KR20200090271A - Lidar을 이용한 적응적 범위 커버리지를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Lidar을 이용한 적응적 범위 커버리지를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200090271A
KR20200090271A KR1020207020914A KR20207020914A KR20200090271A KR 20200090271 A KR20200090271 A KR 20200090271A KR 1020207020914 A KR1020207020914 A KR 1020207020914A KR 20207020914 A KR20207020914 A KR 20207020914A KR 20200090271 A KR20200090271 A KR 20200090271A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
pulse
light emitter
light pulse
schedule
Prior art date
Application number
KR1020207020914A
Other languages
English (en)
Inventor
마크 알렉산더 샨드
Original Assignee
웨이모 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 웨이모 엘엘씨 filed Critical 웨이모 엘엘씨
Publication of KR20200090271A publication Critical patent/KR20200090271A/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
    • 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
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08—Systems for determining direction or position line
    • G01S1/10—Systems for determining direction or position line using amplitude comparison of signals transmitted sequentially from antennas or antenna systems having differently-oriented overlapping directivity characteristics, e.g. equi-signal A-N type
    • 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
    • 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
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • 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
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements
    • 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
    • G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
    • G01S7/4815—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone using multiple 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
    • G01S7/481—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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G05D1/024—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser

Landscapes

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

Abstract

본 개시내용은 LIDAR(light detection and ranging) 동작들을 용이하게 하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 예시적인 방법은, 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하다. 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 외부 환경의 3차원 맵에 기초한다. 상기 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함한다. 상기 방법은 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스를 방출하게 하는 단계를 또한 포함한다. 상기 광 펄스는 외부 환경과 상호작용한다.

Description

LIDAR을 이용한 적응적 범위 커버리지를 위한 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조:
본 출원은 2017년 12월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/852,788호의 이익을 주장하고, 그 내용은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 달리 지시되지 않는 한, 이 섹션에서 설명되는 자료들은 본 출원에서의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니고, 이 섹션에 포함되어 있다고 해서 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.
차량은 운전자로부터의 입력이 조금 있거나 거의 또는 전혀 없이 환경을 통해 차량이 내비게이트하는 자율 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 그러한 자율 또는 반자율 차량들은 차량이 동작하는 환경에 관한 정보를 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
하나의 그러한 센서는 LIDAR(light detection and ranging) 디바이스이다. LIDAR은 환경 내의 반사 표면들을 나타내는 "포인트 클라우드"를 조립하기 위해 장면을 스캐닝하면서 환경 피처들까지의 거리를 추정할 수 있다. 포인트 클라우드 내의 개개의 포인트들은 레이저 펄스를 송신하고 환경 내의 물체로부터 반사된 복귀 펄스(있다면)를 검출하고, 송신된 펄스와 반사된 펄스의 수신 사이의 시간 지연에 따라 물체까지의 거리를 결정함으로써 결정될 수 있다. 장면 내의 반사 물체들까지의 거리들에 대한 연속적인 실시간 정보를 제공하기 위해 장면을 가로질러 레이저 또는 레이저들의 세트가 신속하고 반복적으로 스캐닝될 수 있다. 각각의 거리를 측정하는 동안 측정된 거리와 레이저(들)의 배향을 조합하는 것은 3차원 위치를 각각의 복귀 펄스와 연관시키는 것을 허용한다. 이러한 방식으로, 전체 스캐닝 구역에 대해 환경 내의 반사 피처들의 위치들을 나타내는 포인트들의 3차원 맵이 생성될 수 있다.
본 개시내용은 일반적으로 환경에 관한 정보를 획득하도록 구성될 수 있는 LIDAR(light detection and ranging) 시스템들에 관한 것이다. 그러한 LIDAR 디바이스들은 자율 및 반자율 자동차들, 트럭들, 오토바이들, 및 그들의 각각의 환경들 내에서 이동할 수 있는 다른 유형의 차량들과 같은 차량들에서 구현될 수 있다.
제1 양태에서는, 시스템이 제공된다. 이 시스템은 복수의 광 방사체 디바이스를 포함한다. 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 방출된 광이 상기 시스템의 외부 환경과 상호작용하도록 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하다. 상기 시스템은 상기 방출된 광과 상기 외부 환경 사이의 상호작용들을 나타내는 정보를 제공하도록 구성된 수신기 서브시스템을 또한 포함한다. 상기 시스템은 동작들을 수행하도록 동작가능한 컨트롤러를 추가로 포함한다. 상기 동작들은, 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것을 포함한다. 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 상기 외부 환경의 3차원 맵에 기초한다. 상기 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함한다. 상기 시스템은 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스를 방출하게 하는 것을 또한 포함한다.
제2 양태에서는, 방법이 제공된다. 이 방법은, 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하다. 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 외부 환경의 3차원 맵에 기초한다. 상기 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함한다. 상기 방법은 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스를 방출하게 하는 단계를 또한 포함한다. 상기 광 펄스는 외부 환경과 상호작용한다.
제3 양태에서는, 시스템이 제공된다. 이 시스템은 복수의 광 방사체 디바이스를 포함한다. 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 방출된 광이 상기 시스템의 외부 환경과 상호작용하도록 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하다. 상기 시스템은 상기 방출된 광과 상기 외부 환경 사이의 상호작용들을 나타내는 정보를 제공하도록 구성된 수신기 서브시스템을 또한 포함한다. 상기 시스템은 동작들을 수행하도록 동작가능한 컨트롤러를 추가로 포함한다. 상기 동작들은, 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것을 포함한다. 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 상기 외부 환경의 3차원 맵에 기초한다. 상기 결정된 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함한다. 상기 동작들은 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 결정된 광 펄스 스케줄에 따른 제1 광 펄스 및 디폴트 광 펄스 스케줄에 따른 제2 광 펄스를 방출하게 하는 것을 또한 포함한다.
다른 양태들, 실시예들, 및 구현들은 적절한 경우 첨부 도면들을 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백해질 것이다.
도 1a는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시스템을 예시한다.
도 1b는 예시적인 실시예에 따른, 시스템을 예시한다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른, 수 개의 타이밍 시퀀스를 예시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른, 차량을 예시한다.
도 4a는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오를 예시한다.
도 4b는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오를 예시한다.
도 4c는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오를 예시한다.
도 4d는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오를 예시한다.
도 4e는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오를 예시한다.
도 4f는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오를 예시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른, 광 방사체 디바이스들을 갖는 시스템을 예시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른, 방법을 예시한다.
예시적인 방법들, 디바이스들, 및 시스템들이 본 명세서에서 설명된다. "예" 및 "예시적인"이라는 단어들은 본 명세서에서 "예, 사례 또는 예시로서 역할하는"을 의미하기 위해 사용된다는 것을 이해해야 한다. "예" 또는 "예시적인"인 것으로서 본 명세서에서 설명되는 임의의 실시예 또는 특징은 반드시 다른 실시예들 또는 특징들보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 명세서에서 제시된 주제의 범위를 벗어나지 않고, 다른 실시예들이 이용될 수 있고, 다른 변경들이 이루어질 수 있다.
따라서, 본 명세서에서 설명된 예시적인 실시예들은 제한하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 일반적으로 설명되고 도면들에 예시된 바와 같은, 본 개시내용의 양태들은 매우 다양한 상이한 구성들로 배열, 치환, 조합, 분리, 및 설계될 수 있으며, 이들 모두는 본 명세서에서 고려된다.
또한, 컨텍스트가 달리 제안하지 않는 한, 도면들 각각에 예시된 특징들은 서로 조합하여 사용될 수 있다. 따라서, 도면들은 일반적으로 하나 이상의 전체 실시예들의 컴포넌트 양태들로서 간주되어야 하며, 모든 예시된 특징들이 각각의 실시예에 대해 필요하지는 않다는 것을 이해한다.
I. 개관
LIDAR 시스템은 복수의 광 방사체를 포함하는 송신 어셈블리를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 광 방사체는 주 평면을 갖는 기판을 따라 배열될 수 있다. 더욱이, 각각의 광 방사체는 상이한 방출 각도를 갖는 것으로 배열될 수 있고, 따라서 복수의 광 방사체는 주 평면을 따라 다양한 방출 각도들로 광을 방출하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 2 미터 LIDAR 높이 및 평평한 지면 및 차량 포즈 조건을 가정하여 수평선 위의 +2도 내지 수평선 아래의 -18도 사이의 각도 범위 내에서). LIDAR 시스템은 송신 어셈블리 및 복수의 광 방사체가 환경을 조명하도록 요 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, LIDAR 시스템은 10 Hz 또는 20 Hz에서 회전할 수 있다. 다른 회전 속도들이 본 명세서에서 가능하고 고려된다. 일부 실시예들에서, LIDAR 시스템은 자율 또는 반자율 차량(예를 들어, 자동-운전 자동차, 트럭, 보트, 또는 항공기)에 대한 포인트 클라우드 정보를 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 광 방사체의 각각의 광 방사체들은 순차적 순서로 광 펄스들을 방출할 수 있다(예를 들어, 최고 방출 각도를 갖는 광 방사체를 점화하는 것으로 시작하여 최저 방출 각도를 갖는 광 방사체를 점화하는 것으로 종료함). 각각의 광 펄스를 점화한 후에, 멈춤(예를 들어, "청취" 기간)이 있을 수 있고 그 시간 동안 광 펄스가 광 방사체로부터 이동하여, 환경 내의 물체와 상호작용(예를 들어, 산란 또는 반사)할 수 있고, 광 펄스의 일부가 LIDAR 디바이스로 복귀하여 수신 어셈블리의 광검출기들에 의해 수신될 수 있다. 일부 경우들에서, 광 펄스가 150 미터를 이동하고 돌아오기 위한(300 미터의 총 거리) 청취 기간 또는 청취 윈도는 대략 1 마이크로초일 수 있다.
요각에서의 해상도를 개선하기 위해, 아래쪽 지향 광 방사체들에 의해 방출되는 광 펄스들에 대해서는 청취 윈도가 감소될 수 있다. 즉, 아래쪽 지향 광 방사체로부터의 광 펄스가, 예를 들어, 20 미터 내의 지면과 상호작용할 가능성이 있다면, 청취 윈도는 방출된 광 펄스의 왕복 시간에 기초하여 대략 130 나노초로 감소될 수 있다. 다른 실시예들에서, 청취 윈도들의 범위는 100 나노초와 2 마이크로초 사이에서 조정가능할 수 있다; 그러나, 다른 청취 윈도들이 가능하다. 각각의 광 펄스에 대응하는 청취 윈도는 환경 내의 지면까지의 가능성 있는 범위에 기초하여 조정될 수 있다. 따라서, 복수의 광 방사체 각각을 점화하는 전체 시간이 감소되고 LIDAR 디바이스는 더 작은 요각에 걸쳐 회전하면서 새로운 수직 스캔을 시작할 수 있다. 다시 말해서, 전체 사이클 시간을 감소시킴으로써, 적어도 일부 광 방사체들이 더 자주 점화하도록 구성될 수 있고, 일부 실시예들에서, 더 미세한 요 해상도가 LIDAR 시스템에 의해 제공될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 시스템들 및 방법들은 각각의 광 펄스의 방출 각도 및 각각의 요각에 대한 최대 예측 거리에 기초한 청취 윈도들의 동적 조정을 포함한다. 즉, LIDAR 디바이스가 요 축을 중심으로 회전함에 따라, 광 펄스들이 환경(예를 들어, 지면)과 상호작용하기 전에 얼마나 멀리 이동할 것으로 예상되는지에 기초하여 청취 윈도들이 조정될 수 있다. 최대 예측 거리는 LIDAR 시스템의 포즈 및/또는 LIDAR 시스템과 연관된 차량(예를 들어, 차량의 포즈)에 기초할 수 있고/있거나 매핑 데이터 또는 샘플링 데이터에 의해 획득될 수 있는 고도 데이터에 기초할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 샘플링 데이터는 사전 정의된 청취 윈도(예를 들어, 2 마이크로초)로 방사체 디바이스들을 펄싱하면서 LIDAR 시스템의 360도 스캔을 수행함으로써 고도 데이터를 획득하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 시나리오에서, LIDAR 시스템은 요각의 함수로서 지면까지의 거리를 포함하는 정보를 획득할 수 있다. 그 후 LIDAR 시스템은 그 정보를 이용하여 후속 스캔들에서 청취 윈도들을 조정할 수 있다.
일부 실시예들에서, LIDAR 시스템의 360도 스캔은 미세한 시간 척도로 정상/감소된 시간 청취 윈도들과 긴 청취 윈도들의 혼합을 포함할 수 있다. 즉, LIDAR 시스템은 단축된 청취 윈도들과 긴 청취 시간들을 인터리빙하거나, 교호하거나, 달리 섞도록 구성될 수 있다. 특히 환경 내의 물체들까지의 예측 거리들을 고려하여, LIDAR로부터 방출된 광 펄스들과 연관된 청취 윈도들을 변경하는 다른 방식들이 본 명세서에서 고려된다.
추가적으로 또는 대안적으로, LIDAR의 주어진 시야 내의 요각 및 빔 고도의 각각의 조합에 대한 최대 예측 거리에 기초하여 각각의 광 펄스의 전력이 조정될 수 있다. 예를 들어, 샘플링 데이터가 주어진 광 펄스에 대한 최대 예측 거리가 10 미터라는 것을 지시한다면, 광 펄스에 대해 제공되는 전력의 양은 200 미터를 이동할 것으로 예측된 광 펄스들과 비교하여 80% 이상만큼 감소될 수 있다. 즉, 주어진 광 펄스의 전력은 최대 신뢰성 있는 검출 범위와 관련될 수 있다. 환경 내의 물체들을 신뢰성 있게 검출하면서 LIDAR 시스템에 의한 전력 사용을 감소시키기 위한 노력으로, 광 펄스가 이동할 수 있는 최대 예측 거리에 기초하여 광 펄스 전력이 조정될 수 있다. 그에 따라, LIDAR 시스템은 광 펄스들을 그의 환경 내로 더 효율적으로 송신할 수 있고, 근접 범위 목표들/물체들로부터 너무 많은 광자들을 수신함으로써 야기될 수 있는, 재귀 반사(retro-reflection) 및 블루밍(blooming)과 연관된 문제들을 감소시킬 수 있다.
II. 예시적인 시스템들
도 1a는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시스템(10)을 예시한다. 감지 시스템(10)은 LIDAR(light detection and ranging) 시스템일 수 있다. 감지 시스템은 송신 블록(20), 수신 블록(30), 공유 공간(40), 및 렌즈(50)와 같은 다양한 컴포넌트들의 배열을 하우징하는 하우징(12)을 포함한다. 감지 시스템(10)은 렌즈(50)에 의해 시준되고 시준된 광 빔들(54)로서 감지 시스템(10)의 환경 내로 송신되는 송신 블록(20)으로부터 방출된 광 빔들(52)을 제공하도록 구성된 컴포넌트들의 배열을 포함한다. 더욱이, 감지 시스템(10)은 집속 광(58)으로서 수신 블록(30)을 향하여 집속시키기 위해 렌즈(50)에 의해 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체로부터의 반사 광(56)을 수집하도록 구성된 컴포넌트들의 배열을 포함한다. 반사 광(56)은 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체에 의해 반사된 시준된 광 빔들(54)로부터의 광을 포함한다.
방출된 광 빔들(52) 및 집속 광(58)은 하우징(10) 내에 또한 포함된 공유 공간(40)을 횡단할 수 있다. 일부 실시예들에서, 방출된 광 빔들(52)은 공유 공간(40)을 통해 송신 경로를 따라 전파되고 집속 광(58)은 공유 공간(40)을 통해 수신 경로를 따라 전파된다.
감지 시스템(10)은 수신 블록(30)에 의해 수신된 집속 광(58)을 처리함으로써 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체의 양태(예를 들어, 위치, 형상 등)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 감지 시스템(10)은 방출된 광 빔들(52)에 포함된 펄스들이 송신 블록(20)에 의해 방출된 시간을 집속 광(58)에 포함된 대응하는 펄스들이 수신 블록(30)에 의해 수신된 시간과 비교하고 비교에 기초하여 하나 이상의 물체와 감지 시스템(10) 사이의 거리를 결정할 수 있다.
감지 시스템(10)에 포함된 하우징(12)은 감지 시스템(10)에 포함된 다양한 컴포넌트들을 장착하기 위한 플랫폼을 제공할 수 있다. 하우징(12)은 하우징(12)의 내부 공간에 포함된 감지 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들을 지지할 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)은 플라스틱 또는 금속과 같은 구조적 재료로 형성될 수 있다.
일부 예들에서, 하우징(12)은 주변 광 및/또는 송신 블록(20)으로부터 수신 블록(30)으로의 방출된 광 빔들(52)의 비의도적인 송신을 감소시키도록 구성된 광학 차폐를 포함할 수 있다. 광학 차폐는 환경으로부터의 주변 광을 차단하는 재료로 하우징(12)의 외부 표면을 형성 및/또는 코팅함으로써 제공될 수 있다. 또한, 하우징(12)의 내부 표면들은 방출된 광 빔들(52)이 렌즈(50)에 도달하기 전에 수신 블록(30)이 방출된 광 빔들(52)을 수신하는 것을 방지하기 위해 송신 블록(20)을 수신 블록(30)으로부터 광학적으로 격리시키기 위해 위에 설명된 재료를 포함하고/하거나 그 재료로 코팅될 수 있다.
일부 예들에서, 하우징(12)은 전자기 차폐를 위해 센서 시스템(10)의 주변 환경으로부터의 전자기 잡음(예를 들어, 무선 주파수(RF) 잡음 등) 및/또는 송신 블록(20)과 수신 블록(30) 사이의 전자기 잡음을 감소시키도록 구성될 수 있다. 전자기 차폐는 송신 블록(20)에 의해 방출된 방출된 광 빔들(52)의 품질을 개선할 수 있고 수신 블록(30)에 의해 수신 및/또는 제공된 신호들에서의 잡음을 감소시킬 수 있다. 전자기 차폐는 금속, 금속성 잉크, 금속성 발포체, 탄소 발포체, 또는 전자기 방사를 적절히 흡수하거나 반사하도록 구성된 임의의 다른 재료와 같은 하나 이상의 재료로 하우징(12)을 형성 및/또는 코팅하는 것에 의해 달성될 수 있다. 전자기 차폐를 위해 사용될 수 있는 금속들은 예를 들어, 구리 또는 니켈을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 하우징(12)은 실질적으로 원통 형상을 갖고 감지 시스템(10)의 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)은 대략 10 센티미터의 직경을 갖는 실질적으로 원통 형상을 가질 수 있다. 일부 예들에서, 축은 실질적으로 수직이다. 다양한 컴포넌트들을 포함하는 하우징(12)을 회전시킴으로써, 일부 예들에서, 감지 시스템(10)의 환경의 360도 뷰의 3차원 맵이 감지 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들의 배열의 빈번한 재교정 없이 결정될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 감지 시스템(10)은 감지 시스템(10)의 시야를 제어하기 위해 하우징(12)의 회전축을 기울이도록 구성될 수 있다.
도 1a에 예시되지 않았지만, 감지 시스템(10)은 하우징(12)을 위한 장착 구조를 옵션으로 포함할 수 있다. 장착 구조는 감지 시스템(10)의 축을 중심으로 하우징(12)을 회전시키기 위한 모터 또는 다른 수단을 포함할 수 있다. 대안적으로, 장착 구조는 감지 시스템(10) 이외의 디바이스 및/또는 시스템에 포함될 수 있다.
일부 예들에서, 송신 블록(20), 수신 블록(30), 및 렌즈(50)와 같은 감지 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들은 각각의 컴포넌트 및/또는 각각의 컴포넌트에 포함된 서브컴포넌트들의 배열을 교정하는 부담을 감소시키기 위해 미리 결정된 위치들에서 하우징(12)에 제거가능하게 장착될 수 있다. 따라서, 하우징(12)은 감지 시스템(10)의 조립, 정비, 교정, 및 제조의 용이성을 제공하기 위해 감지 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들에 대한 플랫폼으로서의 역할을 한다.
송신 블록(20)은 출구 애퍼처(26)를 통해 복수의 방출된 광 빔(52)을 방출하도록 구성될 수 있는 복수의 광원(22)을 포함한다. 일부 예들에서, 복수의 방출된 광 빔(52) 각각은 복수의 광원(22) 중의 하나에 대응한다. 송신 블록(20)은 광원들(22)과 출구 애퍼처(26) 사이의 방출된 광 빔들(52)의 송신 경로를 따라 미러(24)를 옵션으로 포함할 수 있다.
광원들(22)은 레이저 다이오드들, 발광 다이오드들(LED), 수직 공동 표면 방출 레이저들(VCSEL), 유기 발광 다이오드들(OLED), 폴리머 발광 다이오드들(PLED), 발광 폴리머들(LEP), 액정 디스플레이들(LCD), 마이크로전자기계 시스템들(MEMS), 또는 복수의 방출된 광 빔들(52)을 제공하기 위해 광을 선택적으로 송신, 반사, 및/또는 방출하도록 구성된 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 광원들(22)은 수신 블록(30)에 포함된 검출기들(32)에 의해 검출될 수 있는 파장 범위에서 방출된 광 빔들(52)을 방출하도록 구성될 수 있다. 파장 범위는, 예를 들어, 전자기 스펙트럼의 자외선, 가시, 및/또는 적외선 부분들에 있을 수 있다. 일부 예들에서, 파장 범위는 레이저들에 의해 제공되는 것과 같은 좁은 파장 범위일 수 있다. 일 예에서, 파장 범위는 대략 905nm인 파장들을 포함한다. 또한, 광원들(22)은 펄스들의 형태로 방출된 광 빔들(52)을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 복수의 광원(22)은 하나 이상의 기판(예를 들어, 인쇄 회로 보드(PCB), 가요성 PCB 등) 상에 배치되고 복수의 광 빔(52)을 출구 애퍼처(26)를 향하여 방출하도록 배열될 수 있다.
일부 예들에서, 복수의 광원(22)은 방출된 광 빔들(52)에 포함된 시준되지 않은 광 빔들을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방출된 광 빔들(52)은 복수의 광원(22)에 의해 방출된 시준되지 않은 광 빔들로 인해 송신 경로를 따라 하나 이상의 방향으로 발산할 수 있다. 일부 예들에서, 송신 경로를 따르는 임의의 위치에서 방출된 광 빔들(52)의 수직 및 수평 범위들은 복수의 광원(22)에 의해 방출된 시준되지 않은 광 빔들의 발산의 정도에 기초할 수 있다.
방출된 광 빔들(52)의 송신 경로를 따라 배열된 출구 애퍼처(26)는 출구 애퍼처(26)에서 복수의 광원(22)에 의해 방출된 복수의 광 빔(52)의 수직 및 수평 범위들을 수용하도록 구성될 수 있다. 도 1a에 도시된 블록도는 설명의 편의를 위해 기능 모듈들과 관련하여 설명된다는 점에 유의한다. 그러나, 도 1a의 블록도에서의 기능 모듈들은 다른 위치들에서 물리적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 출구 애퍼처(26)가 송신 블록(20)에 포함되어 있는 것으로 예시되어 있지만, 출구 애퍼처(26)는 송신 블록(20) 및 공유 공간(40) 둘 다에 물리적으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 송신 블록(20) 및 공유 공간(40)은 출구 애퍼처(26)를 포함하는 벽에 의해 분리될 수 있다. 이 경우, 출구 애퍼처(26)는 벽의 투명 부분에 대응할 수 있다. 일 예에서, 투명 부분은 벽의 구멍 또는 절개 부분일 수 있다. 다른 예에서, 벽은 불투명 재료로 코팅된 투명 기판(예를 들어, 유리)으로 형성될 수 있고, 출구 애퍼처(26)는 불투명 재료로 코팅되지 않은 기판의 일부일 수 있다.
감지 시스템(10)의 일부 예들에서, 복수의 광 빔(52)의 수직 및 수평 범위들을 수용하면서 출구 애퍼처(26)의 크기를 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 출구 애퍼처(26)의 크기를 최소화하는 것은 하우징(12)의 기능들에서 위에 설명된 광원들(22)의 광학 차폐를 개선할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 송신 블록(20)과 공유 공간(40)을 분리하는 벽은 집속 광(58)의 수신 경로를 따라 배열될 수 있고, 따라서, 출구 애퍼처(26)는 집속 광(58)의 더 큰 부분이 벽에 도달할 수 있도록 최소화될 수 있다. 예를 들어, 벽은 반사 재료(예를 들어, 공유 공간(40) 내의 반사 표면(42))로 코팅될 수 있고 수신 경로는 집속 광(58)을 반사 재료에 의해 수신 블록(30)을 향하여 반사시키는 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 출구 애퍼처(26)의 크기를 최소화하는 것은 집속 광(58)의 더 큰 부분이 벽이 코팅되는 반사 재료로부터 반사되게 할 수 있다.
출구 애퍼처(26)의 크기를 최소화하기 위해, 일부 예들에서, 방출된 광 빔(52)의 발산은 방출된 광 빔(52)의 수직 및 수평 범위들을 최소화하고 따라서 출구 애퍼처(26)의 크기를 최소화하기 위해 광원(22)에 의해 방출된 시준되지 않은 광 빔을 부분적으로 시준함으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광원(22) 중의 각각의 광원은 광원에 인접하여 배열된 원통형 렌즈를 포함할 수 있다. 광원은 제2 방향으로보다 제1 방향으로 더 많이 발산하는 대응하는 시준되지 않은 광 빔을 방출할 수 있다. 원통형 렌즈는 제1 방향으로 시준되지 않은 광 빔을 미리 시준하여 부분적으로 시준된 광 빔을 제공하고, 그에 의해 제1 방향으로의 발산을 감소시킬 수 있다. 일부 예들에서, 부분적으로 시준된 광 빔은 제2 방향으로보다 제1 방향으로 더 적게 발산한다. 유사하게, 복수의 광원(22) 중의 다른 광원들로부터의 시준되지 않은 광 빔들은 제1 방향으로 감소된 빔 폭을 가질 수 있고 따라서 방출된 광 빔들(52)은 부분적으로 시준된 광 빔들로 인해 더 작은 발산을 가질 수 있다. 이 예에서, 출구 애퍼처(26)의 수직 및 수평 범위들 중 적어도 하나는 광 빔들(52)을 부분적으로 시준시키는 것으로 인해 감소될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 출구 애퍼처(26)의 크기를 최소화하기 위해, 일부 예들에서, 광원들(22)은 송신 블록(20)에 의해 정의된 성형된 표면을 따라 배열될 수 있다. 일부 예들에서, 성형된 표면은 면형(faceted) 및/또는 실질적으로 만곡될 수 있다. 면형 및/또는 만곡된 표면은 방출된 광 빔들(52)이 출구 애퍼처(26)를 향하여 수렴하도록 구성될 수 있고 따라서 출구 애퍼처(26)에서의 방출된 광 빔들(52)의 수직 및 수평 범위들은 송신 블록(20)의 면형 및/또는 만곡된 표면을 따라 광원들(22)의 배열로 인해 감소될 수 있다.
일부 예들에서, 복수의 광 빔(52)이 송신 경로를 따라 복수의 광원(22) 전방의 중심 영역을 향하여 수렴하도록, 송신 블록(20)의 만곡된 표면은 방출된 광 빔들(52)의 제1 발산 방향을 따른 곡률 및 방출된 광 빔들(52)의 제2 발산 방향을 따른 곡률을 포함할 수 있다.
광원들(22)의 그러한 만곡된 배열을 용이하게 하기 위해, 일부 예들에서, 광원들(22)은 하나 이상의 방향을 따라 곡률을 갖는 가요성 기판(예를 들어, 가요성 PCB) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 만곡된 가요성 기판은 방출된 광 빔들(52)의 제1 발산 방향 및 방출된 광 빔들(52)의 제2 발산 방향을 따라 만곡될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광원들(22)의 그러한 만곡된 배열을 용이하게 하기 위해, 일부 예들에서, PCB의 만곡된 에지가 제1 방향의 곡률(예를 들어, PCB의 수직 평면)과 실질적으로 일치하도록, 광원들(22)은 하나 이상의 수직으로 배향된 인쇄 회로 보드(PCB) 들의 만곡된 에지 상에 배치될 수 있다. 이 예에서, 하나 이상의 PCB는 제2 방향의 곡률(예를 들어, 하나 이상의 PCB의 수평 평면)과 실질적으로 일치하는 수평 곡률을 따라 송신 블록(20)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 송신 블록(20)은 4개의 PCB를 포함할 수 있고, 각각의 PCB는 16개의 광원을 장착하여, 송신 블록(20)의 만곡된 표면을 따라 64개의 광원을 제공한다. 이 예에서, 64개의 광원은 방출된 광 빔들(52)이 송신 블록(20)의 출구 애퍼처(26)를 향하여 수렴하도록 하는 패턴으로 배열된다.
송신 블록(20)은 광원들(22)과 출구 애퍼처(26) 사이의 방출된 광 빔들(52)의 송신 경로를 따라 미러(24)를 옵션으로 포함할 수 있다. 송신 블록(20)에 미러(24)를 포함시킴으로써, 방출된 광 빔들(52)의 송신 경로는 접힐 수 있어 송신 경로가 접히지 않은 다른 송신 블록의 크기보다 더 작은 크기의 감지 시스템(10)의 하우징(12) 및 송신 블록(20)을 제공할 수 있다.
수신 블록(30)은 입구 애퍼처(36)를 통해 집속 광(58)을 수신하도록 구성될 수 있는 복수의 검출기(32)를 포함한다. 일부 예들에서, 복수의 검출기(32) 각각은 복수의 광원(22) 중의 대응하는 광원에 의해 방출되고 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체에서 반사되는 광 빔에 대응하는 집속 광(58)의 일부를 수신하도록 구성되고 배열된다. 수신 블록(30)은 불활성 가스(34)를 갖는 밀폐된 환경에 검출기들(32)을 옵션으로 포함할 수 있다.
검출기들(32)은 방출된 광 빔들(52)의 파장 범위 내의 파장들을 갖는 집속 광(58)을 수신하도록 구성된 포토다이오드들, 애벌란시 포토다이오드들, 단일 광자 애벌란시 다이오드(single-photon avalanche diode, SPAD)들, 포토트랜지스터들, 실리콘 광증배소자(silicon photomultiplier, SiPM)들, 카메라들, 액티브 픽셀 센서들(APS), 전하 결합 디바이스들(CCD), 극저온 검출기들, 또는 임의의 다른 광 센서를 포함할 수 있다.
검출기들(32) 각각에 의해, 복수의 광원(22) 중의 대응하는 광원으로부터 집속 광(58)의 부분을 수신하는 것을 용이하게 하기 위해, 검출기들(32)은 하나 이상의 기판 상에 배치되고 그에 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 광원들(22)은 송신 블록(20)의 만곡된 표면을 따라 배열될 수 있다. 검출기들(32)은 수신 블록(30)의 만곡된 표면을 따라 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신 블록(30)의 만곡된 표면은 송신 블록(20)과 유사하거나 동일한 만곡된 표면을 포함할 수 있다. 따라서, 검출기들(32) 각각은 원래 복수의 광원(22) 중의 대응하는 광원에 의해 방출된 광을 수신하도록 구성될 수 있다.
수신 블록(30)의 만곡된 표면을 제공하기 위해, 검출기들(32)은 송신 블록(20) 내에 배치된 광원들(22)과 유사하게 하나 이상의 기판 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 검출기들(32)은 가요성 기판(예를 들어, 가요성 PCB) 상에 배치되고 가요성 기판의 만곡된 표면을 따라 배열되어 광원들(22) 중의 대응하는 광원에서 비롯되는 집속 광을 각각 수신할 수 있다. 이 예에서, 가요성 기판은 수신 블록(30)의 만곡된 표면의 형상에 대응하는 표면들을 갖는 2개의 클램핑 피스 사이에 유지될 수 있다. 따라서, 이 예에서, 수신 블록(30)의 조립은 가요성 기판을 수신 블록(30) 상으로 슬라이딩시키고 2개의 클램핑 피스를 이용하여 그것을 정확한 곡률로 유지함으로써 단순화될 수 있다.
수신 경로를 따라 횡단하는 집속 광(58)은 입구 애퍼처(36)를 통해 검출기들(32)에 의해 수신될 수 있다. 일부 예들에서, 입구 애퍼처(36)는 복수의 광원(22)에 의해 방출되는 파장 범위 내의 파장들을 갖는 광을 통과시키고 다른 파장들을 갖는 광을 감쇠시키는 필터링 윈도를 포함할 수 있다. 이 예에서, 검출기들(32)은 파장 범위 내의 파장들을 갖는 광을 실질적으로 포함하는 집속 광(58)을 수신한다.
일부 예들에서, 수신 블록(30)에 포함된 복수의 검출기(32)는, 예를 들어, 불활성 가스(34)로 채워진 밀폐된 환경 내의 애벌란시 포토다이오드들을 포함할 수 있다. 불활성 가스(34)는, 예를 들어, 질소를 포함할 수 있다.
공유 공간(40)은 송신 블록(20)으로부터 렌즈(50)로의 방출된 광 빔들(52)에 대한 송신 경로를 포함하고, 렌즈(50)로부터 수신 블록(30)으로의 집속 광(58)에 대한 수신 경로를 포함한다. 일부 예들에서, 송신 경로는 공유 공간(40) 내의 수신 경로와 적어도 부분적으로 중첩한다. 공유 공간(40)에 송신 경로 및 수신 경로를 포함시킴으로써, 감지 시스템(10)의 크기, 비용, 및/또는 조립, 제조, 및/또는 정비의 복잡성에 대한 이점들이 제공될 수 있다.
출구 애퍼처(26) 및 입구 애퍼처(36)가 각각 송신 블록(20) 및 수신 블록(30)의 일부인 것으로 예시되어 있지만, 그러한 애퍼처들이 다른 위치들에 배열되거나 배치될 수 있다는 것이 이해된다. 일부 실시예들에서, 출구 애퍼처(26) 및 입구 애퍼처(36)의 기능 및 구조는 조합될 수 있다. 예를 들어, 공유 공간(40)은 공유된 입구/출구 애퍼처를 포함할 수 있다. 하우징(12) 내의 시스템(10)의 광학 컴포넌트들을 배열하는 다른 방식들이 가능하고 고려된다는 것을 이해할 것이다.
일부 예들에서, 공유 공간(40)은 반사 표면(42)을 포함할 수 있다. 반사 표면(42)은 수신 경로를 따라 배열되고 집속 광(58)을 입구 애퍼처(36)를 향하여 검출기들(32) 상으로 반사시키도록 구성될 수 있다. 반사 표면(42)은 집속 광(58)을 수신 블록(30) 내의 입구 애퍼처(36)를 향하여 반사시키도록 구성된 프리즘, 미러 또는 임의의 다른 광학 요소를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 벽은 공유 공간(40)을 송신 블록(20)으로부터 분리할 수 있다. 이러한 예들에서, 벽은 투명 기판(예를 들어, 유리)을 포함할 수 있고, 반사 표면(42)은 출구 애퍼처(26)에 대한 코팅되지 않은 부분을 갖는 벽 상에 반사 코팅을 포함할 수 있다.
반사 표면(42)을 포함하는 실시예들에서, 반사 표면(42)은 송신 블록(20) 내의 미러(24)와 유사하게 수신 경로를 접음으로써 공유 공간(40)의 크기를 감소시킬 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 예들에서, 반사 표면(42)은 집속 광(58)을 수신 블록(30)으로 지향시켜 하우징(12) 내의 수신 블록(30)의 배치에 대한 유연성을 추가로 제공할 수 있다. 예를 들어, 반사 표면(42)의 기울기를 변화시키는 것은 집속 광(58)이 하우징(12)의 내부 공간의 다양한 부분들로 반사되게 할 수 있고, 따라서 수신 블록(30)은 하우징(12) 내의 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이 예에서, 감지 시스템(10)은 반사 표면(42)의 기울기를 변화시킴으로써 교정될 수 있다.
하우징(12)에 장착된 렌즈(50)는 송신 블록(20) 내의 광원들(22)로부터 방출된 광 빔들(52)을 시준하는 것과 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체로부터의 반사 광(56)을 수신 블록(30) 내의 검출기들(32) 상으로 집속시키는 것 둘 다를 수행하기 위한 광학 능력을 가질 수 있다. 일 예에서, 렌즈(50)는 대략 120mm의 초점 거리를 갖는다. 시준을 위한 송신 렌즈와 집속을 위한 수신 렌즈 대신에, 이러한 기능들 둘 다를 수행하기 위해 동일한 렌즈(50)를 사용함으로써, 크기, 비용 및/또는 복잡성에 대한 이점들이 제공될 수 있다. 일부 예들에서, 방출된 광 빔들(52)을 시준하여 시준된 광 빔들(54)을 제공하는 것은 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체까지 시준된 광 빔들(54)에 의해 이동된 거리를 결정하는 것을 허용한다.
본 명세서에서 설명된 바와 같이, 렌즈(50)가 송신 렌즈 및 수신 렌즈로서 이용되지만, 본 개시내용의 범위 내에서 별개의 렌즈 및/또는 다른 광학 요소들이 고려된다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 렌즈(50)는 별개의 광 송신 및 수신 경로들을 따른 별개의 렌즈들 또는 렌즈 세트들을 나타낼 수 있다.
예시적인 시나리오에서, 송신 경로를 따라 횡단하는 광원들(22)로부터의 방출된 광 빔들(52)은 렌즈(50)에 의해 시준되어 시준된 광 빔들(54)을 감지 시스템(10)의 환경에 제공할 수 있다. 그 후, 시준된 광 빔들(54)은 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체로부터 반사되고 반사 광(56)으로서 렌즈(50)로 복귀할 수 있다. 그 후, 렌즈(50)는 반사 광(56)을 수집하고 집속 광(58)으로서 수신 블록(30)에 포함된 검출기들(32) 상으로 집속시킬 수 있다. 일부 예들에서, 방출된 광 빔들(52)을 집속 광 빔들(58)과 비교함으로써 감지 시스템(10)의 환경 내의 하나 이상의 물체의 양태이 결정될 수 있다. 양태들은, 예를 들어, 하나 이상의 물체의 거리, 형상, 컬러, 및/또는 재료를 포함할 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 하우징(12)을 회전시킴으로써, 감지 시스템(10)의 주변의 3차원 맵이 결정될 수 있다.
복수의 광원(22)이 송신 블록(20)의 만곡된 표면을 따라 배열되는 일부 예들에서, 렌즈(50)는 송신 블록(20)의 만곡된 표면에 대응하는 초점 표면을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈(50)는 하우징(12) 외부의 비구면 표면 및 공유 공간(40)을 향하는 하우징(12) 내부의 환상 표면을 포함할 수 있다. 이 예에서, 렌즈(50)의 형상은 렌즈(50)가 방출된 광 빔들(52)을 시준하는 것과 반사 광(56)을 집속시키는 것 둘 다를 수행할 수 있게 한다. 또한, 이 예에서, 렌즈(50)의 형상은 렌즈(50)가 송신 블록(20)의 만곡된 표면에 대응하는 초점 표면을 갖게 한다. 일부 예들에서, 렌즈(50)에 의해 제공되는 초점 표면은 송신 블록(20)의 만곡된 형상과 실질적으로 일치한다. 또한, 일부 예들에서, 검출기들(32)은 렌즈(50)에 의해 제공되는 만곡된 초점 표면을 따라 집속 광(58)을 수신하기 위해 수신 블록(30)의 만곡된 형상에서 유사하게 배열될 수 있다. 따라서, 일부 예들에서, 수신 블록(30)의 만곡된 표면은 또한 렌즈(50)에 의해 제공되는 만곡된 초점 표면과 실질적으로 일치할 수 있다.
도 1b는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시스템(100)을 예시한다. 시스템(100)은 LIDAR 시스템의 적어도 일부를 설명할 수 있다. 더욱이, 시스템(100)은, 도 1a를 참조하여 예시되고 설명된 바와 같은, 감지 시스템(10)과 유사하거나 동일한 요소들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템(100)은 도 3 및 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 예시되고 설명된 바와 같은 차량(300)과 같은 자율 또는 반자율 차량의 감지 시스템의 일부로서 포함될 수 있다.
시스템(100)은 복수의 광 방사체 디바이스(110), 수신기 서브시스템(120) 및 컨트롤러(150)를 포함한다. 시스템(100)은 광 펄스 스케줄(160)을 또한 포함한다.
일부 실시예들에서, 복수의 광 방사체 디바이스(110)는 레이저 다이오드들, 발광 다이오드들, 또는 다른 유형의 발광 디바이스들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 광 방사체 디바이스(110)는 903 나노미터 주위의 파장에서 광을 방출하도록 구성된 InGaAs/GaAs 레이저 다이오드들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 발광 디바이스(110)는 레이저 다이오드, 레이저 바, 또는 레이저 스택 중 적어도 하나를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 복수의 광 방사체 디바이스(110)는 하나 이상의 마스터 오실레이터 전력 증폭기(MOPA) 파이버 레이저들을 포함할 수 있다. 그러한 파이버 레이저들은 1550 나노미터 또는 그 주위에서 광 펄스들을 제공하도록 구성될 수 있고, 시드 레이저, 및 시드 레이저 광을 더 높은 전력 레벨들로 증폭하도록 구성된 소정 길이의 액티브 광 파이버를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 유형의 발광 디바이스들, 재료들, 및 방출 파장들이 가능하고 고려된다.
일부 실시예들에서, 복수의 광 방사체 디바이스(110)는 원하는 해상도를 제공하기 위해 각각의 목표 위치들을 향해 복수의 방출 벡터를 따라 환경 내로 광을 방출하도록 구성된다. 그러한 시나리오들에서, 복수의 광 방사체 디바이스(110)는 방출된 광이 시스템(100)의 외부 환경과 상호작용하도록 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하다.
일부 실시예들에서, 시스템(100)은 전방 에지를 따라 복수의 각진 면을 갖는 적어도 하나의 기판을 포함할 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 각각의 각진 면은 각각의 다이 부착 위치를 포함할 수 있다. 예로서, 각각의 광 방사체 디바이스는 그 각각의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하도록 각각의 다이 부착 위치에 결합될 수 있다.
그러한 실시예들에서, 적어도 하나의 기판은 하나 이상의 수직 평면을 따라 배치될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 복수의 방출 벡터는 수평 평면에 대해 정의될 수 있다. 더욱이, 예로서, 적어도 하나의 기판은, 그 자체가 실질적으로 수직일 수 있는, 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성된 하우징 내에서 수직으로 배향될 수 있다. 다시 말해서, 복수의 광 방사체 디바이스(110) 및 수신기 서브시스템(120)은 하우징에 결합될 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 하우징은 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성된다.
예를 들어, 각각의 광 방사체 디바이스는 각각의 방출 벡터를 따라 각각의 목표 위치를 향해 광을 방출하도록 공통 기판을 따라 배향될 수 있다. 광을 주어진 목표 위치를 향해 지향시키기 위해 많은 상이한 물리적 및 광학적 기법들이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 모든 그러한 물리적 및 광학적 기법들이 본 명세서에서 고려된다.
일부 실시예들에서, 원하는 해상도는 시스템(100)으로부터 떨어진 주어진 거리에서의 목표 해상도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원하는 해상도는 시스템(100)으로부터 25 미터에서 및/또는 수평 지면을 따라 인접한 목표 위치들 사이에(어느 쪽이든 더 가까운 것) 7.5 센티미터의 수직 해상도를 포함할 수 있다. 2차원 표면을 따라 그리고 3차원 공간 내 둘 다에서 다른 원하는 해상도들이 본 명세서에서 가능하고 고려된다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 기판은 수직 평면을 따라 배치될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 복수의 방출 벡터 중 적어도 2개의 방출 벡터가 수평 평면에 대해 달라질 수 있다.
복수의 광 방사체 디바이스(110)가 복수의 기판 위에 분포되는 실시예들에서, 복수의 광 방사체 디바이스(110)의 각각의 부분은 수직 평면에 대해 각각의 지향 각도에서 환경을 조명하도록 구성될 수 있다. 예로서, 복수의 광 방사체 디바이스(110)는 적어도 64개의 광 방사체 디바이스를 포함할 수 있다. 그러나, 더 많은 또는 더 적은 수의 광 방사체 디바이스(110)가 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 광 방사체 디바이스(110)는 지속기간이 대략 1 내지 10 나노초인 광 펄스들을 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 광 펄스 지속기간들이 가능하다.
일부 실시예들에서, 시스템(100)은 각각의 광 방사체 디바이스들의 각각의 출력 면에 광학적으로 결합된 각각의 렌즈들을 포함할 수 있는 광학 요소들(예시되지 않음)을 포함할 수 있다. 각각의 렌즈들은 고속 축 시준 렌즈들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
일부 실시예들에서, 수신기 서브시스템(120)은, 도 1a를 참조하여 예시되고 설명된 바와 같은, 수신기 블록(30)과 유사하거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 수신기 서브시스템(120)은 방출된 광과 외부 환경 사이의 상호작용들을 나타내는 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 수신기 서브시스템(120)은 수신된 광 펄스를 시스템(100)의 환경 내의 물체와 상관시키기 위해 복수의 광 방사체 디바이스(110)로부터 방출된 광의 적어도 일부를 수신하도록 구성된 디바이스를 포함할 수 있다.
수신기 서브시스템(120)은 복수의 광 검출기 디바이스를 포함할 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 복수의 광 검출기 디바이스는 1550 nm 또는 780 nm 중 적어도 하나의 파장을 갖는 광을 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 파장들이 본 명세서에서 가능하고 고려된다. 일부 실시예들에서, 광 검출기 디바이스들은 애벌란시 포토다이오드, 단일 광자 애벌란시 검출기(SPAD), 또는 실리콘 광증배소자(SiPM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가 실시예들에서, 광 검출기 디바이스들은 복수의 InGaAs 광검출기를 포함할 수 있다. 다른 유형의 광검출기들이 가능하고 고려된다.
컨트롤러(150)는 온보드 차량 컴퓨터, 외부 컴퓨터, 또는 스마트폰, 태블릿 디바이스, 개인용 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등과 같은 모바일 컴퓨팅 플랫폼을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 컨트롤러(150)는 클라우드 서버 네트워크와 같은 원격 위치된 컴퓨터 시스템을 포함하거나 그에 연결될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 컨트롤러(150)는 본 명세서에서 설명된 일부 또는 모든 방법 블록들 또는 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러(150)는 하나 이상의 프로세서(152) 및 적어도 하나의 메모리(154)를 포함할 수 있다. 프로세서(152)는, 예를 들어, ASIC(application-specific integrated circuit) 또는 FPGA(field-programmable gate array)를 포함할 수 있다. 소프트웨어 명령어들을 수행하도록 구성된 다른 유형의 프로세서들, 컴퓨터들 또는 디바이스들이 본 명세서에서 고려된다. 메모리(154)는 판독 전용 메모리(ROM), 프로그램 가능 판독 전용 메모리(PROM), 소거 가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적 소거 가능 판독 전용 메모리(EEPROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(예를 들어, 플래시 메모리), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 하드 디스크 드라이브(HDD), 컴팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), 디지털 테이프, 판독/기입(R/W) CD들, R/W DVD들 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.
컨트롤러(150)의 하나 이상의 프로세서(152)는 본 명세서에서 설명된 다양한 동작들을 수행하기 위해 메모리(154)에 저장된 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 컨트롤러(150)는 본 명세서에서 설명된 다양한 동작들을 수행하도록 동작가능한 회로(예를 들어, 동기식 디지털 회로)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로는 샷 테이블을 포함할 수 있다. 회로의 다른 기능들(예를 들어, 판독 및 시퀀싱)은 동기식 디지털 로직 회로에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 회로 및 그 동작은 Verilog 또는 다른 하드웨어 기술 언어로 명시될 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 컨트롤러(150)는 프로세서를 포함할 필요가 없다.
컨트롤러(150)에 의해 수행되는 동작들은, 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 상기 외부 환경의 3차원 맵에 기초한다. 상기 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 광 펄스 파라미터는 원하는 펄스 개시 시간, 원하는 파장, 원하는 펄스 전력, 또는 원하는 펄스 지속기간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 유형의 광 펄스 파라미터들이 본 명세서에서 가능하고 고려될 수 있다.
일부 실시예들에서, 광 펄스 스케줄을 결정하는 동작은 물체 및 대응하는 물체 거리를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 물체는 지면, 차량, 장애물, 또는 가리는 요소(occluding element) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 물체는 외부 환경 내에 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터를 따라 위치된다. 더욱이, 동작들은 대응하는 물체 거리 및 광 펄스의 속도에 기초하여 청취 윈도 지속기간을 결정하는 것을 포함할 수 있다.
동작들은 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스를 방출하게 하는 것을 포함한다.
일부 실시예들에서, 동작들은, 청취 윈도 지속기간 동안, 광 펄스와 외부 환경 사이의 상호작용을 나타내는 정보를 수신하는 것을 추가적으로 또는 대안적으로 포함할 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 동작들은, 수신된 정보에 기초하여, 외부 환경의 3차원 맵을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 또한 추가로, 일부 실시예들에서, 동작들은, 수신된 정보에 기초하여, 광 펄스 스케줄을 조정하는 것을 또한 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 청취 윈도 지속기간은 200 나노초 내지 2 마이크로초의 포괄적인 범위 내에서 조정가능하다. 그러나, 다른 청취 윈도 지속기간들이 가능하고 고려된다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른, 수 개의 타이밍 시퀀스(200, 210, 및 220)를 예시한다. 타이밍 시퀀스들(200, 210, 및 220)은, 시스템(100)을 포함할 수 있는, LIDAR 디바이스들의 다양한 동작 모드들의 블록들을 예시할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 타이밍 시퀀스들(200, 210, 및 220)은 광 펄스들 사이의 타이밍을 핸들링하는 상이한 방식들을 설명할 수 있다. 구체적으로, 타이밍 시퀀스들(200, 210 및 220)은 LIDAR 시스템이 다음 광 펄스를 송신하는 것을 진행하기 전에 미리 결정된 청취 윈도 동안 얼마나 대기할 수 있는지를 핸들링하기 위한 상이한 시나리오들을 설명할 수 있다.
타이밍 시퀀스(200)의 블록 202는 t0에서 광 방사체 디바이스로 하여금 환경(예를 들어, 시스템(100)의 환경) 내로 광 펄스를 송신하게 하는 것을 포함한다. 청취 윈도는 광 펄스가 방출되면 개시될 수 있고, tlistening까지 "열린" 채로 유지될 수 있다. 즉, t0과 tlistening 사이의 청취 윈도 동안, 수신기 서브시스템(예를 들어, 수신기 서브시스템(120))은 환경 내의 물체와 상호작용한 반사 광 펄스를 수신하도록 동작가능할 수 있다.
블록 204에서 설명된 바와 같이, 일부 경우들에서, 지속기간 tlistening의 청취 윈도 동안 수신기 서브시스템에 의해 반사 광이 수신되지 않거나 불충분한 반사 광이 수신될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 청취 윈도는 블록 206에 예시된 바와 같이 "닫히거나" 만료될 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 시스템(100)은 미리 결정된 범위 내에 광 펄스의 방출 벡터를 따라 아무 물체도 존재하지 않는다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 범위는 광 펄스가 tlistening 내에 이동할 수 있는 최대 왕복 거리(예를 들어, (tlistening/2)*광의 속도)에 기초할 수 있다.
타이밍 시퀀스(210)를 참조하면, 블록 202는 t0에서 다시 광 방사체 디바이스로 하여금 환경 내로 광 펄스를 방출하게 하는 것을 포함할 수 있다. 블록 212에서, t1에서 광 펄스가 환경 내의 물체와 상호작용할 수 있다. 예를 들어, 광 펄스는 물체로부터 반사될 수 있고 광 펄스로부터의 광의 적어도 일부가 수신기 서브시스템을 향해 다시 재지향될 수 있다. 블록 214에서, tlistening,1 전인, t2에서 광의 반사된 부분이 수신기 서브시스템(예를 들어, 수신기 서브시스템(120))에 의해 수신될 수 있다. 타이밍 시퀀스(210)에 따르면, 블록 206은 청취 윈도가 만료되는 것(시간 tlistening,1에서)을 포함할 수 있다. 청취 윈도의 만료 시에, 블록 216은 후속 광 펄스들 및 청취 윈도들로 타이밍 시퀀스(210)를 반복할 수 있다.
타이밍 시퀀스(220)는 본 명세서에서 설명된 실시예들 중 일부를 예시할 수 있다. 즉, 타이밍 시퀀스(220)는 시스템의 환경 내의 물체들에 기초하여 후속 청취 윈도 지속기간들을 동적으로 조정하는 방식을 제공할 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 블록 202는 t0에서 발광 디바이스로 하여금 환경 내로 광 펄스를 방출하게 하는 것을 포함한다. 더욱이, t1에서 광 펄스가 환경 내의 물체와 상호작용할 수 있다. 또한 추가로, 블록 214는 t2에서 반사 광(또는 그의 적어도 일부)이 수신기 서브시스템에 의해 수신되는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 청취 윈도 tlistening,1은 미리 결정된 시간 동안 열린 채로 유지될 수 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 청취 윈도는 미리 결정된 시간 동안 열린 채로 유지될 필요가 없고 반사 광을 수신한 직후에 다음 광 펄스가 방출될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 반사 광이 수신되면, 시스템(예를 들어, 시스템(100))은 블록 222를 수행할 수 있다. 블록 222는 후속 청취 윈도 tlistening,2을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 후속 청취 윈도는 환경 내의 물체와 상호작용할 것으로 예상되는 바로 다음의 광 펄스 및/또는 다른 미래 광 펄스에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록 222는 tlistening,1에서, 또는 나중 시간에 수행될 수 있다.
예시적인 실시예들에서, tlistening,2는 t2로 조정될 수 있다. 즉, 후속 청취 윈도는 이전 광 펄스가 물체와 상호작용하고 수신기 서브시스템으로 복귀하기 위한 왕복 시간과 일치하도록 단축될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 후속 청취 기간 tlistening,2는 t2 + tbuffer로 조정될 수 있다. 그러한 실시예들에서, tbuffer는 후속 청취 윈도가 물체로부터의 반사 광을 검출하기에 충분히 길게 열린 채로 유지되도록 보장하기 위한 "완충 시간(buffer time)"을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 완충 시간은 물체의 결정된 속도 벡터에 기초할 수 있다. 예를 들어, 물체가 광원으로부터 멀어지게 이동중인 결정된다면, 완충 시간 tbuffer는 광원과 물체 간 거리가 일정한 시나리오의 것보다 더 클 수 있다. 더욱이, tbuffer는 물체의 최대 속도 벡터에 대응할 수 있는 미리 결정된 양의 시간일 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 양의 완충 시간은 후속 광 펄스가 물체와 상호작용할 때 물체가 있을 수 있는 최대 거리에 기초할 수 있다. tbuffer는 다른 고려사항들에도 기초할 수 있고, 이들 모두는 본 명세서에서 고려된다는 것을 이해할 것이다.
타이밍도(220)는 시스템의 환경에서 결정된 물체에 기초하여 미리 결정된 청취 기간을 설정하는 것에 관한 것이다. 그러한 타이밍도(220)는 시스템에 의해 방출된 각각의 광 펄스 및/또는 각각의 광 방사체 디바이스에 대해 직렬 및/또는 병렬 방식으로 반복될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그에 따라, 환경에서 검출되는 물체들에 기초하여 광 펄스 스케줄(예를 들어, 광 펄스 스케줄(160))이 구축 및/또는 조정될 수 있다. 즉, 반사 광 펄스가 이미 검출되었더라도 청취 기간이 만료되기를 기다리는 데 소비되는 시간을 감소시키기 위해 청취 기간들이 감소되거나 최소화될 수 있다. 동적 청취 기간들을 이용함으로써, 더 많은 광 펄스들이 방출(그리고 반사 광 펄스들이 수신)될 수 있고, 이는 주어진 양의 시간 내에 더 높은 공간 및/또는 시간 감지 해상도 및/또는 더 큰 시야 감지를 제공할 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른, 차량(300)을 예시한다. 차량(300)은 하나 이상의 센서 시스템(302, 304, 306, 308, 및 310)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 센서 시스템(302, 304, 306, 308, 및 310)은 센서 시스템(10)과 유사하거나 동일할 수 있다. 예로서, 센서 시스템들(302, 304, 306, 308, 및 310)은, 도 1a를 참조하여 예시되고 설명된 바와 같은, 송신 블록(20)을 포함할 수 있다. 즉, 센서 시스템들(302, 304, 306, 308, 및 310)은 주어진 평면(예를 들어, x-y 평면)에 대해 소정 범위의 각도들에 걸쳐 배열된 복수의 광 방사체 디바이스를 갖는 LIDAR 센서들을 포함할 수 있다.
센서 시스템들(302, 304, 306, 308, 및 310) 중 하나 이상은 차량(300) 주위의 환경을 광 펄스들로 조명하기 위해 주어진 평면에 수직인 축(예를 들어, z-축)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 반사 광 펄스들의 다양한 양태들(예를 들어, 경과된 비행 시간, 편파 등)을 검출하는 것에 기초하여, 환경에 관한 정보가 결정될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 센서 시스템들(302, 304, 306, 308, 및 310)은 차량(300)의 환경 내의 물리적 물체들과 관련될 수 있는 각각의 포인트 클라우드 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템들(10 및 100), 차량(300) 및 센서 시스템들(302 및 304)이 특정 특징들을 포함하는 것으로 예시되어 있지만, 본 개시내용의 범위 내에서 다른 유형의 시스템들이 고려된다는 것을 이해할 것이다.
예로서, 예시적인 실시예는 복수의 광 방사체 디바이스를 갖는 시스템을 포함할 수 있다. 시스템은 LIDAR 디바이스의 송신 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 차량(예를 들어, 자동차, 트럭, 오토바이, 골프 카트, 항공기, 보트 등)의 LIDAR 디바이스일 수 있거나 그의 일부일 수 있다. 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중의 각각의 광 방사체 디바이스는 각각의 빔 고도각을 따라 광 펄스들을 방출하도록 구성된다. 각각의 빔 고도각들은 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 기준 각도 또는 기준 평면에 기초할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기준 평면은 차량의 운동의 축에 기초할 수 있다.
본 명세서에서의 특정 설명 및 예시들은 다수의 광 방사체 디바이스들을 갖는 시스템들을 설명하지만, 더 적은 수의 광 방사체 디바이스들(예를 들어, 단일 광 방사체 디바이스)을 갖는 LIDAR 시스템들도 본 명세서에서 고려된다. 예를 들어, 레이저 다이오드에 의해 방출된 광 펄스들은 시스템의 환경에 대해 제어가능하게 지향될 수 있다. 광 펄스들의 방출 각도는, 예를 들어, 회전 모터 및/또는 기계적 스캐닝 미러와 같은 스캐닝 디바이스에 의해 조정될 수 있다. 예를 들어, 스캐닝 디바이스들은 주어진 축을 중심으로 왕복 운동으로 회전하고/하거나 수직 축을 중심으로 회전할 수 있다. 다른 실시예에서, 광 방사체 디바이스는 광 펄스들을 회전 프리즘 미러(spinning prism mirror)를 향하여 방출할 수 있고, 이는 각각의 광 펄스와 상호작용할 때 프리즘 미러 각도의 각도에 기초하여 광 펄스들이 환경 내로 방출되게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 스캐닝 광학계들 및/또는 다른 유형의 전기-광-기계 디바이스들이 환경에 대해 광 펄스들을 스캐닝하는 것이 가능하다.
일부 실시예들에서, 단일 광 방사체 디바이스는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 가변 샷 스케줄에 따라 그리고/또는 샷 당 가변 전력으로 광 펄스들을 방출할 수 있다. 즉, 각각의 레이저 펄스 또는 샷의 방출 전력 및/또는 타이밍은 샷의 각각의 고도각에 기초할 수 있다. 더욱이, 가변 샷 스케줄은 LIDAR 시스템으로부터 또는 LIDAR 시스템을 지원하는 주어진 차량의 표면(예를 들어, 전방 범퍼)으로부터 주어진 거리에서 원하는 수직 간격을 제공하는 것에 기초할 수 있다. 예로서, 광 방사체 디바이스로부터의 광 펄스들이 아래쪽으로 지향될 때, 샷 당 전력(power-per-shot)은 목표까지 더 짧은 예상 최대 거리로 인해 감소될 수 있다. 반대로, 기준 평면 위의 고도각에서 광 방사체 디바이스에 의해 방출되는 광 펄스들은 더 긴 거리들을 이동하는 펄스들을 적절히 검출하기에 충분한 신호 대 잡음을 제공하기 위해 비교적 더 높은 샷 당 전력을 가질 수 있다.
더욱이, 샷 스케줄은 아래쪽으로 지향되는 광 펄스에 대한 후속 샷까지 대기 시간을 감소시키도록 조정될 수 있다. 즉, 이동된 짧은 거리로 인해, 청취 윈도는 주어진 환경 내에서 더 멀리 이동하는 광 펄스들에 대한 것만큼 지속기간이 길지 않을 수 있다.
도 4a는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오(400)에서의 차량(300)의 측면도를 예시한다. 그러한 시나리오에서, 센서 시스템(302)은 최대 고도각(412)과 최소 고도각(414) 사이의 고도각 범위(410)에 걸쳐 차량(300)의 환경 내로 광 펄스들을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 시스템(302)은 비선형 고도각 분포로 배열되는 복수의 광 방사체 디바이스를 포함할 수 있다. 즉, 원하는 수직 빔 해상도를 달성하기 위해, 센서 시스템(302)의 복수의 광 방사체 디바이스는 인접한 빔들 사이의 이종 고도각 차이들을 포함하는 빔 고도각들에 걸쳐 배열될 수 있다.
추가 예로서, 센서 시스템(304)은 최대 고도각(422)과 최소 고도각(424) 사이에 정의될 수 있는 고도각 범위(420)에 걸쳐 차량(300)의 환경 내로 광 펄스들을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서 시스템(304)의 복수의 광 방사체 디바이스는 비선형 고도각 분포로 차량(300) 주위의 환경을 조명할 수 있다. 즉, 원하는 수직 빔 해상도를 달성하기 위해, 센서 시스템(304)의 복수의 광 방사체 디바이스는 인접한 빔들 사이의 이종 고도각 차이들을 포함하는 빔 고도각들의 세트에 걸쳐 배열될 수 있다.
도 4a에 예시된 바와 같이, 센서 시스템(302)으로부터 연장되는 제1 광 펄스 경로(416)는 물체에 의해 방해받지 않을 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 제1 광 펄스 경로(416)를 따라 센서 시스템(302)에 의해 방출된 광 펄스는 환경 내의 물체와 상호작용하지 않고 전파될 수 있다. 즉, 광 펄스는 센서 시스템(302)을 향해 다시 반사되지 않을 것이다. 제1 광 펄스 경로(416)가 방해받지 않는다고 결정하는 것은 동일한 광 펄스 경로를 따라 또는 실질적으로 유사한 경로를 따라 방출된 이전 광 펄스에 기초하여, 또는 센서 시스템(302) 주위의 환경의 2차원 또는 3차원 맵에 기초하여 결정될 수 있다.
제1 광 펄스 경로(416)가 방해받지 않는 것으로 결정되거나, 방해받지 않을 것으로 예상되는 시나리오들에서, 주어진 광 펄스와 연관된 미리 결정된 청취 기간은 최대 청취 기간 지속기간(예를 들어, 2 마이크로초)으로 설정될 수 있다. 다른 청취 기간 지속기간들이 가능하고 고려된다. 일부 실시예들에서, 청취 기간을 최대 지속기간으로 설정하는 것은 물체들이 미리 결정된 최대 감지 거리보다 더 가까워질 때 그 물체들의 감지를 제공할 수 있다.
도 4a에 예시된 바와 같이, 센서 시스템(304)으로부터 연장되는 제2 광 펄스 경로(426)도 물체에 의해 방해받지 않을 수 있다. 그에 따라, 본 명세서에서 설명된 방법들 및 시스템들에서, 제2 광 펄스 경로(426)를 따라 센서 시스템(304)에 의해 방출된 광 펄스는 환경 내의 물체와 상호작용하지 않고 전파될 수 있다. 즉, 광 펄스는 센서 시스템(304)을 향해 다시 반사되지 않을 것이다. 제2 광 펄스 경로(426)가 방해받지 않는다고 결정하는 것은 동일한 광 펄스 경로를 따라 또는 실질적으로 유사한 경로를 따라 방출된 이전 광 펄스에 기초하여, 또는 센서 시스템(304) 주위의 환경의 2차원 또는 3차원 맵에 기초하여 결정될 수 있다.
제2 광 펄스 경로(426)가 방해받지 않는 것으로 결정되거나, 방해받지 않을 것으로 예상되는 시나리오들에서, 제2 광 펄스 경로(426)를 따라 방출된 주어진 광 펄스와 연관된 미리 결정된 청취 기간은 최대 청취 기간 지속기간(예를 들어, 2 마이크로초)으로 설정될 수 있다. 다른 청취 기간 지속기간들이 가능하고 고려된다.
도 4b는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오(430)를 예시한다. 감지 시나리오(430)의 적어도 일부 요소들은 감지 시나리오(400)와 유사하거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 센서 시스템(302)은 최대 고도각(412)과 최소 고도각(414) 사이의 고도각 범위(410)에 걸쳐 차량(300)의 환경 내로 광 펄스들을 방출하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 센서 시스템(304)은 최대 고도각(422)과 최소 고도각(424) 사이에 정의될 수 있는 고도각 범위(420)에 걸쳐 차량(300)의 환경 내로 광 펄스들을 방출하도록 구성될 수 있다.
도 4b에 예시된 바와 같이, 센서 시스템(302)으로부터 연장되는 제1 광 펄스 경로(432)는 다른 차량(440)과 같은 물체와 교차할 수 있다. 즉, 센서 시스템(302)에 의해 방출된 광 펄스는 다른 차량(440)의 표면(442)과 상호작용할 수 있다. 예시된 바와 같이, 표면(442)은 차량(440)의 후방 부분을 포함할 수 있다. 그러나, 많은 다른 유형의 물체들이 본 명세서에서 가능하고 고려된다는 것을 이해할 것이다. 제한 없이, 그러한 다른 유형의 물체들은 도로 표면, 장애물, 나뭇잎, 건물, 보행자, 자전거 타는 사람, 다른 차량 등을 포함할 수 있다.
또한, 센서 시스템(304)으로부터 연장되는 제2 광 펄스 경로(434)도 물체와 교차할 수 있다(예를 들어, 다른 차량(440)의 후방 범퍼 부분에서).
감지 시나리오(430)에서, 방출된 광 펄스들 중 적어도 일부 광이 반사 광으로서 표면(442)에 의해 반사될 수 있다. 반사 광이 센서 시스템들(302 또는 304)에 의해 수신될 때, 왕복 시간이 제공될 수 있다. 결정된 왕복 시간에 적어도 기초하여, 센서 시스템들(302 및 304)과 다른 차량(440) 사이의 상대적 거리가 추정되거나 달리 결정될 수 있다.
그에 따라, 본 명세서에서 설명된 방법들 및 시스템들에서, (제1 광 펄스 경로(432)를 따라 센서 시스템(302)에 의해 또는 제2 광 펄스 경로(434)를 따라 센서 시스템(304)에 의해) 방출된 광 펄스는 물체까지의 추정 또는 예상 거리에 기초할 수 있는 연관된 청취 기간을 가질 수 있다. 예로서, 청취 기간 지속기간은 표면(442)까지 그리고 돌아오는 예상 왕복 시간(예를 들어, 200 나노초)과 동등한 양의 시간으로 설정될 수 있다. 다른 청취 기간 지속기간들이 가능하고 고려된다.
본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 물체까지의 추정 또는 예상 거리는 LIDAR 포인트 클라우드, 또는 3차원(예를 들어한 깊이 맵) 또는 2차원 맵에 기초할 수 있다. 더욱이, 예상 물체들을 향해 방출된 광 펄스들에 대해 설정된 연관된 청취 기간은 센서 시스템들(302 및 304)과 차량 사이의 가능한 상대적 이동을 고려하도록 목표까지의 예상 거리 또는 목표까지의 예상 거리 + 완충 시간에 기초할 수 있다.
도 4c 및 도 4d는 차량(300)을 포함하는 추가 감지 시나리오들을 예시한다. 도 4c는 감지 시나리오(450)에서의 차량(300)의 후면도를 예시한다. 감지 시나리오(450)에 예시된 바와 같이, 센서 시스템들(302, 308, 및 310)은, 지면을 제외하고, 방해받지 않을 수 있다. 예를 들어, 센서 시스템(302)은 최대 고도각(462) 및 최소 고도각(464)을 갖는 고도각 범위(460)에 걸쳐 물체들을 검출하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 센서 시스템들(308 및 310)은 각각의 고도각 범위들(470a 및 470b)을 제공할 수 있고, 이들은 각각의 최대 고도각들(472a 및 472b) 및 각각의 최소 고도각들(474a 및 474b)에 의해 한정될 수 있다.
감지 시나리오(450)는 센서 시스템들(302, 308 및 310) 각각에 대한 각각의 광 펄스 스케줄(예를 들어, 광 펄스 스케줄(160))을 포함할 수 있다. 더욱이, 광 펄스 스케줄들 각각은 최대 감지 거리 또는 예상 지면 위치 중 어느 하나에 기초한 미리 결정된 청취 기간들을 포함할 수 있다.
도 4d는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오(480)를 예시한다. 감지 시나리오(480)는, 다차선 도로의 인접 차선에 있을 수 있는, 차량(440)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 고도각(484)과 같은 일부 고도각들에서 센서 시스템(302)으로부터 방출된 광 펄스들은 차량(440)의 표면(482)과 상호작용할 수 있다. 더욱이, 고도각(486)과 같은 다양한 고도각들에서 센서 시스템(308)으로부터 방출된 광 펄스들은 표면(484)과 상호작용할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 반사 광 펄스의 왕복 시간은 지면으로부터의 반사 광 펄스의 왕복 시간보다 작을 것이다. 그에 따라, 물체 표면(예를 들어, 표면(482))이 존재하는 것으로 결정되거나 존재할 것으로 예상되는 감지 시나리오(480)와 같은 시나리오들에서, 각각의 반사 광 펄스들에 대한 단축된 청취 기간에 기초하여 광 펄스 스케줄이 조정될 수 있다. 감지 시나리오(480)는 많은 다른 상이한 유형의 물체들 및 그러한 물체들의 위치들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
예시적인 실시예들은 차량이 세계 곳곳을 이동함에 따라 그 주위의 변화하는 환경에 기초하여 청취 윈도 지속기간 및/또는 방출된 광 펄스의 다양한 양태들을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 방출된 광 펄스들의 양태들 및 그들의 연관된 청취 윈도 지속기간들은, 제한 없이, 기복이 있는 도로(예를 들어, 오르막 또는 내리막을 운전할 때의 경사도 변화, 커브를 돌아 운전하는 것 등), 도로 상의 또는 그에 인접한 물체들(예를 들어, 보행자들, 다른 차량들, 건물들 등), 또는 다른 정적인 또는 동적으로 변하는 환경 조건들 또는 컨텍스트들에 기초하여 달라질 수 있다.
도 4e는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오(490)를 예시한다. 차량(300)은 오르막 도로 표면(491)과 접촉할 수 있다. 그러한 시나리오에서, 우리가 감지에 관심이 있을 수 있는 물체들은 동일한 도로 표면(491)과 접촉하는 다른 차량들(예를 들어, 언덕을 넘어 다가오는 교통)을 포함할 수 있다. 차량 이동 경로와 간섭할 수 있는, 그러한 물체들 및/또는 다른 차량들은 도로 표면(491) 위로 0 내지 4 미터에 있을 수 있다. 그에 따라, 센서(302)는 최소 빔 고도각(492)과 최대 빔 고도각(493) 사이의 물체들을 감지하도록 동작가능할 수 있지만, 일부 실시예들에서는, 기복이 있는 도로 표면(491)을 따라 다른 차량들 및 물체들을 검출하려는 노력으로 최소 빔 고도각(492)과 동적으로 변화하는 "지면-스키밍(ground-skimming)" 빔 고도각(494) 사이에서 획득된 데이터가 더 중요한 것으로서 또는 더 높은 우선순위를 갖는 것으로서 지정될 수 있다. "지면-스키밍" 빔 고도각(494)은 도로 위로 미리 결정된 높이에 그리고 차량(300)으로부터 미리 결정된 거리 떨어진 곳에 있을 수 있는 특정 위치(488)에 대응하는 스캐닝 각도로서 동적으로 정의될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 특정 위치(488)는 차량(300)으로부터 약 60 미터에 지면 위로 대략 4 미터일 수 있다.
따라서, 일부 실시예들에서 그리고 일부 조건들 하에서, 본 명세서에서 설명된 시스템들 및 방법들은 반드시 가능한 빔 고도각들의 전체 범위(예를 들어, 최소 빔 고도각(492)과 최대 빔 고도각(493) 사이의 전체 각도 범위 사이의 각도들)를 스캐닝할 필요는 없다. 대신에, 빔 스캐닝 범위는 도로의 동적으로 변화하는 요-의존적(yaw-dependent) 윤곽들 및/또는 차량(300) 주위의 환경의 다른 부분들에 기초하여 달라질 수 있다.
도 4e를 참조하면, 일부 실시예들에서, "지면-스키밍" 빔 고도각(494)과 최대 빔 고도각(493) 사이의 빔 고도각들은 전혀 스캐닝될 필요가 없다. 즉, 주어진 요각에 대해, 광 펄스들은 차량(300)의 진행과 간섭할지도 모르는 물체들을 포함하지 않을 것으로 예측되는 고도 범위들 내로 방출될 필요가 없다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광 펄스들은 그 각도 범위들 내로 방출될 수 있지만, 대응하는 청취 윈도들은 단축되거나 완전히 제거될 수 있다.
일부 실시예들에서, 청취 윈도 지속기간은 미리 결정된 청취 윈도 지속기간들의 범위 내에서 조정될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 미리 결정된 청취 윈도 지속기간들의 범위는 최대 검출 범위에 대응할 수 있는 최대 청취 윈도 지속기간, 및 최소 검출 범위에 대응할 수 있는 최소 청취 윈도 지속기간을 포함할 수 있다. 예로서, 최대 검출 범위는 대략 200 미터 이상일 수 있다. 일부 실시예들에서, 최소 검출 범위는 대략 5 미터 이하일 수 있다. 이에 대응하여, 왕복 광 펄스를 검출하기 위해, 최대 및 최소 청취 윈도 지속기간들은 각각 1.3 마이크로초 및 33 나노초일 수 있다. 다른 최대 및 최소 청취 윈도 지속기간들이 가능하고 고려된다.
더욱이, 최소 빔 고도각(492)과 "지면-스키밍" 빔 고도각(494) 사이의 각도들 내로 방출되는 광 펄스들에 대해, 대응하는 청취 윈도들은 지면 상의 또는 그에 가까운 물체들이 검출될 가능성을 증가시키려는 노력으로 연장(또는 최대화)될 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 명세서에서 설명된 시스템들 및 방법들은 차량 주위로(예를 들어, 360도 또는 복수의 요각을 통해) 연장되는 그리고 차량(300)으로부터 미리 결정된 거리 떨어진(예를 들어, 60, 100, 또는 200 미터 떨어진) 곳에 그리고/또는 지면 위로 미리 결정된 높이에 위치하는 연속적인 라인으로서 정의될 수 있는 윤곽선에 기초하여 광 펄스 방출의 청취 윈도들 및/또는 양태들을 조정할 수 있다. 그러한 윤곽선은 차량(300)이 그 환경 주위로 이동함에 따라 동적으로 조정될 수 있다. 윤곽선은 차량(300) 및/또는 다른 차량들에 의해 획득된 지형 맵 또는 현재 또는 이전 포인트 클라우드 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 윤곽선은 도 4a 내지 도 4f에서 설명된 다양한 지점들을 통과할 수 있다. 예를 들어, 윤곽선은 특정 위치들(488 및 489)을 통과할 수 있다.
다시 말해서, 윤곽선이 차량(300)으로부터 60 미터 거리에 지면으로부터 1 미터의 미리 결정된 높이를 표현하는 시나리오를 고려해보자. 차량(300)이 지면으로부터 1 미터에 아무 물체도 없는 평평한 지형 상에 있을 때, 윤곽선은 차량에 중심을 둔 60 미터 반경을 갖는 2차원 원에 의해 표현될 수 있다. 그러나, 차량(300)이 구릉성 지형 및/또는 지면으로부터 1 미터에 있는 물체들을 만날 때, 윤곽선은 지형 특징들 및/또는 물체 데이터에 기초하여 3차원 원, 타원, 또는 불규칙한 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 청취 윈도 지속기간은 윤곽선의 형상에 기초하여 조정될 수 있다.
도 4f는 예시적인 실시예에 따른, 감지 시나리오(495)를 예시한다. 차량(300)은 내리막 도로 표면(499)과 접촉할 수 있다. 도 4e를 참조하여 위에 설명된 바와 같이, 센서(302)의 일부 빔 각도들은 다른 것들에 비해 "우선순위화"될 수 있다. 예를 들어, "지면-스키밍" 빔 고도각(498)은 차량(300)으로부터 미리 결정된 거리 떨어진 곳 및 지면에 대해 미리 결정된 높이에 대응하는 특정 위치(489)(각각의 요각에 대해 정의될 수 있음)에 기초하여 동적으로 변화할 수 있다. "지면-스키밍" 빔 고도각(498)과 최소 빔 고도각(496) 사이의 빔 각도 고도들의 범위는 다른 빔 고도들(예를 들어, "지면-스키밍" 빔 고도각(498)과 최대 빔 고도각(497) 사이의 빔 고도각들)에 비해 우선순위화될 수 있다.
위에 설명된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 광 펄스들은 "지면-스키밍" 빔 고도각(498) 위의 빔 고도각들 내로 방출될 필요가 없다. 추가적으로 또는 대안적으로, 그러한 고도각 범위 내로 방출되는 광 펄스들에 대한 청취 윈도 지속기간들은 감소되거나 완전히 제거될 수 있다. 지형 맵, 포인트 클라우드 정보, 또는 차량(300)의 환경 내의 물체들 및/또는 지면들에 대한 다른 지식에 기초하여 요-의존적 빔 각도 범위들 내로의 광 펄스들의 송신과 수신 사이의 다른 차이들이 가능하다. 일부 실시예들에서, 포인트 클라우드 정보는 LIDAR 시스템을 이용하는 차량(운전 초기에 이전 스캔으로부터 그리고/또는 동일한 경로를 따른 차량의 이전 운전으로부터의 스캔으로부터) 또는 LIDAR 시스템을 이용하는 다른 차량에 의해 수집될 수 있다. 다른 차량은 공통 차량군의 일부이거나 상이한 차량군과 연관될 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른, 복수의 광 방사체 디바이스(516a-516j)를 갖는 시스템(500)을 예시한다. 시스템(500)은 기판(510)을 포함하는 LIDAR 송신 블록의 일부를 포함할 수 있다. 기판(510)은 인쇄 회로 보드 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(510)은 레이저 절단 및 정밀 드릴링 작업들에 의해 형성될 수 있다. 기판(510)은 ENEPIG(Electroless Nickel-Electroless Palladium-Immersion Gold)와 같은, 와이어 본딩 가능 마무리를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 기판(510)은 전방 에지를 따라 복수의 각진 면(512a-512j) 및 각각의 각진 면(512a-512j)에 대응하는 다이 부착 위치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 그러한 시나리오에서, 상기 복수의 각진 면(512a-512j)은 대응하는 복수의 고도각을 제공한다. 예시적인 실시예에서, 인접한 고도각들 사이의 각도 차이들의 세트는 적어도 2개의 상이한 각도 차이 값을 포함할 수 있다. 즉, 고도각들은 균일한 각도 차이를 포함하지 않고, 오히려 각도 차이들은, 예를 들어, 각각의 고도각들 및 고도각들이 수평 평면 아래 또는 위로 배향되는지에 기초하여 서로 상이할 수 있다. 일반적으로, 수평 아래로 배향된 고도각들은 적어도 광자들이 더 높은 고도각들에서의 것들만큼 멀리 이동할 가능성이 없다는 이유 때문에 더 넓게 이격될 수 있다.
복수의 광 방사체 디바이스(516a-516j)는 각각의 다이 부착 위치들에 부착될 수 있다. 그에 따라, 각각의 광 방사체 디바이스는 상이한 고도각을 따라 광 펄스들을 방출하도록 배향될 수 있다. 더욱이, 복수의 광 방사체 디바이스(516a-516j) 중의 각각의 광 방사체 디바이스는 각각의 복수의 펄서 회로(520a-520j)에 부착될 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 각각의 펄서 회로들은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 광 방사체 디바이스들(516a-516j)로 하여금 광 펄스들을 방출하게 할 수 있다. 더욱이, 복수의 펄서 회로(520a-520j)는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 광 펄스 스케줄(예를 들어, 광 펄스 스케줄(160))에 적어도 부분적으로 기초하여 제어될 수 있다.
광 펄스 스케줄은, 주어진 각각의 고도각(또는 방출 벡터)을 따라 감지되는, 또는 있을 것으로 예상되는 물체에 기초하여 동적으로 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 주어진 광 펄스가 환경 내의 물체와 상호작용할 것으로 예상된다면, 적어도 부분적으로 해당 물체까지의 알려진 또는 예상 거리에 기초하여 대응하는 청취 윈도가 설정 또는 조정될 수 있다.
더욱이, 다른 광학 요소들이 시스템(500)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 각각의 복수의 렌즈(518a-518j)가 각각의 복수의 광 방사체 디바이스(516a-516j)에 광학적으로 결합될 수 있다. 또한 추가로, 정렬 피처들(524), 통신 인터페이스(522), 소켓(521), 및 다른 전자 컴포넌트들(523a 및 523b)과 같은 다른 요소들이 시스템(500)에 포함될 수 있다.
III. 예시적인 방법들
도 6은 예시적인 실시예에 따른, 방법(600)을 예시한다. 방법(600)은 본 명세서에 명시적으로 예시된 또는 달리 개시된 것들보다 더 적은 또는 더 많은 단계들 또는 블록들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 더욱이, 방법(600)의 각각의 단계들 또는 블록들은 임의의 순서로 수행될 수 있고 각각의 단계 또는 블록은 1회 이상 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(600)의 블록들 또는 단계들의 일부 또는 전부는 도 1b와 관련하여 예시되고 설명된 바와 같은 컨트롤러(150)에 의해 수행될 수 있다. 더욱이, 방법(600)은, 적어도 부분적으로, 도 2와 관련하여 설명된 바와 같은, 타이밍도(220)에 의해 예시될 수 있다. 또한 추가로, 방법(600)은, 적어도 부분적으로, 도 3과 관련하여 예시되고 설명된 바와 같은 차량(300)에 의해 수행될 수 있다. 방법(600)은 도 4a 내지 도 4d와 관련하여 예시되고 설명된 바와 같은 시나리오들(400, 430, 450, 및 480)과 유사하거나 동일한 시나리오들에서 수행될 수 있다.
블록 602는, 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것을 포함한다. 그러한 시나리오에서, 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하다. 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 외부 환경의 3차원 맵에 기초한다. 상기 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함한다.
일부 실시예들에서, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것은 물체 및 대응하는 물체 거리를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 물체는 외부 환경 내에 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터를 따라 위치된다. 방법(600)은 대응하는 물체 거리 및 광 펄스의 속도에 기초하여 청취 윈도 지속기간을 결정하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 물체는 지면, 차량, 장애물, 또는 가리는 요소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
더욱이, 일부 경우들에서, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것은 약 200 나노초 내지 약 2 마이크로초의 포괄적인 범위 내에서 청취 윈도 지속기간을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 다른 청취 윈도 지속기간들이 가능하고 고려된다.
블록 604는 상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스를 방출하게 하는 것을 포함한다. 상기 광 펄스는 외부 환경과 상호작용한다.
일부 실시예들에서, 방법(600)은 하우징이 회전 축을 중심으로 회전하게 하는 단계를 포함한다. 그러한 시나리오들에서, 복수의 광 방사체 디바이스는 하우징에 결합된다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 광 방사체 디바이스들은, 도 3과 관련하여 예시되고 설명된 바와 같은, 센서(302)의 것과 유사한 회전 축을 중심으로 회전될 수 있다.
또한, 방법(600)은, 청취 윈도 지속기간 동안, 광 펄스와 외부 환경 사이의 상호작용을 나타내는 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 그러한 시나리오들에서, 방법(600)은, 수신된 정보에 기초하여, 외부 환경의 3차원 맵을 조정하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 방법(600)은, 수신된 정보에 기초하여, 광 펄스 스케줄을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
도면들에 도시된 특정 배열들은 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 다른 실시예들이 주어진 도면에 도시된 각각의 요소를 더 많이 또는 더 적게 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 예시된 요소들 중 일부는 조합되거나 생략될 수 있다. 또한 추가로, 예시적인 실시예는 도면들에 예시되지 않은 요소들을 포함할 수 있다.
정보의 처리를 나타내는 단계 또는 블록은 본 명세서에서 설명된 방법 또는 기법의 특정 논리 기능들을 수행하도록 구성될 수 있는 회로에 대응할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 정보의 처리를 나타내는 단계 또는 블록은 모듈, 세그먼트, 물리적 컴퓨터(예를 들어, FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application-specific integrated circuit), 또는 프로그램 코드의 일부(관련 데이터를 포함함)에 대응할 수 있다. 프로그램 코드는 방법 또는 기법에서의 특정 논리 기능들 또는 액션들을 구현하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 하나 이상의 명령어를 포함할 수 있다. 프로그램 코드 및/또는 관련 데이터는 디스크, 하드 드라이브, 또는 다른 저장 매체를 포함하는 저장 디바이스와 같은 임의의 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장될 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체는 레지스터 메모리, 프로세서 캐시, 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 단기간 동안 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 또한 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 더 긴 기간 동안 프로그램 코드 및/또는 데이터를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 또한 포함할 수 있다. 따라서, 컴퓨터 판독가능 매체는 예를 들어, 판독 전용 메모리(ROM), 광학 또는 자기 디스크, 컴팩트-디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM)와 같은 보조 또는 영구 장기 저장소를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 임의의 다른 휘발성 또는 비휘발성 저장 시스템들일 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 또는 유형 저장 디바이스로 간주될 수 있다.
다양한 예들 및 실시예들이 개시되었지만, 다른 예들 및 실시예들이 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 다양한 개시된 예들 및 실시예들은 예시를 위한 것이고 제한적인 것으로 의도되지 않고, 진정한 범위는 다음의 청구항들에 의해 지시된다.

Claims (20)

  1. 시스템으로서,
    복수의 광 방사체 디바이스 - 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 방출된 광이 상기 시스템의 외부 환경과 상호작용하도록 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능함 -;
    상기 방출된 광과 상기 외부 환경 사이의 상호작용들을 나타내는 정보를 제공하도록 구성된 수신기 서브시스템; 및
    동작들을 수행하도록 동작가능한 컨트롤러를 포함하고, 상기 동작들은:
    상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것 - 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 상기 외부 환경의 3차원 맵에 기초하고, 상기 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함함 -; 및
    상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스를 방출하게 하는 것을 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광 방사체 디바이스는 레이저 다이오드, 레이저 바, 또는 레이저 스택 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신기 서브시스템은 복수의 광 검출기 디바이스를 포함하고, 상기 광 검출기 디바이스들은 애벌란시 포토다이오드, 단일 광자 애벌란시 검출기(SPAD), 또는 실리콘 광증배소자(SiPM) 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 광 검출기 디바이스는 1550 nm 또는 780 nm 중 적어도 하나의 파장을 포함하는 광을 검출하도록 구성되는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    수직 평면을 따라 배치된 적어도 하나의 기판을 추가로 포함하고, 각각의 광 방사체 디바이스는 그 각각의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하도록 상기 기판에 결합되고, 상기 복수의 방출 벡터 중 적어도 2개의 방출 벡터가 수평 평면에 대해 달라지는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    하우징을 추가로 포함하고, 상기 복수의 광 방사체 디바이스 및 상기 수신기 서브시스템은 상기 하우징에 결합되고, 상기 하우징은 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성되는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 펄스 스케줄을 결정하는 것은:
    물체 및 대응하는 물체 거리를 결정하는 것 - 상기 물체는 상기 외부 환경 내에 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터를 따라 위치됨 -; 및
    상기 대응하는 물체 거리 및 상기 광 펄스의 속도에 기초하여 상기 청취 윈도 지속기간을 결정하는 것을 포함하는, 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 물체는 지면, 차량, 장애물, 또는 가리는 요소 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광 펄스 파라미터는 원하는 펄스 개시 시간, 원하는 파장, 원하는 펄스 전력, 또는 원하는 펄스 지속기간 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 동작들은:
    상기 청취 윈도 지속기간 동안, 상기 광 펄스와 상기 외부 환경 사이의 상호작용을 나타내는 정보를 수신하는 것; 및
    상기 수신된 정보에 기초하여, 상기 광 펄스 스케줄을 조정하는 것을 추가로 포함하는, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 펄스 스케줄을 조정하는 것은:
    상기 수신된 정보에 기초하여, 상기 외부 환경의 상기 3차원 맵을 조정하는 것을 포함하는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 청취 윈도 지속기간은 100 나노초 내지 2 마이크로초의 포괄적인 범위 내에서 조정가능한, 시스템.
  13. 방법으로서,
    복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 단계 - 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능하고, 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 외부 환경의 3차원 맵에 기초하고, 상기 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함함 -; 및
    상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스를 방출하게 하는 단계를 포함하고, 상기 광 펄스는 상기 외부 환경과 상호작용하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    하우징이 회전 축을 중심으로 회전하게 하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 상기 하우징에 결합되는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 광 펄스 스케줄을 결정하는 단계는:
    물체 및 대응하는 물체 거리를 결정하는 단계 - 상기 물체는 상기 외부 환경 내에 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터를 따라 위치됨 -; 및
    상기 대응하는 물체 거리 및 상기 광 펄스의 속도에 기초하여 상기 청취 윈도 지속기간을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 물체는 지면, 차량, 장애물, 또는 가리는 요소 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 청취 윈도 지속기간 동안, 상기 광 펄스와 상기 외부 환경 사이의 상호작용을 나타내는 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 정보에 기초하여, 상기 외부 환경의 상기 3차원 맵을 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 수신된 정보에 기초하여, 상기 광 펄스 스케줄을 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 광 펄스 스케줄을 결정하는 단계는 100 나노초 내지 2 마이크로초의 포괄적인 범위 내에서 상기 청취 윈도 지속기간을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 시스템으로서,
    복수의 광 방사체 디바이스 - 상기 복수의 광 방사체 디바이스는 방출된 광이 상기 시스템의 외부 환경과 상호작용하도록 복수의 방출 벡터를 따라 광을 방출하도록 동작가능함 -;
    상기 방출된 광과 상기 외부 환경 사이의 상호작용들을 나타내는 정보를 제공하도록 구성된 수신기 서브시스템; 및
    동작들을 수행하도록 동작가능한 컨트롤러를 포함하고, 상기 동작들은:
    상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 적어도 하나의 광 방사체 디바이스에 대해, 광 펄스 스케줄을 결정하는 것 - 상기 광 펄스 스케줄은 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스의 각각의 방출 벡터 및 상기 외부 환경의 3차원 맵에 기초하고, 상기 결정된 광 펄스 스케줄은 적어도 하나의 광 펄스 파라미터 및 청취 윈도 지속기간을 포함함 -; 및
    상기 복수의 광 방사체 디바이스 중 상기 적어도 하나의 광 방사체 디바이스로 하여금 상기 결정된 광 펄스 스케줄에 따른 제1 광 펄스 및 디폴트 광 펄스 스케줄에 따른 제2 광 펄스를 방출하게 하는 것을 포함하는, 시스템.
KR1020207020914A 2017-12-22 2018-10-31 Lidar을 이용한 적응적 범위 커버리지를 위한 시스템 및 방법 KR20200090271A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/852,788 2017-12-22
US15/852,788 US11340339B2 (en) 2017-12-22 2017-12-22 Systems and methods for adaptive range coverage using LIDAR
PCT/US2018/058452 WO2019125607A1 (en) 2017-12-22 2018-10-31 Systems and methods for adaptive range coverage using lidar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200090271A true KR20200090271A (ko) 2020-07-28

Family

ID=66950210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207020914A KR20200090271A (ko) 2017-12-22 2018-10-31 Lidar을 이용한 적응적 범위 커버리지를 위한 시스템 및 방법

Country Status (8)

Country Link
US (3) US11340339B2 (ko)
EP (1) EP3707531B1 (ko)
JP (1) JP7008139B2 (ko)
KR (1) KR20200090271A (ko)
CN (1) CN111512183B (ko)
IL (1) IL275439B2 (ko)
SG (1) SG11202005134UA (ko)
WO (1) WO2019125607A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10365351B2 (en) * 2017-03-17 2019-07-30 Waymo Llc Variable beam spacing, timing, and power for vehicle sensors
US11460550B2 (en) 2017-09-19 2022-10-04 Veoneer Us, Llc Direct detection LiDAR system and method with synthetic doppler processing
US10613200B2 (en) 2017-09-19 2020-04-07 Veoneer, Inc. Scanning lidar system and method
US11194022B2 (en) 2017-09-29 2021-12-07 Veoneer Us, Inc. Detection system with reflection member and offset detection array
US11585901B2 (en) 2017-11-15 2023-02-21 Veoneer Us, Llc Scanning lidar system and method with spatial filtering for reduction of ambient light
US11636353B2 (en) * 2018-10-19 2023-04-25 International Business Machines Corporation Cognitive system for localized LIDAR pollution detection using autonomous vehicles
JP2020153715A (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 株式会社リコー 測距装置および測距方法
US11029386B2 (en) * 2019-07-10 2021-06-08 Ford Global Technologies, Llc Vehicle sensor operation
US11474218B2 (en) 2019-07-15 2022-10-18 Veoneer Us, Llc Scanning LiDAR system and method with unitary optical element
US11579257B2 (en) * 2019-07-15 2023-02-14 Veoneer Us, Llc Scanning LiDAR system and method with unitary optical element
US11313969B2 (en) 2019-10-28 2022-04-26 Veoneer Us, Inc. LiDAR homodyne transceiver using pulse-position modulation
RU2752016C2 (ru) * 2019-12-23 2021-07-22 Общество с ограниченной ответственностью «Яндекс Беспилотные Технологии» Лидарные (lidar) способы и системы со сканированием с избирательной плотностью на основе mems
US20210270967A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Waymo Llc Maximum Range Indication in Lidar Point Data
US20220187448A1 (en) * 2020-12-16 2022-06-16 Waymo Llc Adjusting Lidar Parameters Based on Environmental Conditions
US11326758B1 (en) 2021-03-12 2022-05-10 Veoneer Us, Inc. Spotlight illumination system using optical element
US11635495B1 (en) 2021-03-26 2023-04-25 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with controllable tilt amplitude for a variable amplitude scan mirror
US20220308219A1 (en) 2021-03-26 2022-09-29 Aeye, Inc. Hyper Temporal Lidar with Controllable Detection Intervals Based on Environmental Conditions
US11500093B2 (en) 2021-03-26 2022-11-15 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar using multiple matched filters to determine target obliquity
US11604264B2 (en) 2021-03-26 2023-03-14 Aeye, Inc. Switchable multi-lens Lidar receiver
US11448734B1 (en) * 2021-03-26 2022-09-20 Aeye, Inc. Hyper temporal LIDAR with dynamic laser control using laser energy and mirror motion models
US11732858B2 (en) 2021-06-18 2023-08-22 Veoneer Us, Llc Headlight illumination system using optical element
CN114325738B (zh) * 2021-12-23 2023-01-10 探维科技(北京)有限公司 测量距离的方法及激光雷达

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0557688U (ja) 1992-01-10 1993-07-30 三菱電機株式会社 レーザ測距装置
JPH07191146A (ja) 1993-12-24 1995-07-28 Mitsubishi Electric Corp 距離測定装置
JPH07209421A (ja) 1994-01-26 1995-08-11 Nikon Corp 障害物検知装置
JPH07260937A (ja) 1994-03-22 1995-10-13 Nikon Corp 距離測定装置
EP0886790B1 (en) 1995-06-22 2006-03-01 3DV Systems Ltd. Telecentric 3d camera and method
AUPR301401A0 (en) * 2001-02-09 2001-03-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Lidar system and method
ES2301835T3 (es) 2002-08-05 2008-07-01 Elbit Systems Ltd. Metodo y sistema de formacion de imagenes de vision nocturna montado en vehiculo.
WO2008092271A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Aimrail Corp. Multiple axes adjustable lighting system with movable thermally conductive carriage
US7864103B2 (en) 2007-04-27 2011-01-04 Accipiter Radar Technologies, Inc. Device and method for 3D height-finding avian radar
DE102008038365A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Fahrzeug-Radarsystem und Verfahren zur Bestimmung einer Position zumindest eines Objekts relativ zu einem Fahrzeug
DE102009047012A1 (de) * 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erfassung von Objekten
US9671094B2 (en) * 2010-07-22 2017-06-06 Renishaw Plc Laser scanning apparatus and method of use
US9294754B2 (en) 2012-02-03 2016-03-22 Lumentum Operations Llc High dynamic range and depth of field depth camera
EP3171201B1 (de) 2012-03-07 2018-05-09 Safran Vectronix AG Entfernungsmesser
US9157989B2 (en) 2012-08-29 2015-10-13 Trimble Ab Distance measurement methods and apparatus
US9383753B1 (en) 2012-09-26 2016-07-05 Google Inc. Wide-view LIDAR with areas of special attention
JP2014145697A (ja) 2013-01-30 2014-08-14 Mitsubishi Electric Corp レーダ制御装置
US8836922B1 (en) 2013-08-20 2014-09-16 Google Inc. Devices and methods for a rotating LIDAR platform with a shared transmit/receive path
US10185034B2 (en) * 2013-09-20 2019-01-22 Caterpillar Inc. Positioning system using radio frequency signals
KR20150095033A (ko) 2014-02-12 2015-08-20 한국전자통신연구원 레이저 레이더 장치 및 그것의 영상 획득 방법
JP2016017785A (ja) 2014-07-07 2016-02-01 株式会社東芝 レーダ装置
US10107914B2 (en) * 2015-02-20 2018-10-23 Apple Inc. Actuated optical element for light beam scanning device
US9880263B2 (en) 2015-04-06 2018-01-30 Waymo Llc Long range steerable LIDAR system
US10527726B2 (en) * 2015-07-02 2020-01-07 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for LIDAR with DMD
EP3396413A4 (en) * 2015-12-21 2019-08-21 Koito Manufacturing Co., Ltd. VEHICLE APPARATUS FOR VEHICLES, CONTROL APPARATUS, VEHICLE EQUIPPED WITH THE IMAGE RECORDING DEVICE FOR VEHICLES AND THE CONTROL DEVICE IMAGE FORMULATION OF VEHICLES
US10627490B2 (en) 2016-01-31 2020-04-21 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging
JP2017161292A (ja) 2016-03-08 2017-09-14 富士通株式会社 光測距システムおよび光測距方法
US11592168B2 (en) 2016-05-02 2023-02-28 Growflux Inc. System and method for advanced horticultural lighting
US10209359B2 (en) * 2017-03-28 2019-02-19 Luminar Technologies, Inc. Adaptive pulse rate in a lidar system

Also Published As

Publication number Publication date
IL275439B2 (en) 2024-03-01
CN111512183B (zh) 2023-12-12
EP3707531A4 (en) 2021-08-11
US20190195990A1 (en) 2019-06-27
US20240061089A1 (en) 2024-02-22
EP3707531A1 (en) 2020-09-16
CN111512183A (zh) 2020-08-07
IL275439A (en) 2020-08-31
SG11202005134UA (en) 2020-07-29
EP3707531B1 (en) 2024-01-03
WO2019125607A1 (en) 2019-06-27
US11841464B2 (en) 2023-12-12
IL275439B1 (en) 2023-11-01
JP7008139B2 (ja) 2022-01-25
US11340339B2 (en) 2022-05-24
US20220236377A1 (en) 2022-07-28
JP2021507207A (ja) 2021-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11841464B2 (en) Systems and methods for adaptive range coverage using LIDAR
JP7113018B2 (ja) 乗物センサの可変ビーム間隔、タイミング、およびパワー

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application