RU2798363C2 - Lidar systems and methods - Google Patents
Lidar systems and methods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798363C2 RU2798363C2 RU2020133317A RU2020133317A RU2798363C2 RU 2798363 C2 RU2798363 C2 RU 2798363C2 RU 2020133317 A RU2020133317 A RU 2020133317A RU 2020133317 A RU2020133317 A RU 2020133317A RU 2798363 C2 RU2798363 C2 RU 2798363C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflective
- scanner
- interest
- output
- controller
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
[01] Настоящая технология относится к лидарным системам обнаружения и измерения дальности (LiDAR, Light Detection and Ranging) и к способам обнаружения объектов в окружающем пространстве автономного транспортного средства, в частности, к лидарным системам и способам обнаружения объектов в интересующей области окружающего пространства.[01] The present technology relates to lidar detection and ranging systems (LiDAR, Light Detection and Ranging) and to methods for detecting objects in the surrounding space of an autonomous vehicle, in particular, to lidar systems and methods for detecting objects in a region of interest of the surrounding space.
Уровень техникиState of the art
[02] В известных решениях предложены и реализованы компьютерные навигационные системы, облегчающие навигацию и/или управление транспортными средствами. Известны различные системы такого рода - от простых решений, основанных на определении местоположения на карте и использующих компьютерную систему для помощи водителю в навигации на маршруте от пункта отправления до пункта назначения, до более сложных решений, таких как компьютеризированные и/или автономные системы вождения.[02] In the known solutions proposed and implemented computer navigation systems that facilitate navigation and/or control of vehicles. Various systems of this kind are known, ranging from simple map-based location solutions using a computer system to assist the driver in navigating a route from origin to destination, to more complex solutions such as computerized and/or autonomous driving systems.
[03] Некоторые из этих систем реализованы в виде широко известной системы круиз-контроля. В этом случае компьютерная система, установленная на транспортном средстве, поддерживает заданную пользователем скорость движения транспортного средства. Некоторые системы круиз-контроля реализуют систему интеллектуального управления дистанцией, позволяя пользователю задавать расстояние до идущего впереди автомобиля (например, выбирать значение, выраженное в количестве транспортных средств). В дальнейшем компьютерная система регулирует скорость транспортного средства, по меньшей мере частично, в зависимости от его приближения к впереди идущему транспортному средству на заранее заданное расстояние. Некоторые из систем круиз-контроля дополнительно оснащены системой предупреждения столкновений, которая при обнаружении транспортного средства (или другого препятствия) перед движущимся транспортным средством замедляет или останавливает его.[03] Some of these systems are implemented in the well-known cruise control system. In this case, the computer system installed on the vehicle maintains the vehicle speed set by the user. Some cruise control systems implement an intelligent distance control system, allowing the user to set the distance to the vehicle in front (for example, selecting a value expressed in terms of the number of vehicles). The computer system then controls the speed of the vehicle, at least in part, depending on its approach to the vehicle ahead by a predetermined distance. Some of the cruise control systems are additionally equipped with a collision avoidance system, which, when a vehicle (or other obstacle) is detected in front of a moving vehicle, slows or stops it.
[04] Некоторые из наиболее передовых систем обеспечивают полностью автономное движение транспортного средства без непосредственного участия оператора (т.е. водителя) в управлении. Такие автономные транспортные средства содержат системы, способные ускорять, замедлять, останавливать, перестраивать в другой ряд и самостоятельно парковать транспортное средство.[04] Some of the most advanced systems provide a fully autonomous movement of the vehicle without the direct participation of the operator (ie driver) in control. Such autonomous vehicles contain systems capable of accelerating, decelerating, stopping, changing lanes, and self-parking the vehicle.
[05] Одна из основных технических проблем, возникающих при реализации вышеуказанных систем, заключается в способности обнаруживать объекты вокруг транспортного средства. Например, таким системам может быть необходимо обнаруживать перед транспортным средством с установленной системой другое транспортное средство, которое может представлять опасность для данного транспортного средства и требовать принятия системой корректирующих мер, таких как торможение или иное изменение скорости, остановка или перестроение в другой ряд. В другом примере таким системам может требоваться обнаружение пешеходов или животных, пересекающих дорогу перед транспортным средством или двигающихся иным образом в окружающем пространстве транспортного средства.[05] One of the main technical problems encountered in the implementation of the above systems is the ability to detect objects around the vehicle. For example, such systems may need to detect another vehicle in front of the system-installed vehicle that may pose a risk to that vehicle and require the system to take corrective action, such as braking or otherwise changing speed, stopping, or changing lanes. In another example, such systems may need to detect pedestrians or animals crossing the road in front of the vehicle or otherwise moving in the vehicle's surroundings.
[06] Обнаружение объектов с использованием лидара обычно предполагает передачу лучей света в интересующую область и обнаружение отраженных световых лучей, в частности, от объектов в этой области, для формирования представления интересующей области, содержащей какие-либо объекты. В качестве источника излучения (света) часто используются лазеры, излучающие импульсы света в узком диапазоне длин волн. Положение объекта и расстояние до него могут быть определены, помимо прочего, путем вычисления времени пролета излученного и обнаруженного светового луча. Вычисляя такие положения как «точки данных», можно сформировать многомерное цифровое представление окружающего пространства.[06] Object detection using lidar typically involves transmitting light rays into a region of interest and detecting reflected light rays, in particular from objects in that region, to form a representation of the region of interest containing any objects. Lasers are often used as a source of radiation (light), emitting light pulses in a narrow wavelength range. The position of the object and its distance can be determined, among other things, by calculating the time of flight of the emitted and detected light beam. By calculating positions such as "data points", a multi-dimensional digital representation of the surrounding space can be formed.
[07] В целом, с точки зрения физики обнаружения объектов лидарными системами, один из известных в настоящее время способов основан на использовании импульсного излучения и реализуется «времяпролетными» (ToF, Time of Flight) лидарными системами. Во времяпролетных лидарных системах каждый лидарный датчик излучает короткий импульс с заданной длиной волны, а затем определяет время, необходимое для отражения этого импульса находящимся в окружающем пространстве объектом и возврата к соответствующему лидарному датчику. Вращение на 360 градусов времяпролетной лидарной системы, расположенной в верхней части транспортного средства и содержащей множество лидарных датчиков, позволяет формировать трехмерный образ окружающего пространства транспортного средства.[07] In general, from the point of view of the physics of detecting objects by lidar systems, one of the currently known methods is based on the use of pulsed radiation and is implemented by "time of flight" (ToF, Time of Flight) lidar systems. In time-of-flight lidar systems, each lidar sensor emits a short pulse of a given wavelength, and then determines the time required for this pulse to be reflected by an object in the surrounding space and return to the corresponding lidar sensor. A 360-degree rotation of the TOF lidar system, located on top of the vehicle and containing a plurality of lidar sensors, makes it possible to form a three-dimensional image of the vehicle's surroundings.
[08] Этот трехмерный образ частично формируется отраженными лучами, принимаемыми лидаром, который формирует точки данных, представляющие объекты окружающего пространства. Эти точки образуют облака, характеризующие окружающее пространство и образующие трехмерную карту. Каждая точка в этом облаке точек связана с координатами в пространстве координат. Кроме того, каждая точка может быть связана с некоторой дополнительной информацией, например, с расстоянием от самоуправляемого транспортного средства до объекта. С точками в облаке точек может быть связана и другая информация.[08] This three-dimensional image is partly formed by the reflected rays received by the lidar, which generates data points representing objects in the surrounding space. These points form clouds that characterize the surrounding space and form a three-dimensional map. Each point in this point cloud is associated with coordinates in coordinate space. In addition, each point can be associated with some additional information, such as the distance from the self-driving vehicle to the object. Other information can be associated with points in a point cloud.
[09] Чем больше получено точек приемлемого качества, тем лучше. В этом случае компьютер самоуправляемого транспортного средства может с использованием такого облака точек выполнять задачи различной когнитивной сложности, например, фильтрацию, кластеризацию или выборку точек, объединение облаков точек, распознавание объекта и т.д. Качество выполнения этих отдельных задач влияет на общее качество определения местоположения и навигации беспилотного транспортного средства. Точная информация об окружающих объектах повышает безопасность вождения.[09] The more points of acceptable quality obtained, the better. In this case, the self-driving vehicle computer can use such a point cloud to perform tasks of varying cognitive complexity, such as filtering, clustering or sampling points, merging point clouds, object recognition, etc. The quality of these individual tasks affects the overall quality of the positioning and navigation of an unmanned vehicle. Accurate information about surrounding objects improves driving safety.
[010] При определенных обстоятельствах может возникать необходимость в обнаружении объектов в интересующих областях с различным расположением относительно транспортного средства. Полезно иметь возможность быстро и эффективно переключаться с одной интересующей области на другую.[010] Under certain circumstances, it may be necessary to detect objects in areas of interest with different locations relative to the vehicle. It is useful to be able to quickly and efficiently switch from one area of interest to another.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
[011] Следовательно, требуются системы и способы, позволяющие исключать, уменьшать или преодолевать недостатки известных технических решений.[011] Therefore, systems and methods are required to eliminate, reduce or overcome the shortcomings of known technical solutions.
[012] В известных технических решениях был предложен ряд способов для решения вышеуказанной проблемы.[012] In known technical solutions, a number of methods have been proposed to solve the above problem.
[013] В патентной заявке US2019162947A описано микроэлектромеханическое (MEMS) устройство, содержащее основание и множество зеркальных поверхностей, расположенных на этом основании. Каждая из множества зеркальных поверхностей неподвижна относительно основания. Каждая из множества зеркальных поверхностей расположена под соответствующим углом к основанию. Соответствующие углы по меньшей мере некоторых зеркальных поверхностей отличаются от соответствующих углов по меньшей мере некоторых других зеркальных поверхностей.[013] Patent application US2019162947A describes a microelectromechanical (MEMS) device comprising a base and a plurality of mirror surfaces located on the base. Each of the many mirror surfaces is fixed relative to the base. Each of the plurality of mirror surfaces is located at a corresponding angle to the base. The corresponding angles of at least some of the mirror surfaces are different from the corresponding angles of at least some of the other mirror surfaces.
[014] В патентной заявке US2020049819 описан оптический сканер, содержащий по меньшей мере один источник света, способный излучать свет, направляющее устройство, способное выполнять сканирование в первом направлении с использованием света, излучаемого по меньшей мере одним источником света, и многоугольное зеркало, способное при его вращении выполнять сканирование с использованием светового потока, исходящего от направляющего устройства, во втором направлении, отличном от первого направления. Направляющее устройство включает в себя множество первых призм, каждая из которых содержит входную грань, способную пропускать свет, излучаемый по меньшей мере одним источником света, и выходную грань, способную преломлять и выводить свет. Многоугольное зеркало содержит множество отражающих граней, каждая из которых способна отражать свет, выводимый из направляющего устройства.[014] Patent application US2020049819 describes an optical scanner comprising at least one light source capable of emitting light, a guiding device capable of scanning in a first direction using light emitted by at least one light source, and a polygonal mirror capable of by rotating it, scan using the light output from the guiding device in a second direction different from the first direction. The guiding device includes a plurality of first prisms, each of which contains an input face capable of transmitting light emitted by at least one light source, and an output face capable of refracting and outputting light. The polygonal mirror contains a plurality of reflective faces, each of which is capable of reflecting light output from the guiding device.
[015] В патентной заявке US2020150247A описаны лидарные системы, в которых используется вращающийся многоугольник с многогранным зеркалом. Такие многогранные зеркальные гальванометрические конструкции создают точечную карту с уменьшенной кривизной.[015] Patent application US2020150247A describes lidar systems that use a rotating polygon with a polyhedral mirror. Such polyhedral mirror galvanometric designs create a point map with reduced curvature.
[016] В соответствии с первым широким аспектом настоящей технологии реализована лидарная система для обнаружения объектов в окружающем пространстве автономного транспортного средства. Система содержит источник излучения, способный излучать выходные лучи по внутреннему пути излучения, сканер, расположенный на внутреннем пути излучения, способный направлять выходные лучи в поле обзора (FOV, Field Of View) окружающего пространства и содержащий сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями, включая по меньшей мере первую зону с первой отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде первого луча, распространяющегося вдоль первой оси распространения, с целью определения первой интересующей области (ROI, Region Of Interest) в пределах поля обзора и вторую зону со второй отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде второго луча, распространяющегося вдоль второй оси распространения, с целью определения второй интересующей области в пределах поля обзора, при этом первая ось распространения отличается от второй оси распространения, а также контроллер, подключенный к источнику излучения и к сканеру, способный обеспечивать относительное перемещение выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с отражающей зоной из множества отражающих зон с целью излучения выходного луча в нужную интересующую область.[016] In accordance with the first broad aspect of the present technology, a lidar system is implemented for detecting objects in the surrounding space of an autonomous vehicle. The system contains a radiation source capable of emitting output beams along the internal radiation path, a scanner located on the internal radiation path, capable of directing output beams into the field of view (FOV, Field Of View) of the surrounding space and containing a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces, including at least a first zone with a first reflective surface for receiving at least part of the output beams and transmitting it as a first beam propagating along the first propagation axis, in order to determine the first region of interest (ROI, Region Of Interest) within the field view and a second zone with a second reflective surface for receiving at least a portion of the output beams and transmitting it as a second beam propagating along the second propagation axis in order to determine the second region of interest within the field of view, the first propagation axis being different from the second axis propagation, as well as a controller connected to the source of radiation and to the scanner, capable of providing relative movement of the output beams and the scanner for selective contact of the output beams with a reflective zone from a plurality of reflective zones in order to radiate the output beam to the desired region of interest.
[017] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер способен перемещать сканер в направлении, параллельном удлиненной плоской поверхности сканирующего элемента, для выборочного контакта выходных лучей с одной из множества отражающих зон.[017] In some embodiments of the invention, the controller is able to move the scanner in a direction parallel to the elongated flat surface of the scanning element to selectively contact the output beams with one of the plurality of reflective zones.
[018] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер способен перемещать выходные лучи для выборочного контакта выходных лучей с первой и второй отражающими поверхностями.[018] In some embodiments of the invention, the controller is able to move the output beams to selectively contact the output beams with the first and second reflective surfaces.
[019] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер способен выборочно обеспечивать колебания сканера относительно разных осей колебаний, чтобы выборочно обеспечивать контакт выходных лучей с разными отражающими зонами из множества отражающих зон.[019] In some embodiments of the invention, the controller is able to selectively cause the scanner to oscillate about different axes of oscillation to selectively cause output beams to contact different reflective areas from a plurality of reflective areas.
[020] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканер представляет собой колеблющееся зеркало и способен колебаться относительно оси колебаний.[020] In some embodiments of the invention, the scanner is an oscillating mirror and is capable of oscillating about the axis of oscillation.
[021] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер способен модулировать амплитуду колебаний колеблющегося зеркала.[021] In some embodiments of the invention, the controller is able to modulate the oscillation amplitude of the oscillating mirror.
[022] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканер представляет собой колеблющееся зеркало и способен выборочно колебаться вокруг различных осей колебаний, включая по меньшей мере первую ось колебаний, расположенную в первом положении относительно первой отражающей поверхности, и вторую ось колебаний, расположенную во втором положении относительно второй отражающей поверхности.[022] In some embodiments of the invention, the scanner is an oscillating mirror and is capable of selectively oscillating about various axes of oscillation, including at least a first axis of oscillation located at a first position relative to the first reflective surface, and a second axis of oscillation located at a second position relative to the second reflective surface.
[023] В некоторых вариантах осуществления изобретения первое положение центрировано относительно первой отражающей поверхности.[023] In some embodiments of the invention, the first position is centered relative to the first reflective surface.
[024] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер способен поддерживать колебания колеблющегося зеркала, обеспечивая его колебания вокруг различных осей колебаний.[024] In some embodiments of the invention, the controller is able to keep the oscillating mirror oscillating, causing it to oscillate around various axes of oscillation.
[025] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканирующая поверхность является неплоской, а первая и вторая отражающие поверхности размещены под углом друг к другу.[025] In some embodiments of the invention, the scanning surface is non-planar, and the first and second reflective surfaces are placed at an angle to each other.
[026] В некоторых вариантах осуществления изобретения первая отражающая поверхность и вторая отражающая поверхность изготовлены из разных материалов для придания разных оптических свойств первому распространяющемуся лучу и второму распространяющемуся лучу.[026] In some embodiments, the first reflective surface and the second reflective surface are made of different materials to impart different optical properties to the first propagating beam and the second propagating beam.
[027] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканер представляет собой вращающуюся призму со множеством поверхностей, по меньшей мере одна из которых содержит сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями.[027] In some embodiments of the invention, the scanner is a rotating prism with a plurality of surfaces, at least one of which contains a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces.
[028] В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере одна из отражающих поверхностей содержит материал, способный изменять оптические свойства выходного луча, падающего на эту по меньшей мере одну отражающую поверхность.[028] In some embodiments of the invention, at least one of the reflective surfaces contains a material capable of changing the optical properties of the output beam incident on the at least one reflective surface.
[029] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканер представляет собой колеблющееся гальванометрическое зеркало, в котором по меньшей мере одна лицевая поверхность содержит сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями.[029] In some embodiments of the invention, the scanner is an oscillating galvanometric mirror, in which at least one front surface contains a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces.
[030] В некоторых вариантах осуществления изобретения лидарная система дополнительно содержит приемник для приема отраженных выходных лучей из интересующей области.[030] In some embodiments of the invention, the lidar system further comprises a receiver for receiving reflected output beams from the region of interest.
[031] В соответствии со вторым широким аспектом настоящей технологии реализован способ обнаружения объектов в окружающем пространстве автономного транспортного средства, выполняемый контроллером, подключенным к источнику излучения и к сканеру лидарной системы. Способ включает в себя воздействие на источник излучения для излучения выходных лучей по внутреннему пути излучения лидарной системы, воздействие на сканер для направления выходных лучей в поле обзора окружающего пространства, при этом сканер содержит сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями, включая по меньшей мере первую зону с первой отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде первого луча, распространяющегося вдоль первой оси распространения, с целью определения первой интересующей области в пределах поля обзора и вторую зону со второй отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде второго луча, распространяющегося вдоль второй оси распространения, с целью определения второй интересующей области в пределах поля обзора, причем первая ось распространения отличается от второй оси распространения, а направление выходных лучей в поле обзора включает в себя обеспечение относительного перемещения выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с отражающей зоной из множества отражающих зон с целью излучения выходного луча в нужную интересующую область.[031] In accordance with the second broad aspect of the present technology, a method for detecting objects in the surrounding space of an autonomous vehicle is implemented, performed by a controller connected to a radiation source and a scanner of a lidar system. The method includes acting on a radiation source to emit output beams along the internal radiation path of the lidar system, acting on a scanner to direct the output beams into the field of view of the surrounding space, while the scanner contains a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces, including at least a first zone with a first reflective surface for receiving at least a portion of the output beams and transmitting it as a first beam propagating along the first propagation axis in order to determine the first region of interest within the field of view and a second zone with a second reflective surface for receiving along at least a portion of the output beams and transmitting it as a second beam propagating along a second propagation axis to determine a second region of interest within the field of view, wherein the first propagation axis is different from the second propagation axis, and the direction of the output rays in the field of view includes providing relative movement of the output beams and the scanner to selectively contact the output beams with a reflective area of the plurality of reflective zones to radiate the output beam to a desired region of interest.
[032] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер способен обеспечивать относительное перемещение выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с отражающей зоной из множества отражающих зон в соответствии с одним или несколькими из следующих правил: (а) по заранее заданному графику, (б) при определении по сигналу датчика необходимости сканирования интересующей области в пределах поля обзора, (в) при возникновении определенных географических условий и (г) при возникновении определенной окружающей обстановки.[032] In some embodiments of the invention, the controller is capable of relative movement of the output beams and the scanner to selectively contact the output beams with a reflective area from a plurality of reflective areas in accordance with one or more of the following rules: (a) on a predetermined schedule, (b) when determining from a sensor signal that it is necessary to scan an area of interest within the field of view, (c) when certain geographical conditions occur, and (d) when a certain environment occurs.
[033] В некоторых вариантах осуществления изобретения обеспечение относительного перемещения включает в себя обеспечение контроллером перемещения сканера в направлении, параллельном удлиненной плоской поверхности сканера.[033] In some embodiments of the invention, providing relative movement includes causing the controller to move the scanner in a direction parallel to the elongated flat surface of the scanner.
[034] В некоторых вариантах осуществления изобретения обеспечение относительного перемещения включает в себя обеспечение контроллером изменения направления прохождения выходного луча.[034] In some embodiments of the invention, providing relative movement includes allowing the controller to change the direction of the output beam.
[035] В некоторых вариантах осуществления изобретения обеспечение относительного перемещения включает в себя выборочное обеспечение колебаний сканера относительно различных осей колебаний с модуляцией амплитуды колебаний.[035] In some embodiments of the invention, providing relative movement includes selectively providing oscillations of the scanner about various axes of oscillation with modulation of the oscillation amplitude.
[036] В контексте настоящего описания термин «источник света» в целом относится к любому устройству, способному обеспечивать излучение, например, сигнала в виде луча, в том числе, луча света с одной или несколькими длинами волн в электромагнитном спектре, но не ограничиваясь этим. В одном примере осуществления изобретения источником света может быть лазерный источник. Таким образом, источник света может содержать лазер, например, твердотельный лазер, лазерный диод, лазер высокой мощности, или альтернативный источник света, например, источник света на основе светоизлучающих диодов. Некоторыми (не имеющими ограничительного характера) примерами лазерного источника являются лазерный диод Фабри-Перо, лазер на квантовых ямах, лазер с распределенным брэгговским отражателем (DBR, Distributed Bragg Reflector), лазер с распределенной обратной связью (DFB, Distributed FeedBack), волоконный лазер или поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser). Кроме того, лазерный источник может испускать световые лучи в различных форматах, например, световые импульсы, непрерывные колебания, квазинепрерывные колебания и т.д. В некоторых не имеющих ограничительного характера примерах лазерный источник может содержать лазерный диод, способный излучать свет с длиной волны в диапазоне приблизительно 650-1150 нм. В качестве альтернативы, источник света может содержать лазерный диод, способный излучать свет с длиной волны в диапазоне приблизительно 800-1000 нм, приблизительно 850-950 нм, приблизительно 1300-1600 нм или в любом другом подходящем диапазоне. Если не указано иное, термин «приблизительно» применительно к числовому значению определяется как отклонение, не превышающее 10% от указанного значения.[036] As used herein, the term "light source" generally refers to any device capable of emitting, for example, a signal in the form of a beam, including, but not limited to, a beam of light with one or more wavelengths in the electromagnetic spectrum. . In one embodiment of the invention, the light source may be a laser source. Thus, the light source may comprise a laser, such as a solid state laser, a laser diode, a high power laser, or an alternative light source, such as a light emitting diode light source. Some (non-limiting) examples of a laser source are a Fabry-Perot diode laser, a quantum well laser, a Distributed Bragg Reflector (DBR) laser, a Distributed FeedBack (DFB) laser, a fiber laser, or surface-emitting laser with a vertical cavity (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser). In addition, the laser source can emit light beams in various formats, such as light pulses, continuous oscillations, quasi-continuous oscillations, and so on. In some non-limiting examples, the laser source may comprise a laser diode capable of emitting light at a wavelength in the range of approximately 650-1150 nm. Alternatively, the light source may comprise a laser diode capable of emitting light in the wavelength range of about 800-1000 nm, about 850-950 nm, about 1300-1600 nm, or any other suitable range. Unless otherwise indicated, the term "approximately" in relation to a numerical value is defined as a deviation not exceeding 10% from the specified value.
[037] В контексте данного описания термин «выходной луч» может также относиться к пучку излучения, например, к лучу света, формируемому излучающим элементом и направленному в сторону интересующей области. Выходной луч может характеризоваться одним или несколькими параметрами, такими как продолжительность излучения, угловая расходимость луча, длина волны, мгновенная мощность, плотность фотонов на разных расстояниях от источника света, средняя мощность, удельная мощность пучка, ширина луча, частота повторения импульсов излучения, последовательность излучаемых импульсов, скважность импульсов, длина волны, фаза и т.д. Выходной луч может быть неполяризованным или случайно поляризованным, может не иметь определенной или постоянной поляризации (например, поляризация может меняться со временем) или может иметь определенную поляризацию (например, линейную, эллиптическую или круговую поляризацию).[037] In the context of this description, the term "output beam" can also refer to a beam of radiation, for example, to a beam of light formed by a radiating element and directed towards the region of interest. The output beam can be characterized by one or more parameters, such as radiation duration, beam angular divergence, wavelength, instantaneous power, photon density at different distances from the light source, average power, beam power density, beam width, radiation pulse repetition rate, sequence of emitted pulses, duty cycle, wavelength, phase, etc. The output beam may be unpolarized or randomly polarized, may have no defined or permanent polarization (eg, the polarization may change over time), or may have a defined polarization (eg, linear, elliptical, or circular polarization).
[038] В контексте настоящего описания «входной луч» - это излучение или свет, попадающий в систему, обычно после отражения от одного или нескольких объектов в интересующей области. Входной луч также может называться лучом излучения или световым лучом. Термин «отраженный» означает, что по меньшей мере часть выходного луча падает на один или несколько объектов в интересующей области и отражается от этого одного или нескольких объектов. Входной луч может характеризоваться одним или несколькими параметрами, такими как время пролета (т.е. время от момента излучения до момента обнаружения), мгновенная мощность (например, сигнатура мощности), средняя мощность обратного импульса, распределение фотонов в сигнале по периоду обратного импульса и т.д. В зависимости от конкретного использования, некоторая часть излучения или света во входном луче может исходить не от отраженного выходного луча, а от других источников. Например, по меньшей мере некоторая часть входного луча может представлять сбой световой шум из окружающего пространства (в том числе рассеянный солнечный свет) или от других источников света, внешних по отношению к данной системе.[038] In the context of the present description, the "input beam" is the radiation or light entering the system, usually after reflection from one or more objects in the region of interest. The input beam may also be referred to as a radiation beam or a light beam. The term "reflected" means that at least a portion of the output beam is incident on and reflected from one or more objects in the region of interest. The input beam may be characterized by one or more parameters such as time of flight (i.e., time from emission to detection), instantaneous power (i.e., power signature), mean backpulse power, distribution of photons in the signal over the backpulse period, and etc. Depending on the particular use, some of the radiation or light in the input beam may come from sources other than the reflected output beam. For example, at least some of the input beam may represent a glitch of light noise from the surrounding space (including scattered sunlight) or from other light sources external to the system.
[039] В контексте настоящего описания термин «окружающее пространство» или «окружающая среда» транспортного средства относится к области или объему вокруг этого транспортного средства, включая часть его текущей окружающей среды, доступной для сканирования с использованием одного или нескольких датчиков, установленных на этом транспортном средстве, например, для создания трехмерной карты окружающего пространства или для обнаружения в нем объектов.[039] In the context of the present description, the term "environment" or "environment" of a vehicle refers to the area or volume around this vehicle, including part of its current environment, available for scanning using one or more sensors installed on this vehicle. means, for example, for creating a three-dimensional map of the surrounding space or for detecting objects in it.
[040] В контексте настоящего описания термин «интересующая область» в общем случае может включать в себя часть наблюдаемого окружающего пространства лидарной системы, в которой могут быть обнаружены один или несколько объектов. Следует отметить, что на интересующую область лидарной системы могут влиять различные условия, такие как ориентация лидарной системы (например, направление оптической оси лидарной системы), положение лидарной системы в окружающем пространстве (например, расстояние над поверхностью земли, а также рельеф местности и препятствия в непосредственной близи от системы), рабочие параметры лидарной системы (например, мощность излучения, вычислительные настройки, заданные углы работы) и т.д., но не ограничиваясь ими. Интересующая область лидарной системы может быть определена, например, плоским или телесным углом. В одном примере интересующая область также может быть определена дальностью (например, приблизительно до 200 м).[040] In the context of the present description, the term "region of interest" in the General case may include part of the observed surrounding space of the lidar system, in which one or more objects can be detected. It should be noted that the region of interest of the lidar system can be affected by various conditions, such as the orientation of the lidar system (for example, the direction of the optical axis of the lidar system), the position of the lidar system in the surrounding space (for example, the distance above the ground, as well as terrain and obstacles in close proximity to the system), operating parameters of the lidar system (eg, radiation power, computational settings, target operating angles), etc., but not limited to. The area of interest of the lidar system can be defined, for example, by a flat or solid angle. In one example, the area of interest can also be defined by a range (eg, up to about 200 m).
[041] В контексте настоящего описания «сервер» - компьютерная программа, выполняемая на соответствующем оборудовании и способная принимать по сети запросы (например, от электронных устройств), а также выполнять эти запросы или инициировать их выполнение. Соответствующие аппаратные средства могут быть реализованы в виде одного компьютера или одной компьютерной системы, что не существенно для настоящей технологии. В данном контексте выражение «сервер» не означает, что каждая задача (например, принятая команда или запрос) или некоторая конкретная задача принимается, выполняется или запускается одним и тем же сервером (т.е. одними и теми же программными и/или аппаратными средствами). Это выражение означает, что любое количество программных средств или аппаратных средств может принимать, отправлять, выполнять или запускать выполнение любой задачи или запроса либо результатов любых задач или запросов. Все эти программные и аппаратные средства могут представлять собой один сервер или несколько серверов, причем оба эти случая подразумеваются в выражении «по меньшей мере один сервер».[041] As used herein, a "server" is a computer program executing on appropriate hardware that is capable of receiving requests over a network (eg, from electronic devices) and of executing or initiating those requests. The corresponding hardware may be implemented as a single computer or a single computer system, which is not essential to the present technology. In this context, the expression "server" does not mean that every task (e.g. received command or request) or some particular task is received, executed or started by the same server (i.e. the same software and/or hardware ). This expression means that any number of software or hardware can receive, send, execute or start the execution of any task or request or the results of any tasks or requests. All of these software and hardware may be a single server or multiple servers, both of which are meant by the expression "at least one server".
[042] В контексте настоящего описания «электронное устройство» - любое компьютерное оборудование, способное выполнять программное обеспечение, подходящее для поставленной задачи. В контексте настоящего описания термин «электронное устройство» подразумевает, что устройство может функционировать в качестве сервера для других электронных устройств, тем не менее, это не обязательно для настоящей технологии. Таким образом, некоторые (не имеющие ограничительного характера) примеры электронных устройств включают в себя устройство для автономного вождения, персональные компьютеры (настольные компьютеры, ноутбуки, нетбуки и т.д.), смартфоны и планшеты, а также сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и шлюзы. Должно быть понятно, что в настоящем контексте тот факт, что устройство функционирует в качестве электронного устройства, не означает, что оно не может функционировать в качестве сервера для других электронных устройств.[042] As used herein, an "electronic device" is any computer hardware capable of executing software suitable for a given task. In the context of the present description, the term "electronic device" implies that the device can function as a server for other electronic devices, however, this is not necessary for the present technology. Thus, some (non-limiting) examples of electronic devices include self-driving devices, personal computers (desktops, laptops, netbooks, etc.), smartphones and tablets, and network equipment such as routers, switches and gateways. It should be understood that in the present context, the fact that a device functions as an electronic device does not mean that it cannot function as a server for other electronic devices.
[043] В контексте настоящего описания выражение «информация» включает в себя информацию любого рода или вида, допускающую хранение в базе данных. Таким образом, информация включает в себя визуальные произведения (например, карты), аудиовизуальные произведения (например, изображения, фильмы, звукозаписи, презентации и т.д.), данные (например, данные о местоположении, данные о погоде, данные о трафике, числовые данные и т.д.), текст (например, мнения, комментарии, вопросы, сообщения и т.д.), документы, электронные таблицы и т.д., но не ограничивается ими.[043] In the context of the present description, the expression "information" includes information of any kind or type that can be stored in a database. Thus, information includes visual works (for example, maps), audiovisual works (for example, images, films, sound recordings, presentations, etc.), data (for example, location data, weather data, traffic data, numerical data, etc.), text (eg, opinions, comments, questions, messages, etc.), documents, spreadsheets, etc., but not limited to.
[044] В контексте настоящего описания термин «база данных» означает любой структурированный набор данных, независимо от его конкретной структуры, программного обеспечения для управления базой данных или компьютерных аппаратных средств для хранения этих данных, их применения или обеспечения их использования иным способом. База данных может располагаться в тех же аппаратных средствах, где реализован процесс, обеспечивающий хранение или использование информации, хранящейся в базе данных, либо база данных может располагаться в отдельных аппаратных средствах, таких как специализированный сервер или множество серверов.[044] In the context of the present description, the term "database" means any structured set of data, regardless of its specific structure, database management software or computer hardware for storing this data, using them, or providing them with use in another way. The database may reside on the same hardware as the process for storing or using the information stored in the database, or the database may reside on separate hardware such as a specialized server or multiple servers.
[045] В контексте настоящего описания числительные «первый» «второй», «третий» и т.д. используются лишь для указания различия между существительными, к которым они относятся, но не для описания каких-либо определенных взаимосвязей между этими существительными. Кроме того, как встречается здесь в другом контексте, ссылка на «первый» элемент и «второй» элемент не исключает того, что эти два элемента в действительности могут быть одним и тем же элементом.[045] In the context of the present description, the numerals "first", "second", "third", etc. are used only to indicate the difference between the nouns they refer to, but not to describe any specific relationship between these nouns. Also, as occurs here in another context, referring to a "first" element and a "second" element does not preclude that the two elements may in fact be the same element.
[046] Каждый вариант осуществления настоящей технологии относится к по меньшей мере одной из вышеупомянутых целей и/или аспектов, но не обязательно ко всем ним. Должно быть понятно, что некоторые аспекты настоящей технологии, связанные с попыткой достижения вышеупомянутой цели, могут не соответствовать этой цели и/или могут соответствовать другим целям, явным образом здесь не упомянутым.[046] Each embodiment of the present technology relates to at least one of the above objectives and/or aspects, but not necessarily all of them. It should be understood that some aspects of the present technology, associated with an attempt to achieve the above goal, may not meet this goal and/or may meet other goals not explicitly mentioned here.
[047] Дополнительные и/или альтернативные признаки, аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящей технологии содержатся в дальнейшем описании, на приложенных чертежах и в формуле изобретения.[047] Additional and/or alternative features, aspects, and advantages of embodiments of the present technology are contained in the following description, in the accompanying drawings, and in the claims.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
[048] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящей технологии содержатся в дальнейшем описании, в приложенной формуле изобретения и на следующих чертежах.[048] These and other features, aspects, and advantages of the present technology are contained in the following description, in the appended claims, and in the following drawings.
[049] На фиг. 1 схематически представлен пример компьютерной системы, способной реализовывать некоторые не имеющие ограничительного характера варианты осуществления настоящей технологии.[049] In FIG. 1 is a schematic representation of an example computer system capable of implementing certain non-limiting embodiments of the present technology.
[050] На фиг. 2 схематически представлена сетевая компьютерная среда, пригодная для использования с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[050] In FIG. 2 is a schematic representation of a networked computing environment suitable for use with certain non-limiting embodiments of the present technology.
[051] На фиг. 3 схематически представлен пример лидарной системы, реализованной в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[051] In FIG. 3 is a schematic representation of an example of a lidar system implemented in accordance with some non-limiting embodiments of the present technology.
[052] На фиг. 4 представлен вид сверху сканирующей поверхности сканирующего элемента лидарной системы, показанной на фиг. 3, в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[052] In FIG. 4 is a plan view of the scanning surface of the scanning element of the lidar system shown in FIG. 3 in accordance with certain non-limiting embodiments of the present technology.
[053] На фиг. 5 представлен вид сверху сканирующей поверхности сканирующего элемента лидарной системы, показанной на фиг. 3, в соответствии с некоторыми другими не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[053] In FIG. 5 is a plan view of the scanning surface of the scanning element of the lidar system shown in FIG. 3 in accordance with certain other non-limiting embodiments of the present technology.
[054] На фиг. 6 представлен вид сбоку сканирующего элемента, показанного на фиг. 4 или фиг. 5, в соответствии с некоторыми другими не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[054] In FIG. 6 is a side view of the scanning element shown in FIG. 4 or FIG. 5 in accordance with certain other non-limiting embodiments of the present technology.
[055] На фиг. 7 представлен вид сбоку сканирующего элемента, показанного на фиг. 4 или фиг. 5, где более подробно показаны отражающие зоны сканирующей поверхности, в соответствии с некоторыми другими не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[055] In FIG. 7 is a side view of the scanning element shown in FIG. 4 or FIG. 5, which shows in more detail the reflective areas of a scanning surface, in accordance with some other non-limiting embodiments of the present technology.
[056] На фиг. 8 представлен вид сбоку сканирующего элемента, показанного на фиг. 3, в соответствии с некоторыми другими не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[056] In FIG. 8 is a side view of the scanning element shown in FIG. 3 in accordance with certain other non-limiting embodiments of the present technology.
[057] На фиг. 9 представлен вид сбоку сканирующего элемента, показанного фиг. 4 или фиг. 5, в соответствии с некоторыми другими не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[057] In FIG. 9 is a side view of the scanning element shown in FIG. 4 or FIG. 5 in accordance with certain other non-limiting embodiments of the present technology.
[058] На фиг. 10 схематически представлен способ обнаружения объекта, расположенного в окружающем пространстве транспортного средства в сетевой компьютерной среде, показанной на фиг. 2, на основе данных, полученных лидарной системой, показанной на фиг. 3, в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[058] In FIG. 10 is a schematic representation of a method for detecting an object located in the environment of a vehicle in the networked computing environment shown in FIG. 2 based on data obtained by the lidar system shown in FIG. 3 in accordance with certain non-limiting embodiments of the present technology.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
[059] Представленные здесь примеры и условный язык предназначены для обеспечения лучшего понимания принципов настоящей технологии, а не для ограничения ее объема до таких специально приведенных примеров и условий. Очевидно, что специалисты в данной области техники способны разработать различные способы и устройства, которые явно не описаны и не показаны, но реализуют принципы настоящей технологии в пределах ее существа и объема.[059] The examples and conventions provided herein are intended to provide a better understanding of the principles of the present technology, and not to limit its scope to such specifically given examples and terms. It is obvious that specialists in the art are able to develop various methods and devices that are not explicitly described or shown, but implement the principles of the present technology within its essence and scope.
[060] Кроме того, чтобы способствовать лучшему пониманию, последующее описание может содержать упрощенные варианты реализации настоящей технологии. Специалистам в данной области должно быть понятно, что другие варианты осуществления настоящей технологии могут быть значительно сложнее.[060] In addition, to facilitate a better understanding, the following description may contain simplified implementations of the present technology. Those skilled in the art will appreciate that other embodiments of the present technology may be significantly more complex.
[061] В некоторых случаях приводятся полезные примеры модификаций настоящей технологии. Они способствуют пониманию, но также не определяют объема или границ настоящей технологии. Представленный перечень модификаций не является исчерпывающим и специалист в данной области может разработать другие модификации в пределах объема настоящей технологии. Кроме того, если в некоторых случаях модификации не описаны, это не означает, что они невозможны и/или что описание содержит единственно возможный вариант реализации того или иного элемента настоящей технологии.[061] In some cases, useful examples of modifications to the present technology are provided. They contribute to understanding, but also do not define the scope or boundaries of the present technology. The presented list of modifications is not exhaustive and the person skilled in the art can develop other modifications within the scope of this technology. In addition, if modifications are not described in some cases, this does not mean that they are impossible and / or that the description contains the only possible implementation of one or another element of the present technology.
[062] Описание принципов, аспектов и вариантов реализации настоящей технологии, а также их конкретные примеры предназначены для охвата их структурных и функциональных эквивалентов, независимо от того, известны они в настоящее время или будут разработаны в будущем. Например, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что любые описанные здесь структурные схемы соответствуют концептуальным представлениям иллюстративных принципиальных схем, реализующих принципы настоящей технологии. Также должно быть понятно, что любые блок-схемы, схемы процессов, диаграммы изменения состояния, псевдокоды и т.п. соответствуют различным процессам, которые могут быть представлены на машиночитаемом физическом носителе информации и могут выполняться компьютером или процессором, независимо от того, показан такой компьютер или процессор явно или нет.[062] The description of principles, aspects, and embodiments of the present technology, as well as specific examples thereof, are intended to cover their structural and functional equivalents, whether they are currently known or will be developed in the future. For example, those skilled in the art will appreciate that any block diagrams described herein correspond to conceptual representations of illustrative circuit diagrams that implement the principles of the present technology. It should also be understood that any flowcharts, process diagrams, state transition diagrams, pseudocodes, and the like. correspond to various processes that may be represented on a computer-readable physical storage medium and may be performed by a computer or processor, whether such a computer or processor is explicitly shown or not.
[063] Функции различных элементов, показанных на чертежах, включая любой функциональный блок, обозначенный как «процессор», могут быть реализованы с использованием специализированных аппаратных средств, а также аппаратных средств, способных выполнять соответствующее программное обеспечение. Если используется процессор, эти функции могут выполняться одним выделенным процессором, одним совместно используемым процессором или множеством отдельных процессоров, некоторые из которых могут использоваться совместно. Кроме того, явное использование термина «процессор» или «контроллер» не должно трактоваться как указание исключительно на аппаратные средства, способные выполнять программное обеспечение, и может подразумевать, помимо прочего, аппаратные средства цифрового сигнального процессора (DSP), сетевой процессор, специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую вентильную матрицу (FPGA), ПЗУ для хранения программного обеспечения, ОЗУ и энергонезависимое ЗУ. Также могут подразумеваться другие аппаратные средства, общего назначения и/или заказные.[063] The functions of the various elements shown in the drawings, including any functional block designated as "processor", can be implemented using specialized hardware, as well as hardware capable of executing the corresponding software. If a processor is used, these functions may be performed by a single dedicated processor, a single shared processor, or multiple individual processors, some of which may be shared. In addition, explicit use of the term "processor" or "controller" should not be construed as referring solely to the hardware capable of executing the software and may refer to, but is not limited to, digital signal processor (DSP) hardware, network processor, ASIC (ASIC), Field Programmable Gate Array (FPGA), Software ROM, RAM and NVRAM. Other general purpose and/or custom hardware may also be contemplated.
[064] Программные модули или просто модули, реализация которых предполагается в виде программных средств, могут быть представлены здесь в виде любого сочетания элементов блок-схемы или других элементов, указывающих на выполнение шагов процесса и/или содержащих текстовое описание. Такие модули могут выполняться аппаратными средствами, показанными явно или подразумеваемыми.[064] Software modules, or simply modules that are intended to be implemented in software, may be represented here as any combination of flowchart elements or other elements that indicate the steps of a process and/or contain a textual description. Such modules may be implemented in hardware, as shown or implied.
[065] Далее с учетом вышеизложенных принципов рассмотрены некоторые не имеющие ограничительного характера примеры, иллюстрирующие различные варианты реализации аспектов настоящей технологии.[065] In the following, in light of the foregoing principles, some non-limiting examples are provided to illustrate various embodiments of aspects of the present technology.
Компьютерная системаcomputer system
[066] На фиг. 1 схематически представлена компьютерная система 100, пригодная для использования с некоторыми вариантами осуществления настоящей технологии и содержащая различные элементы аппаратных средств, включая один или несколько одно- или многоядерных процессоров, совместно представленных процессором 110, твердотельный накопитель 120 и память 130, которая может представлять собой ОЗУ или память любого другого вида.[066] In FIG. 1 is a schematic representation of a
[067] Связь между элементами компьютерной системы 100 может осуществляться через одну или несколько внутренних и/или внешних шин (не показаны), таких как шина PCI, шина USB, шина FireWire стандарта IEEE 1394, шина SCSI, шина Serial-ATA и т.д., с которыми различные аппаратные элементы соединены электронным образом. Согласно вариантам осуществления настоящей технологии, твердотельный накопитель 120 хранит программные команды, пригодные для загрузки в память 130 и исполнения процессором 110 с целью определения наличия объекта. Например, программные команды могут входить в состав управляющего приложения транспортного средства, выполняемого процессором 110. Следует отметить, что компьютерная система 100 может содержать дополнительные и/или необязательные элементы (не показаны), такие как модули передачи данных по сети, модули определения местоположения и т.д.[067] Communication between elements of
Сетевая компьютерная средаnetworked computing environment
[068] На фиг. 2 представлена сетевая компьютерная среда 200, пригодная для использования с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии. Сетевая компьютерная среда 200 содержит электронное устройство 210, связанное с транспортным средством 220 и/или с пользователем (не показан), который связан с транспортным средством 220 (в частности, с оператором транспортного средства 220). Сетевая компьютерная среда 200 также содержит сервер 235, соединенный с электронным устройством 210 через сеть 240 связи (например, через сеть Интернет и т.п., как более подробно описано ниже).[068] In FIG. 2 depicts a
[069] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сетевая компьютерная среда 200 может содержать спутник GPS (не показан), передающий сигнал GPS электронному устройству 210 и/или принимающий сигнал GPS от него. Должно быть понятно, что настоящая технология не ограничивается системой GPS и может использовать технологию определения местоположения, отличную от системы GPS. Следует отметить, что спутник GPS может вовсе отсутствовать.[069] In some non-limiting embodiments of the present technology, the
[070] Транспортное средство 220, с которым связано электронное устройство 210, может представлять собой любое транспортное средство для отдыха или иных целей, например, автомобиль для личного или коммерческого использования, грузовой автомобиль, мотоцикл и т.д. Несмотря на то, что транспортное средство 220 показано как наземное транспортное средство, это не обязательно для каждого не имеющего ограничительного характера варианта осуществления настоящей технологии. Например, в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии транспортное средство 220 может быть водным транспортным средством, таким как лодка, или летательным аппаратом, таким как летающий дрон.[070] The
[071] Транспортное средство 220 может управляться пользователем или представлять собой самоуправляемое транспортное средство. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что транспортное средство 220 может быть реализовано в виде самоуправляемого автомобиля (SDC, Self-Driving Car). Следует отметить, что не накладывается каких-либо ограничений на конкретные параметры транспортного средства 200, такие как производитель транспортного средства, модель транспортного средства, год выпуска транспортного средства, масса транспортного средства, размеры транспортного средства, распределение массы транспортного средства, площадь поверхности транспортного средства, высота транспортного средства, вид трансмиссии (например, привод на два или четыре колеса), вид шин, тормозная система, топливная система, пробег, идентификационный номер транспортного средства и рабочий объем двигателя.[071]
[072] Согласно настоящей технологии, на реализацию электронного устройства 210 не накладывается каких-либо конкретных ограничений. Например, электронное устройство 210 может быть реализовано в виде блока управления двигателем транспортного средства, центрального процессора транспортного средства, навигационного устройства транспортного средства (например, TomTom™, Garmin™), планшета, персонального компьютера, встроенного в транспортное средство 220, и т.д. Следует отметить, что электронное устройство 210 может быть связано или не связано с транспортным средством 220 постоянным образом. Дополнительно или в качестве альтернативы, электронное устройство 210 может быть реализовано в виде устройства беспроводной связи, такого как мобильный телефон (например, смартфон или радиотелефон). В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 содержит дисплей 270.[072] According to the present technology, the implementation of the
[073] Электронное устройство 210 может содержать некоторые или все элементы компьютерной системы 100, представленной на фиг. 1, в зависимости от конкретного варианта осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 представляет собой бортовое компьютерное устройство и содержит процессор 110, твердотельный накопитель 120 и память 130. Иными словами, электронное устройство 210 содержит аппаратные средства и/или программное обеспечение и/или микропрограммное обеспечение либо их комбинацию для осуществления обработки данных, как более подробно описано ниже.[073]
[074] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сеть 240 связи представляет собой сеть Интернет. В альтернативных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сеть 240 связи может быть реализована как любая подходящая локальная сеть (LAN, Local Area Network), глобальная сеть (WAN, Wide Area Network), частная сеть связи и т.п. Очевидно, что варианты осуществления сети 240 связи приведены лишь в иллюстративных целях. Между электронным устройством 210 и сетью 240 связи предусмотрена линия связи (отдельно не обозначена), реализация которой зависит, среди прочего, от реализации электронного устройства 210. Лишь в качестве не имеющего ограничительного характера примера, в тех вариантах осуществления настоящей технологии, где электронное устройство 210 реализовано в виде устройства беспроводной связи, такого как смартфон или навигационное устройство, линия связи может быть реализована в виде беспроводной линии связи. Примеры беспроводных линий связи включают в себя канал сети связи 3G, канал сети связи 4G и т.п. В сети 240 связи также может использоваться беспроводное соединение с сервером 235.[074] In some non-limiting embodiments of the present technology,
[075] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии сервер 235 реализован как компьютерный сервер и может содержать некоторые или все элементы компьютерной системы 100, показанной на фиг. 1. В одном не имеющем ограничительного характера примере сервер 235 реализован в виде сервера Dell™ PowerEdge™, работающего под управлением операционной системы Microsoft™ Windows Server™, но он также может быть реализован с использованием любых других подходящих аппаратных средств, программного обеспечения и/или микропрограммного обеспечения либо их сочетания. В представленных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сервер 235 представляет собой одиночный сервер. В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии (не показаны) функции сервера 235 могут быть распределены между несколькими серверами.[075] In some embodiments of the present technology,
[076] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии процессор 110 электронного устройства 210 может быть связан с сервером 235 для получения одного или нескольких обновлений. Такие обновления могут включать в себя обновления программного обеспечения, обновления карт, обновления маршрутов, обновления погодных данных и т.п., но не ограничиваются этим. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии процессор 110 также может отправлять серверу 235 некоторые рабочие данные, такие как пройденные маршруты, данные о дорожном движении, рабочие характеристики и т.п. Некоторые или все данные, передаваемые между транспортным средством 220 и сервером 235, могут быть зашифрованы и/или обезличены.[076] In some non-limiting embodiments of the present technology, the
[077] Следует отметить, что электронное устройство 210 может использовать множество датчиков и систем для сбора информации об окружающем пространстве 250 транспортного средства 220. Как показано на фиг. 2, транспортное средство 220 может быть оборудовано множеством систем 280 датчиков. Следует отметить, что для сбора данных различного вида об окружающем пространстве 250 транспортного средства 220 могут использоваться различные системы датчиков из множества систем 280 датчиков.[077] It should be noted that the
[078] В одном примере множество систем 280 датчиков может содержать различные оптические системы, в том числе, одну или несколько систем датчиков типа «камера», установленных на транспортном средстве 220 и подключенных к процессору 110 электронного устройства 210. В общем случае, одна или несколько систем датчиков типа «камера» может собирать данные изображения о различных частях окружающего пространства 250 транспортного средства 220. В некоторых случаях данные изображения, предоставленные одной или несколькими системами датчиков типа «камера», могут использоваться электронным устройством 210 при выполнении процедур обнаружения объекта. Например, электронное устройство 210 может передавать данные изображения, предоставленные одной или несколькими системами датчиков типа «камера», в нейронную сеть обнаружения объектов (ODNN, Object Detection Neural Network), обученную локализации и классификации потенциальных объектов в окружающем пространстве 250 транспортного средства 220.[078] In one example, the plurality of
[079] В другом примере множество систем 280 датчиков может содержать одну или несколько систем датчиков типа «радиолокатор», установленных на транспортном средстве 220 и подключенных к процессору 110. В целом, одна или несколько систем датчиков типа «радиолокатор» может использовать радиоволны для сбора данных о различных частях окружающего пространства 250 транспортного средства 220. Например, одна или несколько систем датчиков типа «радиолокатор» может собирать радиолокационные данные о потенциальных объектах в окружающем пространстве 250 транспортного средства 220 и такие данные могут относиться к расстоянию от системы датчиков типа «радиолокатор» до объектов, ориентации объектов, их скорости и т.п.[079] In another example, the plurality of
[080] Следует отметить, что множество систем 280 датчиков может содержать системы датчиков других типов в дополнение к описанным выше примерам в пределах объема настоящей технологии.[080] It should be noted that the plurality of
Лидарная системаLidar system
[081] В соответствии с настоящей технологией, как показано на фиг. 2, транспортное средство 220 оборудовано по меньшей мере одной лазерной системой обнаружения и измерения дальности (лидаром), такой как лидарная система 300 для сбора информации об окружающем пространстве 250 транспортного средства 220. Несмотря на то, что лидарная система 300 описана здесь только как установленная на транспортном средстве 220, также предполагается, что она может работать автономно или с подключением к другой системе.[081] In accordance with the present technology, as shown in FIG. 2,
[082] В зависимости от варианта осуществления изобретения, транспортное средство 220 может содержать больше или меньше лидарных систем 300, чем показано на чертежах. В зависимости от конкретного варианта осуществления изобретения, решение о количестве конкретных систем 280 датчиков из множества таких систем может зависеть от конкретного варианта осуществления лидарной системы 300. Лидарная система 300 может быть установлена на транспортном средстве 220 изначально или при его модернизации в различных местах и/или в различных вариантах исполнения.[082] Depending on the embodiment of the invention, the
[083] Например, в зависимости от реализации транспортного средства 220 и лидарной системы 300, лидарная система 300 может быть установлена на внутренней верхней части лобового стекла транспортного средства 220. При этом, как показано на фиг. 2, установка лидарной системы 300 в других местах, включая заднее окно, боковые окна, передний капот, крышу, переднюю решетку, передний бампер или боковую сторону транспортного средства 220, не выходит за пределы объема настоящей технологии. В некоторых случаях лидарная система 300 может быть смонтирована в специальном корпусе, установленном сверху на транспортном средстве 220.[083] For example, depending on the implementation of the
[084] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления изобретения, таких как показанный на фиг. 2, одна лидарная система 300 из множества таких систем установлена на крыше транспортного средства 220 и способна вращаться. Например, лидарная система 300, установленная на транспортном средстве 220 и способная вращаться, может содержать по меньшей мере некоторые элементы, способные поворачиваться на 360 градусов вокруг оси вращения лидарной системы 300. Лидарная система 300, установленная с возможностью вращения, может собирать данные о большей части окружающего пространства 250 транспортного средства 220.[084] In some non-limiting embodiments of the invention, such as shown in FIG. 2, one
[085] В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии, таких как показанный на фиг. 2, лидарная система 300 установлена на боковой стороне или на передней решетке и не способна вращаться. Например, лидарная система 300, установленная на транспортном средстве 220 и не способная вращаться, может содержать по меньшей мере некоторые элементы, не способные поворачиваться на 360 градусов, но способные собирать данные о заданных частях окружающего пространства 250 транспортного средства 220.[085] In other non-limiting embodiments of the present technology, such as shown in FIG. 2, the
[086] Независимо от конкретного местоположения и/или конкретного варианта исполнения, лидарная система 300 способна осуществлять сбор данных об окружающем пространстве 250 транспортного средства 220, например, для построения многомерной карты объектов в окружающем пространстве 250 транспортного средства 220. Ниже описано, как лидарная система 300 осуществляет сбор данных об окружающем пространстве 250 транспортного средства 220.[086] Regardless of the particular location and/or particular implementation, the
[087] Следует отметить, что, несмотря на то, что в приведенном здесь описании лидарная система 300 реализована как «времяпролетная лидарная система» и как таковая содержит соответствующие элементы, свойственные такой реализации, также возможны и другие варианты реализации лидарной системы 300 без отклонения от существа и объема настоящей технологии. Например, в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии лидарная система 300 может быть реализована как лидарная система с непрерывным частотно-модулированным сигналом (FMCW, Frequency-Modulated Continuous Wave) согласно одному или нескольким вариантам реализации и на основе соответствующих элементов, как изложено в патентной заявке «LiDAR detection methods and systems» («Лидарные системы и способы обнаружения») того же заявителя с номером дела патентного поверенного 102691-023 (еще не опубликована), содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.[087] It should be noted that while the
[088] На фиг. 3 представлена схема одного конкретного варианта осуществления лидарной системы 300, реализованного в соответствии с не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[088] FIG. 3 is a diagram of one particular embodiment of
[089] В целом, лидарная система 300 содержит множество внутренних элементов, в том числе (1) источник 302 света (также называемый «лазерным источником» или «источником излучения»), (2) светорасщепляющий элемент 304, (3) сканирующий элемент 308 (также называемый «сканирующим узлом»), (4) приемный элемент 306 (также называемый «системой обнаружения», «приемным узлом» или «детектором») и (5) контроллер 310, но не ограничиваясь ими. Предполагается, что в дополнение к внутренним элементам, перечисленным выше, лидарная система 300 может содержать множество датчиков (таких как датчик температуры, датчик влажности и т.д.), которые не показаны на фиг. 3 для упрощения.[089] In general, the
[090] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии один или несколько внутренних элементов лидарной системы 300 могут быть реализованы в общем корпусе 330, как показано на фиг. 3. В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может быть расположен вне общего корпуса 330 и связан с находящимися в нем элементами.[090] In some non-limiting embodiments of the present technology, one or more internal elements of the
[091] В общем случае лидарная система 300 работает следующим образом: источник 302 света лидарной системы 300 излучает импульсы света, формируя выходной луч 314, сканирующий элемент 308 сканирует выходным лучом 314 окружающее пространство 250 транспортного средства 220 для обнаружения или получения данных о находящихся в нем априори неизвестных объектах (таких как объект 320), например, для создания многомерной карты окружающего пространства 250, где объекты (включая объект 320) представлены в виде одной или нескольких точек данных. Источник 302 света и сканирующий элемент 308 более подробно описаны ниже.[091] In general, the
[092] В некоторых не имеющих ограничительного характера примерах объект 320 может включать в себя, полностью или частично, человека, транспортное средство, мотоцикл, грузовик, поезд, велосипед, инвалидную коляску, прогулочную коляску, пешехода, животное, дорожный знак, светофор, разметку полосы движения, разметку дорожного покрытия, парковочное пространство, пилон, ограждение, дорожный барьер, выбоину, железнодорожный переезд, препятствие на дороге или рядом с ней, бордюр, остановившееся транспортное средство на дороге или рядом с ней, столб, дом, здание, мусорный бак, почтовый ящик, дерево, любой другой подходящий объект или любое подходящее сочетание, полностью или частично, двух и более объектов.[092] In some non-limiting examples, object 320 may include, in whole or in part, a person, vehicle, motorcycle, truck, train, bicycle, wheelchair, stroller, pedestrian, animal, road sign, traffic light, marking lanes, pavement markings, parking space, pylon, guardrail, road barrier, pothole, railroad crossing, obstacle on or near the road, curb, stopped vehicle on or near the road, pole, house, building, trash can , mailbox, tree, any other suitable object, or any suitable combination, in whole or in part, of two or more objects.
[093] Пусть объект 320 расположен на некотором расстоянии 318 от лидарной системы 300. Когда выходной луч 314 достигает объекта 320, то в общем случае свет выходного луча 314 может по меньшей мере частично отражаться от объекта 320, при этом некоторые из отраженных световых лучей могут возвращаться обратно к лидарной системе 300 в виде входного луча 316. Термин «отражается» означает, что по меньшей мере часть света выходного луча 314 отражается от объекта 320. Часть света выходного луча 314 может поглощаться или рассеиваться объектом 320.[093] Let an
[094] Таким образом, входной луч 316 улавливается и обнаруживается лидарной системой 300 с помощью приемного элемента 306. При этом приемный элемент 306 может формировать один или нескольких сигналов репрезентативных данных. Например, приемный элемент 306 может формировать выходной электрический сигнал (не показан), который представляет входной луч 316. Кроме того, приемный элемент 306 может передавать сформированный таким образом электрический сигнал контроллеру 310 для дальнейшей обработки. Наконец, измеряя время между моментом излучения выходного луча 314 и моментом приема входного луча 316, контроллер 310 вычисляет расстояние 318 до объекта 320.[094] Thus, the
[095] Как более подробно описано ниже, светорасщепляющий элемент 304 направляет выходной луч 314 от источника 302 света к сканирующему элементу 308 и входной луч 316 от сканирующего элемента к приемному элементу 306.[095] As described in more detail below, the
[096] Использование и варианты реализации этих элементов лидарной системы 300 в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии описаны ниже.[096] The use and implementation of these elements of the
Источник светаLight source
[097] Источник 302 света связан с контроллером 310 и способен излучать свет с заданной рабочей длиной волны. Для этого в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света может содержать по меньшей мере один лазер, настроенный для работы на данной рабочей длине волны. Рабочая длина волны источника 302 света может находиться в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой частях электромагнитного спектра. Например, источник 302 света может содержать по меньшей мере один лазер с рабочей длиной волны в диапазоне приблизительно 650-1150 нм. В качестве альтернативы, источник 302 света может содержать лазерный диод, способный излучать свет с длиной волны в диапазоне приблизительно 800-1000 нм, приблизительно 850-950 нм или приблизительно 1300-1600 нм. В некоторых других вариантах осуществления изобретения источник 302 света может содержать светоизлучающий диод.[097] The
[098] Обычно источник 302 света лидарной системы 300 представляет собой безопасный для зрения лазер или, иными словами, лидарная система 300 может быть классифицирована как безопасная для зрения лазерная система или лазерное изделие. В целом, безопасный для зрения лазер, лазерная система или лазерное изделие может быть системой с определенным сочетанием следующих характеристик: длины волны излучения, средней мощности, пиковой мощности, пиковой интенсивности, энергии импульса, размера луча, расходимости луча, времени экспозиции и характеристик сканирования выходным лучом, при которых вероятность нарушения зрения человека при воздействии излучаемого этой системой света мала или равна нулю.[098] Typically, the
[099] Согласно некоторым не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления настоящей технологии, рабочая длина волны источника 302 света может лежать в области электромагнитного спектра, соответствующей свету Солнца. Поэтому в некоторых случаях солнечный свет может действовать как фоновый шум, способный маскировать световой сигнал, обнаруживаемый лидарной системой 300. Этот солнечный фоновый шум может приводить к ложноположительным обнаружениям и/или иным образом влиять на измерения, выполняемые лидарной системой 300. Несмотря на то, что в некоторых случаях может быть целесообразно увеличивать отношение сигнал-шум (SNR, Signal-to-Noise Ratio) лидарной системы 300 за счет увеличения мощности выходного луча 314, в по меньшей мере некоторых ситуациях это может быть нежелательно. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения может быть нежелательно увеличивать уровень мощности выходного луча 314 до уровня, превышающего безопасное для зрения пороговое значение.[099] According to some non-limiting embodiments of the present technology, the operating wavelength of the
[0100] Источник 302 света содержать импульсный лазер, способный создавать или излучать импульсы света определенной длительности. Например, в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света может излучать импульсы с длительностью (т.е. с шириной импульса) в диапазоне от 10 пс до 100 нс. В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света может излучать импульсы с частотой повторения в диапазоне приблизительно от 100 кГц до 5 МГц или с периодом повторения импульсов (т.е. с временным интервалом между соседними импульсами) в диапазоне приблизительно от 200 нс до 10 мкс. Тем не менее, в общем случае источник 302 света может формировать выходной луч 314 с любой подходящей средней оптической мощностью, а сам выходной луч 314 может представлять собой оптические импульсы с любой энергией импульса или пиковой оптической мощностью, подходящей для данного применения.[0100] The
[0101] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света может содержать один или несколько лазерных диодов, таких как лазерный диод Фабри-Перо, лазер на квантовых ямах, лазер с распределенным брэгговским отражателем (DBR), лазер с распределенной обратной связью (DFB) или поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором (VCSEL), но не ограничиваясь ими. Лишь в качестве примера, лазерный диод в источнике 302 света может представлять собой лазерный диод на арсениде алюминия-галлия (AlGaAs), лазерный диод на арсениде индия-галлия (InGaAs), лазерный диод на арсенид-фосфиде индия-галлия (InGaAsP) или любой другой подходящий лазерный диод. Также предполагается, что источник 302 света может содержать один или несколько лазерных диодов, модулируемых током для формирования оптических импульсов.[0101] In some non-limiting embodiments of the present technology, the
[0102] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления изобретения источник 302 света обычно способен излучать выходной луч 314, являющийся коллимированным оптическим лучом, но предполагается, что этот луч может иметь любую расходимость, подходящую для данного применения. В целом, расходимость выходного луча 314 является угловой мерой увеличения размера луча (например, его радиуса или диаметра) по мере удаления выходного луча 314 от источника 302 света или лидарной системы 300. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии выходной луч 314 может иметь практически круглое поперечное сечение.[0102] In some non-limiting embodiments of the invention, the
[0103] Также предполагается, что выходной луч 314, излучаемый источником 302 света, может быть неполяризованным или случайно поляризованным, может не иметь определенной или постоянной поляризации (например, его поляризация может изменяться со временем) или может иметь определенную поляризацию (например, выходной луч 314 может иметь линейную, эллиптическую или круговую поляризацию).[0103] It is also contemplated that the
[0104] В по меньшей мере некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии выходной луч 314 и входной луч 316 могут быть практически коаксиальными. Иными словами, выходной луч 314 и входной луч 316 могут по меньшей мере частично перекрываться или иметь общую ось распространения, при этом входной луч 316 и выходной луч 314 проходят практически по одному и тому же оптическому пути (хотя и в противоположных направлениях). В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии выходной луч 314 и входной луч 316 могут не быть коаксиальными или, иными словами, они могут не перекрываться или не иметь общей оси распространения внутри лидарной системы 300 без отступления от существа и объема настоящей технологии.[0104] In at least some non-limiting embodiments of the present technology,
[0105] Следует отметить, что в по меньшей мере некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света может поворачиваться, например, на угол на 360 градусов или меньше вокруг оси вращения (не показана) лидарной системы 300, если лидарная система 300 способна вращаться. В других вариантах осуществления изобретения источник 302 света может быть неподвижным, даже если лидарная система 300 способна вращаться, без отступления от существа и объема настоящей технологии.[0105] It should be noted that in at least some non-limiting embodiments of the present technology, the
Светорасщепляющий элементlight splitting element
[0106] Как показано на фиг. 3, дополнительно предусмотрен светорасщепляющий элемент 304, расположенный в корпусе 330. Например, как упоминалось ранее, светорасщепляющий элемент 304 способен направлять выходной луч 314 от источника 302 света к сканирующему элементу 308. Светорасщепляющий элемент 304 также способен направлять входной луч 316, отраженный от объекта 320, к приемному элементу 306 для дальнейшей обработки контроллером 310.[0106] As shown in FIG. 3, a
[0107] При этом, в соответствии с другими не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии, светорасщепляющий элемент 304 может расщеплять выходной луч 314 на по меньшей мере две составляющие меньшей интенсивности, в том числе, на сканирующий луч (отдельно не показан) для сканирования окружающего пространства 250 лидарной системы 300 и опорный луч (отдельно не показан), который далее направляется к приемному элементу 306.[0107] However, in accordance with other non-limiting embodiments of the present technology, the
[0108] Иными словами, можно сказать, что в этих вариантах осуществления изобретения светорасщепляющий элемент 304 способен разделять интенсивность (оптическую мощность) выходного луча 314 между сканирующим лучом и опорным лучом. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии светорасщепляющий элемент 304 может поровну разделять интенсивность выходного луча 314 между сканирующим лучом и опорным лучом. В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии светорасщепляющий элемент 304 может разделять интенсивность выходного луча 314 между сканирующим лучом и опорным лучом с любым заданным коэффициентом расщепления. Например, светорасщепляющий элемент 304 может использовать до 80% интенсивности выходного луча 314 для формирования сканирующего луча, а оставшуюся часть, составляющую до 20% интенсивности выходного луча 314 - для формирования опорного луча. Кроме того, в других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии светорасщепляющий элемент 304 способен варьировать коэффициент расщепления для формирования сканирующего луча (например, от 1% до 95% интенсивности выходного луча 314).[0108] In other words, it can be said that in these embodiments of the invention, the
[0109] Кроме того, следует отметить, что некоторая часть (например, до 10%) интенсивности выходного луча 314 может поглощаться материалом светорасщепляющего элемента 304, что зависит от его конструкции.[0109] In addition, it should be noted that some (for example, up to 10%) of the intensity of the
[0110] В зависимости от реализации лидарной системы 300, светорасщепляющий элемент 304 может быть представлен в различной форме, в том числе, как светорасщепляющий элемент на основе стеклянной призмы, светорасщепляющий элемент на основе полупосеребренного зеркала, светорасщепляющий элемент на основе дихроичной зеркальной призмы, волоконнооптический светорасщепляющий элемент и т.п., но не ограничиваясь этим.[0110] Depending on the implementation of the
[0111] Таким образом, в соответствии с не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии, открытый список регулируемых параметров, связанных со светорасщепляющим элементом 304, на основе его конкретного применения может содержать, например, рабочий диапазон длин волн, который может варьироваться от конечного числа длин волн до расширенного светового спектра (например, 1200-1600 нм), входной угол падения, наличие или отсутствие поляризации и т.п.[0111] Thus, in accordance with non-limiting embodiments of the present technology, an open list of adjustable parameters associated with the
[0112] В конкретном не имеющем ограничительного характера примере светорасщепляющий элемент 304 может быть реализован как волоконнооптический светорасщепляющий элемент, выпускаемый компанией OZ Optics Ltd., 219 Westbrook Rd Ottawa, Ontario K0A 1L0 Canada (Канада). Очевидно, что светорасщепляющий элемент 304 может быть реализован в виде любого другого подходящего оборудования.[0112] In a specific non-limiting example, the
Внутренние пути прохождения лучаInternal beam paths
[0113] Как схематически показано на фиг. 3, лидарная система 300 образует множество внутренних путей 312 прохождения луча, по которым проходит выходной луч 314 (формируемый источником 302 света) и входной луч 316 (принимаемый из окружающего пространства 250). В частности, свет распространяется по внутренним путям 312 прохождения луча следующим образом: свет от источника 302 света проходит через светорасщепляющий элемент 304 к сканирующему элементу 308, а сканирующий элемент 308, в свою очередь, направляет выходной луч 314 наружу в окружающее пространство 250.[0113] As shown schematically in FIG. 3, the
[0114] Подобным образом, входной луч 316 следует по множеству внутренних путей 312 прохождения луча к приемному элементу 306. В частности, входной луч 316 направляется сканирующим элементом 308 в лидарную систему 300 через светорасщепляющий элемент 304 - к приемному элементу 306. В некоторых вариантах реализации в лидарной системе 300 могут быть предусмотрены пути прохождения луча, направляющие входной луч 316 прямо из окружающего пространства 250 в приемный элемент 306 (без прохождения входного луча 316 через сканирующий элемент 308).[0114] Similarly,
[0115] Следует отметить, что в различных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии множество внутренних путей 312 прохождения луча может содержать различные оптические элементы. Например, лидарная система 300 может содержать один или несколько оптических элементов, способных нормировать, корректировать форму, фильтровать, модифицировать, изменять направление выходного луча 314 и/или входного луча 316. Например, лидарная система 300 может содержать одну или несколько линз, зеркал, фильтров (например, полосовых или интерференционных фильтров), оптических волокон, циркуляторов, светорасщепителей, поляризаторов, поляризационных светорасщепителей, волновых пластин (например, полуволновых или четвертьволновых пластин), дифракционных элементов, микроэлектромеханических (MEM) элементов, коллиматорных элементов или голографических элементов.[0115] It should be noted that in various non-limiting embodiments of the present technology, the plurality of
[0116] Предполагается, что в по меньшей мере некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии один и какой-либо другой внутренние пути прохождения луча из множества внутренних путей 312 прохождения луча могут совместно использовать по меньшей мере некоторые общие оптические элементы, но это не обязательно для всех вариантов осуществления настоящей технологии.[0116] It is contemplated that in at least some non-limiting embodiments of the present technology, one and some other internal beam paths of the plurality of
Сканирующий элементScanning element
[0117] В общем случае сканирующий элемент 308 направляет выходной луч 314 по одному или нескольким направлениям в окружающее пространство 250. Сканирующий элемент 308 соединен с контроллером 310. Таким образом, контроллер 310 может управлять сканирующим элементом 308, чтобы направлять выходной луч 314 в требуемом направлении от источника и/или в соответствии с заданной характеристикой сканирования. В целом, в контексте настоящего описания «характеристикой сканирования» может быть схема или путь, по которому сканирующий элемент 308 направляет выходной луч 314 во время работы.[0117] In general, the
[0118] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может воздействовать на сканирующий элемент 308 для сканирования выходным лучом 314 во множестве горизонтальных и/или вертикальных угловых диапазонов. Общая совокупность углов, под которыми сканирующий элемент 308 направляет выходной луч 314, здесь называется полем обзора. Предполагается, что его конкретная форма, ориентация и/или угловые диапазоны могут зависеть от конкретной реализации лидарной системы 300. Обычно поле обзора содержит множество интересующих областей, определяемых как часть поля обзора, и может содержать, в частности, представляющие интерес объекты. В некоторых вариантах реализации сканирующий элемент 308 может дополнительно обследовать выбранную интересующую область 325. Интересующей областью 325 лидарной системы 300 может быть площадь, объем, область, угловой диапазон и/или часть (части) окружающего пространства 250, где лидарная система 300 может выполнять сканирование и/или осуществлять сбор данных.[0118] In some non-limiting embodiments of the present technology,
[0119] Следует отметить, что местоположение объекта 320 в окружающем пространстве 250 транспортного средства 220 может перекрываться с интересующей областью 325 лидарной системы 300, охватываться этой интересующей областью или по меньшей мере частично охватывать эту интересующую область.[0119] It should be noted that the location of the
[0120] В соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии, сканирующий элемент 308 может осуществлять сканирование выходным лучом 314 по горизонтали и/или вертикали и, соответственно, интересующая область 325 лидарной системы 300 может быть ориентирована в горизонтальном и вертикальном направлении. Например, интересующая область 325 может быть определена угловым сектором величиной 45° в горизонтальном направлении и 45° в вертикальном направлении. В некоторых вариантах реализации оси сканирования могут иметь различную ориентацию.[0120] In accordance with certain non-limiting embodiments of the present technology, scanning
[0121] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканирующий элемент 308 содержит зеркало 309, связанное с управляющим им гальванометром (отдельно не показано, также называется в данном документе гальванометрическим зеркалом). Соответственно, контроллер 310 с помощью гальванометра обеспечивает вращение зеркала вокруг связанной с ним перпендикулярной оси, выполняя сканирование интересующей области 325 в соответствии с заранее заданной характеристикой сканирования.[0121] In some embodiments, the
[0122] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сканирующий элемент 308 может дополнительно содержать множество других оптических элементов и/или механических элементов для сканирования выходным лучом 314. Например, сканирующий элемент 308 может содержать одно или несколько зеркал, призм, линз, микроэлектромеханических элементов, пьезоэлектрических элементов, оптических волокон, расщепителей, дифракционных элементов, коллиматорных элементов и т.п. Следует отметить, что сканирующий элемент 308 может также содержать один или несколько дополнительных исполнительных элементов (отдельно не показаны), приводящих в движение по меньшей мере некоторые другие оптические элементы, например, с целью их вращения, наклона, поворота или углового перемещения вокруг одной или нескольких осей.[0122] In some non-limiting embodiments of the present technology, scanning
[0123] Таким образом, лидарная система 300 может использовать заранее заданную характеристику сканирования для формирования облака точек, практически перекрывающего интересующую область 325 лидарной системы 300. Как более подробно описано ниже, облако точек лидарной системы 300 может использоваться для визуализации многомерной карты объектов в окружающем пространстве 250 транспортного средства 220.[0123] Thus, the
[0124] Из приведенного ниже описания понятно, что в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сканирующая поверхность зеркала может быть связана с соответствующей частотой сканирования.[0124] From the description below, it will be understood that in some non-limiting embodiments of the present technology, the scanning surface of a mirror may be associated with an appropriate scanning frequency.
Приемный элементreceiving element
[0125] Согласно некоторым не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления настоящей технологии, приемный элемент 306 подключен к контроллеру 310 и может быть реализован множеством способов. В соответствии с настоящей технологией, приемный элемент 306 содержит фотодетектор, но может содержать фотоприемник, оптический приемник, оптический датчик, детектор, оптический детектор, оптические волокна и т.п., но не ограничиваясь ими. Как указано выше, в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии приемный элемент 306 может принимать или обнаруживать по меньшей мере часть входного луча 316 и формировать электрический сигнал, соответствующий входному лучу 316. Например, если входной луч 316 представляет собой оптический импульс, приемный элемент 306 может формировать импульс электрического тока или напряжения, соответствующий оптическому импульсу, обнаруженному приемным элементом 306.[0125] According to some non-limiting embodiments of the present technology, the receiving
[0126] Предполагается, что в различных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии приемный элемент 306 может быть реализован с использованием одного или нескольких лавинных фотодиодов (APD, Avalanche Photo Diode), одного или нескольких однофотонных лавинных диодов (SPAD, Single-Photon Avalanche Diode), одного или нескольких PN-фотодиодов (например, фотодиодной структуры, образованной полупроводником p-типа и полупроводником n-типа), одного или несколько PIN-фотодиодов (например, фотодиодной структуры, образованной нелегированной областью полупроводника с собственной проводимостью, расположенной между областями p-типа и n-типа) и т.п.[0126] It is assumed that in various non-limiting embodiments of the present technology, the receiving
[0127] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления изобретения приемный элемент 306 также может содержать схемные элементы, выполняющие усиление сигнала, дискретизацию, фильтрацию, преобразование формы сигнала, аналого-цифровое преобразование, преобразование времени в цифровой сигнал, обнаружение импульсов, пороговое обнаружение, обнаружение нарастающего фронта, обнаружение спадающего фронта и т.п. В частности, приемный элемент 306 может содержать электронные элементы, способные преобразовывать принятый фототок (например, ток, создаваемый диодом APD при приеме оптического сигнала) в сигнал напряжения. Приемный элемент 306 также может содержать дополнительные схемы для формирования аналогового или цифрового выходного сигнала, соответствующего одной или нескольким характеристикам (например, переднему фронту, заднему фронту, амплитуде, длительности и т.п.) принятого оптического импульса.[0127] In some non-limiting embodiments of the invention, the receiving
КонтроллерController
[0128] В зависимости от реализации, контроллер 310 может содержать один или несколько процессоров, специализированную интегральную схему (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit), программируемую пользователем логическую матрицу (FPGA, Field-Programmable Gate Array) и/или другие подходящие схемные элементы. Контроллер 310 также может содержать долговременную машиночитаемую память для хранения команд, выполняемых контроллером 310, а также данных, которые контроллер 310 может формировать на основе сигналов, полученных от других внутренних элементов лидарной системы 300 и/или выдаваемых другим внутренним элементам лидарной системы 300. Память может включать в себя энергозависимые (например, ОЗУ) и/или энергонезависимые (например, флэш-память, жесткий диск) элементы. Контроллер 310 может формировать данные во время работы и сохранять их в памяти. Например, данные, формируемые контроллером 310, могут быть связаны с точками данных в облаке точек лидарной системы 300.[0128] Depending on the implementation, the
[0129] Предполагается, что в по меньшей мере некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может быть реализован подобно электронному устройству 210 и/или компьютерной системе 100 без отступления от существа и объема настоящей технологии. В дополнение к сбору данных от приемного элемента 306, контроллер 310 также может выдавать управляющие сигналы источнику 302 света и сканирующему элементу 308 и принимать от них диагностические данные.[0129] It is contemplated that in at least some non-limiting embodiments of the present technology,
[0130] Как указывалось ранее, контроллер 310 подключен к источнику 302 света, к сканирующему элементу 308 и к приемному элементу 306. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может принимать электрические запускающие импульсы от источника 302 света, где каждый электрический запускающий импульс соответствует излучению оптического импульса источником 302 света. Контроллер 310 может дополнительно выдавать источнику 302 света команды, управляющий сигнал и/или сигнал запуска, указывающие на то, когда источнику 302 света следует формировать оптические импульсы, например, выходной луч 314.[0130] As previously stated,
[0131] Лишь в качестве примера, контроллер 310 может выдавать электрический сигнал запуска, представляющий собой электрические импульсы, при этом источник 302 света излучает оптический импульс, представленный оптическим лучом 314, в ответ на каждый электрический импульс электрического сигнала запуска. Также предполагается, что контроллер 310 может воздействовать на источник 302 света для регулирования одной или нескольких характеристик выходного луча 314, создаваемого источником 302 света, таких как частота, период, длительность, энергия импульса, пиковая мощность, средняя мощность и длина волны оптических импульсов, но не ограничиваясь ими.[0131] By way of example only, the
[0132] Согласно настоящей технологии, контроллер 310 способен определять значение «времени пролета» оптического импульса для вычисления расстояния между лидарной системой 300 и одним или несколькими объектами в интересующей области, как описано ниже. Время пролета основано на информации о времени, связанной (1) с первым моментом времени, когда оптический импульс (например, выходной луч 314) был излучен источником 302 света, и (2) со вторым моментом времени, когда часть этого оптического импульса (например, входной луч 316) была обнаружена или принята приемным элементом 306. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии первый момент времени может соответствовать моменту формирования контроллером 310 электрического импульса, связанного с оптическим импульсом, а второй момент времени может соответствовать моменту приема контроллером 310 от приемного элемента 306 электрического сигнала, формируемого в ответ на прием части оптического импульса из входного луча 316.[0132] According to the present technology, the
[0133] В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии, где светорасщепляющий элемент 304 может расщеплять выходной луч 314 на сканирующий луч (не показан) и опорный луч (не показан), первый момент времени может быть моментом приема от приемного элемента 306 первого электрического сигнала, формируемого в ответ на прием части опорного луча. Соответственно, в этих вариантах осуществления изобретения второй момент времени может быть определен как момент приема контроллером 310 от приемного элемента 306 второго электрического сигнала, формируемого в ответ на прием другой части оптического импульса из входного луча 316.[0133] In other non-limiting embodiments of the present technology, where the
[0134] В соответствии с настоящей технологией, контроллер 310 способен определять на основе первого и второго моментов времени значение времени пролета и/или значение сдвига фазы излученного импульса выходного луча 314. Значение времени T пролета, в определенном смысле, является временем прохождения «туда и обратно» излученного импульса от лидарной системы 300 до объекта 320 и обратно до лидарной системы 300. Таким образом, контроллер 310 способен ориентировочно определять расстояние 318 по следующей формуле:[0134] In accordance with the present technology, the
где D - расстояние 318, T - время пролета, c - скорость света (приблизительно 3,0×108 м/с).where D is the
[0135] Как было указано ранее, лидарная система 300 может использоваться для определения расстояния 318 до одного или нескольких других потенциальных объектов, расположенных в окружающем пространстве 250. Выполняя сканирование выходным лучом 314 по интересующей области 325 лидарной системы 300 в соответствии с заданной характеристикой сканирования, контроллер 310 способен отображать расстояние (подобно расстоянию 318) до соответствующих точек данных в интересующей области 325 лидарной системы 300. Исходя из этого, контроллер 310 обычно способен визуализировать эти поочередно получаемые точки данных (например, облака точек) в виде многомерной карты. В некоторых вариантах реализации данные, связанные с определенным временем пролета и/или с расстоянием до объекта, могут отображаться в разном информационном формате.[0135] As previously stated, the
[0136] Например, эта многомерная карта может использоваться электронным устройством 210 для обнаружения или иного вида идентификации объектов либо для определения формы или расстояния до потенциальных объектов в интересующей области 325 лидарной системы 300. Предполагается, что лидарная система 300 способна к многократному/итеративному получению и/или формированию облаков точек с любой скоростью, пригодной для данного применения.[0136] For example, this multidimensional map may be used by the
Сканирующий элемент 308
[0137] Ниже более подробно описаны некоторые варианты осуществления сканирующего элемента 308 в соответствии с фиг. 4-9. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящей технологии, сканирующий элемент 308 способен выборочно направлять выходной луч 314 для определения различных интересующих областей 325 в пределах поля обзора. Поэтому с использованием некоторых вариантов осуществления изобретения переключение с одной интересующей области 325 на другую может осуществляться более быстрым и/или более эффективным способом. Кроме того, сканирующий элемент 308 обеспечивает возможность быстрой и/или эффективной адаптации заданной характеристики сканирования при выполнении одного или нескольких условий, которые более подробно описаны ниже.[0137] Described in more detail below are some embodiments of the
[0138] Для этого в сканирующем элементе 308 предусмотрена сканирующая поверхность 340 со множеством отражающих зон 342 (фиг. 4 и фиг. 5). Каждая отражающая зона 342 содержит отражающую поверхность 344 для приема выходного луча 314 и его передачи в виде распространяющегося луча 346 вдоль оси 348 распространения с целью определения интересующей области 325 в пределах поля обзора. По меньшей мере некоторые из отражающих зон 342 способны передавать другие распространяющиеся лучи 346 с другими осями 348 распространения.[0138] To do this, the
[0139] В примере, приведенном на фиг. 6, на сканирующей поверхности 340 сканирующего элемента 308 предусмотрена первая отражающая зона 343 из числа отражающих зон 342, имеющая первую отражающую поверхность 347 для приема выходного луча 314 и его передачи как первого распространяющегося луча 355 вдоль первой оси 363 распространения с целью определения первой интересующей области 359 в пределах поля обзора, и вторая отражающая зона 345, имеющая вторую отражающую поверхность 349 для приема по меньшей мере части выходных лучей 314 и передачи ее как второго распространяющегося луча 357 вдоль второй оси 365 распространения с целью определения второй интересующей области 361 в пределах поля обзора. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая ось 363 распространения отличается от второй оси 365 распространения. Соответствующие интересующие области 359, 361, определяемые первым и вторым распространяющимися лучами 355, 357, могут перекрываться или не перекрываться.[0139] In the example shown in FIG. 6, a first
[0140] На форму каждой отражающей зоны 342 не накладывается ограничений, поэтому каждая отражающая зона 342 может иметь любую подходящую форму и размеры в соответствии с нужной интересующей областью 325. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть периметра одной из отражающих зон 342 может иметь прямые границы. В некоторых вариантах осуществления изобретения весь периметр отражающей зоны 342 имеет прямые границы, а отражающая зона 342 имеет трапециевидную форму. В другом примере у по меньшей мере одной из отражающих зон 342 по меньшей мере часть периметра имеет дугообразную форму.[0140] There are no restrictions on the shape of each
[0141] Количество отражающих зон 342 на сканирующей поверхности 340 может быть любым. В некоторых вариантах осуществления изобретения на сканирующей поверхности 340 выполнено не менее двух отражающих зон 342.[0141] The number of
[0142] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканирующая поверхность 340 является неплоской. Иными словами, сканирующая поверхность 340 может быть многогранной. Можно сказать, что по меньшей мере одна из множества отражающих поверхностей 344 отличается от других отражающих поверхностей 344 этого множества.[0142] In some embodiments of the invention, the
[0143] В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере одна из отражающих поверхностей 344 является плоской. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере одна из отражающих поверхностей 344 является неплоской и может быть криволинейной, например, вогнутой или выпуклой.[0143] In some embodiments of the invention, at least one of the
[0144] В вариантах осуществления изобретения с плоскими отражающими поверхностями 344 по меньшей мере некоторые из отражающих поверхностей 344 могут быть расположены под углом друг к другу. Термин «под углом» подразумевает, что отражающие поверхности 344 не находятся в одной плоскости. Угол 350 между по меньшей мере двумя отражающими поверхностями 344 может находиться в диапазоне приблизительно 0,1-180°, более предпочтительно - в диапазоне приблизительно 0-90° (фиг. 7). Иными словами, можно считать, что каждая плоская отражающая поверхность 344 находится под опорным углом к опорной плоскости. Таким образом, можно сказать, что отражающие зоны 342 содержат множество отражающих поверхностей 344, по меньшей мере две из которых расположены под разными опорными углами к опорной плоскости.[0144] In embodiments with flat
[0145] При этом выходной луч 314 пересекается с по меньшей мере двумя отражающими поверхностями 342, расположенными под углом друг к другу, при разных углах 352 падения (как показано на фиг. 7), формируя распространяющиеся лучи 346 с разными осями 348 распространения.[0145] In this case, the
[0146] Как показано на фиг. 6, в некоторых вариантах осуществления изобретения сканирующий элемент 308 по меньшей мере частично выполнен в виде колеблющегося зеркала 354, например, колеблющегося гальванометрического зеркала, способного вращаться вокруг оси 356 колебаний.[0146] As shown in FIG. 6, in some embodiments of the invention, the
[0147] Как показано на фиг. 8, в некоторых вариантах осуществления изобретения сканирующий элемент 308 по меньшей мере частично выполнен в виде призмы 358 со множеством поверхностей 360 призмы. По меньшей мере одна из поверхностей 360 призмы представляет собой сканирующую поверхность 340 со множеством отражающих зон 342. Призма 358 может быть способной вращаться вокруг оси 362 вращения.[0147] As shown in FIG. 8, in some embodiments, scanning
[0148] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканирующий элемент 308 выполнен в виде призмы 358 и колеблющегося зеркала 354. Таким образом, сканирующая поверхность 340 содержит отражающие зоны 342 призмы 358 и/или колеблющегося зеркала 354.[0148] In some embodiments of the invention, the
[0149] В некоторых вариантах осуществления любого из приведенных выше исполнений сканирующего элемента 308 по меньшей мере две отражающие поверхности 344 могут быть выполнены из разных материалов с разными оптическими свойствами или могут содержать один или несколько слоев из разных материалов. Такие материалы могут, например, изменять оптические свойства выходного луча 314, такие как его поляризация, длина волны, частота и т.д. В результате распространяющиеся лучи могут иметь разные оптические свойства.[0149] In some embodiments of any of the above versions of the
[0150] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер 310, подключенный к источнику 302 света и сканирующему элементу 308, способен обеспечивать относительное перемещение выходного луча 314 и сканирующего элемента 308 для выборочного контакта выходного луча 314 с определенной отражающей зоной 342 из множества отражающих зон 342 с целью излучения выходного луча 314 в нужную интересующую область 325.[0150] In some embodiments of the invention, the
[0151] При этом контроллер 310 способен перемещать сканирующий элемент 308 или выходной луч 314 либо активировать другие источники света, направленные на заданные отражающие поверхности 344.[0151] In this case, the
[0152] В первом примере контроллер 310 может перемещать сканирующий элемент 308 в направлении 353, параллельном удлиненной плоской поверхности 355 сканирующего элемента 308 (фиг. 7). Должно быть понятно, что при этом выходной луч 314 не перемещается, а сканирующий элемент 308 перемещается, чтобы обеспечить контакт отражающей поверхности 344 с выходным лучом 314.[0152] In the first example, the
[0153] Во втором примере выходной луч 314 может быть направлен на отражающую поверхность 344 путем перемещения источника света или с использованием оптических элементов, таких как зеркала или микроэлектромеханические системы, для изменения направления излучения источника света.[0153] In a second example, the
[0154] В третьем примере лидарная система 300 может содержать множество источников света, по меньшей мере некоторые из которых направлены на по меньшей мере некоторые из отражающих поверхностей 344. Должно быть понятно, что источник света, связанный с отражающей поверхностью 344 может быть активирован при необходимости.[0154] In a third example, the
[0155] В дополнение к первому примеру, в некоторых вариантах осуществления изобретения со сканирующим элементом 308, реализованным в виде колеблющегося зеркала 354, сканирующий элемент 308 может выборочно совершать колебания вокруг разных осей колебаний. Это показано на фиг. 9, где первая отражающая зона 343 граничит со второй отражающей зоной 345, а осью вращения 356 является первая ось 351 вращения для первой отражающей поверхности 347 и вторая ось вращения 353 для второй отражающей поверхности 349.[0155] In addition to the first example, in some embodiments of the invention with
[0156] В некоторых вариантах осуществления изобретения первая ось 351 вращения имеет центральное расположение относительно первой отражающей поверхности 347, а вторая ось 353 вращения имеет центральное расположение относительно второй отражающей поверхности 349. Соответственно, для определения нужной части интересующей области 325, связанной с отражающей зоной 342, контроллер 310 способен сдвигать ось вращения 356 таким образом, чтобы она имела практически центральное расположение относительно отражающей зоны 342. После этого выходной луч 314 попадает на отражающую поверхность 344 отражающей зоны 342.[0156] In some embodiments, the first axis of
[0157] В других вариантах осуществления изобретения для того, чтобы выходной луч 314 попадал на отражающую поверхность 344, контроллер 310 способен сдвигать ось 356 вращения в заданное положение на сканирующей поверхности 340. Это положение не обязательно находится рядом с соответствующей отражающей поверхностью. Фактически, оно может находиться в любом месте в пределах корпуса сканирующего элемента 308.[0157] In other embodiments of the invention, in order for the
[0158] В некоторых вариантах осуществления изобретения сдвиг положения оси вращения обеспечивается с использованием линейного исполнительного механизма. В других вариантах осуществления изобретения сдвиг положения оси вращения может обеспечиваться любой другой механической системой. Сдвиг положения оси вращения может изменяться контроллером 310.[0158] In some embodiments of the invention, the shift of the position of the axis of rotation is provided using a linear actuator. In other embodiments of the invention, the shift in the position of the axis of rotation can be provided by any other mechanical system. The rotation axis position shift can be changed by the
[0159] Контроллер 310 также может обеспечивать модуляцию амплитуды колебаний колеблющегося зеркала 354. Под модуляцией понимается изменение амплитуды или ее поддержание на заданном уровне. В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер 310 способен поддерживать амплитуду колебаний при изменении положения оси вращения контроллером 310.[0159] The
[0160] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер 310 может определять последовательности отражающих поверхностей 344, контактирующих с выходным лучом 314, для формирования заданной характеристики сканирования. Это может выполняться контроллером 310, например, с использованием определенных соотношений между одним или несколькими параметрами, такими как угол между отражающей поверхностью 344 и опорной плоскостью 362, угол падения на отражающую поверхность 344 и угол отражения оси 348 распространения относительно отражающей поверхности 344.[0160] In some embodiments of the invention, the
[0161] Для отработки возможных условий выборочного контакта выходных лучей 314 с данной отражающей зоной 342 в некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер 310 может обеспечивать выборочный контакт выходных лучей 314 с отражающими зонами 342 по заранее заданному графику. Такой график может содержать одну или несколько заранее заданных последовательностей контакта с отражающими поверхностями 344 заранее заданной продолжительности для каждой отражающей поверхности 344.[0161] To work out possible conditions for selective contact of
[0162] В некоторых других вариантах осуществления изобретения условие выборочного контакта выходного луча 314 с отражающей зоной 342 возникает при определении любым способом необходимости сканирования интересующей области в пределах поля обзора.[0162] In some other embodiments of the invention, the condition of selective contact of the
[0163] При этом каждая отражающая поверхность 344 может соответствовать части интересующей области. Эта информация может храниться в базе данных, доступной контроллеру 310, поэтому при определении необходимости сканирования в интересующей области контроллер 310 может обеспечивать контакт выходного луча 314 с соответствующей отражающей поверхностью 344.[0163] In this case, each
[0164] Одним из примеров этого сценария является обнаружение лидарной системой 300 неопознанного объекта в одной области поля обзора транспортного средства 220, требующее дальнейшего обследования. Другой пример - обнаружение неопознанного объекта после беглого предварительного сканирования (например, инородных предметов на дороге). В этом случае контроллер 310 может определять необходимость сканирования области (областей) наблюдения, в которых расположены инородные предметы, и обеспечивать контакт выходного луча 314 с отражающей поверхностью 344.[0164] One example of this scenario is the detection of an unidentified object by the
[0165] В некоторых других вариантах осуществления изобретения условие избирательного контакта выходного луча представляет собой заданное географическое условие. Контроллер 310 может определять выполнение заранее заданного географического условия, например, местоположения по данным системы GPS и т.д. В частности, заранее заданное географическое условие может содержать местоположение известного опасного места, такого как крутой поворот на дороге, крутой подъем, крутой спуск, закрытый поворот, продуваемый переход, школьный переход, переход для животных, оживленный перекресток, район с высотными зданиями, район без высотных зданий, но не ограничивается этим. Контроллер 310 может обеспечивать выполнение заранее заданного сканирования на основе заранее заданного географического условия. Например, на школьном переходе выходной луч 314 может контактировать с отражающими поверхностями 344 для сканирования тех интересующих областей в поле обзора, которые соответствуют росту детей и скорости их движения. В другом примере, когда транспортное средство 220 находится в районе без высотных зданий, выходной луч 314 может контактировать с теми отражающими поверхностями 344, которые обеспечивают сканирование более низких интересующих областей в поле обзора.[0165] In some other embodiments, the selective output beam contact condition is a predetermined geographic condition. The
[0166] В некоторых других вариантах осуществления изобретения условием избирательного контакта выходного луча является возникновение определенной окружающей обстановки. При выявлении датчиком определенных условий окружающей обстановки, например, сильного дождя, контроллер 310 может инициировать относительное перемещение сканирующего элемента 308 и выходного луча 314, обеспечивающее попадание выходного луча 314 на заранее заданную отражающую поверхность 344 из множества отражающих поверхностей для сканирования заранее заданной интересующей области.[0166] In some other embodiments of the invention, the condition for selective contact of the output beam is the occurrence of a certain environment. When the sensor detects certain environmental conditions, such as heavy rain, the
[0167] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер 310 может выполнять способ 1000 функционирования лидарной системы, например лидарной системы 300, обеспечивая переключение на разные интересующие области в пределах поля обзора с целью обнаружения объектов в разных частях окружающего пространства транспортного средства 220.[0167] In some embodiments,
Компьютерные способыComputer methods
[0168] На фиг. 10 представлена блок-схема способа 1000, соответствующего не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления настоящей технологии. Способ 1000 может выполняться контроллером 310.[0168] In FIG. 10 is a flow diagram of a
[0169] Шаг 1010: воздействие на источник излучения для излучения выходных лучей по внутреннему пути излучения лидарной системы.[0169] Step 1010: acting on the emitter to emit output beams along the internal emission path of the lidar system.
[0170] Способ 1000 предусматривает воздействие на источник излучения для излучения выходных лучей по внутреннему пути излучения лидарной системы. Лидарная система может представлять собой вариант осуществления лидарной системы 300, содержать источник 302 света и обеспечивать выходной луч 314.[0170]
[0171] Шаг 1020: воздействие на сканер лидарной системы для направления выходных лучей в интересующую область в пределах поля обзора лидарной системы, при этом в сканере предусмотрена сканирующая поверхность, имеющая множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями, а обеспечение направления выходных лучей в поле обзора предусматривает относительное перемещение выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с определенной отражающей зоной из множества отражающих зон с целью излучения выходного луча в нужную интересующую область.[0171] Step 1020: Operating the scanner of the lidar system to direct the output beams to an area of interest within the field of view of the lidar system, wherein the scanner is provided with a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces, and providing the direction of the output beams in the field of view provides for the relative movement of the output beams and the scanner to selectively contact the output beams with a certain reflective zone from a plurality of reflective zones in order to radiate the output beam to the desired region of interest.
[0172] На шаге 1020 способ 1000 предусматривает воздействие на сканер, например, на сканирующий элемент 308, для направления выходных лучей 314 на заданную отражающую поверхность 344 с целью определения интересующей области 325. В некоторых вариантах осуществления изобретения интересующие области 325, определяемые разными отражающими поверхностями 344, могут перекрываться. В некоторых других вариантах осуществления изобретения эти интересующие области 325 не перекрываются. В иных вариантах осуществления изобретения некоторые из интересующих областей 325 могут перекрываться, а некоторые могут не перекрываться.[0172] In
[0173] В некоторых вариантах осуществления изобретения сканирующий элемент 308 содержит сканирующую поверхность 340, имеющую множество отражающих зон 342 с соответствующими отражающими поверхностями 344, в том числе первую отражающую зону 343 с первой отражающей поверхностью 347 для приема по меньшей мере части выходных лучей 314 и передачи ее как первого луча 355, распространяющегося вдоль первой оси 363 распространения, с целью определения первой области 359 наблюдения, а также вторую отражающую зону 345 со второй отражающей поверхностью 349 для приема по меньшей мере части выходных лучей 314 и передачи ее как второго луча 357, распространяющегося вдоль второй оси 365 распространения, с целью определения второй области 361 наблюдения в пределах поля обзора. Первая ось 363 распространения отличается от второй оси 365 распространения, при этом направление выходных лучей в поле обзора предусматривает относительное перемещение выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с поределенной отражающей зоной из множества отражающих зон с целью излучения данного выходного луча в нужную интересующую область.[0173] In some embodiments, the
[0174] В некоторых вариантах осуществления изобретения контроллер 310 способен обеспечивать относительное перемещение выходных лучей 314 и сканирующего элемента 308 для выборочного контакта выходных лучей 314 с определенной отражающей зоной 342 из множества отражающих зон 342 в соответствии с одним или несколькими из следующих правил: (а) по заранее заданному графику, (б) при определении по сигналу датчика необходимости сканирования интересующей области в пределах поля обзора, (в) при возникновении определенных географических условий и (г) при возникновении определенной окружающей обстановки.[0174] In some embodiments of the invention, the
[0175] В некоторых вариантах осуществления изобретения обеспечение относительного перемещения включает в себя обеспечение контроллером 310 перемещения сканирующего элемента 308 в направлении, параллельном удлиненной плоской поверхности сканирующего элемента 308.[0175] In some embodiments of the invention, providing relative movement includes causing the
[0176] В некоторых других вариантах осуществления изобретения обеспечение относительного перемещения включает в себя обеспечение контроллером 310 изменения направления движения выходного луча 314.[0176] In some other embodiments of the invention, providing relative movement includes causing the
[0177] В некоторых других вариантах осуществления изобретения обеспечение относительного перемещения включает в себя обеспечение выборочного колебания сканирующего элемента 308 относительно разных осей колебаний, опционально, с модуляцией амплитуды колебаний.[0177] In some other embodiments of the invention, providing relative movement includes allowing
Аспекты и варианты осуществленияAspects and Embodiments
[0178] 1. Лидарная система для обнаружения объектов в окружающем пространстве автономного транспортного средства, содержащая источник излучения, способный излучать выходные лучи по внутреннему пути излучения, сканер, расположенный на внутреннем пути излучения и способный направлять выходные лучи в поле обзора окружающего пространства, содержащий сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями, включая по меньшей мере первую зону с первой отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде первого луча, распространяющегося вдоль первой оси распространения, с целью определения первой интересующей области в пределах поля обзора, а также вторую зону со второй отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде второго луча, распространяющегося вдоль второй оси распространения, с целью определения второй интересующей области в пределах поля обзора, при этом первая ось распространения отличается от второй оси распространения, и контроллер, подключенный к источнику излучения и к сканеру, способный обеспечивать относительное перемещение выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с определенной отражающей зоной из множества отражающих зон с целью излучения данного выходного луча в нужную интересующую область.[0178] 1. A lidar system for detecting objects in the surrounding space of an autonomous vehicle, comprising a radiation source capable of emitting output beams along an internal radiation path, a scanner located on the internal radiation path and capable of directing output beams into the field of view of the surrounding space, containing a scanning a surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces, including at least a first zone with a first reflective surface for receiving at least a portion of the output beams and transmitting it as a first beam propagating along the first propagation axis, in order to determine the first region of interest in within the field of view, as well as a second zone with a second reflective surface for receiving at least part of the output beams and transmitting it in the form of a second beam propagating along the second propagation axis in order to determine the second region of interest within the field of view, while the first propagation axis different from the second propagation axis, and a controller connected to the source of radiation and to the scanner, capable of providing relative movement of the output beams and the scanner to selectively contact the output beams with a certain reflective zone from a plurality of reflective zones in order to radiate this output beam to the desired region of interest.
[0179] 2. Лидарная система по п. 1, в которой контроллер способен перемещать сканер в направлении, параллельном удлиненной плоской поверхности сканирующего элемента, для выборочного контакта выходных лучей с одной из множества отражающих зон.[0179] 2. The lidar system of claim 1, wherein the controller is capable of moving the scanner in a direction parallel to the elongated flat surface of the scanning element to selectively contact the output beams with one of the plurality of reflective zones.
[0180] 3. Лидарная система по п. 1, в которой контроллер способен перемещать выходные лучи для выборочного контакта выходных лучей с одной из множества отражающих зон.[0180] 3. The lidar system of claim 1, wherein the controller is capable of moving the output beams to selectively contact the output beams with one of the plurality of reflective zones.
[0181] 4. Лидарная система по п. 1, в которой контроллер способен выборочно обеспечивать колебания сканера относительно разных осей колебаний, чтобы обеспечить выборочный контакт выходных лучей с разными отражающими зонами из множества отражающих зон.[0181] 4. The lidar system of claim 1, wherein the controller is capable of selectively oscillating the scanner about different oscillation axes to selectively contact the output beams with different reflective areas from a plurality of reflective areas.
[0182] 5. Лидарная система по любому из пп. 1-4, в которой сканер представляет собой колеблющееся зеркало и способен колебаться относительно оси колебаний.[0182] 5. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-4, in which the scanner is an oscillating mirror and is capable of oscillating about the axis of oscillation.
[0183] 6. Лидарная система по любому из пп. 1-5, в которой контроллер способен модулировать амплитуду колебаний колеблющегося зеркала.[0183] 6. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-5, in which the controller is able to modulate the oscillation amplitude of the oscillating mirror.
[0184] 7. Лидарная система по п. 1, в которой сканер представляет собой колеблющееся зеркало и способен выборочно колебаться вокруг различных осей колебаний, включая по меньшей мере первую ось колебаний, расположенную в первом положении относительно первой отражающей поверхности, и вторую ось колебаний, расположенную во втором положении относительно второй отражающей поверхности.[0184] 7. The lidar system of claim 1, wherein the scanner is an oscillating mirror and is capable of selectively oscillating about various axes of oscillation, including at least a first axis of oscillation located at a first position relative to the first reflective surface and a second axis of oscillation, located in a second position relative to the second reflective surface.
[0185] 8. Лидарная система по п. 7, в которой первое положение центрировано относительно первой отражающей поверхности.[0185] 8. The lidar system of claim 7, wherein the first position is centered on the first reflective surface.
[0186] 9. Лидарная система по п. 7 или п. 8, в которой контроллер способен поддерживать колебания колеблющегося зеркала, обеспечивая при этом его колебания вокруг различных осей колебаний.[0186] 9. The lidar system of claim 7 or claim 8, wherein the controller is capable of keeping the oscillating mirror oscillating while allowing it to oscillate around various oscillatory axes.
[0187] 10. Лидарная система по любому из пп. 1-9, в которой сканирующая поверхность является неплоской, а первая и вторая отражающие поверхности размещены под углом друг к другу.[0187] 10. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-9, in which the scanning surface is non-planar, and the first and second reflective surfaces are placed at an angle to each other.
[0188] 11. Лидарная система по любому из пп. 1-10, в которой первая отражающая поверхность и вторая отражающая поверхность изготовлены из разных материалов для придания разных оптических свойств первому распространяющемуся лучу и второму распространяющемуся лучу.[0188] 11. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-10, in which the first reflective surface and the second reflective surface are made of different materials to impart different optical properties to the first propagating beam and the second propagating beam.
[0189] 12. Лидарная система по любому из пп. 1-11, в которой сканер представляет собой вращающуюся призму со множеством поверхностей, по меньшей мере одна из которых содержит сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями.[0189] 12. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-11, in which the scanner is a rotating prism with a plurality of surfaces, at least one of which contains a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces.
[0190] 13. Лидарная система по любому из пп. 1-12, в которой по меньшей мере одна из отражающих поверхностей содержит материал, способный изменять оптические свойства выходного луча, падающего на эту по меньшей мере одну отражающую поверхность.[0190] 13. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-12, in which at least one of the reflective surfaces contains a material capable of changing the optical properties of the output beam incident on the at least one reflective surface.
[0191] 14. Лидарная система по любому из пп. 1-13, в которой сканер представляет собой колеблющееся гальванометрическое зеркало, в котором по меньшей мере одна лицевая поверхность содержит сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями.[0191] 14. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-13, in which the scanner is an oscillating galvanometric mirror, in which at least one front surface contains a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces.
[0192] 15. Лидарная система по любому из пп. 1-14, дополнительно содержащая приемник для приема отраженных выходных лучей из интересующей области.[0192] 15. Lidar system according to any one of paragraphs. 1-14, further comprising a receiver for receiving reflected output beams from the region of interest.
[0193] 16. Способ обнаружения объектов в окружающем пространстве автономного транспортного средства, выполняемый контроллером, соединенным с источником излучения и со сканером лидарной системы, включающий в себя воздействие на источник излучения для излучения выходных лучей по внутреннему пути излучения лидарной системы и воздействие на сканер для направления выходных лучей в поле обзора окружающего пространства, при этом сканер содержит сканирующую поверхность, имеющую множество отражающих зон с соответствующими отражающими поверхностями, включая по меньшей мере первую зону с первой отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде первого луча, распространяющегося вдоль первой оси распространения, с целью определения первой интересующей области в пределах поля обзора, а также вторую зону со второй отражающей поверхностью для приема по меньшей мере части выходных лучей и передачи ее в виде второго луча, распространяющегося вдоль второй оси распространения, с целью определения второй интересующей области в пределах поля обзора, при этом первая ось распространения отличается от второй оси распространения, а направление выходных лучей в поле обзора включает в себя обеспечение относительного перемещения выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с определенной отражающей зоной из множества отражающих зон с целью излучения выходного луча в нужную интересующую область.[0193] 16. A method for detecting objects in the surrounding space of an autonomous vehicle, performed by a controller connected to a radiation source and a scanner of the lidar system, including affecting the radiation source to emit output beams along the internal radiation path of the lidar system and affecting the scanner to directions of the output rays in the field of view of the surrounding space, while the scanner contains a scanning surface having a plurality of reflective zones with corresponding reflective surfaces, including at least a first zone with a first reflective surface for receiving at least a portion of the output rays and transmitting it in the form of a first beam , propagating along the first propagation axis, in order to determine the first region of interest within the field of view, as well as the second zone with the second reflective surface for receiving at least part of the output beams and transmitting it as a second beam, propagating along the second propagation axis, in order to determining a second area of interest within the field of view, wherein the first propagation axis is different from the second propagation axis, and the direction of the output beams in the field of view includes providing a relative movement of the output beams and the scanner to selectively contact the output beams with a certain reflective zone from a plurality of reflective zones for the purpose of emitting the output beam to the desired region of interest.
[0194] 17. Способ по п. 16, в котором контроллер способен обеспечивать относительное перемещение выходных лучей и сканера для выборочного контакта выходных лучей с отражающей зоной из множества отражающих зон в соответствии с одним или несколькими из следующих правил: (а) по заранее заданному графику, (б) при определении по сигналу датчика необходимости сканирования интересующей области в пределах поля обзора, (в) при возникновении определенных географических условий и (г) при возникновении определенной окружающей обстановки.[0194] 17. The method of claim 16, wherein the controller is capable of relatively moving the output beams and the scanner to selectively contact the output beams with a reflective area of a plurality of reflective areas according to one or more of the following rules: (a) according to a predetermined graph, (b) when a sensor signal determines the need to scan an area of interest within the field of view, (c) when certain geographical conditions occur, and (d) when a certain environment occurs.
[0195] 18. Способ по п. 16 или п. 17, в котором обеспечение относительного перемещения включает в себя обеспечение контроллером перемещения сканера в направлении, параллельном удлиненной плоской поверхности сканера.[0195] 18. The method of claim 16 or claim 17, wherein providing the relative movement includes causing the controller to move the scanner in a direction parallel to the elongated flat surface of the scanner.
[0196] 19. Способ по п. 16 или п. 17, в котором обеспечение относительного перемещения включает в себя обеспечение контроллером изменения направления прохождения выходного луча.[0196] 19. The method of claim 16 or claim 17, wherein providing the relative movement includes causing the controller to change the direction of the output beam.
[0197] 20. Способ по п. 16 или п. 17, в котором обеспечение относительного перемещения включает в себя выборочное обеспечение колебаний сканера относительно разных осей колебаний с модуляцией амплитуды колебаний.[0197] 20. The method of claim 16 or claim 17, wherein providing the relative movement includes selectively causing the scanner to oscillate about different oscillatory axes with amplitude modulation.
Claims (25)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133317A RU2798363C2 (en) | 2020-10-09 | Lidar systems and methods | |
US17/478,536 US20220113428A1 (en) | 2020-10-09 | 2021-09-17 | Lidar systems and methods |
EP21198076.8A EP3982154A1 (en) | 2020-10-09 | 2021-09-21 | Lidar systems and methods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133317A RU2798363C2 (en) | 2020-10-09 | Lidar systems and methods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020133317A RU2020133317A (en) | 2022-04-25 |
RU2798363C2 true RU2798363C2 (en) | 2023-06-21 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2812188C1 (en) * | 2023-07-11 | 2024-01-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for warning about hazard of collision of aircraft with airborne object |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160078043A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-04 | 전자부품연구원 | Optical system of 2-dimensioal lidar scanner and apparatus for controlling the 2-d lidar scanner |
RU2655040C1 (en) * | 2017-08-16 | 2018-05-23 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минромторг России) | Doppler scanning lidar of an onboard basing |
WO2018209073A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Massachusetts Institute Of Technology | A lidar device based on scanning mirrors array and multi-frequency laser modulation |
CN109254276A (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The heterogeneous of curved mirror structure for the packaging passive alignment in chip-scale laser radar integrates |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160078043A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-04 | 전자부품연구원 | Optical system of 2-dimensioal lidar scanner and apparatus for controlling the 2-d lidar scanner |
WO2018209073A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Massachusetts Institute Of Technology | A lidar device based on scanning mirrors array and multi-frequency laser modulation |
CN109254276A (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The heterogeneous of curved mirror structure for the packaging passive alignment in chip-scale laser radar integrates |
RU2655040C1 (en) * | 2017-08-16 | 2018-05-23 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минромторг России) | Doppler scanning lidar of an onboard basing |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2812188C1 (en) * | 2023-07-11 | 2024-01-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for warning about hazard of collision of aircraft with airborne object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP4202486A1 (en) | Lidar system and a method of calibrating the lidar system | |
US20230204739A1 (en) | Lidar system and a method of calibrating the lidar system | |
US20220113428A1 (en) | Lidar systems and methods | |
US20220206163A1 (en) | Lidar systems and methods | |
EP3982155A2 (en) | Lidar systems and methods | |
US20220113429A1 (en) | Lidar systems and methods | |
US20220113385A1 (en) | Lidar systems and methods with selective scanning | |
EP3982156A1 (en) | Lidar systems and methods with selective scanning | |
US20220196809A1 (en) | Scanner for a lidar system and lidar systems and methods including a scanner | |
EP3842829B1 (en) | Lidar systems and methods for detecting objects in a region of interest | |
EP3982149A1 (en) | Multispectral lidar systems and methods | |
RU2798363C2 (en) | Lidar systems and methods | |
RU2798364C2 (en) | Lidar systems and methods | |
RU2792951C2 (en) | Lidar systems and methods with selective scanning | |
EP3982154A1 (en) | Lidar systems and methods | |
EP3982152A1 (en) | Lidar systems and methods | |
RU2789827C2 (en) | Lidar systems and methods | |
RU2752016C2 (en) | Lidar methods and systems with scanning with selective density based on mems | |
RU2778383C2 (en) | Lidar systems and detection methods | |
RU2745882C1 (en) | Methods and systems based on lidar with extended field of view based on passive elements | |
RU2792948C2 (en) | Multispectral lidar systems and methods | |
RU2781619C2 (en) | Scanner for lidar system, lidar systems, and methods using scanner | |
RU2793241C2 (en) | Optical systems and methods for their control | |
RU2824434C2 (en) | Lidar systems and methods | |
EP3982151B1 (en) | Lidar detection methods and systems |