用于LIDAR测量的可配置存储器块制造技术

一种光学测量系统可包括多个光源和多个光传感器，其中所述光传感器被配置为接收来自所述光源的从周围环境中的对象反射出来的光子。光子可被存储在与所述光传感器相对应的存储器块中以形成所述接收光子的直方图。选择电路可用于在光传感器之间共享存储器块，使得多个光传感器可写入到单个存储器块，或者单个光传感器可写入到多个存储器块。可基于选择电路输出相对于用于所述存储器块的时钟周期来调整用于所述光传感器的采样时钟周期。整用于所述光传感器的采样时钟周期。整用于所述光传感器的采样时钟周期。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于LIDAR测量的可配置存储器块
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年10月10日提交的标题为“CONFIGURABLE MEMORY BLOCKSFOR LIDAR MEASUREMENTS”的美国临时专利申请No.62/913,602的权益，该申请通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]光检测和测距(LIDAR)系统用于对象检测和测距，例如，用于如汽车、卡车、船等交通工具。LIDAR系统还用于移动应用(例如，用于面部辨识)、家庭娱乐(例如，捕获用于视频游戏输入的手势捕获)和增强现实。LIDAR系统通过利用来自激光器的脉冲照射一个地景，且接着测量光子行进到对象且在反射之后返回的时间来测量与对象的距离，所述时间如 LIDAR系统的接收器所测量。分析检测到的信号以检测背景光当中的反射信号脉冲的存在。能够基于从脉冲的传输到对应反射脉冲的接收的飞行时间而确定与对象的距离。
[0004]确切地说，在LIDAR系统的经济成本下，可能难以在所有条件下提供低到几厘米的鲁棒距离准确度。如单光子雪崩二极管(SPAD)的有前景的新检测器技术是有吸引力的，但当用以测量飞行时间和其他信号特性时由于其受限制的动态范围而具有显著缺陷，特别是在广泛的环境条件和目标距离方面。另外，因为其对即使少量光子的敏感性，SPAD可极易受背景噪声光的环境水平影响。
[0005]LIDAR系统对于每个光传感器通常需要存储器块。因此，增加LIDAR系统中的光传感器的数目也意味着增加对应集成电路中需要的存储器块的数目。与如算术逻辑单元(ALU)、阈值电路系统、保持电路系统等其他LIDAR数据路径组件相比，存储器块往往需要集成电路中更多的表面不动产。存储器块也往往在定时要求方面成为数据路径中的瓶颈，因为存储器块的时钟常常比它们对应的光传感器和ALU慢。因此，与存储器块相比，LIDAR系统将大大地受益于更灵活的存储系统，这些更灵活的存储系统能够减小存储器块的所需数目和/或增加数据路径的时钟频率。

技术实现思路

[0006]在一些实施例中，一种光学测量系统可包括多个光源，所述多个光源被配置为作为光学测量的一部分在一个或多个时间间隔内传输一个或多个脉冲串。所述一个或多个时间间隔中的每一个可包括所述一个或多个脉冲串中的一个，并且所述一个或多个时间间隔中的每一个可被细分成多个时间区间。所述系统还可包括多个光传感器，其中所述多个光传感器中的每一个可被配置为检测来自所述多个光源中的对应一个的光子。所述系统可另外包括存储器块，所述存储器块包括多个寄存器，所述多个寄存器被配置为存储在所述一个或多个时间间隔期间由所述多个光传感器中的一个或多个光传感器接收到的累积光子计数。所述多个寄存器中的每一个可与所述多个时间区间中的对应一个相关联。所述系统还可包括选择电路，所述选择电路被配置为：选择性地接收在所述一个或多个时间间隔期间接收的来自所述多个光传感器中的活动光传感器的累积光子计数；以及在所述多个光传
感器中选择针对其将所述累积光子计数存储在所述存储器块中的所述一个或多个光传感器。
[0007]在任何实施例中，可以任何组合而不受限制地实现以下特征中的任一个和全部。所述系统还可包括缓冲器，所述缓冲器耦合到所述选择电路和所述存储器块并且被配置为从所述一个或多个光传感器接收所述累积光子计数。所述缓冲器可被配置为在由所述一个或多个光传感器提供所述累积光子计数时从所述一个或多个光传感器递增地接收所述累积光子计数。所述缓冲器可被配置为在所述缓冲器被填充时将所述累积光子计数提供给所述存储器块。所述缓冲器可被划分成多个部分。所述多个部分的至少一部分可在时间区间期间被来自所述一个或多个光传感器中的不同光传感器的累积光子计数填入。可在所述多个时间区间中的相同时间区间期间填入所述多个部分中的每一个。所述多个部分中的每一个可被来自所述一个或多个光传感器中的相同光传感器的累积光子计数填入。可在所述多个时间区间中的不同时间区间期间填入所述多个部分中的每一个。所述存储器块的位宽度可与所述缓冲器的位宽度相同。所述存储器块中的所述多个寄存器的行中的条目可在单个写入操作中被一起填入。所述多个光传感器中的至少一个光传感器可耦合到多个选择电路。所述多个光传感器中的至少一个光传感器可耦合到多个存储器块。
[0008]在一些实施例中，一种使用光学测量系统的方法可包括作为光学测量的一部分在一个或多个第一时间间隔内从多个光源传输一个或多个脉冲串。所述一个或多个第一时间间隔中的每一个可包括所述一个或多个脉冲串中的一个。所述一个或多个时间间隔中的每一个可被细分成多个时间区间。所述方法还可包括：使用多个光传感器来检测来自所述一个或多个脉冲串的光子；在所述多个光传感器中选择一个或多个光传感器以共享存储器块；以及将在所述一个或多个时间间隔期间接收的来自所述一个或多个光传感器的光子计数累积到所述存储器块中。所述存储器块可包括多个寄存器。所述多个寄存器中的每一个可与所述多个时间区间中的对应一个和所述一个或多个光传感器中的对应一个相关联以表示至少一个直方图。可将所述光子计数的批次从所述一个或多个光传感器中的不止一个或所述多个时间区间中的不止一个一起写入到所述存储器块。
[0009]在任何实施例中，可以任何组合而不受限制地实现以下特征中的任一个和全部。在所述多个光传感器中选择所述一个或多个光传感器以共享所述存储器块可包括从片上处理器接收信号。在所述多个光传感器中选择所述一个或多个光传感器以共享所述存储器块可包括当所述光学测量系统正在工作时从片外处理器接收信号。所述方法还可包括基于所述一个或多个光传感器中的光传感器的数目来改变与所述一个或多个光传感器相关联的时钟信号。增加所述一个或多个光传感器中的光传感器的数目可减小与所述一个或多个光传感器相关联的所述时钟信号的频率。减小所述一个或多个光传感器中的光传感器的数目可增加与所述一个或多个光传感器相关联的所述时钟信号的频率。所述方法还可包括使一个或多个存储器块保持空闲，其中所述一个或多个存储器块可与所述一个或多个光传感器相关联。所述方法可另外包括：接收从针对其将光子计数累积在所述存储器块中的所述一个或多个光传感器中添加或去除光传感器的选择信号；以及改变与所述一个或多个光传感器相关联的时钟信号。与所述一个或多个光传感器相关联的所述时钟信号可与和所述存储器块相关联的时钟信号相位对齐。累积在所述一个或多个时间间隔期间接收的来自所述一个或多个光传感器的所述光子计数可包括将从所述一个或多个光传感器接收到的光子
计数添加到所述存储器块中的现有值。
[0010]在一些实施例中，一种光学测量系统可包括光源，所述多个光源被配置为作为光学测量的一部分在一个或多个时间间隔内传输一个或多个脉冲串。所述一个或多个时间间隔中的每一个可包括所述一个或多个脉冲串中的一个，并且所述一个或多个时间间隔中的每一个可被细分成多个时间区间。所述系统还可包括被配置为检测来自所述光源的光子的光传感器。所述系统可另外包括一个或多个存储器块。所述一个或多个存储器块中的每一个可包括多个寄存器，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学测量系统，包括：多个光源，所述多个光源被配置为作为光学测量的一部分在一个或多个时间间隔内传输一个或多个脉冲串，其中所述一个或多个时间间隔中的每一个包括所述一个或多个脉冲串中的一个，并且其中所述一个或多个时间间隔中的每一个被细分成多个时间区间；多个光传感器，其中所述多个光传感器中的每一个被配置为检测来自所述多个光源中的对应一个光源的光子；存储器块，所述存储器块包括多个寄存器，所述多个寄存器被配置为存储在所述一个或多个时间间隔期间由所述多个光电感器中的一个或多个光传感器接收到的累积光子计数，其中所述多个寄存器中的每一个与所述多个时间区间中的对应一个时间区间相关联；以及选择电路，所述选择电路被配置为：选择性地接收在所述一个或多个时间间隔期间接收的来自所述多个光传感器中的活动光传感器的累积光子计数；并且在所述多个光传感器中选择针对其将所述累积光子计数存储在所述存储器块中的所述一个或多个光传感器。2.根据权利要求1所述的光学测量系统，还包括缓冲器，所述缓冲器耦接到所述选择电路和所述存储器块并且被配置为从所述一个或多个光传感器接收所述累积光子计数。3.根据权利要求2所述的光学测量系统，其中，所述缓冲器被配置为在由所述一个或多个光传感器提供所述累积光子计数时从所述一个或多个光传感器递增地接收所述累积光子计数。4.根据权利要求2所述的光学测量系统，其中所述缓冲器被配置为当所述缓冲器被填充时将所述累积光子计数提供给所述存储器块。5.根据权利要求2所述的光学测量系统，其中所述缓冲器被划分成多个部分。6.根据权利要求5所述的光学测量系统，其中所述多个部分的至少一部分被填入有在时间区间期间来自所述一个或多个光传感器中的不同光传感器的累积光子计数。7.根据权利要求6所述的光学测量系统，其中所述多个部分中的每一个在所述多个时间区间中的相同时间区间期间被填入。8.根据权利要求5所述的光学测量系统，其中所述多个部分中的每一个被填入有来自所述一个或多个光传感器中的相同光传感器的累积光子计数。9.根据权利要求8所述的光学测量系统，其中所述多个部分中的每一个在所述多个时间区间中的不同时间区间期间被填入。10.根据权利要求2所述的光学测量系统，其中所述存储器块的位宽度与所述缓冲器的位宽度相同。11.根据权利要求1所述的光学测量系统，其中所述存储器块中的所述多个寄存器的一行中的条目在单个写入操作中被一起填入。12.根据权利要求1所述的光学测量系统，其中所述多个光传感器中的至少一个耦接到多个选择电路。13.根据权利要求1所述的光学测量系统，其中所述多个光传感器中的至少一个耦接到多个存储器块。
14.一种使用光学测量系统的方法，所述方法包括：作为光学测量的一部分在一个或多个第一时间间隔内传输来自多个光源的一个或多个脉冲串，其中所述一个或多个时间间隔中的每一个包括所述一个或多个脉冲串中的一个，并且其中所述一个或多个时间间隔中的每一个被细分成多个时间区间；使用多个光传感器来检测来自所述一个或多个脉冲串的光子；在所述多个光传感器中选择一个或多个光传感器以共享存储器块；以及将在所述一个或多个时间间隔期间接收到的来自所述一个或多个光传感器的光子计数累积到所述存储器块中，其中所述存储器块包括多个寄存器，并且所述多个寄存器中的每一个与所述多个时间区间中的对应一个时间区间和一个或多个光传感器中的对应一个光传感器相关联以表示至少一个直方图，其中所述光子计数的批次从所述一个或多个光传感器中的多于一个光传感器或所述多个时间区间中的多于一个时间区间被一起写入到所述存储器块。15.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述多个光传感器中的所述一个或多个光传感器以共享所述存储器块包括：从片上处理器接收信号。16.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述多个光传感器中的所述一个或多个光传感器以共享所述存储器块包括：在所述光学测量系统正在操作时从片外处理器接收信号。17.根据权利要求14所述的方法，还包括基于所述一个或多个光传感器中的光传感器的数目来改变与所述一个或多个光传感器相关联的时钟信号。18.根据权利要求17所述的方法，其中增加所述一个或多个光传感器中的光传感器的数目减小与所述一个或多个光传感器相关联的所述时钟信号的频率。19.根据权利要求17所述的方法，其中减小所述一个或多个光传感器中的光传感器的数目增加与所述一个或多个光传感器相关联的所述时钟信号的频率。20.根据权利要求14所述的方法，进一步包括使一个或多个存储器块保持空闲，其中所述一个或多个存储器块与所述一个或多个光传感器相关联。21.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：接收选择信号，所述选择信号从所述一个或多个光传感器中添加或去除光传感器，针对所述一个或多个光传感器将光子计数累积在所述存储器块中；以及改变与所述一个或多个光传感器相关联的时钟信号。22.根据权利要求21...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：奥斯特公司，
类型：发明
国别省市：