控制振荡系统的制作方法
本示例涉及用于控制振荡系统的技术，特别是在启动时。示例涉及引起处理器执行方法的系统、方法和非暂态存储器单元。
背景技术：
在某些技术领域，需要一种振荡系统，例如用于引起机械元件的振荡。一个示例可以是光检测和测距(lidar)应用，其中会引起反射镜的振荡，使得激光以期望角度撞击反射镜。
振荡系统通常可以通过一种状态来描述，该状态部分地由机械、结构和几何特性引起并且部分地由电激励的电特性(例如，激励信号的电压或频率)引起。存在已知的稳定状态(其倾向于被保持)和不稳定状态(其倾向于朝着不同状态移动)。在应用中，在将振荡频率和机械角度幅度相关联的图中，可以识别稳定曲线(由稳定状态形成)和不稳定曲线(由不稳定状态形成)。
为了提高质量和可靠性，通常优选地以稳定状态操作振荡系统。振荡系统可以意指以稳定状态操作，其中电激励提供例如通过机械响应而被耗散的能量。
然而，在启动时，通常不能迅速且容易地达到预期的稳定状态。为了达到与期望角度幅度相关联的稳定状态，通常必须沿着稳定曲线移动，即沿着形成稳定曲线的多个稳定状态逐状态地缓慢扫掠，直至达到与期望角度相关联的预期的稳定状态。
理想情况下，可以在启动时拦截不稳定曲线，该曲线很快驱动到预期的稳定状态。但是，这不是一件容易的事，因为应当知道定时信息(例如，激励信号与响应信号之间的相位)。在启动时，相位信息通常未知，因此，拦截不稳定曲线的策略通常不用在开环中。因此，在启动时，通常必须沿着稳定曲线缓慢移动。
替代解决方案基于使用附加传感器(例如，机械传感器、加速传感器、角度传感器、速度传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器等)，但是优选地不使用。
旨在找到一种无需使用附加传感器即可加快启动速度的技术。
技术实现要素：
根据一个方面，提供了一种系统，该系统包括：
功率驱动器，被配置为生成电激励；
振荡系统，被配置为执行由电激励引起的振荡；
反馈检测器，被配置为检测与振荡相关联的反馈测量信号；以及
控制器，该控制器被配置为：
以闭环模式操作，以控制功率驱动器，从而根据从检测到的反馈测量信号中获取的定时信息来生成作为不连续电激励的电激励，以使不连续电激励与检测到的反馈测量信号同步；
在闭环模式之前以学习模式操作，以控制功率驱动器，从而生成作为连续电激励的电激励，以从反馈测量信号中获取定时信息，该定时信息在后续闭环模式下被使用至少一次以使不连续电激励与检测到的反馈测量信号同步。
因此，在学习模式下，可以确定随后将在后续闭环模式下使用的定时信息(例如，相位信息、频率信息)。通过了解定时信息，可以拦截不稳定曲线并且朝着期望的稳定状态快速地移动。
在学习模式下，控制器可以评估特定条件(第二定时相关条件)：例如，控制器可以评估电流的过零事件的次数，以获取定时信息(频率信息、相位信息)。当满足第二定时相关条件时(例如，已经发生特定次数的过零事件)，控制器可以可靠地确定电激励随后将具有哪个相位和哪个频率。
根据一个方面，还可以在学习模式之前提供初始开环模式，以控制功率驱动器，从而在不存在与反馈测量信号的同步的情况下生成作为不连续电激励的电激励。
因此，最初，系统可以以开环模式操作，并且在确定满足特定条件(第一定时相关条件)的情况下移动到学习模式：例如，控制器可以评估电流的特定过零事件的发生，以获取定时信息(例如，频率信息、相位信息等)。因此，控制器知道学习模式可以开始，并且例如知道学习模式的初始时刻，其随后将被用于在学习模式下导出定时信息。学习模式的最终时刻允许确定学习模式的时间窗口的整个持续时间，从而给出关于振荡器的频率的信息。当知道学习模式的最后时刻时，也可以获取相位信息。
随后，在闭环模式下，控制器可以通过施加响应信号(检测到的反馈测量)(例如，具有零相位)的频率来进行操作。该结果可以通过监测特定条件(第三定时相关条件)来获取：例如，控制器可以评估是否已经发生特定过零事件，以获取定时信息(频率信息、相位信息)。
因此，在闭环模式下，振荡将朝着预期的稳定状态快速地移动。
在闭环模式下，电激励可以是方波信号(或矩形、双态)，其中对于每个时间段，初始off状态(空电激励)可以先于on状态(不同于零的电激励)。电激励的相位和频率可以被实时地控制。实际上，对于每个时间段，该频率可以基于前一时间段的频率(或基于根据学习模式的时间窗口的整个持续时间而确定的频率)来计算。此外，在确定过零事件的情况下，每个时间段可以被突然截断(因此发起新的时间段，以保持电激励与测量信号同相)。值得注意的是，在电激励为on时监测过零事件，否则将无法实现。
使用所谓的无传感器设备可以获取这些结果：例如，无需测量机械强度，而完全可以依赖于对电气强度(例如，电流，特别是过零事件)的测量。
根据一个方面，提供了一种光检测和测距lidar系统，该系统包括上述根据一个方面所述的系统，其中振荡系统包括反射镜，其中lidar系统还包括控制设备，其用于通过控制激光驱动器引起要入射到反射镜上的激光脉冲的生成来执行扫描。
根据一个方面，提供了一种方法，该方法包括以下步骤中的至少一项：
-初始开环步骤，用于控制功率驱动器，以生成作为开环中的不连续电激励的电激励；以及
-学习步骤，用于控制功率驱动器，以生成作为连续电激励的电激励，以从反馈测量信号中获取定时信息；以及
-闭环步骤，用于控制功率驱动器，以根据从检测到的反馈测量信号中获取的定时信息来生成作为不连续电激励的电激励，以使不连续电激励与检测到的反馈测量信号同步。
还可以具有一种存储指令的非暂态存储器单元，该指令在由处理器(例如，控制器)执行时引起处理器执行上述方法。
附图说明
图1示出了根据示例的系统；
图2示出了根据示例的操作；
图3示出了根据示例的操作；
图4和5示出了根据不同示例的状态图；
图6示出了根据示例的方法；以及
图7示出了根据示例的lidar系统。
具体实施方式
图1示出了系统50。例如，系统50可以引起机械振荡。例如，系统50可以是lidar系统的一部分。
系统50可以包括控制器10，该控制器10可以包括处理器或另一逻辑元件。
系统50可以包括被配置为执行由电激励21引起的振荡的振荡系统(振荡器)30。振荡系统30可以是包括反射镜(例如，微机电系统mems反射镜)的类型。
系统50可以包括功率驱动器20。功率驱动器20可以被配置为生成电激励21。功率驱动器20可以由控制器10控制。
功率驱动器20可以控制致动器，该致动器引起振荡器的振荡。致动器可以包括叉指指状电极。致动器可以包括叉指结构，在叉指结构中，框架梳(其与固定的非旋转部件成一体)与可旋转梳(其与旋转部件(例如，反射镜)成一体)叉指或相互交错。可以通过电力驱动器20将电激励21施加到致动器。施加到指状结构的电激励21可以在致动器的电极之间生成对应吸引力。跨指状结构的电激励21可以在叉指可旋转梳与框架梳之间产生驱动力(例如，正电荷与负电荷之间的吸引力)，该驱动力可以产生扭矩，使得反射镜(或另一旋转部件)绕旋转轴线旋转。电激励21可以是切换式开关类型或拨动式开关类型。电激励21可以引起振荡驱动力。振荡驱动力可以引起反射镜(或另一旋转部件)在其旋转轴线上在两个极值之间来回振荡。当反射镜(或另一旋转部件)振荡时，指状电极之间的电容根据反射镜的位置而变化，例如，由于叉指电极之间的距离不同。在示例中，电流在最大角度和零角度处可以为零。
系统50可以包括反馈检测器40。反馈检测器40可以被配置为检测与振荡相关联的反馈测量信号41。特别地，反馈检测器40可以执行电测量(例如，电流的测量)，并且尤其是执行过零测量(例如，关于电流已经达到零值的时刻的时间戳信息)。由反馈检测器40执行的测量可以至少部分基于确定感测到的电幅度的增量：例如，反馈检测器40可以提供关于是否已经发生从正电流到负电流的过零事件的信息。
这里，例如基于对电容的测量(尽管也可以实现其他技术)，来讨论由反馈检测器40获取的反馈测量信号41的示例。反馈检测器40可以测量叉指指状电极之间的电容，并且据此确定反射镜(或另一旋转部件)的旋转位置或角位置。通过监测电容，可以确定过零事件(或与经过特定角度相关联的其他事件)及其定时，从而获取反馈测量信号41(其可以被提供给控制器10)。反馈检测器40可以被配置为测量电容或与电容相关联的量。例如，当反射镜(或另一旋转部件)旋转时，叉指指状结构的几何形状改变，从而导致几何形状改变(例如，电容器的电极之间的距离改变或者电容器的电极之间的角度改变)。随着叉指指状结构的几何形状改变，电容本身也改变。由于修改后的几何形状，特定电容c(θ)与特定旋转角度θ相对应。因此，通过感测指状结构的电容c(θ)，可以确定反射镜(或另一旋转部件)的特定位置。
反馈测量的另一示例可以是电流的测量。电流通常是电容的导数(
控制器10可以获取(至少在一些操作模式下)反馈测量信号41。
控制器10可以根据以下模式中至少之一来对振荡施加控制：
-初始开环模式，用于控制功率驱动器20，以在不存在与反馈测量信号41的同步的情况下生成电激励21；
-学习模式，用于控制功率驱动器20，以生成电激励21以便从反馈测量信号41中获取定时信息；
-闭环模式，用于控制功率驱动器20，以根据从检测到的反馈测量信号41中获取的定时信息来生成电激励21，以使不连续电激励21与检测到的反馈测量信号41同步。
通过确定特定事件(例如，过零事件)的发生，可以触发从一种模式到后续模式的转变。例如，可以通过检测第一过零事件(例如，检测电流从正值到负值越过零值)来触发向学习模式的转变。另外地或替代地，可以通过检测第二过零事件(例如，检测电流从正值到负值越过零值发生预选次数)来触发向闭环模式的转变。在闭环模式下，可以评估第三条件：例如，在确定过零事件的情况下(例如，检测到电流从正值到负值越过零值)，例如，可以通过使用检测到的反馈测量信号41的相同的频率和相位，来更新电激励21的定时。
因此，以下后果中的至少一项被暗示。在开环模式下，电激励21(其可以是不连续的)可能与振荡无关。当确定与第一定时相关条件时，控制器可以开始学习模式，在该学习模式下，施加固定电压，同时振荡器继续振荡。同时，控制器10监测第二定时相关条件的发生，并且对从发生第一定时相关条件起经过的时间进行计数。当确定第二定时相关条件的发生时，控制器10知道与振荡相关联的定时信息。例如，通过确定从第一定时相关条件到第二定时相关条件所经过的时间，控制器10可以确定振荡的周期。另外地或替代地，如果定时相关条件是过零条件，则控制器10还确定信号的相位。
因此，在学习模式结束时，电激励21可以被生成作为如下的信号，该信号与反馈测量信号41(并且进而与振荡)同相并且频率与振荡的频率相关联(例如，通过将电激励21的周期限定为具有与振荡的频率相关联的频率)。
基本上，在闭环中，系统50可以被理解为作为锁相环pll工作，其与反馈测量信号41(并且进而与振荡)同步。
可以理解，因此，可以在学习模式下快速地拦截不稳定曲线，并且通过使电激励21与反馈测量信号41同步，振荡在期望机械角度幅度下沿着不稳定曲线朝着预期的稳定状态快速地移动。
图2和3示出了系统50在开环模式210、后续学习模式220和后续闭环模式230下的行为。特别地，示出了：
-电激励21(这里也表示为“归一化的hv”)；
-电流31(这里也表示为“归一化的icomb”)；以及
-振荡器30的状态32(例如，反射镜的角度θm或瞬时位置或角度)，其在这种情况下不能直接观察到。
可以根据电流的测量41或通过其他幅度值(诸如电容、电压等)，来重建与振荡器的状态相关联的条件。
首先，功率驱动器20最初以开环模式210操作。电激励21(hv)可以由功率驱动器20提供，例如在控制器10的控制下，开环模式210下的电激励21被示出为具有周期tol的周期性正方形信号或矩形信号(或双态信号)。在开环模式210下，电激励21不与反馈测量信号41同步。电激励21例如与外部时钟信号(未示出)同步。从图2和3可以看出，振荡器以逐渐增加的幅度开始振荡。一般而言，当电激励为零时，无法观察到电流：由于激励信号21和振荡具有任意相位，因此很难获取关于电流信号的信息。
开环模式210可以在确定满足第一定时相关条件的情况下结束，该确定可以是电流已经越过零值的确定，例如从正值到负值(在某些示例中，还可以监测不同于零的值)。第一定时相关条件的满足(这里是过零事件的检测)在图2中用61表示。因此，可以获取关于电流的定时的第一信息。
现在可以例如在控制器10的控制下发起学习模式220，在学习模式220下，由功率驱动器20生成的电激励21具有连续值(例如，一个单一的电压电平)。同时，振荡器继续振荡，并且电流31是不连续的。电流31可以被检测为反馈测量信号41，并且被提供给控制器10。控制器10可以从反馈测量信号41中导出关于振荡系统的状态的定时信息(诸如相位、频率)。过零事件61”可以在学习模式220下被识别，学习模式220界定电流的多个周期tlm,1、tlm,2、tlm,3(每个周期tlm,1、tlm,2、tlm,3通常与机械振荡的半周期相关联，并且事件61”通常与振荡器到达零角位置相关联)。通过在学习模式220下监测电流的周期的长度tlm,1、tlm,2、tlm,3，可以获取关于电流31的频率信息(其与振荡的频率相关联)。因此，可以获取电流31的学习模式周期tlm,1、tlm,2、tlm,3。可以对所获取的学习模式周期tlm,1、tlm,2、tlm,3求平均(例如，多个连续学习模式周期的平均值，诸如三个连续学习模式周期)，以获取平均频率信息。
可以在学习模式220下(例如，由控制器10)检查第二定时相关条件的满足。第二定时相关条件可以与以下确定相关联：在学习模式220下，电流已经以例如预定次数经过零值(例如从正值到负值，反之亦然)。第二定时相关条件的满足在图2中用62表示：在这种情况下，当从正到负的三个过零事件被计数时，该条件满足：从正到负的两个过零事件61”+最终过零事件62；从负到正的过零事件61'不一定要被考虑在内。(在其他示例中，也可以考虑从负到正的过零事件61'。这些过零事件61'表示发生振荡的转折点的时间，即幅度点。)
在确定第二定时相关条件62的满足时，可以(例如，由控制器10)发起第三闭环模式230。在这一点上，控制器10知道与电流31相关联的定时信息：可以通过确定周期tlm,1、tlm,2、tlm,3来获取(例如，通过求平均)电流31的频率，而可以根据电流的过零条件(例如，62、63)来获取相位。因此，从闭环模式230的第一周期tcl,1开始，功率驱动器20可以生成作为不连续的电信号的电激励21。
随后(例如，在后续周期tcl,2)，可以基于对电流31(例如，表示为63)的零值条件的检测，来定义周期tcl,2的定时。因此，同样，在闭环模式的随后时间段tcl,2中，将从提供给控制器10的反馈测量信号41中导出定时信息。
在示例中，控制器10可以被配置为：在确定另外的(第三)定时相关条件的情况下，立即断开激励信号21，该确定可以基于电流31越过零值。因此，在闭环模式230下，在确定电流31已经越过零值的情况下，可以断开电激励21。这表示：电激励21与检测到的反馈测量信号41同相。借助于基于电流的前一周期而对电激励21的周期进行的定义，闭环模式下的系统50可以理解为像与反馈测量信号41(以及也与振荡)同步的pll一样工作。
在闭环模式230下，每个周期(分别为tcl,1、tcl,2等)可以通过以下方式来形成：
-周期(分别为tcl,1、tcl,2等)的第一部分(分别为tcl,off,1、tcl,off,2等)，其中电激励21为零或off；以及
-周期(分别为tcl,1、tcl,2等)的后续第二部分(分别为tcl,on,1、tcl,on,2等)，其中电激励21不同于零(例如，连续值)或on。
在确定前一时段(例如，tlm,3、tcl,1等)中的过零(分别为62、63)的情况下，可以发起每个周期(分别为tcl,1、tcl,2等)的第一部分(分别为tcl,off,1、tcl,off,2等)。每个周期(分别为tcl,1、tcl,2等)的第一部分(分别为tcl,off,1、tcl,off,2等)的持续时间可以由控制器10基于所测量的前一周期的持续时间来确定。例如，为了确定tcl,off,1，控制器10可以计算在学习模式下的各个时间段(tlm,1、tlm,2、tlm,3)的平均值。为了确定tcl,on,2，控制器10可以执行
在经过了每个周期(分别为tcl,1、tcl,2等)的相应第一部分(分别为tcl,off,1、tcl,off,2等)的先前计算的持续时间时，可以发起每个周期(分别为tcl,1、tcl,2等)的第二部分(分别为tcl,on,1、tcl,on,2等)。每个周期(分别为tcl,1、tcl,2等)的第二部分(分别为tcl,on,1、tcl,on,2等)的持续时间不是由控制器10预先确定的，而是通过过零条件的确定而被立即触发。
因此，在闭环模式230下，电激励21在检测到过零事件时开始断开，并且保持off达一段时间(例如，tcl,off,1、tcl,off,2等)，该时间段基于先前测量的时间段。之后，电激励21开始变为on，直到检测到过零状态。因此，激励21可以是具有可变占空比的正方形(或矩形或双态)信号，并且与电流31(以及也与振荡)同步。
(在图2中，图2中的脉冲33和33'只是测量伪像，并且是由开关瞬变引起的，其可以使用已知技术来抑制。)
现在参考上述定时相关条件。定时相关条件不必为过零条件。例如，可以监测不同于零的值。此外，定时相关条件可以是被检测作为反馈测量41的电流31上的条件。在图2的示例中，过零条件被绑定到过零事件61、62、63等。
为了提高过零事件检测的可靠性，第一条件、第二条件和第三条件中的至少一项可以包括：
-在先条件，其与反馈测量信号41经过在先阈值(pre-thresholdvalue)(例如，正值或在替代示例中为负值)相关联；以及
-最终条件，其与反馈测量信号41经过不同于在先阈值的最终阈值(例如，零值)相关联。
当在先条件和最终条件都满足时，可以认为定时相关条件被满足。因此，可以确定定时相关过零条件是否与电流31从正值到负值(或者在替代示例中，从负值到正值)过零相关。因此，过零事件61'可能会导致未被检测到(并且不参与第二定时相关条件的确定)：仅考虑从正值到负值的过零事件61、62、63(可以定义其他技术)。通过将定时相关条件分为在先条件和最终条件，还可以获取更高的可靠性，并且因此可以容忍错误检测。
在本系统中，机械振荡的频率通常是电流的两倍。在振荡的最大幅度处(例如，与事件61'相对应地达到)以及在振荡器的零位置处的振荡处(例如，与事件61”相对应地达到)，电流都为零。如上所述，
现在参考图4，图4是示出稳定不稳定振荡器响应和不稳定振荡器响应(例如，mems反射镜响应)两者的振荡幅度(例如，机械幅度)与频率的关系的图。如上所述，幅度与机械频率之间的特定关系以振荡器可以沿着其扫掠的稳定和不稳定曲线来描绘。要求在预期的稳定状态400处引起(例如，lidar系统的反射镜的)振荡，该振荡将期望的角度幅度与要提供给电激励21的频率相关联。骨干曲线412示出了在没有激励的情况下的机械响应。
借助于振荡器的物理特性，可以识别出第一稳定响应曲线402(ol下扫曲线)和第二稳定响应曲线404(ol响应曲线)。例如，通过沿着稳定曲线404缓慢移动，可以达到预期状态400。
还描绘了通过仿真而获取的理想的不稳定启动曲线408。然而，简单地拦截不稳定的启动曲线408是不可行的，因为在低振荡下难以获取定时信息。
然而，已经理解，通过实现上述示例(由曲线420指示)，可以快速且容易地拦截不稳定曲线408。在学习模式220结束时，当电激励21与反馈测量信号41(并且进而与振荡)同步时，控制器10将简单地自发地朝着预期状态400遵循不稳定的启动曲线408。在学习模式结束时，曲线408和420重合。
尽管图4引用具有过度弯曲行为(即，非线性刚度)的mems反射镜，但是图5示出了具有线性弹性的反射镜(例如，德国fraunhofer的反射镜)的相同技术。图4和5所示的类似概念的区别在于顶点。
鉴于上述情况，本示例允许通过遵循不稳定曲线408来快速达到期望幅度。通过使激励信号与反馈测量信号(并且进而与振荡)同步，可以快速且容易地实现预期状态。为了允许同步，学习模式可以允许迅速且可靠地获取反馈测量信号的定时的知识。可以在识别特定条件(例如，过零条件)的情况下可靠地发起学习模式。因此，控制器可以容易且快速地管理初始瞬变。控制器在启动时不需要具有任何特定功能。至少对于初始瞬变，控制器不需要考虑不需要被初始地测量的角度幅度。
还获取了优点，因为在学习模式下，借助于电压不同于零，可以容易地检测过零条件。使用常规的基于电流的技术，如果电压关闭，通常不可能执行过零测量。本示例还避免了使用特殊的传感器和/或复杂的电路系统(至少对于瞬态相位而言)，这对于以低幅度执行相位测量是必需的。
图6示出了一种方法(其可以用以上讨论的任何设备来实现)。方法600可以由控制器10实现。方法600可以包括以下步骤中的至少一项：
-初始开环步骤(s210)，用于控制功率驱动器(20)，以生成作为开环中的不连续电激励的电激励(21)；以及
-学习步骤(s220)，用于控制功率驱动器(20)，以生成作为连续电激励的电激励(21)，以从反馈测量信号(41)中获取定时信息；以及
-闭环步骤(s230)，用于控制功率驱动器(20)，以根据从检测到的反馈测量信号(41)中获取的定时信息来生成作为不连续电激励的电激励(21)，以使不连续电激励(21)与检测到的反馈测量信号(41)同步。
还可以具有一种存储指令的非暂态存储器单元，该指令在由处理器(例如，控制器10)执行时引起处理器执行方法600或上述任何功能。
这里讨论上述技术的应用。系统50可以应用于激光扫描控制系统(例如，lidar系统)，该激光扫描控制系统包括通过以下方式来执行协调的扫描控制的控制设备：
-控制振荡反射镜系统30，以通过运动反射镜控制信号使得反射镜沿着期望的镜位置振荡；以及
-控制激光驱动器，以生成要入射到反射镜上的激光脉冲。
在图7中提供了一个示例，其示意性地示出了lidar系统。lidar是一种遥感技术，它使用脉冲激光形式的光来测量到视场中的一个或多个对象的距离(可变距离)。特别地，反射镜35(其可以与振荡系统30相关联)可以用于在视场522上扫描光。接收单元514可以用于接收响应光束。
通常，反射镜35可以受到光脉冲112的冲击，以获取反射光脉冲114，该反射光脉冲114根据由反射镜35的位置限定的方向而被定向。反射镜35可以围绕扫描轴线(例如，一个单一轴线)513振荡。反射镜35可以具有一个单一运动自由度(例如，仅围绕轴线513，例如，作为1dmems反射镜操作)。在功率驱动器20的动作的作用下，反射镜35可以围绕扫描轴线513例如“从一侧到另一侧”振荡。该动作可以允许根据与反射镜35的位置123(例如，角度θ)相关联的不同方向523来反射光112。反射镜35可以在扫描方向上振荡(例如，来回)。
照射单元109可以用于生成光脉冲112。照射单元109可以包括至少一个光源109a(例如，多个光源109b)。至少一个光源109a可以包括激光二极管或发光二极管。多个光源109a可以被配置为线性对准的光源109a的阵列(或矩阵)，尽管由光源109a发射的光脉冲112可以是红外光，但是在一些示例中，也可以使用具有其他波长的光。从图7可以看出，由光源109a发出的光的形状可以在垂直于透射方向的方向上扩散，以形成具有垂直于透射的椭圆形(oblong)光束。从光源109a透射的照射光可以指向反射镜35。
在光源109a与反射镜35之间，可以插入发射器光学器件511。发射器光学器件511可以被配置为将每个激光112聚焦到反射镜35上。发射器光学器件511可以是例如透镜或棱镜。当从光源109a发射的光的射线被反射镜35反射时，从光源109a发射的光的射线可以竖直地对准，以形成红外光的一维竖直扫描线或红外光的竖直条。照射单元109的每个光源109a(例如，光电二极管)可以对竖直扫描线523a的不同竖直区域做出贡献。尽管在图5中示出了五个激光源109a，但是应当理解，激光源109a的数目不限于此。例如，垂直扫描线523a可以由单个激光源109a、两个激光源109a等生成。还应当理解，光源109a可以以矩阵形式布置。
控制器(例如，控制器10)可以用于基于响应光束来执行测距。光电检测器阵列515接收来自被照射单元109的光电二极管109a照射的光(114、314)照射的物体的反射，并且反射到达光电检测器阵列515中的各种传感器所需要的时间被确定。这也称为测量飞行时间(tof)。lidar系统500通过基于飞行时间计算将距离映射到物体，来形成深度测量并且进行距离测量。因此，飞行时间计算可以创建距离和深度图，这些图可以用于生成图像。(这里不再重复上面讨论的用于生成光脉冲112并且将其朝着视场522的扫描区域反射的操作。)光电检测器阵列515可以是多种光电检测器类型中的任何一种；包括雪崩光电二极管(apd)、光电管和/或其他光电二极管设备。诸如电荷耦合器件(ccd)等成像传感器可以是光电检测器。在本文中提供的示例中，光电检测器阵列515是包括apd像素阵列的二维(2d)apd阵列。在其他实施例中，光电检测器阵列515可以是包括单列光电二极管的1d阵列。光电二极管515的激活可以与照射单元109发射的光脉冲同步。在示例中，对于每个距离采样，微控制器触发来自照射单元509的每个光源109a的激光脉冲，并且还启动时间-数字转换器(tdc)集成电路(ic)中的计时器。激光脉冲(112、114、312、314)被传播通过传输光学器件，被目标场反射，并且被apd阵列515的apd捕获。apd阵列515可以发射短电脉冲，该短电脉冲然后可以由电信号放大器放大。比较器ic可以识别脉冲并且向tdc发送数字信号以停止计时器。tdc使用时钟频率来校准每个测量。tdc可以将开始数字信号与停止数字信号之间的差分时间的串行数据发送给微控制器，该微控制器过滤掉任何错误读数，对多个时间测量求平均，并且计算从该特定场位置到目标的距离。通过在由反射镜35建立的不同方向(扫描方向)上发射连续的光脉冲，可以扫描区域，可以生成三维图像，并且可以检测该区域内的物体。
lidar系统500的反射镜35可以实现振荡系统30的振荡器。如上所述，功率驱动器20可以在启动(初始瞬变)时进行操作，并且可以至少以初始开环模式210、学习模式220和闭环模式230之一进行操作。
通常，示例可以被实现为一种具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可操作用于执行方法之一。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。
其他示例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文中描述的方法之一的计算机程序。
换言之，因此，方法的示例是一种具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，该程序代码用于执行本文中描述的方法之一。
因此，该方法的另一示例是一种数据载体(或一种数字存储介质或一种计算机可读介质)，该数据载体包括记录在其上的用于执行本文中描述的方法之一的计算机程序。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非暂态的。
因此，该方法的另一示例是一种表示用于执行本文中描述的方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。该数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如，经由互联网)来传输。
另一示例包括一种处理装置，例如计算机或可编程逻辑设备，该处理装置被配置为或被适配为执行本文中描述的方法之一。
另一示例包括一种其上安装有用于执行本文中描述的方法之一的计算机程序的计算机。
另一示例包括一种被配置为将用于执行本文中描述的方法之一的计算机程序传送(例如，电子地或光学地)到接收器的装置或系统。接收器可以是例如计算机、移动设备、存储设备等。该装置或系统可以例如包括用于将计算机程序传送到接收器的文件服务器。
在一些示例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可以用于执行本文中描述的方法的一些或全部功能。在一些示例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作，以便执行本文中描述的方法之一。通常，该方法优选地由任何硬件设备执行。
本文中描述的装置可以使用硬件装置，或使用计算机，或使用硬件装置和计算机的组合来实现。
本文中描述的装置或本文中描述的装置的任何组件可以至少部分以硬件实现。
本文中描述的方法可以使用硬件装置，或使用计算机，或使用硬件装置和计算机的组合来执行。
本文中描述的方法或本文中描述的装置的任何组件可以至少部分由硬件执行。
上述示例仅是上述原理的说明。应当理解，本文中描述的布置和细节的修改和变化对于本领域其他技术人员将是很清楚的。因此，本发明的意图仅由即将来临的专利权利要求的范围限制，而不受本文中的示例的描述和解释所呈现的具体细节的限制。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！