[发明专利]用于计算到对象的距离的LIDAR装置和方法

权利要求书

1.一种用于测量到扫描区(SZ)中的对象(X)的距离的LIDAR装置，所述装置包括：

光源(12)，其被配置成发射光束；

光接收器(14)，其被配置成接收由所述扫描区中的所述对象反射的返回光束；

可旋转镜(18)，其被配置成将从所述光源发射的光束朝向所述扫描区反射；

马达(26)，其被配置成在第一位置与第二位置之间来回旋转所述镜；

角度传感器(28)，其被配置成在所述镜的所述第一位置和所述第二位置之间的每个旋转周期期间，以多个预定角度间隔检测所述镜的旋转角度并且输出指示所述镜的所述旋转角度的检测信号；以及

控制器(21)，其耦接至所述光源和所述角度传感器，所述控制器被配置成在从所述角度传感器接收到所述检测信号时，向所述光源输出控制信号以发射光束。

2.根据权利要求1所述的LIDAR装置，其中，

所述光接收器包括集成电路(36)，所述集成电路(36)具有用于检测所述返回光束的多个光敏装置，

所述控制器被设置在所述光接收器的所述集成电路内，

所述光接收器还被配置成在接收到所述返回光束时向所述控制器输出返回信号，以及

所述控制器还被配置成基于所述返回信号和所述控制器向所述光源输出所述控制信号的信号输出定时来计算到所述对象的距离。

3.根据权利要求2所述的LIDAR装置，其中，

所述光接收器包括多个单光子雪崩二极管(38)。

4.根据权利要求2或3所述的LIDAR装置，其中，

所述光源还被配置成向所述控制器输出所述光源实际发射所述光束的实际发射定时，以及

所述控制器还被配置成使用所述实际发射定时来校正所计算的距离。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的LIDAR装置，其中，

所述控制器还被配置成在从所述角度传感器接收到所述检测信号时，在从所述角度传感器接收到所述检测信号的后续检测信号之前，向所述光源输出多个控制信号。

6.根据权利要求5所述的LIDAR装置，其中，

所述多个控制信号是预定数目的控制信号。

7.根据权利要求6所述的LIDAR装置，其中，

所述控制器还被配置成基于与所述预定数目的控制信号对应的来自所述光接收器的多个返回信号来计算到所述对象的距离。

8.根据权利要求5所述的LIDAR装置，其中，

所述控制器还被配置成连续地输出所述多个控制信号，直至接收到所述检测信号的后续检测信号。

9.根据权利要求8所述的LIDAR装置，其中，

所述控制器还被配置成基于与所述多个控制信号对应的来自所述光接收器的多个返回信号来计算到所述对象的距离。

10.一种用于测量到扫描区(SZ)中的对象(X)的距离的LIDAR装置，所述装置包括：

光源(12)，其被配置成发射光束；

光接收器(14)，其被配置成接收由所述扫描区中的所述对象反射的返回光束；

可旋转镜(18)，其被配置成将从所述光源发射的光束朝向所述扫描区反射；

马达(26)，其被配置成在第一位置与第二位置之间来回旋转所述镜；

角度传感器(28)，其被配置成在所述镜的所述第一位置和所述第二位置之间的每个旋转周期期间，以多个预定角度间隔检测所述镜的旋转角度并且输出指示所述镜的所述旋转角度的检测信号；以及

控制器(21)，其耦接至所述光源和所述角度传感器，所述控制器被配置成当来自所述角度传感器的所述检测信号与所述镜的多个预定目标旋转角度中的任何一个匹配时，向所述光源输出控制信号以发射光束。