车辆的多个旋转传感器的同步

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月1日提交的美国专利申请No.16/671,858的优先权，该美国专利申请要求于2018年11月2日提交的美国临时专利申请No.62/755,335的优先权，其各自的全部内容通过引用并入本文。2017年7月7日提交的美国专利申请No.15/644,146也通过引用并入本文。

技术领域

车辆能够包括一个或更多个传感器，一个或更多个传感器被配置为检测关于车辆在其中操作的环境的信息。

背景技术

有源传感器，诸如光检测和测距(LIDAR)传感器、无线电检测和测距(RADAR)传感器、声音导航和测距(SONAR)传感器等，是能够通过向周围环境发射信号并检测发射信号的反射来扫描周围环境的传感器。

例如，LIDAR传感器能够在扫描场景的同时确定到环境特征的距离，以组装指示环境中的反射表面的“点云”。例如，能够通过发射激光脉冲并检测从环境中的对象反射的返回脉冲(如果有的话)，然后根据脉冲的发射和反射脉冲的接收之间的时间延迟确定到对象的距离，来确定点云中的各个点。因此，例如，能够生成指示环境中的反射特征的位置的点的三维地图。

发明内容

在一个示例中，提供了一种系统。该系统包括在第一安装位置处安装到车辆的第一光检测和测距(LIDAR)设备。第一LIDAR设备扫描由与第一LIDAR设备和第一安装位置相关联的第一指向方向范围限定的第一视场。该系统还包括在第二安装位置处安装到车辆的第二LIDAR设备。第二LIDAR设备扫描由与第二LIDAR设备和第二安装位置相关联的第二指向方向范围限定的第二FOV。第二FOV至少部分地与第一FOV重叠。该系统还包括调整第一LIDAR设备的第一指向方向的第一控制器。该系统还包括第二控制器，第二控制器与第一LIDAR设备的第一指向方向的调整同步地调整第二LIDAR设备的第二指向方向。

在另一示例中，提供了一种车辆。车辆包括在第一安装位置处安装到车辆的第一光检测和测距(LIDAR)设备。第一LIDAR设备扫描与第一LIDAR设备的第一偏航方向范围相关联的第一视场(FOV)。车辆还包括在第二安装位置处安装到车辆的第二LIDAR设备。第二LIDAR设备扫描与第二LIDAR设备的第二偏航方向范围相关联的第二FOV。第二FOV至少部分地与第一FOV重叠。车辆还包括第一致动器，其旋转第一LIDAR设备以调整第一LIDAR设备的第一偏航方向。车辆还包括第二致动器，其与第一LIDAR设备的旋转同步地旋转第二LIDAR设备，以调整第二LIDAR设备的第二偏航方向。

在又一示例中，一种方法涉及扫描由与第一光检测和测距(LIDAR)设备相关联的第一指向方向范围和第一LIDAR设备在车辆上的第一安装位置限定的第一视场(FOV)。该方法还涉及扫描由与第二LIDAR设备相关联的第二指向方向范围和第二LIDAR设备在车辆上的第二安装位置限定的第二FOV。第二FOV至少部分地与第一FOV重叠。该方法还涉及同步调整第一LIDAR设备的第一指向方向和第二LIDAR设备的第二指向方向。

在又一示例中，一种系统包括用于扫描由与第一光检测和测距(LIDAR)设备相关联的第一指向方向范围和第一LIDAR设备在车辆上的第一安装位置限定的第一视场的装置。该系统还包括用于扫描由与第二LIDAR设备相关联的第二指向方向范围和第二LIDAR设备在车辆上的第二安装位置限定的第二FOV的装置。第二FOV至少部分地与第一FOV重叠。该系统还包括用于同步调整第一LIDAR设备的第一指向方向和第二LIDAR设备的第二指向方向的装置。

通过适当地参考附图阅读以下详细描述，这些以及其他方面、优点和替代项对于本领域普通技术人员将变得清楚。此外，应当理解，在本文档中的发明内容部分和其他地方提供的描述旨在通过示例而非限制的方式说明所要求保护的主题。

附图说明

图1是根据示例实施例的系统的简化框图。

图2A示出了根据示例实施例的LIDAR设备。

图2B示出了LIDAR设备的局部透视图。

图2C示出了LIDAR设备的局部横截面视图。

图2D示出了LIDAR设备的另一部分横截面视图。

图3示出了根据示例实施例的另一LIDAR设备。

图4是根据示例实施例的车辆的简化框图。

图5A示出了根据示例实施例的配备有多个LIDAR设备的车辆的若干视图。

图5B示出了车辆的俯视图。

图5C示出了车辆的右侧视图。

图5D示出了车辆的另一俯视图。

图5E示出了车辆的又一俯视图。

图6是根据示例实施例的车辆扫描环境的概念图。

图7是根据示例实施例的系统的简化框图。

图8是根据示例实施例的方法的流程图。

具体实施方式

本文描述了示例性实施方式。应当理解，词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式或特征不一定被解释为比其他实施方式或特征优选或有利。在附图中，除非上下文另有描述，否则类似的符号通常标识类似的组件。本文描述的示例实施方式并不意味着限制。将容易理解的是，如本文一般描述的并且在附图中示出的本公开的各方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计。

本文的一些示例实施方式涉及组合来自具有至少部分重叠的FOV的多个有源传感器(例如，LIDAR、雷达、声纳等)的传感器数据，以生成扫描环境的组合表示(例如，点云等)。

在一些场景中，组合来自多个有源传感器的传感器数据会在技术上具有挑战性。例如，考虑两个LIDAR在不同的各自时间扫描环境的特定区域的场景。在该示例中，组合在两个各自扫描期间由两个LIDAR收集的传感器数据可能导致环境的特定区域(和/或相邻区域)的不相干外观(例如，由于在两个扫描的各自时间之间发生的环境变化，例如对象移动等)。其他示例是可行的。

因此，本文中的一些示例实施方式可以涉及多个扫描传感器的方向同步和时间同步。

在一个示例中，系统包括第一LIDAR和第二LIDAR。第一LIDAR围绕第一偏航轴旋转以扫描与第一LIDAR的第一偏航方向范围相关联的第一FOV。第二LIDAR围绕第二偏航轴(例如，平行于第一偏航轴)旋转，以扫描与第二LIDAR的第二偏航方向范围相关联的第二FOV。第二FOV至少部分地与第一FOV重叠。该系统还包括控制器，控制器使第一LIDAR的旋转与第二LIDAR的旋转同步。

在一个实施方式中，系统通过使用相同的参考定时信号作为用于匹配在任何给定时间、两个旋转LIDAR的各自偏航方向的基础来同步旋转LIDAR。例如，系统可以使用公共时钟信号来同步LIDAR的旋转的频率、相位和/或方向。例如，在时间t＝0秒，两个LIDAR可以指向第一方向，并且，在时间t＝T1，两个LIDAR可以指向第二方向。

在另一实施方式中，系统通过附加地或可替代地考虑LIDAR的各自安装位置之间的差异来同步LIDAR，以在特定时间将LIDAR的各自偏航方向朝向环境的相同区域对准。例如，系统可以在特定时间相对于第二LIDAR的第二偏航方向偏移第一LIDAR的第一偏航方向，使得两个LIDAR在该特定时间同时扫描环境中的目标对象。以这种方式，环境的特定区域(例如，LIDAR的相应FOV重叠的地方)能够由各个LIDAR在大致相似的时间扫描。多个LIDAR的这种同步能够例如便于将由多个LIDAR收集的数据组合成单个点云(同时减轻与LIDAR的不同安装位置相关联的视差)。

其他示例配置和操作是可行的。在一个示例中，除了一个或更多个LIDAR之外或代替一个或更多个LIDAR，能够将另一种类型的传感器安装到车辆。因此，通常，本文中的一些示例实施方式可以涉及根据公共定时信号和/或根据传感器的各自安装位置来调整一个或更多个车载传感器(例如，LIDAR、雷达、声纳、微波传感器、相机或任何其他传感器)的扫描方向。

本公开的示例传感器的非穷举列表包括LIDAR传感器、雷达传感器、声纳传感器、有源IR相机和/或微波相机等。为此，本文中的一些示例传感器可以包括有源传感器，其发射信号(例如，可见光信号、不可见光信号、射频信号、微波信号、声音信号等)，然后检测来自周围环境的发射信号的反射。

图1是根据示例实施例的系统100的简化框图。如图所示，系统100包括电源装置102、控制器104、旋转平台110、固定平台112、一个或更多个致动器114、一个或更多个编码器116、旋转连杆118、发送器120、接收器130、一个或更多个光学元件140、壳体150和清洁装置160。在一些实施例中，系统100可以包括更多、更少或不同的组件。另外，所示的组件可以以任何数量的方式组合或划分。

电源装置102可以被配置为向系统100的各种组件供应、接收和/或分配电力。为此，电源装置102可以包括电源(例如，电池单元等)或以其他方式采取电源的形式，其中，所述电源布置在系统100内并且以任何可行的方式连接到系统100的各种组件，以便向这些组件供电。附加地或可替代地，电源装置102可以包括电源适配器或以其他方式采取电源适配器的形式，其中，该电源适配器被配置为从一个或更多个外部电源(例如，从布置在安装有系统100的车辆中的电源)接收电力并将接收到的电力发送到系统100的各种组件。

控制器104可以包括被布置为便于系统100的特定操作的一个或更多个电子组件和/或系统。控制器104可以以任何可行的方式设置在系统100内。在一个实施例中，控制器104可以至少部分地布置在旋转连杆118的中心腔区域内。

在一些实例中，控制器104可以包括或以其他方式耦接到用于将控制信号传递到系统100的各种组件及/或用于将数据从系统100的各种组件传递到控制器104的布线。例如，控制器104接收的数据可以包括指示接收器130对信号的检测及其他可能项的传感器数据。此外，由控制器104发送的控制信号可以诸如通过控制发送器120的信号发射，控制接收器130的信号检测，和/或控制致动器(或多个)114以旋转旋转平台110及其他可能项来操作系统100的各种组件。

如图所示，控制器104可以包括一个或更多个处理器106和数据存储器108。在一些示例中，数据存储器108可以存储可由处理器(或多个)106执行以促使系统100执行本文所述的各种操作的程序指令。为此，处理器106可以包括一个或更多个通用处理器和/或一个或更多个专用处理器。在控制器104包括多于一个处理器的程度上，这样的处理器可以单独地或组合地工作。在一些示例中，数据存储器108可以包括一个或更多个易失性和/或一个或更多个非易失性存储组件，诸如光学、磁性和/或有机存储器，并且，数据存储器108可以可选地全部或部分地与处理器集成。

在一些示例中，控制器104可以与外部控制器等(例如，布置在安装有系统100的车辆中的计算系统)通信，以便帮助促进控制信号和/或数据在外部控制器与系统100的各种组件之间的传输。附加地或可替代地，在一些示例中，控制器104可以包括有线连接以执行本文所述的一个或更多个操作的电路。例如，控制器104可以包括一个或更多个脉冲发生器电路，其提供用于触发发送器120发射脉冲或其他信号的脉冲定时信号。附加地或可替代地，在一些实例中，控制器104可以包括一个或更多个专用处理器、伺服器或其他类型的控制器。例如，控制器104可以包括比例-积分-微分(PID)控制器或操作致动器114以促使旋转平台以特定频率或相位旋转的其他控制回路反馈机制。其他示例也是可行的。

旋转平台110可以被配置为围绕轴旋转。为此，旋转平台110可以由适于支撑安装在其上的一个或更多个组件的任何固体材料形成。例如，发送器120和接收器130可以布置在旋转平台110上，使得这些组件中的每一个基于旋转平台110的旋转而相对于环境移动。特别地，这些组件可以围绕轴旋转，使得系统100可以从各个方向获得信息。例如，在旋转轴是垂直轴的情况下，能够通过围绕垂直轴致动旋转平台110来水平地调整系统100的指向方向。

固定平台112可以采用任何形状或形式，并可以被配置为用于耦接到各种结构，诸如耦接到车辆的顶部、机器人平台、装配线机器或例如采用系统100来扫描其周围环境的任何其他系统。此外，固定平台的耦接可以经由任何可行的连接器布置(例如，螺栓、螺钉等)来执行。

致动器(或多个)114可以包括马达、气动致动器、液压活塞和/或压电致动器和/或任何其他类型的致动器。在一个示例中，致动器114可以包括第一致动器，其被配置为围绕旋转平台110的旋转轴来致动旋转平台110。在另一示例中，致动器114可以包括第二致动器，其被配置为关于不同的旋转轴旋转系统100的一个或更多个组件。例如，第二致动器可以使光学元件(例如，反射镜等)关于第二轴(例如，水平轴等)旋转，以调整发射光脉冲的方向(例如，垂直地等)。在又一示例中，致动器114可以包括第三致动器，其被配置为倾斜(或以其他方式移动)系统100的一个或更多个组件。例如，第三致动器能够用于沿着发射光脉冲的光路移动或替换滤光器或其他类型的光学元件140，或者能够用于倾斜旋转平台(例如，以调整由系统100扫描的视场(FOV)的范围等)及其他可能项。

编码器(或多个)116可以包括任何类型的编码器(例如，机械编码器、光学编码器、磁编码器、电容编码器等)。通常，编码器116可以被配置为提供围绕轴旋转的设备的旋转位置测量。在一个示例中，编码器116可以包括第一编码器，其耦接到旋转平台110以测量平台110关于平台110的旋转轴的旋转位置。在另一实例中，编码器116可以包括第二编码器，其耦接到反射镜(mirror)(或其他光学元件140)以测量反射镜关于反射镜的旋转轴的旋转位置。

旋转连杆118直接或间接地将固定平台112耦接到旋转平台110。为此，旋转连杆118可以采用提供旋转平台110相对于固定平台112关于轴旋转的任何形状、形式和材料。例如，旋转连杆118可以采用基于来自致动器114的致动而旋转的轴等的形式，从而将来自致动器114的机械力传递到旋转平台110。在一个实施方式中，旋转连杆118可以具有中心腔，其中，系统100的一个或更多个组件可以布置在该中心腔中。在一些示例中，旋转连杆118还可以提供用于在固定平台112和旋转平台110(和/或其上的组件，诸如发送器120和接收器130)之间传递数据和/或指令的通信链路。

发送器120可被配置为朝向系统100的环境发射信号。如图所示，发送器120可以包括一个或更多个发射器122。取决于系统100的配置，发射器122可以包括各种类型的发送器。

在系统100被配置为LIDAR设备的第一示例中，发送器120可以包括发射具有波长范围内的波长的一个或更多个光束和/或脉冲的一个或更多个光发射器122。波长范围可以是例如电磁波谱的紫外、可见和/或红外部分。在一些示例中，波长范围可以是窄波长范围，诸如由激光器提供的波长范围。示例光发射器122的非详尽列表包括激光二极管、二极管线阵、发光二极管(LED)、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)、发光聚合物(LEP)、液晶显示器(LCD)、微机电系统(MEMS)、光纤激光器和/或被配置为选择性地透射、反射和/或发射光以提供多个发射光束和/或脉冲的任何其他设备。

在系统100被配置为有源红外(IR)相机的第二示例中，发送器120可以包括被配置为发射IR辐射以照射场景的一个或更多个发射器122。为此，发送器120可以包括被配置为提供IR辐射的任何类型的发射器(例如，光源等)。

在系统100被配置为RANDA(雷达)设备的第三示例中，发送器120可以包括一个或更多个天线、波导和/或其他类型的RANDA信号发射器122，其被配置为朝向系统100的环境发射和/或引导调制的射频(RF)信号。

在系统100被配置为SONAR(声纳)设备的第四示例下，发送器120可以包括一个或更多个声换能器，诸如压电换能器、磁致伸缩换能器、静电换能器和/或其他类型的SONAR信号发射器122，其被配置为朝向系统100的环境发射调制的声音信号。在一些实施方式中，声换能器可以被配置为发射特定波长范围内的声音信号(例如，次声、超声波等)。其他示例也是可行的。

在一些实施方式中，系统100(和/或发送器120)能够被配置为以限定系统100的FOV的相对空间布置来发射多个信号(例如，光束、IR信号、RF波、声波等)。例如，每个波束(或信号)可以被配置为朝向FOV的一部分传播。在该示例中，多个相邻(和/或部分重叠)波束可以被引导为在由系统100执行的扫描操作期间扫描FOV的多个相应部分。其他示例也是可行的。

接收器130可以包括被配置为检测由发送器120发射的信号的反射的一个或更多个检测器132。

在系统100被配置为RADAR设备的第一示例中，接收器130可以包括被配置为检测由发送器120发射的RF信号的反射的一个或更多个天线(即，检测器132)。为此，在一些实施方式中，发送器120和接收器130的一个或更多个天线可以物理地实施为相同的物理天线结构。

在系统100被配置为SONAR设备的第二示例中，接收器130可以包括被配置为检测由发送器120发射的声音信号的反射的一个或更多个声音传感器110(例如，麦克风等)。

在系统100被配置为有源IR相机的第三示例中，接收器130可以包括一个或更多个光检测器132(例如，电荷耦合器件(CCD)等)，其被配置为检测由发送器120发射并从场景向接收器130反射的IR光的源波长。

在系统100被配置为LIDAR设备的第四示例中，接收器130可以包括一个或更多个光检测器132，其被布置为拦截和检测由发送器120发射的从环境返回到系统100的光脉冲或光束的反射。示例光检测器132可以包括光电二极管、雪崩光电二极管(APD)、硅光电倍增器(SiPMs)、单光子雪崩二极管(SPAD)、多像素光子计数器(MPPC)、光电晶体管、相机、有源像素传感器(APS)、电荷耦合器件(CCD)、低温检测器和/或任何其他光传感器。在一些情况下，接收器130可以被配置为检测具有与由发送器120发射的光相同的波长范围中的波长的光。以这种方式，例如，系统100可以将源自系统100的接收光与源自环境中的外部源的其他光区分开。

在一些实施方式中，接收器130可以包括检测器，检测器包括彼此连接的感测元件阵列。例如，在系统100被配置为LIDAR设备的情况下，多个光感测元件可以并行连接以提供具有比单个感测元件的检测区域更大的光检测区域(例如，阵列中的各个检测器的感测表面的组合等)的光电检测器阵列。光电检测器阵列可以以各种方式布置。例如，阵列的各个检测器可以布置在一个或更多个基板(例如，印刷电路板(PCB)、柔性PCB等)上，并且被布置为检测沿着系统100的光学透镜(例如，光学元件140)的光路行进的入射光。而且，这种光电检测器阵列可以包括以任何可行方式布置的任何可行数量的检测器。

在一些示例中，系统100可以通过改变系统100(和/或发送器120和接收器130)的旋转速率来选择或调整水平扫描分辨率。附加地或可替代地，可以通过调整由发送器120发射的信号的脉冲速率来修改水平扫描分辨率。在第一示例中，发送器120可以被配置为以每秒15,650个脉冲的脉冲速率发射脉冲，并在发射脉冲的同时以10Hz旋转(即，每秒十个完整的360°旋转)。在该示例中，接收器130可以具有0.23°的水平角分辨率(例如，连续脉冲之间的水平角间隔)。在第二示例中，如果系统100替代地以20Hz旋转，同时保持每秒15,650个脉冲的脉冲速率，则水平角分辨率可以变为0.46°。在第三示例中，如果发送器120以每秒31,300个脉冲的速率发射脉冲，同时保持10Hz的旋转速率，则水平角分辨率可以变为0.115°。在一些示例中，系统100能够可替代地被配置为在小于系统100的完整360°旋转内扫描特定范围的视图。其他实施方式也是可行的。

应注意，上述脉冲速率、角分辨率、旋转速率和观察范围仅是为了示例的目的，因此这些扫描特性中的每一个可以根据系统100的各种应用而变化。

光学元件(或多个)140能够可选地包括在发送器120和/或接收器130中或以其他方式耦接到发送器120和/或接收器130。在一个示例中，光学元件140能够被布置为将由发射器(或多个)122发射的光朝向场景(或其中的区域)引导。在另一示例中，光学元件140能够被布置为将来自场景(或其中的区域)的光聚焦到检测器132。这样，光学元件140可以包括被布置为引导光传播通过物理空间和/或调整光的特性的光学元件(诸如滤光器、光圈、反射镜(或多个)、波导(或多个)、透镜(或多个)或其他类型的光学组件)的任何可行的组合。

在一些示例中，控制器104可以操作致动器114以各种方式旋转所述旋转平台110，以便获得关于环境的信息。在一个示例中，旋转平台110可以在任一方向上旋转。在另一示例中，旋转平台110可以执行完整的旋转，使得系统100扫描环境的360°视图。此外，旋转平台110可以以各种频率旋转，以便促使系统100以各种刷新速率扫描环境。在一个实施例中，系统100可以被配置为具有3-30Hz的刷新率，例如10Hz(例如，系统100每秒10次完整旋转)。其他刷新率是可行的。

可替代地或另外地，系统100可以被配置为以各种方式调整发射信号(由发送器120发射)的指向方向。在一个实施方式中，发送器120的信号发射器(例如，光源、天线、声换能器等)能够根据相控阵列配置或其他类型的波束转向配置来操作。

在系统100被配置为LIDAR设备的第一示例中，发送器120中的光源或发射器可以耦接到控制由光源发射的光波的相位的相控阵光学器件。例如，控制器104能够被配置为调整相控阵光学器件(例如，相控阵波束转向)以改变由发送器120发射的光信号的有效指向方向(例如，即使旋转平台110没有在旋转)。

在系统100被配置为RADAR设备的第二示例中，发射器120可以包括天线阵列，并且，控制器104能够为阵列中的每个单独天线提供各自的相移控制信号，以修改来自阵列的组合RF信号的指向方向(例如，相控阵列波束转向)。

在系统100被配置为SONDA设备的第三示例中，发送器120可以包括声换能器阵列，并且，控制器104能够类似地操作声换能器阵列(例如，经由相移控制信号、相控阵列波束转向等)以实现由阵列发射的组合声音信号的目标指向方向(例如，即使旋转平台110没有旋转等)。

壳体150可以采用任何形状、形式和材料，并可以被配置为容纳系统100的一个或更多个组件。在一个示例中，壳体150可以是圆顶形壳体。此外，在一些示例中，壳体150可以由至少部分不透明的材料组成或可以包括至少部分不透明的材料，这可以允许阻挡至少一些信号进入壳体150的内部空间，从而有助于减轻环境信号对系统100的一个或更多个组件的热效应和噪声效应。壳体150的其他配置也是可行的。

在一些示例中，壳体150可以耦接到旋转平台110，使得壳体150被配置为基于旋转平台110的旋转而旋转。在这些示例中，发送器120、接收器130以及系统100的其他可能组件可以各自设置在壳体150内。以这种方式，发送器120和接收器130可以在被设置在壳体150内的同时与壳体150一起旋转。在其他示例中，壳体150可以耦接到固定平台112或其他结构，使得壳体150不与通过旋转平台110旋转的其他组件一起旋转。

如图所示，壳体150能够可选地包括第一光学窗口152和第二光学窗口154。因此，在一些示例中，壳体150可以限定光学腔，在该光学腔中，除了透过光学窗口152和154传播的光之外，布置在壳体内部的一个或更多个组件(例如，发送器120、接收器130等)与环境中的外部光光学隔离。例如，利用这种布置，系统100(例如，在LIDAR配置等中)可以减少来自外部光(例如，噪声等)对由发送器120发射的信号和/或由接收器130接收的发射信号的反射的干扰。

为此，在一些实施例中，光学窗口152和154可以包括对由发射器122发射的光的波长和/或一个或更多个其他波长透明的材料。例如，光学窗口152和154中的每一个可以由玻璃基板或塑料基板等形成。另外，在一些示例中，光学窗口152和154中的每一个可以包括或可以耦接到滤光器，其中，该滤光器选择性地透射由发射器122透射的光的波长，同时减少其他波长的透射。光学窗口152和154可以具有各种厚度。在一个实施例中，光学窗口152和154可以具有在1毫米和2毫米之间的厚度。其他厚度也是可行的。

在一些示例中，第二光学窗口154可以位于壳体150的与第一光学窗口152相对的一侧。

清洁装置160能够可选地包括在系统100中，以便于清洁系统100的一个或更多个组件(例如，光学元件140等)。为此，清洁装置160可以包括一个或更多个清洁机制。在第一示例中，清洁装置160可以包括液体喷洒器，其中，该液体喷洒器被配置为将液体沉积在系统100的一个或更多个组件(例如，光学元件140、壳体150等)上。例如，可以施加液体以尝试溶解或机械地移除布置在光学组件的表面上的阻塞物(例如，污垢、灰尘等)。在第二示例中，清洁装置160可以包括高压气体泵，其中，该高压气体泵被配置为将气体施加到光学组件的表面上的阻塞物上。在第三示例中，清洁装置10可以包括擦拭器(例如，类似于挡风玻璃擦拭器)，其中，该擦拭器被配置为尝试从系统100中的组件的表面去除堵塞物。其他示例是可行的。

应注意，系统100的这种布置仅出于示例性目的而描述，并不意味着限制。如上所述，在一些示例中，系统100能够可替代地用比所示组件更少的组件来实现。在一个示例中，可以在没有旋转平台100的情况下实现系统100。举例来说，发送器120能够被配置为发射在空间上经布置以限定系统100的特定FOV(例如，水平及垂直)的多个信号，而不必旋转发送器120和接收器130。其他示例也是可行的。

图2A示出了根据示例实施例的LIDAR设备200。如图所示，LIDAR 200包括旋转平台210、固定平台212和壳体250，它们分别类似于系统100的旋转平台110、固定平台112和壳体150。

LIDAR 200可以被配置为通过朝向环境发射光260并检测从环境返回到LIDAR 200的发射光的反射部分(例如，反射光270)来扫描环境。此外，为了调整由LIDAR 200扫描的FOV(即，由发射光260照射的区域)，旋转平台210可以被配置为使壳体250(以及其中包括的一个或更多个组件)关于旋转平台210的旋转轴旋转。例如，在平台210的旋转轴是垂直轴的情况下，旋转平台210可以水平地调整发射光260的方向以限定LIDAR 200的FOV的水平范围。

如图所示，LIDAR 200还包括光学窗口252，发射光260通过该光学窗口透射出壳体250，并且，反射光270通过该光学窗口进入壳体250。尽管未示出，但是壳体250还可以包括位于壳体250的与光学窗口252相对的一侧处的另一光学窗口。因此，壳体250可以限定光学腔，在光学腔中，除了透过一个或更多个光学窗口传播的光之外，布置在壳体内部的一个或更多个组件(例如，发送器、接收器等)与环境中的外部光光学隔离。例如，利用这种布置，LIDAR 200可以减少外部光(例如，噪声等)对发射信号260和/或反射信号270的干扰。

为此，在一些实施例中，光学窗口252可以包括对发射光270的波长和/或一个或更多个其他波长透明的材料。例如，光学窗口252可以由玻璃基板或塑料基板等形成。另外，在一些示例中，光学窗口252可以包括或可以耦接到滤光器，其中，该滤光器选择性地透射发射光260的波长，同时减少其他波长通过光学窗口252的透射。光学窗口252可以具有各种厚度。在一个实施例中，光学窗口252可以具有在1毫米和2毫米之间的厚度。其他厚度是可行的。

图2B示出了LIDAR 200的局部横截面视图。应注意，为了便于描述，从图2B的图示中省略了LIDAR 200的一些组件(例如，平台212、壳体250和光学窗口252)。

如图2B所示，LIDAR设备200还包括致动器214和218，其可以类似于系统100的致动器114。另外，如图所示，LIDAR 200包括发送器220和接收器230，其可以分别类似于系统100的发送器120和接收器130。另外，如图所示，LIDAR 200包括一个或更多个光学元件(即，发送透镜240、接收透镜242和反射镜244)，其可以类似于系统100的光学元件140。

致动器214和218可以包括步进马达、电动马达、燃烧马达、扁平马达、压电致动器或任何其他类型的致动器，诸如针对系统100的致动器114描述的那些。

如图所示，致动器214可以被配置为使反射镜244关于第一轴215旋转，并且，致动器218可以被配置为使旋转平台210关于第二轴219旋转。在一些实施例中，轴215可以对应于LIDAR 200的水平轴，并且，轴219可以对应于LIDAR 200的垂直轴(例如，轴215和219可以基本上彼此垂直地对准)。

在示例操作中，LIDAR发送器220可以发射光(经由发射透镜240)，该光从反射镜244反射以远离LIDAR 200而传播(例如，如图2A所示的发射光260)。此外，来自LIDAR 200的环境的接收光(包括图2A中所示的光270)可以从反射镜244朝向LIDAR接收器230反射(经由透镜242)。因此，例如，可以通过旋转反射镜244(例如，围绕水平轴215)来控制LIDAR 200的垂直扫描方向，并且，可以通过使用旋转平台210关于垂直轴(例如，轴219)旋转LIDAR 200来控制LIDAR 200的水平扫描方向。

在该示例中，反射镜244可以在发送器220朝向反射镜发射一系列光脉冲的同时旋转。因此，取决于反射镜关于轴215的旋转位置，每个光脉冲因此可以被转向(例如，垂直地)。这样，LIDAR 200可以扫描由反射镜244提供的(垂直)转向方向的范围所限定的垂直FOV(例如，基于反射镜244围绕轴215的角位置的范围)。在一些示例中，LIDAR 200可以被配置为使反射镜244旋转一个或更多个完整的旋转，以使从发送器220发射的光转向(垂直地)。在其他示例中，LIDAR设备200可以被配置为在给定的角度范围内旋转反射镜244，以在特定的方向范围上(垂直地)使发射的光转向。因此，LIDAR 200可以通过调整反射镜244的旋转来扫描各种垂直FOV。在一个实施例中，LIDAR 200的垂直FOV是110°。在另一实施例中，LIDAR 200的垂直FOV是95°。

继续该示例，平台210可以被配置为关于垂直轴(例如，轴219)旋转支撑在其上的组件(例如，反射镜244、电机214、透镜230和232、发送器220和接收器230)的布置。因此，LIDAR 200可以旋转平台210以水平地(例如，关于平台210的旋转轴219)转向(来自发送器220)发射的光。另外，平台210(围绕轴219)的旋转位置的范围能够被控制以限定LIDAR 200的水平FOV。在一个实施例中，平台210可以在限定的角度范围(例如，270°等)内旋转以提供小于360°的水平FOV。然而，其他旋转量(例如，360°、8°等)也是可行的，以扫描任何水平FOV。

图2C示出了LIDAR设备200的局部横截面视图。注意，为了便于描述，从图2C的图示中省略了LIDAR 200的一些组件。在图2C的横截面视图中，轴215可以垂直于(并且可以延伸穿过)页面。

如图2C所示，LIDAR 200还包括与光学窗口252相对定位的第二光学窗口254。光学窗口254可以类似于光学窗口252。例如，光学窗口254可以被配置为将光透射到由壳体250限定的光学腔中和/或透射出由壳体250限定的光学腔。

如图2C所示，发送器220包括发射器222，其中，发射器222可以包括例如针对发射器122描述的任何光源。在替代实施例中，发送器220可以包括多于一个光源。发射器222可以被配置为发射一个或更多个光脉冲260(例如，激光束等)。发射透镜240可以被配置为将从发射器222发射的光朝向反射镜244引导(和/或准直)。例如，发射透镜240可以准直来自发送器的光以限定发射出LIDAR 200的光束260的光束宽度(例如，虚线260a和260b之间的光束发散角)。

如图2C所示，反射镜244可以包括三个反射表面244a、244b、244c(例如，三角形反射镜)。在替代示例中，反射镜244可以替代地包括附加的或更少的反射表面。在所示的示例中，透过发射透镜240发射的发射光然后可以在箭头260所示的方向上朝向LIDAR 200的环境反射离开反射表面244a。因此，在该示例中，当反射镜244旋转(例如，围绕轴215)时，发射光260可以被转向以具有与箭头260所示的方向不同的方向(例如，俯仰方向等)。例如，可以基于三角镜244的旋转位置来调整发射光的方向260。

另外，在一些示例中，取决于反射镜244关于轴215的旋转位置，发射光260可以透过光学窗口252或透过光学窗口254被转向出壳体250。因此，在一些示例中，LIDAR 200可以被配置为在宽范围的方向内(例如，垂直地)转向发射光束260和/或从壳体250的任一侧(例如，光学窗口252和254所在的侧面)转出发射光束260。

图2D示出了LIDAR设备200的另一局部横截面视图。应注意，为了便于描述，从图2D的图示中省略了LIDAR 200的一些组件。如图所示，接收器230包括一个或更多个光检测器232，其可以类似于系统100的检测器112。此外，如图所示，接收器230包括在接收透镜242和检测器(或多个)232之间的膜片246。

膜片246可以包括一个或更多个光学元件(例如，光圈光阑、滤光器等)，被配置为选择由接收透镜242聚焦的光的一部分以朝向检测器232投射。

例如，接收透镜242可以被配置为朝向膜片246聚焦从LIDAR 200扫描的场景接收的光(例如，来自场景的进入窗口252或窗口254并被反射镜244反射的光)。根据上面的讨论，检测器232可以被布置(或对准)以拦截包括来自由发送器220照射的目标区域的光的聚焦光的一部分。为了促进这一点，例如，膜片246可以包括光圈，光圈被定位和/或确定尺寸以将与目标区域相关联的聚焦光的所述部分作为发散光(例如，包括反射光270)透射过光圈，以供检测器232检测。

应注意，LIDAR 200的各种组件的各种位置、形状和尺寸以及由LIDAR200发射(或接收)的光束可以变化，并且不一定按比例绘制，而是为了便于描述而示出为如图2A-2D所示。另外，应注意，LIDAR 200可以替代地包括与图2A-2D中所示的组件相比更多、更少或不同的组件。

图3示出了根据示例实施例的另一LIDAR设备300。在一些示例中，LIDAR 300可以类似于系统100。例如，如图所示，LIDAR设备300包括透镜340，其可以类似于光学元件140和/或光学窗口152、154。如图所示，LIDAR 300还包括旋转平台310、固定平台312和壳体350，它们可以分别类似于旋转平台110、固定平台112和壳体150。另外，如图所示，由LIDAR设备300发射的光束360从透镜340沿着LIDAR 300的指向方向朝向LIDAR设备300的环境传播，并作为反射光370从环境中的一个或更多个对象反射。

在一些示例中，壳体350能够被配置为具有基本上圆柱形的形状并关于LIDAR设备300的轴旋转。在一个示例中，壳体350能够具有大约10厘米的直径。其他示例是可行的。在一些示例中，LIDAR设备300的旋转轴基本上是垂直的(例如，偏航轴)。例如，通过旋转包括各种组件的壳体350，能够确定LIDAR设备300的环境的360度视图的三维地图。附加地或可替代地，在一些示例中，LIDAR设备300能够被配置为倾斜壳体350的旋转轴以控制LIDAR设备300的视场。因此，在一些示例中，旋转平台310可以包括可以在一个或更多个方向上倾斜以改变LIDAR设备300的旋转轴的可移动平台。

在一些示例中，透镜340可以具有光功率以既准直发射光束360又将来自LIDAR设备300的环境中的一个或更多个对象的反射光370聚焦到LIDAR设备300中的检测器上。在一个示例中，透镜340具有大约120mm的焦距。其他示例焦距是可行的。通过使用相同的透镜340来执行这两个功能，而不是使用用于准直的发射透镜和用于聚焦的接收透镜，能够提供关于尺寸、成本和/或复杂性的优点。可替代地，LIDAR 300可以包括单独的发射和接收透镜。

本文的一些示例实施方式涉及安装到车辆的传感器，诸如例如设备100和300或另一类型的传感器(例如，雷达、声纳、相机、另一类型的有源传感器等)。然而，本文公开的示例传感器也能够用于各种其他目的，并可以结合在任何可行的系统或布置上或以其他方式连接到任何可行的系统或布置。例如，可以在装配线设置中使用示例LIDAR设备来监视在装配线中制造的对象(例如，产品)。其他示例也是可行的。另外，尽管本文的说明性实施例包括安装在汽车上的LIDAR设备，但是示例LIDAR设备可以附加地或替代地用在任何类型的车辆上，包括常规汽车以及具有自主或半自主操作模式的汽车。此外，术语“车辆”将广义地解释为涵盖任何移动对象，包括例如卡车、厢式货车、半挂车、摩托车、高尔夫球车、越野车辆、仓库运输车辆或农用车辆，以及骑在轨道上的运载工具，诸如过山车、手推车、有轨电车或火车等。

图4是根据示例实施例的车辆400的简化框图。如图所示，车辆400包括推进系统402、传感器系统404、控制系统406、外围设备408和计算机系统410。在一些实施例中，车辆400可以包括更多、更少或不同的系统，并且每个系统可以包括更多、更少或不同的组件。另外，所示的系统和组件可以以任何数量的方式组合或划分。例如，控制系统406和计算机系统410可以组合成单个系统。

推进系统402可以被配置为向交通工具400提供动力运动。为此，如图所示，推进系统402包括发动机/马达418、能量源420、变速器422和车轮/轮胎424。

发动机/马达418可以是或包括内燃机、电动机、蒸汽机和斯特林发动机的任何组合。其他马达和发动机也是可行的。在一些实施例中，推进系统402可以包括多种类型的发动机和/或马达。例如，气电混合动力汽车可以包括汽油发动机和电动机。其他示例是可行的。

能量源420可以是全部或部分地为发动机/马达418提供动力的能量源。也就是说，发动机/马达418可以被配置为将能量源420转换为机械能。能量源420的示例包括汽油、柴油、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和其他电力源。能量源420可以附加地或替代地包括燃料箱、电池、电容器和/或飞轮的任何组合。在一些实施例中，能量源420也可以为车辆400的其他系统提供能量。为此，能量源420可以附加地或替代地包括例如可再充电锂离子或铅酸电池。在一些实施例中，能量源420可以包括被配置为向车辆400的各种组件提供电力的一个或更多个电池组。

变速器422可以被配置为将来自发动机/马达418的机械动力传送到车轮/轮胎424。为此，变速器422可以包括齿轮箱、离合器、差速器、驱动轴和/或其他元件。在变速器422包括驱动轴的实施例中，驱动轴可以包括被配置为耦接到车轮/轮胎424的一个或更多个轴。

车辆400的车轮/轮胎424可以以各种形式配置，包括独轮车、自行车/摩托车、三轮车或汽车/卡车四轮形式。其他车轮/轮胎形式也是可行的，诸如包括六个或更多个车轮的那些。在任何情况下，车轮/轮胎424可以被配置为相对于其他车轮/轮胎424差动地旋转。在一些实施例中，车轮/轮胎424可以包括固定地附接到变速器422的至少一个车轮和耦接到车轮的轮辋的至少一个轮胎，其中，该车轮的轮辋可以与驾驶表面接触。车轮/轮胎424可以包括金属和橡胶的任何组合，或其他材料的组合。推进系统402可以附加地或替代地包括除了所示的组件之外的组件。

传感器系统404可以包括被配置为感测关于车辆400所在的环境的信息的多个传感器，以及被配置为修改传感器的位置和/或朝向的一个或更多个致动器436。如图所示，传感器系统404包括全球定位系统(GPS)426、惯性测量单元(IMU)428、雷达单元430、激光测距仪和/或LIDAR单元432以及相机434。传感器系统404也可以包括附加传感器，包括例如监测车辆400的内部系统的传感器(例如，O

GPS 426可以是被配置为估计车辆400的地理位置的任何传感器(例如，位置传感器)。为此，GPS 426可以包括被配置为估计车辆400相对于地球的位置的收发器。

IMU 428可以是被配置为基于惯性加速度感测车辆400的位置和朝向变化的传感器的任何组合。在一些实施例中，传感器的组合可以包括例如加速度计、陀螺仪、指南针等。

雷达单元430可以是被配置为使用无线电信号感测车辆400所在的环境中的对象的任何传感器。在一些实施例中，除了感测对象之外，雷达单元430可以附加地被配置为感测对象的速度和/或行进方向。

类似地，激光测距仪或LIDAR单元432可以是被配置为使用激光感测车辆400所在的环境中的对象的任何传感器。例如，LIDAR单元432可以包括一个或更多个LIDAR设备，其中至少一些可以采取系统100和/或设备200、300的形式及其他可能的LIDAR配置。

相机434可以是被配置为捕获车辆400所在的环境的图像的任何相机(例如，静态相机、视频相机等)。为此，相机434可以采用上述任何形式。

控制系统406可以被配置为控制车辆400和/或其组件的一个或更多个操作。为此，控制系统406可以包括转向单元438、油门440、制动单元442、传感器融合算法444、计算机视觉系统446、导航或路径规划系统448和避障系统450。

转向单元438可以是被配置为调整车辆400的行进方向的机制的任何组合。油门440可以是被配置为控制发动机/马达418并且进而控制车辆400的速度的机制的任何组合。制动单元442可以是被配置为使车辆400减速的机制的任何组合。例如，制动单元442可以使用摩擦来减慢车轮/轮胎424。作为另一示例，制动单元442可以将车轮/轮胎424的动能转换为电流。

传感器融合算法444可以是被配置为接受来自传感器系统404的数据作为输入的算法(或存储算法的计算机程序产品)。数据可以包括例如表示由传感器系统404感测的信息的数据。传感器融合算法444可以包括例如卡尔曼滤波器、贝叶斯网络、机器学习算法、用于本文方法的一些功能的算法或任何其他传感器融合算法。传感器融合算法444还可以被配置为基于来自传感器系统404的数据提供各种评估，包括例如对车辆400所在的环境中的各个对象和/或特征的评估、对特定情况的评估和/或基于特定情况的可能影响的评估。其他评估也是可行的。

计算机视觉系统446可以是被配置为处理和分析由相机434捕获的图像以便识别车辆400所在的环境中的对象和/或特征(包括例如交通信号和障碍物)的任何系统。为此，计算机视觉系统446可以使用对象识别算法、运动恢复结构(SFM)算法、视频跟踪或其他计算机视觉技术。在一些实施例中，计算机视觉系统446可以附加地被配置为映射环境、跟踪对象、估计对象的速度等。

导航和路径规划系统448可以是被配置为确定车辆400的行驶路径的任何系统。导航和路径规划系统448可以附加地被配置为在车辆400运行的同时动态地更新车辆400的行驶路径。在一些实施例中，导航和路径规划系统448可以被配置为合并来自传感器融合算法444、GPS 426、LIDAR单元432和/或一个或更多个预定地图的数据，以便确定车辆400的行驶路径。

避障系统450可以是被配置为识别、评估和避开或以其他方式越过车辆400所在的环境中的障碍物的任何系统。控制系统406可以附加地或替代地包括除了所示的那些组件之外的组件。

外围设备408可以被配置为允许车辆400与外部传感器、其他车辆、外部计算设备和/或用户交互。为此，外围设备408可以包括例如无线通信系统452、触摸屏/显示器454、麦克风456和/或扬声器458。

无线通信系统452可以是被配置为直接地或经由通信网络来无线地耦接到一个或更多个其他车辆、传感器或其他实体的任何系统。为此，无线通信系统452可以包括用于直接或经由通信网络与其他车辆、传感器、服务器或其他实体通信的天线和芯片组。芯片组或无线通信系统452通常可以被布置为根据一种或更多种类型的无线通信(例如，协议)进行通信，其中，所述无线通信诸如蓝牙、IEEE 802.11(包括任何IEEE 802.11修订版)中描述的通信协议、蜂窝技术(诸如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX或LTE)、Zigbee、专用短程通信(DSRC)和射频识别(RFID)通信及其他可能项。

触摸屏/显示器454可以由用户用于向车辆400输入命令和/或由车辆400用于向车辆400的用户输出信息(例如，环境的扫描表示等)。为此，触摸屏454可以被配置为经由电容感测、电阻感测或表面声波处理及其他可能项来感测用户手指的位置和移动中的至少一个。触摸屏454可能够感测在与触摸屏表面平行或共面的方向上、在垂直于触摸屏表面的方向上或两者上的手指移动，可还能够感测施加到触摸屏表面的压力水平。触摸屏454可以由一个或更多个半透明或透明绝缘层和一个或更多个半透明或透明导电层形成。触摸屏454也可以采用其他形式。

麦克风456可以被配置为从车辆400的用户接收音频(例如，语音命令或其他音频输入)。类似地，扬声器458可以被配置为向用户输出音频。

计算机系统410可以被配置为向推进系统402、传感器系统404、控制系统406和外围设备408中的一个或更多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制。为此，计算机系统410可以通过系统总线、网络和/或其他连接机制(未示出)通信地链接到推进系统402、传感器系统404、控制系统406和外围设备408中的一个或更多个。

在一个示例中，计算机系统410可以被配置为控制变速器422的操作以提高燃料效率。作为另一示例，计算机系统410可以被配置为促使相机434捕获环境的图像。作为又一示例，计算机系统410可以被配置为存储和执行对应于传感器融合算法444的指令。作为又一示例，计算机系统410可以被配置为存储和执行用于使用LIDAR单元432确定车辆400周围的环境的3D表示的指令。因此，例如，计算机系统410可以用作LIDAR单元432的控制器。其他示例也是可行的。

如图所示，计算机系统410包括处理器412和数据存储器414。处理器412可以包括一个或更多个通用处理器和/或一个或更多个专用处理器。在处理器412包括多于一个处理器的程度上，这样的处理器可以单独地或组合地工作。

数据存储器414进而可以包括一个或更多个易失性和/或一个或更多个非易失性存储组件，诸如光学、磁性和/或有机存储器，并且，数据存储器414可以全部或部分地与处理器412集成。在一些实施例中，数据存储器414可以包含可由处理器412执行以促使车辆400和/或其组件(例如，LIDAR单元432等)执行本文描述的各种操作的指令416(例如，程序逻辑)。数据存储器414也可以包含附加指令，包括向推进系统402、传感器系统404、控制系统406和/或外围设备408中的一个或更多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制的指令。

在一些实施例中，除了所示的那些元件之外或代替所示的那些元件，车辆400可以包括一个或更多个元件。例如，车辆400可以包括一个或更多个附加接口和/或电源。其他附加组件也是可行的。在这样的实施例中，数据存储器414还可以包括可由处理器412执行以控制附加组件和/或与附加组件通信的指令。此外，虽然每个组件和系统被示出为集成在车辆400中，但是在一些实施例中，一个或更多个组件或系统可以使用有线或无线连接可移除地安装在车辆400上或以其他方式连接(机械地或电气地)到车辆400。车辆400也可以采用其他形式。

图5A-5E共同示出了根据示例实施例的配备有多个LIDAR设备502、504、506、508、510的车辆500。例如，车辆500可以类似于车辆400。尽管车辆500被示出为汽车，但是如上所述，其他类型的车辆也是可行的。此外，尽管车辆500可以被配置为以自主模式操作，但是本文描述的实施例也适用于未被配置为自主操作的车辆。

图5A示出了车辆500的右侧视图、前视图、后视图和俯视图。如图所示，车辆500包括LIDAR设备502、504、506、508、510，其分别安装到车辆500的顶侧、前侧、后侧、右侧和左侧。在替代实施例中，LIDAR设备502、504、506、508、510中的一个或更多个可以位于车辆500的任何其他部分上。例如，LIDAR设备502、504、506、508、510可以类似于系统100、LIDAR200和/或LIDAR300中的任何一个。

图5B示出了车辆500的另一俯视图。在一些场景中，车辆500可以关于一个或更多个轴旋转，一个或更多个轴被示出为偏航轴514、俯仰轴516和滚动轴518。偏航轴514可以对应于穿过车辆顶部(并且离开页面)延伸的高度方向轴。在示例场景中，车辆500关于偏航轴514的偏航旋转可以对应于调整车辆500的指向或行进方向(例如，沿着驾驶表面的运动或行驶的方向等)。

俯仰轴516可以对应于横向延伸穿过车辆500的右侧和左侧的旋转轴。在示例场景中，车辆500关于俯仰轴516的俯仰旋转可以由车辆500的加速或减速(例如，制动器的应用等)引起。例如，车辆的减速可能导致车辆朝向车辆的前滚动斜(即，关于俯仰轴516的俯仰旋转)。在这种情况下，400的前轮减震器(未示出)可以压缩以吸收由于车辆的动量变化引起的力，后轮减震器(未示出)可以膨胀以允许车辆朝向前滚动斜。在另一示例场景中，车辆500关于俯仰轴516的俯仰旋转可以由车辆500沿着倾斜的驾驶表面(例如，山坡等)行驶引起，从而促使车辆500根据驾驶表面的斜率向上或向下(即，俯仰方向)倾斜。其他场景也是可行的。

滚动轴518可以对应于纵向延伸穿过车辆500的前侧和后侧的旋转轴。在示例场景中，车辆500关于滚动轴518的滚动旋转可以响应于车辆执行转弯操纵而发生。例如，如果车辆执行突然右转操纵，则车辆可以响应于由车辆的改变的动量引起的力或由于操纵而作用在车辆上的向心力等而朝向左侧倾斜(即，关于滚动轴518的滚动旋转)。在另一示例场景中，车辆500关于滚动轴518的滚动旋转可以作为车辆500沿着弯曲的驾驶表面(例如，路拱等)行驶而发生，这会导致车辆500根据驾驶表面的曲率而侧向倾斜(即，滚动方向)。其他场景也是可行的。

应注意，各种旋转轴514、516、518的位置可以根据车辆500的各种物理特性而变化，诸如车辆的重心的位置、车辆的车轮的位置和/或安装位置等。为此，各种轴514、516、518仅出于示例的目的而示出。因此，例如，滚动轴518能够替代地定位成具有穿过车辆500的前侧和后侧的不同路径，并且偏航轴514可以与所示不同地延伸穿过车辆500的顶侧的区域等。

图5C示出了车辆500的另一右侧视图。在图5C中，箭头540-542和550-552可以分别表示LIDAR 502和504的FOV的垂直端。

例如，LIDAR 502可以在箭头540和542之间的车辆500的环境的区域中发射光脉冲，并可以从该区域接收反射光脉冲以检测和/或识别该区域中的对象。由于LIDAR 502定位在车辆500的顶侧，所以由LIDAR 502扫描的垂直FOV(例如，由LIDAR 502发射的光脉冲的俯仰方向的范围)可能受到车辆500的结构(例如，车顶等)的限制，如图5C所示。另外，LIDAR502定位在车辆500的顶侧可以允许LIDAR 502具有较宽的水平FOV，即，LIDAR502可以通过关于LIDAR 502的垂直(例如，偏航)轴519旋转来扫描车辆500周围的所有方向(例如，偏航方向)。在一个实施例中，LIDAR 502的垂直FOV(例如，箭头540和542之间的角度)是20°，并且，LIDAR 502的水平FOV是360°。然而，其他FOV也是可行的。

在一些示例中，LIDAR 502可以在LIDAR 502的指向方向上(例如，朝向页面的右侧)发射光。此外，车辆500能够关于轴519旋转LIDAR设备502(或其一个或更多个组件)以改变LIDAR设备502的指向方向。在一个示例中，车辆500可以关于轴519重复地旋转LIDAR设备502以进行完整的旋转。在该示例中，对于LIDAR 502(或其一个或更多个组件)的每个完整旋转，LIDAR 502能够扫描车辆500周围的360°FOV。在另一示例中，车辆500可以使LIDAR设备502关于轴519旋转小于完整旋转(例如，以扫描有限的水平FOV而不是完整的360°FOV)。

在一些示例中，LIDAR 502可能不太适合于扫描车辆500附近的环境的部分。例如，如图所示，距车辆500的距离554内的对象可能(至少部分地)在箭头540和542所示的FOV之外。

因此，在一些示例中，LIDAR 504可以用于扫描环境以寻找相对更靠近车辆500的对象。例如，由于LIDAR 104定位在车辆500的前侧，所以LIDAR504可能更适合于扫描环境以寻找靠近前侧并且在距车辆500的距离554内的对象。如图所示，例如，箭头550和552可以表示LIDAR 504的第二FOV的垂直端。例如，LIDAR 504可以在箭头550和552之间的车辆500的环境的区域中发射光脉冲，并可以从该区域接收反射光脉冲以检测和/或识别该区域中的对象。另外，由于LIDAR 504定位在车辆500的前侧，所以LIDAR504可以具有相对较窄的水平FOV，即，LIDAR 504可以通过关于LIDAR 504的垂直(例如，偏航)轴529旋转来扫描车辆500周围的有限范围的水平方向(例如，偏航方向)。在一个实施例中，第二LIDAR 504的垂直FOV是95°(例如，箭头550和552之间的角度)，并且，第二LIDAR 504的水平FOV是180°。例如，LIDAR 504的垂直FOV可以从+21°的俯仰角(例如，箭头550)延伸到-74°的俯仰角(例如，箭头552)。利用这种布置，例如，LIDAR504可以无需LIDAR 504的任何物理调整(例如，倾斜等)而扫描附近对象(例如，另一车辆等)的垂直范围。然而，其他FOV也是可行的。

应注意，图5C中所示的箭头540、542、550、552之间的相应角度不一定按比例绘制，并且仅用于说明性目的。另外，在一些示例中，各种LIDAR的垂直FOV也可以变化。

图5D示出了车辆500的另一俯视图。如图所示，轮廓541、543、545和547中的每一个可以对应于当LIDAR 502具有与该轮廓相关联的对应指向方向时被扫描的LIDAR 502的FOV的各部分。作为示例，轮廓541可以对应于当LIDAR 502处于朝向页面左侧的第一指向方向时由LIDAR 502扫描的区域。例如，轮廓541内部的对象可以在适合于使用来自LIDAR 502的数据进行适当检测和/或识别的距离范围内。在该示例中，LIDAR 502可以旋转到朝向页面顶部的第二指向方向，以扫描由轮廓545指示的环境区域等。应注意，轮廓541、543、545、547不是按比例绘制的，并且不旨在表示由LIDAR502扫描的FOV的实际部分，而是仅为了便于描述而示出。

在一些示例中，LIDAR 502可以被配置为以给定频率(f)关于轴519重复旋转。例如，在f＝15Hz的示例场景中，LIDAR 502可以每秒十五次，即，在从LIDAR 502处于第一指向方向的先前时间起的每个给定时间段(T＝1/f)之后，具有第一指向方向(与轮廓541相关联)。因此，在这种情况下，在时间t＝0，LIDAR设备502可以处于与轮廓541相关联的第一指向方向。在这种情况下，在时间t＝T/4，LIDAR设备502可以处于与轮廓545相关联的第二指向方向(例如，关于轴519的完整旋转的四分之一)等。

作为上述场景的变型，LIDAR 502可以替代地在时间t＝0处具有与轮廓543相关联的第三指向方向。在这种场景中，在时间t＝T/4，LIDAR 502因此可以具有与轮廓547相关联的第四指向方向。因此，在这种场景中，LIDAR502(关于轴519)的旋转相位可以与先前场景中的旋转相位不同。两个相位之间的差异可能是由于各种原因。例如，初始位置(例如，在时间t＝0处)可以取决于各种因素，诸如LIDAR 502何时开始关于轴519旋转(例如，车辆500向LIDAR设备502提供电力的时间)及其他因素。

图5E示出了车辆500的另一俯视图。在图5E中，轮廓548和549示出了到车辆500的示例距离范围，其中，可以基于来自LIDAR 502的数据来检测和/或识别对象。因此，LIDAR502的第一FOV(例如，在轮廓548和549之间)可以水平延伸以提供周围环境的360°视图。例如，LIDAR 502可以通过关于轴519执行一个完整旋转来获得第一FOV的第一扫描。在该示例中，LIDAR 502的与第一FOV的第一扫描相关联的第一指向方向(例如，偏航方向)范围可以包括在LIDAR 502关于轴519的完整旋转期间LIDAR 502的所有偏航方向(例如，从0°到360°)。例如，返回参考图5D，第一扫描可以涉及LIDAR 502从与轮廓541相关联的指向方向旋转360°(即，返回到相同的指向方向)。

如图5E所示，轮廓551示出了由LIDAR 504扫描的环境的区域(即，由LIDAR 504扫描的第二FOV)。如图所示，由LIDAR 504扫描的环境的区域可能受到车辆500的结构和LIDAR504的安装位置的限制。在一个实施例中，该配置中的LIDAR 504可以具有180°的水平FOV。在一个示例中，LIDAR504可以关于轴529(如图5C所示)旋转完整旋转，然后选择在完整旋转期间由LIDAR 504收集的传感器数据中与关于轴529的特定偏航角范围(例如，在-90°和+90°之间)相关联的一部分。可替代地，在另一示例中，LIDAR 504可以在-90°和+90°的偏航角之间旋转(例如，来回)以扫描180°的水平FOV。其他水平FOV也是可行的。

应注意，上述范围、分辨率和FOV仅用于示例性目的，并且可以在车辆500的其他配置中变化。另外，图5E中所示的轮廓548、549、551未按比例绘制，而是为了便于描述而示出。

图6是根据示例实施例的车辆610扫描环境600的概念图示。例如，类似于车辆400和500，车辆610、620和/或630中的至少一个可以配备有被配置为扫描环境600的多个传感器。在所示的场景中，轮廓640和650可以类似于轮廓543、543、545、547中的任何一个，并且可以表示在特定时间由车辆610的两个传感器(例如，雷达430、相机434、LIDAR 502、LIDAR504等)扫描的环境600的各自区域。

返回参考图5E，例如，轮廓640可以表示由LIDAR 502(安装在车辆500的顶侧)在特定时间(例如，根据LIDAR 502在特定时间的第一指向方向)扫描的LIDAR 502的第一FOV549的一部分。类似地，轮廓650可以表示由LIDAR 504(安装到车辆500的前侧)在相同的特定时间(例如，根据LIDAR 504在特定时间的第二指向方向)扫描的LIDAR 504的第二FOV551的一部分。

根据上面的讨论，图6示出了车辆610的各个车载传感器相对于彼此不同步的场景。例如，在所示的场景涉及安装在各个车辆上的转动LIDAR的情况下，车辆610的第一LIDAR的第一指向方向(由轮廓640指示)和车辆610的第二LIDAR的第二指向方向(由轮廓650指示)相对于环境600具有不同的旋转相位。

在一些示例中，在第一LIDAR和第二LIDAR不同步的情况下，第一LIDAR和第二LIDAR可以在基本上不同的时间扫描环境600中的相同对象。

在第一示例中，两个LIDAR可以被配置为以10Hz的速率但是以偏移旋转相位(即，它们相应的指向方向之间的偏移)沿顺时针方向旋转(例如，每个LIDAR可以每0.1秒扫描其相应FOV一次)。在该示例中，(第一LIDAR的)轮廓640可以在车辆620被车辆610的第二LIDAR(与轮廓650相关联)扫描之后大约0.07秒旋转以与车辆620重叠。在该时间期间，车辆620(和/或610)可能已经移动到与图6中所示的位置不同的位置。因此，组合两个LIDAR的两个扫描以生成组合点云表示可能指示车辆620的失真外观。

在第二示例中，作为上述示例的变型，两个LIDAR可以以不同的旋转速率旋转(例如，第一LIDAR以10Hz，第二LIDAR以8Hz等)。类似地，在该示例中，由两个扫描指示的各种移动对象(例如，车辆620和630)的位置之间的偏移可以影响基于两个扫描生成的组合点云表示的相干性。其他示例同步偏移和/或误差也是可行的。

因此，在示例内，可以同步扫描至少部分重叠的FOV的多个车载传感器，以便于组合(和/或映射)由多个传感器同时收集的传感器数据。

图7是根据示例实施例的用于同步车载传感器的系统700的简化框图。如图所示，系统700包括车辆702、704、706(其可以类似于车辆400、500、610、620和/或630中的任何一个)以及一个或更多个外部时钟源/外部系统730。

如图所示，车辆702包括第一LIDAR设备708、第二LIDAR设备710、一个或更多个致动器712、一个或更多个LIDAR旋转指示器714、一个或更多个车辆朝向传感器716、通信接口718和控制器720。

LIDAR设备708和710可以类似于系统100、设备200、300、432、502、504、506、508、510或发射信号并检测发射信号的反射以扫描与设备的指向方向范围相关联的视场(FOV)的任何其他设备(例如，有源传感器等)。尽管未示出，但是车辆702、704和/或706可以包括除了LIDAR设备708和710之外或代替LIDAR设备708和710的其他类型的传感器。例如，车辆702可以包括雷达传感器(例如，雷达单元430)、声纳传感器、有源相机传感器(例如，发射IR或具有源波长的其他信号以照射场景并检测发射信号的反射以扫描场景的传感器等)及其他示例。在一些示例中，LIDAR设备708和710能够安装到车辆702的任何一侧(例如，顶部、右侧、左侧、后部等)。

致动器(或多个)712可以包括类似于致动器436的一个或更多个致动器。在一个示例中，致动器712中的第一致动器可以被配置为关于第一轴(例如，偏航轴219、偏航轴519等)旋转第一LIDAR设备708(或其旋转平台，诸如旋转平台110、210或310中的任何一个)。类似地，致动器712中的第二致动器可以被配置为关于第二轴旋转第二LIDAR设备710(或其旋转平台)。此外，在一些实施方式中，各个致动器712能够将LIDAR设备708和/或710关于它们各自的轴进行完整(或部分)旋转。

LIDAR旋转指示器(或多个)714可以包括提供LIDAR设备708(和/或710)相对于车辆702的指向方向的指示的设备的任何组合。在一个示例中，指示器714可以包括测量LIDAR设备708关于其第一轴(例如，轴519)的位置的第一编码器(例如，机械编码器、光学编码器、磁编码器、电容编码器等)、以及测量LIDAR设备710关于其第二轴的位置的第二编码器。例如，第二编码器能够提供指示第二LIDAR 710从关于第二轴的初始(或参考)位置的旋转量的编码器值。在另一示例中，指示器714可以包括运动传感器(例如，罗盘、陀螺仪、加速度计、IMU 428等)，其提供LIDAR 708和/或710的运动(例如，旋转等)的测量。

因此，在一些实施方式中，指示器714可以包括LIDAR方向指示器，其指示LIDAR设备708(或710)相对于车辆702的指向方向的测量(例如，相对于参考指向方向的绝对或增量位置)。此外，在一些实施方式中，指示器714可以包括LIDAR旋转指示器，其指示LIDAR设备708(或710)相对于车辆702(例如，陀螺仪等)的指向方向的变化率的测量。

车辆朝向传感器(或多个)716可以包括提供车辆702在环境中的朝向的指示的传感器的任何组合。例如，传感器716可以包括方向传感器，诸如作为示例的陀螺仪或罗盘，其安装到车辆702并与车辆702的方向轴(例如，图5B中所示的轴514、516或518)对准。在该示例中，方向传感器可以提供车辆702相对于其环境的运动方向的指示。例如，陀螺仪传感器716可以响应于车辆的运动而提供指示环境中的车辆的指向方向(例如，偏航方向、俯仰方向、滚动方向等)的变化率的输出信号。因此，在各种示例中，传感器716可以包括指示车辆702的偏航方向(例如，相对于地理北方的方向等)的测量的“偏航传感器”(例如，罗盘等)，和/或指示环境中的车辆的偏航方向的偏航变化率的测量的“偏航速率传感器”。类似地，传感器716可以包括被配置为“俯仰传感器”、“俯仰速率传感器”、“滚动传感器”和/或“滚动速率传感器”的传感器。

通信接口718可以包括便于车辆702与外部系统(诸如车辆704、706)和/或时钟源/系统730之间的通信的有线和/或无线通信系统的任何组合。

在一个示例中，接口718可以包括类似于无线通信系统452的无线通信系统。在该示例中，通信接口718可以包括一个或更多个天线和芯片组，用于直接或经由通信网络与其他车辆、传感器、服务器或其他实体通信。芯片组或通信接口718通常可以被布置为根据一种或多种类型的无线通信(例如，协议)进行通信，其中，所述无线通信诸如蓝牙、IEEE802.11(包括任何IEEE802.11修订版)中描述的通信协议、蜂窝技术(诸如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX或LTE)、Zigbee、专用短程通信(DSRC)和射频识别(RFID)通信等。

在另一示例中，通信接口718可以包括被配置用于车辆702的各种组件之间的通信的有线和/或无线链路。在该示例中，通信接口718可以包括有助于例如针对系统100的旋转连杆122描述的功能的一个或更多个组件。

在又一示例中，通信接口718可以包括有助于车辆702中的特定传感器的通信的有线和/或无线组件。例如，通信接口718可以包括一个或更多个天线和芯片组(诸如车辆500的GPS 426)，其可由卫星导航系统(SNS)传感器(未示出)访问或合并在卫星导航系统(SNS)传感器(未示出)内。因此，在该示例中，SNS传感器可以操作通信接口718以从一个或更多个卫星(例如，外部时钟源/系统730)接收定时信息，并基于所接收的定时信息生成参考时钟信号。其他示例也是可行的。

控制器720可以包括根据本公开操作车辆702的各种组件的一个或更多个通用或专用控制器。在一个实施方式中，控制器720可以包括一个或更多个处理器和存储指令的数据存储器，其中，所述指令可由所述一个或更多个处理器执行以促使车辆702(和/或其一个或更多个组件)执行本方法的各种功能。例如，控制器720能够类似于车辆400的计算机系统410配置和/或集成在车辆400的计算机系统410内。可替代地或附加地，在一些实施方式中，控制器720可以包括有线连接的模拟和/或数字电路，以执行本文描述的各种功能。

在一些情况下，控制器720可以被实现为每个执行特定功能的多个控制器。例如，控制器720可以包括LIDAR控制器(例如，微控制器等)，其操作致动器712以调整LIDAR设备710的指向方向和/或其一个或更多个旋转特性(例如，相位、频率、方向等)。此外，例如，控制器720可以包括系统控制器，其中，所述系统控制器操作车辆702的其他组件(例如，通信接口718等)并有助于LIDAR控制器与车辆702的其他组件(例如，SNS传感器、通信接口718等)之间的通信。其他示例也是可行的。

因此，在一些实施方式中，控制器720可以包括专用控制器(例如，PID控制器)，其调制提供给致动器(或多个)712的功率以调整LIDAR设备710的指向方向及其一个或更多个旋转特性等。为此，在一个实施方式中，控制器720可以基于经由通信接口718接收的定时信息来确定LIDAR设备710的目标指向方向，基于来自指示器714和/或传感器716的数据来确定LIDAR设备710的当前指向方向，并调制提供给致动器712的功率以基于目标指向方向和当前指向方向之间的差异来调整LIDAR设备710的指向方向。其他示例也是可行的，并在本文的示例性实施例中更详细地描述。

外部时钟源(或多个)/系统(或多个)730可以包括指示公共时钟信号(和/或其他定时信息)并向包括车辆702、704和706的环境发送公共时钟信号的一个或更多个系统。例如，如图所示，系统730可以向多个车辆(例如，车辆702、704、706等)所在的环境区域广播无线信号740。进而，每个车辆可以使用广播的公共时钟信号(或其他定时信号)作为使其中的LIDAR(例如，LIDAR 708和710)相对于各自车辆的环境的指向方向同步的基础。以这种方式，同时扫描环境的多个车载LIDAR可以具有相对于环境的类似指向方向。

如图所示，时钟源730能够可选地包括卫星导航系统(SNS)732、数据网络系统734、蜂窝网络系统736和/或一个或更多个远程服务器738。

SNS 732可以包括一个或更多个基于卫星的导航系统，诸如全球定位系统(GPS)系统、全球导航系统(GLONASS)、欧洲全球导航卫星系统(伽利略)或任何其他全球导航卫星系统。为此，车辆702、704、706中的每一个可以包括合适的传感器(未示出)，诸如作为示例的GPS 426，其被配置为从SNS 732接收无线信号740并基于信号740生成公共参考时钟信号。在一个示例中，参考时钟信号可以是与SNS 732中的原子时钟或其他时钟同步的每秒脉冲(例如，PPS)信号。在另一示例中，参考时钟信号可以是协调世界时(UTC)信号。其他示例也是可行的。

数据网络系统734可以包括车辆702(例如，经由接口718)、704、706可访问的一个或更多个网络服务器。例如，系统734可以包括经由局域网或私有或公共网络(例如，互联网等)彼此连接的网络服务器，以提供用于在车辆702、704、706和/或其他网络实体之间发送数据通信分组的接口。为此，在一个实施方式中，系统734可以向车辆702、704、706广播加密信号740，其具有能够用于同步各自车辆(和/或其上的组件)的定时的定时信息。在一个实施方式中，信号740可以基于来自车辆702(经由接口718)以及其他车辆704、706可访问的一个或更多个网络服务器的数据来指示网络时间协议(NTP)参考时钟信号(或任何其他网络时间信号)。因此，车辆702、704、706能够使用来自系统734的定时信息来生成公共NTP参考时钟信号(或其他网络时钟信号)，用于同步地对旋转进行定时，和/或以其他方式同步地调整其中的LIDAR(例如，LIDAR 708和710)的指向方向。

蜂窝网络系统736可以包括广播无线信号740以限定系统736的蜂窝覆盖区域的一个或更多个基站。因此，例如，如果车辆702、704、706位于由信号740限定的蜂窝覆盖区域内，则车辆702、704、706可以从系统736接收公共参考时钟信号，并且根据上面的讨论，使用参考时钟信号来调整安装在其上的LIDAR的指向方向。

远程服务器(或多个)738可以包括车辆702(例如，经由接口718)、704、706可访问的一个或更多个服务器，其类似于系统734的网络服务器。在一些实施方式中，服务器738可以包括向车辆702、704、706提供关于附近车辆的信息和/或其他公共信息的车辆控制系统的服务器。因此，在一个实施方式中，服务器738可以传递来自源732、734和/或736的所选时钟源的指示，其中，车辆702、704、706应使用该所选时钟源来建立公共参考时钟信号。在另一种实施方式中，服务器738可以向车辆702、704、706传递参考时钟信号。其他实施方式也是可行的。

应注意，图7中所示的各种功能块能够以与所示的组合不同的组合重新布置或物理地实现。因此，在一些示例中，车辆702的一个或更多个组件能够在单个或若干设备内物理地实现。

在第一示例中，尽管未示出，但是LIDAR设备708(或710)能够可替代地包括致动器(或多个)712、指示器(或多个)714、通信接口718和/或控制器720中的一个或更多个。在该示例中，致动器712、指示器714、接口718和/或控制器720能够被实现在LIDAR设备708(或710)的静止部分(例如，静止平台112)和/或旋转部分(例如，旋转平台110)内。此外，在该示例中，控制器720能够经由通信接口718从传感器716接收关于车辆702的朝向的信息，然后相应地调整LIDAR设备708(或710)的指向方向。因此，在一些示例中，控制器720能够被物理地实现为三个单独的控制器：第一LIDAR设备708的第一LIDAR控制器、第二LIDAR设备710的第二LIDAR控制器和车辆702的系统控制器。其他示例是可行的。

在第二示例中，尽管未示出，但是通信接口718能够至少部分地在卫星导航传感器(未示出)内实现，诸如作为示例的GPS 426。因此，在该示例中，卫星导航传感器能够操作接口718以从SNS 732接收信号740，并向控制器720提供参考时钟信号，用于同步调整LIDAR设备708和710的指向方向。

在第三示例中，远程服务器(或多个)738能够被物理地实现为单独的计算系统，该计算系统不是时钟源730，而是向车辆702、704、706指示时钟源732、734、736中的哪一个用作参考时钟信号的源的控制系统。

在第四示例中，针对控制器720描述的功能中的一些或全部能够由外部系统(例如，远程服务器738)实现。例如，服务器738能够接收使用车辆702的指示器714和/或传感器716收集的各种信息以及来自车辆704和706的类似信息。在这种情况下，服务器738然后能够确定目标指向方向并发送其指示(例如，信号740)以供车辆702、704、706使用。

在第五示例中，针对外部时钟源730描述的功能中的一些或全部能够可替代地或附加地使用车辆702、704和/或706内部的时钟源来执行。例如，车辆702可以包括内部时钟源。在这种情况下，控制器720可以使用内部时钟源来同步LIDAR设备708和710的指向方向。在一些示例中，控制器720能够响应于确定车辆702未连接(和/或无法连接)到外部时钟源730，使用内部时钟来调整LIDAR设备708和710的指向方向。因此，车辆702能够在不必连接到公共外部时钟源的情况下同步LIDAR 708和710的指向方向。

应注意，系统700可以包括比所展示的组件额外或更少的组件，诸如系统100、设备200、300和/或车辆400和500的组件中的任一个。例如，尽管图7示出了三个车辆702、704和706，但是系统700可以可替代地包括更少或附加的车辆。

图8是根据示例实施例的方法800的流程图。例如，方法800呈现了可以与系统100、设备200、300、车辆400、500和/或系统700中的任何一个一起使用的方法的实施例。方法800可以包括如块802-806中的一个或更多个所示的一个或更多个操作、功能或动作。尽管以顺序次序示出了所述块，但是在一些情况下，这些块可以并行执行，和/或以与本文描述的顺序不同的顺序执行。此外，基于期望的实施方式，可以将各种块组合成更少的块，划分为附加的块，和/或移除。

另外，对于方法800和本文公开的其他过程和方法，流程图示出了本实施例的一个可能实施方式的功能和操作。在这方面，每个块可以表示模块、段、制造或操作过程的一部分、或程序代码的一部分，其包括可由处理器执行的用于实现过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或更多个指令。程序代码可以存储在任何类型的计算机可读介质上，例如，诸如包括盘或硬盘驱动器的存储设备。计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质，例如，诸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非暂时性介质，诸如辅助或持久长期存储设备，如作为示例的只读存储器(ROM)、光盘或磁盘、压缩盘只读存储器(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。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设备。

另外，对于方法800和本文公开的其他过程和方法，图8中的每个块可以表示被连线以执行过程中的特定逻辑功能的电路。

在块802处，方法800涉及扫描由与第一LIDAR设备相关联的第一指向方向范围限定的第一视场(FOV)。例如，如图5E所示，车辆500的第一LIDAR 502的第一FOV可以对应于轮廓548和549之间的环境区域(例如，360°FOV)。在该示例中，如图5D所示，第一LIDAR可以通过从与轮廓545相关联的指向方向旋转(顺时针或逆时针)一个完整旋转回到轮廓545的相同指向方向来扫描第一FOV。

因此，在一个示例中，第一LIDAR设备能够被配置为关于轴(例如，轴519)旋转一个完整旋转以扫描组合的360°FOV。在另一示例中，第一LIDAR设备能够被配置为在更小的指向方向范围内旋转(例如，在两个指向方向之间来回扫(sweep))。例如，如图5D所示，LIDAR设备能够被配置为通过在与轮廓543和547相关联的指向方向之间来回旋转来扫描更小的FOV。

在一些示例中，第一LIDAR设备可以在第一安装位置处安装到车辆。例如，返回参考图5A，LIDAR 502可以安装在所示的第一安装位置处(例如，在车辆的顶侧上)。在一些示例中，第一FOV也可以由第一LIDAR设备的第一安装位置限定。

在一些示例中，代替第一LIDAR设备或除了第一LIDAR设备之外，方法800可以涉及使用发射和/或检测不同类型的信号(例如，无线电波、声波等)的不同类型的传感器(例如，雷达单元432、相机434、声纳传感器等)。

在第一示例中，相机434可以被配置为有源相机，其以源波长发射信号(例如，红外信号等)以照射场景，然后检测发射信号的反射以扫描场景。因此，在一些实施方式中，方法800涉及旋转在第一指向方向范围内发射信号的传感器以扫描第一FOV。例如，旋转传感器可以改变传感器的指向方向，使得传感器扫描反射发射信号的环境区域。

在第二示例中，相机434可以被配置为无源相机，其检测来自从场景中的方向范围返回的信号。例如，相机可以包括图像像素传感器阵列。第一行图像像素传感器可以检测来自相机的FOV的第一部分的光，与第一行相邻的第二行图像像素传感器可以检测来自FOV的与第一部分相邻的第二部分的光等。此外，在此示例中，相机可以在滚动快门模式配置中操作以通过首先测量第一行的输出、接着测量第二行的输出等来产生场景的图像。因此，在该示例中，每行图像像素传感器可以对应于与相机相关联的、一起限定相机的FOV的指向方向范围中的相应指向方向。其他示例也是可行的。

在块804处，方法800涉及扫描由与第二LIDAR设备相关联的第二指向方向范围限定的第二FOV。第二FOV至少部分地与第一FOV重叠。返回参考图5E，例如，第二FOV(由车辆500的第二LIDAR 504扫描)可以对应于与轮廓551相关联的区域，其与第一LIDAR的第一FOV(在轮廓548和549之间)部分重叠。此外，如图5E所示，与第二LIDAR相关联的第二指向方向范围(例如，-90°至+90°的偏航角范围)可以不同于与第一LIDAR相关联的第一指向方向范围(例如，0°至+360°的偏航角范围)。

在一些示例中，第二LIDAR设备可以在与第一LIDAR设备在车辆上的第一安装位置不同的第二安装位置处被安装到车辆。例如，返回参考图5A，LIDAR 504可以被安装在所示的第二安装位置处(例如，在车辆的前侧上)。在一些示例中，第二FOV也可以由第二LIDAR设备的第二安装位置限定。

在块806处，方法800涉及同步调整第一LIDAR设备的第一指向方向和第二LIDAR设备的第二指向方向。

在第一实施方式中，块806处的同步调整可以涉及在第一指向方向和第二指向方向的调整期间将第一指向方向和第二指向方向与相同的特定方向对准。返回参考图5A-5B，例如，车辆500可以调整LIDAR 502、504、506、508、510的相应指向方向，以在特定时间关于车辆500的偏航轴514对应于相同特定偏航方向。例如，车辆500可以使用公共定时信号来选择用于在特定时间扫描的目标偏航方向，然后相应地操作每个LIDAR(例如，通过向相应LIDAR的每个LIDAR控制器提供指示目标偏航方向和/或特定时间的定时信号或其他控制信号等)。

因此，在一些示例中，块806处的同步调整可以涉及使得第一LIDAR设备的第一指向方向在特定时间对应于特定方向，并使得第二LIDAR设备的第二指向方向在特定时间对应于特定方向。

在第二实施方式中，其中第一LIDAR和第二LIDAR关于相应轴旋转，块806处的同步调整可以涉及将第一LIDAR设备的旋转方向与第二LIDAR设备的旋转方向同步。返回参考图6，例如，车辆610可以使得第一LIDAR设备(例如，与轮廓640相关联)和第二LIDAR设备(例如，与轮廓650相关联)沿顺时针方向旋转，同时扫描它们相应的FOV。可替代地，两个LIDAR能够被配置为关于它们各自的轴沿逆时针方向旋转。

在第三实施方式中，其中第一LIDAR和第二LIDAR关于相应的轴旋转，块806处的同步调整可以涉及将第一LIDAR设备的旋转相位与第二LIDAR设备的旋转相位同步。返回参考图6，例如，车辆610可以使得第一LIDAR设备(例如，与轮廓640相关联)和第二LIDAR设备(例如，与轮廓650相关联)调节它们关于它们各自的偏航轴的旋转位置，使得轮廓640和650在两个LIDAR的旋转期间彼此平行。

在第四实施方式中，其中第一LIDAR和第二LIDAR关于各自的轴旋转，块806处的同步调整可以涉及将第一LIDAR设备的旋转速率与第二LIDAR设备的旋转速率同步。在一个示例中，方法800的系统(例如，系统100、车辆400、车辆500等)可以使得第一LIDAR在特定时间段期间关于第一LIDAR的第一偏航轴完成一次旋转，并使得第二LIDAR在相同的特定时间段期间关于第二LIDAR的第二偏航轴完成一次旋转。例如，示例系统能够指示目标旋转速率(例如，3Hz、10Hz、15Hz、30Hz等)，以供第一LIDAR的第一LIDAR控制器(例如，控制器104等)和第二LIDAR的第二LIDAR控制器接收。

在第五实施方式中，第一LIDAR和第二LIDAR关于相应的轴旋转，块806处的同步调整可以涉及将第一LIDAR设备的第一旋转轴与第二LIDAR设备的第二旋转轴对准。例如，返回参考图5A，车辆500能够将第一LIDAR502的第一旋转轴和第二LIDAR 504的第二旋转轴对准成平行于车辆500的偏航轴514(如图5B所示)。例如，车辆500能够基于车辆的朝向的测量(例如，经由图7中所示的传感器716等)来倾斜第一LIDAR设备和/或第二LIDAR设备的旋转平台(例如，LIDAR 300的平台310等)。

因此，在一些示例中，块806处的调整可以涉及：关于第一轴旋转第一LIDAR设备并关于第二轴旋转第二LIDAR设备；以及将第一LIDAR设备的一个或更多个旋转特性与第二LIDAR设备的相应旋转特性同步。如上所述，例如，第一LIDAR设备的一个或更多个旋转特性可以包括第一LIDAR设备的旋转相位、第一LIDAR设备的旋转速率、第一LIDAR设备的旋转方向或第一LIDAR设备的第一旋转轴。

在第六实施方式中，其中第一LIDAR被安装在第一安装位置并且第二LIDAR被安装在第二安装位置，块806处的同步调整可以附加地或替代地基于第一安装位置和/或第二安装位置。返回参考图5C，例如，第一LIDAR(502)可以被安装在车辆500的顶侧，第二LIDAR(504)可以被安装在车辆的前侧。在一些情况下，如果两个LIDAR各自的偏航方向彼此平行，则FOV的相应部分可能彼此不重叠(例如，由于与两个LIDAR的不同安装位置相关联的视差)。

因此，在一些示例中，方法800的系统可以通过调整第一指向方向(和/或第二指向方向)来考虑两个LIDAR各自的安装位置之间的差异，使得在特定时间扫描的第一FOV和第二FOV的相应部分彼此重叠。例如，两个LIDAR在特定时间的相应偏航方向可以与环境中的目标对象的位置对准，使得两个LIDAR在特定时间正同时扫描目标对象。例如，在两个LIDAR正关于它们相应的轴旋转的情况下，能够动态地调整一个或两个LIDAR的旋转的相应相位，使得目标对象(例如，另一车辆等)被两个LIDAR同时扫描(例如，尽管存在与两个LIDAR的不同安装位置相关联的视差)。

在一些示例中，方法800可以涉及跟踪环境中的一个或更多个目标对象。在这些示例中，块806处的同步调整可以涉及在第一时间将朝向第一目标对象的第一指向方向和朝向第一目标对象的第二指向方向对准。附加地或可替代地，在这些示例中，块806处的同步调整可以涉及在第二时间将朝向第一目标对象的第一指向方向和朝向第二目标对象的第二指向方向对准。

因此，例如，在两个LIDAR正关于它们的相应偏航轴旋转的系统中，系统可以被配置为通过动态地调整一个(或两个)LIDAR的旋转相位以使第一指向方向(和第二指向方向)在第一时间朝向第一目标对象对准，然后在第二时间朝向第二目标对象等，同时使用两个LIDAR来跟踪多个目标对象(例如，在第一FOV与第二FOV重叠的环境区域中等)。

在一些示例中，方法800的系统可以在块806处使用参考定时信号来同步地协调第一指向方向和第二指向方向的调整。参考定时信号能够从外部系统(例如，GPS时钟信号等)获得，和/或由示例系统(例如，第一LIDAR设备的第一LIDAR控制器、第二LIDAR设备的第二LIDAR控制器和/或包括第一LIDAR设备和第二LIDAR设备的系统或车辆的系统控制器)生成。

因此，在一些实施方式中，方法800涉及从外部系统接收定时信息(例如，定时信号、时钟信号等)。在一些示例中，接收到的定时信息可以对应于由外部时钟源(例如，730)朝向第一LIDAR设备和第二LIDAR设备的环境广播的信号。

在第一示例中，外部时钟源/系统可以涉及卫星导航系统(例如，系统732)。在该示例中，方法800的系统可以包括卫星导航传感器(例如，GPS 426)，其从卫星导航系统无线地接收指示参考时钟信号的数据(例如，740)。

在第二示例中，外部时钟源/系统可以涉及LIDAR设备(例如，经由通信接口718)可访问的一个或更多个网络，并且，方法800的系统因此可以基于来自一个或更多个网络服务器的数据来确定网络时间协议(NTP)参考时钟信号(或其他网络时钟信号)。

在第三示例中，外部时钟源/系统可以涉及由LIDAR设备(例如，经由通信接口718)可访问的蜂窝通信网络(例如，系统736)提供的定时信息，因此，方法800的系统可以基于来自蜂窝通信网络的数据(例如，来自基站的系统时间等)来确定参考时钟信号(例如，系统时间、UTC时间等)。

在第四示例中，与例如服务器738的讨论一致，外部系统可以是与方法800的系统(例如，车辆等)通信的远程服务器(例如，自主车辆服务器)。

在第五示例中，外部系统可以包括另一车辆的计算系统(例如，系统410等)，其中，所述另一车辆不包括第一LIDAR设备和第二LIDAR设备。例如，返回参考图7，车辆702可以与一个或更多个其他车辆(例如，车辆704、706等)建立一个或更多个通信链路(例如，经由通信接口718)。然后，车辆702可以选择或建立由所述另一车辆生成的公共时钟信号，用于同步第一LIDAR 708和第二LIDAR 710的指向方向的调整。

在一些实施方式中，除了从外部系统接收定时信息之外或代替从外部系统接收定时信息，方法800涉及在块806处从执行方法800的系统的时钟源获得定时信息(例如，参考定时信号、参考时钟信号等)以用于同步地调整第一指向方向和第二指向方向。

在第一示例中，车辆702可以包括提供参考定时信号的内部时钟(例如，高精度时钟、原子时钟、晶体振荡器或其他时钟)。例如，系统控制器720能够生成参考时钟信号(例如，基于来自晶体振荡器、压电振荡器等的输出)，然后将参考定时信号提供给第一LIDAR设备的第一LIDAR控制器(例如，控制器104)和第二LIDAR设备的第二LIDAR控制器。可替代地或附加地，第一LIDAR控制器(例如，控制器104)能够生成并提供参考时钟信号以供第二LIDAR控制器接收。因此，在该示例中，方法800的系统能够在内部生成用于在块806处同步调整的参考定时信号，而不必连接到外部系统以检索由外部系统生成的公共外部时钟信号。

在第二示例中，方法800的系统可以间歇地(例如，在车辆的初始化期间、车辆的自主模式的初始化期间、第一LIDAR设备和/或第二LIDAR设备的初始化期间，或响应于任何其他事件)或周期性地更新或校准用于对第一LIDAR设备和第二LIDAR设备的调整进行定时的内部时钟。例如，第一LIDAR设备的第一LIDAR控制器(例如，控制器104)可以使用由系统控制器(例如，控制器720、计算机系统410等)生成的或由外部时钟源(例如，外部时钟源730)生成的参考时钟信号来校准其内部时钟。类似地，第二LIDAR设备的第二LIDAR控制器能够使用相同的参考时钟信号来校准其内部时钟。以这种方式，即使在与外部系统的连接不可用或不可靠(例如，低信号质量)的时间段期间，或者在第一LIDAR设备和第二LIDAR设备之间的连接不可用或不可靠的时间段期间，方法800的系统也可以在块806处同步第一指向方向和第二指向方向的调整。

在一些实施方式中，方法800的示例系统可以被配置为通过向传感器提供调节的功率信号来调整传感器(例如，第一LIDAR设备、第二LIDAR设备、雷达传感器、声纳传感器等)的指向方向。在第一示例中，传感器可以包括发送器阵列(例如，雷达天线、声纳换能器、光源等)，并且，系统可以向阵列中的各个发送器提供相移控制信号，使得诸如在相控阵列配置中来自阵列的组合信号的有效指向方向被调整(例如，经由各个发送器之间的相长和/或相消干涉)。在第二示例中，第一LIDAR设备(和/或第二LIDAR设备)可以包括耦接到反射表面(例如，相控光学阵列)或其他光学元件布置(例如，光学相控阵列)的一个或更多个光源，以类似地在不旋转第一LIDAR设备的情况下调整第一LIDAR设备的指向方向。其他示例是可行的。

在一些实施方式中，方法800可以涉及调节提供给第一LIDAR设备(或第二LIDAR设备)的功率，以使得调整第一LIDAR设备的指向方向。例如，控制器104能够调节提供给致动器114(其旋转平台110)的功率信号，以控制平台110的一个或更多个旋转特性(例如，旋转速率等)。

在一些实施方式中，第一LIDAR设备可以被配置为关于第一轴旋转(例如，经由致动器712)。在这些实施方式中，方法800还可以涉及确定第一LIDAR设备围绕第一轴的旋转的目标频率(并分配相同的目标频率，用于第二LIDAR设备围绕第二轴的旋转)。

在一些实施方式中，方法800还可以涉及确定安装第一LIDAR设备和第二LIDAR设备的车辆的偏航方向的偏航变化率。例如，车辆702可以使用传感器716来获得偏航方向(或偏航速率)的测量结果。此外，在一些示例中，能够基于车辆朝向传感器的组合来确定偏航方向或偏航速率。例如，车辆可能正在执行转弯操纵(这可能导致车辆的俯仰和/或滚动朝向暂时改变)或沿着倾斜表面(例如，倾斜的倾斜道路或斜坡，使得与车辆在不倾斜的表面上的场景相比，车辆可以具有俯仰和/或滚动偏移)移动。在该示例中，由与车辆500的轴514对准的“偏航传感器”进行的测量可能由于车辆在转弯操纵期间或在倾斜表面上行驶的同时的俯仰/滚动朝向而被偏置。因此，能够基于来自偏航传感器(例如，与轴514对准的陀螺仪)、俯仰传感器(例如，与轴516对准的陀螺仪)和/或滚动传感器(例如，与轴518对准的陀螺仪)等的输出的组合来调整车辆的偏航方向(或偏航速率)。

另外，在一些实施方式中，方法800还可以涉及基于LIDAR设备所安装到的车辆的测量的偏航方向(和/或偏航速率)来确定每个LIDAR设备的指向方向的调整的目标变化率(或调整后的目标旋转频率)。

在一个示例中，确定调整后的目标变化率可以涉及确定每个LIDAR设备关于其相应轴的旋转方向的调整。例如，返回参考图6，确定调节后的目标变化率(或调节后的目标旋转频率)可以涉及相对于环境600对准安装在其上的第一LIDAR和第二LIDAR的旋转方向(例如，顺时针或逆时针等)。

在另一示例中，确定调节后的目标变化率(或调节后的目标旋转频率)可以基于安装有第一LIDAR设备和第二LIDAR设备的车辆的偏航方向的偏航变化率。例如，返回参考图6，如果车辆610正在执行右转操纵并且其上的LIDAR设备在顺时针方向上具有标称目标旋转频率(例如，15Hz)，则方法800的系统可以在车辆610正在执行转弯操纵的同时降低调节后的目标旋转频率。另一方面，如果标称目标旋转频率沿逆时针方向，则方法800的系统可以在车辆610正在执行转弯操纵的同时增加调整后的目标旋转频率。

在一些实施方式中，方法800涉及：基于参考定时信号来确定目标指向方向；基于第一LIDAR设备的第一指向方向的目标偏航方向与测量之间的差异，调节提供给第一LIDAR设备的第一致动器的功率；以及基于第二LIDAR设备的第二指向方向的目标偏航方向与测量之间的差异来调节提供给第二LIDAR设备的第二致动器的功率。

作为示例，能够如下生成提供给旋转每个LIDAR设备的每个致动器(例如，致动器114)的调节功率信号。

方法800的为每个LIDAR设备确定的调整后的目标频率能够由下面的等式[1]表示。

adjusted_target_frequency(调节后的目标频率)＝nominal_target_frequency(标称目标频率)-vehicle_yaw_rate(车辆偏航速率)

[1]

因此，在一些实施方式中，方法800还可以涉及确定LIDAR设备的指向方向的调整后的目标变化(或调整后的目标旋转频率)与指向方向的测量变化(或测量旋转频率)之间的差异，如下面的等式[2]所示。

frequency_error(频率误差)＝adjusted_target_frequency(调整后的目标频率)-measured_frequency(测量频率)

[2]

例如，measured_frequency可以对应于LIDAR设备相对于安装有LIDAR设备的车辆的旋转的测量频率(例如，指示器714的输出)。因此，例如，frequency_error能够将LIDAR设备相对于车辆的指向方向的变化率映射到LIDAR设备相对于环境的指向方向的变化率。通过该过程，例如，LIDAR设备能够在转弯操纵期间以与车辆在直线路径上行驶时原本具有的扫描分辨率相同的扫描分辨率扫描环境的区域。

此外，如上所述，方法800可以涉及基于公共或参考时钟信号确定第一LIDAR设备和第二LIDAR设备中的每一个的目标指向方向。例如，方法800的系统可以执行下面的等式[3]中所示的计算。

target_direction(目标方向)＝(360*reference_time(参考时间)*target_frequency(目标频率)-vehicle_orientation(车辆朝向))mod(360)

[3]

其中，target_direction是目标指向方向，reference_time是参考时间或时钟信号，vehicle_orientation是车辆在环境中的偏航方向(例如，使用传感器716确定)，并且函数mod对应于取模函数。在一些示例中，等式[3]中的“target_frequency”能够由等式[1]中描述的adjusted_target_frequency代替。

在一些示例中，可以调整等式[3]的target_direction计算，以考虑根据方法800的块806处的讨论同步操作的第一LIDAR设备和第二LIDAR设备的安装位置之间的差异。返回参考图5C，例如，在特定reference_time为LIDAR502计算的第一target_direction可以与在特定reference_time为LIDAR 504计算的第二target_direction相差基于两个LIDAR的相应安装位置的偏移(例如，在特定reference_time同时扫描两个LIDAR的相应FOV的重叠部分，而不管两个LIDAR的物理安装位置之间的差异等)。

在一些实施方式中，方法800还可以涉及确定LIDAR设备的目标指向方向与测量指向方向(例如，使用指示器714测量的)之间的差异。例如，方法800的系统可以执行下面的等式[4]中所示的计算。

phase_error(相位误差)＝AngleWrapper(target_direction(目标方向)-measured_direction(测量方向))

[4]

其中，phase_error是LIDAR设备关于轴的旋转相位与目标相位(基于公共定时信号)之间的差，AngleWrapper是将两个相位之间的差变换为-180°和+180°之间的值的函数，并且measured_direction是LIDAR设备关于其旋转轴(例如，轴519)的测量位置。

在一些实施方式中，方法800还可以涉及基于以下来调节提供给旋转LIDAR设备的致动器的功率：(i)目标指向方向和测量指向方向之间的差异，和/或(ii)目标变化率(或目标旋转频率)和测量变化率(或测量旋转频率)之间的差异。例如，方法800的系统可以执行下面的等式[5]和[6]中的计算。

combined_error(组合误差)＝frequency_error(频率误差)+phase_gain_coefficient(相位增益系数)*phase_error(相位误差)

[5]

motor_drive_signal(电机驱动信号)＝MotorCon(combined_error)

[6]

其中combined_error是等式[2]的frequency_error和等式[4]的phase_error的加权和(由phase_gain_coefficient加权)。为此，phase_gain_coefficient可以是能够用于平滑由于例如指示器714的测量误差等引起的phase_error的变化的任何值。此外，motor_drive_signal可以是由控制器(例如，控制器720)提供的调节信号，以根据由函数MotorCon指示的电机控制器(例如，PID控制器等)的配置为致动器(例如，致动器712)供电。因此，例如，MotorCon可以是基于combined_error信号计算要施加到致动器712的电压或电流(例如，调节功率信号等)的任何电机控制器配置(例如，PID控制器接口等)。

在一些实施方式中，方法800还可以涉及当frequency_error(例如，LIDAR的目标旋转频率和测量旋转频率之间的差)高于阈值时，基于frequency_error调节提供给致动器的功率(例如，首先调整频率差)，然后当frequency_error低于阈值时，基于frequency_error和phase_error(例如，LIDAR的目标指向方向和测量指向方向之间的差)调节提供给致动器的功率。例如，通过这样做，方法800的系统可以改善瞬态时间以实现目标旋转频率(其可能不太容易受到测量旋转频率中的测量误差的影响)，然后将phase_error(与phase_gain_coefficient一起)添加到combined_error信号中以还实现目标相位(由于LIDAR设备的测量位置中的噪声等，其可能需要更多时间)。

在实践中，例如，measured_frequency可以比measured_position噪声更小。因此，可以通过首先获得并校正target_frequency(或adjusted_target_frequency)和measured_frequency之间的差(至少在阈值内)，然后校正target_direction和measured_direction之间的差来实现改进的性能。

注意，上面结合等式[1]-[6]描述的实施方式仅是示例性的。其他实施方式也是可行的。

在一些实施方式中，方法800涉及基于第一LIDAR设备对第一FOV的第一扫描和第二LIDAR设备对第二FOV的第二扫描来生成环境的点云表示。返回参考图5E，例如，第一LIDAR设备能够扫描第一FOV(在轮廓548和549之间)，并且第二LIDAR设备能够同时(即，在相同的扫描周期期间)扫描第二FOV(轮廓591)。现在参考图4，车辆400的计算机系统410然后能够处理第一扫描和第二扫描以生成组合的点云表示。

因此，在一些示例中，第一扫描可以基于在特定时间段期间由第一LIDAR设备收集的第一传感器数据，并且，第二传感器数据可以基于在(相同)特定时间段期间由第二LIDAR设备收集的第二传感器数据。以这种方式，例如，方法800的系统能够针对每个周期性扫描周期(例如，10Hz等)周期性地更新点云表示，在周期性扫描周期中，第一LIDAR设备和第二LIDAR设备同时重复扫描第一FOV和第二FOV。

在一些实施方式中，方法800涉及基于第一LIDAR设备对第一FOV的第一扫描和第二LIDAR设备对第二FOV的第二扫描来显示车辆环境的三维(3D)表示。例如，车辆400能够操作显示器454以渲染3D表示(例如，基于第一扫描和第二扫描计算的点云表示等)以显示给车辆400的用户。

在一些示例中，3D表示指示在第一LIDAR设备关于第一偏航轴的第一完整旋转期间由第一LIDAR设备收集的第一传感器数据，并指示在第二LIDAR设备关于第二偏航轴的第二完整旋转期间由第二LIDAR设备收集的第二传感器数据。

在第一示例中，第一LIDAR设备可以被配置为在第一完整旋转期间获得第一FOV的单个扫描，并且，第二LIDAR设备可以被配置为在第二完整旋转期间获得第二FOV的单个扫描。此外，能够根据块806处的讨论同步旋转两个LIDAR设备，以在时间上和空间上同步在第一FOV和第二FOV的重叠部分中收集的传感器数据。

可替代地，在第二示例中，第二LIDAR设备可以被配置为在第二LIDAR设备的第二完整旋转期间获得第二FOV的多次扫描。例如，返回参考图2C，LIDAR 200可以在LIDAR 200的单次旋转期间(关于图2B中所示的轴219)同时获得相同FOV的两次扫描。因此，在该示例中，方法800的系统可以将第二LIDAR(例如，LIDAR 200)对第二FOV的两次扫描与第一LIDAR(例如，LIDAR 300)对第一FOV的单次扫描组合。例如，两个LIDAR能够同步旋转(例如，以相同的旋转速率)，并且，组合的3D表示能够在两个LIDAR的每次完整旋转之后更新，以将来自第一LIDAR的单次扫描的传感器数据与来自第二LIDAR的两次扫描的传感器数据合并。以这种方式，能够增加与第二FOV相关联的组合3D表示的部分的水平分辨率(例如，点云密度)。

更一般地，在一些示例中，方法800的系统能够同步调整第一指向方向和第二指向方向，使得每个LIDAR设备在特定时间段期间完成其FOV的一次或更多次扫描。以这种方式，能够使用来自每次扫描的完整数据点集(而不是如果LIDAR之一在特定时间段期间没有完整扫描其整个FOV的情况下的不完整数据集)来周期性地更新环境的组合点云表示。

因此，在一些实施方式中，块806处的同步调整可以涉及使第一LIDAR设备在特定时间段期间获得第一FOV的一个或更多个完整扫描，并促使第二LIDAR设备在特定时间段期间获得第二FOV的一个或更多个完整扫描。

图中所示的特定布置不应被视为限制。应当理解，其他实施方式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所示元件。此外，示例性实施方式可以包括图中未示出的元件。另外，虽然本文已经公开了各种方面和实施方式，但是其他方面和实施方式对于本领域技术人员而言将是清楚的。本文公开的各个方面和实施方式是为了说明的目的，而不是限制性的，真实的范围和精神由所附权利要求指示。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方式，并可以进行其他改变。将容易理解的是，如本文一般描述并在附图中示出的本公开的各方面能够以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计。