JP6894082B2 - 空間プロファイリングシステムおよび方法 - Google Patents
空間プロファイリングシステムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6894082B2 JP6894082B2 JP2018515111A JP2018515111A JP6894082B2 JP 6894082 B2 JP6894082 B2 JP 6894082B2 JP 2018515111 A JP2018515111 A JP 2018515111A JP 2018515111 A JP2018515111 A JP 2018515111A JP 6894082 B2 JP6894082 B2 JP 6894082B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- time
- varying
- light source
- emitted light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S17/34—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S17/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4818—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements using optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/491—Details of non-pulse systems
- G01S7/4911—Transmitters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
Description
複数の波長チャネルのうちの選択された1つにおける少なくとも1つの時間変動属性を有する出射光を提供するように構成された光源であって、少なくとも1つの時間変動属性が、(a)時間変動強度プロファイルおよび(b)時間変動周波数偏移のいずれかまたは両方を含む、光源と、
空間プロファイルを有する環境の中へ、出射光を2次元の複数の方向のうちの1つへ空間的に指向するように構成されたビームディレクタであって、複数の方向のうちの1つが、複数の波長チャネルのうちの選択された1つに対応する、ビームディレクタと、
環境によって反射された出射光の少なくとも一部を受信するように構成された受光器と、
複数の方向のうちの対応する1つに関連付けられた環境の空間プロファイルを推定するために、反射光の少なくとも1つの時間変動属性に関連付けられた少なくとも1つの特性を判定するように構成された処理ユニットと、を含み、
受光器が、出射光と非反射光との間の波長または変調の差に基づいて、非反射光の検出を阻害するように構成されている、空間プロファイリングシステムが提供される。
光源によって、複数の波長チャネルのうちの選択された1つにおける少なくとも1つの時間変動属性を有する出射光を提供するステップであって、少なくとも1つの時間変動属性が、(a)時間変動強度プロファイルおよび(b)時間変動周波数偏移のいずれかまたは両方を含む、提供するステップと、
ビームディレクタによって、空間プロファイルを有する環境の中へ、出射光を2次元の複数の方向のうちの1つへ空間的に指向するステップであって、複数の方向のうちの1つが、複数の波長チャネルのうちの選択された1つに対応する、指向するステップと、
受光器によって、環境によって反射された出射光の少なくとも一部を受信するステップと、
処理ユニットによって、複数の方向のうちの対応する1つに関連付けられた環境の空間プロファイルを推定するために、反射光の少なくとも1つの時間変動属性に関連付けられた少なくとも1つの特性を判定するステップと、を含み、
受光器が、出射光と非反射光との間の波長または変調の差に基づいて、非反射光の検出を阻害するように構成されている、空間プロファイリング方法が提供される。
光源によって、複数の波長チャネルのうちの選択された1つにおける少なくとも1つの時間変動属性を有する出射光を提供させることであって、出射光が、ビームディレクタによって、空間プロファイルを有する環境の中へ、2次元の複数の方向のうちの1つへ空間的に指向され、少なくとも1つの時間変動属性が、(a)時間変動強度プロファイルおよび(b)時間変動周波数偏移のいずれかまたは両方を含み、複数の方向のうちの1つが、複数の波長チャネルのうちの選択された1つに対応する、提供させることと、
処理ユニットによって、複数の方向のうちの対応する1つに関連付けられた環境の空間プロファイルを推定するために、環境によって反射され、受光器によって受信された出射光の少なくとも一部の少なくとも1つの時間変動属性に関連付けられた少なくとも1つの特性を判定させることと、を含み、
受光器が、出射光と非反射光との間の波長または変調の差に基づいて、非反射光の検出を阻害するように構成されている、プロセッサ可読媒体が提供される。
・ 波長チャネルの所定のまたはランダム化されたシーケンスに基づいて、波長チャネルを選択すること。
・ 出射光から受信光を無相関化し、無相関光を出射光のサンプルとインコヒーレントに混合すること。
・ 出射光のサンプルとの受信光の光自己ヘテロダインを特定の時間窓で遂行すること。
・ 特定の周波数を有する時間変動強度変調プロファイルを出射光に課すこと。
・ 特定の周波数チャープ特性(例えば、特定のチャープレート)を有する時間変動周波数偏移または強度プロファイルを出射光に課すこと。
・ 特定の符号化シーケンスを有する符号変調を出射光に課すこと。
光波は、次のように数学的に記述され得る振動磁場Eを含む。
一配置において、光源102は、(各々がそのそれぞれの中心波長λ1、λ2、・・・λN、で表される)複数の波長チャネルのうちの選択された1つにおける時間変動強度プロファイルI(t)を有する出射光を提供するように構成されている。図2Aは、光源102の1つのかかる配置の一例を説明する。この例では、光源102は、波長可変レーザダイオードなどの実質的に連続波(CW:continuous−wave)の光強度の波長可変レーザ202を含み、レーザダイオードに印加される1つ以上の電流(例えば、レーザキャビティ内のより多くの波長同調素子のうちの1つへの注入電流)に基づいて、同調可能波長の光を提供してもよい。別の例では、光源102は、広帯域光源および同調可能スペクトルフィルタを含み、選択された波長で実質的に連続波(CW:continuous−wave)の光強度を提供してもよい。
別の配置では、光源102は、複数の波長チャネル(λ1、λ2、・・・λN)のうちの選択された1つにおける時間変動周波数偏移fd(t)を有する出射光を提供するように構成されている。図2Cは、光源102の1つのかかる配置の一例を説明する。
λ=c/(c/λk+fd)および
f=c/λk+fd
別の配置では、光源102は、時間変動強度プロファイルI(t)および時間変動周波数偏移fd(t)の両方を有する出射光を提供するように構成されてもよい。図2Aおよび2Bに示される例は共に、光源102のかかる配置での使用に適している。(a)時間変動強度プロファイルI(t)および(b)時間変動周波数偏移fd(t)に関する上記の説明は、光源102のかかる配置に適用される。
ビームディレクタ103は、出射光を、環境110の中へ、2次元の複数の方向(301−1、301−2、・・・301−N)のうちの1つへ空間的に指向するように構成されている。出射光が指向される方向は、(λ1、λ2、・・・λNを中心とする)複数の波長チャネルのうちの選択された1つに対応するか、またはそれに基づく。出射光が、選択された波長チャネル内で時間変動周波数偏移fd(t)を有する配置については、選択された波長チャネルは、その波長チャネル内の時間変動周波数偏移fd(t)から生じた密集した波長のセットを包含してもよい。簡単に説明するために、かかる配置では、正確な波長は時間と共にわずかに変化するが、以下の説明では、表記λk(すなわち、λ1、λ2、・・・λN)を使用して、別様に明記されない限り、波長チャネル、および集合的に密集した波長のセットを表す。
受光器104は、環境によって反射された出射光の少なくとも一部を受信するように構成されている。受光器104は、光信号を電気信号に変換するための光−電気変換ユニットを含む。一配置では、光−電気変換ユニットは、光電流であって、その大きさが受信した光信号の強度の時間変化に基づいて時間と共に変化する、光電流を生成する光検出器を含む。別の配置では、光−電気変換ユニットは、局部発振信号を有する任意の受信光(すなわち、光源102からの局所光)を非線形に混合して、局所光と受信光との間の光周波数(または、等価的には波長)の差に応答する電気信号を生成する、光自己ヘテロダイン検出器などの光信号処理ユニットを含む。得られた電気信号は、局所波長におけるまたはその近くにおける受信波長に対する改善された信号ノイズ比を有しつつ、検出器の本質的に限定された電子帯域幅による局所波長から遠い波長によってもたらされる電気信号を抑制する。反射光はコヒーレントである必要はないため、スペックルが低減される。一例では、光自己ヘテロダイン検出器は、局部発振器信号と受信光との必要な非線形混合を提供する光検出器であるフォトダイオードであってもよい。
上記に記載されるように、処理ユニット105は、その動作を制御するために光源102に動作可能に結合されており、また、反射光が移動した往復距離、およびしたがって物体の距離を判定するために受光器104に動作可能に結合されている。図2Aまたは2Cの配置では、処理ユニット105は、例えば、レーザダイオードに印加された1つ以上の電流(例えば、利得媒質への注入電流、またはヒートシンクへの温度制御電流)を制御することによって、光源102の同調可能波長を制御する。この波長制御は、波長に基づいてビームディレクタ103によって出射光を指向するための波長チャネルλkおよび波長チャネル内の任意の時間変動周波数偏移fd(t)の両方についての制御を可能にする。
光源102からの光の波長チャネルλkを制御することは、ビームディレクタ103が光を環境110に指向する(2次元の)方向を効果的に制御する。各波長チャネルは、図3Bに概略的に示されるように、デカルト式座標系で表される100個のピクセルまたはポイントを説明する視野内のピクセルまたはポイントを表し、X方向およびY方向の各々にわたって10個のピクセルを有する。ビームディレクタ103が2つの空間分散素子を含む配置では、第1の空間分散素子および第2の空間分散素子は、波長チャネルに基づいて、X方向およびY方向にそれぞれ光を空間的に分散させるように構成されてもよい。空間プロファイルを生成するために、各波長(およびしたがって、各方向、ピクセル、またはポイント)は、その方向、ピクセル、またはポイントにおける反射面からの距離に関連付けられてもよい。加えて、波長チャネル内の光の波長を制御することは、出射光に時間変動周波数偏移fd(t)を提供する。記載されるように、波長チャネルλkの変化は、より大きい段階的な波長(または光周波数)の変化に関連付けられるが、時間変動周波数偏移fd(t)は、より小さい実質的に連続した波長(または光周波数)の変化に関連付けられる。
処理ユニット105は、光透過窓(401および403など)ならびに受光窓(402および404など)のそれぞれのタイミングを制御する。図4Aは、全体としてシステムの観点からのタイミング制御の1つのかかる配置を説明する(光源102、ビームディレクタ103、および受光器104の観点については以下を参照されたい)。この配置では、異なる波長チャネルの光が逐次的な様式で提供される。処理ユニット105は、概ね、異なる波長チャネルλ1、λ2、・・・λNの光透過窓と、それぞれの波長チャネルλ1、λ2、・・・λNの受光窓とを交互にする。別の配置では、隣接する光透過窓と受光窓との間にオーバラップが存在してもよい。例えば、特定の波長チャネルについての光透過窓および受光窓は、同時に開始および終了してもよい。別の例として、特定の波長チャネルについての光透過窓および受光窓は同時に開始してもよいが、光透過窓は受光窓が終了するよりも早く終了する。さらに別の配置では、隣接する光透過窓と受光窓との間にオーバラップが存在しなくてもよい。
・ 処理ユニット105は、異なる波長チャネル(例えば、λ1、λ2・・・λN)に各々が関連付けられた一連の光透過窓を生成するように光源102を制御する。光源102は、それがスイッチオフされずに別の波長チャネルに同調されるように、光を連続的にまたは実質的に連続的に生成する。
・ ビームディレクタ103は、波長チャネルλ1の光を与えられ、それを方向1に指向する。波長チャネルλ1の光が依然として方向1に指向されている間に、波長チャネルλ1の反射光をビームディレクタ103によって収集することができる。処理ユニット105が光源102を波長チャネルλ2に変化させるように制御するとき、ビームディレクタ103はλ2の光を与えられ、それを方向2に指向する。波長チャネルλ2の光が依然として方向2に指向されている間に、波長チャネルλ2の反射光は、後続の波長チャネルについてビームディレクタ103などによって収集されてもよい。
・ 受光器104は光源102からの出射光のサンプル部分を受信し、光源102は光を放射する。例えば、受光器104が波長チャネルλ1のサンプリングされた出射光を与えられている間に、受光器はまた、光自己ヘテロダイン検出のために波長チャネルλ1のサンプリングされた出射光と混合される、波長チャネルλ1の反射光を受信してもよい。処理ユニット105が光源102を波長チャネルλ2に変化させるように制御するとき、受光器104は、λ2のサンプリングされた出射光を備えつつ、波長チャネルλ1の光を依然として潜在的に受信する。受光器104が波長チャネルλ2のサンプリングされた出射光を備える間に、受光器はまた、後続の波長について光自己ヘテロダイン検出などのために、波長チャネルλ2のサンプリングされた出射光と混合される波長チャネルλ2の反射光を受信してもよい。
・ 受光器104が、ミスマッチな波長チャネルのサンプリングされた出射光と反射光とに供されるとき、得られた電気信号は、電子信号処理またはデジタル信号処理によって除外され得る十分に高いビート周波数を有することが予測される。さらに、ビート周波数が光処理ユニット(例えば、フォトダイオード)の帯域幅よりも高い場合のミスマッチについては、光処理ユニットの周波数応答が限定されているため、専用のフィルタリングは不要である。
時間変動強度プロファイルを含む配置では、処理ユニット105は、出射光の時間変動強度プロファイルを伝えてもよい。例えば、処理ユニット105は、次に波長可変レーザ202からの出射光の時間変動強度プロファイルを伝える変調器204に印加される変調電流または時間変動電流をもたらすことがある。図4Bは、光透過窓ならびに受光窓401、402、403、および404上での経時的な強度を説明する。図4Bの時間変動強度プロファイルは単なる例示である。以下で説明されるように、出射光に対して伝えられたいくつかの異なる時間変動強度プロファイルが存在してもよい。
一例では、図4Cで説明されるように、光透過窓401内で、処理ユニット105がDC成分および周期的な変調を有する電流をもたらす。周期的な変調は、単一の周波数成分を有する正弦変調であってもよい。例えば、図4Cで説明されるように、強度プロファイル405は、55.6nsの周期に変換され、16.66mの空間範囲を表す、単一サイクルの18MHzのトーンを含む。物体(すなわち、反射体)によって反射され、受光器104によって受信された任意の光は、強度プロファイルの局部コピーと比較して位相シフトされた(散乱および吸収などの非理想的な影響は無視する)同じまたは実質的に同じトーンを含むことが予測される。位相シフトは、光が物体との間で往復するために必要な時間に比例する。この例では、位相シフトをπ/2または90o追加するごとに、16.66m/8=2.08mの反射体距離を表す。受信光が、例えば、光検出器によって電気信号として検出されると、位相シフトは、処理ユニット105によって適用される周期的な変調の局部コピーが利用可能なため、電気自己ヘテロダイン方法によって処理ユニット105により判定されてもよい。
一例では、処理ユニット105は、DC成分およびパターンまたは符号変調を有する電流をもたらす。符号変調は、1つ以上の符号化シーケンスに従って強度プロファイルを変調することを含むことがある。図4Eは、光透過窓401内の出射光の強度プロファイル408の1つのかかる事例を説明する。この事例では、強度は、11100010010のバーカー符号化シーケンスに従って、時間と共に変化し、論理1はDC成分を上回る強度の増加(+m)によって表され、論理0はDC成分未満の強度の減少(−m)によって表される。物体(すなわち、反射体)によって反射され、受光器104によって受信された任意の光は、強度プロファイルの局部コピーと比較して遅延している(散乱および吸収などの非理想的な影響は無視する)同じまたは実質的に同じ符号化シーケンスを含むことが予測される。遅延は、光が物体との間で往復するために必要な時間に比例する。この事例では、受信光が、例えば、光検出器によって電気信号として検出されると、処理ユニット105は、処理ユニット105に局所的に知られている符号化シーケンスで生成された信号で検出信号の自己相関を遂行するように構成されてもよい。ピークの自己相関信号が発生する自己相関遅延は、物体の距離に対応する。例えば、最大の自己相関信号を得るために必要とされる自己相関遅延を10ns追加するごとに、1.5mの物体距離を表す。自己相関による符号変調を使用する利点は、遅延の関数としての自己相関信号が、通常、最大ピークの両側から等しい遅延(すなわち、−τ3、−τ2、−τ1、0、+τ1、+τ2、+τ3の遅延)で複数のピーク(すなわち、局所的な最大値)を含むことである。複数のピークは、最大ピークが発生する遅延のものより正確な判定を可能にする。さらに、符号変調の使用は、システムのセキュリティを高める。局所的に既知のシーケンスと同じではないシーケンスで遂行される自己相関は、ノイズの多い自己相関信号をもたらす。バーカー符号シーケンスの使用は自己相関の精度を高めることが示唆されている。しかしながら、既知のバーカー符号シーケンスの数は限定されており、それらのビット長は限定されている。この限定に対処するために、別の例は、急変動バーカー符号と緩変動バーカー符号との組み合わせに頼る。具体的には、図4Fで説明されるように、処理ユニット105は、出射光の強度プロファイル409に対して、(強度+mおよび0がそれぞれ論理1および0を表す)急変動バーカー符号を、(追加の強度+mおよび−mがそれぞれ論理1および0を表す)緩変動バーカー符号の上に適用してもよい。
一例では、出射光の時間変動強度プロファイルは、非周期的な強度変調を含んでもよい。この例では、処理ユニット105は、光源102に印加される、DC成分および非周期的な変調を有する電流をもたらすことがある。非周期的な変調は、チャープされた正弦変調であってもよい。チャープレートは、予め定められていてもよく、例えば、周波数が増加または減少してもよい。一事例では、チャープは、10MHz〜100MHzの範囲であってもよい。例えば、時間変動強度プロファイルは、光透過窓401の開始時に10MHzで変調され、光透過窓401の終了時に100MHzで変調され得、強度変調は、光透過窓401の間に、徐々に、10から100MHzまで増加(または100MHzから10MHzまで減少)する。チャープレートは、線形であっても、非線形であってもよい。
時間変動周波数偏移を含む配置では、処理ユニット105は、それぞれの時間変動周波数偏移fd(t)を各々が有する1つ以上の波長チャネルの出射光を伝えてもよい。これらの配置では、受光器104は、受信光と局所光との間の光周波数(または波長)の差に応答する電気信号を生成する光自己ヘテロダイン検出器を含む。この電気信号は、以下の混合信号と称される。
Δt=Δfmax/R (1)
往復距離dround−tripは次の式によって求められる。
dround−trip=c×Δt (2)
対象の距離dtargetは次の式によって往復距離の半分で求められる。
dtarget=(c×Δt)/2 (3)
v=(fupper−flower)λ/2cosθ (4)
式中、λは瞬間的な波長であり、θは対象の速度ベクトルと出射光のビーム方向との間の角度である。
レーザダイオードの波長安定度は温度に依存する。いくつかの配置では、レーザダイオード(またはそのパッケージングもしくはマウンティング)は、周囲温度の変化による波長の変化を追跡することを容易にするエタロンモジュールを含む。エタロンモジュールは、光強度検出器に光学的に結合された2つの部分的に反射性のおよび実質的に平行なインターフェースからなるエタロンを含んでもよい。光強度検出器は、エタロンによって透過または反射された光の強度に基づいて電気信号を生成する。エタロンの反射率および透過率は、温度変化に対して非常に敏感であることが知られている(例えば、Appl Opt.1971 Sep 1;10(9):2065−9を参照されたい)。したがって、光強度検出器によって検出される光の強度は、エタロン内またはエタロン付近の温度変化の指標を提供する。処理ユニット105は、エタロンモジュールから温度関連情報を受信するように構成されてもよい。温度関連情報に基づいて、処理ユニット105は、任意の温度ドリフトによる波長補償に対して、フィードバック信号を光源102に提供してもよい。このフィードバック機構は、例えば、能動的な温度制御の必要性を排除することによって、光源102の要件を緩和する。
ビームディレクタ103が(図1Cのものなどの)中央ユニットから離れている配置では、遠隔ビームディレクタが供される環境関連の影響を特徴付けるように、遠隔ビームディレクタから環境関連情報を取得することも有益であることがある。ビームディレクタ103が光を2つの実質的に直交する方向に空間的に分散させるための2つの空間分散素子を含むこれらの配置については、ビームディレクタ103は、2つの空間分散素子のうちの1つに、環境関連情報を取得するためのキャビティをさらに含んでもよい。エタロン同様、キャビティの反射率および透過率は、温度または応力などの他の物理的影響に対して非常に敏感である可能性がある。
・ 波長依存のビームディレクタの使用は、波長に基づく方向に出射光を指向し、移動部分を必要とせず、ビーム再指向の速度を改善するための慣性がないかまたは少ない。
・ 強度プロファイルが時間と共に変化する配置では、改善された時間分解能のための短い光パルスの使用による(1ns程度の)高速応答時間の光検出器の使用を必要とすることがある、光パルスの時間遅延を測定する技術と比較して、(位相シフトまたは自己相関検出方法と一緒の)周期的な変調または符号変調の使用は、受光器に対する応答時間要件を低減し、同様の時間分解能を達成する。
・ 周波数偏移が時間と共に変化する配置では、周波数偏移およびビーム方向に対して同じ波長制御を使用することができる。
・ 「スプーフィング」に対抗するためのセキュリティまたは能力は、以下のいずれか1つ以上によって促進される。
・ 光自己ヘテロダイン検出では、特定の時間(例えば、受光窓)で受信した特定の波長の光のみを適切に検出することができる。特定の順序の波長のシーケンスを使用して、セキュリティを高めることもできる。
・ 周期的な変調または符号変調などの変調では、(特定の周波数で、または特定の符号化シーケンスでの変調など)特定の様式で強度が変化する光のみを適切に検出することができる。
・ 空間的分散光学系を有するビームディレクタ(複数可)については、ビームディレクタ(複数可)によって特定の方向から受信した光のみを受光器に適切にルーティングし、それに伴って適切に検出することができる。
・ 説明されるシステムが見通し内通信(例えば、自由空間光またはマイクロ波)の整合目的で使用される場合、環境の空間マップを、通信ビーム(例えば、光ビームまたはマイクロ波ビーム)をトランシーバに向けて整合させるために使用することができる。例えば、トランシーバを認識可能な3D形状(例えば、ドーナツ形状)でマークすることができる。認識可能な3D形状が環境の空間プロファイルにおいて(例えば、3D形状認識ソフトウェアによって)認識されると、見通し内通信システムを見通し内通信のために認識されたトランシーバの方向を指すように構成することができる。自由空間光通信の事例では、整合が達成されると、ビームディレクタ103によって出射光として指向された光源102からのまさにその光を、自由空間光通信のための光源のために使用することができる。同様に、整合が達成されると、ビームディレクタ103によって入射光として指向された、受光器104によって受信されたまさにその光を、自由空間光通信のために受信された光のために使用することができる。
Claims (33)
- 複数の波長チャネルのうちの選択された1つにおける少なくとも1つの時間変動属性を有する出射光を提供するように構成された光源であって、前記少なくとも1つの時間変動属性が(a)時間変動強度プロファイル、および(b)時間変動周波数偏移のいずれかまたは両方を含む、光源と、
空間プロファイルを有する環境の中へ、前記出射光を2次元の複数の方向のうちの1つへ空間的に指向するように構成されたビームディレクタであって、前記複数の方向のうちの前記1つが、前記複数の波長チャネルのうちの前記選択された1つに対応する、ビームディレクタと、
前記環境によって反射された前記出射光の少なくとも一部を受信するように構成された受光器と、
前記複数の方向のうちの前記対応する1つに関連付けられた前記環境の前記空間プロファイルを推定するために、前記環境によって反射された反射光の前記少なくとも1つの時間変動属性に関連付けられた少なくとも1つの特性を判定するように構成された処理ユニットと、を含み、
前記受光器が、前記出射光と非反射光との間の波長または変調の差に基づいて、前記非反射光の検出を阻害するように構成されている、空間プロファイリングシステム。 - 前記非反射光の検出を阻害することが、波長チャネルの所定のまたはランダム化されたシーケンスに基づいて、前記複数の波長のうちの前記選択された1つを選択することを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記非反射光の検出を阻害することが、前記出射光から、前記受光器で受信された受信光を無相関化し、無相関化された受信光を前記出射光のサンプルとインコヒーレントに混合すること、を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記非反射光の検出を阻害することが、前記出射光のサンプルとの前記受光器で受信された受信光の光自己ヘテロダインを、時間窓であって、該時間窓の範囲内において前記光源が複数の波長チャネルのうちの前記選択された1つの前記出射光のサンプルを提供するように構成されている、時間窓の間に遂行することを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記非反射光の検出を阻害することが、符号化シーケンスに従って前記出射光の前記時間変動強度プロファイルに符号変調を課すことを含み、前記少なくとも1つの特性が、前記符号化シーケンスとの前記反射光の自己相関を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記符号化シーケンスが、バーカー符号を含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記符号化シーケンスが、別の空間マッピングシステムとの干渉を回避するために調整可能である、請求項5に記載のシステム。
- 前記符号変調が、緩変動バーカー符号および急変動バーカー符号をさらに含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記時間変動強度プロファイルが、所定の周波数での周期的な変調を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記周期的な変調が、正弦変調を含み、前記少なくとも1つの特性が、前記正弦変調された反射光の位相シフトを含む、請求項9に記載のシステム。
- 前記周期的な変調が、複数の周波数成分を含み、前記少なくとも1つの特性が、(a)より粗く、より長いレンジの距離推定を容易にするための、前記複数の周波数成分から生じるビートトーンのエンベロープ遅延、および(b)より細かく、より短いレンジの距離判定を容易にするための、前記周期的に反射された光の位相シフトのうちの少なくとも1つを含む、請求項9に記載のシステム。
- 前記時間変動強度プロファイルが、チャープされた正弦変調を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記光源が、前記複数の波長チャネルの追加的に選択された1つ以上において同じまたは異なる時間変動属性(複数可)を有する追加の出射光を逐次的な様式で提供するように構成され、前記ビームディレクタが、前記追加の出射光を前記複数の方向の前記対応する1つ以上に逐次的な様式で指向されるように構成され、前記処理ユニットが、前記複数の方向の前記対応する1つ以上に関連付けられた前記環境の前記空間プロファイルを推定するために、前記複数の波長チャネルの前記追加的に選択された1つ以上における前記反射光の前記同じまたは異なる時間変動属性に関連付けられた前記少なくとも1つの特性を判定するように構成されている、請求項1〜12のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記逐次的な様式が、前記所定のシーケンスを含む、請求項2を引用する請求項13に記載のシステム。
- 前記逐次的な様式が、前記ランダム化されたシーケンスを含む、請求項2を引用する請求項13に記載のシステム。
- 前記ビームディレクタが、(a)出射コリニアビームを前記光源から前記複数の方向に空間的に指向するため、および(b)複数の逆方向の前記反射光を入射コリニアビームに空間的に指向するための可逆光学系を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記可逆光学系が、空間的に交差分散したモジュール(spatially cross−dispersive module)を含む、請求項16に記載のシステム。
- 前記空間的に交差分散したモジュールが、直交配置で2つの空間分散素子を含み、各々が前記出射光を2次元のそれぞれの方に向けるように配置されている、請求項17に記載のシステム。
- 前記2つの空間分散素子の一方または両方が、フォトニック結晶構造を含む、請求項18に記載のシステム。
- 前記システムが、前記光源からの前記出射光を前記ビームディレクタまでルーティングするため、および前記反射光(reflect light)を前記ビームディレクタから前記受光器までルーティングするための非可逆光学系をさらに含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記非可逆光学系が、光サーキュレータを含む、請求項20に記載のシステム。
- 前記システムが、前記光源に続く光カプラまたはビームスプリッタを含む、請求項1〜21のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ビームディレクタが、ビーンディレクタによって収集された反射光を、前記出射光によってとられた経路で共有されない経路に沿って前記受光器までルーティングするための平行光学系を含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ビームディレクタが、複数のビームディレクタのうちの1つであり、それらの各々が、(a)前記光源および前記受光器に光学的に結合され、(b)前記複数の波長チャネルのそれぞれのサブセットに応答して、前記出射光をそれぞれの空間プロファイルを有するそれぞれの環境に指向するように構成されている、請求項1〜23のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ビームディレクタが各々、前記光源および前記受光器に光ファイバ結合されている、請求項24に記載のシステム。
- 前記受光器が、複数の受光器のうちの1つであり、前記ビームディレクタが各々、前記光源および前記複数の受光器のうちの前記それぞれの1つに光学的に結合されている、請求項25に記載のシステム。
- 前記光源が、温度関連情報を前記処理ユニットに提供するためのエタロンモジュールを含み、前記処理ユニットが、前記温度関連情報に基づいて前記光源を制御するように構成されている、請求項1〜26のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ビームディレクタが、キャビティであって、前記キャビティから反射され、前記受光器によって受信された光の強度に基づいて環境関連情報を取得するための、キャビティを含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記時間変動周波数偏移が、光周波数の線形変化を含む、請求項1〜28のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記時間変動周波数偏移が、鋸歯状波形または三角波形を含む、請求項29に記載のシステム。
- 前記処理ユニットが、前記環境内の対象の速度を推定するために、前記反射光の少なくとも別の特性を判定するようにさらに構成されている、請求項1〜30のいずれか一項に記載のシステム。
- 光源によって、複数の波長チャネルのうちの選択された1つにおける少なくとも1つの時間変動属性を有する出射光を提供するステップであって、前記少なくとも1つの時間変動属性が(a)時間変動強度プロファイル、および(b)時間変動周波数偏移のいずれかまたは両方を含む、提供するステップと、
ビームディレクタによって、空間プロファイルを有する環境の中へ、前記出射光を2次元の複数の方向のうちの1つへ空間的に指向するステップであって、前記複数の方向のうちの前記1つが、前記複数の波長チャネルのうちの前記選択された1つに対応する、指向するステップと、
受光器によって、前記環境によって反射された前記出射光の少なくとも一部を受信するステップと、
処理ユニットによって、前記複数の方向のうちの前記対応する1つに関連付けられた前記環境の前記空間プロファイルを推定するために、前記環境によって反射された反射光の前記少なくとも1つの時間変動属性に関連付けられた少なくとも1つの特性を判定するステップと、を含み、
前記受光器が、前記出射光と非反射光との間の波長または変調の差に基づいて、前記非反射光の検出を阻害するように構成されている、空間プロファイリング方法。 - 命令を含むプロセッサ可読媒体であって、前記命令が、空間プロファイリングシステムの処理ユニットによって実行されると、前記システムに、
光源によって、複数の波長チャネルのうちの選択された1つにおける少なくとも1つの時間変動属性を有する出射光を提供させることと、ここでは、前記出射光が、ビームディレクタによって、空間プロファイルを有する環境の中へ、2次元の複数の方向のうちの1つへ空間的に指向され、前記少なくとも1つの時間変動属性が、(a)時間変動強度プロファイルおよび(b)時間変動周波数偏移のいずれかまたは両方を含み、前記複数の方向のうちの前記1つが、前記複数の波長チャネルのうちの前記選択された1つに対応するものであり、
前記処理ユニットによって、前記複数の方向のうちの前記対応する1つに関連付けられた前記環境の前記空間プロファイルを推定するために、前記環境によって反射され、受光器によって受信された前記出射光の少なくとも一部の前記少なくとも1つの時間変動属性に関連付けられた少なくとも1つの特性を判定させることと、を含み、
前記受光器が、前記出射光と非反射光との間の波長または変調の差に基づいて、前記非反射光の検出を阻害するように構成されている、プロセッサ可読媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021084960A JP2021121810A (ja) | 2015-09-28 | 2021-05-19 | 空間プロファイリングの方法および空間プロファイリングシステム |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AU2015903943 | 2015-09-28 | ||
AU2015903943A AU2015903943A0 (en) | 2015-09-28 | Spatial profiling system and method | |
AU2015904733 | 2015-11-17 | ||
AU2015904733A AU2015904733A0 (en) | 2015-11-17 | Spatial profiling system and method | |
PCT/AU2016/050899 WO2017054036A1 (en) | 2015-09-28 | 2016-09-23 | Spatial profiling system and method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021084960A Division JP2021121810A (ja) | 2015-09-28 | 2021-05-19 | 空間プロファイリングの方法および空間プロファイリングシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018529955A JP2018529955A (ja) | 2018-10-11 |
JP6894082B2 true JP6894082B2 (ja) | 2021-06-23 |
Family
ID=58408837
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018515111A Active JP6894082B2 (ja) | 2015-09-28 | 2016-09-23 | 空間プロファイリングシステムおよび方法 |
JP2021084960A Pending JP2021121810A (ja) | 2015-09-28 | 2021-05-19 | 空間プロファイリングの方法および空間プロファイリングシステム |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021084960A Pending JP2021121810A (ja) | 2015-09-28 | 2021-05-19 | 空間プロファイリングの方法および空間プロファイリングシステム |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US10527727B2 (ja) |
EP (1) | EP3356854B1 (ja) |
JP (2) | JP6894082B2 (ja) |
KR (1) | KR20180063164A (ja) |
CN (2) | CN114706095A (ja) |
AU (7) | AU2016333145B2 (ja) |
CA (1) | CA3000014A1 (ja) |
HK (1) | HK1256971A1 (ja) |
WO (1) | WO2017054036A1 (ja) |
Families Citing this family (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11268791B1 (en) * | 2014-05-23 | 2022-03-08 | Vista Outdoor Operations Llc | Handgun cartridge with shear groove bullet |
US10869623B2 (en) | 2014-05-28 | 2020-12-22 | Santec Corporation | Non-invasive optical measurement of blood analyte |
US10548520B2 (en) | 2015-04-01 | 2020-02-04 | Santec Corporation | Non-invasive optical measurement of blood analyte |
JP6713149B2 (ja) | 2015-06-01 | 2020-06-24 | サンテック株式会社 | 2つの波長を合成する光コヒーレンストモグラフィーシステム |
KR20180063164A (ko) | 2015-09-28 | 2018-06-11 | 바라자 피티와이 엘티디 | 공간 프로파일링 시스템 및 방법 |
JP6554237B2 (ja) * | 2016-02-04 | 2019-07-31 | シグニファイ ホールディング ビー ヴィ | 符号化光送信機、符号化光受信機、符号化光送信方法、及び符号化光受信方法 |
US10677580B2 (en) | 2016-04-27 | 2020-06-09 | Santec Corporation | Optical coherence tomography system using polarization switching |
KR20180024806A (ko) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 삼성전자주식회사 | 광 스캐닝 장치 및 광 스캐닝 장치를 포함하는 라이다 시스템 |
WO2018090085A1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | Baraja Pty Ltd | An optical beam director |
EP3555663A4 (en) | 2016-12-16 | 2020-08-12 | Baraja Pty Ltd. | ESTIMATION OF THE SPATIAL PROFILE OF AN ENVIRONMENT |
EP3586161A4 (en) * | 2017-03-31 | 2020-02-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | SCANNING AND TELEMETRY APPARATUS AND METHOD WITH EYE SAFETY PATTERN |
US11022688B2 (en) * | 2017-03-31 | 2021-06-01 | Luminar, Llc | Multi-eye lidar system |
KR102570360B1 (ko) * | 2017-04-25 | 2023-08-25 | 아날로그 포토닉스, 엘엘씨 | 파장 분할 다중화 lidar |
US10426337B2 (en) | 2017-06-01 | 2019-10-01 | Santec Corporation | Flow imaging in an optical coherence tomography (OCT) system |
KR20200081357A (ko) * | 2017-08-25 | 2020-07-07 | 바라자 피티와이 엘티디 | 환경의 공간 프로파일의 추정 |
CN111386472B (zh) * | 2017-09-06 | 2024-01-09 | 博莱佳私人有限公司 | 光束导向器 |
KR102030458B1 (ko) | 2017-10-25 | 2019-11-08 | 현대오트론 주식회사 | 라이다 신호 처리 장치 및 처리 방법 |
CA3079611A1 (en) * | 2017-11-01 | 2019-05-09 | Baraja Pty Ltd | Optical circulator |
US10502546B2 (en) | 2017-11-07 | 2019-12-10 | Santec Corporation | Systems and methods for variable-range fourier domain imaging |
US10720755B2 (en) * | 2018-02-07 | 2020-07-21 | Elfi-Tech Ltd. | Ensemble-averaged measurement of stochastic motion by current-modulating of VCSEL wavelength |
WO2019170703A2 (de) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zur scannenden abstandsermittlung eines objekts |
US11213200B2 (en) | 2018-03-22 | 2022-01-04 | Santec Corporation | Topographical imaging using combined sensing inputs |
CN111886514A (zh) * | 2018-03-23 | 2020-11-03 | 三菱电机株式会社 | 激光雷达装置 |
US11650294B2 (en) | 2018-03-28 | 2023-05-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Fabry-pérot element in lidar device |
US11119218B2 (en) * | 2018-04-03 | 2021-09-14 | GM Global Technology Operations LLC | Coherent lidar system with extended field of view |
US10838047B2 (en) | 2018-04-17 | 2020-11-17 | Santec Corporation | Systems and methods for LIDAR scanning of an environment over a sweep of wavelengths |
US11067671B2 (en) | 2018-04-17 | 2021-07-20 | Santec Corporation | LIDAR sensing arrangements |
DE102018208669B4 (de) * | 2018-05-31 | 2022-08-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion eines Objekts mittels breitbandiger Laserpulse |
WO2019232585A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Baraja Pty Ltd | An optical beam director |
CN109116331B (zh) * | 2018-06-27 | 2020-04-24 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 一种编码激光收发装置、测距装置以及激光雷达系统 |
US10466342B1 (en) * | 2018-09-30 | 2019-11-05 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Adaptive coding for lidar systems |
DE102018116513B4 (de) * | 2018-07-09 | 2020-03-12 | Carl Zeiss Ag | Vorrichtung und Verfahren zur scannenden Abstandsermittlung eines Objekts |
DE102018216636B4 (de) * | 2018-09-27 | 2020-06-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zur scannenden Abstandsermittlung eines Objekts |
EP3857257A1 (de) * | 2018-09-27 | 2021-08-04 | Carl Zeiss AG | Vorrichtung und verfahren zur scannenden abstandsermittlung eines objekts |
WO2020064224A1 (de) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur scannenden abstandsermittlung eines objekts |
KR102630250B1 (ko) * | 2018-10-05 | 2024-01-29 | 엘지이노텍 주식회사 | 깊이 정보를 획득하는 방법 및 카메라 모듈 |
US11467288B2 (en) * | 2018-10-24 | 2022-10-11 | Red Leader Technologies, Inc. | Lidar system and method of operation |
KR102658557B1 (ko) | 2018-10-24 | 2024-04-19 | 레드 리더 테크놀로지스, 인크. | 라이다 시스템 및 작동 방법. |
DE102018219475A1 (de) | 2018-11-15 | 2020-05-20 | Robert Bosch Gmbh | Optische Anordnung zum Aussenden mehrerer Lichtstrahlen mit verschiedenen Ausbreitungsrichtungen und LiDAR-Sensor |
DE102018129152A1 (de) * | 2018-11-20 | 2020-05-20 | Carl Zeiss Ag | Vorrichtung zur zweidimensional scannenden Strahlablenkung eines Lichtstrahls |
DE102018222415A1 (de) | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Multikanal-Analog-Digital-Wandlervorrichtung für einen optoelektronischen Sensor, Verfahren zur Signalmodulation in einem optoelektronischen Sensor und laserbasierter Entfernungs- und/oder Geschwindigkeitssensor |
DE102018222718A1 (de) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Optoelektronischer Sensor, Verfahren und Fahrzeug |
DE112020001301T5 (de) | 2019-03-20 | 2022-01-05 | Analog Photonics LLC | Multistatisches kohärentes lidar |
DE102019206318A1 (de) * | 2019-05-03 | 2020-11-05 | Robert Bosch Gmbh | Kumulative Kurzpulsemission für gepulste LIDAR-Vorrichtungen mit langer Belichtungszeit |
US11480685B2 (en) * | 2019-05-05 | 2022-10-25 | Apple Inc. | Compact optical packaging of LiDAR systems using diffractive structures behind angled interfaces |
US11486986B2 (en) * | 2019-06-21 | 2022-11-01 | Aeva, Inc. | LIDAR system with solid state spectral scanning |
CN114072691A (zh) | 2019-07-04 | 2022-02-18 | 博莱佳私人有限公司 | 空间估计系统中的零差接收架构 |
DE102019210999B4 (de) | 2019-07-24 | 2023-07-13 | Carl Zeiss Ag | Vorrichtung und Verfahren zur scannenden Abstandsermittlung eines Objekts |
DE102019126336A1 (de) * | 2019-09-30 | 2021-04-01 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Vorrichtung zur Satelliten-Laserentfernungsmessung und Verfahren zur Satelliten-Laserentfernungsmessung |
US11216714B2 (en) * | 2020-01-02 | 2022-01-04 | The Boeing Company | Electronically scannable device for radio-frequency identification |
US11513228B2 (en) | 2020-03-05 | 2022-11-29 | Santec Corporation | Lidar sensing arrangements |
EP3890210A1 (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-06 | Signify Holding B.V. | An optical wireless communication system and method |
EP3916424A1 (de) | 2020-05-25 | 2021-12-01 | Scantinel Photonics GmbH | Vorrichtung und verfahren zur scannenden messung des abstands zu einem objekt |
US11486792B2 (en) | 2020-06-05 | 2022-11-01 | Santec Corporation | Tunable light source for optical fiber proximity and testing |
CN116569069A (zh) | 2020-10-13 | 2023-08-08 | 红色领袖科技公司 | 激光雷达系统和操作方法 |
DE102020215040A1 (de) | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | LiDAR-Sensorsystem |
DE102020215039A1 (de) | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | LiDAR-Sensorsystem |
DE102020215041A1 (de) | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | LiDAR-Sensor-System |
WO2022126582A1 (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 飞行时间传感器和相关系统及方法 |
DE102021201283A1 (de) | 2021-02-11 | 2022-08-11 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Entfernungs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung für einen FMCW LiDAR-Sensor |
WO2022178575A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Baraja Pty Ltd | An optical beam director |
DE102021121096A1 (de) | 2021-08-13 | 2023-02-16 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Messverfahren und messvorrichtung |
DE102021126999A1 (de) | 2021-10-19 | 2023-04-20 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines LiDAR-Systems, LiDAR-System und Fahrzeug aufweisend wenigstens eine LiDAR-System |
WO2023108199A1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | Baraja Pty Ltd | Spatial estimation systems including homodyne optical receivers |
WO2023118951A1 (en) | 2021-12-22 | 2023-06-29 | Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. | Quality estimation of an amcw lidar range estimation |
US11762095B2 (en) | 2022-02-01 | 2023-09-19 | Red Leader Technologies, Inc. | Lidar system and method of operation |
DE102022109237A1 (de) | 2022-04-14 | 2023-10-19 | Triple-In Holding Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Entfernungsbildern |
DE102022211264A1 (de) | 2022-10-24 | 2024-04-25 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Vorrichtung zur Messung einer Laufzeit eines Mess-Lichtstrahls, Nutzerendgerät, Detektions- und Beleuchtungsgerät, Verfahren zur Messung einer Laufzeit eines Mess-Lichtstrahls, Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium und Datenverarbeitungsvorrichtung |
DE102022211790A1 (de) | 2022-11-08 | 2024-05-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Lidar-Sensor, insbesondere für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug |
Family Cites Families (89)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE791715A (fr) * | 1971-12-03 | 1973-05-22 | D Comp Gen | Telemetre a modulation de frequence |
US3953667A (en) * | 1974-06-28 | 1976-04-27 | Martin Marietta Corporation | Passive and/or active imaging system |
US4830486A (en) | 1984-03-16 | 1989-05-16 | Goodwin Frank E | Frequency modulated lasar radar |
EP0353259B1 (en) * | 1988-01-27 | 1992-05-27 | PHILIPP, Harald | Motion sensor |
DE4427352C1 (de) | 1994-08-02 | 1996-01-18 | Siemens Ag | Verfahren zur hochauflösenden Abstandsmessung mittels FMCW-Laser-Radar |
US6147760A (en) * | 1994-08-30 | 2000-11-14 | Geng; Zheng Jason | High speed three dimensional imaging method |
JPH08189965A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 車両用レーダ装置 |
US5583683A (en) | 1995-06-15 | 1996-12-10 | Optical Corporation Of America | Optical multiplexing device |
KR100509128B1 (ko) | 1996-04-01 | 2005-08-18 | 록히드 마틴 코포레이션 | 화상 포커싱 방법 및 장치 |
AU4144497A (en) | 1996-05-17 | 1997-12-05 | Uab Research Foundation | Semiconductor laser with a superbroadband or multiline spectral output |
DE19622777A1 (de) | 1996-06-07 | 1997-12-11 | Bosch Gmbh Robert | Sensorsystem zur automatischen relativen Positionskontrolle |
JPH10111360A (ja) * | 1996-10-03 | 1998-04-28 | Suzuki Motor Corp | 車間距離測定装置 |
US5877851A (en) * | 1997-09-24 | 1999-03-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Scannerless ladar architecture employing focal plane detector arrays and FM-CW ranging theory |
JPH11153664A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-06-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 繰り返しパルス光を利用した物体検知装置 |
US6031658A (en) | 1998-09-25 | 2000-02-29 | University Of Central Florida | Digital control polarization based optical scanner |
US6377720B1 (en) | 1999-02-24 | 2002-04-23 | Micro-Optics, Inc. | Inline optical circulators |
US6263127B1 (en) | 1999-05-13 | 2001-07-17 | Lucent Technologies Inc. | Free-space/arrayed-waveguide router |
US6263131B1 (en) | 1999-07-02 | 2001-07-17 | Nortel Networks (Photonics) Pty Ltd. | Reflective non-reciprocal optical device |
JP2001050723A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-23 | Minolta Co Ltd | 距離測定装置 |
US6339661B1 (en) | 1999-10-20 | 2002-01-15 | Micro-Optics, Inc. | Polarization maintaining fiber optic circulators |
US6687036B2 (en) | 2000-11-03 | 2004-02-03 | Nuonics, Inc. | Multiplexed optical scanner technology |
JP2002268013A (ja) | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光サーキュレータ |
US7016098B2 (en) | 2001-08-31 | 2006-03-21 | Lucent Technologies Inc. | Optical device with configurable channel allocation |
US6556282B2 (en) | 2001-09-04 | 2003-04-29 | Rosemount Aerospace, Inc. | Combined LOAS and LIDAR system |
US6665063B2 (en) | 2001-09-04 | 2003-12-16 | Rosemount Aerospace Inc. | Distributed laser obstacle awareness system |
US20030223748A1 (en) | 2002-02-20 | 2003-12-04 | Stowe Timothy D. | System and method for seamless spectral control |
TW586022B (en) | 2002-02-26 | 2004-05-01 | Slight Opto Electronics Co Ltd | Moire lens |
US20040086214A1 (en) | 2002-07-10 | 2004-05-06 | Finisar Corporation | Optical circulator for bi-directional communication |
AU2003245360A1 (en) | 2002-08-08 | 2004-02-25 | The Regents Of The University Of California | Wavelength-selective 1xn2 switches with two-dimensional input/output fiber arrays |
US20040135716A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-07-15 | Wootton John R. | Laser rangefinder decoy systems and methods |
CN1902540A (zh) * | 2003-11-17 | 2007-01-24 | 财团法人大阪产业振兴机构 | 光信号处理方法和装置 |
JP4279168B2 (ja) * | 2004-02-04 | 2009-06-17 | 北陽電機株式会社 | レンジセンサの距離演算方法 |
WO2006028512A2 (en) * | 2004-04-06 | 2006-03-16 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Polyspectral rangefinder for close-in target ranging and identification of incoming threats |
US7397980B2 (en) | 2004-06-14 | 2008-07-08 | Optium Australia Pty Limited | Dual-source optical wavelength processor |
JP2006030147A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-02 | Hitachi Ltd | 環境認識システムおよび移動機構 |
US7804053B2 (en) * | 2004-12-03 | 2010-09-28 | Lockheed Martin Corporation | Multi-spectral direction finding sensor having plural detection channels capable of collecting plural sets of optical radiation with different bandwidths |
CA2593989A1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-06-22 | Vectronix Ag | Not temperature stabilized pulsed laser diode and all fibre power amplifier |
US7532311B2 (en) | 2005-04-06 | 2009-05-12 | Lockheed Martin Coherent Technologies, Inc. | Efficient lidar with flexible target interrogation pattern |
WO2007035979A1 (en) | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Bishop Mark | Energy signal processing system |
US7485862B2 (en) | 2006-01-29 | 2009-02-03 | Rafael Advanced Defense Systems Ltd. | Time-space multiplexed LADAR |
US7501616B2 (en) * | 2006-05-25 | 2009-03-10 | Microvision, Inc. | Method and apparatus for capturing an image of a moving object |
CN1949690B (zh) * | 2006-10-09 | 2011-06-22 | 华为技术有限公司 | 一种光通信系统中激光安全保护方法和装置 |
JP4897430B2 (ja) * | 2006-10-27 | 2012-03-14 | 三井造船株式会社 | 画像情報取得装置 |
US7570347B2 (en) * | 2007-06-26 | 2009-08-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Chirped amplitude modulation ladar |
US8179594B1 (en) | 2007-06-29 | 2012-05-15 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for spectral-beam combining of fanned-in laser beams with chromatic-dispersion compensation using a plurality of diffractive gratings |
US7746450B2 (en) | 2007-08-28 | 2010-06-29 | Science Applications International Corporation | Full-field light detection and ranging imaging system |
WO2009046717A2 (en) | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Danmarks Tekniske Universitet | Coherent lidar system based on a semiconductor laser and amplifier |
US7986397B1 (en) * | 2008-04-30 | 2011-07-26 | Lockheed Martin Coherent Technologies, Inc. | FMCW 3-D LADAR imaging systems and methods with reduced Doppler sensitivity |
IL200332A0 (en) | 2008-08-19 | 2010-04-29 | Rosemount Aerospace Inc | Lidar system using a pseudo-random pulse sequence |
CN101363914A (zh) * | 2008-08-28 | 2009-02-11 | 太原理工大学 | 混沌激光雷达汽车防撞系统及其方法 |
US8440952B2 (en) | 2008-11-18 | 2013-05-14 | The Regents Of The University Of California | Methods for optical amplified imaging using a two-dimensional spectral brush |
CN101498786B (zh) * | 2009-02-27 | 2011-08-31 | 哈尔滨工业大学 | Iccd增益调频连续波调制无扫描距离成像器 |
JP5167178B2 (ja) | 2009-03-18 | 2013-03-21 | 株式会社リコー | 強光沢バリアブル印刷用メディアおよび記録方法 |
CN201434908Y (zh) * | 2009-06-24 | 2010-03-31 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 一种激光雷达多通道探测分光器系统 |
JP5712468B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2015-05-07 | 日産自動車株式会社 | 波形観測装置及び方法 |
WO2011036553A1 (en) | 2009-09-28 | 2011-03-31 | Pentalum Technologies Ltd. | Methods, devices and systems for remote wind sensing |
JP5489658B2 (ja) * | 2009-11-05 | 2014-05-14 | キヤノン株式会社 | 計測装置 |
US8159680B2 (en) * | 2010-02-16 | 2012-04-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Single-transducer, three-dimensional laser imaging system and method |
JP5981855B2 (ja) | 2010-03-05 | 2016-08-31 | テラダイオード, インコーポレーテッド | 波長ビーム結合システムおよび方法 |
US8614853B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-12-24 | Massachusetts Institute Of Technology | Two-dimensional wavelength-beam-combining of lasers using first-order grating stack |
US8755652B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-06-17 | Oclaro Technology Limited | Multi-channel optical signal monitoring device and method |
US8736818B2 (en) * | 2010-08-16 | 2014-05-27 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Electronically steered flash LIDAR |
JP5686342B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2015-03-18 | 国立大学法人東北大学 | レーザレーダ装置およびレーザ合成開口レーダ装置 |
US8659748B2 (en) | 2011-02-15 | 2014-02-25 | Optical Air Data Systems, Llc | Scanning non-scanning LIDAR |
JP5738436B2 (ja) | 2011-12-21 | 2015-06-24 | 三菱電機株式会社 | レーザレーダ装置 |
US8908160B2 (en) | 2011-12-23 | 2014-12-09 | Optical Air Data Systems, Llc | Optical air data system suite of sensors |
US9246589B2 (en) | 2012-01-20 | 2016-01-26 | Technische Universiteit Eindhoven | Two-dimensional optical beam steering module |
EP2626722B1 (de) * | 2012-02-07 | 2016-09-21 | Sick AG | Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung und Abstandsbestimmung von Objekten |
EP2812961B1 (en) | 2012-02-07 | 2017-04-12 | Dueck, Robert | Two-dimensional laser system employing two dispersive elements |
US9851443B2 (en) * | 2012-03-16 | 2017-12-26 | Alcatel Lucent | Optical beam sweeper |
EP2856207B1 (en) | 2012-05-29 | 2020-11-11 | Brightway Vision Ltd. | Gated imaging using an adaptive depth of field |
US9103992B1 (en) | 2012-11-01 | 2015-08-11 | Capella Photonics, Inc. | Flexible bandwidth wavelength selective switch |
US9435957B1 (en) | 2012-11-07 | 2016-09-06 | Coadna Photonics Inc. | Cyclic demultiplexer with grating and mirror array |
US9684076B1 (en) * | 2013-03-15 | 2017-06-20 | Daniel Feldkhun | Frequency multiplexed ranging |
DE102013215627A1 (de) | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Robert Bosch Gmbh | Lichtdetektionsvorrichtung und Steuerverfahren |
US9490895B2 (en) | 2013-09-20 | 2016-11-08 | Finisar Corporation | Ultrafast high resolution optical channel monitor |
US9443310B2 (en) | 2013-10-09 | 2016-09-13 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Illumination modules that emit structured light |
EP2866051B1 (en) * | 2013-10-23 | 2018-10-03 | Ladar Limited | A laser detection and ranging device for detecting an object under a water surface |
EP3081956A4 (en) | 2013-12-10 | 2017-08-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser radar device |
US20150192677A1 (en) | 2014-01-03 | 2015-07-09 | Quanergy Systems, Inc. | Distributed lidar sensing system for wide field of view three dimensional mapping and method of using same |
KR20150095033A (ko) | 2014-02-12 | 2015-08-20 | 한국전자통신연구원 | 레이저 레이더 장치 및 그것의 영상 획득 방법 |
CN104035101B (zh) * | 2014-06-12 | 2016-03-30 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 基于强度编码的合成孔径激光雷达系统 |
JP7171190B2 (ja) | 2014-11-11 | 2022-11-15 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 線源-検出器装置 |
EP3234642B1 (en) | 2014-12-19 | 2020-02-19 | Windar Photonics A/S | Lidar based on mems |
CN104678390B (zh) * | 2015-03-10 | 2017-05-10 | 太原理工大学 | 基于外差相关法的超宽带直接混沌测速测距雷达装置 |
CN104931973B (zh) * | 2015-06-17 | 2017-05-10 | 浙江理工大学 | 用于激光雷达系统的非对称相位编码测距方法 |
KR20180063164A (ko) | 2015-09-28 | 2018-06-11 | 바라자 피티와이 엘티디 | 공간 프로파일링 시스템 및 방법 |
KR20180013598A (ko) * | 2016-07-29 | 2018-02-07 | 삼성전자주식회사 | 빔 스티어링 소자 및 이를 포함하는 광학 장치 |
WO2018090085A1 (en) | 2016-11-16 | 2018-05-24 | Baraja Pty Ltd | An optical beam director |
-
2016
- 2016-09-23 KR KR1020187011673A patent/KR20180063164A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-09-23 JP JP2018515111A patent/JP6894082B2/ja active Active
- 2016-09-23 EP EP16849943.2A patent/EP3356854B1/en active Active
- 2016-09-23 CN CN202210248782.5A patent/CN114706095A/zh active Pending
- 2016-09-23 CA CA3000014A patent/CA3000014A1/en not_active Abandoned
- 2016-09-23 WO PCT/AU2016/050899 patent/WO2017054036A1/en active Application Filing
- 2016-09-23 AU AU2016333145A patent/AU2016333145B2/en active Active
- 2016-09-23 CN CN201680056466.0A patent/CN108351418B/zh active Active
- 2016-09-27 US US15/277,235 patent/US10527727B2/en active Active
-
2018
- 2018-12-14 HK HK18116111.0A patent/HK1256971A1/zh unknown
-
2019
- 2019-11-11 US US16/680,039 patent/US11391841B2/en active Active
-
2020
- 2020-06-02 AU AU2020203638A patent/AU2020203638B2/en not_active Ceased
-
2021
- 2021-04-29 AU AU2021202660A patent/AU2021202660B2/en not_active Ceased
- 2021-04-29 AU AU2021202664A patent/AU2021202664B2/en not_active Ceased
- 2021-04-29 AU AU2021202666A patent/AU2021202666B2/en not_active Ceased
- 2021-04-29 AU AU2021202661A patent/AU2021202661B2/en not_active Ceased
- 2021-05-19 JP JP2021084960A patent/JP2021121810A/ja active Pending
-
2022
- 2022-06-10 US US17/806,424 patent/US11567208B2/en active Active
- 2022-08-19 AU AU2022218617A patent/AU2022218617A1/en not_active Abandoned
- 2022-12-19 US US18/083,997 patent/US11940538B2/en active Active
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6894082B2 (ja) | 空間プロファイリングシステムおよび方法 | |
JP7140784B2 (ja) | モジュラー三次元光学検知システム | |
US20170261612A1 (en) | Optical distance measuring system and light ranging method | |
US20200256958A1 (en) | Ranging using a shared path optical coupler | |
CN110133616B (zh) | 一种激光雷达系统 | |
EP3973314A1 (en) | 360 degrees field of view scanning lidar with no movable parts | |
US20220121080A1 (en) | Optical beam scanning based on waveguide switching and position-to-angle conversion of a lens and applications | |
US11047959B2 (en) | Apparatus and method for generating multiple-wavelength distributed continuous wave and pulse optical transmission signal | |
JP7315154B2 (ja) | 距離及び速度測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200804 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201109 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210105 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210420 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210519 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6894082 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |