JP7073262B2 - 遠視野において重なり合う照射を有するlidarに基づく三次元撮像 - Google Patents
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Description
11 下部ハウジング
12 上部ハウジング
13 円筒形シェル要素、外側レンズ
14 中心軸
15 遠視野の位置
16 主光線
17 主光線
18A 13上の位置
18B 13上の位置
19A 照明光学系、レンズ素子
19B 照明光学系、レンズ素子
100 三次元LIDARシステム
101 下部ハウジング
102 上部ハウジング
103 ドーム状シェル要素
104 中心軸
105 複数の光ビーム
106 ビーム
107 XY平面上の位置
108 円形軌跡
110 固定電子基板
111 回転電子基板
112 発光・集光エンジン
113 光検出素子アレイ
114 発光素子アレイ
115 照明光学系
116 集光光学系
116A レンズ素子
116B レンズ素子
116C レンズ素子
116D レンズ素子
117 112の中心光軸
118 集光された光
121 中間電子基板
122 中間電子基板
123 中間電子基板
124 ミラー
130 パルス照射システム
131 駆動装置
132 駆動装置
133 電流信号
134 電流信号
136 パルス発光装置
137 パルス発光装置
138 特定位置
140 制御装置
144 アナログ/デジタル変換器
145 イネーブル/ディスエーブル信号
150 光検出システム
151 出力信号
152 アナログ相互インピーダンス増幅器
153 増幅信号、アナログ信号
155 光検出器
161 パルス発射信号
162 パルスインデックス信号
163 戻り信号
Claims (20)
- 光検出及び測距(LIDAR)装置であって、前記LIDAR装置が、
回転軸に対して垂直に配置された回転基板と、
各々が前記回転基板に対して垂直に配向された2つ以上の電子基板と、
前記2つ以上の電子基板の第1の電子基板に取り付けられ、2つ以上の光ビームのそれぞれの主光線により三次元環境の部分が同時に照射されるように、前記LIDAR装置から前記三次元環境内に複数の異なる方向に前記2つ以上の光ビームを出射するように構成された1つ以上の照射源であって、前記2つ以上の光ビームの第1の光ビームが第1の位置において前記LIDAR装置から出射され、そして、前記2つ以上の光ビームの第2の光ビームが前記第1の位置とは空間的に異なる第2の位置において前記LIDAR装置から出射される、前記1つ以上の照射源と、
前記2つ以上の電子基板の第2の電子基板に取り付けられ、前記2つ以上の光ビームにより同時に照射された前記三次元環境内の位置から反射された光の量を検出するように構成された1つ以上の感光検出器と、
前記1つ以上の照射源から出射され、前記1つ以上の感光検出器により検出された前記2つ以上の光ビームの飛行時間を測定するように構成された計算システムと、
を有することを特徴とするLIDAR装置。 - 前記2つ以上の光ビームのそれぞれにより照射される前記三次元環境の前記部分は、前記LIDAR装置から少なくとも5mの距離に位置しており、そして、前記2つ以上の光ビームのいずれも前記LIDAR装置から5m未満の距離において他の前記2つ以上の光ビームのいずれとも重ならないことを特徴とする請求項1に記載のLIDAR装置。
- 前記第1の位置及び前記第2の位置は光学素子の表面上に位置していることを特徴とする請求項2に記載のLIDAR装置。
- 前記第1の位置が第1の光学素子の表面上に位置しており、前記第2の位置が第2の光学素子の表面上に位置していることを特徴とする請求項2に記載のLIDAR装置。
- 前記1つ以上の照射源が、
第1の量の光を出射するように構成された発光装置と、
前記第1の量の光を第1の光ビームにコリメートするように構成された1つ以上の光学素子と、
前記第1の光ビームを第2の光ビーム及び第3の光ビームに分離するように構成されたビーム分割素子と、
を有し、
前記第2の光ビームが第1の位置においてLIDAR装置から出射され、前記第3の光ビームが前記第1の位置とは空間的に異なる第2の位置において前記LIDAR装置から出射され、そして、前記第2の光ビーム及び前記第3の光ビームにより照射された前記三次元環境の複数の部分が、前記LIDAR装置から少なくとも5mの距離において実質的に重なり合い、そして、前記第2の光ビームにより照射された前記三次元環境の部分及び前記第3の光ビームにより照射された前記三次元環境の部分が、前記LIDAR装置から5m未満の距離においては重ならないことを特徴とする請求項1に記載のLIDAR装置。 - 前記1つ以上の照射源の第1の照射源が、第1の位置において前記LIDAR装置から前記2つ以上の光ビームの第1の光ビームを出射し、前記1つ以上の照射源の第2の照射源が、第2の位置において前記LIDAR装置から前記2つ以上の光ビームの第2の光ビームを出射し、前記第1の位置及び前記第2の位置が空間的に異なることを特徴とする請求項1に記載のLIDAR装置。
- 前記1つ以上の照射源のそれぞれがレーザーベースであることを特徴とする請求項1に記載のLIDAR装置。
- 前記1つ以上の照射源のそれぞれが発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項1に記載のLIDAR装置。
- 前記1つ以上の照射源のそれぞれが照射光パルスを出射することを特徴とする請求項1に記載のLIDAR装置。
- 光検出及び測距(LIDAR)装置であって、前記LIDAR装置が、
回転軸に対して垂直に配置された回転基板と、
各々が前記回転基板に対して垂直に配向された2つ以上の電子基板と、
前記2つ以上の電子基板の第1の電子基板に取り付けられ、第1の量の光を出射するように構成された1つ以上の発光装置と、
前記第1の量の光を第1の光ビームにコリメートするように構成された1つ以上の光学素子と、
前記第1の光ビームを第2の光ビーム及び第3の光ビームに分離するように構成されたビーム分割素子と、
を有し、
前記第2の光ビームが第1の位置においてLIDAR装置から出射され、前記第3の光ビームが前記第1の位置とは空間的に異なる第2の位置において前記LIDAR装置から出射され、そして、前記第2の光ビーム及び前記第3の光ビームのそれぞれの主光線により同時に照射された三次元環境の複数の部分が、前記LIDAR装置から少なくとも5mの距離において実質的に重なり合い、そして、前記第2の光ビームにより照射された前記三次元環境の部分及び前記第3の光ビームにより照射された前記三次元環境の部分が、前記LIDAR装置から5m未満の距離においては重ならないことを特徴とするLIDAR装置。 - 前記LIDAR装置がさらに、
前記2つ以上の電子基板の第2の電子基板に取り付けられ、前記第2の光ビーム及び前記第3の光ビームにより同時に照射された前記三次元環境内の位置から反射された光の量を検出するように構成された1つ以上の感光検出器と、
前記1つ以上の発光装置から出射され、前記1つ以上の感光検出器により検出された前記第2の光ビーム及び前記第3の光ビームの飛行時間を測定する計算システムと、
を有することを特徴とする請求項10に記載のLIDAR装置。 - 前記第1の位置が第1の光学素子の表面上に位置しており、前記第2の位置が第2の光学素子の表面上に位置していることを特徴とする請求項10に記載のLIDAR装置。
- 前記第1の位置が第1の光学素子の表面上に位置しており、前記第2の位置が第2の光学素子の表面上に位置していることを特徴とする請求項10に記載のLIDAR装置。
- 前記1つ以上の発光装置がレーザーベースであることを特徴とする請求項10に記載のLIDAR装置。
- 前記1つ以上の発光装置が発光ダイオードであることを特徴とする請求項10に記載のLIDAR装置。
- 2つ以上の光ビームのそれぞれの主光線により同時に照射された三次元環境の複数の部分がLIDAR装置から少なくとも5mの距離において実質的に重なり合い、そして、前記2つ以上の光ビームのいずれも前記LIDAR装置から5m未満の距離において他の前記2つ以上の光ビームのいずれとも重ならないように、前記LIDAR装置の1つ以上の照射源から前記三次元環境内に複数の異なる方向に前記2つ以上の光ビームを出射し、
前記2つ以上の光ビームにより同時に照射された前記三次元環境内の位置から反射された光の量を検出し、
前記LIDAR装置から出射され、前記LIDAR装置の1つ以上の感光検出器により検出された前記2つ以上の光ビームの飛行時間を測定する、ことを含む方法であって、
前記LIDAR装置が、回転軸に対して垂直に配置された回転基板と、各々が前記回転基板に対して垂直に配向された2つ以上の電子基板と、前記2つ以上の電子基板の第1の電子基板に取り付けられ、前記回転軸の周りを回転するように構成された1以上の照射源と、を有することを特徴とする方法。 - 前記2つ以上の光ビームの第1の光ビームが第1の位置においてLIDAR装置から出射され、前記2つ以上の光ビームの第2の光ビームが前記第1の位置とは空間的に異なる第2の位置において前記LIDAR装置から出射されることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記第1の位置が第1の光学素子の表面上に位置しており、前記第2の位置が第2の光学素子の表面上に位置していることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記第1の位置が第1の光学素子の表面上に位置しており、前記第2の位置が第2の光学素子の表面上に位置していることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記方法がさらに、
1つ以上の発光装置から第1の量の光を出射し、
前記第1の量の光を第1の光ビームにコリメートし、
前記第1の光ビームを第2の光ビーム及び第3の光ビームに分割する、
ことを含み、
前記第2の光ビームが第1の位置においてLIDAR装置から出射され、前記第3の光ビームが前記第1の位置とは空間的に異なる第2の位置において前記LIDAR装置から出射され、そして、前記第2の光ビーム及び前記第3の光ビームにより照射された前記三次元環境の複数の部分が、前記LIDAR装置から少なくとも5mの距離において実質的に重なり合い、そして、前記第2の光ビームにより照射された前記三次元環境の部分及び前記第3の光ビームにより照射された前記三次元環境の部分が、前記LIDAR装置から5m未満の距離においては重ならないことを特徴とする請求項17に記載の方法。
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