RU2020126335A - Измерения расстояния на основе системы лидара с многоуровневым управлением мощностью - Google Patents

Измерения расстояния на основе системы лидара с многоуровневым управлением мощностью Download PDF

Info

Publication number
RU2020126335A
RU2020126335A RU2020126335A RU2020126335A RU2020126335A RU 2020126335 A RU2020126335 A RU 2020126335A RU 2020126335 A RU2020126335 A RU 2020126335A RU 2020126335 A RU2020126335 A RU 2020126335A RU 2020126335 A RU2020126335 A RU 2020126335A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
intensity
electrical power
return measurement
value
return
Prior art date
Application number
RU2020126335A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2776816C2 (ru
RU2020126335A3 (ru
Inventor
Киран К. ГАННАМ
Original Assignee
ВЕЛОДАЙН ЛИДАР ЮЭсЭЙ, ИНК.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ВЕЛОДАЙН ЛИДАР ЮЭсЭЙ, ИНК. filed Critical ВЕЛОДАЙН ЛИДАР ЮЭсЭЙ, ИНК.
Publication of RU2020126335A publication Critical patent/RU2020126335A/ru
Publication of RU2020126335A3 publication Critical patent/RU2020126335A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2776816C2 publication Critical patent/RU2776816C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/484Transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/486Receivers
    • G01S7/4868Controlling received signal intensity or exposure of sensor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Claims (44)

1. Устройство обнаружения и определения дальности с помощью света (лидар), содержащее:
a. источник импульсного освещения, испускающий импульс света освещения от устройства лидара в трехмерную среду в ответ на первое значение электрической мощности;
b. драйвер освещения, сконфигурированный для предоставления одного по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности для источника импульсного освещения в конкретное время, причем первое значение электрической мощности представляет собой первое по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности;
c. фоточувствительный детектор, который регистрирует количество света, отраженное от трехмерной среды, освещаемой импульсом света освещения, и создает возвратный измерительный сигнал, указывающий на регистрируемое количество света; и
i. вычислительную систему, сконфигурированную для:
ii. приема возвратного измерительного сигнала, указывающего на регистрируемое количество света;
iii. определения показания интенсивности возвратного измерительного сигнала;
iv. определения разности между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью выходного сигнала; и
v. передачи управляющей команды на драйвер освещения, которая приводит к выбору драйвером освещения какого-либо по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности, на основании разности между интенсивностью возвратного измерительного сигнала и желаемой интенсивностью.
2. Устройство лидара по п.1, причем второе по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности превышает первое значение электрической мощности, и причем третье по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности превышает второе значение электрической мощности, и причем управляющая команда приводит к выбору драйвером освещения второго значения электрической мощности, когда разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью превышает первое предварительно заданное пороговое значение, и причем управляющая команда приводит к выбору драйвером освещения третьего значения электрической мощности, когда разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью превышает второе предварительно заданное пороговое значение.
3. Устройство лидара по п.2, причем значения первого и второго пороговых значений зависят от первого значения электрической мощности.
4. Устройство лидара по п.2, причем первое и второе пороговые значения изменяются посредством постоянного масштабирующего коэффициента.
5. Устройство лидара по п.2, причем первое и второе пороговые значения зависят от того, представляет собой разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью положительное или отрицательное значение.
6. Устройство лидара по п.2, причем первое и второе пороговые значения характеризуются нелинейной функцией.
7. Устройство лидара по п.2, причем возвратный измерительный сигнал включает в себя один или несколько возвратных измерительных импульсов, и причем показание интенсивности возвратного измерительного сигнала представляет собой пиковое значение одного или нескольких возвратных измерительных импульсов.
8. Устройство лидара по п.2, причем возвратный измерительный сигнал включает в себя один или несколько возвратных измерительных импульсов, и причем показание интенсивности возвратного измерительного сигнала представляет собой усредненное значение или среднее значение одного или нескольких возвратных измерительных импульсов.
9. Измерительная система лидара, содержащая:
a. источник импульсного освещения, испускающий импульс света освещения от устройства лидара в трехмерную среду в ответ на первое значение электрической мощности;
b. драйвер освещения, сконфигурированный для предоставления одного по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности для источника импульсного освещения в конкретный момент времени, причем первое значение электрической мощности представляет собой первое по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности;
c. фоточувствительный детектор, который регистрирует количество света, отраженное от трехмерной среды, освещаемой импульсом света освещения, и создает возвратный измерительный сигнал, указывающий на регистрируемое количество света; и
d. машинно-читаемые команды, сохраняемые на долговременном машинно-читаемом носителе, машинно-читаемые команды, содержащие:
i. код, приводящий к приему вычислительной системой возвратного измерительного сигнала, указывающего на регистрируемое количество света;
ii. код, приводящий к определению вычислительной системой показания интенсивности возвратного измерительного сигнала;
iii. код, приводящий к определению вычислительной системой разности между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью выходного сигнала; и
iv. код, приводящий к передаче вычислительной системой управляющей команды на драйвер освещения, что приводит к выбору драйвером освещения какого-либо по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности на основании разности между интенсивностью возвратного измерительного сигнала и желаемой интенсивностью.
10. Измерительная система лидара по п.9, причем второе по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности превышает первое значение электрической мощности, и причем третье по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности превышает второе значение электрической мощности, и причем управляющая команда приводит к выбору драйвером освещения второго значения электрической мощности, когда разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью превышает первое предварительно заданное пороговое значение, и причем управляющая команда приводит к выбору драйвером освещения третьего значения электрической мощности, когда разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью превышает второе заданное пороговое значение.
11. Измерительная система лидара по п.10, причем значения первого и второго пороговых значений зависят от первого значения электрической мощности.
12. Измерительная система лидара по п.10, причем первое и второе пороговые значения изменяются посредством постоянного масштабирующего коэффициента.
13. Измерительная система лидара по п.10, причем первое и второе пороговые значения зависит от того, представляет собой разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью положительное или отрицательное значение.
14. Измерительная система лидара по п.10, причем первое и второе пороговые значения характеризуются нелинейной функцией.
15. Измерительная система лидара по п.10, причем возвратный измерительный сигнал включает в себя один или несколько возвратных измерительных импульсов, и причем показание интенсивности возвратного измерительного сигнала представляет собой пиковое значение одного или нескольких возвратных измерительных импульсов.
16. Измерительная система лидара по п.10, причем возвратный измерительный сигнал включает в себя один или несколько возвратных измерительных импульсов, и причем показание интенсивности возвратного измерительного сигнала представляет собой усредненное значение или среднее значение одного или нескольких возвратных измерительных импульсов.
17. Способ, содержащий:
a. испускание импульса света освещения источником импульсного освещения измерительного устройства лидара в трехмерную среду в ответ на первое значение электрической мощности;
b. предоставление одного по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности для источника импульсного освещения в конкретный момент времени, причем первое значение электрической мощности представляет собой первое по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности;
c. регистрацию количества света, отраженного от трехмерной среды, освещаемой импульсом света освещения;
d. генерацию возвратного измерительного сигнала, указывающего на регистрируемое количество света;
e. прием возвратного измерительного сигнала, указывающего на регистрируемое количество света;
f. определение показания интенсивности возвратного измерительного сигнала;
g. определение разности между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью выходного сигнала; и
h. передачу управляющей команды на драйвер освещения, что приводит к выбору драйвером освещения какого-либо по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности на основании разности между интенсивностью возвратного измерительного сигнала и желаемой интенсивностью.
18. Способ по п.17, причем второе по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности превышает первое значение электрической мощности, и причем третье по меньшей мере из трех различных выбираемых значений электрической мощности превышает второе значение электрической мощности, и причем управляющая команда приводит к выбору драйвером освещения второго значения электрической мощности, когда разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью превышает первое предварительно заданное пороговое значение, и причем управляющая команда приводит к выбору драйвером освещения третьего значения электрической мощности, когда разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью превышает второе предварительно заданное пороговое значение.
19. Способ по п.18, причем первое и второе пороговые значения зависит от того, представляет собой разность между интенсивностью выходного сигнала и желаемой интенсивностью положительное или отрицательное значение.
20. Способ по п.18, причем возвратный измерительный сигнал включает в себя один или несколько возвратных измерительных импульсов, и причем показание интенсивности возвратного измерительного сигнала представляет собой пиковое значение, и усредненное значение или среднее значение одного или нескольких возвратных измерительных импульсов.
RU2020126335A 2018-01-10 2019-01-10 Измерения расстояния на основе системы лидара с многоуровневым управлением мощностью RU2776816C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862615877P 2018-01-10 2018-01-10
US62/615,877 2018-01-10
US16/244,980 2019-01-10
US16/244,980 US11415681B2 (en) 2018-01-10 2019-01-10 LIDAR based distance measurements with tiered power control
PCT/US2019/013094 WO2020032996A2 (en) 2018-01-10 2019-01-10 Lidar based distance measurements with tiered power control

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020126335A true RU2020126335A (ru) 2022-02-10
RU2020126335A3 RU2020126335A3 (ru) 2022-02-17
RU2776816C2 RU2776816C2 (ru) 2022-07-26

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
IL275853B1 (en) 2024-02-01
US20200025896A1 (en) 2020-01-23
CN112020660A (zh) 2020-12-01
KR102715478B1 (ko) 2024-10-10
KR20200103832A (ko) 2020-09-02
US20230042797A1 (en) 2023-02-09
IL275853A (en) 2020-08-31
EP3717933A2 (en) 2020-10-07
IL275853B2 (en) 2024-06-01
RU2020126335A3 (ru) 2022-02-17
WO2020032996A3 (en) 2020-03-12
MX2020007350A (es) 2020-09-03
US11415681B2 (en) 2022-08-16
EP3717933A4 (en) 2021-08-18
WO2020032996A2 (en) 2020-02-13
JP2021510417A (ja) 2021-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
IL275853B1 (en) Lidar-based distance measurements with layered power control
US20210033704A1 (en) Adaptive laser power and ranging limit for time of flight sensor
WO2020148567A3 (en) Lidar systems and methods
ES2382308T3 (es) Sensor optoelectrónico y procedimiento para la medición de una distancia o de una modificación de una distancia
CN107003392B (zh) 距离测量设备及确定距离的方法
US7532312B2 (en) Radar apparatus
CN109696691A (zh) 一种激光雷达及其进行测量的方法、存储介质
CN108445506B (zh) 一种提高激光雷达透雾性的测量方法
EP1903301A3 (en) Electro-optical distance measuring method, distance measuring program and distance measuring system
JP2019144230A5 (ru)
EP1906142A3 (en) Electro-optical distance measuring method, distance measuring program and distance measuring siystem
US10132926B2 (en) Range finder, mobile object and range-finding method
KR102664396B1 (ko) 라이다 장치 및 그 동작 방법
CN1637434A (zh) 距离测量传感器
KR102367123B1 (ko) 티오에프 방식의 거리 측정 장치에서 제어 방법
WO2020114769A3 (de) Verfahren zum bestimmen des abstands und rückstrahlvermögens einer objektoberfläche
CN110850426A (zh) 一种tof深度相机
CN103108430A (zh) 照明装置
WO2016087189A1 (en) Distance measuring device and method for determining a distance
US9677873B2 (en) Apparatus, method and computer program for determining a distance to an object using a determined peak width of a self-mixing interference (SMI) signal
KR102656765B1 (ko) 거리 측정 장치
KR20190116102A (ko) 펄스 광 탐지 및 거리 측정 장치, 펄스 광 탐지 및 거리 측정 시스템에서 오브젝트의 탐지 및 거리 측정 시스템 및 방법
JP5679427B2 (ja) 光学式変位センサ及び該光学式変位センサにおける段差検出方法
US20210088658A1 (en) Distance measuring apparatus
CN115201781A (zh) 激光雷达传感器和从其中去除噪声的方法