JP2020504817A - 軸外受信器を有する光検出および測距(ライダ)デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本願は、これによってその全体が参照によって組み込まれている、2016年12月31日に出願した米国特許出願第15/396476号の優先権を主張するものである。
[0026] 事故回避システムおよびリモート・センシング能力を備えた車両の開発を含む、車両の安全性および/または自律動作を改善するための継続的な努力がある。ライダ・デバイスなどの様々なセンサが、車両の環境内の障害物または物体を検出し、これによって、他のオプションの中でも事故回避および/または自律動作を容易にするために、車両内に含められ得る。
[0039] 本明細書で説明される例のセンサは、ライダ・センサを含むが、他のタイプのセンサも可能である。本明細書で使用され得る例のセンサの非網羅的リストは、とりわけ、radio detection and ranging(レーダー)センサ、sound navigation and ranging(ソナー)センサを含む。そのために、本明細書のいくつかの例のセンサは、センサに供給される変調された電力に基づいて信号(たとえば、パルスのシーケンスの形の)を放ち、その後、周囲の環境内の物体からの放たれた信号の反射を検出する、能動距離センサを含むことができる。
[0083] 本明細書のいくつかの例の実施態様は、車両に取り付けられた、たとえばライダ・デバイス100および/または200などのセンサを含む。しかし、本明細書で開示される例のセンサは、様々な他の目的にも使用され得、任意の可能なシステムまたは配置に組み込まれ、またはこれに接続され得る。たとえば、例のライダ・デバイスは、組立ライン内で製造されつつある物体(たとえば、製品)を監視するために、組立ライン・セッティング内で使用され得る。他の例も可能である。さらに、本明細書の例の実施形態は、自動車に取り付けられたライダ・デバイスを含むが、例のライダ・デバイスは、それに加えてまたはその代わりに、従来の自動車ならびに自律動作モードまたは半自律動作モードを有する自動車を含む、任意のタイプの車両上で使用され得る。さらに、用語「車両」は、たとえばトラック、バン、セミトレーラ・トラック、モーターサイクル、ゴルフ・カート、オフロード車、倉庫輸送車両、または農耕用作業車、ならびに、ローラーコースタ、トロリ、路面電車、列車車両その他など、軌道に乗る運搬機械を含む、すべての移動する物体を包含すると広義に解釈されなければならない。
[00109] 図6は、例の実施形態による方法600の流れ図である。方法600は、たとえばライダ・デバイス100、200、ライダ受信器314、および/または車両400、500のいずれかと共に使用され得る方法の実施形態を提示する。方法600は、ブロック602〜ブロック610のうちの1つまたは複数によって示される1つまたは複数の動作、機能、またはアクションを含むことができる。ブロックが、順次順序で図示されているが、これらのブロックは、いくつかの例では、並列におよび/または本明細書で説明される順序とは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、所望の実施態様に基づいて、より少数のブロックに組み合わされ、追加のブロックに分割され、かつ/または除去され得る。
i.シャッタ・アクティブ化
[00131] 本開示によれば、制御システム(たとえば、コントローラ104、コンピュータ・システム410、制御システム406など)は、外部光がライダ・デバイスによって検出されるのを阻止するためにシャッタをアクティブ化するようにライダ・デバイスを動作させることによって、外部光の検出に応答することができる。実際面では、制御システムは、シャッタを一時的にアクティブ化することができる。この形で、制御システムは、ライダ・デバイスによる外部光の検出を阻止するのを助けると同時に、ライダ・デバイスが環境に関する情報を経時的に供給し続けることを可能にすることができる。一般に、問題のシャッタは、様々な形態のうちの1つを呈することができる。
[00142] 本開示によれば、制御システム(たとえば、コントローラ104、コンピュータ・システム410、制御システム406など)は、それに加えてまたはその代わりに、放たれている光の特性を経時的に変化させ、放たれている光の特性と同一の特性を有する光だけを検出するようにライダ・デバイスを動作させることによって、外部光の検出に応答することができる。したがって、制御システムは、ライダ・デバイスによって放たれる光のタイミング、波長、強度、および/または変調を変化させるようにライダ・デバイスを動作させることによって、外部光の検出に応答することができる。
[00147] 図面に示された特定の配置を、限定的と見なしてはならない。他の実施態様が、所与の図内に示された各要素のより多数またはより少数を含むことができることを理解されたい。さらに、図示された要素の一部が、組み合わされまたは省略されてもよい。さらに、例示的な実施態様が、図面に示されていない要素を含んでもよい。さらに、様々な態様および実施態様が本明細書で開示されたが、他の態様および実施態様が、当業者に明白になろう。本明細書で開示された様々な態様および実施態様は、例示のためのものであって、限定的であることは意図されず、真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。本明細書で提示される主題の趣旨または範囲から逸脱せずに、他の実施態様を利用することができ、他の変更を行うことができる。本明細書で全体的に説明され、図内に示された本開示の諸態様を、様々な異なる構成で配置し、置換し、組み合わせ、分離し、設計することができ、そのすべてが本明細書で企図されていることが、たやすく理解されよう。
Claims (20)
- 光検出および測距(ライダ)デバイスであって、
波長範囲内の波長を有する光を発する光源と、
前記ライダ・デバイスの視野(FOV)を画定するために前記放たれた光を向ける送信レンズであって、前記放たれた光は、前記送信レンズによって画定される前記FOV内の環境の領域を照らす、送信レンズと、
前記環境からの光を受信する受信レンズであって、前記受信レンズは、前記受信された光の少なくとも一部を事前定義の光学経路に沿って収束させる、受信レンズと、
前記受信レンズからの収束された光を傍受し、検出するために前記事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイと、
前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を傍受し、検出するために前記事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器と、
(i)光検出器の前記アレイを使用して入手されたセンサ・データを収集し、(ii)少なくとも前記オフセットされた光検出器からの出力に基づいて、前記収集されたセンサ・データが、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定する、コントローラと
を含むライダ・デバイス。 - 前記受信レンズに結合された受信器ハウジングであって、光検出器の前記アレイは、前記受信器ハウジングの内部に配置され、前記受信器ハウジングは、前記受信レンズによって受信された光以外の外部光が光検出器の前記アレイに向かって伝搬するのを防ぐ、受信器ハウジング
をさらに含む、請求項1に記載のライダ・デバイス。 - 前記オフセットされた光検出器は、前記受信器ハウジングの内部に配置される、請求項2に記載のライダ・デバイス。
- 前記波長範囲の外の波長を有する光が光検出器の前記アレイおよび前記オフセットされた光検出器に向かって伝搬するのを防ぐ光フィルタ
をさらに含む、請求項1に記載のライダ・デバイス。 - 前記コントローラは、少なくとも前記収集されたセンサ・データに基づいて前記ライダ・デバイスの前記環境内の1つまたは複数の物体を検出する、請求項1に記載のライダ・デバイス。
- 前記コントローラは、前記オフセットされた光検出器によって検出された光の光学特性を、前記ライダ・デバイスの前記光源によって放たれる前記光の光学特性と比較し、
前記収集されたセンサ・データが別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することは、前記比較に基づく
請求項1に記載のライダ・デバイス。 - 前記比較が、前記オフセットされた光検出器によって検出された前記光の前記光学特性と前記ライダ・デバイスの前記光源によって放たれる前記光の前記光学特性との間の一致を示すことに応答して、前記コントローラは、前記収集されたセンサ・データを変更する、請求項6に記載のライダ・デバイス。
- 前記収集されたセンサ・データを変更することは、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる前記別の光源からの光に関連するデータを減らすために前記収集されたセンサ・データを調整することを含む、請求項7に記載のライダ・デバイス。
- 前記コントローラは、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記環境の前記照らされる領域をスキャンするために前記ライダ・デバイスとは異なるセンサからのデータをさらに選択する、請求項1に記載のライダ・デバイス。
- 前記ライダ・デバイスは、車両内に含まれ、前記コントローラは、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記車両のナビゲーション動作をさらに変更する、請求項1に記載のライダ・デバイス。
- 前記光源、前記送信レンズ、前記受信レンズ、光検出器の前記アレイ、および前記オフセットされた光検出器を取り付ける回転プラットフォームであって、前記コントローラは、前記コントローラが前記回転プラットフォームの回転を引き起こすことに基づいて、前記ライダ・デバイスの前記FOVを調整する、回転プラットフォーム
をさらに含む、請求項1に記載のライダ・デバイス。 - ライダ・デバイスの光源を介して、波長範囲内の波長を有する光を放つことと、
送信レンズを介して、前記ライダ・デバイスの視野(FOV)を画定するために前記放たれた光を向けることであって、前記放たれた光は、前記送信レンズによって画定される前記FOV内の環境の領域を照らす、向けることと、
受信レンズを介して、前記受信レンズに入射する前記環境からの光を収束させることであって、前記収束される光の少なくとも一部は、事前定義の光学経路に沿って収束される、収束させることと、
前記事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイで、前記受信レンズからの収束された光を検出することと、
前記事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器で、前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を検出することと、
光検出器の前記アレイを使用して入手されたセンサ・データを収集することと、
少なくとも前記オフセットされた光検出器での前記検出された光に基づいて、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することと
を含む方法。 - 前記収集されたセンサ・データが別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することは、
前記オフセットされた光検出器によって検出された光の光学特性を前記放たれた光の光学特性と比較すること
を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記比較が、前記オフセットされた光検出器によって検出された前記光の前記光学特性と前記放たれた光の前記光学特性との間の一致を示すことに応答して、前記放たれた光の変調を調整すること
をさらに含み、前記センサ・データを収集することは、前記放たれた光の前記調整された変調に従って前記センサ・データを収集することを含む
請求項13に記載の方法。 - 前記収集されたセンサ・データが、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記環境の前記照らされる領域をスキャンするために前記ライダ・デバイスとは異なるセンサを選択すること
をさらに含む、請求項12に記載の方法。 - 前記収集されたセンサ・データが、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記ライダ・デバイスを含む車両のナビゲーション動作を変更すること
をさらに含む、請求項12に記載の方法。 - システムであって、
ライダ送信器であって、(i)波長範囲内の波長を有する光を放つ光源と、(ii)前記ライダ送信器の視野(FOV)を画定するために前記放たれた光を向ける送信レンズとを含み、前記放たれた光は、前記送信レンズによって画定される前記FOV内の環境の領域を照らす、ライダ送信器と、
(i)前記環境からの光を受信する受信レンズであって、前記受信レンズは、前記受信された光の少なくとも一部を事前定義の光学経路に沿って収束させる、受信レンズと、(ii)前記受信レンズからの収束された光を傍受し、検出するために、前記事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイと、(iii)前記受信レンズからの収束された光を傍受し、検出するために、前記事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器とを含むライダ受信器と、
1つまたは複数のプロセッサと、
前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される時に、前記システムに、
光検出器の前記アレイを使用して入手されたセンサ・データを収集する動作と、
少なくとも前記オフセットされた光検出器からの出力に基づいて、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ送信器の前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定する動作と
を含む動作を実行させる命令を記憶するデータ・ストレージと
を含むシステム。 - 前記動作は、
少なくとも、前記収集されたセンサ・データおよび前記オフセットされた光検出器からの前記出力に基づいて前記環境の3次元(3D)表現を判定する動作
をさらに含む、請求項17に記載のシステム。 - 前記3D表現を判定する動作は、
少なくとも前記オフセットされた光検出器からの前記出力に基づいて、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる前記別の光源からの光に関連する、前記収集されたセンサ・データのサブセットを識別する動作と、
前記収集されたセンサ・データの前記識別されたサブセットに基づいて前記3D表現を変更する動作と
を含む、請求項18に記載のシステム。 - 前記ライダ送信器および前記ライダトランシーバを取り付ける回転プラットフォームであって、前記動作は、前記ライダ送信器の前記FOVを調整するために前記回転プラットフォームの回転を引き起こす動作をさらに含み、前記センサ・データを収集する動作は、前記ライダ送信器の複数のFOVのセンサ・データを収集する動作を含む、回転プラットフォーム
をさらに含む、請求項18に記載のシステム。
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