[發(fā)明專利]具有目標(biāo)視場的三維LIDAR系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680069183.X
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108291968B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·S·霍爾;M·N·雷科;S·S·內(nèi)斯廷格爾;P·J·克爾斯滕斯
• 申請（專利權(quán)）人: 威力登激光雷達(dá)有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/481
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

1.一種光檢測和測距裝置，包括：

旋轉(zhuǎn)板，其垂直于旋轉(zhuǎn)軸布置；

光發(fā)射和收集引擎，耦合到所述旋轉(zhuǎn)板以圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述光發(fā)射和收集引擎包括：

兩個或更多個電子板，每個電子板都垂直于所述旋轉(zhuǎn)板取向；

多個光發(fā)射元件，安裝到所述兩個或更多個電子板中的第一電子板并被配置為圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每個光發(fā)射元件被配置為相對于所述旋轉(zhuǎn)軸以不同的角度從所述光檢測和測距裝置發(fā)射照射光束，其中，所述多個光發(fā)射元件中的至少一個被配置為從所述光檢測和測距裝置發(fā)射與所述旋轉(zhuǎn)軸平行或接近平行的照射光束到受測量的三維環(huán)境中，其中從所述光發(fā)射和收集引擎發(fā)射的每個照射光束利用照射光的測量脈沖來照射三維環(huán)境的不同點；以及

多個光檢測元件，每個光檢測元件與所述多個光發(fā)射元件中的一個相對應(yīng)并且安裝到所述兩個或更多個電子板中的第二電子板并被配置為圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其中，所述多個光檢測元件中的每一個被配置為檢測從由每個相對應(yīng)的照射光束照射的所述三維環(huán)境的每個不同點反射的測量脈沖的量，并生成指示所檢測到的光量的輸出信號；以及計算系統(tǒng)，被配置為：

接收指示所檢測到的光量的所述輸出信號；

將所述輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及

基于所述數(shù)字信號來確定所述測量脈沖從所述光檢測和測距裝置到所述三維環(huán)境的特定點并返回到所述光檢測和測距裝置的飛行時間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測和測距裝置，還包括：

外殼，其能夠固定到從其進(jìn)行光檢測和測距測量的對象；以及

固定電子板，其機械耦合到所述外殼。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測和測距裝置，其中所述兩個或更多個電子板中的第三電子板機械耦合到所述光檢測和測距裝置的照射光學(xué)器件子系統(tǒng)的一個或多個透鏡元件以及所述光檢測和測距裝置的收集光學(xué)器件子系統(tǒng)的一個或多個透鏡元件，其中所述第三電子板在空間上將所述照射光學(xué)器件子系統(tǒng)與所述收集光學(xué)器件子系統(tǒng)分離并且相對于所述收集光學(xué)器件子系統(tǒng)光學(xué)地掩蓋所述照射光學(xué)器件子系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測和測距裝置，還包括：

照射光學(xué)器件子系統(tǒng)，被配置為使從所述多個光發(fā)射元件發(fā)射的光束準(zhǔn)直；以及

收集光學(xué)器件子系統(tǒng)，被配置為將所收集的光聚焦到所述多個光檢測元件中的每個相應(yīng)的光檢測元件上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光檢測和測距裝置，其中所述收集光學(xué)器件子系統(tǒng)的一個或多個光學(xué)元件由吸收預(yù)定波長范圍之外的光的至少百分之五十的一種或多種材料構(gòu)成，其中所述預(yù)定波長范圍包括由所述多個光發(fā)射元件中的每一個發(fā)射的光的波長。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光檢測和測距裝置，其中所述照射光學(xué)器件子系統(tǒng)的一個或多個透鏡元件被配置為使從所述多個光發(fā)射元件中的每一個發(fā)射的光的強度分布變平。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光檢測和測距裝置，其中所述一個或多個透鏡元件包括衍射光學(xué)元件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測和測距裝置，還包括：

多個包覆成型透鏡，每一個包覆成型透鏡固定地耦合到所述多個光檢測元件中的一個。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光檢測和測距裝置，其中所述多個包覆成型透鏡中的一個或多個是圓頂透鏡或復(fù)合拋物面聚光器(CPC)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測和測距裝置，其中所述多個光發(fā)射元件中的兩個或更多個被配置為同時發(fā)射光。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測和測距裝置，其中所述多個光發(fā)射元件中的兩個或更多個被配置為順序地發(fā)射光。