JP6688880B2 - Hyperionライダーシステムのための焦点面2d apdアレイの実装 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年9月15日に出願された「IMPLEMENTATION OF THE FOCAL PLANE 2D APD ARRAY FOR HYPERION LIDAR SYSTEM」という名称の米国特許出願第15/266,618号、および2015年9月18日に出願された「IMPLEMENTATION OF THE FOCAL PLANE 2D APD ARRAY FOR HYPERION LIDAR SYSTEM」という名称の米国仮特許出願第62/220,777号の優先権の利益を主張する。上述した出願の全体が、参照によって本明細書に組み込まれている。
105 バス
110 プロセッサ
115 入出力デバイス
125 非一時的記憶デバイス
130 通信サブシステム
135 作業メモリ
140 オペレーティングシステム
145 アプリケーションプログラム
150 ライダー
200 振動光ファイバーカンチレバーシステム
210 光ファイバーケーブル
220 圧電セラミックチューブ
300 ライダー
310 TX経路
315 振動光ファイバーカンチレバー
320 TX光学系
325 ドット
330 RX経路
335 RX光学系
340 2次元(2D)光センサーアレイ
410 2D光センサーアレイ
420 ダイナミックスイッチ
430 時間測定変換器
Claims (8)
- 送信(TX)経路上の振動光ファイバーカンチレバーシステムであって、
間隔を置いてレーザーパルスを放出するレーザー放出要素と、
圧電セラミックチューブ及び光ファイバーケーブルであって、前記光ファイバーケーブルの自由端が、前記圧電セラミックチューブの自由端の外に所定の長さだけ延び、前記圧電セラミックチューブが、振動が前記光ファイバーケーブルの前記自由端において増幅されるように、信号によって駆動されて前記振動光ファイバーカンチレバーシステムの共振周波数において振動し、前記光ファイバーケーブルの前記自由端の動きが所定の走査パターンに従い、レーザーパルスが前記光ファイバーケーブルの前記自由端から出て、前記TXの光学系を通ってターゲットに投射される、圧電セラミックチューブ及び光ファイバーケーブルと、を備える、振動光ファイバーカンチレバーシステムと、
受信(RX)の光学系を備えるRX経路に配置された2次元(2D)光センサーアレイであって、前記ターゲットで反射された光が前記RXの光学系によって2D光センサーアレイ上に集められる、2D光センサーアレイと、
ダイナミックスイッチ及び1つまたは複数の時間測定変換器と、を備え、
前記レーザーパルスが投射される方向に基づいて、前記ダイナミックスイッチが、前記反射光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーからの出力を前記時間測定変換器にルーティングし、
前記反射光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーによって反射光が受信されないことに応じて、見掛けの投射方向を、前記反射光を受ける光センサーと相関させることによって、前記TX経路のための較正/再較正プロセスが実施される、ライダーデバイス。 - 前記時間測定変換器が、時間−デジタル変換器(TDC)またはアナログ−デジタル変換器(ADC)のいずれかである、請求項1に記載のライダーデバイス。
- 前記2D光センサーアレイが、アバランシェフォトダイオード(APD)またはPINフォトダイオードを含む、請求項1に記載のライダーデバイス。
- ライダーデバイスを動作させるための方法であって、
送信(TX)経路上の振動光ファイバーカンチレバーシステムを動作させるステップであって、
レーザー放出要素によって、間隔を置いてレーザーパルスを放出するステップと、
圧電セラミックチューブ及び光ファイバーケーブルを用いて走査するステップであって、前記光ファイバーケーブルの自由端が前記圧電セラミックチューブの自由端の外に延び、前記圧電セラミックチューブが、前記振動光ファイバーカンチレバーシステムの共振周波数において振動するように信号によって駆動され、前記光ファイバーケーブルの前記自由端の動きが所定の走査パターンに従い、前記レーザーパルスが、前記光ファイバーケーブルの前記自由端においてTXの光学系を通してターゲットに投射される、走査するステップと、を備える、振動光ファイバーカンチレバーシステムを動作させるステップと、
受信(RX)経路上の2次元(2D)光センサーアレイを動作させるステップであって、
前記ターゲットで反射された光をRXの光学系によって2D光センサーアレイ上に集めるステップと、
前記レーザーパルスが投影される方向に基づいて、前記集められた光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーに前記集められた光の出力を、1つまたは複数の時間測定変換器にダイナミックにスイッチングするステップと、を備える、2D光センサーアレイを動作させるステップと、
前記反射光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーによって反射光が受信されないことに応じて、見掛けの投射方向を、前記反射光を受ける光センサーと相関させることによって、前記TX経路のための較正/再較正プロセスを実施するステップと、
を備える、ライダーデバイスを動作させるための方法。 - 前記時間測定変換器が、時間−デジタル変換器(TDC)またはアナログ−デジタル変換器(ADC)のいずれかである、請求項4に記載の方法。
- 前記2D光センサーアレイが、アバランシェフォトダイオード(APD)またはPINフォトダイオードを含む、請求項4に記載の方法。
- 送信(TX)経路上の振動光ファイバーカンチレバー手段であって、
圧電セラミックチューブ及び光ファイバーケーブルであって、前記光ファイバーケーブルの自由端が、前記圧電セラミックチューブの自由端の外に所定の長さだけ延び、前記圧電セラミックチューブが、振動が前記光ファイバーケーブルの前記自由端において増幅されるように、信号によって駆動されて振動光ファイバーカンチレバーシステムの共振周波数において振動し、前記光ファイバーケーブルの前記自由端が所定の走査パターンに従う、圧電セラミックチューブ及び光ファイバーケーブルと、
TXの光学系手段であって、レーザーパルスが前記光ファイバーケーブルの前記自由端から出て、前記TXの光学系手段を通ってターゲットに投射される、TXの光学系手段と、を備える、振動光ファイバーカンチレバー手段と、
受信(RX)経路の2次元(2D)光センシング手段であって、RXの光学系手段を備え、前記ターゲットで反射された光が前記RXの光学系によって2D光センサーアレイ上に集められる、2D光センシング手段と、
ダイナミックスイッチ及び1つまたは複数の時間測定変換器と、を備え、
前記レーザーパルスが投射される方向に基づいて、前記ダイナミックスイッチが、前記反射光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーからの出力を前記時間測定変換器にルーティングし、
前記反射光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーによって反射光が受信されないことに応じて、見掛けの投射方向を、前記反射光を受ける光センサーと相関させることによって、前記TX経路のための較正/再較正プロセスが実施される、ライダーデバイス。 - コードを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、
ライダーデバイスの送信(TX)経路上の振動光ファイバーカンチレバーシステムを駆動するステップであって、前記振動光ファイバーカンチレバーシステムが、
圧電セラミックチューブ及び光ファイバーケーブルを備え、前記光ファイバーケーブルの自由端が、前記圧電セラミックチューブの自由端の外に所定の長さだけ延び、前記圧電セラミックチューブが、振動が前記光ファイバーケーブルの前記自由端において増幅されるように、信号によって駆動されて前記振動光ファイバーカンチレバーシステムの共振周波数において振動し、前記光ファイバーケーブルの前記自由端の動きが所定の走査パターンに従う、振動光ファイバーカンチレバーシステムを駆動するステップと、
間隔を置いてレーザーパルスを放出するレーザー放出要素を駆動するステップと、
レーザーパルスを、TXの光学系によってターゲットに投射するステップであって、レーザーパルスが前記光ファイバーケーブルの前記自由端から出て、前記TXの光学系を通ってターゲットに投射される、レーザーパルスを、TXの光学系によってターゲットに投射するステップと、
前記ライダーデバイスの受信(RX)経路の2次元(2D)光センサーアレイを駆動するステップと、
前記レーザーパルスを、RXの光学系によって集光するステップであって、前記ターゲットで反射された光が前記RXの光学系によって2D光センサーアレイ上に集められる、前記レーザーパルスを、RXの光学系によって集光するステップと、
前記レーザーパルスが投射される方向に基づいて、前記集められた光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーに前記集められた光の出力を、1つまたは複数の時間測定変換器にダイナミックにスイッチングするステップと、
前記反射光を受けると予想される前記2D光センサーアレイ中の1つまたは複数の特定の光センサーによって反射光が受信されないことに応じて、見掛けの投射方向を、前記反射光を受ける光センサーと相関させることによって、前記TX経路のための較正/再較正プロセスを実施するステップと、
を備える方法を実行させる、非一時コンピュータ可読媒体。
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