用于自主车辆的LIDAR的自动增益控制制造技术

一种LIDAR系统，包括：发射器阵列，被配置为照明视场；检测器阵列，被配置为对视场进行成像；以及控制电路。发射器阵列包括一个或多个发射器元件，该一个或多个发射器元件被配置为响应于相应发射器控制信号而发射相应光信号。检测器阵列包括一个或多个检测器元件，该一个或多个检测器元件被配置为响应于入射在其上的光而输出相应检测信号。控制电路被配置为基于相应检测信号以及一个或多个发射器元件和一个或多个检测器元件相对于视场的相应空间相关性来生成相应发射器控制信号。还讨论了相关的设备和操作的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自主车辆的LIDAR的自动增益控制优先权申明本申请要求2018年4月9日向美国专利商标局提交的第62/654,972号美国临时申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
本公开总体涉及三维(3D)成像，尤其涉及用于3D成像的LIDAR(激光检测和测距)系统。
技术介绍
基于飞行时间(ToF)的成像被用于许多应用中，包括测距、深度剖析和3D成像(例如，检测和测距(LIDAR)，在此也称为光达)。闪光LIDAR可以允许大视场的固态成像，该闪光LIDAR可以使用脉冲式发光阵列在相对大的区域上短时间发光以基于感测到反射的光来获取图像。在特定应用中，可以使用单光子检测器的检测器阵列(例如单光子雪崩二极管(SPAD)检测器阵列)来执行对反射的光的感测。SPAD检测器阵列可以在期望高灵敏度和定时分辨率的成像应用中用作固态检测器。然而，为了照明大视场(其可以包括长距离和/或低反射率目标并且在明亮的环境光条件下)以及从大视场接收可识别的返回或反射的光信号(在本文中也称为回波信号)，可能需要较高的光发射功率，这可能是低效和/或不期望的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LIDAR系统，包括：/n发射器阵列，被配置为照明视场，所述发射器阵列包括发射器元件，所述发射器元件被配置为响应于相应发射器控制信号而发射相应光信号，其中所述发射器元件的相应子集限定相应发射器子阵列；/n驱动器电路，包括耦接到所述相应发射器子阵列的相应驱动器子电路；/n检测器阵列，被配置为对所述视场进行成像，所述检测器阵列包括检测器元件，所述检测器元件被配置为响应于入射在其上的光而输出相应检测信号；以及/n控制电路，被配置为操作所述相应驱动器子电路以基于所述相应检测信号以及所述发射器元件和所述检测器元件相对于所述视场的相应空间相关性来生成所述相应发射器控制信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180409 US 62/654,9721.一种LIDAR系统，包括：
发射器阵列，被配置为照明视场，所述发射器阵列包括发射器元件，所述发射器元件被配置为响应于相应发射器控制信号而发射相应光信号，其中所述发射器元件的相应子集限定相应发射器子阵列；
驱动器电路，包括耦接到所述相应发射器子阵列的相应驱动器子电路；
检测器阵列，被配置为对所述视场进行成像，所述检测器阵列包括检测器元件，所述检测器元件被配置为响应于入射在其上的光而输出相应检测信号；以及
控制电路，被配置为操作所述相应驱动器子电路以基于所述相应检测信号以及所述发射器元件和所述检测器元件相对于所述视场的相应空间相关性来生成所述相应发射器控制信号。


2.根据权利要求1所述的LIDAR系统，其中所述相应光信号基于所述相应检测信号以及所述发射器元件相对于所述视场的相应空间相关性而不同。


3.根据权利要求2所述的LIDAR系统，其中从所述检测器元件的第一子集和第二子集输出的相应检测信号分别指示所述视场中的第一目标的第一反射率和第二目标的第二反射率，其中所述第一反射率小于所述第二反射率。


4.根据权利要求3所述的LIDAR系统，其中所述相应发射器控制信号被配置为：分别基于所述发射器阵列的不同空间位置处的所述发射器元件的第一子集和第二子集与所述检测器元件的第一子集和第二子集的相应空间相关性，激活所述发射器元件的第一子集和第二子集，以分别发射第一光信号和第二光信号。


5.根据权利要求4所述的LIDAR系统，其中所述第一光信号和所述第二光信号分别具有第一功率电平和第二功率电平，其中所述第一功率电平大于所述第二功率电平。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的LIDAR系统，其中所述控制电路被配置为：基于所述相应检测信号以及所述发射器元件和所述检测器元件相对于所述视场的相应空间相关性来生成相应检测器控制信号。


7.根据权利要求6所述的LIDAR系统，其中所述相应检测器控制信号被配置为：分别针对第一持续时间或灵敏度水平和第二持续时间或灵敏度水平激活所述检测器元件的第一子集和第二子集，其中所述第一持续时间或灵敏度水平大于所述第二持续时间或灵敏度水平。


8.根据权利要求3所述的LIDAR系统，其中响应于第一目标与第二目标相比位于距所述检测器阵列更远的距离处，从所述检测器元件的第一子集和第二子集输出的相应检测信号分别指示所述第一反射率和所述第二反射率。


9.根据权利要求2所述的LIDAR系统，其中所述相应检测信号指示所述LIDAR系统与所述视场中的目标之间的相对运动，其中所述控制电路被配置为基于所述相对运动估计所述视场中的所述目标的期望位置，并且其中所述相应光信号基于所述目标的期望位置和所述发射器元件相对于所述视场的相应空间相关性而不同。


10.根据权利要求1所述的LIDAR系统，其中所述LIDAR系统被配置为耦接到车辆，使得所述发射器阵列和所述检测器阵列相对于所述车辆的预期行进方向被定向。


11.一种操作LIDAR系统的方法，所述方法包括：
由控制电路执行操作，所述操作包括：
从被配置为对视场进行成像的检测器阵列接收相应检测信号，所述相应检测信号是响应于入射在所述检测器阵列上的光而从所述检测器阵列的检测器元件输出的；
由耦接到相应发射器子阵列的相应驱动器子电路基于所述相应检测信号以及发射器阵列的发射器元件和检测器元件相对于所述视场的相应空间相关性来生成相应发射器控制信号，其中所述发射器元件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍德·芬克尔斯坦，斯考特·伯勒斯，鲁塞尔·坎乔斯基，布伦特·费希尔，
申请(专利权)人：感应光子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US