[發明專利]用于LIDAR應用的激光和檢測器陣列中的實時選通和信號路由

在審

• 申請號: 201911087372.1
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN111352091A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 柳漢雄;M·E·亨內克;G·希特;T·圖爾納
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 郭星

本公開涉及用于LIDAR應用的激光和檢測器陣列中的實時選通和信號路由。一種集成在車輛中的光檢測和測距(LIDAR)系統，包括被配置為將激光束發射到視場中的LIDAR發射器，該視場具有投射中心，并且LIDAR發射器包括用于生成發射到視場中的激光束的激光器。LIDAR系統還包括LIDAR接收器，該LIDAR接收器包括被配置為接收反射光束、并且基于該反射光束生成電信號的至少一個光電檢測器。LIDAR系統還包括被配置為接收反饋信息、并且基于該反饋信息在豎直方向上修改視場的投射中心的控制器。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年12月21日提交的美國專利申請62/783,720 的優先權，其全文通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及用于光檢測和測距(LIDAR)的裝置和方法。

背景技術

光檢測和測距(LIDAR)是一種遙感方法，其使用脈沖激光形式 的光來測量視場中的一個或多個對象的范圍(可變距離)。特別地， 光朝向對象發射。單個光電檢測器或光電檢測器陣列接收來自由光照 射的對象的反射，并且反射到達光電檢測器陣列中的各種傳感器所花 費的時間被確定。這也稱為測量飛行時間(TOF)。LIDAR系統形成 深度測量，并且通過基于飛行時間計算將距離映射到對象來進行距離 測量。因此，飛行時間計算可以創建距離和深度圖，該圖可以用于生 成圖像。

由于需要在視場中檢測所有可能的情況，所以LIDAR系統可以 包括激光器和檢測器對的多個通道，并且還可以包括用于所有檢測器 通道的數據獲取和處理。例如，檢測器陣列具有用于接收來自位于視 場的不同區域中的對象的光的多個通道。檢測器陣列中的每個檢測器 可以負責接收來自不同角度的光。同時，在掃描操作期間使用激光器 和檢測器通道，并且所有檢測器通道以一對一的方式連接到信號處理 資源，以向其傳輸電信號。然而，視場通常在豎直方向上固定，同時 并非視場中的所有豎直角在所有情況下都有用。這可能會導致整個車 輛控制系統的效率低下和開銷

例如，車輛前方的道路可能引起人們極大的興趣。雖然豎直視場 中的該區域相當窄(例如，小于10度)，但是可能需要LIDAR系統 具有更寬的豎直視場(例如，25度或更大)以應對所有情況。在這種 情況下，將花費資源來獲取在豎直感興趣區域之外的LIDAR數據。這導致激光器、檢測器、數據獲取和數據處理資源的使用效率低下。

因此，可能需要能夠更有效地利用激光器、檢測器、數據獲取和 數據處理資源的改進的LIDAR裝置。

發明內容

實施例提供了光檢測和測距(LIDAR)系統及其操作方法，并且 更具體地提供了基于反饋信息來在豎直方向上修改視場。

一種集成在車輛中的LIDAR系統包括被配置為將激光束發射到 視場中的LIDAR發射器，該視場具有投射中心，并且LIDAR發射器 包括用于生成發射到視場中的激光束的激光器。LIDAR系統還包括 LIDAR接收器，該LIDAR接收器包括至少一個光電檢測器，至少一個光電檢測器被配置為接收反射光束、并且基于該反射光束生成電信 號。LIDAR系統還包括控制器，控制器被配置為接收反饋信息、并且 基于該反饋信息在豎直方向上修改視場的投射中心。

一種LIDAR系統包括被配置為用多個激光束掃描視場的LIDAR 發射器，LIDAR發射器包括激光器陣列，該激光器陣列包括多個激光 源，每個激光源被被配置為發射多個激光束中的不同激光束，使得多 個激光束中的每個從LIDAR發射器投射到多個豎直區域中的不同豎 直區域中。LIDAR系統還包括：控制器，被配置為接收反饋信息、并 且基于該反饋信息在豎直方向上修改視場；以及LIDAR接收器，包 括被配置為接收反射光束、并且基于該反射光束生成電信號的光電檢 測器陣列。