(57)【要約】【課題】柔軟なスキャンパラメータを有するＬＩＤＡＲシステム。【解決手段】本発明は、少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を備えたレーザースキャナ（１０１）を含むライダー（ＬＩＤＡＲ）システム（１００）に関する。レーザースキャナ（１０１）は、レーザーパルス（１９１）を複数の角度領域に放射するように設計されている。コントローラは、少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）を特定の角度領域に放射するため、そして少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の反射（１９２）に基づいてＬＩＤＡＲ測定を実行するために、少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を作動させるように設計されている。コントローラ（１０２）は、さらに、ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザースキャナ（１０１）の少なくとも１つのスキャンパラメータを変更し、そして次に、少なくとも１つの第２のレーザーパルス（１９１）を特定の角度領域に放射するように、少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を選択的に作動させるように設計されている。【選択図】図２
2020509389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を備え、レーザーパルス（１９１）を複数の角度領域（２５１−２５６）に放射するように設計されたレーザースキャナ（１０１）と、
前記複数の角度領域（２５１−２５６）から特定の角度領域（２５１−２５６）に少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）を放射するために前記少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を作動させ、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の反射に基づいてＬＩＤＡＲ測定を実行するように設計されたコントローラ（１０２）と
を備えるＬＩＤＡＲシステム（１００）であって、
前記コントローラ（１０２）は、さらに、前記ＬＩＤＡＲ測定に基づいて前記レーザースキャナ（１０１）の少なくとも１つのスキャンパラメータを変更し、
そして次に、少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）を前記特定の角度領域（２５１−２５６）に放射するために前記少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を選択的に作動させる
ように設計され、
前記少なくとも１つのスキャンパラメータは、前記レーザーパルス（１９１）の強度を含み、
前記レーザースキャナ（１０１）は、連続的かつ周期的に移動する偏向器ユニットを備えており、
前記少なくとも１つの第１のレーザーパルスの最後のレーザーパルス（１９１）と前記少なくとも１つの第２のレーザーパルスの最初のレーザーパルス（１９１）との間の時間間隔は、デフレクタユニットの移動時間の１／１０００以下、任意選択的に、１／１０，０００以下、さらに任意選択的に、１／１００，０００以下、であり、
前記コントローラ（１０２）は、前記ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の強度と比較して、前記少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）の強度を変更するように設計されており、
前記少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）の強度は、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の強度よりも、５倍以上、任意選択的に１０倍以上、さらに、任意選択的に１００倍以上大きい、
ＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項２】
前記ＬＩＤＡＲ測定は、前記少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）の反射の、強度およびトラベル時間のうちの少なくとも１つを決定し、
前記コントローラ（１０２）は、前記強度のうちの少なくとも１つおよび前記少なくとも１つの前記第１のレーザーパルス（１９１）の反射のトラベル時間に基づいて、前記少なくとも１つの第２レーザーパルスの強度（１９１）を決定する、
請求項１に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項３】
前記コントローラ（１０２）は、対象物が、前記少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）の各第１レーザーパルス（１９１）について、対応するＬＩＤＡＲ測定の手段により、対応する角度領域（２５１−２５６）において前記ＬＩＤＡＲシステム（１００）の近距離にあるかどうかをチェックするように設計されており、
前記コントローラ（１０２）は、前記少なくとも１つの第２のレーザーパルス（１９１）の対応する第２のレーザーパルスを放射するために、前記対応する角度領域（２５１−２５６）において、対象物が前記ＬＩＤＡＲシステム（１００）の近距離にあるかどうかの前記チェックに基づいて前記少なくとも１つのレーザー光源（１０１）を選択的に作動させるようにさらに設計されている、
請求項１または２に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項４】
前記コントローラ（１０２）は、前記少なくとも１つのレーザー光源（１０１）を作動させ、次に、前記ＬＩＤＡＲシステム（１００）の近距離に対象物がない場合のみ、前記少なくとも１つの第２のレーザーパルスの前記対応する第２のレーザーパルスを放射するようにさらに設計されている、
請求項３に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項５】
前記レーザースキャナ（１０１）は、
電気エネルギー用の第１の格納デバイスを有する第１のレーザードライバー（１１６、１１７）と、
電気エネルギー用の第２の格納デバイスを有する第２のレーザードライバー（１１６、１１７）と
を備え、
前記コントローラ（１０２）は、
前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）を放射するために前記第１のレーザードライバー（１１６、１１７）２０を作動させ、
前記少なくとも１つの第２のレーザーパルス（１９１）を放射するために前記第２のレーザードライバー（１１６、１１７）を作動させる
ように設計されている、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１のレーザーパルスの最後のレーザーパルス（１９１）と前記少なくとも１つの第２のレーザーパルスの最初のレーザーパルス（１９１）と間の時間間隔は、第１のレーザドライバ（１１６、１１７）の電気エネルギー格納デバイスを充電するのに必要な時間よりも小さい、
請求項５に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのスキャンパラメータには、さらに、前記レーザーパルス（１９１）の繰り返しレートを含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスキャンパラメータは、さらに、第１のスキャニング軸でのスキャニングおよび第２のスキャニング軸での前記スキャニングを重ね合わせた図形のジオメトリを含む、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのスキャンパラメータは、さらに、前記レーザースキャナ（１０１）が、前記複数の角度領域（２５１−２５６）の異なる角度にレーザーパルス（１９１）を放射する角速度を含む、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項１０】
前記ＬＩＤＡＲ測定は、前記特定の角度領域（２５１−２５６）の対象物のタイプを、対称物の検出の手段により、決定し、前記コントローラ（１０２）は、対象物のタイプに基づいて前記スキャンパラメータを変更するように設計されている、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第１のレーザーパルスが放射される前記特定の角度領域の少なくとも１つの第１角度（２５１−２５６）は、
前記少なくとも１つの第２レーザーパルスが放射される前記特定の角度領域（２５１−２５６）の少なくとも１つの第２の角度とは、少なくとも部分的に異なり、
前記ＬＩＤＡＲシステム（１００）の走行距離計情報に基づいて、前記少なくとも１つの第１角度に関して、前記コントローラ（１０２）は、少なくとも２０秒の角度の配置を決定する
ように設計されている、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項１２】
前記レーザースキャナ（１０１）は、レーザー光をスキャンするための、程度の異なる動きの自由度について共振的に動作するように設計されている、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
【請求項１３】
複数の角度領域（２５１−２５６）から、少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）を特定の角度領域（２５１−２５６）に放射するためのレーザースキャナ（１０１）の少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を作動するステップと、
前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の反射に基づいて、ＬＩＤＡＲ測定を実装するステップと、
前記ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、前記レーザースキャナ（１０１）の少なくとも１つのスキャンパラメータを変更するステップと、
少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）を前記特定の角度領域（２５１−２５６）に放射するために、前記少なくとも１つのレーザー光源（１１１）の選択的作動を行うステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の様々な例は、レーザーパルスを複数の角度領域に放射するように設計されているレーザースキャナを有するＬＩＤＡＲ（ライダー）システムに関する。ＬＩＤＡＲシステムには、ＬＩＤＡＲ測定に基づいてレーザースキャナの少なくとも１つのスキャンパラメータを変更するように設計されているコントローラも含まれる。
【背景技術】
【０００２】
対象物の距離測定は、さまざまな技術分野で望まれている。例えば、自動運転、車両の環境における対象物を検出、および、特に、対象物までの距離を決定する場合のアプリケーションに関連して望ましいことがある。
【０００３】
対象物の距離測定のための１つの技術は、いわゆるＬＩＤＡＲテクノロジー（光検出と測距、または、英語ではＬＡＤＡＲとも呼ばれる）である。このプロセスでは、パルスレーザー光がエミッターから放射される。環境内の対象物は、レーザー光を反射する。これらの反射は、測定できる。レーザー光のトラベル時間を決定することにより、対象物までの距離を決定できる。
【０００４】
環境内の対象物を、空間解像度で検出するために、レーザー光をスキャンすることが可能であり得る。レーザー光の放射角度に依存して、環境内の異なる対象物を、これにより、検出することができる。スキャンには、レーザースキャナを使用できる。レーザースキャナは、例えば、機械的に操作できる。例えば、ＵＳ５００６７２１ＡまたはＵＳ８４４６５７１Ｂ２を参照のこと。光の建設的または破壊的干渉に基づく半導体ベースのレーザースキャナが、また、知られている。例えば、ＵＳ２０１６００４９７６５Ａ１を参照のこと。
【０００５】
いくつかのアプリケーションの場合、ＬＩＤＡＲテクノロジーは、個人用自動車などの車両で使用される。したがって、例えば、自動運転の技術を実装することができる。一般に、距離および／または深度情報を持つＬＩＤＡＲデータに基づいて、さまざまな運転支援機能が考えられる。例えば、ＬＩＤＡＲイメージに対応する対象物を検出できる。
【０００６】
このような所定の技術には、特定の制限と欠点がある。しばしば、目の安全に関する、特定の要件をチェックする必要があり得る。これは、周辺環境にいる人々を危険にさらさないために必要である。加えて、使用するレーザー光源の特定の物理的制限を考慮することが時々必要になり得る。例えば、熱によるレーザー光源の損傷を防ぐために、特定の繰り返しレートを維持する必要がある場合がある。
【０００７】
既知の技術を用いて、繰り返しレートと目の安全性に関してトレードオフを考慮することがしばしばあり得る。多くの例では、これにより、例えば、解像度や範囲に関連して、ＬＩＤＡＲシステムのパフォーマンスが制限される可能性がある。
【発明の概要】
【０００８】
したがって、距離測定に関して、ＬＩＤＡＲシステムの手段による改善された技術が必要である。特に、上記した欠点や制限の少なくとも一部を排除するような技術が必要である。
【０００９】
この目的は、本願の独立請求項の特徴によって達成される。独立請求項の特徴は、実施形態を定義する。
【００１０】
ＬＩＤＡＲシステムは、少なくとも１つのレーザー光源を備えたレーザースキャナを備えている。レーザースキャナは、レーザーパルスを複数の角度領域に放射するように設計されている。ＬＩＤＡＲシステムはコントローラも備えている。コントローラは、複数の角度領域から少なくとも１つの第１のレーザーパルスを特定の角度領域に放射するように、少なくとも１つのレーザー光源を作動させるように設計されている。コントローラは、少なくとも１つの第１のレーザーパルスの反射に基づいてＬＩＤＡＲ測定を実装するようにさらに設計されている。コントローラは、ＬＩＤＡＲ測定に基づいてレーザースキャナの少なくとも１つのスキャンパラメータの少なくとも１つの第１のレーザーパルスを変更し、そして次に、少なくとも１つの第２レーザーパルスを特定の角度領域に放射するために、少なくとも１つのレーザー光源を選択的に作動させるようにさらに設計されている。
【００１１】
したがって、少なくとも１つの第１のレーザーパルスの反射から取得した情報に基づいて、レーザースキャナの１つ以上のスキャンパラメータを変更および／またはそれに適応することが可能であり得るため、少なくとも１つの第１のレーザーパルスは、プローブパルスとして特徴付けられ得る。
【００１２】
環境のスキャンの柔軟な適応を、そのような技術を使用して可能にすることができる。特に、例えば、少なくとも１つのレーザー光源の技術的な制限、例えば、繰り返しレート、デューティサイクル、パルス電力、動作温度への参照、目の安全性と範囲など異なるターゲット変数間のバランスを、柔軟に調整できる。
【００１３】
本願明細書に記載された技術により、ＬＩＤＡＲ測定自体の手段によって特定の角度領域に関して、先験的な知識を収集することが特に可能である。特に、この方法で、特に迅速に、例えば、他の種類のセンサーとのセンサー融合に基づいているより複雑な技術と比較して、少なくとも１つのスキャンパラメータの変更を行うことができる。
【００１４】
そうすることで、ここに記載されているさまざまな例において、さまざまなスキャンパラメータを変更できる。例には、レーザースキャナが、複数の角度領域の異なる角度にレーザーパルスを放射するときのレーザーパルスの強度、レーザーパルスの繰り返しレート、および、角速度が含まれる。例えば、レーザーパルスの振幅または出力の手段によって、レーザーパルスの強度を調整できる。レーザーパルスの強度を、パルスの持続時間によって調整することも可能である。角速度は、スキャン速度と相関させることができる。繰り返しレートは、スキャン速度を介して角速度と相関する。しかしながら、他のスキャンパラメータも考えられる。例えば、第１および第２のスキャン軸へのスキャンの重畳フレームのジオメトリである。
【００１５】
さらに、ここに記載されているさまざまな例では、少なくとも１つのスキャンパラメータの変更と相関するさまざまなタイプのＬＩＤＡＲ測定を検討することが可能である。簡単な実装では、ＬＩＤＡＲ測定は、少なくとも１つの第１のレーザーパルスの反射の強度またはトラベル時間に関連する場合がある。次に、環境内の対象物の距離を推定できる。例えば、少なくとも１つのレーザーパルスの反射の強度および／またはトラベル時間に基づいて決定された、環境内の対象物の距離が大きい（小さい）場合、少なくとも１つの第２のレーザーパルスに、より大きい（より小さい）強度を選択することが可能である。そのような技術は、近距離にある環境内の対象物と、目の安全を確保するために少なくとも１つの第２のレーザーパルスの強度を制限することが、望ましいことであり得る知識に基づくことができる。それに応じて、立体角あたりのレーザーパルスが少なくなるように角速度も増加させることができる。一方、環境内の対象物がより遠くにある場合、遠く離れた環境の対象物も正確に測定するために、少なくとも１つの第２レーザーパルスの強度を選択することが望ましいことであり得る。例えば、１桁以上の範囲において、少なくとも１つの第２レーザーパルスの強度を増加させるために、コントローラを設計することは可能であろう。
【００１６】
例えば、その環境において対応する対象物に関する十分な情報が、少なくとも１つの第１のレーザーパルスの反射のＬＩＤＡＲ測定に基づいて、すでに収集されている場合、第２のレーザーパルスを放射する必要はまったくないことがあり得る。少なくとも１つの第２のレーザーパルスの強度は、したがって、少なくとも１つの第１のレーザーパルスの強度の０％に等しくなるように選択できる。
【００１７】
本願方法は、複数の角度領域から少なくとも１つの第１のレーザーパルスを特定の角度領域に放射するためのレーザースキャナの少なくとも１つのレーザー光源の作動を含む。この方法はまた、少なくとも１つの第１のレーザーパルスの反射に基づくＬＩＤＡＲ測定の実装を含む。この方法は、ＬＩＤＡＲ測定に基づくレーザースキャナの少なくとも１つのスキャンパラメータの修正も含む。この方法は、少なくとも１つの第２レーザーパルスを特定の角度領域に放射するための、少なくとも１つのレーザー光源の選択的作動も含む。
【００１８】
前述の例と技術とは、他の例では互いに組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】さまざまな例による、レーザースキャナとコントローラを備えたＬＩＤＡＲシステムの概略図。
【図２】さまざまな例による、レーザースキャナをより詳細に模式的に示している。
【図３】例示的な方法のフローチャートである。
【図４】さまざまな例にしたがって、レーザースキャナがレーザーパルスを放射することができる角度領域を示している。
【図５】さまざまな例によるＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザースキャナがレーザーパルスを放射する角度の配置の変更を概略的に示している。
【図６】さまざまな例によるＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザースキャナがレーザーパルスを放射する角度の配置の変更を概略的に示している。
【図７】さまざまな例によるＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザーパルスの強度の変更を概略的に示している。
【図８】さまざまな例によるＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザーパルスの強度の変更を概略的に示している。
【図９】さまざまな例によるＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザーパルスの強度の変更を概略的に示している。
【図１０】さまざまな例にしたがって、レーザースキャナが環境をスキャンする角速度の修正を概略的に示す。
【図１１】さまざまなスキャンパラメータによって放射されたレーザーパルス間の、さまざまな例による時間間隔を概略的に示す。
【図１２】さまざまなスキャンパラメータによって放射されたレーザーパルス間の、さまざまな例による時間間隔を概略的に示す。
【図１３】さまざまなスキャンパラメータによって放射されたレーザーパルス間の、さまざまな例による時間間隔を概略的に示す。
【図１４】図１４は、典型的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
前述の本発明の特性、特徴、および利点は、達成方法に関するタイプと方法と同様に、例示的な実施形態の以下の説明の文脈において、より明確かつ顕著に理解可能になる。これらは図面に関連して詳細に説明されている。
【００２１】
以下では、本発明を、図面を参照し、好適な実施形態によって、より詳細に説明する。同じ参照番号は、図中の同等または類似の要素を指す。図は、本発明の様々な実施形態の概略図である。図に示されている要素は、必ずしも縮尺どおりではない。むしろ、それらの機能および一般的な目的が、当業者に理解可能であるように図に示されているさまざまな要素が反映されている。図に示されている機能ユニットと要素間の接続と結合は、直接接続または結合として実装することもできる。接続または結合は、有線または無線で実装できる。機能ユニットは、ハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実装できる。
【００２２】
レーザー光をスキャンするためのさまざまな手法を以下に説明する。以下に説明する手法により、例えば、レーザー光の１次元または２次元のスキャンを可能にすることができる。スキャンは、レーザーパルスの異なる角度または角度領域への放射を特徴付けることができる。そうすることで、角度領域は繰り返しスキャンされる。特定の角度領域のスキャンを繰り返す実装は、スキャンの繰り返しレートを決定する。角度領域の量は、スキャン領域および／または画像領域を定義できる。スキャンは、レーザーパルスによる環境内のさまざまなスキャンポイントの繰り返しスキャンを特徴づけることができる。測定信号は、各スキャンポイントで決定できる。そうすることで、環境内の対象物での対応するレーザーパルスの反射を、考慮することが出来る。測定信号に基づいて、ＬＩＤＡＲ測定を実装することができる。例えば、コヒーレントまたはインコヒーレントなレーザー光を使用できる。偏光または非偏光のレーザー光を使用することも可能である。例えば、レーザー光をパルス化することが可能である。例えば、フェムト秒またはピコ秒またはナノ秒の範囲のパルス長の短いレーザーパルスを、使用することができる。個々のパルスの最大出力は、特に、ナノ秒範囲のパルス長の場合、５０Ｗ−１５０Ｗの範囲であり得る。レーザーパルスの強度は、このような値を変更することで、修正できる。例えば、パルス幅は、０．５−３ｎｓの範囲にすることができる。レーザー光は、７００−１８００ｎｍの範囲の波長を有することができる。例えば、固体レーザーダイオードをレーザー光源として使用することができる。例えば、ドイツ（Ｌｅｉｂｎｉｚｓｔｒａｓｅ  ４、Ｄ−９３０５５  Ｒｅｇｅｎｓｂｕｒｇ）のＯＳＲＡＭ  Ｏｐｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ社のＳＰＬ  ＰＬ９０＿３ダイオード、または、同等の固体レーザーダイオードを、使用することができる。
【００２３】
スキャン領域は、さまざまな例で、一次元的に定義されている。これは、例えば、レーザースキャナは、デフレクターユニットの手段によって１つの単一のスキャン軸に沿ってのみレーザー光をスキャンする。スキャン領域は、他の例では、二次元的に定義される。これは、例えば、レーザースキャナが、デフレクターユニットの手段によって、第１スキャニング軸および第２スキャニング軸に沿ってレーザー光をスキャンすることを意味する。第１スキャン軸と第２スキャン軸は、この場合、互いに異なる。例えば、第１および第２のスキャニング軸は、互いに関して直交方向に向けることができる。
【００２４】
いくつかの例では、二次元のスキャン領域は、移動の自由度が２つ以上ある単一のデフレクターユニットによって実装可能である。これは、例えば、アクチュエータを使用して、第１のスキャニング軸にしたがってデフレクターユニットの第１の動きが生じ、第２のスキャニング軸にしたがってデフレクターユニットの第２の動きが生じることを意味する。ここで、第１の動きおよび第２の動きは、時間と空間に重ね合わされる。
【００２５】
他の例では、二次元スキャニング領域は、複数の単一の偏向器ユニットによって実装することができる。その場合、例えば、２つのデフレクタユニットに対して１つの単一自由度の運動を誘発することが可能である。レーザー光は、最初に第１の偏向器ユニットによって偏向され、次に、第２の偏向器ユニットによって偏向されることができる。したがって、２つの偏向器ユニットは、ビーム経路に次々と配置することができる。これは、２つのデフレクターユニットの動きが空間で重ならないことを意味する。例えば、対応するレーザースキャナは、互いに離れて配置され、個別に調整できる２つのミラーまたはプリズムを有することができる。
【００２６】
さまざまな例で、レーザースキャナは、レーザー光をスキャンするために、異なる動きの共振自由度を実装することができる。そのようなレーザースキャナは、共振レーザースキャナとして特徴付けられることがある。特に、共振スキャナは、増分（ステップ）で少なくとも１自由度の動きの自由度を実装するレーザースキャナとは異なるものであり得る。いくつかの例では、例えば、第１の動きに対して、−第１のスキャン軸に対応するもの、−第２の動きに対して、−第１のスキャン軸とは異なる第２のスキャン軸に対応するもの、それぞれに共振的に影響することが可能である。
【００２７】
他の例では、固体ベースのレーザースキャナも、複数の光源の位相コヒーレントな重ね合わせによって使用できる。
【００２８】
さまざまな例で、ＬＩＤＡＲテクニックを使用できる。空間解像度のある環境において、ＬＩＤＡＲ手法を使用して、対象物の距離測定を実装できる。さまざまな例で、自動車の運転者支援機能に関連して、ＬＩＤＡＲテクニックを実装できる。したがって、レーザースキャナを含むデバイスを。自動車に配置することができる。例えば、ＬＩＤＡＲイメージは深度解像度で作成でき、自動車の運転者支援システムに提供される。したがって、例えば、アシスト運転または自動運転の技術を、実装することができる。さまざまな例が、レーザースキャナのスキャンパラメータの積極的な適応が、例えば、目の安全、１つ以上のレーザー光源への暴露、および、ＬＩＤＡＲイメージの品質など異なるターゲット基準間での最適なバランスをとることを可能にすることができる知識に基づいている。したがって、ＬＩＤＡＲシステムのコントローラは、ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザースキャナの少なくとも１つのスキャンパラメータを変更するように設計されている。
【００２９】
図１は、ＬＩＤＡＲシステム１００に関する態様を示している。ＬＩＤＡＲシステム１００は、レーザースキャナ１０１を備えている。レーザースキャナ１０１は、デバイス１００の環境内の１つ以上のレーザー光源からレーザー光を発するように設計されている。そうすることで、レーザスキャナ１０１は、少なくとも１つのスキャニング軸に沿ってレーザ光をスキャニングするように設計されている。いくつかの例では、レーザースキャナ１０１は、第１および第２のスキャニング軸に沿ってレーザー光をスキャニングする設計されている。例えば、レーザースキャナ１０１は、デフレクタユニットを、運動の２つの反転点の間で共振的に動かすことができる。そうすることで、例えば、ＭＥＭＳベースのマイクロミラーは、偏向器ユニットを実装できる。他の例では、デフレクターユニットは、例えば、回転プリズムなどとして連続的に移動できる。
【００３０】
デバイス１００はまた、コントローラ１０２を含む。コントローラ１０２の例は、アナログ回路、デジタル回路、マイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ、および／または、ＡＳＩＣを含む。コントローラ１０２は、１つ以上のスキャンパラメータを有するレーザースキャナ１０１の動作を確保するために、ロジックを実装することができる。
【００３１】
例えば、コントローラ１０２は、レーザースキャナ１０１を作動させることができる。コントローラ１０２は、例えば、レーザスキャナ１０１の１つ以上のスキャンパラメータを調整することができる。スキャンパラメータの例は、放射されるレーザーパルスの強度、レーザーパルスの繰り返しレート、そして、角速度を含む。例えば、より速い（遅い）角速度は、回転プリズムの回転運動のより速い（遅い）速度特徴付けることができる。例えば、より速い（遅い）角速度は、共振的に動作する偏向器ユニットのより大きな（より小さな）共振周波数を特徴付けることができる。
【００３２】
例えば、そのようなスキャンパラメータおよび他のスキャンパラメータは、環境内の１つ以上の対象物に関する先験的知識の関数として変更することができる。例えば、先験的な知識は、１つ以上の先行するＬＩＤＡＲ測定から取得できる。例えば、コントローラは、ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、レーザースキャナの少なくとも１つのスキャンパラメータを変更するように設計できる。
【００３３】
そうすることで、異なるＬＩＤＡＲ測定を考慮することができる。コントローラ１０２は、例えば、距離測定をＬＩＤＡＲ測定として実装するために設計することができる。この目的を達成するために、コントローラ１０２は、レーザスキャナ１０１から測定信号を受信することができる。これらの測定信号および／または生データは、送信と受信との間で、レーザー光のパルスのトラベル時間を示すことができる。したがって、それらはレーザーパルスの反射に関連している可能性がある。これらの測定信号は、さらに、レーザー光の関連する角度領域を示すことがある。これに基づいて、コントローラ１０２はＬＩＤＡＲ画像を生成できる。これは、例えば、深度情報を含む散布図（ｓｃａｔｔｅｒ  ｐｌｏｔ）に対応する。必要に応じて、コントローラ１０２は、例えば、ＬＩＤＡＲ測定としてのＬＩＤＡＲ画像２０に基づく対象物検出を実装することが可能である。例えば、歩行者、自転車、車両、建物、植生、交通標識などの対象物を、検出できた。
【００３４】
図２は、レーザスキャナ１０１に関する態様を示している。具体的には、図２は、図１よりも詳細に、様々な例によるレーザスキャナ１０１を示している。
【００３５】
図２の例では、レーザスキャナ１０１は、レーザ光源１１１を備えている。例えば、レーザー光源１１１は、ダイオードレーザーであってもよい。いくつかの例では、レーザ光源１１１は、垂直キャビティ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）であり得る。レーザー光源１１１は、レーザーパルス１９１を放射する。これらは、偏向器ユニット１１２によって特定の偏向角で偏向される。
【００３６】
図２からの例において、レーザ光源１１１は、２つのドライバ１１６、１１７によって作動される。例えば、ドライバー１１６、１１７は、それぞれ、例えば、インダクタンスまたは容量の電気エネルギー貯蔵装置を有することができる。電気エネルギー貯蔵装置を放電することにより、電流電圧パルスは、ドライバー信号としてレーザー光源１１１に転送できる。それは、その後、レーザーパルス１９１に変換される。２つのドライバー１１６、１１７の提供により、すなわち、異なるドライバー１１６、１１７から、数十ナノ秒または１００ナノ秒以内など、時間的に互いに非常に近いそのようなドライバー信号を、提供することが可能であり得る。特に、連続するレーザーパルス間の時間間隔１９１は、これにより、単一のドライバー１１６、１１７の電気エネルギー貯蔵装置を充電するために必要な期間よりも短くなる場合がある。ただし、他の例では、個別のドライバーが１つだけ、または、２つ以上のドライバーが存在する場合がある。
【００３７】
偏向器ユニット１１２は、例えば、ミラーまたはプリズムを備えることができる。例えば、偏向器ユニット１１２は、回転多面プリズムを備えることができる。偏向器ユニットは、ＭＥＭＳベースのマイクロミラーとして形成することができる。
【００３８】
レーザスキャナ１０１は、１つ以上のスキャニング軸を実装することができる（図２では、１つのスキャニング軸のみが、すなわち図面平面に示されている）。二次元のスキャン領域は、複数のスキャン軸を提供することで実装できる。レーザー光１９１をスキャンするために、デフレクターユニット１１２は、少なくとも１つの運動の自由度を有する。移動の各自由度は、対応するスキャン軸を定義できる。対応する動きは、アクチュエータ１１４によって作動および／または誘発することができる。
【００３９】
複数のスキャン軸を実装するには、いくつかの例では、複数のデフレクタユニットが存在する可能性がある（図２には示されていない）。次いで、レーザーパルス１９１は、様々な偏向器ユニットを順次通過することができる。各デフレクタユニットには、対応する割り当てられた移動の自由度がある。これは、対応するスキャン軸に対応している。時には、そのような配置はスキャナシステムとして特徴付けられる。
【００４０】
複数のスキャン軸を実装するために、個々のデフレクタユニット１１２のさらなる例では、移動の自由度が１つ以上あることが、可能である。例えば、デフレクターユニット１１２は、少なくとも２つの運動の自由度を有し得る。対応する動きは、アクチュエータ１１４によって誘発され得る。例えば、アクチュエータ１１４は、対応する動きを個別に、しかし、同時に、または、結合して誘発できる、その後、時間と空間において重ねられた動きをもたらすことにより、２つ以上のスキャン軸を実装することが可能になる。空間と時間で第１の動きと第２の動きを重ね合わせることで、レーザースキャナ１０１の特に高い統合を達成することができる。それにより、レーザスキャナ１０１をコンパクトな設計で実施することができる。これにより、自動車内でのレーザースキャナ１０１の柔軟な位置決めが可能になる。加えて、レーザースキャナ１０１のコンポーネントが比較的少ない可能性がある。したがって、堅牢かつ経済的に生産される。第１の動きと第２の動きの両方が、周期的かつ継続的に、影響を受ける場合、いわゆる重ね合わせ図、時には、リサージュ図を、第１のスキャニング軸および第２のスキャニング軸に沿ってスキャニングするために得ることができる。重ねられた図の形状と形状は、レーザースキャナ１０１のスキャン１０パラメータを特徴付ける。
【００４１】
他の例では、複数のレーザー光源１１１が存在することも可能である。次いで、異なるレーザー光源１００を、互いに、そして、デフレクタユニット１１２に関して反対に配置することができる。それにより、スキャニング軸に沿った解像度も達成できる。
【００４２】
いくつかの例では、１つのスキャン軸に対して、少なくともその動きが共振的に影響する可能性がある。少なくとも１つのスキャニング軸の動きが、共振的に影響を受けず、むしろ離散的および／または段階的であることも可能である。アクチュエータ１１４は、典型的には電気的に作動させることができる。
【００４３】
アクチュエータ１１４は、磁気部品および／または圧電部品を含むことができる。例えば、アクチュエータは、回転磁場源を有することができる。これは、機能として現在回転している磁場を生成するように設計されている。アクチュエータ１１４は、例えば、圧電撓み部品（ｐｉｅｚｏ  ｆｌｅｘｕｒｅ）を含むことができる。
【００４４】
いくつかの例では、シリコンなどの基板上に統合された複数のエミッター構造、例えば、光波導体、で構成されるアレイは、偏向器ユニット１１２の代わりに使用できる。ここで、複数のエミッタ構造は、特定の位相関係でレーザー光を放射する。さまざまなエミッター構造によって放射されるレーザー光の位相関係を変えることにより、建設的および破壊的干渉に基づいて特定の放射角度を設定できる。そのような配置はまた時々、位相関係のある光学アレイ（光学フェーズドアレイ、ＯＰＡ）として特徴付けられる。Ｍ．Ｊ．Ｒ．Ｈｅｃｋ、「高集積光学フェーズドアレイ：光ビーム成形およびビームステアリング用のフォトニック集積回路（Ｈｉｇｈｌｙ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｈａｓｅｄ  ａｒｒａｙｓ：  ｐｈｏｔｏｎｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｂｅａｍ  ｓｈａｐｉｎｇ  １２  ａｎｄ  ｂｅａｍ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）」、ナノフォトニクス（Ｎａｎｏｐｈｏｔｏｎｉｃｓ）（２０１６）を参照のこと。
【００４５】
レーザスキャナ１０１は、検出器１１３も備えている。例えば、検出器１１３は、フォトダイオードを使用して実装することができる。例えば、フォトダイオードアレイを使用して検出器１１３は実装することができる。このため、複数の検出器要素を有している。例えば、検出器１１３は、１つ以上の単一光子アバランシェダイオード（ＳＰＡＤ）を有することができる。
【００４６】
検出器１１３は、環境１００内の対象物（図２には示されていない）から生成される、レーザーパルス１９２の反射１９２を検出するように設計されている。レーザー光源１１１の手段による、１９１の発行間のトラベル時間の測定、および、検出器１１３による反射レーザーパルス１９２の検出に基づいて、その後、対象物の距離測定を実行できる。このような手法は、例えば、レーザー光１９１のパルスの代わりに連続レーザー光を使用することができる構造化された照明と組み合わせたり、置き換えたりすることもできる。
【００４７】
図３の例では、図２に示すように、検出器１１３は、それ自体の開口部１１３Ａを有する。他の例では、検出器１１３が、一次レーザー光１９１を放射するために使用されている同じ開口を使用することも可能である。これにより、特に高レベルの感度を実現できる。
【００４８】
図３は、例示的な方法のフローチャートである。最初に、レーザースキャナの少なくとも１つのレーザー光源が、１００１において、角度領域に少なくとも１つの第１のレーザーパルスを放射するように作動される。少なくとも１つのレーザーパルスは、プローブパルスとして特徴付けることができる。プローブパルスは、角度領域の対象物に関するアプリオリ情報を収集する。
【００４９】
１００１からの少なくとも１つのレーザーパルスの反射に基づく、ＬＩＤＡＲ測定は、その後、１００２で実装できる。この目的のために、例えば、検出器からの測定データを読み取ることができる。
【００５０】
例えば、ＬＩＤＡＲ測定は、１００１からの少なくとも１つの第１のレーザーパルスの反射の強度およびトラベル時間のうちの少なくとも１つに関連することができる。距離測定は、例えばトラベル時間に基づいて実装できる。例えば、対象物検出などより複雑な測定を実装することも可能である。
【００５１】
１００２のＬＩＤＡＲ測定に基づいて、１００３において、レーザースキャナの少なくとも１つのスキャンパラメータが変更される。例えば、後続のレーザーパルスの強度を変更できる。あるいは、または、さらに、角速度またはレーザースキャナのスキャン速度を使用できる。あるいは、または、さらに、連続する５つのレーザーパルスが放射される繰り返しレートを変更できる。あるいは、または、さらに、重ねられた図のジオメトリを、２つのスキャン軸を持つレーザースキャナに対して、変更できる。
【００５２】
少なくとも１つのレーザー光源は、少なくとも１つの第２レーザーパルスを、１００１において少なくとも１つのレーザーパルスが放射された同じ角度領域に放射するために、１００４で選択的に作動される。いくつかの例では、少なくとも１つの第２レーザーパルスの放射の抑制は、少なくとも１つのレーザー光源が１００４では作動しないように行うことができる。少なくとも１つの第２レーザーパルスの放射の抑制は、少なくとも１つの第１のレーザーパルスの強度の０％において、少なくとも１つの第２レーザーパルスの強度の設定に対応できる。
【００５３】
いくつかの例では、対応するドライバー信号を提供するための異なるレーザードライバーは、１００１において少なくとも１つの第１のレーザーパルスを放射するため、および、１００４における少なくとも１つの第２のレーザーパルスの放射のために使用できる。これは、少なくとも１つの第１のレーザーパルス間の時間間隔、および、少なくとも１つの第２のレーザーパルス、すなわち１００１および１００４は、例えば、５００ｎｓ以下、オプションで２００ｎｓ以下、さらにオプションで１５０ｎｓ以下のように、特に、最小限のディメンジョンを設定できることを意味する。
【００５４】
図４は、異なる角度領域２５１−２５６に関する態様を示している。図４の例では、角度領域２５１−２５６は重複して配置されている。他の例では、角度領域２５１−２５６は、重複することなく配置されることができる。角度領域２５１−２５６の量は、二次元スキャニングが示されている図４の例において、スキャニング領域１９０−１、１９０−２を規定する。
【００５５】
角度領域２５１−２５６を考慮することにより、特定の角度領域２５１−２５６のアプリオリ知識で、この特定のスキャン領域２５１ー２５６において、その後に放射されるパルスについて考慮することが可能である。これにより、複雑な測定タブロー（ｔａｂｌｅａｕｓ）用のさまざまな角度の領域２５１−２５６に対して、同様に、例えば、多くの異なる対象物やさまざまな距離にある対象物を使用する例に対して、最適なスキャンパラメータを選択することが可能である。
【００５６】
図４は、角度領域２５１に対するスキャンポイント２６１の例をさらに示している（簡単にするために、残りの角度領域２５２−２５６ではスキャンポイントが省略されている）。この場合の各スキャンポイント２６１は、レーザーパルス２９１に対応する。これは、スキャンポイント２６１に割り当てられた角度で放射されている。スキャンポイント２６１は、対応するレーザーパルスの繰り返しレートおよびレーザースキャナの角速度によって定義される距離で互いに離間して配置されている。より高い密度のスキャンポイント２６１は、対応するＬＩＤＡＲ画像の解像度を高めることができる。一方、立体角あたりのレーザーエネルギーが増加する可能性があり、これは、目の安全性に影響を与える可能性がある。加えて、より大きな繰り返しレートは、レーザー光源１１１の加熱につながり得る。
【００５７】
図５は、スキャンポイント２６１、２６２の配置において変更に関する態様を示している。図５の例では、スキャンポイント２６２は、スキャンポイント２６１に対してオフセットして配置されることが明らかである。これは、例えば、オドメトリー情報に基づくことができる。これは、ＬＩＤＡＲシステム１００の位置変化を示している。この位置の変化を補うために、スキャンポイント２６１、１６２のオフセットを提供することができる。
【００５８】
ここに記載されているさまざまな例では、レーザスキャナ１０１の１つ以上のスキャンパラメータが適合される。レーザーパルス１９１が正しい角度領域で、および／または、適応後の正しい角度で、放射されるようにするため、ＬＩＤＡＲシステムの自発的な動きに基づく、対応する補償は、役に立つことができる。
【００５９】
図６は、スキャンポイント２６１、２６２の配置における変化に関連する態様を示している。そうすることで、図５の例は、本質的には図１の例に対応する。図６の例では、しかしながら、スキャンポイント２６１、２６２の相対的な配置が、それぞれのスキャニング領域２５１に関連して、保持されるように、スキャン領域２５１はシフトする。
【００６０】
図７は、レーザスキャナ１０１のスキャンパラメータの変更関連する態様を図示している。次に、図７は、スキャンポイント２６１、２６２を示している。そうすることで、スキャンポイント２６１に対するレーザーパルス１９１の放射が、スキャンパラメータの第１のセットで行われ、そして、スキャンポイント２６２に対するレーザーパルス１９１の放射が、スキャンパラメータの第２のセットで行われる。これは、スキャンパラメータの第１のセットと少なくとも部分的に異なる。
【００６１】
図７は、スキャンポイント２６１、１６２の配置が保持されることを示している。いくつかの例では、取り決めの変更が、例えば、走行距離計の読み取り情報に基づいて行われる可能性もある（図７には示されていない）。
【００６２】
図７において、例えば、レーザースキャナ１０１が、スキャンポイント２６１、２６２に対応するレーザーパルス１９１を異なる角度に入れると、角速度は、変更することができる。これは、スキャンポイント２６１の測定データの記録の間の時間と、スキャンポイント２６２の測定データの記録の間の時間とは異なることを意味する。しかし同時に、対応するＬＩＤＡＲイメージの解像度は保持される。単位時間あたりのレーザー光源１１１の加熱は、それにより、減少する可能性がある。このようなシナリオは、例えば、建物、植生、交通標識など比較的静的な対象物の場合、望ましい場合がある。これらは、例えば対象物検出によって分類されている。
【００６３】
代わりに、または追加で変更できるさらなるスキャンパラメータは、さまざまなレーザーパルス１９１の強度である。
【００６４】
図８は、レーザーパルス１９１の強度の変化に関係する態様を図示する。そうすることで、スキャンポイント２６１のレーザーパルスの強度は、図２の例におけるスキャンポイント２６２の場合レーザーパルスの強度よりも大幅に小さい。例えば、スキャンポイント２６２のレーザーパルス１９１の強度は、ポイント２６１を５倍以上、オプションで１０倍以上、さらにオプションで１００倍以上でスキャンする場合、レーザーパルス１９１の強度よりも大きくなる可能性がある。例えば、スキャンポイント２６１のレーザーパルスは、スキャンポイント２６２のレーザーパルスとして、同じ振幅を持つことができる。例えば、５０Ｗ以上、オプションで７０Ｗ以上さらにオプションで９０Ｗ以上の振幅である。ただし、これを行うには、スキャンポイント２６２のレーザーパルスの持続時間は、スキャンポイント２６１用のレーザーパルスの持続時間よりも大幅に長いことがあり得る。例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００を参照して、近い環境範囲内で、対象物がない、および／または、強く反射する対象物がないスキャンポイント２６１の反射１９２に基づいて決定されるとき、そのような技術が望ましい場合がある。スキャンポイント２６２の場合、レーザーパルス１９１には、より大きな強度を選択できる。なぜなら、より高い強度で目の安全性も確保できるからである。
【００６５】
図９は、レーザパルス１９１の強度の変化に関する態様を示している。そうすることで、スキャンポイント２６１のレーザーパルスの強度は、図２の例におけるスキャンポイント２６２の場合レーザーパルスの強度よりも大幅に大きい。例えば、スキャンポイントのレーザーパルスの強度２６２は、ゼロに等しいことがあり得る。つまりスキャンポイント２６２に対してレーザーパルス１９１が放射されない可能性がある。これは、例えば、スキャンポイント２６２のためにレーザーパルス１９１を再度放射する必要がないように、スキャンポイント２６１に基づいて十分な情報が利用可能な場合、望ましいことであり得る。
【００６６】
一般に、コントローラ１０２は、スキャンポイント２６２のレーザーパルス１９１の強度をスキャンポイント２６１用のレーザーパルス１９１の強度の０％から５００％の範囲で、変更するように設計することができる。
【００６７】
この場合のレーザースキャナ１０１は、レーザースキャナの少なくとも１つのレーザードライバー１１６、１１７用の電気駆動信号によって、および／またはレーザーパルスのビーム経路にある光減衰器によってレーザーパルス１９１の強度を調整する。例えば、部分反射フィルターを、ビーム経路に配置でき、電気的または機械的に作動させることが可能である。
【００６８】
図１０は、レーザスキャナ１０１が、いくつかの角度領域の異なる角度にレーザパルス１９１を放射する、スキャン解像度の変更に関する態様を示している。図１０の例では、連続して記録され、隣接するスキャンポイント２６１の間の距離は、連続して記録され、隣接するスキャンポイント２６２の間の距離よりも大きい。これは、例えば、スキャンポイント２６１に対応するレーザーパルス１９１は、スキャンポイント２６２に対応するレーザーパルス１９１よりも、より大きな角速度で異なる角度に放射される。繰り返しレートは、代替または追加として、変更できる。これにより、ＬＩＤＡＲイメージの解像度を制御できる。さらに、角速度が特に大きい場合に目の安全性を確保できる。
【００６９】
ここに記載されているさまざまな例では、少なくとも１つのスキャンパラメータの変更は、異なる時間スケールで発生する。いくつかの例では、少なくとも１つのスキャンパラメータの変更は、ミリ秒または秒のタイムスケールで実行できる。他の例では、少なくとも１つのスキャンパラメータの変更は、ナノ秒またはマイクロ秒の時間スケールで発生することができる。
【００７０】
図１１は、少なくとも１つのスキャンパラメータの変更のタイムスケールに関係する態様を図示する。特に、図１１は、スキャンパラメータの第１のセットで記録されたスキャンポイント２６１とスキャンパラメータの第２セットで記録されたスキャンポイント２６２との間の時間間隔３６０を示している。両方のスキャンポイント２６１、２６２は、角度領域２５５に配置されている。図１１の例では、さまざまな角度領域２５１ー２５６に対応するデフレクターユニットの位置は、時間の関数として表示される。図１１は、デフレクタユニットが周期的かつ連続的に移動することを示している。したがって、共振レーザースキャナ１０１を実施することができる。図１１の例では、時間間隔３６０は、偏向器ユニットのトラベルの期間に等しい。より長い時間間隔３６０、１０個の例に対して、２倍以上の期間、または１０倍を超える期間、を実装することもできる。通常のスキャン周波数は、１００Ｈｚまたは１ｋＨｚの範囲である。したがって、図１１の例の典型的な時間間隔３６０は、例えば、１ー１０ミリ秒の範囲であり得る。５ｋＨｚから１０ｋＨｚへの範囲のスキャン周波数は、また、１００ｐｓを超える範囲の時間間隔３６０が考えられるように思われる。
【００７１】
さらなるスキャンポイントのＬＩＤＡＲ測定は、この例では、スキャンポイント２６１、２６２の間に、実装できる。
【００７２】
図１２は、少なくとも１つのスキャンパラメータの変化の時間スケールに関する態様を示す。図１２の例は、本質的に図１１の例に対応する。図１２の例では、しかしながら、スキャンポイント２６１、２６２間の時間間隔３６０は、本質的に、特に、デフレクターユニットの動きの期間の１／１００未満である。一般に、時間間隔３６０が、デフレクターユニットの移動時間の１／１０００以下、任意選択的に、１／１０，０００以下、さらにオプションで１／１００，０００以下であることが可能である。例えば、スキャンポイント２６１、２６２のＬＩＤＡＲ測定は、直接連続して、つまり、中間にさらにスキャンポイントがなく、実装できる。
【００７３】
変更されたスキャンパラメータで出力される、レーザーパルス１９１間のこのような特に短い時間間隔については、例えば、強度やトラベル時間に基づき、特に簡単なＬＩＤＡＲ測定を実行することが望ましいことがあり得る。反射の強度が、同じトラベル時間で、対象物の反射について情報を提供する場合がある。加えて、レーザー１８のパルス１９１が、時間内に特に互いに近接して放射され得るように、複数のレーザードライバー１１６、１１７を提供することが望ましいことがあり得る。
【００７４】
ある場合には、スキャンされたパラメータ、例えば、異なる強度、が変更された対応する第２のレーザーパルスが、１つ以上のＬＩＤＡＲイメージで少なくとも約１０％、オプションで少なくとも５０％、さらにオプションで、すべての第１のレーザーパルスに対して使用できることもまた可能である。例えば、第１のレーザーパルスと第２のレーザーパルスが、１つ以上のＬＩＤＡＲイメージに対して、常に交互に放射されることは可能である。対応する第１のレーザーパルスは、この方法で、他のすべてのレーザーパルスに対してプローブパルスとして使用できる。そのような実装は、図１３および１４に示されている。このように、例えば、第１のレーザーパルスで、対象物が１０の範囲内にあるかどうかを判断ために、最小強度をテストできる（１０１１、１０１２）。このテストの結果に応じて、後続の第２のレーザーパルスが、大きな強度（１０１３）または最小強度（１０１４）で放射される。そうすることで、１０１３における第２のレーザーパルスは、１０１１における１番目のレーザーパルスよりも強い場合がある。いくつかの例では、最小限の強度での第２のレーザーパルスの放射は、例えば、１５個の対応する第１のレーザーパルスに基づいて、ＬＩＤＡＲ測定から、すでに十分な情報が利用可能な場合、１０１４においては省略可能である。したがって、コントローラ１０２が、対象物が、対応するＬＩＤＡＲ測定による、各第１のレーザーパルス１９１および／または各スキャンポイント２６１に対して、対応する角度領域２５１−２５６においてＬＩＤＡＲシステム１００の近距離にあるかどうかをチェックするように設計されていることは可能である。次に、コントローラ１０２は、さらに、対応する第２レーザーパルス１９１を放射するため、および／または、対応するスキャンポイント２６２を記録するため、テスト２０に基づいて、少なくとも１つのレーザー光源１０１を選択的に作動させるように設計することができる。例えば、近距離を、８０ｍ未満の距離として、または、５０ｍ未満の距離、または２０ｍ未満の距離として。定義できる。
【００７５】
要約すると、特に、次の例は以前に説明されている。
例１．
少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を備え、レーザーパルス（１９１）を複数の角度領域（２５１−２５６）に放射するように設計されたレーザースキャナ（１０１）と、前記複数の角度領域（２５１−２５６）から特定の角度領域（２５１−２５６）に少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）を放射するために前記少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を作動させ、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の反射に基づいてＬＩＤＡＲ測定を実行するように設計されたコントローラ（１０２）とを備えるＬＩＤＡＲシステム（１００）であって、前記コントローラ（１０２）は、さらに、ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、前記レーザースキャナ（１０１）の少なくとも１つのスキャンパラメータを変更し、次に、少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）を前記特定の角度領域（２５１−２５６）に放射するために少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を選択的に作動させるように設計される、ＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例２．
前記少なくとも１つのスキャンパラメータは、レーザーパルス（１９１）の強度と、レーザーパルス（１９１）の繰り返しレートと、第１のスキャニング軸でのスキャニングおよび第２のスキャニング軸でのスキャニングを重ね合わせた図形のジオメトリと、前記レーザースキャナ（１０１）が、前記複数の角度領域（２５１−２５６）の異なる角度にレーザーパルス（１９１）を放射する角速度と、のグループから選択される、例１に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例３．
前記コントローラ（１０２）は、前記ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の強度と比較して、少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）の強度を変更するように設計されている、例１または２に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）であって、ここで、前記少なくとも１つの第２レーザーパルスの強度（１９１）が、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の強度よりも、５倍以上、任意選択的に１０倍以上、さらに、任意選択的に１００倍以上大きく、ここで、前記コントローラ（１０２）は、前記少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）の強度を、前記少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）の強度の０％−５００％の範囲内で、変更するように設計されている、ＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例４．
前記ＬＩＤＡＲ測定は、強度、および、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルスの反射のトラベル時間（１９１）のうちの少なくとも１つを決定し、ここで、前記コントローラ（１０２）は、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の、反射の強度とトラベル時間のうちの少なくとも１つに基づいて、前記少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）の強度を決定するように設計されている、例３に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例５．
前記ＬＩＤＡＲ測定は、対象物検出により、前記特定の角度領域（２５１−２５６）の対象物のタイプを決定し、ここで前記コントローラ（１０２）は、対象物のタイプに基づいて、スキャンパラメータを変更するように設計されている、例１ないし４のいずれか１例に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例６．
前記レーザースキャナ（１０１）は、連続的かつ周期的に移動する偏向器ユニットを備えおり、ここで、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルスの最後のレーザーパルス（１９１）および前記少なくとも１つの第２のレーザーパルスの最初のレーザーパルス（１９１）の間の時間間隔は、前記デフレクタユニットの移動時間の１／１０００以下、任意選択的に１／１０，０００以下、さらに任意選択的に１／１００，０００以下である、例１ないし５のいずれか１例に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例７．
前記レーザースキャナ（１０１）は、連続的かつ周期的に移動する偏向器ユニットを備えおり、ここで、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルスの最後のレーザーパルス（１９１）および前記少なくとも１つの第２のレーザーパルスの最初のレーザーパルス（１９１）の間の時間間隔（３６０）は、デフレクタユニットの移動時間の半分よりも大きい、任意選択的に、移動時間の１倍よりも大きい、さらに任意選択的に、移動時間の１０倍よりも大きい、例１ないし５のいずれか１例に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例８．
前記レーザースキャナ（１０１）は、電気エネルギー用の第１貯蔵装置を備えた第１レーザードライバー（１１６、１１７）と、電気エネルギー用の第２のストレージデバイスを備えた第２のレーザードライバー（１１６、１１７）とを備え、ここで、前記コントローラ（１０２）は、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）を放射するために前記第１のレーザードライバー（１１６、１１７）を作動させ、そして、前記少なくとも１つの第２のレーザーパルス（１９１）を放射するために前記第２のレーザードライバー（１１６、１１７）を作動させる、ように設計されている、例１ないし７のいずれか１例に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例９．
前記少なくとも１つの第１のレーザーパルスが放射される前記特定の角度領域（２５１−２５６）の少なくとも１つの第１角度は、前記少なくとも１つの第２レーザーパルスが放射される前記特定の角度領域（２５１−２５６）の少なくとも１つの第２の角度と少なくとも部分的に異なり、ここで、前記コントローラ（１０２）は、前記ＬＩＤＡＲシステム（１００）の走行距離計情報に基づいて、前記少なくとも１つの第１角度に関して、前記少なくとも１つの第２角度の配置を決定する、例１ないし８のいずれか１つに記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例１０．
前記コントローラ（１０２）は、対応するＬＩＤＡＲ測定により、前記少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）の各第１レーザーパルス（１９１）について前記対応する角度領域（２５１−２５６）において、対象物が前記ＬＩＤＡＲシステム（１００）の近距離にあるかどうかをチェックするように設計されており、ここで、前記コントローラ（１０２）は、さらに、前記少なくとも１つの第２のレーザーパルス（１９１）の対応する第２のレーザー光パルスを放射するために、対応する角度領域（２５１−２５６）において、対象物が前記ＬＩＤＡＲシステム（１００）の近距離にあるかどうかのチェックに基づいて前記少なくとも１つのレーザー光源（１０１）を選択的に作動させるように設計されている、例１ないし９のいずれか１例に記載のＬＩＤＡＲシステム（１００）。
例１１．
複数の角度領域（２５１−２５６）から、少なくとも１つの第１レーザーパルス（１９１）を特定の角度領域（２５１−２５６）に放射するためのレーザースキャナ（１０１）の少なくとも１つのレーザー光源（１１１）を作動するステップと、前記少なくとも１つの第１のレーザーパルス（１９１）の反射に基づいて、ＬＩＤＡＲ測定を実装するステップと、前記ＬＩＤＡＲ測定に基づいて、前記レーザースキャナ（１０１）の少なくとも１つのスキャンパラメータを変更するステップと、少なくとも１つの第２レーザーパルス（１９１）を前記特定の角度領域（２５１−２５６）に放射するために、前記少なくとも１つのレーザー光源（１１１）の選択的作動を行うステップと、を含む方法。
明らかに、前述の本発明の実施形態および態様の特長を、互いに組み合わせることができる。特に、その特長は、記載された組み合わせでのみ使用することができるだけでなく、他の組み合わせでも、または、本発明の範囲を超えることなく単独でも使用することができる。
【図１】
2020509389.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020509389.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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