本申請是2015年5月7日提交的美國臨時申請?zhí)?2/158,285的非臨時申請,其公開內(nèi)容全部作為引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的時空掃描模式。
背景技術(shù):
激光雷達(dá),其可以稱作光雷達(dá)或激光器陣列光探測和測距,通常指的是在目標(biāo)處發(fā)射光線并且接收和處理得到的反射。一系列激光器或其它照明器(例如發(fā)光二極管(LED))可以用于陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)中以獲取來自比單個照明器可能有的更廣的視場的反射。通常,通過依次操作所有照明器,陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)可以用來獲取視場的三維圖像。然而,其它檢測方案在一些情形中是有用的。因此,希望提供用于陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的掃描模式。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)一個示范性實施例,一種操作由平臺上的多個照明器構(gòu)成的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的方法,包括控制該多個照明器的第一組發(fā)射持續(xù)第一時間;控制該多個照明器的第二組發(fā)射持續(xù)第二時間;以及,接收并處理由該多個照明器的第一組和該多個照明器的第二組產(chǎn)生的反射。
根據(jù)另一示范性實施例,一種在平臺上的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng),包括以陣列布置的多個照明器;和控制器,其構(gòu)造成控制該多個照明器的第一組發(fā)射持續(xù)第一時間,控制該多個照明器的第二組發(fā)射持續(xù)第二時間,以及接收并處理由該多個照明器的第一組和該多個照明器的第二組產(chǎn)生的反射。
本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。
技術(shù)方案1. 一種操作包括平臺上的多個照明器的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的方法,該方法包括:
控制該多個照明器的第一組發(fā)射第一持續(xù)時間;
控制該多個照明器的第二組發(fā)射第二持續(xù)時間;和
接收并處理由該多個照明器的第一組和該多個照明器的第二組產(chǎn)生的反射。
技術(shù)方案2. 如技術(shù)方案1所述的方法,其中,控制該多個照明器的第一組包括對布置在一行中的多個照明器中的照明器的控制中的一個,并且,控制該多個照明器的第二組包括控制布置在另一行中的多個照明器的照明器,或者,控制該多個照明器的第一組包括控制布置在一列中的多個照明器中的照明器,并且,控制該多個照明器的第二組包括控制布置在另一列中的多個照明器中的照明器。
技術(shù)方案3. 如技術(shù)方案1所述的方法,其中,控制該多個照明器的第一組包括控制該多個照明器中的一個,以及控制該多個照明器的第二組包括控制該多個照明器中的另一個。
技術(shù)方案4. 如技術(shù)方案1所述的方法,其中,控制該多個照明器的第一組和控制該多個照明器的第二組包括根據(jù)獲取的信息執(zhí)行自適應(yīng)掃描。
技術(shù)方案5. 如技術(shù)方案4所述的方法,其中,獲取信息包括獲取所關(guān)心目標(biāo)的位置,執(zhí)行自適應(yīng)掃描包括增加與該位置相關(guān)聯(lián)的多個照明器中的一個或多個的脈沖群持續(xù)時間。
技術(shù)方案6. 如技術(shù)方案4所述的方法,其中,獲取信息包括確定該多個照明器中的一個或多個受到干擾光源的影響,執(zhí)行自適應(yīng)掃描包括抑制該多個照明器的一個或多個的發(fā)射。
技術(shù)方案7. 如技術(shù)方案4所述的方法,其中,獲取信息包括確定反射的信噪比(SNR),執(zhí)行自適應(yīng)掃描包括增加導(dǎo)致信噪比低于閾值的該多個照明器中的一個或多個的脈沖群持續(xù)時間。
技術(shù)方案8. 一種在平臺上的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
以陣列布置的多個照明器;和
控制器,其構(gòu)造成控制該多個照明器的第一組發(fā)射第一持續(xù)時間,控制該多個照明器的第二組發(fā)射第二持續(xù)時間,以及接收并處理由該多個照明器的第一組和該多個照明器的第二組產(chǎn)生的反射。
技術(shù)方案9. 如技術(shù)方案8所述的系統(tǒng),其中,該多個照明器的第一組布置在該陣列的一行中,該多個照明器的第二組布置在該陣列的另一行中,或者,該多個照明器的第一組布置在該陣列的一列中,該多個照明器的第二組布置在該陣列的另一列中。
技術(shù)方案10. 如技術(shù)方案8所述的系統(tǒng),其中,該多個照明器的第一組是該多個照明器中的一個,該多個照明器的第二組是該多個照明器中的另一個。
技術(shù)方案11. 如技術(shù)方案8所述的系統(tǒng),其中,該控制器根據(jù)接收的信息控制該多個照明器。
技術(shù)方案12. 如技術(shù)方案11所述的系統(tǒng),其中,該信息包括所關(guān)心目標(biāo)的位置,該控制器增加與該位置相關(guān)聯(lián)的該多個照明器中的一個或多個的脈沖群持續(xù)時間。
技術(shù)方案13. 如技術(shù)方案12所述的系統(tǒng),其中,該控制器從輔助傳感器接收與該位置有關(guān)的信息。
技術(shù)方案14. 如技術(shù)方案11所述的系統(tǒng),其中,該信息包括該多個照明器中的一個或多個受到干擾光源影響的信息,并且該控制器阻止該多個照明器的一個或多個的發(fā)射。
技術(shù)方案15. 如技術(shù)方案11所述的系統(tǒng),其中,該信息是反射的信噪比(SNR),并且控制器增加導(dǎo)致信噪比低于閾值的該多個照明器中的一個或多個的脈沖群持續(xù)時間。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)說明,本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點將更明顯。
附圖說明
僅僅舉例來說,其它特征、優(yōu)點和詳情出現(xiàn)在下面詳細(xì)說明的實施例中,該詳細(xì)說明參照附圖,其中:
圖1是根據(jù)實施例的示范性陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的框圖;
圖2示出根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的示范性陣列激光雷達(dá)的激光器發(fā)射的示范性脈沖和脈沖群;
圖3示出根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的示范性陣列激光雷達(dá)的許多激光器發(fā)射的示范性脈沖群;
圖4示出根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá),其執(zhí)行光柵掃描;
圖5示出根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá),其執(zhí)行列掃描;
圖6示出根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá),其執(zhí)行行掃描;
圖7示出根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá),其執(zhí)行自適應(yīng)掃描;
圖8示出用于根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的示范性平臺;
圖9示出用于根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的示范性掃描模式;
圖10示出用于根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的示范性掃描模式;和
圖11示出根據(jù)一個實施例的示范性方案,其中,采用自適應(yīng)掃描。
具體實施方式
如上所述,陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)通常包括通過依次操作陣列中的每個照明器來照亮視場。該陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)可以用于在多個應(yīng)用中進(jìn)行探測和測距。陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的示范性應(yīng)用包括坍方勘測、考古學(xué)、油氣勘探、氣象學(xué)和汽車應(yīng)用中的導(dǎo)航(例如障礙探測)。某些應(yīng)用和情形許可以不同于常規(guī)方法的方法使用照明器陣列,在常規(guī)方法中,依次使用陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的每個照明器。本文詳述的系統(tǒng)和方法的實施例涉及由陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)執(zhí)行的時空掃描模式。這些實施例包括控制陣列的哪個照明器發(fā)射以及發(fā)射多長時間。例如,根據(jù)視場,一個或多個照明器可以引起反射,包括(并且不被覆蓋)日光或另一干擾光源,來自另一激光雷達(dá)的發(fā)射光,或者另一干擾源。作為另一例子,掃描模式乃至輔助傳感器可以表明陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)的視場的一部分作為關(guān)心的區(qū)域。作為又另一例子,不同的照明器可需要不同的照明持續(xù)時間和反射的相關(guān)積累,以達(dá)到閾值信噪比(SNR)。一個或多個照明器可以被操作,直到積累的反射得到閾值SNR。替換地,一個或多個照明器可以被操作,直到由積累的反射產(chǎn)生的SNR的改善變得低于閾值改善。雖然在本文中為了解釋的目的,將激光器論述為一種特定類型的照明器,但是,下文詳述的實施例也涉及激光雷達(dá)系統(tǒng)中使用的其它類型的照明器。
圖1是根據(jù)實施例的示范性陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的框圖。陣列激光雷達(dá)110指的是兩個或更多激光器111以陣列布置,從而它們的發(fā)射形成視場135。圖1中示出的示范性陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)110包括兩行五個激光器111-1到110-10。立體的自頂向下的視圖示出來自陣列激光雷達(dá)110的發(fā)射,說明了由單行激光器111產(chǎn)生的五個傳送信號126(激光束)。圖1中示出的示范性陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100包括半透鏡115,其把來自陣列激光雷達(dá)110的每個激光器111的光線聚焦通過透鏡125。透鏡125使陣列激光雷達(dá)110的每個激光器111發(fā)射的激光束分散穿過視場135。光輻射探測器陣列120接收由陣列激光雷達(dá)110的傳送信號126產(chǎn)生的反射127。根據(jù)實施例,控制器或處理系統(tǒng)130可以包括一個或多個處理器131和一個或多個存儲裝置132,連同其他已知部件,目的在于控制陣列激光雷達(dá)110的每個激光器111的發(fā)射以及由光輻射探測器陣列120對接收到的反射127的處理。在替代的實施例中,對接收到的反射的處理可以由與控制陣列激光雷達(dá)110的處理系統(tǒng)130通信的另一處理系統(tǒng)130來做。如圖1所示,陣列激光雷達(dá)110可以用來掃描視場135,既以方位角112,又以仰角113。進(jìn)一步地,每個激光器111給出在視場135中到目標(biāo)830的距離(圖8)。因此,陣列激光雷達(dá)110提供三維圖像,其中,由發(fā)射信號126內(nèi)的激光器111放出的每個脈沖210(圖2)產(chǎn)生的每個反射可以被考慮為圖像中的一個像素。根據(jù)各個方案,下面詳述的實施例涉及控制陣列激光雷達(dá)110,以控制視場135的掃描(每個圖像中獲取的像素)。
圖2示出根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的示范性陣列激光雷達(dá)110的激光器111發(fā)射的示范性脈沖210和脈沖群220。發(fā)射功率205被斷開(數(shù)值0)或接通(數(shù)值1)以形成脈沖210。單位為毫微秒的時間215被標(biāo)出并且表明,對于示范性脈沖210,發(fā)射功率205接通200毫微秒。脈沖群220由一系列的脈沖210產(chǎn)生。單位為微妙的時間225被標(biāo)出,并且說明,示范性脈沖群220的持續(xù)時間是40微秒。
圖3示出根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的示范性陣列激光雷達(dá)110的許多激光器111發(fā)射的示范性脈沖群220。示出四組脈沖群220-1、220-2、220-3、220-4,對應(yīng)示范性陣列激光雷達(dá)110的四個激光器111。如圖所示,按照時分多址(TDMA)方案依次發(fā)射脈沖群220-1、220-2、220-3、220-4。因為脈沖群220-1、220-2、220-3、220-4彼此時間偏離,所以,相比于這些發(fā)射是同時的情況,由每個發(fā)射產(chǎn)生的反射更容易被分辨(即,獲得空間分辨率)。脈沖持續(xù)時間影響測距分辨率。例如,0.5微秒的脈沖群220會得到75米的測距分辨率。隨著脈沖群220持續(xù)時間增大,該測距分辨率也增大。脈沖群220持續(xù)時間還影響掃描速率,這又影響可以估計的最大目標(biāo)速度。也就是說,例如,如果每次掃描(每發(fā)射周期)使用的是40毫秒的脈沖群220持續(xù)時間,那么在一秒鐘內(nèi)可以執(zhí)行脈沖群220的25幀或重復(fù)。當(dāng)脈沖群220持續(xù)時間增加時,每秒幀數(shù)減小。因此,隨著脈沖群220持續(xù)時間增加,最大的可估計目標(biāo)速度減小。
當(dāng)許多激光器111必須依次發(fā)射時,如在示范性的基于TDMA的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100中,每個脈沖群220的持續(xù)時間必須減小以獲得與單個激光器111相同的幀頻。也就是說,如上所述,對于單個激光器111,40毫秒的脈沖群220持續(xù)時間得到25幀每秒的幀頻。然而,對于帶有一千個激光器111的陣列激光雷達(dá)110來說,為了獲得相同的25幀每秒的幀率,每個脈沖群220的持續(xù)時間必須降低為40微秒。如上文的論述所闡明的,脈沖群220的持續(xù)時間的這個減少維持所述幀頻,并且因此維持可以估計的最大目標(biāo)速度,但是減小了測距分辨率。為了應(yīng)對測距分辨率和可探測目標(biāo)速度的競爭利害,可以控制陣列激光雷達(dá)110,根據(jù)本文詳述的實施例,僅僅針對陣列激光雷達(dá)110的一個或多個激光器111增加脈沖群220的持續(xù)時間(并且因此增大測距分辨率)。根據(jù)其它實施例,不是所有激光器111可以用于一個或多個掃描。這些實施例在下文詳述。
圖4-7示出由根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100采用的不同的掃描方案,。根據(jù)每個實施例,空間分辨率不是所關(guān)心的,代替的,對目標(biāo)區(qū)別的識別用于進(jìn)一步研究才是目標(biāo)。因此,不必使用TDMA方案,一組激光器111可以同時發(fā)射相同的脈沖群220。替代地,如圖4所示,單個激光器111可以發(fā)射。因為目標(biāo)是目標(biāo)探測,而不是速度估計或空間分辨率,在每個掃描期間可以發(fā)射更長的脈沖群220以提高測距分辨率。一旦目標(biāo)830的區(qū)域已經(jīng)被識別(圖8),僅僅是瞄準(zhǔn)這個區(qū)域的激光器111可以發(fā)射,或者如圖9所示,瞄準(zhǔn)某些區(qū)域的激光器111可以使用比其它激光器111更長的脈沖群220。
圖4示出陣列激光雷達(dá)110,其根據(jù)一個實施例執(zhí)行光柵掃描410。圖4中示出的示范性陣列激光雷達(dá)110包括十六個激光器111。根據(jù)該當(dāng)前實施例,在每個掃描410期間,僅僅一個激光器111發(fā)射。在圖4中,陣列激光雷達(dá)110中正發(fā)射的激光器111用斜剖線表示。示出了8個示范性掃描410a至410h,但是,對于陣列激光雷達(dá)110中的每個激光器111可以繼續(xù)這個模式。在替代的實施例中,對于光柵掃描410,可以遵循不同的發(fā)射模式。例如,掃描410e可以跟著掃描410a,并且第一列內(nèi)的每個激光器111可以在執(zhí)行掃描410b之前發(fā)射,后面跟著掃描410f等等。
圖5示出陣列激光雷達(dá)110,其根據(jù)一個實施例執(zhí)行列掃描510。圖5中示出的示范性陣列激光雷達(dá)110,像圖4中示出的示范性陣列激光雷達(dá)110一樣,包括16個激光器111。根據(jù)該當(dāng)前實施例,在每個掃描510期間,陣列激光雷達(dá)110中的一列激光器111發(fā)射。如圖4所示,發(fā)射激光器111用斜剖線表示。示出六個示范性掃描510a至510f,但是,模式可以重復(fù)(例如,在掃描510f之后的掃描510可以相同于掃描510c),直到例如目標(biāo)830(圖8)被識別。
圖6示出陣列激光雷達(dá)110,其根據(jù)一個實施例執(zhí)行行掃描610。圖6中示出的示范性陣列激光雷達(dá)110,像圖4和圖5中示出的示范性陣列激光雷達(dá)110一樣,包括16個激光器111。根據(jù)該當(dāng)前實施例,在每個掃描610期間,陣列激光雷達(dá)110中的單行激光器111發(fā)射。如圖4和圖5所示,發(fā)射激光器111用斜剖線表示。示出八個示范性掃描610a至610h,但是,模式可以繼續(xù)重復(fù)(例如,在掃描610h之后的掃描610可以相同于掃描610a和610e),直到例如目標(biāo)830(圖8)被識別。
圖7示出陣列激光雷達(dá)110,其根據(jù)一個實施例執(zhí)行自適應(yīng)掃描710。再次示出帶有十六個激光器111的示范性陣列激光雷達(dá)110,再次用斜剖線表示正發(fā)射的激光器111。根據(jù)該當(dāng)前實施例,通過陣列激光雷達(dá)110,光柵掃描與關(guān)心的區(qū)域的周期性掃描結(jié)合。也就是說,掃描710a至710h類似于掃描410a至410h,但是,附加地,掃描710a、710c、710e和710g包括多四個的激光器111的發(fā)射。如參照圖4說明的,對于陣列激光雷達(dá)110的下兩行,光柵掃描410的模式可以繼續(xù),并且,替代地,這個掃描可以每次一列而不是每次一行,如所示。當(dāng)關(guān)心的區(qū)域已經(jīng)被識別為被例如掃描710a、710c、710e和710g中的四個附加正發(fā)射的激光器111照亮的區(qū)域時,可以使用這個示范性自適應(yīng)掃描710。這個自適應(yīng)掃描710允許在掃描其他區(qū)域的同時監(jiān)控關(guān)心的區(qū)域。當(dāng)根據(jù)參照圖4-6所論述的掃描模式中的一個識別出關(guān)心的區(qū)域時,或者,當(dāng)關(guān)心的區(qū)域由另一傳感器810識別出(圖8)時,可以選擇自適應(yīng)掃描710,如下文所論述的。
圖8示出用于根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的示范性平臺。如上所述,陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100可以被用于例如坍方勘測、考古學(xué)、油氣勘探、氣象學(xué)和汽車應(yīng)用中的導(dǎo)航(例如障礙探測)。圖8示出兩輛汽車800-1、800-2。這兩輛汽車800-1、800-2沒有按比例示出,但是,用相對大小示出來表達(dá)兩輛汽車800-1、800-2沒有彼此鄰近,如所示,而是代替地,有一些相隔距離。雖然這兩輛汽車800-1、800-2能夠包含陣列激光雷達(dá)110,但是,汽車810-1被示為用于根據(jù)實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的示范性平臺,汽車800-2被示為示范性目標(biāo)830。圖8中的示范性汽車800-1包括附加傳感器810,例如相機(jī)、全球定位傳感器(GPS)、另一基于激光雷達(dá)的傳感器或雷達(dá)系統(tǒng)。除了上面論述的掃描方案之外,來自其他傳感器810的信息可以附加地或替代地提供關(guān)心區(qū)域的指示(例如,目標(biāo)830正接近的區(qū)域)。這個信息可以提供給處理系統(tǒng)820,其與陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100和另一個或更多傳感器810通信。在替代的實施例中,陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的處理系統(tǒng)130可以與汽車800-1的處理系統(tǒng)820相同。如所示,可以由圖7中的掃描710監(jiān)控關(guān)心區(qū)域。與這個關(guān)心的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的一個或多個激光器111可以使用比其它激光器111(例如,那些執(zhí)行光柵掃描的)更長的脈沖群220持續(xù)時間,如參照圖9進(jìn)一步論述的。
圖9示出用于根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的示范性掃描模式910。示出帶有8個激光器111的示范性陣列激光雷達(dá)110。沿著軸線905表示時間,每個激光器111特有的每個掃描模式910關(guān)聯(lián)于激光器111的數(shù)量而示出。掃描模式910表明來自陣列激光雷達(dá)110的每個激光器111的脈沖群220的發(fā)射時間和持續(xù)時間。如圖9所示,激光器111-2發(fā)射的脈沖群220-2具有比任何其它激光器111發(fā)射的那些更長的持續(xù)時間。因此,激光器111-2已經(jīng)提高了探測能力,更長的探測距離和精度。激光器111-2可以被選為發(fā)射最長的脈沖群220-2,作為目標(biāo)830(圖8)在激光器111-2的視場中被識別的結(jié)果。
目標(biāo)830(圖8)的識別可以由另一傳感器810進(jìn)行,通過處理系統(tǒng)820,或者,可以通過激光器111-2自身的掃描來進(jìn)行(或許帶有更小的脈沖群220持續(xù)時間)。模式910可以被認(rèn)為是自適應(yīng)邊掃描邊跟蹤(track-while-scanning)模式,因為激光器111-2跟蹤目標(biāo)830,而陣列激光雷達(dá)110的其它激光器111對另外的目標(biāo)830或目標(biāo)830進(jìn)入其它激光器111中的一個的視場中的移動進(jìn)行掃描。例如,在示范性陣列激光雷達(dá)110中,包圍激光器111-2的激光器111-1、111-3和111-6發(fā)射第二最長的脈沖群220-1、220-3、220-6,并且可以啟用目標(biāo)830從激光器111-2的視場移出并移入相鄰像素的早期探測。在示范性陣列激光雷達(dá)110中,與激光器111-2對角相鄰的激光器111-5和111-7發(fā)射比激光器111-1、111-3和111-6更短的脈沖群220-5、220-7,并且可以提供對從激光器111-2的視場移出的目標(biāo)830的附加照明。激光器111-4和111-8發(fā)射的脈沖群220-4、220-8具有最短的持續(xù)時間,如圖9所示。這些激光器111-4和111-8距離激光器111-2最遠(yuǎn)并且可以用于定期搜索。
陣列激光雷達(dá)110發(fā)射模式910可以變化,隨著被激光器111-2追蹤的目標(biāo)830移動或離開陣列激光雷達(dá)110的視場,隨著另一目標(biāo)830被識別,或者基于附加信息。當(dāng)探測一個以上的目標(biāo)時,該附加信息可以包括關(guān)于這些目標(biāo)的優(yōu)先級的信息。也就是說,例如,激光器111-2和激光器111-6可以都追蹤目標(biāo)830,但是,如果被激光器111-2追蹤的目標(biāo)830的優(yōu)先級更高,那么,脈沖群220-2可以比脈沖群220-6更長。該附加信息還可以是在探測器陣列120處獲得的信息(例如信噪比(SNR))或者與日光有關(guān)的信息,如參照圖10所論述的。
圖10示出用于根據(jù)一個實施例的陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的示范性掃描模式1010。與圖9中一樣,示出帶有8個激光器111的示范性陣列激光雷達(dá)110。如圖10表明的,激光器111-1和111-3至111-8中的每一個發(fā)射的脈沖群220具有相同的持續(xù)時間。在示范性掃描模式1010中,激光器111-2沒有發(fā)射。這可能是因為由激光器111-2的發(fā)射產(chǎn)生的反射包括日光或另一干擾光源。該干擾光源人為地增大了反射強(qiáng)度并且由此在一段時間內(nèi)負(fù)面地影響探測能力。因而,該方案可以稱為暫時失明(temporal blindness)。當(dāng)進(jìn)行光柵掃描(例如410)時,陣列激光雷達(dá)110中的正經(jīng)歷暫時失明的激光器111可以略過。也就是說,例如,在圖4中,當(dāng)示出的在掃描410g中照明的激光器111經(jīng)歷暫時失明的時候,掃描410f可以直接先于掃描410h。
除了與目標(biāo)830(圖8)位置或日光有關(guān)的信息之外,SNR可以是影響陣列激光雷達(dá)110執(zhí)行的掃描模式的另一因素。當(dāng)對于在探測器陣列120處探測的由指定激光器111的發(fā)射產(chǎn)生的反射,SNR低于閾值時,激光器111發(fā)射的脈沖群220的持續(xù)時間可以增加。附加地或替代地,激光器111的發(fā)射產(chǎn)生的接收到的信號可以相加,直到達(dá)到SNR閾值。在這種情況下,指定脈沖群220持續(xù)時間的發(fā)射可以重復(fù)(在這些發(fā)射之間,有或沒有使用陣列激光雷達(dá)110的其它激光器111),直到通過積累的反射達(dá)到SNR。代替閾值SNR,根據(jù)一些實施例,SNR的閾值改善可能是所關(guān)心的。因此,反射的積累可以繼續(xù),直到得到的SNR的改善變得低于閾值。
圖11說明根據(jù)一個實施例的示范性方案,其中,采用自適應(yīng)掃描。用于陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的平臺1110可以是汽車800a。平臺1110還包括另一傳感器810,例如相機(jī)。該方案包括在陣列激光雷達(dá)110的視場中的兩個目標(biāo),例如汽車800b和建筑物1020。附加傳感器810(例如相機(jī))表明汽車800b是所關(guān)心的目標(biāo),而建筑物1020不是所關(guān)心的。這個確定可以根據(jù)汽車800a的處理系統(tǒng)820的圖像處理來做出,并且可以包括附加部件,例如汽車800a的防碰撞系統(tǒng)。如上所述,處理系統(tǒng)820和陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100的處理系統(tǒng)130可以是同一處理器或者可以彼此通信。根據(jù)汽車800b是所關(guān)心的目標(biāo)的指示,處理系統(tǒng)130控制陣列激光雷達(dá)110以僅僅操作陣列激光雷達(dá)110的把汽車800b納入它們視場內(nèi)的激光器111的子集。所操作的激光器111數(shù)目的這個減少引起例如掃描速率的增加或每次測量的脈沖數(shù)的增加。因此,信噪比(SNR)增大。替代地,當(dāng)提供了對所關(guān)心目標(biāo)的指示時,陣列激光雷達(dá)系統(tǒng)100可以已經(jīng)正在執(zhí)行掃描(例如,如圖4中所示的光柵掃描410)。通過根據(jù)這個指示操作更多的激光器111(多于這個掃描中使用的),增加了空間分辨率。雖然該示范性方案包括相機(jī)作為輔助傳感器810,但是,也可以使用協(xié)調(diào)平臺1110的所有傳感器810的響應(yīng)的雷達(dá)或汽車融合系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)參照示范性實施例描述了本發(fā)明,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是,在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以做出改變并且用等同物代替其元件。另外,在不脫離其實質(zhì)范圍的情況下,可以做出許多改型以使特定情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此,意圖是,本發(fā)明不局限于所公開的特定實施例,而是,本發(fā)明將包括落入本申請范圍內(nèi)的全部實施例。