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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein LiDAR System. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, das ein derartiges LiDAR System aufweist.
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Aus dem Stand der Technik sind LiDAR Systeme zur Abstandsmessung bekannt. Wesentlicher Kern eines solchen LiDAR Systems ist eine Lichtquelle, beispielsweise Laserlichtquelle, die ein zeitlich strukturiertes Lichtsignal aussendet. Dieses wird an Objekten reflektiert und von einer Empfangseinheit detektiert. Durch den Empfang des reflektierten Signals lässt sich die Entfernung des Objekts, an dem die Reflexion erfolgt ist, zu dem LiDAR System ermitteln, beispielsweise anhand der Signallaufzeit. LiDAR Systeme können eindimensionale Messungen ausführen, d.h. es wird lediglich an einer einzigen Stelle der besagte Lichtpuls ausgesandt. Ebenso sind zweidimensionale Messungen, bei denen der Lichtpuls verschiedene Bereiche einer zweidimensionalen Messfläche beleuchtet, möglich. In jedem Fall sind Vorgaben bezüglich der Augensicherheit einzuhalten. Dies bedeutet, dass nur eine vordefinierte Menge an Licht maximal in ein Auge eines Menschen gelangen darf. Dies ist insbesondere bei Laservorrichtungen relevant, um Augenschäden durch zu hohe Lichtenergie zu vermeiden.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße LiDAR System ist als zweidimensional messendes System ausgebildet. Dabei ist vorgesehen, dass ein Scanmuster erreicht wird, das zum einen eine möglichst große Messfläche abdeckt, zum anderen Vorgaben an die Augensicherheit erfüllt. Insbesondere ist erreicht, dass besagtes LiDAR System Lichtpulse mit hoher Energie aussenden kann, gleichzeitig aber keinerlei Gefahr für Augenschäden besteht. Dies wird dadurch erreicht, das verschiedene Pixel des Scanmusters zu unterschiedlichen Zeitpunkten beleuchtet werden.
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Das erfindungsgemäße LiDAR System weist zumindest eine Lichtquelle zum Aussenden eines Lichtpulses auf. Der Lichtpuls wird entlang einer optischen Achse des LiDAR Systems ausgesandt. Besagte optische Achse ist von einer Umlenkeinrichtung des LiDAR Systems ablenkbar. Die Umlenkeinrichtung ist dazu ausgebildet, die optische Achse in mindestens einer ersten Raumrichtung und einer zweiten Raumrichtung abzulenken. Die Raumrichtungen sind dabei bevorzugt unabhängig voneinander, d.h. insbesondere senkrecht zueinander orientiert, zumindest aber nicht parallel zueinander orientiert. Auf diese Weise lässt sich das zweidimensionale Scannen erreichen, da durch die Umlenkeinrichtung ein jeder Punkt in einer zweidimensionalen Messfläche beleuchtet werden kann, wobei besagte Messfläche durch die beiden Raumrichtungen aufgespannt ist. Schließlich weist das LiDAR System eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit dient zum Aktivieren und Deaktivieren der Lichtquelle, so dass mittels der Steuereinheit die Lichtquelle zum Aussenden des Lichtpulses angesteuert werden kann.
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Die Umlenkeinrichtung ist ausgebildet, die optische Achse sowohl in der ersten Raumrichtung als auch in der zweiten Raumrichtung oszillierend abzulenken. Dies bedeutet, dass die optische Achse ein zweidimensionales Scanmuster durchläuft. Das Scanmuster ist insbesondere derart ausgebildet, dass in einer Sinusform oder Zickzackform sämtliche Bereiche der Messfläche abgedeckt sind.
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Die oszillierende Ablenkung der optischen Achse in der ersten Raumrichtung ist durch wiederholte erste Teilbewegungen sowie den ersten Teilbewegungen entgegengesetzten zweite Teilbewegungen erreicht. Die ersten Teilbewegungen und zweiten Teilbewegungen unterscheiden sich insbesondere lediglich in der Bewegungsrichtung, nicht aber in der Ablenkweite. Ebenso ist die oszillierende Ablenkung der optischen Achse in der zweiten Raumrichtung durch wiederholte dritte Teilbewegungen sowie den dritten Teilbewegungen entgegengesetzten vierte Teilbewegungen (8) erreicht. Wiederum ist insbesondere ein Unterschied zwischen dritter Teilbewegung und vierter Teilbewegung lediglich die Richtung, nicht aber die Ablenkweite.
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Die Steuereinheit ist ausgebildet, an vordefinierten Stellen des Scanmusters die Lichtquelle zum Aussenden jeweils eines Lichtpulses anzusteuern. Die vordefinierten Stellen des Scanmusters werden nachfolgend auch Pixel genannt. Insbesondere sind die Pixel derart vordefiniert, dass eine gesamte zu untersuchende Messfläche durch die Pixel abgedeckt ist. Somit kann die Steuereinheit die gesamte Messfläche erfassen, indem an den entsprechenden vordefinierten Stellen des Scanmusters ein Lichtpuls ausgesandt wird. Die Lichtpulse an den Pixeln sind insbesondere derart gewählt, dass diese die Vorgaben für Augensicherheit erfüllen und eine Belastung am Auge bestmöglich reduziert wird.
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Die Steuereinheit ist derart ausgebildet, dass während der ersten Teilbewegungen und/oder dritten Teilbewegungen die Lichtquelle an anderen Pixeln zum Aussenden eines Lichtpulses anzusteuern als während der zweiten Teilbewegungen und/oder vierten Teilbewegungen. Somit ist ein zeitlicher Abstand zwischen dem Aussenden von Lichtpulsen an den ersten Pixeln und dem Aussenden von Lichtpulsen an den zweiten Pixeln erreicht. Besonders bevorzugt lassen sich auf diese Art und Weise der Ansteuerung der Lichtquelle sämtliche Pixel der Messfläche beleuchten, wobei besagte Beleuchtung mit einem vergrößerten zeitlichen und räumlichen Abstand, insbesondere mit einem maximalen zeitlichen und räumlichen Abstand, erfolgt.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Umlenkeinrichtung ist bevorzugt ausgebildet, die optische Achse entlang des Scanmusters in einer Hinbewegung und einer Rückbewegung abzulenken, wobei Hinbewegung und Rückbewegung entgegengesetzt orientiert sind. Das Scanmuster während der Hinbewegung ist somit identisch zu dem Scanmuster während der Rückbewegung. Mit anderen Worten ist ein einziges Scanmuster vorhanden, das sowohl während der Hinbewegung als auch während der Rückbewegung durchlaufen wird, so dass die Bewegung identisch, lediglich die Richtung unterschiedlich ist. Die Hinbewegung ist eine Überlagerung von mehreren ersten Teilbewegungen sowie zweiten Teilbewegungen mit einer einzelnen dritten Teilbewegung. Auf diese Weise ist die Hinbewegung insbesondere als Sinusform oder Zickzackform ausgebildet. Die Rückbewegung ist eine Überlagerung von mehreren ersten Teilbewegungen und zweiten Teilbewegungen mit einer einzelnen vierten Teilbewegung. Die Steuereinheit ist bevorzugt zusätzlich derart ausgebildet, dass während der Hinbewegung nur an ersten Pixeln ein Lichtpuls ausgesandt wird. Dies bedeutet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die Lichtquelle derart anzusteuern, dass diese während der Hinbewegung nur an besagten ersten Pixeln den Lichtpuls aussendet. An zweiten Pixeln hingegen wird keinerlei Lichtpuls ausgesandt, so dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die zweiten Pixel während der Hinbewegung beim Aussenden von Lichtpulsen zu überspringen. Während der Rückbewegung hingegen erfolgt ein umgekehrtes Ansteuern. Die Steuereinheit ist daher ausgebildet, während der Rückbewegung die Lichtquelle zum Aussenden eines Lichtpulses an den zweiten Pixeln anzusteuern. In diesem Fall werden die ersten Pixel übersprungen, so dass keinerlei Lichtpuls an den ersten Pixeln ausgesandt wird. Besonders vorteilhaft bildet die Gesamtheit der ersten Pixel und zweiten Pixel die gesamte Messfläche. Besonders vorteilhaft wird somit während der ersten Teilbewegung und der zweiten Teilbewegung in der ersten Raumrichtung stets nur jedes zweite überstrichene Pixel beleuchtet. Damit dennoch alle Pixel beleuchtet werden, erfolgt ein Wechsel der beleuchteten Pixel beim Wechseln von der dritten Teilbewegung in der zweiten Raumrichtung zur vierten Teilbewegung in der zweiten Raumrichtung. Auf diese Weise ist erreicht, dass bei der Hinbewegung nur die ersten Pixel und bei der Rückbewegung nur die zweiten Pixel beleuchtet werden.
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Die ersten Pixel und die zweiten Pixel sind räumlich bevorzugt unmittelbar benachbart angeordnet. Insbesondere bedeutet dies, dass die ersten Pixel und die zweiten Pixel vorteilhafterweise entlang des Scanmusters unmittelbar benachbart angeordnet sind. Somit werden benachbarte Pixel zu unterschiedlichen Zeitpunkten beleuchtet, wobei insbesondere ein größtmöglicher Abstand zwischen den Beleuchtungszeitpunkten der benachbarten Pixel vorhanden ist. Somit erfolgt eine deutliche Reduktion der auftretenden Belastungen von Augen, so dass Augenschäden vermieden sind.
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Weiterhin ist die Steuereinheit bevorzugt ausgebildet, während der ersten Teilbewegungen und/oder dritten Teilbewegungen nur an einer ersten Gruppe von Pixeln die Lichtquelle zum Aussenden eines Lichtpulses anzusteuern. Während der zweiten Teilbewegungen und/oder vierten Teilbewegungen hingegen steuert die Steuereinheit die Lichtquelle nur an einer zweiten Gruppe von Pixeln zum Aussenden eines Lichtpulses an. Die Pixel ersten Gruppe und die Pixel der zweiten Gruppe sind versetzt zueinander, insbesondere unmittelbar benachbart, angeordnet. Durch eine derartige Ansteuerung wird insbesondre erreicht, dass alle nach dem Ausführen einer kombinierten ersten Teilbewegung und zweiten Teilbewegung oder einer kombinierten dritten Teilbewegung und vierten Teilbewegung alle durch diese Bewegungen überstrichenen Pixel beleuchtet wurden, wobei ein zeitlicher und räumlicher Versatz der Beleuchtung erfolgt. Insbesondere werden benachbarte Pixel nicht unmittelbar nacheinander beleuchtet, sondern es erfolgt während der anfänglichen Teilbewegung nur ein Beleuchten einiger Pixel, insbesondere jedes zweiten Pixels. Während der darauffolgenden entgegengesetzten Teilbewegung werden die übersprungenen Pixel beleuchtet. Dadurch lassen sich die Zeitabstände zwischen den Lichtpulsen strecken und so die am Auge kurzzeitig eintreffende Leistung reduzieren.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Lichtquelle eine erste Teileinheit und eine zweite Teileinheit aufweist. Die erste Teileinheit und die zweite Teileinheit sind bevorzugt unabhängig voneinander von der Steuereinheit ansteuerbar. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Teileinheit und die zweite Teileinheit eine Beleuchtung über dieselbe Umlenkeinrichtung vornehmen, das bedeutet, dass die optischen Achsen der ersten Teileinheit und der zweiten Teileinheit durch die selbe Umlenkeinrichtung ablenkbar sind. Die erste Teileinheit und die zweite Teileinheit sind somit bevorzugt zum Beleuchten zweier Pixel unabhängig voneinander ausgebildet. Insbesondere lassen sich somit zwei benachbarte Pixel unabhängig voneinander beleuchten. Somit kann insbesondere während der verschiedenen Teilbewegungen entlang des Scanmusters stets eine Gruppe von zwei Pixeln gleichzeitig beleuchtet werden. Dadurch sind weniger oszillierende Bewegungen in der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung notwendig, um eine vorgegebene Messfläche komplett abzudecken. Somit sind geringere Anforderungen an die Dynamik der Umlenkeinrichtung zu stellen.
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Besonders vorteilhaft erfolgt das Beleuchten durch die erste Teileinheit und die zweite Teileinheit während unterschiedlicher Bewegungen der optischen Achsen. Dies bedeutet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die erste Teileinheit zum Aussenden von Lichtpulsen nur während der der ersten Teilbewegungen und/oder der dritten Teilbewegungen anzusteuern. Außerdem ist die Steuereinheit ausgebildet, die zweite Teileinheit zum Aussenden von Lichtpulsen nur während der der zweiten Teilbewegungen und/oder vierten Teilbewegungen anzusteuern. Somit erfolgt eine weitere zeitliche und räumliche Trennung der Beleuchtung der Pixel.
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Die Umlenkeinrichtung ist vorteilhafterweise als Mikrospiegelaktor ausgebildet. Der Mikrospiegelaktor erlaubt durch Verkippen der Spiegelfläche, dass ein Umlenken erfolgt. Somit kann das Ablenken der optischen Achse der Lichtquelle erreicht werden. Insbesondere lassen sich Mikrospiegelaktoren außerdem einfach und aufwandsarm ansteuern, wobei insbesondere eine hohe Dynamik beim Ansteuern besagter Mikrospiegelaktoren erreichbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Umlenkeinrichtung als einzelner, um zwei verschiedene Achsen kippbarer Spiegel ausgebildet ist. Somit kann mittels des einzelnen Spiegels sowohl eine Ablenkung in der ersten Raumrichtung als auch eine Ablenkung in der zweiten Raumrichtung erreicht werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Umlenkeinrichtung einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel aufweist. Durch den ersten Spiegel ist dabei die optische Achse in die erste Raumrichtung ablenkbar, während durch den zweiten Spiegel die optische Achse in die zweite Raumrichtung ablenkbar ist. Insbesondere sind der erste Spiegel und der zweite Spiegel hintereinander angeordnet, so dass der von der Lichtquelle ausgesandte Lichtpuls zunächst auf den ersten Spiegel und anschließend auf den zweiten Spiegel trifft, oder alternativ zunächst auf den zweiten Spiegel und dann auf den ersten Spiegel. Somit ist wiederum erreichbar, dass ein Ablenken der optischen Achse in den beiden Raumrichtungen erfolgen kann.
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Die Lichtquelle ist vorteilhafterweise eine Laserlichtquelle. Dadurch sind die Lichtpulse Laserpulse. Somit ist ein effektives und zuverlässiges Messen von Entfernen ermöglicht.
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Alle Pixel liegen vorteilhafterweise unmittelbar aneinander an. Dadurch ist erreicht, dass alle Pixel eine durchgängige zweidimensionale Messfläche bilden. Diese Messfläche lässt sich somit durch die Lichtpulse der Lichtquelle beleuchten.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug. Das Fahrzeug weist ein LiDAR System wie zuvor beschrieben auf. Somit ist dem Fahrzeug insbesondere ermöglicht, Abstände zu Objekten in der Umgebung zu bestimmen. Besonders vorteilhaft ist ermöglicht, dass das Fahrzeug den Abstand zu Objekten in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug ermittelt, insbesondere um vorausfahrenden Verkehr zu erkennen.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Abbildung des LiDAR Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Abbildung einer alternativen Umlenkeinrichtung des LiDAR Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine schematische Ansicht eines seitlichen Verlaufs der Ablenkung in einer ersten Raumrichtung,
- 4 eine schematische Ansicht eines zeitlichen Verlaufs einer Ablenkung in der zweiten Raumrichtung,
- 5 eine schematische Ansicht eines Pulsmusters, das mit dem LiDAR System gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung während eines erstens Betriebsmodus generierbar ist,
- 6 eine schematische Ansicht einer pixelweisen Abdeckung einer Messfläche durch das Scanmuster aus 5,
- 7 eine schematische Ansicht eines Scanmusters, das mit dem LiDAR System gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung während eines zweiten Betriebsmodus generierbar ist,
- 8 eine schematische Ansicht einer pixelweisen Abdeckung einer Messfläche durch das Scanmuster aus 7, und
- 9 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem LiDAR System gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt schematisch ein LiDAR System 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das LiDAR System 1 weist eine Lichtquelle 2, eine Umlenkeinrichtung 3 und eine Steuereinheit 4 auf. Die Lichtquelle 2 dient zum Aussenden von Licht entlang einer optischen Achse 100. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Lichtquelle 2 eine erste Teileinheit 2a und eine zweite Teileinheit 2b auf, wobei die erste Teileinheit 2a Lichtpulse entlang einer ersten optischen Achse 100a aussendet. Die zweite Teileinheit 2b sendet Lichtpulse entlang einer zweiten optischen Achse 100 aus. In einer alternativen Ausgestaltung kann auch nur eine Lichtquelle 2 vorhanden sein, die einen einzigen Lichtpuls entlang einer einzigen optischen Achse 100 aussendet. Durch das Verwenden zweier Teileinheiten 2a, 2b ist ermöglicht, zwei benachbarte Stellen unabhängig voneinander zu beleuchten, wobei hierfür auf eine einzige Umlenkeinrichtung 3 zurückgegriffen wird. Da somit die erste optische Achse 100a und die zweite optische Achse 100b in ihrer Ablenkung gekoppelt sind und somit relativ zueinander nicht veränderlich sind, wird nachfolgend zur Beschreibung der Ablenkungen lediglich auf die optische Achse 100 vermieden, um sowohl Fälle abzudecken, in denen nur ein Pixel 12, 13 von der Lichtquelle 2 beleuchtet werden kann und in denen zwei Pixel 12, 13 von der Lichtquelle 2 beleuchtet werden können.
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Die Umlenkeinrichtung 3 dient zum Ablenken der optischen Achse 100 oder der optischen Achsen 100a, 100b sowohl in einer ersten Raumrichtung X als auch in einer zweiten Raumrichtung Y. Die Raumrichtungen X, Y sind senkrecht zueinander orientiert und entsprechen insbesondere Koordinatenachsen in einem kartesischen Koordinatensystem.
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In 1 ist schematisch gezeigt, dass die Umlenkeinrichtung 3 einen ersten Spiegel 3a und einen zweiten Spiegel 3b aufweist. Der erste Spiegel 3a ermöglicht ein Ablenken in der ersten Raumrichtung X, während der zweite Spiegel 3b ein Ablenken in der zweiten Raumrichtung Y ermöglicht. Als Alternative kann ein in 2 beispielhaft dargestelltes Spiegelelement verwendet werden, bei dem die Umlenkeinrichtung 3 als einzelner, um zwei verschiedene Achsen kippbarer Spiegel, ausgebildet ist. Auf diese Weise kann ebenso eine Änderung in der ersten Raumrichtung X und der zweiten Raumrichtung Y erfolgen.
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Die Umlenkeinrichtung 3 erlaubt durch entsprechendes Ansteuern der verwendeten Spiegel eine Ablenkbewegung der optischen Achse 100 umzusetzen. Dazu werden insbesondere derartige Ansteuermuster verwendet, dass die optische Achse sowohl in der ersten Raumrichtung X als auch in der zweiten Raumrichtung Y oszillierend abgelenkt wird. Entsprechende Ansteuermuster sind in 3 und 4 gezeigt. So zeigt 3 schematisch den Verlauf der Ablenkung in der ersten Raumrichtung X über die Zeit t. Hier ist insbesondere eine sinusförmige Ablenkung vorgesehen. In der zweiten Raumrichtung Y ist, wie in 4 schematisch dargestellt, bevorzugt ein Sägezahnverlauf über die Zeit vorhanden. In jedem Fall besteht somit die Ablenkung in der ersten Raumrichtung X und der zweiten Raumrichtung Y aus oszillierenden Bewegungen. In der ersten Raumrichtung X ist eine erste Teilbewegung 5 vorhanden, wobei anschließend eine zweite Teilbewegung 6 ausgeführt wird. Die erste Teilbewegung 5 und die zweite Teilbewegung 6 in der ersten Raumrichtung X sind gesetzt orientiert. Gleiches gilt für die zweite Raumrichtung Y. Auch hier sind entgegengesetzte Teilbewegungen vorhanden, wobei eine Vielzahl von dritten Teilbewegungen 7 und entgegengesetzten vierten Teilbewegungen 8 ausgeführt werden. Durch Überlagerung dieser Teilbewegungen 5, 6, 7, 8 ist ein Scanmuster 9 erreichbar, das in den 5 bis 8 schematisch dargestellt ist.
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Die 5 und 6 zeigen einen ersten beispielhaften Betriebsmodus des LiDAR Systems 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Durch Überlagerung der zuvor beschriebenen Teilbewegungen 5, 6, 7, 8 ist ein Scanmuster 9 in Form einer Sinuskurve erreicht, wobei die optische Achse 100 entlang dieses Scanmusters 9 mit einer Hinbewegung 10 und einer Rückbewegung 11 bewegt wird. Dies ist insbesondere dadurch erreicht, dass die oszillierende Bewegung in der ersten Raumrichtung X eine höhere Frequenz aufweist als die oszillierende Bewegung in der zweiten Raumrichtung Y.
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Dasselbe Scanmuster 9 wird somit zunächst entlang der Hinbewegung 10 durchlaufen, anschließend entlang der Rückbewegung 11.
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An vordefinierten Stellen des Scanmusters ist die Steuereinheit 4 eingerichtet, Lichtpulse über die Lichtquelle 3 auszusenden. Diese vordefinierten Positionen werden nachfolgend auch Pixel 12, 13 genannt. Durch die Beleuchtung der Pixel 12, 13 ist insbesondere ermöglicht, eine zweidimensionale Messfläche durch das LiDAR System 1 vollständig abzudecken.
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Um eine möglichst große räumliche und zeitliche Trennung der Beleuchtung der einzelnen Pixel 12, 13 zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass auf der Hinbewegung 10 Lichtpulse nur an ersten Pixeln 12 ausgesandt werden, während zweite Pixel 13 nicht beleuchtet werden. Auf der Rückbewegung 11 hingegen werden die zweiten Pixel 13 beleuchtet, während die ersten Pixel 12 nicht beleuchtet werden. Entlang des Scanmusters 9 sind die ersten Pixel 12 und die zweiten Pixel 13 abwechselnd angeordnet, so dass ein Überspringen jedes zweiten Pixels bei Hinbewegung und Rückbewegung erfolgt. Dadurch ist einerseits erreicht, dass sämtliche vorhandenen Pixel 12, 13 beleuchtet werden, wobei gleichzeitig erreicht ist, dass diese Beleuchtung einen vergrößerten zeitlichen und räumlichen Abstand aufweist. Auf diese Weise lässt sich die Augensicherheit des LiDAR Systems 1 erhöhen.
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Das Scanmuster 9 kann entweder mit einer Lichtquelle 2, die nur einen einzelnen Lichtpuls aussendet, oder mit einer Lichtquelle 3, die die zuvor beschriebenen Teileinheiten 2a, 2b aufweist und damit zwei Lichtpulse aussenden kann. In 5 ist schematisch dargestellt, wie lediglich ein einzelner Lichtpuls ausgesandt wird. In 6 ist schematisch dargestellt, wie zur besseren Abdeckung die beiden Teileinheiten 2a, 2b gleichzeitig Lichtpulse aussenden. Während in 5 sowohl bei der ersten Teilbewegung 5 als auch bei der zweiten Teilbewegung 6 eine Beleuchtung von Pixeln 12, 13 stattfindet, und zwar während der gleichzeitigen dritten Teilbewegung 7 der ersten Pixel 12 und während der gleichzeitigen vierten Teilbewegung 8 der zweiten Pixel 13, findet bei der Verwendung von den beiden Teileinheiten 2a, 2b wie in 6 gezeigt, ein Beleuchten nur während der ersten Teilbewegung 5, nicht aber während der zweiten Teilbewegung 6 statt. Da während der ersten Teilbewegung 5 stets zwei, in der zweiten Raumrichtung Y benachbarte, Pixel 12, 13 beleuchtet werden, ist während der zweiten Teilbewegung 6 eine solche Beleuchtung nicht mehr notwendig. Insbesondere entsteht auf diese Weise eine vollflächige Beleuchtung der Messfläche, wobei die einzelnen Pixel 12, 13, räumlich und zeitlich zu unterschiedlichen Zeitpunkten beleuchtet werden.
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Die 7 und 8 zeigen einen zweiten Betriebsmodus des in 1 gezeigten LiDAR Systems 1. In diesem Betriebsmodus ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 4 die erste Teileinheit 2a und die zweite Teileinheit 2b der Lichtquelle 2 unabhängig voneinander ansteuert. So ist vorgesehen, dass während der Hinbewegung lediglich die erste Teileinheit 2a Lichtpulse aussendet, wobei dies wiederum nur für erste Pixel 12 gilt. Die zweite Teileinheit 2b bleibt während der Hinbewegung 10 vollständig inaktiv. Bei der Rückbewegung 11 hingegen wird lediglich die zweite Teileinheit 2b der Lichtquelle 2 zum Beleuchten der Pixel 12, 13, verwendet, wobei hier, wie zuvor beschrieben, lediglich die zweiten Pixel 13 beleuchtet werden. Außerdem findet ein Beleuchten sowohl während der ersten Teilbewegung 5 als auch während der zweiten Teilbewegung 6 statt. So ist in 7 schematisch gezeigt, dass während der ersten Teilbewegung 5 eine erste Teilgruppe der ersten Pixel 12a beleuchtet wird während bei der zweiten Teilbewegung 6 eine zweite Teilgruppe erster Pixel 12b beleuchtet wird, wenn gleichzeitig die dritte Teilbewegung 7 überlagert ist. Ist hingegen die zweite Teilbewegung 8 überlagert, so erfolgt auf der ersten Teilbewegung 5 das Beleuchten einer ersten Gruppe zweiter Pixel 13a, während auf der zweiten Teilbewegung 6 ein Beleuchten einer zweiten Gruppe zweiter Pixel 13b erfolgt. Alle diese Gruppen von Pixeln 12a, 12b, 13a, 13b sind verschachtelt angeordnet und decken in ihrer Gesamtheit die zu erfassende Messfläche vollständig ab. Aufgrund der verschiedenen Ansteuerzeitpunkte der ersten Teileinheit 2a und der zweiten Teileinheit 2b ist jedoch erreicht, dass ein maximaler zeitlicher und räumlicher Abstand der Beleuchtungen vorhanden ist.
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9 zeigt schließlich ein Fahrzeug 14. Das Fahrzeug 14 weist ein LiDAR System 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf. Somit kann das LiDAR System 1 entlang einer ablenkbaren optischen Achse 100 Lichtpulse aussenden. Aufgrund der zuvor beschriebenen Betriebsmodi ist ermöglicht, die Augensicherheit des LiDAR Systems 1 zu verbessern.
