[发明专利]用于光学测量距离的方法和设备

说明书

提出了用于光学测量距离的方法(100)，在该方法中，在第一发射时间借助于发射单元的发射元件在第一测量间隔(10)中发射(101)多个第一测量脉冲(13)，并且其中在第二发射时间借助于发射单元的发射元件在第二测量间隔(11)中发射(102)第二多个测量脉冲(13)。方法(100)包括在接收时间借助于分配给发射元件的接收单元的接收元件来接收(103)反射的测量脉冲。该方法进一步包括确定(106)每个接收到的测量脉冲的第一飞行时间量，其中通过使用第一发射时间来确定第一飞行时间量。方法(100)还包括确定(107)每个接收到的测量脉冲的第二飞行时间量，其中使用第二发射时间来确定第二飞行时间量。方法(100)包括为接收元件创建(108)至少一个直方图(15)，以及在直方图中输入第一飞行时间量和/或第二飞行时间量。

技术领域

本发明涉及用于光学测量距离的方法和设备。

背景技术

从现有技术中已知光学距离测量，特别是用于车辆的无人驾驶导航。它们基于飞行时间(ToF)原理，因此使用扫描传感器，尤其是LIDAR(“光检测和测距”的缩写)，该扫描传感器定期发射测量脉冲，该脉冲在对象上反射，其中检测到反射的测量脉冲。通过确定从传感器到对象再返回的测量脉冲的飞行时间，可以借助光速得出到这些对象的距离的结论。

ToF测量的原理受到限制，因为必须彼此间隔一定距离发射测量脉冲，以避免所谓的混叠效应。

通常，在ToF测量中，必须等待两次飞行时间，直到测量区域结束为止，直到理论上在反射后再次接收到先前发出的测量脉冲为止。如果不等待该时间，则由于发射时间不确定，因此无法明确分配接收到的测量脉冲。这限制了ToF测量的可能性，因为不能加速脉冲的飞行时间，即测量脉冲直到再次到达传感器所需的时间。因此，为了扫描较大的距离区域，在启动测量脉冲之后，必须等待到最远距离的可能对象的飞行时间的两倍，直到可以再次输出测量脉冲为止。

对于最大检测范围，输出能量是另一个确保仍然可以检测到远处对象的反射的重要参数。

总体而言，通常仅在现有技术中分别借助于增加的时间预算或增加的能量才可能增加检测可能性。然而，作为眼睛安全的一部分，希望发送的脉冲的最小可能峰值功率。少量的时间预算也是值得的，因为只有那时才能及时显示测量结果，并且可以将其用于时间紧迫的应用，例如驾驶辅助。

DE 10 2016 011 299 A1例如描述了使用编码脉冲序列来避免上述歧义。然而，在脉冲序列的情况下，检测范围也受到影响，因为未检测到测量脉冲并且尤其在长距离的情况下不可能识别序列。

发明概述

本发明的目的是改进用于测量距离的方法和设备，使得可以在不改变时间预算的情况下增加最大检测范围，而在不改变检测的可能性的情况下可以降低测量脉冲的峰值功率，并避免了内部或外部脉冲的干扰。

借助于光学测量距离的方法解决了上述目的，在该方法中，在第一发射时间借助于发射单元的发射元件在第一测量间隔期间发射第一多个测量脉冲，在第二发射时间借助于发射单元的发射元件在第二测量间隔期间发射第二多个测量脉冲。反射的测量脉冲在接收时间通过分配给发射元件的接收单元的接收元件来接收。

该方法包括确定每个接收到的测量脉冲的第一飞行时间量。由此通过使用第一发射时间来确定飞行时间。以这种方式确定的时间形成第一数量的飞行时间。为此，优选从每个接收到的测量脉冲的接收时间中减去每个第一发射时间。

以相同的方式确定第二飞行时间量。详细地，该方法包括通过使用第二发射时间来确定每个接收到的测量脉冲的第二飞行时间量，即优选地，从相应的接收到的测量脉冲的接收时间中减去每个第二发射时间。

优选分别相对于相应的测量间隔的开始时间确定发射时间。优选地，关于第一测量间隔的开始时间来确定接收时间。