[发明专利]用于光学测距系统的发射信号设计

说明书

本申请公开了用于光学测距系统的发射信号设计。一种用于测距的光学发射系统102，其包括信号发生器304、激光二极管308和光学器件310，该激光二极管308耦合到信号发生器304。信号发生器304被配置为生成第一多个电信号。激光二极管308被配置为生成与第一多个电信号对应的第一多个光学波形152。光学器件310被配置为接收第一多个光学波形152，并将第一多个光学波形152朝向第一多个扫描点定向，第一多个扫描点在视场(FOV)内形成扫描区域。第一多个光学波形152的第一信号类型、第一信号持续时间、第一信号振幅或第一信号重复频率是基于第一多个扫描点的第一期望范围。

背景技术

光学探测和测距(LiDAR、LIDAR、lidar、LADAR)是通过使激光脉冲序列(单个窄脉冲或调制窄脉冲序列)反射离开一个或更多个物体并分析反射光来测量到物体的距离的系统。更具体地，LiDAR系统通常通过分析反射光信号和发射光信号之间的相关或相位偏移，来确定激光脉冲从激光器发射到物体并返回到该系统的飞行时间(time of flight(TOF))。然后可以基于TOF确定到物体的距离。这些系统可用于许多应用，包括：地理、地质、地貌、地震学、交通和遥感。例如，在交通运输中，汽车可以包括LiDAR系统来监视交通工具与其他物体(例如，另一交通工具)之间的距离。交通工具可以利用由LiDAR系统所确定的距离，例如，确定其他物体(诸如另一个交通工具)是否太近，并自动应用制动。

许多LiDAR系统使用旋转光学测量系统来确定在其视场(FOV)中的物体的距离信息。反射光的强度是针对通过完整360度旋转的几个垂直平面测量的。

发明内容

根据本公开的至少一个实施例，一种光学测距系统包括发射器和接收器。发射器被配置为生成在第一时间段内的第一多个光学波形以及在第二时间段内的第二多个光学波形，并且将第一多个光学波形朝向第一物体以及将第二多个光学波形朝向第二物体定向。第一多个光学波形被配置为是与所述第二多个光学波形不同的信号类型或具有与所述第二多个光学波形不同的信号持续时间、信号振幅或信号重复频率。接收器被配置为接收反射离开第一物体的第一多个光学波形和反射离开所述第二物体的第二多个光学波形，基于从发射器到第一物体并返回到接收器的第一飞行时间确定到第一物体的第一距离，以及基于从发射器到第二物体并返回到接收器的第二飞行时间确定到第二物体的第二距离。

另一个说明性实施例是一种用于光学测距的光学发射系统，其包括信号发生器、激光二极管和光学器件，该激光二极管耦合到信号发生器。信号发生器被配置为生成第一多个电信号。激光二极管被配置为生成与第一多个电信号相对应的第一多个光学波形。光学器件被配置为接收第一多个光学波形，并将第一多个光学波形定向到第一多个扫描点，第一多个扫描点形成视场(FOV)内的扫描区域。第一多个光学波形的第一信号类型、第一信号持续时间、第一信号振幅或第一信号重复频率是基于第一多个扫描点的第一期望范围。

又一个说明性实施例是一种用于确定到多个物体的距离的方法。该方法包括由发射器针对第一期望范围生成第一多个光学波形。第一多个光学波形是第一信号类型并且具有第一信号持续时间、第一信号振幅和第一信号重复频率。第一信号类型、第一信号持续时间、第一信号振幅和第一信号重复频率是基于第一期望范围。该方法还包括将第一多个光学波形导向(steer)到在视场(FOV)内形成扫描区域的多个扫描点。该方法还包括由发射器针对与第一期望范围不同的第二期望范围生成第二多个光学波形。第二多个光学波形是第二信号类型，并且具有第二信号持续时间、第二信号振幅和第二信号重复频率。第二信号类型、第二信号持续时间、第二信号振幅和第二信号重复频率是基于第二期望范围。该方法还包括将第二多个光学波形导向到多个扫描点。

附图说明

针对各种的示例的详细说明，现在将参考附图，其中：

图1根据各种的示例示出了光学测距系统；

图2根据各种的示例示出了FOV内的说明性扫描区域，该扫描区域由光学测距系统扫描；