具有可控视野的阵列激光雷达制造技术

本发明专利技术涉及具有可控视野的阵列激光雷达。公开了一种平台上的阵列激光雷达系统和一种操作平台上的阵列激光雷达系统的方法，所述系统包括发射通过透镜的成阵列的多个照明器，所述方法包括建立所述多个照明器彼此之间的初始布置以及所述多个照明器相对于所述透镜的初始布置以限定所述阵列激光雷达系统的初始视野。该方法还包括将所述初始视野可控地改变成第二视野。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是于2015年5月7日提交的美国临时专利申请No. 62/158,288的非临时专利申请，其公开的全部内容通过引用并入本文。
本主题专利技术涉及具有可控视野的阵列激光雷达。
技术介绍
激光雷达（其可以被称为光雷达或者激光阵列光探测和测距）通常指的是将光发射到目标并且接收和处理产生的反射。照明器（例如，激光器、发光二极管（LEDs））的阵列可以用在阵列激光雷达系统中，以获得来自相比于用单个照明器可能获得的视野更加宽广的视野的反射。总体地，阵列激光雷达系统的照明器以静态布置放置并且透镜被用于将来自照明器的光束传播遍及整个视野。在许多应用中，对视野的调节可以是有利的。因此，希望提供一种具有可控视野的阵列激光雷达系统。
技术实现思路
根据示例性实施例，一种操作平台上的阵列激光雷达系统（包括发射通过透镜的成阵列的多个照明器）的方法包括：建立所述多个照明器彼此之间的初始布置以及所述多个照明器相对于所述透镜的初始布置，以限定所述阵列激光雷达系统的初始视野；以及将所述初始视野可控地改变成第二视野。根据另一个示例性实施例，平台上的阵列激光雷达系统包括：多个照明器，其被布置成阵列并且被构造成发射通过透镜，所述多个照明器彼此之间的初始布置以及所述多个照明器相对于所述透镜的初始布置限定所述阵列激光雷达系统的初始视野；以及处理系统，其被构造成将初始视野改变成第二视野。当结合附图时，从本专利技术的下述具体描述中将容易地显而易见到本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点。本申请还公开了以下技术方案：方案1. 一种操作平台上的阵列激光雷达系统的方法，所述系统包括发射通过透镜的成阵列的多个照明器，所述方法包括：建立所述多个照明器彼此之间的初始布置以及所述多个照明器相对于所述透镜的初始布置，以限定所述阵列激光雷达系统的初始视野；以及将所述初始视野可控地改变成第二视野。方案2. 根据方案1所述的方法，其中，可控地改变所述初始视野包括改变所述阵列内所述多个照明器彼此之间的所述初始布置。方案3. 根据方案1所述的方法，其中，所述可控地改变所述初始视野包括改变所述透镜的位置或形状。方案4. 根据方案1所述的方法，其中，所述可控地改变所述初始视野包括改变所述阵列的位置。方案5. 根据方案1所述的方法，其中，所述可控地改变所述初始视野包括控制施加至所述阵列或所述透镜的线性致动器或压电支撑结构的电流。方案6. 根据方案1所述的方法，其中，所述可控地改变所述初始视野包括控制所述阵列或所述透镜的柔性支撑结构的温度。方案7. 根据方案1所述的方法，还包括接收来自辅助传感器的信息，其中所述可控地改变所述初始视野是基于所述信息。方案8. 根据方案1所述的方法，还包括处理来自所述初始视野的来自所述多个照明器的反射，其中所述可控地改变所述初始视野是基于所述处理的结果。方案9. 一种平台上的阵列激光雷达系统，包括：多个照明器，其被布置成阵列并且被构造成发射通过透镜，所述多个照明器彼此之间的初始布置以及所述多个照明器相对于所述透镜的初始布置限定所述阵列激光雷达系统的初始视野；以及处理系统，其被构造成将所述初始视野改变成第二视野。方案10. 根据方案9所述的系统，其中，所述处理系统通过改变所述阵列内所述多个照明器彼此之间的所述初始布置来改变所述初始视野。方案11. 根据方案9所述的系统，其中，所述处理系统通过改变所述透镜的位置或形状来改变所述初始视野。方案12. 根据方案9所述的系统，其中，所述处理系统通过改变所述阵列的位置来改变所述初始视野。方案13. 根据方案9所述的系统，其中，所述处理系统接收来自辅助传感器的信息并且基于所述信息改变所述初始视野。方案14. 根据方案9所述的系统，其中，所述处理系统处理产生于所述多个照明器在所述初始视野中发射的反射并且基于所述处理的结果改变所述初始视野。方案15. 根据方案9所述的系统，其中，所述处理系统通过控制施加于所述阵列或所述透镜的线性致动器或压电支撑结构的电流来改变所述初始视野。方案16. 根据方案9所述的系统，其中，所述处理系统通过控制所述阵列或所述透镜的柔性支撑结构的温度来改变所述初始视野。方案17. 根据方案9所述的系统，其中，所述平台是车辆。附图说明其他特征、优点和细节仅以示例的方式显示于实施例的下述详细描述中，所述详细描述参考附图，附图中：图1是根据实施例的示例性阵列激光雷达系统的框图；图2示出根据示例性实施例的阵列激光雷达相对于透镜的位置变化；图3示出在示例性车辆应用中根据实施例的阵列激光雷达相对于透镜的不同布置；图4示出根据示例性实施例的阵列激光雷达的激光器之间的距离变化；图5示出在示例性车辆应用中根据实施例的阵列激光雷达间距的不同布置；图6示出根据示例性实施例的透镜的不同布置；以及图7示出根据实施例的通过控制阵列激光雷达或透镜的布置来控制视野的示例性机制。具体实施方式如上文所述，激光雷达系统用于探测和测距。激光雷达系统在诸如滑坡调查、考古学、油气勘探、气象学和机动车辆应用中的导航（例如，障碍物探测）的领域中具有多种多样的应用。如上文所述，常规阵列激光雷达系统包括照明器的静态布置。用于将从照明器发射的光传播遍及整个视野的透镜是不变的。因此，虽然视界可以由于整个阵列激光雷达系统运动（例如，当阵列激光雷达系统处于车辆中时）而改变，但是与视界（视野）相关联的尺寸保持固定。本文详细描述的系统和方法的实施例涉及控制阵列激光雷达系统的视野，使得视野是可变的。可以控制照明器彼此之间的布置、它们相对于透镜的布置和透镜本身以控制视野。控制可以例如基于来自辅助传感器的信息。在车辆中的阵列激光雷达系统的示例性情况中，视野控制可以有助于各种调节，诸如，例如以考虑道路海拔（例如，当驾驶上坡或者下坡时）、考虑当围绕曲线驾驶时光束调向（beam steering），以及考虑即使当车辆上仰或下俯（例如，在紧急制动期间）时仍保持激光光束平行于路面。视野的改变可以导致接收反射的接收透镜的对应变化。虽然出于解释性的目的在本文将激光器作为示例性照明器讨论，但是下文的讨论也可以应用于阵列激光雷达系统中所用的任意公知照明器。图1是根据实施例的示例性阵列激光雷达系统100的框图。阵列激光雷达110指的是成阵列的两个或更多个激光器111的布置，成阵列的布置使得激光器111的发射构成视野135。图1中所示的示例性阵列激光雷达系统110包括每行五个激光器的两行激光器111-a至111-e和111-f至111-j。图示来自阵列激光雷达110的发射的透视俯视图示出了一行激光器111产生的五条激光光束126。图1中示出的示例性阵列激光雷达系统100包括半透性镜115，其使来自阵列激光雷达110的每个激光器111的光集中通过透镜125。透镜125使由每个激光器111发射的激光光束分散遍及视野135。光学探测器阵列120接收由阵列激光雷达110的发射产生的反射127。控制器或者处理系统130可以包括一个或多个处理器131和一个或多个存储器装置132以及其他的公知部件，以便控制阵列激光雷达110的激光器111中的每一个的发射以及由光学探测器阵列120对所接收到的反射的处理。在替代性实施例中，对所接收到的反射的处理可以由与控制阵列激光雷达110的处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作平台上的阵列激光雷达系统的方法，所述系统包括发射通过透镜的成阵列的多个照明器，所述方法包括：建立所述多个照明器彼此之间的初始布置以及所述多个照明器相对于所述透镜的初始布置，以限定所述阵列激光雷达系统的初始视野；以及将所述初始视野可控地改变成第二视野。

【技术特征摘要】
2015.05.07 US 62/158288;2016.05.04 US 15/1459291. 一种操作平台上的阵列激光雷达系统的方法，所述系统包括发射通过透镜的成阵列的多个照明器，所述方法包括：建立所述多个照明器彼此之间的初始布置以及所述多个照明器相对于所述透镜的初始布置，以限定所述阵列激光雷达系统的初始视野；以及将所述初始视野可控地改变成第二视野。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，可控地改变所述初始视野包括改变所述阵列内所述多个照明器彼此之间的所述初始布置。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述可控地改变所述初始视野包括改变所述透镜的位置或形状。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述可控地改变所述初始视野包括改变所述阵列的位置。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述可控地改变所述初始视野包括控制施加至所述阵列或所述透镜的线性致动器或压电支撑结构的电流，或者所述可控地改变所述初始视野包括控制所述阵列或所述透镜的柔性支撑结构的温度。6. 根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：RY贾兹特，A利普森，KJ谢姆，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US