[發明專利]飛行時間設備

有效

• 申請號: 201780090347.1
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN110603461B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 帕特瑞克·杜麥思
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S17/894
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

一種飛行時間設備包括發送器和接收器。發送器包括用于提供激光脈沖的激光器和耦合到激光器的光學相控陣列，該光學相控陣列用于接收激光脈沖并提供從光學相控陣列扇出的多個光束。接收器包括用于接收來自多個光束的散射光的光接收單元以及耦合到所述光接收單元的光電探測器陣列。該光電探測器陣列包括多個光電探測器，使得光電探測器陣列中的至少一個特定光電探測器用于接收來自多個光束中的每個特定光束的散射光。

技術領域

本公開涉及光學傳感領域，尤其涉及飛行時間系統。

背景技術

激光雷達(Lidar)系統通常從激光器產生脈沖，并利用反射光進行成像、探測、和測距。激光雷達系統具有許多應用，包括在自動汽車應用的傳感器中的使用。有時也將Lidar拼寫成LIDAR，作為Light Detection and Ranging(激光探測和測距)或Laser Radar(激光器雷達)的首字母縮寫詞。

自動駕駛車輛需要大量傳感器，基于激光雷達的傳感器可以提供良好的距離、精度、和分辨率。

固態激光雷達是一種新興技術，其使用光學相控陣列作為發射器。相控陣列在雷達和微波傳輸的背景下是眾所周知的。在光學領域，高效2D陣列的設計和制造仍然是相當大的技術挑戰。例如，由于所涉及的波長(例如，0.4至1.6微米)，發射單個衍射光束的相控陣列所需的發射器間距小于能夠易于設計和制造的發射器間距。一種解決方案是使用以更高衍射級操作的所謂的稀疏相控陣列(thinned phased arrays)。稀疏相控陣列的發射器之間的間隔較大。稀疏相控陣列的缺點是其發射多個光束，降低了中心光束的功率效率。此外，多個光束產生來自待被激光掃描儀測距的物體的多個反射，影響了接收器對物體進行精確測距的能力。

因此，需要一種至少部分地解決現有技術的一個或多個局限的系統和方法。特別地，需要一種價格低廉、尺寸不過大、且能夠準確地對物體進行測距的激光雷達系統。

提供該背景信息是為了揭示申請人認為可能與本發明相關的信息。無意承認也不應理解為任何前述信息構成針對本發明的現有技術。

發明內容

飛行時間(time-of-flight)激光雷達系統可用于對外部物體進行探測和測距。脈沖的發送和相應散射光的探測之間的“飛行時間”表示到光散射點的距離，而發送器光束的方向(由轉向裝置確定)可用于確定到光散射點的方向。

本公開的方面提供了一種用于飛行時間激光雷達應用的系統和方法，其中，提供多個光電探測器以接收來自多個光束的散射光。