(57)【要約】  光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置に関連するシステムおよび方法を説明する。ＬＩＤＡＲ装置は、１つの波長範囲内の光を放出するように構成されたファイバーレーザー、放出光に第１の軸の周りを往復させるように構成されたスキャン部、および波長範囲内の光を感知するように構成された複数の検出器を含む。本装置は、追加として、対象情報を受信するように構成されたコントローラを含み、対象情報は、物体、位置、場所、または角度範囲を示し得る。対象情報の受信に応答して、コントローラは、ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために、回転台を回転させ得る。コントローラは、ＬＩＤＡＲに環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせるように更に構成される。コントローラは、ＦＯＶのスキャンからのデータに基づき、環境の３次元（３Ｄ）表現を決定し得る。【選択図】図２
2018511056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置であって、前記ＬＩＤＡＲ装置は、
１つの波長範囲内の光を放出するように構成された光源であって、ファイバーレーザーを含む、光源と、
前記放出された光に第１の軸の周りを往復させるように構成されたスキャン部と、
前記波長範囲内の光を検知するように構成された複数の検出器と
を含む、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置と、
ハウジングであって、少なくとも前記スキャン部は、前記ハウジング内に配置され、かつ、前記ハウジングの壁は、前記波長範囲内の光がそれを通って伝搬できるように構成された光フィルタを含む、ハウジングと、
第２の軸の周りを回転するように構成された回転台と、
コントローラであって、
物体のタイプ、物体のサイズ、物体の形状、位置、場所、または角度範囲の少なくとも１つを示す、対象情報を受信することと、
前記対象情報の受信に応答して、前記ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために、前記回転台を回転させることと、
前記ＬＩＤＡＲに前記環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることであって、前記ＦＯＶは、前記ＬＩＤＡＲから離れて前記照準方向に沿って広がる、前記ＬＩＤＡＲに前記環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることと、
前記ＦＯＶのスキャンからのデータに基づき、前記環境の３次元（３Ｄ）表現を決定することと、
を行うように構成された、コントローラと
を備えた、装置。
【請求項２】
前記放出された光の波長が１５５０ｎｍを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、車両の上部側に配置され、前記第２の軸は、前記車両の前記上部側を貫通する軸を含み、かつ、前記回転台は、前記第２の軸の周りを３６０度範囲の動き内で回転するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光フィルタは、ドーム形を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記光フィルタは、前記光フィルタを通して伝搬する可視光量を低減するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記３Ｄ表現に基づいて前記環境内の少なくとも１つの物体を識別するように更に構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記対象情報は、前記環境内の物体を示している初期３Ｄ表現に基づく、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
車両と、
前記車両の周囲の環境を示す環境データを提供するように構成された感知装置であって、前記車両に連結される、感知装置と、
前記車両に連結される、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置と、
コントローラであって、
前記環境データを受信することと、
前記環境データに基づいて、対象情報を決定することであって、前記対象情報は、物体のタイプ、物体のサイズ、物体の形状、位置、場所、または角度範囲の少なくとも１つを示す、対象情報を決定することと、
少なくとも前記対象情報に基づいて、前記ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために前記回転台を回転させることと、
前記ＬＩＤＡＲに前記環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることであって、前記ＦＯＶは、前記ＬＩＤＡＲから離れて前記照準方向に沿って広がる、前記ＬＩＤＡＲに前記環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることと、
前記ＦＯＶのスキャンからのデータに基づいて、前記環境の３次元（３Ｄ）表現を決定することと
を行うように構成された、コントローラと
を含む、システム。
【請求項９】
前記ＬＩＤＡＲは、１つの波長範囲内の光を放出するように構成された光源を含み、前記レーザー光源は、ファイバーレーザーを含み、かつ、前記ＬＩＤＡＲにＦＯＶをスキャンさせることは、前記ＬＩＤＡＲに、少なくとも１５５０ｎｍでの光を含む光を放出させることを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＬＩＤＡＲは、前記放出された光に第１の軸の周りを往復させるように構成されたスキャン部を更に含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ＬＩＤＡＲの少なくとも前記スキャン部は、ハウジング内に配置され、前記ハウジングは、前記車両の上部側に配置され、第２の軸は、前記車両の前記上部側を貫通する軸を含み、かつ、前記回転台は、前記第２の軸の周りを３６０度範囲の動き内で回転するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ハウジングは、光フィルタを含み、前記光フィルタは、ドーム形を有し、かつ、前記光フィルタは、前記光フィルタを通して伝搬する可視光量を低減するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記３Ｄ表現に基づいて前記環境内の少なくとも１つの物体を識別するように更に構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記対象情報は、前記環境内の物体を示している前記環境データに基づく、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置のコントローラによって対象情報を受信することであって、前記対象情報は、物体のタイプ、物体のサイズ、物体の形状、距離、位置、または角度範囲の少なくとも１つを示す、対象情報を受信することと、
前記ＬＩＤＡＲの光源に１つの波長範囲内の光を放出させることであって、前記光源は、ファイバーレーザーを含む、前記ＬＩＤＡＲの光源に１つの波長範囲内の光を放出させることと、
前記ＬＩＤＡＲのスキャン部に、前記放出された光を第１の軸の周りを往復させることと、
前記対象情報の受信に応答して、前記ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために、前記ＬＩＤＡＲに連結された回転台を回転させることであって、前記回転台は、第２の軸の周りを回転するように構成される、回転台を回転させることと、
前記ＬＩＤＡＲに前記環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることであって、前記ＦＯＶは、前記ＬＩＤＡＲから離れて前記照準方向に沿って広がる、前記ＬＩＤＡＲに前記環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることと、
前記ＦＯＶのスキャンからのデータに基づき、前記環境の３次元（３Ｄ）表現を決定することと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記放出された光の波長が１５５０ｎｍを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＬＩＤＡＲの少なくとも前記スキャン部は、ハウジング内に配置され、かつ、前記ハウジングの壁は、前記波長範囲内の光がそれを通って伝搬できるように構成された、光フィルタを含み、前記ハウジングは、車両の上部側に配置され、前記第２の軸は、前記車両の前記上部側を貫通する軸を含み、かつ、前記回転台は、前記第２の軸の周りを３６０度範囲の動き内で回転するように構成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記光フィルタは、ドーム形を有し、前記光フィルタは、前記光フィルタを通して伝搬する可視光量を低減するように構成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記３Ｄ表現に基づいて前記環境内の少なくとも１つの物体を識別するように更に構成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記対象情報は、前記環境内の物体を示している初期３Ｄ表現に基づく、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［0001］  関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年４月６日に出願された米国特許出願第１４／６７９，６８３号に対する優先権を主張し、それは、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
［0002］  本明細書に別段の指示がない限り、本節に記載の事柄は、本出願の特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、本節に含めることにより従来技術と認めるものではない。
【０００３】
［0003］  車両は、運転者からほとんど、または全く入力なしで、環境を通り抜けて進む、自律モードで走行するように構成できる。かかる自律走行車は、車両が走行する環境に関する情報を検出するように構成される１つまたは複数のセンサーを含むことができる。
【０００４】
［0004］  １つのかかるセンサーは、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置である。ＬＩＤＡＲは、場面全体をスキャンして、環境内の反射面を示す「点群（ｐｏｉｎｔ  ｃｌｏｕｄ）」を組み立てながら、環境特徴までの距離を推定できる。点群内の個々の点は、レーザーパルスを伝送し、もしあれば、環境内の物体から反射して、戻ってくるパルスを検出し、伝送したパルスと反射パルスの受信との間の時間遅延に照らして物体までの距離を判断することにより、決定できる。レーザー、またはレーザーのセットは、場面にわたって迅速かつ反復してスキャンして、場面内の反射物体までの距離に関する連続したリアルタイム情報を提供できる。各距離を測定しながら、測定した距離とレーザー（複数可）の向きを組み合わせると、３次元位置を戻ってくる各パルスと結び付けることが可能になる。このようにして、スキャンしている区域全体について、環境内の反射特徴の位置を示す点の３次元マップが生成できる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［0005］  第１の態様では、装置が提供される。装置は、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置を含む。ＬＩＤＡＲ装置は、１つの波長範囲内の光を放出するように構成された光源を含む。光源は、ファイバーレーザーを含む。ＬＩＤＡＲ装置は、放出光に第１の軸の周りを往復させるように構成されたスキャン部、および波長範囲内の光を検知するように構成された複数の検出器も含む。装置は、ハウジング、および第２の軸の周りを回転するように構成された回転台を更に含む。少なくともスキャン部は、ハウジング内に配置され、ハウジングの壁は光フィルタを含み、光フィルタは波長範囲内の光がそれを通って伝搬できるように構成されている。装置は、追加として、対象情報を受信するように構成されたコントローラを含む。対象情報は、物体のタイプ、物体のサイズ、物体の形状、位置、場所、または角度範囲の少なくとも１つを示す。コントローラは、追加として、対象情報の受信に応答して、ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために回転台を回転させるように構成される。コントローラは、ＬＩＤＡＲに環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせるように更に構成される。ＦＯＶは、ＬＩＤＡＲから離れて照準方向に沿って広がる。コントローラは、更になお、ＦＯＶのスキャンからのデータに基づき、環境の３次元（３Ｄ）表現を決定するように構成される。
【０００６】
［0006］  第２の態様では、システムが提供される。本システムは、車両およびその車両の周囲の環境を示す環境データを提供するように構成された感知装置を含む。感知装置は、車両に連結される。システムは、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置も含む。ＬＩＤＡＲ装置は、車両に連結される。システムは、環境データを受信し、環境データに基づいて、対象情報を決定するように構成されたコントローラを更に含む。対象情報は、物体のタイプ、物体のサイズ、物体の形状、位置、場所、または角度範囲の少なくとも１つを示す。コントローラは、少なくとも対象情報に基づいて、ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために回転台を回転させて、ＬＩＤＡＲに環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせるようにも構成される。ＦＯＶは、ＬＩＤＡＲから離れて照準方向に沿って広がる。コントローラは、ＦＯＶのスキャンからのデータに基づき、環境の３次元（３Ｄ）表現を決定するように更に構成される。
【０００７】
［0007］  第３の態様では、方法が提供される。本方法は、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置のコントローラによって対象情報を受信することを含む。対象情報は、物体のタイプ、物体のサイズ、物体の形状、距離、位置、または角度範囲の少なくとも１つを示す。本方法は、ＬＩＤＡＲの光源に１つの波長範囲内の光を放出させることも含む。光源は、ファイバーレーザーを含む。本方法は、ＬＩＤＡＲのスキャン部に、放出光を第１の軸の周りを往復させ、対象情報の受信に応答して、ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために、ＬＩＤＡＲに連結された回転台を回転させることを更に含む。回転台は、第２の軸の周りを回転するように構成される。本方法は、なお更に、ＬＩＤＡＲに環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることを含む。ＦＯＶは、ＬＩＤＡＲから離れて照準方向に沿って広がる。本方法は、ＦＯＶのスキャンからのデータに基づき、環境の３次元（３Ｄ）表現を決定することも含む。
【０００８】
［0008］  必要に応じて添付の図を参照して、以下の詳細な記述を読むことにより、当業者には、他の態様、実施形態、および実装形態が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】［0009］実施形態例に従った、車両のいくつかの図を示す。
【図１Ｂ】［0010］実施形態例に従った、センサー装置の斜視図を示す。
【図１Ｃ】［0011］実施形態例に従った、センサー装置の斜視図を示す。
【図１Ｄ】［0012］実施形態例に従った、車両の周囲の環境のスキャンを示す。
【図１Ｅ】［0013］実施形態例に従った、車両の周囲の環境のスキャンを示す。
【図２】［0014］実施形態例に従った、システムを示す。
【図３Ａ】［0015］実施形態例に従った、ＬＩＤＡＲ装置の図を示す。
【図３Ｂ】［0016］実施形態例に従った、ＬＩＤＡＲ装置の図を示す。
【図４Ａ】［0017］実施形態例に従った、ＬＩＤＡＲ装置の断面図を示す。
【図４Ｂ】［0018］実施形態例に従った、ＬＩＤＡＲ装置の断面図を示す。
【図５】［0019］実施形態例に従った、場面の表現を示す。
【図６】［0020］実施形態例に従った、場面の表現を示す。
【図７】［0021］実施形態例に従った、場面の表現を示す。
【図８】［0022］実施形態例に従った、１つまたは複数の物体を含む環境内を走行している車両を示す。
【図９】［0023］実施形態例に従った、車両のブロック図を示す。
【図１０】［0024］実施形態例に従って構成されたコンピュータ可読媒体を示す。
【図１１】［0025］実施形態例に従った、方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［0026］  以下の詳細な記述では、本明細書の一部を形成する、添付の図を参照する。図中、類似の記号は通常、別段の指示がない限り、類似の構成要素を識別する。詳細な記述で説明する例示的実施形態、図、および特許請求の範囲は限定することを意図していない。他の実施形態が利用され得、本明細書で提示する主題の範囲から逸脱することなく、他の変更が行われ得る。本開示の態様は、本明細書に大まかに記述し、図で例示するように、様々な異なる構成で、配置、置換、結合、分離、および設計でき、その全てが本明細書で明示的に検討されていることが容易に理解されるであろう。
【００１１】
概要
［0027］  車両は、その車両の周囲の環境の様々な態様を検知するように構成された複数のセンサーを含み得る。例えば、車両は、異なる視野、距離、および／または目的を備えた、複数のＬＩＤＡＲ装置を含み得る。一例では、ＬＩＤＡＲ装置は、狭いレーザービーム拡がりの単一ビームを含み得る。レーザービーム拡がりは、約０．１°×０．０３°分解能であり得るが、他のビーム分解能も可能である。ＬＩＤＡＲシステムは、車両のルーフに取り付けられ得るが、他の取付け位置も可能である。
【００１２】
［0028］  レーザービームは、車両を貫通して延在する垂直軸の周りを３６０°にわたって操縦可能であり得る。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ＬＩＤＡＲシステムが垂直軸の周りを回転できるように構成された回転軸受を用いて取り付けられ得る。ステッパーモーターは、ＬＩＤＡＲシステムの回転を制御するように構成され得る。更に、レーザービームは、ビームを上下に動かすことができるように水平軸に関して操縦され得る。例えば、ＬＩＤＡＲシステムの一部、例えば、様々な光学系は、ＬＩＤＡＲシステム台にばねで連結され得る。様々な光学系は、レーザービームを上下に操縦するように水平軸の周りを動かされ得る。ばねは、共振周波数を含み得る。共振周波数は約１４０Ｈｚであり得る。代替として、共振周波数は別の周波数であり得る。レーザービームは、鏡、モーター、ばね、磁石、レンズ、および／または光ビームを操縦するための他の既知の手段の組合せを使用して、操縦され得る。
【００１３】
［0029］  レーザーは、１５５０ｎｍのレーザー光を生じるファイバーレーザーであり得るが、他の波長も可能である。更に、ＬＩＤＡＲ光源のパルス繰返し率は４Ｈｚであり得る。かかるＬＩＤＡＲシステムの有効距離は３００メートル以上であり得る。
【００１４】
［0030］  レーザービームは、車両の制御システムまたはＬＩＤＡＲシステムと関連付けられた制御システムによって操縦され得る。例えば、交差点に接近している車両に応答して、ＬＩＤＡＲシステムは、左側の対向交通および右側の対向交通をスキャンし得る。他の感知シナリオも考えられる。
【００１５】
［0031］  実施形態例では、ＬＩＤＡＲシステムは、特定の物体を識別するために操縦され得る。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、歩行者の肩または別の部分を識別するように動作可能であり得る。別の例では、ＬＩＤＡＲシステムは、自転車の車輪を識別するように動作可能であり得る。
【００１６】
［0032］  本明細書で説明するＬＩＤＡＲシステムは、車両上の他のセンサーと共に動作し得る。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、特定の状況において特定の物体を識別するために使用され得る。対象情報は、車両と関連付けられた他のセンサーの任意の１つ、またはその組合せからのデータに基づいて判断され得る。
【００１７】
［0033］  具体例として、汎用ＬＩＤＡＲシステムは、例えば、車両の右側を通過する自動車に関連したデータを提供し得る。コントローラは、汎用ＬＩＤＡＲシステムからのデータに基づいて対象情報を判断し得る。対象情報に基づき、コントローラは、本明細書で開示するＬＩＤＡＲシステムに、特定の通過自動車を、より高い分解能および／またはより高いパルス繰返し率で、スキャンさせて、対象物体を評価させ得る。
【００１８】
［0034］  本明細書で開示する実施形態は、従来の自動車および、自律運転モードを備えた自動車を含む、任意のタイプの車両上で使用され得る。しかし、用語「車両（ｖｅｈｉｃｌｅ）」は、例えば、トラック、ワゴン車、セミトレーラートラック、オートバイ、ゴルフカート、オフロード車、倉庫輸送車両、または農耕用作業車を含む任意の移動物体、および、他の例の中で特に、ローラーコースター、路面電車、トラム、または列車の車両などの、軌道上を進む運搬装置を包含するように広く解釈されるべきである。
【００１９】
システム例
［0035］  図１Ａは、実施形態例に従った、車両１００を示す。具体的には、図１Ａは、車両１００の右側面図、前面図、背面図、および上面図を示す。車両１００は、図１Ａでは自動車として例示されているが、前述のように、他の実施形態も可能である。更に、車両例１００は自律モードで走行するように構成され得る車両として示されているが、本明細書で説明する実施形態は自律的に走行するように構成されていない車両にも適用可能である。従って、車両例１００は制限することを意図していない。図のように、車両１００は、５つのセンサー装置１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０、ならびに、車輪１１２で例示される、４つの車輪を含む。
【００２０】
［0036］  前述の説明に則して、センサー装置１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０の各々は、様々な道路状況またはシナリオに従い、車両１００の周囲の環境をスキャンするように構成され得る１つまたは複数の光検知測距装置（ＬＩＤＡＲ）を含み得る。追加または代替として、いくつかの実施形態では、センサー装置１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０は、他の可能性の中でとりわけ、全地球測位システムセンサー、慣性計測装置、レーダー（ＲＡＤＡＲ）装置、カメラ、レーザー距離計、ＬＩＤＡＲ、および／または音響センサーの任意の組合せを含み得る。
【００２１】
［0037］  図のように、センサー装置１０２は、車輪１１２が取り付けられている車両１００の下部側と反対側の車両１００の上部側に取り付けられる。更に、センサー装置１０４、１０６、１０８、および１１０は各々、上部側以外の車両１００の所与の側面に取り付けられる。例えば、センサー装置１０４は、車両１００の前面に配置され、センサー１０６は、車両１００の背面に配置され、センサー装置１０８は、車両１００の右側に配置され、センサー装置１１０は、車両１００の左側に配置される。
【００２２】
［0038］  センサー装置１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０は、車両１００の特定の位置に取り付けられると示されているが、いくつかの実施形態では、センサー装置１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０は、車両１００の内側または外側のいずれかの、車両１００の他の場所に取り付けられ得る。例えば、図１Ａでは、センサー装置１０８は車両１００の右側バックミラーに取り付けられているが、センサー装置１０８は代替として、車両１００の右側に沿った別の場所に配置され得る。更に、５つのセンサー装置が示されているが、いくつかの実施形態では、もっと多いか、またはもっと少ないセンサー装置が車両１００に含まれ得る。
【００２３】
［0039］  いくつかの実施形態では、センサー装置１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０の１つまたは複数は、センサーがその上に取り外し可能に取り付けられ得る１つまたは複数の可動台を含み得る。可動台は、例えば、回転台を含み得る。回転台に取り付けたセンサーは回転でき、それによりセンサーは、車両１００の周囲の様々な方向から情報を取得し得る。例えば、センサー装置１０２のＬＩＤＡＲは、回転台を作動させることにより、異なる方向などに、調整できる視野角を有し得る。代替または追加として、可動台は、傾斜台（ｔｉｌｔｉｎｇ  ｐｌａｔｆｏｒｍ）を含み得る。傾斜台に取り付けたセンサーは所与の角度範囲および／または方位角内で傾斜でき、それによりセンサーは、様々な角度から情報を取得し得る。可動台は、他の形も取り得る。
【００２４】
［0040］  更に、いくつかの実施形態では、センサー装置１０２、１０４、１０６、１０８、および１１０の１つまたは複数は、センサーおよび／または可動台を動かすことによりセンサー装置内のセンサーの位置および／または向きを調整するように構成された１つまたは複数のアクチュエータを含み得る。アクチュエータ例には、モーター、空気圧式アクチュエータ、油圧ピストン、中継器、ソレノイド、および圧電アクチュエータを含む。他のアクチュエータも可能である。
【００２５】
［0041］  図のように、車両１００は、車両を運転面（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）に沿って進めるために回転するように構成される車輪１１２などの、１つまたは複数の車輪を含む。いくつかの実施形態では、車輪１１２は、車輪１１２のリムに連結された少なくとも１つのタイヤを含み得る。その目的のため、車輪１１２は、金属とゴムの任意の組合せ、または他の材料の組合せを含み得る。車両１００は、図示したものに加えて、またはそれの代わりに、１つまたは複数の他の構成要素を含み得る。
【００２６】
［0042］  図１Ｂは、図１Ａに示す車両１００の上部側に配置したセンサー装置１０２の斜視図である。図のように、センサー装置１０２は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０、第２のＬＩＤＡＲ  １２２、分割構造１２４、および光フィルタ１２６を含む。
【００２７】
［0043］  いくつかの例では、第１のＬＩＤＡＲ  １２０は、例えば、１つまたは複数の光パルスを放出して、車両の環境内の物体に反射した光パルスを検出しながら、軸（例えば、垂直軸など）の周りを連続して回転することにより、車両１００の周囲の環境をスキャンするように構成され得る。いくつかの実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ  １２０は、環境内で物体の動きを迅速に検出するために、十分に高いリフレッシュレートで環境をスキャンすることができるように、軸の周りを繰り返して回転するように構成され得る。例えば、第１のＬＩＤＡＲ  １２０は、１０Ｈｚのリフレッシュレート（例えば、秒当たり第１のＬＩＤＡＲ  １２０の完全な１０回転）を有し得、それにより、車両の周囲３６０度のＦＯＶを毎秒１０回、スキャンする。このプロセスを通して、例えば、周囲の環境の３Ｄマップが、第１のＬＩＤＡＲ  １２０からのデータに基づいて決定され得る。一実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ  １２０は、９０５ｎｍの波長をもつ６４のレーザービームを放出する複数の光源を含み得る。この実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ  １２０からのデータに基づいて決定された３Ｄマップは、０．２°（水平）×０．３°（垂直）角度分解能を有し得、また、第１のＬＩＤＡＲ  １２０は、環境の３６０°（水平）×２０°（垂直）ＦＯＶを有し得る。この実施形態では、３Ｄマップは、例えば、車両１００から１００メートルの中距離内の物体を検出または識別するための十分な分解能を有し得る。しかし、他の構成（例えば、光源数、角度分解能、波長、距離など）も可能である。
【００２８】
［0044］  第１のＬＩＤＡＲ  １２０とは異なり、いくつかの実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は、車両１００の周囲の環境のもっと狭いＦＯＶをスキャンするように構成され得る。例えば、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は、類似の軸の周りを完全な１回転未満しか（水平に）回転しないように構成され得る。更に、いくつかの例では、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０よりも低いリフレッシュレートを有し得る。このプロセスを通して、車両１００は、第２のＬＩＤＡＲ  １２２からのデータを使用して、環境のもっと狭いＦＯＶの３Ｄマップを決定し得る。この場合の３Ｄマップは、第１のＬＩＤＡＲ  １２０からのデータに基づいて決定された対応する３Ｄマップよりも高い角度分解能を有し得、従って、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の中距離よりもさらに遠い物体の検出／識別、および中距離内のもっと小さい物体の識別を可能にし得る。一実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は、８°（水平）×１５°（垂直）のＦＯＶ、４Ｈｚのリフレッシュレートを有し得、１５５０ｎｍの波長を有する１つの狭ビームを放出し得る。この実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ  １２２からのデータに基づいて決定された３Ｄマップは、０．１°（水平）×０．０３°（垂直）の角度分解能を有し得、それにより、車両１００から約３００メートルの距離内の物体の検出／識別を可能にする。しかし、他の構成（例えば、光源数、角度分解能、波長、距離など）も可能である。
【００２９】
［0045］  いくつかの例では、車両１００は、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の視野角を調整するように構成され得る。例えば、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は狭い水平ＦＯＶ（例えば、８度）を有するが、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の視野角を、図１Ｂに示すもの以外の照準方向に調整できるようにするステッパーモーター（図示せず）に取り付けられ得る。従って、いくつかの例では、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は、車両１００から任意の照準方向に沿って狭いＦＯＶをスキャンするように操縦可能であり得る。
【００３０】
［0046］  第２のＬＩＤＡＲ  １２２の構造、動作、および機能性は、本明細書の例示的実施形態内で更に詳細に説明する。
【００３１】
［0047］  分割構造１２４は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の支持および／または第１のＬＩＤＡＲ  １２０の第２のＬＩＤＡＲ  １２２からの光学的分離に適した任意の固体材料から形成され得る。材料例には、他の可能性の中でとりわけ、金属、プラスチック、泡を含み得る。
【００３２】
［0048］  光フィルタ１２６は、１つの波長範囲の波長をもつ光に対して実質的に透過的であり、波長範囲外の波長をもつ光を実質的に透さない任意の材料から形成され得る。例えば、光フィルタ１２６は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の第１の波長（例えば、９０５ｎｍ）をもつ光および第２のＬＩＤＡＲ  １２２の第２の波長（例えば、１５５０ｎｍ）をもつ光が光フィルタ１２６を通して伝搬できるようにし得る。図のように、光フィルタ１２６は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０および第２のＬＩＤＡＲ  １２２を取り囲むように成形される。従って、いくつかの例では、光フィルタ１２６は、他の可能性の中でとりわけ、ほこりの堆積または空中を浮遊するデブリの衝突など、第１のＬＩＤＡＲ  １２０および第２のＬＩＤＡＲ  １２２に対する環境的損傷を防ぐようにも構成され得る。いくつかの例では、光フィルタ１２６は、光フィルタ１２６を通って伝搬する可視光を低減するように構成され得る。その結果として、光フィルタ１２６は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０および第２のＬＩＤＡＲ  １２２を取り囲むことにより、例えば、センサー装置１０２の構成要素の可視性を傍観者の視点から減らしながら、車両１００の美的外観を改善し得る。他の例では、光フィルタ１２６は、可視光ならびに第１のＬＩＤＡＲ  １２０および第２のＬＩＤＡＲ  １２２からの光を許可するように構成される。
【００３３】
［0049］  いくつかの実施形態では、光フィルタ１２６の部分は、異なる波長範囲が光フィルタ１２６を通って伝搬できるように構成され得る。例えば、分割構造１２４より上の光フィルタ１２６の上部は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の第１の波長を含む第１の波長範囲内の光の伝搬を可能にするように構成され得る。更に、例えば、分割構造１２４より下の光フィルタ１２６の下部は、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の第２の波長を含む第２の波長範囲内の光の伝搬を可能にするように構成され得る。他の実施形態では、光フィルタ１２６と関連付けられた波長範囲は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の第１の波長および第２のＬＩＤＡＲ  １２２の第２の波長の両方を含み得る。
【００３４】
［0050］  図１Ｃは、図１Ａに示す車両１００の前面に配置したセンサー装置１０４の斜視図である。いくつかの例では、センサー装置１０６、１０８、および１１０は、図１Ｃに示すセンサー装置１０４と同様に構成され得る。図のように、センサー装置１０４は第３のＬＩＤＡＲ  １３０および光フィルタ１３２を含む。
【００３５】
［0051］  第３のＬＩＤＡＲ  １３０は、第３のＬＩＤＡＲ  １３０が配置されている車両１００の所与の側面（すなわち、前面）から離れて広がる車両１００の周囲の環境のＦＯＶをスキャンするように構成され得る。従って、いくつかの例では、第３のＬＩＤＡＲ  １３０は、第３のＬＩＤＡＲ  １３０の配置に起因して、第２のＬＩＤＡＲ  １２２よりも広いが、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の３６０度ＦＯＶより狭いＦＯＶにわたって（例えば、水平に）回転するように構成され得る。一実施形態では、第３のＬＩＤＡＲ  １３０は、２７０°（水平）×１１０°（垂直）のＦＯＶ、４Ｈｚのリフレッシュレートを有し得、９０５ｎｍの波長を有する１つのレーザービームを放出し得る。この実施形態では、第３のＬＩＤＡＲ  １３０からのデータに基づいて決定された３Ｄマップは、１．２°（水平）×０．２°（垂直）の角度分解能を有し得、それにより、車両１００まで３０メートルの短距離内で物体の検出／識別を可能にする。しかし、他の構成（例えば、光源数、角度分解能、波長、距離など）も可能である。第３のＬＩＤＡＲ  １３０の構造、動作、および機能性は、本開示の例示的実施形態内で更に詳細に説明する。
【００３６】
［0052］  光フィルタ１３２は、図１Ｂの光フィルタ１２６と類似し得る。例えば、光フィルタ１３２は、第３のＬＩＤＡＲ  １３０を取り囲むように成形され得る。更に、例えば、光フィルタ１３２は、第３のＬＩＤＡＲ  １３０からの光の波長を含む波長範囲内の光が、光フィルタ１３２を通って伝搬できるように構成され得る。いくつかの例では、光フィルタ１３２は、光フィルタ１３２を通って伝搬する可視光を低減するように構成され得、それにより、車両１００の美的外観を改善する。
【００３７】
［0053］  図１Ｄは、車両１００が、表面１４０上を走行しているシナリオを例示する。表面１４０は、例えば、道もしくは幹線道路などの運転面、または任意の他の表面であり得る。図１Ｄでは、矢印１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２は、それぞれのＬＩＤＡＲの垂直ＦＯＶの端部において、センサー装置１０２および１０４の様々なＬＩＤＡＲによって放出された光パルスを例示する。
【００３８】
［0054］  例として、矢印１４２および１４４は、図１Ｂの第１のＬＩＤＡＲ  １２０によって放出された光パルスを示す。この例では、第１のＬＩＤＡＲ  １２０は、矢印１４２と１４４との間の環境の領域に一連のパルスを放出し得、その領域から反射された光パルスを受信して、その領域内の物体を検出および／または識別し得る。センサー装置１０２の第１のＬＩＤＡＲ  １２０（図示せず）の車両１００の上部側における配置に起因して、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の垂直ＦＯＶは、図１Ｄに示すように、車両１００の構造（例えば、ルーフなど）によって制限される。しかし、センサー装置１０２内の第１のＬＩＤＡＲ  １２０の車両１００の上部側における配置は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０が、実質的に垂直軸１７０の周りを回転することにより、車両１００の周囲の全方向をスキャンできるようにする。同様に、例えば、矢印１４６および１４８は、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の垂直ＦＯＶの端部において、図１Ｂの第２のＬＩＤＡＲ  １２２によって放出された光パルスを示す。更に、第２のＬＩＤＡＲ  １２２は、説明に則して、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の視野角を、車両１００の周囲の任意の方向に調整するようにも操縦可能であり得る。一実施形態では、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の垂直ＦＯＶ（例えば、矢印１４２と１４４との間の角度）は、２０°であり、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の垂直ＦＯＶは、１５°（例えば、矢印１４６と１４８との間の角度）である。しかし、他の垂直ＦＯＶも、例えば、車両１００の構造またはそれぞれのＬＩＤＡＲの構成などの要因に応じて、可能である。
【００３９】
［0055］  図１Ｄに示すように、センサー装置１０２（第１のＬＩＤＡＲ  １２０および／または第２のＬＩＤＡＲ  １２２を含む）は、車両１００の周囲の任意の方向で（例えば、回転することにより、など）車両１００の環境内の物体を探してスキャンし得るが、車両１００にごく近接した物体を目的とした環境のスキャンにはあまり適していない可能性がある。例えば、図のように、車両１００までの距離１５４内の物体は、かかる物体の位置が、矢印１４２および１４４によって示された光パルス間の領域外にあるために、センサー装置１０２の第１のＬＩＤＡＲ  １２０によって、検出されないか、または部分的にしか検出されない可能性がある。同様に、距離１５６内の物体も、センサー装置１０２の第２のＬＩＤＡＲ  １２２によって検出されないか、または部分的にしか検出されない可能性がある。
【００４０】
［0056］  それに応じて、センサー装置１０４の第３のＬＩＤＡＲ  １３０（図示せず）は、車両１００に近い物体を目的として環境をスキャンするために使用され得る。例えば、センサー装置１０４の車両１００の前面における配置に起因して、第３のＬＩＤＡＲ  １３０は、車両１００までの距離１５４および／または距離１５６内の物体、少なくとも、車両１００の前面から離れて広がる環境の一部、を目的とした環境のスキャンに適している可能性がある。図のように、例えば、矢印１５０および１５２は、第３のＬＩＤＡＲ  １３０の垂直ＦＯＶの端部において第３のＬＩＤＡＲ  １３０によって放出された光パルスを示す。従って、例えば、センサー装置１０４の第３のＬＩＤＡＲ  １３０は、車両１００に近い物体を含めて、矢印１５０と１５２との間の環境の一部をスキャンするように構成され得る。一実施形態では、第３のＬＩＤＡＲ  １３０の垂直ＦＯＶは１１０°（例えば、矢印１５０と１５２との間の角度）である。しかし、他の垂直ＦＯＶも可能である。
【００４１】
［0057］  図１Ｄに示す様々な矢印１４２〜１５２の間の角度は、原寸に比例しておらず、例示のみを目的としていることに留意されたい。従って、いくつかの例では、様々なＬＩＤＡＲの垂直ＦＯＶも同様に変わり得る。
【００４２】
［0058］  図１Ｅは、車両１００が周囲の環境をスキャンしているシナリオにおける車両１００の上面図を示す。前述の説明に則して、車両１００の様々なＬＩＤＡＲの各々は、その各リフレッシュレート、ＦＯＶ、または任意の他の要因に従って、特定の分解能を有し得る。その結果として、様々なＬＩＤＡＲは、車両１００までのそれぞれの距離の範囲内で物体の検出および／または識別に適し得る。
【００４３】
［0059］  図１Ｅに示すように、輪郭１６０および１６２は、センサー装置１０２の第１のＬＩＤＡＲ  １２０からのデータに基づき、物体が検出および／または識別され得る、車両１００までの距離の範囲例を示す。図示のように、例えば、輪郭１６０内の近くの物体は、車両１００の上部側上のセンサー装置１０２の配置に起因して、適切に検出および／または識別されない可能性がある。しかし、例えば、輪郭１６０の外側であって、輪郭１６２によって画定される中距離（例えば、１００メートル、など）の範囲内の物体は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０からのデータを使用して、適切に検出／識別され得る。更に、図のように、第１のＬＩＤＡＲ  １２０の水平ＦＯＶは、車両１００の周囲の全方向に３６０°広がり得る。
【００４４】
［0060］  更に、図１Ｅに示すように、輪郭１６４は、センサー装置１０２の第２のＬＩＤＡＲ  １２２からのより高い分解能データを使用して、物体が検出および／または識別され得る環境の領域を示す。図のように、輪郭１６４は、例えば、車両１００から遠く離れた、比較的より長距離（例えば、３００メートルなど）の物体を含む。輪郭１６４は、第２のＬＩＤＡＲ  １２２のより狭いＦＯＶ（水平）を示すが、いくつかの例では、車両１００は、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の視野角を、図１Ｅに示すもの以外の任意の方向に調整するように構成され得る。例として、車両１００は、第１のＬＩＤＡＲ  １２０からのデータ（例えば、輪郭１６２内）を使用して物体を検出して、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の視野角をその物体を含むＦＯＶに調整し、次いで、第２のＬＩＤＡＲ  １２２からのより高い分解能データを使用して物体を識別し得る。一実施形態では、第２のＬＩＤＡＲ  １２２の水平ＦＯＶは８°であり得る。
【００４５】
［0061］  更に、図１Ｅに示すように、輪郭１６６は、センサー装置１０４の第３のＬＩＤＡＲ  １３０によってスキャンされる環境の領域を示す。図のように、輪郭１６６によって示される領域は、例えば、第１のＬＩＤＡＲ  １２０および／または第２のＬＩＤＡＲ  １２４によってスキャンされない可能性がある環境の部分を含む。更に、例えば、第３のＬＩＤＡＲ  １３０からのデータは、車両１００までの短距離（例えば、３０メートル、など）内で物体を検出および／または識別するのに十分な分解能を有し得る。
【００４６】
［0062］  前述した距離、分解能、およびＦＯＶは、例示のみを目的としており、車両１００の様々な構成に従って変わり得ることに留意されたい。更に、図１Ｅに示す輪郭１６０、１６２、１６４、および１６６は、原寸に比例しておらず、説明の便宜のために例示されている。
【００４７】
［0063］  図２は、車両２１０およびコントローラ２３０を含み得るシステム２００を示す。車両２１０は、図１を参照して例示および説明した車両１００と似ているか、または同一であり得る。システム２００は、１つまたは複数の感知装置２１２、ハウジング２１４、回転台２１６、およびＬＩＤＡＲ装置２２０を含み得る。コントローラ２３０は、プロセッサ２３２およびメモリ２３４を含み得る。
【００４８】
［0064］  感知装置２１２は、車両２１０の周囲の環境に関する環境データを提供するように構成され得る。感知装置２１２は、車両に連結され得るが、車両から遠隔の感知装置２１２の位置も可能である。感知装置２１２には、カメラ、ＬＩＤＡＲ装置、ＲＡＤＡＲ装置、ソナー送受波器、または別のタイプのセンサーを含み得る。
【００４９】
［0065］  ＬＩＤＡＲ装置２２０は、車両を上から下まで貫通する軸の周りを回転するように構成され得る。そのため、ＬＩＤＡＲ装置２２０は、車両の周囲の環境にレーザー光を放出し、環境内の物体からはね返った反射光を受信するように構成され得る。受信した光を解析することにより、環境の３次元（３Ｄ）表現を提供し得る点群が形成され得る。言い換えれば、ＬＩＤＡＲ装置２２０は、車両の周囲の３６０度視野に関する情報を提供することが可能であり得る。
【００５０】
［0066］  ＬＩＤＡＲ装置２２０は、前述の図１を参照して説明および例示した第２のＬＩＤＡＲ装置１２４と似ているか、または同一であり得る。ＬＩＤＡＲ装置２２０は、車両２１０に連結され得る。ＬＩＤＡＲ装置２２０は、光源２２２を含み、それは、１つまたは複数の波長で光を放出するように構成され得る。例示的実施形態では、ＬＩＤＡＲ装置２２０は、１５５０ｎｍの波長で光を放出するように構成され得る。他の放出波長も可能である。ＬＩＤＡＲ装置２２０の光源２２２は、アクティブな利得媒体として機能し得る希土類元素を添加した光ファイバーを含むレーザーなどの、ファイバーレーザーであり得る。代替として、光源２２２は、別のタイプのレーザーであり得る。
【００５１】
［0067］  例示的実施形態では、ＬＩＤＡＲ装置２２０のスキャン部２２４は、放出光に第１の軸の周りを往復させるように構成され得る。例示的実施形態では、スキャン部２２４は、可動鏡、ばね、およびアクチュエータを含み得る。ＬＩＤＡＲ装置２２０の光源２２２は、可動鏡に向けて光を放出し得る。ばねおよびアクチュエータは、放出光のビームを実質的に垂線に沿って移動させるように、可動鏡を水平軸の周りを往復して動かすように構成され得る。
【００５２】
［0068］  いくつかの実施形態では、ばねおよびアクチュエータは、可動鏡を第１の軸の周りを共振周波数で動かすように構成され得る。共振周波数は１４０Ｈｚであり得るが、他の周波数も可能である。
【００５３】
［0069］  その上、少なくとも可動鏡は、回転台２１６上に取り付けられ得る。例示的実施形態では、ＬＩＤＡＲ装置２２０のスキャン部２２４は、ハウジング２１４内に配置され得る。ハウジング２１４は、車両２１０の上部側に配置され得る。かかるシナリオでは、第２の軸は、車両２１０の上部と下部を貫通するとして画定され得る。前述のように、回転台２１６は、可動鏡に連結され得、それにより可動鏡は、第２の軸の周りを回転し得る。その結果、可動鏡は、車両２１０の周囲の３６０度視野内に光を向けるように構成され得る。他の例示的実施形態では、回転台２１６は、３６０度回転するように構成される必要はなく、むしろ、もっと小さい角度範囲内である。
【００５４】
［0070］  ハウジング２１４は、光フィルタを含み得る。光フィルタは、ドーム形であり得、光フィルタを通して伝搬する可視光量を低減するように構成され得る。
【００５５】
［0071］  ＬＩＤＡＲ装置２２０は、環境から反射された放出光を受信するように構成された１つまたは複数の検出器２２６を更に含み得る。実施形態例では、ＬＩＤＡＲ装置２２０は、環境情報に基づいて３Ｄ表現を形成するように構成され得る。更に、ＬＩＤＡＲ装置２２０は、３Ｄ表現に基づいて環境内の物体を判断するように構成され得る。
【００５６】
［0072］  ＬＩＤＡＲ装置２２０は、他の感知装置２１２によって提供された環境情報に応答して、動作するように構成され得る。例えば、他の感知装置２１２は、車両の環境内の物体を示し得る環境情報を取得し得る。対象情報は、環境情報に基づいて判断され得る。すなわち、対象情報は、物体のタイプ、サイズ、もしくは形状、特定の距離、特定の位置、または角度範囲を含み得る。いくつかの実施形態では、対象情報は、例えば、より高い分解能、更なるスキャン数などの、より高品質の情報が要求される、対象物体を示し得る。例えば、別の感知装置２１２が、横断歩道の近くに歩行者の可能性を示す環境情報を提供する場合、対象情報は、可能性がある歩行者の位置に基づき得る。
【００５７】
［0073］  図３Ａは、実施形態例に従った、ＬＩＤＡＲ装置３００の図を示す。ＬＩＤＡＲ装置３００は、図１Ｂを参照して例示および説明した第２のＬＩＤＡＲ  １２２と似ているか、または同一であり得る。例えば、ＬＩＤＡＲ装置３００は、図１Ｂの第２のＬＩＤＡＲ  １２２と同様に、車両１００などの車両の上部側に取り付けられ得る。図のように、ＬＩＤＡＲ装置３００は、光学組立体３１０、鏡３２０、ピン３２２、および台３３０を含む。追加として、第２のＬＩＤＡＲ装置３００によって放出された光ビーム３０４は、第２のＬＩＤＡＲ  ３００の視野角に沿ってＬＩＤＡＲ装置３００の環境の方へ鏡３２０から離れて伝搬し、環境内の１つまたは複数の物体に反射光３０６として反射する。
【００５８】
［0074］  光学組立体３１０は、光パルスを鏡３２０に向かって放出し、それは次いで、放出光３０４として鏡３２０によって反射されるように構成され得る。更に、光学組立体３１０は、鏡３２０に反射した反射光３０６を受信するように構成され得る。一実施形態では、光学組立体３１０は、１５５０ｎｍの波長を有する狭ビームを供給するように構成される単一のレーザーエミッタを含み得る。この実施形態では、狭ビームは、図１Ｂの第２のＬＩＤＡＲ  １２２と同様に、長距離内での物体の検出に十分な高エネルギーを有し得る。他の実施形態では、光学組立体３１０は、図２Ａ〜図２ＢのＬＩＤＡＲ  ２００と同様に、複数の光源を含み得る。更に、いくつかの例では、光学組立体３１０は、放出光３０４の視準および反射光３０６の集束の両方のための単一レンズを含み得る。他の例では、光学組立体３１０は、放出光３０４の視準用の第１のレンズおよび反射光３０６の集束用の第２のレンズを含み得る。
【００５９】
［0075］  鏡３２０は、図３Ａに示すように、放出光３０４を光学組立体３１０からＬＩＤＡＲ  ３００の視野角の方へ操縦するように配置され得る。同様に、例えば、鏡３２０は、反射光３０６を環境から光学組立体３１０の方へ操縦するように配置され得る。
【００６０】
［0076］  ピン３２２は、鏡３２０をＬＩＤＡＲ装置３００に取り付けるように構成され得る。その結果として、ピン３２２は、鏡３２０を支持できる任意の材料から形成できる。例えば、ピン３２２は、他の可能性の中でとりわけ、プラスチックまたは金属などの固体材料から形成され得る。いくつかの例では、ＬＩＤＡＲ  ３００は、鏡３２０を所与の範囲の角度にわたってピン３２２の周りを回転させて、放出光３０４を垂直に操縦するように構成され得る。一実施形態では、ＬＩＤＡＲ  ３００は、鏡３２０を１５°の範囲の角度にわたってピン３２２の周りを回転させ得る。この実施形態では、ＬＩＤＡＲ  ３００の垂直ＦＯＶは１５°に対応し得る。しかし、ＬＩＤＡＲ  ３００の取付け位置または任意の他の要因などの様々な要因に従って、他の垂直ＦＯＶも可能である。
【００６１】
［0077］  台３３０は、光学組立体３１０および鏡３２０などの、ＬＩＤＡＲ  ３００の様々な構成要素を支持できる任意の材料から形成できる。例えば、台３３０は、他の可能性の中でとりわけ、プラスチックまたは金属などの固体材料から形成され得る。いくつかの例では、台３３０は、ＬＩＤＡＲ装置３００の軸の周りを回転するように構成され得る。例えば、台３３０は、かかる回転を容易にするために、ステッパーモーターなどのモーターを含み得る。いくつかの例では、軸は、実質的に垂直である。いくつかの例では、様々な構成要素を支持する台３３０を回転させることにより、台３３０は、放出光３０４を水平に操縦し、結果として、ＬＩＤＡＲ  ３００が水平ＦＯＶを有するのを可能にし得る。一実施形態では、台３３０は、８°など、定義された量の回転に対して回転し得る。この実施形態では、ＬＩＤＡＲ  ３００は、従って、図１Ｂの第２のＬＩＤＡＲ  １２２と同様に、８°の水平ＦＯＶを有し得る。別の実施形態では、台３３０は、図１Ｂの第１のＬＩＤＡＲ  １２０と同様に、完全な３６０°回転に対して回転し得、それにより水平ＦＯＶは３６０°となる。台３３０の他の構成も可能である。
【００６２】
［0078］  図３Ｂは、実施形態例に従った、ＬＩＤＡＲ装置３００の図を示す。すなわち、図３Ｂは、ＬＩＤＡＲ装置３００の上からの斜位図である。
【００６３】
［0079］  図４Ａおよび図４Ｂは、実施形態例に従った、ＬＩＤＡＲ装置４００の異なる断面図を示す。ＬＩＤＡＲ装置４００は、図２、図３Ａ、および図３Ｂを参照して例示および説明したＬＩＤＡＲ装置２００およびＬＩＤＡＲ装置３００などの、本明細書で開示する他の装置と似ているか、または同一であり得る。その上、ＬＩＤＡＲ装置４００は、図１Ａおよび図１Ｂを参照して例示および説明した車両１００などの車両に組み込まれた複数のＬＩＤＡＲセンサー装置のうちの１つであり得る。
【００６４】
［0080］  ＬＩＤＡＲ装置４００は、可動鏡４０２、光源４０４、発光鏡（ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｉｒｒｏｒ）４０６、レンズ４０８、および１つまたは複数の検出器４１０を含み得る。ＬＩＤＡＲ装置４００は、光フィルタ４１２によって取り囲まれ得る。
【００６５】
［0081］  本明細書の別の場所で説明するように、光源４０４はファイバーレーザーであり得る。光源４０４は、１５５０ｎｍで放出光を放出し得る。光源４０４からの放出光は、発光鏡４０６に反射し得る。発光鏡４０６は、平面鏡であり得る。代替または追加として、発光鏡４０６は、集光鏡、発散鏡、または別のタイプの反射光学装置、例えば、円柱レンズ、を含み得る。当業者は、発光鏡４０６は、放出光を可動鏡４０２の方に向けるように構成された１つまたは複数の光学構成要素を表し得ることを認識するであろう。その上、１つまたは複数の光学構成要素は、光源４０４からの放出光を、成形、反射、集束、または別の方法で変更するように構成され得る。
【００６６】
［0082］  放出光は、任意選択で、可動鏡４０２と相互に作用する前に、レンズ４０８によって集束され得る。代替として、放出光は、可動鏡４０２と相互に作用する前に、レンズ４０８内の開口部（例えば、開口スリットまたはアパーチュア）を通過し得る。追加または代替として、放出光は、別の光学要素によって集束されるか、または別の方法で変更され得る。
【００６７】
［0083］  光フィルタ４１２は、実質的に、放出光の少なくともいくつかの波長に対して透過的であるように構成され得る。光フィルタ４１２は、実質的に他の波長の光を透さないように構成され得る。
【００６８】
［0084］  本明細書の別の場所で説明するように、ＬＩＤＡＲ装置４００は、回転台４１４上で回転するように構成され得る。具体的には、回転台４１４は、垂直軸の周りを回転するように構成され得る。可動鏡４０２は、放出光を垂直面に沿って上下に向かわせるように、ピン４１６の周りを往復して回転するように構成され得る。回転台４１４による回転運動と、可動鏡４０２の往復運動の組合せにより、車両の環境の視野の照明が可能になり得る。
【００６９】
［0085］  放出光は、車両の環境内の物体および表面と相互に作用し得る。放出光の少なくとも一部は、反射光として、ＬＩＤＡＲ装置４００および可動鏡４０２の方に反射して返り得る。反射光は、可動鏡４０２と相互に作用し得、それにより可動鏡４０２は反射光をレンズ４０８の方へ向かわせる。レンズ４０８は、反射光が１つまたは複数の検出器４１０と相互に作用するように、反射光を集束するか、視準するか、または別の方法で変更し得る。
【００７０】
［0086］  本明細書の別の場所で説明するように、１つまたは複数の検出器４１０によって収集された反射光は、空間点群を形成するために使用され得る。空間点群は、ＬＩＤＡＲ装置４００の視野内の物体および／または表面に関する情報を提供し得る。
【００７１】
［0087］  図５は、実施形態例に従った、場面５００の表現を示す。具体的には、図５は、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４ＢのＬＩＤＡＲ装置３００および４００からのデータに基づいた環境の空間点群を示し得る。空間点群は、車両の周囲の環境の３次元（３Ｄ）表現を表し得る。３Ｄ表現は、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４ＢのＬＩＤＡＲ装置３００および４００からのデータに基づき、コンピューティング装置によって３Ｄ点群として生成され得る。３Ｄ群の各点は、例えば、図３Ａに示す反射光ビーム３０６からの反射光パルスと関連付けられ得る。従って、図のように、ＬＩＤＡＲ装置３００からより遠く離れた点は、ＬＩＤＡＲ装置３００の角度分解能に起因して、相互にさらに遠く離れる。
【００７２】
［0088］  ＬＩＤＡＲ装置３００の回転に基づき、場面５００は、図５に示すように、全方向（水平に３６０°）における環境のスキャンを含む。更に、図のように、場面５００の領域５０２は、いかなる点も含んでいない。例えば、領域５０２は、図３ＡのＬＩＤＡＲ装置３００が、車両１００の上部側に配置されているためにスキャンできない、車両１００の周囲の輪郭１６０（図１Ｅ）に対応し得る。その上、図のように、領域５０４は、ＬＩＤＡＲ装置３００の環境内の物体を示す。例えば、領域５０４内の物体は、ＬＩＤＡＲ装置３００の環境内の歩行者、車両、または他の障害物に対応し得る。ＬＩＤＡＲ装置３００が車両１００などの車両に取り付けられるシナリオ例では、車両１００は、場面５００からの空間点群情報を利用して、領域５０４から離れて、領域５０４の障害物を含んでいない領域５０６の方へ、車両をナビゲートし得る。
【００７３】
［0089］  図６は、実施形態例に従った、場面６００の表現を示す。いくつかの例では、３Ｄ表現は、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４ＢのＬＩＤＡＲ装置３００または４００によって生成された空間点群データに基づいて生成され得る。３Ｄ群の各点は、例えば、図３Ａに示す反射光ビーム３０６からの反射光パルスと関連付けられ得る。
【００７４】
［0090］  図のように、場面６００の表現は、ＬＩＤＡＲ装置３００が車両の上部側に配置されているためにスキャンされないか、またはスキャンできない領域を表し得る、場面５００の領域５０２に類似した、領域６０２を含む。例えば、領域６０２は、車両１００の周囲の図１Ｅの輪郭１６０に対応し得る。
【００７５】
［0091］  しかし、図５の場面５００の表現とは異なり、場面６００の表現は、ずっと狭い視野にわたり得る。例えば、ＬＩＤＡＲ  ３００によってスキャンされて場面６００の表現で例示されるＦＯＶは、図１Ｅの輪郭１６４に対応し得る。１つには、より狭いＦＯＶに起因して、場面６００の表現は、場面５００の表現よりも高い分解能を有する。例えば、場面６００の点群内の点は、相互により近く、従って、環境内のいくつかの物体は、場面５００によって表現される環境内の物体と比較して、より容易に識別され得る。
【００７６】
［0092］  シナリオ例では、車両１００などの車両は、第１のＬＩＤＡＲ（例えば、第１のＬＩＤＡＲ  １２０）および第２のＬＩＤＡＲ（例えば、第２のＬＩＤＡＲ  １２２）を含み得る。シナリオでは、車両は、第１のＬＩＤＡＲからのデータを利用して、図５の場面５００の表現を生成し得る。更に、シナリオでは、車両は、場面５００の表現の領域５０４を、更なるスキャンのための、対象領域、または対象物体／位置として決定し得る。その結果として、シナリオにおける車両は、第２のＬＩＤＡＲの視野角を調整し、対象領域をスキャンして、図６の場面６００の表現を取得し得る。シナリオでは、車両は、画像処理アルゴリズムまたは形状検出アルゴリズムなどのコンピューティングプロセスを使用して、場面６００の表現を処理し得る。その結果として、シナリオの車両は、場面６００の表現の領域６０４内の物体を歩行者として、また、領域６０６内の別の物体を灯柱（ｌｉｇｈｔ  ｐｏｓｔ）として識別し得る。シナリオでは、車両は、次いで、それに応じて進み得る。
【００７７】
［0093］  一例では、車両は、物体が（例えば、領域６０４で示されるように）歩行者を含む場合には、物体に対する第１の閾値距離内まで、または物体が、他の可能性の中でとりわけ（例えば、領域６０６で示されるように）灯柱などの無生物を含む場合には、もっと低い第２の閾値距離内まで、進み得る。別の例では、車両は、生物が識別される（例えば、領域６０４）場合には、その物体を追跡するために第２のＬＩＤＡＲを割り当て得るか、または無生物だけが識別された場合には、他の物体を追跡するために第２のＬＩＤＡＲを割り当て得る。シナリオに則して、他のナビゲーション操作も可能である。
【００７８】
［0094］  実施形態例では、対象領域または対象物体／位置は、対象情報に基づいて決定され得る。対象情報は、関心のある特定の物体、歩行者、別の車両、交差点、交通信号、横断歩道、車両の「盲」点、または車両のナビゲーションにおいて興味を引き得る任意の数の他の物体を含み得る。対象情報は、ＬＩＤＡＲシステムのコントローラによって受信され得、感知装置によって提供され得る。感知装置は、別のＬＩＤＡＲシステムを含み得るか、またはカメラ、超音波トランスデューサ、および／もしくはＲＡＤＡＲなどの、別のタイプのセンサーであり得る。
【００７９】
［0095］  代替または追加として、対象情報は、車両の周囲の環境のマップ、車両の位置、または車両の移動に基づき得る。他の対象情報は、車両ナビゲーションおよび物体回避を支援することが可能である。
【００８０】
［0096］  従って、いくつかの例では、本明細書で開示するセンサーおよびＬＩＤＡＲ装置の組合せを含む車両は、様々な道路状況および／またはシナリオに従って環境をスキャンするために、リフレッシュレート、分解能、ＦＯＶ、位置などの、各センサーのそれぞれの特性を利用し得る。
【００８１】
［0097］  図７は、実施形態例に従った、場面７００の表現を示す。更なる図示例として、図７は、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂを参照して例示および説明したように、ＬＩＤＡＲ装置３００または４００によって生成され得る別の空間点群を含み得る。つまり、図７は、死角となる（スキャンできない）領域７０２および人７０４の表現を含み得る。
【００８２】
［0098］  図８は、実施形態例に従った、１つまたは複数の物体を含む環境内を走行している車両を示す。車両８００は、車両１００と類似し得る。例えば、図のように、車両８００は、車両１００のセンサー装置１０２、１０６、１０８、および１１０に、それぞれ類似している、センサー装置８０２、８０６、８０８、および８１０を含む。例えば、センサー装置８０２は、車両１００の第１のＬＩＤＡＲ  １２０および第２のＬＩＤＡＲ  １２２に、それぞれ類似している、第１のＬＩＤＡＲ（図示せず）および第２のＬＩＤＡＲ（図示せず）を含み得る。更に、例えば、センサー装置８０６〜８１０の各々は、車両１００の第３のＬＩＤＡＲ  １３０に類似したＬＩＤＡＲも含み得る。図のように、車両８００の環境は、自動車８１２、８１４、８１６、交通標識８１８、木８２０、建物８２２、道路標識８２４、歩行者８２６、犬８２８、自動車８３０、私道８３２、および車線境界線８３４を含む車線境界線などの、様々な物体を含む。本開示によれば、車両８００は、車両８００の自律運転および／または車両８００による事故回避を容易にするために、方法５００〜７００などの、本明細書の方法およびプロセスを実行し得る。以下は、本開示に従った車両８００の運行のためのシナリオ例である。
【００８３】
［0099］  第１のシナリオでは、車両８００は、車両１００の第１のＬＩＤＡＲ  １２０に類似した、中距離ＬＩＤＡＲを使用して、交通標識８１８を検出し得る。言い換えれば、第１のＬＩＤＡＲ  １２０または別のセンサーは、対象情報をＬＩＤＡＲシステム２００のコントローラ２３０に提供し得る。その結果として、車両８００は、情報を求めて交通標識８１８を解析するために、車両１００の第２のＬＩＤＡＲ  １２２に類似した、より高い分解能のＬＩＤＡＲおよび／またはより長距離のＬＩＤＡＲの視野角を調整し得る。例えば、第２のＬＩＤＡＲのより高い分解能は、交通標識８１８内の特徴の反射性の差に起因して、情報を解像するのを可能にし得る。シナリオの一例では、交通標識は、前方の障害物または車線閉鎖を示し得、車両８００は、それに応じて、その速度を調整するか、または車線を変更し得る。シナリオの別の例では、交通標識は、前方の交通の遅れを示し得、車両８００は、その結果、車両８００のナビゲーションシステムに代替経路を決定するように指示し得る。シナリオの他の変形も可能である。
【００８４】
［0100］  第２のシナリオでは、車両８００は、様々なセンサーを使用して、図８に示す様々な物体を検出および／または識別し得る。様々なセンサーは、車両８００の周囲の環境に関連する対象情報をコントローラ２３０に提供し得る。例えば、車両８００は、自動車８１２〜８１６を、車両８００のナビゲーション挙動に関連し得る移動物体として識別し得る。それに応じて、車両８００は、ＬＩＤＡＲ装置３００または４００を使用して、自動車８１２〜８１６を追跡し、かかるナビゲーションを容易にし得る。例えば、車両８００は、ＬＩＤＡＲ装置３００または４００からのデータに基づいて、その速度を調整し得るか、または自動車８１２〜８１６との接触を回避するために車線を変更し得る。
【００８５】
［0101］  第３のシナリオでは、車両８００は、車両１００のＬＩＤＡＲ  １２０に類似した、センサー装置８０２の第１のＬＩＤＡＲを利用して、車両８００までの閾値距離（例えば、中距離）内にある自動車８１４を検出および／または識別し得る。シナリオでは、自動車８１４は、車両８００と同じ車線に車線変更している途中であり得る。シナリオでは、車両８００は、自動車８１４までの安全距離を保つためにその速度を調整し、かつ／または車線を変更する必要があり得る。しかし、第１のＬＩＤＡＲからのデータは、自動車８１４が車線境界線８３４を越えているかどうかを検出するには不十分な第１の分解能しか有していない可能性があるか、または車線境界線８３４を検出／識別するためでさえ不十分であり得る。従って、シナリオでは、車両８００は、センサー装置８０２内に含まれていて、第１のＬＩＤＡＲの第１の分解能よりも高い第２の分解能を有する、第２のＬＩＤＡＲ  １２２またはＬＩＤＡＲ装置３００もしくは４００に類似した、第２のＬＩＤＡＲの視野角を調整し得る。その結果として、車両８００は、車線境界線８３４および／または自動車８１４が車線境界線を越えているかどうかを解像し得る。代替として、例えば、車両８００は、他の可能性の中でとりわけ、第２のＬＩＤＡＲのより高い分解能を利用して自動車８１４の左合図灯を検出し、車両８１４が車線を変更していると判断し得る。
【００８６】
［0102］  第４のシナリオでは、自動車８１６は、他の可能性の中でとりわけ、不規則に走行しているか、または車両８００と比べて高速で移動している可能性がある。このシナリオでは、車両８００は、ＬＩＤＡＲ装置３００または４００を使用して、自動車８１６を追跡し得、それに応じて、自動車８１６との接触を回避するようにナビゲート（例えば、車線を変更する、速度を調整する、など）し得る。
【００８７】
［0103］  他のシナリオも可能である。このように、本方法およびシステムは、車両８００の周囲の環境に関する情報を提供するように構成された高分解能ＬＩＤＡＲシステムを利用することにより、車両８００などの車両に対する自律運転および／または事故回避を容易にし得る。
【００８８】
［0104］  図９は、実施形態例に従った、車両９００の簡略化ブロック図である。車両９００は、車両１００および／または８００に類似し得る。更に、車両９００は、方法５００、６００、および／または７００などの、本明細書の機能および方法を実行するように構成され得る。図のように、車両９００は、推進システム９０２、センサーシステム９０４、制御システム９０６、周辺機器９０８、およびコンピュータシステム９１０を含む。他の実施形態では、車両９００は、もっと多いか、もっと少ないか、または異なるシステムを含み得、各システムは、もっと多いか、もっと少ないか、または異なる構成要素を含み得る。追加として、図示するシステムおよび構成要素は、任意の数の方法で、組み合わせるか、または分割され得る。
【００８９】
［0105］  推進システム９０２は、車両９００に対して動力運動（ｐｏｗｅｒｅｄ  ｍｏｔｉｏｎ）を提供するように構成され得る。図のように、推進システム９０２は、エンジン／モーター９１８、エネルギー源９２０、変速装置９２２、および車輪／タイヤ９２４を含む。
【００９０】
［0106］  エンジン／モーター９１８は、内燃機関、電気モーター、蒸気機関、およびスターリング機関の任意の組合せであり得るか、またはそれを含み得る。他のモーターおよびエンジンも可能である。いくつかの実施形態では、推進システム９０２は、複数のタイプのエンジンおよび／またはモーターを含み得る。例えば、ガソリン電気ハイブリッド車は、ガソリンエンジンと電気モーターを含み得る。他の例も可能である。
【００９１】
［0107］  エネルギー源９２０は、エンジン／モーター９１８に完全に、または一部、動力を供給するエネルギーの源であり得る。すなわち、エンジン／モーター９１８は、エネルギー源９２０を機械的エネルギーに変換するように構成され得る。エネルギー源９２０の例には、ガソリン、ディーゼル、プロパン、他の圧縮ガスベースの燃料、エタノール、太陽電池パネル、電池、および他の電力源を含む。エネルギー源（複数可）９２０は、追加または代替として、燃料タンク、電池、コンデンサ、および／またははずみ車の任意の組合せを含み得る。いくつかの実施形態では、エネルギー源９２０は、車両９００の他のシステムにもエネルギーを供給し得る。
【００９２】
［0108］  変速装置９２２は、機械力をエンジン／モーター９１８から車輪／タイヤ９２４に伝達するように構成され得る。この目的のため、変速装置９２２は、ギアボックス、クラッチ、差動装置、駆動軸、および／または他の要素を含み得る。変速装置９２２が駆動軸を含む実施形態では、駆動軸は、車輪／タイヤ９２４に連結するように構成される１つまたは複数の車軸を含み得る。
【００９３】
［0109］  車両９００の車輪／タイヤ９２４は、一輪車、二輪車／オートバイ、三輪車、または自動車／トラック四輪形式を含む、様々な形式で構成され得る。六輪以上を含むものなど、他の車輪／タイヤ形式も可能である。いずれの場合でも、車輪／タイヤ９２４は、他の車輪／タイヤ９２４に関して、差動回転するように構成され得る。いくつかの実施形態では、車輪／タイヤ９２４は、変速装置９２２に固定して取り付けられる少なくとも１つの車輪、および運転面と接触し得る車輪のリムに連結された少なくとも１つのタイヤを含み得る。車輪／タイヤ９２４は、金属とゴムの任意の組合せ、または他の材料の組合せを含み得る。推進システム９０２は、追加または代替として、図示したもの以外の構成要素を含み得る。
【００９４】
［0110］  センサーシステム９０４は、車両９００が位置している環境に関する情報を検知するように構成された、いくつかのセンサー、ならびにセンサーの位置および／または向きを変更するように構成された１つまたは複数のアクチュエータ９３６を含み得る。図のように、センサーシステム９０４のセンサーは、全地球測位システム（ＧＰＳ）９２６、慣性計測装置（ＩＭＵ）９２８、ＲＡＤＡＲ装置９３０、レーザー距離計および／またはＬＩＤＡＲ装置９３２、ならびにカメラ９３４を含む。センサーシステム９０４は、例えば、車両９００の内部システムを監視するセンサー（例えば、Ｏ２モニター、燃料計、エンジンオイル温度、など）を含む、追加のセンサーも含み得る。その上、センサーシステム９０４は、複数のＬＩＤＡＲを含み得る。いくつかの例では、センサーシステム９０４は、各々がそれぞれの位置（例えば、上部側、下部側、前面、背面、右側、左側など）で車両に取り付けられた複数のセンサー装置として実装され得る。他のセンサーも可能である。
【００９５】
［0111］  ＧＰＳ  ９２６は、車両９００の地理的位置を推定するように構成された任意のセンサー（例えば、位置センサー）であり得る。この目的のため、ＧＰＳ  ９２６は、車両９００の位置を地球に関して推定するように構成された送受信機を含み得る。ＧＰＳ  ９２６は、他の形式も取り得る。
【００９６】
［0112］  ＩＭＵ  ９２８は、慣性加速度に基づいて、車両９００の位置と方向の変化を検知するように構成されたセンサーの任意の組合せであり得る。いくつかの実施形態では、センサーの組合せには、例えば、加速度計とジャイロスコープを含み得る。センサーの他の組合せも可能である。
【００９７】
［0113］  ＲＡＤＡＲ装置９３０は、車両９００が位置している環境内の物体を無線信号を使用して検知するように構成された任意のセンサーであり得る。いくつかの実施形態では、物体の検知に加えて、ＲＡＤＡＲ装置９３０は、追加として、物体の速度および／または進行方向を検知するように構成され得る。
【００９８】
［0114］  同様に、レーザー距離計またはＬＩＤＡＲ装置９３２は、レーザーを使用して、車両９００が位置している環境内の物体を検知するように構成された任意のセンサーであり得る。具体的には、レーザー距離計またはＬＩＤＡＲ装置９３２は、レーザーを放出するように構成されたレーザー源および／またはレーザースキャナならびにレーザーの反射を検出するように構成された検出器を含み得る。レーザー距離計またはＬＩＤＡＲ  ９３２は、コヒーレント（例えば、ヘテロダイン検波を使用）またはインコヒーレント検出モードで動作するように構成され得る。いくつかの例では、ＬＩＤＡＲ装置９３２は、各々が車両９００の周囲の環境の特定の領域をスキャンするのに適した固有の位置および／または構成を有する複数のＬＩＤＡＲを含み得る。
【００９９】
［0115］  カメラ９３４は、車両９００が位置している環境の画像を捕捉するように構成された任意のカメラ（例えば、スチルカメラ、ビデオカメラなど）であり得る。この目的のため、カメラは前述した任意の形を取り得る。センサーシステム９０４は、追加または代替として、図示したもの以外の構成要素を含み得る。
【０１００】
［0116］  制御システム９０６は、車両９００およびその構成要素の動作を制御するように構成され得る。この目的のため、制御システム９０６は、ステアリング装置９３８、スロットル９４０、ブレーキ装置９４２、センサーフュージョンアルゴリズム９４４、コンピュータビジョンシステム９４６、ナビゲーションまたは経路設定システム９４８、および障害物回避システム９５０を含み得る。
【０１０１】
［0117］  ステアリング装置９３８は、車両９００の進行方向を調整するように構成された機構の任意の組合せであり得る。スロットル９４０は、エンジン／モーター９１８の動作速度、および、その結果として、車両９００の速度を制御するように構成された機構の任意の組合せであり得る。ブレーキ装置９４２は、車両９００を減速させるように構成された機構の任意の組合せであり得る。例えば、ブレーキ装置９４２は、摩擦を使用して、車輪／タイヤ９２４の速度を落とし得る。別の例として、ブレーキ装置９４２は、車輪／タイヤ９２４の運動エネルギーを電流に変換し得る。ブレーキ装置９４２は、他の形も取り得る。
【０１０２】
［0118］  センサーフュージョンアルゴリズム９４４は、センサーシステム９０４からのデータを入力として受け入れるように構成されたアルゴリズム（またはアルゴリズムを格納しているコンピュータプログラム製品）であり得る。データは、例えば、センサーシステム９０４のセンサーで検知された情報を表すデータを含み得る。センサーフュージョンアルゴリズム９４４は、例えば、カルマンフィルタ、ベイジアンネットワーク、本明細書の方法の機能のいくつかを実行するように構成されたアルゴリズム、または任意の別のアルゴリズムを含み得る。センサーフュージョンアルゴリズム９４４は、例えば、車両１００が位置している環境内の個々の物体および／もしくは特徴の評価、特定の状況の評価、ならびに／または特定の状況に基づいて考えられる影響の評価を含む、センサーシステム９０４からのデータに基づいて、様々な評価を提供するように、更に構成され得る。他の評価も可能である。
【０１０３】
［0119］  コンピュータビジョンシステム９４６は、例えば、交通信号および障害物を含む、車両９００が位置している環境内の物体および／または特徴を識別するために、カメラ９３４によって捕捉された画像を処理および解析するように構成された任意のシステムであり得る。この目的のため、コンピュータビジョンシステム９４６は、物体認識アルゴリズム、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  Ｍｏｔｉｏｎ（ＳＦＭ）アルゴリズム、ビデオトラッキング、または他のコンピュータビジョン技術を使用し得る。いくつかの実施形態では、コンピュータビジョンシステム９４６は、追加として、環境のマッピング、物体の追跡、物体速度の推定などを行うように構成され得る。
【０１０４】
［0120］  ナビゲーションおよび経路設定システム９４８は、車両９００に対する運転経路を決定するように構成された任意のシステムであり得る。ナビゲーションおよび経路設定システム９４８は、追加として、車両９００の走行中に、運転経路を動的に更新するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーションおよび経路設定システム９４８は、車両９００に対する運転経路を決定するために、センサーフュージョンアルゴリズム９４４、ＧＰＳ  ９２６、ＬＩＤＡＲ装置９３２、および１つまたは複数の所定のマップからのデータを統合するように構成され得る。
【０１０５】
［0121］  障害物回避システム９５０は、車両９００が位置している環境内の障害物を識別し、評価し、かつ回避するか、または別の方法で切り抜けるように構成された任意のシステムであり得る。制御システム９０６は、追加または代替として、図示したもの以外の構成要素を含み得る。
【０１０６】
［0122］  周辺機器９０８は、車両９００が、外部センサー、他の車両、外部コンピューティング装置、および／またはユーザーとやり取り可能になるように構成され得る。この目的のため、周辺機器９０８は、例えば、無線通信システム９５２、タッチスクリーン９５４、マイクロホン９５６、および／またはスピーカー９５８を含み得る。
【０１０７】
［0123］  無線通信システム９５２は、１つまたは複数の他の車両、センサー、または他のエンティティを、直接、または通信ネットワークを経由してのいずれかで、無線で接続するように構成された任意のシステムであり得る。この目的のため、無線通信システム９５２は、アンテナおよび他の車両、センサー、サーバー、または他のエンティティと、直接または通信ネットワークを経由してのいずれかで通信するためのチップセットを含み得る。チップセットまたは無線通信システム９５２は一般に、他の可能性の中でとりわけ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ(登録商標)、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（任意のＩＥＥＥ  ８０２．１１リビジョンを含む）に記載された通信プロトコル、携帯電話技術（ＧＳＭ(登録商標)、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、またはＬＴＥ）、ＺＩＧＢＥＥ(登録商標)、狭域通信（ＤＳＲＣ）、および無線自動識別（ＲＦＩＤ）通信などの、１つまたは複数のタイプの無線通信（例えば、プロトコル）に従って通信するように構成され得る。無線通信システム９５２は、他の形も取り得る。
【０１０８】
［0124］  タッチスクリーン９５４は、車両９００に対して命令を入力するためにユーザーによって使用され得る。この目的のため、タッチスクリーン９５４は、ユーザーの指の位置および動きの少なくとも１つを、他の可能性の中でとりわけ、容量感知、抵抗感知、または弾性表面波プロセスによって感知するように構成され得る。タッチスクリーン９５４は、タッチスクリーン表面と平行もしくは平面の方向、タッチスクリーン表面と垂直な方向、またはその両方への指の動きを感知することが可能であり得、また、タッチスクリーン表面に印加された圧力レベルを感知することも可能であり得る。タッチスクリーン９５４は、１つまたは複数の半透明または透明な絶縁層および１つまたは複数の半透明または透明な導電層から形成され得る。タッチスクリーン９５４は、他の形も取り得る。
【０１０９】
［0125］  マイクロホン９５６は、車両９００のユーザーから音声（例えば、音声命令または他の音声入力）を受信するように構成され得る。同様に、スピーカー９５８は、車両９００のユーザーに音声を出力するように構成され得る。周辺機器９０８は、追加または代替として、図示したもの以外の構成要素を含み得る。
【０１１０】
［0126］  コンピュータシステム９１０は、推進システム９０２、センサーシステム９０４、制御システム９０６、および周辺機器９０８の１つまたは複数にデータを送信し、それらからデータを受信し、それらとやり取りし、かつ／またはそれらを制御するように構成され得る。この目的のため、コンピュータシステム９１０は、推進システム９０２、センサーシステム９０４、制御システム９０６、および周辺機器９０８の１つまたは複数に、システムバス、ネットワーク、および／または他の接続機構（図示せず）によって通信可能に接続され得る。
【０１１１】
［0127］  一例では、コンピュータシステム９１０は、燃料効率を改善するために、変速装置９２２の動作を制御するように構成され得る。別の例として、コンピュータシステム９１０は、カメラ９３４に環境の画像を捕捉させるように構成され得る。更に別の例として、コンピュータシステム９１０は、センサーフュージョンアルゴリズム９４４に対応する命令を格納および実行するように構成され得る。更に別の例として、コンピュータシステム９１０は、ＬＩＤＡＲ装置９３２を使用して、車両９００の周囲の環境の３Ｄ表現を決定するための命令を格納および実行するように構成され得る。他の例も可能である。
【０１１２】
［0128］  図のように、コンピュータシステム９１０は、プロセッサ９１２およびデータ記憶９１４を含む。プロセッサ９１２は、１つまたは複数の汎用プロセッサおよび／または１つまたは複数の専用プロセッサを含み得る。プロセッサ９１２が２つ以上のプロセッサを含む範囲において、かかるプロセッサは別々に、または組み合わせて、動作し得る。データ記憶９１４は、その結果として、光学式、磁気、および／もしくは有機記憶などの、１つまたは複数の揮発性ならびに／または１つまたは複数の不揮発性記憶構成要素を含み得、データ記憶９１４は、全体として、または一部、プロセッサ９１２と統合され得る。
【０１１３】
［0129］  いくつかの実施形態では、データ記憶９１４は、様々な車両機能（例えば、方法５００〜７００など）を実行するためにプロセッサ９１２によって実行可能な命令９１６（例えば、プログラム論理）を含み得る。データ記憶９１４は、推進システム９０２、センサーシステム９０４、制御システム９０６、および／または周辺機器９０８の１つまたは複数にデータを送信し、それらからデータを受信し、それらとやり取りし、かつ／またはそれらを制御するための命令を含む、追加の命令も含み得る。コンピュータシステム９１０は、追加または代替として、図示したもの以外の構成要素を含み得る。
【０１１４】
［0130］  図のように、車両９００は、電源９６０を更に含み、電源９６０は、車両９００の構成要素の一部または全部に電力を供給するように構成され得る。この目的のため、電源９６０は、例えば、リチウムイオン二次電池または鉛電池を含み得る。いくつかの実施形態では、電池の１つまたは複数のバンクが、電力を供給するために構成され得る。他の電源材料および構成も可能である。いくつかの実施形態では、電源９６０およびエネルギー源９２０は、いくつかの完全な電気自動車におけるように、１つの構成要素として一緒に実装され得る。
【０１１５】
［0131］  いくつかの実施形態では、車両９００は、図示したものに加えて、またはその代わりに、１つまたは複数の要素を含み得る。例えば、車両９００は、１つまたは複数の追加のインタフェースおよび／または電源を含み得る。他の追加の構成要素も可能である。かかる実施形態では、データ記憶９１４は、追加の構成要素を制御し、かつ／またはそれらと通信するために、プロセッサ９１２によって実行可能な命令を更に含み得る。
【０１１６】
［0132］  なお更に、構成要素およびシステムの各々は車両９００に統合されると示されているが、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の構成要素またはシステムは、有線もしくは無線接続を使用して車両９００に、取り外し可能に取り付けられるか、または別の方法で（機械的に、または電気的に）接続され得る。車両９００は、他の形も取り得る。
【０１１７】
［0133］  図１０は、実施形態例に従って構成されたコンピュータ可読媒体を示す。実施形態例では、システム例は、１つまたは複数のプロセッサ、１つまたは複数の形式のメモリ、１つまたは複数の入力装置／インタフェース、１つまたは複数の出力装置／インタフェース、および１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、前述した、様々な機能タスク、機能性などをシステムに実行させるマシン可読命令を含み得る。
【０１１８】
［0134］  いくつかの実施形態では、開示した技法（例えば、以下の方法１１００など）は、コンピュータ可読記憶媒体上にマシン可読フォーマットで、または他の媒体もしくは製造業者の製品上に、コード化されたコンピュータプログラム命令（例えば、車両９００の命令９１６など）によって実装され得る。図１０は、本明細書で開示する少なくともいくつかの実施形態に従って構成された、コンピューティング装置上でコンピュータプロセスを実行するためのコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品例の概念部分図を示す概略図である。
【０１１９】
［0135］  一実施形態では、コンピュータプログラム製品例１０００は、信号担持媒体１００２を使用して提供される。信号担持媒体１００２は、１つまたは複数のプロセッサによって実行される場合に、図１〜図９に関連して前述した機能または機能の一部を提供し得る１つまたは複数のプログラミング命令１００４を含み得る。いくつかの例では、信号担持媒体１００２は、ハードディスクドライブ、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、メモリなどであるが、それらに限定されない、持続性コンピュータ可読媒体１００６であり得る。いくつかの実施態様では、信号担持媒体１００２は、メモリ、読取り／書込み（Ｒ／Ｗ）ＣＤ、Ｒ／Ｗ  ＤＶＤなどであるが、それらに限定されない、コンピュータ記録可能媒体１００８であり得る。いくつかの実施態様では、信号担持媒体１００２は、通信媒体１０１０（例えば、光ファイバーケーブル、導波管、有線通信リンクなど）であり得る。従って、例えば、信号担持媒体１００２は、無線形式の通信媒体１０１０によって伝達され得る。
【０１２０】
［0136］  １つまたは複数のプログラミング命令１００４は、例えば、コンピュータ実行可能および／または論理実装命令であり得る。いくつかの例では、コンピューティング装置は、コンピュータ可読媒体１００６、コンピュータ記録可能媒体１００８、および／または通信媒体１０１０の１つまたは複数によってコンピューティング装置に伝達されたプログラミング命令に応答して、様々な操作、機能、または動作を提供するように構成され得る。
【０１２１】
［0137］  コンピュータ可読媒体１００６は、複数のデータ記憶要素間で分散もされ得、それらは、相互に遠隔に配置され得る。格納された命令の一部または全部を実行するコンピューティング装置は、外部コンピュータ、またはスマートフォン、タブレット装置、パーソナルコンピュータ、ウェアラブルデバイスなどの、モバイルコンピューティングプラットフォームでもよい。代替として、格納された命令の一部または全部を実行するコンピューティング装置は、サーバーなどの、遠隔に配置されたコンピュータシステムでもよい。
【０１２２】
方法例
［0138］  図１１は、実施形態例に従った、方法１１００を示す。方法１１００は、任意の順番で実行され得るブロックを含む。更に、様々なブロックが、本開示の意図する範囲内で、方法１１００に追加され得るか、または方法１１００から取り去られ得る。方法１１００は、図１Ａ〜図１Ｅ、図２、図３Ａ〜図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｂ、図９、または図１０を参照して例示および説明したシステムのいずれかまたは全部を使用して実行され得るステップに対応し得る。
【０１２３】
［0139］  ブロック１１０２は、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）装置のコントローラによって対象情報を受信することを含む。対象情報は、別の感知装置から受信され得るか、または物体の予期される位置もしくは特定の位置に基づき得る。言い換えれば、対象情報は、物体のタイプ、物体のサイズ、物体の形状、距離、位置、または角度範囲の少なくとも１つを示し得る。
【０１２４】
［0140］  ブロック１１０４は、ＬＩＤＡＲの光源に、１つの波長範囲内の光を放出させることを含み、光源はファイバーレーザーを含む。前述のように、光源は、１つまたは複数の波長、例えば、１５５０ｎｍで、光を放出するように構成され得る。
【０１２５】
［0141］  ブロック１１０６は、ＬＩＤＡＲのスキャン部に、放出光を第１の軸の周りを往復させることを含む。ＬＩＤＡＲのスキャン部は、可動鏡、ばね、およびアクチュエータを含み得る。ばねおよびアクチュエータは、可動鏡を第１の軸の周りを共振周波数で前後に動かすように構成され得る。共振周波数は１４０Ｈｚまたは別の周波数であり得る。
【０１２６】
［0142］  ブロック１１０８は、対象情報の受信に応答して、ＬＩＤＡＲの照準方向を調整するために、ＬＩＤＡＲに連結された回転台を回転させることを含む。実施形態例では、回転台は、第２の軸の周りを回転するように構成される。第２の軸は、車両のルーフと床を貫通する垂直軸であり得る。従って、関心のある特定の方向で対象に関する対象情報の受信に応答して、放出光が関心のある特定の方向に向けられるか、または操縦されるように、回転台は可動鏡を回転させるように構成され得る。
【０１２７】
［0143］  ブロック１１０は、ＬＩＤＡＲに環境の視野（ＦＯＶ）をスキャンさせることを含み、ＦＯＶはＬＩＤＡＲから離れて照準方向に沿って広がる。スキャンは、ＦＯＶを放出光で照らし、ＬＩＤＡＲと関連付けられた１つまたは複数の検出器で反射した放出光を受信するために、回転台および／または可動鏡の一方または両方を制御することを含み得る。
【０１２８】
［0144］  ブロック１１１２は、ＦＯＶのスキャンからのデータに基づいて環境の３次元（３Ｄ）表現を決定することを含む。前述のように、ＬＩＤＡＲシステムは、車両の周囲の環境内の物体から反射されている放出光を受信するように構成された１つまたは複数の検出器を含み得る。このように、受信した光に基づいて、ＬＩＤＡＲシステムは、車両の環境を示し得る点群マップを生成し得る。点群マップは、ナビゲーション、物体認識、障害物回避、および／または他の機能のために使用され得る。
【０１２９】
［0145］  図に示す特定の構成は、制限として見るべきではない。他の実施形態は、所与の図に示すよりも多いか、または少ない各要素を含み得ることが理解されるはずである。更に、例示した要素の一部は、結合されるか、または除外され得る。更にまた、例示的実施形態は、図に示していない要素を含み得る。
【０１３０】
［0146］  様々な例および実施形態を開示しているが、他の例および実施形態も当業者には明らかであろう。様々な開示例および実施形態は、例示のためであり、限定することを意図しておらず、真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲で示されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2018511056.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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