[發明專利]一種基于SWIR的環境感知裝置及方法

在審

• 申請號: 201811136744.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109471129A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 岳越;劉智;張介遲
• 申請（專利權）人: 福瑞泰克智能系統有限公司
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93;G01S7/481
• 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;賈允

本發明公開了一種基于SWIR的環境感知裝置及方法。所述裝置包括激光發射模塊、線性掃描模塊和CMOS納米激光接收模塊，所述方法包括產生并發射波長大于1300nm的脈沖激光的步驟、將所述波長大于1300nm的脈沖激光反射至障礙物，并反射所述障礙物反射的所述波長大于1300nm的脈沖激光的步驟以及接收和處理所述障礙物反射的所述波長大于1300nm的脈沖激光的步驟。本發明使用基于特定納米材料感知層的感知器，在目標波段，波長大于1300nm，能有滿足產品需求的轉換率，且可以直接增強光源的功率并且簡化人眼安全考量，可以徹底解決人眼安全和功率平衡等問題，此外，還可以簡化結構、提高安全性、較低應用成本。

技術領域

本發明涉及無人駕駛技術領域，尤其涉及一種基于SWIR的環境感知裝置及方法。

背景技術

隨著ADAS(高級駕駛輔助系統)、AD(自動駕駛)行業不斷發展，對于環境感知需求日益強烈，但是受限于諸多因素，比如成本、產業技術現狀等。激光雷達作為性能優異的傳感器亟待廣泛應用。

目前行業現狀主要使用的光源波長為1000nm以內的NIR(Near Infrared，近紅外線)，典型應用波長為850nm和905nm。受限于目前行業內的光源現狀，主要應用也是感知器件，該感知器件的應用在實際環境下受限于大氣窗口和轉化效率條件。

如圖15所示的不同波長的光線在大氣中應用情況，IR(Infrared Radiation，紅外線)在大氣中的頭號吸收物質為水。在發射和接收IR紅外光的過程中，距離、功耗、波長等多個因素需要平衡，該過程中還要兼顧IR對于環境和人眼的影響。主要技術難點在于如何平衡功率、環境和對人眼的影響。

波長為850nm和905nm的NIR可以被傳統的Si材料CMOS吸收很好地吸收，但是由于850nm和905nm等波長的NIR對人眼可能造成傷害，需要控制好功率和發射情況。研究發現，現有的1000nm以上波長IR的轉化效率僅在個位數，1100nm以上波長IR的無法被傳統的Si材料CMOS探測器吸收(如圖16所示的波長-轉化率示意圖)。通常該情況就需要使用成本較高的三價或者五價材料，比如通過InGaAs等材料的探測器來實現對于SWIR(Short-wavelength infrared，短波紅外線)的吸收。

本發明旨在于打破目前現行產業瓶頸，為智能汽車提供更好的環境感知裝置及方法。

發明內容

為了解決現有技術中的波長小于1000nm的光源功率較低且會傷害人眼對人眼造成及功率交底的問題、波長大于1000nm的光源無法被低成本Si材料CMOS探測器吸收，轉化效率較低，而若用InGaAs等材料的探測器來實現對長波長光線的吸收，又大大提高應用成本的缺陷，本發明提供了一種基于SWIR的環境感知裝置及方法。

為了解決上述技術問題，第一方面，本發明提供了一種基于SWIR的環境感知裝置，包括激光發射模塊、線性掃描模塊和CMOS納米激光接收模塊，

所述激光發射模塊，用于產生并發射波長大于1300nm的脈沖激光；

所述線性掃描模塊，用于將所述波長大于1300nm的脈沖激光反射至障礙物，并將所述障礙物反射的所述波長大于1300nm脈沖激光反射至所述CMOS納米激光接收模塊；

所述CMOS納米激光接收模塊，用于接收和處理所述線性掃描模塊反射的所述波長大于1300nm的脈沖激光。

進一步地，所述CMOS納米激光接收模塊包括CMOS納米激光接收器和信號處理單元，

所述CMOS納米激光接收器，用于接收所述線性掃描模塊反射的所述波長大于1300nm的脈沖激光；