DE112017000127T5 - 2D Lidar-Scannen mit hoher Präzision mit einem drehbaren konkaven Spiegel und einer Strahllenkvorrichtung - Google Patents

2D Lidar-Scannen mit hoher Präzision mit einem drehbaren konkaven Spiegel und einer Strahllenkvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112017000127T5
DE112017000127T5 DE112017000127.7T DE112017000127T DE112017000127T5 DE 112017000127 T5 DE112017000127 T5 DE 112017000127T5 DE 112017000127 T DE112017000127 T DE 112017000127T DE 112017000127 T5 DE112017000127 T5 DE 112017000127T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light pulses
light
beam steering
pulses
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112017000127.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Junwei Bao
Yimin Li
Rui Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEYOND, INC., SUNNYVALE, US
Original Assignee
Lnnovusion Ireland Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lnnovusion Ireland Ltd filed Critical Lnnovusion Ireland Ltd
Publication of DE112017000127T5 publication Critical patent/DE112017000127T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4812—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver transmitted and received beams following a coaxial path
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4816—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of receivers alone
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0076—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a detector
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
    • G02B26/126—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane including curved mirrors

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Offenlegung beschreibt ein System und ein Verfahren zum koaxialen LiDAR-Scannen. Das System umfasst eine erste Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie erste Lichtpulse zuführt. Das System umfasst auch eine oder mehrere Strahllenkvorrichtungen, die optisch mit der ersten Lichtquelle gekoppelt sind. Jede Strahllenkvorrichtung umfasst einen drehbaren konkaven Reflektor und eine Lichtstrahllenkvorrichtung, die zumindest teilweise innerhalb des drehbaren konkaven Reflektors angeordnet ist. Die Kombination aus der Lichtstrahllenkvorrichtung und dem drehbaren konkaven Reflektor lenkt, wenn sie sich relativ zueinander bewegen, die einen oder mehreren ersten Lichtpulse sowohl vertikal als auch horizontal, um ein Objekt innerhalb eines Sichtfelds zu beleuchten; erhält einen oder mehrere erste zurückkehrende Lichtpulse, wobei die einen oder mehreren ersten zurückkehrenden Lichtpulse basierend auf den gelenkten ersten Lichtpulsen erzeugt werden, die ein Objekt innerhalb des Sichtfelds beleuchten, und den einen oder mehrere erste zurückkehrende Lichtpulse umlenken.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Vorrangigkeit einer nicht vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 15/721,127 anspruchsberechtigt als „2D SCANNING HIGH PRECISION LiDAR USING COMBINATION OF ROTATING CONCAVE MIRROR AND BEAM STEERING DEVICES“ („2D LIDAR-SCANNEN MIT HOHER PRÄZISION MIT EINEM DREHBAREN KONKAVEN SPIEGEL UND EINER STRAHLLENKVORRICHTUNG“), die am 29. September 2017 eingereicht wurde, und die Vorrangigkeit einer vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/441,280 , mit dem Titel „COAXIAL INTERLACED RASTER SCANNING SYSTEM FOR LiDAR“ („KOAXIALES SCANSYSTEM FÜR LIDAR MIT ZEILENSPRUNGRASTERSCANNEN“), eingereicht am 31. Dezember 2016; und die vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 62/529,955 mit dem Titel „2D SCANNING HIGH PRECISION LiDAR USING COMBINATION OF ROTATING CONCAVE MIRROR AND BEAM STEERING DEVICES“, eingereicht am 7. Juli 2017. Der Inhalt aller Anmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit für alle Zwecke übernommen.
  • FELD DER OFFENLEGUNG
  • Die vorliegende Offenlegung bezieht sich allgemein Lichterkennungs- und Entfernungsmessung (LiDAR) und insbesondere auf ein System zum Scanen aufeinanderfolgender Lichtpulse zum Beleuchten von Objekten in einem Sichtfeld und zum koaxialen Sammeln des gestreuten Lichts von jedem Lichtpuls, um die Objekte im Sichtfeld abzugrenzen.
  • HINTERGRUND DER OFFENLEGUNG
  • Um die Größe von LiDAR-Systemen zu reduzieren, wird versucht, mikroelektromechanische Systeme (MEMS) auf dem Chip zu implementieren, die Lichtpulse lenken, um Objekte in einem Sichtfeld zu beleuchten. Solche On-Chip-Lösungen reduzieren die Größe des LiDAR-Systems. Allerdings liefern diese On-Chip-MEMS-Designs typischerweise einen optischen Blendenquerschnitt von wenigen (weniger als 5) Millimetern oder weniger, was es schwierig macht, einen Lichtpuls, der von Objekten in größerer Entfernung (z. B. in 100 Metern) reflektiert wird, von Hintergrundrauschsignalen zu unterscheiden. Es wurde festgestellt, dass ein optischer Blendenquerschnitt das Signal-Rauschverhältnis für Licht erhöht. Allerdings kann ein typisches LiDAR-System aufgrund seiner Systemkonfigurationen sperrig und teuer sein. Diese Systeme sind möglicherweise nicht ohne weiteres in ein Fahrzeug zu integrieren und/oder können dafür unerschwinglich teuer sein. Daher wird ein hochpräzises LiDAR-System mit reduzierten Abmessungen und Kosten erwünscht. Eine der Herausforderungen bei einem hochpräzisen LiDAR-System liegt darin, die Größe der LiDAR-Systeme zu reduzieren und gleichzeitig die Querschnittserfassung der optischen Blende zu erhöhen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENLEGUNG
  • Im Folgenden finden Sie eine vereinfachte Zusammenfassung eines oder mehrerer Beispiele, um ein grundlegendes Verständnis der Offenlegung zu vermitteln. Diese Zusammenfassung ist kein umfassender Überblick über alle in Betracht gezogenen Beispiele und beabsichtigt nicht, zentrale oder kritische Elemente aller Beispiele zu identifizieren noch den Umfang irgendwelcher oder aller Beispiele zu beschreiben. Ihr Zweck ist es, als Vorbereitung auf die weiter unten dargelegte ausführlichere Beschreibung einige Konzepte eines oder mehrerer Beispiele in vereinfachter Form darzulegen.
  • In Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen ist ein optisches Abstands- und Geschwindigkeitsmessungssystem mit Lasern (LiDAR) vorgesehen. Das System umfasst eine erste Lichtquelle, die so konfiguriert ist, dass sie einen oder mehrere erste Lichtpulse zuführt. Das System umfasst auch eine oder mehrere Strahllenkvorrichtungen, die optisch mit der ersten Lichtquelle gekoppelt sind. Jede Strahllenkvorrichtung umfasst einen drehbaren konkaven Reflektor und einer an einer Stelle angeordneten Lichtstrahllenkvorrichtung, sodass die vom drehbaren konkaven Reflektor oder der Lichtstrahllenkvorrichtung gerichteten Lichtpulse durch die Lichtstrahllenkvorrichtung oder den drehbaren konkaven Reflektor weiter in eine andere Richtung gelenkt werden können. Die Kombination aus der Lichtstrahllenkvorrichtung und dem drehbaren konkaven Reflektor lenkt, wenn sie sich relativ zueinander bewegt, die einen oder mehreren ersten Lichtpulse sowohl vertikal als auch horizontal, um innerhalb eines Sichtfelds ein Objekt zu beleuchten; erhält einen oder mehrere erste zurückkehrende Lichtpulse, wobei die einen oder mehreren ersten zurückkehrenden Lichtpulse basierend auf den gelenkten ersten Lichtpulsen, die ein Objekt innerhalb des Sichtfelds beleuchten, erzeugt werden, und lenkt einen oder mehrere erste zurückkehrende Lichtpulse zu einem oder mehreren zurückkehrenden Licht-Detektoren um.
  • Figurenliste
  • Zum besseren Verständnis der verschiedenen beschriebenen Aspekte wird in Verbindung mit den folgenden Abbildungen, in denen sich gleichlautende Ziffern auf entsprechende Teile in den Abbildungen beziehen, auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen.
    • zeigt eine Vielzahl von koaxialen LiDAR-Systemen, die an einem Fahrzeug befestigt sind.
    • zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung mit einem Polyeder, die sich innerhalb des konkaven Reflektors befindet.
    • zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung mit einem Oszillationsspiegel, die den konkaven Reflektor ersetzt.
    • zeigt ein binokulares LiDAR-System.
    • zeigt ein koaxiales LiDAR-System mit einer Sammellinse.
    • zeigt ein koaxiales LiDAR-System mit einem konvergierenden Spiegel.
    • zeigt ein duales koaxiales LiDAR-System.
    • zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung, die das übertragene Licht in eine Richtung zwischen der positiven x-Achse und der positiven z-Achse lenkt und das gestreute Licht sammelt.
    • zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung, die übertragenes Licht in eine Richtung zwischen der negativen x-Achse und der positiven z-Achse lenkt und das gestreute Licht sammelt.
    • zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung, die übertragenes Licht mehr in Richtung des Randes des positiven horizontalen Bereichs des Sichtfeldes lenkt, und aus dieser Richtung gestreutes Licht erfasst.
    • und zeigen Zeilensprungdiagramme für die Winkelverteilung über die horizontale und vertikale Richtung für ein duales koaxiales LiDAR-System.
    • zeigt eine Wärmekarte, die den Breiten der Erfassungsblende entlang der x-z-Ebene bei y = 0 über die horizontale und vertikale Richtung bei einem dualen koaxialen LiDAR-System entspricht.
    • zeigt einen beispielhaften Ablauf der LiDAR-Scan-Erkennung.
    • zeigen verschiedene Ansichten einer anderen Ausführungsform der Strahllenkvorrichtung, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigen verschiedene beispielgebende Konfigurationen zum Generieren eines gebündelten Beleuchtungslaserstrahls, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigt beispielgebende Konfigurationen einer Strahllenkvorrichtung zur Vergrößerung der Empfangsblende und zum Erfassen zurückkehrender Lichtpulse aus unterschiedlichen Facetten, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigen beispielgebende Konfigurationen von empfangenden optischen Systemen, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigen beispielgebende Detektorelemente zur Lichtsammlung mit Hilfe einer optisch empfindlichen Vorrichtung, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigen beispielgebende Konfigurationen für das Kombinieren von Lichtpulsen durch verschiedene Facetten mit Hilfe von Freiraumoptiken oder einer Kombination aus Faserbündel und/oder Leistungsgruppe, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigen verschiedene Konfigurationen von mehreren Facetten beispielhafter Polyeder mit gekrümmten und flachen Oberflächen, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigt eine beispielgebende Konfiguration eines LiDAR-Systems zum Bestimmen der Laufzeit eines Lichtpulses, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigt einen Referenzpuls und einen empfangenen Rückkehrlichtpuls, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigt eine andere Ausführungsform einer Strahllenkvorrichtung mit einem oszillierenden Spiegel, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
    • zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen der Laufzeit eines oder mehrerer Laserpulse, in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die nachstehende ausführliche Beschreibung dient in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zur Beschreibung verschiedener Konfigurationen und stellt nicht die einzigen Konfigurationen dar, in denen die hier beschriebenen Konzepte ausgeführt werden können. Die ausführliche Beschreibung enthält spezifische Details, um ein tiefgreifendes Verständnis verschiedener Konzepte zu vermitteln. Für den Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass diese Konzepte ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In einigen Fällen werden wohlbekannte Strukturen und Komponenten in Form von Blockschaltbildern gezeigt, um diese Konzepte nicht zu verschleiern.
  • Beispiele für LiDAR-Scansysteme werden nun anhand verschiedener Elemente von Vorrichtungen und Methoden präsentiert. Diese Vorrichtungen und Methoden werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung beschrieben und in der begleitenden Zeichnung durch verschiedene Blöcke, Komponenten, Schaltkreise, Schritte, Verfahren, Algorithmen usw. (gemeinsam als „Elemente“ bezeichnet) dargestellt. Diese Elemente können mit Hilfe elektronischer Hardware, Computersoftware oder einer beliebigen Kombination von diesen implementiert werden. Ob solche Elemente als Hardware oder Software implementiert werden, hängt von den besonderen Anwendungs- und Entwurfsbeschränkungen ab, die dem Gesamtsystem auferlegt werden.
  • Die vorliegende Offenlegung beschreibt ein 2D-Scan-Hochpräzisions-LiDAR-System unter Verwendung einer Kombination von drehbaren konkaven Reflektor- und Lichtstrahllenkvorrichtungen. Das LiDAR-System umfasst eine Strahllenkvorrichtung mit einem Polyederreflektor, der sich innerhalb des konkaven Reflektors befindet, der um eine Mittelachse ausgerichtet ist. Der konkave Reflektor ist so konfiguriert, dass er sich um die Mittelachse dreht. Das Polyeder ist so konfiguriert, dass es sich um einen Drehpunkt in einer Richtung in einem Winkel (z. B. 90 Grad) zur Mittelachse dreht. Die jeweiligen momentanen Positionen des konkaven Reflektors und des Polyeders lenken Lichtpulse, um in einem Sichtfeld Objekte zu beleuchten, während sie Streulicht von den Lichtpulsen erfassen, die an den Objekten gestreut werden. Jeder übertragene Lichtpuls ist im Wesentlichen koaxial oder parallel zu dem erfassten Streulicht von dem entsprechenden Lichtpuls. Das LiDAR-System umfasst einen Mikrocontroller, um basierend auf den Zeitdifferenzen zwischen jedem gesendeten Lichtpuls und dem erfassten Licht aus dem entsprechenden Lichtpuls, der an den Objekten gestreut wird, die Entfernung zu den Objekten zu berechnen. Die vorliegende Offenlegung beschreibt weiter Zeilensprungteilbilder, um ein Bild mit höherer Auflösung zu erzielen. Diese Technik umfasst das Scanen von Bereichspunkten zu einem oder mehreren Objekten über aufeinanderfolgende horizontale und vertikale Richtungen hinweg, um einen oder mehrere Teilbilder aufzubauen. Die vertikalen und/oder horizontalen Positionen der Scanpunkte für nacheinander erfasste Teilbilder sind leicht versetzt, was zusammengenommen zu einer höheren Dichte von Scanpunkten führt. Die höhere Dichte der abgetasteten Punkte führt zu einer höheren Auflösung des LiDAR-Systems.
  • Obwohl die Beispiele der Offenlegung für die Integration in ein Fahrzeug beschrieben werden, sind andere Anwendungen vorgesehen. So können zum Beispiel das zentrale Laserzuführsystem und mehrere LiDAR-Systeme in Roboter eingebaut oder integriert, an mehreren Standorten eines Gebäudes zur Sicherheitsüberwachung oder an Verkehrsknotenpunkten oder bestimmten Straßenstellen zur Verkehrsüberwachung installiert werden usw.
  • zeigt eine Vielzahl von LiDAR-Scansystemen 300A-300F, die an einem Fahrzeug 150 angebracht sind. Die LiDAR-Scansysteme 300A-300F können 2D-Scan-LiDAR-Systeme sein. Jedes LiDAR-Scansystem 300A-300F erfasst und berechnet die Entfernung zu Objekten in einem Sichtfeld, das den Positionen am und um das Fahrzeug 150 entspricht. Die an der Vorderseite des Fahrzeugs 150 angeordneten LiDAR-Scansysteme 300A zeigen beispielsweise mit Lichtpulsen, die im Wesentlichen koaxial oder parallel zum jeweiligen Lichtpuls erfasst werden, das benachbarte Fahrzeug 150' (und/oder andere Objekte). Der Bereich (z. B. der Abstand) zum benachbarten Fahrzeug 150' wird durch den Zeitunterschied bestimmt, in dem jeder Lichtpuls gesendet und das Streulicht von dem entsprechenden Lichtpuls erfasst wird.
  • Wie im Beispiel in , sind die Vielzahl der LiDAR-Scansysteme 300A-300F um das Fahrzeug 150 herum verteilt, um das Sichtfeld zwischen den einzelnen koaxialen LiDAR-Systemen abzudecken. Beispielsweise kann das Sichtfeld so konfiguriert werden, dass das LiDAR-Scansystem 300F die Mittellinie 154 auf der einen Seite des Fahrzeugs 150 und das LiDAR-Scansystem 300C die Spurtrennlinie 152 auf der anderen Seite des Fahrzeugs 150 erfassen kann. In manchen Fällen kann sich das Sichtfeld bei einem oder mehreren der zahlreichen LiDAR-Scansysteme 300A-300F überlagern. Zum Beispiel kann sich das Sichtfeld des LiDAR-Scansystems 300B mit dem des LiDAR-Scansystems 300A überlagern. Eine Überlagerung des Sichtfeldes kann eine höhere Scandichte bieten. Ebenso kann sich das Sichtfeld der LiDAR-Scansysteme 300A mit dem der LiDAR-Scansysteme 300F überlagern. Jedes der LiDAR-Scansysteme 300A-300F kann eine Strahllenkvorrichtung umfassen, die Lichtpulse sowohl vertikal als auch horizontal lenken kann, um sie zum Scannen von Objekten zu einem Sichtfeld zu übertragen. Die Steuerung der Lichtpulse ermöglicht das fortlaufende Scannen von Punkten eines oder mehrerer Objekte innerhalb des Sichtfeldes.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Größen der LiDAR-Scansysteme 300A-300F in relativ klein sein können. Das heißt, dass jedes entsprechende LiDAR-Scansystem (z. B. die Systeme 300A-300F) einen Raum einnehmen kann, der beispielsweise nicht größer als 1 Kubikfuß (28316,8 Kubikzentimeter) oder ¼ eines Kubikfußes (7079,21 Kubikzentimeter) ist.
  • zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung 100 mit einer Lichtstrahllenkvorrichtung (z. B. ein Polyeder 102), die innerhalb des konkaven Reflektors 112 angeordnet ist. Wie gezeigt in ist der konkave Reflektor 112 in einigen Ausführungsformen koaxial zu einer ersten Achse 106 ausgerichtet (z. B. im Wesentlichen konzentrisch). Der konkave Reflektor 112 kann auf der konkaven Seite eine oder mehrere reflektierende Oberflächen (z. B. Spiegel mit flacher Oberfläche) umfassen, die eine Blende 118 umgeben. Die Blende 118 des konkaven Reflektors 112 ist koaxial zu der ersten Achse 106 ausgerichtet (z. B. im Wesentlichen konzentrisch). In dem Beispiel in sind die Spiegel nach innen gewinkelt, um eine hexagonale Schale des konkaven Reflektors 112 zu bilden. In dem Beispiel in kann die sechseckige Blende 118 des konkaven Reflektors 112 eine Breite von zweieinhalb Zentimetern (ein Zoll) über die gegenüberliegenden Seiten der (z. B. hexagonalen) Blende 118 haben und die reflektierenden Flächen (z. B. Spiegel) des konkaven Reflektors 112 können um 45° von der sechseckigen Blende 118 mit einer Länge von 6,22 Zentimetern (2,45 Zoll) (entlang der gewinkelten Spiegel) abgewinkelt sein. In einigen Ausführungsformen bewegen sich die reflektierenden Oberflächen (z. B. Spiegel) des konkaven Reflektors 112 zwischen 0,5 Zentimeter bis 10 Zentimeter (0,2 Zoll bis 4 Zoll). In einigen Ausführungsformen können die reflektierenden Oberflächen des konkaven Reflektors 112 gekrümmt sein. In einigen Beispielen ragen die gekrümmten Oberflächen nach außen (z. B. konvex), was genutzt werden kann, um das Sichtfeld der Strahllenkvorrichtung 100 zu vergrößern. In einigen Beispielen ragen die gekrümmten Oberflächen nach innen (z. B. konkav).
  • Wie gezeigt in kann das Polyeder 102 innerhalb des konkaven Reflektors 112 angeordnet sein. Das Polyeder 102 umfasst einen Drehpunkt 120, der koaxial zu einer zweiten Achse 104 ausgerichtet ist (z. B. im Wesentlichen konzentrisch), die senkrecht zur ersten Achse 106 ist. Das Polyeder 102 umfasst ferner mindestens eine reflektierende Oberfläche (z. B. einen Spiegel), die an einer Seite des Polyeders 102 angeordnet ist, um das Licht zwischen der Blende 118 des konkaven Reflektors 112 und mindestens einer reflektierenden Oberfläche (z. B. einem Spiegel) des konkaven Reflektors 112 umzulenken. So können beispielsweise Lichtpulse, die durch die Blende 118 auf eine reflektierende Oberfläche des Polyeders 102 übertragen werden, umgelenkt oder auf eine reflektierende Oberfläche des konkaven Reflektors 112 gelenkt werden. Sie können weiter umgelenkt oder auf das Sichtfeld gelenkt werden. In dem Beispiel in ist das Polyeder 102 ein Würfel mit sechs Facetten. In einigen Beispielen haben die beiden gegenüberliegenden Facetten mit dem Drehpunkt 120 keine reflektierenden Oberflächen (z. B. Spiegel) und die verbleibenden vier Facetten weisen reflektierende Oberflächen (z. B. Spiegel) auf, die nach außen gerichtet sind. In dem Beispiel in hat der Würfel eine Kantenlänge von etwa 3,10 Zentimeter (1,22 Zoll).
  • Es sollte beachtet werden, dass das Polyeder 102 sechs Facetten haben kann, die nicht alle orthogonal sind. Beispielsweise kann das Polyeder 102 in einigen Ausführungsformen asymmetrische Facetten aufweisen, die die vertikale und horizontale Scanrichtung zwischen den Teilbildern ausgleichen und/oder ein Zeilensprungrastermuster verändern können. In einigen Beispielen ist das Polyeder 102 ein Rhomboeder. Es sollte auch beachtet werden, dass das Polyeder 102 weniger als sechs Facetten haben kann. Zum Beispiel ist das Polyeder 102 in einigen Ausführungsformen ein Pentaeder. In einer solchen Ausführungsform kann das Polyeder 102 ein dreieckiges Prisma sein, bei dem der Drehpunkt an zwei gegenüberliegenden dreieckigen Facetten und einer oder mehreren reflektierenden Oberflächen (z. B. Spiegeln) angeordnet ist, die sich an den rechteckigen Facetten befinden. Es sollte auch beachtet werden, dass das Polyeder 102 mehr als sechs Facetten haben kann. Das Polyeder 102 kann zum Beispiel ein Hexaeder, ein Heptaeder, ein Oktaeder usw. sein. In einigen Ausführungsformen sind die Facetten des Polyeders 102 gekrümmt. In einigen Beispielen ragen die gekrümmten Facetten nach außen (z. B. konvex), was genutzt werden kann, um das Sichtfeld der Strahllenkvorrichtung 100 zu vergrößern. In einigen Beispielen ragen die gekrümmten Facetten nach innen (z. B. konkav), was das Sichtfeld verkleinern und das Profil des austretenden Laserstrahls formen kann.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die Strahllenkvorrichtung 100 einen oder mehrere Motoren (nicht abgebildet), die operativ mit dem konkaven Reflektor 112 und dem Polyeder 102 gekoppelt sind. In diesem Beispiel können ein oder mehrere Motoren so konfiguriert werden, dass sie den konkaven Reflektor 112 gegen den Uhrzeigersinn (in -z-Richtung gesehen) um die erste Achse 106 mit einer ersten Drehgeschwindigkeit 116 drehen, wie dargestellt in . Ein oder mehrere Motoren können auch so konfiguriert werden, dass sie das Polyeder 102 um den Drehpunkt 120, also um die zweite Achse 104 herum, gegen den Uhrzeigersinn (in der +y-Richtung betrachtet) mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit 114 drehen. In einigen Ausführungsformen ist eine Rotationssteuerung so konfiguriert, dass sie die erste Drehgeschwindigkeit 116 des konkaven Reflektors 112 und die zweite Drehgeschwindigkeit 114 des Polyeders 102 steuert. In einigen Fällen ist die Rotationssteuerung elektrisch mit einem oder mehreren Motoren gekoppelt, um die erste Drehgeschwindigkeit 116 des konkaven Reflektors 112 und die zweite Drehgeschwindigkeit 114 des Polyeders 102 unabhängig voneinander zu steuern. In einigen Ausführungsformen unterscheidet sich die erste Drehgeschwindigkeit 116 des konkaven Reflektors 112 von der zweiten Drehgeschwindigkeit 114 des Polyeders 102. Zum Beispiel kann die zweite Drehgeschwindigkeit 114 des Polyeders 102 schneller sein als die erste Drehgeschwindigkeit 116 des konkaven Reflektors 112. In dem Beispiel in kann die zweite Drehgeschwindigkeit 114 des Polyeders 102 auf 500 Umdrehungen pro Sekunde (U/s) eingestellt sein, wohingegen die erste Drehgeschwindigkeit 116 des konkaven Reflektors 112 auf 10 U/s eingestellt sein kann. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Drehgeschwindigkeit 114 des Polyeders 102 langsamer als die erste Drehgeschwindigkeit 116 des konkaven Reflektors 112 sein.
  • In einigen Ausführungsformen sind die momentanen Positionen des rotierenden Polyeders 102 in Bezug auf den rotierenden konkaven Reflektor 112 für jeden abgetasteten Punkt in einem Scan, der durch die Strahllenkvorrichtung 100 aktiviert wurde, so beschaffen, dass die Strahllenkvorrichtung 100 Lichtpulse auf ein Objekt richten oder lenken und zurückkehrende Lichtpulse vom Objekt entlang eines im Wesentlichen ähnlichen Strahlengangs sammeln kann. Mit Bezug auf können die momentanen Positionen des rotierenden Polyeders 102 in Bezug auf die positive z-Achse gemessen werden. Der Winkel des Polyeders 102 ist positiv, wenn er gegen den Uhrzeigersinn entlang der y-Achse betrachtet gemessen wird. Die momentanen Positionen des rotierenden konkaven Reflektors 112 können in Bezug auf die negative y-Achse gemessen werden. Der Winkel des konkaven Reflektors 112 ist positiv, wenn er im Uhrzeigersinn entlang der z-Achse betrachtet gemessen wird.
  • Es sollte beachtet werden, dass andere Mechanismen angewendet werden können, die den gleichen Effekt wie die Drehung des konkaven Reflektors 112 und/oder die Drehung des Polyeders 102 bewirken. Zum Beispiel, wie dargestellt in , kann der konkave Reflektor 112 durch einen Oszillationsspiegel 112A ersetzt werden, der entlang der Achse 129 oszilliert. So können Drehungen des mit dem Oszillationsspiegel 112A gekoppelten Polyeders 102 zum Scannen aufeinanderfolgender Lichtpulse einen ähnlichen Steuerungsmechanismus bieten, um Objekte in einem Sichtfeld zu beleuchten und das von jedem Lichtpuls koaxial oder parallel zu den beleuchtenden Lichtpulsen zurückkehrende Licht zu sammeln, damit Objekte im Sichtfeld abgegrenzt werden können. In einem anderen Beispiel kann das Polyeder 102 von einem Stellantrieb angetrieben werden, der das Polyeder entlang einer Achse oszillieren lässt. In einigen Beispielen kann der Oszillationsspiegel 112A um eine erste Achse oszillieren und das Polyeder 102 kann neben dem Oszillationsspiegel 112A angeordnet sein, wie es dargestellt ist in der . Das Polyeder 102 kann einen Drehpunkt umfassen, der koaxial an einer zweiten Achse ausgerichtet ist. Die zweite Achse kann in einem Winkel (zum Beispiel 90 Grad oder 75 Grad) zur ersten Achse angeordnet sein. Mindestens ein Spiegel kann an einer Facette des Polyeders 102 angeordnet sein, um Lichtpulse zwischen der Blende und dem konkaven Reflektor 112 zu reflektieren. Ein oder mehrere Motoren oder Stellantriebe können operativ mit dem Oszillationsspiegel 112A und dem Polyeder 102 gekoppelt sein. Ein oder mehrere Motoren oder Stellantriebe können so konfiguriert werden, dass sie den Oszillationsspiegel 112A um die erste Achse mit einer ersten Frequenz drehen (dargestellt als 128A) oder oszillieren (dargestellt als 128B) und das drehbare Polyeder um die zweite Achse mit einer zweiten Frequenz drehen (dargestellt als 125A) oder oszillieren (dargestellt als 125B).
  • In dem Beispiel in werden Lichtpulse 307A, die von einer Lichtquelle empfangen werden, durch die Blende 118 in Richtung des Polyeders 102 gerichtet, was durch Umleiten oder Reflektieren von Lichtpulsen 307A die umgelenkten Lichtpulse 307B erzeugt. Die Lichtpulse 307B werden in Richtung eines Spiegels auf dem konkaven Reflektor 112 gerichtet. Der konkave Reflektor 112 wiederum erzeugt gelenkte Lichtpulse 312A, indem er die gelenkten Lichtpulse 307B umlenkt oder reflektiert. Die gelenkten Lichtpulse 312A sind auf das Sichtfeld gerichtet, um Objekte innerhalb des Sichtfeldes zu beleuchten. Die gelenkten Lichtpulse 312A beleuchten die Objekte, die die Lichtpulse in eine oder mehrere Richtungen streuen. Einige der Pulse des gestreuten Lichts kehren als die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A zu der Strahllenkvorrichtung 100 zurück. Wie dargestellt in , können in einigen Beispielen die ersten, zur Strahllenkvorrichtung 100 zurückkehrenden Lichtpulse 207A (koaxial) im Wesentlichen entlang des ähnlichen Strahlengangs wie die gelenkten Lichtpulse 312A zurückkehren. Jeder der ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A kann durch den konkaven Reflektor 112 umgelenkt oder reflektiert werden, um umgelenkte zurückkehrende Lichtpulse 209 zu erzeugen. Die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 209 sind auf das Polyeder 102 gerichtet, das wiederum die Lichtpulse umlenkt und reflektiert, um umgeleitete zurückkehrende Lichtpulse 214A zu erzeugen. Umgelenkte zurückkehrende Lichtpulse 214A werden durch die Blende 118 zurück zu einem Lichtdetektor geleitet.
  • zeigt ein binokulares LiDAR-System 200. In einigen Beispielen überträgt das binokulare LiDAR-System 200 auf Objekte innerhalb des Sichtfelds Lichtpulse, die von einer Lichtquelle durch eine erste Blende 210A entlang des Beleuchtungsstrahlengangs 210C erzeugt werden. Die übertragenen Lichtpulse erreichen die Objekte und werden in einer oder mehreren Richtungen gestreut und verteilt. Einige der Streulichtpulse kehren entlang des Detektionsstrahlengangs 210D durch eine zweite Blende 210B zu einem Lichtdetektor zurück. Die Geometrie des binokularen LiDAR-Systems 200 bestimmt den Erfassungsbereich, der durch den überlappenden Bereich zwischen dem beispielhaften Beleuchtungsstrahlengang 210C und dem Detektionsstrahlengang 210D bestimmt wird, wie es dargestellt wird in . Daher können Streulichtpulse in bestimmten Bereichen entlang des Strahlengangs des binokularen LiDAR-Systems 200 nicht durch die zweite Blende 210B zurückkehren. In einigen Ausführungsformen sind der Beleuchtungsstrahlengang 210C und der Detektionsstrahlengang 210D im Wesentlichen parallel (z. B. mit einem kleinen Winkel). Infolgedessen kann der Erfassungsbereich breit sein. Zum Beispiel, wie dargestellt in kann der Erfassungsbereich auf der rechten Seite keine Grenze haben. Der Vorteil des binokularen LiDAR-Systems liegt darin, dass die Beleuchtungsoptik und die Detektionsoptik innerhalb des LiDAR-Scansystems räumlich getrennt sind, sodass es einfacher ist, Lichtstörungen im Detektionsmodul durch Lichtstreuung in der Beleuchtungsoptik zu vermeiden.
  • zeigt ein koaxiales LiDAR-Scansystem 250 mit einer Sammellinse 224. In einigen Ausführungsformen umfasst das koaxiale LiDAR-Scansystem 250 eine Lichtquelle 220, einen Reflexionsspiegel 222, eine Sammellinse 224, eine Maske 226 mit einer Blende, einen Lichtdetektor 230 und eine Strahllenkvorrichtung 100. Wie gezeigt in werden von einer Lichtquelle 220 erzeugte einfallende Lichtpulse 212A auf den Reflexionsspiegel 222 gerichtet, der die einfallenden Lichtpulse 212A umlenkt oder reflektiert, um die umgelenkten Lichtpulse 212B zu erzeugen. Die umgelenkten Lichtpulse 212B werden entlang der optischen Achse 211 zu der Strahllenkvorrichtung 100 geleitet. Die Strahllenkvorrichtung 100 kann dann die umgelenkten Lichtpulse 212B ähnlich wie oben beschrieben lenken, um gelenkte Lichtpulse 212C zum Beleuchten von Objekten im FOV zu erzeugen, wobei die Richtung von 212C, dargestellt in , nur den Zeitpunkt zeigt, zu dem die Lenkrichtung parallel zur Richtung von 212B verläuft. Zu anderen Zeitpunkten kann die Richtung von 212C im FOV in andere Richtungen sein. In dem Beispiel in ist der Reflexionsspiegel 222 ein nahezu 100 % reflektierender Spiegel, der auf der optischen Achse 211 angeordnet ist, die sich entlang des Strahlengangs sowohl der umgelenkten Lichtpulse 212B als auch der umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 befindet. Es sollte beachtet werden, dass der Reflexionsspiegel 222 ausreichend klein sein sollte, um die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 nicht zu behindern oder zu stören.
  • In dem Beispiel von kann die Strahllenkvorrichtung 100 die koaxiale Strahllenkvorrichtung 100 von sein. In einigen Beispielen kann die Strahllenkvorrichtung 100 eine duale koaxiale Vorrichtung sein, die zwei im Wesentlichen parallele Lichtpulse implementiert, die auf ein oder mehrere Objekte in einem Sichtfeld gerichtet sind. Die Strahllenkvorrichtung 100 kann so konfiguriert werden, dass sie die umgelenkten Lichtpulse 212B in vertikaler und horizontaler Richtung auf die erzeugten gelenkten Lichtpulse 212C lenkt, während sie die zurückkehrenden Lichtpulse 212D entlang des im Wesentlichen gleichen Strahlengangs wie die umgelenkten Lichtpulse 212C sammelt. Die Strahllenkvorrichtung 100 lenkt zurückkehrende Lichtpulse 212D um, um die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 in der umgekehrten Richtung von 212B zu erzeugen. Somit überlagert der Strahlengang der zurückkehrenden Lichtpulse 212D zu den umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulsen 214 den Beleuchtungsstrahlengang der umgelenkten Lichtpulse 212B zu den gelenkten Lichtpulsen 212C, und erhöht daher den effektiven Erfassungsbereich.
  • Mit Bezug auf ist die Sammellinse 224 des koaxialen LiDAR-Scansystems 250 so konfiguriert, dass sie umgelenkte zurückkehrende Lichtpulse 214 entlang der optischen Achse 211 sammelt und die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 durch die Blende der Maske 226 zum Lichtdetektor 230 leitet. Die Sammellinse 224 kann aus jedem transparenten Material, wie aus jedem Glas mit hohem Brechungsindex, Kunststoff oder dergleichen hergestellt sein. Wie gezeigt in kann die Sammellinse 224 im Wesentlichen konzentrisch zu der optischen Achse 211 sein. Es sollte beachtet werden, dass in einigen Ausführungsformen die Sammellinse 224 so angeordnet ist, dass sie mit der optischen Achse 210 nicht konzentrisch ist.
  • Wie gezeigt in ist der Lichtdetektor 230 in einigen Beispielen im Wesentlichen konzentrisch zu der optischen Achse 211 angeordnet. Der Lichtdetektor 230 kann eine Fotodiode, eine Lawinenfotodiode oder ähnliches sein. In einigen Ausführungsformen, wie in dem vergrößerten Diagramm des Lichtdetektors 230, dargestellt in , kann der Lichtdetektor 230 eine reflektierende Oberfläche 231 (z. B. einen reflektierenden Spiegel) umfassen, die der gegenüberliegenden Seite der Lichteinfallsfläche 232 zugewandt ist. Die reflektierende Oberfläche 231 kann Licht zurück zum Absorptionsbereich des Lichtdetektors 230 umlenken (z. B. reflektieren), wodurch die Erfassungseffizienz und -empfindlichkeit erhöht werden. In einigen Ausführungsformen kann die Maske 226 Teil des Lichtdetektors 230 sein. Im Allgemeinen filtert die Maske 226 die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 in der Nähe des Lichtdetektors 230, die schräg zum Strahlengang geneigt sind (z.B. Strahlengang entlang der optischen Achse 211), sodass nur Lichtpulse den Lichtdetektor 230 erreichen können, die sich im Wesentlichen parallel zur optischen Achse 211 befinden.
  • In dem Beispiel in kann die Lichtquelle 220 eine Laserlichtquelle sein. In einigen Beispielen kann das von der Lichtquelle 220 erzeugte Laserlicht eine Wellenlänge im sichtbaren Spektrum haben. In einigen Beispielen kann das Laserlicht eine Wellenlänge im Infrarotspektrum haben. In einigen Beispielen kann das Laserlicht eine Wellenlänge im Ultraviolettspektrum haben.
  • zeigt ein koaxiales LiDAR-Scansystem 250' mit einem konvergierenden Spiegel 221. In einigen Ausführungsformen umfasst das koaxiale LiDAR-Scansystem 250' eine Lichtquelle 220, einen konvergierenden Spiegel 221, eine Maske 226 mit einer Blende, einen Lichtdetektor 230 und eine Strahllenkvorrichtung 100. Wie gezeigt in , werden einfallende Lichtpulse 212A, die von einer Lichtquelle 220 erzeugt werden, durch eine Blende des konvergierenden Spiegels 221 entlang einer optischen Achse 211 zur Strahllenkvorrichtung 100 gelenkt. Die Strahllenkvorrichtung 100 lenkt (lenkt z. B. um und reflektiert) die einfallenden Lichtpulse 212A, um zur Beleuchtung eines Objekts die gelenkten Lichtpulse 212C zu erzeugen. Das Objekt kann die gelenkten Lichtpulse 212C streuen. Ein Teil der Streulichtpulse kehren als zurückkehrende Lichtpulse 212D zur Strahllenkvorrichtung 100 zurück. Die zurückkehrenden Lichtpulse 212D werden auf eine Bahn gerichtet, die im Wesentlichen ähnlich oder parallel zur Bahn der gelenkten Lichtpulse 212C verläuft. Die Strahllenkvorrichtung 100 kann dann die zurückkehrenden Lichtpulse 212D so ausrichten, dass sie umgelenkte zurückkehrende Lichtpulse 214 erzeugen, die sich in einer Richtung koaxial zur optischen Achse 211 in Richtung des konvergierenden Spiegels 221 befinden, der die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 durch die Blende der Maske 226 in Richtung des Lichtdetektors 230 umlenkt (z.B. reflektiert).
  • In einigen Ausführungsformen ist, wie beschrieben, der konvergierende Spiegel 221 des koaxialen LiDAR-Scansystems 250 so konfiguriert, dass er die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 entlang der optischen Achse 211 sammelt und die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 durch die Blende der Maske 226 zum Lichtdetektor 230 umlenkt. In dem Beispiel in kann der konvergierende Spiegel 221 ein nahezu 100 % reflektierender Spiegel sein, der auf oder in der Nähe der optischen Achse 211 angeordnet ist, was entlang des Strahlengangs sowohl der gelenkten Lichtpulse 212C als auch der umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 ist. Der konvergierende Spiegel 221 bewirkt, dass die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 auf den Lichtdetektor 230 fokussiert werden. Es sollte beachtet werden, dass in einigen Ausführungsformen der konvergierende Spiegel 221 so angeordnet sein kann, dass er nicht konzentrisch mit der optischen Achse 211 ist. Der konvergierende Spiegel 221 kann aus jedem Substrat (z. B. Glas, Kunststoff, Metall usw.) mit einer reflektierenden Spiegelglanzschicht hergestellt sein. In einigen Beispielen wird eine Antioxidationsschicht auf die reflektierende Spiegelschicht aufgetragen, um die reflektierende Schicht hermetisch von der Luft zu isolieren. Dies verhindert, dass Sauerstoff und andere korrosive Mittel (z. B. korrosive Gase oder Flüssigkeiten) die reflektierenden Teile der Oberfläche des konvergierenden Spiegels 221 angreifen.
  • In dem Beispiel in kann die Strahllenkvorrichtung 100 die koaxiale Strahllenkvorrichtung 100 von sein. In einigen Ausführungen kann die Strahllenkvorrichtung 100 eine duale koaxiale Vorrichtung sein, die zwei im Wesentlichen parallele Lichtpulse implementiert, die auf ein oder mehrere Objekte in einem Sichtfeld gerichtet sind. Die Strahllenkvorrichtung 100 kann so konfiguriert werden, dass sie die einfallenden Lichtpulse 212A in vertikaler und horizontaler Richtung lenkt, um die gelenkten Lichtpulse 212C zu erzeugen, während sie die zurückkehrenden Lichtpulse 212D entlang des im Wesentlichen gleichen Strahlengangs wie die gelenkten Lichtpulse 212C sammelt. Zum Beispiel, wie dargestellt in , kann der Strahlengang der zurückkehrenden Lichtpulse 212D im Wesentlichen parallel zu zumindest einem Teil des Strahlengangs der gelenkten Lichtpulse 212C verlaufen. Somit überschneidet der Strahlengang der zurückkehrenden Lichtpulse von 212D den Strahlengang der gelenkten Lichtpulse 212C.
  • Wie gezeigt in , ist der Lichtdetektor 230 in einigen Ausführungsformen im Wesentlichen konzentrisch zu der reflektierten optischen Achse 211' angeordnet. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich die reflektierte optische Achse 211' vom konvergierenden Spiegel 221 (z. B. dem Zentrum der Blende des konvergierenden Spiegels 221) durch den Brennpunkt des konvergierenden Spiegels 221. Die reflektierte optische Achse 211' kann mit der optischen Achse 211 einen Winkel bilden, der im Wesentlichen parallel zum Strahlengang der gelenkten Lichtpulse 212C und der umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214 verläuft. Der Lichtdetektor 230 kann eine Fotodiode, eine Lawinenfotodiode oder ähnliches sein. In einigen Ausführungsformen, ähnlich zu denen, dargestellt in , kann der Lichtdetektor 230 eine reflektierende Oberfläche (z. B. einen reflektierenden Spiegel) umfassen, die der gegenüberliegenden Seite der Lichteinfallfläche zugewandt ist. Die reflektierende Oberfläche kann Licht zu dem Absorptionsbereich des Lichtdetektors 230 umlenken (z. B. reflektieren), wodurch die Erfassungseffizienz und -empfindlichkeit erhöht werden. In einigen Ausführungsformen kann die Maske 226 Teil des Lichtdetektors 230 sein.
  • In dem Beispiel in kann die Lichtquelle 220 eine Laserlichtquelle sein. In einigen Beispielen kann das von der Lichtquelle 220 erzeugte Laserlicht eine Wellenlänge im sichtbaren Spektrum haben. In einigen Beispielen kann das Laserlicht eine Wellenlänge im Infrarotspektrum haben. In einigen Beispielen kann das Laserlicht eine Wellenlänge im Ultraviolettspektrum haben.
  • zeigt ein duales koaxiales LiDAR-Scansystem 300. Wie gezeigt in , kann das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 eine Lichtquelle 220, einen Reflexionsspiegel 222, einen Teilreflexionsspiegel 322, eine erste Sammellinse 224A, eine zweite Sammellinse 224B, eine erste Maske 226A mit einer Blende, eine zweite Maske 226B mit einer Blende, einen ersten Lichtdetektor 230A, einen zweiten Lichtdetektor 230B und eine Doppelstrahllenkvorrichtung 100' umfassen. Wie gezeigt in , werden von einer Lichtquelle 220 erzeugte einfallende Lichtpulse 212A auf den Teilreflexionsspiegel 322 gerichtet, der einen ersten Teil der einfallenden Lichtpulse 212A reflektiert, um die umgelenkten Lichtpulse 212B zu erzeugen. Basierend auf den umgelenkten Lichtpulsen 212B erzeugt das Polyeder 102 die umgelenkten Lichtpulse 212C, die wiederum durch den konkaven Reflektor 112 umgelenkt werden, um gesteuerte Lichtpulse 312A zu erzeugen. Die gelenkten Lichtpulse 312A können durch die Blende 118 der Strahllenkvorrichtung 100' auf die Objekte im FOV gerichtet werden. In dem Beispiel in ist der Teilreflexionsspiegel 322 ein 50 % reflektierender Spiegel, der entlang der ersten optischen Achse 311A angeordnet ist. Der Teilreflexionsspiegel 322 kann so konfiguriert werden, dass er zum Beispiel 50 % des einfallenden Lichts entlang der ersten optischen Achse 311A reflektiert. In einigen Ausführungsformen kann der Teilreflexionsspiegel 322 so konfiguriert werden, dass er mehr als 50 % des einfallenden Lichts entlang der ersten optischen Achse 311A reflektiert. In einigen Ausführungsformen kann der Teilreflexionsspiegel 322 so konfiguriert werden, dass er weniger als 50 % des einfallenden Lichts entlang der ersten optischen Achse 311A reflektiert. Es sollte beachtet werden, dass der Teilreflexionsspiegel 322 ausreichend klein sein sollte, um einen signifikanten Teil der ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A nicht zu blockieren.
  • Wie gezeigt in , durchläuft ein anderer Teil der einfallenden Lichtpulse 212A den Teilreflexionsspiegel 322 und wird zu einem zweiten Teil der einfallenden Lichtpulse 212A. Der zweite Teil der einfallenden Lichtpulse 212A kann auf den Reflexionsspiegel 222 umgelenkt werden, der den zweiten Teil der einfallenden Lichtpulse 212A umlenkt, um die umgelenkten Lichtpulse 213B zu erzeugen. Basierend auf den umgelenkten Lichtpulsen 213B erzeugt das Polyeder 102 die umgelenkten Lichtpulse 213C, die wiederum durch den konkaven Reflektor 112 umgelenkt werden, um die gelenkten Lichtpulse 312B zu erzeugen. Die gelenkten Lichtpulse 312B können entlang einer zweiten optischen Achse 311B durch die Blende 118 der Strahllenkvorrichtung 100 gerichtet werden. In dem Beispiel in kann der Reflexionsspiegel 222 ein nahezu 100 % reflektierender Spiegel sein, der an der zweiten optischen Achse 311B angeordnet ist. Es sollte beachtet werden, dass der Reflexionsspiegel 222 ausreichend klein sein sollte, um einen signifikanten Teil der zurückkehrenden Lichtpulse 207B nicht zu blockieren. Es ist auch zu beachten, dass während zeigt, dass die beiden Teile der einfallenden Lichtpulse 212A von der Lichtquelle 220 erzeugt werden, zwei getrennte und unabhängige Lichtquellen verwendet werden können, um die beiden Teile der einfallenden Lichtpulse 212A getrennt zu erzeugen.
  • Die Doppelstrahllenkvorrichtung 100', dargestellt in , kann die koaxiale Strahllenkvorrichtung 100 sein, wie sie dargestellt wird in . Ein Unterschied in diesem Beispiel liegt darin, dass die Strahllenkvorrichtung 100' so konfiguriert ist, dass sie zwei Strahlen von Lichtpulsen (z. B. die ersten gelenkten Lichtpulse 312A und die zweiten gelenkten Lichtpulse 312B) lenkt, um in einem Sichtfeld ein oder mehrere Objekte zu beleuchten. Beispielsweise kann die Strahllenkvorrichtung 100' so konfiguriert werden, dass sie die ersten gelenkten Lichtpulse 312A und die zweiten gelenkten Lichtpulse 312B in die vertikale und horizontale Richtung lenkt, während sie die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A und die zweiten zurückkehrenden Lichtpulse 207B sammelt. Die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A und die zweiten zurückkehrenden Lichtpulse 207B können Strahlengänge haben, die im Wesentlichen gleich oder parallel zu den Strahlengängen der ersten gelenkten Lichtpulse 312A bzw. der zweiten gelenkten Lichtpulse 312B sind. Somit überlagern sich die Strahlengänge der ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A und der zweiten zurückkehrenden Lichtpulse 207B mit den Strahlengängen der ersten gelenkten Lichtpulse 312A bzw. der zweiten gelenkten Lichtpulse 312B. In einigen Ausführungsformen kann das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 auch einen Leistungscontroller (nicht abgebildet) umfassen, der so konfiguriert ist, dass er die Leistung der Lichtquelle 220 dynamisch steuert. Die Leistungssteuerung der Lichtquelle 220 kann auf der Grundlage des Querschnittbereichs einer Blende erfolgen, die mit den zurückkehrenden Lichtpulsen 207A-B verbunden ist. Die Leistungssteuerung der Lichtquelle 220 kann die Blendenabweichungen innerhalb des Sichtfeldes kompensieren.
  • In dem Beispiel in kann die Doppelstrahllenkvorrichtung 100' in der x-z-Ebene generell asymmetrisch sein. Somit kann die Geometrie der optischen Komponenten zur Erzeugung der ersten gelenkten Lichtpulse 312A zu jedem Zeitpunkt asymmetrisch zu derjenigen zur Erzeugung der zweiten gelenkten Lichtpulse 312B sein. In ähnlicher Weise kann die Geometrie der optischen Komponenten für die Ausrichtung der ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A zu jedem Zeitpunkt asymmetrisch zu derjenigen für die Ausrichtung der zweiten zurückkehrenden Lichtpulse 207B sein. Dadurch kann der Strahlengang der ersten gelenkten Lichtpulse 312A in einem anderen Bereich und Muster abgetastet werden als der der zweiten gelenkten Lichtpulse 312B.
  • Mit Bezug auf , können die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A und die zweiten zurückkehrenden Lichtpulse 207B, ähnlich wie oben beschrieben, von der Doppelstrahllenkvorrichtung 100' durch die Blende 118 auf die erste Sammellinse 224A und die zweite Sammellinse 224B gerichtet werden. Ähnlich wie oben beschrieben, werden die ersten und zweiten zurückkehrenden Lichtpulse 207A und 207B von dem Polyeder 102 und dem konkaven Reflektor 112 umgelenkt, um die ersten und zweiten zurückkehrenden Lichtpulse 214A bzw. 214B zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen ist die erste Sammellinse 224A des koaxialen LiDAR-Scansystems 300 so konfiguriert, dass sie die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214A entlang der optischen Achse 311A sammelt und die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214A durch die Blende der ersten Maske 226A zum ersten Lichtdetektor 230A umlenkt. In ähnlicher Weise ist die zweite Sammellinse 224B des koaxialen LiDAR-Scansystems 300 so konfiguriert, dass sie die zweiten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214B entlang der zweiten optischen Achse 311B sammelt und die zweiten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214B durch die Blende der zweiten Maske 226B zum zweiten Lichtdetektor 230B leitet. Sowohl die erste Sammellinse 224A als auch die zweite Sammellinse 224B können aus jedem transparenten Material, wie Glas mit hohem Brechungsindex, Kunststoff oder dergleichen, hergestellt sein. In dem in dargestellten Beispiel ist die erste Sammellinse 224A nicht konzentrisch mit der ersten optischen Achse 311A und die zweite Sammellinse 224B ist nicht konzentrisch mit der zweiten optischen Achse 311B. Es sollte beachtet werden, dass in einigen Ausführungsformen eine oder beide der ersten Sammellinse 224A und der zweiten Sammellinse 224B konzentrisch mit der ersten optischen Achse 311A bzw. der zweiten optischen Achse 311B sein können.
  • Wie gezeigt in , kann der erste Lichtdetektor 230A in einigen Beispielen bei oder in der Nähe des Fokusbereichs der ersten Sammellinse 224A angeordnet sein. In ähnlicher Weise kann der zweite Lichtdetektor 230B an oder in der Nähe des Fokusbereichs der zweiten Sammellinse 224B angeordnet sein. Dadurch können die ersten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214A auf den ersten Lichtdetektor 230A und die zweiten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214B auf den zweiten Lichtdetektor 230B fokussiert werden. Einer oder beide, der erste Lichtdetektor 230A oder der zweite Lichtdetektor 230B, können eine Fotodiode, eine Lawinenfotodiode oder ähnliches sein. In einigen Ausführungsformen können, ähnlich zu dem oben beschriebenen Lichtdetektor 230, der erste Lichtdetektor 230A oder der zweite Lichtdetektor 230B eine reflektierende Oberfläche (z. B. einen reflektierenden Spiegel) haben, die der gegenüberliegenden Seite der Lichteinfallfläche zugewandt ist. Die Lichteinfallfläche kann Licht zum Absorptionsbereich des ersten Lichtdetektors 230A bzw. des zweiten Lichtdetektors 230B umlenken (z. B. reflektieren). Dadurch können die Wirkungsgrade und die Empfindlichkeit der ersten und zweiten Lichtdetektoren 230A und 230B verbessert werden. In einigen Ausführungsformen kann die erste Maske 226A Teil des ersten Lichtdetektors 230A sein. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Maske 226B Teil des zweiten Lichtdetektors 230B sein.
  • In dem Beispiel in kann die Lichtquelle 220 eine Laserlichtquelle sein. In einigen Beispielen kann das von der Lichtquelle 220 erzeugte Laserlicht eine Wellenlänge im sichtbaren Spektrum haben. In einigen Beispielen kann das Laserlicht eine Wellenlänge im Infrarotspektrum haben. In einigen Beispielen kann das Laserlicht eine Wellenlänge im Ultraviolettspektrum haben.
  • Wie dargestellt in , umfasst das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 in einigen Beispielen einen Mikroprozessor 306, der elektrisch mit einem computerlesbaren Datenträger/Speicher 304 gekoppelt ist, die Lichtquelle 220, den ersten Lichtdetektor 230A, den zweiten Lichtdetektor 230B und einen oder mehrere Motoren 302. Der Mikroprozessor in dem dualen koaxialen LiDAR-Scansystem 300 kann Software verarbeiten. Software kann beispielsweise Anweisungen, Befehlssätze, Code, Codesegmente, Programmcode, Programme, Unterprogramme, Softwarekomponenten, Anwendungen, Softwareanwendungen, Softwarepakete, Routinen, Subroutinen, Objekte, ausführbare Dateien, Ausführungsstränge, Prozeduren, Funktionen und weiteres umfassen, unabhängig davon, ob sie als Software, Firmware, Middleware, Mikrocode, Hardwarebeschreibungssprache oder anderweitig bezeichnet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Mikroprozessor 306 so konfiguriert werden, dass er zu einem oder mehreren Objekten im Sichtfeld einen Abstand festlegt. Wie gezeigt in , umfasst der Mikroprozessor 306 ein Zeitgeber-/Taktmodul 308 und einen Rechner 310, die so konfiguriert sind, dass sie basierend auf einer Zeitdifferenz zwischen dem Senden der gelenkten Lichtpulse 312A und dem Erfassen der ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A für jeden entsprechenden Lichtpuls die Entfernung zu einem oder mehreren Objekten berechnen.
  • Das Zeitgeber-/Taktmodul 308 ist so konfiguriert, dass es jeden Lichtpuls, der gesendet oder empfangen wird, mit einem Zeitstempel markiert. Der Zeitstempel ist ein verschlüsseltes Datum und eine verschlüsselte Uhrzeit. Beispiele für Zeitstempel sind „month-day-year@hour:min:sec“, „month-day-year@hour:min:sec“, „year-dd-month@hour:min:sec“, „1234567890 (Unix-Zeit)“ usw. In einigen Ausführungsformen löst die Übertragung des gelenkten Lichtpulses das Zeitgeber-/Taktmodul 308 aus, um einen gesteuerten Lichtpuls mit einem Zeitstempel zu kennzeichnen. Das Zeitgeber-/Taktmodul 308 kann ferner einen gelenkten Lichtpuls mit einem entsprechenden zurückkehrenden Lichtpuls koppeln und basierend auf den Zeitstempeln die Zeitdifferenz ermitteln.
  • Der Rechner 310 ist so konfiguriert, dass er aus der Zeitdifferenz die Entfernung zu einem oder mehreren Objekten berechnet. In einigen Beispielen kann der Rechner 310, um die Entfernung zu einem Objekt zu bestimmen, die Zeitdifferenz mit der Lichtgeschwindigkeit geteilt durch 2 multiplizieren (unter der Annahme eines symmetrischen Strahlengangs). Wenn beispielsweise eine Zeitdifferenz 0,8 Mikrosekunden beträgt, berechnet der Rechner 310, dass die Entfernung zu einem Objekt in etwa 120 Meter beträgt (z. B. (0,8*10-6)*(2,9979*108)/2). Nach dem Berechnen der Entfernung kann der Rechner 310 die Werte in einem computerlesbaren Datenträger/Speicher 304 speichern.
  • Der computerlesbare Datenträger/Speicher 304 ist elektronisch mit dem Mikroprozessor 306 gekoppelt und kann Speicher für Identifizierungszeichen, die mit gelenkten Lichtpulsen verbunden sind, die an das FOV gesendet werden, Identifizierungszeichen, die mit zurückkehrenden Lichtpulsen, Zeitstempeln, Entfernungsbestimmungen usw. verbunden sind, bereitstellen. In einigen Beispielen kann jedem Puls (z. B. ein gelenkter Lichtpuls, der an das FOV gesendet wird, und/oder ein zurückkehrender Lichtpuls) ein Identifizierungszeichen zugeordnet werden, das den jeweiligen Puls eindeutig identifiziert. Die Identifizierung der Pulse ermöglicht die Bestimmung der Zeitdifferenzen zwischen den entsprechenden gesendeten und zurückkehrenden Lichtpulsen.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Mikroprozessor 306 optional eine Rotationssteuerung 312 umfassen. Die Rotationssteuerung 312 ist so konfiguriert, dass sie die erste Drehgeschwindigkeit des konkaven Reflektors 112 und die zweite Drehgeschwindigkeit des Polyeders 102 steuert. Die Rotationssteuerung 312 ist elektronisch mit einem oder mehreren Motoren 302 gekoppelt, die operativ mit dem konkaven Reflektor 112 und dem Polyeder 102 gekoppelt sind. In einigen Beispielen kann die Rotationssteuerung 312 die erste Drehgeschwindigkeit des konkaven Reflektors 112 und die zweite Drehgeschwindigkeit des Polyeders 102 variieren, indem sie den Antriebsstrom zu dem einen oder zu mehreren Motoren 302 ändert.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Rotationssteuerung 312 so konfiguriert, dass sie eine zufallsbedingte Störung bei einem Regelparameter überlagert, sodass die erste Drehgeschwindigkeit des konkaven Reflektors 112 und/oder die zweite Drehgeschwindigkeit des Polyeders 102 proportional mit der zufallsbedingten Störung ansteigt. Die zufallsbedingte Störung der ersten Drehgeschwindigkeit des konkaven Reflektors 112 und/oder der zweiten Drehgeschwindigkeit des Polyeders 102 bewirkt, dass sich die horizontalen und vertikalen Scanwinkel, die mit den von der Strahllenkvorrichtung 100' übertragenen Lichtpulsen verbunden sind, zufällig verteilen, wenn die Lichtpulse im Wesentlichen periodisch sind (z. B. gleiche Intervalle haben). Dies erleichtert eine zufälligere Erfassung in einem Teilbild. In einigen Beispielen kann die Rotationssteuerung 312 die erste Drehgeschwindigkeit des konkaven Reflektors 112 bis 10 U/s und die zweite Drehgeschwindigkeit des Polyeders 102 bis 500 U/s einstellen. Die Rotationssteuerung 312 kann zudem zu einer oder beiden der ersten Drehgeschwindigkeiten des konkaven Reflektors 112 und zu der zweiten Drehgeschwindigkeit des Polyeders 102 eine Störung von ±1 U/s addieren. In einigen Fällen kann die Störung gleich und in anderen Fällen unterschiedlich sein.
  • Der eine oder mehrere Motoren sind operativ mit dem konkaven Reflektor 112 und dem Polyeder 102 gekoppelt. In einigen Beispielen kann ein erster Motor den konkaven Reflektor 112 drehen, während ein zweiter Motor das Polyeder 102 drehen kann. In einigen Beispielen kann ein einzelner Motor, der mit einem oder mehreren Getrieben gekoppelt ist, den konkaven Reflektor 112 und das Polyeder 102 drehen. In dem Beispiel in können der eine oder mehrere Motoren 302 so konfiguriert werden, dass sie den konkaven Reflektor 112 um die erste Achse 106 mit einer ersten Drehgeschwindigkeit drehen und das Polyeder 102 um die zweite Achse 104 mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit drehen. In einigen Ausführungsformen werden die erste und die zweite Drehgeschwindigkeit unabhängig voneinander gesteuert.
  • zeigt, dass die ersten gelenkten Lichtpulse 312A und die zweiten gelenkten Lichtpulse 312B entlang der positiven z-Achse ausgerichtet sind. Die Positionen des Polyeders 102 und des konkaven Reflektors 112, wie sie in zum Erzeugen der ersten gelenkten Lichtpulse 312A und der zweiten gelenkten Lichtpulse 312B, die entlang der positiven z-Achse ausgerichtet sind, dargestellt werden, können als Sollposition definiert werden. Die Strahllenkvorrichtung 100 kann die gelenkten Lichtpulse in jede gewünschte Richtung des Sichtfelds lenken und aus jeder gewünschten Richtung des Sichtfelds die zurückkehrenden Lichtpulse sammeln, wenn sich das Polyeder 102 und der konkave Reflektor 112 in bestimmten Winkeln drehen. zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung 100, die gelenkte Lichtpulse in eine Richtung zwischen der positiven x-Achse und der positiven z-Achse lenkt und die zurückkehrenden Lichtpulse aus dieser sammelt. In einigen Beispielen, wie dargestellt in , liegt die momentane Position des rotierenden Polyeders 102 in Bezug auf die Sollposition bei +15° und die momentane Position des rotierenden konkaven Reflektors 112 in der Sollposition. Wie gezeigt in , werden die Lichtpulse 307A durch die Blende 118 der Strahllenkvorrichtung 100 gelenkt und durch das Polyeder 102 umgelenkt (z. B. reflektiert), um die umgelenkten Lichtpulse 307B zu erzeugen. Die Umlenkung kann am oder nahe dem Punkt 402 erfolgen und die umgelenkten Lichtpulse 307B in Richtung des konkaven Reflektors 112 lenken.
  • Die umgelenkten Lichtpulse 307B werden ferner durch eine reflektierende Oberfläche (z. B. Spiegel) des konkaven Reflektors 112 umgelenkt (z. B. reflektiert), um die ersten umgelenkten Lichtpulse 312A zu erzeugen. Die Umlenkung kann am oder in der Nähe des Punktes 404 erfolgen und die ersten gelenkten Lichtpulse 312A auf ein oder mehrere Objekte in Richtung zwischen der positiven x-Achse und der positiven z-Achse im Sichtfeld lenken. Die ersten gelenkten Lichtpulse 312A beleuchten die Objekte und die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A kehren entlang eines Strahlengangs zurück, der im Wesentlichen koaxial oder parallel zu den ersten gelenkten Lichtpulsen 312A verläuft. In dem Beispiel in überlagern sich die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A mit den ersten gelenkten Lichtpulsen 312A. Zum Beispiel beleuchtet der erste gelenkte Lichtpuls 312A ein Objekt in einem Winkel von ca. 30° zur Horizontalen (z. B. in einem 30°-Winkel zwischen der positiven z-Achse und der Richtung der gesendeten Lichtpulse 312A) und die beispielgebende Strahllenkvorrichtung 100 sammelt die ersten zurückkommenden Lichtpulse 207A in einem Winkel von ca. 30° zur Horizontalen. Ähnlich wie diejenigen, die oben beschrieben sind, können die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A von dem Polyeder 102 und dem konkaven Reflektor 112 umgelenkt werden, um die zurückkehrenden Lichtpulse 214A zu erzeugen.
  • zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung 100, die gelenkte Lichtpulse zum FOV lenkt und aus einer Richtung zwischen der negativen x-Achse und der positiven z-Achse die zurückkehrenden Lichtpulse sammelt. In einigen Beispielen, wie dargestellt in liegt die momentane Position des rotierenden Polyeders 102 in Bezug auf die Sollposition bei -5° (oder 355°) und die momentane Position des rotierenden konkaven Reflektors 112 in der Sollposition. Wie gezeigt in , werden die Lichtpulse 307A durch die Blende 118 der Strahllenkvorrichtung 100 gelenkt und durch das Polyeder 102 umgelenkt (z. B. reflektiert), um die umgelenkten Lichtpulse 307B zu erzeugen. Die Umlenkung kann am oder in der Nähe des Punktes 402 erfolgen und die umgelenkten Lichtpulse 307B in Richtung des konkaven Reflektors 112 lenken. Die umgelenkten Lichtpulse 307B werden ferner durch eine reflektierende Oberfläche (z. B. Spiegel) des konkaven Reflektors 112 umgelenkt (z. B. reflektiert), um den ersten umgelenkten Lichtpuls 312A zu erzeugen. Die Umlenkung kann am oder in der Nähe des Punktes 404 erfolgen und die ersten gelenkten Lichtpulse 312A auf ein oder mehrere Objekte in Richtung zwischen der negativen x-Achse und der positiven z-Achse im Sichtfeld lenken. Die ersten gelenkten Lichtpulse 312A beleuchten die Objekte und die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A kehren entlang eines Strahlengangs zurück, der im Wesentlichen koaxial oder parallel zu den ersten gelenkten Lichtpulsen 312A verläuft. In dem Beispiel in überlagern sich die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A mit den ersten gelenkten Lichtpulsen 312A, wobei die ersten gelenkten Lichtpulse 312A ein Objekt in einem Winkel von ca. -10° zur Horizontalen beleuchten (z. B. in einem -10°-Winkel zwischen der positiven z-Achse und der Richtung der ersten gelenkten Lichtpulse 312A) und die beispielgebende Strahllenkvorrichtung 100 sammelt die ersten zurückkommenden Lichtpulse 207A in einem Winkel von ca. -10° zur Horizontalen. Ähnlich wie diejenigen, die oben beschrieben sind, können die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A von dem Polyeder 102 und dem konkaven Reflektor 112 umgelenkt werden, um die zurückkehrenden Lichtpulse 214A zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann die Strahllenkvorrichtung 100 so konfiguriert werden, dass sie Lichtpulse mehr zum Rand eines Sichtfeldes sendet und wiederkehrende Lichtpulse aus dieser Richtung sammelt. zeigt eine beispielgebende Strahllenkvorrichtung 100, die gelenkte Lichtpulse in eine Richtung mehr zum Rand des positiven horizontalen Bereichs des Sichtfeldes lenkt und zurückkehrendes Licht aus dieser Richtung sammelt. Wie dargestellt in , liegt die momentane Position des rotierenden Polyeders 102 in Bezug auf die Sollposition bei 15° und die momentane Position des rotierenden konkaven Reflektors 112 in Bezug auf die Sollposition bei 30°. Wie gezeigt in , werden die Lichtpulse 307A durch die Blende 118 der Strahllenkvorrichtung 100 gelenkt und durch das Polyeder 102 umgelenkt (z. B. reflektiert), um am oder in der Nähe des Punktes 402 die umgelenkten Lichtpulse 307B zu erzeugen. Die Umlenkung kann die umgelenkten Lichtpulse 307B zu dem konkaven Reflektor 112 lenken. Die umgelenkten Lichtpulse 307B werden ferner durch eine reflektierende Oberfläche (z. B. Spiegel) des konkaven Reflektors 112 umgelenkt (z. B. reflektiert), um erste gelenkte Lichtpulse 312A am oder in der Nähe des Punktes 404 zu erzeugen. Die Umlenkung kann die gelenkten Lichtpulse 312A zu einem oder mehreren Objekten in einer Richtung lenken, die mehr zum Rand des Sichtfeldes hin ausgerichtet ist. Die ersten gelenkten Lichtpulse 312A beleuchten die Objekte und die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A kehren entlang eines Strahlengangs zurück, der im Wesentlichen koaxial oder parallel zu den ersten gelenkten Lichtpulsen 312A verläuft. In dem Beispiel in überlagern sich die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A mit den ersten gelenkten Lichtpulsen 312A. Zum Beispiel beleuchten die ersten gelenkten Lichtpulse 312A ein Objekt in einem Winkel von etwa 40° in Richtung (z. B. in einem 40°-Winkel zwischen der positiven z-Achse und der Projektion der gelenkten Lichtpulse 312A auf der X-Z-Ebene) der positiven x-Richtung und etwa -7° in Richtung der y-Richtung (z. B bei 7° in negativer y-Richtung zwischen der z-Achse und der Projektion der gelenkten Lichtpulse 312A auf der Y-Z-Ebene), und die beispielgebende Strahlsteuervorrichtung 100 sammelt erste zurückkehrende Lichtpulse 207A in einem Winkel von etwa 40° zur positiven x-Richtung und etwa -7° zur y-Richtung. Ähnlich wie diejenigen, die oben beschrieben sind, können die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A von dem Polyeder 102 und dem konkaven Reflektor 112 umgelenkt werden, um die zurückkehrenden Lichtpulse 214A zu erzeugen.
  • In einigen Ausführungsformen können zur weiteren Vergrößerung des Scanbereichs konkave Linsen oder Zylinderlinsen im Strahlengang der gelenkten Lichtpulse 312A und/oder der zweiten gelenkten Lichtpulse 312B angeordnet werden, wenn sie von der Strahllenkvorrichtung 100 übertragen werden. Mit dieser Konfiguration kann der horizontale und/oder vertikale Scanbereich weiter vergrößert werden. In einigen Beispielen, einschließlich konvexer Linsen, kann auch der Lichtwinkel vergrößert werden, was die Auflösung verringern kann.
  • und zeigen Zeilensprungdiagramme für die Winkelverteilung über die horizontale und vertikale Richtung für ein duales koaxiales LiDAR-Scansystem 300 ( ). Die Diagramme 600A-B der zeigen Ergebnisse einer Simulation, in der das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 so konfiguriert ist, dass es Daten in etwa 50 Millisekunden sammelt. Die Diagramme zeigen eine Kombination von drei aufeinanderfolgenden Teilbildern, die ein Frame bilden, was etwa 20 Frames pro Sekunde (fps) entspricht. Um das erste Teilbild 604 aufzubauen, tastet das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 über das Sichtfeld nacheinander ein oder mehrere Objekte sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung in periodischen Intervallen ab. Dabei wird der Laserlichtstrahl (der Lichtstrahlpunkt am oder in der Nähe des Punktes 404, wie in den und gezeigt) durch die reflektierende Oberfläche (z. B. einem Spiegel) des konkaven Reflektors 112 umgelenkt (wie in der , oder gezeigt), bewegt sich an einer der Facetten des Polyeders 102 über den Spiegel, sodass sich der Lichtstrahlpunkt von einer zur anderen Kante des Spiegels bewegt. Um das zweite Teilbild 606 aufzubauen, tastet das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 über das Sichtfeld hinweg in periodischen Intervallen nacheinander ein oder mehrere Objekte ab, außer dass dieses Mal das Scannen in den horizontalen und vertikalen Richtungen leicht versetzt von dem Scannen für die Erzeugung des ersten Teilbilds 604 erfolgt. Bei diesem Scan-Offset bewegt sich der Lichtstrahl an einer der Facetten des Polyeders 102 über den Spiegel, sodass sich der Lichtstrahlpunkt von einer Spiegelkante zur anderen Spiegelkante bewegt. Um das dritte Teilbild 608 aufzubauen, tastet das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 über das Sichtfeld hinweg in periodischen Intervallen nacheinander ein oder mehrere Objekte ab, mit Ausnahme der Zeit, in der das Scannen in den horizontalen und vertikalen Richtungen leicht versetzt von dem Scannen für die Erzeugung des ersten Teilbilds 604 und dem Scannen für die Erzeugung des zweiten Teilbilds 606 erfolgt. Das erste Teilbild 604, das zweite Teilbild 606 und das dritte Teilbild 608 werden verflochten, um ein einzelnes Bild mit einer höheren Dichte von Scanwerten aufzubauen, was einer höheren Auflösung entspricht. Das Einzelbild stellt auch die Bewegungskorrektur sowohl der Bewegung des LiDAR-Scansystems als auch der Bewegung des erkannten Objekts dar.
  • Wie gezeigt in , bilden Rasterpunkte aus dem Bild, die durch die gelenkten Lichtpulse 312A erzeugt werden, ein Muster, das einen Bereich von ca. -10° und 40° in x-Richtung und -30° und 30° in y-Richtung abdeckt. Ähnlich bilden Rasterpunkte des Bildes, die durch die gelenkten Lichtpulse 312B erzeugt werden, ein Muster, das einen Bereich von ungefähr -40° und 10° in der x-Richtung und -30° und 30° in der y-Richtung abdeckt. Im Bereich des dualen koaxialen LiDAR-Scansystems 300 gibt es einen Überlagerungsbereich 602 zwischen den ersten gelenkten Lichtpulsen 312A und den zweiten gelenkten Lichtpulsen 312B. Die Überlagerung sorgt für ein dichteres Datenscannen im Zentrum des Sichtfeldes (z. B. etwa zwischen -10° und 10° in der x-Richtung und -30° und 30° in der y-Richtung). Damit ist die Auflösung im sich überlagernden Bereich 602 höher.
  • Die Form des gerasterten Bildmusters, dargestellt in den und , basiert auf der Geometrie der Doppelstrahllenkvorrichtung 100' (z. B. der Geometrie des Polyeders 102 und des konkaven Reflektors 112). Faktoren, die den Strahlengang behindern, können zum gesamten gerasterten Bildmuster beitragen, wie dargestellt in den und . Zum Beispiel unter Bezugnahme auf , und können in einigen Fällen die ersten gelenkten Lichtpulse 312A den konkaven Reflektor 112 in einem bestimmten Winkel verfehlen, was ein Ende des Scanbereichs der Doppelstrahllenkvorrichtung 100' bestimmt.
  • Diese können dem horizontalen peripheren Bereich entsprechen. Insgesamt kann die Doppelstrahllenkvorrichtung 100' in einigen Ausführungsformen den Scanbereich der ersten gelenkten Lichtpulse 312A zwischen ungefähr -10° und 40° in der x-Richtung und ungefähr -30° und 30° in der y-Richtung lenken. In ähnlicher Weise kann der Scanbereich der Doppelstrahllenkvorrichtung 100' die zweiten gelenkten Lichtpulse 312B zwischen ungefähr -40° und 10° in der x-Richtung und -30° und 30° in der y-Richtung lenken.
  • zeigt einen vergrößerten Abschnitt eines Rahmendiagramms für die Winkelverteilung über die horizontale und vertikale Richtung für ein duales koaxiales LiDAR-Scansystem 300. zeigt somit deutlicher die Kombination von drei aufeinanderfolgenden Teilbildern (z. B. das erste Teilbild 604, das zweite Teilbild 606 und das dritte Teilbild 608). Wenn, wie oben beschrieben, zu der Drehgeschwindigkeit des Polyeders 102 und/oder des konkaven Reflektors 112 Störungen addiert werden, kann die Winkelverteilung über die horizontale und vertikale Richtung beliebig sein.
  • In einigen Beispielen können die Teilbilder und/oder Bilder in den und in drei Dimensionen abgebildet werden, um eine „Punktwolke“ zu bilden. Zum Beispiel in und veranschaulichen die Positionen in zwei Dimensionen die Lichtstreuung auf einem Objekt. In einigen Beispielen kann der Rechner 310 des Mikroprozessors 306 (in ) die dritte Dimension bereitstellen (z. B. eine Entfernung bei entsprechenden horizontalen und vertikalen Winkeln). Somit kann die Form der Objekte rund um das LiDAR-Scansystem 300 rekonstruiert werden (z. B. durch Analyse der „Punktwolke“ mittels Datenanalysealgorithmen).
  • In einigen Beispielen können sich Objekte, die sich innerhalb des Sichtfeldes befinden, während des Scannens bewegt oder verschoben werden, um ein Bild oder Teilbild aufzubauen. Beispielsweise kann in einigen Fällen die Zeitspanne der Lichtpulse in einem Bild beträchtlich kurz sein (z. B. weniger als 1 Millisekunde), was bedeutet, dass sich die Objekte, einschließlich des dualen koaxialen LiDAR-Scansystems 300A und die Objekte im Sichtfeld nicht wesentlich bewegen. In solchen Fällen werden die Scanpunkte in der Punktwolke im Bild im Wesentlichen gleichzeitig gesammelt. In einigen Fällen kann die Zeitspanne jedoch relativ lang sein (z. B. 20 bis 50 Millisekunden), was für ein oder mehrere Objekte ausreichend Zeit ist, um sich um eine messbare Entfernung zu bewegen. Zum Beispiel kann sich ein Objekt, das sich mit ungefähr 18 Metern pro Sekunde (65 Meilen pro Stunde) bewegt, in 20 Millisekunden ungefähr 0,6 Meter (2 Fuß) bewegen. Somit kann die Position jedes Punktes in der Punktwolke des Bildes durch die Eigenbewegung des LiDAR und die erfasste Geschwindigkeit des bewegenden Objekts im Sichtfeld kompensiert werden.
  • Um solchen Bewegungen von Objekten Rechnung zu tragen, kann das duale koaxiale LiDAR-Scansystem 300 die Scanrate aus einem oder mehreren Teilbildern ermitteln, eine relative Geschwindigkeit von dem einen oder mehreren Objekten bestimmen und die Scanrate und die Relativgeschwindigkeit bei der Bildung einer Punktwolke von Punkten in drei Dimensionen durch Kompensation der aggregierten Distanz kompensieren. Es ist zu beachten, dass die über beliebige Zeitintervalle gesammelten Daten zu einem Bild der Punktwolke aggregiert werden können. Daher kann die Dichte der Punktwolke dichter oder weniger dicht als die oben beschriebene sein.
  • zeigt eine Wärmekarte 700, die den Erfassungsblendenbereichen eines dualen koaxialen LiDAR-Systems mit bestimmten Systemparameterwerten entspricht, wobei die gesammelten Querschnittsflächen der ersten umgelenkten rückkehrenden Lichtpulse 214A und der zweiten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214B, dargestellt in den , , , und , beide in gezeigt werden und sich in der Mitte des FOV überlagern. Somit ändert sich die Fläche der Erfassungsblende mit dem Winkel des Polyeders 102 und dem Winkel des konkaven Reflektors 112. Zum Beispiel ist die Querschnittsfläche der ersten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse von 214A, gezeigt in , kleiner als die Querschnittsfläche der ersten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse von 214A, gezeigt in der . Somit ist die Intensität des gesammelten Lichts, das der Konfiguration des Polyeders 102 und des konkaven Reflektors 112 mit den Winkeln entspricht, die in dargestellt werden, geringer als die, die in für die gleiche Intensität der ersten gelenkten Lichtpulse 312A und den gleichen Reflexionsgrad und Abstand vom Objekt im Sichtfeld dargestellte.
  • In dem Beispiel in weist der mittlere Bereich der Wärmekarte 700, der ungefähr -10°∼10° in der x-Richtung und -30°∼30° in der y-Richtung entspricht, eine hohe Erfassungsblende auf. Dieser Bereich bildet die Form einer Sanduhr durch die dualen Strahlengänge, die sich in etwa der gleichen Region überlagern. Die Bereiche, die etwa zwischen -35° und -30° in x-Richtung und etwa zwischen -5° und 5° in y-Richtung sowie etwa zwischen 30° und 35° in x-Richtung und etwa zwischen -5° und 5° in y-Richtung liegen, haben eine geringe Erfassungsblende, die durch die schrägen Winkel am konkaven Reflektor 112 entsteht.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Leistung der einfallenden Lichtpulse 212 von einer Lichtquelle 220 (gezeigt in den , und ) basierend auf der Erfassungsblende unterschiedlich sein. Variieren der Stärke der einfallenden Lichtpulse 212 kann die Größenabweichung der Erfassungsblende der ersten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214A und der zweiten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse 214B über die vertikale und horizontale Richtung im Sichtfeld kompensieren.
  • veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 800 für die LiDAR-Scanerkennung in Übereinstimmung mit den Beispielen der Offenlegung. Der Prozess 800 kann von einem System ausgeführt werden, das in einem Fahrzeug angebracht ist oder sich in diesem befindet, wie die unterschiedlichen Systeme, die in , , , und gezeigt werden, und die Systeme, die wie nachstehend ausführlich beschrieben in 9A-9D, 10A-10B und 11 abgebildet sind. Wie gezeigt in kann bei Block 802 eine erste Lichtquelle eines LiDAR-Scansystems einen oder mehrere erste Lichtpulse bereitstellen. In den hierin beschriebenen Beispielen kann die erste Lichtquelle eine Laserlichtquelle sein. Es sollte beachtet werden, dass die erste Lichtquelle Glühlampenlicht, Fluoreszenzlicht und dergleichen sein kann. Weiterhin kann die erste Lichtquelle eine oder mehrere Wellenlängen im sichtbaren Spektrum, eine oder mehrere Wellenlängen im infraroten Spektrum oder eine oder mehrere Wellenlängen im ultravioletten Spektrum haben.
  • Bei Block 804 kann eine Strahllenkvorrichtung des LiDAR-Scansystems die ersten Lichtpulse lenken, um ein Objekt entlang eines Strahlengangs zu beleuchten. Die Strahllenkvorrichtung kann die koaxiale Strahllenkvorrichtung 100 sein, die so konfiguriert ist, dass sie einen einzelnen Strahl Lichtpulse sendet (z. B. Lichtpulse 312A, wie dargestellt in ), oder die Doppelkoaxialstrahllenkvorrichtung 100', die so konfiguriert ist, dass sie Doppelstrahlen von Lichtpulsen sendet (z. B. Lichtpulse 312A und 312B, wie gezeigt in ). Bei aufeinanderfolgenden Scans kann die Drehung einer Lichtstrahllenkvorrichtung (z. B. Polyeder 102) und eines konkaven Reflektors (z. B. der konkave Reflektor 112) dazu führen, dass sich die reflektierenden Facetten der Lichtstrahllenkvorrichtung und des konkaven Reflektors, die sich im Strahlengang der Lichtpulse befinden, mit der Zeit ändern. Der Lenkwinkel der Lichtpulse durch die Strahllenkvorrichtung kann mit den Drehpositionen der Lichtstrahllenkvorrichtung und des konkaven Reflektors berechnet werden. Es sollte beachtet werden, dass für einige Ausführungsformen die Drehpositionen der Lichtstrahllenkvorrichtung und des konkaven Reflektors die Lichtquelle dazu veranlassen können, einen Lichtpuls zu senden.
  • Bei Block 806 kann die Strahllenkvorrichtung (z. B. die Strahllenkvorrichtung 100 oder die Doppelstrahllenkvorrichtung 100') in einigen Beispielen zurückkehrende Lichtpulse sammeln und umleiten (z. B. die ersten zurückkehrenden Lichtpulse 207A, die auf der Grundlage der ersten gelenkten Lichtpulse 312A erzeugt wurden, die das Objekt beleuchteten). Die gesammelten zurückkehrenden Lichtpulse können koaxial oder parallel zum Strahlengang ausgerichtet sein. Die zurückkehrenden Lichtpulse können durch den konkaven Reflektor und die Lichtstrahllenkvorrichtung in Richtung der optischen Empfangssysteme umgelenkt werden. Wenn die Strahllenkvorrichtung verwendet wird, können in einigen Beispielen die gelenkten Lichtpulse und die zurückkehrenden Lichtpulse koaxial ausgerichtet werden. Darüber hinaus kann die Strahllenkvorrichtung die gelenkten Lichtpulse senden, während sie die zurückkehrenden Lichtpulse parallel oder im Wesentlichen gleichzeitig sammelt. Zum Beispiel steht die Zeit, die ein übertragener gelenkter Lichtpuls zum Beleuchten eines Objekts und zum Zurückkehren entlang des gleichen Strahlengangs benötigt, mehr oder weniger unmittelbar in Bezug zu den Positionen der Lichtstrahllenkvorrichtung (z. B. Polyeder 102) und des konkaven Reflektors. Zum Beispiel beträgt die Laufzeit eines Lichtpulses bei einem Objekt, das etwa 150 Meter entfernt ist, etwa 1 Mikrosekunde. Dies entspricht etwa einer 0,18° Drehung der Lichtstrahllenkvorrichtung (z. B. des Polyeders 102, der sich mit 500 U/s dreht).
  • Bei Block 808 kann ein optisches Empfangssystem mit einem Lichtkonvergenzgerät die umgelenkten, zurückkehrenden Lichtpulse weiter auf einen Lichtdetektor richten (z. B. den ersten Lichtdetektor 230A, dargestellt in ). In einigen Beispielen kann das Lichtkonvergenzgerät eine Sammellinse 224 sein ( ) oder ein konvergierender Spiegel 221 ( ).
  • Im Block 810 kann ein Mikrocontroller/Prozessor basierend auf einer Zeitdifferenz zwischen dem Übertragen der gelenkten Lichtpulse und dem Erkennen der entsprechenden zurückkehrenden Lichtpulse die Entfernung vom LiDAR-Scansystem zum Objekt berechnen (z. B. bestimmen). Die Laufzeit für einen Lichtpuls, der sich entlang des Strahlengangs bewegt, ist proportional zum Abstand, den der Lichtpuls zurücklegt, um ein Objekt zu beleuchten. Im Allgemeinen beträgt diese Laufzeit für einen Lichtpuls zur Beleuchtung des Objekts etwa die Hälfte der Zeit, die der Lichtpuls benötigt, um erkannt zu werden.
  • Beim optionalen Block 812 kann der Mikrocontroller basierend auf der Aggregation der Abstände zu einem oder mehreren Objekten über aufeinanderfolgende oder fortlaufende horizontale und vertikale Scans ein oder mehrere Teilbilder generieren, (z. B. erstes Teilbild 604, zweites Teilbild 606, drittes Teilbild 608, und ). Zum Beispiel kann ein koaxiales LiDAR-Scansystem oder das duale koaxiale LiDAR-System (z. B. das System 300) aufeinanderfolgend das gleiche Objekt oder die gleichen Objekte in periodischen Intervallen über ein Sichtfeld sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung scannen. Das Sichtfeld, das abgetastet (z. B. gescannt) wird, kann in Übereinstimmung mit einem ersten Untermuster ähnlich dem ersten Teilbild 604 angesammelt werden, erläutert in und . Das duale koaxiale LiDAR-System kann wiederum nacheinander in einem oder mehreren periodischen Intervallen über das gleiche Sichtfeld scannen, mit der Ausnahme, dass die horizontalen und vertikalen Richtungen von dem ersten Teilbild 604 geringfügig versetzt sind. Das Sichtfeld, das abgetastet (z. B. gescannt) wird, kann in Übereinstimmung mit einem zweiten Untermuster angesammelt werden, ähnlich dem zweiten Teilbild 606 in den und . Das duale koaxiale LiDAR-System kann wiederum dasselbe nacheinander in einem oder mehreren periodischen Intervallen über dasselbe Sichtfeld scannen, mit der Ausnahme, dass die horizontalen und vertikalen Richtungen von dem ersten Teilbild 604 und dem zweiten Teilbild 606 geringfügig versetzt sind. Das Sichtfeld, das abgetastet (z. B. gescannt) wird, kann in Übereinstimmung mit einem dritten Untermuster angesammelt werden, ähnlich dem dritten Teilbild 608 in den und .
  • Bei dem optionalen Block 814 kann der Mikrocontroller das eine oder mehrere Teilbilder verflechten, um ein Bild mit einer höheren Auflösung aufzubauen. Zum Beispiel, wie dargestellt in und , kann das LiDAR-System das erste Teilbild 604, das zweite Teilbild 606 und das dritte Teilbild 608 verflechten, um ein Bild mit einer höheren Dichte von Scanwerten aufzubauen. Eine höhere Dichte von Scanwerten (von sich nicht überlagernden Scanpunkten) entspricht einer höheren Auflösung. Es sollte beachtet werden, dass viele der Scanpunkte im sich überlagernden Bereich 602 ( ) eines dualen koaxialen LiDAR-Systems (z. B. System 300) eine höhere Dichte aufweisen können. Daher ist die Auflösung in dem sich überlagernden Bereich 602 höher, gezeigt in .
  • Die Strahllenkvorrichtungen 100 und 100', wie gezeigt in , , und , umfassen einen Polyeder 102, der sechs Facetten aufweist. Wie erläutert, kann ein Polyeder eine beliebige Anzahl von Facetten (z. B. mehr als sechs oder weniger als sechs) haben. zeigen verschiedene Ansichten einer anderen beispielgebenden Ausführungsform einer Strahllenkvorrichtung 900. Die Strahllenkvorrichtung 900 kann ein Polyeder mit mehr als sechs Facetten aufweisen. Die Strahllenkvorrichtung 900 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Schritte des Prozesses 800 und/oder 1900 durchzuführen (z. B. Lenklichtpulse in den Blöcken 1904 und 1910 gezeigt in ). zeigt eine perspektivische Ansicht der Strahllenkvorrichtung 900; zeigt eine Seitenansicht der Strahllenkvorrichtung 900 entlang der positiven y-Achsenrichtung; zeigt eine Rückansicht der Strahllenkvorrichtung 900 entlang der positiven z-Achsenrichtung; und zeigt eine Seitenansicht der Strahllenkvorrichtung 900 entlang der positiven x-Achsenrichtung. Mit Bezug auf kann ein Polyeder 910 eine Vielzahl (z. B. 18) von Seitenfacetten parallel zur y-Achse des Polyeders 910 umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das Polyeder 910 bei der y-Achse zentriert sein und sich um diese oder entlang dieser drehen. Das heißt, dass die y-Achse die Rotationsachse des Polyeders 910 sein kann. In einigen Ausführungsformen kann jede der Vielzahl von Seitenfacetten poliert sein und ähnlich wie eine reflektierende Oberfläche (z. B. eine Spiegelfläche) funktionieren, um Laserlicht zu übertragen und zu sammeln.
  • Mit Bezug auf kann die Strahllenkvorrichtung 900 auch einen konkaven Reflektor 920 umfassen. Der konkave Reflektor 920 kann eine Vielzahl von (z. B. vier) flachen oder gekrümmten reflektierenden Oberflächen (z. B. Spiegel) umfassen. In einigen Ausführungsformen kann jeder der flachen oder gekrümmten Spiegel des konkaven Reflektors 920 eine Polygonform (z. B. Trapezform) oder irgendeine andere gewünschte Form aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann jeder der flachen oder gekrümmten Spiegel Ecken und/oder Unterkanten haben, die so geschnitten oder beschnitten sind, dass das einfallende Laserlicht den konkaven Reflektor 920 durchlaufen kann. Zum Beispiel sind Ecken und/oder Unterkanten, die in den konkaven Reflektor 920 geschnitten sind, in dargestellt. In einigen Ausführungsformen, ähnlich zum konkaven Reflektor 112, gezeigt in , kann sich der konkave Reflektor 920 um die oder entlang der z-Achse drehen, wobei die Rotationsgeschwindigkeit unabhängig von der des Polyeders 910 ist. Mit Bezug auf , kann an einer momentanen Position des rotierenden Polyeders 910 und des rotierenden konkaven Reflektors 920, in der x-z-Ebene unter einem Winkel 935 (z. B. in einem Winkel zwischen dem gebündelten ein oder mehrerer Lichtpulsen 930 und der negativen z-Richtung) ein gebündelter Strahl von einem oder mehreren Lichtpulsen 930 in Richtung der Facette 940 des Polyeders 910 gelenkt werden.
  • zeigt eine Ausführungsform einer Konfiguration zur Erzeugung eines gebündelten Beleuchtungslaserstrahls, der einen oder mehrere Lichtpulse umfasst. Wie dargestellt in , kann eine Lichtquelle 1010 einen oder mehrere Lichtpulse auf eine optische Linse 1020 richten. In einigen Ausführungsformen können die optische Linse 1020 und die Lichtquelle 1010 so konfiguriert werden, dass sie einen vorgegebenen Abstand haben, damit ein beleuchtender Laserstrahl (z.B. ein Gaußscher Strahl) mit einem vorgegebenen Divergenzwinkel gebildet werden kann. Der beleuchtende Laserstrahl kann auf eine Facette des Polyeders 910 gerichtet werden. Die Lichtquelle 1010 kann ein Faserlaser, ein Halbleiterlaser oder andere Art Laserlichtquelle sein. Alternativ können zur Erzeugung des gebündelten Laserstrahls auch andere Kollimationsoptiken, wie eine asphärische Linse, Verbundlinse, reflektierte sphärische Oberfläche, reflektierte parabolische Oberfläche oder ähnliches verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann der konkave Reflektor 920 so konfiguriert werden, dass er Geometrieparameterwerte aufweist, sodass der beleuchtende Laserstrahl bei einem bestimmten Drehwinkel durch eine oder mehrere reflektierende Oberflächen (z. B. Spiegel) des konkaven Reflektors 920 blockiert oder teilweise blockiert werden kann. Wie oben besprochen, kann im konkaven Reflektor 920 ein Teil der Unterkanten eines oder mehrerer trapezförmiger Spiegel (z. B. Ausschnittbereich 1030) abgeschnitten oder freigelegt werden, damit der Laserstrahl von einer Lichtquelle passieren kann, wie gezeigt in .
  • zeigt eine andere Ausführungsform einer Konfiguration zur Erzeugung eines gebündelten, beleuchtenden Laserstrahls, der einen oder mehrere Lichtpulse umfasst. In dieser Konfiguration können ein oder mehrere Lichtpulse durch eine Lichtquelle generiert werden (nicht gezeigt in ), wie etwa durch Faserlaser, Halbleiterlaser oder andere Arten von Laserquellen. Die einen oder mehreren Lichtpulse können von einer Lichtleitfaser 1042 abgegeben und von einem Spiegel 1040 auf eine Facette des Polyeders 910 gerichtet werden. Die Konfiguration der Lichtzuführung, dargestellt in ermöglicht es, die Optik (z. B. Fasern, Spiegel) im Inneren des konkaven Reflektors 920 zu platzieren, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die Kanten des konkaven Reflektors 920 zu eliminieren oder zu reduzieren (z. B. Eliminieren des Ausschnittes 1030 wie dargestellt in oder Reduzieren der Größe des Ausschnittbereichs 1030).
  • Mit Bezug auf die und kann in einigen Ausführungsformen die relative Position und/oder der Winkel eines zugeführten Laserstrahls (z. B. ein Laserstrahl, der von der Lichtleitfaser 1042 und dem Spiegel 1040 zugeführt wird) zur Drehachse der reflektierenden Oberflächen (z. B. Polygonspiegel) des Polyeders 910 so konfiguriert werden, dass die effektive LiDAR-Scanrate (z. B. die horizontalen und vertikalen Erfassungswinkel) die gewünschten Abdeckungswerte erreicht. In einem Beispiel wird die Position und/oder der Winkel des Laserstrahls, der eine der Facetten der Polygonspiegel des Polyeders 910 erreicht, so konfiguriert, dass ein Winkel 965 (dargestellt in ) ungefähr 59° von der vertikalen Richtung (z. B. negative z-Richtung in ) ist, um ungefähr 100° des horizontalen Sichtfelds und 25° des vertikalen Sichtfelds zu erreichen.
  • In einigen Ausführungsformen von Lichtzuführkonfigurationen kann der Laserstrahl, der die Seitenfacette des Polyeders 910 erreicht, in der y-Achsenrichtung und der Richtung innerhalb der x-z-Ebene unterschiedliche Gaußsche Strahlparameter haben, wie z. B. Strahltaillenbreiten und Strahlabweichungswinkel. Indem eine oder mehrere asphärische Linsen oder Zylinderlinsen zwischen der Laserlichtquelle und einer Seitenfacette des Polyeders 910 verwendet werden, können verschiedene Gaußsche Strahlparameter erreicht werden. In einigen Ausführungsformen ist es erwünscht und vorteilhaft, die Linsen oder andere Komponenten des LiDAR-Systems so zu konfigurieren, dass die Strahltaillenbreite an der Stelle, an der der Laserstrahl die Seitenfacette des Polyeders 910 erreicht, sehr schmal ist. In einer typischen Ausführungsform kann eine Strahltaillenbreite von 0,45 mm mit einem ca. 0,06°-Divergenzwinkel erreicht werden. Eine schmale oder kleine Laserstrahltaillenbreite (z. B. 0,2 mm) kann den Prozentsatzanteil der Polyeder-Drehpositionen verringern, wo bezogen auf alle Polyeder-Rotationspositionen, die der Lichtstrahl erreicht, ein Teil des Lichtstrahls zwei Seitenfacetten gleichzeitig erreicht (z. B. erreicht ein Laserstrahlpunkt zwei Facetten, die sich eine gemeinsame Kante teilen). Ein Lichtstrahl, der gleichzeitig zwei Seitenfacetten erreicht, kann unerwünscht sein, da dies die Analyse des Signals erschweren kann.
  • Wenn die Strahltaille des Gaußschen Strahls in einer Richtung schmal ist, kann ihr Strahlen-Divergenzwinkel in dieser Richtung größer werden, was für bestimmte Ausführungsformen unerwünscht sein kann. Zum Beispiel kann bei einem Gaußschen Strahl mit einer Taillenbreite von 0,2 mm der Divergenzwinkel etwa 0,14° betragen. Um den Strahlen-Divergenzwinkel zu reduzieren, kann das Polyeder 910 in einigen Beispielen gekrümmte Facetten mit gekrümmten Oberflächen aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann für die Seitenfacetten des Polyeders 910 eine gekrümmte Oberfläche verwendet werden, wie gezeigt in .
  • zeigt mehrere Facetten 1510A-C eines beispielgebenden Polyeders 910 mit gekrümmten Oberflächen. In zeigen die durchgezogenen Linien drei der mehreren Seitenfacetten des Polyeders 910, wenn flache Oberflächen verwendet werden. Die gestrichelten Linien zeigen die gekrümmten Flächen, die den Gaußschen Strahl modifizieren können, um den Strahlen-Divergenzwinkel zu reduzieren. Obwohl gekrümmte Oberflächen als konvexe Oberflächen darstellt, kann der Fachmann erkennen, dass bei einigen Ausführungsformen auch konkave Oberflächen verwendet werden können. In einer anderen Ausführungsform können für die Reflexionsflächen (z. B. Spiegel) des konkaven Reflektors 920 auch gekrümmte Oberflächen verwendet werden (gezeigt in den und ), um den Gaußschen Strahl zu modifizieren.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Teil des Polyeders, der den beleuchtenden Laserstrahl reflektiert, so konfiguriert werden, dass er einen Satz Parameter (flache oder gekrümmte Oberfläche, Durchmesser, Anzahl der Facetten) hat, während der restliche Teil des Polyeders, der das zurückkehrende Licht sammelt, so konfiguriert werden kann, dass er einen anderen Satz Parameter hat. zeigt die Draufsicht einer solchen Ausführungsform, wobei der Teil des Polyeders 910, der den beleuchtenden oder sendenden Laserstrahl reflektiert, gekrümmte Flächen (z. B. die Facetten 1520A-C) und einen größeren Durchmesser hat, während der restliche Teil des Polyeders, der das zurückkehrende Licht sammelt, ebene Flächen mit kleinerem Durchmesser aufweist (z. B. die Facetten 1522A-C). Beide Teile des Polyeders 910 können die gleiche Anzahl (z. B. achtzehn) Facetten haben. zeigt die Seitenansicht dieser Ausführungsform des Polyeders 910, die die Facetten 1520A-N mit gekrümmten Oberflächen zum Reflektieren des beleuchtenden oder sendenden Laserstrahls und die Facetten 1522A-N mit ebenen Oberflächen zum Sammeln des rücklaufenden Lichts umfasst.
  • zeigt eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform des Polyeders 910. Wie dargestellt in , kann der Teil des Polyeders, der den beleuchtenden Laserstrahl reflektiert, eine erste Anzahl (z. B. achtzehn) Facetten (z. B. die Facetten 1540A-D) mit gekrümmten Oberflächen und einem größeren Durchmesser aufweisen, während der Teil, der das zurückkehrende Licht sammelt, eine zweite Anzahl (z. B. sechs) Facetten (z. B. die Facetten 1542A-B) mit flachen Oberflächen und einem kleineren Durchmesser aufweisen kann. zeigt die Seitenansicht dieser Ausführungsform des Polyeders 910, das die Facetten 1540A-N mit gekrümmten Oberflächen zum Reflektieren des beleuchtenden oder sendenden Laserstrahls und die Facetten 1542A-M mit ebenen Oberflächen zum Sammeln des rücklaufenden Lichts umfasst.
  • Mit Bezug auf die hinteren und , kann, wie oben besprochen, in der x-z-Ebene unter einem Winkel von 935 ein Strahl von einem oder mehreren gebündelten Lichtpulsen 930 auf eine Facette 940 des Polyeders 910 gerichtet werden. Der Winkel 935 kann so konfiguriert sein, dass der Winkel zwischen der Richtung der Lichtpulse 930 des beleuchtenden Laserstrahls und einer Richtung des zurückkehrenden Lichts, das auf den Detektor 960 des zurückkehrenden Lichts auftrifft, das 2N-fache des Spannwinkels einer Seite des Polyeders 910 beträgt. Ein Spannwinkel ist der Winkel zwischen den zwei Radien, die sich von der Mitte des Polyeders 910 zu zwei benachbarten Kanten einer Facette erstrecken. Für ein 18-Facetten-Polyeder beträgt der Spannwinkel 20° (d. h. 360°/18 = 20°). In der beispielgebenden Ausführung in den bis kann „N“ für das 18-Facetten-Polygon mit dem Spannwinkel von 20 den Wert 1 und der Winkel 935 den Wert 40° haben. Wie dargestellt in , werden die einen oder mehreren umgelenkten Lichtpulse 942, die von Facette 940 erzeugt (z. B. reflektiert) werden, auf einen Spiegel 945 des konkaven Reflektors 920 gelenkt und wiederum von Spiegel 945 reflektiert und als gelenkte Lichtpulse 948 auf das Sichtfeld umgelenkt.
  • Mit Bezug auf , nachdem die einen oder mehreren gelenkten Lichtpulse 948 ein Objekt im Sichtfeld erreicht haben, können sie in mehrere Richtungen reflektiert oder gestreut werden und ein Teil der zurückkehrenden Lichtpulse 950 kann zurückreflektiert werden und werden vom Spiegel 945 gesammelt. Wenn das Objekt relativ weit (z. B. weiter als 1 Meter) vom LiDAR-System entfernt ist, können die zurückkehrenden Lichtpulse 950 als gebündelter Strahl angenähert werden und befinden sich in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zur ursprünglichen Richtung der gelenkten Lichtpulse 948, jedoch in umgekehrter Richtung verläuft. Die zurückkehrenden Lichtpulse 950 können durch den Spiegel 945 umgelenkt werden und sich in umgekehrter Richtung von den umgelenkten Lichtpulsen 942 zum Polyeder 910 ausbreiten.
  • zeigt beispielgebende Konfigurationen einer Strahllenkvorrichtung 1100 für die wirkungsvolle Vergrößerung der Empfangsblende und zum Erfassen zurückkehrender Lichtpulse aus unterschiedlichen Facetten. Mit Bezug auf und können der eine oder mehrere zurückkehrende Lichtpulse 950, die in gezeigt werden, (z. B. die Lichtpulse, die das LiDAR-System aus Lichtpulsen sammelt, die vom Objekt im Sichtfeld gestreut oder reflektiert werden) den zurückkehrenden Lichtpulsen 1110 entsprechen, gezeigt in . Die zurückkehrenden Lichtpulse 1110 können beispielsweise eine reflektierende Oberfläche (z. B. Spiegel 1130) des konkaven Reflektors 920 erreichen. Nach der ersten Reflexion durch den Spiegel 1130 des konkaven Reflektors 920 können die zurückkehrenden Lichtpulse 1110 zum Polyeder 910 umgelenkt werden. In einigen Ausführungsformen können der eine oder mehrere zurückkehrende Lichtpulse 1110 gestreut sein und sich flächendeckend in den Richtungen senkrecht zur Strahlausbreitung erstrecken. Infolgedessen kann ein erheblicher Teil oder die gesamte Oberfläche des Spiegels 1130 die einen oder mehreren zurückkehrenden Lichtpulse 1110 empfangen (mit Ausnahme des Teils, der im Schatten des Polyeders 910 durch diesen blockiert wird). Daher können der eine oder mehrere zurückkehrende Lichtpulse 1110 durch den Spiegel 1130 reflektiert werden, um Pulse von mehreren Lichtabschnitten zu erzeugen, die auf unterschiedliche Facetten des Polyeders 910 gerichtet sind. Zum Beispiel, wie dargestellt in , kann ein Teil der zurückkehrenden Lichtpulse 1120, die sich in Richtung des Polyeders 910 ausbreiten, die Facette 1140 erreichen (z. B. dieselbe Facette 940, die gezeigt wird in ) und kann von der Facette 1140 als Lichtpulse 1150 reflektiert/umgelenkt werden; ein anderer Teil der zurückkehrenden Lichtpulse 1122, die sich in Richtung Polyeder 910 ausbreiten, kann eine andere Facette 1142 erreichen und von der Facette 1142 als Lichtpulse 1152 reflektiert/umgelenkt werden; noch ein anderer Teil der zurückkehrenden Lichtpulse 1124, die sich in Richtung Polyeder 910 ausbreiten, kann eine andere Facette 1144 erreichen und von der Facette 1144 als Lichtpulse 1154 reflektiert/umgelenkt werden.
  • Mit Bezug auf können die Strahlen, die von verschiedenen Facetten des Polyeders 910 reflektiert/umgelenkt werden, in einigen Ausführungsformen von verschiedenen optischen Empfangssystemen gesammelt werden (z. B. von den Systemen 1160, 1162 und 1164). Zum Beispiel kann ein erstes optisches Empfangssystem 1160 im Weg der Lichtpulse 1150 angeordnet sein; ein zweites optisches Empfangssystem 1162 kann im Weg der Lichtpulse 1152 angeordnet sein und so weiter.
  • zeigen beispielgebende Konfigurationen von optischen Empfangssysteme. Mit Bezug auf , und kann ein optisches Empfangssystem eine refraktive optischen Linse 1210 umfassen (gezeigt in ) oder einer optischen Verbundlinse 1220, die mehrere optische Elemente umfasst (gezeigt in ) oder einer zusammengesetzten Fokussieroptik 1230, die einen parabolischen oder sphärischen Spiegel und eine refraktive optische Linse umfasst (gezeigt in ). Die refraktiven optischen Linsen, gezeigt in bis , können sphärische oder asphärische Linsen oder die Kombination aus beidem sein. Jedes der optischen Empfangssysteme, gezeigt in , kann das im Wesentlichen parallel einfallende Licht auf ein Detektorelement 1240 fokussieren, unabhängig davon, ob die Pulse des einfallenden Lichts leicht geneigte und divergierende Winkel aufweisen. Obwohl drei beispielgebende Ausführungsformen in den bis aufgeführt sind, ist zu beachten, dass andere Konfigurationen von optischen Empfangssystemen verwendet werden können und den gleichen Zweck erfüllen.
  • Das Detektorelement 1240, gezeigt in , kann eine optisch empfindliche Vorrichtung umfassen, die optische Signale erkennen und in elektrische Signale umwandeln kann. zeigt eine beispielgebende Ausführungsform des Detektorelements 1240 zur direkten Lichtsammlung, das eine optisch empfindliche Vorrichtung 1320 verwendet. Wie gezeigt in , können sich Lichtpulse durch ein optionales Fenster 1310 ausbreiten und die optisch empfindliche Vorrichtung 1320 erreichen, die die optischen Signale in elektrische Signale umwandelt. Die elektrischen Signale können durch elektrische Schaltelemente auf der elektrischen Leiterplatte 1330 weiterverarbeitet und zur weiteren Verarbeitung in digitale Daten umgewandelt werden. In einigen Beispielen kann die optisch empfindliche Vorrichtung 1320 ein Brechungsindexanpassungsmaterial umfassen, das auf der Oberfläche der optisch empfindlichen Vorrichtung 1320 angeordnet ist. Zum Beispiel kann die optisch empfindliche Vorrichtung 1320 Indiumgalliumarsenid-Material enthalten, dessen Brechungsindex nicht mit der Luft übereinstimmt. Daher ist das Brechungsindexanpassungsmaterial auf der Oberfläche der optisch empfindlichen Vorrichtung 1320 angeordnet, um die Fehlanpassung zu verringern oder zu beseitigen.
  • zeigt eine weitere beispielgebende Ausführungsform des Detektorelements 1240 zur Lichtsammlung, das eine Lichtleitfaser 1350 verwendet. Wie gezeigt in , können die Lichtpulse, die von der optisch empfindlichen Vorrichtung 1370 empfangen werden, zunächst von einer optisch empfindlichen Vorrichtung 1340 auf das eine Ende einer Lichtleitfaser 1350 fokussiert werden. Die Lichtleitfaser 1350 kann eine Multi-Mode-Faser oder eine Single-Mode-Faser oder eine Doppel-Mode-Faser sein, bei der das Licht, das in die innere Mantelfaser eindringt, langsam in den kleinen Kern absorbiert wird. In einer Ausführungsform können die Lichtpulse, die das andere Ende der optischen Faser 1350 verlassen, durch eine optische Vorrichtung 1360 zu der optisch empfindlichen Vorrichtung 1370 konvergiert werden, die die optischen Signale in elektrische Signale umwandeln kann. Die optische Vorrichtung 1360, die das aus der Lichtleitfaser 1350 kommende Lichtsignal konvergiert, kann eine optische Linse, ein sphärischer oder asphärischer Spiegel oder eine direkte Kopplung an die optisch empfindliche Vorrichtung 1370 sein, wobei Brechungsindexanpassungsmaterial optional auf der Oberfläche der Vorrichtung 1370 angeordnet ist, um die Lichtmenge zu verbessern, die von der optisch empfindlichen Vorrichtung 1370 empfangen wird. Die elektrischen Signale können durch elektrische Schaltelemente auf der Platine 1380 weiterverarbeitet werden. In dieser Ausführungsform können die elektrischen Vorrichtungen (z. B. die elektrische Platine 1380) und/oder die optisch empfindliche Vorrichtung 1370 entfernt von der Strahllenkvorrichtung 1100 angeordnet sein (z. B. mehr als 0,1 Meter, mehr als 1 Meter oder sogar mehr als 5 Meter), wie gezeigt in , sodass die Größe der Strahllenkvorrichtung 1100 reduziert werden kann. Zum Beispiel kann die Strahllenkvorrichtung 1100 anders als das Licht, das aus dem Ende der Lichtleitfaser 1350 austritt, so konfiguriert werden, dass sie physikalisch kleiner dimensioniert ist.
  • Mit Bezug zurück auf , kann in einer anderen Arbeitsausführung das optische Empfangssystem 1160 im Strahlengang der Lichtpulse 1150 angeordnet sein. In einer anderen Ausführungsform kann das optische Empfangssystem 1164 im Strahlengang der Lichtpulse 1154 angeordnet sein. In noch einer weiteren Ausführungsform können zwei oder mehr optische Empfangssysteme (zum Beispiel sowohl 1160 als auch 1162 oder alle 1160, 1162 und 1164) im LiDAR-System koexistieren. In einer Ausführungsform kann jedes dieser optischen Empfangssysteme unabhängig voneinander sein, wobei jedes seine eigene optisch empfindliche Vorrichtung hat. In einer anderen Ausführungsform können sich einige oder alle dieser optischen Empfangssysteme eine optisch empfindliche Vorrichtung teilen.
  • zeigen beispielgebende Konfigurationen für die Kombination von umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulsen aus verschiedenen Facetten, die Freiraumoptik oder eine Kombination aus Faserbündel und/oder Leistungskoppler verwenden. Wie gezeigt in , kann in einigen Ausführungsformen eine optisch empfindliche Vorrichtung (z. B. Vorrichtung 1420) von mehreren optischen Empfangssystemen geteilt werden. In solchen Ausführungsformen können die Lichtpulse von Strahlen, die aus verschiedenen Richtungen kommen, durch mehrere Spiegel und Fokussieroptiken (z. B. Optik 1410, 1412 und 1414) auf ein und dieselbe optisch empfindliche Vorrichtung 1420 umgelenkt werden. Zum Beispiel können die Lichtpulse 1150 durch die Fokussieroptik 1410 fokussiert werden und anschließend zu Pulsen eines fokussierten Lichts 1450 werden und zur optisch empfindlichen Vorrichtung 1420 gelangen. In ähnlicher Weise können Pulse von den Lichtpulsen 1152 durch die Optik 1412 umgelenkt und fokussiert werden und anschließend zu Pulsen eines fokussierten Lichtstrahls 1452 werden und zur optisch empfindlichen Vorrichtung 1420 gelangen. Pulse von 1154 können durch die Optik 1414 umgelenkt und fokussiert und nachfolgend zu einem fokussierten Lichtstrahl 1454 werden und zur optisch empfindlichen Vorrichtung 1420 gelangen.
  • zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine optisch empfindliche Vorrichtung 1440 von mehreren optischen Empfangssystemen gemeinsam genutzt wird. In dieser Ausführungsform können Pulse von jedem Licht, das aus unterschiedlichen Richtungen kommt, durch eine optische Konvergenzvorrichtung fokussiert werden (nicht gezeigt in ). Anschließend kann jeder der fokussierten Lichtstrahlen von jedem der drei Lichtleiterkanäle 1430, 1432 bzw. 1434 in ein Empfangsende eingekoppelt werden. Diese drei Lichtleiterkanäle können beispielsweise mit Hilfe eines drei-zu-eins optischen Kombigerätes (z. B. eines sich rückwärts ausbreitenden Lichtleiterbündels) zu einem Lichtleiterkanal zusammengefasst werden. Anschließend können die Lichtpulse, die von einem Übertragungsende des kombinierten Lichtleiterkanals gesendet werden, zu einer gemeinsam genutzten optisch empfindlichen Vorrichtung 1440 geleitet werden. In einigen Ausführungsformen können optische Kombinationsvorrichtungen nicht verwendet werden, und die Lichtpulse, die vom Übertragungsende des Lichtleiterbündels (z. B. einem Bündel aus drei Lichtleitern) übertragen werden, können direkt auf eine gemeinsam genutzte optisch empfindliche Vorrichtung fokussiert werden.
  • zeigt eine andere Ausführungsform einer Strahllenkvorrichtung 1800 mit einem oszillierenden Spiegel. Wie gezeigt in , anstelle eines vorhandenen Polyeders 910 (gezeigt in ) umfasst die Strahllenkvorrichtung 1800 einen Ein-oder Mehrfach-Facetten-Oszillationsspiegel 1810. Bei einem Multi-Facetten-Spiegel können die benachbarten Facetten in einem Winkel ähnlich dem der benachbarten Facetten des Polyeders 910 sein, gezeigt in (z. B. 20°). Der Spiegel 1810 kann entlang einer Achse 1820, die parallel zur oder entlang der y-Achse verläuft, oszillieren, sodass die Pulse eines Lichtstrahls, der an der einen oder mehreren Facetten des Spiegels 1810 beleuchtet, in verschiedene Richtungen entlang der x-z-Ebene gelenkt werden können. Es ist zu beachten, dass ähnlich wie bei den Ausführungsformen in den bis beschrieben, bei einem Polyeder der Abschnitt des Oszillationsspiegels 1810, der die Lichtpulse reflektiert, gekrümmt sein kann und/oder eine andere Größe haben kann als der Teil des Oszillationsspiegels 1810, der die zurückkehrenden Lichtpulse sammelt.
  • Mit Bezug zurück auf , muss, um in einigen Ausführungsformen die Laufzeit eines Pulses genau zu bestimmen (z. B. die Zeit, die es von der Übertragung des Pulses aus dem LiDAR-System bis zur Streuung/Reflexion durch ein Objekt im FOV und bis zum Empfang durch den Detektor des LiDAR-Systems dauert), die Zeit bestimmt werden, wann der Puls aus dem LiDAR-System gesendet wird. zeigt eine optische Strahllenkvorrichtung 1610, eine Lichtquelle 1620 und ein optisch empfindliches Gerät 1630. Die optische Strahllenkvorrichtung 1610 kann ähnlich oder gleich der Strahllenkvorrichtung 100 sein, gezeigt in , , oder der Vorrichtung 900, gezeigt in ; die Lichtquelle 1620 kann ähnlich oder gleich der Lichtquelle 220 sein, gezeigt in , oder der Lichtquelle 1010, gezeigt in und und die optisch empfindliche Vorrichtung 1630 kann ähnlich oder gleich jener sein, die gezeigt wird in , und . Wie oben besprochen, kann ein optisch empfindliches Gerät ein Lichterkennungsmodul umfassen, um empfangene Lichtsignale zu erkennen und umzuwandeln.
  • Mit Bezug auf erzeugt die Lichtquelle 1620 in einer Ausführungsform einen oder mehrere Lichtpulse basierend auf einem elektrischen Auslösesignal, das entweder von einer externen Signalquelle oder einer intern erzeugten Signalquelle kommen kann. In einigen Ausführungsformen kann die Zeitspanne zwischen der Erzeugung des elektrischen Auslösesignals und der Übertragung eines oder mehrerer Lichtpulse aus der Lichtquelle 1620 als Konstante von Puls zu Puls (z. B. mit vernachlässigbaren Schwankungen) betrachtet und/oder kalibriert werden. Dieses elektrische Auslösesignal kann über eine elektrische Verbindung 1640 (z. B. ein Kabel) an die optisch empfindliche Vorrichtung 1630 übertragen und zur Bestimmung der Referenzzeit eines Lichtpulses verwendet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine Lichtleitfaser 1650 verwendet werden, um einen Teil von einem oder mehreren Lichtpulsen zu lenken, die von der Lichtquelle 1620 gesendet werden. Ein optischer Splitter kann verwendet werden, um einen Lichtpuls aufzuteilen und einen Teil des Lichtpulses als Referenzsignal zu erhalten. Dieser Anteil kann ein beliebiger Prozentsatz des gesamten Lichtpulses sein, beispielsweise 10 %, 1 %, 0,1 % oder 0,0001 % oder ein beliebiger gewünschter Prozentsatz. Dieser Anteil des Lichtpulses kann von der Lichtleitfaser 1650 an die optisch empfindliche Vorrichtung 1630 geleitet und zur Bestimmung der Referenzzeit des von der Lichtquelle 1620 ausgesendeten Lichtpulses verwendet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine Referenzpulserzeugungsvorrichtung 1660 mit einer optischen Strahllenkvorrichtung 1610 angeordnet sein, um einen Teil eines Lichtpulses als Referenzsignal zu erhalten und den Teil auf eine optisch empfindliche Vorrichtung 1630 umzuleiten, nachdem der Lichtpuls aus der Lichtquelle 1620 übertragen wurde. Dieser Anteil kann ein beliebiger Prozentsatz des gesamten Lichtpulses sein, wie etwa 10 %, 1 %, 0,1 % oder 0,0001 % oder ein beliebiger gewünschter Prozentsatz. Ein Fachmann kann erkennen, dass die Referenzpulserzeugungsvorrichtung 1660, gezeigt in , nur eine Illustration ist; und jede beliebige Optik kann verwendet werden, die einen Teil von einem oder mehreren Lichtpulsen als Referenzsignale empfangen und zur optisch empfindlichen Vorrichtung 1630 umleiten kann. Zum Beispiel kann die Referenzpulserzeugungsvorrichtung 1660 eine Teilreflexionsvorrichtung sein, die einen Teil der Lichtpulse zu der optisch empfindlichen Vorrichtung reflektiert.
  • In den vorherigen Ausführungsformen, die in Bezug auf besprochen wurden, kann das Referenzsignal (z. B. ein Referenzlichtpuls) durch die optisch empfindliche Vorrichtung 1630 erkannt werden. Mit Bezug auf ist das Referenzsignal als Referenzpuls 1710 dargestellt. zeigt auch einen zurückkehrenden Lichtpuls 1720. Der zurückkehrende Lichtpuls (z. B. ein Puls, der von einem Objekt im FOV reflektiert/gestreut und von der optisch empfindlichen Vorrichtung 1630 empfangen wird) ist als Puls 1720 dargestellt. Der Puls 1720 kann eine andere Intensität und Pulsbreite als der Referenzpuls 1710 haben. In einigen Ausführungsformen können die Pulse 1710 und 1720 ein ähnliches Formprofil haben. In einer Ausführungsform kann der Referenzpuls 1710 als Vorlage, um den empfangenen zurückkehrenden Puls 1720 abzugleichen, um die Zeitdifferenz (oder TOF) zwischen dem zurückkehrenden Puls und dem Referenzpuls genau zu bestimmen. Basierend auf der TOF kann die Entfernung des Objekts im Sichtfeld bestimmt werden.
  • zeigt ein beispielgebendes Flussdiagramm für Verfahren zur Bestimmung der Laufzeit eines oder mehrerer Lichtpulse zur Erzeugung eines 3D-Bildes mit Hilfe eines LiDAR-Scansystems (z. B. unterschiedlicher Systeme, dargestellt in den , , , , , , und ). Mit Bezug auf können bei Block 1902 ein oder mehrere Lichtpulse (z. B. kurze Laserlichtpulse mit einer Pulsbreite von etwa 0,01 Nanosekunden bis 5 Nanosekunden oder Lichtpulse mit einer Pulsbreite von 5 Nanosekunden bis 30 Nanosekunden oder länger) aus einer Lichtquelle des LiDAR-Scansystems erzeugt werden. Bei Block 1904 kann eine Strahllenkvorrichtung den einen oder mehrere Lichtpulse über das Sichtfeld sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung lenken oder scannen. Bei Block 1906 beleuchten oder erreichen ein oder mehrere Lichtpulse oder ein Teil davon ein Objekt und werden in einer oder mehreren Richtungen gestreut oder reflektiert. In einigen Ausführungsformen kann ein Teil der gestreuten oder reflektierten Lichtpulse zum LiDAR-Scansystem zurückkehren und eine Erfassungsblende eines Detektors des LiDAR-Scansystems erreichen.
  • Bei Block 1910 können der eine oder mehrere zurückkehrende Lichtpulse in eine Richtung gelenkt oder umgelenkt werden, die im Wesentlichen entgegengesetzt zur Lenkrichtung und erheblich parallel zu den aus dem LiDAR-Scansystem übertragenen Lichtpulsen ist. Bei Block 1912 können der eine oder mehrere umgelenkte zurückkehrende Lichtpulse auf einen Lichtdetektor eines optischen Empfangssystems fokussiert werden. Bei Block 1914 wandelt der Lichtdetektor Photonen der umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse, die den Lichtdetektor erreichen, in ein oder mehrere elektrische Signale um. Bei Block 1916 können ein oder mehrere elektrische Ausgangssignale, die vom Lichtdetektor erzeugt werden, mit Hilfe einer Verstärkungsschaltung oder -vorrichtung um einen vorgegebenen Faktor verstärkt werden. Bei Block 1920 können das eine oder mehrere verstärkte elektrische Signale abgetastet und mit einer vorgegebenen Scanrate in einen digitalen Wert umgewandelt werden. In einigen Ausführungsformen können die digitalisierten Signaldaten innerhalb einer Zeitspanne der erwarteten maximalen TOF, die dem entferntesten Objekt im Sichtfeld entspricht, gesammelt werden. Bei Block 1922 können die digitalisierten Signaldaten analysiert werden, um die TOF von einem oder mehreren zurückkehrenden Lichtpulsen und den Abstand vom LiDAR-Scansystem zu den Reflexions- oder Streupunkten der Objekte zu bestimmen.
  • Es wird davon ausgegangen, dass die spezifische Reihenfolge oder Hierarchie der Blöcke in den dargestellten Prozessen und/oder Flussdiagrammen beispielgebende Ansätze veranschaulicht. Basierend auf Entwurfspräferenzen wird davon ausgegangen, dass die spezifische Reihenfolge oder Hierarchie von Blöcken in den Prozessen und/oder Flussdiagrammen neu angeordnet werden kann. Zudem können einige Blöcke kombiniert oder weggelassen werden. Das begleitende Verfahren erfordert, Elemente der verschiedenen Blöcke in einer Scanreihenfolge darzustellen und bedeutet nicht, dass es auf die spezifische dargelegte Reihenfolge oder Hierarchie begrenzt ist.
  • Die vorausgehende Beschreibung wird zur Verfügung gestellt, um es jedem Fachmann zu ermöglichen, die verschiedenen hier beschriebenen Aspekte zu praktizieren. Verschiedene Modifikationen dieser Aspekte werden für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein, und die generischen Prinzipien, die hierin definiert werden, können auf andere Aspekte angewandt werden. Somit sollen die Ansprüche nicht auf die hierin gezeigten Aspekte beschränkt sein, sondern in vollem Umfang den sprachlichen Ansprüchen genügen, wobei die Bezugnahme auf ein Element im Singular nicht „eins und nur eins“ bedeuten soll, es sei denn, es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, sondern „eins oder mehrere“. Das Wort „beispielgebend“ wird hier verwendet, um „als Beispiel, Instanz oder Darstellung zu dienen“. Jeder Aspekt, der hier als „beispielgebend“ beschrieben wird, muss nicht notwendigerweise als bevorzugt oder gegenüber anderen Aspekten als vorteilhaft ausgelegt werden. Sofern nicht speziell anders angegeben, bezieht sich der Ausdruck „einige“ auf einen oder mehrere. Kombinationen wie „mindestens eine von A, B oder C“, „eine oder mehrere von A, B oder C“, „mindestens eine von A, B und C“, „eine oder mehrere von A, B und C“, „eine oder mehrere von A, B und C“ und „A, B, C oder eine beliebige Kombination davon“ umfassen jede Kombination von A, B und/oder C und können das Vielfache von A, das Vielfache von B oder das Vielfache von C umfassen. Insbesondere können Kombinationen wie „mindestens eine von A, B oder C“, „eine oder mehrere von A, B oder C“, „mindestens eine von A, B und C“, „eine oder mehrere von A, B und C“, „eine oder mehrere von A, B und C“ und „A, B, C oder eine beliebige Kombination davon“ nur A, nur B, nur C, A und B, A und B, A und C, B und C, oder A und B und B sein. Alle strukturellen und funktionalen Äquivalente zu den Elementen der verschiedenen Aspekte, die während dieser Offenlegung beschrieben werden und die bekannt sind oder später bekannt werden, werden ausdrücklich durch Verweis hierin aufgenommen und sollen von den Ansprüchen erfasst sein. Darüber hinaus ist nichts, was hierin offengelegt wird, für die Öffentlichkeit bestimmt, ungeachtet dessen, ob eine solche Offenlegung in den Ansprüchen explizit aufgeführt wird. Die Wörter „Modul“, „Mechanismus“, „Element, „Vorrichtung“ und dergleichen dürfen kein Ersatz für das Wort „Mittel“ sein. Als solches ist kein Aussageelement unter 35 USC § 112 (f) auszulegen, es sei denn, das Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „Mittel für“ zitiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 15721127 [0001]
    • US 62441280 [0001]
    • US 62529955 [0001]

Claims (37)

  1. Lichterkennungs- und Entfernungs-, LiDAR-Scansystem, das Folgendes umfasst: eine erste Lichtquelle, die konfiguriert ist, um einen oder mehrere erste Lichtpulse bereitzustellen; und eine oder mehrere Strahllenkvorrichtungen, die optisch mit der ersten Lichtquelle gekoppelt sind, wobei jede Strahllenkvorrichtung einen drehbaren konkaven Reflektor und eine Lichtstrahllenkvorrichtung umfasst, wobei die Kombination der Lichtstrahllenkvorrichtung und des drehbaren konkaven Reflektors, wenn sie sich relativ zueinander bewegen, konfiguriert ist, um: einen oder mehrere erste Lichtpulse sowohl vertikal als auch horizontal zu lenken, um ein Objekt innerhalb eines Sichtfelds zu beleuchten, einen oder mehrere erste zurückkehrende Lichtpulse zu empfangen, wobei der eine oder die mehreren ersten zurückkehrenden Lichtpulse auf der Grundlage der gelenkten ersten Lichtpulse erzeugt werden, die ein Objekt innerhalb des Sichtfeldes beleuchten, und einen oder mehrere der ersten zurückkehrenden Lichtpulse zu einem oder mehreren optischen Empfangssystemen, die sich im LiDAR-Scansystem befinden, umzulenken.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der drehbare konkave Reflektor eine Vielzahl polygonförmiger Spiegel umfasst, wobei die polygonförmigen Spiegel flache oder gekrümmte Oberflächen beinhalten.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die polygonförmigen Spiegel Ausschnitte umfassen, die mit einer oder mehreren Kanten und Ecken assoziiert sind, wobei die Ausschnitte die Abgabe des einen oder der mehreren ersten Lichtpulse an die Lichtstrahllenkvorrichtung ermöglichen.
  4. System nach Anspruch 1, wobei die Lichtstrahllenkvorrichtung ein drehbares Polyeder ist, das entlang einer Achse in einem Winkel zur Drehachse des drehbaren konkaven Reflektors drehbar ist.
  5. System nach Anspruch 4, wobei der Winkel zwischen der Achse, entlang derer das drehbare Polyeder drehbar ist, und der Drehachse des drehbaren konkaven Reflektors 90° beträgt.
  6. System nach Anspruch 4, wobei das drehbare Polyeder eine Vielzahl von Facetten umfasst, die in der Lage sind, Lichtpulse zu reflektieren oder umzulenken.
  7. System nach Anspruch 1, wobei die Lichtstrahllenkvorrichtung ein ein- oder mehrflächiger Oszillationsspiegel ist, der in der Lage ist, entlang einer Achse in einem Winkel zur Rotationsachse des drehbaren konkaven Reflektors zu oszillieren.
  8. System nach Anspruch 7, wobei der Winkel zwischen der Achse, entlang derer der ein- oder mehrflächige Oszillationsspiegel oszillieren kann, und der Rotationsachse des drehbaren konkaven Reflektors 90° beträgt.
  9. System nach Anspruch 7, wobei der ein- oder mehrflächige Oszillationsspiegel eine oder mehrere Facetten umfasst, die in der Lage sind, Lichtpulse zu reflektieren oder umzulenken.
  10. System nach Anspruch 1, wobei die Lichtstrahllenkvorrichtung flache oder gekrümmte Oberflächen beinhaltet.
  11. System nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Oszillationsspiegel, der den drehbaren konkaven Reflektor ersetzt, wobei der Oszillationsspiegel um eine erste Achse oszilliert und wobei die Lichtstrahllenkvorrichtung einen an einer zweiten Achse koaxial ausgerichteten Drehpunkt aufweist, wobei die zweite Achse in einem Winkel zur ersten Achse steht; und einen oder mehrere Motoren oder Stellantriebe, die operativ mit dem Oszillationsspiegel und der Lichtstrahlsteuervorrichtung gekoppelt sind, wobei der eine oder die mehreren Motoren oder Stellantriebe konfiguriert sind, um den Oszillationsspiegel um die erste Achse mit einer ersten Geschwindigkeit oszillieren und die Lichtstrahllenkvorrichtung mit einer zweiten Geschwindigkeit um die zweite Achse zu drehen.
  12. System nach Anspruch 11, wobei der Winkel zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse 90° beträgt.
  13. System nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren ersten zurückkehrenden Lichtpulse im Wesentlichen parallel zu den gelenkten ersten Lichtpulsen sind, die das Objekt innerhalb des Sichtfelds beleuchten.
  14. System nach Anspruch 1, wobei der drehbare konkave Reflektor einen oder mehrere Spiegel umfasst, die konfiguriert sind, um: eine Vielzahl von ersten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulsen zu erzeugen; und die ersten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse zu einer oder mehreren Facetten der Lichtstrahllenkvorrichtung umzuleiten.
  15. System nach Anspruch 14, wobei die Lichtstrahllenkvorrichtung konfiguriert ist, um: eine Vielzahl von zweiten, umgelenkten, zurückkehrenden Lichtpulsen basierend auf den ersten, umgelenkten, zurückkehrenden Lichtpulsen unter Verwendung der einen oder der mehreren Facetten der Lichtstrahllenkvorrichtung zu erzeugen; und die Vielzahl der zweiten umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse zu dem einen oder den mehreren optischen Empfangssystemen umzuleiten.
  16. System nach Anspruch 15, wobei mindestens einer der Vielzahl der zweiten umgeleiteten, zurückkehrenden Lichtpulse unter Verwendung der gleichen Facette der Lichtstrahllenkvorrichtung erzeugt wird wie die Facette, die die ersten Lichtpulse lenkt.
  17. System nach Anspruch 15, wobei mindestens einer der Vielzahl an zweiten umgelenkten, zurückkehrenden Lichtpulse unter Verwendung einer Facette der Lichtstrahllenkvorrichtung erzeugt wird, die sich von der Facette unterscheidet, die die ersten Lichtpulse lenkt.
  18. System nach Anspruch 15, wobei der Teil der Lichtstrahllenkvorrichtung, der die Vielzahl der zweiten, umgelenkten, zurückkehrenden Lichtpulse erzeugt, eine oder mehrere aufweist von: unterschiedliche Planheit, unterschiedliche Abmessungen, unterschiedliche Anzahl von Facetten von dem Teil, der die einen oder mehreren ersten Lichtpulse lenkt, um ein Objekt innerhalb eines Sichtfeldes zu beleuchten.
  19. System nach Anspruch 1, ferner umfassend: optische Fasern und eine Strahlkollimationsvorrichtung, wobei die erste Lichtquelle optisch mit der einen oder mehreren Strahllenkvorrichtungen unter Verwendung der optischen Fasern und der Strahlkollimationsvorrichtung gekoppelt ist, um die Zuführung des einen oder der mehreren der ersten Lichtpulse an die Lichtstrahllenkvorrichtung zu ermöglichen.
  20. System nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquelle ferner konfiguriert ist, um einen oder mehrere zweite Lichtpulse bereitzustellen, die auf die Strahllenkvorrichtung gerichtet sind, wobei die Strahllenkvorrichtung konfiguriert ist, um die ersten Lichtquellen sowohl vertikal als auch horizontal entlang eines ersten Strahlengangs zu lenken und den einen oder die mehreren zweiten Lichtpulse sowohl vertikal als auch horizontal entlang eines zweiten Strahlengangs zu lenken, und wobei die Strahllenkvorrichtung ferner konfiguriert ist, um gleichzeitig mit dem Empfangen der ersten zurückkehrenden Lichtpulse einen oder mehrere zweite zurückkehrende Lichtpulse zu empfangen, wobei die zweiten zurückkehrenden Lichtpulse auf der Grundlage der gelenkten zweiten Lichtpulse erzeugt werden, die im zweiten Strahlengang eine zweite Richtung beleuchten.
  21. System nach Anspruch 20, ferner umfassend: einen Leistungscontroller, der konfiguriert ist, um die Leistung der ersten Lichtpulse entsprechend einer Querschnittsfläche einer Blende, die mit dem ersten zurückkehrenden Lichtpulsen assoziiert ist, dynamisch zu steuern.
  22. System nach Anspruch 20, das ferner einen Teilreflexionsspiegel umfasst, der konfiguriert ist, um die zweiten Lichtpulse unter Verwendung der ersten Lichtquelle zu erzeugen.
  23. System nach Anspruch 1, wobei jedes der ein oder mehreren optischen Empfangssysteme konfiguriert ist, um die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse auf einen Brennpunkt zu fokussieren.
  24. System nach Anspruch 23, wobei jedes der optischen Empfangssysteme mindestens eines von Folgendem umfasst: eine refraktive optische Linse; einen Parabolspiegel; einen konkaven Spiegel; eine optische Verbundlinse, einschließlich einer Vielzahl optischer Elemente; und eine Verbundfokussierungsoptik mit einem Parabolspiegel und einer refraktiven optischen Linse.
  25. System nach Anspruch 23, wobei mindestens eines der einen oder mehreren optische Empfangssysteme eine optisch empfindliche Vorrichtung umfasst, die optische Signale erkennen und optische Signale in elektrische Signale umwandeln kann.
  26. System nach Anspruch 25, wobei die optisch empfindliche Vorrichtung mindestens eines von Folgendem umfasst: eine optische Erkennungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um ein optisches Signal in ein elektrisches Signal umzuwandeln; und eine Lichtleitfaser, die konfiguriert ist, um die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse zu einer optischen Erkennungsvorrichtung umzulenken, die ein optisches Signal in ein elektrisches Signal umwandelt.
  27. System nach Anspruch 25, wobei die optisch empfindliche Vorrichtung von dem einen oder den mehreren optischen Empfangssystemen geteilt wird.
  28. System nach Anspruch 27, das ferner mindestens eines von Folgendem umfasst: eine erste Kombination aus einer oder mehreren Fokussieroptiken und einem oder mehreren Spiegeln; und eine zweite Kombination aus mindestens einem von einem Faserbündel und einem Leistungskoppler, wobei die erste und die zweite Kombination beide konfiguriert sind, um die umgelenkten zurückkehrenden Lichtpulse zu der optisch empfindlichen Vorrichtung umzuleiten.
  29. System nach Anspruch 25, das ferner ein Brechungsindexanpassungsmaterial umfasst, das auf einer Oberfläche der optisch empfindlichen Vorrichtung angeordnet ist.
  30. System nach Anspruch 23, wobei die erste Lichtquelle konfiguriert ist, um die einen oder mehreren ersten Lichtpulse auf der Grundlage eines elektrischen Auslösesignals zu erzeugen, wobei das elektrische Auslösesignal ein Bestimmen einer Referenzzeit ermöglicht, die mit dem einen oder mehreren gelenkten ersten Lichtpulsen, die vom LiDAR-Scansystem gesendet werden, assoziiert ist.
  31. System nach Anspruch 23, ferner umfassend: eine Referenzpulserzeugungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen oder mehrere Referenzlichtpulse zu empfangen und umzuleiten, wobei die einen oder die mehreren Referenzlichtpulse einen Teil der einen oder mehreren ersten Lichtpulse beinhalten; und eine optisch empfindliche Vorrichtung, die konfiguriert ist, um die umgeleiteten Referenzlichtpulse zu erkennen, wobei die umgeleiteten Referenzlichtpulse ein Bestimmen einer Referenzzeit ermöglichen, die mit den einen oder mehreren gesteuerten ersten Lichtpulsen, die vom LiDAR-Scansystem gesendet werden, assoziiert ist.
  32. System nach Anspruch 31, wobei die Referenzpulserzeugungsvorrichtung eine Teilreflexionsvorrichtung ist, die einen Teil der ersten Lichtpulse zur optisch empfindlichen Vorrichtung reflektiert.
  33. System nach Anspruch 31, wobei die Referenzpulserzeugungsvorrichtung ein optischer Splitter ist, der einen Teil der ersten Lichtpulse aufspaltet und einen Teil der ersten Lichtpulse zur optisch empfindlichen Vorrichtung umleitet.
  34. System nach Anspruch 31, ferner umfassend: einen oder mehrere Prozessoren, die elektrisch mit der optisch empfindlichen Vorrichtung gekoppelt sind, wobei ein oder mehrere Prozessoren konfiguriert sind, um die Laufzeit auf der Grundlage einer Abgleichung zwischen den umgeleiteten Referenzlichtpulsen und den umgeleiteten, zurückkehrenden Lichtpulsen zu bestimmen.
  35. System nach Anspruch 1, das ferner eine zweite Lichtquelle umfasst, wobei das eine oder die mehreren optischen Empfangssysteme ein erstes optisches Empfangssystem und ein zweites optisches Empfangssystem umfassen, wobei die zweite Lichtquelle und das zweite optische Empfangssystem auf einer unterschiedlichen Seite der Lichtstrahllenkvorrichtung angeordnet sind als die erste Lichtquelle und das erste optische Empfangssystem, sodass eine Oszillation oder Drehung der Lichtstrahllenkvorrichtung die Lenkung der zweiten Lichtpulse erleichtert, die von der zweiten Lichtquelle in einer unterschiedlichen Richtung im Sichtfeld erzeugt werden als diejenigen, welche von der ersten Lichtquelle erzeugt werden.
  36. Verfahren zum Durchführen eines LiDAR-Scans unter Verwendung eines LiDAR-Scansystems, umfassend: Bereitstellen, durch eine erste Lichtquelle, eines oder mehrerer erster Lichtpulse; Durchführen, durch eine oder mehrere Strahllenkvorrichtungen, die optisch mit der ersten Lichtquelle gekoppelt sind, wobei jede Strahllenkvorrichtung einen drehbaren konkaven Reflektor und eine Lichtstrahllenkvorrichtung umfasst, die zumindest teilweise innerhalb des drehbaren konkaven Reflektors angeordnet ist, wobei die Kombination der Lichtstrahllenkvorrichtung und des drehbaren konkaven Reflektors, wenn sie sich in Bezug zueinander bewegen: den einen oder mehrere erste Lichtpulse sowohl vertikal als auch horizontal lenken, um ein Objekt innerhalb eines Sichtfelds zu beleuchten, einen oder mehrere erste zurückkehrende Lichtpulse empfangen, wobei der eine oder die mehreren ersten zurückkehrenden Lichtpulse auf der Grundlage der gelenkten ersten Lichtpulse erzeugt werden, die ein Objekt innerhalb des Sichtfeldes beleuchten, und den einen oder mehrere erste zurückkehrende Lichtpulse zu einer empfangenden optischen Vorrichtung im System umleiten.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, ferner umfassend: Bilden eines oder mehrerer Punkte einer Punktwolke basierend auf einer Berechnung der Entfernung des Objekts, das die gelenkten ersten Lichtpulse in einer oder mehreren Kombinationen von horizontalen und vertikalen Winkeln streut oder reflektiert; Erzeugen eines Teilbildes basierend auf der Aggregation des einen oder der mehreren Punkte, die den gelenkten ersten Lichtpulsen entsprechen, wobei die gelenkten ersten Lichtpulse mindestens einmal sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gelenkt werden; und Kombinieren eines oder mehrerer Teilbilder zu einem Bild, wobei das Bild die Bewegungskorrektur sowohl der Bewegung des LiDAR-Scansystems als auch der Bewegung der Objekte darstellt.
DE112017000127.7T 2016-12-31 2017-12-20 2D Lidar-Scannen mit hoher Präzision mit einem drehbaren konkaven Spiegel und einer Strahllenkvorrichtung Pending DE112017000127T5 (de)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662441280P 2016-12-31 2016-12-31
US62/441,280 2016-12-31
US201762529955P 2017-07-07 2017-07-07
US62/529,955 2017-07-07
US15/721,127 2017-09-29
US15/721,127 US10942257B2 (en) 2016-12-31 2017-09-29 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
PCT/US2017/067701 WO2018125725A1 (en) 2016-12-31 2017-12-20 2D SCANNING HIGH PRECISION LiDAR USING COMBINATION OR ROTATING CONCAVE MIRROR AND BEAM STEERING DEVICES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112017000127T5 true DE112017000127T5 (de) 2018-11-08

Family

ID=62708482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017000127.7T Pending DE112017000127T5 (de) 2016-12-31 2017-12-20 2D Lidar-Scannen mit hoher Präzision mit einem drehbaren konkaven Spiegel und einer Strahllenkvorrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (8) US10942257B2 (de)
JP (3) JP6764942B2 (de)
KR (4) KR102141127B1 (de)
CN (9) CN114706091A (de)
DE (1) DE112017000127T5 (de)
WO (1) WO2018125725A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020181031A1 (en) 2019-03-05 2020-09-10 Waymo Llc Lidar transmitter/receiver alignment
DE102021205285A1 (de) 2021-05-25 2022-12-01 Zf Friedrichshafen Ag Haltevorrichtung

Families Citing this family (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11609336B1 (en) 2018-08-21 2023-03-21 Innovusion, Inc. Refraction compensation for use in LiDAR systems
US10754015B2 (en) 2016-02-18 2020-08-25 Aeye, Inc. Adaptive ladar receiver
US10042159B2 (en) 2016-02-18 2018-08-07 Aeye, Inc. Ladar transmitter with optical field splitter/inverter
US10908262B2 (en) 2016-02-18 2021-02-02 Aeye, Inc. Ladar transmitter with optical field splitter/inverter for improved gaze on scan area portions
US9933513B2 (en) 2016-02-18 2018-04-03 Aeye, Inc. Method and apparatus for an adaptive ladar receiver
JP6928414B2 (ja) 2016-11-29 2021-09-01 ブラックモア センサーズ アンド アナリティクス エルエルシー 点群データセット内において物体を分類する方法およびシステム
CN110114632B (zh) 2016-11-30 2021-10-29 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 用于对光学啁啾距离检测进行多普勒检测和多普勒校正的方法和***
CN110140063B (zh) 2016-11-30 2023-10-13 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 利用光学测距***进行自适应扫描的方法和***
CN117310731A (zh) 2016-11-30 2023-12-29 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 利用光学测距***进行自动实时自适应扫描的方法和***
CN110506220B (zh) 2016-12-30 2023-09-15 图达通智能美国有限公司 多波长lidar设计
US10942257B2 (en) 2016-12-31 2021-03-09 Innovusion Ireland Limited 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
US10969475B2 (en) 2017-01-05 2021-04-06 Innovusion Ireland Limited Method and system for encoding and decoding LiDAR
US11054508B2 (en) 2017-01-05 2021-07-06 Innovusion Ireland Limited High resolution LiDAR using high frequency pulse firing
US11009605B2 (en) 2017-01-05 2021-05-18 Innovusion Ireland Limited MEMS beam steering and fisheye receiving lens for LiDAR system
US10422880B2 (en) 2017-02-03 2019-09-24 Blackmore Sensors and Analytics Inc. Method and system for doppler detection and doppler correction of optical phase-encoded range detection
CN110431439A (zh) 2017-02-17 2019-11-08 艾耶股份有限公司 用于激光雷达脉冲冲突消除的方法和***
US10401495B2 (en) 2017-07-10 2019-09-03 Blackmore Sensors and Analytics Inc. Method and system for time separated quadrature detection of doppler effects in optical range measurements
US10663596B2 (en) 2017-09-15 2020-05-26 Aeye, Inc. Ladar receiver with co-bore sited camera
US11415675B2 (en) 2017-10-09 2022-08-16 Luminar, Llc Lidar system with adjustable pulse period
US11415676B2 (en) 2017-10-09 2022-08-16 Luminar, Llc Interlaced scan patterns for lidar system
CN111542765A (zh) 2017-10-19 2020-08-14 图达通爱尔兰有限公司 具有大动态范围的lidar
US10451716B2 (en) 2017-11-22 2019-10-22 Luminar Technologies, Inc. Monitoring rotation of a mirror in a lidar system
US10324185B2 (en) 2017-11-22 2019-06-18 Luminar Technologies, Inc. Reducing audio noise in a lidar scanner with a polygon mirror
US11493601B2 (en) 2017-12-22 2022-11-08 Innovusion, Inc. High density LIDAR scanning
US11675050B2 (en) 2018-01-09 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR detection systems and methods
WO2019139895A1 (en) 2018-01-09 2019-07-18 Innovusion Ireland Limited Lidar detection systems and methods that use multi-plane mirrors
WO2019165130A1 (en) 2018-02-21 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Lidar detection systems and methods with high repetition rate to observe far objects
WO2019164961A1 (en) 2018-02-21 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Lidar systems with fiber optic coupling
WO2019165289A1 (en) * 2018-02-22 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Receive path for lidar system
WO2019165095A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Distributed lidar systems
CN112292608A (zh) 2018-02-23 2021-01-29 图达通爱尔兰有限公司 用于lidar***的二维操纵***
WO2020013890A2 (en) 2018-02-23 2020-01-16 Innovusion Ireland Limited Multi-wavelength pulse steering in lidar systems
US11567182B2 (en) 2018-03-09 2023-01-31 Innovusion, Inc. LiDAR safety systems and methods
WO2019199775A1 (en) 2018-04-09 2019-10-17 Innovusion Ireland Limited Lidar systems and methods for exercising precise control of a fiber laser
US11789132B2 (en) 2018-04-09 2023-10-17 Innovusion, Inc. Compensation circuitry for lidar receiver systems and method of use thereof
CN112154347B (zh) 2018-04-23 2022-05-10 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 使用相干距离多普勒光学传感器控制自主车辆的方法和***
US11675053B2 (en) 2018-06-15 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR systems and methods for focusing on ranges of interest
US11860316B1 (en) 2018-08-21 2024-01-02 Innovusion, Inc. Systems and method for debris and water obfuscation compensation for use in LiDAR systems
US11579300B1 (en) 2018-08-21 2023-02-14 Innovusion, Inc. Dual lens receive path for LiDAR system
US11796645B1 (en) 2018-08-24 2023-10-24 Innovusion, Inc. Systems and methods for tuning filters for use in lidar systems
US11614526B1 (en) 2018-08-24 2023-03-28 Innovusion, Inc. Virtual windows for LIDAR safety systems and methods
US11579258B1 (en) 2018-08-30 2023-02-14 Innovusion, Inc. Solid state pulse steering in lidar systems
KR102363751B1 (ko) 2018-09-05 2022-02-15 블랙모어 센서스 앤드 애널리틱스, 엘엘씨 코히런트 lidar의 피치-캐치 스캐닝을 위한 방법 및 시스템
JP2020046341A (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 パイオニア株式会社 投光装置、投受光装置及び測距装置
US11408983B2 (en) * 2018-10-01 2022-08-09 Infineon Technologies Ag Lidar 2D receiver array architecture
US10656277B1 (en) 2018-10-25 2020-05-19 Aeye, Inc. Adaptive control of ladar system camera using spatial index of prior ladar return data
CN113167866A (zh) * 2018-11-14 2021-07-23 图达通爱尔兰有限公司 使用多面镜的lidar***和方法
US11391822B2 (en) * 2018-11-30 2022-07-19 Seagate Technology Llc Rotating pyramidal mirror
KR20200066947A (ko) * 2018-12-03 2020-06-11 삼성전자주식회사 라이다 장치 및 이의 구동 방법
US11940559B2 (en) * 2018-12-11 2024-03-26 Baidu Usa Llc Light detection and range (LIDAR) device with component stacking for coaxial readout without splitter mirror for autonomous driving vehicles
TR201819800A2 (tr) * 2018-12-19 2020-07-21 Orta Dogu Teknik Ueniversitesi Hizli lidar ve konum tespi̇t uygulamalari i̇çi̇n adapti̇f yöntem ve mekani̇zmalar
US11822010B2 (en) * 2019-01-04 2023-11-21 Blackmore Sensors & Analytics, Llc LIDAR system
KR102664858B1 (ko) * 2019-01-04 2024-05-08 오로라 오퍼레이션스, 인크. 굴절 패싯을 가지는 회전형 폴리곤 편향기를 구비한 lidar 장치
WO2020146493A1 (en) * 2019-01-10 2020-07-16 Innovusion Ireland Limited Lidar systems and methods with beam steering and wide angle signal detection
US11486970B1 (en) 2019-02-11 2022-11-01 Innovusion, Inc. Multiple beam generation from a single source beam for use with a LiDAR system
US11977185B1 (en) 2019-04-04 2024-05-07 Seyond, Inc. Variable angle polygon for use with a LiDAR system
US10656272B1 (en) 2019-04-24 2020-05-19 Aeye, Inc. Ladar system and method with polarized receivers
US12013493B2 (en) * 2019-04-26 2024-06-18 Continental Autonomous Mobility US, LLC Lidar system including light emitter for multiple receiving units
US11728621B2 (en) 2019-06-05 2023-08-15 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Voltage controlled steered VCSEL driver
US11579290B2 (en) 2019-06-05 2023-02-14 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited LIDAR system utilizing multiple networked LIDAR integrated circuits
US11525892B2 (en) 2019-06-28 2022-12-13 Waymo Llc Beam homogenization for occlusion resistance
EP3978950A4 (de) * 2019-07-16 2023-07-26 Canon Kabushiki Kaisha Optische vorrichtung, fahrzeugmontiertes system und damit versehene bewegungsvorrichtung
US11556000B1 (en) 2019-08-22 2023-01-17 Red Creamery Llc Distally-actuated scanning mirror
US11536807B2 (en) 2019-09-13 2022-12-27 Waymo Llc Systems and methods for modifying LIDAR field of view
CN111157975A (zh) * 2020-03-05 2020-05-15 深圳市镭神智能***有限公司 一种多线激光雷达及自移动车辆
JP7347314B2 (ja) * 2020-04-13 2023-09-20 トヨタ自動車株式会社 センサ及びセンサシステム
US11453348B2 (en) * 2020-04-14 2022-09-27 Gm Cruise Holdings Llc Polyhedral sensor calibration target for calibrating multiple types of sensors
EP4150378A1 (de) 2020-05-13 2023-03-22 Luminar, LLC Lidar-system mit hochauflösendem abtastmuster
JP7427153B2 (ja) * 2020-05-15 2024-02-05 オーロラ・オペレイションズ・インコーポレイティッド Ｌｉｄａｒシステム
US10942277B1 (en) * 2020-06-19 2021-03-09 Aurora Innovation, Inc. LIDAR system
US20220004012A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-06 Seagate Technology Llc Variable resolution and automatic windowing for lidar
US11828879B2 (en) 2020-07-29 2023-11-28 Lg Innotek Co., Ltd. Vibrated polarizing beam splitter for improved return light detection
US11210793B1 (en) 2021-02-12 2021-12-28 Optum Technology, Inc. Mixed reality object detection
US11164391B1 (en) 2021-02-12 2021-11-02 Optum Technology, Inc. Mixed reality object detection
US20220260686A1 (en) * 2021-02-16 2022-08-18 Innovusion Ireland Limited Attaching a glass mirror to a rotating metal motor frame
US11422267B1 (en) 2021-02-18 2022-08-23 Innovusion, Inc. Dual shaft axial flux motor for optical scanners
US11260881B1 (en) * 2021-02-23 2022-03-01 Blackmore Sensors & Analytics, Llc LIDAR system
WO2022178575A1 (en) * 2021-02-24 2022-09-01 Baraja Pty Ltd An optical beam director
US11789128B2 (en) 2021-03-01 2023-10-17 Innovusion, Inc. Fiber-based transmitter and receiver channels of light detection and ranging systems
US11467263B1 (en) 2021-03-26 2022-10-11 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with controllable variable laser seed energy
US11686845B2 (en) 2021-03-26 2023-06-27 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with controllable detection intervals based on regions of interest
US11635495B1 (en) 2021-03-26 2023-04-25 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with controllable tilt amplitude for a variable amplitude scan mirror
US11604264B2 (en) 2021-03-26 2023-03-14 Aeye, Inc. Switchable multi-lens Lidar receiver
US11630188B1 (en) 2021-03-26 2023-04-18 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with dynamic laser control using safety models
US11500093B2 (en) 2021-03-26 2022-11-15 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar using multiple matched filters to determine target obliquity
US11460552B1 (en) 2021-03-26 2022-10-04 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with dynamic control of variable energy laser source
US11555895B2 (en) 2021-04-20 2023-01-17 Innovusion, Inc. Dynamic compensation to polygon and motor tolerance using galvo control profile
US11614521B2 (en) * 2021-04-21 2023-03-28 Innovusion, Inc. LiDAR scanner with pivot prism and mirror
EP4305450A1 (de) 2021-04-22 2024-01-17 Innovusion, Inc. Kompaktes lidar-design mit hoher auflösung und ultrabreitem sichtfeld
EP4332617A1 (de) * 2021-04-30 2024-03-06 Hesai Technology Co., Ltd. Optische detektionsvorrichtung, antriebsfahrzeug, laserradar und detektionsverfahren
EP4314885A1 (de) 2021-05-12 2024-02-07 Innovusion, Inc. Systeme und vorrichtungen zur minderung von lidar-rauschen, -vibration und -schärfe
EP4314884A1 (de) 2021-05-21 2024-02-07 Innovusion, Inc. Bewegungsprofile für intelligente abtastung mit einem galvanometerspiegel in einem lidar-scanner
US11768294B2 (en) 2021-07-09 2023-09-26 Innovusion, Inc. Compact lidar systems for vehicle contour fitting
WO2023007694A1 (ja) * 2021-07-30 2023-02-02 三菱電機株式会社 測距装置
US11871130B2 (en) 2022-03-25 2024-01-09 Innovusion, Inc. Compact perception device

Family Cites Families (439)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3122330A (en) 1961-12-11 1964-02-25 Ernest J Trentini Arc reflectors
US3854821A (en) 1971-10-29 1974-12-17 Westinghouse Electric Corp Optical system for wide band light energy
JPS5245479B2 (de) 1972-02-19 1977-11-16
US3897150A (en) 1972-04-03 1975-07-29 Hughes Aircraft Co Scanned laser imaging and ranging system
JPS5085346A (de) 1973-11-27 1975-07-09
DE2726999C2 (de) 1977-06-15 1983-05-05 Impulsphysik Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur Wolkenhöhenmessung und langlebiger augensicherer Wolkenhöhenmesser nach dem Laufzeitprinzip
IT1130802B (it) 1980-04-23 1986-06-18 Cselt Centro Studi Lab Telecom Sistema ottico ad alta efficienza di accoppiamento in particolare per dispositivi di misura della attenuazione di fibre ottiche mediante retrodiffusione
US4464048A (en) 1981-03-25 1984-08-07 Barr & Stroud Limited Laser rangefinders
US4923263A (en) 1988-09-22 1990-05-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Rotating mirror optical scanning device
US5006721A (en) 1990-03-23 1991-04-09 Perceptron, Inc. Lidar scanning system
US5736958A (en) * 1990-10-29 1998-04-07 Essex Corporation Image synthesis using time sequential holography
JPH04223422A (ja) 1990-12-26 1992-08-13 Ricoh Co Ltd 内面ポリゴンミラーおよびその製造方法
JPH04255280A (ja) 1991-02-07 1992-09-10 Nippon Steel Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
US5157451A (en) 1991-04-01 1992-10-20 John Taboada Laser imaging and ranging system using two cameras
US5166944A (en) 1991-06-07 1992-11-24 Advanced Laser Technologies, Inc. Laser beam scanning apparatus and method
US5442358A (en) 1991-08-16 1995-08-15 Kaman Aerospace Corporation Imaging lidar transmitter downlink for command guidance of underwater vehicle
US5303084A (en) 1991-08-27 1994-04-12 Kaman Aerospace Corporation Laser light beam homogenizer and imaging lidar system incorporating same
GB2266620B (en) 1992-04-27 1996-08-28 Univ Southampton Optical power limited amplifier
US5475207A (en) 1992-07-14 1995-12-12 Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. Multiple plane scanning system for data reading applications
US5838239A (en) 1992-10-20 1998-11-17 Robotic Vision Systems, Inc. System for detecting ice or snow on surface which specularly reflects light
GB2272123B (en) 1992-11-03 1996-08-07 Marconi Gec Ltd Laser radar system
US5546188A (en) * 1992-11-23 1996-08-13 Schwartz Electro-Optics, Inc. Intelligent vehicle highway system sensor and method
US5793491A (en) 1992-12-30 1998-08-11 Schwartz Electro-Optics, Inc. Intelligent vehicle highway system multi-lane sensor and method
US5319434A (en) 1992-12-30 1994-06-07 Litton Systems, Inc. Laser rangefinder apparatus with fiber optic interface
WO1994018802A1 (en) 1993-02-03 1994-08-18 Nitor Methods and apparatus for image projection
US5657077A (en) 1993-02-18 1997-08-12 Deangelis; Douglas J. Event recording system with digital line camera
US5689519A (en) 1993-12-20 1997-11-18 Imra America, Inc. Environmentally stable passively modelocked fiber laser pulse source
US6175440B1 (en) * 1994-02-02 2001-01-16 Advanced Laser Technologies, Inc. Laser beam display
US5600487A (en) 1994-04-14 1997-02-04 Omron Corporation Dichroic mirror for separating/synthesizing light with a plurality of wavelengths and optical apparatus and detecting method using the same
US5734874A (en) 1994-04-29 1998-03-31 Sun Microsystems, Inc. Central processing unit with integrated graphics functions
JPH07301756A (ja) * 1994-05-09 1995-11-14 Omron Corp 光走査装置並びに当該光走査装置を用いた光センサ装置、符号情報読み取り装置及びｐｏｓシステム
US7209221B2 (en) 1994-05-23 2007-04-24 Automotive Technologies International, Inc. Method for obtaining and displaying information about objects in a vehicular blind spot
US8041483B2 (en) 1994-05-23 2011-10-18 Automotive Technologies International, Inc. Exterior airbag deployment techniques
JP3839932B2 (ja) 1996-09-26 2006-11-01 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置及び電子写真感光体ドラム及びカップリング
US5623335A (en) 1995-05-04 1997-04-22 Bushnell Corporation Laser range finder with target quality display
US5691808A (en) 1995-07-31 1997-11-25 Hughes Electronics Laser range finder receiver
US5936756A (en) 1996-01-10 1999-08-10 Ricoh Company Ltd. Compact scanning optical system
JP3446466B2 (ja) 1996-04-04 2003-09-16 株式会社デンソー 車間距離制御装置用の反射測定装置及びこれを利用した車間距離制御装置
US5682225A (en) * 1996-06-07 1997-10-28 Loral Vought Systems Corp. Ladar intensity image correction for laser output variations
JPH10170636A (ja) * 1996-12-16 1998-06-26 Omron Corp 光走査装置
US6420698B1 (en) 1997-04-24 2002-07-16 Cyra Technologies, Inc. Integrated system for quickly and accurately imaging and modeling three-dimensional objects
DE19757848C2 (de) 1997-12-24 2003-04-30 Sick Ag Vorrichtung zur optischen Erfassung von Objekten
US6266442B1 (en) 1998-10-23 2001-07-24 Facet Technology Corp. Method and apparatus for identifying objects depicted in a videostream
JP2000147124A (ja) 1998-11-12 2000-05-26 Denso Corp 車載レーダ装置
US6163378A (en) 1999-06-14 2000-12-19 Khoury; Jehad Spectroscopic time integrative correlation for rapid medical diagnostic and universal image analysis
JP2001051225A (ja) 1999-08-10 2001-02-23 Asahi Optical Co Ltd ポリゴンミラー，走査光学系，及び内視鏡装置
US6351324B1 (en) 2000-03-09 2002-02-26 Photera Technologies, Inc. Laser imaging system with progressive multi-beam scan architecture
US6891960B2 (en) 2000-08-12 2005-05-10 Facet Technology System for road sign sheeting classification
JP2002222694A (ja) 2001-01-25 2002-08-09 Sharp Corp レーザー加工装置及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス表示パネル
US6594000B2 (en) 2001-01-25 2003-07-15 Science And Technology Corporation Automatic gain control system for use with multiple wavelength signal detector
US6723975B2 (en) 2001-02-07 2004-04-20 Honeywell International Inc. Scanner for airborne laser system
US6847477B2 (en) 2001-02-28 2005-01-25 Kilolamdia Ip Limited Optical system for converting light beam into plurality of beams having different wavelengths
DE10110420A1 (de) 2001-03-05 2002-09-12 Sick Ag Vorrichtung zur Bestimmung eines Abstandsprofils
US6864498B2 (en) 2001-05-11 2005-03-08 Orbotech Ltd. Optical inspection system employing a staring array scanner
EP1267178B1 (de) 2001-06-15 2008-08-20 IBEO Automobile Sensor GmbH Verfahren zur Verarbeitung eines tiefenaufgelösten Bildes
DE10143060A1 (de) 2001-09-03 2003-03-20 Sick Ag Optoelektronische Erfassungseinrichtung
US6650407B2 (en) * 2001-09-04 2003-11-18 Rosemount Aerospace Inc. Wide field scanning laser obstacle awareness system
DE10153270A1 (de) 2001-10-29 2003-05-08 Sick Ag Optoelektronische Entfernungsmesseinrichtung
US6788445B2 (en) 2002-01-14 2004-09-07 Applied Materials, Inc. Multi-beam polygon scanning system
US6584000B1 (en) 2002-01-18 2003-06-24 Ching-Chung Lee Electronic stabilizer
US7489865B2 (en) 2002-02-01 2009-02-10 Cubic Corporation Integrated optical communication and range finding system and applications thereof
CN1330994C (zh) 2002-05-09 2007-08-08 精工爱普生株式会社 光扫描装置及图像形成装置
CN100504499C (zh) * 2002-05-09 2009-06-24 精工爱普生株式会社 光扫描装置及图像形成装置
US6650404B1 (en) 2002-05-28 2003-11-18 Analog Modules, Inc. Laser rangefinder receiver
DE10244641A1 (de) 2002-09-25 2004-04-08 Ibeo Automobile Sensor Gmbh Optoelektronische Erfassungseinrichtung
US6783074B1 (en) * 2002-11-07 2004-08-31 Ncr Corporation Methods and apparatus for efficient use of space in arranging and configuring optical components of bar code scanners
US7202941B2 (en) 2002-11-26 2007-04-10 Munro James F Apparatus for high accuracy distance and velocity measurement and methods thereof
GB0305304D0 (en) 2003-03-07 2003-04-09 Qinetiq Ltd Scanning apparatus and method
US20040189195A1 (en) 2003-03-24 2004-09-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Devices including, methods using, and compositions of reflowable getters
JP4335816B2 (ja) 2003-05-30 2009-09-30 三菱電機株式会社 コヒーレントレーザレーダ装置
DE10331467A1 (de) 2003-07-11 2005-02-10 Sick Ag Vorrichtung zum optischen Abtasten von Objekten, insbesondere von Markierungen
US6950733B2 (en) 2003-08-06 2005-09-27 Ford Global Technologies, Llc Method of controlling an external object sensor for an automotive vehicle
TW591210B (en) 2003-10-23 2004-06-11 Asia Optical Co Inc Method for testing rangefinders
US7078672B2 (en) 2004-01-16 2006-07-18 Tong Xie Method and system for optically tracking a target using interferometric technique
US20060119535A1 (en) 2004-01-28 2006-06-08 Mark Van Fossan Variable signing system and method thereof
DE102004009496A1 (de) 2004-02-27 2005-09-15 Sick Ag Verfahren und Vorrichtung zum optischen Abtasten von Objekten
JP3867724B2 (ja) 2004-02-27 2007-01-10 オムロン株式会社 表面状態検査方法およびその方法を用いた表面状態検査装置ならびに基板検査装置
KR100462358B1 (ko) 2004-03-31 2004-12-17 주식회사 이오테크닉스 폴리곤 미러를 이용한 레이저 가공장치
JP2005291787A (ja) 2004-03-31 2005-10-20 Denso Corp 距離検出装置
US7505196B2 (en) 2004-03-31 2009-03-17 Imra America, Inc. Method and apparatus for controlling and protecting pulsed high power fiber amplifier systems
US8024135B2 (en) 2004-04-13 2011-09-20 Science & Engineering Services, Inc. Ultraviolet lidar for detection of biological warfare agents
US7323987B2 (en) 2004-06-28 2008-01-29 Sigma Space Corporation Compact single lens laser system for object/vehicle presence and speed determination
US7649616B2 (en) 2004-07-08 2010-01-19 Lockheed Martin Corporation Fiber laser ladar
US7541944B2 (en) 2004-07-12 2009-06-02 The Boeing Company Systems and methods for collision avoidance
US7405676B2 (en) 2004-09-10 2008-07-29 Gatsometer B.V. Method and system for detecting with laser the passage by a vehicle of a point for monitoring on a road
IL165212A (en) 2004-11-15 2012-05-31 Elbit Systems Electro Optics Elop Ltd Device for scanning light
US7440084B2 (en) 2004-12-16 2008-10-21 Arete' Associates Micromechanical and related lidar apparatus and method, and fast light-routing components
WO2006077588A2 (en) 2005-01-20 2006-07-27 Elbit Systems Electro-Optics Elop Ltd. Laser obstacle detection and display
US7532311B2 (en) 2005-04-06 2009-05-12 Lockheed Martin Coherent Technologies, Inc. Efficient lidar with flexible target interrogation pattern
WO2006109730A1 (ja) 2005-04-07 2006-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. レーザ光源及び光学装置
US7652752B2 (en) 2005-07-14 2010-01-26 Arete' Associates Ultraviolet, infrared, and near-infrared lidar system and method
GB0515605D0 (en) 2005-07-29 2005-09-07 Qinetiq Ltd Laser measurement device and method
US7391561B2 (en) 2005-07-29 2008-06-24 Aculight Corporation Fiber- or rod-based optical source featuring a large-core, rare-earth-doped photonic-crystal device for generation of high-power pulsed radiation and method
JP4694304B2 (ja) 2005-08-15 2011-06-08 株式会社トプコン 測量装置
WO2007025363A1 (en) 2005-09-02 2007-03-08 Neptec Apparatus and method for tracking an object
US8248272B2 (en) 2005-10-31 2012-08-21 Wavetronix Detecting targets in roadway intersections
JP2007144667A (ja) 2005-11-24 2007-06-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置及び形成画像補正方法
JP2007144687A (ja) 2005-11-25 2007-06-14 Nihon Tetra Pak Kk レトルト食品用包装容器及び包装積層材料
US7936448B2 (en) 2006-01-27 2011-05-03 Lightwire Inc. LIDAR system utilizing SOI-based opto-electronic components
US7544945B2 (en) 2006-02-06 2009-06-09 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) array laser scanner
CN101421773B (zh) 2006-02-15 2011-06-22 Prysm公司 采用荧光屏的伺服辅助扫描光束显示***
US8050863B2 (en) 2006-03-16 2011-11-01 Gray & Company, Inc. Navigation and control system for autonomous vehicles
US7724423B2 (en) 2006-03-16 2010-05-25 Alcatel-Lucent Usa Inc. Optical fiber laser having improved efficiency
US7626193B2 (en) 2006-03-27 2009-12-01 Princeton Lightwave, Inc. Apparatus comprising a single photon photodetector having reduced afterpulsing and method therefor
US7443903B2 (en) 2006-04-19 2008-10-28 Mobius Photonics, Inc. Laser apparatus having multiple synchronous amplifiers tied to one master oscillator
US7541943B2 (en) 2006-05-05 2009-06-02 Eis Electronic Integrated Systems Inc. Traffic sensor incorporating a video camera and method of operating same
JP4788467B2 (ja) 2006-05-09 2011-10-05 ブラザー工業株式会社 インクジェット記録装置
EP2041515A4 (de) 2006-07-13 2009-11-11 Velodyne Acoustics Inc Hochauflösendes lidar-system
US7576837B2 (en) 2006-08-29 2009-08-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Micro-mirror optical tracking and ranging system
JP4160610B2 (ja) 2006-09-12 2008-10-01 北陽電機株式会社 走査式測距装置
US7701558B2 (en) 2006-09-22 2010-04-20 Leica Geosystems Ag LIDAR system
US7405678B2 (en) 2006-09-25 2008-07-29 International Business Machines Corporation Method of retrieving data from a storage device using a recovered read-back parameter
EP2078212A4 (de) 2006-10-30 2010-12-29 Autonosys Inc Scanning-system für lidar
US7697120B2 (en) 2006-11-27 2010-04-13 Riegl Laser Measurement Systems Gmbh Scanning apparatus
JP5056362B2 (ja) * 2007-02-06 2012-10-24 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
US9880283B2 (en) 2007-02-13 2018-01-30 Zih Corp. System, apparatus and method for locating and/or tracking assets
CN101652689B (zh) 2007-02-14 2012-04-11 菲尼萨公司 用于光学三路复用器的准直球透镜
US7639347B2 (en) * 2007-02-14 2009-12-29 Leica Geosystems Ag High-speed laser ranging system including a fiber laser
CN101246218B (zh) 2007-02-15 2010-06-02 中国石油化工股份有限公司 一种三分量vsp波场分离方法
EP1965225A3 (de) * 2007-02-28 2009-07-15 Denso Wave Incorporated Laserradarvorrichtung zur dreidimensionalen Erkennung von Objekten
JP5266739B2 (ja) * 2007-02-28 2013-08-21 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
DE102007010236B4 (de) * 2007-03-02 2008-11-20 Toposys Topographische Systemdaten Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Entfernungsbestimmung mittels Lichtpulsen
WO2008106991A1 (en) 2007-03-05 2008-09-12 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. A material, in particular for use in electrochemical cells or supercapacitors and a method of making such a material
US7882861B2 (en) 2007-03-23 2011-02-08 Swanson David C Vacuum storage system
US8842356B2 (en) 2007-04-02 2014-09-23 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Micromechanical device with temperature stabilization and method for adjusting a defined temperature or a defined temperature course on a micromechanical device
US7649920B2 (en) 2007-04-03 2010-01-19 Topcon Corporation Q-switched microlaser apparatus and method for use
US7830527B2 (en) 2007-04-13 2010-11-09 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multiple frequency optical mixer and demultiplexer and apparatus for remote sensing
US7472590B2 (en) 2007-04-30 2009-01-06 Hunter Solheim Autonomous continuous atmospheric present weather, nowcasting, and forecasting system
JP2008298520A (ja) 2007-05-30 2008-12-11 Nec Corp 走査型距離計測装置
US8556430B2 (en) 2007-06-27 2013-10-15 Prysm, Inc. Servo feedback control based on designated scanning servo beam in scanning beam display systems with light-emitting screens
US7746450B2 (en) 2007-08-28 2010-06-29 Science Applications International Corporation Full-field light detection and ranging imaging system
US7945408B2 (en) 2007-09-20 2011-05-17 Voxis, Inc. Time delay estimation
US8138849B2 (en) 2007-09-20 2012-03-20 Voxis, Inc. Transmission lines applied to contact free slip rings
US8027029B2 (en) 2007-11-07 2011-09-27 Magna Electronics Inc. Object detection and tracking system
JP2009121838A (ja) 2007-11-12 2009-06-04 Hitachi High-Technologies Corp 検体分注装置、および自動分析装置装置
JP5181628B2 (ja) 2007-11-12 2013-04-10 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
CN101231383B (zh) * 2008-02-26 2011-03-16 上海激光等离子体研究所 用于啁啾脉冲放大的自准直凹面调制光谱调制整形装置
US8526473B2 (en) 2008-03-31 2013-09-03 Electro Scientific Industries Methods and systems for dynamically generating tailored laser pulses
US7919764B2 (en) 2008-05-06 2011-04-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and apparatus for enhanced terahertz radiation from high stacking fault density
EP2318091B1 (de) 2008-05-09 2016-09-14 Medtronic, Inc. Kontrolle der peripheren nervenfeldstimulation
US8324031B2 (en) 2008-06-24 2012-12-04 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Diffusion barrier and method of formation thereof
JP2010008775A (ja) 2008-06-27 2010-01-14 Canon Inc 画像形成装置
DE102008031681A1 (de) 2008-07-04 2010-01-14 Eads Deutschland Gmbh LIDAR-Verfahren zur Messung von Geschwindigkeiten und LIDAR-Vorrichtung mit zeitgesteuerter Detektion
DE102008032216A1 (de) 2008-07-09 2010-01-14 Sick Ag Vorrichtung zur Erkennung der Anwesenheit eines Objekts im Raum
JP4829934B2 (ja) * 2008-07-11 2011-12-07 キヤノン株式会社 検査装置
US7869112B2 (en) 2008-07-25 2011-01-11 Prysm, Inc. Beam scanning based on two-dimensional polygon scanner for display and other applications
CN201251669Y (zh) * 2008-07-30 2009-06-03 中国科学院上海光学精密机械研究所 近单光周期激光脉冲产生装置
US7982861B2 (en) 2008-07-31 2011-07-19 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Time delay and distance measurement
JP2010035385A (ja) 2008-07-31 2010-02-12 Kyocera Mita Corp モータ駆動制御装置
JP2010038859A (ja) * 2008-08-08 2010-02-18 Toyota Motor Corp ３次元レーザ測距装置
IL200332A0 (en) 2008-08-19 2010-04-29 Rosemount Aerospace Inc Lidar system using a pseudo-random pulse sequence
JP5267785B2 (ja) 2008-09-01 2013-08-21 株式会社Ｉｈｉ レーザレーダ及びレーザレーダによる境界監視方法
DE102008045387B4 (de) * 2008-09-02 2017-02-09 Carl Zeiss Ag Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen einer Oberfläche
CN201251869Y (zh) 2008-09-17 2009-06-03 丁业英 平面镜成像教学仪
US8126642B2 (en) 2008-10-24 2012-02-28 Gray & Company, Inc. Control and systems for autonomously driven vehicles
US8364334B2 (en) 2008-10-30 2013-01-29 Honeywell International Inc. System and method for navigating an autonomous vehicle using laser detection and ranging
DE502008001000D1 (de) 2008-11-21 2010-09-02 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Messung von Entfernungen nach dem Lichtlaufzeitprinzip
US8471895B2 (en) 2008-11-25 2013-06-25 Paul S. Banks Systems and methods of high resolution three-dimensional imaging
US8116968B2 (en) 2008-12-23 2012-02-14 National Chiao Tung University Method for identification of traffic lane boundary
EP2202533A1 (de) 2008-12-23 2010-06-30 IBEO Automobile Sensor GmbH Erfassungsvorrichtung
JP5359424B2 (ja) 2009-03-18 2013-12-04 富士ゼロックス株式会社 文書処理システム、検索装置およびプログラム
EP2237065B1 (de) * 2009-03-31 2012-02-01 Pepperl + Fuchs GmbH Optischer Sensor nach dem Laufzeitprinzip
WO2010141631A1 (en) 2009-06-02 2010-12-09 Velodyne Acoustics, Inc. Color lidar scanner
CN101576620B (zh) * 2009-06-08 2011-06-15 北京理工大学 大口径光学潜望式非同轴激光雷达三维扫描装置
EP2449637B1 (de) 2009-06-30 2013-04-10 Trimble AB Optical pulse transmitter
US8125622B2 (en) 2009-07-28 2012-02-28 Applied Concepts, Inc. Lidar measurement device with target tracking and method for use of same
US8279420B2 (en) 2009-08-06 2012-10-02 ISC8 Inc. Phase sensing and scanning time of flight LADAR using atmospheric absorption bands
US9091754B2 (en) 2009-09-02 2015-07-28 Trimble A.B. Distance measurement methods and apparatus
TWI407081B (zh) 2009-09-23 2013-09-01 Pixart Imaging Inc 利用成像位置差異以測距之測距裝置及其校正方法
US8081301B2 (en) 2009-10-08 2011-12-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army LADAR transmitting and receiving system and method
US8950733B2 (en) 2009-10-28 2015-02-10 American Crane, Inc. Hydraulic system for lifting a crane on a vehicle
DE102009055989B4 (de) * 2009-11-20 2017-02-16 Faro Technologies, Inc. Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung
US8934509B2 (en) 2009-11-23 2015-01-13 Lockheed Martin Corporation Q-switched oscillator seed-source for MOPA laser illuminator method and apparatus
ES2372191B1 (es) 2010-02-25 2012-09-06 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Espectrofotómetro portátil y método de caracterización de tubos de colectores solares.
US8881319B2 (en) 2010-03-19 2014-11-11 Danco, Inc. External float extension
TW201133412A (en) 2010-03-19 2011-10-01 Cct Co Ltd Method of using radar vehicle detector to determine vehicle type, speed, and radar detection zone width
JP5484976B2 (ja) 2010-03-23 2014-05-07 株式会社豊田中央研究所 光走査装置及び距離測定装置
US8629977B2 (en) 2010-04-14 2014-01-14 Digital Ally, Inc. Traffic scanning LIDAR
CN101813778B (zh) * 2010-04-20 2012-04-11 长春艾克思科技有限责任公司 汽车多线激光雷达***
WO2011146523A2 (en) 2010-05-17 2011-11-24 Velodyne Acoustics, Inc. High definition lidar system
LU91688B1 (en) 2010-05-17 2011-11-18 Iee Sarl Scanning 3D imager
JP5598100B2 (ja) 2010-06-07 2014-10-01 株式会社Ｉｈｉ 物体検出装置
ATE545042T1 (de) 2010-06-11 2012-02-15 Sick Ag Entfernungsmessender laserscanner zur erfassung von objekten in einem überwachungsbereich
DE102010030603A1 (de) 2010-06-28 2011-12-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Erzeugen eines Signals zur Entfernungsmessung und Verfahren und System zur Entfernungsmessung zwischen einem Sender und einem Empfänger
CN102971657B (zh) * 2010-07-22 2016-06-22 瑞尼斯豪公司 激光扫描设备和使用方法
KR101162177B1 (ko) 2010-08-05 2012-07-04 (주)이오시스템 광학측정장치의 아발란치 포토 다이오드 이득 보상 장치
US8736818B2 (en) 2010-08-16 2014-05-27 Ball Aerospace & Technologies Corp. Electronically steered flash LIDAR
GB2499159B (en) 2010-10-22 2015-04-15 Neptec Design Group Ltd Wide angle bistatic scanning optical ranging sensor
US8918270B2 (en) 2010-10-28 2014-12-23 Tongqing Wang Wireless traffic sensor system
US9300321B2 (en) 2010-11-05 2016-03-29 University of Maribor Light detection and ranging (LiDAR)data compression and decompression methods and apparatus
US9263789B2 (en) 2010-11-25 2016-02-16 Nokia Technologies Oy Antenna apparatus and methods
KR101746499B1 (ko) 2010-12-23 2017-06-14 한국전자통신연구원 다이내믹 레인지 삼차원 영상 시스템
US8659643B2 (en) 2011-01-18 2014-02-25 Disney Enterprises, Inc. Counting system for vehicle riders
EP2672318B1 (de) 2011-01-20 2017-08-23 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optischer verstärker
US8659748B2 (en) 2011-02-15 2014-02-25 Optical Air Data Systems, Llc Scanning non-scanning LIDAR
US8812149B2 (en) 2011-02-24 2014-08-19 Mss, Inc. Sequential scanning of multiple wavelengths
US8994928B2 (en) 2011-03-02 2015-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Laser radar device
JP5532003B2 (ja) * 2011-03-31 2014-06-25 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
US8835945B2 (en) 2013-01-11 2014-09-16 Lighting Science Group Corporation Serially-connected light emitting diodes, methods of forming same, and luminaires containing same
US8788881B2 (en) 2011-08-17 2014-07-22 Lookout, Inc. System and method for mobile device push communications
US8740237B2 (en) 2011-09-23 2014-06-03 Specialized Bicycle Components, Inc. Bicycle with suspension
US9000347B2 (en) 2011-10-05 2015-04-07 Telcordia Technologies, Inc. System and method for nonlinear optical devices
WO2013058715A1 (en) 2011-10-20 2013-04-25 Agency For Science, Technology And Research Avalanche photodiode
DE102011119707A1 (de) 2011-11-29 2013-05-29 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optische Messvorrichtung
KR101301453B1 (ko) 2011-12-15 2013-09-03 여우순엽 지상라이다부·무타켓토탈스테이션부·사면지형 변위 제어모듈의 트레블측량제어를 통한 사면지형 변위 모니터링장치 및 방법
EP2607924A1 (de) 2011-12-23 2013-06-26 Leica Geosystems AG Entfernungsmesser-Justage
DE102011122345A1 (de) 2011-12-23 2013-06-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optische Messvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Abdeckscheibe für ein Gehäuse einer optischen Messvorrichtung
US9213085B2 (en) 2012-02-16 2015-12-15 Nucript LLC System and method for measuring the phase of a modulated optical signal
JP6025014B2 (ja) * 2012-02-22 2016-11-16 株式会社リコー 距離測定装置
EP3171201B1 (de) 2012-03-07 2018-05-09 Safran Vectronix AG Entfernungsmesser
US9915726B2 (en) 2012-03-16 2018-03-13 Continental Advanced Lidar Solutions Us, Llc Personal LADAR sensor
US20130241761A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Nikon Corporation Beam steering for laser radar and other uses
GB201204792D0 (en) 2012-03-19 2012-05-02 Qinetiq Ltd Detection techniques
DE102012006869A1 (de) 2012-04-04 2013-10-10 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optoelektronische Sensoreinrichtung, insbesondere Laserscanner, mit einer angepassten Empfangseinheit zur optimierten Empfangspegelreduzierung
CA2871502C (en) 2012-04-26 2021-06-08 Neptec Design Group Ltd. High speed 360 degree scanning lidar head
US9696426B2 (en) 2012-04-30 2017-07-04 Michigan Aerospace Corporation System and method for scan range gating
WO2013165945A1 (en) 2012-05-01 2013-11-07 Imra America, Inc. Optical frequency ruler
US8796605B2 (en) 2012-05-04 2014-08-05 Princeton Lightwave, Inc. High-repetition-rate single-photon receiver and method therefor
US9835490B2 (en) 2012-05-10 2017-12-05 Voxtel, Inc. Discriminating photo counts and dark counts in an avalanche photodiode
JP2013238440A (ja) 2012-05-14 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp ビームスキャン式対象物検知装置
JP6111617B2 (ja) 2012-07-03 2017-04-12 株式会社リコー レーザレーダ装置
US20150018642A1 (en) 2013-07-12 2015-01-15 Sandeep Gulati Tissue pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus and method of use thereof
JP5968137B2 (ja) 2012-07-20 2016-08-10 ナミックス株式会社 液状封止材、それを用いた電子部品
US8842358B2 (en) 2012-08-01 2014-09-23 Gentex Corporation Apparatus, method, and process with laser induced channel edge
US8996228B1 (en) 2012-09-05 2015-03-31 Google Inc. Construction zone object detection using light detection and ranging
WO2014039623A1 (en) 2012-09-06 2014-03-13 Faro Technologies, Inc. Laser scanner with additional sensing device
JP2014071038A (ja) 2012-09-28 2014-04-21 Denso Wave Inc レーザレーダ装置
US8749784B1 (en) 2012-10-18 2014-06-10 Checkpoint Technologies, Llc Probing circuit features in sub-32 nm semiconductor integrated circuit
EP2722684B1 (de) 2012-10-19 2019-08-28 Sick Ag Laserscanner
US9638799B2 (en) 2012-11-21 2017-05-02 Nikon Corporation Scan mirrors for laser radar
EP2735389A1 (de) 2012-11-23 2014-05-28 Universität Duisburg-Essen Verfahren zur Herstellung reiner, insbesondere kohlenstofffreier Nanopartikel
EP2746808B1 (de) 2012-12-18 2015-02-25 Sick Ag Optoelektronischer Sensor zur Erfassung von Objekten
US9823351B2 (en) 2012-12-18 2017-11-21 Uber Technologies, Inc. Multi-clad fiber based optical apparatus and methods for light detection and ranging sensors
ES2512965B2 (es) 2013-02-13 2015-11-24 Universitat Politècnica De Catalunya Sistema y método para escanear una superficie y programa de ordenador que implementa el método
US9618742B1 (en) 2013-03-08 2017-04-11 Google Inc. Rotatable mirror assemblies
US9086273B1 (en) 2013-03-08 2015-07-21 Google Inc. Microrod compression of laser beam in combination with transmit lens
WO2014141115A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Primesense Ltd. Depth scanning with multiple emitters
US9239959B1 (en) 2013-04-08 2016-01-19 Lockheed Martin Corporation Multi-resolution, wide field-of-view, unmanned ground vehicle navigation sensor
WO2014168137A1 (ja) 2013-04-11 2014-10-16 コニカミノルタ株式会社 走査光学系及びレーダー
US9476988B2 (en) 2013-05-09 2016-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method, apparatus and system for reducing power consumption in GNSS receivers
US9069080B2 (en) 2013-05-24 2015-06-30 Advanced Scientific Concepts, Inc. Automotive auxiliary ladar sensor
US9857472B2 (en) 2013-07-02 2018-01-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Laser radar system for obtaining a 3D image
EP2824478B1 (de) 2013-07-11 2015-05-06 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung und Abstandsbestimmung von Objekten in einem Überwachungsbereich
DE102013011853A1 (de) 2013-07-16 2015-01-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optoelektronische Detektionseinrichtung und Verfahren zur abtastenden Erfassung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs
DE102013215117A1 (de) 2013-08-01 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Objektbestimmung mittels Radarsensor
US8836922B1 (en) 2013-08-20 2014-09-16 Google Inc. Devices and methods for a rotating LIDAR platform with a shared transmit/receive path
US9702966B2 (en) 2013-09-16 2017-07-11 Appareo Systems, Llc Synthetic underwater visualization system
KR102136401B1 (ko) 2013-10-21 2020-07-21 한국전자통신연구원 다-파장 이미지 라이다 센서장치 및 이의 신호처리 방법
KR102070089B1 (ko) 2013-10-23 2020-01-29 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 패키지 및 이를 이용한 조명장치
KR102083993B1 (ko) 2013-10-31 2020-03-03 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판
JP2015111090A (ja) 2013-11-05 2015-06-18 株式会社リコー 物体検出装置
US10203399B2 (en) 2013-11-12 2019-02-12 Big Sky Financial Corporation Methods and apparatus for array based LiDAR systems with reduced interference
US9454054B2 (en) 2013-11-18 2016-09-27 Magna Mirrors Of America, Inc. Electro-optic mirror element and process of making same
US9048616B1 (en) 2013-11-21 2015-06-02 Christie Digital Systems Usa, Inc. Method, system and apparatus for automatically determining operating conditions of a periodically poled lithium niobate crystal in a laser system
WO2015077614A1 (en) 2013-11-22 2015-05-28 Schwarz Brent S Lidar scanner calibration
KR101480651B1 (ko) 2013-12-09 2015-01-09 현대자동차주식회사 오브젝트 처리 방법 및 이를 지원하는 차량
AT515214B1 (de) 2013-12-16 2015-07-15 Riegl Laser Measurement Sys Verfahren zur Entfernungsmessung
JP6146295B2 (ja) 2013-12-26 2017-06-14 株式会社豊田中央研究所 レーダ装置および速度の方向測定方法
US9625580B2 (en) 2014-01-03 2017-04-18 Princeton Lightwave, Inc. LiDAR system comprising a single-photon detector
DE102014100696B3 (de) 2014-01-22 2014-12-31 Sick Ag Entfernungsmessender Sensor und Verfahren zur Erfassung und Abstandsbestimmung von Objekten
JP2015143620A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
NL2012607B1 (nl) 2014-04-11 2016-05-09 Aviation Glass & Tech Holding B V Voertuigspiegel, en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke spiegel.
US9360554B2 (en) 2014-04-11 2016-06-07 Facet Technology Corp. Methods and apparatus for object detection and identification in a multiple detector lidar array
DE102014106465C5 (de) 2014-05-08 2018-06-28 Sick Ag Entfernungsmessender Sensor und Verfahren zur Erfassung und Abstandsbestimmung von Objekten
CN103954971B (zh) * 2014-05-22 2016-03-30 武汉大学 机载彩色三维扫描激光雷达
EP3161520B1 (de) 2014-06-27 2021-10-13 HRL Laboratories, LLC Kompressiver abtastungs-lidar
US9753351B2 (en) 2014-06-30 2017-09-05 Quanergy Systems, Inc. Planar beam forming and steering optical phased array chip and method of using same
JP6309099B2 (ja) * 2014-07-03 2018-04-11 三菱電機株式会社 監視装置
US9575184B2 (en) 2014-07-03 2017-02-21 Continental Advanced Lidar Solutions Us, Inc. LADAR sensor for a dense environment
US9476968B2 (en) 2014-07-24 2016-10-25 Rosemount Aerospace Inc. System and method for monitoring optical subsystem performance in cloud LIDAR systems
CA2956124C (en) 2014-07-25 2018-07-24 Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. Optical fiber cooling device and laser oscillator
JP2016040862A (ja) 2014-08-12 2016-03-24 株式会社リコー 通信システム、サーバ装置、映像調整方法、及びプログラム
JP2016040662A (ja) * 2014-08-12 2016-03-24 株式会社Ihi レーザレーダ装置およびレーザレーダ方法
US10078133B2 (en) 2014-08-15 2018-09-18 Aeye, Inc. Method and system for ladar transmission with closed loop feedback control of dynamic scan patterns
US9869753B2 (en) 2014-08-15 2018-01-16 Quanergy Systems, Inc. Three-dimensional-mapping two-dimensional-scanning lidar based on one-dimensional-steering optical phased arrays and method of using same
US9720072B2 (en) 2014-08-28 2017-08-01 Waymo Llc Methods and systems for vehicle radar coordination and interference reduction
US9605998B2 (en) 2014-09-03 2017-03-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Measurement system
US9927915B2 (en) 2014-09-26 2018-03-27 Cypress Semiconductor Corporation Optical navigation systems and methods for background light detection and avoiding false detection and auto-movement
JPWO2016056545A1 (ja) 2014-10-09 2017-07-20 コニカミノルタ株式会社 走査光学系及び投受光装置
US9510505B2 (en) 2014-10-10 2016-12-06 Irobot Corporation Autonomous robot localization
CN104496956B (zh) 2014-11-25 2016-04-13 程金生 一种基于氨基化石墨烯的黄酮类成分提取分离方法
US10317672B2 (en) 2014-12-11 2019-06-11 AdHawk Microsystems Eye-tracking system and method therefor
JP2016115740A (ja) 2014-12-12 2016-06-23 オムロン株式会社 光増幅装置およびレーザ加工装置
KR20160075231A (ko) 2014-12-19 2016-06-29 한화테크윈 주식회사 라이다 시스템
US9998717B2 (en) 2014-12-24 2018-06-12 Prysm, Inc. Scanning beam display system
JP6416633B2 (ja) 2015-01-09 2018-10-31 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
WO2016123320A1 (en) 2015-01-29 2016-08-04 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for light amplification
US10107914B2 (en) 2015-02-20 2018-10-23 Apple Inc. Actuated optical element for light beam scanning device
US10557923B2 (en) 2015-02-25 2020-02-11 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Real-time processing and adaptable illumination lidar camera using a spatial light modulator
US10698110B2 (en) * 2015-03-05 2020-06-30 Teledyne Digital Imaging, Inc. Laser scanning apparatus and method
US9625582B2 (en) 2015-03-25 2017-04-18 Google Inc. Vehicle with multiple light detection and ranging devices (LIDARs)
US9880263B2 (en) 2015-04-06 2018-01-30 Waymo Llc Long range steerable LIDAR system
KR101665938B1 (ko) 2015-04-28 2016-10-13 전자부품연구원 미러 회전 방식의 다채널 라이더 스캐너 광학계
US10215847B2 (en) 2015-05-07 2019-02-26 GM Global Technology Operations LLC Pseudo random sequences in array lidar systems
JP2017003347A (ja) 2015-06-08 2017-01-05 日本信号株式会社 物体検知装置及び物体検知方法
CN104914448A (zh) * 2015-06-16 2015-09-16 中国科学技术大学 基于差分像运动法的距离分辨主动大气湍流激光雷达***
KR101699273B1 (ko) 2015-06-30 2017-01-24 한국표준과학연구원 테라헤르츠파를 이용한 실시간 비접촉 비파괴 두께 측정장치
CN204885804U (zh) 2015-07-21 2015-12-16 北京杏林睿光科技有限公司 一种窄线宽合束模块及具有该模块的多波长拉曼激光器
CN204758260U (zh) 2015-07-21 2015-11-11 北京杏林睿光科技有限公司 一种多管芯特性监测的半导体激光器结构
CN106405753B (zh) 2015-08-03 2020-05-08 住友电气工业株式会社 制作光学组件的方法及光学组件
FR3040853A1 (fr) 2015-09-07 2017-03-10 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Optical pulse emitter
US9992477B2 (en) 2015-09-24 2018-06-05 Ouster, Inc. Optical system for collecting distance information within a field
US10641672B2 (en) 2015-09-24 2020-05-05 Silicon Microstructures, Inc. Manufacturing catheter sensors
WO2017080728A1 (de) 2015-11-11 2017-05-18 Siemens Healthcare Gmbh Detektorelement zur erfassung von einfallender röntgenstrahlung
US10683585B2 (en) 2015-11-18 2020-06-16 Vivamos Limited Method for melting and solidification of scintillating material in micromechanical structures
CN108603758A (zh) 2015-11-30 2018-09-28 卢米诺技术公司 具有分布式激光器和多个传感器头的激光雷达***和激光雷达***的脉冲激光器
US10324171B2 (en) 2015-12-20 2019-06-18 Apple Inc. Light detection and ranging sensor
US11194023B2 (en) 2015-12-21 2021-12-07 Koito Manufacturing Co., Ltd. Image acquiring apparatus for vehicle, control device, vehicle having image acquiring apparatus for vehicle or control device, and image acquiring method for vehicle
EP3185038B1 (de) 2015-12-23 2018-02-14 Sick Ag Optoelektronischer sensor und verfahren zur messung einer entfernung
JP2017138301A (ja) 2016-01-28 2017-08-10 株式会社デンソー レーザレーダ装置
US10627490B2 (en) 2016-01-31 2020-04-21 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging
US10908262B2 (en) 2016-02-18 2021-02-02 Aeye, Inc. Ladar transmitter with optical field splitter/inverter for improved gaze on scan area portions
US10042159B2 (en) 2016-02-18 2018-08-07 Aeye, Inc. Ladar transmitter with optical field splitter/inverter
US10754015B2 (en) * 2016-02-18 2020-08-25 Aeye, Inc. Adaptive ladar receiver
US11573325B2 (en) 2016-03-11 2023-02-07 Kaarta, Inc. Systems and methods for improvements in scanning and mapping
DE102016207009A1 (de) 2016-04-26 2017-10-26 Krones Aktiengesellschaft Bediensystem für eine Maschine der Lebensmittelindustrie, insbesondere der Getränkemittelindustrie
JP6860656B2 (ja) 2016-05-18 2021-04-21 オキーフェ, ジェームスO’KEEFEE, James 車両の形状に適応したダイナミックステアドｌｉｄａｒ
US9778384B1 (en) 2016-05-24 2017-10-03 Thermo Fisher Scientific Messtechnik Gmbh Method of operational status verification for a neutron detecting device
WO2017210418A1 (en) 2016-06-01 2017-12-07 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pixel scanning lidar
WO2017217663A1 (ko) 2016-06-13 2017-12-21 엘지이노텍(주) 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
US20170365105A1 (en) 2016-06-17 2017-12-21 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for inter-vehicular safety awareness and alert
CN109416938B (zh) 2016-06-28 2024-03-12 皇家飞利浦有限公司 用于临床智能的无缝工作流程集成和编排的***和体系结构
DE102016113149A1 (de) 2016-07-15 2018-01-18 Triple-In Holding Ag Aufnahme von Entfernungsprofilen
US9940761B2 (en) 2016-08-02 2018-04-10 International Business Machines Corporation Self-driving vehicle sensor fault remediation
US10137903B2 (en) 2016-08-16 2018-11-27 Uber Technologies, Inc. Autonomous vehicle diagnostic system
US10534074B2 (en) * 2016-08-31 2020-01-14 Qualcomm Incorporated Hybrid scanning lidar systems
KR102547651B1 (ko) 2016-09-20 2023-06-26 이노비즈 테크놀로지스 엘티디 Lidar 시스템 및 방법
CN106597471B (zh) 2016-11-08 2019-05-24 上海禾赛光电科技有限公司 具有透明障碍物自动检测功能的车辆及方法
CN206314210U (zh) 2016-11-25 2017-07-11 苏州迈威斯精密机械有限公司 割草机机头的轴承与齿轮轴装配机的轴承夹紧组件
CN106658366B (zh) 2016-11-30 2020-05-22 建荣半导体（深圳）有限公司 蓝牙工作模式的切换方法、装置及蓝牙芯片、电子设备
US10157630B2 (en) 2016-12-02 2018-12-18 Breakaway Records, L.L.C. Record stabilizer for multiple vinyl sizes
US10551471B2 (en) 2016-12-05 2020-02-04 GEIRI North America Data mining based approach for online calibration of phasor measurement unit (PMU)
US10942272B2 (en) 2016-12-13 2021-03-09 Waymo Llc Power modulation for a rotary light detection and ranging (LIDAR) device
CN110506220B (zh) 2016-12-30 2023-09-15 图达通智能美国有限公司 多波长lidar设计
US10942257B2 (en) 2016-12-31 2021-03-09 Innovusion Ireland Limited 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
US10969475B2 (en) 2017-01-05 2021-04-06 Innovusion Ireland Limited Method and system for encoding and decoding LiDAR
US11009605B2 (en) 2017-01-05 2021-05-18 Innovusion Ireland Limited MEMS beam steering and fisheye receiving lens for LiDAR system
US11054508B2 (en) 2017-01-05 2021-07-06 Innovusion Ireland Limited High resolution LiDAR using high frequency pulse firing
DE102017101501B3 (de) 2017-01-26 2018-01-04 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Bestimmung der Entfernung eines Objekts in einem Überwachungsbereich
US10386489B2 (en) 2017-02-01 2019-08-20 Jeffrey Albelo Beam scanner for autonomous vehicles
US9810786B1 (en) 2017-03-16 2017-11-07 Luminar Technologies, Inc. Optical parametric oscillator for lidar system
WO2018175395A1 (en) 2017-03-20 2018-09-27 Carrier Corporation A method of provisioning headless devices of a wireless communication system
US9869754B1 (en) 2017-03-22 2018-01-16 Luminar Technologies, Inc. Scan patterns for lidar systems
KR101946870B1 (ko) 2017-03-22 2019-02-11 (주)위키옵틱스 패턴의 회전 현상을 개선한 라이다 발광 시스템
WO2018175990A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 Innovusion Ireland Limited High resolution lidar using multi-stage multi-phase signal modulation, integration, sampling, and analysis
US10061019B1 (en) 2017-03-28 2018-08-28 Luminar Technologies, Inc. Diffractive optical element in a lidar system to correct for backscan
US10007001B1 (en) 2017-03-28 2018-06-26 Luminar Technologies, Inc. Active short-wave infrared four-dimensional camera
US10641874B2 (en) 2017-03-29 2020-05-05 Luminar Technologies, Inc. Sizing the field of view of a detector to improve operation of a lidar system
US10191155B2 (en) 2017-03-29 2019-01-29 Luminar Technologies, Inc. Optical resolution in front of a vehicle
US10663595B2 (en) 2017-03-29 2020-05-26 Luminar Technologies, Inc. Synchronized multiple sensor head system for a vehicle
US10401481B2 (en) 2017-03-30 2019-09-03 Luminar Technologies, Inc. Non-uniform beam power distribution for a laser operating in a vehicle
US10684360B2 (en) 2017-03-30 2020-06-16 Luminar Technologies, Inc. Protecting detector in a lidar system using off-axis illumination
US9989629B1 (en) 2017-03-30 2018-06-05 Luminar Technologies, Inc. Cross-talk mitigation using wavelength switching
US20180284246A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Luminar Technologies, Inc. Using Acoustic Signals to Modify Operation of a Lidar System
US11022688B2 (en) * 2017-03-31 2021-06-01 Luminar, Llc Multi-eye lidar system
US10386465B2 (en) 2017-03-31 2019-08-20 Velodyne Lidar, Inc. Integrated LIDAR illumination power control
US11555893B2 (en) 2017-04-19 2023-01-17 Hefei Surestar Technology Co., Ltd. Laser scanning device, radar device and scanning method thereof
US11086013B2 (en) 2017-05-15 2021-08-10 Ouster, Inc. Micro-optics for imaging module with multiple converging lenses per channel
US10081019B1 (en) 2017-05-25 2018-09-25 Lucian D. Whitman Modular portable sluice box
CN108132472A (zh) 2017-12-08 2018-06-08 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达***
CA3068943A1 (en) 2017-07-05 2019-01-10 Ouster, Inc. Light ranging device with electronically scanned emitter array and synchronized sensor array
CN207457508U (zh) 2017-08-08 2018-06-05 上海禾赛光电科技有限公司 基于二维扫描振镜的激光雷达***
CN207557465U (zh) 2017-08-08 2018-06-29 上海禾赛光电科技有限公司 基于转镜的激光雷达***
CN107450060B (zh) 2017-08-28 2024-03-29 苏州元坤智能科技有限公司 一种激光扫描装置
US10663596B2 (en) 2017-09-15 2020-05-26 Aeye, Inc. Ladar receiver with co-bore sited camera
EP3460519A1 (de) 2017-09-25 2019-03-27 Hexagon Technology Center GmbH Laserscanner
US11194022B2 (en) 2017-09-29 2021-12-07 Veoneer Us, Inc. Detection system with reflection member and offset detection array
US11415676B2 (en) 2017-10-09 2022-08-16 Luminar, Llc Interlaced scan patterns for lidar system
CN111542765A (zh) 2017-10-19 2020-08-14 图达通爱尔兰有限公司 具有大动态范围的lidar
DE102017124535A1 (de) 2017-10-20 2019-04-25 Sick Ag Sende-Empfangsmodul für einen optoelektronischen Sensor und Verfahren zur Erfassung von Objekten
CN109725320B (zh) 2017-10-27 2020-12-29 上海禾赛光电科技有限公司 一种激光雷达
CN109814088B (zh) 2017-11-20 2024-05-31 武汉万集光电技术有限公司 一种大视场接收装置及大视场接收方法
DE102017127420A1 (de) 2017-11-21 2019-05-23 Sick Ag Polygonscanner und Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich
US10451716B2 (en) 2017-11-22 2019-10-22 Luminar Technologies, Inc. Monitoring rotation of a mirror in a lidar system
US10324185B2 (en) 2017-11-22 2019-06-18 Luminar Technologies, Inc. Reducing audio noise in a lidar scanner with a polygon mirror
CN208421228U (zh) 2018-06-29 2019-01-22 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达***
CN108089201B (zh) 2017-12-08 2020-04-24 上海禾赛光电科技有限公司 障碍物信息获取方法、激光脉冲的发射方法及装置
US11493601B2 (en) 2017-12-22 2022-11-08 Innovusion, Inc. High density LIDAR scanning
KR102059258B1 (ko) * 2018-01-08 2019-12-24 주식회사 에스오에스랩 라이다 스캐닝 장치
US11675050B2 (en) 2018-01-09 2023-06-13 Innovusion, Inc. LiDAR detection systems and methods
JP6965784B2 (ja) 2018-02-13 2021-11-10 株式会社リコー 距離測定装置、およびこれを用いた移動体
WO2019165289A1 (en) 2018-02-22 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Receive path for lidar system
WO2020013890A2 (en) 2018-02-23 2020-01-16 Innovusion Ireland Limited Multi-wavelength pulse steering in lidar systems
WO2019165269A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Corning Incorporated Method of separating a liquid lens from an array of liquid lenses
CN112292608A (zh) 2018-02-23 2021-01-29 图达通爱尔兰有限公司 用于lidar***的二维操纵***
WO2019165095A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Innovusion Ireland Limited Distributed lidar systems
DE102018203534A1 (de) 2018-03-08 2019-09-12 Ibeo Automotive Systems GmbH Empfängeranordnung zum Empfang von Lichtimpulsen, LiDAR-Modul und Verfahren zum Empfangen von Lichtimpulsen
CN108445468B (zh) 2018-04-03 2019-11-05 上海禾赛光电科技有限公司 一种分布式激光雷达
US10429495B1 (en) 2018-04-03 2019-10-01 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Lidar system and method
US10324170B1 (en) 2018-04-05 2019-06-18 Luminar Technologies, Inc. Multi-beam lidar system with polygon mirror
US11029406B2 (en) 2018-04-06 2021-06-08 Luminar, Llc Lidar system with AlInAsSb avalanche photodiode
KR102450299B1 (ko) 2018-05-15 2022-10-05 에스케이하이닉스 주식회사 증폭기, 이를 이용하는 수신 회로, 반도체 장치 및 시스템
WO2019237581A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Lidar systems and methods
CN108445488B (zh) 2018-06-14 2020-08-14 西安交通大学 一种激光主动成像探测***及方法
CN109116331B (zh) 2018-06-27 2020-04-24 上海禾赛光电科技有限公司 一种编码激光收发装置、测距装置以及激光雷达***
CN109116367B (zh) 2018-06-27 2020-05-19 上海禾赛光电科技有限公司 一种激光雷达
US10466342B1 (en) 2018-09-30 2019-11-05 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Adaptive coding for lidar systems
CN109116366B (zh) 2018-06-27 2020-05-19 上海禾赛光电科技有限公司 一种非均匀脉冲能量的多线束激光雷达
CN208314210U (zh) 2018-06-29 2019-01-01 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达***
CN208705508U (zh) 2018-07-27 2019-04-05 福州海创光学有限公司 一种偏振无关分光棱镜结构
CN208705506U (zh) 2018-08-28 2019-04-05 上海禾赛光电科技有限公司 一种用于激光雷达的透镜组
CN109188397B (zh) 2018-08-29 2020-11-24 上海禾赛科技股份有限公司 激光收发装置及激光雷达
CN109116368B (zh) 2018-10-10 2023-12-12 福建汇川物联网技术科技股份有限公司 位移监测***及方法
CN209280923U (zh) 2018-10-16 2019-08-20 上海禾赛光电科技有限公司 一种用于激光雷达的接收端电路、接收装置及激光雷达
WO2020092953A1 (en) 2018-11-02 2020-05-07 Waymo Llc Synchronization of multiple rotating sensors of a vehicle
US10670728B2 (en) 2018-11-05 2020-06-02 Mapsted Corp. Method and system for crowd-sourced trusted-GPS region for mobile device localization
CN112327275B (zh) 2019-01-07 2022-08-02 上海禾赛科技有限公司 一种激光雷达
CN109814082B (zh) 2019-01-21 2021-10-22 上海禾赛科技有限公司 光接收模块、及激光雷达***
CN109917348B (zh) 2019-01-25 2020-11-03 上海禾赛科技股份有限公司 一种激光雷达***
CN109917408B (zh) 2019-03-28 2020-04-24 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达的回波处理方法、测距方法及激光雷达
CN113491043B (zh) 2019-04-02 2023-04-14 上海禾赛科技有限公司 用于激光雷达的激光***
CN109950784B (zh) 2019-04-10 2021-05-28 上海禾赛科技股份有限公司 激光器和激光雷达
CN110988846B (zh) 2019-04-22 2023-07-18 威力登激光雷达美国有限公司 可用于激光雷达的噪点识别方法以及激光雷达***
CN110031822B (zh) 2019-04-22 2020-05-22 上海禾赛光电科技有限公司 可用于激光雷达的噪点识别方法以及激光雷达***
JP7277266B2 (ja) 2019-06-05 2023-05-18 キヤノン株式会社 Ｐｗｍ出力回路及びそれを有する画像形成装置
US11486986B2 (en) 2019-06-21 2022-11-01 Aeva, Inc. LIDAR system with solid state spectral scanning
US10508319B1 (en) 2019-06-27 2019-12-17 MM Metals USA, LLC Method and system for producing low carbon ferrochrome from chromite ore and low carbon ferrochrome produced thereby
KR20190096865A (ko) 2019-07-31 2019-08-20 엘지전자 주식회사 라이다 시스템과 이를 이용한 자율 주행 시스템
CN110492856B (zh) 2019-08-12 2020-11-13 上海禾赛光电科技有限公司 跨阻放大单元电路反馈电路、光电探测电路及激光雷达***
CN112769035A (zh) 2019-08-20 2021-05-07 上海禾赛科技股份有限公司 驱动电路、驱动方法和激光器***
CN211855309U (zh) 2019-09-17 2020-11-03 姚文杰 一种铁路工程测量用水准仪
CN112578396B (zh) 2019-09-30 2022-04-19 上海禾赛科技有限公司 雷达间坐标变换方法及装置、计算机可读存储介质
CN110736975B (zh) 2019-11-07 2020-11-27 上海禾赛光电科技有限公司 接收模组以及包括其的激光雷达
CN110784220B (zh) 2019-11-07 2021-02-02 上海禾赛光电科技有限公司 动态阈值定时电路、激光雷达、以及获取时间信息的方法
CN110780283B (zh) 2019-11-22 2021-01-26 上海禾赛光电科技有限公司 接收***、包括其的激光雷达以及回波接收的方法
CN110780284B (zh) 2019-11-22 2020-12-29 上海禾赛光电科技有限公司 接收***、包括其的激光雷达、以及回波接收处理的方法
CN211655309U (zh) 2019-12-23 2020-10-09 上海禾赛光电科技有限公司 激光器以及包括其的激光雷达
CN213182011U (zh) 2020-04-26 2021-05-11 上海禾赛光电科技有限公司 激光雷达的发射单元、接收单元及激光雷达
CN212623082U (zh) 2020-04-29 2021-02-26 上海禾赛光电科技有限公司 用于激光雷达的扫描装置及激光雷达
EP4150378A1 (de) 2020-05-13 2023-03-22 Luminar, LLC Lidar-system mit hochauflösendem abtastmuster
CN212823082U (zh) 2020-06-30 2021-03-30 刘宝清 一种便于使用的机械加工用棒料切割装置
CN213750313U (zh) 2020-11-27 2021-07-20 上海禾赛科技有限公司 光学视窗和激光雷达
CN214151038U (zh) 2020-12-11 2021-09-07 上海禾赛科技有限公司 激光雷达
CN214795206U (zh) 2021-04-07 2021-11-19 上海禾赛科技股份有限公司 激光雷达
CN214795200U (zh) 2021-04-30 2021-11-19 上海禾赛科技有限公司 用于激光雷达的视窗和激光雷达
CN214895784U (zh) 2021-04-30 2021-11-26 上海禾赛科技有限公司 光探测装置及行驶载具
CN214895810U (zh) 2021-04-30 2021-11-26 上海禾赛科技有限公司 分光装置和激光雷达
CN215641806U (zh) 2021-04-30 2022-01-25 上海禾赛科技有限公司 激光雷达
CN215932142U (zh) 2021-09-15 2022-03-01 上海禾赛科技有限公司 激光雷达

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020181031A1 (en) 2019-03-05 2020-09-10 Waymo Llc Lidar transmitter/receiver alignment
EP3914931A4 (de) * 2019-03-05 2023-03-29 Waymo LLC Lidar-sender-/empfänger-ausrichtung
DE102021205285A1 (de) 2021-05-25 2022-12-01 Zf Friedrichshafen Ag Haltevorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN114646972B (zh) 2023-08-08
CN114706090A (zh) 2022-07-05
CN114706091A (zh) 2022-07-05
US20230176191A1 (en) 2023-06-08
US20180188355A1 (en) 2018-07-05
KR20180126019A (ko) 2018-11-26
KR102568116B1 (ko) 2023-08-21
CN114675285A (zh) 2022-06-28
KR20210156875A (ko) 2021-12-27
CN114660616A (zh) 2022-06-24
CN108450025A (zh) 2018-08-24
US10942257B2 (en) 2021-03-09
US20220390567A1 (en) 2022-12-08
KR102342621B1 (ko) 2021-12-22
CN114675286A (zh) 2022-06-28
KR20200093708A (ko) 2020-08-05
US11782132B2 (en) 2023-10-10
US20230194668A1 (en) 2023-06-22
CN114646972A (zh) 2022-06-21
CN114675284A (zh) 2022-06-28
US11899134B2 (en) 2024-02-13
US11782131B2 (en) 2023-10-10
JP6909347B2 (ja) 2021-07-28
WO2018125725A1 (en) 2018-07-05
CN114675287A (zh) 2022-06-28
CN114660616B (zh) 2023-04-11
US20230176192A1 (en) 2023-06-08
JP2021004888A (ja) 2021-01-14
JP2021177183A (ja) 2021-11-11
KR102428152B1 (ko) 2022-08-01
KR102141127B1 (ko) 2020-08-04
US20230168347A1 (en) 2023-06-01
CN108450025B (zh) 2022-04-19
US20210156966A1 (en) 2021-05-27
JP2019518204A (ja) 2019-06-27
JP7273898B2 (ja) 2023-05-15
JP6764942B2 (ja) 2020-10-07
KR20220108217A (ko) 2022-08-02
US20230176193A1 (en) 2023-06-08
US11977183B2 (en) 2024-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112017000127T5 (de) 2D Lidar-Scannen mit hoher Präzision mit einem drehbaren konkaven Spiegel und einer Strahllenkvorrichtung
EP0578129B1 (de) Bilderfassende Sensoreinheit
EP3673291B1 (de) Sendeeinrichtung mit einem durch ein kollimierendes abdeckelement überdeckten scanspiegel
DE3307380C2 (de)
WO2021209514A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur scannenden messung des abstands zu einem objekt
EP3350615A1 (de) Lidarsensor
DE3526628A1 (de) Interferometrisches geraet
DE4316348A1 (de) Vorrichtung zur Distanzmessung
WO2003002939A1 (de) Vorrichtung zur optischen distanzmessung über einen grossen messbereich
DE102010049672B3 (de) Laser-Doppler-Linien-Distanzsensor zur dreidimensionalen Formvermessung bewegter Festkörper
DE102005055679A1 (de) Spektroskop und damit ausgerüstetes Mikrospektroskop
DE112006000841T5 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen der äußeren Erscheinung
DE10341548A1 (de) Optoelektronische Erfassungseinrichtung
WO2013064395A1 (de) Vorrichtung zum optischen bestimmen der oberflächengeometrie einer dreidimensionalen probe
DE2800473C2 (de) Optische Abtasteinrichtung
DE112018005682T5 (de) Optische elemente mit fokusregion für optische hochleistungsscanner
DE102016220232A1 (de) Optisches Element für ein Lidar-System
EP1743139B1 (de) Zielerfassungsgerät
DE112020000407B4 (de) Lidar-systeme und -verfahren mit strahllenkung und weitwinkelsignaldetektion
EP1186928A2 (de) Parallelverarbeitender optischer Entfernungsmesser
EP2883625B1 (de) Glasfaserlaser-sortierer
DE60121746T2 (de) Bildaufnahmeeinrichtung
DE102017215671A1 (de) Scansystem und Sende- und Empfangsvorrichtung für ein Scansystem
EP1101351A1 (de) Scannerkopf zur abtastung von vorlagen
DE102017210683B4 (de) Optische Anordnung einer Empfängeroptik eines abtastenden Lidar-Systems, Lidar-System sowie Arbeitsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: INNOVUSION, INC., SUNNYVALE, US

Free format text: FORMER OWNER: LNNOVUSION IRELAND LIMITED, LOS ALTOS, CALIF., US

Owner name: SEYOND, INC., SUNNYVALE, US

Free format text: FORMER OWNER: LNNOVUSION IRELAND LIMITED, LOS ALTOS, CALIF., US

R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: LUD, SIMON, DR., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SEYOND, INC., SUNNYVALE, US

Free format text: FORMER OWNER: INNOVUSION, INC., SUNNYVALE, CA, US