(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光検出および測距（ライダ）デバイスであって、
光を放つ光源と、
前記ライダ・デバイスの視野（ＦＯＶ）を画定するために前記放たれた光を向ける送信レンズであって、前記放たれた光は、前記送信レンズによって画定される前記ＦＯＶ内の環境の領域を照らす、送信レンズと、
前記環境からの光を受信する受信レンズであって、前記受信レンズは、前記環境の前記照らされた領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を事前定義の光学経路に沿って収束させる、受信レンズと、
前記事前定義の光学経路に沿って前記受信レンズによって収束された、前記環境の前記照らされた領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する前記光を傍受し、検出するために、前記事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイと、
前記照らされた領域以外の前記環境の領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を傍受し、検出するために、前記事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器と、
（ｉ）前記光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集し、（ｉｉ）少なくとも前記オフセットされた光検出器からの出力に基づいて、前記収集されたセンサ・データが、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定する、コントローラと
を含むライダ・デバイス。
【請求項２】
前記オフセットされた光検出器は、前記環境の前記照らされた領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する前記光が前記光検出器のアレイによって傍受されている時、かつ、前記照らされた領域以外の前記環境の領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する前記光が前記光検出器のアレイによって傍受されていない時に、前記照らされた領域以外の前記環境の領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する前記光を傍受する、請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項３】
前記受信レンズに結合された受信器ハウジングであって、前記光検出器のアレイは、前記受信器ハウジングの内部に配置され、前記受信器ハウジングは、前記受信レンズによって受信された光以外の外部光が前記光検出器のアレイに向かって伝搬するのを防ぐ、受信器ハウジング
をさらに含む、請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項４】
前記オフセットされた光検出器は、前記受信器ハウジングの内部に配置され、前記事前定義の光学経路とは異なる光学経路に沿って前記受信レンズによって収束された光を検出するために位置決めされる、請求項３に記載のライダ・デバイス。
【請求項５】
波長範囲の外の波長を有する光が前記光検出器のアレイおよび前記オフセットされた光検出器に向かって伝搬するのを防ぐ光フィルタをさらに含み、
前記光源は、前記波長範囲内の波長を有する光を放つ、請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項６】
前記コントローラは、少なくとも前記収集されたセンサ・データに基づいて前記ライダ・デバイスの前記環境内の１つまたは複数の物体を検出する、請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項７】
前記コントローラは、前記オフセットされた光検出器によって検出された光の光学特性を、前記ライダ・デバイスの前記光源によって放たれる前記光の光学特性と比較し、
前記収集されたセンサ・データが別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することは、前記比較に基づく
請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項８】
前記比較が、前記オフセットされた光検出器によって検出された前記光の前記光学特性と前記ライダ・デバイスの前記光源によって放たれる前記光の前記光学特性との間の一致を示すことに応答して、前記コントローラは、前記収集されたセンサ・データを変更する、請求項７に記載のライダ・デバイス。
【請求項９】
前記収集されたセンサ・データを変更することは、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる前記別の光源からの光に関連するデータを減らすために前記収集されたセンサ・データを調整することを含む、請求項８に記載のライダ・デバイス。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記環境の前記照らされる領域をスキャンするために前記ライダ・デバイスとは異なるセンサからのデータをさらに選択する、請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項１１】
前記ライダ・デバイスは、車両内に含まれ、前記コントローラは、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記車両のナビゲーション動作をさらに変更する、請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項１２】
前記光源、前記送信レンズ、前記受信レンズ、前記光検出器のアレイ、および前記オフセットされた光検出器を取り付ける回転プラットフォームであって、前記コントローラは、前記コントローラが前記回転プラットフォームの回転を引き起こすことに基づいて、前記ライダ・デバイスの前記ＦＯＶを調整する、回転プラットフォーム
をさらに含む、請求項１に記載のライダ・デバイス。
【請求項１３】
ライダ・デバイスの光源を介して光を放つことと、
送信レンズを介して、前記ライダ・デバイスの視野（ＦＯＶ）を画定するために前記放たれた光を向けることであって、前記放たれた光は、前記送信レンズによって画定される前記ＦＯＶ内の環境の領域を照らすことと、
受信レンズを介して、事前定義の光学経路に沿って前記環境の前記照らされた領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を収束させることと、
前記事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイで、前記事前定義の光学経路に沿って前記受信レンズによって収束された、前記環境の前記照らされた領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する前記光を検出することと、
前記事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器で、前記照らされた領域以外の前記環境の領域から前記ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を検出することと、
前記光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集することと、
少なくとも前記オフセットされた光検出器での前記検出された光に基づいて、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することと
を含む方法。
【請求項１４】
前記収集されたセンサ・データが別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することは、
前記オフセットされた光検出器によって検出された光の光学特性を前記放たれた光の光学特性と比較すること
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記比較が、前記オフセットされた光検出器によって検出された前記光の前記光学特性と前記放たれた光の前記光学特性との間の一致を示すことに応答して、前記放たれた光の変調を調整すること
をさらに含み、前記センサ・データを収集することは、前記放たれた光の前記調整された変調に従って前記センサ・データを収集することを含む
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記収集されたセンサ・データが、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記環境の前記照らされる領域をスキャンするために前記ライダ・デバイスとは異なるセンサを選択すること
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記収集されたセンサ・データが、前記ライダ・デバイスの前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、前記ライダ・デバイスを含む車両のナビゲーション動作を変更すること
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
システムであって、
ライダ送信器であって、（ｉ）光を放つ光源と、（ｉｉ）前記ライダ送信器の視野（ＦＯＶ）を画定するために前記放たれた光を向ける送信レンズとを含み、前記放たれた光は、前記送信レンズによって画定される前記ＦＯＶ内の環境の領域を照らす、ライダ送信器と、
ライダ受信器であって、（ｉ）前記環境からの光を受信する受信レンズであって、前記受信レンズは、前記環境の前記照らされた領域から前記ライダ受信器に向かって伝搬する光を事前定義の光学経路に沿って収束させる、受信レンズと、（ｉｉ）前記事前定義の光学経路に沿って前記受信レンズによって収束された、前記環境の前記照らされた領域から前記ライダ受信器に向かって伝搬する前記光を傍受し、検出するために、前記事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイと、（ｉｉｉ）前記照らされた領域以外の前記環境の領域から前記ライダ受信器に向かって伝搬する光を傍受し、検出するために、前記事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器とを含むライダ受信器と、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記１つまたは複数のプロセッサによって実行される時に、前記システムに、
前記光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集する動作と、
少なくとも前記オフセットされた光検出器からの出力に基づいて、前記収集されたセンサ・データが前記ライダ送信器の前記光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定する動作と
を含む動作を実行させる命令を記憶するデータ・ストレージと
を含むシステム。
【請求項１９】
前記動作は、
少なくとも、前記収集されたセンサ・データおよび前記オフセットされた光検出器からの前記出力に基づいて前記環境の３次元（３Ｄ）表現を判定する動作
をさらに含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記３Ｄ表現を判定する動作は、
少なくとも前記オフセットされた光検出器からの前記出力に基づいて、前記ライダ送信器の前記光源とは異なる前記別の光源からの光に関連する、前記収集されたセンサ・データのサブセットを識別する動作と、
前記収集されたセンサ・データの前記識別されたサブセットに基づいて前記３Ｄ表現を変更する動作と
を含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記光源および前記送信レンズを含む前記ライダ送信器と、前記受信レンズ、前記光検出器のアレイ、および前記オフセットされた光検出器を含む前記ライダ受信器とを取り付ける回転プラットフォームであって、前記動作は、前記ライダ送信器の前記ＦＯＶを調整するために前記回転プラットフォームの回転を引き起こす動作をさらに含み、前記センサ・データを収集する動作は、前記ライダ送信器の複数のＦＯＶのセンサ・データを収集する動作を含む、回転プラットフォーム
をさらに含む、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
［0001］  本願は、これによってその全体が参照によって組み込まれている、２０１６年１２月３１日に出願した米国特許出願第１５／３９６４７６号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
［0002］  車両は、車両が動作する環境に関する情報を検出するように構成された１つまたは複数のセンサを含むことができる。１つのそのようなセンサが、ｌｉｇｈｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒａｎｇｉｎｇ（光検出および測距、ライダ）デバイスである。
【０００３】
［0003］  ライダ・デバイスは、環境内の反射表面を示す「点群」を集めるためにシーンをスキャンしながら環境特徴までの距離を判定することができる。点群内の個々の点は、たとえば、レーザー・パルスを送信し、環境内の物体から反射された戻るパルスがあればこれを検出し、その後、パルスの送信と反射パルスの受信との間の時間遅れに従って物体までの距離を判定することによって判定され得る。その結果、たとえば、環境内の反射する特徴の位置を示す点の３次元地図が生成され得る。
【発明の概要】
【０００４】
［0004］  一例では、光検出および測距（ライダ）デバイスは、波長範囲を有する波長を有する光を発する光源を含む。ライダ・デバイスは、ライダ・デバイスの視野（ＦＯＶ）を画定するために放たれた光を向ける送信レンズ（ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｌｅｎｓ）をも含む。放たれた光は、送信レンズによって画定されるＦＯＶ内の環境の領域を照らす。ライダ・デバイスは、環境からの光を受信し、受信された光の少なくとも一部を事前定義の光学経路に沿って収束させる受信レンズ（ｒｅｃｅｉｖｅ  ｌｅｎｓ）をも含む。ライダ・デバイスは、受信レンズからの収束された光を傍受し、検出するために事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイをも含む。ライダ・デバイスは、ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を傍受し、検出するために事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器をも含む。ライダ・デバイスは、（ｉ）光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集し、（ｉｉ）少なくともオフセットされた光検出器からの出力に基づいて、収集されたセンサ・データが、ライダ・デバイスの光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定する、コントローラをも含む。
【０００５】
［0005］  別の例では、方法は、ライダ・デバイスの光源を介して、波長範囲内の波長を有する光を放つことを含む。方法は、送信レンズを介して、ライダ・デバイスの視野（ＦＯＶ）を画定するために放たれた光を向けることをも含む。放たれた光は、送信レンズによって画定されるＦＯＶ内の環境の領域を照らすことができる。方法は、受信レンズに入射する環境からの光を収束させることをも含む。収束される光の少なくとも一部は、事前定義の光学経路に沿って収束され得る。方法は、事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイで、受信レンズからの収束された光を検出することをも含む。方法は、事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器で、ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を検出することをも含む。方法は、光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集することをも含む。方法は、オフセットされた光検出器での検出された光に基づいて、収集されたセンサ・データがライダ・デバイスの光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することをも含む。
【０００６】
［0006］  別の例では、システムは、ライダ送信器、ライダ受信器、１つまたは複数のプロセッサ、およびデータ・ストレージを含む。ライダ送信器は、波長範囲内の波長を有する光を放つ光源を含む。ライダ送信器は、ライダ送信器の視野（ＦＯＶ）を画定するために放たれた光を向ける送信レンズをも含む。放たれた光は、送信レンズによって画定されるＦＯＶ内の環境の領域を照らす。ライダ受信器は、環境からの光を受信する受信レンズを含む。受信レンズは、受信された光の少なくとも一部を事前定義の光学経路に沿って収束させる。ライダ受信器は、受信レンズからの収束された光を傍受し、検出するために、事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイをも含む。ライダ受信器は、受信レンズからの収束された光を傍受し、検出するために、事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器をも含む。データ・ストレージは、１つまたは複数のプロセッサによって実行される時に、システムに動作を実行させる命令を記憶する。動作は、光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集する動作を含む。動作は、少なくともオフセットされた光検出器からの出力に基づいて、収集されたセンサ・データがライダ送信器の光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定する動作をさらに含む。
【０００７】
［0007］  さらなる別の例では、システムは、ライダ・デバイスの光源を介して、波長範囲内の波長を有する光を放つ手段を含む。システムは、送信レンズを介して、ライダ・デバイスの視野（ＦＯＶ）を画定するために放たれた光を向ける手段をも含む。放たれた光は、送信レンズによって画定されるＦＯＶ内の環境の領域を照らすことができる。システムは、受信レンズに入射する環境からの光を収束させる手段をも含む。収束される光の少なくとも一部は、事前定義の光学経路に沿って収束され得る。システムは、事前定義の経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイで、受信レンズからの収束された光を検出する手段をも含む。システムは、事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器で、ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を検出する手段をも含む。システムは、光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集する手段をも含む。システムは、オフセットされた光検出器で検出された光に基づいて、収集されたセンサ・データがライダ・デバイスの光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定する手段をも含む。
【０００８】
［0008］  上記ならびに他の態様、利点、および代替案は、適当な場合に添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって、当業者に明白になる。さらに、この「発明の概要」セクションおよび本文書の他所で提供される説明が、限定ではなく例として特許請求される主題を例示することを意図されたものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】［0009］例の実施形態によるライダ・デバイスを示す単純化されたブロック図である。
【図２Ａ】［0010］例の実施形態によるライダ・デバイスの上面を示す断面図である。
【図２Ｂ】［0011］図２Ａのライダ・デバイスの側面を示す断面図である。
【図３】［0012］例の実施形態による、ライダ受信器内に配置されたオフセットされた光検出器を含むライダ受信器を示す図である。
【図４】［0013］例の実施形態による、車両を示す単純化されたブロック図である
【図５Ａ】［0014］例の実施形態によるライダ・デバイスを装備した車両を示す複数の図である。
【図５Ｂ】［0015］ライダ・デバイスの例の動作を示す図である。
【図５Ｃ】［0016］ライダ・デバイスの例のスキャン範囲を示す図である。
【図６】［0017］例の実施形態による方法を示す流れ図である。
【図７】［0018］例の実施形態による軽減手順を実行するためにライダ・デバイスを動作させる方法を示す流れ図である。
【図８Ａ】［0019］例の実施形態によるルックアヘッド・センサを使用するライダ・デバイスの保護の１ステップを示す図である。
【図８Ｂ】［0020］例の実施形態によるルックアヘッド・センサを使用するライダ・デバイスの保護の別のステップを示す図である。
【図８Ｃ】［0021］例の実施形態によるルックアヘッド・センサを使用するライダ・デバイスの保護のさらに別のステップを示す図である。
【図９Ａ】［0022］例の実施形態によるバックアップ波長の放出および検出を使用するライダ・デバイスの保護の１ステップを示す図である。
【図９Ｂ】［0023］例の実施形態によるバックアップ波長の放出および検出を使用するライダ・デバイスの保護の別のステップを示す図である。
【図９Ｃ】［0024］例の実施形態によるバックアップ波長の放出および検出を使用するライダ・デバイスの保護のさらに別のステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［0025］  例示的な実施態様が、本明細書で説明される。単語「例示的な」が、本明細書では「例、実例、または例示として働く」を意味するのに使用されることを理解されたい。本明細書で「例示的」または「例」として説明されるすべての実施態様または特徴は、必ずしも他の実施態様または特徴より好ましいまたは有利と解釈されるべきではない。図面では、文脈がそうではないことを規定しない限り、同様の記号は通常は同様の構成要素を識別する。本明細書で説明される例の実施態様は、限定的であることを意図されたものではない。本明細書で全般的に説明され、図面に示される本開示の諸態様が、様々な異なる構成で配置され、置換され、組み合わされ、分離され、設計され得ることが、たやすく理解されよう。
【００１１】
Ｉ．概要
［0026］  事故回避システムおよびリモート・センシング能力を備えた車両の開発を含む、車両の安全性および／または自律動作を改善するための継続的な努力がある。ライダ・デバイスなどの様々なセンサが、車両の環境内の障害物または物体を検出し、これによって、他のオプションの中でも事故回避および／または自律動作を容易にするために、車両内に含められ得る。
【００１２】
［0027］  いくつかの状況で、外部光（たとえば、ライダ・デバイス以外の光源で送出される）が、意図的にまたは意図的ではなくライダ・デバイスに向かって放たれる場合があり、これは、様々な問題を引き起こす可能性がある。たとえば、外部光は、他の可能性の中でも、別の車両に取り付けられた別のライダ・デバイスから送出される場合があり、あるいは、任意の他の外部光源（たとえば、レーザー・ポインタなど）から始まる場合がある。さらに、たとえば、外部光は、ライダ・デバイスの光学経路に入る場合に、ライダ・デバイスに損傷を与えるのに十分に高い強度を有する場合がある。別の例では、外部光が光学経路に入る場合に、外部光は、ライダ・デバイスに不正なデータ点を生成させる可能性がある。したがって、この例では、ライダ・デバイスからのデータを評価する制御システム（たとえば、車両の制御システム）は、不正なデータ点が、環境内に実際には存在しない環境内の物体の存在を示すと誤って判定する可能性がある。
【００１３】
［0028］  そのような問題を回避しようと努力して、本明細書では、ライダ・デバイスの光源以外の光源で始まり、ライダ・デバイスに向かって放たれている外部光に対してライダ・デバイスを保護するのを助けることができる方法およびシステムを開示する。そのために、１つの例の軽減手順は、制御システムが、外部光に対して保護するためにライダ・デバイスを動作させる（たとえば、継続的にまたは時々）ことと、そのような外部光が実際にライダ・デバイスに向かって放たれているか否かを判定することとを含むことができる。この形で、制御システムは、外部光に対してライダ・デバイスの動作を保護する処置を講じることができる。
【００１４】
［0029］  いくつかの例では、ライダ・デバイスは、ライダ・デバイスによって照らされる領域以外の周囲の環境の領域（１つまたは複数）からの光を検出する軸外受信器を含むことができる。ライダ・デバイスが、ライダ・デバイスによって放たれる光の光学特性に類似する光学特性を有する外部光を検出する（軸外受信器を介して）場合に、ライダ・デバイス（または制御システム）は、他の可能性の中でも、（ｉ）ライダ・デバイスによって収集されたセンサ・データを変更し（たとえば、外部光源に関連する可能性があるデータを除外するなどのために）、（ｉｉ）ライダ・デバイスの機械的動作を変更し（たとえば、ライダ・デバイスが外部光源に向かって指している時に光がライダ・デバイスに入るのを阻止するシャッタをアクティブ化し）、かつ／または（ｉｉｉ）ライダ・デバイスの他の動作を変更する（たとえば、放たれる光を外部光から区別するために、ライダ・デバイスによって放たれる光の変調方式、波長などを調整する）ことができる。
【００１５】
［0030］  したがって、例では、ライダ送信器、ライダ受信器、オフセットされた受信器、およびコントローラを含むライダ・デバイスが説明される。ライダ送信器は、特定の光学特性（たとえば、変調、波長（１つまたは複数）など）を有する光を周囲の環境に向かって放つ光源を含むことができる。一実施態様では、光源は、高強度レーザー・パルスを放つように構成されたファイバ・レーザーを含む。さらに、この実施態様では、ファイバ・レーザーは、放たれるレーザー・パルスを視準するコリメータに結合され得る。ライダ送信器は、ライダ・デバイスの視野（ＦＯＶ）を画定するように放たれる光を向ける送信レンズをも含むことができる。一実施態様では、送信レンズは、放たれる光を、事前定義の垂直および水平の広がりを有するＦＯＶに沿って向けることができる。
【００１６】
［0031］  ライダ受信器は、ライダ・デバイスに向かって伝搬する環境からの光を受信する受信レンズを含むことができる。さらに、たとえば、送信レンズおよび受信レンズは、受信される光が放たれた光によって照らされる１つまたは複数の物体からの放たれた光の反射（１つまたは複数）を含むように整列され得る（たとえば、ライダ・デバイスのＦＯＶ内のライダ視軸（ｖｉｅｗｉｎｇ  ａｘｉｓ）に従って）。したがって、受信レンズは、環境の照らされた領域から伝搬する受信される光の収束される少なくとも一部に基づいて、事前定義の光学経路に沿って、受信される光の少なくとも一部を収束させることができる。たとえば、受信レンズおよび送信レンズのそれぞれのレンズ特性（たとえば、Ｆ値、方位など）は、受信レンズに入射する放たれた光の反射が、受信レンズの焦点面（および／または画像面（ｉｍａｇｅ  ｐｌａｎｅ））内の特定の区域に向かう受信レンズの背後の事前定義の光学経路に沿って収束されるように構成され得る。しかし、環境の異なる領域（すなわち、放たれた光によって照らされていない領域）から受信レンズに入射する光は、焦点面内の異なる区域に向かう異なる光学経路に沿って収束され得る。
【００１７】
［0032］  ライダ受信器は、受信レンズからの収束された光を傍受し、検出するために事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイをも含むことができる。例の光検出器は、とりわけ、フォトダイオード、光検出器、アバランシェ・フォトダイオード、単一光子アバランシェ・フォトダイオード（ＳＰＡＤ）を含む。いくつかの実施態様では、受信レンズは、放たれた光のうちの特定の光学特性を有する光が光検出器のアレイに向かって伝搬することを可能にすると同時に、異なる光学特性（たとえば、波長（１つまたは複数）、エタンデュ、偏光、時間波形など）を有する光が光検出器のアレイに向かって伝搬するのを防ぐ、１つまたは複数の光学要素（たとえば、光フィルタ、アパーチャなど）に結合され得る。いくつかの実施態様は、ライダ受信器は、受信レンズに結合された受信器ハウジングをも含むことができる。受信器ハウジングは、受信レンズによって収束された光以外の外部光（ライダ受信器に入射する）が光検出器のアレイに向かって伝搬するのを防ぐ不透明材料を含むことができる。したがって、これらの実施態様では、光検出器のアレイは、受信器ハウジングの内部に配置され得る。
【００１８】
［0033］  オフセットされた光検出器は、光検出器のアレイ内の光検出器（たとえば、フォトダイオード、ＳＰＡＤなど）のいずれかと同様の物理実施態様を有することができる。しかし、オフセットされた光検出器は、ライダ・デバイスの視軸に対する相対的な軸外整列に整列され（たとえば、位置決めされ、方位付けられなど）得る。たとえば、オフセットされた光検出器は、ライダ送信器からの放たれた光によって照らされる領域以外の環境の領域からライダ・デバイスに向かって伝搬する光を傍受し、検出するために、事前定義の光学経路の外に位置決めされ得る。いくつかの実施態様では、オフセットされた光検出器で検出される光は、事前定義の光学経路とは異なる光学経路に沿って受信レンズによって収束された光を含むことができる。たとえば、光検出器のアレイが受信器ハウジングの内部に配置される場合に、オフセットされた光検出器も、受信器ハウジングの内部に配置され得る。他の実施態様では、オフセットされた光検出器は、ライダ受信器の外部（たとえば、受信器ハウジングの外部）に配置され、照らされた領域とは異なる領域から到着する光を受信するように配置され得る（たとえば、軸外整列）。
【００１９】
［0034］  ライダ・デバイスのコントローラは、１つまたは複数のプロセッサと、ライダ・デバイスを動作させるために１つまたは複数のプロセッサによって実行可能なプログラム命令として実施され得る。代替案では、コントローラは、ライダ・デバイスの様々な機能を実行するように配線されたアナログ回路網および／またはデジタル回路網として実施され得る。
【００２０】
［0035］  例の動作として、コントローラは、ライダ受信器の光検出器のアレイを使用して入手されたセンサ・データを収集するように構成され得る。たとえば、光検出器のアレイは、各光検出器が、照らされたシーンからの収束された光のそれぞれの部分を検出し、これに応答して、それぞれの検出信号をコントローラに供給するように、近接して配置され得る（たとえば、お互いに隣接してなど）。その後、検出信号は、環境のスキャンされた領域を表す点のデータ・クラウド内の複数の点を生成するためにコントローラによって処理され得る。そのために、たとえば、データ・クラウド内の各点の位置が、他の可能性の中でも、放たれた光パルスと検出された信号との間の時間遅れおよび／または検出された信号の光強度に基づいて判定され得る。したがって、この例では、各光検出器は、環境の照らされた領域のそれぞれの部分にマッピングされた受信器チャネルに対応することができる。
【００２１】
［0036］  別の例の動作として、コントローラは、収集されたセンサ・データが、ライダ送信器の光源とは異なる別の光源に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定するように構成され得る。たとえば、コントローラは、オフセットされたライダ検出器からの出力を監視し、監視された出力が、（ｉ）ライダ送信器によって照らされない環境の領域から到着し、（ｉｉ）放たれた光に類似する光学特性（たとえば、変調、波長など）を有する光の検出（オフセットされた光検出器による）を示すかどうかを判定することができる。
【００２２】
［0037］  このケースでは、コントローラは、上で注記した様々な軽減手順のうちの１つまたは複数を実行することができる。一例では、コントローラは、外部光源からの干渉に起因して誤差が生じがちである可能性がある収集されたセンサ・データのサブセットを識別することができる。その後、コントローラは、潜在的に誤差が生じがちなセンサ・データを除外するか他の形で調整するために、収集されたセンサ・データを変更することができる。別の例では、コントローラは、外部光の方向および／または位置を識別し（たとえば、オフセットされた光検出器の位置、方位、視軸などに基づいて）、これに応答してライダ・デバイスの動作を変更することができる。たとえば、ライダ・デバイスは、ライダ・デバイスの異なるＦＯＶをスキャンするために回転する回転ライダ・デバイスとすることができる。この例では、ライダ・デバイスは、ＦＯＶが外部光源からの外部光とオーバーラップする時にシャッタを一時的にアクティブ化し、これによって、光検出器のアレイでの外部光の検出を防ぐことができる。さらなる別の例では、コントローラは、放たれた光を外部光から区別するために、ライダ送信器によって放たれた光の変調（たとえば、波形形状、波長など）を調整することができる。そのために、コントローラは、調整された変調に従って、事前定義の光学経路に沿った様々な光学要素（たとえば、光フィルタ、空間光変調器、時間光変調器、偏光子など）を調整することもできる。
【００２３】
［0038］  他のライダ・デバイス構成要素、特徴、および動作も可能であり、本明細書の例示的な実施態様内でさらに詳細に説明される。
【００２４】
ＩＩ．例のセンサ
［0039］  本明細書で説明される例のセンサは、ライダ・センサを含むが、他のタイプのセンサも可能である。本明細書で使用され得る例のセンサの非網羅的リストは、とりわけ、ｒａｄｉｏ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒａｎｇｉｎｇ（レーダー）センサ、ｓｏｕｎｄ  ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒａｎｇｉｎｇ（ソナー）センサを含む。そのために、本明細書のいくつかの例のセンサは、センサに供給される変調された電力に基づいて信号（たとえば、パルスのシーケンスの形の）を放ち、その後、周囲の環境内の物体からの放たれた信号の反射を検出する、能動距離センサを含むことができる。
【００２５】
［0026］  図１は、例の実施形態によるライダ・デバイス１００の単純化されたブロック図である。図示されているように、ライダ・デバイス１００は、電力供給配置１０２、コントローラ１０４、送信器１０６、１つまたは複数の光学要素１０８、温度センサ１１０、ヒート・シンク１１２、受信器１１４、回転プラットフォーム１１６、１つまたは複数のアクチュエータ１１８、静止プラットフォーム１２０、回転リンク１２２、およびハウジング１２４を含む。他の実施形態では、ライダ・デバイス１００は、より多数の、より少数の、または異なる構成要素を含むことができる。さらに、図示の構成要素は、任意の複数の形で組み合わされ、または分割され得る。
【００２６】
［0027］  電力供給配置１０２は、ライダ・デバイス１００の様々な構成要素に電力を供給し、受け取り、かつ／または分配するように構成され得る。そのために、電力供給配置１０２は、ライダ・デバイス１００内の様々な構成要素に電力を供給するために、ライダ・デバイス１００内に配置され、これらの構成要素に任意の可能な形で接続された電源（たとえば、バッテリ・セルなど）を含み、またはその形をとることができる。それに加えてまたはその代わりに、電力供給配置１０２は、１つまたは複数の外部電源から（たとえば、ライダ・デバイス１００が取り付けられる車両内に配置された電源から）電力を受け取り、受け取られた電力をライダ・デバイス１００の様々な構成要素に送るように構成された電力アダプタを含み、またはその形をとることができる。
【００２７】
［0040］  コントローラ１０４は、ライダ・デバイス１００のある種の動作を容易にするように配置された１つまたは複数の電子構成要素および／または電子システムを含むことができる。コントローラ１０４は、任意の可能な形でライダ・デバイス１００内に配置され得る。たとえば、コントローラ１０４は、少なくとも部分的に、回転リンク１２２の中央空洞領域内に配置され得る。
【００２８】
［0041］  いくつかの例では、コントローラ１０４は、ライダ・デバイス１００の様々な構成要素への制御信号の伝達および／またはライダ・デバイス１００の様々な構成要素からコントローラ１０４へのデータの伝達に使用される配線を含み、またはこれに結合され得る。一般に、コントローラ１０４が受信するデータは、他の可能性の中でも、受信器１１４による光の検出に基づくセンサ・データを含むことができる。さらに、コントローラ１０４によって送られる制御信号は、他の可能性の中でも、送信器１０６による光の放出を制御すること、受信器１１４による光の検出を制御すること、および／または回転プラットフォーム１１６を回転するようにアクチュエータ（１つまたは複数）１１８を制御することによるなど、ライダ・デバイス１００の様々な構成要素を動作させることができる。
【００２９】
［0042］  そのために、コントローラ１０４は、１つまたは複数のプロセッサ、データ・ストレージ、およびライダ・デバイス１００に本明細書で説明される様々な動作を実行させるために１つまたは複数のプロセッサによって実行可能なプログラム命令（データ・ストレージ内に記憶される）を含むことができる。それに加えてまたはその代わりに、コントローラは、外部コントローラとライダ・デバイス１００の様々な構成要素との間の制御信号および／またはデータの伝達を容易にするのを助けるために、外部コントローラまたは類似物（たとえば、ライダ・デバイス１００が取り付けられる車両内に配置されたコンピューティング・システム）と通信することができる。それに加えてまたはその代わりに、コントローラ１０４は、本明細書で説明される様々な機能を実行するように配線された回路網を含むことができる。
【００３０】
［0043］  送信器１０６は、ライダ・デバイス１００の環境に向かって光（またはなんらかの他の信号）を送信するように構成され得る。たとえば、送信器１０６は、ある波長範囲内の波長を有する複数の光ビームおよび／または光パルスをそれぞれが放つ１つまたは複数の光源を含むことができる。波長範囲は、たとえば、電磁スペクトルのうちの紫外部分内、可視部分内、および／または赤外部分内とすることができる。いくつかの例では、波長範囲は、レーザーによって供給されるものなど、狭い波長範囲とすることができる。一例では、波長範囲は、約１５２５ｎｍと約１５６５ｎｍとの間の波長を含むことができる。この範囲が、例示のみのために説明され、限定的であることが意図されていないことに留意されたい。
【００３１】
［0044］  いくつかの実施態様では、送信器１０６内の光源（１つまたは複数）は、光増幅器に結合されたファイバ・レーザーを含むことができる。具体的には、ファイバ・レーザーは、能動利得媒体（すなわち、レーザー内の光学利得の源）が光ファイバ内にある、レーザーとすることができる。さらに、ファイバ・レーザーは、ライダ・デバイス１００内に様々な形で配置され得る。たとえば、ファイバ・レーザーは、回転プラットフォーム１１６と受信器１１４との間に配置され得る。
【００３２】
［0045］  したがって、本開示は、全般的に、本明細書ではファイバ・レーザーが送信器１０６内の光源として使用されるという文脈で説明される。しかし、いくつかの配置では、送信器１０６内の１つまたは複数の光源は、それに加えてまたはその代わりに、レーザー・ダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、高分子発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、発光高分子（ＬＥＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、微細電気機械システム（ＭＥＭＳ）、ならびに／または複数の放たれる光ビームおよび／もしくは光パルスを提供するために光を選択的に送信し、反射し、かつ／もしくは放つように構成された任意の他のデバイスを含むことができる。
【００３３】
［0046］  光学要素（１つまたは複数）１０８は、送信器１０６および／または受信器１１４内に含まれ、またはこれに結合され得る。たとえば、光学要素（１つまたは複数）１０８は、送信器１０６内の光源からの光を環境に向かって向けるように配置された送信レンズを含むことができる。それに加えてまたはその代わりに、光学要素（１つまたは複数）１０８は、物理空間を介する光の伝搬を案内できる、および／または放たれた光のある種の特性を調整するための、ミラー、レンズなどの任意の可能な組合せを含むことができる。
【００３４】
［0047］  いくつかの実施態様では、光学要素（１つまたは複数）１０８は、垂直軸に沿って、放たれた光を広げるように配置されたディフューザを含むこともできる。実際面では、ディフューザは、ガラスまたは別の材料から形成され得、特定の形で光を広げまたは拡散させるように成形され得る（たとえば、非球面形状）。一実施形態では、垂直の広がりは、水平軸（たとえば、理想的には環境内の地面に平行な水平軸）から＋７°から水平軸から−１８°の広がりとすることができる。さらに、ディフューザは、たとえばファイバ・レーザーの出力端に融合されることによるなど、任意の直接または間接の形で送信器１０６内の光源に結合され得る。
【００３５】
［0048］  したがって、この実施態様は、レーザー・ビームの垂直ビーム幅より大幅に狭い水平ビーム幅（たとえば、０．０６°）を有するレーザー・ビームまたは類似物をもたらすことができる。そのような水平に狭いレーザー・ビームは、たとえば、反射物体から反射されたビームと、反射物体に水平に近接する、より反射しない物体から反射されたビームとの間の干渉を回避するのを助けることができ、これが、ライダ・デバイス１００がこれらの物体の間で区別するのを助けることができる。他の利点も可能である。
【００３６】
［0049］  温度センサ１１０は、送信器１０６から放たれる光パルスに関連する温度を測定するように配置された１つまたは複数の温度センサ（たとえば、サーミスタ、熱電対列など）を含むことができる。いくつかの実施態様では、光学要素（１つまたは複数）１０８は、拡散された光の少なくとも一部を温度センサ１１０に向かって反射するように配置された二色性ミラーをも含むことができる。この実施態様を用いると、温度センサ１１０は、環境に向かって放たれる光のエネルギを測定するように配置され得る。温度測定値に関するデータは、コントローラ１０４によって受信され、その後、たとえば放たれた光の強度に対する調整など、さらなる動作を容易にするための基礎としてコントローラ１０４によって使用され得る。別の実施態様では、温度センサ１１０は、たとえばヒート・シンク１１２の温度など、ライダ・デバイス１００の別の構成要素の温度を測定するように配置され得る。他の実施態様も可能である。
【００３７】
［0050］  ヒート・シンク１１２は、送信器１０６から離れて熱を伝導するように配置された任意の熱導体（たとえば、アルミニウム、銅、他の金属または金属化合物）を含むことができる。たとえば、送信器１０６が、ファイバ・レーザー光源を含む場合に、ファイバ・レーザーは、光増幅器を介する光の強度の増幅の結果として熱を生成する可能性がある。生成された熱は、ライダ・デバイス１００内の様々な構成要素（たとえば、回路網、送信器１０６など）の動作に影響する可能性がある。したがって、ヒート・シンク１１２は、ライダ・デバイス１００内の様々な構成要素に対する生成された熱の影響を軽減するために、生成された熱を吸収し、かつ／または分配することができる。
【００３８】
［0051］  受信器１１４は、送信器１０６によって放たれ、ライダ・デバイス１００の周囲の環境内の１つまたは複数の物体から反射された光パルスの反射を傍受し、検出するように配置された１つまたは複数の光検出器（たとえば、フォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオードなど）を含むことができる。そのために、受信器１１４は、送信器１０６によって放たれる光と同一の波長範囲（たとえば、１５２５ｎｍから１５６５ｎｍ）内の波長を有する光を検出するように構成され得る。この形で、ライダ・デバイス１００は、ライダ・デバイス１００によって送出された反射された光パルスを環境内の他の光から区別することができる。
【００３９】
［0052］  いくつかの例では、ライダ・デバイス１００は、ある垂直角度範囲内の入射光を特定の受信器に収束させることによって、その垂直スキャン解像度を選択しまたは調整することができる。たとえば、垂直ＦＯＶが増える時に、垂直スキャン解像度は下がる可能性がある。特定の例として、受信器１１４は、ライダ・デバイス１００の水平軸から＋７°から水平軸から−７°の垂直ＦＯＶ内の入射光を収束させるように配置され得る。たとえば、この配置を用いると、ライダ・デバイス１００の垂直スキャン解像度は、０．０６７°に対応することができる。垂直角度スキャン解像度は、入射光の異なる垂直ＦＯＶを受信器１１４に収束させることによって（たとえば、光学要素（１つまたは複数）１０８のレンズを作動させることを介してなど）、調整され得る。たとえば、受信器１１４が、水平軸に対して相対的に＋７°から０°までの垂直ＦＯＶ（＋７°から−７°の範囲ではなく）から収束された光を受信する場合に、受信器１１４の垂直解像度は、０．０６７°から０．０３４°に改善され得る。
【００４０】
［0053］  それに加えてまたはその代わりに、いくつかの例では、ライダ・デバイス１００は、ライダ・デバイス１００の回転速度を変更することおよび／または送信器１０６によって放たれる光パルスのパルス・レートを調整することによって、水平スキャン解像度を選択しまたは調整することができる。特定の例として、送信器１０６は、１５００００光パルス毎秒のパルス・レートで光パルスを放つように構成され得る。この例では、ライダ・デバイス１００は、１５Ｈｚ（すなわち、毎秒１５回の完全な３６０°回転）で回転するように構成され得る。したがって、受信器１１４は、０．０３６°の水平角度解像度で光を検出することができる。０．０３６°の水平角度解像度は、ライダ・デバイス１００の回転速度を変更することによって、またはパルス・レートを調整することによって調整され得る。たとえば、ライダ・デバイス１００が、その代わりに３０Ｈｚで回転される場合に、水平角度解像度は、０．０７２°になることができる。その代わりに、送信器１０６が、１５Ｈｚの回転速度を維持しながら３０００００光パルス毎秒のレートで光パルスを放つ場合に、水平角度解像度は、０．０１８°になることができる。
【００４１】
［0054］  いくつかの例では、受信器１１４は、異なる解像度で同時に光を検出するように構成された複数の受信器を含むことができる。たとえば、第１の受信器は、第１の解像度で光を検出するように構成され得、第２の受信器は、第１の解像度より低い第２の解像度で光を検出するように構成され得る。特定の例として、第１の受信器は、ライダ・デバイス１００の水平軸から＋７°から水平軸から−７°の垂直ＦＯＶ内の入射光を受信するように配置され得、第２の受信器は、−７°から−１８°の垂直ＦＯＶ内の入射光を受信するように配置され得る。この形で、第１および第２の受信器は、集合的に、＋７°から−１８°のＦＯＶに沿うが、異なるそれぞれの垂直解像度での光の検出を可能にする。上の例を継続すると、第１の受信器は、０．０３６°（水平）×０．２９°（垂直）角度解像度で光を検出するように構成され得、第２の受信器１１２は、０．０３６°（水平）×０．０６７°（垂直）角度解像度で光を検出するように構成され得る 。したがって、いくつかの例では、第１および第２の受信器は、それぞれ、上で説明したように、それぞれの受信器がそれぞれの解像度を提供し、それぞれのＦＯＶを受信することを可能にするそれぞれの光学配置（たとえば、光学要素（１つまたは複数）１０８）を有することができる。これらの解像度およびＦＯＶが、例示のみのためのものであって、限定的であることを意図されていないことに留意されたい。
【００４２】
［0055］  いくつかの例では、受信器１１４の少なくとも１つの受信器は、ライダ・デバイス１００の見る方向に対する相対的な軸外整列を有するオフセット受信器として構成され得る。たとえば、オフセット受信器は、送信器１０６によって照らされる照らされた領域以外のライダ・デバイス１００の環境の領域から伝搬する光を受信する光検出器として実施され得る。そのために、オフセット受信器は、送信器１０６からの放たれた光と同様の光学特性を有する光を検出でき、ライダ・デバイス１００は、検出された外部光による干渉を軽減するためにそのような検出を監視することができる。たとえば、ライダ・デバイス１００が、回転プラットフォーム１１６を介して回転される時に、オフセット受信器は、受信器１０４の他の受信器（たとえば、軸上受信器）のＦＯＶが外部光とオーバーラップする方位へのライダ・デバイス１００の回転の前に外部光を検出するルックアヘッド・センサとして構成され得る。
【００４３】
［0056］  いくつかの実施態様では、受信器１１４は、ライダ・デバイス１００の環境内の１つまたは複数の物体から反射された光を受信器１１４の検出器に収束させるように配置された光学要素１０８の光学レンズ（たとえば、「受信レンズ」）に結合され得る。この実施形態では、光学レンズは、約１０ｃｍ×５ｃｍの寸法ならびに約３５ｃｍの焦点距離を有することができる。さらに、いくつかの例では、光学レンズは、上で説明したように、入射光を特定の垂直ＦＯＶ（たとえば、＋７°から−７°）に収束させるように成形され得る。したがって、光学レンズ（たとえば、光学要素（１つまたは複数）１０８内に含まれる）は、本開示の範囲から逸脱せずに、様々な形態（たとえば、球面成形）のうちの１つをとることができる。
【００４４】
［0057］  いくつかの実施態様では、光学要素１０８は、少なくとも１つの光学レンズと受信器１１４内の光検出器アレイとの間の光学経路を折り曲げるように配置された少なくとも１つのミラーをも含むことができる。各そのようなミラーは、任意の可能な形で受信器１１４内に固定され得る。また、任意の可能な個数のミラーが、光学経路を折り曲げるために配置され得る。たとえば、受信器１１４は、光学レンズと光検出器アレイとの間の光学経路を２回以上折り曲げるように配置された２つ以上のミラーを含むこともできる。実際面では、光学経路のそのような折り曲げは、他の結果の中でも、第１の受信器のサイズを縮小するのを助けることができる。
【００４５】
［0058］  さらに、注記したように、受信器１１４は、光検出器アレイを含むことができ、この光検出器アレイは、検出された光（たとえば、上で言及した波長範囲内の）を検出された光を示す電気信号に変換するようにそれぞれ構成された２つ以上の検出器を含むことができる。実際面では、そのような光検出器アレイは、様々な形のうちの１つで配置され得る。たとえば、検出器は、１つまたは複数の基板（たとえば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢなど）上に配置され、光学レンズからの光学経路に沿って移動している入射光を検出するように配置され得る。また、そのような光検出器アレイは、任意の可能な形で整列された任意の可能な個数の検出器を含むことができる。一実施態様では、光検出器アレイは、−７°から−１８°の垂直ＦＯＶ内の光を検出する２０８個の検出器のアレイと、＋７°から−７°の垂直ＦＯＶ内の光を検出する４８個の検出器の光検出器アレイとを含むことができる。この光検出器アレイが、例示のみのために説明され、限定的であることを意図されていないことに留意されたい。
【００４６】
［0059］  さらに、アレイ内の検出器は、様々な形態をとることができる。たとえば、検出器は、フォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオード（たとえば、ガイガー・モードおよび／または線形モードのアバランシェ・フォトダイオード）、単一光子アバランシェ・フォトダイオード（ＳＰＡＤ）、フォトトランジスタ、カメラ、ａｃｔｉｖｅ  ｐｉｘｅｌ  ｓｅｎｓｏｒ（ＡＰＳ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、極低温検出器、および／または放たれた光の波長範囲内の波長を有する収束された光を検出するように構成された任意の他の光のセンサの形態をとることができる。
【００４７】
［0060］  回転プラットフォーム１１６は、軸の回りで回転するように構成され得る。そのために、回転プラットフォーム１１６は、その上に取り付けられた１つまたは複数の構成要素を支持するのに適する任意の固体材料から形成され得る。たとえば、送信器１０６および受信器１１４は、これらの構成要素のそれぞれが、回転プラットフォーム１１６の回転に基づいて環境に対して相対的に移動するように、回転プラットフォーム１１６上に配置され得る。具体的には、これらの構成要素のそれぞれは、軸に対して相対的に回転され得、その結果、ライダ・デバイス１００が、様々な方向から情報を入手できるようになる。この形で、ライダ・デバイス１００の指す方向は、回転プラットフォーム１１４を異なる方向に作動させることによって、水平に調整され得る。
【００４８】
［0061］  この形で回転プラットフォーム１１６を回転させるために、１つまたは複数のアクチュエータ１１８が、回転プラットフォーム１１４を作動させることができる。そのために、アクチュエータ１１８は、他の可能性の中でも、モーター、空気圧式アクチュエータ、油圧ピストン、および／または圧電アクチュエータを含むことができる。
【００４９】
［0062］  この配置を用いると、コントローラ１０４は、環境に関する情報を入手するために、様々な形で回転プラットフォーム１１６を回転させるようにアクチュエータ１１８を動作させることができる。一例では、回転プラットフォーム１１６は、両方向に回転され得る。別の例では、回転プラットフォーム１１６は、ライダ・デバイス１００が環境の３６０°水平ＦＯＶを提供するように、完全な回転を実行することができる。さらに、回転プラットフォーム１１６は、ライダ・デバイス１００に様々なリフレッシュ・レートで環境をスキャンさせるために、様々な速度で回転することができる。たとえば、ライダ・デバイス１００は、１５Ｈｚのリフレッシュ・レート（たとえば、毎秒１５回のライダ・デバイス１００の完全な回転）を有するように構成され得る。
【００５０】
［0063］  静止プラットフォーム１２０は、任意の形状または形態をとることができ、たとえば車両の最上部など、様々な構造への結合のために構成され得る。また、静止プラットフォームの結合は、任意の可能なコネクタ配置（たとえば、ボルトおよび／またはスクリュ）を介して実行され得る。この形で、ライダ・デバイス１００は、本明細書で説明されるものなどの様々な目的に使用されるために構造に結合され得る。
【００５１】
［0064］  回転リンク１２２は、静止プラットフォーム１２０を回転プラットフォーム１１６に直接にまたは間接に結合する。そのために、回転リンク１２２は、静止プラットフォーム１２０に対する相対的な軸の回りの回転プラットフォーム１１６の回転を実現する、任意の形状、形態、および材料を呈することができる。たとえば、回転リンク１２２は、アクチュエータ１１８からの作動に基づいて回転し、これによってアクチュエータ１１８からの機械的な力を回転プラットフォーム１１６に伝達する、シャフトまたは類似物の形態をとることができる。一実施態様では、回転リンク１２２は、その中にライダ・デバイス１００の１つまたは複数の構成要素が配置され得る中央空洞を有することができる。
【００５２】
［0065］  ハウジング１２４は、任意の形状、形態、および材料を呈することができ、ライダ・デバイス１００の１つまたは複数の構成要素を収容するように構成され得る。たとえば、ハウジング１２４は、ドーム形状のハウジングとされ得る。さらに、たとえば、ハウジング１２４は、少なくとも部分的に不透明な材料から構成され得、この少なくとも部分的に不透明な材料は、少なくとも一部の光がハウジング１２４の内側空間に入るのを阻止することを可能にし、したがって、ライダ・デバイス１００の１つまたは複数の構成要素に対する環境光の熱的影響および雑音影響を軽減するのを助けることができる。このハウジングが、例示のみのためのものであって、限定的であることを意図されていないことに留意されたい。
【００５３】
［0066］  いくつかの例では、ハウジング１２４は、回転プラットフォーム１１６の回転に基づいて上で言及した軸の回りで回転するようにハウジング１２２が構成されるように、回転プラットフォーム１１６に結合され得る。この実施態様を用いると、送信器１０６、受信器１１４、およびおそらくはライダ・デバイス１００の他の構成要素は、それぞれ、ハウジング１２４内に配置され得る。この形で、送信器１０６および受信器１１４は、ハウジング１２４内に配置されながら、ハウジング１２４と一緒に回転することができる。
【００５４】
［0067］  いくつかの例では、ライダ・デバイス１００の１つまたは複数の構成要素が、別々の物理ハウジングを有することができる。たとえば、受信器１１４は、それぞれの受信器の光検出器のアレイをそれぞれ収容する１つまたは複数の別々のハウジング構造を含むことができる。ライダ・デバイス１００のこの配置が、例示のみのために説明され、限定的であることを意図されていないことに留意されたい。
【００５５】
［0068］  図２Ａおよび図２Ｂは、次に、本明細書で説明される特徴を有するライダ・デバイス２００の図の例示的なセットを示す。具体的には、図２Ａは、ライダ・デバイス２００の上断面図を示し、図２Ｂは、ライダ・デバイス２００の側面断面図を示す。これらの図が、例示のみのために示され、限定的であることを意図されていないことに留意されたい。
【００５６】
［0069］  より具体的には、図２Ａおよび図２Ｂは、ライダ・デバイス２００が、それぞれプラットフォーム１１６およびハウジング１２４に類似するものとすることのできる、回転プラットフォーム２１６に結合されたハウジング２２４を含むことを集合的に示す。次に、回転プラットフォーム２１６は、それぞれ回転リンク１２２および静止プラットフォーム１２０に類似するものとすることのできる、回転リンク２２２を介して静止プラットフォーム２２０に結合されるものとして図示されている。この配置を用いると、回転プラットフォーム２１６は、軸２３２の回りで回転することができ、これによって、それぞれ送信器１０６および受信器１１４に類似するものとすることのできる、送信器２０６および受信器２１４の回転を引き起こすこともできる。
【００５７】
［0070］  図示されているように、ハウジング２２４は、それを介して光が環境内に放たれ得、それを介して反射された光が環境から受信され得るアパーチャ２３０をも含む。さらに、図２Ａおよび図２Ｂは、送信器２０６および受信器２１４がハウジング２２４内に配置されることを集合的に示す。
【００５８】
［0071］  図示されているように、送信器２０６は、送信レンズ２０８（たとえば、ディフューザ）を含み、送信レンズ２０８は、たとえば、光学要素１０８のうちの少なくとも１つに類似するものとすることができ、光増幅器として働くファイバ・レーザー（たとえば、「光源」）に融合され得、ファイバ・レーザーは、少なくとも部分的に、回転プラットフォーム２１６と受信器２１４との間に位置決めされる。一例では、送信レンズ２０８は、＋７°から−１８°の垂直ＦＯＶに沿って、放たれた光を垂直に広げるように配置され得る。
【００５９】
［0072］  さらに、図示されているように、受信器２１４は、受信レンズ２３８と光検出器アレイ２３４（たとえば、光検出器のアレイ）との間の光学経路をもたらす光学配置（たとえば、光学要素１０８のうちの１つまたは複数）を含む。具体的には、光学配置は、受信レンズ２３８と光検出器アレイ２３４との間で光学経路を２回折り曲げ、これによって、受信器２１４のサイズを縮小するのを助けるように配置された２つのミラー２３６を含むように図示されている。
【００６０】
［0073］  図示されていないが、送信器２０６は、ファイバ・レーザーまたは送信器２０６の他の光源によって生成された放たれた光の伝搬経路（図２Ｂ内に点線として図示）に沿った１つまたは複数のミラーをも含むことができる。たとえば、二色性ミラーが、光の一部がたとえば温度センサ１１０などの温度センサ（図示せず）に向かって伝搬することを可能にするために送信器１０６の内部に配置され得る。そのために、温度センサは、放たれた光を介してレンズ２０８に向かっておよび環境に向かって送信されたエネルギの量を示す温度測定値を供給することができる。
【００６１】
［0074］  さらに、図示されているように、受信器２１４は、受信レンズ２３８に結合された受信器ハウジング２５０を含む。ハウジング２５０は、外部光（受信レンズ２３８によって収束された光以外の）がアレイ２３４に向かって伝搬するのを防ぐように構成される。そのために、ハウジング２５０は、受信レンズ２３８によって収束される光以外の、受信器２１４に入射する外部光を吸収しまたは反射する不透明材料の任意の組合せを含むことができる。したがって、たとえば、ハウジング２５０は、アレイ２３４によって検出される信号との外部光の干渉を軽減することができる。
【００６２】
［0075］  上で注記したように、本明細書で説明されるいくつかの例のライダ・デバイスは、ライダ・デバイスの光源以外の光源から始まる光を検出する１つまたは複数のオフセットされた光検出器を含むことができる。いくつかの実施態様では、オフセットされた光検出器は、レンズ２３８によって収束されるがアレイ２３４に収束する反射された光の光学経路とは異なる光学経路に沿って伝搬する光を検出するために、ハウジング２５０内に配置され得る。たとえば、オフセットされた光検出器は、アレイ２３４に近接してまたはハウジング２５０内の任意の他の位置に配置され得る。
【００６３】
［0076］  図３は、例の実施形態による、ライダ受信器３１４内に配置された１つまたは複数のオフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６を含むライダ受信器３１４を示す。ライダ受信器３１４は、受信器１１４および／または２１４に類似するものとすることができる。たとえば、図示されているように、受信器３１４は、それぞれ光検出器アレイ２３４、受信レンズ２３８、およびハウジング２５０に類似する、光検出器のアレイ３３４、受信レンズ３３８、受信器ハウジング３５０を含む。したがって、いくつかの例では、受信器３１４は、受信器２１４の代わりにまたはこれに加えて、ライダ・デバイス（たとえば、デバイス１００、２００など）内で使用され得る。
【００６４】
［0077］  たとえば、レンズ２３８と同様に、受信レンズ３３８は、環境からの光を受信することができる。受信された光は、ライダ送信器（たとえば、送信器２０６）から始まる反射された光ならびに異なる光源（図示せず）から始まる外部光を含むことができる。さらに、図示されているように、受信レンズ３３８は、受信された光の少なくとも一部（たとえば、ライダ送信器から始まる反射された光）を事前定義の光学経路３５２（図３に示された破線の間に延びる）に沿って収束させることができる。受信された光の収束された少なくとも一部は、受信レンズ３３８のレンズ特性、ライダ送信器（たとえば、送信器２０６）との受信器３１４の整列、およびライダ送信器によって放たれた光の光学特性に基づいて、光学経路３５２内で収束され得る。たとえば、放たれた光は、放たれた光の反射が受信レンズ３３８によって光学経路３５２に沿ってアレイ３３４上に収束されるような特定の方向で視準され、発散しつつある可能性がある（たとえば、送信レンズ２０８などを介して）。ところが、たとえば、環境の異なる（照らされていない）領域から受信レンズ３３８に入射する、外部光の少なくとも一部は、事前定義の光学経路３５２とは異なる光学経路（図示せず）に沿って収束される可能性がある。
【００６５】
［0078］  図示されているように、受信器３１４は、事前定義の光学経路３５２の外に位置決めされるオフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６をも含む。オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６は、物理的には、アレイ３３４内の光検出器と同様に実施され得る（たとえば、光検出器、フォトダイオード、フォトレジスタ、アバランシェ・フォトダイオード、ＳＰＡＤなど）。しかし、図示されているように、オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６は、ハウジング３５０内で事前定義の光学経路３５２の外の様々な位置に配置される。そのような配置を用いると、受信器３１４は、アレイ３３４によって検出される信号と干渉する可能性がある外部光を検出することができる（オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、および／または３４６を介して）。したがって、ライダ・デバイス（たとえば、デバイス１００、２００など）および／またはアレイ３３４からのセンサ・データを処理するコンピューティング・システムは、オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３５２の出力に基づいてセンサ・データを妥当性検査／変更し、かつ／または外部光を考慮に入れるようにライダ・デバイスの動作を変更することができる。
【００６６】
［0079］  図示されているように、受信器３１４は、光フィルタ３４８をも含む。光フィルタ３４８は、特定の光学特性を有する光の光フィルタ３４８を通る透過を選択的に可能にするように構成された任意の光学要素を含むことができる。たとえば、光フィルタ３４８は、ライダ送信器（たとえば、送信器２０６）によって放たれる光の波長を有する光を許可すると同時に、異なる波長を有する光（たとえば、背景光）がアレイ３３４に向かって伝搬するのを防ぐように構成され得る。それを行うことによって、たとえば、フィルタ３４８は、環境内の様々な光源からの高強度光へのアレイ３３４内の光検出器の露出を防ぐと同時に、環境の照らされた領域内の光源の、ライダ送信器（たとえば、送信器２０６）から放たれた光との干渉を軽減することができる。
【００６７】
［0080］  いくつかの例では、光フィルタ３４８は、調整可能な光フィルタを含むことができる。たとえば、ライダ・デバイス１００および／または２００は、放たれる光の光学特性（たとえば、波長など）を調整するために、その中のそれぞれのライダ送信器（たとえば、送信器１０６、２０６など）によって放たれる光を変調するように構成され得る。この例では、ライダ・デバイスは、変調された放たれる光に従って、調整された光学特性を有する光を選択的に許可するように光フィルタ３４８を調整することができる。一実施態様では、光フィルタ３４８は、異なる波長範囲の選択に関する複数の光フィルタを含むことができ、ライダ・デバイスは、ライダ・デバイスによって放たれる光の変調に依存して、事前定義の光学経路３５２を横切るためまたは光学経路３５２から離れて移動するために、光フィルタのうちの１つまたは複数を作動させることができる。他の実施態様も可能である。
【００６８】
［0081］  受信器３１４の様々な構成要素の図が、限定的であることを意図されているのではなく、説明の便宜のために図示のように示されていることに留意されたい。一例では、受信器３１４は、図示より少数またはより多数の構成要素を含むことができる。たとえば、受信器３１４は、その代わりに、図示より少数またはより多数のオフセットされた光検出器を用いて実施され得る。別の例では、受信器３１４の様々な構成要素の位置は、図示の位置とは異なってもよい。たとえば、オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６は、その代わりに、ハウジング３５０内で事前定義の光学経路３５２の外の他の位置または方位で位置決めされ得る。別の例では、フィルタ３４８は、その代わりに、受信器３１４の外で（たとえば、レンズ３３８の反対側で）実施され得、あるいは、単一の構造としてレンズ３３８と一緒に実施され得る（たとえば、レンズ３３８は、フィルタリング・プロパティを有する材料から実施され得、フィルタ３４８は、レンズ３３８の表面に沿って配置されたフィルムとして実施され得るなど）。他の変形形態も可能である。
【００６９】
［0082］  いくつかの実施態様では、オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、および／または３４６は、その代わりに、物理的に、受信器２１４とは別々に実施され得る。たとえば、戻って図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ライダ・デバイス２００は、オプションで、送信器２０６によって照らされていない環境の領域から伝搬する光を検出するために送信器２０６に対して相対的に不整列な、受信器２１４に類似する追加の受信器（図示せず）を含むことができる。そのために、そのような追加の受信器は、それぞれ受信レンズ２３８およびアレイ２３４に類似する、受信レンズ（図示せず）および光検出器のアレイ（図示せず）をも含むことができる。
【００７０】
ＩＩＩ．例の車両
［0083］  本明細書のいくつかの例の実施態様は、車両に取り付けられた、たとえばライダ・デバイス１００および／または２００などのセンサを含む。しかし、本明細書で開示される例のセンサは、様々な他の目的にも使用され得、任意の可能なシステムまたは配置に組み込まれ、またはこれに接続され得る。たとえば、例のライダ・デバイスは、組立ライン内で製造されつつある物体（たとえば、製品）を監視するために、組立ライン・セッティング内で使用され得る。他の例も可能である。さらに、本明細書の例の実施形態は、自動車に取り付けられたライダ・デバイスを含むが、例のライダ・デバイスは、それに加えてまたはその代わりに、従来の自動車ならびに自律動作モードまたは半自律動作モードを有する自動車を含む、任意のタイプの車両上で使用され得る。さらに、用語「車両」は、たとえばトラック、バン、セミトレーラ・トラック、モーターサイクル、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、ならびに、ローラーコースタ、トロリ、路面電車、列車車両その他など、軌道に乗る運搬機械を含む、すべての移動する物体を包含すると広義に解釈されなければならない。
【００７１】
［0084］  図４は、例の実施形態による車両４００の単純化されたブロック図である。図示されているように、車両４００は、推進システム４０２、センサ・システム４０４、制御システム４０６、周辺機器４０８、およびコンピュータ・システム４１０を含む。いくつかの実施形態では、車両４００は、より多数、より少数、または異なるシステムを含むことができ、各システムは、より多数、より少数、または異なる構成要素を含むことができる。さらに、図示のシステムおよび構成要素は、任意の個数の形で組み合わされまたは分割され得る。たとえば、制御システム４０６およびコンピュータ・システム４１０が、単一のシステムに組み合わされ得る。
【００７２】
［0085］  推進システム４０２は、車両４００に動力運動を提供するように構成され得る。そのために、図示のように、推進システム４０２は、エンジン／モーター４１８、エネルギ源４２０、トランスミッション４２２、および車輪／タイヤ４２４を含む。
【００７３】
［0086］  エンジン／モーター４１８は、内燃機関、電気モーター、蒸気機関、およびスターリング・エンジンの任意の組み合わせとするか、これを含むことができる。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４０２は、複数のタイプのエンジンおよび／またはモーターを含むことができる。たとえば、ガス電気ハイブリッド車は、ガソリン・エンジンおよび電気モーターを含むことができる。他の例が可能である。
【００７４】
［0087］  エネルギ源４２０は、エンジン／モーター４１８に完全にまたは部分的に動力を供給するエネルギの源とすることができる。すなわち、エンジン／モーター４１８は、エネルギ源４２０を機械エネルギに変換するように構成され得る。エネルギ源４２０の例は、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、バッテリ、および電力の他の源を含む。エネルギ源（１つまたは複数）４２０は、それに加えてまたはその代わりに、燃料タンク、バッテリ、キャパシタ、および／またはフライホイールの任意の組合せを含むことができる。いくつかの実施態様では、エネルギ源４２０は、車両４００の他のシステムにもエネルギを供給することができる。そのために、エネルギ源４２０は、それに加えてまたはその代わりに、たとえば、再充電可能なリチウムイオン・バッテリまたは鉛バッテリを含むことができる。いくつかの実施形態では、エネルギ源４２０は、車両４００の様々な構成要素に電力を供給するように構成された、バッテリの１つまたは複数のバンクを含むことができる。
【００７５】
［0088］  トランスミッション４２２は、エンジン／モーター４１８から車輪／タイヤ４２４に機械力を伝達するように構成され得る。そのために、トランスミッション４２２は、ギアボックス、クラッチ、ディファレンシャル、ドライブ・シャフト、および／または他の要素を含むことができる。トランスミッション４２２がドライブ・シャフトを含む実施形態では、ドライブ・シャフトは、車輪／タイヤ４２４に結合されるように構成された１つまたは複数のアクスルを含むことができる。
【００７６】
［0089］  車両４００の車輪／タイヤ４２４は、一輪車、二輪車／モーターサイクル、三輪車、または自動車／トラック四輪フォーマットを含む様々なフォーマットで構成され得る。６輪以上を含むものなど、他の車輪／タイヤ・フォーマットも可能である。どの場合でも、車輪／タイヤ４２４は、他の車輪／タイヤ４２４に関して差動的に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４２４は、トランスミッション４２２に固定して取り付けられる少なくとも１つの車輪と、駆動面（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）と接触することのできる、車輪のリムに結合された少なくとも１つのタイヤとを含む。車輪／タイヤ４２４は、金属とゴムとの任意の組合せまたは他の材料の組合せを含むことができる。推進システム４０２は、それに加えてまたはその代わりに、図示されたもの以外の構成要素を含むことができる。
【００７７】
［0090］  センサ・システム４０４は、車両４００が配置される環境に関する情報を感知するように構成された複数のセンサならびにセンサの位置および／または方位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４３６を含むことができる。図示されているように、センサ・システム４０４は、全地球測位システム（ＧＰＳ）４２６、慣性計測装置（ＩＭＵ）４２８、レーダー・ユニット４３０、レーザー測距器および／またはライダ・ユニット４３２、ならびにカメラ４３４を含む。センサ・システム４０４は、たとえば、車両４００の内部システムを監視するセンサ（たとえば、Ｏ２モニタ、燃料計、エンジン・オイル温度など）を含む追加のセンサをも含むことができる。他のセンサも可能である。
【００７８】
［0091］  ＧＰＳ  ４２６は、車両４００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（たとえば、位置センサ）とすることができる。このために、ＧＰＳ  ４２６は、地球に関する車両４００の位置を推定するように構成されたトランシーバを含むことができる。ＩＭＵ  ４２８は、慣性加速度に基づいて車両４００の位置変化および方位変化を感知するように構成されたセンサの任意の組み合わせとすることができる。いくつかの実施形態では、センサの組合せは、たとえば、加速度計、ジャイロスコープなどを含むことができる。レーダー・ユニット４３０は、車両４００が配置される環境内の物体をラジオ信号を使用して感知するように構成された任意のセンサとすることができる。いくつかの実施形態では、物体の感知に加えて、レーダー・ユニット４３０は、さらに、物体の速度および／または機首方向を感知するように構成され得る。同様に、レーザー測距器またはライダ・ユニット４３２は、車両４００が配置される環境内の物体をレーザーを使用して感知するように構成された任意のセンサとすることができる。たとえば、ライダ・ユニット４３２は、そのうちの少なくともいくつかがたとえばライダ・デバイス１００および／または２００の形態をとることのできる、１つまたは複数のライダ・デバイスを含むことができる。カメラ４３４は、車両４００が配置される環境の画像を取り込むように構成された任意のカメラ（たとえば、スチール・カメラ、ビデオ・カメラなど）とすることができる。そのために、カメラ４３４は、上で説明した形態のいずれかをとることができる。
【００７９】
［0092］  制御システム４０６は、車両４００および／またはその構成要素の１つまたは複数の動作を制御するように構成され得る。そのために、制御システム４０６は、ステアリング・ユニット４３８、スロットル４４０、ブレーキ・ユニット４４２、センサ・フュージョン・アルゴリズム４４４、コンピュータ・ビジョン・システム４４６、ナビゲーションまたはパシング・システム（ｐａｔｈｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）４４８、および障害物回避システム４５０を含むことができる。
【００８０】
［0093］  ステアリング・ユニット４３８は、車両４００の機首方向を調整するように構成された機構の任意の組み合わせとすることができる。スロットル４４０は、エンジン／モーター４１８を、および車両４００の速度を制御するように構成された機構の任意の組み合わせとすることができる。ブレーキ・ユニット４４２は、車両４００を減速させるように構成された機構の任意の組み合わせとすることができる。たとえば、ブレーキ・ユニット４４２は、車輪／タイヤ４２４を低速化するのに摩擦を使用することができる。別の例として、ブレーキ・ユニット４４２は、車輪／タイヤ４２４の運動エネルギを電流に変換することができる。
【００８１】
［0094］  センサ・フュージョン・アルゴリズム４４４は、入力としてセンサ・システム４０４からのデータを受け入れるように構成されたアルゴリズム（または、アルゴリズムを記憶するコンピュータ・プログラム製品）とすることができる。データは、たとえば、センサ・システム４０４によって感知された情報を表すデータを含むことができる。センサ・フュージョン・アルゴリズム４４４は、たとえば、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一部のためのアルゴリズム、または任意の別のアルゴリズムを含むことができる。センサ・フュージョン・アルゴリズム４４４は、たとえば、車両４００が配置され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く可能な影響の評価を含む、センサ・システム４０４からのデータに基づく様々な査定を提供するようにさらに構成され得る。他の査定も可能である。
【００８２】
［0095］  コンピュータ・ビジョン・システム４４６は、たとえば交通信号および障害物を含む、車両４００が配置され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４３４によって取り込まれた画像を処理し、分析するように構成された任意のシステムとすることができる。そのために、コンピュータ・ビジョン・システム４４６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・ビジョン技法を使用することができる。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４４６は、環境の地図を作成し、物体を追跡し、物体の速度を推定するなどを行うようにさらに構成され得る。
【００８３】
［0096］  ナビゲーションおよびパシング・システム４４８は、車両４００の運転経路を判定するように構成された任意のシステムとすることができる。ナビゲーションおよびパシング・システム４４８は、車両４００が動作している間に車両４００の運転経路を動的に更新するようにさらに構成され得る。いくつかの実施形態では、ナビゲーションおよびパシング・システム４４８は、車両４００の運転経路を判定するためにセンサ・フュージョン・アルゴリズム４４４、ＧＰＳ  ４２６、ライダ・ユニット４３２、および／または１つもしくは複数の所定の地図からのデータを組み込むように構成され得る。障害物回避システム４５０は、車両４００が配置される環境内の障害物を識別し、評価し、回避するか他の形でうまく通り抜けるように構成された任意のシステムとすることができる。制御システム４０６は、それに加えてまたはその代わりに、図示されたもの以外の構成要素を含むことができる。
【００８４】
［0097］  周辺機器４０８は、車両４００が外部センサ、他の車両、外部コンピューティング・デバイス、および／またはユーザと相互作用することを可能にするように構成され得る。そのために、周辺機器４０８は、たとえば、無線通信システム４５２、タッチスクリーン４５４、マイクロホン４５６、および／またはスピーカ４５８を含むことができる。
【００８５】
［0098］  無線通信システム４５２は、直接にまたは通信ネットワークを介してのいずれかで、１つまたは複数の他の車両、センサ、または他のエンティティに無線で結合するように構成された任意のシステムとすることができる。そのために、無線通信システム４５２は、直接にまたは通信ネットワークを介してのいずれかで、他の車両、センサ、サーバ、または他のエンティティと通信するための、アンテナおよびチップセットを含むことができる。チップセットまたは無線通信システム４５２は、一般に、他の可能性の中でも、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（すべてのＩＥＥＥ  ８０２．１１リビジョンを含む）に記載された通信プロトコル、セルラ技術（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、またはＬＴＥなど）、Ｚｉｇｂｅｅ、ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  ｓｈｏｒｔ  ｒａｎｇｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＤＳＲＣ）、およびｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）通信などの１つまたは複数のタイプの無線通信（たとえば、プロトコル）に従って通信するように配置され得る。
【００８６】
［0099］  タッチスクリーン４５４は、車両４００にコマンドを入力するのに、ユーザによって使用され得る。そのために、タッチスクリーン４５４は、他の可能性の中でも、容量性感知、抵抗性感知、または弾性表面波プロセスを介してユーザの指の位置および移動のうちの少なくとも１つを感知するように構成され得る。タッチスクリーン４５４は、タッチスクリーン表面に平行または平面的な方向、タッチスクリーン表面に垂直な方向、またはその両方で指の移動を感知できるものとすることができ、タッチスクリーン表面に印加される圧力のレベルを感知できる場合もある。タッチスクリーン４５４は、１つまたは複数の半透明または透明な絶縁層と、１つまたは複数の半透明または透明な伝導層とから形成され得る。タッチスクリーン４５４は、他の形態をとることもできる。マイクロホン４５６は、車両４００のユーザからオーディオ（たとえば、音声コマンドまたは他のオーディオ入力）を受信するように構成され得る。同様に、スピーカ４５８は、ユーザにオーディオを出力するように構成され得る。
【００８７】
［00100］  コンピュータ・システム４１０は、推進システム４０２、センサ・システム４０４、制御システム４０６、および周辺機器４０８のうちの１つまたは複数にデータを送信し、これからデータを受信し、これと相互作用し、かつ／またはこれを制御するように構成され得る。このために、コンピュータ・システム４１０は、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、推進システム４０２、センサ・システム４０４、制御システム４０６、および周辺機器４０８のうちの１つまたは複数に通信可能にリンクされ得る。
【００８８】
［00101］  一例では、コンピュータ・システム４１０は、燃料効率を改善するためにトランスミッション４２２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４１０は、カメラ４３４に環境の画像を取り込ませるように構成され得る。さらなる別の例として、コンピュータ・システム３１０は、センサ・フュージョン・アルゴリズム４４４に対応する命令を記憶し、実行するように構成され得る。さらなる別の例として、コンピュータ・システム４１０は、ライダ・ユニット４３２を使用して車両４００の周囲の環境の３Ｄ表現を判定するための命令を記憶し、実行するように構成され得る。他の例も可能である。したがって、たとえば、コンピュータ・システム４１０は、ライダ・ユニット４３２のコントローラとして機能することができる。
【００８９】
［00102］  図示されているように、コンピュータ・システム４１０は、プロセッサ４１２およびデータ・ストレージ４１４を含む。プロセッサ４１２は、１つもしくは複数の汎用プロセッサおよび／または１つもしくは複数の特殊目的プロセッサを含むことができる。プロセッサ４１２が複数のプロセッサを含む範囲で、そのようなプロセッサは、別々にまたは組み合わさって働くことができる。データ・ストレージ４１４は、光学ストレージ、磁気ストレージ、および／または有機ストレージなど、１つもしくは複数の揮発性ストレージ構成要素および／または１つもしくは複数の不揮発性ストレージ構成要素を含むことができ、データ・ストレージ４１４は、全体的にまたは部分的にプロセッサ４１２と一体化され得る。
【００９０】
［00103］  いくつかの実施形態で、データ・ストレージ４１４は、車両４００および／またはその構成要素（たとえば、ライダ・ユニット４３２など）に本明細書で説明される様々な動作を実行させるためにプロセッサ４１２によって実行可能な命令４１６（たとえば、プログラム論理）を含むことができる。データ・ストレージ４１４は、推進システム４０２、センサ・システム４０４、制御システム４０６、および／または周辺機器４０８のうちの１つまたは複数にデータを送信し、これからデータを受信し、これと相互作用し、かつ／またはこれを制御するための命令を含む、追加の命令をも含むことができる。
【００９１】
［00104］  いくつかの実施形態では、車両４００は、図示の要素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むことができる。たとえば、車両４００は、１つまたは複数の追加のインターフェースおよび／または電源を含むことができる。他の追加構成要素も可能である。そのような実施形態では、データ・ストレージ４１４は、追加構成要素を制御し、かつ／またはこれと通信するためにプロセッサ４１２によって実行可能な命令を含むこともできる。さらに、構成要素およびシステムのそれぞれが、車両４００内に一体化されて図示されているが、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が、有線接続または無線接続を使用して、車両４００に取り外し可能に取り付けられ、または接続され（機械的にまたは電気的に）得る。車両４００が、他の形態をとることもできる。
【００９２】
［00105］  図５Ａおよび図５Ｂは、例の実施形態による、ライダ・デバイス５１０を装備した車両５００を集合的に示す。車両５００は、たとえば車両４００に類似するものとすることができる。車両５００は、自動車として図示されているが、上で注記したように、他のタイプの車両が可能である。さらに、車両５００は、自律モードで動作するように構成され得る車両として図示されているが、本明細書で説明される実施形態は、自律的に動作するようには構成されない車両にも適用可能である。
【００９３】
［00106］  図５Ａは、車両５００の右側面図、正面図、背面図、および上面図を示す。図示されているように、車両５００は、車輪５０２によって例証される車両５００の車輪が配置される下側とは反対の車両５００の上側に取り付けられたライダ・デバイス５１０を含む。ライダ・デバイス５１０は、たとえばライダ・デバイス１００および／または２００に類似するものとすることができる。ライダ・デバイス５１０は、車両５００の上側に位置決めされるものとして図示され、説明されるが、ライダ・デバイス５１０は、その代わりに、たとえば車両５００の任意の他の側面および／または車両５００の内部を含む、車両５００の任意の他の部分に位置決めされ得る。
【００９４】
［00107］  次に、図５Ｂは、ライダ・デバイス５１０が、１つまたは複数の光パルスを放ち、たとえば車両５００の環境内の物体から反射された光パルスを検出する間に、たとえば軸２３２に類似するものとすることができる垂直軸５３２の回りで回転することによって、車両５００の周囲の環境をスキャンするように構成され得ることを示す。
【００９５】
［00108］  したがって、図示されているように、ライダ・デバイス５１０は、図５Ｂではたとえばページの右側に向かう指す方向として図示されている、ライダ・デバイス５１０の指す方向に光を放つことができる。この配置を用いると、ライダ・デバイス５１０は、車両の相対的に近くにある環境の領域（たとえば、レーン・マーカー）に向かって、ならびに車両からより遠くにある環境の領域（たとえば、車両の前方の道路標識）に向かって、光を放つことができる。さらに、車両５００は、ライダ・デバイス５１０の指す方向を変更するために、軸５３２の回りでライダ・デバイス５１０（またはその１つもしくは複数の構成要素）を回転させることができる。したがって、ライダ・デバイス５１０（またはその１つもしくは複数の構成要素）の完全な回転ごとに、ライダ・デバイス５１０は、車両５００の回りの３６０°水平ＦＯＶをスキャンすることができる。
【００９６】
ＩＶ．例の方法
［00109］  図６は、例の実施形態による方法６００の流れ図である。方法６００は、たとえばライダ・デバイス１００、２００、ライダ受信器３１４、および／または車両４００、５００のいずれかと共に使用され得る方法の実施形態を提示する。方法６００は、ブロック６０２〜ブロック６１０のうちの１つまたは複数によって示される１つまたは複数の動作、機能、またはアクションを含むことができる。ブロックが、順次順序で図示されているが、これらのブロックは、いくつかの例では、並列におよび／または本明細書で説明される順序とは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、所望の実施態様に基づいて、より少数のブロックに組み合わされ、追加のブロックに分割され、かつ／または除去され得る。
【００９７】
［00110］  さらに、方法６００と本明細書で開示される他のプロセスおよび方法とに関して、流れ図は、本実施形態の１つの可能な実施態様の機能性および動作を示す。これに関して、各ブロックは、製造プロセスまたは動作プロセスのモジュール、セグメント、一部、または、プロセス内の特定の論理機能またはステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含むプログラム・コードの一部を表すことができる。プログラム・コードは、たとえばディスクまたはハード・ドライブを含むストレージ・デバイスなど、任意のタイプのコンピュータ可読媒体上に記憶され得る。コンピュータ可読媒体は、たとえば、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、短い時間期間にわたってデータを記憶するコンピュータ可読媒体など、非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、たとえば読取専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気ディスク、コンパクト・ディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような二次的または永続的な長期ストレージなど、非一時的媒体をも含むことができる。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のストレージ・システムとすることもできる。コンピュータ可読媒体は、たと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・デバイスと考えられ得る。さらに、方法６００と本明細書で開示される他のプロセスおよび方法とに関して、図６内の各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能を実行するために配線される回路網を表すことができる。
【００９８】
［00111］  したがって、様々な例では、方法６００の機能は、コントローラ１０４、コンピュータ・システム４１０、および／または制御システム４０６を使用して実施され得る。さらに、いくつかの例では、方法６００の様々な機能は、これらの構成要素のうちの１つまたは複数の組合せによって実施され得る。たとえば、方法７００の様々な機能は、他の可能性の中でも、コントローラ１０４とコンピュータ・システム４１０との間で分散され得る。
【００９９】
［00112］  ブロック６０２では、方法６００は、ライダ・デバイスの視野（ＦＯＶ）内の環境の領域を照らすために光を放ち、向けることを含む。たとえば、ライダ送信器２０６の光源（たとえば、ファイバ・レーザーなど）は、ライダ・デバイス２００の周囲の環境に向かって光パルスおよび／または光ビームを放つことができる。さらに、送信レンズ２０８は、ライダ・デバイスのＦＯＶ（たとえば、水平に０．０６°または１ｍｒａｄ、垂直に＋７°から−１８°）を画定するために、放たれる光を視準し、発散させることができる。他のＦＯＶも可能である。したがって、環境の照らされる領域は、ＦＯＶの広がりの中で水平および垂直に広がるライダ・デバイスの指す方向に沿った領域に対応することができる。
【０１００】
［00113］  ブロック６０４では、方法６００は、ライダ・デバイスの受信レンズに入射する環境からの光を収束させることを含む。収束される光の少なくとも一部は、事前定義の光学経路に沿って収束される。ブロック６０６では、方法６００は、事前定義の光学経路に沿って位置決めされた光検出器のアレイで、受信レンズからの収束された光を検出することを含む。たとえば、ライダ受信器３１４の受信レンズ３３８は、それに入射する光の少なくとも一部を事前定義の光学経路３５２に沿って光検出器のアレイ３３４に向かって収束させることができる。光学経路３５２内の収束された光の少なくとも一部は、周囲の環境の照らされた領域から始まる光に対応することができる（たとえば、送信レンズ２０８との受信レンズ３３８の整列に基づくなど）。
【０１０１】
［00114］  ブロック６０８では、方法６００は、事前定義の光学経路の外に位置決めされたオフセットされた光検出器で、ライダ・デバイスに向かって伝搬する光を検出することを含む。一例では、オフセットされた光検出器は、光検出器のアレイを含むライダ受信器内の光検出器とすることができる（たとえば、光検出器３４０、３４２、３４４、または３４６）。別の例では、オフセットされた光検出器は、ライダ受信器とは別々の光検出器とすることができる（たとえば、ハウジング２２４の外側表面に沿って配置される、ハウジング２２４内の別々の軸外受信器内に配置される（図２Ａおよび図２Ｂには図示せず）など）。
【０１０２】
［00115］  ブロック６１０では、方法６００は、光検出器のアレイからの収集されたセンサ・データが放たれた光以外の光に関連するセンサ・データを含むかどうかを判定することを含む。ブロック６１０での判定は、オフセットされた光検出器で（すなわち、ブロック６０８で）検出された光に基づくものとすることができる。
【０１０３】
［00116］  １つの例のシナリオでは、ライダ・デバイスに入射する外部光は、ブロック６０２で放たれる光と同様の光学特性（たとえば、波形形状、光パルス持続時間、波長など）を有する可能性がある。そのために、たとえば、外部光は、別のライダ・デバイス（たとえば、別の車両上など）によって放たれる場合がある。別の例では、外部光は、なりすますデバイスに向かってライダ・デバイスによって放たれた光を監視し、なりすますデバイスに向かって戻って回転したライダ・デバイスに向かう類似する光パターンをシミュレートする、なりすますデバイスによって放たれる場合がある。どちらの場合でも、オフセットされた光検出器は、外部光を検出するのに使用され得る。
【０１０４】
［00117］  たとえば、戻って図３を参照すると、オフセットされた光検出器３４０は、アレイ３３４に近接して、かつ／または事前定義の光学経路３５２に近接して位置決めされ得る。この配置を用いると、外部光が、放たれた光の水平ビーム幅とは異なる水平ビーム幅（たとえば、０．０６°超）を有する場合に、オフセットされた光検出器３４０は、アレイ３３４の１つまたは複数の光検出器による検出と同時に、外部光の一部を検出することができる。方法３００のシステム（たとえば、コントローラ１０４、コンピュータ・システム４１０など）は、オフセットされた光検出器３４０での検出と一致する、収集されたセンサ・データ（アレイ３３４での）が、ライダ・デバイスから始まる反射された光としての外部光の検出を潜在的に示す可能性があると判定することができる。したがって、このケースでは、システムは、潜在的に誤りである（すなわち、外部光に関連する）可能性があるデータを除去しまたは減らすために、収集されたセンサ・データ（少なくとも、オフセットされた光検出器３４０がトリガされた時間枠の間の）を変更することができる。
【０１０５】
［00118］  上の例の変形形態として、オフセットされた光検出器３４２、３４４、および／または３４６は、レンズ３３８によって収束された光の特定の方向に関連する所定の位置に位置決めされ得る。たとえば、検出器３４４は、ライダ・デバイスの指す方向から＋５°（水平に）離れた外部光源から始まる光を検出することができる。したがって、この例では、オフセットされた光検出器３４４は、外部光源の位置に対応する指す方向へのライダ・デバイスの回転の前にそのような外部光を検出するルックアヘッド・センサとして構成され得る。したがって、例のシステムは、ライダ・デバイスが以前に検出された外部光源と整列する時に、収集されるセンサ・データ（アレイ３３４で）を除外しまたは除去することができる。代替案では、システムは、オフセットされた光検出器で検出される光から放たれる光を区別するために、ブロック６０２で放たれる光の変調を調整することができる。
【０１０６】
［00119］  別の例のシナリオでは、オフセットされた光検出器で検出される外部光が、光検出器のアレイで収集されるセンサ・データ内で識別され得る十分に異なる光学特性を有する場合がある。たとえば、外部光が、相対的に低い光強度、異なる波形形状、異なる光パルス持続時間、異なる光ビーム・サイズなどを有する場合がある。したがって、システムは、オフセットされた検出器を介して検出された、それらの光学特性を有する光を示すデータを除去するように、収集されたセンサ・データを変更することができる。
【０１０７】
［00120］  したがって、いくつかの実施態様では、ブロック６１０での判定は、オフセットされた光検出器によって検出された光の光学特性を、ライダ・デバイスの光源によって放たれた（たとえば、ブロック６０２で）光の光学特性と比較することを含むことができる。さらに、いくつかの実施態様では、方法６００は、オフセットされた光検出器によって検出された光の光学特性とライダ・デバイスの光源によって放たれた光の光学特性との間の一致を比較が示すことに応答して、収集されたセンサ・データ（ブロック６０８で）を変更することを含むこともできる。
【０１０８】
［00121］  他の軽減手順が可能である。いくつかの実施態様では、方法６００は、光検出器のアレイからの収集されたセンサ・データが、放たれた光以外の光に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、照らされる領域をスキャンするためにライダ・デバイスとは異なるセンサを選択することを含むこともできる。たとえば、車両４００は、干渉が期待される環境の領域をスキャンするために、ライダ・デバイスではなくカメラ４３４、レーダー・ユニット４３０、および／またはセンサ・システム４０４の別のセンサを使用することができる。
【０１０９】
［00122］  その代わりにまたはそれに加えて、いくつかの実施態様では、方法６００は、光検出器のアレイから収集されたセンサ・データが、放たれた光以外の光に関連するセンサ・データを含むとの判定に応答して、センサ（たとえば、ライダ・デバイス）を含む車両のナビゲーション動作を変更することを含むこともできる。たとえば、車両４００は、ライダ・デバイスとの干渉を減らしまたは軽減するために、車両に路側に駐車させまたは他の形でそのナビゲーション経路を変更させる安全ナビゲーション・モードに入ることができる（判定に応答して）。
【０１１０】
［00123］  いくつかの実施態様では、方法６００は、少なくとも、収集されたセンサ・データ（ブロック６１０で）およびオフセットされた光検出器からの出力（たとえば、ブロック６０８で検出される）に基づいて環境の３次元（３Ｄ）表現を判定することを含むこともできる。たとえば、ライダ・デバイスは、ライダ・デバイスのＦＯＶを調整するために回転し、これによって、ライダ・デバイスが周囲の環境の３６０°ビューをスキャンすることを可能にする、回転プラットフォームに取り付けられ得る。そのために、ブロック６１０でのセンサ・データの収集は、ライダ・デバイスの複数のＦＯＶのセンサ・データを収集することを含むことができる。コンピュータ・システム４１０（および／またはコントローラ１０４）は、様々なＦＯＶに関連する収集されたセンサ・データを組み合わせることができる。次に、コンピュータ・システム４１０は、オフセットされた光検出器の検出に基づいて、外部光源に関連する収集されたデータのサブセットを除去するために、組み合わされたセンサ・データを変更することができる。次に、コンピュータ・システム４１０は（たとえば、センサ・フュージョン・アルゴリズム４４４などを介して）、周囲の環境のデータ・クラウドまたは他の３Ｄモデルを構築するために、組み合わされ変更されたセンサ・データを使用することができる。
【０１１１】
［00124］  本開示によれば、制御システム（たとえば、コントローラ１０４、コンピュータ・システム４１０、制御システム４０６など）は、ライダ・デバイスを外部光源から保護するために軽減手順にかかわるように構成され得る。具体的には、軽減手順は、制御システムが、外部光に対してライダ・デバイスを保護するために１つまたは複数の動作を実行すること、具体的には、外部光が（オフセットされた光検出器を介して）ライダ・デバイスに向かって放たれていることの検出に応答してそれを行うことを含むことができる。この形で、制御システムは、軽減特徴が、外部光源に対してライダ・デバイスの動作を保護する準備が整っていることを保証することができる。
【０１１２】
［00125］  図７は、例の実施形態による方法７００を示す流れ図である。具体的には、方法７００は、外部光の検出（オフセットされた光検出器を介する）に応答して軽減手順を実行するために実施され得る。したがって、方法７００は、たとえば、ライダ・デバイス１００、２００、ライダ受信器３１４、車両４００、５００、および／または方法６００のいずれかと共に使用され得る方法の実施形態を提示する。方法７００は、ブロック７０２〜７０４のうちの１つまたは複数によって示される１つまたは複数の動作、機能、またはアクションを含むことができる。ブロックが、順次順序で図示されているが、これらのブロックは、いくつかの例では、並列におよび／または本明細書で説明される順序とは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、所望の実施態様に基づいて、より少数のブロックに組み合わされ、追加のブロックに分割され、かつ／または除去され得る。
【０１１３】
［00126］  ブロック７０２で、方法７００は、外部光がライダ・デバイスに向かって放たれていることを示すセンサ・データを１つまたは複数のセンサから受信することを含み、ここで、外部光は、ライダ・デバイスの光源以外の光源で始まる。例の実施態様によれば、外部光が放たれていることを示すセンサ・データを生成するように構成されたセンサは、様々な形態のうちの１つまたは複数を呈することができる。
【０１１４】
［00127］  一例では、外部センサが、ライダ・デバイス（たとえば、ハウジング２２４など）に結合され得、外部光を示すセンサ・データを生成するように構成され得る。たとえば、外部センサは、ライダ・デバイスが現在放っている光の光学特性に類似する光学特性を有する光を受信するように構成された光センサまたは類似物とすることができる。外部センサが光を検出する場合に、問題の外部センサは、それぞれ、制御システムに信号を送信することができる。信号の受信に応答して、制御システムは、外部光がライダ・デバイスに向かって放たれていると判定することができる。
【０１１５】
［00128］  別の例では、外部光を示すセンサ・データを生成するように構成されたセンサは、ライダ・デバイス自体の中にあるものとすることができる。たとえば、ライダ・デバイスは、ライダ・デバイスが放つ光の光学特性に類似する光学特性を有する光を受信するように構成された光検出器（たとえば、検出器アレイ内のまたはアレイに近接する）を含むことができる。光検出器が光を検出する場合に、問題の光検出器は、それぞれ、信号を生成することができ、その信号に基づいて、その後にデータが生成される。データが問題の光検出器に起因して生成されることに少なくとも基づいて、制御システムは、外部光がライダ・デバイスに向かって放たれていると判定することができる。
【０１１６】
［00129］  さらなる別の例では、外部光を示すセンサ・データを生成するように構成されたセンサは、ライダ・デバイス以外の車両のセンサとすることができる。たとえば、センサ・システム４０４内のセンサのいずれもが、この目的に使用され得る。しかし、それに加えてまたはその代わりに、様々な他のセンサも、その目的に使用され得る。特定の例では、制御システムは、カメラ（たとえば、カメラ４３４）からイメージ・データを受信することができ、制御システムは、そのイメージ・データが環境内の外部光源を示すと判定することができる（たとえば、現在既知のまたは将来に開発される物体認識技法を使用して）。したがって、この例では、制御システムは、イメージ・データに基づいて、外部光が放たれていること、または少なくともライダ・デバイスに向かって放たれ得ることを判定することができる。
【０１１７】
［00130］  ブロック７０４では、方法７００は、外部光がライダ・デバイスに向かって放たれていることを示すセンサ・データの受信に応答して、外部光に対してライダ・デバイスの動作を保護する軽減手順にかかわることを含み、ここで、軽減手順は、（ｉ）外部光がライダ・デバイスによって検出されるのを阻止するためにシャッタをアクティブ化するようにライダ・デバイスを動作させることと、（ｉｉ）放たれている光の特性を経時的に変化させ、放たれている光の特性と一致する特性を有する光だけを検出するようにライダ・デバイスを動作させることとのうちの少なくとも１つを含む。
【０１１８】
Ｖ．ライダ・デバイスを保護する、例の軽減手順
ｉ．シャッタ・アクティブ化
［00131］  本開示によれば、制御システム（たとえば、コントローラ１０４、コンピュータ・システム４１０、制御システム４０６など）は、外部光がライダ・デバイスによって検出されるのを阻止するためにシャッタをアクティブ化するようにライダ・デバイスを動作させることによって、外部光の検出に応答することができる。実際面では、制御システムは、シャッタを一時的にアクティブ化することができる。この形で、制御システムは、ライダ・デバイスによる外部光の検出を阻止するのを助けると同時に、ライダ・デバイスが環境に関する情報を経時的に供給し続けることを可能にすることができる。一般に、問題のシャッタは、様々な形態のうちの１つを呈することができる。
【０１１９】
［00132］  あるケースで、シャッタは、機械式シャッタとすることができる。たとえば、機械式シャッタは、とりわけ、焦点面シャッタ、単純なｌｅａｆ  ｓｈｕｔｔｅｒ、ｄｉａｐｈｒａｇｍ  ｓｈｕｔｔｅｒ、および／またはｃｅｎｔｒａｌ  ｓｈｕｔｔｅｒの形態をとることができる。このケースで、制御システムは、外部光がライダ・デバイスによって検出されるのを阻止するためにシャッタを作動させる（「閉じる」）ために、信号または類似物を送信することによって機械式シャッタをアクティブ化することができる。
【０１２０】
［00133］  別のケースで、シャッタは、光シャッタとすることができる。具体的には、アクティブ化される時に、光シャッタは、１つまたは複数のターゲット波長を有する光をフィルタによって除去することができ、１つまたは複数のターゲット波長以外の波長を有する光を通過させることができる。たとえば、光シャッタは、上で説明した適応フィルタ（たとえば、光フィルタ３４８など）とすることができる。したがって、制御システムは、適応フィルタをアクティブ化するようにライダ・デバイスを動作させることができる。さらに、制御システムは、外部光の波長を判定することができ（たとえば、受信されたセンサ・データに基づいて）、その後、それに応答して適応フィルタを再構成して、適応フィルタがフィルタによって除去するターゲット波長のうちの少なくとも１つとして、判定された波長を選択することができる。この形で、制御システムは、ライダ・デバイスが、ライダ・デバイスから送信され、環境内の１つまたは複数の物体から反射された光を検出するが、他の（たとえば、潜在的に有害な）光を検出しないことを可能にすることができる。他のケースおよび例も可能である。
【０１２１】
［00134］  さらなる態様では、ライダ・デバイスは、外部光が環境の特定の部分からライダ・デバイスに向かって放たれていることを示すセンサ・データを生成するように配置されたルックアヘッド・センサ（たとえば、オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６など）を含むことができる。いくつかの例では、ルックアヘッド・センサは、ライダ・デバイスが、ライダ・デバイスが環境のある部分をスキャンする位置に回転する前に、外部光に関して環境のその部分を有効にチェックするために位置決めされ得る。制御システムが、ライダ・デバイスが環境のその部分をスキャンしているかスキャンしようとしている位置にライダ・デバイスが回転したと判定した後に、制御システムは、これに応答して、外部光が検出されるのを阻止するためにシャッタをアクティブ化することができる。
【０１２２】
［00135］  この配置を仮定すると、ルックアヘッド・センサが、外部光がライダ・デバイスに向かって放たれていると判定する場合に、制御システムは、ルックアヘッド・センサからのデータに基づいて、外部光がそこから放たれている環境の特定の部分を判定し、したがって、いつシャッタをアクティブ化すべきかを判定するために、様々な手法のうちの１つまたは複数を使用することができる。
【０１２３】
［00136］  例の手法では、制御システムは、ルックアヘッド・センサから、外部光を示すセンサ・データを受信することができる。この手法では、制御システムは、ルックアヘッド・センサが外部光を検出する時に、ルックアヘッド・センサの特定の角度位置を判定することができる（たとえば、ロータリ・エンコーダを使用して）。その後、ライダ・デバイス上のルックアヘッド・センサの位置と光がそれを介して受信されるライダ・デバイスのアパーチャの位置との間の角度オフセットに基づいて、制御システムは、ライダ・デバイスがその角度オフセットに実質的に一致する範囲だけ回転した後に、アパーチャがその特定の角度位置にあると判定することができる。したがって、制御システムは、アパーチャがその特定の角度位置にあるとの判定に応答して、シャッタをアクティブ化することができる。実際面では、制御システムは、ライダ・デバイスが問題の角度オフセットに実質的に一致する範囲だけ回転したと判定するのにロータリ・エンコーダを使用することによってそのような判定を行うことができ、あるいは、他の形でそれを行うことができる。
【０１２４】
［00137］  さらに、いくつかのケースで、制御システムは、アパーチャが特定の角度位置になると期待される時を判定しまたは推定するために、角度オフセットと組み合わせてライダ・デバイスのリフレッシュ・レートを使用することもできる。そのようなケースでは、制御システムは、アパーチャが特定の角度位置になると期待される時にシャッタをアクティブ化することができる。他のケースおよび手法も可能である。
【０１２５】
［00138］  さらに、注記したように、制御システムは、シャッタを一時的にのみアクティブ化することができる。ルックアヘッド・センサ配置の文脈では、制御システムは、ライダ・デバイスが、外部光がそこからライダ・デバイスに向かって放たれている環境の特定の部分をスキャンしているかスキャンしようとしている間に限って、シャッタをアクティブ化することができる。たとえば、制御システムは、ライダ・デバイスが、もはや環境のその特定の部分をスキャンしていないと判定することができる（たとえば、ロータリ・エンコーダを使用して）。これに応答して、制御システムは、もはや光を阻止しなくなるようにシャッタを非アクティブ化するようにライダ・デバイスを動作させることができる。一般に、制御システムは、ルックアヘッド・センサが、外部光が環境の後続部分から放たれていることを示すセンサ・データを生成しない場合に限って、それを行うことができる。ルックアヘッド・センサが、そのようなデータを実際に生成した状況では、制御システムは、上の議論などに従って外部光を阻止するためにシャッタのアクティブ化を維持するようにライダ・デバイスを動作させるはずである。
【０１２６】
［00139］  図８Ａから図８Ｃは、ルックアヘッド・センサ配置の文脈でのシャッタのアクティブ化を示す。図８Ａから図８Ｃでは、ライダ・デバイス８００が軸８３２の回りで回転する時のライダ・デバイス８００の上面図が示されている。ライダ・デバイス８００は、たとえば、ライダ・デバイス１００および２００に類似するものとすることができる。そのために、ハウジング８２４および軸８３２は、それぞれハウジング２２４および軸２３２に類似するものとすることができる。
【０１２７】
［00140］  図８Ａは、ライダ・デバイス８００が光を放ち、反射された光を検出する間に、ルックアヘッド・センサ８４０が、環境の特定の部分からライダ・デバイスに向かって放たれている外部光を検出することを示す。ルックアヘッド・センサ８４０は、たとえば、オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６のいずれかに類似するオフセットされた光検出器とすることができる。しかし、オフセットされた光検出器３４０、３４２、３４４、３４６とは異なって、ルックアヘッド・センサ８４０は、ライダ・デバイス８００のハウジング８２４上に配置された別々のセンサ（たとえば、ライダ受信器３１４の外部に配置された）として図示されている。
【０１２８】
［00141］  次に、図８Ｂは、ライダ・デバイス８００が、ライダ・デバイス８００が環境の特定の部分をスキャンするように配置される位置に回転した後に、機械式シャッタ８６０がアクティブ化されていることを示す。したがって、機械式シャッタ８６０は、図８Ｂによって示されるように、外部光を阻止する。最後に、ライダ・デバイス８００が、さらに回転し、もはや環境の特定の部分をスキャンしなくなった後に、機械式シャッタ８６０は、図８Ｃによって示されるように、もはや光を阻止しなくなるために、非アクティブ化される。
【０１２９】
ｉｉ．光学特性の変化
［00142］  本開示によれば、制御システム（たとえば、コントローラ１０４、コンピュータ・システム４１０、制御システム４０６など）は、それに加えてまたはその代わりに、放たれている光の特性を経時的に変化させ、放たれている光の特性と同一の特性を有する光だけを検出するようにライダ・デバイスを動作させることによって、外部光の検出に応答することができる。したがって、制御システムは、ライダ・デバイスによって放たれる光のタイミング、波長、強度、および／または変調を変化させるようにライダ・デバイスを動作させることによって、外部光の検出に応答することができる。
【０１３０】
［00143］  さらなる態様では、光学特性を変化させることによって外部光の検出に応答することは、外部光に対してライダ・デバイスを保護するのを助けるためのバックアップ波長の使用を含むことができる。具体的には、制御システムは、第１の波長を発し、少なくとも第１の波長を有する外部光を検出するようにライダ・デバイスを動作させることができる。次に、制御システムは、第１の波長を有する光を発し続け、第１の波長とは異なる第２の波長を有する光を追加して発するようにライダ・デバイスを動作させることができる。さらに、制御システムは、ライダ・デバイスが第１の波長を有する光を発し続ける時であっても、第１の波長を有する光をもはや検出せず、その代わりに第２の波長を有する光を検出するようにライダ・デバイスを動作させることもできる。
【０１３１】
［00144］  実際面では、バックアップ波長の使用は、どの波長がライダ・デバイスによる検出に実際に使用されているのかを確かめることの難しさを高めるのを助けることができる。たとえば、外部光の光学特性は、ライダ・デバイスによって放たれ、検出される光の光学特性のセットと一致するように手動でまたは自動的に変更され得る。この理由から、外部光の波長は、当初に放たれた第１の波長と一致するように手動でまたは自動的に変更され得、外部光の波長は、第１の波長を有する光の継続される放出に起因して、第１の波長に一致し続ける可能性がある。しかし、そのような一致は、制御システムが、その代わりにバックアップの第２の波長を有する光を検出するようにライダ・デバイスを動作させ始めたので、もはや問題を提示しない可能性がある。さらに、いくつかのケースで、制御システムは、外部光が一致する第１の波長を有するとの判定に具体的に応答してバックアップの第２の波長の開示される使用を実行することができる。
【０１３２】
［00145］  図９Ａ〜図９Ｃは、外部光に対してライダ・デバイスを保護するのを助けるバックアップ波長の使用を示す。図９Ａ〜図９Ｃに示されているように、ライダ・デバイス９１０を有する車両９００が、環境内で動作している。たとえば、車両９００およびライダ・デバイス９１０は、それぞれ車両５００およびライダ・デバイス５１０に類似するものとすることができる。
【０１３３】
［00146］  上の議論と一致して、ライダ・デバイス９１０は、当初に、図９Ａに示されているように１５５０ｎｍの波長を有する光を放つ（たとえば、送信器２０６を介して）ように構成され得、１５５０ｎｍの波長を有する光を検出する（たとえば、受信器２１４を介して）ことができる。図９Ｂに示されているように、ライダ・デバイスに向かう外部光（１５５０ｎｍという同一の波長を有する）の放出が検出され得る。これに応答して、図９Ｃに示されているように、ライダ・デバイス９１０は、１５５０ｎｍの波長を有する光ならびに１５５２ｎｍのバックアップ波長を有する光を放つ。しかし、上の議論によれば、ライダ・デバイス９１０は、もはや１５５０ｎｍの波長を有する光を検出せず、その代わりに１５５２ｎｍの波長を有する光を検出するように動作させられ得る。この形で、どの波長がライダ・デバイス９１０による検出に実際に使用されているのかを確かめることの難しさの増加があるものとすることができる。
【０１３４】
ＶＩ．結論
［00147］  図面に示された特定の配置を、限定的と見なしてはならない。他の実施態様が、所与の図内に示された各要素のより多数またはより少数を含むことができることを理解されたい。さらに、図示された要素の一部が、組み合わされまたは省略されてもよい。さらに、例示的な実施態様が、図面に示されていない要素を含んでもよい。さらに、様々な態様および実施態様が本明細書で開示されたが、他の態様および実施態様が、当業者に明白になろう。本明細書で開示された様々な態様および実施態様は、例示のためのものであって、限定的であることは意図されず、真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。本明細書で提示される主題の趣旨または範囲から逸脱せずに、他の実施態様を利用することができ、他の変更を行うことができる。本明細書で全体的に説明され、図内に示された本開示の諸態様を、様々な異なる構成で配置し、置換し、組み合わせ、分離し、設計することができ、そのすべてが本明細書で企図されていることが、たやすく理解されよう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
0006888092.tif 000012
【図８Ｃ】
0006888092.tif 000013
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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