DE102018215131A1

DE102018215131A1 - Sending unit for a LIDAR sensor and LIDAR sensor

Info

Publication number: DE102018215131A1
Application number: DE102018215131.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander Greiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-03-12

Abstract

Sendeeinheit (100) für einen LIDAR-Sensor (200) aufweisend wenigstens eine Lasereinheit (101) zur Aussendung von Laserlicht (102); dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (100) weiterhin wenigstens ein Wärmerohr (104) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Lasereinheit (101) zu temperieren.

Transmitting unit (100) for a LIDAR sensor (200) comprising at least one laser unit (101) for emitting laser light (102); characterized in that the transmission unit (100) further comprises at least one heat pipe (104) which is designed to temper the at least one laser unit (101).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor und einen LIDAR-Sensor.The present invention relates to a transmission unit for a LIDAR sensor and a LIDAR sensor.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2010 042 652 A1 offenbart ein Lasermodul, das zum Emittieren grüner Laserstrahlung konfiguriert ist und das eine lüftende Vorrichtung aufweist, die ausgestaltet ist, zumindest einen Luftstrom zu erzeugen und durch das Lasermodul zu leiten, und mit dem zumindest einen Luftstrom Wärme in dem Lasermodul zu verringern. Das Lasermodul kann ein Peltier-Element aufweisen, das zum Kühlen und zum Heizen einer Laserdiode des Lasermoduls ausgestaltet ist.The DE 10 2010 042 652 A1 discloses a laser module configured to emit green laser radiation and having a ventilating device configured to generate and direct at least one airflow through the laser module and to reduce heat in the laser module with the at least one airflow. The laser module can have a Peltier element that is designed to cool and heat a laser diode of the laser module.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor aufweisend wenigstens eine Lasereinheit zur Aussendung von Laserlicht.The present invention is based on a transmission unit for a LIDAR sensor having at least one laser unit for emitting laser light.

Erfindungsgemäß weist die Sendeeinheit weiterhin wenigstens ein Wärmerohr auf, welches dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Lasereinheit zu temperieren.According to the invention, the transmitter unit also has at least one heat pipe, which is designed to temper the at least one laser unit.

Unter einem Wärmerohr kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche dem Transport von Wärme dient. Unter einem Wärmerohr kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche der Wärmeleitung dient. Ein Wärmerohr kann hierbei den Transport eines wärmetragenden Mediums nutzen. Der Aggregatzustand dieses Mediums im Wärmerohr kann flüssig sein. Der Aggregatzustand dieses Mediums im Wärmerohr kann gasförmig sein. Das Medium in flüssigem Aggregatzustand kann in einem ersten Bereich des Wärmerohrs unter Aufnahme von Wärme verdampft werden. Unter Aufnahme von Wärme geht das Medium in den gasförmigen Aggregatzustand über. Das Medium kann Wärme von einer angrenzenden Wärmequelle aufnehmen. Anschließend bewegt sich das Medium zu einem zweiten Bereich des Wärmerohrs. Im zweiten Bereich des Wärmerohrs kann das Medium unter Abgabe von Wärme wieder kondensieren. Das Medium geht unter Abgabe von Wärme in den flüssigen Aggregatzustand über. Die Wärme kann bespielsweise an eine Wärmesenke abgegeben werden. Das Medium in flüssigem Aggregatzustand kann nun wieder zum ersten Bereich des Wärmerohrs zurückgelangen.A heat pipe can be understood to be a device which serves to transport heat. A heat pipe can be understood to be a device which serves to conduct heat. A heat pipe can use the transport of a heat-carrying medium. The state of aggregation of this medium in the heat pipe can be liquid. The state of matter of this medium in the heat pipe can be gaseous. The medium in the liquid state can be evaporated in a first area of the heat pipe while absorbing heat. When heat is absorbed, the medium changes to the gaseous state. The medium can absorb heat from an adjacent heat source. The medium then moves to a second area of the heat pipe. In the second area of the heat pipe, the medium can condense again, releasing heat. The medium changes to the liquid state with the release of heat. For example, the heat can be given off to a heat sink. The medium in the liquid state can now return to the first area of the heat pipe.

Die Lasereinheit kann einen einzelnen Laser aufweisen. Die Lasereinheit kann wenigstens zwei Laser aufweisen. Die Lasereinheit kann eine mittels des Wärmerohrs zu temperierende Vorrichtung sein. Die Lasereinheit kann eine Wärmequelle sein, von welcher das Wärmerohr Wärme aufnehmen kann. Die Lasereinheit kann eine Wärmequelle sein, von welcher das Medium des Wärmerohrs Wärme aufnehmen kann.The laser unit can have a single laser. The laser unit can have at least two lasers. The laser unit can be a device to be tempered by means of the heat pipe. The laser unit can be a heat source from which the heat pipe can absorb heat. The laser unit can be a heat source from which the medium of the heat pipe can absorb heat.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Wärmerohr einen sehr schnelle Wärmeleitung realisieren kann. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Lasereinheit auf eine vorgegebene Temperatur temperiert werden soll. Bereits bei einer minimalen Temperaturdifferenz zu der vorgegebenen Temperatur der Lasereinheit kann die Lasereinheit schnell wieder auf die vorgegebene Temperatur temperiert werden. Hierdurch kann eine effiziente Arbeitsweise der Lasereinheit gewährleistet werden. Es kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit verringert werden. Es kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit weitestgehend vermieden werden. Es kann eine Temperaturregelung der Lasereinheit innerhalb weniger Kelvin realisiert werden.The advantage of the invention is that a heat pipe can implement very rapid heat conduction. This is particularly advantageous if the laser unit is to be tempered to a predetermined temperature. Even with a minimal temperature difference to the specified temperature of the laser unit, the laser unit can be quickly brought back to the specified temperature. This enables the laser unit to operate efficiently. A temperature-dependent wavelength shift of the laser unit can be reduced. A temperature-dependent wavelength shift of the laser unit can be largely avoided. Temperature control of the laser unit can be implemented within a few Kelvin.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Wärmerohr weiterhin dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Lasereinheit in einem vorgegebenen Temperaturbereich zu temperieren.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the at least one heat pipe is further configured to temper the at least one laser unit in a predetermined temperature range.

Der vorgegebene Temperaturbereich kann von -40 °C bis +85 °C sein. Der vorgegebene Temperaturbereich kann von 0 °C bis +85 °C sein. Der vorgegebene Temperaturbereich kann von +50 °C bis +85 °C sein. Der Aufbau des Wärmerohrs kann hierbei bedingen, in welchem Temperaturbereich das Wärmerohr effizient arbeiten kann. Mittels eines vorgegebenen Aufbaus des Wärmerohrs kann der vorgegebene Temperaturbereich realisiert werden. So kann zum Beispiel die Art des Mediums im Inneren des Wärmerohrs bedingen, in welchem Temperaturbereich das Wärmerohr effizient arbeiten kann. So kann zum Beispiel der Druck im Inneren des Wärmerohrs bedingen, in welchem Temperaturbereich das Wärmerohr effizient arbeiten kann. So kann zum Beispiel die Form des Wärmerohrs bedingen, in welchem Temperaturbereich das Wärmerohr effizient arbeiten kann.The specified temperature range can be from -40 ° C to +85 ° C. The specified temperature range can be from 0 ° C to +85 ° C. The specified temperature range can be from +50 ° C to +85 ° C. The structure of the heat pipe can determine the temperature range in which the heat pipe can work efficiently. The predetermined temperature range can be realized by means of a predetermined structure of the heat pipe. For example, the type of medium inside the heat pipe can determine the temperature range in which the heat pipe can work efficiently. For example, the pressure inside the heat pipe can determine the temperature range in which the heat pipe can work efficiently. For example, the shape of the heat pipe can determine the temperature range in which the heat pipe can work efficiently.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Sendeeinheit in einem für Automobilanwendungen typischen Umgebung-Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C verwendet werden kann. Hierbei können auch Lasereinheiten, die eine starke thermische Wellenabhängigkeit aufweisen, verwendet werden. Die temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung solch einer Lasereinheit kann verringert werden. Die temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung solch einer Lasereinheit kann weitestgehend vermieden werden.The advantage of this embodiment is that the transmitter unit can be used in an ambient temperature range of -40 ° C. to + 85 ° C., which is typical for automotive applications. Laser units with a strong thermal wave dependency can also be used here. The temperature-dependent wavelength shift of such a laser unit can be reduced. The temperature-dependent wavelength shift of such a laser unit can be largely avoided.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Wärmerohr ein im Inneren des wenigstens einen Wärmerohrs verdampfbares und kondensierbares Medium aufweist, wobei das Medium Wasser ist. Alternativ kann das Medium auch ein Alkohol (zum Beispiel Methanol oder Ethanol) oder auch ein Gemisch sein. Das kondensierbare Medium weist insbesondere eine Schmelztemperatur und einen Dampfdruck auf, mit denen die Wärmeleitung in einem passenden Bereich einstellbar ist. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the at least one heat pipe has a medium which can be evaporated and condensed in the interior of the at least one heat pipe, the medium being water. Alternatively, the medium can also be an alcohol (for example methanol or ethanol) or a mixture. The condensable medium has in particular a melting temperature and a vapor pressure with which the heat conduction can be set in a suitable range.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass Wasser unter 0 °C praktisch keine Wärmeleitung liefert. Weiterhin kann Wasser bei Temperaturen über 50 °C sehr gut die Wärme ableiten. Bei Temperaturen unter 0 °C kann somit verhindert werden, dass die wenigstens eine Lasereinheit der Sendeeinheit nicht auf ihre Betriebstemperatur kommt. Bei Temperaturen über 50 °C kann die durch die Lasereinheit erzeugte Wärme effektiv abgeleitet werden.The advantage of this configuration is that water below 0 ° C provides practically no heat conduction. Furthermore, water can dissipate heat very well at temperatures above 50 ° C. At temperatures below 0 ° C., it can thus be prevented that the at least one laser unit of the transmitting unit does not reach its operating temperature. At temperatures above 50 ° C, the heat generated by the laser unit can be effectively dissipated.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Lasereinheit wenigstens ein Laserelement und wenigstens einen Lasertreiber aufweist und dass das wenigstens eine Laserelement auf einer ersten Seite des Lasertreibers angeordnet ist und dass das wenigstens eine Wärmerohr auf einer zweiten Seite des Lasertreibers angeordnet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the at least one laser unit has at least one laser element and at least one laser driver and that the at least one laser element is arranged on a first side of the laser driver and that the at least one heat pipe is arranged on a second side of the laser driver is.

Das Laserelement kann ein einzelner Laser sein. Das Laserelement können wenigstens zwei Laser sein.The laser element can be a single laser. The laser element can be at least two lasers.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Wärme der Lasereinheit effizient mittels des Wärmerohrs abgeleitet werden kann.The advantage of this configuration is that the heat of the laser unit can be dissipated efficiently by means of the heat pipe.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sendeeinheit weiterhin wenigstens ein Peltierelement zur Temperierung der wenigstens einen Lasereinheit aufweist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the transmission unit further has at least one Peltier element for tempering the at least one laser unit.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Temperierung der Lasereinheit über einen größeren vorgegebenen Temperaturbereich realisierbar ist. Bekannte Peltierelemente sind zum Beispiel weniger gut über den gesamten für Automobilanwendungen typischen Umgebung-Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C anwendbar. Die hier beschriebene Sendeeinheit hingegen, aufweisend wenigstens ein Wärmerohr und wenigstens ein Peltierelement, kann über einen Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C angewendet werden.The advantage of this configuration is that the temperature control of the laser unit can be implemented over a larger predetermined temperature range. Known Peltier elements are, for example, less applicable over the entire ambient temperature range from -40 ° C. to + 85 ° C. typical for automotive applications. The transmission unit described here, on the other hand, having at least one heat pipe and at least one Peltier element, can be used over a temperature range from -40 ° C. to +85 ° C.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Peltierelement zwischen der Lasereinheit und dem Wärmerohr angeordnet ist.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the at least one Peltier element is arranged between the laser unit and the heat pipe.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Wärme der Lasereinheit effizient abgeleitet werden kann.The advantage of this configuration is that the heat of the laser unit can be dissipated efficiently.

Erfindungsgemäß ist weiterhin ein LIDAR-Sensor vorgesehen, aufweisend wenigstens eine beschriebene Sendeeinheit und wenigstens eine Empfangseinheit. Der LIDAR-Sensor kann insbesondere für die Verwendung in einem wenigstens teilweise autonom fahrenden Fahrzeug ausgebildet sein.According to the invention, a LIDAR sensor is also provided, having at least one described transmission unit and at least one reception unit. The LIDAR sensor can be designed in particular for use in an at least partially autonomously driving vehicle.

Der Vorteil besteht darin, dass eine effiziente Arbeitsweise des LIDAR-Sensors gewährleistet werden kann. Dadurch dass eine Temperaturregelung der Lasereinheit innerhalb weniger Kelvin realisiert werden kann, kann der LIDAR-Sensor einen schmalbandigen Filter aufweisen. Die Anfälligkeit des LIDAR-Sensors bezüglich störende Hintergrund-Potonen des Sonnenlichts wird verringert. Der LIDAR-Sensor kann eine Sendeeinheit mit einer Lasereinheit, welche eine starke thermische Wellenabhängigkeit hat, aufweisen.The advantage is that the LIDAR sensor can work efficiently. Because the temperature control of the laser unit can be implemented within a few Kelvin, the LIDAR sensor can have a narrow-band filter. The susceptibility of the LIDAR sensor to disturbing background potons of sunlight is reduced. The LIDAR sensor can have a transmission unit with a laser unit, which has a strong thermal wave dependency.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Empfangseinheit einen SPAD-Detektor aufweist.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the at least one receiving unit has a SPAD detector.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Empfangseinheit hochauflösend Signale empfangen kann. Die Empfangseinheit kann Signale mit einer hohen Verstärkung der Signal-Photonen empfangen. Dadurch dass der LIDAR-Sensor einen schmalbandigen Filter (z. B. <20nm) aufweisen kann, kann die Menge an störendem Hintergrundlicht verringert werden. Dies ist insbesondere für die Verwendung eines LIDAR-Sensors im Automobilbereich von Vorteil. Der Einsatz eines LIDAR-Sensors in einem wenigstens teilweise autonom fahrenden Fahrzeug kann realisiert werden.The advantage of this configuration is that the receiving unit can receive signals in high resolution. The receiving unit can receive signals with a high amplification of the signal photons. Because the LIDAR sensor can have a narrow-band filter (e.g. <20nm), the amount of disturbing background light can be reduced. This is particularly advantageous for the use of a LIDAR sensor in the automotive sector. A LIDAR sensor can be used in an at least partially autonomous vehicle.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente. Es zeigen:

1A ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor;
1B ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor;
2A Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines LIDAR-Sensors mit einer erfindungsgemäßen Sendeeinheit;
2B Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines LIDAR-Sensors.

Exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. The same reference symbols in the figures denote the same or equivalent elements. Show it:

1A a first embodiment of a transmission unit for a LIDAR sensor;
1B a second embodiment of a transmission unit for a LIDAR sensor;
2A Side view of an embodiment of a LIDAR sensor with a transmitter unit according to the invention;
2 B Top view of an embodiment of a LIDAR sensor.

1A zeigt beispielhaft ein erstes Ausführungsbeispiel die Sendeeinheit 100. Die Sendeeinheit 100 kann Teil eines LIDAR-Sensors sein. Die Sendeeinheit 100 weist die Lasereinheit 101 auf. Die Lasereinheit 101 ist dazu ausgebildet, Laserlicht 102 auszusenden. Die Lasereinheit 101 weist das Laserelement 101-A und den Lasertreiber 101-B auf. Das Laserelement 101-A kann ein einzelner Laser sein. Das Laserelement 101-A können wie in 1A gezeigt wenigstens zwei Laser sein. Die wenigstens zwei Laser können in einer vorgegebenen Anordnung angeordnet sein. Beispielsweise können die wenigstens zwei Laser in einer Reihe angeordnet sein. Die wenigstens zwei Laser können mittels des Lasertreibers 101-B angesteuert werden. Die wenigstens zwei Laser können mittels des Lasertreibers 101-B zeitgleich angesteuert werden. Die wenigstens zwei Laser können mittels des Lasertreibers 101-B zeitlich versetzt angesteuert werden.
Die Sendeeinheit 100 weist weiterhin das Wärmerohr 104 auf. Das Wärmerohr 104 kann an der Lasereinheit 101 angeordnet sein. Die Lasereinheit 101 kann eine Wärmequelle sein. Das Wärmerohr 104 kann Wärme von der angrenzenden Lasereinheit 101 aufnehmen. Hierbei ist ein erster Bereich 104-1 des Wärmerohrs 104 an der Lasereinheit 101 angeordnet. Im gezeigten Beispiel ist das Wärmerohr 104 am Lasertreibers 101-B der Lasereinheit 101 angeordnet. Es ist ein erster Bereich 104-1 des Wärmerohrs 104 am Lasertreibers 101-B angeordnet. Das Wärmerohr 104 weist in seinem Inneren ein verdampfbares und kondensierbares Medium 106 auf. Dieses Medium 106 kann beispielsweise Wasser sein. Das Wärmerohr 104 kann am ersten Bereich 104-1 Wärme von der Lasereinheit 101 aufnehmen. Das Wärmerohr 104 kann am ersten Bereich 104-1, der an der Lasereinheit 101 angeordnet ist, Wärme von der Lasereinheit 101 aufnehmen. Das Medium 106 kann in flüssigem Aggregatzustand in dem ersten Bereich 104-1 des Wärmerohrs 104 unter Aufnahme von Wärme verdampft werden. Unter Aufnahme von Wärme geht das Medium 106 in den gasförmigen Aggregatzustand über. Anschließend bewegt sich das Medium 106 zu einem zweiten Bereich 104-2 des Wärmerohrs 104. Der zweite Bereich 104-2 des Wärmerohrs 104 ist hierbei nicht an der Lasereinheit 101 angeordnet. Im zweiten Bereich 104-2 des Wärmerohrs 104 kann das Medium 106 unter Abgabe von Wärme kondensieren. Im zweiten Bereich 104-2 des Wärmerohrs 104 geht das Medium 106 unter Abgabe von Wärme in den flüssigen Aggregatzustand über. Die Wärme kann bespielsweise an die Wärmesenke 107 abgegeben werden. Das Medium 106 in flüssigem Aggregatzustand kann nun wieder zum ersten Bereich 104-1 des Wärmerohrs 104 zurückgelangen. Es kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit 101 verringert werden. Es kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit 101 weitestgehend vermieden werden.
Die Lasereinheit 101 und der erste Bereich 104-1 des Wärmerohrs 104 sind mittels einer Isolierungsvorrichtung 106 thermisch isoliert. Hierdurch kann eine effiziente Temperierung der Lasereinheit 101 gewährleistet werden. 1A shows an example of a first embodiment of the transmission unit 100 . The sending unit 100 can be part of a LIDAR sensor. The sending unit 100 points the laser unit 101 on. The laser unit 101 is trained to use laser light 102 send out. The laser unit 101 has the laser element 101-A and the laser driver 101-B on. The laser element 101-A can be a single laser. The laser element 101-A can like in 1A shown to be at least two lasers. The at least two lasers can be arranged in a predetermined arrangement. For example, the at least two lasers can be arranged in a row. The at least two lasers can by means of the laser driver 101-B can be controlled. The at least two lasers can by means of the laser driver 101-B can be controlled at the same time. The at least two lasers can by means of the laser driver 101-B be timed.
The sending unit 100 still shows the heat pipe 104 on. The heat pipe 104 can on the laser unit 101 be arranged. The laser unit 101 can be a source of heat. The heat pipe 104 can get heat from the adjacent laser unit 101 take up. Here is a first area 104-1 of the heat pipe 104 on the laser unit 101 arranged. In the example shown is the heat pipe 104 at the laser driver 101-B the laser unit 101 arranged. It is a first area 104-1 of the heat pipe 104 at the laser driver 101-B arranged. The heat pipe 104 has an evaporable and condensable medium inside 106 on. This medium 106 can be water, for example. The heat pipe 104 can on the first area 104-1 Heat from the laser unit 101 take up. The heat pipe 104 can on the first area 104-1 on the laser unit 101 is arranged, heat from the laser unit 101 take up. The medium 106 can be in the liquid state in the first area 104-1 of the heat pipe 104 be evaporated while absorbing heat. The medium passes under the absorption of heat 106 in the gaseous state. The medium then moves 106 to a second area 104-2 of the heat pipe 104 . The second area 104-2 of the heat pipe 104 is not on the laser unit 101 arranged. In the second area 104-2 of the heat pipe 104 can the medium 106 condense with heat. In the second area 104-2 of the heat pipe 104 goes the medium 106 releasing heat into the liquid state. For example, the heat can reach the heat sink 107 be delivered. The medium 106 in the liquid state can now go back to the first area 104-1 of the heat pipe 104 get back. There may be a temperature-dependent shift in the wavelength of the laser unit 101 be reduced. There may be a temperature-dependent shift in the wavelength of the laser unit 101 are largely avoided.
The laser unit 101 and the first area 104-1 of the heat pipe 104 are by means of an isolation device 106 thermally insulated. This enables efficient temperature control of the laser unit 101 be guaranteed.

1B zeigt beispielhaft ein zweites Ausführungsbeispiel der Sendeeinheit 100. Dieses zweite Ausführungsbeispiel weist zum einen die gleichen Komponenten und Funktionsweisen wie das erste Ausführungsbeispiel aus 1A auf. Zudem weist die in 1B gezeigte Sendeeinheit 100 das Peltierelement 103 auf. Das Peltierelement 103 ist zwischen der Lasereinheit 101 und dem Wärmerohr 104 angeordnet. Das Peltierelement 103 ist zwischen der Lasereinheit 101 und dem ersten Bereich 104-1 des Wärmerohrs 104 angeordnet. Das Peltierelement 103 kann die Lasereinheit 101 temperieren. Die Sendeeinheit 100 aus 1B kann optional weiterhin den Temperatursensor 108 aufweisen. Der Temperatursensor 108 kann an der Lasereinheit 101 angeordnet sein. Die Sendeeinheit 100 aus 1B kann optional weiterhin die Steuerungseinheit 109 aufweisen. Die Steuerungseinheit 109 kann Signale des Temperatursensors 108 empfangen. Die Steuerungseinheit 109 kann das Peltierelement 103 ansteuern. Die Steuerungseinheit 109 kann ansteuern, wie das Peltierelement 103 die Lasereinheit 101 temperiert. Die Steuerungseinheit 109 kann das Peltierelement 103 in Abhängigkeit der von dem Temperatursensor 108 empfangenen Signale ansteuern. Das Wärmerohr 104 kann das Peltierelement 103 temperieren. Das Wärmerohr 104 kann mittels der Temperierung des Peltierelement die Lasereinheit 101 temperieren. Durch die Anordnung des Peltierelement 103 zwischen der Lasereinheit 101 und dem Wärmerohr 104 ist die Temperierung der Lasereinheit über einen größeren vorgegebenen Temperaturbereich realisierbar. Beispielsweise kann die Sendeeinheit 100 aus 1B über einen Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C angewendet werden. Die Lasereinheit 101 kann noch effizienter auf wenige Kelvin in der Temperatur geregelt werden. Es kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit 101 verringert werden. Es kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit 101 weitestgehend vermieden werden. 1B shows an example of a second embodiment of the transmission unit 100 . On the one hand, this second exemplary embodiment has the same components and functions as the first exemplary embodiment 1A on. In addition, the in 1B shown transmitter unit 100 the Peltier element 103 on. The Peltier element 103 is between the laser unit 101 and the heat pipe 104 arranged. The Peltier element 103 is between the laser unit 101 and the first area 104-1 of the heat pipe 104 arranged. The Peltier element 103 can the laser unit 101 temper. The sending unit 100 out 1B can optionally continue to use the temperature sensor 108 exhibit. The temperature sensor 108 can on the laser unit 101 be arranged. The sending unit 100 out 1B can optionally continue the control unit 109 exhibit. The control unit 109 can signals the temperature sensor 108 receive. The control unit 109 can the Peltier element 103 head for. The control unit 109 can control like the Peltier element 103 the laser unit 101 tempered. The control unit 109 can the Peltier element 103 depending on the temperature sensor 108 control received signals. The heat pipe 104 can the Peltier element 103 temper. The heat pipe 104 can the laser unit by means of the temperature control of the Peltier element 101 temper. By arranging the Peltier element 103 between the laser unit 101 and the heat pipe 104 the temperature of the laser unit can be achieved over a larger predetermined temperature range. For example, the sending unit 100 out 1B can be used over a temperature range of -40 ° C to +85 ° C. The laser unit 101 can be regulated even more efficiently to a few Kelvin in temperature. There may be a temperature-dependent shift in the wavelength of the laser unit 101 be reduced. There may be a temperature-dependent shift in the wavelength of the laser unit 101 are largely avoided.

2A zeigt die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines LIDAR-Sensors 200 mit einer oben beschriebenen Sendeeinheit 100. 2B zeigt die dazugehörige Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines LIDAR-Sensors 200 mit einer oben beschriebenen Sendeeinheit 100. Wie oben beschrieben kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit 101 der Sendeeinheit 100 verringert werden. Es kann eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit 101 weitestgehend vermieden werden. Der LIDAR-Sensor 200 weist weiterhin die Empfangseinheit 201 auf. Wie aus 2B deutlich wird, sind im Falle des gezeigten Ausführungsbeispiels die Sendeeinheit 100 und die Empfangseinheit 201 nebeneinander auf einer rotierbareren Einheit 205 angeordnet. Die rotierbare Einheit 205 kann ein motorgetriebene Drehteller sein. Die rotierbare Einheit 205 kann ein Rotor sein. Die rotierbare Einheit 205 ist entlang der Rotationsrichtung 206 rotierbar ausgebildet. Der Erfassungswinkelbereich des gezeigten LIDAR-Sensors 200 kann bis zu 360° betragen. Alternativ zu der hier gezeigten Variante kann der LIDAR-Sensor 200 anstatt der rotierbaren Einheit 205 auch einen motorgetriebenen Ablenkspiegel aufweisen. 2A shows the side view of an embodiment of a LIDAR sensor 200 with a transmitter unit described above 100 . 2 B shows the associated top view of an embodiment of a LIDAR sensor 200 with a transmitter unit described above 100 . As described above, a temperature-dependent wavelength shift of the laser unit 101 the sending unit 100 be reduced. There may be a temperature-dependent shift in the wavelength of the laser unit 101 are largely avoided. The LIDAR sensor 200 continues to point the receiving unit 201 on. How from 2 B is clear, in the case of the embodiment shown, the transmitter unit 100 and the receiving unit 201 side by side on a more rotatable unit 205 arranged. The rotatable unit 205 can be a motorized turntable. The rotatable unit 205 can be a rotor. The rotatable unit 205 is along the direction of rotation 206 rotatable. The detection angle range of the LIDAR sensor shown 200 can be up to 360 °. As an alternative to the variant shown here, the LIDAR sensor 200 instead of the rotatable unit 205 also have a motor-driven deflection mirror.

Die Sendeeinheit 100 kann Laserlicht in die Umgebung des LIDAR-Sensors 200 aussenden. Das ausgesendete Laserlicht kann von einem Objekt in der Umgebung reflektiert und/oder gestreut werden. Das zurückreflektierte und/oder zurückgestreute Laserlicht kann von der Empfangseinheit 201 empfangen werden. Der LIDAR-Sensor 200 kann ein Sichtfeld 203 erfassen. Die Größe des Sichtfelds 203 kann abhängig sein von der Anzahl der Laserelemente der Lasereinheit 101. Die Größe des Sichtfelds 203 kann abhängig sein von der Anordnung der Laserelemente der Lasereinheit 101. Die Empfangseinheit 201 des LIDAR-Sensors 200 kann einen Detektor 202 aufweisen. Die Empfangseinheit 201 des LIDAR-Sensors 200 kann einen SPAD-Detektor 202 aufweisen. Die Größe des Sichtfelds 203 kann abhängig sein von der Ausdehnung des Detektors 202. Die Größe des Sichtfelds 203 kann abhängig sein von der Ausdehnung des SPAD-Detektors 202.The sending unit 100 can laser light into the environment of the LIDAR sensor 200 send out. The emitted laser light can be reflected and / or scattered by an object in the area. The laser light reflected and / or backscattered can be from the receiving unit 201 be received. The LIDAR sensor 200 can be a field of view 203 to capture. The size of the field of view 203 can depend on the number of laser elements in the laser unit 101 . The size of the field of view 203 can depend on the arrangement of the laser elements of the laser unit 101 . The receiving unit 201 of the LIDAR sensor 200 can be a detector 202 exhibit. The receiving unit 201 of the LIDAR sensor 200 can use a SPAD detector 202 exhibit. The size of the field of view 203 can depend on the size of the detector 202 . The size of the field of view 203 may depend on the size of the SPAD detector 202 .

Die Empfangseinheit 201 des LIDAR-Sensors 200 kann weiterhin einen schmalbandigen Filter 204 aufweisen. Der schmalbandige Filter 204 filtert einen Großteil störender Hintergrund-Photonen, zum Beispiel Sonnenlicht. Die Verwendung des schmalbandigen Filters 204 ist aufgrund der Sendeeinheit 100 möglich. Da eine temperaturabhängige Wellenlängenverschiebung der Lasereinheit 101 der Sendeeinheit 100 verringert oder weitestgehend vermieden werden kann, kann die Empfangseinheit 201 den schmalbadigen Filter 204 aufweisen. Der schmalbandige Filter 204 kann verhindern, dass störendes Hintergrundlicht auf den Detektor 202 fällt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Detektor 202 ein SPAD-Detektor 202 ist. SPAD-Detektoren zeigen im allgemeinen ein sehr ausgeprägtes Sättigungsverhalten. In Kombination mit einem breitbandigen Filter (z. B. 50 nm) wäre ein SPAD-Detektor meist schnell aufgrund von Hintergrund-Photonen gesättigt. Es würde zu einem Ausfall des SPAD-Detektors kommen. Dieses Problem kann bei einem hier gezeigten LIDAR-Sensor 200 vermieden werden. Dieses Problem kann aufgrund der beschriebenen Sendeeinheit 100 des LIDAR-Sensors 200 vermieden werden.The receiving unit 201 of the LIDAR sensor 200 can still use a narrow band filter 204 exhibit. The narrow band filter 204 filters out a large number of disturbing background photons, for example sunlight. The use of the narrow band filter 204 is due to the sending unit 100 possible. Because a temperature-dependent wavelength shift of the laser unit 101 the sending unit 100 can be reduced or largely avoided, the receiving unit 201 the narrow-bore filter 204 exhibit. The narrow band filter 204 can prevent spurious background light from reaching the detector 202 falls. This is particularly advantageous if the detector 202 a SPAD detector 202 is. SPAD detectors generally show a very pronounced saturation behavior. In combination with a broadband filter (e.g. 50 nm) a SPAD detector would usually be saturated quickly due to background photons. The SPAD detector would fail. This problem can occur with a LIDAR sensor shown here 200 be avoided. This problem can arise due to the described transmission unit 100 of the LIDAR sensor 200 be avoided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102010042652 A1 [0002]

Claims

Transmitting unit (100) for a LIDAR sensor (200) comprising at least one laser unit (101) for emitting laser light (102); characterized in that • the transmitter unit (100) further comprises at least one heat pipe (104) which is designed to temper the at least one laser unit (101).

Sending unit (100) after Claim 1 , characterized in that the at least one heat pipe (104) is further configured to temper the at least one laser unit (101) in a predetermined temperature range.

Sending unit (100) after Claim 1 or 2nd characterized in that the at least one heat pipe (104) has a medium (106) which can be evaporated and condensed in the interior of the at least one heat pipe (104) and the medium (106) is water.

Transmitting unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting unit (100) further comprises at least one Peltier element (103) for tempering the at least one laser unit (101).

Sending unit (100) after Claim 4 , characterized in that the at least one Peltier element (103) is arranged between the laser unit (101) and the heat pipe (104).

LIDAR sensor (200) comprising at least one transmitting unit (100) according to one of claims 1 to 5 and at least one receiving unit (201).

LIDAR sensor (200) after Claim 6 wherein the at least one receiving unit (201) has a SPAD detector (202).