(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）装置により、発出光パルスを発するステップと、
前記ＬＩＤＡＲ装置において、前記ＬＩＤＡＲ装置の内側部分による前記発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを受け取るステップと、
前記ＬＩＤＡＲ装置において、周辺物体による前記発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを受け取るステップと、
前記第一の光パルス及び前記第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、前記第二の光パルスの前端部分中のタイミング情報の損失の原因となる重複に応答して、前記第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を、前記第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報、前記第二の光パルスの前記後端部分中の第二のタイミング情報、及び前記第二の光パルスのピーク情報に基づいて導出するステップと、
前記ＬＩＤＡＲ装置からの前記周辺物体の距離を、前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値に基づいて特定するステップと
を含み、
前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応し、
前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガ閾値に対応し、
前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値は、所定の信号振幅に対応する、方法。
【請求項２】
前記推定時間値は、前記第二の光パルスの前記前端部分中の失われた前記タイミング情報なしに導出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値の前記導出は、前記重複によって影響を受けない、前記第二の光パルスの前記前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づく、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の光パルスの後端部分中のタイミング情報を特定するステップをさらに含む、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記重複を前記第一の光パルスの前記後端部分中の前記タイミング情報に基づいて検出するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値の前記導出は、前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第一のタイミング情報、前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第二のタイミング情報、及び前記第二の光パルスのピーク情報を含むデータを解析モデルに当てはめることに基づく、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値の前記導出は、前記解析モデルの形状に基づく、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値の前記導出は、前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第一のタイミング情報、前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第二のタイミング情報、及び前記第二の光パルスのピーク情報を含むデータを、前記第二の光パルスの振幅に応じた時間間隔の異なる解析モデルに当てはめることに基づく、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記所定の信号振幅は、データベース又はルックアップテーブルに保存される、請求項１から８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
光検出及び測距システムであって、
発出光パルスを発するように構成された発光装置と、
光センサであって、
前記光検出及び測距システムの内側部分による前記発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを検出し、且つ対応する第一の電気信号を生成することと、
周辺物体による前記発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを検出し、且つ対応する第二の電気信号を生成することと
を行うように構成され、前記第二の電気信号は、前端部分及び後端部分を含む、光センサと、
前記光センサに連結されたコントローラであって、（１）前記第一の光パルス及び前記第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、前記第二の光パルスの前端部分中のタイミング情報の損失の原因となる重複に応答して、前記第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を前記第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報、前記第二の光パルスの前記後端部分中の第二のタイミング情報、及び前記第二の光パルスのピーク情報に基づいて導出することと、（２）ＬＩＤＡＲ装置からの前記周辺物体の距離を、前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値に基づいて特定することとを行うように構成されたコントローラと
を含み、
前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応し、
前記第二の光パルスの前記後端部分中の前記第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガ閾値に対応し、
前記第二の光パルスに関連付けられる前記推定時間値は、所定の信号振幅に対応する、光検出及び測距システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、電気信号処理に関し、より詳細には、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）用途における信号処理に関連するコンポーネント、システム及び技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
その継続的な性能の向上及び低コスト化により、無人車両は、現在、多くの分野で広く利用されている。代表的な任務としては、とりわけ、収穫監視、動産写真撮影、建物及び他の構造の点検、火災及び安全に関する任務、国境警備並びに製品配達が含まれる。障害物検出及び他の機能のために無人車両に障害物検出及び周辺環境スキャニング装置を備えることが有利である。光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ、「光レーダ」とも呼ばれる）は、信頼性が高く正確な検出を提供する。しかしながら、ＬＩＤＡＲの内部構造の制約から、現在のＬＩＤＡＲシステムは、システムに物理的に近すぎる周辺物体を測定することができない。したがって、無人車両及び他の物体により運ばれるＬＩＤＡＲシステムを実装するための改良された技術が依然として求められている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示は、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）用途における信号処理に関連するコンポーネント、システム及び技術に関する。
【０００４】
１つの例示的な態様において、信号処理の方法が開示される。この方法は、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）装置により、発出光パルスを発するステップと、ＬＩＤＡＲ装置において、ＬＩＤＡＲ装置の内側部分による発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを受け取るステップと、ＬＩＤＡＲ装置において、周辺物体による発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを受け取るステップと、第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、第二の光パルスの前端部分中のタイミング情報の損失の原因となる重複を検出又は観察するステップと、重複に応答して、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報に基づいて導出するステップと、ＬＩＤＡＲ装置からの周辺物体の距離を、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値に基づいて特定するステップとを含む。
【０００５】
他の例示的な態様において、信号処理の方法が開示される。この方法は、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）装置により、発出光パルスを発するステップと、ＬＩＤＡＲ装置において、第一の物体による発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを受け取るステップと、ＬＩＤＡＲ装置において、第二の物体による発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを受け取るステップと、第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複を検出するステップと、重複の検出に応答して、第二の光パルスを第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するステップであって、第二の光パルスの所与の部分は、重複の外部にある、ステップとを含む。
【０００６】
他の例示的な態様において、光検出及び測距システムが開示される。このシステムは、発出光パルスを発するように構成された発光装置と、光センサであって、システムの内側部分による発出光パルスの反射を示す第一の光信号を検出し、且つ対応する第一の電気信号を生成することと、周辺物体による発出光パルスの反射を示す第二の光信号を検出し、且つ対応する第二の電気信号を生成することとを行うように構成された光センサとを含む。第二の電気信号は、前端部分及び後端部分を含む。システムは、光センサに連結されたコントローラであって、（１）第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、第二の光パルスの前端部分中のタイミング情報の損失の原因となる重複を検出することと、（２）重複の検出に応答して、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報に基づいて導出することと、（３）ＬＩＤＡＲ装置からの周辺物体の距離を、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値に基づいて特定することとを行うように構成されたコントローラをさらに含む。
【０００７】
また別の例示的な態様において、光検出及び測距システムが開示される。このシステムは、発出光パルスを発するように構成された発光装置と、光センサであって、第一の物体による発出光パルスの反射を示す第一の光信号を検出し、且つ対応する第一の電気信号を生成することと、第二の物体による発出光パルスの反射を示す第二の光信号を検出し、且つ対応する第二の電気信号を生成することとを行うように構成された光センサとを含む。システムは、光センサに連結されたコントローラであって、（１）第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複を検出することと、（２）重複の検出に応答して、第二の光パルスを第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化することとを行うように構成され、第二の光パルスの所与の部分は、重複の外部にある、コントローラも含む。
【０００８】
上記及び他の態様並びにそれらの実施例は、図面、説明及び特許請求の範囲により詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本技術の１つ又は複数の実施形態により構成された多数の要素を備える可動物体（例えば、無人航空機）を有する代表的なシステムの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の各種の実施形態による例示的なＬＩＤＡＲセンサシステムの概略図を示す。
【図２Ａ】比較器に基づくサンプリング方法の基本的な動作原理を説明する簡略図である。
【図２Ｂ】比較器の前後のパルス信号の入力及び出力波形の図である。
【図３】ゼロ信号、ＬＩＤＡＲシステムの近辺領域内の物体により反射される重複信号及び死角領域の外にある物体により反射される通常信号の概略図を示す。
【図４】ゼロ信号、ＬＩＤＡＲシステムの死角領域内の物体により反射される２つの重複信号及び死角領域の外にある物体により反射される２つの通常信号の概略図を示す。
【図５】パルス信号の幅の拡張により生じるタイミングエラーの例を示す。
【図６】本技術の実施形態による多重比較器構成の比較器モジュールの概略図である。
【図７】多重比較器構成を用いてパルス信号の複数のサンプルポイントを得る場合の図である。
【図８】本技術の実施形態によるピークホールド回路の概略図である。
【図９】多重比較器構成及びピークホールド回路を用いてパルス信号の複数のサンプルポイントを得る場合の図である。
【図１０】重複領域が複数の閾値電圧レベルの少なくとも１つより低い、部分的に重複した信号の例を示す。
【図１１Ａ】重複信号の例を示す。
【図１１Ｂ】重複信号の他の例を示す。
【図１１Ｃ】重複信号のまた別の例を示す。
【図１２】ＬＩＤＡＲセンサシステムのための信号処理方法のフローチャート表現である。
【図１３】ＬＩＤＡＲセンサシステムのための他の信号処理方法のフローチャート表現である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上で紹介したように、無人車両が独立して障害物を検出し、且つ／又は自動的に回避操縦を行うことが可能であることが重要である。光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）は、信頼性の高い正確な検出技術である。さらに、周囲を２次元でのみ検知できる従来のイメージセンサ（例えば、カメラ）と異なり、ＬＩＤＡＲは、奥行きを検出することによって３次元情報を得ることができる。しかしながら、現在のＬＩＤＡＲシステムには、その限界がある。例えば、後により詳細に述べるように、多くのＬＩＤＡＲシステムは、発せられた光信号を反射する可能性のある内部光学コンポーネントを含む。内部コンポーネントからの反射信号は、システムに近接してある周辺物体により反射された光信号に干渉し得る。多くのＬＩＤＡＲシステムは、このような内部コンポーネントからの反射信号により、システムに物理的に近すぎる周辺物体を正確に測定できないことが認められている。したがって、ＬＩＤＡＲシステムが短い距離だけ離れている物体を正確に測定できるようにＬＩＤＡＲシステムを実装するための改良された技術が依然として求められている。本明細書で開示される技術により、ＬＩＤＡＲシステムは、光信号が干渉されていることを認識し、この認識に基づいて、光信号からの追加のデータサンプルを用いて、近くにある周辺物体をより正確に測定することが可能となる。
【００１１】
以下の説明では、ＵＡＶの例は、あくまでも例示目的で、従来のＬＩＤＡＲより安価で軽量なＬＩＤＡＲスキャニングモジュールを用いて実装可能な各種の技術を説明するために使用される。他の実施形態では、本願で紹介する技術は、他の適当なスキャニングモジュール、車両又はその両方に適用できる。例えば、これらの技術に関連して紹介される１つ又は複数の図面は、ＵＡＶを示すが、他の実施形態では、これらの技術は、無人車両、ハンドヘルドデバイス又はロボットを含むが、これらに限定されない他の種類の可動物体にも同様に適用可能である。他の例において、技術は、特にＬＩＤＡＲシステム内のレーザダイオードにより生成されるレーザビームに適用可能であるが、他の種類の光源（例えば、他の種類のレーザ又は発光ダイオード（ＬＥＤ））も他の実施形態で適用可能である。
【００１２】
以下では、数値による具体的な詳細が、本願で開示される技術を十分に理解するために示されている。他の実施形態において、本明細書で紹介される技術は、これらの具体的な詳細がなくても実行できる。他の例において、具体的な製造技術等のよく知られた特徴は、本開示を不必要に不明瞭としないように詳細に説明されない。「ある実施形態」、「１つの実施形態」又は他への言及は、記載されている特定の特徴、構造、材料又は特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書におけるこのような語句の出現は、必ずしもすべて同じ実施形態を指しているとかぎらない。他方では、このような言及は、必ずしも相互に排他的ともかぎらない。さらに、特定の特徴、構造、材料又は特性は、１つ又は複数の実施形態において、何れかの適当な方法で組み合わせることもできる。また、図に示される各種の実施形態は、単に例示的な表現であり、必ずしも正確な縮尺によって描かれているとかぎらないことを理解すべきである。
【００１３】
本開示において、「例示的な」という単語は、例、事例又は例示の役割を意味するために使用される。本明細書において「例示的な」と説明されている実施形態又は設計は、必ずしも他の実施形態又は設計より好ましいか又は有利であると解釈されるわけではない。むしろ、例示的なという単語の使用は、具体的な方法で概念を示そうとするものである。
【００１４】
図１Ａは、本技術の１つ又は複数の実施形態による要素を有する代表的なシステム１５０の概略図である。システム１５０は、可動物体１６０（例えば、無人航空機）と制御システム１７０とを含む。可動物体１６０は、各種の実施形態で使用可能である何れかの適当な種類の可動物体であり得る。
【００１５】
可動物体１６０は、本体１６１（例えば、機体）を含むことができ、これは、搭載物１６２、例えばイメージング装置又は光電子スキャニング装置（例えば、ＬＩＤＡＲ装置）を担持できる。幾つかの実施形態において、搭載物１６２は、カメラ、ビデオカメラ及び／又はスチールカメラであり得る。カメラは、各種の適当なバンドの何れかの波長に感応するものであり得、これには可視、紫外、赤外及び／又は他のバンドが含まれる。搭載物１６２は、他の種類のセンサ及び／又は他の種類の貨物（例えば、荷物又は他の配送品）を含むこともできる。これらの実施形態の多くにおいて、搭載物１６２は、支持機構１６３によって本体１６１に関して支持される。支持機構１６３により、搭載物１６２を独立して本体１６１に関して位置付けることができる。例えば、支持機構１６３により、搭載物１６２を、１つ、２つ、３つ又はそれを超える軸の周囲で回転させることができる。支持機構１６３により、搭載物１６２を、１つ、２つ、３つ又はそれを超える軸に沿って直線移動させることもできる。回転又は並進移動のための軸は、相互に垂直でもそうでなくてもよい。このように、搭載物１６２がイメージング装置を含む場合、このイメージング装置は、本体１６１に関して移動させて、標的の写真、ビデオの撮影又は追跡を行うことができる。
【００１６】
１つ又は複数の推進ユニット１８０により、可動物体１６０は、離陸、着陸、ホバリング並びに最大並進３自由度及び最大回転３自由度で空中において移動できる。幾つかの実施形態において、推進ユニット１８０は、１つ又は複数のロータを含むことができる。ロータは、シャフトに連結された１つ又は複数のロータブレードを含むことができる。ロータブレードとシャフトとは、モータなど、適当な駆動機構により回転させることができる。可動物体１６０の推進ユニット１８０は、プロペラ式として描かれており、４つのロータを有することができるが、何れの適当な数、種類及び／又は配置の推進ユニットも使用することができる。例えば、ロータの数は、１、２、３、４、５又はさらにそれを超え得る。ロータの向きは、可動物体１６０に対して垂直、水平又は他の何れの適当な角度でもあり得る。ロータの角度は、固定又は可変であり得る。推進ユニット１３０は、何れかの適当なモータ、例えばＤＣモータ（例えば、ブラシ付き若しくはブラシレス）又はＡＣモータにより駆動できる。幾つかの実施形態において、モータは、回転翼ブレードを取り付け、駆動するように構成できる。
【００１７】
可動物体１６０は、制御システム１７０からの制御コマンドを受け取るように構成される。図１Ａに示される実施形態において、制御システム１７０は、可動物体１６０の上に担持されている幾つかのコンポーネント及び可動物体１６０の外に位置付けられている幾つかのコンポーネントを含む。例えば、制御システム１７０は、可動物体１１０により担持されている第一のコントローラ１７１と、可動物体１６０から離れた場所に位置付けられ、通信リンク１７６（例えば、無線周波数（ＲＦ）型リンク等の無線リンク）を介して接続された第二のコントローラ１７２（例えば、人間が操作するリモートコントローラ）とを含むことができる。第一のコントローラ１７１は、コンピュータ読取可能媒体１７３を含むことができ、これは、可動物体１６０の動作を指示する命令を実行するものであり、これは、推進システム１８０及び搭載物１６２（例えば、カメラ）の動作を含むが、これらに限定されない。第二のコントローラ１７２は、１つ又は複数の入力／出力装置、例えばディスプレイ及び制御ボタンを含むことができる。オペレータは、第二のコントローラ１７２を操作して、可動物体１６０を遠隔的に制御し、第二のコントローラ１７２上のディスプレイ及び／又は他のインタフェースを介して可動物体１６０からのフィードバックを受け取る。他の代表的な実施形態において、可動物体１６０は、自律的に動作することができ、その場合、第二のコントローラ１７２は、除外できるか、又はオペレータのオーバライド機能のためにのみ使用できる。
【００１８】
図１Ｂは、開示される技術の各種の実施形態による例示的なＬＩＤＡＲセンサシステムの概略図を示す。例えば、ＬＩＤＡＲセンサシステム１００は、物体１０４の距離を、光がＬＩＤＡＲセンサシステム１００と物体１０４との間を移動するための時間、すなわち飛行時間（ＴＯＦ）を測定することに基づいて検出できる。センサシステム１００は、レーザビームを生成できる発光素子１０１を含む。レーザビームは、１つのレーザパルス又は連続するレーザパルスであり得る。レンズ１０２は、発光素子１０１により発生されたレーザビームをコリメートするために使用できる。コリメート光は、ビーム分割装置１０３に向かって誘導できる。ビーム分割装置１０３により、光源１０１からのコリメート光を透過させることができる。代わりに、ビーム分割装置１０３は、異なる案が採用された場合（例えば、発光素子が検出器の前に位置付けられたとき）に不要とされ得る。
【００１９】
センサシステム１１０は、ビームステアリング装置１１０も含み、これは、プリズム、ミラー、回折格子、光フェイズドアレイ（例えば、液晶制御回折格子）等、各種の光学素子も含む。これらの様々な光学素子は、共通軸１０９の周囲で回転して、光を方向１１１及び１１１'等の異なる方向に誘導できる。射出ビーム１１１が物体１０４に当たると、反射又は散乱光が大きい角度１２０にわたって広がり得、エネルギーうち、反射されてセンサシステム１００に向かうのは、一部のみであり得る。戻りビーム１１２は、ビーム分割装置１０３により受光レンズ１０６に向かって反射させることができ、それは、戻りビームを収集して検出器１０５上に集束させることができる。
【００２０】
検出器１０５は、戻り光を受け取り、この光を電気信号に変換する。また、飛行時間（ＴＯＦ）ユニット１０７等の測定回路を含むコントローラを用いてＴＯＦを測定し、物体１０４までの距離を検出することかできる。したがって、センサシステム１００は、光源１０１による光パルス１１１の生成と検出器１０５による戻りビーム１１２の受光との間の時間差に基づいて物体１０４までの距離を測定できる。
【００２１】
ごく短いパルスの信号（例えば、わずか数十ナノ秒〜数ナノ秒のパルス持続時間のもの）を問題なく捕捉するため、多くのＬＩＤＡＲシステムは、光パルス信号のデジタル化を行うために高速アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）（例えば、１ギガサンプル／秒（ＧＳＰＳ）を超えるサンプリングレートを有する）に依存する。高速ＡＤＣは、典型的に、コストが高く、且つ電力消費が高い。さらに、高速ＡＤＣサンプリングは、同じ時間間隔での異なる電圧によるアナログ信号のサンプリングに基づく（すなわち時間軸に関するサンプリング）。そのため、サンプリングのタイミングは、パルス信号に関係なく、時間の相関がない。アナログ信号のタイミング情報を抽出するために抽出アルゴリズムが必要である。
【００２２】
代替的な解決策は、反射パルス信号のタイミング情報を収集するために、ＬＩＤＡＲシステム内の比較器に基づくサンプリングを利用することである。図２Ａは、比較器に基づくサンプリング方法の基本的な動作原理を例示する簡略図である。方法は、アナログ信号が特定の閾値（本明細書では「参照閾値」又は「トリガリング閾値」とも呼ぶ）を超えたときのタイミングに基づく。図２Ａの例に示されるように、比較器２４０は、基本的に演算増幅器であり、これは、その非反転入力（ＰＩＮ３）とその反転入力（ＰＩＮ４）との間で電圧を比較し、比較に基づいて論理高又は低電圧を出力するように構成される。例えば、アナログパルス信号２０２（例えば、標的物体から反射により戻る）が非反転入力ＰＩＮ３で受けら取られると、比較器２４０は、信号２０２の電圧レベルを反転入力ＰＩＮ４の基準閾値２０６と比較する。信号２０２は、２つの区間、すなわち振幅が増大する前方区間と振幅が減少する後方区間とを有する。信号２０２の前方区間の振幅が基準閾値２０６を超えると、比較器２０２の出力が高くなる（例えば、ＶＤＤ）。同様に、信号の後方区間の振幅が基準閾値２０６を下回ると、比較器２０２の出力が低くなる（例えば、ＧＮＤ）。その結果、デジタル化された（例えば、バイナリ）方形パルス信号２０４が得られる。図２Ｂは、比較器の前後のパルス信号の入力及び出力波形の図である。方形波信号２０４が時間−デジタル変換器（ＴＤＣ）２５０に出力されると、信号２０４の関連するタイミング情報（例えば、時間ｔ１及び時間ｔ２）を抽出できる。サンプリングポイントと時間との間に相関関係があるため（ＡＤＣに基づく方法と対照的）、高速比較器方式は、パルス情報をより有効により直接的な方法で捕捉できる。
【００２３】
ＬＩＤＡＲシステムが、ＡＤＣ又は比較器の何れかに基づくサンプリングメカニズムを利用するか否かに関わらず、ＬＩＤＡＲには、ＬＩＤＡＲがＬＩＤＡＲシステムに物理的に近接する周辺物体を正確に測定できなくなる制約が存在する。具体的には、ＬＩＤＡＲセンサシステムの内部構造、例えば図１Ｂに示されるビーム分割装置１０３又はビームステアリング装置１１０により、ＬＩＤＡＲセンサシステムの検出器１０５は、まず、光がＬＩＤＡＲから出るとき（すなわち光が周辺物体に当たり、周辺物体で反射してＬＩＤＡＲ検出器に戻ることができないうち）に内部コンポーネントにより反射されたパルス信号を検出し得る。この内部反射パルス信号は、通常、安定した存在を有し（すなわちＬＩＤＡＲの周辺環境により大きく変化しない）、また本明細書では「ゼロ信号」とも呼ぶ。周辺物体がＬＩＤＡＲセンサシステムに十分近くにある場合、周辺物体により反射されたパルス信号は、ゼロ信号と重複し、その結果、得られたパルス信号のタイミング情報に違いが生じ得る。この問題は、死角領域問題と呼ぶこともできる。死角領域問題は、高速ＡＤＣ又は抵コストの比較器の何れかを使用するＬＩＤＡＲセンサシステムにも不利な影響を与え得る。簡潔にするために、本特許文献は、この問題に対応する技術を説明する際、比較器に基づくＬＩＤＡＲセンサシステムを例として使用する。しかしながら、開示される技術は、高速ＡＤＣタイプのＬＩＤＡＲセンサシステム（例えば、複数の時間間隔でサンプリングする）又は他のサンプリングメカニズムを利用するＬＩＤＡＲセンサシステムにも当てはめることができる。
【００２４】
図３は、ＬＩＤＡＲシステムにより検出される信号、すなわちゼロ信号３１１、ＬＩＤＡＲシステムの近接領域（「死角領域」とも呼ばれる）内にある物体により反射された重複信号３１４及び死角領域の外にある物体により反射された通常信号３１７の概略図を示す。具体的には、信号３１４は、２つの部分、すなわち前端部分と後端部分とに分けることができる。信号３１４の前端部分は、本明細書において前端部分３１３と呼ばれ、信号３１４の後端部分は、本明細書において後端部分３１５と呼ばれる。図３に示されるこの特定の例では、ビームステアリング装置３０３は、発光装置３０１からの光のビームを方向付けるというその所期の機能に加えて、それにも関わらず光のビームの一部を反射させる。検出器（図示せず）は、ＬＩＤＡＲシステムの内部コンポーネント（例えば、ビームステアリング装置３０３）により反射されたこのパルス信号をゼロ信号３１１として検出する。この信号は、ＬＩＤＡＲシステムの内部構造に起因するため、そのパラメータ（例えば、振幅、すなわち幅）は、ほとんど一定であり、事前に（例えば、校正段階中に）知ることができる。ＬＩＤＡＲセンサシステムのコントローラは、システムの付近に物体がない場合、ゼロ信号の関連タイミング情報（例えば、ｔ０及びｔ６）を取得し、保存できる。ゼロ信号の関連タイミング情報を知ることは、コントローラが、他の反射信号がこのゼロ信号と重複しているか否かを特定することを促進する。例えば、比較器が、ゼロ信号の振幅がトリガリング閾値３２１を下回って低下したこと（例えば、ｔ６において）を識別できない場合、コントローラには、ゼロ信号により干渉されている他の反射信号があることがわかる。
【００２５】
図３に示されるこの例において、物体３０９は、ＬＩＤＡＲセンサシステムから通常の距離（すなわち死角領域３０７の外）にある。検出器は、物体３０９により反射されたパルス信号３１７を検出する。ＬＩＤＡＲセンサシステムが使用する閾値電圧レベル３２１に基づいて、タイミング情報をパルス信号３１７の前端及び後端部分の両方から収集できる。例えば、信号の振幅が閾値電圧レベル３２１を超えるか又はそれより小さくなると、タイミング情報ｔ２及びｔ３は、図２Ａに示される比較器により取得できる。さらに、コントローラは、ｔ２及びｔ３に基づいてパルス信号の開始及び終了時間（例えば、ｔ１及びｔ４）を推定できる。ＬＩＤＡＲセンサシステムのコントローラは、これらのサンプル（例えば、ｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４）を用いて、パルス信号を所定の信号モデルに当てはめるか、又はパルス信号のタイミング情報を、データベース若しくはルックアップテーブル上に保存された既存の統計学的データと比較して、その物体３０９がＬＩＤＡＲセンサシステムからどの程度遠いかを特定できる。
【００２６】
図３は、ＬＩＤＡＲシステムの非常に近い位置にある（すなわち死角領域３０７内にある）物体３０５も示す。検出器は、物体３０７により反射されたパルス信号３１４を検出するものとされる。その反射パルス信号の後端部分３１５は、ゼロ信号３１１により影響を受けないままであり、タイミング情報ｔ５は、依然として取得可能であり、捕捉される。しかしながら、反射パルス信号の前端部分３１３は、部分的にゼロ信号３１１と重複しており、これは、物体３０５がＬＩＤＡＲシステムに非常に近いからである。重複領域内の信号は、信号３１１の後端部分が依然としてトリガリング閾値３２１より高いため、相互に干渉し合い、それにより、比較器は、前端部分３１３内の信号の振幅が閾値電圧レベル３２１を超えたタイミングを特定しにくくなる。したがって、パルス信号の前端部分３１３内で運ばれるタイミング情報ｔ７は、測定不能となり、失われる。コントローラは、したがって、パルス信号の部分的なタイミング情報（例えば、ｔ５）のみを有するため、それは、物体３０５からＬＩＤＡＲセンサシステムまでの距離を正確に特定できない。パルス信号の前端部分３１３とゼロ信号３１１との重複は、死角領域３０７につながり、そこでは、物体位置の特定は、その信号に関する複数のタイミング情報が取得され得る信号（例えば、信号３１７）と比較してより不正確となる。
【００２７】
さらに、反射光内のパルス信号の実際の形状は、様々な環境要因、例えばノイズ（例えば、後述のような環境光ノイズ及び／又は電気ノイズ）、標的物体の距離、標的物体の表面及び色等の影響を受けることに留意されたい。物体の表面特性は、パルス信号の振幅に大きい影響を与え、タイミング情報の精度にも影響する可能性があることが認められている。
【００２８】
図４は、ゼロ信号４１５、ＬＩＤＡＲシステムの死角領域内にある物体により反射された２つの重複する信号４１１及び４１３並びに死角領域の外にある物体により反射された２つの通常信号４１７及び４１９の概略図を示す。この例では、ビームステアリング装置４０３は、パルス信号４１５をゼロ信号として反射する。物体４０２及び４０４の両方は、死角領域４０５の外でＬＩＤＡＲセンサシステムから同じ距離にある。検出器は、２つの反射パルス信号４１７及び４１９を検出する。物体４０２及び４０４は、ＬＩＤＡＲセンサシステムから同じ距離にあるが、それらの異なる表面特性により、反射パルス信号の振幅が変化する。例えば、物体４０２は、より暗い表面の色を有し、その結果、より小さい振幅のパルス信号４１９が得られる。他方では、物体４０４は、より明るい表面の色を有し、その結果、より大きい振幅のパルス信号４１７が得られる。振幅の違いは、信号がトリガリング閾値４２１を超えるときのタイミングの違い（例えば、ｔ１及びｔ２）の原因となり得、その結果、コントローラは、物体４０４が物体４０２と異なる距離にあると誤って判断する。しかしながら、前端及び後端部分の両方のタイミング情報が取得可能であるため、コントローラは、ｔ３及びｔ４を考慮に入れることができる。後端部分からの追加のタイミング情報により、コントローラは、パルス信号モデル又はタイミング情報を使用する統計的調査の何れかに基づく場合、信号の振幅の差を考慮して物体位置をより正確に特定できる。
【００２９】
図４は、２つの物体４０７及び４０９も示し、これらは、死角領域４０５内でＬＩＤＡＲセンサシステムから同じ距離にある。それぞれのパルス信号４１１及び４１３の前端部分は、ゼロ信号４１５と重複する。パルス信号４１１及び４１３は、物体４０７及び４０９の異なる表面特性によって異なる振幅を有する。例えば、物体４０７は、より暗い表面の色を有し、その結果、より小さい振幅のパルス信号４１１が得られる。それに対して、物体４０９は、より明るい表面の色を有し、その結果、より大きい振幅のパルス信号４１３が得られる。ＬＩＤＡＲセンサシステムのコントローラは、閾値電圧レベル４２１において信号４１１及び４１３の後端部分から異なるタイミング情報を得る。例えば、コントローラは、信号４１１のための関連するタイミング情報としてｔ６及び信号４１３のための関連タイミング情報としてｔ７を取得する。しかしながら、信号４１１及び４１３の前端部分で運ばれるタイミング情報（例えば、ｔ９及びｔ１０）は、比較器が、信号４１１及び４１３の前端部分における信号振幅が閾値電圧レベル４１２を超えたことを特定できないために失われる。タイミング情報の違い（例えば、ｔ６及びｔ７）により、コントローラは、物体４０７及び物体４０９がＬＩＤＡＲセンサシステムから異なる２つの距離にあると誤って特定する可能性がある。この場合、コントローラは、信号の後端部分からのタイミング情報のみを有するため、それは、タイミングのエラーを補正して、物体４０７及び４０９のための正確な位置を特定することが難しい可能性がある。
【００３０】
他の種類のタイミングエラーは、ＬＩＤＡＲセンサシステムの内部回路により生じる可能性がある。例えば、パルス信号がＬＩＤＡＲシステムの内部増幅回路の幾つかにより処理された後、大きい振幅のパルス信号は、拡張され、且つ／又はその幅が広くなり得る。図５は、パルス信号の幅が広くなることにより生じるタイミングエラーの例を示す。この例では、信号５０１は、大きい振幅を有する。内部回路（例えば、増幅器による）の動作後又はＬＩＤＡＲセンサシステムの内部回路のインピーダンスから、信号５０１は、幅が広がり、５０１'となり得る。対応するタイミング情報は、ｔ０からｔ１に変化し、タイミングエラーにつながる。前端部分のタイミング情報（例えば、ｔ２）は、信号重複により失われるため、コントローラは、パルス信号５０１'からのさらなる情報がなければ、このエラーを補正することが難しい可能性がある。
【００３１】
反射信号の前端部分の情報の喪失に起因する物体測定の不正確さに対処するために、本明細書で開示されるＬＩＤＡＲセンサシステムの実施形態は、信号の有効サンプリングレートを高くして、より多くのデータを取得できる。特に、ＬＩＤＡＲセンサシステムは、パルス信号の重複領域の外部の部分（例えば、後端部分）において複数のサンプルを取得することにより、パルス信号の形状及び／又は信号の関連するタイミング情報を特定できる。
【００３２】
例えば、比較器に基づくＬＩＤＡＲセンサシステムでは、複数の比較器を用いて信号の後端部分からより多くのサンプルを取得できる。図６は、本技術の実施形態による多重比較器構成を有する比較器モジュールの概略図である。多重比較器構成は、２つ以上の比較器を含み、比較器の各々は、同じ入力に連結されて、同じ光パルスについてタイミング測定を行うが、比較器の各々は、異なるトリガリング閾値を有する。この例では、比較器モジュール６００は、合計４つの比較器６４０ａ〜６４０ｄを有する。比較器の各々は、それぞれの個別の時間−デジタル変換器（ＴＤＣ）６５０ａ〜６５０ｄに接続される。加えて、比較器の各々は、異なるトリガリング閾値を受け取る。図のように、比較器６４０ａは、その個別のトリガリング閾値Ｖｆ０１を受け取り、比較器６４０ｂは、Ｖｆ０２を受け取り、比較器６４０ｃは、Ｖｆ０３を受け取り、比較器６４０ｄは、Ｖｆ０４を受け取る。
【００３３】
図７は、多重比較器構成を用いてパルス信号の複数のサンプルポイントを取得する場合の図である。この特定の例では、通常パルス信号７０１についてタイミング情報の８つのサンプル（例えば、ｔ１〜ｔ８）を４つの異なる閾値レベル（例えば、Ｖｆ０１〜Ｖｆ０４）で取得できる。ゼロ信号７０３と部分的に重複する信号では、多重比較器構成を用いて後端部分の４つのサンプルを得ることができる。例えば、コントローラは、信号７０５について４つのデータサンプル（ｔ９、Ｖｆ０４）、（ｔ１０、Ｖｆ０３）、（ｔ１１、Ｖｆ０２）及び（ｔ１２、Ｖｆ０１）を取得した後、複数のサンプルを１つ又は複数のパルス信号モデルに当てはめるか、又はパルス信号のタイミング情報を、データベース若しくはルックアップテーブルに保存された既存の統計データと比較して、ＬＩＤＡＲシステムからの対応する物体の距離を特定できる。
【００３４】
幾つかの実施例において、コントローラは、データサンプルを多項式又は三角モデル等の解析モデルに当てはめ得る。したがって、コントローラは、解析モデルの形状に基づいて推定時間値（例えば、図７に示される時間値Ｔ）を導出できる。例えば、コントローラは、信号の振幅がいつその最大値に到達したかを調べることによって時間値Ｔを選択できる。幾つかの実施形態において、コントローラは、他の基準、例えば方形波信号モデルの信号の幅を利用して、ＴＯＦ計算のためのパルス信号に関連する推定時間値を導出することにより、ＬＩＤＡＲシステムからの対応する物体の距離を特定し得る。
【００３５】
幾つかの実施例において、コントローラは、データベース又はルックアップテーブルを調べて、データサンプルに最も緊密にマッチする値の組を見つけ得る。値の組は、（ｔｉ、Ｖｆｉ）の形態を有し得、Ｖｆｉは、閾値レベルに対応する。値の組は、データベース若しくはルックアップテーブル内に保存された出力時間値又は（Ｔ、Ｖ）の形態の出力タプルにマッピングできる。Ｖは、閾値レベルの１つに対応し得る。幾つかの実施形態において、Ｖは、閾値レベルと異なる所定の信号振幅であり得る。したがって、コントローラは、マッピングされた出力時間値、すなわちＴを、Ｖに対応するマッピングされた出力タプルから選択して、ＬＩＤＡＲシステムからの対応する物体の距離を特定するためのＴＯＦの計算を容易にすることができる。
【００３６】
同様に、コントローラは、４つのデータサンプル（ｔ１３、ｖｆ０４）、（ｔ１４、ｖｆ０３）、（ｔ１５、ｖｆ０２）及び（ｔ１６、ｖｆ０１）について同じタスクを実行し、そのパルス信号についてより正確なモデル又は統計値を得ることができ、それにより、信号の振幅及び／又は信号の幅を広くすることが物体計測の精度に与える影響を最小限とする。
【００３７】
幾つかの実施形態において、コントローラは、タイミング情報の複数のデータサンプルからパルス信号の振幅を推測できる。例えば、サンプル（ｔ１３、ｖｆ０４）、（ｔ１４、ｖｆ０３）、（ｔ１５、ｖｆ０２）及び（ｔ１６、ｖｆ０１）を信号モデル（例えば、パラボラモデル）に当てはめた後、コントローラは、信号の振幅を推定できる。しかしながら、幾つかの実施形態において、サンプルは、パルス信号の後端部分に限定されるため、信号の振幅の推定は、より正確でなくなる（前述の理由による）。したがって、信号の振幅を別々に測定してより多くの情報を提供することが望ましい。
【００３８】
図８は、本技術の実施形態による、パルス信号の振幅を検出できるピークホールド回路の概略図である。ピークホールド回路８００は、ピークホールドコア８１０を含み、これは、ダイオードＤ２と、抵抗器Ｒ２と、コンデンサＣ１とを含む。ピークホールド回路８００は、第一の演算増幅器８０２及び第二の演算増幅器８０４も含む。幾つかの実施形態において、第一の演算増幅器８０２は、信号を受信し、この信号をピークホールドコア８１０に渡し、それが次に第二の演算増幅器８０４に渡す。
【００３９】
このようなピークホールド回路８００は、従来のピークホールド回路と比較して、ごく短パルスの信号（例えば、数十ナノ秒〜数ナノ秒）に関するピーク情報を捕捉できるその能力及び比較的長い回復時間（例えば、２０〜３０ナノ秒）を必要とせずに連続的にピーク情報を捕捉できるその能力において有利である。幾つかの変形形態では、ＬＩＤＡＲシステムの回路全体の設計に応じて、第一の演算増幅器８０２は、省かれ得る。負の振幅信号のピーク値をホールドすることになる実施形態の幾つかにおいて、参照信号は、システムの定常状態電圧よりわずかに大きくし、ダイオードＤ２からの電圧低下に起因する測定の死角を減らすことができる。同様に、正の振幅の信号のピーク値をホールドする実施形態の幾つかにおいて、参照信号は、システムの定常状態の電圧よりわずかに小さくして、ダイオードＤ２からの電圧低下に起因する測定の死角を減らすことができる。
【００４０】
図９は、多重比較器構成及びピークホールド回路を用いてパルス信号の複数のサンプルポイントを取得する場合の図である。この特定の例において、図７に示される例と同様に、通常パルス信号９０１に関する４つの異なる閾値レベル（例えば、Ｖｆ０１〜Ｖｆ０４）についてタイミング情報の８つのサンプル（例えば、ｔ１〜ｔ８）を取得できる。ゼロ信号９０３と部分的に重複する信号の場合、多重比較器構成を用いて後端部分内の４つのサンプルを取得できる。加えて、パルス信号の振幅は、ピークホールド回路を用いて取得できる。例えば、コントローラは、信号９０７について５つのデータサンプル（ｔ９、ｖｆ０４）、（ｔ１０、ｖｆ０３）、（ｔ１１、ｖｆ０２）、（ｔ１２、ｖｆ０１）及びｐ１を取得した後、これらの複数のサンプルをパルス信号モデルに当てはめるか、又はパルス信号のこれらのサンプルを、データベース若しくはルックアップテーブルに保存された既存の統計データと比較して、ＬＩＤＡＲシステムからの対応する物体の距離を特定できる。
【００４１】
幾つかの実施例において、コントローラは、データサンプルを多項式又は三角モデル等の解析モデルに当てはめ得る。コントローラは、解析モデルの形状に基づいて推定時間値Ｔを導出できる。例えば、コントローラは、信号の振幅がピークホールド回路により得られた値にいつ到達したかを調べることによって時間値Ｔを選択できる。幾つかの実施形態において、コントローラは、他の基準、例えば方形波信号モデルの信号の幅を利用して、ＴＯＦ計算のためのパルス信号に関連する推定時間値を導出することにより、ＬＩＤＡＲシステムからの対応する物体の距離を特定し得る。
【００４２】
幾つかの実施例において、コントローラは、データベース又はルックアップテーブルを調べて、データサンプルに最も緊密にマッチする値の組を見つけ得る。値の組は、（ｔｉ、Ｖｆｉ）の形態を有し得、Ｖｆｉは、閾値レベルに対応する。値の組は、データベース若しくはルックアップテーブル内に保存された出力時間値又は（Ｔ、Ｖ）の形態の出力タプルにマッピングできる。Ｖは、閾値レベルの１つに対応し得る。幾つかの実施形態において、Ｖは、閾値レベルと異なる所定の信号の振幅であり得る。したがって、コントローラは、マッピングされた出力時間値、すなわちＴを、Ｖに対応するマッピングされた出力タプルから選択して、ＬＩＤＡＲシステムからの対応する物体の距離を特定するためのＴＯＦの計算を容易にする。
【００４３】
コントローラは、５つのデータサンプル（ｔ１３、ｖｆ０４）、（ｔ１４、ｖｆ０３）、（ｔ１５、ｖｆ０２）、（ｔ１６、ｖｆ０１）及びｐ２について同じタスクを実行してパルス信号９０５のためのより正確なモデル又は統計値を得ることができ、それにより、信号振幅及び／又は信号の幅を広くすることが物体計測の精度に与える影響を最小化する。
【００４４】
幾つかの場合、物体がＬＩＤＡＲセンサシステムの死角領域内にあっても、参照パルス信号の前端部分は、依然として有効なタイミング情報を含み得る。例えば、図１０は、重複領域が複数の閾値電圧レベルの内の１つ又は複数において比較器に影響を与えない、部分的に重複する信号の例を示している。この例では、ゼロ信号１００１の振幅は、比較的小さい。したがって、比較器は、信号１００３及び１００５の信号振幅がいつ閾値レベルＶｆ０１及びＶｆ０２を超過したかを見わけることが難しく、ｔ０〜ｔ１及びｔ２〜ｔ３のタイミング情報の損失につながるが、比較器は、閾値電圧レベルＶｆ０３及びＶｆ０４に関する信号１００３及び１００５の前端部分の残りの部分で運ばれるタイミング情報、例えばｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６を依然として取得できる。
【００４５】
したがって、コントローラは、信号１００３について、前端部分からの追加のタイミング情報（例えば、ｔ５、ｔ６）を後端部分中のデータサンプル（例えば、ｔ７、ｔ８、ｔ９及びｔ１０）及び振幅（例えば、ｐ１）に追加できる。それは、複数のサンプルをパルス信号モデルに当てはめるか、又はこのような情報を、データベース若しくはルックアップテーブルに保存された既存の統計データと比較して、ＬＩＤＡＲシステムからの対応する物体の距離を特定できる。同様に、コントローラは、信号１００５について、前端部分からの追加のタイミング情報（例えば、ｔ３及びｔ４）を後端部分中のデータサンプル（例えば、ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３及びｔ１４）及び振幅（例えば、ｐ２）に追加することにより、そのパルス信号に関するより正確なモデル又は統計値を取得でき、それにより、信号振幅及び信号の幅を広くすることが物体検出の精度に与える影響を最小化する。
【００４６】
上述の具体的な構成は、ゼロ信号と重複する信号の取り扱いの例を示すために提示されている。しかしながら、同じ手法を他の種類の信号重複シナリオにも一般的に適用できることを理解されたい。例えば、第一の信号は、ゼロ信号に限定されず、他の周辺物体から反射されるパルス信号であり得る。
【００４７】
本明細書で開示される技術を用いて取得したタイミング情報に基づいて、コントローラは、解析モデル、例えば三角又はパラボラモデルを用いてパルス信号をモデル化できる。幾つかの実施形態において、コントローラは、異なるパルス信号について又は同じパルス信号について、１つ又は複数の異なるモデルを用いてパルス信号をモデル化することもできる。図１１Ａ〜図１１Ｃは、重複信号の各種の例を示す。これらの例において、取得されたタイミング情報は、干渉信号（例えば、ゼロ信号）とターゲット信号との両方から得られた。タイミング情報は、ターゲット信号と直接相関していないため、ターゲット信号だけでなく、干渉信号をより正確に表すために、異なる時間間隔の複数のサブモデルを確立することが望ましい。
【００４８】
例えば、図１１Ａにおいて、コントローラは、第一のパルス信号１１０１について４つのタイミングサンプル（例えば、ｔ１〜ｔ４）を取得する。コントローラは、重複領域では、信号が相互に干渉し合うため、正確なタイミング情報を取得できず、それにより、比較器は、信号振幅がいつ関連する閾値レベルを超えたか又はそれより低くなったかを確認することが難しくなる。コントローラは、第二のパルス信号１１０３（すなわちターゲット信号）の後端部分中の４つのタイミングサンプル（例えば、ｔ５〜ｔ８）を取得する。タイミングサンプルが２つの別々のパルス信号から得られるため、これらを、異なる時間間隔の２つの単純なサブモデルを用いて別々にモデル化することが望ましい。
【００４９】
図１１Ｂは、重複信号の他の例を示す。コントローラは、第一のパルス信号１１１１について４つのタイミングサンプル（例えば、ｔ１〜ｔ３）を取得し、これは、パルス信号１１１１の振幅が比較的小さいからである。コントローラは、重複領域では、信号が相互に干渉し合うため、正確なタイミング情報を取得できず、それにより、比較器は、信号振幅がいつ関連する閾値レベルを超えたかを確認することが難しくなる。しかしながら、第二のパルス信号１１１３（すなわちターゲット信号）の振幅は、比較的大きいため、コントローラは、パルス信号１１１３の前端及び後端部分の両方から５つのタイミングサンプル（例えば、ｔ４〜ｔ８）を取得する。タイミングサンプルは、２つの別々のパルス信号から得られるため、これらを１つのモデルに当てはめることは、複雑なタスクとなり得る。したがって、これらを、異なる時間間隔の２つのサブモデルを用いて別々にモデル化することも望ましい。
【００５０】
図１１Ｃは、重複信号のまた別の例を示す。この例では、コントローラは、第一のパルス信号１１２１について、前端及び後端部分の両方において５つのタイミングサンプル（例えば、ｔ１〜ｔ５）を取得する。ここでも、コントローラは、重複領域では、信号が相互に干渉し合うため、正確なタイミング情報を取得できず、それにより、比較器は、パルス信号の振幅がいつ閾値レベルを超えたかを確認することが難しくなる。したがって、コントローラは、第二のパルス信号１１２３（すなわちターゲット信号）について３つのタイミングサンプル（例えば、ｔ６〜ｔ８）を取得する。タイミングサンプルは、２つの別々のパルス信号から得られ、複雑な形状を形成するため、ここでも、これらを、異なる時間間隔の２つの単純なサブモデルを用いて別々にモデル化することが望ましい。
【００５１】
上記のシナリオで得られた８つのサンプルは、フィット関数への１つの入力セットＸ＝｛ｔ１，...ｔ８｝としてとることができる。
【数１】
0006911249.tif 000002
【００５２】
したがって、コントローラは、この関数のａｉｊ、ｂｉ及びｃｉを特定して、パルス信号を説明する。幾つかの場合、図１１Ａ〜図１１Ｃに示される例のように、入力Ｘは、別々の信号から収集され、単純なモデルに良好に相関しない。したがって、入力を２つ以上のセットに分割することが望ましい。例えば、図１１Ａに示されるケースでは、２つのセットＸ１＝｛ｔ１，．．，ｔ４｝及びＸ２＝｛ｔ５，...，ｔ８｝を用いて２つの別々のモデルを確立できる。図１１Ｂに示されるケースでは、２つのセットＸ１＝｛ｔ１，ｔ２，ｔ３｝及びＸ２＝｛ｔ４，...，ｔ８｝を用いて２つの異なるモデルを取得できる。同様に、図１１Ｃに示されるケースでは、入力をＸ１＝｛ｔ１，...，ｔ５｝とＸ２＝｛ｔ６，ｔ７，ｔ８｝とに分割して、パルス信号のための２つの単純なモデルを取得できる。コントローラは、パルス信号のための単純なモデルを取得した後、パルス信号が受信された時間を表すパルス信号の各々に関する推定時間値を導き出すように進むことができる。したがって、推定時間値を用いて、ＬＩＤＡＲセンサシステムからの対応する物体の距離を特定するためのＴＯＦの計算を容易にすることができる。
【００５３】
図１２は、ＬＩＤＡＲセンサシステムのための信号処理方法のフローチャート表現である。方法１２００は、１２０２において、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）装置により、発出光パルスを発するステップと、１２０４において、ＬＩＤＡＲ装置において、ＬＩＤＡＲ装置の内側部分による発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを受け取るステップと、１２０６において、ＬＩＤＡＲ装置において、周辺物体による発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを受け取るステップと、１２０８において、第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、第二の光パルスの前端部分におけるタイミング情報の損失の原因となる重複を検出するステップと、１２１０において、重複の検出に応答して、第二の光パルスに関連する推定時間値を第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報に基づいて導出するステップと、１２１２において、ＬＩＤＡＲ装置からの周辺物体の距離を、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値に基づいて特定するステップとを含む。
【００５４】
幾つかの実施形態において、推定時間値は、第二の光パルスの前端部分中の失われたタイミング情報なしに導出される。第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する。幾つかの実施形態において、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値の導出は、第二の光パルスの後端部分中の第二のタイミング情報にさらに基づく。第二の光パルスの後端部分中の第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガ閾値に対応する。
【００５５】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値の導出は、第二の光パルスのピーク情報にさらに基づく。第二の光パルスに関連付けられる推定時間値は、重複によって影響を受けない、第二の光パルスの前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づいて導出できる。
【００５６】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値の導出は、（１）第二の光パルスの後端部分中の第二のタイミング情報と、（２）第二の光パルスのピーク情報とに基づく。第二の光パルスに関連付けられる推定時間値の導出は、重複によって影響を受けない、第二の光パルスの前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づき得る。
【００５７】
幾つかの実施形態において、方法は、第一の光パルスの後端部分中のタイミング情報を特定するステップをさらに含む。重複は、第一の光パルスの後端部分中のタイミング情報に基づいて検出される。
【００５８】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値の導出は、第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報を含むデータを解析モデルに当てはめることに基づく。第二の光パルスに関連付けられる推定時間値の導出は、解析モデルの形状に基づくことができる。
【００５９】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値は、所定の信号振幅に対応する。所定の信号振幅は、データベース又はルックアップテーブルに保存される。
【００６０】
図１３は、ＬＩＤＡＲセンサシステムのための別の信号処理方法のフローチャート表現である。方法１３００は、１３０２において、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）装置により、発出光パルスを発するステップと、１３０４において、ＬＩＤＡＲ装置において、第一の物体による発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを受け取るステップと、１３０６において、ＬＩＤＡＲ装置において、第二の物体による発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを受け取るステップと、１３０８において、第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複を検出するステップと、１３１０において、重複の検出に応答して、第二の光パルスを第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するステップであって、第二の光パルスの所与の部分は、重複の外部にある、ステップとを含む。
【００６１】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスの所与の部分は、第二の光パルスの第二の半分である。第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する。
【００６２】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスは、第二の光パルスの所与の部分中の第二のタイミング情報にさらに基づいてモデル化される。第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する。
【００６３】
幾つかの実施形態において、方法は、重複の検出に応答して、第一の光パルスを第一の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するステップをさらに含み、第一の光パルスの所与の部分は、重複の外部にある。第一の光パルスの所与の部分は、第一の光パルスの第一の半分であり得る。第一の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する。
【００６４】
幾つかの実施形態において、第一の光パルスは、第一の光パルスの所与の部分中の第二のタイミング情報にさらに基づいてモデル化され、第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する。第一の光パルスは、第一のモデルを使用してモデル化され得、及び第二の光パルスは、第一のモデルと異なる第二のモデルを使用してモデル化される。
【００６５】
したがって、明白なこととして、１つの例示的な態様において、発出光パルスを発するように構成された発光装置と、光センサであって、システムの内側部分による発出光パルスの反射を示す第一の光信号を検出し、且つ対応する第一の電気信号を生成することと、周辺物体による発出光パルスの反射を示す第二の光信号を検出し、且つ対応する第二の電気信号を生成することとを行うように構成された光センサとを含む光検出及び測距システムが提供される。第二の電気信号は、前端部分及び後端部分を含む。システムは、光センサに連結されたコントローラであって、（１）第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、第二の光パルスの前端部分中のタイミング情報の喪失の原因となる重複を検出することと、（２）重複の検出に応答して、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報に基づいて導出することと、（３）ＬＩＤＡＲ装置からの周辺物体の距離を、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値に基づいて特定することとを行うように構成されるコントローラも含む。
【００６６】
幾つかの実施形態において、コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を、第二の光パルスの前端部分中の失われたタイミング情報なしに導出するように構成される。第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する。
【００６７】
幾つかの実施形態において、コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を第二の光パルスの後端部分中の第二のタイミング情報にさらに基づいて導出するように構成される。第二の光パルスの後端部分中の第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガ閾値に対応する。
【００６８】
幾つかの実施形態において、コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を第二の光パルスのピーク情報にさらに基づいて導出するように構成される。コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を、重複によって影響を受けない、第二の光パルスの前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づいて導出するように構成され得る。
【００６９】
幾つかの実施形態において、コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を、（１）第二の光パルスの後端部分中の第二のタイミング情報と、（２）第二の光パルスのピーク情報とに基づいて導出するように構成される。コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を、重複によって影響を受けない、第二の光パルスの前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づいて導出するように構成される。
【００７０】
幾つかの実施形態において、コントローラは、第一の光パルスの後端部分中のタイミング情報を特定するように構成される。重複は、第一の光パルスの後端部分中のタイミング情報に基づいて検出され得る。
【００７１】
幾つかの実施形態において、コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を、第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報を含むデータを解析モデルに当てはめることに基づいて導出するように構成される。コントローラは、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を解析モデルの形状に基づいて導出するように構成される。
【００７２】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスに関連付けられる推定時間値は、所定の信号振幅に対応する。所定の信号振幅は、データベース又はルックアップテーブルに保存される。
【００７３】
また、他の例示的な態様では、発出光パルスを発するように構成された発光装置と、光センサであって、第一の物体による発出光パルスの反射を示す第一の光信号を検出し、且つ対応する第一の電気信号を生成することと、第二の物体による発出光パルスの反射を示す第二の光信号を検出し、且つ対応する第二の電気信号を生成することとを行うように構成された光センサと、光センサに連結されたコントローラであって、（１）第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複を検出することと、（２）重複の検出に応答して、第二の光パルスを第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化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光検出及び測距システムが提供されることも明白であり、第二の光パルスの所与の部分は、重複の外部にある。
【００７４】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスの所与の部分は、第二の光パルスの第二の半分である。第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する。
【００７５】
幾つかの実施形態において、第二の光パルスは、第二の光パルスの所与の部分中の第二のタイミング情報に基づいてモデル化され、第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する。
【００７６】
幾つかの実施形態において、コントローラは、重複の検出に応答して、第一の光パルスを第一の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するように構成され、第一の光パルスの所与の部分は、重複の外部にある。第一の光パルスの所与の部分は、第一の光パルスの第一の半分である。第一の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する。
【００７７】
幾つかの実施形態において、第一の光パルスは、第一の光パルスの所与の部分中の第二のタイミング情報に基づいてモデル化され、第二のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する。第一の光パルスは、第一のモデルを使用してモデル化され得、及び第二の光パルスは、第一のモデルと異なる第二のモデルを使用してモデル化される。
【００７８】
本明細書に記載の実施形態の幾つかは、一般的な方法又はプロセスに関して説明されており、これらは、１つの実施形態では、ネットワーク環境中でコンピュータが実行する、プログラムコード等のコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ読取可能媒体に具現化されたコンピュータプログラム製品により実現され得る。コンピュータ読取可能媒体には、リムーバブル又はノンリムーバブルストレージデバイスが含まれ得、これには、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等が含まれるが、これらに限定されない。したがって、コンピュータ読取可能媒体は、非一時的記憶媒体を含むことができる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか又は特定のアブストラクトデータタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含み得る。コンピュータ又はプロセッサ実行可能命令、関連するデータ構造及びプログラムモジュールは、本明細書で開示されている方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を示す。このような実行可能命令又は関連するデータ構造の特定のシーケンスは、かかるステップ又はプロセスに記載された機能を実行するための対応する動作の例を表す。
【００７９】
開示された実施形態の幾つかは、ハードウェア回路、ソフトウェア又はそれらの組合せを用いてデバイス又はモジュールとして実装できる。例えば、ハードウェア回路実装は、離散型アナログ及び／又はデジタルコンポーネントを含むことができ、これらは、例えば、プリント回路基板の一部として集積される。代わりに又は加えて、開示されたコンポーネント又はモジュールは、特定用集積回路（ＡＳＩＣ）及び／又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）装置として実装できる。幾つかの実装形態は、加えて又は代わりに、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含み得、これは、本願の開示された機能に関連付けられるデジタル信号処理の動作上のニーズに合わせて最適化されたアーキテクチャを有する専用マイクロプロセッサである。同様に、各モジュール内の各種のコンポーネント又はサブコンポーネントは、ソフトウェア、ハードウェア又はファームウェアに実装され得る。モジュール及び／又はモジュール内のコンポーネントとの間の接続は、当技術分野で知られている接続方法及び媒体の何れかを用いて提供され得、これには、適当なプロトコルを用いたインタネット、有線又は無線ネットワーク上での通信が含まれるが、これに限定されない。
【００８０】
本特許文献には、多くの具体的な点が含まれているが、これらは、本発明の範囲及び特許請求され得るものの限定として解釈されるべきではなく、むしろ特定の発明の特定の実施形態にとって固有であり得る特徴を説明していると理解すべきである。特許文献において、別々の実施形態に関して説明されている特定の特徴は、１つの実施形態において組み合わせて実装することもできる。反対に、１つの実施形態に関して説明された各種の特徴は、複数の実施形態において別々に又は何れかの適当な部分組合せで実装することもできる。さらに、上記では、特徴が特定の組合せで動作すると記載されており、さらに当初はそのように特許請求され得るが、特許請求される組合せからの１つ又は複数の特徴を場合により組合せから削除でき、特許請求される組合せは、部分組合せ又は部分組合せの変形形態に関し得る。
【００８１】
同様に、図面には動作が特定の順序で描かれているが、これは、所望の結果を実現するために、そのような動作が図の特定の順序又は連続的順序で実行されることが求められているか、又は示されているすべての動作を実行する必要があると理解すべきではない。さらに、本特許文献中に記載されている実施形態の各種のシステムコンポーネントの分離は、すべての実施形態においてそのような分離が必要であると理解すべきではない。
【００８２】
ある数の実装及び例のみが説明されており、本特許文献中に記載され、図示されているものに基づいて他の実装形態、改善形態及び変形形態を考案することができる。
［項目１］
光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）装置により、発出光パルスを発するステップと、
上記ＬＩＤＡＲ装置において、上記ＬＩＤＡＲ装置の内側部分による上記発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを受け取るステップと、
上記ＬＩＤＡＲ装置において、周辺物体による上記発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを受け取るステップと、
上記第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、上記第二の光パルスの前端部分中のタイミング情報の損失の原因となる重複に応答して、上記第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を上記第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報に基づいて導出するステップと、
上記ＬＩＤＡＲ装置からの上記周辺物体の距離を、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値に基づいて特定するステップと
を含む方法。
［項目２］
上記推定時間値は、上記第二の光パルスの上記前端部分中の上記失われたタイミング情報なしに導出される、項目１に記載の方法。
［項目３］
上記第二の光パルスの上記後端部分中の上記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する、項目１に記載の方法。
［項目４］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値の上記導出は、上記第二の光パルスの上記後端部分中の第二のタイミング情報にさらに基づく、項目１に記載の方法。
［項目５］
上記第二の光パルスの上記後端部分中の上記第二のタイミング情報は、上記第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガ閾値に対応する、項目４に記載の方法。
［項目６］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値の上記導出は、上記第二の光パルスのピーク情報にさらに基づく、項目１に記載の方法。
［項目７］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値の上記導出は、上記重複によって影響を受けない、上記第二の光パルスの上記前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づく、項目１に記載の方法。
［項目８］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値の上記導出は、（１）上記第二の光パルスの上記後端部分中の第二のタイミング情報と、（２）上記第二の光パルスのピーク情報とに基づく、項目１に記載の方法。
［項目９］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値の上記導出は、上記重複によって影響を受けない、上記第二の光パルスの上記前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づく、項目８に記載の方法。
［項目１０］
上記第一の光パルスの後端部分中のタイミング情報を特定するステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
［項目１１］
上記重複を上記第一の光パルスの上記後端部分中の上記タイミング情報に基づいて検出するステップをさらに含む、項目１０に記載の方法。
［項目１２］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値の上記導出は、上記第二の光パルスの上記後端部分中の上記第一のタイミング情報を含むデータを解析モデルに当てはめることに基づく、項目１に記載の方法。
［項目１３］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値の上記導出は、上記解析モデルの形状に基づく、項目１２に記載の方法。
［項目１４］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値は、所定の信号振幅に対応する、項目１に記載の方法。
［項目１５］
上記所定の信号振幅は、データベース又はルックアップテーブルに保存される、項目１４に記載の方法。
［項目１６］
光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）装置により、発出光パルスを発するステップ、
上記ＬＩＤＡＲ装置において、第一の物体による上記発出光パルスの反射を示す第一の光パルスを受け取るステップ、
上記ＬＩＤＡＲ装置において、第二の物体による上記発出光パルスの反射を示す第二の光パルスを受け取るステップ、
上記第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複に応答して、上記第二の光パルスを上記第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するステップであって、上記第二の光パルスの上記所与の部分は、上記重複の外部にある、ステップ
を含む方法。
［項目１７］
上記第二の光パルスの上記所与の部分は、上記第二の光パルスの第二の半分である、項目１６に記載の方法。
［項目１８］
上記第二の光パルスの上記所与の部分中の上記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する、項目１６に記載の方法。
［項目１９］
上記第二の光パルスは、上記第二の光パルスの上記所与の部分中の第二のタイミング情報にさらに基づいてモデル化され、上記第二のタイミング情報は、上記第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する、項目１８に記載の方法。
［項目２０］
上記重複に応答して、上記第一の光パルスを上記第一の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するステップをさらに含み、上記第一の光パルスの上記所与の部分は、上記重複の外部にある、項目１６に記載の方法。
［項目２１］
上記第一の光パルスの上記所与の部分は、上記第一の光パルスの第一の半分である、項目２０に記載の方法。
［項目２２］
上記第一の光パルスの上記所与の部分中の上記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する、項目２０に記載の方法。
［項目２３］
上記第一の光パルスは、上記第一の光パルスの上記所与の部分中の第二のタイミング情報にさらに基づいてモデル化され、上記第二のタイミング情報は、上記第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する、項目２０に記載の方法。
［項目２４］
上記第一の光パルスは、第一のモデルを使用してモデル化され、及び上記第二の光パルスは、上記第一のモデルと異なる第二のモデルを使用してモデル化される、項目２０に記載の方法。
［項目２５］
光検出及び測距システムであって、
発出光パルスを発するように構成された発光装置と、
光センサであって、
上記システムの内側部分による上記発出光パルスの反射を示す第一の光信号を検出し、且つ対応する第一の電気信号を生成することと、
周辺物体による上記発出光パルスの反射を示す第二の光信号を検出し、且つ対応する第二の電気信号を生成することと
を行うように構成され、上記第二の電気信号は、前端部分及び後端部分を含む、光センサと、
上記光センサに連結されたコントローラであって、（１）上記第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複であって、上記第二の光パルスの前端部分中のタイミング情報の損失の原因となる重複に応答して、上記第二の光パルスに関連付けられる推定時間値を上記第二の光パルスの後端部分中の第一のタイミング情報に基づいて導出することと、（２）上記ＬＩＤＡＲ装置からの上記周辺物体の距離を、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値に基づいて特定することとを行うように構成されたコントローラと
を含む光検出及び測距システム。
［項目２６］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を、上記第二の光パルスの上記前端部分中の上記失われたタイミング情報なしに導出するように構成される、項目２５に記載のシステム。
［項目２７］
上記第二の光パルスの上記後端部分中の上記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する、項目２５に記載のシステム。
［項目２８］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を上記第二の光パルスの上記後端部分中の第二のタイミング情報にさらに基づいて導出するように構成される、項目２５に記載のシステム。
［項目２９］
上記第二の光パルスの上記後端部分中の上記第二のタイミング情報は、上記第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガ閾値に対応する、項目２８に記載のシステム。
［項目３０］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を上記第二の光パルスのピーク情報にさらに基づいて導出するように構成される、項目２５に記載の方法。
［項目３１］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を、上記重複によって影響を受けない、上記第二の光パルスの上記前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づいて導出するように構成される、項目２５に記載のシステム。
［項目３２］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を、（１）上記第二の光パルスの上記後端部分中の第二のタイミング情報と、（２）上記第二の光パルスのピーク情報とに基づいて導出するように構成される、項目２５に記載のシステム。
［項目３３］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を、上記重複によって影響を受けない、上記第二の光パルスの上記前端部分中の取得可能なタイミング情報にさらに基づいて導出するように構成される、項目３２に記載のシステム。
［項目３４］
上記コントローラは、上記第一の光パルスの後端部分中のタイミング情報を特定するように構成される、項目２５に記載のシステム。
［項目３５］
上記コントローラは、上記重複を上記第一の光パルスの上記後端部分中の上記タイミング情報に基づいて検出するように構成される、項目３４に記載のシステム。
［項目３６］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を、上記第二の光パルスの上記後端部分中の上記第一のタイミング情報を含むデータを解析モデルに当てはめることに基づいて導出するように構成される、項目２５に記載のシステム。
［項目３７］
上記コントローラは、上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値を上記解析モデルの形状に基づいて導出するように構成される、項目３６に記載のシステム。
［項目３８］
上記第二の光パルスに関連付けられる上記推定時間値は、所定の信号振幅に対応する、項目２５に記載の方法。
［項目３９］
上記所定の信号振幅は、データベース又はルックアップテーブルに保存される、項目３８に記載の方法。
［項目４０］
光検出及び測距システムであって、
発出光パルスを発するように構成された発光装置と、
光センサであって、
第一の物体による上記発出光パルスの反射を示す第一の光信号を検出し、且つ対応する第一の電気信号を生成することと、
第二の物体による上記発出光パルスの反射を示す第二の光信号を検出し、且つ対応する第二の電気信号を生成することと
を行うように構成された光センサと、
上記光センサに連結されたコントローラであって、上記第一及び第二の光パルスを表す電気信号間の重複に応答して、上記第二の光パルスを上記第二の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するように構成され、上記第二の光パルスの上記所与の部分は、上記重複の外部にある、コントローラと
を含む光検出及び測距システム。
［項目４１］
上記第二の光パルスの上記所与の部分は、上記第二の光パルスの第二の半分である、項目４０に記載のシステム。
［項目４２］
上記第二の光パルスの上記所与の部分中の上記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する、項目４０に記載のシステム。
［項目４３］
上記第二の光パルスは、上記第二の光パルスの上記所与の部分中の第二のタイミング情報に基づいてモデル化され、上記第二のタイミング情報は、上記第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する、項目４２に記載のシステム。
［項目４４］
上記コントローラは、上記重複に応答して、上記第一の光パルスを上記第一の光パルスの所与の部分中の第一のタイミング情報に基づいてモデル化するように構成され、上記第一の光パルスの上記所与の部分は、上記重複の外部にある、項目４０に記載のシステム。
［項目４５］
上記第一の光パルスの上記所与の部分は、上記第一の光パルスの第一の半分である、項目４４に記載のシステム。
［項目４６］
上記第一の光パルスの上記所与の部分中の上記第一のタイミング情報は、第一のトリガリング閾値に対応する、項目４４に記載のシステム。
［項目４７］
上記第一の光パルスは、上記第一の光パルスの上記所与の部分中の第二のタイミング情報に基づいてモデル化され、上記第二のタイミング情報は、上記第一のトリガリング閾値と異なる第二のトリガリング閾値に対応する、項目４６に記載のシステム。
［項目４８］
上記第一の光パルスは、第一のモデルを使用してモデル化され、及び上記第二の光パルスは、上記第一のモデルと異なる第二のモデルを使用してモデル化される、項目４４に記載のシステム。
【図１Ａ】
0006911249.tif 000003
【図１Ｂ】
0006911249.tif 000004
【図２Ａ】
0006911249.tif 000005
【図２Ｂ】
0006911249.tif 000006
【図３】
0006911249.tif 000007
【図４】
0006911249.tif 000008
【図５】
0006911249.tif 000009
【図６】
0006911249.tif 000010
【図７】
0006911249.tif 000011
【図８】
0006911249.tif 000012
【図９】
0006911249.tif 000013
【図１０】
0006911249.tif 000014
【図１１Ａ】
0006911249.tif 000015
【図１１Ｂ】
0006911249.tif 000016
【図１１Ｃ】
0006911249.tif 000017
【図１２】
0006911249.tif 000018
【図１３】
0006911249.tif 000019