[发明专利]用于对车辆的周围环境进行特征描述的系统

说明书

本发明涉及一种用于对车辆的周围环境进行特征描述的系统，该系统包括：投射装置(210)，该投射装置设置成用于以脉冲序列向所述周围环境投射激光图案；包括多个像素的检测器(220)，所述检测器(220)被构造成用于与所述脉冲序列同步地检测表示由所述周围环境所反射的所述激光图案的光；以及处理装置(240)，所述处理装置被构造成根据所述像素响应于所述检测到的光而产生的曝光值来计算与所述周围环境中的对象(99)的距离；其中所述检测器(220)还被构造用于检测以下光：在与所述脉冲序列不一致的时间点形成所述周围环境的二维图像的光；或者在不接收表示由所述周围环境所反射的所述激光图案的所述光的像素处形成所述周围环境的二维图像的光。

技术领域

本发明涉及用于确定到对象的距离的系统的领域，具体地涉及用于对场景或场景的一部分进行特征描述的感测系统，该感测系统可以用于检测车辆附近的障碍物。

背景技术

在遥感技术领域，特别是关于生成可以用在控制和导航应用(包括汽车和工业应用、游戏应用和地图绘制应用)的景象的高分辨率地图的领域，已知使用基于三角测量和基于飞行时间的感测以确定对象与传感器的距离。

从在本申请人名义下的国际专利申请公开WO 2015/004213A1中已知一种用于车辆的利用三角测量的高精度中程环绕感测系统。在该专利申请中，对象的定位是基于脉冲辐射光斑的投射和检测光斑相对于预定参考光斑位置的位移分析。更具体地，所引用的专利申请的系统使用三角测量。然而，可以实现的精度与三角测量基础相关，这限制了可以实现的小型化。

基于飞行时间的技术包括使用RF调制源、距离选通成像器和直接飞行时间(DToF)成像器。对于RF调制源和距离选通成像器的使用，需要用经调制的源或脉冲源照射整个感兴趣的场景。直接飞行时间系统，诸如大多数激光雷达，用脉冲光束机械地扫描感兴趣的区域，脉冲光束的反射用脉冲检测器来感测。现在的半导体激光器发出的光功率不能满足在已知LIDAR(激光雷达)系统中所需的操作以在汽车应用中实际使用(例如，对于高达250米的距离)的功率要求。在本申请人的名义下的未公开的欧洲专利申请号EP 15 191 288.8描述了一种克服了这种限制的用于确定到对象的距离的系统。该系统包括：固态光源，该固态光源设置成用于以脉冲序列朝向对象投射离散的激光光斑图案；包括多个像素的检测器，该检测器被构造成用于与所述脉冲序列同步地检测表示由所述对象所反射的离散光斑图案的光；以及处理装置，该处理装置被构造成根据由所述像素响应于所述检测到的光而产生的曝光值来计算到所述对象的距离。所述像素被构造成：对于所述序列中的每个脉冲，通过累积表示在第一预定时间窗期间由所述对象反射的第一光量的第一电荷量和表示在第二预定时间窗期间由所述对象反射的第二光量的第二电荷来产生所述曝光值，所述第二预定时间窗发生在所述第一预定时间窗之后。

随着对遥感技术越来越依赖以提供车辆安全功能，先进的驾驶辅助系统(ADAS)，并且甚至是自动(或“自动驾驶”)汽车，都需要一种系统，该系统能够更准确地对该系统安装在其中的车辆的周围环境进行特征描述。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于对车辆的周围环境进行特征描述的系统，该系统包括：

-投射装置，该投射装置设置成用于以脉冲序列朝向所述周围环境投射激光图案，所述激光图案包括离散光斑图案；

-包括多个像素的检测器，所述检测器被构造用于与所述脉冲序列同步地检测表示由所述周围环境所反射的激光图案的光；以及

-处理装置，所述处理装置被构造成根据所述像素响应于所述检测到的光而产生的曝光值来计算到所述周围环境中的对象的距离；

其中，所述检测器还被构造成用于检测以下的光：在与所述脉冲序列不一致的时间点形成所述周围环境的二维图像的光；或者在不接收表示由所述周围环境所反射的所述激光图案的所述光的像素处形成所述周围环境的二维图像的光。