[发明专利]全波形多脉冲光学测距仪仪器

说明书

提供了一种用于根据多个扫描方向对区域进行光学扫描的方法，包括：接收定义了多个扫描方向的扫描顺序的交错序列；根据交错序列顺序地传播光脉冲；检测与传播的光脉冲在存在于该区域内的至少一个对象上的反射对应的脉冲回波；以及输出检测到的脉冲回波。还描述了一种用于对光回波的时间偏移进行校正的计算机实施的方法。

技术领域

本发明涉及光学测距仪仪器，并且更具体地涉及全波形多脉冲系统。

背景

自动驾驶要求车辆在所有光照和环境条件下清楚其环境。虽然当前使用相机、雷达和超声波传感器，但是仍存在对更鲁棒的解决方案的需要。

激光雷达已经作为潜在的解决方案出现。机械扫描仪已经被用于概念验证的实施例中，但是存在一个强烈的共识是它们无法满足工业对性能、可靠性和成本的需求。3D闪光激光雷达也是可以在市场上买到的，但提供的范围有限且成本很高。

因此，需要一种改进的测距仪仪器。

发明内容

根据第一宽泛的方面，提供了一种用于根据多个扫描方向光学地扫描区域的方法，包括：接收定义了多个扫描方向的扫描顺序的交错序列；根据交错序列顺序地传播光脉冲；检测对应于传播的光脉冲在存在于该区域内的至少一个对象上的反射的脉冲回波；以及输出检测到的脉冲回波。

在一个实施例中，接收交错序列的步骤包括：接收多个扫描方向；以及生成交错序列。

在一个实施例中，接收多个扫描方向的步骤包括：接收总扫描范围；接收多个扫描方向中的一个和每个扫描方向的视场；以及确定扫描方向。

在一个实施例中，生成交错序列的步骤包括：将多个扫描方向分割成多个方向子组分；以及使用方向子组分生成交错序列。

在一个实施例中，该方法还包括重复：所述根据交错序列顺序地传播光脉冲；所述检测与所传播的光脉冲在存在于该区域内的至少一个对象上的反射对应的脉冲回波；以及所述输出检测到的脉冲回波。

根据第二宽泛的方面，提供了一种用于根据多个扫描方向对区域进行光学扫描的系统，该系统包括：控制器，其用于接收定义了多个扫描方向的扫描顺序或次序的交错序列；脉冲光源，其用于根据交错序列顺序地传播光脉冲；光电探测器，其用于检测与传播的光脉冲在存在于该区域内的至少一个对象上的反射对应的脉冲回波，以及输出检测到的脉冲回波。

在一个实施例中，控制器被配置用于：接收多个扫描方向；并且生成交错序列。

在一个实施例中，控制器被配置用于：接收总扫描范围；接收多个扫描方向中的一个和每个扫描方向的视场；并且确定扫描方向。

在一个实施例中，控制器被配置用于：将多个扫描方向分割成多个方向子组分；并且使用该方向子组分生成交错序列。

在一个实施例中，系统还被配置用于重复：所述根据交错序列顺序地传播光脉冲；所述检测与传播的光脉冲在存在于该区域内的至少一个对象上的反射对应的脉冲回波；并且所述输出检测到的脉冲回波。

根据第三宽泛的方面，提供了一种用于对包括对象的区域进行光学扫描的方法，其包括：在第一发射时间点发射第一光脉冲以侦查(investigate)该区域；检测与第一光脉冲在对象上的反射相关联的第一回波，第一回波对应于作为从第一时间点开始的时间的函数(function)的检测到的光的第一强度；在不同于第一时间点的第二时间点发射第二光脉冲；检测与第二光脉冲在对象上的反射相关联的第二回波，第二回波对应于作为从第二时间点开始的时间的函数的检测到的光的第二强度；接收位移速度；使用位移速度、第一时间点和第二时间点以及光速来确定校正时间；使用校正时间来校正第二回波，从而获得经校正的回波；以及输出经校正的回波。