DE102010054078A1 - Laser sensor for driver assistance system for detecting surrounding of car, has transmission unit with laser diodes generating laser beams, where scanning of laser beams takes place in plane around angular distance - Google Patents

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Abstract

The sensor has a transmission unit and a receiving unit, where the transmission unit comprises a predetermined number of laser diodes (28) for generating appropriate laser beams. The laser beams are formed in a fan-shaped arrangement, where outer laser beams define a detection angle. The laser beams are arranged at a predetermined angular distance, where scanning of the laser beams takes place in a plane around the angular distance.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lasersensor für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a laser sensor for a driver assistance system of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Lasersensoren für Fahrerassistenzsystem werden in heutigen Kraftfahrzeugen beispielsweise zur genauen Umfeldbestimmung des Fahrzeugs eingesetzt, um dem Fahrerassistenzsystem Daten über andere Fahrzeuge oder Hindernisse im näheren und weiteren Umfeld zu liefen. Bei einem Einbau eines Lasersensors über der Frontscheibe zur Beobachtung des vorderen Fahrzeugumfelds waren bisher zwei Lasersensorprinzipien relevant:

  • – Lasersensoren mit einer Vielzahl von Sende- und Empfangskanälen (Multikanal) sowie
  • – Lasersensoren mit einem nachgeführten Strahlfächer.
Laser sensors for driver assistance system are used in today's motor vehicles, for example, for the exact environment determination of the vehicle to run the driver assistance system data on other vehicles or obstacles in the immediate and wider environment. When installing a laser sensor over the windshield to observe the front vehicle environment, two laser sensor principles were previously relevant:
  • - Laser sensors with a variety of transmit and receive channels (multi-channel) as well
  • - Laser sensors with a tracked jet fan.

Während das Multikanalkonzept zum Erreichen einer noch akzeptablen Lateralauflösung eine hohe Zahl an kostenträchtigen Fotohalbleitern benötigt, erreicht das mechanische Nachführkonzept durch seine überlagernde Scanbewegungen eine gute Lateralauflösung. Allerdings erforderte dies eine Mechanik, die bisher nicht allzu robust ausgefallen ist. Dazu kommt noch eine aufwendige und komplizierte Lichtleitertechnik, die zur weiteren Minimierung der Fotohalbleiteranzahl eingebaut wurde.While the multi-channel concept requires a high number of costly photo semiconductors to achieve acceptable lateral resolution, the mechanical tracking concept achieves good lateral resolution due to its overlapping scanning movements. However, this required a mechanism that has not been too robust so far. In addition, there is a complex and complicated optical fiber technology, which was installed to further minimize the number of photomultipliers.

So zeigt die DE 199 213 702 A1 eine Abstandssensorik zur Erfassung von Objekten in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs mit einem Laserscanner zur Überwachung eines Überwachungssektors, wobei der Laserstrahl des Scanners nach Überstreichen des Überwachungssektors durch eine Einrichtung zur Umkehrung der Schwenkbewegung umgelenkt wird.That's how it shows DE 199 213 702 A1 a distance sensor system for detecting objects in the surroundings of a motor vehicle with a laser scanner for monitoring a surveillance sector, wherein the laser beam of the scanner is deflected after sweeping the surveillance sector by a device for reversing the pivoting movement.

Weiterhin zeigt DE 195 30 281 C2 eine Vorrichtung zum optischen Erfassen von Hindernissen vor Fahrzeugen innerhalb eines Überwachungssektors, die einen am Fahrzeug angeordneten Scanner aufweist, der einen eng fokussierten Strahl von Lichtimpulsen in einer im wesentlichen waagrechten Schwenkebene um 360° umlaufend bewegt, wobei benachbart zum Scanner in der Schwenkebene und außerhalb des Überwachungssektors wenigstens ein Planspiegel angeordnet ist, der den Lichtstrahl in den Überwachungssektor reflektiert.Further shows DE 195 30 281 C2 an apparatus for optically detecting obstacles in front of vehicles within a surveillance sector comprising a vehicle mounted scanner which rotates 360 ° around a narrowly focused beam of light pulses in a substantially horizontal pivot plane adjacent to the scanner in the pivot plane and outside the scanner Surveillance sector is arranged at least one plane mirror, which reflects the light beam in the surveillance sector.

Aus der Druckschrift DE 10 2007 004 609 A1 ist ein fahrzeugbasiertes Lidarsystem bestehend aus einem Array mehrerer nebeneinander angeordneter Laserdioden bekannt, wobei jede Laserdiode des Arrays der Reihe nach aktiviert werden kann. Vor dem Laserarray ist ein optisches Element zur Strahlformung angeordnet, so dass Abfragestrahlen in im wesentlichen unterschiedliche Raumrichtungen erzeugt werden können, die einzeln ansteuerbar sind. Ferner kann das optische Element relativ zu dem Laserarray bewegt werden, so dass die Raumrichtung des aktiven Laderstrahls veränderlich sind. Zur Detektion der reflektierten Strahlen umfasst das Lidarsystem ein oder mehrere Photodetektoren, wobei in einer integrierten Form zu jedem Laserelement ein Photodetektor in der Nachbarschaft angeordnet ist. Eine komplette Überwachung eines Winkelbereichs ist nicht möglich.From the publication DE 10 2007 004 609 A1 For example, a vehicle-based lidar system consisting of an array of multiple juxtaposed laser diodes is known, wherein each laser diode of the array can be activated in turn. In front of the laser array, an optical element for beam shaping is arranged, so that interrogation beams can be generated in substantially different spatial directions, which are individually controllable. Furthermore, the optical element can be moved relative to the laser array, so that the spatial direction of the active supercharger beam are variable. For detection of the reflected beams, the lidar system comprises one or more photodetectors, wherein a photodetector is arranged in the neighborhood in an integrated form for each laser element. Complete monitoring of an angular range is not possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lasersensor für Fahrerassistenzsystem zu schaffen, der eine gute Lateralauflösung sowie eine Sensierung auf verschiedenen Ebenen bei einem einfachen Aufbau ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide a laser sensor for driver assistance system, which allows a good lateral resolution and sensing at different levels with a simple structure.

Diese Aufgabe wird durch eine Lasersensor für ein Fahrerassistenzsystem zur Vermessung des Umfeldes eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a laser sensor for a driver assistance system for measuring the environment of a motor vehicle with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Lasersensor für ein Fahrerassistenzsystem zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs weist einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit auf, wobei die Sendeeinheit eine vorgegebene Anzahl von Laserelementen zur Erzeugung entsprechender Laserstrahlen umfasst. Dabei bilden die Laserstrahlen eine fächerförmige Anordnung in einer ersten Ebene, wobei die beiden äußeren Laserstrahlen des Fächers einen vorgegebenen Erfassungswinkel definieren, benachbarte Laserstrahlen des Fächers unter einem vorgegebenen Winkelabstand angeordnet sind und ein Scannen des Laserfächers in der ersten Ebene um den vorgegebenen Winkelabstand erfolgt.An inventive laser sensor for a driver assistance system for detecting the surroundings of a vehicle has a transmitting unit and a receiving unit, wherein the transmitting unit comprises a predetermined number of laser elements for generating corresponding laser beams. The laser beams form a fan-shaped arrangement in a first plane, wherein the two outer laser beams of the fan define a predetermined detection angle, adjacent laser beams of the fan are arranged at a predetermined angular distance and scanning the laser fan in the first plane by the predetermined angular distance.

Mit dieser Maßnahme kann der Laserfächer den vorgegebenen Winkelabstand zweier Laserstrahlen mittels einer kleinen Scanbewegung vollständig überstreichen und ist damit in der Lage jeden Winkel des Erfassungswinkels messtechnisch anzusteuern und zu erfassen.With this measure, the laser fan can completely sweep the predetermined angular distance of two laser beams by means of a small scanning movement and is thus able to control and detect every angle of the detection angle.

Vorzugsweise sind die Laserelemente zur Erzeugung de Laserstrahlen in Form eines Arrays nebeneinander angeordnet.Preferably, the laser elements for generating de laser beams in the form of an array are arranged side by side.

Weiter bevorzugt ist vor der Sendeeinheit eine erste optische Einheit angeordnet, die den Laserfächer erzeugt.More preferably, a first optical unit is arranged in front of the transmitting unit, which generates the laser fan.

Insbesondere kann das Scannen des Laserfächers durch eine Bewegung der Sendeeinheit und/oder durch eine Bewegung der ersten optischen Einheit erzeugt werden.In particular, the scanning of the laser fan can be generated by a movement of the transmitting unit and / or by a movement of the first optical unit.

Vorzugsweise weist die Sendeeinheit eine bewegliche zweite optische Einheit auf, die in Strahlrichtung nach der ersten optischen Einheit angeordnet ist, deren Bewegung ein Versetzen der Laserstrahlen in einer zweiten Ebene bewirkt, wobei die zweite Ebene senkrecht zur ersten Ebene angeordnet ist. Preferably, the transmitting unit has a movable second optical unit, which is arranged in the beam direction after the first optical unit whose movement causes a displacement of the laser beams in a second plane, wherein the second plane is arranged perpendicular to the first plane.

Vorzugsweise ist die Bewegung der ersten optischen Einheit eine oszillierende Horizontalbewegung, die durch einen ersten Antrieb bewirkt wird. Weiter bevorzugt ist die Bewegung der zweiten optischen Einheit eine Vertikalbewegung, die durch einen zweiten Antrieb bewirkt wird. Dadurch kann ein kontinuierliches Ausleuchten des Erfassungswinkel innerhalb der ersten Ebene erreicht werden. Durch die zusätzliche Bewegung in der zweiten Ebene kann dies auch in dieser Ebene erzielt werden.Preferably, the movement of the first optical unit is an oscillating horizontal movement caused by a first drive. More preferably, the movement of the second optical unit is a vertical movement, which is effected by a second drive. Thereby, a continuous illumination of the detection angle within the first plane can be achieved. Due to the additional movement in the second level, this can also be achieved in this level.

Durch die Aneinanderreihung mehrere Laserdioden mit definierten Abständen vervielfacht eine oszillierende Horizontalbewegung mit einem Hub, der dem Abstand der Laserdioden entspricht, die durch die Laserdiodenzahl bedingte Lateralauflösung. Die zusätzliche Vertikalbewegung kann dann die Fahrzeugneigung kompensieren und/oder ermöglicht eine Sensierung auf mehreren Ebenen.By juxtaposing a plurality of laser diodes with defined distances, an oscillating horizontal movement with a stroke corresponding to the spacing of the laser diodes multiplies the lateral resolution caused by the laser diode number. The additional vertical movement can then compensate for the vehicle inclination and / or allows multi-level sensing.

Insbesondere kann jede Lasereinheit der Sendeeinheit separat ansteuerbar sein. Dadurch ist der erfindungsgemäße Lasersensor skalierbar und kann in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten an die jeweils gewünschten Fahrerassistenzaufgaben angepasst werden. Dies wird erreicht, indem die Messung, d. h. das Senden und Empfangen der Signale, beispielsweise von der jeweiligen Umgebungssituation und/oder der Fahrerassistenzfunktion abhängt. So können beispielsweise bei einem ACC-System (Adaptive Cruise Control) nur die mittleren Strahlen mit einer höheren Anzahl von Messungen pro Hub aktiv sein. Für den Nahbereich wären vorteilhafterweise alle Messungen mit einer niedrigeren Anzahl von Messungen pro Hub aktiv. Ferner kann zunächst bei einem ersten Durchgang geprüft werden, ob sich Objekte im Messbereich befinden und anschließend können die so erfassten Objekte mit höherer Auflösung bzw. höherer Genauigkeit vermessen werden.In particular, each laser unit of the transmitting unit can be controlled separately. As a result, the laser sensor according to the invention is scalable and can be adapted in different equipment variants to the respective desired driver assistance tasks. This is achieved by measuring, i. H. the transmission and reception of the signals, for example, depending on the particular environmental situation and / or the driver assistance function. For example, in an ACC (Adaptive Cruise Control) system, only the middle beams with a higher number of measurements per stroke can be active. For the near range, advantageously all measurements would be active with a lower number of measurements per stroke. Furthermore, it can first be checked in a first pass whether there are objects in the measuring range and then the objects thus detected can be measured with higher resolution or higher accuracy.

Angefangen bei der Nahfeldsensierung für ein System zur Notbremsung bis hin zur Kombination mit einer Videokamera (LiCam) sind viele Einsatzmöglichkeiten und Variationen möglich.Starting with near-field sensing for a system for emergency braking to the combination with a video camera (LiCam) many applications and variations are possible.

Vorzugsweise wird die erste optische Einheit durch Strahlformungseinheiten gebildet, deren Anzahl derjenigen der Lasereinheiten entspricht, wobei eine vor einer jeweiligen Lasereinheit angeordnete Strahlformungseinheit den gewünschten Strahlquerschnitt des Laserstrahls in zwei zur Strahlrichtung senkrechten Ebenen herstellt. Weiter bevorzugt weist die einer jeweiligen Lasereinheit zugeordnete Strahlformungseinheit einen rechteckigen Querschnitt und konischen Verlauf auf, wobei der Konus sich in Strahlrichtung verjüngt.Preferably, the first optical unit is formed by beam-forming units whose number corresponds to that of the laser units, wherein a beam-shaping unit arranged in front of a respective laser unit produces the desired beam cross-section of the laser beam in two planes perpendicular to the beam direction. Further preferably, the beam-shaping unit assigned to a respective laser unit has a rectangular cross-section and conical profile, wherein the cone tapers in the beam direction.

Damit kann die Strahlformungseinheit den gewünschten Strahlquerschnitt in zwei Ebenen herstellen. Ferner kann der Konus so ausgelegt sein, dass in jeder Verschiebeposition das gesamte oder zumindest ein erheblicher teil des Sendelichts der entsprechenden Lasereinheit in die Strahlformungseinheit einkoppelt, so dass insgesamt betrachtet eine optimale Einkopplung der Laser in die als Strahlformer wirkende erste optische Einheit erzielt wird.Thus, the beam shaping unit can produce the desired beam cross section in two planes. Furthermore, the cone can be designed so that in each displacement position, the entire or at least a significant part of the transmitted light of the corresponding laser unit coupled into the beam shaping unit, so that overall considered an optimal coupling of the laser is achieved in acting as a beam former first optical unit.

Vorzugsweise wird die zweite optische Einheit durch einen Spiegel gebildet, beispielsweise durch einen Hohlspiegel.Preferably, the second optical unit is formed by a mirror, for example by a concave mirror.

Weiter bevorzugt umfasst die Empfangseinheit einen Array von Photodetektoren, deren Anzahl gleich der Anzahl der Lasereinheiten ist, wobei vor der Empfangseinheit eine dritte durch Lichtsammlerelemente gebildete optische Einheit angeordnet ist, so dass jedem Photodetektor ein Lichtsammlerelement zugeordnet ist. Dabei weisen die Lichtsammlerelement bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt und konischen Verlauf auf, wobei der Konus sich zum Photodetektor, also in Strahlrichtung des einfallenden, reflektierten Strahls, hin verjüngt.More preferably, the receiving unit comprises an array of photodetectors, the number of which is equal to the number of laser units, wherein before the receiving unit, a third optical unit formed by light collector elements is arranged, so that each photodetector is associated with a light collector element. In this case, the light collector element preferably has a rectangular cross-section and a conical shape, with the cone tapering towards the photodetector, that is to say in the beam direction of the incident, reflected beam.

Vorzugsweise ist vor der dritten optischen Einheit eine vierte optische Einheit angeordnet, die das reflektierte Licht einer jeweiligen Lasereinheit auf das entsprechende Lichtsammlerelement des zur jeweiligen Lasereinheit korrespondierenden Photodetektors leitet. Insbesondere kann die vierte optische Einheit beispielsweise durch einen Hohlspiegel gebildet werden.Preferably, a fourth optical unit is arranged in front of the third optical unit, which guides the reflected light of a respective laser unit onto the corresponding light collector element of the photodetector corresponding to the respective laser unit. In particular, the fourth optical unit can be formed for example by a concave mirror.

Zur weiteren Optimierung können zur Korrektur der Abbildungsfehler der zweiten optischen Einheit die Austrittsfenster der Strahlformungselemente auf einer Korrekturkurve angeordnet sein. In analoger Weise können zur Korrektur der Abbildungsfehler der vierten optischen Einheit die Eintrittsfenster der Lichtsammlerelemente ebenfalls auf einer entsprechenden Korrekturkurve angeordnet sein. Dabei ergeben sich die Korrekturkurven aus der Geometrie der zweiten bzw. der vierten optischen Einheiten.For further optimization, the exit windows of the beam-shaping elements can be arranged on a correction curve to correct the aberrations of the second optical unit. In an analogous manner, in order to correct the aberrations of the fourth optical unit, the entrance windows of the light collector elements can likewise be arranged on a corresponding correction curve. The correction curves result from the geometry of the second and the fourth optical units.

Ferner ist es möglich, die Empfangseinheit synchron zum Scannen des Laserfächers zu bewegen, wodurch das Signal/Rausch-Verhältnis einer Messung verbessert wird.Further, it is possible to move the receiving unit synchronously with the scanning of the laser fan, thereby improving the signal-to-noise ratio of a measurement.

Weiterhin kann der Lasersensor einen Nahbereichssensor aufweisen, dessen Nagbereichssendeeinheit vorzugsweise unterhalb der durch die Lasereinheiten gebildeten Sendeeinheit und dessen Nahbereichsempfangseinheit vorzugsweise unterhalb der durch die Photodetektoren gebildete Empfangseinheit angeordnet ist.Furthermore, the laser sensor may comprise a proximity sensor, the nines range transmitting unit preferably below the transmitting unit formed by the laser units and whose short-range receiving unit is preferably arranged below the receiving unit formed by the photodetectors.

Der erfindungsgemäße Lasersensor weist daher die folgenden Vorteile auf:

  • – Der Sensor ist modular aufgebaut und kann in seiner Ausgestaltung unterschiedlichen Fahrerassistenzsystemen angepasst werden. Von der einfachsten Ausführung mit festen Strahlen bis zu LiCam. Auch ein 3D-Scanner ist realisierbar.
  • – Die Lateralauflösung ist skalierbar und im Grunde nur durch den Aufwand an Auswerte-Hardware und deren Verarbeitungsgeschwindigkeit begrenzt.
  • – Die Scanbewegung mit ihrer geringer Amplitude ist mit einfachen mechanischen Mitteln darstellbar. Denkbare Lösungen sind Hubmagnet (siehe 6), Piezoelemente oder eine Mechatronik, wie sie für die Bildstabilisierung bei Digitalkameras angewendet wird.
  • – Die Minimalmechanik und die hier eingesetzte Optik führen zu geringeren Abmessungen.
  • – Durch den Aufbau mit den auf Abstand montierten Laserdioden ist genug Raum zu deren verlustfreiem und prozesssicherem Bonding vorhanden. Das ist unterschiedlich zu einem Multikanal-Aufbau, bei dem die Laserdioden auf ihrer aktiven Fläche gebondet werden müssen.
  • – Die Horizontalbewegung erfolgt durch die Hubbewegungen des Lichtformers vor der Sendeeinheit. Die Elektronik ist auf einer Platine montiert. Normalerweise ist sie bei Bewegungen sehr anfällig. Aus diesem Grund ist es sehr vorteilhaft, nur die Strahlformer zu bewegen, um so die Elektronik nicht zu belasten, insbesondere die Anschlussleitungen.
  • – Die Vertikalbewegung wird erreicht, indem beispielsweise der Spiegel in die entsprechende Ebene gekippt wird. Der Vorteil besteht darin, dass eine komplizierte Vertikal- und Horizontalbewegung an einem Element nicht notwendig ist.
  • – Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Spiegel mit nur einer niedrigen Frequenz von beispielsweise 2 bis 5 Hz kontinuierlich bewegt wird, um 3D-Informationen zu bekommen.
  • – Eine Frequenz von beispielsweise 1 bis 2 Hz ist für den Spiegel ausreichend, um die Nickbewegungen des Fahrzeugs zu kompensieren.
  • – Die Messfolge während der Bewegung in horizontaler Ebene ist skalierbar, d. h. bei einer ersten Messfolge zur Detektion von mindestens einem Objekt ist die Bewegung gleichmäßig. Im weiteren Messverlauf wird die Messfolge, d. h. die Anzahl der Messungen pro Zeiteinheit dort erhöht, wo zuvor ein Objekt erfasst wurde, um so bessere Messwerte zu bekommen. D. h. es werden auch nur die Messungen z. B. an drei Kanälen durchgeführt, die dem Objekt zugewandt sind. Der Vorteil ist, dass die Auswertung so nicht mit den uninteressanten Informationen außerhalb des detektierten Objektes belastet wird. Zwischendurch, beispielsweise alle 0,5 Sekunden, kann der komplette Messverlauf mit allen Kanälen durchgeführt werden, damit zwischenzeitlich im Überwachungsbereich, d. h. dem Bereich der komplett mit allen Kanälen überwacht wird bzw. überwacht werden kann, aufgetauchte Objekte erfasst werden. Wird ein neues Objekt erfasst, das aufgrund seiner näheren Entfernung eine höhere Relevanz hat, wird dieser Bereich nachfolgend mit einer höheren Messfolge untersucht.
The laser sensor according to the invention therefore has the following advantages:
  • - The sensor is modular and can be adapted in its design different driver assistance systems. From the simplest design with solid beams to LiCam. A 3D scanner is also feasible.
  • - The lateral resolution is scalable and basically limited only by the amount of evaluation hardware and its processing speed.
  • - The scanning movement with its low amplitude can be displayed by simple mechanical means. Conceivable solutions are solenoid (see 6 ), Piezo elements or mechatronics, as used for image stabilization in digital cameras.
  • - The minimal mechanics and the optics used here lead to smaller dimensions.
  • - Due to the structure with the distance mounted laser diodes enough space is available for their lossless and process-reliable bonding. This is different from a multi-channel design where the laser diodes must be bonded on their active surface.
  • - The horizontal movement takes place by the strokes of the light former in front of the transmitting unit. The electronics are mounted on a circuit board. Usually she is very vulnerable to movement. For this reason, it is very advantageous to move only the beam shaper so as not to stress the electronics, in particular the connecting lines.
  • - The vertical movement is achieved, for example, by tilting the mirror in the corresponding plane. The advantage is that a complicated vertical and horizontal movement on an element is not necessary.
  • Furthermore, it is advantageous that the mirror is continuously moved with only a low frequency, for example 2 to 5 Hz, in order to obtain 3D information.
  • A frequency of, for example, 1 to 2 Hz is sufficient for the mirror to compensate for the pitching movements of the vehicle.
  • - The measurement sequence during the movement in the horizontal plane is scalable, ie, in a first measurement sequence for detecting at least one object, the movement is uniform. In the further course of the measurement, the measurement sequence, ie the number of measurements per unit of time, is increased where previously an object was detected in order to obtain better measured values. Ie. it will be only the measurements z. B. performed on three channels, which face the object. The advantage is that the evaluation is not burdened with the uninteresting information outside the detected object. In between, for example every 0.5 seconds, the complete measurement process can be carried out with all channels, so that in the meantime in the monitoring area, ie the area which can be monitored or monitored completely with all channels, objects that have emerged can be detected. If a new object is detected, which has a higher relevance due to its proximity, this area is subsequently examined with a higher measurement sequence.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:A preferred embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawings. Showing:

1 einen Lasersensor in schematischer Darstellung, 1 a laser sensor in a schematic representation,

2 eine Sendeeinheit in schematischer Darstellung, 2 a transmitting unit in a schematic representation,

3 einen Querschnitt durch ein Strahlformungselement der ersten optischen Einheit, 3 a cross section through a beam-shaping element of the first optical unit,

4 einen Querschnitt durch mehrere Lichtsammelelemente der dritten-optischen Einheit, 4 a cross section through a plurality of light-collecting elements of the third optical unit,

5 die Strahlgeometrie des Lasersensors in seitlicher Betrachtung, 5 the beam geometry of the laser sensor in lateral view,

6 die Strahlgeometrie des Lasersensors in Draufsicht, 6 the beam geometry of the laser sensor in plan view,

7 den Strahlverlauf in den Lichtsammelelementen der dritten optischen Einheit unter einem ersten Winkel, 7 the beam path in the light-collecting elements of the third optical unit at a first angle,

8 den Strahlverlauf in den Lichtsammelelementen der dritten optischen Einheit unter einem zweiten Winkel, 8th the beam path in the light collecting elements of the third optical unit at a second angle,

9 den Strahlverlauf in den Lichtsammelelementen der dritten optischen Einheit unter einem dritten Winkel, und 9 the beam path in the light-collecting elements of the third optical unit at a third angle, and

10 den Strahlverlauf in den Lichtsammelelementen der dritten optischen Einheit unter einem vierten Winkel. 10 the beam path in the light-collecting elements of the third optical unit at a fourth angle.

1 zeigt eine bevorzugte Ausführung des Lasersensors 1 in schematischer Darstellung. Dabei umfasst der Lasersensor 1 eine Sendeeinrichtung 2, ein gegenüber der Sendeeinrichtung 2 angeordneter Hohlspiegel 3, eine Empfangseinrichtung 4 sowie ein gegenüber der Empfangseinrichtung angeordneter weiterer Hohlspiegel 5. Sendeeinrichtung 2 und Empfangseinrichtung 4 sind auf einer Grundplatte 6 angeordnet, wobei alle Komponenten des Lasersensors 1 in einem hier schematisch angedeuteten Gehäuse 7 untergebracht sind. Der gegenüber der Sendeeinrichtung 2 angeordnete Hohlspiegel 3 entspricht dabei der bereits genannten zweiten optischen Einheit, da anstelle eines Hohlspiegels beispielsweise auch eine entsprechende Linsenanordnung verwendet werden könnte. Ebenso entspricht der weitere, der Empfangseinrichtung 4 gegenüber angeordnete Hohlspiegel der vierten optischen Einheit. Anstelle des weiteren Hohlspiegel 5 könnte die vierte optische Einheit ebenfalls durch ein Linsensystem ersetzt werden. 1 shows a preferred embodiment of the laser sensor 1 in a schematic representation. In this case, the laser sensor includes 1 a transmitting device 2 , one opposite the transmitting device 2 arranged concave mirror 3 , a receiving device 4 and a relative to the receiving device arranged further concave mirror 5 , transmitting device 2 and receiving device 4 are on a base plate 6 arranged, with all components of the laser sensor 1 in a schematically indicated here housing 7 are housed. The opposite to the transmitting device 2 arranged concave mirror 3 corresponds to the already mentioned second optical unit, since instead of a concave mirror, for example, a corresponding lens arrangement could be used. Likewise corresponds to the other, the receiving device 4 arranged opposite concave mirror of the fourth optical unit. Instead of the further concave mirror 5 The fourth optical unit could also be replaced by a lens system.

Ferner ist in 1 schematisch dargestellt, dass unterhalb der Sendeeinrichtung 2 eine Nahfeldsendeeinheit 27 und unterhalb der Empfangseinrichtung 4 eine Nahfeldempfangseinheit angeordnet sind.Furthermore, in 1 shown schematically that below the transmitting device 2 a near field transmission unit 27 and below the receiving device 4 a near field receiving unit are arranged.

2 zeigt die Sendeeinrichtung 2 der 1 in größerem Detail. Dabei umfasst die Sendeeinrichtung 2 eine Sendeeinheit 21, die im vorliegenden Beispiel aus sieben Laserdioden (nicht dargestellt) besteht, die in einer Reihe auf einer Trägerplatine angeordnet sind, wobei die Abstände der Laserdioden voneinander der doppelten Strahlaustrittsbreite entsprechen. Vor der Sendeeinheit 21 ist eine als erste optische Einheit wirkende Strahlformungseinheit 22 angeordnet, wobei jeder Laserdiode ein als Lichtleiter wirkendes Strahlformungselement 221, 227 zugeordnet ist. Die Strahlformungseinheit 22 oszilliert beispielsweise mit etwa 40 Hz und einem Hub von ca. 2,4 mm in der als Pfeil schematisch dargestellten Bewegungsrichtung 26. Bewirkt wird diese Oszillation von eine Bewegungseinrichtung 23, welche die Bewegung über eine Achse 24 auf eine Aufnahme 25 der Strahlformungseinheit 22 überträgt. Dabei dient die Aufnahme 25 zur Anordnung der Strahlformungselemente 221 bis 227. 2 shows the transmitting device 2 of the 1 in greater detail. In this case, the transmitting device comprises 2 a transmitting unit 21 , which in the present example consists of seven laser diodes (not shown), which are arranged in a row on a carrier board, wherein the distances of the laser diodes from one another correspond to the double beam exit width. In front of the transmitting unit 21 is a beam forming unit acting as the first optical unit 22 arranged, each laser diode acting as a light guide beam shaping element 221 . 227 assigned. The beam-shaping unit 22 oscillates, for example, with about 40 Hz and a stroke of about 2.4 mm in the direction of arrow schematically shown 26 , This oscillation is caused by a movement device 23 showing the movement over an axis 24 on a recording 25 the beam-forming unit 22 transfers. The recording is used 25 for the arrangement of the beam-shaping elements 221 to 227 ,

Ferner ist in der 2 eine Nahfeldsendeeinheit 27 dargestellt und die unterhalb der Strahlformungseinheit 22 angeordnet ist. Die Nahfeldsendeeinheit 27 kann mit üblichen LEDs realisiert werden und erfasst Detektionslücken vor dem Kraftfahrzeug.Furthermore, in the 2 a near field transmission unit 27 and below the beam shaping unit 22 is arranged. The near field transmission unit 27 can be realized with conventional LEDs and detects detection gaps in front of the motor vehicle.

3 zeigt eines der Strahlformungselemente 221 der Strahlformungseinheit 22 zusammen mit einer Laserdiode 28 in schematischer Längsschnittdarstellung. Das Licht der Laserdiode 28 wird über ein Eintrittsfenster 22E in das Strahlformungselement 221 eingekoppelt und verlässt das Strahlformungselement 221 über ein entsprechendes Austrittsfenster 22A in der bevorzugten Ausführungsform hat das Strahlformungselement einen rechteckigen Querschnitt und verjüngt sich vom Eintrittsfenster 22E zum Austrittsfenster 22A hin, mit anderen Worten, in Laserlichtrichtung 29 hat das Strahlformungselement 221 einen konischen Verlauf. Der rechteckige Querschnitt ist nur beispielhaft zu verstehen, andere geeignete Querschnittsformen, beispielsweise kreisförmig, sind ebenfalls möglich 3 shows one of the beam-shaping elements 221 the beam-forming unit 22 together with a laser diode 28 in a schematic longitudinal section. The light of the laser diode 28 is via an entrance window 22E in the beam-shaping element 221 coupled and leaves the beam-shaping element 221 via a corresponding exit window 22A in the preferred embodiment, the beam-shaping element has a rectangular cross section and tapers from the entrance window 22E to the exit window 22A in other words, in the laser light direction 29 has the beam-shaping element 221 a conical shape. The rectangular cross-section is only to be understood as an example, other suitable cross-sectional shapes, for example circular, are also possible

Durch die Hubbewegung der Bewegungseinrichtung 23 der 2 werden die im Beispiel vorhandenen sieben durch die Strahlformungseinheit 22 geformten Laserstrahlen in horizontaler Richtung verschoben, wobei der so geformte Einzelstrahl über den Hohlspiegel 3 der 1 auf eine Horizontaldivergenz von ca. 1,25° und eine Vertikaldivergenz von ca. 4° gebracht wird. Ein Objekt, beispielsweise eine dem Lasersensor 1 zugewandte Fläche, wird so mit einer Reihe von sieben Laserlichtflecken beleuchtet, die horizontal so oszillieren, dass keine Lücken bleiben.By the lifting movement of the movement device 23 of the 2 For example, the seven present in the example are passed through the beam-shaping unit 22 shaped laser beams displaced in the horizontal direction, wherein the thus formed single beam on the concave mirror 3 of the 1 is brought to a horizontal divergence of about 1.25 ° and a vertical divergence of about 4 °. An object, such as the laser sensor 1 facing surface is illuminated with a series of seven laser light spots, which oscillate horizontally so that no gaps remain.

Um Nickbewegungen des Fahrzeugs ausgleichen zu können oder um ein dreidimensionales Bild der Umgebung zu erhalten, ist der in 1 dargestellt Hohlspiegel 3, d. h. die zweite optische Einheit, in die entsprechende Ebene verkippbar, beispielsweise durch Drehung um eine horizontale Achse (nicht dargestellt), wodurch eine Ablenkung der Laserstrahlen in vertikaler Richtung erzielt wird. Der Hohlspiegel 3 kann dabei mit einer Frequenz von 2 bis 5 Hz kontinuierlich bewegt werden, um ein dreidimensionales Bild zu erhalten. Zur Kompensation von Nickbewegungen des Fahrzeugs ist eine Frequenz von 1 bis 2 Hz ausreichend.In order to be able to compensate for pitching movements of the vehicle or to obtain a three-dimensional image of the environment, the in 1 illustrated concave mirror 3 that is, the second optical unit, tiltable in the corresponding plane, for example by rotation about a horizontal axis (not shown), whereby a deflection of the laser beams in the vertical direction is achieved. The concave mirror 3 can be moved continuously at a frequency of 2 to 5 Hz to obtain a three-dimensional image. To compensate for pitching movements of the vehicle, a frequency of 1 to 2 Hz is sufficient.

Zur Kompensation der sphärischen Aberration des Hohlspiegels 3 sind ferner die Austrittsfenster 22A der Strahlformungselemente 221 bis 227 der Strahlformungseinheit 2 der 2 auf einer Korrekturkurve, beispielsweise einer Kreisbahn, angeordnet.To compensate for the spherical aberration of the concave mirror 3 are also the exit windows 22A the beam-shaping elements 221 to 227 the beam-forming unit 2 of the 2 on a correction curve, such as a circular path arranged.

4 zeigt die in 1 dargestellte Empfangseinrichtung 4 bestehend aus einer Empfangseinheit 41 und einer Lichtsammeleinheit 42. Die Empfangseinheit 41 weist im Beispiel sieben Photodetektoren 411 bis 417 auf, was der Anzahl der Laserstrahlen der Sendeeinheit 21 in 2 entspricht. Die vor der Empfangseinheit 41 angeordnete Lichtsammeleinheit 41 umfasst eine entsprechende Anzahl von sieben Lichtsammelelementen 421 bis 427, die vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt haben und die von der jeweiligen Lichteintrittsfläche 42E zur Lichtaustrittsfläche 42A eine konisch verlaufende Form aufweisen, um das vom Hohlspiegel 5 der 1 auf die Lichtsammeleinheit geleitete Licht optimal und über den Oszillationsbereich der Laserstrahlen hinweg aufsammeln und den Photodioden 411 bis 417 zuleiten zu können. 4 shows the in 1 illustrated receiving device 4 consisting of a receiving unit 41 and a light collecting unit 42 , The receiving unit 41 in the example has seven photodetectors 411 to 417 on what the number of laser beams of the transmitting unit 21 in 2 equivalent. The front of the receiving unit 41 arranged light collection unit 41 includes a corresponding number of seven light-collecting elements 421 to 427 , which preferably have a rectangular cross section and that of the respective light entry surface 42E to the light exit surface 42A have a tapered shape to that of the concave mirror 5 of the 1 light directed to the light collecting unit optimally and collect over the oscillation range of the laser beams and the photodiodes 411 to 417 to be able to

5 zeigt ein Kraftfahrzeug 8, welches mit einem Lasersensor (nicht dargestellt) an der Oberkante der Frontscheibe ausgerüstet ist. Dabei weist der Lasersensor einen Fernbereich 9 auf, der eine vertikalen Winkelbereich von 4° umfasst. Unterhalb des Fernbereichs 9 ist der Nahbereich 10 angeordnet, der einen Bereich von 10° in vertikaler Richtung abdeckt. Der Fernbereich 9 und Nahbereich ist durch eine Bereich von ca. 1° getrennt. Dieser Bereich von 1° entspricht dem Nickbereich des Kraftfahrzeugs 8. 5 shows a motor vehicle 8th , which is equipped with a laser sensor (not shown) on the upper edge of the windscreen. The laser sensor has a remote area 9 on, which includes a vertical angle range of 4 °. Below of the far field 9 is the neighborhood 10 arranged covering a range of 10 ° in the vertical direction. The distant area 9 and close range is separated by a range of about 1 °. This range of 1 ° corresponds to the pitch range of the motor vehicle 8th ,

6 zeigt die Strahlgeometrie des Lasersensors eines Kraftfahrzeugs 8 auf einer dreispurigen Autobahn 11 in Draufsicht. Zu erkennen ist der Fernbereich 9 mit einem Abdeckbereich in horizontaler Richtung von beispielsweise 32,1°. Die Detektionsreichweite beträgt ca. 150 m, wobei jeder Strahl in der bevorzugten Ausführungsform eine Breite von 1,24° und einen Scanbereich von 4,58° aufweist. Demgegenüber hat der Nahbereich 10 eine Reichweite von max. 15 m und eine Abdeckbreite in horizontaler Richtung von ca. 50° auf. 6 shows the beam geometry of the laser sensor of a motor vehicle 8th on a three-lane highway 11 in plan view. To recognize is the far range 9 with a covering area in the horizontal direction of for example 32.1 °. The detection range is about 150 m, with each beam in the preferred embodiment having a width of 1.24 ° and a scan range of 4.58 °. In contrast, has the near range 10 a range of max. 15 m and a covering width in the horizontal direction of about 50 °.

7 zeigt den Strahlverlauf im der Lichtsammeleinheit 42 für einen Einfallswinkel von 0° auf den Hohlspiegel 5. Aufgrund der Anordnung der Eintrittsflächen 42E der Lichtsammelelemente 421 bis 427 auf einer Korrekturkurve zur Korrektur der sphärischen Aberration des Hohlspiegel 5 wird alles Licht dieses Winkels vom mittleren Lichtsammelelement 424 zugeführt, wobei dieser Winkel in der Zuordnung dem Licht des mittleren Laserelements der Sendeeinheit 21 entspricht. 7 shows the beam path in the light collection unit 42 for an angle of incidence of 0 ° on the concave mirror 5 , Due to the arrangement of the entrance surfaces 42E the light collecting elements 421 to 427 on a correction curve for correcting the spherical aberration of the concave mirror 5 all light of this angle becomes from the middle light-collecting element 424 fed, this angle in the assignment to the light of the central laser element of the transmitting unit 21 equivalent.

8 entspricht einem Strahlenverlauf bei einem Einfallswinkel von 4,6°, wodurch dieses Licht vom Lichtsammelelement 425 zugeführt wird. 8th corresponds to a beam path at an incident angle of 4.6 °, whereby this light from the light collecting element 425 is supplied.

9 entspricht einem Strahlenverlauf bei einem Einfallswinkel von 9,1°, wodurch dieses Licht vom Lichtsammelelement 426 zugeführt wird. 9 corresponds to a beam path at an angle of incidence of 9.1 °, whereby this light from the light-collecting element 426 is supplied.

10 entspricht einem Strahlenverlauf bei einem Einfallswinkel von 13,5°, wodurch dieses Licht vom Lichtsammelelement 427 zugeführt wird. 10 corresponds to a beam path at an incident angle of 13.5 °, whereby this light from the light-collecting element 427 is supplied.

Die Lichtsammelelemente 421 bis 423 entsprechen den negativen Einfallswinkeln –4,6°, –9,1° und –13,5° und sind nicht separat dargestellt.The light collecting elements 421 to 423 correspond to the negative angles of incidence -4.6 °, -9.1 ° and -13.5 ° and are not shown separately.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lasersensorlaser sensor
22
Sendeeinrichtung mit Sendeeinheit und erster optischer EinheitTransmitting device with transmitting unit and first optical unit
33
Hohlspiegel (zweite optische Einheit)Concave mirror (second optical unit)
44
Empfangseinrichtung mit Empfangseinheit und dritter optischer EinheitReceiving device with receiving unit and third optical unit
55
Hohlspiegel (vierte optische Einheit)Concave mirror (fourth optical unit)
66
Grundplattebaseplate
77
Gehäusecasing
88th
Kraftfahrzeugmotor vehicle
99
Fernbereichremote area
1010
Nahbereichclose range
1111
AutobahnHighway
2121
Sendeeinheittransmission unit
2222
erste optische Einheitfirst optical unit
221221
StrahlformungselementBeam shaping element
222222
StrahlformungselementBeam shaping element
223223
StrahlformungselementBeam shaping element
224224
StrahlformungselementBeam shaping element
225225
StrahlformungselementBeam shaping element
226226
StrahlformungselementBeam shaping element
227227
StrahlformungselementBeam shaping element
2323
Hubelementlifting
2424
Achseaxis
2525
Aufnahme StrahlformungselementRecording beam-shaping element
2626
Bewegungsrichtungmovement direction
2727
NahfeldsendeeinheitNahfeldsendeeinheit
2828
Laserdiodelaser diode
22E22E
Eintrittsflächeentry surface
22A22A
Austrittsflächeexit area
2929
LaserlichtrichtungLaser light direction
4141
Empfangseinheitreceiver unit
411411
Photodetektorphotodetector
412412
Photodetektorphotodetector
413413
Photodetektorphotodetector
414414
Photodetektorphotodetector
415415
Photodetektorphotodetector
416416
Photodetektorphotodetector
417417
Photodetektorphotodetector
4242
Lichtsammeleinheit (dritte optische Einheit)Light collecting unit (third optical unit)
421421
LichtsammelelementLight-collecting element
422422
LichtsammelelementLight-collecting element
423423
LichtsammelelementLight-collecting element
424424
LichtsammelelementLight-collecting element
425425
LichtsammelelementLight-collecting element
426426
LichtsammelelementLight-collecting element
427427
LichtsammelelementLight-collecting element
42A42A
Austrittsflächeexit area
42E42E
Eintrittsflächeentry surface
4343
NahfeldempfangseinheitNahfeldempfangseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 19530281 C2 [0005] DE 19530281 C2 [0005]
  • DE 102007004609 A1 [0006] DE 102007004609 A1 [0006]

Claims (21)

Lasersensor (1) für ein Fahrerassistenzsystem zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs mit einer Sendeeinheit (21) und einer Empfangseinheit (41), wobei die Sendeeinheit (21) eine vorgegebene Anzahl von Laserelementen (28) zur Erzeugung entsprechender Laserstrahlen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen eine fächerförmige Anordnung in einer ersten Ebene bilden, wobei die beiden äußeren Laserstrahlen des Fächers einen vorgegebenen Erfassungswinkel definieren, benachbarte Laserstrahlen des Fächers unter einem vorgegebenen Winkelabstand angeordnet sind und ein Scannen des Laserfächers in der ersten Ebene um den vorgegebenen Winkelabstand erfolgt.Laser sensor ( 1 ) for a driver assistance system for detecting the surroundings of a vehicle with a transmission unit ( 21 ) and a receiving unit ( 41 ), wherein the transmitting unit ( 21 ) a predetermined number of laser elements ( 28 ) for generating corresponding laser beams, characterized in that the laser beams form a fan-shaped arrangement in a first plane, wherein the two outer laser beams of the fan define a predetermined detection angle, adjacent laser beams of the fan are arranged at a predetermined angular distance and a scanning of the laser fan in the first level takes place by the predetermined angular distance. Lasersensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserelemente (28) in Form eines Arrays nebeneinander angeordnet sind.Laser sensor according to claim 1, characterized in that the laser elements ( 28 ) are arranged side by side in the form of an array. Lasersensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Sendeeinheit (21) eine erste optische Einheit (22) angeordnet ist, die den Laserfächer erzeugt.Laser sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that in front of the transmitting unit ( 21 ) a first optical unit ( 22 ), which generates the laser fan. Lasersensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scannen des Laserfächers durch eine Bewegung der Sendeeinheit (21) und/oder durch eine Bewegung der ersten optischen Einheit (22) erzeugt wird.Laser sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the scanning of the laser fan by a movement of the transmitting unit ( 21 ) and / or by a movement of the first optical unit ( 22 ) is produced. Lasersensor nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste optische Einheit (22) durch Strahlformungselemente (221, ..., 227) gebildet wird, deren Anzahl derjenigen der Laserelemente entspricht.Laser sensor according to one of claims 3 or 4, characterized in that the first optical unit ( 22 ) by beam-shaping elements ( 221 , ..., 227 ) is formed, whose number corresponds to that of the laser elements. Lasersensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Strahlformungselement (221, ..., 227) den gewünschten Strahlquerschnitt des Laserstrahls in zwei zur Strahlrichtungen senkrechten Ebenen herstellt und vor einem jeweiligen Laserelement angeordnet istLaser sensor according to claim 5, characterized in that each beam-shaping element ( 221 , ..., 227 ) produces the desired beam cross section of the laser beam in two planes perpendicular to the beam directions and is arranged in front of a respective laser element Lasersensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Strahlformungselement (221, ..., 227) einen rechteckigen Querschnitt und konischen Verlauf aufweist, wobei der Konus sich in Strahlrichtung verjüngt.Laser sensor according to claim 6, characterized in that each beam-shaping element ( 221 , ..., 227 ) has a rectangular cross-section and conical shape, wherein the cone tapers in the jet direction. Lasersenor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (21) eine bewegliche zweite optische Einheit (3) aufweist, die in Strahlrichtung nach der ersten optischen Einheit (22) angeordnet ist, und eine Bewegung der zweiten optischen Einheit (3) ein Versetzen des Laserfächers in einer zweiten Ebene bewirkt, wobei die zweite Ebene senkrecht zur ersten Ebene angeordnet ist.Laser senor according to one of claims 3 to 7, characterized in that the transmitting unit ( 21 ) a movable second optical unit ( 3 ), which in the beam direction after the first optical unit ( 22 ), and a movement of the second optical unit ( 3 ) causes a displacement of the laser fan in a second plane, wherein the second plane is arranged perpendicular to the first plane. Lasersensor nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der ersten optischen Einheit (22) eine oszillierende Horizontalbewegung ist, die durch einen ersten Antrieb (23) bewirkt wird.Laser sensor according to one of claims 3 to 8, characterized in that the movement of the first optical unit ( 22 ) is an oscillating horizontal movement generated by a first drive ( 23 ) is effected. Lasersensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der zweiten optischen Einheit (3) eine Vertikalbewegung ist, die durch einen zweiten Antrieb bewirkt wird.Laser sensor according to claim 8 or 9, characterized in that the movement of the second optical unit ( 3 ) is a vertical movement, which is effected by a second drive. Lasersensor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite optische Einheit (3) durch einen Spiegel gebildet wird.Laser sensor according to one of claims 8 to 10, characterized in that the second optical unit ( 3 ) is formed by a mirror. Lasersensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die jedes Laserelement separat ansteuerbar ist.Laser sensor according to one of the preceding claims, characterized in that each laser element can be controlled separately. Lasersensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (41) einen Array von Photodetektoren (411, ..., 417) umfasst, deren Anzahl gleich der Anzahl der Lasereinheiten ist, wobei vor der Empfangseinheit (41) eine dritte durch Lichtsammlerelemente (421, ..., 427) gebildete optische Einheit (42) angeordnet ist, so dass jedem Photodetektor (411, ..., 417) eine Lichtsammlerelement (421, ..., 427) zugeordnet ist.Laser sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving unit ( 41 ) an array of photodetectors ( 411 , ..., 417 ), the number of which is equal to the number of laser units, wherein in front of the receiving unit ( 41 ) a third light collector elements ( 421 , ..., 427 ) formed optical unit ( 42 ) is arranged so that each photodetector ( 411 , ..., 417 ) a light collector element ( 421 , ..., 427 ) assigned. Lasersensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtsammlerelement (421, ..., 427) einen rechteckigen Querschnitt und konischen Verlauf aufweist, wobei der Konus sich zum Photodetektor hin verjüngt.Laser sensor according to claim 13, characterized in that a light collector element ( 421 , ..., 427 ) has a rectangular cross-section and conical shape, wherein the cone tapers towards the photodetector. Lasersensor nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor der dritten optischen Einheit (42) eine vierte optische Einheit (5) angeordnet ist, die das reflektierte Licht eines jeweiligen Laserelements auf das entsprechende Lichtsammlerelement, (421, ..., 427) des zur jeweiligen Laserelements korrespondierenden Photodetektors (411, ..., 417) leitet.Laser sensor according to one of claims 13 or 14, characterized in that in front of the third optical unit ( 42 ) a fourth optical unit ( 5 ) is arranged, which the reflected light of a respective laser element to the corresponding light collecting element, ( 421 , ..., 427 ) of the respective laser element corresponding photodetector ( 411 , ..., 417 ). Lasersensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte optische Einheit (5) durch einen Hohlspiegel gebildet wird.Laser sensor according to claim 15, characterized in that the fourth optical unit ( 5 ) is formed by a concave mirror. Lasersensor nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Abbildungsfehler der zweiten optischen Einheit (22) die Austrittsfenster (22A) der Strahlformungselemente (221, ... 227) auf einer Korrekturkurve angeordnet sind.Laser sensor according to one of claims 8 to 16, characterized in that to correct the aberrations of the second optical unit ( 22 ) the exit windows ( 22A ) of the beam-shaping elements ( 221 , ... 227 ) are arranged on a correction curve. Lasersensor nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Abbildungsfehler der vierten optischen Einheit (5) die Eintrittsfenster (42E) der Lichtsammlerelemente (421, ..., 427) auf einer Korrekturkurve angeordnet sind.Laser sensor according to one of Claims 15 to 18, characterized in that, in order to correct the aberrations of the fourth optical unit ( 5 ) the entrance windows ( 42E ) of the light collector elements ( 421 , ..., 427 ) are arranged on a correction curve. Lasersensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (41) synchron zum Scannen des Laserfächers bewegt wird.Laser sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving unit ( 41 ) is moved synchronously to scan the laser fan. Lasersensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasersensor einen Nahbereichssendeeinheit (27) aufweist, der unterhalb der Sendeeinrichtung (2) angeordnet ist.Laser sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the laser sensor is a Nahbereichssendeeinheit ( 27 ), which below the transmitting device ( 2 ) is arranged. Lasersensor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasersensor der Lasersensor eine Nahbereichsempfangseinheit (43) aufweist, die unterhalb der Empfangseinrichtung (2) angeordnet ist.Laser sensor according to claim 20, characterized in that the laser sensor of the laser sensor comprises a short-range receiving unit ( 43 ), which below the receiving device ( 2 ) is arranged.
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