CN110383106A - 使用灵活的扫描参数的lidar系统 - Google Patents

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CN110383106A CN201880016787.7A CN201880016787A CN110383106A CN 110383106 A CN110383106 A CN 110383106A CN 201880016787 A CN201880016787 A CN 201880016787A CN 110383106 A CN110383106 A CN 110383106A
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Abstract

本发明涉及一种LIDAR系统(100)，其包括具有至少一个激光源(111)的激光扫描器(101)。激光扫描器(101)被设计成，将激光脉冲(191)发射到多个角度区域中。控制器被设计成致动至少一个激光源(111)，以便将至少一个第一激光脉冲(191)发射到特定的角度区域中，并且基于至少一个第一激光脉冲(191)的反射(192)来实施LIDAR测量。控制器(102)还被设计成基于LIDAR测量改变激光扫描器(101)的至少一个扫描参数，并随后选择性地致动至少一个激光源(111)，从而将至少一个第二激光脉冲(191)发射到特定的角度区域中。

Description

使用灵活的扫描参数的LIDAR系统
技术领域
本发明的各示例涉及具有激光扫描器的LIDAR系统，所述激光扫描器被设计成将激光脉冲发射到多个角度区域中。此类LIDAR系统还包括控制器，其被设计成基于LIDAR测量来改变激光扫描器的至少一个扫描参数。
背景技术
在各种技术领域中需要对物体进行距离测量。例如，结合自动驾驶的应用，可能需要对交通工具所处环境中的物体进行检测，并特别是确定到所述物体的距离。
一种用于对物体进行距离测量的技术是所谓的LIDAR技术(称为光探测和测距(Light Detection And Ranging)或者有时英文也称为LADAR)。以这种方式，从发射器发射脉冲激光。环境中的物体会反射激光。而这些反射能够被测量。通过确定激光的行进时间，即能够确定到物体的距离。
为了以空间分辨率探测环境中的物体，有可能扫描激光。而根据激光的辐射角度，能够探测环境中的不同物体。激光扫描器可用于进行扫描。激光扫描器可被操作，例如机械地操作；请参看例如US5006721A或US8446571B2。基于固态的激光扫描器——其基于光的相长干涉或相消干涉——也是已知的；例如可参看US20160049765A1。
在一些应用情况下，LIDAR技术被用于交通工具，例如个人机动车辆。由此，例如能够实现机动驾驶技术。总体而言，基于包括距离和/或深度信息的LIDAR数据可以设想到各种驾驶员辅助功能。例如，能够探测在相应的LIDAR图像中的物体。
而此类预先确定的技术具有某些限制和缺点。通常来说，可能需要确保某些关于眼部安全的需求。避免危害所处环境中的人是必要的。此外，有时可能需要考虑所使用的激光源的某些物理限制。例如，可能需要保持一定的重复率(Repetitionsrate)，以防止由发热造成激光源的损坏。
对于已知的技术，通常要参考重复率和眼部安全来进行权衡考虑。在多个示例中，这可能限制LIDAR系统的性能，例如与分辨率或范围有关的性能。
发明简述
因此，需要与借助于LIDAR系统进行距离测量相关的改进技术。特别是，需要至少可消除某些前述缺点或限制的技术。
该目标借助于独立权利要求的技术特征来实现。而从属权利要求的技术特征限定了实施方式。
LIDAR系统包括激光扫描器，其具有至少一个激光源。激光扫描器被设计成将激光脉冲发射到多个角度区域中。LIDAR系统还包括控制器。该控制器被设计成致动至少一个激光源，从而将至少一个第一激光脉冲发射到多个角度区域的特定的角度区域中。控制器被额外地设计成，基于至少一个第一激光脉冲的反射来执行LIDAR测量。控制器被额外地设计成，基于至少一个第一激光脉冲的LIDAR测量来改变激光扫描器的至少一个扫描参数，并随后选择性地致动至少一个激光源，从而将至少一个第二激光脉冲发射到特定的角度区域中。
因此，至少一个第一激光脉冲可被称为探测脉冲(Testpuls)，因为其有可能基于由至少一个第一激光脉冲的反射所获得的信息来改变和/或适配激光扫描器的一个或多个扫描参数。
借助于此类技术，能够实现对环境扫描的灵活适配。特别是，在不同的目标变量(比如，至少一个激光源的技术限制-例如关于重复率、占空比、脉冲功率、工作温度等等)之间的平衡能够对眼部安全和范围进行灵活调整。
借助于此处所描述的技术，特别有可能的是，借助于LIDAR测量本身来收集与特定的角度区域相关的先验知识(a-priori Wissen)。特别是通过此种方式，例如相较于更加复杂的技术(这些技术基于其他类型传感器的传感器融合)而言，能够特别快速地进行至少一个扫描参数的改变。
而在本文中所描述的各示例中，能够改变差别极大(unterschiedlichste)的扫描参数。这些示例包括：激光脉冲的强度、激光脉冲的重复率以及角速度，激光扫描器能以所述角速度将激光脉冲发射到多角度区域中的不同角度。例如，激光脉冲的强度能够借助于激光脉冲的幅度或功率来进行调整。还有可能的是，借助于脉冲的持续时间对激光脉冲的强度进行调整。而角速度能够与扫描速度相关联。重复率能够通过扫描速度与角速度相关联。然而也可设想其他扫描参数，例如在第一和第二扫描轴上的扫描的叠加图形的几何形状。
此外，在本文所描述的不同示例中还有可能的是，考虑与至少一个扫描参数的改变相关联的、不同方式和类型的LIDAR测量。在简单的实现形式中，LIDAR测量可与至少一个第一激光脉冲的反射的强度或行进时间有关。随后，例如能够估计到环境物体(Umfeldobjekt)的距离。例如有可能的是，针对到环境物体较大(较小)的距离——其已基于至少一个激光脉冲的反射的强度或行进时间被确定——为至少一个第二激光脉冲选择较大(较小)的强度。此类技术可基于以下知识，即对于距离较小的环境物体可能需要限制至少一个第二激光脉冲的强度，从而保证眼部安全。相应地，角速度也能够增大，从而存在每空间角(Raumwinkel)较少的激光脉冲。在另一方面，对于距离较大的环境物体可能需要选择较大强度的至少一个第二激光脉冲，以便精确测量距离较远的环境物体。例如，有可能的是，将控制器设计成在一个或多个数量级范围内增加至少一个第二激光脉冲的强度。
例如，如果已经基于至少一个第一激光脉冲的反射的LIDAR测量收集了与相应的环境物体有关的足够信息，则可能完全没有必要发射第二激光脉冲。随后，可将至少一个第二激光脉冲的强度选择为等于至少一个第一激光脉冲的强度的0％。
一种方法包括：致动激光扫描器的至少一个激光源，从而将至少一个第一激光脉冲发射到多个角度区域的特定的角度区域中。该方法还包括基于至少一个第一激光脉冲的反射来执行LIDAR测量。该方法还包括基于LIDAR测量来改变激光扫描器的至少一个扫描参数。方法还包括选择性地致动至少一个激光源，以便将至少一个第二激光脉冲发射到特定的角度区域中。
前述示例和技术还能够与其他示例相互组合。
附图简述
图1根据各示例说明性地示出一种具有激光扫描器和控制器的LIDAR系统。
图2以更多细节并且根据各示例说明性地示出激光扫描器。
图3为一种示例性方法的流程图。
图4示出了多个角度区域，根据各示例激光扫描器能够将激光脉冲发射到这些角度区域中。
图5说明性地示出对角度设置的改变，基于根据各示例的LIDAR测量，激光扫描器以所述角度发射激光脉冲。
图6说明性地示出对角度设置的改变，基于根据各示例的LIDAR测量，激光扫描器以所述角度发射激光脉冲。
图7-9说明性地示出了基于根据各示例的LIDAR测量对激光脉冲的强度的改变。
图10根据各示例说明性地示出对角速度的改变，激光扫描器以所述角速度对环境进行扫描。
图11根据各示例说明性地示出在激光脉冲之间的时间间隔，所述激光脉冲根据不同的扫描参数来发射。
图12根据各示例说明性地示出在激光脉冲之间的时间间隔，所述激光脉冲根据不同的扫描参数来发射。
图13根据各示例说明性地示出在激光脉冲之间的时间间隔，所述激光脉冲根据不同的扫描参数来发射。
图14为一种示例性方法的流程图。
具体实施方式
以上所描述的本发明的属性、特征和优势，及其如何被实现的类型和方式，在实施方式的以下描述(其将结合附图以更多细节进行阐释)的上下文中将变得更加清楚且明显更易理解。
在下文中，根据优选的实施方式，参考附图以更多细节说明本发明。在附图中，相同的附图标记指示等效的或类似的元件。附图是本发明的各个实施方式的说明性表示。在附图中所示的元件无需按比例显示。相反，在附图中所示的各个元件的呈现是为了使得本领域技术人员将能够理解其功能和主要目的。在附图中所示的功能性单元和元件的连接和耦合也能够被实现为间接的连接或耦合。一种连接或耦合可被实现为有线的或无线的。功能性单元可被实现为硬件、软件或者硬件和软件的组合。
在下文中描述了各种用于激光扫描的技术。以下所描述的技术能够实现例如一维或二维的激光扫描。此类扫描可表示将激光脉冲发射到不同的角度或角度范围中。而角度区域可被重复扫描。重复实现对特定的角度区域的扫描可确定扫描的重复率。角度区域的量可定义扫描区域或图像区域。扫描可表示借助于激光脉冲对环境中不同的扫描点进行重复扫描。可为每个扫描点确定测量信号。还能够考虑相应的激光脉冲在环境物体上的反射。基于测量信号，能够执行LIDAR测量。
例如，能够使用相干的或不相干的激光。还有可能的是，使用偏振的或非偏振的激光。例如，激光可能被脉冲式地使用。例如，能够使用短激光脉冲，该短激光脉冲具有在飞秒(Femtosekunden)或皮秒(Pikosekunden)或纳秒(Nanosekunden)范围内的脉冲长度。特别是对于在纳秒范围内的脉冲长度，单个脉冲的最大功率可在50W-150W的范围内。通过改变该值，能够改变激光脉冲的强度。例如，脉冲持续时间能够在0.5-3纳秒的范围内。而激光可具有在700-1800nm范围内的波长。例如，能够将固体激光二极管用作激光源。能够使用例如由OSRAM光学半导体股份有限公司(OSRAM Opto Semiconductors GmbH，德国，雷根斯堡，莱博尼茨大街4号，邮编D-93055)所生产的SPL PL90_3二极管或者可比较的固体激光二极管。
在各示例中，扫描区域被一维地定义。这可能意味着，激光扫描器借助于偏转器单元仅沿着单个扫描轴进行激光扫描。在其他示例中，扫描区域被二维地定义。这可能意味着，例如，激光扫描器借助于偏转器单元沿着第一扫描轴且沿着第二扫描轴进行激光扫描。在这种情况下，第一扫描轴与第二扫描轴彼此不相同。例如，第一和第二扫描轴能够关于彼此正交地定向。
在一些示例中，二维扫描区域能够借助于具有两个或更多个运动自由度的单个偏转器单元来实现。这可能意味着，偏转器单元的第一运动根据第一扫描轴来实现，以及，偏转器单元的第二运动根据第二扫描轴来实现，例如，通过致动器来实现，其中第一运动和第二运动在时间和空间上有所叠加。
在其他示例中，二维扫描区域可通过一个以上的单个偏转器单元来实现。还有可能的是，例如，对于两个偏转器单元而言，分别激发单个运动自由度。激光首先能够通过第一偏转器单元进行偏转，并随后通过第二偏转器单元进行偏转。因此，两个偏转器单元能够在光路上前后顺序地设置。这意味着，两个偏转器单元的运动在空间上没有叠加。例如，相应的激光扫描器可具有两个彼此间隔布置的镜(Spiegel)或棱镜(Prismen)，其能够被单独地调节。
在各示例中，有可能的是，激光扫描器以不同的运动自由度驱动，从而振荡式地进行激光扫描。此类激光扫描器有时被称为振荡激光扫描器。特别是，振荡扫描器可不同于以分步式实现至少一个运动自由度的激光扫描器。在一些示例中，有可能的是，例如第一运动(其对应第一扫描轴)和第二运动(其对应不同于第一扫描轴的第二扫描轴)被分别振荡式地实现。
在其他示例中，借助于多个光源的相位相干的叠加，也可使用基于固体的激光扫描器。
在各示例中，可使用LIDAR技术。LIDAR技术能够被用于执行在空间上分辨的环境中物体的距离测量。在各示例中，LIDAR技术能够结合机动交通工具的驾驶人员辅助功能来实现。因此，包含激光扫描器的设备可被设置在机动交通工具中。例如，可创建具有深度分辨率的LIDAR图像，并将其提供给机动交通工具的驾驶人员辅助系统。由此，能够实现例如辅助驾驶技术或自动驾驶技术。
各示例是基于以下知识：对激光扫描器的扫描参数的主动调整能够是实现在不同的目标标准之间的最佳平衡，所述目标标准例如为眼部安全、暴露于一个或多个激光源以及LIDAR图像的质量。因此，LIDAR系统的控制器被设计成基于LIDAR测量来改变激光扫描器的至少一个扫描参数。
图1示出了与LIDAR系统100相关的方面。LIDAR系统100包括激光扫描器101。激光扫描器101被设计成，将激光从一个或多个激光源发射到设备100的环境中。而激光扫描器101被设计成至少沿着一个扫描轴进行激光扫描。在一些示例中，激光扫描器101被设计成沿着第一和第二扫描轴进行激光扫描。例如，激光扫描器101可振荡式地移动偏转器单元，例如，在两个运动反转点之间进行移动。而基于MEMS的微镜，例如能够实现偏转器单元。在其他示例中，偏转器单元可被连续地移动，例如作为旋转棱镜等等。
设备100还包括控制器102。控制器102例如包括：模拟电路、数字电路、微处理器、FPGA和/或ASIC。控制器102可实现逻辑功能，以便确保根据一个或多个扫描参数来操作激光扫描器101。
例如，控制器102可致动激光扫描器101。控制器102可调节，例如激光扫描器101的一个或多个扫描参数。扫描参数例如包括：所发射的激光脉冲的强度、激光脉冲的重复率以及角速度。例如，较大(较小)的角速度能够表示旋转棱镜的旋转运动的较大(较小)的速度。例如，较大(较小)的角速度能够表示振荡式工作的偏转器单元的较大(较小)的振荡频率。
例如，此类扫描参数和其他扫描参数能够根据与一个或多个环境物体有关的先验知识来改变。例如，一个先验知识能够通过一个或多个前述的LIDAR测量来获得。例如，控制器能够被设计为，基于LIDAR测量来改变激光扫描器的至少一个扫描参数。
而可考虑不同的LIDAR测量。控制器102可以被设计为，例如执行作为LIDAR测量的距离测量。此为，控制器102可从激光扫描器101接收测量信号。这些测量信号或原始数据可指示在发射和接收之间的激光脉冲的行进时间；由此，其可涉及激光脉冲的反射。这些测量信号可进一步指示激光的相关角度区域。基于此，控制器102可生成LIDAR图像，其对应于，例如具有深度信息的散点图(Punktwolke)。可选地，有可能的是，控制器102例如基于LIDAR图像执行物体识别，作为LIDAR测量。例如，能够探测到诸如行人、骑行人员、交通工具、建筑物、植被、交通标志等等。
图2示出了与激光扫描器101有关的方面。特别是，图2根据各示例以比图1更多的细节示出了激光扫描器101。
在图2的示例中，激光扫描器101包括激光源111。例如，激光源111可为二极管激光器。在一些示例中，激光源111可以是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。激光源111发射激光脉冲191，其借助于偏转器单元112围绕特定的偏转角进行偏转。
在图2的示例中，激光源111借助于两个驱动器116、117来致动。例如，驱动器116、117均可具有电能存储设备，例如电感式或电容式的电能存储设备。在对电能存储设备进行放电时，可将电流-电压-脉冲作为驱动信号传送至激光源111，其随后被转换成激光脉冲191。由于提供了两个驱动器116、117，有可能从不同的驱动器116、117提供此类驱动信号，这些驱动信号在时间上彼此非常接近，例如在几十纳秒或一百纳秒以内。特别是，在连续的激光脉冲191之间的时间间隔可由此小于对单个驱动器116、117的电能存储设备进行充电所需的持续时间。然而，在其他示例中，可存在仅一个单独的驱动器或者多于两个的驱动器。
偏转器单元112可包括，例如镜或棱镜。例如，偏转器单元112可包括旋转的多面棱镜。偏转器单元可被形成为基于MEMS的微镜。
激光扫描器101可实现一个或多个扫描轴(在图2中，只显示了一个扫描轴，即在绘图平面上)。通过提供多个扫描轴能够实现二维扫描区域。为了扫描激光191，偏转器单元112具有至少一个运动自由度。每个运动自由度能够定义一相应的扫描轴。借助于致动器114，能够致动和/或引发相应的运动。
为了实现多个扫描轴，在一些示例中，有可能存在一个以上的偏转器单元(未在图2中示出)。随后，激光脉冲191能够顺序地通过各偏转器单元。每个偏转器单元可具有被相应分配的运动自由度，其对应于相应的扫描轴。有时，此类布置被称为扫描器系统。
为了实现多个扫描轴，有可能的是，在其他示例中，单个偏转器单元112具有一个以上的单个运动自由度。例如，偏转器单元112可具有至少两个运动自由度。相应的运动能够通过致动器114来引发。例如，致动器114能够单独但是同时或耦合地引发相应的运动。通过实现在时间和空间上有叠加的运动，有可能实现两个或更多个扫描轴。通过在空间和时间上叠加第一运动和第二运动，能够实现激光扫描器101特别高的集成。因此，激光扫描器101能够以紧凑的设计来实施。这使得激光扫描器101能够在机动交通工具中进行灵活的定位。此外，激光扫描器101可能具有相对较少的组件，并因此能够被鲁棒(robust)且经济地制造。如果第一运动和第二运动被周期性地且连续地实现，则能够获得所谓的叠加图形，有时被称为利萨如图形(Lissajous figure)，其关于沿着第一扫描轴和第二扫描轴的扫描。叠加图形的形式和几何形状表示激光扫描器101的扫描参数。
在其他示例中，还有可能存在一个以上的激光源111。不同的激光源100能被彼此相对地且相对于偏转器单元112进行布置。随后，还能够实现沿着扫描轴的分辨率。
在一些示例中，有可能的是，关于一个扫描轴的运动至少被振荡式地实现。还有可能的是，关于一个扫描轴的运动至少不被振荡式地实现，而是被离散地和/或分步式地实现。
通常来说，致动器114可为电动的。致动器114可包括磁组件和/或压电组件。例如，致动器可具有旋转磁场源，其被设计为产生根据时间旋转的磁场。致动器114可包括，例如压电挠曲组件(Biegepiezonkomponenten)。
在一些示例中，被集成在衬底(比如硅)上的、由多个发射器结构(比如光波导体)所组成的阵列被用于代替偏转器单元112，其中所述多个发射器机构以特定的相位关系发射激光。通过改变由各种发射器结构所发射的激光的相位关系，可随后基于相长干涉和相消干涉来设置特定的辐射角。此种布置有时也被称为具有一相位关系的光学阵列(光学相控阵，OPA)。可参考M.J.R.Heck于Nanophotonics(纳米光子，2016年)发表的文章“高度集成的光学相控阵：用于光束整形和光束控制的光子集成电路(Highly integrated opticalphased arrays：photonic integrated circuits for optical beam shaping and beamsteering)”。
激光扫描器101还包括探测器113。例如，探测器113能够借助于光电二极管来实现。例如，探测器113能够借助于光电二极管阵列来实现，并因此具有多个探测器元件。例如，探测器113可具有一个或多个单光子雪崩二极管(SPAD)。
探测器113被设计成，探测由装置100的环境中的物体(未在图2中示出)所产生的激光脉冲192的反射192。基于在通过激光源111的激光脉冲191的发射与通过探测器113对所反射激光脉冲192的接收之间的行进时间的测量，能够执行对物体的距离测量。此类技术还能够被组合或替换，例如使用结构化的照明装置，其中能使用连续的激光来替代激光脉冲191。
在图2的示例中，探测器113具有其自身的光圈(Blende)113A。在其他示例中，还有可能的是，探测器113使用与用来发射主激光191相同的光圈。随后能够实现特别高的敏感度。
图3是一种示例性方法的流程图。首先，在步骤1001中，致动激光扫描器的至少一个激光源从而将至少一个第一激光脉冲发射到一角度区域。该至少一个激光脉冲能够被称为探测脉冲，其用于收集与所述角度区域中的物体有关的先验信息。
随后，在步骤1002种可执行基于来自步骤1001的至少一个激光脉冲的反射的LIDAR测量。为此，例如可从探测器读取测量数据。
例如，LIDAR测量可涉及来自步骤1001的至少一个第一激光脉冲的反射的强度和行进时间中的至少一个。距离测量可例如基于行进时间来执行。还有可能的是，执行更复杂的测量，例如物体识别。
在步骤1003中，基于来自步骤1002的LIDAR测量，激光扫描器的至少一个扫描参数被改变。例如，后续激光脉冲的强度能够发生改变。可供选择地或额外地，激光扫描器的角速度或扫描速度可被使用。可供选择地或额外地，重复率(顺序的激光脉冲根据该重复率被发射)能够发生改变。可供选择地或额外地，对于具有两个扫描轴的激光扫描器而言，叠加图形的几何形状能够发生改变。
在步骤1004中，选择性地致动至少一个激光源，从而将至少一个第二激光脉冲发射到一角度区域中，该角度区域与在步骤1001中至少一个激光脉冲被射入的角度区域相同。在一些示例中，可发生对至少一个第二激光脉冲的发射的抑制(Unterdrückung)，从而使得至少一个激光源不在步骤1004中被致动。对至少一个第二激光脉冲的发射的抑制可对应于将至少一个第二激光脉冲的强度设置到至少一个第一激光脉冲的强度的0％。
在一些示例中，用于提供相应的驱动信号的、不同的激光驱动器能够被用于在步骤1001中发射至少一个第一激光脉冲以及在步骤1004中发射至少一个第二激光脉冲。由此能够实现的是，在至少一个第一激光脉冲与至少一个第二激光脉冲之间的时间间隔，即步骤1001与步骤1004之间的间隔，能够被特别小地确定，例如不大于500ns，可选地不大于200ns，进一步可选地不大于150ns。
图4示出了与不同的角度区域251-256相关的方面。在图4的示例中，角度区域251-256重叠地布置。在其他示例中，角度区域251-256也可不重叠地布置。角度区域251-256的量定义了扫描区域190-1、190-2；在图4的示例中，显示了二维扫描。
通过考虑角度区域251-256能够实现的是，关于特定的角度区域251-256的先验知识可以被考虑用于随后被发射到特定的扫描区域251-256中的脉冲。由此，对于复杂的测量表格(例如包括多个不同的物体和/或距离不同的物体)，可以为不同的角度区域251-256选择最佳的扫描参数。
此外，在图4种显示了关于角度区域251的扫描点261(在其余角度区域252-256中，为简单起见已省略了扫描点261)。在这种情况下，每个扫描点261对应于激光脉冲291，该激光脉冲以被分配给扫描点261的角度进行发射。扫描点261以一定距离彼此间隔地布置，该距离通过相应的激光脉冲的重复率和激光扫描器的角速度来定义。较高密度的扫描点261可实现相应的LIDAR图像的较高分辨率；在另一方面，每空间角的激光能量可增加，这会影响眼部安全。此外，较大的重复率会导致激光源111发热。
图5示出了与扫描点261、262布置的变化有关的方面。在图5的示例中，很清楚的是，扫描点262被布置成相对于扫描点261有偏移。这可能基于例如里程表信息(Odometrieinformationen)，其指明LIDAR系统100的位置改变。为了补偿该位置改变，可提供扫描点261、262的偏移。
在此处所描述的各示例中，适配激光扫描器101的一个或多个扫描参数。为了确保在适配之后将激光脉冲191发射到正确的角度区域中或以正确的角度进行发射，基于LIDAR系统的自发运动的相应补偿可能是有帮助的。
图6示出了与扫描点261、262布置的变化有关的方面。而图5的示例实质上对应于图6的示例。然而在图6的示例中，对扫描区域251进行移位，从而使得保持扫描点261、262关于相应的扫描区域251的相对布置。
图7示出了与激光扫描器101的扫描参数的变化有关的方面。图7还示出了扫描点261、262。其中，根据第一组扫描参数实现扫描点261的激光脉冲191的发射，并且根据第二组扫描参数实现扫描点262的激光脉冲191的发射，所述第二组扫描参数至少部分地有别于第一组扫描参数。
图7示出了保持扫描点261、162的布置。在一些示例中，还有可能例如基于里程表读数信息(图7中未示出)来进行所述布置的改变。
在图7中，可例如对一角速度进行修改，激光扫描器101能以该角速度将激光脉冲191发射到不同的角度，所述角度对应于扫描点261、262。这意味着，在对扫描点261的测量数据进行读取之间的时间并不同于在对扫描点262的测量数据进行读取之间的时间。而在同一时间，保持相应的LIDAR图像的分辨率。由此，每时间单位的激光源111发热能够有所减少。此类场景对于例如相对静态的物体——其例如通过物体识别进行分类——比如建筑物、植被、交通标志等等而言是合乎需要的。
其他扫描参数——其能够被可供选择地或额外地改变——是各激光脉冲191的强度。
图8示出了与激光脉冲191的强度的改变有关的方面。而在图8的示例中，扫描点261的激光脉冲的强度实质上小于扫描点262的激光脉冲的强度。例如，扫描点262的激光脉冲191的强度——以不小于5倍的因数，可选地以不小于10倍的因数，进一步可选地以不小于100倍的因数——大于扫描点261的激光脉冲191的强度。例如，扫描点261的激光脉冲可具有与扫描点262的激光脉冲相同的幅值，例如不小于50W的幅值，可选地不小于70W的幅值，进一步可选地不小于90W的幅值。而为此，扫描点262的激光脉冲的持续时间可明显长于扫描点261的激光脉冲的持续时间。例如，当基于扫描点261的反射192确定出在关于LIDAR系统100较近的环境范围内不存在物体和/或不存在强反射物体时，此类技术是合乎要求的。可为扫描点262的激光脉冲191选择较大强度，这是因为在较大强度的条件下也能够确保眼部安全。
图9示出了与激光脉冲191的强度的改变有关的方面。而在图9的示例中，扫描点261的激光脉冲的强度实质上大于扫描点262的激光脉冲的强度。例如，扫描点262的激光脉冲的强度可等于零，即有可能的是，不发射扫描点262的激光脉冲191。可能合乎要求的是，例如当基于扫描点261获得足够的信息时，没必要再一次发射扫描点262的激光脉冲191。
总体而言，控制器102可被设计成，在扫描点261的激光脉冲191的强度的0％至500％的范围内对扫描点262的激光脉冲191的强度进行修改。
在这种情况下，激光扫描器101能够被设计为调整激光脉冲191的强度，这要借助于激光扫描器的至少一个激光驱动器116、117的电驱动信号和/或借助于激光脉冲的光路中的光学衰减器例如，可将部分反射性的过滤器定位在光路中，其中，该过滤器可被电动地或机械地致动。
图10示出了与扫描分辨率的改变有关的方面，激光扫描器101根据所述扫描分辨率将激光脉冲191发射到多个角度区域的不同角度上。在图10的示例中，在被顺序记录和相邻的扫描点261之间的距离大于在被顺序记录和相邻的扫描点262之间的距离。这能够实现的是，例如对应于扫描点261的激光脉冲191——以比对应于扫描点262的激光脉冲191更大的角速度——被发射到不同角度上。可供选择地或者额外地，能够改变重复率。由此能够控制LIDAR图像的分辨率。反过来，能够针对较大的角速度特别好地确保眼部安全。
在此处所描述的各示例中，在不同的时间尺度上发生至少一个扫描参数的改变。在一些示例中，在毫秒或秒的时间尺度上发生至少一个扫描参数的改变。在其他示例中，在纳秒或微秒的时间尺度上发生至少一个扫描参数的改变。
图11示出了与至少一个扫描参数的改变的时间尺寸有关的方面。特别是，
图11示出了在根据第一组扫描参数的扫描点261与根据第二组扫描参数的扫描点262之间的时间间隔360。两个扫描点261、262均被布置在角度区域255中。在图11的示例中，对应于不同的角度区域251-256的偏转器单元的位置被显示为时间的函数。图11显示出偏转器单元周期性地且连续地移动。因此，可实施振荡激光扫描器101。在图11的示例中，时间间隔360等于偏转器单元的运动的时间周期。还能够实现更大的时间间隔360，例如大于两个时间周期或大于十个时间周期。典型的扫描频率通常在100Hz或1kHz的范围内。因此，关于来自图11的示例的典型时间间隔360能够在例如从1ms至10ms的范围内。也可设想在从5kHz至10kHz范围内的扫描频率，从而设想在>100μs的范围内的时间间隔360。
在该示例中，能够在扫描点261、262之间执行对其他扫描点的LIDAR测量。
图12示出了与至少一个扫描参数的改变的时间尺寸有关的方面。图12的示例实质上对应于图11的示例。然而，在图12的示例中，在扫描点261、262之间的时间间隔360实质上小于偏转器单元的运动的时间周期，特别是小于偏转器单元的运动的时间周期的1/100。总体而言有可能的是，时间间隔360不大于偏转器单元的运动的时间周期的1/1000，可选地不大于其1/10000，进一步可选地不大于其1/100000。例如，对扫描点261、262的LIDAR测量可直接顺序地执行，即没有其他被插入其间的扫描点。
对于此类在激光脉冲191(其根据被改变的扫描参数进行发射)之间特别短的时间间隔，有可能执行特别简单的LIDAR测量，这例如是基于强度或行进时间。反射强度——对于相同的行进时间而言——可提供关于目标物体的反射性的信息。此外，可能需要提供多个激光驱动器116、117，从而使得激光脉冲191能够在时间上被彼此特别接近地发射。
在一些示例种，还将有可能的是，对于一个或多个LIDAR图像——其至少关于大约10％的第一激光脉冲，可选地关于至少50％的第一激光脉冲，进一步可选地关于所有第一激光脉冲——还存在具有被改变的扫描参数的(例如不同强度的)、相应的第二激光脉冲。例如有可能的是，为一个或多个LIDAR图像，总是交替地发射第一激光脉冲和第二激光脉冲。对于每个第二激光脉冲，以这种方式能够将相应的第一激光脉冲用作探测脉冲。在图13和14中示出了此类实施方式。以这种方式，能够例如以第一激光脉冲测试最小的强度(步骤1011、1012)，从而确定物体是否在较近的范围内；依赖于该测试结果如何，以大强度(步骤1013)或小强度(步骤1014)发射随后的第二激光脉冲。而在步骤1013中的第二激光脉冲可强于在步骤1011中的第一激光脉冲。在一些示例中，在步骤1014中，如果例如从基于相应的第一激光脉冲的LIDAR测量已获得足够的信息，则也能够省略发射具有小强度的第二激光脉冲。因此有可能的是，控制器102被设计成，借助于相应的LIDAR测量针对每个第一激光脉冲191或每个扫描点261来检查位于LIDAR系统100附近范围内的物体是否在相应的角度区域251-256中。此外，控制器102可被设计为基于所述检查来选择性地致动至少一个激光源101，从而发射相应的第二激光脉冲191或记录相应的扫描点262。例如，附近范围可被定义为小于80m的距离，或者小于50m的距离，或者小于20m的距离。
总之，特别地，以下示例已在前面有所描述：
示例1-一种LIDAR系统(100)，其包括：
-激光扫描器(101)，其具有至少一个激光源(111)，该激光扫描器被设计成将激光脉冲(191)发射到多个角度区域(251-256)中，以及
-控制器(102)，其被设计成致动至少一个激光源(111)，以便将至少一个第一激光脉冲(191)发射到多个角度区域(251-256)中的特定的角度区域(251-256)，并且基于至少一个第一激光脉冲(191)的反射来执行LIDAR测量，
其中，控制器(102)还被设计成基于LIDAR测量来改变激光扫描器(101)的至少一个扫描参数，并随后选择性地致动至少一个激光源(111)，以便将至少一个第二激光脉冲(191)发射到特定的角度区域(251-256)。
示例2-根据示例1的LIDAR系统(100)，
其中，至少一个扫描参数从以下组中选出：激光脉冲(191)的强度；激光脉冲(191)的重复率；在第一扫描轴上的扫描和第二扫描轴上的扫描的叠加图形的几何形状；以及，激光扫描器(101)以其将激光脉冲(191)发射到多个角度区域(251-256)的不同角度的角速度。
示例3-根据示例1或2的LIDAR系统(100)，
其中，控制器(102)被设计成基于LIDAR测量从而相对于至少一个第一激光脉冲(191)的强度来改变至少一个第二激光脉冲(191)的强度，
其中，至少一个第二激光脉冲(191)的强度——以不小于5倍的因数，可选地以不小于10倍的因数，进一步可选地以不小于100倍的因数——大于至少一个第一激光脉冲(191)的强度，
其中，控制器(102)被设计成在至少一个第一激光脉冲(191)的强度的0％-500％的范围内对至少一个第二激光脉冲(191)的强度进行改变。
示例4-根据示例3的LIDAR系统(100)，
其中，LIDAR测量确定至少一个第一激光脉冲(191)的反射的强度和行进时间中的至少一个，
其中，控制器(102)被设计成基于至少一个第一激光脉冲(191)的反射的强度和行进时间中的至少一个来确定至少一个第二激光脉冲(191)的强度。
示例5-根据前述示例中任一项的LIDAR系统(100)，
其中，LIDAR测量借助于物体识别来确定在特定的角度区域(251-256)中的物体的类型，
其中，控制器(102)被设计成基于物体的类型来改变扫描参数。
示例6-根据前述示例中任一项的LIDAR系统(100)，
其中，激光扫描器(101)包括被连续地且周期性地移动的偏器单元，
其中，在至少一个第一激光脉冲(191)的最后一个激光脉冲与至少一个第二激光脉冲(191)的第一个激光脉冲之间的时间间隔不大于偏转器单元的运动的时间周期的1/1000，可选地不大于其1/10000，进一步可选地不大于其1/100000。
示例7-根据示例1至5中任一项的LIDAR系统(100)，
其中，激光扫描器(101)包括被连续地且周期性地移动的偏转器单元，其中，在至少一个第一激光脉冲(191)的最后一个激光脉冲与至少一个第二激光脉冲(191)的第一个激光脉冲(191)之间的时间间隔(360)大于偏转器单元的运动的半个时间周期，可选地大于一个时间内周期，进一步可选地大于十个时间周期。
示例8-根据前述示例中任一项的LIDAR系统(100)，
其中，激光扫描器(101)包括具有第一电能存储设备的第一激光驱动器(116、117)和具有第二电能存储设备的第二激光驱动器(116、117)，
其中，控制器(102)被设计成致动第一激光驱动器(116、117)以发射至少一个第一激光脉冲(191)，以及致动第二激光驱动器(116、117)以发射至少一个第二激光脉冲(191)。
示例9-根据前述示例中任一项的LIDAR系统(100)，
其中，特定的角度区域(251-256)的至少一个第一角度——至少一个第一激光脉冲以该第一角度发射——至少部分地有别于特定的角度区域(251-256)的至少一个第二角度，至少一个第二激光脉冲以该第二角度发射，其中，控制器(102)被设计成基于LIDAR系统(100)的里程表信息确定至少一个第二角度相对于至少一个第一角度的布置。
示例10-根据前述示例中任一项的LIDAR系统(100)，
其中，控制器(102)被设计成借助于相应的LIDAR测量针对至少一个第一激光脉冲(191)的每个第一激光脉冲(191)检查在LIDAR系统(100)附近范围内的物体是否位于相应的角度区域(251-256)中。
其中，控制器(102)被进一步设计成，基于对在LIDAR系统(100)附近范围内的物体是否位于相应的角度区域(251-256)中的检查来选择性地致动至少一个激光源(101)，以便发射至少一个第二激光脉冲(191)的相应的第二激光脉冲。
示例11-一种方法，其包括：
-致动激光扫描器(101)的至少一个激光源(111)，从而将至少一个第一激光脉冲(191)发射到多个角度区域(251-256)中的特定的角度区域(251-256)，
-基于至少一个第一激光脉冲(191)的反射来执行LIDAR测量，
-基于LIDAR测量：改变激光扫描器(101)的至少一个扫描参数，以及
-选择性地致动至少一个激光源(111)，从而将至少一个第二激光脉冲(191)发射到特定的角度区域(251-256)中。
显然，本发明的前述实施方式和方面中的特征能够彼此组合。特别是，这些特征不仅能以所述组合来使用，而是还能以其他组合方式使用或单独使用，而不超出本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种LIDAR系统(100)，其包括：
-激光扫描器(101)，其具有至少一个激光源(111)，并且所述激光扫描器(101)被设计成将激光脉冲(191)发射到多个角度区域(251-256)中，以及
-控制器(102)，其被设计成致动所述至少一个激光源(111)，从而将至少一个第一激光脉冲(191)发射到所述多个角度区域(251-256)的特定的角度区域(251-256)中，并且基于所述至少一个第一激光脉冲(191)的反射执行LIDAR测量，
其中，所述控制器(102)还被设计成基于所述LIDAR测量改变所述激光扫描器(101)的至少一个扫描参数，并随后选择性地致动所述至少一个激光源(111)，从而将至少一个第二激光脉冲(191)发射到所述特定的角度区域(251-256)中，
其中，所述至少一个扫描参数包括所述激光脉冲(191)的强度，
其中，所述激光扫描器(101)包括被连续地且周期性地移动的偏转器单元，
其中，在所述至少一个第一激光脉冲(191)的最后一个激光脉冲与所述至少一个第二激光脉冲(191)的第一个激光脉冲之间的时间间隔不大于所述偏转器单元的运动的时间周期的1/1000，可选地不大于所述时间周期的1/10000，进一步可选地不大于所述时间周期的1/100000，
其中，所述控制器(102)被设计成基于所述LIDAR测量从而相较于所述至少一个第一激光脉冲(191)的强度改变所述至少一个第二激光脉冲(191)的强度，
其中，所述至少一个第二激光脉冲(191)的强度，以不小于5倍的因数，可选地以不小于10倍的因数，进一步可选地以不小于100倍的因数，大于所述至少一个第一激光脉冲(191)的强度。
2.如权利要求1所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述LIDAR测量确定所述至少一个第一激光脉冲(191)的反射的强度和行进时间中的至少一个，
其中，所述控制器(102)被设计成基于所述至少一个第一激光脉冲(191)的反射的强度和行进时间中的至少一个来确定所述至少一个第二激光脉冲(191)的强度。
3.如权利要求1或2所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述控制器(102)被设计成借助于相应的LIDAR测量针对所述至少一个第一激光脉冲(191)的每个第一激光脉冲(191)检查在所述LIDAR系统(100)附近范围内的物体是否位于相应的角度区域(251-256)中，
其中，所述控制器(102)被进一步设计成，基于对在所述LIDAR系统(100)附近范围内的物体是否位于所述相应的角度区域(251-256)中的检查来选择性地致动所述至少一个激光源(101)，以便发射所述至少一个第二激光脉冲(191)的相应的第二激光脉冲。
4.如权利要求3所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述控制器(102)被进一步设计成，仅当没有物体位于所述LIDAR系统(100)附近范围内时，致动所述至少一个激光源(101)，从而随后发射所述至少一个第二激光脉冲中的相应的第二激光脉冲。
5.如前述权利要求中任一项所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述激光扫描器(101)包括第一激光驱动器(116、117)和第二激光驱动器(116、117)，所述第一激光驱动器(116、117)具有第一电能存储设备，所述第二激光驱动器(116、117)具有第二电能存储设备，
其中，所述控制器(102)被设计成，致动所述第一激光驱动器(116、117)以发射所述至少一个第一激光脉冲(191)，以及致动所述第二激光驱动器(116、117)以发射所述至少一个第二激光脉冲(191)。
6.如权利要求5所述的LIDAR系统(100)，
其中，在所述至少一个第一激光脉冲(191)的最后一个激光脉冲与所述至少一个第二激光脉冲(191)的第一个激光脉冲之间的时间间隔小于对所述第一激光驱动器(116、117)的电能存储设备进行充电所需的时间。
7.如前述权利要求中任一项所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述至少一个扫描参数还包括：所述激光脉冲(191)的重复率。
8.如前述权利要求中任一项所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述至少一个扫描参数还包括：在第一扫描轴上的扫描和在第二扫描轴上的扫描的叠加图形的几何形状。
9.如前述权利要求中任一项所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述至少一个扫描参数还包括：角速度，所述激光扫描器(101)以所述角速度将激光脉冲(191)发射到所述多个角度区域(251-256)的不同角度。
10.如前述权利要求中任一项所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述LIDAR测量借助于物体识别来确定在所述特定的角度区域(251-256)中的物体的类型，
其中，所述控制器(102)被设计成基于所述物体的类型来改变所述扫描参数。
11.如前述权利要求中任一项所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述特定的角度区域(251-256)的至少一个第一角度至少部分地有别于所述特定的角度区域(251-256)至少一个第二角度，所述至少一个第一激光脉冲以所述第一角度发射，所述至少一个第二激光脉冲以所述第二角度发射，
其中，所述控制器(102)被设计成基于所述LIDAR系统(100)的里程表信息来确定所述至少一个第二角度相对于所述至少一个第一角度的布置。
12.如前述权利要求中任一项所述的LIDAR系统(100)，
其中，所述激光扫描器(101)被设计成关于不同的运动自由度振荡式地工作，从而进行激光的扫描。
13.一种方法，其包括：
-致动激光扫描器(101)的至少一个激光源(111)，用于将至少一个第一激光脉冲(191)发射到多个角度区域(251-256)的特定的角度区域(251-256)中，
-基于所述至少一个第一激光脉冲(191)的反射来执行LIDAR测量，
-基于所述LIDAR测量：改变所述激光扫描器(101)的至少一个扫描参数，以及
-选择性地致动所述至少一个激光源(111)，从而将至少一个第二激光脉冲(191)发射到所述特定的角度区域(251-256)中。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110596726A (zh) * 2019-11-18 2019-12-20 深圳市迈测科技股份有限公司 一种通过激光测量待测目标距离的方法和装置
CN111239752A (zh) * 2020-02-27 2020-06-05 宁波飞芯电子科技有限公司 可编程探测器及自适应测距方法
CN111983630A (zh) * 2020-08-18 2020-11-24 Oppo广东移动通信有限公司 一种单光子测距系统、方法、终端设备及存储介质
WO2022007727A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-13 Huawei Technologies Co., Ltd. Preamble pulse based lidar systems and methods

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017005395B4 (de) 2017-06-06 2019-10-10 Blickfeld GmbH LIDAR-Entfernungsmessung mit Scanner und FLASH-Lichtquelle
DE102018102962A1 (de) 2018-02-09 2019-08-14 Blickfeld GmbH Ausrichten eines resonanten Scansystems
US11513197B2 (en) * 2018-10-15 2022-11-29 Leica Geosystems Ag Multiple-pulses-in-air laser scanning system with ambiguity resolution based on range probing and 3D point analysis
CN210212200U (zh) * 2019-01-03 2020-03-31 华域视觉科技(上海)有限公司 三维探测照明系统及汽车
CN109752702A (zh) * 2019-03-18 2019-05-14 深圳市镭神智能系统有限公司 一种激光雷达
US11747474B2 (en) 2019-11-18 2023-09-05 Shenzhen Mileseey Technology Co., Ltd. Systems and methods for laser distance measurement
US11506786B2 (en) 2020-02-14 2022-11-22 Arete Associates Laser detection and ranging
US11573299B2 (en) 2020-06-03 2023-02-07 Seagate Technology Llc LIDAR scan profile parameterization
DE102021119350A1 (de) 2021-07-27 2023-02-02 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Objektverfolgung mittels eines Laserscanners

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682225A (en) * 1996-06-07 1997-10-28 Loral Vought Systems Corp. Ladar intensity image correction for laser output variations
US20020071126A1 (en) * 2000-12-12 2002-06-13 Noriaki Shirai Distance measurement apparatus
CN1536366A (zh) * 2003-03-21 2004-10-13 视野有限公司 确定用于关于实施立体piv方法的自校准的投影方程的方法
EP1936400A1 (de) * 2006-12-20 2008-06-25 Sick Ag Laserscanner
CN101689531A (zh) * 2007-05-25 2010-03-31 伊雷克托科学工业股份有限公司 反光性多层靶结构的激光处理
EP2395368A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-14 Sick AG Entfernungsmessender Laserscanner zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich
CN102549449A (zh) * 2009-08-17 2012-07-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 操作smi传感器的方法和相应的传感器设备
US20160041266A1 (en) * 2014-08-11 2016-02-11 Gerard Dirk Smits Three-dimensional triangulation and time-of-flight based tracking systems and methods
CN105474482A (zh) * 2013-08-02 2016-04-06 皇家飞利浦有限公司 具有可调节偏振的激光设备
KR101665938B1 (ko) * 2015-04-28 2016-10-13 전자부품연구원 미러 회전 방식의 다채널 라이더 스캐너 광학계
JP2016205884A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 三菱電機株式会社 レーザレーダ装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5006721A (en) 1990-03-23 1991-04-09 Perceptron, Inc. Lidar scanning system
JPH07209421A (ja) * 1994-01-26 1995-08-11 Nikon Corp 障害物検知装置
DE4411448C5 (de) * 1994-03-31 2009-05-14 Sick Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle eines vorgegebenen Überwachungsbereichs
US6091487A (en) * 1997-09-09 2000-07-18 Spectra Precision, Inc. Laser transmitter incorporating auto scan dither zone
JP2006258604A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Sanyo Electric Co Ltd 検出装置
JP2007139594A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Omron Corp 物体検出装置
DE102008055159A1 (de) 2008-12-29 2010-07-01 Robert Bosch Gmbh Adaptive Winkel- und Leistungsanpassung bei 3D-Mikrospiegel-Lidar
US8441622B2 (en) * 2009-07-28 2013-05-14 Applied Concepts, Inc. Lidar measurement device for vehicular traffic surveillance and method for use of same
US20110102763A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Microvision, Inc. Three Dimensional Imaging Device, System and Method
JP2012159330A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Sanyo Electric Co Ltd レーザレーダ
JP2013156138A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Ihi Corp 移動物体検出装置
US9869753B2 (en) 2014-08-15 2018-01-16 Quanergy Systems, Inc. Three-dimensional-mapping two-dimensional-scanning lidar based on one-dimensional-steering optical phased arrays and method of using same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682225A (en) * 1996-06-07 1997-10-28 Loral Vought Systems Corp. Ladar intensity image correction for laser output variations
US20020071126A1 (en) * 2000-12-12 2002-06-13 Noriaki Shirai Distance measurement apparatus
CN1536366A (zh) * 2003-03-21 2004-10-13 视野有限公司 确定用于关于实施立体piv方法的自校准的投影方程的方法
EP1936400A1 (de) * 2006-12-20 2008-06-25 Sick Ag Laserscanner
CN101689531A (zh) * 2007-05-25 2010-03-31 伊雷克托科学工业股份有限公司 反光性多层靶结构的激光处理
CN102549449A (zh) * 2009-08-17 2012-07-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 操作smi传感器的方法和相应的传感器设备
EP2395368A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-14 Sick AG Entfernungsmessender Laserscanner zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich
CN105474482A (zh) * 2013-08-02 2016-04-06 皇家飞利浦有限公司 具有可调节偏振的激光设备
US20160041266A1 (en) * 2014-08-11 2016-02-11 Gerard Dirk Smits Three-dimensional triangulation and time-of-flight based tracking systems and methods
JP2016205884A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 三菱電機株式会社 レーザレーダ装置
KR101665938B1 (ko) * 2015-04-28 2016-10-13 전자부품연구원 미러 회전 방식의 다채널 라이더 스캐너 광학계

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110596726A (zh) * 2019-11-18 2019-12-20 深圳市迈测科技股份有限公司 一种通过激光测量待测目标距离的方法和装置
CN110596726B (zh) * 2019-11-18 2020-03-03 深圳市迈测科技股份有限公司 一种通过激光测量待测目标距离的方法和装置
CN111239752A (zh) * 2020-02-27 2020-06-05 宁波飞芯电子科技有限公司 可编程探测器及自适应测距方法
WO2022007727A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-13 Huawei Technologies Co., Ltd. Preamble pulse based lidar systems and methods
US11768274B2 (en) 2020-07-06 2023-09-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Preamble pulse based LiDAR systems and methods
CN111983630A (zh) * 2020-08-18 2020-11-24 Oppo广东移动通信有限公司 一种单光子测距系统、方法、终端设备及存储介质
CN111983630B (zh) * 2020-08-18 2024-03-29 Oppo广东移动通信有限公司 一种单光子测距系统、方法、终端设备及存储介质

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