[發明專利]相干激光雷達中的受控掃描模式轉變

有效

• 申請號: 201910207129.2
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110346775B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: S·辛格
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;劉茜

相干激光雷達系統、用于操作相干激光雷達系統的方法、以及包括相干激光雷達系統的車輛涉及用于在視場內引導來自該系統的輸出光的光束轉向裝置。光束轉向裝置的第一系列位置在視場內限定出第一掃描模式，并且光束轉向裝置的第二系列位置在視場內限定出第二掃描模式。相干激光雷達系統包括控制器，控制器用于給光束轉向裝置提供轉變位置以便將光束轉向裝置從第一掃描模式轉變至第二掃描模式。轉變位置遵循基樣條(B?樣條)函數。

引言

主題公開涉及相干激光雷達系統中的受控掃描模式轉變。

車輛(例如，汽車、卡車、施工設備、農場設備、自動化工廠設備)越來越多地包括傳感器，傳感器獲得關于車輛操作和車輛周圍的環境的信息。一些傳感器(諸如，相機、無線電探測和測距(雷達)系統、以及光探測和測距(激光雷達)系統)可以檢測和追蹤車輛附近的物體。相干激光雷達系統傳輸調頻連續波(FMCW)光并且處理反射光束以確定關于目標的信息。通過確定車輛周圍的物體的相對地點和航向，可以使車輛操作增強或者自動化以便提高安全性和性能。例如，傳感器信息可以用于向車輛的駕駛員發出警報或者操作車輛系統(例如，防撞系統、自適應巡航控制系統、自主駕駛系統)。比如雷達系統和激光雷達系統等傳感器可以在給定視場上執行掃描。在激光雷達系統的情況下，光束轉向裝置可以用于按照表示在視場上的粗掃描的模式來引導光束，一次傳輸一束光。如果在粗掃描期間檢測到目標，則激光雷達系統然后可以減小執行精細掃描的區域。相應地，令人期望的是提供相干激光雷達系統中的受控掃描模式轉變。

發明內容

在一個示例性實施例中，一種相干激光雷達系統包括光束轉向裝置，該光束轉向裝置用于在視場內引導來自該系統的輸出光。光束轉向裝置的第一系列位置在視場內限定出第一掃描模式，并且光束轉向裝置的第二系列位置在視場內限定出第二掃描模式。系統還包括控制器，控制器用于給光束轉向裝置提供轉變位置以便將光束轉向裝置從第一掃描模式轉變至第二掃描模式。轉變位置遵循基樣條(B-樣條)函數。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，控制器基于確定B-樣條的節段N的數量來確定轉變位置。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，控制器通過在光束轉向裝置的速度不超過最大值的情況下基于該速度隨著N的值減小而增加使N的值最小化來確定節段N的數量。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，控制器基于確定結點的數量來計算B-樣條函數。結點數量指示從第一掃描模式的最終位置到達第二掃描模式的初始位置所需要的方向變化的數量，第一掃描模式以位置矢量和速度矢量結束，并且第二掃描模式以位置矢量和速度矢量開始。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，控制器基于速度矢量和速度矢量是否平行以及基于基于位置矢量速度矢量位置矢量和速度矢量所解答的標量參數u和u'來確定結點數量是一還是二。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，控制器基于速度矢量和速度矢量平行且速度矢量和速度矢量的點積為負或者基于速度矢量和速度矢量不平行且u和u’的符號函數不相等來確定結點數量是一。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，控制器基于速度矢量和速度矢量平行且速度矢量和速度矢量的點積為非負或者基于速度矢量和速度矢量不平行且u和u’的符號函數相等來確定結點數量是二。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，控制器基于在第一掃描模式中對目標的檢測來確定第二掃描模式。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，系統是單基地系統或雙基地系統。

除了本文所描述的一個或多個特征之外，系統被包括在車輛上或內并且檢測物體相對于車輛的地點和速度。