一种激光雷达及其使用方法、以及一种激光雷达系统
阅读：147发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种激光雷达及其使用方法、以及一种激光雷达系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种应用于移动设备 激光雷达 及其使用方法，以及一种激光雷达系统。其中，应用于移动设备激光雷达包括：雷达本体，所述雷达本体发出并接收 激光束 以探测被测物体的特征 信号 ；通信模 块 ，所述通信模块包括 无线通信模块 ，所述激光雷达通过所述无线通信模块实现与移动终端之间的所述特征信号的信息交互；以及壳体，所述雷达本体、所述通信模块、以及所述电源模块均设置于所述壳体内。本 申请 的激光雷达在物理结构上和功能上都是独立的，其通过无线通信模块与常规的移动终端之间进行远程信息交互，用户可以通过移动终端直接远程调控激光雷达，本申请的激光雷达的操作更加简单，可以实现远程操控。激光雷达可以快速、简单、可拆卸地安装在移动设备上或安装在特定的测量 位置 ，安装简单、布置便捷。，下面是一种激光雷达及其使用方法、以及一种激光雷达系统专利的具体信息内容。
1.一种激光雷达，应用于移动设备，其特征在于，包括：
雷达本体，所述雷达本体发出并接收激光束以探测被测物体的特征信号；
通信模块，所述通信模块包括无线通信模块，所述激光雷达通过所述无线通信模块实现与移动终端之间的所述特征信号的信息交互；以及
壳体，所述雷达本体与所述通信模块均设置于所述壳体内。
2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述无线通信模块为低功耗广域网模块、蓝牙模块、WiFi模块、蜂窝通信模块、低功耗局域网模块中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述特征信号包括形状、高度、姿态、位置、移动方向、移动速度、被测物体与所述激光雷达之间的相对距离中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述通信模块进一步包括有线通信模块，所述有线通信模块用于对雷达本体设置初始参数，所述激光雷达的无线通信模块用于与所述移动终端的无线通信模块之间进行信息交互并受所述移动终端的调控。
5.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述无线通信模块用于对雷达本体设置初始参数，以及与所述移动终端的无线通信模块之间进行信息交互并受所述移动终端的调控。
6.如权利要求4或5所述的激光雷达，其特征在于，所述初始参数包括测量范围、工作区域、警示级别、距离测量的灵敏度、旋转数、测量条件、角视场、扫描频率、角分辨率、测量精度、测距采用率中的一种或多种。
7.如权利要求4或5所述的激光雷达，其特征在于，所述无线通信模块的调控方式为调整测量距离、调整工作区域、启动激光雷达、关闭激光雷达中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，进一步包括用于安装所述激光雷达的安装结构，所述安装结构设置于所述壳体内或所述壳体外，所述安装结构为磁性件和/或吸附件和/或夹持装置。
9.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述移动设备为自动驾驶类设备和/或无人飞行器和/或智能机器人。
10.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述雷达本体为机械激光雷达本体或固态激光雷达本体。
11.如权利要求10所述的激光雷达，其特征在于，所述机械激光雷达本体包括：
反射镜模块，用于将所述激光发射器发射的激光反射到被测物体上，以及用于将被测物体反射回来的激光反射回光线接收器；
激光发射器，用于通过反射镜模块将激光反射出去；
光线接收器，用于接收通过反射镜模块将从被测物体反射回来的激光；
旋转机构，所述旋转结构包括电动机，所述电动机带动所述反射镜模块旋转；
旋转角度检测装置，包括被所述旋转机构带动旋转的光栅盘和获取光栅盘旋转参数的传感器，所述传感器将光栅盘旋转参数发送给信号处理单元；
控制电路，所述控制电路包括信号处理单元，所述信号处理单元接收并处理所述初始参数、所述旋转参数、以及所述特征信号；
电源模块，所述电源模块分别与所述反射镜模块、所述激光发射器、所述光线接收器、所述控制电路、所述旋转机构、所述旋转角度检测装置之间电连接。
12.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，进一步包括光电元件，所述激光束具有叠加频率，所述特征信号的信息以叠加信号的形式加到叠加频率，所述光电元件接收所述特征信号的信息。
13.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-12中任一所述激光雷达；以及
用于调控所述激光雷达的移动终端，所述移动终端包括：
用于调控所述激光雷达的调控软件，
与所述激光雷达的无线通信模块进行无线通信的无线通信模块，以及
显示器。
14.一种如权利要求1-12中任一所述的激光雷达的使用方法，其特征在于，包括步骤：
通过安装结构将所述激光雷达安装于移动设备；以及
通过移动终端中的调控软件远程调控所述激光雷达。
15.一种如权利要求14所述的激光雷达的使用方法，其特征在于，通过移动终端中的调控软件远程调控所述激光雷达之前，包括步骤：
移动终端下载调控软件；以及
移动终端无线连接于所述激光雷达。
一种激光雷达及其使用方法、以及一种激光雷达系统
技术领域
[0001] 本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种激光雷达及其使用方法，以及一种激光雷达系 统。
背景技术
[0002] 我国是全球汽车最大的生产国和消费国，车联网市场巨大，车辆已经成为城市的重 要组成部分。车联网是继互联网、物联网之后未来智能城市的另一个标志。在技术层面， 车联网需要首先通过各种传感器获取各种信息，如射频识别、红外感应器、全球定位系 统、激光扫描器等信息传感设备，这些设备能为汽车间的信息交换提供基础，从而实现 智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。
[0003] 随着车辆设备以及计算机的不断发展，自动驾驶技术已成为热点研究领域，且自动 驾驶技术日渐成熟。自动驾驶的交通工具由于存在对周边障碍物和环境感知的需求，因 而需要增设必要的传感设备来进行探测和感知。激光雷达凭借其在识别、测距和定位方 面的优势，已经开始广泛应用于自动驾驶技术中。相对于摄像头采集图像的识别处理， 激光雷达的主要优点在于探测距离远、精度高、抗干扰能力强、实时性强，且在实际使 用中受光照、雨雪天气等自然环境影响小，适应性强等优点。此外，激光雷达广泛应用 于智能移动机器人、自动驾驶、无人机等领域。
[0004] 激光雷达是以发射激光束探测被测物体的位置、速度等特征量的雷达系统向被测物 体发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(被测物体回波)与
发 射信号进行比较，作适当处理后，就可获得被测物体的有关信息，如被测物体距离、方 位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等被测物体进行探测、跟 踪和识别。
发 射信号进行比较，作适当处理后，就可获得被测物体的有关信息，如被测物体距离、方 位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等被测物体进行探测、跟 踪和识别。
[0005] 激光雷达使用的技术是飞行时间(TOF，Time of Flight)。具体而言，就是根据激 光遇到障碍物后的折返时间，计算被测物体与自己的相对距离。激光光束可以准确测量 视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环 境地图，精度可达到厘米级别，从而提高测量精度。
[0007] 在现有技术中，激光雷达产品不是单独完成工作的。它需要集成到在整个系统中运 行，其中包括了一些电子设备以及测量系统等。因此，通常情况下用户不能直接使用它 们，而是需要在理解多个软件的基础上，同时操作这些软硬件才能完成一项工作。
发明内容
[0008] 为解决上述现有技术中激光雷达需集成于结构复杂的系统中才能够使用，且调控操 作复杂、繁琐的问题。
[0009] 根据本发明的第一个方面，本发明提供一种激光雷达，应用于移动设备，包括：
[0010] 雷达本体，所述雷达本体发出并接收激光束以探测被测物体的特征信号；
[0012] 壳体，所述雷达本体与所述通信模块均设置于所述壳体内。
[0013] 进一步地，所述无线通信模块为低功耗广域网模块、蓝牙模块、WiFi模块、蜂窝通 信模块、低功耗局域网模块中的一种或多种。
[0014] 进一步地，所述特征信号包括形状、高度、姿态、位置、移动方向、移动速度、被 测物体与所述激光雷达之间的相对距离中的一种或多种。
[0015] 进一步地，所述通信模块进一步包括有线通信模块，所述有线通信模块用于对雷达 本体设置初始参数，所述激光雷达的无线通信模块用于与所述移动终端的无线通信模
块 之间进行信息交互并受所述移动终端的调控。
块 之间进行信息交互并受所述移动终端的调控。
[0016] 进一步地，所述无线通信模块用于对雷达本体设置初始参数，以及与所述移动终端 的无线通信模块之间进行信息交互并受所述移动终端的调控。
[0018] 进一步地，所述无线通信模块的调控方式为调整测量距离、调整工作区域、启动激 光雷达、关闭激光雷达中的一种或多种。
[0021] 进一步地，所述雷达本体为机械激光雷达本体或固态激光雷达本体。
[0022] 进一步地，所述机械激光雷达本体包括：
[0023] 反射镜模块，用于将所述激光发射器发射的激光反射到被测物体上，以及用于将被 测物体反射回来的激光反射回光线接收器；
[0024] 激光发射器，用于通过反射镜模块将激光反射出去；
[0025] 光线接收器，用于接收通过反射镜模块将从被测物体反射回来的激光；
[0028] 控制电路，所述控制电路包括信号处理单元，所述信号处理单元接收并处理所述初 始参数、所述旋转参数、以及所述特征信号；
[0029] 电源模块，所述电源模块分别与所述反射镜模块、所述激光发射器、所述光线接收 器、所述控制电路、所述旋转机构、所述旋转角度检测装置之间电连接。
[0031] 根据本发明的第二个方面，本发明提供一种激光雷达系统，包括：
[0032] 如上述实施例中所述激光雷达；以及
[0033] 用于调控所述激光雷达的移动终端，所述移动终端包括：
[0034] 用于调控所述激光雷达的调控软件，
[0035] 与所述激光雷达的无线通信模块进行无线通信的无线通信模块，以及
[0036] 显示器。
[0037] 根据本发明的第三个方面，本发明提供一种如上述实施例所述的激光雷达的使用方 法，包括步骤：
[0038] 通过安装结构将所述激光雷达安装于移动设备；以及
[0039] 通过移动终端中的调控软件远程调控所述激光雷达。
[0040] 进一步地，通过移动终端中的调控软件远程调控所述激光雷达之前，包括步骤：
[0041] 移动终端下载调控软件；以及
[0042] 移动终端无线连接于所述激光雷达。
[0043] 与现有技术相比较，本发明的优势在于：
[0044] 1.现有技术中的激光雷达需要在物理上和功能上集成于其他结构复杂的系统中，而 且在使用时，使用者需要同时理解和操作多个无关设备和软件才可完成激光雷达探测、 跟踪或识别工作。
[0045] 本申请的激光雷达在物理结构上和功能上都是独立的，其通过无线通信模块与常规 的移动终端之间进行远程信息交互，用户可以通过移动终端直接远程调控激光雷达，本 申请的激光雷达的操作更加简单，可以实现远程操控。
[0046] 2.现有技术中的激光雷达采用有线通信方式，需架设电缆，或挖掘电缆沟，而且在 安装激光雷达时，还要采用通信线与其他软件或设备之间建立数据连接，布线工作耗时 繁琐，因此现有技术中安装和使用激光雷达需要大量的人力和物力，成本高，操作复杂， 工期长，局限性太大，在遇到一些特殊的应用环境，比如遇到山地、湖泊、林区等特殊 的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候，将对有线网络的布线工程 有着极强的制约力，扩展性差，在用户组建好一个通讯网络之后，常常因为系统的需要 增加新的设备。如果采用有线的方式，需要重新的布线，施工比较麻烦，而且还有可能 破坏原来的通讯线路。
[0047] 本申请采用无线通信方式实现信息交互，无需架设电缆，或挖掘电缆沟，节省了人 力物力，此外，也无需采用通信线，因此成本廉价，安装操作简单，工程周期短，适应 性好，无线通信的数据传输方式比有线通讯有更广泛的适应性，几乎不受地理环境限制， 相比之下有更好的扩展性。
[0048] 3.现有技术中的激光雷达由于采用有线通信的方式与其他设备之间建立连接关系， 因此，在激光雷达和其他设备之间设有不同的通信线。如果激光雷达的位置发生位移， 可能会导致通信线脱落。现有技术中也有一些固定安装激光雷达的装置，但是，一旦安 装后，想要拆卸激光雷达会很繁琐耗时。
[0050] 图1为本申请一实施例的激光雷达工作原理示意图；
[0051] 图2为本申请一实施例的激光雷达工作原理的纵剖示意图；
[0052] 图3为本申请一实施例的激光雷达的旋转机构和旋转角度检测装置的结构示意图。
[0053] 附图标记：
[0054] 111-第一反射镜、112-第二反射镜、113-第三反射镜、114-激光发射器、115-光线 接收器、116-旋转机构、1171-光栅盘、1172-传感器、13-壳体、20-无线网络、31-显示 器、40-被测物体。
具体实施方式
[0055] 下面结合附图及具体实施例，详细阐述本发明的优势。
[0056] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附 图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施 例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如 所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0057] 在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在 本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括 多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或” 是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0058] 应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这 些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不 脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以 被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在…… 时”或“当……时”或“响应于确定”。
[0059] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基 于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为 对本发明的限制。
[0060] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连 通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0061] 在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅 为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混 合地使用。
[0062] 根据本发明的第一个方面，如图1所示，本发明提供一种激光雷达，应用于移动设 备，所述移动设备为自动驾驶类设备和/或无人飞行器和/或智能机器人等，包括：
[0063] 壳体13；
[0064] 雷达本体，所述雷达本体发出并接收激光束以探测被测物体40的特征信号，所述雷 达本体设置于所述壳体13内，所述激光束具有叠加频率；以及
[0065] 通信模块，所述通信模块和所述雷达本体设置于所述壳体13内，所述通信模块包括 无线通信模块，所述无线通信模块为LPWAN模块(Low Power Wide Area Network，低功 耗广域网模块，例如lora模块、NB-IOT模块、ENOCEAN模块、6LoWPAN模块等)、蓝牙模 块、WiFi模块、蜂窝通信模块(例如2G网络模块、3G网络模块、4G网络模块、5G网络 模块)、低功耗局域网模块(例如ZigBee模块、433MHz无线通信模块、Z-WAVE模块、NFC 模块等)中的一种或多种，所述激光雷达通过所述无线通信模块实现与移动终端之间的 所述特征信号的信
息交互，所述激光束具有叠加频率，所述特征信号的信息以叠加信号 的形式加到叠加频
率。所述叠加频率包括新的信号的整体频率及其频率成分。可选地， 所述激光雷达进一步包括光电元件，所述光电元件接收所述特征信号的信息。示例地， 所述激光雷达探测到的特征信号信息通过无线网络2020被传输并显示于所述移动终端的 显示器31，所述无线网
络20为通过公众移动通信网实现的无线网络20(例如2G＝GSM， 第二代通信网络；3G＝
CDMA，第三代通信网络；4G＝LTE，第四代通信网络；5G网络，第 五代移动通信网络)、无线局域网(简称WLAN，例如WiFi和蓝牙)、无线区域网(简称 WRAN)、无线城域网(简称MAN)、LPWAN(低功耗广域网网络)、低功耗局域网(如ZigBee， 基于IEEE802.15.4标准的短距离、低功耗的无线通信技术)。所述激光雷达的所述无线 通信模块用于对雷达本体设置初始参数，以
及，与所述移动终端的无线通信模块之间进 行信息交互并接收所述移动终端的调控，例如实时调节测量范围、调整工作区域、启动 激光雷达、关闭激光雷达等等。其中，所述激光雷达的所述初始参数包括测量范围(最 大测量距离)、工作区域、警示级别、距离测量的灵敏度、旋转数、测量条件、角视场(垂 直角视场和水平角视场，优选地，本申请的激光雷达的可以进行全位测量，即垂直角视 场和水平角视场均为3600)、扫描频率(一秒内激光雷达进行多少次扫描)、角分辨率(两 个相邻测距点的角度步进)、测量精度(一秒内感知到的距离变化最小量)、测距采用率 (一秒内进行多少次测距输出)等。上述初始参数均可以进行后期
调整，优选地，本申 请的所述激光雷达的初始参数通过激光雷达的无线通信模块实现移动终端对所述激光雷 达的初始参数的设置和后期调控。其中，实时调节测量范围的含义是
指，示例地，假如 初始设置时的测量范围为1公里，根据实际需要，将激光雷达的测量范围缩小至500米， 本领域技术人员可知，此处仅是为了便于理解本申请而做的示例性说明，并非对本申请 的限定。本申请中，以激光雷达为中心，将不同距离范围划分为不同警示级别，示例地， 根据激光雷达与被测物体之间的相对距离由大到小，所述警示级别由轻到重依次为安全 (例如600-1000米)、注意(例如300-600米)、危险(例如200-300米)、立刻停止(例 如10-100米)，根据实际需要，移动终端可以实时调控并设定警示级别对应的相对距离 范
围。当警示级别为注意、危险、立刻停止时，移动终端远程调控所述激光雷达改变运 动方向以运动到安全区域。优选地，本申请的激光雷达的警示级别是逐级显示的，换句 话说，由安全到注意，再到危险，最后到立刻停止，灵敏度和实时性好，能够在被测物 体与激光雷达之间发生碰撞可能性的最初就及时给出警示级别反馈，从而及时提醒移动 终端调控所述激
光雷达，防止移动终端措手不及，来不及调控激光雷达。示例地，工作 区域可以设定为安全区域、警告区域、绝对禁止区域等，当所述激光雷达在安全区域内 工作时，所述激光雷达不作任何提示，或者向所述移动终端提示安全；当所述激光雷达 在警告区域内工作时，所述激光雷达向所述移动终端提示提示注意；当所述激光雷达在 绝对禁止区域内工作时，所述激光雷达向所述移动终端提示提示危险。所述移动终端根 据所述激光雷达发送的提示信
息，向所述激光雷达发送相应的调控指令，以使所述激光雷达移动到安全区域内。以上工作区域划分仅是为了便于理解而示例性地举例，并不构成对本申请的任何限定。所述被测物
体40的所述特征信号包括形状、高度、姿态、位置、移动方向、移动速度、被测物体40与所述激光雷达之间的相对距离等。示例地，在智能 工厂和智能仓库中，多个自动导引运输车
(AGV，一种移动设备)以及自动驾驶和运输设备(一种移动设备)会同时运行。当两辆运输车相向行驶时，必须立即作出决定以避免碰撞。在一般的仓库管理系统(WMS)中，会对这些仓库中的移动对象进行管理。特别是在工人和运输车辆混杂的仓库，各国都制定了严格的工
作标准，建立安全管理机制。鉴于这些问题，提供了本发明，通过检测在众多运输车辆中每个移动设备前进的方向，传输一种可以确定其前进方向的特征信号，例如，特征信号分别为每个移动设备的前进方向和/或移动设备之间的距离和/或位置和/或移动速度等，多个特
征信号通过激光束以叠加信号加到叠加频率的形式传输至激光雷达的光电元件中。然后激
光雷达通过通信模块将所述多个特征信号的信息传输给移动终端，随后，激光雷达根据接
收到的特征信号的信息对激光雷达进行调控，以避免安装有激光雷达的移动设备之间的碰
撞。所述移动终端为手机、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑、掌上电脑、个人数字助理
(Personal Digital Assistant,PDA)、便携式媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等。
息交互，所述激光束具有叠加频率，所述特征信号的信息以叠加信号 的形式加到叠加频
率。所述叠加频率包括新的信号的整体频率及其频率成分。可选地， 所述激光雷达进一步包括光电元件，所述光电元件接收所述特征信号的信息。示例地， 所述激光雷达探测到的特征信号信息通过无线网络2020被传输并显示于所述移动终端的 显示器31，所述无线网
络20为通过公众移动通信网实现的无线网络20(例如2G＝GSM， 第二代通信网络；3G＝
CDMA，第三代通信网络；4G＝LTE，第四代通信网络；5G网络，第 五代移动通信网络)、无线局域网(简称WLAN，例如WiFi和蓝牙)、无线区域网(简称 WRAN)、无线城域网(简称MAN)、LPWAN(低功耗广域网网络)、低功耗局域网(如ZigBee， 基于IEEE802.15.4标准的短距离、低功耗的无线通信技术)。所述激光雷达的所述无线 通信模块用于对雷达本体设置初始参数，以
及，与所述移动终端的无线通信模块之间进 行信息交互并接收所述移动终端的调控，例如实时调节测量范围、调整工作区域、启动 激光雷达、关闭激光雷达等等。其中，所述激光雷达的所述初始参数包括测量范围(最 大测量距离)、工作区域、警示级别、距离测量的灵敏度、旋转数、测量条件、角视场(垂 直角视场和水平角视场，优选地，本申请的激光雷达的可以进行全位测量，即垂直角视 场和水平角视场均为3600)、扫描频率(一秒内激光雷达进行多少次扫描)、角分辨率(两 个相邻测距点的角度步进)、测量精度(一秒内感知到的距离变化最小量)、测距采用率 (一秒内进行多少次测距输出)等。上述初始参数均可以进行后期
调整，优选地，本申 请的所述激光雷达的初始参数通过激光雷达的无线通信模块实现移动终端对所述激光雷 达的初始参数的设置和后期调控。其中，实时调节测量范围的含义是
指，示例地，假如 初始设置时的测量范围为1公里，根据实际需要，将激光雷达的测量范围缩小至500米， 本领域技术人员可知，此处仅是为了便于理解本申请而做的示例性说明，并非对本申请 的限定。本申请中，以激光雷达为中心，将不同距离范围划分为不同警示级别，示例地， 根据激光雷达与被测物体之间的相对距离由大到小，所述警示级别由轻到重依次为安全 (例如600-1000米)、注意(例如300-600米)、危险(例如200-300米)、立刻停止(例 如10-100米)，根据实际需要，移动终端可以实时调控并设定警示级别对应的相对距离 范
围。当警示级别为注意、危险、立刻停止时，移动终端远程调控所述激光雷达改变运 动方向以运动到安全区域。优选地，本申请的激光雷达的警示级别是逐级显示的，换句 话说，由安全到注意，再到危险，最后到立刻停止，灵敏度和实时性好，能够在被测物 体与激光雷达之间发生碰撞可能性的最初就及时给出警示级别反馈，从而及时提醒移动 终端调控所述激
光雷达，防止移动终端措手不及，来不及调控激光雷达。示例地，工作 区域可以设定为安全区域、警告区域、绝对禁止区域等，当所述激光雷达在安全区域内 工作时，所述激光雷达不作任何提示，或者向所述移动终端提示安全；当所述激光雷达 在警告区域内工作时，所述激光雷达向所述移动终端提示提示注意；当所述激光雷达在 绝对禁止区域内工作时，所述激光雷达向所述移动终端提示提示危险。所述移动终端根 据所述激光雷达发送的提示信
息，向所述激光雷达发送相应的调控指令，以使所述激光雷达移动到安全区域内。以上工作区域划分仅是为了便于理解而示例性地举例，并不构成对本申请的任何限定。所述被测物
体40的所述特征信号包括形状、高度、姿态、位置、移动方向、移动速度、被测物体40与所述激光雷达之间的相对距离等。示例地，在智能 工厂和智能仓库中，多个自动导引运输车
(AGV，一种移动设备)以及自动驾驶和运输设备(一种移动设备)会同时运行。当两辆运输车相向行驶时，必须立即作出决定以避免碰撞。在一般的仓库管理系统(WMS)中，会对这些仓库中的移动对象进行管理。特别是在工人和运输车辆混杂的仓库，各国都制定了严格的工
作标准，建立安全管理机制。鉴于这些问题，提供了本发明，通过检测在众多运输车辆中每个移动设备前进的方向，传输一种可以确定其前进方向的特征信号，例如，特征信号分别为每个移动设备的前进方向和/或移动设备之间的距离和/或位置和/或移动速度等，多个特
征信号通过激光束以叠加信号加到叠加频率的形式传输至激光雷达的光电元件中。然后激
光雷达通过通信模块将所述多个特征信号的信息传输给移动终端，随后，激光雷达根据接
收到的特征信号的信息对激光雷达进行调控，以避免安装有激光雷达的移动设备之间的碰
撞。所述移动终端为手机、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑、掌上电脑、个人数字助理
(Personal Digital Assistant,PDA)、便携式媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等。
[0066] 可选地，在本申请的一些实施例中，所述通信模块进一步包括有线通信模块，所述 有线通信模块用于对雷达本体设置初始参数。所述激光雷达的无线通信模块用于与所述 移动终端的无线通信模块之间进行信息交互并受所述移动终端的调控。换句话说，本申请
的激光雷达的初始参数通过激光雷达的有线通信模块进行初始设置，后期对激光雷达的调
控则通过激光雷达的无线通信模块，进行无线远程调控。
的激光雷达的初始参数通过激光雷达的有线通信模块进行初始设置，后期对激光雷达的调
控则通过激光雷达的无线通信模块，进行无线远程调控。
[0067] 其中，所述雷达本体为机械激光雷达本体或固态激光雷达本体。值得注意的是，本 申请中对雷达本体(机械激光雷达本体或固态激光雷达本体)的具体结构不做限定，只要能够实现上述目的，都包括在本发明的内容中。
[0068] 示例性地，如图2-3所示，所述机械激光雷达本体包括：
[0069] 反射镜模块，用于将所述激光发射器114发射的激光反射到被测物体40上，以及用 于将被测物体40反射回来的激光反射回光线接收器115，示例地，如图2所示，所述反射镜模块包括第一反射镜111、第二反射镜112、以及第三反射镜113，具体来说，本申请对反射镜模块的具体型号不做限定，只要它能实现上述目的，都包括在本申请的内容中；
[0070] 激光发射器114，用于通过反射镜模块将激光反射出去，示例地，如图2所示，激光 发射器114通过第一反射镜111和第二反射镜112将激光反射出去；
[0071] 光线接收器115，用于接收通过反射镜模块将从被测物体40反射回来的激光，示例 地，如图2所示，光线接收器115接收通过第一反射镜111和第三反射镜113将从被测物体40反射回来的激光；
[0072] 旋转机构116，所述旋转结构包括电动机，所述电动机带动所述反射镜模块旋转，示例地，如图2所示，所述旋转结构带动所述第一反射镜111和第三反射镜113旋转，具体来说，本申请对电动机的具体结构和型号不做限定，只要它能实现上述目的，都包括在本申请的内容中；
[0073] 旋转角度检测装置，包括被所述旋转机构116带动旋转的光栅盘1171和获取光栅盘1171旋转参数的传感器1172，所述传感器1172将光栅盘1171旋转参数发送给所述控制
电路；
电路；
[0074] 控制电路，所述控制电路包括信号处理单元，所述信号处理单元接收并处理所述初 始参数、所述旋转参数、以及所述特征信号，然后，所述激光雷达通过无线通信模块向 所述移动终端(例如手机)发送所述初始参数、所述旋转参数、所述特征信号中的一种或多
种，然后所述移动设备(例如自动驾驶设备)通过无线通信方式向所述激光雷达发出相应的
远程调控指令；
种，然后所述移动设备(例如自动驾驶设备)通过无线通信方式向所述激光雷达发出相应的
远程调控指令；
[0075] 电源模块，所述电源模块分别与所述激光发射器114、所述光线接收器115、所述控 制电路、所述旋转机构116、所述旋转角度检测装置、以及所述通信模块之间电连接。优选地，所述电源模块包括直流供电模块和/或用于为所述激光雷达接入外部交流电的外部电源接口。
[0076] 可选地，在本发明的一实施例中，所述激光雷达进一步包括用于安装所述激光雷达的安装结构，所述安装结构设置于所述壳体13内或所述壳体13外，具体来说，本申请对电动机的具体结构和型号不做限定，只要它能实现上述目的，都包括在本申请的内容中。示例性地，所述安装结构为设置于所述壳体13内或所述壳体13外的磁性件(例如 磁铁)，和/或，设置于所述壳体13外的吸附件(例如吸盘)，和/或，设置于所述壳体13外的夹持装置(如夹
子)。通过安装结构，本发明的激光雷达可以直接安装在移动设备(例如，自动驾驶类设备
和/或无人飞行器和/或智能机器人)上或安装在固定测量位置，即可成为使用简单、布置便捷的区域感知雷达。
子)。通过安装结构，本发明的激光雷达可以直接安装在移动设备(例如，自动驾驶类设备
和/或无人飞行器和/或智能机器人)上或安装在固定测量位置，即可成为使用简单、布置便捷的区域感知雷达。
[0077] 根据本发明的第二个方面，本发明提供一种激光雷达系统，包括：
[0078] 如上述实施例中所述激光雷达；以及
[0079] 用于调控所述激光雷达的移动终端，所述移动终端包括：
[0080] 用于调控所述激光雷达的调控软件，
[0081] 与所述激光雷达的无线通信模块进行无线通信的无线通信模块，以及
[0082] 用以显示所述激光雷达通过无线通信模块发送的所述初始参数、所述旋转参数、以及所述特征信号中的一种或多种信息的显示器31。
[0083] 根据本发明的第三个方面，本发明提供一种激光雷达的使用方法，包括步骤：
[0084] 通过安装结构将所述激光雷达安装于移动设备，所述安装结构为磁性件和/或吸附件 和/或夹持装置；以及
[0085] 通过移动终端中的调控软件远程调控所述激光雷达。本专利提供的激光雷达，可以快速布置在所需的位置，并通过移动终端无线远程操控激光雷达的调控软件。安装完成 之后，只需设定工作区域，以激光雷达为圆心划分警示级别，然后即可进行正常使用。安装简单、设置和使用简便、调控简便。
[0086] 优选地，通过移动终端中的调控软件远程调控所述激光雷达之前，包括步骤：
[0087] 移动终端下载调控软件；以及
[0088] 移动终端无线连接于所述激光雷达，具体来说，本申请对无线连接方式不做具体限定，只要它能实现上述目的，都包括在本申请的内容中。示例地，移动终端无线连接于所述激光雷达，包括步骤：移动终端通过无线路由器以连接无线网络20(WLAN)，进而与所述激光雷达的WiFi模块连接。示例地，所述激光雷达和/或所述移动终端通过其他设备的WiFi热点，所述激光雷达与所述移动终端之间建立无线连接；示例地，所述激光雷达的蓝牙模块与所述移动终端的蓝牙模块之间配对，当配对成功时，在所述激光雷达和所述移动终端之间
形成无线连接；示例地，所述移动终端与所述激光雷达之间通过移动网络(2G网络/3G网络/
4G网络/5G网络)和/或LPWAN(低功耗广域网网络)和/或低功 耗局域网(例如ZigBee)建立
无线连接。
形成无线连接；示例地，所述移动终端与所述激光雷达之间通过移动网络(2G网络/3G网络/
4G网络/5G网络)和/或LPWAN(低功耗广域网网络)和/或低功 耗局域网(例如ZigBee)建立
无线连接。
[0089] 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和 替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和
修改，都应涵盖在本发明的范围内。
修改，都应涵盖在本发明的范围内。
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