特許 7343640 ＬｉＤＡＲセンサのトリガ信号を分離するための装置ならびに方法および試験システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】ＬｉＤＡＲセンサのトリガ信号を分離するための装置ならびに方法および試験システム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/497 20060101AFI20230905BHJP

   G01S 7/481 20060101ALI20230905BHJP

【ＦＩ】

G01S7/497

G01S7/481 A

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022039382

(22)【出願日】2022-03-14

(65)【公開番号】P2022141616

(43)【公開日】2022-09-29

【審査請求日】2022-03-23

(31)【優先権主張番号】10 2021 106 220.9

(32)【優先日】2021-03-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】506012213

【氏名又は名称】ディスペース ゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】ｄＳＰＡＣＥ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｒａｔｈｅｎａｕｓｔｒ．２６，Ｄ－３３１０２ Ｐａｄｅｒｂｏｒｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】グレゴア ズィーファース

(72)【発明者】

【氏名】フランク シュッテ

(72)【発明者】

【氏名】アンドレアス ヒムラー

(72)【発明者】

【氏名】ヤン ラハマイアー

(72)【発明者】

【氏名】イェンス ハーゲマイアー

(72)【発明者】

【氏名】マルコ シュミット

【審査官】山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５１３１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３１８７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３４１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５１３５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１１１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８３９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－０２９７８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１９１０６１２９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２５９６２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１９１４４６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－１７／９５

Ｈ０４Ｂ１０／００－１０／９０

Ｈ０４Ｊ１４／００－１４／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬｉＤＡＲセンサ（１２）の試験システム（１）のためのトリガ信号を分離するための装置（１０）であって、
前記装置（１０）は、光伝送媒体（１６）を介してトリガ検出器（１４）に接続可能な収束レンズ（１８）またはトリガ検出器（１４）を有し、
前記収束レンズ（１８）または前記トリガ検出器（１４）は、ＬｉＤＡＲセンサ（１２）によって生成されたトリガ信号（ＴＳ）を受信するように構成されており、
前記装置（１０）は、前記トリガ信号（ＴＳ）の信号経路（ＳＰ）において前記収束レンズ（１８）または前記トリガ検出器（１４）の上流に配置された光学素子（２０ａ，２０ｂ）を有し、
前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）は、前記トリガ信号（ＴＳ）を通過させるように、かつ前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）を通過した前記トリガ信号（ＴＳ）の、前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）の表面（２２）において反射された後方反射（ＲＴＳ）を吸収するように構成されている、
装置（１０）。

【請求項2】

前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）は、光アイソレータ（２０ａ）、とりわけファラデーアイソレータによって構成されており、
前記光アイソレータ（２０ａ）は、第１の偏光子（２０ａ２）と第２の偏光子（２０ａ３）との間に配置されたファラデー回転子（２０ａ１）を有する、
請求項１記載の装置。

【請求項3】

前記第１の偏光子（２０ａ２）の光軸（Ａ１）は、前記トリガ信号（ＴＳ）の偏光平面（Ｅ）に一致する方向性を有し、
前記ファラデー回転子（２０ａ１）は、前記トリガ信号（ＴＳ）の偏光を所定の回転方向（Ｄ）に４５°だけ回転させるように構成されており、
前記第２の偏光子の光軸（Ａ２）は、前記所定の回転方向（Ｄ）において前記第１の偏光子（２０ａ２）に対して４５°だけ方向付けされている、
請求項２記載の装置。

【請求項4】

前記ファラデー回転子（２０ａ１）は、前記光アイソレータ（２０ａ）を通過した前記トリガ信号（ＴＳ）の前記後方反射（ＲＴＳ）の偏光を前記所定の回転方向（Ｄ）に４５°だけ回転させるように構成されており、
これにより、前記ファラデー回転子（２０ａ１）を通過した前記後方反射（ＲＴＳ）は、前記第１の偏光子の前記光軸（Ａ１）に直交するように方向付けされている、
請求項３記載の装置。

【請求項5】

前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）は、遅延素子（２０ｂ）、とりわけλ／４波長板によって構成されており、
前記λ／４波長板は、前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）によって生成された、とりわけ直線偏光されたトリガ信号（ＴＳ）を円偏光させるように構成されている、
請求項１記載の装置。

【請求項6】

前記トリガ信号（ＴＳ）の前記信号経路（ＳＰ）において前記遅延素子（２０ｂ）の上流に偏光子（２４）、とりわけ直線偏光子が配置されている、
請求項５記載の装置。

【請求項7】

前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）を２回目に通過した後の、前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）を通過した前記トリガ信号（ＴＳ）の前記後方反射（ＲＴＳ）の光学出力は、前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）の受信機の検出閾値を下回る、
請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。

【請求項8】

前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）は、
前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）を１回目に通過したときの前記トリガ信号（ＴＳ）の光学出力を５０～７０％減衰させるように構成されており、
前記トリガ信号（ＴＳ）と、前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）を改めて通過した前記トリガ信号（ＴＳ）の後方反射（ＲＴＳ）と、の総減衰が９９％超になるように構成されている、
請求項７記載の装置。

【請求項9】

前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）および前記収束レンズ（１８）または前記トリガ検出器（１４）は、
前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）の送信ユニット（１２ａ）に取り付け可能なカバーフード（２６）内に配置されているか、または
前記トリガ信号（ＴＳ）の前記信号経路（ＳＰ）に配置された支持体装置（２８）上に配置されている、
請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。

【請求項10】

前記トリガ検出器（１４）は、所定数の感光性ダイオード（１４ａ～１４ｈ）を有し、
前記感光性ダイオード（１４ａ～１４ｈ）は、受信した前記トリガ信号（ＴＳ）を電気信号として信号発生器（３０）に伝送するように構成されている、
請求項９記載の装置。

【請求項11】

前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）は、少なくとも、前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）の前記送信ユニット（１２ａ）の開口角の領域に配置されている、
請求項９または１０記載の装置。

【請求項12】

ＬｉＤＡＲセンサ（１２）のための試験システム（１）であって、前記試験システム（１）は、
トリガ信号（ＴＳ）を生成するＬｉＤＡＲセンサ（１２）と、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の、前記トリガ信号（ＴＳ）を分離するための装置（１０）と、
信号発生器（３０）と、
を有し、
前記トリガ検出器（１４）は、
試験されるべき前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）の前記トリガ信号（ＴＳ）を受信したことに応答して前記信号発生器（３０）を制御し、
前記トリガ信号（ＴＳ）のシミュレートされた後方反射（ＲＴＳ）を生成し、所定数の感光性ダイオード（１４ａ～１４ｈ）を使用して、前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）の受信機（１２ｂ）に送出する、
ように構成されている、
試験システム（１）。

【請求項13】

前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）は、フラッシュＬｉＤＡＲまたは機械式に回転して走査するＬｉＤＡＲによって構成されている、
請求項１２記載の試験システム（１）。

【請求項14】

ＬｉＤＡＲセンサ（１２）の試験システム（１）のためのトリガ信号を分離するための方法であって、前記方法は、
前記ＬｉＤＡＲセンサ（１２）によって生成されたトリガ信号（ＴＳ）を、光伝送媒体（１６）を介してトリガ検出器（１４）に接続された収束レンズ（１８）によって、または前記トリガ検出器（１４）によって受信するステップ（Ｓ１）と、
前記トリガ信号（ＴＳ）の信号経路（ＳＰ）において前記収束レンズ（１８）または前記トリガ検出器（１４）の上流に配置された光学素子を通るように前記トリガ信号（ＴＳ）を通過させるステップ（Ｓ２）と、
前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）を通過した前記トリガ信号（ＴＳ）の、前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）の表面（２２）において反射された後方反射（ＲＴＳ）を、前記光学素子（２０ａ，２０ｂ）によって吸収するステップ（Ｓ３）と、
を有する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための装置に関する。

【0002】

本発明はさらに、ＬｉＤＡＲセンサのための試験システムに関する。

【0003】

本発明はさらに、ＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための方法に関する。

【背景技術】

【0004】

ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging［光による検知と測距］の略称）光測定システムは、さらなる用途に加えて、光学的に距離および速度を測定するために使用される。ＬｉＤＡＲ光測定システムは、光を送出し、その光がオブジェクトで反射された後、ＬｉＤＡＲ光測定システムに戻ってくるまでの所要時間を測定する。既知の光速から、ＬｉＤＡＲ光測定システムからオブジェクトまでの距離が算出される。

【0005】

ＬｉＤＡＲ光測定システムの用途分野の例は、光学的な距離測定のためのモバイル機器および自動車用途分野のための、すなわち運転者支援システムおよび自動運転のための、ならびに航空宇宙用途のためのＬｉＤＡＲ光測定システムである。

【0006】

独国特許出願公開第１０２００７０５７３７２号明細書は、トリガユニットを有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムを開示しており、同試験システムによれば、試験されるべきＬｉＤＡＲセンサの信号を受信したことに応答して、所定の合成的に生成または記録された光学信号が信号発生器の信号生成ユニットによって出力されるように、信号発生器が制御される。

【0007】

独国特許出願公開第１０２０１７１１０７９０号明細書は、ＬｉＤＡＲ光受信センサを有するＬｉＤＡＲ光測定システムのためのシミュレーション装置を開示しており、同シミュレーション装置では、ＬｉＤＡＲ光受信センサの平面に光送信機が設けられており、ＬｉＤＡＲ光受信センサの平面に、上記の光送信機に隣接してさらなる光送信機が配置されており、コンピュータが、ＬｉＤＡＲ光受信センサの作動と、光送信機および／またはさらなる光送信機を介して光学信号を放出するための期間と、を監視し、光送信機またはさらなる光送信機からの光学信号の信号入力を記録する。

【0008】

信号発生器を使用してＬｉＤＡＲセンサを試験する際の問題は、ＬｉＤＡＲセンサの送信ユニットから放出されたトリガ信号が、例えばトリガユニット、すなわちシミュレーション装置の受信機ユニットなどの周囲の表面において反射され、これにより、ＬｉＤＡＲセンサの受信機ユニットによって検出可能になってしまうことにあり、このことは、望ましくない検出結果、または信号発生器によって生成された、トリガ信号の合成的な反射の歪曲をもたらす可能性がある。

【0009】

したがって、トリガ信号の効果的な分離が可能となるように、ＬｉＤＡＲセンサを試験するための既存の装置および方法を改善することが必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

したがって、本発明の課題は、トリガ信号の効果的な分離を可能にするような、ＬｉＤＡＲセンサのトリガ信号を分離するための装置および方法、ならびにそのような装置を使用する対応する試験システムを企図することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有するＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための装置によって解決される。

【0012】

上記の課題は、本発明によればさらに、請求項１２に記載の特徴を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムによって解決される。

【0013】

上記の課題は、本発明によればさらに、請求項１４に記載の特徴を有するＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための方法によって解決される。

【0014】

本発明は、ＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための装置に関する。

【0015】

本装置は、光伝送媒体を介してトリガ検出器に接続可能な収束レンズまたはトリガ検出器を含み、収束レンズまたはトリガ検出器は、ＬｉＤＡＲセンサによって生成されたトリガ信号、とりわけレーザパルスを受信するように構成されている。

【0016】

本装置は、トリガ信号の信号経路において収束レンズまたはトリガ検出器の上流に配置された光学素子をさらに含み、光学素子は、トリガ信号を通過させるように、かつ光学素子を通過したトリガ信号の、とりわけ表面において反射された後方反射を少なくとも部分的に吸収するように構成されている。

【0017】

本発明はさらに、ＬｉＤＡＲセンサのための試験システムに関する。本試験システムは、トリガ信号を生成するＬｉＤＡＲセンサと、トリガ信号を分離するための本発明による装置と、を含む。

【0018】

本試験システムは、信号発生器をさらに含み、トリガ検出器は、試験されるべきＬｉＤＡＲセンサのトリガ信号を受信したことに応答して信号発生器を制御し、トリガ信号のシミュレートされた後方反射を生成し、所定数のダイオードまたは発光素子を使用して、ＬｉＤＡＲセンサの受信機に送出するように構成されている。

【0019】

本発明はさらに、ＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための方法に関する。

【0020】

本方法は、ＬｉＤＡＲセンサによって生成されたトリガ信号、とりわけレーザパルスを、光伝送媒体を介してトリガ検出器に接続された収束レンズによって、またはトリガ検出器によって受信することを含む。

【0021】

本方法は、トリガ信号の信号経路において収束レンズまたはトリガ検出器の上流に配置された光学素子を通るようにトリガ信号を通過させることをさらに含む。

【0022】

本方法は、光学素子を通過したトリガ信号の、とりわけ表面において反射された後方反射を、光学素子によって少なくとも部分的に吸収することをさらに含む。

【0023】

本発明の着想は、ＬｉＤＡＲ Ｏｖｅｒ－ｔｈｅ－Ａｉｒ試験システムの、試験されるべきＬｉＤＡＲセンサへの適合を簡単にすることであり、すなわち、レーザパルスを遮蔽するためのセンサ固有のメカニズムが必要なくなる。光アイソレータまたは光学素子を使用することによって初めて、マルチレーザセンサおよびモノスタティックセンサアーキテクチャのＬｉＤＡＲ Ｏｖｅｒ－ｔｈｅ－Ａｉｒシミュレーションを、センサの内部に介入することなく実現することが可能となる。本発明のさらなる実施形態は、さらなる従属請求項と図面を参照する以下の説明との対象である。

【0024】

本発明の好ましい発展形態によれば、光学素子は、光アイソレータ、とりわけファラデーアイソレータによって構成されており、光アイソレータは、第１の偏光子と第２の偏光子との間に配置されたファラデー回転子を有する。

【0025】

光アイソレータは、トリガ信号を、有利には第１の方向には通過させ、第１の方向とは反対である第２の方向へは大幅に遮断する。

【0026】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、第１の偏光子の光軸は、トリガ信号の偏光平面に一致する方向性を有し、ファラデー回転子は、トリガ信号の偏光を所定の回転方向に４５°だけ回転させるように構成されており、第２の偏光子の光軸は、所定の回転方向において第１の偏光子に対して４５°だけ方向付けされている。

【0027】

トリガ信号の偏光平面の変化によって、有利には、トリガ信号の、所定の回転方向に４５°だけ回転された偏光が、表面に当たるとＬｉＤＡＲセンサの方向へと戻るように反射されるようになり、これにより、光アイソレータから見て逆の回転偏光がもたらされる。

【0028】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、ファラデー回転子は、光アイソレータを通過したトリガ信号の後方反射の偏光を所定の回転方向に４５°だけ回転させるように構成されており、これにより、ファラデー回転子を通過した後方反射は、第１の偏光子の光軸に直交するように方向付けされている。

【0029】

トリガ信号の偏光が改めて所定の回転方向に４５°だけ回転されることに起因して、トリガ信号の後方反射は、９０°だけ回転された偏光を有することとなり、これにより、後方反射は、第１の偏光子に当たると実質的にブロックされる。

【0030】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、光学素子は、遅延素子、とりわけλ／４波長板によって構成されており、λ／４波長板は、ＬｉＤＡＲセンサによって生成された、とりわけ直線偏光されたトリガ信号を円偏光させるように構成されている。

【0031】

円偏光によって有利には、トリガ信号の後方反射は、遅延素子に改めて当たると大幅に減衰またはブロックされる。

【0032】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、トリガ信号の信号経路において遅延素子の上流に偏光子、とりわけ直線偏光子が配置されている。ＬｉＤＡＲセンサから放出されたトリガ信号が直線偏光されていない場合には、このことが必要である。

【0033】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、光学素子を２回目に通過した後の、光学素子を通過したトリガ信号の後方反射の光学出力は、ＬｉＤＡＲセンサの受信機の検出閾値を下回る。

【0034】

したがって、ＬｉＤＡＲセンサの受信機が、信号発生器によって生成されたトリガ信号の合成的な後方反射だけを受信して、トリガ信号の実際の後方反射は受信しないことを保証することができる。

【0035】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、光学素子は、光学素子を１回目に通過したときのトリガ信号の光学出力を５０～７０％、とりわけ６５％減衰させるように構成されており、かつトリガ信号と、光学素子を改めて通過したトリガ信号の後方反射と、の総減衰が９９％超、とりわけ９９．９％超になるように構成されている。

【0036】

これによって有利には、トリガ信号の後方反射の残りの部分がＬｉＤＡＲセンサの検出閾値を下回ることを達成することができる。

【0037】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、光学素子および収束レンズまたはトリガ検出器は、ＬｉＤＡＲセンサの送信ユニットに取り付け可能なカバーフード内に配置されているか、またはトリガ信号の信号経路に配置された支持体装置上に配置されている。

【0038】

カバーフードまたは支持体装置を設けることにより、有利には、トリガ信号を分離するための装置のコンパクトな配置が可能となり、さらには、トリガ信号が光学素子のみを通過すること、または光学信号の後方反射が光学素子に当たることが達成される。

【0039】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、トリガ検出器は、所定数の感光性ダイオードを有し、感光性ダイオードは、受信したトリガ信号を電気信号として信号発生器に伝送するように構成されている。これにより、光学信号を効果的に電気信号に変換することを達成することができる。

【0040】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、光学素子は、少なくとも、ＬｉＤＡＲセンサの送信ユニットの開口角の領域に配置されている。

【0041】

これによって有利には、ＬｉＤＡＲセンサから放出されたトリガ信号が光学素子を完全に通過することを保証することができる。

【0042】

本発明のさらなる好ましい発展形態によれば、ＬｉＤＡＲセンサは、フラッシュＬｉＤＡＲまたは機械式に走査するＬｉＤＡＲによって構成されている。

【0043】

したがって、トリガ信号を分離するための本発明による装置は、ＬｉＤＡＲセンサの全ての一般的な実施形態と共に使用可能である。

【0044】

本明細書に記載されたＬｉＤＡＲセンサのトリガ信号を分離するための装置の特徴は、ＬｉＤＡＲセンサのトリガ信号を分離するための本発明による方法にも適用可能であり、その逆もまた同様である。

【0045】

図面の簡単な説明
本発明およびその利点をより良好に理解するために、添付の図面に関連して以下の説明が参照される。

【0046】

以下では、本発明を、図面の概略図に示されている例示的な実施形態に基づいてより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1a】本発明の好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図である。

【図1b】本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図である。

【図2】本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図である。

【図3】本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図である。

【図4】本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図である。

【図5】本発明の好ましい実施形態による、ＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0048】

別段の指示がない限り、同じ参照符号は、各図の同じ要素を指している。

【0049】

図１ａに示されている装置は、ＬｉＤＡＲセンサ１２の試験システム１のためのトリガ信号を分離するためであり、トリガ検出器１４を含み、このトリガ検出器１４は、ＬｉＤＡＲセンサ１２によって生成されたトリガ信号ＴＳ、とりわけレーザパルスを受信するように構成されている。

【0050】

本装置は、トリガ信号ＴＳの信号経路ＳＰにおいてトリガ検出器１４の上流に配置された光学素子２０ｂをさらに含み、この光学素子２０ｂは、トリガ信号ＴＳを通過させるように、かつ光学素子２０ｂを通過したトリガ信号ＴＳの、とりわけ表面２２において反射された後方反射ＲＴＳを少なくとも部分的に吸収するように構成されている。

【0051】

光学素子２０ｂは、遅延素子２０ｂ、とりわけλ／４波長板によって構成されており、このλ／４波長板は、ＬｉＤＡＲセンサ１２によって生成された、とりわけ直線偏光されたトリガ信号ＴＳを円偏光させるように構成されている。

【0052】

光学素子２０ｂを２回目に通過した後の、光学素子２０ｂを通過したトリガ信号ＴＳの後方反射ＲＴＳの光学出力は、ＬｉＤＡＲセンサ１２の受信機の検出閾値を下回る。

【0053】

光学素子２０ｂは、光学素子２０ｂを１回目に通過したときのトリガ信号ＴＳの光学出力を５０～７０％、とりわけ６５％減衰させるように構成されている。さらに、光学素子２０ｂは、トリガ信号ＴＳと、光学素子２０ｂを改めて通過したトリガ信号ＴＳの後方反射ＲＴＳと、の総減衰が９９％超、とりわけ９９．９％超になるように構成されている。

【0054】

光学素子２０ｂおよびトリガ検出器１４は、ＬｉＤＡＲセンサ１２の送信ユニット１２ａに取り付け可能なカバーフード２６内に配置されている。代替的に、例えば、カバーフード２６を省略してもよい。

【0055】

代替的に、例えば、光学素子２０ｂおよびトリガ検出器１４を、トリガ信号ＴＳの信号経路ＳＰに配置された支持体装置２８上に配置してもよい。

【0056】

トリガ検出器１４は、所定数の感光性ダイオード１４ａ～１４ｈを有し、これらの感光性ダイオード１４ａ～１４ｈは、受信したトリガ信号ＴＳを電気信号として信号発生器３０に伝送するように構成されている。

【0057】

光学素子２０ｂは、少なくとも、ＬｉＤＡＲセンサ１２の送信ユニット１２ａの開口角の領域に配置されている。代替的に、光学素子２０ｂは、信号発生器３０の送信ユニット３２の放射角の領域にも配置されている。

【0058】

ＬｉＤＡＲセンサ１２のための試験システム１は、信号発生器３０をさらに有する。トリガ検出器１４は、試験されるべきＬｉＤＡＲセンサ１２のトリガ信号ＴＳを受信したことに応答して信号発生器３０を制御し、トリガ信号ＴＳのシミュレートされた後方反射ＲＴＳを生成し、信号発生器３０の送信ユニット３２の所定数のダイオードを使用して、ＬｉＤＡＲセンサ１２の受信機１２ｂに送出するように構成されている。

【0059】

ＬｉＤＡＲセンサ１２は、フラッシュＬｉＤＡＲによって構成されている。

【0060】

図１ｂは、本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図を示す。

【0061】

図１ｂに示されている配置は、トリガ信号ＴＳの信号経路ＳＰにおいて遅延素子２０ｂの上流に偏光子２４、とりわけ直線偏光子が配置されているという点で、図１ａに示されている配置とは異なっている。なぜなら、図１ｂに示されている実施形態では、ＬｉＤＡＲセンサが、偏光されていないトリガ信号ＴＳを送出するからである。

【0062】

代替的に、トリガ信号ＴＳが偏光されている場合には、光アイソレータの効率を回転によって最適化することができる。

【0063】

図２は、本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図を示す。

【0064】

ＬｉＤＡＲセンサ１２の試験システム１のためのトリガ信号を分離するための装置１０は、光伝送媒体１６を介してトリガ検出器１４に接続可能な収束レンズ１８を含み、収束レンズ１８は、ＬｉＤＡＲセンサ１２によって生成されたトリガ信号ＴＳ、とりわけレーザパルスを受信するように構成されている。

【0065】

装置１０は、トリガ信号ＴＳの信号経路ＳＰにおいて収束レンズ１８の上流に配置された光学素子２０ｂをさらに含み、この光学素子２０ｂは、トリガ信号ＴＳを通過させるように、かつ光学素子２０ａ，２０ｂを通過したトリガ信号ＴＳの、とりわけ表面２２において反射された後方反射ＲＴＳを少なくとも部分的に吸収するように構成されている。

【0066】

図３は、本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図を示す。

【0067】

光学素子２０ａは、光アイソレータ２０ａ、とりわけファラデーアイソレータによって構成されており、この光アイソレータ２０ａは、第１の偏光子２０ａ２と第２の偏光子２０ａ３との間に配置されたファラデー回転子２０ａ１を有する。

【0068】

第１の偏光子２０ａ２の光軸Ａ１は、トリガ信号ＴＳの偏光平面Ｅに一致する方向性を有する。さらに、ファラデー回転子２０ａ１は、トリガ信号ＴＳの偏光を所定の回転方向Ｄに４５°だけ回転させるように構成されている。さらに、第２の偏光子の光軸Ａ２は、所定の回転方向Ｄにおいて第１の偏光子２０ａ２に対して４５°だけ方向付けされている。

【0069】

図３は、ＬｉＤＡＲセンサ１２の送信ユニット１２ａの送信領域における光学素子２０ａの配置を示す。代替的に、光学素子２０ａは、信号発生器３０の送信ユニット３２の放射領域にも同時に配置されている。視認性を高めるため、この変形例を図示することは省略した。

【0070】

図４は、本発明のさらなる好ましい実施形態による、トリガ信号を分離するための装置を有するＬｉＤＡＲセンサのための試験システムの概略図を示す。

【0071】

ファラデー回転子２０ａ１は、光アイソレータ２０ａを通過したトリガ信号ＴＳの後方反射ＲＴＳの偏光を所定の回転方向Ｄに４５°だけ回転させるように構成されており、これにより、ファラデー回転子２０ａ１を通過した後方反射ＲＴＳは、第１の偏光子の光軸Ａ１に直交するように方向付けされている。

【0072】

図５は、本発明の好ましい実施形態による、ＬｉＤＡＲセンサの試験システムのためのトリガ信号を分離するための方法のフローチャートを示す。

【0073】

本方法は、ＬｉＤＡＲセンサ１２によって生成されたトリガ信号ＴＳ、とりわけレーザパルスを、光伝送媒体１６を介してトリガ検出器１４に接続された収束レンズ１８によって、またはトリガ検出器１４によって受信することＳ１を含む。

【0074】

本方法は、トリガ信号ＴＳの信号経路ＳＰにおいて収束レンズ１８またはトリガ検出器１４の上流に配置された光学素子を通るようにトリガ信号ＴＳを通過させることＳ２を含む。

【0075】

本方法は、光学素子２０ａ，２０ｂを通過したトリガ信号ＴＳの、とりわけ表面２２において反射された後方反射ＲＴＳを、光学素子２０ａ，２０ｂによって少なくとも部分的に吸収することＳ３をさらに含む。

【0076】

本明細書において特定の実施形態について例示および説明したが、当業者には、多数の代替および／または同等の実装形態が存在することが理解される。例示的な実施形態は、単なる例に過ぎず、範囲、適用可能性または構成を何らかの方法で制限するために使用されるのではないことに留意すべきである。

【0077】

むしろ、前述した概要および詳細な説明は、少なくとも１つの例示的な実施形態を実施するための便利な手引きを当業者に提供するものであり、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的な均等物から逸脱することなく、機能の範囲および要素の配置における種々の変更を行ってもよいことを理解すべきである。

【0078】

一般に、本願は、本明細書に提示された実施形態の修正形態、適合形態または変形形態を網羅することを意図している。

【0079】

ＬｉＤＡＲセンサは、例えば、機械式に回転して走査するＬｉＤＡＲによって構成可能である。この場合、ＬｉＤＡＲセンサ１２の試験システム１のためのトリガ信号を分離するための装置１０は、ＬｉＤＡＲセンサ１２の周囲に３６０°の角度で配置されるであろう。

【0080】

さらに、図１ａ、図１ｂ、図２、図３図４に示されている実施形態のいくつかの態様は、それぞれ他の実施形態に転用可能である。例えば、光学素子２０ｂを２回目に通過した後の、光学素子２０ｂを通過したトリガ信号ＴＳの後方反射ＲＴＳの光学出力が、ＬｉＤＡＲセンサ１２の受信機の検出閾値を下回るという図１ａに関連して説明した特徴は、図１ｂ、図２、図３および図４に示されている実施形態に転用可能である。

【0081】

さらに、光学素子２０ｂが、光学素子２０ａ，２０ｂを１回目に通過したときのトリガ信号ＴＳの光学出力を５０～７０％、とりわけ６５％減衰させるように構成されているという特徴がある。さらに、光学素子２０ｂは、トリガ信号ＴＳと、光学素子２０ｂを改めて通過したトリガ信号ＴＳの後方反射ＲＴＳと、の総減衰が９９％超、とりわけ９９．９％超になるように構成されているが、図１ｂ、図２、図３および図４に示されている実施形態に転用可能である。

【0082】

さらに、光学素子２０ｂおよびトリガ検出器１４が、ＬｉＤＡＲセンサ１２の送信ユニット１２ａに取り付け可能なカバーフード２６内に配置されているという特徴、または光学素子２０ｂおよびトリガ検出器１４が、例えば、トリガ信号ＴＳの信号経路ＳＰに配置された支持体装置２８上に配置されているという特徴は、図１ｂ、図２、図３および図４に示されている実施形態に転用可能である。

【0083】

さらに、トリガ検出器１４が、所定数の感光性ダイオード１４ａ～１４ｈを有し、これらの感光性ダイオード１４ａ～１４ｈが、受信したトリガ信号ＴＳを電気信号として信号発生器３０に伝送するように構成されているという特徴および光学素子２０ａ，２０ｂが、少なくとも、ＬｉＤＡＲセンサ１２の送信ユニット１２ａの開口角の領域に配置されているという特徴は、図１ｂ、図２、図３および図４に示されている実施形態に適用可能である。

【符号の説明】

【0084】

１ 試験システム
１０ 装置
１２ ＬｉＤＡＲセンサ
１２ａ 送信ユニット
１２ｂ 受信機
１４ トリガ検出器
１４ａ～１４ｈ 感光性ダイオード
１６ 光伝送媒体
１８ 収束レンズ
２０ａ，２０ｂ 光学素子
２０ａ１ ファラデー回転子
２０ａ２ 第１の偏光子
２０ａ３ 第２の偏光子
２２ 表面
２４ 偏光子
２６ カバーフード
２８ 支持体装置
３０ 信号発生器
３２ 信号発生器の送信ユニット
Ａ１，Ａ２ 光軸
Ｄ 回転方向
Ｅ 偏光平面
ＲＴＳ トリガ信号の後方反射
ＳＰ 信号経路
Ｓ１～Ｓ３ 方法ステップ
ＴＳ トリガ信号

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】