[发明专利]用于飞行时间光学感测的系统和方法

说明书

一种飞行时间(TOF)光学传感器可包括控制器、感测阵列和读出单元。所述感测阵列可包括多个感测单元。所述读出单元可包括多个读出TOF模块。所述多个读出TOF模块的数量可小于所述多个感测单元的数量。所述控制器可被配置为在采样周期期间的第一时间触发所述多个感测单元中的第一感测单元与所述多个读出TOF模块中的第一读出TOF模块的连接，由此使得所述第一读出TOF模块能够提供所述第一感测单元的输出改变的第一测量值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月5日提交的美国临时专利申请No.62/857,793以及于2020年5月19日提交的美国临时专利申请No.63/027,021的优先权。上述参考的申请中的每一个的全文以引用方式并入本文中。

背景

I.技术领域

本公开总体上涉及用于扫描周围环境的勘测技术，并且具体地，涉及使用激光雷达(LIDAR)技术来检测周围环境中的物体的系统和方法。

II.背景信息

随着驾驶员辅助系统和自主车辆的出现，汽车需要配备有能够可靠地感测和解释其周围环境的系统，包括识别可能会影响车辆导航的障碍物、危险、物体和其他物理参数。为此，已经提出了多种不同的技术，包括单独或以冗余方式操作的雷达、激光雷达、基于相机的系统。

驾驶员辅助系统和自主车辆的一个考虑因素是系统在不同条件下(包括雨、雾、黑暗、强光和雪)确定周围环境的能力。光检测和测距系统(激光雷达(LIDAR)，也称为光雷达(LADAR))是可以在不同条件下很好地工作的技术的示例，该技术通过用光照亮物体并用传感器测量反射脉冲，来测量到物体的距离。激光是可以在激光雷达系统中使用的光源的一个示例。与任何传感系统一样，为了使基于激光雷达的感测系统完全被汽车行业采用，系统应当提供可靠的数据，以使得能够检测远处的物体。然而，目前激光雷达系统的最大照明功率受到使激光雷达系统对眼睛安全的需要的限制(即，使得它们将不会损伤人眼，这种损伤会在投射的光发射在眼睛的角膜和晶状体中吸收时发生，而对视网膜造成热损伤。)

本公开的系统和方法针对在遵守眼睛安全规定的同时改进激光雷达系统的性能。

发明内容

在一个实施例中，飞行时间(TOF)光学传感器可以包括控制器、感测阵列和读出单元。所述感测阵列可以包括多个感测单元。所述读出单元可以包括多个读出TOF模块。所述多个读出TOF模块的数量可以小于所述多个感测单元的数量。所述控制器可以被配置为在采样周期期间的第一时间触发所述多个感测单元中的第一感测单元与所述多个读出TOF模块中的第一读出TOF模块的连接，由此使得所述第一读出TOF模块能够提供所述第一感测单元的输出改变的第一测量值。

在一个实施例中，提供一种用于控制飞行时间(TOF)光学传感器的方法。所述TOF光学传感器可以包括感测阵列和读出单元。所述感测阵列可以包括多个感测单元。所述读出单元可以包括多个读出TOF模块。所述多个读出TOF模块的数量可以小于所述多个感测单元的数量。所述方法可以包括：在采样周期期间的第一时间触发所述多个感测单元中的第一感测单元与所述多个读出TOF模块中的第一读出TOF模块的连接，由此使得所述第一读出TOF模块能够提供所述第一感测单元的输出改变的第一测量值。

在一个实施例中，飞行时间(TOF)光学传感器可以包括控制器、感测阵列和读出单元。所述感测阵列可以包括多个感测单元。所述读出单元可以包括多个读出TOF模块。所述多个读出TOF模块的数量可以小于所述多个感测单元的数量。所述控制器可以被配置为针对所述多个感测单元的第一子集中的每个感测单元在第一时间触发所述多个感测单元的所述第一子集的所述每个感测单元与所述多个读出TOF模块中的一个的连接，由此使得所述多个读出TOF模块中的所述一个能够提供所述第一子集的连接到所述多个读出TOF模块中的所述一个的一个或多个感测单元的输出改变的第一测量值。所述控制器还可以被配置为基于所述测量值来确定所述感测阵列的其中出现反射信号的预期区域的偏移。