基于激光雷达的MEMS振镜同步装置、方法及激光雷达与流程

本发明涉及激光雷达技术领域，具体涉及一种基于激光雷达的mems振镜同步装置、方法及激光雷达。

背景技术：

将mems振镜应用于激光雷达上，研发固态激光雷达成为近年来各个激光雷达产品生产厂家都在研究的新方案。mems振镜，是一种采用memes工艺制作的一种微镜，其工作模式多为谐振模式，具有尺寸小，振荡频率高，无旋转部件等优势，可代替传统激光雷达电机等旋转部件，通过一片mems振镜即可实现多线束激光雷达扫描。

而由于mems振镜工作于谐振态，因此其频率和角度的不可控性是制约固态激光雷达产品化的一个重要方面。因此一些mems振镜制作厂家，顺势研发能监控mems振镜角度的集成芯片，但研发费用高，时间长，对客户的使用开源性差等。如何实现对mems振镜角度的控制以及用于激光脉冲发光的同步是一项亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于激光雷达的mems振镜同步装置、方法及激光雷达，本发明提供的mems振镜同步装置结构简单，易于实现，且成本低廉，适用于激光雷达检测领域。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于激光雷达的mems振镜同步装置，其特征在于，包括：处理器以及分别与所述处理器连接的发射单元、mems振镜和mems振镜同步单元；

其中，所述处理器用于产生所述mems振镜的驱动信号，驱动所述mems振镜以谐振频率按照固有的偏转角度进行振荡；

所述发射单元包括激光光源和光束整形单元，所述激光光源用于发射光束，所述光束整形单元用于将所述光束整形后射入所述mems振镜上；

所述mems振镜同步单元包括参考光源和位置检测模块，所述参考光源和所述位置检测模块位于所述mems振镜的两侧，所述参考光源作为mems振镜偏转角度侦测的辅助光源，用于发射光束入射至所述mems振镜上，经所述mems振镜反射后被所述位置检测模块接收，所述位置检测模块根据接收到的光信号转换为电压信号发送给所述处理器，所述处理器根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜的偏转角度信息；

所述处理器根据所述mems振镜的偏转角度信息控制所述激光光源发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步。

进一步地，所述位置检测模块包括位置检测器件和处理电路，所述位置检测器件用于将接收到的光信号转换为电流信号，所述处理电路用于检测所述电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器。

进一步地，所述位置检测器件为光电二极管pd。

进一步地，所述参考光源和所述光电二极管pd的相对位置满足以下条件：当所述mems振镜旋转到正向最大位置或负向最大位置时，所述参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后入射至所述pd上，而当所述mems振镜旋转到其他角度时，所述参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后无法被所述pd接收，且所述参考光源发射的光束的路径与所述激光光源发射的光束的路径没有干涉。

进一步地，在所述光电二极管pd接收到光信号时将该光信号转换为电流信号，所述处理电路用于检测所述电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器；所述处理器在接收到所述处理电路发送的电压信号时开始控制所述激光光源在所述mems振镜的一个偏转周期内进行角度均匀发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；

其中，在所述光电二极管pd接收到光信号时表示所述mems振镜旋转至正向最大位置或负向最大位置。

进一步地，所述位置检测器件为位置敏感传感器psd。

进一步地，所述参考光源和所述位置敏感传感器psd的相对位置满足以下条件：在所述mems振镜旋转至mems振镜固有振动角度范围内的任一角度时，所述参考光源发射的光束入射至所述mems振镜上经过所述mems振镜反射的光束均能够射至所述位置敏感传感器psd上，且所述参考光源发射的光束的路径与所述激光光源发射的光束的路径没有干涉。

进一步地，所述位置敏感传感器psd用于将接收到的光信号转换为psd两侧的电流信号，所述处理电路用于检测所述psd两侧的电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器；

相应地，所述处理器根据所述处理电路传递的电压信号确定所述psd两侧的电流信号，并根据参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后打在所述psd光敏面上的位置以及所述psd的光敏面长度计算所述mems振镜的偏转角度信息。

进一步地，所述处理器具体根据如下公式一和公式二计算所述mems振镜的偏转角度信息：

在公式一中，x为参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后打在所述psd光敏面上的点距离光敏面中心的位移，l为psd的光敏面长度，i1为psd一侧的光电流，i2为psd另一侧的光电流；

在公式二中，θ为所述mems振镜的偏转角度，d为所述mems振镜中心与psd光敏面中心的距离。

第二方面，本发明还提供了一种基于上面所述的mems振镜同步装置的mems振镜同步方法，包括：

s1、所述处理器产生所述mems振镜的驱动信号，驱动所述mems振镜以谐振频率按照固有的偏转角度进行振荡；

s2、所述参考光源发出光束入射至所述mems振镜上，在所述mems振镜的角度偏转下，光束被反射至所述位置检测模块；

s3、所述位置检测模块根据接收到的光信号转换为电压信号发送给所述处理器，所述处理器根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜的偏转角度信息，所述处理器根据所述mems振镜的偏转角度信息控制所述激光光源发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；

s4、所述激光光源在所述处理器的控制下发射光束经过所述光束整形单元整形后入射至所述mems振镜上，完成多线束激光扫描。

进一步地，所述位置检测模块包括位置检测器件和处理电路，所述位置检测模块用于将接收到的光信号转换为电压信号，所述处理器根据所述位置检测模块传递的电压信号确定所述mems振镜的偏转角度；

当所述位置检测器件为光电二极管pd时，所述步骤s3具体包括：

所述光电二极管pd在接收到光信号时将该光信号发送至所述处理电路，由所述处理电路转换成电压信号后发送至所述处理器，所述处理器在接收到所述处理电路发送的电压信号时开始控制所述激光光源在所述mems振镜的一个偏转周期内进行角度均匀发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；一个偏转周期结束，所述光电二极管pd重新检测mems振镜的最大偏转角度，开始新一个周期的发光控制流程；

其中，所述光电二极管pd接收到光信号表示所述mems振镜旋转至正向最大位置或负向最大位置。

进一步地，所述位置检测模块包括位置检测器件和处理电路，所述位置检测模块用于将接收到的光信号转换为电压信号，所述处理器根据所述位置检测模块传递的电压信号确定所述mems振镜的偏转角度；

当所述位置检测器件为位置敏感传感器psd时，所述步骤s3具体包括：

所述位置敏感传感器psd在接收到光信号时将接收到的光信号转换为psd两侧的电流信号，所述处理电路用于检测所述psd两侧的电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器；

所述处理器根据所述处理电路传递的电压信号确定所述psd两侧的电流信号，并根据参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后打在所述psd光敏面上的位置以及所述psd的光敏面长度计算所述mems振镜的偏转角度信息，并在确定所述mems振镜的偏转角度最大时开始控制所述激光光源在所述mems振镜的一个偏转周期内进行角度均匀发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；一个偏转周期结束，所述位置检测模块重新检测mems振镜的最大偏转角度，开始新一个周期的发光控制流程。

第三方面，本发明还提供了一种激光雷达，该激光雷达包括如上面所述的基于激光雷达的mems振镜同步装置。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于激光雷达的mems振镜同步装置，结构简单，易于实现，且参考光源和位置检测模块成本低廉，极大降低了memes激光雷达的整体成本。此外，本发明提供的mems振镜同步方法，能实现对mems振镜的相位进行补偿和校准，不受温度等因素的影响，能准确侦测mems振镜的振荡角度，稳定性好，抗干扰性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的mems振镜同步装置的结构组成框图；

图2是本发明一实施例提供的mems振镜同步装置中发射单元的结构组成框图；

图3是本发明一实施例提供的mems振镜同步装置中mems振镜同步单元的结构组成框图；

图4是本发明一实施例提供的mems振镜同步装置的结构示意图；

图5是本发明一实施例第一种具体实施方式中mems振镜同步单元的结构示意图；

图6是本发明一实施例第二种具体实施方式中mems振镜同步单元的结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的位置敏感传感器psd的结构示意图；

图8是本发明另一实施例提供的mems振镜同步方法的流程图；

其中，上面各图中的标号含义如下：

1-处理器；2-发射单元；3-mems振镜；301-振荡在某一角度下的mems振镜；4-mems振镜同步单元；5-激光光源；501-激光管；502-激光管发出经过准直后的入射光束；503-激光管发出并经过mems振镜反射后的光束；6-光束整形单元；601-光束整形透镜；7-参考光源；701-参考光源二极管；702-参考光源发出的光束；703-参考光源发出并经过mems振镜发射后的光束；704-参考光源发出并经过mems振镜反射后未打到位置检测器件上的光束；8-位置检测模块；801-光电二极管pd；802-位置敏感传感器psd；9-被测物体；10-mems振镜旋转到正向最大角度对应的法线；m0-mems振镜旋转到零点的位置；m1-mems振镜旋转到负向最大角度的位置；m2-mems振镜旋转到正向最大角度的位置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供了一种基于激光雷达的mems振镜同步装置，参见图1，该装置包括：处理器1以及分别与所述处理器1连接的发射单元2、mems振镜3和mems振镜同步单元4；

其中，所述处理器1用于产生所述mems振镜3的驱动信号，驱动所述mems振镜3以谐振频率按照固有的偏转角度进行振荡；

参见图2，所述发射单元2包括激光光源5和光束整形单元6，所述激光光源5用于发射光束，所述光束整形单元6用于将所述光束整形后射入所述mems振镜3上；

参见图3，所述mems振镜同步单元4包括参考光源7和位置检测模块8，所述参考光源7和所述位置检测模块8位于所述mems振镜3的两侧，所述参考光源7作为mems振镜偏转角度侦测的辅助光源，用于发射光束入射至所述mems振镜3上，经所述mems振镜3反射后被所述位置检测模块8接收，所述位置检测模块8根据接收到的光信号转换为电压信号发送给所述处理器1，所述处理器1根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜3的偏转角度信息；

所述处理器1根据所述mems振镜3的偏转角度信息控制所述激光光源5发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步。

在本实施例中，所述处理器1根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜3的偏转角度信息，可以理解为根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜3的最大偏转角度。当所述处理器根据当前传递回来的电压信号确定所述mems振镜3处于最大偏转角度时，开始控制所述激光光源5在所述mems振镜3的一个偏转周期内进行发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步。

此外，所述处理器1根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜3的偏转角度信息，还可以理解为根据传递回来的电压信号实时确定所述mems振镜3当前的偏转角度，进而可以根据所述mems振镜3当前的偏转角度实时控制所述激光光源5的发光情况，从而实现mems振镜和激光光源之间更精准的同步。

在具体实施时，根据位置检测模块8中采用的光电位置检测器件(如光电二极管pd、位置敏感传感器psd)的不同，处理器1根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜3的偏转角度信息的方式也不同，在后续具体的实施方式中对此将会有更为详细的介绍。

可以理解的是，所述激光光源5在所述处理器1的控制下发射光束经过所述光束整形单元6整形后入射至所述mems振镜3上，完成多线束激光扫描。

可以理解的是，所述参考光源和所述位置检测模块位于所述mems振镜的两侧，三者的位置关系满足，当mems振镜振荡到某一角度时，所述参考光源发出的光束入射至所述mems振镜上，经过mems振镜反射的光束可以入射至所述位置检测模块上，且所述参考光源的光束路径与所述激光光源的光束路径没有干涉。在该描述中，mems振镜振荡到某一角度，是指在mems振镜固有偏转角度下的角度。

参见图4所示的结构示意图，在图4中，激光光源5采用激光管501实现，光束整形单元6采用光束整形透镜601实现，参考光源7采用参考光源二极管701实现，位置检测器件采用光电二极管pd801实现。此外，301表示振荡在某一角度下的mems振镜，502表示激光管发出经过准直后的入射光束，503表示激光管发出并经过mems振镜反射后的光束，702表示参考光源发出的光束，703表示参考光源发出并经过mems振镜发射后的光束，801表示用于检测所述mems振镜偏转角度信息的光电二极管pd，9表示被测物体。

可以理解的是，所述处理器1接收来自所述位置检测模块8传递的电压信号确定所述mems振镜的偏转角度信息，并控制所述激光光源5按照一定的频率进行发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步。

可以理解的是，所述激光光源5和光束整形单元6的主光轴重合。

可以理解的是，所述光束整形单元6由至少1～2片非球面或自由曲面的透镜或者至少多片普通透镜组成，用于对所述激光光源5发出的激光束进行整形，整形后的光束入射至所述mems振镜3上。

可以理解的是，所述参考光源7为能发出可见光、紫外光等光束的发光二极管。

由上面描述的内容可知，本发明实施例提供的基于激光雷达的mems振镜同步装置，结构简单，易于实现，且参考光源和位置检测模块成本低廉，极大降低了memes激光雷达的整体成本。

进一步地，所述位置检测模块8具体包括位置检测器件和处理电路实现，其中，所述位置检测器件用于将接收到的光信号转换为电流信号，所述处理电路用于检测所述电流信号并转换为电压信号并传递给所述处理器。

可以理解的是，所述位置检测器件为一种具有光电转换能力的器件。在一种可选实施方式中，所述位置检测器件采用分立的单个光电二极管(pd，photodiode)实现。在另一种可选实施方式中，所述位置检测器件还可以采用位置敏感传感器(psd，positionsensitivedetector)实现。

可以理解的是，所述位置敏感传感器(psd)，分为一维psd和二维psd两个类型产品，由一个或两个具有均匀阻抗表面组成的pin光电二极管，与分立元素探测器相比具有位置分辨率高、反应电流简单、快速等优点。

当所述位置检测器件为光电二极管pd时，参见图5，所述参考光源和所述光电二极管pd的相对位置满足以下条件：

当所述mems振镜旋转到正向最大位置或负向最大位置时，所述参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后入射至所述pd上，而当所述mems振镜旋转到其他角度时，所述参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后无法被所述pd接收，且所述参考光源发射的光束的路径与所述激光光源发射的光束的路径没有干涉。

在图5中，704表示参考光源发出并经过mems振镜反射后未打到光电二极管pd801上的光束，m0表示-mems振镜旋转到零点的位置，m1表示mems振镜旋转到负向最大角度的位置，m2表示mems振镜旋转到正向最大角度的位置，10表示mems振镜旋转到正向最大角度对应的法线。

进一步地，当所述位置检测器件为光电二极管pd时，所述位置检测模块8的处理过程具体如下：

在所述光电二极管pd接收到光信号时将该光信号转换为电流信号，所述处理电路用于检测所述电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器1；所述处理器1在接收到所述处理电路发送的电压信号时开始控制所述激光光源5在所述mems振镜3的一个偏转周期内进行角度均匀发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；这里，处理器1在接收到所述处理电路发送的电压信号时触发所述激光光源5开始一个周期的激光扫描，从而实现mems振镜振荡和激光光源发光的同步。可以理解的是，所述处理器1可以采用fpga实现。

可以理解的是，所述光电二极管pd接收到光信号时表示所述mems振镜旋转至正向最大位置或负向最大位置。

因此，当处理器1在接收到所述处理电路发送的电压信号时，处理器1便可得知此时mems振镜3处于正向的最大偏转角度，进一步控制激光二极管701按照所需的频率进行发光，实现mems振镜角度和激光二极管发光的同步。

在此需要说明的是，处理器1检测到mems振镜3的正向最大偏转角度后，根据mems振镜3的偏转轨迹成正弦关系在mems振镜3的一个偏转周期内进行角度均匀发光；一个周期结束，重新检测mems振镜3的最大偏转角度，开始新一个周期的发光。

由于受温度等外界环境的影响，mems振镜在不同的振荡周期下偏转到正向最大角度的时刻不同，采用本发明实施例所使用的mems振镜同步装置，可以对mems振镜3的每个周期进行检测和校准，从而保证了在不同周期下激光光源发光的稳定性，提高了抗干扰能力。

与上述实施方式不同的是，在本实施例的另一种可选实施方式中，所述位置检测器件采用位置敏感传感器psd实现。

当所述位置检测器件为位置敏感传感器psd时，参见图6，所述参考光源和所述位置敏感传感器psd的相对位置满足以下条件：

在所述mems振镜旋转至mems振镜固有振动角度范围内的任一角度时，所述参考光源发射的光束入射至所述mems振镜上经过所述mems振镜反射的光束均能够射至所述位置敏感传感器psd上，且所述参考光源发射的光束的路径与所述激光光源发射的光束的路径没有干涉。

在图6中，802表示一维位置敏感传感器psd，其中，所述psd802的光敏面与参考光源二极管701发出的并经过mems振镜3在零点位置m0反射的光束成垂直关系。

可以理解的是，所述psd802的光敏面的长度应满足：在mems振镜3旋转的整个角度范围内，亦即从m1位置转到m2位置的所有角度中反射的参考源光束均能被psd的光敏面接收。

进一步地，当所述位置检测器件为位置敏感传感器psd时，所述位置检测模块8的处理过程具体如下：

所述位置敏感传感器psd用于将接收到的光信号转换为psd两侧的电流信号，所述处理电路用于检测所述psd两侧的电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器；

所述处理器根据所述处理电路传递的电压信号确定所述psd两侧的电流信号，并根据参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后打在所述psd光敏面上的位置以及所述psd的光敏面长度计算所述mems振镜的偏转角度信息。

更为具体地，所述处理器具体根据如下公式一和公式二计算所述mems振镜的偏转角度信息：

在公式一中，参见图7，x为参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后打在所述psd光敏面上的点距离光敏面中心的位移，l为psd的光敏面长度，i1为psd一侧的光电流，i2为psd另一侧的光电流；

在公式二中，θ为所述mems振镜的偏转角度，d为所述mems振镜中心与psd光敏面中心的距离。

这里，所述处理器1在根据上述公式一和公式二计算所述mems振镜的偏转角度信息时，所述处理器1可采用fpga实现。

可以理解的是，所述位置敏感传感器psd在接收到光信号时将接收到的光信号转换为psd两侧的电流信号，所述处理电路用于检测所述psd两侧的电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器；所述处理器根据所述处理电路传递的电压信号确定所述psd两侧的电流信号，并根据参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后打在所述psd光敏面上的位置以及所述psd的光敏面长度计算所述mems振镜的偏转角度信息，并在确定所述mems振镜的偏转角度最大时开始控制所述激光光源在所述mems振镜的一个偏转周期内进行角度均匀发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；一个偏转周期结束，所述位置检测模块重新检测mems振镜的最大偏转角度，开始新一个周期的发光控制流程。

可见，在本实施方式中，采用位置敏感传感器psd作为位置检测器件，可以实时检测mems振镜的偏转角度，从而处理器根据mems振镜的偏转角度控制所述激光光源发光，以实现mems振镜和激光光源的同步。由于本实施方式采用实时检测mems振镜的偏转角度，因而可以有效避免mems振镜随温度变化致使发光不稳定的问题。

由上面所描述的两种具体实施方式可知，采用mems振镜同步装置，简单易行、控制难度低、稳定性好、同时也极大降低了成本。

综上所述，本发明实施例提供的基于激光雷达的mems振镜同步装置，结构简单，易于实现，且参考光源和位置检测模块成本低廉，极大降低了memes激光雷达的整体成本。此外，本发明提供的mems振镜同步装置，能实现对mems振镜的相位进行补偿和校准，不受温度等因素的影响，能准确侦测mems振镜的振荡角度，稳定性好，抗干扰性强。

基于相同的发明构思，本发明另一实施例提供了一种mems振镜同步方法，该mems振镜同步方法采用上述实施例所述mems振镜同步装置实现，参见图8，该mems振镜同步方法具体包括如下步骤：

步骤s1：所述处理器产生所述mems振镜的驱动信号，驱动所述mems振镜以谐振频率按照固有的偏转角度进行振荡。

步骤s2：所述参考光源发出光束入射至所述mems振镜上，在所述mems振镜的角度偏转下，光束被反射至所述位置检测模块。

步骤s3：所述位置检测模块根据接收到的光信号转换为电压信号发送给所述处理器，所述处理器根据传递回来的电压信号确定所述mems振镜的偏转角度信息，所述处理器根据所述mems振镜的偏转角度信息控制所述激光光源发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步。

步骤s4：所述激光光源在所述处理器的控制下发射光束经过所述光束整形单元整形后入射至所述mems振镜上，完成多线束激光扫描。

在一种可选实施方式中，当所述位置检测器件为光电二极管pd时，所述步骤s3具体包括：

所述光电二极管pd在接收到光信号时将该光信号发送至所述处理电路，由所述处理电路转换成电压信号后发送至所述处理器，所述处理器在接收到所述处理电路发送的电压信号时开始控制所述激光光源在所述mems振镜的一个偏转周期内进行角度均匀发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；一个偏转周期结束，所述光电二极管pd重新检测mems振镜的最大偏转角度，开始新一个周期的发光控制流程；

其中，所述光电二极管pd接收到光信号表示所述mems振镜旋转至正向最大位置或负向最大位置。

在另一种可选实施方式中，当所述位置检测器件为位置敏感传感器psd时，所述步骤s3具体包括：

所述位置敏感传感器psd在接收到光信号时将接收到的光信号转换为psd两侧的电流信号，所述处理电路用于检测所述psd两侧的电流信号并转换为电压信号传递给所述处理器；

所述处理器根据所述处理电路传递的电压信号确定所述psd两侧的电流信号，并根据参考光源发出的光束经过所述mems振镜反射后打在所述psd光敏面上的位置以及所述psd的光敏面长度计算所述mems振镜的偏转角度信息，并在确定所述mems振镜的偏转角度最大时开始控制所述激光光源在所述mems振镜的一个偏转周期内进行角度均匀发光，实现mems振镜角度和激光光源发光的同步；一个偏转周期结束，所述位置检测模块重新检测mems振镜的最大偏转角度，开始新一个周期的发光控制流程。

本实施例提供的mems振镜同步方法，由于采用上面实施例所述的mems振镜同步装置实现，故其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

基于相同的发明构思，本发明又一实施例还提供了一种激光雷达，该激光雷达包括如上面实施例所述的基于激光雷达的mems振镜同步装置。

由于该激光雷达包括如上面实施例所述的基于激光雷达的mems振镜同步装置，故其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。