(57)【要約】本開示は、アクティブセンサシステムを容易にするシステムおよび方法に関する。例示的な方法は、車両の動作状況を示す情報を受信することを含み、少なくとも１つの光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサまたは少なくとも１つのレーダーセンサが、車両に結合されている。本方法はまた、複数のセンサ電力構成から、車両の動作状況に基づいて所望のセンサ電力構成を選択することを含む。本方法は、少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または少なくとも１つのレーダーセンサに、所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることの少なくとも一方をさらに含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
車両であって、前記車両に結合された光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサまたは前記車両に結合されたレーダーセンサのうちの少なくとも１つを備える、車両と、
動作を行うように命令を実行するように構成されたコントローラであって、前記動作が、
前記車両の動作状況を示す情報を受信することと、
複数のセンサ電力構成から、前記車両の前記動作状況に基づいて所望のセンサ電力構成を選択することと、
前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または前記少なくとも１つのレーダーセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることのうちの少なくとも１つと、を含む、コントローラと、を備える、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサ、前記少なくとも１つのレーダーセンサ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、温度センサ、速度センサ、カメラ、またはマイクロフォンのうちの少なくとも１つを備える１つ以上のセンサをさらに備え、前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、前記１つ以上のセンサから前記情報の少なくとも一部を受信することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、前記情報の少なくとも一部を地図から受信することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記地図が、道路場所情報、道路タイプ情報、道路形状情報、停止標識の場所、停止灯の場所、停止線の場所、予測された交通情報、リアルタイム交通情報、リアルタイム障害物情報、以前のカメラ情報、以前のＬＩＤＡＲ情報、または以前のレーダー情報のうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、現在の時刻、現在の太陽位置、ローカルな気象条件、現在の環境の温度、または現在の内部ハードウェア温度のうちの少なくとも１つを示す情報を受信することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のセンサ電力構成が、ＬＩＤＡＲ動作パラメータを含み、前記ＬＩＤＡＲ動作パラメータが、有効なＬＩＤＡＲユニット（複数可）、動的セクタ角度レンジ、光パルスごとのセクタベースの電力、光パルスレート、またはＬＩＤＡＲ走査レートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のセンサ電力構成が、レーダー動作パラメータまたはレーダー信号処理パラメータのうちの少なくとも１つを含み、前記レーダー動作パラメータが、有効なレーダーユニット（複数可）、有効なレーダーユニットごとの選択されたエミッター、ビームフォーミング方向、レーダーパルスごとのエネルギー、レーダービーム形状、レーダーパルス帯域幅、レーダーパルス持続時間、レーダーパルス繰り返し周波数、コヒーレントな処理間隔ごとのレーダーパルスの数、または隣接するコヒーレントな処理間隔の間の待機時間のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報が、別の車両から受信される、位置データ、速度データ、将来の位置、計画された軌道、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記所望のセンサ電力構成が、他の車両から受信される前記情報にさらに基づく、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報が、インフラストラクチャソースから受信される、交通灯状態、交通灯スケジュール、標識状態、交通速度、建設ステータス、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記所望のセンサ電力構成が、前記インフラストラクチャソースから受信される前記情報にさらに基づく、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
方法であって、
車両の動作状況を示す情報を受信することであって、少なくとも１つの光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサまたは少なくとも１つのレーダーセンサが、前記車両に結合されている、受信することと、
複数のセンサ電力構成から、前記車両の前記動作状況に基づいて所望のセンサ電力構成を選択することと、
前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または前記少なくとも１つのレーダーセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることの少なくとも一方と、を含む、方法。
【請求項１３】
１つ以上のセンサが、前記車両に関連付けられており、前記１つ以上のセンサが、前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサ、前記少なくとも１つのレーダーセンサ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、温度センサ、速度センサ、カメラ、またはマイクロフォンのうちの少なくとも１つを備え、前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、前記１つ以上のセンサから前記情報の少なくとも一部を受信することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、前記情報の少なくとも一部を地図から受信することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記地図が、道路場所情報、道路タイプ情報、予測された交通情報、リアルタイム交通情報、リアルタイム障害物情報、以前のカメラ情報、以前のＬＩＤＡＲ情報、または以前のレーダー情報のうちの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、現在の時刻、現在の太陽位置、ローカルな気象条件、現在の環境の温度、または現在の内部ハードウェア温度のうちの少なくとも１つを示す情報を受信することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のセンサ電力構成が、ＬＩＤＡＲ動作パラメータを含み、前記ＬＩＤＡＲ動作パラメータが、有効なＬＩＤＡＲユニット（複数可）、動的セクタ角度レンジ、光パルスごとのセクタベースの電力、光パルスレート、またはＬＩＤＡＲ走査レートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のセンサ電力構成が、レーダー動作パラメータを含み、前記レーダー動作パラメータが、有効なレーダーユニット（複数可）、有効なレーダーユニットごとの選択されたエミッター、ビームフォーミング方向、レーダーパルスごとのエネルギー、レーダービーム形状、レーダーパルス帯域幅、レーダーパルス持続時間、レーダーパルス繰り返し周波数、コヒーレントな処理間隔ごとのレーダーパルスの数、または隣接するコヒーレントな処理間隔の間の待機時間のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記車両の前記動作状況を示す情報を受信することが、別の車両からの、位置データ、速度データ、将来の位置、計画された軌道、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを受信することを含み、前記所望のセンサ電力構成が、他の車両から受信される前記情報にさらに基づく請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記車両の前記動作状況を示す情報を受信することが、インフラストラクチャソースからの、交通灯状態、交通灯スケジュール、標識状態、交通速度、建設ステータス、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを受信することを含み、前記所望のセンサ電力構成が、前記インフラストラクチャソースから受信される前記情報にさらに基づく、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、その内容が参照により本明細書に組み込まれる２０１８年３月９日出願の米国出願第１５／９１７，１８４号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブセンサは、環境の周囲で反射し得、かつデバイスに戻り次第測定され得る、エネルギーを放射するデバイスを含む。アクティブセンサはとりわけ、レーダーと、ＬＩＤＡＲと、を含む。そのようなアクティブセンサは、自律または半自律車両、ロボット工学、マッピング、およびセキュリティアプリケーションなどのエリアで利用され得る。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は一般的には、環境についての情報を取得するように構成され得る光検出測距（ＬＩＤＡＲ）および電波検出測距（ＲＡＤＡＲまたはレーダー）システムに関する。そのようなＬＩＤＡＲおよびレーダーデバイスは、自律および半自律自動車、トラック、オートバイ、およびそれぞれの環境内で移動することができる他のタイプの車両などの車両で実行され得る。
【０００４】
第１の態様では、システムが提供される。本システムは、車両を含む。車両は、車両に結合されたＬＩＤＡＲセンサまたは車両に結合されたレーダーセンサのうちの少なくとも１つを含む。本システムは、動作を行うように命令を実行するように構成されたコントローラを含む。動作は、車両の動作状況を示す情報を受信することを含む。動作はまた、複数のセンサ電力構成から、車両の動作状況に基づいて所望のセンサ電力構成を選択することを含む。動作は、少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または少なくとも１つのレーダーセンサに、所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることのうちの少なくとも１つをさらに含む。
【０００５】
第２の態様では、方法が提供される。本方法は、車両の動作状況を示す情報を受信することを含む。少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサまたは少なくとも１つのレーダーセンサは、車両に結合されている。本方法はまた、複数のセンサ電力構成から、車両の動作状況に基づいて所望のセンサ電力構成を選択することを含む。本方法は、少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または少なくとも１つのレーダーセンサに、所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることのうちの少なくとも１つをさらに含む。
【０００６】
他の態様、実施形態、および実装形態は、当業者には、以下の詳細な説明を添付の図面を適宜参照して読み取ることにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な実施形態によるシステムを例証する。
【図２】例示的な実施形態によるシステムのいくつかの動作を例証する。
【図３】例示的な実施形態による車両を例証する。
【図４Ａ】例示的な実施形態による感知シナリオを例証する。
【図４Ｂ】例示的な実施形態による感知シナリオを例証する。
【図４Ｃ】例示的な実施形態による感知シナリオを例証する。
【図４Ｄ】例示的な実施形態による感知シナリオを例証する。
【図５Ａ】例示的な実施形態による感知シナリオを例証する。
【図５Ｂ】例示的な実施形態による感知シナリオを例証する。
【図６】例示的な実施形態による方法を例証する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
例示的な方法、デバイス、およびシステムが本明細書において説明される。「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」および「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」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（ｓｅｒｖｉｎｇ  ａｓ  ａｎ  ｅｘａｍｐｌｅ，ｉｎｓｔａｎｃｅ，ｏｒ  ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）」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任意の実施形態または特徴は、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。本明細書において提示される主題の範囲から逸脱することなく、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。
【０００９】
このように、本明細書において説明される例示的な実施形態は、限定を意味するものではない。本明細書において概略説明され、図に例示される本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置する、置き換える、組み合わせる、分離する、および設計することができ、これらの構成の全てが本明細書において想到される。
【００１０】
さらに、文脈が異なることを示唆していない限り、これらの図の各図に示されている特徴は、互いに組み合わせて使用することができる。このように、図は一般に、例示される全ての特徴が実施形態ごとに必要である訳ではないという理解の下に、１つ以上の概略実施形態の構成態様として考えられるべきである。
【００１１】
Ｉ．概要
アクティブセンサシステムの設計は、センサ視野とセンサレンジとの間にアプリケーション固有および／または状況固有のトレードオフを含み得る。いくつかのアプリケーションについて、関連する目標が任意の方位角で存在し得るため、視野は重要である。特に対象とセンサとの間にかなりの速度差があり得るときに、距離を置いた対象検出が一般的に望ましいため、レンジは重要である。
【００１２】
自律または半自律車両の状況内では、多くの場合、広い視野および長いセンサレンジの両方を有することが望ましい。例えば、ハイウェイ速度で移動する車両は、同じ車線または隣接する車線のはるか前方で停止した交通を感知することができるべきである。同様に、（例えば、出口車線またはＨＯＶ車線に）車線を変更するゆっくり移動する車両は、後方から高速で対向する交通を感知することができるべきである。またさらに、専用のターン矢印のない交差点で保護されていないターンを行う車両は、複数の方向から速く接近する交通を感知することができるべきである。別の例は、オンランプまたはクローバーリーフランプからハイウェイ交通に合流する車両を含む。本明細書では、車両／対象間の大きい相対速度差を有する他の運転シナリオ（および距離を置いて高速移動対象を識別するための対応する望ましさ）が想定される。
【００１３】
これらの運転例の多くは、約２００メートル以上のセンサレンジを有益に使用することができる。さらに、車道交差角度が変化し、道路が実質的にカーブし得るため、完全な３６０度の方位にわたる長いセンサレンジが望ましくあり得る。
【００１４】
しかしながら、広い視野および長いセンサレンジの両方を同時に達成することは困難であり得る。このトレードオフの１つのソースは、例えば、エミッターまたはデバイスの冷却を実現可能にするために、冷却システムをプラットフォームに物理的に統合するのを容易にするために、プラットフォームの電気的能力（例えば、オルタネーター能力）または冷却能力（例えば、ラジエーター能力）内に適合させるために、および／または燃料経済性への影響を最小限にするために、平均的なセンサ電力を制限したいという要求であり得る。必要な電力は、ＬＩＤＡＲに典型的な狭い光ビームについてのレンジの２乗の関数（Ｐαｒ２）、およびレーダーに典型的なより広いビームについてのレンジの４乗（Ｐαｒ４）の関数である。したがって、制限されたセンサ電力は、広い視野にわたって向けられ得るが、長いレンジは可能でない場合がある。代替的に、長いレンジは、エネルギーを小さい視野にわたって向けることによって達成され得る。
【００１５】
計算能力もまた、視野とレンジとの間のトレードオフをもたらし得る。すなわち、センサ解像度および／またはセンサ視野は、現在利用可能な計算リソース（例えば、メモリ、通信帯域幅、計算帯域幅など）の量によって制限され得る。
【００１６】
幸いなことに、多くの状況では、長いセンサレンジは通常、全ての方向で同時に必要とされるわけではない。したがって、センサシステムは、より長い感知レンジが必要とされる方向に高い電力を動的に向け、かつ必要なレンジがより少ない方向により低い電力を動的に向けるかまたは電力を動的に向けないように設計され得る。例えば、再び、自律または半自律車両の状況では、車両が交差点にないとき、大量のセンサ電力が、必ずしも車両の側面に向けられる必要はない。車両が速く（例えば、ハイウェイ速度で）移動しているとき、高いセンサ電力が後方ではなく前方に向けられ得、一般的に、車両の前方の環境の検出を優先する。車両が、対向する交通を横切って保護されていないターンを行うために交通灯で待機しているとき、高いセンサ電力が、灯が緑のときに向けられ得るが、灯が赤のときにデフォルトレベルで動作され得るであろう。これらは、地図、車両状態、および環境に合わせたセンサ放射電力の調整のいくつかの例である。
【００１７】
複数のセンサを同じ車両に含むシステムでは、このセンサ放射調整は、個々のセンサレベルで行い得、ここで、各センサは、高い電力を放射するセンサもあるが、低い電力を放射するかもしくは電力を放射しないセンサもあるか、またはセンサの任意の他の組み合わせもしくはグループ分けを使用する、車両レベルで、その視野の一部を高い電力で照射するだけである。いくつかのシナリオでは、車両レベルのみでの調整は、プラットフォームの電気的または冷却の制限のような車両レベルの問題に対処し得るが、センサレベルでの調整はまた、センサの問題（例えば、エミッターの冷却または計算）に対処することができる。
【００１８】
レーダー装備車両の状況内では、車両は、いくつかのレーダーセンサ（例えば、４〜１０個のレーダーセンサユニット）を含み得る。そのようなシナリオでは、レーダーセンサの各々は、複数の送信ビーム（例えば、各々が１５〜３０度のビーム広がりを有する２〜６個の送信ビーム）のうちの１つに順次通電することによって、それぞれの視野を照射し得る。送信ビームを使用してそれぞれの視野を照射するための他の方法（例えば、全ての送信ビーム、偶数／奇数の送信ビームスケジュールなどでの同時照射）が想定される。
【００１９】
いくつかの例示的な実施形態では、いくつかの特定の運転シナリオにおいて、ならびに／または特定の対象（例えば、オートバイおよび／もしくは歩行者）を感知するための取り組みにおいて、増加されたレーダーセンサレンジが望ましくあり得る。例えば、前向きのレーダーセンサユニットについて、４個の送信ビーム（ビーム１〜４）を含み得、それは、動作の第１のモード（例えば、ビーム１、次にビーム２、次にビーム３、次にビーム４、そしてその繰り返し）で連続式に照射され得る。動作の第２のモードでは、４個の送信ビームのうちの２個だけ（例えば、ビーム１、次にビーム２、そしてその繰り返し）を照射することにより、接近する車道に届けられる電力が２倍になり得、レンジが約２０％（２１／４≒１．１９）増加し得る。動作の第３のモードでは、４個の送信ビームのうちの１個（例えば、ビーム１のみ）を照射することによって、接近する車道に届けられる電力が４倍になり得、レンジがおよそ４０％（４１／４≒１．４１４）増加され得る。
【００２０】
いくつかの実施形態では、レーダーセンサシステムの全体的な電力消費を低減することが望ましくあり得る。電力消費のそのような低減は、本明細書において説明されるように、センサレベルおよび／または車両レベルのレーダー放射電力調整を実行することによって達成され得る。
【００２１】
例えば、車両が交差点にないとき、横向きのレーダーがオフにされ得るか、またはそれらの放射電力が低減され得る。追加的にまたは代替的に、（例えば、ハイウェイ速度または所定の閾値速度を超えて）速く運転している間、後ろ向きのレーダーがオフされ得るか、またはそれらの放射電力が低減され得る。そのようなシナリオでは、他のセンサシステム（例えば、ＬＩＤＡＲおよび／またはカメラ）が、より少ないレーダー電力が放射される環境の領域をカバーするために利用され得る。またさらに、いくつかのシナリオでは、いくつかのセンサシステムまたはビームは、走査される必要がないか、またはその他の方法で利用される必要がない（例えば、完全に電源をオフにされるか、またはスタンバイモードである）。すなわち、そのようなシナリオでは、いくつかの仰角または方位角レンジは、それほど重要ではない、および／または他のセンサシステムによってカバーされ得る。例えば、ゆっくりと（例えば、所定の閾値速度を下回って）運転しているとき、または特定の環境で、前向きのレーダーがオフにされ得るか、またはそれらの放射電力が低減され得る。そのような技術を利用することによって、レーダーセンサシステムの電力消費が半分以上低減され得る。
【００２２】
ＬＩＤＡＲ装備車両の状況では、複数の発光体は、各発光体がそれぞれの仰角に沿って光を放射するように配設され得る。そのようなシナリオでは、複数の発光体は、回転軸（例えば、垂直軸）の周りで回転して、完全な３６０度方位角レンジにわたってカバレッジを提供し得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ＬＩＤＡＲセンサシステムの全体的な電力散逸を低減することが望ましくあり得る。したがって、本明細書において説明されるシステムおよび方法を使用して、光パルスおよび／またはショット電力は、方位角の関数として調節または変更され得る。例えば、所定の閾値速度を超えて運転しているとき、完全な電力が、前向きの２０〜３０度コーン内で放射される光パルスに提供され得、それは、その前向きのコーン内で完全な感知レンジ（例えば、約２００メートル以上）を提供し得る。そのようなシナリオでは、４５％の電力が、後ろ向きの２０〜３０度コーン内で提供され得、それは、最大感知レンジのおよそ２／３（例えば、約１３３メートルの効果的なレンジ、または約１００〜１５０メートルレンジ）を後ろ向きのコーン内で提供し得る。さらに、１０％の電力が、側面に提供され得、それは、側面に対して効果的な感知レンジをおよそ１／３（例えば、約６６メートルの効果的なレンジ、または約３０〜１００メートルレンジ）低減し得る。方位角の関数としてのそのようなＬＩＤＡＲ電力放射調整は、ＬＩＤＡＲセンサシステムの平均的な電力消費を８０％以上低減し得る。
【００２４】
いくつかの実施形態では、車両の環境内の特定のセクタ（例えば、空間エリアまたはボリューム）は、車両の動作状況に基づいて順序のランク付けまたは優先順位付けされ得る。比較的低い優先度のセクタは、より少ないレーザー放射電力またはレーダー放射電力（例えば、より少ない頻度での走査、より低い空間解像度、および／またはより低い平均的なパルス電力）を受信し得る。一方、高い優先度のセクタは、比較的より高いレーザー放射電力および／またはレーダー放射電力（例えば、比較的より高い頻度での走査、より高い空間解像度、および／またはより高い平均的なパルス電力）を受信し得る。
【００２５】
ＩＩ．例示的なシステム
図１は、例示的な実施形態によるシステム１００を例証’する。システム１００は、半自律または完全自律車両（例えば、自動運転車）の少なくとも一部を説明し得る。すなわち、いくつかの実施形態では、システム１００は、図３および図４Ａ〜図４Ｄを参照して例証され、説明されるような車両３００などの自律または半自律車両に組み込まれ得る。
【００２６】
システム１００は、車両１１０を含む。車両１１０は、他の例の中でもとりわけ、車、トラック、バス、フォークリフト、レクリエーション車両、移動ロボット、ボート、航空車両、または所与の環境を感知してそれの内でナビゲートするように構成された別のタイプのシステムを含み得る。
【００２７】
例示的な実施形態では、少なくとも１つの光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサ１２０が、車両１１０に結合され得る。いくつかの実施形態では、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０は、送信ブロックと、受信ブロックと、を含み得る。送信ブロックは、例えば、レーザーダイオード、発光ダイオード、または他のタイプの発光デバイスを含み得る。例示的な実施形態では、発光デバイスは、９０３ナノメートル付近の波長で光を放射するように構成されたＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓレーザーダイオードを含み得る。他の放射波長が想定される。いくつかの実施形態では、発光デバイスは、レーザーダイオード、レーザーバー、またはレーザースタックのうちの少なくとも１つを含み得る。さらに、発光デバイスは、持続時間がおよそ１〜１０ナノ秒の光パルスを提供するように構成され得る。他の光パルス持続時間が可能である。
【００２８】
追加的にまたは代替的に、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０の発光デバイスは、１つ以上の主発振器出力増幅器（ＭＯＰＡ）ファイバーレーザーを含み得る。そのようなファイバーレーザーは、１５５０ナノメートルで、または約１５５０ナノメートルで光パルスを提供するように構成され、シードレーザーと、シードレーザー光をより高い電力レベルに増幅するように構成された、ある長さのアクティブ光ファイバーとを含み得る。しかしながら、他のタイプの発光デバイス、材料、および発光波長が可能であり、想定される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０のそれぞれの発光デバイスは、所望の解像度を提供するように、それぞれの目標場所に向けて複数の放射ベクトルに沿って車両１１０の環境に光を放射するように構成され得る。そのようなシナリオでは、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０の発光デバイスは、放射された光がシステム１００の外部環境と相互作用するように、複数の放射ベクトルに沿って光を放射するように動作可能であり得る。
【００３０】
それぞれの放射ベクトルは、車両１１０の方位または場所に対する方位角および／もしくは仰角（ならびに／または対応する角度レンジ）を含み得る。いくつかの実施形態では、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０によって放射される光は、回転マウントおよび／または移動ミラーを調節することによって、それぞれの放射ベクトルに沿って向けられ得る。ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０によって放射される光の放射ベクトルを調節するための他の方法は、本開示の文脈内で想定される。
【００３１】
一例として、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０は、少なくとも１つの基板を含み得る。少なくとも１つの基板は、１つ以上の垂直面に沿って配置され得る。そのようなシナリオでは、複数の放射ベクトルは、水平面に対して定義され得る。さらに、一例として、少なくとも１つの基板は、それ自体が実質的に垂直であり得る回転軸の周りを回転するように構成されたハウジング内で垂直に配向され得る。そのようなシナリオでは、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０の発光デバイスは、ハウジングに結合され得る。ハウジングは、回転軸の周りを回転するように構成されている。例示的な実施形態では、ハウジングは、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０の発光デバイスが３６０度の方位走査を提供し得るように回転し得る。
【００３２】
追加的にまたは代替的に、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０の発光デバイスは、可動ミラーに向けて光を放射し得る。可動ミラーの配向を調節することによって、光の放射ベクトルが制御可能に修正され得る。多くの異なる物理的および光学的技術を使用して、光を所与の目標場所に向けることができることが理解されよう。本明細書では、光の放射ベクトルを調節するための全てのそのような物理的および光学的技術が想定される。
【００３３】
システム１００は、追加的にまたは代替的に、車両１１０に結合された少なくとも１つのレーダーセンサ１３０を含み得る。一般的には、レーダーセンサ（複数可）１３０は、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）、単一入力複数出力（ＳＩＭＯ）、複数入力単一出力（ＭＩＳＯ）、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）、および／または合成開口レーダー（ＳＡＲ）レーダーアンテナアーキテクチャの形態を取り得る、１つまたは複数のアンテナアレイを含み得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、レーダーセンサ（複数可）１３０は、電波信号を放射し、戻ってくる反射信号を検出することによって、環境の特徴物までの距離をアクティブに推定するように構成され得る。電波反射特徴物までの距離は、送信と受信との間の時間遅延に従って判定することができる。例示的な実施形態では、レーダーセンサ（複数可）１３０は、他の可能性の中でもとりわけ、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムを含み得る。そのようなレーダーシステムは、時変周波数ランプを有する信号などの、時間とともに周波数が変化する信号を放射し得、次に、放射された信号と反射信号との間の周波数の差をレンジ推定に関連付け得る。いくつかのレーダーセンサ（複数可）１３０はまた、受信された反射信号のドップラー周波数シフトに基づいて反射対象の相対運動を推定し得る。
【００３５】
いくつかの実施形態では、レーダーセンサ（複数可）１３０は、システム（例えば、車両制御システム）が、車両１１０を取り巻く環境内の他の特徴物の中でもとりわけ、近くの車両、道路境界、気象条件、交通標識および交通信号、ならびに歩行者を検出し、潜在的に識別することを可能にし得る。例えば、車両制御システムは、自律または半自律ナビゲーションのための制御計画を判定するときに、環境の態様のレーダー計測を使用し得る。いくつかの実施形態では、レーダーセンサ（複数可）１３０は、車両制御システムが障害物を回避するのを支援し得るが、ナビゲーションのための適切な経路の判定の支援もし得る。
【００３６】
レーダーセンサ（複数可）１３０は、１つ以上の指向性アンテナを含み得る。そのようなシナリオでは、指向性アンテナは、信号の送信および／または受信のために使用されて、各レンジ推定および／または相対速度推定を方位角および／または仰角に関連付け得る。より一般的には、指向性アンテナを使用して、放射エネルギーを所与の対象視野に集中させることもできる。測定された距離と方向情報とを組み合わせると、周囲の環境特徴をマッピングすることが可能になる。
【００３７】
例示的な実施形態では、レーダーセンサ（複数可）１３０は、線形アレイに配設され得る複数の指向性アンテナを含み得る。追加的にまたは代替的に、複数の指向性アンテナは、千鳥状線形アンテナアレイを含み得る。
【００３８】
千鳥状線形アンテナアレイは、線形アレイに類似しているが、アレイの中心線からオフセットされた１つ以上のアンテナを含む。特に、異なる配向で配設された複数のレーダーユニット、および環境の３Ｄ表現を形成するように測定を調整するための複雑な処理を利用するのではなく、アンテナの千鳥状線形アレイで構成されたレーダーユニットは、システムが位置および配向情報に加えて高度情報を抽出することを可能にし得る測定を捕捉し得る。その結果、千鳥状線形アレイレーダーユニットを使用するレーダーシステムは、複数のレーダーユニットが異なる配向から同じ領域を測定することを必要とすることなく、環境を表す３Ｄ点群を判定し得る。
【００３９】
いくつかの実施形態では、レーダーアンテナアーキテクチャは、複数の「デュアルオープンエンド導波路」（ＤＯＥＷＧ）アンテナを含み得る。いくつかの例では、「ＤＯＥＷＧ」という用語は、水平導波路チャネルの短いセクションと、２つの部分に分割される垂直チャネルとを指してもよく、垂直チャネルの２つの部分のそれぞれは、アンテナに入る電磁波の少なくとも一部を放射するように構成された出力ポートを含む。加えて、複数のＤＯＥＷＧアンテナは、１つ以上のアンテナがオフセットされた送信および／または受信アンテナの千鳥状線形アレイなどのアンテナアレイに配置されてもよい。
【００４０】
例示的なアンテナアーキテクチャは、例えば、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）で機械加工され、適切に調整され、かつ一緒に接合され得る複数の金属層（例えば、アルミニウムプレート）を含み得る。第１の金属層は、入力導波路チャネルの前半を含んでいてもよく、第１の導波路チャネルの前半は、電磁波（例えば、７７ＧＨｚミリ波）を第１の導波路チャネルに受信するように構成され得る入力ポートを含む。第１の金属層は、複数の波分割チャネルの前半も含んでいてもよい。複数の波分割チャネルは、入力導波路チャネルから分岐し、入力導波路チャネルから電磁波を受け取り、電磁波を電磁波の複数の部分に分割し（すなわち、電力分割器）、電磁波のそれぞれの部分を複数の波放射チャネルのそれぞれの波放射チャネルに伝搬するように構成され得るチャネルのネットワークを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、導波管アンテナ要素および／または導波管出力ポートは、形状が長方形であってもよい。いくつかの代替の実施形態では、導波管アンテナ要素および／または導波管出力ポートは、形状が円形であってもよい。他の形状も可能である。
【００４１】
例示的な実施形態では、複数のレーダーセンサ１３０の各々は、車両１１０の本体に沿っておよび／または車両１１０の本体内に異なる場所に配設され得る。例えば、４つのレーダーセンサが、車両１１０の外側の表面上に取り付けられ得る。４つのレーダーセンサは、車両１１０の前側、後側、右側、および左側に沿って配向され得る。レーダーセンサ（複数可）１３０の他の配置が想定される。例えば、レーダーセンサ（複数可）１３０は、車両１１０の縦軸に対しておよそ４５度の方位角で車両１１０の１つ以上のコーナーに近接して配設され得る。レーダーセンサ（複数可）１３０の他の配向が可能であることが理解されよう。例えば、レーダーセンサ（複数可）１３０は、車両１１０の縦軸に対して４５度以外の方位角で配設され得る。
【００４２】
システム１００は、少なくとも１つの他のセンサ（複数可）１４０を含み得る。いくつかの実施形態では、他のセンサ（複数可）１４０は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、温度センサ、速度センサ、カメラ、またはマイクロフォンを含み得る。他のタイプのセンサが、システム１００に含まれ得る。そのようなシナリオでは、車両の動作状況を示す情報を受信することは、１つ以上の他のセンサから情報の少なくとも一部を受信することを含み得る。
【００４３】
システム１００は、通信インターフェース１６０を含む。通信インターフェース１６０は、限定することなく、２つ以上のデバイスを接続する１つ以上の有線および／または無線通信リンクを含み得る。通信インターフェース１６０は、物理的なリンクを含み得る。代替的にまたは追加的に、通信インターフェース１６０は、１つ以上の物理的なリンクを利用する論理リンクを含み得る。通信インターフェース１６０は、以下に限定される必要はないが、コンピュータネットワーク、インターネット、クラウド計算ネットワーク、または他のネットワークタイプで利用される通信リンクを含み得る。
【００４４】
通信インターフェース１６０は、他の外部または内部デバイスと通信し得る、１つ以上の無線送信機および１つ以上の受信機を含み得る。例えば、通信インターフェース１６０は、他の可能性のあるエンティティの中でもとりわけ、ユーザーのデバイス、他の車両、および車道要素（例えば、標識、交通信号）と通信するための１つ以上のトランシーバを含み得る。したがって、通信インターフェース１６０は、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）、電波周波数識別（ＲＦＩＤ）、および高度輸送システムを対象とする他の提案された通信規格などの通信を容易にするための１つ以上の車両の通信システムを含み得る。
【００４５】
システム１００は、コントローラ１５０を含む。いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、車両搭載コンピュータ、外部コンピュータ、またはスマートフォン、タブレットデバイス、パーソナルコンピュータ、ウェアラブルデバイスなどの移動計算プラットフォームを含み得る。追加的にまたは代替的に、コントローラ１５０は、クラウドサーバネットワークなどの遠隔に位置するコンピュータシステムを含み得るか、またはそれに接続され得る。例示的な実施形態では、コントローラ１５０は、本明細書において説明される、動作、方法ブロック、またはステップのいくつかまたは全てを行うように構成され得る。
【００４６】
コントローラ１５０は、１つ以上のプロセッサ１５２および少なくとも１つのメモリ１５４を含み得る。プロセッサ１５２は、例えば、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含み得る。本明細書では、ソフトウェア命令を行うように構成された、他のタイプのプロセッサ、回路、コンピュータ、または電子デバイスが想定される。
【００４７】
メモリ１５４は、以下に限定されないが、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（例えば、フラッシュメモリ）、半導体ドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、読み取り／書き込み（Ｒ／Ｗ）ＣＤ、Ｒ／Ｗ  ＤＶＤ等の非一過性コンピュータ可読媒体を含んでもよい。
【００４８】
コントローラ１５０の１つ以上のプロセッサ１５２は、本明細書において説明され、図２を参照して例証され、説明されるような様々な動作２００を行うように、メモリ１５４に格納された命令を実行するように構成され得る。図２は、システム１００のいくつかの動作２００を例証しているが、本明細書では、他の動作が可能であり、想定される。
【００４９】
図２に関して例証され、説明される動作２００は、少なくとも部分的に、コントローラ１５０、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０、レーダーセンサ（複数可）１３０、他のセンサ（複数可）１４０、ならびに／またはシステム１００および車両１１０の他の要素によって行われ得る。さらに、動作２００は特定の順序で発生することとして説明されているが、代替の組み合わせ、順序、および／またはタイミングパターンが可能であり、想定されることが理解されよう。
【００５０】
コントローラ１５０は、車両の動作状況を示す情報を受信することを含む動作２１０を行い得る。いくつかの実施形態では、コントローラ１５０は、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０からＬＩＤＡＲセンサデータ２０２を受信し得る。追加的にまたは代替的に、コントローラ１５０は、レーダーセンサ（複数可）１３０からレーダーセンサデータ２０４を受信し得る。またさらに、コントローラ１５０は、他のセンサ（複数可）１４０から他のセンサデータ２０６を受信し得る。
【００５１】
例示的な実施形態では、様々な形態のセンサデータ（例えば、ＬＩＤＡＲセンサデータ２０２、レーダーセンサデータ２０４、および／または他のセンサデータ２０６）は、例えば、車両１１０の場所についての情報、車両１１０の方位、車両１１０の現在の速度、車両１１０の所望のルート、または車両１１０についての他の情報を含み得る。
【００５２】
センサデータ２０２、２０４、および２０６は、追加的にまたは代替的に、車両１１０の環境内の対象または要素についての情報を含み得る。例えば、センサデータ２０２、２０４、または２０６は、他の車両、歩行者、建物、車道、および／または車両１１０の環境での他の対象についての情報を含み得る。
【００５３】
いくつかの例示的な実施形態では、車両の動作状況を示す情報を受信することは、地図から情報の少なくとも一部を受信することを含み得る。そのようなシナリオでは、地図は、道路場所情報、道路タイプ情報、予測された交通情報、リアルタイム交通情報、リアルタイム障害物情報、以前のカメラ情報、以前のＬＩＤＡＲ情報、または以前のレーダー情報のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００５４】
またさらに、車両の動作状況を示す情報を受信することは、現在の時刻、現在の太陽位置、ローカルな気象条件、現在の環境の温度、または現在の内部ハードウェア温度のうちの少なくとも１つを示す情報を受信することを含み得る。
【００５５】
いくつかの実施形態では、車両の動作状況を示す情報は、別の車両から受信される、位置データ、速度データ（現在のおよび／もしくは予想された速度）、将来の位置、計画された軌道、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを含み得る。そのようなシナリオでは、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、他の車両から受信されるＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータに基づき得る。
【００５６】
追加的にまたは代替的に、車両の動作状況を示す情報は、インフラストラクチャソースから受信される、交通灯状態、交通灯スケジュール、標識状態、交通速度、建設ステータス、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを含み得る。そのような例では、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、インフラストラクチャソースから受信されるＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータにさらに基づき得る。
【００５７】
コントローラ１５０および／または別の計算デバイスは、受信された情報に基づいて車両１１０の動作状況を判定することを含む動作２２０を行い得る。車両１１０の動作状況は、他の可能性の中でもとりわけ、車両１１０の場所（例えば、ＧＰＳ座標）、現在の車道タイプ（例えば、一般道路、ハイウェイ、オン／オフランプ等）、車両１１０の速度、車両１１０の計画されたルート、車両１１０の環境での対象の場所、他の車両の位置、他の車両の予想されたまたは既知のルート、交通密度、現在のまたは隣接する車道に沿った他の車両の平均的な速度、気象条件、時刻、緊急車両の存在、車道建設などを含み得る。車両の動作状況は、他のタイプの情報に基づいて判定され得ることが理解されよう。
【００５８】
例えば、いくつかの動作状況は、「平日朝のハイウェイ通勤交通」、「計画された保護されていない左ターンのための分割されたハイウェイへの接近」、「後方から接近する緊急車両」、「オンランプからハイウェイへの合流」、「車道上に氷および雪を有する夜間の一般道路」、「週末の風光明媚なルート」などの表現を含み得る。本明細書では、多くの他のタイプの動作状況が可能であり、想定されることが理解されよう。
【００５９】
コントローラ１５０および／または別の計算デバイスは、複数のセンサ電力構成から、車両１１０の動作状況に基づいて所望のセンサ電力構成を選択することを含む動作２３０を行い得る。いくつかの実施形態では、複数のセンサ電力構成は、ＬＩＤＡＲ動作パラメータを含み得る。そのようなシナリオでは、ＬＩＤＡＲ動作パラメータは、他の可能性の中でもとりわけ、有効なＬＩＤＡＲユニット（複数可）、動的セクタ角度レンジ、光パルスごとのセクタベースの電力、光パルスレート、またはＬＩＤＡＲ走査レートのうちの少なくとも１つを含み得る。
【００６０】
追加的にまたは代替的に、複数のセンサ電力構成は、レーダー動作パラメータを含み得る。そのようなシナリオでは、レーダー動作パラメータは、他の可能性の中でもとりわけ、有効なレーダーユニット（複数可）の識別、有効なレーダーユニットごとの選択されたエミッター、ビームフォーミング方向、レーダーパルスごとのエネルギー、レーダービーム形状、レーダーパルス帯域幅、レーダーパルス持続時間、レーダーパルス繰り返し周波数、コヒーレントな処理間隔ごとのレーダーパルスの数、または隣接するコヒーレントな処理間隔の間の待機時間のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００６１】
他のセンサ電力構成は、レーダーセンサシステムのレーダー信号処理パラメータおよび／またはそこから導出される対象データを低減またはその他の方法で調節するための方法を含み得る。例えば、信号処理調節は、処理される対象データを、第１のレンジ閾値と第２のレンジ閾値との間の対応するレンジを有するものに限定することを含み得る。別の例では、信号処理調節は、処理される対象データを、目標速度レンジ内および／または目標移動ベクトル角度レンジ内の速度および／または移動ベクトルを有する対象に対応するものに限定することを含み得る。
【００６２】
またさらに、処理された対象データは、対応する方位角および／または仰角レンジを有するものに限定され得る。追加的にまたは代替的に、いくつかの対象データは、変化する度合いの解像度で処理され得る。すなわち、周辺または２次走査ゾーンからの対象データは、第１の解像度（例えば、低解像度）で処理され得るが、１次走査ゾーンからの対象データは、第２の解像度（例えば、高解像度）で処理され得る。さらに、いくつかの対象データは、様々な処理モードで選択的に処理され得る。例えば、第１の走査ゾーンに対応する対象データは、合成開口レーダー処理モードに従って処理され得るが、第２の走査ゾーンに対応する対象データは、標準的なレーダー処理モードに従って処理され得る。本明細書では、他の特別な処理モードが可能であり、想定される。
【００６３】
他のバリエーションの中でもとりわけ、複数のセンサ電力構成は、車両の１つ以上の動作状況に適切であり得るそれぞれの優先度のセクタを含み得る。例えば、高い優先度のセクタは、車両１１０の所与の動作状況中の、相対的に関心の高い、空間場所、ゾーン、方位レンジ高度レンジ、二次元エリア、または三次元ボリュームに対応し得る。例えば、高い優先度のセクタは、歩行者、他の車両、建物、または他の障害物を含む空間領域を含み得る。
【００６４】
低い優先度のセクタは、対象を含まない空間場所および／またはゾーンを含み得るか、または危険が発生すると予測されないエリアを含み得る。いくつかの実施形態では、低い優先度のセクタは、車両の環境での比較的より低いリスクセクタに対応する、空間ボリュームまたはエリアを含み得る。優先度のセクタは、図４Ａ〜図４Ｄおよび本明細書の他の場所に関してさらに詳細に説明される。
【００６５】
ＬＩＤＡＲセンサおよび／またはレーダーセンサの動作は、所与のセクタの優先度に基づいて動的に調節され得る。例えば、比較的低い優先度のセクタは、高い優先度のセクタと比較して、光パルスごとにより低い電力でおよび／またはより少ないレーダーエネルギーで走査され得る。例示的な実施形態では、低い優先度のセクタは、高い優先度のセクタの２分の１または４分の１の光子フラックスおよび／またはレーダーエネルギーで走査され得る。セクタ優先度に基づく他の電力調節が想定され、可能である。
【００６６】
追加的にまたは代替的に、低い優先度のセクタは、より高い優先度のセクタよりも低い頻度で走査され得る。すなわち、いくつかの実施形態では、低い優先度のセクタは、より高い優先度のセクタに適用される走査周波数の２分の１または４分の１で走査され得る。セクタ優先度に基づく他の走査周波数調節が想定され、可能である。
【００６７】
またさらに、低い優先度のセクタは、より高い優先度のセクタよりも低い空間解像度に従って走査され得る。言い換えると、低い優先度のセクタは、放射された光パルスおよび／またはレーダーエネルギーがより高い優先度のセクタの２倍または４倍の最小空間解像度を提供するように走査され得る。セクタ優先度に基づく他の空間解像度調節が可能であり、想定される。
【００６８】
さらなる実施形態として、複数のセンサ電力構成は、道路勾配の変化に基づいて、ＬＩＤＡＲおよび／またはレーダーセンサ電力を特定の高度レンジに向けることを含み得る。すなわち、車両が水平な地面上を移動し、上り坂に来る場合、センサ電力は、平地運転シナリオよりもさらに上方に向けられ得る。同様に、接近する道路勾配がマイナスに変化している場合、センサ電力は、通常の平地運転シナリオよりもさらに下方に向けられ得る。
【００６９】
コントローラ１５０または別の計算デバイスは、少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサ１２０に、所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させること（例えば、動作２５０）か、または少なくとも１つのレーダーセンサ１３０に、所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させること（例えば、動作２６０）のうちの少なくとも１つを含む動作２４０を行い得る。一例として、コントローラ１５０は、所望のセンサ電力構成に基づいて、１つ以上の命令２４２をＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０に提供し得る。追加的にまたは代替的に、コントローラ１５０は、所望のセンサ電力構成に基づいて、１つ以上の命令２４６をレーダーセンサ（複数可）１３０に提供し得る。
【００７０】
図３は、例示的な実施形態による車両３００を例証する。車両３００は、１つ以上のセンサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３２０、３２２、３２４、および３２６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０は、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０と同様または同一であり得るＬＩＤＡＲセンサユニットを含み得る。一例として、センサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０は、所与の平面（例えば、ｘ−ｙ平面）に対して角度のレンジにわたって配設された複数の発光体デバイスを有するＬＩＤＡＲセンサを含み得る。
【００７１】
センサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０のうちの１つ以上は、車両３００の周囲の環境を光パルスで照明するように、所与の平面に垂直な軸（例えば、ｚ軸）の周りを回転するように構成され得る。追加的にまたは代替的に、センサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０のうちの１つ以上は、車両３００の環境で放射された光パルスを向けるように可動ミラーを含み得る。反射光パルスの様々な態様（例えば、飛行の経過時間、偏光など）の検出に基づいて、環境についての情報が、本明細書において説明されるように判定され得る。
【００７２】
例示的な実施形態では、センサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０は、車両３００の環境内の物理的対象に関し得るそれぞれの点群情報を提供するように構成され得る。車両３００、ならびにセンサシステム３０２および３０４は、特定の特徴を含むものとして例証されているが、他のタイプのシステムが本開示の範囲内で想定されることが理解されよう。
【００７３】
一例として、例示的な実施形態は、複数の発光体デバイスを有するＬＩＤＡＲデバイスの送信ブロックを含み得る。複数の発光体デバイスの各発光体デバイスは、それぞれのビーム仰角に沿って光パルスを放射するように構成されている。本明細書の他の箇所に記載されるように、それぞれのビーム仰角は、基準角度または基準面に基づくことができる。いくつかの実施形態では、基準面は、車両の運動の軸または車両に対する別の軸に基づき得る。
【００７４】
本明細書のいくつかの説明および例証は複数の発光体デバイスを有するシステムを説明しているが、より少ない発光体デバイス（例えば、単一の発光体デバイス）を有するＬＩＤＡＲシステムも本明細書で想定される。例えば、レーザーダイオードによって放射された光パルスは、システムの環境の周りに制御可能に向けられてもよい。光パルスの放射の角度は、例えば、機械走査ミラー、走査光素子、および／または回転モーターなどの走査デバイスによって調節され得る。例えば、走査デバイスは、所与の軸の周りを往復運動で回転する、および／または垂直軸の周りを回転することができる。別の実施形態では、発光体デバイスは、回転するプリズムミラーに向けて光パルスを放射することができ、それにより、各光パルスと相互作用するときのプリズムミラー角度の角度に基づいて光パルスを環境に放射することができる。追加的に、または別の方法として、走査光学系および／または他のタイプの電気光学機械デバイスは、環境の周りの光パルスを走査することが可能である。
【００７５】
いくつかの実施形態では、センサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０は、受信機ブロックを含み得る。例えば、受信機ブロックは、放射された光と外部環境との間の相互作用を示す情報を提供するように構成され得る。そのようなシナリオでは、受信機ブロックは、受信された光パルスをシステム１００および／または車両１１０の環境での対象と相関させるように、複数の発光体デバイスから放射される光の少なくとも一部を受信するように構成されたデバイスを含み得る。
【００７６】
受信機ブロックは、複数の光検出器デバイスを含み得る。そのようなシナリオでは、複数の光検出器デバイスは、１５５０ｎｍ、９０３ｎｍ、または７８０ｎｍのうちの少なくとも１つの波長を有する光を検出するように構成され得る。本明細書では、他の波長が可能であり、想定される。いくつかの実施形態では、光検出器デバイスは、アバランシェフォトダイオード、単一光子アバランシェ検出器（ＳＰＡＤ）、またはシリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）のうちの少なくとも１つを含み得る。さらなる実施形態では、光検出器デバイスは、複数のＩｎＧａＡｓ受光器を含み得る。他のタイプの受光器が可能であり、想定される。
【００７７】
例示的な実施形態では、１つ以上のセンサシステム３２０、３２２、３２４、および３２６は、図１および図２を参照して例証され、説明されるレーダーセンサ（複数可）１３０と同様または同一であり得るレーダーセンサユニットを含み得る。
【００７８】
いくつかの実施形態では、センサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、および３１０（例えば、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０）ならびにセンサシステム３２０、３２２、３２４、および３２６（例えば、レーダーセンサ（複数可）１３０）は、各々、方位角レンジ、仰角レンジ、および／または空間解像度を含み得る複数のセクタにわたって対象を感知するように構成され得る。センサシステム３０４／３２４および３０６／３２６は並べられているように例証されているが、他のセンサ配置が可能であり、想定されることが理解されよう。さらに、センサシステムの特定の場所および数が図３で例証されているが、様々なセンサシステムの異なる取り付け場所および／または異なる数が想定されることが理解されよう。
【００７９】
レーダーセンサ（複数可）１３０の各々は、複数の指向性アンテナ（例えば、４つのアンテナ）を含み得る。そのようなシナリオでは、各指向性アンテナは、１５〜２０度幅のセクタに放射され得る。いくつかの実施形態では、複数のセクタは、空間的に重複しない可能性がある。代替的に、複数のセクタは、部分的にまたは完全に重複し得る。レーダーセンサ（複数可）１３０の指向性アンテナを介する電波の放射は、比較的より多いまたは比較的より少ない電力を所与のセクタに向けるように独立して制御され得る。
【００８０】
いくつかの実施形態では、レーダーセンサ１３０のうちの１つ以上は、フェーズドアレイレーダーを含み得る。すなわち、レーダーセンサ１３０は、アンテナを物理的に移動させることなく、異なる方向の制御可能なレンジ内で操縦され得る電波のビームを形成するように構成されたアンテナのアレイであり得る。すなわち、アンテナアレイのそれぞれのアンテナの間の位相シフトを制御することによって、位相前方向が、所与の環境内で個別の方向でレーダービームを「操縦」するように調節され得る。
【００８１】
同様に、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０は、それぞれの複数の空間セクタに光を放射するように構成され得る。したがって、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０は、比較的より多いまたは比較的より少ない光電力を所与のセクタに向けるように制御され得る。例えば、光パルスごとの平均的な電力、空間解像度、および／またはパルスレートが、１つ以上の高い優先度のセクタに向けてより高い割合の光電力および、１つ以上の低い優先度のセクタに向けてより低い割合の光電力（ゼロの電力を含む）を効率的に向けるように動的に調節され得る。
【００８２】
いくつかの実施形態では、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０の状況内で、空間解像度は、システム１００から離れた所与の距離で目標解像度を含み得る。例えば、所望の解像度は、システム１００から２５メートルで７．５センチメートルの垂直解像度および／または水平地平面に沿った隣接する目標場所の間のどちらか近い方を含み得る。本明細書では、二次元表面に沿ったものと三次元空間内のものとの両方の、他の所望の解像度が可能であり、想定される。
【００８３】
図４Ａ〜図４Ｄは、様々な感知シナリオ４００、４３０、４５０、および４８０を例証する。各場合において、明確性の目的のために、感知シナリオ４００、４３０、４５０、および４８０は、可能性のある空間セクタおよびセンサプロファイル／レンジのサブセットのみを例証し得る。他の空間セクタが、本開示の範囲内で可能であり、想定されることが理解されよう。さらに、感知シナリオ４００、４３０、４５０、および４８０が、時間における単一の「スナップショット」のみを例証し得ること、および空間セクタおよびセンサプロファイル／レンジが、他のファクターの中でもとりわけ、車両３００の動的変化動作状況に基づいて周期的にまたは連続的に変化するように動的に調節され得ることが理解されよう。
【００８４】
さらに、本明細書におけるいくつかの例証および説明は、例えば、いくつかの管轄区域（例えば、アメリカ合衆国）での運転の法律下のように、道路の右手側での運転に関する。しかしながら、同様のまたは同一の説明が道路の左手側で運転する管轄区域に適用されることが理解されよう。
【００８５】
図４Ａは、例示的な実施形態による、感知シナリオ４００における車両３００の側面図を例証する。したがって、以下の説明は、車両３００の他のセンサシステムに適用し得ることが理解されよう。そのようなシナリオでは、センサシステム３０２は、最大仰角４１２と最小仰角４１４との間の空間セクタ４１０にわたって光パルスを車両３００の環境に放射するように構成され得る。空間セクタ４１０は、第１の方位角４１６に対応し得る。すなわち、いくつかの実施形態では、空間セクタ４１０は、第１の方位角４１６に沿って指向的に配向され得る。
【００８６】
いくつかの実施形態では、センサシステム３０２は、非線形の仰角分布で配設される複数の発光体デバイスを含み得る。すなわち、所望の垂直ビーム解像度を達成するために、センサシステム３０２の複数の発光体デバイスは、隣接するビーム間の異質な仰角差を含むビーム仰角にわたって配設されてもよい。いくつかの実施形態では、センサシステム３０２の少なくとも一部は、方位角のレンジにわたって光パルスを提供するように回転軸（例えば、ｚ軸）の周りを回転するように構成され得る。
【００８７】
さらなる例として、センサシステム３０４は、最大仰角４２２と最小仰角４２４との間で定義され得る空間セクタ４２０にわたって光パルスを車両３００の環境に放射するように構成され得る。いくつかの実施形態では、センサシステム３０４の複数の発光体デバイスは、車両３００の周りの環境を非線形の仰角分布で照明することができる。所望の垂直ビーム解像度を提供するために、センサシステム３０４の複数の発光体デバイスは、隣接するビーム間の仰角の異質な差を含むビーム仰角のセットにわたって配設され得る。空間セクタ４２０は、第２の方位角４２６に対応し得る。すなわち、いくつかの実施形態では、空間セクタ４２０は、第２の方位角４２６に沿って指向的に配向され得る。
【００８８】
いくつかの実施形態では、センサシステム３２４は、空間セクタ４２０の一部または全体にわたって電波を車両３００の環境に放射するように構成され得る。しかしながら、センサシステム３２４は、センサシステム３０４と同じ放射プロファイルを有する必要はない。さらに、本明細書において説明されるように、センサシステム３２４は、複数の指向性アンテナを含み得、その各々は、異なる方位角および／または仰角レンジを有し得る異なる空間セクタに電波を放射するように個々に制御され得る。
【００８９】
図４Ｂは、例示的な実施形態による、感知シナリオ４３０における車両３００の頭上からの図を例証する。感知シナリオ４３０は、左車線４４８および右車線４４６も含む車道の３車線部分の中間車線４４４で所定のルート４３１に沿って車両３００が移動しているハイウェイ運転シナリオを含み得る。他の車両４４０および４４２もまた、それぞれ中央車線４４４および右車線４４６に存在し得る。
【００９０】
標準的なハイウェイ運転条件下では、車両３００は、比較的高いレートの速度（例えば、毎時６０マイル）で移動している可能性がある。そのようなシナリオでは、衝突のリスク、およびそのような衝突の対応する重大度は、（例えば、車両３００を側方に強打する別の車両による）側方のまたは後方の衝突と比較して、（例えば、車両３００の前方の遅い交通または停止した交通による）前方の衝突について比較的より高くなり得る。すなわち、長いレンジで側方および後方から何かが来るリスクは、正面の衝突のリスクよりも低い。したがって、車両３００の前に向く空間セクタは、高い優先度のセクタとして指定され得るが、車両３００の側方および後方を向く空間セクタは、低い優先度のセクタとして指定され得る。
【００９１】
感知シナリオ４３０の動作状況に基づいて、コントローラ１５０および／または別の計算システムは、複数の可能性のあるセンサ電力構成から、所望のセンサ電力構成を選択し得る。具体的には、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、空間セクタのうちの１つ以上に割り当てられる優先度に対応し得る。したがって、コントローラ１５０は、１つ以上のセンサシステム３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３２０、３２２、３２４、および３２６に、所望のセンサ電力構成に従ってそれらのそれぞれの動作パラメータを調節させ得る。例えば、コントローラ１５０は、センサシステム３０４および３２４に、比較的より高いセンサ電力を高い優先度のセクタ４３２ａ、４３２ｂ、および４３２ｃに提供させ得る。すなわち、遅い交通または停止した交通について可能な限り遠くの距離まで感知するための取り組みにおいて、それぞれのセンサシステムは、最大または比較的高い電力を高い優先度のセクタに提供し得る。
【００９２】
車両３００の左側および右側に、センサシステム３２２および３２０はそれぞれ、比較的より低いセンサ電力を低い優先度のセクタ４３４ａ〜ｃおよび４３６ａ〜ｃに提供し得る。車両３００の後方に、センサシステム３０６および３２６は、より低い相対的なセンサ電力を低い優先度のセクタ４３８ａ〜ｃに提供し得る。
【００９３】
言い換えると、それぞれのセンサの放射電力は、状況のリスクプロファイルに基づいて調節され得る。そのような状況のリスクプロファイルは、現在の運転シナリオを考慮して、衝突リスクがどの方向から接近する可能性が最も高いかを判定することに基づき得る。状況のリスクプロファイルは、他の可能性の中でもとりわけ、履歴衝突データ、交通パターン、半自律および完全自律の車両運転基準、適用可能な法律および／または規制、ならびに人間のドライバーの傾向の分析に基づき得る。そのような方法では、センサ放射およびそれらの対応する電力は、所与の運転状況のために車両３００の環境内でより効率的かつ効果的に展開され得る。
【００９４】
図４Ｃは、例示的な実施形態による、感知シナリオ４５０における車両３００を例証する。感知シナリオ４５０は、保護されていない左ターン状況を例証し得る。すなわち、車両３００は、車道４６２、４６４、４６６、４６８、４７０、４７２、４７４、および４７６の間の交差点の停止標識４６９で停止し得る。さらに、車両３００は、所定のルート４６０に沿って左手のターンを実行することを計画している可能性がある。そのようなシナリオでは、最も可能性の高い危険は、車道４６６（近くの左）または車道４６４（遠くの右）から、次におそらく車道４７２（停止標識４７１の対象となる車線上の反対側のヘッド）から接近し得る車両から来得る。
【００９５】
したがって、高い優先度のステータスは、空間セクタ４５２ａ〜ｃにあり得、より低い優先度は、空間セクタ４５４ａ〜ｃ、４５６ａ〜ｃ、４５８ａ〜ｃに対応し得る車両３００の左側、右側、および後側にあり得る。そのような優先度ランキングに基づいて、コントローラ１５０または別の計算デバイスは、複数の可能性のあるセンサ電力構成から、所望のセンサ電力構成を選択し得る。具体的には、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、所与の空間セクタに割り当てられる優先度に対応し得る。
【００９６】
いくつかの実施形態では、空間セクタは、それぞれのセクタでの１つ以上の対象（例えば、他の車両、歩行者、車道、または他の障害物）の存在または予想された存在に基づく優先度でランク付けされ得る。例えば、空間セクタ４５６ａ〜ｃは、縁石または歩道から出て行く歩行者の可能性のある存在に基づいて、より高く優先順位付けされ得る。任意にまたは代替的に、所与のセクタでの歩行者の存在を判定すると、そのセクタは、歩行者の継続的な認識の可能性を改善するように（例えば、より高い優先度を考慮して）再優先順位付けされ得る。
【００９７】
それに対応して、コントローラ１５０または別の計算デバイスは、より高い放射電力を高い優先度のセクタ４５２ａ〜ｃに提供するように、所望のセンサ電力構成に従ってセンサシステム３０４および／または３２４の動作を調節し得る。さらに、センサシステム３０６、３２０、３２２、および３２６は、比較的より少ない放射電力を低い優先度のセクタ４５４ａ〜ｃ、４５６ａ〜ｃ、および４５８ａ〜ｃに提供するように動作され得る。
【００９８】
より高い放射電力を高い優先度の空間セクタに提供することは、所望のセンサ電力構成に基づいて様々な方法で実行され得る。例えば、センサシステムは、それぞれのセクタ優先度および／またはそのセクタでの対象タイプに基づいて、所与の空間セクタについてのより高い空間解像度情報を提供するように調節され得る。一例として、高い優先度の空間セクタ内で、空間解像度は、車両３００から所与の距離離れてより小さい対象を感知するように増加され得る。すなわち、センサシステムは、所与の空間セクタに放射される光パルスの密度を増加させることによって、（例えば、ユニットごとのボリュームに基づいて）より高い放射電力を提供するように調節され得る。追加的にまたは代替的に、センサシステムは、光パルスごとに基づいてより高い放射電力を提供するように調節され得る。したがって、より高い電力光パルスは、より高い感知レンジを、（例えば、車両３００からより遠くに離れて）より高いレンジに位置する対象を含み得る、より高い優先度の空間セクタに提供し得る。
【００９９】
図４Ｃは、保護されていないターンシナリオを例証しているが、保護されたターンシナリオ（例えば、各車道のための停止標識または信号を含むターン）も想定されることが理解されよう。例えば、交通信号を有する保護されたターンシナリオでは、所与の空間セクタについての優先度レベルは、現在の交通信号パターンおよび／または既知もしくは予測された交通信号タイミングに基づいて、動的に変更し得る。
【０１００】
追加的にまたは代替的に、１つ以上の高い優先度のセクタは、別の車両の潜在的にリスキーなまたは危険な動きに基づいて割り当てられ得る。例えば、保護されていない、または保護されたターンシナリオでは、高い優先度のセクタは、「赤灯運転者」、散漫なドライバー、または逸脱車両が接近し得る方向に対応し得る。例えば、保護された左ターンシナリオの場合、高い優先度のセクタは、車線についての停止信号または標識に従わない場合がある別の車両を予想および回避するように、右の遠いレンジで走査するように割り当てられ得る。
【０１０１】
４方向停止（例えば、各車道について停止標識を有する交差点）の場合、空間セクタ優先度は、交差点への車両の到着順序、交通法律、および／または優先通行権の慣習に基づき得る。例えば、２台の車両が異なる方向から同時に４方向停止に到着する場合、右の車両が、特定の管轄区域で優先通行権を提供され得る。所与のセクタの優先度レベルおよび対応するセンサ放射電力は、衝突を回避するように状況に応じて調節され得る。
【０１０２】
図４Ｄは、例示的な実施形態による、感知シナリオ４８０における車両３００を例証する。感知シナリオ４８０は、車両３００が所定のルート４８２に従ってオンランプ４８８から右車線４８４に合流する操作を実行することを計画している合流シナリオを含み得る。そのような事情の下で、運転状況は、右車線４８４の後方から接近する別の車両、右車線４８４に車線を変更する別の車両（例えば、車両４８３）、または右車線４８４で停止またはゆっくりと移動し得る別の車両（例えば、車両４８１）から衝突の最も高いリスクが来得ることを示し得る。
【０１０３】
したがって、コントローラ１５０および／または別の計算デバイスは、特定の優先度を車両３００の環境での様々な空間セクタに割り当て得る。例えば、空間セクタ４９０ａおよび４９６ａ〜ｃに、高い優先度を割り当てられ得るが、空間セクタ４９４ａ〜ｃおよび４９２ａ〜ｃに、より低い優先度を割り当てられ得る。
【０１０４】
感知シナリオ４８０での車両３００の動作状況に照らして、コントローラ１５０は、複数のセンサ電力構成から、所望のセンサ電力構成を選択し得る。具体的には、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、所与の空間セクタに割り当てられる優先度に対応し得る。
【０１０５】
またさらに、コントローラ１５０および／または別の計算デバイスは、それぞれのセンサシステムに、（ＬＩＤＡＲセンサの場合）所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させ得るか、または（レーダーセンサの場合）所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させ得る。
【０１０６】
本明細書において説明されるシステムおよび方法は、他のタイプのセンサシステムに適用され得ることが理解されよう。例えば、システムおよび方法は、撮像センサ（例えば、カメラ）、超音波センサ、飛行時間（ＴｏＦ）センサなどを含み得る。さらに、所望のセンサ電力構成は、これらの他のセンサシステムタイプの様々な動作モードを組み込み得る。したがって、本開示は、所望のセンサ電力構成に従って、これらの他のタイプのセンサシステムのいずれかの動作を調節することを想定する。非限定的な例として、高い優先度の空間セクタの指定に応じて、コントローラは、カメラに、高い優先度の空間セクタを含む視野の、高解像度、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像、または連続の画像を捕捉させ得る。
【０１０７】
図５Ａおよび図５Ｂは、車両３００の動作状況についての情報が別の車両またはインフラストラクチャソースなどの外部ソースから受信され得る、感知シナリオ５００および５３０を例証した。
【０１０８】
図５Ａは、例示的な実施形態による、感知シナリオ５００を例証する。感知シナリオ５００では、車両３００は、車両３００の動作状況に関し得る別の車両５１０から情報を受信し得る。例えば、他の車両５１０は、無線通信リンク５１２を介して、ＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを車両３００に提供し得る。追加的にまたは代替的に、他の車両５１０は、無線通信リンク５１２を介して、それ自身のＧＰＳ場所または他の動作情報（例えば、速度、方位、ローカルな交通情報など）を車両３００に提供し得る。
【０１０９】
他の車両５１０から受信される情報に基づいて、コントローラ１５０は、優先度が車両３００の環境で空間セクタにどのように割り当てられるかを調節し得る。例えば、他の車両５１０が車両３００と同じ車線にある場合、前向きの空間セクタ（例えば、空間セクタ４１０および４２０）に、他の車両５１０の後方としての表面４４２の適切な識別および登録を確実にするように高い優先度を割り当てられ得る。すなわち、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、他の車両５１０から受信されるＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータに基づき得る。
【０１１０】
追加的にまたは代替的に、いくつかの実施形態および動作状況では、車両３００は、他の車両５１０からのＬＩＤＡＲおよび／またはレーダーセンサデータの少なくともいくつかに「依存する」ように構成され得る。例えば、ハイウェイ運転シナリオでは、他の車両５１０が車両３００と同じ車線で前方にある場合、他の車両５１０は、そのセンサシステムではるか前方で感知するのにより良好な遮るものがない位置にあり得る。その結果、車両３００は、前向きの空間セクタに向けて大量の電力を放射する必要がない。むしろ、そのようなシナリオでは、車両３００は、車両５１０を単に感知および追跡するために、その前方放射電力を低減し得る。したがって、車両３００は、減速および他の交通を感知するために他の車両５１０の前方を向くセンサに依存し得る。
【０１１１】
複数の車両間で共有される様々な空間セクタの感知を効率的に配設するための他の方法が想定される。例えば、複数の車両は、感知される空間セクタ間の重複を低減または最小限にするように、様々な空間セクタを所与の車両に割り当てるように通信し得る。その後、無線通信リンクを介してセンサ情報を共有することによって、複数の車両は、十分な対象情報を取得し得るが、大きく低減された電力およびレーダー信号／光放射を使用する。追加的にまたは代替的に、複数の車両間のそのような協調は、センサ干渉を低減または最小限にするのに役立ち得る。
【０１１２】
図５Ｂは、例示的な実施形態による、感知シナリオ５３０を例証する。感知シナリオ５３０では、車両３００は、車両３００の動作状況に関し得るインフラストラクチャソース５４０から情報を受信し得る。インフラストラクチャソース５４０の例は、交通信号、標識、橋、建物、車道などに取り付けられた、カメラまたはＬＩＤＡＲ／レーダーセンサシステムなどの固定されたセンサシステムを含み得る。インフラストラクチャソースは、追加的にまたは代替的に、バス、電車、航空車両、または別の移動プラットフォームに取り付けられ得るシステムなどのセンサシステムを移動させることを含む。
【０１１３】
そのような例では、インフラストラクチャソース５４０は、無線通信リンク５４２を介して、交通灯状態、交通灯スケジュール、標識状態（例えば、スクールゾーン、一時的に赤く点灯しない）、交通速度（例えば、前方の交通渋滞などの交通速度についての通知）、建設ステータス（例えば、閉じられた車線、車線シフト／変更）、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを車両３００に提供し得る。追加的にまたは代替的に、インフラストラクチャソース５４０は、無線通信リンク５４２を介して、それ自身のＧＰＳ場所または他の動作情報（例えば、気象、速度、方位、ローカルな交通情報など）を車両３００に提供し得る。
【０１１４】
インフラストラクチャソース５４０から受信される情報に基づいて、コントローラ１５０は、優先度が車両３００の環境で空間セクタにどのように割り当てられるかを調節し得る。例えば、インフラストラクチャソース５４０が、別の車両５１０を示すＬＩＤＡＲ点群情報を提供する場合、車両３００の前向きの空間セクタ（例えば、空間セクタ４１０および４２０）に、他の車両５１０の後方としての表面４４２の適切な識別および登録を確実にするように高い優先度を割り当てられ得る。すなわち、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、インフラストラクチャソース５４０から受信されるＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータに基づき得る。
【０１１５】
追加的にまたは代替的に、インフラストラクチャソース５４０は、他の情報を車両３００に提供し得る。例えば、インフラストラクチャソース５４０は、その現在の灯ステータス（緑、黄、赤、進め、止まれ、緊急車両など）を車両３００に提供し得る。インフラストラクチャソース５４０は、予想された灯ステータス、灯スケジュール、横断歩道ステータス、地図、またはインフラストラクチャソース５４０の環境についての他の情報を提供し得る。インフラストラクチャソース５４０から受信される情報に基づいて、車両３００は、そのセンサ走査プロファイルを適切に調節し得る。
【０１１６】
ＩＩＩ．例示的方法
図６は、例示的な実施形態による方法６００を例証する。方法６００は、本明細書で明示的に例証されるか、そうでなければ開示されるものよりも少ないまたは多いステップまたはブロックを含み得ることが理解されよう。さらに、方法６００のそれぞれのステップまたはブロックは、任意の順序で実行されてもよく、各ステップまたはブロックは、１回以上実行されてもよい。いくつかの実施形態では、方法６００のブロックまたはステップのいくつかまたは全ては、図１に関連して例証され、説明されるように、コントローラ１５０、ＬＩＤＡＲセンサ（複数可）１２０、および／またはレーダーセンサ（複数可）１３０によって行われ得る。さらに、方法６００は、図２に関連して例証されるように、少なくとも部分的に、動作２００によって説明され得る。またさらに、方法６００は、図３に関連して例証され、説明されるように、少なくとも部分的に車両３００によって行われてもよい。方法６００は、図４Ａ〜図４Ｄに関連して例証され、説明されるように、シナリオ４００、４３０、４５０、および４８０と同様または同一のシナリオで行われ得る。他のシナリオが、本開示の文脈内で可能であり、想定されることが理解されよう。
【０１１７】
ブロック６０２は、車両の動作状況を示す情報を受信することを含む。本明細書の他の場所で説明されるように、車両は、少なくとも１つの光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサまたは少なくとも１つのレーダーセンサを含む。そのようなＬＩＤＡＲおよびレーダーセンサは、車両に結合され得る。
【０１１８】
ブロック６０４は、複数のセンサ電力構成から、車両の動作状況に基づいて所望のセンサ電力構成を選択することを含む。
【０１１９】
ブロック６０６は、少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または少なくとも１つのレーダーセンサに、所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることのうちの少なくとも１つを含む。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、１つ以上の他のセンサが車両に関連付けられている。１つ以上のセンサは、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、温度センサ、速度センサ、カメラ、またはマイクロフォンのうちの少なくとも１つを含み得る。他のタイプのセンサが想定される。本明細書において説明されるように、車両の動作状況は、他の可能性の中でもとりわけ、時刻、場所、ルート、および／または他の車両もしくは歩行者の場所から取得され得る。そのようなシナリオでは、車両の動作状況を示す情報を受信することは、１つ以上のセンサから情報の少なくとも一部を受信することを含み得る。
【０１２１】
いくつかの例では、車両の動作状況を示す情報を受信する方法６００は、地図から情報の少なくとも一部を受信することを含み得る。限定することなく、地図は、道路地図、地形図、ウェイポイント地図、事前に計画されたルート、ＧＰＳ場所、複数の地図座標、および／または車両の現在のもしくは予期された場所に対する別のタイプの絶対的なもしくは相対的な場所情報を含み得る。
【０１２２】
さらに、地図は、道路場所情報、道路タイプ情報、予測された交通情報、リアルタイム交通情報、リアルタイム障害物情報、以前のカメラ情報、以前のＬＩＤＡＲ情報、または以前のレーダー情報のうちの少なくとも１つを含み得る。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、車両の動作状況を示す情報を受信することは、現在の時刻、現在の太陽位置、ローカルな気象条件、現在の環境の温度、または現在の内部ハードウェア温度のうちの少なくとも１つを示す情報を受信することを含み得る。
【０１２４】
例では、複数のセンサ電力構成は、ＬＩＤＡＲ動作パラメータを含み得る。例えば、ＬＩＤＡＲ動作パラメータは、他の可能性の中でもとりわけ、有効なＬＩＤＡＲユニット（複数可）の選択および／もしくは識別、動的セクタ角度レンジ、光パルスごとのセクタベースの電力、光パルスレート、またはＬＩＤＡＲ走査レートのうちの少なくとも１つを含み得る。
【０１２５】
追加的にまたは代替的に、複数のセンサ電力構成は、レーダー動作パラメータを含み得る。そのようなレーダー動作パラメータは、他の可能性の中でもとりわけ、有効なレーダーユニット（複数可）の選択および／もしくは識別、有効なレーダーユニットごとの選択されたエミッター、ビームフォーミング方向、レーダーパルスごとのエネルギー、レーダービーム形状、レーダーパルス帯域幅、レーダーパルス持続時間、レーダーパルス繰り返し周波数、コヒーレントな処理間隔ごとのレーダーパルスの数、または隣接するコヒーレントな処理間隔の間の待機時間のうちの少なくとも１つを含み得る。センサ電力構成は、本明細書の他の場所で説明される様々なレーダー信号処理パラメータを含み得る。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、車両の動作状況を示す情報を受信することは、別の車両から、ＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを受信することを含み得る。したがって、所望のセンサ電力構成は、他の車両から受信されるＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータに基づき得る。
【０１２７】
追加的にまたは代替的に、車両の動作状況を示す情報を受信することは、インフラストラクチャソースからの、ＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを受信することを含み得る。そのようなシナリオでは、所望のセンサ電力構成は、少なくとも部分的に、インフラストラクチャソースから受信されるＬＩＤＡＲセンサデータまたはレーダーセンサデータに基づき得る。
【０１２８】
例示的な実施形態では、インフラストラクチャソースは、車道、交差点、建物、または別の非車両ソースに関連付けられ得る固定されたまたは移動センサユニットを含み得る。そのようなシナリオでは、インフラストラクチャソースのセンサユニットは、カメラ、ＬＩＤＡＲセンサ、レーダーセンサ、近接センサ、および／または別のタイプのセンサのうちの１つ以上を含み得る。インフラストラクチャソースは、センサユニットから車両にセンサデータを提供し得る。追加的にまたは代替的に、インフラストラクチャソースは、センサユニットの環境での対象についての情報を提供し得る。
【０１２９】
図に示されている特定の配置は、限定であるとみなされるべきではない。他の実施形態は、所定の図に示される各要素をより多く、またはより少なく含むことができることを理解されたい。さらに、図示される要素のうちのいくつかは、組み合わせることができる、または省略することができる。なおもさらには、例示的な実施形態は、図に示されていない要素を含むことができる。
【０１３０】
情報の処理を表すステップまたはブロックは、本明細書において説明される方法または技術の特定の論理機能を実行するように構成することができる回路に対応することができる。代替的にまたは追加的に、情報の処理を表すステップまたはブロックは、モジュール、セグメント、物理コンピュータ（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））、またはプログラムコードの一部（関連データを含む）に対応することができる。プログラムコードは、特定の論理機能または処理を方法または技術において実行するプロセッサにより実行可能な１つ以上の命令を含むことができる。プログラムコードおよび／または関連データは、ディスク、ハードドライブ、または他の記憶媒体を含む、ストレージデバイスのような任意のタイプのコンピュータ可読媒体に格納することができる。
【０１３１】
コンピュータ可読媒体は、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような、データを短期間にわたって格納するコンピュータ可読媒体のような非一時的なコンピュータ可読媒体を含むこともできる。コンピュータ可読媒体は、プログラムコードおよび／またはデータを長期間にわたって格納する非一時的なコンピュータ可読媒体も含むこともできる。このように、コンピュータ可読媒体は、例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、光ディスクまたは磁気ディスク、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような補助ストレージまたは長期永続的ストレージを含むことができる。コンピュータ可読媒体は、任意の他の揮発性または不揮発性ストレージシステムとすることもできる。コンピュータ可読媒体は、例えばコンピュータ可読記憶媒体、または有形のストレージデバイスであると考えることができる。
【０１３２】
様々な例および実施形態が開示されてきたが、他の例および実施形態が当業者には明らかであろう。開示された様々な例および実施形態は、例証の目的のためであり、限定することを意図されておらず、その真の範囲は、以下の特許請求の範囲により示される。
【図１】
2021515199.tif 000003
【図２】
2021515199.tif 000004
【図３】
2021515199.tif 000005
【図４Ａ】
2021515199.tif 000006
【図４Ｂ】
2021515199.tif 000007
【図４Ｃ】
2021515199.tif 000008
【図４Ｄ】
2021515199.tif 000009
【図５Ａ】
2021515199.tif 000010
【図５Ｂ】
2021515199.tif 000011
【図６】
2021515199.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月19日(2020.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
車両であって、前記車両に結合された光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサまたは前記車両に結合されたレーダーセンサのうちの少なくとも１つを備える、車両と、
動作を行うように命令を実行するように構成されたコントローラであって、前記動作が、
前記車両の動作状況を示す情報を受信することであって、前記動作状況が、少なくとも前記車両のターンシナリオを含むことと、
複数のセンサ電力構成から、少なくとも前記ターンシナリオに基づいて所望のセンサ電力構成を選択することと、
前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または前記少なくとも１つのレーダーセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることのうちの少なくとも１つと、を含む、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサ、前記少なくとも１つのレーダーセンサ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、温度センサ、速度センサ、カメラ、またはマイクロフォンのうちの少なくとも１つを備える１つ以上のセンサをさらに備え、前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、前記１つ以上のセンサから前記情報の少なくとも一部を受信することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、前記情報の少なくとも一部を地図から受信することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記地図が、道路場所情報、道路タイプ情報、道路形状情報、停止標識の場所、停止灯の場所、停止線の場所、予測された交通情報、リアルタイム交通情報、リアルタイム障害物情報、以前のカメラ情報、以前のＬＩＤＡＲ情報、または以前のレーダー情報のうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、現在の時刻、現在の太陽位置、ローカルな気象条件、現在の環境の温度、または現在の内部ハードウェア温度のうちの少なくとも１つを示す情報を受信することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のセンサ電力構成が、ＬＩＤＡＲ動作パラメータを含み、前記ＬＩＤＡＲ動作パラメータが、有効なＬＩＤＡＲユニット（複数可）、動的セクタ角度レンジ、光パルスごとのセクタベースの電力、光パルスレート、またはＬＩＤＡＲ走査レートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のセンサ電力構成が、レーダー動作パラメータまたはレーダー信号処理パラメータのうちの少なくとも１つを含み、前記レーダー動作パラメータが、有効なレーダーユニット（複数可）、有効なレーダーユニットごとの選択されたエミッター、ビームフォーミング方向、レーダーパルスごとのエネルギー、レーダービーム形状、レーダーパルス帯域幅、レーダーパルス持続時間、レーダーパルス繰り返し周波数、コヒーレントな処理間隔ごとのレーダーパルスの数、または隣接するコヒーレントな処理間隔の間の待機時間のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報が、別の車両から受信される、位置データ、速度データ、将来の位置、計画された軌道、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを含み、前記所望のセンサ電力構成が、前記別の車両から受信される前記情報にさらに基づく、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記車両の前記動作状況を示す前記情報が、インフラストラクチャソースから受信される、交通灯状態、交通灯スケジュール、標識状態、交通速度、建設ステータス、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記所望のセンサ電力構成が、前記インフラストラクチャソースから受信される前記情報にさらに基づく、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
方法であって、
車両の動作状況を示す情報を受信することであって、前記動作状況が、少なくとも前記車両のターンシナリオを含み、少なくとも１つの光検出測距（ＬＩＤＡＲ）センサまたは少なくとも１つのレーダーセンサが、前記車両に結合されていることと、
複数のセンサ電力構成から、少なくとも前記ターンシナリオに基づいて所望のセンサ電力構成を選択することと、
前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従って光パルスを放射させることか、または前記少なくとも１つのレーダーセンサに、前記所望のセンサ電力構成に従ってレーダーエネルギーを放射させることの少なくとも一方と、を含む、方法。
【請求項１２】
１つ以上のセンサが、前記車両に関連付けられており、前記１つ以上のセンサが、前記少なくとも１つのＬＩＤＡＲセンサ、前記少なくとも１つのレーダーセンサ、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、温度センサ、速度センサ、カメラ、またはマイクロフォンのうちの少なくとも１つを備え、前記車両の前記動作状況を示す前記情報を受信することが、前記１つ以上のセンサから前記情報の少なくとも一部を受信することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数のセンサ電力構成が、ＬＩＤＡＲ動作パラメータを含み、前記ＬＩＤＡＲ動作パラメータが、有効なＬＩＤＡＲユニット（複数可）、動的セクタ角度レンジ、光パルスごとのセクタベースの電力、光パルスレート、またはＬＩＤＡＲ走査レートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のセンサ電力構成が、レーダー動作パラメータを含み、前記レーダー動作パラメータが、有効なレーダーユニット（複数可）、有効なレーダーユニットごとの選択されたエミッター、ビームフォーミング方向、レーダーパルスごとのエネルギー、レーダービーム形状、レーダーパルス帯域幅、レーダーパルス持続時間、レーダーパルス繰り返し周波数、コヒーレントな処理間隔ごとのレーダーパルスの数、または隣接するコヒーレントな処理間隔の間の待機時間のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記車両の前記動作状況を示す情報を受信することが、インフラストラクチャソースからの、交通灯状態、交通灯スケジュール、標識状態、交通速度、建設ステータス、ＬＩＤＡＲセンサデータ、またはレーダーセンサデータのうちの少なくとも１つを受信することを含み、前記所望のセンサ電力構成が、前記インフラストラクチャソースから受信される前記情報にさらに基づく、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記動作状況が、現在の道路タイプの交通状態をさらに含み、前記所望のセンサ電力構成を選択することが、前記交通状態に基づいて前記所望のセンサ電力構成を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記動作状況が、道路上の他の車両を示す情報をさらに含み、前記所望のセンサ電力構成を選択することが、前記道路上の前記他の車両に基づいて前記所望のセンサ電力構成を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記動作状況が、前記車両が移動している道路の現在の道路タイプをさらに含み、前記所望のセンサ電力構成を選択することが、前記現在の道路タイプに基づいて前記所望のセンサ電力構成を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記所望のセンサ電力構成を選択することが、前記動作状況内の前記車両上の１つ以上の他のセンサシステムによってカバーされる仰角または方位角レンジに基づいて前記所望のセンサ電力構成を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記車両の前記ターンシナリオが、ターンシナリオ、保護されたターンシナリオ、または合流シナリオの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【国際調査報告】
2021515199.tif 000013
2021515199.tif 000014