二VelodyneLiDAR公司重点技术领域分析和专利解读

二、VelodyneLiDAR企业重点技术领域解析和专利解读二、VelodyneLiDAR企业重点技术领域解析和专利解读二、VelodyneLiDAR企业重点技术领域解析和专利解读专利解析报告项目名称：VelodyneLiDAR企业激光雷达领域专利解析委托人：委托日期：受托机构（盖章）：完成日期：目录一、VELODYNELIDAR整体专利情况错误！不决义书签。(一)检索策略错误！不决义书签。(二)专利总量错误！不决义书签。(三)申请趋势3(四)地域分布4(五)发明人解析5(六)专利质量解析7二、VELODYNELIDAR重点技术领域解析和专利解读8(一)重点技术领域解析8(二)重点专利解读9三、竞争对手差异性解析13(一)国际申请人解析13(二)竞争对手解析14（1）数量比较14（2）地域分布和技术趋势比较14（3）专利技术重视点和重点专利解读19四、将来趋势31一、VelodyneLiDAR整体专利情况激光雷达LIDAR，是激光探测及测距系统的简称，其他也称LaserRadar或LADAR。其用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。由发射系统、接收系统、信息办理等部分组成。激光自己拥有特别精确的测距能力，其测距精度可达几个厘米，随着技术的发展，LIDAR在无人驾驶领域以及无人机领域作为核心传感器发挥重视要作用。VelodyneLiDAR于2016年成立，是一家专业研发激光雷达传感器的企业，原属于Velodyne企业旗下，当前该企业在技术和市场上都处于当先地位，在该领域该企业开发的LiDAR传感器被谷歌等涉及自动驾驶的企业广泛使用。(一)检索策略本报告的检索数据库为中国知识产权局专利数据库、美国专利数据库、欧洲专利数据库、日本专利数据库、世界专利数据库。检索地域范围为世界范围内。检索时间截止到2017年12月07日。检索重点词为velodyne,lidar,ladar,laser,radar。(二)专利总量经检索，VelodyneLiDAR企业共拥有专利申请10件，全部涉及激光雷达技术。这10件激光雷达技术专利中以VelodyneLiDAR企业作为申请人的专利申请数量为7件，申请日期集中在2016-2017年。其他3件申请日期为2007年-2011年，原申请人为VelodyneACOUSTICS，但当前这3件专利的专利权人已改正加与VelodyneLiDAR共同拥有。VelodyneLiDAR企业的10件专利还拥有13件同族专利申请，这10件专利的公开号、有关日期、发明名称以及同族信息见下表1。所谓同族专利是基于同一优先权文件，在不相同国家或地域的专利组织多次申请、多次宣告或赞同的内容相同或基真相同的一组专利文件。表1VelodyneLiDAR企业全部专利申请编公开号发明名称有关日期同族号1US2010020306AHIGHDEFINITION申请日WO2008008970ALIDARSYSTEMCN101688774A高精确度激光雷达系公开日EP2041515A统2US2010302528ACOLORLIDAR申请日SCANNER彩色激光雷达扫描器公开日3US2011216304AHIGHDEFINITION申请日LIDARSYSTEM高精确度激光雷达系公开日统4US2017146640ATHREE申请日DIMENSIONALLIDARSYSTEM公开日WITHTARGETEDFIELDOFVIEW拥有定向视野的三维激光雷达系统5US2017219695AMULTIPLE申请日PULSE,LIDARBASED3-D公开日IMAGING基于三维成像的多脉冲激光雷达6WO2017132704LIDARBASED3-D申请日AIMAGINGWITHFAR-FIELD公开日ILLUMINATIONOVERLAP拥有远范围光照覆盖的基于三维成像的激光雷达7US2017269197ALIDARBASED3-D申请日IMAGINGWITHVARYING公开日ILLUMINATIONINTENSITY

WO2010141631AWO2011146523AEP2388615AHK1165862A0WO2017091810AWO2017132703AWO2017165319A拥有可变光照强度的基于三维成像的激光雷达8US2017269198ALIDARBASED3-D申请日WO2017165318AIMAGINGWITHVARYING公开日ILLUMINATIONFIELDINTENSITY拥有可变光照强度范围的基于三维成像的激光雷达9US2017269209ALIDARBASED3-D申请日IMAGINGWITHVARYINGPULSE公开日REPETITION拥有可变脉冲重复的基于三维成像的激光雷达10US2017269215AINTEGRATED申请日ILLUMINATIONANDDETECTIONFOR公开日LIDARBASED3-DIMAGING用于基于三维成像的激光雷达的集成照明和检测

WO2017165316AWO2017164989A(三)申请趋势VelodyneLiDAR企业关于激光雷达技术领域的专利申请趋势以以下图1所示。该企业于2007年申请了首件专利，2007至2015年间总合申请专利3件，其中有两件还包括进入欧洲、中国以及香港的同族专利，说明此阶段该企业关于激光雷达技术在连续研发中，属于技术成长远，技术进展较为牢固。2016年至2017年申请数量激增，短短5个月内申请数量达到7件。这与2016年8月VelodyneLiDAR企业获得百度与福特企业1.5亿美元的共同投资，三方将围绕无人驾驶领域张开全方向合作的信息相切合。进一步说明该企业获得投资后对激光雷达技术研发力度加大，技术发展有打破性进展，并开始进行专利布局。诚然当前VelodyneLiDAR企业在专利总量上不具优势，但专利从申请至公开都拥有时间延缓，因此2017年3月20日此后申请的专利数量由于未公开当前无法获知，依照申请趋势推测2017年实质申请数量远大于5件。说明从2016年开始，该企业在技术雷达领域进入技术爆发期。图1：Velodyne企业激光雷达领域申请趋势图(四)地域分布VelodyneLiDAR企业专利申请地域分布以以下图2所示，该企业为美国企业，在美国专利占比达到72%，除了在美国申请之外，VelodyneLiDAR企业的专利申请中有2件进入欧洲，占14%，1件进入中国，占7%，,1件进入香港，占7%，说明该企业初期有计划在欧洲国家以及中国发展业务。2016年此后全部专利都提交了PCT国际申请，这些国际申请当前还没有进入任何国家。关于国际申请，国际专利申请是申请人就一项发明创办在《专利合作合约》(简称PCT)缔约国获得专利保护时，依照规定的程序向某一缔约国的专利主管部门提出的专利申请。提交国际申请的优势是只需提交一份国际专利申请，就可以向多个国家申请专利，而不用向每一个国家分别提交专利申请，为专利申请人向外国申请专利供应了方便，而详尽到该专利申请在各个国家可否能够获得授权是由各个国家的专利局做决定。其他，经过PCT，专利申请人最长能够在首次提交专利申请之今后的三十个月内办理国际专利申请进入每一个国家的手续，这样便延伸了进入国家阶段的时间。利用这段时间，专利申请人能够对市场、对发明的商业远景以及其他因素进行检查，在开销较大资本进入各个国家阶段从前，决定可否连续申请外国专利。若经过检查，决定不向外国申请专利，则能够节约开销。VelodyneLiDAR企业对每件专利申请都提交了国际申请，说明该申请人对国际市场的重视和长远计划。就VelodyneLiDAR企业的这10件国际专利申请来看，初期3件国际申请已经超出进入其他国家的最后限时，其他7件国际专利申请都还在进入国家阶段限时之内，关于可否要进入国家阶段以及详尽进入哪些国家，申请人还有较长时间考虑和决定。图2Velodyne企业专利申请地域分布图(五)发明人解析VelodyneLiDAR企业的10件专利的发明人、申请人信息以及专利权转让情况见下表3。VelodyneLiDAR企业在激光雷达领域发明人共5名，按出现频率排序为：HALLDS;KERSTENSPJ;REKOWMN;NESTINGERSS;CUIY。发明人HALLDS出此刻全部专利申请中，大部分都是作为最主要发明人，说明发明人HALLDS为VelodyneLiDAR企业最核心发明人员。当前，前三项专利权已改正加VelodyneACOUSTICS和VelodyneLiDAR共同全部，其他专利为VelodyneLiDAR单独全部。表3发明人及权益转让信息编公开号发明人申请人专利权转让转让日期号信息1US2010020306AHALLDSHALLDSVelodyneACOUSTICS;VelodyneLiDAR2US2010302528AHALLDSHALLDSVelodyneACOUSTICS;VelodyneLiDAR3US2011216304AHALLDSHALLDSVelodyne4US2017146640AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ;NESTINGERSS;REKOWMN5US2017219695AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ6WO2017132704AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ;REKOWMN7US2017269197ACUIY;HALLVelodyneDS;LiDARKERSTENSPJ;NESTINGERSS;REKOWMN8US2017269198AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDARJ;NESTINGERSS;REKOWMN9US2017269209ACUIY;HALLVelodyneDS;LiDARKERSTENSPJ;NESTINGERSS;REKOWMN10US2017269215AHALLDS;VelodyneKERSTENSPLiDAR

ACOUSTICS;VelodyneLiDAR无无无无无无无J;REKOWMN(六)专利质量解析VelodyneLiDAR企业全部专利申请的法律状态以及被引用信息见下表4。三件初期专利申请已获得美国授权，并处于专利保护状态，其他专利当前处于审查状态。当前velodyne企业已授权三件专利中有两件被引次数高达40余次，被谷歌、微软、苹果、丰田等企业的专利引用，足以说明其专利的高质量与核心价值。被引用次数是指该项专利被后续专利引用的次数，是一个计数指标。专利被引是一个长远过程，整个周期长达20年甚至是50年，这也是2015和2016年新申请专利引用次数为0的原因。一项专利从开始被引到大批被引平时需要5年或者更长时间。从理论层面解析，被引次数反应专利质量的原理主要表此刻两个方面：一是作为基础技术的影响力，即对后续技术创新的参照价值，被引次数越高，说明专利技术可供参照的价值越大，越是基础专利；二是作为现有技术的法律功能，即对后续专利的权益限制，被引次数越高，说明专利的限制作用越大，越是核心专利。编公开号号

表法律状态

4

专利审查和法律信息被引用被引用专利及申请人信息（仅例次数举部分）1

US2010020306A1

授权专利权保护状态

40

US2014300700A1CN103278159A

MICROSOFT微软清华大学2

US2010302528A1

US8675181B2

11

1A1US2016282468A1EP3036562A1

TOYOTA丰田GOOGLE谷歌GOOGLE谷歌2014.03.18授权专利权保护状态

US2015043009A1EP2866052A1

FARO法如LADARLTDUS2017123428ZOOXA13US2011216304A1US8767190B242US2017176597GOOGLE谷歌2014.07.01授权A1专利权保护状态US9285477B1APPLE苹果US2015378241QUANERGYA1CN105738915A福州华英重工4US2017146640A1审查中05US2017219695A1审查中06WO2017132704A1审查中07US2017269197A1审查中08US2017269198A1审查中09US2017269209A1审查中010US2017269215A1审查中0其他，关于同族专利的法律状态，初期进入欧洲专利局的专利申请EP2041515A和进入中国专利局的专利申请CN101688774A为视撤状态。而另一欧洲专利EP2388615A1和香港专利HK1165862A0还在审查中。二、VelodyneLiDAR企业重点技术领域解析和专利解读(一)重点技术领域解析对VelodyneLiDAR企业全部专利的分类号进行统计解析，分类号按出现频率由高到低排序以下：G01C3/08：应用电辐射检测器的视距测量，光学测距仪G01P3/36：按所用的光学方法为特色的装置，用于线速度或角速度的测量，差值测量G01C1/00：测量角度G01C13/00：特地用于露天水源勘探，比方海洋、湖泊、江河、运河G01S17/10：应用了断续的脉冲调制波的发射G01S17/89：用于绘地图或成像的激光雷达系统G01S7/481：构造特色，比方光学元件的部署依照上述分类号解析以及各项专利的发明名称和大纲说明等信息能够获知VelodyneLiDAR企业专利布局重视点在于激光雷达测距、测速和测角度的方法和仪器，其采用脉冲方法进行3D成像，主要用于无人驾驶车辆及无人机翱翔领域的核心传感器技术。重点技术是研发拥有旋转部件的激光雷达技术，采用激光发射、接收一起旋转的方式，实现多角度检测。同时，针对覆盖范围、脉冲形式、检测手段以及激光发射数量和角度等技术参数进行优化和改良。企业重点专利一VelodyneLiDAR，发明人是能够看出该企业关于该专利技术的重视。年授权，专利权处于有效状态。现有技术中三维点云系统的配置有多种方式，有的系统能够拍出清楚度高的照片，这样的系统不合合用于车辆自动驾驶技术。很好的更新率，但视野不足并缺乏优异的距离性能。信息，但是关于太小而不属于单元视野范围的物体却不能够很好的发挥作用。本发明要供应一种适合车辆自动导航的三维点云测量系统和方法，能够高精度并且快速地捕捉点云数据。技术方案：一种高精确度激光雷达系统，以以下图所示，激光雷达组件150包括壳体152，壳体152在一侧张口用于接收位于第二激光雷达系统156上方的第一激光雷达系统154。第二激光雷达系统156有关于水平面拥有比第一激光雷达系统154更大的视角。基部158包括磁转子159和定子160。三导体Mercotac模型305的旋转动力联接器161穿过基部158和磁转子159的中心。磁转子159和定子160驱动基部158以及壳体152围绕旋转动力联接器161旋转运动。包括在壳体内的多个光子发射器和光子检测器，使壳体围绕基座旋转的旋转电机以及赞同由光子检测器产生的信号传输到外面的通信组件组件。旋转部件包括旋转动力联接器161，该旋转动力联接器161向旋转马达、光子发射器和光子检测器以及信号输入和输出单元供应功率。每一对光子发射器和检测器相互保持固定关系。经过将几个检测地域聚焦到单个检测器上或经过使用单个大检测器，在多个激光器中“共享”单个检测器。单个激光束被分成几个较小的光束，每个较小的光束被聚焦到各自检测器上。通信组件包括旋转耦合设备或无线通信设备中的最少一个。本发明供应了用于收集三维点云信息的更紧凑并且更有效的构造。2.VelodyneLiDAR企业重点专利二US2011216304A1是VelodyneLiDAR企业于2011年申请的专利，保护主题是“高精确度激光雷达系统”，发明人是HALLDS，到此刻已被引用多达42次，可见在该领域拥有重要作用。VelodyneLiDAR企业对该专利在欧洲和香港都进行了专利布局，能够看出该企业关于该专利技术的重视。当前该专利在美国已于2014年授权，专利权处于有效状态。解决的技术问题：此专利是在上述重点专利一的基础进步行的技术改良，经过若干改良以减小传感器的整体尺寸和重量，供应更好的平衡，并拥有减少串扰和视差等优点。技术方案：LiDAR系统的旋转外壳会发射从物体反射的光脉冲，并能够被旋转外壳内的检测器检测到。经过旋转外壳，该系统供应了360度的水平视场，并且依照外壳内激光的数量和方向，供应了希望的垂直视场。所述系统包括64个发射器/检测器。经过将多个检测地域聚焦到单个检测器上也许经过使用单个大检测器，能够在多个激光器中“共享”单个检测器。镜片经紫外线办理以阻截日光，也许在光路中使用单独的UV镜头滤光片，每一对以1/3°的增量物理排列，范围从水平上方大体2°到水平下方大体24°。每个发射器/检测器对由一个或多个DSP控制，确定触发时间。每次优选仅发射一个激光器，一次仅触发少量激光器，能够在多个检测器之间共享或重复使用检测电路。由于检测电路由高速模数变换器（ADC）组成，能够经过最大限度地减少这些昂贵组件的数量来节约大批成本。驱动可靠性高的简单直流电机控制器控制发射器/检测器的旋转，旋转编码器将旋转地址传达给DSP来确定发射序次。发射器以不相邻的单个激光器序次发射。这意味着在任何特准时间只有一对发射器和检测器是有效的，并且在任何时候相邻的发射器和检测器都不会序次发射。从顶部发射器和中间发射器开始，将货仓分成两组。尔后交替地从每个组发射一个，并以这种交替的方式序次地向下逐个发射。这种模式保证激发的激光之间的距离最大，从而减少串扰的可能性。3.VelodyneLiDAR企业重点专利三US2017219695A1是VelodyneLiDAR企业于2016年申请的专利，保护主题是“基于三维成像的多脉冲激光雷达”，主发明人是HALLDS，该专利为VelodyneLiDAR企业2016-2017年申请的多件专利中申请日期最早，因此选择该专利作为最新技术中拥有代表性的重点专利。解决的技术问题：传统上，为了防范多个脉冲之间的串扰，多个脉冲中的每一个被投射在不相同的方向上。由于同时咨询空间之间的间隔增加，由于串扰引起测量误差的可能性降低，但是精度等性能上存在不足。本发明提出了一种用于执行多脉冲LIDAR测量的方法和系统，在保证性能的情况下以这种方式保证激光雷达系统的不相同通道之间不存在相互搅乱。技术方案：一种用于执行多脉冲LIDAR测量的方法和系统，每个LIDAR测量光束利用激光的多个脉冲序列照射三维环境中的地址。每个测量脉冲序列包括多个激光脉冲并且测算3D激光雷达系统与特定地址之间的距离。激光雷达系统确定多脉冲测量光束从LIDAR设备到三维环境的特定照射点并返回到LIDAR设备的翱翔时间。每个LIDAR之间测量的延缓时间被设置为大于测量脉冲序列往返于位于LIDAR设备的最大范围的对象的翱翔时间。以这种方式，激光雷达系统的不同通道之间不存在相互搅乱。详尽地，下面左图中3D激光雷达系统100包括下壳体101和上壳体102，上壳体102包括圆顶壳体元件103，圆顶壳元件103对于拥有以905纳米为中心的波长的光是透明的。多个脉冲光束105从三维LIDAR系统100经过圆顶壳体元件103在从中心轴线104测量的角度范围α上发射。每个光束投影到由x轴和y轴限制的平面上。激光雷达系统100被配置为围绕中心轴104扫描多个光束105。投射到xy平面上的每个光束描绘以中心轴104的交点为中心的圆形图案，随着时间推移，光束106的主光辉投射到xy平面上的迹线沿着中心轴104的中心圆形轨迹108延伸。右图中3D激光雷达系统10包括下壳体11和上壳体12，上壳体12包括圆柱形壳体元件13，该圆柱形壳体元件13采用对红外光透明的资料。圆柱形壳体元件13关于拥有以905纳米为中心的波长的光是透明的。多个光束15从三维LIDAR系统10经过圆柱形壳体元件13在角度范围β上发射，每束光辉以不相同方向向外投射到周围环境中。光束16被投射到周围环境中的地址17上。从系统10发射的每个光束稍微发散。从系统10发射的光束在距系统100米的距离处照射直径为20厘米的光斑尺寸。以这种方式，每束照明光是从系统10发射的照明光锥。3D激光雷达系统10被配置成以角速度ω围绕中心轴线14扫描多个光束15中的每一个，有关于3D激光雷达系统10的非旋转坐标框架，以一个角度取向示出了光束15，并且以有关于非旋转坐标框架的另一角度取向示出了光束15'。当光束15围绕中心轴线14旋转时，投射到周围环境中的每个光束照射与锥形照明光束对应的环境体积。企业专利布局重视点在于激光雷达测距、测速和测角度的方法和仪器，其采用脉冲方法进行成像，主要用于无人驾驶车辆及无人机翱翔领域的核心传感器技术。重点技术是研发拥有旋转部件的激光雷达技术，采用激光发射、接收一起旋转的方式，实现多角度检测。在2016年至2017年申请的多项专利中主若是针对先期技术内容进行改良和优化，在视野角度、覆盖范围、脉冲形式、光强变化、检测手段以及激光发射数量和角度等技术参数进行优化和改良，在构造和外观上也进一步改良、以提升激光雷达传感器的综合性能做为主要目标。其技术深入程度高，有关技术也处于当先地位。三、竞争对手差异性解析(一)国际申请人解析激光雷达领域专利主要涉及IPC分类号G01S17/+,G01S7/48，G01C3/+，G01C1/+，G01C13/+，G01P3/36等，采用了lidar,ladar,或laserradar等重点词进一步限制获得全球范围内关于激光雷达领域的有关专利一万余件，在上述范围内对专利申请人进行统计解析，在申请数量方面获得如表5所示排名。从表5的排名结果能够看出，地域分布上，日本在专利申请量上占有当先优势，其次是美国、德国。在激光雷达领域，日本、美国和德国在激光雷达专利技术上处于国际当先地位，并且从多家车辆企业的有关申请量能够看出，当前激光雷达技术主要应用于车辆自动驾驶领域，车辆有关企业关于激光雷达技术重视程度极高。在激光雷达领域专利中国的申请量有着日异月新的增加，说明近来几年来我国关于激光雷达领域的技术重视程度以及研发力度都有快速增加。当前我国进入上述排名的申请人全部都为大专院校和科研机构，说明我国的激光雷达技术当前还处于研发阶段，将来还需在生产应用以及占有市场方面连续努力。表5国际专利库中激光雷达领域各申请人排名排名申请人名称国别数量1MITSUBISHI三菱日本2352DENSO电装日本1503BOSCH博世德国1494OMRON欧姆龙日本1335RAYTHEON雷声美国1106NISSAN东风日产日本1007TOYOTA丰田日本838SICKAG西克德国759RICOH理光日本7010FARO法如美国7011LOCKHEED美国5312IBEO德国5213SANYO三洋电机日本4414VALEO法雷奥法国4115武汉大学中国3916中国科学院安徽光学精巧机械研究所中国3917HONDA本田日本3818DAIMILER德国3719中国科学院上海光学精巧机械研究所中国3420中国科学院合肥物质科学研究院中国33(二)竞争对手解析数量比较关于VelodyneLiDAR比较重要的竞争对手Quanergy企业、GE通用企业、IBEO企业作单独比较和介绍。这四个企业的专利总量以及激光雷达领域专利数量见下表6。从专利总量上看，GE通用企业数量最多，涵盖范围最广。但从激光雷达领域专利数量上看，IBEO企业当前专利数量最多。表6竞争对手专利数量企业名称专利总量激光雷达领域数量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地域分布和技术趋势比较前面关于VelodyneLiDAR企业专利的地域分布已经做过介绍，详情拜会图2，初期VelodyneLiDAR企业除了在美国申请之外，还进入欧洲、中国和香港。后期专利还未进入其他任何国家，但由于有充分的时间考虑，不消除进入PCT合约内的任何缔约国的可能性。在技术趋势上，VelodyneLiDAR企业从2007年开始研发激光雷达技术，素来牢固发展，并于2016年开始进入技术爆发期，当前处于技术当先地位。下面对竞争对手分别做地域分布和技术趋势比较。(1)Quanergy企业Quanergy企业成立于2012年终，是专注于激光雷达技术的始创企业，当前共拥有专利11件以及10件同族专利。其专利地域分布以以下图3，Quanergy企业专利进入中国、欧洲、日本、韩国、新加坡和台湾，其专利在美国占有率42.4%，在欧洲、韩国和新加坡各占11.5%，在日本、中国和中国台湾各占7.7%。可见该企业在国际市场上已进入多个国家和地域。图3Quanergy企业专利地域分布在专利技术趋势上，Quanergy企业于2013年申请了第一件关于激光雷达技术的专利，于2014年申请了7件专利，处于技术上升期，于2015年进入技术发展期，并开始拓展国际市场，2015年申请的专利同时在中国、欧洲、韩国、新加坡和中国台湾进行专利布局，此后进入技术牢固期，2015年此后未见新申请专利。(2)GE通用企业GE通用电气企业是全球化企业，业务范围广，遍及数字、车辆、航空、金融、医疗、能源、电力等各个技术领域，专利总量也及其弘大，达到4万多件，分布于各个技术领域，经检索该企业关于激光雷达技术方面的专利有23件以及41件同族专利，地域分布以以下图5。通用企业雷达技术专利分布于巴西、加拿大、欧洲、法国、英国、美国和日本，其专利在日本占有率最高达到29.4%，在其他国家分布比较平均。可见该企业产品和业务遍及全球。这些专利技术中，在激光雷达重点技术方面较为分别，主要涉及激光雷达技术在各个领域中的应用。图5GE企业雷达技术专利地域分布在专利申请趋势上，该企业最早于1973年就开始申请关于激光雷达技术的专利，属于最早研发的激光雷达技术的企业之一，此后连续在该领域申请专利，但数量上没有出现集中爆发阶段，申请国家也较为分别，可见该企业关于激光雷达方面的技术素来在牢固发展中。图6GE通用企业技术趋势33322222222111数量10197319791990200220052006200820092011201320152016（3）IBEO企业IBEO企业成立于1998年，曾为全球有名传感器生产企业西克企业(SICKGroup)旗下子企业，2009起IBEO走开西克企业后专注于智能驾驶方向lidar系统的开发。该企业当前激光雷达技术的专利共52件，以及88件同族专利，IBEO企业地域分布以以下图，该企业在国际市场上已进入多个国家和地域，除了德国之外，还进入奥地利、澳大利亚、欧洲、法国、日本和美国，其专利在德国占比43.4%，在欧洲占比35.5%，其他几个国家分布较为平衡。图7IBEO企业专利地域分布在技术趋势上，IBEO企业在成立两年后的2001年开始申请专利，在2001年申请量达到20件，此后开始进入技术发展期，每年都申请多件有关技术专利，并重视于向其他国家和地域的发展，并且在2012年开始进入欧洲和奥地利，于2003年进入澳大利亚、法国和美国，2004年进入日本，该企业在激光雷达领域发展速度极快，但2010年至2015年间没有新申请专利，说明此阶段进入了技术牢固期或进入调整阶段，2016年又有3件专利申请，说明技术研发上有了新进展，激光雷达技术的更新还在连续。图8IBEO企业技术趋势2520201510108数量54322210200120022003200420052007200820092016VelodyneLiDAR与Quanergy、IBEO主流业务相同，VelodyneLiDAR激光雷达技术起步于2007年，发力于1016年。Quanergy是2012年成立的激光雷达始创企业，发展速度很快，是当前最有力的竞争对手。IBEO于1998年成立，起步早，基础技术强，覆盖面广，但近些年技术更新速度变缓。而GE通用企业未将激光雷达作为主要业务进行研发和投入，但因其技术领域涉猎范围极广，因此在激光雷达领域占有必然市场。综上，VelodyneLiDAR企业和Quanergy企业在技术上二者都在追求高度和创新，在市场上不分伯仲，Quanergy企业在专利技术趋势上处于牢固成长阶段，而2016年激光雷达企业VelodyneLiDAR获得百度与福特企业1.5亿美元的共同投资，因此能够推测VelodyneLiDAR企业将来几年在激光雷达技术和市场大将处于当先地位。技术重视点和重点专利解读(1)Quanergy企业重点专利一US2015378241A1是Quanergy企业于2014年申请的发明专利，保护主题是“平面波束形成和控制的光学相控阵列芯片以及使用其的方法”，发明人是ELDADAL，公开日2015年12月30日距今不足两年已被引用7次，可见在该领域拥有重要作用。Quanergy企业对该专利在美国、日本、欧洲、韩国、中国、台湾和新加坡都进行了专利布局，从进入国家数量上能够看出该企业关于该专利技术的重视。当前美国已于2017年授权，专利权处于有效状态。解决的技术问题：激光雷达传感器是光检测和测距传感器。到当前为止由于它们在二维中以复杂的二维像素阵列控制，因此生产的光学领域中的二维波束形成和控制相控阵列拥有低产量并且是昂贵的。本发明一维(1D)平面波束形成和控制光学相控阵列芯片是二维(2D)波束形成和控制固态激光雷达的简单成立模块，使得能够经过使用多个所述芯片以高产量和低成本制造激光雷达。技术方案：本发明整体上涉及环境感测领域，并且更详尽地涉及翱翔时间(ToF)激光雷达传感器的使用，用于实时三维绘图和物体检测、追踪、鉴别和/或分类。依照制造设计(DFM)规则的新式光子集成电路(PIC)芯片架构使得所述成立模块成为可能。详尽地，以下图示出了1D平面波束成形和控制光学相控阵列芯片，所述芯片包括激光器10、包括Y分支树20和多模干涉耦合器30的分路部分、两对分组的线性欧姆加热电极形式的光移相器，每个欧姆加热器包括串通的线性加热器，一对90用于粗相位调治，一对100用于精巧相位调治，所述电极对都拥有推拉配置、一组相偏移电极110，以及面外光学耦合器120，以及用于延伸控制范围的附加凹透镜130。基于激光雷达的设备和方法用于使用光子集成电路(PIC)的激光束的固态控制。集成光学设计和制造微米和纳米技术用于生产芯片级光分路器，其将来自激光器的光信号基本平均地分配到像素阵列，所述像素包括可调光学延缓线和光学天线。所述天线实现光的面外耦合。当所述阵列中的所述包括天线的像素的延缓线被调谐时，每个天线发射特定相位的光，以经过这些发射的干涉形成希望的远场辐射图案。所述阵列用作固态光学相控阵列(OPA)的功能。来自阵列的成像平时经过像素的强度传输，OPA赞同经过控制从单个源接收有关光波的像素的光学相位来进行成像。一维平面波束形成和控制的光学相控阵列芯片是固态激光雷达的简单成立模块，使得能够以低成本制造激光雷达。Quanergy企业重点专利二US20170299700A1是Quanergy企业2014年在美国申请的发明专利，保护主题是“基于一维光学发射器的二维扫描的三维激光雷达传感器”于2017年9月5日获得授权，发明人是ELDADAL和PACALAA，Quanergy企业对该专利申请量PCT国际专利，并进入了美国、欧洲、韩国、中国、和新加坡，对这些国家都进行了专利布局，从进入国家数量上能够看出该企业关于该专利技术的重视。解决的技术问题：基于机械运动的激光雷达传感器实现了广泛的视野。包括多个分立的单独封装的激光器的机械运动激光雷达传感器的成本和分辨率不是最正确的，由于拥有多个单独封装的激光器是昂贵的并且扫描在由单独的准直激光器限制的平面中的环境在某些应用中不能够实现可接受的分辨率，特别是其中那些激光雷达安装平台是静态的应用也许当激光雷达安装平台平时是搬动的但是拥有静态的情况。本申请能够仅使用单个发射器实现优异三维感测收效。技术方案：一种基于一维光学发射器的二维扫描的三维激光雷达传感器，激光雷达传感器拥有在一维上感测的单个发射器、最少一个光检测器和二维扫描发射器和最少一个光检测器的机械装置。在所述激光雷达在红外线下操作时所述静态外壳具有在视觉上是不透明的但对红外线辐射是透明的窗口。依照附图，激光雷达10拥有静态外壳20，内部基座30，旋转转盘40，光学成像组件50，以及单个发射器60；光学成像组件50以及光检测器。所述单个发射器可包括：(a)单个激光器；(b)单个激光条；(c)多个激光器，可采用集成的多激光芯片或共同封装的激光芯片，或单个封装的多芯片模块，发射器输出被成像以形成其包络线是长的辐射图案以供应一维感测；(d)耦合到光学相控阵列(OPA)的单个激光器，其对其包络线是长的辐射图案进行成像以供应一维感测；(e)耦合到光学相控阵列(OPA)的单个激光器，其在一维上扫描光束以供应一维感测；(f)耦合到衍射光学元件(DOE)的单个激光器；(g)耦合到全息光学元件(HOE)的单个激光器；(h)耦合到透镜的单个激光器；光学元件对辐射图案成像以供应一维感测；关于全部单个发射器构造，机械运动被用于覆盖未被发射器覆盖的两个维度，形成三维感测。本发明中的激光雷达的外壳优选是静态的，只有内部部件涉及机械运动。Quanergy企业的重点专利三US2016049765A1是Quanergy企业于2014年申请的发明专利，保护主题是“基于一维转向光学相位阵列的三维照射二维扫描激光雷达及其使用方法”，发明人是ELDADAL，公开日2016年2月18日距今不足两年已被引用4次，可见在该领域拥有重要作用。Quanergy企业对该专利在美国、日本、欧洲、韩国、中国、台湾和新加坡都进行了专利布局，从进入国家数量上能够看出该企业关于该专利技术的重视。解决的技术问题：到当前为止所生产的光学领域中的二维光束形成及转向相位阵列产量低并且价格昂贵，本发明采用多个一维平面光束形成及转向光学相位阵列(OPA)芯片形成二维扫描固态激光雷达，使得能够由于所述一维OPA芯片简单、高产量且低成当地来制造三维照射激光雷达。技术方案：一种三维照射二维扫描翱翔时间激光雷达测距设备，所述设备包括多个一维基于光学相位阵列的激光束形成及转向光子集成电路芯片，所述多个光子集成电路芯片利用一组元件的最少一个子集作为在垂直于所述一维光学相位阵列的转向平面的方向上的光束尺寸控制的部件来形成及转向激光束，所述一组元件包括：最少一个片外透镜；和最少一个片上光栅。多个一维平面光束形成及转向光学相位阵列(OPA)芯片形成二维扫描固态激光雷达，使得能够由于所述一维OPA芯片的简单性而以高产量且低成本来制造三维照射翱翔时间激光雷达。多个一维平面光束形成的转向光学相位阵列芯片是固态激光雷达中的发射器的简单构造区块，使得能够以高产量且低成本制造激光雷达。其中，左图描绘了多个一维平面光束形成的转向光学相位阵列芯片10。双头箭头20位于视场内的转向平面中。渐变折射率(GRIN)透镜30与每个芯片一起使用，以减小垂直于转向方向的维度中的光斑尺寸。右图描绘了多个一维平面光束形成的转向光学相位阵列芯片10。双头箭头20位于视场内的转向平面中。利用片上光栅40减小垂直于转向方向的维度中的光斑尺寸。多个一维平面光束形成的转向光学相位阵列芯片是固态激光雷达中的发射器的简单构造区块，使得能够以高产量且低成本制造激光雷达。利用最少一个片外透镜或最少一个片上光栅来减小每个所述芯片的光斑尺寸的垂直维度。小结：Quanergy企业的专利布局重视点在于激光雷达传感器中的激光光束控制技术，以及有切换装置的光耦合装置以及扫描系统。重点技术在于激光雷达内部原理和构造的改良，从一维光学发射器，到二维扫描，直到实现三维成像的技术，经过对其内部重点部件激光器、发射器、检测器以及光学组件和光学相控阵列等的改良和调整，致力于降低成本且高产量地实现激光雷达的制造和生产。(4)GE通用重点专利一US2010017128A1是GE通用2007年申请的发明专利，保护主题是“用于车辆动力估计的雷达、激光雷达和摄像机增强的方法”，主发明人是ZENGSHUQING，到此刻为止被引用次数达51次，可见在该领域拥有重要作用。通用对该专利在美国、德国和中国都进行了专利布局，当前以全部获得专利权，其中在美国于2014年获得专利权，在中国于2011年获得专利权，在德国于2017年获得专利权，专利权都处于有效状态。解决的技术问题：将来用于车辆的先进驾驶员辅助系统(ADS)将包括各种物体检测传感器，比方长距离雷达和激光雷达传感器和超声停车辅助传感器。其他，当前正在开发用于车道偏离警告的基于摄像机的系统。但这些方法的每一个单独在凌乱的场景中都不够可靠。这些系统几乎都没有明确对系统集成的实质需求，系统集成关于将来商业开发该技术来说是必定的。技术方案：本发明供应一种用于车辆动力估计的雷达、激光雷达和摄像机增强的方法。一种使用静态物体来估计包括车辆地址和速度的车辆动力的系统，该系统包括物体传感器，该物体传感器供应静态物体的物体信号，该系统还包括车载传感器，该车载传感器供应表示车辆运动的信号，该系统还包括关系性办理器，该关系性办理器接收物体信号，并且经过多个数据帧供应物体追踪。该系统还包括纵向状态估计办理器，该纵向状态估计办理器接收物体信号和传感器信号，并且供应车辆速度在正向的校正。该系统还包括横向状态估计办理器，该横向状态估计办理器接收物体信号和传感器信号，并且供应车辆速度在横向的校正。详尽地，以下图所示，系统10包括一个或多个物体传感器12，比方雷达、激光雷达、视觉系统、摄像机等，这些传感器在车辆上可用于供应追踪车辆外面物体的信号。来自传感器12的信号被发送到关系性办理器14，该关系性办理器般配来自连续视图信号的地图或图像，以追踪物体。来自关系性办理器14的轨迹被发送到估计正向车辆速度的纵向状态估计办理器16和估计横向车辆速度以作为偏航角速度和侧滑角度的横向速度状态办理器18。办理器16和18还接收来自车载传感器20的信号，比方方向盘角度传感器、偏航角速度传感器、纵向速度传感器、纵向加速度传感器、横向加速度传感器等。(5)GE通用重点专利二US2007073473A1是通用2005年申请的发明专利，保护主题是“使用传感器交融进行目标追踪的系统和方法”，主发明人是ALTANOD，可见该发明人在传感器领域的优势，此专利到此刻已被引用41次，可见在该领域拥有重要作用。通用对该专利在美国、德国和中国都进行了专利布局，其中在美国于2008年获得专利权，在中国于2011年获得专利权，处于有效状态，德国专利申请当前还处于停止状态。解决的技术问题：在进行目标检测过程中，单个传感器的监测结果精度较差，但单纯的多个传感器的使用，测量数据增加，需要昂贵且复杂的数据储藏及管理设备，以致资源浪费，本专利的技术方案在提升测量精度的同时，减少对象的捕捉/重获时间，从而解决现有技术中的问题。技术方案：本申请的基础方案：一种适应于车辆使用的目标追踪和传感器交融系统，配置成在一个周期时期观察最少一个对象的条件。该系统包括多个传感器，和通信耦合到该传感器并且配置成基于传感器交融而改正确地估计该条件的奇特控制器，使用卡尔曼滤波产生该对象地址的交融估计。控制器还配置成将每个新的传感器观察与轨迹列表中的轨迹相般配，并且当在随后的周期时期没有确定般配的观察时，从该轨迹列表中去除该轨迹。详尽地，依照以下图所示，本发明涉及一种改良的目标追踪和传感器交融系统10。该系统10合用于拥有多个配置成检测至少一个对象的地址并追踪之的传感器的车辆12。系统10拥有控制器28，使用一种算法从该传感器接收条件数据并且确定该条件的更精确和正确估计。系统10拥有一组两个传感器14、16，并且追踪两个对象18、20。算法使用了基于卡尔曼滤波(KF)的交融方法。KF应用是用于探测每个目标18、20沿时间轴的有关特色，即假定该追踪目标在一个时间周期内圆滑运动。该系统10还包括：观察模块22，包括卡尔曼滤波器24a的数据关系和聚类(DAC)模块24，和记录包括多个对象轨迹的轨迹列表26a的轨迹寿命管理(TLM)模块26。该观察模块包括传感器，该传感器的各个传感器办理器，以及该传感器、传感器办理器和该DAC模块之间的互连。所述传感器包括从雷达、声纳、激光雷达、视频成像和超声波传感器中选择的检测模式。(6)GE通用重点专利三US2013246020A1是通用2013年申请的发明专利，保护主题是“用多个激光雷达传感器利用扫描点追踪物体的贝叶斯网络”，主发明人是ZENGSHUQING，公开时间距今仅3年已被引用7次，可见在该领域拥有重要作用。通用对该专利在美国、德国和中国都进行了专利布局，其中在美国于2015年获得专利权，在中国于2017年获得专利权，处于有效状态，德国专利申请当前还处于审查状态中。解决的技术问题：为防范碰撞，车辆上平时装备有激光雷达传感器用于物体检测，物体检测传感器有关于车辆调准特别重要，关于装有多个激光雷达传感器的车辆，每个传感器都独立于其他传感器在各自的视野里追踪物体并返回点图群，那么将返回多个点图群，关于重叠的传感器的视野，这些传感器可能会追踪同一物体，而当前还没有公开对来自多个激光雷达传感器的返回进行交融的技术。技术方案：本发明涉及用多个激光雷达传感器利用扫描点追踪物体的贝叶斯网络。详尽地，供应了一种用于交融来自车辆上的多个LiDAR传感器的输出的系统和方法。该方法包括供应先前采样时间由这些传感器检测到的物体的物体档案，其中物体档案鉴别检测到的物体的地址、取向和速度。该方法还包括接收当前采样时间来自传感器视野中检测到的物体的多个扫描返回，并从这些扫描返回构造点云。尔后该方法将点云中的扫描点切割为展望群，其中每个群初始地鉴别由传感器检测到的物体。该方法将展望群与从先前采样时间时期正被追踪的物体生成的展望物体模型进行般配。该方法创办新的物体模型、删除正在消失的物体模型，并基于当前采样时间的物体模型来更新物体档案。详尽地，以以下图所示，车辆系统10倍显示为正在跟从被追踪的目标车辆14的主车辆12，该车辆包括4个激光雷达传感器16/20/24/28，各个传感器供应扫描点云。本发明供应一种交融算法，采用粒子群优化算法（PSO）搜寻初始变换式值，收集传感器的扫描距离图数据，确定来自多个传感器视野中的物体扫描点可否足以执行判决块的计算，经过动向贝叶斯网络追踪算法确定物体模型，对数据点群进行交融和拆分，以组合相同的检测物体，并且拆分本来被检测为单个物体，但是由多个物体组成的物体。经过此方法使用贝叶斯网络交融来自车辆上多个激光雷达传感器的输出。小结：GE企业关于激光雷达技术专利布局重视点分别于应用领域，如用于车辆驾驶领域的导航、定位和防碰撞，很少涉及激光雷达自己内部构造和工作原理。因此GE企业主要涉及激光雷达的应用技术，特别是车辆上设置多个激光雷达传感器时各个传感器之间的视野交融等技术。(7)IBEO企业重点专利一EP1405100A1是IBEO企业于2003年申请的发明专利，保护主题是“用于校正多个光电传感器的数据的方法”，主发明人是LAGESULRICH，到此刻已被引用28次，可见在该领域拥有重要作用。IBEO对该专利申请了PCT国际专利，这件专利包括同族10件，进入欧洲、美国、日本、奥地利等多个国家，并且在多个国家都获得了专利权。解决的技术问题：为了扩大观察地域，车辆中最少能够使用两个传感器，其视场平时是重叠的，必定执行所谓的虚假对象交融。在已知的方法中，虚假对象交融仅在虚假对象数据的基础上发生，拥有以下缺点：特别是当物体有关于传感器搬动时，有关于虚假对象交融此后的模型精度较低。本发明用于供应一种用于供应校正数据以产生监测地域的模型的方法，能够提升虚假对象交融模型的精确度。技术方案：一种用于校正多个光电传感器的数据的方法，用于产生位于各个视场中的监测地域的模型最少两个光电传感器，特别是激光扫描仪，用于确定检测到的物体和物点的地址，所述数据能够形成一致物体鉴别和/或物体追踪的基础。详尽地，在以下图中，用于检测物体地址的两个激光扫描仪10和12被保持在车辆14上。激光扫描仪10和12经由数据链路16和18连接到数据办理设备20，该数据办理设备20拥有输出设备。激光扫描器10和12分别拥有视场22和24，其在监测地域26中重叠的扇形地域。对象28位于被监察的地域中。为了准备环境模型，对激光扫描器10和12的搬动进行校正。第一读入激光扫描器10的原始数据组并进行变换，变换成一般的笛卡尔坐标系统。激光扫描器10的系统被用作公共坐标系统，使得其原始数据元素能够仅依照已知的公式被变换成笛卡尔坐标而没有任何进一步的位移。其次，读入由激光扫描器之一输出的下一个原始数据组。分别从两个激光扫描仪中的一个读取原始数据组，使得关于每个激光扫描仪总是读入相应的最新原始数据组。读入用于激光扫描仪的相应的矢量速度。依照校正数据形成总扫描，进行物体鉴别和/或物体追踪，并输出相应的