[發明專利]物體檢測裝置、物體檢測方法及物體檢測裝置的設計方法

在審

• 申請號: 201811595754.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109991619A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 段志輝
• 申請（專利權）人: 度逢株式會社
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S7/481
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 劉軍

1.一種物體檢測裝置，包括：

激光源，含有有多個發光點；

透鏡，從所述多個發光點輸出的激光生成激光束，所述激光束在所述多個發光點的分布方向上具有發散角；

受光元件，該受光元件為硅光電倍增管(SiPM)；

光學系統，將所述激光束投射到外部，并在與該投射光軸相同的軸向上導入外部入射光，將該入射光導向所述受光元件；

掃描部，使激光束的投射方向周期地變化；

物體檢測部，基于所述激光束的投射時刻和投射方向、以及所述受光元件輸出的光檢測信號的時刻，檢測距所述激光束光路上物體的距離以及該物體存在的方向，

所述物體檢測裝置的特征在于，

所述光學系統包括：

光學元件，將所述入射光從所述激光束的投射光路分離；

聚光透鏡，使由所述光學元件分離的入射光成像到焦平面上；

光闌，被配置在所述聚光透鏡的焦平面上，

將所述發散角的大小設為α、將所述光闌透光區域的與所述發散角對應的方向的大小設為D、將從所述聚光透鏡到所述光闌的距離設為d，并設為β＝arctan(D/d)，則α≤β。

2.如權利要求1所述的物體檢測裝置，其特征在于，

1≤β/α≤3。

3.如權利要求1所述的物體檢測裝置，其特征在于，

從所述聚光透鏡透過的光入射到所述硅光電倍增管的受光面的整個區域。

4.如權利要求1至3中任一項所述的物體檢測裝置，其特征在于，

在所述光闌與所述受光元件之間具有光擴散部件。

5.一種物體檢測方法，其特征在于，

使含有多個發光點的激光源輸出的激光透過透鏡，在所述多個發光點的分布方向上生成具有發散角的激光束，

使所述激光束一邊通過掃描部周期地改變其投射方向并投射到外部，在與該投射光軸相同的軸向上導入從外部入射的入射光，

通過光學元件使所述入射光從所述激光束的投射光路分離，并使該分離的入射光通過聚光透鏡成像在規定的焦平面上，

通過光闌調節由所述聚光透鏡聚集的光，所述光闌被配置在所述聚光透鏡的焦平面上，且在將所述發散角的大小設為α、將所述光闌的透光區域的與所述發散角對應的方向的大小設為D、將從所述聚光透鏡到所述光闌的距離設為d、設β＝arctan(D/d)時，α≤β，

使透過所述光闌的光入射到受光元件，所述受光元件是硅光電倍增管(SiPM)，

基于所述激光束的投射時刻和投射方向、以及所述受光元件輸出的光檢測信號的時刻，檢測距所述激光束光路上物體的距離以及該物體的方向。

6.一種物體檢測裝置的設計方法，

所述物體檢測裝置包括：激光源，含有有多個發光點；透鏡，從所述多個發光點輸出的激光來生成激光束，所述激光束在所述多個發光點的分布方向上具有發散角；受光元件，為硅光電倍增管(SiPM)；光學系統，將所述激光束投射到外部，并在與該投射光軸相同的軸向上導入從外部入射的入射光，并向所述受光元件引導；掃描部，使所述投射部的激光束的投射方向周期地變化；物體檢測部，基于所述激光束的投射時刻和投射方向、以及所述受光元件輸出的光檢測信號的時刻，檢測距所述激光束光路上物體的距離以及該物體的方向，所述光學系統包括：光學元件，將所述入射光從所述激光束的投射光路分離；聚光透鏡，使由所述光學元件分離的入射光成像到焦平面上；光闌，被配置在所述聚光透鏡的焦平面上，

所述物體檢測裝置的設計方法的特征在于，

基于所述發散角的大小α以及從所述聚光透鏡到所述光闌的距離d，在設為β＝arctan(D/d)的情況下，確定將所述光闌的透光區域的與所述發散角對應方向的大小D，使得α≤β成立。

7.如權利要求6所述的物體檢測裝置的設計方法，其特征在于，

確定所述大小D，使得1≤β/α≤3成立。