CN114930188A - Lidar遮挡检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于遮挡检测的系统和方法。一种示例方法包括光检测和测距(LIDAR)设备扫描外部结构在LIDAR设备的视场(FOV)内的至少一部分。LIDAR设备物理耦接到外部结构。扫描包括通过光学窗口向外部结构发送光脉冲，并且通过光学窗口接收反射的光脉冲。反射的光脉冲包括发送的光脉冲从外部结构返回到LIDAR设备的反射。该方法还包括至少基于对外部结构的至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描FOV的遮挡的存在。

Description

LIDAR遮挡检测方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年12月22日提交的No.17/131,594美国专利申请和2019年12月27日提交的No.62/954,338美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

一些光检测和测距(Light Detection and Ranging，lidar)系统利用发光发送器(例如，激光二极管)向环境中发射光脉冲。与环境中的对象相互作用(例如，从环境中的对象反射)的发射的光脉冲然后可以被lidar系统的接收器(例如，光电检测器)接收到。然后，可以基于光脉冲的发射时间和发射的光脉冲的返回反射的接收时间之间的时间差来确定关于环境中的对象的距离信息(range information)。

发明内容

在一个示例中，提供了一种方法。该方法包括由物理耦接到外部结构的光检测和测距(Light Detection and Ranging，LIDAR)设备扫描外部结构在LIDAR设备的视场(FOV)内的至少一部分。扫描包括通过光学窗口在不同方向上向外部结构发送光脉冲。扫描还包括通过光学窗口接收反射的光脉冲，该反射的光脉冲包括发送的光脉冲从外部结构返回到LIDAR设备的反射。该方法还涉及至少基于对外部结构的所述至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描FOV的遮挡的存在。

在另一个示例中，提供了一种系统。该系统包括安装结构、安装到安装结构的光检测和测距(LIDAR)设备、光学窗口、一个或多个处理器和数据存储装置。数据存储装置存储指令，当由一个或多个处理器执行时，这些指令使系统执行操作。这些操作包括扫描安装结构在LIDAR设备的视场(FOV)内的至少一部分。扫描涉及通过光学窗口在不同方向上从LIDAR设备朝向安装结构发送光脉冲。扫描还涉及通过光学窗口接收反射的光脉冲，该反射的光脉冲包括发送的光脉冲从安装结构返回到LIDAR设备的反射。这些操作还包括至少基于对安装结构的所述至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描FOV的遮挡的存在。

在又一个示例中，提供了一种非暂时性计算机可读介质。该非暂时性计算机可读介质存储指令，当由一个或多个处理器执行时，这些指令使系统执行操作。这些操作包括使用物理耦接到外部结构的光检测和测距(LIDAR)设备扫描外部结构在LIDAR设备的视场(FOV)内的至少一部分。扫描包括通过LIDAR设备的光学窗口在不同方向上向外部结构发送光脉冲。扫描还包括通过光学窗口接收反射的光脉冲，该反射的光脉冲包括发送的光脉冲从外部结构返回到LIDAR设备的反射。操作还包括至少基于对外部结构的所述至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描FOV的遮挡的存在。

在再一个示例中，提供了一种系统。该系统包括用于由物理耦接到外部结构的光检测和测距(LIDAR)设备扫描外部结构在LIDAR设备的视场(FOV)内的至少一部分的部件。扫描包括通过光学窗口在不同方向上向外部结构发送光脉冲。扫描还包括通过光学窗口接收反射的光脉冲，该反射的光脉冲包括发送的光脉冲从外部结构返回到LIDAR设备的反射。该系统还包括用于至少基于对外部结构的所述至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描FOV的遮挡的存在的部件。

通过阅读以下具体实施方式，并在适当时参考附图，其他方面、实施例和实施对本领域普通技术人员而言将变得清楚。

附图说明

图1是根据示例实施例的系统的简化框图。

图2示出了根据示例实施例的安装到安装结构的LIDAR设备。

图3A示出了根据示例实施例的载具的第一视图。

图3B示出了根据示例实施例的载具的第二视图。

图3C示出了根据示例实施例的载具的第三视图。

图3D示出了根据示例实施例的载具的第四视图。

图3E示出了根据示例实施例的载具的第五视图。

图4示出了根据示例实施例的方法。

图5示出了根据示例实施例的另一种方法。

具体实施方式

本文描述了示例方法、设备和系统。应当理解，本文使用的词语“示例”和“示例性”表示“用作示例、实例或说明”。本文作为“示例”或“示例性”描述的任何实施例或特征不一定被解释为比其他实施例或特征更优选或更有利。在不脱离本文呈现的主题的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行其他改变。因此，本文描述的示例实施例不意味着是限制性的。如在本文中一般描述的和在附图中示出的，本公开的各方面可以以多种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，在本文中设想了所有这些。此外，除非上下文另有暗示，否则图的每一个中所示的特征可以彼此组合使用。因此，附图一般应该被视为一个或多个总体实施例的组成方面，应当理解并非所有示出的特征对于每个实施例都是必要的。

一.概述

本文的一个示例lidar系统包括发送器和接收器。发送器可以包括一个或多个光发射器器件(例如，一个或多个激光条，每个激光条具有一至八个激光二极管)，其被配置为经由发送路径中的一个或多个光学元件(例如，发送透镜、可旋转镜和光学窗口)将光发送到lidar系统的环境中。可旋转镜可以被配置为围绕镜旋转轴线旋转。可旋转镜可以被配置为与由一个或多个光发射器器件反射的光脉冲相互作用，以便将不同方向上的光脉冲导向LIDAR系统的视场(FOV)。此外，可旋转镜可以被配置为在光脉冲已经与环境相互作用之后将光脉冲导向接收器，以形成返回光脉冲。

在示例中，提供了用于遮挡检测的系统和方法。例如，示例遮挡检测系统可以提供确定光学窗口上的灰尘、污垢和/或裂纹和/或至少部分地遮挡LIDAR系统经由光学窗口扫描FOV的其他类型的遮挡的存在的方式。

继续上述示例，LIDAR系统可以包括至少部分地在包括发送器和接收器的光学腔外部设置的反射安装支架。在一些实现方式中，反射安装支架可以将LIDAR系统物理地耦接到安装表面。安装表面可以包括例如载具的车身。

在一种实现方式中，反射安装支架可以包括反射表面，该反射表面被配置为将发射的光的至少一部分(从发送器通过光学窗口发送的)反射回LIDAR系统(并通过光学窗口)，以供接收器接收。例如，反射表面可以对应于反射安装支架的位于被LIDAR系统扫描的FOV内的部分。在一些实施例中，安装支架(或其被扫描的部分)在到光学窗口的给定的距离(例如，50毫米等)内。

在另一种实现方式中，物理耦接到LIDAR设备的任何其他外部结构的外表面可以反射发射的光的至少部分，而不是或除了在安装支架处被反射之外。在一个示例中，安装支架可以被配置为将LIDAR设备安装到载具的车身上。在此示例中，外表面可以对应于载具在LIDAR设备的FOV内的任何外表面(例如，车身面板、侧视镜结构、保险杠、防护板等)。因此，在此示例中，即使载具在环境中移动，外表面也可以相对于LIDAR设备保持在固定位置。在另一个示例中，LIDAR设备可以安装到建筑物上。在此示例中，外部结构/外表面可以代替地包括在LIDAR设备的FOV内的墙、门、窗框或建筑物的任何其他外部特征。其他示例也是可能的。

在一些示例中，对反射安装支架(或其他外部结构)的扫描可以用于检测光学窗口上或附近遮挡的存在。例如，如果从反射安装支架(或外部结构)反射并由LIDAR设备接收到的光具有低于预期的强度，则示例系统可以确定遮挡(例如，污垢、灰尘、泥浆、水等)降低了被发送到安装支架(或外部结构)的反射表面和/或从其接收到的能量。因此，通过扫描安装支架的反射表面，示例系统可以被配置为确定遮挡是否存在于光学窗口上或沿着LIDAR设备和安装支架(或外部结构)之间的光路的其他地方。

附加地或可替代地，在一些示例中，扫描可以用于检测LIDAR设备中的光学缺陷。例如，如果从外部结构(例如，安装支架)反射并由LIDAR设备接收到的光具有低于预期的强度，则示例系统可以确定存在与光强度降低(例如，激光变暗)相关联的光学缺陷。例如，光学缺陷可以涉及LIDAR设备中一个或多个光学部件的相对位置的改变(例如，光学失准)、LIDAR设备中一个或多个光发射器(例如，激光二极管)的老化，和/或可能导致由LIDAR设备发送和/或接收的光变暗(例如，光强度降低)的任何其他类型的光学缺陷。

二.示例系统

图1示出了根据示例实施例的系统100。在一些实施例中，系统100可以是基于激光的距离和测距(laser-based distance and ranging，lidar)系统或其部分。在这种场景下，系统100可以被配置为向环境10中发射光脉冲，以便提供指示视场(FOV)17内的对象12的信息。如图所示，系统100可以包括或者可以物理耦接到外部结构190。例如，系统100可以相对于外部结构190安装在给定位置，使得系统100和外部结构190相对于彼此保持预定的物理布置。

在一些示例中，系统100可以与载具(或其他系统)耦接，以提供有关载具的外部环境的信息。在一个示例中，外部结构190可以包括将系统100物理耦接到载具的安装结构(例如，安装支架)。因此，在此示例中，系统100可以相对于安装结构保持在给定位置(例如，即使载具在环境中移动)。在其他示例中，外部结构190可以包括物理耦接到系统100使得外部结构的外表面相对于系统100的给定位置保持在固定位置(例如，即使载具在环境中移动)的任何结构(例如，载具的侧视镜结构、载具的车身面板、载具的保险杠等)。

如图所示，外部结构190可以可选地包括一个或多个校准目标(calibrationtarget)192。例如，校准目标192可以包括一个或多个具有特定纹理的表面、变化的反射率和/或发射率表面、图案化目标等。例如，特定的校准目标可以被配置为重定向或吸收除了远离接收器121(例如，设置在倾斜镜上的黑点状表面等)的给定部分之外的所有入射光束能量。各种其他示例校准目标配置也是可能的。在一些示例中，校准目标192可以设置在外部结构190在FOV17内的至少一部分上。这样，系统100可以被配置为在扫描FOV 17时扫描外部结构190的至少一部分(校准目标192所在的位置)。

如图所示，系统100包括被配置为围绕第一轴线102旋转的可旋转基座110。在一些实施例中，基座致动器112可操作来以3赫兹和60赫兹之间(例如，180转每分钟(RPM)和3600RPM之间)的方位旋转速率围绕第一轴线102旋转可旋转基座110。然而，其他方位旋转速率也是可能并且设想的。在一些实施例中，基座致动器112可以被控制器150控制，来以期望的旋转速率旋转。在这种场景下，控制器150可以控制基座致动器112以单个目标转速旋转，和/或控制器150可以在可能的旋转速率范围内动态地调整基座致动器112的期望旋转速率。

在一些实施例中，基座致动器112可以包括电动马达。例如，电动马达可以包括可操作来旋转可旋转基座110的轴118的定子116和转子114。在各种实施例中，基座致动器112可以是直流(DC)马达、无刷马达或另外类型的旋转致动器。在一些实施例中，轴118可以通过一个或多个轴承119的方式耦接到可旋转基座110。轴承119可以包括旋转轴承或另外类型的低摩擦轴承。

在一些实施例中，系统100不需要包括可旋转基座110。在这种场景下，系统100在外壳160内的一个或多个元件可以被配置为围绕第一轴线102旋转。然而，在其他情况下，系统100的一些元件不需要围绕第一轴线102旋转。因此，在这样的实施例中，系统100可以用于线扫描应用、单点扫描应用等。

系统100还包括具有轴134和镜体133的镜组件130，该镜体133被配置为围绕镜旋转轴线131旋转。在一些实施例中，镜旋转轴线131可以基本垂直于第一轴线102(例如，在0至10度的垂直范围内)。在示例实施例中，镜致动器136可以被配置为以100Hz至1000Hz之间(例如，6000RPM至60000RPM之间)的镜旋转速率围绕镜旋转轴线131旋转镜体133。在一些情境中，镜体133可以被配置为在旋转时段内(例如，在3.3毫秒和1毫秒之间)围绕镜旋转轴线131旋转。

镜致动器136可以是DC马达、无刷DC马达、AC电机、步进马达、伺服马达或另一类型的旋转致动器。应当理解，镜致动器136可以以各种旋转速度或期望的旋转速度来操作，并且镜致动器136可以由控制器150来控制。

在示例实施例中，镜组件130包括多个反射表面132。例如，多个反射表面132可以包括四个反射表面。在各种实施例中，反射表面132可以由金、氧化硅、氧化钛、钛、铂或铝中的至少一种形成。在这样的场景下，四个反射表面可以关于镜旋转轴线131对称布置，使得镜组件130的镜体133具有矩形棱镜形状。应当理解，镜组件130可以包括多于或少于四个反射表面。因此，镜组件130可以形状为具有多于或少于四个边的多边棱镜形状。例如，镜组件130可以具有三个反射表面。在这样的场景下，镜体133可以具有三角形横截面。

在一些实施例中，镜体133可以被配置为将多个反射表面132耦接到轴134。在这样的场景下，镜体133可以基本上是中空的。在各种实施例中，镜体133的至少一部分可以具有八边形横截面和/或四重对称。在一个示例中，镜体133可以包括聚碳酸酯材料。在此示例中，镜体133的八边形和/或四重对称配置可以有助于减少镜体旋转期间镜体133的聚碳酸酯材料在轴134上的潜在滑动。其他示例也是可能的。

在一些实施例中，镜体133可以包括多个柔性支撑构件138。在这样的场景下，至少一个柔性支撑构件138可以是直的。附加地或可替代地，至少一个柔性支撑构件138可以是弯曲的。在一些实施例中，基于柔性支撑构件的系统的几何形状，镜体133可以在一些方向上是刚性的(例如，以转承负重)，并且在一些方向上是弹性的，以适应热膨胀。例如，柔性支撑构件138可以被配置为在扭转时基本上是刚性的，并且响应于垂直于旋转轴线的力而基本上是弹性的。在各种实施例中，镜体133可以由注塑(injection-molded)材料形成。此外，轴134可以由钢或另外的结构材料形成。

在一些实施例中，镜组件130可以包括编码器磁体139，其可以耦接到轴134。在这样的场景下，编码器磁体139被配置为提供指示可旋转镜组件130相对于发送器127和接收器121的旋转位置的信息。

在一些实施例中，编码器磁体139还可以被配置为(例如，包括在镜致动器136中的)镜马达磁体。在这些实施例中，系统100可以使用磁体139来帮助测量和调整可旋转镜组件130的旋转位置。在一个示例实施例中，磁体139可以是以圆形布置设置并且被配置为与(例如，在致动器136处生成的)磁场相互作用以引起镜组件的旋转的多个磁体(例如，磁环等)中的一个。其他实施例也是可能的。

在各种示例中，镜组件130可以附加地或可替代地包括被配置为将镜组件130的至少一部分耦接到系统100的其他元件(诸如外壳160)的耦接支架135。耦接支架135可以被配置为通过一个或多个连接器137的方式将镜组件130附接到外壳160。在这样的场景下，耦接支架135和连接器137可以被配置为容易从系统100的其他元件移除。这种容易可移除性可以提供更好的重新校准、服务和/或维修选择。

系统100还包括耦接到可旋转基座110的光学腔120。光学腔包括具有至少一个光发射器器件126和光发射器透镜128的发送器127。在示例实施例中，至少一个光发射器器件126可以包括一个或多个激光二极管。其他类型的光源也是可能并且设想的。至少一个光发射器器件126和光发射器透镜128被布置为限定光发射轴线18。

在各种实施例中，可旋转镜组件130可以被配置为可控地围绕镜旋转轴线131旋转，以便向环境10内的位置发送发射光，并接收来自环境10内的位置的返回光。

光学腔120还包括被配置为检测来自环境10的返回光16的接收器121。接收器121包括多个光电检测器122。例如，多个光电检测器122可以包括至少一个固态单光子敏感器件。例如，在一些实施例中，多个光电检测器122可以包括一个或多个硅光电倍增器(SiPM)。在这样的场景下，每个SiPM可以包括多个单光子雪崩二极管(SPAD)((例如SPAD的二维阵列))。附加地或可替代地，多个光电检测器122可以包括雪崩光电二极管(APD)、红外光电二极管、光电导体或另外类型的光电检测器。此外，应该理解，结合多个光电检测器的系统(诸如焦平面阵列或另外类型的图像传感器)也是可能并且设想的。

多个光电检测器122包括对于至少一个光发射器器件126中的每个光发射器器件的相应的两个或更多个光电检测器的集合。在各种实施例中，至少一个光发射器器件126可以被配置为发射与镜组件130相互作用的光脉冲，使得光脉冲作为发送光14被重定向到系统100的环境10。在这样的场景下，至少一部分光脉冲可以作为返回光16被反射回系统100，并被多个光电检测器122接收，以便确定飞行时间、到对象12的距离和/或点云中的至少之一。

在示例实施例中，光电检测器122可以向控制器150提供输出信号。例如，输出信号可以包括指示给定光脉冲朝向环境10的视场17的给定部分的飞行时间的信息。附加地或可替代地，输出信号可以包括指示环境10的距离图(range map)或点云的至少一部分的信息。

在一些实施例中，每两个或更多个光电检测器的集合可以包括主光检测器123和辅光检测器125。主光检测器123被配置为接收与从给定的光发射器器件发射的光脉冲相对应的返回光16的第一部分。在这样的场景下，辅光检测器125被配置为接收从给定的光发射器器件发射的返回光的第二部分。

在各种实施例中，返回光16的第一部分和返回光16的第二部分强度可以大不相同。例如，返回光16的第一部分在光子通量上可以比返回光16的第二部分大至少一个数量级。

在示例实施例中，至少一个光发射器器件126可以包括四元件激光二极管条(例如，设置在激光条上的四个分立光源)。在这样的场景下，多个光电检测器122可以包括四个主光检测器。每个主光检测器可以对应于激光二极管条上相应的光发射器。此外，多个光电检测器122可以包括四个辅光检测器。每个辅光检测器可以对应于激光二极管条上相应的光发射器。

在替代实施例中，至少一个光发射器器件126可以包括两个或更多个激光二极管条，并且激光条可以包括多于或少于四个光发射器器件。

在一些实施例中，光发射器器件126可以耦接到可操作来使光发射器器件126发射一个或多个激光脉冲的激光脉冲发生器(laser pulser)电路。在这样的场景下，激光脉冲发生器电路可以耦接到触发源，该触发源可以包括控制器150。光发射器器件126可以被配置为发射红外光(例如，波长在800-1600纳米(nm)之间(诸如905nm)的光)。然而，其他波长的光也是可能并且设想的。

接收器121还包括光电检测器透镜124。多个光电检测器122和光电检测器透镜124被布置为限定光接收轴线19。光接收轴线19或光发射轴线18中的至少一个相对于第一轴线102形成倾斜角。例如，倾斜角可以在5-30度之间。然而，其他倾斜角也是可能并且设想的。

接收器121还包括多个孔178，其可以是孔板176中的开口。在各种实施例中，孔板176可以具有50微米和200微米之间的厚度。附加地或可替代地，多个孔178中的至少一个孔可以具有150微米和300微米之间的直径。然而，比该范围更大和更小的其他孔尺寸也是可能并且设想的。此外，在示例实施例中，多个孔178中相应的孔可以间隔开200微米和800微米。其他孔间距也是可能并且设想的。

接收器121还可以包括一个或多个光学重定向器129。在这样的场景下，每个光学重定向器129可以被配置为将来自相应孔的返回光16的相应部分光学耦接到多个光电检测器122中的至少一个光电检测器。例如，每个光学重定向器可以被配置为通过全内反射将来自相应孔的返回光的相应部分光学耦接到多个光电检测器中的至少一个光电检测器。

在一些实施例中，光学重定向器129可以由可注塑光学材料形成。在这样的场景下，光学重定向器129以元件对的形式耦接在一起，使得第一元件对和第二元件的形状为彼此可滑动耦接。在示例实施例中，光学重定向器129被配置为将返回光16分成不相等的部分，以便用返回光16的第一部分的第一光子通量照射第一光电检测器，并用返回光16的第二部分的第二光子通量照射第二光电检测器。

在一些示例中，光学重定向器129还可以被配置为扩展返回光16投射到第一光电检测器上的第一部分(和/或返回光16投射到第二光电检测器上的第二部分)的光束宽度。以这种方式，例如，返回光16的相应部分投射在其上的相应光电检测器处的检测面积可以大于它们的关联孔的横截面面积。

在各种示例实施例中，可以设置可旋转基座110、镜组件130和光学腔120来提供视场17。在一些实施例中，视场17可以包括围绕第一轴线102的360度方位角范围和围绕镜旋转轴线131的60度和120度之间(例如，至少100度)的仰角范围。在一个实施例中，仰角范围可以被配置为允许系统100沿着第一轴线102(和/或基本上平行于第一轴线102)的方向引导一个或多个发射的光束。将会理解，其他方位角范围和仰角范围是可能并且设想的。

在一些实施例中，视场17可以具有两个或更多个连续角度范围(例如，“分离的”视场或不连续视场)。在一个实施例中，两个或更多个连续角度范围可以远离第一轴线102的同一侧扩展。可替代地，在另一个实施例中，两个或更多个连续角度范围可以远离第一轴线102的相对侧扩展。例如，第一轴线102的第一侧可以与0度和180度之间的仰角相关联，并且第一轴线的第二侧可以与180度和360度之间的仰角相关联。

在一些实施例中，系统100包括具有光学窗口162的可旋转外壳160。光学窗口162可以包括平的窗口。附加地或可替代地，光学窗口162可以包括弯曲的窗口和/或具有折射光焦度(refractive optical power)的窗口。例如，弯曲的窗口可以用光束质量的一些损失或降低来换取提供扩展的视场(与平的光学窗口相比)。在这样的场景下，光脉冲可以通过光学窗口162朝向环境10发射，被发送穿过环境10，并且从环境10被接收。此外，尽管在本文的各种实施例中描述了一个光学窗口，但是将会理解，具有多于一个光学窗口的示例是可能并且设想的。

光学窗口162可以对具有诸如发射的光脉冲波长(例如，红外波长)的光基本透明。例如，光学窗口162可以包括被配置为在红外波长范围内以大于80％的透射效率发送发射的光脉冲的光学透明材料。在一个实施例中，光学窗口162的透射效率可以大于或等于98％。在另一个实施例中，光学窗口162的透射效率可以取决于入射到光学窗口162上的发送光和/或接收光的入射角而变化。例如，当光从相对更高的入射角入射到光学窗口上时，透射效率可能比光从相对更低的入射角入射时低。

在一些示例中，光学窗口162可以由聚合材料(例如，聚碳酸酯、丙烯酸等)、玻璃、石英或蓝宝石形成。将会理解，对红外光基本透明的其他光学材料是可能并且设想的。

在一些实施例中，可旋转外壳160的其他部分可以涂覆有光学吸收材料或者由光学吸收材料形成，光学吸收材料诸如黑色胶带、吸收涂料、炭黑、经黑色阳极氧化(anodization)和/或微弧氧化(micro-arc oxidation)处理的表面或材料，和/或其他类型的光学吸收、抗反射表面或材料。

系统100的各种元件可以不同的布置来设置。例如，在示例实施例中，光接收轴线19或光发射轴线18中的至少一个不与镜旋转轴线131相交。

系统100包括控制器150。在一些实施例中，控制器150包括现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。附加地或可替代地，控制器150可以包括一个或多个处理器152和存储器154。一个或多个处理器152可以包括通用处理器或专用处理器(例如，数字信号处理器、图形处理器单元等)。一个或多个处理器152可以被配置为执行存储在存储器154中的计算机可读程序指令。这样，一个或多个处理器152可以执行程序指令来提供本文描述的功能和操作中的至少一些。

存储器154可以包括一种或多种计算机可读存储介质或采用一种或多种计算机可读存储介质的形式，该一种或多种计算机可读存储介质可以被一个或多个处理器152读取或访问。一个或多个计算机可读存储介质可以包括易失性和/或非易失性存储部件，诸如光、磁、有机或其他存储器或盘存储装置，其可以整体或部分地与一个或多个处理器152中的至少一个集成。在一些实施例中，存储器154可以使用单个物理设备(例如，一个光、磁、有机或其他存储器或盘存储装置)来实现，而在其他实施例中，存储器154可以使用两个或更多个物理设备来实现。因此，在一个实施例中，存储器154可以包括存储指令的非暂时性计算机可读介质，当指令被一个或多个处理器152执行时，使得系统100执行本文描述的操作中的至少一些。

如上所述，存储器154可以包括与系统100的操作相关的计算机可读程序指令。这样，存储器154可以包括用于执行或促进本文描述的一些或所有的操作或功能的程序指令。

例如，操作可以包括使光发射器器件126发射光脉冲。在这样的场景下，控制器150可以使与光发射器器件126相关联的脉冲发生器电路向光发射器器件126提供一个或多个电流/电压脉冲，这可以使光发射器器件126提供光脉冲。

操作还可以包括接收来自视场17的反射的光脉冲(例如，返回光16)的至少第一部分作为检测到的光信号。例如，经由光学窗口162从光发射器器件126发射的光脉冲(例如，发送光14)中的至少一些可以与环境10中在视场17内的对象12相互作用，以便提供反射的光脉冲或返回光16。反射的光脉冲的至少一部分可以被多个光电检测器122中的至少一个光电检测器接收。转而，给定的光电检测器可以提供检测到的光信号，该检测到的光信号可以包括光电流信号或光电压信号。

此外，操作可以包括基于检测到的光信号，确定指示视场17内的对象12的点云。在示例实施例中，确定点云可以由控制器150来执行。例如，控制器150可以基于发射和接收的每个光脉冲的相应飞行时间来确定和累积多个空间点。确定点云还可以基于镜组件130的仰角和可旋转基座110的方位角。

应当理解，本文描述的部分或全部的操作可以由远离控制器150的计算设备和/或系统100的其他元件来执行。

在各种实施例中，系统100可以包括至少一个挡板(baffle)。例如，系统100可以包括至少一个可旋转挡板170和/或至少一个静态挡板172。在这样的场景下，至少一个可旋转挡板170和/或至少一个静态挡板172可以被配置为减少光学腔120内的杂散光(例如，没有首先与系统100周围的环境相互作用而从光发射器器件126内部地行进到多个光电检测器122的光)。在示例实施例中，静态挡板172可以包括设置在光接收轴线19和光发射轴线18之间的不透光材料。在一些实施例中，可旋转挡板170可以耦接到镜体133，并且还可以包括被配置为减少或消除系统100的发送器部分和接收器部分之间的杂散光的不透光材料。换句话说，镜体133的第一部分和镜体133的第二部分可以被可旋转挡板170分开。在这样的场景下，可旋转挡板170可以具有类似平盘的形状，然而其他形状也是设想并且可能的。可旋转挡板170可以以镜旋转轴线131为中心并垂直于镜旋转轴线131。

在一些实施例中，系统100可以包括光学反馈系统。作为光学反馈系统的一部分，发送器127可以被配置为在镜体133的旋转的时段期间向镜组件130的反射表面132发射多个光脉冲。在这样的场景下，镜组件130可以被配置为(i)将多个光脉冲中的至少第一光脉冲反射到系统100的环境10中，以及(ii)将多个光脉冲中的至少第二光脉冲反射到内部光路168中。在一些实施例中，内部光路168可以包括可旋转挡板170、静态挡板172、和/或可旋转挡板170和静态挡板172之间的间隙中的挡板开口174。

在这样的场景下，接收器121的多个光电检测器122可以被配置为(i)检测反射的光脉冲，包括由环境10中的对象12引起的第一光脉冲的反射，和(ii)检测经由内部光路168接收到的第二光脉冲。在各种实施例中，内部光路168可以至少部分地由一个或多个内部反射器180限定，一个或多个内部反射器180将第二光脉冲向镜组件130的反射表面132反射，使得反射表面132将第二光脉冲向接收器121反射。

此外，在这样的场景下，控制器150可以被配置为基于发送器127发送第一光脉冲的时间、光电检测器122检测到反射的光脉冲的时间和光电检测器122检测到第二光脉冲的时间来确定到环境10中的对象12的距离。在这样的场景下，第一光脉冲(及其对应的反射的光脉冲)可以提供指示到对象的距离的信息，第二光脉冲(及其对应的反射的光脉冲)可以提供指示反馈距离或零长度参考的信息。

图2示出了根据示例实施例的安装在安装结构290上的LIDAR设备200。为了便于说明，图2中示出了x-y-z轴线。

安装结构290可以类似于外部结构190。例如，安装结构290可以由适于在外壳160和/或其中的一个或多个部件围绕轴线102旋转时物理支撑LIDAR 200的任何固体材料形成。

如图2所示，LIDAR 200可以经由接收结构291物理耦接到安装结构290。在一个示例中，接收结构291可以包括安装结构290的弯曲壁，该弯曲壁延伸到页面(page)之外用于限定凹槽，LIDAR 200的一部分可以插入该凹槽中以将LIDAR 200物理地耦接到安装结构290。例如，LIDAR 200的第一部分可以在接收结构291处物理地连接到安装结构290，并且LIDAR 200中包括光学窗口162的底部部分可以保持在接收结构291的外部。将LIDAR 200物理地安装在相对于安装结构290的给定位置的其他示例也是可能的。

如图2所示，校准目标292设置在安装结构290的表面上。例如，校准目标292可以类似于结合系统100描述的校准目标191。出于示例的目的，校准目标292被示出为沿着安装结构290的表面水平(例如，沿着y轴线)延伸，使得校准目标292的至少一部分(未示出)与LIDAR 200重叠(例如，LIDAR 200后面的部分)。然而，在其他示例中，目标292可以可替代地位于在LIDAR(或其一部分)围绕轴线102旋转时由LIDAR 200扫描的FOV内的、沿着安装结构290的任何表面的不同位置。此外，目标292可以可替代地具有与图2所示不同的尺寸和/或形状。因此，应该理解，校准目标292的各种形状、尺寸和位置都是可能的，并且目标292如图2所示仅是为了便于描述。

在一些实施例中，LIDAR 200可以包括遮挡检测系统。遮挡检测系统可以被配置为提供指示与光学窗口162相关联(例如，耦接到光学窗口162或在光学窗口162附近)的遮挡对象222的存在的信息。

应当理解，尽管图2将遮挡对象222示为设置在光学窗口162的外表面上，但其他遮挡对象可以位于其他地方。在一个示例中，遮挡对象222可以可替代地包括耦接在光学窗口162附近的外部对象。例如，塑料袋或其他对象(未示出)可以耦接到安装结构或LIDAR或者其他外部结构，并且可以延伸，使得这种外部对象的至少一部分出现在LIDAR处或LIDAR附近。在另一个示例中，遮挡对象222可以可替代地包括合并在光学窗口162本身中的遮挡，诸如光学窗口162的裂纹或模糊或不透明区域。其他示例也是可能的。

在图2所示的示例中，LIDAR 200可以扫描安装结构290中设置在由LIDAR 200扫描的FOV内的至少一部分(例如，校准目标292所在的部分等)。例如，当LIDAR 200(或其一部分)围绕轴线102旋转时，通过光学窗口162发射的光脉冲中的一个或多个(例如，当光学窗口162面向安装结构时等)可以向安装结构290传播。LIDAR 200(或从LIDAR 200接收数据的另外的计算系统)然后可以例如通过将安装结构290的被扫描的部分的反射率特性与预定的和/或以其他方式预期的反射率特性进行比较来检测遮挡222的存在。

在一些示例中，安装结构290可以反射“第一光脉冲”和“第二光脉冲”。在一些实施例中，从安装结构290返回到LIDAR 200的对应的反射的光脉冲可以用作确定参考时间(例如，“零时间”)的基础，而不是例如对基于外部校准目标和/或环境中的其他已知的特征的扫描而确定的给定参考时间或除此给定的参考时间之外。在一些场景下，由于LIDAR 200相对于安装结构290的预定的物理布置，使用安装结构来确定参考时间可以提高所确定的参考时间的准确度(例如，与使用不一定物理地耦接到LIDAR 200的外部校准目标计算出的给定参考时间相比)。

三.示例载具

图3A、图3B、图3C、图3D和图3E示出了根据示例实施例的载具300。载具300可以是半自主或全自主载具。尽管图3A-图3E将载具300示为汽车(例如，客车)，但是应当理解，载具300可以包括可以使用传感器和关于其环境的其他信息在其环境内导航的另外类型的自主载具、机器人或无人机。

载具300可以包括一个或多个传感器系统302、304、306、308和310。在一些实施例中，传感器系统302、304、306、308和310可以包括具有相对于给定平面(例如，x-y平面)在一定角度范围内布置的多个光发射器器件的LIDAR传感器。

传感器系统302、304、306、308和310中的一个或多个可以被配置为围绕垂直于给定平面的轴线(例如，z轴)旋转，以便用光脉冲照射载具300周围的环境。基于检测反射的光脉冲的各个方面(例如，经历的飞行时间、偏振、强度等)，可以确定关于环境的信息。

在示例实施例中，传感器系统302、304、306、308和310可以被配置为提供可以与载具300的环境内的物理对象相关的相应点云信息。尽管载具300和传感器系统302、304、306、308和310被示出为包括某些特征，但是应当理解，其他类型的传感器系统也被设想在本公开的范围内。

示例实施例可以包括具有多个光发射器器件的系统。该系统可以包括lidar设备的发送块。例如，该系统可以对应于载具(例如，轿车、卡车、摩托车、高尔夫球车、飞行器、船等)的lidar设备(或者可以被包括在其中)。多个光发射器器件中的每个光发射器器件被配置为沿着各自的光束仰角发射光脉冲。各自的光束仰角可以基于参考角度或参考平面。在一些实施例中，参考平面可以基于载具300的运动的轴线。

尽管本文描述并示出了具有单个光发射器器件的lidar系统，但也可以设想具有多个光发射器器件(例如，单个激光管芯上具有多个激光条的光发射器器件)的lidar系统。例如，由一个或多个激光二极管发射的光脉冲可以被可控地引导到系统的环境周围。光脉冲的发射的角度可以通过扫描设备(诸如，例如机械扫描镜和/或旋转马达)来调整。例如，扫描设备可以围绕给定的轴线以往复运动的方式旋转和/或围绕垂直轴线旋转。在另一个实施例中，光发射器器件可以向旋转棱镜镜(spinning prism mirror)发射光脉冲，该旋转棱镜镜可以基于棱镜镜当与每个光脉冲相互作用时的角度来使光脉冲被发射到环境中。附加地或可替代地，扫描光学器件和/或其他类型的光电机械设备可以扫描环境周围的光脉冲。利用多个固定光束的实施例也被设想在本公开的情境内。

在一些实施例中，单个光发射器器件可以根据可变的激射(shot)时间表和/或以可变的每次激射功率(power per shot/power-per-shot)来发射光脉冲，如本文所述的。也就是说，每个激光脉冲或每次激射的发射功率和/或定时可以基于每次激射的相应仰角。此外，可变的激射时间表可以基于在距lidar系统或距支撑lidar系统的给定载具的表面(例如，前保险杠)的给定距离处提供期望的垂直间距。例如，当来自光发射器器件的光脉冲被向下引导时，由于到目标的预计最大距离更短，因此每次激射功率可能降低。相反，由光发射器器件以高于参考平面的仰角发射的光脉冲可以具有相对更高的每次激射功率，以便提供足够的信噪比来充分检测行进更长距离的脉冲。

在一些实施例中，可以以动态方式为每次激射控制每次激射功率/能量。在其他实施例中，可以为连续的若干个脉冲(例如，10个光脉冲)的集合控制每次激射功率/能量。也就是说，光脉冲序列的特性可以在每个脉冲的基础上和/或每若干个脉冲的基础上改变。

尽管图3A-图3E示出了附接到载具300的各种lidar传感器，但应当理解，载具300可以包括其他类型的传感器，诸如多个光学系统(例如，相机)、雷达或超声波传感器。

在示例实施例中，载具300可以包括lidar系统(例如，系统100)，其被配置为向载具300的环境中发射光脉冲，以提供指示默认视场内的对象的信息。例如，载具300可以包括具有被配置为围绕第一轴线(例如，第一轴线102)旋转的的可旋转基座(例如，可旋转基座110)的光学系统(例如，系统100)。光学系统还可以包括镜组件(例如，镜组件130)。镜组件可以被配置为围绕镜旋转轴线旋转。在一些实施例中，镜旋转轴线基本上垂直于第一轴线。

光学系统还包括耦接到可旋转基座的光学腔(例如，光学腔120)。在这样的场景下，光学腔包括至少一个光发射器器件(例如，光发射器器件126)和光发射器透镜(例如，光发射器透镜128)。该至少一个光发射器器件和光发射器透镜被布置为限定光发射轴线(例如，光发射轴线18)。

光学系统还包括多个光电检测器(例如，光电检测器122)。在示例实施例中，多个光电检测器包括对于至少一个光发射器器件中的每个光发射器器件的相应的两个或更多个光电检测器的集合。光学系统还包括光电检测器透镜(例如，光电检测器透镜124)。在这样的场景下，多个光电检测器和光电检测器透镜被布置为限定光接收轴线(例如，光接收轴线19)。在一些实施例中，光接收轴线或光发射轴线中的至少一个可以相对于第一轴线形成倾斜角。

在一些实施例中，每两个或更多个光电检测器的集合可以包括主光检测器(例如，主光检测器123)和辅光检测器(例如，辅光检测器125)。在这样的场景下，主光检测器被配置为接收从给定的光发射器器件发射的返回光的第一部分。此外，辅光检测器被配置为接收从给定的光发射器器件发射的返回光的第二部分。

在一些实施例中，返回光的第一部分在光子通量上可以比返回光的第二部分大至少一个数量级。

四.示例方法

图4示出了根据示例实施例的方法400。将会理解，方法400可以包括比本文明确示出或公开的步骤或框更少或更多的步骤或框。此外，方法400的相应步骤或框可以以任何次序执行，并且每个步骤或框可以执行一次或多次。在一些实施例中，方法400的框或步骤中的一些或全部可以由控制器150和/或系统100、LIDAR 200和/或载具300的其他元件来执行，如分别参考图1、图2和/或图3A-图3E示出和描述的。

框402包括从耦接到可旋转基座的光发射器器件发射光脉冲，该光脉冲最初与镜组件相互作用，然后作为发射的光朝向环境发射。

框404包括接收来自环境的返回光，该返回光最初与镜组件相互作用，然后被至少一个主光检测器和一个辅光检测器检测到。

框406包括基于发射时间和接收时间之间的飞行时间来确定到环境中的对象的距离。

在一些实施例中，方法400还可以包括使可旋转基座围绕第一轴线旋转，使镜组件围绕镜旋转轴线旋转，以及在镜组件旋转时，重复发射、接收和确定步骤，以形成点云。点云包括环境的三维表示中的多个距离或距离数据(range data)。

图5示出了根据示例实施例的方法500。将会理解，方法500可以包括比本文明确示出或公开的步骤或框更少或更多的步骤或框。此外，方法500的各个步骤或框可以以任何次序执行，并且每个步骤或框可以执行一次或多次。在一些实施例中，方法500的框或步骤中的一些或所有可以由控制器150和/或系统100、LIDAR 200和/或载具300的其他元件来执行，如分别关于图1、图2和图3A-图3E示出和描述的。

在框502，方法500包括扫描外部结构在LIDAR设备的视场内的至少一部分。

在第一示例中，外部结构可以对应于安装结构，并且LIDAR设备可以安装到安装结构。返回参考图2，例如，LIDAR 200可以安装到安装结构290，安装结构290转而又可以可选地将LIDAR 200安装到另外的系统(未示出)，诸如载具300。因此，在此示例中，LIDAR设备可以物理地耦接到外部结构(例如，安装结构290)，使得LIDAR设备相对于外部结构保持在偏移位置。例如，如图2所示，当LIDAR 200(或其一部分)围绕轴线102旋转时，LIDAR 200和安装结构290可以以特定的相对布置物理地连接。

在第二示例中，外部结构可以对应于物理地耦接(直接或间接)到LIDAR设备，使得外部结构相对于LIDAR 200保持在预定的偏移位置的任何其他结构。返回参考图3A，例如，外部结构可以对应于载具300(或其一部分)在被LIDAR 310扫描的FOV内的部分(例如，载具的车身面板、载具的保险杠、载具的防护板、载具的后视镜等)。因此，在此示例中，LIDAR设备可以物理地耦接(例如，间接地)到外部结构(例如，载具的具有在LIDAR设备的FOV内的外表面的任何部分)，使得LIDAR设备相对于外部结构保持在偏移位置。返回参考图3A，例如，外部结构可以是载具的车身面板，并且LIDAR设备可以是在特定安装位置安装到载具的LIDAR 310。在该实例下，车身面板和LIDAR 310可以保持由LIDAR 310相对于载具处车身面板的给定位置的特定安装位置所限定的特定相对布置。此外，在该实例下，如果载具300在环境中移动，则车身面板(即，外部结构)和LIDAR 310(即，LIDAR设备)可以保持相同的特定相对布置。

为便于描述，注意，术语“安装结构”和“外部结构”可以在方法500的各个框的描述中互换使用。然而，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，本文中外部结构是安装结构的一些示例可以可替代地使用物理地耦接(直接或间接地)到LIDAR设备的任何其他外部结构来实现(反之亦然)。

框502处的扫描可以涉及通过光学窗口(例如，光学窗口162)在不同方向上向外部结构的至少一部分发送光脉冲(例如，光14)。例如，一系列发射的光脉冲可以由LIDAR 200引导到不同的方向，并且因此，发射的光脉冲中的一个或多个可以(通过光学窗口162)朝向外部结构(例如，图2所示的安装结构290)在LIDAR 200的FOV内的至少一部分被发送。

框502处的扫描还可以涉及通过光学窗口接收包括发送的光脉冲从外部结构返回到LIDAR设备的反射的反射的光脉冲(例如，光16)，与上述讨论一致。

在框504，方法500涉及至少基于框502中的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描FOV的遮挡的存在。

例如，再次参考图2，方法500的系统可以基于扫描指示从安装结构290返回的一个或多个反射的光脉冲的强度低于预期的强度来确定存在遮挡222。作为另一个示例，系统可以响应于扫描指示由扫描指示的外部结构的外观、位置和/或其他特性不同于预期来确定存在遮挡。其他示例也是可能的。

在一些示例中，方法500涉及将由扫描指示的外部结构的反射率特性与预定的反射率特性进行比较。在这些实施例中，框504处检测到遮挡的存在可以基于该比较。例如，外部结构的被扫描的部分可以与在扫描之前测量的预定的特性相关联，并且与由扫描指示的测量结果进行比较，以确定是否存在遮挡。

在一个示例中，预定的反射率特性基于LIDAR设备对外部结构的先前扫描。例如，LIDAR 200可以被配置为重复地扫描其FOV，并且因此，如果由框502处的扫描指示的反射率特性不同于由先前扫描指示的预定的反射率特性，则LIDAR 200或方法500的另外的系统可以检测到遮挡。

在另一个示例中，预定的反射率特性可以与设置在外部结构的至少一部分上的一个或多个校准目标相关联。返回参考图2，例如，校准目标292的预定的特性(例如，纹理、图案等)可以与由框502处的扫描指示的测量特性进行比较，以确定是否存在遮挡。

在一些示例中，方法500涉及基于LIDAR设备对FOV的一次或多次扫描来确定遮挡是否位于光学窗口上。例如，对FOV的一次或多次先前扫描可以指示FOV的外部结构和/或其他部分的特性和/或外观相比于由框502的扫描指示的对应的特性和/或外观的改变。

在一些示例中，方法500涉及在旋转时段期间围绕轴线(例如，轴线102)旋转LIDAR设备，并且框502处的扫描可以在旋转时段的第一部分期间发生。返回参考图2，例如，旋转时段的第一部分可以对应于当LIDAR 200处于围绕轴线102的角度范围内时的时间段，在该角度范围内，从光学窗口162发射的光脉冲被导向安装结构290(或者在与其的预定偏移位置处物理地耦接到LIDAR 200的任何其他外部结构)。在一些示例中，方法500涉及在旋转时段的第二部分期间扫描至少一个对象。

在一些示例中，方法500涉及基于朝向外部结构发送的光脉冲中的一个或多个的发送时间与从外部结构返回到LIDAR设备的反射的光脉冲中的一个或多个的一个或多个接收时间之间的一个或多个时间差来确定参考时间。例如，代替或除了使用LIDAR设备的环境中的特征来校准参考时间之外，可以基于一个或多个校准目标(例如，校准目标192、292等)和/或外部结构本身的预定的和/或已知的位置来校准参考时间(例如，“零时间”)。

在这些示例中，方法500还可以涉及基于朝向至少一个对象发送的光脉冲的发送时间、从至少一个对象返回到LIDAR设备的反射的光脉冲的接收时间和参考时间来确定到至少一个对象的距离。例如，根据上面的讨论，可以使用所确定的参考时间来校准与至少一个对象相关联的测量的时间差。

在一些示例中，方法500可以涉及检测LIDAR设备中的光学失准(或其他缺陷)。例如，LIDAR 200的一个或多个部件(诸如镜组件130、镜表面132、光学腔120、接收器121、光学窗口162或LIDAR的任何其他部件中的任何一个)可能变得偏离其预期位置和/或朝向。作为光学失准的示例，失准的可旋转基座110可能围绕不同于轴线102的偏移轴线旋转。其他示例光学失准也是可能的。在出现这种光学失准的示例中，从LIDAR 200发射的光脉冲的实际方向可能不同于与正确对准的LIDAR配置相关联的预期方向。这样，在一些示例中，方法500可以涉及基于对检测到外部结构和/或其上的一个或多个特征(例如，校准结构292等)的(例如，围绕轴线102的)角度的测量来检测LIDAR设备中的光学失准(或其他缺陷)。

附图中所示的布置不应被视为限制。应当理解，其他实施例可以包括给定附图中所示的更多或更少的每种元件。此外，所示元件中的一些可以被组合或省略。此外，说明性实施例可以包括未在附图中示出的元件。

表示对信息的处理的步骤或框可以对应于可以配置为执行本文所述的方法或技术的特定逻辑功能的电路。可替代地或附加地，表示对信息的处理的步骤或框可以对应于程序代码(包括相关数据)的模块、分段或部分。程序代码可以包括可由处理器执行以用于实现方法或技术中的特定逻辑功能或动作的一个或多个指令。程序代码和/或相关数据可以存储在任何类型的计算机可读介质(诸如包括磁盘、硬盘驱动或其他存储介质的存储设备)上。

计算机可读介质还可以包括非暂时性计算机可读介质，诸如短期存储数据的计算机可读介质，如寄存器存储器、处理器高速缓存和随机访问存储器(RAM)。计算机可读介质还可以包括更长期地存储程序代码和/或数据的非暂时性计算机可读介质。因此，计算机可读介质可以包括辅助或永久长期存储装置，如，例如只读存储器(ROM)、光盘或磁盘、紧凑盘只读存储器(CD-ROM)。计算机可读介质还可以是任何其他易失性或非易失性存储系统。例如，计算机可读介质可以被认为是计算机可读存储介质或者有形存储设备。

尽管已经公开了各种示例和实施例，但其他示例和实施例对本领域技术人员而言也是清楚的。各种公开的示例和实施例仅用于说明目的，并非用于限制，真实的范围由所附权利要求书来指示。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

由物理地耦接到外部结构的光检测和测距LIDAR设备扫描外部结构在LIDAR设备的视场FOV内的至少一部分，其中，所述扫描包括：

通过光学窗口在不同方向上向所述外部结构发送光脉冲，以及

通过所述光学窗口接收反射的光脉冲，所述反射的光脉冲包括发送的光脉冲从所述外部结构返回到LIDAR设备的反射；以及

至少基于对所述外部结构的至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描所述FOV的遮挡的存在。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将由所述扫描指示的外部结构的反射率特性与预定的反射率特性进行比较，其中，检测遮挡的存在是基于所述比较的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预定的反射率特性是基于LIDAR设备对所述外部结构的至少一部分的先前扫描的。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，被所述LIDAR设备扫描的外部结构的至少一部分包括设置在所述外部结构上的一个或多个校准目标，并且其中，所述预定的反射率特性与所述一个或多个校准目标相关联。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于LIDAR设备对FOV的一次或多次扫描，确定遮挡是否位于光学窗口上。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在旋转时段期间围绕轴线旋转LIDAR设备，其中，对所述外部结构的至少一部分的扫描在旋转时段的第一部分期间发生。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

在所述旋转时段的第二部分期间，由LIDAR设备扫描与外部结构分离的至少一个对象。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

基于朝向所述外部结构发送的光脉冲中的一个或多个的一个或多个发送时间与从所述外部结构返回到LIDAR设备的反射的光脉冲中的一个或多个的一个或多个接收时间之间的一个或多个时间差来确定参考时间；以及

基于朝向所述至少一个对象发送的光脉冲的发送时间、从所述至少一个对象返回到LIDAR设备的反射的光脉冲的接收时间以及参考时间来确定到所述至少一个对象的距离。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部结构包括耦接到载具的安装结构，并且其中，所述LIDAR设备安装到所述安装结构。

10.一种系统，包括：

安装结构；

安装到所述安装结构的光检测和测距(LIDAR)设备；

光学窗口；

一个或多个处理器；以及

存储指令的数据存储装置，所述指令当被所述一个或多个处理器执行时，使得所述系统执行操作，所述操作包括：

扫描所述安装结构在LIDAR设备的视场FOV内的至少一部分，其中，所述扫描包括：

通过光学窗口在不同方向上从LIDAR设备朝向所述安装结构发送光脉冲，以及

通过所述光学窗口接收反射的光脉冲，所述反射的光脉冲包括发送的光脉冲从所述安装结构返回到LIDAR设备的反射；以及

至少基于对所述安装结构的至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描所述FOV的遮挡的存在。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述操作还包括：

将由所述扫描指示的安装结构的反射率特性与预定的反射率特性进行比较，其中，检测遮挡的存在是基于所述比较的。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述预定的反射率特性是基于对所述安装结构的至少一部分的先前扫描的。

13.根据权利要求11所述的系统，还包括：

一个或多个校准目标，设置在所述安装结构的被扫描的至少一部分上，其中，所述预定的反射率特性与所述一个或多个校准目标相关联。

14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述安装结构被耦接到载具。

15.一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令当由一个或多个处理器执行时，使得系统执行操作，所述操作包括：

使用物理地耦接到外部结构的光检测和测距LIDAR设备扫描外部结构在LIDAR设备的视场FOV内的至少一部分，其中，所述扫描包括：

通过LIDAR设备的光学窗口在不同方向上向所述外部结构发送光脉冲，以及

通过所述光学窗口接收反射的光脉冲，所述反射的光脉冲包括发送的光脉冲从所述外部结构返回到LIDAR设备的反射；以及

至少基于对所述外部结构的至少一部分的扫描，检测至少部分地遮挡LIDAR设备扫描所述FOV的遮挡的存在。

16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：

将由所述扫描指示的外部结构的反射率特性与预定的反射率特性进行比较，其中，检测遮挡的存在是基于所述比较的。

17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：

基于对所述FOV的一次或多次扫描，确定遮挡是否位于光学窗口上。

18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：

在旋转时段期间围绕轴线旋转LIDAR设备，其中，对所述外部结构的至少一部分的扫描在所述旋转时段的第一部分期间发生。

19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：

在所述旋转时段的第二部分期间，使用LIDAR设备扫描与所述外部结构分离的至少一个对象。

20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：

基于朝向所述外部结构发送的光脉冲中的一个或多个的一个或多个发送时间与从所述外部结构返回到LIDAR设备的反射的光脉冲中的一个或多个的一个或多个接收时间之间的一个或多个时间差来确定参考时间；以及

基于朝向所述至少一个对象发送的光脉冲的发送时间、从所述至少一个对象返回到LIDAR设备的反射的光脉冲的接收时间以及参考时间来确定到所述至少一个对象的距离。

Images