用于具有高处理增益的脉冲重复序列的方法和装置制造方法及图纸

本申请总体上涉及监测驾驶环境内的通信和危险避免。更具体地说，本申请教导了一种用于通过采用可变激光雷达脉冲速率来在装配有激光检测和测距激光雷达系统的车辆中改善目标物体检测的系统及方法。

Method and device for pulse repetition sequence with high processing gain

The application generally involves monitoring the communication and hazard avoidance within the driving environment. More specifically, this application teaches a system and method for improving target detection in vehicles equipped with a laser detection and ranging lidar system by using a variable lidar pulse rate.

【技术实现步骤摘要】
用于具有高处理增益的脉冲重复序列的方法和装置专利技术背景
本申请总体上涉及自主车辆以及半自主车辆。更具体地，本申请教导了一种用于在装配有激光检测和测距激光雷达系统的车辆中改善目标物体检测的方法及装置。
技术介绍
现代车辆的操作变得更加自动化，即能够以越来越少的驾驶员干预来提供驾驶控制。车辆自动化已经被分类为如下数值等级：从与没有自动的全人工控制对应的零到与没有人工控制的全自动对应的五。诸如巡航控制、自适应巡航控制和停车辅助系统等各种自动驾驶辅助系统对应于较低的自动等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高的自动等级。越来越多的车辆被装备以使用车载传感器自主地或半自主地确定它们周围的环境。对于这项任务有价值的传感器是激光雷达，它是一种通过用激光照射目标来测量距离的测量技术。由于发送信号的波长较短，因此激光雷达具有比雷达更高的空间分辨率。然而，激光雷达功率限制了激光雷达信号的连续传输。通常使用脉冲传输系统，其降低了信噪比SNR，但是降低了系统的处理增益。希望有一种采用具有增加的处理增益的脉冲传输系统的低能量激光雷达系统。
技术实现思路
根据本公开内容的实施方式提供了许多优点。例如，根据本公开内容的实施方式可以实施自主车辆控制命令的独立验证，以辅助诊断主控制系统中的软件或硬件状况。根据本公开内容的实施方式因此可以更稳健，增加客户满意度。根据本专利技术的一个方面，一种装置包括：发送器，其用于发送第一光脉冲和第二光脉冲以及第三光脉冲和第四光脉冲，第一光脉冲和第二光脉冲的发送之间具有第一时间间隔，第三光脉冲和第四光脉冲的发送之间具有第二时间间隔，其中，第二时间间隔大于第一时间间隔；接收器，其用于接收第一光脉冲的反射表示、第二光脉冲的反射表示、第三光脉冲的反射表示和第四光脉冲的反射表示；以及处理器，其用于响应于第一光脉冲的反射表示确定至物体的距离以及响应于第三光脉冲的反射表示确定至物体的距离。根据本专利技术的另一方面，一种方法包括：发送第一光脉冲和第二光脉冲，第一光脉冲和第二光脉冲的发送之间具有第一时间间隔；接收第一光脉冲的反射表示和第二光脉冲的反射表示；响应于第一光脉冲的反射表示确定至第一物体的第一距离；发送第三光脉冲和第四光脉冲，第三光脉冲和第四光脉冲的发送之间具有第二时间间隔，其中，第二时间间隔大于第一时间间隔；接收第三光脉冲的反射表示和第四光脉冲的反射表示；以及响应于第三光脉冲的反射表示确定至第一物体的第二距离。根据本专利技术的另一方面，一种方法包括：以第一脉冲速率发送第一系列光脉冲；接收第一系列光脉冲的反射表示；响应于第一系列光脉冲的反射表示而确定多个物体的第一位置；以第二脉冲速率发送第二系列光脉冲；接收第二系列光脉冲的反射表示；以及响应于第二系列光脉冲的反射表示而确定多个物体的第二位置。结合附图，根据优选实施方式的以下详细描述，本公开内容的以上优点和其他优点和特征将是明显的。附图说明通过结合附图参考对本专利技术的实施方式的以下描述，本专利技术的上述和其他特征和优点以及获得它们的方式将变得更加明显，并且将更好地理解本专利技术，在附图中：图1是根据一个实施例的包括自主控制车辆的通信系统的示意图；图2是根据一个实施例的用于车辆的自动驾驶系统(ADS)的示意性框图；图3是示出用于实施本公开的系统和方法的示例性环境的图；图4是示出用于车辆中的激光雷达实施的装置的示例性实施例的框图；图5是示出用于车辆中的激光雷达实施的方法的示例性实施例的流程图；图6示出了图示用于易受伤害的道路使用者的事故避免的系统中的信息处理的方法的流程图；图7示出了图示用于易受伤害的道路使用者的事故避免的系统中的信息处理的方法的流程图。本文阐述的示例说明了本专利技术的优选实施方式，并且这样的示例不应被解释为以任何方式限制本专利技术的范围。具体实施方式以下详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开内容或其应用及用途。此外，不期望受前面背景或以下详细描述中呈现的任何理论的限制。例如，本专利技术的激光雷达传感器具有用于车辆的特定应用。然而，如本领域技术人员将理解的那样，本专利技术的激光雷达传感器可以具有其他应用。现代车辆有时包括各种主动安全和控制系统，诸如避免碰撞系统、自适应巡航控制系统、车道保持系统、车道居中系统等，其中车辆技术正朝向半自主和全自主驾驶车辆移动。例如，如果检测到与另一车辆或物体发生潜在或即将发生的碰撞，则本领域已知碰撞避免系统提供自动车辆控制(例如制动)，并且还可提供警告以允许驾驶员采取纠正措施以防止碰撞。而且，已知自适应巡航控制系统采用前视传感器，如果对象车辆正在接近另一车辆则该前视传感器提供自动速度控制和/或制动。这些类型的系统的物体检测传感器可以使用多种技术中的任何一种，例如短程雷达、远距离雷达、具有图像处理的相机、激光或激光雷达、超声波等等。物体检测传感器检测对象车辆的路径中的车辆和其他物体，并且应用软件使用物体检测信息来适当地提供警告或采取行动。有时在车辆上使用激光雷达传感器来检测车辆周围的物体，并使用来自提供多个扫描点的物体的反射来提供这些物体的距离和取向，这些扫描点组合为点群距离图，其中为跨传感器的视场(FOV)每1/2°或更小提供单独的扫描点。因此，如果在对象车辆前方检测到目标车辆或其他物体，则可以有识别目标车辆距对象车辆的距离的多个扫描点返回。通过提供一组扫描返回点，可以更容易地检测具有各种和任意形状的物体，例如卡车、拖车、自行车、行人、护栏等，其中物体越大和/或物体越接近对象车辆，提供越多的扫描点。大多数已知的激光雷达传感器采用单个激光器和快速旋转镜来产生车辆周围的反射或返回的三维点云。当镜子旋转时，激光器发射光脉冲，并且传感器测量光脉冲从其FOV中的物体反射并返回所花费的时间，以确定物体的距离，在本领域中被称为飞行时间计算。通过非常快速地脉冲激光，可以产生传感器的FOV中的物体的三维图像。可以提供多个传感器，并且可以将来自其的图像关联起来以生成车辆周围物体的三维图像。图1示意性地示出了包括用于机动车辆12的移动车辆通信和控制系统10的操作环境。用于车辆12的通信和控制系统10通常包括一个或多个无线载波系统60、陆地通信网络62、计算机64、联网无线装置57(包括但不限于智能电话、平板电脑或诸如手表的可穿戴装置)以及远程访问中心78。图1中示意性地示出的车辆12包括推进系统13，其在各种实施方式中可以包括内燃机、诸如牵引电机的电机和/或燃料电池推进系统。在所示实施方式中，车辆12被描绘为乘用车，但是应该理解，也可以使用包括摩托车、卡车、运动型多用途车辆(SUV)、休闲车辆(RV)、船舶、飞机等的任何其他交通工具。车辆12还包括变速器14，该变速器14被配置成根据可选速度比将动力从推进系统13传输到多个车轮15。根据各种实施方式，变速器14可以包括步速比自动变速器、无级变速器或其他适当的变速器。车辆12另外包括车轮制动器17，车轮制动器17被配置成向车轮15提供制动转矩。在各种实施方式中，车轮制动器17可以包括摩擦制动器、诸如电机的再生制动系统和/或其他适当的制动系统。车辆12另外包括转向系统16。尽管为了说明的目的将其描绘为包括方向盘，但是在本公开内容的范围内设想的一些实施例中，转向系统16可以不包括方向盘。车辆12包括配置成与其他车辆(“V2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：发送第一光脉冲和第二光脉冲，所述第一光脉冲和所述第二光脉冲的发送之间具有第一时间间隔；接收所述第一光脉冲的反射表示和所述第二光脉冲的反射表示；响应于所述第一光脉冲的所述反射表示而确定到第一物体的第一距离；发送第三光脉冲和第四光脉冲，所述第三光脉冲和所述第四光脉冲的发送之间具有第二时间间隔，其中，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；接收所述第三光脉冲的反射表示和所述第四光脉冲的反射表示；以及响应于所述第三光脉冲的所述反射表示而确定到所述第一物体的第二距离。

【技术特征摘要】
2017.04.21 US 15/4937051.一种方法，包括：发送第一光脉冲和第二光脉冲，所述第一光脉冲和所述第二光脉冲的发送之间具有第一时间间隔；接收所述第一光脉冲的反射表示和所述第二光脉冲的反射表示；响应于所述第一光脉冲的所述反射表示而确定到第一物体的第一距离；发送第三光脉冲和第四光脉冲，所述第三光脉冲和所述第四光脉冲的发送之间具有第二时间间隔，其中，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；接收所述第三光脉冲的反射表示和所述第四光脉冲的反射表示；以及响应于所述第三光脉冲的所述反射表示而确定到所述第一物体的第二距离。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一光脉冲和所述第三光脉冲入射在视场内的所述第一物体上。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法由激光雷达系统执行。4.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于所述第三光脉冲的反射表示而确定到所述第一物体的第二距离被执行以确认响应于所述第一光脉冲的所述反射表示而确定的到所述第一物体的第一距离。5.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于所述第一光脉冲的所述反射表示和所述第二光脉冲的所述反射表示来确定到所述第一物体的第一距离。6.根据权利要求1所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯卢茨基，O·比尔勒，A·利普森，
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