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DE102016009926A1 - Lidar sensor device for a motor vehicle - Google Patents

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DE102016009926A1
DE102016009926A1 DE102016009926.7A DE102016009926A DE102016009926A1 DE 102016009926 A1 DE102016009926 A1 DE 102016009926A1 DE 102016009926 A DE102016009926 A DE 102016009926A DE 102016009926 A1 DE102016009926 A1 DE 102016009926A1
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DE
Germany
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lidar sensor
surrounding area
sensor device
receiving
laser beams
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102016009926.7A
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German (de)
Inventor
Philipp Schindler
Markus Glaser
Carsten Brenk
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lidar-Sensorvorrichtung (12) für ein Kraftfahrzeug (10) zum Abtasten eines Umgebungsbereiches (14) des Kraftfahrzeugs (10) mittels Laserstrahlen (L1, L2), mit einer Sendeeinrichtung aufweisend eine Lichtquelle (16), wobei die Sendeeinrichtung dazu ausgelegt ist, Laserstrahlen (L1, L2) entlang vorbestimmter Winkel in den Umgebungsbereich (14) auszusenden, einer Empfangseinrichtung (26) zum Empfangen der in dem Umgebungsbereich (14) reflektierten Laserstrahlen (L1', L2') und mit einer Matrixanordnung (20) aufweisend einen Empfangsbereich (E) mit ansteuerbaren Mikrostrukturelementen (22), welche dazu ausgelegt sind, die in dem Umgebungsbereich (14) entlang jeweiliger, zu den Mikrostrukturelementen (22) korrespondierender Winkel reflektierten Laserstrahlen (L1' L2') zu der Empfangseinrichtung (26) zu lenken.The invention relates to a lidar sensor device (12) for a motor vehicle (10) for scanning an ambient region (14) of the motor vehicle (10) by means of laser beams (L1, L2), with a transmitting device having a light source (16), the transmitting device to is adapted to emit laser beams (L1, L2) at predetermined angles into the surrounding area (14), receiving means (26) for receiving the laser beams (L1 ', L2') reflected in the surrounding area (14) and having a matrix arrangement (20) comprising a receiving region (E) with controllable microstructure elements (22) which are designed to transmit to the receiving device (26) the laser beams (L1 'L2') reflected in the surrounding region (14) along respective angles corresponding to the microstructure elements (22). to steer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lidar-Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Abtasten eines Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs mittels Laserstrahlen, mit einer Sendeeinrichtung aufweisend eine Lichtquelle, wobei die Sendeeinrichtung dazu ausgelegt ist, Laserstrahlen entlang vorbestimmter Winkel in den Umgebungsbereich auszusenden, und mit einer Empfangseinrichtung zum Empfangen der in dem Umgebungsbereich reflektierten Laserstrahlen.The invention relates to a lidar sensor device for a motor vehicle for scanning an environmental region of the motor vehicle by means of laser beams, having a transmitting device comprising a light source, wherein the transmitting device is adapted to emit laser beams along predetermined angles in the surrounding area, and with a receiving device for receiving the in the surrounding area reflected laser beams.

Es ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt, Lidar-Sensorvorrichtungen an einem Kraftfahrzeug anzuordnen, um einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu überwachen. Solche Lidar-Sensorvorrichtungen können beispielsweise Laserscanner sein, bei welchen der Umgebungsbereich abgetastet wird, indem ein Laserstrahl zu jedem Messzeitpunkt entlang eines anderen Winkels in den Umgebungsbereich abgelenkt wird und damit zu jedem Messzeitpunkt ein anderer Teilbereich des Umgebungsbereiches beleuchtet wird. Zum Ablenken des Laserstrahls weisen solche Laserscanner üblicherweise makroskopische Spiegel auf, welche in zumindest eine Raumrichtung mittels eines Motors ausgelenkt beziehungsweise ausgeschwenkt werden. Dadurch kann der Laserstrahl zu jedem Messzeitpunkt nur entlang eines Winkels in den Umgebungsbereich ausgelenkt werden.It is already known from the prior art to arrange lidar sensor devices on a motor vehicle in order to monitor a surrounding area of the motor vehicle. Such lidar sensor devices may, for example, be laser scanners in which the surrounding area is scanned by deflecting a laser beam into the surrounding area at a different angle along each angle and thus illuminating a different partial area of the surrounding area at each measurement time. For deflecting the laser beam, such laser scanners usually have macroscopic mirrors which are deflected or swung out in at least one spatial direction by means of a motor. As a result, the laser beam can only be deflected along one angle into the surrounding area at each measurement time.

Aus der DE 10 2011 007 243 A1 ist ein optisches System für die Umfelderfassung mit einem Laser für die Erzeugung des zur Umfelderfassung vorgesehenen Laserstrahls bekannt, bei welchem im Strahlengang des Laserstrahls ein steuerbares Phasengitter mit Mikrospiegeln oder LCoS („Liquid Crystal an Silicon”) angeordnet ist.From the DE 10 2011 007 243 A1 is an optical system for the Umfassungsfassung with a laser for the generation of the intended for environment detection laser beam, in which in the beam path of the laser beam, a controllable phase grating with micromirrors or LCoS ("Liquid Crystal on Silicon") is arranged.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie eine Lidar-Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug besonders zuverlässig, bauteilsparend und kostengünstig ausgestaltet realisiert werden kann.It is an object of the present invention to provide a solution as to how a lidar sensor device for a motor vehicle can be implemented in a particularly reliable, component-saving and cost-effective manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lidar-Sensorvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.This object is achieved by a lidar sensor device according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are subject of the dependent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Lidar-Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug dient zum Abtasten eines Umgebungsbereiches des Kraftfahrzeugs mittels Laserstrahlen. Die Lidar-Sensorvorrichtung umfasst eine Sendeeinrichtung aufweisend eine Lichtquelle, wobei die Sendeeinrichtung dazu ausgelegt ist, Laserstrahlen entlang vorbestimmter Winkel in den Umgebungsbereich auszusenden, und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen der in dem Umgebungsbereich reflektierten Laserstrahlen. Darüber hinaus umfasst die Lidar-Sensorvorrichtung eine Matrixanordnung aufweisend einen Empfangsbereich mit ansteuerbaren Mikrostrukturelementen, welche dazu ausgelegt sind, die in dem Umgebungsbereich entlang jeweiliger, zu den Mikrostrukturelementen korrespondierender Winkel reflektierten Laserstrahlen zu der Empfangseinrichtung zu lenken.A lidar sensor device according to the invention for a motor vehicle is used for scanning a surrounding area of the motor vehicle by means of laser beams. The lidar sensor device comprises a transmitting device having a light source, wherein the transmitting device is adapted to emit laser beams at predetermined angles in the surrounding area, and receiving means for receiving the laser beams reflected in the surrounding area. In addition, the lidar sensor device comprises a matrix arrangement comprising a receiving area with controllable microstructure elements which are designed to direct the laser beams reflected in the surrounding area along respective angles corresponding to the microstructure elements to the receiving device.

Die Lidar-Sensorvorrichtung dient dazu, den Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu überwachen. Dazu sendet die Sendeeinrichtung zu jedem Messzeitpunkt zumindest einen Laserstrahl entlang eines vorbestimmten Winkels beziehungsweise einer vorbestimmten Senderichtung in den Umgebungsbereich aus und die Empfangseinrichtung empfängt einen an einem Objekt in dem Umgebungsbereich reflektierten Teil des Laserstrahls wieder. Anhand einer Laufzeit des Laserlichtes kann ein Abstand des Objektes zu dem Kraftfahrzeug bestimmt werden. Die Sendeeinrichtung weist eine Lichtquelle auf, welche beispielsweise zumindest eine Laserdiode umfasst.The lidar sensor device serves to monitor the surrounding area of the motor vehicle. For this purpose, the transmitting device emits at least one laser beam along a predetermined angle or a predetermined transmission direction into the surrounding area at each measuring time, and the receiving device receives a part of the laser beam reflected by an object in the surrounding area. Based on a running time of the laser light, a distance of the object to the motor vehicle can be determined. The transmitting device has a light source, which comprises, for example, at least one laser diode.

Zum Empfangen des reflektierten Laserstrahls aus einer beliebigen Empfangsrichtung beziehungsweise aus einem beliebigen Raumwinkel wird dieser durch den Empfangsbereich der Matrixeinrichtung zurück zu der Empfangseinrichtung geleitet. Die Matrixanordnung weist dabei eine Vielzahl von reihenweise und/oder spaltenweise angeordneten Mikrostrukturelementen auf. Zumindest ein Mikrostrukturelement des Empfangsbereiches, welches zu dem jeweiligen Empfangswinkel korrespondiert, wird, beispielsweise von einer Steuereinrichtung der Lidar-Sensorvorrichtung, angesteuert, sodass dieses den zumindest einen reflektierten Laserstrahl aus dem Umgebungsbereich zu der Empfangseinrichtung leiten kann. Zum Empfangen weist die Empfangseinrichtung zumindest eine Empfangsdiode auf. Die Mikrostrukturelemente sind beispielsweise als Flüssigkristallelemente oder Mikrospiegel (MEMS, DMDs) ausgebildet.For receiving the reflected laser beam from any desired direction or from any solid angle, it is passed through the receiving area of the matrix device back to the receiving device. In this case, the matrix arrangement has a multiplicity of microstructure elements arranged in rows and / or columns. At least one microstructure element of the receiving area, which corresponds to the respective receiving angle, is actuated, for example by a control device of the lidar sensor device, so that it can guide the at least one reflected laser beam from the surrounding area to the receiving device. For receiving, the receiving device has at least one receiving diode. The microstructure elements are formed, for example, as liquid crystal elements or micromirrors (MEMS, DMDs).

Mittels der Matrixanordnung ist in vorteilhafter Weise ein schnelles und effizientes Empfangen einer oder mehrerer Laserstrahlen zur gleichen Zeit möglich.By means of the matrix arrangement is advantageously a fast and efficient reception of one or more laser beams at the same time possible.

Besonders bevorzugt weist die Matrixanordnung einen Sendebereich mit ansteuerbaren Mikrostrukturelementen auf, welche dazu ausgelegt sind, aus einem jeweiligen, auf zumindest ein Mikrostrukturelement treffenden Teil des von der Lichtquelle ausgesendeten Laserlichts einen Laserstrahl zu formen und den Laserstrahl entlang eines jeweiligen, zu dem Mikrostrukturelement korrespondierenden Winkels in den Umgebungsbereich zu lenken. Zum Aussenden des Laserstrahls in den Umgebungsbereich wird der Sendebereich der Matrixanordnung von der Lichtquelle beleuchtet. Der Empfangsbereich wir dabei insbesondere nicht von der Lichtquelle beleuchtet. Die Lichtquelle weist vorzugsweise zumindest eine Laserdiode zum Aussenden eines Laserstrahls und ein Linsenelement auf, wobei das Linsenelement dazu ausgelegt ist, den von der Laserdiode ausgesendeten Laserstrahl zum Beleuchten des Sendebereiches der Matrixanordnung aufzuweiten.The matrix arrangement particularly preferably has a transmitting region with controllable microstructure elements which are designed to form a laser beam from a respective part of the laser light emitted by the light source and strike the laser beam along a respective angle corresponding to the microstructure element to steer the surrounding area. For emitting the laser beam in the surrounding area of the transmission range of the matrix array of the Illuminated light source. In particular, the reception area is not illuminated by the light source. The light source preferably has at least one laser diode for emitting a laser beam and a lens element, wherein the lens element is designed to widen the laser beam emitted by the laser diode for illuminating the transmitting region of the matrix arrangement.

Die Matrixanordnung kann also den Sendebereich und den Empfangsbereich umfassen. Der Sendebereich und der Empfangsbereich können dabei voneinander separate Bereiche der Matrixanordnung sein, wobei der Sendebereich und der Empfangsbereich beispielsweise durch mehrere, aneinander angrenzende Zeilen der Matrixanordnung ausgebildet sein können. Alternativ dazu können, falls die Lidar-Sensorvorrichtung gepulst betrieben wird, dieselben Mikrostrukturelemente zum Senden und Empfangen verwendet werden, sodass der Sendebereich und der Empfangsbereich durch denselben Bereich der Matrixanordnung ausgebildet sind.The matrix arrangement can thus comprise the transmission range and the reception range. The transmission range and the reception range can be separate regions of the matrix arrangement from one another, wherein the transmission range and the reception range can be formed, for example, by a plurality of mutually adjacent rows of the matrix arrangement. Alternatively, if the lidar sensor device is pulsed, the same microstructure elements may be used for transmission and reception so that the transmission area and the reception area are formed by the same area of the matrix array.

Zum Aussenden der Laserstrahlen wird zumindest ein Mikrostrukturelement des Sendebereiches, beispielsweise von der Steuereinrichtung, angesteuert, sodass ein Teil des von der Lichtquelle ausgesendeten Laserlichtes als Laserstrahl entlang einer bestimmten Senderichtung beziehungsweise eines bestimmten Winkels in den Umgebungsbereich ausgelenkt wird. Der Sendebereich dient also dazu, die Teile des Laserlichtes zum Erzeugen einer Abtastbewegung beziehungsweise Scanbewegung entlang der unterschiedlichen Winkel in den Umgebungsbereich auszusenden. Der Winkel des aktuell ausgesendeten Laserstrahls kann beispielsweise abhängig von dem aktuell aktiven, angesteuerten Mikrostrukturelement sein. Dabei können auch mehrere Mikrostrukturelemente gleichzeitig aktiviert werden, sodass gleichzeitig mehrere Laserstrahlen entlang unterschiedlicher Winkel in den Umgebungsbereich ausgesendet werden. Auch können die Winkel dadurch erzeugt werden, dass durch das oder die jeweiligen angesteuerten Mikrostrukturelemente eine Phasenverschiebung eines jeweiligen Teils des Laserlichts verursacht wird. Im Falle von mehreren angesteuerten Mikrostrukturelementen interferieren diese Teile des Laserlichts entsprechend den unterschiedlichen Phasen zu einem Laserstrahl, welcher entlang des gewünschten Winkels beziehungsweise der gewünschten Senderichtung orientiert ist. Die Ablenkung des Laserstrahls wird also durch die Überlagerung der Teile des Laserlichtes mit den definierten Phasen erzeugt.For emitting the laser beams at least one microstructure element of the transmission range, for example, by the control device, driven, so that a part of the laser light emitted from the light source is deflected as a laser beam along a certain transmission direction or a certain angle in the surrounding area. The transmission range thus serves to emit the parts of the laser light for generating a scanning movement or scanning movement along the different angles in the surrounding area. The angle of the currently emitted laser beam may, for example, be dependent on the currently active, controlled microstructure element. In this case, several microstructure elements can be activated simultaneously, so that simultaneously several laser beams are emitted along different angles into the surrounding area. Also, the angles can be generated by causing a phase shift of a respective part of the laser light by the one or more respective controlled microstructure elements. In the case of a plurality of driven microstructure elements, these parts of the laser light interfere according to the different phases to a laser beam, which is oriented along the desired angle or the desired transmission direction. The deflection of the laser beam is thus generated by the superposition of the parts of the laser light with the defined phases.

Die Matrixanordnung kann also sowohl zum Aussenden des Laserstrahls als auch zum Empfangen des reflektierten Laserstrahls verwendet werden, wobei mittels der Matrixanordnung eine schnelle und effiziente Ablenkung einer oder mehrerer Laserstrahlen zur gleichen Zeit ermöglicht wird. Somit kann eine besonders kostengünstige und bauteilsparende Lidar-Sensorvorrichtung bereitgestellt werden. Außerdem kann die Polarisationsabhängigkeit der als Flüssigkristallelemente ausgestalteten Mikrostrukturelemente dazu verwendet werden, um polarisierende Effekte von detektierten Objekten zu bestimmen. Somit können tiefer gehenden Informationen über die Objekte erhalten werden und diese dadurch beispielsweise klassifiziert werden. Darüber hinaus können durch die Polarisationsabhängigkeit Informationen über Nässe, Eis, Schnee auf und/oder neben der Fahrbahn bestimmt werden.Thus, the matrix arrangement can be used both for emitting the laser beam and for receiving the reflected laser beam, whereby a fast and efficient deflection of one or more laser beams at the same time is made possible by means of the matrix arrangement. Thus, a particularly inexpensive and component-saving lidar sensor device can be provided. In addition, the polarization dependence of the microstructure elements configured as liquid crystal elements can be used to determine polarizing effects of detected objects. Thus, more in-depth information about the objects can be obtained and thereby classified, for example. In addition, information about wetness, ice, snow on and / or next to the roadway can be determined by the polarization dependence.

Besonders bevorzugt weist die Lichtquelle zumindest zwei Laserdioden zum Aussenden von Laserstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen auf. Somit können durch die Verwendung verschiedener Wellenlängen mittels der Mikrostrukturelemente des Sendebereiches mehrere Raumwinkel gleichzeitig ausgeleuchtet werden. Alternativ oder zusätzlich können eine Reichweite und eine Genauigkeit der Lidar-Sensorvorrichtung optimiert werden, indem die Wellenlängen an die aktuellen Witterungsbedingungen im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs angepasst werden.Particularly preferably, the light source has at least two laser diodes for emitting laser beams with different wavelengths. Thus, by using different wavelengths by means of the microstructure elements of the transmission range, several solid angles can be illuminated simultaneously. Alternatively or additionally, a range and an accuracy of the lidar sensor device can be optimized by adapting the wavelengths to the current weather conditions in the surrounding area of the motor vehicle.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Lidar-Sensorvorrichtung eine Steuereinrichtung auf, welche dazu ausgelegt ist, durch Ansteuern der Mikrostrukturelemente eine Dämpfung der Laserstrahlen insbesondere beim Senden einzustellen. Anders ausgedrückt kann mittels der Mikrostrukturelemente für jeden Strahl die Dämpfung eingestellt werden. Die Dämpfung wird beispielsweise über die Art und Weise der Ablenkung des Laserlichtes geregelt. Beispielsweise kann nur ein Bruchteil des Laserlichtes aus der Sendeeinrichtung ausgekoppelt werden und der Rest in Bereiche abgelenkt werden, die absorbieren. Auch können sich Teile des Laserlichtes durch destruktive Interferenz auslöschen. Auch ist eine Polarisationsdrehung des Laserstrahls beim Aussenden möglich, die durch einen nachgeschalteten Polarisationsfilter dann entsprechend reduziert wird. Durch die einstellbare Dämpfung kann in vorteilhafter Weise ein stärkerer Laser verbaut werden und/oder verschiedene Laser mit verschiedenen Leistungen beziehungsweise Wellenlängen. Somit kann je nach Teilbereich des Umgebungsbereiches, in den gesendet wird, die Sendeleistung angepasst werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, im Fernbereich stärkere Pulse zu senden als im Nahbereich.In a preferred development of the invention, the lidar sensor device has a control device which is designed to set an attenuation of the laser beams, in particular during transmission, by driving the microstructure elements. In other words, the attenuation can be adjusted for each beam by means of the microstructure elements. The attenuation is regulated, for example, by the manner of the deflection of the laser light. For example, only a fraction of the laser light can be extracted from the transmitter and the remainder deflected into areas that absorb. Also, parts of the laser light can be canceled by destructive interference. A polarization rotation of the laser beam during emission is also possible, which is then correspondingly reduced by a downstream polarization filter. Due to the adjustable damping, a stronger laser can be installed in an advantageous manner and / or different lasers with different powers or wavelengths. Thus, the transmission power can be adjusted depending on the subarea of the surrounding area to which the transmission is made. This makes it possible, for example, to send stronger pulses in the far range than in the near range.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Empfangseinrichtung zumindest zwei Empfangsdioden aufweist. Wenn beispielsweise mittels der Mikrostrukturelemente des Sendebereiches mehrere Laserstrahlen in den Umgebungsbereich orientiert werden, können verschiedene Teilbereiche des Umgebungsbereiches gleichzeitig beleuchtet werden. Dadurch können auch verschiedene Empfangssignale, also reflektierte Laserstrahlen aus unterschiedlichen Raumwinkeln des Umgebungsbereiches, mittels der Mikrostrukturelemente des Empfangsbereiches gleichzeitig empfangen, den Empfangsdioden der Empfangseinrichtung zugeführt und dort ausgewertet werden. Somit können in vorteilhafter Weise verschiedene Teilbereiche des Umgebungsbereiches schneller abgetastet werden. Diese Teilbereiche können auch situationsbedingt und dynamisch während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs durch Ansteuern der entsprechenden Mikrostrukturelemente des Sendebereiches und des Empfangsbereiches angepasst werden. Diese Teilbereiche können dabei mit unterschiedlichen Genauigkeiten und Frequenzen überwacht werden.It proves to be advantageous if the receiving device has at least two receiving diodes. If, for example, by means of the microstructure elements of the transmission range, a plurality of laser beams are oriented in the surrounding area, different subranges of the Surrounding area to be illuminated simultaneously. As a result, different received signals, that is to say reflected laser beams from different spatial angles of the surrounding area, can be simultaneously received by means of the microstructure elements of the receiving area, fed to the receiving diodes of the receiving device and evaluated there. Thus, advantageously, different portions of the surrounding area can be scanned faster. These subareas can also be adapted to the situation and dynamically during a driving operation of the motor vehicle by activating the corresponding microstructure elements of the transmission range and the reception range. These subareas can be monitored with different accuracies and frequencies.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Mikrostrukturelemente als transmissive Flüssigkristallelemente ausgebildet sind, wobei die transmissiven Flüssigkristallelemente des Empfangsbereiches dazu ausgelegt sind, die in dem Umgebungsbereich reflektierten Laserstrahlen zu der Empfangseinrichtung zu transmittieren. Im Falle, dass die Mikrostrukturelemente auch zum Senden verwendet werden, sind die transmissiven Flüssigkristallelemente des Sendebereiches dazu ausgelegt, jeweilige Teile des von der Lichtquelle ausgesendeten Laserlichtes als Laserstrahlen in den Umgebungsbereich zu transmittieren. Die Mikrostrukturelemente sind hier also transmissive Elemente, sogenannte LCs (LC-„Liquid Crystal”), wie sie beispielsweise von LCD-Bildschirmen bekannt sind. In diesem Fall ist die Matrixanordnung in Ausbreitungsrichtung des von der Lichtquelle ausgesendeten Laserlichtes zwischen der Lichtquelle und dem Umgebungsbereich beziehungsweise in Ausbreitungsrichtung des reflektierten Laserstrahls zwischen dem Umgebungsbereich und der Empfangseinrichtung angeordnet.It can be provided that the microstructure elements are formed as transmissive liquid crystal elements, wherein the transmissive liquid crystal elements of the receiving area are adapted to transmit the laser beams reflected in the surrounding area to the receiving device. In the case where the microstructure elements are also used for transmission, the transmissive liquid crystal elements of the transmission area are designed to transmit respective parts of the laser light emitted by the light source as laser beams into the surrounding area. The microstructure elements here are thus transmissive elements, so-called LCs (LC "Liquid Crystal"), as they are known, for example, from LCD screens. In this case, the matrix arrangement is arranged in the propagation direction of the laser light emitted by the light source between the light source and the surrounding area or in the propagation direction of the reflected laser beam between the surrounding area and the receiving device.

Vorzugsweise sind die Mikrostrukturelemente als reflexive Flüssigkristallelemente ausgebildet, wobei die reflexiven Flüssigkristallelemente des Empfangsbereiches dazu ausgelegt sind, die in dem Umgebungsbereich reflektierten Laserstrahlen zu der Empfangseinrichtung zu reflektieren. Im Falle, dass die Mikrostrukturelemente auch zum Senden verwendet werden, sind die reflexiven Flüssigkristallelemente des Sendebereiches dazu ausgelegt, jeweilige Teile des von der Lichtquelle ausgesendeten Laserlichtes als Laserstrahlen in den Umgebungsbereich zu reflektieren. Hier sind die Mikrostrukturelemente reflektierende Elemente, sogenannte LCoS („Liquid Crystal an Silicon”). Gemäß dieser Ausführungsform wird der Strahlgang gefaltet beziehungsweise geknickt, sodass eine Länge des Strahlengangs in vorteilhafter Weise verkürzt wird. Somit kann eine Baugröße der Lidar-Sensorvorrichtung an einen zur Verfügung stehenden eines Bauraumes für die Lidar-Sensorvorrichtung am Kraftfahrzeug angepasst werden.Preferably, the microstructure elements are formed as reflective liquid crystal elements, wherein the reflective liquid crystal elements of the receiving area are adapted to reflect the laser beams reflected in the surrounding area to the receiving device. In the case where the microstructure elements are also used for transmission, the reflective liquid crystal elements of the transmission area are designed to reflect respective parts of the laser light emitted by the light source as laser beams into the surrounding area. Here the microstructure elements are reflective elements, so-called LCoS (Liquid Crystal on Silicon). According to this embodiment, the beam path is folded or kinked, so that a length of the beam path is shortened in an advantageous manner. Thus, a size of the lidar sensor device can be adapted to an available one of the installation space for the lidar sensor device on the motor vehicle.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in einem optischen Pfad zwischen der Empfangseinrichtung und dem Umgebungsbereich ein dispersives Element angeordnet, das ein Filtern von Störstrahlung auf einfache Weise ermöglicht. Das dispersive Element ist insbesondere als optisches Gitter und/oder Prisma ausgeführt. Mittels des dispersiven Elementes kann ein dynamisch programmierbares Filter realisiert werden, das eine ideale Hintergrundunterdrückung von Störsignalen gewährleistet. Somit kann die Lidar-Sensorvorrichtung besonders zuverlässig Hintergrundrauschen unterdrücken und Objekte in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs detektieren.In a particularly advantageous embodiment of the invention, a dispersive element is disposed in an optical path between the receiving device and the surrounding area, which allows filtering of interfering radiation in a simple manner. The dispersive element is designed in particular as an optical grating and / or prism. By means of the dispersive element, a dynamically programmable filter can be realized, which ensures an ideal background suppression of interference signals. Thus, the lidar sensor device can particularly reliably suppress background noise and detect objects in the surrounding area of the motor vehicle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Lidar-Sensorvorrichtung; und 1 a schematic representation of a motor vehicle with a lidar sensor device; and

2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lidar-Sensorvorrichtung. 2 a schematic representation of an embodiment of a lidar sensor device according to the invention.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Lidar-Sensorvorrichtung 12 zum Überwachen eines Umgebungsbereiches 14 des Kraftfahrzeugs 10. Dazu sendet die Lidar-Sensorvorrichtung 12 zumindest einen Laserstrahl L1, L2 entlang unterschiedlicher Winkel beziehungsweise Senderichtungen in den Umgebungsbereich 14 aus und empfängt die an Objekten in dem Umgebungsbereich 14 reflektierten Laserstrahlen L1', L2' wieder. Anhand einer Laufzeit des Laserstrahls L1, L1', L2, 12' kann ein Abstand des Objektes zu dem Kraftfahrzeug 10 bestimmt werden. Anhand des Sendewinkels, unter welchem der Laserstrahl L1, L2 in den Umgebungsbereich 14, ausgesendet wurde, ist außerdem eine Orientierung des Objektes bezüglich des Kraftfahrzeugs 10 bekannt. 1 shows a motor vehicle 10 with a lidar sensor device 12 to monitor a surrounding area 14 of the motor vehicle 10 , To do this, the lidar sensor device sends 12 at least one laser beam L1, L2 along different angles or transmission directions in the surrounding area 14 and receives the objects in the environment area 14 reflected laser beams L1 ', L2' again. Based on a transit time of the laser beam L1, L1 ', L2, 12', a distance of the object to the motor vehicle 10 be determined. Based on the transmission angle, under which the laser beam L1, L2 in the surrounding area 14 , was sent, is also an orientation of the object with respect to the motor vehicle 10 known.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Lidar-Sensorvorrichtung 12. Die Lidar-Sensorvorrichtung 12 weist eine Lichtquelle 16 auf, welche Laserlicht 18 auf einen Sendebereich S einer zweidimensionalen Matrixanordnung 20 aufweisend eine Vielzahl von ansteuerbaren Mikrostrukturelementen 22 aussendet. Die Lichtquelle weist dabei zumindest eine Laserdiode auf, welche einen Laserstrahl aussendet. Der ausgesendete Laserstrahl wird in Richtung der Matrixanordnung 20 aufgeweitet. Dabei werden also die den Sendebereich S bildenden Zeilen der Matrixanordnung 20 voll ausgeleuchtet, jedoch nicht die gesamte Matrixanordnung 20. 2 shows a schematic representation of an embodiment of the lidar sensor device 12 , The lidar sensor device 12 has one light source 16 on which laser light 18 to a transmission range S of a two-dimensional matrix arrangement 20 comprising a plurality of controllable microstructure elements 22 sending out. The light source has at least one laser diode which emits a laser beam. The emitted laser beam is in the direction of the matrix arrangement 20 widened. In this case, therefore, the lines forming the transmission range S of the matrix arrangement 20 fully lit, but not the entire matrix arrangement 20 ,

Die Mikrostrukturelemente 22 sind hier als LCoS ausgebildet und in einem aktiven Zustand dazu ausgelegt, einen Teil des Laserlichtes 18 als die Laserstrahlen L1, L2 entlang zu den LCoS korrespondierenden Winkeln in den Umgebungsbereich 14 zu reflektieren. Zum Aktivieren der Mikrostrukturelemente 22 werden die entsprechenden Mikrostrukturelemente 22 beispielsweise von einer Steuereinrichtung 24 der Lidar-Sensorvorrichtung 12 angesteuert (in 2 durch eine Schraffur gekennzeichnet), sodass eine gewünschte Phasenänderung eintritt, dadurch die Wellenfront des Laserlichtes 18 entsprechend verschoben wird und somit der Laserstrahl L1, L2 entlang des jeweiligen Winkels abgelenkt wird. Gleichzeitig kann das aus dem Umgebungsbereich 14 zurückgestreute Licht, also die reflektieren Laserstrahlen L1', L2', durch einen Empfangsbereich E der Matrixanordnung 20 auf eine Empfangseinrichtung 26 umgelenkt werden. Der Empfangsbereich E wird von einem anderen, nicht von der Lichtquelle 16 beleuchteten Bereich der Matrixanordnung 20 gebildet.The microstructure elements 22 are designed here as LCoS and designed in an active state to a part of the laser light 18 as the laser beams L1, L2 along the LCoS corresponding angles in the surrounding area 14 to reflect. To activate the microstructure elements 22 become the corresponding microstructural elements 22 for example, by a control device 24 the lidar sensor device 12 controlled (in 2 indicated by a hatching) so that a desired phase change occurs, thereby the wavefront of the laser light 18 is moved accordingly and thus the laser beam L1, L2 is deflected along the respective angle. At the same time this can be done from the surrounding area 14 backscattered light, that is to say the reflected laser beams L1 ', L2', through a receiving region E of the matrix arrangement 20 to a receiving device 26 be redirected. The reception area E is from another, not from the light source 16 illuminated area of the matrix arrangement 20 educated.

Wird zusätzlich ein hier nicht gezeigtes dispersives Element, beispielsweise ein Prisma und/oder ein Gitter, in den optischen Pfad eingebracht, so kann ein programmierbares optisches Filter realisiert werden, das eine ideale Unterdrückung von Hintergrundbeleuchtung, also Störsignalen in dem Umgebungsbereich 14, gewährleistet.If, in addition, a dispersive element (not shown here), for example a prism and / or a grating, is introduced into the optical path, then a programmable optical filter can be realized, which provides ideal suppression of background lighting, ie interference signals in the surrounding area 14 , guaranteed.

Da LCoS üblicherweise sehr breitbandig sind, kann die Lichtquelle 16 mehrere Laserdioden 28, 30 aufweisen, wobei eine erste Laserdiode 28 einen ersten Laserstrahl mit einer ersten Wellenlänge aussendet und eine zweite Laserdiode 30 einen zweiten Laserstrahl mit einer zweiten Wellenlänge aussendet. So können verschiedene Winkelbereiche im Umgebungsbereich 14 gleichzeitig ausgeleuchtet werden. Auch kann durch die unterschiedlichen Wellenlängen eine Reichweitenoptimierung unter verschiedenen Witterungsbedingungen vorgenommen werden. Die. Empfangseinrichtung 26 kann zumindest zwei Empfangsdioden 32, 34 aufweisen, sodass reflektierte Laserstrahlen L1', L2' aus verschiedenen Teilbereichen des Umgebungsbereiches 14 empfangen werden können, welche zeitlich und räumlich unabhängig vom Sender, also der Lichtquelle 16 und dem Sendebereich S, sein können.Since LCoS are usually very broadband, the light source can be 16 several laser diodes 28 . 30 have, wherein a first laser diode 28 emits a first laser beam having a first wavelength and a second laser diode 30 emits a second laser beam at a second wavelength. This allows different angle ranges in the surrounding area 14 be lit at the same time. Also can be made by the different wavelengths range optimization under different weather conditions. The. receiving device 26 can be at least two receiving diodes 32 . 34 have, so that reflected laser beams L1 ', L2' from different portions of the surrounding area 14 can be received, which temporally and spatially independent of the transmitter, so the light source 16 and the transmission range S, can be.

Zusammenfassend ermöglicht die Lidar-Sensorvorrichtung 12 durch die Verwendung der Matrixanordnung 20 mit den ansteuerbaren Mikrostrukturelementen 22 eine schnelle und effiziente Ablenkung einer oder mehrerer Laserstrahlen L1, L2 zur gleichen Zeit. Gleichzeitig kann ein reprogrammierbares optisches Filter mit variabler Bandbreite und mehreren zentralen Wellenlängen realisiert werden. Die abzutastenden Überwachungsbereiche in dem Umgebungsbereich 14 können dynamisch einer Fahrsituation angepasst werden, wodurch mehrere Überwachungsbereiche festgelegt werden können, welche mit unterschiedlichen Genauigkeiten und Frequenzen überwacht werden können.In summary, the lidar sensor device allows 12 through the use of the matrix arrangement 20 with the controllable microstructure elements 22 a fast and efficient deflection of one or more laser beams L1, L2 at the same time. At the same time, a reprogrammable optical filter with variable bandwidth and multiple central wavelengths can be realized. The surveillance areas to be scanned in the surrounding area 14 can be dynamically adapted to a driving situation, whereby several monitoring areas can be defined, which can be monitored with different accuracies and frequencies.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1212
Lidar-SensorvorrichtungLidar sensor device
1414
Umgebungsbereichsurrounding area
1616
Lichtquellelight source
1818
Laserlichtlaser light
2020
Matrixanordnungmatrix arrangement
2222
Flüssigkristallelementliquid crystal element
2424
Steuereinrichtungcontrol device
2626
Empfangseinrichtungreceiver
28, 3028, 30
Laserdiodenlaser diodes
32, 3432, 34
Empfangsdiodenreceiving diodes
L1, L2L1, L2
Laserstrahlenlaser beams
L1', L2'L1 ', L2'
reflektierte Laserstrahlenreflected laser beams
SS
Sendebereichtransmission range
Ee
Empfangsbereichreception area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011007243 A1 [0003] DE 102011007243 A1 [0003]

Claims (9)

Lidar-Sensorvorrichtung (12) für ein Kraftfahrzeug (10) zum Abtasten eines Umgebungsbereiches (14) des Kraftfahrzeugs (10) mittels Laserstrahlen (L1, L2), mit – einer Sendeeinrichtung aufweisend eine Lichtquelle (16), wobei die Sendeeinrichtung dazu ausgelegt ist, Laserstrahlen (L1, L2) entlang vorbestimmter Winkel in den Umgebungsbereich (14) auszusenden, und – einer Empfangseinrichtung (26) zum Empfangen der in dem Umgebungsbereich (14) reflektierten Laserstrahlen (L1', L2'), gekennzeichnet, durch eine Matrixanordnung (20) aufweisend einen Empfangsbereich (E) mit ansteuerbaren Mikrostrukturelementen (22), welche dazu ausgelegt sind, die in dem Umgebungsbereich (14) entlang jeweiliger, zu den Mikrostrukturelementen (22) korrespondierender Winkel reflektierten Laserstrahlen (L1' L2') zu der Empfangseinrichtung (26) zu lenken.Lidar sensor device ( 12 ) for a motor vehicle ( 10 ) for scanning a surrounding area ( 14 ) of the motor vehicle ( 10 ) by means of laser beams (L1, L2), with - a transmitting device having a light source ( 16 ), wherein the transmitting device is adapted to laser beams (L1, L2) along predetermined angles in the surrounding area ( 14 ), and - a receiving device ( 26 ) for receiving in the surrounding area ( 14 ) reflected laser beams (L1 ', L2'), characterized by a matrix arrangement ( 20 ) comprising a receiving region (E) with controllable microstructure elements ( 22 ), which are designed to be in the surrounding area ( 14 ) along respective ones, to the microstructure elements ( 22 ) corresponding angle reflected laser beams (L1 'L2') to the receiving device ( 26 ) to steer. Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixanordnung (20) einen Sendebereich (S) mit ansteuerbaren Mikrostrukturelementen (22) aufweist, welche dazu ausgelegt sind, aus einem jeweiligen, auf zumindest ein Mikrostrukturelement (22) treffenden Teil des von der Lichtquelle (16) ausgesendeten Laserlichts (18) einen Laserstrahl (L1, L2) zu formen und den Laserstrahl (L1, L2) entlang eines jeweiligen, zu dem Mikrostrukturelement (22) korrespondierenden Winkels in den Umgebungsbereich (14) zu lenken.Lidar sensor device ( 12 ) according to claim 1, characterized in that the matrix arrangement ( 20 ) a transmission range (S) with controllable microstructure elements ( 22 ), which are adapted from a respective, on at least one microstructure element ( 22 ) meeting the part of the light source ( 16 ) emitted laser light ( 18 ) to form a laser beam (L1, L2) and the laser beam (L1, L2) along a respective, to the microstructure element ( 22 ) corresponding angle in the surrounding area ( 14 ) to steer. Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (16) zumindest eine Laserdiode (28, 30) zum Aussenden eines Laserstrahls und ein Linsenelement aufweist, wobei das Linsenelement dazu ausgelegt ist, den von der Laserdiode ausgesendeten Laserstrahl zum Beleuchten des Sendebereiches (S) der Matrixanordnung (20) aufzuweiten.Lidar sensor device ( 12 ) according to claim 2, characterized in that the light source ( 16 ) at least one laser diode ( 28 . 30 ) for emitting a laser beam and a lens element, wherein the lens element is adapted to the laser beam emitted by the laser diode for illuminating the transmitting region (S) of the matrix arrangement ( 20 ) expand. Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (16) zumindest zwei Laserdioden (28, 30) zum Aussenden von Laserstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen aufweist.Lidar sensor device ( 12 ) according to claim 3, characterized in that the light source ( 16 ) at least two laser diodes ( 28 . 30 ) for emitting laser beams of different wavelengths. Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lidar-Sensorvorrichtung (12) eine Steuereinrichtung (24) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, durch Ansteuern der Mikrostrukturelemente (22) eine Dämpfung der Laserstrahlen (L1, L2) einzustellen.Lidar sensor device ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lidar sensor device ( 12 ) a control device ( 24 ), which is designed by driving the microstructure elements ( 22 ) to set an attenuation of the laser beams (L1, L2). Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtung (26) zumindest zwei Empfangsdioden (32, 34) aufweist.Lidar sensor device ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device ( 26 ) at least two receiving diodes ( 32 . 34 ) having. Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrostrukturelemente (22) als transmissive Flüssigkristallelemente ausgebildet sind, wobei die transmissiven Flüssigkristallelemente des Empfangsbereiches (E) dazu ausgelegt sind, die in dem Umgebungsbereich (14) reflektierten Laserstrahlen (L1', L2') zu der Empfangseinrichtung (26) zu transmittieren.Lidar sensor device ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the microstructure elements ( 22 ) are formed as transmissive liquid crystal elements, wherein the transmissive liquid crystal elements of the receiving region (E) are designed to be in the surrounding area ( 14 ) reflected laser beams (L1 ', L2') to the receiving device ( 26 ) to transmit. Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrostrukturelemente (22) als reflexive Flüssigkristallelemente ausgebildet sind, wobei die reflexiven Flüssigkristallelemente des Empfangsbereiches (E) dazu ausgelegt sind, die in dem Umgebungsbereich (14) reflektierten Laserstrahlen (L1', L2') zu der Empfangseinrichtung (26) zu reflektieren.Lidar sensor device ( 12 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the microstructure elements ( 22 ) are formed as reflective liquid crystal elements, wherein the reflective liquid crystal elements of the receiving area (E) are designed to be in the surrounding area ( 14 ) reflected laser beams (L1 ', L2') to the receiving device ( 26 ) to reflect. Lidar-Sensorvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem optischen Pfad zwischen der Empfangseinrichtung (26) und dem Umgebungsbereich (14) ein dispersives Element zum Filtern von Störstrahlung angeordnet ist.Lidar sensor device ( 12 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in an optical path between the receiving device ( 26 ) and the surrounding area ( 14 ) is arranged a dispersive element for filtering interference radiation.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017001061A1 (en) 2017-02-07 2017-11-23 Daimler Ag vehicle
WO2018202426A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 Robert Bosch Gmbh Transmission optical unit for a lidar system, lidar system, and working device
WO2018215394A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Robert Bosch Gmbh Method and lidar device for scanning a scanning region using beams with an adjusted wavelength
EP3460519A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-27 Hexagon Technology Center GmbH Laser scanner
CN110109081A (en) * 2018-02-01 2019-08-09 罗伯特·博世有限公司 Transmission unit and laser radar apparatus for scanning scanning area
WO2019211360A1 (en) 2018-05-04 2019-11-07 Robert Bosch Gmbh Device for providing a phase shift for a phased array
DE102018208669A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for detecting an object by means of broadband laser pulses
DE102019206316A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-05 Robert Bosch Gmbh Optical system, in particular LiDAR system, and vehicle
US10921453B2 (en) 2018-05-29 2021-02-16 Huawei Technologies Co., Ltd. Liquid crystal on silicon (LCOS) lidar scanner with multiple light sources

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007243A1 (en) 2011-04-13 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Optical system for environment detection

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007243A1 (en) 2011-04-13 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Optical system for environment detection

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017001061A1 (en) 2017-02-07 2017-11-23 Daimler Ag vehicle
WO2018202426A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 Robert Bosch Gmbh Transmission optical unit for a lidar system, lidar system, and working device
CN110662985A (en) * 2017-05-26 2020-01-07 罗伯特·博世有限公司 Method and lidar device for scanning a scanning region by means of a beam having a matched wavelength
WO2018215394A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Robert Bosch Gmbh Method and lidar device for scanning a scanning region using beams with an adjusted wavelength
EP3460519A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-27 Hexagon Technology Center GmbH Laser scanner
US12123976B2 (en) 2017-09-25 2024-10-22 Leica Geosystems Ag Laser scanner
CN110109081A (en) * 2018-02-01 2019-08-09 罗伯特·博世有限公司 Transmission unit and laser radar apparatus for scanning scanning area
CN110109081B (en) * 2018-02-01 2024-06-04 罗伯特·博世有限公司 Transmitting unit and laser radar apparatus for scanning area
WO2019211360A1 (en) 2018-05-04 2019-11-07 Robert Bosch Gmbh Device for providing a phase shift for a phased array
DE102018206893A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Robert Bosch Gmbh Device for providing a phase shift for a phase array
US10921453B2 (en) 2018-05-29 2021-02-16 Huawei Technologies Co., Ltd. Liquid crystal on silicon (LCOS) lidar scanner with multiple light sources
EP3579015A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-11 Volkswagen AG Method and device for detecting an object by broadband laser pulses
KR20190136990A (en) * 2018-05-31 2019-12-10 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 Method and device for deceting an object by means of broadband laser pulse
KR102252942B1 (en) * 2018-05-31 2021-05-18 폭스바겐 악티엔게젤샤프트 Method and device for deceting an object by means of broadband laser pulse
DE102018208669B4 (en) 2018-05-31 2022-08-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for detecting an object using broadband laser pulses
US11474248B2 (en) 2018-05-31 2022-10-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for detecting an object by means of a broadband laser pulse
CN110554408B (en) * 2018-05-31 2023-01-03 大众汽车有限公司 Method and device for detecting an object by means of broadband laser pulses
CN110554408A (en) * 2018-05-31 2019-12-10 大众汽车有限公司 Method and device for detecting objects by means of broadband laser pulses
DE102018208669A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for detecting an object by means of broadband laser pulses
DE102019206316A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-05 Robert Bosch Gmbh Optical system, in particular LiDAR system, and vehicle
US11520018B2 (en) 2019-05-03 2022-12-06 Robert Bosch Gmbh Optical system, in particular a LiDAR system, and vehicle

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