DE102020206929A1 - Housing for a transceiver unit of a lidar sensor - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse (42) für eine Sende-Empfänger-Einheit (24) eines Lidarsensors (12), mit: einem ersten Gehäuseteil (44) zum Aufnehmen eines Senders (18) zum Aussenden eines Lichtsignals, eines Empfängers (20) zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an einem Objekt (14) und einer Kombinationseinheit (22) zum Überleiten des Lichtsignals vom Sender zu einer Scannereinheit (26) des Lidarsensors und zum Überleiten des Lichtsignals von der Scannereinheit zum Empfänger, wobei das erste Gehäuseteil eine Anlagefläche (48) zum thermischen Kontaktieren mit einem Lidarsensorgehäuse (34) umfasst; einem zweiten Gehäuseteil (46) zum bidirektionalen Weiterleiten des Lichtsignals zu der Scannereinheit mit einer Öffnung (52) für das Lichtsignal, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil miteinander verbunden sind und symmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene ausgebildet sind, die einen Pfad des Lichtsignals (32) nach Verlassen der Öffnung umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Sende-Empfänger-Einheit (24) für einen Lidarsensor (12) sowie einen Lidarsensor (12).The present invention relates to a housing (42) for a transceiver unit (24) of a lidar sensor (12), having: a first housing part (44) for receiving a transmitter (18) for emitting a light signal, a receiver (20) for receiving the light signal after a reflection on an object (14) and a combination unit (22) for transferring the light signal from the transmitter to a scanner unit (26) of the lidar sensor and for transferring the light signal from the scanner unit to the receiver, the first housing part being a contact surface (48) for thermal contact with a lidar sensor housing (34); a second housing part (46) for bidirectional forwarding of the light signal to the scanner unit with an opening (52) for the light signal, wherein the first housing part and the second housing part are connected to one another and are formed symmetrically with respect to a plane of symmetry which defines a path of the light signal (32 ) after leaving the opening. The present invention also relates to a transceiver unit (24) for a lidar sensor (12) and a lidar sensor (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Sende-Empfänger-Einheit eines Lidarsensors. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Sende-Empfänger-Einheit für einen Lidarsensor sowie einen Lidarsensor.The present invention relates to a housing for a transceiver unit of a lidar sensor. The present invention also relates to a transceiver unit for a lidar sensor and a lidar sensor.

Moderne Fahrzeuge (Autos, Transporter, Lastwagen, Motorräder etc.) verfügen über eine Vielzahl von Sensoren, die dem Fahrer Informationen zur Verfügung stellen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs teil- oder vollautomatisiert steuern. Über Sensoren werden die Umgebung des Fahrzeugs sowie andere Verkehrsteilnehmer erfasst. Basierend auf den erfassten Daten kann ein Modell der Fahrzeugumgebung erzeugt werden und auf Veränderungen in dieser Fahrzeugumgebung reagiert werden.Modern vehicles (cars, vans, trucks, motorcycles, etc.) have a large number of sensors that provide the driver with information and control individual functions of the vehicle in a partially or fully automated manner. The surroundings of the vehicle and other road users are recorded via sensors. Based on the recorded data, a model of the vehicle environment can be generated and changes in this vehicle environment can be reacted to.

Ein wichtiges Sensorprinzip für die Erfassung der Umgebung ist dabei die Lidartechnik (light detection and ranging). Ein Lidarsensor basiert auf der Aussendung von Lichtsignalen und der Detektion des reflektierten Lichts. Mittels einer Laufzeitmessung kann ein Abstand zum Ort der Reflexion berechnet werden. Zudem ist die Ermittlung einer Relativgeschwindigkeit möglich. Hierbei können sowohl unmodulierte Pulse als auch frequenzmodulierte Signale (Chirps) verwendet werden. Durch eine Auswertung der empfangenen Reflexionen kann eine Detektion eines Ziels erfolgen. Hinsichtlich der technischen Realisierung des Lidarsensors wird zwischen scannenden und nichtscannenden Systemen unterschieden. Ein scannendes System basiert dabei zumeist auf Mikrospiegeln und einer Abtastung der Umgebung mit einem Lichtspot, wobei man von einem koaxialen System spricht, wenn der gesendete und empfangene Lichtpuls über denselben Mikrospiegel abgelenkt wird. Bei nichtscannenden Systemen sind mehrere Sende- und Empfangselemente statisch nebeneinanderliegend angeordnet (insb. sog. Focal Plane Array-Anordnung).Lidar technology (light detection and ranging) is an important sensor principle for capturing the surroundings. A lidar sensor is based on the emission of light signals and the detection of the reflected light. A distance to the point of reflection can be calculated by means of a transit time measurement. It is also possible to determine a relative speed. Both unmodulated pulses and frequency-modulated signals (chirps) can be used here. A target can be detected by evaluating the received reflections. With regard to the technical implementation of the lidar sensor, a distinction is made between scanning and non-scanning systems. A scanning system is mostly based on micromirrors and a scanning of the environment with a light spot, whereby one speaks of a coaxial system when the transmitted and received light pulse is deflected by the same micromirror. In non-scanning systems, several transmitting and receiving elements are arranged statically next to one another (especially so-called focal plane array arrangement).

In diesem Zusammenhang werden in der WO 2018/127789 A1 Lidarsysteme und Verfahren zum Detektieren und Klassifizieren von Objekten offenbart.In this context, the WO 2018/127789 A1 Lidar systems and methods for detecting and classifying objects are disclosed.

Eine Herausforderung im Bereich der Lidarsensorik liegt in einem robusten und dennoch kostengünstig realisierbaren Aufbau. Insbesondere im Automotive-Umfeld ist es notwendig, auch über lange Einsatzzeiten eine zuverlässige Funktion sicherzustellen. Zudem ist eine effiziente Herstellbarkeit aufgrund großer Stückzahlen relevant. Gerade wenn in einem scannenden System bewegliche Teile verwendet werden, sind ein mechanisch belastbarer Aufbau und ein Schutz der Teile vor Umgebungseinflüssen notwendig.A challenge in the area of lidar sensor technology lies in a robust and yet inexpensive construction. In the automotive sector in particular, it is necessary to ensure reliable functionality even over long periods of use. In addition, efficient manufacturability due to large numbers is relevant. Especially when moving parts are used in a scanning system, a mechanically resilient structure and protection of the parts from environmental influences are necessary.

Ausgehend hiervon stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, einen robusten und kosteneffizient fertigbaren Lidarsensor bereitzustellen. Insbesondere soll ein Lidarsensor geschaffen werden, der sich für den Einsatz im Automotive-Bereich eignet und der die in diesem Bereich gestellten Anforderungen erfüllen kann.Based on this, the present invention has the task of providing a robust lidar sensor that can be manufactured cost-effectively. In particular, a lidar sensor is to be created which is suitable for use in the automotive sector and which can meet the requirements made in this area.

Zum Lösen dieser Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt ein Gehäuse für eine Sende-Empfänger-Einheit eines Lidarsensors, mit:

  • einem ersten Gehäuseteil zum Aufnehmen eines Senders zum Aussenden eines Lichtsignals, eines Empfängers zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an einem Objekt und einer Kombinationseinheit zum Überleiten des Lichtsignals vom Sender zu einer Scannereinheit des Lidarsensors und zum Überleiten des Lichtsignals von der Scannereinheit zum Empfänger, wobei das erste Gehäuseteil eine Anlagefläche zum thermischen Kontaktieren mit einem Lidarsensorgehäuse umfasst;
  • einem zweiten Gehäuseteil zum bidirektionalen Weiterleiten des Lichtsignals zu der Scannereinheit mit einer Öffnung für das Lichtsignal, wobei
  • das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil miteinander verbunden sind und symmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene ausgebildet sind, die einen Pfad des Lichtsignals nach Verlassen der Öffnung umfasst.
To achieve this object, the present invention relates in a first aspect to a housing for a transceiver unit of a lidar sensor, with:
  • a first housing part for receiving a transmitter for emitting a light signal, a receiver for receiving the light signal after reflection on an object and a combination unit for transferring the light signal from the transmitter to a scanner unit of the lidar sensor and for transferring the light signal from the scanner unit to the receiver, wherein the first housing part comprises a contact surface for thermal contact with a lidar sensor housing;
  • a second housing part for bidirectional forwarding of the light signal to the scanner unit with an opening for the light signal, wherein
  • the first housing part and the second housing part are connected to one another and are designed symmetrically with respect to a plane of symmetry which comprises a path of the light signal after leaving the opening.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Sende-Empfänger-Einheit für einen Lidarsensor, mit:

  • einem Gehäuse wie zuvor beschrieben;
  • einem Sender zum Aussenden eines Lichtsignals;
  • einem Empfänger zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an dem Objekt; und
  • einer Kombinationseinheit zum Überleiten des Lichtsignals vom Sender zu einer Scannereinheit des Lidarsensors und zum Überleiten des Lichtsignals von der Scannereinheit zum Empfänger.
In a further aspect, the present invention relates to a transceiver unit for a lidar sensor, with:
  • a housing as previously described;
  • a transmitter for emitting a light signal;
  • a receiver for receiving the light signal after reflection from the object; and
  • a combination unit for transferring the light signal from the transmitter to a scanner unit of the lidar sensor and for transferring the light signal from the scanner unit to the receiver.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Lidarsensor zum Detektieren eines Objekts, mit:

  • einer Sende-Empfänger-Einheit wie zuvor beschrieben;
  • einer Scannereinheit zum Abtasten eines Sichtfelds des Lidarsensors durch Ablenken des Lichtsignals der Sende-Empfänger-Einheit;
  • einem Spiegel, der zum Weiterleiten des Lichtsignals zwischen der Sende-Empfänger-Einheit und der Scannereinheit angeordnet ist; und
  • einem Lidarsensorgehäuse zum Aufnehmen der Sende-Empfänger-Einheit, der Scannereinheit und des Spiegels.
In a further aspect, the invention relates to a lidar sensor for detecting an object, with:
  • a transceiver unit as previously described;
  • a scanner unit for scanning a field of view of the lidar sensor by deflecting the light signal of the transceiver unit;
  • a mirror which is arranged for relaying the light signal between the transceiver unit and the scanner unit; and
  • a lidar sensor housing for accommodating the transceiver unit, the scanner unit and the mirror.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Gehäuses, der Sende-Empfänger-Einheit und des Lidarsensors werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Anmeldung zu verlassen. Insbesondere können die Sende-Empfänger-Einheit sowie der Lidarsensor entsprechend den für das Gehäuse in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.Preferred configurations of the housing, the transceiver unit and the lidar sensor are described in the dependent claims. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the application. In particular, the transceiver unit and the lidar sensor can be designed in accordance with the configurations described for the housing in the dependent claims.

Es ist vorgesehen, dass für die Sende-Empfänger-Einheit des Lidarsensors ein zweiteiliges Gehäuse mit (mindestens) zwei Gehäuseteilen verwendet wird, das symmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene aufgebaut ist. Das gesamte Gehäuse ist symmetrisch bezüglich einer Ebene (ebenensymmetrisch). Die Symmetrieebene ist dabei eine Ebene, die den Pfad des Lichtsignals nach Verlassen der Öffnung umfasst. Das erzeugte bzw. das reflektierte Lichtsignal verlaufen in dieser Symmetrieebene. Beide Gehäuseteile sind vorzugsweise verbunden.It is provided that a two-part housing with (at least) two housing parts, which is constructed symmetrically with respect to a plane of symmetry, is used for the transceiver unit of the lidar sensor. The entire housing is symmetrical with respect to a plane (symmetrical in planes). The plane of symmetry is a plane that includes the path of the light signal after leaving the opening. The generated or the reflected light signal run in this plane of symmetry. Both housing parts are preferably connected.

Durch den symmetrischen Aufbau wird eine wesentlich vereinfachte thermische und elektrische Anbindung der Sende-Empfänger-Einheit innerhalb des Lidarsensors ermöglicht. Ein Einbau wird vereinfacht und kann wirtschaftlicher realisiert werden. Bei der thermischen Kontaktierung sind weniger komplexe Geometrien innerhalb des Lidarsensorgehäuses erforderlich, sodass insoweit ein weiteres Einsparpotential realisiert wird. Insbesondere wenn in einem Lidarsensor zwei (oder mehr) Sende-Empfänger-Einheiten verwendet werden, erlaubt der zweiteilige Gehäuseaufbau eine effiziente Herstellung. Es ergibt sich ein effizient fertigbares Gehäuse für die Sende-Empfänger-Einheit und damit ein effizient fertigbarer Lidarsensor.The symmetrical structure enables a significantly simplified thermal and electrical connection of the transceiver unit within the lidar sensor. Installation is simplified and can be implemented more economically. In the case of thermal contact, less complex geometries are required within the lidar sensor housing, so that further savings potential is realized in this respect. In particular, when two (or more) transceiver units are used in a lidar sensor, the two-part housing construction allows efficient manufacture. The result is an efficiently manufacturable housing for the transceiver unit and thus an efficiently manufacturable lidar sensor.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das zweite Gehäuseteil zylinderförmig ausgebildet. Eine Zylinderzentralachse entspricht einem Pfad des Lichtsignals durch das zweite Gehäuseteil. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn ein zylinderförmig ausgebildetes zweites Gehäuseteil verwendet wird, in dem beispielsweise eine Linse, die im Abstand zu dem Sender bzw. dem Empfänger angeordnet sein muss, aufgenommen werden kann. Es ergibt sich eine Materialersparnis und eine effiziente Herstellbarkeit. Vorzugsweise ist am Übergang zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil eine Verstärkung bzw. eine Versteifung vorgesehen, um zusätzliche Stabilität zu erreichen. In diesem Fall wäre dann gegebenenfalls auch keine Anlagefläche am zweiten Gehäuseteil notwendig, sodass es aufgrund einer solchen auch nicht zu Spannungen oder zu einem Verzug kommt.In a preferred embodiment, the second housing part is cylindrical. A cylinder central axis corresponds to a path of the light signal through the second housing part. In particular, it is advantageous if a cylindrical second housing part is used, in which, for example, a lens, which must be arranged at a distance from the transmitter or the receiver, can be accommodated. This results in a material saving and an efficient producibility. Reinforcement or stiffening is preferably provided at the transition between the first housing part and the second housing part in order to achieve additional stability. In this case, no contact surface on the second housing part would then be necessary either, so that stress or distortion does not arise due to such a surface.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das erste Gehäuseteil im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und vorzugsweise parallel zu dem Pfad des Lichtsignals nach Verlassen der Öffnung ausgerichtet. Mindestens eine Außenfläche des Quaders ist in anderen Worten parallel zu dem Pfad des Lichtsignals nach Verlassen der Öffnung ausgerichtet. Für den Einbau bedeutet diese Parallelität eine effiziente Raumausnutzung sowie eine effiziente Herstellbarkeit. Eine einfache Montage kann erfolgen.In a preferred embodiment, the first housing part is essentially cuboid and is preferably aligned parallel to the path of the light signal after leaving the opening. In other words, at least one outer surface of the cuboid is aligned parallel to the path of the light signal after leaving the opening. For installation, this parallelism means efficient use of space and efficient producibility. A simple assembly can take place.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Gehäuse eine Schnittstelle zum elektronischen Kontaktieren des Senders und des Empfängers, die am ersten Gehäuseteil angeordnet ist und von der Symmetrieebene geschnitten wird. Die Schnittstelle ist dabei vorzugsweise als verdrehungssichere Steckerbuchse ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist die Schnittstelle an einer dem zweiten Gehäuseteil abgewandten Seite des ersten Gehäuseteils angeordnet. Durch das Verwenden einer Schnittstelle, die von der Symmetrieebene geschnitten wird, ergeben sich weitere Vorteile bei der Montage. Insbesondere wird eine spiegelverkehrte Montage in verschiedenen Fällen möglich. Eine verdrehungssichere Steckerbuchse erlaubt dabei einen Einbau ohne Rücksicht auf die Ausrichtung der Steckerbuchse, sodass eine einfache Kontaktierung möglich wird und damit eine Effizienz bei der Montage weiter verbessert werden kann. Durch eine Anordnung der Steckerbuchse an der dem zweiten Gehäuseteil abgewandten Seite des ersten Gehäuseteils kann innerhalb des Lidarsensorgehäuses eine Platzersparnis realisiert werden. Die gesamte Sende-Empfänger-Einheit bzw. der gesamte Lidarsensor kann kleiner ausgeführt werden.In a preferred embodiment, the housing comprises an interface for electronic contacting of the transmitter and the receiver, which is arranged on the first housing part and is intersected by the plane of symmetry. The interface is preferably designed as a twist-proof plug socket. More preferably, the interface is arranged on a side of the first housing part facing away from the second housing part. The use of an interface that is intersected by the plane of symmetry results in further advantages during assembly. In particular, mirror-inverted assembly is possible in various cases. A twist-proof plug socket allows installation regardless of the orientation of the plug socket, so that simple contacting becomes possible and thus efficiency during assembly can be further improved. By arranging the plug socket on the side of the first housing part facing away from the second housing part, space can be saved within the lidar sensor housing. The entire transceiver unit or the entire lidar sensor can be made smaller.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das erste Gehäuseteil an einer dem zweiten Gehäuseteil zugewandten Seite einen Anschlag zum Anlegen in eine Aufnahme des Lidarsensorgehäuses. Durch die Verwendung eines Anschlags kann eine genaue Ausrichtung des Gehäuses der Sende-Empfänger-Einheit bezüglich des Lidarsensorgehäuses erfolgen. Eine einfache Montage wird ermöglicht. Eine korrekte Montage wird durch Anlegen an den Anschlag sozusagen erzwungen.In a preferred embodiment, the first housing part comprises, on a side facing the second housing part, a stop for placing in a receptacle in the lidar sensor housing. By using a stop, the housing of the transceiver unit can be precisely aligned with respect to the lidar sensor housing. A simple assembly is made possible. Correct assembly is enforced by placing it against the stop, so to speak.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das zweite Gehäuseteil eine zweite Anlagefläche zum thermischen Kontaktieren mit dem Lidarsensorgehäuse. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn auch das zweite Gehäuseteil direkt thermisch kontaktiert werden kann, um die bei der Erzeugung des Lichtsignals entstehende Wärme abzuführen. Die Kontaktfläche kann dabei insbesondere an eine entsprechende Gegenfläche am Lidarsensorgehäuse angebunden bzw. thermisch kontaktiert werden. Durch eine gute thermische Kontaktierung kann eine Lebensdauer des Lidarsensors verbessert werden.In a preferred embodiment, the second housing part comprises a second contact surface for thermal contact with the lidar sensor housing. In particular, it is advantageous if the second housing part also makes direct thermal contact can be in order to dissipate the heat generated during the generation of the light signal. The contact surface can in particular be connected or thermally contacted to a corresponding counter surface on the lidar sensor housing. Good thermal contact can improve the service life of the lidar sensor.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das zweite Gehäuseteil zum Aufnehmen einer Linse ausgebildet. Vorzugsweise umfasst das zweite Gehäuseteil eine Klebefläche zum Aufnehmen der Linse, die zum Ausrichten der Linse bei einem Klebevorgang ausgebildet ist. Insbesondere kann innerhalb oder am zweiten Gehäuseteil eine Linse angeordnet sein, durch die das Lichtsignal geführt wird. Diese Linse kann insbesondere in einem Klebevorgang befestigt werden, bei dem eine genaue Ausrichtung möglich wird. Durch eine genaue Ausrichtung der Linse kann eine präzise Weiterleitung des Lichtsignals erfolgen.In a preferred embodiment, the second housing part is designed to accommodate a lens. The second housing part preferably comprises an adhesive surface for receiving the lens, which surface is designed to align the lens during an adhesive process. In particular, a lens through which the light signal is passed can be arranged inside or on the second housing part. This lens can, in particular, be attached in a gluing process in which precise alignment is possible. Precise alignment of the lens enables precise transmission of the light signal.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Lidarsensors umfasst der Lidarsensor eine weitere Sende-Empfänger-Einheit, eine weitere Scannereinheit und einen weiteren Spiegel, der zwischen der weiteren Sende-Empfänger-Einheit und der weiteren Scannereinheit angeordnet ist. Die weitere Sende-Empfänger-Einheit, der weitere Spiegel und die weitere Scannereinheit sind in dem Lidarsensorgehäuse angeordnet. Die Gehäuse der zwei Sende-Empfänger-Einheiten in dem Lidarsensorgehäuse sind in gespiegelten Positionen angeordnet. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn ein Lidarsensor mit zwei getrennten Lichtsignalen verwendet wird. In diesem Fall können die symmetrisch bezüglich der Symmetrieebene ausgebildeten Gehäuse der Sende-Empfänger-Einheiten ohne weitere Anpassungen in beiden Positionen innerhalb des Lidarsensors montiert werden. Hierdurch kann auf eine separate Ausführung bzw. unterschiedlich ausgeführte Sende-Empfänger-Einheiten in einem derartigen System verzichtet werden. Es ergeben sich Effizienzvorteile in der Montage, da auf beiden Seiten dasselbe Teil verwendet werden kann. Weiterhin ergeben sich Effizienzvorteile in der Herstellung, da lediglich ein Teil in immer gleicher Weise hergestellt werden muss. Zudem kann der Lidarsensor in einem kleineren Lidarsensorgehäuse realisiert werden, da die Sende-Empfänger-Einheiten aufgrund ihrer Symmetrie hinsichtlich des erforderlichen Bauraums optimiert werden können. In anderen Worten kann ein vergleichsweise kleiner Bauraum vorgesehen werden, da nicht auf eine unsymmetrische Sende-Empfänger-Einheit Rücksicht genommen werden muss. Das Lidarsensorgehäuse kann insoweit ebenfalls symmetrisch aufgebaut werden.In a preferred embodiment of the lidar sensor, the lidar sensor comprises a further transceiver unit, a further scanner unit and a further mirror which is arranged between the further transceiver unit and the further scanner unit. The further transceiver unit, the further mirror and the further scanner unit are arranged in the lidar sensor housing. The housings of the two transceiver units in the lidar sensor housing are arranged in mirrored positions. In particular, it is advantageous if a lidar sensor with two separate light signals is used. In this case, the housings of the transceiver units, which are designed symmetrically with respect to the plane of symmetry, can be mounted in both positions within the lidar sensor without further adjustments. As a result, a separate design or differently designed transceiver units in such a system can be dispensed with. There are efficiency advantages in assembly, since the same part can be used on both sides. Furthermore, there are efficiency advantages in production, since only one part always has to be produced in the same way. In addition, the lidar sensor can be implemented in a smaller lidar sensor housing, since the transceiver units can be optimized with regard to the required installation space due to their symmetry. In other words, a comparatively small installation space can be provided since there is no need to consider an asymmetrical transceiver unit. In this respect, the lidar sensor housing can likewise be constructed symmetrically.

Die Scannereinheit kann insbesondere als 2D-Scannereinheit ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist die Scannereinheit als mikroelektromechanisches System (MEMS) ausgebildet und umfasst einen zweidimensional ansteuerbaren Mikrospiegel zum Ablenken des Lichtsignals. Ein MEMS-System reagiert schnell und bewirkt eine zuverlässige und präzise Ablenkung des Lichtsignals. Ein Sichtbereich (Sichtfeld) eines Lidarsensors entspricht einem von dem Lidarsensor einsehbaren Bereich. Insbesondere ist ein Sichtbereich durch eine Angabe jeweils eines Winkels in Vertikal- und in Horizontalrichtung in Bezug auf den Lidarsensor bzw. in Bezug auf ein Fahrzeug, an dem der Lidarsensor angebracht ist, festgelegt. Eine Umgebung eines Fahrzeugs umfasst insbesondere einen von dem Fahrzeug aus sichtbaren Bereich im Umfeld des Fahrzeugs. Zwei Teile eines Gehäuses können separat ausgeführt und aneinander befestigt sein. Ebenfalls ist es möglich, dass die beiden Gehäuseteile kombiniert bzw. einstückig ausgeführt sind.The scanner unit can in particular be designed as a 2D scanner unit. The scanner unit is advantageously designed as a microelectromechanical system (MEMS) and comprises a two-dimensionally controllable micromirror for deflecting the light signal. A MEMS system reacts quickly and causes a reliable and precise deflection of the light signal. A field of view (field of view) of a lidar sensor corresponds to an area that can be seen by the lidar sensor. In particular, a field of view is defined by specifying an angle in the vertical and in the horizontal direction in relation to the lidar sensor or in relation to a vehicle on which the lidar sensor is attached. The surroundings of a vehicle include, in particular, an area in the surroundings of the vehicle that is visible from the vehicle. Two parts of a housing can be designed separately and attached to one another. It is also possible for the two housing parts to be combined or made in one piece.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung eines Lidarsensors an einem Fahrzeug;
  • 2 eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Lidarsensors;
  • 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer räumlichen Anordnung der Komponenten des Lidarsensors;
  • 4 eine weitere Ansicht der Anordnung der Komponenten des Lidarsensors;
  • 5 eine schematische Ansicht der Anordnung der Komponenten innerhalb des Lidarsensorgehäuses;
  • 6 eine schematische Ansicht eines Gehäuses für eine Sende-Empfänger-Einheit eines Lidarsensors;
  • 7 eine weitere schematische Ansicht der Anordnung der Komponenten innerhalb des Lidarsensorgehäuses;
  • 8 eine schematische Ansicht des Aufbaus des Lidarsensorgehäuses;
  • 9 eine schematische Ansicht des Gehäuseunterteils;
  • 10 eine schematische perspektivische Darstellung des Trägerteils;
  • 11 eine weitere schematische perspektivische Darstellung des Trägerteils;
  • 12 eine weitere schematische perspektivische Darstellung des Trägerteils; und
  • 13 eine schematische Darstellung eines Zugangs zu einer Rückseite des Spiegels.
The invention is described and explained in more detail below using a few selected exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic view of an arrangement of a lidar sensor on a vehicle;
  • 2 a schematic representation of the functioning of the lidar sensor;
  • 3 a schematic perspective view of a spatial arrangement of the components of the lidar sensor;
  • 4th a further view of the arrangement of the components of the lidar sensor;
  • 5 a schematic view of the arrangement of the components within the lidar sensor housing;
  • 6th a schematic view of a housing for a transceiver unit of a lidar sensor;
  • 7th a further schematic view of the arrangement of the components within the lidar sensor housing;
  • 8th a schematic view of the structure of the lidar sensor housing;
  • 9 a schematic view of the housing lower part;
  • 10 a schematic perspective view of the support part;
  • 11th a further schematic perspective illustration of the carrier part;
  • 12th a further schematic perspective illustration of the carrier part; and
  • 13th a schematic representation of an access to a rear side of the mirror.

In der 1 ist schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Lidarsensor 12 zum Detektieren eines Objekts 14 in einer Umgebung des Fahrzeugs 10 dargestellt. Die Darstellung entspricht dabei einer seitlichen Schnittansicht. Der Lidarsensor 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Fahrzeug 10 angebracht. Beispielsweise kann der Lidarsensor 12 im Bereich einer Stoßstange des Fahrzeugs 10 montiert sein und dazu ausgebildet sein, Objekte vor dem Fahrzeug 10 innerhalb eines Sichtfelds 16 zu detektieren. In der Darstellung ist die Ausdehnung des Sichtfelds 16 in Vertikalrichtung angedeutet. Das Objekt 14 in der Umgebung des Fahrzeugs 10 kann beispielsweise ein Nummernschild, ein Autoreifen, ein Verkehrszeichen, eine Fahrbahnbegrenzung, ein statisches Infrastrukturobjekt oder auch ein anderes Fahrzeug sein.In the 1 is schematically a vehicle 10 with a lidar sensor 12th for detecting an object 14th in an environment of the vehicle 10 shown. The representation corresponds to a side sectional view. The lidar sensor 12th is in the illustrated embodiment on the vehicle 10 appropriate. For example, the lidar sensor 12th in the area of a bumper of the vehicle 10 be mounted and designed to be objects in front of the vehicle 10 within a field of view 16 to detect. In the illustration is the extent of the field of view 16 indicated in the vertical direction. The object 14th in the vicinity of the vehicle 10 can be, for example, a license plate, a car tire, a traffic sign, a lane boundary, a static infrastructure object or another vehicle.

Der Lidarsensor 12 ist dabei insbesondere als Automotive-Lidar-System mit koaxialem Aufbau und einer Ablenkung basierend auf einem mikroelektromechanischen Spiegel ausgebildet. Die hierin beschriebenen Ansätze sind sowohl mit Puls-Lidar-Technologie als auch mit FMCW-Lidar-Technologie verwendbar. Ziel ist es insbesondere, einen Lidarsensor zu schaffen, der effizient fertigbar und in kleiner Bauform realisierbar ist. Die einzelnen Komponenten sollen dabei so angeordnet sein, dass die Anforderungen des Einsatzes im Automotive-Umfeld an Zuverlässigkeit und Langlebigkeit erfüllbar sind.The lidar sensor 12th is designed in particular as an automotive lidar system with a coaxial structure and a deflection based on a microelectromechanical mirror. The approaches described herein can be used with both pulse lidar technology and FMCW lidar technology. The aim is in particular to create a lidar sensor that can be efficiently manufactured and implemented in a small design. The individual components should be arranged in such a way that the requirements for use in the automotive environment in terms of reliability and longevity can be met.

In der 2 ist das Funktionsprinzip des Lidarsensors schematisch dargestellt. Der Lidarsensor 12 umfasst einen Sender 18 zum Aussenden eines Lichtsignals (Laserstrahls) und einen Empfänger 20 zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an dem Objekt. Der Sender 18 ist insbesondere als Laserquelle ausgebildet. Einerseits ist es möglich, dass ein gepulstes Signal verwendet wird. Andererseits kann auch ein frequenzmoduliertes Signal (Chirp-Signal) verwendet werden. Der Empfänger 20 entspricht insbesondere einem Fotodetektor, der dazu ausgebildet ist, das Lichtsignal nach der Reflexion am Objekt zu empfangen und hierdurch eine Detektion des Objekts zu ermöglichen.In the 2 the functional principle of the lidar sensor is shown schematically. The lidar sensor 12th includes a transmitter 18th for emitting a light signal (laser beam) and a receiver 20th for receiving the light signal after reflection on the object. The transmitter 18th is designed in particular as a laser source. On the one hand, it is possible that a pulsed signal is used. On the other hand, a frequency-modulated signal (chirp signal) can also be used. The recipient 20th corresponds in particular to a photodetector which is designed to receive the light signal after reflection on the object and thereby enable detection of the object.

Weiterhin umfasst der Lidarsensor 12 eine Kombinationseinheit 22, die dazu dient, das Lichtsignal vom Sender zu einer Scannereinheit und von der Scannereinheit zurück zum Empfänger 20 zu leiten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel in der 2 ist insoweit eine koaxiale Anordnung gezeigt, als der Lichtpfad nach der Kombinationseinheit 22 für das ausgesendete und das reflektierte Lichtsignal derselbe ist. Der Lidarsensor kann auch als Koaxial-Lidarsensor oder als Lidarsensor in Koaxialbauweise bezeichnet werden.The lidar sensor also includes 12th a combination unit 22nd which serves to transmit the light signal from the transmitter to a scanner unit and from the scanner unit back to the receiver 20th to direct. In the illustrated embodiment in the 2 a coaxial arrangement is shown insofar as the light path after the combination unit 22nd is the same for the emitted and the reflected light signal. The lidar sensor can also be referred to as a coaxial lidar sensor or as a lidar sensor with a coaxial design.

Die Kombinationseinheit 22 kann als Zirkulator ausgebildet sein, der vorzugsweise in Silicon Photonics-Technologie realisiert sein kann. Ebenfalls ist es möglich, dass die Kombinationseinheit 22 einem Strahlteiler (Beam Splitter) entspricht. Die Verwendung eines Strahlteilers hat den Nachteil, dass ein Signalanteil verloren geht. Allerdings ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Reaktionsgeschwindigkeit und hinsichtlich des Fertigungsaufwands.The combination unit 22nd can be designed as a circulator, which can preferably be implemented in silicon photonics technology. It is also possible that the combination unit 22nd corresponds to a beam splitter. The disadvantage of using a beam splitter is that part of the signal is lost. However, there are advantages with regard to the speed of reaction and with regard to the manufacturing costs.

Hierin wird die Kombination aus Sender 18, Empfänger 20 und Kombinationseinheit 22 als Sende-Empfänger-Einheit 24 bezeichnet und gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet.This is the combination of sender 18th , Recipient 20th and combination unit 22nd as a transceiver unit 24 referred to and arranged together in a housing.

Der Lidarsensor 12 umfasst weiterhin eine Scannereinheit 26, um das Sichtfeld des Lidarsensors 12 abzutasten. Die Scannereinheit 26 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS) ausgebildet sein. Ebenfalls ist es möglich, dass ein (oder mehrere) Galvanometer oder ein Voice Coil Motor verwendet wird. Ein Mikrospiegel wird angesteuert, um das Lichtsignal an unterschiedliche Positionen innerhalb des Sichtfelds auszusenden und entsprechende Detektionen der unterschiedlichen Positionen zu empfangen. Der Spiegel kann über elektrisch steuerbare Aktoren in zwei orthogonalen Achsen verkippt werden und weist beispielsweise einen Durchmesser von 3 bis 8 mm auf. Insbesondere wird dabei ein Sichtfeld des Lidarsensors 12 zeilen- oder spaltenweise abgetastet. Es gibt insoweit eine Horizontalachse und eine Vertikalachse, die jeweils von zugehörigen Aktoren ansteuerbar sind. Die Scannereinheit 26 entspricht insoweit einer 2D-Scannereinheit und kann auch als Ablenkeinheit bezeichnet werden.The lidar sensor 12th further comprises a scanner unit 26th to adjust the field of view of the lidar sensor 12th to feel. The scanner unit 26th can in particular be designed as a microelectromechanical system (MEMS). It is also possible to use one (or more) galvanometers or a voice coil motor. A micromirror is activated in order to transmit the light signal to different positions within the field of view and to receive corresponding detections of the different positions. The mirror can be tilted in two orthogonal axes via electrically controllable actuators and has a diameter of 3 to 8 mm, for example. In particular, a field of view of the lidar sensor is used 12th scanned line by line or column by column. To this extent, there is a horizontal axis and a vertical axis, each of which can be controlled by associated actuators. The scanner unit 26th corresponds to a 2D scanner unit and can also be referred to as a deflection unit.

Zwischen Sende-Empfänger-Einheit 24 und Scannereinheit 26 ist vorzugsweise weiterhin eine Linse 28, insbesondere eine Kollimationslinse, angeordnet, um ein geeignetes, insbesondere gaußförmiges, Querschnittsprofil des Lichtsignals zu erzeugen. Zudem können die Größe und Form des Spots angepasst werden. Die Linse 28 kann dabei in unterschiedlichen Ausprägungen ausgebildet sein und gegebenenfalls auch als Teil der Sende-Empfänger-Einheit 24 innerhalb dieser angeordnet sein.Between the transceiver unit 24 and scanner unit 26th is preferably also a lens 28 , in particular a collimation lens, arranged to generate a suitable, in particular Gaussian, cross-sectional profile of the light signal. In addition, the size and shape of the spot can be adjusted. The Lens 28 can be designed in different forms and possibly also as part of the transceiver unit 24 be arranged within this.

Zudem ist es möglich, dass zwischen Sende-Empfänger-Einheit 24 und Scannereinheit 26 ein Spiegel 30 angeordnet ist, der es ermöglicht, eine kompaktere Bauform des Lidarsensors zu realisieren. Der Spiegel 30 wird auch als Faltspiegel bezeichnet.It is also possible that between the transceiver unit 24 and scanner unit 26th a mirror 30th is arranged, which makes it possible to realize a more compact design of the lidar sensor. The mirror 30th is also known as a folding mirror.

In der 3 ist schematisch eine perspektivische Ansicht der Anordnung der verschiedenen Komponenten des Lidarsensors und deren Ausrichtung zueinander dargestellt. Insbesondere können die Komponenten in einem Lidarsensorgehäuse in entsprechenden Aufnahmen aufgenommen und befestigt sein. Die Sende-Empfänger-Einheit 24 sendet und empfängt das Lichtsignal (gestrichelt dargestellt). Im Pfad des Lichtsignals 32 ist der Spiegel 30 angeordnet, der das Lichtsignal zu der Scannereinheit 26 weiterleitet. Der Mikrospiegel 31 dient wie zuvor beschrieben dazu, das Lichtsignal abzulenken, um das Sichtfeld des Lidarsensors 12 abzutasten.In the 3 is a schematic perspective view of the arrangement of the various components of the lidar sensor and their alignment with one another. In particular, the components can be received and fastened in corresponding receptacles in a lidar sensor housing. The transceiver unit 24 sends and receives the light signal (shown in dashed lines). In the path of the light signal 32 is the mirror 30th arranged that the light signal to the scanner unit 26th forwards. The micromirror 31 serves, as previously described, to deflect the light signal around the field of view of the lidar sensor 12th to feel.

In der 4 ist schematisch eine andere Perspektive auf die Anordnung der Komponenten gezeigt. Im Vergleich zu 3 ist insbesondere eine Ansicht von oben gezeigt. Sende-Empfänger-Einheit 24, Spiegel 30 und Scannereinheit 26 wirken zum Abtasten des Sichtfelds des Lidarsensors 12 zusammen.In the 4th a different perspective of the arrangement of the components is shown schematically. Compared to 3 in particular, a view from above is shown. Transceiver unit 24 , Mirror 30th and scanner unit 26th act to scan the field of view of the lidar sensor 12th together.

In der 5 ist schematisch ein Lidarsensor gezeigt, in dem zwei Lichtsignale generiert werden. Die Darstellung ist dabei als Draufsicht auf das Lidarsensorgehäuse 34 zu verstehen, wobei ein Deckel nicht dargestellt ist, sodass die Komponenten sichtbar sind.In the 5 a lidar sensor is shown schematically in which two light signals are generated. The illustration is a plan view of the lidar sensor housing 34 to understand, wherein a cover is not shown so that the components are visible.

Neben der Sende-Empfänger-Einheit 24, der Scannereinheit 26 und dem Spiegel 30 sind eine weitere Sende-Empfänger-Einheit 24', eine weitere Scannereinheit 26' sowie ein weiterer Spiegel 30' innerhalb des Lidarsensorgehäuses 34 ausgebildet. Durch die Generierung und Auswertung von zwei Lichtsignalen kann ein größeres Sichtfeld abgetastet werden. Alternativ oder zusätzlich kann durch eine Abtastung desselben Sichtfelds oder zumindest eines überschneidenden Anteils des Sichtfelds mit zwei Lichtsignalen eine verbesserte Zuverlässigkeit erreicht werden. Beispielsweise kann in einem zentralen Bereich, der von beiden Lichtsignalen abgetastet wird, eine Redundanz erreicht werden.Next to the transceiver unit 24 , the scanner unit 26th and the mirror 30th are a further transceiver unit 24 ', a further scanner unit 26' and a further mirror 30 'within the lidar sensor housing 34 educated. By generating and evaluating two light signals, a larger field of view can be scanned. Alternatively or additionally, improved reliability can be achieved by scanning the same field of view or at least an overlapping portion of the field of view with two light signals. For example, redundancy can be achieved in a central area that is scanned by both light signals.

Innerhalb des Lidarsensorgehäuses 34 ist die Sende-Empfänger-Einheit 24 bzw. die weitere Sende-Empfänger-Einheit 24' an einer entsprechenden ersten Aufnahme 36 bzw. einer korrespondierenden weiteren ersten Aufnahme 36' angeordnet. Die Scannereinheit 26 bzw. die weitere Scannereinheit 26' ist an einer zweiten Aufnahme 38 bzw. einer weiteren zweiten Aufnahme 38' angeordnet. Der Spiegel 30 bzw. der weitere Spiegel 30' ist an einer dritten Aufnahme 40 bzw. an einer weiteren Aufnahme 40' angeordnet. Die Komponenten sind dabei jeweils in den Aufnahmen festgelegt bzw. befestigt.Inside the lidar sensor housing 34 is the transceiver unit 24 or the further transceiver unit 24 'on a corresponding first receptacle 36 or a corresponding further first receptacle 36 'is arranged. The scanner unit 26th or the further scanner unit 26 'is on a second receptacle 38 or a further second receptacle 38 'is arranged. The mirror 30th or the further mirror 30 'is on a third receptacle 40 or arranged on a further receptacle 40 '. The components are each set or attached in the recordings.

In der 6 ist die Sende-Empfänger-Einheit 24 schematisch perspektivisch dargestellt. Das Gehäuse 42 der Sende-Empfänger-Einheit 24 umfasst dabei ein erstes Gehäuseteil 44 sowie ein zweites Gehäuseteil 46. In dem ersten Gehäuseteil 44 sind der Sender, der Empfänger sowie die Kombinationseinheit aufgenommen. Optional ist auch eine Laserquelle in dem ersten Gehäuseteil 44 aufgenommen. Weiterhin weist das erste Gehäuseteil 44 eine Anlagefläche 48 zum thermischen Kontaktieren mit dem Lidarsensorgehäuse oder mit einem Trägerelement des Lidarsensorgehäuses auf. Das erste Gehäuseteil 44 und das zweite Gehäuseteil 46 sind vorzugsweise miteinander verbunden und können auch als gemeinsames Teil bzw. in einem einzelnen Teil ausgeführt sein.In the 6th is the transceiver unit 24 shown schematically in perspective. The case 42 the transceiver unit 24 comprises a first housing part 44 and a second housing part 46 . In the first housing part 44 the transmitter, the receiver and the combination unit are included. A laser source is also optionally available in the first housing part 44 recorded. Furthermore, the first housing part 44 a contact surface 48 for thermal contact with the lidar sensor housing or with a carrier element of the lidar sensor housing. The first housing part 44 and the second housing part 46 are preferably connected to one another and can also be designed as a common part or in a single part.

Vorteilhafterweise sind das erste Gehäuseteil 44 und das zweite Gehäuseteil 46 symmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene 50 ausgebildet, die einen Pfad des Lichtsignals 32 nach Verlassen der Öffnung 52 des zweiten Gehäuseteils 46 umfasst.The first housing part is advantageous 44 and the second housing part 46 symmetrical with respect to a plane of symmetry 50 formed a path of the light signal 32 after leaving the opening 52 of the second housing part 46 includes.

Das zweite Gehäuseteil 46 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, wobei eine Zylinderzentralachse einem Pfad des Lichtsignals 32 durch das zweite Gehäuseteil 46 entspricht. Das erste Gehäuseteil 44 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und vorzugsweise parallel zu dem Pfad des Lichtsignals 32 ausgerichtet. Mindestens eine Außenfläche des Quaders verläuft parallel zum Pfad des Lichtsignals 32.The second part of the housing 46 is essentially cylindrical, with a cylinder central axis being a path of the light signal 32 through the second housing part 46 is equivalent to. The first housing part 44 is essentially cuboid and preferably parallel to the path of the light signal 32 aligned. At least one outer surface of the cuboid runs parallel to the path of the light signal 32 .

Das erste Gehäuseteil 44 weist vorzugsweise einen Anschlag 54 auf, durch den es an ein entsprechendes Gegenstück bzw. eine Aufnahme am Lidarsensorgehäuse angelegt werden kann. Der Anschlag kann auch an dem Gegenstück angeordnet sein. Hieraus ergibt sich eine einfache Ausrichtung und eine präzise Fertigungsmöglichkeit. Das zweite Gehäuseteil 46 weist vorzugsweise eine zweite Anlagefläche 56 auf, die ebenfalls zum thermischen Kontaktieren des Gehäuses 42 mit dem Lidarsensorgehäuse dient.The first housing part 44 preferably has a stop 54 through which it can be placed on a corresponding counterpart or a receptacle on the lidar sensor housing. The stop can also be arranged on the counterpart. This results in a simple alignment and a precise manufacturing option. The second part of the housing 46 preferably has a second contact surface 56 on, which is also used for thermal contacting of the housing 42 is used with the lidar sensor housing.

Das zweite Gehäuseteil 46 kann auch als Linsenrohr bezeichnet werden, da darin die Linse angeordnet sein kann.The second part of the housing 46 can also be referred to as a lens tube, since the lens can be arranged in it.

Weiterhin dargestellt ist eine Schnittstelle 58, die zum elektronischen Kontaktieren der Sende-Empfänger-Einheit bzw. des Senders und des Empfängers dient. Vorzugsweise wird eine verdrehungssichere Steckerbuchse verwendet, sodass ein entsprechender Stecker beidseitig, also in beiden möglichen Orientierungen, montierbar ist. Über die Schnittstelle 58 kann eine Verbindung zu einer entsprechenden Steuereinheit hergestellt werden, um die Sende-Empfänger-Einheit bzw. den Sender und den Empfänger anzusteuern bzw. auszulesen.An interface is also shown 58 which is used to electronically contact the transceiver unit or the transmitter and the receiver. A twist-proof socket is preferably used so that a corresponding plug can be mounted on both sides, that is, in both possible orientations. Via the interface 58 a connection to a corresponding control unit can be established in order to control or read out the transceiver unit or the transmitter and the receiver.

Die Sende-Empfänger-Einheit 24 muss aufgrund einer hohen Wärmeentwicklung thermisch angebunden und entwärmt werden (erste und zweite Anlageflächen). Zudem muss eine elektrische Kontaktierung der einzelnen Einheiten der Sende-Empfänger-Einheit 24 möglich sein (Schnittstelle). Durch den vorgeschlagenen symmetrischen Aufbau des Gehäuses 42 der Sende-Empfänger-Einheit 24 kann eine einfache thermische und elektrische Anbindung realisiert werden. Das zweite Gehäuseteil 46 befindet sich in der Symmetrieebene 50. Zudem liegt auch die Schnittstelle 58 in der Symmetrieebene. Es ist damit möglich, die gesamte Sende-Empfänger-Einheit 24 um ihre Zentralachse zu drehen, wodurch eine ausrichtungs- und kontaktierungsneutrale Platzierung und Kontaktierung ermöglicht wird. Die thermisch anzubindenden Flächen des Gehäuses 42 können damit einfacher hergestellt werden, da die Gegenflächen des Lidarsensorgehäuses nicht als komplexe Geometrie im Innenbereich des Lidarsensorgehäuses gefertigt werden müssen. Durch das Drehen der Sende-Empfänger-Einheit 24 wird die Funktionsweise nicht beeinträchtigt, da das Lichtsignal in der Symmetrieebene ausgesendet wird. Des Weiteren wird der grundlegende Aufbau des Lidarsensors durch ein Drehen der Sende-Empfänger-Einheit 24 nicht verändert. Insoweit ergeben sich besondere Vorteile, wenn ein Lidarsensor mit zwei Sende-Empfänger-Einheiten realisiert werden soll. Es versteht sich, dass es dabei möglich ist, den symmetrischen Aufbau auch auf weitere Komponenten zu übertragen, um einen einfacheren Aufbau des Lidarsensors zu erreichen.The transceiver unit 24 must be thermally connected and cooled due to a high level of heat generation (first and second contact surfaces). In addition, electrical contact must be made between the individual units of the transceiver unit 24 be possible (interface). Due to the proposed symmetrical construction of the housing 42 the transceiver unit 24 can provide a simple thermal and electrical connection will be realized. The second part of the housing 46 is located in the plane of symmetry 50 . In addition, there is also the interface 58 in the plane of symmetry. It is thus possible to use the entire transceiver unit 24 to rotate its central axis, which enables alignment and contact-neutral placement and contacting. The surfaces of the housing to be thermally connected 42 can thus be manufactured more easily, since the opposing surfaces of the lidar sensor housing do not have to be manufactured as a complex geometry in the interior of the lidar sensor housing. By turning the sender / receiver unit 24 the functionality is not impaired, as the light signal is emitted in the plane of symmetry. Furthermore, the basic structure of the lidar sensor is made by rotating the transceiver unit 24 not changed. In this respect, there are particular advantages if a lidar sensor is to be implemented with two transceiver units. It goes without saying that it is possible to transfer the symmetrical structure to other components in order to achieve a simpler structure of the lidar sensor.

Weiterhin ist eine Steifigkeit des Gehäuses 42 so ausgelegt, dass die Linse im zweiten Gehäuseteil 46 nicht zusätzlich fixiert werden muss. Lediglich eine mechanische Kontaktfläche am zweiten Gehäuseteil 46 ist vorhanden, die zur Wärmeabfuhr und Befestigung verwendet wird. Durch diese verbesserte Anbindung der einzelnen Komponenten wird die Struktur des Lidarsensorgehäuses weiter vereinfacht. Die Fixierung und Kalibrierung des austretenden Lichtsignals kann gegenüber einer Referenzfläche nur mithilfe einer Ausrichthilfe in einem vorhergehenden Arbeitsschritt ausgeführt werden. Aufgrund dieser Vormontage wird die Prozesszeit verringert. Zudem wird die Linse am zweiten Gehäuseteil 46 vorzugsweise mithilfe einer Active-Alignment-Klebung fixiert. Dabei kann die Abstrahlrichtung korrigiert werden.Furthermore, there is a rigidity of the housing 42 designed so that the lens in the second housing part 46 does not have to be additionally fixed. Just a mechanical contact surface on the second housing part 46 is available, which is used for heat dissipation and fastening. This improved connection of the individual components further simplifies the structure of the lidar sensor housing. The fixing and calibration of the emerging light signal can only be carried out in a previous work step with the aid of an alignment aid. Because of this pre-assembly, the process time is reduced. In addition, the lens is attached to the second housing part 46 preferably fixed using active alignment bonding. The direction of radiation can be corrected.

In der 7 ist schematisch eine Draufsicht auf das Lidarsensorgehäuse 34 (ohne Deckel) dargestellt. Vorteilhafterweise sind die Sende-Empfänger-Einheit 24, die Scannereinheit 26 und der Spiegel 30 so angeordnet, dass eine Lichtsignalebene, die einen Pfad des Lichtsignals zwischen der Sende-Empfänger-Einheit 24 und dem Spiegel 30 und einen Pfad des Lichtsignals zwischen dem Spiegel 30 und der Scannereinheit 26 enthält, gegenüber den Außenflächen A des Lidarsensorgehäuses 34 in einem von 90° verschiedenen Winkel verläuft.In the 7th Figure 3 is a schematic plan view of the lidar sensor housing 34 (without cover) shown. The transceiver units are advantageous 24 , the scanner unit 26th and the mirror 30th so arranged that a light signal plane that a path of the light signal between the transceiver unit 24 and the mirror 30th and a path of the light signal between the mirror 30th and the scanner unit 26th contains, opposite the outer surfaces A of the lidar sensor housing 34 runs at an angle other than 90 °.

Im gezeigten Beispiel ist das Lidarsensorgehäuse 34 im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. In der Darstellung ist der Verlauf der Lichtsignalebene mittels zweier gestrichelter Linien visualisiert. Die Lichtsignalebene umfasst die beiden gestrichelten Linien. Die beiden gestrichelten Linien enthalten den Lichtsignalpfad zwischen Sende-Empfänger-Einheit 24 und Spiegel 30 und zwischen Spiegel 30 und Scannereinheit 26. Die derart definierte Lichtsignalebene ist im dargestellten Beispiel gegenüber allen sechs Quader-Außenflächen A des Lidarsensorgehäuses 34 geneigt und in einem Winkel angeordnet, der von 90° verschieden ist. Beispielhaft ist ein Winkel α eingezeichnet, der die Neigung gegenüber der Außenfläche A auf der linken Seite repräsentiert. Die Lichtsignalebene ist insbesondere auch gegenüber einer Grundfläche G des Lidarsensorgehäuses 34 (die eine Außenfläche bildet) geneigt. Ein Winkel der Lichtsignalebene gegenüber dieser Grundfläche G beträgt dabei insbesondere zwischen 83° und 87° und vorzugsweise 85°. Es versteht sich, dass die dargestellte Ausrichtung auch für die weitere Sende-Empfänger-Einheit 24', den weiteren Spiegel 30' und die weitere Scannereinheit 26' in entsprechend (ebenen)symmetrischer Weise gilt.In the example shown, the lidar sensor housing is 34 essentially cuboid. In the illustration, the course of the light signal level is visualized by means of two dashed lines. The light signal level includes the two dashed lines. The two dashed lines contain the light signal path between the transceiver unit 24 and mirror 30th and between mirrors 30th and scanner unit 26th . The light signal plane defined in this way is opposite all six cuboid outer surfaces A of the lidar sensor housing in the example shown 34 inclined and arranged at an angle other than 90 °. An angle α is shown as an example, which represents the inclination with respect to the outer surface A on the left-hand side. The light signal plane is in particular also opposite a base area G of the lidar sensor housing 34 (which forms an outer surface) inclined. An angle of the light signal plane with respect to this base area G is in particular between 83 ° and 87 ° and preferably 85 °. It goes without saying that the illustrated alignment also applies to the further transceiver unit 24 ', the further mirror 30' and the further scanner unit 26 'in a correspondingly (plane) symmetrical manner.

Durch den dargestellten dezentralen Aufbau bzw. den Winkelversatz der einzelnen Bauteile zueinander kann eine Bauraumreduzierung ermöglicht werden. Der Spiegel 30 und die Scannereinheit 26 bzw. der Mikrospiegel 31 der Scannereinheit 26 sind jeweils im Winkelversatz zu einer zentralen Ebene der Sende-Empfänger-Einheit 24 angebracht. Durch eine derart versetzte Anbringung der Bauteile zueinander können diese kompakter innerhalb des Lidarsensorgehäuses 34 angeordnet werden. Die Komponenten werden sozusagen in Richtung der Ecken des Lidarsensorgehäuses 34 verschoben. Je nach benötigter Größe des Lidarsensorgehäuses 34 kann der Ausrichtungswinkel dabei angepasst werden und so ein weiter verkleinertes Packaging ermöglicht werden.The decentralized structure shown or the angular offset of the individual components with respect to one another makes it possible to reduce the installation space. The mirror 30th and the scanner unit 26th or the micromirror 31 the scanner unit 26th are each at an angular offset to a central plane of the transceiver unit 24 appropriate. By attaching the components offset to one another in this way, they can be more compact within the lidar sensor housing 34 to be ordered. The components are so to speak in the direction of the corners of the lidar sensor housing 34 postponed. Depending on the required size of the lidar sensor housing 34 the orientation angle can be adjusted, thereby enabling packaging that is further reduced.

In der 8 ist erneut das Lidarsensorgehäuse 34 mit den darin angebrachten verschiedenen Komponenten und Einheiten schematisch dargestellt.In the 8th is again the lidar sensor housing 34 with the various components and units installed therein.

Vorteilhafterweise umfasst das Lidarsensorgehäuse 34 ein Gehäuseunterteil 60, in dem die Sende-Empfänger-Einheit 24 aufgenommen ist, sowie ein Trägerteil 62, in dem die Scannereinheit 26 angeordnet ist. Dabei ist das Trägerteil 62 dazu ausgebildet, mit daran befestigter Scannereinheit 26 an dem Gehäuseunterteil 60 mit daran befestigter Sende-Empfänger-Einheit 24 befestigt zu werden. In anderen Worten erfolgt eine zweistufige Montage. Zunächst wird die Scannereinheit 26 am Trägerteil 62 befestigt und die Sende-Empfänger-Einheit 24 am Gehäuseunterteil 60 befestigt. Dann wird das Trägerteil 62 in das Gehäuseunterteil 60 eingesetzt und befestigt.The lidar sensor housing advantageously comprises 34 a lower part of the housing 60 in which the transceiver unit 24 is included, as well as a carrier part 62 in which the scanner unit 26th is arranged. Here is the carrier part 62 designed to have a scanner unit attached to it 26th on the lower part of the housing 60 with attached transceiver unit 24 to be attached. In other words, there is a two-stage assembly. First is the scanner unit 26th on the carrier part 62 attached and the transceiver unit 24 on the lower part of the housing 60 attached. Then the carrier part 62 in the lower part of the housing 60 inserted and fastened.

Die 9 zeigt eine Darstellung des Gehäuseunterteils 60 mit darin montierter Sende-Empfänger-Einheit 24 (und weiterer Sende-Empfänger-Einheit 24'). Dieses Gehäuseunterteil 60 wird nach Einbringen des Trägerteils 62 durch ein (nicht dargestelltes) Deckelteil verschlossen.the 9 shows a representation of the lower part of the housing 60 with installed transmitter Receiver unit 24 (and further transceiver unit 24 '). This lower part of the housing 60 becomes after inserting the carrier part 62 closed by a (not shown) cover part.

In den 10, 11 und 12 sind verschiedene Ansichten einer beispielhaften Ausführungsform des Trägerteils 62 perspektivisch dargestellt. Insbesondere kann das Trägerteil 62 entsprechende Schraublöcher zum Anschrauben an das Gehäuseunterteil aufweisen.In the 10 , 11th and 12th are various views of an exemplary embodiment of the carrier part 62 shown in perspective. In particular, the carrier part 62 have corresponding screw holes for screwing to the lower part of the housing.

Das Trägerteil 62 weist eine Öffnung 64 sowie einen Rahmen 66, der die Öffnung 64 umschließt, auf. Wenn das Trägerteil 62 in das Gehäuseunterteil eingesetzt ist (vgl. 8), ist die Öffnung 64 in Richtung des Spiegels des Lidarsensors ausgerichtet. Der Rahmen 66 bzw. die Öffnung 64 dienen dazu, eine Auflagefläche und eine Montageposition für die Scannereinheit bereitzustellen. Zum Befestigen der Scannereinheit kann das Trägerteil 62 insbesondere entsprechende Schraublöcher 68 aufweisen (vgl. 11).The carrier part 62 has an opening 64 as well as a frame 66 who made the opening 64 encloses, on. When the carrier part 62 is inserted into the lower part of the housing (cf. 8th ), is the opening 64 aligned in the direction of the mirror of the lidar sensor. The frame 66 or the opening 64 serve to provide a support surface and a mounting position for the scanner unit. The carrier part can be used to fasten the scanner unit 62 in particular, corresponding screw holes 68 have (cf. 11th ).

Weiterhin weist das Trägerteil 62 vorzugsweise ein Ausrichtungselement 70 auf, das mit einem korrespondierenden Ausrichtungselement an der Scannereinheit zum Ausrichten der Scannereinheit gegenüber dem Trägerteil 62 zusammenwirkt. Das Ausrichtungselement 70 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Zentrierstift bzw. als zylindrischer Vorsprung am Trägerteil 62 ausgebildet. Dieser Zentrierstift wirkt mit einer entsprechenden Aufnahme an der Scannereinheit 26 zusammen.Furthermore, the carrier part 62 preferably an alignment element 70 on, with a corresponding alignment element on the scanner unit for aligning the scanner unit with respect to the carrier part 62 cooperates. The alignment element 70 is in the illustrated embodiment as a centering pin or as a cylindrical projection on the carrier part 62 educated. This centering pin acts with a corresponding receptacle on the scanner unit 26th together.

Dadurch, dass das Ausrichtungselement 70 mit dem entsprechenden korrespondierenden Ausrichtungselement an der Scannereinheit zusammenwirkt, kann eine sehr genaue Positionierung des Trägerteils 62 in Bezug auf die Scannereinheit erfolgen. Auf einen aufwändigen Klebe- und Ausrichtungsprozess zur genauen Positionierung der Scannereinheit kann verzichtet werden. Es ergeben sich Einsparpotentiale. Die Zentrierstifte bzw. das Ausrichtungselement ermöglichen dabei eine sehr genaue Positionierung und eine kleine Toleranz gegenüber einander. Zudem kann das Anbringen der Scannereinheit an dem Trägerteil auch bereits in einem Vormontageprozess erfolgen.By having the alignment element 70 interacts with the corresponding alignment element on the scanner unit, a very precise positioning of the carrier part 62 in relation to the scanner unit. A complex gluing and alignment process for the exact positioning of the scanner unit can be dispensed with. There are potential savings. The centering pins or the alignment element allow very precise positioning and a small tolerance with respect to one another. In addition, the scanner unit can also be attached to the carrier part in a pre-assembly process.

Durch die zweiteilige Ausführung des Lidarsensorgehäuses ergeben sich Vorteile in der Fertigung. Ein Lidarsensorgehäuse mit einer wesentlich weniger komplexen Geometrie kann realisiert werden, da der Fertigungs- und Montagebauraum zugänglich ist. Das Trägerteil 62 erlaubt es, vor einem Zusammenbau mit dem Gehäuseunterteil vorab Baugruppen zu platzieren und zu montieren. Durch das anschließende separate Einführen des gesamten Trägerteils mit daran befestigter Scannereinheit wird eine Fertigung des Lidarsensors deutlich vereinfacht. Das Montagekonzept wird handhabungstechnisch und zeitlich optimiert (zweistufiger Montageprozess). Insoweit ergibt sich ein effizientes Herstellungsverfahren.The two-part design of the lidar sensor housing results in advantages in production. A lidar sensor housing with a significantly less complex geometry can be realized since the manufacturing and assembly space is accessible. The carrier part 62 allows assemblies to be placed and assembled in advance of assembly with the lower part of the housing. The subsequent separate introduction of the entire carrier part with the scanner unit attached to it significantly simplifies the manufacture of the lidar sensor. The assembly concept is optimized in terms of handling and time (two-stage assembly process). This results in an efficient manufacturing process.

Wie in den 8 bis 11 dargestellt ist es insbesondere vorteilhaft, wenn ein gemeinsames Trägerteil für zwei Scannereinheiten vorgesehen wird und insofern ein Lidarsensor mit zwei Lichtsignalen umgesetzt wird.As in the 8th until 11th it is particularly advantageous if a common carrier part is provided for two scanner units and in this respect a lidar sensor is implemented with two light signals.

In der 13 ist eine Detailansicht des Lidarsensors bzw. des Lidarsensorgehäuses 34 im Bereich der dritten Aufnahme 40 für den Spiegel 30 schematisch perspektivisch illustriert. Der Spiegel 30 wird vorzugsweise im Bereich der dritten Aufnahme 40 mit seiner Rückseite eingeklebt. Die Vorderseite des Spiegels 30 ist dabei die reflektierende Seite, durch die das Lichtsignal zwischen Sende-Empfänger-Einheit und Scannereinheit reflektiert wird.In the 13th is a detailed view of the lidar sensor or the lidar sensor housing 34 in the area of the third recording 40 for the mirror 30th schematically illustrated in perspective. The mirror 30th is preferably in the area of the third recording 40 glued with its back. The front of the mirror 30th is the reflective side through which the light signal is reflected between the transceiver unit and the scanner unit.

Die Montage des Spiegels 30 erfordert dabei eine hohe Präzision. Dadurch, dass es mehrere Komponenten innerhalb des Lidarsensors gibt, die zueinander positioniert werden müssen, ergibt sich eine große Positionstoleranz der Komponenten in der Fertigung bzw. Montage. Um die Toleranzen zu kompensieren, ist es insbesondere vorteilhaft, das Lichtsignal durch Justage des Spiegels 30 auf das Zentrum der Scannereinheit bzw. das Zentrum des Mikrospiegels der Scannereinheit auszurichten. Für diese Ausrichtung wird zumeist eine Active-Alignment-Klebetechnik verwendet. Eine solche Klebetechnik sieht eine Beleuchtung der Klebestelle mit ultraviolettem Licht vor. Einerseits ist dabei eine gleichmäßige Beleuchtung wichtig. Andererseits muss eine ausreichend starke Belichtung der gesamten Klebestelle gewährleistet sein.The assembly of the mirror 30th requires a high level of precision. The fact that there are several components within the lidar sensor that have to be positioned with respect to one another results in a large position tolerance of the components in production or assembly. To compensate for the tolerances, it is particularly advantageous to adjust the light signal by adjusting the mirror 30th to align with the center of the scanner unit or the center of the micromirror of the scanner unit. An active alignment bonding technique is mostly used for this alignment. Such a bonding technique provides for the bonding point to be illuminated with ultraviolet light. On the one hand, uniform lighting is important. On the other hand, a sufficiently strong exposure of the entire adhesive point must be guaranteed.

Um den Belichtungsvorgang einfach und effizient ausführen zu können, ist an der dritten Aufnahme vorzugsweise ein Zugang 72 vorgesehen, durch den die Rückseite des Spiegels 30 zumindest teilweise von außerhalb des Lidarsensorgehäuses mit ultraviolettem Licht erreichbar ist, um einen Klebstoff der Klebeverbindung auszuhärten. Die Rückseite des Spiegels 30 hat dabei insbesondere eine diffus reflektierende Oberfläche, durch die das UV-Licht auf die Klebestelle weitergeleitet wird.In order to be able to carry out the exposure process simply and efficiently, there is preferably an access to the third exposure 72 provided by the back of the mirror 30th is at least partially accessible from outside the lidar sensor housing with ultraviolet light in order to cure an adhesive of the adhesive connection. The back of the mirror 30th in particular has a diffusely reflective surface through which the UV light is transmitted to the adhesive.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zugang 72 als Bohrung ausgebildet. Die Bohrung verläuft senkrecht zur Rückseite des Spiegels 30. Der Austritt der Bohrung aus dem Lidarsensorgehäuse 34 ist im dargestellten Beispiel in einem Winkel von ungleich 90° zum Lidarsensorgehäuse 34 ausgerichtet. Der Durchmesser d der Bohrung beträgt im dargestellten Beispiel zwischen einem Drittel und einer Hälfte eines Durchmessers des Spiegels 30. Der Spiegel 30 ist vorzugsweise ebenfalls rund ausgebildet. Der Zugang 72 mündet insoweit in einer entsprechenden Ausnehmung, die kreisförmig an der dritten Aufnahme angeordnet ist.In the illustrated embodiment, the access is 72 designed as a bore. The hole is perpendicular to the back of the mirror 30th . The exit of the bore from the lidar sensor housing 34 is in the example shown at an angle not equal to 90 ° to the lidar sensor housing 34 aligned. In the example shown, the diameter d of the bore is between a third and a half of a diameter of the mirror 30th . the mirror 30th is preferably also round. Access 72 in this respect opens into a corresponding recess which is arranged in a circle on the third receptacle.

In einem entsprechenden Herstellungsverfahren eines Lidarsensors mit einem derartigen Zugang 72 wird zunächst ein Klebstoff in die dritte Aufnahme 40 eingebracht. Die Klebung hat üblicherweise eine Stärke im Bereich von 0,5 mm. Dann wird ein Spiegel in die dritte Aufnahme eingebracht. Der Spiegel wird durch einen Manipulator ausgerichtet. Während des Ausrichtens wird der Klebstoff durch den Zugang 72 mit UV-Licht belichtet und damit ausgehärtet.In a corresponding manufacturing method of a lidar sensor with such an access 72 first put an adhesive in the third receptacle 40 brought in. The bond usually has a thickness in the range of 0.5 mm. Then a mirror is placed in the third receptacle. The mirror is aligned by a manipulator. During the alignment, the adhesive is through the access 72 exposed to UV light and thus cured.

Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.The invention has been comprehensively described and explained with reference to the drawings and the description. The description and explanation are to be understood as an example and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other embodiments or variations will become apparent to those skilled in the art using the present invention and a careful analysis of the drawings, the disclosure, and the following claims.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Schnittstelle, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.In the claims, the words “comprising” and “having” do not exclude the presence of further elements or steps. The undefined article “a” or “an” does not exclude the presence of a plural. A single element or a single unit can perform the functions of several of the units mentioned in the patent claims. An element, a unit, an interface, a device and a system can be implemented partially or completely in hardware and / or in software. The mere mention of a few measures in several different dependent patent claims should not be understood to mean that a combination of these measures cannot also be used advantageously. Reference signs in the patent claims are not to be understood as restrictive.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Fahrzeugvehicle
1212th
LidarsensorLidar sensor
1414th
Objektobject
1616
SichtfeldField of view
1818th
SenderChannel
2020th
Empfängerrecipient
2222nd
KombinationseinheitCombination unit
2424
Sende-Empfänger-EinheitTransceiver unit
2626th
ScannereinheitScanner unit
2828
Linselens
3030th
Spiegelmirror
3131
MikrospiegelMicromirrors
3232
Pfad des LichtsignalsPath of the light signal
3434
LidarsensorgehäuseLidar sensor housing
3636
erste Aufnahmefirst shot
3838
zweite Aufnahmesecond shot
4040
dritte Aufnahmethird shot
4242
Gehäuse für Sende-Empfänger-EinheitHousing for transceiver unit
4444
erstes Gehäuseteilfirst housing part
4646
zweites Gehäuseteilsecond housing part
4848
AnlageflächeContact surface
5050
SymmetrieebenePlane of symmetry
5252
Öffnungopening
5454
Anschlagattack
5656
zweite Anlageflächesecond contact surface
5858
Schnittstelleinterface
6060
GehäuseunterteilHousing base
6262
TrägerteilCarrier part
6464
Öffnung im TrägerteilOpening in the carrier part
6666
Rahmenframework
6868
SchraublochScrew hole
7070
AusrichtungselementAlignment element
7272
ZugangAccess

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2018/127789 A1 [0004]WO 2018/127789 A1 [0004]

Claims (11)

Gehäuse (42) für eine Sende-Empfänger-Einheit (24) eines Lidarsensors (12), mit: einem ersten Gehäuseteil (44) zum Aufnehmen eines Senders (18) zum Aussenden eines Lichtsignals, eines Empfängers (20) zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an einem Objekt (14) und einer Kombinationseinheit (22) zum Überleiten des Lichtsignals vom Sender zu einer Scannereinheit (26) des Lidarsensors und zum Überleiten des Lichtsignals von der Scannereinheit zum Empfänger, wobei das erste Gehäuseteil eine Anlagefläche (48) zum thermischen Kontaktieren mit einem Lidarsensorgehäuse (34) umfasst; einem zweiten Gehäuseteil (46) zum bidirektionalen Weiterleiten des Lichtsignals zu der Scannereinheit mit einer Öffnung (52) für das Lichtsignal, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil miteinander verbunden sind und symmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene ausgebildet sind, die einen Pfad des Lichtsignals (32) nach Verlassen der Öffnung umfasst.Housing (42) for a transceiver unit (24) of a lidar sensor (12), with: a first housing part (44) for receiving a transmitter (18) for emitting a light signal, a receiver (20) for receiving the light signal after reflection on an object (14) and a combination unit (22) for transferring the light signal from the transmitter to a Scanner unit (26) of the lidar sensor and for transferring the light signal from the scanner unit to the receiver, the first housing part comprising a contact surface (48) for thermal contact with a lidar sensor housing (34); a second housing part (46) for bidirectional forwarding of the light signal to the scanner unit with an opening (52) for the light signal, wherein the first housing part and the second housing part are connected to one another and are formed symmetrically with respect to a plane of symmetry which comprises a path of the light signal (32) after leaving the opening. Gehäuse (42) nach Anspruch 1, wobei das zweite Gehäuseteil (46) zylinderförmig ausgebildet ist; und eine Zylinderzentralachse einem Pfad des Lichtsignals (32) durch das zweite Gehäuseteil entspricht.Housing (42) after Claim 1 , wherein the second housing part (46) is cylindrical; and a cylinder central axis corresponds to a path of the light signal (32) through the second housing part. Gehäuse (42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Gehäuseteil (44) im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und vorzugsweise parallel zu dem Pfad des Lichtsignals (32) nach Verlassen der Öffnung (52) ausgerichtet ist.Housing (42) according to one of the preceding claims, wherein the first housing part (44) is essentially cuboid and is preferably aligned parallel to the path of the light signal (32) after leaving the opening (52). Gehäuse (42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit: einer Schnittstelle (58) zum elektronischen Kontaktieren des Senders (18) und des Empfängers (20), die am ersten Gehäuseteil (44) angeordnet ist und von der Symmetrieebene geschnitten wird, wobei die Schnittstelle (58) vorzugsweise als verdrehungssichere Steckerbuchse ausgebildet ist und weiter vorzugsweise an einer dem zweiten Gehäuseteil (46) abgewandten Seite des ersten Gehäuseteils angeordnet ist.Housing (42) according to one of the preceding claims, comprising: an interface (58) for electronically contacting the transmitter (18) and the receiver (20), which is arranged on the first housing part (44) and is intersected by the plane of symmetry, wherein the interface (58) is preferably designed as a torsion-proof plug socket and is further preferably arranged on a side of the first housing part facing away from the second housing part (46). Gehäuse (42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Gehäuseteil (44) an einer dem zweiten Gehäuseteil (46) zugewandten Seite einen Anschlag (54) zum Anlegen an eine Aufnahme des Lidarsensorgehäuses (34) umfasst.Housing (42) according to one of the preceding claims, wherein the first housing part (44) comprises a stop (54) on a side facing the second housing part (46) for placing on a receptacle of the lidar sensor housing (34). Gehäuse (42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zweite Gehäuseteil (46) eine zweite Anlagefläche (56) zum thermischen Kontaktieren mit dem Lidarsensorgehäuse (34) umfasst.Housing (42) according to one of the preceding claims, wherein the second housing part (46) comprises a second contact surface (56) for thermal contact with the lidar sensor housing (34). Gehäuse (42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zweite Gehäuseteil (46) zum Aufnehmen einer Linse (28) ausgebildet ist; und vorzugsweise eine Klebefläche zum Aufnehmen der Linse umfasst, die zum Ausrichten der Linse bei einem Klebevorgang ausgebildet ist.Housing (42) according to one of the preceding claims, wherein the second housing part (46) is configured to receive a lens (28); and preferably comprises an adhesive surface for receiving the lens, which is designed for aligning the lens during an adhesive process. Sende-Empfänger-Einheit (24) für einen Lidarsensor (12), mit: einem Gehäuse (42) nach einem der vorstehenden Ansprüche; einem Sender (18) zum Aussenden eines Lichtsignals; einem Empfänger (20) zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an dem Objekt (14); und einer Kombinationseinheit (22) zum Überleiten des Lichtsignals vom Sender zu einer Scannereinheit (26) des Lidarsensors und zum Überleiten des Lichtsignals von der Scannereinheit zum Empfänger.Transceiver unit (24) for a lidar sensor (12), with: a housing (42) according to any preceding claim; a transmitter (18) for emitting a light signal; a receiver (20) for receiving the light signal after reflection on the object (14); and a combination unit (22) for transferring the light signal from the transmitter to a scanner unit (26) of the lidar sensor and for transferring the light signal from the scanner unit to the receiver. Lidarsensor (12) zum Detektieren eines Objekts (14), mit: einer Sende-Empfänger-Einheit (24) nach Anspruch 8; einer Scannereinheit (26) zum Abtasten eines Sichtfelds (16) des Lidarsensors durch Ablenken des Lichtsignals der Sende-Empfänger-Einheit; einem Spiegel (30), der zum Weiterleiten des Lichtsignals zwischen der Sende-Empfänger-Einheit und der Scannereinheit angeordnet ist; und einem Lidarsensorgehäuse (34) zum Aufnehmen der Sende-Empfänger-Einheit, der Scannereinheit und des Spiegels.Lidar sensor (12) for detecting an object (14), comprising: a transceiver unit (24) according to Claim 8 ; a scanner unit (26) for scanning a field of view (16) of the lidar sensor by deflecting the light signal of the transceiver unit; a mirror (30) which is arranged for relaying the light signal between the transceiver unit and the scanner unit; and a lidar sensor housing (34) for receiving the transceiver unit, the scanner unit and the mirror. Lidarsensor (12) nach Anspruch 9, mit: einer weiteren Sende-Empfänger-Einheit (24') nach Anspruch 8, einer weiteren Scannereinheit (26') und einem weiteren Spiegel (30`), der zwischen der weiteren Sende-Empfänger-Einheit und der weiteren Scannereinheit angeordnet ist, wobei die weitere Sende-Empfänger-Einheit, der weitere Spiegel und die weitere Scannereinheit in dem Lidarsensorgehäuse (34) angeordnet sind; und die Gehäuse (42) der zwei Sende-Empfänger-Einheiten in dem Lidarsensorgehäuse in gespiegelten Positionen angeordnet sind.Lidar sensor (12) Claim 9 , with: a further transceiver unit (24 ') after Claim 8 , a further scanner unit (26 ') and a further mirror (30') which is arranged between the further transceiver unit and the further scanner unit, the further transceiver unit, the further mirror and the further scanner unit in the lidar sensor housing (34) are arranged; and the housings (42) of the two transceiver units are arranged in the lidar sensor housing in mirrored positions. Lidarsensor (12) nach Anspruch 10, wobei die Scannereinheiten (26, 26') jeweils symmetrisch bezüglich zugeordneter Scannereinheit-Symmetrieebenen ausgebildet sind; und in gespiegelten Positionen in dem Lidarsensorgehäuse (34) angeordnet sind.Lidar sensor (12) Claim 10 wherein the scanner units (26, 26 ') are each formed symmetrically with respect to assigned scanner unit symmetry planes; and are arranged in mirrored positions in the lidar sensor housing (34).
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