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用于校准和/或调整的方法和用于激光雷达系统的控制单元,激光雷达系统和工作设备技术方案

技术编号:37665785 阅读:12 留言:0更新日期:2023-05-26 04:24
本发明专利技术涉及一种用于校准和/或调整激光雷达系统(1)的方法,其中,为了关于所基于的、进行一维和二维探测的探测器单元(20)进行测量式比较,将从视场(50、50e)入射的且成像到所述探测器单元(20)上的次级光(58)的分布以及所述分布的中心位置和/或宽度检测为位置数据,并且尤其是利用推测的和/或预期的位置数据与预期的中心位置和/或预期的分布进行比较。预期的中心位置和/或预期的分布进行比较。预期的中心位置和/或预期的分布进行比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校准和/或调整的方法和用于激光雷达系统的控制单元,激光雷达系统和工作设备


[0001]本专利技术涉及一种用于校准和/或调整的方法和一种用于激光雷达系统的控制单元、一种这样的激光雷达系统以及一种工作设备,所述工作设备构造成具有激光雷达系统并且尤其构造为车辆。

技术介绍

[0002]为了工作设备的、尤其是车辆的环境识别,更多地使用所谓的激光雷达系统(LiDAR:Light Detection and Ranging),所述激光雷达系统构造为用于,以光或红外辐射加载视场并且检测和分析处理从视场反弹回的辐射,以分析所述视场和探测其中包含的对象。环境识别的质量——尤其是与探测的希望的有效范围相关地——取决于发送器单元和接收器单元相对于彼此的调整或取向的质量。因此,在安装和/或运行激光雷达系统时,必须检查且必要时匹配相应的取向。

技术实现思路

[0003]以此相对,根据本专利技术的方法具有这种优点:能够利用特别简单的器件并且无需人员开销地来检查、调设和/或匹配激光雷达系统的发送器单元和接收器单元相对于彼此的取向。根据本专利技术,这通过以下方式来实现:创建了一种用于校准和/或调整激光雷达系统的方法,其中,为了关于所基于的、进行一维或二维探测的探测器单元的测量式比较,将从视场入射的且成像到所述探测器单元上的次级光的分布以及所述分布的中心位置和/或宽度检测为位置数据,并且尤其是与具有预期的中心位置和/或预期的分布、推测的和/或预期的位置数据进行比较。
[0004]从属权利要求示出本专利技术的优选扩展方案。<br/>[0005]根据本专利技术的基本概念的一个附加或替代的观点,在用于校准和/或调整激光雷达系统的方法中提出:
[0006](i)(a)所述激光雷达系统构造成具有发送器单元和接收器单元、尤其是具有推测相同的视角和/或视场,和/或(b)通过光学成像将所基于的探测器单元的区域被分配或已分配给所述发送器单元的每个视角,
[0007](ii)为了所述测量式比较,将所述接收器单元的视场与所述发送器单元的视场或相应地将其视场的相应对应的部分彼此进行测量式比较,
[0008](iii)基于所述比较的结果,确定和/或提供表征所述发送器单元的和所述接收器单元的视场的偏差或所述相应的部分的偏差的度量的偏差参量,并且
[0009](iv)基于所述偏差参量的值,确定和/或提供表征所述发送器单元的和所述接收器单元的视场中的至少一个的取向或所述相应的部分中的至少一个的取向的所需改变的度量的校正参量。
[0010]这尤其意味着,在运行中,初级光通过发送器单元被发射到视场中、必要时在那里
被反射并且作为次级光由接收器单元检测并且在那里被探测到。在此,基于发送器单元和接收器单元相对于彼此的取向,对于发送器单元和接收器单元的相应的视角、立体角或观察角来预期进行接收的次级光在所基于的探测器组件上或中的确定的强度分布,即具有确定的强度或在确定的探测器位置处的分布,例如在由单通道和微像素构成的宏像素的意义上。基于实际测量出的分布的形状和方位(Lage)与在发送器单元接收器单元以希望的方式且尤其是最佳地彼此对准的情况下存在的分布的预期的形状和方位的偏差,能够推断出失调(Dejustage)的度量并且进一步推断出发送器单元和收器单元相对于彼此的取向的必要的再调整或匹配的度量。
[0011]在根据本专利技术的方法的一个有利的扩展方案中,相应于所述校正参量的值,能够改变所述发送器单元和所述接收器单元的视场中的至少一个的取向或所述相应的部分中的至少一个的取向。
[0012]这能够通过不同的措施实现:
[0013]一方面可设想,依照根据本专利技术的方法的另一个实施例,电/电子地改变所述取向,其方式例如是,匹配(i)所基于的探测器单元和/或其部分(例如以单独的探测器元件、传感器元件、单独的光电二极管或其组的形式)的分析处理和/或到一个分析处理的分配。
[0014]替代地或附加地,可设想,取向的改变通过(ii)改变所基于的探测器单元和/或其部分(例如以单独的探测器元件、传感器元件、单独的光电二极管或其组的意义上)到接收器单元的视场和/或其部分的分配来实现。在此上下文中,视场的部分也能够被理解为视角、观察角或相应的角度范围或立体角范围。
[0015]除了这些纯电的、电子的、电路技术上的或“组织的”调整之外,也可设想在机械和/或光学层面的匹配。
[0016]因此,依照根据本专利技术的方法的另一个有利的扩展方案可设想,通过操控机械的和/或光学调节单元(Verstelleinheit)来机械和/或光学地改变取向。
[0017]在此,能够设置相应的调节单元并且将其用于匹配:(i)所基于的探测器单元的和/或其部分的方位(Lage)、取向和/或定向,和/或,(ii)来自所述视场的次级光到所基于的探测器单元和/或其部分上的光学成像。
[0018]因此,尤其可设想,将导致次级光到探测器单元上的成像的光学部件调设为用于重新调整或再调整,例如通过各个光学部件的机械运动和取向。
[0019]依照根据本专利技术的方法的另一个构型方式,如果通过扫描所述探测器单元的多个宏像素(所述宏像素尤其具有带有以探测器元件的形式的多个微像素的一个或多个单通道)求取所述次级光在所述探测器单元上的分布和/或所述分布的中心位置,则出现在测量式比较的过程中非常高的精度,
[0020]根据本专利技术的对调整或取向的匹配能够在精度要求方面被进一步改进,其方式是,依照根据本专利技术的方法的另一个实施例,通过使用(i)信号水平的阈值和/或(ii)一致滤波器(Koinzidenzfilter),在来自经反射的次级光的有用信号和背景噪声之间进行区分,其中,后者尤其考虑所发射的初级光在空间上的和/或时间上的信号形状。
[0021]原则上,可能的是,在所基于的激光雷达系统的实际运行期间和/或与所述实际运行并行地实施或应用根据本专利技术的方法。
[0022]替代地或附加地,也可设想,尤其是在中间存储的情况下和/或在测量过程之后的
稍后的时刻作为相对于所基于的激光雷达系统的正常运行的单独的过程来实施根据本专利技术的方法。
[0023]即,根据本专利技术的方法能够实施为所基于的激光雷达系统的运行方法的一部分,这然而不是强制必需的。
[0024]此外,本专利技术涉及一种用于激光雷达系统的控制单元,所述控制单元设置为用于,在所基于的激光雷达系统中启动、实施、运行、调节和/或控制根据本专利技术的方法。
[0025]此外,本专利技术还创建了一种这样的激光雷达系统。所述激光雷达系统构造成具有发送器单元和接收器单元,所述发送器单元用于产生初级光并将其发送到视场中以照射所述视场,所述接收器单元用于接收、探测和分析处理来自所述视场的次级光。
[0026]此外,激光雷达系统设置成与根据本专利技术所构型的方法一起使用和/或由这种方法控制或调节。
[0027]附加地或替代地,激光雷达系统具有根据本专利技术所构型的控制单元,所述控制单元设置为用于控制所基于的激光雷达系统本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于校准和/或调整激光雷达系统(1)的方法,其中,为了关于进行一维或二维探测的、所基于的探测器单元(20)的测量式比较,将从视场(50,50e)入射的且成像到所述探测器单元(20)上的次级光(58)的分布以及所述分布的中心位置和/或宽度检测为位置数据,并且尤其是与具有预期的中心位置和/或预期的分布的、推测的和/或预期的位置数据进行比较。2.根据权利要求1所述的方法,其中:(i)(a)所述激光雷达系统(1)构造成具有发送器单元(60)和接收器单元(30)、尤其具有推测相同的视角和/或视场(50,50e,50s),和/或(b)所述所基于的探测器单元(20)的区域通过光学成像被分配给或已分配给所述发送器单元(60)的每个视角,(ii)为了所述测量式比较,将所述接收器单元(30)的视场(50e)与所述发送器单元(60)的视场(50s)比较,或相应地将其视场(50e,50s)的相应对应的部分彼此进行测量式比较,(iii)基于所述比较的结果,确定偏差参量,所述偏差参量表征所述发送器单元(60)和所述接收器单元(30)的视场(50e,50s)的偏差的度量、或相应的部分的偏差的度量,并且(iv)基于所述偏差参量的值,确定和提供校正参量,所述校正参量表征针对所述发送器单元(60)和所述接收器单元(30)的视场(50e,50s)中的至少一个的取向的所需改变的度量、或针对所述相应的部分中的至少一个的取向的所需改变的度量。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,相应于所述校正参量的值,改变所述发送器单元(60)和所述接收器单元(30)的视场(50e,50s)中的至少一个的取向、或所述相应的部分中的至少一个的取向。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,电/电子地改变所述取向,其方式是,(i)匹配所基于的探测器单元(20)和/或所述探测器单元的部分(22)的分析处理,和/或(ii)匹配所基于的探测器单元(20)和/或探测器单元的部分(22)到所述接收器单元(30)的视场(50e)和/或其部分的分配。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,机械和/或光学地改变所述取向,其方式是,操控机械和/或光学的调节单元以匹配(i)所基于的探测器单元(20)...

【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:

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