KR102324620B1 - 불균일한 감도 응답을 갖는 라이다 시스템 - Google Patents
불균일한 감도 응답을 갖는 라이다 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102324620B1 KR102324620B1 KR1020190140197A KR20190140197A KR102324620B1 KR 102324620 B1 KR102324620 B1 KR 102324620B1 KR 1020190140197 A KR1020190140197 A KR 1020190140197A KR 20190140197 A KR20190140197 A KR 20190140197A KR 102324620 B1 KR102324620 B1 KR 102324620B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- scanning mirror
- light
- array
- lidar system
- optical
- Prior art date
Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims abstract description 72
- 230000004044 response Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 metal oxide compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/789—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using rotating or oscillating beam systems, e.g. using mirrors, prisms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4816—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of receivers alone
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4861—Circuits for detection, sampling, integration or read-out
- G01S7/4863—Detector arrays, e.g. charge-transfer gates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4868—Controlling received signal intensity or exposure of sensor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
- G01J2001/4446—Type of detector
- G01J2001/446—Photodiode
- G01J2001/4466—Avalanche
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
라이다(LIDAR) 시스템은 제1 스캐닝 미러, 및 제1 스캐닝 미러와 정렬된 광 센서를 갖는 광 검출기를 포함한다. 제1 스캐닝 미러는 제1 축을 중심으로 회전하고 입사 광 펄스들을 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 광 센서를 향해 반사시키도록 구성된다. 광 센서는 회전 각도들의 범위에 걸쳐 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성된다. 광 검출기의 입력 영역은 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는다.
Description
라이다(Light detection and ranging)(LIDAR)는 레이저로부터의 광 펄스들을 사용하여 비행 시간을 측정하는 원리에 따라 작동하는 검출 기술이다. 라이다(LIDAR)는 타겟에 펄스 레이저 광을 조사하여 반사된 펄스들을 센서로 측정함으로써 타겟까지의 거리를 측정한다. 일부 라이다(LIDAR) 시스템에서, 송신 스캐닝 미러는 타겟을 향해 광 펄스들을 조종하고, 수신 스캐닝 미러는 반사된 광을 검출기를 향해 조종한다. 두 스캐닝 미러는 내부에서 동기화되어 동일한 주파수 및 위상으로 회전하게 된다. 타겟으로부터 반사된 광 펄스가 수신 미러에 도달한 때의 수신 미러의 각도는 타겟까지의 거리에 의존한다. 따라서, 원래의 광 펄스들이 동일한 송신 방향 및 각도로 라이다 시스템으로부터 방출되더라도, 인입 광 펄스들은 수신 미러로부터 검출기로 수신 미러의 회전축에 대해 상이한 각도들로 반사될 수 있다. 예를 들어, 제1 타겟이 라이다 시스템에 대해 거리(D1)에 있고 제2 타겟이 D1과 상이한 거리(D2)에 있는 경우, 라이다 시스템으로부터 동일한 송신 방향 및 각도로 방출된 광 펄스들은 상이한 시간 인스턴스들에서 타겟으로부터 반사되어 수신 미러에 도달할 것이다. 광 펄스들은 상이한 각도들에서 수신 미러로부터 검출기로 반사될 것이며, 각도 차이는 거리(D1)와 거리(D2) 사이의 델타의 함수가 된다. 반사된 광 펄스들은 수신 미러의 반사 각도들의 차이로 인해 이 예에서 검출기의 상이한 영역들에 영향을 미친다.
종래의 라이다 광 검출기들은 검출기의 광 검출 영역에 걸쳐 균일한 감도를 갖는다. 이와 같이, 라이다 시스템으로부터 상이한 거리들에 위치한 타겟들로부터 반사되지만 동일한 송신 방향 및 각도로 방출되는 광 펄스들은 검출기에서 상이한 검출 전력 레벨들을 가질 것이며, 그 이유는 보다 장거리를 이동하는 광 펄스들은 보다 단거리를 이동하는 광 펄스들보다 많은 에너지 손실을 가지기 때문이다. 종래의 라이다 시스템들은 넓은 동적 범위의 수신된 광 펄스들을 제공하도록 설계된다. 그러나, 넓은 동적 범위는 일반적으로 시간 의존성 증폭을 필요로 하며, 따라서 구현하기가 어렵고 비용이 많이 들게 된다.
따라서, 라이다 시스템들을 위한 보다 비용 효율적이고 덜 복잡한 광 검출기가 필요하다.
라이다(light detection and ranging)(LIDAR) 시스템의 실시예에 따르면, 라이다 시스템은 제1 스캐닝 미러 및 상기 제1 스캐닝 미러와 정렬된 광 센서를 구비하는 광 검출기를 포함한다. 제1 스캐닝 미러는 제1 축을 중심으로 회전하고 입사 광 펄스들을 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 광 센서를 향해 반사시키도록 구성된다. 광 센서는 회전 각도들의 범위에 걸쳐 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성된다. 광 검출기의 입력 영역은 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는다.
일 실시예에서, 광 검출기는 광 센서들의 어레이, 및 광 센서들의 어레이와 제1 스캐닝 미러 사이에 개재된 구배 광학 필터(gradient optical filter)를 포함하고, 구배 광학 필터는 제1 방향을 따라 불균일한 필터 특성을 갖는다.
개별적으로 또는 조합하여, 구배 광학 필터는 제1 스캐닝 미러와 대면하는 광 센서들의 어레이의 표면 상에 퇴적된 금속 필름을 포함할 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 구배 광학 필터의 감도는 구배 광학 필터의 중앙 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 단조 증가(monotonically increase)할 수 있고, 구배 광학 필터의 중앙 부분은 광 센서들의 어레이의 중앙 부분과 정렬될 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 제1 스캐닝 미러는 단일 축을 중심으로 회전하도록 구성된 1차원 MEMS 미러일 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 광 검출기는 광 센서들의 어레이를 포함할 수 있고, 광 센서들의 어레이의 각각의 광 센서는 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는 입력 영역을 포함할 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 광 검출기는 애벌랜치 포토다이오드 어레이를 포함할 수 있고, 애벌랜치 포토다이오드 어레이의 개별 픽셀들 또는 픽셀들의 그룹들은 상이한 감도들을 가질 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 광 검출기는 광 센서들의 어레이, 및 광 센서들의 어레이와 제1 스캐닝 미러 사이에 개재된 간섭 필터를 포함할 수 있고, 간섭 필터는 제1 방향을 따라 불균일한 필터 특성을 가질 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 광 검출기의 입력 영역의 감도는 라이다 시스템으로부터의 타겟 거리의 제곱의 함수로서 증가할 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 라이다 시스템은 광 펄스들을 방출하도록 구성된 광 송신기를 더 포함할 수 있고, 제1 스캐닝 미러의 회전은 광 송신기의 스캐닝에 동기화될 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 광 송신기는 레이저 광 소스, 및 레이저 광 소스와 정렬된 제2 스캐닝 미러를 포함할 수 있고, 제1 스캐닝 미러의 회전은 제2 스캐닝 미러의 회전과 동기화되어 제1 스캐닝 미러의 회전과 제2 스캐닝 미러의 회전은 동일한 주파수를 가질 수 있게 된다.
개별적으로 또는 조합하여, 제2 스캐닝 미러는 1차원 또는 2차원 MEMS 미러일 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 광 검출기는 광 검출기가 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성되는 회전 각도들의 범위에 걸쳐 일반적으로 일정한 전력을 출력하도록 구성될 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 라이다 시스템은 동축 라이다 시스템일 수 있다.
라이다 시스템의 다른 실시예에 따르면, 라이다 시스템은 제1 스캐닝 미러, 광 센서들의 어레이, 및 광 센서들의 어레이와 제1 스캐닝 미러 사이에 개재된 구배 광학 필터를 포함한다. 제1 스캐닝 미러는 입사 광 펄스들을 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 광 센서들의 어레이를 향해 반사시키도록 구성된다. 구배 광학 필터는 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는다.
일 실시예에서, 구배 광학 필터는 제1 스캐닝 미러와 대면하는 광 센서들의 어레이의 표면 상에 퇴적된 금속 필름을 포함한다.
개별적으로 또는 조합하여, 구배 광학 필터의 감도는 구배 광학 필터의 중앙 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 단조 증가(monotonically increase)할 수 있고, 구배 광학 필터의 중앙 부분은 광 센서들의 어레이의 중앙 부분과 정렬될 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 제1 스캐닝 미러는 단일 축을 중심으로 회전하도록 구성된 1차원 MEMS 미러일 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 구배 광학 필터의 감도는 라이다 시스템으로부터의 타겟 거리의 제곱의 함수로서 증가할 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 광 센서들의 어레이는 광 센서들의 어레이가 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성되는 회전 각도들의 범위에 걸쳐 일반적으로 일정한 전력을 출력하도록 구성될 수 있다.
개별적으로 또는 조합하여, 라이다 시스템은 제1 광 펄스 및 제2 광 펄스를 제1 송신 방향으로 송신하도록 구성된 광 송신기를 더 포함할 수 있고, 제1 회전 각도에서, 제1 스캐닝 미러는 라이다 시스템으로부터 제1 거리에 있는 물체에 의해 반사된 제1 광 펄스를 광 센서들의 어레이의 입력 영역의 제1 영역을 향해 반사시키도록 구성될 수 있으며, 제2 회전 각도에서, 제1 스캐닝 미러는 라이다 시스템으로부터 제2 거리에 있는 물체에 의해 반사된 제2 광 펄스를 광 센서들의 어레이의 입력 영역의 제2 영역을 향해 반사시키도록 구성될 수 있으며, 광 센서들의 어레이의 입력 영역의 제1 영역 및 제2 영역은 상이한 감도 응답들을 가질 수 있다.
제1 스캐닝 미러 및 제1 스캐닝 미러와 정렬된 광 센서를 포함하는 광 검출기를 갖는 라이다 시스템을 동작시키는 방법의 실시예에 따르면 - 광 검출기의 입력 영역은 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 가짐 -, 상기 방법은, 입사 광 펄스들을 광 센서를 향해 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 반사시키기 위해 상기 제1 스캐닝 미러를 상기 제1 축을 중심으로 회전시키는 단계 - 제1 회전 각도에서 제1 스캐닝 미러는, 라이다 시스템의 송신 스캐너에 의해 제1 송신 방향으로 송신되고 라이다 시스템으로부터 제1 거리에 있는 물체에 의해 반사된 제1 광 펄스를 광 검출기의 입력 영역의 제1 영역을 향해 반사시키고, 제2 회전 각도에서 제1 스캐닝 미러는, 송신 스캐너에 의해 제1 송신 방향으로 송신되고 라이다 시스템으로부터 제2 거리에 있는 물체에 의해 반사된 제2 광 펄스를 광 검출기의 입력 영역의 제2 영역을 향해 반사시키며, 광 검출기의 입력 영역의 제1 영역 및 제2 영역은 상이한 감도 응답들을 가짐 -; 및 회전 각도들의 범위에 걸쳐 광 센서에서 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하는 단계를 포함한다.
본 기술 분야의 기술자는 다음의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면들을 보게 되면 추가적인 특징들 및 이점들을 인식할 것이다.
도면들의 엘리먼트들은 반드시 서로에 대해 스케일링될 필요는 없다. 유사한 참조 부호들은 대응하는 유사한 부분들을 나타낸다. 다양한 예시된 실시예들의 특징들은 서로 배제되지 않는 한 결합될 수 있다. 실시예들은 도면들에 도시되어 있으며 아래의 설명에 상세하게 기술된다.
도 1은 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기를 갖는 라이다(light detection and ranging)(LIDAR) 시스템의 일 실시예의 블록도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 상이한 시간 인스턴스들 동안 도 1에 도시된 라이다 시스템으로부터 방출된 광 펄스를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 타겟 거리가 도 1에 도시된 라이다 시스템에 의해 수신된 반사된 광 펄스에 미치는 영향을 도시한다.
도 4는 도 1에 도시된 라이다 시스템의 광 센서로서 사용되는 광 센서들의 1차원 어레이의 개략도를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 광 센서들의 어레이의 출력 전력 응답의 파형도를 도시한다.
도 6은 도 1에 도시된 라이다 시스템에 포함된 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기의 일 실시예의 개략도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 불균일한 감도 응답을 생성하는 필터의 유무에 따른 도 6의 광 검출기의 출력 전력 응답 및 감도를 비교한다.
도 8은 도 1에 도시된 라이다 시스템에 포함된 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 광 검출기의 동작과 관련된 각각의 파형도들을 도시한다.
도 10은 도 1에 도시된 라이다 시스템에 포함된 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
도 1은 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기를 갖는 라이다(light detection and ranging)(LIDAR) 시스템의 일 실시예의 블록도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 상이한 시간 인스턴스들 동안 도 1에 도시된 라이다 시스템으로부터 방출된 광 펄스를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 타겟 거리가 도 1에 도시된 라이다 시스템에 의해 수신된 반사된 광 펄스에 미치는 영향을 도시한다.
도 4는 도 1에 도시된 라이다 시스템의 광 센서로서 사용되는 광 센서들의 1차원 어레이의 개략도를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 광 센서들의 어레이의 출력 전력 응답의 파형도를 도시한다.
도 6은 도 1에 도시된 라이다 시스템에 포함된 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기의 일 실시예의 개략도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 불균일한 감도 응답을 생성하는 필터의 유무에 따른 도 6의 광 검출기의 출력 전력 응답 및 감도를 비교한다.
도 8은 도 1에 도시된 라이다 시스템에 포함된 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 광 검출기의 동작과 관련된 각각의 파형도들을 도시한다.
도 10은 도 1에 도시된 라이다 시스템에 포함된 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
본원에 기술된 실시예들은 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기를 갖는 라이다(LIDAR) 시스템을 제공한다. 일부 실시예들에서, 광 검출기의 불균일한 감도 응답은 라이다 시스템의 수신 측에서 광 소스와 스캐닝 미러 사이에 개재된 필터에 의해 실현된다. 다른 실시예들에서, 광 검출기의 불균일한 감도 응답은 라이다 시스템의 수신 측에서 상이한 감도들을 갖는 개별 광 감지 엘리먼트들 또는 광 감지 엘리먼트들의 그룹들에 의해 실현된다. 각각의 경우에, 광 검출기의 불균일한 감도 응답은 광 검출기가 타겟 거리들의 범위에 걸쳐 일반적으로 일정한 전력을 출력하도록 구현된다. 라이다 시스템은 다음에 보다 상세히 설명된다.
도 1은 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기(102)를 갖는 라이다 시스템(100)의 일 실시예를 도시하며, 광 검출기(102)의 감도는 광 에너지의 함수로서 광 검출기(102)의 출력이 얼마나 많이 변하는지를 나타낸다. 라이다 시스템(100)은 또한 타겟 필드(106)를 향해 광 펄스들을 방출하기 위한 광 송신기(104)를 포함한다. 타겟 필드(106)는 타겟(108)에 대해 라이다 시스템(100)에 의해 스캐닝되는 영역 또는 공간이다. 타겟(108)이 타겟 필드(106) 내에 존재하면, 라이다 시스템(100)의 송신 측으로부터 방출된 광 펄스들은 타겟 (108)으로부터 광 검출기(102)를 향한 방향으로 반사될 수 있다. 타겟 필드(106)의 사이즈는 애플리케이션에 의존하고, 라이다 시스템(100)에서 사용되는 컴포넌트들의 타입에 따라 달라질 수 있다.
도 1은, 라이다 시스템(100)의 송신 측에서의 광 송신기(104)로부터 방출되고 타겟 필드(106) 내에 위치한 타겟(108)으로부터 광 검출기(102)를 향한 방향으로 반사되는 단일의 광 펄스(110)를 도시한다. 광 송신기(104)는 레이저 광 소스(112) 및 상기 광 소스(112)와 정렬된 송신 스캐닝 미러(114)를 포함한다. 레이저 광 소스(112)는, 예를 들어, 고체 상태 레이저일 수 있다. 또 다른 타입의 레이저 광 소스들이 사용될 수 있다. 송신 스캐닝 미러(114)는, 제1 축(가령, z)을 중심으로 회전하고 레이저 광 소스(112)로부터 방출되는 광 펄스들을 타겟 필드(106)를 향해 상기 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 반사시키도록 구성된다. 예를 들어, 단일 레이저(112)는 타겟 필드(106)의 임의의 부분을 보도록 방향을 바꿀 수 있는 단일 송신 스캐닝 미러(114)와 정렬될 수 있다. 송신 스캐닝 미러(114)는 빠른 속도로 회전한다. 일 실시예에서, 송신 스캐닝 미러(114)는 1차원(1D) 또는 2차원(2D) 마이크로 전자 기계 시스템(microelectromechanical system)(MEMS) 미러이다. 다른 실시예들은 단일 펄스로 시야(field of view)를 조사하는 단일 광 소스를 갖는 플래시 레이저(flash laser)를 포함할 수 있거나, 또는 개별 안테나들의 미세 어레이, 개별적으로 제어 가능한 픽셀들의 1D 또는 2D 어레이를 갖는 픽셀화된 광 소스 등을 사용하여 모든 방향으로 조사할 수 있는 위상 어레이 레이저를 사용하는 스캐닝 시스템들을 포함할 수 있다. 사용된 레이저 광 소스(112) 및 송신 스캐닝 미러(114)의 타입에 따라, 레이저 광 소스(112)와 송신 스캐닝 미러(114) 사이에 하나 이상의 추가 광학 컴포넌트들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 타겟 필드(106)를 스캐닝하기 위해 레이저 포인트를 사용하는 대신에1D MEMS 미러가 사용되고, 라이다 시스템(100)의 송신 측으로부터 방출된 광 펄스들은 광 전파 방향에 수직으로 연장되는 수직 또는 수평 라인으로 성형된다. 다른 실시예에서, 타겟 필드(106)를 스캐닝하기 위해 2D MEMS 미러가 사용된다.
라이다 시스템(100)의 수신 측에서, 타겟 필드(106)에 위치한 타겟(108)으로부터 반사된 광 펄스(110)는 광 검출기(102)에서 수신된다. 광 검출기(102)는 수신 스캐닝 미러(116) 및 수신 스캐닝 미러(116)와 정렬된 광 센서(118)를 구비한다. 수신 스캐닝 미러(116)는 제1 축(예를 들어, z 또는 y)을 중심으로 회전하고 입사 광 펄스들을 광 센서(118)를 향해 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 반사시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 수신 스캐닝 미러(116)는 1차원(1D) 또는 2차원(2D) 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 미러이다. 1D 수신 스캐닝 미러(116)의 경우, MEMS 미러는 단일 축(예를 들어, z)을 중심으로 회전하도록 구성된다.
광 센서(118)는 수신 스캐닝 미러(116)에 대한 회전 각도들의 범위에 걸쳐 수신 스캐닝 미러(116)로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성된다. 일 실시예에서, 광 센서(118)는 실리콘 애벌랜치 포토다이오드와 같은 고체 상태 광검출기이거나, 광배율기(photomultiplier)이다. 예를 들어, 광 센서(118)는 개별적으로 제어 가능한 광 감지 픽셀의 1D 또는 2D 어레이를 갖는 픽셀화된 광 소스와 같은 광 센서들의 어레이일 수 있다. 광 센서(118)는 대신 개별 광 감지 픽셀들로 구성된 애벌랜치 포토다이오드 어레이일 수 있다. 또 다른 타입의 레이저 광 센서들이 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 송신/수신 스캐닝 미러 구성 대신에, 라이다 시스템(100)은 동축 라이다 시스템일 수 있다. 동축 라이다 시스템의 경우, 레이저 빔은 타원 형상의 45 ° 미러로부터 반사된다. 이어서, 광은 송신 스캐닝 미러(114)에 의해 먼 타겟으로 반사된다. 후방 산란된 광의 일부는 송신 스캐닝 미러(114)를 통해 리턴되어, 1차 미러로부터 2차 미러로 반사된 다음, 다시 광 센서(118)로 반사된다. 또 다른 실시예에서, 스캐닝 미러(114)는 유일한 스캐닝 미러일 수 있다. 이 실시예에 따르면, 단일 스캐닝 미러는 방출된 레이저 광을 환경으로 스캐닝하고 수신된 광을 광 센서(118)로 지향시킨다. 일반적으로, 라이다 시스템(100)은 임의의 전형적인 라이다 송신/수신 스캐닝 미러 구성을 가질 수 있다.
라이다 시스템(100)은 주문형 집적 회로(ASIC), 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP) 등과 같은 제어기(120)를 포함하여, 수신 스캐닝 미러(116)의 회전 각도를 송신 스캐닝 미러(114)의 회전 각도와 동기시킴으로써 상이한 송신 스캔 라인들의 방향들을 정렬시킨다. 동일하거나 상이한 제어기(120)는 레이저 소스(112) 및/또는 광 센서(116)를 제어할 수 있다. 레이저 소스(112) 및 광 센서(116)를 위해 별도의 제어기들 또는 디바이스들이 대신 제공될 수 있다. 어느 경우에나, 스캐닝 미러(114, 116)의 동기화된 회전 각도는 특정 시간 인스턴스에서 어떤 수신 방향이 광 검출기(102)로 지향되는지를 결정한다. 스캐닝 미러(114, 116)의 회전 각도와 관련하여 본원에서 사용되는 용어 "동기화된"은 스캐닝 미러(114, 116)가 동일한 주파수/속도로 이동하는 것을 의미한다. 스캐닝 미러(114, 116)의 회전 각도는 동일하거나 상이한 진폭(최대 및 최소 각도)을 가질 수 있고/있거나 위상 오프셋을 가질 수 있지만, 스캐닝 미러(114, 116)가 동일한 주파수/속도로 이동하는 한 여전히 동기화된 것으로 간주된다.
광 검출기(102)는 라이다 시스템(100)의 타겟 필드(106) 내에 위치된 타겟(108)으로부터 반사된 광 펄스들을 수신하기 위한 입력 영역(122)을 갖는다. 광 검출기(102)의 입력 영역(122)은 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는다. 광 검출기(102)의 입력 영역(122)은 광 센서(118)의 일부이거나 광 센서(118)와 수신 스캐닝 미러(116) 사이에 개재된 필터일 수 있다. 광 검출기(102)의 입력 영역(122)이 불균일한 감도 응답을 갖는 방향은 수신 스캐닝 미러(116)가 회전하도록 구성된 축에 직각일 수 있다. 예를 들어, 수신 스캐닝 미러(116)가 도 1에서 축(z)을 중심으로 회전하도록 구성된 경우, 광 검출기(102)의 입력 영역(122)은 도 1에서 x 또는 y 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는다. 이러한 방식으로, 라이다 시스템(100)에 더 가까이 위치한 타겟(108)으로부터 반사된 광 펄스들은 보다 적은 감도로 검출되며, 라이다 시스템(100)으로부터 더 멀리 위치한 타겟(108)으로부터 반사된 광 펄스들은 보다 큰 감도로 검출된다. 광 검출기(102)의 입력 영역(122)의 불균일한 감도 응답은 광 검출기(102)가 타겟들로부터 반사된 레이저 광의 검출기 신호들을 출력하도록 구현되고, 그에 따라 검출기 신호들의 진폭은 타겟 거리들의 범위와 무관하여, 광 펄스 에너지에 미치는 거리의 영향력을 상쇄시킨다. 일 실시예에서, 상기 광 검출기(102)의 입력 영역(122)의 감도는 라이다 시스템(100)으로부터의 타겟 거리(L)의 제곱의 함수로서 증가한다. 일반적으로, 검출기 신호로부터 반사된 광 펄스의 수신 시간을 결정하는 데 임계치가 사용된다. 검출기 출력 신호가 임계치 위로 상승하면, 라이다 시스템(100)은 반사된 광 펄스가 수신되고 시점이 측정되는 것으로 결정한다. 불균일한 감도를 갖는 광 검출기(102)의 사용은 수신 시간 간격 동안 임계치 값을 조정하는 대신 단일 임계치 값을 사용할 수 있게 한다.
라이다 시스템(100)의 동작은 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 다음에 보다 상세하게 설명된다. 도 2a 내지 도 2c는 상이한 시간 인스턴스들에서 도 1에 도시된 광 펄스(110)를 도시한다.
도 2a는 시간 인스턴스 t1에서의 광 펄스(110)를 도시하며, 이 시점에서 송신 스캐닝 미러(114)의 광 펄스(110)는 라이다 시스템(100)의 타겟 필드(106)를 향해 반사된다. 송신 및 수신 스캐닝 미러(114, 116)는 x축에 대하여 도 2a에서 동일한 각도(α1)로 도시되어 있지만, 대신에 전술한 바와 같은 위상 오프셋을 가질 수 있다. 어느 경우이든, 송신 및 수신 스캐닝 미러(114, 116)는 라이다 제어기(120)에 의해 동기화되므로, 각각의 스캐닝 미러의 각도는 동일한 주파수/속도로 변한다.
도 2b는 시간 인스턴스 t2에서의 광 펄스(110)를 도시하며, 이 시점에서 광 펄스(110)는 라이다 시스템(100)의 타겟 필드(106) 내에서 거리 L = c(t2-t1)(여기서, c는 광의 속도임)에 위치된 타겟(108)에 충돌한다. 광 펄스(110)는 타겟(108)으로부터 반사하여 모든 방향으로 전파된다. 송신 스캐닝 미러(114)는 시간 인스턴스 t2에서 x축에 대해 각도(α2)에 있다. 수신 스캐닝 미러(116)는 제어기(120)가 스캐닝 미러(114, 116) 사이의 위상 오프셋을 구현하는지에 따라 시간 인스턴스 t2에서 동일하거나 상이한 각도에 있을 수 있다.
도 2c는 시간 인스턴스 t3에서의 광 펄스(110)를 도시하며, 이 시점에서 타겟(108)으로부터 반사되고 수신 스캐닝 미러(116)로부터 반사된 광 펄스(110)는 라이다 시스템(100)의 수신 측에서 광 센서(118)에 충돌한다. 수신 스캐닝 미러(116)는 시간 인스턴스 t3에서 x축에 대해 각도(α3)에 있다. 다시, 송신 스캐닝 미러(114)는 제어기(120)가 스캐닝 미러(114, 116) 사이의 위상 오프셋을 구현하는지에 따라 시간 인스턴스 t3에서 동일하거나 상이한 각도에 있을 수 있다.
동기화된 스캐닝 미러(114, 116)의 각속도는 Vα[°/sec]로 표현될 수 있다. 시간 인스턴스 t1과 시간 인스턴스 t3 사이의 수신 스캐닝 미러(116)의 각도 차이는 α3-α1 = Vα*2L/c에 의해 주어지며, 여기서, 2L/c는 광 펄스(110)의 비행 시간을 나타낸다. 시간 인스턴스 t3에서 스캐닝 미러 각도(α3 = Vα*2L/c + α1)는 타겟(108)까지의 거리(L)에 의존한다. 즉, 광 송신기(112)에 의해 동일한 송신 방향으로 (동일한 송신 스캐닝 미러 각도로) 방출되지만 상이한 시점들에서 그리고 라이다 시스템(100)으로부터 상이한 거리들에서 타겟들에 충돌하는 2개의 동일한 광 펄스에 대해, 제각기의 반사된 광 펄스들은 2개의 광 펄스에 대한 상이한 비행 시간으로 인해 광 센서(118)의 상이한 부분들에 충돌할 것이다. 이와 같이, 광 센서(118)는 라이다 시스템(100)으로부터의 거리들(L 내지 L')의 범위 내에 위치하는 타겟들로부터 반사된 광 펄스들을 수신하기에 적절한 사이즈를 가지며, 거리들(L 내지 L')의 범위는 라이다 시스템(100)의 타겟 필드(106)에 대응한다. 광 센서(118)는 광이 광 센서(118)에 도달하는 각도를 변화시키는 연속적인 미러 회전으로 인해 상이한 방향들로부터 오는 광 신호들을 수신한다. 주변 광은 또한 수신 스캐닝 미러(116)에서 수신되지만, 수신 스캐닝 미러(116)의 사용을 고려하면, 작은 부분만이 스캐닝 미러로부터 광 센서(118)로 반사된다.
도 3a는 라이다 시스템(100)으로부터 최대 검출 가능한 거리(L)에 위치한 타겟(108)을 도시한다. 광 센서(118)는 라이다 시스템(100)으로부터의 L보다 더 떨어진 거리에 위치한 타겟들로부터 반사된 광 펄스들을 수신하도록 사이즈가 정해져 있지는 않다.
도 3b는 라이다 시스템(100)으로부터 최소 검출 가능한 거리(L')에 위치한 타겟(108)을 도시한다. 광 센서(118)는 라이다 시스템(100)까지의 L'보다 가까운 거리에 위치한 타겟들로부터 반사된 광 펄스들을 수신하도록 사이즈가 정해져 있지는 않다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 예에서, 라이다 시스템(100)은 L 및 L'에 의해 정의된 검출 가능한 타겟 거리 범위를 갖는다. 시간 인스턴스 t3에서의 스캐닝 미러 각도는 거리(L)에 위치한 타겟(108)에 대해 α3 = Vα*2L/c + α1에 의해 주어지는 반면, 시간 인스턴스 t3에서의 스캐닝 미러 각도는 거리(L')에 위치한 타겟(108)에 대해 α3' = Vα*2L'/c + α1에 의해 주어진다. 따라서, 반사된 광 펄스에 의해 충돌되는 광 센서(118)의 부분은 타겟 거리에 의존한다.
도 4는 본원에 설명된 라이다 시스템(100)의 광 센서(118)로서 사용될 수 있는 광 센서들(202)의 예시적인 1D 어레이(200)를 도시한다. 광 센서들(202)의 1D 어레이(200)는 개별적으로 제어 가능한 광 감지 픽셀들의 1D 어레이, 1D 애벌랜치 포토다이오드 어레이 등을 갖는 픽셀화된 광 소스일 수 있다. 다른 시스템 실시예들에서, 광 센서들(202)의 2D 어레이가 사용될 수 있다. 라이다 시스템(100)으로부터 더 먼 거리에 위치한 타겟으로부터 반사된 광 펄스들은 보다 가까운 거리들에 위치한 타겟들로부터 반사된 광 펄스들과는 다른 광 센서들(202)의 어레이(200)의 상이한 부분에 충돌된다. 더 멀리 떨어진 타겟들로부터 반사되는 광 펄스들의 에너지는 보다 가까이 있는 타겟들로부터 반사된 광 펄스들의 에너지보다 약하며, 여기서 광 에너지는 1/L²로 줄어들게 된다. 도 4에서, 광 센서들(202)의 어레이(200)의 좌측은 더 가까운 타겟들로부터 더 강한 신호들을 수신하는 반면, 광 센서들(202)의 어레이(200)의 우측은 더 멀리 떨어진 타겟들로부터 더 약한 신호들을 수신한다. 따라서, 광 센서들(202)의 어레이(200)의 출력 전력 응답은 도 5에 도시된 바와 같이 타겟 거리(L)의 함수이다. 라이다 시스템(100)의 광 검출기(118)는 광 센서 출력 전력에 대한 타겟 거리의 영향을 상쇄시키기 위한 불균일한 감도 응답을 갖는다.
도 6은 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기(102)의 일 실시예를 도시한다. 이 실시예에 따르면, 광 검출기(102)는, 예를 들어, 도 5와 관련하여 설명된 종류의 광 센서들(202)의 1D 어레이(200), 및 광 센서들(202)의 어레이(200)와 수신 스캐닝 미러(116) 사이에 개재된 구배 광학 필터 또는 간섭 필터(300)를 포함한다. 광 검출기(102)의 입력 영역(122)은 광 센서들(202)의 1D 어레이(200)와 필터(300)의 조합에 대응한다. 필터(300)는 수신 스캐닝 미러(116)가 회전하는 축(r)에 직교하는 방향(p)을 따라 불균일한 필터 특성을 갖는다. 광 센서들의 어레이(200)의 각각의 광 센서(202)는 방향(p)을 따라 연장되어 불균일한 감도 응답을 수행하게 된다. 필터(300)의 불균일한 필터 특성은 수신 스캐닝 미러 파라미터(예를 들어, 속도) 및 광 센서 사이즈와 정렬된다. 불균일한 필터 특성은 광 검출기(102)의 입력 영역(122)의 감도가 라이다 시스템(100)으로부터의 타겟 거리(L)의 제곱의 함수로서 증가하도록 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 필터(100)는 수신 스캐닝 미러(116)와 대면하는 광 센서들(202)의 어레이(200)의 표면 상에 퇴적된 금속 필름이다. 금속 박막의 퇴적 및 성장은 두 가지 주요 물리 기상 퇴적(PVD) 공정들인 증발 및 스퍼터링의 많은 변형 중 하나에 의해 실현될 수 있다. 예를 들어, 증발 또는 스퍼터링에 의한 금속 산화물 화합물들의 필름들의 퇴적은 시작 재료로서 화합물들의 준비 또는 비금속으로부터 진행하고 후속적으로 최종 원하는 조성물로의 반응성 산화로 진행될 수 있다. 금속 필름에서 필름 두께에 따라 변하는 굴절률 구배가 실현될 수 있다. 금속 필름은 광 센서들(202)의 어레이(200)의 정의된 영역에 걸쳐 밀도 변화를 제공할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 필터(300)의 유무에 따른 도 6의 광 검출기(102)의 출력 전력 응답 및 감도를 비교한다.
도 7a의 하반부는 타겟 거리들(L1 내지 L2)에 대응하는 범위에 걸쳐 필터(300)가 없는 경우의 광 검출기(102)의 감도를 나타내고, 도 7a의 상반부는 광 검출기(102)의 대응하는 출력 전력 응답을 나타낸다. 필터(300)가 없으면, 광 검출기(102)의 감도는 타겟 거리들(L1 내지 L2)에 대응하는 범위에 걸쳐 균일하다. 따라서, 광 검출기(102)는 더 멀리 떨어진 타겟들로부터 반사된 광 펄스들에 대해 더 적은 전력(더 약한 신호)을 출력하고, 더 가까운 타겟들로부터 반사된 광 펄스들에 대해 더 많은 전력(더 강한 신호)을 출력할 것이다.
도 7b의 하반부는 타겟 거리들(L1 내지 L2)에 대응하는 동일한 범위에 걸쳐 필터(300)가 존재하는 경우의 동일한 광 검출기(102)의 감도를 도시하지만, 도 7b의 상반부는 광 검출기(102)의 대응하는 출력 전력 응답을 도시한다. 필터(300)는 전술한 바와 같이 광 센서 출력 전력에 대한 타겟 거리의 영향을 상쇄시킨다. 광 센서들(202)의 어레이(200)와 수신 스캐닝 미러(116) 사이에 구배 광학 필터 또는 간섭 필터(300)를 포함함으로써, 광 검출기(102)의 감도는 관심 타겟 거리들(L1 내지 L2)에 대응하는 범위에 걸쳐 불균일하게 된다. 그 결과, 필터(300)를 갖는 광 검출기(102)는 광 검출기(102)가 수신 스캐닝 미러(116)로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성되는 회전 각도들의 범위에 걸쳐 수신된 광 펄스들에 대해 일반적으로 일정한 전력을 출력할 것이다.
따라서, 필터(300)를 갖는 광 검출기(102)는 수신된 신호의 감소된 동적 범위를 제공한다. 필터(300)를 갖는 광 검출기(102)는 또한 감소된 주변 노이즈를 제공하며, 여기서 주변 광은 감도 곡선 아래 영역에 비례한다. 필터(300)가 없는 광 검출기(102)는 다음의 식에 따라 주변 광을 제거한다:
여기서, S는 상수이다. L2 = L- 최대 타겟 거리이며 L1 = 0- 최소 타겟 거리를 가정하면, 필터(300)가 없는 광 검출기(102)의 감도는 다음과 같이 단순화된다:
필터(300)를 갖는 경우, 광 검출기(102)의 감도는 다음의 식에 의해 주어진다:
만약:
필터(300)를 갖는 광 검출기(102)의 감도는 다음의 식으로 된다:
이것은 필터(300)가 없는 경우와 비교하여 3 배의 주변 광 감소 및 동적 범위의 L² 감소를 나타낸다.
도 8은 불균일한 감도 응답을 갖는 광 검출기(102)의 다른 실시예를 도시한다. 도 8에 도시된 실시예는 도 6에 도시된 실시예와 유사하다. 그러나, 상이한 것은 라이다 시스템(100)의 수신 스캐닝 미러(116)가 진동한다는 것이다. 결과적으로, 더 멀리 떨어진 타겟으로부터 반사된 광 펄스들은 광 센서들(202)의 어레이(200)의 외부 부분에 충돌하며, 더 가까운 타겟들로부터 반사된 광 펄스들은 광 센서들(202)의 어레이(200)의 중앙 부분에 충돌한다. 더 멀리 떨어진 타겟들로부터 반사되는 광 펄스들의 에너지는 보다 가까이 있는 타겟들로부터 반사된 광 펄스들의 에너지보다 약하며, 광 에너지는 1/L²로 줄어들게 된다. 도 8에서, 광 센서들(202)의 어레이(200)와 수신 스캐닝 미러(116) 사이에 개재된 구배 광학 필터 또는 간섭 필터(300)의 감도는 광 센서들(202)의 어레이(200)의 중앙 부분(204)과 정렬되는 필터(300)의 중앙 부분(302)으로부터의 거리가 증가함에 따라 단조 증가한다. 이러한 방식으로, 더 가까이 있는 타겟들로부터 반사된 고 에너지 광 펄스들은 더 멀리 떨어진 타겟들로부터 반사된 저에너지 광 펄스들보다 필터(300)의 중앙 부분(302)에서 더 감쇠된다.
발진하는 수신 스캐닝 미러의 각속도(Vα)는 포지티브와 네거티브 사이에서 일정하게 변화하지만, 절대 값은 도 9a에 도시된 바와 같이 시야에 걸쳐 대략 일정할 수 있다. 공진으로 동작하는 수신 스캐닝 미러는 도 9b에 도시된 바와 같이 사인파 스캔 형상을 갖는다. 감소된 동적 범위 및 감소된 주변 노이즈와 같은 본원에 기술된 구배 감도 검출기의 이점은 사인파 함수가 선형에 가까운 영역으로 제한될 수 있다. 이들 동작 영역은 도 9b에서 직선으로 표시되는 반면, 스캔 형상은 사인파 곡선과 같고 파선의 곡선으로 표시된다.
도 10은 라이다 시스템(100)의 광 검출기(102)에 포함된 광 센서(118)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에 따르면, 광 센서(118)는 광 센서들(402)의 2D 어레이(400)이다. 광 센서들(402)의 2D 어레이(400)는 개별적으로 제어 가능한 광 감지 픽셀들의 2D, 2D 애벌랜치 포토다이오드 어레이 등을 갖는 픽셀화된 광 소스일 수 있다. 라이다 시스템(100)으로부터 더 먼 거리들에 위치한 타겟들로부터 반사된 광 펄스들은 수신 스캐닝 미러(116)가 도 10의 우측에 도시된 바와 같이 비선형(보다 저속) 구역에서 동작하는지 또는 선형(보다 고속) 구역에서 동작하는지에 따라 광 센서들(202)의 2D 어레이(200)의 상이한 부분들에 충돌하게 된다. 도 10에 도시된 예에서, 더 가까운 거리들에 위치한 타겟들로부터 반사된 광 펄스들은 광 센서들(402)의 2D 어레이(400)의 중앙 컬럼들(도시의 컬럼 3 및 4)에 의해 포착된다. 수신 스캐닝 미러(116)가 비선형 구역에서 동작할 때, 더 멀리 떨어진 타겟들로부터 반사된 광 펄스들은 또한 광 센서들(402)의 2D 어레이(400)의 동일한 중앙 컬럼들에 의해 캡처된다. 수신 스캐닝 미러(116)가 선형 구역에서 동작할 때, 더 멀리 떨어진 타겟들로부터 반사된 광 펄스들은 광 센서들(402)의 2D 어레이(400)의 외부 컬럼들(도시에서 컬럼 1 및 6)에 의해 캡처된다. 광 센서들(402)의 2D 어레이(400)의 감도는 비행 시간 동안(예를 들어, 수 백 미터에 대해 수 마이크로 초 동안) 변경될 수 있고/있거나, 라이다 시스템(100)의 광 검출기(102)는 불균일한 감도 응답을 갖도록 전형적인 발진하는 수신 미러의 사이클 동안(예를 들어, 수 백 마이크로 초 동안) 변경될 수 있다.
라이다 광 검출기(102)의 감도 응답은 본원에서 전술한 바와 같이 광 센서(118)와 광 검출기(102)의 수신 스캐닝 미러(116) 사이에, 예를 들어, 본원에서 전술된 종류의 구배 광학 필터 또는 간섭 필터를 개재함으로써 비선형으로 만들어질 수 있다. 다른 실시예에서, 광 센서(118) 자체는 광 검출기(102)가 수신 스캐닝 미러(116)가 회전하는 축에 수직인 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는 것을 보장하도록 수정된다.
예를 들어, 라이다 광 검출기(102)의 광 센서(118)는 광 센서들의 어레이일 수 있고, 광 센서들의 어레이의 각각의 광 센서는 수신 스캐닝 미러(116)가 회전하는 축에 직교하는 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는 입력 영역(122)을 가질 수 있다. 광 센서들의 어레이는 개별적으로 제어 가능한 픽셀들의 1D 또는 2D 어레이를 갖는 픽셀화된 광 소스일 수 있다. 다른 예에서, 광 센서들의 어레이는 상이한 감도들을 갖는 개별 픽셀들 또는 픽셀들의 그룹들을 갖는 애벌랜치 포토다이오드 어레이일 수 있다. 픽셀화된 광 소스 또는 애벌랜치 포토다이오드 어레이와 같은 반도체 기반 광 센서의 경우, 개별 픽셀들 또는 픽셀들의 그룹들의 감도는 개별 픽셀들 또는 픽셀들의 그룹들 내에서 도핑 농도를 변화시킴으로써 어레이에 걸쳐 변화될 수 있다. 예를 들어, 애벌랜치 포토다이오드 어레이의 경우에, 개별 픽셀들 또는 픽셀들의 그룹들의 하나 이상의 p 타입 및/또는 n 타입 영역에서의 도핑 농도는 원하는 불균일한 감도 응답을 생성하도록 변화될 수 있다.
본원에 설명된 라이다 시스템(100)은 물체 검출, 물체 범위 측정 및/또는 물체 인식에 대한 필요성을 갖는 다양한 애플리케이션들에 사용될 수 있다. 몇몇 비 제한적인 예들은, 이를 테면, 서비스 로봇들, 차량 자동 주차, 인공물 검출 및 제조 동안의 방향과 같은 건물내 내비게이션 장비를 포함한다.
"제1", "제2" 등과 같은 용어들은 다양한 엘리먼트들, 영역들, 섹션들 등을 설명하기 위해 사용되며, 또한 제한적인 것으로 의도되는 것은 아니다. 유사한 용어들은 설명 전반에 걸쳐 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
본원에 사용된 용어들 "갖는", "수용하는", "구비하는", "포함하는" 등은 명시된 엘리먼트들 또는 특징들의 존재를 나타내지만 추가적인 엘리먼트들 또는 특징들을 배제하는 것이 아닌 개방형 용어들이다. 단수 형태는 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 단수의 형태 뿐만 아니라 복수의 형태를 포함하는 것으로 의도된다.
달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 본원에 기술된 다양한 실시예들의 특징들은 서로 결합될 수 있음을 이해해야 한다.
본원에서 특정 실시예들이 도시되고 기술되었지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자들은 본 발명의 범위 내에서, 다양한 대체 및/또는 등가 구현예들이 도시되고 기술된 특정 실시예들을 대체할 수 있음을 이해할 것이다. 본 출원은 본원에서 설명한 특정 실시예들의 임의의 적응례들 또는 변형례들을 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명은 청구범위 및 그 균등물들에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.
Claims (22)
- 라이다(light detection and ranging)(LIDAR) 시스템으로서,
제1 스캐닝 미러, 및 상기 제1 스캐닝 미러와 정렬된 광 센서를 포함하는 광 검출기를 포함하고,
상기 제1 스캐닝 미러는 제1 축을 중심으로 회전하고 입사 광 펄스들을 상기 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 상기 광 센서를 향해 반사시키도록 구성되고,
상기 광 센서는 상기 회전 각도들의 범위에 걸쳐 상기 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성되며,
상기 광 검출기의 입력 영역은 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는 라이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광 검출기는 광 센서들의 어레이, 및 상기 광 센서들의 어레이와 상기 제1 스캐닝 미러 사이에 개재된 구배 광학 필터(gradient optical filter)를 포함하고, 상기 구배 광학 필터는 상기 제1 방향을 따라 불균일한 필터 특성을 갖는 라이다 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 구배 광학 필터는 상기 제1 스캐닝 미러와 대면하는 상기 광 센서들의 어레이의 표면 상에 퇴적된 금속 필름을 포함하는 라이다 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 구배 광학 필터의 감도는 상기 구배 광학 필터의 중앙 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 단조 증가(monotonically increase)하고, 상기 구배 광학 필터의 중앙 부분은 상기 광 센서들의 어레이의 중앙 부분과 정렬되는 라이다 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제1 스캐닝 미러는 단일 축을 중심으로 회전하도록 구성된 1차원 또는 2차원 MEMS 미러인 라이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광 검출기는 광 센서들의 어레이를 포함하고, 상기 광 센서들의 어레이의 각각의 광 센서는 상기 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는 입력 영역을 포함하는 라이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광 검출기는 애벌랜치 포토다이오드 어레이를 포함하고, 상기 애벌랜치 포토다이오드 어레이의 개별 픽셀들 또는 픽셀들의 그룹들은 상이한 감도들을 갖는 라이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광 검출기는 광 센서들의 어레이, 및 상기 광 센서들의 어레이와 상기 제1 스캐닝 미러 사이에 개재된 간섭 필터를 포함하고, 상기 간섭 필터는 상기 제1 방향을 따라 불균일한 필터 특성을 갖는 라이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광 검출기의 입력 영역의 감도는 상기 라이다 시스템으로부터의 타겟 거리의 제곱의 함수로서 증가하는 라이다 시스템. - 제9항에 있어서,
광 펄스들을 방출하도록 구성된 광 송신기를 더 포함하고, 상기 제1 스캐닝 미러의 회전은 상기 광 송신기의 스캐닝에 동기화되는 라이다 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 광 송신기는 제2 스캐닝 미러를 포함하고, 상기 제1 스캐닝 미러의 회전은 상기 제2 스캐닝 미러의 회전과 동기화되어 상기 제1 스캐닝 미러의 회전과 상기 제2 스캐닝 미러의 회전은 동일한 주파수를 갖게 되는 라이다 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 제2 스캐닝 미러는 1차원 또는 2차원 MEMS 미러인 라이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광 검출기는 상기 광 센서가 상기 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성되는 회전 각도들의 범위에 걸쳐 일반적으로 일정한 전력을 출력하도록 구성되는 라이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 라이다 시스템은 동축 라이다 시스템인 라이다 시스템. - 라이다(LIDAR) 시스템으로서,
제1 스캐닝 미러;
광 센서들의 어레이; 및
상기 광 센서들의 어레이와 상기 제1 스캐닝 미러 사이에 개재된 구배 광학 필터
를 포함하고,
상기 제1 스캐닝 미러는 입사 광 펄스들을 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 상기 광 센서들의 어레이를 향해 반사시키도록 구성되고,
상기 구배 광학 필터는 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 갖는 라이다 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 구배 광학 필터는 상기 제1 스캐닝 미러와 대면하는 상기 광 센서들의 어레이의 표면 상에 퇴적된 금속 필름을 포함하는 라이다 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 구배 광학 필터의 감도는 상기 구배 광학 필터의 중앙 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 단조 증가하고, 상기 구배 광학 필터의 중앙 부분은 상기 광 센서들의 어레이의 중앙 부분과 정렬되는 라이다 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 제1 스캐닝 미러는 단일 축을 중심으로 회전하도록 구성된 1차원 MEMS 미러인 라이다 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 구배 광학 필터의 감도는 상기 라이다 시스템으로부터의 타겟 거리의 제곱의 함수로서 증가하는 라이다 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 광 센서들의 어레이는 상기 광 센서들의 어레이가 상기 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하도록 구성되는 상기 회전 각도들의 범위에 걸쳐 일반적으로 일정한 전력을 출력하도록 구성되는 라이다 시스템. - 제15항에 있어서,
제1 및 제2 광 펄스들을 제1 송신 방향으로 송신하도록 구성된 광 송신기를 더 포함하고;
제1 회전 각도에서, 상기 제1 스캐닝 미러는 상기 라이다 시스템으로부터 제1 거리에 있는 물체에 의해 반사되는 상기 제1 광 펄스를 상기 광 센서들의 어레이의 입력 영역의 제1 영역을 향해 반사시키도록 구성되고;
제2 회전 각도에서, 상기 제1 스캐닝 미러는 상기 라이다 시스템으로부터 제2 거리에 있는 물체에 의해 반사되는 상기 제2 광 펄스를 상기 광 센서들의 어레이의 입력 영역의 제2 영역을 향해 반사시키도록 구성되고;
상기 광 센서들의 어레이의 입력 영역의 제1 및 제2 영역들은 상이한 감도 응답들을 갖는 라이다 시스템. - 제1 스캐닝 미러, 및 상기 제1 스캐닝 미러와 정렬된 광 센서를 포함하는 광 검출기를 갖는 라이다(LIDAR) 시스템을 동작시키는 방법으로서 - 상기 광 검출기의 입력 영역은 제1 방향을 따라 불균일한 감도 응답을 가짐 -,
입사 광 펄스들을 제1 축에 대해 상이한 회전 각도들로 상기 광 센서를 향해 반사시키기 위해 상기 제1 스캐닝 미러를 상기 제1 축을 중심으로 회전시키는 단계 - 제1 회전 각도에서 상기 제1 스캐닝 미러는, 상기 라이다 시스템의 송신 스캐너에 의해 제1 송신 방향으로 송신되고 상기 라이다 시스템으로부터 제1 거리에 있는 물체에 의해 반사되는 제1 광 펄스를 상기 광 검출기의 입력 영역의 제1 영역을 향해 반사시키고, 제2 회전 각도에서 상기 제1 스캐닝 미러는, 상기 송신 스캐너에 의해 상기 제1 송신 방향으로 송신되고 상기 라이다 시스템으로부터 제2 거리에 있는 물체에 의해 반사되는 제2 광 펄스를 상기 광 검출기의 입력 영역의 제2 영역을 향해 반사시키며, 상기 광 검출기의 입력 영역의 제1 및 제2 영역들은 상이한 감도 응답들을 가짐 -; 및
상기 회전 각도들의 범위에 걸쳐 상기 광 센서에서 상기 제1 스캐닝 미러로부터 반사된 광 펄스들을 검출하는 단계
를 포함하는 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/184,561 US11275146B2 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | LIDAR system with non-uniform sensitivity response |
| US16/184,561 | 2018-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200054082A KR20200054082A (ko) | 2020-05-19 |
| KR102324620B1 true KR102324620B1 (ko) | 2021-11-12 |
Family
ID=70469424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190140197A KR102324620B1 (ko) | 2018-11-08 | 2019-11-05 | 불균일한 감도 응답을 갖는 라이다 시스템 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11275146B2 (ko) |
| KR (1) | KR102324620B1 (ko) |
| CN (1) | CN111220996B (ko) |
| DE (1) | DE102019130216A1 (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102430667B1 (ko) * | 2017-03-24 | 2022-08-09 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | 거리 측정 장치 |
| DE102019207741A1 (de) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Infineon Technologies Ag | Ein LIDAR-System, ein Verfahren für ein LIDAR-System und ein Empfänger für ein LIDAR-System mit ersten und zweiten Umwandlungselementen |
| US11754682B2 (en) * | 2019-05-30 | 2023-09-12 | Microvision, Inc. | LIDAR system with spatial beam combining |
| US11828881B2 (en) | 2019-05-30 | 2023-11-28 | Microvision, Inc. | Steered LIDAR system with arrayed receiver |
| US11796643B2 (en) | 2019-05-30 | 2023-10-24 | Microvision, Inc. | Adaptive LIDAR scanning methods |
| US11579256B2 (en) * | 2019-07-11 | 2023-02-14 | Microvision, Inc. | Variable phase scanning lidar system |
| US11236990B2 (en) * | 2020-02-08 | 2022-02-01 | The Boeing Company | De-jitter of point cloud data |
| US11506786B2 (en) | 2020-02-14 | 2022-11-22 | Arete Associates | Laser detection and ranging |
| US20210373202A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-02 | Lockheed Martin Corporation | Geometric phase and off-axis optics for reduced backscatter |
| US20220324698A1 (en) * | 2021-04-07 | 2022-10-13 | Beijing Voyager Technology Co., Ltd. | Photocurrent noise suppression for mirror assembly |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012202776A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Toyota Central R&D Labs Inc | 距離測定装置 |
| JP2014006110A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Konica Minolta Inc | レーザレーダ |
| JP2014215296A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | ジック アーゲー | 移動体ナビゲーション用レーザスキャナ |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07191148A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | 広角レーザレーダ装置 |
| US20080316628A1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-25 | Nisca Corporation | Density filter, method of forming the density filter and apparatus thereof |
| KR102038533B1 (ko) * | 2012-06-14 | 2019-10-31 | 한국전자통신연구원 | 레이저 레이더 시스템 및 목표물 영상 획득 방법 |
| KR102136401B1 (ko) | 2013-10-21 | 2020-07-21 | 한국전자통신연구원 | 다-파장 이미지 라이다 센서장치 및 이의 신호처리 방법 |
| US9910155B2 (en) * | 2014-09-29 | 2018-03-06 | ARETé ASSOCIATES | Tilted image plane lidar |
| US10247811B2 (en) * | 2014-10-16 | 2019-04-02 | Harris Corporation | Modulation of input to Geiger mode avalanche photodiode LIDAR using digital micromirror devices |
| WO2016104511A1 (ja) | 2014-12-24 | 2016-06-30 | 株式会社ニコン | 計測装置及び計測方法、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 |
| US10473786B2 (en) * | 2015-11-05 | 2019-11-12 | Arete Associates | Continuous wave laser detection and ranging |
| EP4194888A1 (en) * | 2016-09-20 | 2023-06-14 | Innoviz Technologies Ltd. | Lidar systems and methods |
| WO2018140522A2 (en) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | Apple Inc. | Spad detector having modulated sensitivity |
| US10267899B2 (en) * | 2017-03-28 | 2019-04-23 | Luminar Technologies, Inc. | Pulse timing based on angle of view |
| US10061019B1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-08-28 | Luminar Technologies, Inc. | Diffractive optical element in a lidar system to correct for backscan |
| US10641874B2 (en) * | 2017-03-29 | 2020-05-05 | Luminar Technologies, Inc. | Sizing the field of view of a detector to improve operation of a lidar system |
| US10969488B2 (en) * | 2017-03-29 | 2021-04-06 | Luminar Holdco, Llc | Dynamically scanning a field of regard using a limited number of output beams |
| US10684360B2 (en) * | 2017-03-30 | 2020-06-16 | Luminar Technologies, Inc. | Protecting detector in a lidar system using off-axis illumination |
| DE202018006695U1 (de) * | 2017-05-15 | 2022-04-01 | Ouster, Inc. | Optischer Bildübertrager mit Helligkeitsverbesserung |
-
2018
- 2018-11-08 US US16/184,561 patent/US11275146B2/en active Active
-
2019
- 2019-10-29 CN CN201911038752.6A patent/CN111220996B/zh active Active
- 2019-11-05 KR KR1020190140197A patent/KR102324620B1/ko active IP Right Grant
- 2019-11-08 DE DE102019130216.1A patent/DE102019130216A1/de active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012202776A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Toyota Central R&D Labs Inc | 距離測定装置 |
| JP2014006110A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Konica Minolta Inc | レーザレーダ |
| JP2014215296A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | ジック アーゲー | 移動体ナビゲーション用レーザスキャナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111220996B (zh) | 2023-12-01 |
| DE102019130216A1 (de) | 2020-05-14 |
| US20200150209A1 (en) | 2020-05-14 |
| US11275146B2 (en) | 2022-03-15 |
| KR20200054082A (ko) | 2020-05-19 |
| CN111220996A (zh) | 2020-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102324620B1 (ko) | 불균일한 감도 응답을 갖는 라이다 시스템 | |
| CN107272014B (zh) | 一种固态的二维扫描激光雷达及其扫描方法 | |
| CN112292608B (zh) | 用于lidar系统的二维操纵系统 | |
| CN108226899B (zh) | 激光雷达及其工作方法 | |
| US8724096B2 (en) | Optoelectronic sensor and method for the detection and distance determination of objects | |
| US11262438B2 (en) | Method and device for optically measuring distances | |
| US20240019549A1 (en) | Noise Adaptive Solid-State LIDAR System | |
| US11703567B2 (en) | Measuring device having scanning functionality and settable receiving ranges of the receiver | |
| CN113272676B (zh) | 用于映射回射器的方法和系统 | |
| US7450251B2 (en) | Fanned laser beam metrology system | |
| CN110199204A (zh) | 具有小形状因子的激光雷达传感器系统 | |
| CN110325877A (zh) | 用于支持激光雷达应用的系统和方法 | |
| US20170199272A1 (en) | Optical reflection sensor and electronic device | |
| US11686819B2 (en) | Dynamic beam splitter for direct time of flight distance measurements | |
| US10012831B2 (en) | Optical monitoring of scan parameters | |
| WO2018100379A1 (en) | Lidar apparatus and method | |
| US6480265B2 (en) | Active target distance measurement | |
| JP2020515873A (ja) | Ｌｉｄａｒシステムおよびｌｉｄａｒシステムの作動方法 | |
| CN109116322A (zh) | 一种位移和距离激光雷达系统的回光消除方法 | |
| US12044804B2 (en) | Range estimation for Lidar systems using a detector array | |
| CN112740064A (zh) | 抖动有源传感器脉冲发射的方法和系统 | |
| US20220171038A1 (en) | Multichannel time-of-flight measurement device with time-to-digital converters in a programmable integrated circuit | |
| WO2022212964A2 (en) | Scanning laser devices and methods with detectors for sensing low energy reflections | |
| KR20120069487A (ko) | 능동형 광 레이더 장치 | |
| US20200056972A1 (en) | Particle sensor including at least two laser doppler sensors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |