对LIDAR信号进行编码以避免干扰制造技术

描述了涉及对光检测和测距(LIDAR)信号进行编码以避免干扰的方法和装置。在实施例中，编码逻辑在从至少一个光源向物体传输多个光束脉冲之前对多个光束脉冲进行编码。存储器存储指示要被应用于多个光束脉冲的编码的类型的编码信息。多个光束脉冲中的每个光束脉冲包括一个或多个子脉冲。编码逻辑能够导致对一个或多个子脉冲中的至少一个子脉冲的修改以对多个光束脉冲进行编码。还公开并要求保护其他实施例。

Encoding LIDAR signal to avoid interference

【技术实现步骤摘要】
对LIDAR信号进行编码以避免干扰
本公开一般涉及电子学领域。更具体地，实施例涉及对光检测和测距(LIDAR)信号进行编码以避免干扰。
技术介绍
自主驾驶承诺这样的世界：交通工具能以极高的安全性和最少的人类干预来将其乘客从A点运输到B点。为了实现这些目标，可使用许多传感器。LIDAR是这些传感器之中最重要的传感器中的一个，部分地因为LIDAR可确保自主驾驶交通工具的安全性。即，LIDAR可通过利用脉冲激光形式的光来准确地测量范围。相应地，对LIDAR应用的任何改进可显著地有益于自主驾驶的进步。附图说明参考所附附图提供详细描述。在附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现在其中的附图。相同的附图标记在不同附图中的使用指示类似或相同的项。图1例示出根据实施例的自主驾驶交通工具的图。图2例示出根据实施例的LIDAR系统的框图。图3例示出根据实施例的利用跳频来对LIDAR信号进行编码。图4例示出根据实施例的利用脉冲宽度编码来对LIDAR信号进行编码。图5例示出根据实施例的利用频率和脉冲宽度编码来对LIDAR信号进行编码。图6例示出根据实施例的用于对LIDAR信号进行编码的方法的流程图。图7例示出根据实施例的用于对经反射LIDAR信号进行解码的方法的流程图。图8和9例示出计算系统的实施例的框图，这些计算系统可用于本文讨论的各实施例。图10和11例示出根据一些实施例的处理器的各种组件。图12示出了根据实施例的机器学习软件栈。图13示出了深度神经网络的训练和部署。具体实施方式在下面的描述中，阐述了很多特定细节以提供对各实施例的全面理解。然而，在没有这些特定细节的情况下，也可实践各实施例。在其他实例中，未详细描述公知的方法、过程、组件和电路以免使特定实施例变得模糊。此外，各实施例的各方面可使用各种手段来执行，诸如集成半导体电路“硬件”)、组织成一个或多个程序的计算机可读指令(“软件”)或硬件与软件的某种组合。出于本公开的目的，对“逻辑”的引用应当意味着硬件、软件、固件或它们的某种组合。如上所述，自主驾驶承若更安全的世界。对自主交通工具的操作高度取决于传感器。LIDAR是用于确保自主驾驶的安全性的最重要的传感器中的一个。目前，大多数测试案例仅令一辆汽车在具有LIDAR的道路上行驶。然而，当具有LIDAR的多个自主交通工具彼此接近地驾驶时，很可能它们的LIDAR信号将彼此干扰并导致错误的反应/检测。例如在用户物体被错误地检测和/或物体的位置被不正确地检测时，这会造成严重的安全性问题。此外，黑客可潜在地进入系统并使用激光发射器来模拟道路上的物体(例如，模拟汽车或另一大型物体)，从而导致自主交通工具在道路实际上空旷时停止或改变航向。为此，一些实施例涉及对LIDAR信号编码以避免干扰。在实施例中，LIDAR信号的编码模式可被动态地(例如，自动地)改变，和/或基于选择(例如，根据某些用户偏好提供的)而变化。在一些实施例中，跳频、脉冲宽度变化、波长修改、振幅修改、相移或其任何组合可被用于增强编码。可经由如本文将进一步讨论的耦合至LIDAR接收器的逻辑来执行编码。在实施例中，用于对LIDAR脉冲/信号进行编码和/解码的逻辑被安装或以其他方式物理地耦合至交通工具。如本文所讨论的，无论交通工具是载客交通工具还是商用交通工具，也不管用于使交通工具移动的功率源类型，“交通工具”通常是指能够自主操作的任何运输设备(很少或没有人类/驾驶员干预)，诸如汽车、卡车、摩托车、飞机、直升机、船/舰等。图1例示出根据实施例的自主驾驶交通工具的图。如所示，具有LIDAR104的若干交通工具102可在相同的附近/区域内驾驶，使得它们的LIDAR信号可能彼此干扰并潜在地导致错误地反应/检测。在此场景中，具有LIDAR106的交通工具也可存在于相同的附近/区域内。例如在用户物体被错误地检测和/或物体的位置被不正确地检测时，潜在的干扰会造成严重的安全性问题。此外，黑客可潜在地进入系统并使用激光发射器108来模拟道路上的物体(例如，模拟汽车或另一大型物体)，从而导致自主交通工具在道路实际上空旷时停止或改变航向。如本文讨论的，“激光”一般指空间上和时间上相关的电磁辐射。同样，虽然参考激光束来讨论一些实施例，但也可使用能够检测范围或障碍检测的其他类型的电磁束，诸如超声、红外线或其他类型的束。如本文将进一步讨论的(例如，图2-13)，可利用逻辑来对LIDAR信号进行编码/解码以避免(或至少部分地减小可能性)此类潜在干扰。这进而将增强自主驾驶的安全性。LIDAR利用脉冲激光形式的光束来测量范围。在实施例中，在LIDAR设备发出脉冲之前，对这些激光脉冲进行编码。在LIDAR接收器侧，按照编码信息来检查和匹配检测到的反射。仅匹配的经编码信号将被系统接受，例如，以确保不存在与检测到的物体相对应的错误检测。这种方法将避免来自发出潜在干扰信号/束的其他交通工具或设备的干扰。图2例示出根据实施例的LIDAR系统200的框图。系统200包括用于生成和传送LIDAR束的LIDAR传送器202，以及用于接收/检测LIDAR束的反射的LIDAR接收器。在实施例中，束是脉冲激光的形式，以基于对束的反射的检测来测量物体与LiDAR接收器204之间的距离。LiDAR传送器202包括编码逻辑206(例如，用于导致对LiDAR束的编码)、一个或多个光源208(例如，用于生成激光束)、(诸)任选透镜210(例如，用于调整由(诸)激光源208生成的光束)、调制器212(例如，用于调制所生成光束)、以及(诸)任选透镜214(例如，用于在向物体传输束之前调整光束)。编码逻辑206利用跳频、脉冲宽度变化、波长修改、振幅修改、相移或其任何组合来对光束进行编码，例如以增强安全性和/或避免(或至少部分地减少可能性)信号干扰。(诸)光源208可包括各种类型的激光光源，诸如脉冲二极管激光源、无冷却光纤(uncooledfiber)激光源、固态激光器、液晶激光器、染料激光器、气体激光器等。在一些实施例中，还可提供一个或多个光学滤波器(未示出)(邻近于光学透镜210和/或214，或者嵌有光学透镜210和/或214)，例如以根据环境特性来对光束进行滤波(诸如，用于在明亮/晴朗的环境下确保正确操作和/或用于使光束行进地更远的(诸)滤波器)。编码逻辑206可使光源208生成具有不同特性(例如，频率、振幅、脉冲宽度、波长、相位或其组合)的束，这些不同特性可增强对LIDAR信号的编码。调制器212可调制由(诸)源生成的光束以调制束的相位、频率、振幅、偏振或其组合。在实施例中，调制器212至少基于来自编码逻辑206的输入来调制光束。此外，在一些实施例中，调制器212可以是电光调制器(例如，包括铌酸锂晶体电光调制器、液晶电光调制器等)。LIDAR接收器204包括(诸)光学透镜216(例如，用于调整从物体接收的光反射)、检测器逻辑218(例如，用于检测LIDR束反射)、解调器222(例如，用于解调所生成的光束反射)、以及编码逻辑220(例如，用于导致对检测到的反射束的解码，并且用于基于编码信息来确定检测到的反射束是否匹配或以其他方式与经编码LIDAR束相对应)。解码逻辑220可与检测器218和/或解调器222通信以确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对光检测和测距LIDAR信号进行编码的装置，所述装置包括：编码逻辑，用于在从至少一个光源向物体传输多个光束脉冲之前对所述多个光束脉冲进行编码；以及耦合至所述编码逻辑的存储器，所述存储器用于存储指示要被应用于所述多个光束脉冲的编码的类型的编码信息，其中所述多个光束脉冲中的每个光束脉冲包括一个或多个子脉冲，其中所述编码逻辑用于导致对所述一个或多个子脉冲中的至少一个子脉冲的修改以对所述多个光束脉冲进行编码。

【技术特征摘要】
2017.12.27 US 15/855,4791.一种用于对光检测和测距LIDAR信号进行编码的装置，所述装置包括：编码逻辑，用于在从至少一个光源向物体传输多个光束脉冲之前对所述多个光束脉冲进行编码；以及耦合至所述编码逻辑的存储器，所述存储器用于存储指示要被应用于所述多个光束脉冲的编码的类型的编码信息，其中所述多个光束脉冲中的每个光束脉冲包括一个或多个子脉冲，其中所述编码逻辑用于导致对所述一个或多个子脉冲中的至少一个子脉冲的修改以对所述多个光束脉冲进行编码。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个光束脉冲包括光检测和测距LIDAR脉冲。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述修改包括对以下中的一者或多者的改变：所述一个或多个子脉冲中的所述至少一个子脉冲的频率、宽度、相位或振幅。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述编码逻辑用于经由调制器或所述至少一个光源来导致所述修改。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调制器包括电光调制器。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电光调制器包括铌酸锂晶体电光调制器或液晶电光调制器。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个光源包括：脉冲二极管激光源、无冷却光纤激光源、固态激光源、液晶激光源、染料激光源或气体激光源。8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括多个光源，其中所述多个光源中的每个光源用于发出不同类型的光束。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述不同类型的光束包括具有不同频率、相位、振幅、波长或其组合的光束。10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个光源用于生成激光束。11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，解码逻辑用于访问所存储编码信息以促进对所述多个光束脉冲的反射的解码。12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述编码逻辑用于至少部分地基于机器学习或深度学习来对所述多个光束脉冲进行编码。13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，物联网IoT设备或交通工具包括所述编码逻辑或所述存储器。14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，具有一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·徐，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US