[發明專利]用于支持激光雷達應用的系統和方法

有效

• 申請號: 201780087095.7
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN110325877B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 洪小平;王鵬;黃淮;王銘鈺;張富
• 申請（專利權）人: 深圳市大疆創新科技有限公司
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張琛

一種傳感器系統(110)可以包括：光源(101)，其用于在不同時間點產生一系列光脈沖；以及多個光學元件，其中，多個光學元件中的每個光學元件均被配置為繞基本上共同的軸線(109)獨立地旋轉。此外，傳感器系統(110)可以包括：控制器(208)，其用于控制多個光學元件中的每個光學元件的相應旋轉，以便將一系列光脈沖共同地引導到傳感器系統(110)的視場角中的不同方向；以及探測器(105)，其被配置為探測視場角中的多個目標點，其中，基于接收到從視場角中的一個或多個物體(104)反射回來的所一系列光脈沖中的光脈沖的光子能量的至少一部分來檢測每個目標點。

技術領域

所公開的實施例總體上涉及光學感測，更具體地但非排他性地涉及光學掃描和測距。

背景技術

傳感器對于例如通過可移動的或靜止的對象執行各種類型的操作而言是重要的。特別地，諸如機器人、有人駕駛載具和無人駕駛載具的可移動對象可以利用不同的傳感器來在復雜的環境中進行導航。例如，可移動對象需要知道周圍的情況，以便在未知環境中執行路徑規劃以及障礙物檢測和躲避。這是本發明的實施例意圖涉及的一般領域。

發明內容

本文描述的是提供用于執行光學檢測和測距的技術方案的系統和方法。傳感器系統可以包括：光源，其用于在不同時間點產生一系列光脈沖；以及多個光學元件，其中，所述多個光學元件中的每個光學元件均被配置為繞基本上共同的軸線獨立地旋轉。此外，所述傳感器系統可以包括：控制器，其用于控制所述多個光學元件中的每個光學元件的相應旋轉，以便將所述一系列光脈沖共同地引導到所述傳感器系統的視場角中的不同方向；以及探測器，其被配置為探測所述視場角中的多個目標點，其中，基于接收到來自從所述視場角中的一個或多個物體反射回來的所述一系列光脈沖中的光脈沖的光子能量的至少一部分來檢測每個目標點。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的各種實施例的示例性激光雷達(LIDAR)感測系統的示意圖。

圖2示出了根據本發明的各種實施例的使用Risley棱鏡對的示例性LIDAR傳感器系統的示意圖。

圖3示出了根據本發明的各種實施例的使用Risley棱鏡對的示例性折射模型。

圖4示出了根據本發明的各種實施例的LIDAR傳感器系統中的旋轉棱鏡的示例性圖示。

圖5示出了根據本發明的各種實施例的使用分束器的示例性LIDAR傳感器系統的配置。

圖6示出了根據本發明的各種實施例的替代性示例性LIDAR感測方案。

圖7示出了根據本發明的各種實施例的替代性LIDAR傳感器系統的示例性圖示。

圖8示出了根據本發明的各種實施例的具有不同發光配置的LIDAR傳感器系統的示例性圖示。

圖9示出了根據本發明的各種實施例的優化LIDAR傳感器系統中的發光結構的示例性圖示。

圖10示出了根據本發明的各種實施例的防止示例性LIDAR傳感器系統中的光污染的示意圖。

圖11示出了根據本發明的各種實施例的創建具有窄通帶的帶通濾波器的示意圖。

圖12示出了根據本發明的各種實施例的示例性LIDAR系統中的空間濾波的示意圖。

圖13示出了根據本發明的各種實施例的使用替代性方法來在示例性LIDAR傳感器系統中提供空間濾波的示意圖。

圖14示出了根據本發明的各種實施例的在示例性LIDAR傳感器系統中使用場光闌孔徑(FSA)的示意圖。

圖15示出了根據本發明的各種實施例的可以減少不期望的背向反射的LIDAR傳感器系統的示例性配置。

圖16示出了根據本發明的各種實施例的使用LIDAR傳感器系統進行感測的流程圖。