激光雷达系统以及机动车的制作方法

文档序号:26101666发布日期:2021-07-30 18:12阅读:156来源:国知局
激光雷达系统以及机动车的制作方法

本发明涉及一种激光雷达系统,该激光雷达系统设置用于借助光束扫描环境,以便检测关于该环境的深度信息。

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



背景技术:

这种激光雷达系统和机动车原则上是已知的。所述激光雷达系统具有例如雪崩光电二极管、例如单光子雪崩光电二极管(英:single-photonavalanchediode,spad)作为光电探测器,或者替代地具有硅光电倍增器(sipm)作为光电探测器。激光雷达系统可以具有激光源,以便发射光束。光电探测器阵列布置为用于接收从环境反射的光束。然后,分析处理电子器件可以由光电探测器的接收信号获得深度信息。

由us2017176579a例如已知一种激光雷达系统(“电光设备”),该激光雷达系统由激光源、射束偏转器、光电探测器、光学器件以及相应的电子器件组成。该公开文献公开一种系统,该系统连续地激活探测器像素以提高传感器的信噪比。本领域技术人员从该教导中可以看出,在此涉及激光雷达系统的基于μ镜的实现。但是,探测器单元暂时处于并行激活状态,因为激光雷达系统不提供扫描的照明模式,而是提供均匀的照明模式(“flash”)。

在us2018003821a中公开一种激光雷达系统(“objectdetector”,“对象探测器”),该激光雷达系统由多个光源、光电探测器、光学器件以及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。us2018003821a公开,为每个光源恰好分配一个接收元件。像素被单独地且同时/并行地读出。探测器类型可以实施为spad,并且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:avalanchephotodiode,apd)的激光雷达系统。

此外,原则上已知具有红、绿和蓝(rgb)颜色通道并且具有单独的光电探测器的spad传感装置。

us2016240579a1公开一种“彩色视觉(farbensehend)”设备,在该设备中,rgb像素与spad像素连接成一个单元。但是,rgb像素和spad像素分别单个地且单独地被读出,之后在信号处理的范畴内才将数据组合。

公开号de69733014t2被视为一般的现有技术,并且公开一种使用激光雷达扫描仪的系统。附加的窄角ccd摄像机检测纹理数据和颜色数据。可以显示出场景的标准rgb图像,并且能够实现rgb导出。

公开号de102016211013a1被视为一般的现有技术,并且公开一种激光雷达设备,在该激光雷达设备中,激光雷达设备的探测装置具有颜色滤光器和/或带通滤光器。设置spad光电二极管作为探测表面。

公开号de102006010295a1公开一种具有至少两个不同类型的图像记录器的摄像机系统,并且同样地被视为一般的现有技术。例如,将cmos图像记录器与spad图像记录器组合。通过对象的冗余记录(例如形状、大小、颜色等)提高由记录器数据合并而成的3d图像的可靠性。



技术实现要素:

根据本发明,提供一种开篇所提及类型的激光雷达系统,其中,该激光雷达系统附加地设置用于检测关于环境的颜色信息。

本发明的优点

根据本发明的激光雷达系统具有以下优点:激光雷达系统扩展为检测关于环境的颜色信息。因此,激光雷达系统提供用于检测深度信息的常规激光雷达扫描功能和检测颜色信息的被动的(passive)彩色图像摄像机。能够求取对象的多数的颜色特性,以及优选能够时间同步地将所述颜色特性与对象的距离相关联。被动的彩色图像摄像机可以在唯一的设备中与激光雷达运行组合。

激光雷达系统优选设置用于:由一个或多个光电探测器的接收信号形成颜色信号,以便检测关于环境的颜色信息。优选地,一个或多个光电探测器附加地设置用于检测深度信息。在激光雷达系统中,光电探测器通常本来为了检测深度信息而存在,并且因此能够接管附加的功能。光电探测器的双重使用允许例如颜色信息和深度信息的最佳的时间上的同步。因此,激光雷达系统优选设置用于同步地检测颜色信息和深度信息,并且优选通过分析处理电子器件、优选同样同步地输出所述颜色信息和深度信息。如此,还优选地能够在唯一的光路中实现深度检测和颜色检测的组合,这能够带来例如结构尺寸方面的优点。特别优选地,激光雷达系统设置用于由多个光电探测器的接收信号形成合并的颜色信号,以便检测关于环境的颜色信息。为此,可以在激光雷达系统中设置相应设置的分析处理电子器件。合并的颜色信号优选地是rgb信号,特别优选地是rgbir信号,该rgbir信号除了红、绿和蓝之外也还包括红外数据(ir)。因为激光雷达系统因此已经设置用于形成合并的颜色信号,所以可以省去:在时间上在下游的分析处理的范畴中,接着对接收信号进行合并以形成合并的颜色信号。为了探测环境中的对象属性,由激光雷达系统通过rgb信号检测三个附加的参数。因此例如可以改善机器学习算法。优选的光电探测器是半导体探测器,尤其是由硅、砷化镓或磷化铟制成的半导体探测器。使用光电探测器以形成颜色信号此外可以具有以下优点:能够将常用的普通彩色摄像机的、针对颜色像素所需的毫秒数量级的曝光时间降低到纳秒数量级。

激光雷达系统优选具有第一光电探测器阵列(photodetektoranordnung)和第二光电探测器阵列。第一光电探测器阵列优选设置用于接收第一光波长范围。第一光波长范围优选是红光的光波长范围。因此,第一光波长范围尤其位于585nm与780nm之间。但是,第一光波长范围可以向上或向下略微偏离,或者也可以确定为在所提及的区间内的预给定的值,例如恰好650nm。如此,可以根据应用提高或降低第一光电探测器阵列的选择性。第二光电探测器阵列优选地设置用于接收第二光波长范围。第二光波长范围优选是绿光的光波长范围。因此,第一光波长范围尤其位于497nm与585nm之间。但是,第二光波长范围可以向上或向下略微偏离,或者也可以确定为在所提及的区间内的预给定的值,例如恰好510nm。如此,可以根据应用提高或降低第二光电探测器阵列的选择性。第一光波长范围优选地至少部分地不同于第二光波长范围。在一些实施方式中设置,第一光波长范围和第二光波长范围重叠。在其他实施方式中设置,第一光波长范围和第二光波长范围是分离的。如此,激光雷达系统允许检测两个光波长范围作为关于环境的不同颜色信息。换句话说,该实施方式中的激光雷达系统因此同时提供用于检测深度信息的常规激光雷达扫描功能和用于检测颜色信息的双色的被动的彩色图像摄像机,即针对第一光波长范围和针对第二光波长范围。这可以导致降低的成本、降低的结构尺寸以及省去调整开销和校准开销。

在一些实施方式中,激光雷达系统具有第三光电探测器阵列。第三光电探测器阵列优选设置用于接收第三光波长范围。第三光波长范围优选是蓝光的光波长范围。因此,第三光波长范围尤其位于380nm与497nm之间。但是,第三光波长范围可以向上或向下略微偏离,或者也可以确定为在所提及的区间内的预给定的值,例如恰好490nm。如此,可以根据应用提高或降低第三光电探测器阵列的选择性。在一些实施方式中,第三光波长范围至少部分地不同于第一光波长范围。在一些实施方式中,第三光波长范围至少部分地不同于第二光波长范围。然而,一些实施方式设置,第三光波长范围和第二光波长范围重叠。如果设置三个光波长范围用于检测,则能够通过激光雷达系统以简单的方式提供三色的颜色信号、尤其是rgb信号。在多个实施方式中,可以通过激光雷达系统通过三个分开的颜色通道提供三色的颜色信号,其中每个颜色通道提供三个颜色信号中的一个。

在一些实施方式中,激光雷达系统具有第四光电探测器阵列。第四光电探测器阵列优选地设置用于接收第四光波长范围。第四光波长范围优选是ir光的光波长范围。因此,第四光波长范围尤其位于700nm与1mm之间。但是,第四光波长范围可以向上或向下偏离,或者也可以确定为在所提及的区间内的预给定的值,例如恰好780nm。如此,可以根据应用提高或降低第四光电探测器阵列的选择性。在一些实施方式中,第四光波长范围位于近红外(nir)和/或中红外(mir)和/或远红外(fir)范围内。第四光波长范围优选至少部分地不同于第一光波长范围。还优选地,第四光波长范围至少部分地不同于第二光波长范围。同样优选地,第四光波长范围至少部分地不同于第三光波长范围。在一些实施方式中,第一光波长范围和第四光波长范围重叠。然而,在一些实施方式中,第一光波长范围和第四光波长范围彼此分离。如果激光雷达系统设置四个光电探测器阵列,则可以通过激光雷达系统以简单的方式提供四色颜色信号、尤其是rgbir信号。可以通过激光雷达系统通过四个分开的颜色通道提供四个颜色信号,其中每个颜色通道提供四个颜色信号中的一个。

第一光电探测器阵列优选提供红信号。第二光电探测器阵列优选提供绿信号。第三光电探测器阵列优选提供蓝信号。第四光电探测器阵列优选提供ir信号。但是,在一些实施方式中,第一光电探测器阵列可以以组合的方式提供红信号和ir信号。然后,第一光波长范围尤其位于585nm至1mm之间。如此,红信号、绿信号、蓝信号和ir信号可以借助仅三个光电探测器阵列优选地通过仅三个颜色通道来提供。

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共同的探测器矩阵中。优选地,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:可以降低调整开销和配置开销,因为在开始运转之前不再必须彼此相关地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先配置的共同的构件。特别优选地,所有光电探测器阵列都布置在共同的探测器矩阵中并且形成一个共同的探测器构件。优选地,探测器矩阵具有多个行和列,其中,行的数量优选等于列的数量。优选地,存在三个或更多个行和/或三个或更多个列,特别优选四个或更多个行和/或四个或更多个列,完全特别优选多于五个或更多个行和/或五个或更多个列。

优选地,将光电探测器中的每个分配给光电探测器阵列中的恰好一个。此外优选地,在探测器矩阵中,将在行和/或列中彼此相邻的光电探测器分配给不同的光电探测器阵列。优选地,在探测器矩阵的每个行中,光电探测器阵列中的多个、优选地恰好两个彼此交替地交错。在光电探测器中的每个的上游优选设有一个光波长滤光器,该光波长滤光器对于以下光波长范围是可通过的:通过相应的光电探测器阵列应接收所述光波长范围。分别位于第一光电探测器阵列的光电探测器上游的光波长滤光器优选对于第一光波长范围是可通过的。分别位于第二光电探测器阵列的光电探测器上游的光波长滤光器优选对于第二光波长范围是可通过的。分别位于第三光电探测器阵列的光电探测器上游的光波长滤光器优选对于第三光波长范围是可通过的。分别位于第四光电探测器阵列的光电探测器上游的光波长滤光器优选对于第四光波长范围是可通过的。换句话说,通过相应的上游的光波长滤光器来确定光电探测器到相应光电探测器阵列的分配。不同光波长滤光器的数量确定光电探测器阵列的数量。如此,例如,如果设置多个光波长滤光器,所述多个光波长滤光器在总体上对于三个不同的光波长是可通过的,则由此限定三个光电探测器阵列。这样的优点是,光电探测器本身可以全部相同地实施,尤其是在能够由所述光电探测器接收的光波长方面,并且仅相应的上游的光波长滤光器确定通过下游的光电探测器所检测到的光波长范围。但是,替代地,光电探测器本身可以设置为波长选择的,使得可以省去在探测方向上位于上游的光波长滤光器。然后,具有相同波长选择性的所有光电探测器形成相应的光电探测器阵列,该光电探测器阵列由其相应的波长选择性限定。

优选地,光波长滤光器中的多个布置在共同的滤光器矩阵中并且形成一个共同的滤光器构件。换句话说,在光学接收路径中,滤光器矩阵优选放置在sipm配置中的基于spad的探测器(spad阵列)的前方。特别优选地,滤光器矩阵的构型对应于探测器矩阵的构型,使得光波长滤光器中的一个分别位于光电探测器中的一个的上游。这具有以下优点:可以降低调整开销和配置开销,因为在开始运转之前不再必须彼此相关地配置各个光波长滤光器,而是能够将两个或更多个光波长滤光器提供为预先配置的共同的构件。特别优选地,所有光波长滤光器都布置在共同的滤光器矩阵中并且形成一个共同的滤光器构件。优选地,滤光器矩阵具有多个行和列,其中,行的数量优选等于列的数量。优选地,存在三个或更多个行和/或三个或更多个列,特别优选四个或更多个行和/或四个或更多个列,完全特别优选多于五个或更多个行和/或五个或更多个列。优选地,滤光器矩阵的行和列的数量对应于探测器矩阵的行和列的数量。如此,可以特别简单地借助相应的光波长滤光器来精确地覆盖光电二极管,以便限定不同的光电探测器阵列。因此,优选的滤光器矩阵是rgbir色域阵列(farbfeldarray)或改良的拜尔滤光器(bayerfilter)。光波长滤光器优选可以由有机颜料或经涂覆的布拉格滤光器结构制成。因此,本发明允许使用成本有利的、窄带的光学波长滤光器阵列。

光电探测器中的至少一个优选是单光子雪崩光电二极管。这类单光子雪崩光电二极管设置用于独立于其光波长地对单个光子进行计数。这简化激光雷达系统的结构,因为:由于优选在光电探测器上游的光波长滤光器,光电探测器自身不必对光波长进行滤波,而是仅还需要对已经经滤波的光子进行计数。这允许使用多个相同的光电探测器并且因此允许成本有利的解决方案。因此,特别优选地,所有所述光电探测器中都是单光子雪崩光电二极管。换句话说,各个spad可以仅对光子进行计数。但是,由于滤光器矩阵的各个光波长滤光器仅传输正确频率或者说波长的光子,因此下游的各个spad恰好对以下光子进行计数:接下来能够将所述光子分配给颜色或ir通道。优选地,由单光子雪崩光电二极管的接收信号获得深度信息和颜色信息。如此,在相对于常见彩色摄像机优选地显著降低的曝光时间的情况下,单光子雪崩光电二极管能够接管双重功能。

优选地,探测器构件和滤光器构件形成一个共同的构件。滤光器构件和探测器构件可以例如在连续的洁净室工艺中以高度集成的方式制造,并且合并成所述共同的构件。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(stoffschlüssig)彼此连接,尤其是粘接,以便形成所述共同的构件。这可以是制造所述共同部件的简单、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地封装在滤光器构件与探测器构件之间形成的内部空间中。如此,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共同的内部空间中。

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。优选地,对于两个或更多个或所有光电探测器阵列,光电探测器的数量是相同的。然而,在一些实施方式中,提供ir信号的那些光电探测器阵列中的光电探测器的数量小于或大于其余光电探测器阵列中的光电探测器的数量,其中,所述其余光电探测器阵列中的光电探测器的数量优选是相同的。

根据本发明,还提供一种开篇所提及类型的机动车,其中,上述激光雷达系统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具有以下优点:通过激光雷达系统,机动车扩展为检测关于环境的颜色信息。

因此,激光雷达系统在机动车处同时提供用于检测深度信息的常规激光雷达扫描功能和用于检测颜色信息的被动的彩色图像摄像机。能够求取对象的多数的颜色特性并且优选地将所述颜色特性时间同步地与对象距离相关联。被动的彩色图像摄像机可以在唯一的设备中与激光雷达运行组合。

优选的机动车是乘用车、卡车、两轮车(尤其是摩托车)和公共汽车。在机动车中,激光雷达系统可以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,尤其是用于单视频部分自动驾驶(mono-video-partly-automated-driving)。机动车此外可以具有3d摄像机。

本发明的有利扩展方案在从属权利要求中进行说明并在说明书中进行描述。

附图说明

基于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系统,该激光雷达系统具有共同的探测器矩阵和该探测器矩阵上游的共同的滤光器矩阵;

图2示出根据本发明的第一实施方式的激光雷达系统的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侧向横截面视图;

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中的激光雷达系统1。激光雷达系统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,省略本领域技术人员已知的、激光雷达系统1的各种细节,例如,用于发射光束以便扫描环境的激光源。

在图1中所示出的激光雷达系统1设置用于借助光束扫描环境,以便检测关于环境的深度信息,并且附加地设置用于检测关于环境的颜色信息,下面将对此进行详细阐述。

激光雷达系统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,在此示例性地是九个相同的光电探测器4。激光雷达系统1设置用于借助光电探测器4来检测关于环境的颜色信息。

更准确地说,激光雷达系统1设置用于由多个光电探测器4的接收信号形成颜色信号,以便检测关于环境的颜色信息。

在所示出的第一实施例中,各个光电探测器4分组为由滤光器构件3限定的三个光电探测器阵列,所述滤光器构件在光电探测器3的探测方向上位于探测器构件2上游。滤光器构件3包括滤光器框架5和滤光器矩阵6,该滤光器矩阵在此同样地具有九个光波长滤光器7a至c,所述光波长滤光器中的各三个光波长滤光器是相同的,即各三个光波长滤光器允许相同的光波长通过。滤光器矩阵6实施为棋盘状的改良的拜尔滤光器。分别允许不同的光波长通过的光波长滤光器7a至c彼此相邻布置。

光电探测器4是单光子雪崩光电二极管并且全部都相同地实施,因此,光电探测器只能与其光波长无关地对单个光子进行计数。光电探测器4与相应光电探测器阵列的所属关系仅由以下得出:滤光器矩阵6的在相应的光电探测器4上游的光波长滤光器7a至c允许哪些光波长范围通过。

因此,在所示出的实施例中,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,该滤光器矩阵具有仅允许红光作为第一光波长范围通过的三个红滤光器7a、仅允许绿光作为第二光波长范围通过的三个绿滤光器7b和仅允许蓝光作为第三光波长范围通过的三个滤光器7c。因此,第一光波长范围、第二光波长范围和第三光波长范围彼此不同。

布置在三个红滤光器7a后方的光电探测器4形成第一光电探测器阵列,其中,第一光电探测器阵列通过上游的红滤光器7a设置用于接收第一光波长范围(即红光的光波长范围)。因此,三个红滤光器7a限定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。

布置在三个绿滤光器7b后方的光电探测器4形成第二光电探测器阵列,其中,第二光电探测器阵列通过上游的绿滤光器7b设置用于接收第二光波长范围(即绿光的光波长范围)。因此,三个绿滤光器7b限定第二光电探测器阵列,该第二光电探测器阵列在此由另外的三个相同的单光子雪崩光电二极管组成。

布置在三个蓝滤光器7c后方的光电探测器4形成第三光电探测器阵列,其中,第三光电探测器阵列通过上游的蓝滤光器7c设置用于接收第三光波长范围(即蓝光的光波长范围)。因此,三个蓝滤光器7c限定第三光电探测器阵列,该第三光电探测器阵列在此由另外的三个相同的单光子雪崩光电二极管组成。

因此,明显地,九个光电探测器4中的每个恰好分配给光电探测器阵列中的一个,其中,在光电探测器4中的每个的上游设有一个光波长滤光器7a至c,该光波长滤光器对于以下光波长范围(即红光、绿光或蓝光)是可通过的:通过相应的光电探测器阵列应接收所述光波长范围。这意味着,滤光器矩阵6的构型对应于探测器矩阵8的构型,使得光波长滤光器7a至c中的一个分别位于光电探测器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配置(sipm-konstellation),sipm配置由多个相互连接的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”。在该探测器矩阵的前方、在激光雷达系统1的光学接收路径中使用滤光器矩阵6,使得每个spad只能够对所选择的(通过相应的上游的光波长滤光器7a至c确定的)光波长的光子进行计数。在未示出的实施方式中,红滤光器7a也可以实施为仅允许红光和红外光通过的、组合的红与红外滤光器。

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和支撑板9,所述探测器矩阵由九个相同的光电探测器组成,所述支撑板支撑探测器矩阵8。在未知滤光器矩阵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,也能够通过交换滤光器矩阵6来改变光电探测器4的分配。

每个光电探测器4通过电子印制导线布置10与分析处理电子器件11连接,所述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。分析处理电子器件11设置用于由光电探测器4的接收信号形成颜色信号,以便检测关于环境的颜色信息。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到不同的(在此为三个)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(该光电探测器上游设有红滤光器7a)的计数信号作为来自第一光电探测器阵列的接收信号、并且因此作为红信号。在第一实施例中,分析处理电子器件11设置用于:合并所有光电探测器4的接收信号并且将其输出为共同的rgb颜色信号。同时,分析处理电子器件11设置用于由光电探测器4的接收信号获得关于环境的深度信息。因此,每个光电探测器4具有双重功能。

图3示出探测器构件2和滤光器构件3的侧向横截面视图。滤光器构件3具有的滤光器矩阵6与探测器构件2具有的探测器矩阵8材料锁合地连接。为此目的,滤光器构件3与探测器构件2在边缘区域中的连接点12处粘接。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形成一个共同的构件。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与滤光器构件3之间形成。如此,保护各个光电探测器4免于外部的环境影响,例如潮湿。在所示出的实施例中,各一个光电探测器4被单独地封装在内部空间13中。但是,在其他实施例中,两个或更多个光电探测器4被共同地封装在内部空间13中。换句话说,图3示出单个spad(即光电探测器4)的剖面图,以便示出在洁净室工艺中滤光器矩阵6的、到半导体二极管(即光电探测器4)上的无缝连接,例如借助材料锁合的粘接连接。如此,实现由探测器构件2和滤光器构件3组成的、封装的共同构件。

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是具有四行和五列(即二十个光波长滤光器7a至d)的4×5滤光器矩阵6。未示出的是,激光雷达系统1的第二实施方式中的探测器矩阵8相应地具有以4×5探测器矩阵8形式的二十个相同的探测器4,使得滤光器矩阵6的构型再次对应于探测器矩阵8的构型,并且滤光器矩阵6的各一个光波长滤光器7a至d在接收方向上位于探测器矩阵8的一个光电探测器4上游。在此,并非仅三个,而是提供四个不同的光波长滤光器7a至d,四个不同的光波长滤光器中的每个光波长滤光器允许一个光波长范围通过。

具有来自图4的替代的滤光器矩阵6的激光雷达系统1由此包括附加的第四光电探测器阵列,该第四光电探测器阵列设置用于接收第四光波长范围(即红外光)。即,第四光波长滤光器7d是仅允许红外光通过的红外滤光器。因此,第四光波长范围不同于第一、第二和第三光波长范围,在该实施例中,该第一、第二和第三光波长范围再次是红光、绿光和蓝光。布置在三个红外滤光器7d后方的光电探测器4形成第四光电探测器阵列,其中,第四光电探测器阵列通过上游的红外滤光器7d设置用于接收第四光波长范围(即红外光的光波长范围)。因此,三个红外滤光器7d限定第四光电探测器阵列,该第四光电探测器阵列在此因此由相同的单光子雪崩光电二极管中的三个单光子雪崩光电二极管组成。如由图4得知,第四光电探测器阵列中的光电探测器4的数量低于第二实施例中其他三个光电探测器阵列中的每个光电探测器阵列中的光电探测器4的数量。在图4中,说明性地分别以附图标记表示红滤光器7a、绿滤光器7b、蓝滤光器7c和红外滤光器7。相应的阴影线指示分别另外的光波长滤光器7a至d,所述另外的光波长滤光器对于相同光波长具有相应的可通过性,然而,为了清楚起见,这些光波长滤光器不带有附图标记。

以这种方式,提供激光雷达系统1和与该激光雷达系统1有效连接的机动车,其中,激光雷达系统1设置用于借助光束扫描环境,以便检测关于环境的深度信息,其中,激光雷达系统1附加地设置用于检测关于环境的颜色信息。在所示出的解决方案中,在光电探测器4上游分别设有光波长滤光器7a至d,使得光电探测器4设置用于,不仅对光子进行计数,而且选择性地接收颜色信息。然后,分析处理电子器件11可以分析处理颜色信息和深度信息,并且例如输出通过光电探测器4获得的rgb信号或rgbir信号。因此,换句话说,激光雷达系统1同时提供用于检测深度信息的常规激光雷达扫描功能和用于检测颜色信息的被动的彩色图像摄像机。

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