JP7330551B2 - 雑音適応型固体ライダシステム - Google Patents
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Description
(関連出願)
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
光検出および測距(ライダ)システムであって、前記光検出および測距システムは、
a)複数のレーザを備えている光伝送機であって、前記複数のレーザの各々は、照明領域における視野を照明する、光伝送機と、
b)複数の電気出力を有する伝送機コントローラであって、前記伝送機コントローラの複数の電気出力のうちのそれぞれのものは、前記複数のレーザのうちのそれぞれのものの入力に電気的に接続され、前記伝送機コントローラは、前記複数の電気出力において電気パルスを発生させ、それによって、前記複数のレーザが前記照明領域において所望のパターンで光を発生させるように構成されている、伝送機コントローラと、
c)前記照明領域における視野を備えている入力を有する光受信機であって、前記光受信機は、複数の検出器であって、前記複数の検出器の各々は、前記照明領域における視野を有し、前記照明領域における光を検出するために位置付けられている、複数の検出器と、前記複数のレーザから前記複数の検出器までの光の飛行時間を測定する飛行時間測定回路とを備え、前記光受信機は、前記飛行時間測定値から範囲情報を計算する、光受信機と、
d)前記光伝送機と前記光受信機との間に位置付けられ、前記照明領域における透明な領域の視野を有する適応型光シャッタと
を備え、
前記光シャッタは、前記光受信機の前記入力における照明を制限し、それによって、前記透明な領域の視野は、前記光受信機の前記入力の視野より小さい、光検出および測距システム。
(項目2)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野より小さい、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目3)
前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野は、前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野と異なる、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目4)
前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野は、前記複数の検出器の各々の視野と異なる、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目5)
前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野は、前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野と異なる、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目6)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野より大きい、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目7)
前記複数の検出器の各々の視野は、前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野より大きい、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目8)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野より小さい、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目9)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野より大きい、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目10)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の分解能を達成するように選定される、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目11)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定のダイナミックレンジを達成するように選定される、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目12)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の信号対雑音比を達成するように選定される、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目13)
前記複数の検出器の各々の視野に対する前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の信号対雑音比を達成するように選定される、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目14)
前記複数の検出器の数は、前記複数のレーザの数より小さい、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目15)
前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野は、前記照明領域における前記所望のパターンのサイズより小さいように構成されている、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目16)
前記複数のレーザのうちの少なくとも2つは、異なる波長における光を放出する、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目17)
前記適応型光シャッタは、液晶シャッタを備えている、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目18)
前記適応型光シャッタは、エタロン空洞シャッタを備えている、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目19)
前記適応型光シャッタは、MEMSシャッタを備えている、項目1に記載の光検出および測距システム。
(項目20)
光検出および測距(ライダ)システムであって、前記光検出および測距システムは、
a)複数のレーザを備えている光伝送機であって、前記複数のレーザの各々は、照明領域における視野を照明する、光伝送機と、
b)複数の電気出力を有する伝送機コントローラであって、前記伝送機コントローラの前記複数の電気出力の各々は、前記複数のレーザのうちの1つの入力に電気的に接続され、前記伝送機コントローラは、前記複数の電気出力において電気パルスを発生させ、それによって、前記複数のレーザが前記照明領域において所望のパターンで光を発生させるように構成されている、伝送機コントローラと、
c)前記照明領域における視野を備えている入力を有する光受信機であって、前記光受信機は、複数の検出器であって、前記複数の検出器の各々は、前記照明領域における視野を有し、前記照明領域における光を検出するために位置付けられている、複数の検出器と、前記複数のレーザから前記複数の検出器までの光の飛行時間を測定する飛行時間測定回路とを備え、前記光受信機は、前記飛行時間測定値から範囲情報を計算する、光受信機と、
d)前記光伝送機と前記光受信機との間に位置付けられ、前記照明領域における反射領域の視野を有する適応型光学ミラーと
を備え、
前記光学ミラーは、前記光受信機の前記入力における照明を前記光受信機の前記入力の視野より小さい領域に制限する、光検出および測距システム。
(項目21)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野より小さい、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目22)
前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野は、前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野と異なる、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目23)
前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野は、前記複数の検出器の各々の視野と異なる、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目24)
前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野は、前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野と異なる、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目25)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野より大きい、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目26)
前記複数の検出器の各々の視野は、前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野より大きい、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目27)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野より小さい、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目28)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野より大きい、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目29)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の分解能を達成するように選定される、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目30)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定のダイナミックレンジを達成するように選定される、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目31)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野の比率は、特定の分解能を達成するように選定される、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目32)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の信号対雑音比を達成するように選定される、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目33)
前記複数の検出器の全ての視野に対する前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の信号対雑音比を達成するように選定される、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目34)
前記複数の検出器の数は、前記複数のレーザの数より小さい、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目35)
前記適応型光学ミラーの前記反射領域の視野は、前記照明領域における前記所望のパターンのサイズより小さいように構成されている、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目36)
前記適応型光学ミラーは、MEMSを備えている、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目37)
前記適応型光学ミラーは、デジタルマイクロミラーを備えている、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目38)
前記複数のレーザのうちの少なくとも2つは、異なる波長における光を放出する、項目20に記載の光検出および測距システム。
(項目39)
光検出および測距の方法であって、前記方法は、
a)複数のレーザを使用して、照明領域において所望のパターンで視野を照明することと、
b)前記照明領域における視野を伴う入力を有する光受信機を位置付けることであって、前記光受信機は、複数の検出器を備え、前記複数の検出器は、前記照明領域にわたって光を検出し、前記複数の検出器の各々は、視野を有する、ことと、
c)前記複数のレーザから複数の検出器までの光の飛行時間を測定することと、
d)前記飛行時間測定値から範囲情報を計算することと、
e)光受信機の入力における照明を透明な領域の視野に制限することと
を含み、
前記透明な領域の視野は、前記光受信機の入力の視野より小さい、光検出および測距の方法。
(項目40)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野より小さい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目41)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記複数の検出器の全ての視野より小さい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目42)
前記複数のレーザの全ての視野は、前記複数の検出器の全ての視野より小さい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目43)
前記透明な領域の視野は、前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野と異なる、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目44)
前記透明な領域の視野は、前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野と異なる、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目45)
前記透明な領域の視野は、前記複数のレーザの各々の視野と異なる、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目46)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記透明な領域の視野より大きい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目47)
前記複数の検出器の各々の視野は、前記透明な領域の視野より大きい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目48)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記透明な領域の視野より小さい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目49)
前記複数の検出器の各々の視野は、前記透明な領域の視野より小さい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目50)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野は、前記透明な領域の視野より大きい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目51)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の分解能を達成するように選定される、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目52)
前記複数のレーザのうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記適応型光シャッタの前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定のダイナミックレンジを達成するように選定される、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目53)
前記複数の検出器のうちの少なくともいくつかのものの視野に対する前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の信号対雑音比を達成するように選定される、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目54)
前記複数の検出器の各々の視野に対する前記透明な領域の視野の比率は、前記光検出および測距システムの特定の信号対雑音比を達成するように選定される、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目55)
前記複数の検出器の数は、前記複数のレーザの数より小さい、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目56)
前記透明な領域の視野は、前記照明領域における前記所望のパターンのサイズより小さいように構成されている、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(項目57)
前記複数のレーザのうちの少なくとも2つは、異なる波長における光を放出する、項目39に記載の光検出および測距の方法。
(均等物)
Claims (16)
- 光検出および測距の方法であって、前記方法は、
a)所望の3D点群を発生させるための照明パターンを選択することと、
b)前記選択された照明パターンに基づいて、複数のレーザからレーザの群を選択し、通電することと、
c)前記選択されたレーザの群に通電することによって、照明領域における前記選択された照明パターンを照明することと、
d)前記照明領域における視野を伴う入力を有する光受信機を位置付けることと、
e)各々が視野を有する複数の検出器を用いて、前記照明領域の上の光を検出することと、
f)前記照明領域における前記選択された所望の照明パターン内にない前記複数の検出器の一部の照明を選択的に遮断することであって、それによって、前記複数の検出器の前記一部に影響を及ぼす周囲光を低減する、ことと、
g)前記照明領域における前記所望の照明パターンからの光を受信し、前記受信された光から飛行時間を計算することと、
h)前記受信された光からの前記計算された飛行時間を使用して、前記所望の3D点群を発生させることと、
i)前記発生させられた所望の3D点群を分析することと、
j)前記発生させられた所望の3D点群の前記分析に基づいて、前記所望の照明パターンを新しい所望の照明パターンに調節することと、
k)前記発生させられた所望の3D点群の前記分析に基づいて、前記複数の検出器の前記一部の照明の選択的遮断を変更し、前記複数の検出器の異なる一部を選択的に遮断することと
を含む、光検出および測距の方法。 - 前記発生させられた所望の3D点群を分析し、パルスの平均化が実装される必要があるかどうかを決定することをさらに含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- パルスの平均化が実装される必要があると決定される場合、所望の回数だけ前記選択されたレーザの群に通電することをさらに含む、請求項2に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を記憶することをさらに含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群をホストシステムプロセッサに通信することをさらに含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を分析すること、および、前記分析に基づいて前記所望の照明パターンを前記新しい照明パターンに調節することは、パルスの平均化の量を調節することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を分析することは、発射パターンを調節することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記分析に基づいて前記所望の照明パターンを前記新しい照明パターンに調節することは、発射パターンを調節することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を分析することは、検出の確率を計算することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を分析することは、エラー率を計算することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を分析することは、前記選択されたレーザの群の各々に関して測定される物体までの距離を計算することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を分析することは、環境条件を決定することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記発生させられた所望の3D点群を分析することは、スマートオブジェクト検出を決定することを含む、請求項1に記載の光検出および測距の方法。
- 前記スマートオブジェクト検出を決定することは、物体が衝突ハザードをもたらすことを決定することを含む、請求項13に記載の光検出および測距の方法。
- 前記物体が前記衝突ハザードをもたらすことを決定することに基づいて、リフレッシュレートを増加させることをさらに含む、請求項14に記載の光検出および測距の方法。
- 前記物体が前記衝突ハザードをもたらすことを決定することに基づいて、測定値の正確度を増加させることをさらに含む、請求項14に記載の光検出および測距の方法。
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