[发明专利]用于扫描振镜的帧同步方法和激光雷达

说明书

本申请公开了用于扫描振镜的帧同步方法和激光雷达，该方法包括：获取参考信号的当前参考信号参数，所述参考信号参数包括参考信号周期和当前第一相位；获取扫描振镜沿其第一旋转轴的帧扫描信号的信号参数，所述帧扫描信号的信号参数包括帧扫描周期和当前第二相位；基于所述当前参考信号参数和所述当前扫描周期的帧扫描信号的信号参数确定所述参考信号与所述帧扫描信号的相位差；基于所述相位差确定帧扫描信号的第一扫描阶段在下一扫描周期的扫描时长，以使所述下一扫描周期的帧扫描信号与所述参考信号趋于同步。实现了扫描振镜的实际帧扫描周期对外部帧同步信号的跟踪和同步。

技术领域

本申请涉及激光探测领域，尤其涉及用于扫描振镜的帧同步方法和激光雷达。

背景技术

激光雷达可以探测目标与激光雷达所在地(比如车辆、低空飞行直升机、固定探测设备等)的相对距离，并收集探测目标表面大量密集的点的三维坐标、反射率等信息，复建出探测目标的三维模型。

固态激光雷达通常使用振镜来发射入射激光束和接收回波激光束。上述振镜可以包括轴和慢轴。在固态激光雷达工作时，振镜快轴通常处于谐振状态。随着温度变化和器件老化，振镜快轴的谐振频率会发生变化。为了保证扫描轨迹的温度，可以调整振镜慢轴的扫描频率以使由慢轴转动实现的帧扫描率与快轴的谐振频率共同漂移。

发明内容

本申请提供了一种用于扫描振镜的帧同步方法及激光雷达，通过将扫描振镜的帧扫描信号分为有效扫描周期和无效扫描周期，使用调节无效扫描周期的时长来将扫描振镜的帧扫描信号与外界参考帧信号实现同步，使得帧扫描信号的频率与扫描振镜的行扫描频率以及外界参考帧信号频率同时实现匹配。在保持帧扫描轨迹和扫描帧率的稳定的基础上，可以与外部周期性信号保持同步。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于扫描振镜的帧同步方法，包括：获取参考信号的当前参考信号参数，所述参考信号参数包括参考信号周期和当前第一相位；获取扫描振镜沿其第一旋转轴的帧扫描信号的当前扫描周期的信号参数，所述帧扫描信号的信号参数包括帧扫描周期和当前第二相位；基于所述当前参考信号参数和所述当前扫描周期的帧扫描信号的信号参数确定所述参考信号与所述帧扫描信号的相位差；基于所述相位差确定帧扫描信号的第一扫描阶段在下一扫描周期的扫描时长，以使所述下一扫描周期的帧扫描信号与所述参考信号趋于同步；其中所述帧扫描信号包括第一扫描阶段和第二扫描阶段，所述第一扫描阶段和所述第二扫描阶段各自对应的扫描时长均为所述扫描振镜沿其第二旋转轴的谐振扫描信号的谐振周期的整数倍。

第二方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，包括扫描振镜，激光雷达使用第一方面所述的用于扫描振镜的帧同步方法，将扫描振镜的帧扫描信号与和激光雷达协作的其他传感器的帧信号进行同步。

本申请实施例提供的用于扫描振镜的帧同步方法及激光雷达，通过将扫描振镜的帧扫描信号分为有效扫描周期和无效扫描周期，使用调节无效扫描周期的时长来将扫描振镜的帧扫描信号与外界参考帧信号实现同步，实现帧扫描信号的频率与扫描振镜的行扫描信号的频率以及外界参考帧信号的频率同时实现匹配。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的用于扫描振镜的帧同步方法的一个示意性流程图；

图2为现有扫描振镜的扫描曲线示意图；

图3为本申请实施例提供的于扫描振镜的帧同步方法的一个示意性原理图；

图4为图3所示的示意性原理图中的扫描振镜的示意性帧扫描信号图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。