[发明专利]用于对立体角进行扫描的方法和设备

说明书

本发明公开一种对扫描角进行扫描的方法，在该方法中产生至少一个电磁射束并且所述至少一个电磁射束沿着扫描角进行偏转。在对象上反射的至少一个电磁射束被接收到和探测到，其中，在至少一个第一电磁射束后产生至少一个第二电磁射束，其中，以比第一电磁射束低的能量产生第二电磁射束。此外，本发明公开一种激光雷达设备。

技术领域

本发明涉及一种用于对扫描角进行扫描的方法以及一种用于对扫描角进行扫描的激光雷达设备。

背景技术

传统的激光雷达(英语Light Detektion And Ranging)设备是如下的脉冲式的直接飞行时间(英语direct Time-of-Flight)系统：其对短的能量高的射束脉冲或者激光脉冲的发射与接收之间的时间进行测量。接下来，通过射束的时间或者飞行时间由于知道光速而求取出对象与激光雷达设备之间的间距。通常使用雪崩光电二极管或单光子雪崩二极管作为用于接收反射射束的探测器。为了在对象的低于10％的同时差的反射率的情况下扫描或测量100-200m的尽可能大的作用范围，在人眼安全性准则的范畴内所需的激光脉冲可以根据系统配置达到千瓦范围内的峰值功率。由于常用的探测器的受限的动态范围，在射束在较近的对象上反射时快速地发生探测器的饱和。由此，接收脉冲的形状可能失真。因此，基于脉冲形状求取其他的测量参量——例如强度、反射率、天气条件、目标对象相对于激光雷达设备的角度——可能变得困难或受阻。

发明内容

基于本发明的任务可以看作提出一种激光雷达设备和一种方法，所述激光雷达设备和所述方法尽管大的作用范围也仍能够记录近区域内的对象而不发生探测器的过饱和

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

根据本发明的一方面，提供一种对扫描角进行扫描的方法，在该方法的情况下产生至少一个电磁射束并且将所述至少一个电磁射束沿着扫描角进行偏转。接收并且探测在对象上反射的至少一个电磁射束，其中，在至少一个第一电磁射束后产生至少一个第二电磁射束，其中，以比第一电磁射束更低的能量产生第二电磁射束。

由此产生至少一个第一电磁射束，并且在短时间后产生更弱的至少一个第二电磁射束。在此，“更弱”意味着：至少一个第二电磁射束的强度和能量值小于至少一个第一电磁射束的强度和能量值。优选地，电磁射束的通常普遍的或可能的100％的能量现在在至少一个第一射束与至少一个第二射束之间进行分配。所述至少一个第一射束例如可以具有能量的80-90％，以便不太严重地限制激光雷达设备的最大作用范围并且确保不忽视对象。反之，所述至少一个第二射束可以具有能量的10-20％。由此也可以借助具有更高线性度的至少一个第二射束来探测对象。这样的对象例如可以是定位在至激光雷达设备的短距离中的对象和/或具有高反射率的对象。这些对象在探测到至少一个能量高的第一射束时将导致探测器饱和。

根据所述方法的一个实施例，至少一个第二电磁射束的能量选择低于至少一个探测器的饱和度。由此可以防止至少一个第二射束可能导致探测器饱和。因为在至少一个能量高的第一射束的情况下，探测器饱和的危险尤其在近对象的情况下是高的，所以通过至少一个第二射束仍然可以确保对扫描区域的有说服力的测量。

根据另一实施例，脉冲式地产生至少一个电磁射束。由此可以根据脉冲持续时间在能量值保持不变的情况下实现高强度。因此，也可以在短的时间间隔内产生多个脉冲射束。

根据所述设备的另一实施例，在产生至少一个第一电磁射束与产生至少一个第二电磁射束之间发起延迟时间。由此可以延迟地产生至少一个第二射束。替代地或附加地，也可以以多个第二射束之间的第二延迟时间来产生多个第二射束。第二延迟时间例如可以实施得小于至少一个第一射束与至少一个第二射束之间的第一延迟时间。