[发明专利]测距模块装置及其方法

说明书

测距模块装置及其方法。信号接收器单元(40)包括第一接收器单元，该第一接收器单元被设计成接收由投射电磁波的主波瓣和两个光栅波瓣产生的反射电磁波。信号接收器单元包括第二接收器单元，该第二接收器单元被设计成接收由投射电磁波的主波瓣和一个光栅波瓣产生的反射电磁波。信号接收器单元包括第三接收器单元，该第三接收器单元被设计成接收由投射电磁波的主波瓣和另一个光栅波瓣产生的反射电磁波。信号处理器单元(50)基于第一接收器单元、第二接收器单元和第三接收器单元的接收信号的组合来识别反射电磁波，并计算距物体的距离。

技术领域

本公开涉及具有相控阵列结构的测距模块装置。

背景技术

具有OPA(光学相控阵列)结构的LiDAR(光检测和测距)是已知的。LiDAR也称为测距模块装置。在测距模块装置中，除了投射光的主波瓣以外，还出现至少一个以不同于主波瓣光的角度投射的光栅波瓣光。

在测距模块装置中，光投射OPA被设计成使得主波瓣光和光栅波瓣光之间的角度至少是扫描角的三倍，以使得光栅波瓣光不落入主波瓣光的扫描范围内。在光接收OPA中，设计光接收角度，以使得与投射同步接收来自主波瓣光投射方向的光，并且光栅波瓣光在光接收范围外。

美国专利申请公开2009/0129008A公开了一种LiDAR系统，该LiDAR系统除了使用主波瓣光之外还使用光栅波瓣光来测量距物体的距离。

发明内容

然而，在美国专利申请公开2009/0129008A中描述的LiDAR系统设置有用于主波瓣光和光栅波瓣光中每一个的单独的光接收部分。在这种配置中，所需的光接收元件的数量很大，因此装置的体形很大。

鉴于以上几点，本公开的目的是提供一种能够抑制体形增加的测距模块。

根据本公开的一方面，一种装置包括：信号发射器单元，其发射电磁波；扫描器单元，其将信号发射器单元发射的电磁波扫描到空间中以产生投射电磁波；信号接收器，其接收来自物体的反射电磁波并输出接收到的信号；以及信号处理器单元，其基于信号接收器单元的接收信号来计算距物体的距离。信号接收器单元包括：第一接收器单元，其设计成接收由投射电磁波的主波瓣和两个光栅波瓣产生的反射电磁波；第二接收器单元，其设计成接收由投射电磁波的主波瓣和一个光栅波瓣产生的反射电磁波；以及第三接收器单元，其设计成接收由投射电磁波的主波瓣和另一个光栅波瓣产生的反射电磁波。信号处理器单元基于第一接收器单元、第二接收器单元和第三接收器单元接收到的信号组合，确定投射电磁波的主波瓣或一个光栅波瓣或另一个光栅波瓣产生的反射电磁波中的哪一个与信号接收器单元接收到的电磁波相对应，并计算距物体的距离。

根据该配置，信号接收器单元包括：第一接收器单元，其接收主波瓣和两个光栅波瓣；第二接收器单元，其接收主波瓣和其中一个光栅波瓣；以及第三接收器单元，其接收主波瓣和另一个光栅波瓣。信号处理器单元使用三个接收信号的组合来计算距离。结果，即使每个接收信号的强度低，总信号强度也可以保持为较高。结果，可以抑制光接收元件的数量的增加并且可以抑制体形的增大。

附图说明

参考附图进一步描述本公开，在附图中：

图1是根据第一实施例的测距模块装置的框图；

图2是说明投射电磁波的主波瓣和光栅波瓣的图；

图3是示出图1所示的信号接收器单元的配置的图；

图4是图1所示的信号处理器单元的框图；

图5是图4所示的方向编码单元的框图；

图6是图4所示的方向确定单元的框图；

图7是示出由三个天线单元接收反射电磁波的状态的图；

图8是示出接收信号和相加信号的图；