[发明专利]激光雷达系统

说明书

本发明一种激光雷达系统，其具有：用于沿着光轴发射光脉冲的光源；用于在第一方向和第二方向上偏转光轴的转向装置；用于激活和停用光源的控制单元，转向装置构造用于在第一空间方向以及第二空间方向上振荡地偏转光轴，使得光轴重复遍历二维的扫描模式，其中，第一空间方向上的振荡偏转通过第一子运动以及与之相反的第二子运动来实现，其中，第二空间方向上的振荡偏转通过第三子运动以及与之相反的第四子运动来实现，其中，控制单元构造用于，在扫描图案的预定义的位置(即像素)处操控光源分别发射一个光脉冲，控制单元还构造用于，在第一子运动和/或第三子运动期间与在第二子运动和/或第四子运动期间不同的像素处操控光源分别发射光脉冲。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达系统。本发明尤其涉及一种具有这类激光雷达系统的车辆。

背景技术

从现有技术中已知用于间距测量的激光雷达系统。这种激光雷达系统的基本核心是光源，例如激光光源，该光源发射在时间上结构化的光信号。该光信号在对象处发生反射并由接收单元探测到。通过接收所反射的信号，例如能够基于信号传播时间来求取对象(在该对象处发生反射)到激光雷达系统的距离。激光雷达系统可以实施一维测量，即，所述光脉冲仅在唯一的位置处发射。同样地，能够实现二维测量，在该二维测量中，光脉冲照射(beleuchten)二维测量区域的不同区域。在任何情况下都必须遵守关于眼睛安全的预先规定。这意味着，最大限度仅允许预定义的量的光进入到人的眼睛中。为了避免由于过高的光能而引起的眼睛损伤，这尤其是在激光设备中是重要相关的。

发明内容

根据本发明的激光雷达系统构造为二维测量系统。在此设置，实现以下扫描模式(Scanmuster)：该扫描模式一方面覆盖尽可能大的测量区域，另一方面满足对眼睛安全的预先规定。尤其实现：所述激光雷达系统可以发射具有高能量的光脉冲，但是同时绝对不存在眼睛损伤的危险。这通过以下方式实现：在不同的时刻照射扫描模式的不同像素。

根据本发明的激光雷达系统具有用于发射光脉冲的至少一个光源。光脉冲沿着激光雷达系统的光轴发射。所述光轴能够由激光雷达系统的转向装置偏转。转向装置构造用于在至少一个第一空间方向和第二空间方向上偏转光轴。在此，空间方向优选地彼此独立，即，尤其是彼此垂直地定向，但是至少不是彼此平行地定向。以这种方式能够实现二维扫描，因为通过转向装置能够照射二维测量区域中的每个点，其中，所述测量区域由两个空间方向展开(aufgespannt)。最后，激光雷达系统具有控制单元。该控制单元用于激活和停用(deaktivieren)光源，从而可以借助控制单元来操控用于发射光脉冲的光源。

转向装置构造用于在第一空间方向和第二空间方向上振荡地偏转光轴。这意味着光轴遍历(durchlaufen)二维扫描模式。扫描模式尤其如此构造，使得以正弦形(Sinusform)或锯齿形(Zickzackform)覆盖测量区域的所有区域。

光轴在第一空间方向上的振荡偏转是通过重复的第一子运动和与第一子运动相反的第二子运动来实现的。第一子运动和第二子运动尤其是仅在运动方向上不同，而在偏转距离(Ablenkweite)上没有不同。同样地，光轴在第二空间方向上的振荡偏转是通过重复的第三子运动和与第三子运动相反的第四子运动(8)来实现的。再次，第三子运动与第四子运动之间的差异尤其仅是方向，而不是偏转距离。

控制单元构造用于，在扫描模式的预定义的位置处操控光源分别发射光脉冲。扫描模式的预定义的位置在下文中也称为像素。尤其如此预定义像素，使得通过像素覆盖待检查的整个测量区域。因此，控制单元可以检测整个测量区域，其方式为：在扫描模式的相应的预定义的位置处发射光脉冲。像素处的光脉冲尤其如此选择，使得这些光脉冲满足针对眼睛安全的预先规定并且尽可能好地降低眼睛处的负担(Belastung)。