[发明专利]用于激光雷达系统的运行方法、控制单元、激光雷达系统和设备

说明书

本发明涉及一种用于激光雷达系统(1)的运行方法，在所述运行方法中，将激光装置(65‑1)用作光源单元(65)，所述激光装置具有光学耦合到所述激光装置上的光学调制器(66‑1)，所述光学调制器用于接收和借助频率调制函数s(t)频率调制由所述激光装置(65‑1)发射的未经调制的光(57‑1)并且用于将经频率调制的光(57‑2)作为初级光(57)输出到视场(50)中，将从所述视场(50)接收的次级光(58)和所述激光装置(65‑1)的未经调制的光(57‑1)彼此光学叠加以形成叠加的探测光(59)，通过产生和输出代表所述叠加的探测光的初级电探测信号(D1)以光电的方式探测所述叠加的探测光(59)，并且将用于分析评价的所述初级电探测信号(D1)与代表所述光学调制器(66‑1)的所述频率调制函数(s(t))的电信号进行电混频以形成第一分析评价信号(A1'，A1)并被评估。

技术领域

本发明涉及一种用于激光雷达系统的运行方法、一种用于激光雷达系统的控制单元、一种激光雷达系统以及一种构造为具有激光雷达系统的工作设备、尤其是一种车辆。

背景技术

为了工作设备的环境识别并且尤其是车辆的环境识别，越来越多地使用所谓的激光雷达系统(LiDAR：Light Detection and Ranging，光探测和测距)，这些激光雷达系统构造为用于以光或红外辐射加载视场并且感测和分析评价从视场反射回的辐射以分析该视场并且探测包含于该视场中的对象。

值得期望的是，在激光雷达系统中以简单的手段且在没有设备方面或运行方面的耗费的情况下不但对视场中的对象距离而且对象速度实现经改善的探测。

发明内容

具有权利要求1特征的根据本发明的激光雷达系统的运行方法具有以下优点：能够以相对简单的手段且在设备方面和处理方面没有过多的额外耗费的情况下实现对视场中的对象的距离和速度进行经改善的探测。这根据本发明借助权利要求1的特征通过以下方式来实现：提出一种激光雷达系统的运行方法，在该运行方法中，(i)将激光装置用作光源单元，该激光装置具有光学耦合到该激光装置上的光学调制器，该光学调制器用于接收和借助频率调制函数来频率调制由该激光装置发射的未经调制的光以及用于将经频率调制的光作为初级光输出到视场中，(ii)将从视场接收的次级光和激光装置的未经调制的光相互光学地叠加以形成叠加的探测光，(iii)通过产生并输出代表该叠加的探测光的初级电探测信号以光电的方式探测叠加的探测光，以及(iv)初级电探测信号为了分析评价与代表光学调制器的频率调制函数的电信号电混频以形成第一分析评价信号并且被评估。通过这些措施，一方面，利用伴随FMCW方法(FMCW：Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波)而来的优点、例如提高的信息流，另一方面，基于光学上向下混频到光学基带中并且由于所基于的调制函数的电子混频，能特别精确地确定对于在视场中的对象处的散射而言重要的参数。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。

在根据本发明的运行方法的一种优选的实施方式中，为了精确地协调待叠加的光分量，在光学叠加时将所接收的次级光和激光装置的未经调制的光叠加并且使其相互干涉。

在根据本发明的运行方法的另一替代的或附加的实施方式中，将初级电探测信号与代表频率调制函数的电信号电子混频，以进行去线性调频并且用于确定拍频或差频。

在此，拍频或差频尤其理解为代表视场中对象的速度的多普勒频率与代表对象的距离的距离频率的总和。

为了以有利的方式针对视场中对象的待确定距离和待确定速度将多个结果对相对彼此进行区分和评估以便评估第一分析评价信号，根据本发明的运行方法的另一有利的扩展方案设置，初级电探测信号为了分析评价而直接转换为第二分析评价信号并且尤其关于第一分析评价信号被评估。

在此，第一分析评价信号和第二分析评价信号尤其在其相互关系方面共同地评估。