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文檔簡介
(12)發(fā)明專利PCT/US2021/0700092021WO2021/142487EN地址美國密執(zhí)安州W·梅爾司72001包括射束操縱裝置和對準(zhǔn)射束操縱裝置的光發(fā)光對準(zhǔn)被定位成由光電探測器陣列的區(qū)段探測2光電探測器陣列;射束操縱裝置;射束操縱裝置被設(shè)計成將來自光發(fā)射器的光對準(zhǔn)到被定位成由光電探測器陣列的區(qū)具有處理器和存儲器的計算機,存儲器存儲指令,所述指令可由處理器執(zhí)行用于:在離散位置序列中調(diào)整射束操縱裝置的對準(zhǔn),從而相對于光電探測器陣列移動所述照在每個離散位置處從光發(fā)射器發(fā)射光,所述照明場被定位成由光電探測器陣列的不同區(qū)段在每個離散位置處探測;以及調(diào)整射束操縱裝置的對準(zhǔn),使得所述照明場被定位成在序列中由每個光電探測器探測至少一次。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,區(qū)段被水平地拉長,并且離散位置序列中的離散位置被豎直地布置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,每個區(qū)段探測在照明場中反射的光的場景,并且來自相鄰區(qū)段的場景被拼接在一起以形成幀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,存儲器存儲可由處理器執(zhí)行的指令,以在離散位置序列的每個離散位置處操作光電探測器陣列的照明場被定位成由其探測的區(qū)段,并停用陣列的其余光電探測器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),還包括第二光電探測器陣列,照明場被定位成由第二光電探測器陣列的區(qū)段探測。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,射束操縱裝置包括微機電鏡和/或液晶顯示器。8.一種計算機,其具有處理器和存儲可由處理器執(zhí)行的指令的存儲器,所述指令用于:用光發(fā)射器產(chǎn)生光;將來自光發(fā)射器的光對準(zhǔn)到被定位成由光電探測器陣列的第一區(qū)段探測的照明場中,第一區(qū)段小于陣列;用光電探測器陣列的第一區(qū)段中的光電探測器探測照明場中反射的光;調(diào)整來自光發(fā)射器的光的對準(zhǔn),以移動照明場以將其定位成被光電探測器陣列的第二用光電探測器陣列的第二區(qū)段中的光電探測器探測照明場中反射的光;在離散位置序列中調(diào)整來自光發(fā)射器的光的對準(zhǔn),并在每個離散位置處從光發(fā)射器發(fā)射光,所述照明場被定位成由光電探測器陣列的不同區(qū)段在每個離散位置處探測;以及調(diào)整來自光發(fā)射器的光的對準(zhǔn),使得所述照明場被定位成在序列中由每個光電探測器探測至少一次。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機,其中,存儲器存儲指令,以利用每個區(qū)段探測在照明場中反射的光的場景,并且將來自相鄰區(qū)段的場景拼接在一起以形成幀。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機,其中,存儲器存儲可由處理器執(zhí)行的指令,以將照明3場對準(zhǔn)成水平拉長,并豎直調(diào)整照明場。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機,其中,存儲器存儲可由處理器執(zhí)行的指令,以使第一區(qū)段和第二區(qū)段交疊。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機,其中,存儲器存儲指令,以將由光電探測器陣列的第一區(qū)段探測到的場景與由光電探測器陣列的第二區(qū)段探測到的場景拼接在一起以形成幀。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機,其中,存儲器存儲可由處理器執(zhí)行的指令,以在來自光發(fā)射器的光被發(fā)射到被定位成由光電探測器陣列的第一區(qū)段探測的照明場中時操作光電探測器陣列的第一區(qū)段并停用光電探測器陣列的第二區(qū)段。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機,其中,存儲器存儲可由處理器執(zhí)行的指令,以在光從光發(fā)射器對準(zhǔn)到被定位成由第一光電探測器陣列的第一區(qū)段探測的照明場中時利用第二光電探測器陣列的第一區(qū)段探測照明場中反射的光。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機,其中,存儲器存儲可由處理器執(zhí)行的指令,以基于在光被對準(zhǔn)到被定位成由光電探測器陣列的第一區(qū)段探測的照明場中時在光電探測器陣列的第二區(qū)段中探測到光而標(biāo)識出故障。用光發(fā)射器產(chǎn)生光;將來自光發(fā)射器的光對準(zhǔn)到被定位成由光電探測器陣列的光電探測器的第一區(qū)段探用光電探測器陣列的第一區(qū)段中的光電探測器探測照明場中反射的光;調(diào)整來自光發(fā)射器的光的對準(zhǔn),以移動照明場以將其定位成被光電探測器陣列的第二用光電探測器陣列的第二區(qū)段中的光電探測器探測照明場中反射的光;在離散位置序列中調(diào)整來自光發(fā)射器的光的對準(zhǔn),并在每個離散位置處從光發(fā)射器發(fā)射光,所述照明場被定位成由光電探測器陣列的不同區(qū)段在每個離散位置處探測;以及調(diào)整來自光發(fā)射器的光的對準(zhǔn),使得所述照明場被定位成在序列中由每個光電探測器探測至少一次。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,還包括利用每個區(qū)段探測在照明場中反射的光的場景,并且將來自相鄰區(qū)段的場景拼接在一起以形成幀。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,還包括將照明場對準(zhǔn)成水平拉長,并豎直調(diào)整照明19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,還包括使第一區(qū)段和第二區(qū)段交疊。20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,還包括將由光電探測器陣列的第一區(qū)段探測到的場景與由光電探測器陣列的第二區(qū)段探測到的場景拼接在一起以形成幀。21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,還包括在來自光發(fā)射器的光被發(fā)射到被定位成由光電探測器陣列的第一區(qū)段探測的照明場中時操作光電探測器陣列的第一區(qū)段并停用光電探測器陣列的第二區(qū)段。22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,還包括在光從光發(fā)射器對準(zhǔn)到被定位成由第一光電探測器陣列的光電探測器的第一區(qū)段探測的照明場中時利用第二光電探測器陣列的第一區(qū)段探測照明場中反射的光。423.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,還包括基于在光被對準(zhǔn)到被定位成由光電探測器陣列的第一區(qū)段探測的照明場中時在光電探測器陣列的第二區(qū)段中探測到光而標(biāo)識出故障。5背景技術(shù)[0001]固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)包括光電探測器或光電探測器陣列,其基本上相對于載體(例如載具)固定就位。光發(fā)射到光電探測器的視場中,并且光電探測器探測視場中的對象反射的光。例如,閃光激光雷達(dá)系統(tǒng)將光脈沖(例如激光脈沖)發(fā)射到基本整個視場中。使用由光電探測器探測到的反射光子的飛行時間來確定反射光的對象的距離。[0002]例如,固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)可以安裝在載具上,以探測載具周圍環(huán)境中的對象測那些對象的距離,用于環(huán)境測繪。使用反射光的探測來生成周圍環(huán)境的3D環(huán)境圖。固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)的輸出可用于例如自主或半自主地控制載具的操作,例如推進、制動、轉(zhuǎn)向等。具體而言,該系統(tǒng)可以是載具的高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的一個組成部分或與之通信。附圖說明[0003]圖1是具有激光雷達(dá)系統(tǒng)的載具的透視圖,該激光雷達(dá)向前對準(zhǔn)視場中的對象。[0004]圖2是圖1的載具的透視圖,示出了一個位置處的視場和交疊的照明場。[0005]圖3是標(biāo)識出視場的載具俯視圖。[0006]圖4是具有兩個激光雷達(dá)系統(tǒng)的載具的透視圖,每個激光雷達(dá)系統(tǒng)都向前對準(zhǔn)視場中的對象。[0007]圖5是圖4的載具的透視圖,示出了一個位置處的視場和兩個交疊的照明場。[0008]圖6是標(biāo)識出視場的載具俯視圖。[0009]圖7是其中一個激光雷達(dá)系統(tǒng)的透視圖。[0010]圖8是激光雷達(dá)系統(tǒng)的另一實施例的透視圖。[0011]圖9是光傳感器的透視圖。[0012]圖9A是圖9的放大視圖,示出了光電探測器陣列。[0013]圖10是光電探測器陣列的示意圖,其中該陣列的各區(qū)段對應(yīng)于照明場的各離散位[0014]圖11A是載具的側(cè)視圖,標(biāo)識出第一離散位置中的視場和照明場。[0015]圖11B是光電探測器陣列的示意圖,其中,該陣列的一區(qū)段被標(biāo)識為對應(yīng)于圖11A中照明場的第一離散位置。[0016]圖12A是載具的側(cè)視圖,標(biāo)識出第二離散位置中的視場和照明場。[0017]圖12B是光電探測器陣列的示意圖,其中,該陣列的一區(qū)段被標(biāo)識為對應(yīng)于圖12A中照明場的第二離散位置。[0018]圖13A是載具的側(cè)視圖,標(biāo)識出第N離散位置中的視場和照明場。[0019]圖13B是光電探測器陣列的示意圖,其中,該陣列的一區(qū)段被標(biāo)識為對應(yīng)于圖13A中照明場的第N離散位置。[0020]圖14是激光雷達(dá)系統(tǒng)的示意圖。[0021]圖15是激光雷達(dá)系統(tǒng)執(zhí)行的方法。6具體實施方式[0022]參考附圖,其中相同的標(biāo)號在若干視圖中指示相同的部分,激光雷達(dá)系統(tǒng)10(以下稱為“系統(tǒng)10”)包括光電探測器14的陣列12。系統(tǒng)10包括射束操縱裝置16和對準(zhǔn)射束操縱裝置16的光發(fā)射器18。射束操縱裝置16被設(shè)計成將來自光發(fā)射器18的光對準(zhǔn)至照明場(以于陣列12。系統(tǒng)10包括計算機22,計算機22具有處理器24和存儲器26,存儲器26存儲可由處理器24執(zhí)行的指令,以調(diào)整射束操縱裝置16的對準(zhǔn),從而相對于光電探測器14的陣列12移動照明場。[0023]因此,射束操縱裝置16掃描FOI以照明離散區(qū)段20(即,區(qū)段20彼此單獨分開)中的光電探測器14的陣列12的FOV。這些離散區(qū)段20可以組合成單個幀,該單個幀對應(yīng)于光電探測器14的陣列12的整個FOV。這使得增加了光發(fā)射器18的設(shè)計靈活性和效率。例如,光發(fā)射器18每次閃光使用較少的功率,并且這樣的光發(fā)射器更容易生產(chǎn)和供能。通過用射束操縱裝置16使光對準(zhǔn)光電探測器14的陣列12的不同區(qū)段20,可以用較小的光發(fā)射器18照明較大[0024]參考圖1至圖6,激光雷達(dá)系統(tǒng)10發(fā)射光并探測被對象(例如,行人、街道標(biāo)志、載具等)反射的發(fā)射光。具體而言,系統(tǒng)10包括光傳輸系統(tǒng)28和光接收系統(tǒng)30。光傳輸系統(tǒng)28包括光發(fā)射器18,該光發(fā)射器18發(fā)射用于照明對象以進行探測的光。光傳輸系統(tǒng)28包括出射窗32,并且在光發(fā)射器18和出射窗32之間包括射束操縱裝置16和傳輸光學(xué)器件,即聚焦光學(xué)器件。計算機22與光發(fā)射器18通信以控制來自光發(fā)射器18的光發(fā)射,并且計算機22與射束操縱裝置16通信以對準(zhǔn)來自激光雷達(dá)系統(tǒng)10的光發(fā)射。傳輸光學(xué)器件對來自光發(fā)射器18的光進行整形,并引導(dǎo)光通過出射窗32至照明場FOI。[0025]光接收系統(tǒng)30具有與照明場FOI交疊的視場(以下稱為“FOV”),并接收由FOV中的對象反射的光。光接收系統(tǒng)30可以包括接收光學(xué)器件和具有光電探測器14的陣列12的光傳感器11。光接收系統(tǒng)30可以包括接收窗34,并且接收光學(xué)器件可以在接收窗34與光電探測器14的陣列12之間。接收光學(xué)器件可以是任何合適的類型和尺寸。[0026]激光雷達(dá)系統(tǒng)10在圖1至圖6中示為安裝在載具36上。在這樣的示例中,操作激光雷達(dá)系統(tǒng)10以探測載具36周圍環(huán)境中的對象,并探測那些對象的距離,即測距(range),以進行環(huán)境測繪。激光雷達(dá)系統(tǒng)10的輸出可用于例如自主或半自主地控制載具36的操作,例如推進、制動、轉(zhuǎn)向等。具體而言,激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以是載具36的高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的組成部分或與其通信。激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以安裝在載具36上的任何合適的位置并對準(zhǔn)任何合適的方向。作為一個示例,激光雷達(dá)系統(tǒng)10被示出在載具36的前部并指向前。載具36可以具有一個以上的激光雷達(dá)系統(tǒng)10,和/或載具36可以包括其他對象探測系統(tǒng),包括其他激光雷達(dá)系統(tǒng)10.僅作為示例,載具36在圖1中示出為包括一個對準(zhǔn)向前方向的激光雷達(dá)系統(tǒng)10。作為另一示例,載具36在圖4中示出為包括兩個激光雷達(dá)系統(tǒng)10,每個激光雷達(dá)系統(tǒng)10都對準(zhǔn)向前方向。圖中所示的載具36是小轎車。作為其他示例,載具36可以是任何合[0027]激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以是固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)。在這樣的示例中,激光雷達(dá)系統(tǒng)10相對于載具36是靜止的。例如,激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以包括外殼38(圖7和圖8中示出并且在下面描述),外殼38相對于載具36固定,即相對于外殼38所附接到的載具36的部件不移動,并且7激光雷達(dá)系統(tǒng)10的一個或多個芯片(例如包括硅基材)支撐在外殼38中。[0028]作為固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng),激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以是閃光激光雷達(dá)系統(tǒng)。在這樣的示統(tǒng)10可以是生成周圍環(huán)境的3D環(huán)境圖的3D閃光激光雷達(dá)系統(tǒng)。在閃光激光雷達(dá)系統(tǒng)中,F(xiàn)OI照明FOV,該FOV包括一個以上光電探測器12,例如2D陣列12,即使所照明的2D陣列12不是光傳感器11的整個2D陣列12。[0029]參考圖7至圖8,激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以是一個單元,即由外殼38包住的光傳輸系統(tǒng)28和光接收系統(tǒng)30.外殼38可以包括將外殼38附接到載具36的機械附接特征以及連接到載具36的電子系統(tǒng)10(例如ADAS的部件)并與其通信的電子連接。出射窗32和接收窗34延伸穿過外殼38。出射窗32和接收窗34各自包括延伸穿過外殼38的開口,并且可以在開口中包括透鏡或其他光學(xué)器件。[0030]例如,外殼38可以是塑料或金屬,并且可以保護激光雷達(dá)系統(tǒng)10的其他部件免受濕氣、環(huán)境降水、塵埃等的影響。在激光雷達(dá)系統(tǒng)10是一個單元的替代方案中,例如光傳輸系統(tǒng)28和光接收系統(tǒng)30的激光雷達(dá)系統(tǒng)10的部件可以被分離并設(shè)置在載具36的不同位置。[0031]如上所述,光傳輸系統(tǒng)28包括光發(fā)射器18、射束操縱裝置16和傳輸光學(xué)器件。光發(fā)射器18對準(zhǔn)傳輸光學(xué)器件。傳輸光學(xué)器件引導(dǎo)光,例如在外殼38中將光從光發(fā)射器18引導(dǎo)到出射窗32,并對光進行整形。傳輸光學(xué)器件可以包括光學(xué)元件40、準(zhǔn)直鏡等。[0032]光學(xué)元件40對從光發(fā)射器18發(fā)射的光進行整形。具體而言,如下文進一步描述的,光學(xué)元件40可以被設(shè)計成將來自光發(fā)射器18的光整形為水平拉長的圖案,即,使得FOI水平拉長。光發(fā)射器18對準(zhǔn)光學(xué)元件40,即,從光發(fā)射器18發(fā)射的基本上所有的光都到達(dá)光學(xué)元降低光的集中強度。換言之,光學(xué)元件40被設(shè)計成漫射來自光發(fā)射器18的光。作為另一示形(例如,未漫射或散射)的光,例如由于光學(xué)元件40損壞。來自光發(fā)射器18的光可以直接從光發(fā)射器18傳播到光學(xué)元件40,或者可以與光發(fā)射器18和光學(xué)元件40之間的附加部件相互作用。來自光學(xué)元件40的經(jīng)整形的光可以直接傳播到出射窗32,或者可以在離開出射窗32進入照明場FOI之前與光學(xué)元件40和出射窗32之間的附加部件相互作用。[0033]光學(xué)元件40將經(jīng)整形的光引導(dǎo)到出射窗32,用于照明激光雷達(dá)系統(tǒng)10外部的照明被確定為和/或具有光學(xué)特性以將經(jīng)整形的光引導(dǎo)到出射窗32。[0034]光學(xué)元件40可以是將來自光發(fā)射器18的光整形并引導(dǎo)向出射窗32的任何合適的的全息圖、閃耀光柵等。光學(xué)元件40可以是反射[0035]光發(fā)射器18將光發(fā)射到照明場FOI中以在光被視場FOV中的對象反射時被光接收系統(tǒng)30探測。光發(fā)射器18可以是例如激光器。光發(fā)射器18可以是例如半導(dǎo)體激光器。在一個示例中,光發(fā)射器18是垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)。作為另一示例,光發(fā)射器18可以是二極管泵浦固態(tài)激光器(DPSSL)。作為另一示例,光發(fā)射器18可以是邊緣發(fā)射激光二極管。或DPSSL或邊緣發(fā)射器,被設(shè)計成發(fā)射脈沖激光。由光發(fā)射器18發(fā)射的光可以是例如紅外8光。替代地,由光發(fā)射器18發(fā)射的光可以是任何合適的波長。激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以在外殼38中包括任何合適數(shù)量的光發(fā)射器18,即,一個或多個。在包括一個以上光發(fā)射器18的示例[0036]如上所述,光發(fā)射器18對準(zhǔn)光學(xué)元件40。具體而言,光發(fā)射器18對準(zhǔn)光學(xué)元件40的光整形表面。光發(fā)射器18可以直接對準(zhǔn)光學(xué)元件40,或者可以通過諸如反射器/偏轉(zhuǎn)器、漫射器、光學(xué)器件等中間部件間接地對準(zhǔn)光學(xué)元件40。光發(fā)射器18直接或通過中間部件間接地對準(zhǔn)射束操縱裝置16。[0037]光發(fā)射器18可以相對于外殼38靜止,如圖7和圖8所示。換言之,在系統(tǒng)10的操作期間,例如,在光發(fā)射期間,光發(fā)射器18不相對于外殼38移動。光發(fā)射器18可以以任何合適的方式安裝到外殼38,使得光發(fā)射器18和外殼38作為一個單元一起移動。[0038]激光雷達(dá)系統(tǒng)10包括用于冷卻光發(fā)射器18的一個或多個冷卻裝置。例如,系統(tǒng)10可以包括鄰近光發(fā)射器18的外殼38上的散熱器。散熱器可以包括例如鄰近光發(fā)射器18的壁和遠(yuǎn)離壁延伸到外殼38外部的鰭片,用于將熱量從光發(fā)射器18散發(fā)出去。例如,壁和/或鰭片可以是具有相對高的導(dǎo)熱率的材料。光發(fā)射器18可以例如鄰接壁以促進熱傳遞。除了散熱片之外或作為其替代,系統(tǒng)10可以包括附加的冷卻裝置,例如熱電冷卻器(TEC)。[0039]光傳輸系統(tǒng)28被設(shè)計成發(fā)射以水平拉長的圖案的光。換言之,F(xiàn)OI是水平拉長的。的區(qū)段20(即,小于整個陣列)探測。作為示例,F(xiàn)OI在豎直方向上的高度可以是FOV在豎直方向上的高度的1/6至1/12,即,F(xiàn)OI被定位成由光電探測器14的陣列12的1/6至1/12探測?!氨欢ㄎ灰员惶綔y”意味著,如果對象在該FOI中,則該對象將光反射回光電探測器14的陣列12的區(qū)段20。如下所述,射束操縱裝置16將FOI豎直移動到各離散位置,并且在每個離散位置發(fā)射光。本文使用的水平和豎直是相對于重力而言的。[0040]作為光傳輸系統(tǒng)28被設(shè)計成發(fā)射光使得FOI被水平拉長的示例,傳輸光學(xué)器件(例如,光學(xué)元件40和/或射束操縱裝置16)被設(shè)計成以水平拉長的圖案對來自光發(fā)射器18的光進行整形。作為示例,光學(xué)元件40可以被設(shè)計(即,尺寸、形狀被確定并且具有光學(xué)特性)以使來自光發(fā)射器18的光整形,使得離開出射窗32的光呈水平拉長的圖案。除了光學(xué)元件40的設(shè)計之外或作為光學(xué)元件40的設(shè)計的替代,射束操縱裝置16可以被設(shè)計成引導(dǎo)來自光發(fā)射器18的光,使得離開出射窗32的光呈水平拉長的圖案。[0041]射束操縱裝置16被設(shè)計成將來自光發(fā)射器18的光對準(zhǔn)被定位成由光電探測器14的陣列12的區(qū)段20探測的FOI。換言之,如上所述,F(xiàn)OI在豎直方向上小于裝置16將FOI對準(zhǔn)到FOV中,使得FOI被定位成由光電探測器14的陣列12的區(qū)段20探測,即探FOI區(qū)段20的對準(zhǔn),即,如果對象在FOI中,則由該對象反射的光被區(qū)段[0042]射束操縱裝置16被設(shè)計成將FOI豎直移動到各離散位置,并且在每個離散位置發(fā)分開。離散位置可能與相鄰的離散位置交疊。離散位置可以是停止位置,也可以是時間位置,即不同時間的位置。換言之,作為一個示例,射束操縱裝置16可以在每個離散的豎直位置處停止FOI的豎直掃描,并且在每個離散的豎直位置處發(fā)射光。作為另一示例,射束操縱9裝置16可以豎直地連續(xù)掃描(即,不停止)FOI,并且每個離散位置是掃描在不同時間的不同[0043]射束操縱裝置16掃描通過離散位置序列。例如,如上所述,位置序列可以是停止位置的序列或連續(xù)掃描期間的時間序列。序列中的每個離散位置可能與序列中的前一個離散位置和后一個離散位置相鄰或交疊。光發(fā)射器18在每個離散的豎直位置發(fā)射閃光,即當(dāng)在離散的豎直位置之間移動時不發(fā)射光。離散的豎直位置的所謂“離散”在于這些豎直位置單獨分開,即是不同位置,然而,相鄰離散的豎直位置的FOI可能交疊,如圖10組合起來覆蓋整個FOV,使得光電探測器14的陣列12在每個離散位置探測到的場景可以組合成包括在整個FOV中探測到的光的幀。本文使用的水平和豎直是相對于重力而言的。[0044]射束操縱裝置16被設(shè)計成調(diào)整射束操縱裝置16的對準(zhǔn),以相對于光電探測器14的探測器14的陣列12的第一區(qū)段20,如圖11B示意性所示。換言之,如果光在第一離散位置被FOI中的對象反射,則反射光被光電探測器14的陣列12的第一區(qū)段20探測到。同樣,當(dāng)射束操縱裝置16對準(zhǔn)第二離散位置時,如圖12B所示,F(xiàn)OI對準(zhǔn)光電探測器14的陣列12的第二區(qū)段20,如圖12A示意性所示。光電探測器14的陣列12中的每個光電探測器14在FOI的所有離散位置的組合中被照明至少一次。離散位置的掃描有一個范圍。該范圍可以是5到6度。在掃描為5.5度并且射束操縱裝置16將FOI的對準(zhǔn)移動到10個離散位置的示例中,射束操縱裝置16在每個離散位置之間將FOI的對準(zhǔn)移動0.55度。在圖10至13B中,F(xiàn)OI的不同位置用下標(biāo)標(biāo)[0045]射束操縱裝置16可以包括微鏡陣12。例如,射束操縱裝置16可以是微機電系統(tǒng)(MEMS)鏡陣。作為一個示例,射束操縱裝置16可以是數(shù)字微鏡裝置(DMD),其包括能夠傾斜以偏轉(zhuǎn)光的像素鏡陣。作為另一個示例,射束操縱裝置16可以包括萬向架上的鏡,例如通過施加電壓使萬向架傾斜。作為另一示例,射束操縱裝置16可以是包括像素陣列的液晶固態(tài)裝置。在這樣的示例中,射束操縱裝置16被設(shè)計成通過調(diào)整微鏡陣或像素陣列來將FOI豎直移動到離散位置。在包括微鏡的示例中,也可以控制微鏡的對準(zhǔn),以至少部分地將來自光發(fā)射器18的光整形為水平拉長的圖案。在包括像素的示例中,來自光發(fā)射器18的光的形狀可以至少部分地通過對準(zhǔn)像素和/或打開一些像素并關(guān)閉一些像素來進行整形。作為另一示例,射束操縱裝置16可以是具有像素陣列或連續(xù)介質(zhì)的空間光調(diào)制器或超材料,或者可以是放置在用于操縱鏡的一組音圈技術(shù)內(nèi)的鏡。[0046]如上所述,光接收系統(tǒng)30包括光傳感器11,光傳感器11包括光電探測器14的陣列12,即光電探測器陣列。光傳感器11包括芯片,并且光電探測器14的陣列12在芯片上。芯片可以是硅(Si)、砷化銦鎵(InGaAs)、鍺(Ge)等,如已知的那樣。芯片和光電探測器14在圖9A中示意性示出。陣列12是二維的。具體而言,光電探測器14的陣列12包括以列和行排列的多個光電探測器14。每個光電探測器14都是光敏的。具體而言,每個光電探測器14通過電載流子的光激發(fā)來探測光子。光電探測器14的輸出信號指示光的探測,并且可以與探測到的光量成比例。每個光電探測器14的輸出信號被收集以產(chǎn)生由光電探測器14探測的場景。光電探測器14可以是任何合適的類型,例如光電二極管(即,具有p-n結(jié)或p-i-n結(jié)的半導(dǎo)體器件),包括雪崩光電二極管、金屬-半導(dǎo)體-金屬光電探測器14、光電晶體管、光電導(dǎo)探測器、光電管、光電倍增器等。作為示例,光電探測器14可以各自是硅光電倍增器(SiPM)。作為另一示例,光電探測器14可以各自是PIN二極管。每個光電探測器14也可以被稱為像素。[0047]在一些示例中,光電探測器14的陣列12的每個光電探測器14在FOI的所有離散位置保持工作。在這樣的示例中,如果光被FOI所對準(zhǔn)的光電探測器14的陣列12的區(qū)段20外部的光電探測器14探測到,則這樣的探測可能是激光雷達(dá)系統(tǒng)10損壞或者探測到了來自與光發(fā)射器18不同的源的光的指示。在這種情況下,激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以響應(yīng)于這樣的探測而的陣列12可以操作,使得只有陣列12的FOI對準(zhǔn)的區(qū)段20可操作以增加光電探測器14的陣列12的壽命和/或減少存儲器的量并減少到中央處理單元的輸出帶寬的量。[0048]在一些示例中,如圖4至圖6中的示例那樣,光接收系統(tǒng)30可以包括多于一個光電探測器14的陣列12,例如多于一個光傳感器11,其中每個光傳感器11具有其自己的光電探測器14的陣列12。在這樣的示例中,光傳輸系統(tǒng)28可以照明光電探測器14的每個陣列12的FOV。具體而言,多于一個光電探測器14的陣列12可以支撐在外殼38中,并且同樣支撐在外殼38中的一個光傳輸系統(tǒng)28照明每個光電探測器14的陣列12的FOV。在圖4至圖6所示的示例中,光接收系統(tǒng)30包括光電探測器14的兩個陣列12,即第一陣列和第二陣列。第一陣列和的示例具有兩個激光雷達(dá)系統(tǒng)10,并且每個激光雷達(dá)系統(tǒng)包括兩個光電探測器14的陣列[0049]在一些示例中,如圖8中所示的示例那樣,光接收系統(tǒng)30可以可調(diào)整地對準(zhǔn)以適應(yīng)載具36的搭載高度和/或角度的變化,所述變化例如由乘員的重量、位置和/或年齡的變化、貨物的重量和/或位置的變化、載具36的主動懸架系統(tǒng)的變化、載具36的主動行駛操縱系統(tǒng)的變化等引起。在圖8所示的示例中,激光雷達(dá)系統(tǒng)10可以包括由外殼38可旋轉(zhuǎn)地支撐的殼體42.殼體42支撐光接收系統(tǒng)30的部件,并且殼體42可以相對于外殼38旋轉(zhuǎn),例如,通過使用馬達(dá)(例如,圖14中的步進馬達(dá)),以豎直調(diào)整FOV的對準(zhǔn)。在這樣的示例中,當(dāng)豎直調(diào)整FOV時,射束操縱裝置16可以相應(yīng)地移動FOI,即,可以通過相同的調(diào)整來調(diào)整每個離散位[0050]計算機22可以是基于微處理器的控制器或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA),或兩者的組合,通過電路、芯片和/或其他電子部件來實現(xiàn)。換言之,計算機22是系組成部分。參考圖14,計算機22包括處理器24、存儲器26等。計算機22的存儲器26可以存儲處理器24可執(zhí)行的指令,即處理器可執(zhí)行指令,和/或可以存儲數(shù)據(jù)。計算機22可以與載具36的通信網(wǎng)絡(luò)通信,以發(fā)送和/或接收來自載具36的指令,例如來自ADAS的部件的指令。存儲在計算機22的存儲器26中的指令包括執(zhí)行圖15中的方法的指令。本文(包括參考圖15中[0051]參考圖15,存儲器26存儲可由處理器24執(zhí)行的指令,以調(diào)整射束操縱裝置16的對準(zhǔn),從而相對于光電探測器14的陣列12移動FOI。置序列中調(diào)整射束操縱裝置16的對準(zhǔn),并且在每個離散位置從光發(fā)射器18發(fā)射光。如上所述,照明場被定位成由光電探測器14的陣列12的不同區(qū)段20在每個離散位置處探測。光電探測器14的陣列12的相應(yīng)區(qū)段20探測FOI中反射的光。存儲器26存儲指令,以循環(huán)通過離散11置,如圖所示。第一離散位置、第二離散位置、N-1離散位置和N離散位置分別對應(yīng)于圖10至起以形成幀。使用該幀來創(chuàng)建3D環(huán)境圖和/或?qū)0052]參考圖15的塊1105,存儲器26存儲指令,以通過控制射束操縱裝置16的操作來在序列中調(diào)整射束操縱裝置16的對準(zhǔn),如上所述。具體而言,在一些實施例中,存儲器26存儲指令以控制射束操縱裝置16的微鏡的位置,并且在一些實施例中,控制射束操縱裝置16的像素。如上所述,存儲器26存儲指令以豎直調(diào)整射束操縱裝置16的對準(zhǔn)。如圖15所示,存儲上所述,當(dāng)射束操縱裝置16對準(zhǔn)第一離散位置時,如圖11A所示,F(xiàn)OI對準(zhǔn)光電探測器14的陣列12的第一區(qū)段20,如圖11B示意性所示。同樣,當(dāng)射束操縱裝置16對準(zhǔn)第二離散位置時,如圖12A所示,F(xiàn)OI對準(zhǔn)光電探測器14的陣列12的第二區(qū)段20,如圖12B示意性所示。[0053]參考圖15的塊1110?、1110?、1110N-1和1110,存儲器26存儲指令,以通過控制光發(fā)射器18的操作來從光發(fā)射器18發(fā)射光,如上所述。具體而言,存儲器26存儲指令以為光發(fā)射并隨后給光發(fā)射器18供能。[0054]參考圖15的塊1115?、1115?、1115N-1和1115,存儲器26存儲指令以用光電探測器14存儲指令以操作光電探測器14的陣列12,如上所述。作為一個示例,存儲器26存儲指令,以在離散位置序列的每個離散位置處操作照明場被定位成由其探測的光電探測器14的陣列12的區(qū)段20,并停用陣列12的其余光電探測器14。在這樣的示例中,存儲器26存儲指令,以響應(yīng)于光電探測器14在光電探測器14的陣列12的FOI所對準(zhǔn)的區(qū)段20外部探測到光而指示激光雷達(dá)系統(tǒng)10損壞或者探測到了來自與光發(fā)射器18不
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