用于光学检测视场的激光雷达传感器和用于操控激光雷达传感器的方法技术

一种用于光学检测视场的激光雷达传感器(100)具有：带有至少一个光源(101，101

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光学检测视场的激光雷达传感器和用于操控激光雷达传感器的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于光学检测视场的激光雷达传感器和一种用于操控激光雷达传感器的方法。

技术介绍

[0002]激光雷达传感器主要在机动车的驾驶员辅助系统中用于检测交通环境，例如用于定位前方行驶的车辆或其他障碍/对象。
[0003]已知的激光雷达传感器通常使用可旋转的和/或可摆动的偏转单元，例如镜，以便在一个维度上偏转所输出的初级光和所接收到的次级光。在此，视场在角度范围中的延伸可以例如通过可旋转的镜的扫描方向预先给定。若激光雷达传感器布置在机动车中或机动车上，则在方位角上的角度范围例如可以通过可旋转的镜的扫描方向预先给定。可以根据激光雷达传感器的壳体尺寸、镜的尺寸和/或初级光的射束直径的尺寸来预先给定视场在与该角度范围正交的角度范围、例如在评估中的角度范围中的延伸。

技术实现思路

[0004]本专利技术从一种用于光学检测视场的激光雷达传感器出发，该激光雷达传感器具有：具有至少一个光源的发送单元，该发送单元用于产生和输出初级光到视场的第一角度范围中；围绕旋转轴可旋转和/或可摆动的偏转单元，该偏转单元用于将照射到偏转单元上的初级光偏转到视场的第二角度范围中；和具有至少一个探测器单元的接收单元，该接收单元用于接收在视场中已由对象所反射和/或所散射的次级光。在此，第一角度范围在平行于偏转单元的旋转轴地布置的平面中延伸。发送单元构造用于，将初级光作为具有两个边缘射束的第一发送射束聚束和作为具有两个边缘射束的至少一个第二发送射束聚束输出到第一角度范围的至少两个部分区域中。发送单元另外还构造用于，如此输出第一发送射束聚束，使得第一发送射束聚束的第一边缘射束照射到偏转单元的表面的第一边缘区域上；并且如此输出至少一个第二发送射束聚束，使得第二发送射束聚束的第一边缘射束照射到偏转单元的表面的与第一边缘区域相对置的第二边缘区域上。
[0005]借助激光雷达传感器，能够基于信号传播时间(Time of Flight，飞行时间，TOF)直接或间接地确定该激光雷达传感器与该激光雷达传感器的视场中的对象之间的间距。借助激光雷达传感器，能够例如基于调频连续波信号(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)来确定该激光雷达传感器与该激光雷达传感器的视场中的对象之间的间距。
[0006]发送单元的光源可以构造为至少一个激光单元。激光雷达传感器的视场可以借助所输出的初级光进行扫描。在此，视场的延伸可以通过第一角度范围和第二角度范围以及通过初级光的作用距离来预先给定。初级光可以输出到视场的不同扫描角度中并再次接收。从这些与角度相关的单个测量中随后可以导出环境图像。将初级光发射到第二角度范围的不同扫描角度中借助可旋转和/或可摆动的偏转单元进行。
[0007]该激光雷达传感器可选地具有至少一个分析处理单元。借助分析处理单元可以对接收到的次级光进行分析处理。分析处理的结果可以例如用于车辆的驾驶员辅助功能。分析处理的结果可以例如用于控制自主驾驶的车辆。激光雷达传感器尤其可以构造用于在至少部分自主驾驶的车辆中使用。借助该激光雷达传感器可以在高速公路上和/或在城市交通中实现车辆的部分自主的或自主的驾驶。
[0008]偏转单元可以是围绕旋转轴可旋转和/或可摆动的镜。偏转单元可以构造为三维体。第一发送射束聚束照射到其上的偏转单元表面可以构造为偏转单元的侧表面。第二发送射束聚束照射到其上的偏转单元表面可以构造为偏转单元的侧表面。偏转单元表面的第一边缘区域可以是偏转单元的侧表面的第一边缘区域。第一边缘区域例如可以布置在该表面的以下区域中：该区域靠近偏转单元的顶部表面地布置。偏转单元表面的第二边缘区域可以是偏转单元的侧表面的第二边缘区域。第二边缘区域例如可以布置在该表面的以下区域中：该区域靠近偏转单元的基面地布置。
[0009]本专利技术的优点在于，能够使激光雷达传感器的视场增加。尤其可以沿着第一角度范围增加视场。由于第一发送射束聚束的第一边缘射束照射到偏转单元表面的第一边缘区域上并且第二发送射束聚束的第一边缘射束照射到偏转单元表面的与第一边缘区域相对置的第二边缘区域上，因此能够减少或避免渐晕(Vignettierung)。在此，渐晕可以理解为所输出的初级光和/或所接收到的次级光由激光雷达传感器的壳体边缘遮暗(Abschattung)。所产生的初级光可以在激光雷达传感器的出射窗口的整个长度上输出到第一角度范围中。所产生的初级光的射束直径可以增加到出射窗口的整个长度。在输出到第一角度范围中时，在壳体的边缘处几乎不损失直至未损失所产生的初级光。尤其可以改善激光雷达传感器在视场的第一角度范围的中心区域中的眼睛安全性。能够以增加的功率将初级光输出到视场的第一角度范围的中心区域中并且由此增加作用距离。
[0010]针对第一角度范围的至少两个部分区域的初级光的作用距离尤其可以分别单独地设置。
[0011]可以减少激光雷达传感器的结构体积。这可以通过增加所输出的初级光的射束直径同时增加初级光的发射功率来实现。
[0012]在本专利技术的一种有利构型中设置，发送单元另外还构造用于，如此输出所述第一发送射束聚束，使得第一发送射束聚束的第二边缘射束照射到偏转单元的表面的中心区域上；并且如此输出至少一个第二发送射束聚束，使得第二发送射束聚束的第二边缘射束照射到偏转单元的表面的中心区域上。
[0013]该构型的优点在于，所产生的初级光可以在激光雷达传感器的出射窗口的整个长度上输出到第一角度范围中。所产生的初级光的射束直径可以增加到出射窗口的整个长度。初级光可以以线的形式输出。该线可以如此构造，使得其在激光雷达传感器的出射窗口的整个长度上延伸。
[0014]在本专利技术的一种有利构型中设置，第一发送射束聚束的第一边缘射束和第二发送射束聚束的第一边缘射束正交于旋转轴地照射到偏转单元的表面上。
[0015]该构型的优点在于，能够更可靠地避免渐晕。在输出到第一角度范围中时，在壳体边缘处未损失所产生的初级光。
[0016]在本专利技术的一种有利构型中设置，激光雷达传感器另外还具有至少一个第一偏转
镜，所述至少一个第一偏转镜用于将由发送单元所输出的初级光偏转到偏转单元上和/或用于将照射到偏转单元上的次级光偏转到至少一个探测器单元上。
[0017]该构型的优点在于，能够将初级光的射束路径和次级光的射束路径带入一个轴中。由此能够将偏转单元的尺寸减少。
[0018]在本专利技术的一种有利构型中设置，至少一个光源构造用于将初级光的第一部分作为至少一个发送射束聚束输出到第一角度范围的第一部分区域中；并且其中，发送单元另外还具有至少一个半透镜和至少一个第二偏转镜；并且其中，所述半透镜和所述第二偏转镜构造用于将由光源所输出的初级光的至少一个第二部分输出到第一角度范围的至少一个第二部分区域中。
[0019]该构型的优点在于，一个光源足以用于将至少两个发送射束聚束发射到第一角度范围的至少两个部分区域中。由此能够更加成本有利地实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于光学检测视场的激光雷达传感器(100)，其具有：
‑
带有至少一个光源(101，101
‑
1，101
‑
2)的发送单元，所述发送单元用于产生和输出初级光到所述视场的第一角度范围(111)中；
‑
围绕旋转轴(106)能够旋转和/或能够摆动的偏转单元(105)，所述偏转单元用于将照射到所述偏转单元(105)上的初级光偏转到所述视场的第二角度范围(505)中；和
‑
带有至少一个探测器单元(204)的接收单元(110)，所述接收单元用于接收在所述视场中已由对象反射和/或散射的次级光；
‑
其中，所述第一角度范围(111)在平行于所述偏转单元(105)的旋转轴(106)地布置的平面中延伸；
‑
并且其中，所述发送单元构造用于，将所述初级光作为具有两个边缘射束(103
‑
1，103
‑
2)的第一发送射束聚束(102
‑
1)和作为具有两个边缘射束(104
‑
1，104
‑
2)的至少一个第二发送射束聚束(102
‑
2)输出到所述第一角度范围(111)的至少两个部分区域(111
‑
1，111
‑
2)中；
‑
并且其中，所述发送单元另外还构造用于，如此输出所述第一发送射束聚束(102
‑
1)，使得所述第一发送射束聚束(102
‑
1)的第一边缘射束(103
‑
1)照射到所述偏转单元(105)的表面的第一边缘区域(112
‑
1)上；并且如此输出至少一个第二发送射束聚束(102
‑
2)，使得所述第二发送射束聚束(102
‑
2)的第一边缘射束(104
‑
1)照射到所述偏转单元(105)的表面的与所述第一边缘区域相对置的第二边缘区域(112
‑
2)上。2.根据权利要求1所述的激光雷达传感器(100)，其中，所述发送单元另外还构造用于，如此输出所述第一发送射束聚束(102
‑
1)，使得所述第一发送射束聚束(102
‑
1)的第二边缘射束(103
‑
2)照射到所述偏转单元(105)的表面的中心区域(113)上；并且如此输出所述至少一个第二发送射束聚束(102
‑
2)，使得所述第二发送射束聚束(102
‑
2)的第二边缘射束(104
‑
2)照射到所述偏转单元(105)的表面的中心区域(113)上。3.根据权利要求1或2所述的激光雷达传感器(100)，其中，所述第一发送射束聚束(102
‑
1)的第一边缘射束(103
‑
1)和所述第二发送射束聚束(102
‑
2)的第一边缘射束(104...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：