[发明专利]激光雷达传感器

说明书

本发明涉及一种激光雷达传感器，其具有发送单元(10)和偏移单元(20)，其中，所述发送单元(10)设置为产生如下激光射束(15)：所述激光射束沿着所述偏移单元(20)的偏移方向(30)的局部射束分布具有双峰分布，所述双峰分布在两个峰值(50)之间的中心区段(40)中的光能以预定义的因子低于与所述中心区段分别侧向相邻的、具有所述峰值(50)的区段(45)中的光能，其中，所述偏移单元(20)设置为将通过所述发送单元(10)所产生的激光射束(15)沿着所述偏移方向(30)偏移到所述激光雷达传感器的周围环境(60)中。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达传感器并且尤其涉及一种用于运输工具的激光雷达传感器。

背景技术

从现有技术已知不同构型的激光雷达传感器，其例如用于车辆的周围环境检测。这种激光雷达传感器是高度敏感的距离测量设备，其基于所发出的激光射束通过直接或间接的方法求取远处的对象与该激光雷达传感器之间的传播时间。通常，这种传感器针对100m至300m或更多的范围中的非常大的作用距离，相应地对该激光雷达传感器的相应发射和接收技术的非常高的要求随之而来。在此，最大可实现的作用距离不仅由激光雷达传感器所基于的技术确定，而且强烈取决于对激光雷达传感器的眼睛安全的构型的要求。

尤其是在使用近红外波长范围(1400nm)中的光时，激光雷达传感器所发出的激光射束并非在眼睛的表面被吸收，而是在视网膜上成像。由此，激光雷达传感器的在该波长范围中的眼睛安全性方面的有针对性的设计是特别重要的。

此外，在眼睛安全性的意义上，诸如激光射束的脉冲持续时间、所使用的扫描方法、远离传感器的激光射束的结构和直接在从激光雷达传感器的保护玻璃中出射时激光射束的结构此类的方面是决定性的，并且在激光雷达传感器的设计中应相应地进行考虑。

DE102017213726 A1描述一种用于借助至少一个波长的光来探测对象的传感器设备，其中，由该传感器设备的发送装置所发出的光在垂直于发送路径的平面中具有以下面的形状：该面具有不暴露于光的内部区域。

DE102018212735 A1描述一种用于对采样区域进行采样的激光雷达设备，其中，该激光雷达设备的发送单元在所发射的电磁射束的射束路径中具有至少一个散射盘元件(Streuscheibenelement)。该散射盘元件将射束源的所发射的功率散射到所期望的空间角度或者说采样区域中并且由此提高激光雷达设备的眼睛安全性。

发明内容

根据本发明提出一种具有发送单元和偏移单元的激光雷达传感器。该激光雷达传感器优选地是运输工具的环境检测系统的激光雷达传感器，其中，该运输工具例如是道路车辆(例如摩托车、乘用车辆、货车、载重车辆)或轨道车辆或飞行器/飞机和/或水运工具，而不将该激光雷达传感器由此仅限于与环境检测系统和/或运输工具有关的应用。

发送单元例如借助半导体激光器(激光二极管)或借助不同于此的激光技术来设置为产生如下激光射束：该激光射束沿着偏移单元的偏移方向(扫描方向)的局部射束分布具有双峰分布，该双峰分布在两个峰值之间(即在该分布的两个峰值之间)的中心区段中的光能以预定义的因子低于与该中心区段分别侧向相邻的、具有峰值的区段中的光能。应该指出的是，根据激光雷达传感器的构型可以实现：发送单元具有多个半导体激光器，从而例如通过彼此上下地布置的半导体激光器产生采样线。

例如，偏移单元具有一个或多个旋转的镜，其中，偏移方向在这种情况下通过偏移单元的旋转方向预先给定。替代或附加于这种旋转的偏移单元，可以想到基于多个微镜或不同于此的技术来实现该偏移单元。偏移单元设置为，将通过发送单元所产生的激光射束沿着偏移方向偏移到激光雷达传感器的周围环境中。偏移方向应理解为对应于激光雷达传感器的主采样方向的方向。关于在车辆的环境检测系统中使用激光雷达传感器，主采样方向例如对应于水平方向，由此例如从左至右或相反地对车辆的周围环境进行采样。这明确地不排除主采样方向也可以对应于垂直的或对角线的方向。这同样不排除在对周围环境进行采样期间激光射束除了主采样方向以外还经受另一偏移(例如正交于主采样方向)。