阵列激光雷达系统中的伪随机序列技术方案

本发明专利技术涉及阵列激光雷达系统中的伪随机序列，公开了一种采用阵列激光雷达系统执行测距和探测的方法，并且所述阵列激光雷达系统包括第一照明器以发射第一伪随机二进制脉冲序列，所述第一伪随机脉冲序列产生第一反射；和第二照明器以发射第二伪随机脉冲序列，所述第二伪随机脉冲序列与所述第一伪随机脉冲序列的发射至少部分地同时发射，所述第二伪随机脉冲序列产生第二反射。接收器接收所述第一反射和所述第二反射，并且基于将所述第一反射与所述第一伪随机脉冲序列相关的结果和将所述第一反射与所述第二伪随机脉冲序列相关的结果将所述第一反射与所述第一照明器相关联，所述接收器包括光探测器阵列和处理器。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是于2015年5月7日提交的美国临时申请No. 62/158,281的非临时申请，其公开的全部内容通过引用并入本文。
本主题专利技术涉及阵列激光雷达系统中的伪随机序列。
技术介绍
激光雷达（其可被称为光雷达或激光阵列光探测和测距），通常指代向物体发射光并且接收和处理所产生的反射。可在激光雷达系统中使用照明器的阵列，以获得来自相比于采用单个照明器可能实现的视场更加宽广的视场的反射。尽管可以依次使用阵列激光雷达的照明器，但阵列的同时发射可以产生不易在接收器处分辨（resolve）的反射。因此，希望提供有助于同时发射和简化所接收的反射的处理的阵列激光雷达系统。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性实施例，一种阵列激光雷达系统包括第一照明器，其构造成发射第一伪随机二进制脉冲序列，所述第一伪随机脉冲序列产生第一反射；第二照明器，其构造成发射第二伪随机脉冲序列，所述第二伪随机脉冲序列与所述第一伪随机脉冲序列的发射至少部分地同时发射，所述第二伪随机脉冲序列产生第二反射；以及接收器，其构造成接收所述第一反射和所述第二反射，并且基于使所述第一反射与所述第一伪随机脉冲序列相关的结果和使所述第一反射与所述第二伪随机脉冲序列相关的结果将所述第一反射与第一照明器相关联，所述接收器包括光探测器阵列和处理器。根据另一示例性实施例，一种采用阵列激光雷达系统执行测距和探测的方法包括使用第一照明器发射第一伪随机二进制脉冲序列（PRBS）；使用第二照明器发射第二PRBS，发射所述第一PRBS与发射所述第二PRBS是至少部分同时的；接收由发射所述第一PRBS产生的第一反射；接收由发射所述第二PRBS产生的第二反射；以及基于使所述第一反射与所述第一PRBS相关的结果和使所述第一反射与所述第二PRBS相关的结果来将所述第一反射与所述第一照明器相关联。本专利技术还包括以下方案：方案1.一种阵列激光雷达系统，包括：第一照明器，其构造成发射第一伪随机二进制脉冲序列，所述第一伪随机脉冲序列产生第一反射；第二照明器，其构造成发射第二伪随机脉冲序列，所述第二伪随机脉冲序列与所述第一伪随机脉冲序列的发射至少部分地同时发射，所述第二伪随机脉冲序列产生第二反射；以及接收器，其构造成接收所述第一反射和所述第二反射，并且基于将所述第一反射与所述第一伪随机脉冲序列相关的结果和将所述第一反射与所述第二伪随机脉冲序列相关的结果将所述第一反射与所述第一照明器相关联，所述接收器包括光探测器阵列和处理器。方案2. 如方案1所述的系统，其中，所述第一伪随机二进制脉冲序列的长度与所述第二伪随机二进制脉冲序列的长度不同。方案3. 如方案1所述的系统，其中，所述第一反射与所述第一伪随机脉冲序列的相关产生峰，所述峰高于由所述第一反射与所述第二伪随机脉冲序列的相关产生的峰。方案4. 如方案1所述的系统，其中，所述第二伪随机脉冲序列是所述第一伪随机脉冲序列的时间移位形式。方案5. 如方案1所述的系统，其中，所述第一伪随机脉冲序列的频率与所述第二伪随机脉冲序列的频率不同。方案6. 如方案1所述的系统，其中，所述第一伪随机脉冲序列与所述第二伪随机脉冲序列在区域中的重叠产生第三伪随机脉冲序列，所述第三伪随机脉冲序列引起从所述区域的反射。方案7. 如方案6所述的系统，其中，所述接收器接收来自所述区域的由所述第三伪随机脉冲序列产生的第三反射并且通过使用所述第三伪随机脉冲序列执行相关。方案8. 如方案1所述的系统，其中，所述第一伪随机脉冲序列和所述第二伪随机脉冲序列不同于由第二阵列激光雷达系统同时发射的伪随机脉冲序列。方案9. 如方案1所述的系统，其中，基于处理所述第一反射改变由所述第一照明器发射的后续伪随机二进制脉冲序列的功率或长度。方案10. 如方案1所述的系统，其中，基于所述第一照明器发射一系列所述第一伪随机二进制脉冲序列，将由所述系列产生的反射与所述系列的聚合相关。方案11. 如方案1所述的系统，其中，基于所述第一照明器发射一系列所述第一伪随机二进制脉冲序列，将由所述系列产生的反射平均并且与第一伪随机二进制脉冲序列相关。方案12. 一种采用阵列激光雷达系统执行测距和探测的方法，所述方法包括：使用第一照明器发射第一伪随机二进制脉冲序列（PRBS）；使用第二照明器发射第二PRBS，发射所述第一PRBS与发射所述第二PRBS是至少部分同时的；接收由发射所述第一PRBS产生的第一反射；接收由发射所述第二PRBS产生的第二反射；以及基于将所述第一反射与所述第一PRBS相关的结果和将所述第一反射与所述第二PRBS相关的结果，将所述第一反射与所述第一照明器相关联。方案13. 如方案11所述的方法，其中，将所述第一反射与所述第一照明器相关联包括确定将所述第一反射与所述第一PRBS相关的结果的振幅大于将所述第一反射与所述第二PRBS相关的结果的振幅。方案14. 如方案11所述的方法，还包括基于处理所述第一反射调节由所述第一照明器发射的后续PRBS的功率或长度。方案15. 如方案11所述的方法，还包括使用所述第一照明器发射一系列所述第一PRBS。方案16. 如方案15所述的方法，还包括将由所述系列产生的反射与所述系列的聚合相关。方案17. 如方案15所述的方法，还包括平均从所述系列产生的反射以获得平均并且将所述平均与所述第一PRBS相关。附图说明其他特征、优势以及细节仅以示例方式显示于实施例的以下详细描述中，详细描述参考附图，附图中：图1是根据实施例的阵列激光雷达系统的框图；图2是根据实施例的用于示例性阵列激光雷达的示例性发射方案；图3示出根据实施例的示例性伪随机二进制序列（PRBS）和所产生的自相关结果；图4示出根据实施例的由阵列激光雷达系统的发射器部段和接收器部段执行的进程；以及图5示出根据实施例的阵列激光雷达系统的示例性发射。具体实施方式如上文指出的，激光雷达系统用于探测和测距。激光雷达系统在诸如滑坡调查、考古学、油气勘探、气象学以及在机动车应用中的导航（例如，障碍物探测）的领域中具有多种多样的应用。如也指出的那样，从阵列的多个照明器同时发射光产生多个反射，其必须被分辩以消除模糊性和获得有意义的信息。现有阵列激光雷达系统已通过在时分多址（TDMA）方案中依次从阵列的每一个照明器发射避免了反射之间的干涉。本文所讨论的系统和方法的实施例涉及采用阵列激光雷达的两个或更多个照明器同时发射脉冲序列，其有助于与每个照明器相关联的反射在接收器侧上的分辨和鉴别（differentiation）。具体地，来自每个照明器的发射是成序列的（开、关和脉冲持续时间的特定模式）。选择由每个照明器发射的序列以使其不同于由阵列激光雷达中的任何其他照明器发射的序列。进一步地，由阵列激光雷达中的任何照明器发射的每个序列是伪随机序列（例如，伪随机二进制序列PRBS），使得所接收的反射与并非对应的发射序列的序列的相关将产生低（靠近零）峰，并且自相关（所接收的反射与对应的发射序列的相关）将产生高（靠近一）峰。这样，可基于执行与发射序列的相关在接收器侧分辨产生的反射。尽管激光器阵列在本文中作为示例性阵列激光雷达被具体地讨论，但是所讨论的实施例不旨在限制于激光器并且也应用于其他照明器（例如，发光二极管（LED））。图1是根据实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列激光雷达系统，包括：第一照明器，其构造成发射第一伪随机二进制脉冲序列，所述第一伪随机脉冲序列产生第一反射；第二照明器，其构造成发射第二伪随机脉冲序列，所述第二伪随机脉冲序列与所述第一伪随机脉冲序列的发射至少部分地同时发射，所述第二伪随机脉冲序列产生第二反射；以及接收器，其构造成接收所述第一反射和所述第二反射，并且基于将所述第一反射与所述第一伪随机脉冲序列相关的结果和将所述第一反射与所述第二伪随机脉冲序列相关的结果，将所述第一反射与所述第一照明器相关联，所述接收器包括光探测器阵列和处理器。

【技术特征摘要】
2015.05.07 US 62/158281;2016.05.04 US 15/1459031.一种阵列激光雷达系统，包括：第一照明器，其构造成发射第一伪随机二进制脉冲序列，所述第一伪随机脉冲序列产生第一反射；第二照明器，其构造成发射第二伪随机脉冲序列，所述第二伪随机脉冲序列与所述第一伪随机脉冲序列的发射至少部分地同时发射，所述第二伪随机脉冲序列产生第二反射；以及接收器，其构造成接收所述第一反射和所述第二反射，并且基于将所述第一反射与所述第一伪随机脉冲序列相关的结果和将所述第一反射与所述第二伪随机脉冲序列相关的结果，将所述第一反射与所述第一照明器相关联，所述接收器包括光探测器阵列和处理器。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一伪随机二进制脉冲序列的长度与所述第二伪随机二进制脉冲序列的长度不同。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述第二伪随机脉冲序列是所述第一伪随机脉冲序列的时间位移形式。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一伪随机脉冲序列的频率与所述第二伪随机脉冲序列的频率不同。5.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一伪随机脉冲序列与所述第二伪随机脉冲序列在区域中的重叠产生第三伪随机脉冲序列，所述第三伪随机脉冲序列引起从所述区域的反射，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJ谢姆，A利普森，RY贾兹特，O比亚勒，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US