JP7314368B2 - 走査ライダにおける地形適応型パルスパワー - Google Patents
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Description
本出願は、2018年9月28日に出願された米国特許出願第16/145,647号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
例示的な実施形態では、LIDARシステムは、局所的な地形および/または放出ベクトルの仰角に基づいて、放出光のパルス当たりのエネルギーを動的に調整することができる。その結果、LIDARシステムは、より効率的かつ制御可能にレーザパワーをその環境に放出することができる。例えば、そのようなLIDARシステムは、路面においておよび路面の上の数メートルに対応する仰角で走査するとき、より高いエネルギーのレーザパルスを提供することができる。さらに、LIDARシステムは、車両の近くの対象(例えば、地面または別のタイプの近距離対象)に向かって光を放出すると予想されるものなど、他の仰角または放出ベクトルでより低いエネルギーのレーザパルスを提供することができる。
図1は、例示的な実施形態によるシステム100を例示する。システム100は、車両110と、車両110に結合された光源120と、を含む。光源120は、車両110の環境160に向けて放出ベクトル130に沿って光を放出するように構成される。いくつかの実施形態では、放出光は、複数の光パルスを含み得る。追加的または代替的に、光源120は、放出光を連続光ビームとして放出することができる。いくつかの実施形態では、光源120は、905ナノメートルまたは1550ナノメートルの波長を有する光を放出するように動作可能なファイバレーザを含むことができる。本明細書では、他のタイプの発光体デバイスおよび/または放出波長が可能であり、想到され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を例示する。方法600は、本明細書に明示的に例示もしくはさもなければ開示されるステップまたはブロックよりも少ないあるいは多いステップまたはブロックを含むことができることが理解されよう。さらに、方法600のそれぞれのステップまたはブロックは、任意の順序で実行することができ、各ステップまたはブロックは、1回または複数回実行することができる。いくつかの実施形態では、方法600のブロックまたはステップの一部または全ては、図1に関連して例示および記載されるように、コントローラ150によって実行されてもよい。
Claims (20)
- システムであって、
車両と、
前記車両に結合された光源であって、前記車両の環境に向かって少なくとも1つの光パルスを放出するように構成された、光源と、
コントローラであって、
前記少なくとも1つの光パルスの放出ベクトルを決定し、
前記放出ベクトルの仰角成分を決定し、
前記車両から所定の距離にある道路の上方の所定の高さに基づいて地上スキミングビーム仰角を動的に決定し、
前記仰角成分を前記地上スキミングビーム仰角と比較し、かつ
前記比較に基づいて、少なくとも1つの後続の光パルスのパルス当たりのエネルギーを動的に調整するように動作可能な、コントローラと、を備える、システム。 - 前記光源が、走査パターンで光を放出するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラが、前記走査パターンに従って、前記少なくとも1つの後続の光パルスの前記放出ベクトルを調整するようにさらに動作可能である、請求項2に記載のシステム。
- 前記コントローラが、点群データ、マップデータ、画像データ、対象データ、再帰反射体の場所データ、時刻、周辺光の状態、太陽の位置、前記車両の姿勢、前記車両の方位、または前記車両の動作状態のうちの少なくとも1つにさらに基づいて、前記少なくとも1つの後続の光パルスの前記パルス当たりのエネルギーを動的に調整するように動作可能である、請求項1に記載のシステム。
- 光検出および測距(LIDAR)システムをさらに備え、前記光源が、前記LIDARシステムの要素である、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの後続の光パルスが、複数の光パルスを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラが、前記複数の光パルスのうちの少なくとも1つの光パルスのパルス当たりのエネルギーを動的に調整するように動作可能であり、前記少なくとも1つの光パルスのパルスエネルギーが、10ナノジュール~10マイクロジュールの間にある、請求項6に記載のシステム。
- 前記複数の光パルスのうちの少なくとも一部のパルス繰り返し率が、50キロヘルツ~1メガヘルツの間にある、請求項6に記載のシステム。
- 前記光源が、905ナノメートルまたは1550ナノメートルの波長を有する光パルスを放出するように動作可能なファイバレーザを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラが、シードレーザパラメータまたはポンプレーザパラメータのうちの少なくとも1つを調整することにより、前記少なくとも1つの後続の光パルスの前記パルス当たりのエネルギーを動的に調整するように動作可能である、請求項9に記載のシステム。
- 前記所定の距離が、前記車両から60~200メートルの間にあり、前記所定の高さが、前記道路の上方に0~4メートルの間にある、請求項1に記載のシステム。
- 方法であって、
光検出および測距(LIDAR)システムの光源によって放出された光パルスの放出ベクトルを決定することと、
前記放出ベクトルの仰角成分を決定することと、
車両から所定の距離にある道路の上方の所定の高さに基づいて地上スキミングビーム仰角を動的に決定することと、
前記仰角成分を前記地上スキミングビーム仰角と比較することと、
前記比較に基づいて、前記光源によって放出された少なくとも1つの後続の光パルスのパルス当たりのエネルギーを動的に調整することと、を含む、方法。 - 前記LIDARシステムが、前記車両に結合され、前記少なくとも1つの後続の光パルスの前記パルス当たりのエネルギーを動的に調整することが、点群データ、マップデータ、画像データ、対象データ、再帰反射体の場所データ、時刻、周辺光の状態、太陽の位置、前記車両の姿勢、前記車両の方位、または前記車両の動作状態のうちの少なくとも1つにさらに基づく、請求項12に記載の方法。
- 前記光源に複数の光パルスを放出させることをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの後続の光パルスのパルス当たりのエネルギーを動的に調整することが、前記複数の光パルスのうちの少なくとも1つの光パルスのパルスエネルギーを調整することを含み、前記少なくとも1つの光パルスのパルスエネルギーが、10ナノジュール~10マイクロジュールの間にある、請求項14に記載の方法。
- 前記複数の光パルスのうちの少なくとも一部のパルス繰り返し率が、50キロヘルツ~1メガヘルツの間にある、請求項14に記載の方法。
- 前記光源が、905ナノメートルまたは1550ナノメートルの波長を有する光を放出するように動作可能なファイバレーザを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの後続の光パルスの前記パルス当たりのエネルギーを動的に調整することが、シードレーザ動作パラメータまたはポンプレーザ動作パラメータのうちの少なくとも1つを調整することを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの後続の光パルスの前記パルス当たりのエネルギーを動的に調整することが、レーザ安全基準にさらに基づく、請求項12に記載の方法。
- 前記所定の距離が、前記車両から60~200メートルの間にあり、前記所定の高さが、前記道路の上方に0~4メートルの間にある、請求項12に記載の方法。
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