本发明涉及一种用于操作光学检测装置的方法，所述光学检测装置被提供用于监测至少监测区域，其中激活至少一个发光元件以发射至少一个光信号，使用至少一个接收器的至少两个接收区域来接收至少一个反射光信号，至少一个接收的光信号用于确定至少一个接收变量，其中至少间歇地核查检测装置的功能安全。本发明还涉及一种用于监测至少一个监测区域的光学检测装置，具有至少一个用于发射光信号的发光元件，具有至少两个用于接收反射光信号的接收区域，具有至少一个用于根据接收的光信号确定接收变量的装置，具有至少一个用于控制光学检测装置并且用于处理接收变量的装置，并且具有至少一个用于核查检测装置的功能安全的装置。此外，本发明涉及一种具有至少一个用于监测至少一个监测区域的检测装置的车辆，该至少一个检测装置具有：至少一个用于发射光信号的发光元件，至少两个用于接收反射光信号的接收区域，至少一个用于根据接收的光信号确定接收变量的装置，至少一个用于控制光学检测装置并且用于处理接收变量的装置，以及至少一个用于核查检测装置的功能安全的装置。
背景技术：
1、从de 10 2017 223 618 a1中已知一种用于校准光学扫描系统的方法。该方法从光发射单元发射激光线的步骤开始，在暗阶段，激光线被发射到壳体的后部区域中。换句话说，光学扫描系统向壳体的后部或后部区域辐射，该区域不透过光线。在随后的步骤中，使用布置在壳体后部区域中的反射器单元来使激光线转向。这意味着反射器单元以如下方式使激光线转向：激光线立即被光学接收单元接收或捕获，即，不与壳体外部的周围环境的对象相互作用。在随后的步骤中，通过接收单元接收被反射器单元转向或偏转的激光线。在随后的步骤中，确定激光线的取向，并且在随后的步骤中，基于激光线的取向来校准光学接收单元的检测器单元。作为校准检测器单元的步骤的替代或补充，一个步骤可以包括基于转向的激光线确定激光功率。可选地，在确定激光线的取向的步骤之后的单独步骤可以包括：基于转向的激光线确定眼睛安全，以及基于转向的激光线来监测各个激光二极管或光学扫描系统的功能安全。
2、本发明基于设计上述类型的方法、检测装置和车辆的目的，其中检测装置的功能安全得到改善。
技术实现思路
1、本发明的目的通过以下方法实现：
2、将每个光信号的发射持续时间限制在指定的发射时间间隔内，以便实现检测装置的眼睛安全，
3、通过以下方式核查检测装置的眼睛安全：
4、将至少一个接收区域配置为测量接收区域并且将至少一个接收区域配置为测试接收区域，
5、生成至少一个测量接收变量，该变量表征在至少一个测量时间间隔中使用至少一个测量接收区域捕获的光量，
6、生成至少一个测试接收变量，该变量表征在至少一个测试时间间隔中使用至少一个测试接收区域捕获的光量，
7、该至少一个测试时间间隔长于该至少一个测量时间间隔，并且该至少一个测试时间间隔长于该发射时间间隔，
8、如果至少一个测试接收变量表征的光量大于(超出指定的容许变量)使用至少一个测量接收变量表征的光量，则产生故障状态。
9、根据本发明，通过限制光信号的发射来实现检测装置的眼睛安全。为此目的，在每种情况下，光信号的发射持续时间被限制在指定的发射时间间隔内。对于在发射时间间隔期间发射的光信号，发射时间间隔越长，发射的光量越大。通过将光的发射量限制在发射时间间隔内，实现了检测装置的眼睛安全。发射时间间隔被指定为特别基于所发射的光信号的类型，从而可靠地实现眼睛安全。
10、在本发明的意义上，检测装置的眼睛安全是检测装置的功能和/或特性，其确保在操作检测装置时尤其遵守法律指定的眼睛安全极限。眼睛安全是检测装置的功能安全。
11、有利地，使用至少一个安全装置来限制光信号的发射持续时间尤其可以通过软件和/或硬件来实现。
12、有利地，可以指定至少一个发射时间间隔，使得光信号的发射显著低于眼睛安全极限。这将确保安全地遵守眼睛安全极限。
13、至少一个接收器的接收区域用于接收反射光信号(可称为回波信号)并将它们转换成接收变量。有利地，接收区域可以用于接收来自至少一个监测区域的光信号，特别是由对象反射的光信号。接收变量可以用于确定关于监测区域的信息，特别是对象信息，例如对象相对于检测装置的距离、速度和/或方向。
14、此外，至少一个接收变量可以作为核查检测装置的眼睛安全的基础。这可以包括使用源自来自至少一个监测区域的回波信号的接收变量。替代地或附加地，可以使用来自检测装置内部反射的光信号的接收变量。
15、特别是至少一个安全装置的故障会导致在发射时间间隔结束后仍在发射光信号。这可能会损害眼睛安全。
16、为了核查检测装置的眼睛安全，特别是至少一个安全装置的功能，使用至少两个接收区域接收反射光信号，即至少一个测量接收区域和至少一个测试接收区域，并将其转换成相应的接收变量。在至少一个测量时间间隔的持续时间内，使用至少一个测量接收区域捕获反射光信号。至少一个测试接收区域用于在至少一个测试时间间隔的持续时间内捕获光信号。
17、至少一个测试时间间隔比发射时间间隔长。由此，至少一个测试接收区域可以用于利用至少一个发光元件来捕获在至少一个测量时间间隔结束之后发射的光信号。
18、至少一个测试时间间隔比至少一个测量时间间隔和发射时间间隔长。由此，与至少一个测量接收区域相比，至少一个测试接收区域可以用于在更长的时间段内接收和转换光信号。
19、由此，至少一个测量接收区域和至少一个测量时间间隔可以用于在假设眼睛安全正在起作用、特别是安全装置正在起作用的情况下表征关于光发射的目标状态。至少一个测试接收区域和至少一个测试时间间隔可以用于表征针对眼睛安全的光发射的实际状态，特别是针对至少一个安全装置。
20、如果使用至少一个测试接收变量表征的光量大于(超出指定的容限)使用至少一个测量接收变量表征的光量，即关于光发射的实际状态偏离(超出容限)目标状态，则可以得出以下结论：在至少一个测量时间间隔结束和至少一个测试时间间隔结束之间的时间段内，至少一个测试接收区域已经继续捕获源自使用至少一个发光元件发射的光信号的回波信号。由此得出以下结论：光信号的发射限制是错误的。然后产生故障状态，以便不危及检测装置的眼睛安全。
21、可以有利地指定测试接收变量和测量接收变量的比较的容限，特别是在生产线末端。该容限也可以有利地为零。
22、测量接收区域和测试接收区域可以有利地是相同类型的接收区域。为了核查眼睛安全，特别是至少一个安全装置的功能，一些接收区域可以被配置为测量接收区域，而接收区域的其他实例可以被配置为测试接收区域。
23、有利地，至少一个发光元件可以用于发射特别是脉冲激光信号形式的光信号。可以简单而精确地产生激光信号。
24、有利地，检测装置可以根据信号飞行时间方法操作，特别是信号脉冲飞行时间方法。根据信号脉冲飞行时间方法操作的检测装置可以被设计并称为飞行时间(tof)系统、光检测和测距(lidar)系统、激光检测和测距(ladar)系统等。
25、有利地，检测装置可以被设计为扫描系统。在这种情况下，可以使用光信号对监测区域进行采样，也就是说进行扫描。为此目的，光信号的传播方向可以在监测区域上被修改，特别是旋转。这可以包括使用至少一个信号偏转装置，特别是扫描装置、偏转镜装置等。替代地，检测装置可以被设计为所谓的闪光系统，特别是闪光激光雷达。适当传播的光信号可以同时照射监测区域的相对较大部分或整个监测区域。
26、有利地，检测装置可以被设计为基于激光的距离测量系统。基于激光的距离测量系统可以包括激光器、特别是二极管激光器作为信号源。激光器可以用于发射特别是脉冲激光信号。激光器可用于发射人眼可见或不可见波长范围内的光信号。因此，检测装置的接收器可以具有传感器或由传感器构成，特别是点传感器、线传感器和/或面传感器，特别是(雪崩)光电二极管、光电二极管线、ccd传感器、有源像素传感器，特别是cmos传感器等，它们是针对所发射的光信号的波长而设计的。基于激光的距离测量系统可以有利地被设计为激光扫描仪。激光扫描仪可以用于特别利用脉冲激光信号、特别是激光束来扫描监测区域。
27、本发明可以有利地用于车辆中，尤其是机动车辆中。本发明可以有利地用于陆地车辆，特别是客车、卡车、公共汽车、摩托车等；飞机，特别是无人驾驶飞机；和/或船只。本发明也可以用于能够自动或至少半自动操作的车辆。然而，本发明不限于车辆。它还可以用于固定操作、机器人和/或机器中，特别是建筑或运输机械，例如起重机、挖掘机等。
28、检测装置可以有利地连接至车辆或机器的至少一个电子控制装置或者可以是该电子控制装置一部分，特别是驾驶员辅助系统和/或底盘控制系统和/或驾驶员信息装置和/或停车辅助系统和/或手势识别系统等。由此，车辆或机器的至少一些功能可以自动或半自动地执行。
29、该检测装置可以用于检测静止或运动的对象，特别是车辆、人、动物、植物、障碍物、道路不规则物(特别是坑洼或岩石)、道路边界、交通标志、空地(特别是停车位、积水等)和/或运动和/或姿势。
30、在该方法的一个有利配置中，
31、至少一个测量时间间隔和/或至少一个测试时间间隔和/或发射时间间隔可以被实现为在时间上至少部分重叠，
32、和/或，至少一个测量时间间隔和/或至少一个测试时间间隔和/或发射时间间隔可以同时开始。由此，至少一个测量接收区域和至少一个测试接收区域可以用于至少间歇地接收相同的光信号。这允许各个确定的接收变量更有效地相互进行比较。此外，可以以节省时间的方式同时确定测量接收变量和测试接收变量。
33、同时开始各时间间隔可以避免间隙。这允许测量接收变量和测试接收变量更有效地相互进行比较。
34、替代地或附加地，至少一个测量时间间隔和至少一个测试时间间隔可以以不重叠的方式接续开始。由此，测量接收变量的确定和测试接收变量的确定可以接续进行。
35、在该方法的另一有利配置中，
36、可以确定空间相邻的接收区域的至少一个测试接收变量和至少一个测量接收变量，
37、和/或，可以确定至少两个空间相邻的测量接收区域的相应测量接收变量，
38、和/或，可以确定至少两个空间相邻的测试接收区域的相应测试接收变量。由此，所涉及的接收区域可以用于接收相同的光信号。这允许进一步提高所确定的接收变量的可比性。
39、有利地，可以确定至少两个空间相邻的测量接收区域的相应测量接收变量。作为替代或补充，可以确定至少两个空间相邻的测试接收区域的相应测试接收变量。由此，在捕获光信号时可以额外获得空间分辨率。这允许确定光信号的特定发出方向。有利地，多个测量接收区域和/或多个测试接收区域可以以矩阵形式布置和/或布置成行。
40、在该方法的另一有利配置中，
41、该至少一个测量时间间隔可以被指定为具有与发射时间间隔大致相同的长度，
42、和/或，至少一个测量时间间隔可以被指定为不具有比至少一个发射时间间隔更长的长度。由此，在假设眼睛安全装置起作用、特别是至少一个安全装置起作用的情况下，可以使用至少一个测量接收区域更精确地表征关于光发射的目标状态。
43、有利地，至少一个测量时间间隔可以被指定为不具有比至少一个发射时间间隔更长的长度。由此，当眼睛安全装置起作用、特别是当安全装置起作用时，至少一个测量接收区域可以在至少一个测量时间间隔期间用于最多捕获在发射时间间隔期间使用至少一个发光元件发射的光量。
44、在该方法的另一有利配置中，
45、在检测装置的常规操作期间，进行至少一次眼睛安全核查，
46、和/或，在检测装置的常规操作之外进行至少一次眼睛安全核查。
47、在常规操作期间核查眼睛安全时，可以更频繁地核查安全关断。
48、在常规操作之外核查眼睛安全时，所有接收区域都可以在常规操作期间用作测量接收区域。
49、有利地，对眼睛安全的核查可以在检测装置开启后进行。由此，可以在常规操作开始之前检测到故障。
50、在该方法的另一有利配置中，至少一个发光元件可以用于发射调制光信号。由此，可以更有效地、尤其更容易和/或更准确地确定关于至少一个监测区域的信息，尤其是监测区域中被检测对象的距离、速度和/或方向。
51、有利地，调制光信号可以以光脉冲的形式发射。由此，检测装置可以特别地根据飞行时间方法来操作。替代地或附加地，调制光信号可以作为连续波信号发射。
52、有利地，至少一个光电元件可以特别通过电触发信号来激活，以发射光信号。可以使用检测装置的适当装置、特别是控制和/或驱动装置来产生触发信号。
53、在该方法的另一有利配置中，所产生的故障状态可以至少是至少一个光电元件的关断、至少一个错误信号、至少一个视觉、听觉和/或触觉输出信号等。
54、至少关断至少一个光电元件允许确保光信号的进一步发射。
55、错误信号可以用于输出关于检测装置的故障状况的信息，特别是检测装置的眼睛安全。特别可以自动处理误差信号。
56、视觉、听觉和/或触觉输出信号可用于直接通知检测装置的用户和/或检测装置的维护人员：存在故障。
57、此外，本发明的目的通过如下检测装置实现：
58、该检测装置具有至少一个用于将光信号的发射持续时间限制到指定的发射时间间隔以实现眼睛安全的安全装置以及至少一个用于该至少一个安全装置的核查装置，
59、该核查装置具有：
60、用于将至少一个接收区域配置为测量接收区域的装置，用于根据至少一个接收的光信号生成至少一个测量接收变量，该测量接收变量表征在至少一个测量时间间隔中使用至少一个测量接收区域能够捕获的光量，
61、用于将至少一个接收区域配置为测试接收区域的装置，用于根据至少一个接收的光信号生成至少一个测试接收变量，该测试接收变量表征在至少一个测试时间间隔中使用至少一个测试接收区域能够捕获的光量，
62、用于评估至少一些接收变量的装置，以及
63、用于在至少一个测试接收变量表征的光量大于(超出容许变量)使用至少一个测量接收变量表征的光量时产生至少一个故障状态的装置。
64、根据本发明，检测装置具有至少一个核查装置，用于核查用于限制光信号发射的至少一个安全装置。核查装置可用于核查至少一个安全装置是否正常起作用。至少一个安全装置的功能是限制光信号发射的持续时间。由此，至少一个安全装置可以用于实现眼睛安全。因此，至少一个核查装置可以用于核查检测装置的眼睛安全。
65、至少一个核查装置可以用于确定该至少一个安全装置是否由于故障而在指定的发射时间间隔后没有关断光信号的发射。在这种情况下，核查装置的装置可以用于产生故障状态。故障状态可以包括适当的措施。特别地，可以关断至少一个发光元件。替代地或附加地，可以产生至少一个错误信号和/或至少一个视觉、听觉和/或触觉输出信号。
66、在一个有利的实施例中，
67、至少一个测量接收区域和至少一个测试接收区域可以由相同类型的接收区域形成，
68、和/或，至少一个测量接收区域和/或至少一个测试接收区域可以单独配置以记录不同时间间隔中的接收变量。
69、至少一个测量接收区域和/或至少一个测试接收区域可以由相同类型的接收区域形成。由此，至少一个接收器的接收区域可以被配置为测量接收区域或测试接收区域。
70、替代地或附加地，可以分别激活至少一个测量接收区域和/或至少一个测试接收区域，以在不同的时间间隔中记录接收变量。由此，可以在不同的时间间隔内激活测量接收区域和测试接收区域。
71、在另一个有利的实施例中，
72、至少一个接收器可以具有多个点传感器、至少一个线传感器和/或至少一个面传感器，这些传感器用于产生相应的接收区域。
73、点传感器用于实现特定的接收区域。多点传感器的使用允许产生多个接收区域。点传感器尤其可以是光电二极管等。
74、在线传感器的情况下，多个接收区域布置成行。线传感器可以制造得更紧凑和/或比彼此相邻布置的单独的点传感器更容易读取。线传感器可以有利地实现为二极管线性阵列或成行的面传感器，特别是ccd传感器、有源像素传感器等。
75、在面传感器的情况下，多个接收区域以二维布置，特别是以矩阵的形式布置。面传感器可以有利地实现为ccd传感器、有源像素传感器等。
76、此外，线传感器和面传感器也可用于空间分辨测量。
77、此外，本发明的目的通过如下车辆实现：
78、该检测装置具有至少一个用于将光信号的发射持续时间限制到指定的发射时间间隔以实现眼睛安全的安全装置和至少一个用于该至少一个安全装置的核查装置，
79、该核查装置具有：
80、用于将至少一个接收区域配置为测量接收区域的装置，用于根据至少一个接收的光信号生成至少一个测量接收变量，该测量接收变量表征在至少一个测量时间间隔中使用至少一个测量接收区域能够捕获的光量，
81、用于将至少一个接收区域配置为测试接收区域的装置，用于根据至少一个接收的光信号生成至少一个测试接收变量，该测试接收变量表征在至少一个测试时间间隔中使用至少一个测试接收区域能够捕获的光量，
82、用于评估至少一些接收变量的装置，以及
83、用于在至少一个测试接收变量表征的光量大于(超出容许变量)使用至少一个测量接收变量表征的光量时产生至少一个故障状态的装置。
84、根据本发明，车辆具有至少一个观察眼睛安全极限的检测装置。该至少一个检测装置可以用于监测车辆外部和/或车辆内部的至少一个监测区域，特别是针对对象。
85、在有利的实施例中，车辆可以具有至少一个驾驶员辅助系统。驾驶员辅助系统可用于自动或半自动地操作车辆。
86、有利地，至少一个检测装置可以功能性地连接到至少一个驾驶员辅助系统。由此，关于监测区域的信息，特别是使用至少一个检测装置确定的对象信息，可以与至少一个驾驶员辅助系统一起用于控制车辆的自动或半自动操作。
87、此外，结合根据本发明的方法、根据本发明的检测装置和根据本发明的车辆以及它们各自的有利配置而指出的特征和优点以相互对应的方式应用，反之亦然。各个特征和优点当然可以相互结合，其中可以产生超过各个效果总和的进一步有利的效果。
1.一种用于操作光学检测装置(12)的方法，所述光学检测装置(12)被设置用于监测至少一个监测区域(14)，其中
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个发光元件(40)用于发射调制光信号(42)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所产生的故障状态至少是至少一个光电元件(40)的关断、至少一个错误信号、至少一个视觉、听觉和/或触觉输出信号等。
8.一种用于监测至少一个监测区域(14)的光学检测装置(12)，
9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于
10.根据权利要求9或10所述的检测装置，其特征在于，至少一个接收器(52)具有多个点传感器、至少一个线传感器和/或至少一个面传感器，这些传感器用于产生相应的接收区域(56)。
11.一种车辆(10)，具有用于监测至少一个监测区域(14)的至少一个检测装置(12)，所述至少一个检测装置(12)具有：
12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述车辆(10)具有至少一个驾驶员辅助系统(20)。
