[发明专利]用于LIDAR接收单元的改进的近程和远程检测的方法

说明书

本发明公开了一种用于机动车辆的LIDAR接收单元(16)的改进的近程和远程检测的方法，其中接收单元(16)具有多个传感器元件(22)，其中所述传感器元件(22)可以被激活和去激活，其中传感器元件(22)的至少一个子集在测量周期内的第一时间点被激活，其中在测量周期内的第二时间点，一个或多个传感器元件被激活和/或一个或多个传感器元件被去激活，所述第二时间点发生在第一时间点之后。此外，描述了一种用于LIDAR接收单元(14)的改进的近程和远程检测的额外方法。此外，还公开了一种LIDAR测量系统(10)。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的LIDAR接收单元的改进的近程和远程检测的方法。

背景技术

例如，对于根据文献WO 2017081294的LIDAR测量系统，这种LIDAR接收单元是已知的。该LIDAR测量系统具有LIDAR发射单元和LIDAR接收单元。LIDAR发射单元的发射器元件发射光脉冲，光脉冲穿过发射透镜并在物体上反射。反射光脉冲通过接收透镜聚焦到接收单元的传感器元件上，从而可以检测到脉冲。从物体到LIDAR测量系统的距离可以根据光脉冲的飞行时间来确定。由于不同的效应，从同一发射器元件连续发送的多个激光脉冲可以在不同的位置照射到接收单元上。例如，这是由于从近场测量(其中物体离LIDAR测量系统的距离较短)到远场测量(其中物体离LIDAR测量系统的距离较大)的切换。最终，这是由于具有焦平面阵列配置的接收单元和发射单元的这种LIDAR测量系统的空间结构，焦平面阵列配置即发射器元件和传感器元件在平面中的布置以及在相应透镜的焦点处的布置。焦平面阵列配置并没有避免使用将移动性引入LIDAR测量系统或其组件中的组件。接收单元上的入射激光脉冲的局部位移会损害激光的检测。

发明内容

因此，本发明目的是提供一种方法，其中LIDAR接收单元和LIDAR测量系统中的物体的近程和远程检测得到改进。

该目的通过根据权利要求1所述的方法来实现。

该方法特别适用于根据以下实施例的LIDAR接收单元。LIDAR接收单元通常是LIDAR测量系统的一部分。LIDAR测量系统特别适用于机动车辆。在机动车辆上安装多个相同的LIDAR测量系统来监控车辆的整个环境是有利的。

LIDAR测量系统具有LIDAR发射单元、发射透镜以及LIDAR接收单元和接收透镜。此外，LIDAR测量系统方便地配备有电子单元，该电子单元使得评估单元能够评估测量数据，并且能够与机动车辆的其他系统通信以传输数据。尤其是，LIDAR测量系统正好有两个单元，一个用于传感器元件，一个用于发射器元件。

发射单元具有用于发射激光脉冲的多个发射器元件，而接收单元具有用于检测激光脉冲的多个传感器元件。发射器元件方便地形成为垂直腔面发射激光器VCSEL，而传感器元件优选地由单光子雪崩二极管SPAD形成。

传感器元件的表面通常比发射器元件小，并且其激光脉冲投射到接收单元上。结果，激光脉冲可以照射多于一个的传感器元件。此外，由于各种效应，入射激光可以入射到接收单元的不同点。该实际位置被描述为从最佳参考位置的位移，在最佳参考位置，激光在远距离的物体上反射之后在最佳条件下入射到接收单元。位移的大小可以具有一个或多个传感器元件的尺寸。

结果，接收单元上的传感器元件的数量有利地大于发射单元的发射器元件的数量。尤其是，多个传感器元件在概念上被分配给一个发射器元件，其中每个传感器元件可以潜在地从发射器元件接收激光脉冲。

宏单元的传感器元件有利地都是相同类型的，即，例如，仅安装相同的SPAD。类似的情况对于发射单元的发射器元件也是有利的。