CN113167905A - 激光雷达***以及机动车 - Google Patents

Abstract

描述一种激光雷达***(1)，所述激光雷达***设置为用于借助光束扫描周围环境，以便检测关于所述周围环境的信息。该激光雷达***(1)还设置为用于不仅检测在所述周围环境的近场中的高反射性对象而且检测在所述周围环境的远场中的低反射性对象，其特征在于，所述激光雷达***(1)具有多个光电探测器(4)，所述多个光电探测器设置为具有不同的饱和概率。还描述一种具有这种激光雷达***(1)的机动车，该激光雷达***与该机动车有效连接。

Description

激光雷达***以及机动车

技术领域

本发明涉及一种激光雷达***，该激光雷达***设置为用于借助光束扫描周围环境以检测关于周围环境的信息，其中，该激光雷达***设置为用于不仅检测在周围环境的近场中的高反射性对象而且检测在周围环境的远场中的低反射性对象。

本发明还涉及一种具有这种激光雷达***的机动车，其中，该激光雷达***与该机动车有效连接(wirkverbunden)。

背景技术

这种激光雷达***和机动车原则上是已知的。例如，它们具有雪崩光电二极管作为光电探测器，例如单光子雪崩光电二极管(英语：single-photon avalanche diode，SPAD)，或者替代地具有硅光电倍增管(SiPM)作为光电探测器。激光雷达***可以具有激光源，以便发射光束。光电探测器布置为用于接收从周围环境反射的光束。分析处理电子器件然后可以从光电探测器的接收信号中获得信息，例如深度信息。

可能发生的情况是，在高光量(Lichtaufkommen)(例如来自附近的高反射性对象)的情况下，光电探测器饱和得过快，或者低光量(例如来自远处的低反射性对象)相较于高光量湮没(untergehen)。

DE 10 2014 207 599 A1例如涉及一种尤其用于激光雷达***的光探测器，其具有单独可激活的雪崩光电二极管。所述雪崩光电二极管彼此偏移地激活，以便覆盖较大的动态范围并通过避免饱和来保持测量能力。

DE 10 2016 122 712 B3公开一种光电传感器。当既应观察远处的暗的对象又应观察近处的反射的或发光的对象时，饱和问题得以解决。作为可能的解决方案，提及接收器的光圈、增益或发射器的情景匹配。根据本发明，在那里提出改变传感器上的光斑的位置、大小和/或几何形状。

DE 10 2006 003 785 A1公开一种在光学接收单元前面具有可调节遮光设备的传感器。提及动态范围受限于上限阈值的问题，超过该上限阈值，接收器就会饱和。因此，遮光设备具有电致变色或光致变色介质，以便根据在接收器处探测到的辐射来调节遮光设备的可通过性。

由US 2017 176579 A例如已知一种激光雷达***(“electro-optical device”，“电光设备”)，其由激光源、射束偏转装置、光电探测器、光学器件和相应的电子器件组成。该文献公开一种***，该***连续地激活探测器像素以便提高传感器的信噪比。本领域技术人员从该启示中可以看出，在此涉及激光雷达***的基于μ镜的实现。然而，因为激光雷达***不提供扫描照明模式，而是提供均匀的照明模式(“Flash”)，所以探测器单元暂时是并行激活的。

US 2018 003821 A中公开一种激光雷达***(“object detector”，“对象探测器”)，其由多个光源、光电探测器、光学器件和相应的电子器件组成。光源是单独且相继可操控的激光二极管。US 2018 003821 A公开了，为每个光源恰好分配一个接收元件。像素被单独且同时/并行地读出。探测器类型可以实施为SPAD，这在说明书中作为一种可能的实施方案被提及，但是在附图中，本领域技术人员看到具有雪崩光电二极管(英语：avalanchephoto diode，APD)的激光雷达***。

此外，原则上已知具有红色、绿色和蓝色(RGB)颜色通道和单独的光电探测器的SPAD传感器。

DE 94 10 659 U1公开一种用于电磁信号的接收设备。该设备设置有用于限制信号的动态范围的、时间上变化的衰减器，以避免饱和效应。

由EP 3 171 201 B1已知一种光电测距仪。适当地改变光发射器的光学输出功率，以便获得由接收器单元能够分析处理的强度范围内的接收信号，该强度范围高于可探测性下限并且低于接收器单元的上饱和。

最后，EP 2 300 852 B1描述了一种用于多普勒激光雷达测量速度的方法，其中，每次测量中要在探测器上集成的激光脉冲的数量取决于来自介质的辐射的强度。如此能够提高动态范围。

发明内容

根据本发明，提供一种开篇所提及类型的激光雷达***，其具有多个光电探测器，所述多个光电探测器设置为具有不同的饱和概率。

本发明的优点

根据本发明的激光雷达***的优点在于，不仅能够检测近场中的高反射性对象而且能够检测远场中的低反射性对象，而无需对激光发射功率进行任何匹配或在探测器侧进行可调整的动态匹配。因此，能够以简单的方式对所有像素在高光量的情况下的过快的饱和进行补偿。可以与对象的距离无关地探测周围环境中的对象和超出周围环境的对象，例如近场中的、优选例如在前方行驶的车辆的后部的后向反射器。始终能够以较高的概率保留光电探测器的探测能力。本发明简化了具有高动态范围的激光雷达***的提供。

在本发明的意义上，周围环境的近场位于自***的光电探测器开始测量0m直至50m、优选直至40m、特别优选直至30m之间的距离。在本发明的意义上，周围环境的远场位于自***的光电探测器开始测量超过30m、优选超过40m、特别优选超过50m的距离。

在本发明的意义上，对象可以是可运动对象，例如人、车辆或动物，和/或不可运动对象，例如护栏、墙壁、桥柱等。

优选地，激光雷达***设置为用于从多个光电探测器的接收信号中区分出近场中的高反射性对象与远场中的低反射性对象。这具有以下优点，激光雷达***本身可以进行这种区分，而不必是下游(nachgelagert)的外部分析处理来进行所述区分。为此，激光雷达***可以具有分析处理电子器件，该分析处理电子器件优选地设置为同步地分析处理暗图像信息与明亮图像信息(Dunkel-und Hellbildinformationen)，并且特别优选地同步地输出所述暗图像信息与明亮图像信息。优选地，分析处理电子器件设置为用于统计地分析处理光电探测器的直方图，以便求取周围环境中的对象的大多数的(mehrheitlich)反射率特性并且优选地将所述反射率特性与对象的距离、尤其是与到光电探测器的距离时间同步地进行关联。

在多个实施方式中，在光电探测器中的至少一个的上游布置有调光滤光器(Abdunklungsfilter)，以便减小在调光滤光器下游的光电探测器的饱和概率。调光滤光器优选地减少入射到光电探测器上的光量。因此，调光滤光器减小光电探测器的饱和概率，使得光电探测器原理上在出厂后可以具有任意的饱和概率，并且调光滤光器匹配、尤其降低饱和概率。如此，优选所有光电探测器能够相同地实施，这降低制造开销并且可以降低成本。

优选的滤光器是中性灰度(ND)滤光器。ND滤光器(也称为灰色滤光器)可以作为调光滤光器特别好地用于降低饱和概率，因为它们有效地减少入射到光电探测器上的光量。因此，ND滤光器下游的光电探测器的饱和概率降低。调光滤光器优选是静态光学滤光器。这意味着，调光性能在时间上是恒定的，不能够手动或自动调节。由于滤光器不必具有任何可运动的光圈、主动(aktiven)构件或类似物，因此这简化了结构并提高了可靠性。这降低了复杂性并确保了高的构件可用性。但是，代替调光滤光器，也可以存在光电探测器中的多个，它们在出厂后已经具有不同的饱和概率，即不需要上游调光滤光器。为此，光电探测器优选可以制造成具有相对于彼此不同的、但是优选静态的探测灵敏度。然后可以节省用于这些光电探测器的调光滤光器，从而节省安装空间。

一些实施方式设置多个调光滤光器，其布置在一个共同的滤光器矩阵中并且形成一个共同的滤光器构件。因此，可以实现调光滤光器的紧凑的结构方式和简单的操作。优选地，每个调光滤光器在光电探测器中的一个的上游。因此，每个调光滤光器唯一明确地分配给一个光电探测器，该光电探测器又能被分析处理电子器件唯一明确地辨识。滤光器矩阵在光学接收路径中优选放置在SiPM配置中的基于SPAD的探测器(SPAD阵列)的前方。特别优选的是，所有调光滤光器都布置在一个共同的滤光器矩阵中并且形成一个共同的滤光器构件。滤光器矩阵优选地具有多个行和列，其中，行的数量优选地与列的数量相同。优选地，存在三行或更多行和/或三列或更多列，特别优选地存在四行或更多行和/或四列或更多列，完全特别优选地存在多于五行或更多行和/或五列或更多列。相应地，一个优选的滤光器矩阵是改良的拜尔滤光器，其中优选地，具有相对于彼此不同强度调光(Abdunklung)的调光滤光器相邻并且交替。

激光雷达***优选具有第一光电探测器阵列(Photodetektoranordnung)和第二光电探测器阵列，其中，第一光电探测器阵列设置为具有第一饱和概率，第二光电探测器阵列设置为具有第二饱和概率，其中，第一饱和概率不同于第二饱和概率。因此，高反射性对象和低反射性对象能够分别由不同的光电探测器阵列识别。每个光电探测器阵列包括一个或多个光电探测器。优选的是，每个光电探测器阵列包括两个或更多个光电探测器。优选的是，所有光电探测器是相同的。第一饱和概率可以通过实现第一调光的第一上游调光滤光器来定义，而第二饱和概率可以通过实现不同于第一调光的第二调光的第二上游调光滤光器来定义。因此优选地，通过上游调光滤光器的调光的程度定义光电探测器与相应的光电探测器阵列的所属关系。然而，在一些实施方式中，第二饱和概率也可以通过第二光电探测器阵列本身的光电探测器的光敏度来定义，即在第二光电探测器阵列上游没有第二调光滤光器。

在多个实施方式中，第一调光与第二调光相比可以为33％与66％之间。因此优选地，如果在第二光电探测器阵列上游没有第二调光滤光器，第一调光滤光器仅允许如第二调光滤光器的33％与66％之间的光量通过，或者第一调光滤光器仅允许第二光电探测器阵列的最大探测率的33％与66％之间通过。如果调光滤光器如同优选地是静态滤光器，则调光在时间上是恒定的。尤其通过分析处理电子器件，能够将具有强的调光滤光器的光电探测器(例如相对于入射光量而言大于50％的调光)中的探测优选地分配给特别明亮的对象特性，而将具有弱的调光滤光器或没有调光滤光器的光电探测器(例如具有小于50％的调光)中的探测优选地分配给暗的对象特性。

优选地，激光雷达***具有第三光电探测器阵列，其中，第三光电探测器阵列设置为具有第三饱和概率，其中，第三饱和概率不同于第一饱和概率并且不同于第二饱和概率。因此能够实现激光雷达***的更好分级的灵敏度和提升的动态范围。优选地，第三光电探测器阵列的所有光电探测器与第一光电探测器阵列和第二光电探测器阵列的光电探测器相同，只有第三调光滤光器或光电探测器的特殊光敏度定义了光电探测器与第三光电探测器阵列的所属关系，该第三调光滤光器具有不同于第一调光和第二调光的第三调光，所述特殊光敏度不同于第一和第二光电探测器阵列的光敏度。在多个实施方式中，第三调光在第一和第二调光之间，优选地在它们之间的中部。特别优选地，激光雷达***具有至少一个另外的光电探测器阵列，其中，每个另外的光电探测器阵列都具有不同于所有其他光电探测器阵列的另外的饱和概率。如此能够实现激光雷达***的非常精细分级的灵敏度和非常高的动态范围。

在一些实施方式中，光电探测器阵列中的两个或更多个布置在一个共同的探测器矩阵中。优选的是，光电探测器阵列中的两个或更多个形成一个共同的探测器构件。这具有以下优点，能够减少调整开销和配置开销，因为在开始运转之前不再必须取决于彼此配置各个光电探测器阵列，而是能够将两个或更多个光电探测器阵列提供为预配置的共同的构件。特别优选的是，所有光电探测器阵列都布置在共同的探测器矩阵中并形成一个共同的探测器构件。

探测器矩阵优选地具有多个行和列，其中，行的数量优选与列的数量相同。优选存在三行或更多行和/或三列或更多列，特别优选存在四行或更多行和/或四列或更多列，完全特别优选存在多于五行或更多行和/或五列或更多列。滤光器矩阵中的行和列的数量优选地相应于探测器矩阵中的行和列的数量。因此能够特别简单地借助相应的调光滤光器精确地覆盖光电二极管，以便定义不同的光电探测器阵列。

优选的是，探测器构件和滤光器构件形成一个共同的部件。滤光器构件和探测器构件可以例如在连贯的洁净室工艺中以高度集成的方式制造，并组装成共同的部件。因此可以省去后续的调整开销。探测器构件和滤光器构件优选材料锁合地彼此连接，尤其是粘接，以便形成共同的部件。这可以是制造共同部件的简单、成本有利且有效的可能性。在多个实施方式中，光电探测器被分别单独封装在滤光器构件和探测器构件之间形成的内部空间中。这样可以很好地单独保护探测器构件上的每个光电探测器。然而，在一些实施方式中设置，多个光电探测器被封装在一个共同的内部空间中。

一些实施方式设置，光电探测器中的一个或多个是单光子雪崩光电二极管。这种单光子雪崩光电二极管设置为用于对单光子进行计数。如果在光学路径上存在太多光子，则连接(verschaltet)在SiPM中的SPAD同时也饱和从而不再敏感的概率就会增加。但是，由于滤光器矩阵的各个调光滤光器仅传输如其衰减级别所允许的这么多的光子，因此位于它们后方的SPAD能够从高反射性对象接收与低反射性对象情况下的未经过滤的像素或经微弱过滤的像素一样多的光子。因此，探测能力、也称为武装概率(Arm probability)保持均匀(homogen)。SiPM(即探测器矩阵)拥有越多的SPAD像素(即单个光电探测器)，以及所使用的滤光器强度(即不同的调光滤光器和因此光电探测器组)越多，均匀性就更好。特别优选的是，所有的光电探测器都是单光子雪崩光电二极管。这样可以使用大量相同的光电探测器，这可以降低成本并简化制造。SPAD的使用允许显著减少普通成像器在较差的光线条件下所需的曝光时间，优选从毫秒的数量级降低到纳秒的数量级。

在一些实施方式中，光电探测器阵列中的一个或多个包括恰好一个光电探测器。在一些实施方式中，光电探测器阵列中的一个或多个包括两个或更多个光电探测器。对于两个或更多个或所有的光电探测器阵列，光电探测器的数量优选地是相同的。由于光电探测器与光电探测器阵列的所属关系在多个实施方式中通过上游调光滤光器定义，因此两个或更多个调光滤光器在其调光方面优选是相同的，使得其定义具有相应数量的光电探测器的光电探测器阵列。滤光器矩阵优选提供两个或更多个不同的调光，使得定义相应数量的光电探测器阵列。此外，对于每个不同的调光，滤光器矩阵中相同调光滤光器的数量优选是相同的。因此，例如，在3×3滤光器矩阵中，以入射的光量为基准，优选存在三个具有调光33％的调光滤光器、三个另外的具有调光50％的调光滤光器、三个另外的具有调光66％的调光滤光器，使得由此可以在包括九个相同光电探测器的下游3×3探测器矩阵中定义三个光电探测器阵列。然而，存在以下实施方式，其中，与其他光电探测器阵列相比，在滤光器矩阵中以更小或更高的比例设置相对较强或较弱的滤光器。例如，可以在探测器矩阵上设置具有四个光电探测器的另外的第四光电探测器阵列，其通过滤光器矩阵中四个另外的具有调光90％的调光滤光器定义。探测器矩阵然后优选地具有13个相同的光电探测器。

根据本发明，还提供开篇所提及类型的机动车，其中，上述激光雷达***的一种实施方式与该机动车有效连接。

根据本发明的机动车的优点在于，其通过激光雷达***不仅能够检测近场中的高反射性对象而且能够检测远场中的低反射性对象，而无需对激光发射功率进行任何匹配或在探测器侧进行可调整的动态匹配。光电探测器的检测能力始终能够以较高的概率得到保留。本发明简化了带有具有高动态范围的激光雷达***的机动车的提供。

优选的机动车是乘用车、卡车、两轮车(尤其摩托车)和公共汽车。激光雷达***可以在机动车中通过合适的接口与控制单元有效连接，以用于至少部分自动化的驾驶功能，尤其用于单视频部分自动驾驶(Mono-Video-Partly-Automated-Driving)。机动车还可以具有3D摄像机。

本发明的有利的扩展方案在从属权利要求中给出并在说明书中进行描述。

附图说明

参考附图和以下描述进一步阐述本发明的实施例。附图示出：

图1示出根据本发明的第一实施方式的激光雷达***，其具有一个共同的探测器矩阵和在探测器矩阵上游的一个共同的滤光器矩阵；

图2示出根据本发明的第一实施方式的激光雷达***的一个共同的探测器构件的示意性俯视图；

图3示出根据图1的探测器矩阵和滤光器矩阵的一个部段的侧视截面图；和

图4示出根据本发明第二实施方式的替代的滤光器矩阵的俯视图。

具体实施方式

在图1中示出根据本发明的第一实施方式的激光雷达***1。激光雷达***1布置在机动车(未示出)中并且与机动车有效连接。为了简单起见，省略了激光雷达***1的对于本领域技术人员已知的各种细节，例如用于发射光束以便扫描周围环境的激光源。

图1所示的激光雷达***1设置为用于借助光束扫描周围环境，以便检测关于周围环境的信息，其中，该激光雷达***设置为用于不仅检测在周围环境的近场中的高反射性对象而且检测在周围环境的远场中的低反射性对象，下面将对此进行详细阐述。

激光雷达***1包括探测器构件2和滤光器构件3。探测器构件2包括多个光电探测器4，在此例如九个相同的光电探测器4，所述光电探测器设置为具有不同的饱和概率，下面将对此更详细地解释。

激光雷达***1设置为用于从多个光电探测器4的接收信号中区分出近场中的高反射性对象与远场中的低反射性对象。在此，近场位于自光电探测器开始测量约0m至40m的距离，而远场位于大于40m的距离。

在所示的第一实施例中，各个光电探测器4被分组为通过滤光器构件3定义的三个光电探测器阵列，该滤光器构件在光电探测器3的探测方向上在探测器构件2上游。滤光器构件3包括滤光器框架5和滤光器矩阵6，滤光器矩阵在此同样具有九个调光滤光器7a-c，其中每三个调光滤光器是相同的，即每三个调光滤光器分别允许相同的光量通过。滤光器矩阵6实施为棋盘状的改良的拜尔滤光器。分别提供了不同调光的调光滤光器7a-c彼此相邻地布置。

光电探测器4是单光子雪崩光电二极管并且全部相同地实施，因此它们只能计数单个光子。在光电探测器4上游的调光滤光器7a-c降低了在调光滤光器7a-c下游的光电探测器4的饱和概率。因此，光探测器4与相应的光电探测器阵列的所属关系仅由以下得出：在相应的光探测器4上游的滤光器矩阵6的调光滤光器7a-c对于哪些相对光量是可通过的。

因此，在所示的实施例中，探测器构件2包括具有9个相同的单个光电探测器4的一个共同的3×3探测器矩阵8。滤光器构件3包括3×3滤光器矩阵6，其具有三个调光滤光器7a(分别提供第一调光，因此分别允许入射光量的75％通过)、三个另外的调光滤光器7b(分别提供第二调光，因此分别允许入射光量的25％通过)和三个另外的调光滤光器7c(分别提供第三调光，因此分别允许入射光的50％通过)。因此，在调光滤光器7a-c后方的下游的相同光电探测器4的通过第一调光定义的第一饱和概率、通过第二调光定义的第二饱和概率和通过第三调光定义的第三饱和概率彼此不同。

布置在具有第一调光的三个调光滤光器7a后方的光电探测器4形成第一光电探测器阵列，该第一光电探测器阵列在此由三个相同的单光子雪崩光电二极管组成。布置在具有第二调光的三个调光滤光器7b后方的光探测器4形成第二光电探测器阵列，该第二光电探测器阵列在此由三个另外的相同的单光子雪崩光电二极管组成。布置在具有第三调光的三个调光滤光器7c后方的光探测器4形成第三光电探测器阵列，该第三光电探测器阵列在此由三个另外的相同的单光子雪崩光电二极管组成。通过三个不同强度的调光，光电探测器4设置为：在入射在每个上游调光滤光器7a-c上的光量相同的情况下，所述光电探测器相较于其他光电探测器4具有不同的饱和概率。

因此，九个光电探测器4中的每个都明显地恰好分配给光电探测器阵列中的一个，其中，在每个光电探测器4上游设有一个调光滤光器7a-c，该调光滤光器对于以下光量是可通过的：通过相应的光电探测器阵列应接收所述光量。这意味着，滤光器矩阵6的构型相应于探测器矩阵8的构型，使得有调光滤光器7a-c中的一个分别在光电探测器4中的一个的上游。

换句话说，图1示出根据本发明的第一配置，该第一配置针对探测器矩阵8设置SiPM组合(SiPM-Konstellation)，SiPM组合由多个相互连接的SPAD探测器作为光电探测器4组成，在此例如作为3×3“宏像素”。在该探测器矩阵8前方、在光学接收路径的各个像素中布置有不同衰减级别的静态滤光器阵列，即滤光器矩阵8，使得光电探测器4的每个SPAD只能对选定动态范围内的光子进行计数。除了在此示出的9个通道之外，在其他实施方式中可以根据应用以较小或较高的比例设置较强或较弱的调光滤光器7a-c。

现在，图2示出探测器构件2的俯视图。探测器构件2包括：3×3探测器矩阵8，其由九个相同的光电探测器组成；承载板9，其承载探测器矩阵8。在不知道滤光器矩阵6的情况下，不能够识别九个相同的光电探测器4中的哪个分配给哪个光电探测器阵列。换句话说，这意味着也能够通过更换滤光器矩阵6来改变光电探测器4的分配。

每个光电探测器4通过电导体轨道装置10与分析处理电子器件11连接，分析处理电子器件例如通过集成的分析处理控制电路形成。分析处理电子装置11设置为用于从多个光电探测器4的光电探测器4的接收信号中区分出近场中的高反射性对象和远场中的低反射性对象。分析处理电子器件11从所存储的分配表(Zuordnungstabelle)中获知探测器矩阵8的各个光电探测器4与(在此三个)不同的光电探测器阵列的分配，并且因此例如可以评估光电探测器4的计数信号作为来自第一光电探测器阵列的接收信号，在所述光电探测器上游设有具有第一调光的调光滤光器7a。在第一实施例中，分析处理电子器件11设置为用于将所有光电探测器4的接收信号合并在一起，并且将它们同步输出为共同的明亮图像信息与暗图像信息。同时，分析处理电子装置11设置为用于从光电探测器4的接收信号中获得关于周围环境的深度信息。每个光电探测器4因此得到双重功能。此外，分析处理电子器件11设置为用于记录光电探测器4的直方图并对其统计地进行分析处理，以便例如在此求取对象的反射率特性并使所述反射率特性与对象的距离在时间上同步地进行关联。

换句话说，图2示出对于单个宏像素的、SiPM配置中的SPAD矩阵，即探测器构件2，包括连接和(如果未使用“背侧照明SPAD/SiPM”)具有分析处理电子器件11的非主动的(nichtaktiver)表面。重要的是，为了同时以结合的方式检测明亮图像信息与暗图像信息以及SiPM特性(为了可快速饱和的并且因此停用的SPAD的冗余的目的而进行的并行运行)，在宏像素矩阵、即探测器矩阵8中必须存在比此处所示更高数量的SPAD，即光电探测器4(例如4×4、5×5等)。

图3示出探测器构件2和滤光器构件3的一个部段的侧视截面图。具有滤光器矩阵6的滤光器构件3与具有探测器矩阵8的探测器构件2材料锁合地连接。为此目的，滤光器构件3在边缘区域中的连接点12处与探测器构件2粘接。如此，探测器构件2和滤光器构件3永久地彼此连接。因此，探测器构件2和滤光器构件3形成一个共同的部件。光电探测器4被封装在内部空间13中，该内部空间在探测器构件2和滤光器构件3之间形成。因此，保护各个光电探测器4免于外部的周围环境影响，例如潮湿。在所示的实施例中，光电探测器4分别被单独封装在内部空间13中。然而，在其他实施例中，两个或更多个光电探测器4被共同封装在内部空间13中。换句话说，图3示出单个SPAD、即光电探测器4的截面图示，以便——例如借助材料锁合的粘接连接——示出在洁净室工艺中滤光器矩阵6与半导体二极管即光电探测器4的无缝连接。如此实现由探测器构件2和滤光器构件3组成的经封装的一个共同的部件。

图4示出根据本发明的第二实施方式的替代的滤光器矩阵6的俯视图。滤光器矩阵6再次实施为拜尔滤光器。与第一实施方式不同，再次布置在滤光器框架5中的滤光器矩阵6是具有四行五列的4×5滤光器矩阵6，即二十个调光滤光器7a-d。未示出的是，激光雷达***1的第二实施方式中的探测器矩阵8在4×5探测器矩阵8中相应地具有二十个相同的探测器4，使得滤光器矩阵6的构型再次相应于探测器矩阵的构型，并且在接收方向上在探测器矩阵8的光电探测器4上游分别设有滤光器矩阵6的调光滤光器7a-d。在此，不是仅提供了三个，而是提供了四个不同的调光滤光器7a-d，其中的每个调光滤光器允许不同减少的光量通过。

具有图4的替代的滤光器矩阵6的激光雷达***1因此包括附加的第四光电探测器阵列，附加的第四光电探测器阵列设置为具有第四饱和概率。具体地，第四调光滤光器7d提供仅允许10％的光量通过的调光。因此，第四饱和概率不同于第一、第二和第三饱和概率。布置在具有第四调光的三个另外的调光滤光器7d后方的光电探测器4形成第四光电探测器阵列，该第四光电探测器阵列由三个相同的单光子雪崩光电二极管组成。从图4可以看出，第四光电探测器阵列中的光电探测器4的数量小于第二实施例中的三个另外的光电探测器阵列中的每个的光电探测器4的数量。在图4中，说明性地分别以附图标记表示具有第一调光的调光滤光器7a、具有第二调光的调光滤光器7b、具有第三调光的调光滤光器7c和具有第四调光的调光滤光器7d。相应的阴影线分别指示另外的调光滤光器7a-d，其对于相同的光量具有相应的可通过性，但是为了清楚起见，其不具有附图标记。

以此方式提供激光雷达***1和与该激光雷达***1有效连接的机动车，其中，激光雷达***1设置为用于借助光束扫描周围环境以便检测关于周围环境的信息。在此，激光雷达***1附加地设置为用于不仅检测在周围环境的近场中的高反射性对象而且检测在周围环境的远场中的低反射性对象，并且激光雷达***为此具有多个光电探测器4，所述多个光电探测器设置为具有不同的饱和概率。在所示的解决方案中，在光电探测器4上游分别有调光滤光器7a-d，使得光电探测器4设置为不仅可以对光子进行计数，而且能够从光电探测器4的接收信号中区分出高反射性对象和低反射性对象。在所示的两个实施方式中，所有调光滤光器7a-d都是中性灰度滤光器，也称为ND滤光器。分析处理电子器件11然后可以分析处理光电探测器4的信息，并且例如输出同步的明亮图像信息与暗图像信息。

Claims (10)

1.一种激光雷达***(1)，所述激光雷达***设置为用于借助光束扫描周围环境，以便检测关于所述周围环境的信息，其中，所述激光雷达***设置为用于不仅检测在所述周围环境的近场中的高反射性对象而且检测在所述周围环境的远场中的低反射性对象，其特征在于，所述激光雷达***(1)具有多个光电探测器(4)，所述多个光电探测器设置为具有不同的饱和概率。

2.根据权利要求1所述的激光雷达***(1)，其中，所述激光雷达***(1)设置为用于从所述多个光电探测器(4)的接收信号中区分出所述近场中的所述高反射性对象与所述远场中的所述低反射性对象。

3.根据权利要求1或2所述的激光雷达***(1)，其中，在所述光电探测器(4)中的至少一个的上游设有调光滤光器(7a-d)，以便降低在所述调光滤光器(7a-d)下游的光电探测器(4)的饱和概率。

4.根据权利要求3所述的激光雷达***(1)，其中，设置多个调光滤光器(7a-d)，所述多个调光滤光器布置在一个共同的滤光器矩阵(6)中并且形成一个共同的滤光器构件(3)，每个调光滤光器(7a-d)位于所述光电探测器(4)中的一个的上游。

5.根据以上权利要求中任一项所述的激光雷达***(1)，其中，所述激光雷达***(1)具有第一光电探测器阵列和第二光电探测器阵列，其中，所述第一光电探测器阵列设置为具有第一饱和概率，并且所述第二光电探测器阵列设置为具有第二饱和概率，其中，所述第一饱和概率不同于所述第二饱和概率。

6.根据权利要求5所述的激光雷达***(1)，其中，所述激光雷达***(1)具有第三光电探测器阵列，其中，所述第三光电探测器阵列设置为具有第三饱和概率，其中，所述第三饱和概率不同于所述第一饱和概率并且不同于所述第二饱和概率。

7.根据权利要求5或6所述的激光雷达***(1)，其中，所述光电探测器阵列中的两个或更多个布置在一个共同的探测器矩阵(8)中并且形成一个共同的探测器构件(2)。

8.根据权利要求4和权利要求7所述的激光雷达***(1)，其中，所述探测器构件(2)和所述滤光器构件(3)形成一个共同的部件。

9.根据以上权利要求中任一项所述的激光雷达***(1)，其中，所述光电探测器(4)中的一个或多个是单光子雪崩光电二极管。

10.一种机动车，所述机动车具有根据权利要求1至9中任一项所述的激光雷达***(1)，其中，所述激光雷达***(1)与所述机动车有效连接。

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