[发明专利]激光雷达扫描装置和激光雷达扫描装置系统

说明书

一种用于应用在机动车中的激光雷达扫描装置包括用于发送光到对象上的光源；用于接收被所述对象反射的光的光探测器；和在所述对象和所述光探测器之间的光路中的多个光学成像元件。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达扫描装置。本发明尤其涉及一种用于应用在机动车上的激光雷达扫描装置。

背景技术

激光雷达扫描装置系统包括光源和光探测器。光源在预先确定的观察区域内发送光并且光探测器接收所发送的光，所发送的光在观察区域中的对象上反射。可以例如基于所探测到的被反射的光确定对象的延展和/或距离。

对于不同的目的，不同的观察区域是有利的。如果机动车例如在高速公路上行驶，则可以在以下观察区域内检测在前面行驶的机动车：所述观察区域具有小的张角和大的作用距离。而如果机动车缓慢地行驶，则可以改进地以大的张角和小的作用距离扫描附近区域。

通常，在对象和光探测器之间的光路中设置有光学成像元件，所述光学成像元件确定观察区域。在此，光学成像元件固定地选择，从而激光雷达扫描装置通常固定地分配给一个目的或者一组类似的应用。

发明内容

本发明基于以下任务：提供一种改进的激光雷达扫描装置和一种激光雷达扫描装置系统。本发明借助于独立权利要求的主题解决该任务。从属权利要求复述优选的实施方式。

一种用于应用在机动车中的激光雷达扫描装置包括用于发送光到对象上的光源；用于接收被对象反射的光的光探测器；和在对象和光探测器之间的光路中的多个光学成像元件。

通过使用不仅仅一个、而是多个成像元件，可以将相同的激光雷达扫描装置用于不同的目的。例如机动车车载的不同的驾驶员辅助系统可以访问激光雷达扫描装置。

光学成像元件可以包括锥状光学系统、折射元件或衍射元件。锥状光学系统通常由大数量的导光纤维构成，所述导光纤维使来自入射面的光在出射面上成像。这些纤维优选是单模的并且可以这样紧密地成束(gebündelt)，使得有效地形成一个稳健的块。折射元件基于光折射并且可以包括例如透镜或者棱镜。衍射元件基于光衍射并且可以例如借助于微结构工作。本发明也允许将同类的或者不同的光学成像元件相互组合。

特别优选地，光学成像元件具有不同的观察区域。由此，激光雷达扫描装置可以改进地用于不同的目的。

在一种变型中，观察区域在张角或者作用距离方面不同。在另一种变型中，观察区域中其边界的定向方面不同。换言之，观察区域在其张角或者其作用距离方面和/或在其相对于机动车的取向的方向方面不同。这些变型可以相互组合，从而例如第一观察区域在行驶方向上朝向前方并且具有窄的张角，而第二观察区域横向(侧向)地取向并且具有大的张角。因此，例如防碰撞辅助和泊车辅助装置可以使用具有分别分配的观察区域的激光雷达扫描装置。

在一种优选的实施方式中，成像元件成像到光探测器的不同区域上。由此可以竞争地、即同时地充分利用观察区域。

在另一种实施方式中，所述光探测器的以下区域重叠：所述成像元件成像到所述区域上，并且优选地，设有用于遮暗所述观察区域中的一个的可控的遮光板。尤其可以控制遮光板用于，遮暗观察区域中的除一个观察区域以外的所有观察区域。为此，可以设置两个单独可控的遮光板或者一个共同的遮光板。共同的遮光板尤其可以包括一个简单的孔板，可以如此使所述孔板移位，使得其孔位于以下光路中：所述光路的所分配的观察区域应被充分利用。由此可以在时间上相继地使用不同的观察区域，所述观察区域分别可以充分利用整个光探测器。

在又一种另外的实施方式中，在成像元件的光路中分别设有一个光学带通滤波器，其中，这些带通滤波器的带宽和/或平均波长不同。优选地，带通滤波器的带宽和/或平均波长与所分配的观察区域相匹配。尤其可以进行在张角或者作用距离方面的匹配。张角越小，则带通滤波器的带宽可以越小，从而可以产生改善的信噪比(Sigal to NoiseRatio，SNR)。