CN102879789B - 放置在牌照与车体之间的激光雷达设备 - Google Patents

Abstract

在激光雷达设备中，牌照具有第一光反射部分，且一个纵向端具有第二光反射部分。照射视野和接收视野中的至少之一相对于第一光反射部分和第二光反射部分具有预定位置关系。即使在从发射器发射的激光波由第一光反射部分和第二光反射部分中的至少之一反射时，预定位置关系也将防止接收器接收基于由第一光反射部分和第二光反射部分中的所述至少之一对激光波的反射的回波。

Description

放置在牌照与车体之间的激光雷达设备

技术领域

本发明涉及安装在车辆中并用于探测对应的车辆周围的各个目标的激光雷达(激光定位器)设备。

背景技术

已经存在用于辅助机动车辆的驾驶员来检查道路的目标部分上的交通的驾驶员辅助系统，目标部分诸如是盲十字路口(blind crossroad)、盲丁字路口(blind T-junction)等。该驾驶员辅助系统设计为监视道路的目标汇接点的右和左侧道路的交通以及沿对应机动车辆的行进方向的交通。

例如，这些驾驶员辅助系统中的一种装备有侧景监视设备；在日本实用新型申请公开No.H05-41970中公开了此设备。该设备包括放置在机动车辆的前牌照的背面上的一对自动聚焦相机。该设备设计为在自动调整该设备的透镜系统的位置以便所述至少一个目标在焦点上时，驱动每个自动聚焦相机来拍摄机动车辆的前面部分的右和左侧中的对应一侧上的至少一个目标的图像。

具体地，该设备设计为根据从其至对应的至少一个目标的距离来自动调整每个自动聚焦相机的透镜系统的位置。从而，该设备能够基于在至少一个目标在焦点上时每个自动聚焦相机的透镜系统的位置来容易地探测从该设备至所述对应的至少一个目标的距离。

发明内容

然而，因为普通自动聚焦相机必需装备复杂的致动机构来调整对应的透镜系统的位置，它们可以具有低的耐久性。另外，以上提出的侧景监视设备必需在计算从其至对应的至少一个目标的距离时将每个自动聚焦相机聚焦在对应的至少一个目标上。从而，如果围绕对应的机动车辆的环境每时每刻在变化，则侧景监视设备需要一些时间来将每个自动聚焦相机聚焦在对应的至少一个目标上。为此原因，侧景监视设备可以需要一些时间来计算从其至至少一个目标的距离，导致需要大量时间来监视道路的目标汇接点的右和左侧道路上的交通。

考虑到以上提出的环境，本发明的一方面寻求提供设计为处理至少一个以上提出的问题的激光雷达设备。

具体地，本发明的替代方面旨在提供这样的激光雷达设备：与以上提出的使用自动聚焦相机的侧景监视设备相比，其结构更简单并且具有更高的耐久性，并且能够减少获得从其至至少一个目标的距离所需的时间。

从而，本申请的发明人创建了本发明的第一方面，其提供激光雷达(激光定位器)设备来代替使用自动聚焦相机的该侧景监视设备。以下将描述其原因：

具体地，激光雷达设备包括发射诸如激光脉冲的激光波的发射器，和接收来自目标的回波的接收器，回波基于所发出的激光波之一。激光雷达设备设计为测量所发射的激光波中的所述一个的发射定时与回波的接收定时之间的时间差，并将所测得的时间差的一半乘以激光波的传播速度，从而计算从其至目标的距离。

与需要聚焦的自动聚焦相机相比，该激光雷达设备的设计能够减少计算从激光雷达设备至目标的距离所需的时间。另外，激光雷达设备比自动聚焦相机结构更简单并且耐用性更高。

在本发明的第一方面，具有外壳的激光雷达设备安装在机动车辆中，外壳放置在机动车辆的前牌照的背面上。换句话说，激光雷达设备安装在机动车辆中，外壳由前牌照和机动车辆的一个纵向端夹住，机动车辆的一个纵向端即机动车辆的前保险杠。具体地，激光雷达设备的激光脉冲照射窗口和回波接收窗口形成于外壳的一个侧壁上，作为从发射器发出的激光波的范例的激光脉冲通过激光脉冲照射窗口发射，回波由接收器通过回波接收窗口接收。以下，其上形成有激光雷达设备的激光脉冲照射窗口和回波接收窗口的外壳的侧壁以下将称作激光进入/离开侧壁。

另外，外壳的激光进入/离开侧壁放置为靠近牌照的中心并远离牌照的对应于外壳的激光进入/离开侧壁的一侧。外壳的激光进入/离开侧壁的此布置的目的是降低归因于例如雨的经由分别的激光脉冲照射窗口和回波接收窗口对发射器和接收器的不利影响。

例如，图14A至14C示意性地示例激光雷达设备的布置的范例。在图14A至14C中的每一个中，参考数字90表示根据本发明的第一方面的激光雷达设备，并且参考数字92表示对应的机动车辆的前牌照。参考数字94表示对应的机动车辆的前保险杠。激光脉冲从激光雷达设备90的发射器93a经由激光雷达设备90的外壳H的激光进入/离开侧壁Hs发出，并且基于所发出的激光脉冲的回波通过激光进入/离开侧壁Hs进入到激光雷达设备90的接收器93b中。

然而，参照图14A，如果从发射器93a经由激光进入/离开侧壁Hs发出的激光脉冲被前牌照92的背面反射，则由前牌照92的背面对激光脉冲的反射而生成的回波L1可以直接由接收器93b接收。

另外，参照图14B和14C，如果从发射器93a经由激光进入/离开侧壁Hs发出的激光脉冲被前牌照92的背面和前保险杠94多重反射，则由牌照92的背面和前保险杠94之间的激光脉冲的多重反射而生成的回波L2和L3可以由接收器93b接收。以下，由牌照对激光脉冲的直接反射而生成的该回波将称为“直接回波”。另外，由牌照的背面和前保险杠之间的激光脉冲的多重反射而生成的回波以下将称作“多重回波”。

本申请的发明人已经检查了这些直接回波和/或多重回波如何影响激光雷达设备。以下将参照图15A至15D描述检查的结果。

图15A至15D示例在激光雷达设备接收直接回波或多重回波时引起的问题。在图15A至15D中的每一个中，目标设置为距对应的机动车辆5m远。在图15A至15D中的每一个中，从设置为距对应的机动车辆5m远的目标反射的回波的接收定时定义为在对应的接收信号上升至预设定信号水平时的定时。例如，在图15B中，其中从示例的目标反射的回波的接收定时表示为t1。

当发射器在时间t0响应于触发器信号的上升定时发出激光脉冲时，基于由目标对发射的激光脉冲的反射而生成的回波由接收器在作为接收定时的时间t1接收(见图15B)，触发信号即图15A中示例的电压信号。那时，能够基于作为发射定时的时间t0与接收定时t1之间的差来计算从激光雷达设备至目标的距离。对应于从激光雷达设备至目标的距离的时间差将称作时间差Td1。

然而，当发射器在时间t0响应于触发信号的上升定时而发出激光脉冲时，可以由接收器在作为接收定时的时间t2接收直接回波或多重回波(见图15C)，触发信号即图15A中示例的电压信号。在此情况下，基于来自目标的发出的激光脉冲的反射而生成的回波和直接或多重回波可以彼此交叠。

例如，从发射器发出的每个激光脉冲的宽度设定为40纳秒。在此情况下，当目标设置为距以上提出的对应的车辆5m远时，则通过以激光脉冲的预定传播速度除目标与激光雷达设备之间的来回旅程的距离而获得的时间差Td1为33纳秒，该来回距离即10m，预定传播速度即光速。相反，直接回波或多重回波的发射定时t0与接收定时t2之间的差基本为0纳秒，因为在发射定时t0发出的激光脉冲和对应的直接或多重回波的路径的总长度非常短。对应于发出的激光脉冲和对应的直接或多重回波的路径的总长度的时间差将称作时间差Td2。

如上所述，让我们考虑发出的激光脉冲的发射定时与基于目标对发出的激光脉冲的反射的回波的接收定时之间的时间差Td1小于每个激光脉冲的脉冲宽度的情况。此情况能够以另一方式表述为目标设置为靠近激光雷达设备的情况，例如设置为离激光雷达设备数米远。设置为靠近激光雷达设备的该目标将称作近目标。

在此情况下，彼此交叠的基于实际窄目标对发出的激光脉冲的反射而生成的回波和直接或多重回波可以如图15D中所示例地合并到一个合成回波中。这可以使得称为t3的合成回波的接收定时与基于目标对发出的激光脉冲的反射而生成的回波的接收定时t1大大不同。这可以导致基于发出的激光脉冲的发射定时与合成回波的接收定时t3之间的时间差Td3的从激光雷达设备至错误目标的距离与从激光雷达设备至实际目标的距离之间的大的差异。

即，由激光雷达设备的接收器实际接收的直接回波和/或多重回波可以使得激光雷达设备不正确地测量从激光雷达设备至近目标的距离，导致近目标的距离的测量精度的减小。

考虑到以上提出的检查结果，本发明的另一方面的目的是至少处理以上提出的问题。

具体地，本发明的另一方面的目的是提供安装在车辆中的该激光雷达设备，器能够减小由车辆的牌照和一个纵向端之间的激光雷达设备的布置引起的不利影响。

根据本发明的第一范例方面，提供了一种安装于车辆(10)中的激光雷达设备(30，30A，30B，30B1，30C，30D，30E1-30E5)。所述车辆具有连接至所述车辆的一个纵向端(14)并沿所述车辆的宽度方向延伸的牌照(12)。所述激光雷达设备包括外壳(31，423)，所述外壳(31，423)放置在所述牌照(12)与所述一个纵向端(14)之间。所述激光雷达设备包括发射器(42，42A)，所述发射器(42，42A)安装在所述外壳中并具有预定照射视野(AI)。所述发射器配置为通过所述外壳的照射部分(33a1，33a2)沿所述照射视野(AI)发射激光波。所述照射视野(AI)沿相对于所述车辆的行进方向的至少一个侧方向定义。所述激光雷达设备包括接收器(44，44A)，所述接收器(44，44A)安装在所述外壳中并具有对应于所述照射视野(AI)的预定接收视野(AR)。所述接收器配置为以所述预定接收视野来接收通过所述外壳的接收部分(34a1，34a2)的回波。所述回波从所述照射视野到达所述接收器，并且基于所发出的激光波。所述牌照具有第一光反射部分(12BA)，并且所述一个纵向端具有第二光反射部分(14A)。所述外壳的所述照射部分和所述接收部分设置为比靠近沿所述车辆的所述宽度方向的所述牌照(12)的侧边更靠近沿所述车辆的所述宽度方向的所述牌照(12)的中间部分。所述牌照(12)的所述侧边对应于所述照射视野的所述至少一个侧方向。所述照射视野和所述接收视野中的至少之一相对于所述第一和第二光反射部分(12BA和14A)具有预定位置关系，并且即使在从所述发射器发射的激光波由所述第一光反射部分和所述第二光反射部分(12BA和14A)中的至少之一反射时，所述预定位置关系也将防止所述接收器接收基于由所述第一光反射部分(12BA)和所述第二光反射部分(14A)中的所述至少之一对所述激光波的反射的回波。

根据本发明的第一范例方面的激光雷达设备的配置减小了来自诸如雨的外部环境的不利影响。根据第一范例方面的激光雷达设备的配置减少了归因于牌照(12)和/或车辆的纵向端(14)的回波。这使得即使在目标靠近所述车辆设置时，可靠地探测从目标对发射的激光波的反射引起的回波成为可能。这导致从激光雷达设备至各目标的距离的测量精度的提高。

第一范例方面的第一实施例是，所述发射器和所述接收器布置为使得所述照射视野和所述接收视野中的至少之一消除与所述第一光反射部分(12BA)和所述第二光反射部分(14A)中的每一个的交叠。

具体地，在第一范例方面的第一实施例中，照射视野和接收视野中的每一个具有沿所述车辆的纵向方向的第一边(A1，A2)和第二边(B1，B2)。所述第一边比靠近所述车辆的纵向端(14)更靠近所述牌照(12)，并且所述第二边比靠近所述牌照(12)更靠近所述纵向端(14)。所述发射器和所述接收器布置为使得所述照射视野和所述接收视野中的至少之一的所述第一边与所述第一光反射部分(12BA)间隔开，并且所述照射视野和所述接收视野中的所述至少之一的所述第二边与所述第二光反射部分(14A)间隔开。

如果所述照射视野的所述第一边与所述第一光反射部分(12BA)间隔开，并且其所述第二边与所述第二光反射部分(14A)间隔开，则防止归因于所述牌照(12)和/或所述车辆的所述纵向端(14)的回波的发生是可能的。这防止了所述接收器接收归因于所述牌照(12)和/或所述车辆的所述纵向端(14)的直接回波和多重回波(见图15C)。

另外，如果所述接收视野的所述第一边与所述第一光反射部分(12BA)间隔开，并且其所述第二边与所述第二光反射部分(14A)间隔开，则即使由所述发射器发射的激光波被所述第一光反射部分(12BA)和/或所述第二光反射部分(14A)反射时，防止归因于所述牌照(12)和/或所述车辆的所述纵向端(14)的回波的发生也是可能的。从而，减少所述接收器接收归因于所述牌照(12)和/或所述车辆的所述纵向端(14)的直接回波和多重回波是可能的(见图15C)。

在第一范例方面的第二实施例中，所述照射部分和所述接收部分沿所述车辆的高度方向对准。与所述照射部分和所述接收部分沿所述车辆的纵向方向对准的情况相比，所述照射部分和所述接收部分的此对准扩展了搜索区域的有效角度范围。所述搜索区域的所述有效角度范围由所述照射视野内的第一角度范围与所述接收视野内的第二角度范围之间的交叠定义。所述第一角度范围定义为所述照射视野内未受所述牌照或所述车辆的所述一个纵向端遮挡的角度范围。所述第二角度范围定义为所述接收视野内未受所述牌照或所述车辆的所述一个纵向端遮挡的角度范围。

将参照图16A和16B详细描述所述交叠。图16A示出了激光雷达设备的外壳90a放置在牌照92与作为车辆的一个纵向端的保险杠94之间。另外，图16A中，发射器82和接收器84布置为使得照射部分82a和接收部分84a沿车辆的前进-后退方向，即车辆的纵向方向，对准。

在图16A中示例的此布置中，发射器82的照射视野F1的前部受到牌照92的遮挡，使得照射视野F1变窄。这缩小了照射视野F1的有效角度范围，导致照射视野F1和接收视野F2的交叠85的减小。

相反，在图16B中，发射器82和接收器84布置为使得照射部分82a和接收部分84a沿车辆的高度方向对准。

在图16B中示例的此布置中，发射器82的照射视野F1和接收器84的接收视野F2均不受牌照92和保险杠94的遮挡。这使得使用整个照射视野F1与整个接收视野F2之间的交叠86作为搜索区域的有效角度范围成为可能。

从而，根据第一范例方面的第二实施例的激光雷达设备提供了宽的搜索区域，且外壳的尺寸沿车辆的前进-后退方向紧凑。

另一方面，如果污物沉积在照射部分或接收部分上，则根据第一范例方面的激光雷达设备的目标测量精度将减小。为此原因，需要擦拭照射部分和接收。此时，外壳的照射部分和接收部分设置为比靠近沿车辆的宽度方向的牌照的侧边更靠近沿车辆的宽度方向的牌照(12)的中间部分。牌照(12)的侧边对应于照射视野的右侧方向和左侧方向中的至少之一。外壳的照射部分和接收部分的此设置使得用户在擦拭外壳的照射部分和接收部分时，将他们的手从牌照(12)的外部插入到牌照(12)的中间部分中。为此原因，牌照的所述一端的模糊可以阻碍用户擦拭外壳的照射部分和接收部分。

考虑到这些环境，在第一范例方面的第三实施例中，所述牌照具有面对所述车辆的所述一个纵向端(14)的表面(12BA)，并且所述外壳安装在所述牌照(12)的所述表面(12BA)上。所述激光雷达设备还包括盖部件(393，76)，所述盖部件(393，76)至少安装在所述牌照(12)的所述侧边的所述表面(12BA)上，并配置为至少覆盖所述牌照(12)的所述侧边的所述表面(12BA)。

这使得减小在用户擦拭外壳的照射部分和接收部分时使牌照(12)的侧边模糊的不利影响成为可能，因为用户擦拭外壳的照射部分和接收部分时无需直接接触牌照(12)的侧边。

第一范例方面的第四实施例包括激光吸收体，所述激光吸收体至少形成在所述牌照(12)的所述侧边上并适于在光撞击所述激光吸收体时吸收光。所述光具有包括光学波长段、红外波长段、以及紫外波长段的波长段中的任一波长段。

除以上提出的技术效果外，根据第四实施例的激光雷达设备的配置还能够实现至少一个技术效果。具体地，即使归因于例如牌照(12)的变形或牌照(12)的表面上的外壳的未对准，牌照(12)的侧边的部分包括在照射视野或接收视野内，激光吸收体也能够工作以吸收撞击激光吸收体的激光波，从而减少了来自激光吸收体的回波。

作为第一范例方面的第五实施例，所述发射器包括设置在所述外壳中并配置为发出所述激光波的发光元件(42a)，并且所述照射视野是基于所述发光元件的位置的调整确定的。作为第一范例方面的第六实施例，所述接收器包括设置在所述外壳中并配置为接收所述回波的接收元件(44a)，并且所述接收视野是基于所述接收元件的位置的调整确定的。

另外，作为第一范例方面的第七实施例，所述发射器包括设置在所述外壳中并配置为发出所述激光波的发光元件(42a)，并且所述照射视野是基于所述发光元件的位置确定的。作为第一范例方面的第八实施例，所述接收器包括设置在所述外壳中并配置为接收所述回波的接收元件(44a)，并且所述接收视野是基于所述接收元件的位置确定的。

作为第一范例方面的第九实施例，所述发射器包括适于调整所述照射视野以使得所述照射视野不包括所述牌照和所述一个纵向端中的至少之一激光波调整器(425)。作为第一范例方面的第十实施例，所述接收器包括适于调整所述接收视野以使得所述接收视野不包括所述牌照和所述一个纵向端中的至少之一的激光波调整器(435)。

在第一范例方面中，所述照射视野能够沿所述车辆的右侧方向设置，或沿所述车辆的左侧方向设置。

作为本发明的第二范例方面，所述至少一个侧方向包括相对于所述车辆的所述行进方向的右侧方向和左侧方向。所述照射视野包括第一照射视野和第二照射视野。所述第一照射视野沿所述右侧方向定义，且所述第二照射视野沿所述左侧方向定义。所述照射部分定义为所述外壳的第一照射部分和第二照射部分。所述发射器配置为通过所述外壳的所述第一照射部分沿所述第一照射视野发射所述激光波，并且通过所述外壳的所述第二照射部分沿所述第二照射视野发射所述激光波。所述接收视野定义为所述外壳的第一接收视野和第二接收视野。所述第一接收视野预先确定为对应于所述第一照射视野，所述第二接收视野预先确定为对应于所述第二照射视野。所述牌照的所述侧边定义为对应于所述第一照射视野的所述右侧方向的第一侧边，和对应于所述第二照射视野的所述左侧方向的第二侧边。所述外壳的所述第一照射部分和所述第一接收部分设置为比靠近所述牌照的所述第一侧边更靠近所述牌照的所述中间部分。所述外壳的所述第二照射部分和所述第二接收部分设置为比靠近所述牌照的所述第二侧边更靠近所述牌照的所述中间部分。所述第一照射视野和所述第一接收视野中的至少之一以及所述第二照射视野和所述第二接收视野中的至少之一相对于所述第一和第二光反射部分具有预定位置关系，并且即使在从所述发射器发射的所述激光波由所述第一光反射部分和所述第二光反射部分中的至少之一反射时，所述预定位置关系也将防止所述接收器接收基于由所述第一光反射部分和所述第二光反射部分中的所述至少之一对所述激光波的反射的所述回波。

附图说明

根据参照附图的实施例的以下描述，本发明的其它方面将变得明显，其中：

图1是示意性地示例根据本发明的第一实施例的驾驶员辅助系统和其搜索视野设置于车辆的平面视图上的平面视图；

图2是示意性地示例相对于车辆的行进方向，沿车辆的右侧方向和左侧方向中的每一个具有盲区的交叉路口；

图3是示意性地示例图1中示例的激光雷达设备的安装布置的范例的透视图；

图4是示意性地示例驾驶员辅助系统的功能结构和激光雷达设备的功能结构的范例的框图；

图5A是示意性地示例激光雷达设备的右距离测量模块的发射器和接收器的布置的范例的部分横截面视图；

图5B是沿图5A中的线VB-VB取得的横截面视图；

图6A是发射器的第二范例布置的横截面视图；

图6B是发射器的第三范例布置的横截面视图；

图6C是发射器的第四范例布置的横截面视图；

图7A是接收器的第六范例布置的横截面视图；

图7B是接收器的第七范例布置的横截面视图；

图7C是接收器的第八范例布置的横截面视图；

图8A是示意性地示例根据第一实施例的修改例的激光雷达设备的安装布置的范例的透视图；

图8B是沿对应于图5B的图8A中的线VIIIB-VIIIB取得的横截面视图；

图9A是示意性地示例根据本发明的第二实施例的激光雷达设备的外壳的横截面视图；

图9B是沿图9A中的线IXB-IXB取得的横截面视图；

图10A是根据本发明的第三实施例的激光雷达设备的横截面视图；

图10B是根据第三实施例的修改例的激光雷达设备的横截面视图；

图11A是根据本发明的第四实施例的激光雷达设备的横截面视图；

图11B是图11A中示例的激光雷达设备的正视图；

图11C是根据第四实施例的修改例的激光雷达设备的横截面视图；

图11D是图11C中示例的激光雷达设备的正视图；

图12A是示意性地示例根据第一至第四实施例中的每一个的激光雷达设备的第一修改结构的视图；

图12B是示意性地示例根据第一至第四实施例中的每一个的激光雷达设备的第二修改结构的视图；

图12C是示意性地示例根据第一至第四实施例中的每一个的激光雷达设备的第三修改结构的视图；

图12D是示意性地示例根据第一至第四实施例中的每一个的激光雷达设备的第四修改结构的视图；

图12E是示意性地示例根据第一至第四实施例中的每一个的激光雷达设备的第五修改结构的视图；

图13是根据第一至第四实施例中的每一个的修改例的激光雷达设备的一个侧视图；

图14A是示意性地示例激光雷达设备的布置的范例的横截面视图；

图14B是示意性地示例激光雷达设备的布置的替代范例的横截面视图；

图14C是示意性地示例激光雷达设备的布置的另一范例的横截面视图；

图15A至15D是示意性地示例在激光雷达设备接收直接回波或多重回波时引起的问题的视图；以及

图16A和16B是示意性地示例根据本发明的第一范例方面的第二实施例的激光雷达设备的特征的视图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的实施例。在这些实施例及它们的修改例中，其间省略或简化了分配有相似参考符号的相似部分以避免冗余的描述。

第一实施例

以下将描述施加有根据本发明的第一实施例的激光雷达设备的驾驶员辅助系统1。

参照图1，驾驶员辅助系统1安装在车辆10中并包括激光雷达设备30和报警模块20。激光雷达设备30设计为发出激光波，特别是激光脉冲。激光雷达设备30还设计为接收基于发出的激光脉冲的回波，并使用所接收的回波来探测预定搜索区域内的目标。报警模块20安装在车辆驾驶室内部，并且设计为给予车辆10的占据者，特别是驾驶员，表示至少一个目标在至少一个搜索区域内的可见或可听信息。

激光雷达设备30放置在连接至车辆10的主体10A的前端的牌照12与主体10A的前端之间。特别是，根据此实施例的激光雷达设备30放置在牌照12与机动车辆MV的保险杠14之间；保险杠14至少构成主体10A的前端。

需要注意，在此实施例中，车辆10的相对于车辆10的前进方向的右侧方向，其平行于车辆10的宽度方向(水平方向)，有时将称为车辆10的右方向。车辆10的相对于车辆10的前进方向的左侧方向，其平行于车辆10的宽度方向(水平方向)，有时将称作车辆10的左方向。

激光雷达设备30提供右搜索区域SR和左搜索区域SL作为所述至少一个搜索区域。右搜索区域SR是从其上安装了激光雷达设备30的车辆10的主体10A的头部起的右侧景；右搜索区域SR由沿激光雷达设备30的右侧方向发出的激光脉冲形成。左搜索区域SL是从其上安装了激光雷达设备10的主体10A的头部起的左侧景；左搜索区域SL由沿激光雷达设备30的左侧方向发出的激光脉冲形成。

例如，右搜索区域SR基本上覆盖沿平行于车辆10的宽度方向的水平方向，预定在车辆10的前面的从参考线RL1至线L1的扇形形状(见图1)。例如，参考线RL1沿右侧方向延伸且通过激光雷达设备30的右侧激光脉冲发出点，而线L1也通过右侧激光脉冲发出点。形成于参考线RL与线L1之间的中心角θ1预设定为例如15度。

类似地，左搜索区域SL基本上覆盖沿平行于车辆10的宽度方向的水平方向，预定在车辆10的前面的从参考线RL2至线L2的扇形形状(见图1)。参考线RL2沿左侧方向延伸且通过激光雷达设备30的左侧激光脉冲发出点。线L2也通过左侧激光脉冲发出点。形成于参考线RL2与线L2之间的中心角θ2预设定为例如15度。能够确定沿右侧方向的右搜索区域SR的延伸范围，以辅助车辆10的驾驶员18对车辆10前面的右侧盲区的可见性。类似地，能够确定沿左侧方向的左搜索区域SL的延伸范围，以辅助车辆10的驾驶员18对车辆10前面的左侧盲区的可见性。

以与平行于车辆10的宽度方向的水平方向相同的方式，右和左搜索区域SR和SL中的每一个沿平行于车辆10的高度方向的竖直方向覆盖基本扇形的形状。

具体地，参照图2，当车辆10接近例如作为道路的目标区段的盲丁字路口时，激光雷达设备30设计为使得右和左搜索区域SR和SL覆盖用于图2中示例的驾驶员18的任何盲区的至少部分。这容许激光雷达设备30探测存在于右侧盲区中的障碍19。需要注意，丁字路口定义为其中一条道路与另一条道路以直角接合但不与该另一条道路交叉的道路交汇处。

图3示意性地示例从牌照12的后面观看时，车体10的主体10A的头部上的激光雷达设备30的安装布置的范例。

参照图3，激光雷达设备30包括具有基本矩形的空心平行六面体形状的外壳31。外壳31具有一对主侧壁31a1和31a2和四个次侧壁31b。每个主侧壁31a1和31a2的面积设定为小于牌照12的背面12BA的面积。激光雷达设备30的外壳31以其主侧壁31a1安装在牌照12的背面12BA的中心上，使得一对次侧壁31b1平行于车辆10的宽度方向，该一对次侧壁31b1的面积大于另一对次侧壁31b2的面积。

外壳31也具有形成于构成外壳31的右侧壁的一个次侧壁31b2上的照射窗口33a1和接收窗口34a1。照射窗口33a1和接收窗口34a1布置在右侧壁31b2上，使得照射窗口33a1沿车辆10的高度方向在接收窗口34a1以上。

具体地，照射窗口33a1用于沿右侧方向经其照射从激光雷达设备30发出的激光脉冲。沿右侧方向经照射窗口33a1照射的激光脉冲提供右搜索区域SR。接收窗口34a1用于经其接收由设置于右搜索区域SR内的目标对激光脉冲的反射而生成的回波。即，激光雷达设备30的激光脉冲离开部分和回波进入部分沿车辆10的高度方向对准。

类似地，外壳31具有形成于构成外壳31的左侧壁的另一次侧壁31b2上的照射窗口33a2和接收窗口34a2(见图4)。照射窗口33a2和接收窗口34a2也布置在左侧币31b2上，使得照射窗口33a2沿车辆10的高度方向在接收窗口34a2以上。

即，右侧照射窗口33a1和接收窗口34a1沿车辆10的高度方向对准，并且左侧照射窗口33a2和接收窗口34a2沿车辆10的高度方向对准。这使得与右侧窗口对33a1和34a1以及左侧窗口对33a2和34a2中的每一个沿车辆10的前进和后退方向布置的情况相比，扩展分别的右和左搜索区域SR和SL的有效角度范围成为可能。这导致激光雷达设备10的目标探测范围的扩展。下面将充分描述分别的右和左搜索区域SR和SL的有效角度范围。

牌照12设置有一对穿过牌照12的顶部形成的孔12a和12b。外壳31设置有穿过外壳31的顶部形成的与该一对孔12a和12b对准的一对孔35和36。将一对螺杆插入孔12a和12b和对应的孔35和36并进入保险杠14中并将螺杆紧固到保险杠14中容许牌照12与激光雷达设备30一起螺纹安装到保险杠14。

如上所述，因为主侧壁31a1和31a2中的每一个的面积小于牌照12的背面12BA的面积，所以外壳31安装在牌照12的背面12BA内。

即，形成在右侧壁31b2上的右侧窗口对33a1和34a1设置为靠近牌照12的背面12BA的中心并远离牌照12的一侧；牌照12的该一侧对应于沿车辆10的宽度方向的右侧壁31b2。

类似地，形成在左侧壁31b2上的左侧窗口对33a2和34a2设置为靠近牌照12的背面12BA的中心并远离牌照12的一侧；牌照12的另一侧对应于沿车辆10的宽度方向的左侧壁31b2。

图4示意性地示例了驾驶员辅助系统1的功能结构以及外壳31中安装的激光雷达设备30的功能结构的范例。

激光雷达设备30包括右距离测量模块40、左距离测量模块50、以及信号处理模块60；这些模块40、50和60安装在外壳31中。需要注意，图3的示例中省略了模块40、50和60以简单地示例外壳31的结构。

右距离测量模块40设计为探测右搜索区域SR内的目标，并且左距离测量模块50设计为探测左搜索区域SL内的目标。

具体地，右距离测量模块40设置有发射器42、接收器44、以及距离计算器48。发射器42用于发射激光脉冲，且接收器44用于接收由目标对发射的激光脉冲的反射而生成的回波。

例如，发射器42包括例如发光元件42a和透镜系统42b(见图5A)。在每次发射定时信号从距离计算器48或信号处理模块60输入至发光元件42a时，发光元件42a发出激光脉冲，使得发出的激光脉冲经由透镜系统42b形成覆盖右搜索区域SR的扇形激光束。

扇形形状的右搜索区域SR划分成多个单元区段，每个单元区段具有预设定的中心角。接收元件44a布置为独立接收从右搜索区域SR的单元区段中的对应的一个区段到达的回波。

接收器44包括例如接收元件44a和透镜系统44b。接收元件44a包括由例如沿车辆10的宽度方向对准的光电二极管阵列构成的多个独立的光接收区。

具体地，接收元件44a的光接收区布置为分别对应于单元区段，使得从每个单元区段到达的回波经由透镜系统44b由接收元件44a的独立的接收区中的对应的一个接受区接收。

另外，接收元件44a的独立的接收区中的每一个设计为接收对应的回波，生成具有取决于对应的回波的强度的电压水平的接收信号，并放大接收信号，从而将放大的接收信号供应至距离计算器48。

即，全部投射在右搜索区域SR上的光通过接收元件44a的光接收区接收，且基本同时或逐个部分地扫描接收元件44a的光接收区，使得获得对应于右搜索区域SR的单元区段的接收信号。以上提出的基于发射器42和接收器44的结构的激光束发射和接收方法将称作批扫描方法。

距离计算器48用于基于来自目标的对应回波测量从每个激光脉冲的输出至对应的放大的接收信号。距离计算器48还用于基于测量的时间长度来计算从设备30至对应的目标的距离，对应的目标存在于沿车辆10的宽度方向的对应的回波的到达方位上。然后，距离计算器48用于向信号处理器60供应针对对应的回波的从设备30至对应的目标的距离。

左距离测量模块50以与右距离测量模块40相同的结构设置有发射器52、接收器54、以及距离计算器58。右距离测量模块40的描述能够适用于左距离测量模块50，只要以左搜索区域SL代替右搜索区域SR，并且以发射器52、接收器54、以及距离计算器58代替发射器42、接收器44、以及距离计算器48即可。从而，省略了左距离测量模块50的描述。

需要注意，发射器42和52中的每一个具有预定的照射视野，从发射器42和52中对应的一个发射的激光脉冲照射该照射视野。另外，接收器44和54中的每一个具有预定的接收视野，预定的接收视野定义为使得其能够接收照射在对应的接收视野内的任何激光脉冲。

以下，将详细描述发射器42的照射视野、接收器44的接收视野、发射器42的右搜索区域SR之间的关系。

发射器的照射视野具有关于从发射器的发射的激光束的光轴，即中心轴，对称的基本扇形的形状；扇形形状具有给定的中心角。即，发射器的照射视野是可由发射器发射的激光脉冲的预定水平和竖直角度范围的组合。可由发射器发射的激光脉冲的水平和竖直角度范围以下称作发射器的水平和竖直角度范围。

发射器的水平和竖直角度范围中的每一个取决于对应的发射体42a和对应的光学系统42b的组合的特性而变化。通常，发射器的照射视野不包括杂散光，换句话，对应光学系统和/或对应发出器内的光的散射成分，所照射至的任何视野。光的该散射成分通常可以具有小的量，但是可以在对应的发射器的宽的水平和竖直角度范围上照射。

作为考虑发射器的特性的结果，根据此实施例的发射器的照射视野定义为发射器的限定的水平和竖直角度范围。从发射器发射的限定的水平和竖直角度范围内的激光脉冲的强度等于或大于沿作为参考方向的给定方向照射的激光脉冲的最大强度的分数。例如，根据此实施例的从发射器42发射的激光脉冲的强度等于或大于沿参考方向照射的激光脉冲的最大强度的1/2、1/e或1/e²；e为奈培常数，即自然对数的底。

接收器的接收视野具有关于接收器的光轴对称的基本扇形的形状作为水平和竖直束轮廓中的每一个；扇形形状具有给定的中心角。即，接收器的接收视野是可由接收器接收的回波的预定水平和竖直角度范围的组合。可由接收器接收的回波的水平和竖直角度范围以下将称作接收器的水平和竖直角度范围。

接收器的水平和竖直角度范围中的每一个根据对应的接收元件44a和对应的透镜系统44b的组合的特性变化。通常，接收器不接收许多杂散光，换句话说，来自对应的光学系统和/或对应的接收元件内部的散射光。典型地，仅少量的散射光由接收器接收，但它们可以是从接收器的宽的水平和素质角度范围上接收的。

作为考虑接收器的特性的结果，根据此实施例的接收器的接收视野定义为接收器的限定的水平和竖直角度范围。由接收器接收的限定的水平和竖直角度范围内的回波的强度等于或大于沿作为参考方向的给定方向接收的回波的最大强度的分数。例如，根据此实施例的由接收器44接收的回波的强度等于或大于沿参考方向接收的回波的最大强度的1/2、1/e或1/e2。

需要注意，根据此实施例的右搜索区域SR的有效角度范围由照射视野内的第一角度范围和接收视野内的第二角度范围之间的交叠定义。第一角度范围定义为照射视野内未受牌照12或保险杠14遮挡的角度范围。第二角度范围定义为接收视野内未受牌照12或保险杠14遮挡的角度范围。

即，右搜索区域SR由照射视野内确定的第一角度范围和接收视野内确定的第二角度范围的组合定义。第一角度范围确定为使得在第一角度范围内照射的激光脉冲不受牌照12或保险杠14的遮挡。第二角度范围定义为使得在第二角度范围内接收的回波未受到牌照12或保险杠14的遮挡。

具体地，根据此实施例的激光雷达设备30设计为使得定义右搜索区域SR的参数被调整为实现期望的视野来作为右搜索视野SR。参数包括发射器42的照射视野的第一角度范围以及接收器44的接收视野的第二角度范围。参数还包括：右侧壁31b2与牌照12的对应的侧壁之间的位置关系，诸如其间的距离；以及外壳31的厚度，换句话说，牌照12与保险杠14之间的距离。

接下来，以下将描述如何将发射器42和接收器44设置在车辆10的主体10A的头部中，换句话说，根据此实施例如何确定参数。

图5A示意性地示例从牌照12的后侧观看时，主体10A的头部中的右距离测量模块40的发射器42和接收器44的布置的范例。图5B是沿图5A中的线VB-VB取得的横截面视图。需要注意，左距离测量模块50的发射器52和接收器54的布置与右距离测量模块40的发射器42和接收器44的布置基本相同。为此原因，后面将典型地描述右距离测量模块40的发射器42和接收器44的布置。即，省略左距离测量模块50的发射器52和接收器54的布置的描述。

另外，需要注意，沿车辆10的行进方向，即前进-后退方向，车辆10的前侧将简单地称作前侧，并且沿车辆10的行进方向，车辆10的后侧将简单地称作后侧。

图5A示意性地示例沿车辆10的竖直方向，右距离测量模块40的发射器42的照射视野AI的第一轮廓，并且图5B示意性地示例沿车辆10的水平方向，右距离测量模块40的发射器42的照射视野AI的第二轮廓。

类似地，图5A示意性地示例沿车辆10的竖直方向，右距离测量模块40的接收器44的接收视野AR的第一轮廓，并且图5B示意性地示例沿车辆10的水平方向，右距离测量模块40的接收器44的接收视野AR的第二轮廓。右搜索区域SR由照射视野AI与接收视野AR之间的交叠的组合定义。

例如，激光雷达设备30配置为例如沿竖直和水平方向中的每一个调整从发射器42照射的激光脉冲的光轴相对于车辆10的前进-后退方向的梯度以及接收器44的光轴相对于车辆10的前进-后退方向的梯度。

特别是，如图5B中示例的，沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AI的前边A1相对于牌照12的背面12BA设置于后面，即设置于牌照12的背面12BA的空间。沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AI的后边B1相对于保险杠14的前端14A设置于前面，即与保险杠14的前端14A间隔开。

类似地，如图5B中所示例，沿车辆10的前进-后退方向的接收视野AR的前边A2相对于牌照12的背面12BA设置于后面，即，与牌照12的背面12BA间隔开。沿车辆10的前进-后退方向的接收视野AR的后边B2相对于保险杠14的前端14A设置于前面，即与保险杠14的前端14A间隔开。

右距离测量模块40的发射器42的布置容许发射器42的沿车辆10的右侧方向扩展的照射视野AI与牌照12的背面12BA和保险杠14的前端14A中的每一个都不交叠。右距离测量模块40的接收器44的布置也容许接收器44的沿车辆10的右侧方向扩展的接收视野AR与牌照12的背面12BA和保险杠14的前端14A中的每一个都不交叠。即，甚至在由对发射器42照射的激光脉冲的直接反射生成“直接回波”和/或由对发射器42照射的激光脉冲的多重反射生成“多重回波”时，照射视野AI和接收视野AR中的至少之一相对于牌照的背面12BA和保险杠14的前端14A的位置关系也将防止接收器44接收直接回波和/或多重回波。

图5B中示例的沿车辆10的水平方向的发射器42和接收器44的布置是它们的各种布置的范例。以下，将描述作为图5B中示例的布置的修改例的发射器42和接收器44的其它布置。

图6A至6C示例沿车辆10的水平方向的其它照射视野AIA至AIC，其能够由发射器42的其它布置形成。以下，图5B中所示例的照射视野AI的前边A1和后边B1不与牌照12的背面12BA和保险杠14的前端14A交叠的发射器42的布置称作第一范例布置。另外，图6A至6C中所示例的发射器42的布置分别称为第二至第四范例布置。

图6A示意性地示例第二范例布置，其中，发射器42设置成使得从发射器42发射的激光脉冲照射至牌照12的部分。在第二范例布置中，沿车辆10的前进-后退方向的发射器42的第二照射视野AIA的前边A1与牌照12的背面12BA交叠。沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AIA的后边B1相对于保险杠14的前端14A设置于前面。需要注意，沿车辆10的前进-后退方向的发射器42的照射视野AIA的前边A1与牌照12的背面12BA交叠的陈述意指牌照12的背面12BA的部分设置于照射视野AIA内。

图6B示意性地示例第三范例布置，其中，发射器42设置成使得从发射器42发射的激光脉冲照射至保险杠14的前端14A的部分。在第三范例布置中，沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AIB的前边A1相对于牌照12的背面12BA设置于后面。沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AIB的后边B1与保险杠14的前端14A交叠。需要注意，沿车辆10的前进-后退方向的发射器42的照射视野AIB的后边B1与保险杠14的前端14A交叠的陈述意指保险杠14的前端14A的部分设置于照射视野AIB内。

图6C示意性地示例第四范例布置，其中，发射器42设置成使得从发射器42发射的激光脉冲照射至牌照12的背面12BA的部分和保险杠14的前端14A的部分。在第四范例布置中，沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AIC的前边A1与牌照12的背面12BA交叠，且沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AIC的后边B1与保险杠14的前端14A交叠。

图7A至7C示例沿车辆10的水平方向的其它接收视野ARA至ARC，其能够由接收器44的其它布置形成。以下，图5B中所示例的接收视野AR的前边A2和后边B2不与牌照12的背面12BA和保险杠14的前端14A交叠的接收器44的布置称作第五范例布置。另外，图7A至7C中示例的接收器44的布置分别称为第六至第八范例布置。

图7A示意性地示例第六范例布置，其中接收器44设置成使得牌照12的部分包括在接收视野ARA内。具体地，在第六范例布置中，沿车辆10的前进-后退方向的接收器44的接收视野ARA的前边A2与牌照12的背面12BA交叠，即牌照12的背面12BA的部分设置于接收视野ARA内。沿车辆10的前进-后退方向的接收视野ARA的后边B1相对于保险杠14的前端14A设置在前面。

图7B示意性地示例第七范例布置，其中接收器44设置成使得保险杠14的部分包括在第二接收视野ARB内。具体地，在第七范例布置中，沿车辆10的前进-后退方向的接收视野ARB的前边A2相对于牌照12的背面12BA设置于后面。沿车辆10的前进-后退方向的接收视野ARB的后边B2与保险杠14的前端14A交叠。需要注意，沿车辆10的前进-后退方向的接收器44的接收视野ARB的后边B2与保险杠14的前端14A交叠的陈述意指保险杠14的前端14A的部分设置于接收视野ARB内。

图7C示意性地示例第八范例布置，其中接收器44设置成使得牌照12的背面12BA的部分以及保险杠14的前端14A的部分包括在接收视野ARC内。在第八范例布置中，沿车辆10的前进-后退方向的接收视野ARC的前边A2与牌照12的背面12BA交叠，且沿车辆10的前进-后退方向的接收视野ARC的后边B2与保险杠14的前端14A交叠。

以下表I示出了发射器42的第一至第四范例布置和接收器44的第五至第八范例布置的组合。

表1

在表I中，圆标记示出了发射器42的范例布置与接收器44的范例布置的对应的组合有效地减少了直接回波和多重回波的接收。相反，叉标记示出了发射器42的范例布置与接收器44的范例布置的对应的组合未有效地减少直接回波和多重回波的接收。

表I表明了已经至少使用了发射器42的第一范例布置的右距离测量模块40防止了基于从发射器42发射的激光脉冲的来自牌照12或保险杠14的回波的发生。表I也表明了至少使用了接收器44的第五范例布置的右距离测量模块40防止了由牌照12或保险杠14对从发射器42发射的激光脉冲的反射而生成的回波被接收器44接收。

从而，至少使用了发射器42的第一范例布置或接收器44的第五范例布置的右距离测量模块40减少了归因于牌照12或保险杠14的直接回波和多重回波的接收。

右距离测量模块40的描述能够适用于左距离测量模块50，只要分别地，右搜索区域SR以左搜索区域SL替代、发射器42和接收器44以发射器52和接收器54替代就行。从而，省略了左距离测量模块50的描述。

具体地，类似于发射器42的布置的左距离测量模块50的发射器52的布置容许沿车辆10的左侧方向扩展的发射器52的照射视野AI与牌照12和保险杠14中的每一个都不交叠。另外，类似于接收器44的布置的左距离测量模块50的接收器54的布置容许沿车辆10的左侧方向扩展的接收器54的接收视野AR与牌照12和保险杠14中的每一个都不交叠。

即至少使用发射器52的第一范例布置或接收器54的第五范例布置的左距离测量模块50减少了归因于牌照12或保险杠14的直接回波和多重回波的接收。

如上所述，激光雷达设备30的发射器42和接收器44中的至少之一布置为在牌照12和保险杠14的至少对应的之一与照射视野AI和接收视野AR的至少对应的之一之间提供空间。换句话说，激光雷达设备30的发射器42和接收器44的至少之一布置为将至少对应的照射视野AI和接收视野AR与牌照12和保险杠14的至少对应的之一分开。

这减少了归因于牌照12或保险杠14的直接回波和多重回波的接收，从而，即使目标靠近车辆10设置时，也使得可靠地探测由对来自目标的发射的激光脉冲的反射引起的回波成为可能。这导致了从设备30至各目标的距离的测量精度的提高。

另外，激光雷达设备30放置在牌照12和保险杠14之间，这防止了归因于诸如雨的外部环境因素而减小各目标的探测精度。

激光雷达设备30还配置为使得用于右距离测量模块40的照射窗口33a1和接收窗口34a1沿车辆10的高度方向并排放置。类似地，用于左距离测量模块50的照射窗口33a2和接收窗口34a2沿车辆10的高度方向并排放置。此布置使得与右侧窗口对33a1和34a1和左侧窗口对33a2和34a2中的每一个沿车辆10的前进和后退方向布置的情况相比，扩展分别的右和左搜索区域SR和SL的有效角度范围成为可能。这导致激光雷达设备10的目标探测范围的扩展、以及沿车辆10的前进-后退方向的外壳31的尺寸的减小。

在第一实施例中，外壳31例如对应于根据本发明的第一范例方面的外壳，且保险杠14例如对应于根据第一范例方面的车辆的一个纵向端。发射器42和52的至少之一例如对应于根据本发明的第一和第二范例方面中的每一方面的发射器。接收器44和54中的至少一个例如对应于根据本发明的第一和第二范例方面中的每一方面的接收器。照射视野AI例如对应于根据第一范例方面的照射视野和根据第二范例方面的第一和第二照射视野。接收视野AR例如对应于根据第一范例方面的接收视野和根据第二范例方面的第一和第二接收视野。牌照12的背面12BA对应于根据本发明的第一范例方面的牌照的第一光反射部分。保险杠14的前表面14A对应于根据本发明的第一和第二范例方面中的每一方面的车辆的该一个纵向端。

以下将描述发射器42和接收器44的布置的修改例。

图8A示意性地示例从牌照12的背面观察时，车辆的主体10A的头部上的激光雷达设备30A的安装布置的范例。图8B是沿对应于图5B的图8A中的线VIIIB-VIIIB取得的横截面视图。

激光雷达设备30A的结构在以下点不同于激光雷达设备30的结构。所以以下将主要描述不同点。

参照图8A和8B，激光雷达设备30A设置有形成在牌照12的背面12BA的分别的右侧和左侧端上的一对右侧和左侧激光吸收体72。激光吸收体72例如对应于根据本发明的第一范例方面的激光吸收体。

例如，右侧和左侧激光吸收体72中的每一个具有条或带形状，并且沿牌照12的右和左侧壁中的对应的一个的边安装在牌照12的背面12BA的右侧和左侧端中的对应的一个上。

右侧和左侧激光吸收体72中的每一个具有表面，该表面上施加有诸如的无电镀黑镀层。右侧和左侧激光吸收体72中的每一个的无电镀黑镀覆的表面具有低的光反射率，光诸如是激光脉冲，该光的任何一个波长段包括光学波长段、红外波长段、以及紫外波长段。

沿车辆10的前进-后退方向的照射视野AI的前边A3相对于牌照12的背面12BA设置于后面，或设置为与右侧激光吸收体72的部分交叠(见图8B)。类似地，沿车辆10的前进-后退方向的接收器44的接收视野AR的前边A4相对于牌照12的背面12BA设置于后面，或设置为与右侧激光吸收体72的部分交叠(见图8B)。

接下来，以下将描述右侧激光吸收体72的工作。

让我们假设，归因于例如牌照12的变形或牌照12的背面12BA上的外壳31的未对准，牌照12的右侧端的部分包括在照射视野AI或接收视野AR内。

即使在此假设下，右侧激光吸收体72也工作为吸收撞击右侧激光吸收体72的激光脉冲，从而减少了来自右侧激光吸收体72的回波。

特别是，如图8B中所示例，即使照射视野AI的前边A3或接收视野AR的前边A4原始地与图8B中示例的右侧激光吸收体72的部分交叠，右侧激光吸收体72也工作为吸收落到右侧激光吸收体72上的激光脉冲，从而减少了来自右侧激光吸收体72的回波。

另外，让我们考虑在激光雷达装置30A的外壳31的尺寸存在多个制造变化的情况。即，照射窗口33a1和接收窗口34a1的位置在装置30之间变化。为此原因，当一个激光雷达设备30螺纹安装于牌照12的背面12BA上时，归因于激光雷达装置30A之间的尺寸的变化，牌照12的部分可以包括在照射视野AI中。

此外，让我们考虑当外壳31安装在分别的牌照12的背面上时，在激光雷达装置30A中照射窗口33a1和接收窗口34a1的位置存在变化的情况。为此原因，归因于牌照12的背面12BA上的外壳31的未对准，牌照12的部分可以包括在照射视野AI中。

然而，甚至在每种情况下，右侧激光吸收体72都工作为吸收落到右侧激光吸收体72上的激光脉冲，从而减少了来自右侧激光吸收体72的回波。从而，对激光雷达装置30A实现与激光雷达装置30的技术效果相同的技术效果是可能的。

左侧激光吸收体72以与右侧激光吸收体72相同的方式工作。

在修改例中，右侧和左侧激光吸收体72形成于牌照12的背面12BA的分别的右侧和左侧端上，但是他们能够形成在保险杠14的前端14A的部分上；这些部分基本面对牌照12的背面的右侧和左侧端。

第二实施例

以下将描述根据本发明的第二实施例的激光雷达装置30B。激光雷达设备30B的结构在以下点与根据第一实施例的激光雷达设备30不同。所以，以下将主要描述不同点。

图9A示意性地示例从牌照12的后侧观看时的激光雷达设备30B的外壳39。图9B是沿图9A中的线IXB-IXB取得的横截面视图。

参照图9A和9B，具有基本矩形的空心平行六面体形状的外壳39设置有用作盖部件的凸缘393。凸缘393从安装在牌照12的背面12BA上的主侧壁31a1延伸；凸缘393工作为覆盖牌照12的背面12BA并增大主侧壁31a1的表面391；表面391与牌照12的背面12BA邻接。具体地，安装在牌照12的背面12BA上的主侧壁31a1的外边向外延伸以形成凸缘393。凸缘393例如对应于根据本发明的第一范例方面的盖部件。

包括凸缘393的主侧壁31a1的表面391的大小沿车辆10的水平方向(宽度方向)和竖直方向(高度方向)中的每一个比牌照12大例如几毫米的小的长度。这容许凸缘393的外边从牌照12的外边稍微突出。凸缘393的外边被削角以具有一曲率，该曲率被确定为即使人接触被削角的边时也确保安全。

参照图9A和9B，激光雷达设备30B设置有形成在凸缘393的一个表面的分别的右侧和左侧端上的一对右侧和左侧激光吸收体74；此表面面对保险杠14。因为左侧激光吸收体74的结构和功能与右侧激光吸收体74的相同，所以省略了其描述和示例。右侧和左侧激光吸收体74例如对应于根据本发明的第一范例方面的激光吸收体。

例如，右侧激光吸收体74具有条形状，并且沿牌照12的右侧壁的边安装在凸缘393的表面的右侧端上。

另外，激光雷达设备30B设置有形成在保险杠14的前端14A的前表面的一部分上的激光吸收体；外壳31安装在保险杠14的前端14A的前表面的另一部分上。

激光吸收体74和75中的每一个具有表面，如激光吸收体72那样，该表面上施加有无电镀黑镀层。激光吸收体74和75中的每一个工作以吸收撞击激光吸收体74和75中的对应的一个的激光脉冲，从而减少来自激光吸收体74和75中的每一个的回波。

激光雷达设备30B配置成使得凸缘393加固牌照12以抑制牌照12的变形。这减小了归因于牌照12的变形，牌照12遮挡照射视野AI或接收视野AR的部分的可能性，从而防止了归因于牌照12的变形而减小各目标的测量精度。

激光雷达设备30B配置成使得形成在凸缘393的一个表面上的分别的右侧和左侧端上的右侧和左侧激光吸收体74工作为在激光脉冲撞击吸收体74时，吸收直接回波和/或多重回波。与来自目标的回波的强度相比，此配置充分减小了直接回波和/或多重回波的强度。

此外，凸缘393的外边从牌照12的外边稍微突出。此配置容许人擦拭照射窗口33a1、33a2以及接收窗口34a1、34a2，无需直接接触牌照12的外边。这使得减小在人擦拭窗口33a1、33a2、34a1、以及34a2时，使牌照12模糊的不利影响成为可能。特别是，凸缘393的外边被削角以具有曲率，该曲率被确定为即使在人接触被削角的边时，也确保安全。从而，以高水平保持激光雷达设备30B的安全性是可能的。

第三实施例

以下将描述根据本发明的第三实施例的激光雷达设备30C。激光雷达设备30C的结构在以下点与根据第一实施例的激光雷达设备30不同。所以，以下将主要描述不同点。

在第一实施例中，激光雷达设备30的右距离测量模块40配置为沿竖直和水平方向中的每一个调整从发射器42照射的激光脉冲的光轴相对于车辆10的前进-后退方向的梯度和接收器44的光轴相对于车辆10的前进-后退方向的梯度。此配置将照射视野AI和接收视野AR确立为使得照射和接收视野AI和AR中的每一个被设计为消除与牌照12和保险杠14中的每一个的交叠。

相反，激光雷达设备30C的右距离测量模块40配置为使用另一途径来确立照射视野AI。

图10A是对应于图5B的激光雷达设备30C的横截面视图，假设从其去除了接收器44以简单地示例发射器42的布置的范例。

参照图10A，激光雷达设备30C配置为调整沿车辆10的水平方向的发射器42的发光元件42a位置。此配置将照射视野确立为使得照射视野AI不与牌照12和保险杠14交叠，换句话说，照射视野AI不包括牌照12和保险杠14。

右距离测量模块40的此配置在实现了激光雷达设备30所实现的技术效果的同时简化了如何确立照射视野AI。

作为第三实施例的修改例，能够将激光雷达设备30C配置为使用另一途径来确立接收视野AR。

图10B是根据修改例的对应于图5B的激光雷达设备30C的横截面视图，假设从其去除了发射器42以简单地示例接收器44的布置的范例。

参照图10B，激光雷达设备30C配置为调整沿车辆10的水平方向的接收元件44a的位置。此配置将接收视野AR确立为使得接收视野AR与牌照12和保险杠14中的每一个都不交叠。

根据修改例的激光雷达设备30C的此配置在实现了由激光雷达设备30所实现的技术效果的同时，简化了如何确立接收视野AR。

根据第三实施例的右距离测量模块40及其修改例的描述能够适用于左距离测量模块50。从而，省略了左距离测量模块50的描述。

第四实施例

以下将描述根据本发明的第四实施例的激光雷达设备30D。激光雷达设备30D的结构在以下点与根据第一实施例的激光雷达设备30的结构不同。所以，以下将主要描述不同点。

图11A是对应于图5B的激光雷达设备30D的横截面视图，假设从其去除了接收器44以简单地示例激光雷达设备30D的发射器42A的布置的范例。图11B是从车辆10的前侧观察时，激光雷达设备的正视图。

参照图11A和11B，发射器42A包括外壳423，外壳423具有基本矩形的空心平行六面体形状。外壳423具有：第一侧壁，其具有缝隙并面对照射窗口33a1；以及与第一侧壁相对的第二侧壁。发光元件42a安装在第二侧壁的内表面上，使得发光元件42a的光轴指向第一侧壁的缝隙。光学系统42b装配在第一侧壁的缝隙中以便与发光元件42a对准。

发射器42a还包括激光束调整器425，其安装在第一侧壁上并适于调整激光脉冲的水平角度范围，从而调整照射视野AI，使得其不与牌照12和保险杠14交叠。

例如，如图11A和11B中所示例，激光束调整器425包括：矩形空心平行六面体外壳，沿车辆10的前进方向延伸外壳423的第一侧壁的外边；以及狭缝425a，形成在外壳423的前侧壁上，前侧壁面对光学系统42b。狭缝425a与光学系统42b对准。狭缝425a用于使来自发光元件42a经由光学系统42b发射的激光脉冲缩小，从而调整照射视野AI，以使得其不包括牌照12和保险杠14。从而，实现激光雷达设备30所实现的技术效果是可能的。

作为第四实施例的修改例，图11C是对应于图5B的激光雷达设备30D的横截面视图，假设从其去除了发射器42，以简单地示例激光雷达设备30D的接收器44A的布置的范例。图11D是从车辆10的前进侧观察时，激光雷达设备的正视图。

参照图11C和11D，接收器44A包括外壳433，外壳433具有基本矩形的空心平行六面体形状。外壳433具有：第一侧壁，其具有缝隙并面对接收窗口34a1；以及与第一侧壁相对的第二侧壁。接收元件44a安装在第二侧壁的内表面上，使得接收元件44a的光轴指向第一侧壁的缝隙。透镜系统44b装配在第一侧壁的缝隙中。

接收器44A还包括回波调整器435，回波调整器435安装在第一侧壁上并适于调整回波的水平角度范围，从而调整接收视野AR，使得其不包括牌照12和保险杠14。

例如，如图11C和11D中所示例的，回波调整器435包括：矩形空心平行六面体外壳，沿车辆10的前进方向延伸外壳433的第一侧壁的外边；以及狭缝435a，形成在外壳433的前侧壁上，前侧壁面对透镜系统44b。狭缝435a与透镜系统44b对准。狭缝435a用于使经由透镜系统44b发送的回波缩小，从而调整接收视野AR，使得其不与牌照12和保险杠14交叠。从而，实现激光雷达设备30所实现的技术效果是可能的。

根据第四实施例的右距离测量模块40及其修改例的描述能够应用于左距离测量模块50。从而，省略了左距离测量模块的描述。

以上已经详细描述了本发明的第一至第四实施例。但是本发明不限于这些实施例，并且能够在如下地在本发明的范围内对其进行修改。

在第一至第四实施例中的每一个中，对应的激光雷达设备配置为使得右距离测量模块40和左距离测量模块50均安装在外壳31或39中，并且配置为使用激光脉冲来搜索右和左搜索区域SR和SL中的每一个，但是本发明不限于此。

具体地，参照图12A，激光雷达设备30E1能够配置为使得右距离模块40仅安装在外壳31或39中，并且配置为仅搜索右搜索区域SR。参照图12B，激光雷达设备30E2能够配置使得左距离模块50仅安装在外壳31或39中，并且配置为仅搜索左搜索区域SL。在图12A和12B中示例的这些修改例中的每一个中，信号处理模块60能够安装在外壳31或39中，或能够设置为与外壳31或39分开(例如，能够安装在报警设备20中)。

另外，参照图12C，激光雷达设备30E3能够包括右侧外壳31A和左侧外壳31B，代替外壳31或39。例如，如由图3中的幻线所示例的，外壳31能够分成右侧外壳31A和左侧外壳31B；外壳31A和31B中的每一个是外壳31的大小的一半。激光雷达设备30E3能够配置为使得右距离模块40安装在右侧外壳31A中，并且左距离模块50安装在左侧外壳31B中。在图12C中示例的修改例中，信号处理模块60能够安装在外壳31A和31B中的每一个中，或能够设置为与外壳31A和31B中的每一个分开(例如，能够安装在报警设备20中)。

作为激光雷达设备30E3的第一修改范例，激光雷达设备30E4能够配置为使得右距离模块40安装在右侧外壳31A中，而省略左侧外壳31B和左距离模块50(见图12D)。作为激光雷达设备30E4的第二修改范例，激光雷达设备30E5能够配置为使得左距离模块50安装在左侧外壳31B中，而省略右侧外壳31A和右距离模块40(见图12E)。

图12A至12E中所示例的这些修改例使得在车辆中安装根据本发明的激光雷达设备时给予用户大的灵活性成为可能。

在第二实施例中，凸缘连接至激光雷达设备30B的外壳39，并且一对右侧和左侧激光吸收体74形成在凸缘393的一个表面的分别的右侧和左侧端上，但是基于第二实施例的创新概念不限于此。

具体地，能够生产与激光雷达设备30B1的外壳39分开的片或板状激光盖部件76，盖部件76具有比牌照12的硬度低的硬度。例如，能够生产与外壳39分开的由树脂制成的片或板状盖部件76。

于是，盖部件76能够安装在牌照12的背面12BA的与凸缘393相同的位置，代替凸缘393，以覆盖牌照12的背面12BA(见图13)。

具体地，盖部件76具有条或带形状，并且沿牌照12的右和左侧壁中对应的一个的边安装在牌照12的背面12BA的右侧和左侧端中的每一个上。具有条或带形状的盖部件76能够安装在牌照12的背面12BA的周围边上。盖部件76能够形成于牌照12的背面12BA的一部分上，外壳31安装在牌照12的背面12BA的另一部分上。

盖部件76的外边能够从牌照12的外边稍微突出。此配置容许人们擦拭照射窗口33a1、33a2以及接收窗口34a1、34a2，而不直接接触牌照12的外边。这使得减小在人们擦拭窗口33a1、33a2、34a1和34a2时使牌照12模糊的不利影响成为可能。另外，能够对盖部件76的外边进行削角，以具有一曲率，盖曲率被确定为即使人们接触被削角的边，也能够确保安全。从而，以高水平保持激光雷达设备30B1的安全性是可能的。

盖部件76如同激光吸收体72，具有其上施加有无电镀黑镀层的表面，使得激光吸收体78形成在盖部件76上。盖部件76上的激光吸收体78工作易吸收撞击激光吸收体78的激光脉冲，从而减少来自激光吸收体78，即盖部件76，的回波。

图13中所示例的激光雷达设备30B1的配置使得减小在人们擦拭窗口33a1、33a2、34a1和34a2时使牌照12模糊的不利影响成为可能。

在图13中所示例的此修改例中，盖部件76能够由橡胶、密封材料、带子(tape)部件等制成，它们中的每一个的硬度比牌照12的材料的硬度低。

在第一至第四实施例中的每一个中，对应的激光雷达装置的发射器42和52中的每一个配置为发出激光脉冲，从而立刻搜索右和左搜索区域SR和SL中对应的一个。然而，在第一至第四实施例中的每一个中，对应的激光雷达装置的发射器42和52中的每一个能够配置为沿车辆10的水平方向向的多个方位顺序地发出激光脉冲，从而顺序地扫描右和左搜索区域SR和SL中对应的一个。那时，接收器44和54中的每一个能够配置为顺序地接收基于顺序地发射的激光脉冲的来自右和左搜索区域SR和SL中对应的一个的回波。

发射器42和52中的每一个能够配置为使用激光脉冲来机械地扫描右和左搜索区域SR和SL中对应的一个。

在第一、第二、和第四实施例中的每一个中，对应的激光吸收体能够通过镀覆、涂敷、或连接可吸收激光的部件到对应的激光吸收体的表面上来形成。在第一、第二、和第四实施例中的每一个中，对应的吸收体能够形成在牌照12的背面12BA和保险杠14的前表面中的至少一个上。

在第一至第四实施例中的每一个中，对应的激光雷达设备施加于驾驶员辅助系统，以给予车辆10的占据者，特别是驾驶员，可见或可听的信息，该信息表示至少一个目标在右和左搜索区域SR和SL中的至少一个内。然而，在第一至第四实施例中的每一个中，对应的激光雷达设备能够施加于另一驾驶员辅助系统，以辅助车辆10的驾驶员来检查车辆10的附近的交通，特别是，道路的盲区的交通。在第一至第四实施例中的每一个中，对应的激光雷达设备能够施加于另一系统，用于探测存在于右和左搜索区域中的至少一个中的目标。

在第一至第四实施例中的每一个中，对应的激光雷达设备的对应的外壳沿车辆10的纵向方向放置在车辆10的前牌照12与前端之间，但是其能够沿车辆10的纵方向放置在车辆10的后牌照与后端之间。

虽然已经于此描述了本发明的示例实施例，但是本发明不限于于此描述的实施例，而是包括具有修改、省略、组合(例如各实施例的方面的)、适配和/或替代的任何和所有实施例，如本领域技术人员基于本公开所能够理解的。权利要求中的限制应基于权利要求中采用的语言宽广地解释，并且不限于本说明书中或在本申请的进行期间描述的范例，这些范例应视为非排它的。

Claims (14)

1.一种安装于车辆中的激光雷达设备，所述车辆具有连接至所述车辆的一个纵向端并沿所述车辆的宽度方向延伸的牌照，所述激光雷达设备包括：

外壳，放置在所述牌照与所述一个纵向端之间；

发射器，安装在所述外壳中并具有预定照射视野，所述发射器配置为通过所述外壳的照射部分沿所述照射视野发射激光波，所述照射视野沿相对于所述车辆的行进方向的至少一个侧方向定义；以及

接收器，安装在所述外壳中并具有对应于所述照射视野的预定接收视野，所述接收器配置为以所述预定接收视野来接收通过所述外壳的接收部分的回波，所述回波从所述照射视野到达所述接收器，并且基于所发出的激光波，所述牌照具有第一光反射部分，所述一个纵向端具有第二光反射部分，

其特征在于，所述外壳的所述照射部分和所述接收部分设置为比靠近沿所述车辆的所述宽度方向的所述牌照的侧边更靠近沿所述车辆的所述宽度方向的所述牌照的中间部分，所述牌照的所述侧边对应于所述照射视野的所述至少一个侧方向，并且

所述照射视野和所述接收视野中的至少之一相对于所述第一光反射部分和所述第二光反射部分具有预定位置关系，并且即使在从所述发射器发射的激光波由所述第一光反射部分和所述第二光反射部分中的至少之一反射时，所述预定位置关系也将防止所述接收器接收基于由所述第一光反射部分和所述第二光反射部分中的所述至少之一对所述激光波的反射的回波。

2.根据权利要求1所述的激光雷达设备，其特征在于，所述发射器和所述接收器布置为使得所述照射视野和所述接收视野中的至少之一消除与所述第一光反射部分和所述第二光反射部分中的每一个的交叠。

3.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述照射视野和所述接收视野中的每一个具有沿所述车辆的纵向方向的第一边和第二边，所述第一边比靠近所述车辆的所述一个纵向端更靠近所述牌照，所述第二边比靠近所述牌照更靠近所述车辆的所述一个纵向端，并且所述发射器和所述接收器布置为使得所述照射视野和所述接收视野中的至少之一的所述第一边与所述第一光反射部分间隔开，并且所述照射视野和所述接收视野中的所述至少之一的所述第二边与所述第二光反射部分间隔开。

4.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述照射部分和所述接收部分沿所述车辆的高度方向对准。

5.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述牌照具有面对所述车辆的所述一个纵向端的表面，并且所述外壳安装在所述牌照的所述表面上，所述激光雷达设备还包括：

盖部件，至少安装在所述牌照的所述侧边的表面上，并适于至少覆盖所述牌照的所述侧边的所述表面。

6.根据权利要求5所述的激光雷达设备，其特征在于，所述外壳具有安装在所述牌照的面对所述车辆的所述一个纵向端的所述表面上的一个侧壁，并且所述盖部件是从所述外壳的所述一个侧壁的外边延伸并安装在所述牌照的所述侧边的所述表面上的凸缘。

7.根据权利要求5所述的激光雷达设备，其特征在于，所述牌照由具有第一硬度的第一部件制成，并且所述盖部件由具有比所述第一硬度低的第二硬度的第二部件制成。

8.根据权利要求5所述的激光雷达设备，还包括：

激光吸收体，形成在所述盖部件上并适于吸收撞击所述激光吸收体的光，所述光具有包括光学波长段、红外波长段、以及紫外波长段的波长段中的任一波长段。

9.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，还包括：

激光吸收体，至少形成于所述牌照的所述侧边上，并且适于吸收撞击所述激光吸收体的光，所述光具有包括光学波长段、红外波长段、以及紫外波长段的波长段中的任一波长段。

10.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述发射器包括设置在所述外壳中并配置为发出所述激光波的发光元件，并且其特征在于，所述照射视野是基于所述发光元件的位置确定的。

11.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述接收器包括设置在所述外壳中并配置为接收所述回波的接收元件，并且其特征在于，所述接收视野是基于所述接收元件的位置确定的。

12.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述发射器包括适于调整所述照射视野以使得所述照射视野不包括所述牌照和所述一个纵向端中的至少之一的激光波调整器。

13.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述接收器包括适于调整所述接收视野以使得所述接收视野不包括所述牌照和所述一个纵向端中的至少之一的激光波调整器。

14.根据权利要求1或2所述的激光雷达设备，其特征在于，所述至少一个侧方向包括相对于所述车辆的所述行进方向的右侧方向和左侧方向；

所述照射视野包括第一照射视野和第二照射视野，所述第一照射视野沿所述右侧方向定义，所述第二照射视野沿所述左侧方向定义；

所述照射部分定义为所述外壳的第一照射部分和第二照射部分，所述发射器配置为通过所述外壳的所述第一照射部分沿所述第一照射视野发射所述激光波，并且通过所述外壳的所述第二照射部分沿所述第二照射视野发射所述激光波；

所述接收视野定义为所述外壳的第一接收视野和第二接收视野，所述第一接收视野预先确定为对应于所述第一照射视野，所述第二接收视野预先确定为对应于所述第二照射视野；

所述牌照的所述侧边定义为对应于所述第一照射视野的所述右侧方向的第一侧边，和对应于所述第二照射视野的所述左侧方向的第二侧边；

所述外壳的所述第一照射部分和所述第一接收部分设置为更靠近所述牌照的所述中间部分而不是所述牌照的所述第一侧边；

所述外壳的所述第二照射部分和所述第二接收部分设置为更靠近所述牌照的所述中间部分而不是所述牌照的所述第二侧边；以及

所述第一照射视野和所述第一接收视野中的至少之一以及所述第二照射视野和所述第二接收视野中的至少之一相对于所述第一光反射部分和所述第二光反射部分具有预定位置关系，并且即使在从所述发射器发射的所述激光波由所述第一光反射部分和所述第二光反射部分中的至少之一反射时，所述预定位置关系也将防止所述接收器接收基于由所述第一光反射部分和所述第二光反射部分中的所述至少之一对所述激光波的反射的所述回波。