[發明專利]LIDAR測量系統

有效

• 申請號: 201880080666.9
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN111684303B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 拉爾夫·伯斯舍爾;雷納·基塞爾
• 申請（專利權）人: 微視公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/481
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

本發明提供一種具有LIDAR發射單元(14)和LIDAR接收單元(12)的LIDAR測量系統(10)，其被配置成焦平面陣列布置，其中LIDAR接收單元(12)具有多個傳感器元件(26)，并且其中LIDAR發射單元(14)具有多個發射器元件(22)，其中多個傳感器元件(26)形成宏單元(1、2、3、4)，其中宏單元(1、2、3、4)與單個發射器元件(22)相關聯，其中兩個相鄰發射器元件(22)之間的距離(D)不等于兩個相鄰傳感器元件(26)之間的距離(d)的整數倍。此外，描述了另一個LIDAR測量系統(10)，以及用于這種LIDAR測量系統(10)的LIDAR接收單元(12)。

技術領域

本發明涉及一種具有LIDAR接收單元的LIDAR測量系統。

背景技術

從WO?2017?081?294中已知一種LIDAR測量系統。該LIDAR測量系統尤其具有發射單元、發射光學器件、接收光學器件和接收單元。激光由發射單元的一個或多個發射器元件發射，并通過發射光學器件在不同的空間方向上散射。激光然后在物體上反射，并通過接收光學器件被引導到接收單元。入射的反射激光由傳感器元件檢測。該系統的優點在于，它可以以緊湊的方式構造，并且是靜態的，即不需要用于發射器元件和傳感器元件的任何可移動的調節元件。

發明內容

本文目的是改進這種LIDAR測量系統，尤其是其LIDAR接收單元，以便盡可能最佳地檢測入射激光。

該目的通過根據以下實施例所述的LIDAR測量系統來實現。

LIDAR測量系統的基本結構是根據關于現有技術的陳述來配置的。LIDAR測量系統包括LIDAR發射單元和LIDAR接收單元。此外，LIDAR測量系統及其組件優選地被設計成靜態地，即以固定的方式布置在機動車輛上。這意味著LIDAR測量系統及其組件在測量過程中沒有任何主動移動/調節機構，例如電動機。

LIDAR接收單元和/或LIDAR發射單元有利地形成為焦平面陣列配置。各個單元的元件基本上布置在一個平面內，有利地布置在芯片上。各個單元優選地布置在LIDAR測量系統上相應光學器件、發射光學器件或接收光學器件的焦點處。尤其是，傳感器元件和發射器元件被布置在接收光學器件的焦點處。這種光學器件可以例如由光學透鏡系統形成。

LIDAR接收單元具有多個傳感器元件，這些傳感器元件優選地被配置為SPAD，單光子雪崩二極管。LIDAR發射單元具有多個發射器元件，用于發射激光，有利地是激光脈沖。發射器元件被有利地配置為VCSEL，垂直腔面發射激光器。

LIDAR接收單元和LIDAR發射單元有利地在LIDAR測量系統上彼此相鄰布置。這里彼此相鄰意味著LIDAR接收單元和LIDAR發射單元的相鄰布置，即一個在另一個之上或者對角相鄰。傳感器元件和發射器元件有利地布置在公共平面上。因此，它們各自的芯片有利地以傳感器元件和發射器元件位于同一平面上的方式相對于彼此布置。在法線方向上具有相應偏移的平行布置也是可能的。

LIDAR發射單元具有多個發射器元件，其被照射的激光通過發射光學器件被照射到不同的立體角。這意味著給定的立體角與每個發射器元件相關聯。LIDAR接收單元及其接收光學器件的傳感器元件的布置是可比較的，使得接收光學器件將給定立體角映射到LIDAR接收單元的給定表面區域上。

換句話說，通過發射光學器件發射到遠場中物體的發射器元件的激光總是通過接收光學器件映射到LIDAR接收單元上的相同區域。一起形成宏單元的多個傳感器元件優選地布置在預期有激光的這個區域中。發射器元件和這樣的宏單元被分配給彼此。