[发明专利]平面射束、光探测和测距系统

说明书

一种平面射束、光探测和测距(PLADAR)系统可以包括发射平面射束的激光扫描仪以及探测来自平面射束的反射光的探测器阵列。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月1日提交的题为“PLANAR-BEAM,LIGHT DETECTION ANDRANGING SYSTEM”的美国申请No.15/446,953的优先权权益，该美国申请要求2016年3月3日提交的题为“PLANAR-BEAM,LIGHT DETECTION AND RANGING SYSTEM”的美国临时申请No.62/303,013的优先权权益；上述申请的全部相应内容通过引证结合于此。

背景技术

光探测和测距(LIDAR或LADAR)系统利用大量激光束来探测来自激光束的反射或反向散射，以映射表面特征或用于遥感。对于典型的LIDAR系统，每个射束都精确地配置了专用光电探测器，该光电探测器探测来自该特定射束的反射和/或反向散射。随着射束数量的增加，各个激光器和光电探测器的成本和空间要求也在增加。

附图说明

在附图的图中，通过示例的方式，而不是通过限制的方式，在本文中示出本公开，其中，类似的附图标记指代相似的元件，并且其中：

图1是示出示例平面射束、光探测和测距(PLADAR)系统的示图，如本文所述；

图2是示出包括PLADAR系统的示例自动驾驶车辆(AV)的方框图，如本文所述；

图3是描述根据本文描述的一个或多个示例的处理PLADAR数据的示例方法的流程图；

图4A和4B是描述配置PLADAR系统的示例方法的流程图，如本文所述；以及

图5是示出可以在其上实现本文描述的示例的示例计算系统的方框图。

具体实施方式

目前的LIDAR技术涉及固定射束LIDAR系统，包括激光源、扫描仪、光学系统(例如，分束器和/或准直器)和光电探测器。例如，尖端(cutting edge)LIDAR系统可以包括每秒大约一百万脉冲级别的脉冲速率，产生自动驾驶车辆周围100多米范围内的详细点云图(cloud map)。这些LIDAR系统出于多种原因(例如，功率限制、采样和/或处理限制等)需要激光束的精确脉冲排序。当将典型的LIDAR系统用于在公共道路上行驶的自动驾驶车辆时，运行速度可能会受到LIDAR系统产生的射束模式的性质的限制。例如，为了确保在公共道路上以低速行驶的自动驾驶车辆的安全，LIDAR系统可能需要几个单独的射束来通过足够的粒度(granularity)容易地探测潜在的危险，以相应地减速、操纵和/或停止自动驾驶车辆。当自动驾驶车辆以高速(例如，60mph、75mph等)行驶时，为了实现潜在危险的相同粒度，以便安全地反应、减速和/或停止自动驾驶车辆，固定射束LIDAR系统可能需要远远超过70个单独的射束。

增加固定射束的数量对LIDAR系统提出了额外要求。例如，LIDAR系统将需要更大的功率、更大的处理能力、更大或更灵敏的光电探测器和接收设备、受限的光学系统以及总体上更大的重量和更大的空间。此外，当增加固定射束数量时，成本和浪费很快成为一个问题，因为必须针对自动驾驶车辆的最大运行速度调谐固定射束LIDAR系统的射束模式。如果自动驾驶车辆要在公共道路上使用LIDAR技术高速安全运行，则可能需要替代设置，以避免成本螺旋式上升、电力浪费、额外设备和处理要求增加。