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1. WO2020083709 - VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINER ENTFERNUNG EINES OBJEKTS MITHILFE EINER OPTISCHEN DETEKTIONSVORRICHTUNG UND OPTISCHE DETEKTIONSVORRICHTUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2020/083709
Veröffentlichungsdatum 30.04.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/077933
Internationales Anmeldedatum 15.10.2019
IPC
G01S 7/4865 2020.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
7Einzelheiten der Systeme gemäß den Gruppen G01S13/ , G01S15/ und G01S17/146
48von Systemen gemäß der Gruppe G01S17/57
483Einzelheiten von Impulssystemen
486Empfänger
4865Zeitverzögerungsmessung, z.B. Messung der Laufzeit oder der Ankunftszeit oder Bestimmung der exakten Position eines Peaks
G01S 17/10 2020.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
17Systeme, bei denen die Reflexion oder Wiederausstrahlung elektromagnetischer Wellen außer Funkwellen verwendet werden, z.B. Lidarsysteme
02Systeme, bei denen die Reflexion elektromagnetischer Wellen außer Funkwellen ausgenutzt wird
06Systeme zur Bestimmung von Positionsdaten eines Ortungsobjektes
08ausschließlich zur Entfernungsmessung
10mit Übertragung von unterbrochenen impulsmodulierten Wellen
G01S 17/931 2020.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
SFunkpeilung; Funknavigationssysteme; Bestimmen der Entfernung oder der Geschwindigkeit mittels Funkwellen; Orten oder Ermitteln der Anwesenheit mittels Reflexion oder Wiederausstrahlung von Funkwellen; vergleichbare Anordnungen mit anderen Wellen
17Systeme, bei denen die Reflexion oder Wiederausstrahlung elektromagnetischer Wellen außer Funkwellen verwendet werden, z.B. Lidarsysteme
88Lidarsysteme, besonders ausgebildet für spezifische Anwendungen
93zum Verhindern von Zusammenstößen
931von Landfahrzeugen
CPC
G01S 17/10
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
17Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
06Systems determining position data of a target
08for measuring distance only
10using transmission of interrupted pulse-modulated waves
G01S 17/931
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
17Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
88Lidar systems specially adapted for specific applications
93for anti-collision purposes
931of land vehicles
G01S 7/4865
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
48of systems according to group G01S17/00
483Details of pulse systems
486Receivers
4865Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
Anmelder
  • VALEO SCHALTER UND SENSOREN GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • STRICKER-SHAVER, Daniel
  • SCHENK, Jochen
  • SELBMANN, Frank
Vertreter
  • WITHOPF, Kristina
Prioritätsdaten
10 2018 126 631.625.10.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINER ENTFERNUNG EINES OBJEKTS MITHILFE EINER OPTISCHEN DETEKTIONSVORRICHTUNG UND OPTISCHE DETEKTIONSVORRICHTUNG
(EN) METHOD FOR DETERMINING A DISTANCE OF AN OBJECT WITH THE AID OF AN OPTICAL DETECTION APPARATUS AND OPTICAL DETECTION APPARATUS
(FR) PROCÉDÉ POUR DÉTERMINER UNE DISTANCE D'UN OBJET À L'AIDE D'UN DISPOSITIF DE DÉTECTION OPTIQUE AINSI QUE DISPOSITIF DE DÉTECTION OPTIQUE
Zusammenfassung
(DE)
Es werden ein Verfahren zur Bestimmung einer Entfernung eines Objekts mithilfe einer optischen Detektionsvorrichtung und eine optische Detektionsvorrichtung beschrieben. Bei dem Verfahren wird ein Lichtsignalpuls ausgesendet. Der an dem Objekt reflektierter Lichtsignalpuls wird als Echo-Lichtsignalpuls empfangen. Der Echo-Lichtsignalpuls wird beim Empfang in zeitlich nachfolgende diskrete Empfangszeitfenster (40, 40A, 40B) aufgeteilt und in entsprechende elektrische Energie umgewandelt. Das Ende der jeweiligen Umwandlung wird jeweils als Samplezeit (TS, TSA, TSB) dem entsprechenden Empfangszeitfenster (40, 40A, 40B) zugeordnet. Die elektrischen Energien der Empfangszeitfenster (40, 40A, 40B) werden jeweils mit einem Schwellenwert (44) verglichen. Sobald die elektrische Energie eines ersten Referenz-Empfangszeitfensters (40A) größer ist als der Schwellenwert (44), wird eine lineare Interpolation des zeitlichen Verlaufs des diskreten elektrischen Empfangssignals (42) zeitlich vor der Samplezeit (TSA) des ersten Referenz-Empfangszeitfensters (40A) ausgehend von der elektrischen Energie des ersten Referenz-Empfangszeitfensters (40A) bei dessen Samplezeit (TSA) und der elektrischen Energie bei der Samplezeit (TSB) des zeitlich vorausgehenden zweiten Referenz-Empfangszeitfensters (40B) durchgeführt. In einer ersten Empfangszeit (TE1) erreicht die elektrische Energie gemäß dem linear interpolierten Abschnitt (46) des diskreten elektrischen Empfangssignals (42) den Schwellenwert (44). Eine erste Korrekturzeit (t_korr1) wird aus der Differenz zwischen der Samplezeit (TSA) des ersten Referenz-Empfangszeitfensters (40A) und der ersten Empfangszeit (TE1) ermittelt. Eine zweite Korrekturzeit (t_korr2) wird aus einer Korrekturfunktion für die erste Korrekturzeit (t_korr1) ermittelt. Die Signallaufzeit (34) wird aus der Differenz der Samplezeit (TSA) des ersten Referenz-Empfangszeitfensters (40A) und der zweiten Korrekturzeit (t_korr2) ermittelt. Die Signallaufzeit (34) wird als Maß für die Entfernung (d) des Objekts (16) zur Detektionsvorrichtung (12) verwendet.
(EN)
A method for determining a distance of an object with the aid of an optical detection apparatus and an optical detection apparatus are described. A light signal pulse is emitted in the method. The light signal pulse reflected at the object is received as an echo light signal pulse. During reception, the echo light signal pulse is divided into temporally successive discrete reception time windows (40, 40A, 40B) and converted into corresponding electrical energies. The end of the respective conversion is assigned to the corresponding reception time window (40, 40A, 40B) as the sampling time (TS, TSA, TSB) in each case. Electrical energies of the reception time windows (40, 40A, 40B) are each compared to a threshold (44). As soon as the electrical energy the of a first reference reception time window (40A) is greater than a threshold value (44), a linear interpolation of the time curve of the discrete electrical reception signals (42) temporally before the sampling time (TSA) of the first reference reception time window (40A) is performed proceeding from the electrical energy of the first reference reception time window (40A) at its sampling time (TSA) and the electrical energy at the sampling time (TSB) of the second reference reception time window (40B) preceding the said first reception time in time. The electrical energy according to the linearly interpolated section (46) of the discrete electrical reception signal (42) reaches the threshold (44) at a first reception time (TE1). A first correction time (t_korr1) is determined from the difference between the sampling time (TSA) of the first reference reception time window (40A) and the first reception time (TE1). A second correction time (t_korr2) is determined from a correction function for the first correction to (t_korr1). The signal propagation time (34) is determined from the difference between the sampling time (TSA) of the first reference reception time window (40A) and the second correction time (t_korr2). The signal propagation time (34) is used as a measure for the distance (d) between the object (16) and the detection device (12).
(FR)
L'invention concerne un procédé pour déterminer une distance d'un objet à l'aide d'un dispositif de détection optique ainsi qu'un dispositif de détection optique. Le procédé comprend l'émission d'une impulsion de signal lumineux. L'impulsion de signal lumineux réfléchie par l'objet est reçue sous la forme d'une impulsion de signal lumineux d'écho. Lors de la réception, l'impulsion de signal lumineux d'écho est divisée en fenêtres temporelles de réception (40, 40A, 40B) discrètes chronologiques, puis est convertie en énergie électrique correspondante. La fin de la conversion respective est associée en tant que moment d'échantillonnage (TS, TSA, TSB) à la fenêtre temporelle de réception correspondante (40, 40A, 40B). Les énergies électriques des fenêtres temporelles de réception (40, 40A, 40B) sont respectivement comparées à une valeur de seuil (44). Dès que l'énergie électrique d'une première fenêtre temporelle de réception de référence (40A) est supérieure à la valeur de seuil (44), une interpolation linéaire de l'évolution dans le temps du signal de réception électrique (42) discret est effectuée temporellement avant le moment d'échantillonnage (TSA) de la première fenêtre temporelle de réception de référence (40A) à partir de l'énergie électrique de la première fenêtre temporelle de réception de référence (40A) à son moment d'échantillonnage (TSA) et de l'énergie électrique au moment d'échantillonnage (TSB) de la deuxième fenêtre temporelle de réception de référence (40B) qui précède dans le temps. À un premier moment de réception (TE1), conformément à la portion interpolée linéairement (46) du signal de réception électrique (42) discret, l'énergie électrique atteint la valeur seuil (44). Un premier temps de correction (t_korr1) est déterminé à partir de la différence entre le moment d'échantillonnage (TSA) de la première fenêtre temporelle de réception de référence (40A) et le premier moment de réception (TE1). Un deuxième temps de correction (t_korr2) est déterminé à partir d'une fonction de correction pour le premier temps de correction (t_korr1). Le temps de propagation du signal (34) est déterminé à partir de la différence entre le moment d'échantillonnage (TSA) de la première fenêtre temporelle de réception de référence (40A) et le deuxième temps de correction (t_korr2). Le temps de propagation du signal (34) est utilisé comme une mesure de la distance (d) entre l'objet (16) et le dispositif de détection (12).
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