System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光检测和测距系统技术方案_技高网
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光检测和测距系统技术方案

技术编号:40521869 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-01 13:40
一种光检测和测距(LIDAR)系统,包括:激光源,被配置成用于发射一个或多个光束;至少一个光学通道,被配置成用于从场景上方的光学通道的光学输出接口发射一个或多个光束,并且在光学通道的光学输入接口中捕获来自场景的一个或多个光束的反射;其中,一个或多个光束在第一方向上扫描,并且其中,光学输入接口和光学输出接口沿着与第一方向不同的第二方向布置,并且其中,光学通道包括偏振光束位移器,该偏振光束位移器被配置成用于朝向光学输入接口引导来自沿着第一方向布置的接收位置的一个或多个光束的反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及光检测和测距系统


技术介绍

1、用于自驾驶和自主交通工具的长范围光检测和测距(light detection andranging,lidar)系统需要宽视场(field of view,fov)、以高速测量的大量像素(例如高分辨率)以及每秒大量的点,以确保对小型道路危险的检测。要求在不断演化,但市场趋势朝向要求超过1百万点每秒(million points per second,mpps),达到5-10mpps或更高。1mpps的测量速率意味着测量像素的平均时间为1微秒(μs)。如果在扫描lidar配置中在场景中扫描单个光束,则1mpps的要求转化为1μs的测量时间或“像素时间”。然而,光行进至目标并返回花费一些时间。作为示例,对于距离为200m的目标,来自目标的返回信号只能在发射光朝向目标发射后1.3μs到达。

2、在相关领域的相干lidar系统中,来自目标的返回信号与“本地振荡器”信号混合。通常,lidar系统将线性啁啾(chirp)光学波形发射到目标,而本地振荡器是所发射的波形的副本。啁啾(chirp)由上啁啾和下啁啾组成,用于既测量目标的范围又测量范围速率。长往返时间(例如示例中的1.3μs)的问题在于,当不存在可用于充当相干lidar检测的本地振荡器的发射信号的副本时,返回信号到达。这种时间延迟也被表示为时间偏差。

3、在相关领域的调频连续波(frequency modulated continuous wave,fmcw)lidar系统中,时间上比单个像素时间更长的调制波形解决了时间偏差。

4、在相关领域的扫描lidar系统(例如相干lidar系统或飞行时间(time-of-flight,tof)lidar系统)中,期望来自目标的返回信号穿过向目标分发发射光束的同一扫描光学器件。这种所谓的“穿过镜”配置确保接收器仅对来自场景中被照亮的部分的光敏感,而不受到不希望的干扰。在快速扫描系统中,镜在“像素时间”之后将光引导到下一像素。如果像素时间相当或小于光的往返时间,则发射光束与接收光束之间存在空间分离。这种空间分离也称为“超前瞄准(point-ahead)误差”。

5、相关领域的lidar系统使用并行化来消除超前瞄准误差。此处,作为示例,lidar系统使用10个并行通道来同时测量10个像素。每个通道的像素时间为10μs,以获得1μs的平均像素时间。较长的像素时间降低超前瞄准误差。然而,使用具有大量通道的并行化的lidar系统会增加成本。

6、相关领域的另一种lidar系统使用“滞后检测器”。此处,接收器被调谐到不同空间位置中的目标回波。多个检测器测量目标回波,其中一些检测器被布置在相比于发射路径在空间上分离的位置。这些检测器沿着快速机械扫描的方向“滞后”发射光束。说明性地,检测器寻找来自在前一时刻被照亮的像素的返回信号。根据角扫描速度、角分辨率和目标范围,目标返回信号到达不同的空间位置,并且使用多个滞后检测器,每个滞后检测器对应于目标范围的子集。如果沿相反方向重复扫描,则发射通道的另一侧上将需要滞后检测器。然而,该lidar系统需要光子集成电路平台来降低成本,但这限制了并行多通道配置的可扩展性。


技术实现思路

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光检测和测距(LIDAR)系统,包括:

2.如权利要求1所述的LIDAR系统,

3.如权利要求1所述的LIDAR系统,

4.如权利要求1所述的LIDAR系统,进一步包括光子集成电路,所述光子集成电路包括沿着所述第二方向延伸的边缘,所述边缘包括所述光学输出接口和/或所述光学输入接口。

5.如权利要求1所述的LIDAR系统,

6.如权利要求1所述的LIDAR系统,进一步包括偏振分集光学器件,所述偏振分集光学器件被配置成用于在所述场景与所述接收位置之间至少使所反射光的偏振发生转动。

7.如权利要求1所述的LIDAR系统,

8.如权利要求7所述的LIDAR系统,

9.如权利要求7所述的LIDAR系统,

10.如权利要求1所述的LIDAR系统,

11.如权利要求10所述的LIDAR系统,

12.如权利要求10所述的LIDAR系统,

13.如权利要求7至12中任一项所述的LIDAR系统,

14.如权利要求1所述的LIDAR系统,</p>

15.如权利要求1所述的LIDAR系统,进一步包括:

16.如权利要求15所述的LIDAR系统,

17.如权利要求16所述的LIDAR系统,

18.一种具有光检测和测距(LIDAR)系统的交通工具,所述LIDAR系统包括:

19.如权利要求18所述的交通工具,所述LIDAR系统被配置为所述交通工具的障碍物检测系统。

20.一种光检测和测距(LIDAR)系统,包括:

21.如权利要求20所述的LIDAR系统,进一步包括测量系统,所述测量系统用于将所述场景划分为多个像素,以随着跨所述场景扫描所述一个或多个光束而检测来自所述多个像素中的多个像素的返回信号,并且将所述返回信号与一个或多个本地振荡器光束混合,以确定所述多个像素中的每个像素的范围和/或范围速率。

22.一种光检测和测距(LIDAR)系统,包括:

23.如权利要求22所述的LIDAR系统,进一步包括:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种光检测和测距(lidar)系统,包括:

2.如权利要求1所述的lidar系统,

3.如权利要求1所述的lidar系统,

4.如权利要求1所述的lidar系统,进一步包括光子集成电路,所述光子集成电路包括沿着所述第二方向延伸的边缘,所述边缘包括所述光学输出接口和/或所述光学输入接口。

5.如权利要求1所述的lidar系统,

6.如权利要求1所述的lidar系统,进一步包括偏振分集光学器件,所述偏振分集光学器件被配置成用于在所述场景与所述接收位置之间至少使所反射光的偏振发生转动。

7.如权利要求1所述的lidar系统,

8.如权利要求7所述的lidar系统,

9.如权利要求7所述的lidar系统,

10.如权利要求1所述的lidar系统,

11.如权利要求10所述的lidar系统,

12.如权利要求10所述的lidar系统,

13.如权利要求7至12中任一项所述的lidar系...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·萨蒂安Y·维伦奇克R·弗里德曼I·彼得罗纽斯S·格林伯格
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:

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