[其他]激光雷達設備及機動車系統

有效

• 申請號: 201790001512.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN211014630U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: S·格內奇;J·C·杰克遜
• 申請（專利權）人: 森斯爾科技有限公司
• 主分類號: G01S7/486
• 分類號: G01S7/486;G01S17/10;G01S17/931
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;鐘錦舜

一種激光雷達設備及機動車系統，所述激光雷達設備包括用于發射激光脈沖的激光源。提供SiPM檢測器用于檢測反射光子。提供光學器件和孔徑光闌。該孔徑光闌設置在SiPM檢測器和光學器件之間，用于限制SiPM檢測器的視角。

技術領域

本實用新型涉及激光雷達(LiDAR)設備及機動車系統。特別地但非排他地，本公開涉及激光雷達設備及機動車系統，該激光雷達設備包括具有孔徑光闌的光學器件，孔徑光闌用于最小化焦距要求，使得所述激光雷達設備適合于在緊湊環境中進行操作。

背景技術

硅光電倍增管(SiPM)是一種單光子敏感的高性能固態傳感器。其由緊密排列的單光子雪崩光電二極管(SPAD)傳感器的求和陣列(summed array)和集成的淬滅電阻器形成，產生了具有高增益(～1×10⁶)、高檢測效率(50％) 和快速時序(亞納秒上升時間)(均在～30V的偏置電壓下實現)的緊湊的傳感器。在緊湊環境中使用激光雷達(光檢測和測距)應用，其使用眼睛安全的近紅外(NIR)波長，如機動車ADAS(高級駕駛輔助系統)、3D深度地圖、移動測距、消費者測距和工業測距。激光雷達系統通常需要具有大焦距的光學器件，這使得它們不適于在緊湊環境中操作。

因此，需要提供一種利用SiPM技術且解決至少現有技術的部分缺點的激光雷達系統。

實用新型內容

由于檢測器死區時間，硅光電倍增管(SiPM)在高環境光條件下遭受飽和。本公開通過限制SiPM的視角(AoV)來解決該問題，以避免收集到不期望的噪聲(即不相干的環境光)。在單透鏡光學系統中，用于大傳感器的短視角需要長焦距。這種焦距不適用于緊湊系統。本解決方案將SiPM和接收器透鏡與孔徑光闌元件配對?？讖焦怅@元件阻擋來自大視角的光并在SiPM的整個區域上傳播收集到的光，以有效地達到長焦距透鏡的操作。

因此，提供了一種激光雷達設備，其包括：

激光源，其用于發射激光脈沖；

SiPM檢測器，其用于檢測反射光子；

光學器件；以及

孔徑光闌，其提供在SiPM檢測器和光學器件之間，用于限制SiPM檢測器的視角。

在一個方面，光學器件包括接收透鏡。

在另一方面，光學器件包括透射透鏡。

在又一方面，光學器件包括分束器，使得單個透鏡用于透射和接收。

在一個方面，分束器包括位于所述單個透鏡和所述SiPM檢測器之間的偏振鏡。

在示例性方面，SiPM檢測器是單光子傳感器。

在又一方面，SiPM檢測器由單光子雪崩光電二極管(SPAD)傳感器的求和陣列形成。

在一個方面，孔徑光闌位于光學器件的焦點處。

在另一方面，孔徑光闌具有與所需的視角相匹配的尺度，該視角基于SiPM 檢測器的有效區域的尺寸。

在又一方面，視角小于1度。

在示例性方面，接收器光學器件與SiPM檢測器之間的總長度小于10cm。

在又一方面，接收器光學器件與SiPM檢測器之間的總長度在1cm至6cm 的范圍內。

在另一方面，接收器光學器件與SiPM檢測器之間的總長度小于5cm。

在一個示例中，基于傳感器區域的尺寸和光學器件的焦距來確定孔徑光闌的尺寸。

在一個方面，孔徑光闌將由光學器件收集的光散射在SiPM檢測器的全部效區域上。