KR20200022394A - 항공기에서 lidar 센서의 범위를 변조하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

항공기에서 lidar 센서의 범위를 변조하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200022394A
KR20200022394A KR1020197038259A KR20197038259A KR20200022394A KR 20200022394 A KR20200022394 A KR 20200022394A KR 1020197038259 A KR1020197038259 A KR 1020197038259A KR 20197038259 A KR20197038259 A KR 20197038259A KR 20200022394 A KR20200022394 A KR 20200022394A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aircraft
lidar sensor
power level
lidar
range
Prior art date
Application number
KR1020197038259A
Other languages
English (en)
Inventor
아니 스토스체크
알렉스 나이먼
Original Assignee
에이캐럿큐브드 바이 에어버스 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이캐럿큐브드 바이 에어버스 엘엘씨 filed Critical 에이캐럿큐브드 바이 에어버스 엘엘씨
Publication of KR20200022394A publication Critical patent/KR20200022394A/ko

Links

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
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/933—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
    • 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
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • 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
    • G01S7/484—Transmitters
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

항공기(10)에 대한 모니터링 시스템(5)은 항공기(10)에서의 특정 조건에 응답하여 LIDAR 센서(30)의 전력 레벨을 증가시키거나 감소시킴으로써 항공기(10) 상의 LIDAR 센서(30)의 범위를 변조할 수 있다. 항공기(10)가 이륙 또는 착륙 모드에서 작동하고 있을 때, 주변 사람 또는 동물에게 가능한 눈 손상을 회피하기 위해 LIDAR 센서(30)의 범위가 감소된다. 순항 모드로의 항공기(10) 전환에 따라, 항공기 부근에 사람 또는 동물이 없을 것으로 기대되기 때문에, LIDAR 센서(30)의 범위는 증가될 수 있다. 순항 모드에서 동작 중에 시스템(5)이 항공기(10) 근처의 오브젝트(15)의 존재를 검출하는 경우, 시스템(5)은 오브젝트(15)와 연관된 눈 안전 문제가 있는지 여부를 결정하고 오브젝트(15) 주변 영역에서 LIDAR 센서(30)의 범위를 감소시킬 수 있다.

Description

항공기에서 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 시스템 및 방법
본 개시의 예시는 항공기에서 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
항공기는 잔해, 다른 항공기, 장비, 빌딩, 조류(birds), 지형, 및 다른 오브젝트(object)와 같은, 비행 중에 매우 광범위한 충돌 위험에 직면할 수도 있다. 이러한 임의의 오브젝트와 충돌하면 항공기에 심각한 손상을 야기할 수도 있고, 경우에 따라, 그 탑승자들을 다치게 할 수도 있다. 센서를 사용하여, 충돌 위험을 끼치는 오브젝트를 검출하고 검출된 충돌 위험을 조종사에게 경고할 수 있다. 항공기가 자체 조종되는 경우, 항공기 근처의 오브젝트를 나타내는 센서 데이터는 검출된 오브젝트와의 충돌을 회피하기 위해 제어기에 의해 사용될 수도 있다. 다른 예시에서, 다른 방식으로 항공기의 내비게이션 또는 제어를 보조하기 위해 오브젝트가 감지되고 분류될 수도 있다.
오브젝트를 검출하기 위해 항공기에서 사용될 수 있는 센서의 유형 중 하나는 라이다(light detection and ranging, LIDAR) 센서이다. LIDAR 센서는 오브젝트에 레이저 빔 또는 펄스를 보내기 위해 레이저를 사용하고 측정된 비행 시간으로부터 거리 및 돌아오는 레이저 빔 또는 펄스의 강도를 계산함으로써 작동한다. LIDAR 센서의 범위는 돌아오는 레이저 빔 또는 펄스를 수집할 때 LIDAR 센서의 감도로 정의할 수 있다. 지면 근처에서의 LIDAR 센서의 사용을 포함하는 애플리케이션에서 LIDAR 센서의 범위는 LIDAR 센서의 레이저를 더 높은 전력에서 작동시키는 것과 관련한 눈 안전 문제로 인해 통상적으로 약 100-200 미터로 제한된다. 눈 안전 문제로 인한 LIDAR 센서의 상대적으로 단 범위(short range)는 통상적으로 높은 속도에서 작동하는 움직이는 항공기 앞에서 오브젝트를 검출하는데 있어서 LIDAR 센서의 유용성을 제한할 수 있다.
본 개시는 다음 도면들을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성요소는 반드시 서로에 대해 크기가 조정되는 것은 아니며, 그 대신에 본 개시의 원리를 명확하게 설명하는데 중점을 둔다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템을 갖는 항공기의 3차원 사시도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예에 따른 도 1에 도시된 것과 같은 항공기의 상면 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템의 다양한 컴포넌트를 설명하는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예에 따른 감지 및 회피 구성요소를 설명하는 블록도이다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LIDAR 센서의 전력 레벨을 변조하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일부 실시예에 따른 항공기 고도와 LIDAR 센서의 레이저 전력 사이의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 7은 본 개시의 일부 실시예에 따른 항공기 상의 LIDAR 센서로부터의 스캔 범위를 설명하는 블록도이다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예에 따른 도 7에 도시된 것과 같은 LIDAR 센서의 레이저 전력과 스캔 범위 각도 사이의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LIDAR 센서의 레이저 전력과 시간에 따라 검출된 장애물 사이의 관계를 설명하는 그래프이다.
본 개시는 일반적으로 항공기와 같은 차량 시스템에 사용되는 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 차량 시스템 및 방법과 관련된다. 일부 실시예에서, 항공기는 충돌 회피, 내비게이션 또는 다른 목적들을 위해 항공기 주변의 오브젝트의 존재를 감지하는데 사용되는 센서를 갖는 항공기 모니터링 시스템을 포함한다. 적어도 하나의 센서는 LIDAR 센서의 범위(즉, LIDAR 센서가 오브젝트를 검출할 수 있는 거리)를 증가시키도록 변조될 수 있는 LIDAR 센서이다. 항공기(및 이에 대응하는 LIDAR 센서)가 레이저의 증가된 전력이 인간 또는 동물에 눈 손상 위험을 끼치지 않는 포지션에 있을 때, LIDAR 센서의 범위는 LIDAR 센서의 레이저의 전력을 증가시킴으로써 증가될 수 있다.
항공기가 순항 고도에서 순항 모드(예를 들어, 전진 비행을 하거나 수평 방향으로 이동)로 작동하고 있을 때, LIDAR 센서의 증가된 범위가 사용될 수 있다. 순항 모드에서 작동할 때, 항공기가 LIDAR 센서의 빔 스캔 또는 스캔 범위 내에서 오브젝트를 검출할 경우, 오브젝트와 연관된 눈 안전 문제가 있는지 여부에 대한 결정이 내려진다. 오브젝트와 관련된 눈 안전 문제가 있는 경우(예를 들어, 오브젝트가 조류, 헬리콥터 또는 빌딩인 경우), LIDAR 센서의 전력 레벨(및 대응 범위)은 사람 또는 동물에 대한 눈 손상의 위험을 회피하기 위해 감소된다. LIDAR 센서의 전력 레벨은 오브젝트와 연관된 스캔 범위(예를 들어, 오브젝트의 각도 헤딩(heading)과 연관된 안전 범위)의 일부에 대해 감소될 수 있다. 오브젝트와 연관되어 있지 않은 빔 스캔의 일부에 대해, LIDAR 센서는 증가된 범위와 전력 레벨을 유지할 수 있다. 오브젝트가 LIDAR 센서의 스캔 범위로부터 이동하면, LIDAR 센서의 범위 및 전력 레벨은 감소된 전력 레벨에 있던 스캔 범위의 일부에 대해 증가될 수 있다. 항공기에 의해 검출된 오브젝트와 연관된 임의의 눈 안전 문제가 없는 경우, LIDAR 센서는 증가된 범위 및 전력 레벨에서 계속 작동할 수 있다.
호버 비행(hover flight)에서 이륙 및 착륙 동작 동안, 항공기를 위한 이륙/착륙 영역 또는 호버 영역의 부근에 있을 수도 있는 임의의 사람 또는 동물에 대한 눈 손상을 방지하기 위해 감소된 범위 및 전력 레벨에서 항공기의 LIDAR 센서가 작동될 수 있다. 호버 비행에 있는 이륙 동작에서 순항 동작으로의 항공기 전환에 따라, 사람 또는 동물의 존재가 기대되지 않는 순항 고도에서 사람 또는 동물에 대한 눈 손상 가능성이 있을 것 같지 않기 때문에, LIDAR 센서의 범위 및 전력 레벨은 증가될 수 있다. 반대로, 항공기가 순항 동작에서 착륙 동작 또는 호버 비행으로 전환함에 따라, 항공기가 사람 또는 동물이 존재하는 것으로 기대되는 영역 안으로 이동하기 때문에, 사람 또는 동물에 대한 눈 손상 가능성을 회피하기 위해 LIDAR 센서의 범위 및 전력 레벨은 감소된다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템(5)을 갖는 항공기(10)의 3차원 사시도를 도시한다. 시스템(5)은 항공기(10)의 비행 경로 근처와 같이, 항공기(10)의 특정 부근 내에 있는 오브젝트(15)를 검출하기 위한 센서(20, 30)를 사용하도록 구성된다.
오브젝트(15)는 항공기(10)가 비행 중에 직면할 수도 있는 다양한 유형의 것이 될 수 있음을 유의해야 한다. 예시로서, 오브젝트(15)는 드론, 비행기 또는 헬리콥터와 같은 다른 항공기일 수도 있다. 또한 오브젝트(15)는 항공기(10)의 경로에 가까이 있는 조류, 잔해 또는 지형일 수 있다. 일부 실시예에서, 오브젝트(15)는 항공기(10)와 오브젝트(15)가 충돌하는 경우 항공기(10)를 손상시킬 수도 있는 다양한 유형의 오브젝트일 수 있다. 이와 관련하여, 항공기 모니터링 시스템(5)은 충돌의 위험이 있는 임의의 오브젝트(15)를 감지하고 이를 본 명세서에서 설명된 바와 같이 분류하도록 구성된다.
도 1의 오브젝트(15)는 특정 크기와 모양을 갖는 단일 오브젝트로서 도시되어 있지만, 오브젝트(15)는 다양한 특성을 가질 수도 있음이 이해될 것이다. 또한, 비록 단일 오브젝트(15)가 도 1에 의해 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 항공기(10)의 부근 내에 임의의 수의 오브젝트(15)가 있을 수도 있다. 오브젝트(15)는 오브젝트(15)가 빌딩일 때와 같이 정지되어 있을 수도 있지만, 일부 실시예에서, 오브젝트(15)는 움직일 수도 있다. 예를 들어, 오브젝트(15)는 항공기(10)와 충돌할 위험이 있을 수도 있는 경로를 따라 움직이는 다른 항공기일 수도 있다. 오브젝트(15)는 다른 실시예에서 항공기(10)의 안전한 동작에 위험을 끼치는 다른 장애물(예를 들어, 지형 또는 빌딩)일 수도 있다.
항공기(10)는 다양한 유형일 수도 있지만, 도 1의 실시예에서, 항공기(10)는 자율적인 수직 이착륙(vertical takeoff and landing, VTOL) 항공기(10)로서 도시되어 있다. 항공기(10)는 다양한 유형의 유상하중(payload)(예를 들어, 승객, 화물 등)을 운반하도록 구성될 수도 있다. 항공기(10)는 유인 또는 무인일 수도 있고, 다양한 소스들(sources)로부터 제어 하에 작동하도록 구성될 수도 있다. 도 1의 실시예에서, 항공기(10)는 자기-조종(예를 들어, 자율적인) 비행을 위해 구성된다. 예시로서, 항공기(10)는 목적지까지 미리 정해진 노선을 따라 자율적인 비행을 수행하도록 구성될 수도 있다. 항공기 모니터링 시스템(5)은 항공기(10)를 본 명세서에서 설명된 바와 같이 제어하기 위해 항공기(10)에 있는 (도 1에 도시되어 있지 않은) 비행 제어기와 통신하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 항공기(10)는 원격 조종사와의 무선(wireless)(예를 들어, 무선(radio)) 통신에 의한 것과 같은 원격 제어 하에서 작동하도록 구성될 수도 있다. 다양한 다른 유형의 기술 및 시스템이 항공기(10)의 동작을 제어하기 위해 사용될 수도 있다. 항공기의 예시적인 구성은 본 명세서에 참조로 포함되는 PCT 출원 번호 PCT/US2017/018135 및 본 명세서에 참조로 포함되는 본 명세서와 같은 날짜에 출원되고 "수동적 날개 경사장치를 가진 수직 이착륙 항공기(Vertical Takeoff and Landing Aircraft with Passive Wing Tilt)"라는 명칭의 PCT 출원 번호 PCT/US2017/040413에 의해 개시되어 있다. 다른 실시예에서, 다른 유형의 항공기가 사용될 수도 있다.
비록 본 명세서에서 설명된 실시예는 일반적으로 항공기에서 구현되는 항공기 모니터링 시스템(5)에 기인한 기능에 관한 것이지만, 다른 실시예에서, 유사한 기능을 갖는 시스템은 자동차 또는 선박과 같은 다른 유형의 차량(10)과 함께 사용될 수도 있다. 예시로서, 보트 또는 선박이 해안 또는 항구로부터 특정 거리를 이동하면 전력 레벨 및 LIDAR 센서의 범위를 증가시킬 수 있다.
도 1의 실시예에서, 항공기(10)는 항공기(10) 주변 공간을 모니터링하기 위해 하나 이상의 센서(20)(예를 들어, 레이더 및/또는 카메라) 및 동일한 공간의 중복 감지 또는 추가 공간의 감지를 제공하기 위해 하나 이상의 LIDAR(light detection and ranging) 센서를 갖는다. 일부 실시예에서, 각각의 센서(20, 30)는 센서의 각각의 시야 내에서 오브젝트(15)의 존재를 감지하고 이러한 시야 내에서 임의의 오브젝트(15)의 위치를 나타내는 센서 데이터를 제공할 수도 있다. 이러한 센서 데이터는 오브젝트(15)가 차량(10)에 대한 충돌 위협을 제시하는지 여부를 결정하기 위해 처리될 수도 있다. 하나의 실시예에서, 센서(20)는 오브젝트의 존재를 검출하기 위한 카메라, 전기-광학 또는 적외선(electro-optical or infrared, EO/IR) 센서, 레이더(Radio Detecting And Ranging) 센서 또는 다른 센서 유형과 같은 임의의 광학 또는 비광학 센서를 포함할 수도 있다. 센서(20, 30)를 사용하여 오브젝트를 감지하기 위한 예시적인 기술은 PCT 출원 번호 PCT/US2017/25592및 PCT 출원 번호 PCT/US2017/25520에 기술되어 있으며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
항공기(10)가 크루즈 모드로부터 이륙/착륙 모드로 전환될 때, 항공기 모니터링 시스템(5)은 항공기(10)의 운동 방향으로 구성되고 배향된 센서(20, 30)로부터 데이터를 처리할 수도 있다. 이와 관련하여, 항공기(10) 및 항공기 모니터링 시스템(5)은 항공기(10)의 운동 방향으로 있는 공간을 감지하도록 구성되고 배향된 센서(20, 30)로부터 센서 데이터를 수신하도록 구성된다. 또한 항공기 모니터링 시스템(5)은 시스템(5)이 임의의 방향으로부터 항공기(10)에 접근하는 오브젝트(15)를 검출할 수 있도록 다른 공간을 감지하도록 구성되고 배향된 센서(20, 30)로부터 센서 데이터를 수신할 수도 있다.
도 1은 오브젝트(15)의 검출에 응답하여 항공기 모니터링 시스템(5)에 의해 생성된 이스케이프 엔벨로프(escape envelope)(25)를 추가로 도시한다. 이스케이프 엔벨로프(25)는 이스케이프 경로가 선택될 수도 있는 구역의 경계를 정의한다. 이스케이프 엔벨로프는 항공기의 현재 작동 조건(예를 들어, 대기 속도, 고도, 배향(예를 들어, 피치, 롤 또는 요(yaw)), 스로틀 설정, 사용 가능한 배터리 전력, 알려진 시스템 고장, 등), 현재 작동 조건 하에서의 항공기의 능력(예를 들어, 기동성), 날씨, 공역(airspace) 제한, 등과 같은 다양한 인자를 기초로 할 수도 있다. 일반적으로, 이스케이프 엔벨로프(25)는 항공기가 현재 작동 조건 하에서 비행할 수 있는 경로의 범위를 정의한다. 이스케이프 엔벨로프(25)는 일반적으로 항공기(10)가 이동함에 따라 현재 경로로부터 더 멀리 터닝(turning)할 수 있다는 사실을 나타내는 항공기(10)로부터 더 떨어진 지점에서 넓어진다. 도 1에 도시된 실시예에서, 이스케이프 엔벨로프는 깔때기(funnel) 형상이지만, 다른 실시예에서는 다른 형상, 예를 들어, 원뿔 형상도 가능하다.
또한, 센서(20, 30)에 의해 감지된 데이터에서 오브젝트(15)가 식별될 때, 항공기 모니터링 시스템(5)은 항공기(10)가 안전하게 따를 수 있는 경로의 가능한 범위(예를 들어, 미리 정의된 안전 마진 내의 또는 기타)를 나타내는 이스케이프 엔벨로프(25)를 결정하기 위해 항공기(10)에 관한 정보를 사용할 수도 있다. 이스케이프 엔벨로프(25)에 기초하여, 시스템(5)은 검출된 오브젝트를 회피하기 위해 항공기(10)가 따를 엔벨로프(25) 내의 이스케이프 경로를 선택한다. 이와 관련하여, 도 2는 시스템(5)에 의해 식별되고 검증된 예시적인 이스케이프 경로(35)를 도시한다. 이스케이프 경로(35)를 식별함에 있어서, 시스템(5)은 감지된 오브젝트(15)에 대한 센서(20, 30)로부터의 위치, 속도 및 (예를 들어, 오브젝트가 조류, 항공기, 잔해, 빌딩 등이라는) 가능한 분류와 같은 정보를 사용할 수도 있다. 또한 이스케이프 경로(35)는 항공기가 회피 조작을 수행하기 전에 항공기가 따르고 있었던 대략적인 헤딩으로 복귀하도록 정의될 수도 있다. 이스케이프 엔벨로프(25) 및/또는 이스케이프 경로(35)를 결정하기 위한 예시적인 기술은 미국 특허 출원 번호 62/503,311에 설명되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
도 3은 본 개시의 일부 실시예에 따른 항공기 모니터링 시스템(5)의 다양한 구성요소를 설명하는 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 항공기 모니터링 시스템(5)은 감지 및 회피 구성요소(207), 복수의 센서(20, 30), 및 항공기 제어 시스템(225)을 포함할 수도 있다. 비록 특정 기능이 항공기 모니터링 시스템(5)의 다양한 컴포넌트에 기인할 수도 있지만, 이러한 기능은 일부 실시예에서 시스템(5)의 하나 이상의 컴포넌트에 의해 수행될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 일부 실시예에서, 시스템(5)의 컴포넌트는 항공기(10) 상에 또는 다른 방식으로 상주할 수도 있고, 유선(예를 들어, 전도성), 광학 또는 무선 통신을 포함하는 다양한 기술을 통해 시스템(5)의 다른 컴포넌트와 통신할 수도 있다. 더욱이, 시스템(5)은 본 명세서에서 설명된 기능을 달성하고 일반적으로 위협-감지 동작 및 항공기 제어를 수행하기 위해 도 3에 구체적으로 도시되지 않은 다양한 컴포넌트를 포함할 수 있다.
항공기 모니터링 시스템(5)의 감지 및 회피 구성요소(207)는 LIDAR 센서(30)의 범위 및 전력 레벨을 변조하기 위해 센서(20, 30) 및 항공기 제어 시스템(225)으로부터 수신된 데이터의 처리를 수행할 수도 있다. 또한, 감지 및 회피 구성요소(207)는 각각의 LIDAR 센서(30)에 대해 차단(shut-off) 시스템(37)을 제어할 수 있다. 차단 시스템(37)은 LIDAR 센서(37)의 레이저로부터 레이저 빔 또는 펄스의 전송을 정지시키는데 사용될 수 있다. 차단 시스템(37)은 레이저 빔 또는 펄스의 전송을 정지시키기 위해 기계 디바이스(예를 들어, 셔터 디바이스) 및/또는 전기 디바이스(예를 들어, 분리 스위치)를 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 감지 및 회피 구성요소(207)는 센서(20, 30)로부터의 센서 데이터를 처리하기 위해 각각의 센서(20, 30)에 결합될 수도 있고, 항공기 제어 시스템(225)에 신호를 제공할 수도 있다. 감지 및 회피 구성요소(207)는 센서(20, 30)로부터의 센서 데이터를 수신하고 처리할 수 있는 다양한 유형의 디바이스일 수도 있다. 감지 및 회피 구성요소(207)는 하드웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어/펌웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 예시로서, 감지 및 회피 구성요소(207)는 하나 이상의 주문형 반도체(application-specific integrated circuit, ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array, FPGA), 소프트웨어 또는 펌웨어로 프로그래밍된 마이크로 프로세서, 또는 설명된 기능을 수행하기 위한 다른 유형의 회로를 포함할 수도 있다. 감지 및 회피 구성요소(207)의 예시적인 구성은 도 4를 참조하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
일부 실시예에서, 항공기 제어 시스템(225)은 항공기(10)의 속도 및 노선을 포함하여 항공기(10)의 동작을 제어하기 위한 (구체적으로 도시되지 않은) 다양한 구성요소를 포함할 수 있다. 예시로서, 항공기 제어 시스템(25)은 추력 발생 디바이스(예를 들어, 프로펠러), 비행 제어 표면(예를 들어, 하나 이상의 에일러론(aileron), 플랩(flap), 엘리베이터, 및 방향타) 및 이러한 컴포넌트를 제어하기 위한 하나 이상의 컨트롤러 및 모터를 포함할 수도 있다. 또한 항공기 제어 시스템(225)은 항공기 컴포넌트의 동작 및 비행에 관한 정보를 얻기 위한 센서 및 다른 기구를 포함할 수도 있다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예에 따른 감지 및 회피 구성요소(207)를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 감지 및 회피 구성요소(207)는 하나 이상의 프로세서(310), 메모리(320), 데이터 인터페이스(330) 및 로컬 인터페이스(340)를 포함할 수도 있다. 센서(20, 30)(도 1 및 도 2 참조)로부터의 센서 데이터의 처리와 같은 다양한 기능(function)을 수행하기 위해, 프로세서(310)는 메모리(320)에 저장된 명령어들을 실행하도록 구성될 수도 있다. 프로세서(310)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), FPGA, 다른 유형의 프로세싱 하드웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 더욱이, 프로세서(310)는, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 더 빠른 처리 속도 및 중복성을 제공하기 위해 임의의 수의 처리 장치를 포함할 수도 있다. 프로세서(310)는 적어도 하나의 버스를 포함할 수 있는 로컬 인터페이스(340)를 통해 감지 및 회피 구성요소(207) 내의 다른 구성요소와 통신하고 이를 구동할 수도 있다. 더욱이, 데이터 인터페이스(330)(예를 들어, 포트 또는 핀)는 센서(20, 30)와 같은 시스템(5)의 다른 컴포넌트와 감지 및 회피 구성요소(207)의 컴포넌트를 인터페이스할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 감지 및 회피 구성요소(207)는 각각이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있는 감지 및 회피 논리(350) 및 LIDAR 제어 논리(355)를 포함할 수도 있다. 도 4에서, 감지 및 회피 논리(350) 및 LIDAR 제어 논리(355)는 소프트웨어로 구현되고, 프로세서(310)에 의해 실행되도록 메모리(320)에 저장된다. 그러나, 다른 실시예에서 감지 및 회피 논리(350) 및 LIDAR 제어 논리(355)의 다른 구성이 가능하다.
소프트웨어로 구현될 때, 감지 및 회피 논리(350) 및 LIDAR 제어 논리(355)는 명령어들을 가져오고(fetch) 실행할 수 있는 명령어 실행 장치에 의해 또는 이와 관련되어 사용하기 위해 임의의 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장되고 전송될 수 있음에 유의해야 한다. 본 문헌의 맥락에서, "컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)"는 명령어 실행 장치에 의해 또는 이와 관련되어 사용하기 위한 코드를 포함하거나 저장할 수 있는 임의의 수단일 수 있다.
감지 및 회피 논리(350)는 센서(20, 30)에 의해 감지된 데이터를 수신하고, 데이터에 기초하여 오브젝트(15)를 분류하고, 오브젝트(15)와 항공기(10) 사이에 충돌 위험이 있는지 여부를 평가하도록 구성된다. 감지 및 회피 논리(350)는 오브젝트의 위치 및 속도와 같은 다양한 정보에 기초하여 충돌 위협을 식별하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 감지 및 회피 논리(350)는 속도 및 기동성과 같은 가능한 비행 성능 및 위협 위험을 보다 양호하게 평가하기 위해 오브젝트(15)를 분류하도록 구성된다. 이와 관련하여, 감지 및 회피 구성요소(207)는 비행 중에 항공기(10)에 의해 직면될 수도 있는 조류 또는 다른 항공기와 같은 다양한 유형의 오브젝트를 나타내는 오브젝트 데이터(344)를 저장할 수도 있다. 각각의 오브젝트 유형에 대해, 오브젝트 데이터(344)는 감지된 오브젝트가 오브젝트 유형에 대응할 때를 결정하기 위해 센서 데이터(343)와 비교될 수 있는 서명을 정의한다. 예시로서, 오브젝트(344)는 오브젝트(15)가 오브젝트 유형과 매치되는지 여부를 결정하기 위해 오브젝트의 실제 크기 및 형상과 비교될 수 있는 오브젝트에 대한 예상 크기 및 형상을 나타낼 수도 있다. 오브젝트의 범주(예를 들어, 조류, 드론, 비행기, 헬리콥터 등)뿐만 아니라 범주 내의 특정 오브젝트 유형도 식별할 수 있다. 예시로서, 오브젝트를 특정 유형의 비행기(예를 들어, 세스너(Cessna) 172)로서 식별하는 것이 가능하다. 일부 실시예에서, 감지 및 회피 구성요소(207)는 오브젝트 유형을 분류하기 위해 머신 러닝 알고리즘을 이용할 수도 있다. 각각의 오브젝트 유형에 대해, 오브젝트 데이터(344)는 오브젝트의 성능 능력 및 위협 위험을 나타내는 정보를 정의한다.
감지 및 회피 논리(350)는 새로운 데이터가 이용 가능하게 됨에 따라 센서 데이터(343)를 동적으로 처리하도록 구성될 수 있다. 예시로서, 감지 및 회피 구성요소(207)가 센서(20, 30)로부터 새로운 데이터를 수신할 때, 감지 및 회피 논리(350)는 새로운 데이터를 처리하고, 임의의 미리 내려진 결정을 원하는 대로 업데이트한다. 따라서 감지 및 회피 논리(350)는 센서(20, 30)로부터 새로운 정보를 수신할 때, 오브젝트의 위치, 속도, 위협 엔벨로프 등을 업데이트할 수도 있다. 따라서, 조건이 변경됨에 따라 센서 데이터(343)가 반복적으로 업데이트된다.
항공기 모니터링 시스템(5)의 예시적인 동작에서, 각각의 센서(20, 30)는 오브젝트(15)를 감지하고, 상술한 바와 같이, 감지 및 회피 구성요소(207)에 오브젝트의 포지션 및 속도를 나타내는 데이터를 제공할 수도 있다. 감지 및 회피 구성요소(207)(예를 들어, 논리(350))는 각각의 센서(20, 30)로부터 데이터를 처리할 수도 있고, (예를 들어, 센서 데이터(343)에 기초하여 또는 다른 방식으로) 각각의 센서로부터의 데이터에 의해 나타내어진 정보 사이의 불일치를 주목할 수도 있다. 감지 및 회피 논리(350)는 센서 데이터(343) 또는 다른 실시예에서 다른 방식으로 저장될 수도 있는 각각의 센서(20, 30)에 대한 교정(calibration) 데이터와 같은 다양한 정보에 기초하여 센서(20, 30)로부터의 데이터 내에 존재하는 불일치를 추가로 해결할 수도 있다. 이와 관련하여, 감지 및 회피 논리(350)는 항공기(10)의 센서(20, 30)에 의해 감지된 오브젝트에 관한 정보가 LIDAR 센서(30)의 범위 및 전력 레벨을 변조하는데 LIDAR 제어 논리(355)에 의해 사용하기에 정확한 것을 보장하도록 구성될 수도 있다.
일부 실시예에서, 감지 및 회피 논리(350)는 오브젝트(15)의 존재 또는 위치를 검출하기 위해 다른 항공기(10)로부터 정보를 사용하도록 구성될 수도 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 항공기(10)는 항공기 부근 내의 오브젝트를 검출하도록 유사하게 구성될 수 있는 항공기의 무리(fleet)의 하나의 장치일 수도 있다. 또한, 항공기는 감지된 오브젝트에 관한 정보를 공유하기 위해 서로 통신하도록 구성될 수도 있다. 예시로서, 감지 및 회피 구성요소(207)는 다른 항공기와 통신하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 송수신기(399)에 결합될 수도 있다. 감지 및 회피 구성요소(207)가 오브젝트(15)를 감지할 때, 다른 항공기 상의 감지 및 회피 구성요소가 오브젝트(15)를 모니터링하고 회피할 수 있도록 오브젝트의 유형, 위치, 속도, 성능 특성 또는 다른 정보와 같은 오브젝트(15)에 관한 정보를 다른 항공기로 전송할 수도 있다. 또한, 감지 및 회피 구성요소(207)는 다른 항공기에 의해 검출된 오브젝트(15)에 관한 유사한 정보를 수신하고, 그러한 오브젝트(15)를 모니터링하고 회피하기 위해 이러한 정보를 사용할 수도 있다. 일부 실시예에서, 차량들 사이의 중재는 ADS-B 비콘과 같은 다양한 유형의 프로토콜을 통해 이루어질 수도 있다. 일부 실시예에서, 다양한 항공기 간의 통신은 다수의 항공기(10)로부터 정보를 수신하고 처리하는 이하에서 "무리 제어기"로 지칭되는 (도시되어 있지 않은) 중앙 제어기와의 통신의 사용을 통해 용이하게 될 수도 있다. 이러한 무리 제어기는 지상 기반 시설(예를 들어, 항공 교통 관제탑) 또는 다른 위치와 같은 임의의 위치에 있을 수도 있다. 검출된 오브젝트에 관한 정보는 무리 제어기로 전송될 수도 있고, 그 다음에 무리 제어기는 각각의 항공기(10)가 다른 항공기에 의해 검출된 오브젝트의 위치를 인식하도록 다수의 항공기(10)로부터의 정보를 오브젝트의 3차원 맵으로 동화시키고(assimilate) 이러한 맵 또는 다른 정보를 항공기(10)에 분배한다. 항공기(10) 간에 정보를 공유하기 위한 다른 기술이 다른 실시예에서 가능하다.
LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저에 제공되는 전력 레벨을 제어함으로써 LIDAR 센서(30)의 범위를 변조하는데 사용될 수 있다. LIDAR 제어 논리(355)는 레이저로부터의 출력 전력 레벨을 제어하기 위해 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저에 신호를 제공할 수 있다. 하나의 실시예에서, LIDAR 제어 논리(355)에 의해 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저에 제공되는 신호는 펄스 폭 변조 신호일 수 있다. 그러나, LIDAR 제어 논리(355)는 다른 실시예에서 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저에 다른 유형의 신호를 제공할 수 있다. 또한, LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)의 레이저에 대한 현재 전력 레벨을 나타내는 신호를 LIDAR 센서(30)로부터 지속적으로 수신할 수 있다. LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저의 전력 레벨을 조정하기 위한 신호를 생성할 때, LIDAR 센서(30)에 대한 레이저의 현재 전력 레벨에 관한 정보를 사용할 수 있다.
항공기가 이륙/착륙 모드에 있을 때(즉, 이륙 또는 착륙 동작을 수행할 때)와 같이, LIDAR 센서(30)에 있는 레이저로부터의 눈 손상에 민감한 사람 또는 동물이 있을 수도 있는 영역에 항공기(10)가 있을 때, LIDAR 제어 논리(355)는 레이저로부터의 사람 또는 동물의 눈에 안전하다고 간주되는 빔 또는 펄스의 전력 레벨에 대응하는 "눈 안전" 레벨에서 LIDAR 센서(30)에 있는 레이저를 작동시킬 수 있다. 대조적으로, 항공기(10)가 순항 고도(즉, 사람 또는 동물이 위치할 것으로 예상되지 않는 미리 정의된 지상 고도(above ground level, AGL) 거리)에 있고 (즉, 전진 비행을 위한 순항 동작을 수행하고 있는(또는 수행하려는))순항 모드에 있는 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 눈 안전 레벨에서 작동될 때 LIDAR 센서(30)가 이용 가능한 범위에 비하여 레이저로부터의 빔 또는 펄스의 전력 레벨이 LIDAR 센서(30)로부터 보다 먼 거리에 있는 오브젝트를 검출할 수 있도록 "확장된 범위(extended range)" 레벨에서 LIDAR 센서(30)에 있는 레이저를 작동시킬 수 있다. 하나의 실시예에서, 확장된 범위 레벨에서 작동하는 LIDAR 센서(30)의 검출 범위는 약 1000미터일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 확장된 범위 레벨에서 작동하는 LIDAR 센서(30)의 범위는 1000미터보다 크거나 작을 수 있다. 확장된 범위 레벨에서 작동하는 LIDAR 센서(30)의 범위는 약 100-200미터일 수 있는 눈 안전 레벨에서 작동되는 LIDAR 센서(30)의 범위보다 약 5내지 10배(또는 이보다 초과) 더 클 수 있다. 확장된 범위 레벨에서 작동될 때 레이저에 대한 전력 레벨은 항공기(10)의 크기 및 구성, 및 순항 동작 중의 항공기(10)의 속도와 같은 다수의 상이한 인자들에 기초하여 변할 수 있다. 예를 들어, 순항 동작 중의 보다 높은 속도에서 작동되는 항공기(10)는 보다 낮은 속도에서 작동되는 항공기(10)에 비하여 충돌을 피하기에 충분한 시간으로 오브젝트(15)를 검출하기 위해 LIDAR 센서(30)로부터 보다 넓은 범위(및 이에 대응하는 보다 높은 전력 레벨)를 필요로 할 수도 있다.
전진 비행을 위한 순항 모드에 있는 항공기(10)의 동작 중에, 감지 및 회피 논리(350)는 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위(또는 스윕(sweep)) 내에 있는지 여부를 결정할 수 있다. LIDAR 센서(30)의 스캔 범위는 LIDAR 센서(30)에 의한 스캔의 시작과 LIDAR 센서(30)에 의한 스캔의 끝 사이의 LIDAR 센서(30)의 레이저로부터의 빔 또는 펄스의 각변위(angular displacement)에 대응한다. 하나의 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, LIDAR 센서930)의 스캔 범위는 90도일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, LIDAR 센서(30)의 스캔 범위는 90도보다 크거나 작을 수 있다.
감지 및 회피 논리(350)가 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위에 오브젝트(15)가 있다는 것을 결정한 후, LIDAR 제어 논리(355)는 오브젝트(15)와 연관된 눈 안전 문제로 인해 LIDAR 센서(30)의 레이저에 대한 전력 레벨이 확장된 범위 레벨로부터 조정되어야 하는지 여부에 대한 결정을 내릴 수 있다. LIDAR 제어 논리(355)는 감지 및 회피 논리(350)에 의해 LIDAR 제어 논리(355)로 제공되는 오브젝트 식별 정보, 거리 정보(즉, LIDAR 센서(30)와 오브젝트(15) 사이의 거리) 및 환경 정보에 기초하여 오브젝트(15)가 연관된 눈 안전 문제를 갖는지 여부를 결정할 수 있다. 오브젝트(15)가 동물(예를 들어, 거위)이거나 한 명 이상의 사람을 포함하고(예를 들어, 빌딩 또는 헬리콥터), LIDAR 센서(30)로부터 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저로부터의 빔 또는 펄스의 증가된 전력 레벨이 사람 또는 동물에게 안전하지 않고 눈 손상을 야기할 수도 있는 거리에 있을 때와 같이, 오브젝트(15)가 눈 안전 문제를 일으키는 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 확장된 범위 레벨로부터 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저의 전력 레벨을 감소시킨다. 예를 들어, LIDAR 제어 논리(355)는 빌딩과 같이 알려진 정적 오브젝트에 대한 오브젝트(10)의 근접성(proximity)에 기초하여 LIDAR 센서(30)의 전력을 변조하거나 제한할 수 있다. LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 제어 논리(355)에 제공되는 (또는 이에 의해 생성되는) 3D 맵 정보로부터 빌딩의 위치를 알 수 있다. 그 다음에 LIDAR 제어 논리(355)는 3D 맵에서 항공기(10)의 포지션을 결정하고 빌딩에 대한 항공기(10)의 거리 및/또는 방향을 계산할 수 있다. 그 다음에 LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)에 대한 전력을 조정하기 위해 거리 및/또는 방향 정보를 사용할 수 있다.
LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)의 레이저에 대한 전력 레벨을 눈 안전 레벨 또는 눈 안전 레벨과 확장된 범위 레벨 사이의 중간 레벨로 감소시킬 수 있다. 하나의 실시예에서, 중간 레벨은 오브젝트(15)로부터 항공기(10)의 거리에 기초한다. 다른 실시예에서, 중간 레벨은 오브젝트의 위치에서 눈 안전 문제를 일으키지 않는 전력 레벨에 대응할 수 있다. 다시 말해서, 레이저에 의해 전송된 빔 또는 펄스의 전력 레벨은 빔 또는 펄스가 오브젝트에 도달할 때, 빔 또는 펄스가 사람 또는 동물에게 눈 안전 문제를 일으키지 않도록 충분한 에너지가 소멸되도록 충분한 양만큼 감소된다. 또한 다른 실시예에서, 중간 레벨은 오브젝트의 유형(예를 들어, 동물과 사람은 상이한 중간 레벨을 가질 수도 있음) 또는 오브젝트의 속도(예를 들어, 보다 빠르게 움직이는 오브젝트와 보다 느리게 움직이는 오브젝트는 상이한 중간 레벨을 가질 수도 있음)에 기초할 수 있다. 오브젝트가 지형(예를 들어, 산) 또는 드론의 일부일 때와 같이, 오브젝트(15)가 눈 안전 문제를 일으키지 않는 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)의 레이저에 대한 전력 레벨을 확장된 범위 레벨로 계속 유지할 수 있다.
LIDAR 제어 논리(355)가 LIDAR 센서(30)의 레이저에 대한 전력 레벨이 감소되어야 한다고 결정할 때, LIDAR 제어 논리(355)는 오브젝트(15)가 위치하는 영역 또는 구역에 대응하는 스캔 범위의 일부에 대해서만 전력 레벨을 감소시킬 수도 있다. LIDAR 제어 논리(355)는 센서(20, 30) 및 감지 및 회피 논리(350)로부터 정보를 사용하여 LIDAR 센서(30)에 대한 오브젝트(15)의 위치(location) 및 포지션(position)을 결정할 수 있다. 일단 오브젝트(15)의 포지션이 알려지면, 위에서 논의된 바와 같이, LIDAR 제어 논리(355)는 오브젝트에 대응하는 스캔 범위의 일부에 대해 감소된 전력 레벨에서 LIDAR 센서(30)의 레이저를 작동할 수 있다. 하나의 실시예에서, LIDAR 제어 논리(355)는 원하는 오차범위를 제공하기 위해 각도 오프셋(offset)에 더해 오브젝트(15)의 방향으로 감소된 전력에서 레이저를 작동시킨다. 하나의 실시예에서, 각도 오프셋은 약 +10도일 수 있지만, 다른 실시예에서 다른 오프셋이 가능하다. LIDAR 제어 논리(355)는 확장된 범위 레벨에서 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위의 나머지를 작동시킬 수 있다. 스캔 범위의 나머지에 대해 확장된 범위 전력 레벨을 유지하면서, 눈 안전 문제가 있는 오브젝트의 영역 또는 구역에서 LIDAR 센서(30)의 전력 레벨을 감소시킴으로써, LIDAR 센서(30)는 오브젝트(15)와 연관된 사람 또는 동물에게 눈 안전 문제를 유발하지 않고 확장된 범위에서 계속 정보를 수신할 수 있다. 일단 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위로부터 이동하면, LIDAR 제어 논리(355)는 눈 안전 문제가 있는 새로운 오브젝트(15)가 검출되지 않는 한 LIDAR 센서의 스캔 범위 전체에 대해 확장된 범위 레벨에서 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저를 작동시킬 수 있다. 하나의 실시예에서, LIDAR 센서(30)의 스캔 범위 내에 눈 안전 문제가 있는 다수의 오브젝트(15)가 검출된 경우, 상술한 바와 같이, LIDAR 제어 논리(355)는 스캔 범위에서 각각의 오브젝트(15)에 대한 전력 레벨을 감소시킬 수 있다.
항공기(10)가 비행 경로의 끝에 도달하고 착륙하기 위해 준비할 때와 같이, 항공기(10)가 순항 모드로부터 이륙/착륙 모드로 전환함에 따라, LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)의 레이저에 대한 전력 레벨을 확장된 범위 레벨에서 다시 눈 안전 레벨로 변조할 수 있다. 하나의 실시예에서, 항공기(10)가 호버 모드(즉, 항공기(10)가 미리 정의된 포지션 및 고도를 유지함)를 가지는 VTOL 항공기인 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 스캔의 상이한 유형에 대해 LIDAR 센서(30)에 상이한 전력 레벨을 제공할 수 있다. 예를 들어, LIDAR 센서(30)로부터의 수평 스캔은 항공기(10)의 고도 및 항공기(10)를 둘러싼 환경에 따라 확장된 범위 레벨에 있을 수도 있는 반면, LIDAR 센서로부터의 수직 스캔은 눈 안전 레벨에 있을 수도 있다.
LIDAR 제어 논리(355)는 항공기(10)가 순항 모드에서 작동하고 있을 때, 감지 및 회피 논리(350)로부터 새로운 데이터가 이용 가능해짐에 따라 데이터를 동적으로 처리하도록 구성된다. 예를 들어, LIDAR 제어 논리(355)는 눈 안전 문제를 갖는 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위를 벗어났거나 LIDAR 센서(30)에 대한 포지션을 변경했다는 것을 나타내는 감지 및 회피 논리(350)로부터의 새로운 데이터를 수신할 수 있다. 오브젝트(15)가 스캔 범위를 벗어난 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 확장된 범위 레벨에서 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저를 작동시킬 수 있다. 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)에 보다 가까이 이동한 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저로의 전력 레벨을 (아직 눈 안전 레벨이 아닌 경우) 보다 낮출 수 있고, 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)로부터 멀어진 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 눈 안전 문제를 또한 해결할 수 있는, LIDAR 센서(30)에 대한 레이저로의 전력 레벨을 증가시킬 수 있다.
하나의 실시예에서, LIDAR 제어 논리(355)가 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저로부터의 빔 또는 펄스가 즉각적인 눈 안전 문제를 일으킨다고 결정하는 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저가 빔 또는 펄스를 전송하는 것을 방지하고 정지시키기 위해 차단 시스템(37)에 신호를 보낼 수 있다. 예시로서, LIDAR 제어 논리(355)가 LIDAR 센서(30)에 가까이 근접하여(예를 들어, 임계 거리보다 짧은 거리에서) 눈 손상에 민감한 오브젝트를 초기에 검출하는 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 레이저의 전력을 감소시키기보다 레이저를 완전히 차단할 수도 있다. 하나의 실시예에서, 차단 시스템(37)은 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저가 빔 또는 펄스를 전송하는 것을 방지하기 위해 폐쇄될 수 있는 커버 또는 차단(shutter) 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 차단 시스템(37)은 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저로부터 전력을 제거하고 레이저로부터 빔 또는 펄스의 임의의 전송을 방지할 수 있는 분리(disconnect) 스위치를 포함할 수 있다. 또한 다른 실시예에서, LIDAR 센서(30)에 대한 레이저에 의한 펄스 또는 빔의 전송을 방지하기 위해 다른 기계 또는 전기 디바이스가 사용될 수 있다. 그 다음에 LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)에 대한 레이저가 빔 또는 펄스를 전송할 수 있게 허용하는 작동 상태로 복귀하기 위해 차단 시스템(37)에 후속 신호를 보낼 수 있다.
항공기(10)의 LIDAR 센서(30)의 범위 및 전력 레벨을 변조하기 위한 시스템(5)의 예시적인 사용 및 동작이 도 5를 참조하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 예시적인 목적으로, 항공기(10)는 지상에 위치하고 이륙 동작을 시작하려는 것으로 가정될 것이다.
단계(802)에서, 항공기(10)가 지상에 위치하거나 이륙 동작을 시작하고 있기 때문에 LIDAR 제어 논리(355)는 눈 안전 레벨에서 LIDAR 센서(30)를 작동시킬 수 있다. 그 다음에 단계(804)에서, 항공기(10)가 항공기(10)와 연관된 미리 정의된 비행 특성을 만족했는지 여부(예를 들어, 미리 결정된 비행 단계(phase)에 도달했는지 여부)에 대한 결정이 내려진다. 미리 정의된 비행 특성은 고도의 측정, 특정 비행 구성(예를 들어, 호버 비행 또는 전진 비행을 위한 구성)으로의 전환, 또는 항공기의 위치에 대응할 수도 있다. 또한, 미리 결정된 비행 단계에 도달하는 것은 하나 이상의 항공기(10)가 미리 정의된 고도에 도달하거나 새로운 고도 범위에 진입하는 것, 항공기가 새로운 비행 구성으로 전환하는 것(예를 들어, 호버 비행을 위한 구성과 전진 비행을 위한 구성 사이의 전환), 또는 항공기가 비행 계획을 따라 미리 정의된 위치에 도달하는 것(예를 들어, 인구가 많지 않은 영역 또는 도시 영역으로 진입 또는 도착하는 것) 일 수 있다. 예시로서, 일단 항공기(10)가 특정 고도(예를 들어, 순항 고도)에 도달하고, 전진 비행을 위한 구성으로 전환하고, 또는 도시 영역에서 인구가 드문 영역으로 떠나면, 아래에서 설명되는 바와 같이, LIDAR 센서의 전송 전력이 증가될 수도 있도록 눈 부상의 위험이 충분히 줄어든다고 가정될 수 있다.
단계(804)를 참조하면, 항공기(10)가 비행 특성을 만족시키지 않은 경우, 프로세스는 단계(802)로 복귀하고 LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)를 눈 안전 레벨에서 계속 작동시킬 수 있다. 그러나, 항공기(10)가 비행 특성을 만족시킨 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 단계(806)에서 LIDAR 센서(30)를 확장된 범위 레벨에서 작동시킬 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, LIDAR 센서(30)는 항공기(10)가 순항 고도로 상승하고 있는 동안 눈 안전 레벨에서 작동될 수 있다. 일단 항공기(10)가 순항 고도에 도달하면, LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)의 전력 레벨을 확장된 범위 레벨로 증가시킬 수 있다.
다음으로, 단계(808)에서, 항공기(10)가 착륙 동작을 시작하고 있는지 여부에 대한 결정이 내려진다. 항공기(10)가 착륙 동작을 시작하고 있는 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 사람 또는 동물이 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위 내에 있을 것이라는 기대가 있기 때문에 단계(810)에서 LIDAR 센서(30)를 눈 안전 레벨에서 작동시킬 수 있고 프로세스는 끝날 수 있다. 단계(808)에서 항공기(10)가 착륙 동작을 수행하지 않고 있다면, 항공기(10)가 단계(812)에서 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위 내에 있는 오브젝트(15)를 검출했는지 여부에 대한 결정이 내려질 수 있다. 감지 및 회피 논리(350)는 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위 내에 오브젝트(15)가 있는지 여부에 대한 결정을 내리기 위해 센서(20, 30)로부터 신호를 수신할 수 있다. 감지 및 회피 논리(350)가 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위에서 오브젝트(15)를 검출하지 않은 경우, 프로세스는 단계(806)로 복귀하고 LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)를 확장된 범위 레벨에서 계속 작동시킬 수 있다. 그러나, 감지 및 회피 논리(350)가 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위에서 오브젝트(15)를 검출한 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 단계(814)에서 오브젝트(15)가 눈 안전 문제를 일으키는지 여부를 결정할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 오브젝트(15)가 사람 또는 동물과 연관되고 LIDAR 센서(30)에 충분히 가까운 거리에 있는 경우, 오브젝트(15)는 눈 안전 문제를 갖는다.
LIDAR 제어 논리(355)가 오브젝트(15)가 눈 안전 문제를 갖지 않는다고 결정하는 경우, 프로세스는 단계(806)로 복귀하고 LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)를 확장된 범위 레벨에서 계속 작동시킬 수 있다. 그러나, LIDAR 제어 논리(355)가 오브젝트(15)가 눈 안전 문제를 가진다고 결정하는 경우, LIDAR 제어 논리(355)는 단계(816)에서 오브젝트(15) 근처의 LIDAR 센서(30)의 전력 레벨을 감소시킬 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 눈 안전 문제를 갖는 오브젝트(15)와 연관된 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위의 일부는 눈 안전 레벨 또는 오브젝트(15)와 LIDAR 센서(30) 사이의 대응 거리에서 오브젝트(15)와 연관된 사람 또는 동물에게 눈 손상의 위험을 일으키지 않는 중간 레벨에 대응하는 감소된 전력 레벨에서 작동될 수 있다.
LIDAR 제어 논리(355)가 오브젝트(15) 근처의 LIDAR 센서(30)의 전력 레벨을 조정한 후, LIDAR 제어 논리(355)는 단계(818)에서 오브젝트가 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위를 벗어났는지 여부를 결정한다. LIDAR 제어 논리(355)는 오브젝트(15)가 스캔 범위를 벗어났음을 나타내는 감지 및 회피 논리(350)로부터 업데이트된 정보를 수신함으로써 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위를 벗어났는지 여부를 결정할 수 있다. 오브젝트(15)는 LIDAR 센서의 스캔 범위로부터 멀어지는 방향 또는 고도로 이동함으로써 또는 충돌 회피 알고리즘의 일부로서 항공기(10)가 자신의 비행 경로 또는 고도를 바꾸게 함으로써 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위를 벗어날 수 있다. 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위를 벗어나지 않은 경우, 프로세스는 단계(816)로 복귀하고 LIDAR 제어 논리(355)는 위에서 논의된 바와 같이 스캔 범위의 대응하는 일부에 대한 감소된 전력 레벨에서 LIDAR 센서(30)를 계속 작동시킬 수 있다. 그러나, 오브젝트(15)가 LIDAR 센서(30)에 대한 스캔 범위를 벗어난 경우, 프로세스는 단계(806)로 복귀하고 LIDAR 제어 논리(355)는 LIDAR 센서(30)를 확장된 범위 레벨에서 작동할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 하나의 예시적인 실시예에서, LIDAR 센서(30)의 스캔 범위 내에서 3개의 오브젝트(15)(산, 드론 및 헬리콥터)가 검출될 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, LIDAR 제어 논리(355)는 각각의 오브젝트(15)를 평가하고 각각의 오브젝트(15)와 연관된 임의의 눈 안전 문제가 있는지 여부를 결정할 수 있다. 헬리콥터는 그 안에 사람이 위치하고 있을 것이라는 기대를 가지기 때문에, LIDAR 제어 논리(355)는 헬리콥터가 눈 안전 문제를 갖는 것으로서 식별하고 드론 및 산이 임의의 눈 안전 문제를 갖지 않는 것으로서 식별한다. LIDAR 제어 논리(355)에 의한 헬리콥터에 관한 결정에 응답하여, LIDAR 제어 논리(355)는 도 8에 도시된 바와 같이 헬리콥터의 주변 영역에서 LIDAR 센서(30)에 대한 전력 레벨을 확장된 범위 레벨로부터 감소된 범위 레벨로 조정한다. LIDAR 센서(30)와 헬리콥터 사이의 거리에 따라, 감소된 범위 레벨은 눈 안전 레벨 또는 중간 레벨일 수도 있다. 더욱이, LIDAR 제어 논리(355)는 또한 도 8에 도시된 바와 같이 헬리콥터의 위치 주변의 구역(Z)에 대해 LIDAR 센서(30)를 감소된 범위에서 작동시킬 수 있다. 구역(Z)은 LIDAR 센서(30)로부터의 빔 또는 펄스가 헬리콥터 안의 사람과 접촉하지 않는 것을 보장하도록 헬리콥터의 위치 주변의 각도 오프셋을 포함한다. 도 9는 헬리콥터가 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위를 떠날 때까지 헬리콥터의 검출 결과로서 LIDAR 제어 논리(355)가 LIDAR 센서(30)에 대한 감소된 범위 레벨을 제공하는 시간 주기를 도시한다.
위에서 설명한 내용은 단지 본 개시의 원리를 예시하는 것이며, 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 위에서 설명한 실시예들은 예시를 위해 제시한 것이며, 제한적인 것이 아니다. 또한 본 개시는 본 명세서에서 명시적으로 설명된 것들 이외의 다른 많은 형태를 취할 수 있다. 따라서, 본 개시는 명시적으로 개시된 방법, 시스템 및 장치에 제한되지 않으며, 다음의 청구범위의 사상 내에 있는 그의 변형 및 수정을 포함하도록 의도되는 것으로 강조된다.
다른 예시로서, 장치 또는 프로세스 파라미터(예를 들어, 치수, 구성, 컴포넌트, 프로세스 단계 순서, 등)의 변형은 본 명세서에서 도시되고 설명된 바와 같이, 제공된 구조, 디바이스 및 방법을 더 최적화하기 위해 이루어질 수도 있다. 어떤 경우든, 본 명세서에서 설명된 구조 및 디바이스뿐만 아니라 연관된 방법도 다수의 애플리케이션을 갖는다. 따라서, 개시된 청구 대상은 본 명세서에서 설명된 임의의 단일 실시예로 제한되지 않아야 하며, 첨부된 청구범위에 따라 폭 및 범위가 해석되어야 한다.

Claims (26)

  1. 항공기(10) 상의 라이다(light detection and ranging, LIDAR) 센서(30)의 범위를 변조하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 상기 LIDAR 센서(30)로 상기 항공기(10) 외부의 오브젝트(15)를 감지하는 단계;
    상기 항공기(10)와 연관된 동적 비행 특성을 결정하는 단계;
    상기 동적 비행 특성에 기초하여 상기 항공기(10)의 비행 중에 상기 LIDAR 센서(30)의 전송 전력을 변경함으로써, 상기 LIDAR 센서의 상기 범위를 변경하는 단계; 및
    상기 감지된 오브젝트(15)에 기초하여 상기 항공기(10)의 속도를 제어하는 단계
    를 포함하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동적 비행 특성은 상기 항공기(10)의 고도, 상기 항공기(10)의 비행 구성 및 상기 항공기(10)의 위치(location)를 포함하는 그룹 중 적어도 하나인 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는 상기 항공기(10)가 호버 비행에 있는 동안 적어도 하나의 상기 오브젝트(15)를 감지하는 단계를 포함하고, 상기 변경하는 단계는 상기 항공기(10)가 전진 비행 중이거나 전진 비행으로 전환하는 중에 수행되는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  4. 항공기(10) 상의 라이다(light detection and ranging, LIDAR) 센서(30)의 범위를 변조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 LIDAR 센서(30)에 대한 제1 검출 범위를 얻기 위한 제1 전력 레벨에서 항공기(10) 상의 LIDAR 센서(30)를 작동하는 단계;
    상기 항공기(10)가 미리 결정된 비행 단계로 전환했는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 항공기(10)가 상기 미리 결정된 비행 단계에 도달했다는 결정에 응답하여 상기 LIDAR 센서(30)에 대한 제2 검출 범위를 얻기 위한 제2 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하는 단계 - 상기 제2 전력 레벨은 상기 제1 전력 레벨보다 크고 상기 제2 검출 범위는 상기 제1 검출 범위보다 큼 - ;
    상기 LIDAR 센서(30)에 기초하여 상기 항공기(10) 외부의 오브젝트(15)를 검출하는 단계; 및
    상기 검출하는 단계에 기초하여 상기 항공기(10)의 속도를 제어하는 단계
    를 포함하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검출된 오브젝트(15)에 관한 정보를 결정하기 위해 상기 검출된 오브젝트(15)를 평가하는 단계; 및
    상기 검출된 오브젝트(15)의 상기 평가에 응답하여 상기 LIDAR 센서에 대한 제3 검출 범위를 얻기 위한 제3 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 전력 레벨은 상기 제2 전력 레벨보다 작고 상기 제3 검출 범위는 제2 검출 범위보다 작은 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검출된 오브젝트(15)를 평가하는 단계는 상기 검출된 오브젝트(15)에 대한 오브젝트 유형을 식별하는 단계를 포함하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하는 단계는 상기 오브젝트 유형에 기초하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제3 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하는 단계는, 상기 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위의 일부에 대해 상기 제3 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하는 단계를 포함하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 LIDAR 센서(30)의 상기 스캔 범위의 일부는 상기 검출된 오브젝트(15) 주변의 구역에 대응하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 검출된 오브젝트(15)를 평가하는 단계는 상기 LIDAR 센서(30)의 상기 스캔 범위에 대한 상기 검출된 오브젝트(15)에 대한 위치를 결정하는 단계를 포함하고;
    상기 검출된 오브젝트(15) 주변의 구역은 상기 검출된 오브젝트(15)의 위치 및 상기 검출된 오브젝트(15)의 위치의 각각의 사이드 상의 각도 오프셋 양을 포함하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제3 전력 레벨은 상기 제1 전력 레벨 또는 중간 전력 레벨 중 하나인 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 검출된 오브젝트(15)를 평가하는 단계는 상기 검출된 오브젝트(15)와 상기 LIDAR 센서(30) 사이의 거리를 결정하는 단계를 포함하고;
    상기 중간 전력 레벨은 상기 결정된 거리에 기초하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 제1 전력 레벨에서 상기 LIDAR 센서(30)의 동작은 사람의 눈에 안전하고, 상기 제2 전력 레벨에서 상기 LIDAR 센서(30)의 동작은 사람의 눈에 안전하지 않은 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  14. 제4항에 있어서,
    차단 시스템(37)에 의해 상기 LIDAR 센서(30)의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것인 항공기 상의 LIDAR 센서의 범위를 변조하기 위한 방법.
  15. 시스템(5, 205)에 있어서,
    항공기(10) 외부의 오브젝트(15)를 감지하기 위한 라이다(light detection and ranging, LIDAR) 센서(30)로서, 상기 LIDAR 센서(30)에 대한 제1 검출 범위를 얻기 위한 제1 전력 레벨 및 상기 LIDAR 센서(30)에 대한 제2 검출 범위를 얻기 위한 제2 전력 레벨에서 작동하도록 구성된 상기 LIDAR 센서(30) - 상기 제2 전력 레벨은 상기 제1 전력 레벨보다 크고 상기 제2 검출 범위는 상기 제1 검출 범위보다 큼 - ; 및
    상기 LIDAR 센서(30)에 의해 감지된 적어도 하나의 오브젝트(15)를 나타내는 제1 데이터 및 상기 항공기(10)에 의해 미리 결정된 비행의 단계로의 전환을 나타내는 제2 데이터를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서(310)을 가지는 감지 및 회피 구성요소(207)를 포함하고,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 항공기(10)가 상기 제2 데이터에 기초하여 상기 미리 결정된 비행의 단계로 전환했는지 여부를 결정하고, 상기 항공기(10)가 미리 결정된 비행의 단계로 전환하지 않았다는 결정에 응답하여 상기 제1 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하고, 상기 항공기(10)가 상기 미리 결정된 비행의 단계로 전환했다는 결정에 응답하여 상기 제2 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하도록 구성되고,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 제1 데이터에 기초하여 오브젝트(15)를 검출하고 검출된 오브젝트(15)에 응답하여 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하도록 구성되는 것인 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 LIDAR 센서(30)는 상기 LIDAR 센서(30)에 대한 제3 검출 범위를 얻기 위한 제3 전력 레벨에서 작동하도록 또한 구성되고,
    상기 제3 전력 레벨은 상기 제2 전력 레벨보다 작고 상기 제3 검출 범위는 상기 제2 검출 범위보다 작고,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 검출된 오브젝트(15)에 관한 정보를 결정하기 위해 상기 검출된 오브젝트(15)를 평가하고, 상기 검출된 오브젝트(15)의 상기 평가에 응답하여 상기 제3 전력 레벨에서 상기 항공기(10)에 있는 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하도록 또한 구성되는 것인 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 검출된 오브젝트(15)에 대한 오브젝트 유형을 식별하도록 또한 구성되는 것인 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 오브젝트 유형에 응답하여 상기 제3 전력 레벨에서 상기 항공기(10) 상의 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하도록 또한 구성되는 것인 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 LIDAR 센서(30)의 스캔 범위의 일부에 대해 제3 전력 레벨에서 상기 LIDAR 센서(30)를 작동하도록 또한 구성되는 것인 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 LIDAR 센서(30)의 상기 스캔 범위의 일부는 상기 검출된 오브젝트(15) 주변 구역에 대응하는 것인 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 LIDAR 센서(30)의 상기 스캔 범위에 대한 상기 검출된 오브젝트(15)에 대한 위치를 결정하도록 또한 구성되고,
    상기 검출된 오브젝트(15) 주변의 구역은 상기 검출된 오브젝트(15)의 위치 및 상기 검출된 오브젝트(15)의 위치의 각각의 사이드 상의 각도 오프셋 양을 포함하는 것인 시스템.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 감지 및 회피 구성요소(207)의 상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 제1 데이터에 기초하여 상기 검출된 오브젝트(15)와 상기 LIDAR 센서(30) 사이의 거리를 결정하도록 또한 구성되고, 제3 전력 레벨은 상기 결정된 거리에 기초하여 상기 제1 전력 레벨 또는 중간 전력 레벨 중 하나인 것인 시스템.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 LIDAR 센서(30)의 동작을 정지하도록 구성되는 차단 시스템(37)을 더 포함하는 것인 시스템.
  24. 시스템(5, 205)에 있어서,
    항공기(10) 외부의 오브젝트(15)를 감지하기 위한, 항공기(10)에 위치된 라이다(light detection and ranging, LIDAR) 센서(30); 및
    상기 항공기(10)와 연관된 동적 비행 특성을 결정하고 상기 동적 특성에 기초하여 상기 항공기(10)의 비행 중의 상기 LIDAR 센서(30)의 전송 전력을 변경함으로써, 상기 LIDAR 센서(30)의 범위를 변경하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서(310)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서(310)는 상기 감지된 오브젝트(15)에 기초하여 상기 항공기(10)의 속도를 제어하도록 또한 구성되는 것인 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 동적 비행 특성은 상기 항공기(10)의 고도, 상기 항공기(10)의 비행 구성 및 상기 항공기(10)의 위치를 포함하는 그룹 중 적어도 하나로부터 선택된 것인 시스템.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 동적 비행 특성은 상기 항공기의 위치이고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 맵에 기초하여 정적 오브젝트의 위치를 결정하고 상기 항공기의 상기 위치와 관련한 상기 정적 오브젝트의 상기 위치에 기초하여 상기 전송 전력을 변경하도록 구성되는 것인 시스템.
KR1020197038259A 2017-06-30 2017-06-30 항공기에서 lidar 센서의 범위를 변조하기 위한 시스템 및 방법 KR20200022394A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2017/040461 WO2019005141A1 (en) 2017-06-30 2017-06-30 SYSTEMS AND METHODS FOR MODULATING THE RANGE OF A LIDAR SENSOR ON AN AIRCRAFT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200022394A true KR20200022394A (ko) 2020-03-03

Family

ID=64741777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197038259A KR20200022394A (ko) 2017-06-30 2017-06-30 항공기에서 lidar 센서의 범위를 변조하기 위한 시스템 및 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20200217967A1 (ko)
EP (1) EP3646050A4 (ko)
JP (1) JP2020529583A (ko)
KR (1) KR20200022394A (ko)
CN (1) CN111316121A (ko)
AU (1) AU2017421234A1 (ko)
BR (1) BR112019028144A2 (ko)
CA (1) CA3068280A1 (ko)
WO (1) WO2019005141A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022250765A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 Intel Corporation Light detection and ranging systems

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3460524B1 (en) * 2017-09-22 2024-01-03 Rosemount Aerospace Inc. Multiple operational modes for aircraft laser sensing systems
JP6984737B2 (ja) * 2018-03-28 2021-12-22 日本電気株式会社 測距センサ、制御装置、制御方法及びプログラム
CN109799492B (zh) * 2019-02-27 2020-12-15 珠海格力电器股份有限公司 一种调整微波雷达设备的输出功率的方法及装置
CN110171417B (zh) * 2019-05-24 2020-08-11 无锡佶达德光电子技术有限公司 基于激光雷达的定速巡航装置
US11675075B2 (en) * 2019-10-15 2023-06-13 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Dynamic laser power control in light detection and ranging (LiDAR) systems
CN111332486A (zh) * 2020-03-20 2020-06-26 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 一种输配电线路通道数据采集硬件系统
CN112485779B (zh) * 2020-11-13 2023-09-08 珠海格力电器股份有限公司 雷达功率的控制方法、装置、电子设备和计算机可读介质
WO2022133914A1 (zh) * 2020-12-24 2022-06-30 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光发射控制方法、装置及相关设备

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09197045A (ja) * 1996-01-24 1997-07-31 Nissan Motor Co Ltd 車両用レーダ装置
US6804607B1 (en) 2001-04-17 2004-10-12 Derek Wood Collision avoidance system and method utilizing variable surveillance envelope
US6665063B2 (en) * 2001-09-04 2003-12-16 Rosemount Aerospace Inc. Distributed laser obstacle awareness system
JP2005257325A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Denso Corp 距離検出装置
JP2006258457A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Omron Corp レーザスキャン装置
US20070097350A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Rosemount Aerospace Inc. Variable polarization attenuator
JP2007218806A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザ監視方法
USRE46672E1 (en) * 2006-07-13 2018-01-16 Velodyne Lidar, Inc. High definition LiDAR system
US7639347B2 (en) * 2007-02-14 2009-12-29 Leica Geosystems Ag High-speed laser ranging system including a fiber laser
US20090273770A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Honeywell International Inc. Systems and methods for safe laser imaging, detection and ranging (lidar) operation
US8576382B2 (en) * 2011-03-22 2013-11-05 Exelis, Inc. Method and apparatus for controlling laser transmissions for enhanced safety
US9581692B2 (en) * 2012-05-30 2017-02-28 Honeywell International Inc. Collision-avoidance system for ground crew using sensors
US9383753B1 (en) * 2012-09-26 2016-07-05 Google Inc. Wide-view LIDAR with areas of special attention
EP2994772B1 (en) * 2013-05-06 2020-06-24 Danmarks Tekniske Universitet Coaxial direct-detection lidar-system
US9629220B2 (en) * 2013-08-05 2017-04-18 Peter Panopoulos Sensor-based controllable LED lighting system with repositionable components and method
US9997078B2 (en) * 2016-09-09 2018-06-12 Garmin International, Inc. Obstacle determination and display system
US10114111B2 (en) * 2017-03-28 2018-10-30 Luminar Technologies, Inc. Method for dynamically controlling laser power
WO2021231559A1 (en) * 2020-05-13 2021-11-18 Luminar, Llc Lidar system with high-resolution scan pattern
US20220043127A1 (en) * 2020-08-10 2022-02-10 Luminar, Llc Lidar system with input optical element
US20220107396A1 (en) * 2020-10-07 2022-04-07 Luminar, Llc Elevation motor design and mirror placement
US20220120905A1 (en) * 2020-10-15 2022-04-21 Waymo Llc Speed Determination Using Light Detection and Ranging (LIDAR) Device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022250765A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 Intel Corporation Light detection and ranging systems

Also Published As

Publication number Publication date
EP3646050A1 (en) 2020-05-06
JP2020529583A (ja) 2020-10-08
US20200217967A1 (en) 2020-07-09
AU2017421234A1 (en) 2020-01-16
WO2019005141A1 (en) 2019-01-03
BR112019028144A2 (pt) 2020-07-28
CN111316121A (zh) 2020-06-19
EP3646050A4 (en) 2021-02-17
CA3068280A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200022394A (ko) 항공기에서 lidar 센서의 범위를 변조하기 위한 시스템 및 방법
US11249494B2 (en) Systems and methods for sensing and avoiding external objects for aircraft
CN110738872B (zh) 用于空中交通工具的飞行控制系统和相关方法
TWI817962B (zh) 基於環境的可預測性的可調整的物件避開接近度閾值的方法、機器人式運載工具及處理設備
US11815915B2 (en) Systems and methods for calibrating vehicular sensors
JP2020098567A (ja) 適応検知・回避システム
GB2557715A (en) Unmanned aerial vehicles
US20230028792A1 (en) Machine learning architectures for camera-based detection and avoidance on aircrafts
CN110673638B (zh) 一种无人飞艇避让系统和无人飞艇飞行控制系统
US20210088652A1 (en) Vehicular monitoring systems and methods for sensing external objects
JP2020529349A (ja) 検知された空気の動きに基づいて航空機を制御するためのシステムおよび方法
WO2022221916A1 (en) System infrastructure for manned vertical take-off and landing aerial vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application