[發(fā)明專利]提高LIDAR系統(tǒng)中距離分辨率的系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110780309A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設計）人: R·A·卡普斯塔;陳建榮
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/484
• 代理公司: 11038 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張丹

本公開涉及提高LIDAR系統(tǒng)中距離分辨率的系統(tǒng)和方法。可以與LIDAR系統(tǒng)的操作同時測量發(fā)射的LIDAR脈沖的形狀，例如考慮LIDAR脈沖的形狀的變化，例如由于環(huán)境或操作條件的變化。然后可以使用所測量的形狀來確定從目標區(qū)域接收的LIDAR脈沖的到達時間，其具有提高的準確度。

技術領域

該文件一般地但不是限制地涉及使用光學發(fā)射器和光學接收器估計檢測系統(tǒng)和目標之間的距離。

背景技術

在光學檢測系統(tǒng)中，例如用于提供光檢測和測距(LIDAR)的系統(tǒng)，可以使用各種自動技術來執(zhí)行深度或距離估計，例如從光學組件(例如光學收發(fā)器組件)提供對目標的范圍的估計。這種檢測技術可以包括一個或多個“飛行時間”確定技術。例如，可以估計或跟蹤到視場中的一個或多個對象的距離，例如通過確定透射的光脈沖和接收的光脈沖之間的時間差。

發(fā)明內(nèi)容

諸如汽車激光雷達系統(tǒng)的激光雷達系統(tǒng)可以通過向目標區(qū)域發(fā)射一個或多個光脈沖來操作。一個或多個透射的光脈沖可以照亮目標區(qū)域的一部分。一個或多個透射的光脈沖的一部分可以被目標區(qū)域的照射部分反射和/或散射，并由LIDAR系統(tǒng)接收。然后LIDAR系統(tǒng)可以測量發(fā)射和接收光脈沖之間的時間差，例如確定LIDAR系統(tǒng)和目標區(qū)域的照射部分之間的距離。可以根據(jù)表達式確定距離，其中d可以表示從激光雷達系統(tǒng)到目標照明部分的距離，t可以代表往返旅行時間，并且c可以代表光速。然而，對于單個發(fā)射脈沖，可以從目標的照射部分接收不止一個脈沖，例如由于目標區(qū)域的照射部分中的一個或多個對象的表面。

隨著時間的過去，發(fā)射脈沖的形狀可能變化，例如由于諸如溫度、壓力或濕度的變化的環(huán)境參數(shù)。脈沖的形狀也可以隨時間變化，例如由于LIDAR系統(tǒng)的老化。除其他事項外，發(fā)明人已經(jīng)認識到，與發(fā)射脈沖同時測量發(fā)射脈沖的形狀可是有利的，例如考慮發(fā)射脈沖的形狀的變化。然后，所測量的發(fā)射脈沖的形狀可用于在確定從目標區(qū)域的照射部分反射或散射的接收脈沖的到達時間時提供改進的準確度。

在例子中，技術(例如，使用設備、方法、用于執(zhí)行動作的構件、或包括指令的裝置可讀介質(zhì)來實現(xiàn)，所述指令在由裝置執(zhí)行時可以使裝置執(zhí)行動作)可以包括改善光學檢測系統(tǒng)中的距離分辨率，該技術包括：使用發(fā)射器將第一光脈沖朝向目標區(qū)域發(fā)射；接收來自所述發(fā)射器的第一透射的光脈沖的第一部分，并從接收的第一部分確定所述第一透射的光脈沖的時間分布；和接收來自所述目標區(qū)域的所述第一透射的光脈沖的第二部分，并至少部分地基于確定的第一透射的光脈沖的時間分布來確定來自所述目標區(qū)域的第二接收的部分的到達時間。

在例子中，光學檢測系統(tǒng)可以提供改進的距離分辨率，該系統(tǒng)包括：發(fā)射器，被配置為將第一光脈沖朝向目標區(qū)域發(fā)射；接收器，被配置為從所述發(fā)射器接收透射的光脈沖的第一部分；和控制電路被配置為從接收的第一部分確定透射的光脈沖的時間分布，其中所述接收器被配置為從所述目標區(qū)域接收透射的光脈沖的第二部分，并且控制電路被配置為至少部分地基于所確定的透射的光脈沖的時間分布來確定來自所述目標區(qū)域的第二接收的部分的到達時間。

該發(fā)明內(nèi)容旨在提供本專利申請的主題的概述。其目的不是提供對本發(fā)明的排他性或詳盡的解釋。包括詳細描述以提供關于本專利申請的進一步信息。

附圖說明

在不一定按比例繪制的附圖中，相同的數(shù)字可以描述不同視圖中的類似組件。具有不同字母后綴的相同數(shù)字可表示類似組件的不同實例。附圖通過示例而非通過限制的方式示出了本文件中討論的各種實施例。

圖1示出了包括LIDAR系統(tǒng)的示例。

圖2A示出了包括LIDAR系統(tǒng)的示例。

圖2B示出了包括LIDAR系統(tǒng)中的接收脈沖的示例。

圖3A和圖3B示出了與LIDAR系統(tǒng)的操作相關的示例的各方面。

圖4示出了與LIDAR系統(tǒng)的操作有關的示例。