[發明專利]激光雷達裝置、測定方法、測定程序和行進物體

在審

• 申請號: 202010080491.0
• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN111948659A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 川添浩平
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06;G01S17/931
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張晉逾

本發明提供能夠以更良好的精度生成三維信息的激光雷達裝置。本發明是一種激光雷達裝置，具有：掃描儀部，將形成為線狀以在規定的第一方向上延伸的激光、即線狀激光改變發射光角并向測量對象區域照射，從而沿與所述第一方向正交的第二方向對所述測量對象區域進行掃描；接收信號生成部，接收照射到所述測量對象區域的所述線狀激光的反射光，生成接收信號；存儲部，存儲所述線狀激光的所述第二方向上的形狀失真信息；以及三維信息生成部，基于所述第二方向的校正位置信息，生成所述測量對象區域的三維信息，所述第二方向的校正位置信息是根據所述形狀失真信息對基于所述接收信號和所述發射光角算出的所述第二方向上的位置信息進行校正而得到的。

技術領域

本公開涉及通過使激光掃描而生成測量對象區域的三維信息的激光雷達裝置、和行進物體。

背景技術

一般而言，已知使激光一邊在測量對象區域中進行掃描一邊照射，用受光元件接收來自在該測量對象區域中存在的物體等的反射光，根據由此得到的受光信號的分布而生成測量對象區域的三維信息的激光雷達裝置。在這種激光雷達裝置中，在激光的發射光側、和反射光的受光側各自設置掃描儀，與掃描時的發射光側的掃描儀的鏡角(激光的發射光角)相匹配地隨時調整受光側的掃描儀的鏡角(反射光的受光角)，從而使反射光向受光元件入射。在該結構中，在發射光側和受光側兩者設置掃描儀，因此存在激光雷達裝置整體大型化的問題。

為了解決上述問題，提出了在受光側不設置掃描儀而能夠通過簡單的結構實現無掃描的激光雷達裝置(參照專利文獻1)。該激光雷達裝置具有：受光側透鏡，接收在第一方向上形成為線狀的激光從測量對象區域反射的反射光；受光線傳感器，具有多個受光單元，所述多個受光單元配置在該受光側透鏡的下游側，沿著上述第一方向排列；以及受光側光學系統，配置在受光側透鏡與受光線傳感器之間。該受光側光學系統具有將被受光側透鏡接收的反射光朝向受光線傳感器聚光、同時在第二方向上聚光的倍率設定為大于在第一方向上聚光的倍率的受光側光學系統，因此能夠將測量對象區域整體收在受光線傳感器的傳感器視野中，能夠通過簡單的結構實現受光側的無掃描。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2016-180624號公報

發明內容

發明要解決的課題

在專利文獻1所公開的激光雷達裝置中，前提在于，形成為線狀的激光(以下稱為線狀激光)在向測量對象區域A照射時，其形狀為直線，且與線傳感器軸(例如x軸方向)平行。因此，考慮到在線狀激光的照射軸相對于線傳感器軸傾斜的情況、或線狀激光的直線形狀彎曲等失真的情況(參照后述圖4)等情況下，所生成的三維信息的掃描方向的位置坐標中產生錯位。此外，例如在線狀激光向測量對象區域照射的中途存在透鏡的情況等情況下，對于每個線狀激光的發射光角(照射方向角)，上述彎曲形狀等失真形狀也有可能發生變化。

鑒于上述情況，本發明的至少一個實施方式的目的在于，提供能夠以更良好的精度生成三維信息的激光雷達裝置。

用于解決問題的手段

(1)本發明的至少一個實施方式所涉及的激光雷達裝置具有：

掃描儀部，將形成為線狀以在規定的第一方向上延伸的激光、即線狀激光改變發射光角并向測量對象區域照射，從而沿與所述第一方向正交的第二方向對所述測量對象區域進行掃描；

接收信號生成部，接收照射到所述測量對象區域的所述線狀激光的反射光，生成接收信號；

存儲部，存儲所述線狀激光的所述第二方向上的形狀失真信息；以及

三維信息生成部，基于所述第二方向的校正位置信息，生成所述測量對象區域的三維信息，其中所述第二方向的校正位置信息是根據所述形狀失真信息對基于所述接收信號和所述發射光角算出的所述第二方向上的位置信息進行校正而得到的。