具有可接通的激光雷达设备同步运行的激光雷达系统技术方案

公开一种尤其是用于车辆的激光雷达系统，该激光雷达系统具有至少一个具有第一采样区域的第一激光雷达设备和至少一个具有第二采样区域的第二激光雷达设备，其中，第一激光雷达设备和第二激光雷达设备设置为用于产生脉冲式射束并将所述脉冲式射束分别发射到一个采样区域中并接收从所述采样区域反射和/或反向散射的射束，其中，激光雷达设备的第一采样区域与第二采样区域至少局部地重叠，其中，所述第一激光雷达设备与第二激光雷达设备在高度方向上相对彼此错开地布置，其中，该第一激光雷达设备可与状况有关地被激活和/或可与状况有关地同步于第二激光雷达设备的采样频率运行。此外，公开一种控制器。公开一种控制器。公开一种控制器。

【技术实现步骤摘要】
具有可接通的激光雷达设备同步运行的激光雷达系统


[0001]本专利技术涉及一种尤其是用于车辆的激光雷达系统，该激光雷达系统具有至少一个具有第一采样区域的第一激光雷达设备和至少一个具有第二采样区域的第二激光雷达设备，其中，所述第一激光雷达设备和第二激光雷达设备设置为用于产生脉冲式射束并将所述脉冲式射束分别发射到一个采样区域中并接收从所述采样区域反射和/或反向散射的射束。此外，本专利技术涉及一种控制器。

技术介绍

[0002]当前的激光雷达(激光雷达)系统通常实施为例如具有MEMS镜的或者闪光式(Flash
‑
)系统的旋转式扫描器、微扫描器。在扫描式激光雷达系统中，使用高度经准直的激光射束在时间上对采样区域或者说所谓的视野(Field of View)采样。现在，可看到在旋转式宏扫描器系统方向上的趋势，以便覆盖更大的水平采样区域。在水平方向上的分辨率借助于角度测量以精细的步骤被实现。垂直采样区域通过发送单元或者说接收单元的数量来确定。
[0003]为实施自动化驾驶功能，通常需要多个激光雷达设备或者说激光雷达传感器。例如已知具有六个至七个激光雷达设备的配置。这些激光雷达设备的检测区域尤其是在较大的水平采样区域的情况下寄生式地重叠，该水平采样区域重叠通常在时间上非相关。

技术实现思路

[0004]本专利技术所基于的任务可以视为提出一种激光雷达系统和一种用于控制激光雷达系统的控制器，所述激光雷达系统和控制器使得能够实现多个激光雷达设备的采样区域的相长重叠。
[0005]该任务借助本专利技术来解决。本专利技术所提出的方法的有利构型能够通过在优选实施方式中所柱举的措施实现。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种尤其是用于车辆的激光雷达系统。该激光雷达系统具有至少一个具有第一采样区域的第一激光雷达设备和至少一个具有第二采样区域的第二激光雷达设备。所述第一激光雷达设备和第二激光雷达设备设置为用于产生脉冲式射束并将所述脉冲式射束分别发射到一个采样区域中并接收从所述采样区域反射和/或反向散射的射束，其中，该激光雷达设备的第一采样区域与第二采样区域至少局部地重叠。在此，所述第一激光雷达设备与第二激光雷达设备在高度方向上相对彼此错开地布置。该第一激光雷达设备可与状况有关地被激活和/或可与状况有关地同步于该第二激光雷达设备的采样频率运行。
[0007]根据本专利技术的另一方面，提供一种车辆，尤其是载重汽车、公共汽车、货车等。该车辆优选具有至少一个激光雷达系统。
[0008]在根据本专利技术的激光雷达系统中，第一激光雷达设备可以在需要时或者说与状况
有关地被接通或者匹配于第二激光雷达设备的运行地被控制，由此实现同步运行，该同步运行将所产生的和所发射的射束的射束功率放大。这种需求可能出现在需要更大的激光雷达系统作用距离或更低的信噪比时。
[0009]当第一激光雷达设备被接通时，激光雷达设备的第一采样区域与第二采样区域之间的重叠基本上构造在高度方向上。
[0010]同步于第二激光雷达设备的采样频率地运行的第一激光雷达设备具有旋转频率或者说旋转速度，而因此具有相同的采样频率或者相当于多倍的采样频率。
[0011]通过根据本专利技术的激光雷达系统，能够与状况有关地和尤其是在具有较高的车辆行驶速度或制动质量的应用情况下将作用距离增大。这种激光雷达系统尤其能够用于构型为货车或载重汽车的车辆的自动化驾驶功能中。在此，该激光雷达系统的各个激光雷达设备可以布置在车辆上的不同的结构高度上，以便实现采样区域在高度方向上的重叠。
[0012]根据一个实施例，如此对第一激光雷达设备进行与状况有关的激活和/或与状况有关的同步，使得第一激光雷达设备所产生的射束的脉冲能量与第二激光雷达设备所产生的射束的脉冲能量累加。在此可以如此将第一激光雷达设备的和第二激光雷达设备的脉冲式产生的射束同步发射，使得合成的脉冲能量放大。在此可以通过将脉冲能量相加或者说提高能量密度或者通过射束的相长干涉来进行脉冲能量的累加。
[0013]在此，各个激光雷达设备的采样区域在激光雷达系统之外重叠。在采样区域的重叠区域内进行合成脉冲功率的放大，借助该合成脉冲功率能够采样重叠区域。
[0014]尤其可以以垂直延伸的柱的形式产生和发射射束。在此，这些柱分别在激光雷达设备之外相合并且发生相加或者说放大。这导致经提高的脉冲峰值功率和脉冲能量，所述经提高的脉冲峰值功率和脉冲能量可选地并且可控地使得能够实现激光雷达系统在所选出的水平立体角度中的长作用距离运行。
[0015]根据另一实施方式，第一激光雷达设备的采样频率与旋转频率和转子初始角度有关，所述旋转频率和转子初始角度可与状况有关地匹配于第二激光雷达设备的旋转频率和转子初始角度。由此能够如此将第一激光雷达设备与第二激光雷达设备同步，使得通过在至少两个激光雷达设备的两个垂直采样区域在空间上和在时间上相关的重叠，在所述激光雷达设备的整个旋转持续时间内实现将(例如两个构造为垂直柱的射束的)光辐射能量相加。
[0016]根据另一实施方式，第一激光雷达设备可在第二激光雷达设备的至少一个旋转角度范围内接通。通过该措施，能够将采样范围的重叠和光辐射能量的相加限制在一个预限定的旋转范围内。
[0017]这种构型例如能够以车辆驾驶功能的形式实现。通过激活该驾驶功能对激光雷达设备所产生的射束进行电可控和选择性的脉冲相加。这种操控可以借助于操控第一激光雷达设备的和/或第二激光雷达设备的激光驱动器的控制器来进行。
[0018]第一激光雷达设备尤其能够在非重要相关的立体角度的情况下停止产生和/或发射射束。该可控性有利地在系统接口处可供使用，从而驾驶功能能够受到控制器或车辆的中央主导计算机(Leitrechner)影响以增加作用距离。
[0019]根据另一实施方式，第一激光雷达设备可在第二激光雷达设备的信噪比低于界限值时被激活。由此能够通过由于背景光或干扰光所导致的激光雷达系统性能降低来触发对
于激活第一激光雷达设备的需求。通过接通第一激光雷达设备和所导致的发射射束光脉冲功率增加，能够提高激光雷达系统的性能。
[0020]根据另一实施例，第一激光雷达设备和第二设备布置在车辆的靠近地面的区域中或远离地面的区域中并沿着高度方向相对彼此错开。由此，激光雷达系统的功能有效性在车辆的近场内保持不变。激光雷达设备的较高的安装位置使得能够实现经改善的空地探测、在潮湿路面上的更少镜面反射和对道路上所经过的近处障碍物的优化的视线。相反地，较低的安装位置使得能够实现对在紧邻的车辆周围环境中的障碍物的识别，例如在较长的车辆静止时间后起动的情况下。
[0021]根据另一实施方式，基于交通情况，尤其是市内行驶、城乡公路行驶、泊车场景或高速公路行驶来进行对第一激光雷达设备的与状况有关的激活和/或将第一激光雷达设备与第二激光雷达设备同步。因此，激光雷达系统的可接通的作用距离增加使得能够实现在必要情况下，通过在激光雷达系统内将激光雷达设备同步来提前采样远场。
[0022]例如可以根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尤其是用于车辆(2)的激光雷达系统(1)，所述激光雷达系统具有至少一个具有第一采样区域(A1)的第一激光雷达设备(4)和至少一个具有第二采样区域(A2)的第二激光雷达设备(6)，其中，所述第一激光雷达设备(4)和所述第二激光雷达设备(6)设置为用于产生脉冲式射束(Tx1，Tx2)并将所述脉冲式射束(Tx1，Tx2)分别发射到一个采样区域(A1，A2)中并接收从所述采样区域(A1，A2)反射和/或反向散射的射束(Rx)，其中，所述激光雷达设备(4，6)的所述第一采样区域(A1)与所述第二采样区域(A2)至少局部地重叠，其特征在于，所述第一激光雷达设备(4)与所述第二激光雷达设备(6)在高度方向(H)上相对彼此错开地布置，其中，所述第一激光雷达设备(4)能够与状况有关地被激活和/或能够与状况有关地同步于所述第二激光雷达设备(6)的采样频率运行。2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中，如此对所述第一激光雷达设备(4)进行与状况有关的激活和/或与状况有关的同步，使得所述第一激光雷达设备(4)所产生的射束(Tx1)的脉冲能量通过所述第二激光雷达设备(6)所产生的射束(Tx2)的脉冲能量提高。3.根据权利要求1或2所述的激光雷达系统，其中，所述第一激光雷达设备(4)的所述采样频率与旋转频率和转子初始角度有关，所述旋转频率和转子初始角度能够与状况有关地匹配于所述第二激光雷达设备(6)的旋转频率和转子初始角...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：