JP7227391B2 - センサハウジングの障害物を検出するための方法およびシステム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年３月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／８１８，７０７号の優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。

数ある中でもとりわけ、光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサ、電波探知測距（ＲＡＤＡＲ）センサ、および音波探知測距（ＳＯＮＡＲ）センサなどのアクティブセンサは、周辺環境に向けて信号を放出し、放出された信号の反射を検出することによって、周辺環境をスキャンすることができるセンサである。

例えば、ＬＩＤＡＲセンサは、環境における反射表面を示す「点群」を組み立てるように、シーン全体をスキャンしながら環境特徴までの距離を判定することができる。点群の個々の点は、例えば、レーザパルスを送信し、環境におけるオブジェクトから反射された戻りパルスがあればそれを検出し、その後、パルスの送信とその反射パルスの受信との間の時間遅延に従ってオブジェクトまでの距離を測定することによって判定することができる。その結果、例えば、環境における反射特徴の位置を示す点の三次元マップを生成することができる。

一例では、方法が提供される。この方法は、ハウジングの内側に配設された光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することを含む。複数のスキャンの各スキャンを取得することは、ハウジングの複数のセクションを通して、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信することと、ＬＩＤＡＲデバイスに向かって反射して戻る送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することと、を含む。この方法はまた、複数のスキャンに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することを含む。

別の例では、光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスが提供される。ＬＩＤＡＲデバイスには、ハウジングおよびコントローラが含まれている。コントローラは、ＬＩＤＡＲデバイスに動作を実行させるように構成される。動作は、ＬＩＤＡＲデバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することを含む。動作は、複数のスキャンのスキャンごとに、ハウジングを通して、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信することをさらに含む。動作は、複数のスキャンのスキャンごとに、送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することをさらに含む。動作は、複数のスキャンに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することをさらに含む。

一例では、システムが提供される。このシステムには、ハウジングおよびハウジングの内側に配設された光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスが含まれる。ＬＩＤＡＲデバイスは、ハウジングを通して視野（ＦＯＶ）をスキャンするように構成される。ＬＩＤＡＲデバイスは、ＦＯＶのスキャンごとに、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信するように構成される。ＬＩＤＡＲデバイスは、ＦＯＶのスキャンごとに、ＬＩＤＡＲデバイスに反射して戻る送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを受信するように構成される。ＬＩＤＡＲデバイスには、１つ以上のプロセッサ、および１つ以上のプロセッサによって実行されると、システムに動作を実行させる命令を格納するデータストレージも含まれる。動作は、ＬＩＤＡＲデバイスから、ＬＩＤＡＲデバイスによって取得されたＦＯＶの複数のスキャンを示すデータを受信することを含む。動作はまた、受信されたデータに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することを含む。

さらに別の例では、システムは、ハウジングの内側に配設された光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得するための手段を含む。複数のスキャンの各スキャンを取得することは、ハウジングを通して、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信することと、ＬＩＤＡＲデバイスに向かって反射して戻る送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することと、を含む。このシステムはまた、複数のスキャンに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出するための手段を含む。

これらの態様、ならびに他の態様、利点、および代替物は、当業者には、以下の詳細な説明を添付の図面を適宜参照して読み取ることにより明らかになるであろう。

例示的な実施形態による、車両を示す。 例示的な実施形態による、図１Ａに示される車両の上面に位置決めされたセンサユニットの斜視図である。 例示的な実施形態による、図１Ａに示される車両の前面に位置決めされたセンサユニットの斜視図である。 例示的な実施形態による、周囲環境をスキャンする図１Ａに示される車両を上面図で示す。 例示的な実施形態による、車両のブロック図である。 例示的な実施形態による、システムのブロック図である。 例示的な実施形態による、ＬＩＤＡＲデバイスを示す。 図４ＡのＬＩＤＡＲデバイスの断面図を示す。 例示的な実施形態による方法のフローチャートである。 例示的な実施形態による別の方法のフローチャートである。

以下の詳細な説明は、添付の図を参照して、開示されたシステムおよび方法の様々な特徴および機能を記載する。図において、文脈上別段の指示がない限り、同様の記号は、同様の構成要素を識別する。本明細書に記載の例証的なシステムおよび方法の実施形態は、限定的であることを意味するものではない。開示されたシステム、デバイス、および方法の特定の態様を、多種多様な異なる構成で配置および組み合わせ得ることが容易に理解されるであろう。

Ｉ．概要
いくつかのシナリオでは、アクティブセンサのＦＯＶは、オブジェクト、障害物、破片、汚れ、引っかき傷、変形、および／または他のタイプの障害物によって（少なくとも部分的に）妨げられる可能性がある。障害物は、アクティブセンサによって送信された１つ以上の信号（またはその一部分）が障害物の背後にある環境の領域に到達するのを防ぎ、かつ／または、環境から伝播する１つ以上の信号（またはその一部分）が、アクティブセンサによって受信されるのを防ぐ。いくつかのタイプの障害物は、アクティブセンサから物理的に分離されている（例えば、取り付けられていない）場合がある。他のタイプの障害物は、アクティブセンサ上に配設されるか、または別様に取り付けられている可能性がある（例えば、アクティブセンサ上に配設された蓄積された汚れまたは他の破片など）。

本明細書のいくつかの例示的な実装は、センサのＦＯＶを少なくとも部分的に妨げる障害物の検出に関連している。

本明細書の一例のシステムは、ハウジングの内側に配設されたＬＩＤＡＲデバイスを含む。ＬＩＤＡＲは、光パルスを放出し、放出された光パルスの戻り反射を検出することによってＦＯＶをスキャンするように構成され得る。これを容易にするために、ハウジングは、放出された光パルスをハウジングから、および反射光パルスをハウジング内に少なくとも部分的に送信する１つ以上の光学部品（例えば、光フィルタ、光学窓など）を含み得るか、またはそれらから形成され得る。

システムは、ＬＩＤＡＲデバイスのＦＯＶの複数のスキャンを取得するように構成され得る。ＦＯＶの各スキャンを取得することは、（ｉ）ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって（およびそれを通して）異なる方向に放出された複数の光パルスを送信すること、および（ｉｉ）送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することを含み得る。一例として、ＬＩＤＡＲデバイスから第１の方向に放出された第１の光パルスは、ハウジングの第１のセクションを通してＦＯＶに向かって伝播し得、第２の方向に放出された第２の光パルスは、ハウジングの第２のセクションを通して伝播し得る。いくつかの例では、第１および第２のセクションは、ハウジングの物理的に別個のセクションに対応し得る。あるいは、他の例では、第１のセクションは、第２のセクションと少なくとも部分的に重なる場合がある。例えば、第１および第２の光パルスは、少なくとも部分的に互いに交差する２つの異なる発散ビーム経路に沿ってＬＩＤＡＲデバイスから発散するように構成され得る。

さらに、システムは、複数のスキャンに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出するように構成され得る。例えば、障害物がハウジングに配設されている場合、システムは、ハウジングで反射されてＬＩＤＡＲデバイスに戻る検出された光パルスの光強度（例えば、「フィードバックリターン」）に基づいて、かつ／または、検出された光パルスが、ハウジングの外のオブジェクトから戻ってきた光パルスを含むかどうか（例えば、「ワールドリターン」）に基づいて障害物を検出し得る。

いくつかの例では、システムは、障害物がハウジングに結合されているかどうかを判定するように構成され得る。第１の例では、この判定は、フィードバックリターンの光強度、フィードバックリターンの範囲、および／または障害物が存在するハウジングの所与のセクションから受信したワールドリターンのカウントに基づいてもよい。第２の例では、この判定は、第１のスキャン中にハウジングの第１のセクションを通して、および第２のスキャン中にハウジングの第２のセクションを通してスキャンされたオブジェクトに関連付けられたワールドリターンを比較することに基づいてもよい。第３の例では、この判定は、ＬＩＤＡＲデバイスを使用して取得されたオブジェクトの第１のスキャンを、システム内の別のセンサ（例えば、別のＬＩＤＡＲデバイス）を使用して取得されたオブジェクトの第２のスキャンと比較することに基づいてもよい。他の例も、同様に可能である。

障害物のタイプに応じて、いくつかの例では、ＬＩＤＡＲデバイス（またはシステム）が障害物の検出にどのように応答するかを決定できる。第１の例では、障害物がハウジングに配設されていると判定された場合（例えば、汚れ、ほこり、鳥の糞など）、ＬＩＤＡＲデバイスまたはシステムが洗浄機構（例えば、液体スプレー、高圧ガス管、ワイパーなど）をアクティブにして、遮蔽物の除去を試みることができる。遮蔽物が両方の光学窓（例えば、ＬＩＤＡＲデバイスの一部分を覆うビニール袋など）を妨げると判定される第２の例では、ＬＩＤＡＲデバイスは、他の可能性の中でもとりわけ、遮蔽物が除去される（例えば、遮蔽しているビニール袋が風で吹き飛ばされる可能性がある）のを所与の時間（またはハウジングの所与の回転数）待つこと、または、ＦＯＶの一部分が妨げられていることをＬＩＤＡＲを使用するシステムに警告することを決定することができる。

ＩＩ．例示的なシステムおよびデバイス
次に、例示的なシステムおよびデバイスについてより詳細に説明する。一般に、本明細書に開示される実施形態は、システムの環境をスキャンする１つ以上のセンサを含む任意のシステムで使用することができる。本明細書に記載の例証的な実施形態は、ＬＩＤＡＲ、レーダ、ソナー、カメラなどのセンサを使用する車両を含む。しかしながら、例示的なシステムはまた、他の可能性の中でもとりわけ、ロボットデバイス、産業システム（例えば、組立ラインなど）、または移動通信システムまたはデバイスなどの他のデバイスにおいて実装され、またはその形態を取り得る。

「車両」という用語は、本明細書では、例えば、航空機、ウォータークラフト、宇宙船、自動車、トラック、バン、セミトレーラートラック、オートバイ、ゴルフカート、オフロード車、倉庫輸送車、または農用車のほか、ローラーコースター、トロリー、トラム、電車などのトラックに乗る運送車を含むあらゆる移動オブジェクトを包含すると広く解釈される。

図１Ａは、例示的な実施形態による、車両１００を示す。特に、図１Ａは、車両１００の右側面図、前面図、背面図、および上面図を示す。上記のように、車両１００は図１Ａに自動車として示されているが、他の実施形態が可能である。さらに、いくつかの実施形態では、車両１００は、自律モードまたは半自律モードで動作するように構成され得る。しかしながら、本明細書に記載の実施形態は、自律的に動作するように構成されていない車両にも適用可能である。したがって、例示的な車両１００は、限定することを意味するものではない。示されるように、車両１００は、５つのセンサユニット１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０ならびにホイール１１２によって例示される４つのホイールとを含む。

いくつかの実施形態では、センサユニット１０２～１１０の各々は、車両１００の周りの環境をスキャンすることを可能にする特定の構成特性を有する１つ以上の光検出測距デバイス（ＬＩＤＡＲ）を含み得る。追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、センサユニット１０２～１１０は、他の可能性の中でもとりわけ、全地球測位システムセンサ、慣性測定ユニット、無線検出測距（ＲＡＤＡＲ）ユニット、カメラ、レーザ距離計、ＬＩＤＡＲ、および／または音響センサなどの異なるタイプのセンサを含み得る。

示されるように、センサユニット１０２は、ホイール１１２が装着されている車両１００の下面とは反対側の車両１００の上面に装着される。さらに、示されるように、センサユニット１０４～１１０は各々、車両１００の上面以外のそれぞれの側に装着される。例えば、センサユニット１０４は、車両１００の前面に位置決めされ、センサ１０６は、車両１００の背面に位置決めされ、センサユニット１０８は、車両１００の右側面に位置決めされ、センサユニット１１０は、車両１００の左側面に位置決めされる。

センサユニット１０２～１１０は、車両１００の特定の場所に装着されているが、いくつかの実施形態では、センサユニット１０２～１１０は、車両１００の内側または外側のいずれかで、他の場所に装着することができる。例えば、図１Ａは、車両１００のバックミラーに装着されたセンサユニット１０８を示しているが、センサユニット１０８は、代替的に、車両１００の右側面に沿った別の場所に位置決めされ得る。さらに、５つのセンサユニットが示されているが、いくつかの実施形態では、より多くのまたはより少ないセンサユニットが、車両１００に含まれ得る。しかしながら、例のために、センサユニット１０２～１１０は、図１Ａに示されるように位置決めされている。

いくつかの実施形態では、センサユニット１０２～１１０のうちの１つ以上は、センサが可動に装着され得る１つ以上の可動マウントを含み得る。例えば、可動マウントは、回転プラットフォームを含み得る。回転プラットフォームに装着されたセンサは、センサが車両１００の周りの様々な方向から情報を取得し得るように回転することができる。例えば、センサユニット１０２は、回転プラットフォームを異なる方向などに作動させることによって調整することができる視線方向を有するＬＩＤＡＲを含み得る。代替的または追加的に、可動マウントは、傾斜プラットフォームを含み得る。傾斜プラットフォームに装着されたセンサは、センサが様々な角度から情報を取得し得るように、所与の範囲の角度および／または方位角内で傾斜することができる。可動マウントは、他の形式も取り得る。

さらに、いくつかの実施形態では、センサユニット１０２～１１０のうちの１つ以上は、センサおよび／または可動マウントを動かすことによってセンサユニットにおけるセンサの位置および／または向きを調整するように構成されたアクチュエータを含み得る。例示的なアクチュエータは、他の例の中でもとりわけ、モータ、空気圧アクチュエータ、油圧ピストン、リレー、ソレノイド、および／または圧電アクチュエータを含む。

示されるように、車両１００は、車両を運転面に沿って移動させるように回転するように構成されたホイール１１２などの１つ以上のホイールを含む。いくつかの実施形態では、ホイール１１２は、リムに結合された少なくとも１つのタイヤを含み得る。そのために、ホイール１１２は、金属とゴムの任意の組み合わせ、または他の材料の組み合わせを含み得る。車両１００は、これら示されたものに加えて、またはその代わりに１つ以上の他の構成要素を含み得る。

図１Ｂは、図１Ａに示される車両１００の上面に位置決めされたセンサユニット１０２の斜視図である。示されるように、センサユニット１０２は、第１のＬＩＤＡＲ１２０、第２のＬＩＤＡＲ１２２、分割構造１２４、およびハウジング１２６を含む。上記のように、センサユニット１０２は、追加的または代替的に、図１Ｂに示されるもの以外のセンサを含み得る。しかしながら、例のために、センサユニット１０２は、図１Ｂに示される構成要素を含む。

いくつかの例では、第１のＬＩＤＡＲ１２０は、１つ以上の光パルスを放出し、車両１００の環境内のオブジェクトからの光パルスの反射を検出しながら、軸（例えば、垂直軸など）の周りを回転することによって、車両１００の周りの環境をスキャンするように構成され得る。いくつかの実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ１２０は、軸の周りを繰り返し回転して、環境内のオブジェクトの動きを迅速に検出するのに十分に高いリフレッシュレートで環境をスキャンできるように構成され得る。一実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ１２０は、１０Ｈｚのリフレッシュレート（例えば、毎秒第１のＬＩＤＡＲ１２０の１０回の完全な回転）を有し得、それにより、車両の周りの３６０度の視野（ＦＯＶ）を毎秒１０回スキャンする。このプロセスを通じて、例えば、周囲環境の３Ｄマップは、第１のＬＩＤＡＲ１２０からのデータに基づいて判定され得る。一実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ１２０は、９０５ｎｍの波長を有する６４個のレーザビームを放出する複数の光源を含み得る。この実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ１２０からのデータに基づいて判定された３Ｄマップは、０．２°（水平）×０．３°（垂直）の角度分解能を有し得、第１のＬＩＤＡＲ１２０は、環境の３６０°（水平）×２０°（垂直）ＦＯＶを有し得る。この構成では、３Ｄマップは、例えば、車両１００から１００メートルの（中）範囲内のオブジェクトを検出する、または識別するのに十分な解像度を有することができる。ただし、他の構成（例えば、光源の数、角度分解能、波長、範囲など）も可能である。

いくつかの実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ１２２は、車両１００の周りの環境のより狭いＦＯＶをスキャンするように構成され得る。例えば、第２のＬＩＤＡＲ１２２は、第１のＬＩＤＡＲ１２０と同じまたは類似の（例えば、垂直）軸の周りの完全な回転未満で回転するように構成され得る。さらに、いくつかの例では、第２のＬＩＤＡＲ１２２は、第１のＬＩＤＡＲ１２０よりも低いリフレッシュレートを有し得る。例えば、この配置では、車両１００は、第２のＬＩＤＡＲ１２２からのデータを使用して、環境のより狭いＦＯＶの３Ｄマップを判定することができる。この場合の３Ｄマップは、第１のＬＩＤＡＲ１２０からのデータに基づいて判定された対応する３Ｄマップよりも高い角度分解能を有し得、したがって、車両から比較的遠い距離にあるオブジェクトの検出／識別および第１のＬＩＤＡＲ１２０のスキャン範囲内のより小さなオブジェクトの識別を可能にし得る。一実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ１２２は、８°（水平）×１５°（垂直）のＦＯＶ、４Ｈｚのリフレッシュレートを有し得、１５５０ｎｍの波長を有する狭いビームを放出し得る。さらに、この実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ１２２からのデータに基づいて判定された３Ｄマップは、０．１°（水平）×０．０３°（垂直）の角度分解能を有し得、それにより、車両１００から３００メートルの（長い）範囲内のオブジェクトの検出／識別を可能にする。ただし、他の構成（例えば、光源の数、角度分解能、波長、範囲など）も可能である。

いくつかの例では、車両１００は、第２のＬＩＤＡＲ１２２の視線方向を調整するように構成され得る。例えば、第２のＬＩＤＡＲ１２２は、第２のＬＩＤＡＲ１２２の視線方向を図１Ｂに示される方向以外の方向に調整することを可能にするステッパモータ（図示せず）に装着され得る。したがって、いくつかの例では、第２のＬＩＤＡＲ１２２は、車両１００からの様々な視線方向に沿って（狭い）ＦＯＶをスキャンするように操縦可能であり得る。

分割構造１２４は、第１のＬＩＤＡＲ１２０を支持する、かつ／または第１のＬＩＤＡＲ１２０を第２のＬＩＤＡＲ１２２から光学的に分離するのに適した任意の固体材料から形成することができる。材料の例には、他の可能性の中でもとりわけ、金属、プラスチック、発泡体が含まれ得る。

ハウジング１２６は、波長範囲内の波長を有する光に対して実質的に透明であり、波長範囲外の波長を有する光に対して実質的に不透明である任意の材料から形成された光フィルタを含み得る。説明の便宜上、「ハウジング１２６」および「ライトフィルタ１２６」という用語は、本明細書では、図１Ｂに示されるハウジング１２６の同じ物理的構造を指すために交換可能に使用され得ることに留意されたい。

いくつかの例では、光フィルタ１２６は、第１のＬＩＤＡＲ１２０によって放出される光の第１の波長（例えば、９０５ｎｍ）および第２のＬＩＤＡＲ１２２によって放出される光の第２の波長（例えば、１５５０ｎｍ）を有する光が光フィルタ１２６を通して伝播することを可能にし得る。示されるように、光フィルタ１２６は、第１のＬＩＤＡＲ１２０および第２のＬＩＤＡＲ１２２を囲むように形作られている。さらに、いくつかの例では、光フィルタ１２６は、他の可能性の中でもとりわけ、ほこりの蓄積または空中の破片との衝突など、第１のＬＩＤＡＲ１２０および第２のＬＩＤＡＲ１２２への環境損傷を防止し得る。いくつかの例では、光フィルタ１２６は、光フィルタ１２６を通して伝播する可視光を低減するように構成され得る。次に、光フィルタ１２６は、例えば、外部の観察者の視界からのセンサユニット１０２の構成要素の可視性を低減しながら、第１のＬＩＤＡＲ１２０および第２のＬＩＤＡＲ１２２を囲むことによって車両１００の美的外観を改善し得る。他の例では、光フィルタ１２６は、可視光、ならびに第１のＬＩＤＡＲ１２０および第２のＬＩＤＡＲ１２２からの光を可能にするように構成され得る。

いくつかの実施形態では、光フィルタ１２６の一部分は、異なる波長範囲が光フィルタ１２６を通して伝播することを可能にするように構成され得る。例えば、光フィルタ１２６の上部分（例えば、分割構造１２４の上方）は、第１のＬＩＤＡＲ１２０の第１の波長を含む第１の波長範囲内の光の伝播を可能にするように構成され得、光フィルタの下部分１２６（例えば、分割構造１２４の下方）は、第２のＬＩＤＡＲ１２２の第２の波長を含む第２の波長範囲内の光の伝播を可能にするように構成され得る。他の実施形態では、光フィルタ１２６に関連付けられた波長範囲は、第１のＬＩＤＡＲ１２０の第１の波長および第２のＬＩＤＡＲ１２２の第２の波長の両方を含み得る。

図１Ｃは、図１Ａに示される車両１００の前面に位置決めされたセンサユニット１０４の斜視図である。いくつかの例では、センサユニット１０６、１０８、および１１０は、図１Ｃに示されるセンサユニット１０４と同様に構成され得る。示されるように、センサユニット１０４は、第３のＬＩＤＡＲ１３０およびハウジング１３６を含む。上記のように、センサユニット１０４は、追加的または代替的に、図１Ｃに示されるもの以外のセンサを含み得る。しかしながら、例のために、センサユニット１０４は、図１Ｃに示される構成要素を含む。

いくつかの例では、第３のＬＩＤＡＲ１３０は、第３のＬＩＤＡＲ１３０が位置決めされている車両１００の所与の側（すなわち、前面）から離れて延びる車両１００の周囲の環境のＦＯＶをスキャンするように構成され得る。一例では、第３のＬＩＤＡＲ１３０は、第２のＬＩＤＡＲ１２２よりも広いＦＯＶにわたって（例えば、水平に）回転するが、第１のＬＩＤＡＲ１２０の３６０度ＦＯＶよりも小さいように構成され得る。一実施形態では、第３のＬＩＤＡＲ１３０は、２７０°（水平）×１１０°（垂直）のＦＯＶ、４Ｈｚのリフレッシュレートを有し得、９０５ｎｍの波長を有するレーザビームを放出し得る。この実施形態では、第３のＬＩＤＡＲ１３０からのデータに基づいて判定された３Ｄマップは、１．２°（水平）×０．２°（垂直）の角度分解能を有し得、それにより、車両１００までの３０メートルの（短い）範囲内のオブジェクトの検出／識別を可能にする。ただし、他の構成（例えば、光源の数、角度分解能、波長、範囲など）も可能である。

ハウジング１３６は、図１Ｂのハウジング１２６と同様であり得る。例えば、ハウジング１３６は、第３のＬＩＤＡＲ１３０を囲むように形作られた光フィルタを含み得る。さらに、例えば、ハウジング１３６は、第３のＬＩＤＡＲ１３０によって放出光の波長を含む波長範囲内の光がハウジング１３６を通して伝播することを可能にするように構成され得る。

上記のように、車両１００のセンサユニット１０２～１１０は、代替的または追加的に、異なるタイプのセンサ（例えば、レーダ、カメラなど）を含み得、車両１００の内側または外側の異なる位置に装着され得る。

図１Ｄは、車両１００が周囲の環境をスキャンしているシナリオにおける車両１００の上面図を示している。上記の議論に沿って、車両１００の様々なセンサの各々は、そのそれぞれのリフレッシュレート、ＦＯＶ、または他の任意の要因に従って特定の解像度を有することができる。次に、様々なセンサは、車両１００からの距離のそれぞれのスキャン範囲内のオブジェクトの検出および／または識別に適している可能性がある。

図１Ｄに示されるように、輪郭１６０および１６２は、センサユニット１０２の第１のＬＩＤＡＲ１２０からのデータに基づいてオブジェクトが検出／識別され得る車両１００までの距離の例示的な範囲を示す。示されるように、例えば、輪郭１６０内の近接オブジェクトは、車両１００の上面にセンサユニット１０２が位置決めされているために、適切に検出され、かつ／または識別されない場合がある。しかしながら、例えば、輪郭１６０の外側で、輪郭１６２によって画定される中距離（例えば、１００メートルなど）内のオブジェクトは、第１のＬＩＤＡＲ１２０からのデータを使用して適切に検出／識別され得る。さらに、示されるように、第１のＬＩＤＡＲ１２０の水平ＦＯＶは、車両１００の周りのすべての方向に３６０°に及ぶことができる。

示されるシナリオでは、輪郭１６４は、センサユニット１０２の第２のＬＩＤＡＲ１２２からのより高い解像度のデータを使用してオブジェクトが検出され、かつ／または識別され得る環境の領域を示し得る。示されるように、輪郭１６４は、例えば、より長い距離範囲（例えば、３００メートルなど）内で、輪郭１６２よりも車両１００から遠く離れたオブジェクトを包含し得る。輪郭１６４は、第２のＬＩＤＡＲ１２２のより狭いＦＯＶ（水平方向）を示しているが、いくつかの例では、車両１００は、第２のＬＩＤＡＲ１２２の視野方向を図１Ｄに示される方向以外の任意の方向に調整するように構成され得る。例えば、車両１００は、第１のＬＩＤＡＲ１２０からのデータを使用して（例えば、輪郭１６２内で）オブジェクトを検出し、第２のＬＩＤＡＲ１２２の視線方向をオブジェクトを含むＦＯＶに調整し、次いで、第２のＬＩＤＡＲ１２２からの高解像度データを使用して、オブジェクトを識別し得る。一実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ１２２の水平ＦＯＶは、８°であり得る。

さらに、図１Ｄに示されるように、輪郭１６６は、センサユニット１０４の第３のＬＩＤＡＲ１３０によってスキャンされた環境の領域を示し得る。示されるように、輪郭１６６によって示される領域は、例えば、第１のＬＩＤＡＲ１２０および／または第２のＬＩＤＡＲ１２２によってスキャンされ得ない環境の部分を含む。さらに、例えば、第３のＬＩＤＡＲ１３０からのデータは、車両１００までの短い距離（例えば、３０メートルなど）内のオブジェクトを検出し、かつ／または識別するのに十分な解像度を有し得る。

上記のスキャン範囲、解像度、およびＦＯＶは、例示のみを目的としたものであり、車両１００の様々な構成に応じて変化し得ることに留意されたい。さらに、図１Ｄに示される輪郭１６０～１６６は、必ずしも一定の縮尺である必要はなく、説明の便宜のために示されるように示されている。

さらに、上記のように、車両１００は、とりわけ、ＬＩＤＡＲ、レーダ、ソナー、超音波センサ、および／またはカメラなどの複数のタイプのセンサを含み得る。さらに、例えば、様々なセンサが、それぞれのセンサのそれぞれのＦＯＶ内のオブジェクトの検出および／または識別に適している可能性がある。

そのために、矢印１８２ａおよび１８２ｂは、図１Ａのセンサユニット１０８内のセンサまたは任意の他のセンサなど、車両１００の側に沿って装着されたセンサのＦＯＶによって画定される環境の領域を示し得る。例えば、矢印１８２ａおよび１８２ｂに関連付けられたセンサは、矢印１８２ａおよび１８２ｂの間で車両１００から離れて延びる環境の一部をスキャンするように構成されたレーダセンサであり得る。追加的または代替的に、いくつかの例では、矢印１８２ａおよび１８２ｂに関連付けられたセンサは、任意の他のタイプのセンサ（例えば、ソナー、カメラなど）を含み得る。しかしながら、例のために、矢印１８２ａおよび１８２ｂは、本明細書では、レーダセンサのＦＯＶの範囲として説明されている。この例では、レーダセンサは、少なくとも閾値レーダ断面積を有するオブジェクト（矢印１８２ａおよび１８２ｂの間の環境の領域内）を検出するように構成され得る。一実施形態では、閾値レーダ断面積は、オートバイ、スクーター、自動車、および／または任意の他の車両（例えば、０．５平方メートルなど）の寸法に関係し得る。他の例の閾値レーダ断面積値も可能である。

同様に、矢印１８４ａおよび１８４ｂは、例えば、図１Ａのセンサユニット１１０内のセンサなど、車両１００の反対側に沿って装着された別のセンサ（例えば、別のレーダ）のＦＯＶ内にある環境の領域を示し得る。

図１Ｄに示される矢印１８２ａ、１８２ｂおよび／または１８４ａ、１８４ｂの間の角度は、縮尺どおりではなく、例示のみを目的としていることに留意されたい。したがって、いくつかの例では、センサユニット１０８および１１０内のセンサの水平ＦＯＶも同様に変化し得る。

図２は、例示的な実施形態による、車両２００の簡略化されたブロック図である。車両２００は、例えば、車両１００と同様であり得る。車両２００は、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、周辺機器２０８およびコンピュータシステム２１０を含む。他の実施形態では、車両２００は、より多くの、より少ない、または異なるシステムを含み得、各システムは、より多くの、より少ない、または異なる構成要素を含み得る。さらに、示されたシステムおよび構成要素は、任意の数の方法で組み合わされ、または分割され得る。

推進システム２０２は、車両２００に動力運動を提供するように構成され得る。示されるように、推進システム２０２は、エンジン／モータ２１８、エネルギー源２２０、トランスミッション２２２、およびホイール／タイヤ２２４を含む。

エンジン／モータ２１８は、他の可能なタイプのモータおよび／またはエンジンの中でもとりわけ、内燃機関、電気モータ、蒸気エンジン、またはスターリングエンジンであり得るか、またはそれらを含み得る。他のモータおよびエンジンも可能である。いくつかの実施形態では、推進システム２０２は、複数のタイプのエンジンおよび／またはモータを含み得る。例えば、ガソリン電気ハイブリッド車は、ガソリンエンジンおよび電気モータを含むことができる。他の例も可能である。

エネルギー源２２０は、エンジン／モータ２１８に全体的または部分的に動力を供給するエネルギー源であり得る。すなわち、エンジン／モータ２１８は、エネルギー源２２０を機械的エネルギーに変換するように構成され得る。エネルギー源２２０の例は、ガソリン、ディーゼル、プロパン、他の圧縮ガス系燃料、エタノール、ソーラパネル、バッテリ、および／または他の電力源を含む。エネルギー源２２０は、追加的または代替的に、燃料タンク、バッテリ、コンデンサ、および／またはフライホイールの任意の組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、エネルギー源２２０は、車両２００の他のシステムにもエネルギーを提供し得る。

トランスミッション２２２は、機械的動力をエンジン／モータ２１８からホイール／タイヤ２２４に伝達するように構成され得る。この目的のために、トランスミッション２２２は、ギアボックス、クラッチ、差動装置、駆動シャフト、および／または他の要素を含み得る。トランスミッション２２２が駆動シャフトを含む実施形態では、駆動シャフトは、ホイール／タイヤ２２４に結合されるように構成された１つ以上の車軸を含むことができる。

車両２００のホイール／タイヤ２２４は、一輪車、自転車／オートバイ、三輪車、または乗用車／トラックの四輪車のフォーマットを含む様々なフォーマットで構成され得る。６つ以上のホイールを含むものなど、他のホイール／タイヤフォーマットも、可能である。車両２２４のホイール／タイヤ２２４は、他のホイール／タイヤ２２４に対して差動的に回転するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ホイール／タイヤ２２４は、トランスミッション２２２に固定的に取り付けられた少なくとも１つのホイール、および運転面と接触することができるホイールのリムに結合された少なくとも１つのタイヤを含み得る。ホイール／タイヤ２２４は、金属とゴムの任意の組み合わせ、または他の材料の組み合わせを含み得る。推進システム２０２は、追加的または代替的に、示されているもの以外の構成要素を含み得る。

センサシステム２０４は、車両２００が置かれている環境についての情報を感知するように構成されたいくつかのセンサならびにセンサの位置および／または向きを修正するように構成された１つ以上のアクチュエータ２３６を含み得る。示されるように、センサシステム２０４のセンサは、環境センサ２２５、全地球測位システム（ＧＰＳ）２２６、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）２２８、レーダユニット２３０、レーザ距離計および／またはＬＩＤＡＲユニット２３２、ならびにカメラ２３４を含む。センサシステム２０４は、例えば、他の可能性の中でもとりわけ、車両２００の内部システム（例えば、Ｏ_２モニタ、燃料計、エンジンオイル温度など）、距離センサ（例えば、ソナー、超音波センサなど）を監視するセンサを含む追加のセンサも含み得る。さらに、センサシステム２０４は、複数のＬＩＤＡＲを含み得る。いくつかの例では、センサシステム２０４は、各々がそれぞれの位置（例えば、上面、下面、前面、背面、右側面、左側面など）で車両に装着された複数のセンサユニットとして実装され得る。他のセンサも可能である。

環境センサ２２５は、車両２００の環境の状態を測定する任意のタイプのセンサ（例えば、温度センサ、湿度センサなど）を含み得る。例えば、環境センサ２２５は、熱電対、サーミスタ、サーモスタット、抵抗性温度検出器、または車両２００の環境の温度の測定値を提供するように構成された任意の他のタイプの温度センサなどの温度センサを含み得る。

ＧＰＳ２２６は、車両２００の地理的場所を推定するように構成された任意のセンサ（例えば、場所センサ）であり得る。この目的のために、ＧＰＳ２２６は、地球に対する車両２００の位置を推定するように構成されたトランシーバを含み得る。ＧＰＳモジュール２２６は、他の形式も取り得る。

ＩＭＵ２２８は、慣性加速度に基づいて車両２００の位置および向きの変化を感知するように構成されたセンサの任意の組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、センサの組み合わせは、例えば、加速度計およびジャイロスコープを含み得る。センサの他の組み合わせも可能である。

レーダユニット２３０は、無線信号を使用して車両２００が置かれている環境内のオブジェクトを感知するように構成された任意のセンサであり得る。いくつかの実施形態では、オブジェクトを感知することに加えて、レーダユニット２３０は、オブジェクトの速度および／または方向を感知するように追加的に構成され得る。

同様に、レーザ距離計またはＬＩＤＡＲユニット２３２は、レーザを使用して車両２００が置かれている環境内のオブジェクトを感知するように構成された任意のセンサであり得る。特に、レーザ距離計またはＬＩＤＡＲユニット２３２は、レーザを放出するように構成されたレーザ源および／またはレーザスキャナならびにレーザの反射を検出するように構成された検出器を含み得る。レーザ距離計またはＬＩＤＡＲユニット２３２は、（例えば、ヘテロダイン検出を使用して）コヒーレントまたはインコヒーレント検出モードで動作するように構成され得る。いくつかの例では、ＬＩＤＡＲユニット２３２は、車両２００の周りの環境の特定の領域をスキャンするのに適した固有の位置および／または構成を各々が有する複数のＬＩＤＡＲを含み得る。

カメラ２３４は、車両２００が置かれている環境の画像を捕捉するように構成された任意のカメラ（例えば、スチルカメラ、ビデオカメラなど）であり得る。この目的のために、カメラは上記のいずれかの形態を取り得る。センサシステム２０４は、追加的または代替的に、示されたもの以外の構成要素を含み得る。

制御システム２０６は、車両２００およびその構成要素の動作を制御するように構成され得る。この目的のために、制御システム２０６は、ステアリングユニット２３８、スロットル２４０、ブレーキユニット２４２、センサ融合アルゴリズム２４４、コンピュータビジョンシステム２４６、ナビゲーションまたは経路設定システム２４８、および障害物回避システム２５０を含み得る。

ステアリングユニット２３８は、車両２００の方向を調整するように構成された機構の任意の組み合わせであり得る。スロットル２４０は、エンジン／モータ２１８の動作速度、ひいては、車両２００の速度を制御するように構成された機構の任意の組み合わせであり得る。ブレーキユニット２４２は、車両２００を減速させるように構成された機構の任意の組み合わせであり得る。例えば、ブレーキユニット２４２は、ホイール／タイヤ２２４を遅くするように、摩擦を使用し得る。別の例として、ブレーキユニット２４２は、ホイール／タイヤ２２４の運動エネルギーを電流に変換するように構成され得る。ブレーキモジュール２４２は、他の形式も取り得る。

センサ融合アルゴリズム２４４は、センサシステム２０４からのデータを入力として受け入れるように構成されたアルゴリズム（またはアルゴリズムを格納するコンピュータプログラム製品）であり得る。データは、例えば、センサシステム２０４のセンサで感知された情報を表すデータを含み得る。センサ融合アルゴリズム２４４は、例えば、カルマンフィルタ、ベイジアンネットワーク、本明細書に記載の方法のいくつかの機能のためのアルゴリズム、または任意の他のアルゴリズムを含み得る。センサ融合アルゴリズム２４４は、例えば、車両１００が置かれている環境における個々のオブジェクトおよび／または特徴の評価、特定の状況の評価、および／または特定の状況に基づいて考えられる影響の評価を含む、センサシステム２０４からのデータに基づく様々な査定を提供するようにさらに構成され得る。他の査定も可能である。

コンピュータビジョンシステム２４６は、例えば、交通信号および障害物を含む、車両２００が置かれている環境におけるオブジェクトおよび／または特徴を識別するために、カメラ２３４によって捕捉された画像を処理し、かつ分析するように構成された任意のシステムであり得る。この目的のために、コンピュータビジョンシステム２４６は、オブジェクト認識アルゴリズム、運動からの構造復元（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｆｒｏｍ Ｍｏｔｉｏｎ）（ＳＦＭ）アルゴリズム、ビデオ追跡、または他のコンピュータビジョン技術を使用し得る。いくつかの実施形態では、コンピュータビジョンシステム２４６は、環境をマッピングし、オブジェクトを追跡し、オブジェクトの速度を推定するなどのために追加的に構成され得る。

ナビゲーションおよび経路設定システム２４８は、車両２００の運転経路を判定するように構成された任意のシステムであり得る。ナビゲーションおよび経路設定システム２４８は、車両２００が運転中である間に運転経路を動的に更新するように追加的に構成され得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーションおよび経路設定システム２４８は、車両２００の運転経路を判定するように、センサ融合アルゴリズム２４４、ＧＰＳ２２６、ＬＩＤＡＲユニット２３２および１つ以上の所定のマップからデータを組み込むように構成され得る。

障害物回避システム２５０は、車両２００が置かれている環境における障害物を識別し、評価し、かつ回避するか、または他の方法で通り抜けるように構成された任意のシステムであり得る。制御システム２０６は、追加的または代替的に、示されているもの以外の構成要素を含み得る。

周辺機器２０８は、車両２００が外部センサ、他の車両、外部コンピューティングデバイスおよび／またはユーザと相互作用することを可能にするように構成され得る。この目的のために、周辺機器２０８は、例えば、無線通信システム２５２、タッチスクリーン２５４、マイクロフォン２５６、および／またはスピーカ２５８を含み得る。

無線通信システム２５２は、直接または通信ネットワークを介して、１つ以上の他の車両、センサ、または他のエンティティに無線で結合されるように構成された任意のシステムであり得る。この目的のために、無線通信システム２５２は、直接または無線ネットワークを介して、他の車両、センサ、または他のエンティティと通信するためのアンテナおよびチップセットを含み得る。チップセットまたは無線通信システム２５２は、概して、他の可能性の中でもとりわけ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１（任意のＩＥＥＥ８０２．１１改訂版を含む）に記載されている通信プロトコル、セルラー技術（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ－ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、またはＬＴＥなど）、Ｚｉｇｂｅｅ、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）、および無線周波数識別（ＲＦＩＤ）通信などの１つ以上のタイプの無線通信（例えば、プロトコル）に従って通信するように配置され得る。無線通信システム２５２は、他の形式も取り得る。

タッチスクリーン２５４は、ユーザが車両２００にコマンドを入力するために使用され得る。この目的のために、タッチスクリーン２５４は、他の可能性の中でもとりわけ、静電容量感知、抵抗感知、または弾性表面波プロセスを介して、ユーザの指の位置および動きのうちの少なくとも１つを感知するように構成され得る。タッチスクリーン２５４は、タッチスクリーン表面に平行または面一である方向、タッチスクリーン表面に直交する方向、またはその両方における指の動きを感知することができ得、タッチスクリーン表面に加えられる圧力のレベルを感知することもでき得る。タッチスクリーン２５４は、１つ以上の半透明または透明の絶縁層および１つ以上の半透明または透明の導電層で形成され得る。タッチスクリーン２５４は、他の形式も取り得る。

マイクロフォン２５６は、車両２００のユーザから音響（例えば、音声コマンドまたは他の音響入力）を受信するように構成され得る。同様に、スピーカ２５８は、車両２００のユーザに音響を出力するように構成され得る。周辺機器２０８は、追加的または代替的に、示されたもの以外の構成要素を含み得る。

データストレージ２１０は、同様に、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および周辺機器２０８のうちの１つ以上に、データを送信し、それからデータを受信し、それと相互作用し、かつ／またはそれを制御するように構成され得る。この目的のために、コンピュータシステム２１０は、システムバス、ネットワーク、および／または他の接続機構（図示せず）によって、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および周辺機器２０８のうちの１つ以上に通信可能にリンクされ得る。

一例では、コンピュータシステム２１０は、燃料効率を改善するためにトランスミッション２２２の動作を制御するように構成され得る。別の例として、コンピュータシステム２１０は、カメラ２３４に環境の画像を捕捉させるように構成され得る。さらに別の例として、コンピュータシステム２１０は、センサ融合アルゴリズム２４４に対応する命令を格納し、かつ実行するように構成され得る。さらに別の例として、コンピュータシステム２１０は、ＬＩＤＡＲユニット２３２を使用して、車両２００の周囲の環境の３Ｄ表現を判定するための命令を格納し、かつ実行するように構成され得る。他の例も可能である。

示されるように、コンピュータシステム２１０は、プロセッサ２１２およびデータストレージ２１４を含む。プロセッサ２１２は、１つ以上の汎用プロセッサおよび／または１つ以上の専用プロセッサを備え得る。プロセッサ２１２が２つ以上のプロセッサを含む限り、そのようなプロセッサは、別々にまたは組み合わせて動作することができる。次に、データストレージ２１４は、光学的、磁気的、および／または有機的ストレージなどの１つ以上の揮発性および／または１つ以上の不揮発性ストレージの構成要素を備えてもよく、データストレージ２１４は、全体的または部分的にプロセッサ２１２と統合されてもよい。

いくつかの実施形態では、データストレージ２１４は、様々な車両機能（例えば、図４に示され、以下に説明される方法４００）を実行するためにプロセッサ２１２によって実行可能な命令２１６（例えば、プログラムロジック）を含み得る。データストレージ２１４は、同様に、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および／または周辺機器２０８のうちの１つ以上に、データを送信し、それからデータを受信し、それと相互作用し、かつ／またはそれを制御するための命令を含む、追加の命令を含み得る。コンピュータシステム２１０は、追加的または代替的に、示されているもの以外の構成要素を含み得る。

示されるように、車両２００は、車両２００の構成要素の一部またはすべてに電力を供給するように構成され得る電源２６０をさらに含む。この目的のために、電源２６０は、例えば、再充電可能なリチウムイオンまたは鉛蓄バッテリを含み得る。いくつかの実施形態では、電池の１つ以上のバンクが、電力を提供するように構成され得る。他の電源材料および構成も可能である。いくつかの実施形態では、電源２６０およびエネルギー源２２０は、いくつかの全電気自動車のように、ともに実装され得る。

いくつかの実施形態では、車両２００は、これら示されたものに加えて、またはその代わりに１つ以上の要素を含み得る。例えば、車両２００は、１つ以上の追加のインターフェースおよび／または電源を含み得る。他の追加の構成要素も可能である。そのような実施形態では、データストレージ２１４は、追加の構成要素を制御し、かつ／またはそれと通信するように、プロセッサ２１２によって実行可能な命令をさらに含み得る。

さらに、図２は構成要素およびシステムを車両２００に統合されているものとして示されているが、いくつかの実施形態では、１つ以上の構成要素またはシステムは、有線または無線接続を使用して車両２００に取り外し可能に装着される、または他の方法で（機械的または電気的に）接続され得る。一例では、センサシステム２０４内の１つ以上のセンサの動作命令を判定するコンピューティングシステム２１０の一部分は、無線通信インターフェース（例えば、無線通信システム２５２など）を介して車両２００と通信している車両２００の外側（例えば、リモートサーバなど）に配設され得る。車両２００は、他の形式も取り得る。

図３は、例示的な実施形態による、車両３００の簡略化されたブロック図である。図示のように、システム３００は、電源装置３０２、コントローラ３０４、回転プラットフォーム３１０、固定プラットフォーム３１２、１つ以上のアクチュエータ３１４、回転リンク３１６、送信機３２０、受信機３３０、１つ以上の光学素子３４０、ハウジング３５０および１つ以上の洗浄装置３６０を含む。いくつかの実施形態では、システム３００は、より多くの、より少ない、または異なる構成要素を含んでもよい。追加的に、示された構成要素は、任意の数の方法で組み合わされ、または分割され得る。

電源装置３０２は、電力を供給し、受け、かつ／またはシステム３００の様々な構成要素に分散させるように構成され得る。そのために、電源装置３０２は、システム３００内に配設され、任意の実現可能な方法でシステム３００の様々な構成要素に接続されて、それらの構成要素に電力を供給するための電源（例えば、バッテリセルなど）を含んでもよいか、または別様にその形態を取ってもよい。追加的または代替的に、電源装置３０２は、（例えば、システム３００が装着されている車両に配置された電源から）１つ以上の外部電源から電力を受け、受けた電力をシステム３００の様々な構成要素に送信するように構成された電源アダプタを含んでもよいか、または別様にその形態を取ってもよい。

コントローラ３０４は、システム３００の特定の動作を容易にするように配置された１つ以上の電子構成要素および／またはシステムを含み得る。コントローラ３０４は、任意の実現可能な方法でシステム３００内に配設することができる。一実施形態では、コントローラ３０４は、少なくとも部分的に、回転リンク３１６の中央空洞領域内に配設されてもよい。

いくつかの例では、コントローラ３０４は、システム３００の様々な構成要素への制御信号の転送および／またはシステム３００の様々な構成要素からコントローラ３０４へのデータの転送に使用される配線を含むか、または別様にそれに結合され得る。例えば、コントローラ３０４が受信するデータは、他の可能性の中でもとりわけ、受信機３３０による信号の検出を示すセンサデータを含み得る。さらに、コントローラ３０４によって送信される制御信号は、他の可能性の中でもとりわけ、送信機３２０による信号の放出を制御すること、受信機３３０による信号の検出を制御すること、および／または回転プラットフォーム３１０を回転させるようにアクチュエータ３１４を制御することなどによって、システム３００の様々な構成要素を動作させてもよい。

示されるように、コントローラ３０４は、１つ以上のプロセッサ３０６およびデータストレージ１０８を含んでもよい。いくつかの例では、データストレージ１０８は、プロセッサ３０６によって実行可能なプログラム命令を格納して、システム３００に本明細書に記載の様々な動作を実行させてもよい。そのために、プロセッサ３０６は、１つ以上の汎用プロセッサおよび／または１つ以上の専用プロセッサを備え得る。コントローラ３０４が２つ以上のプロセッサを含む限り、そのようなプロセッサは、別々にまたは組み合わせて動作することができる。いくつかの例では、データストレージ１０８は、光学的、磁気的、および／または有機的ストレージなどの１つ以上の揮発性および／または１つ以上の不揮発性ストレージの構成要素を備えていてもよく、データストレージ１０８は、任意で、全体的または部分的にプロセッサと統合されてもよい。

いくつかの例では、コントローラ３０４は、外部コントローラとシステム３００の様々な構成要素との間の制御信号および／またはデータの転送を容易にするのに役立つように、外部コントローラなど（例えば、システム３００が装着される車両に配置されたコンピューティングシステム）と通信してもよい。追加的または代替的に、いくつかの例では、コントローラ３０４は、本明細書で記載される１つ以上の動作を実行するように配線された回路を含み得る。例えば、コントローラ３０４は、送信機３２０によるパルスまたは他の信号の放出をトリガするためのパルスタイミング信号を提供する、１つ以上のパルサー回路を含み得る。追加的または代替的に、いくつかの例では、コントローラ３０４は、１つ以上の専用プロセッサ、サーボ、または他のタイプのコントローラを含み得る。例えば、コントローラ３０４は、特定の周波数または位相で回転プラットフォームを回転させるアクチュエータ３１４を動作させる、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラまたは他の制御ループフィードバック機構を含み得る。他の例も、同様に可能である。

回転プラットフォーム３１０は、軸の周りを回転するように構成され得る。そのために、回転プラットフォーム３１０を、その上に装着された１つ以上の構成要素を支持するのに好適な任意の固体材料から形成することができる。例えば、送信機３２０および受信機３３０は、これらの構成要素の各々が回転プラットフォーム３１０の回転に基づいて環境に対して移動するように、回転プラットフォーム３１０上に配置され得る。特に、これらの構成要素は、システム３００が様々な方向から情報を取得し得るように、軸の周りを回転することができる。例えば、回転軸が垂直軸である場合、システム３００の指向方向は、垂直軸の周りで回転プラットフォーム３１０を作動させることによって水平に調整することができる。

固定プラットフォーム３１２は、任意の形状または形態を取ってもよく、例えば、車両の上部、ロボットプラットフォーム、組み立てライン機械、またはその周辺環境をスキャンするためにシステム３００を採用する、任意の他のシステムなどの様々な構造に結合するように構成されてもよい。また、固定プラットフォームの結合は、任意の実行可能なコネクタ構成（例えば、ボルト、ねじなど）を介して実行され得る。

アクチュエータ３１４は、モータ、空気圧アクチュエータ、油圧ピストン、および／または圧電アクチュエータ、および／または任意の他のタイプのアクチュエータを含んでもよい。一例では、アクチュエータ３１４は、回転プラットフォーム３１０の回転軸の周りで回転プラットフォーム３１０を作動させるように構成された第１のアクチュエータを含んでもよい。別の例では、アクチュエータ３１４は、システム３００の１つ以上の構成要素を異なる回転軸の周りで回転させるように構成された第２のアクチュエータを含んでもよい。例えば、第２のアクチュエータは、光学素子（例えば、ミラーなど）を第２の軸（例えば、水平軸など）を中心に回転させて、放出される光パルスの方向（例えば、垂直など）を調整してもよい。さらに別の例では、アクチュエータ３１４は、システム３００の１つ以上の構成要素を傾斜させる（または別様に移動させる）ように構成された第３のアクチュエータを含んでもよい。例えば、第３のアクチュエータは、他の可能性の中でもとりわけ、放出された光パルスの光路に沿ってフィルタまたは他のタイプの光学素子３４０を移動する、または交換するために使用することができるか、または回転プラットフォームを（例えば、システム３００などによってスキャンされた視野（ＦＯＶ）の範囲を調整するために）傾斜させるために使用することができる。

回転リンク３１６は、固定プラットフォーム３１２を回転プラットフォーム３１０に直接的に、または間接的に結合する。そのために、回転リンク３１６は、固定プラットフォーム３１２に対する軸の周りの回転プラットフォーム３１０の回転を提供する、任意の形状、形態、および材料をとり得る。例えば、回転リンク３１６は、アクチュエータ３１４からの作動に基づいて回転するシャフトなどの形態をとり、それにより、アクチュエータ３１４から回転プラットフォーム３１０に機械力を伝達することができる。一実施形態では、回転リンク３１６は、システム３００の１つ以上の構成要素を配設することができる中央空洞を有することができる。いくつかの例では、回転リンク３１６はまた、固定プラットフォーム３１２と回転プラットフォーム３１０（および／または送信機３２０および受信機３３０などのその上の構成要素）との間でデータおよび／または命令を転送するための通信リンクを提供し得る。

送信機３２０は、システム３００の環境に向けて信号を送信するように構成されてもよい。示されるように、送信機３２０は、１つ以上のエミッタ３２２を含み得る。エミッタ３２２は、システム３００の構成に応じて、様々なタイプのエミッタを含んでもよい。

システム３００がＬＩＤＡＲデバイスとして構成される第１の例では、送信機３２０は、波長範囲内の波長を有する１つ以上の光ビームおよび／またはパルスを放出する１つ以上の光エミッタ３２２を含んでもよい。波長範囲は、例えば、電磁スペクトルの紫外、可視、および／または赤外部分にあり得る。いくつかの例では、波長範囲は、レーザによって提供されるような、狭い波長範囲とすることができる。例示的な光エミッタ３２２の非網羅的なリストは、レーザダイオード、ダイオードバー、発光ダイオード（ＬＥＤ）、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、発光ポリマー（ＬＥＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、ファイバーレーザ、ならびに／または選択的に光を送信し、反射し、かつ／もしくは放出して、複数の放出された光ビームおよび／もしくはパルスを提供するように構成された任意の他のデバイスを含む。

システム３００がアクティブ赤外線（ＩＲ）カメラとして構成される第２の例では、送信機３２０は、シーンを照明するためにＩＲ放射を放出するように構成された１つ以上のエミッタ３２２を含んでもよい。そのために、送信機３２０は、ＩＲ放射を提供するように構成された任意のタイプのエミッタ（例えば、光源など）を含み得る。

いくつかの実装形態では、システム３００（および／または送信機３２０）は、システム３００のＦＯＶを画定する、相対的な空間配置において複数の信号（例えば、光ビーム、ＩＲ信号など）を放出するように構成することができる。例えば、各ビーム（または信号）は、ＦＯＶの一部に向けて伝播するように構成され得る。この例では、複数の隣接する（かつ／または部分的に重なる）ビームは、システム３００によって実行されるスキャン動作中にＦＯＶの複数のそれぞれの部分をスキャンするように方向付けてもよい。他の例も、同様に可能である。

受信機３３０は、送信機３２０によって放出された信号の反射を検出するように構成された１つ以上の検出器３３２を含み得る。

システム３００がアクティブＩＲカメラとして構成される第１の例では、受信機３３０は、送信機３２０によって送信され、かつシーンから受信機３３０に向けて反射されるＩＲ光の光源波長を検出するように構成されている１つ以上の光検出器３３２（例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）など）を含んでもよい。

システム３００がＬＩＤＡＲデバイスとして構成される第２の例では、受信機３３０は、環境からシステム３００に戻る送信機３２０によって放出される光パルスまたはビームの反射を傍受し、かつ検出するように配置された１つ以上の光検出器３３２を含んでもよい。光検出器３３２の例には、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、シリコンフォトマルチプライヤ（ＳｉＰＭ）、シングルフォトンアバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）、マルチピクセルフォトンカウンタ（ＭＰＰＣ）、フォトトランジスタ、カメラ、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、極低温検出器、および／または他の光センサを含んでもよい。場合によっては、受信機３３０は、送信機３２０によって放出光と同じ波長範囲の波長を有する光を検出するように構成されてもよい。このようにして、例えば、システム３００は、システム３００によって発生した受信光を、環境内の外部光源によって発生した他の光から区別してもよい。

いくつかの実装形態では、受信機３３０は、互いに接続された感知素子のアレイを含む検出器を含んでもよい。例えば、システム３００がＬＩＤＡＲデバイスとして構成される場合、複数の光感知素子を並列に接続して、単一の感知素子の検出領域より大きな光検出領域を有する光検出器アレイ（例えば、アレイ内の個々の検出器の感知面の組み合わせなど）を提供することができる。光検出器アレイは、様々な方法で配置することができる。例えば、アレイの個々の検出器は、１つ以上の基板（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢなど）上に配設し、システム３００の光学レンズ（例えば、光学素子３４０）の光路に沿って進行する、入射光を検出するように配置することができる。また、そのような光検出器アレイは、任意の実行可能な方法で配置された任意の実行可能な数の検出器を含んでもよい。

いくつかの例では、システム３００は、システム３００（ならびに／または送信機３２０および受信機３３０）の回転速度を変更することによって、水平スキャン分解能を選択する、または調整することができる。追加的または代替的に、水平スキャン分解能は、送信機３２０によって放出される信号のパルス速度を調整することによって修正することができる。第１の例では、送信機３２０は、毎秒１５，６５０パルスのパルス速度でパルスを放出し、パルスを放出しながら１０Ｈｚ（すなわち、毎秒１０回の完全な３６０°回転）で回転するように構成され得る。この例では、受信機３３０は、０．２３°の水平角分解能（例えば、連続するパルス間の水平角分離）を有し得る。第２の例では、システム３００が毎秒１５，６５０パルスのパルス速度を維持しながら、代わりに２０Ｈｚで回転される場合、水平角分解能は、０．４６°になり得る。第３の例では、送信機３２０が１０Ｈｚの回転速度を維持しながら毎秒３１，３００パルスの速度でパルスを放出する場合、水平角分解能は、０．１１５°になり得る。いくつかの例でが、システム３００は、システム３００の完全な３６０°回転未満内で特定の範囲の視野をスキャンするように、代替的に構成され得る。他の実装形態も、同様に可能である。

上記のパルス速度、角分解能、回転数、および視野範囲は、単なる例であり、したがって、これらのスキャン特性の各々は、システム３００の様々な用途に従って変わり得ることに留意されたい。

光学素子３４０は、送信機３２０、受信機３３０、および／またはハウジング３５０に任意に含まれるか、または別様に結合され得る。第１の例では、光学素子３４０は、エミッタ３２２によって放出された光をシーン（またはその中の領域）に向けるように配置された１つ以上の光学素子を含み得る。第２の例では、光学素子３４０は、シーン（またはその中の領域）から検出器３３２に向かって光を集束するように配置された１つ以上の光学素子を含み得る。第３の例では、光学素子３４０は、ハウジング３５０を通して周囲環境から、または周囲環境に光信号を選択的に送信するためのインターフェースとして、ハウジング３５０に配設された１つ以上の光学素子（例えば、光フィルタ、光学窓など）を含み得る。

そのため、光学素子３４０は、物理的空間を通る光の伝播を導くように、かつ／または光の特性を調整するように配置されている、フィルタ、開口部、ミラー、導波路、レンズ、または他のタイプの光学部品の任意の実行可能な組み合わせを含んでもよい。

いくつかの例では、コントローラ３０４は、アクチュエータ３１４を動作して、環境に関する情報を取得するように回転プラットフォーム３１０を様々な方法で回転させることができる。一例では、回転プラットフォーム３１０は、いずれかの方向に回転させることができる。別の例では、回転プラットフォーム３１０は、システム３００が環境の３６０°視野をスキャンするように、完全な回転を実行し得る。さらに、回転プラットフォーム３１０は、システム３００に様々なリフレッシュレートで環境をスキャンさせるように、様々な周波数で回転することができる。一実施形態では、システム３００は、１０Ｈｚのリフレッシュレート（例えば、システム３００の毎秒１０回の完全な回転）を有するように構成されてもよい。他のリフレッシュレートも、可能である。

代替的または追加的に、システム３００は、（送信機３２０によって放出された）放出信号の指向方向を様々な方法で調整するように構成されてもよい。一実装形態では、送信機３２０の信号エミッタ（例えば、光源、アンテナ、音響トランスデューサなど）は、フェーズドアレイ構成または他のタイプのビームステアリング構成（例えば、ビームパターン内の特定の場所がヌルであり得るなど）に従って動作され得る。

システム３００がＬＩＤＡＲデバイスとして構成される第１の例では、送信機３２０おける光源またはエミッタは、光源によって放出される光波の位相を制御するフェーズドアレイ光学系に結合することができる。例えば、コントローラ３０４は、フェーズドアレイ光学系（例えば、フェーズドアレイビームステアリング）を調整して、（例えば、回転プラットフォーム３１０が回転していない場合でも）送信機３２０によって放出される光信号の有効指向方向を変更するように構成することができる。

ハウジング３５０は、任意の形状、形態、および材料を取ることができ、システム３００の１つ以上の構成要素を収容するように構成され得る。いくつかの例では、送信機３２０、受信機３３０、および場合によってはシステム３００の他の構成要素は、各々、ハウジング３５０内に配設されてもよい。いくつかの例では、ハウジング３５０は、ドーム型のハウジングとすることができる。いくつかの例では、ハウジングは、送信機３２０によって送信される光の波長に対して少なくとも部分的に透明である光フィルタリング材料から形成され得る。他の例では、ハウジング３５０の部分は、これらの波長に対して不透明な材料で構成され得、または材料を含み得る。いくつかの例では、ハウジング３５０は、少なくともいくつかの信号がハウジング３５０の内部空間に入ることを防ぎ、これにより、システム３００の１つ以上の構成要素への周囲信号の熱およびノイズの影響を緩和するのに役立ち得る。ハウジング３５０の他の構成も可能である。

いくつかの例では、ハウジング３５０は、ハウジング３５０が回転プラットフォーム３１０の回転に基づいて回転するように構成されるように、回転プラットフォーム３１０に結合され得る。このようにして、送信機３２０および受信機３３０は、ハウジング３５０内に配設されている間、ハウジング３５０とともに回転し得る。他の例では、ハウジング３５０は、ハウジング３５０が回転プラットフォーム３１０によって回転される他の構成要素とともに回転しないように、固定プラットフォーム３１２または他の構造に結合され得る。したがって、例えば、送信機３２０から放出された光パルスは、回転プラットフォーム３１０がその軸の周りを回転するときに、ハウジング３５０の異なるセクションに向かって、および環境に向かって異なる方向に伝播することができる。

洗浄装置３６０は、システム３００の１つ以上の構成要素（例えば、光学素子３４０など）の洗浄を容易にするために、任意選択でシステム３００に含まれ得る。そのために、洗浄装置３６０は、１つ以上の洗浄機構を含み得る。第１の例示的な洗浄装置３６０は、システム３００の１つ以上の構成要素（例えば、光学素子３４０、ハウジング３５０など）に液体を堆積させるように構成された液体スプレーを含み得る。例えば、液体は、光学部品の表面に配設された遮蔽物（例えば、汚れ、ほこりなど）を溶解する、または機械的に除去することを試みるために適用することができる。第２の例示的な洗浄装置３６０は、光学部品の表面上の遮蔽物にガスを適用するように構成された高圧ガスポンプを含み得る。第３の例示的な洗浄装置３６０は、システム３００内の構成要素の表面から遮蔽物を除去することを試みるように構成されたワイパー（例えば、フロントガラスワイパーと同様のもの）を含み得る。他の例も可能である。

システム３００のこの構成は、例示的な目的でのみ記載されており、限定することを意味するものではないことに留意されたい。上記のように、いくつかの例では、システム３００は、示されているものよりも少ない構成要素で代替的に実装することができる。一例では、システム３００は、回転プラットフォーム３００なしで実装することができる。例えば、送信機３２０は、送信機３２０および受信機３３０を必ずしも回転させることなく、システム３００の特定のＦＯＶ（例えば、水平および垂直）を画定するように空間的に配置された複数の信号を送信するように構成することができる。別の例では、送信機３２０から放出された光パルスは、異なるタイプのビームステアリング光学配置（例えば、回転ミラーなど）を使用することによって、異なる方向に操縦することができる。他の例も、同様に可能である。

図４Ａは、例示的な実施形態による、ＬＩＤＡＲデバイス４００を示す。示されるように、ＬＩＤＡＲ４００は、レンズ４４０およびプラットフォーム４１０を含む。さらに、ＬＩＤＡＲ４００によって放出された光ビーム４０４は、レンズ４４０から第１のＬＩＤＡＲ４００の視線方向に沿ってＬＩＤＡＲ４００の環境に向かって伝播し、環境内の１つ以上のオブジェクトで反射光４０６として反射する。

図示されていないが、ＬＩＤＡＲ４００はまた、図１Ｂに示されるハウジング１２６と同様のハウジング、図１Ｃに示されるハウジング１３６、および／またはシステム３００のハウジング３５０を含み得る。一例では、ＬＩＤＡＲデバイス４００は、図１Ｂに示されるＬＩＤＡＲデバイス１２０と同様であり得、ＬＩＤＡＲデバイス１２０の代わりに、またはＬＩＤＡＲデバイス１２０に加えて、ハウジング１２６の内部に配設され得る。他の例も、同様に可能である。

いくつかの例では、ＬＩＤＡＲ４００は、実質的に円筒形の形状を有し、ＬＩＤＡＲ４００の軸の周りを回転するように構成され得る。一実施形態では、ＬＩＤＡＲ４００は、約１０センチメートルの直径を有する。いくつかの例では、ＬＩＤＡＲ４００の回転軸は、実質的に垂直である。例えば、ＬＩＤＡＲ４００を垂直軸の周りで回転させることにより、ＬＩＤＡＲ４００の３６０度の水平視野（ＦＯＶ）の３次元マップを判定できる。追加的または代替的に、いくつかの例では、ＬＩＤＡＲ４００の回転軸を傾斜させて、水平ＦＯＶを調整することができる。

レンズ４４０は、放出光ビーム４０４をコリメートし、ＬＩＤＡＲ４００の環境内の１つ以上のオブジェクトからの反射光４０６をＬＩＤＡＲ４００内の検出器に集束させるための光パワーを有し得る。コリメート用の送信レンズおよび集束用の受信レンズの代わりに、同じレンズ４４０を使用してこれらの機能の両方を実行することにより、サイズ、コスト、および／または複雑さに関する利点を提供することができる。

いくつかの例では、プラットフォーム４１０は、軸の周りを回転して、ＬＩＤＡＲ４００を取り巻く環境の３６０度の視野をスキャンするように構成され得る。他の例では、プラットフォーム４１０は、完全な３６０度の範囲よりも小さい角度の範囲にわたって回転するように構成され得る。したがって、いくつかの例では、回転プラットフォーム４１０は、ＬＩＤＡＲ４００の回転軸を変更するように１つ以上の方向に傾斜し得る、可動プラットフォームを備え得る。

図４Ｂは、ＬＩＤＡＲ４００の断面図である。示されるように、ＬＩＤＡＲ４００は、送信機４２０、受信機４３０、共有空間４５０、およびレンズ４４０を含む。例示の目的で、図４Ｂはｘｙｚ軸を示しており、ｚ軸はページの外側を指している。

送信機４２０は、レンズ４４０によって画定される湾曲した焦点面４２８に沿って配置され得る複数の光源４２２ａ～ｃを含む。複数の光源４２２ａ～ｃは、それぞれ、波長範囲内の波長を有する複数の光ビーム４０２ａ～ｃを放出するように構成することができる。例えば、複数の光源４２２ａ～ｃは、波長範囲内の波長を有する複数の光ビーム４０２ａ～ｃを放出するレーザダイオードを備え得る。複数の光ビーム４０２ａ～ｃは、ミラー４２４によって、出口開口部４２６を通して共有空間４５０内に、そしてレンズ４４０に向かって反射される。

光源４２２ａ～ｃは、レーザダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、発光ポリマー（ＬＥＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、または選択的に光を送信し、反射し、かつ／もしくは放出して、複数の放出された光ビーム４０２ａ～ｃを提供するように構成された任意の他のデバイスを含み得る。いくつかの例では、光源４２２ａ～ｃは、受信機４３０に含まれる検出器４３２ａ～ｃによって検出することができる波長範囲で放射光ビーム４０２ａ～ｃを放出するように構成することができる。波長範囲は、例えば、電磁スペクトルの紫外、可視、および／または赤外部分にあってもよい。いくつかの例では、波長範囲は、レーザによって提供されるような、狭い波長範囲であり得る。一実施形態では、波長範囲は、９０５ｎｍの光源波長を含む。追加的に、光源４２２ａ～ｃは、放射光ビーム４０２ａ～ｃをパルスの形態で放出するように構成することができる。いくつかの例では、複数の光源４２２ａ～ｃは、１つ以上の基板（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢなど）上に配設され、複数の光ビーム４０２ａ～ｃを出口開口部４２６に向けて放出するように配置され得る。

図４Ｂは、湾曲した焦点面４２８が水平面（例えば、ｘｙ平面）で湾曲していることを示しているが、追加的または代替的に、光源４２２ａ～ｃは、垂直面で湾曲している焦点面に沿って配置され得る。例えば、湾曲した焦点面４２８は、垂直面に曲率を有することができ、複数の光源４２２ａ～ｃは、湾曲した焦点面４２８に沿って垂直に配置され、ミラー４２４に向けられた光ビームを放出するように構成され、出口開口部４２６を通して反射される追加の光源を含むことができる。この例では、検出器４３２ａ～ｃはまた、光源４２２ａ～ｃの追加の光源に対応する追加の検出器を含み得る。さらに、いくつかの例では、光源４２２ａ～ｃは、湾曲した焦点面４２８に沿って水平に配置された追加の光源を含み得る。一実施形態では、光源４２２ａ～ｃは、９０５ｎｍの波長を有する光を放出する６４個の光源を含み得る。例えば、６４個の光源は、湾曲した焦点面４２８に沿って、各々が１６個の光源を備える４つの列に配置され得る。この場合、検出器４３２ａ～ｃは、湾曲した焦点面４３８に沿って同様に配置された６４個の検出器（例えば、各々１６個の検出器を備える４つの列など）を含み得る。他の実施形態では、光源４２２ａ～ｃおよび検出器４３２ａ～ｃは、図４Ｂに示されるものよりも追加もしくは少ない光源および／または検出器を含み得る。

湾曲した焦点面４２８に沿った複数の光源４２２ａ～ｃの配置により、いくつかの例では、複数の光ビーム４０２ａ～ｃは、出口開口部４２６に向かって収束し得る。したがって、これらの例では、出口開口部４２６は、複数の光ビーム４０２ａ～ｃの垂直方向および水平方向の範囲を収容しながら、最小のサイズであり得る。さらに、いくつかの例では、湾曲した焦点面４２８は、レンズ４４０によって画定することができる。例えば、湾曲した焦点面４２８は、レンズ４４０の形状および組成により、レンズ４４０の焦点面に対応し得る。この例では、複数の光源４２２ａ～ｃは、送信機のレンズ４４０によって画定される焦点面に沿って配置することができる。

複数の光ビーム４０２ａ～ｃは、送信機４２０、出口開口部４２６、および共有空間４５０を通してレンズ４４０に向かって延びる送信経路内を伝播する。レンズ４４０は、複数の光ビーム４０２ａ～ｃをコリメートして、コリメートされた光ビーム４０４ａ～ｃをＬＩＤＡＲデバイス４００の環境に提供し得る。コリメートされた光ビーム４０４ａ～ｃは、それぞれ、複数の光ビーム４０２ａ～ｃに対応し得る。いくつかの例では、コリメートされた光ビーム４０４ａ～ｃは、反射光４０６として、ＬＩＤＡＲ４００の環境内の１つ以上のオブジェクトで反射する。反射光４０６は、共有空間４５０を通して受信機４３０に向かって延びる受信経路に沿って移動する集束光４０８として、レンズ４４０によって共有空間４５０に集束され得る。例えば、集束光４０８は、受信機４３０に向かって伝播する集束光４０８ａ～ｃとして、反射面４４２によって反射され得る。

したがって、レンズ４４０は、レンズ４４０の形状および組成に基づいて、複数の光ビーム４０２ａ～ｃをコリメートすることおよび反射光４０６を集束させることの両方が可能であり得る。一実施形態では、レンズ４４０は、ＬＩＤＡＲ４００の外側に面する非球面４４０ａおよび共有空間４５０に面するトロイダル面４４０ｂを有することができる。コリメート用の送信レンズおよび集束用の受信レンズの代わりに、同じレンズ４４０を使用してこれらの機能の両方を実行することにより、サイズ、コスト、および／または複雑さに関する利点を提供することができる。

示されるように、出口開口部４２６は、送信機４２０を共有空間４５０から分離する壁４４４に含まれる。いくつかの例では、壁４４４は、反射材料４４２でコーティングされた透明材料（例えば、ガラス）から形成することができる。この例では、出口開口部４２６は、反射材料４４２によってコーティングされていない壁４４４の部分に対応し得る。追加的または代替的に、出口開口部４２６は、壁４４４に穴または切り欠きを含み得る。

集束された光４０８は、反射面４４２によって反射され、受信機４３０の入口開口部４３４に向けられる。いくつかの例では、入口開口部４３４は、複数の光源４２２ａ～ｃによって放出される複数の光ビーム４０２ａ～ｃの波長範囲（例えば、光源波長）の波長を送信し、他の波長を減衰させるように構成されたフィルタリングウィンドウ（例えば、「光フィルタ」）を備え得る。いくつかの例では、入口開口部４３４は、集束光４０８ａ～ｃのある部分を反射し、集束光４０８ａ～ｃの別の部分が検出器４３２ａ～ｃに向かって伝播することを可能にするように構成されたハーフミラーを備え得る。したがって、示されるように、集束光４０８ａ～ｃの少なくとも一部分は、複数の検出器４３２ａ～ｃに向かって伝播する。

複数の検出器４３２ａ～ｃは、受信機４３０の湾曲した焦点面４３８に沿って配置することができる。図４Ｂは、湾曲した焦点面４３８がｘｙ平面（水平面）に沿って湾曲していることを示しているが、追加的または代替的に、湾曲した焦点面４３８は、垂直面で湾曲させることができる。焦点面４３８の曲率は、レンズ４４０によって画定され得る。例えば、湾曲した焦点面４３８は、受信機４３０での受信経路に沿ってレンズ４４０によって投射される光の焦点面に対応し得る。

検出器４３２ａ～ｃは、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、フォトトランジスタ、カメラ、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、極低温検出器、または、放射光ビーム４０２ａ～ｃの波長範囲内の波長を有する集束光４０８ａ～ｃを受信するように構成された任意の他の光センサを備え得る。

集束光４０８ａ～ｃの各々は、放出された光ビーム４０２ａ～ｃの反射にそれぞれ対応することができ、それぞれ、複数の検出器４３２ａ～ｃに向けられる。例えば、検出器４３２ａは、ＬＩＤＡＲ４００の環境内の１つ以上のオブジェクトで反射されたコリメートされた光ビーム４０４ａに対応する集束光４０８ａを受信するように構成され、かつ配置されている。この例では、コリメートされた光ビーム４０４ａは、光源４２２ａによって放出された光ビーム４０２ａに対応する。したがって、検出器４３２ａは、光源４２２ａによって放出された光を受信し、検出器４３２ｂは、光源４２２ｂによって放出された光を受信し、検出器４３２ｃは、光源４２２ｃによって放出された光を受信する。

受信光４０８ａ～ｃを放出された光ビーム４０２ａ～ｃと比較することによって、ＬＩＤＡＲ４００の環境内の１つ以上のオブジェクトの少なくとも１つの態様を判定することができる。例えば、複数の光ビーム４０２ａ～ｃが複数の光源４２２ａ～ｃによって放出された時間と、複数の検出器４３２ａ～ｃが集束光４０８ａ～ｃを受信した時間を比較することによって、ＬＩＤＡＲ４００およびＬＩＤＡＲ４００の環境内の１つ以上のオブジェクトを判定することができる。いくつかの例では、形状、色、材料などの他の態様も判定され得る。

いくつかの例では、ＬＩＤＡＲ４００を軸の周りで回転させて、ＬＩＤＡＲ４００の周囲の３次元マップを判定することができる。例えば、ＬＩＤＡＲ４００は、矢印４９０によって示されるように、ページの外を指す軸の周りで回転され得る。矢印４９０は、ＬＩＤＡＲ４００が反時計回り方向に回転していることを示しているが、追加的または代替的に、ＬＩＤＡＲ４００は時計回り方向に回転させることができる。いくつかの例では、ＬＩＤＡＲ４００は、軸の周りを３６０度回転され得る。他の例では、ＬＩＤＡＲ４００は、異なる範囲の角度にわたって前後に回転され得る。例えば、ＬＩＤＡＲ４００は、完全に回転することなく軸の周りを前後に枢動するプラットフォームに装着することができる。

したがって、光源４２２ａ～ｃおよび検出器４３２ａ～ｃの配置は、ＬＩＤＡＲ４００が特定の垂直視野を有することを可能にし得る。一実施形態では、ＬＩＤＡＲ４００の垂直ＦＯＶは２０°である。さらに、ＬＩＤＡＲ４００の回転は、ＬＩＤＡＲ４００が３６０°の水平ＦＯＶを有することを可能にし得る。さらに、回転速度は、デバイスが特定のリフレッシュレートを有することを可能にし得る。一実施形態では、リフレッシュレートは１０Ｈｚである（例えば、１秒あたり１０ ３６０度回転。光源４２２ａ～ｃおよび検出器４３２ａ～ｃの配置に伴うリフレッシュレートはまた、ＬＩＤＡＲ４００が特定の角度分解能を有することを可能にし得る。一例では、角度分解能は０．２°ｘ０．３°である。ただし、リフレッシュレートおよび角度分解能など、上記の様々なパラメータは、ＬＩＤＡＲ４００の構成によって異なる場合がある。

ＬＩＤＡＲ４００は、図４Ａ～４Ｂに示されているものよりも追加の、より少ない、または異なる構成要素を含み得ることに留意されたい。例えば、ＬＩＤＡＲ４００は、送信された光をコリメートし、受信された光を集束するための単一のレンズ４４０を含むことが示されているが、ＬＩＤＡＲ４００は、代替的に、送信された光をコリメートするための送信レンズおよび受信された光を集束するための別個の受信レンズを使用して実装され得る。他の例も可能である。

ＩＩＩ．例示的な方法およびコンピュータ可読媒体
ＬＩＤＡＲ４００について説明された例示的な配置は、限定することを意味するものではないことに留意されたい。したがって、本明細書に記載の方法およびプロセスは、ＬＩＤＡＲデバイス４００および他のＬＩＤＡＲ配置を含む、様々な異なるＬＩＤＡＲ構成で使用することができる。追加的に、本明細書に記載の方法およびプロセスは、システム１００の説明にあるアクティブ感知システム（例えば、ソナー、レーダ、ＬＩＤＡＲなど）のいずれかなど、様々な異なるタイプのアクティブセンサとともに使用することができる。

図５は、例示的な実施形態による方法５００のフローチャートである。図５に示される方法５００は、例えば、車両１００、２００、３００および／またはＬＩＤＡＲデバイス４００のうちのいずれかとともに使用され得る方法の実施形態を提示する。方法５００は、ブロック５０２～５０８のうちの１つ以上によって例解されるように、１つ以上の動作、機能、またはアクションを含み得る。ブロックは連続した順序で例示されているが、これらのブロックは、場合によっては、並行して、および／または本明細書で記載されたものとは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、より少ないブロックに組み合わされ、さらなるブロックに分割され、および／または所望の実装に基づいて除去されることができる。

加えて、方法５００および本明細書で開示される他の処理および方法について、フローチャートは、本実施形態のうちの１つの可能な実装の機能および動作を示す。この点で、各ブロックは、モジュール、セグメント、製造または動作処理の一部分、または処理の特定の論理機能またはステップを実装するためにプロセッサによって実行可能な１つ以上の命令を含むプログラムコードの一部分を表し得る。プログラムコードは、例えば、ディスクまたはハードドライブを含むストレージデバイスのような任意のタイプのコンピュータ可読媒体に格納され得る。コンピュータ可読媒体は、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような短期間にデータを格納するコンピュータ可読媒体などの非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体は、例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、光ディスクまたは磁気ディスク、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）のような補助ストレージまたは永続長期ストレージなどの非一時的なコンピュータ可読媒体を含むこともできる。コンピュータ可読媒体は、任意の他の揮発性または不揮発性ストレージシステムとすることもできる。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータ可読ストレージ媒体、または有形のストレージデバイスであると考えられ得る。

加えて、方法５００ならびに本明細書で開示される他の処理および方法について、フローチャート内の１つ以上のブロックは、処理内の特定の論理機能を実行するために配線される回路を表し得る。

ブロック５０２において、方法５００は、光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することを含む。例えば、図４Ａを再び参照すると、ＬＩＤＡＲ４００のＦＯＶは、ＬＩＤＡＲ４００の回転軸の周りのＬＩＤＡＲ４００の回転によって画定される角度の範囲にわたって延びることができる。この例では、ＬＩＤＡＲ４００は、異なる方向に光パルスをＦＯＶに放出しながら（および放出された光パルスの戻り反射を検出しながら）、プラットフォーム４１０を第１の角度位置（例えば、０度など）から最終角度位置（例えば、３６０度など）まで軸の周りを回転させることによって、ＦＯＶの各スキャンを実行するように構成され得る。追加的または代替的に、例えば図４Ｂを再び参照すると、ＦＯＶは、ＬＩＤＡＲ４００の光エミッタ（４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃなど）の位置（および相対的配置）によって画定され得、かつ／または、ＬＩＤＡＲ４００のビームステアリング光学素子（例えば、レンズ４４０など）の構成によって画定され得る。したがって、例えば、ＬＩＤＡＲ４００の光学的配置および構成は、放出された光パルス４０４ａ、４０４ｂ、および／または４０４ｃを、ＬＩＤＡＲ４００から離れた角度方向の範囲にわたって空間的に分散させる（かつ／またはそれぞれの放出された光ビームまたはパルスの発散の程度を制御させる）ことができる。他の例も可能である。

いくつかの例では、方法５００は、連続するスキャン期間中にＦＯＶの完全なスキャンのシーケンスを取得すること、および完全なスキャンのシーケンスからブロック５０２で取得された複数のスキャンを選択することを含む。例えば、図４Ａを再び参照すると、ＬＩＤＡＲ４００は、ＦＯＶをスキャンしている間、回転軸の周りで（例えば、プラットフォーム４１０を介して）繰り返し回転するように構成され得る。この例では、ＬＩＤＡＲ４００の各完全回転は、完全なスキャンのシーケンスの単一の完全スキャンに対応する場合がある。さらに、この例では、方法５００のシステム（例えば、システム３００、車両２００など）は、様々な要因に基づいて、完全なスキャンのシーケンスから複数のスキャンを選択することができる。

第１の例では、システムは、ＬＩＤＡＲデバイスが環境内の異なる場所にある間に収集された特定のスキャンを選択する場合がある。例えば、ＬＩＤＡＲデバイスが車両（例えば、車両１００、２００など）に装着されている場合、システムは、ＬＩＤＡＲデバイスが、シーケンスから前のスキャンが選択されたときとは比較的異なる場所にある間に実行された場合、シーケンスの所与のスキャンを選択することができる。これを容易にするために、例えば、システムは、ＬＩＤＡＲデバイスがいるシス装着されているシステムの場所を示すように構成された１つ以上のセンサ（例えば、車両２００のＧＰＳ２２６など）を使用して、複数のスキャン中にＬＩＤＡＲデバイスの様々な場所を判定することができる。

したがって、第１の例では、方法５００は、完全なスキャンのシーケンスの第１のスキャン中のＬＩＤＡＲデバイスの環境におけるＬＩＤＡＲデバイスの第１の場所、および完全なスキャンのシーケンスの第２のスキャン中のＬＩＤＡＲデバイスの第２の場所を判定することを含み得る。さらに、第１の例では、複数のスキャンを選択することは、第１の場所と第２の場所との比較に基づいて、第１のスキャンおよび第２のスキャンを選択することを含み得る。

ＬＩＤＡＲデバイスがシステムに装着されている第２の例では、システムは、ＬＩＤＡＲデバイスが環境内で異なるポーズを取っている間に（すなわち、システムが環境内で異なる方向にある間に）収集された特定のスキャンを選択することができる。これを容易にするために、システムは、環境に対するシステムの向きを示すように構成された１つ以上のセンサ（例えば、車両２００のＩＭＵ２２８など）を使用して、複数のスキャン中にそのポーズまたは向きを判定することができる。

したがって、ＬＩＤＡＲデバイスが環境内で移動するように構成されたシステムに装着されている第２の例では、方法５００は、完全スキャンのシーケンスの第１のスキャン中に環境に対するシステムの第１の向き、および完全スキャンのシーケンスの第２のスキャン中にシステムの第２の向きを判定することを含む。さらに、第２の例では、複数のスキャンを選択することは、第１の向きと第２の向きとの比較に基づいて、第１のスキャンおよび第２のスキャンを選択することを含み得る。

いくつかの例では、方法５００のシステムは、ブロック５０２で取得された複数のスキャンに関連付けられたＬＩＤＡＲデバイスのポーズおよび場所を多様化することによって、ハウジングの特定のセクションに配設された障害物をより効率的に検出するように構成され得る。例えば、第１のスキャン中に特定のセクションを通してスキャンされた環境の第１の領域は、第１および第２のスキャンを収集している間のＬＩＤＡＲデバイスの場所および／またはポーズの変更により、第２のスキャン中に同じ特定のセクションを通してスキャンした第２の領域とは異なる場合がある。

ブロック５０４において、方法５００は、複数のスキャンのスキャンごとに、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信することを含む。したがって、いくつかの例では、ＬＩＤＡＲデバイスは、ハウジング内に配設され、ハウジングを通してＦＯＶをスキャンするように構成され得る。

例えば、図１Ｂを再び参照すると、ＬＩＤＡＲ１２０は、ＬＩＤＡＲ１２０がハウジング１２６の内側で回転している間に、異なる方向に光パルスを放出するように構成され得る。この例では、放出された各光パルスは、ハウジング１２６のそれぞれのセクションを通して（そしてＦＯＶに）伝播することができる。それぞれのセクションの形状、場所、およびサイズは、他の可能な要因の中でもとりわけ、放出された光パルスのビーム発散および放出された光パルスがＬＩＤＡＲ１２０によって放出されるそれぞれの方向などの様々な要因に依存し得る。

したがって、いくつかの例では、ブロック５０４で複数の光パルスを送信することは、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出すること、および／またはハウジングの複数のセクションを通して複数の光パルスを送信することを含む。

第１の例では、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出することは、ＬＩＤＡＲデバイスが複数の光パルスを放出している間に、ＬＩＤＡＲデバイスを軸の周りで回転させることを含む。例えば、軸の周りのＬＩＤＡＲデバイスは、上記の議論に沿って、ハウジングに対してＬＩＤＡＲデバイスを回転させることを含み得る。さらに、例えば、ＬＩＤＡＲデバイスを軸の周りで回転させることは、ＬＩＤＡＲデバイスの１つ以上の光エミッタをハウジングに対して移動させる可能性がある。さらに、この例では、１つ以上の光エミッタは、（ブロック５０４の）送信された複数の光パルスを放出するように構成され得る。例えば、図４Ｂを再び参照すると、光エミッタ４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃの各々は、特定の相対的配置でＬＩＤＡＲデバイス４００の内側に装着され得る。したがって、矢印４９０によって示されるＬＩＤＡＲ４００の回転は、光エミッタをＬＩＤＡＲ４００とともに移動させることができる。さらに、ここで図１Ｂを参照すると、ＬＩＤＡＲ４００がＬＩＤＡＲ１２０の代わりにハウジング１２６の内側に配設される実装において、ＬＩＤＡＲ４００の光エミッタは、したがって、ＬＩＤＡＲ４００の回転に応答してハウジング１２６に対して移動することができる。

第２の例では、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出することは、ＬＩＤＡＲデバイス内の光エミッタに、１つ以上の光学素子を含むＬＩＤＡＲデバイス内のビームステアリング装置に向けて一連の光パルスを放出させることと、１つ以上の光学素子を介して、一連の光パルスの各光パルスを、ハウジングに向かって異なるそれぞれの方向に操縦することと、を含む。例えば、図１Ｃを再び参照すると、ＬＩＤＡＲ１３０は、回転ミラーまたはある種の光学素子（例えば、ＭＥＭＳアレイ、光位相変調システム、またはその他のビームステアリングデバイス）に向けて一連の光パルスを（例えば、周期的になど）放出する光エミッタ（図示せず）を含み得る。この例では、ＬＩＤＡＲ１３０は、回転ミラーを回転させて、光エミッタから放出された一連の各光パルスを、異なるそれぞれの方向に、ハウジング１３６の異なるセクションに向かって向けることができる。他の例も可能である。

いくつかの例では、ブロック５０４で複数の光パルスを送信することは、ＬＩＤＡＲデバイスの第１の光エミッタに、第１の発散光ビームを放出させ、かつＬＩＤＡＲデバイスの第２の光エミッタに、第２の発散光ビームを放出させることと、第１の発散光ビームをハウジングの第１のセクションを通して、かつ第２の発散光ビームをハウジングの第２のセクションを通して送信することと、を含む。例えば、図４Ｂを再び参照すると、レンズ４４０は、放出された光ビーム４０４ａを第１の発散光ビームとして第１の方向に向け、放出された光ビーム４０４ｂを第２の発散光ビームとして第２の方向に向けるように構成され得る。図１Ｂを再び参照すると、ＬＩＤＡＲ１２０がＬＩＤＡＲ４００に対応する例を考える。したがって、この例では、第１の方向に放出された発散光ビーム４０４ａは、ハウジング１２６の第１のセクションでハウジング１２６と交差することができ、したがって、第２の方向に放出された発散光ビーム４０４ｂは、ハウジング１２６の第２のセクションでハウジング１２６と交差することができる。

いくつかの例では、ハウジングの第１のセクションは、ハウジングの第２のセクションと少なくとも部分的に重なっている。上記の例を続けると、発散する光ビーム４０４ａおよび４０４ｂのそれぞれのビーム経路は、ビーム４０４ａによって照明されるハウジングの第１のセクションの一部分もまた、ビーム４０４ｂによって照明されたハウジング１２６の第２のセクションに含まれるように、ハウジング１２６の前で、またはハウジング１２６で互いに交差することができる。

ブロック５０６において、方法５００は、複数のスキャンのスキャンごとに、送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することを含む。例えば、図４Ｂを再び参照すると、ＬＩＤＡＲ４００は、放出された光パルスによって照明されたＦＯＶ内のそれぞれの領域からＬＩＤＡＲ４００に戻る放出された光パルス４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃの反射部分を、これらのそれぞれの集束された反射光部分（例えば、集束光４０８ａ、４０８ｂ、４０８ｃ）を受信するように整列されるそれぞれの光検出器４３２ａ、４３２ｂ、４３２ｃに集束させることができる。他の例も可能である。

ブロック５０８において、方法５００は、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することを含む。いくつかの例では、ブロック５０８での検出は、ブロック５０２で取得された複数のスキャンに基づくことができる。

いくつかのシナリオでは、ＬＩＤＡＲデバイスは、（遮蔽物または障害物が存在しない場合でも）特定の送信された光パルスの反射を検出できない場合がある。第１のシナリオでは、送信された、かつ／または反射された光パルスの一部は、環境要因（例えば、空気中の小さな粒子、電磁ノイズ、気象条件など）により、予想される光路から逸れる可能性がある。第２のシナリオでは、ＬＩＤＡＲデバイスのフィルタ、ＬＩＤＡＲの開口部によってそれたパルス、不整列エラーのために迂回されたパルス、またはシステムの他の固有の特性（例えば、検出器の感度、固有の測定エラー、厚さの変動）のために検出されないパルスハウジングなど）などのシステムまたはＬＩＤＡＲデバイスの特性（つまり、外部遮蔽物によるものではない）が原因で、送信された、かつ／または反射された光パルスの一部が検出されない場合がある。第３のシナリオでは、１つ以上の光パルスがＦＯＶ内のオブジェクト（例えば、ＬＩＤＡＲデバイスを短時間だけ妨げる飛んでいる紙片、ＬＩＤＡＲデバイスが装着されているシステムの近くを通過する大型トラック）によって一時的に妨げられる場合がある。

したがって、いくつかの例では、方法５００のシステムは、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに物理的に結合されている（例えば、ＬＩＤＡＲデバイスに取り付けられている、または別の近くの構造に取り付けられているなど）可能性、ＦＯＶの遮蔽部分の程度、障害物の材料タイプ、および／または応答アクションが実行されない場合（例えば、洗浄装置がアクティブ化されないなど）に、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに物理的に結合されたままになる可能性があるかどうかを判定するように構成され得る。例えば、システムは、他の可能な要因の中でもとりわけ、戻り光パルスの強度または数、戻り光パルスを反射したＦＯＶ内のオブジェクトの推定範囲（つまり、距離）、ＬＩＤＡＲデバイスが現在置かれている環境の領域における特定のタイプの障害物の普及に関する事前情報、ＬＩＤＡＲデバイスが搭載されている車両の速度、および／または他のセンサからのデータを裏付ける要因などの様々な要因を評価することによって、これらの判定を行うことができる。

いくつかの例では、方法５００は、ブロック５０８で検出された障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することを含み得る。したがって、例えば、方法５００のシステムは、環境内のシステムの位置に関係なく、ハウジングまたはその近くに物理的に取り付けられたままである障害物を、システム（例えば、車両１００など）環境内の異なる位置に移動する場合に、もう存在しない可能性がある外部障害物から区別し得る。

第１の例では、方法５００は、ブロック５０２で取得された複数のスキャンに基づいて、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することを含み得る。例えば、方法５００のシステムは、ＦＯＶに向けて送信される光パルスの第１のそれぞれの数、およびブロック５０６でＬＩＤＡＲデバイスによって検出される対応する反射光パルスの第２のそれぞれの数を監視することができる。様々な要因に応じて、システムは監視された数値を使用して、ＦＯＶ（またはその一部）がＬＩＤＡＲデバイスまたはその近くで物理的に結合された障害物によって妨げられているかどうかを判定できる。例えば、反射光パルスの第２のそれぞれの数が、複数のスキャンの複数のスキャン中に閾値数よりも低いままである場合、システムは、ＬＩＤＡＲデバイスがＦＯＶをスキャンするのを妨げる障害物が存在する可能性が高いと判定し得る。あるいは、例えば、１つまたは少数のスキャンのみが、検出された光パルスの閾値数未満に関連付けられている場合、システムは、障害物が存在する可能性が低い（かつ／またはハウジングに物理的に取り付けられている可能性が低いなど）と判定し得る。障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定するための基礎として複数のスキャンを使用するための他の例も可能である。

第２の例では、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することは、ＬＩＤＡＲデバイスの環境内のＬＩＤＡＲデバイスの第１の場所から第２の場所への移動に応答して、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに対してオフセット位置に留まるかどうかを判定することを含み得る。例えば、ＬＩＤＡＲデバイスが車両（例えば、車両１００、２００など）に装着されている場合、車両のコンピューティングシステム（例えば、コンピューティングシステム２１０）は、第１のスキャン（ＬＩＤＡＲデバイスが第１の場所にあるときに実行される）と第２のスキャン（ＬＩＤＡＲデバイスが第２の場所にあるときに実行される）によって示されるＬＩＤＡＲデバイスと障害物との間の距離の測定値を比較することができる。比較により、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに対して特定のオフセット位置に留まっていることが示された場合、コンピューティングシステムは、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに物理的に結合されている（例えば、ハウジングに取り付けられている、または車両に取り付けられている）と判定できる。代替的または追加的に、この例では、車両（したがってＬＩＤＡＲデバイス）が第１の場所から第２の場所に移動した後、障害物までの距離が変化する、かつ／またはもはや存在しない場合、コンピューティングシステムは次いで、遮蔽物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されていない（例えば、ＬＩＤＡＲデバイスに物理的に接続されていない（または近くにない）環境内の近くのオブジェクトなど）ことを判定し得る。

したがって、いくつかの例では、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することは、障害物がハウジングに物理的に取り付けられているかどうかを判定することを含む。さらに、いくつかの例では、ＬＩＤＡＲデバイスは、環境内を移動するように構成されたシステム（例えば、車両１００、２００など）に装着されている。これらの例では、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することは、障害物がシステムに物理的に接続されているかどうかを判定することを含む。

いくつかの例では、方法５００は、障害物が、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングの１つ以上のセクションを通してＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することを含む。

第１の例では、方法５００のシステムは、閾値未満の距離からＬＩＤＡＲデバイスに反射される複数の戻り光パルス（ブロック５０６で検出される）の第１のサブセットをフィードバックリターンとして識別することができる。フィードバックリターンは、例えば、ハウジングまたはその近くで反射される反射光パルスに対応し得る。いくつかの実装形態では、閾値距離は、複数の送信された光パルスのパルス長に基づくことができる。例えば、送信された光パルスの長さが１メートルの場合、ＬＩＤＡＲから１メートル以下の距離から反射されたその光パルスの反射はフィードバックリターンと見なされる場合がある。一実施形態では、閾値距離は３メートル未満である。他の閾値距離も可能である。

次に、第１の例を続けると、システムは、輝度閾値よりも大きい光強度を有するフィードバックリターン内の明るい光パルスを識別することができる。例えば、明るい光パルスは、障害物によって反射された光パルスに対応し得る（例えば、障害物は、ハウジング自体の材料よりも透明性が低く、かつ／または反射性が高い可能性がある）。いくつかの実装形態では、方法５００は、スキャンのフィードバックリターンの光強度に基づいて、複数のスキャンのスキャンごとの輝度閾値を調整することを含み得る。例えば、各スキャンからの戻り光パルスのそれぞれの輝度は、環境要因（例えば、夜間のスキャン対日中のスキャンなど）によって変化する可能性がある。したがって、各スキャンの輝度閾値を調整して、ハウジングの妨げられたセクションに関連付けられたフィードバックリターンと妨げられていないセクションに関連付けられたフィードバックリターンとの間の輝度変動をより正確かつ／または確実に検出することができる。

一実施形態では、特定のスキャンの輝度閾値は、特定のスキャンにおける特定のチャネル（例えば、光検出器の１つ）による光強度測定値に基づいて調整することができる。例えば、図４Ｂに戻って参照すると、スキャンされたシーンは、いくつかの行（ｒ）およびいくつかの列（ｃ）を有する値のテーブルとして表され得る。各行は、それぞれのＬＩＤＡＲチャネル（例えば、光検出器４３２ａ、４３２ｂ、または４３２ｃ）によって示される測定値（例えば、光強度値、範囲値など）に対応し得る。いくつかの実施形態では、チャネルごとのそれぞれの輝度閾値は、そのチャネルによって示される測定値のパーセンタイル（Ｐ）に従って計算することができる。一実施形態では、輝度閾値は、Ｐ＝２５％となるように選択することができる。この実施形態では、視野の最大１－Ｐ＝７５％をカバーする障害物は、それらが輝度閾値よりも大きいために検出され得る。さらに、場合によっては、輝度閾値は、パーセンタイル値に乗算されたスケール係数を使用して、かつ／または定数を足ことによって調整できる。例えば、測定値の最も暗い２５％よりも５倍明るい（例えば、スケール係数）明るい閾値の例を選択できる。他のパーセンタイル値、スケール係数値、および／または定数も可能であることに留意されたい。

次に、第１の例を続けると、システムは、光パルスの総数に対する明るい光パルスの比が第１の閾値比未満（例えば、９５％未満またはその他の割合）である場合、ハウジングの１つ以上のセクションが障害物によって妨げられていないことを判定し得る。

したがって、第１の例では、方法５００は、閾値距離未満から反射される複数の戻り光パルスの第１のサブセットをフィードバックリターンとして識別することと、閾値輝度よりも大きい光強度を有する明るい光パルスに基づいて、フィードバックリターンの明るい光パルスを識別することと、ハウジングの１つ以上のセクションが、第１の閾値比よりも小さいフィードバックリターンの合計に対する明るい光パルスの比に基づいて、障害物によって妨げられていないことを判定することと、を含み得る。より一般的には、場合によっては、方法５００は、明るい光パルスのカウントを判定することと、判定されたカウントに基づいて障害物を検出することと、を含み得る。

追加的または代替的に、第２の例では、方法５００のシステムは、ＬＩＤＡＲデバイスまでの閾値距離よりも大きい距離から反射される複数の戻り光パルス（ブロック５０６で検出される）の第２のサブセットをワールドリターンとして識別することができる。次に、システムは、ワールドリターンの数に対する（ブロック５０４の）送信された複数の光パルスの数の比が第２の閾値比未満（例えば、９５％未満またはその他の割合）である場合、ハウジングの１つ以上のセクションが障害物によって妨げられていないことを判定し得る。第２の閾値比は、第１の閾値比と同じ値を有する場合もあり、または異なる値を有する場合もある。

したがって、第２の例では、方法５００は、閾値距離よりも大きい距離から反射される複数の戻り光パルスの第２のサブセットをフィードバックリターンとして識別することと、第２の閾値比未満の送信された複数の光パルスの数に対するワールドリターンの数の比に基づいて、ハウジングの１つ以上のセクションが障害物によって妨げられていないことを判定することと、を含み得る。

したがって、第１および第２の例では、システムは、ＦＯＶのすべてまたは大部分がＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされるのを妨げる比較的大きな障害物（例えば、ハウジングを覆う毛布または他のオブジェクトなど）を検出することができる。ただし、シナリオによっては、比較的小さな障害物が、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングの特定のセクション（例えば、特定のセクションに配置された汚れ、鳥の糞、オイルなど）を通してＦＯＶの一部分をスキャンするのを妨げる場合がある。

第３の例では、方法５００のシステムは、ハウジングのそれぞれの複数のセクションからＬＩＤＡＲデバイスによって受信されたフィードバックリターンのそれぞれのサブセットの光強度を監視するように構成される。次に、システムは、ハウジングの特定のセクションから受信した第１のフィードバックリターンの第１の光強度を、ハウジングの１つ以上のセクションから受信した第２のフィードバックリターンの第２の光強度と比較することによって、１つ以上のセクションが障害物によって妨げられていないことを判定し得る。例えば、第１のフィードバックリターンが第２のフィードバックリターンよりも多くの明るい光パルスを含む場合、システムは、特定のセクションのみが障害物によって妨げられていると判定することができる。

したがって、いくつかの例では、方法５００は、ＬＩＤＡＲデバイスと障害物との間に介在するハウジングの特定のセクションを識別することを含み得る。さらに、いくつかの例では、方法５００は、ハウジングの特定のセクションからＬＩＤＡＲデバイスによって受信された第１の戻り光パルスの第１の光強度を判定することと、ハウジングの１つ以上のセクションからＬＩＤＡＲデバイスによって受信された他の戻り光パルスの第２の光強度を判定することと、第１の光強度および第２の光強度に基づいて、ハウジングの特定のセクションを識別することと、を含み得る。

いくつかの例では、方法５００は、特定のセクションを介してスキャンされたオブジェクトの所定の特性に基づいて、ハウジングの特定のセクションが妨げられているかどうかを判定することを含む。第１の例では、シーン内の特定のオブジェクトまでの特定の範囲を、（例えば、別のセンサを使用してスキャンするなど）事前に判定することができる。この例では、ハウジングの特定のセクションからの戻り光パルスに基づいて計算された範囲値を特定の範囲と比較して、その特定のセクションが妨げられているかどうかを判定できる。第２の例では、特定のオブジェクトの特定の光強度（例えば、輝度）を、（例えば、別のＬＩＤＡＲを使用して、またはハウジングの異なるセクションを介してスキャンするなど）事前に判定することができる。この例では、特定の光強度を、ハウジングの特定のセクションを通して受信された戻り光パルスの光強度測定と比較して、特定のセクションが妨げられているかどうかを判定することができる。他の例も可能である。

いくつかの例では、方法５００は、ハウジングの特定のセクションの識別に基づいて洗浄装置を動作させることを含む。例えば、図３を再び参照すると、システム３００は、洗浄装置３６０（例えば、水スプレー、エアポンプ、ワイパーなど）の１つを動作させて、ハウジングの識別された特定のセクションの洗浄を試みることができる。

いくつかの例では、方法５００は、複数のスキャンに基づいて障害物のタイプを判定することと、障害物のタイプの判定に基づいて、洗浄装置をさらに動作させることと、を含む。

第１の例では、方法５００のシステムは、障害物がＦＯＶのすべてまたは大部分を妨げるように、障害物がハウジング上またはその近くに配設されたオブジェクトに対応することを判定することができる。この例では、システムは、洗浄装置を動作させても障害物を除去できない可能性があると判定する場合がある。一実施形態では、システムは、ＬＩＤＡＲデバイスが妨害されていることを、（例えば、車両２００の周辺機器２０８などを介して）ユーザ（例えば、車両１００、２００などのユーザ）に警告することができる。別の実装形態では、システム（例えば、車両２００）は、例えば、判定に応答して自律ナビゲーションモードを終了することができる。

第２の例では、システムは、特定のセクションに関連付けられたフィードバックリターンが（例えば、輝度閾値より大きい光強度を有する）明るい光パルスを含み、特定のセクションに関連付けられているワールドリターンの数が閾値未満である場合、障害物が鳥の糞またはハウジングの特定のセクション上に配設された他の固体のオブジェクトに対応することを判定し得る。この例では、システムは次に、特定のセクションからの障害物の除去を試みるために、１つ以上の洗浄装置（例えば、水スプレーおよびワイパー）を動作させることができる。

第３の例では、システムは、特定のセクションに関連付けられたフィードバックリターンが明るい光パルスを含み、ワールドリターンに関連付けられたフィードバックが薄暗い（例えば、ハウジングの他のセクションに関連付けられた他のワールドリターンよりも低い光強度）場合、障害物がハウジングの特定のセクション上に配設された泥または他の固体および液体オブジェクトの混合物に対応すると判定することができる。この例では、システムは、その特定のタイプの障害物の除去を試みるために、適切な洗浄装置（例えば、ワイパー、エアポンプなど）を動作させることができる。他の例も可能である。

いくつかの例では、方法５００は、少なくともＬＩＤＡＲデバイスからのデータに基づいて、環境内で車両をナビゲートするためのナビゲーション命令を生成することと、障害物の検出に応じてナビゲーション指示を調整することと、を含み得る。例えば、図２を再び参照すると、制御システム２０６は、ＬＩＤＡＲ２３２からのデータを使用して、車両２００のナビゲーション命令を（例えば、ナビゲーションシステム２４８を介して）生成することができる。したがって、車両２００が、ＬＩＤＡＲ２３２が障害物によって少なくとも部分的に妨げられていると判定した場合、車両２００は、ナビゲーション命令を調整することができる（例えば、車両を停止する、車両の自律モードを終了する、センサシステム２０４などからの他のセンサデータを使用して車両をナビゲートすることを試みるなど）。

いくつかの例では、方法５００は、複数のスキャンの第１のスキャン中にハウジングの第１のセクションを通して、および複数のスキャンの第２のスキャン中にハウジングの第２のセクションを通して、ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされたオブジェクトを識別することと、識別されたオブジェクトに関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別されたオブジェクトに関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することと、を含む。これらの例では、ブロック５０８での障害物の検出は、比較に基づき得る。一例として、ＬＩＤＡＲデバイスは、ＬＩＤＡＲデバイスがブロック５０２で複数のスキャンを取得している間に、環境内を移動する車両に搭載することができる。したがって、この例では、車両が環境内の第１の位置または向きにあるときは、環境内の特定のオブジェクトを第１のセクションを介して、車両が環境内の第２の位置または方向にあるときは、第２のセクションを介して、スキャンすることができる。したがって、この例では、方法５００のシステムは、第１のスキャンの第１の部分を第２のスキャンの第２の部分と比較して（例えば、第１の部分および第２の部分におけるそれぞれの戻り光パルスの光強度を比較するなど）、第１のセクションまたは第２のセクションが、障害物によって少なくとも部分的に妨げられている特定のセクションに対応するかどうかを判定することができる。

いくつかの例では、方法５００は、複数のスキャンの第１のスキャン中にハウジングの第１のセクションを通して、および複数のスキャンの第２のスキャン中にハウジングの第２のセクションを通して、ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされた環境の領域を識別することと、識別されたオブジェクトに関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別されたオブジェクトに関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することと、を含む。これらの例では、ブロック５０８での障害物の検出は、比較に基づき得る。上記の識別されたオブジェクトの例の変形例として、システムは、特定のオブジェクトに関連付けられた部分の代わりに、環境内の特定の領域に関連付けられた２つのスキャンの部分を比較することができる。

いくつかの例では、ＬＩＤＡＲデバイスがシステムに搭載され、第２のＬＩＤＡＲデバイスが同じシステムに搭載される。これらの例では、方法５００はまた、複数のスキャンの第１のスキャン中にＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされ、第２のＬＩＤＡＲデバイスによる環境の第２のスキャン中に第２のＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされるオブジェクトを識別することと、識別されたオブジェクトに関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別されたオブジェクトに関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することと、を含み得る。これらの例では、ブロック５０８での障害物の検出は、比較に基づき得る。例えば、図１Ｄを再び参照すると、ＬＩＤＡＲ１２０によってスキャンされたＦＯＶ（輪郭１６０と１６２の間）は、ＬＩＤＡＲ１３０によってスキャンされたＦＯＶ（輪郭１６６）と部分的に重なる可能性がある。この例では、識別されたオブジェクトは、２つのＦＯＶのオーバーラップ領域内に置かれ得る。したがって、車両１００は、ＬＩＤＡＲ１２０を包含するハウジング１２６上に配設された障害物を検出するための基礎としてオブジェクトが置かれている２つのＬＩＤＡＲによる２つのスキャンの部分を比較することができる。

いくつかの例では、ＬＩＤＡＲデバイスがシステムに搭載され、第２のＬＩＤＡＲデバイスが同じシステムに搭載される。これらの例では、方法５００はまた、複数のスキャンの第１のスキャン中にＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされ、第２のＬＩＤＡＲデバイスによる環境の第２のスキャン中に第２のＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされる環境の領域を識別することと、識別されたオブジェクトに関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別されたオブジェクトに関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することと、を含み得る。これらの例では、ブロック５０８での障害物の検出は、比較に基づき得る。上記の識別されたオブジェクトの例の変形例として、システムは、特定のオブジェクトに関連付けられた部分の代わりに、環境内の特定の領域に関連付けられた２つのスキャンの部分を比較することができる。

図６は、例示的な実施形態による方法６００のフローチャートである。図６に示される方法６００は、例えば、車両１００、２００、システム３００、ＬＩＤＡＲデバイス４００、および／または方法５００のいずれかで使用され得る方法の実施形態を提示する。方法６００は、ブロック６０２～６０４のうちの１つ以上によって例解されるように、１つ以上の動作、機能、またはアクションを含み得る。ブロックは連続した順序で例示されているが、これらのブロックは、場合によっては、並行して、および／または本明細書で記載されたものとは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、より少ないブロックに組み合わされ、さらなるブロックに分割され、および／または所望の実装に基づいて除去されることができる。

ブロック６０２において、方法６００は、ハウジングを通してＦＯＶをスキャンするように構成されたＬＩＤＡＲデバイスからのＦＯＶの複数のスキャンを示すデータを受信することを含む。例えば、図２を再び参照すると、コンピュータシステム２１０は、方法５００のブロック５０２での議論に沿って収集される複数のスキャンを示すＬＩＤＡＲ２３２からのデータを受信することができる。ブロック６０４において、方法６００は、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することを含む。例えば、ブロック６０４は、方法５００のブロック５０８に類似していてもよい。

ＩＶ．結論
本明細書において説明される配置は、例示のみを目的としていることを理解されたい。このようなことから、当業者であれば、他の配列および他の要素（例えば、機械、インターフェース、機能、順序、および機能のグループ化など）を代わりに使用することができ、いくつかの要素は、所望の結果に応じて完全に省略され得ることを理解するであろう。さらに、説明される要素の多くは、個別の構成要素または分散した構成要素として実装することができ、または他の構成要素とともに、任意の適切な組み合わせおよび場所で実装することができるか、または独立した構造として説明される他の構造要素を組み合わせることができる。様々な態様および実施形態が本明細書において開示されているが、当業者には、他の態様および実施形態が明らかとなるであろう。本明細書において開示される様々な態様および実施形態は、例示を目的とするものであり、限定することを意図するものではなく、真の範囲が、そのような特許請求の範囲が権利を有する同等物の全範囲とともに、以下の特許請求の範囲によって示される。本明細書において使用される用語が、特定の実施形態を記載するためのものに過ぎず、限定することを意図するものではないことも理解されたい。

本明細書は、条項１～４５の形式で表される次の主題を含む。１．方法であって、光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することであって、ＬＩＤＡＲデバイスが、ハウジングの内側に配設され、複数のスキャンの各スキャンを取得することが、ハウジングの複数のセクションを通して、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信することと、ＬＩＤＡＲデバイスに向かって反射して戻る送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することと、を含む、取得することと、複数のスキャンに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することと、を含む、方法。２．複数のスキャンに基づいて、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することをさらに含む、条項１に記載の方法。３．障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することが、障害物がハウジングに物理的に取り付けられているかどうかを判定することを含む、条項２に記載の方法。４．ＬＩＤＡＲデバイスが環境内を移動するように構成されたシステムに装着され、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することが、障害物がシステムに物理的に取り付けられているかどうかを判定することを含む、条項２または３に記載の方法。５．障害物が、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングの１つ以上のセクションを通してＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、障害物が、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングの１つ以上のセクションを通してＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、をさらに含む、条項１～４のいずれか一項に記載の方法。６．各スキャンのフィードバックリターンとして、複数の戻り光パルスの第１のサブセットを、少なくとも第１のサブセットがＬＩＤＡＲデバイスまでの閾値距離未満の場所からＬＩＤＡＲデバイスに反射して戻されたことに基づいて、選択することをさらに含み、障害物を検出することが、フィードバックリターンの、ＬＩＤＡＲデバイスによって示される少なくとも光強度測定値に基づく、条項１～５のいずれか一項に記載の方法。７．閾値距離が、送信された複数の光パルスのパルス長に基づく、条項６に記載の方法。８．閾値距離が３メートル未満である、条項６または７に記載の方法。９．障害物を検出することが、輝度閾値よりも大きいそれぞれの光強度を有する明るい光パルスに基づいて、フィードバックリターン内の明るい光パルスを識別することを含む、条項６～８のいずれか一項に記載の方法。１０．複数のスキャンのスキャンごとに、スキャンのフィードバックリターンの光強度に基づいて輝度閾値を調整することをさらに含む、条項９に記載の方法。１１．障害物の検出が判定されたカウントに基づく、明るい光パルスのカウントを判定することをさらに含む、条項９または１０に記載の方法。１２．各スキャンのワールドリターンとして、複数の戻り光パルスの第２のサブセットを、少なくとも第２のサブセットがＬＩＤＡＲデバイスまでの閾値距離よりも大きい場所からＬＩＤＡＲデバイスに反射して戻されたことに基づいて、選択することをさらに含み、障害物を検出することが、ワールドリターンに基づく、条項６～１１のいずれか一項に記載の方法。１３．フィードバックリターンおよびワールドリターンに基づいて、障害物のタイプを判定することをさらに含む、条項１２の方法。１４．複数の光パルスを送信することが、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出することを含み、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出することが、ＬＩＤＡＲデバイスが複数の光パルスを放出している間に、ＬＩＤＡＲデバイスを軸の周りで回転させることを含む、条項１～１３に記載の方法。１５．ＬＩＤＡＲデバイスを軸の周りで回転させることが、ＬＩＤＡＲデバイスの１つ以上の光エミッタに、ハウジングに対して移動することを行わせ、送信された複数の光パルスが１つ以上の光エミッタによって放出される、条項１４に記載の方法。１６．軸の周りでＬＩＤＡＲデバイスを回転させることが、ハウジングに対してＬＩＤＡＲデバイスを回転させることを含む、条項１４または１５に記載の方法。１７．複数の光パルスを送信することが、ＬＩＤＡＲデバイスの第１の光エミッタに、第１の発散光ビームを放出させ、かつＬＩＤＡＲデバイスの第２の光エミッタに、第２の発散光を放出させることと、第１の発散光ビームをハウジングの第１のセクションを通して、かつ第２の発散光ビームをハウジングの第２のセクションを通して送信することと、を含む、条項１～１６のいずれか一項に記載の方法。１８．ハウジングの第１のセクションが、ハウジングの第２のセクションと少なくとも部分的に重なっている、条項１７に記載の方法。１９．少なくともＬＩＤＡＲデバイスからのデータに基づいて、環境内で車両をナビゲートするためのナビゲーション命令を生成することであって、ＬＩＤＡＲデバイスが車両に装着されている、ナビゲーションすることと、障害物の検出に応じて、ナビゲーション命令を調整することと、をさらに含む、条項１～１８のいずれかに記載の方法。２０．光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスであって、ＬＩＤＡＲデバイスに条項１～１９のいずれか一項に記載の方法を実行することを行わせるように構成されたコントローラを備える、ＬＩＤＡＲデバイス。２１．ＬＩＤＡＲデバイスに条項１～１９のいずれか一項に記載の方法を実行させるように構成されたコントローラを備える、システム。２２．システムが車両を備える、条項２１に記載のシステム。２３．方法であって、光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することであって、ＬＩＤＡＲデバイスが、ハウジングの内側に配設され、複数のスキャンの各スキャンを取得することが、ハウジングの複数のセクションを通して、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信することと、ＬＩＤＡＲデバイスに向かって反射して戻る送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することと、を含む、取得することと、複数のスキャンに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することと、障害物が、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングの１つ以上のセクションを通してＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、ＬＩＤＡＲデバイスと障害物との間に介在するハウジングの特定のセクションを識別することと、を含む、方法。２４．複数のスキャンに基づいて、障害物がＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することをさらに含む、条項２３に記載の方法。２５．ハウジングの特定のセクションの識別に基づいて洗浄装置を動作させることをさらに含む、条項２３または２４に記載の方法。２６．複数のスキャンに基づいて障害物のタイプを判定することであって、洗浄装置を動作させることが、障害物のタイプの判定にさらに基づく、条項２５に記載の方法。２７．ハウジングの特定のセクションからＬＩＤＡＲデバイスによって受信された第１の戻り光パルスの第１の光強度を判定することと、ハウジングの１つ以上のセクションからＬＩＤＡＲデバイスによって受信された他の戻り光パルスの第２の光強度を判定することと、第１の光強度および第２の光強度に基づいて、ハウジングの特定のセクションを識別することと、をさらに含む、条項２３～２６のいずれか一項に記載の方法。２８．複数のスキャンの第１のスキャン中にハウジングの第１のセクションを通して、および複数のスキャンの第２のスキャン中にハウジングの第２のセクションを通して、ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされたオブジェクトを識別することと、識別されたオブジェクトに関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別されたオブジェクトに関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することと、をさらに含む、条項２３～２７のいずれか一項に記載の方法。２９．複数のスキャンの第１のスキャン中にハウジングの第１のセクションを通して、および複数のスキャンの第２のスキャン中にハウジングの第２のセクションを通して、ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされた環境の領域を識別することと、識別されたオブジェクトに関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別されたオブジェクトに関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することと、をさらに含む、条項２３～２８のいずれか一項に記載の方法。３０．ＬＩＤＡＲデバイスがシステムに搭載され、第２のＬＩＤＡＲデバイスシステムに搭載され、複数のスキャンの第１のスキャン中にＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされ、第２のＬＩＤＡＲデバイスによる環境の第２のスキャン中に第２のＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされるオブジェクトを識別することと、識別されたオブジェクトに関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別されたオブジェクトに関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することと、をさらに含む、条項２３～２９のいずれか一項に記載の方法。３１．ＬＩＤＡＲデバイスがシステムに搭載され、第２のＬＩＤＡＲデバイスがシステムに搭載され、複数のスキャンの第１のスキャン中にＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされ、第２のＬＩＤＡＲデバイスによる環境の第２のスキャン中に第２のＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされた環境の領域を識別することと、識別された領域に関連付けられた第１のスキャンの第１の部分を、識別された領域に関連付けられた第２のスキャンの第２の部分と比較することであって、障害物を検出することが、比較にさらに基づく、比較することと、をさらに含む、条項２３～３０のいずれか一項に記載の方法。３２．複数のスキャンを取得することが、連続するスキャン期間中に、ＦＯＶの完全なスキャンのシーケンスを取得することと、完全なスキャンのシーケンスから複数のスキャンを選択することと、を含む、条項２３～３１のいずれか一項に記載の方法。３３．完全なスキャンのシーケンスの第１のスキャン中のＬＩＤＡＲデバイスの環境におけるＬＩＤＡＲデバイスの第１の場所、および完全なスキャンのシーケンスの第２のスキャン中のＬＩＤＡＲデバイスの第２の場所を判定することをさらに含み、複数のスキャンを選択することが、第１の場所と第２の場所との比較に基づいて、第１のスキャンおよび第２のスキャンを選択することを含む、条項３２に記載の方法。３４．ＬＩＤＡＲデバイスが、システムの環境内を移動するように構成されたシステムに装着され、方法が、完全なスキャンのシーケンスの第１のスキャン中の環境に対するシステムの第１の向き、および完全なスキャンのシーケンスの第２のスキャン中のシステムの第２の向きを判定することをさらに含み、複数のスキャンを選択することが、第１の向きと第２の向きとの比較に基づいて、第１のスキャンおよび第２のスキャンを選択することを含む、に含む、条項３２または３３に記載の方法。３５．各スキャンのフィードバックリターンとして、複数の戻り光パルスの第２３のサブセットを、少なくとも第１のサブセットがＬＩＤＡＲデバイスまでの閾値距離未満の場所からＬＩＤＡＲデバイスに反射して戻されたことに基づいて、選択することをさらに含み、障害物を検出することが、フィードバックリターンの、ＬＩＤＡＲデバイスによって示される少なくとも光強度測定値に基づく、条項２３～３４のいずれか一項に記載の方法。３６．複数の光パルスを送信することが、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出することを含み、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出することが、ＬＩＤＡＲデバイスが複数の光パルスを放出している間に、ＬＩＤＡＲデバイスを軸の周りで回転させることを含む、条項２３～３５のいずれか一項に記載の方法。３
７．ＬＩＤＡＲデバイスを軸の周りで回転させることが、ＬＩＤＡＲデバイスの１つ以上の光エミッタに、ハウジングに対して移動することを行わせ、送信された複数の光パルスが１つ以上の光エミッタによって放出される、条項３６に記載の方法。３８．ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に複数の光パルスを放出することが、ＬＩＤＡＲデバイス内の光エミッタに、１つ以上の光学素子を含むＬＩＤＡＲデバイス内のビームステアリング装置に向けて一連の光パルスを放出させることと、１つ以上の光学素子を介して、一連の光パルスの各光パルスを、ハウジングに向かって異なるそれぞれの方向に操縦することと、を含む、条項２３～３７のいずれか一項に記載の方法。３９．複数の光パルスを送信することが、ＬＩＤＡＲデバイスの第２３の光エミッタに、第１の発散光ビームを放出させ、かつＬＩＤＡＲデバイスの第２の光エミッタに、第２の発散光を放出させることと、第１の発散光ビームをハウジングの第１のセクションを通して、かつ第２の発散光ビームをハウジングの第２のセクションを通して送信することと、を含む、条項２３～３８のいずれかに記載の方法。４０．光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスであって、ハウジングと、コントローラであって、ＬＩＤＡＲデバイスに、ＬＩＤＡＲデバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することであって、ＬＩＤＡＲデバイスが、複数のスキャンのスキャンごとに、ハウジングを通して、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信し、送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出する、取得することと、複数のスキャンに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することと、障害物が、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングの１つ以上のセクションを通してＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、ＬＩＤＡＲデバイスと障害物との間に介在するハウジングの特定のセクションを識別することと、を含む動作を実行することを行わせるように構成された、コントローラと、を備える、ＬＩＤＡＲデバイス。４１．ハウジングがドーム型の光フィルタを含む、条項４０に記載のＬＩＤＡＲデバイス。４２．システムであって、ハウジングと、ハウジングの内側に配設された光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスであって、ＬＩＤＡＲデバイスが、ハウジングを通して視野（ＦＯＶ）をスキャンするように構成され、ＬＩＤＡＲデバイスが、ＦＯＶのスキャンごとに、ＬＩＤＡＲデバイスからハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信するように構成され、ＬＩＤＡＲデバイスが、ＦＯＶのスキャンごとに、ＬＩＤＡＲデバイスに反射して戻る送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを受信するように構成される、ＬＩＤＡＲデバイスと、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによって実行されたときに、システムに、ＬＩＤＡＲデバイスから、ＦＯＶの複数のスキャンを示すデータを受信することと、受信されたデータに基づいて、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングを通してＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することと、障害物が、ＬＩＤＡＲデバイスがハウジングの１つ以上のセクションを通してＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、ＬＩＤＡＲデバイスと障害物との間に介在するハウジングの特定のセクションを識別することと、を含む動作を実行させる命令を格納するデータストレージと、を備える、システム。４３．光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスであって、ＬＩＤＡＲデバイスに第２３～３９項のいずれか一項に記載の方法を実行させるように構成されたコントローラを備える、ＬＩＤＡＲデバイス。４４．ＬＩＤＡＲデバイスに第２３項～第３９項のいずれか一項に記載の方法を実行させるように構成されたコントローラを備える、システム。４５．システムが車両を備える、条項４４に記載のシステム。

Claims (19)

1. 方法であって、
   光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することであって、前記ＬＩＤＡＲデバイスが、ハウジングの内側に配設され、前記複数のスキャンの各スキャンを取得することが、
   前記ハウジングの複数のセクションを通して、前記ＬＩＤＡＲデバイスから前記ハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信することと、
   前記ＬＩＤＡＲデバイスに向かって反射して戻る前記送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することと、を含む、取得することと、
   前記複数のスキャンの第１のスキャン中に前記ハウジングの第１のセクションを通して、および前記複数のスキャンの第２のスキャン中に前記ハウジングの第２のセクションを通して、前記ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされたオブジェクトを識別することと、
   前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第１のスキャンの第１の部分を、前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第２のスキャンの第２の部分と比較することと、
   前記複数のスキャンに基づいて、前記ＬＩＤＡＲデバイスが前記ハウジングを通して前記ＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することであって、前記障害物を検出することが、前記比較に基づく、ことと、
   前記障害物が、前記ＬＩＤＡＲデバイスが前記ハウジングの１つ以上のセクションを通して前記ＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、
   前記ＬＩＤＡＲデバイスと前記障害物との間に介在する前記ハウジングの特定のセクションを識別することと、を含む、方法。
2. 前記複数のスキャンに基づいて、前記障害物が前記ＬＩＤＡＲデバイスに結合されているかどうかを判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ハウジングの前記特定のセクションの前記識別に基づいて、洗浄装置を動作させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記複数のスキャンに基づいて前記障害物のタイプを判定することであって、前記洗浄装置を動作させることが、前記障害物の前記タイプの前記判定にさらに基づく、判定することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記ハウジングの前記複数のセクションの第１のセクションから前記ＬＩＤＡＲデバイスによって受信された第１の戻り光パルスの第１の光強度を判定することと、
   前記ハウジングの前記複数のセクションの第２のセクションから前記ＬＩＤＡＲデバイスによって受信された他の戻り光パルスの第２の光強度を判定することと、をさらに含み、
   前記ハウジングの前記特定のセクションを識別することが、前記第１の光強度および前記第２の光強度に基づく、請求項１に記載の方法。
6. 前記複数のスキャンの第１のスキャン中に前記ハウジングの第１のセクションを通して、および前記複数のスキャンの第２のスキャン中に前記ハウジングの第２のセクションを通して、前記ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされた環境の領域を識別することと、
   前記識別された領域に関連付けられた前記第１のスキャンの第１の部分を、前記識別された領域に関連付けられた前記第２のスキャンの第２の部分と比較することであって、前記障害物を検出することが、前記比較に基づく、比較することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＬＩＤＡＲデバイスがシステムに装着され、第２のＬＩＤＡＲデバイスが前記システムに装着され、前記方法が、
   前記複数のスキャンの第１のスキャン中に前記ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされ、前記第２のＬＩＤＡＲデバイスによる環境の第２のスキャン中に前記第２のＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされたオブジェクトを識別することと、
   前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第１のスキャンの第１の部分を、前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第２のスキャンの第２の部分と比較することであって、前記障害物を検出することが、前記比較にさらに基づく、比較することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ＬＩＤＡＲデバイスがシステムに装着され、第２のＬＩＤＡＲデバイスが前記システムに装着され、前記方法が、
   前記複数のスキャンの第１のスキャン中に前記ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされ、前記第２のＬＩＤＡＲデバイスによる環境の第２のスキャン中に前記第２のＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされた前記環境の領域を識別することと、
   前記識別された領域に関連付けられた前記第１のスキャンの第１の部分を、前記識別された領域に関連付けられた前記第２のスキャンの第２の部分と比較することであって、前記障害物を検出することが、前記比較にさらに基づく、比較することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記複数のスキャンを取得することが、
   連続するスキャン期間中に、前記ＦＯＶの完全なスキャンのシーケンスを取得することと、
   前記完全なスキャンのシーケンスから前記複数のスキャンを選択することと、を含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記完全なスキャンのシーケンスの第１のスキャン中の前記ＬＩＤＡＲデバイスの環境における前記ＬＩＤＡＲデバイスの第１の場所、および前記完全なスキャンのシーケンスの第２のスキャン中の前記ＬＩＤＡＲデバイスの第２の場所を判定することをさらに含み、
    前記複数のスキャンを選択することが、前記第１の場所と前記第２の場所との比較に基づいて、前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンを選択することを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記ＬＩＤＡＲデバイスが、システムの環境内を移動するように構成されたシステムに装着され、前記方法が、
    前記完全なスキャンのシーケンスの第１のスキャン中の前記環境に対する前記システムの第１の向き、および前記完全なスキャンのシーケンスの第２のスキャン中の前記システムの第２の向きを判定することをさらに含み、
    前記複数のスキャンを選択することが、前記第１の向きと前記第２の向きとの比較に基づいて、前記第１のスキャンおよび前記第２のスキャンを選択することを含む、請求項９に記載の方法。
12. 各スキャンのフィードバックリターンとして、前記複数の戻り光パルスの第１のサブセットを、少なくとも前記第１のサブセットが前記ＬＩＤＡＲデバイスまでの閾値距離未満の場所から前記ＬＩＤＡＲデバイスに反射して戻されたことに基づいて、選択することをさらに含み、
    前記障害物を検出することが、前記フィードバックリターンの、前記ＬＩＤＡＲデバイスによって示される少なくとも光強度測定値に基づく、請求項１に記載の方法。
13. 前記複数の光パルスを送信することが、前記ＬＩＤＡＲデバイスから前記ハウジングに向かって異なる方向に前記複数の光パルスを放出することを含み、前記ＬＩＤＡＲデバイスから前記ハウジングに向かって異なる方向に前記複数の光パルスを放出することが、前記ＬＩＤＡＲデバイスが前記複数の光パルスを放出している間に、前記ＬＩＤＡＲデバイスを軸の周りで回転させることを含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記ＬＩＤＡＲデバイスを前記軸の周りで回転させることが、前記ＬＩＤＡＲデバイスの１つ以上の光エミッタに、前記ハウジングに対して移動することを行わせ、前記送信された複数の光パルスが前記１つ以上の光エミッタによって放出される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ＬＩＤＡＲデバイスから前記ハウジングに向かって異なる方向に前記複数の光パルスを放出することが、
    前記ＬＩＤＡＲデバイス内の光エミッタに、１つ以上の光学素子を含む前記ＬＩＤＡＲデバイス内のビームステアリング装置に向けて一連の光パルスを放出させることと、
    前記１つ以上の光学素子を介して、前記一連の光パルスの各光パルスを、前記ハウジングに向かって異なるそれぞれの方向に操縦することと、を含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記複数の光パルスを送信することが、
    前記ＬＩＤＡＲデバイスの第１の光エミッタに、第１の発散光ビームを放出させ、かつ前記ＬＩＤＡＲデバイスの第２の光エミッタに、第２の発散光ビームを放出させることと、
    前記第１の発散光ビームを前記ハウジングの第１のセクションを通して、かつ前記第２の発散光ビームを前記ハウジングの第２のセクションを通して送信することと、を含む、請求項１に記載の方法。
17. 光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスであって、
    ハウジングと、
    コントローラであって、前記ＬＩＤＡＲデバイスに、
    前記ＬＩＤＡＲデバイスの視野（ＦＯＶ）の複数のスキャンを取得することと、
    前記複数のスキャンのスキャンごとに、
    前記ハウジングを通して、前記ＬＩＤＡＲデバイスから前記ハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信し、
    前記送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを検出することと、
    前記複数のスキャンの第１のスキャン中に前記ハウジングの第１のセクションを通して、および前記複数のスキャンの第２のスキャン中に前記ハウジングの第２のセクションを通して、前記ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされたオブジェクトを識別することと、
    前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第１のスキャンの第１の部分を、前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第２のスキャンの第２の部分と比較することと、
    前記複数のスキャンに基づいて、前記ＬＩＤＡＲデバイスが前記ハウジングを通して前記ＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することであって、前記障害物を検出することが、前記比較に基づく、ことと、
    前記障害物が、前記ＬＩＤＡＲデバイスが前記ハウジングの１つ以上のセクションを通して前記ＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、
    前記ＬＩＤＡＲデバイスと前記障害物との間に介在する前記ハウジングの特定のセクションを識別することと、を含む動作を実行させるように構成された、コントローラと、を備える、ＬＩＤＡＲデバイス。
18. 前記ハウジングが、ドーム型の光フィルタを備える、請求項１７に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
19. システムであって、
    ハウジングと、
    前記ハウジングの内側に配設された光検出測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスであって、前記ＬＩＤＡＲデバイスが、前記ハウジングを通して視野（ＦＯＶ）をスキャンするように構成され、
    前記ＬＩＤＡＲデバイスが、前記ＦＯＶのスキャンごとに、前記ＬＩＤＡＲデバイスから前記ハウジングに向かって異なる方向に放出された複数の光パルスを送信するように構成され、
    前記ＬＩＤＡＲデバイスが、前記ＦＯＶのスキャンごとに、前記ＬＩＤＡＲデバイスに反射して戻る前記送信された複数の光パルスの反射部分を含む複数の戻り光パルスを受信するように構成されている、ＬＩＤＡＲデバイスと、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記１つ以上のプロセッサによって実行されたときに、前記システムに、
    前記ＬＩＤＡＲデバイスから、前記ＦＯＶの複数のスキャンを示すデータを受信することと、
    前記複数のスキャンの第１のスキャン中に前記ハウジングの第１のセクションを通して、および前記複数のスキャンの第２のスキャン中に前記ハウジングの第２のセクションを通して、前記ＬＩＤＡＲデバイスによってスキャンされたオブジェクトを識別することと、
    前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第１のスキャンの第１の部分を、前記識別されたオブジェクトに関連付けられた前記第２のスキャンの第２の部分と比較することと、
    前記受信されたデータに基づいて、前記ＬＩＤＡＲデバイスが前記ハウジングを通して前記ＦＯＶをスキャンすることを少なくとも部分的に妨げる障害物を検出することであって、前記障害物を検出することが、前記比較に基づく、ことと、
    前記障害物が、前記ＬＩＤＡＲデバイスが前記ハウジングの１つ以上のセクションを通して前記ＦＯＶをスキャンすることを妨げないことを判定することと、
    前記ＬＩＤＡＲデバイスと前記障害物との間に介在する前記ハウジングの特定のセクションを識別することと、を含む動作を実行させる命令を格納するデータストレージと、を備える、システム。

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