DE102021203493A1

DE102021203493A1 - Lidar sensor for a vehicle that can be operated automatically

Info

Publication number: DE102021203493A1
Application number: DE102021203493.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Schmalz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-10-13

Abstract

Es wird ein Lidarsensor für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug (2, 3) vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Sendeeinheit (4), um zumindest einen Laserstrahl (5) auszusenden, und zumindest eine Steuer- oder Regelvorrichtung (6), die dazu vorgesehen ist, der Sendeeinheit (4) ein von weiteren Verkehrsteilnehmern erkennbares Identifikationsmuster bereitzustellen, wobei die Sendeeinheit (4) dazu vorgesehen ist, den Laserstrahl (5) in Abhängigkeit von dem Identifikationsmuster zu modulieren.A lidar sensor for a vehicle (2, 3) that can be operated automatically is proposed, comprising at least one transmission unit (4) to emit at least one laser beam (5), and at least one control or regulating device (6) which is provided for this purpose Transmission unit (4) to provide an identification pattern recognizable by other road users, the transmission unit (4) being provided for modulating the laser beam (5) as a function of the identification pattern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lidarsensor für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Kamera für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug und auf ein Erfassungssystem, insbesondere für automatisiert betreibbare Fahrzeuge. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes automatisiert betreibbares Fahrzeug und auf ein Verfahren, um Lidar-induzierte Phantomobjekte zu erkennen.The invention relates to a lidar sensor for a vehicle that can be operated automatically. Furthermore, the invention relates to a camera for a vehicle that can be operated automatically and to a detection system, in particular for vehicles that can be operated automatically. In addition, the invention relates to a corresponding vehicle that can be operated automatically and to a method for detecting lidar-induced phantom objects.

Lidarsensoren für automatisiert betreibbare Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Moderne Fahrzeuge (Autos, Transporter, Lastwagen, Motorräder etc.) verfügen über eine Vielzahl von Sensoren, die dem Fahrer Informationen zur Verfügung stellen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs teil- oder vollautomatisiert steuern. Über Sensoren werden die Umgebung des Fahrzeugs sowie andere Verkehrsteilnehmer erfasst. Basierend auf den erfassten Daten kann ein Modell der Fahrzeugumgebung erzeugt werden und auf Veränderungen in dieser Fahrzeugumgebung reagiert werden.Lidar sensors for vehicles that can be operated automatically are known from the prior art. Modern vehicles (cars, vans, trucks, motorcycles, etc.) have a large number of sensors that provide the driver with information and partially or fully automatically control individual vehicle functions. The surroundings of the vehicle and other road users are recorded by sensors. Based on the recorded data, a model of the vehicle environment can be generated and changes in this vehicle environment can be reacted to.

Ein wichtiges Sensorprinzip für die Erfassung der Umgebung ist dabei die Lidartechnik (light detection and ranging). Ein Lidarsensor basiert auf der Aussendung von Lichtsignalen und der Detektion des reflektierten Lichts. Mittels einer Laufzeitmessung und/oder Messungen von Phasenverschiebungen kann ein Abstand zum Ort der Reflexion berechnet werden. Zudem ist die Ermittlung einer Relativgeschwindigkeit möglich. Hierbei können sowohl einzelne Pulse als auch frequenzmodulierte Signale (Chirps) verwendet werden. Durch eine Auswertung der empfangenen Reflexionen kann eine Detektion eines Ziels erfolgen. Hinsichtlich der technischen Realisierung des Lidarsensors wird zwischen scannenden und nichtscannenden Systemen unterschieden. Ein scannendes System basiert dabei zumeist auf Makro- oder Mikrospiegeln und einer Abtastung der Umgebung mit einem Lichtspot, wobei man von einem koaxialen System spricht, wenn der gesendete und empfangene Lichtpuls über denselben Mikrospiegel abgelenkt wird. Bei nichtscannenden Systemen sind mehrere Sende- und Empfangselemente statisch nebeneinanderliegend angeordnet (insb. sog. Focal Plane Array-Anordnung).An important sensor principle for detecting the environment is lidar technology (light detection and ranging). A lidar sensor is based on the emission of light signals and the detection of the reflected light. A distance to the point of reflection can be calculated by means of a propagation time measurement and/or measurements of phase shifts. In addition, it is possible to determine a relative speed. Both individual pulses and frequency-modulated signals (chirps) can be used here. A target can be detected by evaluating the received reflections. With regard to the technical implementation of the lidar sensor, a distinction is made between scanning and non-scanning systems. A scanning system is mostly based on macro- or micro-mirrors and scanning of the surroundings with a light spot, whereby one speaks of a coaxial system when the transmitted and received light pulse is deflected via the same micro-mirror. In the case of non-scanning systems, several transmitting and receiving elements are arranged statically next to one another (especially the so-called focal plane array arrangement).

In diesem Zusammenhang werden beispielsweise in der WO 2018/127789 A1 Lidarsysteme und Verfahren zum Detektieren und Klassifizieren von Objekten offenbart.In this context, for example, in the WO 2018/127789 A1 Lidar systems and methods for detecting and classifying objects are disclosed.

Es wird ein Lidarsensor für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen. Der Lidarsensor umfasst zumindest eine Sendeeinheit, um zumindest einen Laserstrahl, bevorzugt eine Vielzahl von Laserstrahlen, auszusenden. Der Lidarsensor umfasst zumindest eine Steuer- oder Regelvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, der Sendeeinheit ein von weiteren Verkehrsteilnehmern erkennbares Identifikationsmuster bereitzustellen. Die Sendeeinheit ist dazu vorgesehen, den Laserstrahl, insbesondere die Vielzahl von Laserstrahlen, in Abhängigkeit von dem Identifikationsmuster zu modulieren.A lidar sensor for a vehicle that can be operated automatically is proposed. The lidar sensor comprises at least one transmission unit in order to emit at least one laser beam, preferably a large number of laser beams. The lidar sensor comprises at least one control or regulating device, which is provided to provide the transmission unit with an identification pattern that can be recognized by other road users. The transmission unit is intended to modulate the laser beam, in particular the multiplicity of laser beams, as a function of the identification pattern.

Unter einem „automatisiert betreibbaren Fahrzeug“ soll insbesondere ein Fahrzeug mit einer der Automatisierungsstufen 1 bis 5 der Norm SAE J3016 verstanden werden. Insbesondere weist das automatisiert betreibbare Fahrzeug eine technische Ausrüstung auf, die für diese Automatisierungsstufen gefordert ist. Die technische Ausrüstung umfasst insbesondere Umfelderkennungssensoren, wie beispielsweise Radar-Sensoren, Lidarsensoren, insbesondere den erfindungsgemäßen Lidarsensor, Kameras und/oder Akustik-Sensoren, Steuergeräte o. dgl. Bevorzugt ist das automatisiert betreibbare Fahrzeug als ein Landfahrzeug ausgebildet. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug kann insbesondere als ein PKW, bevorzugt als ein Personentransportfahrzeug, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug, als ein Agrarfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug kann alternativ auch als ein Luftfahrzeug, beispielsweise als eine Drohne, als ein Flugzeug, als ein Helikopter, als ein Senkrechtstart- und -landungsflugzeug o. dgl., ausgebildet sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt die Funktion in zumindest einem Betriebszustand ausführt.A “vehicle that can be operated automatically” is to be understood in particular as a vehicle with one of the automation levels 1 to 5 of the SAE J3016 standard. In particular, the vehicle that can be operated automatically has technical equipment that is required for these automation levels. The technical equipment includes, in particular, environment detection sensors, such as radar sensors, lidar sensors, in particular the inventive lidar sensor, cameras and/or acoustic sensors, control units or the like. The vehicle that can be operated automatically is preferably designed as a land vehicle. The vehicle that can be operated automatically can be designed in particular as a passenger car, preferably as a passenger transport vehicle, as a truck, as a construction site vehicle, as an agricultural vehicle or as another vehicle considered appropriate by a person skilled in the art. Alternatively, the vehicle that can be operated automatically can also be designed as an aircraft, for example as a drone, as an airplane, as a helicopter, as a vertical take-off and landing aircraft or the like. “Provided” should be understood to mean, in particular, specially programmed, specially equipped and/or specially designed. The fact that an object is provided for a function is to be understood in particular to mean that the object executes the function in at least one operating state.

Der Lidarsensor ist vorzugsweise dazu vorgesehen, eine Umgebung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu überwachen. Insbesondere ist der Lidarsensor dazu vorgesehen, Objekte in einem Fahrweg des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu erfassen, insbesondere um eine Kollision des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu vermeiden. Der Lidarsensor kann vorzugsweise als ein scannender oder ein nichtscannender Lidarsensor ausgebildet sein. Insbesondere kann der Lidarsensor als ein Puls-Lidarsensor oder als ein Dauerstrich-Lidarsensor (CW-Lidarsensor) ausgebildet sein.The lidar sensor is preferably provided to monitor an environment of the vehicle that can be operated automatically. In particular, the lidar sensor is provided to detect objects in a route of the vehicle that can be operated automatically, in particular to avoid a collision of the vehicle that can be operated automatically. The lidar sensor can preferably be designed as a scanning or non-scanning lidar sensor. In particular, the lidar sensor can be embodied as a pulse lidar sensor or as a continuous wave lidar sensor (CW lidar sensor).

Die Sendeeinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Laserquelle, die dazu vorgesehen ist, den Laserstrahl zu erzeugen und auszusenden. Die Sendeeinheit kann zusätzlich insbesondere zumindest eine Optikeinheit umfassen, insbesondere um den zumindest einen Laserstrahl zu lenken. Die Optikeinheit kann insbesondere Optikelemente wie beispielsweise einen Ablenkspiegel, eine Linse o. dgl. umfassen. Die Sendeeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der Umgebung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs mit Laserstrahlung, insbesondere mit Laserstrahlung aus einem infraroten Spektralbereich, zu beleuchten. Unter einem „infraroten Spektralbereich“ soll insbesondere ein Bereich des elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen zwischen 780 nm und 1 mm verstanden werden. Bevorzugt ist die Sendeeinheit dazu vorgesehen, Laserstrahlung einer standardisierten Frequenz, die insbesondere von sämtlichen Lidarsensoren zumindest im Straßenverkehr verwendet wird, auszustrahlen. Vorzugsweise umfasst der Lidarsensor zumindest eine Empfangseinheit, die dazu vorgesehen ist, die in der Umgebung reflektierte Laserstrahlung zu erfassen. Insbesondere kann die Sendeeinheit als eine kombinierte Sende- und Empfangseinheit ausgebildet sein.The transmission unit preferably includes at least one laser source, which is intended to generate and emit the laser beam. The transmission unit can additionally include in particular at least one optics unit, in particular in order to steer the at least one laser beam. The optics unit can in particular optics elements such as a deflection mirror, a lens o. The transmission unit is preferably provided to illuminate at least part of the surroundings of the vehicle that can be operated automatically with laser radiation, in particular with laser radiation from an infrared spectral range. An “infrared spectral range” is to be understood in particular as a range of the electromagnetic spectrum with wavelengths between 780 nm and 1 mm. The transmission unit is preferably provided to emit laser radiation of a standardized frequency, which is used in particular by all lidar sensors, at least in road traffic. The lidar sensor preferably includes at least one receiving unit which is provided for detecting the laser radiation reflected in the surroundings. In particular, the transmission unit can be designed as a combined transmission and reception unit.

Die Sendeeinheit beleuchtet bei einem Einsatz des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs im Straßenverkehr insbesondere auch zumindest teilweise eine der Fahrbahn, auf der das automatisiert betreibbare Fahrzeug fährt, benachbarte Fahrbahn mit der Laserstrahlung, beispielsweise um sich quer über die Fahrbahnen bewegende Objekte oder in die eigene Fahrbahn einscherende Fahrzeuge rechtzeitig zu erkennen. Ein auf der benachbarten Fahrbahn befindlicher weiterer Verkehrsteilnehmer, insbesondere eine Kamera eines weiteren Fahrzeugs, kann die Laserstrahlung des Lidarsensors insbesondere erfassen. Insbesondere in Dunkelheit, beispielsweise nachts, ist weniger Störstrahlung, z.B. durch Sonnenstrahlung, vorhanden und/oder kann ein Dynamikumfang der Kamera derart angepasst werden, so dass die Laserstrahlung, insbesondere die Infrarotstrahlung, des Lidarsensors einfacher als bei Tageslicht erfasst werden kann. Die Laserstrahlung könnte von dem weiteren Verkehrsteilnehmer insbesondere fälschlicherweise als ein auf der Fahrbahn befindliches Objekt interpretiert werden. Insbesondere könnten in Abhängigkeit von dem fälschlicherweise erkannten Objekt eine Verkehrssicherheit beeinträchtigende Maßnahmen, beispielsweise eine Notbremsung, eingeleitet werden.When the automated vehicle is used in road traffic, the transmission unit also at least partially illuminates a lane with the laser radiation that is adjacent to the lane on which the automated vehicle is driving, for example objects moving across the lanes or vehicles cutting into one's own lane to recognize in time. Another road user located on the adjacent lane, in particular a camera of another vehicle, can in particular detect the laser radiation of the lidar sensor. Especially in the dark, for example at night, there is less interference radiation, e.g. from solar radiation, and/or a dynamic range of the camera can be adjusted in such a way that the laser radiation, in particular the infrared radiation, of the lidar sensor can be detected more easily than in daylight. In particular, the laser radiation could be incorrectly interpreted by the other road user as an object located on the roadway. In particular, measures affecting road safety, for example emergency braking, could be initiated as a function of the erroneously detected object.

Vorzugsweise kann der weitere Verkehrsteilnehmer die entsprechend dem Identifikationsmuster der Steuer- oder Regelvorrichtung modulierte Laserstrahlung als Laserstrahlung erkennen. Die Steuer- oder Regelvorrichtung kann insbesondere zumindest teilweise als ein Mikroprozessor, als ein integrierter Schaltkreis, insbesondere als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Steuer- oder Regelvorrichtung ausgebildet sein. Insbesondere kann ein Steuergerät des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs die Steuer- oder Regelvorrichtung zumindest teilweise ausbilden. Vorzugsweise ist die Steuer- oder Regelvorrichtung dazu vorgesehen, das Identifikationsmuster zu generieren. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass das Identifikationsmuster in einer Speichereinheit der Steuer- oder Regelvorrichtung hinterlegt ist. Bevorzugt ist das Identifikationsmuster als ein standardisiertes Identifikationsmuster ausgebildet, das insbesondere von sämtlichen Lidarsensoren zumindest im Straßenverkehr verwendet wird. Vorzugsweise ist die Steuer- oder Regelvorrichtung signalübertragungstechnisch mit der Sendeeinheit verbunden, um der Sendeeinheit das Identifikationsmuster in Form eines elektrischen oder elektronischen Signals bereitzustellen. Die Sendeeinheit, insbesondere die Laserquelle, ist vorzugsweise dazu vorgesehen, den Laserstrahl in Abhängigkeit von dem Identifikationsmuster zu modulieren. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Sendeeinheit eine Modulationseinheit, beispielsweise einen elektrooptischen oder akustooptischen Modulator, einen Chopper o. dgl., umfasst, um den Laserstrahl in Abhängigkeit von dem Identifikationsmuster zu modulieren.The other road user can preferably recognize the laser radiation modulated according to the identification pattern of the control or regulating device as laser radiation. The control or regulation device can in particular be designed at least partially as a microprocessor, as an integrated circuit, in particular as an application-specific integrated circuit (ASIC), or as another control or regulation device that appears sensible to a person skilled in the art. In particular, a control device of the vehicle that can be operated automatically can at least partially form the control or regulating device. The control or regulating device is preferably provided to generate the identification pattern. Alternatively or additionally, it is conceivable that the identification pattern is stored in a memory unit of the open-loop or closed-loop control device. The identification pattern is preferably designed as a standardized identification pattern that is used in particular by all lidar sensors, at least in road traffic. The control or regulating device is preferably connected to the transmission unit in terms of signal transmission technology in order to provide the transmission unit with the identification pattern in the form of an electrical or electronic signal. The transmission unit, in particular the laser source, is preferably provided to modulate the laser beam as a function of the identification pattern. Alternatively or additionally, it is conceivable that the transmission unit includes a modulation unit, for example an electro-optical or acousto-optical modulator, a chopper or the like, in order to modulate the laser beam as a function of the identification pattern.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lidarsensors kann vorteilhaft modulierte Laserstrahlung ausgesandt werden. Vorteilhaft kann Laserstrahlung als solche kenntlich gemacht werden. Vorteilhaft können Fehldetektionen vermieden werden. Es kann ein vorteilhaft verkehrssicherer Lidarsensor bereitgestellt werden.Advantageously, modulated laser radiation can be emitted by the design of the lidar sensor according to the invention. Advantageously, laser radiation can be identified as such. Incorrect detections can advantageously be avoided. An advantageously traffic-safe lidar sensor can be provided.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Sendeeinheit dazu vorgesehen ist, den Laserstrahl in Abhängigkeit von dem Identifikationsmuster zeitlich und/oder hinsichtlich einer Frequenz zu modulieren. Insbesondere kann das Identifikationsmuster von den weiteren Verkehrsteilnehmern zeitaufgelöst und/oder frequenzaufgelöst erkannt werden. Vorzugsweise ist die Sendeeinheit dazu vorgesehen, die Modulation des Laserstrahls entsprechend dem Identifikationsmuster während eines Betriebs des Lidarsensors kontinuierlich zu wiederholen. Vorteilhaft kann zeit- und/oder frequenzmodulierte Laserstrahlung zu einer Identifikation als solche bereitgestellt werden.Furthermore, it is proposed that the transmission unit is intended to modulate the laser beam in terms of time and/or frequency as a function of the identification pattern. In particular, the identification pattern can be recognized by the other road users in a time-resolved and/or frequency-resolved manner. The transmission unit is preferably provided to continuously repeat the modulation of the laser beam in accordance with the identification pattern during operation of the lidar sensor. Advantageously, time- and/or frequency-modulated laser radiation can be provided for identification as such.

Ferner wird eine Kamera für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen. Die Kamera umfasst zumindest eine Bildgebungseinheit, um ein Umfeld optisch zu erfassen. Die Kamera umfasst zumindest eine Recheneinheit, die dazu vorgesehen ist, ein von der Bildgebungseinheit erfasstes Identifikationsmuster zumindest eines erfindungsgemäßen Lidarsensors zu erkennen. Das die Kamera umfassende, insbesondere weitere, automatisiert betreibbare Fahrzeug ist insbesondere als ein Fahrzeug mit der Automatisierungsstufe 3 oder höher der Norm SAE J3016, bevorzugt mit der Automatisierungsstufe 3+ oder höher der Norm SAE J3016, ausgebildet. Die Kamera ist vorzugsweise dazu vorgesehen, Objekte in zumindest einem Teil eines Umfelds des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu erfassen, insbesondere um Kollisionen zu vermeiden. Das weitere automatisiert betreibbare Fahrzeug kann insbesondere einen weiteren Verkehrsteilnehmer aus Sicht des den Lidarsensor aufweisenden automatisiert betreibbaren Fahrzeugs darstellen.Furthermore, a camera for a vehicle that can be operated automatically is proposed. The camera includes at least one imaging unit in order to optically capture an environment. The camera includes at least one arithmetic unit, which is provided to recognize an identification pattern of at least one inventive lidar sensor detected by the imaging unit. The vehicle that includes the camera, in particular another vehicle that can be operated automatically, is designed in particular as a vehicle with automation level 3 or higher of the SAE J3016 standard, preferably with automation level 3+ or higher of the SAE J3016 standard. The camera is preferably provided to objects in at least a part of a Environment of the further automatically operable vehicle to detect, in particular to avoid collisions. The additional vehicle that can be operated automatically can in particular represent a further road user from the perspective of the vehicle that can be operated automatically and has the lidar sensor.

Die Bildgebungseinheit ist vorzugsweise als ein digitaler Bildsensor ausgebildet. Insbesondere ist die Kamera als eine Digitalkamera ausgebildet. Die Kamera kann vorzugsweise weitere Komponenten wie beispielsweise ein Objektiv umfassen. Die Kamera kann insbesondere als eine Monokamera oder als eine Stereokamera ausgebildet sein. Vorzugsweise kann die Kamera als eine Tagsichtkamera und/oder als eine Nachtsichtkamera ausgebildet sein. Die Kamera, insbesondere die Bildgebungseinheit, ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die von dem Lidarsensor ausgesandte, insbesondere modulierte, Laserstrahlung zu erfassen.The imaging unit is preferably designed as a digital image sensor. In particular, the camera is designed as a digital camera. The camera can preferably include additional components such as a lens. The camera can in particular be designed as a mono camera or as a stereo camera. The camera can preferably be designed as a day vision camera and/or as a night vision camera. The camera, in particular the imaging unit, is preferably provided for the purpose of detecting the, in particular modulated, laser radiation emitted by the lidar sensor.

Vorzugsweise ist die Bildgebungseinheit signalübertragungstechnisch mit der Recheneinheit verbunden, um der Recheneinheit Daten entsprechend einer Erfassung des Umfelds bereitzustellen. Die Recheneinheit kann insbesondere zumindest teilweise als ein Mikroprozessor, insbesondere als ein Bildprozessor, als ein integrierter Schaltkreis, insbesondere als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Recheneinheit ausgebildet sein. Insbesondere kann ein Steuergerät des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs die Recheneinheit zumindest teilweise ausbilden. Die Recheneinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die von der Bildgebungseinheit bereitgestellten Daten auszuwerten, um eine Modulation entsprechend dem Identifikationsmuster zu erkennen. Vorzugsweise ist der Kamera das Identifikationsmuster bekannt, beispielsweise in einer Speichereinheit der Kamera hinterlegt. Die Kamera, insbesondere die Recheneinheit, kann insbesondere eine höhere Abtastrate als der Lidarsensor aufweisen, um die, insbesondere zeitliche, Modulation, zu erkennen. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Recheneinheit die Modulation in Abhängigkeit von einer aufgrund ähnlicher Abtastraten der Kamera und des Lidarsensors entstehender Schwebung und/oder mittels zumindest eines Frequenzfilters der Kamera erkennen kann. Vorteilhaft kann eine Kamera bereitgestellt werden, die Laserstrahlung anhand deren Modulation entsprechend dem Identifikationsmuster als solche erkennen kann. Es kann eine vorteilhaft verkehrs- und insassensichere Kamera bereitgestellt werden.The imaging unit is preferably connected to the processing unit in terms of signal transmission technology in order to provide the processing unit with data corresponding to a detection of the surroundings. The arithmetic unit can in particular be designed at least partially as a microprocessor, in particular as an image processor, as an integrated circuit, in particular as an application-specific integrated circuit, or as another arithmetic unit that appears sensible to a person skilled in the art. In particular, a control unit of the further vehicle that can be operated automatically can at least partially form the processing unit. The arithmetic unit is preferably provided to evaluate the data provided by the imaging unit in order to detect a modulation corresponding to the identification pattern. The identification pattern is preferably known to the camera, for example stored in a memory unit of the camera. The camera, in particular the computing unit, can in particular have a higher sampling rate than the lidar sensor in order to detect the modulation, in particular the temporal one. Alternatively or additionally, it is conceivable that the processing unit can detect the modulation as a function of a beating occurring due to similar sampling rates of the camera and the lidar sensor and/or by means of at least one frequency filter of the camera. A camera can advantageously be provided, which can recognize laser radiation as such based on its modulation according to the identification pattern. An advantageously traffic and occupant safety camera can be provided.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Bildgebungseinheit infrarotsensitiv ausgebildet ist. Insbesondere ist die Bildgebungseinheit in zumindest einem Teil des infraroten Spektralbereichs sensitiv ausgebildet. Darunter, dass die Bildgebungseinheit in einem bestimmten Spektralbereich „sensitiv ausgebildet ist“, soll insbesondere verstanden werden, dass die Bildgebungseinheit Strahlung aus diesem Spektralbereich erfassen kann. Bevorzugt ist die Bildgebungseinheit zumindest in dem Teil des infraroten Spektralbereichs sensitiv ausgebildet, in dem der Lidarsensor Laserstrahlung aussendet. Vorteilhaft kann die Laserstrahlung des Lidarsensors erfasst werden.Furthermore, it is proposed that the imaging unit is designed to be infrared-sensitive. In particular, the imaging unit is designed to be sensitive in at least part of the infrared spectral range. The fact that the imaging unit is “designed to be sensitive” in a specific spectral range should be understood to mean in particular that the imaging unit can detect radiation from this spectral range. The imaging unit is preferably designed to be sensitive at least in that part of the infrared spectral range in which the lidar sensor emits laser radiation. The laser radiation of the lidar sensor can advantageously be detected.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von dem erkannten Identifikationsmuster ein erfasstes Objekt als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt zu klassifizieren. Das Lidar-induzierte Phantomobjekt ist insbesondere ein nicht reales Objekt. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einem Lidar-induzierten Phantomobjekt davon auszugehen, dass an der Position des Lidar-induzierten Phantomobjekts kein reales Objekt vorhanden ist. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, Objekte, die unabhängig von dem Identifikationsmuster erfasst werden, als reale Objekte zu klassifizieren. Vorteilhaft kann eine korrekte Erkennung und Klassifizierung von Lidar-induzierten Phantomobjekten ermöglicht werden.In addition, it is proposed that the computing unit is provided to classify a detected object as a lidar-induced phantom object depending on the recognized identification pattern. In particular, the lidar-induced phantom object is a non-real object. In particular, the computing unit is provided to assume, depending on a lidar-induced phantom object, that no real object is present at the position of the lidar-induced phantom object. The computing unit is preferably provided to classify objects that are detected independently of the identification pattern as real objects. Correct identification and classification of lidar-induced phantom objects can advantageously be made possible.

Des Weiteren wird ein Erfassungssystem, insbesondere für automatisiert betreibbare Fahrzeuge, vorgeschlagen. Das Erfassungssystem umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Lidarsensor. Das Erfassungssystem umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Kamera. Der Lidarsensor ist dazu vorgesehen, zumindest einen entsprechend einem Identifikationsmuster modulierten Laserstrahl auszusenden. Die Kamera ist dazu vorgesehen, das Identifikationsmuster des Laserstrahls zu erkennen. Vorzugsweise sind die Kamera und der Lidarsensor an verschiedenen automatisiert betreibbaren Fahrzeugen angeordnet. Vorteilhaft kann ein Erfassungssystem bereitgestellt werden, dass eine präzise Umgebungserfassung mittels eines Lidarsensors und gleichzeitig eine Erkennung von Lidar-induzierten Phantomobjekten ermöglicht.Furthermore, a detection system, in particular for vehicles that can be operated automatically, is proposed. The detection system comprises at least one lidar sensor according to the invention. The detection system includes at least one camera according to the invention. The lidar sensor is provided to emit at least one laser beam modulated according to an identification pattern. The camera is designed to recognize the identification pattern of the laser beam. The camera and the lidar sensor are preferably arranged on different vehicles that can be operated automatically. A detection system can advantageously be provided that enables a precise detection of the surroundings by means of a lidar sensor and at the same time a detection of lidar-induced phantom objects.

Ferner wird ein automatisiert betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Lidarsensor und/oder zumindest eine erfindungsgemäße Kamera. Vorzugsweise umfasst das automatisiert betreibbare Fahrzeug den Lidarsensor und die Kamera. Vorteilhaft kann ein besonders verkehrs- und insassensicheres automatisiert betreibbares Fahrzeug bereitgestellt werden.Furthermore, a vehicle that can be operated automatically is proposed. The vehicle that can be operated automatically comprises at least one lidar sensor according to the invention and/or at least one camera according to the invention. The vehicle that can be operated in an automated manner preferably includes the lidar sensor and the camera. A vehicle that can be operated automatically and is particularly safe for traffic and passengers can advantageously be provided.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das automatisiert betreibbare Fahrzeug zumindest eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung zu einer zumindest teilautonomen Steuerung von Fahrzeugfunktionen umfasst, wobei die Kamera dazu vorgesehen ist, der Fahrzeugsteuerungseinrichtung in Abhängigkeit von einem als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt klassifizierten erfassten Objekt ein Signal entsprechend eines Nichtvorhandenseins des Objekts bereitzustellen. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, eine Fortbewegung, insbesondere einen Fahrbetrieb, des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs zu steuern. Insbesondere umfasst die Fahrzeugsteuerungseinrichtung Aktuatoren für Längs- und Querführung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs. Ein Aktuator für die Querführung kann beispielsweise als ein Elektromotor einer elektromechanischen Hilfskraftlenkung ausgebildet sein. Die Kamera, insbesondere die Recheneinheit, ist vorzugsweise signalübertragungstechnisch mit der Fahrzeugsteuerungseinrichtung verbunden. Vorzugsweise ist die Fahrzeugsteuerungseinrichtung dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einem Signal der Kamera entsprechend eines Vorhandenseins eines realen Objekts, insbesondere in dem Fahrweg des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs, ein Notfallfahrmanöver einzuleiten. Vorteilhaft kann eine Reaktion auf nicht reale Objekte verhindert werden.It is also proposed that the vehicle that can be operated automatically has at least one vehicle control device for at least one partially autonomous control of vehicle functions, the camera being provided to provide the vehicle control device with a signal corresponding to the absence of the object depending on a detected object classified as a lidar-induced phantom object. The vehicle control device is preferably provided to control locomotion, in particular driving operation, of the vehicle that can be operated automatically. In particular, the vehicle control device includes actuators for longitudinal and lateral guidance of the vehicle that can be operated automatically. An actuator for the lateral guidance can be designed, for example, as an electric motor of an electromechanical power steering system. The camera, in particular the processing unit, is preferably connected to the vehicle control device in terms of signal transmission. The vehicle control device is preferably provided for the purpose of initiating an emergency driving maneuver as a function of a signal from the camera corresponding to the presence of a real object, in particular in the route of the vehicle that can be operated automatically. A reaction to non-real objects can advantageously be prevented.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Fahrzeugsteuerungseinrichtung dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von dem Signal der Kamera, insbesondere entsprechend des Nichtvorhandenseins des Objekts, ein Notfallfahrmanöver zu unterbinden. Insbesondere ist die Fahrzeugsteuerungseinrichtung dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von dem Signal der Kamera entsprechend des Nichtvorhandenseins des Objekts kein Notfallfahrmanöver einzuleiten. Das Notfallfahrmanöver kann insbesondere als eine Notbremsung, ein Ausweichmanöver, eine Änderung einer Zielführung o. dgl. ausgebildet sein. Vorteilhaft kann eine Gefährdung von Insassen und/oder weiteren Verkehrsteilnehmern verhindert werden.In addition, it is proposed that the vehicle control device be provided to prevent an emergency driving maneuver as a function of the signal from the camera, in particular in accordance with the absence of the object. In particular, the vehicle control device is provided for not initiating an emergency driving maneuver depending on the signal from the camera corresponding to the absence of the object. The emergency driving maneuver can be designed in particular as emergency braking, an evasive maneuver, a change in route guidance or the like. Advantageously, a hazard to occupants and/or other road users can be prevented.

Des Weiteren wird ein Verfahren, um Lidar-induzierte Phantomobjekte zu erkennen, vorgeschlagen. In dem Verfahren wird von einem, insbesondere dem vorgenannten, Lidarsensor zumindest ein entsprechend einem Identifikationsmuster modulierter Laserstrahl ausgesandt. Das Identifikationsmuster des Laserstrahls wird von einer, insbesondere der vorgenannten, Kamera erkannt. Vorteilhaft kann ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem Fehldetektionen von Objekten vermieden werden können.Furthermore, a method to detect lidar-induced phantom objects is proposed. In the method, at least one laser beam modulated according to an identification pattern is emitted by a lidar sensor, in particular the aforementioned one. The identification pattern of the laser beam is recognized by a camera, in particular the aforementioned camera. A method can advantageously be provided with which erroneous detections of objects can be avoided.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit von dem erkannten Identifikationsmuster ein erfasstes Objekt als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt klassifiziert wird, insbesondere von der Recheneinheit der Kamera. Vorteilhaft kann mit dem Verfahren eine korrekte Erkennung und Klassifizierung von Lidar-induzierten Phantomobjekten ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that a detected object is classified as a lidar-induced phantom object depending on the recognized identification pattern, in particular by the computing unit of the camera. The method can advantageously enable correct identification and classification of lidar-induced phantom objects.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit von der Klassifizierung des Objekts als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt ein Notfallfahrmanöver unterbunden wird, insbesondere von der Fahrzeugsteuerungseinrichtung. Vorteilhaft kann mit dem Verfahren eine Gefährdung von Insassen und/oder weiteren Verkehrsteilnehmern verhindert werden.Furthermore, it is proposed that an emergency driving maneuver is prevented, in particular by the vehicle control device, depending on the classification of the object as a lidar-induced phantom object. The method can advantageously prevent passengers and/or other road users from being endangered.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:

1 zwei erfindungsgemäße automatisiert betreibbare Fahrzeuge in einer schematischen perspektivischen Darstellung,
2 einen erfindungsgemäßen Lidarsensor eines der automatisiert betreibbaren Fahrzeuge aus 1 in einer schematischen Darstellung,
3 eines der erfindungsgemäßen automatisiert betreibbaren Fahrzeuge aus 1 in einer schematischen Darstellung und
4 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.

The invention is illustrated in an exemplary embodiment in the following figures. Show it:

1 two vehicles according to the invention that can be operated automatically in a schematic perspective view,
2 a lidar sensor according to the invention of one of the vehicles that can be operated automatically 1 in a schematic representation,
3 one of the vehicles according to the invention that can be operated automatically 1 in a schematic representation and
4 a flowchart of a method according to the invention in a schematic representation.

1 zeigt zwei automatisiert betreibbare Fahrzeuge 2, 3 in einer schematischen perspektivischen Darstellung. Die automatisiert betreibbaren Fahrzeuge 2, 3 sind beispielhaft als Landfahrzeuge, insbesondere als PKW, ausgebildet. Ein automatisiert betreibbares Fahrzeug 2 umfasst eine Kamera 7. Ein weiteres automatisiert betreibbares Fahrzeug 3 umfasst einen Lidarsensor 1. Die Kamera 7 und der Lidarsensor 1 bilden ein Erfassungssystem 11, dessen Funktionsweise insbesondere im Folgenden beschrieben wird. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug 2 umfasst einen Lidarsensor 1'. Das weitere automatisiert betreibbare Fahrzeug 3 umfasst eine Kamera 7'. Der Lidarsensor 1' des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 2 ist analog zu dem Lidarsensor 1 des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 ausgebildet. Die Kamera 7' des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 ist analog zu der Kamera 7 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 2 ausgebildet. Die Kamera 7' des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 und der Lidarsensor 1' des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 2 können analog zu der Kamera 7 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 2 und dem Lidarsensor 1 des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 zusammenwirken. Der Übersichtlichkeit halber beschränkt sich die folgende Beschreibung auf die Kamera 7 des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 2 und den Lidarsensor 1 des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3. 1 shows two automated vehicles 2, 3 in a schematic perspective view. The vehicles 2, 3 that can be operated automatically are designed, for example, as land vehicles, in particular as passenger cars. A vehicle 2 that can be operated automatically includes a camera 7. Another vehicle 3 that can be operated automatically includes a lidar sensor 1. The camera 7 and the lidar sensor 1 form a detection system 11, the functioning of which is described in particular below. The vehicle 2 that can be operated automatically comprises a lidar sensor 1′. The additional vehicle 3 that can be operated automatically includes a camera 7'. The lidar sensor 1 ′ of the vehicle 2 that can be operated automatically is designed analogously to the lidar sensor 1 of the further vehicle 3 that can be operated automatically. The camera 7 ′ of the further vehicle 3 that can be operated automatically is designed analogously to the camera 7 of the vehicle 2 that can be operated automatically. The camera 7 ′ of the further vehicle 3 that can be operated automatically and the lidar sensor 1 ′ of the vehicle 2 that can be operated automatically can interact analogously to the camera 7 of the vehicle 2 that can be operated automatically and the lidar sensor 1 of the further vehicle 3 that can be operated automatically. For the sake of clarity, the following description is limited to the camera 7 of the vehicle 2 that can be operated automatically and the lidar sensor 1 of the further vehicle 3 that can be operated automatically.

Der Lidarsensor 1 ist dazu vorgesehen, eine Umgebung des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 zu überwachen. Der Lidarsensor 1 ist dazu vorgesehen, Objekte in einem Fahrweg des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 zu erfassen, insbesondere um eine Kollision des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 zu vermeiden. Der Lidarsensor 1, insbesondere eine Sendeeinheit 4 des Lidarsensors 1 (vgl. 2), ist dazu vorgesehen, einen Laserstrahl 5, bevorzugt eine Vielzahl von Laserstrahlen 5, auszusenden. Die Sendeeinheit 4 ist dazu vorgesehen, Laserstrahlung einer standardisierten Frequenz, die insbesondere von sämtlichen Lidarsensoren 1,1' zumindest im Straßenverkehr verwendet wird, auszustrahlen.The lidar sensor 1 is provided to monitor an area surrounding the further vehicle 3 that can be operated automatically. The lidar sensor 1 is intended to detect objects in a travel path of the further vehicle 3 that can be operated automatically, in particular in order to avoid a collision of the further vehicle 3 that can be operated automatically. The lidar sensor 1, in particular a transmission unit 4 of the lidar sensor 1 (cf. 2 ), is provided to emit a laser beam 5, preferably a plurality of laser beams 5. The transmission unit 4 is intended to emit laser radiation of a standardized frequency, which is used in particular by all lidar sensors 1, 1', at least in road traffic.

Die Sendeeinheit 4 beleuchtet bei einem Einsatz des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3 im Straßenverkehr auch zumindest teilweise eine der Fahrbahn 13, auf der das weitere automatisiert betreibbare Fahrzeug 3 fährt, benachbarte Fahrbahn 14 mit der Laserstrahlung, beispielsweise um sich quer über die Fahrbahnen 13, 14 bewegende Objekte oder in die eigene Fahrbahn 13 einscherende Fahrzeuge rechtzeitig zu erkennen. Ein auf der benachbarten Fahrbahn 14 befindlicher weiterer Verkehrsteilnehmer, hier beispielsweise das automatisiert betreibbare Fahrzeug 2, insbesondere die Kamera 7 des automatisierten Fahrzeugs, kann die Laserstrahlung des Lidarsensors 1 erfassen. In 1 ist dargestellt wie ein Sichtfeld 15 des Lidarsensors 1 und ein Sichtfeld 16 der Kamera 7 sich abschnittsweise überlappen. Die Laserstrahlung des Lidarsensors 1, insbesondere ein von der Laserstrahlung erzeugtes Leuchtmuster auf der Straße, könnte von dem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere von der Kamera 7, ohne eine Identifikation fälschlicherweise als ein auf der Fahrbahn befindliches Objekt 10 interpretiert werden.When the further automated vehicle 3 is used in road traffic, the transmitter unit 4 also at least partially illuminates a lane 14 adjacent to the lane 13 on which the further automated vehicle 3 is driving with the laser radiation, for example to move across the lanes 13, 14 to detect moving objects or vehicles cutting into one's own lane 13 in good time. Another road user located on the adjacent lane 14, here for example the vehicle 2 that can be operated automatically, in particular the camera 7 of the automated vehicle, can detect the laser radiation of the lidar sensor 1. In 1 is shown how a field of view 15 of the lidar sensor 1 and a field of view 16 of the camera 7 overlap in sections. The laser radiation of the lidar sensor 1, in particular a light pattern generated by the laser radiation on the road, could be incorrectly interpreted by the other road users, in particular by the camera 7, as an object 10 located on the road without identification.

2 zeigt den Lidarsensor 1 eines der automatisiert betreibbaren Fahrzeuge 2, 3, insbesondere des weiteren automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 3, aus 1 in einer schematischen Darstellung. Der Lidarsensor 1 umfasst die Sendeeinheit 4. Der Lidarsensor 1 umfasst zumindest eine Steuer- oder Regelvorrichtung 6. Die Steuer- oder Regelvorrichtung 6 ist dazu vorgesehen, der Sendeeinheit 4 ein von weiteren Verkehrsteilnehmern, insbesondere von dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 2, erkennbares Identifikationsmuster bereitzustellen. Die Sendeeinheit 4 ist dazu vorgesehen, den Laserstrahl 5, insbesondere die Vielzahl von Laserstrahlen 5, in Abhängigkeit von dem Identifikationsmuster zu modulieren. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug 2, insbesondere die Kamera 7, kann die entsprechend dem Identifikationsmuster der Steuer- oder Regelvorrichtung modulierte Laserstrahlung als Laserstrahlung erkennen. 2 1 shows the lidar sensor 1 of one of the vehicles 2, 3 that can be operated automatically, in particular of the further vehicle 3 that can be operated automatically 1 in a schematic representation. The lidar sensor 1 includes the transmitter unit 4. The lidar sensor 1 includes at least one control or regulation device 6. The control or regulation device 6 is intended to provide the transmission unit 4 with an identification pattern that can be recognized by other road users, in particular by the vehicle 2 that can be operated automatically. The transmission unit 4 is intended to modulate the laser beam 5, in particular the multiplicity of laser beams 5, as a function of the identification pattern. The vehicle 2 that can be operated automatically, in particular the camera 7, can recognize the laser radiation modulated according to the identification pattern of the control or regulating device as laser radiation.

Die Sendeeinheit 4 ist dazu vorgesehen, den Laserstrahl 5 in Abhängigkeit von dem Identifikationsmuster zeitlich und/oder hinsichtlich einer Frequenz zu modulieren. Das Identifikationsmuster kann von dem automatisiert betreibbaren Fahrzeug 2, insbesondere von der Kamera 7, zeitaufgelöst und/oder frequenzaufgelöst erkannt werden. Die Sendeeinheit 4 ist dazu vorgesehen, die Modulation des Laserstrahls 5 entsprechend dem Identifikationsmuster während eines Betriebs des Lidarsensors 1 kontinuierlich zu wiederholen.The transmission unit 4 is intended to modulate the laser beam 5 in terms of time and/or frequency as a function of the identification pattern. The identification pattern can be recognized by the vehicle 2, which can be operated automatically, in particular by the camera 7, in a time-resolved and/or frequency-resolved manner. The transmission unit 4 is intended to continuously repeat the modulation of the laser beam 5 in accordance with the identification pattern during operation of the lidar sensor 1 .

3 zeigt eines der automatisiert betreibbaren Fahrzeuge 2, 3, insbesondere das automatisiert betreibbare Fahrzeug 2, aus 1 in einer schematischen Darstellung. Die Kamera 7 umfasst zumindest eine Bildgebungseinheit 8, um ein Umfeld des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs 2 optisch zu erfassen. Die Kamera 7 umfasst zumindest eine Recheneinheit 9, die dazu vorgesehen ist, das von der Bildgebungseinheit 8 erfasste Identifikationsmuster des Lidarsensors 1 zu erkennen. Das die Kamera 7 umfassende automatisiert betreibbare Fahrzeug 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als ein Fahrzeug mit der Automatisierungsstufe 3 oder höher der Norm SAE J3016 ausgebildet. Die Bildgebungseinheit 8 ist dazu vorgesehen, die von dem Lidarsensor 1 ausgesandte, insbesondere modulierte, Laserstrahlung zu erfassen. 3 shows one of the vehicles 2, 3 that can be operated automatically, in particular the vehicle 2 that can be operated automatically 1 in a schematic representation. The camera 7 comprises at least one imaging unit 8 in order to optically capture an area surrounding the vehicle 2 that can be operated automatically. The camera 7 comprises at least one computing unit 9 which is provided to recognize the identification pattern of the lidar sensor 1 detected by the imaging unit 8 . In the present exemplary embodiment, the vehicle 2 that can be operated automatically and that includes the camera 7 is designed, for example, as a vehicle with the automation level 3 or higher of the SAE J3016 standard. The imaging unit 8 is provided for detecting the, in particular modulated, laser radiation emitted by the lidar sensor 1 .

Die Bildgebungseinheit 8 ist signalübertragungstechnisch mit der Recheneinheit 9 verbunden, um der Recheneinheit 9 Daten entsprechend einer Erfassung des Umfelds bereitzustellen. Die Recheneinheit 9 ist dazu vorgesehen, die von der Bildgebungseinheit 8 bereitgestellten Daten auszuwerten, um eine Modulation entsprechend dem Identifikationsmuster zu erkennen. Der Kamera 7 ist das Identifikationsmuster bekannt, beispielsweise in einer Speichereinheit der Kamera 7 hinterlegt (hier nicht dargestellt). Die Kamera 7, insbesondere die Recheneinheit 9, kann eine höhere Abtastrate als der Lidarsensor 1 aufweisen, um die, insbesondere zeitliche, Modulation, zu erkennen. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Recheneinheit 9 die Modulation in Abhängigkeit von einer aufgrund ähnlicher Abtastraten der Kamera 7 und des Lidarsensors 1 entstehender Schwebung und/oder mittels zumindest eines Frequenzfilters der Kamera 7 erkennen kann.The imaging unit 8 is connected to the processing unit 9 in terms of signal transmission technology in order to provide the processing unit 9 with data corresponding to a detection of the surroundings. The arithmetic unit 9 is provided to evaluate the data provided by the imaging unit 8 in order to detect a modulation corresponding to the identification pattern. The identification pattern is known to the camera 7, for example stored in a memory unit of the camera 7 (not shown here). The camera 7, in particular the computing unit 9, can have a higher sampling rate than the lidar sensor 1 in order to detect the modulation, in particular the temporal one. Alternatively or additionally, it is conceivable that the computing unit 9 can detect the modulation as a function of a beating occurring due to similar sampling rates of the camera 7 and the lidar sensor 1 and/or by means of at least one frequency filter of the camera 7 .

Die Bildgebungseinheit 8 ist infrarotsensitiv ausgebildet. Die Bildgebungseinheit 8 ist zumindest in dem Teil des infraroten Spektralbereichs sensitiv ausgebildet, in dem der Lidarsensor 1 Laserstrahlung aussendet.The imaging unit 8 is infrared-sensitive. The imaging unit 8 is designed to be sensitive at least in that part of the infrared spectral range in which the lidar sensor 1 emits laser radiation.

Die Recheneinheit 9 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von dem erkannten Identifikationsmuster ein erfasstes Objekt 10 als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt zu klassifizieren. Das Lidar-induzierte Phantomobjekt ist ein nicht reales Objekt 10 (vgl. 1). Die Recheneinheit 9 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von einem Lidar-induzierten Phantomobjekt davon auszugehen, dass an der Position des Lidar-induzierten Phantomobjekts kein reales Objekt vorhanden ist. Die Recheneinheit 9 ist dazu vorgesehen, Objekte, die unabhängig von dem Identifikationsmuster erfasst werden, als reale Objekte zu klassifizieren.The arithmetic unit 9 is provided for this purpose, depending on the identified identification pattern ter to classify a detected object 10 as a lidar-induced phantom object. The lidar-induced phantom object is not a real object 10 (cf. 1 ). The computing unit 9 is provided to assume, depending on a lidar-induced phantom object, that no real object is present at the position of the lidar-induced phantom object. The processing unit 9 is intended to classify objects that are detected independently of the identification pattern as real objects.

Das automatisiert betreibbare Fahrzeug 2 umfasst zumindest eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung 12 zu einer zumindest teilautonomen Steuerung von Fahrzeugfunktionen. Die Kamera 7 ist dazu vorgesehen, der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 12 in Abhängigkeit von einem als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt klassifizierten erfassten Objekt 10 ein Signal entsprechend eines Nichtvorhandenseins des Objekts 10 bereitzustellen. Die Kamera 7, insbesondere die Recheneinheit 9, ist signalübertragungstechnisch mit der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 12 verbunden.The vehicle 2 that can be operated automatically comprises at least one vehicle control device 12 for at least partially autonomous control of vehicle functions. The camera 7 is provided to provide the vehicle control device 12 with a signal corresponding to the absence of the object 10 depending on a detected object 10 classified as a lidar-induced phantom object. The camera 7, in particular the computing unit 9, is connected to the vehicle control device 12 in terms of signal transmission.

Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 12 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von dem Signal der Kamera 7, insbesondere entsprechend des Nichtvorhandenseins des Objekts 10, ein Notfallfahrmanöver zu unterbinden. Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 12 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von dem Signal der Kamera 7 entsprechend des Nichtvorhandenseins des Objekts 10 kein Notfallfahrmanöver einzuleiten.The vehicle control device 12 is provided to prevent an emergency driving maneuver as a function of the signal from the camera 7, in particular in accordance with the absence of the object 10. The vehicle control device 12 is provided for not initiating an emergency driving maneuver depending on the signal from the camera 7 corresponding to the absence of the object 10 .

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens, um Lidar-induzierte Phantomobjekte zu erkennen, in einer schematischen Darstellung. In einem ersten Verfahrensschritt 17 wird von dem Lidarsensor 1 zumindest ein entsprechend dem Identifikationsmuster modulierter Laserstrahl 5 ausgesandt und das Identifikationsmuster des Laserstrahls 5 von der Kamera 7 erkannt. 4 shows a flowchart of a method to detect lidar-induced phantom objects in a schematic representation. In a first step 17 of the method, at least one laser beam 5 modulated according to the identification pattern is emitted by the lidar sensor 1 and the identification pattern of the laser beam 5 is recognized by the camera 7 .

In einem zweiten Verfahrensschritt 18 wird in Abhängigkeit von dem erkannten Identifikationsmuster ein erfasstes Objekt 10 als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt klassifiziert, insbesondere von der Recheneinheit 9. In einem dritten Verfahrensschritt 19 wird in Abhängigkeit von der Klassifizierung des Objekts 10 als ein Lidar-induziertes Phantomobjekt ein Notfallfahrmanöver unterbunden, insbesondere von der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 12.In a second method step 18, depending on the recognized identification pattern, a detected object 10 is classified as a lidar-induced phantom object, in particular by the computing unit 9. In a third method step 19, depending on the classification of the object 10 as a lidar-induced phantom object an emergency driving maneuver is prevented, in particular by vehicle control device 12.

Bezugszeichenlistereference list

11: Lidarsensorlidar sensor
22: automatisiert betreibbares Fahrzeugautomated vehicle
33: automatisiert betreibbares Fahrzeugautomated vehicle
44: Sendeeinheittransmitter unit
55: Laserstrahllaser beam
66: Steuer- oder RegelvorrichtungControl or regulating device
77: Kameracamera
88th: Bildgebungseinheitimaging unit
99: Recheneinheitunit of account
1010: Objektobject
1111: Erfassungssystemdetection system
1212: Fahrzeugsteuerungseinrichtungvehicle control device
1313: Fahrbahnroadway
1414: Fahrbahnroadway
1515: Sichtfeldfield of view
1616: Sichtfeldfield of view
1717: Verfahrensschrittprocess step
1818: Verfahrensschrittprocess step
1919: Verfahrensschrittprocess step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2018/127789 A1 [0004]

Claims

Lidar sensor for a vehicle (2, 3) that can be operated automatically, comprising at least one transmission unit (4) in order to emit at least one laser beam (5), and at least one control or regulating device (6) which is provided for the transmission unit (4) to provide an identification pattern recognizable by other road users, the transmission unit (4) being provided for modulating the laser beam (5) as a function of the identification pattern.

lidar sensor claim 1 , wherein the transmission unit (4) is provided for the purpose of modulating the laser beam (5) in time and/or in terms of a frequency as a function of the identification pattern.

Camera for a vehicle (2, 3) that can be operated automatically, comprising at least one imaging unit (8) in order to optically capture an environment, and at least one computing unit (9) which is provided for the purpose of at least one identification pattern captured by the imaging unit (8). a lidar sensor (1, 1'). claim 1 or 2 to recognize.

camera after claim 3 , wherein the imaging unit (9) is infrared-sensitive.

camera after claim 3 or 4 , wherein the computing unit (9) is provided to classify a detected object (10) as a lidar-induced phantom object depending on the recognized identification pattern.

Detection system, in particular for vehicles (2, 3) that can be operated automatically, comprising at least one lidar sensor (1, 1'). claim 1 or 2 and at least one camera (7, 7') according to one of claims 3 until 5 , wherein the lidar sensor (1, 1') is provided to emit at least one laser beam (5) modulated according to an identification pattern, and wherein the camera (7, 7') is provided to recognize the identification pattern of the laser beam (5).

Vehicle that can be operated automatically, comprising at least one lidar sensor (1, 1'). claim 1 or 2 and/or at least one camera (7, 7') according to one of claims 3 until 5 .

Automated operable vehicle claim 7 , comprising at least one vehicle control device (12) for at least partially autonomous control of vehicle functions, the camera (7, 7') being provided for the purpose of informing the vehicle control device (12) as a function of a detected object (10) classified as a lidar-induced phantom object providing a signal corresponding to an absence of the object (10).

Automated operable vehicle claim 8 , wherein the vehicle control device (12) is provided to prevent an emergency driving maneuver depending on the signal from the camera (7, 7 ').

Method for detecting lidar-induced phantom objects, wherein at least one laser beam (5) modulated according to an identification pattern is emitted by a lidar sensor (1, 1'), and wherein the identification pattern of the laser beam (5) is recorded by a camera (7, 7') is recognized.

procedure after claim 10 , A detected object (10) being classified as a lidar-induced phantom object depending on the recognized identification pattern.

procedure after claim 11 , An emergency driving maneuver being prevented as a function of the classification of the object (10) as a lidar-induced phantom object.