光检测和测距点数据中的最大范围指示的制作方法

光检测和测距点数据中的最大范围指示
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年2月28日提交的美国专利申请第62/983,108号的权益，其内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.光检测和测距(lidar或lidar)系统可用于确定到给定环境内的各种对象的距离。当光检测和测距系统用于识别交通工具的潜在障碍物时，期望以高置信度识别交通工具环境内的无障碍空间(例如，仪表距离)。在光检测和测距系统沿给定方向发射光但未接收到与从遮挡对象反射的光相对应的明确信号的情况下，可能不清楚沿给定方向的仪表距离是多少。在没有这种返回光信号的情况下，得出结论认为从光检测和测距系统沿给定方向延伸的光线完全没有障碍可能是不明智的或不安全的。
4.因此，确定和维护光检测和测距系统和/或对应交通工具周围的最大仪表距离和/或仪表体积的动态数据库可能是有益的。


技术实现要素：

5.本公开总体上涉及光检测和测距(lidar)系统以及相关联的计算装置，其可以被配置为获得关于环境的信息。这样的光检测和测距系统以及相关联的计算装置可以在交通工具中实现，例如自主和半自主汽车、卡车、摩托车以及可以在它们各自的环境中导航和移动的其他类型的交通工具。
6.在第一方面，提供了一种计算装置。该计算装置包括具有至少一个处理器和至少一个存储器的控制器。所述至少一个处理器被配置为执行存储在所述至少一个存储器中的程序指令以执行操作。操作包括接收指示从光检测和测距系统沿光发射轴发射的发送光的信息。操作还包括基于接收到的信息确定最大仪表距离。最大仪表距离包括由在光检测和测距系统与沿光发射轴的点之间延伸的光线段定义的已知无障碍区域。
7.在第二方面，提供了一种光检测和测距系统。该光检测和测距系统包括被配置为将光发射到光检测和测距系统的环境中的光发射器装置。光检测和测距系统还包括具有至少一个处理器和至少一个存储器的控制器。所述至少一个处理器被配置为执行存储在所述至少一个存储器中的程序指令以执行操作。操作包括在发送时间使光发射器装置沿光发射轴发射发送光。操作还包括确定最大仪表距离。最大仪表距离包括由在光检测和测距系统与沿光发射轴的点之间延伸的光线段定义的已知无障碍区域。
8.在第三方面，提供了一种交通工具。该交通工具包括光检测和测距系统。光检测和测距系统包括被配置为将光发射到光检测和测距系统的环境中的光发射器装置。光检测和测距系统还包括具有至少一个处理器和至少一个存储器的控制器。所述至少一个处理器被配置为执行存储在所述至少一个存储器中的程序指令以执行操作。操作包括在发送时间使光发射器装置沿光发射轴发射发送光。操作还包括确定最大仪表距离。最大仪表距离包括由在光检测和测距系统与沿光发射轴的点之间延伸的光线段定义的已知无障碍区域。
9.在第四方面，提供了一种方法。该方法包括使光检测和测距系统的光发射器装置沿光发射轴发射发送光。该方法还包括确定最大仪表距离。最大仪表距离包括由在光检测和测距系统与沿光发射轴的点之间延伸的光线段定义的已知无障碍区域。
10.通过阅读以下详细描述并在适当的情况下参考附图，其他方面、实施例和实现方式对于本领域普通技术人员将变得明显。
附图说明
11.图1示出根据示例实施例的光检测和测距系统和计算装置。
12.图2a示出根据示例实施例的操作场景。
13.图2b示出根据示例实施例的操作场景。
14.图3示出根据示例实施例的操作场景。
15.图4示出根据示例实施例的操作场景。
16.图5a示出根据示例实施例的交通工具。
17.图5b示出根据示例实施例的交通工具。
18.图5c示出根据示例实施例的交通工具。
19.图5d示出根据示例实施例的交通工具。
20.图5e示出根据示例实施例的交通工具。
21.图6示出根据示例实施例的方法。
具体实施方式
22.本文描述了示例方法、装置和系统。应当理解，此处使用的词语“示例”和“示例性”是指“用作示例、实例或说明”。在此描述为“示例”或“示例性”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有利。可以使用其他实施例，并且可以做出其他改变，而不背离这里提出的主题的范围。
23.因此，本文描述的示例实施例并不意味着限制。如本文大体描述并在图中示出的本公开的各方面可以以多种不同的配置被布置、替换、组合、分离和设计，多种不同的配置都在本文被考虑到。
24.此外，除非上下文另有说明，否则每个图中所示的特征可以相互结合使用。因此，附图一般应被视为一个或多个整体实施例的组成方面，而理解并非所有图示的特征对于每个实施例都是必需的。
25.i.概述
26.在本文的各个实施例中描述的系统和方法涉及光检测和测距(lidar或lidar)系统。此类系统可用于确定到给定环境内各种对象的距离。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可用于半自主或全自主交通工具，例如自驾驶汽车和卡车。附加地或替选地，所描述的实施例可用于空中无人机、船、潜艇和/或受益于其环境地图的其他移动的交通工具。
27.当光检测和测距系统用于在自主模式(例如，自驾驶交通工具)下识别潜在障碍物时，期望识别如下情况：其中可以以高置信度确定光检测和测距系统环境内的仪表空间没有障碍。在光检测和测距系统沿给定方向发射光但未接收到与从遮挡对象反射的光相对应的明确信号的情况下，可能不清楚沿给定方向的仪表距离是多少。例如，在没有返回光信号
的情况下，得出结论认为从光检测和测距系统沿给定方向延伸的光线完全没有障碍(例如，到无限远或甚至远至对应于预定的侦听时间的距离，其中光检测和测距系统可被配置为在预定的侦听时间期间检测反射的光信号)可能是不明智的或不安全的。
28.因此，确定和维护光检测和测距系统和/或对应的交通工具周围的最大仪表距离和/或仪表体积(例如在数据库中)的动态信息可能是有益的。在此描述并结合图1、图2a、图2b、图3、图4、图5a、图5b、图5c、图5d、图5e和图6示出的计算装置、光检测和测距系统、交通工具和方法涉及动态地确定最大仪表距离/范围(range)和/或体积。
29.示例方法600包括使光检测和测距系统(例如，光检测和测距系统100)的光发射器装置(例如，光发射器装置112)沿着光发射轴(例如光发射轴18)发射发送光(例如，发送光14)。该方法还包括确定最大仪表距离(例如，最大仪表距离156)。最大仪表距离可以包括例如由在光检测和测距系统与沿光发射轴的点(例如点22)之间延伸的光线段定义的已知无障碍区域158。
30.在一些实施例中，可以在接收指示对应的返回光的信息之前或在没有接收指示对应的返回光的信息的情况下执行确定最大仪表距离。换句话说，代替接收任何返回光(例如，已从环境反射回光检测和测距系统的发送光)，可以确定最大仪表距离。
31.在各种实施例中，确定最大仪表距离可以部分地基于预定的侦听时间乘以光速的二分之一。
32.示例方法600还可以包括接收指示环境状况的信息。在这样的场景中，环境状况可以包括以下至少一种：明亮环境、黑暗环境、有雾环境、降水环境或高干扰环境。此外，在这样的示例中，确定最大仪表距离可以至少部分地基于环境状况。
33.在各种实施例中，发送光可以包括期望的和/或实际的发送光能量。在这种情况下，确定最大仪表距离可以部分地基于期望的或实际的发送光能量。附加地或替选地，确定最大仪表距离可以部分地基于辐射测量计算。在本公开的范围内，可以应用各种术语来描述操作的实际范围。例如，“绝对范围”或“最大范围”可以与以下范围有关：光检测和测距系统和/或相关感知系统可以检测到明亮(例如，高度或中度反射性)目标所处的范围。这样的绝对范围可以通过侦听反射的返回脉冲所花费的时间(例如默认、最大、平均、中值或模式侦听时间)来设置。“召回范围”可以与以下范围有关：光检测和测距系统和/或感知系统具有一定百分比(例如大约50％)的概率从相对低反射率对象(例如，相当于大约5％朗伯反射器)接收返回脉冲所处的范围。在这种情况下，最大仪表距离可以等于召回范围。然而，在其他情况下，最大仪表距离可以附加地或替选地基于绝对或最大范围。
34.在一些实施例中，光检测和测距系统可以包括至少一个光电检测器。在这样的示例中，确定最大仪表距离可以部分地基于至少一个光电检测器的灵敏度。换言之，最大仪表距离可以基于至少一个光电检测器的各种性能特征。例如，已知的无障碍区域158可以至少部分地基于至少一个光电检测器的响应度来定义。
35.示例方法可以包括接收指示返回光的信息。在这样的上下文中，返回光可以对应于已经从对象反射的发送光的至少一部分。在这种情况下，确定最大仪表距离可以部分地基于对象的实际反射率。附加地或替选地，确定最大仪表距离可以部分地基于对象的预测反射率。例如，确定最大仪表距离可以基于对象是高度反射的(例如，街道标志)还是相对不反射的(例如，道路、交通工具保险杠等)。
36.各种实施例还可以包括在至少一个存储器中存储所确定的沿光发射轴的最大仪表距离。
37.在示例实施例中，发送光可以包括从光检测和测距系统沿各个发射方向发射的多个光脉冲。在这样的场景中，该方法可以另外包括：基于接收到的关于多个光脉冲的信息，确定光检测和测距系统的环境内的仪表体积。此外，该方法可以包括在至少一个存储器中存储所确定的仪表体积。因此，可以动态更新沿各个光发射轴发射的发送光的每个部分的最大仪表距离值，以考虑天气、环境光水平、对象特性、光电检测器特性、预定或实际侦听时间的变化，以及其他可能性，例如以提供保持在某个置信水平或范围的检测能力值。
38.ii.示例光检测和测距系统与计算装置
39.图1图示了根据示例实施例的光检测和测距系统100与计算装置(例如，控制器150)。在一些示例中，光检测和测距系统100可以被配置为通过用激光照射环境内的对象并测量反射光被光电检测器接收所花费的时间来测量距离。
40.在这样的场景中，光检测和测距系统100包括一个或多个光发射器装置112，该光发射器装置112被配置为将光发射到光检测和测距系统100的环境10中。光检测和测距系统100还包括具有至少一个处理器152和至少一个存储器154的控制器。至少一个处理器152被配置为执行存储在至少一个存储器154中的程序指令以执行各种操作。
41.操作可以包括在发送时间使光发射器装置112沿光发射轴18发射发送光14。
42.操作还包括确定最大仪表距离156。最大仪表距离156包括已知的无障碍区域158，该区域可以由在光检测和测距系统100与沿光发射轴18的点22之间延伸的光线段定义。尽管本文描述的实施例利用光线段和点云(其可以被可视化为点的集合)，将理解，实际上发送光14具有一定的发散，并且随着距离的增加，发送光14照射以中心光线为中心的不断扩展(随距离扩展)的圆盘。在一些实施例中，发送光14已经与该盘上反射光的某物相互作用，然后被表示为点22。在一些实施例中，点22可以表示在该盘的中心的位置。在一些实施例中，点22可以表示从该盘的中心偏移的位置。附加地或替选地，每个波束可以由其顶点在光检测和测距系统100处的锥体来表示。在这种情况下，发送光14的连续光脉冲可以被定时和/或在空间上布置，使得相邻锥体略微重叠。以这种方式，与仅沿离散光线进行采样相比，可以完整地仪表化光检测和测距系统100周围的基本上整个体积。
43.在各种示例中，可以在接收指示对应的返回光16的信息之前或没有接收指示对应的返回光16的信息的情况下执行确定最大仪表距离156。也就是说，如本文所述，可以推断或以其他方式确定最大仪表距离156，无需接收返回光16。
44.作为示例，确定最大仪表距离156可以至少部分地基于预定的侦听时间162乘以光速的二分之一。
45.在一些实施例中，操作可以另外包括接收指示环境状况20的信息。在这样的场景中，环境状况20可以包括以下中的至少一个：明亮环境、黑暗环境、有雾环境、降水环境、或高干扰环境。其他环境状况是可能的并且被考虑到。在这样的示例中，确定最大仪表距离可以至少部分地基于环境状况20。
46.在各种示例中，发送光14可以具有发送光能量。在这样的场景中，确定最大仪表距离156部分地基于发送光能量。在一些实施例中，确定最大仪表距离可以部分地基于辐射测量计算。可以执行这种辐射测量计算来表征空间中光的辐射功率分布。在一些实施例中，辐
射测量计算可以基于由光发射器装置112发射的光脉冲的辐射能量(例如，以焦耳为单位)。
47.附加地或替选地，光检测和测距系统100可以包括至少一个光电检测器122。在这种情况下，确定最大仪表距离156可以部分地基于至少一个光电检测器156的灵敏度(或响应度)。在一些实施例中，至少一个光电检测器156的响应度可以基于入射辐射功率。
48.在一些实施例中，操作可以另外包括接收指示返回光16的信息。返回光16可以对应于已经从对象12反射的发送光14的至少一部分。在一些示例中，确定最大仪表距离156可以部分地基于对象12的实际反射率。
49.在各种示例中，确定最大仪表距离156可以部分地基于对象12的预测反射率。在一些实施例中，预测反射率可以基于确定的对象12的对象类型。例如，如果对象被确定为另一交通工具，则可以相应地分配第一预测反射率。如果对象被确定为道路表面，则可以分配第二预测反射率。将理解，可以将其他对象类型分配给环境10中的对象12。这些其他对象类型可以包括行人、慢跑者/跑步者、动物、自行车手、摩托车手、路缘石、墙壁，以及其他示例。例如，最大仪表距离156可以附加地或替选地基于行人的预测反射率，该行人可能出现在或预期出现在环境10内的已知或预测位置处。通过基于已知或预测的对象类型确定最大仪表距离156，光检测和测距系统100和/或交通工具500可以以安全、更有效的方式运行，至少因为光检测和测距系统100和/或交通工具500周围的仪表体积160可以动态地考虑在给定时间和/或给定日期环境10中的对象的不同的反射率，例如人行横道或靠近常见的出口/入口位置，如餐厅门口或体育场入口大门。通过基于已知或预测的对象类型确定最大仪表距离156，光检测和测距系统100和/或交通工具500可以以更安全、更有效的方式运行，至少因为光检测和测距系统100和/或交通工具500周围的仪表体积160可以动态地考虑可能在环境10中的对象的不同预期反射率。
50.在各种实施例中，操作可以另外包括在至少一个存储器154中存储所确定的沿光发射轴18的最大仪表距离156。
51.在一些示例中，发送光14可以包括从光检测和测距系统100沿着各个发射方向发射的多个光脉冲。在这样的场景中，操作还可以包括基于接收到的关于多个光脉冲的信息，确定光检测和测距系统100的环境10内的仪表体积160。另外，操作还可以包括在至少一个存储器154中存储所确定的仪表体积。
52.将理解，基于确定的最大仪表距离156、已知的无障碍区域158和仪表体积160，各种其他操作和功能是可能的。例如，知道沿特定轴的最大仪表距离可以确定沿该轴移动的自主交通工具的最大安全速度。附加地或替选地，已知的无障碍区域158可以提供例如在光检测和测距系统100周围的给定空间扇区中的光检测和测距信息的最小扫描或刷新速率。基于最大仪表距离156、已知的无障碍区域158和/或仪表体积160，其他操作比如交通工具操纵和/或紧急操作可以是可能的。
53.在本文所述的一些实施例中，所确定的最大仪表距离和/或所确定的仪表体积可以基于由光电检测器122接收的总光功率来确定。在光电检测器122处接收的总光功率可以表示为下式：
[0054][0055]
其中ps是接收的信号功率，p
t
是发送的功率，σ是以平方米为单位的横截面，a
illum
是被照射的面积，a
rec
是接收器的面积，r是范围，η
atm
是通过大气的传送效率，并且η
sys
是接收器系统的光效率。接收的功率是传送的功率乘以两个面积比，乘以适当的效率项。第一面积比是横截面除以对象平面上的照射面积。第二面积比是接收器孔径面积除以通过朗伯反射照射的有效平均面积。
[0056]
图2a、图2b、图3和图4示出了与光检测和测距系统100、控制器150和本文描述的方法相关的各种操作场景200、220、300和400。
[0057]
图2a图示了操作场景200，其中光检测和测距系统100的光发射器沿着发射轴18发射发送光14。发送光14可以与对象12相互作用。图2b图示了操作场景220，其可以代表传统光检测和测距系统的典型操作。即，发送光14的至少一部分可以从对象12反射以提供返回光16，该返回光16可以被光检测和测距系统100的光电检测器接收。
[0058]
图3图示了其中发送光14不与环境10中的对象相互作用的操作场景300。因此，光检测和测距系统100可能在这样的场景中，传统的光检测和测距系统可能在光检测和测距系统100没有接收到返回光的情况下不能确定最大仪表距离。在这些示例中，传统的光检测和测距系统和对应的交通工具可能过于保守地操作，因为感知系统可能无法自信地确定沿发射轴18不存在对象，或不够保守地操作，因为考虑到交通工具周围的给定环境或情境状况，感知系统可能会呈现比可能期望的更高的置信水平。
[0059]
图4示出操作场景400，其中发送光14由光检测和测距系统100的光发射器装置发射。在该示例中，光检测和测距系统100和/或控制器150可以在发射发送光14后等待预定的侦听时间162。预定的侦听时间162可以定义沿光发射轴18的点22。点22可以是沿光发射轴18距光检测和测距系统100的距离，该距离基于二分之一光速乘以预定的侦听时间162。如果在预定的侦听时间162期间在光电检测器122没有接收到返回光16，则光检测和测距系统100和/或控制器150可以确定点22可以表示沿光发射轴18的仪表距离或最大仪表距离156的范围(extent)。
[0060]
光检测和测距系统100可以在环境10中的多个光发射轴上发射发送光14。在这种情况下，多个确定的最大仪表距离156可以提供仪表体积160和/或已知的无障碍区域。
[0061]
iii.示例交通工具
[0062]
图5a-5e示出了根据示例实施例的交通工具。在一些实施例中，交通工具500可以是半自主或全自主交通工具。虽然图5a、图5b、图5c、图5d和图5e将交通工具500图示为汽车(例如厢式乘用车)，但将理解，交通工具500可包括可使用传感器和关于其环境的其他信息在其环境内导航的其他类型的自主交通工具、机器人或无人机。
[0063]
在一些示例中，交通工具500可以包括一个或多个传感器系统502、504、506、508、510和512。在一些实施例中，如关于图1、图2a、图2b、图3和图4所示和描述的，传感器系统502、504、506、508、510和/或512可以包括光检测和测距系统100和/或控制器150。换句话说，本文其他地方描述的装置和系统可以耦合到交通工具500和/或可以结合交通工具500的各种操作来使用。作为示例，光检测和测距系统100和/或控制器150可用于交通工具500的自驾驶或其他类型的导航、规划、感知和/或绘图操作。
[0064]
在一些示例中，一个或多个装置或系统可以设置在交通工具500上的各个位置并且可以具有对应于交通工具500的内部和/或外部环境的视场。
[0065]
虽然一个或多个传感器系统502、504、506、508、510和512被图示在交通工具500上
的某些位置，但将理解，交通工具500可以使用更多或更少的传感器系统。此外，与图5a、图5b、图5c、图5d和图5e中所示的传感器系统的位置相比，此类传感器系统的位置可以被调整、修改或以其他方式改变。
[0066]
一个或多个传感器系统502、504、506、508、510和/或512可以包括其他光检测和测距传感器。例如，其他光检测和测距传感器可以包括相对于给定平面(例如，x-y平面)布置在一定角度范围内的多个光发射器装置。例如，传感器系统502、504、506、508、510和/或512中的一个或多个可以被配置为围绕垂直于给定平面的轴(例如，z轴)旋转或枢转，以便用光脉冲照射交通工具500周围的环境。基于检测到反射光脉冲的各个方面(例如，经过的飞行时间、偏振、强度等)，可以确定关于环境的信息。
[0067]
在示例实施例中，传感器系统502、504、506、508、510和/或512可以被配置为提供可能与交通工具500的环境内的物理对象相关的各个点云信息。虽然交通工具500和传感器系统502、504、506、508、510和512被图示为包括某些特征，但是将理解，在本公开的范围内设想了其他类型的传感器系统。
[0068]
尽管本文描述和图示了具有单个光发射器装置的光检测和测距系统，但也设想了具有多个光发射器装置(例如，在单个激光裸片(die)上具有多个激光条的光发射器装置)的光检测和测距系统。例如，由一个或多个激光二极管发射的光脉冲可以在系统的环境附近被可控地引导。可以通过诸如机械扫描镜和/或旋转电动机之类的扫描装置来调节光脉冲的发射角度。例如，扫描装置可以围绕给定轴以往复运动旋转和/或围绕垂直轴旋转。在另一个实施例中，光发射器装置可以向旋转棱镜发射光脉冲，这可以使光脉冲在与每个光脉冲相互作用时基于棱镜角的角度被发射到环境中。附加地或替选地，扫描光学器件和/或其他类型的电光机械装置可以扫描环境周围的光脉冲。尽管图5a-5e示出了附接到交通工具500的各种光检测和测距传感器，但是将理解，交通工具500可以结合其他类型的传感器。
[0069]
在一些实施例中，一个或多个传感器系统502、504、506、508、510和/或512可以包括图像传感器。例如，交通工具500可以包括照相机系统，该照相机系统包括配置为提供视场图像的图像传感器。在各种示例中，图像传感器可以包括多个检测器元件。在这样的情形中，交通工具500的感知系统可以接收来自光检测和测距系统和照相机系统的信息，以用于路径规划、障碍避开、对象识别以及其他自主交通工具导航功能。
[0070]
在本公开的范围内，交通工具500可以包括光检测和测距系统(例如，光检测和测距系统100)。光检测和测距系统包括被配置为向光检测和测距系统的环境(例如，环境10)发射光(例如，发送光14)的光发射器装置(例如，光发射器装置112)。
[0071]
光检测和测距系统包括具有至少一个处理器(例如，处理器152)和至少一个存储器(例如，存储器154)的控制器(例如，控制器150)。至少一个处理器被配置为执行存储在至少一个存储器中的程序指令以执行操作。操作包括在发送时间使光发射器装置沿光发射轴(例如，光发射轴18)发射发送光。
[0072]
操作还包括确定最大仪表距离(例如，最大仪表距离156)。最大仪表距离包括由在光检测和测距系统与沿光发射轴的点之间延伸的光线段定义的已知无障碍区域(例如，已知无障碍区域158)。在这样的情形中，可以在接收指示对应的返回光的信息之前和/或在没有接收指示对应的返回光的信息的情况下执行确定最大仪表距离。
[0073]
在各种示例中，确定最大仪表距离可以部分地基于预定的侦听时间(例如，预定的
侦听时间162)乘以光速的二分之一。
[0074]
在示例实施例中，操作还可以包括接收指示环境状况的信息，其中环境状况包括以下至少之一：明亮环境、黑暗环境、有雾环境、降水环境或高干扰环境。在这种情况下，确定最大仪表距离可以至少部分地基于环境状况。
[0075]
发送光包括发送光能量(例如，以焦耳测量的辐射能量)。在这样的情形中，确定最大仪表距离可以至少部分地基于发送光能量。附加地或替选地，确定最大仪表距离可以部分地基于辐射测量计算。
[0076]
在一些示例中，交通工具500可以包括至少一个光电检测器(例如，光电检测器122)。在这样的情形下，确定最大仪表距离可以至少部分地基于至少一个光电检测器的灵敏度。
[0077]
在各种实施例中，操作还可以包括接收指示返回光的信息。返回光可以对应于已经从对象反射的发送光的至少一部分。在这种情况下，确定最大仪表距离可以部分地基于对象的实际反射率。附加地或可选地，确定最大仪表距离可以至少部分地基于对象的预测反射率。
[0078]
在一些示例中，操作可以另外包括在至少一个存储器中存储所确定的沿光发射轴的最大仪表距离。在各种实施例中，发送光可以包括从光检测和测距装置(例如，光检测和测距系统100)沿各个发射方向发射的多个光脉冲。在这样的情形下，操作还可以包括基于接收到的关于多个光脉冲的信息，确定光检测和测距装置的环境内的仪表体积(例如，仪表体积160)。
[0079]
在各种实施例中，操作可以另外包括在至少一个存储器中存储所确定的仪表体积。在一些示例中，确定的仪表体积可以包括在交通工具500周围的环境内定义的体积。确定的仪表体积可以提供交通工具500周围的动态更新的已知无障碍空间区域。
[0080]
iv.示例方法
[0081]
图6图示了根据示例实施例的方法。虽然方法600图示了示例方法的若干个框，但是将理解可以包括更少或更多的框或步骤。在这样的情形下，各种框或步骤中的至少一些可以以与本文所呈现的顺序不同的顺序来执行。此外，可以添加、减去、转置和/或重复框或步骤。如参考图1、图2a、图2b、图3、图4和图5a-5e所示和描述的那样，方法600的一些或所有框或步骤可由光检测和测距系统100、控制器150和/或交通工具500执行。
[0082]
框602包括使光检测和测距系统(例如，光检测和测距系统100)的光发射器装置(例如光发射器装置112)沿光发射轴(例如，光发射轴18)发射发送光(例如，发送光14)。在各种示例中，发送光可以由发送光能量定义。在这样的情形下，确定最大仪表距离可以至少部分地基于发送光能量。
[0083]
框604包括确定最大仪表距离(例如，最大仪表距离156)。最大仪表距离包括已知的无障碍区域(例如，已知的无障碍区域158)，该区域可以由在光检测和测距系统与沿光发射轴的点之间延伸的光线段定义。在一些示例中，沿着光发射轴的点可以由来自光检测和测距系统的环境(例如，环境10)中的对象(例如，对象12)的先前光返回来提供。
[0084]
在一些示例中，可以在接收指示对应的返回光的信息之前和/或在没有接收指示对应的返回光的信息的情况下执行确定最大仪表距离。在各种实施例中，确定最大仪表距离可以至少部分地基于预定的侦听时间乘以光速的二分之一。作为示例，预定的侦听时间
可以是333纳秒。将预定的侦听时间乘以光速约为100米。因此，如果经过333纳秒的时间没有接收到返回光，则沿发射轴的已知无障碍区域应至少为50米(例如，在预定的侦听时间期间光行进距离的一半)。因此，最大仪表距离可以确定为50米。将理解，也可以确定其他最大仪表距离。例如，可以利用安全因素以考虑极端或意外状况。在这种情况下，利用安全因素可能导致更短的所确定的最大仪表距离。
[0085]
在一些实施例中，最大仪表距离的确定可以至少部分地基于交通工具周围的状况或沿交通工具的预期轨迹预期的状况或对象。
[0086]
框606包括基于该确定来调整交通工具的操作。换言之，交通工具的操作(例如，速度、行进方向、操作状态等)可以基于确定的最大仪表距离进行调整。在这样的情形下，基于该确定来调整交通工具的操作可以包括以下至少一项：改变交通工具的速度，调整光检测和测距系统周围给定空间扇区中光检测和测距信息的最小扫描或刷新速率，或交替(alternate)交通工具的轨迹或操纵。
[0087]
在一些实施例中，方法600可以另外包括接收指示环境状况(例如，环境状况20)的信息。在这样的情形下，环境状况可以包括以下至少一种：明亮环境、黑暗环境、有雾环境、降水环境或高干扰环境。此外，确定最大仪表距离可以至少部分地基于环境状况。
[0088]
在示例实施例中，确定最大仪表距离可以部分地基于辐射测量计算。例如，最大仪表距离可以基于第ii节中描述的总光功率方程来确定。
[0089]
在一些示例中，被配置为执行方法600的光检测和测距系统可以包括至少一个光电检测器(例如，光电检测器122)。在这样的情形下，确定最大仪表距离可以至少部分地基于至少一个光电检测器的灵敏度。
[0090]
方法600可以可选地包括接收指示返回光(例如，返回光16)的信息。在这样的情形下，返回光对应于已经从对象(例如，对象12)反射的发送光的至少一部分。附加地或替选地，确定最大仪表距离部分地基于对象的实际反射率。
[0091]
可选地，在一些示例中，确定最大仪表距离部分地基于对象的预测反射率。
[0092]
方法600可以包括在至少一个存储器(例如，存储器154)中存储所确定的沿光发射轴的最大仪表距离。
[0093]
在各种示例中，发送光可以包括从光检测和测距系统沿各个发射方向发射的多个光脉冲。在这样的情形下，方法600可以包括基于接收到的关于多个光脉冲的信息，确定光检测和测距系统的环境(例如，环境10)内的仪表体积(例如，仪表体积160)。在这样的情形下，方法600可以包括在至少一个存储器中存储所确定的仪表体积。
[0094]
图中所示的布置不应被视为限制性的。应当理解，其他实施例可以包括更多或更少的给定图中所示的每个元件。此外，可以组合或省略一些图示的元件。此外，说明性实施例可以包括图中未示出的元件。
[0095]
表示信息处理的步骤或框可以对应于可以被配置为执行本文描述的方法或技术的特定逻辑功能的电路。替选地或附加地，表示信息处理的步骤或框可以对应于模块、段或程序代码的一部分(包括相关数据)。程序代码可以包括一个或多个可由处理器执行的指令，用于实现方法或技术中的特定逻辑功能或动作。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上，比如存储装置，包括磁盘、硬盘驱动器或其他存储介质。
[0096]
计算机可读介质还可以包括非暂时性计算机可读介质，例如在短时间段内存储数
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存取存储器(ram)。计算机可读介质还可以包括将程序代码和/或数据存储更长的时间段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二级或永久长期存储，例如像只读存储器(rom)、光盘或磁盘、光盘只读存储器(cd-rom)。计算机可读介质也可以是任何其他易失性或非易失性存储系统。计算机可读介质可以被认为是例如计算机可读存储介质或有形存储装置。
[0097]
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于本领域技术人员来说是明显的。各种公开的示例和实施例是出于说明的目的而非旨在限制，其真实范围由所附权利要求指示。