[发明专利]具有离轴接收器的光检测和测距(LIDAR)设备

说明书

在一个示例中，LIDAR设备包括发射光的光源和引导发射光以照射具有由透射透镜限定视场的环境区域的透射透镜。LIDAR设备还包括接收透镜，该接收透镜聚焦从环境的照射区域沿着预定光路传播的入射光的至少一部分。LIDAR设备还包括沿着预定光路定位的光检测器阵列。LIDAR设备还包括定位于预定光路外侧的偏置光检测器。LIDAR设备还包括控制器，该控制器基于来自偏置光检测器的输出确定从光检测器阵列收集的传感器数据是否包括与不同于设备光源的另一光源相关联的数据。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月31日提交的第15/396,476号美国专利申请的优先权，其通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开涉及一种光检测和测距(light detection and ranging，LIDAR)设备和保护该LIDAR设备免受外部光影响的方法和系统。

背景技术

车辆可以包括被配置为检测关于车辆运行的环境的信息的一个或多个传感器。一种这样的传感器是光检测和测距(light detection and ranging，LIDAR)设备。

LIDAR设备可以在扫描场景时确定到环境特征的距离，以聚集(assemble)指示环境中反射表面的“点云(point cloud)”。点云中的各个点可以例如通过下述方式来确定：发送激光脉冲并检测从环境中的对象反射的返回脉冲(如果有的话)，然后根据脉冲的发送和反射脉冲的接收之间的时间延迟来确定到对象的距离。作为结果，例如，可以生成指示环境中反射特征的位置的点的三维地图。

发明内容

在一个示例中，光检测和测距(LIDAR)设备包括发射具有波长范围内的波长的光的光源。LIDAR设备还包括透射透镜(transmit lens)，该透射透镜引导发射光来限定LIDAR设备的视场(field-of-view，FOV)。发射光照射由透射透镜限定的FOV内的环境区域。LIDAR设备还包括接收透镜，该接收透镜接收来自环境的光，并且沿着预定光路聚焦接收到的光的至少一部分。LIDAR设备还包括沿着预定光路定位的光检测器阵列，以拦截和检测来自接收透镜的所聚焦的光。LIDAR设备还包括定位于预定光路之外的偏置光检测器，以拦截和检测向着LIDAR设备传播的光。LIDAR设备还包括控制器，该控制器：(i)收集使用光检测器阵列获得的传感器数据，并且(ii)至少基于来自偏置光检测器的输出，确定所收集的传感器数据是否包括与不同于LIDAR设备的光源的另一光源相关联的传感器数据。

在另一示例中，一种方法涉及经由LIDAR设备的光源发射具有波长范围内的波长的光。该方法还涉及经由透射透镜引导发射光，以限定LIDAR设备的视场(FOV)。发射光可以照射由透射透镜限定的FOV内的环境区域。该方法还涉及聚焦来自环境的入射在接收透镜上的光。所聚焦的光的至少一部分可以沿着预定光路聚焦。该方法还涉及在沿着预定路径定位的光检测器阵列处检测来自接收透镜的聚焦的光。该方法还涉及在定位于预定光路之外的偏置光检测器处检测向着LIDAR设备传播的光。该方法还涉及收集使用光检测器阵列获得的传感器数据。该方法还涉及基于在偏置光检测器处检测到的光来确定所收集的传感器数据是否包括与不同于LIDAR设备的光源的另一光源相关联的传感器数据。