DE102021119239A1

DE102021119239A1 - Verfahren zum Betreiben einer optischen Detektionsvorrichtung, optische Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs und Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021119239A1
Application number: DE102021119239.0A
Authority: DE
Inventors: Jochen Schenk; Jürgen Nies; Frank Selbmann; Johannes Appl; Heiko Hofmann
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2023-01-26
Also published as: CN117940797A; WO2023006528A1; EP4377712A1; KR20240035611A

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Betreiben einer optischen Detektionsvorrichtung (12), eine Detektionsvorrichtung (12) und ein Fahrzeug (10) mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung (12) beschrieben. Bei dem Verfahren wird wenigstens ein lichtemittierendes Bauteil (40) zur Aussendung wenigstens eines Lichtsignals (42) angesteuert. Wenigstens ein reflektiertes Lichtsignal (60) wird mit wenigstens zwei Empfangsbereichen wenigstens eines Empfängers (52) empfangen. Aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal (42) wird wenigstens eine Empfangsgröße ermittelt. Eine funktionale Sicherheit der Detektionsvorrichtung (12) wird wenigstens zeitweise überprüft. Eine Dauer der Aussendung der Lichtsignale (42) wird jeweils auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall begrenzt. Zur Überprüfung der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung (12) wird wenigstens eine Mess-Empfangsgröße generiert, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Mess-Empfangsbereich in einem Mess-Zeitintervall erfasst wird. Wenigstens eine Test-Empfangsgröße wird generiert, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich in einem Test-Zeitintervall erfasst wird. Das Test-Zeitintervall ist länger als das Mess-Zeitintervall und das Test-Zeitintervall ist länger als das Sende-Zeitintervall. Falls eine Test-Empfangsgröße eine Lichtmenge charakterisiert, die außerhalb einer vorgegebenen Toleranzgröße größer ist als die Lichtmenge, die mit der Mess-Empfangsgröße charakterisiert wird, ein wird Fehlerzustand generiert.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer optischen Detektionsvorrichtung, welche zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs vorgesehen ist, bei dem
wenigstens ein lichtemittierendes Bauteil zur Aussendung wenigstens eines Lichtsignals angesteuert wird,
wenigstens ein reflektiertes Lichtsignal mit wenigstens zwei Empfangsbereichen wenigstens eines Empfängers empfangen wird,
aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal wenigstens eine Empfangsgröße ermittelt wird,
wobei eine funktionale Sicherheit der Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise überprüft wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine optische Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs,
mit wenigstens einem lichtemittierenden Bauteil zur Aussendung von Lichtsignalen,
mit wenigstens zwei Empfangsbereichen zum Empfangen von reflektierten Lichtsignalen,
mit wenigstens einem Mittel zur Ermittlung von Empfangsgrößen aus empfangenen Lichtsignalen,
mit wenigstens einem Mittel zur Steuerung der optischen Detektionsvorrichtung und zur Verarbeitung von Empfangsgrößen,
und mit wenigstens einem Mittel zur Überprüfung einer funktionalen Sicherheit der Detektionsvorrichtung.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, wobei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung aufweist
wenigstens ein lichtemittierendes Bauteil zur Aussendung von Lichtsignalen,
wenigstens zwei Empfangsbereiche zum Empfangen von reflektierten Lichtsignalen, wenigstens ein Mittel zur Ermittlung von Empfangsgrößen aus empfangenen Lichtsignalen,
wenigstens ein Mittel zur Steuerung der optischen Detektionsvorrichtung und zur Verarbeitung von Empfangsgrößen,
und wenigstens ein Mittel zur Überprüfung einer funktionalen Sicherheit der Detektionsvorrichtung.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2017 223 618 A1 ist ein Verfahren zur Kalibrierung eines optischen Scansystems bekannt. Das Verfahren startet mit dem Schritt, in dem von der optischen Sendeeinheit Laserlinien ausgesendet werden, die während der Dunkelphase in den hinteren Bereich des Gehäuses ausgesendet werden. Mit anderen Worten das optische Scansystem strahlt auf den hinteren bzw. rückwärtigen Bereich des Gehäuses ab, der für optische Strahlen undurchlässig ist. In einem folgenden Schritt werden die Laserlinien mit Hilfe der Reflektoreinheit, die im hinteren Bereich des Gehäuses angeordnet ist, abgelenkt. Das bedeutet die Reflektoreinheit lenkt die Laserlinien derart ab, dass Laserlinien unmittelbar, d. h. ohne mit Objekten aus der Umgebung außerhalb des Gehäuses zu interagieren, von der optischen Empfangseinheit empfangen bzw. erfasst werden. In einem folgenden Schritt werden die von der Reflektoreinheit abgelenkten bzw. umgelenkten Laserlinien von der Empfangseinheit empfangen. In einem folgenden Schritt wird eine Lage der Laserlinien bestimmt und in einem folgenden Schritt wird eine Detektoreinheit der optischen Empfangseinheit in Abhängigkeit der Lage der Laserlinien kalibriert. Alternativ zu dem Schritt, in dem die Detektoreinheit kalibriert wird, oder zusätzlich kann in einem Schritt die Laserleistung in Abhängigkeit der abgelenkten Laserlinie ermittelt werden. Optional kann in separaten Schritten, die auf den Schritt, in dem eine Lage der Laserlinien bestimmt wird, folgen, eine Augensicherheit in Abhängigkeit der abgelenkten Laserlinie ermittelt, einzelne Laserdioden in Abhängigkeit der abgelenkten Laserlinie oder die funktionale Sicherheit des optischen Scansystems überwacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Detektionsvorrichtung und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen die funktionale Sicherheit der Detektionsvorrichtung verbessert wird.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass
eine Dauer der Aussendung der Lichtsignale jeweils auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall begrenzt wird zur Realisierung der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung,
zur Überprüfung der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung
wenigstens einer der Empfangsbereiche als Mess-Empfangsbereich und wenigstens einer der Empfangsbereiche als Test-Empfangsbereich konfiguriert wird,
wenigstens eine Mess-Empfangsgröße generiert wird, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Mess-Empfangsbereich in wenigstens einem Mess-Zeitintervall erfasst wird,
wenigstens eine Test-Empfangsgröße generiert wird, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich in wenigstens einem Test-Zeitintervall erfasst wird,
wobei das wenigstens eine Test-Zeitintervall länger ist als das wenigstens eine Mess-Zeitintervall und das wenigstens eine Test-Zeitintervall länger ist als das Sende-Zeitintervall,
falls wenigstens eine Test-Empfangsgröße eine Lichtmenge charakterisiert, die außerhalb einer vorgegebenen Toleranzgröße größer ist als die Lichtmenge, die mit der wenigstens einen Mess-Empfangsgröße charakterisiert wird, ein Fehlerzustand generiert wird.
Erfindungsgemäß wird zur Realisierung der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung die Aussendung von Lichtsignalen begrenzt. Hierzu wird die Dauer der Aussendung eines Lichtsignals jeweils auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall begrenzt. Bei einem für die Dauer des Sende-Zeitintervalls ausgesendeten Lichtsignal ist die gesendete Lichtmenge umso größer, je länger das Sende-Zeitintervall ist. Durch die Begrenzung der ausgesendeten Lichtmenge auf das Sende-Zeitintervall wird die Augensicherheit der Detektionsvorrichtung realisiert. Das Sende-Zeitintervall wird insbesondere abhängig von der Art der ausgesendeten Lichtsignale so vorgegeben, dass die Augensicherheit zuverlässig realisiert wird.
Die Augensicherheit der Detektionsvorrichtung im Sinne der Erfindung ist eine Funktion und/oder Eigenschaft der Detektionsvorrichtung, die sicherstellt, dass insbesondere gesetzlich vorgegebene Augensicherheitsgrenzen beim Betreiben der Detektionsvorrichtung eingehalten werden. Die Augensicherheit ist eine funktionale Sicherheit der Detektionsvorrichtung.
Vorteilhafterweise kann die Begrenzung der Dauer der Aussendung eines Lichtsignals mit wenigstens einem Sicherheitsmittel insbesondere auf softwaremäßigem und/oder hardwaremäßigem Wege durchgeführt werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Sende-Zeitintervall so vorgegeben werden, dass die Aussendung der Lichtsignale deutlich unterhalb der Augensicherheitsgrenze liegt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Augensicherheitsgrenze sicher eingehalten wird.
Mit den Empfangsbereichen des wenigstens einen Empfängers werden reflektierte Lichtsignale, welche als Echosignale bezeichnet werden können, empfangen und in Empfangsgrößen umgewandelt. Vorteilhafterweise können mit den Empfangsbereichen insbesondere an Objekten reflektierte Lichtsignale aus wenigstens einem Überwachungsbereich empfangen werden. Aus den Empfangsgrößen können Information über den Überwachungsbereich, insbesondere Objektinformationen, wie Entfernung, Geschwindigkeit und/oder Richtung von Objekten relativ zur Detektionsvorrichtung, ermittelt werden.
Ferner kann auf Basis wenigstens einer Empfangsgröße die Augensicherheit für die Detektionsvorrichtung überprüft werden. Dabei können Empfangsgrößen verwendet werden, von aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich kommenden Echosignalen stammen. Alternativ oder zusätzlich können Empfangsgrößen von innerhalb der Detektionsvorrichtung reflektierten Lichtsignalen verwendet werden.
Eine Funktionsstörung insbesondere wenigstens eines Sicherheitsmittels kann dazu führen, dass ein Lichtsignal auch nach dem Ende des Sende-Zeitintervalls weiterhin ausgesendet wird. Dies kann zu einer Störung der Augensicherheit führen.
Zur Überprüfung der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung, insbesondere der Funktion des wenigstens einen Sicherheitsmittels, werden die reflektierten Lichtsignale mit wenigstens zwei Empfangsbereichen, nämlich wenigstens einem Mess-Empfangsbereich und wenigstens einem Test-Empfangsbereich, empfangen und in jeweilige Empfangsgrößen umgewandelt. Die reflektierten Lichtsignale werden mit dem wenigstens einen Mess-Empfangsbereich für die Dauer wenigstens eines Mess-Zeitintervalls erfasst. Mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich werden die Lichtsignale für die Dauer wenigstens eines Test-Zeitintervalls erfasst.
Das wenigstens eine Test-Zeitintervall ist länger als das Sende-Zeitintervall. Auf diese Weise können mit dem wenigstens einen Test-Empfangsbereich Lichtsignale erfasst werden, die über das Ende des wenigstens einen Mess-Zeitintervalls hinaus mit dem wenigstens einen lichtemittierenden Bauteil ausgesendet werden.
Das wenigstens eine Test-Zeitintervall ist länger als das wenigstens eine Mess-Zeitintervall und das Sende-Zeitintervall. Auf diese Weise können mit dem wenigstens einen Test-Empfangsbereich Lichtsignale für einen längeren Zeitraum empfangen und umgewandelt werden als mit dem wenigstens einen Mess-Empfangsbereich.
Mit dem wenigstens einen Mess-Empfangsbereich und dem wenigstens ein Mess-Zeitintervall kann auf diese Weise ein Soll-Zustand bezüglich der Lichtemission unter der Annahme einer funktionierenden Augensicherheit, insbesondere eines funktionierenden Sicherheitsmittels, charakterisiert werden. Mit dem wenigstens einen Test-Empfangsbereich und dem wenigstens einen Test-Zeitintervall kann ein Ist-Zustand bezüglich der Lichtemission für die Augensicherheit, insbesondere für das wenigstens eine Sicherheitsmittel, charakterisiert werden.
Falls die Lichtmenge, welche mit wenigstens einer Test-Empfangsgröße charakterisiert wird, außerhalb einer vorgegebenen Toleranzgrenze größer ist als die Lichtmenge, die mit wenigstens einer Mess-Empfangsgröße charakterisiert wird, also der Ist-Zustand bezüglich der Lichtemission außerhalb einer Toleranzgrenze vom Soll-Zustand abweicht, wird darauf geschlossen, dass mit dem wenigstens einen Test-Empfangsbereich in dem Zeitraum zwischen dem Ende des wenigstens einen Mess-Zeitintervalls und dem Ende des wenigstens einen Test-Zeitintervalls weiterhin Echosignale erfasst wurden, die von mit dem wenigstens einen lichtemittierenden Bauteil ausgesendeten Lichtsignalen stammen. Daraus wird geschlossen, dass die Begrenzung der Aussendung von Lichtsignalen fehlerhaft ist. Daraufhin wird ein Fehlerzustand generiert, um die Augensicherheit der Detektionsvorrichtung nicht zu gefährden.
Die Toleranzgrenze für den Vergleich der Test-Empfangsgrößen und der Mess-Empfangsgrößen kann vorteilhafterweise insbesondere am Ende einer Produktionslinie vorgegeben werden. Die Toleranzgrenze kann vorteilhafterweise auch Null sein.
Die Mess-Empfangsbereiche und die Test-Empfangsbereiche können vorteilhafterweise Empfangsbereiche gleicher Art sein. Zur Überprüfung der Augensicherheit, insbesondere der Funktion des wenigstens einen Sicherheitsmittels, kann ein Teil der Empfangsbereiche als Mess-Empfangsbereiche und ein anderer Teil der Empfangsbereiche als Test-Empfangsbereiche konfiguriert werden.
Vorteilhafterweise können mit dem wenigstens einen lichtemittierenden Bauteil Lichtsignale in Form von insbesondere gepulsten Lasersignalen ausgesendet werden. Lasersignale können einfach und präzise realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung nach einem Signal-Laufzeitverfahren, insbesondere einem Signalpuls-Laufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Signalpuls-Laufzeitverfahren arbeitende Detektionsvorrichtungen können als Time-of-Flight- (TOF), Light-Detection-and-Ranging-Systeme (LiDAR), Laser-Detection-and-Ranging-Systeme (LaDAR) oder dergleichen ausgestaltet und bezeichnet werden.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als scannendes System ausgestaltet sein. Dabei kann mit Lichtsignalen ein Überwachungsbereich abgetastet, also abgescannt, werden. Dazu können die Ausbreitungsrichtungen der Lichtsignale über den Überwachungsbereich verändert, insbesondere geschwenkt, werden. Hierbei kann wenigstens eine Signal-Umlenkeinrichtung, insbesondere eine Scaneinrichtung, eine Umlenkspiegeleinrichtung oder dergleichen, zum Einsatz kommen. Alternativ kann die Detektionsvorrichtung als sogenanntes Flash-System, insbesondere als Flash-LiDAR, ausgestaltet sein. Dabei können entsprechend aufgeweitete Lichtsignale gleichzeitig einen größeren Teil des Überwachungsbereichs oder den gesamten Überwachungsbereich ausstrahlen.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als laserbasiertes Entfernungsmesssystem ausgestaltet sein. Laserbasierte Entfernungsmesssysteme können Laser, insbesondere Diodenlaser, als Signalquellen aufweisen. Mit Lasern können insbesondere gepulste Lasersignale gesendet werden. Mit Lasern können Lichtsignale in für das menschliche Auge sichtbaren oder nicht sichtbaren Wellenlängenbereichen emittiert werden. Entsprechend können Empfänger der Detektionsvorrichtung für die Wellenlänge der ausgesendeten Lichtsignale ausgelegte Sensoren, insbesondere Punktsensoren, Zeilensensoren und/oder Flächensensoren, im Besonderen (Lawinen)fotodioden, Photodiodenzeilen, CCD-Sensoren, Active-Pixel-Sensoren, insbesondere CMOS-Sensoren oder dergleichen, aufweisen oder daraus bestehen. Laserbasierte Entfernungsmesssysteme können vorteilhafterweise als Laserscanner ausgestaltet sein. Mit Laserscannern können Überwachungsbereiche mit insbesondere gepulsten Lasersignalen, insbesondere Laserstrahlen, abgetastet werden.
Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Landfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bussen, Motorrädern oder dergleichen, Luftfahrzeugen, insbesondere Drohnen, und/oder Wasserfahrzeugen verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Fahrzeuge. Sie kann auch im stationären Betrieb, in der Robotik und/oder bei Maschinen, insbesondere Bau- oder Transportmaschinen, wie Kränen, Baggern oder dergleichen, eingesetzt werden.
Die Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung eines Fahrzeugs oder einer Maschine, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung und/oder einem Parkassistenzsystem und/oder einem Gestenerkennungssystem oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann wenigstens ein Teil der Funktionen des Fahrzeugs oder der Maschine autonom oder teilautonom ausgeführt werden.
Die Detektionsvorrichtung kann zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräumen, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder von Bewegungen und/oder Gesten eingesetzt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können
wenigstens ein Mess-Zeitintervall und/oder wenigstens ein Test-Zeitintervall und/oder ein Sende-Zeitintervall wenigstens teilweise zeitlich überlappend realisiert werden
und/oder wenigstens ein Mess-Zeitintervall und/oder wenigstens ein Test-Zeitintervall und/oder ein Sende-Zeitintervall gleichzeitig gestartet werden. Auf diese Weise kann mit dem wenigstens einen Mess-Empfangsbereich und mit dem wenigstens einen Test-Empfangsbereich zumindest zeitweise dasselbe Lichtsignal empfangen werden. So können die jeweils ermittelten Empfangsgrößen besser miteinander verglichen werden. Ferner können so die Mess-Empfangsgrößen und die Test-Empfangsgrößen zeitsparend gleichzeitig ermittelt werden.
Durch das gleichzeitige starten der Zeitintervalle können Lücken vermieden werden. So können die Mess-Empfangsgrößen und die Test-Empfangsgrößen besser miteinander verglichen werden.
Alternativ oder zusätzlich können wenigstens ein Mess-Zeitintervall und wenigstens ein Test-Zeitintervall nicht überlappen nacheinander gestartet werden. Auf diese Weise kann die Ermittlung der Mess-Empfangsgrößen und die Ermittlung der Test-Empfangsgrößen nacheinander erfolgen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
wenigstens eine Test-Empfangsgröße und wenigstens eine Mess-Empfangsgröße von räumlich benachbarten Empfangsbereichen ermittelt werden
und/oder jeweilige Mess-Empfangsgrößen von wenigstens zwei räumlich benachbarten Mess-Empfangsbereichen ermittelt werden
und/oder jeweilige Test-Empfangsgrößen von wenigstens zwei räumlich benachbarten Test-Empfangsbereichen ermittelt werden. Auf diese Weise kann mit den beteiligten Empfangsbereichen dasselbe Lichtsignal empfangen werden. So kann eine Vergleichbarkeit der ermittelten Empfangsgrößen weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise können jeweilige Mess-Empfangsgrößen von wenigstens zwei räumlich benachbarten Mess-Empfangsbereichen ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich können jeweilige Test-Empfangsgrößen von wenigstens zwei räumlich benachbarten Test-Empfangsbereichen ermittelt werden. Auf diese Weise kann zusätzlich eine Ortsauflösung bei der Erfassung der Lichtsignale erreicht werden. So können insbesondere Richtungen, aus denen Lichtsignale kommen, ermittelt werden. Vorteilhafterweise können mehrere Mess-Empfangsbereiche und/oder mehrere Test-Empfangsbereiche matrixförmig und/oder in Zeilen angeordnet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
das wenigstens eine Mess-Zeitintervall etwa mit der gleichen Länge vorgegeben werden wie das Sende-Zeitintervall
und/oder das wenigstens eine Mess-Zeitintervall nicht mit einer größeren Länge als wenigstens ein Sende-Zeitintervall vorgegeben werden. Auf diese Weise kann ein Soll-Zustand bezüglich der Lichtemission unter der Annahme, dass die Augensicherheit funktioniert, insbesondere das wenigstens eine Sicherheitsmittel funktioniert, mit dem wenigstens einen Mess-Empfangsbereich genauer charakterisiert werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Mess-Zeitintervall nicht mit einer größeren Länge vorgegeben sein als wenigstens ein Sende-Zeitintervall. Auf diese Weise kann während des wenigstens einen Mess-Zeitintervalls mit dem wenigstens einen Mess-Empfangsbereich maximal die Lichtmenge erfasst werden, die bei funktionierender Augensicherheit, insbesondere funktionierendem Sicherheitsmittel , während des Sende-Zeitintervalls mit dem wenigstens einen lichtemittierenden Bauteil ausgesendet wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
wenigstens eine Überprüfung der Augensicherheit während des regulären Betriebs der Detektionsvorrichtung durchgeführt werden
und/oder wenigstens eine Überprüfung der Augensicherheit außerhalb des regulären Betriebs der Detektionsvorrichtung durchgeführt werden.
Bei einer Überprüfung der Augensicherheit während des regulären Betriebs kann die Sicherheitsabschaltung häufiger überprüft werden.
Bei einer Überprüfung der Augensicherheit außerhalb des regulären Betriebs können stattdessen im regulären Betrieb alle Empfangsbereiche als Mess-Empfangsbereiche eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise kann die Überprüfung der Augensicherheit nach dem Einschalten der Detektionsvorrichtung durchgeführt werden. Auf diese Weise können Fehlfunktionen vor Aufnahme des regulären Betriebs erkannt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können mit wenigstens einem lichtemittierenden Bauteil modulierte Lichtsignale gesendet werden. Auf diese Weise können Informationen über den wenigstens einen Überwachungsbereich, insbesondere Entfernungen, Geschwindigkeiten und/oder Richtungen von erfassten Objekten im Überwachungsbereich, besser, insbesondere einfacher und/oder genauer, ermittelt werden.
Vorteilhafterweise können modulierte Lichtsignale in Form von Lichtpulsen gesendet werden. Auf diese Weise kann die Detektionsvorrichtung insbesondere nach einem Lichtlaufzeitverfahren (Time-of-Flight) betrieben werden. Alternativ oder zusätzlich können modulierte Lichtsignale als Dauerstrichsignale gesendet werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine lichtelektrische Bauteil mittels insbesondere elektrischen Triggersignalen zur Aussendung von Lichtsignalen angesteuert werden. Triggersignale können mit entsprechenden Mitteln der Detektionsvorrichtung, insbesondere einer Steuer- und/oder Treibereinrichtung, erzeugt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann als Fehlerzustand eine Abschaltung wenigstens des wenigstens einen lichtelektrischen Bauteils, wenigstens ein Fehlersignal, wenigstens ein optisches, akustisches und/oder haptisches Ausgabesignal oder dergleichen generiert werden.
Durch Abschaltung wenigstens des wenigstens einen lichtelektrischen Bauteils kann die weitere Aussendung von Lichtsignalen sichergestellt werden.
Mit Fehlersignalen können Informationen über die Fehlerhaftigkeit der Detektionsvorrichtung, insbesondere der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung, ausgegeben werden. Fehlersignale können Insbesondere automatisch verarbeitet werden.
Mit optischen, akustischen und/oder haptischen Ausgabesignalen können Anwender der Detektionsvorrichtung und/oder Wartungspersonal für die Detektionsvorrichtung direkt über das Vorliegen eines Fehlers informiert werden.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Detektionsvorrichtung dadurch gelöst, dass
die Detektionsvorrichtung wenigstens ein Sicherheitsmittel zur Begrenzung der einer Dauer der Aussendung von Lichtsignalen auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall zur Realisierung der Augensicherheit und wenigstens eine Überprüfungseinrichtung für das wenigstens eine Sicherheitsmittel aufweist,
wobei die Überprüfungseinrichtung aufweist
Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs als Mess-Empfangsbereich zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Mess-Empfangsgröße aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Mess-Empfangsbereich in wenigstens einem Mess-Zeitintervall erfasst werden kann,
Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs als Test-Empfangsbereich zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Test-Empfangsgröße aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich in wenigstens einem Test-Zeitintervall erfasst werden kann,
Mittel zur Auswertung wenigstens eines Teils der Empfangsgrößen und
Mittel zur Generierung wenigstens eines Fehlerzustands, falls wenigstens eine Test-Empfangsgröße eine Lichtmenge charakterisiert, die außerhalb einer Toleranzgröße größer ist als die Lichtmenge, die mit wenigstens einer Mess-Empfangsgröße charakterisiert wird.
Erfindungsgemäß weist die Detektionsvorrichtung wenigstens eine Überprüfungseinrichtung zur Überprüfung des wenigstens einen Sicherheitsmittels zur Begrenzung der Aussendung von Lichtsignalen auf. Mit der Überprüfungseinrichtung kann überprüft werden, ob das wenigstens eine Sicherheitsmittel ordnungsgemäß funktioniert. Die Funktion des wenigstens einen Sicherheitsmittels ist es, die Dauer der Aussendung der Lichtsignale zu beschränken. Auf diese Weise kann mit dem wenigstens einen Sicherheitsmittel eine Augensicherheit realisiert werden. Mit der wenigstens einen Überprüfungseinrichtung kann so die Augensicherheit der Detektionsvorrichtung überprüft werden.
Mit der wenigstens einen Überprüfungseinrichtung kann ermittelt werden, falls das wenigstens eine Sicherheitsmittel aufgrund einer Fehlfunktion die Aussendung eines Lichtsignals nicht nach einem vorgegebenen Sende-Zeitintervall abschaltet. In diesem Fall kann mit Mitteln der Überprüfungseinrichtung ein Fehlerzustand generiert werden. Der Fehlerzustand kann entsprechende Maßnahmen umfassen. Insbesondere kann das wenigstens eine lichtemittierende Bauteil abgeschaltet werden. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Fehlersignal und/oder wenigstens ein optisches, akustisches und/oder haptisches Ausgabesignal generiert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können
wenigstens ein Mess-Empfangsbereich und wenigstens ein Test-Empfangsbereich aus Empfangsbereichen gleicher Art gebildet sein
und/oder wenigstens ein Mess-Empfangsbereich und/oder wenigstens ein Test-Empfangsbereich getrennt zur Erfassung von Empfangsgrößen in unterschiedlichen Zeitintervallen konfigurierbar sein.
Wenigstens ein Mess-Empfangsbereich und/oder wenigstens ein Test-Empfangsbereich können aus Empfangsbereichen gleicher Art gebildet sein. Auf diese Weise können Empfangsbereiche des wenigstens einen Empfängers wahlweise als Mess-Empfangsbereiche oder als Test-Empfangsbereiche konfiguriert werden.
Alternativ oder zusätzlich können wenigstens ein Mess-Empfangsbereich und/oder wenigstens ein Test-Empfangsbereich getrennt zur Erfassung von Empfangsgrößen in unterschiedlichen Zeitintervallen ansteuerbar sein. Auf diese Weise können die Mess-Empfangsbereiche und die Test-Empfangsbereiche für unterschiedliche Zeitintervalle aktiviert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann
wenigstens ein Empfänger mehrere Punktsensoren, wenigstens einen Zeilensensor und/oder wenigstens einen Flächensensor aufweisen, mit denen jeweilige Empfangsbereiche realisiert sind.
Mit einem Punktsensor wird jeweils ein Empfangsbereich realisiert. Durch die Verwendung von mehreren Punktsensoren können mehrere Empfangsbereiche realisiert werden. Bei einem Punktsensor kann es sich insbesondere um eine Fotodiode oder dergleichen handeln.
Bei einem Zeilensensor sind mehrere Empfangsbereiche in einer Zeile angeordnet. Zeilensensoren können kompakter realisiert werden und/oder einfacher ausgelesen werden als einzelne, nebeneinander angeordnete Punktsensoren. Ein Zeilensensor kann vorteilhafterweise als Diodenzeile oder Zeile eines Flächensensors, insbesondere eines CCD-Sensors, eines Active-Pixel-Sensors oder dergleichen, realisiert sein.
Bei einem Flächensensor ist eine Mehrzahl von Empfangsbereichen flächenartig, insbesondere in Form einer Matrix, angeordnet. Ein Flächensensor kann vorteilhafterweise als CCD-Sensor, Active-Pixel Sensor oder dergleichen realisiert sein.
Mit Zeilensensoren und Flächensensoren sind darüber hinaus auch ortsaufgelöste Messungen möglich.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass
die Detektionsvorrichtung wenigstens ein Sicherheitsmittel zur Begrenzung der einer Dauer der Aussendung von Lichtsignalen auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall zur Realisierung der Augensicherheit und wenigstens eine Überprüfungseinrichtung für das wenigstens eine Sicherheitsmittel aufweist,
wobei die Überprüfungseinrichtung aufweist
Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs als Mess-Empfangsbereich zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Mess-Empfangsgröße aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Mess-Empfangsbereich in wenigstens einem Mess-Zeitintervall erfasst werden kann,
Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs als Test-Empfangsbereich zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Test-Empfangsgröße aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich in wenigstens einem Test-Zeitintervall erfasst werden kann,
Mittel zur Auswertung wenigstens eines Teils der Empfangsgrößen und
Mittel zur Generierung wenigstens eines Fehlerzustands, falls wenigstens eine Test-Empfangsgröße eine Lichtmenge charakterisiert, die außerhalb einer Toleranzgröße größer ist als die Lichtmenge, die mit wenigstens einer Mess-Empfangsgröße charakterisiert wird.
Erfindungsgemäß weist das Fahrzeug wenigstens eine Detektionsvorrichtung auf, welche Augensicherheitsgrenzen eingehalten werden. Mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung kann wenigstens ein Überwachungsbereich außerhalb des Fahrzeugs und/oder innerhalb des Fahrzeugs insbesondere auf Objekte hin überwacht werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrerassistenzsystem aufweisen. Mithilfe eines Fahrerassistenzsystems kann das Fahrzeug autonom oder teilautonom betrieben werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Detektionsvorrichtung funktional mit wenigstens einem Fahrerassistenzsystem verbunden sein. Auf diese Weise können Informationen über einen Überwachungsbereich, insbesondere Objektinformationen, die mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung ermittelt werden, mit dem wenigstens einen Fahrerassistenzsystem zur Steuerung eines autonomen oder teilautonomen Betrieb des Fahrzeuges herangezogen werden.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug, und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Figurenliste
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

1 ein Fahrzeug in der Vorderansicht, mit einem Fahrerassistenzsystem und einem LiDAR-System zur Erfassung von Objekten in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug;
2 eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem und dem LiDAR-System aus der 1 ;
3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Empfängers des LiDAR-Systems aus den 1 und 2 mit einer Vielzahl von flächig angeordneten Empfangsbereichen;
4 von oben nach unten betrachtet die zeitlichen Verläufe eines Trigger-Eingangssignals für ein Trigger-Ausgangssignal zur Steuerung eines Lasers des LiDAR-Systems aus den 1 und 2, des Trigger-Ausgangssignals, eines Mess-Integrationssignals zur Ansteuerung von Mess-Empfangsbereichen des Empfängers aus der 3 und eines Test-Integrationssignals zur Ansteuerung von Test-Empfangsbereichen des Empfängers, wobei mit Sicherheitsmitteln des LiDAR-Systems die Aussendung von Lasersignalen mit dem Laser nach einem Sende-Zeitintervall mit Sicherheitsmitteln des LiDAR-Systems beendet wird;
5 ein Intensitäts-Empfangsbereichs-Diagramm für Empfangsgrößen, welche aus den über die Integrationszeit der jeweiligen Empfangsbereiche integrierten Laser-Echosignalen generiert werden, entlang einer Spalte mit Empfangsbereichen des Empfängers aus der 3, wobei die Empfangsbereiche wechselweise als Mess-Empfangsbereiche und als Test-Empfangsbereiche mit den jeweiligen Integrationssignalen angesteuert werden und mit den Sicherheitsmitteln des LiDAR-Systems die Aussendung eines Lasersignals mit dem Laser nach dem Sende-Zeitintervall beendet wird;
6 von oben nach unten betrachtet die zeitlichen Verläufe analog zu 4, wobei die Aussendung des Sendesignals mit dem Laser nicht nach dem Sende-Zeitintervall beendet wird;
7 ein Intensitäts-Empfangsbereichs-Diagramm für Empfangsgrößen analog zu der 5, wobei die Aussendung eines Sendesignals mit dem Laser nicht nach dem Sende-Zeitintervall beendet wird.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der 1 ist ein Fahrzeug 10 beispielhaft in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt.
Das Fahrzeug 10 verfügt über eine optische Detektionsvorrichtung beispielhaft in Form eines LiDAR-Systems 12. Das LiDAR-System 12 ist als Laserscanner ausgestaltet. Das LiDAR-System 12 kann beispielsweise ein Near-Field-Laserscanner (NFL) sein. In 2 ist eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs 10 mit dem LiDAR-System 12 gezeigt.
Das LiDAR-System 12 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet. Mit dem LiDAR-System 12 kann ein Überwachungsbereich 14 in Fahrtrichtung 16 vor dem Fahrzeug 10 auf Objekte 18 hin überwacht werden. Das LiDAR-System 12 kann auch an anderer Stelle am Fahrzeug 10 angeordnet und anders ausgerichtet sein. Das LiDAR-System 12 kann auch in dem Fahrzeug 10 zur Überwachung eines Innenraums angeordnet sein. Mit dem LiDAR-System 12 können Objektinformationen, beispielsweise Entfernungen, Richtungen und Geschwindigkeiten von Objekten 18 relativ zum Fahrzeug 10 respektive zum LiDAR-System 12, oder entsprechende charakterisierende Größen ermittelt werden.
Bei den Objekten 18 kann es sich um stehende oder bewegte Objekte, beispielsweise um andere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, beispielsweise Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, beispielsweise Parklücken, Niederschlag oder dergleichen handeln. Mit dem LiDAR-System 12 können auch Gesten von Personen erfasst werden.
Das LiDAR-System 12 ist mit einem Fahrerassistenzsystem 20 des Fahrzeugs 10 verbunden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 20 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden.
Das LiDAR-System 12 umfasst beispielhaft eine Sensoreinheit 22, beispielhaft in Form eines NFL-Sensors, und eine Kontrolleinheit 24. Die Sensoreinheit 22 ist über eine Schnittstelle 26, beispielsweise eine low-voltage-differential-signalling (LVDS) Schnittstelle, beispielhaft einem FPD-Link III, mit der Kontrolleinheit 24 verbunden. Zur Realisierung der Schnittstelle 26 weisen die Sensoreinheit 22 einen Serialisierer 28 und die Kontrolleinheit 24 einen Deserialisierer 30 auf.
Die Sensoreinheit 22 umfasst eine Sendeeinrichtung 32, eine Empfangseinrichtung 34, eine Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 und den Serialisierer 28.
Die Kontrolleinheit 24 umfasst eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 und den Deserialisierer 30.
Über die Schnittstelle 26 können Daten von der Empfangseinrichtung 34 zur Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 übertragen werden. Ferner weist die Schnittstelle 26 einen Rückkanal auf. Über den Rückkanal kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 mit der Empfangseinrichtung 34 beispielsweise über ein I²C-Protokoll kommunizieren.
Die Sendeeinrichtung 32 weist beispielhaft einen Laser 40, beispielsweise einen Diodenlaser, als Signalquelle auf. Mit dem Laser 40 können beispielsweise gepulste Lasersignale 42 ausgesendet werden. Die Sendeeinrichtung 32 kann optional wenigstens ein optisches System, beispielsweise wenigstens eine optische Linse, aufweisen, mit dem die erzeugten Lasersignale 42 entsprechend beeinflusst, beispielsweise aufgeweitet und/oder fokussiert, werden können. Das LiDAR-System 12 kann als scannendes LiDAR-System oder als Flash-LiDAR System ausgestaltet sein.
Ferner kann die Sendeeinrichtung 32 optional eine Signal-Umlenkeinrichtung aufweisen, mit der die Lasersignale 42 in den Überwachungsbereich 14 gelenkt werden können. Die Signal-Umlenkeinrichtung kann veränderbar, beispielsweise schwenkbar, sein. Auf diese Weise können die Ausbreitungsrichtungen der Lasersignale 42 geschwenkt und der Überwachungsbereich 14 abgetastet oder abgescannt werden.
Die Sendeeinrichtung 32 ist über eine Steuerverbindung 44 mit der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 verbunden. Über die Steuerverbindung 44 kann der Laser 40 mit Trigger-Ausgangssignalen 46 von der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 zum Aussenden der Lasersignale 42 angesteuert werden. In der 4 ist beispielhaft ein Ausschnitt eines Trigger-Ausgangssignals 46 im zeitlichen Verlauf gezeigt.
Die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 ist über eine Signalverbindung 48 mit der Empfangseinrichtung 34 verbunden. Über die Signalverbindung 48 können Trigger-Eingangssignale 50 von der Empfangseinrichtung 34 an die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 übermittelt werden. In der 4 ist beispielhaft ein Ausschnitt eines Trigger-Eingangssignals 50 im zeitlichen Verlauf gezeigt.
Die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 weist eine abschaltbare Verbindung zwischen der Signalverbindung 48 und der Steuerverbindung 44 auf, über welche die Trigger-Eingangssignale 50 von der Signalverbindung 48 an die Steuerverbindung 44 übergeben und als Trigger-Ausgangssignale 46 an die Sendeeinrichtung 32 übermittelt werden können.
Die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 verfügt über ein Sicherheitsmittel 47, mit dem die Verbindung zwischen der Signalverbindung 48 und der Steuerverbindung 44 unterbrochen werden kann. Mit dem Sicherheitsmittel 47 kann beispielsweise die Aussendung von Lasersignalen 42 auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall TS begrenzt werden. Das Sende-Zeitintervall TS ist so vorgegeben, dass die ausgesendeten Lichtsignale 42 unterhalb einer Augensicherheitsgrenze liegen. So kann die Augensicherheit beim Betreiben des LiDAR-Systems 12 realisiert werden.
Die Empfangseinrichtung 34 weist einen Empfänger 52 und elektronische Komponenten zur Steuerung des Empfängers 52 und zur Generierung von Empfangsgrößen 54 auf. Der Empfänger 52 und die elektronischen Komponenten können beispielsweise als Bildsensor, einem sogenannten Imager, als „System on Chip“, realisiert sein. Außerdem weist die Empfangseinrichtung 34 Signalerzeugungsmittel auf, mit denen die Trigger-Eingangssignale 50 erzeugt werden können.
Der Empfänger 52 ist beispielhaft als Flächensensor in Form eines CCD-Arrays realisiert. Alternativ kann auch ein Active-Pixel Sensor, mehrere Photodiodenzeilen oder dergleichen vorgesehen sein. Ein Ausschnitt des Empfängers 52 ist in der 3 in der Draufsicht gezeigt. Der Empfänger 52 weist eine Vielzahl von Empfangsbereichen 56 auf, welche in mehreren Zeilen 58 nebeneinander angeordnet sind. Die Empfangsbereiche 56 können auch als „Pixel“ bezeichnet werden.
Mit den Empfangsbereichen 56 können Lichtsignale, beispielsweise Echosignale 60 aus beispielsweise an einem Objekt 18 im Überwachungsbereich 14 reflektierten Lasersignalen 42, in entsprechende elektrische Empfangssignale umgewandelt werden. Aus den Empfangssignalen können die Empfangsgrößen 54 generiert werden. Mit den Empfangsgrößen 54 können die empfangenen Echosignale 60, beispielsweise deren Lichtmenge oder Lichtenergie, charakterisiert werden.
Die Empfangsbereiche 56 können für unterschiedliche Zeitintervalle TE aktiviert werden, in denen aus auftreffenden Echosignalen 60 jeweilige Empfangsgrößen 54 generiert werden können. Die Zeitintervalle TE können auch als „Integrationszeiten“ bezeichnet werden. Beispielhaft können Empfangsbereiche 56, die sich in derselben Zeile 58 befinden, in demselben Zeitintervall TE aktiviert werden.
Die Empfangseinrichtung 34 kann auf ihrer optischen Eingangsseite optional eine Echosignal-Umlenkeinrichtung und/oder ein optisches System, beispielsweise ein optische Linse, aufweisen, mit denen die die Echosignale 60 zu dem Empfänger 52 gelenkt werden können.
Die Empfangseinrichtung 34 ist mittels der Schnittstelle 26 mit dem Serialisierer 28 und dem Deserialisierer 30 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 verbunden.
Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 können die mit der Empfangseinrichtung 34 generierten Empfangsgrößen 54 verarbeitet werden. Beispielsweise können mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 aus den Empfangsgrößen 54 Objektgrößen, beispielsweise Entfernungsgrößen, Richtungsgrößen und/oder Geschwindigkeitsgrößen, ermittelt werden, welche Entfernungen, Richtungen beziehungsweise Geschwindigkeiten von erfassten Objekten 18 relativ zum LiDAR-System 12 oder relativ zum Fahrzeug 10 charakterisieren.
Ferner kann mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 beispielsweise über das I²C-Protokoll der Empfänger 52 konfiguriert werden. Beispielsweise können die Empfangsbereiche 56 mit entsprechenden Integrationssignalen 64 für die jeweiligen Zeitintervallen TE aktiviert werden. Die Integrationssignale 64 können beispielsweise Rechteckpulse mit der Länge des entsprechenden Zeitintervalls TE sein. Mit der ansteigenden Flanke des Rechteckpulses eines Integrationssignals 64 kann das jeweilige Zeitintervall TE gestartet und für die Dauer des Rechteckpulses die entsprechenden Empfangsbereiche 56 zur Erfassung von Echosignalen 60 aktiviert werden.
Ferner kann mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 konfiguriert werden. Beispielsweise kann die Länge des Sende-Zeitintervalls TS vorgegeben werden, in dem mit dem Laser 40 ein Lasersignale 42 ausgesendet wird. Außerdem kann mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 das Sende-Zeitintervall TS gestartet werden. Das Sende-Zeitintervall TS und die Zeitintervalle TE der Empfangsbereiche 56 können dabei abgestimmt, beispielhaft gleichzeitig, gestartet werden.
Ferner weist die Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 ein Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittel 62 auf. Mit dem Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittel 62 kann die Funktion des Sicherheitsmittels 47 der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 geprüft werden und bei Erkennen einer Fehlfunktion ein weiteres aussenden des Lasersignals 42 verhindert werden.
Hierzu kann mit dem Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittel 62 zur Überprüfung der Funktion der Sicherheitsmittel 47 ein Teil der Empfangsbereiche 56 als Test-Empfangsbereiche 56_T mittels Test-Integrationssignalen 64_T zur Aktivierung während der Test-Zeitintervalle TE_T angesteuert werden. Ein anderer Teil der Empfangsbereiche 56 kann als Mess-Empfangsbereiche 56_T mittels Mess-Integrationssignalen 64_M zur Aktivierung während der Mess-Zeitintervalle TE_M angesteuert werden.
Die Mess-Zeitintervalle TE_M sind beispielhaft etwas kürzer als das Sende-Zeitintervall TS. Die Test-Zeitintervalle sind länger als die Mess-Zeitintervalle TE_M und länger als das Sende-Zeitintervall TS. Die Test-Zeitintervalle TE_T sind vorgegeben, dass das LiDAR-System 12 unterhalb der Augensicherheitsgrenze betrieben wird.
Ferner können mit dem Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittel 62 die bei der Überprüfung mittels den Test-Empfangsbereichen 56_T ermittelten Test-Empfangsgrößen 54_T mit den mittels den Mess-Empfangsbereichen 56_M ermittelten Mess-Empfangsgrößen 54_M verglichen werden. Falls die Test-Empfangsgrößen 54_T eine Lichtmenge des empfangenen Echosignals 60 charakterisieren, die größer ist, als die Lichtmenge des empfangenen Echosignals 60, die mit den Mess-Empfangsgrößen 54_M charakterisiert wird, kann mit einem Fehlerzustands-Steuermittel 63 des Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittels 62 ein Fehlerzustand generiert werden. Beispielsweise kann mit dem Fehlerzustands-Steuermittel 63 die Verbindung zwischen der Signalverbindung 48 und der Steuerverbindung 44 der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 als Fehlerzustand unterbrochen werden.
Die Funktionen und Komponenten der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 und der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 können zentral oder dezentral realisiert sein. Teile der Funktionen und Komponenten der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 und der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 können auch in die Sendeeinrichtung 32 und/oder die Empfangseinrichtung 34 integriert sein. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 38, die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 und das Fahrerassistenzsystem 20 können auch teilweise kombiniert sein. Die Funktionen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 und der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 sind auf softwaremäßigem und hardwaremäßigem Wege realisiert.
Ein Verfahren zum Betreiben des LiDAR-Systems 12 wird im Folgenden näher erläutert. Dabei wird zunächst der reguläre Betrieb zur Überwachung des Überwachungsbereichs 14 und anschließend ein Testbetrieb zur Überprüfung des Sicherheitsmittels 47 der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 beschrieben.
Im regulären Betrieb wird mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 die Empfangseinrichtung 34 konfiguriert und die Messung gestartet. Dabei werden alle Empfangsbereiche 56 als Mess-Empfangsbereiche 56_M konfiguriert und mit demselben, von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 vorgegebenen Mess-Integrationssignal 64_M angesteuert. Die Mess-Empfangsbereiche 56_M sind für dasselbe Mess-Zeitintervall TE_M aktiviert zum Empfang von Echosignalen 60.
Die Empfangseinrichtung 34 übermittelt für die Dauer des Mess-Zeitintervalls TE_M ein Trigger-Eingangssignal 50 an die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36. Die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 übermittelt das Trigger-Eingangssignal 50 als Trigger-Ausgangssignal 46 über die Steuerverbindung 44 an die Sendeeinrichtung 32. Mit dem Laser 40 wird auf das Trigger-Ausgangssignal 46 für die Dauer des Mess-Zeitintervalls TE_M ein gepulstes Lasersignal 42 in den Überwachungsbereich 14 gesendet.
Mit Beginn des Mess-Integrationssignals 64_M wird außerdem mit der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 das vorgegebene Sende-Zeitintervall TS gestartet. Nach Ablauf des Sende-Zeitintervalls TS wird mit dem Sicherheitsmittel 47 die Verbindung zwischen der Signalverbindung 48 und der Steuerverbindung 44 unterbrochen, sodass kein Trigger-Ausgangssignal 46 mehr an die Sendeeinrichtung 32 übermittelt wird. Die Aussendung des Lasersignals 42 wird so beendet. Auf diese Weise wird verhindert, dass im Falle einer Fehlfunktion beispielsweise bei der Übermittlung des Mess-Integrationssignals 64_M eine Augensicherheitsgrenze überschritten wird.
Das ausgesendete Lasersignal 42 wird beispielhaft an dem Objekt 18 im Überwachungsbereich 14 in Richtung des LiDAR-Systems 12 reflektiert. Während des Mess-Zeitintervalls TE_M wird das reflektierte Lasersignal 42 als Echosignal 60 mit den Mess-Empfangsbereichen 56 empfangen und es werden die jeweilige Empfangsgrößen 54_M generiert.
Die Empfangsgrößen 54_M werden an die Steuer- und Auswerteeinrichtungen 38 übermittelt. Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtungen 38 wird ein Amplitudenbild 66 ermittelt, welches den Intensitätsverlauf des Echosignals 60 entlang der Empfangsbereiche 56_M des Empfängers 52 charakterisiert. In der 5 ist beispielhaft der Schnitt eines Amplitudenbilds 66 entlang einer Spalte senkrecht zu den Zeilen 58 des Empfängers 52 dargestellt.
Ferner werden mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 aus den Empfangsgrößen 54_M Objektgrößen, beispielsweise Entfernungsgrößen, Richtungsgrößen und/oder Geschwindigkeitsgrößen, ermittelt, welche Entfernungen, Richtungen beziehungsweise Geschwindigkeiten des erfassten Objekts 18 relativ zum LiDAR-System 12, respektive relativ zu jeweiligen Empfangsbereich 56_M, charakterisieren.
Die ermittelten Objektgrößen werden an das Fahrerassistenzsystem 20 übermittelt. Mit dem Fahrerassistenzsystem 20 werden die Objektgrößen verwendet, um das Fahrzeug 10 autonom oder teilweise autonom zu betreiben.
Im Testbetrieb zur Überprüfung des Sicherheitsmittels 47 mithilfe des Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittels 62 wird mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 die Empfangseinrichtung 34 entsprechend konfiguriert und die Messung gestartet. Dabei wird ein Teil der Empfangsbereiche 56 als Mess-Empfangsbereiche 56_M und ein Teil der Empfangsbereiche 56 als Test-Empfangsbereiche 56_T konfiguriert. Beispielsweise werden die Zeilen 58 mit den Empfangsbereichen 56 wechselweise als Mess-Empfangsbereiche 56_M und als Test-Empfangsbereiche 56_T konfiguriert. Die Mess-Empfangsbereiche 56_M werden mit demselben, von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 vorgegebenen Mess-Integrationssignal 64_M angesteuert. Die Mess-Empfangsbereiche 56_M sind für dasselbe Mess-Zeitintervall TE_M aktiviert zum Empfang von Echosignalen 60. Die Test-Empfangsbereiche 56_T werden mit demselben von der Steuer- und Auswerteeinrichtungen 38 vorgegebenen Test-Integrationssignal 64_T angesteuert. Die Test-Empfangsbereiche 56_T sind für dasselbe Test-Zeitintervall TE_T bereit zum Empfang von Echosignalen 60. Das Mess-Zeitintervall TE_M startet zeitgleich mit dem Test-Zeitintervall TE_T.
Die Empfangseinrichtung 34 übermittelt für die Dauer des Mess-Zeitintervalls TE_M das Trigger-Eingangssignal 50 an die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36. Die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 übergibt das Trigger-Eingangssignal 50 als Trigger-Ausgangssignal 46 an die Sendeeinrichtung 32. Mit dem Laser 40 wird auf das Trigger-Ausgangssignal 46 für die Dauer des Mess-Zeitintervalls TE_M das gepulste Lasersignal 42 in den Überwachungsbereich 14 gesendet.
Mit Beginn des Mess-Integrationssignals 64_M wird außerdem mit der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 das vorgegebene Sende-Zeitintervall TS gestartet.
Sofern die die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 ordnungsgemäß funktioniert, wird analog zum regulären Betrieb nach Ablauf des Sende-Zeitintervalls TS die Verbindung zwischen der Signalverbindung 48 und der Steuerverbindung 44 unterbrochen, sodass das Trigger-Ausgangssignal 46 nicht mehr an die Sendeeinrichtung 32 übermittelt wird. Die Aussendung des Lasersignals 42 wird so beendet. Die Signalverläufe für diese Situation sind in der 4 gezeigt.
Mit den angeleuchteten Mess-Empfangsbereichen 56_M wird das an dem Objekt 18 im Überwachungsbereich 14 in Richtung des LiDAR-Systems 12 reflektierte Lasersignal 42 während des Mess-Zeitintervalls TE_M als Echosignal 60 empfangen und es werden jeweilige Mess-Empfangsgrößen 54_M generiert. Außerdem wird das Echosignal 60 während des Test-Zeitintervalls TE_T mit den angeleuchteten Test-Empfangsbereichen 56_T empfangen und es werden jeweilige Test-Empfangsgrößen 54_T generiert.
Die Mess-Empfangsgrößen 54_M und die Test-Empfangsgrößen 54_T werden an die Steuer- und Auswerteeinrichtungen 38 übermittelt. Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtungen 38 wird ein Amplitudenbild 66 ermittelt, welches den Intensitätsverlauf das Echosignals 60 entlang der Mess-Empfangsbereiche 56_M und der Test-Empfangsbereiche 56_T des Empfängers 52 charakterisiert. In der 5 ist beispielhaft der Schnitt des Amplitudenbilds 66 entlang einer Spalte senkrecht zu den Zeilen 58 des Empfängers 52 dargestellt, wobei die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 dort ordnungsgemäß funktioniert.
Wie in der 4 gezeigt, ist das Sende-Zeitintervall TS etwas länger als das Mess-Zeitintervall TE_M. Mit dem Trigger-Ausgangssignal 46 wird so nach dem Ende des Mess-Zeitintervalls TE_M der Laser 40 beispielhaft für eine weitere Periode des Trigger-Ausgangssignal 46 zum Aussenden des Lasersignals 42 aktiviert. Der entsprechend zeitlich hintere Teil des zugehörigen Echosignals 60 wird mit den Mess-Empfangsbereichen 56_M nicht mehr empfangen, da dieser außerhalb des Mess-Zeitintervalls TE_M nicht aktiv sind. Allerdings wird der zeitlich hintere Teil des Echosignals 60 mit den Test-Empfangsbereichen 56_T innerhalb des Test-Zeitintervalls TE_T empfangen. Dies hat zur Folge, dass die Test-Empfangsbereiche 56_T etwas länger dem Echosignal 60 des Lasersignals 42 ausgesetzt sind, als die Mess-Empfangsbereiche 56_M. Die Mess-Empfangsgrößen 54_M, welche die mit den entsprechenden Mess-Empfangsbereichen 56_M empfangene Lichtmenge charakterisieren, sind daher, wie in der 5 gezeigt, etwas kleiner als die jeweiligen Test-Empfangsgrößen 54_T, die mit den jeweils benachbarten Test-Empfangsbereichen 56_T empfangen werden. Die Intensitätsunterschiede der Mess-Empfangsgrößen 54_M und der Test-Empfangsgrößen 54_T der benachbarten Mess-Empfangsbereiche 56_M und Test-Empfangsbereiche 56_T liegen innerhalb einer beispielsweise vorgegebenen Toleranzgrenze. Die benachbarten Test-Empfangsgrößen 54_T und Mess-Empfangsgrößen 54 werden miteinander verglichen. Da die Intensitätsunterschiede innerhalb der Toleranzgrenze liegen, wird mit dem Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittel 62 kein Fehlerzustand generiert.
Falls die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36, respektive das Sicherheitsmittel 47, nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann es vorkommen, dass nach Ablauf des Sende-Zeitintervalls TS die Verbindung zwischen der Signalverbindung 48 und der Steuerverbindung 44 nicht unterbrochen wird. Das Trigger-Ausgangssignal 46 wird also weiter an die Sendeeinrichtung 32 übermittelt. Die Aussendung des Lichtsignals 42 wird auch nach Ablauf des Sende-Zeitintervalls TS fortgesetzt. Die Signalverläufe für diese Situation sind in der 6 gezeigt. Bei einer längeren Aussendung des Lichtsignals 42 wird die Augensicherheit gefährdet.
Wie beim störungsfreien Betrieb wird das an dem Objekt 18 im Überwachungsbereich 14 in Richtung des LiDAR-Systems 12 reflektierte Lasersignal 42 während des Mess-Zeitintervalls TE_M mit den jeweiligen Mess-Empfangsbereichen 56_M als Echosignal 60 empfangen und es werden entsprechende Mess-Empfangsgrößen 54_M generiert. Außerdem wird das Echosignal 60 während des Test-Zeitintervalls TE_T mit den jeweiligen Test-Empfangsbereichen 56_T empfangen und werden entsprechende Test-Empfangsgrößen 54_T generiert.
Analog zum störungsfreien Betrieb der Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 werden die Mess-Empfangsgrößen 54_M und die Test-Empfangsgrößen 54_T an die Steuer- und Auswerteeinrichtungen 38 übermittelt. Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtungen 38 wird das Amplitudenbild 66 ermittelt, welches den Intensitätsverlauf des Echosignals 60 entlang der Empfangsbereiche 56 des Empfängers 52 charakterisiert. In der 7 ist analog zu 5 der Schnitt des Amplitudenbilds 66 entlang einer Spalte senkrecht zu den Zeilen 58 des Empfängers 52 dargestellt, bei dem die Treiber- und Sicherheitseinrichtung 36 nicht ordnungsgemäß funktioniert.
Wie in der 6 gezeigt, wird aufgrund der Fehlfunktion das Trigger-Ausgangssignal 46 nach dem Ende des Sende-Zeitintervalls TS fortgesetzt und der Laser 40 weiter zum Aussenden des Lasersignals 42 aktiviert. Der zeitlich hintere Teil des Echosignals 60 des fortgesetzten Lasersignals 42 wird mit den Mess-Empfangsbereichen 56_M nach Ende des Mess-Zeitintervalls TE_M nicht mehr empfangen. Allerdings wird der zeitlich hintere Teil des Echosignals 60 bis zum Ende des Test-Zeitintervalls TE_T mit den Test-Empfangsbereichen 56_T empfangen. Dies hat zur Folge, dass die Test-Empfangsbereiche 56_T deutlich länger dem Lasersignal 42 ausgesetzt sind, als die Mess-Empfangsbereiche 56_MDie Mess-Empfangsgrößen 54_M der Mess-Empfangsbereiche 56_M sind, wie in der 7 gezeigt, im Vergleich zum störungsfreien Betrieb, wie in 5 gezeigt, deutlich kleiner als die Test-Empfangsgrößen 54_T der jeweils benachbarten Test-Empfangsbereiche 56_T.
Die benachbarten Test-Empfangsgrößen 54_T und Mess-Empfangsgrößen 54_M werden miteinander verglichen. Da die Intensitätsunterschiede der Mess-Empfangsgrößen 54_M und der Test-Empfangsgrößen 54_T der benachbarten Mess-Empfangsbereiche 56_M und Test-Empfangsbereiche 56_T außerhalb der vorgegebenen Toleranzgrenze liegen, wird eine Fehlfunktion bei dem Sicherheitsmittel 47 angenommen. Mit dem Sicherheitsabschaltungs-Prüfmittel 62 wird ein Fehlerzustand in Form einer Unterbrechung der Verbindung zwischen der Steuerverbindung 44 und der Signalverbindung 48 der Treiber und Sicherheitseinrichtung 36 generiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017223618 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer optischen Detektionsvorrichtung (12), welche zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) vorgesehen ist, bei dem wenigstens ein lichtemittierendes Bauteil (40) zur Aussendung wenigstens eines Lichtsignals (42) angesteuert wird, wenigstens ein reflektiertes Lichtsignal (60) mit wenigstens zwei Empfangsbereichen (56) wenigstens eines Empfängers (52) empfangen wird, aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal (42) wenigstens eine Empfangsgröße (54) ermittelt wird, wobei eine funktionale Sicherheit der Detektionsvorrichtung (12) wenigstens zeitweise überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauer der Aussendung der Lichtsignale (42) jeweils auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall (TS) begrenzt wird zur Realisierung der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung (12), zur Überprüfung der Augensicherheit der Detektionsvorrichtung (12) wenigstens einer der Empfangsbereiche (56) als Mess-Empfangsbereich (56_M) und wenigstens einer der Empfangsbereiche (56) als Test-Empfangsbereich (56_T) konfiguriert wird, wenigstens eine Mess-Empfangsgröße (54_M) generiert wird, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Mess-Empfangsbereich (56_M) in wenigstens einem Mess-Zeitintervall (TE_M) erfasst wird, wenigstens eine Test-Empfangsgröße (54_T) generiert wird, die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich (56_T) in wenigstens einem Test-Zeitintervall (TE_T) erfasst wird, wobei das wenigstens eine Test-Zeitintervall (TE_T) länger ist als das wenigstens eine Mess-Zeitintervall (TE_M) und das wenigstens eine Test-Zeitintervall (TE_T) länger ist als das Sende-Zeitintervall (TS), falls wenigstens eine Test-Empfangsgröße (54_T) eine Lichtmenge charakterisiert, die außerhalb einer vorgegebenen Toleranzgröße größer ist als die Lichtmenge, die mit der wenigstens einen Mess-Empfangsgröße (54_M) charakterisiert wird, ein Fehlerzustand generiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Mess-Zeitintervall (TE_M) und/oder wenigstens ein Test-Zeitintervall (TE_T) und/oder ein Sende-Zeitintervall (TS) wenigstens teilweise zeitlich überlappend realisiert werden und/oder wenigstens ein Mess-Zeitintervall (TE_M) und/oder wenigstens ein Test-Zeitintervall (TE_T) und/oder ein Sende-Zeitintervall (TS) gleichzeitig gestartet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Test-Empfangsgröße (54_T) und wenigstens eine Mess-Empfangsgröße (54_M) von räumlich benachbarten Empfangsbereichen (56) ermittelt werden und/oder jeweilige Mess-Empfangsgrößen (54_M) von wenigstens zwei räumlich benachbarten Mess-Empfangsbereichen (56_M) ermittelt werden und/oder jeweilige Test-Empfangsgrößen (54_T) von wenigstens zwei räumlich benachbarten Test-Empfangsbereichen (56_T) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Mess-Zeitintervall (TE_M) etwa mit der gleichen Länge vorgegeben wird wie das Sende-Zeitintervall (TS) und/oder das wenigstens eine Mess-Zeitintervall (TE_M) nicht mit einer größeren Länge als wenigstens ein Sende-Zeitintervall (TS) vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Überprüfung der Augensicherheit während des regulären Betriebs der Detektionsvorrichtung (12) durchgeführt wird und/oder wenigstens eine Überprüfung der Augensicherheit außerhalb des regulären Betriebs der Detektionsvorrichtung (12) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einem lichtemittierenden Bauteil (40) modulierte Lichtsignale (42) gesendet werden.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fehlerzustand eine Abschaltung wenigstens des wenigstens einen lichtelektrischen Bauteils (40), wenigstens ein Fehlersignal, wenigstens ein optisches, akustisches und/oder haptisches Ausgabesignal oder dergleichen generiert wird.
Optische Detektionsvorrichtung (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14), mit wenigstens einem lichtemittierenden Bauteil (40) zur Aussendung von Lichtsignalen (42), mit wenigstens zwei Empfangsbereichen (56) zum Empfangen von reflektierten Lichtsignalen (42), mit wenigstens einem Mittel (52) zur Ermittlung von Empfangsgrößen (54) aus empfangenen Lichtsignalen (42), mit wenigstens einem Mittel (38) zur Steuerung der optischen Detektionsvorrichtung (12) und zur Verarbeitung von Empfangsgrößen (54), und mit wenigstens einem Mittel (62, 63) zur Überprüfung einer funktionalen Sicherheit der Detektionsvorrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) wenigstens ein Sicherheitsmittel (36, 47) zur Begrenzung der einer Dauer der Aussendung von Lichtsignalen (42) auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall (TS) zur Realisierung der Augensicherheit und wenigstens eine Überprüfungseinrichtung (38, 62, 63) für das wenigstens eine Sicherheitsmittel (36, 47) aufweist, wobei die Überprüfungseinrichtung (38, 62, 63) aufweist Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs (56) als Mess-Empfangsbereich (56_M) zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Mess-Empfangsgröße (54_M) aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal (42), die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Mess-Empfangsbereich (56_M) in wenigstens einem Mess-Zeitintervall (TE_M) erfasst werden kann, Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs (56) als Test-Empfangsbereich (56_T) zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Test-Empfangsgröße (54_T) aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal (42), die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich (56_T) in wenigstens einem Test-Zeitintervall (TE_T) erfasst werden kann, Mittel zur Auswertung wenigstens eines Teils der Empfangsgrößen (54) und Mittel zur Generierung wenigstens eines Fehlerzustands, falls wenigstens eine Test-Empfangsgröße (54_T) eine Lichtmenge charakterisiert, die außerhalb einer Toleranzgröße größer ist als die Lichtmenge, die mit wenigstens einer Mess-Empfangsgröße (54_M) charakterisiert wird.
Detektionsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Mess-Empfangsbereich (56_M) und wenigstens ein Test-Empfangsbereich (56_T) aus Empfangsbereichen (56) gleicher Art gebildet sind und/oder wenigstens ein Mess-Empfangsbereich (56_M) und/oder wenigstens ein Test-Empfangsbereich (56_T) getrennt zur Erfassung von Empfangsgrößen (54) in unterschiedlichen Zeitintervallen (TE_M, TE_T) konfigurierbar sind.
Detektionsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Empfänger (52) mehrere Punktsensoren, wenigstens einen Zeilensensor und/oder wenigstens einen Flächensensor aufweist, mit denen jeweilige Empfangsbereiche (56) realisiert sind.
Fahrzeug (10) mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14), wobei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung (12) aufweist wenigstens ein lichtemittierendes Bauteil (40) zur Aussendung von Lichtsignalen (42), wenigstens zwei Empfangsbereiche (56) zum Empfangen von reflektierten Lichtsignalen (42), wenigstens ein Mittel (52) zur Ermittlung von Empfangsgrößen (54) aus empfangenen Lichtsignalen (42), wenigstens ein Mittel (38) zur Steuerung der optischen Detektionsvorrichtung (12) und zur Verarbeitung von Empfangsgrößen (54), und wenigstens ein Mittel (62, 63) zur Überprüfung einer funktionalen Sicherheit der Detektionsvorrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) wenigstens ein Sicherheitsmittel (36, 47) zur Begrenzung der einer Dauer der Aussendung von Lichtsignalen (42) auf ein vorgegebenes Sende-Zeitintervall (TS) zur Realisierung der Augensicherheit und wenigstens eine Überprüfungseinrichtung (38, 62, 63) für das wenigstens eine Sicherheitsmittel (36, 47) aufweist, wobei die Überprüfungseinrichtung (38, 62, 63) aufweist Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs (56) als Mess-Empfangsbereich (56_M) zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Mess-Empfangsgröße (54_M) aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal (42), die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Mess-Empfangsbereich (56_M) in wenigstens einem Mess-Zeitintervall (TE_M) erfasst werden kann, Mittel zur Konfiguration wenigstens eines Empfangsbereichs (56) als Test-Empfangsbereich (56_T) zum Zwecke der Generierung wenigstens einer Test-Empfangsgröße (54_T) aus wenigstens einem empfangenen Lichtsignal (42), die eine Lichtmenge charakterisiert, die mit wenigstens einem Test-Empfangsbereich (56_T) in wenigstens einem Test-Zeitintervall (TE_T) erfasst werden kann, Mittel zur Auswertung wenigstens eines Teils der Empfangsgrößen (54) und Mittel zur Generierung wenigstens eines Fehlerzustands, falls wenigstens eine Test-Empfangsgröße (54_T) eine Lichtmenge charakterisiert, die außerhalb einer Toleranzgröße größer ist als die Lichtmenge, die mit wenigstens einer Mess-Empfangsgröße (54_M) charakterisiert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) wenigstens ein Fahrerassistenzsystem (20) aufweist.