(57)【要約】      （修正有）【課題】前方にマウントした遠達の使用に、衝撃緩和システムを利用可能にしたＬＡＤＡＲを提供する。【解決手段】障壁を識別して、それとともに不可避の衝突を予測する補助ランプおよび第２の車両およびエアバッグ制御装置１１８のコントロール中で展開可能な多くの外部エアバッグと連絡する２重の無線リンク１１５で、短距離ｌａｄａｒセンサをマウントする。そして、車道に歩き回っているホスト車両に対する衝撃の力、第２の車両および二足動物および四足獣を減少させる。サスペンション修正システム１１６はヘッドライト搭載の遠達の使用にｌａｄａｒセンサをする、路面を特徴づけて、ロード危険を識別して、多くのアクティブ・サスペンションに対する適合にコンポーネント（各々吸収するショックを有する能力）をするために補助ランプに載置される短距離ｌａｄａｒセンサは手段を上昇させるかまたは下げて、個々の車輪サスペンションのばね定数を調整する。【選択図】図１６
2014174176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置されるｌａｄａｒセンサを有する車両と、
中でエアバッグ・起動チャージを備え、前記車両の周囲に載置するエアバッグモジュールと
前記エアバッグ・起動チャージを使用可能な状態で接続したエアバッグ制御装置と、
を有し、
前記ｌａｄａｒセンサが、
受信レンズ装置と、
変調レーザー光出力を有するレーザー送信機および前記ｌａｄａｒセンサの視野のシーンを照らすための拡散光学部品と、
前記受信レンズ装置の焦点面に置かれる光検出器の二次元アレイであって、出力を備えた前記光検出器の各々が前記変調レーザー光出力の反映された部分から電気応答信号を作り出すことを特徴とする、二次元アレイと、
複数のユニットセル電子回路を有する読取り集積回路であって、各ユニットセル電子回路が光検出器出力の１つに接続している入力を有し、ユニットセル電子回路の各々が、電気応答信号復調器と、前記電気応答信号復調器の出力に接続しているレンジ測定回路を有し、前記レンジ測定回路が更に前記レンジ測定回路に関しゼロ・レンジ・リファレンスを提供している基準信号に接続していることを特徴とする、読取り集積回路と、
光感応検出器のアレイの少なくとも一つの電圧分布グリッドに接続している検出器バイアス回路と、
レンジ測定回路から出力を受信し、エアバッグ制御装置に関する入力を提供するために接続されたデジタルプロセッサと、
クロッキング信号を提供するためにデジタルプロセッサを介して接続された温度安定周波数リファレンスと
を備えることを特徴とするｌａｄａｒセンサと、
を有することを特徴とする衝撃軽減システム。
【請求項２】
第２の車両の第２のデジタルプロセッサを有する相互接続に関しデジタルプロセッサに接続している２重の無線リンクを更に有することを特徴とする請求項１に記載の衝撃軽減システム。
【請求項３】
フロント・バンパ、後バンパおよび側面パネルのセットから選択される位置の前記車両に、前記エアバッグモジュールが載置される請求項１の衝撃軽減システム。
【請求項４】
前記レーザー送信機がインジウム、ガリウム、ヒ素、リンのセットから選択される少なくとも一つのエレメントを有する半導体ゲイン媒体で形成される縦型空洞表面放出レーザから成る請求項１の衝撃軽減システム。
【請求項５】
単一のガウスパルス輪郭、複数のガウス・プロフィル・パルス、単一のフラット頂部をつけられたパルス輪郭、複数のフラット頂部をつけられたパルス、パルス化された正弦波および鳴かれた正弦波パルスのセットから選択される波形によって、前記変調レーザー光出力が調整される請求項１の衝撃軽減システム。
【請求項６】
前記レーザー送信機がイットリウム・アルミニウム・ガーネット、エルビウム添加ガラス、ネオジム・ドープ・イットリウム・アルミニウム・ガーネットおよびエルビウム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネットのセットから選択されるゲイン媒体で形成される光学結合固体レーザーから成る請求項１の衝撃軽減システム。
【請求項７】
前記ｌａｄａｒセンサはヘッドライト・アセンブリに組み込まれるであることを特徴とする請求項１に記載の衝撃軽減システム。
【請求項８】
ターンシグナル、テールライト、駐車灯、ミラー組立体および制動灯の一組から選択される補助ランプ・アセンブリに、前記ｌａｄａｒセンサが組み込まれる請求項１の衝撃軽減システム。
【請求項９】
前記車両が、前記ｌａｄａｒセンサの視野に重なっている視野を有するように見える少なくとも一つの二次元のイメージング・カメラを更に有し、
前記車両が更に、前記少なくとも一つの二次元のイメージング・カメラからのデータを有する前記ｌａｄａｒセンサからデータを合併することができるデジタルプロセッサを有する
ことを特徴とする請求項１の衝撃軽減システム
【請求項１０】
前記エアバッグモジュールは、電気制御の変数を出している開口を有する請求項１に記載の衝撃軽減システム。
【請求項１１】
前記車両が、前記ｌａｄａｒセンサの前記視野に重なっている視野を有するために発見される少なくとも一つの二次元のイメージング・カメラを更に備え、
更に、前記少なくとも一つの二次元のイメージング・カメラからデータを有する前記ｌａｄａｒセンサからデータを合併するのに適しているデジタルプロセッサを備えていることを特徴とする請求項１の衝撃軽減システム
【請求項１２】
電気応答信号復調器が、
トリガー回路に接続している出力を有する入力増幅器と、
一連のアナログ・サンプリング・ゲートであって、各々の前記サンプリング・ゲートが付随するアナログ・メモリ・セルを有する各サンプリング・ゲートおよび前記入力増幅器の出力に接続していることを特徴とする、一連のアナログ・サンプリング・ゲートと、
前記サンプリング・ゲートの各々を調節することを制御しているサンプル・クロックと、
シーケンスにおいて前記サンプリング・ゲートの各々を選択するためのセレクタと、
サンプル数を計数するためのカウンタと、
前記アナログ・メモリ・セルの各々に接続している入力を有する出力増幅器と、
前記出力増幅器を介して出力される一連の前記アナログメモリセルコンテンツを選択するための出力制御と、
を有し、
Ａ／Ｄコンバータの入力は、前記出力増幅器に接続され、前記Ａ／Ｄコンバータの出力は、デジタルプロセッサの入力に接続され、前記Ａ／Ｄコンバータが、前記電気応答信号の一連のデジタル化されたアナログ・サンプルを生じさせ、デジタル処理アルゴリズムを用いたデジタル化されたアナログ・サンプルのシーケンスに作用することによって、前記電気応答信号を復調するように、前記デジタルプロセッサがプログラムされることを特徴とする請求項１に記載の衝撃軽減システム。
【請求項１３】
アクティブ・サスペンション・コンポーネントを更に有し、
前記アクティブ・サスペンション・コンポーネントが、前記車両の少なくとも一つの車輪のサスペンション・アームにアタッチされ、
前記アクティブ・サスペンション・コンポーネントが、前記車両のシャシーにアタッチされ、
前記アクティブ・サスペンション・コンポーネントが制御入力に応答して能動的に前記車輪を上下させることが可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃軽減システム。
【請求項１４】
前記制御入力がガス圧力、油圧、電流および電圧のセットから選択される請求項１３に記載の衝撃軽減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［パラグラフ１］  本願明細書において、開示される実施形態は、一般に三次元画像生成およびオブジェクトの識別、オブジェクトのトラッキング、道危険取り消しに関して、インパクト軽減に関する。シーンの三次元マップおよび固体のオブジェクトのモデルを作製して、進む三次元データベースを使用して、操縦して、静止であるか可動オブジェクトとの衝突を回避するために車輛システムの光撮像およびビデオカメラを使用しようとする挑戦に応ずるために、多くのシステムは、提唱された。いかなる不可避の衝突とも関連した衝撃および損傷を緩和すると同時に、ステレオ・システム、ホログラフィック捕捉システムおよび動作から形状を得て、提唱されて、欠如していることがオブジェクトの三次元画像および移動車両のパスの車道特徴を急速に捕える能力を備えるシステムであるか、または交差しているパスに伝播することを場合によっては証明し、衝突および道危険を回避するようにホスト車両を制御して、適応させる人々全員は最善のパスを進む。
【背景技術】
【０００２】
［パラグラフ２］  ステットナー等において、開示される三次元イメージングテクノロジ（米国特許第５,４４６,５２９号、６，１３３，９８９および６，４１４，７４６）は、３次元の座標とともに光（典型的にパルス化されたレーザ光線）の単一パルスによって、従来の二次元の画像のすべての情報を提供し、視野のすべての三次元座標に供給する。この使用は典型的に自己完結型光源のためのフラッシュ付属品を用いて通常のデジタル二次元のカメラとの類似のフラッシュ３Ｄイメージングと呼ばれる。通常の二次元のデジタル・カメラと同様に、光はＬＡＤＡＲセンサの焦点面上のレンズによって、ピントを合わせられる。そして、それは焦点面アレイ（ＦＰＡ）と呼ばれている画素アレイを含む。ＬＡＤＡＲセンサの場合、これらの画素は、「スマートで」、プロセッサが興味があるオブジェクトの反射する特徴にレーザパルスの往復の飛行時間を算出することを可能にするデータを集めることができる。各スマートな画素も、帰りのレーザー・パルス形状および大きさと関連したデータを集める。１ピクセル以上が視野を通じて走査される競争しているデザインと対照的に、これらのフラッシュＬＡＤＡＲセンサの１値は、精度メカニカルスキャナ（高コストである）の消去である高い保守、そして、典型的に大きくて、そして、重い。フラッシュＬＡＤＡＲセンサの焦点面の画素は、配列の中のそれらの永続的な位置のため、自動的に登録される。よりはるかに、１または１つのレーザパルスを有するいくつかの画素と対照的にデータでフレームを捕えることによって、重量およびボリュームが減らされると共に、データ信号速度は非常に増加する。データで各フレームが短期間レーザパルスの反射からとられるので、ぼやけることのないムービングプラットフォームまたは歪曲から、静止オブジェクトの移動物体または表面はとられることが可能である。
【０００３】
［パラグラフ３］  自動車のドライバおよび乗客は、他の車両および多くのロード危険から危険性にさらされる。場合によっては、危険が急に示される場合、クラッシュは不可避である、または、停止または回避的なマヌーバに関し許容するにはあまりに、高速である。これらの場合、衝撃によって、生じる損傷を少なくすることは、衝撃の重大度を減少させ、重要である。他の場合には。ロード危険は存在し、または、突然のマヌーバが差し迫っているときに、車両のサスペンションの調整はドライブおよびドライバ・コントロールを改善することができ、車両用タイヤ、サスペンションおよび下部構造への損傷を防止できる。自動車クラッシュの間の加速度レベルに関し、Byeong Sam Kim等による研究論文「Finite Element Frontal Crash Analysis of NEV Vehicle's Platform with Upper and Sub Frame Body」（the Department of Automotive Engineering, Hoseo University, Asan, Korea）を提供する。この研究論文において、著者は、上部本体のクラッシュ分析およびＮＥＶ電気自動車のための下位フレームを実行する。ＮＥＶ車両正面プラットホーム組立体挙動受けられるときに、挙動をモデル化するために有限要素分析法を使用するこの条において、３０ｍｐｈの正面衝突が描写される。１つのモデル変数の世代または調節可能なサスペンションは、シトロエン（登録商標）複合空気入りタイヤおよび多くのウェブ・ビデオ、物品および特許において、文書で十分に裏付けられている油圧車両サスペンションである。優れたマルチメディアのウェブ説明は、以下である：http://www.citroenet.org.uk/miscellaneous/hydraulics/hydraulics-1.html, および、第２は、以下である：http://www.kolumbus.fi/~w496119/xw/technica5.htm.。２０１３のシトロエンＣ５ハイドラクティブ（Ｈｙｄｒａｃｔｉｖｅ）サスペンションの仔細なビデオ説明は、以下で見ることができる：http://www.youtube.com/watch?v=zuqJPurdRJw.。ボーズによる長年の開発に基づく電磁サスペンションの新しいタイプは、以下にあり：http://www.extremetech.com/extreme/97177-bose-active-suspension-moves-toward-market/2、および、ビデオ・プレゼンテーションは、以下で見られることが可能である：http://www.youtube.com/watch?v=Lyf4rfT7bHU&feature=related.。最後に、作動中／半作動中のサスペンションに関する比較の議論は、以下で見ることができる：
http://www.autozine.org/technical_school/suspension/tech_suspension3.htm.。これらのリファレンスは、本発明に関しコンテキストを与え、自動車産業により展開されている適応および作動中のサスペンション・システムの動作上の背景情報を一緒に供給する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［パラグラフ５］  自動車乗員は、他の車両および道危険から危険性にさらされる。危険が急に示される場合、または、停止または回避的なマヌーバに関し許容するにはあまりに速度が高い場合、クラッシュは不可避である。これらの場合、衝撃による損傷を少なくして、衝撃の重大度を減らすことは、重要である。従って、オブジェクトおよび自動車のパスにおける障害を描写している３Ｄデータを生成するために、フラッシュＬＡＤＡＲを使用するシステムおよび衝撃の効果を緩和して、車両の調整にドライバ・コントロールを強化できるサスペンションで、ドライブを改善して、車両のタイヤ、サスペンションおよび下部構造への損傷を回避するためにエアバッグを配備する車両反応能力を提供することは望ましい。一つ以上の車両が差し迫った衝突に影響を与える場合、ラジオまたは赤外線通信は車両の間に行われることができ、正面衝突から傾斜であるか、斜めの衝撃まで衝撃を変えるために、車の一方または両方のステアリングおよびブレーキ系は起動できる。このように、衝撃において、消されるエネルギーのレートを最小化する。原型のシステムは、モータビークルに取り付けられて、複数のｌａｄａｒセンサおよび従来の２Ｄビデオカメラによって、重なり合う視野を供給されるデータから、三次元固体のオブジェクトモデルを合成できる。
【０００５】
［パラグラフ６］  本願明細書において、開示される実施形態はクラッシュ軽減、オブジェクトおよび障壁認識および取り消しに関しシステムを提供し、ドライブおよびステアリングは改良を制御する。利点は３Ｄイメージング機能を用いることにより実現される。そして、対象検出および認識能力（外部エアバッグ展開システム）およびドライブおよびサスペンション修正システムを備える車載レーザーレーダ・システムから成る。車両を囲んでいるまる３６０度アークの、車載レーザーレーダ・システムは、車両のパスの、そして、いくつかのケースの領域のコンポジット３Ｄマップに独立ｌａｄａｒセンサの各々から利用できるデータを総合する中心レーザーレーダ・システム・コントローラに接続している多くの独立ｌａｄａｒセンサから成ることができる。好ましい実施形態において、従来の２Ｄ静止画像またはビデオシーケンスは、３Ｄソリッド・モデルおよび場面マップの質を改善するために用いることができる。複数のｌａｄａｒセンサは、変調レーザー光出力を有する半導体レーザーまたはパルス化された固体レーザーを組み込むことができる明らかにするレーザーモジュールおよびモジュラ・ｌａｄａｒセンサの視野の場面を照らすための拡散している光学部品を各々備えている。各ｌａｄａｒセンサもは集光の焦点面に置かれる光検出器の二次元アレイを特徴としている受信モジュールと、合焦アセンブリを備える。ｌａｄａｒセンサは、ヘッドライト、テールライトまたは他の補助ランプ・アセンブリに組み込まれることができる。ｌａｄａｒセンサは、後退灯（バックミラーアセンブリ）の一部でもよいかまたはバンパーまたはグリル・アセンブリの開口部の後でもマウントした。個々のｌａｄａｒセンサは、アセンブリ（(Focal Plane Array or FPAまたはＦＰＡ）を集め、焦点を合わせている光の焦点面に置かれる光検出器の列に依存する。光検出器の各々は、電気応答信号をレーザ光線出力の反映された部分から作り出している出力を有する。電気応答信号は、ユニットセル電子回路の対応する列を有する読取り集積回路に接続している。ユニットセル電子回路の各々は、電気応答信号復調器の出力に接続している光検出器出力、電気応答信号復調器およびレンジ測定回路の１つに接続している入力を有する。復調器は電気応答信号の格納シーケンシャルなサンプルに関し電圧サンプラおよびアナログシフトレジスタでもよい、または、それはミキサー、求積器または整合フィルタから成ることができる。各画素から一連のデジタル化されたサンプルに作用している高速なデジタルプロセッサによって、読取り集積回路に外部の復調は、生じることもできる。高速なデジタルプロセッサは、シーケンシャルなアナログ・サンプルの加重和を利用するアルゴリズムを使用できるか、または電気的応答のデジタル化されたアナログ・サンプル上の高速フーリエ変換、畳込み、統合化、微分、カーブフィッティングまたは他のディジタルプロセスを使用できる。高速なデジタルプロセッサは、各々から他のオブジェクトおよびオブジェクトから車道を絶縁するかまたはセグメント化するアルゴリズムを使用することもできる。この種のオブジェクトは、自動車、自転車、オートバイ、トラック、人、動物、壁、記号、ロード障害などでもよい。オブジェクト、それらの方位、位置および速度は、更なる処理および意思決定に関し中央計算機へ移されることができる。ユニットセルはトリガー回路を組み込むこともできる。そして、復調器の出力が予め設定された閾値を超えるときに、出力レスポンスを生じるためにセットされる。変調レーザー光出力に関しゼロ・レンジ・リファレンスを提供している基準信号に、レンジ測定回路は、よりはるかに接続している。個々のｌａｄａｒセンサは検出器アレイの電圧分布グリッドに接続している検出器バイアス回路を組み込むこともできる。そして、温度は周波数リファレンスを安定させる。いくつかの衝突シナリオにおいて、両方の車両は、無線リンクを備えていることができて、情報を包含している位置、速度、自重、システム・ステータスなどを交換することができて、衝突の影響を減少させて、そこにおいて、車両および居住者上の破壊的な力を少なくするために、協力して対話できる。
【０００６】
［パラグラフ７］  特徴、ファンクションおよび述べられた利点は各種実施形態において、現在の開示と独立して成し遂げられることができ、または、さらに他の実施形態に組み込まれることができる。そして、それの更なる詳細は以下の説明および図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】［パラグラフ８］  図１は、前方の道路上でスピンアウトした２台目の車両に接近している第１の車両との典型的衝突の脅威シナリオの図である。
【図２】［パラグラフ９］  図２は、外部エアバッグが２台目の車両上のピークの衝撃力を少なくするために第１の車両から展開するプロセスの不可避の衝突の図である。
【図３】［パラグラフ１０］  図３は、車両の直通路の道路を渡っている二足動物に接近している車両を有する第２のタイプの衝突の脅威シナリオを示す。
【図４】［パラグラフ１１］  図４は、外部エアバッグが二足動物のピークの衝撃力を少なくするために車両から展開する第２のタイプの不可避の衝突として、図３の進化を示す。
【図５】［パラグラフ１２］  図５は、車両の直通路の道路を渡っている四足獣に接近している車両を有する第３のタイプの衝突の脅威シナリオを示す。
【図６】［パラグラフ１３］  図６は、外部エアバッグが四足獣上のピークの衝撃力を少なくするために車両から展開する第３のタイプの不可避の衝突を示す。
【図７】［パラグラフ１４］  図７は、切換可能なガス脱気工法を有する外部的に展開可能で、自動車のフロント・バンパ領域の配置に適しているエアバッグ・ユニットの図を示す。
【図７Ａ】［パラグラフ１５］  図７Ａは、電気的に起動させたガス抜き弁の内部構造の部分切欠図を示す。
【図８】［パラグラフ１６］  図８は、スライドおよび重なり合うスロットを用いた連続的に可変ガス脱気工法の部分切欠図である。
【図９】［パラグラフ１７］  図９は、２本の加速度曲線を有する図であり、１つの曲線は、軽減されていないクラッシュに関し、２つ目の曲線は本願明細書において、記載されている衝撃軽減システムの効果を示す。
【図１０】［パラグラフ１８］  図10は、受動的および能動的道路適応能力、油圧、空気圧、または電磁力によりにより設定された公称ライドハイトの両方おすすめダブルウィッシュボーンタイプの自動車サスペンション・アセンブリの図である。
【図１１】［パラグラフ１９］  図11は、パッシブおよびアクティブ道路適応能力とコイルスプリングで設定された名目上の車高で両方の機能があるダブルウィッシュボーンタイプの自動車サスペンション・アセンブリの部分断面図である。
【図１２】［パラグラフ２０］  図１２は、モータビークルが現在のタイプおよび数種類の一般の道危険の軽減システムにｌａｄａｒセンサおよび衝撃を備えたことを示している図である。
【図１３】［パラグラフ２１］  図１３は、受動的な適合好ましい実施形態のモータビークル・サスペンション能力を示している図である。
【図１４】［パラグラフ２２］  図１４は、能動的な適合好ましい実施形態のモータビークル・サスペンション能力を示している図である。
【図１５】［パラグラフ２３］  図１５は、車両安定および牽引が能動的な適合モータビークル・サスペンション能力により強化されることができる第３のシナリオを示している図である。
【図１６】［パラグラフ２４］  図１６はレーザーレーダ・システム、個々のｌａｄａｒセンサ、電気ホスト車両および光学系の構成を示しているダイアグラムである。そして、ホスト車両のいくつかの部分系が衝撃軽減システムをサポートする。
【図１７】［パラグラフ２５］  図１７は、図１６のレーザーレーダ・システム・コントローラの付加的な詳細を示しているダイアグラムおよび車両にインストールされるいくつかのｌａｄａｒセンサに対するレーザーレーダ・システム・コントローラの相互接続である。
【図１８】［パラグラフ２６］  図１８は、図１６及び１７の個々のｌａｄａｒセンサの構成およびコンポーネントを示しているダイアグラムである。
【図１９】［パラグラフ２７］  図１９は、図１８の読取り集積回路の単位格子電子工学の構成およびコンポーネントを示している回路図である。
【図２０】［パラグラフ２８］  図20は、図18および19で説明した検出器アレイと、読み出し集積回路のハイブリッド組立体の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［パラグラフ２９］  この出願は、以前の特許５，６９６，５７７、６，１３３，９８９、５，６２９，５２４、６，４１４，７４６、６，３６２，４８２、Ｄ４６３，３８３および米国特許出願２００２／０１１７３４０Ａ１として発行された発表され、2002年1月31日に出願された米国特許出願シリアル番号１０／０６６３４０に関し新しい内容を包含し、ここにリファレンスとして組み入れる。
【０００９】
［パラグラフ３０］  本発明は、車載レーダーイメージングシステムによって、使用可能にされる衝撃軽減システムである。衝撃軽減は、エアバッグ配備または車両の間にピークの力を減らすか、またはできるだけ問題なくクラッシュするように設計されているマヌーバでありえる。システムは不規則な路面上の牽引を維持するように車両のサスペンションを適応させることもでき、または、車道における危険な障害を回避する。各レーザーレーダ・イメージング・システムは、複数の車載ｌａｄａｒセンサから成るのが典型的である。各LADARセンサは、
周波数基準と慣性基準を備えたシステム制御プロセッサと、
システムメモリと、
パルスレーザートランスミッタと、
透過光学系と、
受光光学系と、
受光光学系の焦点面に位置する光検出素子のアレイと、
焦点面アレイを検出する光にバイアス電圧を供給するための検出器バイアスコンバータと、
読み出し集積回路と、
アナログ読み出しIC出力からデジタル画像データを生成するためのアナログ-デジタル変換回路と、
画像データを調整および補正するためのデータ低減プロセッサと、
分離、単離、同定、および、補正された画像データベース内の機能とオブジェクトを追跡するためのオブジェクト追跡プロセッサと
を有する。外部のエアバッグ・システムおよびアクティブサスペンション制御を有するインテリジェント車輛システム・コントローラで対にされるときに、衝突損傷の、そして、車両の下部構造への頻繁なおよび高度の損傷を除いたかなりの減少は予想される。好適なｌａｄａｒセンサの焦点面アレイ（ＦＰＡ）の各画素は、大きさが適時にサンプリングされ、画素の中のメモリに保存され、電子信号に当たっているレーザ光線を変換する。ターゲット面からレーザ光線の捕えられた反射に応答してとられているサンプルを調節するために、各画素も、クロックを使用する。好ましい実施形態は、車両の２つの方法ラジオ／ＩＲ連結を含むことができ、両方の車両に関し協力的な最少の損傷衝撃パスをつくる方法として、生データ、処理されたデータ、画像データ、オブジェクトデータまたはコマンドを、共有できる。ｌａｄａｒセンサは焦点面アレイおよび読取り集積回路のハイブリッド・アセンブリを典型的に組み込み、読取りＩＣは単位格子電子回路の列として配置され、各単位格子は嵌合焦点面アレイとして同一の間隔および順序の配列において、あるように調整される。好ましい実施形態のｌａｄａｒセンサは、上記の通りにフラッシュ・モードで、あるいは、マルチパルス・モードで、または、パルス化された連続波動モードで、動くことができる。ｌａｄａｒセンサを組み込んでいる衝撃軽減システムは、完全な３Ｄ対象のモデル化およびトラッキング（２Ｄおよび３Ｄデータベースの併合に由来して、３Ｄｌａｄａｒセンサおよび従来の２Ｄビデオカメラの中で経営しているシーン強化と同様に）を有効にする多くの特徴を有する。
【００１０】
［パラグラフ３１］  図１は、前方の路上でスピンアウトして静止している２台目の車両８を有する衝突の脅威シナリオに関係する第１の車両２にインストールされる衝撃軽減システムの第１実施形態を表す。車道９の車線および右端全体に横に配置される２台目の車両８のドライバの側と交わる破線によって、第１の車両２のヘッドライト・アセンブリに埋められる遠達ｌａｄａｒセンサの前方の放射パターン６は示される。２台目の車両８は、交通の２本目のレーンの一部を妨げるが、車道１８の左端をこえて伸びない。第２のヘッドライト・アセンブリに埋められる第２の遠達ｌａｄａｒセンサからの第２の前方の放射パターン７は、第１の放射パターン６に重なって示される。補助ランプ・アセンブリに埋められる短距離ｌａｄａｒセンサの放射パターン１２は、第１の車両２の角から、更に、第１の車両２のその他の３つの角で放射状に投射して示される。第１の車両２はまた、無線通信を受信することに関し無線アンテナ１６を有する２台目の車両８で通信することに関し無線アンテナ１４を有し、送信応答を有する。
コミュニケーションは、光パルスの形をとることもできる。
【００１１】
［パラグラフ３２］  図２は、２台目の車両８との衝突を回避するために遅れずに止まることが、第１の車両２はできない状況の図１の進化を示す。このシナリオは、雨滑面または氷の道路上で、または、袋小路から垂直に、および、道路端９の右側に出てくる第2の車両８のケースで簡単に発展する。遠達ｌａｄａｒセンサを含んでいるヘッドライト・アセンブリ４は、第１の車両２に示される。典型的に第１の車両２の四隅に置かれる短距離ｌａｄａｒセンサを含んでいる補助ランプ・アセンブリ１０も示される。外部エアバッグ２２は、第１の車両２のフロント・バンパ領域に載置されるエアバッグパネル２０から配備された。第１の車両２は、第２の車両８を有する遠達および短距離ｌａｄａｒセンサ、ビデオ／静止画カメラ、ＧＰＳまたは相対位置参照および双方向通信を包含して、利用できるデータの配列から発達するオブジェクトデータを分析することから、衝撃がありそうであると決定して、不可避の衝撃の車両の間に閉成速度を減らすために、エアバッグ２２を配備した。横のセンサによる２台目の車両８が危険を検出することができ、外側エアーバッグを展開できることが可能である。
状況は、図２と類似している。
【００１２】
［パラグラフ３３］  図３は、車道１８で前方に第１の車両２および二足動物２４を包含する衝突の脅威シナリオを示す。側面図から見られて、第１の車両２は、ヘッドライト・アセンブリ４に埋められる遠達ｌａｄａｒセンサから放射している円錐放射パターン６を有し、例えば、二足動物２４を照らして、３次元モデルを作成するのに十分な範囲データを返す。調整されたレーザ光線の反映に由来する３Ｄ範囲データは、第１の車両２にインストールされる衝撃軽減システムのプロセッサにおいて、いくつかの物体認知が生じるのを許す。短距離放射パターン１２は、補助ランプ・アセンブリ１０に埋められる短距離ｌａｄａｒセンサから出て、第１の車両２の前ですぐグラウンドをカバーする。図１にて図示するように、この図の補助ランプ・アセンブリ１０は、角マウントしたターンシグナルに埋め込まれる。
エアバッグ装置は、第１の車両２のフロント・バンパに位置する包含エアバッグパネル２０である。
【００１３】
［パラグラフ３４］  図４は、第１の車両２と二足動物２４の間の衝撃の瞬間の側面図を示す。エアバッグ２２は、十分に配備され、車両２に対する損傷を下げるために衝撃を吸収し、二足動物２４に分配されるブローを抑えやすい。二足動物２４をはね、それをひいているかまたはそれを引いている第１の車両２の可能性を防止するために、前輪２１は、能動的に下げることができる。後車輪１７は、同様に下がることができる、または適所にあるままでありえる。また、近距離LADARセンサが埋め込まれていてもよい補助ランプアセンブリ10は、この場合のテールライトは示されている。ｌａｄａｒセンサは、ドアパネル、バックミラー、バンパーなど車両２上の多くのポイントで載置されることができる。後バンパ２６およびドアパネル１９は、第１の車両２に後部または側面衝撃が生じた場合作動できる外部エアバッグ装置を同様に有することもできる。
【００１４】
［パラグラフ３５］  図５は、車道１８の前方で第１の車両２および四足獣２８が関係する衝突の脅威シナリオを示す。側面から参照すると、第１の車両２は、ヘッドライト・アセンブリ４に埋め込んだｌａｄａｒセンサが、四足獣２８を照らし、３次元モデルを作成するのに十分な範囲データを返し、遠達から放射している円錐放射パターン６を有する。調整されたレーザ光線の反映に由来する３Ｄ範囲データは、第１の車両２にインストールされる衝撃軽減システムのプロセッサにおいて、いくつかの物体認知が起こるのを許す。短距離放射パターン１２は、補助ランプ・アセンブリ１０に埋められる短距離ｌａｄａｒセンサから出て、第１の車両２の前ですぐグラウンドをカバーする。この図の補助ランプ・アセンブリ１０は、角マウントしたターンシグナルである。エアバッグ装置は、第１の車両２のフロント・バンパに位置する包含エアバッグパネル２０である。
【００１５】
［パラグラフ３６］  向かって右側の図６は、第１の車両２と、逆さまにされて、回転している四足獣２８との間の衝撃の直後の瞬間の側面図を示す。エアバッグ２２は、十分に配備されて、四足獣２８がひかれなく、第１の車両２をつかんで引きずられることを確実にするような方法で配備された。外部エアバッグ２２は、四足獣２８に対する衝撃を最小化するために、完全に出された。四足獣２８をはねて、それをひいているかまたはそれを引いている車両２の可能性を防止するように、前輪２１サスペンションは、車両２の正面を能動的に圧縮することができ、降ろすことができる。補助ランプ・アセンブリ１０も、このケース（埋められる短距離ｌａｄａｒセンサを備えていることができる）のテールライトを示す。第１の車両２は、矢印方向３０において、前方に移動する。図６の左で、退却位置に四足獣２８を十分に回転させて、衝突はやや更に進化し、アンテナ１４の破壊なしで車両２のフードにのった。
【００１６】
［パラグラフ３７］  図７は、圧縮されて、その上に格納される外部エアバッグ２２を有し、それに載置される一連の遠隔で作動電磁弁２３を有するエアバッグパネル２０の等角図法概観を示す。電磁弁２３の各々は、出口アパーチャ２５を有する切換可能な空気通路を有し、電気的接続２７を有する。２台目の車両８を有する完全な正面衝突の場合、空気通路は閉じ、最大エネルギー吸収は結果である。二足動物２４または四足獣２８との衝突の場合、一旦搭載コンピュータプロセッサが影響を受けそうであるオブジェクトのタイプを認識するならば、弁は第１の車両２によって、開かれることができる。識別されたオブジェクトのサイズおよび密度特性によって、外部エアバッグ２２、１、２、または３弁のガス流動抵抗を調整することで開くことができる。図７Ａは、内部ワーキング・エレメントを示している電磁弁２３の部分的な切欠図である。全体の形状は、ショルダー４７が前進を止めるまで、ねじ部４５をエアバッグパネル２０にねじることによって、パネル２０に載置されることができる円筒プラグである。空気またはガス通路インレット２９は出口空気によって、通信する、または、ガス通路２５は枢軸３７を中心に回転するクラッパー弁３１によって、中断した。電気出力が失われるとき、または、ソレノイド３９が動けないか作動しないときに、フェイルセーフばね４３は閉じられるクラッパー弁３１を強制する。クラッパー３１のテーパ区分３３と合うように、弁座３５は機械加工される。
電流が電気的接続２７により適用されるときに、線形可動プランジャ４１を有するソレノイド・タイプ磁気アクチュエータ３９はクラッパー弁３１を開く。
【００１７】
［パラグラフ３８］  図８は、外部エアバッグ２２に関しガス脱気工法の他の実施形態である。エアバッグパネル２０は、摺動板４９の固体のセクションによって、カバーされることができる一連のスロット５３により構成されるか、または、スロット５１および５３が部分的に重複するとき、部分的に開いた位置に開けられる。摺動板４９のスロット５１が直接エアバッグパネル２０のスロット５３の頂上にあるときに、最大ガス抜き口径は十分に開いた位置によって、つくられる。エアバッグパネル２０の底のＵ字形状チャネル５９は、摺動板４９を導いて、配備の後外部エアバッグ２２を出すことに関し可変ガス弁として作用することを適所にある状態に保つ。エアバッグパネル２０の最上位の第２のＵ字形状チャネル（図示せず）は、摺動板４９を保持して、導いて、可変開口ガス弁として効果的なべき位置のそれを保持する。機械的ストップ６１は、摺動板４９が十分に閉位置の向こうで横断しないようにする。フェールセーフばね（図示せず）からばね力５５は摺動板４９を通常操作の機械的ストップ６１に対して押圧するように保ち、孔は十分に閉じた。二足動物２４または四足獣２８との予想された衝突が生じた場合、電磁ソレノイド（図示せず）のようなリニアアクチュエータからの線形力57は、車載エアバッグ制御ユニットにより選択された程度に開放スライド板49を移動させる。連続的に可変的な出口アパーチャを有する外部エアバッグ２２を出す能力は複数の重なり合うスロット５１および５３によって、形をなし、エアバッグ制御装置に二足動物２４への損害を防止するのに必要な自由度および急に車道に現れている四足獣２８を与え、その一方で、他の車両のみのタイプ衝突に関し最大のエアバッグ力を維持した。
【００１８】
［パラグラフ３９］  外部エアバッグ装置の動作は、概念的には単純である、中心エアバッグ制御装置（ＡＣＵ）は車両２の範囲内でｌａｄａｒセンサおよび多くの他のセンサをモニタする。そして、加速度計、衝撃センサ、側（ドア）圧力センサー、車輪速度センサ、ジャイロ、制動装置圧力センサーおよび座席利用率センサを包含する。必要な閾条件に達するかまたは越えられるときに、エアバッグ制御装置は急速にエアバッグ・エンベロープを膨らませるためにガス発生炉推進剤の点火を誘発する。車両２が他の車両または障壁と衝突して、バッグを圧縮するにつれて、ガスは通気孔による制御方法で流出する。エアバッグ・ボリュームおよび孔のサイズは、車両２の減速を広げるために、各車両２に合わせて調整されることができて、このことにより車両２に対する衝撃の力を制限できる。各種センサからの信号はエアバッグ制御装置（図１６の１１８）に入れられる。そして、それはそれらから投影衝撃角度、重大度またはクラッシュおよび他の変数の力を決定する。これらの算出の結果に応じて、ＡＣＵ  １１８は、内部拘束手段デバイス、例えばシートベルト・プレテンショナ、内部エアバッグ（座席搭載の横の内部エアバッグおよび横のガラスをカバーする「カーテン」エアバッグに加えて、ドライバおよび正面の乗客に関し前部内部エアバッグを包含する）を配備することもできる。一つ以上の火工作業デバイス（一般に開始プログラムまたは点火玉と呼ばれている）で、内部拘束手段デバイスと同様に各外部エアバッグ２２は、典型的に起動する。点火玉（発火燃焼性物質で包まれる電気伝導体から成る）は、１〜３アンペアの電流パルスによって、２ミリ秒より小さい起動させる。導体が十分に熱くなるとき、それは発火燃焼性物質に点火する。そして、それはガスジェネレータを開始する。エアバッグにおいて、開始プログラムは、膨脹器内部で固体の推進剤に点火するために用いる。ほぼ３０、燃えている推進剤は〜５０ミリ秒で外部エアバッグ２２を膨らませることができる不活性ガスを生成する。前に進行している車両２が衝撃ゾーンに到達する頃には完全に膨張しているように、外部エアバッグ２２は、急速に膨張しなければならない。
正面衝突の外部エアバッグ２２を配備するという決定はクラッシュの予想された時間の６０―８０ミリ秒前になされなければならないので、前部バンパーはめこんだ外部エアバッグ２２は車両接点の第１の瞬間の前に完全に膨らむことができる。
【００１９】
［パラグラフ４０］  図９は、シミュレーションされたクラッシュの典型的モータビークルのサブフレームおよび上部フレームにより伝導される力の加速の図である。シミュレーションの結果は黒い実線の加速度曲線３２としてプロットされる。そして、１２Ｇｓ（重力（Ｇ＝９．８  ｍ／ｓ２）の１２倍）を上回る加速度ピークを示す。外部エアバッグの配備については、予想される加速度は点線３４としてプロットされる。そして、それはより早く開始し、ほぼ８Ｇｓの加速度ピークを示す。正面衝突の外部のエアバッグ２２配備の効果は、第一のシミュレーションされた加速３２と対比しての計画された加速度曲線３４で分かるように、衝撃の重大度の減少であると思われる。
【００２０】
［パラグラフ４１］  図１０は、多くの現代のモータビークル（いわゆるダブル・ウィッシュボーン・サスペンション）に共通するサスペンションタイプの図である。このサスペンション式、２つの堅いＡ―アーム、上のＡ―アーム５６および下部のＡ―アーム４６において、ハブおよびホイール３６を担持する直立部分６８をサポートする。車両でフレームによって、アタッチするシャフト軸５０のまわりを回転している円筒状ピボット端４８の下部のＡ―アーム４６の開放端については、上のＡ―アーム５６および下部のＡ―アーム４６両方は、ウイッシュボーンの形状である。上部Ａ―アーム５６も、車両でフレームにより接続される第２の軸５０のまわりを回転している円筒状ピボット端５８を有する。それから、第2の軸の向こうの端は、上部Ａ―アーム５６の他の開放端につながる。上のＡ―アーム５６の外端部は、ピボット軸受６６による直立部分６８につながる。下部のＡ―アーム４６の外端部４２は、ピボット軸受３８による直立部分６８の側部突起４０につながる。シリンダ５４およびピストン５２から成るアクティブ・サスペンション・コンポーネント６１は、車軸関節４４の下部のＡ―アーム４６に、そして、車軸関節６４の車両でフレームにつながる。アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１は、上部Ａ―アーム５６の開放端を通過することによって、車軸関節６４で車両フレームにつながる。部品６２およびアンビリカル６０は、操縦系統に接続する。部品62は空気圧、油圧または電気的であってもよく、車両用油圧式空気圧式又は電気システムまたは任意の2つの実施形態において、またはすべての3つのシステムに接続できる。アンビリカル６０は、空気ホース、油圧油線、電気補助母線でもよいか、または接続のいかなる２つまたは全３つのタイプからも成ることができる。ステアリングリンケージのいずれも、明確にするため図１０の図に示されない。シトロエンハイドラクティブ（Citroen Hydractive）（登録商標）のようなノミナルドライブ高さにサスペンション・システムを課すために、このサスペンションシステムは、油圧油および空気圧に依存する。シリンダ５４のボディにしまわれるコイルおよび固定子を有する電磁リニアアクチュエーターは、作動中の制動器として作用できる。電磁リニアアクチュエーターは、リファレンスに記載したボーズ（登録商標）電磁サスペンションと類似の方法で作動し、ショックを吸収して、電気エネルギーにショックのエネルギーを変換して、ドライブ高さを修正して、必要でアレイば動的に車両を上昇させることができる。
【００２１】
［パラグラフ４２］  図１１は、車両に関しノミナル・ドライブ高さを提供しているコイルばね７０を有する変数の世代ドライブ・サスペンションシステムの第2の実施形態を示す。コイルばね７０は、アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１のシリンダ５４の外径を通じて、同軸状に上昇する。直立部分６８およびハブ７２のより良い概観を与えるために、タイヤ７８、リム７６およびホイール７４は、部分的に切り離される。下のスプリング・カップ７５は、アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１のピストン５２にしっかりと接続されて、コイルばね７０の下端部で係合する。上のスプリング・カップ７３は、コイルばね７０の最上部によって、係合して、確実に、破線７７により示される車両のフェンダ（図示せず）に載置される。部品６２は車両のフェンダを通してアクセス可能であるために再位置付けされる。そして、アンビリカル６０は電気、空気および／または、油圧システムを車両に接続する。図１１は、明快さのために車両ステアリングリンケージのいずれも示さない。
【００２２】
［パラグラフ４３］  図１２は、車道１８のディップ８２および第１の車両２、突然の端を有するくぼみ８４、および、トラックの後部から落ちた 4" X 4"材木８６の横の輪郭８０を包含する道危険シナリオを示す。側面図を参照すると、第１の車両２は、ヘッドライト・アセンブリ４に埋め込んだ遠達から放射している円錐放射パターン６を有し、３次元モデルを作成するのに十分な範囲データを返すｌａｄａｒセンサが遠くで４Ｘ４を照らす。調整されたレーザ光線の反映に由来する３Ｄ範囲データは、第１の車両２にインストールされる衝撃軽減システムのプロセッサにおいて、いくつかの物体認知が起こるのを許す。短距離放射パターン１２は、補助ランプ・アセンブリ（図１３の１０）に埋めこまれた短距離ｌａｄａｒセンサから出て、第１の車両２の前ですぐグラウンドをカバーする。ｌａｄａｒセンサが車両上のいくつかの他のポイントに載置されることができるが、この図の補助ランプ・アセンブリ（図１３の１０）は角マウントしたターンシグナルである。車道１８のディップ８２は、遠達ｌａｄａｒセンサによって、スイープされ、以前に識別された。ディップ８２は、より広い発散角を有する短距離ｌａｄａｒセンサによって、二度目にスイープされ、決定はナビゲーションおよびサスペンション・プロセッサによって、オンボードの第１の車両２によって、なされ、それは独立して典型的に動作し、それは連続的にサスペンションを適応させることができる。
車道との接点を維持して、車両２の最大のコントロールを維持するために車両サスペンションを適応させるために、決定は実行され、結果は視覚的に図１３に示される。
【００２３】
［パラグラフ４４］  図１３のオンボードのサスペンション制御系において、承知している、ディップ８２の深さおよび形状、および、車両ロードを支持しているコイルばねまたは圧縮空気のばね定数は、単にディップ８２で受動的にサスペンションを追うことができる。いくつかの種類のディップ８２およびいくつかのサスペンション特性に関して、これは、車両２の安定およびコントロールに関し最適な解であろう。深いディップ８２または柔らかいスプリングの車両サスペンションの場合、図１０及び１１に関して説明したように、アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１に電気的インパルスを用いてより低く能動的に左の前輪２１をすることが必要であろう。代替実施形態では、作動圧力流体は、アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１に適用されることができ、左の前輪２１をディップ８２により低くするために用いることができる。第三の実施形態において、最大のトラクションおよびロード・コンタクトを維持するために左の前輪２１をディップ８２により低くするために、圧縮空気の衝撃は、アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１に加えられた。更に道が下がり、突然の端を有するくぼみ８４はアクティブ・サスペンション・システムと異なる反応を表し、遠くで、４Ｘ４  ８０は全く異なる反応を必要とする。
【００２４】
［パラグラフ４５］  図１４の中心に、終点の突然の端を有する特に危険なくぼみ８４を横断している車両２の側面図がある。典型的な受動的なサスペンションは、くぼみ８４の深さへと前輪２１をトラックし、激しくくぼみ８４の突然の端子端に衝撃を与える。車両２がディップ８２を出るにつれて、ディップによって、８２を追って、部分的にまだ、延長されて図に示されるアクティブ・サスペンション・コンポーネント６１を、後車輪１７も有する。くぼみ８４は、ヘッドライト１０において、組込形両方の遠達ｌａｄａｒセンサによって、および、補助ランプ１０において、組込形短距離ｌａｄａｒセンサによって、３Ｄでプロファイリングされ、従って、よく特徴づけられ、決定は、平面パス８８上のくぼみ８４を通じてすべるためにされ、このように、前輪２１は、くぼみ８４の陥凹に下ってトラッキングを能動的に抑制されて、場合によっては、くぼみ８４の突然のエッジを有するコンタクトを回避するために、部分的に格納されるかもしれない。前輪２１は、車両２の左の前輪２１のサスペンションのアクティブ・サスペンション・コンポーネント６１によって、下降することのを能動的に抑制できる。図１４ではるかに左のもので、４Ｘ４  ８０により表される障壁をクリアするのに十分な車両２のフロントエンドを上昇させるために高い十分なレートで下方へ前輪２１を急速に駆動することによって、車両２は、４Ｘ４  ８０の上の安全なパスを乗り越えている。一旦車両２のフロントエンドがわずかに離陸すると、車両２のフロントエンドを上昇させるために用いる同じアクティブ・サスペンション・コンポーネント６１によって、前輪２１は能動的に上方へ格納されることができ、前輪２１が立面図より大きい高さを有する障壁から車両２のフロントエンドを取り除くことができる。４Ｘ４  ８０により表される障壁に遭遇する同様に、類似の療法は車両２の後端を上昇させるために後車輪１７のサスペンションのアクティブ・サスペンション・コンポーネント６１を用いて使用されることができる。場合によっては、車両の速度および条件が認める所で、アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１からの下方へのスラストの開始、アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１の完全な移動に関し許容し、したがって、車両２のフロントエンドのより大きな立面図の前にサスペンションは能動的に圧縮されることさえできる。図１２―１４に記載されているこれらの垂直マヌーバの全てが、ロード危険から損傷を回避するかまたは含むように単にステアリングおよび／または制動だけに依存している分裂的なマヌーバがよりよく、または、よりあると仮定して、単純なレーン変化が現実的なソリューションでない。その結果、第２のオプションとして典型的に使われる。
ロード危険から損傷を回避することは、シャシーへの損傷および、吹き飛ばされたタイヤ、粉砕されたサスペンションまたはステアリングの損失から予想されるかもしれないような車両２の下部構造を回避することへの、そして、車両２のコントロールの損失による事故を回避することへの鍵でありえる。
【００２５】
［パラグラフ４６］  図１５は、わずかに異なるタイプのサスペンション調整を必要としている他のシナリオを示す。高速で傾斜したカーブ（９、１８）に入ると、車両２は、より固い右側（カーブ９のアウトサイド）サスペンション、すなわち、より高いばね定数を調整することを必要とし、また、車のドライバ（左）側を降ろすことを必要とするかもしれない。これらの動きは、車がより低くカーブ９の外側に飛び込むのを防止することができ、このように均一に４つの車輪上の重み分布を分けるように保つことができる。各車輪に接続される現在のアクティブ・サスペンション・コンポーネント６１を用いた手段２によって、これは、独立して完成されることができる。車両２の右側に、空気量の減少は、シトロエン（登録商標）サスペンションシステムの反応と類似の方法のばね定数の増加を遂行できる。アクティブ・サスペンション・コンポーネント６１がソレノイドである場合、付加的なインダクタンスはより高いばね定数を与えることができる。付加的なインダクタンスは、予め巻糸していたコイルにおいて、電気的に切り替わることによって、に関し提供されることができるが、電気的に接続されることができない。しかしながら、好ましい方法は、車輪３６の自然な移動に反して増加の電流量をソレノイドに適用することによって、車輪３６およびサスペンションアーム４６、５６の各偏向に強制的により多くを反応させることによって、より強硬な乗車できる動的電気コントローラを使用することである。電気的インパルス（またはガス圧力におけるステップ）または、油圧油の圧力の変化は、左手のターンの右側と関連して左の車両の側２を降ろすために用いてもよい。高速で、あるいは、カーブがバンクするとき、降下の量の算出は搭載プロセッサにより調整されることができる。カーブ９２の傾斜は破線ＡＡおよび傾斜の横断面に示される、または、操縦可能なヘッドライト４の各々に埋めこまれる遠達ｌａｄａｒセンサの放射パターン６によって、バンクは十分に計画を立てられた。シトロエン（登録商標）サスペンション（反動的に車両サスペンションをフォージングロールに適応させる）の実施形態と異なって、能力を検出していて、モデル化している３Ｄ車道のため、必要に先立って、本発明能力を修正しているレーザーレーダ対応サスペンションによって、サスペンションが率先して調整されることができる。
【００２６】
［パラグラフ４７］  図１６は、レーザーレーダ対応衝撃軽減システムの好ましい実施形態のブロック線図である。レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４は、車両に載置するｌａｄａｒセンサの６つ全てと通信する。典型的インストールにおいて、２つの長いレンジユニット、ＬＲＵ  １  ９４およびＬＲＵ  ２  ９６は、一組の双方向電気的接続９８によるレーザーレーダ・システム・コントローラ１０４に接続する。電気的接続９８は、レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４に遠達ｌａｄａｒセンサ９４と９６の間に二方向に転送データ、コントロールおよび表示信号に光導波管および光学送信器およびレシーバを有することもできる。レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４も、４つの短いレンジユニット、ＳＲＵ  １  １０２、ＳＲＵ  ２  １００、ＳＲＵ３  １０６およびＳＲＵ４  １０８（一組の双方向電気的接続１１０による各々）によって、通信する。レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４に、電気的接続１１０は、短距離ｌａｄａｒセンサ１０２、１００、１０６、および１０８の間に二方向に転送データ、コントロールおよび表示信号に光導波管および光学送信器およびレシーバを有することもできる。センサのレーザーレーダがそうすることができるレーザーレーダの各々は、中央制御装置上の処理負荷を減らすために、データ処理装置を包含し、例えば、視野およびオブジェクト速度のポイント・クラウドおよび単離／分割オブジェクトをポイント・クラウドから展開する。多数（ｎ）の従来の２Ｄスチルまたはビデオカメラ９７も、レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４に接続し、車両２にインストールされるｌａｄａｒセンサの視野に重なるように設計されている。双方向電気的接続１１２は、レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４と車両電気系統と中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１４の間に転送３Ｄデータ・マップ、ステータスおよび制御信号にサーブする。車両のコアで、電子頭脳は、車両２の中で機能している全てを制御することができ、典型的に他の全ての部分系およびコプロセッサを制御する。電子頭脳または中央処理ユニット（ＣＰＵ  １１４）が車両の基本的な（バッテリ、ヘッドライト、配線用ハーネスなどを含む）電気系統と共にひとかたまりにされる。車両サスペンションシステム１１６は、制御命令を受信して、双方向電気的接続によるステータスを戻して、それぞれに４つの車輪の各々のドライブ高さ、ばね定数および減衰率を修正できる。慣性基準１２０も、垂直リファレンスまたはＣＰＵ  １１４への入力としての重力センサを有する。グローバル・ポジショニング・リファレンス１２２は、車両ＣＰＵ  １１４に接続していることもできる。ＧＰＳ基準１２２は、無線リンクで周期的に更新されることができる領域のすべての利用できる道および条件のデータベースを有することもできる。２重の無線リンク１１５は、ＣＰＵ  １１４に接続していることもでき、将来の衝撃に影響を与える近距離で他の車両８と通信し、中心ロード条件データベースから、車両２の動作にとって重要なロード・データ、気象条件および他の情報を受信することもできる。車両２はラジオ・アップリンク１１５を介して中心道条件データベースに最新版を提供することもでき、ｌａｄａｒセンサおよび無線リンク１１５を備えているすべての車両２により強化されることが中心道条件データベースができる。衝突プロセッサおよびエアバッグ制御装置１１８は、二方向にＣＰＵ  １１４も、多くの加速度計からの受信入力、ブレーキセンサ、車輪旋回性センサ、ｌａｄａｒセンサなどに接続して、内部および外部エアバッグ２２のタイミングおよび配備についての決定をする。
ＡＣＵ  １１８も、車両２上のさまざまな外部エアバッグ・ユニットに位置している多くの孔コントロール９９に双方向電気的接続による外部エアバッグ２２を出すことを制御する。
【００２７】
［パラグラフ４８］  図１７は、レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４およびｌａｄａｒセンサのセットとの相互接続の付加的な詳細を示す。レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４はセンサインタフェース１２６を含む。そして、それはコマンドを短距離ｌａｄａｒセンサＳＲＵ１―４（１００、１０２、１０６、および１０８）に、そして、遠達ｌａｄａｒセンサＬＲＵ１  ９４およびＬＲＵ２  ９６に発信する。ファイバーケーブルおよびワイヤーハーネス１２４は、センサインタフェース１２６からさまざまなｌａｄａｒセンサまでコマンドの移転に関し、物理媒体を提供する。３Ｄデータおよび表示信号は、さまざまなｌａｄａｒセンサからファイバーケーブルおよびワイヤーハーネス１２４によるセンサインタフェース１２６まで反射される。同様に、コマンド信号は２Ｄカメラ９７の数（ｎ）に送られ、レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４に対するワイヤーハーネス１２４を介して、ステータスおよび画像データはそこから返される。各遠達センサユニット（９４、９６）、ファイバーケーブルおよびワイヤーハーネス１２４の物理媒体および送信器およびセンサインタフェース１２６のレシーバの範囲内で送信器およびレシーバを論理的に包含する一組の双方向接続９８によって、各遠達センサユニット（９４、９６）は、接続する。各短距離センサユニット（１００，１０２，１０６，１０８）、ファイバーケーブルおよびワイヤーハーネス１２４の物理媒体および送信器およびセンサインタフェース１２６のレシーバの範囲内で送信器およびレシーバを論理的に包含する一組の双方向接続１１０によって、各短距離センサユニット（１００，１０２，１０６，１０８）は、接続する。センサインタフェース１２６は、シーン・プロセッサ１２８および制御装置１３２からデジタル論理レベルを受信して、車両２にインストールされるさまざまなｌａｄａｒセンサに、ファイバーケーブルおよびワイヤーハーネス１２４の上の伝送に関し、これらの信号を条件づける。さまざまなｌａｄａｒセンサの一つ以上に関し意図される制御装置１３２およびシーン・プロセッサ１２８からの外国行きの信号または車両２にインストールされる２Ｄカメラに関し、センサインタフェース１２６は、増幅、液面調整、デジタルアナログ変換および電気−光信号変換を提供できる。反対に、帰りの信号に関し、センサインタフェース１２６は３Ｄに関し増幅、レベルシフティング、ＡＤ変換および光・電気変換を提供することができ、または、データおよび表示信号がさまざまなｌａｄａｒセンサのいずれか一つから送った２Ｄまたは車両２およびその時にインストールされる２Ｄカメラはデジタル信号として制御装置１３２およびシーン・プロセッサ１２８にこれらの受信されたおよび／または変換信号を提供する。シーン・プロセッサ１２８は、直接全ての空間のコンポジット３Ｄマップに操作上のレーザーレーダの各々からセンサを受信し、車両２を囲んでいる３Ｄフレームを結合して、拡張分解能または物体認知を提供するために２Ｄ静止画またはビデオカメラ９７の数（ｎ）から受信される２Ｄ画像データに、３Ｄマップを合併することもできる。補助的で、短い距離センサがインストールされるときに、車両２を囲んでいる領域の完全な３Ｄ地図は最も利用可能である。好ましい実施形態において、２つの遠達センサおよび４つの短距離センサから成る６つのｌａｄａｒセンサはまる360°視野を提供し、３Ｄマップはシーンによって、全てのスペース周囲に関し、車両２の正面のプロセッサ１２８を総合できる。遠視野像のいくつかの陰影を除去するか、またはオブジェクトの正の識別または車両２のパスにおける障害を許容できる追加形状データを得ることが、遠達センサ間の重なり合う視野によって、シーン・プロセッサ１２８ができることができる。短距離センサによって、スイープより広い角度のために、短距離と遠達センサ間の重なり合う視野は、シーン・プロセッサに複合視野（陰影の減少と同様に）のいかなる特徴またはオブジェクト上のさらに１２８の形状情報も与える。制御装置１３２は、レーザー温度、送信されたレーザパルス・パワーおよびパルス形状、レシーバ温度、背景光レベルなどを示しているｌａｄａｒセンサから状態データを受信して、さまざまなレーザーレーダにグローバル入力パラメータの調整についての決定に制御されているセンサをする。制御装置１３２から最初は、特定のｌａｄａｒセンサの範囲内にあるローカル制御装置によって、セットされるかまたは調整されるローカル設定を越えることができる所与のｌａｄａｒセンサまで、検出器バイアス、トリガー感度、トリガーモードまたはＳＵＬＡＲモード、フィルタ・バンド幅、その他に関しグローバル設定は、送られることが可能である。不揮発性メモリ１３０は、制御装置１３２およびシーン・プロセッサ１２８を継続するプログラムに関し記憶場所を提供して、システムのスタートアップで状態データおよび役立つ他のデータを格納するために用いることができる。典型的にデータ通信ポート１３４は、イーサネットポートまたはギガビットイーサネット・ポートと、しかし、ＵＳＢでもよいと、ＩＥＥＥ１３９４と、インフィニバンド（Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄ）と、または他の汎用データポートと、そして、制御装置１３２またはシーン・プロセッサ１２８の間に両方向通信を提供するように接続されると、接続１１２による車両電気系統および中央制御装置１１４とを備える。
データ通信ポート１３４は、車両メーカーに特有の特別目的通信ポートでもよい。
【００２８】
［パラグラフ４９］  図１８には、好ましい実施形態を代表する遠達ｌａｄａｒセンサ９４および短距離センサ１００が示されているｌａｄａｒセンサのダイアグラムである。パルスレーザ送信器１４６、送信光学部品１５０、受信光学部品１５２、および、場合によっては、リードアウト集積回路１５６のサンプリング回路のプログラマブルな変更の適合は、範囲強化、より広いかより狭い視野および小型化および低コスト化を提供するために達成されることができる。第１実施形態は、ハイブリッド組立法を用いた読取り集積回路１５６の上に積み重なる単一の絶縁サファイヤ基板に位置している光検出部の１２８Ｘ１２８検出器アレイ１５４を提供する。設計の他の実施形態において、２乃至１０２４以上の値を有するＭおよびＮを有する光検出部のＭＸＮ焦点面アレイは、予想される。図１８において、表される機能要素は、典型的遠達ｌａｄａｒセンサ９４のエレメントに関して、最初に描写されることができる。制御装置１３６は、ｌａｄａｒセンサ９４の重要構成品の関数を制御する。制御装置１３６は、（論理、アナログ‐デジタル（Ａ／Ｄ）およびデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ）コンバータ１４４を有する）双方向電気的接続を通してパルスレーザ送信器１４６につながり、システム・コントローラ１３６からパルスレーザ送信器１４６へコマンドを転送し、パルスレーザ送信器１４６からシステム・コントローラ１３６へ監視信号を返す。パルスレーザ送信器１４６によって、生じる一部のレーザ光パルスを妨害するように、光高感度ダイオード検波器（フラッシュ検出器）１４８は、レーザーの後部面に配置される。典型的に光ファイバーケーブルの上に、パルスレーザ送信器１４６の前面ファセットからとられるアウトバウンドレーザパルスの光学サンプルは、自動の飛程補正（ＡＲＣ）信号として、検出器アレイ１５４の角に送られる。パルスレーザ送信器１４６は、固体レーザー、一体式レーザー、半導体レーザー、ファイバーレーザまたは半導体レーザーのアレイでもよい。データ信号速度を上げるために、一つ以上の個々のレーザーを使用することもできる。好ましい実施形態において、パルスレーザ送信器１４６は、縦型空洞表面放出レーザ（ＶＣＳＥＬ）のアレイである。代替実施形態では、パルスレーザ送信器１４６は、９７６ナノメートルの半導体レーザ光線によって、ポンプ輸送されるエルビウム添加燐酸塩ガラスの円盤形固体レーザーである。
【００２９】
［パラグラフ５０］  作動中、パルスレーザ送信器１４６にロジック・コマンドまたは変調信号を送ることによって、制御装置１３６はレーザー照射パルスを開始し、送信光学部品１５０によるレーザ光線の強力パルスを伝導することによって、それは反応する。エルビウム・ガラス、ネオジム―ＹＡＧまたは他の固体ゲイン媒質を主成分とした固体レーザーの場合、単純な上下二層のロジックコマンドは、しばらくの間ゲイン媒体に放射するポンプ・レーザー・ダイオードを    開始し、最終的に結果としてパルスレーザ送信器１４６の単一のフラッシュになる。電子的にポンプされて、レーザーダイオードに噴射される電流信号の変調によって、即座に調整されることができる半導体レーザーの場合、より多くの一般の性質の変調信号が、可能で、大きな有益な効果によって、使うことができる。変調信号は、フラットトップ方形または台形パルス、またはガウスパルス、または連続パルスでもよい。変調信号は正弦波でもよく、ゲート型またはパルス正弦波、チャープ正弦波、または、周波数変調正弦波、または、振幅変調正弦波、または、パルスのパルス幅変調シリーズであってもよい。変調信号はアナログ量のデジタルメモリ単語代表のルックアップテーブルとしてオンチップメモリ１４２に典型的に保存される。そして、それのルックアップテーブルは制御装置１３６によって、順番に読み出され、オンボードのデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１４４によって、アナログ量に変換されて、１４６の駆動回路をパルスレーザ送信器に通される。メモリ１４２に格納されるルックアップテーブルの組合せおよびＤ／Ａ変換器は、制御装置１３６に常駐必要なロジック回路、クロックおよびタイマー１４０に加えて、任意波形発生器（ＡＷＧ）回路ブロックを一緒に含む。ＡＷＧ回路ブロックは、パルスレーザ送信器１４６の一部としてレーザドライバの範囲内にあり、または、埋め込まれていてもよい。送信光学１５０は、実質的に一様に遠達ｌａｄａｒセンサ９４により撮像される所望の視野の上のパルスレーザ送信器１４６によって、できる高強度スポットを拡散する。送信されたレーザパルス（ＡＲＣ信号と称される）の光学サンプルは、光ファイバを介して検出器アレイ１５４にも送信される。検出器アレイ１５４の角のいくつかの画素はＡＲＣ（自動レンジ補正、Automatic Range Correction）信号によって、照らされ、読取り集積回路（ＲＯＩＣ）１５６のタイミング回路に関しゼロタイムレフアレインスを決める。読取り集積回路１５６の各単位格子は、ＡＲＣ信号に由来する電気パルスによって、計数させ始められる付随するタイミング回路を有する。別の実施形態として、フラッシュ検出器１４８信号が、第2のタイミング・モードのゼロ・リファレンスとして使うことができる。ＡＲＣ信号が検出器アレイ１５４による移動時間と関連した可変遅延のいくらかをきちんと取り除くが、追加費用および複雑さは結果としてなる。画像フレームのデジタル表現を与えられて、同じタスクは、有能な埋込み型プロセッサ（例えばデータ・リダクションプロセッサ１６４）によって、ソフトウェア／ファームウェアで扱われることができる。送信されたレーザパルスのいくつかの部分が遠達ｌａｄａｒセンサ９４の視野のシーンの特徴から反映されるとき、ヘッドライト・アセンブリのレンズ、ヘッドライト・アセンブリの中の放物線状の反射型レンズおよび検出器アレイ１５４の上にマイクロレンズのアレイから典型的に成る、受信光学部品１５２の入射でもよい。別の実施形態は、マイクロレンズの使用を必要とすることができない拡張検出器を使用する。受信光学部品１５２の視野のシーンの特徴から反射されるパルスレーザ光は、検出器アレイ１５４の個々の検知素子上へ集められて、焦点を合わせられる。それから、この反映されたレーザ光線光学信号は影響を受けた検知素子により検出され、それから読取り集積回路１５６の付随するユニットセル電子回路により増幅される電流パルスに変換され、そして、飛行時間が測定される。このように、視野のシーンの各反射する特徴に対する範囲は、遠達ｌａｄａｒセンサ９４によって、測定可能である。検出器アレイ１５４および読取り集積回路１５６は、ＭＸＮまたはＮＸＮサイズのアレイでもよい。図１にて図示したように、球面レンズ、円柱レンズ、ホログラフィック拡散体、回析する格子配列またはマイクロレンズアレイからなる送信光学部品１５０は、シーンの中心部を照らすことに関し適当な円錐であるか、楕円であるか、矩形の成形ビームへのパルスレーザ送信器１４６または車両２のパスのオブジェクトの出力ビームを条件づける。
【００３０】
［パラグラフ５１］  図１８に続いて、受信光学部品１５２は、凸レンズ、球面レンズ、円柱レンズまたは回析する格子アレイでもよい。受信光学部品１５２は、現場から反射される光を集めて、検出器アレイ１５４上の集光に焦点を合わせる。好ましい実施形態において、検出器アレイ１５４は、燐化インジウム半電導性サブストレートの上にエピタキシャルに沈澱する砒化ガリウムの薄膜において、形成される。典型的に、検出器アレイ１５４は、検出器アレイ１５４に置かれる多くのインジウムバンプによる支持読取り集積回路１５６に電気的接続の光および一組の陽極接点にさらされる一組の陰極接点を有する。それから、検出器アレイ１５４の個々の検出器の陰極接点は、アレイの照らされた側上の高電圧検出器バイアス・グリッドに接続している。検出器アレイ１５４の検知素子の各陽極コンタクトは、読取り集積回路１５６のユニットセル電子回路の入力に、このようにそれぞれに接続している。検出器アレイ１５４および読取り集積回路１５６のこの従来のハイブリッド・アセンブリがまだ使うことができる、しかし、新技術はエレメント間継手または混線を減らすことができ、リーク（ダーク）電流を減らすことができ、検出器アレイ１５４の個々の検知素子の効率を改善できる。好ましい実施形態において、検出器アレイ１５４のエレメントは、実質的に単結晶のサファイヤ・ウェーハの上に形成されることができる。実質的に単結晶シリコンの薄層を有するサファイヤ基板は、市場で入手でき（ＳＯＳウェーハ）、それらの優れた動作特性に関し周知である。アバランシュフォトダイオード、ＰＩＮまたはＰＮ接合検出器の検出器アレイ１５４は、ＳＯＳウェーハ上のエピタキシァル再成長を介して、ｐ型およびｎ型シリコンの一連の層の中で形成されることができる。硼素およびアルミニウムが、ｐ型シリコンエピタキシャル層のいずれかに関しドーパントとして使うことができる。リン、ヒ素およびアンチモンが、ｎ型シリコンエピタキシャル層のいずれかに関しドーパントとして使うことができる。実質的に単結晶窒化ガリウムの薄層を有するサファイヤ基板は、市場でも入手でき（ＧＮＯＳウェーハ）、よく高輝度青色ＬＥＤの製造に適しているサブストレートとしても周知である。アバランシュフォトダイオード、ＰＩＮまたはＰＮ接合検出器の検出器アレイ１５４は、ＧＮＯＳウェーハ上のエピタキシァル再成長を介して、ｐ型およびｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）または窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）の一連の層の中で形成されることができる。シリコンおよびゲルマニウムが、ｎ型ＧａＮ層のいずれかに関しドーパントとして使うことができる。場合によっては、マグネシウムが、ｐ型でＧａＮの層間のドーパントとして用いられることが可能である。更なる開発において、検出器アレイ１５４は、読取りＩＣ  １５６の上に直接モノリシックに製造されることができる。検出器アレイ１５４は、インジウム砒化ガリウム、インジウム砒化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、水銀テルル化カドミウム、セレン化亜鉛または他の周知の半導体検出器システムの合成物から、より多くの従来方式で形成されることもできる。読取り集積回路１５６は、ユニットセル電子回路の方形のア��イを備え、各ユニットセルは、検出器アレイ１５４の光電子検知素子から受信される低レベル光電流を増幅し、増幅器の出力をサンプリングし、シーンから反映され、ユニットセル電気入力に接続している検出器アレイ１５４の検知素子により妨害される光パルスと関連したユニットセル増幅器出力端の電気パルスの有無の検出する能力を有する。検出器アレイ１５４は、光電子増幅ができるＡＰＤのアレイでもよく、設計波長で入射光信号によって、変調した。検出器アレイ１５４エレメントは、それぞれホールまたは電子である優性キャリヤを有するＰ―固有の―Ｎ設計またはＮ―固有の―Ｐ設計でもよく、対応するＲＯＩＣ１５６はバイアス電圧の有極性を有し、増幅器入力端はそれに応じて調整された。検出器アレイ１５４のハイブリッド・アセンブリおよび好ましい実施形態の読取り集積回路１５６は図２０に示され、典型的にＦＲ―４サブストレートまたはセラミック基板（図示せず）に、アセンブリは支持回路アセンブリに取り付けられる。検出器アレイ１５４の個別要素に関し読取り集積回路１５６から範囲および強度出力を受信して、登録すると共に、他のサポート・ファンクションの中で、回路アセンブリは、読取り行列に関し条件付きのパワー、リファレンス・クロック信号、校正定数および選択入力を供給する支持回路を提供し、ここ図１８で示される。同じ回路アセンブリにあるＲＩＳＣプロセッサにおいて、これらのサポート・ファンクションの多数は、行うことができる。検出器アレイ１５４の近い視野の飽和の危険を減らすために、最適検出器バイアスレベルを提供する検出器アレイ１５４に、検出器バイアス変換回路１６６は時間を変化させている検出器バイアスを適用する一方で、検出器アレイ１５４の視野の遠隔オブジェクトの検出に関しポテンシャルを最大にする。検出器バイアス・コンバータ１６６により出力される時間を変化させている検出器バイアスの輪郭は、データ・リダクションプロセッサ１６４からの入力に基づいて制御装置１３６により作成される。そして、検出器アレイ１５４の視野のシーンのオブジェクトまたはポイントの反射率および距離を示す。制御装置１３６も、タイミング・コア１４０から読取り集積回路１５６、データ・リダクションプロセッサ１６４、アナログ‐デジタル変換器１６０、オブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２およびそれらの関連メモリまでいくつかのクロックおよびタイミング信号を提供する。様々なクロックおよびタイミング信号を生成するために、制御装置１３６は、温度安定する周波数基準１６８に依存する。温度安定する周波数基準１６８は、温度制御型水晶発振器（ＴＣＸＯ）、誘電体共振器振動子（ＤＲＯ）または表面音波デバイス（ＳＡＷ）でもよい。制御装置１３６のタイミング・コア１４０レジデントは、高周波同調発振器、プログラマブルプレスケーラ分周器、位相比較器および誤差増幅器を包含する。
【００３１】
［パラグラフ５２］  引き続き図１８では、制御装置１３６、データ・リダクションプロセッサ１６４およびオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２は、プログラム、データ、定数および演算結果を格納することに関し連想記憶および算出を各々有する。これらのメモリー（コンパニオン・デジタルプロセッサに関連した各々）は、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭまたは他の不揮発性メモリ（例えばフラッシュ）を含むことができる。それらはＳＲＡＭまたはＤＲＡＭのような揮発性メモリを含むこともでき、両方の揮発性および不揮発性メモリーはそれぞれのプロセッサの各々に組み込まれることができる。一般のフレーム・メモリー１７６は多くのフレームを保つのに役立つ。そして、各フレームが単一のレーザパルスから生じている画像である。通常レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４と関連した中央演算処理装置上のロードを減らすために、データ整理プロセッサ１６４およびオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２は、３Ｄ画像処理を実行できる。データ収集の２つのモードがある。そして、第１がＳＵＬＡＲまたは進歩的なスキャンイン深さである。各レーザパルスは典型的に結果としてデータ（Ｘ線体軸断層写真と類似の）の２０枚の「スライス」になり、各「スライス」は一般のフレーム・メモリー１７６の単一のページとして格納されることができる。２ナノ秒の間隔の各画素サンプリングについては、「スライス」は、徹底的に各々およそ１フィートの違いの像空間の層である。２０枚のスライスはデータでフレームを表す、そして、次のレーザパルスに関しサンプリングはよりはるかに徹底的に２０フィートで始まることができる。その結果、パルスを照らしている５０のレーザーの継承において、範囲または深さの１０００フィートまでの全ての像空間を、掃引できる。そして、２０枚の「スライス」のデータからなる各レーザパルス応答がシングルフレーム入力において、保たれる。場合によっては、フレーム・メモリーは、全５０のデータのフレームを保つために十分大きくてもよい。それから、潜水表面の地図を作るためにとられるデータの場合の様に、外部コンピュータまたは木カバーまたはいかなる静的景色を有する森林において、データの減少は生じるかもしれない。ここで、ソフトウェアの高度な後処理技術は優れた精度または分解能を産生できる。第２のデータ収集モードはＴＲＩＧＧＥＲモードである。ここで、個々のピクセルはパルスレスポンスに関し各々見る。そして、満たされている特定のパルス閾値基準に、パルス到達時刻を括弧に入れている２０のアナログ標本は画素アナログメモリにおいて、保持される。そして、実行デジタルカウンタは名目距離測定によって、フリーズさせられる。２０のアナログ・サンプルは、読取り集積回路１５６の「Ａ」および「Ｂ」出力１５８による各画素から出力であり、現在の設計の１２８Ｘ１２８ピクセルのインタリーブ行または列値を表す。「Ａ」および「Ｂ」出力はアナログ出力であり、そこで示されるアナログ・サンプルはデュアルチャネル・アナログ‐デジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ）１６０によって、デジタル値に変換される。出力（「Ａ」）の出力手段１にインタリーブ配置することは読取りＩＣ１５６の���数の番号をつけられた種類を読み出し、他の出力（「Ｂ」）は読取りＩＣ１５６のさらに番号をつけられた種類を読み出す。Ａ／Ｄコンバータ１６０のデジタル出力１６２は、データ・リダクションプロセッサ１６４の入力につながる。Ａ／Ｄコンバータ１６０は、読取り集積回路１５６に集積されることもできる。デジタル出力１６２は典型的に、読取りＩＣ  １５６の各画素で測定される訂正されてないアナログ・サンプルの１０または１２ビット・デジタル表現である、しかし、より大きいかより少しのビットを有する他の表現が用いられることができ、アプリケーションに依存する。デジタル出力１６２のレートは、配列のフレームレートおよびピクセル数に依存する。ＴＲＩＧＧＥＲモードにおいて、多くのデータ整理はすでに発生した。これは、全ての範囲または深さ空間は単一のレーザパルスの時間枠に掃除されることができ、アレイの各画素（ユニットセル）から受信されるノミナル距離測定を精製するために各ユニットセルに格納される２０のアナログ・サンプルに、データ・リダクションプロセッサ１６４は作用するだけであるからである。データ・リダクションプロセッサ１６４はパルスを照らしている出て行くレーザー装置の形状にアナログ・サンプルのカーブフィッティングによって、各画素から受信される名目距離測定を精製する。そして、それは参照ＡＲＣパルス信号により保存される。ＴＲＩＧＧＥＲ捕捉モードにおいて、フレーム・メモリー１７６は、各明らかにするレーザパルスに関し「ポイント・クラウド」画像を保つことを必要とするだけである。用語「ポイント・クラウド」は、レンジにより作成される画像および現在の設計の１２８Ｘ１２８アレイの各画素により検出される反射光パルスの強度を意味する。ＴＲＩＧＧＥＲモードにおいて、データ・リダクションプロセッサは大部分はデータバス１７４の上のフレーム・メモリー１７６にＲ＆Ｉデータを通過する前に各画素によって、なされる範囲および強度（Ｒ＆Ｉ）測定を洗練するのに役立つ、そして、「スライス」データまたはアナログ標本はこの捕捉モードのＲ＆Ｉ「ポイント・クラウド」データと独立してメモリーにおいて、保持されない。データバス１７２の上の制御装置１３６に、そして、必要に応じてデータバス１７８の上のプロセッサ１８２を追跡している任意のオブジェクトに、フレーム・メモリー１７６は、個々であるか複数のフレームまたは終止符クラウド画像を提供する。
【００３２】
［パラグラフ５３］  図１８に示すように、データ・リダクションプロセッサ１６４および制御装置１３６は、同一性（ハードウェア・コード化された整数および浮動小数点演算ユニットを有する縮小命令セット（ＲＩＳＣ）デジタルプロセッサ）でもよい。オブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２はＲＩＳＣプロセッサ１６４および１３６として同一性でもよいが、場合によってはより大きな能力を有するプロセッサでもよい。そして、非常に複雑なグラフィック処理に関し適切である。ハードウェアに加えて有することができるオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２は、整数および浮動小数点演算ユニットをコード化し、多くのハードウェアがマトリックス整数論的関数（マトリックス決定要素、マトリックス乗算および行列反転）をコード化される。作動中、制御装置１３６は、双方向制御バス１７０による読取り集積回路１５６、Ａ／Ｄコンバータ１６０、データ・リダクションプロセッサ１６４およびオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２を制御し、マスター制御装置１３６が、従属する周辺ファンクション（読取りＩＣ１５６、Ａ／Ｄコンバータ１６０、データ・リダクションプロセッサ１６４およびオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２）に優先権の基礎のコマンドをパスすることができる。双方向制御バス１７０も、読取りＩＣ  １５６、Ａ／Ｄコンバータ１６０、データ・リダクションプロセッサ１６４およびオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２から制御装置１３６にステータスおよびプロセス・パラメータデータを返すのに役立つ。データ・リダクションプロセッサ１６４は、公称範囲データを精製して、Ａ／Ｄコンバータ１６０から受信されるデジタル化されたアナログ・サンプルから展開される各画素強度データを調整し、フレーム・メモリー１７６に一方向データバス１７４を介して完全な画像フレームを出力し、それは、いくつかのフレームを数千ものフレームに保持する能力を有していて、アプリケーションによって、いるデュアルポート・メモリである。オブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２は画像データで複数のフレームを保つために十分な能力を有する内部記憶装置を有する。そして、マルチ・フレームに関し合成過程を許容する。そして、ビデオ圧縮、シングルフレームまたはマルチ・フレーム分解能増大、統計処理およびオブジェクト識別およびトラッキングを包含する。オブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２の出力は通信ポート１３８に一方向データバス１８０により送信される。そして、それは制御装置１３６に常駐でもよい。それから、双方向接続９８で（図１７）、すべてのスライス・データ、レンジおよび強度データ、コントロールおよび通信は、通信ポート１３８と集中化したレーザーレーダ・システム・コントローラ１０４の間に起こる。パワーおよび接地接続（図示せず）は、電気機械インタフェースにより出力されることができる。双方向接続９８は電気または光学伝送線路でもよく、電気機械インタフェースはＤＢ―２５コネクタまたはハイブリッド光学およびコネクタでもよく、または、埋められる遠達ｌａｄａｒセンサ９４を有することができる前照灯アセンブリに関し、特別な自動車��ネクタは遠達ｌａｄａｒセンサ９４ならびに電気的接続に関し二方向に桁上げ信号に構成した。ここでリストされるそれらへの制限なしで、双方向接続９８は、高速シリアル接続（例えばイーサネット）、ＵＳＢまたはファイバーチャネルでもよいか、または、Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄなどのような平行した高速接続でもよいか、または、高速シリアルおよび並列接続の組合せでもよい。双方向接続９８も情報を制御装置１３６にアップロードするのに役立つ。そして、データ・リダクションプロセッサ１６４、オブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２およびグローバルな位置基準データ（関数９４ブロック残りの遠達ｌａｄａｒセンサに関し用途特化制御パラメータと同様に）に関しプログラム・アップデートを包含する。慣性および垂直参照１２０も、データを必要に応じて車両電気系統およびＣＰＵ  １１４によるホスト車両２からの遠達ｌａｄａｒセンサ９４、双方向電気的接続１１２およびレーザーレーダ・システム・コントローラ１０４に提供する（図１６参照）。同様に、有用なホスト車両２から遠達ｌａｄａｒセンサ９４への他のいかなるデータも、慣性および垂直基準データとして、同様に提供されることができる。慣性および垂直基準データは制御装置１３６によって、外部の位置基準に加えて利用されることができ、レンジおよび強度データの調整に関しデータ・リダクションプロセッサ１６４に、および、マルチ・フレーム・データ合成過程のユーティライゼーションに関しオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２に位置および慣性基準データを通すことができる。垂直リファレンスは、ピッチおよびロールの測定を一般に提供し、仰角、および、重力に対する水平面サーフェス法線に関するねじり角度（ロールに類似）を読取るために適合する。遠達ｌａｄａｒセンサ９４はＱスイッチ固体レーザーを典型的に使用し、それは適切に制御される場合、ガウス・プロフィルを有する単一の出力パルスを生じる。このタイプの固体レーザーのパルス形状は、容易に調整されなくて、したがって、遠達ｌａｄａｒセンサ９４受信機部によって、「現状有姿で（as is）」取扱われなければならない。テールライト、ターンシグナルまたは駐車灯のような補助ランプ・アセンブリに典型的に埋められるタイプの短距離ｌａｄａｒセンサ１００の動作は、いくつかの例外によって、上記の遠達ｌａｄａｒセンサ９４の動作と同様である。好ましい実施形態の遠達ｌａｄａｒセンサ９４において、典型的に使用される固体レーザーとは対照的に、好ましい実施形態の短距離ｌａｄａｒセンサ１００は、いくつかの点で調整されることができる半導体レーザーを使用する。使用されるレーザーのタイプおよびレーザ変調のタイプにおいて、だけ、遠達ｌａｄａｒセンサ９４および短距離ｌａｄａｒセンサ１００は、異なることができる。送信光学部品１５０、そして、光学部品１５２を受信する、遠達ｌａｄａｒセンサ９４および短距離ｌａｄａｒセンサ１００に関し異なる視野のために異なることもできる。モードおよびデータ・リダクションプロセッサ１６４プログラム化可能性のサンプルをとっている読取りＩＣ１５６の柔軟な性質によって、遠達ｌａｄａｒセンサ９４と短距離ｌａｄａｒセンサ１０���間の送信されたレーザパルス変調の違いを、適応できる。ホスト車両２がＵＳＢからの組合せコネクタ・プラグ、イーサネット、ＲＪ―４５または他の貫通接続を受信して、通常、利用可能な多くのコネクター収納部を有することができ、本願明細書において、描写されるタイプの遠達ｌａｄａｒセンサ９４または短距離ｌａｄａｒセンサ１００を接続するために用いることができる。
【００３３】
［パラグラフ５４］  本願明細書において、記載されている好ましい実施形態において、多くのデジタルプロセッサは、いくつかのホスト車両（２）関連、いくつかのレーザーレーダ部分系（３）関連、および、いくつかの個々のｌａｄａｒセンサ（３）関連を識別してきた。回路の分割およびこれらのさまざまなデジタルプロセッサの命名はエンジニアリング判断に基づくようになったが、しかしレンジまたは意図を変えるか、または本発明のユーティリティに影響を及ぼさずに、他の回路の分割および命名法が用いられることが可能である。それらのプロセッサは、車両と関連し、車両ＣＰＵ  １１８、衝突プロセッサおよびエアバッグ制御装置１１４は、いくつかの将来の実施形態に組み込まれることができる。複合車両ＣＰＵ１１８および衝突プロセッサおよびエアバッグ制御装置１１４はレーザーレーダ・システム・コントローラ１０４を組み込むこともでき、通常レーザーレーダ部分系を伴う。レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４（シーン・プロセッサ１２８および制御装置１３２を包含する）は、いくつかの別の実施形態において、本発明の用途に、考察されると本願明細書において、言われるようにそれから回路および通常レーザーレーダ・システム・コントローラ１０４により実行される関数だけがより更に強力な車両ＣＰＵ  １１８によって、みなすにつれて、除去される。同様に、他のｌａｄａｒセンサプロセッサ（例えばデータ・リダクションプロセッサ１６４および制御装置１３６）がそうすることができるように、個々のｌａｄａｒセンサのオブジェクト・トラッキング・プロセッサ１８２は車両ＣＰＵ１１４に吸収されることができる。これは、車両の計算能力のより大きな集中化に向かう傾向に続く。分散化に向かう傾向は逆に起こることもでき、いくつかの別の実施形態がｌａｄａｒセンサ・サブシステムに押し下げられる処理パワーのより多くをこれまでに有する。他の別の実施形態において、おそらく、単一のｌａｄａｒセンサだけがインストールされるかもしれないロボット車両で、処理パワーの実質的に全ては、個々のｌａｄａｒセンサ自体に取り入れられることが可能である。用語デジタルプロセッサは、一般的に、多くのコントローラが純粋な数学計算を実行することもできるにつれてデジタル・コントローラまたはデジタル・コンピュータを記載し、またはデータ整理を実行するために用いることができ、多くのデジタル・コンピュータから制御操作を実行することもできる。デジタルプロセッサがコントローラかコンピュータと称されるかどうかは記述的な差異であり、どちらのデバイスのもアプリケーションまたは関数を制限することはない。
【００３４】
［パラグラフ５５］  引き続き図１８において、わずかな偏差だけを有するガウス光学パルス形状を生じるように、短距離ｌａｄａｒセンサ１００に関し好ましい実施形態の半導体レーザー装置の使用は、ドライブの仕立職に関し、ＶＣＳＥＬレーザーに対する電流、半導体レーザーの１つの実施形態またはいかなるダイオードレーザも許容する。ＶＣＳＥＬ応答時間はサブ・ナノ秒のレジームにあり、典型的パルス幅は電力半値点の５―１００ナノ秒であるかもしれない。図１８の図において、ＶＣＳＥＬおよびレーザドライバはパルスレーザ送信器１４６の一部である。そして、所望のパルスまたは波形は２００―３００  ＭＨｚの典型的変換速度を有するデジタル／アナログ変換器１４４によって、できるそれ自体であるので、ガウス・イデアルから出力パルス形状のいかなる偏差も制御装置１３６と関連したメモリー１４２のルックアップテーブルにおいて、補償されることができる。そして、Ｄ／Ａ変換器によって、パルスレーザ送信器１４６の範囲内でレーザドライバに供給されるドライブ電流波形に関し、それはデジタル参照として役立つ。ガウス単一パルス変調スキームはよく短距離で働く。そして、ＶＣＳＥＬレーザーから入手可能な限られた光強度を与えられる。ＶＣＳＥＬレーザー送信機の範囲を延長することは、より多くの高度な変調スキーム（例えばマルチパルス・シーケンス、正弦波爆発、など）を用いてなされることができる。コスト、サイズ、電力消費を減らすために固体レーザーを遠達ｌａｄａｒセンサ９４のパルスレーザ送信器１４６に戻し、および／または、信頼性を強化するために、短距離ｌａｄａｒセンサ１００に関して本願明細書において、記載されているＶＣＳＥＬレーザーおよび変調スキームは、用いることができる。
【００３５】
［パラグラフ５６］  図１９において、表されるユニットセル・エレクトロニクスは、ガウス単一パルス変調スキームによって、働くのにかなり適しており、都合よく他の変調スキームを有する作業はパルスを平面に頂部をつけられたパルス、ガウス形、またはその反対のシーケンスを含む同様に形づくった。これらのパルスは、レンジ曖昧性を減らすために、様々な幅および間隔でもよく、ランダムなパルスシーケンスであってもよく、または、他の場合には、バーカーはパルスシーケンスを符号化した。単一のガウス形出力パルスを生じている固体レーザを有する遠達ｌａｄａｒセンサ９４の典型的動作において、遠達ｌａｄａｒセンサ９４の視野の表面から反射されるパルスレーザ光のいくつかの部分は、集中されて、ピントを合わせられる検出器アレイ１５４の個々の検知素子１８０上の光学部品１５２および落下を受信する。個別要素１８０は、典型的にＡＰＤであるが、ＰＩＮまたはＮＩＰまたは非重要構造でもよい。検出器アレイ１５４の個々のエレメント１８０は、動作の波長にふさわしいシリコン、インジウム・ガリウム砒素・燐、アルミニウム砒化ガリウム、窒化インジウムガリウムまたは他の半導体化合物から成る半導性フィルムにおいて、形成される。個々のエレメント１８０は、バイアス電圧配電網ＶＤＥＴ  １８３によって、電圧によって、バイアスされる。個々の検知素子１８０の反射光信号入射は、電子信号（典型的に光電流）に変換され、入力増幅器１８２（典型的に相互インピーダンス増幅器）により増幅される。入力増幅器１８２の出力は、トリガー回路１７０ならびに多くのアナログの抽出ゲート１９０に割り当てられる。他のパルス検出スキームが用いられることが可能であるが、トリガー回路１７０は典型的に、閾値電圧コンパレータ（所定等級を超えるパルスが受信されるときに、起動するためにセットされる）である。遅延回路１９８によるプログラマブル遅延装置の後、出力されるトリガー回路１７０の論理移行によって、循環セレクタ１９２は、フリーズさせられる。トリガー回路１７０による受信パルスの検出の前に、サンプルクロック１９６によって、循環セレクタ１９２の状態が進むようになる。そして、サンプリング制御出力Ｓ１―Ｓ３の１つを有効にする。そして、入力増幅器１８２のサンプリングが抽出ゲート１９０のうちの１つによって、出力をオンにする。負論理リセットライン１９５のリリースの後サンプリングクロックのあらゆるサイクルに関し１９４に対処するために循環セレクタ１９２が論理移行を出力するにつれて、サンプルクロック１９６の数の移行はカウンタ１９４により計数される。循環セレクタ１９２は適切に出力Ｓ１―Ｓ３で循環できるか、または異なる命令を有することができ、プログラミングによる。カウンタ１９４、アナログ抽出ゲート１９０およびアナログ・メモリ・セル１８８に加えて、第２の循環セレクタ１９２およびサンプルクロック１９６は、同時に作動できる。サンプルクロック１９６、カウンタ１９４、循環セレクタ１９２、抽出ゲート１９０およびメモリ・セル１８８の組合せは単位格子サンプリング構造１９７と称されることができ、短い破線境界により示される。範囲曖昧性に関係で後述するこの種の構造の��点については、２、３またはより多くのこれらのサンプリング構造は、入力増幅器１８２の出力に同時に作動されることができる。図１９では、３つのサンプリング・ゲート、アナログ・メモリ・セルであるが、いくつかの読取りＩＣ１５６上の数百またはより多くが明らかにされることができる。
一旦アナログのサンプルデータの全てがとられると、予め定められた順序のアナログ・メモリ・セル１８８のコンテンツを読取るために、出力制御１８４および出力増幅器１８６を起動させることによって、制御装置１３６からの制御命令は、読取りサイクルを開始する。
【００３６】
［パラグラフ５７］  典型的短距離ｌａｄａｒセンサ１００および５ｋＷ／ｃｍ２の出力密度を有する１ｃｍ２のＶＣＳＥＬアレイを仮定して、短距離ｌａｄａｒセンサ１００および応答度および検出器アレイ１５４の過剰ノイズの視野のオブジェクトの反射率に依存することにおいて、ガウス単一パルス変調スキームの有効距離は、単純閾検出テクニックを用いて１０―２０メートルの範囲であるかもしれない。高価で、大きな放電コンデンサが大きい電流パルスを供給することを必要とするかもしれない、大きなＶＣＳＥＬアレイに向かわずに、効果的に信号対雑音比を上昇させるために、付加的な処理ゲインをつくって、このように、勢力増大を必要とすることのない短距離ｌａｄａｒセンサ１００の範囲を延長するために、更に洗練された変調および検出技術を用いることができる。第１の変調スキーム（ガウス一つのパルス変調を生じる）において、各ユニットセル電子回路からデジタル化されたアナログ・サンプルを使用する検出テクニックが採用されてもよく、受信パルスのセントロイドを見つけるためにディジタル整合フィルタのこれらの標本を処理し、結果として重要な処理ゲインになる。この構造から生じている処理ゲインは、フィルタ・アルゴリズムで使用するサンプル数の二乗根に比例する。例えば、すべての利用できるアナログ・サンプルが整合フィルタ・アルゴリズムで使われる場合、２５６のアナログ・メモリ・セル１８８を有するユニットセル電子回路は１６の処理ゲインを産生できる。そして、ガウス形を一つのパルス変調および通常のノイズ配布とみなす。電圧サンプル上の描写された動作を実行することにより理解される有効な信号対雑音比（ＳＮＲ）の増加を描写するために、「処理ゲイン」という用語が、ここで使われる。パルスレーザ光が受信光学部品１５２のまさに視野を通じて一様に割り当てられる場合、レーザーレーダの有効距離も送信パワー（またはＳＮＲ）の平方根として増加する。そして、４０―８０メートルに対する範囲の増加は結果としてなる。
単一パルス・ガウス形変調は、固体レーザーまたは単純なドライバを有する半導体レーザーに特徴的でもよくて、このように遠達ｌａｄａｒセンサ９４または短距離ｌａｄａｒセンサ１００の属性でもよい。
【００３７】
［パラグラフ５８］  第２の変調スキームにおいて、フラットトップまたはガウスパルスコード化された一連のバーカーで変調したＶＣＳＥＬ配列は、図１９の単位格子電子工学によって、サンプルをとられることができ、レンジおよび強度評価に関しデータ・リダクションプロセッサ１６４により分析されることができる。第３の変調スキームにおいて、より大きな累積的なエネルギーが短距離ｌａｄａｒセンサ１００またはピークパワーの増加のない遠達ｌａｄａｒセンサ９４の視野のシーンの特徴から反映されるのを、パルス化された正弦波により調整されるＶＣＳＥＬ配列は許容する。パルス化された正弦波の各ピークはｌａｄａｒセンサ（９４、１００）の視野のシーンのオブジェクトまたは特徴から別々の反映を有し、図１９のユニットセル電子回路によって、ｌａｄａｒセンサ・レシーバが回路の最小限を用いたこれらの反射パルスの多数から累積的なエネルギーに応えることができる。    好ましい実施形態の波形は多くの正弦波サイクルであ、数は全く大きく、多くの要因による。サンプリングで、または、戻されたパルス・ピークの累積的なエネルギーを同期をとって、検出することで、図１９に示されるユニットセル・エレクトロニクスのレシーバ回路は、有能である。図１９に示されるユニットセル・サンプリング構造によって、２つのサンプリングモードは、サポートされることができる。単一パルスまたは複数パルスシーケンスのアナログ・サンプルをとるとき、入って来る波形のアナログ・サンプルはシーケンシャルにとられ、循環セレクタ１９２に対するサンプリング・インピーダンス制御１９３（Ｚ）は、最小値にセットされる。サンプル・クロック１９６のサンプリング周波数は、１０またはおそらく２０（各パルス幅の間のアナログ・サンプル）を生じるようにも選択される。サンプリング・インピーダンス制御１９３が最低限にセットされるとき、サンプルは、サンプリングサイクルの間、全電圧でＳ１、Ｓ２、Ｓ３…ターンオンを制御する。各サンプリング・ゲート１９０が電界効果トランジスタであるので、サンプル制御電圧Ｓ１―Ｓ３を増加させることはサンプリングＦＥＴ上のゲートソース電圧を増加させる。このように、ソースとドレインとサンプリング・ゲート・インピーダンスを最低限にセットすることの間にチャネルのインピーダンスを低下させる。サンプリング・ゲート１９０インピーダンスが最低限にセットされるときに、アナログ・メモリ・セル１８８として役立っている記憶コンデンサは入力増幅器１８２の出力に存在する電圧に急速にチャージする。このモードはモードと第2のサンプリングモードを区別する「瞬間的な電圧標本化」と称されることができる。そして、サンプリング・インピーダンス制御１９３がより高いか、均一な最大値にセットされるときに、それは選択される。サンプリング・インピーダンス制御１９３がハイインピーダンスまたは最大直列抵抗値に関し選択されるときに、使用可能なときに、出力Ｓ１―Ｓ３は最低電圧で、又はその近くにあり、結果としてサンプリング・ゲートＦＥＴ１９０の各々全体の低いゲートソース電圧およびこのように各サンプリング・ゲート１９０ＦＥＴのソースとドレイン間のチャネルのより高いサンプリ��グ・ゲート直列抵抗になる。高いか最大値にセットされるサンプリング・ゲート１９０の直列抵抗については、アナログ・メモリ・セル１８８記憶コンデンサが積分コンデンサとして作動して、効果によって、Ｒ―炭素フィルタが展開するようになることになっている。レーザーが半導体レーザー（典型的に高性能ＶＣＳＥＬ）である場合にはサイン波変調がパルスレーザ送信器１４６に加えられるときに、この第2のサンプリングモードは非常に有用でもよい。Ｓ１によって、ドライブされるサンプリング・ゲート１９０にサンプリングクロックを加えることによって、そして、サイン波変調、周波数および差周波数がサンプル信号において、ある合計およびアナログ・メモリ・セル１８８記憶コンデンサが和周波数に外へフィルターをかけるにつれて、いずれが同一周波数であるか、そして、差周波数はゼロである。そして、直流電圧コンポーネントだけを残す。そして、それは位相差の三角関数である。入力増幅器１８２の出力からのサイン波変調の往復動数の上に、この直流電圧は、位相差のサインまたはコサインとして現れる。この位相差は、反射面にレンジに比例する。Ｓ２信号によって、ドライブされる第2のサンプリング・ゲートが同じサンプリング・クロック周波数によって、ドライブされるが、同位相で９０度および２つの直流電圧（または２つの電圧の比率）でより大きなものによって、シフトして、処理ゲインを改良するために位相を推定して、このことにより変動して用いる。典型的に、それが誤差項として入って来る正弦波の振幅における変化を取り除くにつれて、比率は好まれる。この種の検出は、「同相」および「直交位相」ローカル・リファレンスに依存して、しばしば「Ｉ＆Ｑ」検出方式と呼ばれる。このように、サンプリング・インピーダンス制御１９３の状態によって、サンプリング・ゲート１９０は第１のサンプリングモードの瞬時電圧サンプラとして、または、第2のサンプリングモードの周波数混合器として作動されることができ、周波数はサンプリングクロック１９６によって、加えられる。第１のサンプリングモードにおいて、パルスの様子またはパルスの連続は得られることができ、第2のサンプリングモード（正弦波のような周期波形変調）は記憶コンデンサ上の周波数混合効果および統合化で復調されることができる。そして、結果として位相測定およびこのことによりレンジになる。第三の変調ケースにおいて、異なる周波数の２およびおそらく３つの正弦波は半導体レーザー上の変調信号としての重畳回線であり、平行に配置される構造１９７のサンプルをとっていて、変調信号の２つまたは３つの異なる周波数で作動している２つまたは３つのユニットセルによって、入力増幅器１８２からの受信波形出力はサンプルをとられる。各周波数は復調される。そして、位相はサンプル・クロック１９６（典型的に変調周波数のコピー）から適切なサンプリング周波数を供給することによって、興味がある周波数に同調するサンプリング構造をユニットセルで測定した。
【００３８】
［パラグラフ５９］  送信されたレーザー正弦波変調に関して反映されたレーザエネルギーの位相を判断するときに、特定の限度は観察されなければならない。レーザーレーダが最大通達範囲自由空間の１５０メートル能力を有する場合、受信する送信からの完全な往復遅延は約１マイクロ秒であるだろう。意味がある位相測定に関して、従って、１５０メートルのリミットでターゲットの空間（距離）エイリアシングを回避するために、伝送の周波数は、１ＭＨｚ未満でなければならない。言い換えると、さらなる目標は、変調の周波数下では意味のあるものにするために単一の変調周波数位相測定のためでなければならない。従来の掃除レーダーにおいて、ターゲット上のドウェルタイムは制限されるので、別名が付いた様に、最大設計レンジを越えた帰還信号はしばしば現れない、または、「ゴースト」はより短い見かけのレンジで信号を送る。本発明のレーザーレーダにおいて、典型的モードは凝視しているモードであり、照射ビームの掃除またはターゲット空間全体の受信アンテナがない。従って、現在の設計のｌａｄａｒセンサ（９４，１００）で、別名が付いた応答（位相ずれが2π以上であるもの）を、設計された最大通達範囲を越えたターゲットからの応答が生じる得る。これらのエイリアスまたは「ゴースト」イメージを解決するための方法は、わずかに異なる周波数を有する第2または第３の伝送のターゲットを照射する、例えば、第１のゲート型正弦波照射パルスの０．９９ＭＨｚ対１．０  ＭＨｚ。ターゲット画像が同じ見かけのレンジで残る場合、それはおそらく限界を設ける設計最大通達範囲より少ないレンジの本当のターゲットである。ターゲットの見かけのレンジが第2の照射周波数でシフトする場合、それは、ｌａｄａｒセンサ（９４、１００）の設計最大通達範囲の向こうで少し離れたターゲットからのおそらくエイリアスまたは「ゴースト」イメージである。本発明のｌａｄａｒセンサ（９４、１００）は、周波数の使用に必要に応じて第１の伝送周波数から第2の伝送周波数およびより多くまで急速に調整できるアジャイルな送信器をする。好ましい実施形態において、ユニットセル・サンプリング構造１９７は平行に２倍になるかまたは３倍になって、作動された、そして、２つまたは３つの正弦波変調信号は半導体レーザー送信器に重畳される。複数の周波数変調を使用するとき、個々の周波数は互いに単純な高調波であってはならなず、すなわち、それらは、処理系最小値整数の端数によって、関してはならない。好ましい実施形態のｌａｄａｒセンサ（９４、１００）は半導体ＶＣＳＥＬレーザーを使用させ、成形された単一パルスの使用、成形されたマルチパルス、成形されたおよびコード化されたマルチパルス、ゲート型正弦波、ゲート型チャープ正弦波および多重周波数ゲート型正弦波変調スキームを有効にする。代わりの実施形態では、低パワー半導体レーザーは電子的に調整されることができ、結果として生じる調整された光出力が光増幅器により増幅される。
特定のシーンまたはオブジェクトにふさわしい変調制度を撮像されるように選択することによって、現在の設計の柔軟な変調能力は、結果として範囲および分解能の最大性能を有する最小限の大きさのパルスレーザを照らしているソースになる。
【００３９】
［パラグラフ６０］  図２０は、読取りＩＣ１５６と検出器アレイ１５４の結合を示している図である。行増幅器２０６およびコラム増幅器２０４によって、ユニットセル電子回路２０８からの出力が行出力またはカラム出力リードサイクルの一部としての出力でありえる。読取りＩＣ１５６への、および、読取りＩＣ１５６からのすべての信号は、ＲＯＩＣ  １５６の周辺でバンドパッド２０２を介して通信される。各ユニットセルの頂上に、電子回路２０８は、読取りＩＣ  １５６に検出器アレイ１５４を結合するボンディング・プロセスの一部として、温度と圧力の下で圧縮されて、変形するインジウムバンプ２１０である。インジウムバンプ２１０はその代わりに低温域ソルダーバンプでもよい。そして、読取りＩＣ  １５６に永久に検出器アレイ１５４を結合するために、それは再フローされることができる。
矢印は嵌合する方向を示し、検出器アレイ１５４の最上部は前面の上に形成される検出器アレイ１５４の個々の検知素子の各々に、光を集めて、焦点を合わせるレンズ素子２００から成る任意のマイクロレンズアレイの格子図形を示す。
【００４０】
［パラグラフ６１］  特許法によって、必要に応じて詳細に開示の各種実施形態を描写して、当業者は、本願明細書において、開示される特定実施形態に、変形・置換を認識する。
この種の修正は、以下の請求項に記載の現在の開示の範囲および意図の範囲内である。
【図１】
2014174176.tif 000003
【図２】
2014174176.tif 000004
【図３】
2014174176.tif 000005
【図４】
2014174176.tif 000006
【図５】
2014174176.tif 000007
【図６】
2014174176.tif 000008
【図７】
2014174176.tif 000009
【図７Ａ】
2014174176.tif 000010
【図８】
2014174176.tif 000011
【図９】
2014174176.tif 000012
【図１０】
2014174176.tif 000013
【図１１】
2014174176.tif 000014
【図１２】
2014174176.tif 000015
【図１３】
2014174176.tif 000016
【図１４】
2014174176.tif 000017
【図１５】
2014174176.tif 000018
【図１６】
2014174176.tif 000019
【図１７】
2014174176.tif 000020
【図１８】
2014174176.tif 000021
【図１９】
2014174176.tif 000022
【図２０】
2014174176.tif 000023
【外国語明細書】
2014174176000001.pdf