KR20230093356A - 다중파장 라이다 설계 - Google Patents

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Abstract

라이다(light detection and ranging)(LiDAR) 스캐닝을 가능하게 하기 위한 방법이 차량 내에 배치되거나 포함되는 시스템에 의해 수행된다. 방법은 제1 레이저 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 제1 레이저 신호는 제1 파장을 갖는다. 방법은 제1 레이저 신호에 기초하여 제2 레이저 신호를 발생시키는 단계를 추가로 포함한다. 제2 레이저 신호는 제2 파장을 갖는다. 방법은 제2 레이저 신호에 기초하여 복수의 제3 레이저 신호들을 제공하는 단계; 및 복수의 LiDAR 스캐너들의 각각의 LiDAR 스캐너에 복수의 제3 레이저 신호들 중 대응하는 제3 레이저 신호를 전달하는 단계를 추가로 포함한다. LiDAR 스캐너들 각각은 LiDAR 스캐너들 각각이 다른 LiDAR 스캐너와 실질적으로 상이한 공간 범위를 스캐닝할 수 있도록 차량의 별개의 위치에 배치된다. LiDAR 시스템들은 다중-파장을 사용하여 다른 이점들도 제공할 수 있다.

Description

다중파장 라이다 설계{MULTIWAVELENGTH LIDAR DESIGN}
<관련 출원들에 대한 상호 참조>
본 출원은 2016년 12월 30일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Frequency Modified Laser For Centralized Laser Delivery System In 3d Lidar Design And Fabrication"인 미국 가특허 출원 제62/440,818호, 및 2017년 3월 28일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Frequency Modified Laser For Centralized Laser Delivery System In 3d Lidar Design And Fabrication"인 미국 가특허 출원 제62/477,740호의 우선권을 주장한다. 이들 출원들의 내용은 모든 목적들을 위해 본 명세서에 참조로 포함된다.
<기술분야>
본 개시내용은 일반적으로 레이저 스캐닝에 관한 것으로, 더 상세하게는, 라이다(light detection and ranging)(LiDAR) 시스템들에서의 다중 파장 광 펄스들의 사용에 관한 것이다.
LiDAR 시스템들은 광 펄스들을 스캐닝하여 외부 환경의 이미지 또는 포인트 클라우드를 생성한다. 일부 전형적인 LiDAR 시스템들은 광원, 펄스 스티어링 시스템 및 광 검출기를 포함한다. 광원은, 광 펄스들이 LiDAR 시스템으로부터 송신될 때, 펄스 스티어링 시스템에 의해 특정 방향들로 지향되는 광 펄스들을 발생시킨다. 송신된 광 펄스가 객체에 의해 산란될 때, 산란된 광의 일부는 리턴 펄스로서 LiDAR 시스템에 리턴된다. 광 검출기는 리턴 펄스를 검출한다. LiDAR 시스템은 광 펄스가 송신된 후 리턴 펄스가 검출되는 데 걸리는 시간을 사용하여, 송신된 광 펄스의 경로를 따라 객체에 대한 거리를 결정할 수 있다. 상이한 경로들을 따라 많은 광 펄스들을 사용함으로써, 주변 환경의 이미지 또는 포인트 클라우드가 생성된다.
본 개시내용의 예들은 라이다(light detection and ranging)(LiDAR) 스캐닝을 가능하게 하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 차량 내에 배치되거나 포함되는 중앙 집중식 레이저 전달 시스템에 의해 수행될 수 있다. 방법은 제1 파장을 갖는 제1 레이저 빔을 수신하는 단계를 포함한다. 제1 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 밖에 있다. 방법은 또한 제1 레이저 빔에 기초하여 제2 레이저 빔을 발생시키는 단계를 포함한다. 제2 레이저 빔은 제2 파장을 갖는다. 제2 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 내에 있다. 방법은 제2 레이저 빔에 기초하여 복수의 제3 레이저 빔들을 제공하는 단계; 및 복수의 LiDAR 스캐너들의 각각의 LiDAR 스캐너에 복수의 제3 레이저 빔들 중 대응하는 제3 레이저 빔을 전달하는 단계를 추가로 포함한다. 각각의 LiDAR 스캐너는 LiDAR 스캐너들 각각이 다른 LiDAR 스캐너와 실질적으로 상이한 공간 범위를 스캐닝할 수 있도록 차량의 별개의 위치에 배치된다.
일부 실시예들에서, 시스템의 상이한 위치들에 위치된 LiDAR 스캐너들의 경우, 검출 범위 및 리프레쉬 레이트에 대한 시스템의 구성들이 상이할 수 있다(예를 들어, 상당히 상이할 수 있다). 일부 예들에서, 레이저 시스템은 하이브리드 방식으로 구성될 수 있다. 일부 LiDAR 스캐너들은 제1 레이저를 수신할 수 있고, 일부 LiDAR 스캐너들은 주파수가 변경된 제2 레이저를 수신할 수 있다. 이러한 유형의 하이브리드 레이저 시스템에서, 예를 들어, 제1 레이저를 갖는 LiDAR 스캐너 내의 검출기는 상이한 응답 파장 범위로 인해 제2 레이저와 연관된 광에 반응하거나 이를 검출하지 않을 수 있고, 유사하게, 제2 레이저를 갖는 LiDAR 스캐너 내의 검출기는 상이한 응답 파장 범위로 인해 제1 레이저와 연관된 광에 반응하거나 이를 검출하지 않을 수 있다. 이러한 유형의 구성들에서는, 단일 시스템 내의 LiDAR 스캐너들 간의 혼선(cross talk)이 감소되거나 최소화될 수 있다.
또한, 일부 실시예들에서는, 제1 레이저 또는 제2 레이저로부터의 레이저 전력은 고정된 비율로 각각의 스캐너 간에 분배되는 것 이외에 시간 인터리빙 방식으로 공유될 수 있다. 각각의 스캐너의 듀티 사이클은, 각각의 스캐너가 360도 스캐닝을 하지 않는 경우에는 각각의 스캐너의 어두운 시간에 따라, 또는 상이한 시나리오들의 상이한 우선순위들에 따라 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 단일-모드 파이버(fiber)의 제한된 코어 사이즈로 인해, 빔 품질 및/또는 빔 발산이 미리 결정된 조건(예를 들어, 설계 규격)을 충족시키는데 필요한 경우, 파이버의 이 본질적인 비선형 효과로 인해, 레이저의 피크 전력이 제한될 수 있다. 이러한 상황을 수용하기 위해, 일부 예들에서는, 광 펄스들을 전달할 때 전력 제한을 초과하지 않도록 스캐너 위치에서 레이저 전력을 증폭시키기 위해 로컬 전력 부스터가 시스템에 추가될 수 있다. 아래의 설명에서는 차량을 예로 들어 설명하지만, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템 및 다수의 LiDAR들이 로봇들, 보안 모니터링 목적을 위한 빌딩의 다수의 위치들, 또는 교통 모니터링을 위한 도로들의 교차로들 또는 특정 위치 내에 배치되거나 이와 통합될 수 있다.
본 기술의 다른 실시예들에서는, 광원 및 광 검출기를 갖는 라이다(LiDAR) 시스템이, 광원을 사용하여, 제1 파장의 제1 펄스 신호 및 제1 파장과 상이한 제2 파장의 제2 펄스 신호를 송신한다. 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호는 동시에 또는 연속적으로 송신된다. 광 검출기는 제1 펄스 신호 또는 제2 펄스 신호에 대응하는 제1 리턴 펄스 신호를 검출한다. LiDAR 시스템은 리턴 펄스 신호가 제1 펄스 신호에 대응하는지 또는 제2 펄스 신호에 대응하는지를 제1 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정한다. 리턴 펄스 신호가 제1 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, LiDAR 시스템은 리턴 펄스 신호를 수신하고 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제1 범위를 결정한다. 리턴 펄스 신호가 제2 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, LiDAR 시스템은 리턴 펄스 신호를 수신하고 제2 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제2 범위를 결정한다.
도 1a는 차량 내에 배치되거나 포함되는 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템 및 다수의 LiDAR 스캐너들을 예시한다.
도 1b는 본 개시내용의 예들에 따른 다중 LiDAR 스캐닝을 가능하게 하는 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템의 블록도를 예시한다.
도 2는 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 주파수 변경기를 예시한다.
도 3은 본 개시내용의 예들에 따른 예시적인 서큘레이터를 예시한다.
도 4a는 본 개시내용의 예들에 따른 다른 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템의 블록도를 예시한다.
도 4b는 본 개시내용의 예들에 따른 다른 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템의 블록도를 예시한다.
도 5는 차량 내에 배치되거나 포함되는 중앙 집중식 레이저 전달 시스템에 의해 수행되는 방법에 대한 예시적인 흐름도를 예시한다.
도 6은 예시적인 LiDAR 시스템을 예시한다.
도 7 내지 도 11은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 다중-파장들을 사용하는 다양한 예시적인 LiDAR 시스템들을 도시한다.
도 12는 예시적인 광원을 도시한다.
도 13은 파장 범위에 대한 파이버 이득 프로파일을 도시한다.
다음의 예들의 설명에서는, 본 명세서의 일부를 형성하고, 실시될 수 있는 특정 예들을 예로서 도시하는 첨부도면들을 참조하도록 한다. 개시된 예들의 범주를 벗어나지 않고 다른 예들이 사용될 수 있고, 구조적 변화들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
현재, 단일 LiDAR 스캐너가 통상적으로 자율 차량의 지붕 내부 또는 상부에 배치되어, 차량의 이웃에 있는 객체들을 검출한다. LiDAR 스캐너는 레이저 빔을 스티어링하여 차량 주변의 객체들을 검출하도록 회전한다. 단일 LiDAR 스캐너의 검출 커버리지와 해상도는 만족스럽지 못할 수도 있고, 또는 완전 자율 주행을 위한 요구 사항을 충족시키지 못할 수도 있다. 예를 들어, 단일 LiDAR 스캐너는 차량에 대해 특정 거리에 위치한 객체를 단순히 검출은 할 수 있지만, 해상도 및 검출 커버리지 한계로 인해, 객체의 추가 정보(예를 들어, 높이, 사이즈 등)를 제공할 수 없다. 따라서, 종종 다수의 LiDAR 스캐너들을 갖는 것이 바람직하다.
차량 상에 다수의 LiDAR 스캐너들을 구현하기 위한 현재의 기술들은 각각의 LiDAR 스캐너가 그 자신의 레이저 소스 및 광검출기를 가질 것을 요구할 수 있다. 이는 LiDAR 스캐너들의 수가 증가함에 따라 값 비싼 시스템을 초래할 수 있으며, 또한 전력 효율성도 잃을 수 있다. 따라서, 단일 레이저 소스로부터 다수의 LiDAR 스캐너들에 레이저 신호들을 제공할 수 있는 중앙 집중식 레이저 전달 시스템이 필요하다. 광 송신에서는, 예를 들어, 약 1550nm의 파장을 갖는 레이저 신호들에 대해 레이저 신호들의 라우팅 또는 전달이 수행될 수 있다. 약 1550nm의 파장을 갖는 레이저 신호들은 장거리 신호 송신 및 데이터 변조를 위해 광 통신에 빈번하게 사용된다. 그러나, 1550nm 파장의 레이저 신호들을 검출하려면 값 비싼 InGaAs 애벌랜치 광검출기(avalanche photodetector)(APD)들이 필요하다. InGaAs APD는 LiDAR 스캐너의 검출기로 더 빈번하게 사용되는 통상적인 실리콘 APD보다 낮은 검출 감도 및 품질을 가질 수 있다. 일부 예들에서, InGaAs APD는 10-14W/sqrt(Hz)의 통상적인 잡음 등가 전력, 및 공칭 동작 조건들 하에서의 약 10의 고유 애벌랜치 이득을 가질 수 있다. 또한, 배열된 InGaAs 검출기는 쉽게 사용 가능하지 않을 수 있다. 한편, 1550nm 파장 대역에서, 펄스형 파이버 레이저 또는 파이버 커플링형 레이저는 양호한 빔 품질(예를 들어, M2<1.2)을 가질 수 있고, 통상적인 피크 전력은 약 1-5ns로부터 조정 가능한 펄스 폭을 갖는 약 2kW일 수 있다. 또한, 1550nm 파장 대역에서 동작하는 디바이스들의 파이버 커플링의 본질은 어셈블리 프로세스에서 최소 정렬을 필요로 하거나 또는 전혀 정렬을 필요로 하지 않으므로, 신뢰성과 견고성을 강화시킨다.
LiDAR 디바이스는 통상적으로 약 600-1000nm, 보다 구체적으로는, 약 760-940nm의 파장 대역 내에서 동작한다. 이 파장 대역에서는, Si-APD 및 다이오드 레이저들이 빈번하게 사용된다. Si-APD는 InGaAs APD보다 검출 감도 및 검출 한계가 더 양호하고, 상대적으로 저렴하다. 예를 들어, Si-APD는 약 10-15W/sqrt(Hz)의 통상적인 잡음 등가 전력, 및 공칭 동작 조건들 하에서의 약 100의 고유 애벌랜치 이득을 가질 수 있다. Si-APD는 또한 선형 또는 2D 검출기 어레이들을 쉽게 형성하는 데 사용될 수 있다. 일부 예들에서, Si-계 검출기들의 스펙트럼은 400nm 내지 1100nm일 수 있다. 또한, 이 스펙트럼 범위 내에서 동작하는 통상적인 고전력 펄스형 다이오드 레이저는 3층 또는 4층의 마이크로 스택 구조에서 905nm의 파장 및 75W의 최대 피크 전력을 가질 수 있다. 통상적인 레이저 펄스 폭은 약 5-50ns이다. 또한, 이 파장 대역 내에서 동작하는 통상적인 고전력 펄스형 다이오드 레이저는, 그것의 비점수차 본질로 인해, 펄스형 파이버 레이저 또는 파이버 커플링형 레이저의 것보다 나쁜 레이저 빔 품질(예를 들어, M2은 약 30)을 가질 수 있다.
따라서, 고품질의 Si-APD를 사용하면서, 고품질의 파이버-기반 레이저에 의해 제공되는 1550nm 파장의 레이저 신호를 사용하여 데이터 변조를 수행하고 다수의 LiDAR 스캐너들에 레이저 신호들을 전달할 수 있고, 높은 검출 감도를 획득하기 위해 약 760-940nm의 파장에서 동작하는 중앙 집중식 레이저 전달 시스템이 필요하다. 파이버-기반 레이저를 Si-APD와 결합하면 3D LiDAR 성능을 향상시킬 수 있다. 3D LiDAR 스캐너는 객체 또는 환경을 검출 및 분석하여 거리, 형상, 치수, 외관(예를 들어, 컬러) 등과 같은 객체의 데이터를 수집할 수 있다. 수집된 데이터는 디지털 3차원 모델들을 구성하는 데 사용될 수 있다. 또한, 파이버-기반 레이저 소스는 정렬 요구 사항을 상당히 감소시키고, 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 변경된 파장(예를 들어, 절반의 파장)을 갖는 파이버-기반 레이저를 배열된 실리콘 검출기와 결합하면 플래시 타입의 LiDAR을 구축하는 것도 가능하므로, 종래의 LiDAR 설계에서의 기계적 스캐닝을 회피하거나 최소화할 수 있다. 또한, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템은 유연한 시스템 파티션을 제공하여, 취약한 모듈들 또는 하위-시스템들이 제어된 환경 내에 배치될 수 있게 한다. 이렇게 하면 전체 시스템 요구 사항들이 감소되게 된다. 예를 들어, 레이저 광원은 차량 캐빈 내에 마운팅될 수 있고, 센서의 레이저 광 스티어링 부분은 지붕 위에 마운팅될 수도 있고, 바람막이 창 뒤에 마운팅될 수도 있고, 또는 범퍼 내에 임베딩될 수도 있다.
도 1a는 차량(100) 내에 배치되거나 포함되는 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101) 및 다수의 LiDAR 스캐너들을 예시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101) 및 복수의 LiDAR 스캐너들(110A-F)(집합적으로는, LiDAR 스캐너들(110))은 차량(100) 내에 배치된다. 일부 실시예들에서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 미리 결정된 포지션에서 차량(100)에 배치되거나 이와 통합될 수 있다. 미리 결정된 포지션은, 예를 들어, 복수의 LiDAR 스캐너들(110A-F)이 레이저 신호들을 수신하기 위해 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)의 미리 결정된 포지션 주위에 고르게 분포되도록 차량의 중심에 있을 수 있다. 일부 예들에서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 차량(100)의 제어 회로들 근방과 같은 편리한 포지션에도 배치될 수 있다. 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 차량(100)의 임의의 원하는 포지션에 배치될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 실시예들에서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은, 차량(100)의 상태에 따라, 복수의 LiDAR 스캐너들(110A-F) 중 하나 이상에 레이저 신호들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)이 전방으로 이동 중일 수 있고, 따라서, 차량(100)의 정면 및 두 측면 상에서 위치결정되는 객체들은 검출할 필요가 있을 수 있지만, 차량(100) 뒤에서 위치결정되는 객체들은 검출할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 레이저 신호들을 LiDAR 스캐너들(110A-E)에는 제공하고, 차량(100) 뒤에서 위치결정되는 객체들을 검출하도록 구성되는 LiDAR 스캐너(110F)에는 제공하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 차량(100)이 후방으로 이동 중일 수 있고, 차량(100) 뒤에서 위치결정되는 객체들을 검출할 필요가 있을 수 있다. 따라서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 LiDAR 스캐너들(110F)에 레이저 신호들을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 하나 이상의 채널(112A-F)(집합적으로는, 채널들(112))을 사용하여 레이저 신호들을 제공할 수 있다. 채널들(112)은, 예를 들어, 광섬유 채널들일 수 있다. 채널들(112)은 유연할 수 있으며, 따라서 차량(100)의 임의의 LiDAR 스캐너들에 레이저 신호들을 라우팅 또는 전달하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 채널들(112)은 단일-모드 파이버들 및/또는 다중-모드 파이버들을 포함할 수 있다. 채널들(112)은 임의의 원하는 파장(예를 들어, 약 1550nm)을 갖는 레이저 신호들을 송신할 수 있다. 레이저 신호는 레이저 빔을 사용하여 정보를 운반하는 신호이다. 레이저 신호는 하나 이상의 레이저 펄스, 광자 또는 빔을 포함할 수 있다. 레이저 신호는 변조될 수도 있고 또는 변조되지 않을 수도 있다. 레이저 신호는 또한 임의의 파장 및 전력을 가질 수 있다.
도 1b는 본 개시내용의 예들에 따른 다수의 LiDAR 스캐닝을 가능하게 하는 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)의 블록도를 예시한다. 일부 실시예들에서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 변조기(102), 주파수 변경기(104), 스플리터(106) 및 복수의 분리기들(108A-E)을 포함한다. 변조기(102)는 레이저 소스(도시 생략)로부터 레이저 신호(132)를 수신할 수 있다. 일부 예들에서, 레이저 신호(132)는 레이저 신호들을 송신하기 위한 채널의 손실 또는 흡수를 감소 또는 최소화시키기 위한 특정 파장(예를 들어, 1550nm)을 가질 수 있다. 레이저 신호(132)는, 예를 들어, 펄스형 파이버 레이저 또는 파이버 커플링형 레이저(예를 들어, 파이버 커플링형 출력을 갖는 자유 공간 벌크 레이저)에 의해 제공되는 1550nm 펄스 레이저를 포함할 수 있다. 변조기(102)는 레이저 신호(132)의 인코딩을 수행할 수 있다. 예를 들어, 변조기(102)는 온-오프-키잉(on-off keying)(OOK) 변조를 수행할 수 있다. 레이저 신호(132)의 인코딩은 또한 의사 랜덤 비트 직렬(pseudo random bit serial)(PRBS) 코드를 사용하여 LiDAR 스캐너의 간섭 내성을 강화시킬 수 있다. 또한, 스플리터(106)는 구성 가능한 광 애드-드롭 모듈(optical add-drop module)(OADM), 광 스위치, 또는 전기적으로 제어될 수 있는 광 방향성 커플러로 대체될 수 있다.
일부 실시예들에서, 변조기(102)는, 예를 들어, 진폭 변조기, 위상 변조기들 및/또는 편광 변조기를 포함하는 광 변조기일 수 있다. 일부 예들에서, 변조기(102)는 하나 이상의 포켈스 셀(Pockels cell), 및 임의적으로, 편광기들과 같은 추가적인 광 엘리먼트들을 포함하는 전기-광 변조기일 수 있다. 일부 예들에서, 변조기(102)는 또한 음향-광 변조기 또는 자기-광 변조기일 수 있다.
일부 실시예들에서는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 레이저 신호(132)에 대해 변조기(102)에 의해 변조가 수행될 수 있고, 따라서 변조된 신호가 모든 LiDAR 스캐너들에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 개별 채널에 의해 대응하는 LiDAR 스캐너로 송신되는 레이저 신호에 대해 변조가 수행될 수 있다. 결과적으로, 각각의 개별 채널에서 송신되는 레이저 신호들은 상이한 인코딩(예를 들어, 상이한 PRBS 코드를 사용함)을 가지므로, LiDAR 스캐너들 사이이 간섭 내성을 더욱 강화시킬 수 있다. 도 3은 아래에서 더 상세히 설명된다.
다시 도 1b를 참조하면, 주파수 변경기(104)는 레이저 신호(134)(변조된 신호) 또는 레이저 신호(132)(변조되지 않은 신호)를 수신할 수 있고, 수신된 레이저 신호의 주파수(또는 파장)를 변경할 수 있다. 예를 들어, 레이저 신호(134)는 광통신에 사용되는 통상적인 파장인 1550nm의 파장을 가질 수 있다. 일부 예들에서, 주파수 변경기(104)는 레이저 신호(134)의 주파수를 두 배로 할 수 있다(즉, 파장을 절반으로 감소시킬 수 있다). 따라서, 레이저 신호(134)가 약 1550nm의 파장을 갖는 경우, 주파수 변경기(104)는 약 775nm의 파장을 갖는 레이저 신호(136)를 발생시킬 수 있다. 일부 예들에서, 레이저 신호(136)는 약 775-785nm의 범위 내의 파장을 가질 수 있고, 약 1.5kW의 피크 전력을 가질 수 있다.
도 2는 온도 제어식으로 주기적으로 폴링되는 리튬 니오베이트(lithium niobate)(PPLN) 결정(202)을 포함할 수 있는 예시적인 주파수 변경기(104)를 예시한다. PPLN 결정은 주파수 배가, 상이한 주파수 발생, 합 주파수 발생, 4파 혼합, 광 파라메트릭 발진 및/또는 다른 비선형 프로세스들과 같은 비선형 파장 변환을 수행하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, PPLN 결정의 온도를 변화시키는 것은 입력 광자들의 위상 정합 조건들을 변동시킬 수 있으며, 이는 PPLN 결정에서 폴링의 주기성을 변경시킨다. 예를 들어, PPLN의 온도를 특정 온도로 변경함으로써, 주파수 변경기(104)는 약 1550nm 파장을 갖는 입력 레이저 신호들에 기초하여 약 775nm 파장을 갖는 레이저 신호들을 발생시킬 수 있다. 따라서, 레이저 신호들의 주파수는 효과적으로 두 배가 된다. 위에서 설명된 바와 같이, 775nm 파장의 레이저 신호들은 Si-APD의 약 600-1000nm의 검출 범위 내에 있으므로, Si-APD 기반 LiDAR 스캐너에 의해 검출될 수 있다. 일부 예들에서, PPLN 결정을 사용하는 주파수 변경은 LiDAR 스캐닝을 가능하게 하기 위한 레이저 신호들을 제공하기 위한 목적으로 허용 가능하거나 만족스러운 변환 효율(예를 들어, 약 500W 피크 전력 레벨에서 80-90%)을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 주파수 변경기(104)는 차량(100) 내에 배치된 온도 제어식 환경에 배치될 수 있다. 예를 들어, PPLN 결정은 그 온도가 미리 결정된 온도 또는 온도 범위로 제어될 수 있는 오븐에 포함되거나 오븐에서 분리될 수 있다.
다시 도 1b를 참조하면, 스플리터(106)는 변경된 파장(예를 들어, 약 775nm)을 갖는 레이저 신호(136)를 수신하고, 레이저 신호(136)에 기초하여 복수의 레이저 신호들(138A-E)을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 스플리터(106)는 레이저 신호(136)를 다수의 레이저 신호들(138A-E)로 분할할 수 있으며, 이들 레이저 신호들(138A-E) 각각은 각각의 분리기(108A-E)에 제공된다. 일부 실시예들에서, 스플리터(106)는 빔 스플리터(예를 들어, 빔 스플리팅 큐브, 이색성 미러 프리즘, 또는 임의의 원하는 배열의 미러들 또는 프리즘들)와 같은 수동 디바이스를 포함할 수 있다. 또한, 스플리터(106)는 분할된 레이저 신호들의 증폭들 또는 강화를 제공하는 능동 엘리먼트를 포함할 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)은 하나 이상의 분리기(108A-E)(집합적으로는, 분리기들(108))를 포함할 수 있다. 분리기들(108A-E) 각각은 대응하는 레이저 신호(138A-E)를 수신할 수 있고, 출력 레이저 신호(142A-E)를 각각 제공할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 레이저 신호들(138A-E) 각각은 변조되고 주파수-변경된 신호일 수 있다. 일부 예들에서, 분리기들(108A-E)은 단지 하나의 방향으로 레이저 신호들의 송신을 허용한다. 예를 들어, 분리기(108A)는 레이저 신호(138A)를 LiDAR 스캐너(110A)에 송신하는 것은 허용하지만, 임의의 레이저 신호 또는 광이 스플리터(106)로 역방향으로 이동하는 것은 차단할 것이다. 따라서, 분리기(108A)는 레이저 신호들 또는 광의 산란 또는 반사와 같은 원치 않는 피드백을 방지할 수 있다. 일부 예들에서, 분리기들(108)은 리턴 신호들이 검출기들에 전달되도록 허용할 수 있다. 분리기들(108)은 편광 의존형 분리기들, 편광 독립형 분리기들 및/또는 임의의 다른 타입의 분리기들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 편광 의존형 분리기는 입력 편광기, 패러데이 회전자 및 출력 편광기를 포함할 수 있다. 편광 독립형 분리기는 입력 복굴절 웨지, 패러데이 회전자 및 출력 복굴절 웨지를 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일부 실시예들에서, 레이저 신호들(142A-E) 각각은 차량(100)을 둘러싸는 객체들을 검출하기 위해 레이저 스캐닝을 수행하기 위한 각각의 LiDAR 스캐너(110A-E)에 제공될 수 있다. 레이저 신호(142A-E)는 각각의 채널(112A-E)을 사용하여 제공될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 채널들(112A-E)은, 예를 들어, 광섬유 채널들일 수 있다. 채널들(112A-E)은 유연할 수 있으며, 따라서 차량(100)의 각각의 LiDAR 스캐너들에 레이저 신호들(142A-E)을 라우팅 또는 전달하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 예들에서, 채널들(112)은 미터 범위 내의 길이를 가질 수 있다. 일부 예들에서, LiDAR 스캐너(110)는 스캐닝 광학기들(예를 들어, 이중 발진 평면 미러들, 다각형 미러, 이중축 스캐너), 광검출기들(예를 들어, Si-APD, SiMP), 수신기 전자 기기들 및/또는 위치결정 및 네비게이션 시스템들을 포함할 수 있다. 임의의 개수의 분리기들(108), LiDAR 스캐너들(110) 및 채널들(112)이 차량(100) 주위의 객체들을 검출하기 위해 원하는 공간 거리/각도 범위의 스캐닝을 가능하게 하도록 차량(100)에 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 1b 및 도 3을 참조하면, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 서큘레이터가 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101)과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 서큘레이터는 분리기들(108)과 LiDAR 스캐너들(110) 사이에 배치될 수 있다. 서큘레이터는 비가역성의 3- 또는 4-포트 디바이스(예를 들어, 도파관 서큘레이터)일 수 있으며, 임의의 포트로 들어오는 레이저 신호는 회전하여 다음 포트로 송신된다. 서큘레이터의 포트는 외부 채널 또는 도파관이 서큘레이터에 연결되는 포인트이다.
도 3을 참조하면, 서큘레이터(310)가 동축 송수신기를 구축하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 서큘레이터(310)는 (도 1b에 도시 된) 레이저 신호(142)일 수 있는 입력 신호(312)를 수신할 수 있다. 서큘레이터(310)는 입력 신호(312)를 다음 포트로 회전시키고, 스캐닝 신호(314)를 송신하여 LiDAR 스캐너의 검출 범위 내의 객체를 검출할 수 있다. 스캐닝 신호(314)가 객체를 만난 후에는, 리턴 신호(316)가 자유 공간 광학기들을 통해 수집되어, 서큘레이터(310)의 다른 포트에서 수신될 수 있으며, 그 후 리턴 신호(316)를 다음 포트로 회전시켜 추가 프로세싱을 위해 검출기에 신호(318)를 제공할 수 있다. 검출기는 Si-APD 또는 실리콘 광전 배증관(silicon photo multiply tube)(SiPM) 검출기일 수 있다. SiPM 검출기는 더 짧은 파장(예를 들어, 약 905nm의 통상적인 LiDAR 애플리케이션 파장보다 짧은 파장)에 대해 양호한 반응성을 가질 수 있고, 검출 감도를 추가로 향상시키는 데 사용될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 결합기, 광 증폭기 및/또는 고속 진폭/위상 변조기와 같은 다양한 다른 광학 컴포넌트들이 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101) 및/또는 LiDAR 스캐너(110A) 내에 배치되거나 또는 이들과 함께 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
예를 들어, 특정 환경들 하에서는, 스캐닝 범위 요구 사항들로 인해 여분의 레이저 전력이 필요할 때, 국부적인 전력 부스터가 LiDAR 스캐너의 가까운 위치에(예를 들어, 스캐너들(110A-E) 중 하나 이상의 것의 위치들에 또는 그 가까이에) 추가될 수 있다.
도 4a는 본 개시내용의 예들에 따른 다른 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(401)의 블록도를 예시한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(401)은 스플리터(406), 복수의 변조기들(402A-E)(집합적으로는, 변조기들(402)), 복수의 주파수 변경기들(404A-E)(집합적으로는, 주파수 변경기들(404)), 및 복수의 분리기들(408A-E)(집합적으로는, 분리기들(408))을 포함할 수 있다. 스플리터들(406), 변조기들(402), 및 분리기들(408)은 도 1b와 관련하여 위에서 설명된 것들과 유사할 수 있으므로, 반복적으로 설명하지는 않는다.
일부 실시예들에서는, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(401)에서, 스플리터(406)가 변조기들(402) 및 주파수 변경기들(404) 앞에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스플리터(406)는 레이저 소스(도시 생략)로부터 약 1550nm 파장을 가질 수 있는 레이저 신호(432)를 수신할 수 있다. 레이저 신호(432)에 기초하여, 스플리터(406)는 복수의 레이저 신호들(434A-E)을 발생시킬 수 있고, 복수의 레이저 신호들(434A-E) 각각은 변조기(402A-E)에 각각 제공된다. 변조기들(402A-E) 각각 앞에 스플리터(406)를 배치함으로써, 각각의 LiDAR 스캐너에 제공되는 레이저 신호가 개별적으로 변조될 수 있다. 예를 들어, 각각의 변조기들(402A-E)에 의해 발생된 레이저 신호들(436A-E) 각각은 상이한 인코딩을 가질 수 있고, 차례로 각각의 LiDAR 스캐너에 상이한 인코딩(예를 들어, 상이한 의사 랜덤 비트 직렬(PRBS) 코드로 인코딩됨)을 갖는 레이저 신호가 제공될 수 있다. 각각의 LiDAR 스캐너에 대한 레이저 신호를 개별적으로 인코딩하면 LiDAR 스캐너들의 간섭 내성을 강화시킬 수 있다. 예를 들어, 이웃하는 LiDAR 스캐너들(예를 들어, 도 1a에 도시된 LiDAR 스캐너들(110A 및 110B))은 원하지 않는 리턴 신호들이 이웃하는 LiDAR 스캐너들에 의해 수신될 수 있도록 부분적으로 중첩되는 스캐닝 범위를 가질 수 있다. 이러한 원하지 않는 리턴 신호들은 이웃하는 LiDAR 스캐너와 간섭할 수 있다. 각각의 LiDAR 스캐너에 대한 레이저 신호를 개별적으로 인코딩함으로써, 원하지 않는 리턴 신호들로부터의 간섭이 감소될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 개별적으로 변조된 레이저 신호들(436A-E)은 각각의 주파수 변경기(404A-E)에 제공될 수 있다. 주파수 변경기(404A-E)는 각각 레이저 신호들(438A-E)을 발생시킬 수 있다. 레이저 신호들(438A-E)은 레이저 신호들(436A-E)의 파장과 상이한 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 레이저 신호들(436A-E)은 약 1550㎚의 파장을 가질 수 있고, 레이저 신호들(438A-E)은 약 775㎚의 파장을 가질 수 있다. 그 후, 레이저 신호들(438A-E)은 각각 분리기들(408A-E)에 제공될 수 있고, 차례로 각각의 LiDAR 스캐너들에 제공될 수 있다. 도 4a에서, 스플리터(406)는, 예를 들어, OADM, 스위치 또는 방향성 커플러일 수 있다. 주파수 변경기들(404A-E)은 시스템 및 국부적인 스캐너 요구 사항들에 따라 제자리에서 유지될 수도 있고 또는 제거될 수도 있다.
중앙 집중식 레이저 전달 시스템은 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(101 또는 401)에 도시된 구성들에 부가하여 다양한 상이한 구성들을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 도 4b는 본 개시내용의 예들에 따른 다른 예시적인 중앙 집중식 레이저 전달 시스템(451)의 블록도를 예시한다. 도 4b에서는, 단일 주파수 변경기(454)가 스플리터(456) 및 변조기들(452A-E) 앞에 배치될 수 있다. 주파수 변경기(454)는 파이버-기반 레이저 소스에 의해 제공되는 1550nm 레이저 신호를 수신할 수 있고, 약 775-785nm의 파장을 갖는 레이저 신호(463)를 발생시킬 수 있다. 이 구성에서는, 각각의 개별 LiDAR 스캐너들에 제공되는 각각의 레이저 신호에 대해 변조가 여전히 수행될 수 있고, 필요한 주파수 변경기들의 개수를 감소시킬 수 있다. 또한, 스플리터(456)는, 예를 들어, 구성 가능한 OADM, 광학 스위치, 또는 전기적으로 제어될 수 있는 광 방향성 커플러로 대체될 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 예들에 따른 라이다(LiDAR) 스캐닝을 가능하게 하기 위한 예시적인 프로세스(500)를 예시한다. 블록(502)에서, 제1 레이저 신호가 수신된다. 일부 예들에서, 제1 레이저 신호는 제1 파장(예를 들어, 약 1550nm)을 가지며, 제1 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위(예를 들어, 600nm-1000nm) 밖에 있다.
블록(504)에서, 제2 레이저 신호가 제1 레이저 신호에 기초하여 발생된다. 일부 예들에서, 제2 레이저 신호는 제2 파장(예를 들어, 약 775nm)을 가지며, 제2 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위(예를 들어, 약 600nm-약 1000nm) 내에 있다. 일부 예들에서, 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위(예를 들어, 약 600nm-약 1000nm)는 실리콘-계 애벌랜치 포토 다이오드에 의해 검출 가능한 파장 범위를 포함한다. 일부 예들에서는, 제2 레이저 신호를 발생시키기 전에, 제1 레이저 신호가 변조된다.
블록(506)에서, 제2 레이저 신호에 기초하여 복수의 제3 레이저 신호들이 제공될 수 있다. 제3 레이저 신호들은 스플리터를 사용하여 제공될 수 있다. 블록(508)에서, 복수의 제3 레이저 신호들 중 대응하는 제3 레이저 신호가 복수의 LiDAR 스캐너들의 각각의 LiDAR 스캐너로 전달될 수 있다. 일부 예들에서, LiDAR 스캐너들 각각은 LiDAR 스캐너들 각각이 다른 LiDAR 스캐너와 실질적으로 상이한 공간 범위를 스캐닝할 수 있도록 차량의 별개의 위치에 배치된다.
따라서, 상기한 바에 따르면, 본 개시내용의 일부 예들은 라이다(LiDAR) 스캐닝을 가능하게 하기 위한 방법에 관한 것으로서, 차량 내에 배치되거나 포함되는 시스템에 의해 수행되는 방법은, 제1 레이저 신호를 수신하는 단계 - 제1 레이저 신호는 제1 파장을 가지며, 제1 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 밖에 있음 -; 제1 레이저 신호에 기초하여 제2 레이저 신호를 발생시키는 단계 - 제2 레이저 신호는 제2 파장을 가지며, 제2 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 내에 있음 -; 제2 레이저 신호에 기초하여 복수의 제3 레이저 신호들을 제공하는 단계; 및 복수의 LiDAR 스캐너들의 각각의 LiDAR 스캐너에 복수의 제3 레이저 신호들 중 대응하는 제3 레이저 신호를 전달하는 단계 - LiDAR 스캐너 각각은 LiDAR 스캐너들 각각이 다른 LiDAR 스캐너와 실질적으로 상이한 공간 범위를 스캐닝할 수 있도록 차량의 별개의 위치에 배치됨 - 를 포함한다.
본 개시내용의 일부 예들은 라이다를 가능하게 하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 차량 내에 배치되거나 포함되는 시스템은, 복수의 라이다(LiDAR) 스캐너들 - LiDAR 스캐너 각각은 LiDAR 스캐너들 각각이 다른 LiDAR 스캐너와 실질적으로 상이한 공간 범위를 스캐닝하게 구성되도록 차량의 별개의 위치에 배치됨 -; 레이저 소스에 의해 방출되는 제1 레이저 신호를 수신하고 - 제1 레이저 신호는 제1 파장을 가지며, 제1 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 밖에 있음 -, 제1 레이저 신호에 기초하여 제2 레이저 신호를 발생시키도록 - 제2 레이저 신호는 제2 파장을 가지며, 제2 파장은 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 내에 있음 - 구성되는 주파수 변경기; 주파수 변경기에 광학적으로 커플링되는 스플리터 - 스플리터는 제2 레이저 신호에 기초하여 복수의 제3 레이저 신호들을 제공하도록 구성됨 -; 및 복수의 레이저 전달 채널들 - 레이저 전달 채널들 각각은 복수의 LiDAR 스캐너들의 각각의 LiDAR 스캐너에 복수의 제3 레이저 신호들 중 대응하는 제3 레이저 신호를 전달하도록 구성됨 - 를 포함한다.
LiDAR 시스템들에서 다른 이점들을 제공하기 위해 다중-파장 광 펄스들도 사용될 수 있다. 일부 LiDAR 시스템들은 광의 경로에서 객체들에 대한 거리를 결정하기 위해 광의 비행 시간(time-of-flight)을 사용한다. 예를 들어, 도 6과 관련하여, LiDAR 시스템(600)(예를 들어, 레이저 전달 시스템(예를 들어, 파이버 레이저와 같은 레이저 소스), 빔 스티어링 시스템(예를 들어, 하나 이상의 미러의 시스템) 및 광 검출기 시스템(예를 들어, 하나 이상의 광학기를 갖는 광자 검출기)를 포함)은 시스템(600)의 LiDAR 스캐너의 스티어링에 의해 결정된 바와 같은 경로(604)를 따라 광 펄스(602)를 송신한다. 광 펄스(602)가 객체(606)에 도달할 때, 광 펄스(608)는 경로(610)를 따라 시스템(600)으로 다시 반사될 것이다. 송신된 광 펄스(602)가 LiDAR 시스템(600)을 떠난 때로부터 리턴 펄스(608)가 LiDAR 시스템(600)에 다시 도달할 때까지의 시간이 (예를 들어, LiDAR 시스템 내의 프로세서 또는 다른 전자 장치들에 의해) 측정될 수 있다. 광의 속도에 대한 지식과 결합된 이 비행 시간은 LiDAR 시스템(600)으로부터 객체(606)까지의 거리를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 외부 환경을 스캐닝하기 위해 많은 광 펄스들을 지향시키고, 송신 각도뿐만 아니라 객체와 LiDAR 시스템 사이의 결정된 거리를 사용함으로써, 스캐닝 범위(시야) 내에서 커버되는 주위의 이미지가 정확하게 플롯될 수 있다(예를 들어, 포인트 클라우드가 생성될 수 있다).
플롯에서의 포인트 밀도는 펄스들의 수를 시야로 나눈 값과 동일하다. 시야가 고정된다고 하면, 포인트 밀도를 증가시키기 위해서는, LiDAR 시스템이 펄스를 더 빈번하게 발사시켜야 하며, 즉, 더 높은 반복 레이트의 레이저가 필요하다. 그러나, 더 빈번하게 펄스들을 전송함으로써, LiDAR 시스템이 감지할 수 있는 가장 먼 거리가 제한되는데, 왜냐하면 먼 객체로부터 리턴되는 신호가 시스템이 다음 펄스를 발사한 후에 수신되고, 리턴들이 혼합될 수 있기 때문에 그러하다. 상대적으로 먼 거리들에 대한 충분한 포인트 밀도를 얻기 위해, LiDAR 시스템은 500kHz 내지 1MHz 사이의 반복 레이트로 레이저 펄스들을 송신한다. 펄스가 LiDAR 시스템으로 리턴되는 데 걸리는 시간에 기초하여, LiDAR 시스템이 검출할 수 있는 가장 먼 거리는 500kHz 및 1MHz에 대해 각각 300m 및 150m이다. 500kHz의 반복 레이트를 갖는 LiDAR 시스템의 포인트 밀도는 1MHz의 경우의 절반이다. 본 개시내용은 높은 포인트 밀도 및 먼 거리의 객체들을 측정할 수 있는 능력을 갖는 LiDAR 시스템을 실현하기 위한 실제적인 방법을 도입한다.
도 7에서, LiDAR 시스템(600)은 경로(702)를 따라 광 펄스(700)를 송신하였다. 객체(704)는 경로(708)를 따라 광 펄스(706)를 LiDAR 시스템(600)으로 다시 반사시킨다. 광 펄스(602 및 700)가 시간상 너무 가깝게 송신될 때, 문제들이 발생할 수 있다. 예를 들어, 광 펄스(608) 전의 광 펄스(602)가 LiDAR 시스템(600)에서 다시 수신된 후에 광 펄스(700)가 송신되는 경우, 리턴 펄스가 광 펄스(602 또는 700) 중 어느 것으로부터 복귀 펄스가 왔는지를 명확하게 할 필요가 있다. 광 펄스(700)가 광 펄스(602) 다음에 송신되는 경우에도, 객체(704)가 객체(606)보다 가까우면, 광 펄스(706)가 광 펄스(608) 전에 수신될 수 있다. 따라서, LIDAR 시스템(600)은, 객체에 대한 거리(및, 임의적으로, 방향)가 결정되기 전에, 어떤 송신된 광 펄스가 리턴 펄스를 담당하는지를 결정해야 한다.
본 기술의 일부 실시예들에서, 상기 문제점은 광의 상이한 파장들을 사용함으로써 해결된다. 예를 들어, 도 7에서, LiDAR 시스템(600)은 제1 파장의 광 펄스(602)를 송신하고, 제1 파장과 상이한 제2 파장의 광 펄스(702)를 송신한다. 일부 경우들에서, LiDAR 시스템(600)은 다수의 파장들을 발생시키기 위해 위에서 설명한 주파수 변경기 기술을 사용할 수 있다. 다른 경우들에서, LiDAR 시스템(600)은 상이한 펄스들에 대해 상이한 파장들을 발생시키기 위해 다른 기술들을 사용할 수 있다(예를 들어, 다수의 레이저 소스들을 사용할 수 있다). 송신되는 펄스들에 대해 상이한 파장들이 사용될 때, LiDAR 시스템(600)은 대응하는 송신된 펄스를 결정하기 위해 수신된 펄스들의 파장을 사용할 수 있다. 리턴 광 펄스의 파장에 기초하여 어떤 송신된 광 펄스가 리턴 광 펄스에 대응하는지를 결정하기 위한 기술들이 아래에서 설명된다.
일부 경우들에서, 광 펄스(602)와 광 펄스(700)는 파장을 제외하고는 실질적으로 동일한 다른 특성들(예를 들어, 진폭, 폭 등)을 갖지만, 일부 경우들에서는, 광 펄스들이 다른 측면들에서 상이한 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 도 8에서, 2개의 광 펄스(602 및 800)는 상이한 진폭들(및 상이한 파장들)을 가지므로, 리턴 펄스들(802 및 608) 또한 상이한 진폭들을 가질 것이다. 이것은, 예를 들어, 동적 범위가 필요한 애플리케이션들에서 유용하다. (예를 들어, 객체에 대한 추정된 거리가 알려지지 않은 때) 고-진폭 및 저-진폭 펄스가 스캐닝 위치에서 송신된다. 더 높은 진폭의 광 펄스는 더 낮은 진폭의 광 펄스에 기초한 리턴 펄스와 비교하여 멀리 떨어진 객체로부터 더 강하게 대응하는 리턴 펄스를 제공할 것이다(이는 검출기에 의해 더 쉽게 검출될 수 있다). 그 반대도 마찬가지이다. 더 낮은 진폭의 광 펄스는 더 높은 진폭의 광 펄스에 기초한 리턴 펄스와 비교하여 더 가까운 객체로부터 더 적절하게 대응하는 리턴 펄스를 제공할 것이다(이는 검출기를 포화시키지 않는다). 이것은, 객체가 가까운지 먼지에 관계없이, 리턴 펄스가 LiDAR 시스템(600)의 검출기에 의해 검출 가능하지만 검출기를 포화시키지 않는 신호를 생성할 것을 보장할 수 있다. 상이한 진폭의 2개(또는 그 이상)의 광 펄스들은 상이한 파장들을 사용하기 때문에, LiDAR 시스템(600)이 어떤 송신된 광 펄스가 어떤 리턴 펄스에 대응하는지를 결정하는 것은 간단한 일이다.
도 8과 관련하여 설명된 바와 같이, 상이한 진폭들 및/또는 파장들의 광 펄스들은 교번되거나 동일한 방향으로 송신될 필요가 없다. 대신에, 이들은 임의의 유용한 스캐닝 패턴들로 송신될 수 있다. 예를 들어, 도 9a 및 도 9b에서, 광 펄스들의 진폭들은 객체에 대한 예상 범위에 기초하여 선택된다. 구체적으로, 도 9a(LiDAR 시스템(600)의 측면도)에서, 송신된 광 펄스들(800, 900 및 902)은 모두 실질적으로 동일한 진폭을 갖고, 광 펄스(602)가 더 높은 진폭으로 송신되기 전에 순서대로 송신된다. 광 펄스들(800, 900 및 902)은 상이하거나 동일한 파장들을 가질 수 있다(그러나, 광 펄스(602)의 것과는 일반적으로 상이하다). 그 후, LiDAR 시스템(600)은 (예를 들어, 새로운 스캐닝 방향을 따라) 이러한 시퀀스의 광 펄스들을 반복할 수도 있고, 또는 (예를 들어, 새로운 스캐닝 방향에서의 객체들에 대한 새로운 예상 범위들에 기초하여) 상이한 시퀀스의 광 펄스들을 사용할 수도 있다. 도 9a의 측면에서 보았을 때, 광 펄스들은 모두 경로(604)를 따라 송신되고, 광 펄스들(906, 904, 802 및 608)은 경로(610)를 따라 수신된다. 위에서 본 것과 같이, LiDAR 시스템(600)은 이들 펄스들을 상이한 방향들로 스티어링할 수 있다(그리고, 이들은 상이한 객체들을 반사할 수 있다). (LiDAR 시스템(600)의 평면도인) 도 9b에서, 광 펄스들(602, 800, 900 및 902)은 각각 경로들(604a, 604b, 604c 및 604d)을 따라 송신된다. 고 진폭의 광 펄스(602)는 객체(606)에 충돌하기 전에 가장 긴 거리를 갖기 때문에 경로(604a)를 따라 송신된다. 펄스들이 순차적인 방식으로 연속적으로 송신되는 것으로 도시되어 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 광 펄스들(602 및 800)은 펄스들이 중첩되도록 동시에 송신될 수 있다(이것은 도 8에 도시된 구성에도 적용된다).
리턴 펄스의 파장은 다양한 기술들을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, LiDAR 시스템의 검출기는 리턴 펄스의 파장에 관한 정보를 제공할 수 있다. 도 10에서, LiDAR 시스템(600)은 리턴 펄스의 파장을 결정하기 위해 2개의 검출기 및 필터 또는 미러와 같은 하나 이상의 이색성 광 엘리먼트를 사용하는 검출기 시스템을 포함한다. LiDAR 시스템(600)은 각각이 상이한 파장을 갖는 광 펄스(1004 및 1006)를 송신하는 송신기(1002)를 포함한다. 이러한 광 펄스들은 객체(1008)를 반사하여, LiDAR 시스템(600)으로 다시 이동하는 광 펄스들(1010 및 1012)을 생성한다. 이색성 엘리먼트(1014)는 광 펄스(1010)의 파장에 대해 높은 투과율을 갖기 때문에, 광 펄스(1010)는 이색성 엘리먼트(1014)를 투과한다. 이것은 검출기(1016)(렌즈(1017)의 뒤에 있음)가 광 펄스(1010)를 검출하고, LiDAR 시스템(600)이 리턴 펄스의 파장을 결정할 수 있게 한다. 대조적으로, 이색성 엘리먼트(1014)는 광 펄스(1012)의 파장에 대해 높은 반사율을 갖기 때문에, 이색성 엘리먼트(1014)는 광 펄스(1012)를 반사한다. 이는 광 펄스(1014)가 검출기(1018)(렌즈(1019)의 뒤에 있음)에 대해 반사되어, LiDAR 시스템(600)이 리턴 펄스의 파장을 결정할 수 있게 한다. 도 11은 검출기들(1016 및 1018)의 대안적인 구성을 도시한다. 이색성 엘리먼트를 사용하는 대신, 분산 엘리먼트(1100)(예를 들어, 프리즘 또는 격자)가 광 펄스들(1010 및 1012)을 각각 검출기들(1016 및 1018)로 지향시키는 데 사용된다. 이 구성에서, 양 검출기들은 렌즈(1102)를 공유하므로, 검출기 시스템의 전체 복잡성 및 비용을 감소시킬 수 있다. 일부 경우들에서, 검출기들(1016 및 1018)은 동일한 검출기일 수 있다(예를 들어, 동일한 검출기의 상이한 부분을 사용할 수 있다).
도 12는 펄스 송신기(예를 들어, LiDAR 시스템(600)의 송신기(1002), 도 6 내지 도 11 참조)의 일부인 예시적인 광원(1200)을 도시한다. 광원(1200)은 파이버(1203)를 통해 파장-분할 멀티플렉서(wavelength-division multiplexor)(WDM)(1204)에 제공되는 하나 이상의 파장(예를 들어, 1550nm)의 초기 광 펄스들을 발생시키기 위해 시드(1202)를 사용한다. 펌프(1206)는 또한 파이버(1205)를 통해 WDM(1204)에 (980nm와 같은 상이한 파장의) 레이저 전력을 제공한다. WDM(1204)의 출력은 (하나 이상의 증폭기를 포함하는) 전치 증폭기들(1208)에 제공되고, 전치 증폭기들(1208)은 그 출력을 파이버(1209)를 통해 결합기(1210)에 제공한다. 결합기(1210)는 또한 파이버(1211)를 통해 펌프(1212)로부터 레이저 전력을 취하고, 파이버(1213)를 통해 부스터 증폭기(1214)에 펄스들을 제공하고, 부스터 증폭기(1214)는 파이버(1215)에 대한 출력 광 펄스들을 생성한다. 그 후, 출력 광 펄스들은 외부 환경을 스캐닝하기 위하여 LiDAR 시스템의 하나 이상의 반사 컴포넌트의 시스템(예를 들어, 하나 이상의 분산 광학기와 같은 하나 이상의 미러 및/또는 다른 광 컴포넌트의 시스템)에 의해 스티어링될 수 있다. 광원(1200)은 (예를 들어, 도 8 및 도 9와 관련하여 설명된 기술들과 함께 사용하기 위해) 소스에 사용된 파이버의 파이버 이득 프로파일에 기초하여 상이한 진폭들의 펄스들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 13은 상이한 파장들을 갖는 펄스들이 어떻게 상이한 특성들을 갖는지를 보여주는 예시적인 프로파일 이득을 도시한다. 따라서, 상이한 파장들의 2개의 펄스의 응답들이 원하는 진폭 비율을 갖도록 파이버가 선택될 수 있다.
본 개시내용의 예들이 첨부 도면들을 참조하여 충분히 설명되었지만, 다양한 변경들 및 수정들은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이라는 점에 유의하도록 한다. 이러한 변경들 및 수정들은 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 바와 같이 본 개시내용의 예들의 범주 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템 및 다수의 LiDAR들이 차량 내에 배치되는 맥락에서 논의되었지만, 이들은 로봇들, 보안 모니터링 목적을 위한 빌딩의 다수의 위치들, 또는 교통 모니터링을 위한 도로들의 교차로들 또는 특정 위치 등과 같은 임의의 다른 시스템들 또는 디바이스들 내에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 빌딩에서는, 하나 이상의 LiDAR 스캐너가 보안 모니터링 목적으로 3D LiDAR 스캐닝을 제공하기 위해 빌딩의 각각의 원하는 위치(예를 들어, 정문, 뒷문, 엘리베이터 등)에 배치될 수 있다. 중앙 집중식 레이저 전달 시스템이 중앙 위치(예를 들어, 빌딩의 제어실)에 배치되어, 레이저 신호들을 다수의 LiDAR 스캐너들에 제공할 수 있다. 다른 예에서는, 하나 이상의 LiDAR 스캐너가 교통 상황들을 모니터링하기 위해 도로의 각각의 교차로에 배치될 수 있고, 중앙 집중식 레이저 전달 시스템이 중앙 위치(예를 들어, 교통 관제 센터)에 배치되어, 레이저 신호들을 다수의 LiDAR 스캐너들에 제공할 수 있다.
예시적인 방법들, 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 시스템들 및 전자 디바이스들이 다음 항목들에서 설명된다.
1. 라이다(light detection and ranging)(LiDAR) 스캐닝을 가능하게 하기 위한 방법으로서 - 방법은 마운팅 객체 내에 배치되거나 포함되는 시스템에 의해 수행됨 -,
제1 레이저 신호를 수신하는 단계 - 제1 레이저 신호는 제1 파장을 가지며, 제1 파장은 제1 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 내에 있고, 제2 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 밖에 있음 -; 및
제1 레이저 신호에 기초하여 제2 레이저 신호를 발생시키는 단계 - 제2 레이저 신호는 제2 파장을 가지며, 제2 파장은 제1 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 밖에 있고, 제2 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 내에 있음 -
를 포함하는 방법.
2. 항목 1에 있어서, 방법은,
제1 레이저 신호에 기초하여 복수의 제3 레이저 신호들을 제공하는 단계;
제2 레이저 신호에 기초하여 복수의 제4 레이저 신호들을 제공하는 단계; 및
복수의 LiDAR 스캐너들의 각각의 LiDAR 스캐너에 복수의 제3 레이저 신호들 중 대응하는 제3 레이저 신호 또는 복수의 제4 레이저 신호들 중 대응하는 제4 레이저 신호를 전달하는 단계 - LiDAR 스캐너 각각은 LiDAR 스캐너들 각각이 다른 LiDAR 스캐너와 실질적으로 상이한 공간 범위를 스캐닝할 수 있도록 차량의 별개의 위치에 배치됨 -
를 추가로 포함하는 방법.
3. 항목 1 또는 항목 2에 있어서, 제1 파장은 약 1550nm이고, 제2 파장은 약 775nm인 방법.
4. 항목 1 내지 항목 3 중 어느 한 항목에 있어서, 제1 레이저 신호에 기초하여 제2 레이저 신호를 발생시키는 단계는 온도 제어식으로 주기적으로 폴링되는 리튬 니오베이트 결정(temperature controlled periodical poled lithium niobate crystal)을 사용하는 방법.
5. 항목 1 내지 항목 4 중 어느 한 항목에 있어서, 제1 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위는 InGaAs- 또는 SiGe-계 애벌랜치 포토 다이오드(avalanche photo diode)에 의해 검출 가능한 파장 범위를 포함하는 방법.
6. 항목 1 내지 항목 5 중 어느 한 항목에 있어서, 제2 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위는 실리콘-계 애벌랜치 포토 다이오드에 의해 검출 가능한 파장 범위를 포함하는 방법.
7. 항목 1 내지 항목 6 중 어느 한 항목에 있어서,
제2 레이저 신호를 발생시키기 전에, 제1 레이저 신호를 변조하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
8. 라이다(light detection and ranging)를 가능하게 하기 위한 시스템으로서,
복수의 라이다(LiDAR) 스캐너들 - LiDAR 스캐너 각각은 LiDAR 스캐너들 각각이 다른 LiDAR 스캐너와 실질적으로 상이한 공간 범위를 스캐닝하게 구성되도록 마운팅 객체의 별개의 위치에 배치됨 -; 및
주파수 변경기
를 포함하고, 주파수 변경기는,
레이저 소스에 의해 방출되는 제1 레이저 신호를 수신하고 - 제1 레이저 신호는 제1 파장을 가지며, 제1 파장은 제1 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 내에 있고, 제2 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 밖에 있음 -,
제1 레이저 신호에 기초하여 제2 레이저 신호를 발생시키도록 - 제2 레이저 신호는 제2 파장을 가지며, 제2 파장은 제1 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 밖에 있고, 제2 복수의 LiDAR 스캐너들에 의해 검출 가능한 파장 범위 내에 있음 -
구성되는 시스템.
9. 항목 8에 있어서, 주파수 변경기는,
주파수 변경기에 광학적으로 커플링되는 제1 스플리터 - 제1 스플리터는 제1 레이저 신호에 기초하여 복수의 제3 레이저 신호들을 제공하도록 구성됨 -; 및
주파수 변경기에 광학적으로 커플링되는 제2 스플리터 - 제2 스플리터는 제2 레이저 신호에 기초하여 복수의 제4 레이저 신호들을 제공하도록 구성됨 -
를 포함하고,
시스템은,
복수의 레이저 전달 채널들 - 레이저 전달 채널들 각각은 복수의 LiDAR 스캐너들의 각각의 LiDAR 스캐너에 복수의 제3 레이저 신호들 또는 복수의 제4 레이저 신호들 중 대응하는 제3 레이저 신호 또는 제4 레이저 신호를 전달하도록 구성됨 -
을 추가로 포함하는 시스템.
10. 항목 8 또는 항목 9에 있어서, 시스템은 차량과 함께 사용하기 위한 것이거나 또는 차량 내에 통합되는 시스템.
11. 항목 8 내지 항목 10 중 어느 한 항목에 있어서, 시스템이 배치되거나 통합되는 마운팅 객체는,
로봇;
보안 모니터링을 가능하게 하기 위한 빌딩 - 복수의 LiDAR 스캐너들은 빌딩의 복수의 위치들에 배치됨 -; 또는
교통 모니터링을 가능하게 하는 도로 - 복수의 LiDAR 스캐너들은 도로의 복수의 교차로들 또는 위치들에 배치됨 -
중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
12. 항목 8 내지 항목 11 중 어느 한 항목에 있어서, 시스템은 제1 레이저 및 제2 레이저의 하이브리드 구성을 포함하며, 하이브리드 구성은 시스템 내의 상이한 LiDAR 스캐너들에 의해 공유될 때 변경된 주파수를 갖는 시스템.
13. 항목 8 내지 항목 12 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 소스는 시간 인터리빙 방식으로 공유되도록 구성 가능한 시스템.
14. 항목 8 내지 항목 13 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 소스는 복수의 개별 LiDAR 스캐너들의 어두운 시간에 기초하여 시간 인터리빙되도록 구성 가능한 시스템.
15. 항목 8 내지 항목 14 중 어느 한 항목에 있어서, 레이저 소스는 외부 환경에 기인한 각각의 개별 LiDAR 스캐너의 우선 순위에 기초하여 시간 인터리빙되도록 구성 가능한 시스템.
16. 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
광원 및 광 검출기를 갖는 라이다(LiDAR) 시스템에서,
광원을 사용하여, 제1 파장의 제1 펄스 신호 및 제1 파장과 상이한 제2 파장의 제2 펄스 신호를 송신하는 단계 - 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호는 동시에 또는 연속적으로 송신됨 -;
광 검출기를 사용하여, 제1 펄스 신호 또는 제2 펄스 신호에 대응하는 제1 리턴 펄스 신호를 검출하는 단계;
리턴 펄스 신호가 제1 펄스 신호에 대응하는지 또는 제2 펄스 신호에 대응하는지를 제1 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하는 단계;
리턴 펄스 신호가 제1 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 리턴 펄스 신호를 수신하고 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제1 범위를 결정하는 단계; 및
리턴 펄스 신호가 제2 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 리턴 펄스 신호를 수신하고 제2 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제2 범위를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
17. 항목 16에 있어서, 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호는 제1 시간 간격만큼 분리되는 방법.
18. 항목 16 또는 항목 17에 있어서, 제1 펄스 신호는 제1 진폭을 갖고, 제2 펄스 신호는 제1 진폭과 상이한 제2 진폭을 갖는 방법.
19. 항목 18에 있어서, 제1 진폭은 제2 진폭보다 큰 방법.
20. 항목 16 내지 항목 19 중 어느 한 항목에 있어서, 광원은 제1 파장에서는 제1 이득 특성을, 제2 파장에서는 제1 이득 특성과 상이한 제2 이득 특성들을 갖는 파이버(fiber)를 추가로 포함하는 방법.
21. 항목 16 내지 항목 20 중 어느 한 항목에 있어서,
광원을 사용하여, 제2 파장의 제3 펄스 신호 및 제1 파장의 제4 펄스 신호를 송신하는 단계 - 제3 펄스 신호는 제2 펄스 신호로부터 제2 시간 간격만큼 분리되고, 제4 펄스 신호는 제1 펄스 신호로부터 제2 시간 간격과 상이한 제3 시간 간격만큼 분리됨 -;
광 검출기를 사용하여, 제3 펄스 신호 또는 제4 펄스 신호에 대응하는 제2 리턴 펄스 신호를 검출하는 단계;
제2 리턴 펄스 신호가 제3 펄스 신호에 대응하는지 또는 제4 펄스 신호에 대응하는지를 제2 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하는 단계;
리턴 펄스 신호가 제3 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 제3 리턴 펄스 신호를 수신하고 제3 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제3 범위를 결정하는 단계; 및
리턴 펄스 신호가 제4 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 제2 리턴 펄스 신호를 수신하고 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제4 범위를 결정하는 단계
를 추가로 포함하는 방법.
22. 항목 21에 있어서, 제3 시간 간격은 제2 시간 간격보다 큰 방법.
23. 항목 16 내지 항목 22 중 어느 한 항목에 있어서, 광원은 제1 파장에서 제1 시드 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제1 시드, 및 제2 파장에서 제2 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제2 시드를 포함하는 방법.
24. 항목 16 내지 항목 23 중 어느 한 항목에 있어서, 광 검출기는 제1 검출기 및 제2 검출기를 포함하는 방법.
25. 항목 24에 있어서, 이색성 광학기(dichromatic optic)가 제1 파장의 리턴 펄스들은 제1 검출기로, 제2 파장의 리턴 펄스들은 제2 검출기로 지향시키는 방법.
26. 항목 24에 있어서, 분산 엘리먼트가 제1 파장의 리턴 펄스들은 제1 검출기로, 제2 파장의 리턴 펄스들은 제2 검출기로 지향시키는 방법.
27. 항목 26에 있어서, 제1 검출기 및 제2 검출기는 렌즈를 공유하는 방법.
28. 라이다(LiDAR) 시스템으로서,
광원;
광 검출기;
광원 및 광 검출기에 커플링되는 프로세서; 및
상이한 파장들의 펄스 신호들을 사용하여 객체들에 대한 범위들을 검출하기 위한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 메모리
를 포함하고, 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 포함하고, 명령어들은,
광원을 사용하여, 제1 파장의 제1 펄스 신호 및 제1 파장과 상이한 제2 파장의 제2 펄스 신호를 송신하고 - 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호는 동시에 또는 연속적으로 송신됨 -,
광 검출기를 사용하여, 제1 펄스 신호 또는 제2 펄스 신호에 대응하는 제1 리턴 펄스 신호를 검출하고,
리턴 펄스 신호가 제1 펄스 신호에 대응하는지 또는 제2 펄스 신호에 대응하는지를 제1 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하고,
리턴 펄스 신호가 제1 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 리턴 펄스 신호를 수신하고 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제1 범위를 결정하고,
리턴 펄스 신호가 제2 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 리턴 펄스 신호를 수신하고 제2 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제2 범위를 결정하기 위한 것인 LiDAR 시스템.
29. 항목 28에 있어서, 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호는 제1 시간 간격만큼 분리되는 LiDAR 시스템.
30. 항목 28 또는 항목 29에 있어서, 제1 펄스 신호는 제1 진폭을 갖고, 제2 펄스 신호는 제1 진폭과 상이한 제2 진폭을 갖는 LiDAR 시스템.
31. 항목 30에 있어서, 제1 진폭은 제2 진폭보다 큰 LiDAR 시스템.
32. 항목 28 내지 항목 31 중 어느 한 항목에 있어서, 광원은 제1 파장에서는 제1 이득 특성을, 제2 파장에서는 제1 이득 특성과 상이한 제2 이득 특성들을 갖는 파이버를 추가로 포함하는 LiDAR 시스템.
33. 항목 28 내지 항목 32 중 어느 한 항목에 있어서, 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 추가로 포함하고, 명령어들은,
광원을 사용하여, 제2 파장의 제3 펄스 신호 및 제1 파장의 제4 펄스 신호를 송신하고 - 제3 펄스 신호는 제2 펄스 신호로부터 제2 시간 간격만큼 분리되고, 제4 펄스 신호는 제1 펄스 신호로부터 제2 시간 간격과 상이한 제3 시간 간격만큼 분리됨 -,
광 검출기를 사용하여, 제3 펄스 신호 또는 제4 펄스 신호에 대응하는 제2 리턴 펄스 신호를 검출하고,
제2 리턴 펄스 신호가 제3 펄스 신호에 대응하는지 또는 제4 펄스 신호에 대응하는지를 제2 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하고,
리턴 펄스 신호가 제3 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 제3 리턴 펄스 신호를 수신하고 제3 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제3 범위를 결정하고,
리턴 펄스 신호가 제4 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 제2 리턴 펄스 신호를 수신하고 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제4 범위를 결정하기 위한 것인 LiDAR 시스템.
34. 항목 33에 있어서, 제3 시간 간격은 제2 시간 간격보다 큰 LiDAR 시스템.
35. 항목 28 내지 항목 34 중 어느 한 항목에 있어서, 광원은 제1 파장에서 제1 시드 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제1 시드, 및 제2 파장에서 제2 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제2 시드를 포함하는 LiDAR 시스템.
36. 항목 28 내지 항목 35 중 어느 한 항목에 있어서, 광 검출기는 제1 검출기 및 제2 검출기를 포함하는 LiDAR 시스템.
37. 항목 36에 있어서, 이색성 광학기가 제1 파장의 리턴 펄스들은 제1 검출기로, 제2 파장의 리턴 펄스들은 제2 검출기로 지향시키는 LiDAR 시스템.
38. 항목 36에 있어서, 분산 엘리먼트가 제1 파장의 리턴 펄스들은 제1 검출기로, 제2 파장의 리턴 펄스들은 제2 검출기로 지향시키는 LiDAR 시스템.
39. 항목 38에 있어서, 제1 검출기 및 제2 검출기는 렌즈를 공유하는 LiDAR 시스템.

Claims (24)

  1. 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서 - 상기 방법은 광원 및 광 검출기를 갖는 라이다(LiDAR) 시스템에 의해 수행됨 -,
    상기 광원을 사용하여, 제1 파장의 제1 펄스 신호 및 상기 제1 파장과 상이한 제2 파장의 제2 펄스 신호를 송신하는 단계 - 상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호는 동시에 또는 연속적으로 송신됨 -;
    상기 광 검출기를 사용하여, 상기 제1 펄스 신호 또는 상기 제2 펄스 신호에 대응하는 제1 리턴 펄스 신호를 검출하는 단계;
    상기 리턴 펄스 신호가 상기 제1 펄스 신호에 대응하는지 또는 상기 제2 펄스 신호에 대응하는지를 상기 제1 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하는 단계;
    상기 리턴 펄스 신호가 상기 제1 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제1 범위를 결정하는 단계; 및
    상기 리턴 펄스 신호가 상기 제2 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제2 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제2 범위를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호는 제1 시간 간격만큼 분리되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 펄스 신호는 제1 진폭을 갖고, 상기 제2 펄스 신호는 상기 제1 진폭과 상이한 제2 진폭을 갖는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 진폭은 상기 제2 진폭보다 큰 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광원은 제1 파장에서는 제1 이득 특성을, 제2 파장에서는 상기 제1 이득 특성과 상이한 제2 이득 특성들을 갖는 파이버(fiber)를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광원을 사용하여, 상기 제2 파장의 제3 펄스 신호 및 상기 제1 파장의 제4 펄스 신호를 송신하는 단계 - 상기 제3 펄스 신호는 상기 제2 펄스 신호로부터 제2 시간 간격만큼 분리되고, 상기 제4 펄스 신호는 상기 제1 펄스 신호로부터 상기 제2 시간 간격과 상이한 제3 시간 간격만큼 분리됨 -;
    상기 광 검출기를 사용하여, 상기 제3 펄스 신호 또는 상기 제4 펄스 신호에 대응하는 제2 리턴 펄스 신호를 검출하는 단계;
    상기 제2 리턴 펄스 신호가 상기 제3 펄스 신호에 대응하는지 또는 상기 제4 펄스 신호에 대응하는지를 상기 제2 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하는 단계;
    상기 제2 리턴 펄스 신호가 상기 제3 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 제2 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제3 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제3 범위를 결정하는 단계; 및
    상기 제2 리턴 펄스 신호가 상기 제4 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 제2 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제4 범위를 결정하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3 시간 간격은 상기 제2 시간 간격보다 큰 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광원은 상기 제1 파장에서 제1 시드 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제1 시드, 및 상기 제2 파장에서 제2 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제2 시드를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광 검출기는 제1 검출기 및 제2 검출기를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 이색성 광학기(dichromatic optic)가 상기 제1 파장의 리턴 펄스들은 상기 제1 검출기로, 상기 제2 파장의 리턴 펄스들은 상기 제2 검출기로 지향시키는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 분산 엘리먼트가 상기 제1 파장의 리턴 펄스들은 상기 제1 검출기로, 상기 제2 파장의 리턴 펄스들은 상기 제2 검출기로 지향시키는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기는 렌즈를 공유하는 방법.
  13. 라이다(LiDAR) 시스템으로서,
    광원;
    광 검출기;
    상기 광원 및 상기 광 검출기에 커플링되는 프로세서; 및
    상이한 파장들의 펄스 신호들을 사용하여 객체들에 대한 범위들을 검출하기 위한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 메모리
    를 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 포함하고, 상기 명령어들은,
    상기 광원을 사용하여, 제1 파장의 제1 펄스 신호 및 상기 제1 파장과 상이한 제2 파장의 제2 펄스 신호를 송신하고 - 상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호는 동시에 또는 연속적으로 송신됨 -,
    상기 광 검출기를 사용하여, 상기 제1 펄스 신호 또는 상기 제2 펄스 신호에 대응하는 제1 리턴 펄스 신호를 검출하고,
    상기 리턴 펄스 신호가 상기 제1 펄스 신호에 대응하는지 또는 상기 제2 펄스 신호에 대응하는지를 상기 제1 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하고,
    상기 리턴 펄스 신호가 상기 제1 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제1 범위를 결정하고,
    상기 리턴 펄스 신호가 상기 제2 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제2 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제2 범위를 결정하기 위한 것인 LiDAR 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호는 제1 시간 간격만큼 분리되는 LiDAR 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 펄스 신호는 제1 진폭을 갖고, 상기 제2 펄스 신호는 상기 제1 진폭과 상이한 제2 진폭을 갖는 LiDAR 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 진폭은 상기 제2 진폭보다 큰 LiDAR 시스템.
  17. 제13항에 있어서, 상기 광원은 제1 파장에서는 제1 이득 특성을, 제2 파장에서는 상기 제1 이득 특성과 상이한 제2 이득 특성들을 갖는 파이버를 추가로 포함하는 LiDAR 시스템.
  18. 제13항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 추가로 포함하고, 상기 명령어들은,
    상기 광원을 사용하여, 상기 제2 파장의 제3 펄스 신호 및 상기 제1 파장의 제4 펄스 신호를 송신하고 - 상기 제3 펄스 신호는 상기 제2 펄스 신호로부터 제2 시간 간격만큼 분리되고, 상기 제4 펄스 신호는 상기 제1 펄스 신호로부터 상기 제2 시간 간격과 상이한 제3 시간 간격만큼 분리됨 -,
    상기 광 검출기를 사용하여, 상기 제3 펄스 신호 또는 상기 제4 펄스 신호에 대응하는 제2 리턴 펄스 신호를 검출하고,
    상기 제2 리턴 펄스 신호가 상기 제3 펄스 신호에 대응하는지 또는 상기 제4 펄스 신호에 대응하는지를 상기 제2 리턴 펄스 신호의 파장에 기초하여 결정하고,
    상기 제2 리턴 펄스 신호가 상기 제3 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 제2 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제3 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제3 범위를 결정하고,
    상기 제2 리턴 펄스 신호가 상기 제4 펄스 신호에 대응한다고 결정하는 것에 따라, 상기 제2 리턴 펄스 신호를 수신하고 상기 제1 펄스 신호를 송신하는 타이밍에 기초하여 제4 범위를 결정하기 위한 것인 LiDAR 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제3 시간 간격은 상기 제2 시간 간격보다 큰 LiDAR 시스템.
  20. 제13항에 있어서, 상기 광원은 상기 제1 파장에서 제1 시드 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제1 시드, 및 상기 제2 파장에서 제2 펄스 신호를 생성하도록 구성되는 제2 시드를 포함하는 LiDAR 시스템.
  21. 제13항에 있어서, 상기 광 검출기는 제1 검출기 및 제2 검출기를 포함하는 LiDAR 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 이색성 광학기가 상기 제1 파장의 리턴 펄스들은 상기 제1 검출기로, 상기 제2 파장의 리턴 펄스들은 상기 제2 검출기로 지향시키는 LiDAR 시스템.
  23. 제21항에 있어서, 분산 엘리먼트가 상기 제1 파장의 리턴 펄스들은 상기 제1 검출기로, 상기 제2 파장의 리턴 펄스들은 상기 제2 검출기로 지향시키는 LiDAR 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기는 렌즈를 공유하는 LiDAR 시스템.
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Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11609336B1 (en) 2018-08-21 2023-03-21 Innovusion, Inc. Refraction compensation for use in LiDAR systems
CN110506220B (zh) 2016-12-30 2023-09-15 图达通智能美国有限公司 多波长lidar设计
US10942257B2 (en) 2016-12-31 2021-03-09 Innovusion Ireland Limited 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
JP7177065B2 (ja) 2017-01-05 2022-11-22 イノビュージョン インコーポレイテッド ライダーを符号化および復号する方法およびシステム
US11009605B2 (en) 2017-01-05 2021-05-18 Innovusion Ireland Limited MEMS beam steering and fisheye receiving lens for LiDAR system
US11054508B2 (en) 2017-01-05 2021-07-06 Innovusion Ireland Limited High resolution LiDAR using high frequency pulse firing
US10663595B2 (en) * 2017-03-29 2020-05-26 Luminar Technologies, Inc. Synchronized multiple sensor head system for a vehicle
CN110678777B (zh) * 2017-05-17 2023-05-02 昂纳科技(深圳)集团股份有限公司 一种lidar系统
US10386856B2 (en) 2017-06-29 2019-08-20 Uber Technologies, Inc. Autonomous vehicle collision mitigation systems and methods
US10065638B1 (en) 2017-08-03 2018-09-04 Uber Technologies, Inc. Multi-model switching on a collision mitigation system
WO2019079642A1 (en) 2017-10-19 2019-04-25 Innovusion Ireland Limited LIDAR WITH EXTENDED DYNAMIC RANGE
US11493601B2 (en) 2017-12-22 2022-11-08 Innovusion, Inc. High density LIDAR scanning
WO2019139895A1 (en) 2018-01-09 2019-07-18 Innovusion Ireland Limited Lidar detection systems and methods that use multi-plane mirrors
US11675050B2 (en) 2018-01-09 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR detection systems and methods
US11391823B2 (en) 2018-02-21 2022-07-19 Innovusion, Inc. LiDAR detection systems and methods with high repetition rate to observe far objects
WO2019164961A1 (en) 2018-02-21 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Lidar systems with fiber optic coupling
US11808888B2 (en) 2018-02-23 2023-11-07 Innovusion, Inc. Multi-wavelength pulse steering in LiDAR systems
CN112292608A (zh) 2018-02-23 2021-01-29 图达通爱尔兰有限公司 用于lidar系统的二维操纵系统
WO2019165095A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Distributed lidar systems
US11567182B2 (en) 2018-03-09 2023-01-31 Innovusion, Inc. LiDAR safety systems and methods
WO2019199775A1 (en) 2018-04-09 2019-10-17 Innovusion Ireland Limited Lidar systems and methods for exercising precise control of a fiber laser
US11789132B2 (en) 2018-04-09 2023-10-17 Innovusion, Inc. Compensation circuitry for lidar receiver systems and method of use thereof
CN112585492A (zh) 2018-06-15 2021-03-30 图达通爱尔兰有限公司 用于聚焦感兴趣的范围的lidar系统和方法
US10754011B2 (en) 2018-06-29 2020-08-25 Perceptive Inc. Perception systems for use in autonomously controlling systems
JP6678705B2 (ja) * 2018-07-24 2020-04-08 三菱電機株式会社 距離測定装置
US11579300B1 (en) 2018-08-21 2023-02-14 Innovusion, Inc. Dual lens receive path for LiDAR system
US11860316B1 (en) 2018-08-21 2024-01-02 Innovusion, Inc. Systems and method for debris and water obfuscation compensation for use in LiDAR systems
US11614526B1 (en) 2018-08-24 2023-03-28 Innovusion, Inc. Virtual windows for LIDAR safety systems and methods
US11796645B1 (en) 2018-08-24 2023-10-24 Innovusion, Inc. Systems and methods for tuning filters for use in lidar systems
US11579258B1 (en) 2018-08-30 2023-02-14 Innovusion, Inc. Solid state pulse steering in lidar systems
US11059478B2 (en) * 2018-10-10 2021-07-13 GM Global Technology Operations LLC System and method for autonomous control of a vehicle
CN113167866A (zh) 2018-11-14 2021-07-23 图达通爱尔兰有限公司 使用多面镜的lidar系统和方法
US11782134B2 (en) 2018-11-21 2023-10-10 Silc Technologies, Inc. Optical manifold for lidar applications
DE102018129246B4 (de) * 2018-11-21 2020-10-15 Infineon Technologies Ag Interferenzdetektierung und -minderung für lidarsysteme
EP3707574A4 (en) * 2018-11-29 2020-11-04 SZ DJI Technology Co., Ltd. DISTRIBUTED LIGHT DETECTION AND DISTANCE MEASUREMENT (LIDAR) MANAGEMENT SYSTEM
US10931374B1 (en) * 2018-12-13 2021-02-23 Waymo Llc Vehicle with free-space optical link for log data uploading
DE112020000407B4 (de) 2019-01-10 2024-02-15 Innovusion, Inc. Lidar-systeme und -verfahren mit strahllenkung und weitwinkelsignaldetektion
US11486970B1 (en) 2019-02-11 2022-11-01 Innovusion, Inc. Multiple beam generation from a single source beam for use with a LiDAR system
US11977185B1 (en) 2019-04-04 2024-05-07 Seyond, Inc. Variable angle polygon for use with a LiDAR system
US11482828B2 (en) * 2019-06-28 2022-10-25 Thomas James Kane Passively Q-switched laser and laser system for ranging applications
KR20210003003A (ko) 2019-07-01 2021-01-11 삼성전자주식회사 라이다 장치 및 그 제어 방법
CN210390983U (zh) * 2019-08-15 2020-04-24 北京百度网讯科技有限公司 自动驾驶车辆
US11899139B2 (en) * 2019-09-20 2024-02-13 Intel Corporation Photonic devices with redundant components and their applications
US11994590B2 (en) * 2019-10-10 2024-05-28 GM Global Technology Operations LLC High dynamic range lidar
US11550043B2 (en) 2020-01-13 2023-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Spatially and temporally coherent multi-LiDAR point cloud fusion
CN113267762A (zh) * 2020-02-17 2021-08-17 上海禾赛科技有限公司 激光雷达
US10901074B1 (en) 2020-02-17 2021-01-26 Hesai Technology Co., Ltd. Systems and methods for improving Lidar performance
CN111458724A (zh) * 2020-04-23 2020-07-28 深圳煜炜光学科技有限公司 一种适用于自动驾驶的激光雷达点云成像装置和方法
US11561289B2 (en) * 2020-09-25 2023-01-24 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Scanning LiDAR system with a wedge prism
CN112455353A (zh) * 2021-01-07 2021-03-09 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 一种支架、支架总成、车顶装置以及车辆
US11422267B1 (en) 2021-02-18 2022-08-23 Innovusion, Inc. Dual shaft axial flux motor for optical scanners
EP4260086A1 (en) 2021-03-01 2023-10-18 Innovusion, Inc. Fiber-based transmitter and receiver channels of light detection and ranging systems
US11555895B2 (en) 2021-04-20 2023-01-17 Innovusion, Inc. Dynamic compensation to polygon and motor tolerance using galvo control profile
US11614521B2 (en) 2021-04-21 2023-03-28 Innovusion, Inc. LiDAR scanner with pivot prism and mirror
CN117178199A (zh) 2021-04-22 2023-12-05 图达通智能美国有限公司 具有高分辨率和超宽视场的紧凑型光检测和测距设计
EP4314885A1 (en) 2021-05-12 2024-02-07 Innovusion, Inc. Systems and apparatuses for mitigating lidar noise, vibration, and harshness
US11662440B2 (en) 2021-05-21 2023-05-30 Innovusion, Inc. Movement profiles for smart scanning using galvonometer mirror inside LiDAR scanner
US20220404470A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-22 Silc Technologies, Inc. Scanning multiple lidar system output signals
US11768294B2 (en) 2021-07-09 2023-09-26 Innovusion, Inc. Compact lidar systems for vehicle contour fitting
DE102021120807A1 (de) 2021-08-10 2023-02-16 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Lidar-sensorvorrichtung und messverfahren
US11982748B2 (en) 2022-01-20 2024-05-14 Silc Technologies, Inc. Imaging system having multiple cores
US11871130B2 (en) 2022-03-25 2024-01-09 Innovusion, Inc. Compact perception device
CN116106932B (zh) * 2023-04-13 2023-06-27 深圳煜炜光学科技有限公司 一种车载激光雷达装置及其控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09297014A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザレーダ三次元形状計測装置
KR20150045735A (ko) * 2013-10-21 2015-04-29 한국전자통신연구원 다-파장 이미지 라이다 센서장치 및 이의 신호처리 방법

Family Cites Families (271)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5245479B2 (ko) 1972-02-19 1977-11-16
US3897150A (en) 1972-04-03 1975-07-29 Hughes Aircraft Co Scanned laser imaging and ranging system
DE2726999C2 (de) 1977-06-15 1983-05-05 Impulsphysik Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur Wolkenhöhenmessung und langlebiger augensicherer Wolkenhöhenmesser nach dem Laufzeitprinzip
US4464048A (en) 1981-03-25 1984-08-07 Barr & Stroud Limited Laser rangefinders
US4676586A (en) 1982-12-20 1987-06-30 General Electric Company Apparatus and method for performing laser material processing through a fiber optic
DE3524858A1 (de) 1985-07-12 1987-01-22 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Anordnung fuer die steuerung des kippvorgangs eines schmelztiegels
US5185736A (en) 1989-05-12 1993-02-09 Alcatel Na Network Systems Corp. Synchronous optical transmission system
US5012079A (en) 1989-11-13 1991-04-30 Lazerdata Corporation Bar code scanner mirror assembly
US5006721A (en) 1990-03-23 1991-04-09 Perceptron, Inc. Lidar scanning system
US5173797A (en) 1990-05-08 1992-12-22 Xerox Corporation Rotating mirror optical scanner with grooved grease bearings
JPH04255280A (ja) 1991-02-07 1992-09-10 Nippon Steel Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
US5157451A (en) 1991-04-01 1992-10-20 John Taboada Laser imaging and ranging system using two cameras
US5442358A (en) 1991-08-16 1995-08-15 Kaman Aerospace Corporation Imaging lidar transmitter downlink for command guidance of underwater vehicle
US5254893A (en) 1992-01-30 1993-10-19 Ide Russell D Shaft support assembly for use in a polygon mirror drive motor
US5504731A (en) 1992-03-06 1996-04-02 Quantum Corporation Remote fine positioning mechanism
GB2266620B (en) 1992-04-27 1996-08-28 Univ Southampton Optical power limited amplifier
US5838239A (en) 1992-10-20 1998-11-17 Robotic Vision Systems, Inc. System for detecting ice or snow on surface which specularly reflects light
US5546188A (en) 1992-11-23 1996-08-13 Schwartz Electro-Optics, Inc. Intelligent vehicle highway system sensor and method
US5319434A (en) 1992-12-30 1994-06-07 Litton Systems, Inc. Laser rangefinder apparatus with fiber optic interface
US5793491A (en) 1992-12-30 1998-08-11 Schwartz Electro-Optics, Inc. Intelligent vehicle highway system multi-lane sensor and method
US5657077A (en) 1993-02-18 1997-08-12 Deangelis; Douglas J. Event recording system with digital line camera
US7209221B2 (en) 1994-05-23 2007-04-24 Automotive Technologies International, Inc. Method for obtaining and displaying information about objects in a vehicular blind spot
US5623335A (en) 1995-05-04 1997-04-22 Bushnell Corporation Laser range finder with target quality display
US5691808A (en) 1995-07-31 1997-11-25 Hughes Electronics Laser range finder receiver
US5936756A (en) 1996-01-10 1999-08-10 Ricoh Company Ltd. Compact scanning optical system
JP3446466B2 (ja) 1996-04-04 2003-09-16 株式会社デンソー 車間距離制御装置用の反射測定装置及びこれを利用した車間距離制御装置
US5920140A (en) 1997-06-27 1999-07-06 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Galvano mirror unit
JP2000147124A (ja) 1998-11-12 2000-05-26 Denso Corp 車載レーダ装置
US6163378A (en) 1999-06-14 2000-12-19 Khoury; Jehad Spectroscopic time integrative correlation for rapid medical diagnostic and universal image analysis
US6594000B2 (en) 2001-01-25 2003-07-15 Science And Technology Corporation Automatic gain control system for use with multiple wavelength signal detector
JP2002221574A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 飛翔体の空中位置同定方法及びそのシステム
US20020149757A1 (en) 2001-02-28 2002-10-17 Optical Switch Corporation Polarization vector alignment for interference lithography patterning
US6847477B2 (en) 2001-02-28 2005-01-25 Kilolamdia Ip Limited Optical system for converting light beam into plurality of beams having different wavelengths
US6593582B2 (en) 2001-05-11 2003-07-15 Science & Engineering Services, Inc. Portable digital lidar system
AUPR558501A0 (en) * 2001-06-12 2001-07-12 Citech Sports Corporation Pty Ltd System and method for monitoring and displaying athlete char acteristics
US7489865B2 (en) 2002-02-01 2009-02-10 Cubic Corporation Integrated optical communication and range finding system and applications thereof
US6650404B1 (en) 2002-05-28 2003-11-18 Analog Modules, Inc. Laser rangefinder receiver
DE10244641A1 (de) 2002-09-25 2004-04-08 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Optoelektronische Erfassungseinrichtung
AU2003295944A1 (en) 2002-11-26 2005-02-04 James F. Munro An apparatus for high accuracy distance and velocity measurement and methods thereof
WO2004065984A1 (en) * 2003-01-15 2004-08-05 ARETé ASSOCIATES Ultraviolet, infrared, and near-infrared lidar system and method
EP1640747B1 (en) * 2003-05-30 2012-09-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Coherent laser radar
JP4096823B2 (ja) * 2003-06-18 2008-06-04 三菱電機株式会社 レーザ装置
DE10331467A1 (de) 2003-07-11 2005-02-10 Sick Ag Vorrichtung zum optischen Abtasten von Objekten, insbesondere von Markierungen
US6950733B2 (en) * 2003-08-06 2005-09-27 Ford Global Technologies, Llc Method of controlling an external object sensor for an automotive vehicle
US6822742B1 (en) * 2003-12-19 2004-11-23 Eastman Kodak Company System and method for remote quantitative detection of fluid leaks from a natural gas or oil pipeline
DE102004009496A1 (de) 2004-02-27 2005-09-15 Sick Ag Verfahren und Vorrichtung zum optischen Abtasten von Objekten
US7505196B2 (en) 2004-03-31 2009-03-17 Imra America, Inc. Method and apparatus for controlling and protecting pulsed high power fiber amplifier systems
JP2005291787A (ja) 2004-03-31 2005-10-20 Denso Corp 距離検出装置
CA2561838C (en) 2004-04-02 2014-02-18 Leica Geosystems Ag Electronic distance meter featuring spectral and spatial selectivity
US8024135B2 (en) 2004-04-13 2011-09-20 Science & Engineering Services, Inc. Ultraviolet lidar for detection of biological warfare agents
US7649616B2 (en) 2004-07-08 2010-01-19 Lockheed Martin Corporation Fiber laser ladar
IL165212A (en) 2004-11-15 2012-05-31 Elbit Systems Electro Optics Elop Ltd Device for scanning light
US7440084B2 (en) 2004-12-16 2008-10-21 Arete' Associates Micromechanical and related lidar apparatus and method, and fast light-routing components
EP1842082A2 (en) 2005-01-20 2007-10-10 Elbit Systems Electro-Optics Elop Ltd. Laser obstacle detection and display
EP2386245B1 (en) * 2005-02-14 2012-12-19 Digital Signal Corporation Laser radar system for providing chirped electromagnetic radiation
JPWO2006109730A1 (ja) 2005-04-07 2008-11-20 松下電器産業株式会社 レーザ光源及び光学装置
US7391561B2 (en) 2005-07-29 2008-06-24 Aculight Corporation Fiber- or rod-based optical source featuring a large-core, rare-earth-doped photonic-crystal device for generation of high-power pulsed radiation and method
JP4694304B2 (ja) 2005-08-15 2011-06-08 株式会社トプコン 測量装置
US20090147239A1 (en) * 2005-09-02 2009-06-11 Neptec Apparatus and method for tracking an object
JP5478888B2 (ja) * 2005-11-10 2014-04-23 オプテイカル・エア・データ・システムズ，エルエルシー 単一アパーチャ、多重光学導波管よりなるトランシーバ
US7519253B2 (en) 2005-11-18 2009-04-14 Omni Sciences, Inc. Broadband or mid-infrared fiber light sources
JP2007144667A (ja) 2005-11-24 2007-06-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置及び形成画像補正方法
US7936448B2 (en) 2006-01-27 2011-05-03 Lightwire Inc. LIDAR system utilizing SOI-based opto-electronic components
US7944548B2 (en) * 2006-03-07 2011-05-17 Leica Geosystems Ag Increasing measurement rate in time of flight measurement apparatuses
US7724423B2 (en) 2006-03-16 2010-05-25 Alcatel-Lucent Usa Inc. Optical fiber laser having improved efficiency
WO2008008970A2 (en) 2006-07-13 2008-01-17 Velodyne Acoustics, Inc High definition lidar system
US7502395B2 (en) * 2006-08-08 2009-03-10 Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp. Pulsed coherent fiber array and method
US7576837B2 (en) 2006-08-29 2009-08-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Micro-mirror optical tracking and ranging system
US7701558B2 (en) * 2006-09-22 2010-04-20 Leica Geosystems Ag LIDAR system
WO2008052365A1 (en) 2006-10-30 2008-05-08 Autonosys Inc. Scanning system for lidar
EP2115507A4 (en) 2007-02-14 2017-11-22 Finisar Corporation Collimated ball lenses for optical triplexers
US7639347B2 (en) * 2007-02-14 2009-12-29 Leica Geosystems Ag High-speed laser ranging system including a fiber laser
EP1965225A3 (en) 2007-02-28 2009-07-15 Denso Wave Incorporated Laser radar apparatus for three-dimensional detection of objects
US7830527B2 (en) * 2007-04-13 2010-11-09 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multiple frequency optical mixer and demultiplexer and apparatus for remote sensing
CN101201403A (zh) * 2007-04-27 2008-06-18 北京航空航天大学 三维偏振成像激光雷达遥感器
US7746450B2 (en) 2007-08-28 2010-06-29 Science Applications International Corporation Full-field light detection and ranging imaging system
US8200112B2 (en) 2007-11-30 2012-06-12 Lexmark International, Inc. Fuser assembly heater setpoint control
DE102008031681A1 (de) 2008-07-04 2010-01-14 Eads Deutschland Gmbh LIDAR-Verfahren zur Messung von Geschwindigkeiten und LIDAR-Vorrichtung mit zeitgesteuerter Detektion
US7869112B2 (en) 2008-07-25 2011-01-11 Prysm, Inc. Beam scanning based on two-dimensional polygon scanner for display and other applications
JP2010035385A (ja) 2008-07-31 2010-02-12 Kyocera Mita Corp モータ駆動制御装置
US7982861B2 (en) 2008-07-31 2011-07-19 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Time delay and distance measurement
WO2010015860A1 (en) 2008-08-08 2010-02-11 Mbda Uk Limited Optical proximity fuze
IL200332A0 (en) 2008-08-19 2010-04-29 Rosemount Aerospace Inc Lidar system using a pseudo-random pulse sequence
JP5752040B2 (ja) 2008-09-11 2015-07-22 ニコン・メトロロジー・エヌヴェ 対チャープｆｍｃｗコヒーレントレーザレーダー用の小型の光ファイバ配置
JP5462462B2 (ja) * 2008-10-01 2014-04-02 株式会社トプコン レーザ装置および距離測定装置
US8471895B2 (en) 2008-11-25 2013-06-25 Paul S. Banks Systems and methods of high resolution three-dimensional imaging
KR100993625B1 (ko) * 2009-02-25 2010-11-11 (주)하드램 멀티 스캐너 유닛을 구비한 레이저 다이렉트 이미징 시스템
US8743455B2 (en) 2009-06-30 2014-06-03 Trimble Ab Optical pulse transmitter
US8125622B2 (en) 2009-07-28 2012-02-28 Applied Concepts, Inc. Lidar measurement device with target tracking and method for use of same
US8169596B2 (en) * 2009-08-17 2012-05-01 Seegrid Corporation System and method using a multi-plane curtain
TWI407081B (zh) 2009-09-23 2013-09-01 Pixart Imaging Inc 利用成像位置差異以測距之測距裝置及其校正方法
US9529083B2 (en) 2009-11-20 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector
WO2011084863A2 (en) 2010-01-07 2011-07-14 Cheetah Omni, Llc Fiber lasers and mid-infrared light sources in methods and systems for selective biological tissue processing and spectroscopy
WO2011109760A2 (en) 2010-03-05 2011-09-09 TeraDiode, Inc. Wavelength beam combining system and method
US9086488B2 (en) * 2010-04-20 2015-07-21 Michigan Aerospace Corporation Atmospheric measurement system and method
LU91688B1 (en) 2010-05-17 2011-11-18 Iee Sarl Scanning 3D imager
EP2395368B1 (de) 2010-06-11 2012-02-08 Sick AG Entfernungsmessender Laserscanner zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich
DE102010030603A1 (de) 2010-06-28 2011-12-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Erzeugen eines Signals zur Entfernungsmessung und Verfahren und System zur Entfernungsmessung zwischen einem Sender und einem Empfänger
JP2012026921A (ja) 2010-07-26 2012-02-09 Sharp Corp 光学式測距装置およびそれを搭載した機器
KR101162177B1 (ko) 2010-08-05 2012-07-04 (주)이오시스템 광학측정장치의 아발란치 포토 다이오드 이득 보상 장치
US8736818B2 (en) 2010-08-16 2014-05-27 Ball Aerospace & Technologies Corp. Electronically steered flash LIDAR
JP5617515B2 (ja) 2010-10-14 2014-11-05 トヨタ自動車株式会社 距離計測装置、距離計測方法、及びプログラム
US9255790B2 (en) 2010-10-22 2016-02-09 Neptec Design Group Ltd. Wide angle bistatic scanning optical ranging sensor
US9300321B2 (en) 2010-11-05 2016-03-29 University of Maribor Light detection and ranging (LiDAR)data compression and decompression methods and apparatus
US9065243B2 (en) 2011-01-20 2015-06-23 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical amplifier
US8812149B2 (en) 2011-02-24 2014-08-19 Mss, Inc. Sequential scanning of multiple wavelengths
CN103403577B (zh) 2011-03-02 2015-02-11 丰田自动车株式会社 激光雷达装置
KR101301453B1 (ko) 2011-12-15 2013-09-03 여우순엽 지상라이다부·무타켓토탈스테이션부·사면지형 변위 제어모듈의 트레블측량제어를 통한 사면지형 변위 모니터링장치 및 방법
EP2607924A1 (de) 2011-12-23 2013-06-26 Leica Geosystems AG Entfernungsmesser-Justage
DE102012202637A1 (de) 2012-02-21 2013-08-22 Ldt Laser Display Technology Gmbh Projektionskopf für einen Laserprojektor
US20130241761A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Nikon Corporation Beam steering for laser radar and other uses
US9915726B2 (en) 2012-03-16 2018-03-13 Continental Advanced Lidar Solutions Us, Llc Personal LADAR sensor
GB201204792D0 (en) 2012-03-19 2012-05-02 Qinetiq Ltd Detection techniques
WO2014011241A2 (en) 2012-04-30 2014-01-16 Zuk David M System and method for scan range gating
WO2013165945A1 (en) * 2012-05-01 2013-11-07 Imra America, Inc. Optical frequency ruler
US9835490B2 (en) 2012-05-10 2017-12-05 Voxtel, Inc. Discriminating photo counts and dark counts in an avalanche photodiode
FR2991044B1 (fr) 2012-05-24 2014-05-09 Sagem Defense Securite Centrale inertielle a gyroscopes vibrants montes sur un carrousel et procede de mesure angulaire
US9007569B2 (en) 2012-08-03 2015-04-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Coherent doppler lidar for measuring altitude, ground velocity, and air velocity of aircraft and spaceborne vehicles
GB2522142A (en) 2012-09-14 2015-07-15 Faro Tech Inc Laser scanner with dynamical adjustment of angular scan velocity
US9638799B2 (en) 2012-11-21 2017-05-02 Nikon Corporation Scan mirrors for laser radar
EP2746808B1 (de) 2012-12-18 2015-02-25 Sick Ag Optoelektronischer Sensor zur Erfassung von Objekten
US9529182B2 (en) 2013-02-13 2016-12-27 KLA—Tencor Corporation 193nm laser and inspection system
US9086273B1 (en) * 2013-03-08 2015-07-21 Google Inc. Microrod compression of laser beam in combination with transmit lens
NO335488B1 (no) 2013-03-22 2014-12-22 Kongsberg Seatex As Posisjonsreferansesystem og fremgangsmåte for posisjonering og sporing av ett eller flere objekter
US9069080B2 (en) * 2013-05-24 2015-06-30 Advanced Scientific Concepts, Inc. Automotive auxiliary ladar sensor
WO2014203654A1 (ja) 2013-06-17 2014-12-24 株式会社日立製作所 距離測定装置、形状測定装置、加工システム、距離測定方法、形状測定方法および加工方法
DE102013215117A1 (de) 2013-08-01 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Objektbestimmung mittels Radarsensor
US9702966B2 (en) 2013-09-16 2017-07-11 Appareo Systems, Llc Synthetic underwater visualization system
US9048616B1 (en) * 2013-11-21 2015-06-02 Christie Digital Systems Usa, Inc. Method, system and apparatus for automatically determining operating conditions of a periodically poled lithium niobate crystal in a laser system
CN106463565B (zh) 2013-11-22 2018-06-01 优步技术公司 激光雷达扫描仪校准
KR101480651B1 (ko) 2013-12-09 2015-01-09 현대자동차주식회사 오브젝트 처리 방법 및 이를 지원하는 차량
AT515214B1 (de) 2013-12-16 2015-07-15 Riegl Laser Measurement Sys Verfahren zur Entfernungsmessung
CN103750814B (zh) * 2013-12-31 2018-07-17 苏州微清医疗器械有限公司 一种眼底扫描成像装置
US9520697B2 (en) 2014-02-10 2016-12-13 Soraa Laser Diode, Inc. Manufacturable multi-emitter laser diode
CN103792544B (zh) * 2014-02-17 2016-08-17 北京师范大学 振动-转动拉曼-米散射多波长激光雷达系统及其工作方法
US9575184B2 (en) * 2014-07-03 2017-02-21 Continental Advanced Lidar Solutions Us, Inc. LADAR sensor for a dense environment
US9465175B2 (en) 2014-07-23 2016-10-11 Sifotonics Technologies Co., Ltd. Integrated lens-array-on-substrate for optical coupling system and fabrication method thereof
KR102510119B1 (ko) 2014-08-15 2023-03-15 에이아이, 아이엔씨. 레이더 전송을 위한 방법 및 시스템
US11646549B2 (en) 2014-08-27 2023-05-09 Nuburu, Inc. Multi kW class blue laser system
US9720072B2 (en) * 2014-08-28 2017-08-01 Waymo Llc Methods and systems for vehicle radar coordination and interference reduction
US9605998B2 (en) * 2014-09-03 2017-03-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Measurement system
US9927915B2 (en) 2014-09-26 2018-03-27 Cypress Semiconductor Corporation Optical navigation systems and methods for background light detection and avoiding false detection and auto-movement
US9510505B2 (en) * 2014-10-10 2016-12-06 Irobot Corporation Autonomous robot localization
CN204216401U (zh) 2014-11-11 2015-03-18 山东能源机械集团大族再制造有限公司 一种半导体激光器
US10073177B2 (en) * 2014-11-14 2018-09-11 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for phased array imaging
JP2016115740A (ja) 2014-12-12 2016-06-23 オムロン株式会社 光増幅装置およびレーザ加工装置
KR20160075231A (ko) 2014-12-19 2016-06-29 한화테크윈 주식회사 라이다 시스템
US9515451B2 (en) 2015-01-29 2016-12-06 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for light amplification
DE102015202437A1 (de) 2015-02-11 2016-08-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines an eine elektrische Maschine angeschlossenen aktiven Umrichters und Mittel zu dessen Implementierung
US10557923B2 (en) 2015-02-25 2020-02-11 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Real-time processing and adaptable illumination lidar camera using a spatial light modulator
US10036801B2 (en) * 2015-03-05 2018-07-31 Big Sky Financial Corporation Methods and apparatus for increased precision and improved range in a multiple detector LiDAR array
WO2016149397A1 (en) 2015-03-16 2016-09-22 Pacific Biosciences Of California, Inc. Integrated devices and systems for free-space optical coupling
US9651658B2 (en) 2015-03-27 2017-05-16 Google Inc. Methods and systems for LIDAR optics alignment
US9880263B2 (en) 2015-04-06 2018-01-30 Waymo Llc Long range steerable LIDAR system
DE102015004272B4 (de) * 2015-04-07 2019-05-29 Metek Meteorologische Messtechnik Gmbh Störlicht-tolerantes Lidar-Messsystem und Störlicht-tolerantes Lidar-Messverfahren
US10215847B2 (en) 2015-05-07 2019-02-26 GM Global Technology Operations LLC Pseudo random sequences in array lidar systems
JP2017003347A (ja) 2015-06-08 2017-01-05 日本信号株式会社 物体検知装置及び物体検知方法
EP3314318B1 (en) 2015-06-25 2023-08-09 NKT Photonics A/S A delivery fiber assembly
KR20180030057A (ko) * 2015-06-26 2018-03-21 메즈메리즈, 인코포레이티드. 비트 신호 대역폭 압축 방법, 장치 및 애플리케이션
KR101699273B1 (ko) 2015-06-30 2017-01-24 한국표준과학연구원 테라헤르츠파를 이용한 실시간 비접촉 비파괴 두께 측정장치
CN204758260U (zh) 2015-07-21 2015-11-11 北京杏林睿光科技有限公司 一种多管芯特性监测的半导体激光器结构
CN204885804U (zh) 2015-07-21 2015-12-16 北京杏林睿光科技有限公司 一种窄线宽合束模块及具有该模块的多波长拉曼激光器
US9810778B2 (en) 2015-09-14 2017-11-07 Semiconductor Components Industries, Llc Triggered-event signaling with digital error reporting
US9992477B2 (en) 2015-09-24 2018-06-05 Ouster, Inc. Optical system for collecting distance information within a field
CN108603758A (zh) 2015-11-30 2018-09-28 卢米诺技术公司 具有分布式激光器和多个传感器头的激光雷达系统和激光雷达系统的脉冲激光器
JP6851985B2 (ja) 2015-12-21 2021-03-31 株式会社小糸製作所 車両用画像取得装置、制御装置、車両用画像取得装置または制御装置を備えた車両および車両用画像取得方法
CN105490140B (zh) * 2016-01-19 2019-05-14 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种可调光谱调制器及其用途
JP2017138301A (ja) 2016-01-28 2017-08-10 株式会社デンソー レーザレーダ装置
US10627490B2 (en) 2016-01-31 2020-04-21 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging
US10754015B2 (en) 2016-02-18 2020-08-25 Aeye, Inc. Adaptive ladar receiver
US10042159B2 (en) 2016-02-18 2018-08-07 Aeye, Inc. Ladar transmitter with optical field splitter/inverter
US10908262B2 (en) 2016-02-18 2021-02-02 Aeye, Inc. Ladar transmitter with optical field splitter/inverter for improved gaze on scan area portions
CN205643711U (zh) * 2016-05-13 2016-10-12 北醒（北京）光子科技有限公司 一种多线旋转扫描探测装置
JP6860656B2 (ja) 2016-05-18 2021-04-21 オキーフェ, ジェームスO’KEEFEE, James 車両の形状に適応したダイナミックステアドｌｉｄａｒ
WO2017210418A1 (en) 2016-06-01 2017-12-07 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pixel scanning lidar
US20170365105A1 (en) 2016-06-17 2017-12-21 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for inter-vehicular safety awareness and alert
JP2018018003A (ja) 2016-07-29 2018-02-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US9940761B2 (en) 2016-08-02 2018-04-10 International Business Machines Corporation Self-driving vehicle sensor fault remediation
US10137903B2 (en) 2016-08-16 2018-11-27 Uber Technologies, Inc. Autonomous vehicle diagnostic system
KR102610930B1 (ko) 2016-08-24 2023-12-08 (주)아모레퍼시픽 3-클로로-N-[트랜스-4-(메틸아미노)사이클로헥실]-N-[[3-(4-피리디닐)페닐]메틸]벤조[b]티오펜-2-카복사마이드를 포함하는 피부 미백용 조성물
WO2018126248A1 (en) 2017-01-02 2018-07-05 Okeeffe James Micromirror array for feedback-based image resolution enhancement
CN106597471B (zh) 2016-11-08 2019-05-24 上海禾赛光电科技有限公司 具有透明障碍物自动检测功能的车辆及方法
US10157630B2 (en) 2016-12-02 2018-12-18 Breakaway Records, L.L.C. Record stabilizer for multiple vinyl sizes
US10942272B2 (en) 2016-12-13 2021-03-09 Waymo Llc Power modulation for a rotary light detection and ranging (LIDAR) device
CN110506220B (zh) 2016-12-30 2023-09-15 图达通智能美国有限公司 多波长lidar设计
US10942257B2 (en) 2016-12-31 2021-03-09 Innovusion Ireland Limited 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
US11009605B2 (en) 2017-01-05 2021-05-18 Innovusion Ireland Limited MEMS beam steering and fisheye receiving lens for LiDAR system
US11054508B2 (en) 2017-01-05 2021-07-06 Innovusion Ireland Limited High resolution LiDAR using high frequency pulse firing
JP7177065B2 (ja) 2017-01-05 2022-11-22 イノビュージョン インコーポレイテッド ライダーを符号化および復号する方法およびシステム
DE102017101501B3 (de) 2017-01-26 2018-01-04 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Bestimmung der Entfernung eines Objekts in einem Überwachungsbereich
US10185100B2 (en) 2017-01-30 2019-01-22 Senko Advanced Components, Inc Modular connector and adapter assembly using a removable anchor device
DE102017105173A1 (de) 2017-03-10 2018-09-13 Ktp Kunststoff Palettentechnik Gmbh Transporteinrichtung sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Transporteinrichtung
US9810786B1 (en) 2017-03-16 2017-11-07 Luminar Technologies, Inc. Optical parametric oscillator for lidar system
KR101946870B1 (ko) 2017-03-22 2019-02-11 (주)위키옵틱스 패턴의 회전 현상을 개선한 라이다 발광 시스템
US9869754B1 (en) 2017-03-22 2018-01-16 Luminar Technologies, Inc. Scan patterns for lidar systems
WO2018175990A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 Innovusion Ireland Limited High resolution lidar using multi-stage multi-phase signal modulation, integration, sampling, and analysis
US10061019B1 (en) 2017-03-28 2018-08-28 Luminar Technologies, Inc. Diffractive optical element in a lidar system to correct for backscan
US10007001B1 (en) 2017-03-28 2018-06-26 Luminar Technologies, Inc. Active short-wave infrared four-dimensional camera
US10732281B2 (en) 2017-03-28 2020-08-04 Luminar Technologies, Inc. Lidar detector system having range walk compensation
US10641874B2 (en) 2017-03-29 2020-05-05 Luminar Technologies, Inc. Sizing the field of view of a detector to improve operation of a lidar system
US10191155B2 (en) 2017-03-29 2019-01-29 Luminar Technologies, Inc. Optical resolution in front of a vehicle
US10684360B2 (en) 2017-03-30 2020-06-16 Luminar Technologies, Inc. Protecting detector in a lidar system using off-axis illumination
US9989629B1 (en) 2017-03-30 2018-06-05 Luminar Technologies, Inc. Cross-talk mitigation using wavelength switching
US20180284246A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Luminar Technologies, Inc. Using Acoustic Signals to Modify Operation of a Lidar System
US11022688B2 (en) 2017-03-31 2021-06-01 Luminar, Llc Multi-eye lidar system
CN110914705B (zh) 2017-03-31 2024-04-26 威力登激光雷达美国有限公司 用于集成lidar照明功率控制的设备、系统和方法
DE202018006300U1 (de) 2017-04-19 2019-12-19 Beijing Surestar Technology Co., Ltd Laserabtastvorrichtung, Laserradarsatz und Abtastverfahren des Laserradarsatzes
WO2018213200A1 (en) 2017-05-15 2018-11-22 Ouster, Inc. Optical imaging transmitter with brightness enhancement
CN110678777B (zh) 2017-05-17 2023-05-02 昂纳科技(深圳)集团股份有限公司 一种lidar系统
CN108132472A (zh) 2017-12-08 2018-06-08 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达系统
SG11201913642VA (en) 2017-07-05 2020-01-30 Ouster Inc Light ranging device with electronically scanned emitter array and synchronized sensor array
CN207557465U (zh) 2017-08-08 2018-06-29 上海禾赛光电科技有限公司 基于转镜的激光雷达系统
CN207457508U (zh) 2017-08-08 2018-06-05 上海禾赛光电科技有限公司 基于二维扫描振镜的激光雷达系统
US10495757B2 (en) 2017-09-15 2019-12-03 Aeye, Inc. Intelligent ladar system with low latency motion planning updates
US11415676B2 (en) 2017-10-09 2022-08-16 Luminar, Llc Interlaced scan patterns for lidar system
WO2019079642A1 (en) 2017-10-19 2019-04-25 Innovusion Ireland Limited LIDAR WITH EXTENDED DYNAMIC RANGE
DE102017124535A1 (de) 2017-10-20 2019-04-25 Sick Ag Sende-Empfangsmodul für einen optoelektronischen Sensor und Verfahren zur Erfassung von Objekten
CN109725320B (zh) 2017-10-27 2020-12-29 上海禾赛光电科技有限公司 一种激光雷达
DE102017127420A1 (de) 2017-11-21 2019-05-23 Sick Ag Polygonscanner und Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich
US10663585B2 (en) 2017-11-22 2020-05-26 Luminar Technologies, Inc. Manufacturing a balanced polygon mirror
US10451716B2 (en) 2017-11-22 2019-10-22 Luminar Technologies, Inc. Monitoring rotation of a mirror in a lidar system
CN108089201B (zh) 2017-12-08 2020-04-24 上海禾赛光电科技有限公司 障碍物信息获取方法、激光脉冲的发射方法及装置
CN208421228U (zh) 2018-06-29 2019-01-22 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达系统
US11675050B2 (en) 2018-01-09 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR detection systems and methods
US20220050187A1 (en) 2018-02-16 2022-02-17 Xiaotian Steve Yao Scan-less 3d optical sensing devices and associated lidar based on stacking of integrated photonic chips, wavelength division demultiplexing and position-to-angle conversion of a lens
US20190257924A1 (en) 2018-02-22 2019-08-22 Innovusion Ireland Limited Receive path for lidar system
US11808888B2 (en) 2018-02-23 2023-11-07 Innovusion, Inc. Multi-wavelength pulse steering in LiDAR systems
WO2019165095A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Distributed lidar systems
CN112292608A (zh) 2018-02-23 2021-01-29 图达通爱尔兰有限公司 用于lidar系统的二维操纵系统
DE102018203534A1 (de) 2018-03-08 2019-09-12 Ibeo Automotive Systems GmbH Empfängeranordnung zum Empfang von Lichtimpulsen, LiDAR-Modul und Verfahren zum Empfangen von Lichtimpulsen
US10429495B1 (en) 2018-04-03 2019-10-01 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Lidar system and method
CN108445468B (zh) 2018-04-03 2019-11-05 上海禾赛光电科技有限公司 一种分布式激光雷达
US10578720B2 (en) 2018-04-05 2020-03-03 Luminar Technologies, Inc. Lidar system with a polygon mirror and a noise-reducing feature
US11029406B2 (en) 2018-04-06 2021-06-08 Luminar, Llc Lidar system with AlInAsSb avalanche photodiode
WO2019199775A1 (en) 2018-04-09 2019-10-17 Innovusion Ireland Limited Lidar systems and methods for exercising precise control of a fiber laser
WO2019237581A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Lidar systems and methods
US10466342B1 (en) 2018-09-30 2019-11-05 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Adaptive coding for lidar systems
CN109116367B (zh) 2018-06-27 2020-05-19 上海禾赛光电科技有限公司 一种激光雷达
CN109116331B (zh) 2018-06-27 2020-04-24 上海禾赛光电科技有限公司 一种编码激光收发装置、测距装置以及激光雷达系统
CN109116366B (zh) 2018-06-27 2020-05-19 上海禾赛光电科技有限公司 一种非均匀脉冲能量的多线束激光雷达
CN208314210U (zh) 2018-06-29 2019-01-01 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达系统
CN208705506U (zh) 2018-08-28 2019-04-05 上海禾赛光电科技有限公司 一种用于激光雷达的透镜组
CN109188397B (zh) 2018-08-29 2020-11-24 上海禾赛科技股份有限公司 激光收发装置及激光雷达
CN209280923U (zh) 2018-10-16 2019-08-20 上海禾赛光电科技有限公司 一种用于激光雷达的接收端电路、接收装置及激光雷达
CN109814086B (zh) 2019-01-07 2020-11-03 上海禾赛科技股份有限公司 一种激光雷达
CN109814082B (zh) 2019-01-21 2021-10-22 上海禾赛科技有限公司 光接收模块、及激光雷达系统
CN109917348B (zh) 2019-01-25 2020-11-03 上海禾赛科技股份有限公司 一种激光雷达系统
CN116338703A (zh) 2019-04-02 2023-06-27 上海禾赛科技有限公司 用于激光雷达的激光系统
CN109950784B (zh) 2019-04-10 2021-05-28 上海禾赛科技股份有限公司 激光器和激光雷达
CN110988846B (zh) 2019-04-22 2023-07-18 威力登激光雷达美国有限公司 可用于激光雷达的噪点识别方法以及激光雷达系统
CN110988847A (zh) 2019-04-22 2020-04-10 上海禾赛光电科技有限公司 可用于激光雷达的噪点识别方法以及激光雷达系统
US11486986B2 (en) 2019-06-21 2022-11-01 Aeva, Inc. LIDAR system with solid state spectral scanning
CN110492856B (zh) 2019-08-12 2020-11-13 上海禾赛光电科技有限公司 跨阻放大单元电路反馈电路、光电探测电路及激光雷达系统
CN112769035A (zh) 2019-08-20 2021-05-07 上海禾赛科技股份有限公司 驱动电路、驱动方法和激光器系统
CN112578396B (zh) 2019-09-30 2022-04-19 上海禾赛科技有限公司 雷达间坐标变换方法及装置、计算机可读存储介质
CN110736975B (zh) 2019-11-07 2020-11-27 上海禾赛光电科技有限公司 接收模组以及包括其的激光雷达
CN110784220B (zh) 2019-11-07 2021-02-02 上海禾赛光电科技有限公司 动态阈值定时电路、激光雷达、以及获取时间信息的方法
CN110780283B (zh) 2019-11-22 2021-01-26 上海禾赛光电科技有限公司 接收系统、包括其的激光雷达以及回波接收的方法
CN110780284B (zh) 2019-11-22 2020-12-29 上海禾赛光电科技有限公司 接收系统、包括其的激光雷达、以及回波接收处理的方法
CN211655309U (zh) 2019-12-23 2020-10-09 上海禾赛光电科技有限公司 激光器以及包括其的激光雷达
CN213182011U (zh) 2020-04-26 2021-05-11 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达的发射单元、接收单元及激光雷达
CN212623082U (zh) 2020-04-29 2021-02-26 上海禾赛光电科技有限公司 用于激光雷达的扫描装置及激光雷达
WO2021231559A1 (en) 2020-05-13 2021-11-18 Luminar, Llc Lidar system with high-resolution scan pattern
CN213750313U (zh) 2020-11-27 2021-07-20 上海禾赛科技有限公司 光学视窗和激光雷达
CN214151038U (zh) 2020-12-11 2021-09-07 上海禾赛科技有限公司 激光雷达
CN214795206U (zh) 2021-04-07 2021-11-19 上海禾赛科技股份有限公司 激光雷达
CN214895784U (zh) 2021-04-30 2021-11-26 上海禾赛科技有限公司 光探测装置及行驶载具
CN214895810U (zh) 2021-04-30 2021-11-26 上海禾赛科技有限公司 分光装置和激光雷达
CN214795200U (zh) 2021-04-30 2021-11-19 上海禾赛科技有限公司 用于激光雷达的视窗和激光雷达
CN215641806U (zh) 2021-04-30 2022-01-25 上海禾赛科技有限公司 激光雷达
CN215932142U (zh) 2021-09-15 2022-03-01 上海禾赛科技有限公司 激光雷达

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09297014A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザレーダ三次元形状計測装置
KR20150045735A (ko) * 2013-10-21 2015-04-29 한국전자통신연구원 다-파장 이미지 라이다 센서장치 및 이의 신호처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP7303925B2 (ja) 2023-07-05
KR20190099302A (ko) 2019-08-26
KR102656372B1 (ko) 2024-04-12
US20220155449A1 (en) 2022-05-19
KR102580275B1 (ko) 2023-09-18
EP3563180A4 (en) 2020-08-19
JP7088937B2 (ja) 2022-06-21
US11953601B2 (en) 2024-04-09
CN110506220B (zh) 2023-09-15
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