用于自动化车辆激光雷达的位置反馈感测制造技术

本发明专利技术涉及用于自动化车辆激光雷达的位置反馈感测。用于控制辐射的方向的说明性示例设备(22)包括辐射的至少一个波束(24)的源(30)。在辐射的至少一个波束(24)的通道中的多个光学组件(32‑36)确定辐射的至少一个波束(24)的第一方向。多个光学组件(32‑36)包括至少一个可调节的光学组件(32)，该可调节的光学组件包括相对于源(30)可移动的至少一个部分。所述光学组件(32‑36))中的至少一个的一部分上的位置反馈特征(40)，向不同于所述第一方向的第二方向偏转所述辐射的至少一个波束(24)中的至少一些。检测器(44)被设置为检测所述偏转辐射(42)中的至少一些，并提供指示所述第一方向的输出。

Position feedback sensing for automatic vehicle lidar

【技术实现步骤摘要】
用于自动化车辆激光雷达的位置反馈感测
技术介绍
电子和技术的进步使得将各种高级功能集成在机动车辆上成为可能。开发了用于检测车辆的附近或车道中的各种感测技术。此类系统对于，例如，停车辅助和巡航控制调整特征是有用的。最近，自动车辆特征已经变得可能允许自动的或半自动性的车辆控制。例如，巡航控制系统可以包括用于检测车辆的车道中的物体或另一车辆的激光雷达LIDAR(光探测及测距)。取决于驶近速度，巡航控制设置可以基于检测到车辆的车道中的另一车辆来自动地调整以降低车辆的速度。有不同类型的LIDAR系统。快闪(flash)LIDAR依赖单一激光源来照射所感兴趣的区域。由雪崩光电二极管阵列检测来自物体的反射光。尽管此类系统提供有用信息，但是，雪崩光电二极管阵列产生了额外的成本，因为它是相对昂贵的组件。另外，用于此类系统的激光源需要具有相对比较高的功率来实现对感兴趣的领域的充分均匀的照明。扫描LIDAR系统使用不同于快闪LIDAR的组件。与以前提出的扫描LIDAR系统相关联的一个挑战是诸如反射镜阵列之类的扫描组件需要额外的空间，但在车辆上可用的封装空间有限。光学相位阵列LIDAR系统利用倾向于引用相对较大的功率损耗的波束复用。存在用于改善诸如LIDAR系统的系统组件的需要，该LIDAR系统为较低成本、更加容易容纳在小封装约束内并有效率地利用功率。例如，微电机械(MEM)反射镜阵列通常是没有精确位置反馈信息的开环设备。在没有这样的信息的情况下，对波束方向的准确的控制会是困难的，扫描角的范围是受限的。以前的包括位置反馈能力的尝试引入了复杂性、额外的组件以及成本提高，当考虑紧张的封装约束和成本时，所有的这些都是不希望发生的。
技术实现思路
用于控制辐射的方向的说明性示例设备包括至少一个辐射波束的源。至少一个辐射波束的通道中的多个光学组件确定至少一个辐射波束的第一方向。多个光学组件包括至少一个可调节的光学组件，该至少一个可调节的光学组件包括至少一个相对于源可移动的部分。光学组件中的至少一个的一部分上的位置反馈特征向不同于第一方向的第二方向偏转至少一个辐射波束中的至少一些。检测器被定位为检测偏转辐射中的至少一些，并提供指示所述第一方向的输出。具有前一段落的设备的一个或多个特征的示例实施例包括控制器，该控制器被配置成至少部分地基于检测器的输出来控制至少一个可调节的光学组件。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括纳米级反射面。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括纳米级折射面。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括光学组件中的至少一个的一部分上的纳米级栅栏。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括光学组件中的至少一个上的至少一个半球形偏转面。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括在光学组件中的至少一个上的以选定模式排列的多个半球形偏转面。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，多个光学组件包括微电机械(MEM)反射镜阵列，检测器的输出指示阵列的反射镜中的至少一个的位置。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，多个光学组件包括相对于源保持固定的至少一个静止光学组件，静止光学组件是反射面、折射面、透镜以及窗口中的至少一个。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，辐射包括光。一种说明性示例方法促进监视定向辐射的设备。设备包括至少一个辐射波束的源，多个光学组件包括至少一个可调节的光学组件，该至少一个可调节的光学组件包括相对于源可移动的至少一个部分，以及光学组件中的至少一个的一部分上的位置反馈特征。方法包括确定至少一个辐射波束的第一方向，包括有选择地定位至少一个可调节的光学组件的所述部分，向不同于第一方向的第二方向偏转来自位置反馈特征的辐射的至少一个波束中的至少一些，检测偏转的辐射中的至少一些，并基于检测来确定第一方向。具有前一段落的方法的一个或多个特征的的示例实施例包括向控制器提供关于检测的信息，以及使用控制器来至少部分地基于该信息来控制至少一个可调节的光学组件的的一部分的位置。在具有前面的段落任何一个段落的方法的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括下列各项中的至少一项：纳米级反射面、纳米级折射面，以及光学组件中的至少一个的一部分上的纳米级栅栏。在具有前面的段落中的任何一个段落的方法的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括在光学组件中的至少一个上的至少一个半球形偏转面。在具有前面的段落中的任何一个段落的方法的一个或多个特征的一示例实施例中，多个光学组件包括微电机械(MEM)反射镜阵列，确定包括确定阵列的反射镜中的至少一个的位置。在具有前面的段落中的任何一个段落的方法的一个或多个特征的一示例实施例中，辐射包括光。用于自动化车辆上的说明性示例激光雷达(LIDAR)设备包括至少一个波束的源。至少一个波束的通道中的多个光学组件确定至少一个波束的第一方向。多个光学组件包括至少一个可调节的光学组件，该至少一个可调节的光学组件包括至少一个相对于源可移动的部分。光学组件中的至少一个的一部分上的位置反馈特征向不同于第一方向的第二方向偏转至少一个波束中的至少一些。被定位为检测偏转辐射中的至少一些的检测器提供指示第一方向的输出。具有前一段落的设备的一个或多个特征的示例实施例包括控制器，该控制器被配置成至少部分地基于检测器的输出来控制至少一个可调节的光学组件的一部分的移动。在具有前面的段落任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括下列各项中的至少一项：纳米级反射面、纳米级折射面，以及光学组件中的至少一个的一部分上的纳米级栅栏。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，位置反馈特征包括在光学组件中的至少一个上的至少一个半球形偏转面。在具有前面的段落中的任何一个段落的设备的一个或多个特征的一示例实施例中，多个光学组件包括微电机械(MEM)反射镜阵列，检测器的输出指示阵列的反射镜中的至少一个的位置。通过阅读下列详细描述，至少一个所公开的示例实施例的各种特征以及优点对所属领域的技术人员将变得显而易见。可以按如下方式简要地描述详细描述附带的图形。附图说明图1示意地示出了包括具有根据本专利技术的一实施例设计的波束控制组件的检测设备的车辆。图2示意地示出了根据本专利技术的一实施例设计的用于操纵辐射波束的示例设备。图3示意地示出了图2的示例设备的选定部分，包括从第一透视角度来看的示例位置反馈特征模式。图4示意地示出了从第二透视角度来看的如图3所示的部分。图5示意地示出了根据另一实施例的示例位置反馈特征模式。图6示意地示出了根据本专利技术的另一实施例设计的用于操纵辐射的另一示例设备。图7示出了在第一操作条件下的图6的实施例的选定的部分。图8示出了另一操作条件下的图6的示例。图9对应于图7的图示，但是示出了图8的操作条件下的相同部分。图10示出了示例检测器输出。图11示意地示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制辐射的方向的设备(22)，所述设备(22)包括：辐射的至少一个波束(24)的源(30)；多个光学组件(32‑36)，在所述辐射的至少一个波束(24)的通道中，所述多个光学组件(32‑36)确定所述辐射的至少一个波束(24)的第一方向，所述多个光学组件(32‑36)包括至少一个可调节的光学组件(32)，所述至少一个可调节的光学组件(32)包括相对于所述源(30)可移动的至少一个部分；位置反馈特征(40)，在所述光学组件(32)中的至少一个的部分上，所述位置反馈特征(40)向不同于所述第一方向的第二方向偏转所述辐射的至少一个波束(24)中的至少一些；以及检测器(44)，设置为检测所述偏转的辐射(42)中的至少一些，所述检测器(44)提供指示所述第一方向的输出。

【技术特征摘要】
2016.08.10 US 15/233,6601.一种用于控制辐射的方向的设备(22)，所述设备(22)包括：辐射的至少一个波束(24)的源(30)；多个光学组件(32-36)，在所述辐射的至少一个波束(24)的通道中，所述多个光学组件(32-36)确定所述辐射的至少一个波束(24)的第一方向，所述多个光学组件(32-36)包括至少一个可调节的光学组件(32)，所述至少一个可调节的光学组件(32)包括相对于所述源(30)可移动的至少一个部分；位置反馈特征(40)，在所述光学组件(32)中的至少一个的部分上，所述位置反馈特征(40)向不同于所述第一方向的第二方向偏转所述辐射的至少一个波束(24)中的至少一些；以及检测器(44)，设置为检测所述偏转的辐射(42)中的至少一些，所述检测器(44)提供指示所述第一方向的输出。2.如权利要求1所述的设备(22)，包括控制器(50)，所述控制器(50)被配置成至少部分地基于所述检测器(44)的所述输出来控制至少一个可调节的光学组件(32)的所述部分的移动。3.如权利要求1所述的设备(22)，其中，所述位置反馈特征(40)包括纳米级反射面。4.如权利要求1所述的设备(22)，其中，所述位置反馈特征(40)包括纳米级折射面。5.如权利要求1所述的设备(22)，其中，所述位置反馈特征(40)包括所述光学组件(32)中的至少一个的所述部分上的纳米级栅栏。6.如权利要求1所述的设备(22)，其中，所述位置反馈特征(40)包括在所述光学组件(32)中的至少一个上的至少一个半球形偏转面。7.如权利要求6所述的设备(22)，其中，所述位置反馈特征(40)包括在所述光学组件(32)中的至少一个上的以选择的模式排列的多个半球形偏转面。8.如权利要求1所述的设备(22)，其中所述多个光学组件(32-36)包括微电机械(MEM)反射镜阵列；并且所述检测器(44)的所述输出指示所述阵列的所述反射镜中的至少一个的位置。9.如权利要求1所述的设备(22)，其中所述多个光学组件(32-36)包括相对于所述源(30)保持固定的至少一个静止光学组件；以及所述静止光学组件是反射面、折射面、透镜以及窗口中的至少一个。10.如权利要求1所述的设备(22)，其中，所述辐射包括光。11.一种监测定向辐射的设备(22)的方法，所述设备(22)包括辐射的至少一个波束(24)的源(30)，多个光学组件(32-36)，其中包括至少一个可调节的光学组件(32)，所述至少一个可调节的光学组件(32)包括相对于所述源(30)可移动的至少一个部分，以及所述光学组件(32-36)中的至少一个的部分上的位置反馈特征(40)，所述方法包括：确定所述辐射的至少一个波束(24)的第一方向，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚国辉，刘友光，杨志庆，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US