KR20210068145A

KR20210068145A - Lidar 시스템들에서의 샷 재정렬

Info

Publication number: KR20210068145A
Application number: KR1020217016407A
Authority: KR
Inventors: 마크 알렉산더 샨드
Original assignee: 웨이모 엘엘씨
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-06-08
Also published as: IL282690B2; EP3874295A2; CN113196089B; JP7246473B2; IL282690A; WO2020149908A2; IL282690B1; CA3117774C; EP3874295A4; US20230108351A1; US20200142033A1; WO2020149908A3; US12332384B2; CN113196089A; US11543495B2; CA3117774A1; EP3874295B1; JP2022505527A

Abstract

본 명세서에 설명된 시스템들 및 방법들은 LIDAR 시스템들 및 그들의 동작과 관련된다. 예시적인 방법은 복수의 발광기 디바이스들을 복수의 그룹들로 파티셔닝하는 단계를 포함한다. 각각의 발광기 디바이스는 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관된다. 방법은 또한 미리 결정된 그룹 순서에 따라 복수의 그룹들로부터 그룹을 선택하는 단계, 및 발사 순서에 따라 선택된 그룹의 복수의 발광기 디바이스들로부터 하나 이상의 발광기 디바이스를 선택하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 미리 결정된 샷 디더 시간에, 선택된 발광기 디바이스가 적어도 하나의 광 펄스를 방출하게 하는 단계를 추가로 포함한다. 미리 결정된 샷 디더 시간은 샷 디더 스케줄에 기초한다. 방법은 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스가 적어도 하나의 광 펄스를 방출한 완전한 스캔을 제공하기 위해 방법을 반복하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

Description

LIDAR 시스템들에서의 샷 재정렬

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2018년 11월 1일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제62/753,957호 및 2018년 12월 20일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제16/227,341호의 이익을 주장하며, 이들 모두의 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명된 자료들은 본 출원의 청구 범위에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함됨으로써 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.

LIDAR(또는 라이다)(Light Detection and Ranging) 시스템들은 미리 결정된 광 펄스 스케줄에 따라 광 펄스들을 그들의 환경으로 방출한다. 예를 들어, 일부 LIDAR 시스템들은 시간적으로-인접한 샷들 사이에 일정한 시간 지연을 갖고, 미리 결정된 주파수에 따라 미리 결정된 발광기 순서로 복수의 발광기 디바이스들로부터 광 펄스들(또는 샷들)을 방출한다. 그러나, 이러한 주기적인 광 펄스 스케줄들은 앨리어싱(aliasing)(예를 들어, 주어진 샷과 연관된 범위의 잘못된 식별) 및 공격자로부터의 의도적인 간섭에 대한 더 큰 민감성을 허용할 수 있다.

레이저 샷 방출들 사이에 추가적인 의사 랜덤 시간 지연(pseudorandom time delay)(샷 디더(shot dither))을 도입하면 범위 앨리어싱 및 간섭의 위험들을 완화할 수 있다. 의사 랜덤 지연에서의 가변성이 더 클수록, 이러한 위험들이 더 많이 감소될 수 있다. 그러나, 의사 랜덤 지연의 가변성을 과도하게 확장하면 단점들을 가질 수 있다. 예를 들어, 주어진 미리 결정된 거리까지 리턴 신호에 대한 명확한 해석을 획득하기 위해, 수신기는 샷들 사이에 대응하는 청취 윈도우 시간을 대기할 수 있다. 결과적으로, 큰 의사 랜덤 샷 디더 컴포넌트를 추가하면 전체 LIDAR 시스템 샷 레이트를 감소시킬 수 있다. 따라서, LIDAR 시스템 성능에 대한 부정적인 영향들을 감소시키면서, LIDAR 간섭의 위험을 감소시키는 방법들 및 시스템들에 대한 필요성이 존재한다.

본 명세서에 설명된 시스템들 및 방법들은 LIDAR 시스템들 및 그들의 동작 방법들에 관한 것이다.

제1 양태에서, 시스템이 제공된다. 시스템은 복수의 그룹들로 파티셔닝된 복수의 발광기 디바이스들을 포함한다. 각각의 발광기 디바이스는 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관된다. 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함한다. 시스템은 또한 동작들을 수행하는 제어기를 포함한다. 동작들은 복수의 발광기 디바이스들 각각이 임펄스를 방출하게 하는 동작을 포함한다. 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함한다. 복수의 임펄스들은 발사 순서(firing order)에 기초하여 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출된다. 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정된다. 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 모든 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정된다.

제2 양태에서, 시스템이 제공된다. 시스템은 복수의 그룹들로 파티셔닝된 복수의 발광기 디바이스들을 포함한다. 각각의 발광기 디바이스는 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관된다. 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함한다. 시스템은 또한 제어기를 포함한다. 제어기는 복수의 발광기 디바이스들 각각이 임펄스를 방출하게 하는 동작을 포함하는 동작들을 수행한다. 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함한다. 복수의 임펄스들은 발사 순서에 기초하여 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출된다. 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정된다. 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 적어도 하나의 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정된다.

제3 양태에서, 방법이 제공된다. 방법은 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스가 임펄스를 방출하게 하는 단계를 포함한다. 복수의 발광기 디바이스들은 복수의 그룹들로 파티셔닝된다. 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함한다. 각각의 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함한다. 복수의 임펄스들은 발사 순서에 기초하여 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출된다. 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정된다. 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 적어도 하나의 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정된다.

제4 양태에서, 디바이스가 제공된다. 디바이스는 송신기, 제어기 및 수신기를 포함한다. 제어기는 시야(field-of-view)(FOV)의 스캔들의 시퀀스를 획득하도록 구성된다. 스캔들의 시퀀스 중 제1 스캔의 경우, 제어기는 송신기가 제1 복수의 임펄스들을 FOV를 향해 방출하게 하며, 각각의 임펄스는 (i) 송신기가 제1 복수의 임펄스들 내의 하나 이상의 임펄스를 FOV의 제1 섹션을 향해 방출하고, (ii) 송신기가 제1 복수의 임펄스들 내의 하나 이상의 다른 임펄스를 FOV의 제2 섹션을 향해 방출하고, (iii) 송신기가 각각의 임펄스를 FOV의 제1 섹션을 향해 방출한 후에 각각의 임펄스를 FOV의 제2 섹션을 향해 방출하도록, 적어도 하나의 광 펄스를 포함한다. 수신기는 FOV로부터의 광을 인터셉트한다.

제5 양태에서, 시스템이 제공된다. 시스템은 적어도 제1 그룹의 발광기 디바이스들 및 제2 그룹의 발광기 디바이스들을 포함하는 복수의 발광기 디바이스들을 포함한다. 시스템은 제1 그룹의 발광기 디바이스들에 의해 방출되는 광을 시야(FOV)의 제1 섹션을 향해 지향시키고, 제2 그룹의 발광기 디바이스들에 의해 방출되는 광을 FOV의 제2 섹션을 향해 지향시키도록 구성된다. 시스템은 또한 동작들을 수행하는 제어기를 포함한다. 동작들은 특정 순서로 복수의 발광기 디바이스들 각각이 광을 방출하게 하는 동작을 포함한다. 제1 그룹의 발광기 디바이스들 내의 발광기 디바이스들 각각은 특정 순서로 제2 그룹의 발광기 디바이스들 내의 각각의 발광기 디바이스로 이어진다.

다른 양태들, 실시예들 및 구현들은 첨부 도면들을 적절하게 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백해질 것이다.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 시스템을 예시한다.
도 2a는 예시적인 실시예에 따른 복수의 발광기 디바이스들 및 대응하는 그룹들을 예시한다.
도 2b는 예시적인 실시예에 따른 미리 결정된 그룹 순서를 예시한다.
도 3a는 예시적인 실시예에 따른 명목 샷 스케줄(nominal shot schedule)을 예시한다.
도 3b는 예시적인 실시예에 따른 샷 재정렬 스케줄을 예시한다.
도 3c는 예시적인 실시예에 따른 샷 재정렬 스케줄을 예시한다.
도 3d는 예시적인 실시예에 따른 전역적 발사 스케줄을 예시한다.
도 4a는 예시적인 실시예에 따른 샷 디더 스케줄을 예시한다.
도 4b는 예시적인 실시예에 따른 샷 타이밍 사이클을 예시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 차량을 예시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 디바이스를 예시한다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 방법을 예시한다.

예시적인 방법들, 디바이스들 및 시스템들이 본 명세서에 설명되어 있다. "예" 및 "예시적인"이라는 단어들은 본 명세서에서 "예, 사례 또는 예시로서 제공되는"을 의미하는 것으로 사용된다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 "예" 또는 "예시적인" 것으로 설명되는 임의의 실시예 또는 피처는 반드시 다른 실시예들 또는 피처들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 본 명세서에 제시된 주제의 범위를 벗어나지 않으면서, 다른 실시예들이 이용될 수 있고, 다른 변경들이 이루어질 수 있다.

따라서, 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예들은 제한적인 것을 의미하지 않는다. 본 명세서에 일반적으로 설명되고 도면들에 예시된 본 개시내용의 양태들은 매우 다양한 상이한 구성들로 배열, 대체, 결합, 분리 및 설계될 수 있으며, 이들 모두는 본 명세서에서 고려된다.

또한, 문맥상 달리 제시하지 않는 한, 각각의 도면들에 예시된 피처들은 서로 조합하여 사용될 수 있다. 따라서, 도면들은 일반적으로 하나 이상의 전체 실시예의 컴포넌트 양태들로서 보여져야 하며, 모든 예시적인 피처들이 각각의 실시예에 필요한 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.

I. 개요

본 개시내용에서, 라이다 시스템 및 방법은, 임의의 샷에서, 다음 샷을 방출할 복수의 가능한 방출기들을 유연하게 선택하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 라이다 시스템은 샷들을 재정렬할 수 있다. 예를 들어, 이것은 전체 시스템 샷 레이트에 대한 잠재적인 영향들을 감소시키는 데 사용될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 복수의 발광기 디바이스들은 그룹들로 파티셔닝될 수 있다. 파티셔닝은 2차원 평면 또는 표면 상의 발광기 디바이스들의 배열에 기초할 수 있다. 예를 들어, 2차원 평면/표면은 영역들로 분할될 수 있고, 주어진 영역 내에 위치되는 발광기 디바이스들은 대응하는 그룹에 할당될 수 있다. 일부 실시예들에서, 5 내지 20개의 발광기 디바이스가 각각의 그룹에 할당될 수 있지만, 다른 범위들도 가능하고 고려될 수 있다.

일부 실시예들에서, 각각의 발광기 디바이스는 각각의 펄서 회로에 커플링될 수 있다. 펄서 회로들은 발사 전류 또는 전압 펄스를 발광기 디바이스에 인에이블하여 광 펄스를 방출하게 하는 하드웨어를 포함할 수 있다.

본 개시내용에서, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들의 발사 순서는 적어도 하나의 비-순차 치환(out-of-order permutation)(예를 들어, 샷 재정렬의 사례)을 포함할 수 있다. 샷들을 재정렬함으로써, 가변 샷 시간들이 더 유연하게 혼합될 수 있으므로, 전체 완전한 스캔 시간들이 감소될 수 있다.

II. 예시적인 시스템들 및 디바이스들

도 1은 예시적인 실시예에 따른 시스템(100)을 예시한다. 일부 실시예들에서, 시스템(100)은 LIDAR 시스템일 수 있다. 대안적으로, 시스템(100)은 이러한 LIDAR 시스템의 서브시스템을 나타낼 수 있다. LIDAR 시스템은 주어진 환경 내의 하나 이상의 객체(예를 들어, 위치, 형상 등)에 대한 정보(예를 들어, 포인트 클라우드 데이터)를 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, LIDAR 시스템은 포인트 클라우드 정보, 객체 정보, 매핑 정보 또는 기타 정보를 차량에 제공할 수 있다. 차량은 반-자동 또는 완전-자동화 차량일 수 있다. 예를 들어, 차량은 자율-주행 자동차, 자율 무인 항공기, 자율 트럭 또는 자율 로봇이 될 수 있다. 다른 타입들의 차량들 및 LIDAR 시스템들도 본 명세서에서 고려된다.

시스템(100)은 복수의 그룹들로 파티셔닝된 복수의 발광기 디바이스들을 포함한다. 또한, 각각의 발광기 디바이스는 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관된다. 예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이, 시스템(100)은 여러 개의 복수의 발광기 디바이스들: 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 162)을 포함한다. 각각의 복수의 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 162)은 각각 그룹(110, 120, 130, 140, 150 및 160)과 연관된다. 따라서, 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스는 복수의 그룹들의 단일 그룹(예를 들어, 그룹(110, 120, 130, 140, 150 또는 160) 중 어느 것)과 연관된다.

일부 실시예들에서, 복수의 발광기 디바이스들은 하나 이상의 기판 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 발광기 디바이스들은 기판의 표면을 따라 평면 어레이로 배치될 수 있다. 대안적으로, 복수의 발광기 디바이스들은 복수의 기판들 사이에 분포될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 각각의 발광기 디바이스는 복수(예를 들어, 6개)의 기판들 중 하나의 기판의 패싯 에지 표면(faceted edge surface)을 따라 배치될 수 있다. 각각의 패싯 에지는 상이한 고도각(elevation angle)에 대응할 수 있다. 이와 같이, 패싯 에지 표면을 따른 각각의 발광기 디바이스들의 장착 포지션은, 예를 들어, 각각의 발광기 디바이스의 포인팅 축 및/또는 고도각을 정의할 수 있다.

일부 실시예들에서, 복수의 그룹들의 각각의 그룹은 복수의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광기 디바이스들의 그룹화들은 발광기 디바이스들의 어레이 내에서 서로에 대한 발광기 디바이스들의 공간적 근접성에 기초할 수 있다. 즉, (예를 들어, 발광기 디바이스 어레이의 미리 결정된 공간 영역 내에서) 서로 매우 근접한 발광기 디바이스들이 함께 그룹화될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 발광기 디바이스들의 그룹화들은 각각의 발광기 디바이스들의 고도각 또는 포인팅 축에 기초할 수 있다. 즉, 유사한 포인팅 축 방향(예를 들어, 유사한 고도각들 및/또는 유사한 요각(yaw angle))을 갖는 발광기 디바이스들이 함께 그룹화될 수 있다. 예를 들어, 음의(하향) 고도각을 갖는 발광기 디바이스들이 함께 그룹화될 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 실질적으로 수평인 고도각들을 갖는 발광기 디바이스들이 함께 그룹화될 수 있다. 또한, 양의(상향) 고도각들을 갖는 발광기 디바이스들이 함께 그룹화될 수 있다.

일부 실시예들에서, 시스템(100)은 3x2 어레이(예를 들어, 3개의 행 및 2개의 열)로 배치된 6개의 그룹을 포함할 수 있다. 그러나, 상이한 그룹들의 배열들도 고려된다. 또한, 더 많거나 더 적은 그룹들도 가능하다.

일부 실시예들에서, 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 162)은 약 903나노미터의 파장에서 광을 방출하도록 구성된 InGaAs/GaAs 레이저 다이오드들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 162)은 레이저 다이오드, 레이저 바 또는 레이저 스택 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 타입들의 발광 디바이스들, 재료들 및 방출 파장들도 가능하고 고려된다.

시스템(100)은 또한 복수의 펄서 회로들(170)을 포함한다. 복수의 발광기 디바이스들(예를 들어, 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 162))의 각각의 발광기 디바이스는 복수의 펄서 회로들(170)의 대응하는 펄서 회로에 커플링된다. 펄서 회로들(170)은 커플링된 발광기 디바이스가 광 펄스들을 방출하도록 전류 펄스들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 펄서 회로들(170) 각각은 하나 이상의 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)(FET)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펄서 회로들(170) 각각은 대응하는 발광기 디바이스로부터 방출되는 광의 하나 이상의 특성을 제어하도록 동작 가능한 복수의 GaN FET들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 가능한 특성들은 펄스 지속 시간, 펄스 전력 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들은 단일 발광기 디바이스에 커플링되는 단일 펄서 회로(예를 들어, 각각의 발광기 디바이스에 대한 고유한 펄서 회로)를 포함하지만, 다른 실시예들은 둘 이상의 발광기 디바이스에 커플링되는 단일 펄서 회로(예를 들어, 2개 이상의 발광기 디바이스에 대한 고유한 펄서 회로)를 포함할 수 있다.

시스템(100)은 또한 제어기(180)를 포함한다. 제어기(180)는 온-보드 차량 컴퓨터, 외부 컴퓨터, 또는 스마트폰, 태블릿 디바이스, 개인용 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등과 같은 모바일 컴퓨팅 플랫폼을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(180)는 클라우드 서버 네트워크와 같은 원격 위치의 컴퓨터 시스템을 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제어기(180)는 본 명세서에 설명된 일부 또는 모든 방법 블록들 또는 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다.

제어기(180)는 하나 이상의 프로세서(182) 및 적어도 하나의 메모리(184)를 포함할 수 있다. 프로세서(182)는, 예를 들어, 애플리케이션-특정 집적 회로(application-specific integrated circuit)(ASIC) 또는 필드-프로그램 가능 게이트 어레이(field-programmable gate array)(FPGA)를 포함할 수 있다. 소프트웨어 명령어들을 수행하도록 구성된 다른 타입들의 프로세서들, 컴퓨터들 또는 디바이스들도 본 명세서에서 고려된다. 메모리(184)는 판독 전용 메모리(read-only memory)(ROM), 프로그램 가능 판독 전용 메모리(programmable read-only memory)(PROM), 소거 가능한 프로그램 가능 판독 전용 메모리(erasable programmable read-only memory)(EPROM), 전기적으로 소거 가능한 프로그램 가능 판독 전용 메모리(electrically erasable programmable read-only memory)(EEPROM), 비-휘발성 랜덤 액세스 메모리(non-volatile random-access memory)(예를 들어, 플래시 메모리), 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive)(SSD), 하드디스크 드라이브(hard disk drive)(HDD), 컴팩트 디스크(Compact Disc)(CD), 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disk)(DVD), 디지털 테이프, 판독/기입(read/write)(R/W) CD들, R/W DVD들 등과 같되, 이에 제한되지 않는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.

제어기(180)의 하나 이상의 프로세서(182)는 본 명세서에 설명된 다양한 동작들을 수행하기 위해 메모리(184)에 저장된 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(180)는 본 명세서에 설명된 다양한 동작들을 수행하도록 동작 가능한 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 베릴로그(Verilog) 또는 다른 하드웨어 기술 언어로 지정될 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 제어기(180)는 프로세서를 포함할 필요가 없다.

제어기(180)에 의해 수행되는 동작들은 미리 결정된 그룹 순서에 따라 복수의 그룹들 중에서 그룹(예를 들어, 그룹(110, 120, 130, 140, 150 또는 160)을 선택하는 동작을 포함한다. 예를 들어, 실시예에서, 미리 결정된 그룹 순서는 (처음부터 마지막까지) 그룹(110), 그룹(120), 그룹(130), 그룹(140), 그룹(150) 및 그룹(160)을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 미리 결정된 그룹 순서들도 가능하고 고려된다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 그룹 순서는 공간적으로 인접한 발광기 디바이스들에 의해 방출되는 광 펄스들을 시간적으로 분리하도록 구성될 수 있다.

제어기(180)의 동작들은 또한 발사 순서에 따라 선택된 그룹의 복수의 발광기 디바이스들로부터 발광기 디바이스를 선택하는 동작을 포함한다. 일부 실시예들에서, 발사 순서는 적어도 하나의 비-순차 치환을 포함할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 적어도 하나의 비-순차 치환은 명목 발사 순서(nominal firing order)에 명시된 마지막-발사된 발광기 디바이스에 인접하지 않은 다음-발사될-발광기 디바이스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 명목 발사 순서는 주어진 그룹 내의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들이 발사 순서에서 서로 시간적으로-인접하도록 구성된다. 예들에서, 명목 발사 순서는 가장 가까운 이웃 근접성에 기초하여 미리 결정된 발사 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 주어진 그룹으로부터 발사될 다음 발광기 디바이스는 해당 그룹으로부터 발사된 이전 발광기 디바이스에 공간적으로 인접할 수 있다. 예를 들어, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들은 해당 그룹 내의 모든 발광기 디바이스들이 발사되었을 때까지 발광기 디바이스들의 어레이 사이에서 "사형(serpentine)" 패턴으로 발사될 수 있다. 이러한 명목 발사 순서들은 다른 설계들보다 설계 및 구현이 더 쉽고, 비용이 저렴할 수 있다. 그러나, 이 명목 발사 순서는 환경의 동적 특성, 특히, 이동하는 차량의 동적 특성을 고려하지 않는다.

제어기(180)의 동작들은, 미리 결정된 샷 디더 시간에, 그것의 대응하는 펄서 회로를 통해, 선택된 발광기 디바이스가 적어도 하나의 광 펄스를 방출하게 하는 동작을 추가로 포함한다. 미리 결정된 샷 디더 시간은 샷 디더 스케줄에 기초한다. 일부 실시예들에서, 샷 디더 스케줄은 복수의 의사 랜덤 샷 디더 시간들(pseudorandom shot dither times)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 샷 디더 시간들은 0 내지 50 나노초의 샷 디더 시간들의 세트로부터 의사 랜덤으로 선택될 수 있다. 다른 범위들의 샷 디더 시간들도 가능하고 고려된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 샷 디더 스케줄은 고정된 룩업 테이블에서와 같이 미리 결정된 값들을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 샷 디더 스케줄은 정수 회의 완전한 스캔들 후에 반복될 수 있다. 예를 들어, 샷 디더 스케줄은 1회, 10회, 100회, 1000회 또는 다른 정수 회의 완전한 스캔들 후에 반복될 수 있다.

제어기(180)의 동작들은 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스가 적어도 하나의 광 펄스를 방출한 완전한 스캔을 제공하기 위해 동작들을 반복하는 동작을 추가로 포함한다. 일부 실시예들에서, 발사 순서는 정수 회의 완전한 스캔들 후에 반복될 수 있다. 예를 들어, 발사 순서는 1회, 10회, 100회, 1000회 또는 다른 정수 회의 완전한 스캔들 후에 반복될 수 있다.

일부 실시예들에서, 시스템(100)은 또한 수신기 유닛(190)을 포함한다. 이러한 시나리오들에서, 제어기(180)의 동작들은 또한, 그것의 대응하는 펄서 회로를 통해, 선택된 발광기 디바이스가 광의 적어도 하나의 펄스를 방출하게 한 후에, 수신기 유닛(190)이 청취 기간 동안 반사된 광을 검출할 수 있게 하는 동작을 포함할 수 있다. 이러한 사례들에서, 미리 결정된 샷 디더 시간은 이전 청취 기간 후에 0 내지 50 나노초의 대기 시간을 포함할 수 있다.

수신기 유닛(190)은 반사된 광에 대한 정보를 제공하도록 구성된 하나 이상의 광 검출기(192)를 포함한다. 광 검출기들(192)은 실리콘 광전자 증배관(silicon photomultiplier)(SiPM)들, 애벌런치 광 다이오드(avalanche photodiode)(APD)들, 또는 선형 또는 영역 어레이로 배열될 수 있는 다른 타입의 광 센서들을 포함할 수 있다.

도 2a는 예시적인 실시예에 따라 복수의 발광기 디바이스들(예를 들어, 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 162)) 및 대응하는 그룹들(예를 들어, 그룹(110, 120, 130, 140, 150 및 160))을 포함하는 개략도(200)를 예시한다. 복수의 발광기 디바이스들은 (예를 들어, 공통 기판의 평면 또는 곡면을 따라) 2차원 어레이로 제공될 수 있다. 대안적으로, 복수의 발광기 디바이스들은 병렬로 배열된 복수의 기판들의 각각의 패싯 에지들을 따라 제공될 수 있다. 복수의 발광기 디바이스들을 제공하는 다른 방법들도 본 명세서에서 가능하고 고려된다.

도 2a에 예시된 바와 같이, 그룹(110)은 복수의 발광기 디바이스들(112)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 발광기 디바이스들(112)은 11개의 발광기 디바이스를 포함할 수 있지만, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들도 그룹(110)으로 가능하다. 그룹(120)은 복수의 발광기 디바이스들(122)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 발광기 디바이스들(122)은 9개의 발광기 디바이스를 포함할 수 있지만, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들도 그룹(120)으로 가능하다. 그룹(130)은 복수의 발광기 디바이스들(132)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 발광기 디바이스들(132)은 11개의 발광기 디바이스를 포함할 수 있지만, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들도 그룹(130)으로 가능하다. 그룹(140)은 복수의 발광기 디바이스들(142)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 발광기 디바이스들(142)은 12개의 발광기 디바이스를 포함할 수 있지만, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들도 그룹(140)으로 가능하다. 그룹(150)은 복수의 발광기 디바이스들(152)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 발광기 디바이스들(152)은 10개의 발광기 디바이스를 포함할 수 있지만, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들도 그룹(150)으로 가능하다. 그룹(160)은 복수의 발광기 디바이스들(162)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 발광기 디바이스들(162)은 11개의 발광기 디바이스를 포함할 수 있지만, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들도 그룹(160)으로 가능하다.

종합하면, 복수의 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 162)은 총 64개의 발광기 디바이스를 포함할 수 있다. 그러나, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들도 가능하고 고려된다. 또한, 도 2a는 복수의 발광기 디바이스들의 특정 배열 또는 패턴을 예시하지만, 다른 배열들 또는 패턴들도 가능하고 고려된다.

도 2b는 예시적인 실시예에 따른 미리 결정된 그룹 순서(220)를 예시하는 개략도(210)이다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 그룹 순서(220)는 복수의 그룹들의 정렬을 포함한다. 구체적으로, 발광기 디바이스 발사 슬롯들은 한번에 하나씩 제공되며, 미리 결정된 그룹 순서(220)는 주어진 시간에 어떤 그룹이 발사 슬롯을 제공하는지를 나타낸다. 도 2b에 예시된 바와 같이, 미리 결정된 그룹 순서는 다음과 같다: 그룹(110)(1로 표시), 그룹(120)(2로 표시), 그룹(130)(3으로 표시), 그룹(140)(4로 표시), 그룹(150)(5로 표시) 및 그룹(160)(6으로 표시). 도 2b에서 알 수 있는 바와 같이, 그룹(110)으로부터의 샷 후에, 샷은 상이한 수평 그룹, 예를 들어, 그룹(120)으로부터 발사되고, 다음 두 샷은 상이한 수직 그룹들, 예를 들어, 그룹(130), 그 후 그룹(140)으로부터 나온다. 따라서, 그룹 샷 순서는 이러한 방식으로 고정되고 결정적일 수 있지만, 다른 방식들도 본 명세서에서 고려되고 설명된다.

일부 실시예들에서, 미리 결정된 그룹 순서(220)는 시간적으로-인접한 샷들이 공간적으로 비-인접한 그룹들 내의 발광기 디바이스들로부터 발사되도록 구성된다. 또한, 미리 결정된 그룹 순서(220)는 이웃들 근처에 있는 그룹들로부터 발사되는 시간적으로-인접한 샷들을 최소화하거나 제거하도록 구성될 수 있다. 다른 미리 결정된 그룹 순서들도 가능하고 고려된다.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 개시내용의 맥락 내에서 수행될 수 있는 다양한 샷 스케줄들(300, 340 및 350)을 예시한다. 명확성과 일관성을 위해, 샷 스케줄들(300, 340 및 350)은 8개의 발광기 디바이스에 대한 발사 순서에 대한 정보를 제공한다. 그러나, 더 많거나 더 적은 발광기 디바이스들에 대한 샷 스케줄들도 본 명세서에서 가능하고 고려된다.

도 3a는 예시적인 실시예에 따른 명목 샷 스케줄(300)을 예시한다. 명목 샷 스케줄(300)은 그들의 식별자 번호들에 따라 8개의 발광기 디바이스가 순서대로 발사되는 명목 발사 순서(302)를 포함할 수 있다. 즉, 명목 발사 순서(302)는 처음에 발사 슬롯 #1 동안 발광기 디바이스 #1을 발사한다. 후속하여, 발광기 디바이스 #2는 발사 슬롯 #2 동안 발사되고, 발광기 디바이스 #3은 발사 슬롯 #3 동안 발사되며, 발광기 디바이스 #8이 발사 슬롯 #8 동안 발사될 때까지 계속된다.

도 3b 및 도 3c는 명목 발사 순서(302)와 상이한 대안적인 발사 순서들에 대한 가능성을 제공하는 샷 재정렬 스케줄들을 예시한다. 즉, 일부 경우들에서, 샷 재정렬 스케줄들(340 및 350)은 주어진 발사 슬롯 동안 발사될 수 있는 발광기 디바이스에 대한 "옵션들"을 제공한다. 일부 실시예들에서, 다수의 발사 옵션들 간의 결정은 도 1을 참조하여 예시되고 설명된 바와 같이 제어기(180)에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 제어기(180)는 외부 환경 내의 객체들, 이전 포인트 클라우드 맵, 타겟까지의 예상 거리 등에 기초하여 가능한 발사 순서를 선택할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 제어기(180)는 주어진 샷 재정렬 스케줄의 제약들 내에서 샷 반복 레이트를 최대화하는 가능한 발사 순서를 선택할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 주어진 발사 옵션을 선택하는 것은 다른 가능성들 중에서 의사-난수 발생기, 사용자 선택 또는 사용자 선호도에 기초할 수 있다.

본 명세서에 설명된 샷-재정렬 스케줄들은 주어진 그룹 내의 샷들에 적용될 수 있고, 그룹들 간의 연속적인 샷들은 (예를 들어, 미리 결정된 그룹 순서(220)에 따라) 결정적으로 인터리빙될 수 있다. 즉, 일부 실시예들에서, 샷 재정렬은 각각의 그룹 내에서 적용되고, 각각의 그룹으로부터의 개별 샷들은 상이한 그룹들 간에 "라운드-로빈(round-robin)" 방식으로 발사된다.

달리 말하면, 각각의 그룹은 샷 재정렬 스케줄에 따라 치환되는 하나의 샷을 발사할 수 있고, 그룹들은 미리 결정된 그룹 순서로 발사한다. 예를 들어, 6개의 그룹의 경우, 특정 그룹의 샷 재정렬 스케줄에 따라 주어진 샷이 발사된 후에, 특정 그룹의 샷 재정렬 스케줄에 따라 후속 샷이 발사되기 전에 5개의 다른 샷 - 다른 그룹들 각각으로부터 하나씩 - 이 발사된다. 이러한 시나리오에서, 그룹 내에서 +/-1개의 발사 슬롯만큼의 재정렬은 임의의 특정 샷이 전체 명목 샷 시퀀스에 대해 +/-6개의 전체 발사 슬롯을 이동할 수 있음을 의미할 수 있다.

도 3b는 예시적인 실시예에 따른 샷 재정렬 스케줄(340)을 예시한다. 이 예에서, 발사 슬롯 #1에서 발사되는 발광기 디바이스는 발광기 디바이스 #1(명목 샷 스케줄과 일치) 또는 발광기 디바이스 #2(명목 샷 스케줄로부터의 변형) 중 어느 것일 수 있다. 샷 재정렬 스케줄(340)은 또한 후속 변동들을 허용한다. 예를 들어, 발광기 디바이스 #1이 발사 슬롯 #1에서 발사되는 경우, 샷 재정렬 스케줄(340)은 발사 슬롯 #2에 대해 두 가지 상이한 옵션을 제공하는데, 발광기 디바이스 #2 또는 발광기 디바이스 #3 중 어느 것이 발사 슬롯 #2에서 발사될 수 있다. 발사 슬롯 N-1에서 특정 발광기 디바이스를 발사한 후에 발사 슬롯 N에서 발광기 디바이스를 발사하기 위한 옵션들이 도 3b에 점선들로 표시되어 있다. 도 3b는 또한, 예를 들어, 모든 발광기 디바이스들이 스캔 동안 결국 발사되도록 보장하기 위해 재정렬 스케줄(340)의 일부분들이 제약될 수 있음을 보여준다. 특히, 발광기 디바이스 #2가 발사 슬롯 #1에서 발사되는 경우, 발광기 디바이스 #1은 발사 슬롯 #2에서 발사되어야 하고, 발광기 디바이스 #3은 발사 슬롯 #3에서 발사되어야 한다. 재정렬 스케줄(340)의 제약된 일부분들은 도 3b에 실선들로 표시되어 있다.

샷 재정렬 스케줄(340)은 발광기 디바이스 N이 발사 슬롯 N 동안 발사되는 경우(예를 들어, 발광기 디바이스가 그것의 명목 발사 순서로 발사될 때) 치환을 허용하도록 일반화될 수 있다. 구체적으로, 발광기 디바이스 N이 발사 슬롯 N 동안 발사되는 경우, 발사 슬롯 N+1 동안, 발광기 디바이스 N+1 또는 발광기 디바이스 N+2 중 어느 것이 발사될 수 있다. 샷 재정렬 스케줄(340)에 예시된 8개의 발광기 디바이스의 경우, N은 이 시나리오에서 1-6으로 제약될 것이다.

발사 슬롯 #8(8개의 발광기 디바이스를 갖는 그룹에 대한 마지막 발사 슬롯) 동안 발광기 디바이스 #7 또는 #8 중 어느 하나를 발사할 때, 그룹의 발광기 디바이스들 각각은 샷 재정렬 스케줄(340)에 따라 발사되었을 것이다. 후속 발사 사이클들에 대해, 샷 재정렬 스케줄(340)은 그룹의 각각의 발광기 디바이스로부터 동일하거나 상이한 광 펄스들의 진행을 제공하기 위해 재사용될 수 있다. 대안적으로, 상이한 샷 재정렬 스케줄 또는 명목 샷 스케줄이 이용될 수 있다.

도 3c는 예시적인 실시예에 따른 샷 재정렬 스케줄(350)을 예시한다. 즉, 샷 재정렬 스케줄(350)은 발광기 디바이스가 그것의 명목 샷 스케줄에 따라 또는 시간적으로 그것의 명목 발사 스케줄 "뒤에" 발사되는 경우 발사 순서의 치환들을 허용할 수 있다.

이 예에서, 발사 슬롯 #1에서 발사되는 발광기 디바이스는 발광기 디바이스 #1(명목 샷 스케줄과 일치) 또는 발광기 디바이스 #2(명목 샷 스케줄로부터의 변형) 중 어느 것일 수 있다. 샷 재정렬 스케줄(350)은 또한 후속 변형들을 허용한다. 예를 들어, 발광기 디바이스 #1이 발사 슬롯 #1에서 발사되는 경우, 스케줄(350)은 발사 슬롯 #2에 대해 두 가지 상이한 옵션을 제공하는데, 발광기 디바이스 #2 또는 발광기 디바이스 #3 중 어느 것이 발사 슬롯 #2에서 발사될 수 있다.

대안적으로, 발광기 디바이스 #2가 발사 슬롯 #1 동안 발사되는 경우, 발광기 디바이스 #1은 발사 슬롯 #2 동안 발사되어야 한다. 이러한 경우에, 발사 슬롯 #3 동안, 샷 재정렬 스케줄(350)은 발광기 #3 또는 발광기 #4 중 어느 것이 발사되도록 허용한다.

즉, 이 시나리오에서 2 내지 6의 N 값에 대해, 발광기 N-1이 발사 슬롯 N 동안 발사되는 경우, 샷 재정렬 스케줄(350)은 발사 슬롯 N+1 동안 발광기 N+1을 발사하거나 또는 발광기 디바이스 N+2를 발사하는 것 중 어느 옵션을 허용한다.

또한, 도 3b를 참조하여 예시되고 설명된 바와 같은 샷 재정렬 스케줄(340)과 유사하게, 샷 재정렬 스케줄(350)은 치환을 허용하며, 여기서 발광기 디바이스 N이 발사 슬롯 N 동안 발사되는 경우, 발광기 디바이스 N+1 또는 발광기 디바이스 N+2 중 어느 것이 N = 1 내지 6에 대해 발사 슬롯 N+1 동안 발사될 수 있다.

발사 슬롯 N-1에서 특정 발광기 디바이스를 발사한 후에 발사 슬롯 N에서 발광기 디바이스를 발사하기 위한 옵션들은 도 3c에 점선들로 표시되어 있다. 도 3c는 또한, 예를 들어, 모든 발광기 디바이스들이 스캔 동안 결국 발사되도록 보장하기 위해 재정렬 스케줄(350)의 일부분들이 제약될 수 있음을 보여준다. 특히, 발광기 디바이스 #2가 발사 슬롯 #1에서 발사되는 경우, 발광기 디바이스 #1은 발사 슬롯 #2에서 발사되어야 한다. 재정렬 스케줄(340)의 제약된 일부분들은 도 3b에 실선들로 표시되어 있다.

발사 슬롯 #8(8개의 발광기 디바이스를 갖는 그룹에 대한 마지막 발사 슬롯) 동안 발광기 디바이스 #7 또는 #8 중 어느 하나를 발사할 때, 그룹의 발광기 디바이스들 각각은 샷 재정렬 스케줄(350)에 따라 발사되었을 것이다. 후속 사이클들에 대해, 샷 재정렬 스케줄(350)은 그룹의 각각의 발광기 디바이스로부터 동일하거나 상이한 광 펄스들의 진행을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 상이한 샷 재정렬 스케줄 또는 명목 샷 스케줄이 이용될 수 있다.

도 3b 및 3c는 특정 샷 재정렬 스케줄들을 예시하지만, 다른 스케줄들도 가능하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 드롭-아웃들이 있는 스케줄들(발광기 디바이스들 생략), 반복들이 있는 스케줄들(동일한 발광기 디바이스로부터 시간적으로-인접한 광 펄스들) 또는 더 많거나 더 적은 치환들을 갖는 스케줄들(임의적인 발사 순서)이 가능하다. 또한, 발사 슬롯들이 일반적으로 시간상 점진적으로 진행되는 동안(예를 들어, 발사 슬롯 1 다음, 발사 슬롯 2 등), 발광기 디바이스 번호들은 단지 주어진 그룹 내에서의 주어진 발광기 디바이스의 공간 위치와 상관될 필요가 없는 해당 그룹 내의 발광기 디바이스들에 대한 지정들일 뿐이라는 것이 이해될 것이다. 즉, 발광기 디바이스 #2는 그들의 공유 그룹 내에서 발광기 디바이스 #1 및 발광기 디바이스 #3과 근접하거나 가장 가까운(공간적) 이웃들일 수 있지만, 이러한 공간 관계가 본 명세서에서 고려되는 모든 실시예들에 반드시 필요한 것은 아니다.

도 3d는 예시적인 실시예에 따른 전역적 발사 스케줄(380)을 예시한다. 전역적 발사 스케줄(380)은 발사 슬롯들이 6개의 발광기 디바이스 그룹 사이에서 어떻게 이용될 수 있는지를 예시한다. 예를 들어, 그룹들 1-6(예를 들어, 도 1을 참조하여 예시되고 설명된 바와 같은 그룹들(110, 120, 130, 140, 150 및 160)) 각각은 각각의 발사 슬롯 #1 동안 그들의 각각의 샷 스케줄들에 의해 허용되는 바와 같이 각각의 발광기 디바이스들을 연속적으로 발사할 수 있다. 그 후, 그룹들 1-6 각각은 각각의 발사 슬롯 #2 동안 그들의 각각의 샷 스케줄들에 의해 허용되는 바와 같이 각각의 발광기 디바이스들을 연속적으로 발사할 수 있으며, 기타 등등 마찬가지이다. 전역적 발사 스케줄(380)은 그룹들 및 발사 슬롯들의 특정 진행을 예시하지만, 다른 진행들도 본 명세서에서 가능하고 고려된다. 구체적으로, 그룹들이 동일한 수의 발광기 디바이스들을 가지고 있지 않은 경우, 반복 발사 없는 발사 사이클들이 그룹들 간에 해당 연속 발사 슬롯 #를 제공할 수 있다(예를 들어, 그룹 #1, 발사 슬롯 #1 뒤에 시간상 그룹 #2, 발사 슬롯 #6 등이 올 수 있다).

일부 실시예들에서, 각각의 발광기 디바이스 그룹은 상이한 샷 재정렬 스케줄들을 가질 수 있다. 예를 들어, 그룹(110)은 제1 샷 재정렬 스케줄에 따라 동작할 수 있고, 그룹(120)은 제1 샷 재정렬 스케줄과 상이한 제2 샷 재정렬 스케줄에 따라 동작할 수 있으며, 기타 등등 마찬가지이다.

도 4a는 예시적인 실시예에 따른 샷 디더 스케줄(400)을 예시한다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 크로스-토크 간섭에 대한 가능성을 감소시키고/시키거나 악의적인 공격들(예를 들어, 스푸핑)을 방지하기 위해 샷 디더 시간이 발사 사이클에 포함될 수 있다. 즉, 의사 랜덤 샷 디더 지연을 도입함으로써, LIDAR 시스템들은 보다 안전하고 견고하게 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 샷 디더 시간은 다음 광 펄스가 방출되기 전에 청취 윈도우의 끝으로부터의 지연(예를 들어, 수신기가 이전 광 펄스로부터 반사된 광을 청취하는 동안의 시간)을 나타낼 수 있다.

도 4a에 예시된 바와 같이, 상이한 샷 디더 시간이 각각의 샷 재정렬 스케줄 내에서 각각의 그룹 및 각각의 발사 슬롯에 할당될 수 있다. 예를 들어, 그룹 #1, 발사 슬롯 #1은 23나노초의 샷 디더 시간과 연관될 수 있다. 그룹 #1, 발사 슬롯 #2는 41나노초의 샷 디더 시간과 연관될 수 있으며, 기타 등등 마찬가지이다. 다른 실시예들에서는, 동일한 샷 디더 시간이 주어진 사이클의 각각의 발사 슬롯(및 후속 사이클들에 대한 변경)에 할당될 수 있다. 일부 실시예들에서, 샷 디더 시간은 0 내지 50 나노초 사이에서 변할 수 있다. 그러나, 다른 샷 디더 시간들도 가능하고 고려된다.

도 4b는 예시적인 실시예에 따른 샷 타이밍 사이클(450)을 예시한다. 샷 타이밍 사이클(450)은 시스템 전체의 발사 스케줄의 일반적인 진행을 예시한다. 그러나, 블록들은 반복되거나, 생략되거나, 순서를 건너뛰는 등이 될 수 있다.

블록(452)은 현재 그룹 내의 현재 발사 슬롯에 대응하는 미리 결정된 샷 디더 시간을 대기하는 단계를 포함한다. 도 4a의 샷 디더 스케줄(400)을 참조하면, 현재 그룹이 #1이고 현재 발사 슬롯이 #1인 경우, 블록(452)은 이전 청취 윈도우 후에 23나노초 동안 대기하는 단계를 포함할 수 있다.

블록(454)은 현재 그룹 내의 발사 순서에 따라 발광기 디바이스를 발사하는 단계를 포함한다. 즉, 현재 그룹(예를 들어, 그룹 1)의 발광기 디바이스는, 예를 들어, 샷 재정렬 스케줄(340 또는 350)에 따라 현재 발사 슬롯(예를 들어, 발사 슬롯 #1) 동안 발사될 수 있다.

블록(456)은 발사된 발광기 디바이스 및/또는 발사된 발광기 디바이스의 대응하는 그룹에 대응하는 청취 기간을 대기하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 발사된 발광기 디바이스가 지면을 향해 광 펄스를 방출한 경우, 청취 기간은 상대적으로 짧을 수 있다(예를 들어, 100-250 나노초). 이러한 시나리오에서, 광 펄스가 더 높은 고도각에서(예를 들어, 수평선 위에서) 방출된 경우, 청취 기간은 상대적으로 더 길 수 있다(예를 들어, 650나노초에서 최대 2마이크로초 이상). 다른 청취 기간들도 가능하다.

블록(458)은 미리 결정된 그룹 순서 내의 다음 그룹으로 진행되는 단계를 포함한다. 예를 들어, 그룹 1로부터의 발광기 디바이스가 방금 발사된 경우, 미리 결정된 그룹 순서 내의 다음 그룹은 그룹 2가 될 것이다.

블록(460)은 다음 그룹 내의 다음 발사 슬롯으로 진행되는 단계를 포함한다. 즉, 현재 발사 슬롯은 다음 그룹에 대한 샷 재정렬 스케줄을 위해 증가될 수 있다(또는 발사 슬롯 #1로 재설정될 수 있다).

그 후, 샷 타이밍 사이클(450)은 연속적으로 또는 사용자 상호 작용 및/또는 사용자 명령에 따라 반복될 수 있다. 따라서, LIDAR 시스템은 시스템의 환경에 대한 정보를 획득하기 위해 복수의 이러한 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스를 순환할 수 있다.

도 5는 예시적인 실시예에 따른 차량을 예시한다. 차량(500)은 하나 이상의 센서 시스템(502, 504, 506, 508 및 510)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 센서 시스템(502, 504, 506, 508 및 510)은 도 1을 참조하여 예시되고 이하에서 설명되는 바와 같이 시스템(100)과 유사하거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 센서 시스템들(502, 504, 506, 508 및 510)은 그룹들(110, 120, 130, 140, 150 및 160)을 포함할 수 있다. 즉, 센서 시스템들(502, 504, 506, 508 및 510)은 주어진 평면(예를 들어, x-y 평면)에 대해 소정 범위의 고도각들에 걸쳐 배열된 복수의 발광기 디바이스들을 갖는 LIDAR 센서들을 포함할 수 있다.

센서 시스템들(502, 504, 506, 508 및 510) 중 하나 이상은 광 펄스들로 차량(500)의 주변 환경을 조명하기 위해 주어진 평면에 수직인 축(예를 들어, z-축)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 반사된 광 펄스들의 다양한 양태들(예를 들어, 비행 경과 시간, 편광 등)을 검출하는 것에 기초하여, 환경에 대한 정보가 결정될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 센서 시스템들(502, 504, 506, 508 및 510)은 차량(500)의 환경 내의 물리적 객체들과 관련될 수 있는 각각의 포인트 클라우드 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템(100), 차량(500) 및 센서 시스템들(502, 504, 506, 508 및 510)은 특정 피처들을 포함하는 것으로 예시되어 있지만, 다른 타입들의 시스템들도 본 개시내용의 범위 내에서 고려된다는 것이 이해될 것이다.

도 6은 예시적인 실시예들에 따른 디바이스(600)의 단순화된 블록도이다. 도시된 바와 같이, 디바이스(600)는 전력 공급 장치(602), 제어기(604), 송신기(606), 하나 이상의 광학 엘리먼트(608), 수신기(610), 회전 플랫폼(612), 하나 이상의 액추에이터(614), 고정 플랫폼(616), 회전 링크(618) 및 하우징(620)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 디바이스(600)는 더 많거나, 더 적거나, 또는 상이한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 추가적으로, 도시된 컴포넌트들은 임의의 수의 방식들로 결합되거나 분할될 수 있다.

전력 공급 장치(power supply arrangement)(602)는 디바이스(600)의 다양한 컴포넌트들에 대해 전력을 공급, 수신 및/또는 분배하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 전력 공급 장치(602)는 임의의 가능한 방식으로 디바이스(600) 내에 배치되고 디바이스(600)의 다양한 컴포넌트들에 연결되는 전원(예를 들어, 배터리 셀들 등)의 형태를 포함하거나 다른 방식으로 이를 취할 수 있어, 해당 컴포넌트들에 전력을 공급할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전력 공급 장치(602)는 하나 이상의 외부 전원으로부터(예를 들어, 디바이스(600)가 장착된 차량에 배열된 전원으로부터) 전력을 수신하고 수신된 전력을 디바이스(600)의 다양한 컴포넌트들로 송신하도록 구성되는 전력 어댑터의 형태를 포함하거나 다른 방식으로 이를 취할 수 있다.

제어기(604)는 시스템(100)의 제어기(180)와 유사할 수 있다.

송신기(606)는 디바이스(600)의 환경을 향해 신호들을 송신하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 도시된 바와 같이, 송신기(606)는 하나 이상의 방출기(622)를 포함한다. 방출기들(622)은 시스템(100)의 발광기 디바이스들(112, 122, 132, 142, 152 및 166)과 유사할 수 있다.

예를 들어, 디바이스(600)는 LIDAR 센서의 시야(FOV)를 스캔하기 위해 송신기(606)를 동작시키는 LIDAR 센서로서 구성될 수 있다. 이 예에서, 제어기(604)는 FOV의 스캔들의 시퀀스를 획득하도록 구성될 수 있다. 스캔들의 시퀀스의 각각의 스캔에 대해, 제어기(604)는 복수의 임펄스들을 FOV를 향해 방출하도록 송신기(606)를 제어할 수 있다. 각각의 임펄스는 상기 논의에 따라 적어도 하나의 광 펄스를 포함할 수 있다.

일 구현에서, 제어기(604)는 송신기(606)가 복수의 임펄스들 중 하나 이상의 임펄스를 FOV의 제1 섹션을 향해 방출하고, 하나 이상의 다른 임펄스를 FOV의 제2 섹션을 향해 방출하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 다시 참조하면, 송신기(606)의 방출기들(622)은 충분한 발광기 디바이스들의 복수의 그룹들(110, 120, 130, 140, 150, 160)로서 공간적으로 배열될 수 있다. 이러한 배열로, FOV의 제1 섹션은 제1 그룹(110)의 발광기 디바이스들(112)로부터 광을 수신하는 디바이스(600)의 환경의 제1 영역에 대응할 수 있고, FOV의 제2 섹션은 제2 그룹(120)의 발광기 디바이스들(122)로부터 광을 수신하는 환경의 제2 영역에 대응할 수 있으며, 기타 등등 마찬가지이다.

또한, 이 구현에서, 제어기(604)는 송신기(606)가 각각의 임펄스를 FOV의 제1 섹션을 향해 방출한 후에 각각의 임펄스를 FOV의 제2 섹션을 향해 방출하게 할 수 있다. 예를 들어, 송신기(606)의 방출기들(622)은 도 1, 도 2a-도 2b, 도 3a-도 3d 및 도 4a-도 4b의 설명에서 미리 결정된 그룹 순서 및/또는 발사 순서에 따라 각각의 임펄스들을 방출하도록 구성될 수 있다.

광학 엘리먼트(들)(608)는, 위에서 논의된 바와 같이, 송신기(606)의 방출기들(622)로부터의 광을 디바이스(600)의 FOV를 향해 지향시키도록 배열될 수 있다. 추가적으로, 일부 예들에서, 광학 엘리먼트(들)(608)는 수신기(610)에 의한 수신을 위해 FOV로부터의 광을 집중시키도록 배열될 수 있다. 이와 같이, 광학 엘리먼트(들)(608)는 미러(들), 도파관(들), 렌즈(들), 또는 물리적 공간을 통한 광의 전파를 안내하고/하거나 광의 특정 특성들을 조정하도록 배열되는 다른 타입들의 광학 컴포넌트들의 임의의 가능한 조합을 포함할 수 있다.

수신기(610)는 수신기 유닛(190)과 유사할 수 있다. 예를 들어, 수신기(610)는 송신기(606)에 의해 조명되는 FOV로부터 광을 수신하도록 배열될 수 있다.

회전 플랫폼(612)은 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 회전 플랫폼(612)은 그 위에 장착된 하나 이상의 컴포넌트를 지지하기에 적합한 임의의 고체 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 송신기(606) 및 수신기(610)는 회전 플랫폼(612) 상에 배열되어, 이들 컴포넌트들 각각이 회전 플랫폼(612)의 회전에 기초하여 환경에 대해 이동할 수 있게 한다. 특히, 이들 컴포넌트들은 디바이스(600)가 다양한 방향들로부터 정보를 획득할 수 있도록 축을 중심으로 회전될 수 있다. 이러한 방식으로, 디바이스(600)의 포인팅 방향은 다양한 방향들로 디바이스(600)의 FOV를 조정하기 위해 회전 플랫폼(610)을 액추에이팅시킴으로써 수평으로 조정될 수 있다.

이러한 방식으로 플랫폼(612)을 회전시키기 위해, 하나 이상의 액추에이터(614)가 회전 플랫폼(610)을 액추에이팅시킬 수 있다. 이를 위해, 액추에이터들(614)은 다른 가능성들 중에서도 모터들, 공압 액추에이터들, 유압 피스톤들 및/또는 압전 액추에이터들을 포함할 수 있다.

이러한 배열로, 제어기(604)는 환경에 대한 정보를 획득하기 위해 다양한 방식들로 회전 플랫폼(612)을 회전시키도록 액추에이터(614)를 동작시킬 수 있다. 일례에서, 회전 플랫폼(612)은 어느 방향으로든 회전될 수 있다. 다른 예에서, 회전 플랫폼(612)은 디바이스(600)가 환경의 360°뷰를 스캔하도록 완전한 회전들을 수행할 수 있다. 또한, 회전 플랫폼(612)은 디바이스(600)가 다양한 리프레시 레이트들로 환경을 스캔하게 하기 위해 다양한 주파수들에서 회전할 수 있다. 일 실시예에서, 디바이스(600)는 10Hz의 리프레시 레이트(예를 들어, 초당 디바이스(600)의 10회의 완전한 회전)를 갖도록 구성될 수 있다. 다른 리프레시 레이트들도 가능하다.

대안적으로 또는 추가적으로, 디바이스(600)는 다양한 방식들로 (송신기(606)에 의해 방출된) 방출된 신호의 포인팅 방향을 조정하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 송신기(606)의 방출기들(622)은 광원들에 의해 방출되는 광파들의 위상을 제어하는 위상 어레이 광학(phased array optics)에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 제어기(604)는 (예를 들어, 회전 플랫폼(612)이 회전하지 않고 있는 경우에도) 송신기(606)에 의해 방출된 광 신호의 유효 포인팅 방향을 변경하기 위해 위상 어레이 광학(예를 들어, 위상 어레이 빔 스티어링)을 조정하도록 구성될 수 있다.

일부 예들에서, 디바이스(600)는 디바이스(600)(및/또는 송신기(606) 및 수신기(610))의 회전 레이트를 변경함으로써 수평 스캐닝 해상도를 선택하거나 조정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 수평 스캐닝 해상도는 송신기(606)에 의해 방출되는 신호들의 펄스 레이트를 조정함으로써 수정될 수 있다. 제1 예에서, 송신기(606)는 초당 15,650펄스의 펄스 레이트로 펄스들을 방출하고, 펄스들을 방출하는 동안 10Hz(즉, 초당 10회의 완전한 360° 회전)로 회전하도록 구성될 수 있다. 이 예에서, 수신기(610)는 0.23°의 수평각 해상도(예를 들어, 연속 펄스들 사이의 수평각 분리)를 가질 수 있다. 제2 예에서, 디바이스(600)가 초당 15,650 펄스의 펄스 레이트를 유지하면서 20Hz로 대신 회전되는 경우, 수평각 해상도는 0.46°가 될 수 있다. 제3 예에서, 송신기(606)가 10Hz의 회전 레이트를 유지하면서 초당 31,300펄스의 레이트로 펄스들을 방출하는 경우, 수평각 해상도는 0.115°가 될 수 있다. 일부 예들에서, 디바이스(600)는 디바이스(600)의 완전한 360° 미만 회전 내에서 특정 범위의 뷰들을 스캔하도록 대안적으로 구성될 수 있다. 다른 구현들도 또한 가능하다.

위에서 설명된 펄스 레이트들, 각도 해상도들, 회전 레이트들 및 관찰 범위들은 단지 예를 위한 것일 뿐이며, 따라서 이들 스캐닝 특성들 각각은 디바이스(600)의 다양한 애플리케이션들에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의한다.

고정 플랫폼(616)은 임의의 형상 또는 형태를 취할 수 있으며, 예를 들어, 차량(예를 들어, 차량(500)) 상부, 로봇 플랫폼, 어셈블리 라인 머신 또는 디바이스(600)를 그것의 주변 환경을 스캔하기 위해 채택하는 임의의 다른 시스템과 같은 다양한 구조물들에 커플링하기 위해 구성될 수 있다. 또한, 고정 플랫폼의 커플링은 임의의 가능한 커넥터 장치(예를 들어, 볼트들, 나사들 등)을 통해 수행될 수 있다.

회전 링크(618)는 고정 플랫폼(616)을 회전 플랫폼(612)에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링한다. 이를 위해, 회전 링크(618)는 고정 플랫폼(616)에 대한 축을 중심으로 회전 플랫폼(612)의 회전을 제공하는 임의의 형상, 형태 및 재료를 취할 수 있다. 예를 들어, 회전 링크(618)는 액추에이터(614)로부터의 액추에이션에 기초하여 회전하는 샤프트 등의 형태를 취할 수 있으며, 이에 따라 액추에이터(614)로부터 회전 플랫폼(612)으로 기계적 힘들을 전달할 수 있다. 일 구현에서, 회전 링크(618)는 디바이스(600)의 하나 이상의 컴포넌트가 배치될 수 있는 중앙 캐비티를 가질 수 있다. 일부 예들에서, 회전 링크(618)는 또한 고정 플랫폼(616)과 회전 플랫폼(612)(및/또는 송신기(606) 및 수신기(610)와 같은 그 위의 컴포넌트들) 사이에서 데이터 및/또는 명령어들을 전송하기 위한 통신 링크를 제공할 수 있다.

하우징(620)은 임의의 형상, 형태 및 재료를 취할 수 있고, 디바이스(600)의 하나 이상의 컴포넌트를 수용하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 하우징(620)은 돔형 하우징일 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 하우징(620)은 적어도 부분적으로 불투명한 재료로 구성될 수 있으며, 이는 적어도 일부 신호들이 하우징(620)의 내부 공간으로 들어가는 것을 차단할 수 있으므로, 디바이스(600)의 하나 이상의 컴포넌트에 대한 주변 신호들의 열 및 노이즈 효과들을 완화시키는 데 도움이 될 수 있다. 하우징(620)의 다른 구성들도 또한 가능하다.

일부 예들에서, 하우징(620)은 하우징(620)이 회전 플랫폼(612)의 회전에 기초하여 회전하도록 구성되도록 회전 플랫폼(612)에 커플링될 수 있다. 이러한 예들에서, 송신기(606), 수신기(610) 및 가능하게는 디바이스(600)의 다른 컴포넌트들은 각각 하우징(620) 내에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 송신기(606) 및 수신기(610)는 하우징(620) 내에 배치되는 동안 하우징(620)과 함께 회전할 수 있다. 다른 예들에서, 하우징(620)은 하우징(620)이 회전 플랫폼(612)에 의해 회전되는 다른 컴포넌트들과 함께 회전하지 않도록 고정 플랫폼(616) 또는 다른 구조물에 커플링될 수 있다.

위에서 설명된 디바이스(600)의 배열은 단지 예시적인 목적을 위한 것이며 제한하는 것을 의미하지 않는다는 것에 유의하도록 한다. 위에서 언급된 바와 같이, 일부 예들에서, 디바이스(600)는 도시된 것들보다 더 적은 컴포넌트들로 대안적으로 구현될 수 있다. 일례에서, 디바이스(600)는 회전 플랫폼(612) 없이 구현될 수 있다. 예를 들어, 송신기(606)는 반드시 송신기(606) 및 수신기(610)를 회전시키지 않고도, 디바이스(600)의 특정 FOV를 (예를 들어, 수평으로 및 수직으로) 정의하도록 공간적으로 배열된 복수의 신호들을 송신하도록 구성될 수 있다. 다른 예들도 또한 가능하다.

III. 예시적인 방법들

도 7은 예시적인 실시예에 따른 방법(700)을 예시한다. 방법(700)은 본 명세서에 명시적으로 예시되거나 다른 방식으로 개시된 것들보다 더 적거나 더 많은 단계들 또는 블록들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 방법(700)의 각각의 단계들 또는 블록들은 임의의 순서로 수행될 수 있고, 각각의 단계 또는 블록은 1회 이상 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(700)의 블록들 또는 단계들 중 일부 또는 전부는 도 1과 관련하여 예시되고 설명된 바와 같이 제어기(180)에 의해 수행될 수 있다.

블록(702)은 복수의 발광기 디바이스들을 복수의 그룹들로 파티셔닝하는 단계를 포함한다. 각각의 발광기 디바이스는 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관된다. 예를 들어, 복수의 그룹들은 도 1, 도 2a 및 도 2b와 관련하여 예시되고 설명된 바와 같이 그룹(110, 120, 130, 140, 150 및 160)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 그룹들은 그룹들의 3x2 어레이를 포함한다. 그러나, 복수의 그룹들의 다른 배열들도 가능하고 고려된다.

블록(704)은 미리 결정된 그룹 순서에 따라 복수의 그룹들로부터 그룹을 선택하는 단계를 포함한다. 예로서, 선택된 그룹은 도 2b를 참조하여 예시되고 설명된 바와 같이 미리 결정된 그룹 순서(210)에 기초할 수 있다.

블록(706)은 발사 순서에 따라 선택된 그룹의 복수의 발광기 디바이스들로부터 발광기 디바이스를 선택하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 발사 순서는 적어도 하나의 비-순차 치환을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 비-순차 치환은 명목 발사 순서에 명시된 마지막-발사된 발광기 디바이스에 인접하지 않은 다음-발사될-발광기 디바이스를 포함한다. 이러한 시나리오들에서, 명목 발사 순서는 주어진 그룹 내에서 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들이 발사 순서에서 서로 시간적으로-인접하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 발사될 발광기 디바이스를 선택하는 단계는 도 3b 및 도 3c를 참조하여 예시되고 설명된 바와 같이 샷 재정렬 스케줄들(340 및 350)에 따라 수행될 수 있다.

블록(708)은, 미리 결정된 샷 디더 시간에, 선택된 발광기 디바이스가 적어도 하나의 광 펄스를 방출하게 하는 단계를 포함하며, 미리 결정된 샷 디더 시간은 샷 디더 스케줄에 기초한다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 그룹 순서는 공간적으로 인접한 발광기 디바이스들로부터 방출되는 광 펄스들을 시간적으로 분리하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 샷 디더 스케줄은 복수의 의사 랜덤 샷 디더 시간들을 포함할 수 있다.

블록(710)은 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스가 적어도 하나의 광 펄스를 방출한 완전한 스캔을 제공하기 위해 방법(700)의 블록들 중 적어도 일부를 반복하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시예들에서, 적어도 하나의 광 펄스의 펄스 길이는 10피코초 내지 10나노초의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 펄스 길이들도 가능하고 고려된다는 것이 이해될 것이다.

일부 실시예들에서, 광 펄스들의 펄스 반복 레이트는 50킬로헤르츠 내지 1메가헤르츠일 수 있다. 다른 펄스 반복 레이트들도 가능하고 고려된다.

일부 실시예들에서, 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스는 복수의 펄서 회로들의 대응하는 펄서 회로에 커플링될 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 선택된 발광기 디바이스가 적어도 하나의 광 펄스를 방출하게 하는 단계는 대응하는 펄서 회로가 전류 또는 전압 펄스를 선택된 발광기 디바이스에 제공하게 하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 방법(700)은, 대응하는 펄서 회로가 전류 또는 전압 펄스를 발광기 디바이스에 제공하게 한 후에, 수신기 유닛이 청취 기간 동안 반사된 광을 검출할 수 있게 하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 샷 디더 시간은 이전 청취 기간 후에 0 내지 50 나노초의 대기 시간을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 발사 순서는 정수 회의 완전한 스캔들 후에 반복될 수 있다. 예를 들어, 발사 순서는 1회, 10회, 100회, 1000회 또는 다른 정수 회의 완전한 스캔들 후에 반복될 수 있다. 유사한 방식으로, 샷 디더 스케줄은 정수 회의 완전한 스캔들 후에 반복될 수 있다.

일부 구현들에서, 방법(700)은 복수의 발광기 디바이스 그룹들 중 제1 그룹에 의해 방출된 광을 시야(FOV)의 제1 섹션을 향해 지향시키고, 복수의 그룹들 중 제2 그룹에 의해 방출된 광을 FOV의 제2 섹션을 향해 지향시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 광학 엘리먼트들(608)(도 6에 도시됨)은 제1 그룹(110)(도 2a에 도시됨)에 의해 방출된 광을 FOV의 제1 섹션을 향해 지향시키고, 제2 그룹(120)(도 2a에 도시됨)에 의해 방출된 광을 FOV의 섹션을 향해 지향시키도록 배열될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 시스템(100)의 FOV의 각각의 섹션은 각각의 발광기 디바이스 그룹으로부터 광을 수신하는 시스템(100)의 환경의 영역에 대응할 수 있다.

이러한 구현들에서, 방법(700)은 또한 특정 순서로 복수의 발광기 디바이스들 각각이 광을 방출하게 하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 제1 그룹 내의 발광기 디바이스들 각각은 특정 순서로 제2 그룹 내의 각각의 발광기 디바이스로 이어진다. 예를 들어, 특정 순서는 블록들(704-708)에서 설명된 미리 결정된 그룹 순서 및/또는 발사 순서에 기초할 수 있다.

도면들에 도시된 특정 배열들은 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다. 다른 실시예들은 주어진 도면에 도시된 각각의 엘리먼트를 더 많거나 더 적게 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 예시된 엘리먼트들 중 일부는 결합되거나 생략될 수 있다. 또한, 예시적인 실시예는 도면들에 예시되지 않은 엘리먼트들을 포함할 수 있다.

정보 프로세싱을 나타내는 단계 또는 블록은 본 명세서에 설명된 방법 또는 기술의 특정 로직 기능들을 수행하도록 구성될 수 있는 회로망에 대응할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 정보 프로세싱을 나타내는 단계 또는 블록은 모듈, 세그먼트, 물리적 컴퓨터(예를 들어, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 애플리케이션-특정 집적 회로(ASIC)), 또는 프로그램 코드의 일부분(관련 데이터 포함)에 대응할 수 있다. 프로그램 코드는 방법 또는 기술에서 특정 로직 기능들 또는 액션들을 구현하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령어를 포함할 수 있다. 프로그램 코드 및/또는 관련 데이터는 디스크, 하드 드라이브 또는 기타 저장 매체를 포함하는 저장 디바이스와 같은 임의의 타입의 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 레지스터 메모리, 프로세서 캐시 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM)와 같이 짧은 기간 동안 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체와 같은 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 더 긴 기간 동안 프로그램 코드 및/또는 데이터를 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 따라서, 컴퓨터 판독 가능 매체는, 예를 들어, 판독 전용 메모리(read only memory)(ROM), 광학 또는 자기 디스크들, 컴팩트-디스크 판독 전용 메모리(compact-disc read only memory)(CD-ROM)와 같은 2차 또는 영구 장기 스토리지를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 임의의 다른 휘발성 또는 비-휘발성 저장 시스템들일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는, 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 유형의(tangible) 저장 디바이스로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 다양한 양태들 및 실시예들이 개시되었지만, 다른 양태들 및 실시예들도 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시내용의 실시예들은 아래에 나열된 열거된 예시적인 실시예(enumerated example embodiment)(EEE)들 중 하나에 관련될 수 있다.

EEE 1은 시스템으로서,

복수의 그룹들로 파티셔닝된 복수의 발광기 디바이스들 - 각각의 발광기 디바이스는 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관되고, 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함함 -; 및

제어기

를 포함하고, 제어기는 동작들을 수행하고, 동작들은,

복수의 발광기 디바이스들 각각이 임펄스를 방출하게 하는 동작을 포함하고, 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함하고, 복수의 임펄스들은 발사 순서(firing order)에 기초하여 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출되고, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되고, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 모든 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는 시스템이다.

EEE 2는 EEE 1에 있어서, 복수의 임펄스들은 미리 결정된 그룹 순서에 기초하여 복수의 그룹들 중에서 방출되고, 미리 결정된 그룹 순서는 공간적으로 인접한 그룹들에 의해 방출되는 광 펄스들을 시간적으로 분리하도록 구성되는 시스템이다.

EEE 3은 EEE 1에 있어서, 복수의 그룹들의 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 복수의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들을 포함하는 시스템이다.

EEE 4는 EEE 3에 있어서, 발사 순서는 적어도 하나의 비-순차 치환(out-of-order permutation)을 포함하고, 적어도 하나의 비-순차 치환은 명목 발사 순서(nominal firing order)에 명시된 마지막-발사된 발광기 디바이스에 인접하지 않은 다음-발사될-발광기 디바이스를 포함하는 시스템이다.

EEE 5는 EEE 4에 있어서, 명목 발사 순서는 주어진 그룹 내의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들이 발사 순서에서 서로 시간적으로-인접하도록 구성되는 시스템이다.

EEE 6은 EEE 4에 있어서, 발사 순서는 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 반복되는 시스템이다.

EEE 7은 EEE 1에 있어서, 시간적으로-인접한 임펄스들은 샷 디더 스케줄(shot dither schedule)에 따라 방출되고, 샷 디더 스케줄은 복수의 의사 랜덤 샷 디더 시간들(pseudorandom shot dither times)을 포함하는 시스템이다.

EEE 8은 EEE 7에 있어서, 샷 디더 스케줄은 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 반복되는 시스템이다.

EEE 9는 EEE 1에 있어서, 수신기 유닛을 추가로 포함하고, 동작들은,

주어진 발광기 디바이스가 임펄스를 방출하게 한 후에, 수신기 유닛이 청취 기간 동안 반사된 광을 검출할 수 있게 하는 동작을 추가로 포함하는 시스템이다.

EEE 10은 EEE 9에 있어서, 시간적으로-인접한 임펄스들은 샷 디더 스케줄에 따라 방출되고, 샷 디더 스케줄은 이전 청취 기간 후에 0 내지 50 나노초의 미리 결정된 샷 디더 시간을 포함하는 시스템이다.

EEE 11은 EEE 1에 있어서, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 모든 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는 시스템이다.

EEE 12는 시스템으로서,

제어기

를 포함하고, 제어기는 동작들을 수행하고, 동작들은,

복수의 발광기 디바이스들 각각이 임펄스를 방출하게 하는 동작을 포함하고, 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함하고, 복수의 임펄스들은 발사 순서에 기초하여 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출되고, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되고, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 적어도 하나의 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는 시스템이다.

EEE 13은 EEE 12에 있어서, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 모든 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생되도록 시간이 설정되는 시스템이다.

EEE 14는 방법으로서,

복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스가 임펄스를 방출하게 하는 단계를 포함하고, 복수의 발광기 디바이스들은 복수의 그룹들로 파티셔닝되고, 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함하고, 각각의 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함하고, 복수의 임펄스들은 발사 순서에 기초하여 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출되고, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되고, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 적어도 하나의 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는 방법이다.

EEE 15는 EEE 14에 있어서, 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스는 복수의 펄서 회로들의 대응하는 펄서 회로에 커플링되고, 각각의 발광기 디바이스가 복수의 임펄스들을 방출하게 하는 단계는 대응하는 펄서 회로가 하나 이상의 전류 또는 전압 펄스를 발광기 디바이스에 제공하게 하는 단계를 포함하는 방법이다.

EEE 16은 EEE 15에 있어서, 대응하는 펄서 회로가 하나 이상의 전류 또는 전압 펄스를 제공하게 한 후에, 수신기 유닛이 청취 기간 동안 반사된 광을 검출할 수 있게 하는 단계를 추가로 포함하는 방법이다.

EEE 17은 EEE 14에 있어서, 복수의 그룹들은 그룹들의 3x2 어레이를 포함하고, 미리 결정된 그룹 순서는 공간적으로 인접한 샷들을 시간적으로 분리하도록 구성되는 방법이다.

EEE 18은 EEE 14에 있어서, 발사 순서는 적어도 하나의 비-순차 치환을 포함하고, 적어도 하나의 비-순차 치환은 명목 발사 순서에 명시된 마지막-발사된 발광기 디바이스에 인접하지 않은 다음-발사될-발광기 디바이스를 포함하는 방법이다.

EEE 19는 EEE 18에 있어서, 명목 발사 순서는 주어진 그룹 내의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들이 발사 순서에서 서로 시간적으로-인접하도록 구성되는 방법이다.

EEE 20은 EEE 14에 있어서, 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 발사 순서를 반복하는 단계를 추가로 포함하는 방법이다.

EEE 21은 EEE 14에 있어서, 시간적으로-인접한 임펄스들은 샷 디더 스케줄에 따라 방출되고, 샷 디더 스케줄은 복수의 의사 랜덤 샷 디더 시간들을 포함하는 방법이다.

EEE 22는 EEE 21에 있어서, 샷 디더 스케줄은 이전 청취 기간 후에 0 내지 50 나노초의 미리 결정된 샷 디더 시간들을 포함하는 방법이다.

EEE 23은 EEE 21에 있어서, 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 샷 디더 스케줄을 반복하는 단계를 추가로 포함하는 방법이다.

EEE 24는 EEE 14에 있어서, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 모든 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는 방법이다.

EEE 25는 EEE 14에 있어서, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 모든 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는 방법이다.

EEE 26은 디바이스로서,

송신기;

시야(field-of-view)(FOV)의 스캔들의 시퀀스를 획득하도록 구성되는 제어기 - 스캔들의 시퀀스 중 제1 스캔의 경우, 제어기는 송신기가 제1 복수의 임펄스들을 FOV를 향해 방출하게 하며, 각각의 임펄스는 (i) 송신기가 제1 복수의 임펄스들 내의 하나 이상의 임펄스를 FOV의 제1 섹션을 향해 방출하고, (ii) 송신기가 제1 복수의 임펄스들 내의 하나 이상의 다른 임펄스를 FOV의 제2 섹션을 향해 방출하고, (iii) 송신기가 각각의 임펄스를 FOV의 제1 섹션을 향해 방출한 후에 각각의 임펄스를 FOV의 제2 섹션을 향해 방출하도록, 적어도 하나의 광 펄스를 포함함 -; 및

FOV로부터의 광을 인터셉트하는 수신기

를 포함하는 디바이스이다.

EEE 27은 시스템으로서,

적어도 제1 그룹의 발광기 디바이스들 및 제2 그룹의 발광기 디바이스들을 포함하는 복수의 발광기 디바이스들 - 시스템은 제1 그룹의 발광기 디바이스들에 의해 방출되는 광을 시야(FOV)의 제1 섹션을 향해 지향시키고, 제2 그룹의 발광기 디바이스들에 의해 방출되는 광을 FOV의 제2 섹션을 향해 지향시키도록 구성됨 -; 및

제어기

를 포함하고, 제어기는 동작들을 수행하고, 동작들은,

특정 순서로 복수의 발광기 디바이스들 각각이 광을 방출하게 하는 동작을 포함하고, 제1 그룹의 발광기 디바이스들 내의 발광기 디바이스들 각각은 특정 순서로 제2 그룹의 발광기 디바이스들 내의 각각의 발광기 디바이스로 이어지는 시스템이다.

다양한 개시된 양태들 및 실시예들은 예시의 목적들을 위한 것이고 제한하려는 의도가 아니며, 진정한 범위는 다음의 청구 범위에 의해 표시된다.

Claims

시스템으로서,
복수의 그룹들로 파티셔닝된 복수의 발광기 디바이스들 - 각각의 발광기 디바이스는 상기 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관되고, 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함함 -; 및
제어기
를 포함하고, 상기 제어기는 동작들을 수행하고, 상기 동작들은,
상기 복수의 발광기 디바이스들 각각이 임펄스를 방출하게 하는 동작을 포함하고, 상기 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함하고, 상기 복수의 임펄스들은 발사 순서(firing order)에 기초하여 상기 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출되고, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되고, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 모든 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 복수의 임펄스들은 미리 결정된 그룹 순서에 기초하여 상기 복수의 그룹들 중에서 방출되고, 상기 미리 결정된 그룹 순서는 공간적으로 인접한 그룹들에 의해 방출되는 광 펄스들을 시간적으로 분리하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 복수의 그룹들의 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 복수의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들을 포함하는, 시스템.
제3항에 있어서, 상기 발사 순서는 적어도 하나의 비-순차 치환(out-of-order permutation)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 비-순차 치환은 명목 발사 순서(nominal firing order)에 명시된 마지막-발사된 발광기 디바이스에 인접하지 않은 다음-발사될-발광기 디바이스를 포함하는, 시스템.
제4항에 있어서, 상기 명목 발사 순서는, 주어진 그룹 내의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들이 발사 순서에서 서로 시간적으로-인접하도록 구성되는, 시스템.
제4항에 있어서, 상기 발사 순서는, 상기 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 반복되는, 시스템.
제1항에 있어서, 시간적으로-인접한 임펄스들은 샷 디더 스케줄(shot dither schedule)에 따라 방출되고, 상기 샷 디더 스케줄은 복수의 의사 랜덤 샷 디더 시간들(pseudorandom shot dither times)을 포함하는, 시스템.
제7항에 있어서, 상기 샷 디더 스케줄은, 상기 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 반복되는, 시스템.
제1항에 있어서, 수신기 유닛을 추가로 포함하고, 상기 동작들은,
주어진 발광기 디바이스가 임펄스를 방출하게 한 후에, 상기 수신기 유닛이 청취 기간 동안 반사된 광을 검출할 수 있게 하는 동작
을 추가로 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 모든 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는, 시스템.
시스템으로서,
복수의 그룹들로 파티셔닝된 복수의 발광기 디바이스들 - 각각의 발광기 디바이스는 상기 복수의 그룹들의 주어진 그룹과 연관되고, 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함함 -; 및
제어기
를 포함하고, 상기 제어기는 동작들을 수행하고, 상기 동작들은,
상기 복수의 발광기 디바이스들 각각이 임펄스를 방출하게 하는 동작을 포함하고, 상기 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함하고, 상기 복수의 임펄스들은 발사 순서에 기초하여 상기 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출되고, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되고, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 적어도 하나의 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는, 시스템.
제11항에 있어서, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 모든 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생되도록 시간이 설정되는, 시스템.
방법으로서,
복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스가 임펄스를 방출하게 하는 단계
를 포함하고, 상기 복수의 발광기 디바이스들은 복수의 그룹들로 파티셔닝되고, 각각의 그룹은 각각의 인접 영역 내에 배치된 발광기 디바이스들을 포함하고, 각각의 임펄스는 적어도 하나의 광 펄스를 포함하고, 상기 복수의 임펄스들은 발사 순서에 기초하여 상기 복수의 발광기 디바이스들로부터 방출되고, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 적어도 하나의 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되고, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 적어도 하나의 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 복수의 발광기 디바이스들의 각각의 발광기 디바이스는 복수의 펄서 회로들의 대응하는 펄서 회로에 커플링되고, 각각의 발광기 디바이스가 복수의 임펄스들을 방출하게 하는 단계는 상기 대응하는 펄서 회로가 하나 이상의 전류 또는 전압 펄스를 상기 발광기 디바이스에 제공하게 하는 단계를 포함하고, 상기 방법은, 상기 대응하는 펄서 회로가 하나 이상의 전류 또는 전압 펄스를 제공하게 한 후에, 수신기 유닛이 청취 기간 동안 반사된 광을 검출할 수 있게 하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 복수의 그룹들은 그룹들의 3x2 어레이를 포함하고, 미리 결정된 그룹 순서는 공간적으로 인접한 샷들을 시간적으로 분리하도록 구성되는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 발사 순서는 적어도 하나의 비-순차 치환을 포함하고, 상기 적어도 하나의 비-순차 치환은 명목 발사 순서에 명시된 마지막-발사된 발광기 디바이스에 인접하지 않은 다음-발사될-발광기 디바이스를 포함하고, 상기 명목 발사 순서는 주어진 그룹 내의 공간적으로-인접한 발광기 디바이스들이 발사 순서에서 서로 시간적으로-인접하도록 구성되는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 상기 발사 순서를 반복하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 시간적으로-인접한 임펄스들은 샷 디더 스케줄에 따라 방출되고, 상기 샷 디더 스케줄은 복수의 의사 랜덤 샷 디더 시간들을 포함하고, 상기 샷 디더 스케줄은 이전 청취 기간 후에 0 내지 50 나노초의 미리 결정된 샷 디더 시간들을 포함하고, 상기 방법은 상기 복수의 발광기 디바이스들의 모든 발광기 디바이스들이 임펄스들을 방출한 후에 상기 샷 디더 스케줄을 반복하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 주어진 그룹 내의 발광기 디바이스들로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 모든 다른 그룹 내의 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는, 방법.
제13항에 있어서, 주어진 발광기 디바이스로부터 방출되는 시간적으로-인접한 임펄스들 사이에, 동일한 그룹 내의 모든 다른 발광기 디바이스로부터의 임펄스가 발생하도록 시간이 설정되는, 방법.