CN117015722A - 用于运行激光雷达系统的方法 - Google Patents

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A·格赖纳
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Abstract

描述一种用于运行激光雷达系统的方法,其中,该激光雷达系统具有用于发射激光的激光器和用于测量激光的探测器,其中,该探测器在空间上包括第一测量区域和第二测量区域,该方法包括步骤:a)借助该第一测量区域测量入射到该激光雷达系统上的背景光的强度;b)根据该背景光的求取的强度来求取该激光器的待发射的激光功率;c)以相应地所求取的激光功率借助该激光器发射激光;d)借助在对象上反射的并且通过该第二测量区域所测量的激光来求取该对象的距离。此外,描述一种激光雷达系统、一种计算机程序、一种机器可读的存储介质和激光雷达系统的一种使用。

Description

用于运行激光雷达系统的方法
技术领域
本发明从一种根据独立权利要求的前序部分的用于运行激光雷达系统的方法出发。本发明的主题进一步是一种相应的激光雷达系统、一种相应的计算机程序、一种具有该计算机程序的机器可读的存储介质和该激光雷达系统在车辆中的使用。
背景技术
激光雷达传感器将在未来几年内在实现高度自动化的驾驶功能中建立自己的地位。现今已知仅机械式激光扫描仪能够覆盖150°至360°之间的大水平检测角。在第一构型、旋转镜激光扫描仪中,其最大检测区域限制在150°左右,仅具有电机驱动的偏转镜旋转。对于更大的直至360°的检测区域,所有的电子光学组件处于电机驱动的转盘或转子上。
如果在激光雷达系统的扫描区域中有强反射的对象或者强背景光在整体上支配,则激光雷达系统的功能能力受限。这例如由激光雷达系统中的探测器的饱和所导致。
DE 10 2016 223 892 A1公开一种具有探测器的布置,该探测器具有区域,所述区域构造成用于射束的探测并且在不同时间激活。
EP 3 438 699 A1公开一种距离测量仪,该距离测量仪具有SPAD布置用于考虑多个目标。
发明内容
本发明的优点
公开一种具有独立权利要求的特征的用于运行激光雷达系统的方法。
该方法用于运行激光雷达系统。在此,该激光雷达系统包括用于发射激光的激光器和用于测量激光的探测器。该探测器在空间上具有第一测量区域和第二测量区域。
在实施该方法期间,借助该第一测量区域检测或者说测量该激光雷达系统的背景光的强度。
在另一步骤中,根据该背景光的所测量的强度求取该激光器的待发射的激光功率。随后,该激光器以相应地被控制的激光功率发射激光。
由在对象上反射的并且通过该第二测量区域测量的激光求取该对象的距离。
这是有利的,因为通过背景光的预先测量一方面能够准确地测量该背景光,另一方面能够早期确定功能干扰、眩光和提高的激光功率需求。例如,通过激光功率的根据测量的背景光强度的匹配避免探测器的饱和,还能够优化传感器的功耗,因为激光器仅须发射对于该形态所需的光能,该光能是对于该作用距离所需的。
本发明的进一步的有利实施方式是从属权利要求的主题。
符合目的地,用于测量背景光的强度的第一测量区域优选不用于在对象上反射的激光的直接随后的测量。这是有利的,因为因此当第一测量区域具有用于重新生成的充分时间时,不出现受饱和所限的效应。此外,更大的距离有助于将来自第二测量区域的光学串扰最小化。
符合目的地,根据激光雷达系统的测量方向来确定用于背景强度光测量的第一测量区域。这是有利的,因为能够这样选择第一测量区域,使其在空间上位于第二测量区域的附近,以便确保相同或相似的照明状况。
符合目的地,第一测量区域在时域中或在空间上与第二测量区域距离一至四个测量点或者说像素。这是有利的,因为能够确保这两个测量区域在空间和时间上的接近性,从而使照明状况或者说照明条件不在根本上不同。在此,测量区域的距离根据激光雷达扫描速度来确定。
符合目的地,第一测量区域在空间上在激光雷达系统的测量方向上布置在第二测量区域的前方。这是有利的,因为由此测量接下来对于对象距离的测量相关的背景光。因此能够优化地匹配激光功率,并且以相应的激光功率发射激光。
此外,本发明的主题是提供一种激光雷达系统,该系统具有电子控制单元、激光器和具有第一测量区域和第二测量区域的探测器,其设置用于实施根据本发明的方法。
此外,本发明的主题是一种计算机程序,该计算机程序包括指令,所述指令实现,根据本发明的激光雷达系统实施上述方法的所有步骤。
此外,本发明的主题是一种机器可读的存储介质,在该存储介质上存储有根据本发明的计算机程序。因此能够实现上述优点。
此外,本发明的主题是根据本发明的激光雷达系统在车辆中的一种使用。这是有利的,因为因此特别是能够在车辆中使用自主的驾驶功能或驾驶辅助系统。
附图说明
本发明的有利实施方式在附图中示出并且在以下描述中进一步进行阐明。
附图示出:
图1:根据一种实施方式的根据本发明的方法的流程图;
图2:根据一种实施方式的根据本发明的激光雷达系统的示意图;和
图3:背景光和激光的借助第一和第二测量区域的测量的示意图。
具体实施方式
所有附图中的相同的参考标记表示相同的设备组件或相同的方法步骤。
图1示出根据第一实施方式的根据本发明的方法的流程图。该方法用于运行激光雷达系统,其中,该激光雷达系统具有用于发射激光的激光器和用于测量激光的探测器,在此,该方法包括以下所描述的步骤。此外,该探测器在空间上具有第一测量区域和第二测量区域。
第一步骤S11中,借助该第一测量区域测量入射到该激光雷达系统上的背景光的强度。
在第二步骤S12中,根据背景光的所测量的强度来求取该激光器的待发射的激光功率。
在第三步骤S13中,借助该激光器以相应地所求取的激光功率发射激光。
在第四步骤S14中,借助在对象上反射的和通过第二测量区域所测量的激光来求取该对象的距离。
图2示出根据一种实施方式的根据本发明的激光雷达系统20的示意图。激光雷达系统20包括电子控制单元21、激光器22和探测器23,探测器23具有第一测量区域24和第二测量区域25。在此,所提及的装置设置用于实施根据本发明的方法。该激光雷达系统例如可以安装在车辆中,以便用于在驾驶员辅助系统内求取与对象的距离。
图3示出背景光的和激光的借助第一测量区域34和第二测量区域35的测量的示意图。在此,这两个测量区域是激光雷达系统30的一部分。在此,包括测量区域34、35的探测器33一次以剖视图并且一次以俯视图示出,以便更好地可视化测量区域。该探测器在此包括大量测量点39,用于检测光入射。在此还示出第一区域34与第二区域35之间的四个测量点的空间距离。此外,在入射或出射的光的光路中示出透镜32。如所示出的那样,第一测量区域34和第二测量区域35是探测器33的一部分。方向箭头36说明激光雷达系统30的测量方向,其中,这例如意味着,发射的激光束沿在该方向上运动。示意性地,第一区段37示意性地示出照明的对象,而第二区段38示意性地示出用于背景光测量的测量区段。这表明,背景光测量用于未来的对象测量来执行,而因此相应地匹配激光功率,以便改善距离测量。

Claims (9)

1.一种用于运行激光雷达系统(20,30)的方法,其中,所述激光雷达系统(20,30)具有用于发射激光的激光器(22)和用于测量激光的探测器(23,33),其中,所述探测器(23,33)在空间上包括第一测量区域(24,34)和第二测量区域(25,35),所述方法包括步骤:
a)借助所述第一测量区域(24,34)测量入射到所述激光雷达系统(20,30)上的背景光的强度;
b)根据所述背景光的求取的强度来求取所述激光器(22)的待发射的激光功率;
c)借助所述激光器(22)以相应地所求取的激光功率发射激光;
d)借助在对象上反射的并且通过所述第二测量区域(25,35)测量的激光来求取所述对象的距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,为了测量所述背景光的强度,在步骤a)中使用所述探测器的所述第一测量区域(24,34),所述第一测量区域不用于在所述对象上反射的激光的直接随后的测量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,用于背景强度光测量的所述第一测量区域(24,34)根据所述激光雷达系统(20,30)的测量方向来确定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,用于背景强度光测量的所述第一测量区域(24,34)在时域中或在空间上与所述第二测量区域(25,35)距离一至四个测量点。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第一测量区域(24,34)在空间上在所述激光雷达系统(20,30)的测量方向上布置在所述第二测量区域(25,35)的前方。
6.一种激光雷达系统(20,30),所述激光雷达系统包括电子控制单元(21)、激光器(22)和具有第一测量区域(24,34)和第二测量区域(25,35)的探测器(23,33),其设置用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
7.一种计算机程序,所述计算机程序包括指令,所述指令实现,根据上一项权利要求所述的激光雷达系统(20,30)实施根据所述权利要求1至5中任一项所述的方法的所有步骤。
8.一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7所述的计算机程序。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的激光雷达系统(20,30)的在车辆中的使用。
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