[发明专利]激光扫描器装置

说明书

本公开涉及一种激光扫描器装置。本发明关于一种适于安装到车辆的激光扫描器装置，该激光扫描器装置包括LIDAR模块，该LIDAR模块具体基于所发出的激光脉冲和飞行时间测量原理来工作，更具体地使用波形数字化技术来工作，该LIDAR模块包括至少一个激光光源，该激光扫描器装置的特征在于：至少60°的水平视场、至少±2°的瞬时垂直视场、在水平方向和垂直方向上至少为每0.8°一个点的扫描分辨率，以及以所述扫描分辨率扫描至少整个水平视场和至少整个瞬时垂直视场的至少10Hz的帧率。

技术领域

本发明关于激光扫描器装置，该激光扫描器装置具有基于飞行时间波形数字化(TOF-WFD)工作的光探测和测距(LIDAR)模块。

背景技术

本领域中已知基于TOF-WFD工作的LIDAR模块，并且该模块例如在LeicaGeosystem的Scanstation P20、P30以及P40内实现。

基于TOF-WFD技术的这种LIDAR模块可以被装配有衍射受限光束发散度的激光器和具有至少一个雪崩光电二极管的接收单元。

对于行驶的自主驾驶汽车，优选的是将道路被提前完全映射。这可以由具有扫描并映射各区域的某种扫描器装置的专用车来进行。

为了在这种汽车上用于映射道路，LIDAR模块对扫描视场(FOV)结合高的帧率具有特殊要求。水平视场(HFOV)应大约为80°，而垂直视场(VFOV)可以显著较小(大约±25°)。瞬时垂直视场(iVFOV)需要仅为大约±5°。用于扫描该FOV的帧率应至少为25Hz。为了对于该特殊请求进行调整，新部件和技术平台是必要的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的LIDAR扫描器装置。

具体目的是提供一种满足上述要求的这种装置。

另一个目的是提供一种可用于自主驾驶汽车或类似车辆中的这种LIDAR扫描器装置。

这些目的中的至少一个由本发明要求保护的激光扫描器装置来实现。

根据本发明，一种适于安装到车辆的激光扫描器装置包括LIDAR模块，具体地该LIDAR模块基于所发出的激光脉冲和飞行时间测量原理来工作，更具体地使用波形数字化技术来工作，LIDAR模块包括至少一个激光光源。装置具有至少60°的水平视场、至少±2°的瞬时垂直视场、在水平方向和垂直方向上至少为每0.8°一个点的扫描分辨率以及以该扫描分辨率扫描至少整个水平视场和至少整个瞬时垂直视场的至少10Hz的帧率。

在一个实施方式中，装置包括用于以均匀方式使扫描光束水平转向的旋转镜。

在一个实施方式中，装置包括用于以非均匀方式使扫描光束水平转向的电流镜(galvano)。

根据又一个实施方式，为了在瞬时垂直视场中使扫描光束垂直转向，装置包括多面体(polygon)、反射镜和/或MEMS。

在一个实施方式中，装置包括倾斜机构，该倾斜机构用于使装置倾斜以实现至少±25°的整体垂直视场。

在一个实施方式中，装置包括壳体，该壳体包围至少一个激光器模块和全部光束转向元件。

在一个实施方式中，壳体具体被可倾斜地悬挂，具体地借助于倾斜机构，该倾斜机构适于使壳体倾斜以实现至少±25°的整体垂直视场。

在一个实施方式中，装置包括固定接收器，该固定接收器具有至少32个检测器，具体具有至少64个检测器。

在一个实施方式中，装置包括至少0.15°的均匀扫描分辨率。

在一个实施方式中，装置包括非均匀扫描分辨率，具体地在0.15°至0.3°之间，具体地其中，非均匀扫描的点密度向视场的边缘增大。