二VelodyneLiDAR公司重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域分析和專利解讀

二、VelodyneLiDAR企業(yè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域解析和專利解讀二、VelodyneLiDAR企業(yè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域解析和專利解讀二、VelodyneLiDAR企業(yè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域解析和專利解讀專利解析報(bào)告項(xiàng)目名稱：VelodyneLiDAR企業(yè)激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)＠馕鑫腥耍何腥掌冢菏芡袡C(jī)構(gòu)（蓋章）：完成日期：目錄一、VELODYNELIDAR整體專利情況錯(cuò)誤！不決義書簽。(一)檢索策略錯(cuò)誤！不決義書簽。(二)專利總量錯(cuò)誤！不決義書簽。(三)申請(qǐng)趨勢3(四)地域分布4(五)發(fā)明人解析5(六)專利質(zhì)量解析7二、VELODYNELIDAR重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域解析和專利解讀8(一)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域解析8(二)重點(diǎn)專利解讀9三、競爭對(duì)手差異性解析13(一)國際申請(qǐng)人解析13(二)競爭對(duì)手解析14（1）數(shù)量比較14（2）地域分布和技術(shù)趨勢比較14（3）專利技術(shù)重視點(diǎn)和重點(diǎn)專利解讀19四、將來趨勢31一、VelodyneLiDAR整體專利情況激光雷達(dá)LIDAR，是激光探測及測距系統(tǒng)的簡稱，其他也稱LaserRadar或LADAR。其用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測技術(shù)手段的主動(dòng)遙感設(shè)備。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)探測方式。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信息辦理等部分組成。激光自己擁有特別精確的測距能力，其測距精度可達(dá)幾個(gè)厘米，隨著技術(shù)的發(fā)展，LIDAR在無人駕駛領(lǐng)域以及無人機(jī)領(lǐng)域作為核心傳感器發(fā)揮重視要作用。VelodyneLiDAR于2016年成立，是一家專業(yè)研發(fā)激光雷達(dá)傳感器的企業(yè)，原屬于Velodyne企業(yè)旗下，當(dāng)前該企業(yè)在技術(shù)和市場上都處于當(dāng)先地位，在該領(lǐng)域該企業(yè)開發(fā)的LiDAR傳感器被谷歌等涉及自動(dòng)駕駛的企業(yè)廣泛使用。(一)檢索策略本報(bào)告的檢索數(shù)據(jù)庫為中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利數(shù)據(jù)庫、美國專利數(shù)據(jù)庫、歐洲專利數(shù)據(jù)庫、日本專利數(shù)據(jù)庫、世界專利數(shù)據(jù)庫。檢索地域范圍為世界范圍內(nèi)。檢索時(shí)間截止到2017年12月07日。檢索重點(diǎn)詞為velodyne,lidar,ladar,laser,radar。(二)專利總量經(jīng)檢索，VelodyneLiDAR企業(yè)共擁有專利申請(qǐng)10件，全部涉及激光雷達(dá)技術(shù)。這10件激光雷達(dá)技術(shù)專利中以VelodyneLiDAR企業(yè)作為申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)數(shù)量為7件，申請(qǐng)日期集中在2016-2017年。其他3件申請(qǐng)日期為2007年-2011年，原申請(qǐng)人為VelodyneACOUSTICS，但當(dāng)前這3件專利的專利權(quán)人已改正加與VelodyneLiDAR共同擁有。VelodyneLiDAR企業(yè)的10件專利還擁有13件同族專利申請(qǐng)，這10件專利的公開號(hào)、有關(guān)日期、發(fā)明名稱以及同族信息見下表1。所謂同族專利是基于同一優(yōu)先權(quán)文件，在不相同國家或地域的專利組織多次申請(qǐng)、多次宣告或贊同的內(nèi)容相同或基真相同的一組專利文件。表1VelodyneLiDAR企業(yè)全部專利申請(qǐng)編公開號(hào)發(fā)明名稱有關(guān)日期同族號(hào)1US2010020306AHIGHDEFINITION申請(qǐng)日WO2008008970ALIDARSYSTEMCN101688774A高精確度激光雷達(dá)系公開日EP2041515A統(tǒng)2US2010302528ACOLORLIDAR申請(qǐng)日SCANNER彩色激光雷達(dá)掃描器公開日3US2011216304AHIGHDEFINITION申請(qǐng)日LIDARSYSTEM高精確度激光雷達(dá)系公開日統(tǒng)4US2017146640ATHREE申請(qǐng)日DIMENSIONALLIDARSYSTEM公開日WITHTARGETEDFIELDOFVIEW擁有定向視野的三維激光雷達(dá)系統(tǒng)5US2017219695AMULTIPLE申請(qǐng)日PULSE,LIDARBASED3-D公開日IMAGING基于三維成像的多脈沖激光雷達(dá)6WO2017132704LIDARBASED3-D申請(qǐng)日AIMAGINGWITHFAR-FIELD公開日ILLUMINATIONOVERLAP擁有遠(yuǎn)范圍光照覆蓋的基于三維成像的激光雷達(dá)7US2017269197ALIDARBASED3-D申請(qǐng)日IMAGINGWITHVARYING公開日ILLUMINATIONINTENSITY

WO2010141631AWO2011146523AEP2388615AHK1165862A0WO2017091810AWO2017132703AWO2017165319A擁有可變光照強(qiáng)度的基于三維成像的激光雷達(dá)8US2017269198ALIDARBASED3-D申請(qǐng)日WO2017165318AIMAGINGWITHVARYING公開日ILLUMINATIONFIELDINTENSITY擁有可變光照強(qiáng)度范圍的基于三維成像的激光雷達(dá)9US2017269209ALIDARBASED3-D申請(qǐng)日IMAGINGWITHVARYINGPULSE公開日REPETITION擁有可變脈沖重復(fù)的基于三維成像的激光雷達(dá)10US2017269215AINTEGRATED申請(qǐng)日ILLUMINATIONANDDETECTIONFOR公開日LIDARBASED3-DIMAGING用于基于三維成像的激光雷達(dá)的集成照明和檢測

WO2017165316AWO2017164989A(三)申請(qǐng)趨勢VelodyneLiDAR企業(yè)關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)趨勢以以下圖1所示。該企業(yè)于2007年申請(qǐng)了首件專利，2007至2015年間總合申請(qǐng)專利3件，其中有兩件還包括進(jìn)入歐洲、中國以及香港的同族專利，說明此階段該企業(yè)關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)在連續(xù)研發(fā)中，屬于技術(shù)成長遠(yuǎn)，技術(shù)進(jìn)展較為牢固。2016年至2017年申請(qǐng)數(shù)量激增，短短5個(gè)月內(nèi)申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到7件。這與2016年8月VelodyneLiDAR企業(yè)獲得百度與福特企業(yè)1.5億美元的共同投資，三方將圍繞無人駕駛領(lǐng)域張開全方向合作的信息相切合。進(jìn)一步說明該企業(yè)獲得投資后對(duì)激光雷達(dá)技術(shù)研發(fā)力度加大，技術(shù)發(fā)展有打破性進(jìn)展，并開始進(jìn)行專利布局。誠然當(dāng)前VelodyneLiDAR企業(yè)在專利總量上不具優(yōu)勢，但專利從申請(qǐng)至公開都擁有時(shí)間延緩，因此2017年3月20日此后申請(qǐng)的專利數(shù)量由于未公開當(dāng)前無法獲知，依照申請(qǐng)趨勢推測2017年實(shí)質(zhì)申請(qǐng)數(shù)量遠(yuǎn)大于5件。說明從2016年開始，該企業(yè)在技術(shù)雷達(dá)領(lǐng)域進(jìn)入技術(shù)爆發(fā)期。圖1：Velodyne企業(yè)激光雷達(dá)領(lǐng)域申請(qǐng)趨勢圖(四)地域分布VelodyneLiDAR企業(yè)專利申請(qǐng)地域分布以以下圖2所示，該企業(yè)為美國企業(yè)，在美國專利占比達(dá)到72%，除了在美國申請(qǐng)之外，VelodyneLiDAR企業(yè)的專利申請(qǐng)中有2件進(jìn)入歐洲，占14%，1件進(jìn)入中國，占7%，,1件進(jìn)入香港，占7%，說明該企業(yè)初期有計(jì)劃在歐洲國家以及中國發(fā)展業(yè)務(wù)。2016年此后全部專利都提交了PCT國際申請(qǐng)，這些國際申請(qǐng)當(dāng)前還沒有進(jìn)入任何國家。關(guān)于國際申請(qǐng)，國際專利申請(qǐng)是申請(qǐng)人就一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)辦在《專利合作合約》(簡稱PCT)締約國獲得專利保護(hù)時(shí)，依照規(guī)定的程序向某一締約國的專利主管部門提出的專利申請(qǐng)。提交國際申請(qǐng)的優(yōu)勢是只需提交一份國際專利申請(qǐng)，就可以向多個(gè)國家申請(qǐng)專利，而不用向每一個(gè)國家分別提交專利申請(qǐng)，為專利申請(qǐng)人向外國申請(qǐng)專利供應(yīng)了方便，而詳盡到該專利申請(qǐng)?jiān)诟鱾€(gè)國家可否能夠獲得授權(quán)是由各個(gè)國家的專利局做決定。其他，經(jīng)過PCT，專利申請(qǐng)人最長能夠在首次提交專利申請(qǐng)之今后的三十個(gè)月內(nèi)辦理國際專利申請(qǐng)進(jìn)入每一個(gè)國家的手續(xù)，這樣便延伸了進(jìn)入國家階段的時(shí)間。利用這段時(shí)間，專利申請(qǐng)人能夠?qū)κ袌?、?duì)發(fā)明的商業(yè)遠(yuǎn)景以及其他因素進(jìn)行檢查，在開銷較大資本進(jìn)入各個(gè)國家階段從前，決定可否連續(xù)申請(qǐng)外國專利。若經(jīng)過檢查，決定不向外國申請(qǐng)專利，則能夠節(jié)約開銷。VelodyneLiDAR企業(yè)對(duì)每件專利申請(qǐng)都提交了國際申請(qǐng)，說明該申請(qǐng)人對(duì)國際市場的重視和長遠(yuǎn)計(jì)劃。就VelodyneLiDAR企業(yè)的這10件國際專利申請(qǐng)來看，初期3件國際申請(qǐng)已經(jīng)超出進(jìn)入其他國家的最后限時(shí)，其他7件國際專利申請(qǐng)都還在進(jìn)入國家階段限時(shí)之內(nèi)，關(guān)于可否要進(jìn)入國家階段以及詳盡進(jìn)入哪些國家，申請(qǐng)人還有較長時(shí)間考慮和決定。圖2Velodyne企業(yè)專利申請(qǐng)地域分布圖(五)發(fā)明人解析VelodyneLiDAR企業(yè)的10件專利的發(fā)明人、申請(qǐng)人信息以及專利權(quán)轉(zhuǎn)讓情況見下表3。VelodyneLiDAR企業(yè)在激光雷達(dá)領(lǐng)域發(fā)明人共5名，按出現(xiàn)頻率排序?yàn)椋篐ALLDS;KERSTENSPJ;REKOWMN;NESTINGERSS;CUIY。發(fā)明人HALLDS出此刻全部專利申請(qǐng)中，大部分都是作為最主要發(fā)明人，說明發(fā)明人HALLDS為VelodyneLiDAR企業(yè)最核心發(fā)明人員。當(dāng)前，前三項(xiàng)專利權(quán)已改正加VelodyneACOUSTICS和VelodyneLiDAR共同全部，其他專利為VelodyneLiDAR單獨(dú)全部。表3發(fā)明人及權(quán)益轉(zhuǎn)讓信息編公開號(hào)發(fā)明人申請(qǐng)人專利權(quán)轉(zhuǎn)讓轉(zhuǎn)讓日期號(hào)信息1US2010020306AHALLDSHALLDSVelodyneACOUSTICS;VelodyneLiDAR2US2010302528AHALLDSHALLDSVelodyneACOUSTICS;VelodyneLiDAR3US2011216304AHALLDSHALLDSVelodyne4US2017146640AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ;NESTINGERSS;REKOWMN5US2017219695AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ6WO2017132704AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ;REKOWMN7US2017269197ACUIY;HALLVelodyneDS;LiDARKERSTENSPJ;NESTINGERSS;REKOWMN8US2017269198AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ;NESTINGERSS;REKOWMN9US2017269209ACUIY;HALLVelodyneDS;LiDARKERSTENSPJ;NESTINGERSS;REKOWMN10US2017269215AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDAR

ACOUSTICS;VelodyneLiDAR無無無無無無無J;REKOWMN(六)專利質(zhì)量解析VelodyneLiDAR企業(yè)全部專利申請(qǐng)的法律狀態(tài)以及被引用信息見下表4。三件初期專利申請(qǐng)已獲得美國授權(quán)，并處于專利保護(hù)狀態(tài)，其他專利當(dāng)前處于審查狀態(tài)。當(dāng)前velodyne企業(yè)已授權(quán)三件專利中有兩件被引次數(shù)高達(dá)40余次，被谷歌、微軟、蘋果、豐田等企業(yè)的專利引用，足以說明其專利的高質(zhì)量與核心價(jià)值。被引用次數(shù)是指該項(xiàng)專利被后續(xù)專利引用的次數(shù)，是一個(gè)計(jì)數(shù)指標(biāo)。專利被引是一個(gè)長遠(yuǎn)過程，整個(gè)周期長達(dá)20年甚至是50年，這也是2015和2016年新申請(qǐng)專利引用次數(shù)為0的原因。一項(xiàng)專利從開始被引到大批被引平時(shí)需要5年或者更長時(shí)間。從理論層面解析，被引次數(shù)反應(yīng)專利質(zhì)量的原理主要表此刻兩個(gè)方面：一是作為基礎(chǔ)技術(shù)的影響力，即對(duì)后續(xù)技術(shù)創(chuàng)新的參照價(jià)值，被引次數(shù)越高，說明專利技術(shù)可供參照的價(jià)值越大，越是基礎(chǔ)專利；二是作為現(xiàn)有技術(shù)的法律功能，即對(duì)后續(xù)專利的權(quán)益限制，被引次數(shù)越高，說明專利的限制作用越大，越是核心專利。編公開號(hào)號(hào)

表法律狀態(tài)

4

專利審查和法律信息被引用被引用專利及申請(qǐng)人信息（僅例次數(shù)舉部分）1

US2010020306A1

授權(quán)專利權(quán)保護(hù)狀態(tài)

40

US2014300700A1CN103278159A

MICROSOFT微軟清華大學(xué)2

US2010302528A1

US8675181B2

11

1A1US2016282468A1EP3036562A1

TOYOTA豐田GOOGLE谷歌GOOGLE谷歌2014.03.18授權(quán)專利權(quán)保護(hù)狀態(tài)

US2015043009A1EP2866052A1

FARO法如LADARLTDUS2017123428ZOOXA13US2011216304A1US8767190B242US2017176597GOOGLE谷歌2014.07.01授權(quán)A1專利權(quán)保護(hù)狀態(tài)US9285477B1APPLE蘋果US2015378241QUANERGYA1CN105738915A福州華英重工4US2017146640A1審查中05US2017219695A1審查中06WO2017132704A1審查中07US2017269197A1審查中08US2017269198A1審查中09US2017269209A1審查中010US2017269215A1審查中0其他，關(guān)于同族專利的法律狀態(tài)，初期進(jìn)入歐洲專利局的專利申請(qǐng)EP2041515A和進(jìn)入中國專利局的專利申請(qǐng)CN101688774A為視撤狀態(tài)。而另一歐洲專利EP2388615A1和香港專利HK1165862A0還在審查中。二、VelodyneLiDAR企業(yè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域解析和專利解讀(一)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域解析對(duì)VelodyneLiDAR企業(yè)全部專利的分類號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)解析，分類號(hào)按出現(xiàn)頻率由高到低排序以下：G01C3/08：應(yīng)用電輻射檢測器的視距測量，光學(xué)測距儀G01P3/36：按所用的光學(xué)方法為特色的裝置，用于線速度或角速度的測量，差值測量G01C1/00：測量角度G01C13/00：特地用于露天水源勘探，比方海洋、湖泊、江河、運(yùn)河G01S17/10：應(yīng)用了斷續(xù)的脈沖調(diào)制波的發(fā)射G01S17/89：用于繪地圖或成像的激光雷達(dá)系統(tǒng)G01S7/481：構(gòu)造特色，比方光學(xué)元件的部署依照上述分類號(hào)解析以及各項(xiàng)專利的發(fā)明名稱和大綱說明等信息能夠獲知VelodyneLiDAR企業(yè)專利布局重視點(diǎn)在于激光雷達(dá)測距、測速和測角度的方法和儀器，其采用脈沖方法進(jìn)行3D成像，主要用于無人駕駛車輛及無人機(jī)翱翔領(lǐng)域的核心傳感器技術(shù)。重點(diǎn)技術(shù)是研發(fā)擁有旋轉(zhuǎn)部件的激光雷達(dá)技術(shù)，采用激光發(fā)射、接收一起旋轉(zhuǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)多角度檢測。同時(shí)，針對(duì)覆蓋范圍、脈沖形式、檢測手段以及激光發(fā)射數(shù)量和角度等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改良。企業(yè)重點(diǎn)專利一VelodyneLiDAR，發(fā)明人是能夠看出該企業(yè)關(guān)于該專利技術(shù)的重視。年授權(quán)，專利權(quán)處于有效狀態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)中三維點(diǎn)云系統(tǒng)的配置有多種方式，有的系統(tǒng)能夠拍出清楚度高的照片，這樣的系統(tǒng)不合合用于車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)。很好的更新率，但視野不足并缺乏優(yōu)異的距離性能。信息，但是關(guān)于太小而不屬于單元視野范圍的物體卻不能夠很好的發(fā)揮作用。本發(fā)明要供應(yīng)一種適合車輛自動(dòng)導(dǎo)航的三維點(diǎn)云測量系統(tǒng)和方法，能夠高精度并且快速地捕捉點(diǎn)云數(shù)據(jù)。技術(shù)方案：一種高精確度激光雷達(dá)系統(tǒng)，以以下圖所示，激光雷達(dá)組件150包括殼體152，殼體152在一側(cè)張口用于接收位于第二激光雷達(dá)系統(tǒng)156上方的第一激光雷達(dá)系統(tǒng)154。第二激光雷達(dá)系統(tǒng)156有關(guān)于水平面擁有比第一激光雷達(dá)系統(tǒng)154更大的視角?；?58包括磁轉(zhuǎn)子159和定子160。三導(dǎo)體Mercotac模型305的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力聯(lián)接器161穿過基部158和磁轉(zhuǎn)子159的中心。磁轉(zhuǎn)子159和定子160驅(qū)動(dòng)基部158以及殼體152圍繞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力聯(lián)接器161旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。包括在殼體內(nèi)的多個(gè)光子發(fā)射器和光子檢測器，使殼體圍繞基座旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及贊同由光子檢測器產(chǎn)生的信號(hào)傳輸?shù)酵饷娴耐ㄐ沤M件組件。旋轉(zhuǎn)部件包括旋轉(zhuǎn)動(dòng)力聯(lián)接器161，該旋轉(zhuǎn)動(dòng)力聯(lián)接器161向旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、光子發(fā)射器和光子檢測器以及信號(hào)輸入和輸出單元供應(yīng)功率。每一對(duì)光子發(fā)射器和檢測器相互保持固定關(guān)系。經(jīng)過將幾個(gè)檢測地域聚焦到單個(gè)檢測器上或經(jīng)過使用單個(gè)大檢測器，在多個(gè)激光器中“共享”單個(gè)檢測器。單個(gè)激光束被分成幾個(gè)較小的光束，每個(gè)較小的光束被聚焦到各自檢測器上。通信組件包括旋轉(zhuǎn)耦合設(shè)備或無線通信設(shè)備中的最少一個(gè)。本發(fā)明供應(yīng)了用于收集三維點(diǎn)云信息的更緊湊并且更有效的構(gòu)造。2.VelodyneLiDAR企業(yè)重點(diǎn)專利二US2011216304A1是VelodyneLiDAR企業(yè)于2011年申請(qǐng)的專利，保護(hù)主題是“高精確度激光雷達(dá)系統(tǒng)”，發(fā)明人是HALLDS，到此刻已被引用多達(dá)42次，可見在該領(lǐng)域擁有重要作用。VelodyneLiDAR企業(yè)對(duì)該專利在歐洲和香港都進(jìn)行了專利布局，能夠看出該企業(yè)關(guān)于該專利技術(shù)的重視。當(dāng)前該專利在美國已于2014年授權(quán)，專利權(quán)處于有效狀態(tài)。解決的技術(shù)問題：此專利是在上述重點(diǎn)專利一的基礎(chǔ)進(jìn)步行的技術(shù)改良，經(jīng)過若干改良以減小傳感器的整體尺寸和重量，供應(yīng)更好的平衡，并擁有減少串?dāng)_和視差等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)方案：LiDAR系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)外殼會(huì)發(fā)射從物體反射的光脈沖，并能夠被旋轉(zhuǎn)外殼內(nèi)的檢測器檢測到。經(jīng)過旋轉(zhuǎn)外殼，該系統(tǒng)供應(yīng)了360度的水平視場，并且依照外殼內(nèi)激光的數(shù)量和方向，供應(yīng)了希望的垂直視場。所述系統(tǒng)包括64個(gè)發(fā)射器/檢測器。經(jīng)過將多個(gè)檢測地域聚焦到單個(gè)檢測器上也許經(jīng)過使用單個(gè)大檢測器，能夠在多個(gè)激光器中“共享”單個(gè)檢測器。鏡片經(jīng)紫外線辦理以阻截日光，也許在光路中使用單獨(dú)的UV鏡頭濾光片，每一對(duì)以1/3°的增量物理排列，范圍從水平上方大體2°到水平下方大體24°。每個(gè)發(fā)射器/檢測器對(duì)由一個(gè)或多個(gè)DSP控制，確定觸發(fā)時(shí)間。每次優(yōu)選僅發(fā)射一個(gè)激光器，一次僅觸發(fā)少量激光器，能夠在多個(gè)檢測器之間共享或重復(fù)使用檢測電路。由于檢測電路由高速模數(shù)變換器（ADC）組成，能夠經(jīng)過最大限度地減少這些昂貴組件的數(shù)量來節(jié)約大批成本。驅(qū)動(dòng)可靠性高的簡單直流電機(jī)控制器控制發(fā)射器/檢測器的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器將旋轉(zhuǎn)地址傳達(dá)給DSP來確定發(fā)射序次。發(fā)射器以不相鄰的單個(gè)激光器序次發(fā)射。這意味著在任何特準(zhǔn)時(shí)間只有一對(duì)發(fā)射器和檢測器是有效的，并且在任何時(shí)候相鄰的發(fā)射器和檢測器都不會(huì)序次發(fā)射。從頂部發(fā)射器和中間發(fā)射器開始，將貨倉分成兩組。爾后交替地從每個(gè)組發(fā)射一個(gè)，并以這種交替的方式序次地向下逐個(gè)發(fā)射。這種模式保證激發(fā)的激光之間的距離最大，從而減少串?dāng)_的可能性。3.VelodyneLiDAR企業(yè)重點(diǎn)專利三US2017219695A1是VelodyneLiDAR企業(yè)于2016年申請(qǐng)的專利，保護(hù)主題是“基于三維成像的多脈沖激光雷達(dá)”，主發(fā)明人是HALLDS，該專利為VelodyneLiDAR企業(yè)2016-2017年申請(qǐng)的多件專利中申請(qǐng)日期最早，因此選擇該專利作為最新技術(shù)中擁有代表性的重點(diǎn)專利。解決的技術(shù)問題：傳統(tǒng)上，為了防范多個(gè)脈沖之間的串?dāng)_，多個(gè)脈沖中的每一個(gè)被投射在不相同的方向上。由于同時(shí)咨詢空間之間的間隔增加，由于串?dāng)_引起測量誤差的可能性降低，但是精度等性能上存在不足。本發(fā)明提出了一種用于執(zhí)行多脈沖LIDAR測量的方法和系統(tǒng)，在保證性能的情況下以這種方式保證激光雷達(dá)系統(tǒng)的不相同通道之間不存在相互攪亂。技術(shù)方案：一種用于執(zhí)行多脈沖LIDAR測量的方法和系統(tǒng)，每個(gè)LIDAR測量光束利用激光的多個(gè)脈沖序列照射三維環(huán)境中的地址。每個(gè)測量脈沖序列包括多個(gè)激光脈沖并且測算3D激光雷達(dá)系統(tǒng)與特定地址之間的距離。激光雷達(dá)系統(tǒng)確定多脈沖測量光束從LIDAR設(shè)備到三維環(huán)境的特定照射點(diǎn)并返回到LIDAR設(shè)備的翱翔時(shí)間。每個(gè)LIDAR之間測量的延緩時(shí)間被設(shè)置為大于測量脈沖序列往返于位于LIDAR設(shè)備的最大范圍的對(duì)象的翱翔時(shí)間。以這種方式，激光雷達(dá)系統(tǒng)的不同通道之間不存在相互攪亂。詳盡地，下面左圖中3D激光雷達(dá)系統(tǒng)100包括下殼體101和上殼體102，上殼體102包括圓頂殼體元件103，圓頂殼元件103對(duì)于擁有以905納米為中心的波長的光是透明的。多個(gè)脈沖光束105從三維LIDAR系統(tǒng)100經(jīng)過圓頂殼體元件103在從中心軸線104測量的角度范圍α上發(fā)射。每個(gè)光束投影到由x軸和y軸限制的平面上。激光雷達(dá)系統(tǒng)100被配置為圍繞中心軸104掃描多個(gè)光束105。投射到xy平面上的每個(gè)光束描繪以中心軸104的交點(diǎn)為中心的圓形圖案，隨著時(shí)間推移，光束106的主光輝投射到xy平面上的跡線沿著中心軸104的中心圓形軌跡108延伸。右圖中3D激光雷達(dá)系統(tǒng)10包括下殼體11和上殼體12，上殼體12包括圓柱形殼體元件13，該圓柱形殼體元件13采用對(duì)紅外光透明的資料。圓柱形殼體元件13關(guān)于擁有以905納米為中心的波長的光是透明的。多個(gè)光束15從三維LIDAR系統(tǒng)10經(jīng)過圓柱形殼體元件13在角度范圍β上發(fā)射，每束光輝以不相同方向向外投射到周圍環(huán)境中。光束16被投射到周圍環(huán)境中的地址17上。從系統(tǒng)10發(fā)射的每個(gè)光束稍微發(fā)散。從系統(tǒng)10發(fā)射的光束在距系統(tǒng)100米的距離處照射直徑為20厘米的光斑尺寸。以這種方式，每束照明光是從系統(tǒng)10發(fā)射的照明光錐。3D激光雷達(dá)系統(tǒng)10被配置成以角速度ω圍繞中心軸線14掃描多個(gè)光束15中的每一個(gè)，有關(guān)于3D激光雷達(dá)系統(tǒng)10的非旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)框架，以一個(gè)角度取向示出了光束15，并且以有關(guān)于非旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)框架的另一角度取向示出了光束15'。當(dāng)光束15圍繞中心軸線14旋轉(zhuǎn)時(shí)，投射到周圍環(huán)境中的每個(gè)光束照射與錐形照明光束對(duì)應(yīng)的環(huán)境體積。企業(yè)專利布局重視點(diǎn)在于激光雷達(dá)測距、測速和測角度的方法和儀器，其采用脈沖方法進(jìn)行成像，主要用于無人駕駛車輛及無人機(jī)翱翔領(lǐng)域的核心傳感器技術(shù)。重點(diǎn)技術(shù)是研發(fā)擁有旋轉(zhuǎn)部件的激光雷達(dá)技術(shù)，采用激光發(fā)射、接收一起旋轉(zhuǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)多角度檢測。在2016年至2017年申請(qǐng)的多項(xiàng)專利中主若是針對(duì)先期技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行改良和優(yōu)化，在視野角度、覆蓋范圍、脈沖形式、光強(qiáng)變化、檢測手段以及激光發(fā)射數(shù)量和角度等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改良，在構(gòu)造和外觀上也進(jìn)一步改良、以提升激光雷達(dá)傳感器的綜合性能做為主要目標(biāo)。其技術(shù)深入程度高，有關(guān)技術(shù)也處于當(dāng)先地位。三、競爭對(duì)手差異性解析(一)國際申請(qǐng)人解析激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)＠饕婕癐PC分類號(hào)G01S17/+,G01S7/48，G01C3/+，G01C1/+，G01C13/+，G01P3/36等，采用了lidar,ladar,或laserradar等重點(diǎn)詞進(jìn)一步限制獲得全球范圍內(nèi)關(guān)于激光雷達(dá)領(lǐng)域的有關(guān)專利一萬余件，在上述范圍內(nèi)對(duì)專利申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)解析，在申請(qǐng)數(shù)量方面獲得如表5所示排名。從表5的排名結(jié)果能夠看出，地域分布上，日本在專利申請(qǐng)量上占有當(dāng)先優(yōu)勢，其次是美國、德國。在激光雷達(dá)領(lǐng)域，日本、美國和德國在激光雷達(dá)專利技術(shù)上處于國際當(dāng)先地位，并且從多家車輛企業(yè)的有關(guān)申請(qǐng)量能夠看出，當(dāng)前激光雷達(dá)技術(shù)主要應(yīng)用于車輛自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，車輛有關(guān)企業(yè)關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)重視程度極高。在激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)＠袊纳暾?qǐng)量有著日異月新的增加，說明近來幾年來我國關(guān)于激光雷達(dá)領(lǐng)域的技術(shù)重視程度以及研發(fā)力度都有快速增加。當(dāng)前我國進(jìn)入上述排名的申請(qǐng)人全部都為大專院校和科研機(jī)構(gòu)，說明我國的激光雷達(dá)技術(shù)當(dāng)前還處于研發(fā)階段，將來還需在生產(chǎn)應(yīng)用以及占有市場方面連續(xù)努力。表5國際專利庫中激光雷達(dá)領(lǐng)域各申請(qǐng)人排名排名申請(qǐng)人名稱國別數(shù)量1MITSUBISHI三菱日本2352DENSO電裝日本1503BOSCH博世德國1494OMRON歐姆龍日本1335RAYTHEON雷聲美國1106NISSAN東風(fēng)日產(chǎn)日本1007TOYOTA豐田日本838SICKAG西克德國759RICOH理光日本7010FARO法如美國7011LOCKHEED美國5312IBEO德國5213SANYO三洋電機(jī)日本4414VALEO法雷奧法國4115武漢大學(xué)中國3916中國科學(xué)院安徽光學(xué)精巧機(jī)械研究所中國3917HONDA本田日本3818DAIMILER德國3719中國科學(xué)院上海光學(xué)精巧機(jī)械研究所中國3420中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院中國33(二)競爭對(duì)手解析數(shù)量比較關(guān)于VelodyneLiDAR比較重要的競爭對(duì)手Quanergy企業(yè)、GE通用企業(yè)、IBEO企業(yè)作單獨(dú)比較和介紹。這四個(gè)企業(yè)的專利總量以及激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量見下表6。從專利總量上看，GE通用企業(yè)數(shù)量最多，涵蓋范圍最廣。但從激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量上看，IBEO企業(yè)當(dāng)前專利數(shù)量最多。表6競爭對(duì)手專利數(shù)量企業(yè)名稱專利總量激光雷達(dá)領(lǐng)域數(shù)量VelodyneLiDAR1010（以及13件同族）Quanergy1111（以及10件同族）GE4645023（以及41件同族）IBEO66（以及88件同族）52地域分布和技術(shù)趨勢比較前面關(guān)于VelodyneLiDAR企業(yè)專利的地域分布已經(jīng)做過介紹，詳情拜會(huì)圖2，初期VelodyneLiDAR企業(yè)除了在美國申請(qǐng)之外，還進(jìn)入歐洲、中國和香港。后期專利還未進(jìn)入其他任何國家，但由于有充分的時(shí)間考慮，不消除進(jìn)入PCT合約內(nèi)的任何締約國的可能性。在技術(shù)趨勢上，VelodyneLiDAR企業(yè)從2007年開始研發(fā)激光雷達(dá)技術(shù)，素來牢固發(fā)展，并于2016年開始進(jìn)入技術(shù)爆發(fā)期，當(dāng)前處于技術(shù)當(dāng)先地位。下面對(duì)競爭對(duì)手分別做地域分布和技術(shù)趨勢比較。(1)Quanergy企業(yè)Quanergy企業(yè)成立于2012年終，是專注于激光雷達(dá)技術(shù)的始創(chuàng)企業(yè)，當(dāng)前共擁有專利11件以及10件同族專利。其專利地域分布以以下圖3，Quanergy企業(yè)專利進(jìn)入中國、歐洲、日本、韓國、新加坡和臺(tái)灣，其專利在美國占有率42.4%，在歐洲、韓國和新加坡各占11.5%，在日本、中國和中國臺(tái)灣各占7.7%?？梢娫撈髽I(yè)在國際市場上已進(jìn)入多個(gè)國家和地域。圖3Quanergy企業(yè)專利地域分布在專利技術(shù)趨勢上，Quanergy企業(yè)于2013年申請(qǐng)了第一件關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)的專利，于2014年申請(qǐng)了7件專利，處于技術(shù)上升期，于2015年進(jìn)入技術(shù)發(fā)展期，并開始拓展國際市場，2015年申請(qǐng)的專利同時(shí)在中國、歐洲、韓國、新加坡和中國臺(tái)灣進(jìn)行專利布局，此后進(jìn)入技術(shù)牢固期，2015年此后未見新申請(qǐng)專利。(2)GE通用企業(yè)GE通用電氣企業(yè)是全球化企業(yè)，業(yè)務(wù)范圍廣，遍及數(shù)字、車輛、航空、金融、醫(yī)療、能源、電力等各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，專利總量也及其弘大，達(dá)到4萬多件，分布于各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)檢索該企業(yè)關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)方面的專利有23件以及41件同族專利，地域分布以以下圖5。通用企業(yè)雷達(dá)技術(shù)專利分布于巴西、加拿大、歐洲、法國、英國、美國和日本，其專利在日本占有率最高達(dá)到29.4%，在其他國家分布比較平均?？梢娫撈髽I(yè)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)遍及全球。這些專利技術(shù)中，在激光雷達(dá)重點(diǎn)技術(shù)方面較為分別，主要涉及激光雷達(dá)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。圖5GE企業(yè)雷達(dá)技術(shù)專利地域分布在專利申請(qǐng)趨勢上，該企業(yè)最早于1973年就開始申請(qǐng)關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)的專利，屬于最早研發(fā)的激光雷達(dá)技術(shù)的企業(yè)之一，此后連續(xù)在該領(lǐng)域申請(qǐng)專利，但數(shù)量上沒有出現(xiàn)集中爆發(fā)階段，申請(qǐng)國家也較為分別，可見該企業(yè)關(guān)于激光雷達(dá)方面的技術(shù)素來在牢固發(fā)展中。圖6GE通用企業(yè)技術(shù)趨勢33322222222111數(shù)量10197319791990200220052006200820092011201320152016（3）IBEO企業(yè)IBEO企業(yè)成立于1998年，曾為全球有名傳感器生產(chǎn)企業(yè)西克企業(yè)(SICKGroup)旗下子企業(yè)，2009起IBEO走開西克企業(yè)后專注于智能駕駛方向lidar系統(tǒng)的開發(fā)。該企業(yè)當(dāng)前激光雷達(dá)技術(shù)的專利共52件，以及88件同族專利，IBEO企業(yè)地域分布以以下圖，該企業(yè)在國際市場上已進(jìn)入多個(gè)國家和地域，除了德國之外，還進(jìn)入奧地利、澳大利亞、歐洲、法國、日本和美國，其專利在德國占比43.4%，在歐洲占比35.5%，其他幾個(gè)國家分布較為平衡。圖7IBEO企業(yè)專利地域分布在技術(shù)趨勢上，IBEO企業(yè)在成立兩年后的2001年開始申請(qǐng)專利，在2001年申請(qǐng)量達(dá)到20件，此后開始進(jìn)入技術(shù)發(fā)展期，每年都申請(qǐng)多件有關(guān)技術(shù)專利，并重視于向其他國家和地域的發(fā)展，并且在2012年開始進(jìn)入歐洲和奧地利，于2003年進(jìn)入澳大利亞、法國和美國，2004年進(jìn)入日本，該企業(yè)在激光雷達(dá)領(lǐng)域發(fā)展速度極快，但2010年至2015年間沒有新申請(qǐng)專利，說明此階段進(jìn)入了技術(shù)牢固期或進(jìn)入調(diào)整階段，2016年又有3件專利申請(qǐng)，說明技術(shù)研發(fā)上有了新進(jìn)展，激光雷達(dá)技術(shù)的更新還在連續(xù)。圖8IBEO企業(yè)技術(shù)趨勢2520201510108數(shù)量54322210200120022003200420052007200820092016VelodyneLiDAR與Quanergy、IBEO主流業(yè)務(wù)相同，VelodyneLiDAR激光雷達(dá)技術(shù)起步于2007年，發(fā)力于1016年。Quanergy是2012年成立的激光雷達(dá)始創(chuàng)企業(yè)，發(fā)展速度很快，是當(dāng)前最有力的競爭對(duì)手。IBEO于1998年成立，起步早，基礎(chǔ)技術(shù)強(qiáng)，覆蓋面廣，但近些年技術(shù)更新速度變緩。而GE通用企業(yè)未將激光雷達(dá)作為主要業(yè)務(wù)進(jìn)行研發(fā)和投入，但因其技術(shù)領(lǐng)域涉獵范圍極廣，因此在激光雷達(dá)領(lǐng)域占有必然市場。綜上，VelodyneLiDAR企業(yè)和Quanergy企業(yè)在技術(shù)上二者都在追求高度和創(chuàng)新，在市場上不分伯仲，Quanergy企業(yè)在專利技術(shù)趨勢上處于牢固成長階段，而2016年激光雷達(dá)企業(yè)VelodyneLiDAR獲得百度與福特企業(yè)1.5億美元的共同投資，因此能夠推測VelodyneLiDAR企業(yè)將來幾年在激光雷達(dá)技術(shù)和市場大將處于當(dāng)先地位。技術(shù)重視點(diǎn)和重點(diǎn)專利解讀(1)Quanergy企業(yè)重點(diǎn)專利一US2015378241A1是Quanergy企業(yè)于2014年申請(qǐng)的發(fā)明專利，保護(hù)主題是“平面波束形成和控制的光學(xué)相控陣列芯片以及使用其的方法”，發(fā)明人是ELDADAL，公開日2015年12月30日距今不足兩年已被引用7次，可見在該領(lǐng)域擁有重要作用。Quanergy企業(yè)對(duì)該專利在美國、日本、歐洲、韓國、中國、臺(tái)灣和新加坡都進(jìn)行了專利布局，從進(jìn)入國家數(shù)量上能夠看出該企業(yè)關(guān)于該專利技術(shù)的重視。當(dāng)前美國已于2017年授權(quán)，專利權(quán)處于有效狀態(tài)。解決的技術(shù)問題：激光雷達(dá)傳感器是光檢測和測距傳感器。到當(dāng)前為止由于它們?cè)诙S中以復(fù)雜的二維像素陣列控制，因此生產(chǎn)的光學(xué)領(lǐng)域中的二維波束形成和控制相控陣列擁有低產(chǎn)量并且是昂貴的。本發(fā)明一維(1D)平面波束形成和控制光學(xué)相控陣列芯片是二維(2D)波束形成和控制固態(tài)激光雷達(dá)的簡單成立模塊，使得能夠經(jīng)過使用多個(gè)所述芯片以高產(chǎn)量和低成本制造激光雷達(dá)。技術(shù)方案：本發(fā)明整體上涉及環(huán)境感測領(lǐng)域，并且更詳盡地涉及翱翔時(shí)間(ToF)激光雷達(dá)傳感器的使用，用于實(shí)時(shí)三維繪圖和物體檢測、追蹤、鑒別和/或分類。依照制造設(shè)計(jì)(DFM)規(guī)則的新式光子集成電路(PIC)芯片架構(gòu)使得所述成立模塊成為可能。詳盡地，以下圖示出了1D平面波束成形和控制光學(xué)相控陣列芯片，所述芯片包括激光器10、包括Y分支樹20和多模干涉耦合器30的分路部分、兩對(duì)分組的線性歐姆加熱電極形式的光移相器，每個(gè)歐姆加熱器包括串通的線性加熱器，一對(duì)90用于粗相位調(diào)治，一對(duì)100用于精巧相位調(diào)治，所述電極對(duì)都擁有推拉配置、一組相偏移電極110，以及面外光學(xué)耦合器120，以及用于延伸控制范圍的附加凹透鏡130?；诩す饫走_(dá)的設(shè)備和方法用于使用光子集成電路(PIC)的激光束的固態(tài)控制。集成光學(xué)設(shè)計(jì)和制造微米和納米技術(shù)用于生產(chǎn)芯片級(jí)光分路器，其將來自激光器的光信號(hào)基本平均地分配到像素陣列，所述像素包括可調(diào)光學(xué)延緩線和光學(xué)天線。所述天線實(shí)現(xiàn)光的面外耦合。當(dāng)所述陣列中的所述包括天線的像素的延緩線被調(diào)諧時(shí)，每個(gè)天線發(fā)射特定相位的光，以經(jīng)過這些發(fā)射的干涉形成希望的遠(yuǎn)場輻射圖案。所述陣列用作固態(tài)光學(xué)相控陣列(OPA)的功能。來自陣列的成像平時(shí)經(jīng)過像素的強(qiáng)度傳輸，OPA贊同經(jīng)過控制從單個(gè)源接收有關(guān)光波的像素的光學(xué)相位來進(jìn)行成像。一維平面波束形成和控制的光學(xué)相控陣列芯片是固態(tài)激光雷達(dá)的簡單成立模塊，使得能夠以低成本制造激光雷達(dá)。Quanergy企業(yè)重點(diǎn)專利二US20170299700A1是Quanergy企業(yè)2014年在美國申請(qǐng)的發(fā)明專利，保護(hù)主題是“基于一維光學(xué)發(fā)射器的二維掃描的三維激光雷達(dá)傳感器”于2017年9月5日獲得授權(quán)，發(fā)明人是ELDADAL和PACALAA，Quanergy企業(yè)對(duì)該專利申請(qǐng)量PCT國際專利，并進(jìn)入了美國、歐洲、韓國、中國、和新加坡，對(duì)這些國家都進(jìn)行了專利布局，從進(jìn)入國家數(shù)量上能夠看出該企業(yè)關(guān)于該專利技術(shù)的重視。解決的技術(shù)問題：基于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的激光雷達(dá)傳感器實(shí)現(xiàn)了廣泛的視野。包括多個(gè)分立的單獨(dú)封裝的激光器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)激光雷達(dá)傳感器的成本和分辨率不是最正確的，由于擁有多個(gè)單獨(dú)封裝的激光器是昂貴的并且掃描在由單獨(dú)的準(zhǔn)直激光器限制的平面中的環(huán)境在某些應(yīng)用中不能夠?qū)崿F(xiàn)可接受的分辨率，特別是其中那些激光雷達(dá)安裝平臺(tái)是靜態(tài)的應(yīng)用也許當(dāng)激光雷達(dá)安裝平臺(tái)平時(shí)是搬動(dòng)的但是擁有靜態(tài)的情況。本申請(qǐng)能夠僅使用單個(gè)發(fā)射器實(shí)現(xiàn)優(yōu)異三維感測收效。技術(shù)方案：一種基于一維光學(xué)發(fā)射器的二維掃描的三維激光雷達(dá)傳感器，激光雷達(dá)傳感器擁有在一維上感測的單個(gè)發(fā)射器、最少一個(gè)光檢測器和二維掃描發(fā)射器和最少一個(gè)光檢測器的機(jī)械裝置。在所述激光雷達(dá)在紅外線下操作時(shí)所述靜態(tài)外殼具有在視覺上是不透明的但對(duì)紅外線輻射是透明的窗口。依照附圖，激光雷達(dá)10擁有靜態(tài)外殼20，內(nèi)部基座30，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤40，光學(xué)成像組件50，以及單個(gè)發(fā)射器60；光學(xué)成像組件50以及光檢測器。所述單個(gè)發(fā)射器可包括：(a)單個(gè)激光器；(b)單個(gè)激光條；(c)多個(gè)激光器，可采用集成的多激光芯片或共同封裝的激光芯片，或單個(gè)封裝的多芯片模塊，發(fā)射器輸出被成像以形成其包絡(luò)線是長的輻射圖案以供應(yīng)一維感測；(d)耦合到光學(xué)相控陣列(OPA)的單個(gè)激光器，其對(duì)其包絡(luò)線是長的輻射圖案進(jìn)行成像以供應(yīng)一維感測；(e)耦合到光學(xué)相控陣列(OPA)的單個(gè)激光器，其在一維上掃描光束以供應(yīng)一維感測；(f)耦合到衍射光學(xué)元件(DOE)的單個(gè)激光器；(g)耦合到全息光學(xué)元件(HOE)的單個(gè)激光器；(h)耦合到透鏡的單個(gè)激光器；光學(xué)元件對(duì)輻射圖案成像以供應(yīng)一維感測；關(guān)于全部單個(gè)發(fā)射器構(gòu)造，機(jī)械運(yùn)動(dòng)被用于覆蓋未被發(fā)射器覆蓋的兩個(gè)維度，形成三維感測。本發(fā)明中的激光雷達(dá)的外殼優(yōu)選是靜態(tài)的，只有內(nèi)部部件涉及機(jī)械運(yùn)動(dòng)。Quanergy企業(yè)的重點(diǎn)專利三US2016049765A1是Quanergy企業(yè)于2014年申請(qǐng)的發(fā)明專利，保護(hù)主題是“基于一維轉(zhuǎn)向光學(xué)相位陣列的三維照射二維掃描激光雷達(dá)及其使用方法”，發(fā)明人是ELDADAL，公開日2016年2月18日距今不足兩年已被引用4次，可見在該領(lǐng)域擁有重要作用。Quanergy企業(yè)對(duì)該專利在美國、日本、歐洲、韓國、中國、臺(tái)灣和新加坡都進(jìn)行了專利布局，從進(jìn)入國家數(shù)量上能夠看出該企業(yè)關(guān)于該專利技術(shù)的重視。解決的技術(shù)問題：到當(dāng)前為止所生產(chǎn)的光學(xué)領(lǐng)域中的二維光束形成及轉(zhuǎn)向相位陣列產(chǎn)量低并且價(jià)格昂貴，本發(fā)明采用多個(gè)一維平面光束形成及轉(zhuǎn)向光學(xué)相位陣列(OPA)芯片形成二維掃描固態(tài)激光雷達(dá)，使得能夠由于所述一維OPA芯片簡單、高產(chǎn)量且低成當(dāng)?shù)貋碇圃烊S照射激光雷達(dá)。技術(shù)方案：一種三維照射二維掃描翱翔時(shí)間激光雷達(dá)測距設(shè)備，所述設(shè)備包括多個(gè)一維基于光學(xué)相位陣列的激光束形成及轉(zhuǎn)向光子集成電路芯片，所述多個(gè)光子集成電路芯片利用一組元件的最少一個(gè)子集作為在垂直于所述一維光學(xué)相位陣列的轉(zhuǎn)向平面的方向上的光束尺寸控制的部件來形成及轉(zhuǎn)向激光束，所述一組元件包括：最少一個(gè)片外透鏡；和最少一個(gè)片上光柵。多個(gè)一維平面光束形成及轉(zhuǎn)向光學(xué)相位陣列(OPA)芯片形成二維掃描固態(tài)激光雷達(dá)，使得能夠由于所述一維OPA芯片的簡單性而以高產(chǎn)量且低成本來制造三維照射翱翔時(shí)間激光雷達(dá)。多個(gè)一維平面光束形成的轉(zhuǎn)向光學(xué)相位陣列芯片是固態(tài)激光雷達(dá)中的發(fā)射器的簡單構(gòu)造區(qū)塊，使得能夠以高產(chǎn)量且低成本制造激光雷達(dá)。其中，左圖描繪了多個(gè)一維平面光束形成的轉(zhuǎn)向光學(xué)相位陣列芯片10。雙頭箭頭20位于視場內(nèi)的轉(zhuǎn)向平面中。漸變折射率(GRIN)透鏡30與每個(gè)芯片一起使用，以減小垂直于轉(zhuǎn)向方向的維度中的光斑尺寸。右圖描繪了多個(gè)一維平面光束形成的轉(zhuǎn)向光學(xué)相位陣列芯片10。雙頭箭頭20位于視場內(nèi)的轉(zhuǎn)向平面中。利用片上光柵40減小垂直于轉(zhuǎn)向方向的維度中的光斑尺寸。多個(gè)一維平面光束形成的轉(zhuǎn)向光學(xué)相位陣列芯片是固態(tài)激光雷達(dá)中的發(fā)射器的簡單構(gòu)造區(qū)塊，使得能夠以高產(chǎn)量且低成本制造激光雷達(dá)。利用最少一個(gè)片外透鏡或最少一個(gè)片上光柵來減小每個(gè)所述芯片的光斑尺寸的垂直維度。小結(jié)：Quanergy企業(yè)的專利布局重視點(diǎn)在于激光雷達(dá)傳感器中的激光光束控制技術(shù)，以及有切換裝置的光耦合裝置以及掃描系統(tǒng)。重點(diǎn)技術(shù)在于激光雷達(dá)內(nèi)部原理和構(gòu)造的改良，從一維光學(xué)發(fā)射器，到二維掃描，直到實(shí)現(xiàn)三維成像的技術(shù)，經(jīng)過對(duì)其內(nèi)部重點(diǎn)部件激光器、發(fā)射器、檢測器以及光學(xué)組件和光學(xué)相控陣列等的改良和調(diào)整，致力于降低成本且高產(chǎn)量地實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)的制造和生產(chǎn)。(4)GE通用重點(diǎn)專利一US2010017128A1是GE通用2007年申請(qǐng)的發(fā)明專利，保護(hù)主題是“用于車輛動(dòng)力估計(jì)的雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像機(jī)增強(qiáng)的方法”，主發(fā)明人是ZENGSHUQING，到此刻為止被引用次數(shù)達(dá)51次，可見在該領(lǐng)域擁有重要作用。通用對(duì)該專利在美國、德國和中國都進(jìn)行了專利布局，當(dāng)前以全部獲得專利權(quán)，其中在美國于2014年獲得專利權(quán)，在中國于2011年獲得專利權(quán)，在德國于2017年獲得專利權(quán)，專利權(quán)都處于有效狀態(tài)。解決的技術(shù)問題：將來用于車輛的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADS)將包括各種物體檢測傳感器，比方長距離雷達(dá)和激光雷達(dá)傳感器和超聲停車輔助傳感器。其他，當(dāng)前正在開發(fā)用于車道偏離警告的基于攝像機(jī)的系統(tǒng)。但這些方法的每一個(gè)單獨(dú)在凌亂的場景中都不夠可靠。這些系統(tǒng)幾乎都沒有明確對(duì)系統(tǒng)集成的實(shí)質(zhì)需求，系統(tǒng)集成關(guān)于將來商業(yè)開發(fā)該技術(shù)來說是必定的。技術(shù)方案：本發(fā)明供應(yīng)一種用于車輛動(dòng)力估計(jì)的雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像機(jī)增強(qiáng)的方法。一種使用靜態(tài)物體來估計(jì)包括車輛地址和速度的車輛動(dòng)力的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括物體傳感器，該物體傳感器供應(yīng)靜態(tài)物體的物體信號(hào)，該系統(tǒng)還包括車載傳感器，該車載傳感器供應(yīng)表示車輛運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，該系統(tǒng)還包括關(guān)系性辦理器，該關(guān)系性辦理器接收物體信號(hào)，并且經(jīng)過多個(gè)數(shù)據(jù)幀供應(yīng)物體追蹤。該系統(tǒng)還包括縱向狀態(tài)估計(jì)辦理器，該縱向狀態(tài)估計(jì)辦理器接收物體信號(hào)和傳感器信號(hào)，并且供應(yīng)車輛速度在正向的校正。該系統(tǒng)還包括橫向狀態(tài)估計(jì)辦理器，該橫向狀態(tài)估計(jì)辦理器接收物體信號(hào)和傳感器信號(hào)，并且供應(yīng)車輛速度在橫向的校正。詳盡地，以下圖所示，系統(tǒng)10包括一個(gè)或多個(gè)物體傳感器12，比方雷達(dá)、激光雷達(dá)、視覺系統(tǒng)、攝像機(jī)等，這些傳感器在車輛上可用于供應(yīng)追蹤車輛外面物體的信號(hào)。來自傳感器12的信號(hào)被發(fā)送到關(guān)系性辦理器14，該關(guān)系性辦理器般配來自連續(xù)視圖信號(hào)的地圖或圖像，以追蹤物體。來自關(guān)系性辦理器14的軌跡被發(fā)送到估計(jì)正向車輛速度的縱向狀態(tài)估計(jì)辦理器16和估計(jì)橫向車輛速度以作為偏航角速度和側(cè)滑角度的橫向速度狀態(tài)辦理器18。辦理器16和18還接收來自車載傳感器20的信號(hào)，比方方向盤角度傳感器、偏航角速度傳感器、縱向速度傳感器、縱向加速度傳感器、橫向加速度傳感器等。(5)GE通用重點(diǎn)專利二US2007073473A1是通用2005年申請(qǐng)的發(fā)明專利，保護(hù)主題是“使用傳感器交融進(jìn)行目標(biāo)追蹤的系統(tǒng)和方法”，主發(fā)明人是ALTANOD，可見該發(fā)明人在傳感器領(lǐng)域的優(yōu)勢，此專利到此刻已被引用41次，可見在該領(lǐng)域擁有重要作用。通用對(duì)該專利在美國、德國和中國都進(jìn)行了專利布局，其中在美國于2008年獲得專利權(quán)，在中國于2011年獲得專利權(quán)，處于有效狀態(tài)，德國專利申請(qǐng)當(dāng)前還處于停止?fàn)顟B(tài)。解決的技術(shù)問題：在進(jìn)行目標(biāo)檢測過程中，單個(gè)傳感器的監(jiān)測結(jié)果精度較差，但單純的多個(gè)傳感器的使用，測量數(shù)據(jù)增加，需要昂貴且復(fù)雜的數(shù)據(jù)儲(chǔ)藏及管理設(shè)備，以致資源浪費(fèi)，本專利的技術(shù)方案在提升測量精度的同時(shí)，減少對(duì)象的捕捉/重獲時(shí)間，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。技術(shù)方案：本申請(qǐng)的基礎(chǔ)方案：一種適應(yīng)于車輛使用的目標(biāo)追蹤和傳感器交融系統(tǒng)，配置成在一個(gè)周期時(shí)期觀察最少一個(gè)對(duì)象的條件。該系統(tǒng)包括多個(gè)傳感器，和通信耦合到該傳感器并且配置成基于傳感器交融而改正確地估計(jì)該條件的奇特控制器，使用卡爾曼濾波產(chǎn)生該對(duì)象地址的交融估計(jì)?？刂破鬟€配置成將每個(gè)新的傳感器觀察與軌跡列表中的軌跡相般配，并且當(dāng)在隨后的周期時(shí)期沒有確定般配的觀察時(shí)，從該軌跡列表中去除該軌跡。詳盡地，依照以下圖所示，本發(fā)明涉及一種改良的目標(biāo)追蹤和傳感器交融系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10合用于擁有多個(gè)配置成檢測至少一個(gè)對(duì)象的地址并追蹤之的傳感器的車輛12。系統(tǒng)10擁有控制器28，使用一種算法從該傳感器接收條件數(shù)據(jù)并且確定該條件的更精確和正確估計(jì)。系統(tǒng)10擁有一組兩個(gè)傳感器14、16，并且追蹤兩個(gè)對(duì)象18、20。算法使用了基于卡爾曼濾波(KF)的交融方法。KF應(yīng)用是用于探測每個(gè)目標(biāo)18、20沿時(shí)間軸的有關(guān)特色，即假定該追蹤目標(biāo)在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)圓滑運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)10還包括：觀察模塊22，包括卡爾曼濾波器24a的數(shù)據(jù)關(guān)系和聚類(DAC)模塊24，和記錄包括多個(gè)對(duì)象軌跡的軌跡列表26a的軌跡壽命管理(TLM)模塊26。該觀察模塊包括傳感器，該傳感器的各個(gè)傳感器辦理器，以及該傳感器、傳感器辦理器和該DAC模塊之間的互連。所述傳感器包括從雷達(dá)、聲納、激光雷達(dá)、視頻成像和超聲波傳感器中選擇的檢測模式。(6)GE通用重點(diǎn)專利三US2013246020A1是通用2013年申請(qǐng)的發(fā)明專利，保護(hù)主題是“用多個(gè)激光雷達(dá)傳感器利用掃描點(diǎn)追蹤物體的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)”，主發(fā)明人是ZENGSHUQING，公開時(shí)間距今僅3年已被引用7次，可見在該領(lǐng)域擁有重要作用。通用對(duì)該專利在美國、德國和中國都進(jìn)行了專利布局，其中在美國于2015年獲得專利權(quán)，在中國于2017年獲得專利權(quán)，處于有效狀態(tài)，德國專利申請(qǐng)當(dāng)前還處于審查狀態(tài)中。解決的技術(shù)問題：為防范碰撞，車輛上平時(shí)裝備有激光雷達(dá)傳感器用于物體檢測，物體檢測傳感器有關(guān)于車輛調(diào)準(zhǔn)特別重要，關(guān)于裝有多個(gè)激光雷達(dá)傳感器的車輛，每個(gè)傳感器都獨(dú)立于其他傳感器在各自的視野里追蹤物體并返回點(diǎn)圖群，那么將返回多個(gè)點(diǎn)圖群，關(guān)于重疊的傳感器的視野，這些傳感器可能會(huì)追蹤同一物體，而當(dāng)前還沒有公開對(duì)來自多個(gè)激光雷達(dá)傳感器的返回進(jìn)行交融的技術(shù)。技術(shù)方案：本發(fā)明涉及用多個(gè)激光雷達(dá)傳感器利用掃描點(diǎn)追蹤物體的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。詳盡地，供應(yīng)了一種用于交融來自車輛上的多個(gè)LiDAR傳感器的輸出的系統(tǒng)和方法。該方法包括供應(yīng)先前采樣時(shí)間由這些傳感器檢測到的物體的物體檔案，其中物體檔案鑒別檢測到的物體的地址、取向和速度。該方法還包括接收當(dāng)前采樣時(shí)間來自傳感器視野中檢測到的物體的多個(gè)掃描返回，并從這些掃描返回構(gòu)造點(diǎn)云。爾后該方法將點(diǎn)云中的掃描點(diǎn)切割為展望群，其中每個(gè)群初始地鑒別由傳感器檢測到的物體。該方法將展望群與從先前采樣時(shí)間時(shí)期正被追蹤的物體生成的展望物體模型進(jìn)行般配。該方法創(chuàng)辦新的物體模型、刪除正在消失的物體模型，并基于當(dāng)前采樣時(shí)間的物體模型來更新物體檔案。詳盡地，以以下圖所示，車輛系統(tǒng)10倍顯示為正在跟從被追蹤的目標(biāo)車輛14的主車輛12，該車輛包括4個(gè)激光雷達(dá)傳感器16/20/24/28，各個(gè)傳感器供應(yīng)掃描點(diǎn)云。本發(fā)明供應(yīng)一種交融算法，采用粒子群優(yōu)化算法（PSO）搜尋初始變換式值，收集傳感器的掃描距離圖數(shù)據(jù)，確定來自多個(gè)傳感器視野中的物體掃描點(diǎn)可否足以執(zhí)行判決塊的計(jì)算，經(jīng)過動(dòng)向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)追蹤算法確定物體模型，對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)群進(jìn)行交融和拆分，以組合相同的檢測物體，并且拆分本來被檢測為單個(gè)物體，但是由多個(gè)物體組成的物體。經(jīng)過此方法使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)交融來自車輛上多個(gè)激光雷達(dá)傳感器的輸出。小結(jié)：GE企業(yè)關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)專利布局重視點(diǎn)分別于應(yīng)用領(lǐng)域，如用于車輛駕駛領(lǐng)域的導(dǎo)航、定位和防碰撞，很少涉及激光雷達(dá)自己內(nèi)部構(gòu)造和工作原理。因此GE企業(yè)主要涉及激光雷達(dá)的應(yīng)用技術(shù)，特別是車輛上設(shè)置多個(gè)激光雷達(dá)傳感器時(shí)各個(gè)傳感器之間的視野交融等技術(shù)。(7)IBEO企業(yè)重點(diǎn)專利一EP1405100A1是IBEO企業(yè)于2003年申請(qǐng)的發(fā)明專利，保護(hù)主題是“用于校正多個(gè)光電傳感器的數(shù)據(jù)的方法”，主發(fā)明人是LAGESULRICH，到此刻已被引用28次，可見在該領(lǐng)域擁有重要作用。IBEO對(duì)該專利申請(qǐng)了PCT國際專利，這件專利包括同族10件，進(jìn)入歐洲、美國、日本、奧地利等多個(gè)國家，并且在多個(gè)國家都獲得了專利權(quán)。解決的技術(shù)問題：為了擴(kuò)大觀察地域，車輛中最少能夠使用兩個(gè)傳感器，其視場平時(shí)是重疊的，必定執(zhí)行所謂的虛假對(duì)象交融。在已知的方法中，虛假對(duì)象交融僅在虛假對(duì)象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上發(fā)生，擁有以下缺點(diǎn)：特別是當(dāng)物體有關(guān)于傳感器搬動(dòng)時(shí)，有關(guān)于虛假對(duì)象交融此后的模型精度較低。本發(fā)明用于供應(yīng)一種用于供應(yīng)校正數(shù)據(jù)以產(chǎn)生監(jiān)測地域的模型的方法，能夠提升虛假對(duì)象交融模型的精確度。技術(shù)方案：一種用于校正多個(gè)光電傳感器的數(shù)據(jù)的方法，用于產(chǎn)生位于各個(gè)視場中的監(jiān)測地域的模型最少兩個(gè)光電傳感器，特別是激光掃描儀，用于確定檢測到的物體和物點(diǎn)的地址，所述數(shù)據(jù)能夠形成一致物體鑒別和/或物體追蹤的基礎(chǔ)。詳盡地，在以下圖中，用于檢測物體地址的兩個(gè)激光掃描儀10和12被保持在車輛14上。激光掃描儀10和12經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路16和18連接到數(shù)據(jù)辦理設(shè)備20，該數(shù)據(jù)辦理設(shè)備20擁有輸出設(shè)備。激光掃描器10和12分別擁有視場22和24，其在監(jiān)測地域26中重疊的扇形地域。對(duì)象28位于被監(jiān)察的地域中。為了準(zhǔn)備環(huán)境模型，對(duì)激光掃描器10和12的搬動(dòng)進(jìn)行校正。第一讀入激光掃描器10的原始數(shù)據(jù)組并進(jìn)行變換，變換成一般的笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)。激光掃描器10的系統(tǒng)被用作公共坐標(biāo)系統(tǒng)，使得其原始數(shù)據(jù)元素能夠僅依照已知的公式被變換成笛卡爾坐標(biāo)而沒有任何進(jìn)一步的位移。其次，讀入由激光掃描器之一輸出的下一個(gè)原始數(shù)據(jù)組。分別從兩個(gè)激光掃描儀中的一個(gè)讀取原始數(shù)據(jù)組，使得關(guān)于每個(gè)激光掃描儀總是讀入相應(yīng)的最新原始數(shù)據(jù)組。讀入用于激光掃描儀的相應(yīng)的矢量速度。依照校正數(shù)據(jù)形成總掃描，進(jìn)行物體鑒別和/或物體追蹤，并輸出相應(yīng)的