激光雷达系统以及机动车技术方案

描述一种激光雷达系统(1)，所述激光雷达系统设置用于借助光束扫描环境，以便检测关于所述环境的深度信息，其中，所述激光雷达系统(1)附加地设置用于检测关于所述环境的颜色信息。此外，描述一种具有这种激光雷达系统(1)的机动车，所述激光雷达系统与所述机动车操作连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光雷达系统以及机动车
本专利技术涉及一种激光雷达系统，该激光雷达系统设置用于借助光束扫描环境，以便检测关于该环境的深度信息。本专利技术还涉及一种具有这种激光雷达系统的机动车，其中，该激光雷达系统与该机动车有效连接(wirkverbunden)。
技术介绍
这种激光雷达系统和机动车原则上是已知的。所述激光雷达系统具有例如雪崩光电二极管、例如单光子雪崩光电二极管(英：single-photonavalanchediode，SPAD)作为光电探测器，或者替代地具有硅光电倍增器(SiPM)作为光电探测器。激光雷达系统可以具有激光源，以便发射光束。光电探测器阵列布置为用于接收从环境反射的光束。然后，分析处理电子器件可以由光电探测器的接收信号获得深度信息。由US2017176579A例如已知一种激光雷达系统(“电光设备”)，该激光雷达系统由激光源、射束偏转器、光电探测器、光学器件以及相应的电子器件组成。该公开文献公开一种系统，该系统连续地激活探测器像素以提高传感器的信噪比。本领域技术人员从该教导中可以看出，在此涉及激光雷达系统的基于μ镜的实现。但是，探测器单元暂时处于并行激活状态，因为激光雷达系统不提供扫描的照明模式，而是提供均匀的照明模式(“Flash”)。在US2018003821A中公开一种激光雷达系统(“objectdetector”，“对象探测器”)，该激光雷达系统由多个光源、光电探测器、光学器件以及相应的电子器件组成。光源是单独且相继可操控的激光二极管。US2018003821A公开，为每个光源恰好分配一个接收元件。像素被单独地且同时/并行地读出。探测器类型可以实施为SPAD，并且这在说明书中作为一种可能的实施方案被提及，但是，在附图中，本领域技术人员看到具有雪崩光电二极管(英：avalanchephotodiode，APD)的激光雷达系统。此外，原则上已知具有红、绿和蓝(RGB)颜色通道并且具有单独的光电探测器的SPAD传感装置。US2016240579A1公开一种“彩色视觉(farbensehend)”设备，在该设备中，RGB像素与SPAD像素连接成一个单元。但是，RGB像素和SPAD像素分别单个地且单独地被读出，之后在信号处理的范畴内才将数据组合。公开号DE69733014T2被视为一般的现有技术，并且公开一种使用激光雷达扫描仪的系统。附加的窄角CCD摄像机检测纹理数据和颜色数据。可以显示出场景的标准RGB图像，并且能够实现RGB导出。公开号DE102016211013A1被视为一般的现有技术，并且公开一种激光雷达设备，在该激光雷达设备中，激光雷达设备的探测装置具有颜色滤光器和/或带通滤光器。设置SPAD光电二极管作为探测表面。公开号DE102006010295A1公开一种具有至少两个不同类型的图像记录器的摄像机系统，并且同样地被视为一般的现有技术。例如，将CMOS图像记录器与SPAD图像记录器组合。通过对象的冗余记录(例如形状、大小、颜色等)提高由记录器数据合并而成的3D图像的可靠性。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种开篇所提及类型的激光雷达系统，其中，该激光雷达系统附加地设置用于检测关于环境的颜色信息。本专利技术的优点根据本专利技术的激光雷达系统具有以下优点：激光雷达系统扩展为检测关于环境的颜色信息。因此，激光雷达系统提供用于检测深度信息的常规激光雷达扫描功能和检测颜色信息的被动的(passive)彩色图像摄像机。能够求取对象的多数的颜色特性，以及优选能够时间同步地将所述颜色特性与对象的距离相关联。被动的彩色图像摄像机可以在唯一的设备中与激光雷达运行组合。激光雷达系统优选设置用于：由一个或多个光电探测器的接收信号形成颜色信号，以便检测关于环境的颜色信息。优选地，一个或多个光电探测器附加地设置用于检测深度信息。在激光雷达系统中，光电探测器通常本来为了检测深度信息而存在，并且因此能够接管附加的功能。光电探测器的双重使用允许例如颜色信息和深度信息的最佳的时间上的同步。因此，激光雷达系统优选设置用于同步地检测颜色信息和深度信息，并且优选通过分析处理电子器件、优选同样同步地输出所述颜色信息和深度信息。如此，还优选地能够在唯一的光路中实现深度检测和颜色检测的组合，这能够带来例如结构尺寸方面的优点。特别优选地，激光雷达系统设置用于由多个光电探测器的接收信号形成合并的颜色信号，以便检测关于环境的颜色信息。为此，可以在激光雷达系统中设置相应设置的分析处理电子器件。合并的颜色信号优选地是RGB信号，特别优选地是RGBIR信号，该RGBIR信号除了红、绿和蓝之外也还包括红外数据(IR)。因为激光雷达系统因此已经设置用于形成合并的颜色信号，所以可以省去：在时间上在下游的分析处理的范畴中，接着对接收信号进行合并以形成合并的颜色信号。为了探测环境中的对象属性，由激光雷达系统通过RGB信号检测三个附加的参数。因此例如可以改善机器学习算法。优选的光电探测器是半导体探测器，尤其是由硅、砷化镓或磷化铟制成的半导体探测器。使用光电探测器以形成颜色信号此外可以具有以下优点：能够将常用的普通彩色摄像机的、针对颜色像素所需的毫秒数量级的曝光时间降低到纳秒数量级。激光雷达系统优选具有第一光电探测器阵列(Photodetektoranordnung)和第二光电探测器阵列。第一光电探测器阵列优选设置用于接收第一光波长范围。第一光波长范围优选是红光的光波长范围。因此，第一光波长范围尤其位于585nm与780nm之间。但是，第一光波长范围可以向上或向下略微偏离，或者也可以确定为在所提及的区间内的预给定的值，例如恰好650nm。如此，可以根据应用提高或降低第一光电探测器阵列的选择性。第二光电探测器阵列优选地设置用于接收第二光波长范围。第二光波长范围优选是绿光的光波长范围。因此，第一光波长范围尤其位于497nm与585nm之间。但是，第二光波长范围可以向上或向下略微偏离，或者也可以确定为在所提及的区间内的预给定的值，例如恰好510nm。如此，可以根据应用提高或降低第二光电探测器阵列的选择性。第一光波长范围优选地至少部分地不同于第二光波长范围。在一些实施方式中设置，第一光波长范围和第二光波长范围重叠。在其他实施方式中设置，第一光波长范围和第二光波长范围是分离的。如此，激光雷达系统允许检测两个光波长范围作为关于环境的不同颜色信息。换句话说，该实施方式中的激光雷达系统因此同时提供用于检测深度信息的常规激光雷达扫描功能和用于检测颜色信息的双色的被动的彩色图像摄像机，即针对第一光波长范围和针对第二光波长范围。这可以导致降低的成本、降低的结构尺寸以及省去调整开销和校准开销。在一些实施方式中，激光雷达系统具有第三光电探测器阵列。第三光电探测器阵列优选设置用于接收第三光波长范围。第三光波长范围优选是蓝光的光波长范围。因此，第三光波长范围尤其位于380nm与497nm之间。但是，第三光波长范围可以向上或向下略微偏离，或者也可以确定为在所提及的区间内的预给定的值，例如恰好490nm。如此，可以根据应用提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达系统(1)，所述激光雷达系统设置用于借助光束扫描环境，以便检测关于所述环境的深度信息，其特征在于，所述激光雷达系统(1)附加地设置用于检测关于所述环境的颜色信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181212 DE 102018221530.81.一种激光雷达系统(1)，所述激光雷达系统设置用于借助光束扫描环境，以便检测关于所述环境的深度信息，其特征在于，所述激光雷达系统(1)附加地设置用于检测关于所述环境的颜色信息。


2.根据权利要求1所述的激光雷达系统(1)，其中，所述激光雷达系统(1)设置用于由一个或多个光电探测器(4)的接收信号形成颜色信号，以便检测关于所述环境的所述颜色信息。


3.根据权利要求2所述的激光雷达系统(1)，其中，所述激光雷达系统(1)具有第一光电探测器阵列和第二光电探测器阵列，其中，所述第一光电探测器阵列设置用于接收第一光波长范围，且所述第二光电探测器阵列设置用于接收第二光波长范围，其中，所述第一光波长范围至少部分地不同于所述第二光波长范围。


4.根据权利要求3所述的激光雷达系统(1)，其中，所述激光雷达系统(1)具有第三光电探测器阵列，其中，所述第三光电探测器阵列设置用于接收第三光波长范围，其中，所述第三光波长范围至少部分地不同于所述第一光波长范围并且至少部分地不同于所述第二光波长范围。


5.根据权利要求4所述的激光雷达系统(1)，其中，所述激光雷达系统(1)具有第四光电探测器阵列，其中，所述第四光电探测器阵列设置用于接收第四光波长范围，其中，所述第四光波长范围至少部分地不...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·霍莱切克，M·卡米尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE