CN118525223A - 用于发射可见光、LiDAR和雷达辐射的交通工具的多光谱发射设备及其方法和用途 - Google Patents

用于发射可见光、LiDAR和雷达辐射的交通工具的多光谱发射设备及其方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于交通工具的多光谱发射设备(110)，其用于发射电磁辐射并且用于检测至少反射的雷达辐射，包括具有光源(102)的前照灯和集成到前照灯中的雷达模块(111)。设备(110)还包括用于LiDAR辐射的至少一个发送单元(150、150a)和用于LiDAR辐射的接收单元(150、150b)以及至少两个辐射操纵器(130、140)，第一辐射操纵器(130)是LiDAR辐射操纵设备，并且至少一个第二辐射操纵器(140)是雷达辐射操纵设备。用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)、第一辐射操纵器(130)、雷达模块(111)和第二辐射操纵器(140)被布置为使得重定向LiDAR辐射的至少一个辐射锥和重定向雷达辐射的至少一个辐射锥能够对准。这提供了一种整体式前照灯，其具有可见波长范围内的照明波长的高透射、用于LiDAR波长的频率选择束偏转器和用于雷达辐射的频率选择束偏转器，所有三个波长范围被合并在同轴系统概念中。光以及LiDAR和雷达传感器系统的同轴或重叠集成允许合并几个数量级上的多光谱波长范围。从而实现的检测选项显著地有助于提高交通工具的自动化程度(自主驾驶)。安装辐射操纵器中的至少一个以绕z轴旋转的事实有利于在首次将前照灯放在一起时的组装。在操作期间，绕x轴或y轴的主动枢转性是有利的。

Description

用于发射可见光、LiDAR和雷达辐射的交通工具的多光谱发射 设备及其方法和用途
技术领域
本发明涉及一种特别是用于交通工具的多光谱发射设备，其被配置用于发射光和雷达辐射以及LiDAR辐射，被配置用于借助于雷达辐射来检测检测区域中的驾驶情况并且借助于光辐射来检测检测区域中的驾驶情况，特别是用于支持交通工具导航的目的。具体地，本发明还涉及一种用于发射光和雷达辐射以及用于检测至少反射的雷达辐射的方法。最后但并非最不重要的是，本发明还涉及多光谱发射设备用于4个数量级上的电磁辐射的大波范围的用途。具体地，本发明涉及根据相应独立权利要求的通用术语的设备和方法。
背景技术
特别是对于交通工具前照灯，已经尝试创造具有用于照明以及用于具有高实际适用性水平的雷达和LiDAR辐射的集成功能的组合设备。当设计前照灯时，空间要求和鲁棒性是重要的要求，尤其是对于交通工具。已经证明，光和雷达辐射的组合使用对于客运中的相对位置的检测是特别有利的。现在，驾驶辅助系统(诸如自适应距离控制、车道偏离警示系统和紧急制动系统)用于所有的交通工具类别，尤其是用于轿车中。然而，这种系统也在航运和航空工业中提供益处，并且已经被使用或至少被试用。雷达和LiDAR技术特别集中在用于距离测量、速度测量和角度测量的不同距离范围和测量情况。然而，雷达技术和LiDAR技术应当在交通工具上的哪个位置处合理地定位并且可能与其它检测部件交互成问题。在道路交通工具的保险杠中的雷达技术的常规集成具有高的损坏风险，尤其是在交通工具与其周围环境之间的轻微碰撞或仅轻微接触的情况下。另一方面，在散热器区域中的集成需要在交通工具设计方面的折衷。将雷达部件集成到交通工具(尤其是汽车)中、特别是在前部中时的另一个挑战是补偿发送和接收信号在单独的材料层上(尤其是在保险杠上)和在漆层上的衰减。通常，必须消除雷达信号中的伪影和回波图像。换言之，由于应用，雷达信号的精确评估并非微不足道。另一方面，LiDAR系统需要到环境的光学透明辐射路径，并且不能定位在诸如保险杠的不透明交通工具部件后面。在此存在的解决方案是将测量系统集成到具有透明盖的散热器格栅中或者将测量系统布置在挡风玻璃后面。
申请人的国际专利申请WO 2020/079060 A1公开了一种特别是用于交通工具的多光谱发射设备，其被设置用于发射光和雷达辐射，并且被设置用于检测至少反射的雷达辐射，具有：前照灯，其具有透光的前照灯盖和布置在前照灯盖后面的光源；雷达模块，其布置在集成在前照灯中的前照灯盖的后面并且具有雷达天线单元，其特征在于，多光谱发射设备具有至少一个雷达辐射操纵设备，特别是频率选择雷达辐射操纵设备。
这种已知的设备具有特别是对于交通工具或机动交通工具优化光和雷达辐射的发射以及前照灯对反射辐射的检测的优点。此外，该设备实现了光和雷达辐射的发射以及反射的雷达辐射的检测，使得光和雷达辐射都可以在用于交通工具导航的普通设备中以集成设计彼此组合地使用，特别地，还具有关于设计和空间要求或者还关于应用的可能范围以及关于技术的高可靠性的有利副作用。
还需要提供一种具有扩展的波长谱、特别是从可见光到毫米波的多光谱波长范围的传感器系统。
基于这种现有技术，用于具有扩展波长谱和具有雷达发射的组合光辐射的装置和方法受到关注，其可以实现另外的优点并且进一步增加道路用户的益处。
本专利申请的申请人的德国专利申请DE 10 2018 217 215 A1公开了一种近光前照灯，具有：光源装置，其用于由光生成光锥，光锥在第一横向(y)上比在垂直于第一横向的第二横向(x)上发散更小；第一、第二和第三透镜阵列，其沿着第二横向(x)彼此相邻地布置，以便在各个情况下在输入侧上由在第二横向上彼此相邻地布置的光锥(12)的段(12a、12b、12c)中的相关联的一个段照射，并且在输出侧上发射具有相对于光锥(12)修改的光强度角分布的近光(102)。
本专利申请的申请人的德国专利申请DE 10 2018 217 213 A1公开了一种远光前照灯，包括：光源阵列，其具有多个光源；蜂窝聚光器；准直器，其连接在蜂窝聚光器和光源阵列之间，用于利用来自多个光源的准直光照射蜂窝聚光器，其中，光源阵列包括第一光源和至少一个第二光源，其中，光源阵列的第一光源的准直光导致通过蜂窝聚光器的无串扰透射和第一远场段的照明，并且对于至少一个第二光源中的每一个，相应的第二光源的准直光导致具有通道串扰的通过蜂窝聚光器的透射和与第一远场段倾斜地对准的第二远场段的照明。
发明内容
任务是提供设备和方法，利用该设备和方法可以优化照明光辐射、LiDAR辐射和雷达辐射的发射以及由前照灯对反射的LiDAR和雷达辐射的检测，特别是对于交通工具或机动交通工具。特别地，任务是实现照明光辐射、LiDAR辐射和雷达辐射的发射以及反射辐射的检测，使得照明光辐射、LiDAR辐射和雷达辐射都可以在用于交通工具导航的普通设备中以集成设计彼此组合地使用，特别地，还具有关于设计和空间要求或者还关于应用的可能范围或还关于技术的高可靠性的有利副作用。
该任务通过根据权利要求1的多光谱发射设备和根据相应的第二方法权利要求的方法来解决。在相应的从属权利要求中解释了本发明的有利的另外的实施例。下面描述的实施例的特征可以彼此组合，除非明确否定。
根据本发明，提供了一种多光谱发射设备，特别是用于交通工具，例如陆地交通工具、飞机、船舶和潜艇，被设置用于发射电磁辐射并且被设置用于检测至少反射的雷达辐射和反射的LiDAR辐射，具有：前照灯，其具有透光的前照灯盖和布置在前照灯盖后面的光源，该光源用于发射可见光作为前照灯光。根据本发明，一种特别是用于交通工具的多光谱发射设备被设置用于发射电磁辐射并且被设置用于检测至少反射的雷达辐射，具有：前照灯，其具有透光的前照灯盖和布置在前照灯盖后面的用于发射可见光作为前照灯光的光源；雷达模块，其具有雷达天线单元，布置在前照灯盖后面并且集成在前照灯中，其中，多光谱发射设备(110)具有至少一个辐射操纵设备，其被配置为使得多光谱发射设备具有用于LiDAR辐射的至少一个发送单元和用于LiDAR辐射的至少一个接收单元以及至少两个辐射操纵器，其中，用于LiDAR辐射的辐射操纵器中的一个是LiDAR辐射操纵设备，辐射操纵器中的至少另一个是雷达辐射操纵设备，用于LiDAR辐射的辐射操纵器和用于LiDAR辐射的发送单元被布置为使得用于LiDAR辐射的辐射操纵器对由用于LiDAR辐射的发送单元发射的LiDAR辐射进行重定向，用于LiDAR辐射的辐射操纵器被布置为使得将从外部穿过前照灯盖的LiDAR辐射引导到用于LiDAR辐射的接收器单元，并且用于雷达辐射的辐射操纵器被布置为使得从外部穿过前照灯盖的雷达辐射被引导到用于雷达辐射的接收单元，并且其中，用于LiDAR辐射的发送单元、用于LiDAR辐射的辐射操纵器、雷达模块和用于雷达辐射的辐射操纵器被布置为使得重定向LiDAR辐射的至少一个辐射锥和重定向雷达辐射的至少一个辐射锥能够相对于彼此对准。
根据本发明，雷达和LiDAR传感器集成到前照灯中，这保证了光学传感器和光源的最佳透射以及免于污染。一个或多个LiDAR传感器(光探测和测距)按照基于确定发射激光脉冲与接收反射光之间的时间的测量原理工作，并且由此可以非常准确地测量距离并且很好地将不同的对象彼此区分开来。
多光谱发射设备的特别优选的实施例的特征在于，重定向LiDAR辐射的至少一个辐射锥和重定向雷达辐射的至少一个辐射锥可以彼此平行、旁轴地和/或同轴地延伸或者在重叠的辐射锥内延伸。
至少部分同轴的束引导是有利的，以便避免视差，否则视差必须以复杂的方式计算出来。
多光谱发射设备的特别有用的进一步改进的特征在于，重定向LiDAR辐射(104)的至少一个辐射锥和重定向雷达辐射的至少一个辐射锥能够另外重叠。
该实施例涉及LiDAR和雷达辐射锥的重叠，具体涉及所示的LiDAR和雷达辐射锥的重叠。LiDAR和雷达辐射锥的重叠特别具有以下技术优点。
一方面，由此实现的更高的传感器密度导致更紧凑的安装空间。另一方面，相差几个数量级的波长组合，使得例如关于反射信号的对象相对于多光谱发射设备的移动产生另外的检测可能性。这也确保了用于确定对象、特别是其它交通工具或行人的平移或旋转移动分量的全天候适用性。此外，这确保了快速且精确地确定距离以及速度和加速度。
这将雷达辐射对雨和雾的不敏感性与LiDAR辐射的特别高的分辨率特别好地结合。
本发明的特别有利的进一步改进规定，前照灯光的辐射锥也与LiDAR和雷达辐射的辐射锥同轴地延伸。这确保了重叠公共视场(FOV)，这简化了针对相同对象的联合检测的LiDAR系统和雷达系统相对于彼此的校准。LiDAR和雷达测量可以彼此独立地记录并且用于相互验证，或者可以合并数据以用于改进的测量，例如通过使用来自一个系统的测量数据用于改进的设置并且由此用于由另一系统进行的改进的测量，或者通过联合分析来自两个系统的原始数据。
本发明的特别有利的实施例使得能够组合从400nm到4mm的4个数量级上的波长。
多光谱发射设备优选地发射至少三个波长范围(在优选实施例中，四个数量级上)的电磁辐射。
本发明的有利的进一步改进规定，重定向LiDAR辐射的至少一个辐射锥、重定向雷达辐射的至少一个辐射锥和前照灯光的辐射锥可以彼此平行地、旁轴地和/或同轴地或者重叠地延伸。
多光谱发射设备的特别优选的实施例的特征在于，重定向LiDAR辐射(104)的至少一个辐射锥以及重定向雷达辐射的至少一个辐射锥和前照灯辐射的至少一个辐射锥能够另外旁轴地和/或重叠地延伸。
特别有用的是实现三个同轴度：针对重定向LiDAR辐射的至少一个辐射锥、重定向雷达辐射的至少一个辐射锥以及前照灯光的至少一个辐射锥。
在本申请中公开的用于LiDAR辐射的部件和公开的用于雷达辐射的部件的位置可以互换。这特别适用于所例示的传感器部件和辐射操纵器。
特别地，用于LiDAR辐射的束操纵器和用于雷达辐射的束操纵器可以彼此独立地定位在前照灯中。这也独立于束路径中的定位而应用。特别地，用于LiDAR辐射的辐射操纵器可以位于辐射路径中用于雷达辐射的辐射操纵器之前和之后。
优选地，多光谱发射设备的特征在于，其包括用于LiDAR辐射的至少一个发送单元和用于LiDAR辐射的一个接收单元以及至少两个辐射操纵器，其中，辐射操纵器中的一个是LiDAR辐射操纵设备，辐射操纵器中的至少另一个是雷达辐射操纵设备，用于LiDAR辐射的辐射操纵器和用于LiDAR辐射的发送单元被布置为使得用于LiDAR辐射的辐射操纵器对由用于LiDAR辐射的发送单元发射的LiDAR辐射进行重定向，用于LiDAR辐射的辐射操纵器被布置为使得从外部穿过前照灯盖的LiDAR辐射被引导到用于LiDAR辐射的接收单元，并且用于雷达辐射的辐射操纵器被布置为使得从外部穿过前照灯盖的雷达辐射被引导到用于雷达辐射的接收单元，并且其中，用于LiDAR辐射的发送单元、用于LiDAR辐射的辐射操纵器、雷达模块和用于雷达辐射的辐射操纵器被布置为使得重定向LiDAR辐射的至少一个辐射锥和重定向雷达辐射的至少一个辐射锥彼此平行和/或同轴和重叠。
术语雷达来自英语术语无线电探测和测距。
LiDAR特别指代用于该目的的设备、系统(光探测和测距)或辐射。
本申请还公开了其他实施例，其中，除非明确排除，否则涉及LiDAR辐射的进一步的改进和实施例也可以用于雷达辐射。
类似地，除非明确排除，否则涉及雷达辐射的另外实施例也可以用于LiDAR辐射。
多光谱发射设备的特别优选的实施例的特征在于，其包括用于LiDAR辐射的至少一个发送单元和用于LiDAR辐射的一个接收单元以及至少两个辐射操纵器，其中，辐射操纵器中的一个是LiDAR辐射操纵设备，用于雷达辐射的至少一个辐射操纵器是辐射操纵设备，其中，用于LiDAR辐射的辐射操纵器和用于LiDAR辐射的发送单元被布置为使得用于LiDAR辐射的辐射操纵器对由用于LiDAR辐射的发送单元发射的LiDAR辐射进行重定向，使得用于重定向的LiDAR辐射的至少一个辐射锥与由光源发射的光锥平行和同轴，其中，用于雷达辐射的辐射操纵器是优选地频率选择雷达辐射操纵设备，其中，用于雷达辐射的辐射操纵器和雷达模块被布置为使得用于雷达辐射的辐射操纵器对由雷达模块发射的雷达辐射进行重定向，使得用于重定向的雷达辐射的至少一个辐射锥与由光源(102)发射的光锥平行、同轴和/或重叠，用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)被设置为使得从外部穿过前照灯盖的LiDAR辐射被引导到用于LiDAR辐射的接收单元(150、150b)，并且第二辐射操纵器(140)被设置为使得从外部穿过前照灯盖的雷达辐射被引导到用于雷达辐射的接收单元(150、150b)。
辐射操纵器意指适于对电磁辐射进行以下改变中的一个或多个的单元：
-反射；
-透射；
-分散；
-辐射成形；
-辐射聚焦；
-辐射拆分；
-辐射合并。
由此，提供了一种多光谱发射设备，特别是用于交通工具，其被设置用于发射电磁辐射并且被设置用于检测至少反射的电磁辐射，具有：前照灯，其具有透光的前照灯盖和布置在前照灯盖后面(即沿发射方向在前照灯盖前面)的光源，并且具有：雷达模块，其具有至少一个雷达天线单元；和LiDAR模块，其具有布置在前照灯盖后面并且集成在前照灯中的至少一个LiDAR接收单元，其中，多光谱发射设备具有两个辐射操纵器。
优选地，还提供了一种整体式前照灯，具有可见波长范围内的照明波长的高透射、用于LiDAR波长的频率选择束偏转器以及用于雷达辐射的频率选择束偏转器，由此所有三个波长范围被组合在同轴系统概念中。
光以及LiDAR和雷达传感器的同轴或重叠集成使得能够组合几个数量级上的多光谱波长范围。利用本发明实现的检测可能性显著地有助于提高交通工具在自主驾驶途中的自动化程度。
本发明具有可以单独地和彼此组合地实现的若干优点。这些优点特别是：
●使用LiDAR和雷达对交通工具前方和交通工具旁边的远场和近场中的对象的检测
●交通工具中增加的传感器密度：通过LiDAR、雷达和照明技术在前照灯壳体中的同轴和/或重叠集成实现的紧凑安装空间
●通过来自具有相同检测方向的LiDAR和雷达的互补传感器数据的简化数据融合实现的提高的可靠性和鲁棒性
●当引导雷达辐射时通过反射/透射结构的改进的自由度实现的前照灯安装空间的利用的灵活性。
根据本发明，本申请中公开的多光谱发射设备还可以被操作为使得为一次LiDAR信号形式的LiDAR辐射被发射为LiDAR辐射锥中的聚焦电磁辐射，为一次雷达信号形式的雷达辐射被发射为雷达辐射锥中的聚焦电磁辐射，LiDAR辐射锥和雷达辐射锥平行、同轴和重叠，由至少一个对象反射的二次LiDAR信号和由对象反射的雷达信号被彼此独立地检测，并且如果需要，被彼此组合地分析，从分析获得以下信息中的一个、若干或全部：
-与对象的角度或方向
-到对象的距离(从发送和接收之间的时间差)
-多光谱发射设备(110)与对象之间的相对移动
以及在评估时考虑LiDAR辐射锥和雷达辐射锥的平行度、同轴度和重叠。
特别有利的是雷达、LiDAR和前照灯光的独立性，特别是关于它们的方向，这使得能够独立地扫描不同的传感器波长和照明波长。
特别有利的是，发射至少一个另外的LiDAR辐射锥和/或一个另外的雷达辐射锥，使得以角分辨率来检测对象。
根据本发明，还提供了一种交通工具，其特征在于，其包括本申请中公开的至少一个多光谱发射设备以及用于融合雷达和LiDAR的传感器测量数据的单元。
优选地，使用至少一个微光学器件，特别是在前照灯光的束路径中。微光学器件用于实现前照灯光的期望强度分布。
这使得可以使前照灯光适应操作要求，特别是适应其中安装前照灯的交通工具的操作要求。
可以以这种方式可靠地实现的照明场景的示例是近光和远光。
近光在束的上部是陡峭不对称的截止线，而在束的下部和侧部是差不多陡峭的下降。
远光是对称光束，但是具有动态调整光束(打开和关闭各个段)的选项。
这也可以用常规的聚光灯来实现，但是用微光学器件具有更高的透射(即效率)和大得多的紧凑性的附加优点。
优选地，微光学器件的使用类似于本专利申请的申请人的德国专利申请DE 102018 217215A1、DE 10 2018 217 213 A1中描述的微光学器件的使用。
基于准直LED光源，微光学器件用于近光和远光的强度的角分布的ECE顺应成形。另外，实现了分段远光的功能，以便避免使迎面而来的驾驶员目眩。与用于汽车前照灯的例如具有自由形式的反射镜和非球面透镜的常规光学实现相比，微光束偏转实现了用于近光和远光的光模块的轮廓的高透射、短构建长度和灵活的设计。
根据本发明，特别地提供了一种集成方法，其中，经由联合使用的透射和反射元件，将来自前照灯光传感器以及LiDAR传感器和雷达传感器的电磁辐射同轴地组合在前照灯内。
取决于传感器系统和使用的波长光谱，优选使用特殊的薄膜，其中一些是选择性结构化的。这样，从可见光到毫米波(优选从400nm到4mm)的多光谱波长范围可以在几个数量级上同轴集成。然后，实际的传感器以及必要时LiDAR模块或雷达模块的其他部件可以安装在前照灯的视场之外。这产生了可以容易地校准的紧凑多光谱传感器/前照灯系统。LiDAR发送器和LiDAR接收器可以在安装之前已经彼此对准，但是在安装之后的对准是特别有利的，因为安装之后的对准特别地改进了与束修改器中的至少一个的对准。
前照灯系统优选地被设计为使得可以使用雷达、LiDAR和阵列光发射器来执行近范围和远范围中的区域选择照明以及角度分辨对象检测。波长选择结构允许影响传感器特定的光谱范围，并由此减少由不期望的吸收引起的热效应。通过各个部件的进一步热隔离、特别是它们的空间和热分离，在集成方法中也可以极大地避免传感器和照明的相移、增加的噪声水平和定位不准确性。通过使用单独可寻址的VCSEL阵列和光电检测器像素实现了高选择性传感器情形。
LiDAR发送单元优选地是阵列光发射器。替代地，这也可以是单边发射激光器，但是VCSEL阵列是特别有利的。
LiDAR发送单元的热绝缘具有可以通过热绝缘来避免LiDAR发送单元的温度相关的波长漂移的优点。这是特别有利的，因为LiDAR接收器具有限定的带通滤波器，通过该带通滤波器仅可以接收窄波长范围。如果激光器由于温度而漂移出该范围，则不再接收到二次LiDAR辐射。VCSEL阵列还具有它们对温度的敏感度远低于常规激光器的另外优点。
可见光发射元件、雷达模块和LiDAR模块的布置允许借助于辐射操纵器将发热部件彼此热分离。这特别改进了LiDAR模块、尤其是LiDAR发送单元的热绝缘。
与之前尝试和测试的技术相比，根据本发明的布置使得可以以特别灵活的方式并且以高度可变性在用于雷达技术和LiDAR技术的前照灯内利用诸如保护和集成设计的优点，而不必接受关于照明功能的任何显著限制。
特别地，前照灯盖可以由透明材料制成，诸如玻璃或透明塑料。前照灯盖或其材料(本身)对于光和雷达辐射(HF波)是透明的。特别有利的是使用具有所使用的电磁辐射的最低可能衰减、折射和散射的前照灯盖，电磁辐射优选雷达辐射、LiDAR辐射和前照灯光。
雷达应当被理解为用于发射和检测可能具有不同波长范围的电磁波的已经可用的或已建立的一种技术，即，在“无线电探测和测距”或“无线电定向和测距”的一般意义上的雷达。这种雷达技术可以包括不同频率范围的波。
雷达辐射作为成束的电磁辐射以一次信号的形式发射，并且作为二次信号以从对象反射的回波的形式接收，并且在考虑至少一个标准的情况下进行分析。
可以从由对象接收和反射的电磁波获得以下信息中的一个、若干或全部：
-与对象的角度或方向
-到对象的距离(从发送和接收之间的时间差)
-发送器和对象之间的相对移动-这可以使用多普勒效应从反射信号的频率偏移中计算
-单独测量的序列提供了对象的距离和绝对速度。
LiDAR是一种已经可用或已建立的用于发射和检测电磁波、特别是近红外辐射、优选在800nm-3000nm的波长范围内的电磁波的技术。特别地，这是在一个或多个波长范围内调制的、优选脉冲的激光辐射。
LiDAR辐射也作为成束的电磁辐射以一次信号的形式发射，并且作为二次信号以从对象反射的回波的形式接收，并且在考虑至少一个标准的情况下进行分析。
可以从由对象接收和反射的电磁波获得以下信息中的一个、若干或全部：
-与对象的角度或方向
-到对象的距离(从发送和接收之间的时间差)
-发送器和对象之间的相对移动-这可以使用多普勒效应从反射信号的频率偏移中计算
-单独测量的序列提供了对象的距离和绝对速度。
雷达辐射的评估和LiDAR辐射的评估优选地导致互补和/或重叠的信息。
本发明提供了一种多光谱发射单元，其特别发射至少三个不同波长范围内(有时四个数量级上)的至少部分同轴的电磁辐射。
根据本发明的多光谱发射单元发射至少三个波长范围(在优选实施例中，四个数量级上)的电磁辐射：
-可见光辐射，尤其是在400nm至约780nm之间的范围内；
-LiDAR辐射，特别是在800nm至3000nm之间的波长范围内，优选在860-940nm的波长范围内，并且可能在一个或多个另外的波长范围内，或者是一个或多个另外的波长，例如1550nm。
-雷达辐射，尤其是在1mm至100mm之间、特别是在3.7mm至4mm之间的波长范围内。
多光谱发射设备的有利实施例的特征在于，用于LiDAR辐射的辐射操纵器被设计为使得由用于LiDAR辐射的发送单元发射的LiDAR辐射被重定向，使得形成用于重定向的LiDAR辐射的至少一个另外的辐射锥，并且提供用于LiDAR辐射的至少一个接收单元，其中，用于LiDAR辐射的另外的接收单元被布置为使得从外部穿过前照灯盖的另外的LiDAR辐射被引导到用于另外的LiDAR辐射的接收单元。
多光谱发射设备的有利实施例规定，用于雷达辐射的辐射操纵器被设计为使得由雷达模块发射的雷达辐射被重定向，使得形成用于重定向的雷达辐射的至少一个另外的辐射锥，并且提供用于雷达辐射的至少一个接收单元，其中，用于雷达辐射的接收单元和/或另外的接收单元被布置为使得在除了“另一个”二次雷达辐射被引导之外的其他表面区域中接收从外部穿过前照灯盖的另外的雷达辐射。
使用反射和/或透射阵列，雷达波被偏转任意但限定的角度，优选90°。这使电磁波偏转而没有附加的聚焦。这使得可以在偏转系统前面的前照灯上使用任何汽车雷达，这是一个重要的优点。
通过与位置选择激光烧蚀配对的定制薄膜沉积来产生优选地由相位控制、偏振选择介电和/或导电透光层构成的结构。雷达束可以独立于反射/透射阵列的形状(例如，平面、弯曲或具有任何几何形状)而偏转，由此在实现整个系统时提供自由度，特别是关于LiDAR和光发射器的束路径。
一个可能的实施例是使用若干这样的反射、透射或同时反射和透射结构来实现任何束路径，以便在整个系统的实现时产生另外的自由度。
附加实施例是使用一个或多个这样的反射、透射或者同时反射和透射结构来实现若干束路径，以便使用若干雷达和/或LiDAR传感器。这还包括由不同传感器覆盖不同检测区域。基于此的另一设计是使用附加的频率选择表面，以便能够沿着频率划分/区分束路径。
另外有利的实施例是具有机械可调的对准的电元件的组合，特别是通过旋转，以便能够同时和/或相互独立地调整/改变光束和毫米波。这特别根据下面示出的优选实施例来完成。
多光谱发射设备的有利的进一步改进的特征在于，辐射操纵器(130、140)中的至少一个沿着至少一个轴线可旋转地安装。
本发明的优选实施例使得能够快速和可靠地调整一个或多个FOV。FOV指的是相应的传感器接收器、特别是雷达模块或LiDAR模块的视场，其由辐射操纵器中的至少一个改变。
当聚光灯被首次设置时，至少一个束操纵器围绕z轴的旋转安装是特别有利的，因为这使得装配更容易。
在聚光灯的操作期间，束操纵器(130、140)中的至少一个围绕y轴的旋转安装和主动旋转是特别有利的，因为这允许快速且可靠地设置水平FOV。
多光谱发射设备的有利实施例规定，在多光谱发射设备的操作期间，至少一个辐射操纵器围绕y轴可旋转地安装，使得能够快速且可靠地设置水平FOV。
多光谱发射设备的有利的进一步改进的特征在于，在多光谱发射设备(110)的操作期间，辐射操纵器(130、140)中的至少一个围绕x轴可旋转地安装，使得能够快速且可靠地设置垂直FOV。
由于如本申请所示的至少一个辐射操纵器围绕y轴的旋转安装和主动旋转，LiDAR辐射和/或雷达辐射的FOV可以沿着路线的曲线向左或向右旋转，特别是在配备有根据本发明的至少一个多光谱发射设备的交通工具行驶时。
此外，汽车制造商可以相应地调整前照灯中的传感器，例如更多地沿行驶方向或向外，尤其是取决于汽车上其他传感器的FOV。
在前照灯的操作期间，至少一个辐射操纵器围绕x轴的旋转安装和主动旋转是特别有利的，因为这允许快速且可靠地设置垂直FOV。因此，LiDAR辐射和/或雷达辐射的FOV可以在山谷/山脉的情况下沿着路线的道路上下旋转，特别是在配备有至少一个根据本发明的多光谱发射设备的交通工具行驶时。
多光谱发射设备的有利实施例规定：在多光谱发射设备的操作期间，至少两个辐射操纵器可以围绕至少一个轴线彼此独立地旋转，使得可以通过分开旋转两个辐射操纵器来彼此独立地设置LiDAR辐射和雷达辐射的FOV。
特别地，由此可以通过分开旋转至少两个辐射操纵器来彼此独立地改变雷达辐射和LiDAR辐射的FOV，并且由此彼此分开地快速、独立且可靠地改变LiDAR辐射和雷达辐射的FOV，并且特别地，彼此分开地使它们旋转。
特别有利的是将多光谱发射设备设计为使得其能够连接至控制单元，该控制单元被设置为使得其能够在多光谱发射设备的操作期间控制辐射操纵器，使得辐射操纵器能够各自围绕至少一个轴线彼此独立地旋转，使得能够通过至少两个辐射操纵器的分开旋转而彼此独立地设置LiDAR辐射和雷达辐射的FOV，并且使得辐射操纵器的分开旋转能够用于提高对象的检测准确度。
多光谱发射设备的该有用实施例实现了操作该设备的有利方法，其特征在于，多光谱发射设备连接到控制单元，其中，控制单元在多光谱发射设备(110)的操作期间控制辐射操纵器，使得辐射操纵器围绕至少一个轴线彼此独立地旋转，使得控制单元控制LiDAR辐射的至少两个辐射操纵器FOV的分开旋转以及LiDAR辐射的辐射操纵器FOV和LiDAR辐射的辐射操纵器FOV的分开旋转，辐射操纵器各自围绕至少一个轴线彼此独立地旋转，使得LiDAR辐射的FOV和雷达辐射的FOV能够通过至少两个辐射操纵器的分开发生的旋转而彼此独立地设置，并且辐射操纵器的分开发生的旋转被实时地使用以提高对象的检测准确度。
进一步优选的是，包括本申请中例示的至少一个-优选至少两个-多光谱发射设备的交通工具被配置为包括控制单元，其中，控制单元被布置为在多光谱发射设备(110)的操作期间控制辐射操纵器，使得辐射操纵器能够围绕至少一个轴线彼此独立地旋转，使得通过分开旋转至少两个辐射操纵器，能够确定LiDAR辐射的FOV，辐射操纵器能够围绕至少一个轴线彼此独立地旋转，使得LiDAR辐射和雷达辐射的FOV能够通过至少两个辐射操纵器的分开旋转而彼此独立地设置，并且辐射操纵器的分开旋转能够用于提高对象的检测准确度。
下面描述涉及雷达模块的布置的有利实施例。
根据有利的实施例示例，雷达模块和LiDAR模块布置在由光源发射的光锥外部(特别是在其下方或后面)。换言之，雷达模块和LiDAR模块可以布置在光传播区域之外，即与(一个或多个)光源的光轴侧向隔开。根据实施例示例，雷达模块和/或LiDAR模块布置在向下界定光反射器的切面或水平面下方。根据实施例示例，雷达模块和/或LiDAR模块布置在光轴或与光反射器或光源的主取向相对应的轴线的外部(特别是侧向地、上方或下方)。这也使得可以优化彼此的相对布置。可选地，雷达模块可以布置在(一个或多个)光源后面，特别地，其中雷达模块的光轴的对准基本上平行于(或对准)光源的光锥的中心纵轴。在雷达模块和光源之间可以布置辐射操纵器。
雷达发射器和接收器以及LiDAR发射器和接收器不是布置在束路径中，而是布置在束路径之外。通过在辐射操纵器处反射雷达辐射并且通过在60°至120°的范围内、特别是90°偏转雷达辐射，如果各个部件布置在有利的相对位置，则可以在交通工具的前部方向上修改雷达辐射，并且同时还可以确保辐射偏转。
特别地，雷达模块或雷达发射器和接收器可以竖直向上对准。具有涂层的透明辐射操纵器(特别是所谓的菲涅耳反射阵列)可以布置在其前面。雷达模块中使用的天线优选地是平面天线(例如贴片)。天线可以优选地经由透射线(例如微带线)集成到雷达模块中，而无需附加的适配器。天线可以由若干单独的天线或阵列天线构成，特别是以二维布置。
两个束操纵器对于来自前照灯光源的可见光是透明的，并且主要反射雷达辐射和/或LiDAR辐射，并且引导其向前通过前照灯盖。在该过程中，束操纵器可以将雷达束修改为期望的波瓣或表面形状。
可以对盖进行涂布，以提供频率选择通带结构，并仅允许特定频带范围内的雷达辐射穿过。
根据一个实施例，雷达模块和LiDAR模块布置在前照灯光的光锥外部的区域中。这也提供了与照明功能的有利分离。
根据实施例示例，雷达模块和/或LiDAR模块布置在前照灯的壳体的基部上，特别是机械联接到基部。这也有利于与照明功能分离。
根据一个实施例，雷达模块和/或LiDAR模块在电磁发射方向的水平轴下方，其中LiDAR模块特别地倾斜90°并且折叠在附加的LiDAR修改元件上方。这有利于系统的校准并产生更紧凑的整体系统。
根据实施例示例，至少一个辐射操纵器布置在雷达辐射的辐射方向上。
根据实施例示例，至少一个辐射操纵器布置在雷达辐射的反射方向上。
根据实施例示例，至少一个辐射操纵器布置在LiDAR辐射的辐射方向上。
根据实施例示例，至少一个辐射操纵器布置在LiDAR辐射的反射方向上。
根据实施例示例，至少一个辐射操纵器是平坦的，特别是平面的或弯曲的。
根据实施例示例，至少一个辐射操纵器是频率选择的，特别是因为辐射操纵器包括频率选择辐射偏转结构。雷达辐射操纵设备被设计为频率选择的，特别是因为用于操纵雷达辐射的辐射操纵器具有导电和/或介电结构，其尺寸与所辐射的雷达辐射的波长(频率)相匹配。
根据实施例示例，至少一个辐射操纵器布置在光源的辐射方向上。
根据实施例示例，在至少一个雷达辐射操纵设备上设置至少两个雷达辐射操纵区域，每个雷达辐射操纵区域具有单独的雷达辐射操纵功能。这也使得可以单独地影响雷达辐射的第一部分，并且以与第一部分不同的方式单独地影响雷达辐射的第二部分，特别是为了在近范围和远范围和/或在前和侧范围中的优化检测的目的。
根据一个实施例示例，至少两个雷达束操纵区域布置/形成在相同的雷达束操纵设备中。这也使得能够进行广泛的功能集成。
特别地，不同的雷达辐射操纵区域可以包括至少一个导电区域和至少一个不导电区域。
特别地，雷达辐射形成辐射波前，该辐射波前可以借助于根据本发明的布置、尤其在导电区域中反射，使得可以预定干涉图案。
下面描述涉及雷达模块和/或LiDAR模块的对准或者涉及雷达模块和/或LiDAR模块相对于其它部件的布置的有利实施例。
根据实施例示例，雷达模块和/或LiDAR模块或雷达天线单元的光轴在前照灯的预期布置中至少近似竖直向上(垂直)对准。根据实施例示例，雷达模块和/或LiDAR模块或雷达天线单元的光轴指向辐射操纵器，该辐射操纵器布置在集成在前照灯中的前照灯盖之后并且沿辐射方向布置在光源之后，由此，雷达模块和/或LiDAR模块的光轴与辐射操纵器对准，使得雷达模块和/或LiDAR模块布置在前照灯的底部。这还使得能够将雷达模块和/或LiDAR模块从光传播路径局部分离。
雷达模块和/或LiDAR模块的相对定位保持相对灵活，特别是当其与前照灯的外部密封隔离时，由此在一些实施例中将天线模块和雷达模块设计为分离的部件，而在其它实施例中将天线模块和雷达模块设计为集成的部件。在此描述的相对定位被证明是特别有利的。
下面描述涉及雷达天线单元的有利实施例。
根据实施例示例，雷达天线单元具有二维布置的多个单独的天线或天线阵列。这有利于在调整辐射特性时的高可变性。
在一个实施例中，雷达天线单元使用微带电缆集成到雷达模块中，而无需附加的适配器。这也便于集成。
特别地，雷达模块可以包含所有可以在平面介电衬底上制造的RF前端和电子部件和电路。有利地，天线全部位于前照灯壳体的基部(底部)处，在前照灯盖附近，特别地以至少部分地被前照灯盖重叠的布置。
在用于LiDAR辐射或特别用于雷达辐射的辐射操纵器与雷达模块之间的中间平面中，特别在至少近似正交于雷达模块的光轴的方向/平面中，布置辐射有效盖，特别是为了光学地屏蔽雷达模块。有利地，盖由平坦的薄塑料(特别是聚碳酸酯)制成，其中，塑料在一侧上可以具有暗色涂层。优选地，盖被布置和设置为用作电子部件的热屏蔽。盖的这种布置还提供了纤细的设计。
下面描述涉及根据本发明的布置的用于LiDAR辐射、或者特别用于雷达辐射的辐射操纵器的有利实施例。
根据实施例示例，多光谱发射设备具有用于LiDAR辐射或者特别地用于雷达辐射的辐射操纵器，其布置在前照灯盖之后并且集成到前照灯中，由此，雷达模块可以被布置在用于LiDAR辐射或者特别地用于雷达辐射的辐射操纵器的下方、上方或侧面。
在根据本发明的布置中，用于LiDAR辐射或者特别地用于雷达辐射的辐射操纵器以及可选地作为雷达辐射操纵设备的部件的高频透镜可以根据相应的情况以特别灵活的方式(即，具有高可变性)适配雷达辐射，特别是与照明功能很大程度上分离。如果雷达系统集成到机动交通工具前照灯中，则其雷达信号可以被定制到期望的检测范围，特别是借助于雷达辐射操纵设备中的至少一个结构化的导电层/表面(辐射偏转结构，特别是具有功能性小结构意义上的图案)。另外，机动交通工具的前照灯也可以承担雷达技术的保护功能，特别是由于前照灯盖。
根据实施例示例，雷达辐射或LiDAR辐射的束路径借助于用于LiDAR辐射、或者特别地用于雷达辐射或LiDAR辐射的辐射操纵器在60到120°的范围内、特别地在90°的范围内偏转，并且特别地至少近似地对准多光谱发射设备的辐射方向。这也提供了关于部件彼此相对布置的优点。
根据实施例示例，用于LiDAR辐射或者特别地用于雷达辐射的辐射操纵器具有二维扩展。这还可以使设计的简单性和鲁棒性最大化。
根据实施例示例，辐射操纵器、特别是其内侧被布置为至少部分地相对于辐射方向z或相对于水平面具有35°至60°、特别是40°至50°范围内的倾角。根据一个实施例示例，辐射操纵器相对于前照灯盖布置，使得辐射操纵器和前照灯盖形成顶板结构，该顶板结构覆盖具有鞍状顶板的几何形状的雷达模块和/或LiDAR模块，该鞍状顶板具有两个相对倾斜的表面，特别地具有在45°至90°的范围内的夹角。这也在各个情况下提供了有利的相对布置，并且可以促进功能集成。
根据一个实施例，辐射操纵器的布置和/或对准可以通过马达来调整。这也使得能够实现大的可变性并且可以扩展功能的范围。
根据一个实施例示例，辐射操纵器至少部分地具有三维扩展，并且被设置为还侧向地反射雷达辐射或LiDAR辐射。这也扩展了功能。特别地，在小的安装空间中也能够以简单的手段确保高的/广泛的功能。
根据实施例示例，用于雷达辐射的辐射操纵器由多个二维元件形成，并且由此具有用于各个元件的二维或相对于所有元件的二维或三维扩展。这也提供了高度的可变性。
根据一个实施例示例，用于雷达辐射的辐射操纵器被设计为菲涅耳反射器，由此用于雷达辐射的辐射操纵器的两侧具有频率选择辐射偏转结构。这使得可以以非常有针对性的方式影响辐射特性。
根据实施例示例，用于雷达辐射的辐射操纵器由透光的和透雷达辐射的衬底材料构成，并且具有辐射操纵器，特别地为涂层的形式或作为导电表面，特别地具有频率选择辐射偏转结构。这也可以确保特别简单和鲁棒的设计。透光的至少一个导电层或表面可以与其布置无关地特别由透光的导电氧化物或足够薄的金属层、优选银形成。
根据一个实施例，束操纵器具有束操纵设备，并且相对于前照灯盖布置，使得从雷达模块到前照灯盖外部的雷达辐射或从LiDAR模块到前照灯盖外部的LiDAR辐射至少两次穿过/辐射通过相应的频率选择束偏转结构。这也提供了高度的可变性。换言之，雷达辐射可以经由由用于雷达辐射的辐射操纵器提供的第一滤波器(第一辐射偏转结构)引导，并且在偏转之后，也经由由前照灯盖提供的第二滤波器(第二或另外的辐射偏转结构)引导。类似地，LiDAR辐射可以经由由辐射操纵器提供的第一滤波器(第一辐射偏转结构)来引导，并且在偏转之后，还可以经由由前照灯盖提供的第二滤波器(第二或另外的辐射偏转结构)来引导。
根据实施例示例，用于雷达辐射的辐射操纵器由单独的反射器元件形成，各个反射器元件是矩形或三角形的，特别地具有相同的边长。
这提供了一种用于高可变性的模块化结构，尤其是具有各个单独的反射器元件的简单的基本结构。
根据实施例示例，用于雷达辐射的辐射操纵器在其至少一个表面上具有透光的导电涂层，特别是具有一个或多个氧化物层或导电表面。这为所使用的雷达辐射的波长提供了良好的反射率。辐射操纵器可以至少部分地借助于氧化物层来提供。辐射偏转结构的这种类型的集成不仅提供了相对高的可变性(关键词：影响辐射传播的方式)，而且在空间要求方面也具有优势。
根据一个实施例，用于雷达辐射的辐射操纵器是透光的(对于LiDAR辐射或可见辐射是透明的)。这还提供了关于相对于光源的布置的良好可变性。
根据一个实施例，LiDAR辐射修改器对雷达辐射是透明的。
根据一个实施例，用于雷达辐射的辐射操纵器被设置为使雷达辐射成形，特别是束或区域的形式。这扩展了应用可能性。
用于雷达辐射的辐射操纵器可以由不仅对光透明而且对RF波透明的衬底材料构成。特别地，通过用非常薄的透明导电氧化物涂布衬底的一侧或两侧，可以调整或预定反射率。
束操纵器优选地靠近前照灯壳体布置，正好在光源的前面。该布置优选地在前照灯盖和束成形光学器件之间。
用于雷达辐射的辐射操纵器倾斜或对准，使得发射的HF波可以正确地照射预期对象，并且接收的波可以聚焦在接收天线上。
下面描述涉及优选具有频率选择束偏转结构的至少一个雷达束操纵设备的有利实施例。
根据实施例示例，具有频率选择辐射偏转结构的至少一个或相应雷达辐射操纵设备至少部分具有结构图案的周期性布置，其中结构图案特别地为同心布置。这也使得根据本发明的布置能够以特别灵活的方式关于单个应用进行设计和优化。
根据实施例示例，优选具有频率选择雷达反射结构的辐射操纵器被设计为涂层或膜或导电表面。这可以进一步简化设计。特别地，涂层也可作为整体图案或结构的补充提供。
根据一个实施例示例，聚合物、特别是聚碳酸酯形成用于辐射操纵器或用于频率选择雷达反射结构的有利衬底。这提供了特别鲁棒的结构，尤其是基本模块的形式，其可以被使用并且进一步被定制用于各种应用。
根据一个实施例，辐射操纵器具有透光的导电氧化物层形式的导电部分。这也使得反射特性能够被优化。
束操纵器可以具有不同的设计，其不限于简单的几何形状(例如互补的环、十字、带)，而是例如还可以包括更复杂的基于曲折的狭槽(尤其是对于带通)，特别是为了减小单位单元的尺寸并实现更好的角稳定性。
下面描述涉及用于雷达辐射操纵设备的辐射操纵器和载体衬底的有利实施例。
根据一个实施例示例，辐射操纵器由透光的且透雷达的材料构成，特别是由用于集成涂层形式的优选频率选择雷达反射结构的衬底材料构成。这使得能够实现甚至更广泛的功能集成，尤其是具有鲁棒设计。
根据一个实施例，辐射操纵器具有与所辐射的雷达辐射的半波长的整数倍相对应的厚度。这也使得可以优化透射特性。
根据一个实施例，在辐射操纵器的两侧(内侧和外侧)上设置优选频率选择雷达反射结构。这有利于对辐射特性的特别有针对性的影响。
根据实施例示例，设计多光谱发射设备而没有投影透镜，其中，雷达束路径从雷达模块经由用于雷达辐射的辐射操纵器和前照灯盖延伸，LiDAR束路径从LiDAR模块经由用于雷达辐射的辐射操纵器和前照灯盖延伸，并且其中，来自光源和光反射器的光传播路径直接经由前照灯盖延伸，即在各个情况下没有另外的中间光学或辐射有效部件。换言之：整个布置没有投影透镜，即无透镜。这也有助于简单、紧凑和鲁棒的设计。
以下是功能描述的示例。
借助于根据本发明的布置，经由发送和接收阵列可以实现周围情况的选择性扫描，其中，不仅可以覆盖前面(正面)的区域，而且可选地还可以覆盖侧面区域(侧面)。这也减少了前照灯所需的传感器系统的数量。还可以实现显著提高的分辨率。特别是在薄膜的基于激光的结构化的情况下，可以以灵活的方式实现期望的束偏转，使得可以优化雷达特性对相应前照灯类型和对近场和远场中的期望扫描范围的适应。
已经示出，透明塑料衬底可以用透明但导电的层涂布，然后可以局部去除该层。特别地，用于薄膜去除的激光工艺也可以用于产生可以针对特定应用定制的结构，其优点在于在不损坏衬底并且没有光学缺点的情况下实现很大程度上无残留物的去除。
雷达反射结构可以可选地以光刻方式和/或借助于掩模涂布和印刷来施加。
上述任务还特别通过一种多光谱发射设备来解决，该多光谱发射设备特别用于交通工具，被设置为发射光、LiDAR辐射和雷达辐射，并且被设置为检测至少反射的雷达辐射和反射的LiDAR辐射，具有：前照灯，其具有透光的前照灯盖和布置在前照灯盖后面的光源以及光反射器；
具有雷达天线单元的雷达模块和/或LiDAR模块，其布置在前照灯盖的后面并且集成在前照灯中；其中，雷达模块和/或LiDAR模块沿辐射方向z布置在前照灯盖和光源之间，其中，雷达模块和/或LiDAR模块布置在光轴或与光反射器或光源的主取向相对应的轴线的下方，其中，雷达模块和/或LiDAR模块布置在与前照灯盖成重叠布置的前照灯盖的下方、上方或侧面的区域中，布置在与前照灯盖成重叠布置的前照灯盖的上方或侧面的区域中，雷达模块和/或LiDAR模块或雷达天线单元的光轴在前照灯的预期布置中至少大致竖直向上对准，多光谱发射设备具有布置在前照灯盖后面并且集成在前照灯中的辐射操纵器，其中，雷达模块和/或LiDAR模块布置在辐射操纵器的下方、上方或侧面，其中，用于LiDAR辐射或特别是用于雷达辐射的辐射操纵器沿着光轴或与光源的主取向相对应的轴线布置，其中，雷达辐射的束路径借助于用于雷达辐射的辐射操纵器在60°至120°的范围内、特别是在90°的范围内偏转，至少近似地在多光谱发射设备的辐射方向z上对准，并且其中，用于雷达辐射的辐射操纵器、特别是其内侧至少部分地相对于辐射方向z或相对于水平面以35°至60°的范围内、特别是40°至50°的范围内的倾角布置。这产生先前提及的大量优点。
上述任务也通过使用一种多光谱发射设备、特别是上述多光谱发射设备来解决，该多光谱发射设备用于发射光、LiDAR辐射，并且优选地用于频率选择发射雷达辐射，以及用于借助于至少一个、特别是至少两个辐射操纵设备、特别是频率选择反射结构来指定雷达检测范围，其也至少设置在多光谱发射设备的透光前照灯盖的至少一侧中或上，该透光前照灯盖对于雷达辐射是透明的，特别是在从雷达模块和/或LiDAR模块开始的束路径中，雷达模块和/或LiDAR模块在至少两个位置上一个接一个地串联，至少两个位置包括在光源的光锥外部或内部的位置(例如，在布置在雷达模块和/或LiDAR模块上方的辐射操纵器处)，特别是交通工具的前照灯、特别是汽车的前照灯中，其中，多光谱发射设备的雷达模块和/或LiDAR模块位于由至少一个光源中的光源发射的光锥外部，特别是在至少两个束操纵设备的下方，其中雷达模块的光轴向上定向，特别是至少近似正交于前照灯的光源的光轴。这产生上述优点。交通工具可以是汽车(用于道路的机动交通工具)或飞机或船只。
上述任务也通过一种用于交通工具的多光谱发射设备来解决，该设备被设置为发射光、LiDAR和雷达辐射并且设置为检测至少反射的雷达辐射，具有带有透光且透雷达的前照灯盖和布置在前照灯盖后面的光源和光反射器的前照灯，并且具有带有布置在前照灯盖后面并且集成在前照灯中的雷达天线单元的雷达模块，上述任务特别是通过如上所述的多光谱发射设备来解决，该多光谱发射设备通过至少也在前照灯盖(可选地使用/用作衬底)上或中形成至少一个雷达辐射操纵设备(特别是频率选择雷达反射结构的形式)来产生，辐射操纵器具有透光的导电氧化物层、导电氧化物层的形式的导电部分或者由此至少部分地形成，并且其中，通过薄膜烧蚀、特别是借助于激光(例如具有飞秒至皮秒范围或纳秒范围内的脉冲持续时间的超短脉冲激光将结构图案引入到辐射操纵器中。
其波长适合于涂层的吸收，特别地但不排他地在紫外波长范围内或在可见波长范围内。
这产生上述优点。已经示出，借助于激光引入的结构使得可以以特别精确的方式控制或调整和指定雷达辐射的方向和束特性。
上述问题还通过一种方法来解决，该方法用于发射光、LiDAR和雷达辐射，并且用于在各个情况下借助于多光谱发射设备、特别是借助于上述多光谱发射设备来特别是在交通工具中检测至少反射的雷达辐射，其中，根据光源的光轴的方向，光从前照灯的光源通过前照灯盖发射，该前照灯盖对光透明并且对雷达辐射透明，并且其中，雷达辐射和/或LiDAR辐射从集成在前照灯中的布置在前照灯盖后面的雷达模块和/或LiDAR模块发射；其中，雷达辐射和/或LiDAR辐射由雷达模块和/或LiDAR模块在横向于光源的光轴的方向上、特别是至少近似正交于光源的光轴的方向上并且经由至少一个雷达辐射操纵设备(特别是也至少设置在前照灯盖上或中的频率选择雷达反射结构的形式)发射，该辐射在多光谱发射设备的至少一个辐射方向上偏转，特别是至少近似平行于光源的光轴、特别是在对准前照灯的交通工具的行驶方向上，由此，借助于至少一个雷达辐射操纵设备预先确定雷达辐射的辐射特性。这产生上述优点。
根据一个实施例，该方法还包括检测反射的雷达辐射，由此，反射的雷达辐射特别是在相对的束路径上被检测。这也扩展了功能的范围。
根据一个实施例，通过薄膜烧蚀或薄膜沉积将结构图案引入到辐射操纵器中。这可以例如通过激光烧蚀、借助于膜、借助于印刷、涂布或气相沉积工艺(溅射、热蒸发和/或电子束蒸发)和/或借助于光刻来完成。
根据一个实施例，辐射操纵器通过薄膜烧蚀或薄膜沉积或通过施加膜来产生。
附图说明
本发明的另外有利方面和优选实施例可在本发明优选实施方案的以下说明中找到。在以下附图中更详细地描述本发明，其中参考其它附图以得到在相应附图中未明确描述的附图标记。示出了：
图1示出了根据有利实施例的多光谱发射设备的示意性透视图；
图2示出了根据有利设计示例的多光谱发射设备的示意侧视图；
图3示出了图1所示的多光谱发射设备，其具有束路径、用于承载点LiDAR反射器和操纵器以及雷达反射器和操纵器的强调的承载点的表示；
图4示出了雷达(等值线)和LiDAR测量数据的聚合和融合，以提高使用根据本发明的多光谱发射设备的ADA系统中的传感器数据的可靠性和鲁棒性；
图5示出了利用具有作为根据本发明的多光谱发射设备的一部分的接收器(具有接收光学器件的传感器)的发送器(具有发送光学器件的光源，例如VCSEL阵列)和相关联的电子部件进行距离测量的LiDAR系统的操作原理；
图6示出了使用合适的单侧涂层导致的光谱反射减少的图；
图7示出了适于对入射波进行相位控制的相移结构的示意图；
图8是示出了相位对以mm为单位的贴片尺寸的依赖性的图；
图9示出了根据本发明的反射阵列；以及
图10是图10所示阵列的电磁波偏转的示意图。
具体实施方式
图1示出了多光谱发射设备110的示意透视图，该设备特别用于交通工具，被设置为发射电磁辐射并且被设置为检测至少反射的雷达辐射，具有：
前照灯(101)，其具有透光的前照灯盖(4)和布置在前照灯盖后面的光源(102)；
雷达模块(111)，其具有布置在前照灯盖后面并且集成在前照灯中的雷达天线单元(112)，其中，多光谱发射设备(110)具有至少一个辐射操纵设备。
该多光谱发射设备(110)的特征在于，其包括用于LiDAR辐射的至少一个发送单元(150、150a)和用于LiDAR辐射的一个接收单元(150、150b)以及至少两个辐射操纵器(130、140)，其中，辐射操纵器中的一个(130)是频率选择LiDAR辐射操纵设备，用于雷达辐射的至少一个辐射操纵器(140)是频率选择雷达辐射操纵设备，其中，用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)和用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)被布置为使得用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)对由用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)发射的LiDAR辐射进行重定向，使得用于重定向的LiDAR辐射的至少一个辐射锥与由光源(102)发射的光锥平行和同轴延伸，其中，用于雷达辐射的辐射操纵器(140)是频率选择雷达辐射操纵设备，其中，用于雷达辐射的辐射操纵器(140)和雷达模块(111)被布置为使得第二辐射操纵器(140)对由雷达模块(111)发射的雷达辐射进行重定向，使得用于重定向的雷达辐射的至少一个辐射锥与由光源(102)发射的光锥平行和同轴地延伸，用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)被设置为使得从外部穿过前照灯盖的LiDAR辐射被引导到用于LiDAR辐射的接收单元(150、150b)，并且用于雷达辐射的辐射操纵器(140)被设置为使得从外部穿过前照灯盖的雷达辐射被引导到用于雷达辐射的接收单元(150、150b)。这优选地同轴地并且特别优选地在四个波长范围内进行。
图1示出了前照灯101，其具有光源102(可选地也具有投影透镜)以及在一些实施例中具有光反射器(在此未示出)。此外，前照灯101具有透光的前照灯盖104。光源102根据光轴7对准(主对准)，使得光在光锥109中发射通过前照灯盖104。这导致了从光源102开始向前延伸并且在侧向上受到光反射器的规格限制的光传播路径106。根据一个变型，光传播路径106是光锥。
特别有利的是使用具有短的总长度的照明模块作为光源102。使用不规则的微光学蜂窝聚光器作为准直LED光源的束成形三级光学器件是特别有利的。所示的设计架构使得能够实现最小的模块孔口(并且由此具有灵活的轮廓设计的束操纵器的小尺寸和具有高系统透射的最短安装长度)，并且允许满足用于前照灯的ECE标准以及用于无眩光照明的可切换角分布。
照明模块的出射窗的轮廓的设计的灵活性允许最佳地适应由LiDAR和雷达指定的最小辐射操纵器尺寸，同时还有助于满足汽车设计者的设计规范(例如，狭槽形前照灯)。
图1所示的示例性实现可以利用LiDAR和雷达束路径使两个模块交错或者仅一个模块(在这种情况下，优选较少发散的远光)交错。限制为仅一个模块减小了所需的束操纵器尺寸。用于宽带照明(450-650nm)的透射路径的优选选择简化了束操纵器的设计和实现。
在照明模块的设计中，可以最小化用于大角度的束操纵器的透射的典型下降。在束操纵器处发生的杂散光和背反射仍然是关键的。可选地与屏蔽屏障组合的优化的束操纵器设计使得能够符合ECE规范，例如，用于近光的截止线的对比。在LiDAR接收的短时间窗期间的LED的可选的同步暗扫描导致仅百分之一或百分之几的亮度降低，但是使得能够显著改善LiDAR SNR。
命名：
150组合的用于LiDAR辐射的发送单元和用于LiDAR辐射的接收单元
150a用于LiDAR的发送单元
150b用于LiDAR的接收单元
辐射操纵器的使用通过在前照灯中实施它们而实现了用于交通工具中的高达360°检测的空间高效且设计友好的解决方案。提出了前大灯的示例性设计(也可以集成在后大灯中)以及取决于波长的电磁辐射范围。例如，平面反射器成形并反射LiDAR辐射，而弯曲反射器偏转雷达辐射而不影响LiDAR辐射的透射。反射/透射阵列的形状可以是任意的(平面的、径向弯曲的、椭圆弯曲的)，包括涂层的柔性图案阵列，使得例如中心像素接收比LiDAR/雷达系统的边缘像素更小/更大的视场(FOV)。束操纵器的两个部件都允许来自聚光灯的光被透射。发射器(传感器-发送器单元)和偏转器或束成形器(束操纵器)的形状和位置是示例性的，并且可以变化。
图2示出了图1所示的多光谱发射设备(110)的示意性侧视图。
此外，根据图2的实施例示出了微光学器件160的插入件。
图2和图3示出了在承载点135和145处的附加移动选项。这允许对象在由旋转移动确定的相应方向上在不同范围处聚焦，这伴随着对象的分辨率质量的提高。图4例示了与旋转移动耦合的平移移动。
图4示出了使用束操纵器的前照灯中的雷达和LiDAR的同轴集成。这导致提供具有共同视场的3D传感器。传感器测量数据的融合由此允许使用不同技术来检测道路用户，这显著地增加了驾驶辅助系统的可靠性和鲁棒性。
示出了雷达(等值线)和LiDAR测量数据的聚合和融合，以提高使用根据本发明的多光谱发射设备的ADA系统中的传感器数据的可靠性和鲁棒性。
图5示出了利用具有作为根据本发明的多光谱发射设备的一部分的接收器(具有接收光学器件的传感器)的发送器(具有发送光学器件的光源，例如VCSEL阵列)和相关联的电子部件进行距离测量的LiDAR系统的功能原理。
优选地，前照灯包含用于距离测量的LiDAR系统。LiDAR系统由发送器(具有发送光学器件的光源，例如VCSEL阵列)、接收器(具有接收光学器件的传感器)和关联的电子器件(参见图1)构成。电子器件用于控制光源、从传感器读取数据并将数据处理为距离，距离可用于在交通工具电子器件中进一步处理或直接可视化。光源的波长优选在800-1550nm的近红外范围内。使用发送器光学器件将其设置为任何期望的图案，例如点状、线性或平面照明。可以特别地控制左或右视场中的列以用于转弯，类似于已经建立的前照灯光控制。另外，可以照射视场内的任何单独的感兴趣区域(感兴趣区域，ROI)，以便快速、更详细地重新测量。所发射的光被交通工具周围的目标反射并被接收光学器件拾取。同轴LiDAR系统是可能的，其中，相同的光学器件用于发送器和接收器两者，或者双轴系统是可能的，其中，发送器和接收器具有单独的光学器件。在闪光LiDAR系统的情况下，接收器光学器件是刚性的，并且因此对于机械影响更鲁棒。然而，应该注意确保接收器FoV(视场)小于或等于发送器FoV。在扫描LiDAR系统的情况下，根据特定的图案来扫描整个FoV。发射的图案可以使用VCSEL阵列实现，而不需要移动零件，因此对于机械影响更加鲁棒。否则，可以使用反射镜来控制发送器FoV和接收器FoV，反射镜更容易受到机械影响，但是允许更精确的控制。接收传感器应当仅对各个被照射的像素执行数据读出和数据处理。这种更高效的读出允许对各个记录的帧进行更多的测量或更高的帧速率。
束操纵器130包括LiDAR反射器，其安装在LiDAR系统的发送路径和接收路径两者中。LiDAR反射器在近红外范围中反射，但是既不在前照灯光的可见范围中反射，也不在雷达信号的波长范围中反射。LiDAR反射器可以是弯曲的以用于附加的束偏转，或者在形状上是平面的。对于LiDAR FoV的目标对准，可以通过在所有三个空间方向上旋转来对准LiDAR反射器，由此围绕沿着前照灯的轴线的旋转仅与弯曲的LiDAR反射器相关。因此，LiDAR光最好以LiDAR反射器为中心。因此，LiDAR反射器在所有三个空间方向上的平移也是有意义的。如果LiDAR反射器弯曲使得仅特定取向是可能的，则这也是需要的。由于其旋转特性，LiDAR反射器可以多功能地用作1D或2D扫描LiDAR系统的反射镜，由此可以想到LiDAR反射器对准的谐振操作和准静态操作。在LiDAR反射器的所有任意移动以及因此几乎任何入射角下，仍然必须确保反射近红外范围，同时透射可见光和雷达波长范围。可单独切换的VCSEL阵列允许高度选择性地检测环境。
该LiDAR系统特别适合于在根据本发明的多光谱发射设备(110)中使用。
LiDAR系统具有用于LiDAR辐射的发送器，其具有VCSEL阵列205和用于偏转辐射的光学设备210。该系统集成到根据本发明的多光谱发射设备(110)中，使得来自系统的光脉冲可以击中目标220并且从目标220反射的光信号可以由接收单元接收。用于反射的LiDAR辐射的接收单元优选地具有光学设备230和传感器240。
执行测量过程250以测量光脉冲的发射和其对目标220的影响之间的时间。使用常规的飞行时间分析，可以确定用于LiDAR辐射的发送器与目标220之间的距离。经由电子评估单元270进行评估。
下面示出了用于制造多光谱发射设备110、特别是辐射操纵器130、140的方法。
雷达、LiDAR和光在普通前照灯中的同轴集成对为此所需的光学涂层及其制造技术提出了特定挑战。根据本发明，已知的物理气相沉积(PVD)涂布技术、特别是磁控溅射得到进一步发展，使得可以特别地调整形态学的层特性，其使得能够/有利于层系统的激光结构化能力，并由此例如有助于在优化的激光结构化过程中形成激光结构化表面形貌的光滑、清洁的边缘。另外，涂层需要对衬底材料特别好的粘附性以获得良好的激光结构化质量。在汽车行业中，由于重量的原因，这通常是聚合物。这导致要求特别稳定的粘合力必须超过脆性-硬质、主要是无机的涂层和聚合物衬底的热膨胀行为的显著差异，以便完成结构化过程而没有涂层粘合失效。
激光结构化主要用于通过产生菲涅耳区光学器件(优选在透明导电氧化物层(例如AZO、ITO、...)或薄金属层(例如Ag、...)上)来操纵雷达波。对于雷达光学有效涂层的挑战仅在于该层的导电性和其在可见光谱范围内≥85％的所需光学透明度的组合。
然而，在在此描述的普通前照灯中的雷达、LiDAR和光的同轴集成的应用中，这个要求必须扩展到系统中的所有光学层：用于雷达束偏转的导电层必须与附加的介电光学材料组合在多层系统中，以便保证所有涉及的传感器系统的所需光谱特性以及同轴束路径中的照明相等。这导致需要在束操纵器束路径中的若干位置处开发多层设计，其使得能够实现VIS中的交通工具照明的透射、LiDAR波长的反射或透射以及雷达束路径的光学操纵。这导致了对光学涂层的决定性创新：通过将雷达光学有效导电层嵌入到其它介电材料中以组合所有这些要求，光学多层系统现在必须具有用于激光结构化的总体有利特性，不再“仅”是雷达有效导电层。
光学多层系统特别用于实现辐射操纵器130、140的辐射操纵特性。这些层由两种或更多种层材料的交替层构成，这些层材料的折射率应当具有适当的-通常尽可能显著的-差异。通过交替具有合适的单个层厚度的薄层，可以产生层堆叠，其特别地影响透射光和反射光的光谱分布。这种多层系统的创造性优化的目的是调整在特别使用的波长范围内的光波的相长干涉或相消干涉。根据应用，这可以是例如反射器(＝反射中的相长干涉→减少透射)、抗反射系统(反射中的相消干涉→增加透射)或者具有例如用于某些波长范围的频带或边缘滤波器功能的光学滤波器。
特别合适的材料例如是SiO2和ZrO2、TiO2、Ta2O5、Nb2O5或Si3N4，它们优选交替地施加到载体衬底上，并由此具有包括抗反射系统的定制的辐射操纵特性。
例如，图6示出了使用合适的单侧涂层所导致的光谱反射的减少的图，由此在宽波长范围内的反射显著减少。
对光学涂层的另一个特殊要求是特别大的光学带宽：由于雷达和LiDAR在其中被操纵的不同波长范围以及可见光谱范围中的交通工具照明必须几乎无损耗地且没有色移地通过整个同轴系统透射，所以存在用于400nm至4mm之间(即4个数量级上)的整个波长范围的光学规范。
另外，光学多层系统保证了它们在特别倾斜的入射角和宽的角度范围内用于雷达、LiDAR和照明的光谱性能。这使得待开发的新的光学多层设计复杂化，例如增加了所需的层数，并由此与确保良好的激光结构化能力的要求相竞争。
在光学涂层设计和制造领域，在用于同轴束路径的激光可结构化多层涂层系统中所有这些要求的组合是新的。
图7示出了适于入射波的相位控制的相移结构的示意图，该相移结构包括衬底400和施加到衬底400的一个表面的导电结构410以及施加到衬底400的另一个表面的导电接地平面420。
图8示出了相位500对以mm为单位的贴片尺寸的依赖性的图。
要满足的要求优选是：
■借助于相移结构对入射波进行相位控制
■反射：贴片、圆圈、十字...
■衍射：条纹、环...
■挑战：
■整个相角范围的覆盖(0°-360°)
■避免结构尺寸对过多相位变化(制造公差！)的依赖
■在76-81GHz的频率范围内的低相位变化。
图9示出了根据本发明的反射阵列600，其具有适于期望相位位置的贴片尺寸。该反射阵列600是辐射操纵设备的优选实施例。优选地，它是在中心具有透明衬底并且在外侧具有导电透明结构涂层的印刷电路板状结构。正方形(贴片)被结构化在上侧，而下侧是完全导电的(接地平面)。测量已经示出，即使反射器/辐射操纵器定位在56.8°处，波的90°偏转也是可能的。这是可能的，因为各个贴片将先前计算的相移添加到雷达束，从而导致90°反射。由于透明性，光和LiDAR可以穿过该结构。
图10示出了图9所示阵列的电磁波偏转的示意图。
由雷达模块12发射的传播的雷达辐射或RF波的束路径19首先横向于辐射x的方向延伸，特别是至少近似正交于辐射x的方向和/或至少近似在竖直方向上延伸，并且然后借助于用于LiDAR辐射或者特别是用于雷达辐射13的辐射操纵器偏转大约90°，由此借助于用于LiDAR辐射或者特别是用于雷达辐射的辐射操纵器和/或借助于相应的辐射偏转结构13、140来限定检测区域8。
图1中的箭头z指示辐射的方向(发射方向)或相应部件在辐射方向上的对应纵向位置，由此，例如从光源开始检测相应纵向位置。雷达模块和用于LiDAR辐射或用于雷达辐射的辐射操纵器以及可选地还有天线单元布置在至少近似相同的纵向位置z中。前照灯盖104向后延伸到小于雷达模块和用于LiDAR辐射或用于雷达辐射的辐射操纵器的纵向位置的纵向位置。换言之，前照灯盖不仅覆盖雷达模块和用于LiDAR辐射或用于雷达辐射的辐射操纵器，而且完全覆盖辐射方向上的这两个部件。

Claims (23)

1.一种特别是用于交通工具的多光谱发射设备(110)，其被设置用于发射电磁辐射并且被设置用于检测至少反射的雷达辐射，具有：
前照灯(101)，其具有透光的前照灯盖(4)和布置在所述前照灯盖后面用于发射可见光作为前照灯光的光源(102)；
雷达模块(111)，其具有布置在所述前照灯盖后面并且集成在所述前照灯中的雷达天线单元(112)，其中，所述多光谱发射设备(110)具有至少一个辐射操纵设备，
其特征在于，
所述多光谱发射设备(110)包括用于LiDAR辐射的至少一个发送单元(150、150a)和用于LiDAR辐射的一个接收单元(150、150b)以及至少两个辐射操纵器(130、140)，其中，所述辐射操纵器中的一个(130)是LiDAR辐射操纵设备，用于雷达辐射的至少一个辐射操纵器(140)是雷达辐射操纵设备，其中，用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)和用于LiDAR的发送单元(150、150a)被布置为使得用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)对由用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)发射的LiDAR辐射进行重定向，用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)被布置为使得由用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)发射的LiDAR辐射被用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)重定向，从外部穿过所述前照灯盖的LiDAR辐射被引导到用于LiDAR辐射的接收单元(150、150b)，并且用于雷达辐射的辐射操纵器(140)被布置为使得从外部穿过所述前照灯盖的雷达辐射被引导到用于雷达辐射的接收单元(150、150b)，并且其中，用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)、用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)、所述雷达模块(111)和第二辐射操纵器(140)被布置为使得转向的LiDAR辐射(104)的至少一个辐射锥和转向的雷达辐射的至少一个辐射锥能够对准。
2.根据权利要求1所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，发生4个数量级(400nm至4mm)上的波长的组合。
3.根据权利要求1或2所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，重定向LiDAR辐射(104)的至少一个辐射锥、重定向雷达辐射的至少一个辐射锥以及所述前照灯光的辐射锥能够彼此平行和/或同轴和/或重叠地延伸。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，重定向LiDAR辐射(104)的至少一个辐射锥和重定向雷达辐射的至少一个辐射锥能够另外地重叠。
5.根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备，其特征在于，所述前照灯光的辐射锥还与LiDAR和雷达辐射的辐射锥同轴地延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，用于LiDAR辐射的辐射操纵器(130)被设计为使得对由用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)发射的LiDAR辐射进行重定向，使得形成用于重定向的LiDAR辐射的至少一个另外的辐射锥，并且提供用于LiDAR辐射的至少一个另外的接收单元，其中，用于LiDAR辐射的另外的接收单元被布置为使得从外部穿过所述前照灯盖的另外的LiDAR辐射被引导到用于另外的LiDAR辐射的接收单元。
7.根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，用于雷达辐射的辐射操纵器(140)被设计为使得对由所述雷达模块(111)发射的雷达辐射进行重定向，使得形成用于重定向的雷达辐射的至少一个另外的辐射锥，并且提供用于雷达辐射的至少一个另外的接收单元，用于雷达辐射的另外的接收单元被布置为使得从外部穿过所述前照灯盖的另外的雷达辐射被引导到用于另外的雷达辐射的接收单元。
8.根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，所述辐射操纵器(130、140)中的至少一个围绕至少一个轴线可旋转地安装。
9.根据权利要求8所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，在所述多光谱发射设备(110)的组装期间，所述辐射操纵器(130、140)中的至少一个围绕z轴可旋转地安装。
10.根据权利要求8或9所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，在所述多光谱发射设备(110)的操作期间，所述辐射操纵器(130、140)中的至少一个围绕y轴可旋转地安装，使得能够快速且可靠地设置水平FOV。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，在所述多光谱发射设备(110)的操作期间，所述辐射操纵器(130、140)中的至少一个围绕x轴可旋转地安装，使得能够快速且可靠地设置垂直FOV。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，至少两个辐射操纵器(130、140)能够各自在所述多光谱发射设备(110)的操作期间围绕所述轴线中的至少一个彼此独立地旋转，使得能够通过分开地旋转所述至少两个辐射操纵器(130、140)来彼此独立地设置LiDAR辐射和雷达辐射的FOV。
13.根据权利要求12所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，所述多光谱发射设备连接到控制单元，所述控制单元被布置为在所述多光谱发射设备(110)的操作期间控制所述辐射操纵器(130、140)，使得所述辐射操纵器(130、140)能够各自围绕所述轴线中的至少一个彼此独立地旋转，使得能够通过所述至少两个辐射操纵器(130、140)的分开旋转而彼此独立地设置LiDAR辐射和雷达辐射的FOV，并且所述辐射操纵器(130、140)的分开旋转能够用于提高对对象的检测准确度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，所述辐射操纵器(130、140)中的至少一个以平移方式安装。
15.根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备(110)，
其特征在于，用于LiDAR辐射的发送单元(150、150a)是热绝缘的，使得避免所述LiDAR发送单元的温度相关的波长漂移。
16.根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备，
其特征在于，通过薄膜烧蚀或薄膜应用将结构图案引入到所述辐射操纵器中，或者其中，通过薄膜烧蚀或薄膜应用或通过应用膜来产生所述辐射操纵器。
17.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的多光谱发射设备的方法，
其特征在于，形成至少一个雷达辐射操纵设备，特别是以频率选择辐射偏转结构的形式，其中，所述辐射操纵器具有透光导电层形式的导电部分或者至少部分地由其形成，并且其中，通过薄膜烧蚀、特别是借助于激光将用于生成雷达波长的目标反射的结构图案引入到所述雷达辐射操纵器中，并且其特征还在于，形成至少一个LiDAR辐射操纵设备，特别是以频率选择辐射偏转结构的形式，其中，所述LiDAR辐射操纵器具有透光导电层形式的导电部分或者至少部分地由其形成。
18.一种操作根据权利要求1至16中任一项所述的多光谱发射设备(110)的方法，
其特征在于，以光锥的形式发射所述前照灯光辐射，并且以作为在LiDAR辐射锥(104)中的成束电磁辐射的一次LiDAR信号的形式发射所述LiDAR辐射，以作为在雷达辐射锥中的成束电磁辐射的一次雷达信号的形式发射雷达辐射，所述前照灯辐射锥、所述LiDAR辐射锥和所述雷达辐射锥彼此平行且同轴地延伸和/或重叠，检测和分析由至少一个对象反射的二次LiDAR信号和由所述对象反射的二次雷达信号，从所述分析获得以下信息中的单个、多个或全部：
-与所述对象的角度或方向
-到所述对象的距离(从发送和接收之间的时间差)
-所述多光谱发射设备(110)与所述对象之间的相对移动
以及在评估时考虑所述LiDAR辐射锥和所述雷达辐射锥的平行度和同轴度。
19.根据权利要求18所述的方法，
其特征在于，发射至少一个另外的LiDAR辐射锥和/或一个另外的雷达辐射锥，使得以角分辨率来检测所述对象。
20.一种用于操作根据权利要求1至16中任一项所述的多光谱发射设备(110)的特别是具有权利要求18或19的特征的方法，其特征在于，使用波长选择结构，所述波长选择结构引起对传感器特定的光谱范围的影响，并由此引起由于不期望的吸收而导致的热效应的减少。
21.一种用于操作根据权利要求1至16中任一项所述的多光谱发射设备(110)的特别是具有权利要求18、19或20的特征的方法，其特征在于，
所述多光谱发射设备(110)连接到控制单元，其中，所述控制单元在所述多光谱发射设备(110)的操作期间控制所述辐射操纵器(130、140)，使得所述辐射操纵器(130、140)各自围绕所述轴线中的至少一个彼此独立地旋转，使得能够通过所述至少两个辐射操纵器(130、140)的分开旋转彼此独立地设置LiDAR辐射和雷达辐射的FOV，并且实时地使用所述辐射操纵器(130、140)的分开旋转来提高对象的检测准确度。
22.一种交通工具，其特征在于，
其包括根据权利要求1至16中任一项所述的多光谱发射设备(110)和用于融合雷达和LiDAR的传感器测量数据的单元。
23.根据权利要求22所述的交通工具，其特征在于，
其包括控制单元，所述控制单元适于在所述多光谱发射设备(110)的操作期间控制所述辐射操纵器(130、140)，使得所述辐射操纵器(130、140)能够围绕所述轴线中的至少一个彼此独立地旋转，使得能够通过所述至少两个辐射操纵器(130、140)的分开旋转而彼此独立地设置LiDAR辐射和雷达辐射的FOV，并且所述辐射操纵器(130、140)的分开旋转能够用于提高对对象的检测准确度。
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