CN109814117A - 用于测量激光雷达系统中的飞行时间的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于测量激光雷达系统中的飞行时间的系统和方法。激光雷达系统可以用于测量到目标区域中的一个或多个物体的距离，例如通过朝向目标发射光然后接收从目标反射或散射的光。接收的光可以作为电荷存储在诸如电容器的存储元件上，其中接收的光可以根据接收的光的到达时间存储在不同的存储元件上。通过提供一组或多组存储元件可以实现存储元件数量的减少，其中每组存储元件可以对应于飞行时间的数字，其中飞行时间可以是光束从激光雷达系统行进到目标区域然后回到激光雷达系统的往返行程时间。每组存储元件可以布置在十进树配置的二叉树中。另外，每个存储元件的激活时间可以随着飞行时间的增加而增加，例如随着飞行时间的增加来补偿接收光的强度降低。

Description

用于测量激光雷达系统中的飞行时间的系统和方法

技术领域

本公开涉及用于测量激光雷达系统中的飞行时间的系统和方法。

背景技术

某些激光雷达系统可以使用比例或顺序电容器存储，例如测量激光雷达脉冲的飞行时间。比例或顺序电容器存储可能需要高信噪比模数转换器或大量存储电容器。

发明内容

激光雷达系统可用于测量到目标区域中一个或多个物体的距离。激光雷达系统可以发出光脉冲，然后光脉冲可以被目标区域中的物体反射。可以通过光敏元件(例如光电二极管)接收反射。然后，激光雷达系统可以确定光脉冲前往目标区域并返回的时间。这个时间可以称为飞行时间。在某些系统中，存储元件可以用于存储从光敏元件接收的电荷，并且每个存储元件可以对应于时间间隔。通过增加这种系统中存储元件的数量，可以更准确地测量飞行时间。然而，增加的存储元件数量可能不合需要地消耗集成电路上的相当大的空间-例如，IC芯片面积的1/3，并且还可能遭受时序树平衡问题。当大量电容器可以分布在芯片的不同区域中时会发生定时树平衡问题，例如这会导致时钟信号路径或控制信号路径的大的变化。时钟信号路径或控制信号路径的大的变化可能导致平衡定时和路由的困难。除了别的以外，本发明人已经认识到需要一种可以使用减少数量的存储元件的激光雷达系统，同时保持所需的飞行时间分辨率。

在一方面，本公开可表征一种用于确定激光雷达系统中光束的往返行程时间的方法。该方法可包括激活第一组存储元件中的单独的存储元件。每个单独的存储元件可以在多个第一时间间隔期间被激活。多个第一时间间隔中的每个可具有第一持续时间。该方法可包括激活第二组存储元件中的单独的存储元件。每个单独的存储元件可以在多个第二时间间隔期间被激活。多个第二时间间隔中的每个可具有比所述第一持续时间更长的第二持续时间。该方法还可包括例如可以基于确定的单独的存储元件从对应于所述光束的接收部分的第一和第二组存储元件确定所述光束的往返行程时间。来自所述第一和第二组存储元件的每个确定的单独的存储元件可对应于所述往返行程时间的不同数字。所述第二持续时间可以至少是所述第一持续时间的两倍。该方法可包括例如可以从对应于所述光束的接收部分的多个第一时间间隔期间激活的第一组存储元件确定单独的存储元件。该方法可包括例如可以从对应于所述光束的接收部分的第二时间间隔之一期间激活的第二组存储元件确定单独的存储元件。该方法可包括确定对应于光束的接收部分的来自所述第一组的第n个元素和来自所述第二组的第m个元素，并例如通过将n与第一时间间隔的长度的乘积以及m与第二时间间隔的长度的乘积相加来确定往返行程时间。

在一方面，本公开可表征一种用于确定激光雷达系统中光束的往返行程时间的方法。该方法可包括在存储元件的连续组中激活单独的存储元件，其中组中的存储元件可以被激活的时间间隔比前一组中的存储元件长。该方法可包括例如基于从对应于光束的接收部分的存储元件的每个连续组确定的单独的存储元件来确定光束的往返行程时间。存储元件可以被激活一段时间间隔，该时间间隔至少是前一组中存储元件的激活时间间隔长度的两倍。该方法可包括在存储元件的连续组的第一组中重复激活单独的存储元件。存储元件的连续组的第二组中的存储元件可以被重复激活一段时间间隔，该时间间隔例如对应于存储元件的连续组的第一组中的每个单独存储元件的激活。该方法可包括在存储元件的连续组的至少一个中激活单独的存储元件一段可变的时间间隔。该方法可包括在存储元件的连续组中的至少一个中激活单独的存储元件持续指数变化的时间间隔。存储元件的每个连续组可包括比存储元件的前一组指数地更少数量的存储元件。

在一方面，本公开可表征一种用于确定激光雷达系统中的光脉冲的往返行程时间的系统。所述系统可包括光传输系统，可被配置为朝向目标发射光脉冲。所述系统可包括接收器，可被配置为从所述目标接收光脉冲。所述系统可包括第一组存储元件。所述系统可包括第二组存储元件。所述系统可包括控制电路，可被配置为激活第一组存储元件中的单独的存储元件。每个单独的存储元件可以在对应多个第一时间间隔期间被激活。每个对应第一时间间隔可具有第一持续时间。控制电路可被配置为激活第二组存储元件中的单独的存储元件。每个单独的存储元件可以在多个第二时间间隔之一期间被激活。多个第二时间间隔中的每个可以具有比所述第一持续时间更长的第二持续时间。控制电路可被配置为例如基于单独的存储元件从对应于所述光脉冲的接收部分的第一和第二组存储元件确定所述光脉冲的往返行程时间。所述第一组存储元件可对应于所述往返行程时间的第一数字，并且所述第二组存储元件可对应于所述往返行程时间的第二数字。所述第一组和第二组存储元件可以以十进制树或二叉树配置排列。控制电路可被配置为例如可以从对应于所述光束的接收部分的多个第一时间间隔期间激活的第一组存储元件确定单独的存储元件。控制电路可被配置为例如可以从对应于所述光束的接收部分的第二时间间隔之一期间激活的第二组存储元件确定单独的存储元件。控制电路可被配置为确定对应于光束的接收部分的来自所述第一组的第n个元素和来自所述第二组的第m个元素，并例如通过将n与第一时间间隔的长度的乘积以及m与第二时间间隔的长度的乘积相加来确定往返行程时间。所述第一组存储元件的数量可以指数地大于所述第二组存储元件中存储元件的数量。所述系统可包括第三组存储元件。控制电路可被配置为激活第三组存储元件中的单独的存储元件。每个单独的存储元件可以在多个第三时间间隔之一期间被激活。多个第三时间间隔中的每个可以具有比所述第一持续时间更短的第三持续时间。控制电路可被配置为例如基于单独的存储元件从对应于所述光脉冲的接收部分的第一、第二和第三组存储元件确定所述光脉冲的往返行程时间。

附图说明

现在将参考附图通过示例描述本公开，其中：

图1A示出了激光雷达系统的示例。

图1B示出了在激光雷达系统中确定飞行时间距离的示例。

图1C示出了激光雷达系统中的存储元件的操作的示例。

图2A-2D示出了激光雷达系统的操作的示例。

图3示出了激光雷达系统的操作方法的示例。

具体实施方式

激光雷达系统可以用于通过发射光脉冲来测量到目标区域中的一个或多个物体的距离，该光脉冲然后可以被目标区域中的物体反射并且被光敏元件(例如光电二极管)接收。然后，激光雷达系统可以确定光脉冲行进到目标区域并且使用减少数量的存储元件来返回从光敏元件接收的电荷的飞行时间，其中每个存储元件可以对应于一个或更多时间间隔，同时保持所需的飞行时间分辨率。通过提供一组或多组存储元件，可以实现存储元件数量的减少。可以操作一组或多组存储元件，例如存储对应于在激光雷达系统处接收的光的电荷。每组存储元件可以对应于代表飞行时间的数字的数字。

图1A示出了激光雷达系统100的一部分的示例。激光雷达系统100可包括或使用计时器104、驱动器108、经由光学系统120向目标124提供发射的光脉冲116的发射器112、接收器128、跨阻抗放大器132、乘法器136、存储阵列140、多路复用器144、模拟-数字转换器148、缓冲器152、接口156和处理器160。发射器112可包括一个或多个红外发光二极管或红外激光二极管。接收器128可包括一个或多个光电二极管(例如，光电二极管阵列)。计时器104可以连接到驱动器108和存储阵列140。驱动器108可以连接到发射器112。接收器128可以连接到跨阻抗放大器132。跨阻抗放大器132可以连接到乘法器136。乘法器136可以连接到存储阵列140。存储器阵列可以连接到多路复用器144。多路复用器144可以连接到模数转换器148。模数转换器148可以连接到缓冲器152。缓冲器152可以连接到接口156。接口156可以连接到处理器160。在操作期间，计时器104可以向驱动器108提供电信号，并且作为响应，驱动器108可以向发送器112提供电驱动信号。然后，发射器112可以响应于电驱动信号提供发射的光脉冲116。然后，发射的光脉冲116可以在朝向目标124行进之前穿过光学系统120(例如，一个或多个透镜)。目标124可以反射或散射发射的光脉冲116的一部分。接收器128可以接收反射或散射光脉冲126，其对应于来自目标124的发射光脉冲的一部分。然后可以将所接收的光脉冲126转换为电压，例如通过跨阻抗放大器132，其可以乘以乘法器136。可以将乘法器136的输出提供给存储阵列140，例如对阵列中的一个或多个电容器充电。计时器104可以向存储阵列140提供时变电信号，例如可以用于选择或激活一个或多个电容器以进行充电。存储在一个或多个电容器上的电荷可以对应于所发射的光脉冲116的接收部分的到达。然后可以将存储在电容器上的电荷提供给多路复用器144，然后结果信号可以由模数转换器148数字化并且例如经由缓冲器152和156提供给处理器160。处理器160然后可以确定哪个电容器对应于所接收的光脉冲126。然后发出的光脉冲116的往返行程时间可以基于该确定哪个电容器对应于所接收的光脉冲126来确定。

图1B示出了如何确定到目标124的距离的示例，例如根据表达式其中d可以表示从激光雷达系统100到目标124的距离，t可以表示往返行程时间，c可以代表光速。在接收器128包括光电二极管阵列的示例中，可以确定对应于目标124的二维视场中的每个片段的距离。然后，可以使用这样的信息来重建与目标相对应的三维图像。

图1C示出了操作存储阵列140的示例的更详细的图，例如通过将存储阵列140中的电容器分组以用于根据不同的时间段141、142、143进行信号记录，例如，可以在二进制或其他树结构中重叠，例如图1C中所示并在下面说明的二叉树结构。存储阵列140可以包括一组或多组存储元件，例如第一组153、第二组152和第三组151。尽管这里描述了三组，但是可以使用任何数量的组。这些不同的组可以被配置为表示用于接收反射的激光雷达脉冲的不同时间周期，并且可以以时间重叠的方式布置，以便例如，表示指定编号方案的数字“位置值”，例如二进制、十进制等，如本文所述。在二叉树示例中，如图1C所示，第一组153可包括两个存储元件153a和153b，第二组152可包括两个存储元件152a和152b，第三组151可包括两个存储元件151a和151b。尽管每个组被示为具有两个存储元件，但是可以使用任何数量的存储元件。每个存储元件的许多激活可以在组之间变化，例如表示不同的时间时期。在激活时，每个存储元件可以存储电荷。在确定对应于目标124的二维视场中的距离之后，可以释放和/或重置存储元件。

在图1C所示的二叉树示例中，每个存储元件的激活次数可以指数地变化。例如，第一组153中的每个存储元件153a和153b可以交替地激活2²次以交替地表示组1时间时期143a-h。第二组152的每个存储元件152a和152b可以交替地激活2¹次以交替地表示组2时间段142a-d。第三组的每个存储元件151a和151b可以交替地激活20次以交替地表示组3时间段141a-b，等等。

在图1C所示的二叉树示例的操作期间，计时器104可以交替地激活第一组153中的存储元件，使得第一组153的存储元件对153a和153b中只有一个存储元件是在每个时间间隔143a-h期间激活。可以在标记为143a、143c、143e和143g的时间间隔期间激活第一组153的一对存储元件的第一存储元件153a。在标记为143b、143d、143f和143h的时间间隔期间，可以激活第一组的一对存储元件的第二存储元件153b。

类似地，在图1C所示的二叉树示例的操作期间，计时器104还可以交替地激活第二组152中的存储元件，使得第二组152中的存储元件对152a和152b中只有一个存储元件在每个时间间隔142a-d期间激活。可以在标记为142a和142c的时间间隔期间激活第二组152的存储元件对的第一存储元件152a，并且在标记为142b和143d的时间间隔期间激活第二组152的存储元件对的第二存储元件152b。

类似地，在图1C所示的二叉树示例的操作期间，计时器104还可以激活第三组151中的存储元件，使得第三组151的存储元件对151a和151b中只有一个存储元件在每个时间间隔141a-b期间激活。可以在标记为141a的时间间隔期间激活第三组151的一对存储元件的第一存储元件151a，并且可以在标记为141b的时间间隔期间激活来自第三组的存储元件对的第二存储元件151b。

对应于接收脉冲128的电荷可以存储在来自第一、第二和第三组的激活元件上。在图1C所示的二叉树示例中，在时间间隔143d期间可以将电荷存储在第一组153的第二元件153b上，在时间间隔142b期间可以将电荷存储在第二组152的第二元件152b上，在时间间隔141a期间可以将电荷存储在第三组151的第一元件151a上。然后，处理器可以基于存储阵列140中的哪些元件已经存储了与接收的激光雷达脉冲126相对应的电荷来确定从发射的激光雷达脉冲116到接收的脉冲126的飞行时间。在图1C所示的示例中，每个组可以表示二进制数字。在每个组中，存储在组中的第一元素上的电荷可以对应于二进制零，并且存储在组中的第二元素上的电荷可以对应于二进制1。因此，在图1B所示的示例中，激光雷达脉冲116的飞行时间可以由二进制数“011”表示。

图2A示出了未分组的比例或顺序电容器阵列方法的操作的示例，而不是如本文所解释的分组二叉树或其他分组树方法。在比例或顺序电容器阵列方法中，时间分辨率可以与阵列中的电容器的数量成比例，其中每个电容器可以映射到唯一的时间间隔。驱动脉冲204可以由发射器(例如发射器112)朝向目标发射。然后，反射脉冲208可以由接收器(例如接收器128)接收。存储阵列(例如存储阵列140)可以包括一组未组合的电容器，其中每个电容器可以在一组连续的这样的间隔中被激活一个时间间隔，所述间隔跨越用于接收反射脉冲的预期飞行间隔时间。例如，存储阵列可以包括一百个电容器的未组合阵列。在未组合的方法中，为了与如本文所解释的二进制或其他树方法进行比较，诸如计时器104的计时器可以按照其指定的时间间隔(例如，2ns)顺序地连续激活一百个电容器中的每一个，例如，通过使用开关元件或开关元件阵列。例如，控制脉冲212可以用于在第一时间间隔期间激活第一电容器，控制脉冲216可以用于在第二时间间隔期间激活第二电容器，控制脉冲220可以用于在第三时间间隔期间激活第三电容器220，等等，直到控制脉冲224可以在跨越反射脉冲的预期飞行时间的整个时间间隔的第100个时间间隔期间激活第100个电容器。对应于接收器接收的反射脉冲的电荷可以在激活时存储在一个电容器上。可以从具有存储电荷的电容器确定飞行时间。飞行时间可以对应于由激光雷达系统发出的驱动脉冲204的前沿与由激光雷达系统接收的反射脉冲208的前沿之间的差。在图2A所示的比较示例中，未组合的比例或顺序电容器阵列的分辨率在30m的距离上可以是30cm，其中每个电容器被激活2ns的时间间隔。

图2B示出了激光雷达系统的操作的示例，其中减少数量的存储元件(例如，电容器)可以被分组为二进制或其他树排列并且用于实现与未组合的比例或顺序示例相同的精度，如图2A所示。在说明性分组示例中，例如图2B中所示，电容器可以被分组为两组，例如以减少电容器的数量到2*n^1/2，其中n可以表示图2A中所示的比较未组合示例中的多个电容器。在电容器可以分为三组的示例中，可以将多个电容器减少到3*n^1/2，其中n可以表示图2A所示的比较未分组示例中的多个电容器。在电容器可以被分组成m组的示例中，可以将多个电容器减少到m*n^1/m，其中n可以表示图2A中所示的比较未组合示例中的多个电容器。

在图2B所示的示例中，第一组中的十个电容器和第二组中的十个电容器可以在30m的距离上提供30cm的分辨率。在这样的示例中，第一组电容器可以表示飞行时间的第一个十进制数字，第二组电容器可以表示飞行时间的第二个十进制数字。更一般地，第一组中的多个电容器可以对应于由第一组表示的数字的基数，并且第二组中的多个电容器可以对应于由第二组表示的数字的基数。驱动脉冲204可以由发射器(例如发射器112)朝向目标发射。然后，接收器(例如接收器128)可以接收反射脉冲208。一系列控制脉冲228可以顺序地激活第一组中的电容器。对应于接收器接收的反射脉冲的电荷可以在激活时存储在来自第一组的一个电容器上。第一组中的各个电容器可以激活2ns的时间间隔。激活序列可以重复多次，并且次数可以对应于第二组中的多个元素。一系列控制脉冲232可以顺序地激活第二组中的电容器。对应于接收器接收的反射脉冲的电荷可以在激活时存储在来自第二组的一个电容器上。第二组中的电容器可以被激活20ns的时间间隔，并且在激活第二组中的每个电容器期间，可以顺序地激活第一组中的所有电容器。在激活了第二组中的所有电容器之后，诸如处理器160的处理器可以从具有存储电荷的第一组中确定电容器，并且从第二组中确定具有与所接收脉冲相对应的存储电荷的电容器。然后可以从确定的电容器计算飞行时间。飞行时间可以对应于由激光雷达系统发出的驱动脉冲204的前沿与由激光雷达系统接收的反射脉冲208的前沿之间的差。

在激光雷达系统中，对于激光雷达系统与目标之间的距离增加，反射脉冲的强度(例如，强度)可以减小。如上所述，反射脉冲的强度可以作为距离的平方或者等效于测量的飞行时间的平方而减小，其中飞行时间和距离可以通过上述等式相关联。图2C示出了激光雷达系统的操作的示例，其中存储元件(例如，电容器)的激活时间可以变化，例如以补偿在较长飞行时间可能发生的降低的信号强度。存储元件的激活时间可以作为飞行时间的平方而变化。类似于图2B中所示的示例，电容器可以分组为两组。驱动脉冲204可以由发射器(例如发射器112)朝向目标发射。然后，反射脉冲208可以由接收器(例如接收器128)接收。一系列控制脉冲228可以激活第一组中的电容器，以连续增加时间间隔。第一控制信号236a可激活第一组中的第一电容器持续1ns的时间，第二控制信号236b可激活第一组中的第二电容器持续2ns的时间，第三控制信号236c可激活第一组中的第三电容器持续4ns的时间，并且第四控制信号236d可以激活第一组中的第四电容器持续8ns的时间。然后，第一控制信号236a可以进一步激活第一组中的第一电容器持续16ns的时间，第二控制信号236b可以激活第一组中的第二电容器持续32ns的时间，第三控制信号236c可以激活第一组中的第三电容器持续64ns的时间，第四控制信号236d可以激活第一组中的第四电容器持续128ns的时间。一系列控制脉冲240可以激活第二组中的电容器，以连续增加时间间隔。第一控制信号240a可以激活第二组中的第一电容器15ns的时间，其中15ns可以对应于第一组的第一次激活的总和(例如，1ns+2ns+4ns+8ns)。第二控制信号240b可以激活第二组中的第二电容器达240ns的时间，其中240ns可以对应于第一组的第二激活的总和(例如，16ns+32ns+64ns+128ns)。对应于接收器接收的反射脉冲的电荷可以在激活时存储在电容器上。第一组和第二组中的电容器的激活时间的增加可以补偿在稍后时间接收的反射脉冲的减小的强度，其可以对应于激光雷达系统与目标之间的增加的距离。

图2D示出了激光雷达系统的操作方法的示例，其中存储元件(例如，电容器)的激活时间可以在间隔序列内变化，例如以补偿在较长时间飞行时可能发生的信号强度降低。第一组162可包括四个存储元件162a-162d，第二组161可包括两个存储元件161a和161b。在激活时，每个存储元件可以存储电荷。在确定对应于目标124的二维视场中的距离之后，可以释放和/或重置存储元件。

在图2D所示的示例中，存储元件可以被激活一段时间，该时间量随着飞行时间的增加而增加。每个存储元件可以被激活两次。例如，第一组162中的每个存储元件162a-162d可以被交替地激活以交替地表示组1时间时期172a-h。第二组162的每个存储元件161a和162b可以交替地激活以交替地表示组2时间时期172a-b。

对应于接收脉冲128的电荷可以存储在来自第一和第二组的激活元件上。在图2D所示的示例中，可以在时间间隔172f期间将电荷存储在第一组162的第二元件162b上，并且可以在时间间隔171b期间将电荷存储在第二组161的第二元件161b上。然后，处理器可以基于存储阵列170中的哪些元件已经存储了与发射的激光雷达脉冲116相对应的电荷来确定所发射的激光雷达脉冲116的飞行时间。在图2D所示的示例中，在时间间隔172f期间，可以确定激光雷达脉冲116的飞行时间在对应于第二元件162b的激活的32ns窗口内。32ns窗口可以对应的飞行时间从31ns到62ns不等。从图2D中所示的示例可以看出，飞行时间的分辨率可以随着飞行时间的增加而减小，其中存储元件的激活时间可以增加以补偿反射脉冲的强度的减小。

图3示出了激光雷达系统的操作方法，例如激光雷达系统100。激光雷达系统可朝向目标(例如目标124)发射光脉冲(例如光脉冲116)(步骤310)。诸如接收器128的接收器可以接收由目标反射或散射的光脉冲的一部分。可以将接收的光脉冲转换为电压，例如通过使用跨阻抗放大器。该电压可用于在一组或多组存储元件上存储电荷。可以激活第一组中的一个或多个存储元件，诸如将与所接收的光脉冲相对应的电荷存储在一个或多个激活的存储元件上(步骤320)。第一组中的每个存储元件可以被激活多个第一时间间隔(例如，1ns的时间间隔)。第一组中的存储元件可以对应于飞行时间的第一个数字。可以激活第二组中的一个或多个存储元件，诸如将与所接收的光脉冲相对应的电荷存储在一个或多个激活的存储元件上(步骤330)。第二组中的存储元件可以在多个第二时间间隔(例如，10ns的时间间隔)中的一个期间被激活。第二组中的存储元件可以对应于飞行时间的第二个数字。在多个第二时间间隔中的每一个期间，可以顺序地激活所有存储元件。第二时间间隔中的每一个的持续时间可以是第一时间间隔的持续时间的至少两倍。可以从具有存储电荷的存储元件确定飞行时间，并且可以从飞行时间确定到目标的距离(步骤340)。可以基于存储元件中的哪一个具有存储的电荷来确定来自第一组存储元件的第n个元件和来自对应于光束的接收部分的第二组存储元件的第m个元件。然后可以通过将n的乘积与第一时间间隔的长度和m与第二时间间隔的长度的乘积相加来确定往返行程时间。

本文描述的每个非限制性方面可以独立存在，或者可以以各种排列组合或与一个或多个其他示例组合。以上详细描述包括对附图的参考，附图形成详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。这些示例可以包括除了所示出或描述的那些之外的元件。然而，本发明人还设想了仅提供所示出或描述的那些元件的示例。此外，本发明人还考虑使用所示或所述的那些元素(或其一个或多个方面)的任何组合或置换的示例，关于特定示例(或其一个或多个方面)，或关于本文示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。如果本文档与通过引用并入的任何文档之间的使用不一致，则以本文档中的用法为准。

在该文献中，术语“一”或“一个”在专利文献中是常见的，包括一个或多于一个、独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，术语“或”用于表示非排他性的，例如“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”、“A和B”，除非另有说明表示。在本文中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的等同词。此外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即除了在权利要求中的这一术语之后列出的元件之外的元件的系统、装置、物品、组合物、配方或工艺仍被认为属于该权利要求的范围内。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。

这里描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子设备以执行如以上示例中描述的方法。这种方法的实现可以包括代码，例如微代码、汇编语言代码、更高级语言代码等。此类代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的一部分。此外，在示例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如压缩盘和数字视频盘)、磁带、存储卡或棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，允许读者快速确定技术公开的性质。提交时的理解是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在以上详细描述中，各种特征可以组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图无人认领的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反，发明主题可能在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求作为示例或实施例被并入到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。本发明的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。

Claims (20)

1.一种用于确定激光雷达系统中光束的往返行程时间的方法，该方法包括：

激活第一组存储元件中的单独的存储元件，每个单独的存储元件在多个第一时间间隔期间被激活，每个第一时间间隔具有第一持续时间；

激活第二组存储元件中的单独的存储元件，每个单独的存储元件在多个第二时间间隔期间被激活，每个第二时间间隔具有比所述第一持续时间更长的第二持续时间；

基于确定的单独的存储元件从对应于所述光束的接收部分的第一和第二组存储元件确定所述光束的往返行程时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中来自所述第一和第二组存储元件的每个确定的单独的存储元件对应于所述往返行程时间的不同数字。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二持续时间至少是所述第一持续时间的两倍。

4.根据权利要求1所述的方法，包括从对应于所述光束的接收部分的多个第一时间间隔期间激活的第一组存储元件确定单独的存储元件。

5.根据权利要求1所述的方法，包括从对应于所述光束的接收部分的第二时间间隔之一期间激活的第二组存储元件确定单独的存储元件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，包括确定对应于光束的接收部分的来自所述第一组的第n个元素和来自所述第二组的第m个元素，并通过将n与第一时间间隔的长度的乘积以及m与第二时间间隔的长度的乘积相加来确定往返行程时间。

7.一种用于确定激光雷达系统中光束的往返行程时间的方法，该方法包括：

在存储元件的连续组中激活单独的存储元件，其中组中的存储元件被激活的时间间隔比前一组中的存储元件长；

基于从对应于光束的接收部分的存储元件的每个连续组确定的单独的存储元件来确定光束的往返行程时间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中存储元件被激活一段时间间隔，该时间间隔至少是前一组中存储元件的激活时间间隔长度的两倍。

9.根据权利要求7所述的方法，包括在存储元件的连续组的第一组中重复激活单独的存储元件，并且其中存储元件的连续组的第二组中的存储元件被重复激活一段时间间隔，该时间间隔对应于存储元件的连续组的第一组中的每个单独存储元件的激活。

10.根据权利要求7所述的方法，包括在存储元件的连续组的至少一个中激活单独的存储元件一段可变的时间间隔。

11.根据权利要求10所述的方法，包括在存储元件的连续组中的至少一个中激活单独的存储元件持续指数变化的时间间隔。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中存储元件的每个连续组包括比存储元件的前一组指数地更少数量的存储元件。

13.一种用于确定激光雷达系统中的光脉冲的往返行程时间的系统，该系统包括：

光传输系统，被配置为朝向目标发射光脉冲；

接收器，被配置为从所述目标接收光脉冲；

第一组存储元件；

第二组存储元件；和

控制电路，被配置为：

激活第一组存储元件中的单独的存储元件，每个单独的存储元件在对应多个第一时间间隔期间被激活，每个对应第一时间间隔具有第一持续时间；

激活第二组存储元件中的单独的存储元件，每个单独的存储元件在多个第二时间间隔之一期间被激活，每个第二时间间隔具有比所述第一持续时间更长的第二持续时间；和

基于单独的存储元件从对应于所述光脉冲的接收部分的第一和第二组存储元件确定所述光脉冲的往返行程时间。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一组存储元件对应于所述往返行程时间的第一数字，并且所述第二组存储元件对应于所述往返行程时间的第二数字。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述第一组和第二组存储元件以十进制树或二叉树配置排列。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制电路被配置为从对应于所述光束的接收部分的多个第一时间间隔期间激活的第一组存储元件确定单独的存储元件。

17.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制电路被配置为从对应于所述光束的接收部分的第二时间间隔之一期间激活的第二组存储元件确定单独的存储元件。

18.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制电路被配置为确定对应于光束的接收部分的来自所述第一组的第n个元素和来自所述第二组的第m个元素，并通过将n与第一时间间隔的长度的乘积以及m与第二时间间隔的长度的乘积相加来确定往返行程时间。

19.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一组存储元件的数量指数地大于所述第二组存储元件中存储元件的数量。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的系统，还包括第三组存储元件，其中所述控制电路被配置为：

激活第三组存储元件中的单独的存储元件，每个单独的存储元件在多个第三时间间隔之一期间被激活，每个第三时间间隔具有比所述第一持续时间更短的第三持续时间；和

基于单独的存储元件从对应于所述光脉冲的接收部分的第一、第二和第三组存储元件确定所述光脉冲的往返行程时间。