DE102021201471A1

DE102021201471A1 - Mirror device for a lidar sensor

Info

Publication number: DE102021201471A1
Application number: DE102021201471.2A
Authority: DE
Inventors: Patrick Hohl; Tobias Nusser; Christian Werner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-02-16
Filing date: 2021-02-16
Publication date: 2022-08-18

Abstract

Es wird eine Spiegelvorrichtung für einen Lidarsensor (2a) vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Befestigungseinheit (3a-3c), um zumindest eine Spiegeleinheit (4a-4c) an zumindest einem Gehäuseteil (5a) des Lidarsensors (2a) zu befestigen, wobei die Befestigungseinheit (3a-3c) zumindest ein Befestigungselement (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) zu einer Aufnahme von zumindest einem Befestigungsmittel (9a-9c, 10a-10c, 11a; 11c) umfasst, wobei das zumindest eine Befestigungselement (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) relativ zu zumindest einer, insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene (12a-12c) der Befestigungseinheit (3a-3c) verlaufenden, Zentralachse (13a-13c) der Befestigungseinheit (3a-3c) rotationssymmetrisch und/oder relativ zu zumindest einer, insbesondere parallel zu der Haupterstreckungsebene (12a-12c) der Befestigungseinheit (3a-3c) verlaufenden, Ebenenachse (14a-14c, 15b) der Befestigungseinheit (3a-3c) achsensymmetrisch ausgebildet und/oder angeordnet ist

A mirror device for a lidar sensor (2a) is proposed, comprising at least one fastening unit (3a-3c) in order to fasten at least one mirror unit (4a-4c) to at least one housing part (5a) of the lidar sensor (2a), the fastening unit ( 3a-3c) comprises at least one fastening element (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) for receiving at least one fastening means (9a-9c, 10a-10c, 11a; 11c), the at least one fastening element (6a- 6c, 7a-7c, 8a; 8c) rotationally symmetrical relative to at least one central axis (13a-13c) of the fastening unit (3a-3c), in particular perpendicular to a main extension plane (12a-12c) of the fastening unit (3a-3c) and/ or is designed and/or arranged axially symmetrically relative to at least one plane axis (14a-14c, 15b) of the fastening unit (3a-3c), in particular running parallel to the main extension plane (12a-12c) of the fastening unit (3a-3c).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spiegelvorrichtung für einen Lidarsensor. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen entsprechenden Lidarsensor und auf ein Fahrzeug. Zudem bezieht sich die Erfindung auf eine Montagevorrichtung, um den Lidarsensor zu montieren, und auf ein entsprechendes Verfahren zur Montage des Lidarsensors.The invention relates to a mirror device for a lidar sensor. Furthermore, the invention relates to a corresponding lidar sensor and to a vehicle. In addition, the invention relates to an assembly device for assembling the lidar sensor and to a corresponding method for assembling the 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 partially or fully automatically control individual vehicle functions. The surroundings of the vehicle and other road users are recorded by 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 einzelne 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).An important sensor principle for detecting the environment is lidar technology (light detection and ranging). A lidar sensor is based on the emission of light signals and the detection of the reflected light. A distance to the location of the reflection can be calculated by means of a transit time measurement. In addition, it is possible to determine a relative speed. Both individual 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 usually based on micromirrors and scanning of the surroundings with a light spot, whereby one speaks of a coaxial system when the transmitted and received light pulse is deflected via the same micromirror. In the case of non-scanning systems, several transmitting and receiving elements are arranged statically next to one another (especially the so-called focal plane array arrangement).

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

Es wird eine Spiegelvorrichtung für einen Lidarsensor vorgeschlagen. Die Spiegelvorrichtung umfasst zumindest eine Befestigungseinheit, um zumindest eine Spiegeleinheit an zumindest einem Gehäuseteil des Lidarsensors zu befestigen. Die Befestigungseinheit umfasst zumindest ein Befestigungselement zu einer Aufnahme von zumindest einem Befestigungsmittel. Das zumindest eine Befestigungselement ist relativ zu zumindest einer, insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Befestigungseinheit verlaufenden, Zentralachse der Befestigungseinheit rotationssymmetrisch und/oder relativ zu zumindest einer, insbesondere parallel zu der Haupterstreckungsebene verlaufenden, Ebenenachse der Befestigungseinheit achsensymmetrisch ausgebildet und/oder angeordnet.A mirror device for a lidar sensor is proposed. The mirror device comprises at least one fastening unit in order to fasten at least one mirror unit to at least one housing part of the lidar sensor. The fastening unit comprises at least one fastening element for receiving at least one fastening means. The at least one fastening element is designed and/or arranged axially symmetrically relative to at least one central axis of the fastening unit, in particular running perpendicular to a main plane of extension of the fastening unit, and/or axially symmetrically relative to at least one plane axis of the fastening unit, running in particular parallel to the main plane of extension.

Der Lidarsensor ist insbesondere als scannender Lidarsensor ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Spiegeleinheit zumindest einen Scanner-Spiegel des Lidarsensors. Insbesondere umfasst die Spiegelvorrichtung die Spiegeleinheit und/oder ist dazu vorgesehen, die Spiegeleinheit aufzunehmen. Die Spiegeleinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, von zumindest einer Laserquelle des Lidarsensors erzeugte Laserstrahlen in ein Umfeld des Lidarsensors und/oder in dem Umfeld des Lidarsensors reflektierte Laserstrahlen zu zumindest einem Laserdetektor des Lidarsensors oder zu zumindest einem weiteren Optikelement des Lidarsensors zu lenken. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt die Funktion in zumindest einem Betriebszustand ausführt.The lidar sensor is designed in particular as a scanning lidar sensor. The mirror unit preferably includes at least one scanner mirror of the lidar sensor. In particular, the mirror device includes the mirror unit and/or is provided to accommodate the mirror unit. The mirror unit is preferably provided to guide laser beams generated by at least one laser source of the lidar sensor into the area surrounding the lidar sensor and/or laser beams reflected in the area surrounding the lidar sensor to at least one laser detector of the lidar sensor or to at least one further optical element of the lidar sensor. “Provided” should be understood to mean, in particular, specially programmed, specially equipped and/or specially designed. The fact that an object is provided for a function is to be understood in particular to mean that the object executes the function in at least one operating state.

Die Befestigungseinheit, insbesondere das zumindest eine Befestigungselement, ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Spiegeleinheit in einem optischen Pfad von von der Laserquelle erzeugten und/oder in dem Umfeld des Lidarsensors reflektierten Laserstrahlen zu befestigen, insbesondere mittels des zumindest einen Befestigungsmittels. Das zumindest eine Befestigungsmittel kann insbesondere als ein Klebstoff, als eine Schraube oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Befestigungsmittel ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Befestigungsmittel dazu vorgesehen, die Befestigungseinheit, insbesondere das zumindest eine Befestigungselement, an dem zumindest einen Gehäuseteil des Lidarsensors zu fixieren. The fastening unit, in particular the at least one fastening element, is preferably intended to fasten the mirror unit in an optical path of laser beams generated by the laser source and/or reflected in the area surrounding the lidar sensor, in particular by means of the at least one fastening means. The at least one fastening means can be designed in particular as an adhesive, as a screw or as another fastening means that a person skilled in the art deems appropriate. The fastening means is preferably provided to fix the fastening unit, in particular the at least one fastening element, on the at least one housing part of the lidar sensor.

Insbesondere kann die Befestigungseinheit an einer Mehrzahl von Gehäuseteilen des Lidarsensors angeordnet sein. Insbesondere ist die Befestigungseinheit dazu vorgesehen, die Spiegeleinheit innerhalb einer Gehäuseeinheit des Lidarsensors zu befestigen.In particular, the fastening unit can be arranged on a plurality of housing parts of the lidar sensor. In particular, the fastening unit is intended to fasten the mirror unit within a housing unit of the lidar sensor.

Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Vorzugsweise erstrecken sich die Haupterstreckungsebene der Befestigungseinheit, insbesondere zumindest eines Grundkörpers der Befestigungseinheit, und die zumindest eine Ebenenachse der Befestigungseinheit parallel und die Zentralachse der Befestigungseinheit senkrecht zu einer Spiegelfläche der von der Spiegelvorrichtung umfassten oder aufgenommenen Spiegeleinheit. Insbesondere erstreckt sich die Zentralachse der Befestigungseinheit koaxial zu einer Zentralachse der von der Spiegelvorrichtung umfassten oder aufgenommenen Spiegeleinheit. Die Zentralachse der Befestigungseinheit schneidet vorzugsweise einen, insbesondere geometrischen, Mittelpunkt der Befestigungseinheit. Vorzugsweise schneidet die zumindest eine Ebenenachse der Befestigungseinheit die Zentralachse der Befestigungseinheit. Die Befestigungseinheit kann insbesondere eine Mehrzahl von Ebenenachsen aufweisen, relativ zu denen das zumindest eine Befestigungselement achsensymmetrisch ausgebildet und/oder angeordnet ist. Insbesondere können zwei Ebenenachsen senkrecht zueinander verlaufen.A “main extension plane” of an object is to be understood in particular as a plane which is parallel to a largest side surface of an imaginary cuboid that just completely encloses the object and in particular runs through the center point of the cuboid. Preferably, the main extend extension plane of the fastening unit, in particular at least one base body of the fastening unit, and the at least one plane axis of the fastening unit parallel and the central axis of the fastening unit perpendicular to a mirror surface of the mirror unit comprised or accommodated by the mirror device. In particular, the central axis of the fastening unit extends coaxially to a central axis of the mirror unit comprised or accommodated by the mirror device. The central axis of the fastening unit preferably intersects a, in particular geometric, center point of the fastening unit. The at least one plane axis of the fastening unit preferably intersects the central axis of the fastening unit. The fastening unit can in particular have a plurality of plane axes, relative to which the at least one fastening element is designed and/or arranged axially symmetrically. In particular, two plane axes can run perpendicular to one another.

Vorzugsweise ist die Befestigungseinheit, insbesondere der Grundkörper der Befestigungseinheit, zumindest abschnittsweise plattenartig ausgebildet. Bevorzugt ist das zumindest eine Befestigungselement stoffschlüssig mit dem Grundkörper der Befestigungseinheit verbunden, insbesondere einteilig mit dem Grundkörper ausgebildet. Unter „einteilig“ soll insbesondere in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise erstreckt sich das zumindest eine Befestigungselement senkrecht zu der Zentralachse der Befestigungseinheit über die von der Spiegelvorrichtung umfasste oder aufgenommene Spiegeleinheit hinaus. Insbesondere ist das zumindest eine Befestigungselement laschenartig oder ohrenartig ausgebildet.The fastening unit, in particular the base body of the fastening unit, is preferably designed in the manner of a plate, at least in sections. The at least one fastening element is preferably integrally connected to the base body of the fastening unit, in particular formed in one piece with the base body. “In one piece” is to be understood in particular as being formed in one piece. The at least one fastening element preferably extends perpendicularly to the central axis of the fastening unit beyond the mirror unit comprised or accommodated by the mirror device. In particular, the at least one fastening element is designed like a strap or like an ear.

Vorzugsweise kann die Befestigungseinheit eine Mehrzahl von Befestigungselementen umfassen. Ein einzelnes Befestigungselement kann insbesondere rotationssymmetrisch relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit und/oder achsensymmetrisch relativ zu der zumindest einen Ebenenachse der Befestigungseinheit ausgebildet sein. Mehrere Befestigungselemente können relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit insbesondere rotationssymmetrisch und/oder relativ zu der zumindest einen Ebenenachse der Befestigungseinheit achsensymmetrisch zueinander angeordnet sein. Insbesondere können die mehreren Befestigungselemente in einer gemeinsamen sich senkrecht zu der Zentralachse der Befestigungseinheit erstreckenden Ebene, insbesondere in der Haupterstreckungsebene der Befestigungseinheit, angeordnet sein. Insbesondere können die mehreren Befestigungselemente äquidistant von der Zentralachse beabstandet angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein von zwei benachbarten Befestigungselementen in der gemeinsamen Ebene eingeschlossener Winkel relativ zu der Zentralachse zwischen allen benachbarten Befestigungselementen gleich groß sein. Vorzugsweise bilden die Zentralachse der Befestigungseinheit und die zumindest eine Ebenenachse der Befestigungseinheit Symmetrieachsen des Befestigungselements oder der Mehrzahl von Befestigungselementen.The fastening unit can preferably comprise a plurality of fastening elements. A single fastening element can in particular be rotationally symmetrical relative to the central axis of the fastening unit and/or axially symmetrical relative to the at least one plane axis of the fastening unit. Several fastening elements can be arranged in particular rotationally symmetrically relative to the central axis of the fastening unit and/or axially symmetrically to one another relative to the at least one plane axis of the fastening unit. In particular, the plurality of fastening elements can be arranged in a common plane extending perpendicularly to the central axis of the fastening unit, in particular in the main plane of extension of the fastening unit. In particular, the plurality of fastening elements can be arranged at an equidistant distance from the central axis. In a preferred embodiment, an angle enclosed by two adjacent fastening elements in the common plane relative to the central axis between all adjacent fastening elements can be the same. The central axis of the fastening unit and the at least one plane axis of the fastening unit preferably form axes of symmetry of the fastening element or of the plurality of fastening elements.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Spiegelvorrichtung kann vorteilhaft eine Befestigung einer Spiegeleinheit an einem Gehäuseteil eines Lidarsensors ermöglicht werden. Vorteilhaft kann die Spiegeleinheit präzise justiert befestigt werden. Vorteilhaft kann eine zumindest teilautomatisierte Befestigung der Spiegeleinheit an dem Gehäuseteil des Lidarsensors ermöglicht werden. Vorteilhaft kann ein Verkippen der Spiegeleinheit in Abhängigkeit von einem Aushärten eines Befestigungsklebers vermieden werden. Vorteilhaft kann eine korrekte Ausrichtung der Spiegeleinheit in einem hohen Temperaturbereich ermöglicht werden.The configuration of the mirror device according to the invention advantageously makes it possible to fasten a mirror unit to a housing part of a lidar sensor. The mirror unit can advantageously be fastened in a precisely adjusted manner. An at least partially automated attachment of the mirror unit to the housing part of the lidar sensor can advantageously be made possible. Tilting of the mirror unit as a function of hardening of a fastening adhesive can advantageously be avoided. Correct alignment of the mirror unit can advantageously be made possible in a high temperature range.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Befestigungseinheit zumindest teilweise eine Adapterplatte, um die Spiegeleinheit an dem Gehäuseteil des Lidarsensors zu befestigen, ausbildet. Insbesondere bildet der Grundkörper der Befestigungseinheit, bevorzugt zusammen mit dem zumindest einen Befestigungselement, die Adapterplatte aus. Vorzugsweise ist die Spiegeleinheit an der Adapterplatte und die Adapterplatte an dem Gehäuseteil des Lidarsensors positionierbar. Vorzugsweise ist die Spiegeleinheit mit einer von der Spiegelfläche abgewandten Seite an der Adapterplatte positionierbar. Die Adapterplatte ist vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere einem Aluminium, ausgebildet. Vorteilhaft kann eine präzise Befestigung einer bestehenden Spiegeleinheit an dem Gehäuseteil des Lidarsensors ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the fastening unit at least partially forms an adapter plate in order to fasten the mirror unit to the housing part of the lidar sensor. In particular, the base body of the fastening unit forms the adapter plate, preferably together with the at least one fastening element. The mirror unit can preferably be positioned on the adapter plate and the adapter plate can be positioned on the housing part of the lidar sensor. The mirror unit can preferably be positioned on the adapter plate with a side facing away from the mirror surface. The adapter plate is preferably made of a metal, in particular an aluminum. Precise attachment of an existing mirror unit to the housing part of the lidar sensor can advantageously be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Spiegelvorrichtung zumindest eine relativ zu der Zentralachse rotationssymmetrisch und/oder relativ zu der zumindest einen Ebenenachse achsensymmetrisch an der Befestigungseinheit angeordnete Klebung, um die Spiegeleinheit an der Befestigungseinheit zu fixieren, umfasst. Die zumindest eine Klebung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, zumindest ein Gehäuse der Spiegeleinheit an der Befestigungseinheit zu fixieren. Das Gehäuse der Spiegeleinheit ist bevorzugt aus einer Keramik ausgebildet. Vorzugsweise ist das Gehäuse dazu vorgesehen, den Scanner-Spiegel der Spiegeleinheit aufzunehmen. Insbesondere ist der Scanner-Spiegel als ein MEMS (Microelectromechanical Systems)-Spiegel ausgebildet. Vorzugsweise ist der Scanner-Spiegel beweglich an, insbesondere zumindest teilweise in, dem Gehäuse gelagert. Insbesondere verläuft die Zentralachse der Spiegeleinheit, insbesondere des Scanner-Spiegels, in einer Ruhestellung des Scanner-Spiegels koaxial zu der Zentralachse der Befestigungseinheit.It is further proposed that the mirror device comprises at least one adhesive bond arranged rotationally symmetrically relative to the central axis and/or axially symmetrically relative to the at least one plane axis on the fastening unit in order to fix the mirror unit on the fastening unit. The at least one bond is preferably provided to fix at least one housing of the mirror unit to the fastening unit. The housing of the mirror unit is preferably made of ceramic. The housing is preferably intended to accommodate the scanner mirror of the mirror unit. In particular, the scanner mirror is designed as a MEMS (Microelectromechanical Systems) mirror. The scanner mirror is preferably movably mounted on, in particular at least partially in, the housing. In particular, the central runs Axis of the mirror unit, in particular of the scanner mirror, in a rest position of the scanner mirror coaxial to the central axis of the fastening unit.

Die Spiegelvorrichtung kann insbesondere auch eine Mehrzahl von Klebungen, um die Spiegeleinheit an der Befestigungseinheit zu fixieren, umfassen. Eine einzelne Klebung ist insbesondere rotationssymmetrisch relativ zu der Zentralachse und/oder achsensymmetrisch relativ zu der zumindest einen Ebenenachse an der Befestigungseinheit angeordnet. Die einzelne Klebung kann beispielsweise rechteckig, kreisförmig, kreisringförmig o. dgl. ausgebildet sein. Mehrere Klebungen sind relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit insbesondere rotationssymmetrisch und/oder relativ zu der zumindest einen Ebenenachse der Befestigungseinheit achsensymmetrisch zueinander angeordnet. Die mehreren Klebungen können beispielsweise als Klebepunkte, als Klebekreissegmente, als Klebekreisringabschnitte o. dgl. ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die zumindest eine Klebung aus einem gegenüber mechanischen Spannungen widerstandsfähigen Klebstoff ausgebildet. Vorzugsweise ist/sind die Klebung, insbesondere eine Klebespaltdicke und eine Klebefläche, derart gewählt, dass eine hohe Positionstreue der Spiegeleinheit, insbesondere zumindest über einen kompletten Lebenszyklus der Spiegelvorrichtung, realisierbar ist. Insbesondere ist die Klebung derart ausgebildet, dass sie eine Funktion der Spiegeleinheit nicht negativ beeinträchtigt. Beispielsweise kann die Klebung eine geringe Ausgasrate aufweisen, um ein Beschlagen der Spiegeleinheit zu verhindern. Vorteilhaft kann eine sichere Fixierung der Spiegeleinheit an der Adapterplatte ermöglicht werden. Vorteilhaft kann, beispielsweise auch trotz Temperaturschwankungen, eine konstante Position und Ausrichtung der Spiegeleinheit relativ zu der Adapterplatte ermöglicht werden.In particular, the mirror device can also comprise a plurality of adhesive bonds in order to fix the mirror unit to the fastening unit. A single adhesive bond is in particular arranged rotationally symmetrically relative to the central axis and/or axially symmetrically relative to the at least one plane axis on the fastening unit. The individual adhesive bond can, for example, be rectangular, circular, annular or the like. A plurality of adhesive bonds are arranged in particular rotationally symmetrically relative to the central axis of the fastening unit and/or axially symmetrically to one another relative to the at least one plane axis of the fastening unit. The plurality of adhesive bonds can be designed, for example, as adhesive dots, as adhesive circle segments, as adhesive circular ring sections or the like. The at least one bond is preferably formed from an adhesive that is resistant to mechanical stresses. The bonding, in particular a bonding gap thickness and a bonding surface, is/are preferably selected in such a way that high positional accuracy of the mirror unit can be achieved, in particular at least over a complete life cycle of the mirror device. In particular, the bond is formed in such a way that it does not adversely affect the function of the mirror unit. For example, the bond can have a low outgassing rate in order to prevent the mirror unit from fogging up. Advantageously, the mirror unit can be securely fixed to the adapter plate. Advantageously, a constant position and alignment of the mirror unit relative to the adapter plate can be made possible, for example even despite temperature fluctuations.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Spiegelvorrichtung die zumindest eine Spiegeleinheit umfasst, wobei die Befestigungseinheit zumindest teilweise ein, insbesondere das vorgenannte, Gehäuse der Spiegeleinheit ausbildet. Insbesondere bildet die Befestigungseinheit zumindest teilweise das Gehäuse der Spiegeleinheit alternativ zu einer Ausbildung der Befestigungseinheit als Adapterplatte zur Aufnahme der Spiegeleinheit aus. Vorzugsweise bildet der Grundkörper der Befestigungseinheit das Gehäuse der Spiegeleinheit aus. Insbesondere ist das zumindest eine Befestigungselement an dem Gehäuse der Spiegeleinheit fixiert, bevorzugt einteilig mit dem Gehäuse der Spiegeleinheit ausgebildet. Vorteilhaft kann ein präzise an dem Gehäuseteil des Lidarsensors fixierbares Gehäuse der Spiegeleinheit bereitgestellt werden.Furthermore, it is proposed that the mirror device comprises the at least one mirror unit, with the fastening unit at least partially forming a housing, in particular the aforementioned housing, of the mirror unit. In particular, the fastening unit at least partially forms the housing of the mirror unit as an alternative to a design of the fastening unit as an adapter plate for accommodating the mirror unit. The base body of the fastening unit preferably forms the housing of the mirror unit. In particular, the at least one fastening element is fixed to the housing of the mirror unit, preferably formed in one piece with the housing of the mirror unit. Advantageously, a housing of the mirror unit that can be fixed precisely to the housing part of the lidar sensor can be provided.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Befestigungseinheit eine Mehrzahl von Befestigungselementen umfasst, die relativ zu der Zentralachse rotationssymmetrisch und/oder relativ zu der zumindest einen Ebenenachse achsensymmetrisch zueinander angeordnet sind. Beispielsweise kann die Befestigungseinheit zwei Befestigungselemente umfassen, wobei die beiden Befestigungselemente in der gemeinsamen Ebene einen Winkel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit von 180° einschließen. Beispielsweise kann die Befestigungseinheit drei Befestigungselemente umfassen, wobei benachbarte Befestigungselemente in der gemeinsamen Ebene jeweils einen Winkel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit von 120° einschließen. Beispielsweise kann die Befestigungseinheit sechs Befestigungselemente umfassen, wobei benachbarte Befestigungselemente in der gemeinsamen Ebene jeweils einen Winkel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit von 60° einschließen. Beispielsweise kann die Befestigungseinheit zwölf Befestigungselemente umfassen, wobei benachbarte Befestigungselemente in der gemeinsamen Ebene jeweils einen Winkel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit von 30° einschließen.In addition, it is proposed that the fastening unit comprises a plurality of fastening elements which are arranged rotationally symmetrically relative to the central axis and/or axially symmetrically relative to the at least one plane axis. For example, the fastening unit can comprise two fastening elements, with the two fastening elements forming an angle of 180° in the common plane relative to the central axis of the fastening unit. For example, the fastening unit can comprise three fastening elements, with adjacent fastening elements in the common plane each including an angle relative to the central axis of the fastening unit of 120°. For example, the fastening unit can comprise six fastening elements, with adjacent fastening elements in the common plane each including an angle relative to the central axis of the fastening unit of 60°. For example, the fastening unit can comprise twelve fastening elements, with adjacent fastening elements in the common plane each including an angle relative to the central axis of the fastening unit of 30°.

Beispielsweise kann die Befestigungseinheit vier Befestigungselemente umfassen, wobei benachbarte Befestigungselemente in der gemeinsamen Ebene jeweils einen Winkel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit von 90° einschließen. Alternativ ist auch vorstellbar, dass beispielsweise ein erstes und ein zweites Befestigungselement zusammen und ein drittes und ein viertes Befestigungselement zusammen jeweils einen Winkel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit von 80° in der gemeinsamen Ebene und das erste und das vierte Befestigungselement zusammen und das zweite und das dritte Befestigungselement zusammen jeweils einen Winkel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit von 100° in der gemeinsamen Ebene einschließen. Vorteilhaft kann eine präzise Befestigung an dem zumindest einen Gehäuseteil des Lidarsensors hinsichtlich Position, Rollwinkel, Gierwinkel und Nickwinkel der Spiegeleinheit ermöglicht werden.For example, the fastening unit can comprise four fastening elements, with adjacent fastening elements in the common plane each enclosing an angle of 90° relative to the central axis of the fastening unit. Alternatively, it is also conceivable that, for example, a first and a second fastening element together and a third and a fourth fastening element together each form an angle relative to the central axis of the fastening unit of 80° in the common plane and the first and fourth fastening element together and the second and the third fastening element together each enclose an angle relative to the central axis of the fastening unit of 100° in the common plane. Precise attachment to the at least one housing part of the lidar sensor with regard to the position, roll angle, yaw angle and pitch angle of the mirror unit can advantageously be made possible.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Befestigungselemente entlang eines, insbesondere gedachten, Kreisrings um die Zentralachse, die einen Mittelpunkt des Kreisrings bildet, äquidistant zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise entspricht ein Abstand der Befestigungselemente von der Zentralachse der Befestigungseinheit senkrecht zu der Zentralachse der Befestigungseinheit einem Radius des gedachten Kreisrings. Vorzugsweise sind im Falle einer geraden Anzahl von Befestigungselementen jeweils zwei Befestigungselemente senkrecht zu der Zentralachse der Befestigungseinheit einander gegenüberliegend angeordnet, wobei insbesondere eine senkrecht zu der Zentralachse der Befestigungseinheit verlaufende und die Zentralachse der Befestigungseinheit schneidende gerade Verbindungslinie zwischen den jeweils zwei Befestigungselementen einen Durchmesser des Kreisrings bildet. Vorteilhaft kann eine gleichmäßig verteilte Anordnung der Befestigungselemente um die Zentralachse der Befestigungseinheit ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the fastening elements are arranged equidistantly from one another along an, in particular imaginary, circular ring around the central axis, which forms a center point of the circular ring. Preferably, a distance between the fastening elements and the central axis of the fastening unit perpendicular to the central axis of the fastening unit corresponds to a radius of the imaginary circular ring. Preferably, in the case of an even number of fasteners, two fasteners are perpendicular to the central axis of the fasteners The unit is arranged opposite one another, with a straight connecting line running perpendicular to the central axis of the fastening unit and intersecting the central axis of the fastening unit forming a diameter of the circular ring between the respective two fastening elements. A uniformly distributed arrangement of the fastening elements around the central axis of the fastening unit can advantageously be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Befestigungselement zumindest abschnittsweise zumindest ein Kreissegment einer Kreisfläche, deren Mittelpunkt die Zentralachse bildet, ausbildet. Insbesondere kann das einzelne Befestigungselement, insbesondere zusammen mit dem Grundkörper der Befestigungseinheit, die Kreisfläche ausbildet. Insbesondere kann das zumindest eine Befestigungselement eine gebogene Außenkontur aufweisen. Vorzugsweise erstreckt sich die Kreisfläche parallel zu der Haupterstreckungsebene der Befestigungseinheit. Vorteilhaft kann eine hohe Symmetrie der Befestigungseinheit und eine besonders sichere Fixierung an dem Gehäuseteil des Lidarsensors ermöglicht werden.It is also proposed that the at least one fastening element, at least in sections, forms at least one circular segment of a circular area whose center forms the central axis. In particular, the individual fastening element, in particular together with the base body of the fastening unit, can form the circular surface. In particular, the at least one fastening element can have a curved outer contour. The circular surface preferably extends parallel to the main extension plane of the fastening unit. A high degree of symmetry of the fastening unit and a particularly secure fixation on the housing part of the lidar sensor can advantageously be made possible.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Befestigungselemente zumindest abschnittsweise Kreissegmente der Kreisfläche ausbilden. Vorzugsweise sind die Befestigungselemente analog zueinander geformt, bilden insbesondere zumindest abschnittsweise gleiche Kreissegmente der Kreisfläche aus. Zumindest ein Teil der Befestigungselemente kann alternativ aber auch verschieden von einem Rest der Befestigungselemente geformt sein. Bevorzugt weisen alle Befestigungselemente eine gleich große Aufnahmefläche für die Befestigungsmittel auf. Vorteilhaft kann eine besonders präzise Justage des Rollwinkels der Spiegeleinheit ermöglicht werdenFurthermore, it is proposed that the fastening elements form circular segments of the circular surface at least in sections. The fastening elements are preferably shaped analogously to one another, in particular forming at least partially the same circular segments of the circular surface. Alternatively, at least some of the fastening elements can also be shaped differently from the rest of the fastening elements. Preferably, all fastening elements have a receiving surface of the same size for the fastening means. A particularly precise adjustment of the roll angle of the mirror unit can advantageously be made possible

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Befestigungseinheit einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Gehäuseteil des Lidarsensors aufweist. Insbesondere weist zumindest ein verschieden von dem Gehäuse der Spiegeleinheit ausgebildeter Teil der Befestigungseinheit einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Gehäuseteil des Lidarsensors auf. Insbesondere kann die Befestigungseinheit einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, der verschieden, insbesondere größer, als ein thermischer Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses der Spiegeleinheit ausgebildet ist. Unter einem „ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Gehäuseteil des Lidarsensors“ soll insbesondere ein thermischer Ausdehnungskoeffizient verstanden werden, der eine Abweichung von höchstens 25*10~6 K^-1, bevorzugt von höchstens 20*10^-6 K^-1, besonders bevorzugt von höchstens 15*10^-6 K^-1 und ganz besonders bevorzugt von höchstens 10*10-⁶ K^-1 von dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Gehäuseteils des Lidarsensors aufweist. Vorteilhaft kann bei Temperaturschwankungen eine geringe mechanische Spannung auf einer Verbindung, insbesondere einer Klebung, der Befestigungseinheit mit dem Gehäuseteil des Lidarsensors ermöglicht werden.In addition, it is proposed that the fastening unit has a thermal expansion coefficient similar to that of the housing part of the lidar sensor. In particular, at least one part of the fastening unit that is designed differently from the housing of the mirror unit has a similar coefficient of thermal expansion as the housing part of the lidar sensor. In particular, the fastening unit can have a thermal expansion coefficient that is different from, in particular greater than, a thermal expansion coefficient of the housing of the mirror unit. A "similar thermal expansion coefficient as the housing part of the lidar sensor" is to be understood in particular as a thermal expansion coefficient that has a deviation of at most 25*10 -6 K -1 ^, preferably at most 20*10 ^-6 K ^-1 , particularly preferably at most 15*10 ^-6 K ^-1 and very particularly preferably at most 10*10- ⁶ K ^-1 of the thermal expansion coefficient of the housing part of the lidar sensor. In the case of temperature fluctuations, a low mechanical stress can advantageously be made possible on a connection, in particular an adhesive bond, of the fastening unit with the housing part of the lidar sensor.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Spiegelvorrichtung eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln umfasst, die gleichverteilt an den Befestigungselementen angeordnet sind. Bevorzugt sind die Befestigungsmittel als Klebungen, insbesondere als Kleberaupen, ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Befestigungsmittel als Schrauben, als Bolzen o. dgl. ausgebildet sind. Vorzugsweise ist an den Befestigungselementen jeweils eine gleiche Stoffmenge des Befestigungsmittels, beispielsweise eine gleiche Menge Klebstoff, und/oder eine gleiche Anzahl von Befestigungsmitteln, beispielsweise eine Schraube je Befestigungselement, angeordnet ist/sind. Bevorzugt sind die Befestigungsmittel oder ist das einzelne Befestigungsmittel relativ zu der Zentralachse der Befestigungseinheit rotationssymmetrisch und/oder relativ zu der zumindest einen Ebenenachse der Befestigungseinheit achsensymmetrisch angeordnet und/oder ausgebildet. Vorteilhaft kann eine besonders sichere und präzise Fixierung der Befestigungseinheit an dem Gehäuseteil des Lidarsensors ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the mirror device comprises a plurality of fastening means, which are arranged in an evenly distributed manner on the fastening elements. The fastening means are preferably designed as adhesive bonds, in particular as adhesive beads. Alternatively or additionally, it is conceivable that the fastening means are in the form of screws, bolts or the like. Preferably, the same amount of material of the fastening means, for example the same amount of adhesive, and/or the same number of fastening means, for example one screw per fastening element, is/are arranged on the fastening elements. The fastening means or the individual fastening means are preferably arranged and/or configured rotationally symmetrically relative to the central axis of the fastening unit and/or axially symmetrically relative to the at least one plane axis of the fastening unit. A particularly secure and precise fixing of the fastening unit on the housing part of the lidar sensor can advantageously be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Befestigungseinheit, insbesondere der Grundkörper der Befestigungseinheit, zumindest einen Führungskanal begrenzt, um zumindest ein elektrisches Kontaktelement der Spiegeleinheit aufzunehmen. Das elektrische Kontaktelement, beispielsweise ein Kabel, ein Draht o. dgl., kann insbesondere zu einer Übertragung von Steuersignalen an den Scanner-Spiegel und/oder zu einer Energieversorgung des Scanner-Spiegels vorgesehen sein. Insbesondere kann der Führungskanal dazu vorgesehen sein, eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktelementen aufzunehmen. Vorzugsweise kann auf einer von der Spiegeleinheit abgewandten Seite der Befestigungseinheit, insbesondere des Grundkörpers, eine Platine für elektronische Schaltungen, ein elektrischer Steckverbinder o. dgl. angeordnet sein. Vorzugsweise ist das elektrische Kontaktelement dazu vorgesehen, die Spiegeleinheit, insbesondere den Scanner-Spiegel, mit der Platine, dem elektrischen Steckverbinder o. dgl. zu verbinden. Vorteilhaft kann ein platzsparender Einbau der Spiegeleinheit in der Gehäuseeinheit des Lidarsensors ermöglicht werden. It is also proposed that the fastening unit, in particular the base body of the fastening unit, delimits at least one guide channel in order to accommodate at least one electrical contact element of the mirror unit. The electrical contact element, for example a cable, a wire or the like, can be provided in particular for transmitting control signals to the scanner mirror and/or for supplying energy to the scanner mirror. In particular, the guide channel can be provided to accommodate a plurality of electrical contact elements. A circuit board for electronic circuits, an electrical plug connector or the like can preferably be arranged on a side of the fastening unit, in particular of the base body, which is remote from the mirror unit. The electrical contact element is preferably provided to connect the mirror unit, in particular the scanner mirror, to the circuit board, the electrical plug connector or the like. A space-saving installation of the mirror unit in the housing unit of the lidar sensor can advantageously be made possible.

Weiterhin wird ein Lidarsensor vorgeschlagen. Der Lidarsensor umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung. Insbesondere kann der Lidarsensor auch eine Mehrzahl der erfindungsgemäßen Spiegelvorrichtungen, beispielsweise zwei erfindungsgemäße Spiegelvorrichtungen, umfassen. Der Lidarsensor umfasst vorzugsweise weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Komponenten, wie beispielsweise zumindest eine Laserquelle, zumindest einen Laserdetektor, zumindest eine Steuerelektronik o. dgl. Vorteilhaft kann ein Lidarsensor bereitgestellt werden, der, insbesondere unabhängig von Temperaturschwankungen, besonders präzise Messungen ermöglicht.A lidar sensor is also proposed. The lidar sensor comprises at least one mirror device according to the invention. In particular, the lidar sensor can also include a plurality of the inventions mirror devices according to the invention, for example two mirror devices according to the invention. The lidar sensor preferably includes other components that appear useful to a person skilled in the art, such as at least one laser source, at least one laser detector, at least one electronic control system or the like. A lidar sensor can advantageously be provided which, in particular independently of temperature fluctuations, enables particularly precise measurements.

Zudem wird eine Montagevorrichtung, um einen erfindungsgemäßen Lidarsensor zu montieren, vorgeschlagen. Die Montagevorrichtung umfasst zumindest eine, insbesondere zumindest teilautomatisierte, Greifeinheit, die dazu vorgesehen ist, die Befestigungseinheit an dem zumindest einen Befestigungselement aufzunehmen und, insbesondere unter Berücksichtigung eines Vorhalts in Bezug auf einen erwarteten Schrumpf, in zumindest einem optischen Pfad des Lidarsensors zu platzieren. Insbesondere umfasst die Greifeinheit zumindest ein Greifelement, bevorzugt eine Mehrzahl von Greifelementen und besonders bevorzugt eine Anzahl von Greifelementen entsprechend einer Anzahl von Befestigungselementen, um die Befestigungseinheit aufzunehmen. Vorzugsweise ist die Greifeinheit dazu vorgesehen, die Befestigungseinheit an dem Gehäuseteil des Lidarsensors zu befestigen. Das zumindest eine Befestigungselement bildet insbesondere zumindest einen Greifpunkt für die Greifeinheit. Vorzugsweise ist die Greifeinheit zumindest teilweise als ein Roboterarm ausgebildet. Der Vorhalt wird insbesondere benötigt, da die Klebungen in sich anschließenden Aushärtungsschritten schrumpfen, wodurch sich eine Position der Spiegelvorrichtung noch leicht ändert. Der Vorhalt und/oder die Positionsänderung durch den Schrumpf bewegen sich vorzugsweise im Bereich von Mikrometern. Insbesondere kann durch die Berücksichtigung des Vorhalts eine gewünschte Position der Spiegelvorrichtung im optischen Pfad nach den Aushärtungsschritten ermöglicht werden. Der zu erwartende Schrumpf und/oder der benötigte Vorhalt können/kann insbesondere vorab, insbesondere in Versuchsreihen, ermittelt werden. Vorteilhaft kann eine komfortable und präzise Platzierung der Spiegelvorrichtung in der Gehäuseeinheit des Lidarsensors ermöglicht werden.In addition, a mounting device for mounting a lidar sensor according to the invention is proposed. The assembly device comprises at least one, in particular at least partially automated, gripping unit, which is intended to receive the fastening unit on the at least one fastening element and, in particular taking into account a lead in relation to an expected shrinkage, to place it in at least one optical path of the lidar sensor. In particular, the gripping unit comprises at least one gripping element, preferably a plurality of gripping elements and particularly preferably a number of gripping elements corresponding to a number of fastening elements, in order to accommodate the fastening unit. The gripping unit is preferably provided for fastening the fastening unit to the housing part of the lidar sensor. The at least one fastening element forms in particular at least one gripping point for the gripping unit. The gripping unit is preferably designed at least partially as a robot arm. The provision is required in particular because the adhesive bonds shrink in subsequent curing steps, as a result of which the position of the mirror device changes slightly. The lead and/or the change in position due to the shrinkage are preferably in the micrometer range. In particular, a desired position of the mirror device in the optical path after the curing steps can be made possible by taking the lead into account. The shrinkage to be expected and/or the required allowance can/can be determined in particular in advance, in particular in a series of tests. A comfortable and precise placement of the mirror device in the housing unit of the lidar sensor can advantageously be made possible.

Des Weiteren wird ein Fahrzeug vorgeschlagen. Das Fahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Lidarsensor. Das Fahrzeug ist vorzugsweise als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. Unter einem „automatisiert betreibbaren Fahrzeug“ soll insbesondere ein Fahrzeug mit einer der Automatisierungsstufen 1 bis 5 der Norm SAE J3016 verstanden werden. Insbesondere weist das automatisiert betreibbare Fahrzeug eine technische Ausrüstung auf, die für diese Automatisierungsstufen gefordert ist. Die technische Ausrüstung umfasst insbesondere Umfelderkennungssensoren, wie beispielsweise Radar-Sensoren, den Lidarsensor, Kameras und/oder Akustik-Sensoren, Steuergeräte o. dgl. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Landfahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug kann insbesondere als ein PKW, bevorzugt als ein Personentransportfahrzeug, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug, als ein Agrarfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Das Fahrzeug kann alternativ auch als ein Luftfahrzeug, beispielsweise als eine Drohne, als ein Flugzeug, als ein Helikopter, als ein Senkrechtstart- und -landungsflugzeug o. dgl., oder als ein Wasserfahrzeug, beispielsweise als ein Schiff, als ein U-Boot o. dgl., ausgebildet sein. Vorteilhaft kann ein Fahrzeug mit einem präzise arbeitenden Lidarsensor bereitgestellt werden.A vehicle is also proposed. The vehicle includes at least one lidar sensor according to the invention. The vehicle is preferably designed as a vehicle that can be operated automatically. A “vehicle that can be operated automatically” is to be understood in particular as a vehicle with one of the automation levels 1 to 5 of the SAE J3016 standard. In particular, the vehicle that can be operated automatically has technical equipment that is required for these automation levels. The technical equipment includes, in particular, environment detection sensors, such as radar sensors, the lidar sensor, cameras and/or acoustic sensors, control units or the like. The vehicle is preferably designed as a land vehicle. The vehicle can in particular be designed as a passenger car, preferably as a passenger transport vehicle, as a truck, as a construction site vehicle, as an agricultural vehicle or as another vehicle considered appropriate by a person skilled in the art. Alternatively, the vehicle can also be used as an aircraft, for example as a drone, as an airplane, as a helicopter, as a vertical take-off and landing aircraft or the like, or as a watercraft, for example as a ship, as a submarine or the like Like., Be trained. A vehicle with a precisely working lidar sensor can advantageously be provided.

Ferner wird ein Verfahren zur Montage von zumindest einem erfindungsgemäßen Lidarsensor vorgeschlagen. In zumindest einem Verfahrensschritt wird die Befestigungseinheit an dem zumindest einen Befestigungselement, insbesondere von der Greifeinheit der Montagevorrichtung, aufgenommen und, insbesondere unter Berücksichtigung eines Vorhalts in Bezug auf einen erwarteten Schrumpf, in zumindest einem optischen Pfad des Lidarsensors platziert. Vorzugsweise werden die Befestigungsmittel, insbesondere die Klebungen, in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt, insbesondere einem ersten Aushärtungsschritt, mittels Bestrahlung mit UV-Strahlung zumindest teilweise ausgehärtet. Vorzugsweise werden die Befestigungsmittel, insbesondere die Klebungen, in zumindest einem zusätzlichen Verfahrensschritt, insbesondere einem zweiten Aushärtungsschritt, mittels Temperaturerhöhung, insbesondere in einem Ofen, vollständig ausgehärtet. Insbesondere schrumpfen die Befestigungsmittel, insbesondere die Klebungen, in den Aushärtungsschritten, wodurch die Spiegelvorrichtung insbesondere eine Endposition in dem optischen Pfad erreicht. Vorteilhaft kann ein Verfahren bereitgestellt werden, das eine komfortable und präzise Platzierung der Spiegelvorrichtung in der Gehäuseeinheit des Lidarsensors ermöglicht.A method for assembling at least one lidar sensor according to the invention is also proposed. In at least one method step, the fastening unit is picked up on the at least one fastening element, in particular by the gripping unit of the assembly device, and placed in at least one optical path of the lidar sensor, in particular taking into account a lead in relation to an expected shrinkage. The fastening means, in particular the adhesive bonds, are preferably at least partially cured in at least one further method step, in particular a first curing step, by means of exposure to UV radiation. The fastening means, in particular the adhesive bonds, are preferably completely cured in at least one additional method step, in particular a second curing step, by means of a temperature increase, in particular in an oven. In particular, the fastening means, in particular the adhesive bonds, shrink in the curing steps, as a result of which the mirror device in particular reaches an end position in the optical path. A method can advantageously be provided that enables the mirror device to be placed conveniently and precisely in the housing unit of the lidar sensor.

Die Erfindung wird an drei Ausführungsbeispielen in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer schematischen Darstellung,
2 einen erfindungsgemäßen Lidarsensor des erfindungsgemäßen Fahrzeugs aus 1 in einer perspektivischen schematischen Darstellung,
3 eine erfindungsgemäße Montagevorrichtung in einer schematischen Darstellung,
4 eine erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung des erfindungsgemäßen Lidarsensors aus 1 in einer perspektivischen schematischen Darstellung,
5 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
6 eine alternative erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
7 eine weitere alternative erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung in einer schematischen Darstellung.

The invention is illustrated in three exemplary embodiments in the following figures. Show it:

1 a vehicle according to the invention in a schematic representation,
2 a lidar sensor according to the invention of the vehicle according to the invention 1 in a perspective schematic representation,
3 an assembly device according to the invention in a schematic representation,
4 a mirror device according to the invention of the lidar sensor according to the invention 1 in a perspective schematic representation,
5 a flowchart of a method according to the invention in a schematic representation,
6 an alternative mirror device according to the invention in a schematic representation and
7 another alternative mirror device according to the invention in a schematic representation.

1 zeigt ein Fahrzeug 23a in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeug 23a ist beispielhaft als ein Landfahrzeug, insbesondere als ein PKW, ausgebildet. 1 shows a vehicle 23a in a schematic representation. The vehicle 23a is embodied as a land vehicle, in particular as a passenger car.

Das Fahrzeug 23a ist beispielhaft als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug 23a umfasst zumindest einen Lidarsensor 2a.The vehicle 23a is designed, for example, as a vehicle that can be operated automatically. The vehicle 23a includes at least one lidar sensor 2a.

2 zeigt den Lidarsensor 2a des Fahrzeugs 23a aus 1 in einer perspektivischen schematischen Darstellung. Dargestellt ist ein Innenaufbau des Lidarsensors 2a. Der Lidarsensor 2a ist als scannender Lidarsensor ausgebildet. Der Lidarsensor 2a umfasst zumindest eine Spiegelvorrichtung 1a, 1a', im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft eine Spiegelvorrichtung 1a und eine weitere Spiegelvorrichtung 1a', die insbesondere analog zueinander ausgebildet sind. Die Spiegelvorrichtungen 1a, 1a' sind in einer Gehäuseeinheit 24a des Lidarsensors 2a angeordnet. Die Spiegelvorrichtungen 1a, 1a' sind an einem Gehäuseteil 5a des Lidarsensors 2a, insbesondere der Gehäuseeinheit 24a, befestigt. Die folgende Beschreibung beschränkt sich der Übersichtlichkeit halber auf die Spiegelvorrichtung 1a. Die Beschreibung gilt analog aber auch für die weitere Spiegelvorrichtung 1a'. 2 12 shows the lidar sensor 2a of the vehicle 23a 1 in a perspective schematic representation. An internal structure of the lidar sensor 2a is shown. The lidar sensor 2a is designed as a scanning lidar sensor. The lidar sensor 2a comprises at least one mirror device 1a, 1a′, in the present exemplary embodiment, by way of example, a mirror device 1a and a further mirror device 1a′, which are designed in particular analogously to one another. The mirror devices 1a, 1a' are arranged in a housing unit 24a of the lidar sensor 2a. The mirror devices 1a, 1a' are attached to a housing part 5a of the lidar sensor 2a, in particular the housing unit 24a. For the sake of clarity, the following description is limited to the mirror device 1a. However, the description also applies analogously to the further mirror device 1a′.

3 zeigt eine Montagevorrichtung 21a mit der Spiegelvorrichtung 1a in einer schematischen Darstellung. Die Spiegelvorrichtung 1a umfasst zumindest eine Befestigungseinheit 3a, um zumindest eine Spiegeleinheit 4a an dem Gehäuseteil 5a des Lidarsensors 2a zu befestigen. Die Befestigungseinheit 3a umfasst zumindest ein Befestigungselement 6a, 7a, 8a zu einer Aufnahme von zumindest einem Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Befestigungseinheit 3a beispielhaft ein erstes Befestigungselement 6a zu einer Aufnahme eines ersten Befestigungsmittels 9a, ein zweites Befestigungselement 7a zu einer Aufnahme eines zweiten Befestigungsmittels 10a und ein drittes Befestigungselement 8a zu einer Aufnahme eines dritten Befestigungsmittels 11a. 3 shows a mounting device 21a with the mirror device 1a in a schematic representation. The mirror device 1a comprises at least one fastening unit 3a in order to fasten at least one mirror unit 4a to the housing part 5a of the lidar sensor 2a. The fastening unit 3a comprises at least one fastening element 6a, 7a, 8a for receiving at least one fastening means 9a, 10a, 11a. In the present exemplary embodiment, the fastening unit 3a comprises, for example, a first fastening element 6a for receiving a first fastening means 9a, a second fastening element 7a for receiving a second fastening means 10a and a third fastening element 8a for receiving a third fastening means 11a.

Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a sind relativ zu zumindest einer, insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene 12a der Befestigungseinheit 3a verlaufenden, Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a rotationssymmetrisch und/oder relativ zu zumindest einer, insbesondere parallel zu der Haupterstreckungsebene 12a verlaufenden, Ebenenachse 14a der Befestigungseinheit 3a achsensymmetrisch ausgebildet und/oder angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a beispielhaft relativ zu der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a rotationssymmetrisch zueinander angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste Befestigungselement 6a und das zweite Befestigungselement 7a beispielhaft relativ zu der Ebenenachse 14a der Befestigungseinheit 3a achsensymmetrisch zueinander angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das dritte Befestigungselement 8a beispielhaft relativ zu der Ebenenachse 14a der Befestigungseinheit 3a achsensymmetrisch ausgebildet. Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a sind in einer gemeinsamen sich senkrecht zu der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a erstreckenden Ebene, insbesondere in der Haupterstreckungsebene 12a der Befestigungseinheit 3a, angeordnet. Benachbarte Befestigungselemente 6a, 7a, 8a schließen im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft in der gemeinsamen Ebene jeweils einen Winkel relativ zu der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a von 120° ein.The fastening elements 6a, 7a, 8a are rotationally symmetrical relative to at least one central axis 13a of the fastening unit 3a, in particular running perpendicular to a main plane of extension 12a of the fastening unit 3a, and/or relative to at least one plane axis 14a of the fastening unit, in particular running parallel to the main plane of extension 12a 3a formed and/or arranged axially symmetrically. In the present exemplary embodiment, the fastening elements 6a, 7a, 8a are arranged, for example, rotationally symmetrically relative to the central axis 13a of the fastening unit 3a. In the present exemplary embodiment, the first fastening element 6a and the second fastening element 7a are arranged, for example, axially symmetrically relative to the plane axis 14a of the fastening unit 3a. In the present exemplary embodiment, the third fastening element 8a is, for example, designed to be axially symmetrical relative to the plane axis 14a of the fastening unit 3a. The fastening elements 6a, 7a, 8a are arranged in a common plane extending perpendicularly to the central axis 13a of the fastening unit 3a, in particular in the main plane of extent 12a of the fastening unit 3a. Adjacent fastening elements 6a, 7a, 8a in the present exemplary embodiment, for example, each enclose an angle of 120° in the common plane relative to the central axis 13a of the fastening unit 3a.

Die Haupterstreckungsebene 12a der Befestigungseinheit 3a, insbesondere zumindest eines Grundkörpers 26a der Befestigungseinheit 3a, und die Ebenenachse 14a der Befestigungseinheit 3a erstrecken sich parallel und die Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a erstreckt sich senkrecht zu einer Spiegelfläche 27a der von der Spiegelvorrichtung 1a aufgenommenen Spiegeleinheit 4a. Die Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a erstreckt sich koaxial zu einer Zentralachse 28a der von der Spiegelvorrichtung 1a aufgenommenen Spiegeleinheit 4a.The main extension plane 12a of the fastening unit 3a, in particular at least one base body 26a of the fastening unit 3a, and the plane axis 14a of the fastening unit 3a extend parallel and the central axis 13a of the fastening unit 3a extends perpendicular to a mirror surface 27a of the mirror unit 4a accommodated by the mirror device 1a. The central axis 13a of the fastening unit 3a extends coaxially to a central axis 28a of the mirror unit 4a accommodated by the mirror device 1a.

Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a sind stoffschlüssig mit dem Grundkörper 26a der Befestigungseinheit 3a verbunden, insbesondere einteilig mit dem Grundkörper 26a ausgebildet. Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a erstrecken sich senkrecht zu der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a über die von der Spiegelvorrichtung 1a aufgenommene Spiegeleinheit 4a hinaus. Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a sind laschenartig oder ohrenartig ausgebildet.The fastening elements 6a, 7a, 8a are integrally connected to the base body 26a of the fastening unit 3a, in particular formed in one piece with the base body 26a. The fastening elements 6a, 7a, 8a extend perpendicular to the central axis 13a of the fastening unit 3a beyond the mirror unit 4a accommodated by the mirror device 1a. The fastening elements 6a, 7a, 8a are designed like a strap or like an ear.

Die Befestigungseinheit 3a bildet zumindest teilweise eine Adapterplatte 16a, um die Spiegeleinheit 4a an dem Gehäuseteil 5a des Lidarsensors 2a zu befestigen, aus. Die Spiegeleinheit 4a ist mit einer von der Spiegelfläche 27a abgewandten Seite an der Adapterplatte 16a angeordnet.The attachment unit 3a at least partially forms an adapter plate 16a in order to attach the mirror unit 4a to the housing part 5a of the lidar sensor 2a. The mirror unit 4a is arranged on the adapter plate 16a with a side facing away from the mirror surface 27a.

Die Spiegelvorrichtung 1a umfasst zumindest eine relativ zu der Zentralachse 13a rotationssymmetrisch und/oder relativ zu der Ebenenachse 14a achsensymmetrisch an der Befestigungseinheit 3a angeordnete Klebung 17a, um die Spiegeleinheit 4a an der Befestigungseinheit 3a zu fixieren. Die zumindest eine Klebung 17a ist dazu vorgesehen, ein Gehäuse 18a der Spiegeleinheit 4a an der Befestigungseinheit 3a zu befestigen. Das Gehäuse 18a ist dazu vorgesehen, einen, hier beispielhaft als MEMS-Spiegel ausgebildeten, Scanner-Spiegel 29a der Spiegeleinheit 4a aufzunehmen. Der Scanner-Spiegel 29a ist beweglich gelagert und in 3 beispielhaft in einer Ruhestellung dargestellt.The mirror device 1a comprises at least one adhesive bond 17a arranged rotationally symmetrically relative to the central axis 13a and/or axially symmetrically relative to the plane axis 14a on the fastening unit 3a in order to fix the mirror unit 4a on the fastening unit 3a. The at least one bond 17a is intended to fasten a housing 18a of the mirror unit 4a to the fastening unit 3a. The housing 18a is provided for accommodating a scanner mirror 29a of the mirror unit 4a, embodied here by way of example as a MEMS mirror. The scanner mirror 29a is movably mounted and 3 shown as an example in a rest position.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Spiegelvorrichtung 1a beispielhaft vier Klebungen 17a. Die Klebungen 17a sind beispielhaft als, insbesondere an Eckpunkten des Gehäuses 18a der Spiegeleinheit 4a angeordnete, Klebepunkte ausgebildet. Die Klebungen 17a sind beispielhaft relativ zu der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a rotationssymmetrisch und relativ zu der Ebenenachse 14a der Befestigungseinheit 3a achsensymmetrisch zueinander angeordnet.In the present exemplary embodiment, the mirror device 1a comprises four adhesive bonds 17a, for example. The adhesive bonds 17a are designed, for example, as adhesive points arranged in particular at corner points of the housing 18a of the mirror unit 4a. The adhesive bonds 17a are arranged, for example, rotationally symmetrical relative to the central axis 13a of the fastening unit 3a and axially symmetrical to one another relative to the plane axis 14a of the fastening unit 3a.

Die Montagevorrichtung 21a ist dazu vorgesehen, den Lidarsensor 2a zu montieren. Die Montagevorrichtung 21a umfasst zumindest eine, insbesondere teilautomatisierte, Greifeinheit 22a, die dazu vorgesehen ist, die Befestigungseinheit 3a an den Befestigungselementen 6a, 7a, 8a aufzunehmen und, insbesondere unter Berücksichtigung eines Vorhalts in Bezug auf einen erwarteten Schrumpf, in zumindest einem optischen Pfad des Lidarsensors 2a zu platzieren. Die Greifeinheit 22a umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft drei Greifelemente 25a. Die Greifeinheit 22a ist dazu vorgesehen, die Befestigungseinheit 3a mit jeweils einem Greifelement 25a an jeweils einem Befestigungselement 6a, 7a, 8a aufzunehmen. Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a bilden Greifpunkte für die Greifeinheit 22a. In 3 ist die Spiegelvorrichtung 1a in einem von der Greifeinheit 22a aufgenommenen Zustand dargestellt. Die Greifeinheit 22a ist dazu vorgesehen, die Befestigungseinheit 3a an dem Gehäuseteil 5a des Lidarsensors 2a zu befestigen. Die Greifeinheit 22a ist zumindest teilweise als ein Roboterarm ausgebildet.The mounting device 21a is intended to mount the lidar sensor 2a. The assembly device 21a comprises at least one, in particular semi-automated, gripping unit 22a, which is intended to pick up the fastening unit 3a on the fastening elements 6a, 7a, 8a and, in particular taking into account a lead with regard to an expected shrinkage, in at least one optical path of the To place lidar sensor 2a. In the present exemplary embodiment, the gripping unit 22a comprises, by way of example, three gripping elements 25a. The gripping unit 22a is provided for receiving the fastening unit 3a with a respective gripping element 25a on a respective fastening element 6a, 7a, 8a. The fastening elements 6a, 7a, 8a form gripping points for the gripping unit 22a. In 3 the mirror device 1a is shown in a state picked up by the gripping unit 22a. The gripping unit 22a is intended to fasten the fastening unit 3a to the housing part 5a of the lidar sensor 2a. The gripping unit 22a is designed at least partially as a robot arm.

4 zeigt die Spiegelvorrichtung 1a des Lidarsensors 2a aus 1 in einer perspektivischen schematischen Darstellung. Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a sind entlang eines, insbesondere gedachten, Kreisrings um die Zentralachse 13a, die einen Mittelpunkt des Kreisrings bildet, äquidistant zueinander angeordnet. Ein Abstand der Befestigungselemente 6a, 7a, 8a von der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a senkrecht zu der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a entspricht einem Radius des gedachten Kreisrings. 4 12 shows the mirror device 1a of the lidar sensor 2a 1 in a perspective schematic representation. The fastening elements 6a, 7a, 8a are arranged equidistantly from one another along an, in particular imaginary, circular ring around the central axis 13a, which forms a center point of the circular ring. A distance of the fastening elements 6a, 7a, 8a from the central axis 13a of the fastening unit 3a perpendicular to the central axis 13a of the fastening unit 3a corresponds to a radius of the imaginary circular ring.

Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a bilden zumindest abschnittsweise Kreissegmente einer Kreisfläche, deren Mittelpunkt die Zentralachse 13a bildet, aus. Die Befestigungselemente 6a, 7a, 8a weisen gebogene Außenkonturen auf. Die Kreisfläche erstreckt sich parallel zu der Haupterstreckungsebene 12a der Befestigungseinheit 3a. Alle Befestigungselemente 6a, 7a, 8a weisen eine gleich große Aufnahmefläche für die Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a auf.The fastening elements 6a, 7a, 8a form, at least in sections, segments of a circle of a circular area whose center forms the central axis 13a. The fastening elements 6a, 7a, 8a have curved outer contours. The circular surface extends parallel to the main extension plane 12a of the fastening unit 3a. All fastening elements 6a, 7a, 8a have a receiving surface of the same size for the fastening means 9a, 10a, 11a.

Die Befestigungseinheit 3a weist einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Gehäuseteil 5a des Lidarsensors 2a auf. Die Befestigungseinheit 3a weist einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der verschieden, insbesondere größer, als ein thermischer Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses 18a der Spiegeleinheit 4a ausgebildet ist.The fastening unit 3a has a thermal expansion coefficient similar to that of the housing part 5a of the lidar sensor 2a. The fastening unit 3a has a thermal expansion coefficient which is different, in particular greater, than a thermal expansion coefficient of the housing 18a of the mirror unit 4a.

Die Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a sind gleichverteilt an den Befestigungselementen 6a, 7a, 8a angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a beispielhaft als Klebungen, insbesondere als Kleberaupen, ausgebildet. An den Befestigungselementen 6a, 7a, 8a sind jeweils eine gleiche Stoffmenge der Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a, insbesondere eine gleiche Menge Klebstoff, angeordnet. Die Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a sind relativ zu der Zentralachse 13a der Befestigungseinheit 3a rotationssymmetrisch und relativ zu der Ebenenachse 14a der Befestigungseinheit 3a achsensymmetrisch angeordnet und/oder ausgebildet.The fastening means 9a, 10a, 11a are evenly distributed on the fastening elements 6a, 7a, 8a. In the present exemplary embodiment, the fastening means 9a, 10a, 11a are designed, for example, as adhesive bonds, in particular as adhesive beads. The same amount of material from the fastening means 9a, 10a, 11a, in particular an equal amount of adhesive, is arranged on the fastening elements 6a, 7a, 8a. The fastening means 9a, 10a, 11a are arranged and/or formed rotationally symmetrically relative to the central axis 13a of the fastening unit 3a and axially symmetrically relative to the plane axis 14a of the fastening unit 3a.

Die Befestigungseinheit 3a, insbesondere der Grundkörper 26a der Befestigungseinheit 3a, begrenzt zumindest einen Führungskanal 19a, um zumindest ein elektrisches Kontaktelement 20a der Spiegeleinheit 4a aufzunehmen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt der Führungskanal 19a beispielhaft eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktelementen 20a, insbesondere Drähten, auf. Auf einer von der Spiegeleinheit 4a abgewandten Seite der Befestigungseinheit 3a, insbesondere des Grundkörpers 26a, sind beispielhaft eine Platine 30a für elektronische Schaltungen und ein elektrischer Steckverbinder 31a angeordnet. Die elektrischen Kontaktelemente 20a sind dazu vorgesehen, die Spiegeleinheit 4a, insbesondere den Scanner-Spiegel 29a, mit der Platine 30a und dem elektrischen Steckverbinder 31a zu verbinden.The fastening unit 3a, in particular the base body 26a of the fastening unit 3a, delimits at least one guide channel 19a in order to accommodate at least one electrical contact element 20a of the mirror unit 4a. In the present exemplary embodiment, the guide channel 19a accommodates, for example, a plurality of electrical contact elements 20a, in particular wires. On a side of the fastening unit 3a, in particular of the base body 26a, which is remote from the mirror unit 4a, a circuit board 30a for electronic circuits and an electrical plug connector 31a are arranged, for example. The electrical contact elements 20a are provided for the mirror unit 4a, in particular the scanner Spi gel 29a to connect to the circuit board 30a and the electrical connector 31a.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Montage des Lidarsensors 2a in einer schematischen Darstellung. In einem ersten Verfahrensschritt 32a wird die Befestigungseinheit 3a an den Befestigungselementen 6a, 7a, 8a, insbesondere von der Greifeinheit 22a der Montagevorrichtung 21a, aufgenommen. In einem zweiten Verfahrensschritt 33a wird die Befestigungseinheit 3a, insbesondere unter Berücksichtigung eines Vorhalts in Bezug auf einen erwarteten Schrumpf, in zumindest einem optischen Pfad des Lidarsensors 2a platziert. In einem dritten Verfahrensschritt 34a, insbesondere einem ersten Aushärtungsschritt, werden die Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a und/oder die Klebungen 17a mittels Bestrahlung mit UV-Strahlung zumindest teilweise ausgehärtet. In einem vierten Verfahrensschritt 35a, insbesondere einem zweiten Aushärtungsschritt, werden die Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a und/oder die Klebungen 17a mittels Temperaturerhöhung, insbesondere in einem Ofen, vollständig ausgehärtet. Die Befestigungsmittel 9a, 10a, 11a und/oder die Klebungen 17a schrumpfen in den Aushärtungsschritten, wodurch die Spiegelvorrichtung 1a insbesondere eine Endposition in dem optischen Pfad erreicht. 5 shows a flowchart of a method for assembling the lidar sensor 2a in a schematic representation. In a first method step 32a, the fastening unit 3a is picked up on the fastening elements 6a, 7a, 8a, in particular by the gripping unit 22a of the assembly device 21a. In a second method step 33a, the fastening unit 3a is placed in at least one optical path of the lidar sensor 2a, in particular taking into account a lead in relation to an expected shrinkage. In a third method step 34a, in particular a first curing step, the fastening means 9a, 10a, 11a and/or the adhesive bonds 17a are at least partially cured by means of exposure to UV radiation. In a fourth method step 35a, in particular a second curing step, the fastening means 9a, 10a, 11a and/or the adhesive bonds 17a are completely cured by increasing the temperature, in particular in an oven. The fastening means 9a, 10a, 11a and/or the adhesive bonds 17a shrink in the curing steps, as a result of which the mirror device 1a in particular reaches an end position in the optical path.

In den 6 und 7 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Hinsichtlich der Ausgestaltung gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere hinsichtlich Bauteilen mit gleichen Bezugszeichen, darf auf das Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 verwiesen werden. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 1 bis 5 der Buchstabe a und sind den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 6 und 7 die Buchstaben b und c nachgestellt.In the 6 and 7 two further exemplary embodiments of the invention are shown. With regard to the design of components with the same designation, in particular with regard to components with the same reference numbers, reference may be made to the exemplary embodiment of 1 until 5 to get expelled. To distinguish the embodiments is the reference numerals of the embodiment of 1 until 5 the letter a and are the reference numerals of the embodiments of FIG 6 and 7 the letters b and c added.

6 zeigt eine alternative Spiegelvorrichtung 1b in einer schematischen Darstellung. Eine Befestigungseinheit 3b der Spiegelvorrichtung 1b umfasst beispielhaft ein erstes Befestigungselement 6b und ein zweites Befestigungselement 7b. Die Befestigungselemente 6b, 7b sind in einer gemeinsamen sich senkrecht zu einer Zentralachse 13b der Befestigungseinheit 3b erstreckenden Ebene, insbesondere in einer Haupterstreckungsebene 12b der Befestigungseinheit 3b, angeordnet. Die Befestigungselemente 6b, 7b schließen in der gemeinsamen Ebene einen Winkel relativ zu der Zentralachse 13b der Befestigungseinheit 3b von 180° ein. 6 shows an alternative mirror device 1b in a schematic representation. A fastening unit 3b of the mirror device 1b comprises, for example, a first fastening element 6b and a second fastening element 7b. The fastening elements 6b, 7b are arranged in a common plane extending perpendicularly to a central axis 13b of the fastening unit 3b, in particular in a main extension plane 12b of the fastening unit 3b. In the common plane, the fastening elements 6b, 7b enclose an angle of 180° relative to the central axis 13b of the fastening unit 3b.

Die Befestigungselemente 6b, 7b sind relativ zu der Zentralebene 13b der Befestigungseinheit 3b rotationssymmetrisch zueinander angeordnet. Die Befestigungselemente 6b, 7b sind relativ zu einer Ebenenachse 14b der Befestigungseinheit 3b achsensymmetrisch zueinander angeordnet. Die Befestigungselemente 6b, 7b sind relativ zu einer weiteren Ebenenachse 15b der Befestigungseinheit 3b achsensymmetrisch zueinander angeordnet und ausgebildet. Die Ebenenachsen 14b, 15b der Befestigungseinheit 3b verlaufen senkrecht zueinander und schneiden insbesondere die Zentralachse 13b der Befestigungseinheit 3b.The fastening elements 6b, 7b are arranged rotationally symmetrical to one another relative to the central plane 13b of the fastening unit 3b. The fastening elements 6b, 7b are arranged axially symmetrically to one another relative to a plane axis 14b of the fastening unit 3b. The fastening elements 6b, 7b are arranged and formed axially symmetrically to one another relative to a further plane axis 15b of the fastening unit 3b. The plane axes 14b, 15b of the fastening unit 3b run perpendicular to one another and in particular intersect the central axis 13b of the fastening unit 3b.

Die Befestigungselemente 6b, 7b bilden zumindest abschnittsweise Kreissegmente einer Kreisfläche aus, deren Mittelpunkt die Zentralachse 13b bildet. Die von den Befestigungselementen 6b, 7b ausgebildeten Kreisflächen umfassen jeweils einen Winkelbereich von zumindest 80° und höchstens 120° relativ zu der Zentralachse 13b der Befestigungseinheit 3b in der Haupterstreckungsebene 12b der Befestigungseinheit 3b.The fastening elements 6b, 7b form, at least in sections, segments of a circle of a circular surface, the center of which forms the central axis 13b. The circular areas formed by the fastening elements 6b, 7b each comprise an angular range of at least 80° and at most 120° relative to the central axis 13b of the fastening unit 3b in the main extension plane 12b of the fastening unit 3b.

7 zeigt eine weitere alternative Spiegelvorrichtung 1c in einer schematischen Darstellung. Die Spiegelvorrichtung 1c umfasst eine Befestigungseinheit 3c, die beispielhaft drei Befestigungselemente 6c, 7c, 8c aufweist. Die Spiegelvorrichtung 1c umfasst zumindest eine Spiegeleinheit 4c. Die Befestigungseinheit 3c bildet zumindest teilweise ein Gehäuse 18c der Spiegeleinheit 4c aus. Ein Grundkörper 26c der Befestigungseinheit 3c bildet das Gehäuse 18c der Spiegeleinheit 4c aus. Die Befestigungselemente 6c, 7c, 8c sind an dem Gehäuse 18c der Spiegeleinheit 4c zumindest fixiert. 7 shows a further alternative mirror device 1c in a schematic representation. The mirror device 1c includes a fastening unit 3c, which has three fastening elements 6c, 7c, 8c, for example. The mirror device 1c comprises at least one mirror unit 4c. The fastening unit 3c at least partially forms a housing 18c of the mirror unit 4c. A base body 26c of the fastening unit 3c forms the housing 18c of the mirror unit 4c. The fastening elements 6c, 7c, 8c are at least fixed to the housing 18c of the mirror unit 4c.

BezugszeichenlisteReference List

11: Spiegelvorrichtungmirror device
22: Lidarsensorlidar sensor
33: Befestigungseinheitfastening unit
44: Spiegeleinheitmirror unit
55: Gehäuseteilhousing part
66: Befestigungselementfastener
77: Befestigungselementfastener
88th: Befestigungselementfastener
99: Befestigungsmittelfasteners
1010: Befestigungsmittelfasteners
1111: Befestigungsmittelfasteners
1212: Haupterstreckungsebenemain extension level
1313: Zentralachsecentral axis
1414: Ebenenachseplane axis
1515: Ebenenachseplane axis
1616: Adapterplatteadapter plate
1717: Klebungbonding
1818: GehäuseHousing
1919: Führungskanalguide channel
2020: elektrisches Kontaktelementelectrical contact element
2121: Montagevorrichtungassembly device
2222: Greifeinheitgripping unit
2323: Fahrzeugvehicle
2424: Gehäuseeinheithousing unit
2525: Greifelementgripping element
2626: Grundkörperbody
2727: Spiegelflächemirror surface
2828: Zentralachsecentral axis
2929: Scanner-Spiegelscanner mirror
3030: Platinecircuit board
3131: elektrischer Steckverbinderelectrical connector
3232: Verfahrensschrittprocess step
3333: Verfahrensschrittprocess step
3434: Verfahrensschrittprocess step
3535: Verfahrensschrittprocess step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2018/127789 A1 [0004]

Claims

Mirror device for a lidar sensor (2a), comprising at least one fastening unit (3a-3c) in order to fasten at least one mirror unit (4a-4c) to at least one housing part (5a) of the lidar sensor (2a), the fastening unit (3a-3c) at least one fastening element (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) for receiving at least one fastening means (9a-9c, 10a-10c, 11a; 11c), wherein the at least one fastening element (6a-6c, 7a- 7c, 8a; 8c) relative to at least one central axis (13a-13c) of the fastening unit (3a-3c) running in particular perpendicular to a main extension plane (12a-12c) of the fastening unit (3a-3c) rotationally symmetrical and/or relative to at least a plane axis (14a-14c, 15b) of the fastening unit (3a-3c) running in particular parallel to the main extension plane (12a-12c) of the fastening unit (3a-3c).

mirror device claim 1 , wherein the fastening unit (3a; 3b) at least partially forms an adapter plate (16a; 16b) in order to fasten the mirror unit (4a; 4b) to the housing part (5a) of the lidar sensor (2a).

mirror device claim 2 , comprising at least one adhesive bond (17a; 17b) arranged rotationally symmetrically relative to the central axis (13a; 13b) and/or axially symmetrically relative to the at least one plane axis (14a; 14b, 15b) on the fastening unit (3a; 3b), around the mirror unit (4a; 4b) to be fixed to the fastening unit (3a; 3b).

Mirror device according to one of the preceding claims, comprising the at least one mirror unit (4c), the fastening unit (3c) at least partially forming a housing (18c) of the mirror unit (4c).

Mirror device according to one of the preceding claims, wherein the fastening unit (3a-3c) comprises a plurality of fastening elements (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) which are rotationally symmetrical relative to the central axis (13a-13c) and/or relative to the at least one plane axis (14a-14c, 15b) are arranged axially symmetrically to one another.

mirror device claim 5 , wherein the fastening elements (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) are arranged equidistantly from one another along a circular ring around the central axis (13a-13c), which forms a center point of the circular ring.

Mirror device according to one of the preceding claims, wherein the at least one fastening element (6a; 6b, 7a; 7b, 8a) forms, at least in sections, at least one circular segment of a circular area whose center forms the central axis (13a; 13b).

Mirror device at least after claim 5 and 7 , wherein the fastening elements (6a; 6b, 7a; 7b, 8a) form circular segments of the circular surface at least in sections.

Mirror device according to one of the preceding claims, wherein the fastening unit (3a-3c) has a similar thermal expansion coefficient as the housing part (5a) of the lidar sensor (2a).

Mirror device at least after claim 5 , comprising a plurality of fastening means (9a-9c, 10a-10c, 11a; 11c), which are arranged evenly distributed on the fastening elements (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c).

Mirror device according to one of the preceding claims, wherein the fastening unit (3a; 3b) delimits at least one guide channel (19a; 19b) in order to accommodate at least one electrical contact element (20a) of the mirror unit (4a; 4b).

Lidar sensor comprising at least one mirror device (1a-1c; 1a') according to one of the preceding claims.

Mounting device to a lidar sensor (1a-1c; 1a ') after claim 12 to assemble, comprising at least one, in particular at least partially automated, gripping unit (22a), which is intended to receive the fastening unit (3a-3c) on the at least one fastening element (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) and, in particular to be placed in at least one optical path of the lidar sensor (1a-1c; 1a'), taking into account a lead in relation to an expected shrinkage.

Vehicle comprising at least one lidar sensor (2a). claim 12 .

Method for assembling at least one lidar sensor (2a). claim 12 , wherein the fastening unit (3a-3c) is accommodated on the at least one fastening element (6a-6c, 7a-7c, 8a; 8c) and, in particular taking into account a lead in relation to an expected shrinkage, in at least one optical path of the lidar sensor ( 2a) is placed.