探測裝置、探測系統、探測方法，以及可移動設備的制造方法

探測裝置、探測系統、探測方法，以及可移動設備的制造方法
【專利摘要】一種探測裝置(100)、探測系統(S1)、探測方法以及可移動設備(200)。該可移動設備(200)包括機身(22)及連接于機身(22)上的探測裝置(100)。該探測裝置(100)包括控制器(10)、發射組件(30)及接收器(50)。接收器(50)及發射組件(30)分別與控制器(10)電性連接。發射組件(30)包括驅動器(34)和連接于驅動器(34)的發射器(32)，控制器(10)能夠控制驅動器(34)驅動發射器(32)轉動，發射器(32)能夠在驅動器(34)的驅動下向多個方向發射信號。該可移動設備(200)、探測裝置(100)、探測系統(S1)及探測方法，其探測周圍障礙物的覆蓋范圍相對較大。
【專利說明】
探測裝置、探測系統、探測方法，以及可移動設備
技術領域
[0001] 本發明涉及一種探測裝置、探測系統、探測方法，以及使用該探測裝置的可移動設 備。
【背景技術】
[0002] 通常情況下，由于激光雷達發射的激光信號較為可靠、穩定，人們常采用激光雷達 作為測距傳感器或障礙物探測器。然而，激光雷達的激光發射角度較小，其在測距或執行障 礙物探測工作時，發射激光所覆蓋的探測范圍較小。

【發明內容】

[0003] 鑒于以上內容，有必要提供一種探測范圍相對較大的探測裝置、探測系統、探測方 法，以及使用該探測裝置的可移動設備。
[0004] -種探測裝置，其包括控制器、發射組件以及接收器，所述接收器及所述發射組件 分別與所述控制器電性連接。所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器，所述反射器連接 于所述驅動器上，并鄰近所述發射器設置。所述控制器能夠控制所述驅動器驅動所述反射 器轉動，以使所述發射器發射的所述信號能夠經由所述反射器反射后向多個方向射出。
[0005] 進一步地，所述發射器為激光發射器，所述信號為激光信號。
[0006] 進一步地，所述發射器包括發射頭。
[0007] 進一步地，所述發射器還包括連接于所述發射頭上的發射鏡頭。
[0008] 進一步地，所述發射頭為激光發射頭，所述發射鏡頭為準直鏡頭。
[0009] 進一步地，所述驅動器為微電子機械系統驅動器。
[0010] 進一步地，所述驅動器內設置有微型執行機構，所述反射器連接于所述微型執行 機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述反射器繞至少一個軸線轉動預定角度。
[0011] 進一步地，所述至少一個軸線的數量為兩個，并分別為第一軸線及與所述第一軸 線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述反射器繞所述第一軸線或/及繞所述 第二軸線轉動預定角度。
[0012] 進一步地，所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直設置。
[0013] 進一步地，所述至少一個軸線的數量為三個，并分別為第一軸線、第二軸線及附加 軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相交。
[0014] 進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相互垂直設置。
[0015] 進一步地，所述接收器包括光電二極管，所述光電二極管能夠接收由所述發射組 件射出的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射后的信號轉換為電信號。
[0016] 進一步地，所述接收器還包括設置于所述光電二極管上的接收鏡頭。
[0017] 進一步地，所述探測裝置還包括調制器，所述調制器能夠對所述發射器發射的信 號進行幅度調制。
[0018] -種探測系統，其運行于一探測裝置上，所述探測裝置包括控制器、發射組件以及 接收器。所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器，所述反射器連接于所述驅動器上，并 鄰近所述發射器設置。所述探測系統包括:發射控制模塊，用于控制所述發射器發射信號； 驅動模塊，用于控制所述驅動器帶動所述反射器轉動，以使所述發射器發射的所述信號能 夠經由所述反射器反射后向多個方向射出。
[0019] 進一步地，所述探測系統還包括接收模塊，所述接收模塊用于控制所述接收器接 收所述發射組件射出的信號遇到一障礙物后反射的信號，以允許所述控制器根據所述反射 的信號計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。
[0020] 進一步地，所述探測系統還包括運算模塊，所述運算模塊用于根據所述信號的發 射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的距離。
[0021] 進一步地，所述探測系統還包括運算模塊，所述運算模塊用于根據所述發射組件 發射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的 距離。
[0022] 進一步地，所述發射器包括發射頭，所述發射控制模塊用于控制所述發射頭發射 所述信號，所述信號為激光信號。
[0023] 進一步地，所述發射控制模塊用于控制所述發射頭向所述反射器發射所述信號， 所述驅動模塊用于控制所述驅動器帶動所述反射器轉動預定角度，以將所述信號向多個方 向射出。
[0024] 進一步地，所述運算模塊用于根據所述反射器轉動的角度及所述反射的信號的接 收時間，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。
[0025] -種探測方法，其應用于一探測裝置上，所述探測裝置包括控制器以及發射組件， 所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器。所述反射器連接于所述驅動器上，并鄰近所述 發射器設置，所述控制器能夠控制所述驅動器驅動所述反射器轉動。所述探測方法包括以 下步驟:控制所述發射器發射信號；以及控制所述驅動器驅動所述反射器轉動，以使所述發 射器發射的所述信號能夠經由所述反射器反射后向多個方向射出。
[0026] 進一步地，所述探測裝置還包括接收器，所述信號向多個方向射出后，控制所述接 收器接收所述信號遇到一障礙物后反射的信號，并控制所述控制器根據所述反射的信號計 算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。
[0027] 進一步地，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位時，根據所述信號的發 射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的距離。
[0028] 進一步地，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位時，根據所述發射組件 發射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的 距離。
[0029] 進一步地，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位時，根據所述反射器轉 動的角度及所述障礙物與所述探測裝置之間的距離，計算所述障礙物相對所述探測裝置所 處的方位。
[0030] 進一步地，所述發射器為激光發射器，控制所述發射器發射所述信號時，所述信號 為激光信號。
[0031] 進一步地，控制所述驅動器帶動所述反射器轉動時，所述驅動器驅動所述反射器 繞至少一個軸線轉動預定角度。
[0032]進一步地，所述至少一個軸線的數量為兩個，并分別為第一軸線及與所述第一軸 線相交的第二軸線;控制所述驅動器帶動所述反射器轉動時，所述驅動器驅動所述反射器 繞所述第一軸線或/及所述第二軸線轉動預定角度。
[0033]進一步地，所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直設置。
[0034]進一步地，所述至少一個軸線的數量為三個，并分別為第一軸線、第二軸線及附加 軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相交。
[0035]進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相互垂直設置。
[0036] -種可移動設備，其包括機身及連接于所述機身上的探測裝置，所述探測裝置包 括發射組件及接收器。所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器，所述反射器連接于所述 驅動器上，并鄰近所述發射器設置。所述驅動器能夠驅動所述反射器轉動，以使所述發射器 發射的所述信號能夠經由所述反射器反射后向多個方向射出。
[0037] 進一步地，所述發射器為激光發射器，所述信號為激光信號。
[0038]進一步地，所述發射器包括發射頭。
[0039] 進一步地，所述發射器還包括連接于所述發射頭上的發射鏡頭。
[0040] 進一步地，所述發射頭為激光發射頭，所述發射鏡頭為準直鏡頭。
[0041 ] 進一步地，所述驅動器為微電子機械系統驅動器。
[0042]進一步地，所述驅動器內設置有微型執行機構，所述反射器連接于所述微型執行 機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述反射器繞至少一個軸線轉動預定角度。
[0043]進一步地，所述至少一個軸線的數量為三個，并分別為第一軸線、第二軸線及附加 軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相交。
[0044] 進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相互垂直設置。
[0045] 進一步地，所述至少一個軸線的數量為兩個，并分別為第一軸線及與所述第一軸 線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述反射器繞所述第一軸線或/及繞所述 第二軸線轉動預定角度。
[0046] 進一步地，所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直設置。
[0047] 進一步地，所述可移動設備上還設置有驅動件，所述探測裝置設置于所述驅動件 上，并能夠在所述驅動件的驅動下相對所述機身轉動。
[0048]進一步地，所述驅動件為旋轉電機。
[0049] 進一步地，所述驅動件包括本體及可轉動地設置于所述本體上的安裝件，所述探 測裝置設置于所述安裝件上，所述安裝件能夠帶動所述探測裝置繞一第三軸線轉動。
[0050] 進一步地，所述第三軸線與所述第一軸線及所述第二軸線均不相平行。
[0051] 進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述第三軸線兩兩相互垂直設置。
[0052] 進一步地，所述接收器包括光電二極管，所述光電二極管能夠接收由所述發射組 件射出的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射后的信號轉換為電信號。
[0053] 進一步地，所述接收器還包括設置于所述光電二極管上的接收鏡頭。
[0054] 進一步地，所述探測裝置還包括調制器，所述調制器能夠對所述發射器發射的信 號進行幅度調制。
[0055] 進一步地，所述可移動設備還包括慣性測量系統，所述慣性測量系統能夠檢測所 述可移動設備的運行姿態。
[0056]進一步地，所述探測裝置還包括控制器，所述接收器及所述發射組件分別與所述 控制器電性連接，所述控制器能夠根據所述發射組件射出的信號及所述信號遇到一障礙物 后反射的信號，計算所述障礙物與所述可移動設備之間的相對的方位。
[0057] 進一步地，所述可移動設備還包括自主定位系統，所述自主定位系統在所述控制 器計算所述障礙物與所述可移動設備之間的相對的方位后，能夠通過即時定位與地圖構建 算法，并結合所述慣性測量系統所測得的所述可移動設備當前的飛行姿態，確定所述可移 動設備在其周圍空間中的位置。
[0058] -種探測裝置，其包括控制器、發射組件及接收器，所述接收器及所述發射組件分 別與所述控制器電性連接。所述發射組件包括驅動器和連接在所述驅動器上的發射器，所 述控制器能夠控制所述驅動器驅動所述發射器轉動，所述發射器能夠在所述驅動器的驅動 下向多個方向發射信號。
[0059] 進一步地，所述發射器為激光發射器，所述信號為激光信號。
[0060] 進一步地，所述發射器包括設置于所述驅動器上的發射頭。
[0061 ]進一步地，所述發射器還包括連接于所述發射頭上的發射鏡頭。
[0062] 進一步地，所述發射頭為激光發射頭，所述發射鏡頭為準直鏡頭。
[0063] 進一步地，所述驅動器為微電子機械系統驅動器。
[0064] 進一步地，所述驅動器內設置有微型執行機構，所述發射器連接于所述微型執行 機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述發射器繞至少一個軸線轉動預定角度。
[0065] 進一步地，所述至少一個軸線的數量為兩個，并分別為第一軸線及與所述第一軸 線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述發射器繞所述第一軸線或/及繞所述 第二軸線轉動預定角度。
[0066]進一步地，所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直設置。
[0067]進一步地，所述至少一個軸線的數量為三個，并分別為第一軸線、第二軸線及附加 軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相交。
[0068]進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相互垂直設置。
[0069] 進一步地，所述接收器包括光電二極管，所述光電二極管能夠接收由所述發射器 發射的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射后的信號轉換為電信號。
[0070] 進一步地，所述接收器還包括設置于所述光電二極管上的接收鏡頭。
[0071] 進一步地，所述探測裝置還包括調制器，所述調制器能夠對所述發射器發射的信 號進行幅度調制。
[0072] -種可移動設備，其包括機身及連接于所述機身上的探測裝置，所述探測裝置包 括發射組件及接收器。所述發射組件包括驅動器和連接于所述驅動器的發射器，所述驅動 器能夠驅動所述發射器轉動，所述發射器能夠在所述驅動器的驅動下向多個方向發射信 號。
[0073] 進一步地，所述發射器為激光發射器，所述信號為激光信號。
[0074] 進一步地，所述發射器包括設置于所述驅動器上的發射頭。
[0075] 進一步地，所述發射器還包括連接于所述發射頭上的發射鏡頭。
[0076] 進一步地，所述發射頭為激光發射頭，所述發射鏡頭為準直鏡頭。
[0077] 進一步地，所述驅動器為微電子機械系統驅動器。
[0078]進一步地，所述驅動器內設置有微型執行機構，所述發射器連接于所述微型執行 機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述發射器繞至少一個軸線轉動預定角度。
[0079]進一步地，所述至少一個軸線的數量為三個，并分別為第一軸線、第二軸線及附加 軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相交。
[0080] 進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相互垂直設置。
[0081] 進一步地，所述至少一個軸線的數量為兩個，并分別為第一軸線及與所述第一軸 線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述發射器繞所述第一軸線或/及繞所述 第二軸線轉動預定角度。
[0082]進一步地，所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直設置。
[0083]進一步地，所述可移動設備上還設置有驅動件，所述探測裝置設置于所述驅動件 上，并能夠在所述驅動件的驅動下相對所述機身轉動。
[0084]進一步地，所述驅動件為旋轉電機。
[0085]進一步地，所述驅動件包括本體及可轉動地設置于所述本體上的安裝件，所述探 測裝置設置于所述安裝件上，所述安裝件能夠帶動所述探測裝置繞一第三軸線轉動。
[0086]進一步地，所述第三軸線與所述第一軸線及所述第二軸線均不相平行。
[0087]進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述第三軸線兩兩相互垂直設置。
[0088] 進一步地，所述接收器包括光電二極管，所述光電二極管能夠接收由所述發射器 發射的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射后的信號轉換為電信號。
[0089] 進一步地，所述接收器還包括設置于所述光電二極管上的接收鏡頭。
[0090] 進一步地，所述探測裝置還包括調制器，所述調制器能夠對所述發射器發射的信 號進行幅度調制。
[0091] 進一步地，所述可移動設備還包括慣性測量系統，所述慣性測量系統能夠檢測所 述可移動設備的運行姿態。
[0092] 進一步地，所述探測裝置還包括控制器，所述接收器及所述發射組件分別與所述 控制器電性連接，所述控制器能夠根據所述發射組件射出的信號及所述信號遇到一障礙物 后反射的信號，計算所述障礙物與所述可移動設備之間的相對的方位。
[0093] 進一步地，所述可移動設備還包括自主定位系統，所述自主定位系統在所述控制 器計算所述障礙物與所述可移動設備之間的相對的方位后，能夠通過即時定位與地圖構建 算法，并結合所述慣性測量系統所測得的所述可移動設備當前的飛行姿態，確定所述可移 動設備在其周圍空間中的位置。
[0094] -種探測方法，其應用于一探測裝置上。所述探測裝置包括控制器以及發射組件， 所述發射組件包括驅動器及連接于所述驅動器上的發射器，所述控制器能夠控制所述驅動 器驅動所述發射器轉動。所述探測方法包括以下步驟:控制所述發射器發射信號；同時控制 所述驅動器驅動所述發射器轉動，以使所述發射器發射的所述信號能夠向多個方向射出。
[0095] 進一步地，所述探測裝置還包括接收器，所述信號射出后，控制所述接收器接收所 述信號遇到一障礙物后反射的信號，并控制所述控制器根據所述反射的信號計算所述障礙 物相對所述探測裝置所處的方位。
[0096] 進一步地，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位時，根據所述信號的發 射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的距離。
[0097] 進一步地，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位時，根據所述發射器發 射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的距 離。
[0098] 進一步地，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位時，根據所述發射器轉 動的角度及所述障礙物與所述探測裝置之間的距離，計算所述障礙物相對所述探測裝置所 處的方位。
[0099] 進一步地，所述發射器為激光發射器，控制所述發射器發射所述信號時，所述信號 為激光信號。
[0100] 進一步地，控制所述驅動器帶動所述發射器轉動時，所述驅動器驅動所述發射器 繞至少一個軸線轉動預定角度。
[0101] 進一步地，所述至少一個軸線的數量為兩個，并分別為第一軸線及與所述第一軸 線相交的第二軸線;控制所述驅動器帶動所述發射器轉動時，所述驅動器驅動所述發射器 繞所述第一軸線或/及所述第二軸線轉動預定角度。
[0102] 進一步地，所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直設置。
[0103]進一步地，所述至少一個軸線的數量為三個，并分別為第一軸線、第二軸線及附加 軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相交。
[0104] 進一步地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相互垂直設置。
[0105] -種探測系統，其運行于一探測裝置上，所述探測裝置包括控制器、發射組件以及 接收器，所述發射組件包括驅動器及及連接于所述驅動器上的發射器。所述探測系統包括： 發射控制模塊，用于控制所述發射器發射信號;驅動模塊，用于控制所述驅動器帶動所述發 射器動，以使所述發射器發射的所述信號向多個方向射出。
[0106] 進一步地，所述探測系統還包括接收模塊，所述接收模塊用于控制所述接收器接 收所述發射器射出的所述信號遇到一障礙物后反射的信號，以允許所述控制器根據所述反 射的信號計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。
[0107] 進一步地，所述探測系統還包括運算模塊，所述運算模塊用于根據所述信號的發 射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的距離。
[0108] 進一步地，所述探測系統還包括運算模塊，所述運算模塊用于根據所述發射器發 射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所述障礙物與所述探測裝置之間的距 離。
[0109] 進一步地，所述發射器包括發射頭，所述發射控制模塊用于控制所述發射頭發射 所述信號，所述信號為激光信號。
[0110] 進一步地，所述發射控制模塊用于控制所述發射頭向所述發射器發射所述信號， 所述驅動模塊用于控制所述驅動器帶動所述發射器轉動預定角度，以將所述信號向多個方 向射出。
[0111] 進一步地，所述運算模塊用于根據所述發射器轉動的角度及所述反射的信號的接 收時間，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。
[0112] 本發明的探測裝置，由于其采用了所述驅動器驅動所述反射器轉動，使得所述發 射器發射的信號能夠向所述探測裝置的周圍的多個方向發射，所述探測裝置的探測覆蓋范 圍相對較廣。
【附圖說明】
[0113] 圖1為本發明實施方式中的探測裝置的元件模塊示意圖。
[0114] 圖2為本發明實施方式中的探測系統的功能模塊示意圖。
[0115] 圖3為本發明一實施方式中的探測方法的流程示意圖。
[0116] 圖4為本發明另一實施方式中的探測方法的流程示意圖。
[0117] 圖5為本發明實施方式中無人機的示意圖。
[0118] 主要元件符號說明


[0122] 如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0123] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0124] 需要說明的是，當組件被稱為"固定于"另一個組件，它可以直接在另一個組件上 或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是"連接"另一個組件，它可以是直接連接 到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是"設置于"另一個組件，它 可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。本文所使用的術語"垂直 的"、"水平的"、"左"、"右"以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0125] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的 技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具 體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語"或/及"包括一個或多個相 關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0126] 下面結合附圖，對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的 實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0127] 請參閱圖1，本發明實施方式提供一種探測裝置100,所述探測裝置100用于探測其 周圍的障礙物，并判斷該障礙物相對該探測裝置1〇〇的方位。所述探測裝置1〇〇還可以用于 三維成像系統或三維建模系統中，通過所述探測裝置1〇〇探測所述障礙物上每一單位區域 的相對方位信息后，構建所述障礙物的外形輪廓，即可進行三維成像或三維建模。可以理解 的是，所述探測裝置100還可以用于其它的場合，如應用于空間場景模擬，或者應用于無人 飛行器、無人駕駛車輛的自動避障系統中，本說明書不作一一例舉。
[0128] 其中，所述障礙物可以理解為阻擋所述信號傳播的物體。
[0129] 所述探測裝置100包括控制器10、發射組件30及接收器50。具體在圖示的實施例 中，所述發射組件30及所述接收器50分別與所述控制器10電性連接。
[0130] 所述控制器10用于控制所述發射組件30發射一信號，若所述信號遇到一障礙物， 則會反射至所述接收器50中。所述接收器50用于接收反射后的信號，并將所述反射后的信 號轉換成電信號后，將該電信號傳輸至所述控制器10中。所述控制器10還用于根據所述電 信號計算該障礙物與所述探測裝置100之間的距離。進一步地，所述發射組件30還用于向多 個方向發射所述信號，所述控制器10用于根據所述信號的反射信號計算所述探測裝置100 周圍的多個方向上的障礙物與所述探測裝置1 〇〇之間的距離。
[0131] 所述發射組件30包括發射器32、驅動器34及反射器36。具體在圖示的實施例中，所 述發射器32及所述驅動器34分別與所述控制器10連接，所述反射器36連接于所述驅動器34 上。所述發射器32用于將所述信號發射至所述反射器36上，所述驅動器34用于驅動所述反 射器36運動，以使所述反射器36能夠將所述信號向多個方向發射。
[0132] 在本實施方式中，所述發射器32為激光發射器，所述發射器32所發出的信號為激 光信號。具體而言，所述發射器32包括發射頭321及連接于所述發射頭321上的發射鏡頭 323。所述發射頭321為激光二極管，所述發射鏡頭323為準直透鏡。所述激光二極管用于發 射激光信號，所述激光信號穿過所述準直透鏡后，具有較高的準直性及穩定性。
[0133] 可以理解的是，所述發射器32也可發射其他類型的發射光源，并不限于本實施例。
[0134] 所述驅動器34鄰近所述發射器32設置且相互之間間隔一定距離，所述驅動器34用 于驅動所述反射器36轉動。在本實施方式中，所述驅動器34為微電子機械系統（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)驅動器。所述驅動器34內集成設置有微型執行機構，所 述驅動器34通過所述微型執行機構，可以驅動所述反射器36轉動。
[0135] 所述反射器36設置于所述驅動器34的所述微型執行機構上，用以將所述發射器32 發射的信號向多個方向發射。在本實施方式中，所述反射器36為反射鏡片。
[0136] 進一步地，所述驅動器34的微執行機構為二軸執行機構，其能夠驅動所述反射器 36繞一第一軸線轉動，同時還能夠驅動所述反射器36繞與所述第一軸線相異的第二軸線轉 動。在本實施方式中，所述第二軸線大致垂直于所述第一軸線。
[0137] 可以理解，所述第二軸線可以不垂直于所述第一軸線，二者可以互呈任意夾角設 置。例如，所述第一軸線與所述第二軸線之間的夾角可以大于或等于1°，1〇°，20°，30°，40°， 50°，60°，70°，80°等等；或者，所述第一軸線與所述第二軸線之間的夾角可以小于或等于 1°，10°，20°，30°，40°，50°，60°，70°，80°，90°等等;或者，所述第一軸線與所述第二軸線之 間的夾角可以落入上述任意兩個值所確定的數值范圍內。
[0138] 可以理解，所述驅動器34可以驅動所述反射器36繞所述第一軸線轉動任意角度。 例如，所述驅動器34可以驅動所述反射器36繞所述第一軸線轉動30°，使所述反射器36能夠 將所述發射器32發射的所述信號向所述探測裝置100周圍的30°范圍內反射，以獲取所述探 測裝置100周圍的30°范圍內的障礙物信息。或者，所述驅動器34可以驅動所述反射器36繞 所述第一軸線轉動180°，使所述反射器36能夠將所述發射器32發射的所述信號向所述探測 裝置100周圍的180°范圍內反射，以獲取所述探測裝置100周圍的180°范圍內的障礙物信 息。或者，所述驅動器34可以驅動所述反射器36繞所述第一軸線轉動360°，使所述反射器36 能夠將所述發射器32發射的所述信號向所述探測裝置100四周反射出，以獲取所述探測裝 置100周四周的障礙物信息。
[0139] 可以理解，所述驅動器34驅動所述反射器36繞所述第一軸線的轉動角度可以大于 或等于：1°，1〇°，30°，60°，90°，120°，150°，180°，210°，240°，270°，360° 等等；或者，所述第 一軸線與所述第二軸線之間的夾角可以小于或等于：1〇°，30°，60°，90°，120°，150°，180°， 210°，240°，270°，360°等等;或者，所述驅動器34驅動所述反射器36繞所述第一軸線的轉動 角度可以落入上述任意兩個值所確定的數值范圍內。
[0140]類似地，所述驅動器34驅動所述反射器36繞所述第二軸線的轉動角度可以大于或 等于：1°，10°，30°，60°，90°，120°，150°，180°，210°，240°，270°，360° 等等；或者，所述第二 軸線與所述第二軸線之間的夾角可以小于或等于：1〇°，30°，60°，90°，120°，150°，180°， 210°，240°，270°，360°等等;或者，所述驅動器34驅動所述反射器36繞所述第二軸線的轉動 角度可以落入上述任意兩個值所確定的數值范圍內。
[0141] 所述接收器50鄰近所述發射組件30設置，其用于接收所述發射組件30所發射的信 號經障礙物反射后的反射信號，并將所述反射信號傳輸至所述控制器10中，以允許所述控 制器10根據所述反射信號計算所述障礙物相對所述探測裝置100所處的方位。在本實施方 式中，所述接收器50包括光電二極管52及接收鏡頭54。所述接收鏡頭54鄰近所述光電二極 管52設置。所述反射信號經由所述接收鏡頭54校準后，入射至所述光電二極管52,所述光電 二極管52將所述反射信號轉換為電信號后，傳輸至所述控制器10中。
[0142] 可以理解的是，在其他實施例中，為了節省制作成本，所述發射鏡頭323和所述接 收鏡頭54都可以省略，或者所述發射鏡頭323和所述接收鏡頭54只保留其中之一，并不限于 本實施例。
[0143] 請同時參閱圖2,本發明還提供一種探測系統S1，圖2示出了本發明一實施方式中 探測系統S1的功能模塊圖。所述探測系統S1運行于上述的探測裝置100中。具體而言，所述 探測系統S1包括中央控制模塊101、發射控制模塊103、驅動模塊105、接收控制模塊107以及 運算模塊109。進一步地，所述探測裝置100還包括存儲器70(請參閱圖1)，所述探測系統S1 的各個模塊為存儲在所述存儲器70中并可被所述控制器10執行的可程序化的模塊。
[0144] 具體如下：
[0145] 所述中央控制模塊101用于向其余各個模塊發送指令，以使各個模塊協同作業，控 制所述探測裝置1〇〇探測其周圍的障礙物信息。
[0146]所述發射控制模塊103用于控制所述發射組件30發射信號。具體地，所述發射控制 模塊103用于控制所述發射組件30的所述發射器32向所述反射器36發射一信號。優選地，所 述發射器32為激光發射器，所述信號為激光信號。
[0147] 所述驅動模塊105用于控制所述發射組件30的所述驅動器34帶動所述反射器36轉 動，使所述反射器36將所述信號向所述探測裝置100周圍的多個方向發射。
[0148] 所述接收控制模塊107用于根據所述接收器50的狀態判斷是否存在反射信號。具 體地，從所述反射器36射出的信號遇到所述障礙物后，會反射至所述接收器50中，所述接收 器50的所述光電二極管52的電平會發生改變，所述接收控制模塊107能夠根據所述接收器 50的狀態，判斷是否存在反射的信號。
[0149] 在本實施方式中，從所述反射器36射出的所述信號為激光信號，所述光電二極管 52用于接收所述激光信號經所述障礙物反射后的信號并將該經所述障礙物反射后的信號 轉變為電信號。具體地，所述光電二極管52內置有PN結(P型半導體與N型半導體制作在同一 塊半導體(通常是硅或鍺)基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區稱為PN結）以及電極， 所述PN結用于接受入射光照，所述電極用于產生反向電壓。當所述光電二極管52沒有接受 光照時，其內的反向電流很小(一般小于0.1微安）。當述光電二極管52受到光照時，攜帶能 量的光子進入所述PN結后，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而 產生電子一空穴對，稱為光生載流子。所述光生載流子在反向電壓作用下參加漂移運動， 使反向電流明顯變大。光的強度越大，反向電流也越大。當所述光電二極管52電性連接于所 述控制器10上時，會因所述反向電流的存在而獲得電信號，所述電信號隨著射入所述光電 二極管52的激光信號的變化而相應變化。因此，所述接收控制模塊107能夠根據所述電信號 的變化，判斷是否存在反射的信號。
[0150] 所述運算模塊109用于根據所述信號經反射后的信號，計算所述障礙物相對所述 探測裝置100所處的方位。具體地，所述反射信號到達所述接收器50后，所述光電二極管52 將所述反射后的信號轉換為電信號，所述運算模塊109根據所述反射器36的轉動角度、所述 信號的發射時間及所述反射信號的接收時間，計算所述障礙物相對所述探測裝置100所處 的方位。
[0151] 在本實施方式中，所述探測裝置100應用于障礙物檢測的工作中。所述發射器32持 續地向所述反射器36發射信號，同時，所述驅動器34控制所述反射器36轉動，使所述反射器 36將所述信號向所述探測裝置100周圍的多個方向發射。若所述探測裝置100周圍存在障礙 物，則投射到所述障礙物上的所述信號會反射至所述接收器50中。所述接收器50將其接收 到的經所述障礙物反射后的信號轉變為電信號后，傳輸至所述控制器10中。所述控制器10 根據所述反射器36的轉動角度可判斷出所述信號發射的方向，由此可判斷所述障礙物所處 的方向；所述控制器10還所述信號的發射時間及所述反射信號的接收時間差，計算所述障 礙物與所述探測裝置100之間的距離，從而可以確定出所述障礙物相對于所述探測裝置100 所處的方位及距離。
[0152] 可以理解，在其他的一些實施例中，所述探測裝置100可以應用于三維成像或三維 建模的工作中。利用所述探測裝置100探測其周圍的障礙物上每一單位區域的相對方位信 息后，構建所述障礙物的外形輪廓，即可進行三維成像或三維建模。具體地，所述發射器32 持續地向所述反射器36發射信號，同時，所述驅動器34持續控制所述反射器36轉動，使所述 反射器36依次將所述信號向所述探測裝置100周圍空間內的所有方位射出。所述控制器10 同時記錄每一方位上的所述信號的反射距離，從而得出該方位上的障礙物與所述探測裝置 100之間的距離信息。然后，所述控制器10根據所述探測裝置100周圍空間內每一單位方位 上的障礙物的信息，重建出所述探測裝置100周圍空間的外形輪廓，即可進行三維成像或三 維建模。若需構建更大空間的三維模型，可以采用多個所述探測裝置100協同工作。
[0153] 請同時參閱圖3,本發明還提供一種探測方法，圖3示出了本發明一實施方式中探 測方法的流程示意圖。所述探測方法應用于所述探測系統S1及所述探測裝置100中。所述的 探測方法包括：
[0154]步驟S101:控制所述發射組件30發射信號。具體地，所述發射控制模塊103控制所 述發射組件30的所述發射器32向所述反射器36發射一信號。優選地，所述發射器32為激光 發射器，所述信號為激光信號。
[0155]步驟S103:控制所述反射器36運動，以將所述信號向所述探測裝置100周圍的多個 方向發射。具體地，所述驅動模塊105控制所述發射組件30的所述驅動器34帶動所述反射器 36轉動，使所述反射器36將所述信號向所述探測裝置100的多個方向發射。例如，所述驅動 模塊105控制所述驅動器34帶動所述反射器36繞所述第一軸線轉動預定角度，使所述信號 能夠向所述第一軸線方向的四周的預定范圍內發射;或者，所述驅動模塊105控制所述驅動 器34帶動所述反射器36繞所述第二軸線轉動預定角度，使所述信號能夠向所述第二軸線方 向的四周的預定范圍內發射;或者，所述驅動模塊105控制所述驅動器34帶動所述反射器36 繞所述第一軸線及所述第二軸線同時轉動，使所述信號能夠向所述探測裝置100的四周發 射。
[0156]步驟S105:判斷是否存在反射信號，若有反射信號回傳至所述接收器50中，則執行 步驟S107,若否，則持續判斷是否存在反射信號。具體地，從所述反射器36向周圍射出的信 號遇到所述障礙物后，會反射至所述接收器50中，所述接收控制模塊107能夠根據所述接收 器50的狀態，判斷是否有信號反射回來。
[0157] 步驟S107:計算所述障礙物相對所述探測裝置100所處的方位。具體地，所述反射 信號到達所述接收器50后，所述光電二極管52將所述反射后的信號轉換為電信號，所述運 算模塊109根據所述反射器36的轉動角度、所述電信號及所述信號的發射時間及所述反射 信號的接收時間，計算所述障礙物相對所述探測裝置100所處的方位。
[0158] 請同時參閱圖4,圖4示出了本發明另一實施方式中探測方法的流程示意圖。所述 探測方法應用于探測系統S1及一探測裝置中，所述探測裝置與上述的探測裝置100大致相 同，其不同在于:本實施方式中的所述探測裝置不包括反射器，所述探測裝置的發射器的發 射頭設置于所述驅動器的微執行機構上，從而所述驅動器能夠驅動所述發射器繞所述第一 軸線或/及所述第二軸線轉動預定角度，以向所述探測裝置的周圍的預定范圍內發射信號。 所述的探測方法包括：
[0159]步驟S201:控制所述發射組件30發射信號。具體地，所述發射控制模塊103控制所 述發射組件30的所述發射器32向發射一信號。優選地，所述發射器32為激光發射器，所述信 號為激光信號。
[0160]步驟S203:同時控制所述發射器32運動，以將所述信號向所述探測裝置100周圍的 多個方向發射。具體地，所述驅動模塊105控制所述發射組件30的所述驅動器34帶動所述發 射器32轉動，使所述發射器32將所述信號向所述探測裝置100的多個方向發射。例如，所述 驅動模塊105控制所述驅動器34帶動所述發射器32繞所述第一軸線轉動預定角度，使所述 信號能夠向所述第一軸線方向的四周的預定范圍內發射;或者，所述驅動模塊105控制所述 驅動器34帶動所述發射器32繞所述第二軸線轉動預定角度，使所述信號能夠向所述第二軸 線方向的四周的預定范圍內發射;或者，所述驅動模塊105控制所述驅動器34帶動所述發射 器32繞所述第一軸線及所述第二軸線同時轉動，使所述信號能夠向所述探測裝置100的四 周發射。
[0161]步驟S205:判斷是否存在反射信號，若有反射信號回傳至所述接收器50中，則執行 步驟S107,若否，則持續判斷是否存在反射信號。具體地，從所述發射器32向周圍射出的信 號遇到所述障礙物后，會反射至所述接收器50中，所述接收控制模塊107能夠根據所述接收 器50的狀態，判斷是否有信號反射回來。
[0162] 步驟S207:計算所述障礙物相對所述探測裝置100所處的方位。具體地，所述反射 信號到達所述接收器50后，所述光電二極管52將所述反射后的信號轉換為電信號，所述運 算模塊109根據所述發射器32的轉動角度、所述電信號及所述信號的發射時間及所述反射 信號的接收時間，計算所述障礙物相對所述探測裝置100所處的方位。
[0163] 本發明實施方式中的所述探測裝置100及所述探測系統S1可以應用于無人機的障 礙物探測工作中。
[0164] 請同時參閱圖5,本發明還提供一種無人機200,所述無人機200包括機身22、控制 裝置24、動力裝置26以及上述的探測裝置100。具體在圖式的實施例中，所述控制裝置24、所 述動力裝置26及所述探測裝置100均設置于所述機身22上。
[0165] 所述控制裝置24用于控制所述無人機200整體運行，所述動力裝置26用于為所述 無人機200提供行進的動力。所述探測裝置100內置有所述探測系統SI，所述探測系統S1能 夠控制所述探測裝置100檢測所述無人機200周圍的障礙物信息，并將該障礙物信息傳輸至 所述控制裝置24中。所述控制裝置24能夠根據所述障礙物信息，控制動力裝置26運轉，以使 所述無人機200避開所述障礙物。
[0166] 進一步地，所述機身22上還設置有驅動件221，所述驅動件221用于裝設所述探測 裝置100。在本實施方式中，所述驅動件221為旋轉電機。所述驅動件221包括本體2211及安 裝部2213。具體在圖示的實施例中，所述本體2211設置于所述機身22上，所述安裝部2213設 置于所述本體2211上，并能在所述控制裝置24的驅動下，相對所述本體2211繞一第三軸線 轉動。所述安裝部2213用于裝設所述探測裝置100。當所述探測裝置100設置于所述安裝部 2213上時，所述第三軸線大致與所述第一軸線及所述第二軸線均垂直，即，所述第一軸線、 所述第二軸線及所述第三軸線兩兩正交設置。
[0167] 當所述無人機200利用所述探測裝置100檢測其周圍的障礙物時，所述驅動件221 可以驅動所述探測裝置100繞所述第三軸線轉動，使所述發射組件30能夠向所述第三軸線 方向的四周掃描并發射信號。同時，所述探測裝置100的驅動器34可以驅動所述反射器36繞 所述第一軸線或/及所述第二軸線轉動，使所述發射組件30能夠向所述無人機200四周掃描 并發射信號。
[0168] 具體在所述無人機200上，所述第三軸線可以為所述無人機200的航向軸，所述第 二軸線可以為所述無人機200的俯仰軸，所述第一軸線可以為所述無人機200的橫滾軸。
[0169] 本發明的探測裝置100,由于其采用了所述驅動器34驅動所述反射器36轉動，使得 所述發射器32發射的信號能夠向所述探測裝置100的周圍的多個方向發射，所述探測裝置 100的探測覆蓋范圍相對較廣。
[0170] 另外，本發明的探測裝置100,采用了微電子機械系統驅動器作為所述驅動器34驅 動所述反射器36轉動，由于微電子機械系統驅動器本身體積微小且精度高，使所述探測裝 置100在具有較高的探測精度的同時，整體體積較小，其布置的靈活性較高，且便于所述無 人機200搭載或攜帶。
[0171] 可以理解，所述驅動件221可以省略，而直接將所述探測裝置100裝設于所述機身 22上即可。
[0172] 可以理解，所述反射器36可以省略，而直接將所述發射器32連接于所述驅動器34 上，使所述發射器32的發射頭321設置于所述驅動器34的微執行機構上，從而所述驅動器34 能夠驅動所述發射器32繞所述第一軸線或/及所述第二軸線轉動預定角度，以向所述探測 裝置100的周圍的預定范圍內發射信號。
[0173] 可以理解，當所述探測裝置100需要檢測某特定方向上的障礙物時，所述驅動器34 可以僅驅動所述反射器36繞所述第一軸線或所述第二軸線轉動。或者，當所述探測裝置100 需要檢測某特定方向上的障礙物時，所述驅動器34可以不驅動所述反射器36轉動，而使所 述驅動件221驅動所述探測裝置100整體繞所述第三軸線轉動。
[0174] 可以理解，所述驅動器34的微執行機構也可以為二軸執行機構以外的執行機構， 例如，所述驅動器34的微執行機構可以為三軸、四軸、五軸或多軸執行機構。當所述驅動器 34的微執行機構為三軸執行機構時，其其能夠驅動所述反射器36繞所述第一軸線及所述第 二軸線轉動的同時，還能夠驅動所述反射器36繞與所述第一軸線及所述第二軸線均相異的 一附加軸線轉動。所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線可以兩兩相交設置。進一步 地，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線可以兩兩正交設置。
[0175] 可以理解，所述探測裝置100及所述探測系統S1不局限于在自動避障系統中應用， 其還可以應用于三維成像系統、三維建模系統或者空間場景模擬系統中。甚至，所述探測裝 置100及所述探測系統S1還可以應用于定位系統中。
[0176] 具體而言，所述無人機200內可以設置有慣性測量系統及自主定位系統，所述慣性 測量系統用于檢測所述無人機200當前的運動狀態以及飛行姿態，所述自主定位系統用于 實現所述無人機200自主定位。當所述無人機200采用所述探測裝置100檢測周圍障礙物相 對所述無人機200的相對方位后，能夠建立其周圍環境的模擬空間(請參上述有關所述探測 裝置100在三維建模中的應用）。所述無人機200獲取所述探測裝置100與其周圍障礙物之間 的相對位置后，所述自主定位系統通過即時定位與地圖構建(simultaneous localization and mapping，SLAM)算法，并結合所述慣性測量系統所測得所述無人機200當前的飛行姿 態，能夠最終確定所述無人機200在所述模擬空間中的位置，從而可以實現自主定位的功 能。
[0177] 可以理解，所述探測裝置100的裝設于所述無人機200上的位置不受限制，其可以 裝設在所述無人機200上的任何部位，例如，裝設于所述機身22的上表面、下表面或側面等， 還可裝設在所述動力裝置上。可以理解，為了掃描并檢測更大空間內的障礙物，所述無人機 200上可以設置有多個所述探測裝置100。
[0178]可以理解，所述運算模塊109計算所述障礙物與所述探測裝置100之間的距離時， 其計算方法可以采用但不限于上文所描述的通過所述信號的發射與接收的時間差（即脈沖 法測距）的方法確定所述距離，其還可以通過其他的方法計算所述障礙物與所述探測裝置 100之間的距離。例如，所述運算模塊109可以通過相位法測量并計算所述障礙物與所述探 測裝置100之間的距離。
[0179] 具體而言，所述探測裝置100還可以包括調制器（圖未示出），所述調制器能夠利用 無線電波段的頻率，對所述發射器32所發射的信號進行幅度調制，并獲取一調制信號，以允 許所述反射器36將所述調制信號向所述探測裝置100的周圍發射。所述調制器還用于在當 所述接收器50接收到所述調制信號經所述障礙物反射后的信號時，測定并調制所述調制信 號在發射和接收過程中所產生的相位延遲。所述運算模塊109能夠根據所述調制信號的波 長，結合所述相位延遲，換段所述相位延遲所代表的距離，從而可以計算所述障礙物與所述 探測裝置100之間的距離。
[0180] 在本發明實施方式中，所述無人機200為旋翼飛行器，其用于搭載照相機、攝像機 等拍攝裝置進行航拍作業。可以理解，所述無人機200還可以用于地圖測繪、災情調查和救 援、空中監控、輸電線路巡檢等工作。同樣可以理解的是，所述無人機200還可以為固定翼飛 行器。
[0181] 可以理解，所述探測裝置100及所述探測系統S1不局限于在所述無人機中應用，其 還可以應用于其他的可移動設備或遙控移動裝置如無人駕駛車輛、無人駕駛船舶的自動避 障系統中，本說明書不作一一贅述。
[0182] 以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照以上實施方式對 本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行 修改或等同替換都不應脫離本發明技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種探測裝置，其包括控制器、發射組件以及接收器，所述接收器及所述發射組件分 別與所述控制器電性連接，其特征在于:所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器，所述 反射器連接于所述驅動器上，并鄰近所述發射器設置;所述控制器能夠控制所述驅動器驅 動所述反射器轉動，以使所述發射器發射的所述信號能夠經由所述反射器反射后向多個方 向射出。2. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于:所述發射器為激光發射器，所述信號為 激光信號。3. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于:所述發射器包括發射頭。4. 如權利要求3所述的探測裝置，其特征在于:所述發射器還包括連接于所述發射頭上 的發射鏡頭。5. 如權利要求4所述的探測裝置，其特征在于:所述發射頭為激光發射頭，所述發射鏡 頭為準直鏡頭。6. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于:所述驅動器為微電子機械系統驅動器。7. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于:所述驅動器內設置有微型執行機構，所 述反射器連接于所述微型執行機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述反射器繞至少一個 軸線轉動預定角度。8. 如權利要求7所述的探測裝置，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為兩個，并分 別為第一軸線及與所述第一軸線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述反射器 繞所述第一軸線或/及繞所述第二軸線轉動預定角度。9. 如權利要求8所述的探測裝置，其特征在于:所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直 設置。10. 如權利要求7所述的探測裝置，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為三個，并分 別為第一軸線、第二軸線及附加軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩相 交。11. 如權利要求10所述的探測裝置，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所述 附加軸線兩兩相互垂直設置。12. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于:所述接收器包括光電二極管，所述光電 二極管能夠接收由所述發射組件射出的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射后的 信號轉換為電信號。13. 如權利要求12所述的探測裝置，其特征在于:所述接收器還包括設置于所述光電二 極管上的接收鏡頭。14. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于:所述探測裝置還包括調制器，所述調制 器能夠對所述發射器發射的信號進行幅度調制。15. -種探測系統，其運行于一探測裝置上，所述探測裝置包括控制器、發射組件以及 接收器，所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器，所述反射器連接于所述驅動器上，并 鄰近所述發射器設置； 所述探測系統包括： 發射控制模塊，用于控制所述發射器發射信號； 驅動模塊，用于控制所述驅動器帶動所述反射器轉動，以使所述發射器發射的所述信 號能夠經由所述反射器反射后向多個方向射出。16. 如權利要求15所述的探測系統，其特征在于:所述探測系統還包括接收模塊，所述 接收模塊用于控制所述接收器接收所述發射組件射出的信號遇到一障礙物后反射的信號， 以允許所述控制器根據所述反射的信號計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。17. 如權利要求16所述的探測系統，其特征在于:所述探測系統還包括運算模塊，所述 運算模塊用于根據所述信號的發射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物 與所述探測裝置之間的距離。18. 如權利要求16所述的探測系統，其特征在于:所述探測系統還包括運算模塊，所述 運算模塊用于根據所述發射組件發射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所 述障礙物與所述探測裝置之間的距離。19. 如權利要求16所述的探測系統，其特征在于:所述發射器包括發射頭，所述發射控 制模塊用于控制所述發射頭發射所述信號，所述信號為激光信號。20. 如權利要求19所述的探測系統，其特征在于:所述發射控制模塊用于控制所述發射 頭向所述反射器發射所述信號，所述驅動模塊用于控制所述驅動器帶動所述反射器轉動預 定角度，以將所述信號向多個方向射出。21. 如權利要求20所述的探測系統，其特征在于:所述運算模塊用于根據所述反射器轉 動的角度及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。22. -種探測方法，其應用于一探測裝置上，所述探測裝置包括控制器以及發射組件， 所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器，所述反射器連接于所述驅動器上，并鄰近所述 發射器設置，所述控制器能夠控制所述驅動器驅動所述反射器轉動； 所述探測方法包括以下步驟： 控制所述發射器發射信號；以及 控制所述驅動器驅動所述反射器轉動，以使所述發射器發射的所述信號能夠經由所述 反射器反射后向多個方向射出。23. 如權利要求22所述的探測方法，其特征在于:所述探測裝置還包括接收器，所述信 號向多個方向射出后，控制所述接收器接收所述信號遇到一障礙物后反射的信號，并控制 所述控制器根據所述反射的信號計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。24. 如權利要求23所述的探測方法，其特征在于:計算所述障礙物相對所述探測裝置所 處的方位時，根據所述信號的發射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物 與所述探測裝置之間的距離。25. 如權利要求23所述的探測方法，其特征在于:計算所述障礙物相對所述探測裝置所 處的方位時，根據所述發射組件發射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所 述障礙物與所述探測裝置之間的距離。26. 如權利要求24或25所述的探測方法，其特征在于:計算所述障礙物相對所述探測裝 置所處的方位時，根據所述反射器轉動的角度及所述障礙物與所述探測裝置之間的距離， 計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。27. 如權利要求22所述的探測方法，其特征在于:所述發射器為激光發射器，控制所述 發射器發射所述信號時，所述信號為激光信號。28. 如權利要求22所述的探測方法，其特征在于:控制所述驅動器帶動所述反射器轉動 時，所述驅動器驅動所述反射器繞至少一個軸線轉動預定角度。29. 如權利要求28所述的探測方法，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為兩個，并 分別為第一軸線及與所述第一軸線相交的第二軸線;控制所述驅動器帶動所述反射器轉動 時，所述驅動器驅動所述反射器繞所述第一軸線或/及所述第二軸線轉動預定角度。30. 如權利要求29所述的探測方法，其特征在于:所述第一軸線與所述第二軸線相互垂 直設置。31. 如權利要求28所述的探測方法，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為三個，并 分別為第一軸線、第二軸線及附加軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩 相交。32. 如權利要求31所述的探測方法，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所述 附加軸線兩兩相互垂直設置。33. -種可移動設備，其包括機身及連接于所述機身上的探測裝置，所述探測裝置包括 發射組件及接收器，其特征在于:所述發射組件包括發射器、驅動器及反射器，所述反射器 連接于所述驅動器上，并鄰近所述發射器設置;所述驅動器能夠驅動所述反射器轉動，以使 所述發射器發射的所述信號能夠經由所述反射器反射后向多個方向射出。34. 如權利要求33所述的可移動設備，其特征在于:所述發射器為激光發射器，所述信 號為激光信號。35. 如權利要求33所述的可移動設備，其特征在于:所述發射器包括發射頭。36. 如權利要求35所述的可移動設備，其特征在于:所述發射器還包括連接于所述發射 頭上的發射鏡頭。37. 如權利要求36所述的可移動設備，其特征在于:所述發射頭為激光發射頭，所述發 射鏡頭為準直鏡頭。38. 如權利要求33所述的可移動設備，其特征在于:所述驅動器為微電子機械系統驅動 器。39. 如權利要求33所述的可移動設備，其特征在于：所述驅動器內設置有微型執行機 構，所述反射器連接于所述微型執行機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述反射器繞至 少一個軸線轉動預定角度。40. 如權利要求39所述的可移動設備，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為三個， 并分別為第一軸線、第二軸線及附加軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩 兩相交。41. 如權利要求40所述的可移動設備，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所 述附加軸線兩兩相互垂直設置。42. 如權利要求39所述的可移動設備，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為兩個， 并分別為第一軸線及與所述第一軸線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述反 射器繞所述第一軸線或/及繞所述第二軸線轉動預定角度。43. 如權利要求42所述的可移動設備，其特征在于:所述第一軸線與所述第二軸線相互 垂直設置。44. 如權利要求42所述的可移動設備，其特征在于：所述可移動設備上還設置有驅動 件，所述探測裝置設置于所述驅動件上，并能夠在所述驅動件的驅動下相對所述機身轉動。45. 如權利要求44所述的可移動設備，其特征在于:所述驅動件為旋轉電機。46. 如權利要求44所述的可移動設備，其特征在于:所述驅動件包括本體及可轉動地設 置于所述本體上的安裝件，所述探測裝置設置于所述安裝件上，所述安裝件能夠帶動所述 探測裝置繞一第三軸線轉動。47. 如權利要求46所述的可移動設備，其特征在于:所述第三軸線與所述第一軸線及所 述第二軸線均不相平行。48. 如權利要求46所述的可移動設備，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所 述第三軸線兩兩相互垂直設置。49. 如權利要求33所述的可移動設備，其特征在于:所述接收器包括光電二極管，所述 光電二極管能夠接收由所述發射組件射出的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射 后的信號轉換為電信號。50. 如權利要求49所述的可移動設備，其特征在于:所述接收器還包括設置于所述光電 二極管上的接收鏡頭。51. 如權利要求33所述的可移動設備，其特征在于:所述探測裝置還包括調制器，所述 調制器能夠對所述發射器發射的信號進行幅度調制。52. 如權利要求33所述的可移動設備，其特征在于:所述可移動設備還包括慣性測量系 統，所述慣性測量系統能夠檢測所述可移動設備的運行姿態。53. 如權利要求52所述的可移動設備，其特征在于:所述探測裝置還包括控制器，所述 接收器及所述發射組件分別與所述控制器電性連接，所述控制器能夠根據所述發射組件射 出的信號及所述信號遇到一障礙物后反射的信號，計算所述障礙物與所述可移動設備之間 的相對的方位。54. 如權利要求53所述的可移動設備，其特征在于:所述可移動設備還包括自主定位系 統，所述自主定位系統在所述控制器計算所述障礙物與所述可移動設備之間的相對的方位 后，能夠通過即時定位與地圖構建算法，并結合所述慣性測量系統所測得的所述可移動設 備當前的飛行姿態，確定所述可移動設備在其周圍空間中的位置。55. -種探測裝置，其包括控制器、發射組件及接收器，所述接收器及所述發射組件分 別與所述控制器電性連接，其特征在于:所述發射組件包括驅動器和連接在所述驅動器上 的發射器，所述控制器能夠控制所述驅動器驅動所述發射器轉動，所述發射器能夠在所述 驅動器的驅動下向多個方向發射信號。56. 如權利要求55所述的探測裝置，其特征在于:所述發射器為激光發射器，所述信號 為激光信號。57. 如權利要求55所述的探測裝置，其特征在于:所述發射器包括設置于所述驅動器上 的發射頭。58. 如權利要求57所述的探測裝置，其特征在于:所述發射器還包括連接于所述發射頭 上的發射鏡頭。59. 如權利要求58所述的探測裝置，其特征在于:所述發射頭為激光發射頭，所述發射 鏡頭為準直鏡頭。60. 如權利要求55所述的探測裝置，其特征在于：所述驅動器為微電子機械系統驅動 器。61. 如權利要求55所述的探測裝置，其特征在于:所述驅動器內設置有微型執行機構， 所述發射器連接于所述微型執行機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述發射器繞至少一 個軸線轉動預定角度。62. 如權利要求61所述的探測裝置，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為兩個，并 分別為第一軸線及與所述第一軸線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述發射 器繞所述第一軸線或/及繞所述第二軸線轉動預定角度。63. 如權利要求62所述的探測裝置，其特征在于:所述第一軸線與所述第二軸線相互垂 直設置。64. 如權利要求61所述的探測裝置，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為三個，并 分別為第一軸線、第二軸線及附加軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩 相交。65. 如權利要求64所述的探測裝置，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所述 附加軸線兩兩相互垂直設置。66. 如權利要求55所述的探測裝置，其特征在于:所述接收器包括光電二極管，所述光 電二極管能夠接收由所述發射器發射的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射后的 信號轉換為電信號。67. 如權利要求66所述的探測裝置，其特征在于:所述接收器還包括設置于所述光電二 極管上的接收鏡頭。68. 如權利要求55所述的探測裝置，其特征在于：所述探測裝置還包括調制器，所述調 制器能夠對所述發射器發射的信號進行幅度調制。69. -種可移動設備，其包括機身及連接于所述機身上的探測裝置，所述探測裝置包括 發射組件及接收器，其特征在于:所述發射組件包括驅動器和連接于所述驅動器的發射器， 所述驅動器能夠驅動所述發射器轉動，所述發射器能夠在所述驅動器的驅動下向多個方向 發射信號。70. 如權利要求69所述的可移動設備，其特征在于:所述發射器為激光發射器，所述信 號為激光信號。71. 如權利要求69所述的可移動設備，其特征在于:所述發射器包括設置于所述驅動器 上的發射頭。72. 如權利要求71所述的可移動設備，其特征在于:所述發射器還包括連接于所述發射 頭上的發射鏡頭。73. 如權利要求72所述的可移動設備，其特征在于:所述發射頭為激光發射頭，所述發 射鏡頭為準直鏡頭。74. 如權利要求69所述的可移動設備，其特征在于:所述驅動器為微電子機械系統驅動 器。75. 如權利要求69所述的可移動設備，其特征在于：所述驅動器內設置有微型執行機 構，所述發射器連接于所述微型執行機構上，所述微型執行機構能夠驅動所述發射器繞至 少一個軸線轉動預定角度。76. 如權利要求75所述的可移動設備，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為三個， 并分別為第一軸線、第二軸線及附加軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩 兩相交。77. 如權利要求76所述的可移動設備，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所 述附加軸線兩兩相互垂直設置。78. 如權利要求75所述的可移動設備，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為兩個， 并分別為第一軸線及與所述第一軸線相交的第二軸線，所述微型執行機構能夠驅動所述發 射器繞所述第一軸線或/及繞所述第二軸線轉動預定角度。79. 如權利要求78所述的可移動設備，其特征在于:所述第一軸線與所述第二軸線相互 垂直設置。80. 如權利要求78所述的可移動設備，其特征在于：所述可移動設備上還設置有驅動 件，所述探測裝置設置于所述驅動件上，并能夠在所述驅動件的驅動下相對所述機身轉動。81. 如權利要求80所述的可移動設備，其特征在于:所述驅動件為旋轉電機。82. 如權利要求80所述的可移動設備，其特征在于:所述驅動件包括本體及可轉動地設 置于所述本體上的安裝件，所述探測裝置設置于所述安裝件上，所述安裝件能夠帶動所述 探測裝置繞一第三軸線轉動。83. 如權利要求82所述的可移動設備，其特征在于:所述第三軸線與所述第一軸線及所 述第二軸線均不相平行。84. 如權利要求82所述的可移動設備，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所 述第三軸線兩兩相互垂直設置。85. 如權利要求69所述的可移動設備，其特征在于:所述接收器包括光電二極管，所述 光電二極管能夠接收由所述發射器發射的信號經由一障礙物反射后的信號，并將該反射后 的信號轉換為電信號。86. 如權利要求85所述的可移動設備，其特征在于:所述接收器還包括設置于所述光電 二極管上的接收鏡頭。87. 如權利要求69所述的可移動設備，其特征在于:所述探測裝置還包括調制器，所述 調制器能夠對所述發射器發射的信號進行幅度調制。88. 如權利要求69所述的可移動設備，其特征在于:所述可移動設備還包括慣性測量系 統，所述慣性測量系統能夠檢測所述可移動設備的運行姿態。89. 如權利要求88所述的可移動設備，其特征在于:所述探測裝置還包括控制器，所述 接收器及所述發射組件分別與所述控制器電性連接，所述控制器能夠根據所述發射組件射 出的信號及所述信號遇到一障礙物后反射的信號，計算所述障礙物與所述可移動設備之間 的相對的方位。90. 如權利要求89所述的可移動設備，其特征在于:所述可移動設備還包括自主定位系 統，所述自主定位系統在所述控制器計算所述障礙物與所述可移動設備之間的相對的方位 后，能夠通過即時定位與地圖構建算法，并結合所述慣性測量系統所測得的所述可移動設 備當前的飛行姿態，確定所述可移動設備在其周圍空間中的位置。91. 一種探測方法，其應用于一探測裝置上，所述探測裝置包括控制器以及發射組件， 所述發射組件包括驅動器及連接于所述驅動器上的發射器，所述控制器能夠控制所述驅動 器驅動所述發射器轉動； 所述探測方法包括以下步驟： 控制所述發射器發射信號；同時 控制所述驅動器驅動所述發射器轉動，以使所述發射器發射的所述信號能夠向多個方 向射出。92. 如權利要求91所述的探測方法，其特征在于:所述探測裝置還包括接收器，所述信 號射出后，控制所述接收器接收所述信號遇到一障礙物后反射的信號，并控制所述控制器 根據所述反射的信號計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。93. 如權利要求92所述的探測方法，其特征在于:計算所述障礙物相對所述探測裝置所 處的方位時，根據所述信號的發射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物 與所述探測裝置之間的距離。94. 如權利要求92所述的探測方法，其特征在于:計算所述障礙物相對所述探測裝置所 處的方位時，根據所述發射器發射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所述 障礙物與所述探測裝置之間的距離。95. 如權利要求93或94所述的探測方法，其特征在于:計算所述障礙物相對所述探測裝 置所處的方位時，根據所述發射器轉動的角度及所述障礙物與所述探測裝置之間的距離， 計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方位。96. 如權利要求91所述的探測方法，其特征在于:所述發射器為激光發射器，控制所述 發射器發射所述信號時，所述信號為激光信號。97. 如權利要求91所述的探測方法，其特征在于:控制所述驅動器帶動所述發射器轉動 時，所述驅動器驅動所述發射器繞至少一個軸線轉動預定角度。98. 如權利要求97所述的探測方法，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為兩個，并 分別為第一軸線及與所述第一軸線相交的第二軸線;控制所述驅動器帶動所述發射器轉動 時，所述驅動器驅動所述發射器繞所述第一軸線或/及所述第二軸線轉動預定角度。99. 如權利要求98所述的探測方法，其特征在于:所述第一軸線與所述第二軸線相互垂 直設置。100. 如權利要求97所述的探測方法，其特征在于:所述至少一個軸線的數量為三個，并 分別為第一軸線、第二軸線及附加軸線，所述第一軸線、所述第二軸線及所述附加軸線兩兩 相交。101. 如權利要求100所述的探測方法，其特征在于:所述第一軸線、所述第二軸線及所 述附加軸線兩兩相互垂直設置。102. -種探測系統，其運行于一探測裝置上，所述探測裝置包括控制器、發射組件以及 接收器，所述發射組件包括驅動器及及連接于所述驅動器上的發射器； 所述探測系統包括： 發射控制模塊，用于控制所述發射器發射信號； 驅動模塊，用于控制所述驅動器帶動所述發射器動，以使所述發射器發射的所述信號 向多個方向射出。103. 如權利要求012所述的探測系統，其特征在于:所述探測系統還包括接收模塊，所 述接收模塊用于控制所述接收器接收所述發射器射出的所述信號遇到一障礙物后反射的 信號，以允許所述控制器根據所述反射的信號計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方 位。104. 如權利要求1103所述的探測系統，其特征在于:所述探測系統還包括運算模塊，所 述運算模塊用于根據所述信號的發射時間以及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙 物與所述探測裝置之間的距離。105. 如權利要求103所述的探測系統，其特征在于:所述探測系統還包括運算模塊，所 述運算模塊用于根據所述發射器發射的信號在發射及接收過程中產生的相位延遲，計算所 述障礙物與所述探測裝置之間的距離。106. 如權利要求103所述的探測系統，其特征在于:所述發射器包括發射頭，所述發射 控制模塊用于控制所述發射頭發射所述信號，所述信號為激光信號。107. 如權利要求106所述的探測系統，其特征在于:所述發射控制模塊用于控制所述發 射頭向所述發射器發射所述信號，所述驅動模塊用于控制所述驅動器帶動所述發射器轉動 預定角度，以將所述信號向多個方向射出。108. 如權利要求107所述的探測系統，其特征在于:所述運算模塊用于根據所述發射器 轉動的角度及所述反射的信號的接收時間，計算所述障礙物相對所述探測裝置所處的方 位。
【文檔編號】G01S7/481GK105874349SQ201580002810
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年7月31日
【發明人】謝捷斌, 任偉, 馬維斯, 周谷越
【申請人】深圳市大疆創新科技有限公司