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Die vorliegende Erfindung betrifft einen LIDAR-Sensor zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes, insbesondere für eine Arbeitsvorrichtung, ein Fahrzeug oder dergleichen und ein Verfahren zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes.
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Stand der Technik
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Die
DE 10 2016 213 348 A1 offenbart eine optische Anordnung für ein LiDAR-System zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes, insbesondere für eine Arbeitsvorrichtung oder für ein Fahrzeug, mit einer segmentiert mit einer - insbesondere ungeraden - Mehrzahl optisch abbildender Segmente ausgebildeten Empfängeroptik, bei welcher die optisch abbildenden Segmente der Empfängeroptik nebeneinander angeordnet sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung geht aus von einem LIDAR-Sensor zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes umfassend eine Sendeeinheit zum Aussenden von Primärlicht in das Sichtfeld und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Sekundärlicht, das im Sichtfeld von einem Objekt reflektiert und/oder gestreut wurde. Hierbei weist die Sendeeinheit eine Lichtquelle zum Erzeugen des Primärlichts; eine plattenförmige Lichtleiteroptik mit einem Strahlaustritt zum Leiten des erzeugten Primärlichts; und wenigstens eine Sendeoptik zum Aussenden des geleiteten Primärlichts in das Sichtfeld; auf. Die Empfangseinheit weist wenigstens eine Empfangsoptik zum Empfangen von Sekundärlicht; wenigstens zwei optische Fasern mit jeweils einem Strahleintritt zum Leiten des empfangenen Sekundärlichts; und wenigstens eine Detektoreinheit zum Detektieren des geleiteten Sekundärlichts; auf. Erfindungsgemäß sind die Sendeoptik und die Empfangsoptik koaxial zueinander angeordnet.
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Mittels eines LIDAR-Sensors kann ein Abstand zwischen dem LIDAR-Sensor und einem Objekt im Sichtfeld des LIDAR-Sensors auf der Basis einer Signallaufzeit (Time of Flight, TOF) direkt oder indirekt bestimmt werden. Mittels eines LIDAR-Sensors kann ein Abstand zwischen dem LIDAR-Sensor und einem Objekt im Sichtfeld des LIDAR-Sensors z.B. auf der Basis von gepulstem Licht, auf der Basis eines phasenmodulierten Dauerstrich-Signals oder auf der Basis eines frequenzmodulierten Dauerstrich-Signals (Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) bestimmt werden.
Das Sichtfeld des LIDAR-Sensors kann mittels des ausgesendeten Primärlichts abgetastet werden. Die Ausdehnung des Sichtfelds kann hierbei durch einen ersten Winkelbereich und einen zweiten Winkelbereich, sowie durch eine Reichweite des Primärlichts vorgegeben sein. Das Primärlicht kann z. B. in unterschiedliche Abtastwinkel des Sichtfeldes ausgegeben und wieder empfangen werden. Aus solchen winkelabhängigen Einzelmessungen kann anschließend ein Umgebungsbild abgeleitet werden. Das Aussenden des Primärlichts in unterschiedliche Abtastwinkel kann mittels einer rotierbaren und/oder schwenkbaren Ablenkeinheit erfolgen. Die Ablenkeinheit kann ein um eine Rotationsachse rotierbarer und/oder schwenkbarer Spiegel sein.
Der LIDAR-Sensor weist optional wenigstens eine Auswerteeinheit auf. Mittels der Auswerteeinheit kann das empfangene Sekundärlicht ausgewertet werden.
Das Ergebnis der Auswertung kann beispielsweise für eine Fahrerassistenzfunktion eines Fahrzeugs verwendet werden. Das Ergebnis der Auswertung kann beispielsweise für eine Steuerung eines autonom fahrenden Fahrzeugs verwendet werden. Der LIDAR-Sensor kann insbesondere für die Verwendung in einem wenigstens teilweise autonom fahrenden Fahrzeug ausgebildet sein. Mit dem LIDAR-Sensor kann teilautonomes oder autonomes Fahren von Fahrzeugen auf Autobahnen und/oder im Stadtverkehr realisiert werden.
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Die Lichtquelle der Sendeeinheit kann als wenigstens eine Lasereinheit ausgebildet sein. Die Lasereinheit kann als Kantenemitter, Oberflächenlaser oder Festkörperlaser ausgebildet sein. Ein Kantenemitter kann als Breitstreifenlaser oder Laserbarren ausgebildet sein. Ein Laserbarren kann auch als mehrfacher Laserbarren ausgebildet sein. Bei einem mehrfachen Laserbarren können wenigstens zwei einfache Laserbarren aufeinander gelötet sein. Hierdurch kann eine höhere Leistung an der Austrittsfläche der Lichtquelle erreicht werden. Ein Oberflächenlaser kann als Vertikal-Emitter (VCSEL = vertical cavity surface emitting laser) oder als Vertikal-Emitter mit externem Resonator (VeCSEL = vertical external cavity surface emitting laser) ausgebildet sein. Ein Vertikal-Emitter oder ein Vertikal-Emitter mit externem Resonator kann in Linienführung oder als Linienarray (mit mehreren, z.B. 50, Emittern) oder als 2-dimensionales Array mit einer geringeren Anzahl Emitter in der einen Ausbreitungsrichtung als in der anderen Ausbreitungsrichtung (z.B. 2x50 Emitter) ausgebildet sein. Bei der letzten Variante kann eine höhere Leistung an der Austrittsfläche der Lichtquelle erreicht werden. Bevorzugt ist die Lichtquelle als ein Linien-Laser ausgebildet. Besonders bevorzugt ist ein Linien-Laser als Kantenemitter-Barren ausgebildet.
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Die plattenförmige Lichtleiteroptik kann als optische Leiterplatte verstanden werden. Die plattenförmige Lichtleiteroptik kann einen Plattengrundkörper und wenigstens einen darauf angeordneten Lichtleiter aufweisen. Ein auf dem Plattengrundkörper angeordneter Lichtleiter kann wenigstens ein Einkoppelende zum Einkoppeln des von der Lichtquelle erzeugten Primärlichts aufweisen. Ein auf dem Plattengrundkörper angeordneter Lichtleiter kann wenigstens ein Auskoppelende zum Auskoppeln von geleitetem Primärlicht aufweisen. Das wenigstens eine Auskoppelende des wenigstens einen Lichtleiters kann den Strahlaustritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik ausbilden. Die plattenförmige Lichtleiteroptik kann als Verbund aus Lichtleitern ausgebildet sein.
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Die Sendeoptik kann wenigstens ein optisches Element aufweisen. Die Empfangsoptik kann wenigstens ein optisches Element aufweisen. Ein optisches Element kann beispielsweise eine optische Linse, ein optischer Filter, ein Strahlteiler, ein Spiegel oder ähnliches sein. Dass die Sendeoptik und die Empfangsoptik koaxial zueinander angeordnet sind, kann beispielsweise so verstanden werden, dass die Sendeoptik und die Empfangsoptik entlang einer gemeinsamen optischen Achse angeordnet sind. Die Sendeoptik und die Empfangsoptik können ein gemeinsames optisches Element aufweisen.
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Die wenigstens zwei optischen Fasern können jeweils als Lichtleiter ausgebildet sein. Die optischen Fasern weisen jeweils einen Strahleintritt zum Einkoppeln des empfangenen Sekundärlichts auf. Die optischen Fasern können jeweils ein Auskoppelende zum Auskoppeln von geleitetem Sekundärlicht aufweisen. Die wenigstens zwei optischen Fasern können als Verbund aus optischen Fasern ausgebildet sein.
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Die plattenförmige Lichtleiteroptik und die wenigstens zwei optischen Fasern können nebeneinander angeordnet sein. Die plattenförmige Lichtleiteroptik und die wenigstens zwei optischen Fasern können heißt verpresst sein. Die plattenförmige Lichtleiteroptik und die wenigstens zwei optischen Fasern können verklebt sein. Ein hierfür verwendeter Kleber kann einen vorgegebenen Brechungsindex aufweisen. Die plattenförmige Lichtleiteroptik und die wenigstens zwei optischen Fasern können symmetrisch zueinander angeordnet sein. Die plattenförmige Lichtleiteroptik kann hierfür z. B. zwischen den wenigstens zwei optischen Fasern angeordnet sein. Hierdurch kann Sekundärlicht effizienter empfangen werden. Die plattenförmige Lichtleiteroptik und die wenigstens zwei optischen Fasern können asymmetrisch zueinander angeordnet sein. Die plattenförmige Lichtleiteroptik kann hierfür z. B. auf einer Seite neben den wenigstens zwei optischen Fasern angeordnet sein. Hierdurch kann der LIDAR-Sensor mit weniger Fertigungsaufwand hergestellt werden. Der LIDAR-Sensor kann kostengünstiger gestaltet werden.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der LIDAR-Sensor einen geringeren Bauraum aufweist. Aufgrund der plattenförmigen Lichtleiteroptik kann eine flexiblere Bauraumgestaltung ermöglicht werden. Aufgrund der wenigstens zwei optischen Fasern kann eine flexiblere Bauraumgestaltung ermöglicht werden. Die Ausrichtung der Sendeeinheit und der Empfangseinheit zueinander ist einfacher möglich. Sie bedarf weniger Justage-Schritte.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die plattenförmige Lichtleiteroptik wenigstens ein Faserbündel umfassen kann. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass das Faserbündel flexibel auf die Geometrie der Lichtquelle anpassbar ist. So kann jede Faser des Faserbündels ein Einkoppelende zum Einkoppeln des von der Lichtquelle erzeugten Primärlichts und ein Auskoppelende zum Auskoppeln von geleitetem Primärlicht aufweisen. Die Einkoppelenden können flexibel auf die Geometrie der Lichtquelle anpassbar sein. So können die Einkoppelenden z. B. linienförmig angeordnet sein, wenn die Lichtquelle linienförmig ausgebildet ist. Ist die Lichquelle hingegen z. B. als flächenförmig ausgebildet, können die Einkoppelenden des Faserbündels eine zum Einkoppeln von dieser flächenförmigen Lichtquelle erzeugten Primärlichts geeignete Anordnung aufweisen. Die Auskoppelenden können in beiden Beispielen linienförmig angeordnet sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens zwei optischen Fasern gekrümmt angeordnet sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Anordnung der Detektoreinheit frei wählbar ist. Die Detektoreinheit kann in Bezug zur Lichtquelle verschieden platziert werden. Dies hat Vorteile bezüglich der Kühlung der Detektoreinheit und der elektromagnetischen Verträglichkeit.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die plattenförmige Lichtleiteroptik derart ausgebildet ist, dass das erzeugte Primärlicht durchmischbar ist. Hierfür kann die plattenförmige Lichtleiteroptik gekrümmt ausgebildet sein. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass eine homogenere Ausleuchtung des Sichtfelds realisiert werden kann. Die Augensicherheit kann verbessert werden. Und der Ausfall eines einzelnen Emitters der Lichtquelle wirkt sich nur als Abnahme der Gesamtintensität aus. Es können in diesem Fall dennoch alle Bildpunkte weiterhin ausgeleuchtet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erzeugte Primärlicht in wenigstens zwei, getrennt voneinander angeordneten Teilbereichen der plattenförmigen Lichtleiteroptik durchmischbar ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass das Primärlicht in den verschiedenen Teilbereichen jeweils unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen kann. Primärlicht unterschiedlicher optischer Eigenschaften kann in den Teilbereichen separat voneinander durchmischt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass erzeugtes Primärlichts wenigstens zweier, sich voneinander unterscheidender Wellenlängen mittels der plattenförmigen Lichtleiteroptik an den Strahlaustritt leitbar ist. Hierbei ist das erzeugte Primärlicht in wenigstens zwei, getrennt voneinander angeordneten Teilbereichen der plattenförmigen Lichtleiteroptik durchmischbar. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass im Sichtfeld beispielsweise eine Zeile mit verschiedenen Wellenlängen beleuchtet werden kann. Dies ist vorteilhaft um die Winkelabhängigkeit eines Empfangsfilters, nachzubilden. Das hat Vorteile für die Augensicherheit, eine homogenere Ausleuchtung des Sichtfeldes kann realisiert werden und der Ausfall eines einzelnen Emitters der Lichtquelle wirkt sich nur als Abnahme der Gesamtintensität aus. Es können in diesem Fall dennoch alle Bildpunkte weiterhin ausgeleuchtet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Strahlaustritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik eine Verjüngung aufweist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass der Flächenanteil der Sendoptik kleiner ist. Dies wirkt sich günstig auf den Anteil des Primärlichts am Detektor aus.
Auch ein Einkoppelende eines auf dem Plattengrundkörper angeordneten Lichtleiters kann eine Verjüngung aufweisen. Auch ein Strahleintritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik kann eine Verjüngung aufweisen. Hierdurch kann mehr Lichtleistung des erzeugten Primärlichts eingefangen werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens zwei optischen Fasern jeweils an einem Auskoppelende eine Verjüngung aufweisen. Hierdurch kann die Fläche der optischen Fasern besser auf die Fläche der Detektoreinheit angepasst werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Strahlaustritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik als Stablinsenstruktur ausgebildet ist. Hierfür kann der Strahlaustritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik beispielsweise aufgeschmolzen worden sein. Hierfür kann die Stablinsenstruktur beispielsweise aufgeklebt sein. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass der Strahlaustritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik und der Strahleintritt der wenigstens zwei optischen Fasern derart geformt werden können, dass mehr Sekundärlicht in die optischen Fasern gelangt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Brechungsindex der plattenförmigen Lichtleiteroptik kleiner ist als der Brechungsindex der wenigstens zwei optischen Fasern. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass Primärlicht von der plattenförmigen Lichtleiteroptik in die optischen Fasern übertreten kann. Umgekehrt ist der Übertritt jedoch unwahrscheinlicher aufgrund verstärkter totaler Reflexion.
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Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Verfahren zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes mittels eines LIDAR-Sensors, wobei der LIDAR-Sensor eine Sendeeinheit zum Aussenden von Primärlicht in das Sichtfeld und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Sekundärlicht, das im Sichtfeld von einem Objekt reflektiert und/oder gestreut wurde, umfasst. Das Verfahren weist die Schritte Erzeugen des Primärlichts mittels einer Lichtquelle; Leiten des Primärlichts mittels einer plattenförmigen Lichtleiteroptik mit einem Strahlaustritt; Aussenden des geleiteten Primärlichts in das Sichtfeld mittels wenigstens einer Sendeoptik; Empfangen von Sekundärlicht mittels wenigstens einer Empfangsoptik; Leiten des empfangenen Sekundärlichts mittels wenigstens zweier optischer Fasern mit jeweils einem Strahleintritt; und Detektieren des geleiteten Sekundärlichts mittels wenigstens einer Detektoreinheit; auf. Die Sendeoptik und die Empfangsoptik sind koaxial zueinander angeordnet.
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Figurenliste
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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 Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines LIDAR-Sensors;
- 1B Seitenansicht auf das Ausführungsbeispiel aus 1A;
- 2 Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines LIDAR-Sensors;
- 3 Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines LIDAR-Sensors;
- 4A erstes Ausführungsbeispiel für den Strahlaustritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik und den Strahleintritt von zwei optischen Fasern;
- 4B zweites Ausführungsbeispiel für den Strahlaustritt der plattenförmigen Lichtleiteroptik und den Strahleintritt von zwei optischen Fasern;
- 5 Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines LIDAR-Sensors;
- 6 Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines LIDAR-Sensors;
- 7 Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes mittels eines LIDAR-Sensors.
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1A zeigt beispielhaft ein erstes Ausführungsbeispiel eines LIDAR-Sensors 100 in der Aufsicht. Der LIDAR-Sensor umfasst eine Sendeeinheit zum Aussenden von Primärlicht 104 in ein Sichtfeld und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Sekundärlicht 107, das im Sichtfeld von einem Objekt reflektiert und/oder gestreut wurde. Hierbei weist die Sendeeinheit eine Lichtquelle 101 zum Erzeugen des Primärlichts 104, eine plattenförmige Lichtleiteroptik 102 mit einem Strahlaustritt 103 zum Leiten des erzeugten Primärlichts 104 und die Sendeoptik 105, hier als optische Linse 105 ausgebildet, zum Aussenden des geleiteten Primärlichts 104 in das Sichtfeld auf. Die plattenförmige Lichtleiteroptik 102 ist dazu ausgebildet, das von der Lichtquelle 101 erzeugte Primärlicht 104 zum Strahlaustritt 103 zu leiten. Der Strahlaustritt 103 befindet sich in der Abbildungsebene der Sendeoptik 105. Die Empfangseinheit weist eine Empfangsoptik 105, hier als optische Linse 105 ausgebildet, zum Empfangen von Sekundärlicht 107 auf. Die Sendeoptik 105 und die Empfangsoptik 105 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Sendeoptik und die Empfangsoptik weisen im Beispiel die optische Linse 105 als gemeinsames optisches Element auf. Die Empfangseinheit weist weiterhin zwei optische Fasern 109-a, 109-b mit jeweils einem Strahleintritt 108-a, 108-b zum Leiten des empfangenen Sekundärlichts 107 und eine Detektoreinheit 110 zum Detektieren des geleiteten Sekundärlichts 107 auf. Die optischen Fasern 109-a, 109-b sind dazu ausgebildet, das empfangene Sekundärlicht 107 zur Detektoreinheit 110 zu leiten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die plattenförmige Lichtleiteroptik 102 und die zwei optischen Fasern 109-a, 109-b symmetrisch zueinander angeordnet. Die plattenförmige Lichtleiteroptik 102 ist zwischen den zwei optischen Fasern 109-a, 109-b angeordnet. Der Strahlaustritt 103 der plattenförmigen Lichtleiteroptik 102 und der Strahleintritt 108-a, 108-b der zwei optischen Fasern 109-a, 109-b sind hierbei so nah beieinander angeordnet, dass sie aufgrund der Abbildungsqualität der Sende- und Empfangsoptik 105 weitgehend gleichmäßig beleuchtet werden.
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1B zeigt eine Seitenansicht auf das Ausführungsbeispiel aus 1A, Die Seitenansicht stellt hierbei den in 1A markierten Schnitt A-A dar. Der markierte Winkelbereich 106 stellt einen ersten Winkelbereich des Sichtfeldes dar. Hierbei kann es sich beispielsweise um den vertikalen Winkelbereich des Sichtfeldes des LIDAR-Sensors 100 handeln.
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2 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines LIDAR-Sensors. Verschiedene Komponenten des LIDAR-Sensors, wie beispielsweise die Sendeoptik und die Empfangsoptik, sind der Übersicht halber nicht gezeigt. Der in 2 gezeigte Bereich des LIDAR-Sensors ist in seinem Aufbau ähnlich zu dem Bereich 111 in 1A. In 2 ist die plattenförmige Lichtleiteroptik 102 derart ausgebildet, dass das erzeugte Primärlicht 104 durchmischbar ist. Hierfür ist die plattenförmige Lichtleiteroptik 102 beispielsweise gekrümmt ausgebildet.
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3 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines LIDAR-Sensors. Verschiedene Komponenten des LIDAR-Sensors, wie beispielsweise die Sendeoptik und die Empfangsoptik, sind der Übersicht halber nicht gezeigt. Der in 3 gezeigte Bereich des LIDAR-Sensors ist in seinem Aufbau ähnlich zu dem Bereich 111 in 1A. Die Lichtquelle 101 weist verschiedene Bereiche 101-1, 101-2, welche Primärlicht 104 unterschiedlicher optischer Eigenschaften 104-1, 104-2 erzeugen kann, auf. Eine solche optische Eigenschaft kann beispielsweise die Wellenlänge 104-1, 104-2 des Primärlichts sein. Erzeugtes Primärlicht 104 wenigstens zweier, sich voneinander unterscheidender Wellenlängen 104-1, 104-2 ist mittels der plattenförmigen Lichtleiteroptik 102 an den Strahlaustritt 103 leitbar. Hierfür ist die plattenförmige Lichtleiteroptik 102 im Ausführungsbeispiel gekrümmt ausgebildet. Außerdem weist die plattenförmige Lichtleiteroptik 102 die getrennt voneinander angeordneten Teilbereichen 102-x, 102-y, 102-z auf. In den Teilbereichen 102-x, 102-y, 102-z der plattenförmigen Lichtleiteroptik 102 ist das Primärlicht 104 wenigstens zweier, sich voneinander unterscheidender Wellenlängen 104-1, 104-2 durchmischbar. Empfangenes Sekundärlicht weist dann ebenfalls verschiedene Wellenlängen 107-1, 107-2 auf. Das empfangene Sekundärlicht verschiedener Wellenlängen 107-1, 107-2 wird mittels wenigstens zweier optischer Fasern zur Detektoreinheit 110 geleitet und von der Detektoreinheit, beispielsweise mittels verschiedener, für unterschiedliche Wellenlängen selektiver Bereiche, detektiert.
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4A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für den Strahlaustritt 103 einer plattenförmigen Lichtleiteroptik und den Strahleintritt 108-a, 108-b von zwei optischen Fasern, wie sie in den vorherigen Figuren dargestellt sind. 4B zeigt ein entsprechend zweites Ausführungsbeispiel. Hier ist der Bereich des Strahlaustritts 103 der plattenförmigen Lichtleiteroptik ebenfalls als Faserzeile ausgebildet. Der Flächenanteil 401 für den Strahlaustritt 103 der plattenförmigen Lichtleiteroptik ist hierbei deutlich kleiner als die Flächenanteile 402-a, 402-b der Strahleintritte 108-a, 108-b; z. B. kann der Flächenanteil 40110% betragen, die Flächenanteile 402-1, 402-b jeweils 40%. Hierdurch geht wenig Sekundärlicht in der Empfangseinheit verloren.
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5 zeigt ein Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines LIDAR Sensors. Verschiedene Komponenten des LIDAR-Sensors, wie beispielsweise die Sendeoptik und die Empfangsoptik, sind der Übersicht halber nicht gezeigt. Der in 5 gezeigte Bereich des LIDAR-Sensors ist in seinem Aufbau ähnlich zu dem Bereich 111 in 1A. In 5 ist deutlich erkennbar, dass die zwei optischen Fasern 109-a, 109-b gekrümmt angeordnet sind. Die Lichtquelle 101 und die Detektoreinheit 110 sind deutlich voneinander entfernt, sprich nicht auf einer Achse angeordnet.
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6 zeigt eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines LIDAR-Sensors. Verschiedene Komponenten des LIDAR-Sensors, wie beispielsweise die Sendeoptik und die Empfangsoptik, sowie die Detektoreinheit 110 sind der Übersicht halber nicht gezeigt. In 6 weist der der Strahlaustritt 103 der plattenförmigen Lichtleiteroptik 102 eine Verjüngung 601 auf.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 700 zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes mittels eines LIDAR-Sensors, wie er in den 1 bis 6 beschrieben wurde. Der LIDAR-Sensor umfasst entsprechend eine Sendeeinheit zum Aussenden von Primärlicht in das Sichtfeld und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Sekundärlicht, das im Sichtfeld von einem Objekt reflektiert und/oder gestreut wurde. Das Verfahren 700 startet im Schritt 701. Im Schritt 702 wird Primärlichts mittels einer Lichtquelle erzeugt. Im Schritt 703 wird das erzeugte Primärlicht mittels einer plattenförmigen Lichtleiteroptik mit einem Strahlaustritt zum Strahlaustritt geleitet. Im Schritt 704 wird das geleitete Primärlicht in das Sichtfeld mittels wenigstens einer Sendeoptik ausgesendet. Im Schritt 705 wird Sekundärlicht mittels wenigstens einer Empfangsoptik empfangen. Im Schritt 706 wird das empfangene Sekundärlicht mittels wenigstens zweier optischer Fasern mit jeweils einem Strahleintritt zu wenigstens einer Detektoreinheit geleitet. Im Schritt 707 wird das geleitete Sekundärlicht mittels der Detektoreinheit detektiert. Die Sendeoptik und die Empfangsoptik sind hierbei koaxial zueinander angeordnet. Das Verfahren 700 endet im Schritt 708.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016213348 A1 [0002]
