[实用新型]一种激光雷达系统

说明书

本实用新型涉及一种激光雷达系统，包括光发射单元，其包括光源和扫描单元，扫描单元被构造为以可控制的偏转角度对来自所述光源的光进行反射，以对目标对象进行扫描；光接收单元，用于接收从目标对象反射的光并输出探测值；其中，所述光接收单元包括光电传感器装置；以及控制单元；其中，从所述光发射单元发射的光到达目标对象的光路与从目标对象反射的光到达所述光接收单元的光路是非同轴的。本实用新型的激光雷达系统避免了现有技术中光学传感器中的SPAD探测器的无法消除暗计数的缺点，能够精确测量周围三维空间环境的距离信息，同时能够大幅度抑制背景光和其他杂散光的影响，实现快速高效地对空间光的调制。

技术领域

本实用新型涉及一种激光雷达系统，具体地，涉及一种非同轴接收的激光雷达系统。

背景技术

激光雷达(LIDAR)通过向目标对象发射激光光束并接收从目标对象反射的光束来测量目标对象的位置、速度等信息。目前的激光雷达系统通常采用单个光电探测器或者一维光电探测器阵列(一行光电探测器或一列激光探测器)来接收反射光束。光电探测器的受光表面往往比反射光束的光斑尺寸大。在到达光电探测器的受光表面的光中，除了期望的来自目标对象的反射光，还可能存在来自视场(FOV)中其它物体的干扰光(例如，强烈的太阳光，或者来自其它激光雷达系统的光束)。在激光雷达应用于高速、远距离(例如几百米)的场景(例如，高级驾驶辅助系统ADAS)时，到达光电探测器的反射光本身功率很小。在干扰光较强时，光电探测器的输出信号信噪比(SNR)会大大恶化，给激光雷达系统的使用带来了困难。

美国专利申请US2018/0128920A1公开了激光雷达系统的感测单元可以采用探测器(例如雪崩二极管APD或者单光子雪崩二极管SPAD)的二维阵列。阵列大小取决于希望的分辨率、信噪比和希望的检测距离。采用二维探测器阵列可以在一定程度上提高分辨率、信噪比和检测距离，但依然无法消除环境中的干扰光对信噪比的影响。

美国专利申请US2017/0301716A1公开了激光雷达的光学传感器包括SPAD阵列，阵列中每行SPAD探测器和每列SPAD探测器共享一个行选择晶体管和一个列选择晶体管。晶体管可以是MOSFET或BJT。根据预测光斑大小和反射角度在光学传感器阵列中选择相应的行和列，由此减小了预期反射光之外的杂散光的影响。

美国专利申请US2018/0074175A1公开了在激光雷达系统的光电探测器之前设置一个空间光调制器。调节空间光调制器使其形成允许或阻挡光透过的小孔。小孔的位置依据可转向激光的方向来调整。可以有效地阻挡其它环境光，提高信噪比。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种非同轴接收的激光雷达系统，其能够提高分辨率、信噪比，并且显著消除环境中的干扰光对信噪比的影响。

本实用新型提供的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种激光雷达系统，包括：光发射单元，用于向目标对象发射光；所述光发射单元包括光源和扫描单元，所述扫描单元被构造为以可控制的偏转角度对来自所述光源的光进行反射，以对目标对象进行扫描；光接收单元，用于接收从目标对象反射的光并输出探测值；所述光接收单元包括光电传感器装置；控制单元，其与所述光发射单元和所述光接收单元通信耦接，其中所述控制单元被构造为对所述光发射单元进行控制，对所述探测值进行处理；并且对所述扫描单元的偏转角度进行控制；其中，从所述光发射单元发射的光到达目标对象的光路与从目标对象反射的光到达所述光接收单元的光路是非同轴的。