[发明专利]激光雷达传感器，尤其是竖直闪光激光雷达传感器

说明书

说明了一种激光雷达传感器、尤其是竖直闪光激光雷达传感器，其具有激光源和像素探测器，所述激光源设置为用于将激光信号发射到发送路径中，所述像素探测器具有至少一个宏像素阵列(1，2)，所述至少一个宏像素阵列设置为用于在接收路径中探测经反射的激光信号。在此，所述像素探测器设置为用于，在其测量点中的每一个测量点中分析处理至少两个宏像素阵列(1，2)。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达传感器、尤其是竖直闪光激光雷达传感器(VerticalFlash LiDAR-Sensor)，其具有激光源和像素探测器，所述激光源设置为用于将激光信号发射到发送路径中，所述像素探测器具有至少一个宏像素阵列，所述至少一个宏像素阵列设置为用于在接收路径中探测经反射的激光信号。

背景技术

在未来几年，利用机动车的高度自动化或全自动化的行驶(3级至5级)将越来越频繁地出现在道路交通中。机动车的行驶的这种自动化通过不同的概念来实现。所有这些概念的共同点是：它们都需要传感器，以便检测自主行驶的机动车的周围环境。为此能够使用不同的传感器，例如视频摄像机、传感器或超声波传感器。在此，一种特殊类型的传感器应发挥越来越重要的作用。在此例如涉及激光雷达传感器。这是光学传感器，所述光学传感器借助激光源将激光信号发送到接收路径中。所发送的激光信号在激光雷达传感器的周围环境的对象处被反射并且被反射回激光雷达传感器中。在那里，典型地在像素探测器中探测到经反射的激光信号。因此，产生周围环境的3D点云。在此，激光雷达传感器能够构造为竖直闪光宏扫描仪。这种类型的激光雷达传感器通过旋转式扫描仪(例如旋转镜或旋转式发送和接收模块)产生经发射的激光信号的水平偏转，并且通过发射竖直发散激光信号产生竖直偏转。这个竖直发射的激光信号在接收路径中映射到像素探测器上。这个像素探测器能够具有至少一个微像素阵列。所述微像素阵列能够例如借助多个二极管来实现。这些微像素阵列典型地为了改进统计数据而被综合和共同分析处理。于是提及宏像素阵列。因而，像素探测器能够具有至少一个宏像素阵列。尤其是在使用诸如单光子雪崩二极管(SPAD)的二进制像素探测器时，通过组合微像素来改进统计数据是有意义的。

发明内容

根据本发明，提供一种激光雷达传感器，其中，像素探测器设置为用于，在其测量点中的每一个测量点中分析处理至少两个宏像素阵列。

发明优点

在激光雷达传感器中，通常对周围环境的映射有两个要求。一方面，激光雷达传感器应具有大的作用范围。由此能够在早期仅已经探测到在距激光雷达传感器的远距离处的对象。另一方面，重要的是，在紧挨着激光雷达传感器的周围环境中执行对存在对象的尽可能精确的位置确定和尺寸确定。为此需要激光雷达传感器的尽可能高的角分辨率。然而，对激光雷达传感器的这两个要求典型地是相反的，使得必须在它们之间找到折衷方案。根据本发明，现在提出，在像素探测器的每一个测量点中分析处理至少两个宏像素阵列。由此，能够将对激光雷达传感器的大的作用范围的要求和对激光雷达传感器的高的角分辨率的要求分配到至少两个不同的宏像素阵列上。这两个相反的要求能够被同时满足。能够实现大的作用范围和高的角分辨率。为此在激光雷达传感器中不需要附加的硬件，而是仅需要宏像素阵列的相应的配置。这样的激光雷达传感器能够相应成本有利地被提供。

也可能的是，所述至少两个经分析处理的宏像素阵列具有不同的宽度。

所述两个经分析处理的宏像素阵列的不同的宽度提供了具有不同配置的两个宏像素阵列。能够设置“窄的”宏像素阵列。这个窄的宏像素阵列实现了激光雷达传感器的高的角分辨率。在宏像素内，出现经反射的激光信号的强度的均匀分布。精确地确定在激光雷达传感器的附近的对象的位置和尺寸是可能的。另一方面，设置“宽的”宏像素阵列。这个宽的宏像素阵列实现了在低反射的对象的情况下使作用范围最大化。可早期地探测在距激光雷达传感器的大的距离处的对象。所述至少两个经分析处理的宏像素阵列的这种不同配置也能够导致增加用于激光雷达传感器的信号强度的动态范围。强反射的对象能够例如使窄的宏像素阵列饱和，因为经反射的激光信号的强度过高。以此不再可能进行正确的强度测量。然而，如果同一个测量点现在也经由宽的宏像素阵列来分析处理，则激光信号的强度也仍可以被分辨。