[发明专利]用于多维感测对象的多脉冲激光雷达系统

说明书

说明一种用于感测处于观察区域(300)中的对象(400)的多脉冲激光雷达系统(100)，包括：具有至少一个激光源(111)的发送装置(110)，用于由单个激光脉冲的时间序列产生发送激光束(210)，该单个激光脉冲分别照亮局限于观察区域(300)的一部分的一个立体角(310)并且在至少一个采样点中采样；具有探测面(141)的接收装置(140)，该探测面包括由在第一延伸方向上并排布置的多个子探测器(142_n)组成的行式或矩阵式子探测器布置(143)，用于接收以接收激光束(220)形式在多脉冲激光雷达系统(100)的观察区域(300)中的对象(400)上反射和/或散射的发送激光束(210)，其中，接收装置(140)将由发送激光束(210)感测的采样点以像点的形式成像在探测面(141)上；扫描装置(120)，用于产生发送激光束(210)在扫描方向(123)上的扫描运动(122)，以沿着在扫描方向(123)上彼此相继的多个采样点逐步采样整个观察区域(300)，其中，发送激光束(210)的扫描运动(122)构造为用于在单个激光脉冲在时间上依次跟随的情况下将像点分别沿着行式或矩阵式子探测器布置(143)偏移地成像在探测面(141)上；控制装置(130)，用于根据相应的单个激光脉冲的传播时间来确定采样点的距离信息，其中，控制装置(130)将由当前在探测面(141)上成像的像点感测到的子探测器(142_n)分组成单独分配给对应像点的宏像素，以便共同进行分析评价。还说明一种具有三个依次发射的单个激光脉冲及其对应感测区域(310)的测量序列。

技术领域

本发明涉及一种多脉冲激光雷达系统，用于多维感测处于该多脉冲激光雷达系统的观察区域中的对象。本发明还涉及一种用于借助相应的多脉冲激光雷达系统来多维感测处于观察区域中的对象的方法。

背景技术

激光雷达系统尤其用于感测车辆的周围环境中的对象。这种激光雷达系统借助脉冲的或时间调制的激光辐射来扫描该激光雷达系统的周围环境，其中，由激光雷达系统的激光源发射的光辐射在周围环境中的对象上被反射或散射并且借助激光雷达系统中的探测器又被接收。在此，在扫描时激光束沿扫描方向逐步移动，其中，处于所涉及的观察区域中的对象被感测到。在此，感测到的对象相对于车辆的相对位置通过激光束的相应角度并且借助距离信息求取，该距离信息借助单个激光脉冲的传播时间测量求得。在此，激光雷达系统可以构造为单脉冲激光雷达系统或多脉冲激光雷达系统的形式。单脉冲激光雷达系统对每个采样点分别借助一个单个激光脉冲采样。由此可以实现特别高的横向分辨率。然而，该系统需要具有相对高的激光功率的单个激光脉冲，因此需要相应地功率高的激光源。与此相反，多脉冲激光雷达系统具有明显较低的激光功率，在该多脉冲激光雷达系统中，采样点借助彼此相继的多个较低功率的单个激光脉冲来来采样。通过将单次测量累加得出具有足够信噪比的合适的探测器信号。然而在该方法中不利的是横向分辨率降低，该横向分辨率降低由在相对大的角度范围上单次测量累加以及与此伴随的探测器信号拖尾引起。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种基于激光的对象探测方法，该方法根据多脉冲激光雷达系统的原理工作，并且因此只需相对较低的激光概率即可，同时实现相对较高的横向分辨率。该任务通过根据权利要求1所述的多脉冲激光雷达系统解决。此外，该任务通过根据权利要求6所述的方法解决。其他有利实施方式在从属权利要求中说明。