飞行时间激光雷达系统的交替功率水平扫描的制作方法

飞行时间激光雷达系统的交替功率水平扫描


背景技术：

1.汽车飞行时间(tof)激光雷达(lidar)系统使用激光信号来确定静止的对象和移动的对象(例如其他交通工具(vehicle)、行人、障碍物)的速度和距离(distance)。激光雷达系统将被射出的发射信号与被反射的返回信号进行比较以进行这些测量。对于许多应用，期望提供远程检测能力。特别是对于飞行时间激光雷达系统，提供具有高帧速率的远程检测能力可能需要超过安全规定达某些曝光时间的光功率输出。


技术实现要素：

2.本文档描述了用于交替tof激光雷达系统的功率水平扫描的技术和系统。
3.例如，本文档描述了tof激光雷达系统的发射器，该发射器维持功率水平交替模式，该功率水平交替模式包括第一功率水平和第二功率水平。在连续帧的初始帧期间，所描述的发射器射出连续信号中具有来自功率水平交替模式的第一功率水平的初始信号。初始信号在第一间隔期间被射出并且与连续像素中的初始像素相关联。发射器随后射出连续信号中的后续信号，该后续信号在第二间隔期间被射出并且与连续像素中的后续像素相关联。第二信号具有来自功率水平交替模式的第二功率水平。以功率水平交替模式射出连续信号有效地限制由激光雷达系统在第三间隔期间射出的总功率水平。第三间隔包括第一间隔的至少一部分和第二间隔的至少一部分。
4.本文档还描述了由以上总结的系统执行的方法和在此阐述的其他方法，以及用于执行这些方法的装置。
5.本发明内容介绍了用于交替tof激光雷达系统的功率水平扫描的简化概念，下面将在具体实施方式和附图中进一步描述该简化概念。本发明内容并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征，亦非旨在用于确定要求保护的主题的范围。
附图说明
6.在本文档中参考以下附图描述了tof激光雷达系统的交替功率水平扫描的一个或多个方面的细节。贯穿附图通常使用相同的数字来引用相似的特征和部件：图1示出了示例环境，在该示例环境中可以实现具有交替功率水平扫描的tof激光雷达系统；图2示出了作为交通工具的一部分的tof激光雷达系统的示例实现；图3-1示出了具有交替功率水平扫描的tof激光雷达系统的示例操作；图3-2示出了由tof激光雷达系统在一帧期间扫描的像素；图4图示了所描述的tof激光雷达系统的示例发射器；图5示出了由tof激光雷达系统射出的具有交替功率水平的示例发射信号；以及图6示出了由tof激光雷达系统执行的交替功率水平扫描的示例方法。
具体实施方式
概述
7.汽车激光雷达系统是重要的感测技术，一些基于交通工具的系统依靠它来获取与周围环境有关的关键信息。激光雷达系统具有视场，该视场表示空间体积，激光雷达系统在该空间体积内寻找附近的对象。视场由大量像素(例如，一百万个像素)组成。激光雷达系统扫描视场内的每个像素(例如，收集所有像素的信息)所花费的时间是一帧。通过在一序列帧中扫描每个像素，tof激光雷达系统可以确定附近对象的距离(range)和反射率信息。
8.tof激光雷达系统通过射出激光信号并检测激光信号的反射来扫描每个像素。取决于应用，激光雷达系统可能会受到关于在特定时间间隔内可以射出的光功率量的安全规定的约束。例如，可以调节汽车应用中的激光雷达系统，以将其光功率维持在某个阈值(例如，1mw)以下达给定时间段(例如，4微秒)。tof激光雷达系统通常可以在1-3微秒中扫描每个像素。因此，汽车应用中对光功率的监管限制可能会限制针对两个或更多个连续像素射出的激光信号的光功率。这种监管限制避免损害附近个人的视力。因为检测范围通常与射出信号的光功率成比例，所以遵守安全规定可能限制激光雷达系统的检测范围。维持较长的检测范围，同时遵守有关光功率限制的安全规定，可能会增加激光雷达系统的硬件成本或复杂性。
9.一些激光雷达系统使用统一的激光信号来扫描每个像素，以将连续像素的光功率限制维持在规定的监管限制内。例如，如果监管时间段包括两个连续的像素，则激光雷达系统发射激光信号，其中每个像素不超过监管限制的一半。对于视场的每个像素，这些激光雷达系统的检测范围被缩小。
10.其他激光雷达系统使用低光功率信号扫描每个像素，并且随后以更高的光功率扫描感兴趣区域内的像素。低功率信号通过限制每个像素的功率而符合安全规定。这些系统通过射出高功率信号来增大感兴趣区域的检测范围。这种激光雷达系统可具有降低的帧速率，因为每帧必须对感兴趣区域进行两次扫描：一次使用低功率信号，并且一次使用高功率信号。特定帧的感兴趣区域内两个连续像素的高功率信号的光功率仍然受到安全规定的限制。结果，高功率信号的感兴趣区域内的扫描速率也可能被降低以符合安全规定。此外，这些激光雷达系统的波束控制(steer)控件(control)可能更加复杂。
11.还有其他激光雷达系统针对连续帧中的初始帧以高光功率扫描视场中的每个像素，并且随后针对连续帧中的后续帧以低光功率扫描。虽然使用长检测范围的信号扫描每个像素，但高功率帧的功率必须足够低，以便连续像素不超过监管限制。否则，必须降低激光雷达系统的光功率或检测范围，以避免在分配的时间段内超过安全监管限制。此外，可能需要额外的传感器硬件来处理来自低功率帧和高功率帧的返回信号。
12.与那些激光雷达系统相比，本文档描述了符合关于光功率的安全规定同时维持长检测范围且不降低扫描速率的技术和系统。例如，在连续帧中的初始帧期间，所描述的激光雷达系统包括发射器，该发射器被配置成用于发射具有来自功率水平交替模式的第一功率水平的初始信号。初始信号在第一间隔期间被发射，第一间隔与连续像素中的初始像素相关联。发射器被进一步配置成用于：发射具有来自功率水平交替模式的第二功率水平的后续信号。后续信号在第二间隔期间被发射，第二间隔与连续脉冲中的后续像素相关联。通过以功率水平交替模式发射连续脉冲，激光雷达系统限制了连续像素的总功率水平。可获得
符合有关功率限制的安全规定，而不会要求额外硬件、减小激光雷达系统的检测范围或降低其扫描速率或帧速率。因此，tof激光雷达系统可以在更远距离处的周围环境中的对象提供交通工具系统(例如，防撞系统)激光雷达数据，而不超过安全规定。功率水平交替模式还允许tof激光雷达系统针对连续像素在长检测范围和短检测范围之间切换，而无需额外的硬件或具有增大的动态范围的光电检测器。
13.这只是所描述的技术和系统可能如何在tof激光雷达系统中使用交替功率水平进行扫描的一个示例。本文档描述了其他示例和实现。操作环境
14.图1示出了示例环境100，其中可以实现使用具有交替功率水平扫描的tof激光雷达系统102的技术和包括具有交替功率水平扫描的tof激光雷达系统102的装置。tof激光雷达系统102可以简称为“激光雷达系统102。”在所描绘的环境100中，激光雷达系统102被安装到交通工具104或被集成在交通工具104内。激光雷达系统102能够检测交通工具104附近区域中的一个或多个对象108-1和108-2。尽管示出为汽车，但是交通工具104可以表示其他类型的机动交通工具(例如，摩托车、公共汽车、拖拉机、半挂车或施工设备)、非机动交通工具(例如，自行车)、有轨交通工具(例如，火车或电车)、水运工具(例如，船只或船舶)、飞行器(例如，飞机或直升机)、或航天器(例如，卫星)。在一些情况下，交通工具104可以拖曳或包括拖车或其他附接件。通常，制造商可以将激光雷达系统102安装到任何移动平台，包括移动机械或机器人设备。
15.在所描绘的实现中，激光雷达系统102被安装在交通工具104的侧面并且提供照亮对象108-1和108-2的视场106。激光雷达系统102将视场106划分为像素(如图3-2所示)。激光雷达系统102可以从交通工具104的任何外表面投射视场106。例如，交通工具制造商可以将激光雷达系统102集成到保险杠、侧视镜、前灯、尾灯或需要检测对象108的距离或分类的任何其他内部或外部位置。在一些情况下，交通工具104包括多个激光雷达系统102，诸如一起提供更大视场106的第一激光雷达系统102和第二激光雷达系统102。一般而言，交通工具制造商可以将一个或多个激光雷达系统102的位置设计成提供包含对象108可能存在于其中的感兴趣区域的特定视场106。示例视场106包括360度视场、一个或多个180度视场、一个或多个90度视场等，它们可以重叠或被组合成特定大小的视场106。
16.对象108-1和108-2由反射激光雷达信号的一种或多种材料组成。取决于应用，对象108-1和108-2可以表示感兴趣的目标。在一些情况下，对象108-1是移动的对象110，包括另一交通工具110-1、半挂车110-2、人110-3、动物110-4、自行车110-5或摩托车110-6。在其他情况下，对象108-2表示静止的对象112，包括锥形交通路标112-1、混凝土屏障112-2、护栏112-3、栅栏112-4、树木112-5、或停放的交通工具112-6。静止的对象112沿着道路的一部分可以是连续的(例如，混凝土屏障112-2、护栏112-3)或者是不连续的(例如，锥形交通路标112-1)。
17.激光雷达系统102表示飞行时间激光雷达系统，该飞行时间激光雷达系统针对视场106的每个像素发射和接收激光雷达信号。激光雷达系统102基于信号从激光雷达系统102行进到对象108-1和108-2以及从对象108-1和108-2返回激光雷达系统102所花费的时间，来测量到对象108-1和108-2的距离。
18.如图1所描绘的，激光雷达系统102在视场106中射出发射信号114-1和114-2。激光
雷达系统102维持功率水平交替模式，该功率水平交替模式包括第一功率水平和第二功率水平。例如，激光雷达系统102以第一功率水平向对象108-1射出发射信号114-1。激光雷达系统102随后以第二功率水平向对象108-2射出发射信号114-2。第一功率水平低于第二功率水平，第二功率水平由发射信号114-1和发射信号114-2的脉冲振幅表示。功率水平交替模式有效地限制激光雷达系统在连续像素期间射出的总功率水平。
19.激光雷达系统102还可以基于接收到的信号的能量来测量对象108-1和108-2的反射属性。与该能量有关的信息可用于对对象108-1和108-2进行分类。作为示例，激光雷达系统102可以确定对象108-2是停放的交通工具112-6、车道标记、道路表面还是人110-3。能量信息还使激光雷达系统102能够确定对象108-1和108-2的特性，包括对象108-1和108-2的材料构成。相对于图2进一步描述激光雷达系统102和交通工具104。
20.图2示出了作为交通工具104的一部分的激光雷达系统102。交通工具104还包括至少一个基于交通工具的系统202，至少一个基于交通工具的系统202依赖于来自激光雷达系统102的数据，至少一个基于交通工具的系统202包括驾驶员辅助系统204和自主驾驶系统206。通常，基于交通工具的系统202使用由激光雷达系统102提供的激光雷达数据来执行功能。例如，驾驶员辅助系统204提供盲点监测并生成警报，该警报指示与激光雷达系统102检测到的对象108的潜在碰撞。在该情况下，来自激光雷达系统102的激光雷达数据指示改变车道何时是安全或不安全的。自主驾驶系统206可以将交通工具104移动到道路上的特定位置，同时避免与激光雷达系统102检测到的对象108发生碰撞。由激光雷达系统102提供的激光雷达数据可以提供与对象108的距离和反射率有关的信息，以使自主驾驶系统206能够执行紧急制动、执行车道改变、或调整交通工具104的速度。
21.激光雷达系统102包括通信接口208以向基于交通工具的系统202或交通工具104的另一部件发射激光雷达数据。例如，当激光雷达系统102的个体部件被集成在交通工具104内时，通信接口208可以通过交通工具104的通信总线发射数据。一般而言，由通信接口208提供的激光雷达数据是呈基于交通工具的系统202可使用的格式。在一些实现中，通信接口208可以向激光雷达系统102发送信息，包括交通工具104的速度、或转向指示灯是打开的还是关闭的。激光雷达系统102使用该信息来适当地配置自身。例如，激光雷达系统102可以基于交通工具104的速度来调整其帧速率或扫描速度。替代地，激光雷达系统102可以基于右转指示灯打开还是左转指示灯打开来动态地调整视场106。
22.激光雷达系统102还包括用于发射激光雷达信号的发射器210和用于接收这些激光雷达信号的反射版本的接收器212。发射器210包括用于射出激光雷达信号的元件(无论是光学元件还是其他元件，该元件可以包括激光驱动器和激光二极管)以及用于引导激光雷达信号的相关部件。接收器212包括一个或多个光电检测器阵列(统称为光电检测器)以检测被反射的激光雷达信号。发射器210和接收器212可以一起并入同一集成电路(例如，收发器集成电路)上或分开地并入不同的集成电路上。
23.激光雷达系统102包括功率控制模块214，用于控制由发射器210射出的激光雷达信号的功率水平。可以使用硬件、软件、固件或它们的组合来实现功率控制模块214。在一些实现中，功率控制模块214并入发射器210内并在同一集成电路上实现。在其他实现中，功率控制模块214可以与发射器210分开并且在不同的集成电路(或多个集成电路)上实现，并且在一些实现中，功率控制模块214的至少一部分可以由处理器218实现。功率控制模块214可
以控制发射器214的部件以在射出的激光雷达信号中维持功率水平交替模式。关于图4更详细地讨论了功率水平交替模式的维持。
24.激光雷达系统102还包括一个或多个处理器218和计算机可读存储介质(crm)216。处理器218可以实现为微处理器或片上系统。处理器218执行存储在crm 216内的指令。作为示例，处理器218可以确定(图1的)对象108相对于激光雷达系统102的位置(例如，确定到对象108的斜距(slant range)、方位角、以及高度(elevation))、确定对象108的材料构成、或者对对象108进行分类。作为另一示例，处理器218可以向功率控制模块214提供指令以控制功率水平交替模式(例如，第一功率水平、第二功率水平、交替功率水平的数量)的特性。处理器218还为基于交通工具的系统202生成激光雷达数据。
25.图3-1示出了具有交替功率水平扫描的激光雷达系统102的示例操作。在图3-1的环境300中，对象108-11和108-21(统称为对象108)位于距激光雷达系统102特定距离和角度处。为了检测对象108，激光雷达系统102针对像素306中的每一个像素射出发射信号302。
26.作为参考，图3-2示出了在帧(未示出)期间由激光雷达系统102扫描的视场106的像素306。视场106包括像素306-11、306-21、306-31、306-x1、306-12、306-22、306-32、306-x2、306-xy、306-3y、306-2y、306-1y以及在该帧期间扫描的所有其他像素。像素306被示为以x像素宽乘y像素高的网格布置并且以箭头指示的顺序被单个地扫描，一次一行(或一列)，但是用于扫描像素306的其他顺序也是可能的。
27.返回参考图3-1，发射信号302包括单个脉冲308。在其他实现中，发射信号302可以包括多个脉冲，诸如脉冲串中的脉冲308-1至308-n，其中n表示正整数。激光雷达系统102可以针对发射信号302中的每一个发射信号定制脉冲308的数量和脉冲308的发射特性(例如，脉冲宽度、每个脉冲308之间的时间间隔、能量水平)以实现特定扫描速度、检测范围、或距离分辨率。
28.激光雷达系统102按顺序扫描视场106内的像素306。一帧(未示出)表示扫描视场106内的所有个体像素306所花费的时间。
29.在所描绘的示例中，激光雷达系统102分别针对像素306-11和306-21射出发射信号302-11和302-21。发射信号302-11和302-21统称为发射信号302。发射信号302-11的第一功率水平大于发射信号302-21的第二功率水平。第一功率水平大于第二功率水平，这在图3-1中通过发射信号302-11的脉冲振幅大于发射信号302-21的脉冲振幅来描绘。功率水平交替模式有效地将激光雷达系统102配置为在远程检测能力和近程检测能力之间交替。在该示例中，第一功率水平与远程检测能力相关联，并且发射信号302-11能够检测对象108-11。相比之下，具有第二功率水平的发射信号302-21可能不像发射信号302-11那样能够检测对象108-11。发射信号302-21能够检测到对象108-21，对象108-21比对象108-11更靠近激光雷达系统102。
30.对象108-11反射发射信号30211的至少一部分。被反射的部分表示返回信号304-11。激光雷达系统102接收返回信号304-11，并处理返回信号304-11以为基于交通工具的系统202提取与对象108-1有关的激光雷达数据。如所描绘的，由于在传播和反射期间产生的损耗，返回信号304-11的振幅小于发射信号302-11的振幅。
31.类似地，对象108-21反射发射信号302-21的至少一部分。返回信号304-11和304-21统称为返回信号304。激光雷达系统102接收返回信号304-21，并处理返回信号304-21以
为基于交通工具的系统202提取与对象108-21有关的激光雷达数据。
32.在激光雷达系统102处，返回信号304-11和304-21分别表示发射信号302-11和302-21的延迟版本。延迟量与从对象108-11和108-21到激光雷达系统102的范围(例如，距离)成比例。例如，延迟表示发射信号302-11从激光雷达系统102传播到对象108-11以及返回信号304-11行进回激光雷达系统102所花费的时间。关于图4更详细地描述了激光雷达系统102对发射信号302的发射。
33.图4示出了激光雷达系统102的示例发射器210。在所描绘的配置中，发射器210包括激光驱动器402、激光二极管404、聚焦透镜406、分束器408、和波束控制部件410。在一些实现中，可以从发射器210中省略聚焦透镜406和分束器408。尽管未明确示出，但是发射器210可以包括其他部件，包括功率控制模块214。
34.功率控制模块214向激光驱动器402提供控制信号428。控制信号428可以引导激光驱动器402的操作以维持由激光雷达系统102射出的功率水平的交替模式。功率控制模块214可以基于从处理器218接收的指令或存储在crm 216中的指令生成控制信号428。
35.激光驱动器402通过在驱动器信号420中提供电流来驱动激光二极管404。激光驱动器402基于控制信号428，可改变驱动器信号420的电流水平、驱动器信号420的脉冲宽度、或它们的组合，以调整发射信号302的功率水平并维持功率水平交替模式。在一些实现中，激光驱动器402可以通过提供电压信号作为驱动器信号420来驱动激光二极管404。
36.激光二极管404产生激光束422。激光二极管404将驱动器信号420中的电能转换成光，该光作为激光束422被射出。驱动器信号420控制由激光二极管404输出的激光束422的功率水平。
37.聚焦透镜406形成聚焦波束424。在一些实现中，激光束422可以在离开激光二极管404之后迅速发散。聚焦透镜406可以将激光束422聚焦或准直成聚焦波束424。聚焦波束424可以是宽的或窄的。分束器408可将聚焦波束424一分为二，这包括分裂波束426和另一波束(未示出)。另一波束可以是处理器218的输入以帮助确定对象108的特性。
38.波束控制部件410可以包括机械部件和/或机电部件以将分裂波束426成形或控制成发射信号302。使用波束控制部件410，发射器210可以通过各种光学波束形成技术来控制发射信号302并使发射信号302成形。
39.波束控制部件410可以包括机械部件。在此情况下，波束控制部件410包括高级光学器件和旋转组件以产生宽的(例如，三百六十度)视场。替代地，激光雷达系统102可以是固态激光雷达系统，诸如基于微机电系统(mems)的激光雷达系统、基于闪存的激光雷达系统、或光学相控阵列激光雷达系统。当被配置为固态激光雷达系统时，波束控制部件410不包括旋转机械部件并且因此可以比机械扫描激光雷达系统更便宜。
40.激光雷达系统102可包括多个固态激光雷达模块，其中每个模块被定位在交通工具104上的不同位置处。例如，模块可以在交通工具104的前部、后部或侧面，并且在被组合时创建单个点云。在这样的布置中，激光雷达系统102具有与机械扫描激光雷达系统的视场106相类似的视场106。
41.在操作期间，激光驱动器402向激光二极管404输出驱动器信号420。如上所述，激光驱动器402可以改变驱动器信号420的电流或脉冲宽度，以调整由激光二极管404输出的激光束422的功率水平。聚焦透镜406可准直激光束422以产生聚焦波束424。分束器408可将
激光束422或聚焦波束424一分为二，其包括分裂波束426。波束控制部件410基于激光束422、聚焦波束424或分类波束426，射出发射信号302。
42.图5示出了具有由激光雷达系统102射出的交替功率水平的示例发射信号302。激光雷达系统102的发射器210分别针对像素306-11、306-21、306-31和306-41射出发射信号302-11、302-21、302-31和302-41。在所描绘的示例中，发射信号302包括单个脉冲308。在帧508中的每个帧期间，针对连续像素306，发射信号302的功率水平从高功率水平交替到低功率水平。在图5中，由图表502、504和506中的脉冲308的振幅以及图示512、514和516中的线的长度指示发射信号302的功率水平。针对连续帧508切换功率水平交替模式的顺序。例如，像素306-11的发射信号302-11的功率水平对于连续帧中的初始帧(例如，帧508-1)为高而对于后续帧(例如，帧508-2)为低。高功率水平与长检测范围相关联，并且低功率水平与短检测范围相关联。
43.对于帧508-1和508-3，发射信号302-11和302-31的功率水平大于发射信号302-21和302-41的功率水平。换言之，发射信号302-11和302-31处于高功率水平而发射信号302-21和302-41处于低功率水平。在所描绘的示例中，发射信号302-11和302-31的功率大约是发射信号302-21和302-41的功率的两倍。在其他实现中，高功率水平可以是低功率水平的大约三倍、四倍或五倍。在又其他实现中，高功率水平和低功率水平可以是监管限制的分数(例如，分别为限制的75％和25％)，其中高功率水平大于低功率水平。
44.对于帧508-2，发射信号302-21和302-41的功率水平大于发射信号302-11和302-31的功率水平。换言之，发射信号302-11和302-31处于低功率水平而发射信号302-21和302-41处于高功率水平。
45.在其他实现中，功率水平交替模式可以针对连续像素在三个或更多个功率水平之间交替。例如，帧508-1的发射信号302-11和302-41的功率水平是第一功率水平。发射信号302-21的功率水平为第二功率水平，并且发射信号302-31的功率水平为第三功率水平。对于帧508-2，发射信号302-11和302-41处于第三功率水平，发射信号302-21处于第一功率水平，并且发射信号302-31处于第二功率水平。对于帧508-3，发射信号302-11和302-41处于第二功率水平，发射信号302-21处于第三功率水平，并且发射信号302-31处于第一功率水平。示例方法
46.图6描绘了由激光雷达系统102执行的交替功率水平扫描的示例方法600。方法600被示出为被执行的多组操作(或动作)，但不必限于在本文中示出操作的次序或组合。此外，操作中的一个或多个操作中的任一者可以被重复、被组合或被重组以提供其他方法。在以下讨论的部分中，可分别参考图1和图3-1的环境100和300，以及图1至图5中详述的实体，参考这些仅作为示例。技术不限于由一个实体或多个实体执行。
47.在602处，在连续帧中的初始帧期间，发射连续信号中的初始信号。初始信号具有功率水平交替模式中的第一功率水平并且在第一间隔期间被发射。第一间隔与连续像素中的初始像素相关联。例如，在帧508-1期间，交通工具104上的激光雷达系统102的发射器210发射发射信号302-11，如图5所示。发射信号302-11具有功率水平交替模式中的第一功率水平。发射信号302-11在与像素306-11相关联的第一时间间隔期间被发射。
48.在604处，发射连续信号中具有功率水平交替模式中的第二功率水平的后续信号。
后续信号在第二间隔期间被发射，第二间隔与连续像素中的后续像素相关联。以功率水平交替模式发射连续信号有效地限制第三间隔期间的总功率，该第三间隔包括第一间隔的至少一部分和第二间隔的至少一部分。例如，发射器210发射发射信号302-21，如图5所示。发射信号302-21具有功率水平交替模式中的第二功率水平。发射信号302-21在第二时间间隔期间被发射，第二时间间隔与像素306-21相关联。以功率水平交替模式发射连续发射信号302-11和302-21有效地限制第三间隔期间的总功率水平，该第三间隔包括第一间隔的至少一部分和第二间隔的至少一部分。功率控制模块214可以控制发射器210的激光驱动器402以维持功率水平交替模式。
49.在606处，在连续帧的后续帧期间，发射具有第二功率水平的初始信号。在第一间隔期间发射初始信号。例如，在帧508-2期间，发射器210发射发射信号302-11，如图5所示。发射信号302-11具有第二功率水平并且在第一间隔期间被发射。
50.在608处，发射具有第一功率水平的后续信号。在第二间隔期间发射后续信号。例如，发射器210发射发射信号302-21，如图5所示。发射信号302-21具有第一功率水平并且在第二间隔期间被发射。示例
51.在以下部分中，提供了示例。
52.示例1：一种方法，包括：由飞行时间激光雷达系统维持功率水平交替模式，该功率水平交替模式包括第一功率水平和第二功率水平；并且在连续帧中的初始帧期间：使用激光雷达系统在第一间隔期间发射连续信号中的初始信号，该初始信号具有来自功率水平交替模式的第一功率水平并且与连续像素中的初始像素相关联；并且在第二间隔期间发射连续信号中的后续信号，该后续信号具有来自功率水平交替模式的第二功率水平并且与连续像素中的后续像素相关联，以功率水平交替模式发射连续信号有效地限制激光雷达系统在第三间隔期间射出的总功率水平，第三间隔包括第一间隔的至少一部分和第二间隔的至少一部分。
53.示例2：示例1的方法，该方法进一步包括：在连续帧中的后续帧期间：在第一间隔期间发射初始信号，初始信号具有第二功率水平；并且在第二间隔期间发射后续信号，该后续信号具有第一功率水平。
54.示例3：示例1的方法，其中：第一功率水平与第一检测范围相关联；并且第二功率水平与第二检测范围相关联，功率水平交替模式进一步有效地将激光雷达系统配置成用于在检测第一检测范围下的对象与检测第二检测范围下的对象之间交替。
55.示例4：示例3的方法，其中：第一功率水平小于第二功率水平；并且第一检测范围小于第二检测范围。
56.示例5：示例1的方法，其中功率控制模块向激光雷达系统的激光驱动器提供控制信号，以维持功率水平交替模式。
57.示例6：示例5的方法，其中：第一功率水平与激光驱动器的第一电流水平或第一脉冲宽度中的至少一者相关联；并且第二功率水平与激光驱动器的第二电流水平或第二脉冲宽度中的至少一者相关联，其中第二电流水平不同于第一电流水平并且第一脉冲宽度不同于第二脉冲宽度。
58.示例7：示例1的方法，其中第三时间间隔期间的总功率水平小于针对激光雷达系
统的安全规定限制。
59.示例8：示例7的方法，其中第一功率水平大约是安全规定限制的百分之七十五，并且第二功率水平大约是安全规定限制的百分之二十五。
60.示例9：示例1的方法，其中第一功率水平至少是第二功率水平的两倍。
61.示例10：示例1的方法，其中初始信号和后续信号各自包括一个脉冲。
62.示例11：一种飞行时间激光雷达系统的发射器，该发射器被配置成用于：维持功率水平交替模式，该功率水平交替模式包括第一功率水平和第二功率水平；并且在连续帧中的初始帧期间：在第一间隔期间发射连续信号中的初始信号，该初始信号具有来自功率水平交替模式的第一功率水平并且与连续像素中的初始像素相关联；并且在第二间隔期间发射连续信号中的后续信号，该后续信号具有来自功率水平交替模式的第二功率水平并且与连续像素中的后续像素相关联，以功率水平交替模式发射连续信号有效地限制激光雷达系统在第三间隔期间射出的总功率水平，第三间隔包括第一间隔的至少一部分和第二间隔的至少一部分。
63.示例12：示例11的发射器，其中该发射器被进一步配置成用于：在连续帧中的后续帧期间：在第一间隔期间发射初始信号，初始信号具有第二功率水平；并且在第二间隔期间发射后续信号，该后续信号具有第一功率水平。
64.示例13：示例11的发射器，其中：第一功率水平与第一检测范围相关联；并且第二功率水平与第二检测范围相关联，功率水平交替模式进一步有效地将激光雷达系统配置成用于在检测第一检测范围下的对象与检测第二检测范围下的对象之间交替。
65.示例14：示例13的发射器，其中：第一功率水平小于第二功率水平；并且第一检测范围小于第二检测范围。
66.示例15：示例11的发射器，其中该发射器被进一步配置成用于：由功率控制模块向发射器的激光驱动器提供控制信号，以维持功率水平交替模式；其中第一功率水平与激光驱动器的第一电流水平或第一脉冲宽度中的至少一者相关联；并且第二功率水平与激光驱动器的第二电流水平或第二脉冲宽度中的至少一者相关联，其中第二电流水平不同于第一电流水平并且第一脉冲宽度不同于第二脉冲宽度。
67.示例16：示例11的发射器，其中第三时间间隔期间的总功率水平小于针对激光雷达系统的安全规定限制。
68.示例17：示例16的发射器，其中第一功率水平大约是安全规定限制的百分之七十五，并且第二功率水平大约是安全规定限制的百分之二十五。
69.示例18：示例11的发射器，其中第一功率水平至少是第二功率水平的两倍。
70.示例19：示例11的发射器，其中激光雷达系统是汽车的激光雷达系统。
71.示例20：一种飞行时间激光雷达系统的发射器，该发射器被配置成用于：在连续帧中的第一帧期间：在第一间隔期间发射连续信号中的第一信号，第一信号具有功率水平交替模式中的第一功率水平并且与连续像素中的第一像素相关联；在第二间隔期间发射连续信号中的第二信号，第二信号具有功率水平交替模式中的第二功率水平并且与连续像素中的第二像素相关联；并且在第三间隔期间发射连续信号中的第三信号，第三信号具有功率水平交替模式中的第三功率水平并且与连续像素中的第三像素相关联；在连续帧中的第二帧期间：在第一间隔期间发射第一信号，第一信号具有第二功率水平并且与第一像素相关
联；在第二间隔期间发射第二信号，第二信号具有第三功率水平并且与第二像素相关联；并且在第三间隔期间发射第三信号，第三信号具有第一功率水平并且与第三像素相关联；并且在连续帧中的第三帧期间：在第一间隔期间发射第一信号，第一信号具有第三功率水平并且与第一像素相关联；在第二间隔期间发射第二信号，第二信号具有第一功率水平并且与第二像素相关联；并且在第三间隔期间发射第三信号，第三信号具有第二功率水平并且与第三像素相关联，以功率水平交替模式发射连续信号有效地限制激光雷达在第四间隔期间射出的总功率水平，第四间隔包括第一间隔的至少一部分、第二间隔、和第三间隔的至少一部分。结论
72.虽然在前述描述中描述并且在附图中示出了本公开的各种实施例，但应当理解，本公开不限于此，而是可以在接下来的权利要求的范围内以各种方式实施为实践。从前述描述中，将显而易见的是，可以做出各种更改而不偏离由接下来的权利要求所限定的本公开的精神和范围。