WO2015189025A1 - Fahrzeug-lidar-system - Google Patents

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vehicle lidar
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Heiko Ridderbusch
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Vehicle lidar system The invention relates to a vehicle lidar system and to a use of the vehicle
  • Optical system known for use in vehicle-based lidar systems.
  • the system includes a semiconductor laser array and a suitable lens or other optical system.
  • the system is operated in a way to replace lidar laser systems employing mechanically rotated or shifted reflective optics.
  • the published patent application DE 10 2011 115 717 A1 shows a hand-held binocular with spectrometer.
  • the spectrometer can, for example
  • the published patent application DE 10 207 610 A1 shows a method and a
  • CMOS silicon detectors in the visible wavelength range or near infrared, or with lower cost indium gallium arsenide (InGaAs) detectors in the wavelength range greater than 900 nm to 1700 nm.
  • LIDAR systems operate usually at 905 nm with silicon detectors or at 1, 5 ⁇ also with less expensive InGaAs detectors or germanium detectors. Both sensors are usually stand-alone systems. If necessary, the measurement data are linked together by sensor fusion.
  • the object underlying the invention can be seen to provide a vehicle lidar system.
  • the object underlying the invention can also be seen to indicate a use of the vehicle lidar system.
  • a vehicle lidar system comprising:
  • At least one deflectably arranged mirror for deflecting the laser pulses in the direction of objects to be detected
  • the receiver comprises a CMOS-compatible image sensor for detecting the reflected laser pulses and for taking an image of a region which can be illuminated by means of the deflected laser pulses.
  • the vehicle lidar system is used to detect objects around a vehicle. This means that objects are detected in the environment of a vehicle by means of the vehicle lidar system.
  • a transit time measurement of the laser pulses is carried out by means of the vehicle lidar system, so that in an advantageous manner
  • Distance measurement to detected objects can be performed.
  • a vehicle including the vehicle lidar system is provided.
  • the invention therefore includes the concept of providing a receiver (which may also be referred to as a detector) for detecting the laser pulses reflected from the objects, the receiver comprising a CMOS-compatible image sensor (which may also be written without the hyphens:
  • CMOS-compatible image sensor which can both detect the reflected laser pulses and record an image of an area which can be illuminated by the deflected laser pulses
  • the CMOS-compatible image sensor according to the invention thus has one
  • the vehicle lidar system according to the invention is thus smaller and more compact in comparison to the known systems and can therefore be installed in a smaller installation space.
  • the CMOS compatible image sensor is a CMOS image sensor.
  • the CMOS process can be used without modification and / or modification.
  • the basic CMOS process is applicable, but changes in the process
  • CMOS image sensor is manufactured using the CMOS process.
  • the CMOS compatible image sensor was at least partially fabricated in the CMOS process, thus based on the CMOS manufacturing process, with respect to the CMOS manufacturing process changes and / or innovations in the production of the CMOS compatible
  • the CMOS-compatible image sensor comprises a plurality of pixels and wherein an evaluation electronics
  • the technical advantage causes one for each pixel
  • each pixel signal can be used per se to the
  • TOF time of flight
  • Image sensor is provided. This has the technical advantage in particular that the illuminable region can be imaged optimally on the CMOS-compatible image sensor, so that the CMOS-compatible image sensor can capture the entire illuminable region and thus detect objects that are located in this illuminable region.
  • the optical element is for example a lens or a mirror, for example a
  • Parabolic mirror Preferably, a plurality of optical elements are provided, which are formed in particular the same or different.
  • the optical element has a transmission of at least 95%, for example> 99%, for a
  • the CMOS-compatible image sensor is designed to detect electromagnetic radiation having a wavelength of at least 900 nm, preferably of at least 1000 nm.
  • the technical advantage in particular that causes the CMOS Compatible image sensor can also detect laser pulses having a wavelength of at least 900 nm, preferably of at least 1000 nm. In this wavelength range greater than 900 nm, preferably greater than 1000 nm, the sensitivity to damage to the eye for this electromagnetic radiation is usually reduced, so that in the
  • CMOS-compatible image sensor is doped and / or surface-modified as sensor material
  • Such a silicon is more sensitive to wavelengths greater than 900 nm, in particular greater than 1000 nm, in comparison to undoped or not surface-modified silicon.
  • Such silicon is known, for example, as black silicon (black silicon) or as pink silicon (pink silicon).
  • sulfur can be provided as dopant.
  • the surface modification is for example by means of a
  • laser pulses have, for example, a pulse duration of ⁇ 10 ns, for example of ⁇ 1 ns.
  • Coating be performed. This means that the silicon is coated.
  • the technical effect is caused that thereby an absorption probability for photons is increased, so that a sensitivity of the detector is increased even at longer wavelengths.
  • the pulse laser is a solid-state laser with a brilliance of at least 100 kW / (mm 2 sr), which is formed laser pulses with a wavelength of at least 900 nm, preferably at least 1000 nm, and a maximum power per laser pulse of at least 50 W to emit.
  • the solid-state laser has a brilliance of at least 1 MW / (mm 2 sr).
  • the brilliance of the solid-state laser is preferably between 100 kW / (mm 2 sr) and 1 MW7 (mm 2 sr).
  • a higher brilliance advantageously means a higher one
  • the brilliance can be referred to in particular as a beam quality.
  • the brilliance in optics and in laser technology usually describes the bundling of a beam of electromagnetic radiation, here the laser beam.
  • a maximum power per laser pulse is between 50 W and 100 W. Again, higher maximum power means greater range.
  • a maximum performance per laser pulse is between 50 W and 100 W. Again, higher maximum power means greater range.
  • Laser pulse means that even laser pulses with a lower power can be emitted.
  • the maximum possible power per laser pulse is 50 W, 100 W or a value between 50 W or 100 W.
  • the laser pulses have a duration of ⁇ 100 ns, preferably of ⁇ 50 ns, in particular of ⁇ 10 ns, for example of ⁇ 1 ns, in particular between 2 ns and 20 ns, preferably between 2 ns and 4 ns, for example 2.2 ns.
  • a duration of ⁇ 100 ns preferably of ⁇ 50 ns, in particular of ⁇ 10 ns, for example of ⁇ 1 ns, in particular between 2 ns and 20 ns, preferably between 2 ns and 4 ns, for example 2.2 ns.
  • smaller pulse durations provide improved accuracy or resolution in terms of range finding.
  • the pulsed laser is electrically and / or optically pumpable or excitable. This means that the solid-state laser is or will be electrically or optically pumped or excited.
  • the solid-state laser is designed as a vertical resonator surface-emitting laser.
  • a vertical resonator surface emitting laser is commonly referred to as "vertical cavity surface emitting laser”.
  • the corresponding abbreviation is: VCSEL.
  • a VCSEL shows at most a thermal roll-over. Such a thermal roll-over does not lead to destruction and is advantageously reversible.
  • a VCSEL can be manufactured and tested on a wafer level scale so that production costs are scalable, in particular scalable similar to high-power LEDs.
  • the laser material becomes hotter, thereby reducing the degree of twisting, which makes it even hotter. From a certain reduction in efficiency, the laser goes out. LED and vertical emitter radiate the power upwards. In the production you can the
  • Duty Cycle is the ratio between "in operation, ie on” and “not in operation, that is off”. In one embodiment, a duty cycle of the
  • Solid state laser between 1% to 2%. Edge emitters sometimes create only less than 1% or less.
  • a solid-state laser in the sense of the present invention comprises in particular a laser-active material which is incorporated in a crystal lattice or another host material. Examples of such solid-state lasers are: Neodymium or Ytterbium-doped yttrium aluminum garnet (Nd: YAG, Yb: YAG). Furthermore, according to other embodiments, the solid state laser also
  • the semiconductor laser may be an aluminum gallium arsenide laser. This emits laser radiation having a wavelength of up to 1100 nm.
  • a semiconductor laser may comprise an indium or a phosphate-doped laser-active material. Such a semiconductor laser emits laser radiation in the wavelength range of> 1000 nm.
  • Processing device is provided, which is designed to determine based on the recorded image at least a certain area in the illuminable region, wherein the pulse laser depends on the determined
  • Area is operable and / or wherein the mirror is deflected depending on the determined area in order to illuminate the particular area accordingly.
  • This particular area is also referred to as "Region of Interest (ROI)."
  • ROI Region of Interest
  • LIDAR master determines where (ie which area or which area) is located
  • Evaluation device is formed, which is designed to determine a distance to a detected object based on the detected laser pulses. This in particular by means of a transit time measurement of the laser pulses.
  • the vehicle lidar system is used to detect or detect objects around the vehicle.
  • a transit time measurement of the laser pulses is performed. This means that the pulse laser emits laser pulses. If these laser pulses hit objects, they are reflected by them. This at least partially in the direction of the receiver, which may also be referred to as a detector. Based on transit time measurements of the laser pulses, a distance between the object and the vehicle lidar system can then be determined in a manner known per se.
  • the CMOS compatible image sensor is monolithically composed or formed of silicon so that no hybrid must be used, such as in InGaAs TOF systems.
  • As sensor material so preferably only silicon is provided, in particular
  • Fig. 1 is a vehicle lidar system
  • Fig. 2 shows another vehicle lidar system.
  • the vehicle lidar system 101 includes a pulse laser 103 for emitting laser pulses. To represent the pulse laser 103, a symbolic symbol is used.
  • the pulse laser 103 is, for example, a
  • the solid state laser is as a
  • the pulse laser 103 emits laser pulses having a wavelength between 1000 nm and
  • one wavelength of the laser pulses is 1060 nm ⁇ 4 nm.
  • a maximum power per laser pulse is in particular 100 W.
  • a pulse duration of a laser pulse is, for example, 2.2 ns.
  • the vehicle lidar system 101 further includes a deflectable
  • Mirror 105 for deflecting the laser pulses towards objects to be detected.
  • the mirror 105 is designed, for example, as a micromechanical mirror. Due to the deflectability of the mirror 105, an illuminable region 107 can be formed by means of the deflected laser pulses. In English, such an illuminable region 107 is also referred to as a "field of view". If objects are within the illuminable area 107, they can be detected by the vehicle lidar system. As an example, here an object with the reference numeral 109 is shown. This is located in the illuminable area 107.
  • the deflected laser pulses strike the object 109 and are reflected by it in the direction of a receiver or detector 11 1.
  • This receiver or detector 11 1 is designed to detect laser pulses which have been reflected by objects which are located in the illuminable region 107.
  • the receiver or detector 11 1 comprises a CMOS compatible
  • This CMOS compatible image sensor 113 is configured to detect the reflected laser pulses and to capture an image of the illuminable region 107.
  • black silicon 113 is provided as sensor material of the CMOS compatible image sensor 1 11 .
  • Black silicon is referred to as black silicon in English and stands for a surface-structured crystalline Silicon.
  • doped crystalline silicon can also be used as the sensor material.
  • so-called pink silicone, ie pink silicon can be used as the sensor material.
  • the CMOS-compatible image sensor 113 comprises a plurality of pixels 1 15.
  • the object 109 is therefore imaged pixel by pixel.
  • the detected laser pulses are thus detected pixel by pixel.
  • the detector 11 1 comprises an evaluation electronics unit 1 17, which is designed to read out signals of the pixels 15 of the CMOS-compatible image sensor 113 and to determine a distance to a detected object based on the signals read out, here to the object 109. The determination is based in particular on a transit time measurement of the laser pulses.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • This application-specific integrated circuit 1 19 is used to perform the propagation time measurement of the CMOS-compatible image sensor 1 13 pixel-selectively.
  • a lens 121 is provided as an optical element which images the illuminable region 107 onto the pixels 115 of the CMOS-compatible image sensor 13.
  • the lens 121 is provided with an antireflection coating at a wavelength corresponding to the laser wavelength ⁇ 20 nm, more preferably ⁇ 10 nm. That is, wavelengths within this range are allowed to pass through. Wavelengths outside this range are blocked. Accordingly, the lens 121 has a highly reflective coating for this wavelength.
  • the CMOS compatible image sensor 113 may also capture an image of the illuminable area 107.
  • an image of the object 109 can advantageously be recorded as well as a distance to the object 109 can be determined. This by means of a single sensor, here the CMOS compatible image sensor 113.
  • the vehicle lidar system 101 is constructed according to another embodiment as follows:
  • the system 101 includes a light source for emitting laser pulses, for example, the VCSEL 103 having a laser wavelength between 900 nm and 1300 nm, preferably at 1060 nm ⁇ 4 nm.
  • the VCSEL 103 emits
  • Laser pulses which preferably have a peak power of 100 W with a pulse length between 2 ns and 20 ns, preferably 2 ns to 4 ns.
  • the laser radiation of the VCSEL 103 with a brilliance of greater than 100 kW / (mm 2 sr) is propagated to a MEMS optical mirror 105 at a pulse repetition rate of preferably 100 kHz.
  • (Microelectromechanical system) mirror 105 has a diameter between 1 mm and 8 mm, preferably between 3 mm and 5 mm, and is provided with a highly reflective layer for the laser wavelength.
  • the movement of the MEMS mirror 105 spans the field of view (FOV) (illuminable region 107), preferably at 40 ° x 80 °. If the laser radiation (ie the laser pulses) is reflected by an object, in this case the object 109, this reflected laser radiation is transmitted through the lens 121 to the detector 11 comprising the CMOS-compatible image sensor 113
  • the lens 121 is preferably provided with an anti-reflection coating at the laser wavelength ⁇ 10nm to ⁇ 20nm.
  • the lens 121 is for the remaining wavelength range
  • the black silicon detector 11 1 additionally has the possibility of performing a Time of Flight (TOF) measurement (runtime measurement) for each pixel 115 and groups of pixels 115 in order to measure the distance from the object 109. In addition to the TOF measurement, the detector 11 1 can also capture an image of the entire FOV 107
  • the detector 1 11 is monolithically composed of silicon, so that no hybrid must be used (as in InGaAs TOF systems).
  • FIG. 2 shows another vehicle lidar system 201.
  • the vehicle lidar system 201 is constructed essentially analogously to the vehicle lidar system 101 according to FIG. 1. On the corresponding
  • the lens is what the illuminable region 107 images on the pixels 1 15, not coated as the lens 121, but broadband anti-reflective.
  • This lens 121 is identified by the reference numeral 203.
  • FIG. 2 additionally shows, for comparison, the vehicle lidar system 101 with the coated lens 121.
  • a receiver or detector 205 is for
  • the receiver 205 comprises analog to the receiver or detector
  • the lens 203 is anti-reflective to the visible
  • Wavelength range (ie 380 nm to 780 nm) is coated, not only the wavelengths are transmitted around the laser wavelength, but also wavelengths in the range of visible light (ie 380 nm to 780 nm).
  • the wavelengths are transmitted around the laser wavelength, but also wavelengths in the range of visible light (ie 380 nm to 780 nm).
  • Wavelength less than 1 ⁇ or greater than 1 ⁇ to 1, 5 ⁇ Wavelength less than 1 ⁇ or greater than 1 ⁇ to 1, 5 ⁇ .
  • Semiconductor lasers can be low cost passively Q-switched solid state lasers (for example, Er / Yb: YAG or glass with a co-spinel Q-switch).
  • solid-state laser the MEMS mirror diameter can be reduced to preferably 1 mm due to the better brilliance compared to semiconductor lasers.
  • LIDAR function master: with the LI DAR it is determined where objects in the FOV are to define regions of interest for the camera function, ie for the CMOS-compatible image sensor. This saves a computational burden without neglecting areas in the FOV.
  • camera function master: In the case of objects detected in the captured image, the pulsed laser is operated and / or the mirror is deflected in such a way that the interesting areas (ROI) are supplemented by an angle and distance detection of the LIDAR.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Lidar-System (101), umfassend: • einen Impulslaser (103) zum Emittieren von Laserimpulsen, • zumindest einen auslenkbar angeordneten Spiegel (105) zum Ablenken der Laserimpulse in Richtung zu detektierender Objekte (109), • einen Empfänger (111) zum Detektieren der von den Objekten reflektierten Laserimpulse, wobei • der Empfänger einen CMOS kompatiblen Bildsensor (113) zum Erfassen der reflektierten Laserimpulse und zum Aufnehmen eines Bildes eines mittels der abgelenkten Laserimpulse ausleuchtbaren Bereichs umfasst. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung des Fahrzeug-Lidar-Systems.

Description

Beschreibung
Titel
Fahrzeug-Lidar-Svstem Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Lidar-System sowie eine Verwendung des
Fahrzeug-Lidar-Systems.
Stand der Technik Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 004 609 A1 ist ein Laser- und
Optiksystem zur Verwendung in fahrzeugbasierten Lidar-Systemen bekannt. Das System umfasst ein Halbleiterlaser-Array und ein geeignetes Linsen- oder ein anderes Optiksystem. Das System wird in einer Weise betrieben, dass es Lidar- Lasersysteme ersetzen soll, die mechanisch gedrehte oder verschobene reflektierende Optiken einsetzen.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2011 115 717 A1 zeigt ein handgehaltenes Fernglas mit Spektrometer. Das Spektrometer kann beispielsweise
Siliziumsensoren aufweisen.
Die Offenlegungsschrift DE 10 207 610 A1 zeigt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Erfassung und Verarbeitung elektrischer und optischer Signale.
Heutige Kamerasysteme für Automotive-Anwendungen arbeiten in der Regel mit preiswerten CMOS-Silizium-Detektoren im sichtbaren Wellenlängenbereich oder nahen Infrarot oder mit preisintensiveren Indium-Gallium-Arsenid-(lnGaAs)- Detektoren im Wellenlängenbereich größer 900 nm bis 1700 nm. LIDAR- Systeme arbeiten in der Regel bei 905 nm mit Silizium-Detektoren oder bei 1 ,5 μηι ebenfalls mit preisintensiveren InGaAs-Detektoren oder Germanium- Detektoren. Beide Sensoren sind in der Regel eigenständige Systeme. Gegebenenfalls werden durch Sensorfusion die Messdaten miteinander verknüpft.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Fahrzeug-Lidar-System bereitzustellen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, eine Verwendung des Fahrzeug-Lidar-Systems anzugeben.
Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird ein Fahrzeug-Lidar-System bereitgestellt, umfassend:
- einen Impulslaser zum Emittieren von Laserimpulsen,
- zumindest einen auslenkbar angeordneten Spiegel zum Ablenken der Laserimpulse in Richtung zu detektierender Objekte,
- einen Empfänger zum Detektieren der von den Objekten reflektierten
Laserimpulse, wobei
- der Empfänger einen CMOS-kompatiblen-Bildsensor zum Erfassen der reflektierten Laserimpulse und zum Aufnehmen eines Bildes eines mittels der abgelenkten Laserimpulse ausleuchtbaren Bereichs umfasst.
Nach einem weiteren Aspekt wird das Fahrzeug-Lidar-System zum Erfassen von Objekten im Umfeld eines Fahrzeugs verwendet. Das heißt, dass mittels des Fahrzeug-Lidar-Systems Objekte im Umfeld eines Fahrzeugs erfasst werden. Insbesondere wird mittels des Fahrzeug-Lidar-Systems eine Laufzeitmessung der Laserimpulse durchgeführt, so dass in vorteilhafter Weise eine
Entfernungsmessung zu detektierten Objekten durchgeführt werden kann.
Nach einem anderen Aspekt wird ein Fahrzeug umfassend das Fahrzeug-Lidar- System bereitgestellt. Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, einen Empfänger (, der auch als Detektor bezeichnet werden kann) zum Detektieren der von den Objekten reflektierten Laserimpulse vorzusehen, wobei der Empfänger einen CMOS-kompatiblen-Bildsensor (,der auch ohne die Bindestriche geschrieben werden kann: also„CMOS kompatibler Bildsensor"), umfasst, der sowohl die reflektierten Laserimpulse erfassen als auch ein Bild eines mittels der abgelenkten Laserimpulse ausleuchtbaren Bereichs aufnehmen kann. Der erfindungsgemäße CMOS-kompatible-Bildsensor weist somit eine
Doppelfunktion auf: Erfassen der reflektierten Laserimpulse und Aufnehmen eines Bildes. Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik ist somit nur ein einziger Sensor notwendig, um sowohl eine Lidar-Funktion (insbesondere für eine Entfernungsmessung) als auch eine Bilderfassungsfunktion bereitzustellen. Im Gegensatz dazu sind im bekannten Stand der Technik zwei Sensoren notwendig, damit die vorstehend genannten Funktionen bewirkt oder
bereitgestellt werden können. Das erfindungsgemäße Fahrzeug-Lidar-System ist somit im Vergleich zu den bekannten Systemen kleiner und kompakter und kann deswegen in einem kleineren Einbauraum eingebaut werden.
Nach einer Ausführungsform ist der CMOS-kompatible-Bildsensor ein CMOS- Bildsensor.
Bei einem CMOS Bildsensor kann der CMOS Prozess ohne Abwandlung und/ oder Modifikation verwendet werden. Bei einem CMOS kompatiblen Bildsensor ist der CMOS Grundprozess anzuwenden, aber Änderungen im Prozess
(Modifikation, neuer Prozessschritt ...) sind möglich. Das heißt, dass der CMOS- Bildsensor im CMOS-Prozess gefertigt ist. Der CMOS kompatible Bildsensor wurde zumindest teilweise im CMOS-Prozess gefertigt, basiert also auf dem CMOS-Fertigungsprozess, wobei gegenüber dem CMOS-Fertigungsprozess Änderungen und/oder Neuerungen in der Fertigung des CMOS kompatiblen
Bildsensors durchgeführt wurden.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der CMOS kompatible Bildsensor mehrere Pixel umfasst und wobei eine Auswerteelektronik
vorgesehen ist, die ausgebildet ist, Signale der Pixel des CMOS kompatiblen Bildsensors auszulesen und basierend auf den ausgelesenen Signalen eine Entfernung zu einem detektierten Objekt zu ermitteln. Dadurch wird
insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass für jeden Pixel eine
entsprechende Laufzeitmessung der Laserimpulse durchgeführt werden kann. Das heißt, dass jedes Pixelsignal an sich verwendet werden kann, um die
Entfernung zu einem detektierten Objekt zu ermitteln. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Gruppe von Pixeln ausgelesen wird, wobei die
ausgelesenen Signale der Gruppe dieser Pixel verwendet wird, um eine
Entfernung zu einem detektierten Objekt zu ermitteln. Es wird somit in
vorteilhafter Weise eine sogenannte "Time of Flight (TOF)"-Messung
durchgeführt, auf Deutsch eine Laufzeitmessung.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein optisches Element zum Abbilden des ausleuchtbaren Bereichs auf den CMOS kompatiblen
Bildsensor vorgesehen ist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der ausleuchtbare Bereich optimal auf den CMOS kompatiblen Bildsensor abgebildet werden kann, sodass der CMOS kompatible Bildsensor den gesamten ausleuchtbaren Bereich erfassen und insofern Objekte, die sich in diesem ausleuchtbaren Bereich befinden, auch detektieren kann. Das optische Element ist beispielsweise eine Linse oder ein Spiegel, beispielsweise ein
Parabolspiegel. Vorzugsweise sind mehrere optische Elemente vorgesehen, die insbesondere gleich oder unterschiedlich gebildet sind.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das optische Element eine Transmission von mindestens 95%, beispielsweise > 99%, für einen
Wellenlängenbereich aufweist, der der Laserwellenlänge plus minus < 20 nm, vorzugsweise plus minus < 10 nm, entspricht, wobei die Transmission für Wellenlängen außerhalb des Wellenlängenbereichs kleiner als 50%,
vorzugsweise kleiner 20%, ist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis gesteigert werden kann.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der CMOS kompatible Bildsensor ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von mindestens 900 nm, vorzugsweise von mindestens 1000 nm, zu detektieren. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der CMOS kompatible Bildsensor auch Laserimpulse erfassen kann, die eine Wellenlänge von mindestens 900 nm, vorzugsweise von mindestens 1000 nm, aufweisen. In diesem Wellenlängenbereich größer als 900 nm, vorzugsweise von größer als 1000 nm, ist üblicherweise die Empfindlichkeit gegenüber Beschädigung des Auges für diese elektromagnetische Strahlung verringert, sodass bei der
Verwendung des Fahrzeug-Lidar-Systems in der Regel keine Gefahr für Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeugs ausgeht.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der CMOS kompatible Bildsensor als Sensormaterial dotiertes und/oder oberflächenmodifiziertes
Silizium aufweist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein solches Silizium für Wellenlängen größer als 900 nm, insbesondere größer als 1000 nm, empfindlicher ist im Vergleich zu undotiertem oder nicht oberflächenmodifiziertem Silizium. Solches Silizium ist beispielsweise als schwarzes Silizium (black Silicon) oder als rosa Silizium (pink Silicon) bekannt.
Als Dotand kann beispielsweise Schwefel vorgesehen sein.
Bei einer Oberflächenmodifikation wird eine Reflektivität durch einen
Brechzahlsprung von Luft zu Silizium stark reduziert, sodass mehr eintreffende Photonen in den Bildsensor eindringen und dann entsprechend detektiert werden können. Die Oberflächenmodifikation wird beispielsweise mittels einer
Strukturierung mittels kurzer Laserimpulse durchgeführt. Diese Laserimpulse weisen beispielsweise eine Impulsdauer von < 10 ns, beispielsweise von < 1 ns, auf. Beispielsweise kann eine Oberflächenmodifikation mittels einer
Beschichtung durchgeführt werden. Das heißt, dass das Silizium beschichtet ist.
Durch eine Dotierung des Siliziums wird insbesondere der technische Effekt bewirkt, dass dadurch eine Absorptionswahrscheinlichkeit für Photonen erhöht wird, sodass eine Empfindlichkeit des Detektors auch bei längeren Wellenlängen gesteigert wird.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Impulslaser ein Festkörperlaser mit einer Brillanz von mindestens 100 kW/(mm2 sr) ist, der ausgebildet ist, Laserimpulse mit einer Wellenlänge von mindestens 900 nm, vorzugsweise von mindestens 1000 nm, und einer maximalen Leistung pro Laserimpuls von mindestens 50 W zu emittieren.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Festkörperlaser eine Brillanz von mindestens 1 MW/(mm2 sr) aufweist. Vorzugsweise liegt die Brillanz des Festkörperlasers zwischen 100 kW/(mm2 sr) und 1 MW7(mm2 sr). In der Regel bedeutet eine höhere Brillanz in vorteilhafter Weise eine höhere
Detektionsreichweite des Fahrzeug-Lidar-Systems. Das heißt, dass in vorteilhafter Weise auch Objekte in Abständen vom Festkörperlaser von bis zu 200 m und mehr detektiert oder erfasst werden können. Die Brillanz kann insbesondere als eine Strahlqualität bezeichnet werden. Die Brillanz beschreibt in der Optik und in der Lasertechnik üblicherweise die Bündelung eines Strahls von elektromagnetischer Strahlung, hier des Laserstrahls.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine maximale Leistung pro Laserimpuls zwischen 50 W und 100 W beträgt. Auch hier bedeutet eine höhere maximale Leistung eine höhere Reichweite. Eine maximale Leistung pro
Laserimpuls bedeutet, dass auch Laserimpulse mit einer geringeren Leistung emittiert werden können. Die maximal mögliche Leistung pro Laserimpuls beträgt entsprechend 50 W, 100 W oder ein Wert zwischen 50 W oder 100 W.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Laserimpulse eine Dauer von < 100 ns, vorzugsweise von < 50 ns, insbesondere von < 10 ns, beispielsweise von < 1 ns aufweisen, insbesondere zwischen 2 ns und 20 ns, vorzugsweise zwischen 2 ns und 4 ns, beispielsweise 2,2 ns. In der Regel bewirken kleinere Impulsdauern eine verbesserte Genauigkeit oder Auflösung hinsichtlich einer Entfernungsmessung.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Impulslaser elektrisch und/oder optisch pumpbar oder anregbar ist. Das heißt, dass der Festkörperlaser elektrisch und/oder optisch gepumpt oder angeregt wird respektive werden kann.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Festkörperlaser als ein Vertikalresonatoroberflächenemissionslaser ausgebildet ist. Ein solcher Vertikalresonatoroberflächenemissionslaser wird im Englischen üblicherweise als "vertical cavity surface emitting laser" bezeichnet. Die entsprechende Abkürzung ist: VCSEL. Durch das Vorsehen eines solchen Vertikalemitters kann in vorteilhafter Weise im Vergleich zu bekannten Kantenemittern die vorstehend genannte Strahlqualität oder Brillanz besonders einfach bewirkt werden. Dies insbesondere auch bei Reichweiten des Fahrzeug-Lidar-Systems von > 50 m, insbesondere bis zu 200 m bei einer Auflösung von beispielsweise 1 x 1 m2 bei 200 m. Vorteilig ist weiterhin, dass ein solcher Vertikalemitter im Gegensatz zum bekannten Kantenemitter robuster ist. Beispielsweise kann ein VCSEL nicht durch eine Überstromung und somit zu hoher Impulsleistung an einer
Auskoppelfacette zerstört werden. Vielmehr zeigt ein VCSEL allenfalls ein thermisches Roll-over. Ein solcher thermischer Roll-over führt nicht zu einer Zerstörung und ist in vorteilhafter Weise reversibel. Ferner ist ein VCSEL auf Wafer-Ievel-Scale herstellbar und testbar, so dass Herstellungskosten skalierbar sind, insbesondere ähnlich zu Hochleistungs-LEDs skalierbar sind. Bei einem thermischen Roll-over wird das Lasermaterial heißer, dadurch verringert sich der Wrkungsgrad, was zur Folge hat, dass es noch heißer wird. Ab einer bestimmte Verringerung des Wirkungsgrades geht der Laser aus. LED und Vertikalemitter strahlen die Leistung nach oben ab. Bei der Herstellung kann man die
Strahlungseigenschaften auch dann testen, wenn der gesamte Wafer noch nicht vereinzelt ist. Im Gegensatz dazu strahlt ein Kantenemitter zur Seite ab und ein Testen ist somit nicht möglich. Man muss den Wafer daher erst vereinzeln (zerschneiden), um den Laser zu testen. Daher kann ein Vertikalemitter getestet werden, wenn er noch auf dem Wafer angeordnet ist, also vor dem Vereinzeln. Denn er strahlt nach oben ab.
Des Weiteren ist es in vorteilhafter Weise besonders einfach, mit solchen Vertikalemittern kurze Impulse von < 1 ns Impulsanstiegzeit zu generieren oder zu erzeugen. Dies insbesondere bei einem höheren Tastverhältnis im Vergleich zu bekannten Kantenemittern. Unter Tastverhältnis (im Englischen duty cycle) versteht man das Verhältnis zwischen„in Betrieb, also an" und„nicht in Betrieb, also aus". In einer Ausführungsform beträgt ein Tastverhältnis des
Festkörperlasers zwischen 1 % bis 2 %. Kantenemitter schaffen heute teilweise nur kleiner 1 % oder weniger. Ein Festkörperlaser im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere ein laseraktives Material, welches in einem Kristallgitter oder einem anderen Wirtsmaterial eingebaut ist. Beispiele für solche Festkörperlaser sind: Neodymoder Ytterbium-dotiertes Yttrium-Aluminiumgranat (Nd:YAG, Yb:YAG). Des Weiteren kann nach anderen Ausführungsformen der Festkörperlaser auch ein
Halbleiterlaser sein. Beispielsweise kann der Halbleiterlaser ein Aluminium- Galliumarsenid-Laser sein. Dieser emittiert Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von bis zu 1100 nm. Beispielsweise kann ein Halbleiterlaser ein Indium- oder ein Phosphat-dotiertes laseraktives Material umfassen. Ein solcher Halbleiterlaser emittiert Laserstrahlung im Wellenlängenbereich von > 1000 nm.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine
Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, basierend auf dem aufgenommenen Bild zumindest einen bestimmten Bereich im ausleuchtbaren Bereich zu ermittelten, wobei der Impulslaser abhängig von dem ermittelten
Bereich betreibbar ist und/oder wobei der Spiegel abhängig von dem ermittelten Bereich auslenkbar ist, um den bestimmten Bereich entsprechend ausleuchten zu können. Dieser bestimmte Bereich wird im Englischen auch als„Region of Interest (ROI)" bezeichnet. In diesem bestimmten Bereich wird bevorzugt nach zu detektierenden Objekten gesucht. Das heißt, dass nicht mehr der maximal mögliche Bereich ausgeleuchtet wird, sondern gezielt nur der bestimmte Bereich. Dies spart in vorteilhafter Weise eine Messzeit und eine Signalverarbeitungszeit ein. Das heißt, dass hier sozusagen die Kamera (Bildsensor) der Master und das LIDAR (Impulslaser) der Slave ist.
Nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass zur Objekterkennung und Objektklassifikation nur ein bestimmter Bereich im mittels des CMOS
kompatiblen Bildsensors aufgenommenen Bilds analysiert und ausgewertet wird. Dieser bestimmte Bereich wird basierend auf einer Auswertung des
ausgeleuchteten Bereichs ermittelt. Das heißt, dass mittels des LIDAR (Master) ermittelt wird, wo (also welcher Bereich oder welche Bereiche) sich
gegebenenfalls Objekte im ausleuchtbaren Bereich befinden. Nur dieser Bereich oder nur diese Bereiche werden dann im aufgenommenen Bild analysiert. Der Rest des Bildes bleibt analysefrei, wird also nicht analysiert. Somit können in vorteilhafter Weise eine Rechenzeit und Ressourcen eingespart werden. Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine
Auswerteeinrichtung gebildet ist, die ausgebildet ist, basierend auf den erfassten Laserimpulsen eine Entfernung zu einem detektierten Objekt zu bestimmen. Dies insbesondere mittels einer Laufzeitmessung der Laserimpulse.
Nach einer Ausführungsform wird das Fahrzeug-Lidar-System verwendet, um Objekte im Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen oder zu detektieren. Insbesondere wird eine Laufzeitmessung der Laserimpulse durchgeführt. Das heißt, dass der Impulslaser Laserimpulse emittiert. Sofern diese Laserimpulse auf Objekte treffen, werden sie von diesen reflektiert. Dies zumindest teilweise in Richtung des Empfängers, der auch als ein Detektor bezeichnet werden kann. Basierend auf Laufzeitmessungen der Laserimpulse kann dann in an sich bekannter Weise eine Distanz zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug-Lidar-System bestimmt werden.
In einer Ausführungsform ist der CMOS kompatible Bildsensor monolithisch aus Silizium zusammengesetzt oder gebildet, sodass kein Hybrid verwendet werden muss, wie zum Beispiel bei InGaAs TOF-Systemen. Als Sensormaterial ist also vorzugsweise ausschließlich Silizium vorgesehen, insbesondere
oberflächenmodifiziertes und/oder beschichtetes Silizium.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 ein Fahrzeug-Lidar-System und
Fig. 2 ein weiteres Fahrzeug-Lidar-System.
Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug-Lidar-System 101. Das Fahrzeug-Lidar-System 101 umfasst einen Impulslaser 103 zum Emittieren von Laserimpulsen. Zur Darstellung des Impulslasers 103 ist ein symbolisches Schaltzeichen verwendet. Der Impulslaser 103 ist beispielsweise ein
Festkörperlaser mit einer Brillanz von mindestens 100 kW/(mm2 sr), wobei der Festkörperlaser ausgebildet ist, Laserimpulse mit einer Wellenlänge von mindestens 900 nm, vorzugsweise von mindestens 1000 nm, und einer maximalen Leistung pro Laserimpuls von mindestens 50 W zu emittieren. In einer weiteren Ausführungsform ist der Festkörperlaser als ein
Vertikalresonatoroberflächenemissionslaser ausgebildet. Beispielsweise emittiert der Impulslaser 103 Laserimpulse mit einer Wellenlänge zwischen 1000 nm und
1 100 nm. Insbesondere beträgt eine Wellenlänge der Laserimpulse 1060 nm ± 4 nm. Eine maximale Leistung pro Laserimpuls beträgt insbesondere 100 W. Eine Impulsdauer eines Laserimpulses beträgt beispielsweise 2,2 ns. Das Fahrzeug-Lidar-System 101 umfasst ferner einen auslenkbar angeordneten
Spiegel 105 zum Ablenken der Laserimpulse in Richtung zu detektierender Objekte. Der Spiegel 105 ist beispielsweise als ein mikromechanischer Spiegel ausgebildet. Aufgrund der Auslenkbarkeit des Spiegels 105 kann mittels der abgelenkten Laserimpulse ein ausleuchtbarer Bereich 107 ausgebildet werden. Im Englischen wird ein solcher ausleuchtbarer Bereich 107 auch als ein "field of view" bezeichnet. Wenn sich Objekte innerhalb des ausleuchtbaren Bereichs 107 befinden, so können diese mittels des Fahrzeug-Lidar-Systems erfasst werden. Als Beispiel ist hier ein Objekt mit dem Bezugszeichen 109 gezeigt. Dieses befindet sich im ausleuchtbaren Bereich 107.
Die abgelenkten Laserimpulse treffen auf das Objekt 109 und werden von diesem in Richtung eines Empfängers oder Detektors 1 11 reflektiert. Dieser Empfänger oder Detektor 11 1 ist ausgebildet, Laserimpulse zu detektieren, die von Objekten reflektiert wurden, die sich im ausleuchtbaren Bereich 107 befinden. Der Empfänger oder Detektor 11 1 umfasst einen CMOS kompatiblen
Bildsensor 113. Dieser CMOS kompatible Bildsensor 113 ist ausgebildet, die reflektierten Laserimpulse zu erfassen und ein Bild des ausleuchtbaren Bereichs 107 aufzunehmen. Als Sensormaterial des CMOS kompatiblen Bildsensors 1 11 ist schwarzes Silizium 113 vorgesehen. Schwarzes Silizium wird im Englischen als black Silicon bezeichnet und steht für ein oberflächenstrukturiertes kristallines Silizium. Anstelle oder zusätzlich kann als Sensormaterial auch dotiertes kristallines Silizium verwendet werden. Insbesondere kann als Sensormaterial sogenanntes pink Silicon, also rosa Silizium, verwendet werden.
Der CMOS kompatible Bildsensor 113 umfasst mehrere Pixel 1 15. Das Objekt 109 wird also pixelweise abgebildet. Die erfassten Laserimpulse werden also pixelweise erfasst.
Ferner umfasst der Detektor 11 1 eine Auswerteelektronik 1 17, die ausgebildet ist, Signale der Pixel 1 15 des CMOS kompatiblen Bildsensors 113 auszulesen und basierend auf den ausgelesenen Signalen eine Entfernung zu einem detektierten Objekt zu ermitteln, hier zu dem Objekt 109. Das Ermitteln basiert insbesondere auf einer Laufzeitmessung der Laserimpulse.
Ferner ist ein ASIC 119 vorgesehen. Die Abkürzung ASIC steht für
anwendungsspezifische integrierte Schaltung, auf Englisch "application specific integrated circuit". Diese anwendungsspezifische integrierte Schaltung 1 19 wird verwendet, um die Laufzeitmessung des CMOS kompatiblen Bildsensors 1 13 pixelselektiv durchzuführen.
Es ist eine Linse 121 als optisches Element vorgesehen, die den ausleuchtbaren Bereich 107 auf die Pixel 115 des CMOS kompatiblen Bildsensors 1 13 abbildet. Die Linse 121 ist mit einer Antireflexbeschichtung bei einer Wellenlänge versehen, die der Laserwellenlänge ± 20 nm, insbesondere ± 10 nm entspricht. Das heißt, dass Wellenlängen innerhalb dieses Bereichs durchgelassen werden. Wellenlängen außerhalb dieses Bereichs werden blockiert. Entsprechend weist die Linse 121 für diese Wellenlänge eine hochreflektierende Beschichtung auf.
Der CMOS kompatible Bildsensor 113 kann ferner ein Bild des ausleuchtbaren Bereichs 107 aufnehmen. Somit kann in vorteilhafter Weise Bild des Objekts 109 aufgenommen als auch eine Entfernung zum Objekt 109 ermittelt werden. Dies mittels eines einzigen Sensors, hier dem CMOS kompatiblen Bildsensor 113.
Das Fahrzeug-Lidar-System 101 ist nach einer weiteren Ausführungsform wie folgt aufgebaut: Das System 101 umfasst eine Lichtquelle zum Emittieren von Laserimpulsen, zum Beispiel den VCSEL 103 mit einer Laserwellenlänge zwischen 900 nm und 1300 nm, vorzugsweise bei 1060 nm ± 4 nm. Der VCSEL 103 emittiert
Laserimpulse, die vorzugsweise eine Spitzenleistung von 100 W besitzen bei einer Impulslänge zwischen 2 ns und 20 ns, vorzugsweise 2 ns bis 4 ns. Die Laserstrahlung des VCSEL 103 mit einer Brillanz von größer 100 kW/(mm2 sr) wird mit einer Impulswiederholrate von vorzugsweise 100 kHz auf einen optischen MEMS-Spiegel 105 propagiert. Dieser MEMS
(Mikroelektromechanisches System)-Spiegel 105 hat einen Durchmesser zwischen 1 mm und 8 mm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 5 mm, und ist mit einer hochreflektierenden Schicht für die Laserwellenlänge versehen. Durch die Bewegung des MEMS-Spiegel 105 wird das Field of View (FOV) (ausleuchtbarer Bereich 107) aufgespannt mit vorzugsweise 40° x 80°. Wird die Laserstrahlung (also die Laserimpulse) von einem Objekt, hier dem Objekt 109, reflektiert, wird diese reflektierte Laserstrahlung durch die Linse 121 auf den Detektor 1 11 umfassend den CMOS kompatiblen Bildsensor 113 aufweisend ein
Sensormaterial aus Black Silicon abgebildet. Die Linse 121 ist vorzugsweise mit einer Antireflexbeschichtung bei der Laserwellenlänge ± 10nm bis ± 20 nm versehen. Die Linse 121 ist für den restlichen Wellenlängenbereich
hochreflektierend beschichtet. Der Detektor 11 1 aus Black Silicon besitzt zusätzlich die Möglichkeit, für jedes Pixel 115 und Gruppen von Pixeln 115 eine Time of Flight (TOF)-Messung (Laufzeitmessung) durchzuführen, um den Abstand vom Objekt 109 zu messen. Zusätzlich zu der TOF-Messung kann der Detektor 11 1 auch vom gesamten FOV 107 ein Bild aufnehmen
(Kamerafunktion), mit dem zum Beispiel eine Wnkelauflösung berechnet und eine Objekterkennung durchgeführt werden kann. Vorzugsweise ist der Detektor 1 11 monolithisch aus Silizium zusammengesetzt, sodass kein Hybrid verwendet werden muss (wie zum Beispiel bei InGaAs TOF-Systemen).
Fig. 2 zeigt ein weiteres Fahrzeug-Lidar-System 201.
Das Fahrzeug-Lidar-System 201 ist im Wesentlichen analog zu dem Fahrzeug- Lidar-System 101 gemäß Fig. 1 aufgebaut. Auf die entsprechenden
Ausführungen wird daher verwiesen. Als ein Unterschied ist die Linse, welche den ausleuchtbaren Bereich 107 auf die Pixel 1 15 abbildet, nicht beschichtet wie die Linse 121 , sondern breitbandig anti-reflektiv. Diese Linse 121 ist mit dem Bezugszeichen 203 gekennzeichnet. Fig. 2 zeigt zum Vergleich noch zusätzlich das Fahrzeug-Lidar-System 101 mit der beschichteten Linse 121. Einmal wird also der FOV 107 mittels der Linse 121 auf den CMOS kompatiblen Bildsensor
1 13 abgebildet und einmal wird der FOV 107 mittels der Linse 201 auf den CMOS kompatiblen Bildsensor 1 13 abgebildet.
Als ein weiterer Unterschied ist ein Empfänger oder Detektor 205 zum
Detektieren der von den Objekten reflektierten Laserimpulsen vorgesehen, wobei als Unterschied zu dem Empfänger oder Detektor 1 1 1 des Fahrzeug-Lidar- Systems 101 der Empfänger oder Detektor 205 keine Auswerteelektronik 1 17 umfasst. Das heißt, dass mittels des Empfängers 205 keine
Entfernungsmessung zu dem detektierten Objekt 109 durchgeführt werden kann. Ansonsten umfasst der Empfänger 205 analog zu dem Empfänger oder Detektor
1 11 das ASIC 119 und den CMOS kompatiblen Bildsensor 1 13, wobei dies in Fig. 2 der Übersicht halber nicht im Detail gezeigt ist.
Dadurch, dass die Linse 203 anti-reflektiv für den sichtbaren
Wellenlängenbereich (also 380 nm bis 780 nm) beschichtet ist, werden nicht nur die Wellenlängen rund um die Laserwellenlänge durchgelassen, sondern vielmehr auch Wellenlängen im Bereich des sichtbaren Lichts (also 380 nm bis 780 nm). Somit können beispielsweise in vorteilhafter Weise auch die
unterschiedlichen Farben einer Lichtsignalanlage erkannt werden. Insbesondere kann so in vorteilhafter Weise eine Bilderkennung einfacher und zuverlässiger durchgeführt werden. Denn nun stehen auch Farbinformationen zur Verfügung, um basierend auf diesen Farbinformationen beispielsweise Objekte in den aufgenommenen Bildern zu erkennen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise Verkehrszeichen in aufgenommenen Bildern erkannt werden sollen.
Da aber der Detektor oder Empfänger 205 aufgrund des gewählten
Sensormaterials auch bis 1100 nm sensitiv ist, ist in vorteilhafter Weise eine aktive Beleuchtung durch den Impulslaser 103 bewirkt. Somit können auch Bilder bei Nacht aufgenommen werden. Neben dem oben beschriebenen VCSEL werden in weiteren Ausführungsformen auch alternative Laserquellen verwendet: zum Beispiel bei einer anderen
Wellenlänge kleiner 1 μηι oder größer 1 μηι bis 1 ,5 μηι. Neben den
Halbleiterlasern können preiswerte passiv gütegeschaltete Festkörperlaser (zum Beispiel Er/Yb:YAG oder Glas mit einem Co-Spinel Güteschalter). Durch die Wahl eines Festkörperlasers kann der MEMS-Spiegeldurchmesser aufgrund der besseren Brillanz im Vergleich zu Halbleiterlasern verringert werden auf vorzugsweise 1 mm.
Funktional sind Master-Slave-Konfigurationen möglich: zum Beispiel LIDAR- Funktion = Master: mit dem LI DAR wird ermittelt, wo Objekte im FOV sind, um für die Kamera-Funktion, also für den CMOS kompatiblen Bildsensor Regions of Interest zu definieren. Dadurch spart man einen Rechenaufwand, ohne Bereiche im FOV zu vernachlässigen. Zum Beispiel Kamerafunktion = Master: Bei im aufgenommenen Bild erkannten Objekten wird der Impulslaser so betrieben und/oder der Spiegel so ausgelenkt, dass die interessanten Bereiche (ROI) durch eine Wnkel- und Abstandserkennung des LIDAR ergänzt werden.

Claims

Ansprüche
1. Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201), umfassend:
- einen Impulslaser (103) zum Emittieren von Laserimpulsen,
- zumindest einen auslenkbar angeordneten Spiegel (105) zum
Ablenken der Laserimpulse in Richtung zu detektierender Objekte
(109),
- einen Empfänger (11 1 , 205) zum Detektieren der von den Objekten (109) reflektierten Laserimpulse, wobei
- der Empfänger (1 11 , 205) einen CMOS kompatiblen Bildsensor (113) zum Erfassen der reflektierten Laserimpulse und zum Aufnehmen eines Bildes eines mittels der abgelenkten Laserimpulse ausleuchtbaren Bereichs (107) umfasst.
2. Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach Anspruch 1 , wobei der CMOS
kompatible Bildsensor (1 13) mehrere Pixel (115) umfasst und wobei eine
Auswerteelektronik (1 17) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, Signale der Pixel (1 15) des CMOS kompatiblen Bildsensors (113) auszulesen und basierend auf den ausgelesenen Signalen eine Entfernung zu einem detektierten Objekt (109) zu ermitteln.
3. Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein
optisches Element (121 , 203) zum Abbilden des ausleuchtbaren Bereichs (107) auf den CMOS kompatiblen Bildsensor (113) vorgesehen ist. 4. Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach Anspruch 3, wobei das optische
Element (121 , 203) eine Transmission von mindestens 80 % für einen Wellenlängenbereich aufweist, der der Laserwellenlänge plus minus 100 nm entspricht, wobei die Transmission für Wellenlängen außerhalb des
Wellenlängenbereichs kleiner als 50 % ist. Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der CMOS kompatible Bildsensor (1 13) ausgebildet ist,
elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von mindestens 900 nm zu detektieren.
Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der CMOS kompatible Bildsensor (1 13) als Sensormaterial dotiertes und/oder oberflächenmodifiziertes Silizium aufweist.
Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Impulslaser (103) ein Festkörperlaser mit einer Brillanz von mindestens 100 kW/(mm2 sr) ist, der ausgebildet ist, Laserimpulse mit einer Wellenlänge von mindestens 900 nm und einer maximalen Leistung pro Laserimpuls von mindestens 50 W zu emittieren.
Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach Anspruch 7, wobei der
Festkörperlaser als ein Vertikalresonatoroberflächenemissionslaser (VCSEL) ausgebildet ist. 9. Fahrzeug-Lidar-System (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, basierend auf dem aufgenommenen Bild zumindest einen bestimmten Bereich im ausleuchtbaren Bereich zu ermittelten, wobei der Impulslaser (103) abhängig von dem ermittelten Bereich betreibbar ist und/oder wobei der Spiegel abhängig von dem ermittelten Bereich auslenkbar ist, um den bestimmten Bereich entsprechend ausleuchten zu können.
10. Verwendung des Fahrzeug-Lidar-Systems (101 , 201) nach einem der
vorherigen Ansprüche zum Erfassen von Objekten (109) im Umfeld eines Fahrzeugs.
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KR1020177000688A KR102481680B1 (ko) 2014-06-11 2015-05-26 차량 라이더 시스템
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110121659A (zh) * 2016-12-30 2019-08-13 齐诺马蒂赛股份有限公司 用于对车辆的周围环境进行特征描述的系统
WO2019162004A1 (de) * 2018-02-26 2019-08-29 Robert Bosch Gmbh Senderoptik für ein abtastendes lidar-system, lidar-system und arbeitsvorrichtung
WO2019219970A1 (de) 2018-05-18 2019-11-21 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, dessen verwendung zur laufzeitdetektion und messsystem
US10754034B1 (en) 2015-09-30 2020-08-25 Near Earth Autonomy, Inc. Apparatus for redirecting field of view of lidar scanner, and lidar scanner including same
CN111742238A (zh) * 2018-01-05 2020-10-02 通快光电器件有限公司 具有滤光器的激光器布置结构
WO2021094314A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, verwendung eines objektivs und messsystem
WO2021094318A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, verwendung eines objektivs und messsystem
WO2021233737A1 (de) 2020-05-19 2021-11-25 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, verwendung eines objektivs, messsystem mit einem objektiv sowie verwendung einer biasphärischen kunststofflinse in einem objektiv

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9880267B2 (en) 2015-09-04 2018-01-30 Microvision, Inc. Hybrid data acquisition in scanned beam display
US10503265B2 (en) 2015-09-08 2019-12-10 Microvision, Inc. Mixed-mode depth detection
JP2017135493A (ja) * 2016-01-26 2017-08-03 池上通信機株式会社 屋外監視用撮影装置
US9766060B1 (en) 2016-08-12 2017-09-19 Microvision, Inc. Devices and methods for adjustable resolution depth mapping
US10145680B2 (en) 2016-08-12 2018-12-04 Microvision, Inc. Devices and methods for providing depth mapping with scanning laser image projection
DE102016122194A1 (de) * 2016-11-18 2018-05-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines optoelektronischen Sensors eines Kraftfahrzeugs mit variabler Ansteuerung einer Lichtquelle, optoelektronischer Sensor, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102016014593A1 (de) 2016-12-08 2017-07-06 Daimler Ag Optische Detektoreinrichtung
US10200683B2 (en) 2016-12-21 2019-02-05 Microvision, Inc. Devices and methods for providing foveated scanning laser image projection with depth mapping
DE102017206026A1 (de) * 2017-04-07 2018-10-11 Robert Bosch Gmbh LIDAR-Vorrichtung und Verfahren zum Abtasten eines Abtastwinkels und zum Auswerten eines Detektors
US11163042B2 (en) 2017-06-06 2021-11-02 Microvision, Inc. Scanned beam display with multiple detector rangefinding
DE102017209748B4 (de) * 2017-06-09 2020-06-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bereitstellung eines Detektionssignals für zu detektierende Objekte
DE102017211493A1 (de) 2017-07-06 2019-01-10 Robert Bosch Gmbh Drehwinkelsensoranordnung, LiDAR-System und Arbeitsvorrichtung
DE102017211490A1 (de) * 2017-07-06 2019-01-10 Robert Bosch Gmbh Drehwinkelsensoranordnung, LiDAR-System, Arbeitsvorrichtung und Betriebsverfahren für ein LiDAR-System
DE102017211491A1 (de) 2017-07-06 2019-01-10 Robert Bosch Gmbh Drehwinkelsensoranordnung, LiDAR-System, Arbeitsvorrichtung und Betriebsverfahren für ein LiDar-System
DE102017211817A1 (de) * 2017-07-11 2019-01-17 Robert Bosch Gmbh LIDAR-Vorrichtung zum situationsabhängigen Abtasten von Raumwinkeln
DE102017213480A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 Continental Automotive Gmbh Sensor-Chip für ein Kraftfahrzeug
US10447973B2 (en) 2017-08-08 2019-10-15 Waymo Llc Rotating LIDAR with co-aligned imager
US10523880B2 (en) 2017-09-28 2019-12-31 Waymo Llc Synchronized spinning LIDAR and rolling shutter camera system
KR20200074050A (ko) * 2017-10-18 2020-06-24 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 식별 장치 및 전자기기
DE102017223102A1 (de) 2017-12-18 2019-06-19 Robert Bosch Gmbh Multipuls-Lidarsystem zur mehrdimensionalen Erfassung von Objekten
DE102017223658A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh LIDAR-Vorrichtung (100) zur Erfassung eines Objekts
DE102018113849B4 (de) 2018-06-11 2023-04-20 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zu Erfassung von Objekten
CN112997099A (zh) 2018-11-13 2021-06-18 纽诺有限公司 用于车辆盲点检测的光检测与测距
US11754682B2 (en) 2019-05-30 2023-09-12 Microvision, Inc. LIDAR system with spatial beam combining
US11828881B2 (en) 2019-05-30 2023-11-28 Microvision, Inc. Steered LIDAR system with arrayed receiver
US11796643B2 (en) 2019-05-30 2023-10-24 Microvision, Inc. Adaptive LIDAR scanning methods
US11480660B2 (en) 2019-07-09 2022-10-25 Microvision, Inc. Arrayed MEMS mirrors for large aperture applications
US11579256B2 (en) 2019-07-11 2023-02-14 Microvision, Inc. Variable phase scanning lidar system
CN114679531B (zh) * 2019-10-24 2024-03-05 趣眼有限公司 生成图像的系统、生成图像信息的方法及计算机可读介质
CN112701558A (zh) * 2020-11-06 2021-04-23 福建海创光电有限公司 低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器
JP2023133816A (ja) * 2022-03-14 2023-09-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 測距装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5581094A (en) * 1993-11-18 1996-12-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Photodetector, a photodector array comprising photodetectors, an object detector comprising the photodetecter array and an object detecting procedure
EP1221582A2 (de) * 2001-01-05 2002-07-10 Leuze electronic GmbH + Co. Optoelektronische Vorrichtung
WO2002082201A1 (en) * 2001-04-04 2002-10-17 Instro Precision Limited Image analysis apparatus
DE102012211222A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Denso Corporation Zielinformationsmessvorrichtung mit hoher möglicher Genauigkeit gemessener Informationen

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04240770A (ja) * 1991-01-24 1992-08-28 Sharp Corp 固体撮像装置
CN2195807Y (zh) * 1994-06-01 1995-04-26 常州市红豆技术开发公司 复合式纯铜蒸汽激光泵浦染料激光装置
KR20000072223A (ko) * 2000-08-18 2000-12-05 이훈영 발광부 및 수광부를 하나의 경통에 구비한 거리 측정기
AU2002239608A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-24 Canesta, Inc. Cmos-compatible three-dimensional image sensing using quantum efficiency modulation
DE10207610A1 (de) 2002-02-22 2003-09-25 Rudolf Schwarte Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung und Verarbeitung elektrischer und optischer Signale
JP2004200319A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Fuji Film Microdevices Co Ltd 固体撮像素子およびその製造方法
US7196314B2 (en) * 2004-11-09 2007-03-27 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor and pixel having an anti-reflective coating over the photodiode
JP2006186118A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Sony Corp 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および撮像装置
US7544945B2 (en) 2006-02-06 2009-06-09 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) array laser scanner
US8803978B2 (en) * 2006-05-23 2014-08-12 Microsoft Corporation Computer vision-based object tracking system
JP5569153B2 (ja) * 2009-09-02 2014-08-13 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
EP2478560A4 (de) * 2009-09-17 2014-06-18 Sionyx Inc Lichtempfindliche bildgebungsvorrichtungen und entsprechende verfahren
JP2011089874A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Toyota Central R&D Labs Inc 距離画像データ取得装置
US20110102763A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Microvision, Inc. Three Dimensional Imaging Device, System and Method
JP2013096742A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Denso Corp レーダ装置
DE102011115717A1 (de) 2011-10-12 2013-04-18 Carl Zeiss Sports Optics Gmbh Handgehaltenes Fernglas mit Spektrometer
EP2856260A1 (de) * 2012-06-01 2015-04-08 ASML Netherlands BV Anordnung zur modifizierung der eigenschaften einer vielzahl von strahlenbündeln, lithografische vorrichtung, verfahren zur modifizierung der eigenschaften einer vielzahl von strahlenbündeln und vorrichtungsherstellungsverfahren
WO2014016994A1 (ja) * 2012-07-26 2014-01-30 日本電気株式会社 インターフェース装置、プログラム、及び制御方法
CN104620129A (zh) * 2012-09-14 2015-05-13 法罗技术股份有限公司 具有角扫描速度的动态调整的激光扫描仪

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5581094A (en) * 1993-11-18 1996-12-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Photodetector, a photodector array comprising photodetectors, an object detector comprising the photodetecter array and an object detecting procedure
EP1221582A2 (de) * 2001-01-05 2002-07-10 Leuze electronic GmbH + Co. Optoelektronische Vorrichtung
WO2002082201A1 (en) * 2001-04-04 2002-10-17 Instro Precision Limited Image analysis apparatus
DE102012211222A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Denso Corporation Zielinformationsmessvorrichtung mit hoher möglicher Genauigkeit gemessener Informationen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Narrow Divergence VCSEL Array (60W) Part # NDVA-08-60-W0975 Optical & Electrical Characteristics", 1 January 2009 (2009-01-01), XP055208039, Retrieved from the Internet <URL:http://www.princetonoptronics.com/pdfs/NDVA-08-60-W0975.pdf> [retrieved on 20150817] *
DAVID STOPPA ET AL: "A CMOS 3-D Imager Based on Single Photon Avalanche Diode", IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS PART I: REGULAR PAPERS, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 54, no. 1, 1 January 2007 (2007-01-01), pages 4 - 12, XP011155729, ISSN: 1057-7122, DOI: 10.1109/TCSI.2006.888679 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10754034B1 (en) 2015-09-30 2020-08-25 Near Earth Autonomy, Inc. Apparatus for redirecting field of view of lidar scanner, and lidar scanner including same
CN110121659A (zh) * 2016-12-30 2019-08-13 齐诺马蒂赛股份有限公司 用于对车辆的周围环境进行特征描述的系统
CN111742238A (zh) * 2018-01-05 2020-10-02 通快光电器件有限公司 具有滤光器的激光器布置结构
WO2019162004A1 (de) * 2018-02-26 2019-08-29 Robert Bosch Gmbh Senderoptik für ein abtastendes lidar-system, lidar-system und arbeitsvorrichtung
WO2019219970A1 (de) 2018-05-18 2019-11-21 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, dessen verwendung zur laufzeitdetektion und messsystem
WO2021094314A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, verwendung eines objektivs und messsystem
WO2021094318A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, verwendung eines objektivs und messsystem
WO2021233737A1 (de) 2020-05-19 2021-11-25 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv, verwendung eines objektivs, messsystem mit einem objektiv sowie verwendung einer biasphärischen kunststofflinse in einem objektiv
US11789233B2 (en) 2020-05-19 2023-10-17 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objective, use of an objective, measurement system comprising an objective and use of a bi-aspherical plastic lens in an objective

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