[发明专利]具有可调节的扫描区域的眼睛安全的激光雷达系统

说明书

公开一种用于对扫描区域进行扫描的激光雷达系统，该激光雷达系统具有发送单元，该发送单元用于借助至少一个辐射源来产生射束并沿着扫描区域发射所产生的射束，并且该激光雷达系统具有至少一个接收单元，该至少一个接收单元用于接收和分析处理在扫描区域中反射或反向散射的射束，其中，加载有所产生的射束的扫描区域细分为至少两个区段，其中，与该扫描区域的第二区段相比，以更高的辐射功率对至少一个第一区段进行扫描。此外，公开一种控制单元。

技术领域

本发明涉及一种用于对扫描区域进行扫描的激光雷达系统，该激光雷达系统具有发送单元，该发送单元用于借助至少一个辐射源产生射束并沿着扫描区域发射所产生的射束，并且该激光雷达系统具有至少一个接收单元，该接收单元用于接收和分析处理在扫描区域中反射或反向散射的射束。本发明还涉及一种控制单元。

背景技术

通常的激光雷达(Light detection and ranging，光探测和测距)系统由发送单元和接收单元组成。发送单元连续地或以脉冲方式产生并发射电磁射束。如果这些射束射到可运动的或静止的对象上，则这些射束由该对象在接收单元的方向上反射。接收单元可以探测到所反射的电磁辐射并将接收时间分配给反射射束。这例如可以在“飞行时间”分析的范畴内用于求取对象至激光雷达系统的距离。

对于激光雷达系统，作用距离、分辨率和扫描区域或所谓的视场(Field of View，FoV)是表征激光雷达系统的性能能力的重要相关的参数。特别地，激光雷达系统的作用距离主要取决于射束源的功率。经常将激光器用作射束源。具有所使用的激光的产品必须相应于IEC 60825-1标准进行分类。在眼睛安全方面，在红外波长范围内的激光中，仅将激光等级1的极限值视为安全。在激光雷达系统的需要高的作用距离的应用中，这恰好是成问题的。可以将激光雷达系统的最大作用距离视为与射束源的功率成比例。

为了满足激光安全标准，必须限制射束源的发射功率，由此也限制作用距离。

发明内容

本发明所基于的任务可以视为，提出一种具有扩大的作用距离的眼睛安全的激光雷达系统。

该任务借助独立权利要求的相应主题解决。本发明的有利构型是各个从属权利要求的主题。

根据本发明的一个方面，提供一种用于对扫描区域进行扫描的激光雷达系统。该激光雷达系统具有发送单元，该发送单元用于借助至少一个辐射源产生射束并沿着扫描区域发射所产生的射束。此外，该激光雷达系统具有至少一个接收单元，该至少一个接收单元用于接收和分析处理在扫描区域中反射或反向散射的射束，其中，加载有所产生的射束的扫描区域细分为至少两个区段，其中，与扫描区域的至少一个第二区段相比，以更高的辐射功率对至少一个第一区段进行扫描。

根据本发明的另一方面，提供一种用于控制和分析处理激光雷达系统的控制单元，其中，该控制单元设置为用于如此运行激光雷达系统，使得具有至少两个区段的扫描区域由不同辐射功率的射束所扫描。

通过激光雷达系统可以将FoV或扫描区域细分为至少两个区段。以所产生的不同射束加载或扫描相应的区段。由此例如可以实现具有高的作用距离但相对较小的打开角度的区段和具有较低的作用距离但更大的打开角度的区段。

扫描区域的至少一个第一区段可以布置在至少一个第二区段内。替代地，这些区段可以彼此间隔开或者局部重叠。

扫描区域的区段可以线状地、矩形地、三角形地、圆形地等成形。

除了形状之外，相应的区段优选地可以在辐射功率方面不同，通过该辐射功率以所产生的射束扫描这些区段。由此，相应的区段可以具有不同的作用距离。

例如，扫描区域的第一区段可以如此构型，使得该第一区段满足激光等级3R。在此，第二区段可以根据激光等级1构型，从而在扫描区域的第二区段中保证人员的眼睛安全。

所产生的射束可以通过激光和/或通过LED产生。