DE102016009926A1 - Lidar sensor device for a motor vehicle - Google Patents
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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
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:
Die Mikrostrukturelemente
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
Da LCoS üblicherweise sehr breitbandig sind, kann die Lichtquelle
Zusammenfassend ermöglicht die Lidar-Sensorvorrichtung
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
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Claims (9)
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