CN113447933B 激光雷达的探测单元、激光雷达及其探测方法 （上海禾赛科技有限公司）

法发明的优选实施例还提供了一种根据探测光束斑位置，并依据此动态调节光敏区域的探测方效解决了光机结构中因机械形变导致的光路变2探测器阵列，所述探测器阵列包括多个可单独寻址的光电探测器，置成可接收激光雷达发出的探测光束被目标物反射的回波并将回控制单元，所述控制单元耦接到所述探测器阵列，并配置成根据光束的飞行时间，预测所述探测光束被目标物反射的回波在所述探测器阵列上的光斑位接收镜头，配置成可接收所述激光器发出的激光束被目标物5.如权利要求4所述的激光雷达，其中所述控制单元根据以下公式确定所述探测光束;出脉冲开始计算的飞行时间，为所述激光器出射的激光束与所述接收镜头的光轴的夹视场扫描装置，所述视场扫描装置配置成可将所述激光束反射到激光接收镜头，所述接收镜头配置成将所述激光器发出的激光束37.如权利要求6所述的激光雷达，其中所述控制单元根据以下公式确定所述探测光束;;8.如权利要求5或7所述的激光雷达，其中所根据所述飞行时间预测所述探测光束被目标物反射的回波在所述探测器阵列上的光读取所述多个光电探测器中与所述光斑相对应的部分光电探测器的;4出脉冲开始计算的飞行时间，为所述激光器出射的激光束与所述接收镜头的光轴的夹;根据所述飞行时间预测所述探测光束被目标物反射的回波在所述探测器阵列上的光控制所述多个光电探测器中仅与所述光斑相对应的部分光电探测器处于开启状态并5;;出脉冲开始计算的飞行时间，为所述激光器出射的激光束与所述接收镜头的光轴的夹;20.一种如权利要求16_18中任一项所述的6[0001]本发明大致涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种可动态调节光敏面的探测单系统对环境光的抑制能力。与此同时，增加探测器的光敏面积还会导致暗电流/暗计数上[0005]目前，大多数激光雷达使用器配置成可接收激光雷达发出的探测光束被目标物反射的回波并将回波7器配置成可接收激光雷达发出的探测光束被目标物反射的回波并将回波[0016]根据本发明的一个方面，所述的探测单元还包括用于每个光电探测器的驱动电发出脉冲开始计算的飞行时间，θ为所述激光器出射的激光束与所述接收镜头的光轴的夹xy)为所述发射镜头与接收镜头之间沿着x轴和y轴的距离分量。[0029]视场扫描装置，所述视场扫描装置配置成可将所述激光8xy[0041]根据所述飞行时间预测所述探测光束被目标物反射的回波在所述探测器阵列上发出脉冲开始计算的飞行时间，θ为所述激光器出射的激光束与所述接收镜头的光轴的夹xy)为所述发射镜头与接收镜头之间沿着x轴和y轴的距离分量。9回波在所述探测器阵列上的光斑位置的步骤包括：根据以下公式确定所述光斑位置(xt,xy[0060]根据所述飞行时间预测所述探测光束被目标物反射的回波在所述探测器阵列上[0061]控制所述多个光电探测器中仅与所述光斑相对应的部分光电探测器处于开启状发出脉冲开始计算的飞行时间，θ为所述激光器出射的激光束与所述接收镜头的光轴的夹xy)为所述发射镜头与接收镜头之间沿着x轴和y轴的距离分量。回波在所述探测器阵列上的光斑位置的步骤包括：根据以下公式确定所述光斑位置(xt,xy的部分光电探测器的电信号。本发明的优选实施例还提供了一种根据探测光束的飞行时解决了光机结构中因机械形变导致的光路变形，从而产生的焦平面上光斑位置偏移的问[0083]图6中示出了位于激光雷达远近不同距离处的两个目标物在激光雷达的探测器阵[0084]图7示意性地示出了根据本发明的一个优选实施例旁轴激光雷达的光路图及光斑[0085]图8示意性地示出了根据本发明的一个优选实施例旁轴激光雷达的光路图及光斑[0086]图9示意性地示出了根据本发明的一个优选实施例扫描振镜激光雷达的光路图及便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的[0095]图1示出了根据本发明一个实施例的激光雷达的探测单元10的示意图，下面参考列100包括多个微单元，图1中虚线部分圈出了一个微单元，每个微单元包括光电探测器电流在猝灭电阻103上产生分压，进而将二极管的偏置电压降低到反向击穿电压值以下防[0098]如图1所示，控制单元200耦接到所述探测器阵列100上，根据本发明的一个实施束被目标物反射的回波在所述探测器阵列100上的光斑位置，从而仅读取预测的光斑位置斑位置，与图1_3所述实施例不同之处在于，图4实施例中控制单元200仅使得探测器阵列探测器101处于关闭状态(微单元偏置电压低于反向击穿电压)，关闭状态表示无论是否有[0102]图5示出了根据本发明一个实施例的用于每个光电探测器101的驱动电路。如图5所述光电探测器两端的电压为Vop减去Vzener(Vzene射的光斑面积明显小于第二目标物OB2产生的回波在光电探测器阵列[0105]根据本发明的一个优选实施例，如图3中所示，设定的光敏面的大小可以是变化[0108]图7示出了采用旁轴光路并且出射的激光束403与接收透镜405的光轴407相平行407相平行的情况下，出射的激光束403和接收镜头405的轴心间距为h(即旁轴光轴的距离[0117]图7中示出了出射的激光束403与接收透镜405的光轴407相平行的情况，图8中示[0125]图7和图8示出的是旁轴光路的激光雷达中光斑位置的计算和预测。图9示出了同束603入射到分束器608(或称耦合器)上，分束器608例如为半透半反膜，其将部分激光束经过所述接收镜头606被会聚至所述探测器阵列100，所述探测器阵列100位于所述接收镜[0139]由于机械形变过程比较缓慢，为了更加准确的测量偏移可以对偏移量进行较长时间测量后给出统计意义上更准确的结果例如对1000的新光斑原点坐标进行替换，用于后续更精确地根据飞行时间计算直腔面发射型激光器。所述探测器阵列可包括多个位于接收透镜焦平面上的独立的子面[0142]本发明还涉及一种采用本发明提供的激光雷达40进行激光探测的方法700，如图[0146]步骤S704：读取多个光电探测器中与所述光斑相对应的部分光电探测器的电信[0149]本发明还涉及一种采用本发明提供的激光雷达40进行激光探测的方法800，如图以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。