ホーム > 特許ランキング > エヴァ インコーポレイテッド
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特表2024-512065マルチチャープレートを用いたコヒーレントＬＩＤＡＲシステムにおけるゴースト低減方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-18
(54)【発明の名称】マルチチャープレートを用いたコヒーレントＬＩＤＡＲシステムにおけるゴースト低減方法
(51)【国際特許分類】
G01S 17/34 20200101AFI20240311BHJP
G01S 17/50 20060101ALI20240311BHJP
【ＦＩ】
G01S17/34
G01S17/50
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023558730
(86)(22)【出願日】2022-03-24
(85)【翻訳文提出日】2023-11-23
(86)【国際出願番号】 US2022021788
(87)【国際公開番号】W WO2022204428
(87)【国際公開日】2022-09-29
(31)【優先権主張番号】63/165,628
(32)【優先日】2021-03-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/702,601
(32)【優先日】2022-03-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521095112
【氏名又は名称】エヴァ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100119792
【弁理士】
【氏名又は名称】熊崎 陽一
(72)【発明者】
【氏名】ビスワナサ クマール バルガブ
(72)【発明者】
【氏名】ジウスティーニ カルロ
(72)【発明者】
【氏名】ジョン エシャ
(72)【発明者】
【氏名】クラウス ペリン ホセ
(72)【発明者】
【氏名】ナカムラ ジェイムズ
(72)【発明者】
【氏名】ムートリ ラジェンドラ ツシャール
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA04
5J084AA05
5J084AA07
5J084BA02
5J084BA05
5J084BA08
5J084BA21
5J084BA36
5J084BA38
5J084BA50
5J084BB15
5J084BB16
5J084BB28
5J084BB31
5J084BB40
5J084CA08
5J084CA26
5J084CA31
5J084CA48
5J084CA49
5J084EA01
(57)【要約】
光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムは、同システムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信し、同ターゲットから反射されたアップチャープおよびダウンチャープのリターン信号を受信する。同システムは、少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号のリターン信号に基づいて周波数領域でベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号には、少なくとも１つのアップチャープ信号に関連付けられる第１のピークと、少なくとも１つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２のピークが含まれる。同システムは、第１ピークセットおよび第２ピークセットを使用してターゲットの位置を決定する。
【選択図】図６
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記ステップａ～ｅを含む方法。ａ．光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する。ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
ｃ．前記ターゲットの位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｄ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｅ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
【請求項2】
請求項１記載の方法であって、前記１つまたは複数の光ビームは、単一の光源によって送信される、方法。
【請求項3】
請求項１記載の方法であって、前記１つまたは複数の光ビームは、少なくとも２つの光源によって送信される、方法。
【請求項4】
請求項１記載の方法であって、前記１つまたは複数の光ビームは、複数のスイープ、複数のスキャン走査線、および複数のスキャンフレームの１つまたは複数を通して送信される、方法。
【請求項5】
請求項１記載の方法であって、前記第１ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第３ピークおよび第４ピークを含んでおり、
前記ステップｄにおいて、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定することを含み、および、
前記ステップｅにおいて、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定することを含む、方法。
【請求項6】
請求項１記載の方法であって、前記第１ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第３ピークおよび第４ピークを含んでおり、
前記ステップｄにおいて、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピークセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定し、かつ、
前記第２ピークセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を検証すること、を含む、方法。
【請求項7】
請求項１記載の方法であって、前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークおよびピーク群を含んでおり、かつ、
前記ピーク群は第４ピークを含む、方法。
【請求項8】
請求項１記載の方法であって、前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークを含んでおり、
さらに、前記第１ピーク、前記第２ピーク、および前記第３ピークに基づいて第４ピークを決定する手順を含む、方法。
【請求項9】
請求項７記載の方法であって、前記ターゲット位置を決定する手順は、
前記ピーク群から第４ピークを選択するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記ターゲット位置を決定するステップと、を含む、方法。
【請求項10】
請求項９記載の方法であって、前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて推定ピークを決定するステップと、
前記推定ピークに基づいて前記第４ピークを選択するステップと、を含む、方法。
【請求項11】
請求項９記載の方法であって、前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて第１の距離を決定するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記ピーク群に基づいて、前記ターゲットに対する距離セットを決定するステップと、
前記第１の距離と前記距離セットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を含む、方法。
【請求項12】
請求項９記載の方法であって、前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて、前記ターゲットに対する第１ドップラーシフトを決定するステップと、
前記第３ピークおよび前記ピーク群に基づいて、ドップラーシフトのセットを決定するステップと、
前記第１ドップラーシフトと、前記ドップラーシフトのセットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を含む、方法。
【請求項13】
請求項７記載の方法であって、前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
第２ターゲットの第２ターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第３ピークセットを生成し、かつ、
前記第２ターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第４ピークセットを生成するものであり、
さらに、前記第３ピークセットおよび前記第４ピークセットを使用して前記第２ターゲット位置を決定するステップを含む、方法。
【請求項14】
光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムであって、プロセッサと、
このプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記動作ａ～ｅを行わせる命令を格納するメモリと、を含む、ＬＩＤＡＲシステム。
ａ．光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する。ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
ｃ．前記ターゲットの位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｄ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｅ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
【請求項15】
請求項１４記載のＬＩＤＡＲシステムであって、前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークおよびピーク群を含んでおり、かつ、
前記ピーク群は第４ピークを含む、ＬＩＤＡＲシステム。
【請求項16】
請求項１５記載のＬＩＤＡＲシステムであって、前記ターゲット位置を決定するために、前記プロセッサは、さらに、前記ピーク群から第４ピークを選択するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記ターゲット位置を決定するステップと、を実行する、ＬＩＤＡＲシステム。
【請求項17】
請求項１６記載のＬＩＤＡＲシステムであって、前記ピーク群から前記第４ピークから選択するために、前記プロセッサは、さらに、前記第１ピークおよび第３ピークに基づいて推定ピークを決定するステップと、
前記推定ピークに基づいて前記第４のピークを選択するステップと、を実行する、ＬＩＤＡＲシステム。
【請求項18】
請求項１６記載のＬＩＤＡＲシステムであって、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するために、前記プロセッサは、さらに前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて第１の距離を決定するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記ピーク群に基づいて、前記ターゲットに対する距離セットを決定するステップと、
前記第１の距離と前記距離セットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を実行する、ＬＩＤＡＲシステム、
【請求項19】
請求項１６記載のＬＩＤＡＲシステムであって、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するために、前記プロセッサは、さらに、前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて、前記ターゲットに対する第１ドップラーシフトを決定するステップと、
前記第３ピークおよび前記ピーク群に基づいて、ドップラーシフトのセットを決定するステップと、
前記第１ドップラーシフトと、前記ドップラーシフトのセットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を実行する、ＬＩＤＡＲシステム。
【請求項20】
光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムであって、下記Ａ～Ｃを備える、ＬＩＤＡＲシステム。Ａ．同ＬＩＤＡＲシステムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信し、前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する光スキャナ。；
ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
Ｂ．前記光スキャナに接続され、前記リターン信号から時間領域でＬＩＤＡＲターゲット距離に対応する周波数を含むベースバンド信号を生成する光学処理装置。；
Ｃ．前記光学処理装置に接続される信号処理装置。；
ここで、前記信号処理装置は、
プロセッサと、
このプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記ステップａ～ｃを行わせる命令を格納するメモリと、を含む。
ａ．前記ターゲットに関連する位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｂ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｃ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【0001】
本出願は、２０２１年３月２４日に出願された米国仮特許出願第６３／１６５，６２８号および２０２２年３月２３日に出願された米国特許出願第１７／７０２，６０１号に基づく優先権およびその利益を主張するものであり、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本開示は、ＬＩＤＡＲ（光検出および測距）システムに関するもので、より詳細には、コヒーレントＬＩＤＡＲシステムにおけるゴースト低減に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ＬＩＤＡＲシステムなどのＬＩＤＡＲシステムは、ターゲットの周波数チャープ照射のための波長可変な赤外線レーザと、送信信号のローカルコピーに組み合わされるターゲットからの後方散乱光または反射光を検出するためのコヒーレント受信器とを使用する。同受信器において、上記ローカルコピーにターゲットまでの往復時間だけ遅延したリターン信号（例：戻り信号）を混合（合成）することで、システム視野内の各ターゲットまでの距離に比例する周波数を有する信号が生成される。
周波数のアップスイープとダウンスイープは、検出されたターゲットの距離と速度を検出するために使用されることがある。しかしながら、ＬＩＤＡＲシステムおよびターゲット（または複数のターゲット）の１つ以上が移動している場合、どのピークがどのターゲットに対応しているかを特定する必要があるところ、各ターゲットに、対応するピークを正確に関連付けることが難しくなるという問題が発生する。
周波数のアップスイープとダウンスイープは、検出されたターゲットの距離と速度を検出するために使用されることがある。しかしながら、ＬＩＤＡＲシステムおよびターゲット（または複数のターゲット）の１つ以上が移動している場合、どのピークがどのターゲットに対応しているかを特定する必要があるところ、各ターゲットに、対応するピークを正確に関連付けることが難しくなるという問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
以下、本発明の態様、すなわち、マルチ周波数（複数チャープレートの周波数）を使用したコヒーレントＬＩＤＡＲシステムにおけるゴースト低減のための装置および方法にかかる発明の各態様について説明する。
【0005】
本発明の一態様による方法は、下記ステップａ～ｅを含む。
ａ．光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する。ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
ｃ．前記ターゲットの位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｄ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｅ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ａ．光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する。ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
ｃ．前記ターゲットの位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｄ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｅ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
【0006】
本発明の一態様による方法において、
前記１つまたは複数の光ビームは、単一の光源によって送信される。
前記１つまたは複数の光ビームは、単一の光源によって送信される。
【0007】
本発明の一態様による方法において、
前記１つまたは複数の光ビームは、少なくとも２つの光源によって送信される。
前記１つまたは複数の光ビームは、少なくとも２つの光源によって送信される。
【0008】
本発明の一態様による方法において、
前記１つまたは複数の光ビームは、複数のスイープ、複数のスキャン走査線、および複数のスキャンフレームの１つまたは複数を通して送信される。
前記１つまたは複数の光ビームは、複数のスイープ、複数のスキャン走査線、および複数のスキャンフレームの１つまたは複数を通して送信される。
【0009】
本発明の一態様による方法において、
前記第１ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第３ピークおよび第４ピークを含んでおり、
前記ステップｄにおいて、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定することを含み、
前記ステップｅにおいて、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定することを含む。
前記第１ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第３ピークおよび第４ピークを含んでおり、
前記ステップｄにおいて、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定することを含み、
前記ステップｅにおいて、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定することを含む。
【0010】
本発明の一態様による方法において、
前記第１ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第３ピークおよび第４ピークを含んでおり、
前記ステップｄにおいて、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピークセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定し、かつ、
前記第２ピークセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を検証すること、を含む。
前記第１ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、閾値を超えるＳＮＲ値を有する第３ピークおよび第４ピークを含んでおり、
前記ステップｄにおいて、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する手順は、前記第１ピークセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を決定し、かつ、
前記第２ピークセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を検証すること、を含む。
【0011】
本発明の一態様による方法において、
前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークおよびピーク群を含んでおり、かつ、
前記ピーク群は第４ピークを含む。
前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークおよびピーク群を含んでおり、かつ、
前記ピーク群は第４ピークを含む。
【0012】
本発明の一態様による方法において、
前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークを含んでおり、
さらに、前記第１ピーク、前記第２ピーク、および前記第３ピークに基づいて第４ピークを決定する手順を含む。
前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークを含んでおり、
さらに、前記第１ピーク、前記第２ピーク、および前記第３ピークに基づいて第４ピークを決定する手順を含む。
【0013】
本発明の一態様による方法において、
前記ターゲット位置を決定する手順は、
前記ピーク群から第４ピークを選択するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記ターゲット位置を決定するステップと、を含む。
前記ターゲット位置を決定する手順は、
前記ピーク群から第４ピークを選択するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記ターゲット位置を決定するステップと、を含む。
【0014】
本発明の一態様による方法において、
前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて推定ピークを決定するステップと、
前記推定ピークに基づいて前記第４ピークを選択するステップと、を含む。
前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて推定ピークを決定するステップと、
前記推定ピークに基づいて前記第４ピークを選択するステップと、を含む。
【0015】
本発明の一態様による方法において、
前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて第１の距離を決定するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記ピーク群に基づいて、前記ターゲットに対する距離セットを決定するステップと、
前記第１の距離と前記距離セットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップとを含む。
前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて第１の距離を決定するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記ピーク群に基づいて、前記ターゲットに対する距離セットを決定するステップと、
前記第１の距離と前記距離セットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップとを含む。
【0016】
本発明の一態様による方法において、
前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて、前記ターゲットに対する第１ドップラーシフトを決定するステップと、
前記第３ピークおよび前記ピーク群に基づいて、ドップラーシフトのセットを決定するステップと、
前記第１ドップラーシフトと、前記ドップラーシフトのセットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を含む。
前記ピーク群から前記第４ピークを選択する手順は、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて、前記ターゲットに対する第１ドップラーシフトを決定するステップと、
前記第３ピークおよび前記ピーク群に基づいて、ドップラーシフトのセットを決定するステップと、
前記第１ドップラーシフトと、前記ドップラーシフトのセットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を含む。
【0017】
本発明の一態様による方法において、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
第２ターゲットの第２ターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第３ピークセットを生成し、かつ、
前記第２ターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第４ピークセットを生成するものであり、
さらに、前記第３ピークセットおよび前記第４ピークセットを使用して前記第２ターゲット位置を決定するステップを含む。
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
第２ターゲットの第２ターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第３ピークセットを生成し、かつ、
前記第２ターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第４ピークセットを生成するものであり、
さらに、前記第３ピークセットおよび前記第４ピークセットを使用して前記第２ターゲット位置を決定するステップを含む。
【0018】
本発明の一態様によるＬＩＤＡＲシステムは、
光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムであって、
プロセッサと、
このプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記動作ａ～ｅを行わせる命令を格納するメモリと、を含む、ＬＩＤＡＲシステム。
ａ．光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する。ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
ｃ．前記ターゲットの位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｄ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｅ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムであって、
プロセッサと、
このプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記動作ａ～ｅを行わせる命令を格納するメモリと、を含む、ＬＩＤＡＲシステム。
ａ．光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する。ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
ｃ．前記ターゲットの位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｄ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｅ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
【0019】
本発明の一態様によるＬＩＤＡＲシステムにおいて、
前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークおよびピーク群を含んでおり、かつ、
前記ピーク群は第４ピークを含む。
前記第１ピークセットは、第１ピークおよび第２ピークを含み、
前記第２ピークセットは、第３ピークおよびピーク群を含んでおり、かつ、
前記ピーク群は第４ピークを含む。
【0020】
本発明の一態様によるＬＩＤＡＲシステムにおいて、
前記ターゲット位置を決定するために、前記プロセッサは、さらに、
前記ピーク群から第４ピークを選択するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記ターゲット位置を決定するステップと、を実行する。
前記ターゲット位置を決定するために、前記プロセッサは、さらに、
前記ピーク群から第４ピークを選択するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記第４ピークに基づいて前記ターゲット位置を決定するステップと、を実行する。
【0021】
本発明の一態様によるＬＩＤＡＲシステムにおいて、
前記ピーク群から前記第４ピークから選択するために、前記プロセッサは、さらに、
前記第１ピークおよび第３ピークに基づいて推定ピークを決定するステップと、
前記推定ピークに基づいて前記第４のピークを選択するステップと、を実行する。
前記ピーク群から前記第４ピークから選択するために、前記プロセッサは、さらに、
前記第１ピークおよび第３ピークに基づいて推定ピークを決定するステップと、
前記推定ピークに基づいて前記第４のピークを選択するステップと、を実行する。
【0022】
本発明の一態様によるＬＩＤＡＲシステムにおいて、
前記ピーク群から前記第４ピークを選択するために、前記プロセッサは、さらに
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて第１の距離を決定するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記ピーク群に基づいて、前記ターゲットに対する距離セットを決定するステップと、
前記第１の距離と前記距離セットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を実行する。
前記ピーク群から前記第４ピークを選択するために、前記プロセッサは、さらに
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて第１の距離を決定するステップと、
前記第１ピーク、前記第２ピーク、前記第３ピーク、および前記ピーク群に基づいて、前記ターゲットに対する距離セットを決定するステップと、
前記第１の距離と前記距離セットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を実行する。
【0023】
本発明の一態様によるＬＩＤＡＲシステムにおいて、
前記ピーク群から前記第４ピークを選択するために、前記プロセッサは、さらに、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて、前記ターゲットに対する第１ドップラーシフトを決定するステップと、
前記第３ピークおよび前記ピーク群に基づいて、ドップラーシフトのセットを決定するステップと、
前記第１ドップラーシフトと、前記ドップラーシフトのセットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を実行する。
前記ピーク群から前記第４ピークを選択するために、前記プロセッサは、さらに、
前記第１ピークおよび前記第２ピークに基づいて、前記ターゲットに対する第１ドップラーシフトを決定するステップと、
前記第３ピークおよび前記ピーク群に基づいて、ドップラーシフトのセットを決定するステップと、
前記第１ドップラーシフトと、前記ドップラーシフトのセットとの間の最小差に基づいて、前記ピーク群から前記第４ピークを選択するステップと、を実行する。
【0024】
本発明の一態様によるＬＩＤＡＲシステムは、下記Ａ～Ｃを備える。
Ａ．同ＬＩＤＡＲシステムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信し、前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する光スキャナ。；
ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
Ｂ．前記光スキャナに接続され、前記リターン信号から時間領域でＬＩＤＡＲターゲット距離に対応する周波数を含むベースバンド信号を生成する光学処理装置。；
Ｃ．前記光学処理装置に接続される信号処理装置。；
ここで、前記信号処理装置は、
プロセッサと、
このプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記ステップａ～ｃを行わせる命令を格納するメモリと、を含む。
ａ．前記ターゲットに関連する位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｂ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｃ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
Ａ．同ＬＩＤＡＲシステムの視野内のターゲットに向けて少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を含む１つまたは複数の光ビームを送信し、前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づくリターン信号のセットを受信する光スキャナ。；
ここで、前記リターン信号のセットは、
前記少なくとも２つのアップチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整アップチャープ信号と、
前記少なくとも２つのダウンチャープ信号が前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動によってシフトされてなる少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号と、を含み、
前記少なくとも２つの調整アップチャープ信号、および前記少なくとも２つの調整ダウンチャープ信号は、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのアップチャープ信号に関連付けられる第１ピークセットと、
前記ターゲットのターゲット位置に対応して前記少なくとも２つのダウンチャープ信号に関連付けられる第２ピークセットと、を生成する。
Ｂ．前記光スキャナに接続され、前記リターン信号から時間領域でＬＩＤＡＲターゲット距離に対応する周波数を含むベースバンド信号を生成する光学処理装置。；
Ｃ．前記光学処理装置に接続される信号処理装置。；
ここで、前記信号処理装置は、
プロセッサと、
このプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記ステップａ～ｃを行わせる命令を格納するメモリと、を含む。
ａ．前記ターゲットに関連する位置、速度、および反射率の１つまたは複数を算出するために、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットからピークサブセットを選択するか、または前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークを選択するかを決定する。
ｂ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークが閾値を超えるＳＮＲ値を有する場合、前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの各ピークに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
ｃ．前記第１ピークセットおよび前記第２ピークセットの少なくとも１つのピークが閾値未満のＳＮＲ値を有する場合、前記ピークサブセットに基づいて前記位置、前記速度、および前記反射率の１つまたは複数を算出する。
【図面の簡単な説明】
【0025】
本発明の種々の態様を明確にするために、後述の詳細な説明（実施形態）で参照される図面を示す。なお図中の同一の符号は同一の要素である。
【0026】
【図1】本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲシステムを示すブロック図である。
【0027】
【図2】本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲ波形の一例を示す時間－周波数図である。
【0028】
【図3A】本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲシステムを示すブロック図である。
【0029】
【図3B】本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲシステムの電気光学系を示すブロック図である。
【0030】
【図4】本発明の実施形態による信号処理装置を示すブロック図である。
【0031】
【図5A】本発明の実施形態による、異なるスキャニング信号を説明するための時間－周波数図である。
【0032】
【図5B】本発明の実施形態による、異なるスキャニング信号を説明するための周波数図である。
【0033】
【図6】本発明の実施形態による、ＬＩＤＡＲ波形の一例を示す時間－周波数図である。
【0034】
【図7】本発明の実施形態による、ターゲットに対する信号ピークを示す信号強度－周波数図である。
【0035】
【図8】本発明の実施形態による、ターゲットに対する信号ピークを示す信号強度－周波数図である。
【0036】
【図9】本発明の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図である。
【0037】
【図10】本発明の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図である。
【0038】
【図11】本発明の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図である。
【0039】
【図12】本発明の実施形態によるピーク選択のための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0040】
以下、本発明の実施形態による、ドップラーシフトに起因するゴーストを自動的に低減するためのＬＩＤＡＲシステムおよびその方法について説明する。
本発明の実施形態におけるＬＩＤＡＲシステムは、輸送、製造、計測、医療、仮想現実（バーチャル・リアリティ）、拡張現実（ＡＲ）、セキュリティシステムなど、任意のセンシング市場において実施することができるが、これらに限定されるものではない。その他、実施形態で説明されるＬＩＤＡＲシステムは、自動運転支援システムや自動運転車の空間認識を支援する周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）デバイスのフロントエンドの一部として実装される。
本発明の実施形態におけるＬＩＤＡＲシステムは、輸送、製造、計測、医療、仮想現実（バーチャル・リアリティ）、拡張現実（ＡＲ）、セキュリティシステムなど、任意のセンシング市場において実施することができるが、これらに限定されるものではない。その他、実施形態で説明されるＬＩＤＡＲシステムは、自動運転支援システムや自動運転車の空間認識を支援する周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）デバイスのフロントエンドの一部として実装される。
【0041】
ここで説明される実施形態のＬＩＤＡＲシステムは、コヒーレントスキャン技術を使用して、ターゲットから返ってくる信号（リターン信号）を検出し、コヒーレントヘテロダイン信号（異なる周波数の信号同士を組み合わせたもの）を生成する。そして、この信号から、ターゲットの距離および速度の情報を取得することができる。
このような信号（１つまたは複数の信号）は、周波数のアップスイープ（アップチャープ）と周波数のダウンスイープ（ダウンチャープ）を含むことがある。これらは、単一の光源から出力される場合も、別々の光源から出力される場合もある（すなわちアップスイープを出力する光源と、ダウンスイープを出力する光源とが異なる場合もある。）。その結果、アップチャープによる周波数ピークと、ダウンチャープによる周波数ピークとの２つの異なるピークをターゲットに関連付けてターゲットの距離と速度を決定するために使用することができる。
しかしながら、このようなＬＩＤＡＲシステムでは、信号を処理するときにピークイメージが発生する場合もある。ピークイメージは、検出されたピークと、ターゲットの位置および／または速度との間で弱い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含み得る。したがって、このようなピークイメージがＬＩＤＡＲシステムによってターゲットを検出するために使用されると、ＬＩＤＡＲシステムは、ターゲットに関連する位置、速度（速さ）を処理するために誤ったデータを使用することになる。なお、このような方法で用いられるピークイメージは"ゴースト "と呼ばれることもある。
本実施形態の技術によれば、上昇（アップ）および下降（ダウン）のスイープ／チャープにマルチ周波数（複数のチャープレートの周波数）を導入することにより、上記の問題に対処することができる。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは、予想されるピーク形状と、ピークやピークイメージとを照合し、ピーク（例：真のピーク）とピークイメージとを区別することができる。
イメージピークとは対照的に、真のピークは、ターゲットの位置および／または速度に強い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含む。したがって、ＬＩＤＡＲシステムは、このような真のピークに基づいてターゲットの位置、速度（速さ）を確実に特定することができる。なお、ピークイメージは、「イメージピーク」と称することもある。
このような信号（１つまたは複数の信号）は、周波数のアップスイープ（アップチャープ）と周波数のダウンスイープ（ダウンチャープ）を含むことがある。これらは、単一の光源から出力される場合も、別々の光源から出力される場合もある（すなわちアップスイープを出力する光源と、ダウンスイープを出力する光源とが異なる場合もある。）。その結果、アップチャープによる周波数ピークと、ダウンチャープによる周波数ピークとの２つの異なるピークをターゲットに関連付けてターゲットの距離と速度を決定するために使用することができる。
しかしながら、このようなＬＩＤＡＲシステムでは、信号を処理するときにピークイメージが発生する場合もある。ピークイメージは、検出されたピークと、ターゲットの位置および／または速度との間で弱い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含み得る。したがって、このようなピークイメージがＬＩＤＡＲシステムによってターゲットを検出するために使用されると、ＬＩＤＡＲシステムは、ターゲットに関連する位置、速度（速さ）を処理するために誤ったデータを使用することになる。なお、このような方法で用いられるピークイメージは"ゴースト "と呼ばれることもある。
本実施形態の技術によれば、上昇（アップ）および下降（ダウン）のスイープ／チャープにマルチ周波数（複数のチャープレートの周波数）を導入することにより、上記の問題に対処することができる。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは、予想されるピーク形状と、ピークやピークイメージとを照合し、ピーク（例：真のピーク）とピークイメージとを区別することができる。
イメージピークとは対照的に、真のピークは、ターゲットの位置および／または速度に強い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含む。したがって、ＬＩＤＡＲシステムは、このような真のピークに基づいてターゲットの位置、速度（速さ）を確実に特定することができる。なお、ピークイメージは、「イメージピーク」と称することもある。
【0042】
図１は、一実施態様によるＬＩＤＡＲシステム１００を示している。
ＬＩＤＡＲシステム１００は、いくつかの構成要素のいずれか１つまたは複数を含むものであるが、図１に示すよりも少ない構成要素または追加の構成要素を含んでもよい。図１に示すように、ＬＩＤＡＲシステム１００は、フォトニクスチップ上に実装された光学回路１０１を有する。光学回路１０１には、能動光学構成要素と受動光学構成要素との結合体が含まれている。いくつかの例では、能動光学構成要素は、異なる波長の光ビームを有し、１つ以上の光増幅器、１つ以上の光検出器などを含んでいる。
ＬＩＤＡＲシステム１００は、いくつかの構成要素のいずれか１つまたは複数を含むものであるが、図１に示すよりも少ない構成要素または追加の構成要素を含んでもよい。図１に示すように、ＬＩＤＡＲシステム１００は、フォトニクスチップ上に実装された光学回路１０１を有する。光学回路１０１には、能動光学構成要素と受動光学構成要素との結合体が含まれている。いくつかの例では、能動光学構成要素は、異なる波長の光ビームを有し、１つ以上の光増幅器、１つ以上の光検出器などを含んでいる。
【0043】
自由空間光学系１１５は、光信号を伝送し、能動光回路の適切な入力／出力ポートに光信号をルーティングして操作するための１つ以上の光導波路を含む。自由空間光学系１１５にはまた、タップ、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）、スプリッタ／コンバイナ、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、コリメータ、カプラなどの１以上の光学構成要素が含まれている。一態様では、自由空間光学系１１５には、偏光状態を変換し、受信した偏光を、例えば、ＰＢＳを使用して光検出器に導くための構成要素が含まれている。また、自由空間光学系１１５には、異なる周波数を有する光ビームを軸（例：高速軸）に沿って異なる角度で偏向させる回折素子がさらに含まれる場合がある。
一部の実施形態では、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）について説明されているが、本発明の実施形態はこれに限定されず、光サーキュレータ、方向結合器、ＭＭＩ（多モード干渉器）、バイスタティック受信機、または類似の構成要素を含んでもよい。
一部の実施形態では、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）について説明されているが、本発明の実施形態はこれに限定されず、光サーキュレータ、方向結合器、ＭＭＩ（多モード干渉器）、バイスタティック受信機、または類似の構成要素を含んでもよい。
【0044】
本実施形態のＬＩＤＡＲシステム１００は、１つ以上のスキャニングミラーを有する光スキャナ１０２を備えている。これらのスキャニングミラーは、スキャニングパターンに従って環境をスキャンする光信号を誘導するために、回折素子の高速軸に直交または実質的に直交する軸（例：低速軸）に沿って回転可能になっている。例えば、スキャニングミラーは、１つ以上のガルバノメータによって回転可能である。
光スキャナ１０２はまた、環境内の任意の物体に反射した、リターン光ビームを収集し、これを光学回路１０１の光回路構成要素に戻すように導く。例えば、リターン光ビームは、偏光ビームスプリッタによって光検出器に向けられる。なお、光スキャナ１０２には、ミラーやガルバノメータに加えて、波長板、レンズ、反射防止コーティングされた光学窓などが含まれる場合がある。
光スキャナ１０２はまた、環境内の任意の物体に反射した、リターン光ビームを収集し、これを光学回路１０１の光回路構成要素に戻すように導く。例えば、リターン光ビームは、偏光ビームスプリッタによって光検出器に向けられる。なお、光スキャナ１０２には、ミラーやガルバノメータに加えて、波長板、レンズ、反射防止コーティングされた光学窓などが含まれる場合がある。
【0045】
ＬＩＤＡＲシステム１００には、光学回路１０１および光スキャナ１０２を制御およびサポートするために、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０が設けられている。ＬＩＤＡＲ制御装置１１０には、ＬＩＤＡＲシステム１００に必要な処理装置が含まれている。
一態様による処理装置は、マイクロプロセッサ、中央処理装置などの１つ以上の汎用処理装置であり、具体的には、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他の命令セットを実装するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するプロセッサである。
また、上記処理装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：現場プログラム可能ゲートアレイ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ等の特殊用途処理装置の１つ以上であってもよい。
一態様によるＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、データを格納するメモリと、処理デバイスによって実行される命令を含むことができる。同メモリとしては、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気ディスクメモリ、コンパクトディスク読み取り専用（ＣＤ－ＲＯＭ）やコンパクトディスク読み取り書き込みメモリ（ＣＤ－ＲＷ）などの光学ディスクメモリ、または任意の他のタイプの非一時的メモリが採用される。
一態様による処理装置は、マイクロプロセッサ、中央処理装置などの１つ以上の汎用処理装置であり、具体的には、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他の命令セットを実装するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するプロセッサである。
また、上記処理装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：現場プログラム可能ゲートアレイ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ等の特殊用途処理装置の１つ以上であってもよい。
一態様によるＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、データを格納するメモリと、処理デバイスによって実行される命令を含むことができる。同メモリとしては、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気ディスクメモリ、コンパクトディスク読み取り専用（ＣＤ－ＲＯＭ）やコンパクトディスク読み取り書き込みメモリ（ＣＤ－ＲＷ）などの光学ディスクメモリ、または任意の他のタイプの非一時的メモリが採用される。
【0046】
一態様では、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０には、ＤＳＰなどの信号処理ユニット１１２が設けられる。これにより、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、光学ドライバ１０３を制御するためのデジタル制御信号を出力する。そのデジタル制御信号は、信号変換ユニット１０６を介してアナログ信号に変換される。例えば、信号変換ユニット１０６には、デジタル／アナログ変換器が含まれる。
光学ドライバ１０３は、光学回路１０１の能動光学構成要素に駆動信号を供給し、レーザや増幅器などの光源を駆動する。一態様では、複数の光源を駆動するために、複数の光学ドライバ１０３および信号変換ユニット１０６を設けてもよい。
光学ドライバ１０３は、光学回路１０１の能動光学構成要素に駆動信号を供給し、レーザや増幅器などの光源を駆動する。一態様では、複数の光源を駆動するために、複数の光学ドライバ１０３および信号変換ユニット１０６を設けてもよい。
【0047】
ＬＩＤＡＲ制御装置１１０はまた、光スキャナ１０２に対してデジタル制御信号を出力するように構成されている。モーション制御装置１０５は、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０から受信した制御信号に基づいて、光スキャナ１０２のガルバノメータを制御することができる。具体的には、デジタル／アナログ変換器を使用して、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０からの座標ルーティング情報を、光スキャナ１０２のガルバノメータによって処理可能な信号に変換することができる。
一態様では、モーション制御装置１０５は、光スキャナ１０２の構成要素の位置または動作に関する情報をＬＩＤＡＲ制御装置１１０に送り返すこともできる。具体的には、アナログ／デジタル変換器を使用して、ガルバノメータの位置に関する情報をＬＩＤＡＲ制御装置１１０が処理可能な信号に順次変換することができる。
一態様では、モーション制御装置１０５は、光スキャナ１０２の構成要素の位置または動作に関する情報をＬＩＤＡＲ制御装置１１０に送り返すこともできる。具体的には、アナログ／デジタル変換器を使用して、ガルバノメータの位置に関する情報をＬＩＤＡＲ制御装置１１０が処理可能な信号に順次変換することができる。
【0048】
ＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、さらに、入力されたデジタル信号を解析するように構成されている。これに関連して、ＬＩＤＡＲシステム１００には、光学回路１０１によって受信された１つ以上のビームを測定するための光受信器１０４が設けられている。具体的には、光受信器１０４としての基準ビーム受信器は、能動光学構成要素からの基準ビームの信号強度（振幅）を測定し、アナログ／デジタル変換器により同基準ビーム受信器からの信号を、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０によって処理可能な信号に変換する。
また、光受信器１０４としてのターゲット受信器は、ビート周波数変調光信号の形でターゲットの距離と速度に関する情報を搬送する光信号を計測する。この場合、光信号の反射ビームは、ローカル発振器の第２の信号（ローカルコピー）と混合され得る。光受信器１０４には、ターゲット受信器からの信号をＬＩＤＡＲ制御装置１１０によって処理可能な信号に変換する高速アナログ／デジタル変換器を設けることができる。
また、光受信器１０４としてのターゲット受信器は、ビート周波数変調光信号の形でターゲットの距離と速度に関する情報を搬送する光信号を計測する。この場合、光信号の反射ビームは、ローカル発振器の第２の信号（ローカルコピー）と混合され得る。光受信器１０４には、ターゲット受信器からの信号をＬＩＤＡＲ制御装置１１０によって処理可能な信号に変換する高速アナログ／デジタル変換器を設けることができる。
【0049】
一部のアプリケーション（応用例）では、ＬＩＤＡＲシステム１００には、環境の画像をキャプチャするように構成された１つ以上の撮像装置１０８、同システムの地理的位置を提供するように構成された全地球測位システム（ＧＰＳ）１０９、または他のセンサ入力を追加的に設けることもできる。
また、ＬＩＤＡＲシステム１００には画像処理装置１１４を設けることができる。この場合、同画像処理装置１１４は、撮像装置１０８および全地球測位システム（ＧＰＳ）１０９から画像および地理的位置を受信し、画像および位置またはそれに関連する情報を、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０またはＬＩＤＡＲシステム１００に接続された他のシステムに送信するように構成することができる。
また、ＬＩＤＡＲシステム１００には画像処理装置１１４を設けることができる。この場合、同画像処理装置１１４は、撮像装置１０８および全地球測位システム（ＧＰＳ）１０９から画像および地理的位置を受信し、画像および位置またはそれに関連する情報を、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０またはＬＩＤＡＲシステム１００に接続された他のシステムに送信するように構成することができる。
【0050】
一部の態様による処理として、ＬＩＤＡＲシステム１００は、非縮退光学光源を用いて２次元で距離および速度を同時に測定するように構成される。この機能により、周囲環境の距離、速度、方位角および仰角について遠距離測定がリアルタイムで可能になる。
【0051】
一態様によるスキャンプロセスは、光学ドライバ１０３およびＬＩＤＡＲ制御装置１１０から開始される。ＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、光学ドライバ１０３に１つ以上の光ビームをそれぞれ変調するように指示し、これらの変調信号は光学回路１０１の受動光学回路を通って自由空間光学系１１５のコリメータに伝送される。同コリメータは、上記変調信号を光スキャナ１０２に誘導し、光スキャナ１０２はモーション制御装置１０５で定義され事前にプログラムされたパターンで環境をスキャンする。光学回路１０１には、光ビームが光学回路１０１を出る際に光の偏光状態を変換する偏光波長板（ＰＷＰ）を設けてもよい。一例として偏光波長板は１／４波長板または１／２波長板を採用することができる。
偏光された光ビームの一部は、光学回路１０１に戻るように反射され得る。例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００で使用されるレンズ系またはコリメート系は、自然な反射特性または反射コーティングを有する場合があり、これにより光ビームの一部が光学回路１０１に反射される。
偏光された光ビームの一部は、光学回路１０１に戻るように反射され得る。例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００で使用されるレンズ系またはコリメート系は、自然な反射特性または反射コーティングを有する場合があり、これにより光ビームの一部が光学回路１０１に反射される。
【0052】
環境から反射された光信号は、光学回路１０１を通して受信器（光受信器１０４）に送られる。このとき、光の偏光状態は変換されているため、光学回路１０１に反射して戻ってきた偏光光の一部とともに偏光ビームスプリッタで反射される。その結果、反射された光信号は、光源と同じ光ファイバまたは導波路には戻らず、それぞれ別の光受信器に反射される。これらの信号は互いに干渉し、混合（合成）された信号を生成する。
ターゲットから戻ってくる各ビーム信号は、時間シフトされた波形を生成し、これら２つの波形間の時間的位相差によって光受信器（光検出器）で計測されるビート周波数を発生させる。そして、その混合（合成）された信号は光受信器１０４に反射されることになる。
ターゲットから戻ってくる各ビーム信号は、時間シフトされた波形を生成し、これら２つの波形間の時間的位相差によって光受信器（光検出器）で計測されるビート周波数を発生させる。そして、その混合（合成）された信号は光受信器１０４に反射されることになる。
【0053】
光受信器１０４で受信したアナログ信号は、ＡＤＣ（アナログ／デジタル変換器）によりデジタル信号に変換される。次いで、同デジタル信号は、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０に送信される。
同装置の信号処理ユニット１１２は、同デジタル信号を受信しそれらを処理する。
一態様では、信号処理ユニット１１２は、モーション制御装置１０５およびガルバノメータ（図示されない）から位置データを受信し、画像処理装置１１４から画像データを受信する。これにより、信号処理ユニット１１２は、光スキャナ１０２が追加ポイントをスキャンする際に、環境内のポイントの距離と速度に関する情報を有する３Ｄポイントクラウドを生成することができる。
信号処理ユニット１１２はまた、３Ｄポイントクラウドを画像データと重ね合わせて、周囲の物体の速度および距離を決定する場合もある。
ＬＩＤＡＲ制御装置１１０はさらに衛星ベースのナビゲーション位置データを処理して正確な全地球的位置情報を提供する場合もある。
同装置の信号処理ユニット１１２は、同デジタル信号を受信しそれらを処理する。
一態様では、信号処理ユニット１１２は、モーション制御装置１０５およびガルバノメータ（図示されない）から位置データを受信し、画像処理装置１１４から画像データを受信する。これにより、信号処理ユニット１１２は、光スキャナ１０２が追加ポイントをスキャンする際に、環境内のポイントの距離と速度に関する情報を有する３Ｄポイントクラウドを生成することができる。
信号処理ユニット１１２はまた、３Ｄポイントクラウドを画像データと重ね合わせて、周囲の物体の速度および距離を決定する場合もある。
ＬＩＤＡＲ制御装置１１０はさらに衛星ベースのナビゲーション位置データを処理して正確な全地球的位置情報を提供する場合もある。
【0054】
図２は、一実施形態において、ＬＩＤＡＲシステム１００のようなＬＩＤＡＲシステムがターゲット環境をスキャンするために使用可能なＦＭＣＷスキャニング信号２０１の時間－周波数図２００である。この例において、ｆＦＭ（ｔ）と表示されたスキャニング信号２０１は、チャープ帯域幅ΔｆＣおよびチャープ周期ＴＣを持つ鋸歯状波形（鋸歯「チャープ」）である。
鋸歯の傾きは、ｋ＝（ΔｆＣ／ＴＣ）である。
図２にはまた、一実施形態におけるターゲットリターン信号２０２（リターン信号）が示される。ｆＦＭ（ｔ－Δｔ）で示されるターゲットリターン信号２０２は、スキャニング信号２０１の時間遅延バージョンであり、Δｔは、スキャニング信号２０１によって照射されたターゲットとの間の往復時間である。この往復時間は Δｔ＝２Ｒ／ｖ で与えられる。ここで、Ｒ はターゲットの距離、ｖ は光ビームの速度である光速ｃである。
したがって、同ターゲットの距離Ｒ は、Ｒ＝ｃ（Δｔ／２）として計算できる。
リターン信号２０２がスキャニング信号と光学的に混合されると、距離依存の差周波数（「ビート周波数」）ΔｆＲ（ｔ）が生成される。ビート周波数ΔｆＲ（ｔ）は、鋸歯の傾きｋによって時間遅延Δｔと線形の関係にある。
つまり、ΔｆＲ（ｔ）＝ｋΔｔとなる。ターゲット距離ＲはΔｔに比例するため、ターゲット距離ＲはＲ＝（ｃ／２）（ΔｆＲ（ｔ）／ｋ）として計算することができる。すなわち、距離Ｒはビート周波数ΔｆＲ（ｔ）と線形の関係にある。
ビート周波数ΔｆＲ（ｔ）は、例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００の光受信器１０４でアナログ信号として生成される。このビート周波数は、例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００の信号調整ユニット１０７内のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）によってデジタル化される。このようにしてデジタル化されたビート周波数信号は、ＬＩＤＡＲシステム１００内の信号処理ユニット（例：信号処理ユニット１１２）でデジタル処理される。
ただし、ターゲットがＬＩＤＡＲシステム１００に対して相対速度を有する場合、ターゲットリターン信号２０２には一般に周波数オフセット（ドップラーシフト）が含まれることに注意する必要がある。ドップラーシフトは別途検出されてリターン信号の周波数を補正するために使用されるため、図２では簡略化と説明の容易化のためドップラーシフトは表示されていない。
また、ＡＤＣのサンプリング周波数は、エイリアシングを発生させずにシステムで処理可能な最高のビート周波数に決定されることに注意する必要がある。一般的に処理可能な最高周波数はサンプリング周波数の半分（すなわち「ナイキスト限界」）である。例えば、限定はしないが、ＡＤＣのサンプリング周波数が１ギガヘルツである場合、エイリアシングなしで処理できる最高ビート周波数（ΔｆＲｍａｘ）は５００メガヘルツである。この限界は、システムの最大ターゲット距離Ｒｍａｘ＝（ｃ／２）（ΔｆＲｍａｘ／ｋ）で決まり、これは鋸歯の傾きｋを変更することによって調整することができる。
一例では、ＡＤＣからのデータサンプルは連続的であってもよいが、後述する後続のデジタル処理は、ＬＩＤＡＲシステム１００の所定の周期性に関連付けられる「時間セグメント」に分割することができる。例えば、限定はしないが、時間セグメントは、チャープ周期ＴＣの数、または前述の光スキャナによる方位角方向の回転数に対応する。
鋸歯の傾きは、ｋ＝（ΔｆＣ／ＴＣ）である。
図２にはまた、一実施形態におけるターゲットリターン信号２０２（リターン信号）が示される。ｆＦＭ（ｔ－Δｔ）で示されるターゲットリターン信号２０２は、スキャニング信号２０１の時間遅延バージョンであり、Δｔは、スキャニング信号２０１によって照射されたターゲットとの間の往復時間である。この往復時間は Δｔ＝２Ｒ／ｖ で与えられる。ここで、Ｒ はターゲットの距離、ｖ は光ビームの速度である光速ｃである。
したがって、同ターゲットの距離Ｒ は、Ｒ＝ｃ（Δｔ／２）として計算できる。
リターン信号２０２がスキャニング信号と光学的に混合されると、距離依存の差周波数（「ビート周波数」）ΔｆＲ（ｔ）が生成される。ビート周波数ΔｆＲ（ｔ）は、鋸歯の傾きｋによって時間遅延Δｔと線形の関係にある。
つまり、ΔｆＲ（ｔ）＝ｋΔｔとなる。ターゲット距離ＲはΔｔに比例するため、ターゲット距離ＲはＲ＝（ｃ／２）（ΔｆＲ（ｔ）／ｋ）として計算することができる。すなわち、距離Ｒはビート周波数ΔｆＲ（ｔ）と線形の関係にある。
ビート周波数ΔｆＲ（ｔ）は、例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００の光受信器１０４でアナログ信号として生成される。このビート周波数は、例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００の信号調整ユニット１０７内のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）によってデジタル化される。このようにしてデジタル化されたビート周波数信号は、ＬＩＤＡＲシステム１００内の信号処理ユニット（例：信号処理ユニット１１２）でデジタル処理される。
ただし、ターゲットがＬＩＤＡＲシステム１００に対して相対速度を有する場合、ターゲットリターン信号２０２には一般に周波数オフセット（ドップラーシフト）が含まれることに注意する必要がある。ドップラーシフトは別途検出されてリターン信号の周波数を補正するために使用されるため、図２では簡略化と説明の容易化のためドップラーシフトは表示されていない。
また、ＡＤＣのサンプリング周波数は、エイリアシングを発生させずにシステムで処理可能な最高のビート周波数に決定されることに注意する必要がある。一般的に処理可能な最高周波数はサンプリング周波数の半分（すなわち「ナイキスト限界」）である。例えば、限定はしないが、ＡＤＣのサンプリング周波数が１ギガヘルツである場合、エイリアシングなしで処理できる最高ビート周波数（ΔｆＲｍａｘ）は５００メガヘルツである。この限界は、システムの最大ターゲット距離Ｒｍａｘ＝（ｃ／２）（ΔｆＲｍａｘ／ｋ）で決まり、これは鋸歯の傾きｋを変更することによって調整することができる。
一例では、ＡＤＣからのデータサンプルは連続的であってもよいが、後述する後続のデジタル処理は、ＬＩＤＡＲシステム１００の所定の周期性に関連付けられる「時間セグメント」に分割することができる。例えば、限定はしないが、時間セグメントは、チャープ周期ＴＣの数、または前述の光スキャナによる方位角方向の回転数に対応する。
【0055】
図３Ａは、一実施形態によるＬＩＤＡＲシステム３００を示すブロック図である。
ＬＩＤＡＲシステム３００は、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）赤外線（ＩＲ）光ビーム３０４を送信し、光スキャナ３０１の視野（ＦＯＶ）内のターゲット３１２などから同光ビーム３０４の反射によるリターン信号３１３を受信する光スキャナ３０１を備える。
ＬＩＤＡＲシステム３００はまた、リターン信号３１３から時間領域でＬＩＤＡＲターゲット距離に応じた周波数を含むベースバンド信号３１４を生成する光学処理装置３０２を備える。光学処理装置３０２には、ＬＩＤＡＲシステム１００で説明した自由空間光学系１１５、光学回路１０１、光学ドライバ１０３および光受信器１０４等の構成要素が含まれる場合がある。
ＬＩＤＡＲシステム３００はさらに、信号処理装置３０３を備える。この信号処理装置３０３は、ベースバンド信号３１４のエネルギー（信号強度）を周波数領域で計測し、このエネルギー計測値をＬＩＤＡＲシステムノイズの推定値と比較して、周波数領域の信号ピークが検出ターゲットを示す尤度（確率）を決定するものである。信号処理装置３０３には、ＬＩＤＡＲシステム１００における信号変換ユニット１０６、信号調整ユニット１０７、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０および信号処理ユニット１１２等の構成要素が含まれる場合がある。
ＬＩＤＡＲシステム３００は、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）赤外線（ＩＲ）光ビーム３０４を送信し、光スキャナ３０１の視野（ＦＯＶ）内のターゲット３１２などから同光ビーム３０４の反射によるリターン信号３１３を受信する光スキャナ３０１を備える。
ＬＩＤＡＲシステム３００はまた、リターン信号３１３から時間領域でＬＩＤＡＲターゲット距離に応じた周波数を含むベースバンド信号３１４を生成する光学処理装置３０２を備える。光学処理装置３０２には、ＬＩＤＡＲシステム１００で説明した自由空間光学系１１５、光学回路１０１、光学ドライバ１０３および光受信器１０４等の構成要素が含まれる場合がある。
ＬＩＤＡＲシステム３００はさらに、信号処理装置３０３を備える。この信号処理装置３０３は、ベースバンド信号３１４のエネルギー（信号強度）を周波数領域で計測し、このエネルギー計測値をＬＩＤＡＲシステムノイズの推定値と比較して、周波数領域の信号ピークが検出ターゲットを示す尤度（確率）を決定するものである。信号処理装置３０３には、ＬＩＤＡＲシステム１００における信号変換ユニット１０６、信号調整ユニット１０７、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０および信号処理ユニット１１２等の構成要素が含まれる場合がある。
【0056】
図３Ｂは、一実施形態によるＬＩＤＡＲシステムの電気光学系３５０の一例を示すブロック図である。電気光学系３５０は、図１で説明した光スキャナ１０２と同様な光スキャナ３０１を備える。電気光学系３５０にはまた、上記のように、ＬＩＤＡＲシステム１００で説明した自由空間光学系１１５、光学回路１０１、光学ドライバ１０３および光受信器１０４等の構成要素を含む光学処理装置３０２が含まれる。
【0057】
光学処理装置３０２には、光ビーム３０４（例：ＦＭＣＷ光ビーム）を生成するための光源３０５が設けられる。光源３０５からの光ビーム３０４は光カプラ３０６に向けられ、光ビーム３０４の一部が偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０７に送られる。光ビーム３０４のサンプル３０８（基準ビーム）は、光カプラ３０６から光検出器（ＰＤ）３０９に送られる。
ＰＢＳ３０７は、光ビーム３０４を偏光させて光スキャナ３０１に向けるように設定される。光スキャナ３０１は、電気光学系３５０の筐体３２０内でＬＩＤＡＲウィンドウ３１１の視野（ＦＯＶ）３１０をカバーする方位角および仰角の範囲で、光ビーム３０４を用いてターゲット環境をスキャンするように設定される。なお、図３Ｂでは説明の簡略化のため方位角スキャンのみが示されている。
ＰＢＳ３０７は、光ビーム３０４を偏光させて光スキャナ３０１に向けるように設定される。光スキャナ３０１は、電気光学系３５０の筐体３２０内でＬＩＤＡＲウィンドウ３１１の視野（ＦＯＶ）３１０をカバーする方位角および仰角の範囲で、光ビーム３０４を用いてターゲット環境をスキャンするように設定される。なお、図３Ｂでは説明の簡略化のため方位角スキャンのみが示されている。
【0058】
図３Ｂに示すように、光ビーム３０４は、所定の方位角（または角度範囲）で、ＬＩＤＡＲウィンドウ３１１を通過し、ターゲット３１２に照射される。ターゲット３１２からのリターン信号３１３は、ＬＩＤＡＲウィンドウ３１１を通過し、光スキャナ３０１によってＰＢＳ３０７に戻される。
【0059】
リターン信号３１３は、ターゲット３１２からの反射により光ビーム３０４とは異なる偏光をもってＰＢＳ３０７を通して光検出器（ＰＤ）３０９に導かれる。光検出器（ＰＤ）３０９では、リターン信号３１３が光ビーム３０４のローカルサンプル３０８と光学的に混合され、時間領域で距離依存ベースバンド信号３１４が生成される。この距離依存ベースバンド信号３１４は、光ビーム３０４のローカルサンプル３０８とリターン信号３１３との間の周波数差対時間（すなわち、ΔｆＲ（ｔ））である。
距離依存ベースバンド信号３１４は、周波数領域であってもよく、少なくとも１つのアップチャープ信号および少なくとも１つのダウンチャープ信号を、リターン信号３１３と混合することによって生成され得る。少なくとも１つのダウンチャープ信号は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
距離依存ベースバンド信号３１４は、周波数領域であってもよく、少なくとも１つのアップチャープ信号および少なくとも１つのダウンチャープ信号を、リターン信号３１３と混合することによって生成され得る。少なくとも１つのダウンチャープ信号は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
【0060】
図４は、ベースバンド信号３１４を処理する信号処理装置３０３の一実施形態を示す詳細なブロック図である。前述したように、信号処理装置３０３には、ＬＩＤＡＲシステム１００の信号変換ユニット１０６、信号調整ユニット１０７、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０、および信号処理ユニット１１２等の構成要素が含まれる場合がある。
【0061】
信号処理装置３０３は、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）４０１、時間領域信号プロセッサ４０２、ブロックサンプラ４０３、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）プロセッサ４０４、周波数領域信号プロセッサ４０５、およびピーク検索プロセッサ４０６を備える。信号処理装置３０３の各構成ブロックは、例えばハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアの組み合わせにより実装することができる。
【0062】
図４では、時間領域で連続したアナログ信号であるベースバンド信号３１４がＡＤＣ４０１によってサンプリングされ、一連の時間領域サンプル３１５が生成される。時間領域サンプル３１５は、時間領域信号プロセッサ４０２によって処理され、さらなる処理のために調整される。例えば時間領域信号プロセッサ４０２は、望ましくない信号の成分を取り除くか、後続の処理に適した形にするために、重み付けやフィルタリングを適用することがある。そして、時間領域信号プロセッサ４０２の出力信号３１６がブロックサンプラ４０３に送信される。
ブロックサンプラ４０３は、時間領域サンプル３１５の出力信号３１６をＮ個のサンプル３１７（Ｎは１より大きい整数）のグループに分け、ＤＦＴプロセッサ４０４に送信する。ＤＦＴプロセッサ４０４は、Ｎ個の時間領域サンプル３１７のグループを、ベースバンド信号３１４の帯域幅をカバーする周波数領域のＮ個の周波数ビンまたはサブバンド３１８に変換する。Ｎ個のサブバンド３１８は、周波数領域信号プロセッサ４０５に送られて、さらなる処理のために調整される。例えば、周波数領域信号プロセッサ４０５は、ノイズ低減のためにサブバンド３１８を再サンプリングおよび／または平均化する場合がある。また、周波数領域信号プロセッサ４０５は、後述するように、信号統計量やシステムノイズ統計量を計算する場合もある。その後、処理されたサブバンド３１９がピーク検索プロセッサ４０６に送られ、ＬＩＤＡＲシステム３００の視野内のターゲットを表す信号ピークが検索されることになる。
ブロックサンプラ４０３は、時間領域サンプル３１５の出力信号３１６をＮ個のサンプル３１７（Ｎは１より大きい整数）のグループに分け、ＤＦＴプロセッサ４０４に送信する。ＤＦＴプロセッサ４０４は、Ｎ個の時間領域サンプル３１７のグループを、ベースバンド信号３１４の帯域幅をカバーする周波数領域のＮ個の周波数ビンまたはサブバンド３１８に変換する。Ｎ個のサブバンド３１８は、周波数領域信号プロセッサ４０５に送られて、さらなる処理のために調整される。例えば、周波数領域信号プロセッサ４０５は、ノイズ低減のためにサブバンド３１８を再サンプリングおよび／または平均化する場合がある。また、周波数領域信号プロセッサ４０５は、後述するように、信号統計量やシステムノイズ統計量を計算する場合もある。その後、処理されたサブバンド３１９がピーク検索プロセッサ４０６に送られ、ＬＩＤＡＲシステム３００の視野内のターゲットを表す信号ピークが検索されることになる。
【0063】
図５Ａは、一実施形態において、システム１００などのＬＩＤＡＲシステムがターゲット環境をスキャンするために使用可能な異なる複数のスキャニング信号を示す時間－周波数図である。
【0064】
時間－周波数ダイアグラム５００には、信号５０１、５０２、５０３、および５０４が含まれる。スキャニング信号５０１および５０４は、時間とともに周波数が低下するため、「ダウンチャープ」や「ダウンスイープ」と呼ばれることがある。また、スキャニング信号５０３および５０２は、時間とともに周波数が増加するため、「アップチャープ」や「アップスイープ」と呼ばれることがある。
時間－周波数図５Ａに示すように、ダウンチャープ（例：スキャニング信号５０１）はアップチャープ（例：スキャニング信号５０３）と同時に送信される。信号５０１、５０２、５０３、および５０４のチャープレート（チャープ率）は同一であってもよい。
時間－周波数図５Ａに示すように、ダウンチャープ（例：スキャニング信号５０１）はアップチャープ（例：スキャニング信号５０３）と同時に送信される。信号５０１、５０２、５０３、および５０４のチャープレート（チャープ率）は同一であってもよい。
【0065】
このようなスキャニング信号（例：限定されないが周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）などの各種タイプのスキャニング信号）を送信するために複数の光源を使用することができる。例えば、第１の光源は信号５０１および５０２を送信し、第２の光源は信号５０３および５０４を送信するようにしてもよい。
【0066】
時間－周波数図５１０には、信号５１１、５１２、５１３、および５１４が含まれる。スキャニング信号５１２および５１４は、時間とともに周波数が減少するため、「ダウンチャープ」や「ダウンスイープ」と呼ばれることがある。また、スキャニング信号５１３および５１１は、時間とともに周波数が増加するため、「アップチャープ」や「アップスイープ」と呼ばれることがある。
信号５１１および５１２のチャープレートは、信号５１３および５１４のチャープレートと異なってもよい。
信号５１１および５１２のチャープレートは、信号５１３および５１４のチャープレートと異なってもよい。
【0067】
このようなスキャニング信号を送信するために１つまたは複数の光源を使用することができる。例えば、第１の光源はスキャニング信号５１１および５１２を送信し、第２の光源はスキャニング信号５１３および５１４を送信することができる。他の例では、同じ光源がスキャニング信号５１１から５１４を送信するようにしてもよい。
【0068】
【0069】
周波数図５２０には、２つのフレーム５２１と５２２が含まれる。フレーム（スキャンフレーム）は、ＬＩＤＡＲシステムの視野全体を完全にスキャンすることができる。例えば、フレームは、ＬＩＤＡＲシステムの視野を表す正方形／長方形の領域であってもよい。
図５Ｂに示すように、フレーム５２１には８つの走査線（スキャン走査線）が含まれ、また、フレーム５２２にも８つの走査線が含まれる。フレーム５２１の走査線は、第１チャープレート（実線で示される）を有する光ビームを使用し、フレーム５２２の走査線は、第２（異なる）チャープレート（破線で示される）を有する光ビームを使用することができる。
フレーム５２１および５２２の走査線を送信するために複数の光源を使用してもよい。例えば、一つの光源で第１チャープレートを有する光ビームを送信し、別の光源で第２チャープレートを有する光ビームを送信することができる。
また、単一の光源を用いてフレーム５２１および５２２の走査線を送信してもよい。例えば、１つの光源でフレーム５２１に対して第１チャープレートを有する光ビームを送信し、同じ１つの光源でフレーム５２２に対して第２チャープレートを有する光ビームを送信することができる。
図５Ｂに示すように、フレーム５２１には８つの走査線（スキャン走査線）が含まれ、また、フレーム５２２にも８つの走査線が含まれる。フレーム５２１の走査線は、第１チャープレート（実線で示される）を有する光ビームを使用し、フレーム５２２の走査線は、第２（異なる）チャープレート（破線で示される）を有する光ビームを使用することができる。
フレーム５２１および５２２の走査線を送信するために複数の光源を使用してもよい。例えば、一つの光源で第１チャープレートを有する光ビームを送信し、別の光源で第２チャープレートを有する光ビームを送信することができる。
また、単一の光源を用いてフレーム５２１および５２２の走査線を送信してもよい。例えば、１つの光源でフレーム５２１に対して第１チャープレートを有する光ビームを送信し、同じ１つの光源でフレーム５２２に対して第２チャープレートを有する光ビームを送信することができる。
【0070】
周波数図５３０には、２つのフレーム５３１と５３２が含まれる。前述のように、フレームはＬＩＤＡＲシステムの視野全体を完全にスキャンすることができる。
図５Ｂに示すように、フレーム５３１には８つの走査線が含まれ、また、フレーム５３２にも８つの走査線が含まれる。フレーム５３１の走査線は、第１チャープレート（実線で示される）を有する光ビームと、第２（異なる）チャープレート（破線で示される）を有する光ビームとを交互に使用することができる。
フレーム５３１および５３２の走査線を送信するために複数の光源を使用してもよい。例えば、１つの光源で第１チャープレートを有する光ビームを送信し、別の光源で第２チャープレートを有する光ビームを送信することができる。
また、単一の光源を用いてフレーム５３１および５３２の走査線を送信してもよい。例えば、１つの光源で第１チャープレートを有する光ビームと、第２チャープレートを有する光ビームとを交互に送信することができる。
図５Ｂに示すように、フレーム５３１には８つの走査線が含まれ、また、フレーム５３２にも８つの走査線が含まれる。フレーム５３１の走査線は、第１チャープレート（実線で示される）を有する光ビームと、第２（異なる）チャープレート（破線で示される）を有する光ビームとを交互に使用することができる。
フレーム５３１および５３２の走査線を送信するために複数の光源を使用してもよい。例えば、１つの光源で第１チャープレートを有する光ビームを送信し、別の光源で第２チャープレートを有する光ビームを送信することができる。
また、単一の光源を用いてフレーム５３１および５３２の走査線を送信してもよい。例えば、１つの光源で第１チャープレートを有する光ビームと、第２チャープレートを有する光ビームとを交互に送信することができる。
【0071】
本開示の実施形態では、主に２種のチャープレート（例：第１チャープレートと第２チャープレート）を説明しているが、他の実施形態では異なる数のチャープレートを使用してもよい。例えば、４種のチャープレート、１０種のチャープレート、何百種のチャープレート、または他の適切な数のチャープレートを他の実施形態で使用してもよい。
【0072】
図６は、システム１００などのＬＩＤＡＲシステムが使用可能なターゲット環境をスキャンするためのスキャニング信号を示す時間―周波数図である。
時間周波数図６００には、スキャニング信号６１１および６１２が含まれる。スキャニング信号６１２は、時間とともに周波数が低下するため、「ダウンチャープ」、「ダウンスイープ」などと呼ばれることがある。また、スキャニング信号６１１は、時間とともに周波数が増加するため、「アップチャープ」、「アップスイープ」などと呼ばれることがある。
図６に示すように、スキャニング信号６１１は、２つの部分６１１Ａおよび６１１Ｂに分かれている。部分６１１Ａのチャープレートは部分６１１Ｂのチャープレートと異なる。また、スキャニング信号６１１は２つの部分６１２Ａおよび６１２Ｂに分かれている。部分６１２Ａのチャープレートは部分６１２Ｂのチャープレートと異なる。
時間周波数図６００には、スキャニング信号６１１および６１２が含まれる。スキャニング信号６１２は、時間とともに周波数が低下するため、「ダウンチャープ」、「ダウンスイープ」などと呼ばれることがある。また、スキャニング信号６１１は、時間とともに周波数が増加するため、「アップチャープ」、「アップスイープ」などと呼ばれることがある。
図６に示すように、スキャニング信号６１１は、２つの部分６１１Ａおよび６１１Ｂに分かれている。部分６１１Ａのチャープレートは部分６１１Ｂのチャープレートと異なる。また、スキャニング信号６１１は２つの部分６１２Ａおよび６１２Ｂに分かれている。部分６１２Ａのチャープレートは部分６１２Ｂのチャープレートと異なる。
【0073】
図７は、一部の実施形態における信号ピークの一例を示す信号強度－周波数図７００である。
ＬＩＤＡＲシステム（例：ＦＭＣＷまたは他のタイプのＬＩＤＡＲシステム）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの範囲、反射率、および速度のいずれかを決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの信号変調（ここではアップスイープおよびダウンスイープとも称する。）を生成することができる。一例では、単一の光源でアップチャープとダウンチャープの両方を生成することができる。別の例では、同システムは、アップチャープを有する信号を生成する光源と、ダウンチャープを有する信号を生成する別の光源とを備えてもよい。さらに別の例では、同システムは、アップチャープ信号の各々、およびダウンチャープ信号の各々に対して1つの光源を備えてもよい。
ＬＩＤＡＲシステム（例：ＦＭＣＷまたは他のタイプのＬＩＤＡＲシステム）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの範囲、反射率、および速度のいずれかを決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの信号変調（ここではアップスイープおよびダウンスイープとも称する。）を生成することができる。一例では、単一の光源でアップチャープとダウンチャープの両方を生成することができる。別の例では、同システムは、アップチャープを有する信号を生成する光源と、ダウンチャープを有する信号を生成する別の光源とを備えてもよい。さらに別の例では、同システムは、アップチャープ信号の各々、およびダウンチャープ信号の各々に対して1つの光源を備えてもよい。
【0074】
信号処理装置は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号とから生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、ターゲットまでの距離（例：ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離、位置）、ターゲットの速度（例：ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（例：ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。例えば、一部の実施形態において、信号処理ユニット１１２は、それぞれのピークに対応する複数の周波数を使用して、ＬＩＤＡＲシステム７００からのターゲットまでの距離を算出するように構成される。
前述したように、信号処理ユニット１１２は、少なくとも２つのアップチャープ信号および少なくとも２つのダウンチャープ信号を、１つまたは複数のリターン信号に混合することにより、周波数領域のベースバンド信号を生成することができる。少なくとも２つのダウンチャープ信号は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
ベースバンド信号は、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、および７１０Ｄを含み、追加のピーク（図７には示されていない）を含むこともある。ピーク７０５Ａおよび７１０Ａはアップチャープに対応し、ピーク７０５Ｂおよび７１０Ｂはダウンチャープに対応する。ピーク７０５Ａおよび７０５Ｂは第１チャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク７１０Ａおよび７１０Ｂは第２（異なる）チャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
前述したように、信号処理ユニット１１２は、少なくとも２つのアップチャープ信号および少なくとも２つのダウンチャープ信号を、１つまたは複数のリターン信号に混合することにより、周波数領域のベースバンド信号を生成することができる。少なくとも２つのダウンチャープ信号は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
ベースバンド信号は、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、および７１０Ｄを含み、追加のピーク（図７には示されていない）を含むこともある。ピーク７０５Ａおよび７１０Ａはアップチャープに対応し、ピーク７０５Ｂおよび７１０Ｂはダウンチャープに対応する。ピーク７０５Ａおよび７０５Ｂは第１チャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク７１０Ａおよび７１０Ｂは第２（異なる）チャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
【0075】
一部の実施形態において、信号処理ユニット１１２は、ピークに対応する複数の周波数の差を使用して、ターゲットの速度、範囲、および／または反射率を決定するように構成される。ただし、図７に示すように、ベースバンド信号に誤ったピークが存在する状況が生じ得る。例えば、様々な理由、原因、および／または要因により、ベースバンド信号に誤ったピークが存在する場合がある。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは、望ましい「真の」ターゲットまたはピークではなく、誤った（または「偽の」）ターゲットを検出することがある。
一部の実施形態では、誤ったピークは、ターゲットの位置および／または速度にに弱い関連性を示す信号対雑音比（ＳＮＲ）値のピークであることがある。例えば、誤ったピークは閾値を下回る（閾値未満の）ＳＮＲ値を持つピークである可能性がある。別の例では、誤ったピークは、検出されたピークとターゲットの位置および／または速度に弱い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含む可能性がある。
一部の実施形態では、誤ったピークは、ターゲットの位置および／または速度にに弱い関連性を示す信号対雑音比（ＳＮＲ）値のピークであることがある。例えば、誤ったピークは閾値を下回る（閾値未満の）ＳＮＲ値を持つピークである可能性がある。別の例では、誤ったピークは、検出されたピークとターゲットの位置および／または速度に弱い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含む可能性がある。
【0076】
前述したように、信号強度－周波数図７００には、ピーク７０５Ａ、ピーク７０５Ｂ、ピーク７１０Ａ、ピーク７１０Ｂ、ピーク７１０Ｃ、およびピーク７１０Ｄが含まれる。ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、および７１０Ｄは、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理ユニット（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）によって処理および／または解析されるベースバンド信号に存在し得る。
下記で詳しく説明するように、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａが真のピークであると特定することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ピークの閾値の高さ／大きさに基づいて、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａが真のピークであると決定することができる。別の例では、ＬＩＤＡＲシステムは信頼性メトリック／レベルを使用することで、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａが真のピークであると決定することができる。
一部の実施形態では、真のピークは、ターゲットの位置および／または速度に強い関連性を示すＳＮＲ値のピークであることがある。例えば、真のピークは、閾値以上のＳＮＲ値を持つピークである可能性がある。別の例では、真のピークは、ターゲットの位置および／または速度に強い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含む可能性がある。
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａおよび７０５Ｂを使用して第１の距離（例：第１の位置、ＬＩＤＡＲシステムとターゲットとの第１の距離）を決定することができる。一例として、ＬＩＤＡＲシステムは、ターゲットまでの範囲または距離が周波数ＦｕｐとＦｄｎの合計に比例すると決定することができる。例えば、ターゲット距離に比例する周波数は、次のように決定することができる。：
（Ｆｕｐ＋Ｆｄｎ）／２
ここで、Ｆｕｐはピーク７０５Ａの周波数、Ｆｄｎはピーク７０５Ｂの周波数である。
下記で詳しく説明するように、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａが真のピークであると特定することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ピークの閾値の高さ／大きさに基づいて、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａが真のピークであると決定することができる。別の例では、ＬＩＤＡＲシステムは信頼性メトリック／レベルを使用することで、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、７１０Ａが真のピークであると決定することができる。
一部の実施形態では、真のピークは、ターゲットの位置および／または速度に強い関連性を示すＳＮＲ値のピークであることがある。例えば、真のピークは、閾値以上のＳＮＲ値を持つピークである可能性がある。別の例では、真のピークは、ターゲットの位置および／または速度に強い関連性を示す信号属性（例：ＳＮＲ値）のデータ（例：グラフィカルデータ）を含む可能性がある。
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａおよび７０５Ｂを使用して第１の距離（例：第１の位置、ＬＩＤＡＲシステムとターゲットとの第１の距離）を決定することができる。一例として、ＬＩＤＡＲシステムは、ターゲットまでの範囲または距離が周波数ＦｕｐとＦｄｎの合計に比例すると決定することができる。例えば、ターゲット距離に比例する周波数は、次のように決定することができる。：
（Ｆｕｐ＋Ｆｄｎ）／２
ここで、Ｆｕｐはピーク７０５Ａの周波数、Ｆｄｎはピーク７０５Ｂの周波数である。
【0077】
一部の想定において、ピーク７０５Ａは、ターゲットの位置（ピーク位置）から周波数上方にシフト（例：移動）される。ピーク７０５Ａは、アップシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピーク、またはＦ１，ｕｐとして呼ばれることがある。ピーク７０５Ｂは、ターゲットの位置から周波数下方にシフトされる（信号強度－周波数図７００の実線の垂直線で示される）。ピーク７０５Ｂは、ダウンシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピーク、またはＦ１，ｄｎとして呼ばれることがある。
また、ピーク７１０Ａは、ターゲットの位置から周波数上方にシフト（例：移動）される。ピーク７１０Ａは、アップシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピーク、またはＦ２，ｕｐとして呼ばれることがある。
また、ピーク７１０Ａは、ターゲットの位置から周波数上方にシフト（例：移動）される。ピーク７１０Ａは、アップシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピーク、またはＦ２，ｕｐとして呼ばれることがある。
【0078】
このようなピークのシフトは、ターゲットおよび／またはセンサの１つまたは複数がＬＩＤＡＲシステム（例：ＦＭＣＷまたは他のタイプのＬＩＤＡＲシステム）から移動することに起因する可能性がある。例えば、ターゲットが移動しているか、ＬＩＤＡＲセンサ（例：図１に示す光スキャナ１０２および／または光学回路１０１など）を含むデバイス（例：車両、スマートフォンなど）が移動しているか、あるいはターゲットとデバイスの両方が特定のポイントに対して相対的に移動している場合である。
【0079】
一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００の信号処理ユニット１１２）は、ピーク７０５Ａを真のピークとして選択することができる。例えば、ターゲットがより近い範囲（例：ＬＩＤＡＲの第１の閾値範囲内）にある場合、最高周波数（例：ピーク７０５Ａ）のピークがピークイメージではなくターゲットに対応する真のピークであると決定され得る。これにより、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク７０５Ａを真のピークとして選択することができる。
このように信号処理ユニット１１２は、発生しているゴーストのタイプに基づいてピーク７０５Ａを選択するように構成される（例：近距離ゴーストまたは遠距離ゴースト）。この結果、ＬＩＤＡＲ（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ターゲットまでの範囲または距離を決定する際にピーク７０５Ａを使用すべきことを決定することができる。
このように信号処理ユニット１１２は、発生しているゴーストのタイプに基づいてピーク７０５Ａを選択するように構成される（例：近距離ゴーストまたは遠距離ゴースト）。この結果、ＬＩＤＡＲ（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ターゲットまでの範囲または距離を決定する際にピーク７０５Ａを使用すべきことを決定することができる。
【0080】
前述したように、ベースバンド信号には偽のピークが存在する場合がある。例えば、ハードウェアや計算リソースの制約により、ビート信号が実際のサンプリングを経て、周波数ピークが正と仮定されることがある。しかしながら、ターゲットがより近距離にある場合（例：ピークが低い周波数範囲内にあるか、低い周波数に近い場合）、ドップラーシフトによって上記のビート周波数ピークが負になる場合がある。
別の例では、ベースバンド信号に存在するノイズがベースバンド信号のピークを引き起こす場合がある。さらに別の例では、詳細を後述するように、イメージピークが存在する場合がある。
図７に示すように、ピーク７１０Ａには、これに対応するダウンシフトされたピークの候補、選択肢などになり得る複数のピークが存在している。例えば、ピーク７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄのいずれかがピーク７１０Ａに対応するダウンシフトされたピーク（例：ドップラーシフトされたピーク、Ｆ２，ｄｎなど）である可能性がある。したがって、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄのうちのどれが真のピークであるかを決定し得る。
別の例では、ベースバンド信号に存在するノイズがベースバンド信号のピークを引き起こす場合がある。さらに別の例では、詳細を後述するように、イメージピークが存在する場合がある。
図７に示すように、ピーク７１０Ａには、これに対応するダウンシフトされたピークの候補、選択肢などになり得る複数のピークが存在している。例えば、ピーク７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄのいずれかがピーク７１０Ａに対応するダウンシフトされたピーク（例：ドップラーシフトされたピーク、Ｆ２，ｄｎなど）である可能性がある。したがって、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄのうちのどれが真のピークであるかを決定し得る。
【0081】
一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク７１０Ａおよびピーク７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄの各々を使用して、距離（例：位置、ＬＩＤＡＲシステムとターゲット間の距離など）、速度、および反射率の１つ以上を決定することができる。
例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、１）ピーク７１０Ａとピーク７１０Ｂ、２）ピーク７１０Ａとピーク７１０Ｃ、および３）ピーク７１０Ａとピーク７１０Ｄを使用することで、３つの距離（例：距離セット）を決定することができる。それぞれの３つの距離は、次のように決定（例：算出、取得、生成など）され得る。：
（Ｆｕｐ＋Ｆｄｎ）／２
ここで、Ｆｕｐはピーク７１０Ａの周波数であり、Ｆｄｎはピーク７１０Ｂ、７１０Ｃ、および７１０Ｄのいずれかのピークの周波数である。
ＬＩＤＡＲシステムは、第１の距離（ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用して決定された距離）と比較したときの距離の差が最小のピークを選択することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは次のように距離の差（範囲の差）を最小化することができる。：
ここで、α１は第１のピーク（例：ピーク７０５Ａおよび／または７０５Ｂ）に関連するチャープレート、α２は第２のピーク（例：ピーク７１０Ａ、７１０Ｂ、および／または７１０Ｃ）に関連するチャープレートである。
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７１０Ｂを使用することにより第１の距離と比較して距離の差が最小化されるとき、ピーク７１０Ｂが真のピークであると決定することができる。
例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、１）ピーク７１０Ａとピーク７１０Ｂ、２）ピーク７１０Ａとピーク７１０Ｃ、および３）ピーク７１０Ａとピーク７１０Ｄを使用することで、３つの距離（例：距離セット）を決定することができる。それぞれの３つの距離は、次のように決定（例：算出、取得、生成など）され得る。：
（Ｆｕｐ＋Ｆｄｎ）／２
ここで、Ｆｕｐはピーク７１０Ａの周波数であり、Ｆｄｎはピーク７１０Ｂ、７１０Ｃ、および７１０Ｄのいずれかのピークの周波数である。
ＬＩＤＡＲシステムは、第１の距離（ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用して決定された距離）と比較したときの距離の差が最小のピークを選択することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは次のように距離の差（範囲の差）を最小化することができる。：
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７１０Ｂを使用することにより第１の距離と比較して距離の差が最小化されるとき、ピーク７１０Ｂが真のピークであると決定することができる。
【0082】
一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例、図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用して基準となる最初のドップラーシフトを決定し、ピーク７１０Ａと、ピーク７１０Ｂ、７１０Ｃおよび７１０Ｄの各々とを使用して追加の３つのドップラーシフト（例：ドップラーシフトセット）を決定してもよい。
例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａおよび７０５Ｂを使用して第１のドップラーシフトを決定し、さらに、１）ピーク７１０Ａと７１０Ｂ、２）ピーク７１０Ａと７１０Ｃ、および３）ピーク７１０Ａと７１０Ｄを使用して、追加の３つのドップラーシフト（例：ドップラーシフトセット）を決定することができる。
各ドップラーシフトは、アップシフトとダウンシフトの差に比例する。７１０Ａはアップシフトされたピークであり、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄのいずれかのピークはダウンシフトされたピークである。ＬＩＤＡＲシステムは、最初（第１）のドップラーシフト（ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用して決定されたもの）と比較して、最小のドップラーシフトの差をもつピークを選択することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは次のようにドップラーシフトの差を最小化し得る。：
ここで、λ１は第１のピークに関連する光ビームの周波数、λ２は第２のピークに関連する光ビームの周波数である。
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７１０Ｂを使用することにより最初（第１）のドップラーシフトと比較してドップラーシフトの差が最小化されるとき、ピーク７１０Ｂが真のピークであると決定することができる。
例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａおよび７０５Ｂを使用して第１のドップラーシフトを決定し、さらに、１）ピーク７１０Ａと７１０Ｂ、２）ピーク７１０Ａと７１０Ｃ、および３）ピーク７１０Ａと７１０Ｄを使用して、追加の３つのドップラーシフト（例：ドップラーシフトセット）を決定することができる。
各ドップラーシフトは、アップシフトとダウンシフトの差に比例する。７１０Ａはアップシフトされたピークであり、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄのいずれかのピークはダウンシフトされたピークである。ＬＩＤＡＲシステムは、最初（第１）のドップラーシフト（ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用して決定されたもの）と比較して、最小のドップラーシフトの差をもつピークを選択することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは次のようにドップラーシフトの差を最小化し得る。：
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７１０Ｂを使用することにより最初（第１）のドップラーシフトと比較してドップラーシフトの差が最小化されるとき、ピーク７１０Ｂが真のピークであると決定することができる。
【0083】
一実施形態では、ターゲットの距離／範囲、速度、および反射率のいずれかを、１つのピークセットを使用して決定し、別のピークセットを使用して確認または検証することができる。例えば、ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用してターゲットの距離／範囲、速度、および／または反射率を決定（例：算出）し、ピーク７１０Ａと７１０Ｂを使用して確認／検証することができる。別の例では、ピーク７１０Ａと７１０Ｂを使用してターゲットの距離／範囲、速度、および／または反射率を決定（例：計算）し、ピーク７０５Ａおよび７０５Ｂを使用して確認／検証することができる。
【0084】
一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、ピーク７０５Ａ、７０５Ｂ、および７１０Ａに基づいてドップラーマッチングを実行してもよい。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａと７０５Ｂに基づいてドップラーシフトを決定し、このドップラーシフトに基づいて、ピーク７１０Ｂを決定、算出、特定、推定などすることができる。
例えば、アップチャープとダウンチャープとの間のドップラーシフトはターゲットに対して変化しない場合がある。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用して算出された最初のドップラーシフトと一致させることによってピーク７１０Ｂを特定／決定することが可能になる。
例えば、アップチャープとダウンチャープとの間のドップラーシフトはターゲットに対して変化しない場合がある。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク７０５Ａと７０５Ｂを使用して算出された最初のドップラーシフトと一致させることによってピーク７１０Ｂを特定／決定することが可能になる。
【0085】
図８は、一部の実施形態における複数ターゲットの信号ピークの一例を示す信号強度－周波数図８００である。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離および速度を決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号とから生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離、位置）、ターゲットの速度（ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離および速度を決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号とから生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離、位置）、ターゲットの速度（ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
【0086】
前述したように、信号処理ユニット１１２は、少なくとも２つのアップチャープ信号および少なくとも２つのダウンチャープ信号を１つまたは複数のリターン信号と混合することにより、周波数領域でベースバンド信号を生成することができる。少なくとも２つのダウンチャープ信号は、ターゲットまたはＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
ベースバンド信号は、ピーク８０５Ａ、８０５Ｂ、８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃを含み、追加のピーク（図８には示されていない）を含むこともある。ピーク８０５Ａおよび８１０Ａはアップチャープに対応し、ピーク８０５Ｂおよび８１０Ｂはダウンチャープに対応する。ピーク８０５Ａおよび８０５Ｂは、第１のチャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク８１０Ａと８１０Ｂは第２（異なる）のチャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
ＬＩＤＡＲシステムは、これらのうち、ピーク８０５Ａ、８０５Ｂ、および８１０Ａを真のピークであると決定することができる（後述）。
ベースバンド信号は、ピーク８０５Ａ、８０５Ｂ、８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃを含み、追加のピーク（図８には示されていない）を含むこともある。ピーク８０５Ａおよび８１０Ａはアップチャープに対応し、ピーク８０５Ｂおよび８１０Ｂはダウンチャープに対応する。ピーク８０５Ａおよび８０５Ｂは、第１のチャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク８１０Ａと８１０Ｂは第２（異なる）のチャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
ＬＩＤＡＲシステムは、これらのうち、ピーク８０５Ａ、８０５Ｂ、および８１０Ａを真のピークであると決定することができる（後述）。
【0087】
ベースバンド信号には、前述のように、偽のピークが存在する状況が生じ得る。特に、図８に示すように、ベースバンド信号にノイズが存在し、そのノイズがベースバンド信号のピーク８１０Ｃを引き起こすことがある。
ＬＩＤＡＲシステムは、（例：ピークの高さ／大きさの閾値に基づいて真のピークを決定するか、最大の高さ／大きさをもつピークを選択することによって）ピーク８０５Ａ、８０５Ｂ、および８１０Ａが真のピークであると決定することができる。つまり、ピーク８１０Ｂについてはこれが真のピークであるにもかかわらず、ピーク８１０Ｃ（偽のピーク）が選択される可能性がある。
ＬＩＤＡＲシステムは、（例：ピークの高さ／大きさの閾値に基づいて真のピークを決定するか、最大の高さ／大きさをもつピークを選択することによって）ピーク８０５Ａ、８０５Ｂ、および８１０Ａが真のピークであると決定することができる。つまり、ピーク８１０Ｂについてはこれが真のピークであるにもかかわらず、ピーク８１０Ｃ（偽のピーク）が選択される可能性がある。
【0088】
一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムは、次のようにピーク８１０Ｃが偽のピークであると判定することができる。：
ここでｆ１，ｕｐはピーク８０５Ａの周波数、ｆ１，ｄｎはピーク８０５Ｂの周波数、ｆ２，ｕｐはピーク８１０Ａの周波数、ｆ２，ｄｎ，ＦＡはピーク８１０Ｃの周波数である。ＲＭＡＸＥＲＲは、許容される最大範囲誤差（例：閾値誤差）である。
ピーク８１０Ｃの周波数を使用したときに上記数式（判定式）の結果がＲＭＡＸＥＲＲよりも大きい場合、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク８１０Ｃを偽のピークと判定し、これに代えてピーク８１０Ｂ（真のピーク）を使用することができる。
ピーク８１０Ｃの周波数を使用したときに上記数式（判定式）の結果がＲＭＡＸＥＲＲよりも大きい場合、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク８１０Ｃを偽のピークと判定し、これに代えてピーク８１０Ｂ（真のピーク）を使用することができる。
【0089】
別の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク８１０Ａに関連付けられる真のピークの推定値（例：ピーク８１０Ｂ）を決定、生成、算出などしてもよい。例えば、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク８０５Ａおよび８１０Ａに基づいて、推定ピーク８２０を次のように算出することができる。：
ここで、ｆ２，ｄ^ｎは推定ピークの周波数、ｆ１，ｕｐはピーク８０５Ａの周波数、ｆ２，ｕｐはピーク８１０Ａの周波数、α１はピーク８０５Ａに関連するチャープレートであり、α２はピーク８１０Ａに関連するチャープレートである。
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク８１０Ｃが偽のピークであることを次のように判定することができる。：
ここで、ｆＭＡＸＥＲＲは許容される最大周波数誤差であり、ｆ２，ｄ^ｎは推定ピークの周波数、ｆ２，ｄｎ，ＦＡはピーク８１０Ｃまたはピーク８１０Ｂの周波数である。
ピーク８１０Ｃの周波数が使用されているときに上記数式（判定式）の結果がｆＭＡＸＥＲＲよりも大きくなるため、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）はピーク８１０Ｃを偽のピークと判定し、これに代えてピーク８１０Ｂ（例：真のピーク）を使用することができる。
ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク８１０Ｃが偽のピークであることを次のように判定することができる。：
ピーク８１０Ｃの周波数が使用されているときに上記数式（判定式）の結果がｆＭＡＸＥＲＲよりも大きくなるため、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）はピーク８１０Ｃを偽のピークと判定し、これに代えてピーク８１０Ｂ（例：真のピーク）を使用することができる。
【0090】
一実施形態では、推定ピーク８２０は、ピーク８０５Ａ、ピーク８０５Ｂ、およびピーク８１０Ａに基づいて生成されてもよい。ピーク８１０Ｂがベースバンド信号内で検出されない場合、ＬＩＤＡＲシステムは、推定ピーク８２０を真のピークとして使用することができる。例えば、ピーク８１０Ｂが弱すぎるような場合である（例：ピーク８１０Ｂの強度／高さが低すぎる可能性がある）。
このような場合には、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク８０５Ａ、ピーク８０５Ｂ、およびピーク８１０Ａに基づいてピーク８２０を生成、算出などしてターゲットの速度、距離、および反射率のいずれか１以上を決定するためにピーク８２０を使用することができる。
このような場合には、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク８０５Ａ、ピーク８０５Ｂ、およびピーク８１０Ａに基づいてピーク８２０を生成、算出などしてターゲットの速度、距離、および反射率のいずれか１以上を決定するためにピーク８２０を使用することができる。
【0091】
一実施形態において、ＬＩＤＡＲシステムはまた、ピーク８１０Ａに関連付けられる真のピーク（例：ピーク８１０Ｂ）が位置すべき範囲（例：セット、ビン、周波数群）を決定してもよい。例えば、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、範囲８２５（例：周波数の範囲）を決定、算出、生成などすることができる。この場合、ＬＩＤＡＲシステムは、範囲８２５内に位置するピーク（例：ピーク８１０Ｂ）をピーク８１０Ａに関連付けられた真のピークとして選択することができる。
【0092】
ここで説明したように、様々な基準、パラメータ、関数、および／または数式（判定式）が、ピークを選択（例：真のピークを選択または特定）または決定（例：算出、推測など）するために使用される。例えば、ドップラーシフトの差を最小限に抑えることによってピークを選択または決定することができる。別の例では、距離の差を最小限に抑えることによってピークを選択または決定することができる。さらに別の例では、特定の周波数帯域／範囲内にあるピークを選択するか、特定の周波数帯域／範囲内にないピークを避けることによってピークを選択することができる。さらに別の例では、選択されたピークと推定されたピークとの差を最小限に抑えることに基づいてピークを選択することができる。
【0093】
図９は、一部の実施形態において、複数ターゲットの信号ピークの一例を示す信号強度－周波数図９００である。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示されるＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離と速度を決定するために少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号とから生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（例：位置、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離）、ターゲットの速度（例：ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（例：ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示されるＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離と速度を決定するために少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号とから生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（例：位置、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離）、ターゲットの速度（例：ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（例：ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
【0094】
前述したように、信号処理ユニット１１２は、少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を１つまたは複数のリターン信号と混合することによって周波数領域のベースバンド信号を生成することができる。少なくとも２つのダウンチャープ信号は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対的な移動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
ベースバンド信号は、ピーク９０５Ａ、９０５Ｂ、９１０Ａ、９１０Ｂ、および９１０Ｃを含み、追加のピーク（図９には示されていない）を含むこともある。ピーク９０５Ａおよび９１０Ａはアップチャープに対応し、ピーク９０５Ｂと９１０Ｂはダウンチャープに対応する。ピーク９０５Ａと９０５Ｂは、第１のチャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク９１０Ａと９１０Ｂは第２（異なる）のチャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
ＬＩＤＡＲシステムは、これらのうち、ピーク９０５Ａ、９０５Ｂ、および９１０Ａを真のピークであると決定することができる（後述）。
ベースバンド信号は、ピーク９０５Ａ、９０５Ｂ、９１０Ａ、９１０Ｂ、および９１０Ｃを含み、追加のピーク（図９には示されていない）を含むこともある。ピーク９０５Ａおよび９１０Ａはアップチャープに対応し、ピーク９０５Ｂと９１０Ｂはダウンチャープに対応する。ピーク９０５Ａと９０５Ｂは、第１のチャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク９１０Ａと９１０Ｂは第２（異なる）のチャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
ＬＩＤＡＲシステムは、これらのうち、ピーク９０５Ａ、９０５Ｂ、および９１０Ａを真のピークであると決定することができる（後述）。
【0095】
ベースバンド信号には、前述のように、偽のピークが存在する状況が生じ得る。特に、図９では、ベースバンド信号にミラーイメージが存在する状況が示される。
ピーク９０５Ｃは、ピーク９０５Ｂのミラーイメージである可能性がある。例えば、ピーク９０５Ｃは、周波数０を中心にミラーリングされ、ピーク９０５Ｂと同じ特性を共有している。ピーク９０５Ｃは偽のピーク、ピークイメージまたはイメージピークと呼ばれることがある。
ピーク９１０Ｃは、ピーク９１０Ｂのミラーイメージである可能性がある。例えば、ピーク９１０Ｃは、周波数０を中心にミラーリングされ、ピーク９１０Ｂと同じ特性（例：同じ曲率や形状）を共有している。ピーク９１０Ｃも偽のピーク、ピークイメージまたはイメージピークと呼ばれることがある。
本実施形態によるＬＩＤＡＲシステムでは、ピーク９０５Ａおよび９１０Ａを真のピークであると決定することができる。このため、同ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク９０５Ｂ、９０５Ｃ、９１０Ｂ、および９１０Ｃのうちどれを使用するかを決定することになる。
ピーク９０５Ｃは、ピーク９０５Ｂのミラーイメージである可能性がある。例えば、ピーク９０５Ｃは、周波数０を中心にミラーリングされ、ピーク９０５Ｂと同じ特性を共有している。ピーク９０５Ｃは偽のピーク、ピークイメージまたはイメージピークと呼ばれることがある。
ピーク９１０Ｃは、ピーク９１０Ｂのミラーイメージである可能性がある。例えば、ピーク９１０Ｃは、周波数０を中心にミラーリングされ、ピーク９１０Ｂと同じ特性（例：同じ曲率や形状）を共有している。ピーク９１０Ｃも偽のピーク、ピークイメージまたはイメージピークと呼ばれることがある。
本実施形態によるＬＩＤＡＲシステムでは、ピーク９０５Ａおよび９１０Ａを真のピークであると決定することができる。このため、同ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク９０５Ｂ、９０５Ｃ、９１０Ｂ、および９１０Ｃのうちどれを使用するかを決定することになる。
【0096】
一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク９０５Ｂ、９０５Ｃ、９１０Ｂ、および９１０Ｃのうちどれが真のピークであるかを次のように判定することができる：
ここでｆ１，ｕｐはピーク９０５Ａの周波数、ｆ２，ｕｐはピーク９１０Ａの周波数、ｆ１，ｄｎはピーク９０５Ｂまたは９０５Ｃの周波数、ｆ２，ｄｎはピーク９１０Ｂまたは９１０Ｃの周波数、λ１はピーク９０５Ａの光ビームの周波数、λ２はピーク９１０Ａの光ビームの周波数である。同ＬＩＤＡＲシステムは、上記数式（判定式）の最小値となるピークがダウンチャープの真のピークであると決定することができる。
【0097】
他の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク９０５Ａに関連する真のピークの推定値を決定、生成、算出などしてもよい（例：ピーク９０５Ｂの推定値）。例えば、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ピーク９０５Ａおよび９１０Ａに基づいて、上記で説明したように推定ピーク９０５Ｄを生成することができる。同ＬＩＤＡＲシステムは、次のようにピーク９０５Ｃが偽のピークであると判定することができる。：
ここでｆ２，ｄ^ｎは推定ピーク９０５Ｄの周波数、ｆ２，ｄｎ，ＨＮはピーク９０５Ｂまたはピーク９０５Ｃの周波数である。上記数式（判定式）で最小値となるのはピーク９０５Ｂであるため、同ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク９０５Ｂが真のピークであると決定することができる。
【0098】
図１０は、一部の実施形態において、複数ターゲットの信号ピークの一例を示す信号強度－周波数図１０００である。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離および速度を決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号とから生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（例：位置、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離）、ターゲットの速度（例：ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（例：ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離および速度を決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号とから生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（例：位置、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離）、ターゲットの速度（例：ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（例：ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
【0099】
前述したように、信号処理ユニット１１２は、少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を１つまたは複数のリターン信号と混合することによって周波数領域のベースバンド信号を生成することができる。少なくとも２つのダウンチャープ信号は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対的な移動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
ベースバンド信号は、ピーク１００５Ａおよび１０１０Ａを含み得る。ピーク１００５Ａおよび１０１０Ａはアップチャープに対応し、また、ピーク１００５Ａおよび１０１０Ａはそれぞれ異なるチャープレートを有している。
ベースバンド信号は、ピーク１００５Ａおよび１０１０Ａを含み得る。ピーク１００５Ａおよび１０１０Ａはアップチャープに対応し、また、ピーク１００５Ａおよび１０１０Ａはそれぞれ異なるチャープレートを有している。
【0100】
一実施形態において、ＬＩＤＡＲシステム（例：信号処理ユニット１１２）は、次のように推定ピーク１００５Ｃ（ピーク１００５Ａに対応する）を算出、生成、決定などすることができる。：
ここで、ｆ２，ｄ^ｎは推定ピーク１００５Ｃの周波数、ｆ１，ｕｐはピーク１０１０Ａの周波数、ｆ２，ｕｐはピーク１００５Ａの周波数、α１はピーク１０１０Ａに関連するチャープレート、α２はピーク１００５Ａに関連するチャープレートである。
上記数式（判定式）は、次の数式を組み合わせることで得られる。：
ここで、ｆ１，ｕｐはピーク１０１０Ａの周波数、ｆ２，ｕｐはピーク１００５Ａの周波数、α１はピーク１０１０Ａに関連付けられたチャープレート、α２はピーク１００５Ａに関連付けられたチャープレート、Ｒはターゲットまでの距離、ｆＤはドップラー周波数である。
上記数式（判定式）は、次の数式を組み合わせることで得られる。：
【0101】
図１１は、一部の実施形態において、複数ターゲットの信号ピークの一例を示す信号強度－周波数図１１００である。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離および速度を決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号から生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（例：位置、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離）、ターゲットの速度（例：ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（例：ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離および速度を決定するために、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの変調信号を生成することができる。１つまたは複数の光源によりアップチャープとダウンチャープを生成することができる。
前述したように、信号処理装置（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、リターン信号と、これに対応するアップチャープ信号およびダウンチャープ信号から生成されるビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、距離（例：位置、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムとの距離）、ターゲットの速度（例：ターゲット速度）、および／またはターゲットの反射率（例：ターゲット反射率）のいずれか１つ以上を決定することができる。
【0102】
前述したように、信号処理ユニット１１２は、少なくとも２つのアップチャープ信号、および少なくとも２つのダウンチャープ信号を１つまたは複数のリターン信号と混合することによって周波数領域のベースバンド信号を生成することができる。少なくとも２つのダウンチャープ信号は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動に比例して時間的に遅延させるようにしてもよい。
ベースバンド信号は、ピーク１１０５Ａ、１１１０Ａ、１１０６Ａ、１１１１Ａ、１１１１Ｂ、１１０６Ｂ、１１１０Ｂ、１１０５Ｂを含み得る。ピーク１１０５Ａ、１１１０Ａ、１１０６Ａ、および１１１１Ａはアップチャープに対応し、ピーク１１１１Ｂ、１１０６Ｂ、１１１０Ｂ、および１１０５Ｂはダウンチャープに対応し得る。ピーク１１０５Ａおよび１１０５Ｂは第１のチャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク１１１０Ａと１１１０Ｂは第２（異なる）のチャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
ベースバンド信号は、ピーク１１０５Ａ、１１１０Ａ、１１０６Ａ、１１１１Ａ、１１１１Ｂ、１１０６Ｂ、１１１０Ｂ、１１０５Ｂを含み得る。ピーク１１０５Ａ、１１１０Ａ、１１０６Ａ、および１１１１Ａはアップチャープに対応し、ピーク１１１１Ｂ、１１０６Ｂ、１１１０Ｂ、および１１０５Ｂはダウンチャープに対応し得る。ピーク１１０５Ａおよび１１０５Ｂは第１のチャープレートを有し（または関連付けられることがある）、ピーク１１１０Ａと１１１０Ｂは第２（異なる）のチャープレートを有する（または関連付けられることがある）。
【0103】
一実施形態において、ＬＩＤＡＲシステムの範囲内に複数のターゲットが存在する場合がある。この場合、ピーク１１０５Ａ、１１１０Ａ、１１０６Ａ、１１１１Ａ、１１１１Ｂ、１１０６Ｂ、１１１０Ｂ、および１１０５Ｂの各々が真のピークである可能性がある。
ダウンチャープのピークがアップチャープのどのピークに対応するかを決定するために、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、アップチャープのピーク１１０５Ａ、１１１０Ａ、１１０６Ａ、および１１１１Ａに基づいて推定ピークを生成、決定、算出などすることができる。
ダウンチャープのピークがアップチャープのどのピークに対応するかを決定するために、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、アップチャープのピーク１１０５Ａ、１１１０Ａ、１１０６Ａ、および１１１１Ａに基づいて推定ピークを生成、決定、算出などすることができる。
【0104】
図１２は、本実施形態によるピークを選択するためのＬＩＤＡＲシステム（例：ＬＩＤＡＲシステム１００またはＬＩＤＡＲシステム３００）における方法１２００を示すフローチャートである。
方法１２００は、ハードウェア（回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、プロセッサ、処理デバイス、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）など）、ソフトウェア（例：処理デバイスで実行される命令）、ファームウェア（マイクロコード）、またはそれらの組み合わせで構成される処理ロジックによって実行され得る。
一部の実施形態では、方法１２００は、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理装置（例：図３Ａおよび図４に示すＬＩＤＡＲシステム３００の信号処理装置）によって実行され得る。
方法１２００は、ハードウェア（回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、プロセッサ、処理デバイス、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）など）、ソフトウェア（例：処理デバイスで実行される命令）、ファームウェア（マイクロコード）、またはそれらの組み合わせで構成される処理ロジックによって実行され得る。
一部の実施形態では、方法１２００は、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理装置（例：図３Ａおよび図４に示すＬＩＤＡＲシステム３００の信号処理装置）によって実行され得る。
【0105】
方法１２００は、操作（ステップ）１２０５で開始され、ここでは上記の処理ロジックは、少なくとも２つのアップチャープ、および少なくとも２つのダウンチャープの信号変調を含む１つまたは複数の光ビームを、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて送信する。
操作（ステップ）１２１０おいて、同処理ロジックは、同ターゲットから反射されたアップチャープおよびダウンチャープの１つまたは複数のリターン信号を受信する。
同処理ロジックはまた、アップチャープおよびダウンチャープの１つまたは複数のリターン信号に応じて周波数領域におけるベースバンド信号を生成することができる。このベースバンド信号は、アップチャープおよびダウンチャープによって検出されたターゲットに関連付けられたピークセット、すなわち、第１の真のピークおよび第２の真のピークを含む第１ピークセットと、第３の真のピークおよび第４の真のピークを含む第２ピークセットとを含む。
操作（ステップ）１２１０おいて、同処理ロジックは、同ターゲットから反射されたアップチャープおよびダウンチャープの１つまたは複数のリターン信号を受信する。
同処理ロジックはまた、アップチャープおよびダウンチャープの１つまたは複数のリターン信号に応じて周波数領域におけるベースバンド信号を生成することができる。このベースバンド信号は、アップチャープおよびダウンチャープによって検出されたターゲットに関連付けられたピークセット、すなわち、第１の真のピークおよび第２の真のピークを含む第１ピークセットと、第３の真のピークおよび第４の真のピークを含む第２ピークセットとを含む。
【0106】
操作１２１５おいて、同処理ロジックは、第１ピークセットおよび第２ピークセットにおけるすべての真のピークを使用すべきかどうかを決定する。
例えば、第１ピークセットは、第１の真のピーク（第１のアップチャープ信号変調用）、および第２の真のピーク（第２のアップチャープ信号変調用）を含み、第２ピークセットは、第３の真のピーク（第１のダウンチャープ信号変調用）、および第４の真のピーク（第２のダウンチャープ信号変調用）を含む。このような場合、同処理ロジックは、第１ピークセットおよび第２ピークセットからの真のピークのサブセットを使用することで、ターゲットの位置、速度、反射率などを決定し得るか否かを判定することができる。例えば、同処理ロジックは、第１および第３の真のピークの信号強度が閾値を超えるかどうかを判定することができる。また、別の例では、同処理ロジックは、第１および第３のピークの信頼性のレベル／指標が信頼性の閾値を超えるかどうかを判定することができる。
例えば、第１ピークセットは、第１の真のピーク（第１のアップチャープ信号変調用）、および第２の真のピーク（第２のアップチャープ信号変調用）を含み、第２ピークセットは、第３の真のピーク（第１のダウンチャープ信号変調用）、および第４の真のピーク（第２のダウンチャープ信号変調用）を含む。このような場合、同処理ロジックは、第１ピークセットおよび第２ピークセットからの真のピークのサブセットを使用することで、ターゲットの位置、速度、反射率などを決定し得るか否かを判定することができる。例えば、同処理ロジックは、第１および第３の真のピークの信号強度が閾値を超えるかどうかを判定することができる。また、別の例では、同処理ロジックは、第１および第３のピークの信頼性のレベル／指標が信頼性の閾値を超えるかどうかを判定することができる。
【0107】
第１ピークセットおよび第２ピークセットにおけるすべての真のピークを使用すべきでない場合、同処理ロジックは、第１ピークセットおよび第２ピークセットの真のピークのサブセットに基づいて、ターゲットの位置、ターゲットまでの距離、ターゲットの速度、およびターゲットの反射率のいずれかを決定する。例えば、同処理ロジックは、ブロック（ステップ）１２２０に示すように、第１の真のピークと真の第３のピークに基づいて、ターゲットの位置、ターゲットまでの距離、ターゲットの速度、およびターゲットの反射率のいずれかを決定することができる。
第１ピークセットおよび第２ピークセットにおけるすべての真のピークを使用すべき場合、同処理ロジックは、ブロック（ステップ）１２２５に示すように、第１の真のピーク、第２の真のピーク、第３の真のピーク、および第４の真のピークに基づいて、ターゲットの位置、ターゲットまでの距離、ターゲットの速度、およびターゲットの反射率のいずれかを決定することができる。また、ブロック（ステップ）１２２６に示すように、オプションとして、ターゲットの位置、ターゲットまでの距離、ターゲットの速度、およびターゲットの反射率のいずれかを決定する際に、第２ピークセットから第４の真のピークを選択、決定、算出、生成などすることができる。
第１ピークセットおよび第２ピークセットにおけるすべての真のピークを使用すべき場合、同処理ロジックは、ブロック（ステップ）１２２５に示すように、第１の真のピーク、第２の真のピーク、第３の真のピーク、および第４の真のピークに基づいて、ターゲットの位置、ターゲットまでの距離、ターゲットの速度、およびターゲットの反射率のいずれかを決定することができる。また、ブロック（ステップ）１２２６に示すように、オプションとして、ターゲットの位置、ターゲットまでの距離、ターゲットの速度、およびターゲットの反射率のいずれかを決定する際に、第２ピークセットから第４の真のピークを選択、決定、算出、生成などすることができる。
【0108】
前述した説明では、本発明の実施形態を理解しやすくするために、特定のシステム、構成要素、方法などの具体例を複数示しているが、当業者であればこれらの具体例の説明がなくても本発明を実施しうる。また、公知の構成要素や方法はその詳細が省略されるか、単純なブロック図の形式で示されることがあるが、これは本発明の理解を容易にするためである。したがって、開示された内容は単に例示であり、一事例は他の例示と異なる場合があっても、本発明の範囲内に含まれると考えられる。
【0109】
本明細書において「一実施形態」または「実施形態」という表現が使用される場合、それらの実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、または特性が少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書のいくつかの箇所で「一実施形態において」または「実施形態において」という表現が現れている場合、必ずしも同じ実施形態を示すものではない。
【0110】
ここで説明されている方法の操作は特定の順序で示されているが、各方法の操作の順序は変更されることがあり、特定の操作を逆順で行ってもよいし、少なくとも一部の操作を他の操作と同時に行ってもよい。異なる操作の指示または補助的な操作は、断続的または交互に行うことができる。
【0111】
上記に記載されている発明の実施例についての説明（要約に記載されている内容を含む）は、詳細で網羅的であることを意図しているものではなく、開示された具体的形態に限定するものでもない。本発明の具体的な実施態様および実施例は、例示の目的で本明細書に記載されているが、当業者が認識する範囲で種々の同等な変更を行うことができる。
ここで使用される「例」または「例示的」の語は、例、実例または説明として役立つことを意味するために使用されている。本明細書において「例」または「例示」と説明された態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。むしろ、「例」または「例示」という用語の使用は、概念を具体的な形で示すことを意図している。
本明細書において使用される「または」の用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」として解釈されることを意図している。
つまり、特に指定されていない限り、あるいは文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを含む」という表現は、自然な包括的順列のいずれかを意味する。つまり、ＸがＡを含む場合、ＸがＢを含む場合、あるいはＸがＡおよびＢの両方を含む場合、前述のいずれの場合にも、「ＸはＡまたはＢを含む」という条件を満たすことになる。
さらに、本明細書および添付された特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、特に指定されていない限り、文脈から単数形であることが明らかでない場合には「１つまたは複数」を意味するものと解釈される。
さらに、本明細書において「第１」、「第２」、「第３」、「第４」のような用語が使用される場合、これらの用語は異なる要素を区別するための識別子として使用されるもので、数字の指定に従って必ずしも順序を示すものではない。
ここで使用される「例」または「例示的」の語は、例、実例または説明として役立つことを意味するために使用されている。本明細書において「例」または「例示」と説明された態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。むしろ、「例」または「例示」という用語の使用は、概念を具体的な形で示すことを意図している。
本明細書において使用される「または」の用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」として解釈されることを意図している。
つまり、特に指定されていない限り、あるいは文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを含む」という表現は、自然な包括的順列のいずれかを意味する。つまり、ＸがＡを含む場合、ＸがＢを含む場合、あるいはＸがＡおよびＢの両方を含む場合、前述のいずれの場合にも、「ＸはＡまたはＢを含む」という条件を満たすことになる。
さらに、本明細書および添付された特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、特に指定されていない限り、文脈から単数形であることが明らかでない場合には「１つまたは複数」を意味するものと解釈される。
さらに、本明細書において「第１」、「第２」、「第３」、「第４」のような用語が使用される場合、これらの用語は異なる要素を区別するための識別子として使用されるもので、数字の指定に従って必ずしも順序を示すものではない。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】