KR20200125998A - Lidar 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법 - Google Patents

Lidar 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200125998A
KR20200125998A KR1020207029070A KR20207029070A KR20200125998A KR 20200125998 A KR20200125998 A KR 20200125998A KR 1020207029070 A KR1020207029070 A KR 1020207029070A KR 20207029070 A KR20207029070 A KR 20207029070A KR 20200125998 A KR20200125998 A KR 20200125998A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
measurement
sensor
sensor elements
elements
Prior art date
Application number
KR1020207029070A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102490683B1 (ko
Inventor
랄프 보이셸
라이너 키젤
Original Assignee
이베오 오토모티브 시스템즈 게엠베하
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 이베오 오토모티브 시스템즈 게엠베하 filed Critical 이베오 오토모티브 시스템즈 게엠베하
Publication of KR20200125998A publication Critical patent/KR20200125998A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102490683B1 publication Critical patent/KR102490683B1/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
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/4861—Circuits for detection, sampling, integration or read-out
    • G01S7/4863—Detector arrays, e.g. charge-transfer gates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • 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
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4814—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
    • G01S7/483—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
    • G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/4868—Controlling received signal intensity or exposure of sensor
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
    • G01S7/4876—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection by removing unwanted signals

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)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

LIDAR 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법
LIDAR 측정 시스템(10)의 센서 요소들(28)을 제어하는 방법으로서, 센서 요소(28)가 측정 사이클 동안 활성화 및 비활성화되고, 측정 프로세스는 다수의 측정 사이클들을 포함하고, 상기 센서 요소(28)가 제1 측정 사이클에서 제1 시간(
Figure pct00078
)에 활성화되고, 동일한 상기 센서 요소(28)가 제2 측정 사이클에서 제2 시간(
Figure pct00079
)에 활성화되는, 방법.

Description

LIDAR 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법
본 발명은 LIDAR 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법에 관한 것이다.
WO 2017 081 294에 LIDAR 측정 시스템이 개시되어 있다. 이는 고정적으로 설계되며, 다수의 방출기 요소들(emitter elements)을 가지는 송신기 유닛과, 다수의 센서 요소들(sensor elements)을 가지는 수신기 유닛을 포함한다. 이 방출기 요소들과 센서 요소들은 초점면 배열 형태(focal plane array configuration)로 구현되며, 송신 렌즈와 수신 렌즈 각각의 초점에 배열된다. 수신기 유닛과 송신기 유닛과 관련하여, 센서 요소 및 대응하는 방출기 요소는 특정한 입체각(solid angle)에 할당된다. 따라서 센서 요소는 특정한 방출기 요소에 할당된다.
LIDAR 측정 시스템의 보다 유리한 구현예에서, 센서 요소는 매크로 셀(macro cell)의 일부이며, 다수의 센서 요소들을 가지는 매크로 셀은 방출기 요소에 할당된다. 이는 예를 들어 광학 요소들 또는 시차 오류들(parallax errors)의 결과로 발생될 수 있는 영상 결함들(image defects)이 상쇄되도록 한다. 그러나, 다수의 센서 요소들은 환경 방사(ambient radiation)의 과도한 검출을 일으킨다. 보통 반사된 레이저광에 의해 오직 센서 요소들의 일부만이 충돌되므로, 이 레이저광에 의해 충돌되는 센서 요소들만을 활성화시키는 것이 유리하다.
따라서 본 발명의 목적은 센서 요소들에 의해 검출되는 환경 방사(ambient radiation)를 최소한의 가능한 레벨로 유지하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명의 청구항 1에 따른 방법에 의해 달성된다. 그 종속 청구항들은 상기 방법의 유리한 실시예들의 설명들을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 센서 요소들에 의해 검출되는 환경 방사(ambient radiation)를 가능한 최소한의 레벨로 유지하는 방법이 제공된다.
도 1은 LIDAR 측정 시스템 도식도이다.
도 2는 도 1의 LIDAR 측정 시스템의 송신기 유닛 및 수신기 유닛의 정면도이다.
도 3은 측정 사이클에 대한 타이밍 차트(timing chart) 및 대응하는 히스토그램(histogram)이다.
도 4는 측정 프로세스의 타이밍 차트이다.
따라서 본 발명의 목적은 센서 요소들에 의해 검출되는 환경 방사를 가능한 최소한의 레벨로 유지하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명의 청구항 1에 따른 방법에 의해 달성된다. 그 종속 청구항들은 상기 방법의 유리한 실시예들의 설명들을 포함한다.
이러한 방법은 TCSPC(Time Correlated Single Photon Counting) 방법에 따라 동작하는 LIDAR 측정 시스템(measuring system)에 특히 적합하다. 이 TCSPC 방법은 아래의 설명 내용, 특히 도면들의 설명 내용에서 보다 상세히 설명된다. 특히, 이 방법은 차량(motor vehicles)에 사용되는 LIDAR 측정 시스템을 위해 구상된다.
이러한 목적에 적합한 LIDAR 측정 시스템은 센서 요소들과 방출기 요소들을 포함한다. 방출기 요소는 레이저광을 방출하며, 예를 들어, VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)에 의해 구현된다. 방출된 레이저광은 예를 들어, SPAD(single photon avalanche diode)에 의해 형성되는 센서 요소에 의해 검출될 수 있다. LIDAR 측정 시스템으로부터 물체의 거리는 레이저광(laser light) 또는 레이저 펄스(laser pulse)의 비행 시간(time-of-flight)으로부터 결정된다.
방출기 요소들은 바람직하게 송신기 유닛의 송신기 칩 상에 구현된다. 센서 요소들은 바람직하게 수신기 유닛의 수신기 칩 상에 구현된다. 송신기 유닛과 수신기 유닛은 송신 렌즈와 수신 렌즈에 각각 할당된다. 방출기 요소에 의해 방출된 광은 송신 렌즈에 의해 입체각으로 지정된다. 유사하게, 센서 요소는 수신 렌즈를 통해 항상 동일한 입체각을 관측한다. 따라서, 하나의 센서 요소는 하나의 방출기 요소에 할당되거나, 혹은 둘 다 동일한 입체각으로 할당된다. 방출된 레이저광은 항상 원거리에서 반사 후에 동일한 센서 요소에 충돌한다.
센서 요소들과 방출기 요소들은 유리하게는 초점면 배열 구성(focal plane array configuration, FPA)으로 구현된다. 이러한 배열에서 특정한 유닛의 요소들은 면에 배열되며, 예를 들어, 센서 요소들은 센서 칩의 면 상에 배열된다. 각 렌즈의 초점면 내에 이 면이 배열되고, 및/또는 각 렌즈의 초점에 이 요소들이 배열된다.
FPA 구성은 그 시스템이 어떠한 이동하는 부품들도 포함하지 않도록, LIDAR 측정 시스템과 이의 송신기 유닛 및 수신기 유닛의 고정적 설계를 가능하게 한다. 특히, LIDAR 측정 시스템은 차량 상에 고정적으로 배열된다.
방출기 요소는 편리하게는 복수의 센서 요소들을 포함하는 매크로 셀(macro cell)을 함께 형성하는 다수의 센서 요소들에 할당된다. 이 매크로 셀, 또는 매크로 셀의 모든 센서 요소들은 방출기 요소에 할당된다. 이는 시차 영향(parallax effect) 또는 렌즈에 기인한 영상 오류들(imaging errors)과 같은 영상 영향들(imaging effects) 또는 영상 결함들(imaging defects)이 상쇄되도록 한다.
시차 효과는 물체로부터 LIDAR 측정 시스템까지 거리에 의존하는 반면, 광학 영상 결함들은 정적이다. 예를 들어, 중간거리 또는 원거리에 있는 물체들의 경우보다 근거리 물체들의 경우에 매크로 셀의 다양한 센서 요소들이 조명된다. 더욱이, 매크로의 모든 센서 요소들을 모두 영구적으로 활성화하는 것은 오직 필요로 하는 센서 요소들만이 활성화되는 경우 보다 배경 방사 검출을 강하게 일으킨다.
따라서 환경 방사(ambient radiation)의 검출을 최소화하기 위해, 센서 요소 또는 센서 요소들의 일부가 측정 사이클 동안 활성화 및/또는 비활성화될 수 있다. 이러한 센서 요소의 활성화 및 비활성화는 측정 사이클의 시작 및 종료 사이, 특히 측정 사이클에 관하여 센서 요소 또는 센서 요소들의 최초 활성화 및 최종 비활성화 사이에 일어날 수 있다.
매크로 셀의 센서 요소들은 예를 들어, 상이한 측정 범위들에 대해 센서 그룹들로 분할된다. 예를 들어, 측정 범위는 근거리범위, 중간거리범위 및 원거리범위로 분할될 수 있다. 이때 각 범위에서 매크로 셀의 센서 요소들의 상이한 선택이 활성화된다. 이를 위해, 매크로 셀의 센서 요소들은 개별적으로 또는 적어도 각 센서 그룹으로 공동으로 활성화 및/또는 비활성화될 수 있다. 센서 그룹들의 센서 요소들은 부분적으로 또는 전적으로 중복되거나, 혹은 매크로 셀 내에 중복되지 않을 수 있다. 이는 센서 요소가 예를 들어, 중간거리범위 및 원거리범위를 위한 센서 그룹에 속하거나, 특정 측정 범위에 배타적으로 할당될 수 있음을 의미한다.
따라서, 측정 범위들 간의 전환에서 모든 센서 요소들을 가지는 센서 그룹은 비활성화되고, 다른 중복되지 않은 센서 그룹이 활성화될 수 있다. 다른 변형예에서, 센서 요소들의 일부가 비활성화되고, 센서 요소들의 일부는 활성화된 상태로 유지된다. 필요하다면, 후자의 변형예에서, 이전에 비활성화된 다른 센서 요소들이 또한 활성화될 수 있다.
활성 센서 요소들은 각각 환경 방사에 의해 유발되는 배경 노이즈 레벨에 일부 기여한다. 측정 프로세스 및 TCSPC 방법을 사용하여 결정된 히스토그램에 관하여, 활성 센서 요소들의 변화하는 개수에 의해, 환경 방사의 검출에 기인하는 스텝들(steps)이 상이한 측정 범위들 사이에 생겨난다. 각 센서 요소는 이의 활성 기간 동안 배경 노이즈에 기여한다.
측정 프로세스는 다수의 측정 사이클들을 포함한다. 그 히스토그램은 측정 프로세스의 결과이다. 측정 사이클은 적어도 레이저광이 최대 측정 거리에 있는 물체까지 왕복하는데 필요한 지속 시간을 가진다. 그 히스토그램은 측정 사이클의 측정 주기를 빈(bins)으로도 불리는 시간 세그먼트들(time segments)로 분할한다. 빈은 전체 측정 주기의 임의의 시간 주기에 대응한다.
만약 센서 요소가 유입 포톤(incoming photon)에 의해 트리거되면(triggered), 레이저 펄스의 방출로부터 시작하여 관련된 비행 시간에 대응하는 빈의 값이 1 만큼 증가된다. 환경 방사가 본질적으로 균일하게 빈들을 채우도록, 측정 프로세스 동안, 측정 사이클은 여러번 실행된다. 그러나, 레이저광을 반사하는 물체는 특정한 빈이 LIDAR 측정 시스템으로부터 물체의 거리에 대응하는 각 측정 사이클에서 채워지는 것을 보장한다. 다수의 측정 사이클은 빈들이 물체의 위치에서 배경 노이즈 레벨 보다 많이 채워지게 한다. TCSPC 방법은 도면에서 보다 상세히 설명된다.
만약 각 센서 그룹이 측정 프로세스의 모든 측정 사이클들에서 항상 그 측정 사이클의 다른 측정 범위의 시작과 동시에 켜지면, 히스토그램에 스텝들이 생성된다. 물체들 및 이들의 LIDAR 측정 시스템으로부터 거리들의 검출은 유리하게는 상승 엣지들(rising edges) 및/또는 국부적 최대(local maxima)을 검출하는 것에 의해 수행된다. 그 전환(switching)이 오직 하나의 센서 그룹으로부터 다른 센서 그룹으로 일어나는 경우일지라도, 그 스텝은 가파른 상승 엣지와 같이 나타난다.
제1 측정 사이클에서 센서 요소는 제1 시간에 활성화되고, 제2 측정 사이클에서 동일한 센서 요소가 제2 시간에 활성화되는 것이 제안된다. 이는 시간차라고도 불린다.
제1 시간과 제2 시간은 상이하다. 센서 요소는 특히, 하나의 측정 범위로부터 다른 측정 범위로 전환할 때 활성화된다. 또한 대안적으로, 센서 요소 대신 각 센서 그룹의 센서 요소들이 활성화될 수 있다. 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 센서 요소들을 시간차(time-shifted) 방식으로 활성화함으로써, 도면들에 보여지는 바와 같이 스텝이 상승하는 선으로 평탄화된다. 이러한 관점에서, 물체의 검출은 상당히 단순화된다. 시간들은 바람직하게 기준 시간, 특히 광 방출 시간에 기초한다.
일 예로서, 측정 프로세스는 X 측정 사이클들을 포함한다. 관련된 센서 요소 또는 센서 그룹이 제1 측정 사이클에서 빈 100에서 활성화되고, 제2 측정 사이클에서 빈 101에서, 제3 측정 사이클에서 빈 102에서, 등으로 활성화된다. 마지막 측정 사이클에서 활성화는 빈 100 + X - 1에서 일어난다. 특히, 배경 노이즈는 천천히 그리고 균일하게 증가한다. 여기서 빈의 시간 구간은 예로서, 그 시간들 간의 균일한 증가분으로 선택된다. 특히, 센서 요소 또는 센서 그룹의 활성화를 위한 두 측정 사이클들 간의 시간차는 자유롭게 선택될 수 있으며, 측정 프로세스 동안 변화될 수 있다. 이 시간차는 양의 값 또는 음의 값, 즉 제2 시각이 제1 시각의 전 또는 후일 수 있다. 특히, 그 시간들은 임의적으로(randomly) 또는 결정론적(deterministically)으로 결정된다.
본 발명의 목적은 또한 청구항 2에 따른 방법에 의해 달성된다. 종속항들은 유리한 실시예들의 설명들을 포함한다.
청구항 1에 관련된 설명들은 청구항 2에도 적용된다. 센서 요소들을 활성화하는 방법은 센서 요소들을 비활성화하는데 사용되는 것과 동일하고, 그 역도 마찬가지이다.
따라서, 노이즈 배경 내의 하강 엣지 또는 스텝이 방지될 수 있으며, 대신 노이즈 배경의 균일한 감소가 달성될 수 있다.
설명된 시간차는 유리하게 활성화되는 센서 그룹에 대해, 그리고 본질적으로 동시에 비활성화될 센서 그룹에 대해 사용된다. 이는 상이한 측정 범위들의 노이즈 레벨들 간에 매끄러운 전환(smooth transition)을 초래한다.
이하에서, 유리한 실시예들이 설명된다.
제1 시간은 제2 시간 전 또는 후에 일어난다.
제1 시간과 제2 시간은 지정된 시간 범위(specified time range) 내에 있는 것이 유리하다.
이 시간 범위는 측정 사이클 동안 두 측정 범위들 간의 전환이 발생하는 시간 주기를 정의한다. 만약 전체 시간 범위가 다수의 시각들에 의해 고르게 그리고 전적으로 커버되면, 그 폭은 노이즈 배경의 상승 혹은 하강의 경사를 일으킨다. 배경 노이즈에서 이 단계적 증가는 그 시간 주기에 걸쳐 늘어나며, 보다 평탄한 증가를 보장한다. 이전 예에서 시간 범위의 폭은 예를 들어, x 빈들의 폭에 대응한다.
연속하는 측정 사이클들의 제1 시간과 제2 시간은 바람직하게 임의로 선택된다.
모든 측정 사이클들에 대해 이 시각들의 임의적 또는 통계적 선택은 시스템의 통계적 거동에 기인하여 가능하다. 평균적으로, 이러한 결과들은 노이즈 배경에 매끄러운 증가를 초래한다. 특히, 임의 선택은 특정된 시간 범위로 제한된다. 이는 그 범위를 배경 노이즈가 증가하는 범위를 제한할 수 있다. 대안적으로, 연속하는 측정 사이클들의 두 연속하는 시간들 간의 그 시간차는 측정 프로세스 동안 예를 들어, 이전의 예에서와 같이 빈으로 동일하다.
추가 실시예에서, 연속하는 측정 사이클들의 제1 시간과 제2 시간은 결정론적으로 선택된다.
이는 예를 들어, 증가 카운터(increasing counter)로 시간들이 선택되는 것을 기초로 모듈로 카운터(modulo counter)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 활성화 혹은 비활성화가 카운터와 관련하여 특히, 시간에 따라 증가하면서 빈 단위로 채워지게 그 시간들이 선택되도록, 전환을 위한 10 빈들이 제공된다. 필요에 따라, 빈들은 한번 이상 채워질 수도 있으며, 이때 카운터는 10의 값 이후에 다시 1 부터 시작한다. 대안적으로, 제1 빈은 한번 이상 채워지고, 그 이후에 다음 빈 등은 여러 번 채워질 수 있다.
상술한 바와 같이, 다수의 연속하는 측정 사이클들에 대해 동일한 시각이 사용될 수 있다. 이는 직접 연속으로 수행되거나 혹은 중간에 몇몇 측정 사이클이 개재되어 수행될 수 있다. 이는 그 시간 범위(time range)의 폭을 감소시킨다.
측정 사이클에서 센서 요소를 활성화 및/또는 비활성화하는데 이미 사용된 시간은 측정 프로세스의 후속 측정 사이클들에 대해 제거되는 것이 유리하다.
이는 센서 그룹들에도 적용된다. 환언하면, 동일한 센서 요소를 활성화 또는 비활성화하는데 사용된 시간은 오직 한번만 사용될 수 있다. 이는 편리하게 시간 범위에 결부된다. 이는 임의 선택에 불구하여 어느 시각의 사용도 보장되도록 한다.
다른 변형예에서, 시간은 하나 보다 많은 측정 사이클에 대해 사용될 수 있다. 특히 통계적 선택에서, 이 시간은 임의의 사용 횟수 이후에 소진될 수 있다. 결정론적 선택의 경우, 어느 시각이 사용되는 횟수는 미리 기결정된다.
각 시간 또는 빈에 대해, 이 시간이 소진될 때까지 다양한 사용 횟수들이 선택될 수 있다.
예를 들어, 만약 25 ns 주기를 가지는 200 측정 사이클들이 선택되면, ns 당 4 빈들이 100 빈들에 대응한다. 따라서 각 빈은 시작 시간으로서 2번 사용된다. 200 측정 사이클들 및 30 nm의 주기에 해당하는 다른 예에서, 정확하게 ns 당 4 빈들에서 사용 가능한 120 빈들이 존재한다. 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, ...의 결정론적 패턴의 경우, 시작 시간으로서 40 빈들이 한번 사용되고, 120 빈들이 2번 사용된다.
하나의 센서 요소의 비활성화가 다른 센서 요소의 활성화와 관련되는 경우, 센서 요소들의 활성화 및 비활성화 간의 시간 지연은 측정 프로세스의 모든 측정 사이클들에 대해 동일하거나, 혹은 임의로 분산되는 것이 더욱 제안된다.
특히 하나의 측정 범위로부터 다른 측정 범위로 전환에 해당하는 경우와 관련하여, 하나의 센서 그룹은 활성화되고 다른 센서 그룹은 비활성화된다. 따라서 측정 범위들은 유리하게 전체 측정 범위 내에서 모든 물체들을 검출하기 위해 갭 없이 서로 연결되므로, 이는 시간적 관계(temporal relationship)이다.
이는 활성화되기 위한 센서 요소의 활성화가 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 시간차에 관련된다는 것을 의미한다. 비활성화되는 센서 요소 또한 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 시간차를 겪는다. 시간 오프셋은 연속하는 측정 범위들의 센서 요소들의 활성화 및 비활성화 간의 시간 구간에 대응한다. 시간 오프셋은 양, 0, 혹은 음일 수 있다. 만약, 두 연속하는 측정 사이클들과 관련하여 활성화되는 센서 요소들의 시간차와 비활성화되는 센서 요소들의 시간 구간이 동일하면, 이들 두 측정 사이클들에 대한 시간 오프셋 또한 동일하다. 만약 시간 구간들이 상이하면, 시간 오프셋은 하나의 측정 사이클로부터 다른 측정 사이클까지 변화한다.
따라서 시간 오프셋은 둘 이상 혹은 모든 측정 사이클들에 대해 동일하거나, 혹은 특히 시간차들의 임의 변화에 기인하여 결정론적으로 또는 임의적으로, 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 변화할 수 있다.
유리하게, 상이한 센서 그룹들의 그 시간 범위들은 중복되지 않거나, 부분적으로 중복되거나 혹은 전적으로 중복된다.
이러한 중복의 결핍은 특히 측정 구역들의 전환 지역들에서 정확한 측정이 수행되는 것을 보장한다. 만약 중복이 없다면, 바람직하게 두 센서 그룹들이 동시에 활성화된다.
측정 프로세스 동안 센서 요소들이 활성화될 시간들에 대한 이 시간 범위들은 바람직하게 센서 요소들이 비활성화되는 시간들에 대한 시간 범위들과 동일한 크기이다. 특히, 이 시간 범위들은 동일하거나 상이할 수 있다. 이 시간 범위들을 서로 상대적으로 쉬프트하는 것도 가능하다.
만약 시간 범위들이 완전히 중복되면, 즉, 하나의 시간 범위가 완전히 다른 시간 범위에 맞거나, 혹은 시간 범위들이 동일하면, 램프(ramp) 내의 배경 노이즈 및 어느 유효한 신호 또한 천천히 그리고 고르게 하나의 측정 범위로부터 다른 측정 범위로 전이된다. 이때 주어진 물체에 관한 히스토그램 내의 정보의 일부는 부분적으로 두 센서 그룹들에 의해 제공된다.
본 발명의 목적은 또한 청구항 8에 부합하는 LIDAR 측정 시스템에 의해 달성된다.
LIDAR 측정 시스템은 바람직하게 이전의 실시예들 중의 하나에 따라 설계된다. 특히, LIDAR 측정 시스템은 송신기 유닛, 수신기 유닛 및 수신기 유닛의 센서 요소들의 시간-제어된 활성화 및 비활성화를 위한 제어 유닛을 포함할 수 있다.
제어 유닛은 전자 장치의 일부이다. 특히, 제어 유닛은 시간 제어 유닛을 포함한다. 예를 들어, 시간 제어 유닛은 시간 제어기에 의해 형성되거나 이를 포함한다. 특히, 시간 제어 유닛은 측정 시스템의 개별 요소들, 특히 센서 요소들 및 방출기 요소들의 활성화 및 비활성화를 제어한다.
특히, 시간 제어 유닛은 상기 실시예들에 설명된 방법을 수행할 수 있도록 설계된다. 특히, 시간 제어 유닛은 예를 들어, 광 펄스의 전송에 대응하는 기준 시간에 기초하여 센서 요소들의 활성화 및 비활성화를 제어한다. 이 시간은 센서에 의해 검출되거나, 예를 들어 시간 제어 유닛이 레이저 펄스의 전송도 제어하기 때문에 시간 제어 유닛에 의해 내부적으로 결정될 수 있다.
편리하게, 시간 제어 유닛은 이전의 실시예들에 따라 각 측정 사이클에 대해 센서 요소들을 활성화 및 비활성화하기 위한 시간들을 특정한다.
이하에서, 상기 방법 및 상기 LIDAR 측정 시스템이 도시된 몇몇 도면들에 기초하여 다시 상세히 설명된다.
도 1은 LIDAR 측정 시스템(10)의 구조를 보여주는 도식도이다. 이러한 측정 시스템(10)은 차량 상에 사용을 위해 의도된다. 특히, 측정 시스템(10)은 차량에 고정적으로 배열된다. 더욱이, 측정 시스템(10)은 편리하게는 고정적으로 설계된다. 이는 측정 시스템(10)과, 이의 부품들 및 모듈들이 상호 간에 상대적으로 이동할 수 없거나 상대적 움직임을 수행하지 않음을 의미한다.
측정 시스템(10)은 LIDAR 송신기 유닛(12), LIDAR 수신기 유닛(14), 송신 렌즈(16), 수신 렌즈(18) 및 전자 장치(20)를 포함한다.
송신기 유닛(12)은 송신기 칩(22)을 형성한다. 이 송신기 칩(22)은 다수의 방출기 요소들(24)을 가진다. 다수의 방출기 요소들(24)은 명확한 설명을 위해 사각형으로 도식되어 있다. 반대측에는 수신기 유닛(14)이 수신기 칩(26)에 의해 형성된다. 수신기 칩(26)은 다수의 센서 요소들(28)을 포함한다. 센서 요소들(28)은 삼각형으로 도식되어 있다. 그러나, 방출기 요소들(24) 및 센서 요소들(28)의 실제 형상은 도식된 형상과 다를 수 있다. 방출기 요소들(24)은 바람직하게 VCSEL들(vertical cavity surface-emitting lasers)에 의해 형성된다. 센서 요소들(28)은 바람직하게 SPAD들(single photon avalanche diodes)에 의해 형성된다.
송신기 유닛(12) 및 수신기 유닛(14)은 FPA 구조(focal plane array configuration)로 설계된다. 이는 칩과 이의 관련된 요소들이 면, 특히 평면 상에 배열되는 것을 의미한다. 또한 각 면은 광학 요소(16, 18)의 초점 또는 초점면 내에 배열된다. 유사하게, 방출기 요소들(24)은 송신기 칩(22)의 면 상에 배열되고, 측정 시스템(10) 상에 송신기 렌즈(16)의 초점면 내에 위치된다. 이는 수신 렌즈(18)와 관련하여 수신기 칩(26)의 센서 요소들(28)에도 동일하게 적용된다.
송신 렌즈(16)는 송신기 유닛(12)에 할당되고, 수신 렌즈(18)는 수신기 유닛(14)에 할당된다. 방출기 요소(24)에 의해 방출된 레이저광 또는 센서 요소(28)로 입사되는 광은 각 광학 요소(16, 18)를 통과한다. 송신 렌즈(16)는 각 방출기 요소(24)에 특정한 입체각을 할당한다. 유사하게, 수신 렌즈(18)는 각 센서 요소(28)에 특정한 입체각을 할당한다.
각 방출기 요소(24)에 의해 방출된 레이저광은 항상 송신 렌즈(16)에 의해 동일한 입체각으로 방사된다. 또한, 수신 렌즈(18)로 인해, 센서 요소들(28)은 항상 동일한 입체각을 관측한다. 따라서, 센서 요소(28)는 항상 동일한 방출기 요소(24)에 할당된다. 특히, 센서 요소(28)와 방출기 요소(24)는 동일한 입체각을 관측한다. 도 1은 도식적 표현을 보여주고 있으므로, 입체각은 도 1에 정확하게 도시되지 않는다. 특히, 측정 시스템으로부터 물체까지 거리는 측정 시스템의 치수 보다 수배 크다. 이러한 LIDAR 측정 시스템(10)에서, 다수의 센서 요소들(28)은 도 2와 같이, 단일 방출기 요소(24)에 할당된다. 공통 방출기 요소(24)에 할당된 센서 요소들(28)은 방출기 요소(24)에 할당된 매크로 셀(36)의 일부이다.
방출기 요소(28)는 측정 사이클의 초기에 레이저광(30)을 레이저 펄스(30) 형태로 방출한다. 이 레이저 펄스(30)는 송신 렌즈(16)를 통과하고 방출기 요소(24)에 할당된 입체각으로 방출된다. 만약 물체(32)가 입체각 내에 위치하면, 레이저광(30)의 적어도 일부가 이 물체로부터 반사된다. 대응하는 입체각에서 나오는 반사된 레이저 펄스(30)는 수신 렌즈(18)를 통해 관련된 센서 요소(28) 또는 매크로 셀(36)에 속하는 센서 요소들(28)로 향한다. 센서 요소들(28)은 입사 레이저 펄스(30)를 검출한다. 이때 센서 요소들(28)의 트리거가 시간 디지털 변환기(TDC, Time to Digital Converter)(38)에 의해 독출되고, 히스토그램에 기록된다. 비행 시간 방법을 사용하여, 물체(32)로부터 측정 시스템(10)까지 거리가 레이저 펄스(30)의 전송 시간으로부터 결정될 수 있다. 물체들(32) 및 이들의 거리들은 유리하게는 TCSPC(time correlated single photon counting) 방법을 사용하여 결정된다. TCSPC 방법은 아래에서 보다 상세히 설명된다.
이러한 측정 사이클의 시퀀스는 적어도 센서 요소들(28)을 독출할 수 있는 전자 장치(20)에 의해 제어될 수 있다. 또한 전자 장치(20)는 특히 데이터 교환을 위해 커넥션(34)을 통해 차량의 다른 전자 부품들에 연결되거나 연결될 수 있다. 여기서 전자 장치(20)는 도시적으로 블록으로 도시된다. 그러나, 이의 보다 상세한 설명은 제공되지 않을 것이다. 전자 장치(20)는 측정 시스템(10)의 다수의 부품들 또는 조립체들에 분산될 수 있음을 이해하여야 한다. 이 경우, 예를 들어, 전자 장치(20)의 일부는 수신기 유닛(14) 상에 구현될 수 있다.
도 2는 송신기 칩(22)과 수신기 칩(26)의 정면도를 도식적으로 보여준다. 오직 일부가 상세히 도시되고, 추가적인 영역은 기본적으로 도시된 바와 동일하다. 송신기 칩(22)은 이미 설명된 방출기 요소들(24)을 포함하며, 방출기 요소들(24)은 행과 열로 배열된다. 그러나, 이러한 행열 배열은 오직 예시로서 선택된 것이다. 열들은 대문자 로마 숫자로 표기되고, 행들은 대문자 라틴 문자로 표기된다.
수신기 칩(26)은 다수의 센서 요소들(28)을 포함한다. 센서 요소들(28)의 개수는 방출기 요소들(24)의 개수 보다 크다. 또한 센서 요소들(28)은 행열 배열로 구현된다. 또한 이 행열 배열은 단지 예시적으로 선택된다. 열들은 소문자 로마 숫자로 표기되고, 행들은 소문자 라틴 문자로 표기된다. 그러나, 수신기 칩(26)의 행 또는 열은 개별 센서 요소들(28)과 관련되지 않으며, 다수의 센서 요소들(28)을 가지는 매크로 셀(36)과 관련된다. 명확한 제시를 위하여 매크로 셀들(36)은 파선에 의해 서로 분리된다. 매크로 셀(36)의 센서 요소들(28)은 모두 단일의 방출기 요소(24)에 할당된다. 예를 들어, 매크로 셀 i, a는 방출기 요소 I, A에 할당된다. 센서 요소(24)에 의해 방출된 레이저광(30)은 관련된 매크로 셀(36)의 센서 요소들(28)의 적어도 일부를 영상화한다.
센서 요소들(28)은 유리하게는 개별적으로 또는 적어도 그룹 단위로 활성화되고 비활성화될 수 있다. 결과적으로, 관련된 매크로 셀(36)의 센서 요소들(28)은 활성화되고, 관련되지 않은 센서 요소들은 비활성화될 수 있다. 이는 영상 오류의 보상을 가능하게 한다. 이러한 영상 오류는 예를 들어, 광학 요소들(16, 18)의 영상 오류, 또는 다른 시차 오류들(parallax errors)과 같은 정적 오류들(static errors)일 수 있으며, 그 예시가 아래에서 설명된다.
이 시차로 인해, 예를 들어 근거리, 즉 물체(32)로부터 짧은 거리에서 방출된 레이저광(30)은 도 2의 상부에 배열된 매크로 셀(36)의 센서 요소들(28) 상으로 영상화된다. 그러나, 만약 물체가 측정 시스템(10)으로부터 멀리 떨어진 경우, 반사된 레이저광(30)은 매크로 셀(36)의 하부 영역으로 충돌하고, 이에 따라 하부 센서 요소들(28)로 충돌될 것이다. 시차에 기인한 입사 레이저광의 변위(displacement)는 특히 측정 시스템(10)의 유닛들의 배열과 물리적 설계에 의존한다.
따라서 광이 입사되지 않는 센서 요소들이 비활성화되도록, 매크로 셀(36)의 센서 요소들(28)은 측정 사이클 동안 활성화되고 비활성화된다. 각 활성 센서 요소(active sensor element)는 환경 방사(ambient radiation)를 배경 노이즈로 검출하므로, 광이 입사되지 않는 센서 요소들을 비활성화하여 측정 배경 노이즈를 최소로 유지한다. 예로서, 도 2에 3개의 센서 그룹들이 수신기 칩(26)에 도시되어 있다.
예를 들면, 단지 상기 방법의 설명을 위하여 센서 그룹들 α, β 및 γ가 도시된다. 원칙적으로, 센서 그룹들은 다르게 선택될 수 있다. 센서 그룹 α는 측정 사이클의 초기에 근거리를 검출하는 단일 센서 요소(28)를 포함한다. 센서 그룹 β는 중간 측정 거리에서 활성화되는 다수의 센서 요소들(28)을 포함한다. 센서 그룹 γ는 원거리에서 활성화되는 몇몇 센서 요소들(28)을 포함한다. 센서 그룹 β의 센서 요소들(28)의 개수가 가장 많고, 다음이 센서 그룹 γ이다.
센서 그룹들 α, β 및 γ에 대한 센서 요소들(28)의 선택은 단지 예시로서 선택되며, 본 발명에서 도시된 바와 다른 선택도 가능하다. 또한, 센서 요소들의 선택과 센서 요소들(28)의 설계와 배열은 방출기 요소들(24)과 관련하여 변화할 수 있다.
근거리에서, 보통 오직 작은 개수의 센서 요소들(28) 만이 활성화된다. 또한, 예를 들어, 이러한 센서 요소들(28)은 근거리를 위한 특정한 요구들을 만족하도록 다른 센서 요소들(28)과 설계가 다를 수 있다.
센서 그룹 γ은 센서 그룹 β로부터 부분적으로 선택되지만, 또한 센서 그룹 γ에 배타적인 2개의 센서 요소들(28)을 포함한다. 예를 들어, 상이한 센서 그룹들은 완전히 중첩될 수 있으며, 즉 다수의 공통 센서 요소들(28)을 가질 수 있다. 그러나, 또한 모든 센서 요소들(28)은 이 센서 그룹에 배타적으로(exclusively) 할당될 수 있다. 또한, 오직 센서 요소들(28)의 일부만 하나의 센서 그룹에 배타적이고, 나머지 센서 요소들(28)은 하나 이상의 센서 그룹의 부분이 될 수도 있다.
제1 측정 범위로부터 제2 측정 범위로 전이시, 예를 들어 중간 범위로부터 원거리로 전환할 때, 이전에 활성화된 센서 그룹의 오직 일부 센서 요소들이 비활성화된다. 이때 센서 요소들의 일부는 활성화된 상태를 유지하고, 추가적인 개수의 센서 요소들(28)이 활성화된다.
센서 요소들(28)은 TDC(time to digital converter)(3)에 연결된다. 이 TDC(38)는 전자 장치(20)의 부분이다. TDC(38)는 각 매크로 셀(36)에 대해 수신 유닛 상에 구현되고, 매크로 셀(36)의 모든 센서 요소들(28)에 연결된다. 그러나, 이러한 TDC(38)를 위한 구현은 오직 예시적인 것이다.
동시에 활성화되는 SPAD로 구현되는 센서 요소(28)는 입사 포톤에 의해 트리거될 수 있다. 이 트리거는 TDC(38)에 의해 독출된다. TDC(38)는 다음으로 이 검출을 측정 프로세스의 히스토그램으로 입력한다. 이 히스토그램은 아래에서 보다 상세히 설명된다. 검출 후, 먼저 SPAD에 요구된 바이어스 전압이 복구(re-established) 되어야 한다. 이 주기 내에, SPAD는 불능 상태가 되고 입사 포톤에 의해 트리거될 수 없다. 차징(charging)을 위해 요구되는 이 시간은 불감 시간(dead time)으로도 알려져 있다. 또한, 비활성 SPAD는 동작 전압을 생성하기 위해 일정 시간을 요구한다는 것을 이해하여야 한다.
측정 시스템(10)의 방출기 요소들(24)은 이들의 광 펄스들을 예를 들어, 라인 순 또는 행 순으로 순차적으로 방출한다. 이는 방출기 요소들(24)의 행 또는 열이 매크로 셀(36)의 인접한 행 또는 열의 센서 요소들(28)을 트리거하는 것을 방지한다. 특히, 매크로 셀들(36) 중 레이저광(30)을 방출한 방출기 요소들(24)과 대응하는 센서 요소들(28)만 활성화된다.
이전에 언급된 바와 같이, TCSPC 방법이 물체들의 거리를 결정하기 위해 제공된다. 이는 도 3에 기초하여 설명된다. TCSPC에서, 측정 프로세스는 물체들이 존재하는지와 이들의 측정 시스템(10)으로부터 거리를 결정하도록 수행된다. 측정 프로세스는 다수의 본질적으로 유사한 측정 사이클들을 포함한다. 측정 사이클들은 히스토그램을 생성하기 위해 동일하게 반복된다.
이 히스토그램은 다음으로 물체들과 이들의 거리를 인식하기 위해 평가된다. 도 3은 다수의 서브-도면들 a, b, c, d, e, f, g을 포함한다. 도면들 각각은 개별적인 Y-축을 가지나, 시간으로 플롯되는 공통의 X-축을 공유한다. 도 3a 내지 도 3f는 단일 측정 사이클을 보여주고, 도 3g는 전체 측정 프로세스의 결과를 보여준다. 측정 프로세스는 시간
Figure pct00001
에 시작하고, 시간
Figure pct00002
에 종료한다.
도 3a는 측정 사이클의 과정에 걸쳐 방출기 요소(46)의 활동을 보여준다. 방출기 요소는 시간
Figure pct00003
에 활성화되고, 잠시 후 시간
Figure pct00004
에 비활성화되어, 레이저 펄스의 방출을 유발한다.
도면 b, c, 및 d는 센서 그룹들 α, β 및 γ의 센서 요소들(28)의 측정 사이클 내의 활동 단계들을 보여준다. 센서 그룹 α의 센서 요소는 레이저 펄스의 방출 전에 시간
Figure pct00005
에 미리 차지되고, 시간
Figure pct00006
에 미리 활성화된다. 시간들
Figure pct00007
및
Figure pct00008
는 동시에 일어나거나 또는 서로에 대해 상대적으로 오프셋(offset)을 가진다. 따라서 센서 그룹 α는 늦어도 레이저 펄스(30)가 방출될 때 활성화된다. 이는 근거리범위에 해당한다.
센서 그룹 β의 센서 요소들은 센서 그룹 α가 비활성화되기 직전에 시간
Figure pct00009
에 차지되고, 센서 그룹 α가 비활성화되는 시간
Figure pct00010
에 활성화된다. 중간거리범위를 커버하는 센서 그룹 β는 원거리범위로 전환 시점에 스위치 오프될 때까지 장시간 주기 동안 활성화를 유지한다.
센서 그룹 γ의 센서 요소들(28)의 활동은 도 3d에 도시된다. 센서 그룹 γ는 부분적으로 β의 서브그룹(subgroup)이므로, 중복되는 센서 요소들(28)은 시간
Figure pct00011
에 활성화된 상태로 유지되는 반면, 센서 그룹 β의 다른 센서 요소들(28)은 비활성화된다. 센서 그룹 γ의 남은 센서 요소들(28)은 시간
Figure pct00012
에 미리 차지된다. 또한 센서 그룹 γ는 시간
Figure pct00013
에 비활성화될 때까지 보다 긴 시간 주기 동안 활성을 유지한다. 또한 시간
Figure pct00014
은 측정 사이클의 종료 시간
Figure pct00015
와 대응된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 측정 사이클의 종료는 정확하게 마지막 활성 센서 그룹의 비활성화와 정확히 동일할 필요는 없다. 측정 사이클의 시작(42)은 시간
Figure pct00016
에 의해 정의되고, 측정 사이클의 종료(44)는 시간
Figure pct00017
에 의해 정의된다.
따라서 측정 사이클은 레이저 펄스(46)의 방출, 센서 그룹들 간의 스위칭 및 근거리범위(48), 중간거리범위(50) 및 원거리범위(52)에서 입사광의 검출을 포함한다.
도 3e는 중간거리범위에 위치한 물체(32)의 예를 보여준다. 도면은 물체(32)의 반사 표면에 대응한다. 물체(32)에서 반사된 레이저 펄스(30)는 센서 그룹 β의 활성 센서 요소들(28)에 의해 시간
Figure pct00018
에 검출될 수 있다.
도 3f는 복수의 측정 사이클들의 예시적인 충진(filling)을 나타내는 히스토그램(54)을 보여준다. 히스토그램은 전체 측정 사이클을 개별 시간 세그먼트들로 분할한다. 이러한 히스토그램(54)의 시간 간격은 빈(56)이라고도 불린다. 히스토그램(54)을 채우는 TDC(38)는 센서 요소들(28)을 독출한다. 오직 활성 센서 요소(28)만 TDC(38)에 검출을 전송할 수 있다. 만약 SPAD가 포톤에 의해 트리거되면, TDC(38)는 히스토그램에 예를 들어 메모리에 의해 표현되는 디지털 1 또는 검출(58)을 히스토그램에 입력한다. TDC는 이 검출(58)을 현재 시간과 관련시키고, 히스토그램(54)의 대응하는 빈(56)을 디지털 값으로 채운다.
중간거리범위 내에 오직 단일 물체(32)만 있으므로, 이 하나의 물체(32)가 검출될 수 있다. 그러나, 히스토그램은 전체 측정 사이클에 걸쳐 검출들(58)로 채워진다. 이 검출들(58)은 배경 방사(background radiation)에 의해 생성된다. 배경빔의 포톤들은 SPAD를 트리거할 수 있다. 따라서 이에 따른 배경 노이즈의 레벨은 활성 SPAD의 개수, 즉 센서 그룹의 센서 요소들(28)의 개수에 의존한다.
근거리범위(48)에서 오직 두 개의 빈들(56)이 하나의 검출(58)로 각각 채워지나, 세번째 빈은 비어 있는 상태인 것을 알 수 있다. 이는 검출된 배경 방사에 대응한다. 오직 단일 SPAD 만 활성화되므로, 검출들의 개수는 매우 작다.
이어서 중간거리범위(50)에서, 복수의 활성 센서 요소들(28)을 가지는 센서 그룹 β가 활성화된다. 이에 따라, 검출된 배경 방사 또한 더 커지고, 빈은 세 개의 검출들(58), 때로는 4 또는 2 검출들(58)로 채워진다. 측정 사이클의 시간
Figure pct00019
에 물체(32)의 반사 표면이 위치하는 이 영역(32)에서, 검출들(58)의 개수는 상당히 커진다. 이 경우, 일곱 또는 여덟 개의 검출들(58)이 히스토그램(54)에 기록된다.
원거리범위(52)에서 검출될 수 있는 물체는 존재하지 않는다. 여기서, 배경 방사는 빈 당 평균적으로 오직 하나 내지 두 개의 검출들(58)로 나타난다. 따라서 SPAD 개수가 작기 때문에, 노이즈 배경(noise background)의 평균 값은 중간거리범위(50)에서 보다 작다. 그러나, 그 검출들(58)의 평균 값은 근거리범위(48)의 경우 보다 크다. 이는 근거리범위(48)의 경우 센서 그룹 γ의 센서 요소들(28)의 개수의 몇분의 일에 불과한 센서 그룹 α를 가지기 때문이다.
앞서 언급된 바와 같이, 도시된 히스토그램은 오직 예시적인 방법으로 채워진 것이다. 빈들의 개수 및 이들의 충진 레벨은 실제 측정 사이클에서 상당히 다를 수 있다. 보통, 단일 측정 사이클로부터 물체(32)가 검출되지 않을 수 있다. 그러므로, TCSPC 방법은 다수의 측정 사이클들이 연속적으로 수행된다. 각 측정 사이클은 동일한 히스토그램을 기록한다. 이러한 복수의 측정 사이클들에 의해 채워지는 히스토그램이 도 3g에 도시된다.
또한 도 3g의 히스토그램은 디지털 방식으로 채워진 빈들에 의해 형성된다. 그러나, 명확한 도면을 제공하기 위해 각 빈의 표현은 이 도면에서 생략되었으며, 빈들의 충진 레벨(filling level)에 대응하는 단일 선으로 대체되었다.
근거리범위(48)에서 낮은 노이즈 배경이 획득되고, 대부분의 센서 요소들이 활성화되는 중간거리범위(50)에서 높은 노이즈 배경이 획득된다. 원거리범위(52)에서, 결정된 노이즈 배경은 근거리범위(48)의 값과 중간거리범위(50)의 값 사이이다. 더욱이, 중간거리범위(50)에 있는 물체(32)에 의해 반사된 레이저광(30)의 검출은 피크(33)의 형태로 나타날 수 있다. 검출된 배경 방사는 통계적으로 균일하게 분산되고, 따라서 기본적으로 활성 센서 요소들의 개수에 의존하는 직선을 형성한다. 그러나, 물체 및 이의 반사 표면은 측정 사이클들의 합계에 걸쳐 항상 동일한 위치이고, 피크(33)가 배경 노이즈 레벨 보다 두드러지게 된다.
피크(33)는 이의 최대값 또는 급격히 상승하는 엣지를 통해 물체(32)로 검출될 수 있으며, 히스토그램에서 물체(32)에 대한 거리가 이의 위치로부터 결정될 수 있다.
도 3g에 따른 히스토그램의 결정에서, 도 3의 측정 사이클은 동일하게 여러번 반복되었다. 특히, 모든 설명된 활동들은 항상 동일한 시간
Figure pct00020
내지
Figure pct00021
에서 수행된다.
도 3g의 히스토그램은 물체들을 식별하고 이들의 거리들을 결정하도록 평가된다. 검출을 위해, 보통 상승, 즉 히스토그램 형상의 급격하게 상승하는 엣지가 평가된다. 물체(32)가 위치되는 시간 간격으로부터, 빛의 속도를 통해 물체에 대한 거리가 산출될 수 있다. 도 3g에 따른 히스토그램에서, 물체가 근거리범위와 중간거리범위 사이, 그리고 중간거리범위와 원거리범위 사이의 전환 거리에 대응하는 거리에 위치할 때 문제가 발생한다.
만약 전환 시간들에서 잠재적인 물체들의 평가가 일어나지 않는 것으로 규정되면, 시스템은 이러한 전환 지역들에서 인식을 하지 못하게 될 것이다. 다른 한편, 이러한 규정이 없다면, 전환 지역에 아무 것도 없더라도 항상 전환 시간들에서 고정된 물체를 검출하게 되거나, 실제 신호를 전환 시간의 끝으로부터 구별할 수 없을 것이다. 이러한 문제는 센서 요소들을 제어하기 위한 이하의 설계들에 의해 해결된다. 이 방법은 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
측정 사이클의 기본적인 시퀀스는 도 3b에 도시된 것으로부터 변화되지 않는다. 그러나, 측정 프로세스의 각 측정 사이클은 다른 측정 사이클들과 약간 상이하다. 도 4a, b, c, d, e는 3개의 상이한 측정 사이클들인 것을 제외하고 도 3a, b, c, d와 동일한 프로세스들을 보여준다. 예를 들어, 측정 프로세스의 제1 측정 사이클은 실선(60)으로 표시되고, 측정 프로세스의 최종 측정 사이클은 파선(64)으로 표시되고, 측정 프로세스의 중간 측정 사이클은 점선(62)으로 표시된다. 서브-도면들 a, b, c, d와 관련하여, 각 선들은 접미사들 b, c, d이 추가된다.
이하에서, 센서 그룹과 그 센서 요소들이 활성화되고 비활성화되는 시간들만 설명된다. 만약 이러한 요소들이 SPAD들이면, 이들은 차지되어야 한다. 그러나, 단순화를 위해, 이러한 차징 단계(charging phase)는 설명되지 않는다. 측정 사이클 및 측정 프로세스에 관한 도 3에 관계된 이전의 설명들은 이전과 모순되지 않는 한 이하의 설명들에도 적용된다.
측정 사이클 60, 62, 64 동안 센서 그룹 α는 시간
Figure pct00022
에 활성화된다. 이 시간
Figure pct00023
는 측정 프로세스의 모든 측정 사이클들에 대해 변화되지 않는다. 방출기 요소(24)는 시간
Figure pct00024
에 활성화되고 시간
Figure pct00025
에 비활성화되며, 레이저 펄스(30)의 방출을 일으킨다. 시간
Figure pct00026
는 시간
Figure pct00027
전에 일어나거나, 혹은 둘 다 동일하다.
제1 센서 그룹 α는 측정 사이클(60) 동안 센서 그룹 β가 활성화되는 시간
Figure pct00028
에 비활성화된다. 그러나, 동일한 측정 프로세스의 이후 측정 사이클(62)에서, 제1 센서 그룹 α는 이후 시간
Figure pct00029
까지 비활성화되지 않는다. 유사하게, 측정 사이클(62) 동안, 센서 그룹 β는 오직 시간
Figure pct00030
에 활성화된다. 그리고 다시 이후의 측정 사이클과 관련하여, 센서 그룹 α 및 센서 그룹 β는 오직 시간
Figure pct00031
에 비활성화되거나 활성화된다. 특히, 시간
Figure pct00032
는 시간
Figure pct00033
이후이고, 시간
Figure pct00034
는 시간
Figure pct00035
이후이다. 근거리범위(48)의 길이 및 중간거리범위(50)의 길이, 이들의 종료 혹은 시작은 측정 사이클들의 수에 걸쳐 시간차를 갖는다. 이는 도 4에 도시되듯이, 가파르게 상승하는 스텝(step)이 평탄해지도록 한다. 만약 개별 측정 사이클들의 시간들 간의 시간 차이들이 동일하면, 균일한 증가가 획득된다. 예를 들어, 이러한 시간 차이는 빈의 기간과 동일할 수 있다. 특히, 시간 차이들은 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 상이할 수 있고, 시간 차이들의 균일한 분포가 선호된다.
두 측정 사이클들에서 단일 시점과 관련된 시간 구간은 시간차(time difference)로 불린다.
노이즈 배경의 평탄한 상승 혹은 하강은 측정 사이클(60)에서 시간
Figure pct00036
로부터 센서 그룹 β가 배경 노이즈에 대한 요소를 기여하는 것으로 인한 것이다. 그러나, 측정 사이클(62) 동안, 배경 노이즈의 요소는 오직 시간
Figure pct00037
로부터 진행되고, 측정 사이클(64)에서는 오직 시간
Figure pct00038
로부터 진행된다. 이에 따라, 배경 노이즈 레벨은 천천히 꾸준하게 증가한다. 히스토그램은 측정 사이클의 측정 주기를 빈들로 분할하므로, 이러한 증가는 본질적으로 단계적으로 계속된다. 그러나, 이 단계들은 매우 작으므로 히스토그램의 평가에 문제를 일으키지 않는다. 특히, 램프들(ramps)은 광 펄스의 기간 보다 큰 기간, 특히 다수의 광 펄스 기간 보다 큰 기간으로 연장된다.
히스토그램의 후속 평가에서, 상이한 측정 거리 범위들 사이의 전환 위치의 물체는 쉽게 검출될 수 있다. 더욱이, 이는 또한 오 검출(false detection)을 방지할 수 있다.
레이저 펄스는 항상 동시에 방출되고 센서 그룹 α는 미리 활성화되므로, 센서 그룹 α의 활성화는 이러한 시간 차이들을 요구하지 않는다.
센서 그룹 β로부터 센서 그룹 γ로 전환은 센서 그룹 α로부터 센서 그룹 β로 전환과 유사하다. 측정 사이클(60)의 경우 이는 시간
Figure pct00039
이고, 측정 사이클(62)의 경우 시간
Figure pct00040
, 측정 사이클(64)의 경우 시간
Figure pct00041
이다. 따라서, 중간거리범위(50)의 배경 노이즈로부터 원거리범위(52)의 배경 노이즈까지 히스토그램의 감소가 평탄화되고, 보다 평평해진다.
선택적으로, 원거리범위(52)는 시간차를 가지는 시간 오프셋, 시간들
Figure pct00042
,
Figure pct00043
에서 비활성화될 수 있다.
이러한 시간들은 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 임의로(randomly) 선택될 수 있다. 특히, 시간차는 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 임의 선택된다. 결과적으로, 그 통계적 평균은 균일하게 증가하는 배경 노이즈 레벨이다. 시간
Figure pct00044
로부터
Figure pct00045
까지 시간 범위(66)는 특정되고(specified), 이로부터 시간들이 임의적으로 선택된다. 추가의 시간 범위(68)는
Figure pct00046
로부터
Figure pct00047
까지 연장된다.
대안적으로, 시간들은 예를 들어 기결정된 패턴에 의해, 결정론적으로 선택될 수도 있다. 바람직하게, 결정론적 선택은 균일한 시간들의 분포를 제공한다.
선택적으로, 센서 그룹을 활성화 또는 비활성화하는데 이미 사용된 시간 범위(66, 68) 내의 시간은 추가의 측정 사이클들에 대해 더 이상 선택될 수 없다. 예를 들어, 만약 제1 측정 사이클에서 시간
Figure pct00048
가 선택되면, 이 시간은 더 이상 후속 측정 사이클들에 대해 이용 가능하지 않다. 이는 임의 선택이 이루어지도록 하면서도, 미리 결정된 시간들의 집합(set)이 여전히 사용될 수 있도록 한다. 특히, 그러한 통계적 선택은 어느 정도 오류 원인들을 제거할 수 있다.
도 4c 및 도 4d에 따르면, 센서 그룹 β는 센서 그룹 γ가 활성화되는 동일한 시간에 비활성화된다. 따라서, 센서 그룹 β의 센서 요소들의 비활성화와, 센서 그룹 γ의 센서 요소들의 활성화 사이의 시간 오프셋은 0이다. 이 시간 오프셋은 모든 측정 사이클들(60, 62, 64)에 대해 동일하며, 전체 측정 프로세스 동안 변화하지 않는다.
이 시간 오프셋은 단일 측정 사이클 내에서 센서 그룹이 비활성화되는 시간과, 센서 그룹이 활성화되는 시간 사이의 시간차이다.
다른 실시예에서, 이 시간 오프셋은 0이 아닐 수 있다. 예를 들어, 센서 그룹 γ는 활성화되고, 센서 그룹 β는 이 시간 오프셋이 경과할 때까지 비활성화되지 않는다. 이는 반대 방향으로도 가능하다. 두 센서 그룹들 간의 전환이 일어날 때 이러한 동일한 시간 오프셋은 센서 그룹들이 중복되는 센서 요소들을 가질 때 유리하다. 이는 균일한 배경 노이즈의 증가 또는 감소를 보장한다.
그러나, 시간 오프셋은 측정 사이클로부터 측정 사이클까지 변화할 수도 있다. 이는 예를 들어, 연속하는 센서 그룹들 간에 센서 요소들의 중복이 없을 때 가능하다.
이 임의 선택은 예를 들어, 센서 그룹 β를 비활성화하기 위한 시간들과 센서 그룹 γ를 활성화하기 위한 시간들이 임의로 서로 독립적으로 선택되는 경우에 유용하다. 그러나, 앞서 언급된 바와 같이, 결정론적인 선택 또한 가능하다.
상기 방법을 수행하기 위해 측정 시스템의 전자 장치(20)는 시간 제어 유닛을 가진다. 이 시간 제어 유닛은 측정 시스템을 위한 시간을 정의하며, 요소들의 시간순 시퀀스(chronological sequence)를 제어한다. 특히, 이는 히스토그램을 위한 시간을 지정하고, 개별 센서 요소들 및 방출기 요소들의 활성화 및 비활성화를 제어한다. 더욱이, 시간 제어 유닛은 히스토그램들이 정확하게 더해지는 것을 가능하게 한다. 시간 제어 유닛은 또한 각 측정 사이클에 대해 개별 요소들이 활성화되고 비활성화되는 시간들을 지정한다.
10 LIDAR 측정 시스템
12 LIDAR 송신기 유닛
14 LIDAR 수신기 유닛
16 송신 렌즈
18 수신 렌즈
20 전자 장치
22 송신기 칩
24 방출기 요소
26 수신기 칩
28 센서 요소
30 레이저광 / 레이저 펄스
32 물체
33 피크
34 커넥션
36 매크로 셀
38 TDC
40 x-축 (시간)
42 측정 사이클의 시작
44 측정 사이클의 종료
46 레이저 펄스의 방출
48 근거리범위의 검출
50 중간거리범위의 검출
52 원거리범위의 검출
54 히스토그램
56 빈(bin)
58 검출
60b,c,d 실선
62b,c,d 파선
64b,c,d 점선
66 시간 범위
68 시간 범위
α,β,γ 센서 그룹
I,II,... 송신기 칩들의 열
i,ii,... 수신기 칩들의 열
A,B,... 송신기 칩들의 행
a,b,... 수신기 칩들의 행
Figure pct00049
시간
Figure pct00050
시간
Figure pct00051
시간
Figure pct00052
시간
Figure pct00053
시간
Figure pct00054
시간
Figure pct00055
시간
Figure pct00056
시간
Figure pct00057
시간
Figure pct00058
시간
Figure pct00059
시간
Figure pct00060
시간
Figure pct00061
시간
Figure pct00062
시간
Figure pct00063
시간
Figure pct00064
시간
Figure pct00065
시간
Figure pct00066
시간
Figure pct00067
시간
Figure pct00068
시간
Figure pct00069
시간
Figure pct00070
시간
Figure pct00071
시간
Figure pct00072
시간
Figure pct00073
시간

Claims (8)

  1. LIDAR 측정 시스템(10)의 센서 요소들(28)을 제어하는 방법으로서,
    - 센서 요소(28)가 측정 사이클 동안 활성화 및 비활성화되고,
    - 측정 프로세스는 다수의 측정 사이클들을 포함하고,
    - 상기 센서 요소(28)가 제1 측정 사이클에서 제1 시간(
    Figure pct00074
    )에 활성화되고, 동일한 상기 센서 요소(28)가 제2 측정 사이클에서 제2 시간(
    Figure pct00075
    )에 활성화되는, 방법.
  2. LIDAR 측정 시스템(10)의 센서 요소들(28)을 제어하는 방법으로서,
    - 센서 요소(28)가 측정 사이클 동안 활성화 및 비활성화되고,
    - 측정 프로세스는 다수의 측정 사이클들을 포함하고,
    - 상기 센서 요소(28)가 제1 측정 사이클에서 제1 시간(
    Figure pct00076
    )에 비활성화되고, 동일한 상기 센서 요소(28)가 제2 측정 사이클에서 제2 시간(
    Figure pct00077
    )에 비활성화되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 시간은 상기 제2 시간의 전 또는 후인 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간은 지정된 시간 범위(66, 68) 내에 있는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간은 연속하는 측정 사이클들로부터 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    측정 사이클에서 센서 요소를 활성화 및/또는 비활성화하기 위해 이미 사용된 시간은 상기 측정 프로세스의 후속 측정 사이클들 동안 제외되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 센서 요소(28)의 비활성화가 다른 센서 요소(28)의 활성화에 관련되면, 상기 센서 요소들(28)의 상기 활성화 및 비활성화 간의 시간 오프셋은 상기 측정 프로세스의 모든 측정 사이클들에 대해 동일하거나, 임의적으로 분산되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 송신기 유닛, 수신기 유닛 및 상기 수신기 유닛의 센서 요소들의 시간-제어된 활성화 및 비활성화를 위한 시간 제어 유닛을 가지는 LIDAR 측정 시스템.
KR1020207029070A 2018-04-10 2019-04-03 Lidar 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법 KR102490683B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018205378.2 2018-04-10
DE102018205378.2A DE102018205378A1 (de) 2018-04-10 2018-04-10 Verfahren zur Ansteuerung von Sensorelementen eines LIDAR Messsystems
PCT/EP2019/058392 WO2019197241A1 (de) 2018-04-10 2019-04-03 Verfahren zur ansteuerung von sensorelementen eines lidar messsystems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200125998A true KR20200125998A (ko) 2020-11-05
KR102490683B1 KR102490683B1 (ko) 2023-01-19

Family

ID=66102066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207029070A KR102490683B1 (ko) 2018-04-10 2019-04-03 Lidar 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210109196A1 (ko)
EP (1) EP3775981A1 (ko)
JP (1) JP7246406B2 (ko)
KR (1) KR102490683B1 (ko)
CN (1) CN111971577B (ko)
CA (1) CA3095476A1 (ko)
DE (1) DE102018205378A1 (ko)
IL (1) IL277855B1 (ko)
WO (1) WO2019197241A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023214864A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 Lg Innotek Co., Ltd. Lidar range enhancement using pulse coding

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111684304B (zh) * 2017-12-04 2024-06-04 ams国际有限公司 距离飞行时间模组
DE102017222974A1 (de) 2017-12-15 2019-06-19 Ibeo Automotive Systems GmbH Anordnung und Verfahren zur Ermittlung einer Entfernung wenigstens eines Objekts mit Lichtsignalen
US11644551B2 (en) * 2020-03-30 2023-05-09 Semiconductor Components Industries, Llc Lidar systems with improved time-to-digital conversion circuitry
CN111856485B (zh) * 2020-06-12 2022-04-26 深圳奥锐达科技有限公司 一种距离测量系统及测量方法
DE102020214041A1 (de) * 2020-11-09 2022-05-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Emitterelementen eines LIDAR-Messsystems sowie LIDAR-Messsystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2595354B2 (ja) * 1989-09-20 1997-04-02 三菱電機株式会社 レーダ装置
KR20160142839A (ko) * 2014-04-07 2016-12-13 삼성전자주식회사 고해상도, 고프레임률, 저전력 이미지 센서
JP2018025449A (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 株式会社デンソー レーダ装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05134042A (ja) * 1991-11-12 1993-05-28 Mitsubishi Electric Corp 車載用測距装置および方法
JPH07229967A (ja) * 1994-02-22 1995-08-29 Nikon Corp 距離測定装置
JP2004157044A (ja) 2002-11-07 2004-06-03 Nippon Signal Co Ltd:The 走査型レーザレーダ
US7379100B2 (en) * 2004-02-12 2008-05-27 Canesta, Inc. Method and system to increase dynamic range of time-of-flight (TOF) and/or imaging sensors
DE102009029372A1 (de) * 2009-09-11 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Messvorrichtung zur Messung einer Entfernung zwischen der Messvorrichtung und einem Zielobjekt mit Hilfe optischer Messstrahlung
JP5626114B2 (ja) 2011-05-18 2014-11-19 株式会社デンソー 車載レーザレーダ装置
US9696412B2 (en) * 2012-02-16 2017-07-04 Nucript LLC System and method for measuring optical delay using a single photon detector with pulsed optical signals
US10126412B2 (en) * 2013-08-19 2018-11-13 Quanergy Systems, Inc. Optical phased array lidar system and method of using same
US9784835B1 (en) * 2013-09-27 2017-10-10 Waymo Llc Laser diode timing feedback using trace loop
US10578741B2 (en) * 2014-11-11 2020-03-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Distance detection device and distance detection method
JP2017003391A (ja) 2015-06-09 2017-01-05 株式会社デンソー レーザレーダシステム
EP3168641B1 (de) 2015-11-11 2020-06-03 Ibeo Automotive Systems GmbH Verfahren und vorrichtung zur optischen distanzmessung
EP3185039B1 (en) 2015-12-23 2021-09-08 STMicroelectronics (Research & Development) Limited Apparatus and method for range detection and communication
US20190056498A1 (en) * 2016-03-01 2019-02-21 Brightway Vision Ltd. Gated imaging apparatus, system and method
US10209709B2 (en) * 2016-08-15 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc LIDAR sensor frost detection
CN110235024B (zh) * 2017-01-25 2022-10-28 苹果公司 具有调制灵敏度的spad检测器
JP6946659B2 (ja) * 2017-02-22 2021-10-06 オムロン株式会社 光学式変位センサおよびそれを備えるシステム
EP3591437A4 (en) * 2017-02-28 2020-07-22 Sony Semiconductor Solutions Corporation DISTANCE MEASURING DEVICE, DISTANCE MEASURING METHOD AND DISTANCE MEASURING SYSTEM
TWI765977B (zh) * 2017-03-01 2022-06-01 美商奧斯特公司 光學量測系統及其使用方法與光測距系統

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2595354B2 (ja) * 1989-09-20 1997-04-02 三菱電機株式会社 レーダ装置
KR20160142839A (ko) * 2014-04-07 2016-12-13 삼성전자주식회사 고해상도, 고프레임률, 저전력 이미지 센서
JP2018025449A (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 株式会社デンソー レーダ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023214864A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 Lg Innotek Co., Ltd. Lidar range enhancement using pulse coding

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019197241A1 (de) 2019-10-17
JP7246406B2 (ja) 2023-03-27
CN111971577A (zh) 2020-11-20
IL277855B1 (en) 2024-05-01
CN111971577B (zh) 2024-03-19
EP3775981A1 (de) 2021-02-17
IL277855A (en) 2020-11-30
CA3095476A1 (en) 2019-10-17
JP2021520498A (ja) 2021-08-19
US20210109196A1 (en) 2021-04-15
DE102018205378A1 (de) 2019-10-10
KR102490683B1 (ko) 2023-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102490683B1 (ko) Lidar 측정 시스템의 센서 요소들을 제어하는 방법
JP7195335B2 (ja) 測定プロセスを実行するための方法
US20220137189A1 (en) Method and device for optically measuring distances
KR102604902B1 (ko) 펄스형 빔들의 희소 어레이를 사용하는 깊이 감지
KR102403544B1 (ko) 방출기들의 어드레스가능 어레이를 사용하는 비행 시간 감지
KR102433895B1 (ko) Lidar 수신 유닛
US11639999B2 (en) Method for improved near and remote detection of a LIDAR receiving unit
CA3057988A1 (en) Integrated lidar illumination power control
US20220035011A1 (en) Temporal jitter in a lidar system
US20210109224A1 (en) Strobing flash lidar with full frame utilization
KR20220118398A (ko) 다중 리턴 기능을 가진 픽셀을 구비한 가이거 모드 애벌랜치 포토다이어드 기반의 수신기를 포함하는 lidar 시스템
KR20240018654A (ko) 라이더의 검출 방법, 발사 유닛 및 라이더
CN112540378B (zh) 用于距离测量的方法和设备
US20210396876A1 (en) Optical distance measurement apparatus
US20230194711A1 (en) LIDAR Device, System and Method
CN111065936A (zh) 用于光学距离测量的方法和设备
US20230221439A1 (en) Addressing redundant memory for lidar pixels

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant