TW202119055A - 使用對準目標校準不可見光發射感測器的系統和方法 - Google Patents

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史丹 維聖特
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Abstract

本文中揭示使用對準目標校準不可見光發射感測器的系統和方法。根據至少一項非限制例示性實施例，一對準目標可包括經組態以偵測來自一感測器之入射不可見光的一偵測指示單元陣列，該等偵測指示單元經組態以顯示該入射不可見光與該對準目標之間之一相交位置。該相交位置可由一人類用於基於來自該對準目標之視覺光回饋而校準該感測器或由一單獨處理單元用於判定該感測器之一姿勢及對該姿勢之任何所需調整。

Description

使用對準目標校準不可見光發射感測器的系統和方法
本申請案大體上係關於機器人，且更明確言之係關於使用對準目標校準不可見光發射感測器的系統和方法。
本發明滿足前述需求，本發明尤其提供使用對準目標校準感測器的系統和方法。
本文中描述之例示性實施例具有創新特徵，沒有單個特徵係必不可少的或僅對其等期望屬性負責。在未限制技術方案之範疇的情況下，現將概述一些有利特徵。
本文中揭示之對準目標可提供由一人類使用可見光譜中之光視覺化一感測器之一光束的快速且具成本效益的系統和方法，使得可由人類利用視覺化量測平面以用於校準感測器。此外，一處理器可利用來自對準目標之資料以判定感測器之一姿勢及對該姿勢之任何所需調整。
根據至少一項非限制例示性實施例，揭示一種對準目標設備。該對準目標設備包括：複數個偵測指示單元，其等在空間上配置成至少一個線性陣列，各偵測指示單元經組態以偵測自感測器輸出之入射不可見光；及至少一個目標，其經定位於對準目標上相對於該感測器之一位置處，該至少一個目標之位置對應於該入射不可見光與該對準目標設備之間之一所要相交點，該所要點對應於校準之該感測器。
根據至少一項非限制例示性實施例，至少一個目標包括經組態以視覺表示對準目標與來自感測器之入射不可見光之間之所要相交點的一可見光發射二極體。
根據至少一項非限制例示性實施例，複數個偵測指示單元之各者進一步包括一臨限偵測邏輯，該臨限偵測邏輯經組態以：基於來自一光電二極體之一感應電壓而判定來自感測器之不可見光是否入射於一偵測指示單元上；且基於該感應電壓而輸出一偵測指示信號，該偵測指示信號包括一邏輯高或邏輯低偵測指示信號，該邏輯高偵測指示信號對應於偵測到該不可見光，且該邏輯低偵測指示信號對應於未偵測到該不可見光。
根據至少一項非限制例示性實施例，偵測指示信號包括一可見光二極體上之一輸出電壓，該可見光二極體經組態以：在該偵測指示信號係邏輯高偵測指示信號之情況下基於該輸出電壓而發射可見光，且在該偵測指示信號係邏輯低偵測指示信號之情況下不發射該可見光。
根據至少一項非限制例示性實施例，對準目標設備進一步包括一非暫時性電腦可讀儲存媒體及至少一個處理器，該至少一個處理器經組態以執行電腦可讀指令以：判定至少一個目標與介於自感測器輸出之入射不可見光和至少一個對準目標設備之間之一相交點之間的至少一個空間差異，在偵測指示信號係邏輯高偵測指示信號之情況下由藉由複數個偵測指示單元之一者輸出之一偵測指示信號指示該相交點；且藉由調整該感測器之一姿勢而最小化該至少一個空間差異。
根據至少一項非限制例示性實施例，至少一個處理器可執行指令以藉由以下項之任一者調整感測器之姿勢：啟動至少一個伺服馬達，該至少一個伺服馬達經組態以調整該感測器之該姿勢；或經由一使用者介面將指令提供給一人類，該等指令提示人類手動執行對該感測器之該姿勢之調整。
根據至少一項非限制例示性實施例，至少一個目標包括複數個偵測指示單元之一指定至少一個偵測指示單元。
根據至少一項非限制例示性實施例，揭示一種用於校準一裝置上之一感測器的方法。該感測器經組態以發射不可見光以產生一環境之量測。該方法包括：利用相對於裝置之一已知位置處之至少一個對準目標以針對各對準目標判定至少一個目標之一位置與至少一個相交點之一位置之間的至少一個空間差異；及藉由執行對該感測器之一姿勢之調整而最小化該至少一個空間差異；其中一相交點對應於不可見光入射之一對準目標上之一位置；且一目標對應於對應於一校準感測器之一對準目標上之相交點之一所要位置。
根據至少一項非限制例示性實施例，方法進一步包括：基於自一對準目標之複數個線性配置偵測指示單元之一者輸出之一偵測指示信號為邏輯高而判定相交點。
根據至少一項非限制例示性實施例，方法進一步包括：基於一偵測指示單元之一光電二極體之一感應電壓超過一值而判定該偵測指示單元之偵測指示信號，歸因於來自感測器之不可見光入射於該光電二極體上而感應電壓。
根據至少一項非限制例示性實施例，偵測指示信號包括一可見光二極體上之一輸出電壓，該輸出電壓組態該可見光二極體以在輸出偵測指示信號係邏輯高時發射可見光且在該偵測指示信號係邏輯低時不產生可見光。
根據至少一項非限制例示性實施例，至少一個目標包括複數個偵測指示單元之一指定至少一個偵測指示單元。
根據至少一項非限制例示性實施例，至少一個目標包括經組態以視覺表示相交點之所要位置的一可見光發射二極體。
根據至少一項非限制例示性實施例，揭示一種具有體現於其上之複數個電腦可讀指令的非暫時性電腦可讀儲存媒體。指令在由一處理器執行時組態處理器以：判定至少一個目標與介於一或多個對準目標和來自一感測器之不可見光之間之至少一個相交點之間的至少一個空間差異，藉由輸出一邏輯高偵測指示信號之一對準目標之一或多個偵測指示單元指示該相交點；且藉由執行對該感測器之一姿勢之調整而最小化該空間差異。
根據至少一項非限制例示性實施例，非暫時性電腦可讀儲存媒體進一步包括指令，該等指令組態處理器以：藉由啟動經組態以調整該感測器之姿勢之至少一個伺服馬達而執行對該感測器之該姿勢之調整。
根據至少一項非限制例示性實施例，非暫時性電腦可讀儲存媒體進一步包括指令，該等指令組態處理器以：經由一使用者介面將指令提供給一人類以執行對感測器之姿勢之調整。
根據至少一項非限制例示性實施例，至少一個對準目標之各者進一步包括複數個線性配置偵測指示單元，各偵測指示單元進一步包括對不可見光之一波長敏感的一光電二極體；且偵測指示信號輸出係基於超過一值之一光電二極體之一感應電壓，歸因於來自感測器之不可見光入射於該光電二極體上而感應該電壓。
根據至少一項非限制例示性實施例，至少一個目標包括定位於相交點之一所要位置處之複數個偵測指示單元之一指定至少一者，該所要位置對應於一校準感測器之一相交點。
根據至少一項非限制例示性實施例，揭示一種對準目標設備。該對準目標設備包括：複數個偵測指示單元，其等在空間上配置成至少一個線性陣列，各偵測指示單元經組態以偵測來自感測器之入射不可見光，各偵測指示單元包括：一臨限偵測邏輯，其經組態以基於來自一光電二極體之一感應電壓而判定來自該感測器之該不可見光是否入射於一偵測指示單元上，該臨限偵測邏輯基於來自該光電二極體之該感應電壓而輸出一偵測指示信號，該偵測指示信號包括分別對應於藉由該光電二極體偵測到或未偵測到該入射不可見光的一邏輯高或低，該偵測指示信號包括一可見光二極體上的一輸出電壓，該輸出電壓組態該可見光二極體以在該偵測指示信號係邏輯高時發射可見光且在該偵測指示信號係邏輯低時不產生可見光；及至少一個目標，其經定位於該對準目標上相對於該感測器之一位置處，該至少一個目標之該位置對應於該入射不可見光與該對準目標設備之間之一所要相交點，該所要點對應於校準之該感測器。
在參考隨附圖式考量以下描述及隨附發明申請專利範圍後將變得更明白本發明之此等及其他目標、特徵及特性，以及結構之相關元件之操作方法及功能及零件之組合及製造之經濟性，其等之全部形成此說明書之一部分，其中相同元件符號指定各種圖中之對應零件。然而，應清楚地理解，圖式僅出於圖解說明及描述之目的且非意欲作為本發明之限制之一定義。如在說明書中及在發明申請專利範圍中使用，「一(a)」、「一個(an)」及「該」之單數形式包含複數個參照物，除非上下文另有明確規定。
優先權
本申請案主張2019年7月30日申請之美國臨時專利申請案序列號62/880,334之權利，該案之各者之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。版權
本專利文件之揭示內容之一部分含有受版權保護之材料。版權所有者不反對任何人對專利及商標局專利檔案或記錄中出現的專利文件或專利揭示內容進行傳真複製，但除此之外在任何情況下均保留全部版權。
當前，許多機器人利用光偵測及測距(LiDAR)感測器來收集其等周圍世界之資料。機器人收集之資料對於導航及執行任務可係必不可少的，其中LiDAR感測器之校準對於機器人正確起作用可能係關鍵的。此外，一LiDAR感測器之精確校準可進一步提高機器人執行任務之精度。通常，LiDAR感測器收集跨一二維量測平面之距離量測，其中進一步利用機器人之運動來產生一環境之三維點雲。
LiDAR感測器發射近紅外(IR)光，其對於人眼不可見，藉此使人類難以視覺化LiDAR感測器之一量測平面用於校準。經組態以使人類能夠看見IR或近IR光譜中之光之紅外護目鏡歸因於護目鏡之視力範圍限制而可為笨重且不切實際的。在用IR光照明後發光之紅外發光塗料亦可為不切實際的，此係因為每單位面積由LiDAR感測器發射之功率可能過弱若干數量級以至於無法照明塗料。此外，許多機器人可利用其他感測器，諸如雷達或紫外感測器，其等亦利用不可見光之光束以感測一環境。
因此，此項技術中需要由機器人之人類操作者藉由利用對準目標而校準不可見光感測器的系統和方法。本文中揭示之發明概念係關於利用對準目標以增強校準不可見光感測器之一實務應用。
下文中參考隨附圖式更充分地描述本文中揭示之新穎系統、設備及方法之各種態樣。然而，本發明可以許多不同形式體現且不應被解釋為限於本發明通篇呈現之任何特定結構或功能。實情係，提供此等態樣使得本發明將為詳盡且完整的，將充分傳達本發明之範疇給熟習此項技術者。基於本文中之教示，熟習此項技術者將瞭解，本發明之範疇意欲涵蓋本文中揭示之新穎系統、設備及方法之任何態樣，而無論獨立於本發明之任何其他態樣或與本發明之任何其他態樣組合地實施。
舉例而言，可使用本文中陳述之任何數目個態樣實施一設備或實踐一方法。另外，本發明之範疇意欲涵蓋使用其他結構、功能性、或作為本文中陳述之本發明之各種態樣補充或除本文中陳述之本發明之各種態樣外之結構及功能性實踐的此一設備或方法。應瞭解，可藉由一技術方案之一或多個元件實施本文中揭示之任何態樣。
儘管本文中描述特定態樣，然此等態樣之許多變化例及置換落在本發明之範疇內。儘管提及較佳態樣之一些優點及優勢，然本發明之範疇不意欲限於特定優點、使用及/或目標。詳細描述及圖式僅圖解說明本發明而非限制，藉由隨附發明申請專利範圍及其等之等效物定義本發明之範疇。
本發明提供使用對準目標校準不可見光發射感測器的系統和方法。如本文中使用，一機器人可包含經組態以自主實行一系列複雜任務或動作的機械及/或虛擬實體。在一些例示性實施例中，機器人可為藉由電腦程式及/或電子電路導引及/或指導的機器。在一些例示性實施例中，機器人可包含經組態用於導航的機電組件，其中機器人可自一個位置移動至另一位置。此等機器人可包含自主及/或半自主汽車、地板清潔器、作業車(rover)、無人機、飛機、船隻、手推車、電車、輪椅、工業設備、備貨機器、行動平台、個人交通裝置(例如，平衡車、SEGWAYS®等)、備貨機器、電動拖車、車輛及類似者。機器人亦可包含用於將物品、人、動物、貨物、載貨、物件、行李、及/或任何所需物品自一個位置運輸至另一位置的任何自主及/或半自主機器。
如本文中使用，一操作者可包括一裝置之一人類製造商、操作者或使用者。操作者可被派給至少部分使用本文中揭示之系統和方法來校準一裝置上之感測器的任務。
如本文中使用，一數位信號之邏輯高可對應於一作用狀態(即，接通)且邏輯低可對應於一非作用狀態(即，關斷)，其中印刷電路板(PCB)跡線上之信號可包括作用低或作用高電壓。舉例而言，發射光(即，處於一接通狀態)之一閃光燈可包括至一燈泡之處於一邏輯高狀態之一信號，其中信號之電壓基於閃光燈之一特定設計(即，作用低或作用高)可為0 v或5 v。
如本文中使用，可見光包括自約400奈米至700奈米之光學波長(即，對於人類可見)之光。如本文中使用，紅外(IR)光可包含長於700奈米之任何波長且可包括紅外(例如，近IR、中IR、遠IR)之任何或全部分段。如本文中使用，不可見光包括光學波長外之光(即，對於人類不可見之光)。熟習此項技術者可瞭解，下文圖解說明之系統和方法可應用於一感測器之任何操作波長(例如，微波、紫外等)，其中本文中描述之IR光之偵測不意欲限制。
如本文中使用，一物件(例如，一感測器)之一姿勢可包括相對於一預定義原點定義之物件之一(x、y、z、橫擺、俯仰、側傾)定向。一物件之一姿勢可包括一些或全部六個自由度，三個自由度係(x、y、z)位置且其他三個自由度係(橫擺、俯仰、側傾)旋轉，其中可關於物件之全部可用自由度定義物件之姿勢。
如本文中使用，網路介面可包含與一組件、網路或程序之任何信號、資料、或軟體介面，包含(無限制)火線(FireWire) (例如，FW400、FW800、FWS800T、FWS1600、FWS3200等)、通用串列匯流排(「USB」) (例如，USB 1.X、USB 2.0、USB 3.0、USB Type-C等)、乙太網路(例如，10/100、10/100/1000 (十億位元乙太網路)、10-Gig-E等)、同軸電纜多媒體聯盟技術(「MoCA」)、Coaxsys (例如，TVNET™)、射頻調諧器(例如，頻帶內或OOB、纜線數據機等)、Wi-Fi (802.11)、WiMAX (例如，WiMAX (802.16))、PAN (例如，PAN/802.15)、蜂巢(例如，3G、4G、或5G，包含其LTE/LTE-A/TD-LTE/TD-LTE、GSM等變體)、IrDA系列等。如本文中使用，Wi-Fi可包含IEEE-Std. 802.11、IEEE-Std. 802.11之變體、與IEEE-Std. 802.11有關之標準(例如，802.11 a/b/g/n/ac/ad/af/ah/ai/aj/aq/ax/ay)、及/或其他無線標準之一或多者。
如本文中使用，處理器、微處理器及/或數位處理器可包含任何類型之數位處理裝置，諸如(無限制)數位信號處理器(「DSP」)、精簡指令集電腦(「RISC」)、複雜指令集電腦(「CISC」)、微處理器、閘陣列(例如，場可程式化閘陣列(「FPGA」))、可程式化邏輯裝置(「PLD」)、可重新組態電腦裝配(「RCF」)、陣列處理器、安全微處理器、專用處理器(例如，神經形態處理器)、及特定應用積體電路(「ASIC」)。此等數位處理器可含於一單個整體積體電路晶粒上或跨多個組件分佈。
如本文中使用，電腦程式及/或軟體可包含執行一功能的任何序列或機器可辨識步驟。可以任何程式設計語言或環境呈現此電腦程式及/或軟體，包含舉例而言C/C++、C#、Fortran、COBOL、MATLAB™、PASCAL、GO、RUST、SCALA、Python、組合語言、標示語言(例如，HTML、SGML、XML、VoXML)及類似者，以及物件導向環境，諸如公用物件請求代理架構(「CORBA」)、JAVA™ (包含J2ME、Java Beans等)、二進位執行時環境(例如，「BREW」)及類似者。
如本文中使用，連接、鏈路及/或無線鏈路可包含任兩個或兩個以上實體(無論實體或邏輯/虛擬)之間的一因果鏈路，其實現實體之間之資訊交換。
如本文中使用，電腦及/或運算裝置可包含但不限於個人電腦(「PC」)及微型電腦(無論桌上型電腦、膝上型電腦或其他電腦)、主機電腦、工作站、伺服器、個人數位助理(「PDA」)、手持式電腦、嵌入式電腦、可程式化邏輯裝置、個人通信器、平板電腦、行動裝置、可攜式助航設施、配備J2ME之裝置、蜂巢式電話、智慧型電話、個人整合式通信或娛樂裝置、及/或能夠執行一指令集且處理一傳入資料信號的任何其他裝置。
現提供本發明之系統和方法之各項實施例之詳細描述。雖然本文中論述之許多實例可係指特定例示性實施例，但將瞭解，本文中含有之所描述系統和方法適用於任何種類之機器人。在給定本發明之內容之情況下，一般技術者將容易設想本文中描述之技術之多種其他實施例或使用。
有利地，本發明之系統和方法至少：(i)提高人類手動校準一機器人上之一感測器的能力；(ⅱ)允許人類視覺化一紅外LiDAR感測器之一量測平面；(iii)降低與校準一LiDAR感測器相關聯之成本及複雜性；及(ⅳ)藉由進一步增強LiDAR感測器校準方法而改良機器人之操作精度。在給定本發明之內容之情況下，一般技術者可容易辨別其他優勢。
圖1A係根據本發明之一些原理之一機器人102之一功能方塊圖。如圖1A中圖解說明，機器人102可包含控制器118、記憶體120、使用者介面單元112、感測器單元114、導航單元106、致動器單元108、及通信單元116、以及其他組件及子組件(例如，可能未圖解說明一些其他組件及子組件)。儘管圖1A中圖解說明一特定實施例，然應瞭解，在給定本發明之內容之情況下，如一般技術者將容易明白，架構可在特定實施例中變化。如本文中使用，機器人102可至少部分表示本發明中描述之任何機器人。
控制器118可控制由機器人102執行之各種操作。控制器118可包含及/或包括一或多個處理裝置(例如，微處理裝置)及其他周邊設備。如先前提及及本文中使用，處理裝置、微處理裝置及/或數位處理裝置可包含任何類型之數位處理裝置，諸如(無限制)數位信號處理裝置(「DSP」)、精簡指令集電腦(「RISC」)、複雜指令集電腦(「CISC」)、微處理裝置、閘陣列(例如，場可程式化閘陣列(「FPGA」))、可程式化邏輯裝置(「PLD」)、可重新組態電腦結構(「RCF」)、陣列處理裝置、安全微處理裝置及特定應用積體電路(「ASIC」)。周邊設備可包含經組態以使用硬體元件(諸如(無限制)加密/描述硬體、代數處理裝置(例如，張量處理單元、二次問題解算器、乘法器等)、資料壓縮器、編碼器、算術邏輯單元(「ALU」)及類似者)執行一特定功能的硬體加速器。此等數位處理裝置可含於一單個整體積體電路晶粒上或跨多個組件分佈。
控制器118可操作及/或通信耦合至記憶體120。記憶體120可包含任何類型之積體電路或經組態以儲存數位資料之其他儲存裝置，包含(無限制)唯讀記憶體(「ROM」)、隨機存取記憶體(「RAM」)、非揮發性隨機存取記憶體(「NVRAM」)、可程式化唯讀記憶體(「PROM」)、電可擦除可程式化唯讀記憶體(「EEPROM」)、動態隨機存取記憶體(「DRAM」)、行動DRAM、同步DRAM (「SDRAM」)、雙倍資料速率SDRAM (「DDR/2 SDRAM」)、延伸資料輸出(「EDO」) RAM、快速頁面模式RAM (「FPM」)、減少延時DRAM (「RLDRAM」)、靜態RAM (「SRAM」)、快閃記憶體(例如，NAND/NOR)、憶阻器記憶體、偽靜態RAM (「PSRAM」)等。記憶體120可將電腦可讀指令及資料提供至控制器118。舉例而言，記憶體120可為具有儲存於其上之複數個指令的一非暫時性電腦可讀儲存設備及/或媒體，可由一處理設備(例如，控制器118)執行該等指令以操作機器人102。在一些情況中，電腦可讀指令可經組態以在由處理設備執行時導致該處理設備執行本發明中描述之各種方法、特徵及/或功能性。因此，控制器118可基於儲存於記憶體120內之程式指令而執行邏輯及/或算術運算。在一些情況中，可將記憶體120之指令及/或資料儲存於硬體之一組合中，一些本端定位於機器人102內，且一些定位成遠離機器人102 (例如，在一雲端、伺服器、網路等中)。
一般技術者應容易明白，一處理裝置可在機器人102內部或機載於機器人102及/或可在機器人102外部且利用通信單元116通信耦合至機器人102之控制器118，其中外部處理裝置可自機器人102接收資料，處理該資料，且將電腦可讀指令傳輸回至控制器118。在至少一項非限制例示性實施例中，處理裝置可在一遠端伺服器(未展示)上。
在一些例示性實施例中，圖1A中展示之記憶體120可儲存一感測器資料庫。在一些情況中，感測器資料可至少部分與物件及/或人相關聯。在例示性實施例中，此庫可包含與處於不同條件下之物件及/或人有關之感測器資料，諸如與具有不同組合物(例如，材料、反射性質、分子組成等)、不同照明條件、角度、大小、距離、清晰度(例如，模糊、遮擋/遮蔽、部分離框等)、色彩、環境、及/或其他條件之物件及/或人有關之感測器資料。可藉由一感測器(例如，感測器單元114之一感測器或任何其他感測器)獲取及/或自動產生庫中之感測器資料，諸如運用經組態以自不同照明條件、角度、大小、距離、清晰度(例如，模糊、遮擋/遮蔽、部分離框等)、色彩、環境、及/或其他條件產生/模擬(例如，在一虛擬世界中)庫感測器資料(例如，其可完全數位地及/或自實際感測器資料開始產生/模擬此等庫資料)的一電腦程式。
庫中之影像之數目可至少部分取決於可用資料之量、機器人102操作之周圍環境之可變性、物件及/或人之複雜性、物件外觀之可變性、機器人之實體性質、感測器之特性、及/或可用儲存空間(例如，在庫、記憶體120、及/或本端或遠端儲存器中)之量之一或多者。在例示性實施例中，庫之至少一部分可儲存於一網路(例如，雲端、伺服器、分佈式網路等)上及/或可不完全儲存於記憶體120內。作為又另一例示性實施例中，各種機器人(例如，通常相關聯之機器人，諸如一共同製造商、使用者、網路等之機器人)可經網路化，使得藉由個別機器人擷取之資料與其他機器人共同共用。以此一方式，此等機器人可經組態以學習及/或共用感測器資料以便促成容易地偵測及/或識別錯誤及/或輔助事件之能力。
仍參考圖1A，操作單元104可耦合至控制器118或任何其他控制器以執行本發明中描述之各種操作。在一些實施例中可包含操作單元104中之一個、一個以上模組或不包含模組。在本發明通篇，可參考各種控制器及/或處理裝置。在一些實施例中，一單一控制器(例如，控制器118)可充當所描述之各種控制器及/或處理裝置。在其他實施例中，可使用不同控制器及/或處理裝置，諸如特別用於一或多個操作單元104之控制器及/或處理裝置。控制器118可將信號(諸如功率信號、狀態信號、資料信號、電信號、及/或任何其他所要信號，包含離散及類比信號)發送及/或接收至操作單元104。控制器118可協調及/或管理操作單元104，及/或設定時序(例如，同步或異步)、關閉/開啓控制功率預算、接收/發送網路指令及/或更新、更新韌體、發送詢問信號、接收及/或發送狀態、及/或執行用於運行機器人102之特徵之任何操作。
返回至圖1A，操作單元104可包含執行機器人102之功能的各種單元。舉例而言，操作單元104包含至少導航單元106、致動器單元108、使用者介面單元112、感測器單元114、及通信單元116。操作單元104亦可包括其他單元，諸如提供機器人102之各種功能性之特別組態任務單元(未展示)。在例示性實施例中，可在軟體、硬體、或軟體及硬體兩者中樣例化操作單元104。舉例而言，在一些情況中，操作單元104之單元可包括由一控制器118執行的電腦實施指令。在例示性實施例中，操作單元104之單元可包括硬編碼邏輯(例如，ASIC)。在例示性實施例中，操作單元104之單元可包括由一控制器執行的電腦實施指令及硬編碼邏輯兩者。在於軟體中部分實施操作單元104的情況下，操作單元104可包含經組態以提供一或多個功能性之程式碼之單元/模組。
在例示性實施例中，導航單元106可包含可運算地建構並更新一環境之一地圖，在一地圖中定位機器人102 (例如，找到位置)，且將機器人102導航至目的地/自目的地導航機器人102的系統和方法。可藉由將部分由感測器單元114獲取之資料施加至至少部分表示環境之一電腦可讀地圖中而執行地圖繪製。在例示性實施例中，一環境之一地圖可透過使用者介面單元112上載至機器人102，無線地或透過有線連接上載，或由一使用者教示給機器人102。
在例示性實施例中，導航單元106可包含經組態以提供方向性指令供機器人102進行導航的組件及/或軟體。導航單元106可處理由地圖繪製及定位單元、來自感測器單元114之資料、及/或其他操作單元104產生之地圖、路線、及定位資訊。
仍參考圖1A，致動器單元108可包含致動器，諸如電動馬達、氣體馬達、驅動磁體系統、螺線管/棘輪系統、壓電系統(例如，尺蠖式(inchworm)馬達)、磁伸縮元件、手勢比劃(gesticulation)、及/或驅動此項技術中已知之一致動器之任何方式。藉由圖解說明，此等致動器可致動機器人102之輪子以導航一路線；導航繞開障礙物；旋轉攝影機及感測器。根據例示性實施例，致動器單元108可包含允許機器人102之移動(諸如機動推進)的系統。舉例而言，機動推進可在一向前或向後方向上移動機器人102，及/或至少部分用於使機器人102轉彎 (例如，左、右及/或任何其他方向)。藉由圖解說明，致動器單元108可控制機器人102是否正在移動或停止及/或允許機器人102自一個位置導航至另一位置。
致動器單元108亦可包含用於致動(在一些情況中致動任務單元以執行任務)的任何系統。舉例而言，致動器單元108可包含驅動磁體系統、馬達/引擎(例如，電動馬達、內燃機、蒸汽機、及/或此項技術中已知之任何類型之馬達/引擎)、螺線管/棘輪系統、壓電系統(例如，一尺蠖式馬達)、磁伸縮元件、姿勢比劃、及/或此項技術中已知之任何致動器。
根據例示性實施例，感測器單元114可包括可偵測機器人102內及/或周圍之特性的系統及/或方法。感測器單元114可包括複數個感測器及/或感測器之一組合。感測器單元114可包含在機器人102內部或外部的感測器，及/或具有部分內部及/或部分外部之組件。在一些情況中，感測器單元114可包含一或多個外感受性感測器，諸如聲吶、光偵測及測距(「LiDAR」)感測器、雷達、雷射、攝影機(包含視訊攝影機(例如，紅-藍-綠(「RBG」)攝影機、紅外攝影機、三維(「3D」)攝影機、熱攝影機等))、飛行時間(「ToF」)攝影機、結構光攝影機、天線、運動偵測器、麥克風、及/或此項技術中已知之任何其他感測器。根據一些例示性實施例，感測器單元114可收集原始量測(例如，電流、電壓、電阻、閘邏輯等)及/或轉換量測(例如，距離、角度、障礙物中之偵測點等)。在一些情況中，可彙總及/或總結量測。感測器單元114可至少部分基於距離或高度量測而產生資料。可將此資料儲存於資料結構中，諸如矩陣、陣列、佇列、列表、陣列、堆疊、包等。
根據例示性實施例，感測器單元114可包含可量測機器人102之內部特性的感測器。舉例而言，感測器單元114可量測機器人102之溫度、功率位準、狀態、及/或任何特性。在一些情況中，感測器單元114可經組態以判定機器人102之量距。舉例而言，感測器單元114可包含本體感覺感測器，其等可包括諸如加速度計、慣性量測單元(「IMU」)、里程計、陀螺儀、速度計、攝影機(例如，使用視覺量距)、時脈/計時器及類似者的感測器。量距可促成機器人102之自主導航及/或自主動作。此量距可包含機器人102相對於初始位置之位置(例如，其中位置可包含機器人之位置、位移及/或定向，且有時可與如本文中使用之術語姿勢互換)。可將此資料儲存於資料結構中，諸如矩陣、陣列、佇列、列表、陣列、堆疊、包等。根據例示性實施例，感測器資料之資料結構可被稱為一影像。
根據例示性實施例，感測器單元114可部分在機器人102外部且耦合至通信單元116。舉例而言，一機器人102之一環境內之一保全攝影機可經由(若干)有線或無線通信頻道向機器人102之一控制器118提供一視訊饋給。在一些例項中，感測器單元114可包含經組態以偵測在一位置處存在一物件的感測器，諸如(舉例而言無限制)可將一壓力或運動感測器安置於一雜貨店之一購物車儲存位置處，其中機器人102之控制器118可利用來自壓力或運動感測器之資料以判定機器人102是否應為客戶取回更多購物車。
根據例示性實施例，使用者介面單元112可經組態以使一使用者能夠與機器人102互動。舉例而言，使用者介面單元112可包含觸控面板、按鈕、小鍵盤/鍵盤、埠(例如，通用串列匯流排(「USB」))、數位視覺介面(「DVI」)、顯示器埠、E-Sata、火線、PS/2、串列、VGA、SCSI、音訊埠、高清晰度多媒體介面(「HDMI」)、個人電腦記憶卡國際協會(「PCMCIA」)埠、記憶卡埠(例如，安全數位(「SD」)及miniSD)、及/或用於電腦可讀媒體之埠)、滑鼠、滾球、控制台、振動器、音訊轉換器、及/或無線地或透過導線耦合之供一使用者輸入及/或接收資料及/或命令的任何介面。使用者可透過語音命令或手勢互動。使用者介面單元218可包含一顯示器，諸如(無限制)液晶顯示器(「LCD」)、發光二極體(「LED」)顯示器、LED LCD顯示器、平面內切換(「IPS」)顯示器、陰極射線管、電漿顯示器、高清晰度(「HD」)面板、4K顯示器、視網膜顯示器、有機LED顯示器、觸控螢幕、表面、帆布、及/或任何顯示器、電視機、監視器、面板、及/或此項技術中已知用於視覺呈現之裝置。根據例示性實施例，可將使用者介面單元112定位於機器人102之本體上。根據例示性實施例，使用者介面單元112可定位成遠離機器人102之本體但可直接地或間接地(例如，透過一網路、伺服器、及/或一雲端)通信耦合至機器人102 (例如，經由通信單元，包含傳輸器、接收器及/或收發器)。根據例示性實施例，使用者介面單元112可包含定位於機器人近端之一表面(例如，地板)上之影像之一或多個投射，例如，以將資訊提供至佔有者或機器人周圍之人。資訊可為機器人之未來移動之方向，諸如向前、左、右、後、按一角度、及/或其他方向移動之一指示。在一些情況中，此資訊可利用箭頭、色彩、符號等。
根據例示性實施例，通信單元116可包含一或多個接收器、傳輸器及/或收發器。通信單元116可經組態以發送/接收一傳輸協定，諸如BLUETOOTH® 、ZIGBEE® 、Wi-Fi、感應無線資料傳輸、射頻、無線電傳輸、射頻識別(「RFID」)、近場通信(「NFC」)、紅外、網絡介面、蜂巢式技術(諸如3G (3.5G、3.75G、3GPP/3GPP2/HSPA+)、4G (4GPP/4GPP2/LTE/LTE-TDD/LTE-FDD)、5G (5GPP/5GPP2)或5G LTE (長期演進，及其變體，包含LTE-A、LTE-U、LTE-A Pro等))、高速下行鏈路封包存取(「HSDPA」)、高速上行鏈路封包存取(「HSUPA」)、分時多重存取(「TDMA」)、分碼多重存取(「CDMA」) (例如，IS-95A、寬頻分碼多重存取(「WCDMA」)等)、跳頻展頻(「FHSS」)、直接序列展頻(「DSSS」)、全球行動通信系統(「GSM」)、個人區域網路(「PAN」) (例如，PAN/802.15))、微波存取全球互通(「WiMAX」)、802.20、長期演進(「LTE」) (例如，LTE/LTE-A)、分時LTE (「TD-LTE」)、全球行動通信系統(「GSM」)、窄頻/分頻多重存取(「FDMA」)、正交分頻多工(「OFDM」)、類比蜂巢、蜂巢式數位封包資料(「CDPD」)、衛星系統、毫米波或微波系統、聲學、紅外(例如，紅外資料關聯(「IrDA」))、及/或任何其他形式之無線資料傳輸。
通信單元116亦可經組態以利用一傳輸協定經由有線連接(諸如具有一信號線及接地之任何纜線)發送/接收信號。舉例而言，此等纜線可包含乙太網路纜線、同軸纜線、通用串列匯流排(「USB」)、火線、及/或此項技術中已知之任何連接。可由通信單元116使用此等協定以與外部系統通信，諸如電腦、智慧型電話、平板電腦、資料擷取系統、行動電信網路、雲端、伺服器或類似者。通信單元116可經組態以發送及接收包括數字、字母、字母數字字元、及/或符號的信號。在一些情況中，可使用諸如128位元或256位元密鑰之演算法及/或符合諸如高級加密標準(「AES」)、RSA、資料加密標準(「DES」)、三重DES、及類似者之標準之其他加密演算法對信號進行加密。通信單元116可經組態以發送及接收狀態、命令及其他資料/資訊。舉例而言，通信單元116可與一使用者操作者通信以允許使用者控制機器人102。通信單元116可與一伺服器/網路(例如，一網路)通信以便允許機器人102將資料、狀態、命令及其他通信發送至伺服器。伺服器亦可通信耦合至可用於遠端監測及/或控制機器人102之(若干)電腦及/或(若干)裝置。通信單元116亦可自機器人102之一伺服器接收更新(例如，韌體或資料更新)、資料、狀態、命令及其他通信。
在例示性實施例中，作業系統110可經組態以管理記憶體120、控制器118、電力供應器122、操作單元104中之模組、及/或機器人102之任何軟體、硬體、及/或特徵。舉例而言且無限制，作業系統110可包含用以管理機器人102之硬體資源的裝置驅動器。
在例示性實施例中，電力供應器122可包含一或多個電池，包含(無限制)鋰、鋰離子、鎳鎘、鎳金屬氫化物、鎳氫、碳鋅、氧化銀、鋅碳、鋅空氣、氧化汞、鹼性、或此項技術中已知之任何其他類型之電池。某些電池可為可再充電的，諸如無線地(例如，藉由諧振電路及/或一諧振槽路)及/或插入一外部電源中。電力供應器122亦可為任何能量供應器，包含將太陽能、風、水、核能、氫、汽油、天然氣、礦物燃料、機械能、蒸汽、及/或任何動力源轉換成電的壁式插座及電子裝置。
關於圖1A描述之單元之一或多者(包含記憶體120、控制器118、感測器單元114、使用者介面單元112、致動器單元108、通信單元116、地圖繪製及定位單元126、及/或其他單元)可整合至機器人102上，諸如整合於一整合系統中。然而，根據一些例示性實施例，此等單元之一或多者可為一可附接模組之部分。此模組可附接至一現有設備以自動化，使得其表現為一機器人。因此，可在可附接至一現有設備及/或在一整合系統中整合至機器人102上的一模組中樣例化本發明中參考機器人102描述之特徵。此外，在一些情況中，一般技術者將從本發明之內容瞭解，亦可在遠端(諸如在一雲端、網路及/或伺服器中)運行本發明中描述之特徵之至少一部分。
如本文中使用，一機器人102、一控制器118、或執行下文圖中圖解說明之一任務、操作或轉換之任何其他控制器、處理裝置、或機器人包括執行儲存於一非暫時性電腦可讀儲存設備(諸如記憶體120)上之電腦可讀指令的一控制器，如熟習此項技術者將瞭解。
接著參考圖1B，根據一例示性實施例圖解說明一處理器或處理裝置之架構。如圖1B中圖解說明，處理裝置包含一資料匯流排128、一接收器126、一傳輸器134、至少一個處理器130、及一記憶體132。接收器126、處理器130及傳輸器134全部經由資料匯流排128彼此通信。處理器130可經組態以存取儲存電腦程式碼或電腦可讀指令之記憶體132以使處理器130執行專用演算法。如圖1B中圖解說明，記憶體132可包括先前在圖1A中圖解說明之記憶體120之一些特徵、不包括該等特徵、包括不同或全部該等特徵。下文進一步詳細論述由處理器130執行之演算法。如圖1B中展示之接收器126可組態以接收輸入信號124。輸入信號124可包括來自圖1A中圖解說明之複數個操作單元104之信號，包含但不限於來自感測器單元114之感測器資料、使用者輸入、馬達回饋、外部通信信號(例如，來自一遠端伺服器)、及/或來自需要進一步處理之一操作單元104之任何其他信號。接收器126經由資料匯流排128將此等所接收信號傳達至處理器130。如熟習此項技術者將瞭解，資料匯流排128係處理裝置中之不同組件(接收器、處理器及傳輸器)之間之通信構件。如下文論述，處理器130藉由存取來自記憶體132之專用電腦可讀指令而執行演算法。上文關於圖1A論述關於處理器130在接收、處理及傳輸此等信號時執行專用演算法的進一步詳細描述。記憶體132係用於儲存電腦程式碼或指令之一儲存媒體。儲存媒體可包含光學記憶體(例如，CD、DVD、HD-DVD、藍光光碟等)、半導體記憶體(例如，RAM、EPROM、EEPROM等)、及/或磁性記憶體(例如，硬碟機、軟碟機、磁帶機、MRAM等)以及其他儲存媒體。儲存媒體可包含揮發性、非揮發性、動態、靜態、讀取/寫入、唯讀、隨機存取、循序存取、位置可定址、檔案可定址、及/或內容可定址裝置。處理器130可經由資料匯流排128將輸出信號傳達至傳輸器134，如圖解說明。傳輸器134可經組態以將輸出信號進一步傳達至藉由信號輸出136圖解說明之複數個操作單元104。
一般技術者將瞭解，圖1B中圖解說明之架構可圖解說明可經組態以實現從一遠端位置控制一機器人設備的一外部伺服器架構，諸如接著在圖2中圖解說明之伺服器202。即，伺服器亦可包含一資料匯流排、一接收器、一傳輸器、一處理器、及將專用電腦可讀指令儲存於其上之一記憶體。
一般技術者將瞭解，一機器人102之一控制器118可包含一或多個處理裝置且可進一步包含用於處理資訊的其他周邊裝置，諸如ASIC、DPS、比例-積分-微分(「PID」)控制器、硬體加速器(例如，加密/解密硬體)、及/或上文在圖1A中描述之其他周邊設備(例如，類比轉數位轉換器)。其他周邊裝置當在硬體中樣例化時通常在此項技術內用於加速可替代地使用圖1B之系統架構執行之特定任務(例如，乘法、加密等)。在一些例項中，使用周邊裝置作為用於控制器118與操作單元104 (例如，用於產生致動器信號之數位轉類比轉換器及/或放大器)之間相互通信之一構件。因此，如本文中使用，執行電腦可讀指令以執行一功能之控制器118可包含其執行電腦可讀指令之一或多個處理裝置及在一些例項中此項技術中已知之任何硬體周邊設備之使用。控制器118可圖解說明整合至一單個電路晶粒中或分佈至機器人102之各個位置的各種處理裝置及周邊設備，其等將資訊接收、處理及輸出至機器人102之操作單元104/自機器人102之操作單元104接收、處理及輸出資訊以實現根據儲存於一記憶體120、132中之指令控制機器人102。舉例而言，控制器118可包含用於執行高階任務(例如，規劃一路線以避開障礙物)的複數個處理裝置及用於執行低階任務(例如，根據路線產生致動器信號)的處理裝置。
接著，將論述圖1C。圖1C圖解說明根據本發明之一些例示性實施例之沿一量測平面收集一壁142之距離量測之一平面光偵測及測距(「LiDAR」)感測器138。平面LiDAR感測器138可經組態以藉由沿量測平面按離散角度投射光子之複數個光束140且基於離開LiDAR感測器138、反射離開壁142且返回至LiDAR感測器138之光子之一飛行時間(「TOF」)判定壁142之距離而收集壁142之距離量測。LiDAR感測器138之一量測平面包括沿其發射光束140的一平面，其對於此例示性實施例而言係頁面之平面。
熟習此項技術者將瞭解，除感測或偵測機器人102周圍之物件(諸如壁142)以外，可將複數個感測器138定位於一機器人102底盤上以提高機器人102之導航及定位能力。此複數個感測器138可安裝於靜態位置(例如，使用螺釘、螺栓等)或可用經組態以調整機器人102上之感測器138之姿勢之伺服馬達進行安裝。此等感測器138之校準對於機器人102安全地導航通過一環境且以高精度執行複雜任務可能係必不可少的。歸因於(舉例而言)磨損、與物件或人之碰撞、及/或歸因於(例如)溫度波動而異常地執行之感測器之電氣組件，感測器138之校準可能隨時間而降級。
根據至少一項非限制例示性實施例，LiDAR感測器可利用反射光束140之多普勒頻移以量測一物件相對於感測器138之一速度。此等形式之LiDAR感測器通常用於使用一單個光束140來量測速度，諸如用於交通速度執行。舉例而言，對於量測正在接近感測器138之一物件之一速度及距離之一靜態感測器138，反射光束138可包含與感測器138和物件之間之距離成比例的一ToF以及一藍移頻率(即，比發射光束140更高之一頻率)，或若物件移動遠離感測器138 (即，紅移)，則反之亦然。即，可利用以下圖中展示之對準目標202以校準任何LiDAR感測器，包含但不限於平面LiDAR感測器及/或方向性雷射感測器(例如，用於量測附近車輛之速度之自主車輛)。
接著，將論述圖2A。圖2A圖解說明根據一例示性實施例之一對準目標202及其組件之高階電路圖。對準目標202可包括配置成一線性陣列的複數個偵測指示單元204，各偵測指示單元204進一步包括一紅外(「IR」)偵測器二極體302、放大器314、臨限邏輯318、及一可見光二極體322，如下文在圖3中進一步圖解說明。偵測指示單元204之各者可經組態以偵測來自一LiDAR感測器或其他感測器(例如，雷達)之入射IR光，且在偵測到入射IR光後產生可見光。對準目標202可進一步包括一目標206或替代地被稱為一參考目標206，其包括一可見光二極體，其經組態以提供對應於來自感測器之入射光與對準目標202之一所要相交位置之一參考目標以輔助感測器的校準。目標206可額外地包括一直流(「DC」)電壓源210 Von ，使得目標LED 212在校準LiDAR期間保持接通。取決於所利用之LED 212之一特定色彩(其可為任何可見色彩)，目標206可輸出或顯示與偵測指示單元204之可見光二極體322相同或不同色彩之光，使得一操作者可容易區分目標206與偵測指示單元204之可見光二極體322。對準目標202上之目標206之一位置對應於一感測器之一光束或量測平面與對準目標202之間之一所要相交點，該所要相交點對應於一校準感測器。對準目標202可定位成緊鄰一感測器138，使得一機器人102上之一充分校準感測器138可包括一量測平面，該量測平面在參考目標206之位置處與對準目標202相交。
對準目標202可包括配置成如圖解說明之一線性陣列的N個偵測指示單元204，其中N可為大於1且基於實務限制(例如，對準目標202之期望大小、各偵測指示單元204之間距、成本等)所選取之任何正整數。目標206可經定位成鄰近複數個偵測指示單元204之任一者。此外，對準目標202可包括一電力供應器208，諸如(舉例而言)電池、一USB埠(例如，USB、微型USB、USB-C等)、具有一整流器電路之交流電插座、及類似者。在圖解說明之非限制例示性實施例中，電力供應器208與連接器201耦合，該連接器201從有線連接(例如，從一外部電源，諸如一壁式插座、電池、發電機等)接收電力。電力指示二極體203可在接收到電力時照明(例如，二極體203可導通，自紅色(斷電)變為綠色(通電)、閃光、閃爍等)。熟習此項技術者將瞭解，目標206可經定位成實質上接近複數個指示單元204之線性偵測陣列(例如，1 cm內)，其中如圖2A至圖2B中圖解說明，為清楚起見已大大誇大空間分離。
對準目標202可經組態以按實質上法向於對準目標202之表面 (即，實質上法向於頁面之平面)之一入射角自一感測器接收IR光。因此，可藉由一或多個偵測指示單元204偵測沿感測器平面之視線之IR光束以照明下文在圖3中圖解說明之一或多個可見光二極體322，使得一操作者可視覺化感測器之入射光束與對準目標202相交的位置。即，一單個對準目標202可輔助沿一個維度或使用一單個相交點視覺化感測器之一量測平面。可利用空間分離之多個或複數個(例如，2個或2個以上)對準目標202以藉由一操作者產生一非習知結果而視覺化一LiDAR感測器之一二維量測平面，其中歸因於藉由操作者提供關於LiDAR感測器之一量測平面之精確位置/定向之瞬時視覺回饋而視覺化一量測平面，可手動精確地調諧一裝置(諸如一機器人102)上之LiDAR感測器之調整，如下文在圖4A至圖4B中進一步圖解說明。
根據至少一項非限制例示性實施例，一對準目標202可包括偵測指示單元204之複數個線性陣列，其等經定位成平行或垂直於單個線性陣列，使得可由一人類視覺化一LiDAR感測器之一量測平面與一對準目標202之額外相交點。即，用於一對準目標202之偵測指示單元204之一單個陣列不意欲限制。根據至少一項非限制例示性實施例，一對準目標202可進一步包括線性且平行於偵測指示單元204之一線性陣列配置的複數個參考目標206，其中一個參考目標206可經選取為基於一感測器光束與對準目標202之一所要相交點進行照明。可利用一使用者介面、按鈕、或有線/無線信號以基於所校準之一感測器之一所要姿勢而選擇照明複數個目標206之哪一目標206。下文在圖2C中進一步圖解說明一對準目標202之額外例示性實施例。
根據至少一項非限制例示性實施例，一對準目標202可包括水平定位的複數個偵測指示單元204，其中偵測指示單元204之垂直配置不意欲限制。熟習此項技術者將瞭解，可替代地按任何角度(例如，垂直、水平或其間任何位置)定位複數個偵測指示單元204。此外，對準目標202經組態為輕的(例如，小於5 kg)以使使用者能夠將對準目標202放置於對於校準一機器人102上之感測器有用之任何位置及/或定向。類似地，根據另一非限制例示性實施例，一對準目標202可包括偵測指示單元204之任何數目個線性陣列，其中一單個線性陣列之使用不意欲限制，如圖2C(i)中圖解說明。替代地，熟習此項技術者將瞭解，各自包括一單個線性陣列之多個對準目標202可搭配本文中揭示之發明概念使用，如下文在圖4A至圖4B中圖解說明。
根據至少一項非限制例示性實施例，一對準目標202之一目標206可包括複數個偵測指示單元204之一指定偵測指示單元204。指定之偵測指示單元204 (即，目標)可舉例而言輸出與其他偵測指示單元204不同之一色彩或以其他方式區分其本身與其餘偵測指示單元204。換言之，複數個偵測指示單元204之一者可經組態以藉由照明與剩餘偵測指示單元204不同之一可見色彩而充當目標206，如圖2C(iii)中圖解說明。一對準目標202之此實施例可進一步包括可調整哪一偵測指示單元204被指定為目標的一使用者介面(例如，按鈕、遠端控制器及接收器等)。
根據至少一項非限制例示性實施例，對準目標202可進一步包括一控制器及非暫時性記憶體(諸如圖1B中圖解說明之處理器130及記憶體132)，其經組態以自偵測指示單元204接收輸入，該輸入包括分別對應於偵測到或未偵測到來自一給定偵測指示單元204之一感測器之不可見光的一邏輯1或0信號。使用來自偵測指示單元204之偵測資料(即，哪一偵測指示單元204接收來自感測器之入射不可見光)、偵測指示單元204之各者之間之已知間距、及目標206之一已知位置(例如，目標可為複數個偵測指示單元204之一者或一單獨鄰近目標206，如圖解說明)，可判定一空間差異218，如下文在圖2B中圖解說明。可進一步利用此空間差異218以判定對感測器之調整，如下文在圖4至圖6中進一步圖解說明。
根據至少一項非限制例示性實施例，對準目標202可進一步包括經組態以調整各種LED 204及206之亮度的一輸入。舉例而言，可使用耦合至一電位計之一旋鈕以將光強度調整至一適合位準以供人類使用。其他輸入同樣適用，諸如按鈕(例如，調高或調低強度)、一滑動件、及/或輸出光之調變(例如，使用一脈衝寬度調變信號)。
根據至少一項非限制例示性實施例，對準目標202可完全或部分圍封於一透明罩蓋內，諸如由塑膠、玻璃或其他透明材料製成之一罩蓋。應瞭解，僅要求對準目標202之圖解說明側包含此透明罩蓋，使得來自一LiDAR感測器138之入射光可由偵測指示單元204接收且使自偵測指示單元204發射之光能夠對於人類可見。
圖2B圖解說明根據一例示性實施例之用於視覺化一LiDAR感測器138之一量測平面214以校準LiDAR感測器138之一對準目標202。可使用舉例而言可經調整以改變LiDAR感測器138之一姿勢(即，定向)之螺釘、伺服馬達或螺栓將LiDAR感測器138安裝於一裝置(未展示)上。在啟動LiDAR感測器138後，可跨量測平面214發射複數個光束140，如上文在圖1C中圖解說明，該量測平面214在藉由一照明偵測指示單元204-O指示之一位置處與對準目標相交。熟習此項技術者將瞭解，圖2B中圖解說明之LiDAR感測器138之定位係一代表性表示且不限於此特定組態。LiDAR感測器138可以不同組態相對於對準目標202進行定位及定向。
校準LiDAR感測器138之一人類可期望量測平面214在目標206之一位置處與對準目標202相交。人類或手動介入可定位對準目標202，使得目標206處於在充分校準感測器138之情況下LiDAR感測器138之量測平面應相交的一位置處。人類可藉由物理或電子調整裝置上之LiDAR感測器之姿勢而校準LiDAR感測器138直至量測平面214處於一所要量測平面216 (用虛線表示)。藉由調整LiDAR感測器138，本質上將量測平面自第一量測平面214調整至第二或所要量測平面216。量測平面216可在如藉由直接鄰近目標206之一偵測指示單元204-C指示之目標206位置處與對準目標202相交，其中在量測平面216在目標206位置處與對準目標202相交之後，未照明之偵測指示單元204-C變得被照明。偵測指示單元204-C之照明之此變化可對應於或向操作者指示LiDAR感測器138被適當地校準。應瞭解，當將LiDAR感測器138之姿勢自跨第一平面214量測調整至第二平面216時，偵測指示單元204-O與204-C之間之不同偵測指示單元204可在調整姿勢時循序照明，藉此向人類提供感測器之量測平面之一當前姿勢之瞬時視覺回饋，此在精度及速度兩者上改良人類之手動校準。熟習此項技術者可瞭解，LiDAR感測器138之量測平面214之視覺化可能需要使用一額外對準目標202，此係因為需要最少三個點以界定一平面，該等點之一者包括LiDAR感測器138本身且其他兩個剩餘點對應於由藉由LiDAR感測器138發射之光照明之偵測指示204單元，如下文在圖4A至圖4B中圖解說明。
根據至少一項非限制例示性實施例，一對準目標202可進一步包括經組態以判定一目標206 (及鄰近偵測指示單元204-C)與一當前照明偵測指示單元204-O之間之一差異218的一微處理器或控制器。可如圖解說明般且基於以下項平行於偵測指示單元204之線性陣列來量測差異218：(i)一照明偵測指示單元204-O與目標206之間之偵測指示單元204之數目；(ii)對準目標202與一感測器138之間之一距離；及(iii)鄰近偵測指示單元204之間之一間距。接著，微處理器或控制器可基於差異218而判定對一感測器138之一姿勢之調整，如下文在圖6中圖解說明。在此實施例中，可用複數個偵測指示單元204之一指定偵測指示單元204 (例如，偵測指示單元204-C)替換目標206，其中微處理器或控制器可接收包括哪一偵測指示單元204被指定為一目標的資料。
如此處繼續關於下文圖2C至圖6圖解說明，表示偵測指示單元204之實心黑色方塊對應於未偵測到入射不可見光之一偵測指示單元204 (例如，圖2B中圖解說明之偵測指示單元204-C)，而表示偵測指示單元204之空心、白色或非黑色方塊可對應於偵測到來自一感測器之入射不可見光之偵測指示單元204 (例如，圖2B中圖解說明之照明偵測指示單元204-O)。用空心方塊表示之目標206對應於一當前作用目標(即，包括一照明LED 212之一目標206)，其中一對準目標202可包括為清楚起見停用及/或未圖解說明的複數個其他目標206。即，黑色方塊指示未自一組件(例如，204/206)發射可見光而白色方塊指示自一組件發射可見光。
接著，將詳細論述圖2C(i)至圖2C(iii)。圖2C(i)至圖2C(iii)圖解說明一對準目標202之三個額外非限制例示性實施例。首先，圖2C(i)圖解說明包括偵測指示單元204之兩個線性陣列及兩個單獨目標206的一對準目標202(i)，如圖解說明。一平面LiDAR感測器可在藉由用空心方塊圖解說明之偵測指示單元204-O指示之點處照明兩個線性陣列，藉此提供一額外資料點，可自該額外資料點判定對平面LiDAR之一姿勢之調整以供校準，其中可藉由兩個差異218判定調整。兩個線性陣列可包括如圖解說明般彼此平行或按一角度定位之相同或不同數目個偵測指示單元204。圖2C(i)中展示之兩個差異218可具有相同或不同值。偵測指示單元204之兩個線性陣列之使用可使一操作者能夠藉由提供界定量測平面所需之三個空間資料點之兩者而視覺化一LiDAR感測器之一量測平面，界定平面之第三點係LiDAR感測器本身之位置。舉例而言，基於圖解說明之兩個照明偵測指示單元204-O，一操作者可視覺化LiDAR感測器之量測平面在目標206下方與對準目標202(i)相交，如藉由差異218展示。此外，圖解說明之照明偵測指示單元204-O向操作者傳達LiDAR感測器包括一不正確定向(即，旋轉)，如藉由包括不等量值之差異218展示且目標206經組態為實質上相對於彼此水平。
接著，圖2C(ii)中展示之對準目標202(ii)可包括偵測指示單元204之一線性陣列及目標206之一線性陣列，其中可自圖解說明之複數個目標206選取一作用目標206-O (即，當前利用之一目標206，其包括一照明LED 212)。目標206之線性陣列經組態平行於偵測指示單元204之線性陣列。一使用者可使用按鈕220或其他類似輸入指定複數個中哪一目標206可為作用目標206-O。按鈕220包括向上及向下按鈕，其等經組態以分別沿目標206之線性陣列逐個空間地向上或向下移動作用目標206-O。假若感測器利用一類似波長之光(即，在一光電二極體302之一通帶內)，則此實施例可使一單個對準目標202(ii)能夠用於藉由簡單地調整作用目標206-O之一位置而校準多個不同感測器(例如，LiDAR感測器138)。替代地，可由對準目標202(ii)之一處理器或通信耦合至對準目標202(ii)之一單獨處理器判定作用目標206-O之定位(例如，如圖6中展示)。因此，可如圖解說明般判定包括作用目標206-O與自一LiDAR感測器接收入射光之偵測指示單元204-O之間之一空間差異的差異218。差異218可向觀看對準目標202(ii)之操作者指示LiDAR感測器之一量測平面之當前定位在低於目標或所要位置(藉由作用目標206-O指示)之一位置處與對準目標202(ii)相交。
最後，如圖2C(iii)中展示之對準目標202(iii)可包括偵測指示單元204之一單個線性陣列且不包括獨立目標206。在此實施例中，一個偵測指示單元204-T可被指定為目標，其中可自指定偵測指示單元204-T及輸出圖3中圖解說明之一邏輯高偵測指示信號320之一偵測指示單元204-O量測差異218。指定目標204-T可輸出與任何照明偵測指示單元204相同或不同之一色彩(例如，204-T可輸出一綠色而204-O可輸出一紅色)。一處理器可經添加或通信耦合至對準目標202(iii)以設定目標偵測指示單元204-T且基於單元204-T與204-O之間之偵測指示單元204之數目以及各偵測指示單元204之間之距離(例如，5毫米)而量測如圖解說明之差異218。替代地，可利用按鈕220或其他類似輸入以使目標偵測指示單元204-T之位置沿線性陣列向上或向下步進。有利地，對準目標202(iii)可實現類似於圖2B(ii)之目標206-O之可組態性的一目標204-T之可組態性，同時佔用一印刷電路板上之較少空間及/或需要較少組件來製造。
本文中圖解說明之包括本文中關於圖3至圖6圖解說明之偵測指示單元204之一單個線性陣列及一單個目標206 (例如，如上文在圖2A中描繪)之任何對準目標202不意欲限於圖解說明之實施例。此外，一對準目標202可包含但不限於圖2C(i)至圖2C(iii)中圖解說明之特徵之任何組合(例如，不具有獨立目標206之偵測指示單元204之兩個線性陣列)。熟習此項技術者可瞭解，所使用之對準目標202之特定組態可係基於參數，諸如(舉例而言)成本、大小、操作複雜性、所使用之對準目標202之數目、及/或功率消耗，操作者在決定所利用之對準目標202之組態時可考量其等。
熟習此項技術者應瞭解，經組態以將一可見光輸出輸出至一人類以圖解說明一不可見感測器光束與一對準目標202 (例如，圖3)之一相交位置的一類比電路(即，不包括處理器或記憶體)可代替地被經組態以代替地自對應於相交位置之偵測指示單元204接收邏輯輸出(即，0或1)而非產生可見光輸出的一數位系統(即，包括一處理器及記憶體)替換。數位系統可包含對準目標202 ，該對準目標202進一步包括一專用處理器及非暫時性記憶體，該專用處理器及非暫時性記憶體經組態以基於一偵測指示信號320 (下文在圖3中圖解說明)而判定相交位置204-O與一目標206之間之一空間差異218，其中在此實施例中，目標206可包括複數個偵測指示單元204之一指定者(例如，204-C)而非一獨立目標(例如，如圖解說明之目標206)。處理器可利用空間差異218以判定對感測器之一姿勢之任何調整以組態感測器之一光束以在一所要位置處與對準目標202相交。若一處理器將判定並執行對感測器之調整，則將視覺光二極體用於目標206及偵測指示單元204可為一冗餘特徵。下文在圖6中進一步圖解說明經組態以量測空間差異218且判定對一感測器之一姿勢之調整的一數位系統。即，由對準目標202提供以用於校準一裝置上之一感測器的回饋不意欲限於可見光發射二極體將回饋提供給一人類以手動校準感測器。
圖3圖解說明根據一例示性實施例之一偵測指示單元204及其組件。偵測指示單元204可首先包括一不可見光光電二極體302，該不可見光光電二極體302經組態以在自一感測器(例如，一LiDAR感測器)接收入射不可見光304 (例如，紅外(IR)或紫外(UV)光)後，感應經組態以上拉一線310上之一參考電壓306 Vref 的一輸出電壓，其中參考電壓306可包括由定位於對準目標202上之一DC源208 (諸如電力供應器208)供應之一恆定DC電壓。組件308包括具有一阻抗之一電阻器，使得若光電二極體302未偵測到光304，則歸因於跨光電二極體302之一電壓係零，線312上之電壓係零。類似地，若光304存在且藉由光電二極體302偵測到，則線312上之電壓係光電二極體之一「接通」電壓(例如，0.7伏特)。圖3中圖解說明之線312、以及線310、316及320可圖解說明PCB跡線、接線、或將電功率或一電壓電位自一個組件傳輸至另一組件的其他低阻抗電氣構件。
線312之電壓可為至一運算放大器304或其他類似放大電路之一輸入，使得可基於運算放大器之一增益而放大線310之Vref 與線312之電壓之間之一電壓差ΔV (即，對於一理想運算放大器，增益× ΔV)。可基於舉例而言Vref 之一值、電路之功率消耗、線316之所要輸出電壓範圍、及/或熟習此項技術者可容易辨別之其他設計選擇而選取運算放大器之增益之值。可將放大之差分電壓輸出316傳遞至包括經組態以輸出一邏輯高或低偵測指示信號320 (即，邏輯1或0)以供電給一可見光二極體322之一比較器電路的一臨限邏輯組件318。一邏輯高偵測指示信號320可對應於光電二極體302偵測到不可見光304且一邏輯低偵測指示信號320可對應於光電二極體302未偵測到不可見光304，其中可基於來自放大器314之輸出316超過或下降至低於一臨限電壓位準而判定偵測指示信號320。邏輯高偵測指示信號320之電壓值可包括可見光二極體322之一導通電壓或稍微更大電壓且邏輯低偵測指示信號320電壓值可包括低於可見光二極體322之一導通電壓的一電壓(例如，0伏特)。在臨限邏輯組件318輸出一邏輯高偵測指示信號320後，可見光二極體322可輸出可見光324以向一操作者指示藉由光電二極體302接收到來自感測器之不可見光304。而在臨限邏輯組件輸出一邏輯低偵測指示信號320後，對應於光電二極體302未偵測到不可見光304，可見光二極體322可保持關斷且不產生可見光。
熟習此項技術者可瞭解，一偵測指示單元202可額外地包括圖3中未圖解說明的複數個額外電路組件，諸如(舉例而言)耦合及/或旁通電容器、限流電阻器(例如，限制自二極體322發射之光324之亮度)、Vref 之供應電壓電路及放大器304、齊納二極體、金屬氧化物半導體(MOS)裝置/電路、及類似者，在此項技術內充分理解全部其等。類似地，在一些實施例中可省略或改變圖3中圖解說明之一些電路組件(例如，放大器314、電阻器308、線310可連接至接地等)而不會明顯更改偵測指示單元202之功能及目的。此外，應瞭解，光電二極體302可經組態為對入射光304之任何波長敏感，諸如(舉例而言)紫外、近IR、IR或微波，其中光電二極體302之一選擇可取決於所校準之一感測器之一波長。此外，光電二極體302及可見光二極體322之空間定位可經組態於(例如)一PCB上，使得兩個二極體302及322處於實質上類似位置(例如，至多0.5、1、5或10 cm)以向一對準目標202之人類使用者提供一LiDAR感測器138之一量測平面與對準目標202之間之一精確相交位置。
根據至少一項非限制例示性實施例，線320可進一步包含一可變電阻器，諸如一電位計，該可變電阻器經組態以調整可見光發射二極體324之亮度。可變電阻器可耦合至一旋鈕、切換器、滑動件、或其他觸覺輸入以使一人類操作者能夠調整二極體324之輸出亮度。
根據至少一項非限制例示性實施例，可使用舉例而言一暫存器(例如，正反器、電容器等)將對應於一光電二極體302偵測到或未偵測到不可見光304的一偵測指示信號320傳達至一處理器或微控制器。可由一處理器或微控制器利用儲存於暫存器中之值(即，邏輯1或0)以基於複數個線性配置偵測指示單元204之哪一偵測指示單元204產生一邏輯高偵測指示信號320而判定來自一感測器之一量測光束/平面與對準目標202相交的一對準目標202上之一位置。接著，處理器可利用所判定之相交位置(即，複數個偵測指示單元204之哪一輸出320係邏輯1或高)以計算相交位置(例如，204-O)與一目標(例如，偵測指示單元204-C或單獨目標206)之間之一空間差異218以基於最小化空間差異218而判定對感測器之一姿勢之調整，如下文在圖4B及圖6中圖解說明。
接著，將論述圖4A。圖4A圖解說明一LiDAR感測器402及定位於距感測器402之一已知固定距離d處之三個對準目標202之一俯視圖。根據一例示性實施例，由一操作者使用對準目標202以判定LiDAR感測器402之對準或姿勢(即，校準LiDAR感測器402)及其量測平面。可將LiDAR感測器402安裝於一裝置(未展示) (諸如一機器人102)上，且可藉由操作者調整該安裝(即，裝置上之LiDAR感測器402之姿勢)。LiDAR感測器402可包含上文在圖1C中展示且描述之一LiDAR感測器138。
舉例而言，可將對準目標202定位於經組態用於校準一機器人102之LiDAR感測器402之一環境中。機器人102之操作者可期望LiDAR感測器402經組態至機器人102上之一特定(x、y、z、橫擺、俯仰、側傾)位置處。環境可包含可固定包含LiDAR感測器402之一機器人102的一位置。三個對準目標202可經定位於環境內，使得在充分校準LiDAR感測器402時，其參考目標206與LiDAR感測器402之量測平面相交。需要三個點以界定一平面，其中可藉由照明之偵測指示單元204視覺化由操作者使用以判定LiDAR感測器402之當前量測平面的三個點(例如，如圖2B中展示)。在一些例項中，感測器402可為界定量測平面之第三點。三個參考目標206表示LiDAR感測器402之理想或充分校準量測平面。為校準LiDAR感測器402，操作者可調整LiDAR感測器402之位置，使得照明偵測指示單元204與全部三個對準目標202之參考目標206對準。
操作者可舉例而言期望LiDAR感測器402之一量測平面在LiDAR感測器402下方之一平坦地板上方之一特定高度處平行於該地板。因此，三個對準目標202之參考目標206之高度經定位於平坦地板上方之所要高度處。為判定量測平面是否平行於平坦地板，操作者可啟動LiDAR感測器402以沿量測平面跨一視場在全部方向上發送IR光之量測光束404，其中為清楚起見圖解說明一些光束404。光束404可組態如上文在圖3中圖解說明之IR偵測二極體302以產生一輸出電壓，該輸出電壓組態對應臨限邏輯單元318以啟動可見光二極體322，從而指示已藉由各各自對準目標202之一偵測指示單元204之IR偵測二極體302之一或多者偵測一光束404。應瞭解，一LiDAR感測器402之使用不意欲限制，其中感測器402可包括利用不可見光以沿一平面感測一環境的任何感測器(例如，雷達)。
圖4B圖解說明根據上文在圖4A中圖解說明之例示性實施例之LiDAR感測器402及三個對準目標202之一側視圖。LiDAR感測器402可發射複數個光束404，其中圖解說明之三個光束404包括入射於三個對準目標202上的光束。因此，定位於複數個光束404與對準目標202之相交點處之一些偵測指示單元204可照明(即，照明圖3中展示之LED 322)，如藉由空心方塊圖解說明，指示一光束404與一對準目標202之一相交位置。三個各自對準目標202-L、202-R、202-C之目標二極體206經定位於距地板之一恆定高度h處，使得在全部目標二極體206之位置處與對準目標202相交之一量測平面對應於在高度h處平行於平坦地板之一量測平面。LiDAR感測器402可以一不正確姿勢安裝於一裝置(例如，機器人102)之一底盤上，使得由光束404形成之一量測平面未平行於如展示之地板，其中可利用對準目標202以校正LiDAR感測器402之姿勢。
舉例而言，最左對準目標202-L包括在距地板之高度h處的一目標206，其中歸因於如圖解說明之LiDAR感測器402之不適當姿勢，一照明偵測指示單元204 (白色方塊)可包括與目標206 (即，與鄰近目標206之一偵測指示單元204)之一差異l。類似地，最右對準目標202-R可包括高度h處之一目標206，其中照明偵測指示單元204對應於偵測到光束404或光束404入射於對準目標202-R上的位置。因此，照明偵測指示單元204 (白色方塊)針對右對準目標202-R產生與目標206之一差異r。最後，中心對準目標202-C可不包括目標206與對應於與目標206對準(即，無誤差)之前向光束404之照明可見光二極體308之間之差異或包括其間之可忽略差異，如藉由所照明之目標206及鄰近偵測指示單元204兩者圖解說明。然而，熟習此項技術者將瞭解，若中心對準目標202-C中存在一差異，則此將類似於如在右對準目標202-R及左對準目標202-L中反映般被反映。基於藉由各自左、右及中心對準目標量測之差異l、r及零，一操作者可沿圖解說明之一側傾軸調整LiDAR感測器402之安裝，使得差異l及r變成零，此對應於LiDAR感測器之量測平面平行於地板且處於距地板之恆定高度h處。在差異l及r係零之情況下(即，針對一充分校準感測器402)，類似於中心對準目標202-C之目標206及照明偵測指示單元204，直接鄰近左對準目標202-L及右對準目標202-R之各自目標206之偵測指示單元204可皆被照明。
熟習此項技術者可瞭解，在將由光束404形成之一量測平面組態成在距地板之高度h處平行於該地板後，將照明直接鄰近三個對準目標202-L、202-C、202-R之各自目標206之偵測指示單元204。此對應於正確組態之LiDAR感測器402之角度姿勢；然而，姿勢仍可包括平移座標(即，x及y)中之一差異。因此，可利用藉由LiDAR感測器402之光束404收集之距離量測以驗證LiDAR感測器402之平移位置係正確的。即，可驗證LiDAR感測器402與目標202-L、202-C、202-R之間之距離量測(例如，使用光束404)以包括距離d。在一些實施例中，三個對準目標202-L、202-C、202-R可各自定位於不同距離dL 、dC 及dR 處，其中將全部三個對準目標202-L、202-C、202-R定位於距LiDAR感測器402之恆定距離d處不意欲限制。然而，在一些實施例中，歸因於用於將LiDAR感測器402耦合至一裝置之螺釘、螺栓、閂鎖等之一特定組態，LiDAR感測器402之平移位置可能並非可組態的。
應瞭解，為界定LiDAR感測器402之一量測平面，可利用最少兩個對準目標202，此係因為各對應對準目標202 (202-L、202-R、202-C)之視覺光二極體308可界定量測平面上之一點，其中三個點包括用以界定一平面之最小數目個點且該等點之一者包括LiDAR感測器402本身。LiDAR感測器402之精確位置可能在校準期間對於操作者而言係未知的，其中使用三個對準目標202以產生量測平面之三個點可進一步針對操作者增強量測平面的視覺化而不依賴於LiDAR感測器402之一已知位置，藉此提高操作者之校準速度及能力。此外，可基於裝置上之LiDAR感測器402之一所要定向(即(x、y、z、側傾、俯仰、橫擺))及/或LiDAR感測器402之一視場而設定各對應對準目標202之目標206之位置，其中圖解說明之目標206之位置不意欲限制。舉例而言，與按一傾斜角量測之一LiDAR感測器之對準目標202-R之一目標206相比，對準目標202-L之最左目標206可處於一較高高度。熟習此項技術者將瞭解，儘管圖解說明三個對準目標(202-L、202-R、202-C)，然可採用更多或更少個對準目標以實踐本文中揭示之發明概念。
熟習此項技術者可瞭解，實務上，歸因於光束404之擴散(例如，通過感測器402之孔隙之點擴散、空氣中之自然散射等)，多個(即，2個至3個)偵測指示單元204可在啟動LiDAR感測器402後照明，此可導致多個光電二極體302接收來自LiDAR感測器402之光且同時照明多個視覺光二極體322。因此，距離d可經選取以包括距LiDAR感測器402之一合理距離，其中擴散效應最小(例如，擴散效應可用不可見光404照明至多2個至3個偵測指示單元204)，然而減小d實質上可降低偵測指示單元204之線性陣列之一角解析度。因此，距離d可經選取為舉例而言0.5米至2米。如圖4B中展示，距離d對應於自LiDAR感測器至各自對準目標(202-L、202-R、202-C)之間之距離。
有利地，使用偵測指示單元204之可見光二極體322以指示來自一LiDAR感測器或任何其他不可見光感測器之一IR光束404之一位置可藉由使一人類能夠視覺化對於人眼不可見之IR光束404而增強手動調整一裝置上之一LiDAR感測器402的人類能力。此外，當人類執行對LiDAR感測器402之調整時，人類藉由視覺光二極體308接收LiDAR感測器402之量測平面之一當前姿勢之瞬時視覺回饋，藉此進一步提高人類將LiDAR感測器402手動調整至一所要姿勢之精確度及效率。手動調整之精確度可取決於鄰近視覺光二極體308之間之間距以及一對準目標202與LiDAR感測器402之間之一距離d，作為一實例，對於處於距包括垂直分離達5毫米之視覺光二極體308之LiDAR感測器402之1米距離處的調整目標202，其可使人類能夠以0.0002° (即，tan(0.005)、忽略擴散效應)之一角精度調整感測器之一角度，此比一未受輔助人類精確得多。最後，定位於各對準目標202上之特定位置處之目標206之使用可在LiDAR感測器402之調整期間為人類提供一額外參考目標。
接著，將論述圖5。圖5圖解說明根據一例示性實施例之供諸如包括一LiDAR感測器之一機器人系統(例如，圖1A之機器人102)之一裝置之一人類操作者使用至少一個對準目標202校準LiDAR感測器的一方法500。方法500中描述之LiDAR感測器可包括如圖1C中圖解說明之一平面LiDAR或一視線LiDAR (即，經組態以沿一維視線量測距離)。
方塊502包括人類操作者將至少一個對準目標202定位於相對於包括LiDAR感測器之裝置之一已知位置處。明確言之，參考目標206二極體之位置經組態於對應於一LiDAR感測器之一量測平面之一所要組態之已知位置中。將對準目標202定位於LiDAR感測器之一視場內。已知位置可包括從LiDAR感測器至對準目標202之各自目標206的一距離，如藉由上文圖4B之距離d及高度h圖解說明。至少一個對準目標202之目標二極體206可在至少一個對準目標202上之固定且已知位置處，其中可藉由在LiDAR感測器光束404與至少一個對準目標202之所要相交點處對準目標二極體206而定位至少一個對準目標202。
方塊504包括人類操作者啟動LiDAR感測器。可經由(例如)將一機器人102組態成一校準模式之機器人102之一使用者介面112啟動LiDAR感測器。校準模式可導致機器人102之控制器118基於至使用者介面112之一使用者輸入而啟動一或多個LiDAR感測器114。舉例而言，使用者介面112可提供包括使人類操作者能夠個別地對各LiDAR感測器進行單元測試之複數個使用者可選擇選項(例如，「校準LiDAR 1」、「校準LiDAR 2」等)的一選單。LiDAR感測器可沿入射於一單個對準目標202上之一固定視線發射一光束或可沿入射於多個對準目標202上之一量測平面發射複數個光束。
方塊506包括人類操作者判定至少一個對準目標202之照明偵測指示單元204是否匹配各各自對準目標202之目標二極體206，其中匹配對應於直接鄰近一目標206之一偵測指示單元204被照明。「鄰近」係沿正交於由偵測指示單元204陣列形成之線的方向。有利地，可由人類操作者快速執行此步驟，此係因為由偵測指示單元204之視覺光二極體308發射之視覺光提供量測視線或平面之一當前姿勢及因此LiDAR感測器之一姿勢之快速回饋。
在人類操作者判定照明視覺光二極體308匹配目標206後，人類操作者可判定LiDAR感測器經充分校準。
在人類操作者判定照明視覺光二極體308不匹配目標206後，人類操作者可移動至方塊508。
方塊508包括人類操作者執行對LiDAR感測器之安裝之調整。可藉由調整一或多個螺釘、螺栓、閂鎖等，使得LiDAR感測器之x、y、z、橫擺、俯仰、及/或側傾被修改而執行調整。方塊508中執行之調整可圖解說明LiDAR感測器之姿勢之小變化，其中方塊506及508一起圖解說明以下反覆程序：檢查LiDAR感測器之量測平面對應於至少一個目標二極體206；若LiDAR感測器之量測平面未對應於至少一個目標二極體206，則調整LiDAR感測器之安裝；且反覆直至至少一個對準目標202之照明視覺光二極體308匹配各自對準目標202之至少一個目標二極體206。所執行之調整係基於照明視覺光二極體308與一對應目標二極體206之間之一空間差異(例如，圖2C(i)至圖2C(iii)之差異218、上文在圖4B中圖解說明之差異l及r等)。
根據至少一項非限制例示性實施例，在人類操作者判定照明視覺光二極體308匹配目標206後，人類操作者可進一步驗證藉由LiDAR感測器收集之距離量測對應於至少一個對準目標202之已知位置。舉例而言，人類操作者可關於上文圖4B驗證藉由LiDAR 402感測器收集之距離量測包括至全部三個對準目標202-L、202-C、202-R之距離d或其他預定距離值。在一些例項中，調整LiDAR感測器之一平移位置可能係不可能的(例如，歸因於用於將LiDAR感測器耦合至一裝置之螺釘、螺栓、閂鎖等之一組態)，其中驗證距離量測之此額外步驟不意欲限制。
有利地，使用視覺光二極體308以指示與藉由目標二極體206定義之一LiDAR感測器之一所要對準的偏差利用人類辨識在方塊508中執行之對準調整中之型樣以校準LiDAR感測器的一自然能力。換言之，操作者需要進行之調整之程度或度量係所啟動之一各自偵測指示單元204之對應視覺光二極體322之一直接反射，此增強操作者藉由視覺化LiDAR感測器之量測而判定所需調整的能力。
根據至少一項非限制例示性實施例，方塊506及508中圖解說明之步驟可由一單獨微控制器或處理器執行，可經組態以判定各對準目標202之一目標二極體206與照明視覺光二極體308之間之一差異。可由微控制器或處理器利用此等差異以判定感測器之一姿勢及達成感測器之一所要(即，充分校準)姿勢所需之對感測器之姿勢之任何調整，如接著在圖6中圖解說明。舉例而言，可藉由控制器118向耦合至一LiDAR感測器之致動器單元108發佈信號而調整一機器人102上之LiDAR感測器之一位置。
圖6係根據一例示性實施例之經組態以利用對準目標202以調整一感測器402之一姿勢之一系統的一功能方塊圖。如上文在圖4A至圖4B中圖解說明，可判定對準目標202上之照明可見光指示二極體308 (即，偵測指示單元204)與一目標二極體206之間之空間差異(即，上文圖解說明之值l及r)。可藉由對準目標202量測此等差異值且經由包括有線或無線通信之通信606將此等差異值傳達至一處理單元602。處理單元602可圖解說明如上文在圖1A至圖1B中圖解說明之一處理器及非暫時性電腦可讀記憶體且可定位於包括感測器402之一裝置上或定位於一單獨裝置(例如，雲端伺服器)上。處理單元602可執行一最佳化演算法(例如，梯度下降、最小平方等)以基於藉由對準目標202量測之空間差異而判定感測器之一當前姿勢。使用所判定姿勢，處理器602可將調整指令608輸出至一調整單元604。調整單元604可包括舉例而言經組態以為一操作者提供指令以將感測器402手動調整至一所要姿勢(例如，將左上螺釘轉動達5°)的一使用者介面或經組態以回應於指令608之一控制信號而調整裝置上之感測器之姿勢的伺服馬達。調整單元604可直接耦合至感測器402之裝置或替代地，調整單元604可經由一有線或無線通信鏈路耦合至裝置。舉例而言，調整單元604可圖解說明一機器人102之一使用者介面單元112、控制可改變感測器之一姿勢之致動器之一微控制器、一虛擬實境輸出(例如，經組態以使一操作者能夠在虛擬實境中視覺化一量測平面)等等。當執行對感測器402之姿勢之調整時，處理單元602可經由通信606自對準目標202收集新差異資料，且利用新差異資料作為一回饋迴路以判定對感測器402之最佳姿勢調整。
儘管已圖解說明三個對準目標202，然應瞭解，可利用任何數目個對準目標202以校準感測器402之一姿勢，其中額外對準目標202可改良對藉由處理單元602判定之感測器402之姿勢之調整之精確度。類似地，圖解說明之對準目標202之位置不意欲限制。
根據至少一項非限制例示性實施例，可跨感測器402之一量測平面(例如，以處於距感測器402之一恆定距離處之一弧形)移動一單個對準目標202以收集依據相對於感測器402之角度或空間位置而變化之一差異量測。可由處理單元602額外地利用此功能以判定感測器402之一姿勢及對該姿勢之任何調整以達成感測器402之一所要姿勢，如熟習此項技術者瞭解。應進一步瞭解，其中一單獨處理單元基於各對準目標202上之入射光束之位置而判定感測器402之一姿勢及對該姿勢之調整的圖6中圖解說明之一系統之使用可用對應於藉由一各自光電二極體302接收到不可見光之其他臨限偵測邏輯替換視覺光指示二極體308。即，若一處理單元602執行感測器402之差異量測及姿勢估計，則視覺光二極體之使用可為冗餘的，此係因為可能無需人類來分析差異用於校準感測器402。
將辨識，雖然依據一方法之步驟之一特定序列描述本發明之某些態樣，但此等描述僅圖解說明本發明之更廣泛方法，且可根據特定應用要求進行修改。某些步驟在某些情境下可能變得不必要或選用的。此外，可將某些步驟或功能性添加至所揭示實施例，或可變更兩個或兩個以上步驟之執行順序。全部此等變動被認為涵蓋於本文中揭示且主張之揭示內容內。
雖然上文詳細描述已展示、描述且指出如應用於各項例示性實施例之本發明之新穎特徵，但將瞭解，可在不脫離本發明之情況下由熟習此項技術者進行圖解說明之裝置或程序之形式及細節之各種省略、置換及改變。前述描述具有當前經考慮之實行本發明之最佳模式。本描述決不意謂限制，而應被視為圖解說明本發明之一般原理。應參考發明申請專利範圍判定本發明之範疇。
雖然已在圖式及前述描述中詳細圖解說明且描述本發明，但此圖解說明及描述應被視為闡釋性的或例示性的且非限制性的。本發明不限於所揭示之實施例。自對圖式、揭示內容及隨附發明申請專利範圍之一研究，熟習此項技術者可在實踐所主張揭示內容時理解並實現對所揭示實施例及/或實施方案之變動。
應注意，在描述本發明之某些特徵或態樣時使用特定術語不應被認為暗示術語在本文中被重新定義為限於包含該術語所相關聯之本發明之特徵或態樣之任何特定特性。除非另外明確規定，否則本申請案中使用之術語及片語及其等之變動(尤其在隨附發明申請專利範圍中)應被解釋為開放式的而非限制性的。作為前述內容之實例，術語「包含」應被解讀為意謂「包含(無限制)」、「包含但不限於」或類似者；如本文中使用之術語「包括」與「包含」、「含有」或「其特徵在於」同義且係包含或開放式的且不排除額外、未敘述元件或方法步驟；術語「具有」應被解釋為「至少具有」；術語「諸如」應被解釋為「諸如(無限制)」；術語「包含」應被解釋為「包含但不限於」；術語「實例」用於提供所論述品項之例示性例項而非其之一詳盡或限制清單，且應被解釋為「實例(但無限制)」；諸如「已知」、「正常」、「標準」及類似意義之術語的形容詞不應被解釋為將所描述品項限於一給定時間週期或限於在一給定時間內可用之一品項，而代替地應被解讀為涵蓋現在或在未來任何時間可能可用或已知的已知、正常或標準技術；且像「較佳地」、「較佳的」、「所要」或「所要的」之術語及類似意義之詞的使用不應被理解為暗示某些特徵對於本發明之結構或功能係關鍵、必要或甚至重要的，而代替地被理解為僅意欲強調可用於或可不用於一特定實施例中之替代或額外特徵。同樣地，除非另外明確規定，否則用連接詞「及」連結之一品項群組不應被解讀為要求分組中存在該等品項之各者及每一者，而應解讀為「及/或」。類似地，除非另外明確規定，否則用連接詞「或」連結之一品項群組不應被解讀為要求該群組中之相互排他性，而應被解讀為「及/或」。術語「約」或「近似」及類似者係同義的且用於指示由術語修飾之值具有與其相關聯之一理解範圍，其中該範圍可為±20%、±15%、±10%、±5%、或±1%。術語「實質上」用於指示一結果(例如，量測值)接近一標定值，其中接近可意謂舉例而言結果在值之80%內、在值之90%內、在值之95%內、或在值之99%內。再者，如本文中使用，「定義」或「判定」可包含「預定義」或「預定」及/或以其他方式判定之值、條件、臨限、量測及類似者。
102:機器人 104:操作單元 106:導航單元 108:致動器單元 110:作業系統 112:使用者介面單元 114:感測器單元 116:通信單元 118:控制器 120:記憶體 122:電力供應器 124:輸入信號 126:地圖繪製及定位單元/接收器 128:資料匯流排 130:處理器 132:記憶體 134:傳輸器 136:信號輸出 138:平面光偵測及測距(「LiDAR」)感測器 140:光束 142:壁 201:連接器 202:對準目標 202-C:中心對準目標 202-L:左對準目標 202-R:右對準目標 202(i):對準目標 202(ii):對準目標 202(iii):對準目標 203:二極體 204:偵測指示單元 204-C:偵測指示單元 204-O:照明偵測指示單元 204-T:偵測指示單元 206:參考目標 206-O:作用目標 208:電力供應器/直流(DC)源 210:直流(「DC」)電壓源 212:發光二極體(LED) 214:量測平面 216:第二或所要量測平面 218:使用者介面單元/空間差異 220:按鈕 302:紅外(「IR」)偵測器二極體/光電二極體 304:入射不可見光/運算放大器 306:參考電壓 308:電阻器/可見光二極體 310:線 312:線 314:放大器 316:線/差分電壓輸出 318:臨限邏輯組件 320:邏輯高或低偵測指示信號/線/不可見光光電二極體 322:可見光二極體 324:可見光/可見光發射二極體 402:光偵測及測距(「LiDAR」)感測器 404:光束 500:方法 502:方塊 504:方塊 506:方塊 508:方塊 602:處理單元 604:調整單元 606:通信 608:調整指令 d:距離 h:高度 l:差異 r:差異
下文中將結合被提供來圖解說明而非限制所揭示態樣之隨附圖式來描述所揭示態樣，其中相同元件符號表示相同元件。
圖1A係根據本發明之一些實施例之一主機器人之一功能方塊圖。
圖1B係根據本發明之一些實施例之圖1A中展示之一控制器之一功能方塊圖。
圖1C圖解說明根據本發明之一些實施例之一光偵測及測距(LiDAR)感測器及其特徵。
圖2A係根據一例示性實施例之一對準目標及其組件之一高階電路圖。
圖2B圖解說明根據一例示性實施例之用於偵測一感測器之一量測平面以校準該感測器之一對準目標。
圖2C(ⅰ)至圖2C(iii)圖解說明三個例示性對準目標以圖解說明一對準目標之額外例示性實施例。
圖3係根據一例示性實施例之一對準目標之一偵測指示單元之一高階電路圖。
圖4A係根據一例示性實施例之一LiDAR感測器及用於校準該LiDAR感測器之三個對準目標之一俯視圖。
圖4B係根據一例示性實施例之用以圖解說明一目標與待用於校準LiDAR感測器之照明視覺光二極體之間之差異之圖4A中圖解說明之LiDAR感測器及三個對準目標的一側視圖。
圖5係圖解說明根據一例示性實施例之供一操作者使用至少一個對準目標校準一裝置上之一LiDAR感測器之一方法的一程序流程圖。
圖6係根據一例示性實施例之經組態以利用對準目標及一處理單元以判定一感測器之一姿勢及對該姿勢之所需調整之一系統的一功能方塊圖。
本文中所揭示之所有圖皆係美商智力股份有限公司的著作權(© Copyright 2018 Brain Corporation)。保留所有權利。
202-C:中心對準目標
202-L:左對準目標
202-R:右對準目標
204:偵測指示單元
206:參考目標
402:光偵測及測距(「LiDAR」)感測器
404:光束
d:距離
h:高度
l:差異
r:差異

Claims (19)

  1. 一種對準目標設備，其經組態以偵測來自一感測器之入射不可見光，其包括： 複數個偵測指示單元，其等在空間上配置成至少一個線性陣列，各偵測指示單元經組態以偵測自該感測器輸出之該入射不可見光；及 至少一個目標，其經定位於該對準目標上相對於該感測器之一位置處，該至少一個目標之該位置對應於該入射不可見光與該對準目標設備之間之一所要相交點，該所要點對應於所校準之該感測器。
  2. 如請求項1之設備，其中， 該至少一個目標包括經組態以視覺表示該對準目標與來自該感測器之該入射不可見光之間之該所要相交點的一可見光發射二極體。
  3. 如請求項1之設備，其中該複數個偵測指示單元之各者進一步包括， 一臨限偵測邏輯，其經組態以： 基於來自一光電二極體之一感應電壓而判定來自該感測器之該不可見光是否入射於一偵測指示單元上；且 基於該感應電壓而輸出一偵測指示信號，該偵測指示信號包括一邏輯高或邏輯低偵測指示信號，該邏輯高偵測指示信號對應於偵測到該不可見光，且該邏輯低偵測指示信號對應於未偵測到該不可見光。
  4. 如請求項3之設備，其中， 該偵測指示信號包括一可見光二極體上之一輸出電壓，該可見光二極體經組態以， 在該偵測指示信號係該邏輯高偵測指示信號的情況下基於該輸出電壓而發射可見光，且 在該偵測指示信號係該邏輯低偵測指示信號的情況下不發射該可見光。
  5. 如請求項3之設備，其進一步包括： 一非暫時性電腦可讀儲存媒體；及 一處理器，其經組態以執行電腦可讀指令； 判定該至少一個目標與自該感測器輸出之該入射不可見光和該至少一個對準目標設備之間之一相交點之間的至少一個空間差異，在由該複數個偵測指示單元之一者輸出之一偵測指示信號係該邏輯高偵測指示信號的情況下藉由該偵測指示信號指示該相交點；且 藉由調整該感測器之一姿勢而最小化該至少一個空間差異。
  6. 如請求項5之設備，其中該處理器進一步經組態以執行該等電腦可讀指令以， 藉由以下項之任一者調整該感測器之該姿勢， 啟動至少一個伺服馬達，該至少一個伺服馬達經組態以調整該感測器之該姿勢；或 經由一使用者介面將指令提供給一人類，該等指令提示該人類手動執行對該感測器之該姿勢之該等調整。
  7. 如請求項5之設備，其中該至少一個目標進一步包括： 該複數個偵測指示單元之一指定至少一個偵測指示單元。
  8. 一種用於校準一裝置上之一感測器的方法，該感測器經組態以發射不可見光以產生一環境之量測，該方法包括： 利用相對於該裝置之一已知位置處之至少一個對準目標以針對各對準目標判定至少一個目標之一位置與至少一個相交點之一位置之間的至少一個空間差異；及 藉由執行對該感測器之一姿勢之調整而最小化該至少一個空間差異； 其中一相交點對應於該不可見光入射之一對準目標上之一位置；且 一目標對應於對應於一校準感測器之一對準目標上之該相交點之一所要位置。
  9. 如請求項8之方法，其進一步包括： 基於自一對準目標之複數個線性配置偵測指示單元之一者輸出之一偵測指示信號為邏輯高而判定該相交點。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包括： 基於一偵測指示單元之一光電二極體之一感應電壓超過一值而判定該偵測指示單元之該偵測指示信號，歸因於來自該感測器之該不可見光入射於該光電二極體上而感應該電壓。
  11. 如請求項9之方法，其中， 該偵測指示信號包括一可見光二極體上之一輸出電壓，該可見光二極體經組態以， 在該偵測指示信號係該邏輯高偵測指示信號的情況下基於該輸出電壓而發射可見光，且 在該偵測指示信號係該邏輯低偵測指示信號的情況下不發射該可見光。
  12. 如請求項9之方法，其中， 該至少一個目標包括該複數個偵測指示單元之一指定至少一個偵測指示單元。
  13. 如請求項9之方法，其中， 該至少一個目標包括經組態以視覺表示該相交點之該所要位置的一可見光發射二極體。
  14. 一種包括體現於其上之複數個電腦可讀指令的非暫時性電腦可讀儲存媒體，該複數個電腦可讀指令在由一處理器執行時組態該處理器以： 判定至少一個目標與自感測器輸出之入射不可見光和至少一個對準目標設備之間之一相交點之間的至少一個空間差異，在由複數個偵測指示單元之一者輸出之一偵測指示信號係邏輯高偵測指示信號的情況下藉由該偵測指示信號指示該相交點；且 藉由調整該感測器之一姿勢而最小化該至少一個空間差異。
  15. 如請求項14之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該處理器進一步經組態以執行該等電腦可讀指令以， 藉由啟動經組態以調整該感測器之該姿勢之至少一個伺服馬達而執行對該感測器之該姿勢之該等調整。
  16. 如請求項14之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該處理器進一步經組態以執行該等電腦可讀指令以， 經由一使用者介面將指令提供給一人類以執行對該感測器之該姿勢之該等調整。
  17. 如請求項14之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中， 該至少一個對準目標之各者進一步包括複數個線性配置偵測指示單元，各偵測指示單元進一步包括對該不可見光之一波長敏感的一光電二極體；且 該偵測指示信號輸出係基於超過一值之一光電二極體之一感應電壓，歸因於來自該感測器之該不可見光入射於該光電二極體上而感應該電壓。
  18. 如請求項14之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中， 該至少一個目標包括定位於該相交點之一所要位置處之該複數個偵測指示單元之一指定至少一者，該所要位置對應於一校準感測器之一相交點。
  19. 一種對準目標設備，其經組態以偵測來自一感測器之入射不可見光，其包括： 複數個偵測指示單元，其等在空間上配置成至少一個線性陣列，各偵測指示單元經組態以偵測來自該感測器之該入射不可見光，各偵測指示單元包括： 一臨限偵測邏輯，其經組態以基於來自一光電二極體之一感應電壓而判定來自該感測器之該不可見光是否入射於一偵測指示單元上，該臨限偵測邏輯基於來自該光電二極體之該感應電壓而輸出一偵測指示信號，該偵測指示信號包括分別對應於該光電二極體偵測到或未偵測到該入射不可見光的一邏輯高或低，該偵測指示信號包括一可見光二極體上的一輸出電壓，該輸出電壓組態該可見光二極體以在該偵測指示信號係邏輯高時發射可見光且在該偵測指示信號係邏輯低時不產生可見光；及 至少一個目標，其經定位於該對準目標上相對於該感測器之一位置處，該至少一個目標之該位置對應於該入射不可見光與該對準目標設備之間之一所要相交點，該所要點對應於所校準之該感測器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI845059B (zh) * 2021-12-17 2024-06-11 美商谷歌有限責任公司 執行安全密碼操作之積體電路及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113985906A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 上海航天测控通信研究所 一种基于无人机平台的车载机动式标校系统及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6473980B2 (en) * 2000-11-30 2002-11-05 Cubic Defense Systems, Inc. Infrared laser transmitter alignment verifier and targeting system
DE102012111345B4 (de) * 2012-11-23 2019-03-28 Sick Ag Mobiles Handgerät zur Ausrichtung eines Sensors
US20190120934A1 (en) * 2017-10-19 2019-04-25 GM Global Technology Operations LLC Three-dimensional alignment of radar and camera sensors
US11435456B2 (en) * 2017-12-28 2022-09-06 Lyft, Inc. Sensor calibration facility

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI845059B (zh) * 2021-12-17 2024-06-11 美商谷歌有限責任公司 執行安全密碼操作之積體電路及方法

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