JP2023509854A - 光リダイレクタデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2019年12月27日に出願された米国特許出願第62/954,088号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に援用される。
ライダーシステムは、送信機および受信機を含む。送信機は、送信経路上の1つ以上の光学素子(例えば、送信レンズ、回転可能なミラー、および光学ウィンドウ)を経てライダーシステムの環境に光を送信するように構成された1つ以上の発光体デバイス(例えば、各々が1~8個のレーザダイオードを有する1つ以上のレーザバー)を含み得る。
図1は、例示的な実施形態によるシステム100を示す。いくつかの実施形態において、システム100は、レーザに基づく距離および測距(ライダー)システム、またはその一部分であり得る。そのようなシナリオにおいて、システム100は、視野17内の物体12を示す情報を提供するように、環境10に光パルスを放出するように構成され得る。本明細書で説明するように、システム100は、車両の外部環境に関する情報を提供するために、車両に結合され得る。
図5A、図5B、図5C、図5D、および図5Eは、例示的な実施形態による、車両500を示している。車両500は、半自律型車両または完全自律型車両であり得る。図5A~5Eは、車両500を自動車(例えば、乗客用バン)であるものとして示しているが、車両500は、センサおよびその環境に関する他の情報を使用してその環境内でナビゲートすることができる別の種類の自律型車両、ロボット、またはドローンを含み得ることが理解されよう。
図6は、例示的な実施形態による方法600を示している。方法600は、本明細書で明示的に例証されるか、または他の方法で開示されるものよりも少ないまたは多いステップまたはブロックを含み得ることが理解されよう。さらにまた、方法600のそれぞれのステップまたはブロックは、任意の順序で実行されてもよく、各ステップまたはブロックは、1回以上実行されてもよい。いくつかの実施形態において、方法600のブロックまたはステップの一部または全部は、図1、図2A、図2B、図2Cにそれぞれに関連して図示および説明されたように、システム100、200、220、230のコントローラ150および/または他の要素によって行われてよい。
Claims (20)
- 光検出および測距(ライダー)システムであって、
送信機であって、
放出光を前記ライダーシステムの環境内に送信するように構成された少なくとも1つの発光体デバイスを備える、送信機と、
前記環境からの戻り光を検出するように構成された受信機であって、
複数のアパーチャ、
複数の光検出器、および
複数の光リダイレクタ素子、を備える、受信機と、を備え、各光リダイレクタ素子が、それぞれのアパーチャから戻り光を受信し、前記戻り光を不等な部分に分離し、前記複数の光検出器のうちの少なくとも2つの光検出器を照明するように構成されている、ライダーシステム。 - 各光リダイレクタが、全内部反射によって、前記それぞれのアパーチャからの前記戻り光を前記複数の光検出器のうちの前記少なくとも2つの光検出器に光学的に結合させるように構成されている、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記光リダイレクタが、射出成形可能な光学材料から形成されている、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記光リダイレクタは、第1の素子対および第2の素子対が相互にスライド可能に結合されるように形作られているような素子対で、互いに結合されている、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記複数のアパーチャのうちの少なくとも1つのアパーチャが150ミクロン~300ミクロンの直径を有する、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記複数のアパーチャが、アパーチャプレートに形成された1セットの開口部を含み、前記アパーチャプレートが、50ミクロン~200ミクロンの厚さを有する、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記複数のアパーチャのそれぞれのアパーチャが、200ミクロン~800ミクロンだけ離間されている、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記複数の光検出器のそれぞれの光検出器が少なくとも1000ミクロンだけ離間されている、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記複数の光検出器が、前記少なくとも1つの発光体デバイスよりも少なくとも2倍大きい、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記少なくとも2つの光検出器が第1の光検出器および第2の光検出器を含み、前記光リダイレクタが、前記戻り光の第1の部分の第1の光子束で前記第1の光検出器を照明し、かつ、前記戻り光の第2の部分の第2の光子束で前記第2の光検出器を照明するように構成され、前記第1の部分が前記第2の部分よりも大きい、請求項1に記載のライダーシステム。
- 前記複数の光検出器のうちの少なくとも1つの光検出器が、固体単一光子感応デバイスを備える、請求項1に記載のライダーシステム。
- 光リダイレクタデバイスであって、
複数のアパーチャと、
複数の光検出器と、
複数の光リダイレクタと、を備え、各光リダイレクタが、それぞれのアパーチャから戻り光を受信し、前記戻り光を不等な部分に分離し、前記複数の光検出器のうちの少なくとも2つの光検出器を照明するように構成されている、光リダイレクタデバイス。 - 各光リダイレクタが、全内部反射射によって、前記それぞれのアパーチャからの前記戻り光を前記複数の光検出器のうちの前記少なくとも2つの光検出器に光学的に結合させるように構成されている、請求項12に記載の光リダイレクタデバイス。
- 前記光リダイレクタが、射出成形可能な光学材料から形成されている、請求項12に記載の光リダイレクタデバイス。
- 前記光リダイレクタは、第1の素子対および第2の素子対が相互にスライド可能に結合するように形作られているような素子対で、結合されている、請求項12に記載の光リダイレクタデバイス。
- 前記複数のアパーチャのうちの少なくとも1つのアパーチャが150ミクロン~300ミクロンの直径を有する、請求項12に記載の光リダイレクタデバイス。
- 前記複数のアパーチャが、アパーチャプレートに形成された1セットの開口部を含み、前記アパーチャプレートが50ミクロン~200ミクロンの厚さを有する、請求項12に記載の光リダイレクタデバイス。
- 前記複数の光検出器のうちの少なくとも1つの光検出器が、固体単一光子感応デバイスを備える、請求項12に記載の光リダイレクタデバイス。
- 車両であって、
光検出および測距(ライダー)システムであって、
送信機であって、
放出光を前記車両の環境内に送信するように構成された少なくとも1つの発光体デバイスを備える、送信機と、
前記環境からの戻り光を検出するように構成された受信機であって、
複数のアパーチャ、
複数の光検出器、および
複数の光リダイレクタ、を備える、受信機と、を備えるライダーシステムを備え、各光リダイレクタが、それぞれのアパーチャから戻り光を受信し、前記戻り光を不等な部分に分離し、前記複数の光検出器のうちの少なくとも2つの光検出器を照明するように構成されている、車両。 - 光検出および測距(ライダー)システムのダイナミックレンジを拡大する方法であって、
前記ライダーからの放出光を前記ライダーの環境内に送信することと、
戻り光を受信することであって、前記戻り光が、前記ライダーの前記環境内の物体から反射された前記放出光の少なくとも一部分であることと、
前記戻り光を複数のアパーチャを介して複数の光リダイレクタ内に送信することと、を含む、方法。
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