[发明专利]用于LIDAR系统的干扰检测与缓解

说明书

本公开涉及用于LIDAR系统的干扰检测与缓解，例如，一种LIDAR传感器(500)，包括：检测器(510)，被配置为在发射第一光脉冲之后的第一延迟时间处生成第一检测器信号(240‑1)，并且在发射至少一个第二光脉冲之后的第一延迟时间处生成至少一个第二检测器信号(240‑2)；以及处理器(520)，被配置为基于第一和至少一个第二检测器信号的组合来生成第一延迟时间的组合信号(522)。根据组合的类型，组合信号(522)可用于干扰检测或缓解。

技术领域

本公开总体上涉及LIDAR(光检测和测距)系统，并且更具体地，涉及用于脉冲LIDAR系统的干扰检测和/或缓解。

背景技术

LIDAR是指通过用脉冲激光照射目标并且利用光敏传感器测量反射脉冲来测量与目标的距离的测量概念。然后，激光返回时间的差和波长可用于进行目标的数字3D表示。换句话说，可基于光束从光源到传感器的飞行时间(ToF)来确定从光源到目标的距离。为了测量与LIDAR系统的视场中的多个目标的距离，可以一维或二维地扫描激光束。

LIDAR传感器被认为在未来先进的驾驶辅助系统(ADAS)中、甚至在自动驾驶(AD)中扮演重要的角色。这是因为它们在径向和横向上都具有很大的分辨率。例如，后者比同类雷达传感器要好得多。未来几年，由于这些传感器的小型化和生产成本的降低，越来越多的LIDAR传感器可能部署在街头的车辆上。这样做的缺点是增加了多个LIDAR传感器之间相互干扰的可能性。

因此，对LIDAR系统的干扰检测和/或缓解概念提出了要求。

发明内容

通过根据独立权利要求的装置和方法来解决这种需求。在特定情况下可能有利的实施例通过从属权利要求来解决。

根据第一方面，提供了一种LIDAR传感器，其包括检测器电路，该检测器电路被配置为在发射第一光脉冲之后的第一延迟时间处生成第一检测器信号，并且在发射至少一个第二光脉冲发射之后的相同第一延迟时间处生成至少一个第二检测器信号。LIDAR传感器还包括处理器电路，该处理器电路被配置为基于第一和至少一个第二检测器信号的组合生成针对第一延迟时间的组合信号。换句话说，根据各种实施例，组合在发射多个光脉冲之后具有相同延迟时间的多个检测器信号。可以多种方式来进行这种组合。然后，组合信号可用于与干扰检测和/或缓解相关的进一步信号处理。

在本公开中，检测器信号可理解为由一个或多个光敏检测器(诸如固态光电检测器(例如，雪崩光电二极管)或光电倍增管)生成的电信号。检测器信号可表示噪声、从一个或多个目标反射的光脉冲、干扰或它们的组合。在一些示例实施方式中，检测器电路被配置为生成第一和至少一个第二检测器信号作为相应的模数转换采样。

在一些示例实施方式中，处理器电路被配置为基于组合信号来验证第一和至少一个第二检测器信号是否对应于来自目标的第一和至少一个第二光脉冲的相应反射。换句话说，处理器可被配置为验证检测器信号是否表示目标反射。在这些实施例中，信号组合可用于干扰的检测和/或缓解。

在一些示例实施方式中，处理器电路被配置为对第一和至少一个第二检测器信号进行低通滤波以生成组合信号。在一个示例中，低通滤波操作可对应于平均操作，并且处理器电路可被配置为计算第一和至少一个第二检测器信号的平均值作为组合信号。由于平均是一种低通操作，因此其可以缓解对应的干扰脉冲。

在一些示例实施方式中，处理器电路被配置为计算第一和至少一个第二检测器信号的最小值作为组合信号。这里，多个检测器信号的组合对应于它们最小值的确定。这是非线性操作，如此能够完全消除干扰。作为积极的副作用，其也可以抑制噪声，因为对于每个采样仅选择最小的噪声贡献。

在一些示例实施方式中，处理器电路被配置为计算第一和至少一个第二检测器信号的中值作为组合信号。确定中值也是非线性操作，并且在一些场景中可能比最小值更安全。