用于激光雷达设备的计算机单元和激光雷达设备制造技术

说明了一种用于激光雷达设备的计算机单元，所述激光雷达设备具有激光源和激光雷达传感器，所述激光源设置用于将激光信号发射到发送路径中，所述激光雷达传感器布置在接收路径中，并且所述激光雷达传感器设置用于探测反射到所述接收路径中的激光信号，并且其中，所述计算机单元设置用于，处理所反射的激光信号的多个激光信号数据点(4)。在此，所述计算机单元设置用于，将过度辐射效应从所反射的激光信号的所述激光信号数据点(4)中滤除。的所述激光信号数据点(4)中滤除。的所述激光信号数据点(4)中滤除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于激光雷达设备的计算机单元和激光雷达设备


[0001]本专利技术涉及一种用于激光雷达设备的计算机单元，所述激光雷达设备具有激光源和激光雷达传感器，所述激光源设置用于将激光信号发射到发送路径中，所述激光雷达传感器布置在接收路径中，并且所述激光雷达传感器设置用于探测反射到所述接收路径中的激光信号，并且其中，所述计算机单元设置用于，处理所反射的激光信号的多个激光信号数据点。此外，本专利技术涉及一种具有这种计算机单元的激光雷达设备。

技术介绍

[0002]在未来几年，机动车的高度或完全自主的行驶(3
‑
5级)将在道路交通中增加。自主机动车的所有已知的概念都需要不同传感器概念(例如摄像机概念、雷达概念或激光雷达传感器概念)的组合。激光雷达传感器概念能够借助激光雷达设备来实现。这种激光雷达设备具有激光源，所述激光源将激光信号发射到发送路径中。这个激光信号在激光雷达设备的周围环境中的对象处发生反射。所反射的激光信号又射到激光雷达设备上。它在那里被引导到接收路径中。在接收路径中布置有激光雷达传感器，所述激光雷达传感器探测所反射的激光信号。然后，激光雷达传感器由测得的飞行时间差计算对象与激光雷达设备的距离。在此，所述对象及其位置被编码在所反射的激光信号的多个激光信号数据点中。如果所述对象是高反射的并且尤其是回射的，则可能会出现相邻激光信号数据点的串扰。这被称为过度辐射效应(图像浮散，英语：blooming)。这样的过度辐射效应例如在分配给回射的交通标志的激光信号数据点中是可见的。
[0003]在此，过度辐射效应在具有并行测量的激光雷达设备(例如闪光激光雷达、竖直闪光激光雷达或水平闪光激光雷达)中是尤其强烈的。然而，它们也能够出现在在没有并行测量的情况下工作的激光雷达设备中。这尤其是适用的，如果散射光的介质布置在接收路径中。这种介质例如能够是玻璃罩上的雨滴或划痕。
[0004]过度辐射效应会使激光雷达设备的测量失真。因此，它们对自主行驶的机动车的安全来说是有潜在危险的。因此，过度辐射效应例如导致，高估了激光雷达设备的周围环境中的对象的尺寸。然后，根据激光雷达传感器的架构，可能会出现对自主行驶的车辆的驾驶安全来说安全关键的场景。例如，如果垂直过度辐射效应占主导地位，则例如能够使桥形路标牌(即横跨行车道的结构，在所述结构处在行车道上方安置交通标志)的识别变得困难。由于出现的过度辐射效应引起的桥形路标牌的尺寸的高估，桥形路标牌能够被探测为行车道上的“墙壁”。然后，这样的探测可能会启动自主行驶的机动车的紧急制动。出于交通安全的原因，必须避免这种情况。但是，与此同时可能的是，探测位于桥形路标牌下方且可能阻塞行车道的物体。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术，提供了一种计算机单元，所述计算机单元设置用于，将过度辐射效应从所反射的激光信号的激光信号数据点中滤除。
[0006]专利技术优点
[0007]计算机单元具有这种优点：现在能够将过度辐射效应从所反射的激光信号的激光信号数据点中滤除。同时，由此也保留了所反射的激光信号中的、能够分配给真实对象的那些激光信号数据点。由此，能够辨识在过度辐射区域中的真实对象。这可以以简单的方式实现。因此，例如能够解决在桥形路标牌处出现过度辐射效应的问题。桥形路标牌能够可靠地被辨识为桥形路标牌。同时，于是也可能的是，将位于桥形路标牌下方的物体辨识为真实对象。
[0008]也可能的是，所述计算机单元设置用于，辨识分配给回射器(R
ü
ckstrahler)的那些激光信号数据点。
[0009]在辨识激光信号数据点中的过度辐射区域的第一步骤是辨识能够分配给回射器的那些激光信号数据点。恰恰是对于这些回射器或者说高辐射对象，更多地出现了过度辐射效应。在此发生相邻的激光信号数据点的串扰，使得真实对象的可靠识别变得困难。为了能够可靠地识别且校正这种效应，精确地确定能够分配给回射器的激光信号数据点是决定性的。
[0010]在一个特别的实施方式中设置，计算机单元设置用于，
[0011]‑
计算所述激光信号数据点中的每个的反射率，优选在使用其强度水平的情况下；
[0012]‑
将每个激光信号数据点的所计算的反射率与预确定的反射率极限值进行比较；
[0013]‑
如果所计算的反射率大于所述预确定的反射率极限值，则将所述激光信号数据点分配给回射器。
[0014]以此，说明了用于确定能够分配给回射器的那些激光信号数据点的一种明确的算法。为此分析所反射的激光信号的强度水平。在此首先假设，存在大于激光信号数据点的像素的真实对象。在激光雷达传感器处测得的强度水平P
接收
与P
发送
R/r2成正比(P
接收
～P
发送
R/r2)。其中，P
发送
表示所发射的激光功率，R表示真实对象的反射率，并且r表示激光雷达传感器和真实对象之间的距离。因此，表达式P
接收
r2/P
发送
与反射率成比例。以此，现在能够对于每个激光信号数据点由强度水平计算反射率。将这个所计算的值与预确定的反射率极限值进行比较。在此，它能够是反射率值，所述反射率值由100％反射的朗伯目标预期。在此，回射器具有这种独特的特性：它们的表观朗伯反射率远超过100％。典型地，在此达到在1000％和100000％之间的反射率的值。因此，因此，具有远超过100％的反射率的所有激光信号数据点都被辨识为回射器。
[0015]替代地，有利地设置，计算机单元设置用于，辨识特定的激光信号数据点，所述特定的激光信号数据点与分配给所述回射器的激光信号数据点位于同一激光信号数据点平面中和/或与分配给所述回射器的激光信号数据点具有距所述激光雷达设备的相同的间距。
[0016]在已经辨识出分配给回射器的那些激光信号数据点之后，进行特定的激光信号数据点的这种辨识。在此，激光信号数据点平面能够沿水平方向和/或垂直方向。在此，如所阐述的，在回射器的周围环境中的所有这些激光信号数据点尤其被视为过度辐射效应的候选者(Kandidaten)。同时，也选择与分配给所述回射器的激光信号数据点具有距所述激光雷达设备的相同的间距的那些激光信号数据点。在这些激光信号数据点中，能够编码位于回射器附近的真实对象。这样的真实对象必须能够被可靠地辨识。
[0017]此外，非常有利的是，计算机单元设置用于，
[0018]‑
确定所述特定的激光信号数据点的强度水平；
[0019]‑
将每个激光信号数据点的所确定的强度水平与预确定的强度水平极限值进行比较；
[0020]‑
如果所确定的强度水平大于所述预确定的强度水平极限值和/或所确定的强度水平具有不连续的走向，则将所述特定的激光信号数据点分配给真实对象。
[0021]以此，说明了用于确定能够分配给真实对象的那些特定的激光信号数据点的一种明确的算法。为此确定特定的激光信号数据点的强度水平。这例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于激光雷达设备的计算机单元，所述激光雷达设备具有激光源和激光雷达传感器，所述激光源设置用于将激光信号发射到发送路径中，所述激光雷达传感器布置在接收路径中，所述激光雷达传感器设置用于探测反射到所述接收路径中的激光信号，其中，所述计算机单元设置用于，处理所反射的激光信号的多个激光信号数据点(4)，其特征在于，所述计算机单元设置用于，将过度辐射效应从所反射的激光信号的所述激光信号数据点(4)中滤除。2.根据权利要求1所述的计算机单元，其中，所述计算机单元设置用于，辨识分配给回射器的那些激光信号数据点(4)。3.根据权利要求2所述的计算机单元，其中，所述计算机单元设置用于，
‑
计算所述激光信号数据点(4)中的每个激光信号数据点的反射率，优选在使用所述激光信号数据点的强度水平(5)的情况下进行计算；
‑
将每个激光信号数据点(4)的所计算的反射率与预确定的反射率极限值进行比较；
‑
如果所计算的反射率大于所述预确定的反射率极限值，则将所述激光信号数据点(4)分配给回射器。4.根据权利要求2或3所述的计算机单元，其中，所述计算机单元设置用于，辨识特定的激光信号数据点(4)，所述特定的激光信号数据点与分配给所述回射器的激光信号数据点(4)位于同一激光信号数据点平面中，和/或所述特定的激光信号与分配给所述回射器的激光信号数据点(4)具有距所述激光雷达...

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