通过有源光学传感器系统的物体识别技术方案

根据一种用于通过有源光学传感器系统(2)进行物体识别的方法，检测器单元(2b)检测从物体(4)反射的光(3b)并基于此生成传感器信号(5a、5b、5c、5d、5e、5f)。计算单元(2c)确定由传感器信号(5a、5b、5c、5d、5e、5f)的幅度第一极限值(G1)定义的第一脉冲宽度(D1)以及由对应的第二极限值(G2)定义的第二脉冲宽度(D2)。计算单元(2c)根据第一脉冲宽度(D1)并且根据第二脉冲宽度(D2)确定物体(4)的至少一个特性。脉冲宽度(D2)确定物体(4)的至少一个特性。脉冲宽度(D2)确定物体(4)的至少一个特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过有源光学传感器系统的物体识别


[0001]本专利技术涉及一种用于通过有源光学传感器系统进行物体识别的方法，其中借助于传感器系统的检测器单元来记录由传感器系统的环境中的物体反射的光，并且基于记录的光来生成传感器信号，并且借助于计算机单元来确定传感器信号的信号脉冲的第一脉冲宽度，第一脉冲宽度由传感器信号的幅度的预定第一极限值来确立。本专利技术还涉及一种用于机动车辆的至少部分自动控制的方法、一种有源光学传感器系统、一种用于机动车辆的电子车辆引导系统以及计算机程序产品。

技术介绍

[0002]诸如激光雷达系统的有源光学传感器系统可以安装在机动车辆上，以便执行电子车辆引导系统或驾驶员辅助系统的各种功能。这些功能包括距离测量、距离控制算法、车道保持辅助系统、物体跟踪功能、物体识别功能、物体分类功能等。
[0003]在这种情况下检测到的光导致模拟信号脉冲，该模拟信号脉冲具有再现检测到的光的强度的时间分布。为了离散地表示该信息，信号脉冲可以例如由特定的脉冲宽度来描述，该脉冲宽度由脉冲位于特定极限值之上的时间来定义。这种情况下的一个缺点是没有考虑信号脉冲的形状。相对平坦和宽的脉冲可能以与具有相同脉冲宽度的相对陡峭的脉冲相同的方式被对待和处理。
[0004]这可能导致物体的错误分类，或者导致不可能基于相应的传感器数据可靠地辨别不同的物体类别。例如，可能的情况是，这种方法一方面无法可靠地区分来自道路表面或道路标记的反射，另一方面无法可靠地区分具有小范围的其他三维物体。
[0005]文献EP 1 557 694 B1描述了一种用于对物体进行分类的方法。在这种情况下，利用激光扫描仪对机动车辆的环境进行采样，并且评估所接收的反射光脉冲的回波脉冲宽度。定义光脉冲必须超过的阈值，并且从超过阈值直到随后下降到低于阈值的时间差被定义为激光脉冲的回波脉冲宽度。

技术实现思路

[0006]在此背景下，本专利技术的目的是提供一种用于通过有源光学传感器系统进行物体识别的改进的概念，其允许在确定物体特性和/或分类物体时具有更高的精确性或可靠性。
[0007]该改进的概念基于确定传感器信号的传感器脉冲的第一和第二脉冲宽度的想法，脉冲宽度由不同的极限值定义。根据两个脉冲宽度来确定物体的至少一个特性。
[0008]根据改进的概念，提供了一种用于通过有源光学传感器系统、特别是机动车辆的有源光学传感器系统进行物体识别的方法。借助于传感器系统的检测器单元记录由传感器系统的环境中的物体反射的光，并且借助于检测器单元、基于记录的光生成传感器信号。传感器信号的信号脉冲的第一脉冲宽度借助于计算机单元、特别是传感器系统或机动车辆的计算机单元来确定，第一脉冲宽度由传感器信号的幅度的预定第一极限值来确立。借助于计算机单元确定信号脉冲的第二脉冲宽度，该第二脉冲宽度由传感器信号的幅度的预定第
二极限值确立，该第二极限值尤其不同于第一极限值。借助于计算机单元、根据第一脉冲宽度和第二脉冲宽度来确定物体的至少一个特性。
[0009]在此并且在下文中，有源光学传感器系统可以被定义为是具有带光源的发射器单元的系统，发射器单元特别是用于发射光，例如以光脉冲的形式。特别地，光源可以被配置成激光器的形式。此外，有源光学传感器系统具有检测器单元，该检测器单元具有至少一个光学检测器，特别是用于记录光或光脉冲，特别是发射光的反射分量。
[0010]在此并且在下文中，术语“光”可以理解为包括可见范围、红外范围和/或紫外范围内的电磁波。因此，术语“光学的”在这个意义上也可以理解为与光相关。
[0011]由有源光学传感器系统发射的光尤其可以包括红外光，例如具有905纳米、大约905纳米、1200纳米或大约1200纳米的波长。在这种情况下，这些波长规格可以分别涉及具有宽分布的波长范围，这是相应光源的典型特征。
[0012]在有源光学传感器系统的当前情况下，光源例如可以是激光光源。在常规公差的范围内，提到的波长可以对应于例如激光光谱的峰值波长。
[0013]特别地，借助于传感器系统的发射器单元在物体的方向上发射光，并且记录的反射光包括由物体反射的发射光的分量。
[0014]传感器信号特别是模拟的时间相关信号，其根据时间表示与待检测的信号功率或信号强度相当的量。例如，传感器信号可以根据时间对应于检测器单元的光学检测器的检测器电流，特别是如果检测器包含光电二极管、例如雪崩光电二极管(APD)时。
[0015]信号脉冲尤其是传感器信号的一部分，也就是说，特定时间段期间的传感器信号。在该时间段内，传感器信号的幅度的最小阈值被超过，并且随后再次低于最小阈值，特别是精确地被超过一次、并且随后精确地被低于一次。在这种情况下，最小阈值可以等于其中一个极限值，或者小于第一和第二极限值。
[0016]通过定义传感器信号幅度的极限值，相应地确立脉冲宽度，使得脉冲宽度对应于传感器信号幅度大于相应极限值的时间间隔。
[0017]根据这样的定义，第一脉冲宽度和/或第二脉冲宽度也可以等于零，特别是如果在信号脉冲期间传感器信号的最大幅度总是小于相应的极限值。
[0018]通过考虑由两个不同的极限值定义的两个不同的脉冲宽度，根据改进的概念，信号脉冲的脉冲形状可以在一定程度上被考虑。这表示用于确定物体的特性或用于对物体进行分类的附加信息。以这种方式，特别地，在确定物体的特性或者在对物体进行分类时，可以实现更高的精确性和/或改进的可靠性。
[0019]根据该根据改进的概念的方法的至少一个实施例，第一极限值小于第二极限值。
[0020]根据至少一个实施例，有源光学传感器系统被配置为激光雷达系统。
[0021]根据至少一个实施例，传感器系统是机动车辆的传感器系统，并且物体位于机动车辆的环境中。
[0022]根据至少一个实施例，借助于计算机单元、根据第一脉冲宽度和第二脉冲宽度之间的差异来确定物体的特性。
[0023]借助于该差异，可以推断出脉冲形状。例如，有可能确定是否涉及相对陡峭或平坦的脉冲。例如，脉冲越陡峭，两个脉冲宽度之间的差异就越小。
[0024]然后，该信息可以用于在物体分类的范围内可靠地辨别不同的物体和/或用于更
可靠地确定物体的特性。在这种情况下，物体的类别或类型可以被视为物体的特性。
[0025]根据至少一个实施例，借助于计算机单元、根据第一脉冲宽度与第二脉冲宽度的比率来确定物体的特性。
[0026]换句话说，借助于计算机单元生成脉冲宽度的商数(quotient)，并且根据该商数来确定特性。
[0027]与差异一样，该比率可以用于量化脉冲形状，特别是脉冲的陡峭度。然而，在这种情况下，该比率与脉冲宽度的绝对值无关。
[0028]取决于待确定的特性，或者取决于物体的性质，该差异或比率可能更适合于特性的确定或分类。
[0029]根据至少一个实施例，物体的特性包含物体的反射率。
[0030]物体的较高反射率倾向于导致反射光的较高能量，并且因此导致较宽的信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过有源光学传感器系统(2)进行物体识别的方法，其中，借助于传感器系统(2)的检测器单元(2b)记录由传感器系统(2)的环境中的物体(4)反射的光(3b)，并且基于记录的光(3b)生成传感器信号(5a、5b、5c、5d、5e、5f)；借助于计算机单元(2c)确定所述传感器信号(5a、5b、5c、5d、5e、5f)的信号脉冲的第一脉冲宽度(D1)，所述第一脉冲宽度(D1)由所述传感器信号(5a、5b、5c、5d、5e、5f)的幅度的预定第一极限值(G1)确立；其特征在于，借助于所述计算机单元(2c)确定所述信号脉冲的第二脉冲宽度(D2)，所述第二脉冲宽度(D2)由所述传感器信号(5a、5b、5c、5d、5e、5f)的所述幅度的预定第二极限值(G2)确立；并且借助于所述计算机单元(2c)、根据所述第一脉冲宽度(D1)和所述第二脉冲宽度(D2)来确定所述物体(4)的至少一个特性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一脉冲宽度(D1)与所述第二脉冲宽度(D2)之间的差异来确定所述物体(4)的特性。3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一脉冲宽度(D1)与所述第二脉冲宽度(D2)之间的比率来确定所述物体(4)的特性。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个特性包含所述物体(4)的反射率。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个特性包含所述物体(4)相对于所述传感器系统(2)在径向方向上的范围。6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，借助于所述计算机单元(2c)、根据所述第一和第二脉冲宽度(D1、D2)对所述物体(4)进行分类。7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，借助于所述计算机单元(2c)、基于所述第一和第二脉冲宽度(D1、D2)确定所述物体(4)是机动车辆(1)的道路的一部分还是所述道路的道路标记(4
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)。8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，借助于所述计算机单元(2c)确定所述信号脉冲的至少一个另外的脉冲宽度，所述至少一个另外的脉冲宽度中的每个另外的脉冲宽度由所述传感器信号(5a、5b、5c、5d、5e、5f)的所述幅度的相关的预定的另外的极限值确立；并且借助于所述计算机单元(2c)、根据所述至少一个另外的脉冲宽度来确定所述物体(4)的所述至少一个特性。9.根据前述权利要求中的一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：S费尔南德斯，S郭，A明岑迈尔，A赖克特，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：