安装在车辆上的对象检测系统（２００），利用激光器二极管作为发射器源以警告车辆操作员在被监视区域（１０４和１０６）中存在另外的移动车辆。对象检测系统（２００）包括光发送器（２０４）和光接收器（２１２）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及对象检测系统。更具体地，本专利技术针对一种安装在车辆上的对象检测系统，所述对象检测系统利用激光器二极管作为发射器源。
技术介绍
已经开发出对象检测系统，用以警告机动车辆操作员在被监视区域内有另外的移动车辆的存在，所述被监视区域在安装在侧面的车辆反光镜之后延伸。感兴趣的监视区域通常称为“盲点”。传统的侧面对象检测(SOD)系统使用光发送器以经过发送器透镜将检测光束发送至被监视区域，使用接收器以接收从被监视区域内的对象被反射后通过接收器透镜的检测光束，并且使用系统板，所述系统板包含通常用于控制该系统(包括对接收到的信号进行处理)的电子硬件和软件。所述系统板电耦合至车辆的电气总线。在许多SOD系统中，将多条检测或者感测光束从使用多个边缘发射激光器二极管的光源发送至被监视区域。使用一个或更多光电检测器的目的在于，在被监视区域内使得所述光电检测器接收来自被监视区域内对象的任何检测光束反射。这样的系统通常在接收反射时使用三角测量(triangulation)或者相移来区分从被监视区域内对象反射的光和从被监视区域边界外散发的光。在美国专利No.5463384和No.6377167中公开了这种系统的实例，其所有内容包含在此以供参考。对于许多SOD系统来讲，优选的是激光器型红外光源，尤其是边缘发射激光器二极管。然而，这些边缘发射激光器二极管产生了漫射的椭圆光束，很难对所述漫射的椭圆光束的反射进行检测和分析。因而，很难精确地限定对象检测区域，并且因此很难降低使用边缘发射激光器二极管的SOD系统中的错误检测。另外，边缘发射激光器二极管其自身比较昂贵且响应时间较慢。由于发射光束的方向问题，边缘发射器激光器二极管不能安装在标准表面安装封装体中，进一步增加了其在SOD系统的使用成本。边缘发射激光器二极管的高成本和低性能导致总成本较高且用于这些现有技术SOD系统的功能性减少，这已经大大限制了其SOD系统的市场畅销度。因而，所需要的是具有激光器光源的安装在车辆上的对象检测系统，所述激光器光源比较廉价，提供了增加的准确度，并且可以使用传统表面安装电子部件的装配方法进行制造。
技术实现思路
本专利技术针对一种包括光发送器和光接收器的对象检测系统。系统板电耦合至光发送器和接收器。所述系统板包括逻辑功能，以使得发送器产生光信号，使得接收器接收从被检测对象反射时的光信号，并对所接收的光信号进行处理。所述光发送器包括具有发射器模块的发送器电路板，所述发射器模块包括多个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)芯片。可选地，所述光发送器包括至少一个光导管，所述光导管定位在发射器模块上，使得所述光导管远离发送器电路板延伸，以将光信号引导至发送器透镜。多个VCSEL芯片以预定的二维VCSEL芯片阵列形式定位在发送器电路板上。每个VCSEL芯片具有多个VCSEL二极管，所述多个VCSEL二极管安装在表面安装封装体中的衬底上，并且以预定的二维VCSEL二极管阵列形式定位在所述衬底上。优选地，VCSEL芯片阵列具有相应的(reciprocal)几何形状，使得通过旋转发送器板180度，发送器板可以用于右侧或者左侧车辆位置。表面安装封装体包括集成陶瓷散热元件。以小于1.5％的占空比为VCSEL二极管输送脉冲，以适应表面安装封装体的低功率耗散能力。附图说明图1为定位在多车道高速公路上的车辆的顶视图，另外示出了由根据本专利技术的SOD系统监视的从车辆的侧视镜延伸的区域；图2示出了根据本专利技术的SOD系统的优选实施例的系统方框图；图3(a)-3(c)每个包含VCSEL芯片的三个不同实施例的侧视图、边缘视图和顶视图，所述VCSEL芯片封装在根据本专利技术的表面安装封装体中；图4(a)-4(e)为根据本专利技术的VCSEL二极管阵列的不同实施例的顶视图；图5示出了根据本专利技术的多条检测光束的透视图，所述多条检测光束从SOD系统发送器发射，用以限定被监视区域；图6(a)为SOD系统发射器模块的平面图，所述SOD系统发射器模块包含以相应的几何结构和功能布置的VCSEL阵列，以产生如图5所示的多条检测光束；图6(b)为SOD系统接收器的平面图，所述SOD系统接收器包含以相应的几何结构和功能布置的光电检测器阵列，以接收从被监视区域中的对象反射的多条检测光束；图7(a)-7(e)分别示出了用于本专利技术发射器和接收器板的光纤接口的一个实施例的顶视图、斜视图、前视图、侧视图和底视图。具体实施例方式本专利技术针对一种用于机动车辆的对象检测系统。此处描述的实施例用于侧面对象检测(SOD)。图1示出了SOD的基本概念。所述SOD系统用于向主车辆102的驾驶者提供临近检测区域(有时也称作被监视区域)104和106中存在一部或多部车辆的相关信息，所述检测区域由SOD系统或者单元108和110监视。所述检测区域104和106由边界104(a-d)和边界106(a-d)限定。优选地，所述被监视区域104和106围成了所谓的“盲点”或者车辆102的驾驶者不能直接或者通过内部和外部后视镜看到的区域。在本SOD系统的这种盲点应用中，期望大约4至25英尺的被监视区域104和106，以充分覆盖从侧面后视镜测量时驾驶者侧和乘客侧的盲点。优选将SOD系统108和110的发射器和检测器单元安装在车辆外侧的后视镜中或者安装在其上。为了检测被监视区域104和106中的对象，从SOD系统108和110向区域104和106中发送多条光束(有时称作检测光束)的三维阵列。如下面更加详细讨论的，检测光束优选通过布置在多个VCSEL芯片阵列中的多个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)二极管产生。使用SOD系统108和110中的接收器接收被反射的检测光束。与被反射的检测光束对应的返回信号与相同频率的相位控制参考信号混合，所述相位控制参考信号被设置为与从被监视区域边界范围内发出的返回信号存在90度相位差。由于在这样的情形中信号在相位上正交，因此在区域边界处从混频器产生了0输出。因此，来自被监视区域内(比范围边界更近)的对象的返回信号将从混频器中产生正符号信号，而如果被检测光束来自被监视区域外部(超出边界范围)的对象，则产生负符号信号。尽管可以使用返回信号中的相移幅度来确定至被检测对象的距离，但是对于车辆盲点中SOD的用途，这种计算不是必要的。由于光速基本恒定，因此对于至被检测对象的每英尺范围来讲，返回的光信号将相移1.97ns。因此，可以简单地通过查找反射信号中特定的相移幅度来改变检测区域的大小。同样，可以选择不同的频率用于传输，使得当在区域104和106之一内检测到对象时，混频器的输出选择性地为正或为负。因此，通过选择用于传输的特定改变频率，可以消除对于确定对象的精确范围的需要，使得简单地通过检测混频器中正输出存在与否来检测区域中的对象。在美国专利No.6377167中公开了这种检测方法和系统。垂直腔表面发射激光器(VCSEL)二极管是比较新型的激光器二极管。VCSEL二极管(有时简单称为“VCSEL”)产生基本相干光的前向光束。换言之，与边缘发射激光器二极管相比，从二极管的顶部表面远离二极管安装表面引导来自VCSEL二极管的光束。通常，单个VCSEL二极管安装在衬底上。传统上，单个VCSEL是功率非常低的装置，其以连续模式或以高占空比操作以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对象检测系统，包括： ａ．光发送器； ｂ．光接收器； ｃ．电耦合至所述光发送器和接收器的系统板，所述系统板包括逻辑功能，以使得发送器产生光信号，使得接收器接收从被检测对象反射时的光信号，并对接收的光信号进行处理； ｄ．包括发射器模块的光发送器，所述发射器模块包括至少一个垂直腔表面发射激光器（ＶＣＳＥＬ）二极管。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：VD普赖斯，蒋珺，
申请(专利权)人：田纳西州特莱科产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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