DE102022132321A1

DE102022132321A1 - Anpassungsverfahren zum Anpassen eines Gesamtdetektionsfeldes eines LiDAR-Systems eines Fahrzeugs abhängig von einer vorherrschenden Situation

Info

Publication number: DE102022132321A1
Application number: DE102022132321.8A
Authority: DE
Inventors: Emmanuel Garcia-Rus
Original assignee: Valeo Detection Systems GmbH
Current assignee: Valeo Detection Systems GmbH
Priority date: 2022-12-06
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2024-06-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anpassungsverfahren zur Anpassung eines Gesamterfassungsfeldes eines LiDAR-Systems (14) eines Fahrzeugs (10), wobei das LiDAR-System (14) eine Mehrzahl von Sendemitteln umfasst, wobei bei dem Anpassungsverfahren die Ansteuerung einer Mehrzahl von Sendemitteln des LiDAR-Systems (14) jeweils zum Aussenden von optischen Sendestrahlen (20) in individuelle Beleuchtungsfelder (FOIind) gesteuert wird, wobei wenigstens zwei der Sendemittel separat gesteuert werden. Es wird eine vorherrschende Situation identifiziert und in Abhängigkeit von der vorherrschenden Situation wird die Sendeleistung der Sendemittel jeweils individuell auf einen individuellen Leistungswert zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert jeweils inklusive eingestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anpassungsverfahren zum Anpassen eines Gesamtdetektionsfeldes eines LiDAR-Systems eines Fahrzeugs, wobei das LiDAR-System eine Mehrzahl von Sendemitteln umfasst, wobei in dem Anpassungsverfahren die Aktivierung einer Mehrzahl von Sendemitteln des LiDAR-Systems gesteuert wird jeweils zum Senden von optischen Sendestrahlen in Individualbeleuchtungsfelder, wobei wenigstens zwei der Sendemittel separat gesteuert werden.
Ferner betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren zum Betreiben eines LiDAR-Systems, insbesondere eines LiDAR-Systems für ein Fahrzeug, wobei das LiDAR-System eine Mehrzahl von Sendemitteln umfasst, wobei in dem Betriebsverfahren
die Aktivierung einer Mehrzahl von Sendemitteln des LiDAR-Systems gesteuert wird jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen in Individualbeleuchtungsfelder, wobei wenigstens zwei der Sendemittel separat gesteuert werden,
ein Gesamtdetektionsfeld des LiDAR-Systems detektiert wird mit wenigstens einem optischen Empfangsmittel des LiDAR-Systems, wobei das Gesamtdetektionsfeld die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes wenigstens eines Sendemittels ist,
falls wenigstens einer der Sendestrahlen in dem Gesamtdetektionsfeld von wenigstens einem Objekt reflektiert wird und als wenigstens ein Echostrahl mit wenigstens einem Empfangsmittel empfangen wird, von dem empfangenen wenigstens einen Echostrahl wenigstens eine Objektinformation über das detektierte Objekt ermittelt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein LiDAR-System, insbesondere ein LiDAR-System für ein Fahrzeug, welches umfasst eine Mehrzahl von Sendemitteln jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen in Individualbeleuchtungsfelder,
wenigstens ein Steuersystem zum individuellen Steuern der Sendemittel,
wenigstens ein optisches Empfangsmittel zum Detektieren eines Gesamtdetektionsfeldes des LiDAR-Systems, wobei das Gesamtdetektionsfeld die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes wenigstens eines Sendemittels ist,
und Mittel zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation über detektierte Objekte aus empfangenen Echostrahlen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Leistungsregelungsunterstützungssystem für ein LiDAR-System, insbesondere für ein LiDAR-System für ein Fahrzeug, welches Mittel zur individuellen Steuerung der Sendemittel des LiDAR-Systems umfasst.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem, insbesondere ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem LiDAR-System, wobei das wenigstens eine LiDAR-System umfasst eine Mehrzahl von Sendemitteln jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen in Individualbeleuchtungsfelder,
wenigstens ein Steuersystem zur individuellen Steuerung der Sendemittel,
wenigstens ein optisches Empfangsmittel zum Detektieren eines Gesamtdetektionsfeldes des LiDAR-Systems, wobei das Gesamtdetektionsfeld die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes wenigstens eines Sendemittels ist,
und Mittel zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation über detektierte Objekte aus empfangenen Echostrahlen.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einem LiDAR-System, wobei das wenigstens eine LiDAR-System umfasst eine Mehrzahl von Sendemitteln jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen in Individualbeleuchtungsfelder, wenigstens ein Steuersystem zur individuellen Steuerung der Sendemittel,
wenigstens ein optisches Empfangsmittel zum Detektieren eines Gesamtdetektionsfeldes des LiDAR-Systems, wobei das Gesamtdetektionsfeld die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes wenigstens eines Sendemittels ist,
und Mittel zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation über detektierte Objekte aus empfangenen Echostrahlen.
Stand der Technik
Aus der WO 2021/001178 ist eine LiDAR-Messvorrichtung zur Erfassung eines Objekts in der Umgebung eines Fahrzeugs bekannt. Die LiDAR-Messvorrichtung umfasst eine LiDAR-Empfangseinheit und eine LiDAR-Sendeeinheit. Des Weiteren umfasst die LiDAR-Messeinrichtung eine Einstellvorrichtung zur Einstellung eines Sichtfeldes der LiDAR-Messvorrichtung. Die LiDAR-Sendeeinheit umfasst mehrere Sendeelemente zum Aussenden von Laserlicht oder Laserimpulsen. Die Sendeelemente sind vorzugsweise als VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) ausgeführt. Die Sendeelemente der LiDAR-Sendeeinheit sind über eine Fläche eines Sendechips verteilt. Dem Sendechip ist eine Sendeoptik zugeordnet. Die Sendeoptik bildet ein Sendeelement auf einen Raumwinkel ab, der einen Teilbereich der räumlichen Domäne repräsentiert. Das Sendeelement strahlt entsprechend Laserlicht in diesen Raumwinkel ab. Zusammen decken die Sendeelemente den gesamten räumlichen Bereich ab. Die LiDAR-Sendeeinheit besteht aus einer Vielzahl von Sendeelementen, die in mehreren Zeilen angeordnet sind. Die Sendeelemente können zeilenweise aktiviert werden. Das bedeutet, dass alle in derselben Zeile angeordneten Sendeelemente gleichzeitig aktiviert werden können. Zur Bestimmung oder Erkennung von Objekten innerhalb des räumlichen Bereichs führt die LiDAR-Messvorrichtung einen Messvorgang durch. Ein solcher Messvorgang umfasst einen oder mehrere Messzyklen, je nach Aufbau des Messsystems und seiner Elektronik. Vorzugsweise wird dabei in der Kontrolleinheit ein TCSPC-Verfahren (Time Correlated Single Photon Counting Method) verwendet. Dabei werden einzelne eintreffende Photonen, insbesondere durch einen SPAD, detektiert und der Zeitpunkt der Auslösung des Sensorelements (Detektionszeit) in einem Speicherelement gespeichert. Der Detektionszeitpunkt wird auf einen Referenzzeitpunkt bezogen, zu dem das Laserlicht ausgesendet wird. Aus der Differenz kann die Laufzeit des Laserlichts bestimmt werden, woraus sich die Entfernung des Objekts ermitteln lässt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Anpassungsverfahren, ein Betriebsverfahren, ein LiDAR-System, ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem eine Beleuchtung eines Gesamtbeleuchtungsfeld des LiDAR-Systems verbessert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung mit dem Anpassungsverfahren dadurch erreicht, dass eine vorherrschende Situation identifiziert wird und abhängig von der vorherrschenden Situation die Sendeleistung der Sendemittel jeweils individuell auf einen individuellen Leistungswert zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert jeweils inklusive eingestellt wird.
Erfindungsgemäß wird die Sendeleistung der Sendemittel individuell auf einen individuellen Leistungswert eingestellt. Der individuelle Leistungswert liegt zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert jeweils inklusive. Anders als bei der aus dem Stand der Technik bekannten LiDAR Messvorrichtung können erfindungsgemäß die Sendemittel nicht nur zwischen aktiviert und nicht aktiviert gesteuert werden. Auf diese Weise kann das Gesamtdetektionsfeld des LiDAR-Systems sehr flexibel angepasst werden. Ein Leistungsprofil des Gesamtbeleuchtungsfeldes zum beleuchten des Gesamtdetektionsfeldes wird abhängig von der vorherrschenden Situation angepasst durch Anpassung der Individualbeleuchtungsfelder. Mit der Erfindung kann ein dynamisches Gesamtdetektionsfeld durch Anpassung der Individualbeleuchtungsfelder realisiert werden.
Durch individuelles Anpassen des Detektionsfeldes kann die Leistungsfähigkeit des LiDAR-Systems verbessert und gleichzeitig die Augensicherheit sichergestellt werden.
Das Individualbeleuchtungsfeld eines individuellen Sendemittels ist das Feld, das mit dem wenigstens einen individuellen Sendestrahl beleuchtet wird. Die Individualbeleuchtungsfelder aller Sendemittel zusammen bilden das Gesamtbeleuchtungsfeld. Das Sichtfeld eines Empfangsmittels des LiDAR-Systems ist das Feld, das mit diesen Empfangsmitteln detektiert, d. h. „gesehen“, wird. Echostrahlen, die aus dem Sichtfeld kommen, können mit entsprechenden Empfangsmitteln empfangen werden. Die Überlappung des Beleuchtungsfeldes und des Sichtfeldes definiert das Detektionsfeld eines Empfangsmittels. Die Gesamtheit der Detektionsfelder aller Empfangsmittel des LiDAR-Systems definieren das Gesamtdetektionsfeld des LiDAR-Systems. Durch Anpassung der Individualbeleuchtungsfelder können das gesamte Beleuchtungsfeld und so das Gesamtdetektionsfeld angepasst werden.
Ein Leistungswert charakterisiert die Sendeleistung des entsprechenden Sendemittels.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Empfangsmittel wenigstens einen Empfangssensor, insbesondere einen Punktsensor, einen Liniensensor und/oder einen Flächensensor, insbesondere wenigstens eine (Avalanche) Photodiode, Photodiodenzeile, wenigstens einen CCD-Sensor, Active Pixel Sensor, insbesondere CMOS Sensor oder dergleichen, aufweisen oder daraus bestehen.
„Optisch“ im Sinne der Erfindung bezieht sich auf sichtbare und unsichtbare Bereiche von elektromagnetischen Strahlen, insbesondere Lichtstrahlen, wie etwa Laserstrahlen. Dementsprechend sind die mit „optisch“ bezeichneten Komponenten für den Einsatz in Verbindung mit für den Menschen sichtbaren und unsichtbaren Bereichen von Lichtstrahlen geeignet.
Die Erfindung kann für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Landfahrzeugen, insbesondere Pkw, Lkw, Bussen, Motorrädern oder dergleichen, Flugzeugen und/oder Wasserfahrzeugen eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch für LiDAR-Systeme von Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Fahrzeuge beschränkt. Sie kann auch im stationären Betrieb, in der Robotik und/oder bei Maschinen, insbesondere Bau- oder Transportmaschinen, wie Kränen, Baggern oder dergleichen eingesetzt werden. Das LiDAR-System kann vorteilhafterweise mit wenigstens einem elektronischen Steuergerät eines Fahrzeugs oder einer Maschine, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem, verbunden sein oder Teil davon sein. Auf diese Weise kann der autonome oder teilautonome Betrieb des Fahrzeugs oder der Maschine ermöglicht werden.
Das LiDAR-System kann zur Detektion von stehenden oder sich bewegenden Objekten, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Hindernissen, Straßenunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Straßenbegrenzungen, Freiflächen, insbesondere Parkplätzen, Niederschlägen oder Ähnlichem eingesetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die vorherrschende Situation unter Verwendung wenigstens einer Einbaukennung, insbesondere eines Einbaukennungswerts, identifiziert werden, wobei die wenigstens eine Einbaukennung eine Einbausituation des LiDAR-Systems an dem eingesetzten Fahrzeug charakterisiert,
und/oder
die vorherrschende Situation durch Auswertung von Ergebnissen von LiDAR-Messungen identifiziert wird
und/oder
die Sendeleistung von wenigstens einem Sendemittel abhängig von der vorherrschenden Umgebungssituation in der Umgebung des Fahrzeugs auf einen Leistungswert eingestellt wird
und/oder
die Sendeleistung von wenigstens einem Sendemittel auf einen Leistungswert abhängig von der Betriebssituation des Fahrzeugs, insbesondere einer Fahrsituation oder einer Parksituation des Fahrzeugs, eingestellt wird. Auf diese Weise kann das LiDAR-System einfach an unterschiedliche Einbausituationen, insbesondere Einbaupositionen, Orientierungen und/oder Fahrzeuge, und/oder an unterschiedliche Betriebssituationen, angepasst werden. Mit der Erfindung kann ein dynamisches Gesamtdetektionsfeld durch Anpassung der Individualbeleuchtungsfelder realisiert werden. Die Hardware des LiDAR-Systems, insbesondere gegebenenfalls Diffusoren, können gleich sein, und es kann lediglich eine Kalibrierungsanpassung für verschiedene Fahrzeuge, Einbaupositionen und Betriebssituationen vorgenommen werden. Darüber hinaus kann eine übergeordnete Anwendungsfunktion diesen Parameter steuern, um die Erkennung zu verbessern.
Vorteilhafterweise kann die vorherrschende Situation mit einer Einbaukennung, insbesondere einem Einbaukennungswert, identifiziert werden. Die Einbaukennung kann die Einbausituation des LiDAR-Systems an dem eingesetzten Fahrzeug charakterisieren. Die Einbausituation des LiDAR-Systems ist durch den Einbauplatz an dem Fahrzeug und die Orientierung des LiDAR-Systems charakterisiert. Insbesondere kann das LiDAR-System als Front-LiDAR-System, als Heck-LiDAR-System, als Seiten-LiDAR-System, als Dach-LiDAR-System, als Unterboden-LiDAR-System oder als sonstiges LiDAR-System eingesetzt werden. Mit der Erfindung kann das Leistungsprofil des Gesamtbeleuchtungsfeldes und damit das Gesamtdetektionsfeld des LiDAR-Systems für die jeweilige Einbausituation optimiert werden. Dadurch kann ein und dasselbe LiDAR-System für unterschiedliche Einbausituationen an verschiedenen Fahrzeugen verwendet werden. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung desselben LiDAR-Systems für den Einsatz in unterschiedlichen Einbausituationen.
Alternativ oder zusätzlich, kann die wenigstens eine Einbaukennung das Fahrzeug, an dem das LiDAR-System montiert ist, charakterisieren. Auf diese Weise kann das Leistungsprofil des Gesamtbeleuchtungsfeldes und damit das Gesamtdetektionsfeld des LiDAR-Systems für das jeweilige Fahrzeug optimiert werden. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung desselben LiDAR-Systems zur Verwendung bei unterschiedlichen Typen von Fahrzeugen. So kann das LiDAR-System für Personenfahrzeuge, Lastkraftwagen, Busse oder andere Fahrzeuge verwendet werden. Darüber hinaus kann das LiDAR-System für Roboter, Züge, automatische Türöffnungssystem etc. verwendet werden.
Vorteilhafterweise kann eine Einbaukennung, insbesondere ein Einbaukennungswert, während der Montage, insbesondere am Ende der Produktionslinie, eingestellt werden.
Durch Identifizierung der vorherrschenden Situation basierend auf die Auswertung der Ergebnisse von LiDAR-Messungen kann ein negativer Einfluss von stark reflektierten Objekten oder sehr nahen Objekten verringert werden. Auf diese Weise können Rauschen und Verzerrungen in dem Detektionsfeld reduziert werden. Insbesondere falls das LiDAR-System als Flash LiDAR System verwendet wird, können stark reflektierende Objekte und sehr nahe Objekte Blooming-Effekte, Übersprecheffekte und/oder Mehrwege-Effekte in Empfangsmitteln des LiDAR-Systems verursachen. Einige Bereiche des Detektionsfeldes können aufgrund der sehr hohen Pegel der vom von den Sendemitteln projizierten Strahlen nicht detektiert werden. Die hohen Pegel von projizierten Strahlen können zur Daten oder Pixelsättigung führen. Dies ist insbesondere kritisch für indirekte Flugzeitmessungen. Mit der Erfindung kann der Leistungswert für diejenigen Individualbeleuchtungsfelder, in welchen ein problematisches Objekt detektiert wird, reduziert werden. Auf diese Weise können Blooming-Effekte, Übersprecheffekte und Mehrwege-Effekte verringert werden.
Vorteilhafterweise kann die Sendeleistung von wenigstens einem Sendemittel auf einen Leistungswert abhängig von der vorherrschenden Umgebungssituation eingestellt werden. Auf diese Weise kann der negative Einfluss von stark reflektierenden Objekten und sehr nahen Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs reduziert werden.
Vorteilhafterweise kann die Sendeleistung auf einen Leistungswert abhängig von der vorherrschenden Betriebssituation des Fahrzeugs eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Betriebssicherheit des Fahrzeugs verbessert werden. Insbesondere kann das Leistungsprofil des Gesamtbeleuchtungsfeldes für Fernfeld Überwachung angepasst werden, wenn sich das Fahrzeug schnell bewegt. Die Sendeleistung des Individualbeleuchtungsfeldes kann an einen maximalen Leistungswert angepasst werden. Wenn das Fahrzeug in einer Parksituation ist, kann das Leistungsprofil des Gesamtbeleuchtungsfeldes für Nahfeldüberwachung angepasst werden. Die Sendeleistung der Individualbeleuchtungsfelder können dann auf einen niedrigeren Leistungswert eingestellt werden. Je höher die Sendeleistung in einem Individualbeleuchtungsfeld ist, desto höher ist die Detektionsreichweite. Außerdem kann Energie gespart werden, um eine CO₂-Bilanz zu verbessern.
Vorteilhafterweise kann die Sendeleistung von wenigstens einem Sendemittel auf einen Leistungswert für eine Nahfeld-Messung eingestellt werden und/oder die Sendeleistung von wenigstens einem Sendemittel auf einen Leistungswert für eine Fernfeld-Messung eingestellt werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Sendeleistung von wenigstens einem Sendemittel auf einen anderen Leistungswert, insbesondere einen geringeren Leistungswert, zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert geändert werden, falls eine Situation identifiziert wird, in der die Auswertungsergebnisse einer LiDAR-Messung die Anwesenheit von wenigstens einem kritischen Objekt, insbesondere wenigstens einem stark reflektierenden Objekt, in einem Individualbeleuchtungsfeld von besagtem wenigstens einen Sendemittel detektiert. Auf diese Weise können negative Auswirkungen von kritischen Objekten, insbesondere Blooming-Effekte, Übersprecheffekte und Mehrwege Effekte, auf sehr gezielte Weise verringert werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird wenigstens ein Teil der Sendestrahlen zu benachbarten Individualbeleuchtungsfeldern wenigstens teilweise ohne Überlappung gesendet. Auf diese Weise kann das Gesamtdetektionsfeld des LiDAR-Systems auf sehr differenzierte Weise beleuchtet werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Anpassungsverfahren während einer LiDAR-Messung, insbesondere während einer indirekten Flugzeitmessung oder einer direkten Flugzeitmessung, durchgeführt werden. Auf diese Weise können Objektinformationen von Objekten, die in dem Gesamtdetektionsfeld erfasst werden, ermittelt werden. Objektinformationen können Entfernungen, Geschwindigkeiten und/oder Richtungen von Objekten relativ zu dem LiDAR-System umfassen. Mit Flugzeitmessungen können Entfernungen ermittelt werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
kann wenigstens ein Teil der Sendemittel jeweils lediglich ein Sendeelement umfassen und/oder
kann wenigstens ein Teil der Sendemittel wenigstens zwei Sendeelemente umfassen, die als Gruppe kombiniert sind,
und/oder
kann wenigstens ein Teil der Sendemittel wenigstens eine Laserdiode, insbesondere wenigstens einen Oberflächenemitter Laser, umfassen. Kleine Beleuchtungsfelder können mit nur einem Sendeelement realisiert werden. Eine Gruppe von Sendeelementen kann verwendet werden, um die Sendeleistung zu erhöhen. Die Gruppe von Sendeelementen kann gemeinsam gesteuert werden.
Laserdioden können zum Erzeugen von Laserpulsen verwendet werden. Oberflächenemitter Laser sind sehr effizient und kompakt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der Sendestrahlen durch wenigstens ein optisches System, insbesondere wenigstens einen optischen Diffusor, gesendet werden, insbesondere kann wenigstens ein Teil der Sendemittel jeweils durch individuelle optische Systeme, insbesondere individuelle optische Diffusoren, gesendet werden,
und/oder
kann wenigstens ein Teil der Sendestrahlen durch ein gemeinsames optisches System, insbesondere einen gemeinsamen optischen Diffusor, gesendet werden. Auf diese Weise kann die Form des Beleuchtungsfeldes verbessert werden.
Individuelle optische Systeme können individuell auf das individuelle Sendemittel abgestimmt werden.
Die Verwendung gemeinsamer optischer Systeme kann Komponenten- und/oder Ausrichtungsaufwand reduzieren. Insbesondere eine Ausrichtung von Empfangseinrichtungen auf Beleuchtungsfelder von Sendeeinrichtungen kann vereinfacht werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die individuellen Sendeleistungen einer Mehrzahl von Sendemitteln zur Erzeugung eines Gesamtbeleuchtungsfeldes mit einem definierten Leistungsmuster eingestellt werden. Das Leistungsmuster kann für die vorherrschende Situation, insbesondere die Einbausituation und/oder die Betriebssituation des LiDAR-Systems, optimiert sein. Auf diese Weise kann die Beleuchtung des Überwachungsbereichs verbessert werden, insbesondere können blinde Flecken des LiDAR-Systems vermieden werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der Sendemittel zur gleichzeitigen Aussendung von Sendestrahlen gesteuert werden. Auf diese Weise können ausgedehnte Ausschnitte des Überwachungsbereichs, insbesondere der Gesamtüberwachungsbereich, in einem erfasst werden.
Vorteilhafterweise kann das LiDAR-System als Flash LiDAR System betrieben werden. Mit einem Flash LiDAR System können ausgedehnte Ausschnitte des Überwachungsbereichs, insbesondere der Gesamtüberwachungsbereich, in einem beleuchtet werden, ähnlich wie eine Blitzlampe.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit dem Betriebsverfahren dadurch erreicht, dass das Betriebsverfahren wenigstens einen Teil des erfindungsgemäßen Anpassungsverfahren umfasst.
Aus dem empfangenen wenigstens einen Echostrahl wird wenigstens eine Objektinformation über das detektierte Objekt ermittelt. Vorteilhafterweise kann die Objektinformation Informationen über eine Entfernung, eine Richtung und/oder eine Geschwindigkeit des detektierten Objekts relativ zu dem LiDAR-System, insbesondere relativ zu einem Referenzpunkt, und, falls zutreffend, relativ zu dem Fahrzeug, sein.
Erfindungsgemäß wird eine vorherrschende Situation identifiziert und, abhängig von der vorherrschenden Situation, wird die Sendeleistung der Sendemittel jeweils individuell auf einen individuellen Leistungswert zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert jeweils inklusive eingestellt. Auf diese Weise kann die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der LiDAR-Messungen verbessert werden.
Vorteilhafterweise können mit dem wenigstens einen Empfangsmittel empfangene Echostrahlen in elektrische Signale umgewandelt werden. Die elektrischen Signale können mit einem elektrischen Prozessorsystem, insbesondere mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung, ausgeführt werden.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit dem LiDAR-System dadurch erreicht, dass das LiDAR-System wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Anpassungsverfahren umfasst.
Erfindungsgemäß umfasst das LiDAR-System wenigstens einem Teil von Mitteln zur Identifizierung einer vorherrschenden Situation und, abhängig von der vorherrschenden Situation, Einstellung der Sendeleistung der Sendemittel jeweils individuell auf einen individuellen Leistungswert zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert jeweils inklusive. Auf diese Weise kann die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der LiDAR-Messungen verbessert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Sendemittel wenigstens einen Laser, insbesondere einen Oberflächenemitter Laser, umfassen. Mit Lasern kann die Sendeleistung von Sendestrahlen einfach angepasst werden. Oberflächenemitter Laser (VCSEL) können einfach mit individuellen Treibern gesteuert werden.
Vorteilhafterweise können die Sendemittel, insbesondere die Laser, mit individuellen Steuereinrichtungen, insbesondere individuellen Leistungs-Steuereinrichtungen und/oder Treibereinrichtungen, gesteuert werden. Auf diese Weise können die Individualbeleuchtungsfelder auf unterschiedliche Fahrzeuge kalibriert werden zum Vergrößern des Beleuchtungsfeldes, insbesondere zum Vergrößern der Reichweite des Beleuchtungsfeldes, in einigen Bereichen und damit das Detektionsfeld. Ferner können die Individualbeleuchtungsfelder kalibriert werden zum verkleinern des Beleuchtungsfeldes zum Vermeiden von zusätzlichem Rauschen. Darüber hinaus können die Sendemittel zur Rauschunterdrückung während der Laufzeit gesteuert werden, wenn das LiDAR-System stark reflektierende Objekte und/oder Mehrwegeprobleme detektiert. Mit individuellen Steuergeräten kann jedes Sendemittel individuell gesteuert werden. Mit individuellen Leistungsreglern kann die optische Ausgangsleistung geregelt werden. Mit Treibergeräten kann eine Schaltung insbesondere für den indirekten Lichtlaufzeitmodus oder den direkten Lichtlaufzeitmodus zur Erzeugung eines Lichtmusters gesteuert werden.
Vorteilhafterweise kann das LiDAR-System wenigstens ein Leistungsregelungsunterstützungssystem umfassen. Mit dem wenigstens einen Leistungsrechnung Unterstützungssystem kann die Leistung von Sendestrahlen, die von Sendemitteln ausgesendet werden, gesteuert werden.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit dem Leistungssteuerungsassistenzsystem dadurch erreicht, dass das Leistungssteuerungsassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Anpassungsverfahrens umfasst.
Vorteilhafterweise kann das Leistungsregelungsunterstützungssystem Treibereinrichtungen umfassen. Mit Treibereinrichtungen können die Sendemittel, insbesondere die Laser, zur Erzeugung einzelner Beleuchtungsfelder angesteuert werden.
Vorteilhafterweise können wenigstens Teile des Leistungsregelungsunterstützungssystems im LiDAR-System realisiert werden. Insbesondere können wenigstens Teile des Leistungsregelungsunterstützungssystems in Kombination mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung des LiDAR-Systems realisiert werden. Wenigstens Teile des Leistungsregelungsunterstützungssystems können mit Hilfe von Software und/oder Hardware realisiert werden.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit dem Fahrerassistenzsystem dadurch erreicht, dass das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Anpassungsverfahrens umfasst.
Erfindungsgemäß umfasst das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln, insbesondere wenigstens einen Teil eines Leistungsregelungsunterstützungssystems, um eine vorherrschende Situation zu identifizieren und in Abhängigkeit von der vorherrschenden Situation die Sendeleistung der Sendemittel jeweils individuell auf einen individuellen Leistungswert zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert jeweils inklusive einzustellen. Auf diese Weise können die Genauigkeit, die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Fahrerassistenzsystems, insbesondere von Stromversorgungen, Lichtquellen, insbesondere VCSEL, Treibern und damit des gesamten LiDAR-Systems, verbessert werden.
Das Fahrerassistenzsystem umfasst wenigstens ein LiDAR-System und Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Anpassungsverfahrens. Wenigstens ein Teil der Mittel zur Durchführung des Anpassungsverfahrens, insbesondere ein Leistungsregelungsunterstützungssystem, kann als Teil des wenigstens einen LiDAR-Systems implementiert sein. Das LiDAR-System selbst ist Teil des Fahrerassistenzsystems. Sind das Fahrerassistenzsystem und/oder das wenigstens eine LiDAR-System Teil des Fahrzeugs, so sind Teile des Fahrerassistenzsystems und/oder ein Teil des wenigstens einen LiDAR-Systems entsprechend auch Teil des Fahrzeugs.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit dem Fahrzeug dadurch erreicht, dass das Fahrzeug wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Anpassungsverfahrens umfasst.
Zusätzlich oder alternativ kann wenigstens ein Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens getrennt von dem wenigstens einen LiDAR-System realisiert werden, zum Beispiel mit einem Steuergerät des Fahrzeugs.
Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrerassistenzsystem umfassen. Mit dem Fahrerassistenzsystem können von dem wenigstens einen LiDAR-System gewonnene Informationen für den autonomen oder zumindest teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs genutzt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein LiDAR-System Teil von wenigstens einem Fahrerassistenzsystem sein. Auf diese Weise können mit dem wenigstens einen LiDAR-System erfasste Informationen an das wenigstens eine Fahrerassistenzsystem übermittelt werden.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Anpassungsverfahren, dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren, dem erfindungsgemäßen LiDAR-System, dem erfindungsgemäßen Leistungsregelungsunterstützungssystem, dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug dargestellten Merkmale und Vorteile und deren jeweilige vorteilhafte Ausgestaltungen sinngemäß auch füreinander und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich miteinander kombiniert werden, wodurch sich weitere vorteilhafte Effekte ergeben können, die über die Summe der Einzeleffekte hinausgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung mit den vorgenannten und anderen Gegenständen und Vorteilen ist am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen zu verstehen, die jedoch nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist, in denen schematisch dargestellt ist

1 eine Vorderansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem und zwei LiDAR-Systemen zur Erfassung von Objekten;
2 ein Funktionsdiagramm des Fahrassistenzsystems mit einem der LiDAR-System aus 1 ;
3 eine Vorderansicht einer Sendematrix einer Sendeeinrichtung des LiDAR-Systems aus den 1 und 2, wobei die Sendematrix eine Mehrzahl von Sendeelementen aufweist;
4 eine Beleuchtungsfeldmatrix der Sendematrix aus 3;
5 eine Vorderansicht einer Empfangsmatrix einer Empfangseinrichtung des LiDAR-Systems aus den 1 und 2, wobei die Empfangsmatrix eine Mehrzahl von Empfangsbereichen aufweist;
6 eine Detektionsfeldmatrix, die eine Überlappung der Empfangsmatrix aus 5 und der Beleuchtungsfeldmatrix aus 4 ist;
7 eine Fotografie einer Szene in einer Betriebssituation des LiDAR-Systems aus den 1 und 2;
8 ein Entfernungsbild der Szene aus 7, das mit dem LiDAR-System der 1 und 2 aufgenommen wurde, wobei das Entfernungsbild mit dem Gitter der Beleuchtungsfeldmatrix von 4 überlagert ist, wobei Reflexionen von stark reflektierenden Objekten in der Szene zu starken Blooming-Effekten und Rauschen führen;
9 eine Entfernungsbild der Szene aus 7 erfasst mit den LiDAR-System aus den 1 und 2, wobei das Entfernungsbild mit dem Gitter der Detektionsfeldmatrix aus 6 überlagert ist, wobei Reflexionen von stark reflektierenden Objekt in der Szene zu starken Blooming-Effekten und Rauschen führen;
10 ein Sendeleistungsprofil für eine Zeile der Beleuchtungsfeldmatrix aus 4, bei dem gleiche Einzel-Sendeleistungen gesendet werden;
11 ein Sendeleistungsprofil für eine Zeile der Beleuchtungsfeldmatrix aus 4, wobei unterschiedlich angepasste Einzelsendeleistungen gesendet werden, die sich für die Beispielszene aus 7 ergeben, wobei für Spalten, in denen sich stark reflektierende Objekte befinden, die Sendeleistungen reduziert werden, um Rauschen zu reduzieren;
12 ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens zum Betreiben des LiDAR-Systems aus den 1 und 2;
13 ein Fahrzeug in Form eines Personenwagens mit dem LiDAR-System aus den 1 und 2 mit dem angepassten Gesamtdetektionsfeld;
14 ein Entfernungsprofil des angepassten Gesamtdetektionsfeldes aus 13 mit dem Gitter der Beleuchtungsfeldmatrix aus der 4;
15 ein Sendeleistungsprofil für eine Spalte der angepassten Beleuchtungsfeldmatrix zur Erzeugung des angepassten Gesamtdetektionsfeldes aus den 13 und 14;
16 ein Fahrzeug in Form eines Lastkraftwagens mit dem LiDAR-System aus 1 und 2 mit dem Gesamtdetektionsfeld, das nicht an die Einbausituation des LiDAR-Systems an der Oberseite der linken Seite des Lastkraftwagens angepasst ist;
17 ein Sendeleistungsprofil für eine Spalte der angepassten Beleuchtungsfeldmatrix zur Erzeugung eines angepassten Gesamtdetektionsfeldes für die Einbausituation des LiDAR-Systems an dem Lastkraftwagen aus 16, wobei das Beleuchtungsfeld korrigiert ist, um einen toten Winkel in der Einbausituation aus 16 zu vermeiden;
18 ein Fahrzeug in Form eines Lastkraftwagens mit dem LiDAR-System aus den 1 und 2 mit dem Gesamtdetektionsfeld, das nicht an die Einbausituation des LiDAR-Systems am Boden der linken Seite des Lastkraftwagens angepasst ist;
19 ein Sendeleistungsprofil für eine Spalte der angepassten Beleuchtungsfeldmatrix zur Erzeugung eines angepassten Gesamtdetektionsfeldes für die Einbausituation des LiDAR-Systems am Lastkraftwagen aus 18, wobei das Beleuchtungsfeld korrigiert ist, um einen toten Winkel in der Einbausituation aus 18 zu vermeiden.

In den Zeichnungen werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei den Zeichnungen handelt es sich lediglich um schematische Darstellungen, die nicht dazu dienen, bestimmte Parameter der Erfindung darzustellen. Außerdem sollen die Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und sind daher nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu betrachten.
Ausführungsform(en) der Erfindung
1 zeigt eine beispielhafte Vorderansicht eines Fahrzeugs 10 in Form eines Personenwagens. Das Fahrzeug 10 hat ein Fahrerassistenzsystem 12 mit beispielsweise zwei LiDAR-Systeme 14. 2 zeigt ein Funktionsdiagramm des Fahrassistenzsystems 12 mit beispielsweise einem der LiDAR-Systeme 14.
Zur einfacheren Orientierung sind die entsprechenden Koordinatenachsen eines Kartesischen x-y-z-Koordinatensystems in den 1 bis 9, 13, 14, 16 und 18 dargestellt. In den gezeigten Ausführungsformen erstreckt sich die x-Achse parallel zu einer Fahrzeuglängsachse des Motorfahrzeugs 10, die y-Achse erstreckt sich parallel zu einer Fahrzeugquerachse, und die z-Achse erstreckt sich senkrecht zu der x-y-Ebene in räumlicher Richtung nach oben. Wenn das Motorfahrzeug 10 betriebsbedingt auf einer horizontalen Fahrbahn ist, erstrecken sich die x-Achse und die y-Achse räumlich horizontal und die z-Achse erstreckt sich räumlich vertikal.
Die LiDAR-Systeme 14 sind beispielhaft als Flash LiDAR-Systeme 14 konfiguriert. Beispielsweise sind die LiDAR-Systeme 14 gegenüberliegend an den Seiten des Fahrzeugs 10 angeordnet. Jedes LiDAR-System 14 kann zu Überwachung eines entsprechenden Überwachungsbereichs 16 seitlich des Fahrzeugs 10 auf Objekte 18 eingesetzt werden. Die LiDAR-Systeme 14 können auch an anderer Stelle an dem Fahrzeug 10 angeordnet und unterschiedlich orientiert sein. Die LiDAR-Systeme 14 können zur Ermittlung von Objektinformationen verwendet werden, wie Entfernungsgrößen D, Richtungsgrößen und Geschwindigkeitsgrößen, die Entfernungen, Richtungen und Geschwindigkeiten von Objekten 18 relativ zu dem Fahrzeug 10 oder zu einem Referenzpunkt des entsprechenden LiDAR-Systems 14 charakterisieren.
Die LiDAR-Systeme 14 sind in Bezug auf ihre Gestaltung und ihren Betrieb identisch. Deshalb wird im Folgenden eines der LiDAR-Systeme 14 als Beispiel für beide LiDAR-Systeme 14 beschrieben.
Die Objekte 18 können stationäre oder bewegte Objekte 18 sein, zum Beispiel andere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, zum Beispiel Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, zum Beispiel Parkräume, Niederschläge oder dergleichen.
2 zeigt zwei beispielhafte Objekte 18. ein Objekt 18 ist ein stark reflektierendes Objekt in Form eines retroeffektiven Straßenschildes. Das stark reflektierende Objekt ist zur besseren Unterscheidbarkeit mit dem Bezugszeichen 18_H versehen. Das stark reflektierende Objekt 18_H hat eine erhöhte Reflexivität für Sendestrahlen 20, die mit dem LiDAR-System 14 zur Überwachung des Überwachungsbereichs 16 gesendet werden. Das andere in der 2 gezeigte Objekt 18 hat eine normale oder geringe Reflexivität verglichen mit dem stark reflektierend Objekt 18_H.
Das LiDAR-System 14 ist mit einer Prozessoreinheit 22 des Fahrassistenzsystems 12 verbunden. Das Fahrerassistenzsystem 12 kann verwendet werden, um das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonomen zu betreiben. Insbesondere können die Objektinformationen, die mit den LiDAR-Systemen 14 ermittelt werden, zu diesem Zweck verwendet werden.
Das LiDAR-System 14 umfasst beispielsweise eine Sendeeinrichtung 24, eine Empfangseinrichtung 26 und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 28. Die Empfangseinrichtung 26 in der in 2 gezeigten Perspektive unter der Sendeeinrichtung 24 angeordnet und daher mit gepunkteten Linien angedeutet.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 ist beispielsweise ein elektronisches Bauelement. Beispielsweise umfasst die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 einen oder mehrere Prozessoren. Die Funktionen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 können zentral oder dezentral durch Software und/oder Hardware implementiert sein. Teile der Funktionen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 können auch in die Sendeeinrichtung 24, die Empfangseinrichtung 26 und/oder die Prozessoreinheit 22 des Fahrassistenzsystems 12 integriert sein.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 kann verwendet werden, um Sendegrößen in Form von elektrischen Sendesignalen zu erzeugen. Die Sendeeinrichtung 24 kann mit den elektrischen Sendesignalen gesteuert werden, sodass sie Sendestrahlen 20 in Form von Laserpulsen in den Überwachungsbereich 16 emittiert.
Die Sendeeinrichtung 24 hat eine Sendematrix 30 mit beispielsweise 16 Sendemitteln in Form von individuellen Sendeelementen Tx. Die Sendeelemente Tx sind beispielsweise Oberflächenemitter Laser (VCSEL). Die Sendematrix 30 ist in der 3 in der Vorderansicht von dem Überwachungsbereich 16 zu der Strahlseite betrachtet gezeigt. Die 16 Sendeelemente Tx sind in vier Zeilen mit je vier Spalten angeordnet. Die Zeilen und die Spalten sind mit 1 bis 4 bezeichnet, um die Zuordnung zu erleichtern.
Jedes Sendeelement Tx kann verwendet werden, um Sendestrahlen 20 zu erzeugen. Jedes der Sendeelemente Tx kann individuell mit seiner eigenen oder Steuerungs- und Treibereinrichtung 32 gesteuert werden. Jede Leistungssteuerungs- und Treibereinrichtung 32 umfasst eine Leistungssteuerungseinrichtung und Treiber für das entsprechende Sendeelement Tx. Die Leistungssteuerungs- und Treibereinrichtungen 32 realisieren beispielsweise ein Leistungsregelungsunterstützungssystem. Das Leistungsregelungsunterstützungssystem, insbesondere die Leistungssteuerungs- und Treibereinrichtungen 32, sind in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 mithilfe von Hardware und Software realisiert. Die Pulsdauer und Sendeleistung der Sendestrahlen 20 kann individuell durch die entsprechende Aktivierung gesteuert werden. Die Treiber der Leistungssteuerungs- und Treibereinrichtungen 32 können gemeinsam getriggert werden, sodass alle Sendeelemente Tx gleichzeitig einen entsprechenden Sendestrahl 20 senden.
Außerdem können die Sendeelemente Tx so gesteuert werden, dass alle Sendeelemente Tx Sendestrahlen 20 mit der gleichen Form, beispielsweise der gleichen Pulsdauer, aber mit unterschiedlichen Sendeleistungen, senden. Jedes der Sendeelemente Tx kann individuell betrieben werden, um Sendestrahlen 20 mit einer Individual-Sendeleistung P_ind zwischen einer minimalen Sendeleistung P_min und einer maximalen Leistung P_max, jeweils inklusive, zu senden.
Außerdem umfasst die Sendeeinrichtung 24 ein optisches System in Form eines Diffusors 34. Der Diffusor 34 wird verwendet, um die Individual-Sendestrahlen 20, die von den individuellen Sendeelementen Tx kommen, in ein entsprechendes Individualbeleuchtungsfeld FOI_ind zu lenken. Alternativ können statt des Diffusors 34 individuelle Diffusoren 34 verwendet werden, die jeweils einem der Sendeelemente Tx zugeordnet sind.
4 zeigt einen Schnitt durch 16 Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind für die 16 Sendeelemente Tx als Beleuchtungsfeldmatrix 36. Vier der Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind in einer Zeile der Beleuchtungsfeldmatrix 36 sind in 2 in einer Draufsicht gezeigt. Die Spalten und die Reihen der Beleuchtungsfeldmatrix 36, die der Sendematrix 30 entsprechen, sind mit den Ziffern 1 bis 4 bezeichnet.
Die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind sind in einer Weise angeordnet, dass sie jeweils überlappungsfreie Zonen bilden. Insgesamt bilden die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind ein Gesamtbeleuchtungsfeld FOI_tot. Wenn alle Sendeelemente Tx gleichzeitig angesteuert werden, werden entsprechende Individual-Sendestrahlen 20_ind gleichzeitig in die entsprechenden Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind gesendet.
Die Individual-Sendestrahlen 20_ind zusammen bilden einen Gesamt-Sendestrahl 20. Somit wird das Gesamtbeleuchtungsfeld FOI_tot gleichzeitig beleuchtet ähnlich einem Blitzlicht. Das LiDAR-System 14 wird also als Flash LiDAR-System eingesetzt. Mit Gesamt-Sendestrahl 20 kann der gesamte Überwachungsbereich 16 gleichzeitig beleuchtet werden - ähnlich einem Blitzlicht.
Durch individuelles Steuern der Sendeelemente Tx können Individual-Sendestrahlen 20_ind mit individuellen Sendeleistungen P_ind in die jeweiligen Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind gesendet werden. Somit kann das Gesamtbeleuchtungsfeld FOI_tot mit einem individuellen Sendeleistungsprofil 38 ähnlich einem Muster beleuchtet werden. 10, 11, 15, 17 und 19 zeigen Beispiele von vier solcher Sendeleistungsprofile 38 im Schnitt durch eine Zeile beziehungsweise eine Spalte der Beleuchtungsfeldmatrix 36.
Sendestrahlen 20, die an einem Objekt 18 oder 18_H in Richtung der Empfangseinrichtung 26 reflektiert werden, die zur besseren Unterscheidung als Echostrahlen 40 bezeichnet werden, können mit der Empfangseinrichtung 26 empfangen werden.
Die Empfangseinrichtung 26 kann optional Mittel aufweisen, wie beispielsweise ein optisches System, um die Echostrahlen 40 zu einer Empfangsmatrix 42 der Empfangseinrichtung 26, die in der Vorderansicht in 5 gezeigt ist, zu lenken.
Die Empfangsmatrix 42 ist beispielsweise mit einem Flächensensor in der Form eines CCD-Sensors mit einer Vielzahl von Empfangsbereichen 44 realisiert. Jeder Empfangsbereich 44 kann beispielsweise mit einer Gruppe von Pixeln oder auch nur einem Pixel realisiert sein. Die hier beschriebene Empfangsmatrix 42 hat beispielsweise acht Spalten jeweils mit acht Empfangsbereichen 44. Die Zeilen und die Spalten der Empfangsmatrix 42 sind zur besseren Unterscheidung jeweils mit Ziffern zwischen 1 und 8 versehen. Statt eines CCD-Sensors kann auch eine andere Art von Flächensensor, wie ein Active Pixel Sensor oder dergleichen, verwendet werden.
Jeder Empfangsbereich 44 hat ein individuelles Sichtfeld. Die Überlappung der individuellen Sichtfelder mit dem Gesamtbeleuchtungsfeld FOI_tot bildet ein entsprechendes Individual-Detektionsfeld FOD_ind. Auf diese Weise kann der Überwachungsbereich 16 mit räumlicher Auflösung detektiert werden. In 6 ist das Gesamtdetektionsfeld FOD_tot in Form einer 8 x 8 Detektionsfeldmatrix 46 gezeigt. Die Zeilen und Spalten der Detektionsfeldmatrix 46 sind mit den Zahlen 1 bis 8 entsprechend der Zeilen und Spalten der Empfangsmatrix 42 bezeichnet.
In 7 ist eine Szene in dem Überwachungsbereich 16 des LiDAR-Systems 14 in einem Bild gezeigt. In dem Überwachungsbereich 16 sind zwei stark reflektierende Objekte 18_H, nämlich eine stark reflektierende Wand auf der linken Seite und ein Straßenzeichen auf der rechten Seite, und ein normal reflektierendes Objekt 18, nämlich eine Schaufensterpuppe, im Zentrum gezeigt. In jeder der 8 und 9 ist das Entfernungsbild der Szene aus 7 gezeigt, welches mit dem LiDAR-System 14 mit einer initial vorgegebenen Integrationszeit erhalten wurde. In 8 ist das Gitter der Beleuchtungsfeldmatrix 36 aus 4 zur einfacheren Orientierung über das Entfernungsbild gelegt. In 9 ist das Gitter der Detektionsfeldmatrix 46 aus 6 zur einfacheren Orientierung über das Entfernungsbild gelegt.
Die Verwendung des LiDAR-Systems 14 mit der initial vorgegebenen Integrationszeit, die zur Detektion auch von normal oder schwach reflektierenden Objekte 18, wie der Schaufensterpuppe in 7, benötigt wird, führt nicht nur zu einer Übersättigung der Empfangsbereiche 44, die von den Echostrahlen 40 getroffen werden, welche von den stark reflektierenden Objekten 18_H reflektiert werden, sondern auch zu einer Verzerrung der Signale der Empfangsbereiche 44 in der Nähe der Empfangsbereiche 44, die von den Echostrahlen 40 von den stark reflektierenden Objekten 18_H getroffen werden. Diese Verzerrung wird als Blooming oder Blendung bezeichnet. Blooming führt zu einem Fehler bei der Ermittlung der Entfernungsgrößen D für Objekte 18 in der Nähe von stark reflektierenden Objekte 18_H. In 8 und 9 können Bloomingbereiche 48 in der Nachbarschaft der Individual-Detektionsfelder FOD_ind von Empfangsbereichen 44 gesehen werden, die von den Echostrahlen 40, welche von den stark reflektierenden Objekten 18_H kommen, getroffen werden. Außerdem können Reflexionen von stark reflektierenden Objekten 18_H Übersprecheffekte und Mehrwege-Effekte bewirken, die zu Ungenauigkeiten bei der Ermittlung der Entfernungsgrößen D führen.
Um die Entfernungsgrößen D dennoch genau zu bestimmen, auch im Fall von Integrationsdauern, die Blooming-Effekte, Übersprecheffekte oder Mehrwege-Effekte bewirken und daher Entfernungsbestimmungen für die stark reflektierenden Objekte 18_H ungenau oder sogar unmöglich machen, wird ein Anpassungsverfahren 60 zum Anpassen des Gesamtdetektionsfeldes FOD_tot beim Betrieb des LiDAR-Systems 14 eingesetzt.
Im Folgenden wird das Betriebsverfahren 50 zum Betreiben des LiDAR-Systems 14 mit dem Anpassungsverfahren 60 zur Anpassung des Gesamtdetektionsfeldes FOD_tot anhand eines Flussdiagramms, das in 12 gezeigt ist, näher erläutert.
In einem Schritt 52 werden initiale Einstellwerte 54 mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 beispielsweise aus einem Speicher übernommen. Die initialen Einstellwerte 54 können vorab in dem Speicher gespeichert werden, beispielsweise am Ende einer Produktionslinie. Der Speicher kann beispielsweise Teil der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 sein. Die initialen Einstellwerte 54 umfassen die individuellen Größen zum Steuern der Sendeelemente Tx und Größen zum Steuern der Empfangsbereiche 44.
Die individuellen Größen zum Steuern der Sendeelemente Tx enthalten Größen, die die Individual-Sendeleistungen P_ind und die Signalform der Sendestrahlen 20 charakterisieren, beispielsweise die Pulsdauer und/oder die Länge. Beispielsweise können die individuellen maximalen Sendeleistungen P_ind,max vorab separat für jedes Sendeelement Tx, beispielsweise am Ende einer Produktionslinie, wie weiter unten noch näher erläutert wird, abhängig von der Einbausituation des LiDAR-Systems 14 an das verwendete Fahrzeug 10 spezifiziert werden.
Die Größen zum Steuern der Empfangsbereiche 44 enthalten Größen zur Realisierung der oben erwähnten langen Integrationsdauern zum Detektieren von normal reflektierenden Objekten 18 und Größen zur Realisierung kurzer Integrationsdauern zum Detektieren stark reflektierende Objekte 18_H.
Dann wird in einem Schritt 56 eine LiDAR-Messung zum Detektieren aller stark reflektierenden Objekte 18_H in dem Überwachungsbereich 16 mit einer kurzen Integrationszeit durchgeführt.
Die kurze Integrationsdauer ist so gewählt, dass sogar Echostrahlen 40, die von stark reflektierenden Objekten 18_H reflektiert werden, nicht zu Übersättigungen in den Empfangsbereichen 44 führen. Mit der kurzen Integrationsdauer können nur die entsprechenden Entfernungsgrößen der stark reflektierenden Objekte 18_H bestimmt werden. Allerdings sind die Echostrahlen 14 , welche von den normal reflektierenden Objekten 18 kommen, zu schwach, um messbare Signale in den entsprechenden Empfangsbereichen 44 zu erzeugen.
Während der LiDAR-Messung in Schritt 56 wird mit den Sendeelementen Tx jeweils ein Individual-Sendestrahl 20_ind in das entsprechende Individualbeleuchtungsfeld FOI_ind gesendet. Der Individual-Sendestrahl 20_ind wird dabei jeweils mit der maximalen Individual-Sendeleistung P_ind,max gesendet. 10 zeigt ein Beispiel des Sendeleistungsprofils 38 für die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind in der zweiten Zeile der Beleuchtungsfeldmatrix 46. Auf der Abszissenachse sind die Spalten der Beleuchtungsfeldmatrix 46 zur leichteren Zuordnung mit den Zahlen 1 bis 4 bezeichnet.
Die Individual-Sendestrahlen 20_ind, sofern vorhanden, werden von Objekten 18 beziehungsweise 18_H reflektiert. Ein Teil der reflektierten Individual-Sendestrahlen 20_ind wird als entsprechende Echostrahlen 40 in Richtung der Empfangseinrichtung 26 reflektiert. Daher werden nur die stark reflektierenden Objekte 18_H mit der Empfangseinrichtung 26 detektiert.
In einem Schritt 58 wird eine LiDAR-Messung mit einer langen Integrationsdauer durchgeführt. Analog zu Schritt 56 wird mit den Sendeelementen Tx jeweils ein Individual-Sendestrahl 20_ind in das entsprechende Individualbeleuchtungsfeld FOI_ind gesendet.
Die Länge der langen Integrationsdauer ist so gewählt, dass auch die schwächeren Echostrahlen 40 von den normal reflektierenden Objekten 18 ausreichen, um in den Empfangsbereichen 44 Empfangssignale zu erzeugen, die von Rauschen unterscheidbar sind. Allerdings sind die Echostrahlen 40, die von dem stark reflektierenden Objekt 18_H reflektiert werden, so stark, dass sie Blooming-Effekte, Übersprecheffekte und Mehrwege-Effekte verursachen. Beispielsweise sind in den Graustufendarstellungen der 8 und 9 die Bloomingbereiche 48 in schwarz gezeigt. Die Übersprecheffekte und Mehrwege-Effekte führen zu einer Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses.
Anschließend wird das Anpassungsverfahren 60 zur Einfassung des Gesamtdetektionsfeldes FOD_tot an die Betriebssituation durchgeführt. Dabei werden die Einstellungen für vorübergehend angepasste Individual-Detektionsfelder FOD_ind,ad durchgeführt. Falls Einstellungen für die vorübergehend angepassten Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind,ad bereits aus einem vorgehenden Zyklus existieren, werden diese aktualisiert.
In dem Anpassungsverfahren 60 werden Abhängigkeiten, zum Beispiel das Verhältnis zwischen der Intensität und der Sättigungsrate, das Verhältnis zwischen der Intensität und der Blindzonenrate und das Verhältnis zwischen der Float und der Rauschrate, berechnet. Initiale Einstellungen 64, die zum Beispiel in dem Speicher gespeichert sind, werden zur Berechnung der Abhängigkeiten verwendet.
Basierend auf den im Schritt 62 ermittelten Abhängigkeiten, wird in einem Schritt 66 des Anpassungsverfahrens 60 die benötigte Verringerung der Individual-Sendeleistungen P_ind für die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind, in welchen die kritischen Objekte, nämlich die stark reflektierenden Objekte 18_H, während der LiDAR-Messung mit kurzer Integrationsdauer in Schritt 56 detektiert wurden, berechnet. Die angepassten Individual-Sendeleistungen P_ind,ad werden berechnet. Außerdem werden entsprechende angepasste Integrationsdauern T_INT,ad berechnet.
Als Beispiel zeigt 11 das angepasste Sendeleistungsprofil 38 mit den angepassten Individual-Sendeleistungen P_ind,ad für die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind der zweiten Zeile der Beleuchtungsfeldmatrix 36, die sich für die beispielhafte Szene aus 7 ergeben. Die stark reflektierenden Objekte 18_H befindet sich in den Individualbeleuchtungsfeldern FOI_ind der zweiten Zeile, in der zweiten Spalte und in der dritten Spalte. Entsprechend wurde die Individual-Sendeleistung P_ind für die Sendeelemente Tx der zweiten Zeile in der zweiten und dritten Spalte verringert.
Nach dem Verfahren 60 zur Anpassung des gesamten FOI_tot Detektionsfeldes, wird in einem Schritt 68 geprüft, ob Blooming-Effekte, Übersprecheffekte oder Mehrwege-Effekte in den LiDAR-Messungen aus den Schritten 56 und 58 detektiert wurden. Ist dies der Fall, wird das Betriebsverfahren 50 ab Schritt 56 mit den angepassten Individual-Sendeleistungen P_ind,ad wiederholt.
Andernfalls wird das Anpassungsverfahren 60 mit einem Schritt 70 fortgesetzt. In dem Schritt 70 wird eine LiDAR-Messung mit dem adaptierten gesamten Eliminationsfeld FOI_tot,ad und der angepassten Integrationsdauer T_INT,ad durchgeführt. Aus den dabei empfangenen Echostrahlen 40 werden Objektinformationen, nämlich Entfernung D, Richtung und Geschwindigkeit der detektierten Objekte 18 und 18_H relativ zu dem LiDAR-System 14, ermittelt.
Das angepasste Gesamtbeleuchtungsfeld FOI_tot,ad, das in der LiDAR-Messung in Schritt 70 verwendet wurde, ergibt sich aus den angepassten Individualbeleuchtungsfeldern FOI_ind,ad mit den angepassten Individual-Sendeleistungen P_ind,ad. Durch Anpassung des Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot wird auch das Gesamtdetektionsfeld FOI_tot angepasst. Durch Anpassung des Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot durch Verringerung der Individual-Sendeleistungen P_ind werden die Individual-Detektionsfelder FOD_ind, die mit den Individualbeleuchtungsfeldern FOI_ind, überlappen, in Bezug auf ihre Lichtintensität und Reichweite reduziert. In dieser Hinsicht passt das Anpassungsverfahren 60 das Gesamtdetektionsfeld FOI_tot an die Betriebssituation an, beispielsweise an die Anwesenheit von kritischen Objekten in Bezug auf Reflexion, nämlich stark reflektierenden Objekten 18_H.
Wie bereits erwähnt sind individuelle Größen zur Steuerung der entsprechenden individuellen maximalen Sendeleistungen P_ind,max für die Sendeelemente Tx separat abhängig von der Einbausituation des LiDAR-Systems 14 an dem verwendeten Fahrzeug 10 spezifiziert. Für definierte Einbausituationen an definierten Fahrzeugen 10 wird ein entsprechendes Beleuchtungsfeldmuster bereitgestellt. Die Einbausituation ist definiert durch die Einbauposition des LiDAR-Systems 14 an dem Fahrzeug 10 und die Ausrichtung des LiDAR-Systems 14. Das Fahrzeug 10 kann beispielsweise ein Personenwagen wie in 13 gezeigt, ein Lastkraftwagen wie in 16 und 18 gezeigt, oder eine andere Art von Fahrzeug sein. Während des Betriebs des LiDAR-Systems 14 kann ein Verfahren zur Anpassung des Gesamtdetektionsfeldes FOD_tot an die vorherrschende Einbausituation an dem verwendeten Fahrzeug 10 durchgeführt werden.
Jedes Beleuchtungsfeldmuster hat das geeignete Sendeleistungsprofil 38 für die Einbausituation an dem definierten Fahrzeug 10. Für die Beleuchtungsfeldmuster werden entsprechende Einbaukennungen bereitgestellt beispielsweise in Form von Kennungswerten. Nachdem das LiDAR-System 14 an dem Fahrzeug 10 montiert ist, wird der Kennungswert automatisch auf manuell eingegeben. Das LiDAR-System 14 verwendet dann die initialen Einstellwerte 54, die für die Einbausituation an dem definierten Fahrzeug 10 in dem Speicher beispielsweise der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 gespeichert sind.
13 zeigt ein Beispiel eines Fahrzeugs 10 in Form eines Personenwagens. Das LiDAR-System 10 ist in Fahrtrichtung auf der linken Seite des Fahrzeugs 10 angeordnet und ist zur Seite ausgerichtet und ist nach unten geneigt beispielsweise um etwa - 20°. Das Gesamtdetektionsfeld FOD_tot,ad, welches an die Einbausituation an der Seite des Fahrzeugs 10 angepasst ist, ist rechts des Fahrzeugs 10 dargestellt.
In 14 ist ein Entfernungsprofil des angepassten Gesamtdetektionsfeldes FOD_tot,ad aus 13 in einer Graustufendarstellung gezeigt. Über das Reichweitenprofil gelegt ist zur einfacheren Orientierung das Gitter der Beleuchtungsfeldmatrix 36 aus 4. Die Zeilen und Spalten der Beleuchtungsfeldmatrix 36 sind mit Zahlen 1 bis 4 entsprechend zu den Zeilen und Spalten der Sendematrix 30 bezeichnet. Die Tatsache, dass der helle Bereich in der ersten Zeile und in der zweiten Zeile sich parallel zum Boden erstreckt, ist eine Folge der Abwärtsneigung des LiDAR-Systems 10 um - 20°.
In 15 ist das Sendeleistungsprofil 38 des angepassten Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot,ad, welches das angepasste Gesamtdetektionsfeld FOD_tot.ad aus 13 und 14 beeinflusst, entlang einer der Spalten der Beleuchtungsfeldmatrix 36 dargestellt. Die Zeilen des angepassten Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot,ad sind von oben nach unten mit 1 bis 4 bezeichnet.
Die Individual-Sendestrahlen 20 mit der größten Individual-Sendeleistung P_ind werden in die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind der zweiten Zeile gesendet. Diese Beleuchtungsfelder FOI_ind haben die größte Reichweite und sind der Detektion des Fernfeldes zugeordnet.
In die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind der vierten Zeile werden die Individual-Sendestrahlen 20 mit der geringsten Individual-Sendeleistung P_ind gesendet. Diese Beleuchtungsfelder FOI_ind haben die geringste Reichweite und sind der Detektion des Bodens zugeordnet. Durch Verringerung der Individual-Sendeleistung P_ind dort, werden Mehrwege-Effekte verringert.
In die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind der erste und der dritten Zeile werden die Individual-Sendestrahlen 20 mit einer durchschnittlichen Individual-Sendeleistung P_ind gesendet. Diese Beleuchtungsfelder FOI_ind haben eine mittlere Reichweite und sind der Detektion des Nahfeldes zugeordnet.
16 zeigt ein Beispiel eines Fahrzeugs 10 in Form eines Lastkraftwagens. Das LiDAR-System 10 ist oben, an der in Fahrtrichtung linken Seite des Fahrzeugs 10 angeordnet und ist zur Seite ausgerichtet. Das Gesamtdetektionsfeld FOD_tot, das für die Verwendung des LiDAR-Systems 10 in der Einbausituation wie in 13 angepasst ist, nämlich an der Seite eines Personenwagens, ist rechts des Fahrzeugs 10 dargestellt. Da das Gesamtdetektionsfeld FOD_tot nicht an die Einbausituation an dem Lastkraftwagen angepasst ist, verbleibt ein blinder Fleck 72 direkt darunter neben dem Fahrzeug 10, der nicht mit dem LiDAR-System 14 detektiert werden kann.
17 zeigt das Sendeleistungsprofil 38 des angepassten Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot,ad entlang einer der Spalten der Beleuchtungsfeldmatrix 36. Die Zeilen des angepassten Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot,ad sind von oben nach unten mit 1 bis 4 bezeichnet. Das angepasste Gesamtbeleuchtungsfeld FOI_tot,ad ist hier an die Einbausituation oben an dem Lastkraftwagen an dem Fahrzeug 10 aus 16 angepasst.
In die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind der vierten Zeile werden die Individual-Sendestrahlen 20 mit der durchschnittlichen Individual-Sendeleistung P_ind gesendet. Auf diese Weise wird der Bereich des Bodens beleuchtet, sodass der blinde Fleck 72 vermieden wird.
18 zeigt ein Beispiel eines Fahrzeugs 10 in Form eines Lastkraftwagens. Das LiDAR-System 10 unten, auf der in Fahrtrichtung linken Seite des Fahrzeugs 10 angeordnet und zur Seite hin ausgerichtet. Das Gesamtdetektionsfeld FOD_tot, welches für die Verwendung des LiDAR-Systems 10 in der Einbausituation wie in 13, nämlich an der Seite des Personenwagens, angepasst ist, ist rechts des Fahrzeugs 10 dargestellt. Da das Gesamtdetektionsfeld FOD_tot nicht an die Einbausituation an dem Lastkraftwagen angepasst ist, verbleibt ein blinder Fleck 72 oben neben dem Fahrzeug 10, welcher nicht mit dem LiDAR-System 14 detektiert werden kann.
19 zeigt das Sendeleistungsprofil 38 des angepassten Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot,ad entlang einer der Spalten der Beleuchtungsfeldmatrix 36. Die Zeilen des angepassten Gesamtbeleuchtungsfeldes FOI_tot,ad sind von oben nach unten mit 1 bis 4 bezeichnet. Das angepasste Gesamtbeleuchtungsfeld FOI_tot,ad ist hier an die Einbausituation oben an dem Lastkraftwagen an dem Fahrzeug 10 aus 18 angepasst.
In die Individualbeleuchtungsfelder FOI_ind der ersten Zeile werden die Individual-Sendestrahlen 20 mit der hohen Individual-Sendeleistung P_ind gesendet. Auf diese Weise wird der Bereich oben neben dem Fahrzeug 10 beleuchtet, sodass der blinde Fleck 72 vermieden wird.
Das verwendete Betriebsverfahren 50 zur Anpassung des Gesamtdetektionsfeldes FOD_tot an die vorherrschende Betriebssituation und das verwendete Verfahren zum Anpassen des Gesamtdetektionsfeldes FOD_tot an die vorherrschende Einbausituation an dem Fahrzeug 10, wie oben beschrieben, können kombiniert werden. Alternativ können die Verfahren separat durchgeführt werden. Auch kann nur eines der Verfahren während des Betriebs des LiDAR-Systems 10 durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2021001178 [0007]

Claims

Anpassungsverfahren (60) zum Anpassen eines Gesamtdetektionsfeldes (FOD_tot) eines LiDAR-Systems (14) eines Fahrzeugs (10), wobei das LiDAR-System (14) eine Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) umfasst, wobei in dem Anpassungsverfahren (60) die Aktivierung einer Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) des LiDAR-Systems (14) gesteuert wird jeweils zum Senden von optischen Sendestrahlen (20) in Individualbeleuchtungsfelder (FOI_ind), wobei wenigstens zwei der Sendemittel (Tx) separat gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorherrschende Situation identifiziert wird und abhängig von der vorherrschenden Situation die Sendeleistung (P) der Sendemittel (Tx) jeweils individuell auf einen individuellen Leistungswert zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert jeweils inklusive eingestellt wird.
Anpassungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorherrschende Situation unter Verwendung wenigstens einer Einbaukennung, insbesondere eines Einbaukennungswerts, identifiziert wird, wobei die wenigstens eine Einbaukennung eine Einbausituation des LiDAR-Systems (14) an dem eingesetzten Fahrzeug (10) charakterisiert, und/oder die vorherrschende Situation durch Auswertung von Ergebnissen von LiDAR-Messungen identifiziert wird und/oder die Sendeleistung (P) von wenigstens einem Sendemittel (Tx) abhängig von der vorherrschenden Umgebungssituation in der Umgebung des Fahrzeugs (10) auf einen Leistungswert eingestellt wird und/oder die Sendeleistung (P) von wenigstens einem Sendemittel (Tx) auf einen Leistungswert abhängig von der Betriebssituation des Fahrzeugs (10), insbesondere einer Fahrsituation oder einer Parksituation des Fahrzeugs (10), eingestellt wird.
Anpassungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung (P) von wenigstens einem Sendemittel (Tx) auf einen anderen Leistungswert, insbesondere einen geringeren Leistungswert, zwischen einem minimalen Leistungswert und einem maximalen Leistungswert geändert wird, falls eine Situation identifiziert wird, in der die Auswertungsergebnisse einer LiDAR-Messung die Anwesenheit von wenigstens einem kritischen Objekt (18_H), insbesondere wenigstens einem stark reflektierenden Objekt, in einem Individualbeleuchtungsfeld (FOI_ind) von besagtem wenigstens einen Sendemittel (Tx) detektiert.
Anpassungsverfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Sendestrahlen (20) zu benachbarten Individualbeleuchtungsfeldern (FOI_ind) wenigstens teilweise ohne Überlappung gesendet wird.
Anpassungsverfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassungsverfahren (60) während einer LiDAR-Messung, insbesondere während einer indirekten Flugzeitmessung oder einer direkten Flugzeitmessung, durchgeführt wird.
Anpassungsverfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Sendemittel (Tx) jeweils lediglich ein Sendeelement umfasst und/oder wenigstens ein Teil der Sendemittel (Tx) wenigstens zwei Sendeelemente umfasst, die als Gruppe kombiniert sind, und/oder wenigstens ein Teil der Sendemittel (Tx) wenigstens eine Laserdiode, insbesondere wenigstens einen Oberflächenemitter Laser, umfasst.
Anpassungsverfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Sendestrahlen (20) durch wenigstens ein optisches System (34), insbesondere wenigstens einen optischen Diffusor, gesendet wird, insbesondere wenigstens ein Teil der Sendemittel (Tx) jeweils durch individuelle optische Systeme, insbesondere individuelle optische Diffusoren, gesendet wird, und/oder wenigstens ein Teil der Sendestrahlen (20) durch ein gemeinsames optisches System (34), insbesondere einen gemeinsamen optischen Diffusor, gesendet wird.
Anpassungsverfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die individuellen Sendeleistungen (P) einer Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) zur Erzeugung eines Gesamtbeleuchtungsfeldes (FOItot) mit einem definierten Leistungsmuster (38) eingestellt werden.
Anpassungsverfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Sendemittel (Tx) zur gleichzeitigen Aussendung von Sendestrahlen (20) gesteuert wird.
Betriebsverfahren (50) zum Betreiben eines LiDAR-Systems (14), insbesondere eines LiDAR-Systems (14) für ein Fahrzeug (10), wobei das LiDAR-System (14) eine Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) umfasst, wobei in dem Betriebsverfahren (50) die Aktivierung einer Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) des LiDAR-Systems (14) gesteuert wird jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen (20) in Individualbeleuchtungsfelder (FOI_ind), wobei wenigstens zwei der Sendemittel (Tx) separat gesteuert werden, ein Gesamtdetektionsfeld (FOD_tot) des LiDAR-Systems (14) detektiert wird mit wenigstens einem optischen Empfangsmittel (44) des LiDAR-Systems (14), wobei das Gesamtdetektionsfeld (FOD_tot) die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels (44) und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes (FOI_ind) wenigstens eines Sendemittels (Tx) ist, falls wenigstens einer der Sendestrahlen (20) in dem Gesamtdetektionsfeld (FODtot) von wenigstens einem Objekt reflektiert wird und als wenigstens ein Echostrahl (40) mit wenigstens einem Empfangsmittel (44) empfangen wird, von dem empfangenen wenigstens einen Echostrahl (40) wenigstens eine Objektinformation (D) über das detektierte Objekt (18, 18H) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsverfahren (50) wenigstens einen Teil des Anpassungsverfahrens (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
LiDAR-System (14), insbesondere ein LiDAR-System (14) für ein Fahrzeug (10), welches umfasst eine Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen (20) in Individualbeleuchtungsfelder (FOI_ind), wenigstens ein Steuersystem (28, 32) zum individuellen Steuern der Sendemittel (Tx), wenigstens ein optisches Empfangsmittel (44) zum Detektieren eines Gesamtdetektionsfeldes (FODtot) des LiDAR-Systems (14), wobei das Gesamtdetektionsfeld (FODtot) die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels (44) und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes (FOliri_d) wenigstens eines Sendemittels (Tx) ist, und Mittel zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation (D) über detektierte Objekte aus empfangenen Echostrahlen (40), dadurch gekennzeichnet, dass das LiDAR-System (14) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Anpassungsverfahrens (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
LiDAR-System (14) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sendemittel (Tx) wenigstens einen Laser, insbesondere einen Oberflächenemitter Laser, umfasst.
Leistungsregelungsunterstützungssystem für ein LiDAR-System (14), insbesondere für ein LiDAR-System (14) für ein Fahrzeug (10), welches Mittel zur individuellen Steuerung der Sendemittel (Tx) des LiDAR-Systems (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungssteuerungsassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Anpassungsverfahrens (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
Fahrerassistenzsystem (12), insbesondere ein Fahrerassistenzsystem (12) für ein Fahrzeug (10), mit wenigstens einem LiDAR-System (14), wobei das wenigstens eine LiDAR-System (14) umfasst eine Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen (20) in Individualbeleuchtungsfelder (FOI_ind), wenigstens ein Steuersystem zur individuellen Steuerung der Sendemittel (Tx), wenigstens ein optisches Empfangsmittel (44) zum Detektieren eines Gesamtdetektionsfeldes (FODtot) des LiDAR-Systems (14), wobei das Gesamtdetektionsfeld (FODtot) die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels (44) und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes (FOliri_d) wenigstens eines Sendemittels (Tx) ist, und Mittel zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation (D) über detektierte Objekte aus empfangenen Echostrahlen (40), dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Anpassungsverfahrens (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
Fahrzeug (10) mit wenigstens einem LiDAR-System (14), wobei das wenigstens eine LiDAR-System (14) umfasst eine Mehrzahl von Sendemitteln (Tx) jeweils zum Senden optischer Sendestrahlen (20) in Individualbeleuchtungsfelder (FOI_ind), wenigstens ein Steuersystem zur individuellen Steuerung der Sendemittel (Tx), wenigstens ein optisches Empfangsmittel (44) zum Detektieren eines Gesamtdetektionsfeldes (FODtot) des LiDAR-Systems (14), wobei das Gesamtdetektionsfeld (FODtot) die Überlappung eines Sichtfeldes des wenigstens einen Empfangsmittels (44) und wenigstens eines Individualbeleuchtungsfeldes (FOliri_d) wenigstens eines Sendemittels (Tx) ist, und Mittel zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation (D) über detektierte Objekte (18, 18H) aus empfangenen Echostrahlen (40), dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Anpassungsverfahrens (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.