(57)【要約】【課題】ビークルベースのレーザビーム発生システムのためのアイセーフティアセンブリを提供すること。【解決手段】このアセンブリは、レーザ発生システムから発生させられる少なくとも１つのレーザビームの経路内に位置決めされた調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルと、ビークルシステムから受け取られた情報に少なくとも部分的に基づいて調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルの調光を制御するように構成されたコントローラとを備える。【選択図】図１
2019132821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビークルベースのレーザビーム発生システム（１０４、３３０）のためのアイセーフティアセンブリであって、
前記レーザ発生システム（１０４、３３０）から発生させられる少なくとも１つのレーザビームの経路内に位置決めされた調光可能ガラス（１１１、１１４、１１６、１７０、１６０、３０８）の少なくとも１つのパネルと、
ビークルシステム（３０６）から受け取られた情報に少なくとも部分的に基づいて調光可能ガラス（１１１、１１４、１１６、１７０、１６０、３０８）の前記少なくとも１つのパネルの調光を制御するように構成されたコントローラ（３０２）と
を備えるアイセーフティアセンブリ。
【請求項２】
光検出測距（ＬｉＤＡＲ）ベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリであって、
前記ＬｉＤＡＲベースのシステムのレーザビーム発生器（１０４、３３０）の少なくとも１つの出力の経路中に位置決めされた調光可能ガラス（１１１、１１４、１１６、１７０、１６０、３０８）の少なくとも１つのパネルを備え、前記調光可能ガラス（１１１、１１４、１１６、１７０、１６０、３０８）が、前記レーザビーム発生器（１０４、３３０）の前記出力の選択可能パーセンテージをブロックするように構成および配置構成された、調光可能ガラスアセンブリ。
【請求項３】
マルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステム（１００）のパワーレベル出力を選択的に制御する方法であって、
前記マルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステム（１００）の少なくとも１つのチャネル出力の経路中に位置決めされた少なくとも１つの調光可能ガラス（１１１、１１４、１１６、１７０、１６０、３０８）に選択的に調光を行わせて、前記調光可能ガラス中で前記マルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステム（１００）の少なくとも１つの関連するチャネルのパワー出力を選択的に低減し、設定されたパワー出力レベルで動作する単一のレーザ（１０１、１３０）が、異なる複数の出力パワーレベルのチャネル出力を供給できるようにするステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
【背景技術】
【０００２】
[0001]光検出測距（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）（ＬｉＤＡＲ）システムは、光エネルギー（レーザビーム）を送出することによってシステムとオブジェクトまたは地面との間の距離を決定するのに使用されるものであり、この光エネルギーは、パルス状の波または連続波とすることができ、システムのセンサに反射し返される。ＬｉＤＡＲは、信号が戻るのにどれくらい時間がかかるかを測定することによって、ハードターゲットシステム中ではオブジェクトもしくは地面までの距離、またはソフトターゲットシステム中では大気条件までの距離を測定する。ＬｉＤＡＲリターンの強さは、発生させられるレーザビームの強さと、リターンを反射する表面オブジェクトの組成とに応じて変動する。反射パーセンテージは、ＬｉＤＡＲ強度と呼ばれる。レンジ、入射角、受信機、および表面組成を含むいくつかのファクタが、ＬｉＤＡＲ強度に影響を及ぼす。
【０００３】
[0002]異なるタイプのＬｉＤＡＲ応用例が、異なる波長のレーザビームを使用する。例えば、地上ベースのシステムは通常、５００〜６００ｎｍ範囲の波長を使用し、空気ベースのシステムは通常、１０００〜１６００ｎｍ範囲の波長を使用する。小さいオブジェクトを検出するには、より小さい波長が適し、雲を貫通するには、より大きい波長が適する。
【０００４】
[0003]ＬｉＤＡＲの使用に関する安全上の懸念の１つは、ＬｉＤＡＲによって発生させられる光エネルギーが、パルス状の光エネルギーが入射する個人の眼に対して永久的な損傷を引き起こすおそれがあることである。眼の損傷は通常、熱傷の形の、眼の網膜に対する損傷である。害を引き起こす可能性は、パルス状の光エネルギーの強さ、および波長に正比例する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0004]後続の要約は、限定としてではなく例としてなされるものである。この要約は、記述される主題の態様のいくつかを読者が理解するのを補助するために提供されるに過ぎない。実施形態は、選択された状況の間にＬｉＤＡＲのエネルギーを低減するシステムおよび方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0005]一実施形態では、ビークルベースのレーザビーム発生システムのための、アイセーフティ（ｅｙｅ  ｓａｆｅｔｙ）アセンブリが提供される。このアセンブリは、レーザ発生システムから発生させられる少なくとも１つのレーザビームの経路内に位置決めされた調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルと、ビークルシステムから受け取られた情報に少なくとも部分的に基づいて調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルの調光を制御するように構成されたコントローラとを備える。
【０００７】
[0006]別の例示的な実施形態では、光検出測距（ＬｉＤＡＲ）ベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリが提供される。このアセンブリは、ＬｉＤＡＲベースのシステムのレーザビーム発生器の少なくとも１つの出力の経路中に位置決めされた調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルを備える。調光可能ガラスは、レーザビーム発生器の出力の選択可能パーセンテージをブロックするように構成および配置構成される。
【０００８】
[0007]さらに別の実施形態では、マルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステムの出力のパワーレベルを選択的に制御する方法が提供される。この方法は、マルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステムの少なくとも１つのチャネル出力の経路中に位置決めされた少なくとも１つの調光可能ガラスに選択的に調光を行わせて、調光可能ガラス中でマルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステムの少なくとも１つの関連するチャネルのパワー出力を選択的に低減し、設定されたパワー出力レベルで動作する単一のレーザが、異なる複数の出力パワーレベルのチャネル出力を供給できるようにすることを含む。
【０００９】
[0008]詳細な説明および後続の図に鑑みて考察されたとき、実施形態はより容易に理解されることが可能であり、実施形態のさらなる利点および使用はよりすぐに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0009]例示的な一実施形態による、調光可能ガラスの可能な位置を示すＬｉＤＡＲシステムのブロック図である。
【図２】[0010]例示的な一実施形態による、レーザビーム発生システムのコンポーネントと、調光可能ガラスの可能な配置とのブロック図である。
【図３】[0011]図３Ａは、例示的な一実施形態のレーザ送信テーブルを示す図である。[0012]図３Ｂは、例示的な一実施形態の別のレーザ送信テーブルを示す図である。
【図４】[0013]例示的な一実施形態の調光可能ガラスシステムのブロック図である。
【図５】[0014]例示的な一実施形態のアクティブ化流れ図である。
【図６Ａ】[0015]飛行中の航空機実装実施形態の図である。
【図６Ｂ】[0016]地上付近にある間の航空機実装実施形態の図である。
【図６Ｃ】[0017]地上にある間の航空機実装実施形態の図である。
【図６Ｄ】[0018]飛行中の航空機実装実施形態の別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0019]慣例に従い、記述される様々な特徴は、正確な縮尺で描かれるのではなく、記述される主題に関係する特定の特徴を強調するように描かれる。図および本文の全体を通して、参照符号は、同じ要素を示す。
【００１２】
[0020]後続の詳細な説明では添付図面が参照されるが、添付図面は本明細書の一部をなし、また添付図面には、本発明が実践され得る特定の実施形態が例証として示される。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実践できるようにするために十分に詳細に記述されるものであり、他の実施形態が利用されてもよいこと、ならびに本発明の精神および範囲を逸脱することなく変更が加えられてもよいことを理解されたい。したがって、後続の詳細な説明は限定の意味にとられるべきではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ定義される。
【００１３】
[0021]ＬｉＤＡＲ技術が、航空宇宙産業を含めたビークル運行における多くの応用例で広く使用され始めている。アイセーフティ（眼の安全）は、どんな商業応用例にとっても、使用に向けた認定および承認を得ることができるための重要なファクタである。本明細書で論じられる実施形態は、電子的に調光可能なスマートガラスを使用して、いくつかの安全上の懸念を解決するのを助ける。実施形態で使用されるアプローチおよび方法により、システムアーキテクチャは、航空電子工学領域における可変飛行動作など、通常動作下で、アイセーフティ技法を実装しながらもなおレーザパワーおよび精度を最大限にすることができる。可変調光レベルを伴って調光可能ガラスをＬｉＤＡＲ技術との関連で使用することは、レーザ光がどれくらい通過するかを制御し、したがって、規定された最大許容露光レベル（次のものに限定されないが、航空機についての公称眼障害距離（ＮＯＨＤ）によって定義される最大許容露光レベルなど）を満たすように、ＬｉＤＡＲから発するレーザ光のアクティブ制御をサポートすることができる。実施形態は、詳細に後述されるようにアイセーフティ方式の実装を可能にする。
【００１４】
[0022]ＬｉＤＡＲシステムによって発せられるレーザビームが複数ある実施形態では、各レーザビームの強度が調光可能ガラスを介して個別に調節されることが可能である。この実施形態は、航空機または他のビークル上の調光可能ガラスの搭載位置に関して、より多くのオプションをサポートする。以下で詳細に論じられるように、調光可能ガラスの使用によって各レーザビームの強さを個別に制御できることは、航空機シナリオで、すべての飛行段階中にレーザパワーが１００％に設定されるのを可能にする。調光可能ガラスを使用することの別の利点は、調光可能ガラスが、機械部品のない固体状であり、したがって環境条件に対してより頑強であることである。さらに、航空機中での調光可能ガラスの使用は、すでに受け入れられており、客席窓における使用に関して安全であることが証明されている。
【００１５】
[0023]調光可能ガラス実施形態は、他のシステムおよび方法（例えば、シャッタ、パルス繰返し周波数、可変パワー方式、パルスの継続時間、または搭載位置）をサポートすることまたはこれらと組み合わせられることも可能であり、したがって、２次システムまたはバックアップシステムとして使用してＬｉＤＡＲアイセーフティシステムの堅牢性を高めることができる。さらに、ＬｉＤＡＲアイセーフティシステム実施形態は堅牢なシステムを提供するので、実施形態は、製品の長期保守コストを削減する。さらに他の実施形態は、航空電子工学応用例で、アイセーフティが懸念される特定の飛行段階中にＬｉＤＡＲシステムの性能を高める。実施形態は、アイセーフティ要件を満たすために、様々な航空宇宙応用例（次のものに限定されないが、ＬｉＤＡＲ技術に基づく空気データおよび大気センサなど）で使用されることが可能である。さらに、実施形態は、レーザビーム発生システム（次のものに限定されないがＬｉＤＡＲシステムなど）を採用する他のタイプのビークルに適用されてもよい。
【００１６】
[0024]図１を参照すると、例示的な一実施形態における調光可能ガラスの可能な位置を示すＬｉＤＡＲシステム１００の例示的なブロック図が提供される。図１のＬｉＤＡＲ１００は、ＬｉＤＡＲ１００のための処理を供給する処理モジュール１０２を備える。ＬｉＤＡＲ１００はさらに、レーザビームを発生させるのに使用されるレーザビーム発生システム（ＢＧＳ）１０４を備える。ＢＧＳ１０４は、レーザ１０１と、レーザ１０１からのレーザビームの４つのチャネルを発生させるブレイクアウトボックスまたはスプリッタ（ブレイクアウトボックス／スプリッタ）１０３とを備えるものとして示される。調光可能ガラス１１１の可能な位置の１つは、レーザ１０１とブレイクアウトボックス／スプリッタ１０３との間の通信経路中にある。この位置は、調光可能ガラス１１１のパネルを１つしか必要としない。しかし、この位置は、以下で論じられるような、複数のビームに対する個別の強度制御を実現しない。
【００１７】
[0025]発生させられたレーザビームは、光ファイバ１１０−１、１１０−２、１１０−３、および１１０−４を介して光送受信機１０６に送られる。一実施形態における、調光可能ガラスの別の可能な位置１１４−１、１１４−２、１１４−３、および１１４−４が、図１において、ブレイクアウトボックス／スプリッタ１０３の出力に位置するように示されている。例示的なＬｉＤＡＲシステム１００は、光送受信機１０６を備える。光送受信機１０６は、送信機１０５および受信機１０７を備える。送信機１０５は、レーザビームを送信するように設計される。調光可能ガラスの配置のさらに別の例示的な位置１１６−１、１１６−２、１１６−３、および１１６−４が、光送受信機１０６の送信機１０５の出力にある。反射し返されたレーザビームが、受信機１０７によって受信され、受信光学系１０８に送られる。そして受信光学系１０８は、受信信号を処理のために処理モジュール１０２に送る。
【００１８】
[0026]一実施形態では、調光可能ガラスパネル１１５−１、１１５−２、１１５−３、および１１５−４が、受信反射レーザビームの経路中に位置決めされる。この実施形態は、システムへの受信入力信号の調光を実現する。例えば、実施形態は、レーザビームが太陽によって飽和されるのを防止することができる。一例では、調光可能ガラスパネル１１５−１、１１５−２、１１５−３、および１１５−４は、受信機１０７への入力の近くに配置される。別の例ではさらに、調光可能ガラスパネル１１７−１、１１７−２、１１７−３、および１１７−４が、受信光学系１０８の入力の近くに配置される。
【００１９】
[0027]図２は、例示的な一実施形態のレーザＢＧＳ１２９のコンポーネントと、レーザＢＧＳ１２９内の調光可能ガラスの可能な配置とのブロック図を示す。レーザＢＧＳ１２９は、レーザビーム１３１を発生させるレーザ１３０を備える。レーザビーム１３１は、ステアリングミラー１３４に反射して、シャッタ１３８付き散乱シールド１３６に達する。一実施形態では、調光可能ガラス１７０が、散乱シールド１３６中に位置決めされてよく、またはシャッタ１３８に取って代わることができる。調光可能ガラス１７０がこれらの位置に位置決めされた場合、調光可能ガラス１７０は、上で論じられたように、レーザＢＧＳ１０４によって生み出されるすべてのチャネルの出力を制御することになる。したがって、この実施形態における調光可能ガラス１７０の位置は、複数のチャネルについてのパワーレベルを同時に制御する。
【００２０】
[0028]シャッタ１３８付き散乱シールド１３６の後、レーザビーム１３１は、この例示的な実施形態では、ステアリングミラー１４０に反射して、ビームスプリッタ１４４、１４６、１４８、およびステアリングミラー１５０に達する。次いで、分割されたレーザビームは、送信ファイバ出力１５２−１、１５２−２、１５２−３、および１５２−４に向けられる。一実施形態では、調光可能ガラス１６０−１、１６０−２、１６０−３、および１６０−４が、送信ファイバ出力１５２−１、１５２−２、１５２−３、および１５２−４に近接して位置決めされてよい。この、調光可能ガラス１６０−１、１６０−２、１６０−３、および１６０−４の位置は、各レーザビームチャネルにつき、レーザＢＧＳ１２９から発するレーザビームパワーの独立制御を提供する。加えて、実施形態は上で論じられた例示的な位置に限定されないので、調光可能ガラスについての他の位置も可能である。
【００２１】
[0029]図３Ａおよび３Ｂは、例示的なレーザ送信テーブル２００および２０２を示す。テーブル２００および２０２は、レーザパワーと調光可能ガラスによる光制限とに基づくレーザ送信パワーの例を示す。テーブル２００の例では、レーザパワーは１００パーセントで提供され、様々な光制限パーセンテージが調光可能ガラスによって提供される。テーブル２０２の例では、レーザパワーは５０パーセントで提供され、様々な光制限パーセンテージが調光可能ガラスによって提供される。これらのテーブルは、レーザパワーが、一実施形態で一定パワーレベルに保たれることが可能だが、それでもなお、調光可能ガラスの使用によりレーザ送信パワーの低減を達成することを示す。テーブルはさらに、一実施形態で、調光可能ガラスの使用と組み合わせたレーザパワーの低減を用いて可変レーザパワー方式を達成できることも示す。
【００２２】
[0030]図４を参照すると、例示的な一実施形態の調光可能ガラスシステム３００のブロック図が示されている。この例示的な調光可能ガラスシステム３００は、調光可能ガラスシステム３００の動作を制御するためのコントローラ３０２と、コントローラ３０２によって実行される動作命令を記憶するためのメモリとを備える。コントローラ３０２は、次のものに限定されないがビークル位置情報など、ビークル情報をビークルシステム３０６から受け取る。コントローラ３０２は、それぞれの調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎに関連するアクティブ化制御３０７−１〜３０７−ｎと通信する。電力供給部３１０が結合されて、各アクティブ化制御３０７−１〜３０７−ｎのための電源を提供する。
【００２３】
[0031]一般に、コントローラ３０２は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または等価なディスクリートもしくは集積ロジック回路のうちの、任意の１つまたは複数を含むことができる。いくつかの例示的な実施形態では、コントローラ３０２は、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、１つまたは複数のコントローラ、１つまたは複数のＤＳＰ、１つまたは複数のＡＳＩＣ、１つまたは複数のＦＰＧＡ、ならびに他のディスクリートまたは集積ロジック回路、の任意の組合せなど、複数のコンポーネントを備える場合がある。本明細書におけるコントローラ３０２に帰属する機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの任意の組合せとして具体化される場合がある。コントローラ３０２は、システムコントローラまたはコンポーネントコントローラの一部とすることができる。メモリ３０４は、コンピュータ可読動作命令を含むことができ、これらの命令は、コントローラ３０２によって実行されたとき、調光可能ガラスシステム３００の機能を提供する。このような機能は、各調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎを選択的にアクティブ化する機能（後述される）を含むことができる。コンピュータ可読命令は、メモリ３０４内で符号化されてよい。メモリ３０４は、任意の揮発性、不揮発性、磁気、光学、または電気媒体を含むコンピュータ可読記憶媒体を含むことができ、これらの媒体は、次のものに限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、電気的に消去可能プログラム可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、または他の任意の記憶媒体などである。
【００２４】
[0032]実施形態で使用できる調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎの一例は、懸濁粒子デバイス（ＳＰＤ）を用いて形成された調光可能ガラスである。このタイプのデバイスでは、棒状のナノスケール粒子の薄膜積層物が、液体中で懸濁され、２枚のガラスまたはプラスチック間に配置される。懸濁された粒子は、ランダムに編成され、したがって、電圧が印加されていないときは光をブロックし吸収する。しかし、電圧が印加されたとき、懸濁された粒子は、整合し、光を通す。膜に印加される電圧が変えられるのに伴い、粒子の配向は変動し、それにより、調光可能ガラスの色合いと、調光可能ガラスを通過する光の量とが調整される。実施形態では、他のタイプの調光可能ガラスが使用されてもよい。したがって、実施形態は、特定のタイプの調光可能ガラスに限定されない。
【００２５】
[0033]図４の例では、コントローラ３０２は、ビークルシステム３０６から受け取られた情報とメモリ３０４に記憶された命令とに基づいて、各アクティブ化制御３０７−１〜３０７−ｎに対し、ビークルのその時の現状況に応じて、電力供給部から受け取られた選択された電圧をその関連する調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎに印加するよう指示し、それにより、所望のレーザ送信パワーレベルを達成する。
【００２６】
[0034]図４はさらに、ＬｉＤＡＲなどのレーザビーム発生システム３３０−１の送受信機の一部である送信機３４０も示す。一実施形態では、送信機３４０上には、調光可能ガラス３０８−１のパネルが少なくとも搭載される。図４に示されるように、実施形態では、任意の数の調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎ（これらは調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎのパネルとすることができる）が使用されてよい。さらに、コントローラ３０２は、レーザビーム発生システム３３０−１〜３３０−ｎによって発生させられるレーザビームのパワーレベルを制御するように構成されてよい。したがって、上で論じられたように、いくつかの実施形態は、調光可能ガラスの制御だけでなく、レーザ発生システムによって出力されるレーザビームの信号強さの制御も実現する。
【００２７】
[0035]図５を参照すると、例示的な一実施形態のアクティブ化流れ図４００が示されている。このアクティブ化流れ図は、一連の連続ステップにおいて提供される。他の実施形態では、連続は変動することがある。図５に示されるように、この実施形態では、ステップ（４０２）で、ビークルに関する情報が収集される。収集された情報を使用して、ビークル位置情報および必要とされるレーザビーム強さが決定される。したがって、収集された情報は、ビークルシステムからの、ビークル位置情報や現在環境条件情報などを含む場合がある。この情報と、メモリ３０４に記憶された命令とから、ステップ（４０４）で、コントローラ３０２は、１つまたは複数の調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎにおける調節が必要とされるかどうかを決定する。ステップ（４０４）で調節が必要とされないと決定された場合は、プロセスはステップ（４０２）で継続し、情報を収集する。ステップ（４０４）で１つまたは複数の調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎについて調節が必要とされると決定された場合は、ステップ（４０６）で、コントローラ３０２は、関連するアクティブ化制御３０７−１〜３０７−ｎに、その関連する調光可能ガラス３０８−１〜３０８−ｎへの印加電圧を調節するよう命令する。これが完了すると、プロセスはステップ（４０２）で継続し、情報を収集する。
【００２８】
[0036]さらに他の実施形態は、監視および較正機能を提供する。これらの実施形態は、調光可能ガラスが正しく働いているかどうかを検証することができ、所望の送信強さを達成するよう調光可能ガラスの調節を可能にすることができる。これらの実施形態では、受信機１０７などの受信機によって受信された反射ビームは、図１において上で論じられた送信機１０５などの送信機による送信ビームに応答して、監視され分析されて、システムが較正されるかどうか、またはシステムの異常がある（すなわち調光可能ガラスが働いていない）かどうかが決定される。これらの実施形態では、図５のステップ（４０２）で、収集される情報の少なくとも一部は、反射ビーム（後方散乱信号）に関係する。一実施形態では、これはテストモードで生じることがある。他の実施形態では、これは、ビークルの位置の選択動作中に、アイセーフティのために特定のビームがオフにされるかまたは少なくとも特定のビームの強さが所望レベルに減じられることを保証するための、継続的な監視であってもよい。収集された情報は、調光可能ガラスが正しく働いているかどうか、または、所望の信号強さを達成するように１つもしくは複数の調光可能ガラスパネルが調節もしくは較正される必要があるかどうかを検証する能力を提供する。これは、反射ビームの既知のリターン強さが測定反射ビームと比較される場合の、保守動作セットアップの一部とすることができる。一実施形態では、図５のステップ（４０４）などで調光可能ガラスが較正される必要があると決定された場合は、所望の較正を達成するように調光可能ガラスはステップ（４０６）で調節される。
【００２９】
[0037]図６Ａ〜図６Ｃは、航空機から送信されるレーザビームのパーセンテージが、例示的な一実施形態の調光可能ガラスシステムによって、航空機の位置および環境条件に応じてどのように調整されることが可能かを示す。図６Ａは、飛行中の航空機５００を示す。このシナリオでは、レーザビーム５０２−１、５０２−２、５０２−３、および５０２−４が、１００パーセントで航空機から送信される。この位置では、レーザビームが何らかの害を引き起こすことになる可能性は低い。図６Ｂは、着陸または離陸しつつある航空機５００を示す。この位置では、航空機５００は地面に近い。このシナリオにおける調光可能ガラスを使用して、個人５０４が位置するかもしれない地面に向けて下向きにされたレーザビーム５０２−３および５０２−４についてはレーザビームパワーが７５パーセントに選択的に低減される。しかし、図６Ｂに示されるように、地面から逸れるように向けられたレーザビーム５０２−１および５０２−２は、１００パーセントに維持されてよい。
【００３０】
[0038]さらに、図６Ｃは、地上の航空機５００を示す。このシナリオでは、レーザビーム５０２−１は、空に向けられているので、１００パーセントに維持される。レーザビーム５０２−２は、交通管制塔５０６内の個人に影響を及ぼす可能性があるので、７５パーセントに低減される。さらに、レーザビーム５０２−３は５０パーセントに低減され、レーザビーム５０２−４は２５パーセントに低減される。というのは、これらのレーザビームは地上の個人５０４に影響を及ぼす可能性があるからである。したがって、この実施形態は、一実施形態で可能性のある個人のＬｉＤＡＲに対する潜在的な近さに基づいて、レーザビーム強度が比例的に低減されることを示す。
【００３１】
[0039]図６Ｄに、調光可能ガラスシステムの調光可能ガラスを環境条件の結果として実装することに関する他の例が示される。図６Ｄの例では、航空機５００は飛行中であり、レーザビームのチャネルが太陽５１０によって飽和されている。この例では、反射レーザビーム５０２−１（太陽５１０によって飽和されているチャネル）が、調光可能ガラスのパネルによって２５パーセントに低減され、残りのレーザビーム（他のチャネル）５０２−２、５０２−３、および５０２−４は１００パーセントに維持される。この例では、反射レーザビーム５０２−１に関連する調光可能ガラスは、調光を行わせさせられて、太陽５１０の受領光に対する可変フィルタとしての働きをする。図１に関して上で論じられたように、太陽５１０によって飽和されるレーザビーム強度を低減するための調光可能ガラスの位置の例は、受信機１０７への入力における調光可能ガラス１１５−１〜１１５−４、および受信光学系１０８への入力における調光可能ガラス１１７−１〜１１７−４である。
【００３２】
[0040]調光可能ガラスの応用例について、航空機領域のＬｉＤＡＲシステムに適用されるものとして主に論じられたが、他のビークルがこの技術を実装することもでき、調光可能ガラスの実施形態は、レーザビームを送信する他のデバイスに適用されてもよい。さらに、上で論じられたように、いくつかの実施形態では、調光可能ガラスの使用は、レーザビームを発生させる１つまたは複数のレーザのパワーを調節して所望のレーザビームパワーレベルを達成することと組み合わせて用いられてもよい。さらに、実施形態は、ビークルから発するレーザビームパワーレベルに対して調光可能ガラスの使用によって調節を行いながら、レーザビームを発生させるのに使用されるレーザが１００パーセントに維持されるのも可能にする。さらに、上で論じられたように、調光可能ガラスシステムは、機械部品を使用しないという利点（故障率を低下させる助けとなる）を有する２次システムまたはバックアップシステムとして使用されてもよい。
例示的な実施形態
[0041]例１は、ビークルベースのレーザビーム発生システムのためのアイセーフティアセンブリである。このアセンブリは、レーザ発生システムから発生させられる少なくとも１つのレーザビームの経路内に位置決めされた調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルと、ビークルシステムから受け取られた情報に少なくとも部分的に基づいて調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルの調光を制御するように構成されたコントローラとを備える。
【００３３】
[0042]例２は、例１のビークルベースのレーザビーム発生システムのためのアイセーフティアセンブリを含み、コントローラはさらに、レーザビーム発生システムによって発生させられる少なくとも１つのレーザビームのパワーレベルを制御するように構成される。
【００３４】
[0043]例３は、例１〜２のいずれかのビークルベースのレーザビーム発生システムのためのアイセーフティアセンブリを含み、ビークルシステムからの情報は、ビークル位置と環境条件とのうちの少なくとも一方に関係する。
【００３５】
[0044]例４は、例１〜３のいずれかのビークルベースのレーザビーム発生システムのためのアイセーフティアセンブリを含み、さらに、少なくとも１つのパネルの調光の際にコントローラによって実行される命令を記憶するためのメモリを備える。
【００３６】
[0045]例５は、例１〜４のいずれかのビークルベースのレーザビーム発生システムのためのアイセーフティアセンブリを含み、さらに、調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルは、調光可能ガラスの複数のパネルを含み、コントローラは、調光可能ガラスの各パネルの調光を独立して制御するようにさらに構成される。
【００３７】
[0046]例６は、例１〜５のいずれかのビークルベースのレーザビーム発生システムのためのアイセーフティアセンブリを含み、ビークルは航空機であり、レーザビーム発生システムは光検出測距（ＬｉＤＡＲ）である。
【００３８】
[0047]例７は、光検出測距（ＬｉＤＡＲ）ベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリである。このアセンブリは、ＬｉＤＡＲベースのシステムのレーザビーム発生器の少なくとも１つの出力の経路中に位置決めされた調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルを備える。調光可能ガラスは、レーザビーム発生器の出力の選択可能パーセンテージをブロックするように構成および配置構成される。
【００３９】
[0048]例８は、例７のＬｉＤＡＲベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリを含み、さらに、調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルは、ブレイクアウトボックスの出力、スプリッタの出力、送信機の出力、受信機の出力、散乱シールド内、のうちの少なくとも１つの、経路中に位置する。
【００４０】
[0049]例９は、例７〜８のいずれかのＬｉＤＡＲベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリを含み、さらに、調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルは、ＬｉＤＡＲベースのシステムの少なくとも１つのシャッタに取って代わる。
【００４１】
[0050]例１０は、例７〜９のいずれかのＬｉＤＡＲベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリを含み、さらに、ＬｉＤＡＲベースのシステムを収容するビークルのその時の現在位置に少なくとも部分的に基づいて調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルの動作を制御するように構成されたコントローラを備える。
【００４２】
[0051]例１１は、例７〜１０のいずれかのＬｉＤＡＲベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリを含み、さらに、環境条件に少なくとも部分的に基づいて調光可能ガラスの少なくとも１つのパネルの動作を制御するように構成されたコントローラを備える。
【００４３】
[0052]例１２は、例７〜１１のいずれかのＬｉＤＡＲベースのシステムのための調光可能ガラスアセンブリを含み、さらに、コントローラは、ＬｉＤＡＲベースのシステムのレーザビームのパワー出力を制御するようにさらに構成される。
【００４４】
[0053]例１３は、マルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステムの出力のパワーレベルを選択的に制御する方法である。この方法は、マルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステムの少なくとも１つのチャネル出力の経路中に位置決めされた少なくとも１つの調光可能ガラスに選択的に調光を行わせて、調光可能ガラス中でマルチチャネルＬｉＤＡＲベースのシステムの少なくとも１つの関連するチャネルのパワー出力を選択的に低減し、設定されたパワー出力レベルで動作する単一のレーザが、異なる複数の出力パワーレベルのチャネル出力を供給できるようにすることを含む。
【００４５】
[0054]例１４は、例１３を含み、調光可能ガラスの少なくとも１つに選択的に調光を行わせることは、人間の眼に入射する可能性のあるエリア中で選択的に向けられる少なくとも１つのチャネル出力に関連する。
【００４６】
[0055]例１５は、例１３〜１４のいずれかを含み、さらに、反射ビームのパワーレベルを監視すること、および、反射ビームの監視されたパワーレベルに基づいて、少なくとも１つの調光可能ガラスの所望の動作を検証することと所望のパワー出力レベルを達成するように少なくとも１つの調光可能ガラスを較正することと単一のレーザのパワー出力を調節することとのうちの少なくとも１つを行うこと、を含む。
【００４７】
[0056]例１６は、例１３〜１５のいずれかを含み、さらに、ビークルシステムから情報を収集すること、および、収集された情報が調節の必要を示すときに少なくとも１つの調光可能ガラスに調光を行わせることを含む。
【００４８】
[0057]例１７は、例１３〜１６のいずれかを含み、収集される情報は、ＬｉＤＡＲベースのシステムを収容するビークルのその時の現在位置に関係する。
[0058]例１８は、例１３〜１７のいずれかを含み、収集される情報は、環境条件に関係する。
【００４９】
[0059]例１９は、例１３〜１８のいずれかを含み、さらに、少なくとも１つの調光可能ガラスに調光を行わせること、および、少なくとも１つの関連するチャネルの選択されたパワー出力を達成するように単一のレーザのパワー出力レベルを調節することを含む。
【００５０】
[0060]例２０は、例１３〜１９のいずれかを含み、少なくとも１つの調光可能ガラスは、複数の調光可能ガラスを含み、この方法は、各調光可能ガラスの調光を独立して制御することを含む。
【００５１】
[0061]本明細書では特定の実施形態について例証および記述されたが、同じ目的を達成するように計画された任意の配置構成が図示の特定の実施形態に代用されてもよいことは、当業者には認識されるであろう。本出願は、本発明の任意の適応または変形をカバーするものとする。したがって、明らかに、本発明は特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものとする。
【符号の説明】
【００５２】
１００  ＬｉＤＡＲシステム
１０１  レーザ
１０２  処理モジュール
１０３  ブレイクアウトボックス／スプリッタ
１０４  レーザビーム発生システム（ＢＧＳ）
１０５  送信機
１０６  光送受信機
１０７  受信機
１０８  受信光学系
１１０−１、１１０−２、１１０−３、１１０−４  光ファイバ
１１１  調光可能ガラス
１１４−１、１１４−２、１１４−３、１１４−４  調光可能ガラス
１１５−１、１１５−２、１１５−３、１１５−４  調光可能ガラス
１１６−１、１１６−２、１１６−３、１１６−４  調光可能ガラス
１１７−１、１１７−２、１１７−３、１１７−４  調光可能ガラス
１２９  レーザＢＧＳ
１３０  レーザ
１３１  レーザビーム
１３４  ステアリングミラー
１３６  散乱シールド
１３８  シャッタ
１４０  ステアリングミラー
１４４  ビームスプリッタ
１４６  ビームスプリッタ
１４８  ビームスプリッタ
１５０  ステアリングミラー
１５２−１、１５２−２、１５２−３、１５２−４  送信ファイバ出力
１６０−１、１６０−２、１６０−３、１６０−４  調光可能ガラス
１７０  調光可能ガラス
２００  レーザ送信テーブル
２０２  レーザ送信テーブル
３００  調光可能ガラスシステム
３０２  コントローラ
３０４  メモリ
３０６  ビークルシステム
３０７−１〜３０７−ｎ  アクティブ化制御
３０８−１〜３０８−ｎ  調光可能ガラス
３１０  電力供給部
３３０−１〜３３０−ｎ  レーザビーム発生システム
３４０  送信機
５００  航空機
５０２−１、５０２−２、５０２−３、５０２−４  レーザビーム
５０４  個人
５０６  交通管制塔
５１０  太陽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2019132821.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【外国語明細書】
2019132821000001.pdf