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公開番号2024056743
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2024010763,2021552131
出願日2024-01-29,2020-03-04
発明の名称リアルタイムLIDAR距離校正のためのシステムおよび方法
出願人ウェイモエルエルシー
代理人個人,個人
主分類G01S 7/481 20060101AFI20240416BHJP(測定;試験)
要約【課題】光検出および測距(LIDAR)デバイスおよびそれらの使用に関連する方法に関する。
【解決手段】LIDARデバイスは、送信光路を介してLIDARデバイスの環境に1つ以上の光パルスを送信するように構成された送信機と、1つ以上の送信された光パルスの第1の部分および第2の部分を検出するように構成され、LIDARデバイス内の内部光路を介して第1の部分を第1の時間に受信し、LIDARデバイスの環境内の1つ以上の物体による反射を介して光パルスの第2の部分を、第1の時間の後に生じる第2の時間に受信する検出器と、第2の時間と第1の時間の間との差に部分的に基づいて、物体のうちの少なくとも1つまでの距離を決定する制御装置と、を備え、時間基準点を表す第3の時間を第1の時間に基づいて決定し、第2の時間と第3の時間との差に基づいて、物体のうちの少なくとも1つまでの距離を決定する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスであって、
送信光路を介して前記ＬＩＤＡＲデバイスの環境に１つ以上の光パルスを送信するように構成された送信機と、
前記１つ以上の送信された光パルスの第１の部分および前記１つ以上の送信された光パルスの第２の部分を検出するように構成された検出器であって、前記検出器が、前記ＬＩＤＡＲデバイス内の内部光路を介して前記１つ以上の送信された光パルスの前記第１の部分を第１の時間に受信し、前記ＬＩＤＡＲデバイスの前記環境内の１つ以上の物体による反射を介して前記１つ以上の送信された光パルスの前記第２の部分を第２の時間に受信するようになっており、前記第２の時間が前記第１の時間の後に生じる、検出器と、
制御装置であって、前記制御装置が、前記第２の時間と前記第１の時間の間との差に部分的に基づいて、前記物体のうちの少なくとも１つまでの距離を決定するように構成されている、制御装置と、を備える、ＬＩＤＡＲデバイス。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記ＬＩＤＡＲデバイス内に光パイプをさらに備え、前記内部光路が、前記光パイプを通って延在する光路を含む、請求項１に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項３】
前記光パイプが、前記１つ以上の送信された光パルス内の所定の割合の光子を受信するように構成されている、請求項２に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項４】
前記所定の割合が、１０％未満である、請求項３に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項５】
前記内部光路が、前記ＬＩＤＡＲデバイスの１つ以上の構成要素による反射を含む、請求項１に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項６】
透過構造体であって、前記送信光路が前記透過構造体を通過し、前記内部光路が前記透過構造体による反射を含む、透過構造体をさらに備える、請求項１に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項７】
前記透過構造体が、車両に取り付けられるように構成されたドームである、請求項６に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項８】
前記透過構造体が、光学窓を備える、請求項６に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項９】
前記ＬＩＤＡＲデバイス内のミラーであって、前記送信光路が、前記ミラーによる反射を含み、前記内部光路が、前記ミラーによる反射を含む、ミラーをさらに備える、請求項１に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
【請求項１０】
入力端から出力端まで全内部反射または反射コーティングによって光を誘導するように構成された光ガイドであって、前記送信光路が、前記光ガイドの前記入力端から前記光ガイドの前記出力端まで延在する第１の光路を含み、前記内部光路が、前記第１の光路を含み、前記光ガイドの前記出力端から前記検出器まで延在する第２の光路をさらに含む、光ガイドをさらに備える、請求項１に記載のＬＩＤＡＲデバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年３月５日に出願された「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＲｅａｌ－ＴｉｍｅＬＩＤＡＲＲａｎｇｅＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ」と題する米国特許出願第６２／８１３，８６０号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムは、発光送信機（例えば、レーザダイオード）を利用して、環境に光パルスを放射することができる。環境内の物体と相互作用する（例えば、物体から反射する）放射された光パルスは、ＬＩＤＡＲシステムの受信機（例えば、光検出器）によって受信することができる。環境内の物体に関する距離情報は、光パルスが放射された最初の時間と反射された光パルスが受信された後続の時間との間の時間差に基づいて決定することができる。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、概して、光学システム（例えば、ＬＩＤＡＲシステム）ならびにそれらの送信機および受信機サブシステムの特定の態様に関する。
【０００４】
第１の態様では、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）デバイスが提供される。本ＬＩＤＡＲデバイスは、送信光路を介してＬＩＤＡＲデバイスの環境に光パルスを送信するように構成された送信機を含む。本ＬＩＤＡＲデバイスはまた、送信された光パルスの第１の部分および送信された光パルスの第２の部分を検出するように構成された検出器を含み、検出器は、ＬＩＤＡＲデバイス内の内部光路を介して第１の時間に送信された光パルスの第１の部分を受信し、ＬＩＤＡＲデバイスの環境内の物体による反射を介して第２の時間に送信された光パルスの第２の部分を受信するようになっている。第２の時間は、第１の時間の後に生じる。本ＬＩＤＡＲデバイスはまた、第２の時間と第１の時間との差に基づいて物体までの距離を決定するように構成された制御装置を含む。
【０００５】
第２の態様では、方法が提供される。本方法は、ＬＩＤＡＲデバイスの送信機に、送信光路を介してＬＩＤＡＲデバイスの環境に第１の光パルスを送信させることを含む。本方法はまた、ＬＩＤＡＲデバイスの検出器によって、ＬＩＤＡＲデバイス内の内部光路を介して第１の時間に第１の光パルスの第１の部分を受信し、ＬＩＤＡＲデバイスの環境内の物体による反射を介して第２の時間に第１の光パルスの第２の部分を受信することを含む。さらに、本方法は、第２の時間と第１の時間との差に基づいて物体までの距離を決定することも含む。
【０００６】
第３の態様では、方法が提供される。本方法は、ＬＩＤＡＲデバイスの送信機に対してミラーを位置決めすることを含む。送信機は、少なくとも１つの光パルスを送信するように構成されている。本方法はまた、ミラーと相互作用するように、送信機に第１の光パルスを送信させることを含む。ミラーを位置決めすることは、第１の光パルスがＬＩＤＡＲデバイス内の内部光路に向けられるように実行される。本方法はまた、ＬＩＤＡＲデバイスの検出器によって、内部光路を介して第１の時間に第１の光パルスを受信することを含む。本方法はまた、第１の時間に基づいてゼロポイント時間を決定することを含む。
【０００７】
他の態様、実施形態、および実施態様は、添付図面を適宜参照して、以下の詳細な説明を読み取ることによって、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
例示的な実施形態による、光学システムを示す。
例示的な実施形態による、送受信機を示す。
例示的な実施形態による、送受信機を示す。
例示的な実施形態による、送受信機を示す。
例示的な実施形態による、光学システムの側面図を示す。
例示的な実施形態による、光学システムの側面図を示す。
例示的な実施形態による、光学システムを示す。
例示的な実施形態による、車両を示す。
例示的な実施形態による、車両を示す。
例示的な実施形態による、車両を示す。
例示的な実施形態による、車両を示す。
例示的な実施形態による、車両を示す。
例示的な実施形態による、方法を示す。
例示的な実施形態による、方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
例示的な方法、デバイス、およびシステムが、本明細書に記載されている。「例」および「例示的」という語は、本明細書においては、「例、事例、または例示としての役割を果たす」ことを意味するために使用されることを理解されたい。本明細書において「例」または「例示的」であるとして説明されるいずれの実施形態または特徴も、他の実施形態または特徴よりも好ましい、または有利であると必ずしも解釈されるべきではない。本明細書に提示の主題の範囲から逸脱しない限り、他の実施形態を利用することができ、他の変更を行うことができる。
【００１０】
したがって、本明細書に記載される例示的な実施形態は、限定的であることを意味するものではない。本開示の態様は、本明細書に概して記載され、図に示されているように、多種多様な異なる構成で配列、置き換え、組み合わせ、分離、および設計することができ、それらのすべてが、本明細書で想定される。
（【００１１】以降は省略されています）

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