統，其中，所需的光學元件以及激光器和探測器位于轉子上。EP2388615公開了一種基于激光雷達的3D點云測量系統，該3D點云測量系統具有基座、殼體以及位于殼體中的多個光子發射器和光子探測器。旋轉馬達使殼體圍繞基座旋轉，其中，通信部件能夠實現將光子探測器的信號傳輸給外部部件。為了遵循眼部安全性，還可以存在控制部件，該控制部件禁止光子發射器在達到所期望的最小旋轉速度之前發射光子。

發明內容

本發明從一種用于光學檢測視場的激光雷達設備出發。該激光雷達設備具有控制設備和電動機，該控制設備用于發射至少一個控制信號，該電動機具有電動機電流。該電動機能夠借助至少一個控制信號控制地圍繞旋轉軸線旋轉。在該電動機上布置有發射光輻射的能夠開關的光源。

根據本發明，該激光雷達設備還具有至少一個開關裝置，該至少一個開關裝置用于根據代表電動機電流的電流參量的特性來禁止光輻射的發射。

電動機可以具有定子，該定子通過旋轉軸線與轉子連接。在此，定子是電動機的固定的磁性作用部分。在此，轉子是電動機的旋轉的磁性作用部分。電動機可以構造為外轉子，其中定子位于內部，并且轉子位于外部。電動機可以構造為內轉子，其中定子位于外部，并且轉子位于內部。電動機可以涉及無刷直流電動機。光源尤其可以布置在電動機的轉子上。

電動機的旋轉運動由多個磁場相互施加的吸引力和排斥力引起。為此，例如，轉子可以具有永磁體，并且定子可以具有電線圈。替代地，轉子和定子都可以具有電線圈。尤其可以在定子上布置至少三個電線圈。如果電流分別流過電線圈，則電線圈產生磁場，該磁場的取向取決于電流方向。借助線圈的預給定的極性反轉來啟動轉子的旋轉，并且最終實現連續的旋轉。這例如可以通過借助換向器將電流提供給定子的電線圈來實現。激光雷達設備的控制設備可以構造用于充當換向器。

電動機可以借助傳感器控制的換向來實現。為此，可以借助光學傳感器或霍爾傳感器來檢測轉子的位置。可以根據所檢測的轉子位置來操控向電線圈的供電。可以根據所檢測的轉子位置來相應地操控線圈的相。

電動機可以借助無傳感器的換向來實現。在定子上具有至少三個電線圈的電動機中，在正常情況下總是僅操控兩個電線圈。相應地，只要轉子旋轉，就可以通過確定當前未被操控的電線圈中的感應電壓來檢測轉子的位置。可以根據所檢測的轉子位置來操控向電線圈的供電。可以根據所檢測的轉子位置來相應地操控線圈的相。

激光雷達設備的光源可以是激光器。激光雷達設備的光源可以是脈沖式的。光源尤其可以是脈沖激光器。借助脈沖光源可以發射光輻射，并且借助激光雷達設備可以探測光輻射的反射。由此可以拍攝視場的圖像，并且在脈沖光源的情況下實現距離測量。

可以將(用于對可開關光源的進行開關的)開關裝置置于至少兩種可能的開關狀態中的一個中。