DE102020125270A1

DE102020125270A1 - Lidar-system und dessen steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE102020125270A1
Application number: DE102020125270.6A
Authority: DE
Inventors: Seung Wuk Baek
Original assignee: Hyundai Autron Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2021-04-01
Also published as: US20240019559A1; CN112684457A; US20210096226A1

Abstract

Offenbart ist ein LIDAR-System, das Folgendes aufweist: eine Lichterzeugungseinheit, die einen Laser auf ein Objekt strahlt, das in einem Schattenabschnitt des LIDAR-Systems angeordnet ist; eine Lichtempfangseinheit, die von dem Objekt reflektiertes Licht erfasst; einen Empfänger, der ein in der Lichtempfangseinheit in ein elektrisches Signal umgewandeltes Signal empfängt; einen Komparator, der bestimmt, ob das von dem Empfänger übertragene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert; und einen Controller, der eine Pulsbreite des von der Lichterzeugungseinheit auf das Objekt gestrahlten Lasers entsprechend der Bestimmung des Komparators steuert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein LIDAR-System und dessen Steuerungsverfahren und insbesondere auf ein LIDAR-System und dessen Steuerungsverfahren, die eine Fehlfunktion des LIDAR-Systems unter Verwendung eines Pulsmodulationssignals prüfen.
STAND DER TECHNIK
Die optische Abstands- und Geschwindigkeitsmessung (engl. Light Detection and Ranging - LIDAR) stellt die Messung physikalischer Eigenschaften wie Abstand und Konzentration, Geschwindigkeit, Form und dergleichen eines zu messenden Objekts anhand der Strahlung eines Lasers bis zur Rückkehrzeit eines gestreuten oder reflektierten Lasers und der Intensität des Lasers, einer Frequenzänderung, einer Änderung des Polarisationszustands usw. dar.
Im Stand der Technik wird ein Schema vorgestellt, bei dem der Verlust von Laserlicht im mittleren Infrarot durch Verwendung eines Modulationssignals minimiert und eine Lichtübertragung über weite Strecken durchgeführt wird.
In Bezug auf ein derartiges Problem bei dem Schema aus dem Stand der Technik kann nicht bekannt sein, bei welcher Frequenz das Licht tatsächlich übertragen wird, wenn das Licht unter Verwendung des Modulationssignals übertragen wird, und da eine Übertragung in alle Richtungen durchgeführt wird, kann auch Licht in einem anderen umgebenden Wellenlängenbandbereich empfangen werden, wenn das Licht empfangen wird, und da das Modulationssignal periodisch eingegeben wird, kann ein ineffizienter Leistungsverbrauch auftreten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben realisiert, ein LIDAR-System und dessen Steuerungsverfahren bereitzustellen, die eine Fehlfunktion des LIDAR-Systems unter Verwendung eines Pulsmodulationssignals prüfen.
Die vorliegende Erfindung wurde auch in dem Bestreben realisiert, eine Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion bereitzustellen, um automatisch ein Impulssignal zur Ansteuerung einer Laserdiode entsprechend der Kanaleigenschaften einzustellen.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein LIDAR-System bereit, das Folgendes aufweist: eine Lichterzeugungseinheit, die einen Laser auf ein Objekt strahlt, das in einem Schattenabschnitt des LIDAR-Systems angeordnet ist; eine Lichtempfangseinheit, die von dem Objekt reflektiertes Licht erfasst; einen Empfänger, der ein in der Lichtempfangseinheit in ein elektrisches Signal umgewandeltes Signal empfängt; einen Komparator, der bestimmt, ob das von dem Empfänger übertragene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert; und einen Controller, der eine Pulsbreite des von der Lichterzeugungseinheit auf das Objekt gestrahlten Lasers entsprechend der Bestimmung des Komparators steuert.
Der Controller kann eine Ausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit durch Pulsbreitenmodulation steuern.
Wenn das von dem Empfänger übertragene Signal ein Spannungswert ist, der kleiner als der vorbestimmte Bezugswert ist, kann der Komparator ein Flag zum Controller senden.
Der Controller kann als Reaktion auf das Flag die Pulsbreite des erneut auf das Objekt gestrahlten Lasers erhöhen.
Der Komparator kann das Flag zum Controller senden, bis das von dem Empfänger zum Komparator übertragene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als der vorbestimmte Bezugswert.
Der Controller kann eine Ausgabeeinheit, die ein Impulssignal an einen internen Kommunikationskanal ausgibt, eine Impulsvergleichseinheit, die das durch den Kommunikationskanal laufende Impulssignal mit einer vorbestimmten Bezugsspannung vergleicht, eine Bestimmungseinheit, die entsprechend einem Vergleichsergebnis der Impulsvergleichseinheit bestimmt, ob das Impulssignal abgeschwächt ist, und eine Deemphasis-Einheit, die entsprechend dem Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit bestimmt, ob das Impulssignal moduliert wird, aufweisen.
Wenn entsprechend dem Bestimmungsergebnis bestimmt wird, dass das Impulssignal abgeschwächt ist, kann die Deemphasis-Einheit für eine steigende Flanke des Impulssignals eine Amplitudenmodulation durchführen.
Die Impulsvergleichseinheit kann ein Vergleichsergebnis mit hohem Pegel ausgeben, wenn das Impulssignal kleiner ist als die Bezugsspannung, und ein Vergleichsergebnis mit niedrigem Pegel ausgeben, wenn das Impulssignal gleich oder größer ist als die Bezugsspannung.
Die Bestimmungseinheit kann bestimmen, dass das Impulssignal abgeschwächt ist, wenn sie das Vergleichsergebnis mit dem hohen Pegel von der Impulsvergleichseinheit empfängt, kann bestimmen, dass sich das Impulssignal in einem Normalzustand befindet, wenn sie das Vergleichsergebnis mit dem niedrigen Pegel von der Impulsvergleichseinheit empfängt, und kann eine Funktion der Deemphasis-Einheit einschalten, wenn bestimmt wird, dass das Impulssignal abgeschwächt ist.
Die Deemphasis-Einheit kann eine Deemphasis-Schaltung aufweisen, die mit einem Ausgangsanschluss der Ausgangseinheit verbunden ist, ein NOR-Gatter, das ein Freigabesignal zum Einschalten der Funktion der Deemphasis-Schaltung sendet, wenn entsprechend dem Bestimmungsergebnis bestimmt wird, dass das Impulssignal abgeschwächt ist, und eine Verzögerungssteuerung, die mit mindestens einem Eingangsanschluss des NOR-Gatters verbunden ist, um in die Bestimmungseinheit eingegebene Eingabedaten zu verzögern und zu senden.
Die Deemphasis-Schaltung kann eine Pulsbreitenmodulation des Impulssignals durchführen.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Steuerungsverfahren unter Verwendung eines LIDAR-Systems bereit, das Folgendes umfasst: Ausstrahlen eines Lasers auf ein in einem Schattenabschnitt des LIDAR-Systems angeordnetes Objekt; Empfangen eines von dem Objekt reflektierten Signals; Bestimmen, ob das empfangene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert; und Steuern einer Pulsbreite des auf das Objekt ausgestrahlten Lasers entsprechend der Bestimmung des Spannungswerts des Signals.
Das Steuerungsverfahren kann ferner das Senden eines Flags umfassen, wenn das empfangene Signal ein Spannungswert ist, der kleiner ist als ein vorbestimmter Bezugswert.
Das Steuerungsverfahren kann als Reaktion auf das Flag ferner die Erhöhung der Pulsbreite des Lasers umfassen, der erneut auf das Objekt gestrahlt wird.
Das Steuerungsverfahren kann ferner das Senden des Flags umfassen, bis ein erneut auf das Objekt gestrahltes und reflektiertes Signal zu einem Spannungswert wird, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in einem LIDAR-System und dessen Steuerungsverfahren ein Impulssignal eines Lasers, das in eine Lichterzeugungseinheit eingegeben wird, in einem Schattenabschnitt eines LIDAR-Systems moduliert, und durch die resultierende Rückkopplungsregelung kann genauer gemessen werden, ob das LIDAR-System fehlerhaft arbeitet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in einer Laseransteuervorrichtung mit Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung ein Impulssignal zur Ansteuerung einer Laserdiode automatisch entsprechend den Kanaleigenschaften eingestellt, um die Signalabschwächung des von einem Ausgabepuffer ausgegebenen Impulssignals zu erfassen und zu verbessern.
Durch Verwendung der Amplitudenmodulation, die eine Hauptfunktion der Deemphasis und eine Pulsbreiteneinstellfunktion der Deemphasis ist, kann das Impulssignal automatisch entsprechend den Frequenzeigenschaften eines Kanals eingestellt werden.
Wenn das LIDAR-System hochgefahren wird, ist die Zuverlässigkeit für ein Laserlichtsignal zur Erfassung eines Zielobjekts und zur Entfernungsmessung zu einem Anfangszeitpunkt gewährleistet.
Die vorstehende Zusammenfassung dient nur zur Veranschaulichung und soll in keiner Weise einschränkend sein. Zusätzlich zu den oben beschriebenen veranschaulichenden Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende ausführliche Beschreibung ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine graphische Darstellung, die ein Fahrzeug mit einem LIDAR-System gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft darstellt.
2 ist eine graphische Darstellung, die schematisch eine Ausgestaltung und einen Betrieb eines LIDAR-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3 ist eine graphische Darstellung, die eine Änderung der Ausgangsleistung einer Lichterzeugungseinheit in Abhängigkeit von einer Pulsbreitensteuerung eines Controllers beispielhaft darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines LIDAR-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 ist ein Blockschaltbild einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische konzeptionelle graphische Darstellung einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine graphische Darstellung, die eine schematische Schaltungsausgestaltung einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist eine graphische Darstellung, die verschiedene Beispiele für ein Impulssignal einer Ausgabeeinheit veranschaulicht, das abgeschwächt ist.
9 ist eine graphische Darstellung, die verschiedene Beispiele für ein Impulssignal einer Ausgabeeinheit veranschaulicht, dessen Pulsbreite eingestellt ist.
10 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Es ist zu verstehen, dass die beigefügten Zeichnungen nicht zwangsläufig maßstabsgerecht sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale darstellen, die für die Grundprinzipien der Erfindung beispielhaft sind. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier offenbart sind, die z.B. spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, werden zum Teil durch die besondere vorgesehene Anwendung und Nutzungsumgebung festgelegt.
In den Figuren beziehen sich in allen verschiedenen Figuren der Zeichnung die Bezugszeichen auf identische oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Wenn sich Bezugszeichen auf Komponenten in den einzelnen Zeichnungen beziehen, ist zunächst zu beachten, dass zwar dieselben Komponenten in verschiedenen Zeichnungen abgebildet sind, dieselben Komponenten aber möglichst mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden. Ferner kann bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung auf eine ausführliche Beschreibung bekannter verwandter Ausgestaltungen und Funktionen verzichtet werden, um den Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht unnötig schwer verständlich zu machen. Ferner wird im Folgenden die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, der technische Gedanke der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt oder dadurch eingeschränkt, und die Ausführungsformen können von dem Fachmann geändert und auf verschiedene Weise ausgeführt werden.
1 ist eine graphische Darstellung, die ein Fahrzeug mit einem System zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung (engl. Light Detection and Ranging - LIDAR) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft veranschaulicht.
Bezugnehmend auf 1 ist ein Fahrzeug 10 mit einem LIDAR-System 100 gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Ein LIDAR-Sensor kann zur Erfassung eines Abstands zu einem Ziel, einer Richtung, einer Geschwindigkeit, einer Temperatur, von Materialverteilungs- und Konzentrationskenndaten oder von 3D-Bildinformationen verwendet werden, indem ein Laserstrahl auf das Ziel ausgestrahlt und am Ziel reflektiertes Licht empfangen wird.
Der bekannte LIDAR-Sensor kann nach einem Modulationsverfahren eines Lasersignals in ein Laufzeit- (TOF-) Schema und ein Phasenverschiebungsschema eingeteilt werden.
In diesem Fall ist das TOF-Schema ein Schema, bei dem eine Zeit gemessen wird, in der reflektierte Impulssignale von Objekten innerhalb eines Messbereichs einen Empfänger erreichen, indem das Impulssignal von einem Laser ausgesendet wird, um die Entfernung bis zum Objekt zu messen, und das Phasenverschiebungsschema ist ein Schema, bei dem der kontinuierlich mit einer bestimmten Frequenz modulierte Laserstrahl ausgesendet wird und ein Phasenänderungsbetrag eines innerhalb des Messbereichs am Objekt reflektierten und von dem Objekt zurückgeworfenen Signals gemessen wird, um die Zeit und die Entfernung zu berechnen.
Das Modulationsverfahren des Lasersignals ist jedoch in der vorliegenden Erfindung nicht auf das TOF- oder Phasenverschiebungsschema beschränkt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das LIDAR-System 100 an einer Motorhaube oder Stoßstange des Fahrzeugs 10 angebracht sein, wie in 1 dargestellt. Ferner kann das LIDAR-System 100 ein (nicht gezeigtes) Ziel in einem LIDAR-Messabschnitt 21 messen, der vor einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 entsprechend der Drehung einer Ansteuereinheit 101, wie in 2 dargestellt, positioniert ist. In diesem Fall kann der LIDAR-Messabschnitt 21 ein Sichtfeld (engl. Field of View - FOV) sein, das einen Signalmesswinkel des Empfängers des LIDAR-Systems 100 anzeigt. Da das LIDAR-System 100 an der Motorhaube oder Stoßstange (an einem vorderen Teil des Fahrzeugs 10) des Fahrzeugs 10 angebracht ist, beträgt der LIDAR-Messabschnitt 21 zur Messung des Ziels nicht 360 Grad, sondern kann begrenzt eingestellt werden.
Dennoch muss beim Betrieb des LIDAR-Systems 100 geprüft werden, ob eine Lichterzeugungseinheit und eine Lichtempfangseinheit ordnungsgemäß funktionieren.
In diesem Fall kann die Lichterzeugungseinheit eine Laserdiode (LD) sein, die einen Laser unter Verwendung eines Halbleiterübergangs als aktives Medium erzeugt, und die Lichtempfangseinheit kann eine Fotodiode (PD) sein, die eine Art optischer Sensor ist, der Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt.
Wenn überprüft wird, ob das LIDAR-System 100 in dem von dem LIDAR-System 100 gemessenen LIDAR-Messabschnitt 21 fehlerhaft funktioniert, wird ein von der Lichtempfangseinheit erfasstes optisches Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt, und es wird möglicherweise nicht überprüft, ob ein Grund dafür, dass das umgewandelte Signal von dem Empfänger nicht erfasst wird, darin besteht, dass ein Übertragungssignal der Lichterzeugungseinheit schwach ist oder ein Signal nicht erfasst wird, weil kein reflektiertes Signal vorliegt, da sich kein Ziel vor einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs befindet 10, und möglicherweise wird daher nicht überprüft, ob die Lichterzeugungseinheit und die Lichtempfangseinheit ordnungsgemäß funktionieren.
In diesem Fall wird ein Objekt 30 in einem Schattenabschnitt 20 angeordnet, der ein anderer Abschnitt als der LIDAR-Messabschnitt 21 ist, um die Fehlfunktion der Lichterzeugungseinheit und der Lichtempfangseinheit zu überprüfen und zu bestimmen, ob das Objekt 30 erfasst wird. Das Objekt 30 kann fest an einer Innenseite des Fahrzeugs 10 angebracht sein, insbesondere an der Rückseite der Motorhaube oder der Stoßstange des Fahrzeugs 10.
2 ist eine graphische Darstellung, die schematisch eine Ausgestaltung und einen Betrieb eines LIDAR-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 3 ist eine graphische Darstellung, die beispielhaft eine Änderung der Ausgangsleistung einer Lichterzeugungseinheit in Abhängigkeit von einer Pulsbreitensteuerung eines Controllers veranschaulicht.
Bezugnehmend auf 2 besteht das LIDAR-System 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer Ansteuereinheit 101, die das LIDAR-System 100 ansteuert, und einer elektronischen Platine 103 mit einer Lichterzeugungseinheit 40, einer Lichtempfangseinheit 50 und einem elektronischen Chip 102.
Genauer gesagt kann die Lichterzeugungseinheit 40 eine Laserlichtquelle eines bestimmten Wellenlängenbereichs (z.B. eines Wellenlängenbereichs von 250 nm bis 11 µm) sein, die einen Laser auf das im Schattenabschnitt 20 des LIDAR-Systems 100 angeordnete Objekt 30 ausstrahlen kann. Zusätzlich kann die Lichtempfangseinheit 50 das Licht erfassen, das von dem in dem LIDAR-Messabschnitt 21 angeordneten Ziel oder dem im Schattenbereich 20 angeordneten Objekt 30 reflektiert wird.
Wie in 2 dargestellt, weist in diesem Fall der elektronische Chip 102 einen Empfänger 60 auf, der von der Lichtempfangseinheit 50 ein in ein elektrisches Signal umgewandeltes Signal empfängt, einen Komparator 70, der das von dem Empfänger 60 übertragene Signal mit einem Bezugssignalwert vergleicht, und einen Controller 80, der eine Pulsbreite des von der Lichterzeugungseinheit 40 ausgestrahlten Lasers steuert.
Die Ansteuereinheit 101 kann ein Rotationsmotor sein, der um 360 Grad drehbar ist, und das LIDAR-System 100 kann den Laser auf das im LIDAR-Messabschnitt 21 angeordnete Ziel oder aus das im Schattenabschnitt 20 angeordnete Objekt 30 strahlen und ein von dem Ziel oder Objekt 30 bei Drehung der Ansteuereinheit 101 reflektiertes optisches Signal empfangen.
In diesem Fall, wenn die Ansteuereinheit 101 den LIDAR-Messabschnitt 21 dreht, misst das LIDAR-System 100 normalerweise einen Abstand bis zu dem vor der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 angeordneten Ziel, eine Richtung, eine Geschwindigkeit usw.
Wenn die Ansteuereinheit 101 den Schattenabschnitt 20 dreht, strahlt die Ansteuereinheit 101 den Laser von der Lichterzeugungseinheit 40 auf das Objekt 30 im Schattenabschnitt 20 und bestimmt, ob das von dem Objekt 30 reflektierte Lasersignal durch die Lichtempfangseinheit 50 und den Empfänger 60 genau erfasst wird.
Eine Laserausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit 40 kann jedoch in Abhängigkeit von einer Pulsbreite, die in die Lichterzeugungseinheit 40 eingegeben wird, variieren, wie in 3 dargestellt. In diesem Fall erhöht sich mit zunehmender Pulsbreite, die in die Lichterzeugungseinheit 40 eingegeben wird, die Ausgangsleistung des Lasers, der von der Lichterzeugungseinheit 40 auf das Objekt 30 ausgestrahlt wird, und somit kann eine Entfernung zur Messung des Objekts 30 variieren.
Wenn die Ausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit 40 niedriger ist als ein Bezugssignalwert, wenn das LIDAR-System 100 das Objekt 30 im Schattenabschnitt 20 misst, kann es einen Fall geben, in dem ein Signal mit einem Spannungswert, der kleiner ist als ein vorbestimmter Bezugswertwert, von dem Objekt 30 reflektiert und über die Lichtempfangseinheit 50 zum Empfänger 60 übertragen wird.
In diesem Fall kann der Komparator 70 bestimmen, ob das von dem Objekt 30 reflektierte und von dem Empfänger 60 zum Komparator 70 übertragene Lasersignal ein Spannungswert ist, der einem vorbestimmten Bezugswert entspricht oder darüber liegt. Wenn der Komparator 70 bestimmt, dass das von dem Empfänger 60 übertragene Lasersignal ein Spannungswert ist, der kleiner ist als der vorbestimmte Bezugswert, kann der Komparator 70 ein Flag (F)-Signal zum Controller 80 senden.
Wenn der Controller 80 das von dem Komparator 70 übertragene Flag (F)-Signal empfängt, kann der Controller 80 die Ausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit 40 steuern, indem er als Reaktion darauf eine Pulsbreitenmodulation durchführt.
Der Controller 80 kann insbesondere die Laserausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit 40 erhöhen, indem er die Pulsbreite des von der Lichterzeugungseinheit 40 erneut auf das Objekt 30 ausgestrahlten Lasers, wie in 3 dargestellt, als Reaktion auf das von dem Komparator 70 gesendete Flag (F)-Signal erhöht.
Nach dem Vorgang kann der Laser, dessen Ausgangsleistung entsprechend der Pulsbreitenmodulation des Controllers 80 zunimmt, erneut auf das Objekt 30 gestrahlt werden, und das von dem Objekt 30 reflektierte Lasersignal kann über die Lichtempfangseinheit 50 und den Empfänger 60 zum Komparator 70 übertragen werden.
In diesem Fall, wenn der Komparator 70 bestimmt, dass das durch den Empfänger 60 übertragene Signal weiterhin ein Spannungswert ist, der kleiner ist als der vorbestimmte Bezugswert, kann der Komparator 70 erneut ein Flag (F) zum Controller 80 senden. Somit kann der Komparator 70 eine Rückkopplungsregelung durch ein Schema zur Übertragung des Flags F an den Controller 80 durchführen, bis das von dem Empfänger 60 an den Komparator 70 übertragene Signal zu einem Spannungswert wird, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert.
Wenn das an den Komparator 70 übertragene Signal den Spannungswert, der gleich oder größer ist als der vorbestimmte Bezugswert, durch Wiederholung der Rückkopplungsregelung erfüllt, darf der Komparator 70 das Flag F nicht mehr zum Controller 80 senden und kann bestimmen, dass das LIDAR-System 100 normal arbeitet. Dabei kann die Ausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit 40 durch eine Pulsbreitensteuerung des Controllers 80 unter einer Bedingung, die die Augensicherheit nicht verletzt, eingestellt werden.
Nachfolgend wird bezugnehmend auf 4 ein Steuerungsverfahren des LIDAR-Systems 100 beschrieben, das auf einer mit Bezug auf 2 beschriebenen Ausgestaltung des LIDAR-Systems 100 basiert. 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines LIDAR-Systems 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Zunächst kann der von der Lichterzeugungseinheit 40 emittierte Laser auf das Objekt 30 gestrahlt werden, das im Schattenabschnitt 20 des in 1 und 2 dargestellten LIDAR-Systems 100 angeordnet ist (Schritt S10).
Danach kann die Lichtempfangseinheit 50 das von dem Objekt 30 reflektierte Lasersignal erfassen, und die Lichtempfangseinheit 50 kann das erfasste Lasersignal in das elektrische Signal umwandeln und das elektrische Signal über den Empfänger 60 empfangen (Schritt S20).
In diesem Fall kann der Komparator 70 bestimmen, ob das über den Empfänger 60 empfangene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmtes Kriterium (Schritt S30).
Wenn bestimmt wird, dass das von dem Objekt 30 reflektierte und über den Empfänger 60 empfangene Signal der Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als der vorbestimmte Bezugswert, kann bestimmt werden, dass das LIDAR-System 100 normal arbeitet, wie in 4 veranschaulicht.
Im obigen Schritt S30 kann jedoch, wenn bestimmt wird, dass das über den Empfänger 60 empfangene Signal ein Spannungswert ist, der kleiner ist als der vorbestimmte Bezugswert, das Flag (F) zum Controller 80 gesendet werden (Schritt S40). Als Reaktion auf das Senden des Flags F zum Controller 80 im obigen Schritt S40 kann sich die Pulsbreite des erneut auf das Objekt 30 ausgestrahlten Lasers erhöhen (Schritt S50).
In diesem Fall kann der Laser, dessen Ausgangsleistung entsprechend der Pulsbreitenmodulation des Controllers 80 zunimmt, erneut auf das Objekt 30 ausgestrahlt werden, und das von dem Objekt 30 reflektierte Lasersignal kann über die Lichtempfangseinheit 50 und den Empfänger 60 zum Komparator 70 übertragen werden.
In diesem Fall kann der Komparator 70 wieder bestimmen, ob das über den Empfänger 60 empfangene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmtes Kriterium (Schritt S60).
Wenn bestimmt wird, dass das Signal, das erneut zum Objekt 30 ausgestrahlt und von diesem reflektiert wird und dann über den Empfänger 60 empfangen wird, der Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als der vorbestimmte Bezugswert, können die obigen Schritte S40 und S50 beendet werden, und es kann bestimmt werden, dass das LIDAR-System 100 normal arbeitet.
Wenn der Komparator 70 jedoch bestimmt, dass das über den Empfänger 60 übertragene Signal weiterhin ein Spannungswert ist, der kleiner ist als der vorbestimmte Bezugswert, kann erneut ein Flag (F) zum Controller 80 gesendet werden (die Schritte S40 und S50 werden wiederholt).
Somit kann der Komparator 70 eine Rückkopplungsregelung durch ein Schema zum Senden des Flags F zum Controller 80 durchführen, bis das von dem Empfänger 60 zum Komparator 70 übertragene Signal zu einem Spannungswert wird, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert.
Wenn das an den Komparator 70 übertragene Signal den Spannungswert, der gleich oder größer ist als der vorbestimmte Bezugswert, durch Wiederholung der Rückkopplungsregelung erfüllt, darf der Komparator 70 das Flag F nicht mehr an den Controller 80 senden und kann bestimmen, dass das LIDAR-System 100 normal arbeitet.
Während in der beispielhaften Ausführungsform der 2 bis 4 der vorliegenden Erfindung ein Steuerungsschema zur Erhöhung der Ausgangsleistung des Lasers durch Steuerung der Pulsbreite der Lichterzeugungseinheit 40 beispielhaft beschrieben ist, kann jedoch im Gegensatz dazu auch ein Schema zur Verfügung stehen, bei dem bei der Umwandlung des von dem Objekt 30 reflektierten Lasersignals in das elektrische Signal in der Lichtempfangseinheit 50 durch Änderung einer Größe einer an die Lichtempfangseinheit 50 angelegten Vorspannung die Rückkopplungsregelung durch ein Schema zur Verstärkung der Größe des umgewandelten elektrischen Signals erfolgt.
Alternativ ist es sogar möglich, die Rückkopplungsregelung durch ein Schema zur Erhöhung einer Signalverstärkungsrate des von dem Empfänger 60 empfangenen Signals durchzuführen.
Nachfolgend wird ein weiteres Schema zur Steuerung der Ausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit 40 beschrieben. Ein Controller 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht in den 5 bis 10 einer Laseransteuervorrichtung 200.
5 ist ein Blockdiagramm einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine schematische konzeptionelle graphische Darstellung einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die 5 und 6 weist eine Laseransteuervorrichtung 200 mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ausgabeeinheit 210, eine Impulsvergleichseinheit 220, eine Bestimmungseinheit 230 und eine Deemphasis-Einheit 240 auf.
Die Ausgabeeinheit 210 kann in einem Sender vorgesehen sein, der ein Laserlicht aussendet. Die Ausgabeeinheit 210 kann Eingabedaten IN empfangen. Die Ausgabeeinheit 210 kann als Reaktion auf die Eingabedaten IN ein Ausgangssignal ausgeben. Dabei können die Eingabedaten IN und das Ausgangssignal Laserimpulssignale sein, die zur Entfernungsmessung von einem Zielobjekt im LIDAR-System verwendet werden.
Die Ausgabeeinheit 210 kann ein Pull-up-Signal PU[n0:0] zum Anheben der Eingabedaten IN und ein Pull-down-Signal PD[n1:0] zum Absenken der Eingabedaten IN empfangen.
Die Ausgabeeinheit 210 hebt das Ausgangssignal an und senkt es, um das Ausgangssignal an einen Kommunikationskanal auszugeben. Dabei kann der Kommunikationskanal ein interner Kommunikationskanal des LIDAR-Systems mit der Laseransteuereinheit 200 sein. Im Allgemeinen sendet die Ausgabeeinheit 210 das Ausgangssignal an eine (nicht gezeigte) Laserdiode, die das Laserlicht in der Luft emittiert. In diesem Fall sendet die Ausgabeeinheit 210 das Ausgangssignal an die (nicht gezeigte) Laserdiode und überträgt das Ausgangssignal über den Kommunikationskanal zu einem Time-to-Digital-Converter (TDC), um einen Ausgabezeitpunkt des Ausgangssignals zu melden. Die Impulsvergleichseinheit 220 kann das den Kommunikationskanal durchlaufende Ausgangssignal der Ausgabeeinheit 210 empfangen. Die Impulsvergleichseinheit 220 kann in einem Empfänger mit einer (nicht gezeigten) Fotodiode vorgesehen sein, die das Laserlicht empfängt, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Impulsvergleichseinheit 220 kann das Ausgangssignal der Ausgabeeinheit 210 mit einer vorbestimmten Bezugsspannung vref vergleichen. Dabei kann die Bezugsspannung vref in geeigneter Weise entsprechend dem Bedarf eines Benutzers oder einer Einsatzumgebung des LIDAR-Systems eingestellt werden.
Wenn ein Spannungspegel des Ausgangssignals der Ausgabeeinheit 210, das den Kommunikationskanal durchläuft, kleiner ist als die Bezugsspannung, kann die Impulsvergleichseinheit 220 ein Vergleichsergebnis mit hohem Pegel ‚1‘ ausgeben. Wenn der Spannungspegel des Ausgangssignals der Ausgabeeinheit 210, das den Kommunikationskanal durchläuft, gleich oder größer ist als die Bezugsspannung, kann die Impulsvergleichseinheit 220 ein Vergleichsergebnis mit niedrigem Pegel ‚0‘ ausgeben.
Die Bestimmungseinheit 230 kann das Vergleichsergebnis der Impulsvergleichseinheit 220 empfangen. Die Bestimmungseinheit 220 kann entsprechend dem Vergleichsergebnis der Impulsvergleichseinheit 220 bestimmen, ob das Ausgangssignal der Ausgabeeinheit 210, das den Kommunikationskanal durchläuft, abgeschwächt ist. Wenn das Vergleichsergebnis mit hohem Pegel ‚1‘ von der Impulsvergleichseinheit 220 empfangen wird, kann die Bestimmungseinheit 230 bestimmen, dass das Ausgangssignal der Ausgabeeinheit 210 durch Eigenschaften des Kommunikationskanals abgeschwächt wird.
Wenn die Bestimmungseinheit 230 das Vergleichsergebnis mit niedrigem Pegel ‚0‘ von der Impulsvergleichseinheit 220 empfängt, kann die Bestimmungseinheit 230 bestimmen, dass sich das Ausgangssignal der Ausgabeeinheit 210 in einem Normalzustand befindet.
Die Bestimmungseinheit 230 kann eine Art Deemphasis-Ctrl sein, die eine Funktion der Deemphasis-Einheit 240 unter Verwendung des Bestimmungsergebnisses ein- oder ausschaltet.
Die Deemphasis-Einheit 240 kann entsprechend dem Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit 230 entscheiden, ob das Ausgangssignal der Ausgabeeinheit 210 moduliert wird. Wenn durch das Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit 230 bestimmt wird, dass das Ausgangssignal der Ausgabeeinheit 210 abgeschwächt ist, kann die Deemphasis-Einheit 240 für eine steigende Flanke des Ausgangssignals der Ausgabeeinheit 210 eine Amplitudenmodulation durchführen. Ferner kann die Deemphasis-Einheit 240 zur Kompensation des abgeschwächten Signals eine Pulsbreitenmodulation des Ausgangssignals der Ausgabeeinheit 210 durchführen.
Die Laseransteuervorrichtung 200 mit der Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die als solche konfiguriert ist, kann die Abschwächung des Ausgangssignals durch den Kommunikationskanal bestimmen und das abgeschwächte Signal im Voraus kompensieren. Darüber hinaus wird beim Hochfahren des LIDAR-Systems die Zuverlässigkeit für die Entfernung von dem Zielobjekt, die unter Verwendung des Ausgangssignals in einer Anfangszeit gemessen wird, erhöht.
Nachfolgend wird eine Schaltungsausgestaltung der Ausgabeeinheit 210, der Deemphasis-Einheit 240 und der Bestimmungseinheit 230 kurz beschrieben.
7 ist eine graphische Darstellung, die eine schematische Schaltungsausgestaltung einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 7 kann die Ausgabeeinheit 210 ein Schaltelement aufweisen, in den Eingabedaten inb in einen Gate-Anschluss eingegeben werden, sowie ein Schaltelement, in dem Masse mit dem Gate-Anschluss verbunden ist. Die Ausgabeeinheit 210 ist nicht auf die Schaltungsausgestaltung von 7 beschränkt. Hier können die Eingabedaten inb ein Impulssignal sein, das eine entgegengesetzte Polarität zu Eingabedaten in hat. Das Schaltelement kann ein MOSFET sein. Die Ausgabeeinheit 210 kann als Reaktion auf die Eingabedaten inb ein Ausgangssignal ausgeben.
Die Deemphasis-Einheit 240 kann eine Deemphasis-Schaltung 241 mit einem Schaltelement, bei dem ein Drain-Anschluss mit einem Ausgangsanschluss der Ausgabeeinheit 210 verbunden ist und die Eingabedaten in in den Gate-Anschluss eingegeben werden, und mit einem Schaltelement aufweisen, bei dem der Drain-Anschluss mit einem Source-Anschluss des Schaltelements und der Ausgangsanschluss eines NOR-Gatters mit dem Gate-Anschluss verbunden ist. Die Deemphasis-Schaltung 241 kann eine Amplitude des Ausgangssignals aus der Ausgabeeinheit 210 modulieren. Die Deemphasis-Schaltung 241 ist nicht auf eine Schaltung aus 7 beschränkt.
Die Deemphasis-Einheit 240 kann ein NOR-Gatter aufweisen, und das NOR-Gatter kann den Betrieb der Deemphasis-Einheit 240 einschalten. In diesem Fall kann die Deemphasis-Schaltung 241 eine Pulsbreitenmodulation des Ausgangssignals aus der Ausgabeeinheit 210 durchführen.
Im NOR-Gatter können die Eingabedaten inb in einen ersten Eingangsanschluss und verzögerte Eingabedaten inb_d in einen zweiten Eingangsanschluss eingegeben werden. Das NOR-Gatter gibt einen Ausgangswert mit hohem Pegel aus, wenn sowohl die Eingabedaten inb als auch die verzögerten Eingabedaten inb_d bei einem niedrigen Pegel ‚0‘ liegen. Das NOR-Gatter gibt den Ausgangswert mit dem niedrigen Pegel aus, wenn die Eingabedaten inb oder die verzögerten Eingabedaten inb_d auf dem hohen Pegel ‚1‘ sind. Das NOR-Gatter gibt den Ausgangswert (Freigabesignal) mit dem hohen Pegel aus, um die Funktion der Deemphasis-Einheit 240 einzuschalten.
Die Deemphasis-Einheit 240 kann eine Verzögerungssteuerung 243 aufweisen, die die Eingabedaten inb verzögert und ausgibt. Die Verzögerungssteuerung 243 kann ein Steuerverzögerungssignal ctrl_de(n2:0) empfangen. Die Verzögerungssteuerung 243 kann die Eingabedaten inb als Reaktion auf das Steuerverzögerungssignal ctrl_de(n2:0) verzögern. Dabei kann das Steuerverzögerungssignal ctrl_de(n2:0) ein Steuerbitsignal von mindestens 3 sein. Die Verzögerungssteuerung 243 verzögert die Eingabedaten inb, um die Pulsbreitenmodulation für das Signal der Deemphasis-Schaltung 241 zu ermöglichen.
8 ist eine graphische Darstellung, die verschiedene Beispiele für ein Impulssignal einer Ausgangseinheit 210 zeigt, das abgeschwächt wird. Bezugnehmend auf 8 kann, wenn eine Signalabschwächung des Impulssignals der Ausgabeeinheit 210 durch den Kanal erfasst wird, die Deemphasis-Einheit 240 die Amplitude auf der Grundlage der steigenden Flanke des Impulssignals erhöhen.
In 8 kann im Falle des Impulssignals eye_out (td = 1,00e - 09) eine Impulsspannung der ansteigenden Flanke bei etwa 4,0 ns 3,6 V betragen und durch die Deemphasis-Einheit 240 auf etwa 4,4 V bis 4,6 V ansteigen. Ferner kann im Falle des Impulssignals eye_out (td = 1,50e - 09) eine Impulsspannung der ansteigenden Flanke bei etwa 4,0 ns 3,8 V betragen und durch die Deemphasis-Einheit 240 auf etwa 4,4 V bis 4,6 V ansteigen. Darüber hinaus kann im Falle des Impulssignals eye_out (td = 1,00e - 09) eine Impulsspannung der ansteigenden Flanke bei etwa 4,0 ns 4,0 V betragen und durch die Deemphasis-Einheit 240 auf etwa 4,4 V bis 4,6 V ansteigen.
9 ist eine graphische Darstellung, die verschiedene Beispiele für ein Impulssignal einer Ausgabeeinheit 210 zeigt, dessen Pulsbreite eingestellt ist.
Bezugnehmend auf 9 sind die in 8 beschriebenen pulsbreitenmodulierten Zustände des Impulssignals eye_out (td = 1,00e - 09), des Impulssignals eye_out (td = 1,50e - 09) und des Impulssignals eye_out (td = 1,00e - 09) zu sehen.
10 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die 5 und 10 umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer Laseransteuervorrichtung mit einer Deemphasis-Funktion zur automatischen Einstellung einen Ausgabeschritt (S710), einen Vergleichsschritt (S720), einen Bestimmungsschritt (S730) und einen Modulationsschritt (S740).
Im Ausgabeschritt (S710) gibt die Ausgabeeinheit 210 das Impulssignal zum Kommunikationskanal aus. Das Impulssignal kann ein Signal zur Ansteuerung der Laserdiode sein.
Im Vergleichsschritt (S720) vergleicht die Impulsvergleichseinheit 220 das Impulssignal, das den Kommunikationskanal durchläuft, mit einer vorbestimmten Bezugsspannung. Die Impulsvergleichseinheit 220 gibt das Vergleichsergebnis mit dem hohen Pegel aus, wenn die Spannung des Impulssignals kleiner ist als die Bezugsspannung, und gibt das Vergleichsergebnis mit dem niedrigen Pegel aus, wenn die Spannung des Impulssignals gleich oder größer ist als die Bezugsspannung.
Im Bestimmungsschritt (S730) bestimmt die Bestimmungseinheit 230 entsprechend dem Vergleichsergebnis, ob das Impulssignal abgeschwächt ist. Wenn die Bestimmungseinheit 230 das Vergleichsergebnis mit hohem Pegel von der Impulsvergleichseinheit 220 empfängt, bestimmt die Bestimmungseinheit 230, dass das Impulssignal abgeschwächt ist. Wenn die Bestimmungseinheit 230 das Vergleichsergebnis mit niedrigem Pegel von der Impulsvergleichseinheit 220 empfängt, bestimmt die Bestimmungseinheit 230, dass sich das Impulssignal im Normalzustand befindet.
Im Modulationsschritt (S740) bestimmt die Deemphasis-Einheit 240 entsprechend dem Vergleichsergebnis, ob das Impulssignal moduliert wird. Die Deemphasis-Einheit 240 führt eine Signalmodulation des Impulssignals durch, wenn bestimmt wird, dass das Impulssignal abgeschwächt ist. Dabei umfasst die Signalmodulation die Amplitudenmodulation und die Pulsbreitenmodulation.
Wie oben beschrieben, sind die beispielhaften Ausführungsformen in den Zeichnungen und der Beschreibung beschrieben und veranschaulicht worden. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Änderungen davon herzustellen und zu verwenden. Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht durch die besonderen Einzelheiten der hier veranschaulichten Beispiele beschränkt, und es wird daher in Betracht gezogen, dass der Fachmann weitere Änderungen und Anwendungen oder Entsprechungen dazu finden wird. Viele Änderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen des vorliegenden Aufbaus werden jedoch für den Fachmann nach Betrachtung der Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich. Alle derartigen Änderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anmeldungen, die nicht vom Gedanken und Umfang der Erfindung abweichen, gelten als von der Erfindung gedeckt, die lediglich durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt ist.

Claims

LIDAR-System, das Folgendes aufweist: eine Lichterzeugungseinheit, die einen Laser auf ein Objekt strahlt, das in einem Schattenabschnitt des LIDAR-Systems angeordnet ist; eine Lichtempfangseinheit, die von dem Objekt reflektiertes Licht erfasst; einen Empfänger, der ein in der Lichtempfangseinheit in ein elektrisches Signal umgewandeltes Signal empfängt; einen Komparator, der bestimmt, ob das von dem Empfänger übertragene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert; und einen Controller, der eine Pulsbreite des von der Lichterzeugungseinheit auf das Objekt gestrahlten Lasers entsprechend der Bestimmung des Komparators steuert.
LIDAR-System nach Anspruch 1, bei dem der Controller eine Ausgangsleistung der Lichterzeugungseinheit durch Pulsbreitenmodulation steuert.
LIDAR-System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Komparator ein Flag zum Controller sendet, wenn das von dem Empfänger übertragene Signal ein Spannungswert ist, der kleiner ist als der vorbestimmte Bezugswertwert.
LIDAR-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Controller als Reaktion auf das Flag die Pulsbreite des erneut auf das Objekt gestrahlten Lasers erhöht.
LIDAR-System nach Anspruch 4, bei dem der Komparator das Flag zum Controller sendet, bis das von dem Empfänger zum Komparator übertragene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als der vorbestimmte Bezugswert.
LIDAR-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Controller Folgendes aufweist: eine Ausgabeeinheit, die ein Impulssignal an einen internen Kommunikationskanal ausgibt, eine Impulsvergleichseinheit, die das den Kommunikationskanal durchlaufende Impulssignal mit einer vorbestimmten Bezugsspannung vergleicht, eine Bestimmungseinheit, die entsprechend einem Vergleichsergebnis der Impulsvergleichseinheit bestimmt, ob das Impulssignal abgeschwächt ist, und eine Deemphasis-Einheit, die entsprechend dem Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit bestimmt, ob das Impulssignal moduliert wird.
LIDAR-System nach Anspruch 6, bei dem die Deemphasis-Einheit eine Amplitudenmodulation für eine ansteigende Flanke des Impulssignals durchführt, wenn entsprechend dem Bestimmungsergebnis bestimmt wird, dass das Impulssignal abgeschwächt ist.
LIDAR-System nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Impulsvergleichseinheit ein Vergleichsergebnis mit hohem Pegel ausgibt, wenn das Impulssignal kleiner ist als die Bezugsspannung, und ein Vergleichsergebnis mit niedrigem Pegel ausgibt, wenn das Impulssignal gleich oder größer ist als die Bezugsspannung.
LIDAR-System nach Anspruch 8, bei dem die Bestimmungseinheit bestimmt, dass das Impulssignal abgeschwächt ist, wenn sie das Vergleichsergebnis mit dem hohen Pegel von der Impulsvergleichseinheit empfängt, bestimmt, dass sich das Impulssignal in einem Normalzustand befindet, wenn sie das Vergleichsergebnis mit dem niedrigen Pegel von der Impulsvergleichseinheit empfängt, und eine Funktion der Deemphasis-Einheit einschaltet, wenn bestimmt wird, dass das Impulssignal abgeschwächt ist.
LIDAR-System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Deemphasis-Einheit Folgendes aufweist eine Deemphasis-Schaltung, die mit einem Ausgangsanschluss der Ausgabeeinheit verbunden ist, ein NOR-Gatter, das ein Freigabesignal zum Einschalten der Funktion der Deemphasis-Schaltung sendet, wenn entsprechend dem Bestimmungsergebnis bestimmt wird, dass das Impulssignal abgeschwächt ist, und eine Verzögerungssteuerung, die mit mindestens einem Eingangsanschluss des NOR-Gatters verbunden ist, um in die Bestimmungseinheit eingegebene Eingabedaten zu verzögern und zu senden.
LIDAR-System nach Anspruch 10, bei dem die Deemphasis-Schaltung eine Pulsbreitenmodulation des Impulssignals durchführt.
Steuerungsverfahren unter Verwendung eines LIDAR-Systems, das Folgendes umfasst: Ausstrahlen eines Lasers auf ein in einem Schattenabschnitt des LIDAR-Systems angeordnetes Objekt; Empfangen eines von dem Objekt reflektierten Signals; Bestimmen, ob das empfangene Signal ein Spannungswert ist, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert; und Steuern einer Pulsbreite des auf das Objekt ausgestrahlten Lasers entsprechend der Bestimmung des Spannungswerts des Signals.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, das ferner Folgendes umfasst: Senden eines Flags, wenn das empfangene Signal ein Spannungswert ist, der kleiner ist als ein vorbestimmter Bezugswert.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, das ferner Folgendes umfasst: Erhöhen der Pulsbreite des Lasers, der erneut auf das Objekt gestrahlt wird, als Reaktion auf das Flag.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, das ferner Folgendes umfasst: Senden des Flags, bis ein erneut auf das Objekt gestrahltes und reflektiertes Signal zu einem Spannungswert wird, der gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Bezugswert.