特許ウォッチ

公開番号2025165921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2025096444,2023126531
出願日2025-06-10,2023-08-02
発明の名称光検出および測距(LiDAR)装置ならびにカメラにおける欠陥検出のための時間的に変調された光の放射
出願人ウェイモエルエルシー
代理人個人,個人
主分類G01S 7/497 20060101AFI20251028BHJP(測定;試験)
要約【課題】光検出および測距(LiDAR)装置ならびにカメラにおける時間的に変調された光の放射および欠陥検出に関する。
【解決手段】例示的な実施形態は、方法を含む。方法は、光学構成要素を用いて第一の検出器によって、周囲環境に対応するバックグラウンド信号を検出することを含む。方法はまた、第一の光源によって、第一の光信号で光学構成要素の第一の部分を照明することを含む。さらに、方法は、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、第一の検出器によって第一の光信号を検出することを含む。さらに、方法は、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、コンピューティングデバイスによって判断することを含む。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
光学構成要素を用いて第一の検出器によって、周囲環境に対応するバックグラウンド信号を検出することと、
第一の光源によって、第一の変調周波数に従って変調される第一の光信号で前記光学構成要素の第一の部分を照明することであって、センシング装置は、前記光学構成要素を用いて前記周囲環境内の物体を検出するように構成されることと、
前記光学構成要素の前記第一の部分の本体内または前記光学構成要素の前記第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、前記第一の検出器によって前記第一の光信号を検出することと、
前記光学構成要素の前記第一の部分の前記本体内または前記光学構成要素の前記第一の部分の前記表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、前記検出されたバックグラウンド信号および前記検出された第一の光信号に基づいて、コンピューティングデバイスによって判断することであって、前記光学構成要素の前記第一の部分の前記本体内または前記光学構成要素の前記第一の部分の前記表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、前記検出されたバックグラウンド信号および前記検出された第一の光信号に基づいて判断することは、前記第一の変調周波数に基づいて、前記検出されたバックグラウンド信号と前記検出された第一の光信号とを明確にすることを含むことと、を含む方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第一の光信号は第一の波長範囲内にあり、一つまたは複数の欠陥が存在する場合、判断することは、前記第一の波長範囲に基づいて、前記検出されたバックグラウンド信号と前記検出された第一の光信号とを明確にすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第二の光源によって、第二の変調周波数に従って変調された第二の光信号で前記光学構成要素の第二の部分を照明することであって、前記第二の変調周波数は前記第一の変調周波数とは異なり、前記第二の光信号は第二の波長範囲内にあり、前記第二の波長範囲は前記第一の波長範囲と重ならないことと、
前記光学構成要素の前記第二の部分の本体内または前記光学構成要素の前記第二の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、第二の光検出器によって前記第二の光信号を検出することと、
前記光学構成要素の前記第二の部分の前記本体内または前記光学構成要素の前記第二の部分の前記表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、前記検出されたバックグラウンド信号および前記検出された第二の光信号に基づいて、コンピューティングデバイスによって判断することであって、前記光学構成要素の前記第二の部分の前記本体内または前記光学構成要素の前記第二の部分の前記表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、前記検出されたバックグラウンド信号および前記検出された第二の光信号に基づいて判断することは、前記第二の変調周波数および前記第二の波長範囲に基づいて、前記検出されたバックグラウンド信号と前記検出された第二の光信号とを明確にすることを含むことと、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の波長範囲が第一の種類の欠陥に対応し、前記第二の波長範囲が第二の種類の欠陥に対応する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記光学構成要素の前記第一の部分と前記光学構成要素の前記第二の部分が少なくとも部分的に重なり合う、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記周囲環境に対応する前記バックグラウンド信号が、前記第一の波長範囲内の光を含まない、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記光学構成要素の前記第一の部分が、前記光学構成要素の全体を占めない、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第二の変調周波数に従って変調された第二の光信号で前記光学構成要素の第二の部分を、第二の光源によって照明することであって、前記第二の変調周波数は前記第一の変調周波数とは異なり、前記光学構成要素の前記第二の部分は、前記光学構成要素の前記第一の部分と重なり合わないことと、
前記光学構成要素の前記第二の部分の本体内または前記光学構成要素の前記第二の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、第二の光検出器によって前記第二の光信号を検出することと、
前記光学構成要素の前記第二の部分の前記本体内または前記光学構成要素の前記第二の部分の前記表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、前記検出されたバックグラウンド信号および前記検出された第二の光信号に基づいて、前記コンピューティングデバイスによって判断することであって、前記光学構成要素の前記第二の部分の前記本体内または前記光学構成要素の前記第二の部分の前記表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、前記検出されたバックグラウンド信号および前記検出された第二の光信号に基づいて判断することは、前記第二の変調周波数に基づいて、前記検出されたバックグラウンド信号と前記検出された第二の光信号とを明確にすることを含むことと、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記光学構成要素の前記第一の部分および前記光学構成要素の前記第二の部分は、前記光学構成要素全体にわたって縞模様または市松模様のうちの少なくとも一部を形成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記光学構成要素の前記第一の部分を前記第一の光信号で照明することは、
前記第一の光信号を前記光学構成要素の前記第一の部分の前記本体内に結合することと、
全反射を使用して前記光学構成要素の前記第一の部分の前記本体を通して前記第一の光信号を伝播させることと、を含む、請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【背景技術】
【０００１】
本明細書に別段の記載がない限り、この章の説明は、本出願の特許請求の範囲の先行技術ではなく、この章に含めることにより先行技術であると認められるべきではない。
続きを表示（約 2,800 文字）【０００２】
光検出および測距（ＬｉＤＡＲ）装置は、周囲環境に光パルスを発して、各光パルスのそれぞれの飛行時間を決定することによって、周囲環境内の物体までの距離を推定することができる。各光パルスの飛行時間を使用して、周囲環境内の反射物体までの距離を推定する、および／または周囲環境内の反射物体を示す三次元点群を作り出すことができる。さらに、カメラを使用して、周囲環境内の一つまたは複数の物体の画像を取り込むことができる。このような画像は、物体検出および回避方法（例えば、自動または半自動モードで動作する車両内）で使用されることができる。しかし、ＬｉＤＡＲ装置および／またはカメラの一つまたは複数の光路に沿った欠陥は、誤った検出（例えば、誤った点群、またはぼやけたおよび／もしくは不明瞭な画像）につながる可能性がある。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書に記載の例示的な実施形態は、ＬｉＤＡＲ装置またはカメラの光学構成要素上またはそこの一つまたは複数の欠陥の存在を検出するために使用される検出器を含む。例えば、ＬｉＤＡＲ装置またはカメラには、周囲環境の検出に使用されるレンズおよび／または光学窓が含まれる場合がある。レンズおよび／または光学窓には、時々一つまたは複数の欠陥（例えば、内部亀裂、外側のごみ、または外側の水滴）が発生する場合がある。欠陥を検出するために、本明細書に記載の実施形態は、光源を使用して光学窓の一部または全体を照明することを含むことができる。光源からの照明には、構造化照明または波長固有の照明が含まれてもよい。さらに、照明は時間の経過とともに（例えば、変調周波数に基づいて）変化する場合がある。照明の特性を使用して、（例えば、周囲環境の所望の検出に対応する）バックグラウンド信号と欠陥に対応する信号とを明確にすることができる。欠陥を特定すると、一つまたは複数の修復作業（例えば、光学構成要素の洗浄、光学構成要素の交換、または後処理での欠陥の影響の排除）が実行されることができる。
【０００４】
第一の態様では、方法が提供される。方法は、光学構成要素を用いて第一の検出器によって、周囲環境に対応するバックグラウンド信号を検出することを含む。方法はまた、第一の光源によって、第一の変調周波数に従って変調された第一の光信号で光学構成要素の第一の部分を照明することを含む。センシング装置は、光学構成要素を用いて周囲環境内の物体を検出するように構成される。さらに、方法は、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、第一の検出器によって第一の光信号を検出することを含む。さらに、方法は、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、検出されたバックグラウンド信号および検出された第一の光信号に基づいて、コンピューティングデバイスによって判断することを含むことができる。光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、検出されたバックグラウンド信号および検出された第一の光信号に基づいて判断することは、第一の変調周波数に基づいて、検出されたバックグラウンド信号と検出された第一の光信号とを明確にすることを含む。
【０００５】
第二の態様では、システムが提供される。システムは、光学構成要素を備える。システムはまた、光学構成要素を用いて周囲環境内の物体を検出するように構成されるセンシング装置を備える。さらに、システムは、第一の変調周波数に従って変調された第一の光信号で光学構成要素の第一の部分を照明するように構成される第一の光源を備える。さらに、システムは、第一の検出器を備える。第一の検出器は、光学構成要素を用いて、周囲環境に対応するバックグラウンド信号を検出するように構成されている。第一の検出器はまた、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合に、第一の光信号を検出するように構成される。さらに、システムは、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、検出されたバックグラウンド信号および検出された第一の光信号に基づいて判断するように構成されるコンピューティングデバイスを備える。光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、検出されたバックグラウンド信号および検出された第一の光信号に基づいて判断することは、第一の変調周波数に基づいて、検出されたバックグラウンド信号と検出された第一の光信号とを明確にすることを含む。
【０００６】
第三の態様では、コンピューティングデバイスが提供される。コンピューティングデバイスは、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、検出されたバックグラウンド信号および検出された第一の光信号に基づいて判断するように構成される。光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、検出されたバックグラウンド信号および検出された第一の光信号に基づいて判断することは、第一の変調周波数に基づいて、検出されたバックグラウンド信号と検出された第一の光信号とを明確にすることを含む。検出されたバックグラウンド信号は周囲環境に対応し、光学構成要素を用いて第一の検出器によって検出された。センシング装置は、光学構成要素を用いて周囲環境内の物体を検出するように構成される。光学構成要素の第一の部分は、第一の光源による第一の光信号によって照明された。第一の光信号は、第一の変調周波数に従って変調された。第一の光信号は、光学構成要素の第一の部分の本体内または光学構成要素の第一の部分の表面上に一つまたは複数の欠陥が存在する場合、第一の検出器によって検出された。
【０００７】
これらの並びに他の態様、利点、及び代替物は、当業者には、以下の詳細な説明を添付の図面を適宜参照して読み取ることにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、例示的な実施形態による、車両を例解する機能ブロック図である。
【０００９】
図２Ａは、例示的な実施形態による、車両の物理的構成の例解図である。
【００１０】
図２Ｂは、例示的な実施形態による、車両の物理的構成の例解図である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許