[发明专利]用于支持激光雷达应用的系统和方法

说明书

一种传感器系统(110)可以包括：光源(101)，其用于在不同时间点产生一系列光脉冲；以及多个光学元件，其中，多个光学元件中的每个光学元件均被配置为绕基本上共同的轴线(109)独立地旋转。此外，传感器系统(110)可以包括：控制器(208)，其用于控制多个光学元件中的每个光学元件的相应旋转，以便将一系列光脉冲共同地引导到传感器系统(110)的视场角中的不同方向；以及探测器(105)，其被配置为探测视场角中的多个目标点，其中，基于接收到从视场角中的一个或多个物体(104)反射回来的所一系列光脉冲中的光脉冲的光子能量的至少一部分来检测每个目标点。

技术领域

所公开的实施例总体上涉及光学感测，更具体地但非排他性地涉及光学扫描和测距。

背景技术

传感器对于例如通过可移动的或静止的对象执行各种类型的操作而言是重要的。特别地，诸如机器人、有人驾驶载具和无人驾驶载具的可移动对象可以利用不同的传感器来在复杂的环境中进行导航。例如，可移动对象需要知道周围的情况，以便在未知环境中执行路径规划以及障碍物检测和躲避。这是本发明的实施例意图涉及的一般领域。

发明内容

本文描述的是提供用于执行光学检测和测距的技术方案的系统和方法。传感器系统可以包括：光源，其用于在不同时间点产生一系列光脉冲；以及多个光学元件，其中，所述多个光学元件中的每个光学元件均被配置为绕基本上共同的轴线独立地旋转。此外，所述传感器系统可以包括：控制器，其用于控制所述多个光学元件中的每个光学元件的相应旋转，以便将所述一系列光脉冲共同地引导到所述传感器系统的视场角中的不同方向；以及探测器，其被配置为探测所述视场角中的多个目标点，其中，基于接收到来自从所述视场角中的一个或多个物体反射回来的所述一系列光脉冲中的光脉冲的光子能量的至少一部分来检测每个目标点。

附图说明

图1示出了根据本发明的各种实施例的示例性激光雷达(LIDAR)感测系统的示意图。

图2示出了根据本发明的各种实施例的使用Risley棱镜对的示例性LIDAR传感器系统的示意图。

图3示出了根据本发明的各种实施例的使用Risley棱镜对的示例性折射模型。

图4示出了根据本发明的各种实施例的LIDAR传感器系统中的旋转棱镜的示例性图示。

图5示出了根据本发明的各种实施例的使用分束器的示例性LIDAR传感器系统的配置。

图6示出了根据本发明的各种实施例的替代性示例性LIDAR感测方案。

图7示出了根据本发明的各种实施例的替代性LIDAR传感器系统的示例性图示。

图8示出了根据本发明的各种实施例的具有不同发光配置的LIDAR传感器系统的示例性图示。

图9示出了根据本发明的各种实施例的优化LIDAR传感器系统中的发光结构的示例性图示。

图10示出了根据本发明的各种实施例的防止示例性LIDAR传感器系统中的光污染的示意图。

图11示出了根据本发明的各种实施例的创建具有窄通带的带通滤波器的示意图。

图12示出了根据本发明的各种实施例的示例性LIDAR系统中的空间滤波的示意图。

图13示出了根据本发明的各种实施例的使用替代性方法来在示例性LIDAR传感器系统中提供空间滤波的示意图。

图14示出了根据本发明的各种实施例的在示例性LIDAR传感器系统中使用场光阑孔径(FSA)的示意图。

图15示出了根据本发明的各种实施例的可以减少不期望的背向反射的LIDAR传感器系统的示例性配置。

图16示出了根据本发明的各种实施例的使用LIDAR传感器系统进行感测的流程图。