[发明专利]用于检测物体的激光雷达传感器

说明书

本发明涉及一种用于检测在采样空间内的物体的激光雷达传感器和用于操控激光雷达传感器的方法，其中，所述激光雷达传感器包括至少一个采样单元、至少一个折射元件和至少一个探测器元件。所述采样单元具有至少一个可运动构件、至少一个磁通道和至少一个导向元件。可运动构件布置在磁通道内并能够沿着导向元件运动。能够借助线性驱动装置控制可运动构件的运动。此外，在可运动构件上布置有折射元件。折射元件和探测器元件这样互相定位，使得折射元件的面向采样空间并且探测器元件背离采样空间。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达传感器和用于操控激光雷达传感器的方法，所述激光雷达传感器用于检测在采样空间内的物体。

背景技术

由现有技术已知一种传感器装置，所述传感器装置使得能够检测例如车辆的环境中的采样空间内的物体。例如，激光雷达传感器(LIDAR、Light Detection And Ranging)属于这种传感器装置。由光源发射光。接着，在采样空间中的物体上反射的或者散射的光被接收单元接收。

由DE4403297已知一种用于偏转光束的设备，优选地是用于偏转激光束的设备，具有在能够驱动的旋转体上布置的镜面。该旋转体由单晶材料制成。所述镜面由晶体平面构成并且旋转对称地布置。

发明内容

本发明从用于检测在采样空间内的物体的激光雷达传感器出发，所述激光雷达传感器具有至少一个采样单元、至少一个折射元件和至少一个探测器元件，所述探测器元件用于接收由在采样空间内的物体反射的光。

根据本发明，采样单元具有至少一个可运动构件、至少一个磁通道和至少一个导向元件。可运动构件布置在磁通道内并且能够沿着所述导向元件运动。可运动构件的运动能够借助线性驱动装置来控制。折射元件布置在可运动构件上。折射元件和探测器元件这样互相定位：使得折射元件比探测器元件更靠近采样空间地布置。

折射元件能够是光学透镜。折射元件能够作为接收孔起作用。折射元件能够作为发射孔起作用。

在本发明的一个构型中，为了接收来自三维采样空间的光，探测器元件能够构造为探测器列。探测器元件能够构造为探测器阵列。

线性驱动装置是一种驱动系统，可运动构件能够借助该驱动系统被驱动而运动。在一个实施方式中，该线性驱动装置能够作为线性马达实现。为此，导向元件具有磁体。能够构造导向元件的磁场。此外，可运动构件也具有磁体。能够构造可运动构件的磁场。导向元件的磁体能够作为电磁体实现。可运动构件的磁体能够作为电磁体实现。可运动构件的运动能够由此实现：以电流供给电磁体使其相应地极化。导向元件的磁场和可运动构件的磁场能够总是这样结合：使得可运动构件沿着运动方向被吸引一段距离。导向元件的磁场和可运动构件的磁场能够总是这样结合：使得在使用线性驱动装置用于使磁性构件向前运动的任意时刻，可运动构件被在其后的磁场排斥并且同时被在向前运动方向上位于其前的磁场吸引。如果可运动构件已经到达一个新的位置，这意味着，起吸引作用的磁场对上述可运动构件仅仅仍施加小的力，那么电磁体能够转换极性。可运动构件能够被当前位置排斥并且被下一个位置吸引。因此引起机械构件的连续向前运动。

本发明的优点在于，能够实现机械上牢固的采样单元。线性驱动装置最大程度地无磨损。线性驱动装置具有高的疲劳强度。能够实现不同的运动类型。可运动构件的运动例如能够作为平移、环形平移或旋转来实施。线性驱动装置的轨道曲线能够自由地构型。能够实现简单的光学路径。能够有利地构型激光雷达传感器的结构形式，尤其为了在机动车中应用。能够减小激光雷达传感器的结构体积。此外，折射元件能够通过可运动构件的运动非常精确地定位在磁通道中。折射元件能够接收来自采样空间的几乎每个空间角度的光并且几乎无损失地聚焦到探测器元件上。由此，小的探测器面积能够是足够的。通过折射元件和探测器元件关系到采样空间的预给定的布置，借助于探测器元件减少干扰射束的探测概率，所述干扰射束没有贯穿折射元件。