【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于识别激光雷达传感器的防护屏上的污染的方法和设备
[0001]本专利技术涉及一种用于识别激光雷达传感器的防护屏上的污染的方法。
[0002]本专利技术还涉及一种用于识别激光雷达传感器的防护屏上的污染的设备以及这种设备在车辆和/或机器人中的应用。
技术介绍
[0003]DE 19948252A1公开了一种用于在机动车的自动纵向和横向控制的系统中进行状态识别的方法，其根据激光雷达原理工作以识别传感器的污染。状态识别取决于两个指标，这两个指标基于由传感器接收和发射的信号。用加权因子对指标进行加权并将其与一个唯一的概率关联，如果在预定的持续时间上超过或低于预定的阈值，则由概率导出关于传感器污染的说明。在此持续时间在低车速时选择得比在高车速时更长。作为指标使用对象稳定性和在测量期间检测到的所有对象的总和，所述对象稳定性表示为车辆纵向控制选择的目标对象的检测失败率。
[0004]此外，DE102012112987B3公开了一种用于检测监控区域中的对象并确定距离的光电传感器。该传感器具有分析单元，该分析单元构造用于根据角度对于传感器发射光束方向上的视线浑浊确定视线浑浊程度。
[0005]US2019/0107609A1描述了一种具有异物检测器的激光雷达设备，该异物检测器通过测量信噪比识别激光雷达设备的传输窗口的受阻状态。
[0006]此外，US 10317534B2描述了一种具有被划分成多个区段的视场的激光雷达系统。在这些区段中分别测量一个噪声级，根据在相应区段中确定的噪声级来调整灵敏度。>
技术实现思路
[0007]本专利技术所基于的任务是提供相对于现有技术改进的用于识别激光雷达传感器的防护屏上的污染的方法和设备以及这种设备的应用。
[0008]根据本专利技术，所述任务通过具有权利要求1中所述特征的方法、具有权利要求8中所述特征的设备以及具有权利要求9中所述特征的应用来解决。
[0009]本专利技术的有利实施方式是从属权利要求的技术方案。
[0010]根据本专利技术，在用于识别激光雷达传感器的防护屏上的污染的方法中，激光雷达传感器的检测区域被划分成多个扇区，逐扇区地确定在相应扇区中在防护屏上是否存在污染。为此在相应扇区中确定扇区背景噪声并且在剩余的检测区域或整个检测区域中确定检测区域背景噪声，如果扇区背景噪声显著低于检测区域背景噪声，则推断在相应扇区中存在污染。替代或附加地，在相应扇区中在激光雷达传感器的接收器的不同灵敏度下确定扇区背景噪声，如果在较高灵敏度下确定的扇区背景噪声不显著高于在较低灵敏度下确定的扇区背景噪声，则推断在相应扇区中存在污染。
[0011]在此术语“显著低于”和“显著高于”被理解为相应比较的值之间的差异至少是可识别的和/或高于预定阈值。
[0012]激光雷达传感器的防护屏或前面板上的污染或污物导致激光雷达传感器性能的退化并且因此限制以激光雷达传感器的数据工作的系统(例如可自动化、尤其是高度自动化或自主运行的车辆和/或机器人)的安全性和可用性。因此，识别激光雷达传感器防护屏上的污染对这类系统构成挑战，例如在3级以上(3+)的可自动运行车辆中。
[0013]激光雷达传感器发出激光脉冲或激光束并在检测区域内检测对象对该激光脉冲或激光束的反射。如果在防护屏上存在污染，则接收的反射光和背景光的功率都会降低。在激光雷达传感器的接收器的灵敏度给定的情况下，背景光定义了包括激光雷达传感器的激光雷达系统的噪声特性。如果存在污染，则该噪声的数量和强度会降低。
[0014]借助该方法可以可靠地识别这种由防护屏的污染引起的激光雷达传感器性能的退化。因此，可以采取适合的措施来确保和/或增加使用激光雷达传感器数据的系统的安全性和可用性。
[0015]如果通过比较激光雷达传感器的接收器的不同灵敏度下的扇区背景噪声来确定污染，则空间不均匀性影响较小，因为扇区主要与其自身进行比较并且该比较在例如100ms的短时间间隔内以10Hz的扫描频率进行。因此，由阴影产生的效果或干扰源对结果的影响较小。
[0016]用于比较的阈值的选择在此例如取决于激光雷达传感器的传感器设计和/或系统设计中希望的安全程度。也就是说，在自动运行车辆或机器人的特别保守地构造的所谓4级系统中例如选择比在所谓2级系统中更低的阈值，在2级系统中有驾驶员或控制人员来接管驾驶任务。替代或附加地，阈值的选择例如取决于使用激光雷达传感器数据的系统的希望应用区域。就此而言，例如美国南部各州的高速公路参数化不如斯堪的纳维亚国家的高速公路敏感。
[0017]在该方法的一种可能的实施方式中，替代或附加地，如果在较高灵敏度下确定的扇区背景噪声不比在较低灵敏度下确定的扇区背景噪声高至少10％，则推断在相应扇区中存在污染。
[0018]在该方法的一种可能的实施方式中，如果扇区背景噪声比检测区域背景噪声低至少10％，则推断在相应扇区中存在污染。
[0019]在该方法的另一种可能的实施方式中，根据至少一次扫描的在红外激光脉冲的发射和红外激光脉冲的反射的接收之间的信号传输时间中检测的背景光强度来确定扇形背景噪声和检测区域背景噪声。这允许特别简单且可靠地确定扇区背景噪声和检测区域背景噪声。
[0020]在该方法的另一种可能的实施方式中，在整个信号传输时间上检测背景光的强度并且求出强度的有效值。这也允许特别简单可靠地确定扇区背景噪声和检测区域背景噪声。
[0021]在该方法的另一种可能的实施方式中，通过确定所述剩余的检测区域或整个检测区域中的背景光的噪声级来确定检测区域背景噪声。这允许特别简单且可靠地确定检测区域背景噪声。
[0022]在该方法的另一种可能的实施方式中，通过确定在相应扇区中进行的正好一次扫描的背景光的噪声级来确定扇区背景噪声。这允许特别简单且可靠地确定扇区背景噪声。
[0023]在该方法的另一种可能的实施方式中，通过确定在相应扇区中进行的多次或所有
扫描的背景光的噪声级来确定扇区背景噪声。这也允许特别简单且可靠地确定扇区背景噪声。
[0024]在该方法的另一种可能的实施方式中，如下确定扇区背景噪声：对在相应扇区中借助于接收器接收的所有功率进行积分，对在相应扇区中借助于接收器基于多个红外激光脉冲的反射接收的反射功率进行积分，并且由积分的接收的功率和积分的反射功率之间的差确定在相应扇区中的描述扇区背景噪声的总噪声功率。这也允许特别简单且可靠地确定扇区背景噪声，并且可以排除可能存在的对到第一个接收到的红外激光脉冲的距离的依赖性。
[0025]在该方法的另一种可能的实施方式中，所述接收器的灵敏度通过工作点移动或通过改变接收器的内部放大系数来设置。通过增加激光雷达传感器的灵敏度也增加了由背景光产生的背景噪声。
[0026]根据本专利技术，用于识别激光雷达传感器的防护屏上的污染的设备的特征在于：所述激光雷达传感器的检测区域被划分成多个扇区，并且数据处理单元构造用于逐扇区地确定在相应扇区中在防护屏上是否存在污染。为此所述数据处理单元在相应扇区中确定扇区背景噪声并本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于识别激光雷达传感器(1)的防护屏(1.1)上的污染(V)的方法，其特征在于，将所述激光雷达传感器(1)的检测区域(S)划分成多个扇区(S1至Sn)，逐扇区地确定是否在相应扇区(S1至Sn)中在防护屏(1.1)上存在污染(V)，为此
‑
在相应扇区(S1至Sn)中确定扇区背景噪声并且在剩余的检测区域(S')或整个检测区域(S)中确定检测区域背景噪声，其中，如果扇区背景噪声显著低于检测区域背景噪声，则推断在该相应扇区(S1至Sn)中存在污染(V)，和/或
‑
在相应扇区(S1至Sn)中在激光雷达传感器(1)的接收器的不同灵敏度下确定扇区背景噪声，其中如果在较高灵敏度下确定的扇区背景噪声不显著高于在较低灵敏度下确定的扇区背景噪声，则推断在该相应扇区(S1至Sn)中存在污染(V)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据至少一次扫描的在红外激光脉冲(P1)的发射和红外激光脉冲(P1)的反射(P2)的接收之间的信号传输时间(T
L
)中检测的背景光(L)强度来确定扇形背景噪声和检测区域背景噪声。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其特征在于，在整个信号传输时间(T
L
)上检测背景光(L)强度并且求出强度的有效值。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，通过确定所述剩余的检测区域(S')或整个检测区域(S)中的背景光(L)的噪声级来确定检测区域背景噪声。5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，通过确定在相应扇区(S1至Sn)中进行的正好一次扫描的背景光(L)的噪声级来确定扇区背景噪声，或者通过确定在相应扇区(S1至Sn)中进行的多次或所有扫描的背景光(L)的噪声级来确定扇区背景噪声。6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，如下确定扇区背景噪声：
‑
对在相应扇区(S1至Sn)中借助于接收器接收的所有功率进行积分，
‑
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。