JPWO2020050959A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）システムにおいて、
   レーザーソースからのビームの位相または周波数の少なくとも一方を変調して、変調されたビームを生成するように構成された変調器と、
   前記変調されたビームに基づいて生成される送信信号を送信導波管（Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を介して送信し、前記送信信号に応答するオブジェクトからのリターン信号を前記送信導波管から分離間隔（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）だけ離隔した受信導波管を介して受信するように構成されたトランシーバと、
   第１角度で前記送信信号を受信し、前記第１角度で前記送信信号を受信することに応答して第２角度で前記送信信号を出力し、前記第１角度で前記送信信号を受信することに応答して第３角度で前記送信信号を出力することによって、前記トランシーバからの前記送信信号を前記第２角度および前記第３角度によって定義される角度範囲にわたってあるスキャンレートで環境（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）に提供するように構成された１つ以上のスキャニング光学器機（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｏｐｔｉｃｓ）と、
   前記１つ以上のスキャニング光学器機の作動に応答して前記スキャンレートに連関した信号対雑音比（ＳＮＲ）の第１表示を受信し、
   前記１つ以上のスキャニング光学器機の作動に応答して前記リターン信号を処理する累積時間（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に連関したＳＮＲの第２表示を受信し、
   前記第１表示と前記第２表示を用いてスキャンパターンを決定し、
   前記オブジェクトまでの距離を決定するために前記スキャンパターンを用いて前記１つ以上のスキャニング光学器機の作動を制御するように構成された１つ以上のプロセッサと、を含むＬＩＤＡＲシステム。
2. 前記１つ以上のスキャニング光学器機は、前記送信信号の方向を調整することによって、前記トランシーバからの前記送信信号を前記環境に提供するように構成された請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
3. 前記送信導波管および前記受信導波管は、第１平面に配列され、前記１つ以上のスキャニング光学器機は、前記第１平面に平行な第２平面で前記送信信号の方向を調整するように構成された請求項２に記載のＬＩＤＡＲシステム。
4. 前記スキャンレートは、前記角度範囲の少なくとも１つの角度について固定されたスキャンレートである請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
5. 前記１つ以上のスキャニング光学器機は、前記角度範囲にわたって前記スキャンレートで前記トランシーバからの前記送信信号を前記環境に提供するために回転軸を中心に回転するように構成されたポリゴンスキャナ（Ｐｏｌｙｇｏｎ Ｓｃａｎｎｅｒ）を含む請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
6. 前記分離間隔は、第１分離間隔であり、前記受信導波管は、第１受信導波管であり、前記リターン信号は、第１リターン信号であり、前記第１受信導波管は、前記角度範囲の第１部分にわたって第１範囲で前記第１リターン信号を受信するように構成され、そして、
   前記トランシーバは、前記送信導波管から第２分離間隔だけ離隔した第２受信導波管を含み、
   前記第２受信導波管は、前記角度範囲の第２部分にわたって第２範囲で第２リターン信号を受信するように構成された請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
7. 前記トランシーバと前記１つ以上のスキャニング光学器機の間に位置したコリメーション光学器機（Ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｃ）をさらに含み、前記コリメーション光学器機は、前記送信導波管から送信された前記送信信号または前記受信導波管によって受信された前記リターン信号のうち、少なくとも１つを作るように構成された請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
8. 前記分離間隔は、前記スキャンレートと前記リターン信号の予想信号対雑音比（ＳＮＲ）が臨界ＳＮＲよりも大きい設計ターゲット距離に基づく請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
9. 前記設計ターゲット距離は、１００メートル以上３００メートル以下である請求項８に記載のＬＩＤＡＲシステム。
10. 前記送信導波管は、直径を定義し、前記分離間隔は、前記直径の０．２５倍以上であり、前記直径の４倍以下である請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
11. 前記第１表示は、それぞれのスキャンレートとそれぞれ連関した複数の第１ＳＮＲ値を含み、
    前記第２表示は、それぞれの累積時間とそれぞれ連関した複数の第２ＳＮＲ値を含み、そして、前記１つ以上のプロセッサは、
    前記角度範囲内のそれぞれの角度について最大設計ターゲット距離を識別し、
    前記複数の第１ＳＮＲ値を最小ＳＮＲしきい値と比較することに応答し、前記角度範囲内のそれぞれの角度について前記最大設計ターゲット距離を用いて最大スキャンレートを決定し、
    前記複数の第２ＳＮＲ値を前記最小ＳＮＲしきい値と比較することに応答し、前記角度範囲内のそれぞれの角度について最小累積時間を決定し、
    前記最大スキャンレートと前記最小累積時間を用いて前記スキャンパターンを決定することによって、前記スキャンパターンを決定するように構成された請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム。
12. レーザーソースからのビームの位相または周波数の少なくとも一方を変調して、変調されたビームを生成するように構成された変調器と、
    前記変調されたビームに基づいて生成される送信信号を送信導波管（Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を介して送信し、前記送信信号に応答するオブジェクトからのリターン信号を前記送信導波管から分離間隔（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）だけ離隔した受信導波管を介して受信するように構成されたトランシーバと、
    第１角度で前記送信信号を受信し、前記第１角度で前記送信信号を受信することに応答して第２角度で前記送信信号を出力し、前記第１角度で前記送信信号を受信することに応答して第３角度で前記送信信号を出力することによって、前記トランシーバからの前記送信信号を環境（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）に前記第２角度および前記第３角度によって定義される角度範囲にわたって変化するスキャンレートで提供するように構成された１つ以上のスキャニング光学機器（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｏｐｔｉｃｓ）と、
    前記リターン信号を用いて決定された前記オブジェクトまでの距離を用いて自律走行車の作動を制御するように構成された車両コントローラーと、を含む、自律走行車の制御システム。
13. 変調器によって、レーザーソースからのビームの位相または周波数の少なくとも一方を変調して、変調されたビームを生成するステップと、
    前記変調されたビームに基づいて生成される送信信号を送信導波管（Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を介して送信するステップと、
    前記送信信号に応答してオブジェクトからリターンされた信号を受信導波管を介して受信するステップと、
    １つ以上のスキャニング光学器機（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｏｐｔｉｃｓ）によって第１角度で前記送信信号を受信するステップと、
    前記１つ以上のスキャニング光学器機によって、前記第１角度で前記送信信号を受信したことに応答して第２角度で前記送信信号を出力し、前記第１角度で前記送信信号を受信したことに応答して第３角度で前記送信信号を出力することによって、前記送信信号を前記第２角度および前記第３角度によって定義される角度範囲にわたって変化するスキャンレートで環境に提供するステップと、
    前記リターンされた信号を用いて前記オブジェクトまでの距離を決定するステップと、
    前記オブジェクトまでの前記距離を用いて自律走行車の作動を制御するステップと、を含む方法。
14. 変調器によって、レーザーソースからのビームの位相または周波数の少なくとも一方を変調して、変調されたビームを生成するステップと、
    前記変調されたビームに基づいて生成される送信信号を送信導波管（Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を介して送信するステップと、
    前記送信信号に応答してオブジェクトからリターンされた信号を受信導波管を介して受信するステップと、
    １つ以上のスキャニング光学器機（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｏｐｔｉｃｓ）によって第１角度で前記送信信号を受信するステップと、
    前記１つ以上のスキャニング光学器機によって、前記第１角度で前記送信信号を受信したことに応答して第２角度で前記送信信号を出力し、前記第１角度で前記送信信号を受信したことに応答して第３角度で前記送信信号を出力することによって、前記送信信号を前記第２角度および前記第３角度によって定義される角度範囲にわたってあるスキャンレートで環境に提供するステップと、
    前記１つ以上のスキャニング光学器機の作動に応答して前記スキャンレートに連関した信号対雑音比（ＳＮＲ）の第１表示を受信するステップと、
    前記１つ以上のスキャニング光学器機の作動に応答して前記リターンされた信号を処理する累積時間（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に連関したＳＮＲの第２表示を受信するステップと、
    前記第１表示と前記第２表示を用いてスキャンパターンを決定するステップと、
    前記リターンされた信号を用いて前記オブジェクトまでの距離を決定するために前記スキャンパターンを用いて前記１つ以上のスキャニング光学器機の作動を制御するステップと、
    前記オブジェクトまでの前記距離を用いて自律走行車の作動を制御するステップと、
    を含む方法。