CN114556150A - 用于检测处于观察区域中的对象的多脉冲激光雷达系统和方法 - Google Patents

用于检测处于观察区域中的对象的多脉冲激光雷达系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检测至少一个对象(400)的多脉冲激光雷达系统(100)，该多脉冲激光雷达系统包括：具有至少一个激光源(111)的发送装置(110)；具有探测面(141)的接收装置(140)，该探测面包括行式或矩阵式的子探测器布置(143)，该接收装置用于接收在处于观察区域(300)中的对象(400)上反射和/或散射的发送激光束(210)，其中，该接收装置(140)构造为用于将由发送激光束(210)所检测到的检测区域(310n)以像点(230n)的形式成像在探测面(141)上；扫描装置(120)，该扫描装置用于产生发送激光束(210)和接收激光束(220)的扫描运动(122)；和控制装置(130)，该控制装置用于确定检测区域(310n)的距离信息，其中，该控制装置(130)构造为用于选择观察区域(300)的角度范围(307)，并为至少一个第一单个激光脉冲将子探测器(142i,j)分组成第一宏像素(160n)用于分析处理，借助第一单个激光脉冲能够照亮第一检测区域(310n)；并为至少一个第二单个激光脉冲将子探测器(142i,j)分组成至少一个第二宏像素(160n)用于分析处理，借助第二单个激光脉冲能够照亮至少第二检测区域(310n)；其中，借助第一宏像素的和至少一个第二宏像素(160n)的子探测器(142i,j)能够分别将所选择的角度范围(307)成像，并且其中，所述子探测器(142i,j)分别由一个当前成像在探测面(141)上的像点(230n)检测到。

Description

用于检测处于观察区域中的对象的多脉冲激光雷达系统和 方法
技术领域
本发明涉及一种用于检测处于观察区域中的至少一个对象的多脉冲激光雷达系统和一种用于借助多脉冲激光雷达系统检测处于观察区域中的至少一个对象的方法。
背景技术
DE 10 2017 223 102A1公开了一种用于检测处于观察区域中的对象的多脉冲激光雷达系统，该激光雷达系统包括：具有至少一个激光源的发送装置，该发送装置用于由单个激光脉冲的时间序列产生发送激光束，所述单个激光脉冲分别照亮一个局限于观察区域的一部分上的空间角度并且在至少一个采样点中进行采样；具有探测面的接收装置，该探测面包括行式的或矩阵式的子探测器布置，该子探测器布置由在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器组成，该接收装置用于接收以接收激光束形式在处于多脉冲激光雷达系统的观察区域中的对象上反射和/或散射的发送激光束，其中，接收装置构造为用于将由发送激光束所检测到的采样点以像点的形式在探测面上成像；扫描装置，该扫描装置用于产生发送激光束在扫描方向上的扫描运动，以沿着扫描方向上彼此相继的多个采样点逐步采样整个观察区域，其中，发送激光束的扫描运动构造为用于在单个激光脉冲在时间上前后相继的情况下将像点分别沿着行式或矩阵式的子探测器布置偏移地在探测面上成像；和控制装置，该控制装置用于根据各个单个激光脉冲的传播时间来确定采样点的距离信息，其中，该控制装置构造为用于对由当前在探测面上成像的像点所检测到的子探测器以单独地分配给对应像点的宏像素的形式共同地进行分析评价。
发明内容
本发明从一种用于检测处于观察区域中的至少一个对象的多脉冲激光雷达系统出发。该多脉冲激光雷达系统包括具有至少一个激光源的发送装置，该发送装置用于由至少两个单个激光脉冲的时间序列产生发送激光束，所述单个激光脉冲分别照亮一个局限于观察区域的一部分上的检测区域；包括具有探测面的接收装置，该探测面包括行式或矩阵式的子探测器布置，该子探测器布置由在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器组成，该接收装置用于接收以接收激光束的形式在处于多脉冲激光雷达系统的观察区域中的对象上反射和/或散射的发送激光束，其中，该接收装置构造为用于将由发送激光束所检测到的检测区域以像点的形式成像在探测面上。该多脉冲激光雷达系统另外还包括扫描装置，该扫描装置用于产生发送激光束和接收激光束在扫描方向上的扫描运动，用于沿着在扫描方向上彼此相继的多个检测区域对整个观察区域逐步采样；并且包括控制装置，该控制装置用于根据对应的单个激光脉冲的传播时间来确定检测区域的距离信息。该控制装置在此构造为用于：选择观察区域的角度范围，并为至少一个第一单个激光脉冲将子探测器分组成第一宏像素用于分析处理，借助所述第一单个激光脉冲能够照亮第一检测区域；并为至少一个第二单个激光脉冲将子探测器分组成至少一个第二宏像素用于分析处理，借助所述第二单个激光脉冲能够照亮至少第二检测区域。在此，借助所述第一宏像素的和至少一个第二宏像素的子探测器能够分别将所选择的角度范围成像，并且所述子探测器分别由一个当前成像在探测面上的像点检测到。
多脉冲激光雷达系统是如下激光雷达系统：在该激光雷达系统中借助低功率的、短暂地彼此相继的多个单个激光脉冲照亮检测区域。通过单个测量的累加能够获得具有足够信噪比的适合的探测器信号。与此相反，单脉冲激光雷达系统能够分别借助一个单个激光脉冲对每个检测区域进行采样。然而，为此需要具有相对高的激光功率的单个激光脉冲，因此需要相应的功率高的激光源。与此相反，多脉冲激光雷达系统具有明显较低的激光功率。
多脉冲激光雷达系统主要能够用于检测处于自车辆的周围环境中的对象。在扫描时，发送激光束在此能够逐步地沿着扫描方向移动，其中，位于处于观察区域中的对象能够被检测到。所检测到的对象关于自车辆的相对位置在此可以通过发送激光束的相应角度和借助单个激光脉冲的传播时间测量所求取到的距离信息来求取。
具有探测面的接收装置尤其构造为SPAD探测器。在此，SPAD代表Single PhotonAvalanche Photodiode(单光子雪崩光电二极管)。SPAD探测器能够具有所谓的SPAD单元作为子探测器。行式的子探测器布置包括在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器。矩阵式的子探测器布置包括在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器和在第二延伸方向上彼此相继布置的多个子探测器。
本发明的优点在于，尽管将多个脉冲用于一次测量但仍能够实现与在单脉冲激光雷达系统的情况下相同的横向分辨率，其中，对象的可分离性得到改善。尤其能够实现在水平方向上更好的对对象的可分离性。尤其能够更好地在更大的作用范围中——即在与多脉冲激光雷达系统的更大的距离中——检测更小的对象，例如丢失的货物。此外能够防止严重进行干扰的背景光对测量产生负面影响。此外，多脉冲激光雷达系统的部件能够被简单地实现。能够将用于分析处理测量数据——例如对距离信息进行确定——的开销保持得较低。能够将所需要的存储空间和计算开销保持在最小。
在本发明的一种有利构型中，控制装置另外还构造为用于独立于第一宏像素地对至少一个第二宏像素进行分组。尤其能够独立于第一宏像素地根据第二宏像素确定距离信息。控制装置尤其设置为用于为第一宏像素创建和分析处理第一直方图并为第二宏像素创建和分析处理第二直方图，其中，能够独立于第一直方图地创建和分析处理第二直方图。能够在不考虑第一直方图的情况下创建和分析处理第二直方图。换言之，不将第一直方图缓存，而是第一直方图能够保持不被考虑。该构型的优点在于能够将用于分析处理测量数据的开销保持得较低。需要少量的存储空间和计算开销。
在另一实施方式中提出，发送装置包括多个激光源，所述激光源的检测区域相对于扫描方向彼此正交地布置。在此，探测面针对每个激光源包括一个单独配属于对应的激光源的子探测器布置，其中，所述子探测器布置相对于扫描方向彼此正交地布置。由此能够提高该激光雷达系统的竖直分辨率。
本发明另外还从一种用于借助多脉冲激光雷达系统检测处于观察区域中的至少一个对象的方法出发。该方法包括以下步骤：产生呈至少两个单个激光脉冲的时间序列的形式的发送激光束，其中，该发送激光束以每个单个激光脉冲照亮一个局限于观察区域的部分区段的检测区域；产生发送激光束和接收激光束在扫描方向上的扫描运动，该扫描运动引起在扫描方向上彼此相继的多个检测区域中对整个观察区域的逐步采样；在探测面上接收通过发送激光束在处于观察区域中的对象上的反射和/或散射所产生的接收激光束，该探测面具有由在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器组成的、行式或矩阵式的子探测器布置，其中，当前由发送激光束所检测到的检测区域以像点的形式成像在探测面上；选择观察区域的角度范围；为至少一个第一单个激光脉冲将子探测器分组成第一宏像素，所述第一单个激光脉冲照亮第一检测区域，并为至少一个第二单个激光脉冲将子探测器分组成至少一个第二宏像素，所述第二单个激光脉冲照亮至少一个第二检测区域，其中，所述第一宏像素的和至少一个第二宏像素的子探测器分别将所选择的角度范围成像并分别由一个当前成像在探测面上的像点检测到；和分析处理所述第一宏像素和至少一个第二宏像素，用于根据对应的单个激光脉冲的传播时间来确定所选择的角度范围的距离信息。
在本发明的一种有利构型中提出，独立于将子探测器分组成第一宏像素地将子探测器分组成至少一个第二宏像素。尤其根据第二宏像素独立于第一宏像素地确定距离信息。尤其为第一宏像素创建和分析处理第一直方图，并且独立于第一直方图地为第二宏像素创建和分析处理第二直方图。能够在不考虑第一直方图的情况下创建和分析处理第二直方图。换言之，不将第一直方图缓存，而是第一直方图能够保持不被考虑。该构型的优点在于能够将用于分析处理测量数据的开销保持得较低。需要少量的存储空间和计算开销。
本发明另外还从一种计算机程序出发，该计算机程序设置为用于实施所描述的方法的所有步骤。
本发明另外还从一种机器可读的存储介质出发，在该存储介质上存储有所描述的计算机程序。
附图说明
以下根据所附示图更详细地阐述本发明的实施例。附图中的相同附图标记表示相同的或者作用相同的元件。附图示出：
图1：多脉冲激光雷达系统的实施例的示意性立体视图；
图2：旋转式激光雷达系统在扫描布置在其观察区域中的车辆时的示意图；
图3：对第一宏像素和后续的宏像素的分组的表明；
图4-6：根据本发明的激光雷达系统的示意图，用于表明借助三个彼此相继的单个激光脉冲对对象所进行的采样过程；
图7-9：对对象所进行的采样过程的示意图；
图10：用于检测处于观察区域中的至少一个对象的方法的一个实施例。
具体实施方式
图1示例性地示出具有旋转的传感器头101的宏激光雷达系统100，该传感器头具有以不同角度布置的多个发送和接收单元，其中，在本示例中仅示出发送装置110。在此，传感器头101实施旋转的扫描运动122，其中，在本示例中，旋转轴102平行于Z轴延伸。在该布置的情况下，激光雷达系统的水平图像分辨率由旋转运动和测量速率确定。相反，竖直图像分辨率由接收单元的数量和对应的角度距离限定。在本实施例中，传感器头101实施360°的完全旋转。然而对于每个实施方式都可以将扫描运动局限于限定角度范围。
图2示出图1的宏激光雷达系统100在扫描过程中的示意图，在该扫描过程中，借助激光辐射200对布置在激光雷达系统100的观察区域300中的对象400(在当前情况下为车辆)采样。激光雷达系统100具有旋转的传感器头101，该传感器头包括具有至少一个激光源111的发送装置110和具有探测面141的接收装置140。探测面141针对每个激光源包括一个行式或矩阵式的子探测器布置143，该子探测器布置由在第一延伸方向144上并排布置的多个子探测器142n组成。为清楚起见，在图2中仅示出具有仅三个子探测器142n的行式的子探测器布置143。
在本实施例中，传感器头101还包括光学成像装置150。在此例如可以是一个或多个光学透镜元件，借助所述透镜元件，激光束210、220以期望的方式成形。此外，如在本实施例中的情况，传感器头101可以具有分束器121，用于叠加或分离发送激光束和接收激光束210、220。这种光学分束器121可以例如构造为半透明的镜子的形式。
如图2进一步所示，激光雷达系统100典型地还包括用于控制发送装置和接收装置110、140的控制装置130。在本示例中，控制装置130还包括用于求取被发送并且又被接收的单个激光脉冲的传播时间的测量装置以及用于借助测得的传播时间求取采样点的距离信息的分析评价装置。根据实施方式而定，控制装置130或控制装置的个别部件可以布置在传感器头101的外部并且借助相应的信号线和数据线与传感器头101中的对应装置连接。替代于此，控制装置130或控制装置的个别部件可以安置在传感器头101的内部。
在激光雷达系统100运行中，发送装置110的每个激光源产生自己的呈短的单个激光脉冲的时间序列的形式的发送激光束210。在此，发送激光束210以每个单个激光脉冲照亮一个限定对应的单个激光脉冲的检测区域310的立体角，该立体角典型地仅是激光雷达系统100的整个观察区域300的一个相对小的区段。通过旋转的扫描运动122和与此伴随的、彼此相继的单个激光脉冲的检测区域310的逐步偏移才实现对整个观察区域300的采样。在图2中示例性地示出一个测量序列，该测量序列具有在时间上依次发射的三个单个激光脉冲以及它们的对应的检测区域310-1至310-3。在此，检测区域310-1至310-3借助虚线标记。在本实施例中，发送激光束210的检测区域310-1至310-3以圆形示出。然而，根据应用而定，限定检测区域310的形状的发送激光束210横截面也可以具有其他构形，例如椭圆形或近似正方形或矩形。由于传感器头101的扫描运动122，各个单个激光脉冲以不同的角度发射，使得发送激光束210总是以其当前的检测区域310以预给定的角度步长在分别采样的对象400上移动。
如在图2中所示，在对象400上反射或从对象400散射回的发送激光束210以接收激光束220的形式在传感器头101中被接收并且被成像到探测面141上。由于扫描运动122，当前检测区域310在激光脉冲彼此相继的情况下分别偏移一个限定距离地在探测面141上成像。
图3示出时序图，借助该时序图表明对第一宏像素和后续的宏像素的分组。与图2不同，在本实施例中，探测面141具有矩阵式的子探测器布置143，该子探测器布置包括布置在第一延伸方向144上的总共21个并排布置的子探测器142i,j和在第二延伸方向145上的总共八个彼此相继布置的子探测器142i,j。若要从观察区域300的特定角度范围307检测距离信息，则首先选择该角度范围307。该角度范围307——或者换言之该空间角度——例如可以限定图2中的检测区域310-1。在当前示例中，子探测器布置143的中间的子探测器142i,j构造为用于将所选择的角度范围307成像，所述中间的子探测器示例性地在借助括号307所标记的两个垂直线之间示出。
现在，借助第一单个激光脉冲照亮第一检测区域310n。在对象上反射的或者说从对象散射回的发送激光束在时间点301以接收激光束的形式被接收，并作为像点230n成像到探测面141上。最下方的子探测器布置143表明，子探测器142i,j中的构造为用于将角度范围307成像的哪些子探测器在时间点301分别由一个当前成像在探测面141上的像点230n检测到。这些子探测器是以深色阴影示出的子探测器142i,j-A。布置在子探测器142i,j-A右侧旁边的子探测器142i,j-B虽然也构造为用于将角度范围307成像，但是在时间点301未被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。在时间点301布置在子探测器142i,j-A左侧旁边的以浅色阴影示出的子探测器142i,j-C虽然被当前成像在探测面141上的像点230n检测到，但并非构造为用于将角度范围307成像。子探测器142i,j-A被分组成第一宏像素160n。经分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第一宏像素160-1的直方图。
随后借助第二单个激光脉冲照亮第二检测区域310n。在对象上反射的或者说从对象散射回的发送激光束在时间点302以接收激光束的形式被接收，并作为像点230n成像到探测面141上。从下面数第二个子探测器布置143表明，子探测器142i,j中的构造为用于将角度范围307成像的哪些子探测器在时间点302分别由一个当前成像在探测面141上的像点230n检测到。这些子探测器又是以深色阴影示出的子探测器142i,j-A。如针对时间点301所描述的那样，现在针对时间点302也将以深色阴影示出的子探测器分组成第二宏像素160-2。在此，独立于第一宏像素160-1地对第二宏像素160-2进行分组。针对时间点302所分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第二宏像素160-2的直方图。在此，独立于第一宏像素160-1的直方图地创建并分析处理第二直方图。由此能够将用于分析处理测量数据的开销保持得较低。这同样适用于时间点303至306。为清楚起见，除了时间点301之外仅针对时间点306标记子探测器142i,j-A、142i,j-B和142i,j-C，以及像点230n和第六宏像素106-6。
图3在此示出，如何通过扫描方向123上的扫描运动产生像点230n在子探测器布置143上移动的印象，通过该扫描运动能够实现沿着在扫描方向123上彼此相继的多个检测区域310n对整个观察区域的逐步采样。同时还产生如下印象：宏像素160n在子探测器布置143上移动，其中，所述宏像素同时改变其尺寸。能够被用于分组成各个宏像素160n的子探测器142i,j-A的数量根据时间点301至306而定地不同。因此，该数量随着从时间点301到时间点303而增加。例如在时间点303，所有构造为用于将角度范围307成像的子探测器142i,j都被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。在该时间点，检测区域310n相当于角度范围307。检测区域310n准确地位于角度范围307中。在该示例中，在该时间点，所有构造为用于将角度范围307成像的子探测器142i,j都能够分组成第三宏像素160-3。从时间点303到时间点306，子探测器142i,j-A的数量又降低。
图4至图6示出根据本发明的激光雷达系统的示意图，用于表明借助三个彼此相继的单个激光脉冲对对象的采样过程。为此，图4至图6示出已经在图2中示出的短的扫描序列，该短的扫描序列包括借助三个单个激光脉冲对车辆400的采样。图4在此示出第一单个测量，在该第一单个测量中借助第一单个激光脉冲照亮车辆400。在此，该第一单个激光脉冲照亮第一检测区域310-1，该第一检测区域局限于观察区域300的一部分上。对于在图4至图6中示例性地示出的扫描序列，检测区域310-1相当于所选择的角度范围307。在图4中由发送激光束210所检测到的第一检测区域310-1以像点230n的形式成像在探测面141上。像点230n在此照亮矩阵式的子探测器布置143的子探测器142i,j中的在图4中被标记为以深色阴影示出的子探测器142i,j-A的总共64个子探测器。对于第一单个测量，第一检测区域310-1完全位于观察区域300的所选择的角度范围307中。因此能够借助被像点照亮的所有子探测器142i,j-A将所选择的角度范围307成像。子探测器142i,j-A被分组成第一宏像素160n用于分析处理。因此，该第一宏像素160n包括子探测器142i,j-A，所述子探测器被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。经分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第一宏像素160n的直方图170n。
在图5所示的方法状态中，发送激光束210由于扫描运动122而在扫描方向123上进一步移动。因此，当前发射的第二单个激光脉冲具有在扫描方向123上偏移一个特定角度量的检测区域310-2。因此，第一像点230n在探测面141上的位置也偏移一个限定的量。在此，像点230n的偏移与光学部件的成像特性以及单个测量之间的对应角度差直接相关，并且因此与扫描速度和测量速率相关。在本实施例中，这些参数如此彼此协调，使得像点230n在后续的单个测量中分别偏移一个距离地成像在探测面上，该距离尽可能精确地相当于子探测器142i,j的横向宽度。以这种方式确保子探测器142i,j-A能够始终明确地配属于宏像素160n中的一个宏像素。这也适用于如下实施方式：在所述实施方式中，在后续的单个测量中像点230n在探测面上成像时所偏移的步长是子探测器142i,j的横向宽度的整数倍。然而根据对应的应用，激光雷达系统的相应参数也可以是这样的：使得在后续的单个测量中像点在探测面上成像时所偏移的步长分别是子探测器的横向宽度的几分之一。此外也可以实现如下激光雷达系统：在所述激光雷达系统中，像点230n在探测面上的偏移与子探测器142i,j的横向宽度不成合理比例。
在图5中由发送激光束210所检测到的第一检测区域310-2以像点230n的形式成像在探测面141上。像点230n在此照亮矩阵式的子探测器布置143的子探测器142i,j中的总共64个子探测器。然而，对于第二单个测量，第二检测区域310-2不再完全位于观察区域300的所选择的角度范围307中。仅56个构造为用于将角度范围307成像的子探测器142i,j-A仍然被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。在图5中布置在子探测器142i,j-A右侧旁边的以浅色阴影示出的子探测器142i,j-C虽然被当前成像在探测面141上的像点230n检测，但并非构造为用于将角度范围307成像。布置在子探测器142i,j-A左侧旁边的子探测器142i,j-B虽然构造为用于将角度范围307成像，但当前未被成像在探测面141上的像点230n检测到。子探测器142i,j-A被分组成第二宏像素160n。相应地，第二宏像素160n仅还包括来自所选择的角度范围307的部分区域308的信息。经分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第二宏像素160n的第二直方图170n。在此独立于第一宏像素的直方图地创建并分析处理第二直方图170n。
图6示出在第三单个测量期间的方法状态，该第三单个测量跟随在图5所示的第二单个测量之后。在此，发送激光束由于扫描运动而向右移动一个进一步的角度量，使得所属的检测区域310-3现在相对于图4所示的第一单个测量移动一个进一步的量。因此，当前像点230n在探测面141上的位置也偏移一个限定的量。该偏移与图5中的状况相比是子探测器142i,j的横向宽度的两倍。当前像点230n在此照亮矩阵式的子探测器布置143的子探测器142i,j中的总共64个子探测器。然而，对于第三单个测量，第三检测区域310-3还更少地位于观察区域300的所选择的角度范围307中。仅40个构造为用于将角度范围307成像的子探测器142i,j-A仍然被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。在图6中布置在子探测器142i,j-A右侧旁边的以浅色阴影示出的子探测器142i,j-C虽然被当前成像在探测面141上的像点230n检测，但并非构造为用于将角度范围307成像。布置在子探测器142i,j-A左侧旁边的子探测器142i,j-B虽然构造为用于将角度范围307成像，但当前未被成像在探测面141上的像点230n检测到。子探测器142i,j-A被分组成第三宏像素160n。相应地，第三宏像素160n仅还包括来自所选择的角度范围307的部分区域309的信息。经分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第三宏像素160n的直方图170n。在此独立于第一宏像素的直方图且独立于第二宏像素的直方图地创建并分析处理第三直方图170n。
图7至图9示出位于所选择的角度范围307中的对象400的采样过程的示意图。表明旋转式扫描运动与宏像素160n在子探测器布置143的探测面141上的偏移之间的关联和宏像素160n的同时发生变化的尺寸。为此，图7至图9示出扫描过程的包括三个单个测量的序列。分别示出传感器头101的简化实施方式，其中，激光束235在没有由分束器引起的偏转的情况下借助光学成像装置150直接成像到探测面141上。被发射的发送激光束210检测位于所选择的角度范围307中的对象400。发送激光束210在对象400上被反射回去，并且以接收激光束的形式被激光雷达系统100的传感器头101再次接收。像点230n成像在探测面141上。为了更好地阐明，不仅以侧视图而且以俯视图示出探测面141，该探测面在本实施例中构造为呈12×8矩阵形式的二维子探测器布置143。在当前示例中，像点230n在图7至图9所示的单个测量中的每个单个测量中都成像在子探测器布置143的中部区域上。该区域借助粗边框标记。例如，仅布置在该像点230n中的子探测器142i,j是激活的。
对于第一单个测量，图7示出子探测器142i,j中的构造为用于将角度范围307成像的哪些子探测器被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。这些子探测器是八个子探测器142i,j-A。布置在子探测器142i,j-A左侧旁边的八个子探测器142i,j-B虽然也构造为用于将角度范围307成像，但是在第一单个测量时未被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。例如，子探测器142i,j-B当前是未激活的。布置在子探测器142i,j-A右侧旁边的八个子探测器142i,j-C虽然被当前成像在探测面141上的像点230n检测到，但并非构造为用于将角度范围307成像。八个子探测器142i,j-A被分组成第一宏像素160n。经分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第一宏像素160n的直方图。
图8示出在接下来的第二单个测量时图7中的布置。在此，发送激光束210由于扫描运动122而在扫描方向123上进一步移动。在图8中，16个子探测器142i,j-A构造为用于将角度范围307成像，并且被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。16个子探测器142i,j-A被分组成第二宏像素160n。独立于第一宏像素地对第二宏像素160n进行分组。经分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第二宏像素160n的直方图。第二宏像素160n因此在扫描方向123上偏移并且比第一宏像素160n更大，即包括更高数量的子探测器142i,j-A。独立于第一宏像素的直方图地创建并分析处理第二直方图。
图9示出在接下来的第三单个测量时图7和图8中的布置。在此，发送激光束210由于扫描运动122而在扫描方向123上进一步移动。在图9中，八个子探测器142i,j-A构造为用于将角度范围307成像，并且被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。布置在子探测器142i,j-A右侧旁边的八个子探测器142i,j-B虽然也构造为用于将角度范围307成像，但是在第三单个测量时未被当前成像在探测面141上的像点230n检测到。例如，子探测器142i,j-B当前是未激活的。布置在子探测器142i,j-A左侧旁边的八个子探测器142i,j-C虽然被当前成像在探测面141上的像点230n检测到，但并非构造为用于将角度范围307成像。八个子探测器142i,j-A被分组成第三宏像素160n。独立于第一宏像素以及独立于第二宏像素地对第三宏像素160n进行分组。经分组的子探测器142i,j-A的信号被共同指定给配属于第三宏像素160n的直方图。第三宏像素160n因此在扫描方向123上偏移并且比第二宏像素160n更小，即包括更低数量的子探测器142i,j-A。独立于第一宏像素的直方图以及独立于第二宏像素的直方图地创建并分析处理第三直方图。
图10再次以总结的方式示出方法1000的一个实施例，该方法用于借助多脉冲激光雷达系统检测处于观察区域中的至少一个对象。该方法1000开始于步骤1001。该方法包括另外的步骤：产生1002呈单个激光脉冲的时间序列的形式的发送激光束，其中，该发送激光束以每个单个激光脉冲照亮一个局限于观察区域部分区段的检测区域；产生1003该发送激光束在扫描方向上的扫描运动，该扫描运动引起在在扫描方向上彼此相继的多个检测区域中对整个观察区域的逐步采样；在探测面上接收1004通过该发送激光束在处于观察区域中的对象上的反射和/或散射所产生的接收激光束，该探测面具有由在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器组成的、行式或矩阵式的子探测器布置，其中，当前由该发送激光束所检测到的检测区域以像点的形式成像在该探测面上；选择1005观察区域的角度范围；为至少一个第一单个激光脉冲将子探测器分组1006成第一宏像素，第一单个激光脉冲照亮第一检测区域，并为至少一个第二单个激光脉冲将子探测器分组1007成至少一个第二宏像素，第二单个激光脉冲照亮至少一个第二检测区域，其中，所述第一宏像素的和至少一个第二宏像素的子探测器分别将所选择的角度范围成像并分别由一个当前成像在探测面上的像点检测到；分析处理1008所述第一宏像素和至少一个第二宏像素，用于根据对应的单个激光脉冲的传播时间来确定所选择的角度范围的距离信息。该方法结束于步骤1009。

Claims (6)

1.一种用于检测处于观察区域(300)中的至少一个对象(400)的多脉冲激光雷达系统(100)，所述多脉冲激光雷达系统包括：
·具有至少一个激光源(111)的发送装置(110)，所述发送装置用于由至少两个单个激光脉冲的时间序列产生发送激光束(210)，所述单个激光脉冲分别照亮一个局限于所述观察区域(300)的一部分上的检测区域(310n)，
·具有探测面(141)的接收装置(140)，所述探测面包括行式或矩阵式的子探测器布置(143)，所述子探测器布置由在第一延伸方向(144)上并排布置的多个子探测器(142i,j)组成，所述接收装置用于接收以接收激光束(220)的形式在处于所述多脉冲激光雷达系统(100)的所述观察区域(300)中的所述对象(400)上反射和/或散射的发送激光束(210)，
其中，所述接收装置(140)构造为用于将由所述发送激光束(210)所检测到的检测区域(310n)以像点(230n)的形式成像在所述探测面(141)上，
·扫描装置(120)，所述扫描装置用于产生所述发送激光束(210)和所述接收激光束(220)在扫描方向(123)上的扫描运动(122)，用于沿着在所述扫描方向(123)上彼此相继的多个检测区域(310n)对整个观察区域(300)逐步采样，和
·控制装置(130)，所述控制装置用于根据对应的单个激光脉冲的传播时间来确定所述检测区域(310n)的距离信息，
其中，所述控制装置(130)构造为用于：选择所述观察区域(300)的角度范围(307)，并为至少一个第一单个激光脉冲将子探测器(142i,j)分组成第一宏像素(160n)用于分析处理，借助所述第一单个激光脉冲能够照亮第一检测区域(310n)；并为至少一个第二单个激光脉冲将子探测器(142i,j)分组成至少一个第二宏像素(160n)用于分析处理，借助所述第二单个激光脉冲能够照亮至少第二检测区域(310n)；其中，借助所述第一宏像素的和所述至少一个第二宏像素(160n)的子探测器(142i,j)能够分别将所选择的角度范围(307)成像，并且其中，所述子探测器(142i,j)分别由一个当前成像在所述探测面(141)上的像点(230n)检测到。
2.根据权利要求1所述的多脉冲激光雷达系统(100)，其中，所述控制装置(130)另外还构造为用于独立于所述第一宏像素地对所述至少一个第二宏像素进行分组。
3.一种用于借助多脉冲激光雷达系统检测处于观察区域中的至少一个对象的方法，所述方法包括以下步骤：
·产生(1002)呈至少两个单个激光脉冲的时间序列的形式的发送激光束(，其中，所述发送激光束以每个单个激光脉冲照亮一个局限于所述观察区域的部分区段上的检测区域，
·产生(1003)所述发送激光束和接收激光束在扫描方向上的扫描运动，所述扫描运动引起在所述扫描方向上彼此相继的多个检测区域中对整个观察区域的逐步采样，
·在探测面上接收(1004)通过所述发送激光束在处于所述观察区域中的对象上的反射和/或散射所产生的接收激光束，所述探测面具有由在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器组成的、行式或矩阵式的子探测器布置，其中，当前由所述发送激光束所检测到的检测区域以像点的形式成像在所述探测面上，
·选择(1005)所述观察区域的角度范围，
·为至少一个第一单个激光脉冲将子探测器分组(1006)成第一宏像素，所述第一单个激光脉冲照亮第一检测区域，并为至少一个第二单个激光脉冲将子探测器分组(1007)成至少一个第二宏像素，所述第二单个激光脉冲照亮至少一个第二检测区域，其中，所述第一宏像素的和所述至少一个第二宏像素的子探测器分别将所选择的角度范围成像并分别由一个当前成像在探测面上的像点检测到；和
·分析处理(1008)所述第一宏像素和所述至少一个第二宏像素，用于根据对应的单个激光脉冲的传播时间来确定所选择的角度范围的距离信息。
4.根据权利要求3所述的方法(1000)，其中，独立于将子探测器分组成所述第一宏像素地将子探测器分组成至少一个第二宏像素。
5.一种计算机程序，所述计算机程序设置为用于实施根据权利要求3和4中任一项所述的方法(1000)的所有步骤。
6.一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求5所述的计算机程序。
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