CN108700649A - 用于检测激光光斑的设备 - Google Patents
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Abstract
激光光斑检测设备(0)，包括多个基本光电检测器(1)，每个基本光电检测器连接到基本脉冲检测电路(3)，每个基本脉冲检测电路包括比较器和连接到比较器的一个输出的存储器模块(26)，该存储器模块连接到复用电路(35)，该复用电路具有形成激光光斑检测设备的数字空间输出的输出。激光光斑检测设备进一步包括全局或电路(21)，该全局或电路具有连接到比较器的输出的输入并具有形成激光光斑检测设备的实时数字时间输出的输出。用于由这种检测设备实现的检测激光光斑的方法。
Description
本发明涉及用于检测被投影到传感器的场中的激光光斑的矩阵光学传感器的领域。
发明背景
包括连接到具有空间输出的电荷耦合电路的多个基本光电检测器(通常被称为像素)的矩阵光学传感器是已知的。
这种矩阵光学传感器使得可以精确地确定激光光斑在由矩阵光学传感器覆盖的场中的位置，但是没有使得能够确定与引起激光光斑的激光脉冲相关联的时间参数(激光脉冲的历时、两个连贯激光脉冲之间的时间段等等)。
现在，在一些应用中，使用时间参数来标识激光脉冲的发射器。
为了获得这种时间参数，已考虑将附加外部单元件传感器与矩阵光学传感器进行关联(诸如与电子放大和阈值处理电路相关联的光电二极管)，该附加外部单元件传感器覆盖与矩阵传感器相同的场并且专用于时间参数的测量。然而，该解决方案不是最优的。
发明目的
本发明的一个目的是除了检测矩阵光学传感器的场中激光光斑位置之外，还提供与已生成矩阵光学传感器的场中的激光光斑的激光脉冲相关联的时间参数。
发明简要概述
为此，本发明提供了一种包括矩阵光学传感器的激光光斑检测设备，该矩阵光学传感器包括多个基本光电检测器，每个基本光电检测器连接到基本脉冲检测电路，其中每个基本脉冲检测电路包括：用于将电量与阈值进行比较的比较器，该电量取决于基本光电检测器的被施加到比较器的一个输入的输出电流；以及连接到比较器的一个输出的存储器模块，其中该存储器模块连接到复用电路系统，该复用电路系统具有形成该激光光斑检测设备的数字空间输出的输出。该激光光斑检测设备进一步包括全局或(OR)电路，该全局或电路具有连接到比较器的输出的输入并具有形成激光光斑检测设备的实时数字时间输出的输出。
这种实时时间输出将使得可以在使用空间输出来读取接收到的激光脉冲的位置之前分析或辨别该接收到的激光脉冲。“实时”全局或电路(其替代附加外部单元件传感器)具有数个优点。与附加外部单元件传感器相比，因背景光噪声而产生的背景电流被基本光电检测器(像素)的总数相除。类似地，表示与附加外部单元件传感器的面积等效的面积的每个基本光电检测器的电容相对于附加外部单元件传感器的电容被基本光电检测器的总数相除。由每个基本脉冲检测电路的电流-电压转换器产生的噪声被减少，并且所述电流-电压转换器的响应速度增加。此外，实现全局或电路不需要添加任何附加组件并且不需要实现光路。数字时间输出还可以受益于与常规空间输出相同的性能。
在阅读了下面的对特定的非限制性本发明的实施例的描述之后，本发明的其他特征以及优点将变得显而易见。
附图简述
将参考附图，在附图中：
-图1示出了根据本发明的第一实施例的激光光斑检测设备的布线图；
-图2是示出了用于使用根据本发明的激光光斑检测设备来检测激光光斑的方法的各步骤的时间图，而目标激光光斑已被检测到；
-图3示出了在实现图2的方法之际由根据本发明的第一实施例的激光光斑检测设备的基本脉冲检测电路获得的激光脉冲；
-图4和5是类似于图3的图，其中除了目标激光光斑之外还检测到诱骗激光光斑；
-图6是类似于图2的时序图，其中除了目标激光光斑之外还检测到诱骗激光光斑；
-图7示出了根据本发明的第二实施例的激光光斑检测设备的布线图。
发明详细描述
本发明涉及一种旨在经由对已生成激光光斑的激光脉冲的检测和分析来检测、标识和定位该激光光斑的激光光斑检测设备。
根据本发明的激光光斑检测设备尤其可以被集成到半有源激光引导系统中(例如，用于引导导弹)。
首先将描述根据本发明的第一实施例的激光光斑检测设备0的结构。
参照图1，激光光斑检测设备0包括矩阵光学传感器，该矩阵光学传感器具有多个基本光电检测器1(通常被称为像素)并且被布置成行和列。激光光斑检测设备0还包括处理装置，该处理装置在此包括处理组件，该处理组件在此是微控制器(作为微控制器的替换或补充，可以使用另一处理组件，诸如FPGA)。处理装置控制激光光斑检测设备0的操作，并且尤其获取并分析由矩阵光学传感器的基本光电检测器1产生的各种信号。
每个基本光电检测器1包括光电二极管2，该光电二极管2可以由与电容Cdet并联的电流源建模。
基本光电检测器1各自连接到基本脉冲检测电路3。
基本电路检测脉冲3是“缓冲直接注入”类型的电路。
基本脉冲检测电路3由此包括缓冲直接注入块6，该缓冲直接注入块6包括放大器7和第一MOSFET晶体管8。放大器7的一个输出连接到第一MOSFET晶体管8的栅极G。放大器7的反相输入Ei连接到第一MOSFET晶体管8的源极S，其中源极S还连接到光电二极管2的阳极。
缓冲直接注入块6实现反馈控制，这使得可以减小第一MOSFET晶体管8的输入阻抗并改善对光电二极管2极化的控制。电容Cdet的阻抗变化由此被限制，电流注入更加有效并且检测带宽相对较大。
基本脉冲检测电路3进一步包括连接到第一MOSFET晶体管8的漏极D的积分电容Cint。积分电容Cint被适配成对由光电二极管2生成并且因入射光辐射10到达光电二极管2而产生的光电流Ip进行积分。
积分电容Cint的电容值显著小于电容Cdet的电容值，并且由此基本脉冲检测电路3的电流-电压转换增益相对较大。
应当注意，电流-电压转换增益在此是具有非常高动态范围的可变增益，这确保在可变条件下(例如，在旨在检测、标识和定位激光光斑的任务的开始与结束之间)的有效检测。
对入射光辐射10中的激光脉冲的检测包括：在预定的积分时间段中以相等且规则的间隔来运算积分电容Cint的端子处的积分电压Vint。积分电压Vint产生于由积分电容Cint对光电流Ip的积分。得益于先前提到的相对大的电流-电压转换增益，积分电压Vint足够高以使得能够检测光电流Ip中表示激光脉冲的电流脉冲是存在还是不存在。
运算积分电压Vint包括：将在积分电容Cint的端子处的电压积分Vint与参考电压阈值Vthreshold(V阈值)进行比较。事实上，在积分时间段期间在光电流Ip中存在表示激光脉冲的电流脉冲将产生积分电压Vint的微小增加，其中所述微小增加通过与参考电压阈值Vthreshold的比较来检测。该比较由下文将描述的比较装置12来执行。
然而，积分电容Cint必须定期地放电，以使得检测到的积分电压Vint的增加与表示激光脉冲的电流脉冲真正匹配，而不是因在先前积分时间段期间对光电流Ip的积分而在积分电容Cint中累积的电荷。
为此，基本脉冲检测电路3包括放电装置13，该放电装置13被适配成：持续对积分电容Cint放电，即，放电装置13被持续操作而不是例如仅在积分时间段完成之际被操作。
放电装置13包括第二MOSFET晶体管14，该第二MOSFET晶体管14的源极S和漏极D连接到积分电容Cint的端子并且该第二MOSFET晶体管14的栅极G连接到放电低通滤波器15。源极S被电压跟随器11(其是具有高输入阻抗的隔离放大器)隔离。放电低通滤波器15连接到积分电容Cint。放电低通滤波器15在此是RC滤波器。
放电低通滤波器15使得可以产生补偿电压Vcomp(V补偿)。补偿电压Vcomp是电压Vint的分量，该分量因光电流Ip中存在背景噪声电流而产生。背景噪声电流由光电二极管2生成并且来自存在于入射光辐射10中的背景光噪声。补偿电压Vcomp对应于因激光脉冲生成的电流脉冲而产生的一个分量已被放电低通滤波器15从中移除的积分电压Vint。
向第二MOSFET晶体管14的栅极G施加补偿电压Vcomp使得可以生成接近背景噪声电流的放电电流Id，其持续地对积分电容Cint放电。
由此通过执行由放电低通滤波器15生成的放电电流Id的“逆向注入”来实现高通滤波。
放电装置13由此使得可以自动地对积分电容Cint放电，并且还避免缓冲直接注入块6和积分电容Cint的饱和而不必实现复杂的调节来避免这种饱和。
比较装置12随后将积分电压Vint与参考电压阈值Vthreshold进行比较。比较装置12包括比较器17、加法器18和检测低通滤波器19。检测低通滤波器19在此是RC滤波器。
低通滤波器19对电压跟随器11的出口处的信号Vint进行滤波，并且旨在对积分电压Vintf进行滤波，以获得具有因高频光脉冲而产生的经滤波分量的积分电压Vintf。
如补偿电压Vcomp一样，经滤波的积分电压Vint由此对应于因激光脉冲生成的电流脉冲而产生的分量已被从中移除的积分电压Vint。
加法器18将可控电压阈值Vr与经滤波的积分电压Vintf相加以获得参考电压阈值Vthreshold。针对检测矩阵的所有像素，可以在外部并且共同地控制可控电压阈值Vr。可控电压阈值Vr被控制成使得：对于每个像素，参考电压阈值Vthreshold足够高于背景噪声电平以避免生成误警报。针对所有像素使用单个控制电压来控制可控电压阈值Vr，在形成检测矩阵时每次测试控制一次、或者由激光光斑检测设备0的处理装置持续地控制。
参考电压阈值Vthreshold由此是取决于存在于入射光辐射10中的背景光噪声电平的自适应阈值。
积分电压Vint被施加到比较器17的非反相输入Eni。参考电压阈值Vthreshold被施加到比较器17的反相输入Ei。比较器17将积分电压Vint与参考电压阈值Vthreshold进行比较。
当积分电压Vint高于参考电压阈值Vthreshold时，比较器在其输出So处产生等于“1”的数字信号。当积分电压Vint小于或等于参考电压阈值Vthreshold时，比较器在其输出So处产生等于“0”的数字信号。
另外，基本脉冲检测电路3包括连接到比较器17的输出的非(NOT)门20。当比较器17在其输出So处产生等于1的数字信号时，非门20的输出是0，并且当比较器17在其输出So处产生等于0的数字信号时，非门20的输出是1。
激光光斑检测设备0进一步包括全局或(OR)电路21。
全局或电路21具有多个输入Ep和一个单一输出Su，并且包括多个第三“漏极开路”MOSFET晶体管22以及附加组件23。
全局或电路21的每个输入Ep连接到基本脉冲检测电路3的非门20的输出。
每个第三MOSFET晶体管22位于基本脉冲检测电路3中。
在每个基本脉冲检测电路3中，非门20的输出连接到第三MOSFET晶体管22的栅极G。第三MOSFET晶体管22的源极S连接到基本脉冲检测电路3的接地M。第三MOSFET晶体管22的漏极D形成基本脉冲检测电路3的漏极开路输出Sdo。
进而连接到位于矩阵检测器的相同行的基本光电检测器1的基本脉冲检测电路3的所有漏极开路输出Sdo(并且由此第三MOSFET晶体管22的所有漏极D)连接在一起以用于对所述漏极开路输出Sdo进行求和并且由此形成行信号S1。
全局或电路21的附加组件23被布置成使得依次缓冲每个信号行Si，以对所有行信号S1进行求和，并将所得到的信号施加到全局或电路21的单一输出SU上。
全局或电路21的单一输出Su由此是激光光斑检测设备0的数字时间输出。
每个基本脉冲检测电路3另外包括选择器25、存储器模块26和第四MOSFET晶体管27。
存储器模块26在此包括第一存储器30和第二存储器31。第一存储器30和第二存储器31在此各自包括采样和保持组件。
选择器25具有第一输入E1、第二输入E2和输出S。选择器25由激光光斑检测设备0的处理装置来控制。
选择器25的第一输入E1连接到比较器17的非反相输入Eni，积分电压Vint被施加到该非反相输入Eni，该积分电压Vint是表示来自激光脉冲的电流脉冲的模拟电压。在以下描述中，应当参考“模拟激光脉冲”以指示表示来自由激光光斑检测设备0检测到的激光脉冲的电流脉冲的模拟电压。
至于选择器25的第二输入E2，该第二输入E2连接到非门20，非门20进而连接到比较器17的输出So，在该输出So上生成表示激光脉冲的存在(或不存在)的数字信号。在以下描述中，应当参考“数字化激光脉冲”以指示表示激光脉冲的存在(或不存在)的数字信号。
选择器25的输出S连接到第一存储器30的一个输入。选择器25由此可以由激光光斑检测设备0的处理装置来控制以选择性地将比较器17的非反相输入Eni连接到第一存储器30的输入或将比较器17的输出So连接到第一存储器30的输入。
第一存储器30的一个输出S连接到第二存储器31的一个输入。
由此，当由第二存储器31存储的值被读取时，第一存储器30可用于存储新值。
第二存储器31的输出连接到第四MOSFET晶体管27，该第四MOSFET晶体管27进而连接到基本脉冲检测电路3的混合输出Sm。
连接到矩阵检测器的每行和每列的所有基本光电检测器1集合的基本脉冲检测电路3的混合输出Sm集合连接到复用电路35。
复用电路35包括放大器36和单个输出Su，该单个输出Su连接到与放大器36相连的单个引脚，当选择器25被控制成将比较器17的输出So连接到第一存储器30的输入时，该输出Su由此构成激光光斑检测设备0的数字空间输出，或者当选择器25被控制成将比较器17的非反相输入Eni连接到第一存储器30的输入时，该输出Su是激光光斑检测设备0的模拟空间输出。
在此应当注意，第一存储器30和第二存储器31的两个采样和保持电路(其各自形成“1位”存储器)具有比在每个基本脉冲检测电路3包括数字输出和分开的模拟输出(而不是根据选择器25的控制的混合模拟或数字输出)的情况下将需要的双“1位”存储器更小的占用面积。
现在将描述激光光斑检测设备0的数字时间输出、数字空间输出和模拟空间输出所起的作用。
数字时间输出使得可以实时并持续地实现对数字化激光脉冲的时间分析。对数字化激光脉冲的这种时间分析在此由激光光斑检测设备0的处理装置的微控制器来实现。
该时间分析包括：验证数字化激光脉冲的宽度以及两个连续数字化激光脉冲之间的时间段是否与所期望的一致。
这种时间分析使得可以区分有效数字化激光脉冲和无效数字化激光脉冲。
有效数字化激光脉冲与生成所谓的“目标激光光斑”的激光脉冲匹配。目标激光光斑是由激光光斑检测设备0的用户的“盟友”生成的激光光斑，后者被专门设计成进行检测。
至于寄生数字化激光脉冲，它们对应于目标激光光斑的回波、镜面高光、目标激光光斑在大气中的轨迹末端的背向散射、或者仍然是所谓的“诱骗(decoy)激光光斑”。诱骗激光光斑是不由盟友生成而是由激光光斑检测设备0的用户的敌对方生成的光斑以便模仿目标激光光斑来欺骗该用户。
当数字化激光脉冲的宽度和两个连续数字化脉冲之间的时间段与所期望的一致时，激光光斑检测设备0的处理装置(微控制器或FPGA)生成空间图像并读取所述空间图像。
数字空间输出和模拟空间输出两者都可被用于在空间上表示已检测到一个或多个激光光斑的(诸)像素并且由此生成空间图像，这使得可以确定已被激光光斑检测设备0检测到的一个或多个激光光斑的位置。
数字空间输出产生像素的数字空间图像，而模拟空间输出产生像素的模拟空间图像。
模拟空间输出还使得当若干个数字化激光脉冲具有一致的宽度和两个连续数字化脉冲之间的一致历时时可以执行辐射测定辨别，这使得可以区分有效数字化激光脉冲和寄生数字化激光脉冲。
应当注意，可以使用双采样和保持电路以存储数字的或模拟的激光脉冲，因此对于两种类型具有相同的电路。
第一具体示例和第二具体示例现在将解说用于由激光光斑检测设备0来检测激光光斑的方法的实现。
参照图2和3解说了第一具体示例。
实现该检测方法首先包括识别时间，在该识别时间期间激光光斑检测设备0检测到数字时间输出上的数字化脉冲。数字化脉冲的宽度1被检查并且在此对应于可能已生成目标激光光斑的激光脉冲的宽度。数字化激光脉冲的出现时间被标注日期并被加时间戳t1。
随后，检测下一数字脉冲，并检查该下一数字化脉冲的宽度。该下一数字化激光脉冲的出现时间被标注日期并被加时间戳t2。
计算历时t2-t1。历时t2-t1对应于与目标激光光斑相关联的脉冲重复间隔(PRI)。随后应当注意，t2-t1＝PRI。
实现该检测方法随后包括确认时间。根据本发明的激光光斑检测设备尝试在时间t3处检测数字化激光脉冲，以使得t3-t2＝t2-t1＝PRI。
在时间t3处检测到数字激光脉冲。时间t3处的数字化激光脉冲的宽度被验证并且再次对应于可能已生成目标激光光斑的激光脉冲的宽度。
继这种检查之后，可以开始空间图像的获取。实现该检测方法由此包括一连串的“N”个时段的对空间图像的获取。
参照图3，在每个时间tn(在此，N≥n≥3)，一组模拟激光脉冲存在于模拟空间输出上(图3中的曲线C1)，这对应于数字时间输出上的一组数字化激光脉冲(图3中的曲线C2)。
每组模拟激光脉冲包括多个峰值，其中一些峰值是由于目标激光光斑在大气中的轨迹末端的回波或背向散射。
模拟空间输出用于通过辐射测定来区分各个峰值并用于定位各个峰值以产生空间图像40。在图3中，箭头41指示每个峰值40在对应空间图像中的位置。
与已生成目标激光光斑的激光脉冲相对应的峰值在此是具有最大幅度的峰值。
激光光斑检测设备0的处理装置通过在时隙Ft期间执行的采样ECH的积分来获取模拟激光脉冲组的峰值幅度，时隙Ft在时间tn处的宽度是在时间tn-1处确定的，其中时间tn-1与时间tn之间的时间段等于PRI。
在此时隙Ft的宽度通常是10μs，以便将与STANAG 3733类型的照明器中的最大抖动的常规值相对应的+/-5ps的最大抖动考虑在内。
如果在时间tn-1处对数字时间输出的分析显示激光脉冲组在比时隙Ft的宽度更大的时间段上延伸，则在时间tn处的时隙Ft将被相应地适配以真正计及所有峰值。
在对应于任何时间tn的采样之前，第一存储器30的采样和保持电路处于锁定模式BL01，并且第二存储器31的采样和保持电路处于锁定模式BL02(即，第一存储器30和第二存储器31处于永久复位条件)。
随后，在激光脉冲组出现的时间，第一存储器30的采样和保持电路切换到采样模式ECH1达时隙Ft的历时。
第二存储器31随后进而切换到采样模式ECH2，并且存储在第一存储器30中的值被迅速传递到第二存储器31。第二存储器31随后被用于读取与时间tn相对应的空间图像。第一存储器30变得再次可用于下一积分并且由此可用于产生与时间tn+1相对应的下一空间图像。
激光光斑检测设备0的处理装置在读取步骤EL期间顺序地读取所有基本脉冲检测电路3的第二存储器31，以产生与时间tn相对应的完整空间图像。对于在与例如任务的历时相对应的所有时间tn重复该过程。
两个连续空间图像(即，对应于时间tn-1处和时间tn处的空间图像)还被用于实现对角度误差测量的估计。
第二具体示例是更加复杂的情形，其中激光光斑检测设备0的两个基本光电检测器1(两个像素)检测激光脉冲，以使得两个连续激光脉冲之间的时间段与预期历时一致。
检测到的激光脉冲是已生成目标激光光斑的脉冲和已生成诱骗激光光斑的脉冲。
随后可出现两种情形。
在图4中所示的第一种情形中，激光脉冲相对相位PHR(即，两个连续数字化激光脉冲之间的时间段，其中一个数字化激光脉冲对应于目标激光光斑，并且另一个数字化激光脉冲对应于诱骗激光光斑)具有比读取步骤EL的历时更大的历时。
由此，两组连续数字化激光脉冲时间之间的时间段(或者更准确地，两个连续时隙Ft(其中一个时隙用于对与目标激光光斑相对应的一组脉冲的峰值进行积分，并且另一个时隙用于对与诱骗激光光斑相对应的一组脉冲的峰值进行积分)之间的时间段足够大以使得能够读取完整的空间图像。
在该情形中，激光光斑检测设备0可以在两个分开的采样ECH1和ECH2之间读取所有基本光电检测器1的基本脉冲检测电路3的第二存储器31，以确定数字化激光脉冲对应于哪些基本光电检测器1。光斑激光检测设备0由此再现并读取有效的完整空间图像。
在图5中所示的第二种情形中，激光脉冲相对相位PR(即，两个连续激光脉冲之间的时间段，其中一个激光脉冲对应于目标激光光斑，并且另一个激光脉冲对应于诱骗激光光斑)没有使得能够读取完整空间图像。
随后可以考虑若干种解决方案。
第一种解决方案包括：使用较宽的时隙Fte以将各激光脉冲包括在一个单一空间图像中。光斑激光检测设备0随后使用模拟空间输出并通过辐射测定来实现分析，或者使用轨迹的空间一致性将激光脉冲关联到对应的像素并产生有效的完整空间图像。
第二种解决方案包括：在相关的两个基本光电检测器1的脉冲检测电路3之间交替地实现采样。
由此，在使得n是偶数的时间tn处，(即，tn对应于PRI的偶数倍)，在连接到相关的两个基本光电检测器1中的一者的基本检测电路3中执行采样ECH_pair(ECH_对)，并且在使得n是奇数的时间tn处，(即，在连接到相关的两个基本光电检测器1中的另一者的基本检测电路3中执行采样ECH_pair)。相关的每个基本光电检测器1的基本脉冲检测电路3的输出由此每隔一个PRI被读取。如果两个基本光电检测器1在空间图像中间隔开足够远，则激光光斑检测设备0将能够在较大的时隙Fte上实现采样，并由于相关的两个基本光电检测器1的空间分离而在这两个基本光电检测器1之间进行辨别。
最终，当激光光斑检测设备0已确定哪个基本光电检测器1已检测到有效激光脉冲时，激光光斑检测设备0可以仅在该基本光电检测器1的基本脉冲检测电路3中简单地实现采样。
如果诱骗激光光斑与目标激光光斑完美地同步，则也许不能在时间上分开这两个采样。随后在放大的时隙Fte上执行采样。激光脉冲被积分到一个单一空间图像中。激光光斑检测设备0随后使用模拟空间输出并通过辐射测量来实现分析，或者使用轨迹的空间一致性将激光脉冲与对应像素进行关联并产生有效空间图像。
在图6的时间图中解说了第一种解决方案。
实现该检测方法首先包括识别时段，在该识别时段期间激光光斑检测设备0通过数字时间输出来检测第一数字化脉冲50、第二数字化脉冲51、第三数字化脉冲52和第四数字化脉冲53。
每个数字化激光脉冲的宽度被检查。
第一数字化激光脉冲50的宽度L太大并且与可能已生成目标激光光斑的数字化激光脉冲的宽度不匹配。第一数字化激光脉冲50对应于镜面高光并且由此被丢弃。
第二数字化激光脉冲51、第三数字化激光脉冲52和第四数字化激光脉冲53的宽度与可能已生成目标激光光斑的数字化激光脉冲的宽度匹配。
第二数字化激光脉冲51的出现时间被标注日期并被加时间戳t1。第三数字化激光脉冲52的出现时间被标注日期并被加时间戳t2。第四数字化激光脉冲53的出现时间被标注日期并被加时间戳t3。
随后，检测以下数字化脉冲。
下一第二数字化激光脉冲51'被标注日期并被加时间戳t5。
下一第三数字化激光脉冲52'被标注日期并被加时间戳t4(其出现在下一第二数字化激光脉冲51'之前)。
下一第四数字化激光脉冲53'被标注日期并被加时间戳t6。
第二激光脉冲51与下一第二激光脉冲51'之间的时间段不对应于与目标激光光斑相关联的脉冲重复间隔PRI。第二激光脉冲51和下一第二激光脉冲51'(以及下一第二激光脉冲)不对应于目标激光光斑。
第三激光脉冲52与下一第三激光脉冲52'之间的时间段不对应于与目标激光光斑相关联的脉冲重复间隔PRI。
第四激光脉冲53与下一第四激光脉冲53'之间的时间段不对应于与目标激光光斑相关联的脉冲重复间隔PRI。
可以看到，第三激光脉冲与第四连续激光脉冲之间的时间段没有使得能够读取图像。
由此使用较大的时隙Fte以将各激光脉冲包括在一个单一空间图像中。
激光光斑检测设备0随后使用模拟空间输出并通过辐射测量来实现分析，或者使用轨迹的空间一致性将激光脉冲与对应像素进行关联并产生有效空间图像。
当然，本发明不限于所描述的实施例，而是涵盖落在诸如由权利要求限定的本发明的范围内的任何替换方案。
参照图8，作为上述选择器25和存储器模块26的替代，每个基本脉冲检测电路103可以包括与比较器117的输出串联的两个“1位”存储器130。在该情形中，基本脉冲检测电路103没有混合输出，而是仅有数字输出，并且激光光斑检测设备100仅包括一个数字输出(并且没有模拟空间输出)。
每个基本脉冲检测电路具有通过MOSFET晶体管来实现的“漏极开路输出”。“漏极开路输出”在此表示由不同晶体管实现的类似输出(例如使用双极晶体管的集电极开路输出)。
在本描述中，“电路”应被理解为一组互连组件，其中所述组件不必被安装在分开的集成电路卡上。
Claims (12)
1.一种激光光斑检测设备(0；100)，包括：矩阵光学传感器，所述矩阵光学传感器具有多个基本光电检测器(1)，每个基本光电检测器连接到脉冲检测基本电路(3；103)，其中每个脉冲检测基本电路包括：用于将电量与阈值进行比较的比较器，所述电量取决于被施加到所述比较器的输入的所述基本光电检测器的输出电流；以及连接到所述比较器的输出的存储器模块(26)，其中所述存储器模块连接到复用电路(35)，所述复用电路具有形成所述激光光斑检测设备的数字空间输出的输出，其特征在于，所述激光光斑检测设备进一步包括全局或电路(21)，所述全局或电路具有连接到所述比较器输出的输入并具有形成所述激光光斑检测设备的实时数字时间输出的输出。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述全局或电路(21)包括多个漏极开路晶体管(22)，其中每个漏极开路晶体管连接到脉冲检测基本电路中的一者的比较器的输出并形成该脉冲检测基本电路的漏极开路输出。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，连接到位于所述矩阵传感器的相同行的基本光电检测器的脉冲检测基本电路的漏极开路输出被连接在一起以对所述漏极开路输出进行求和并且由此形成行信号(S1)。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述全局或电路进一步包括被布置用于对所述行信号一起进行求和的组件并且由此形成所述光斑激光检测设备(0；100)的时间输出。
5.如前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，每个脉冲检测基本电路的比较器的输入连接到所述存储器模块，并且其中，所述复用电路的输出还形成所述检测设备的模拟空间输出。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，每个存储器模块包括第一存储器(30)和第二存储器(31)。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，每个脉冲检测基本电路进一步包括选择器，所述选择器具有所述比较器输入和所述比较器输出作为输入并且具有连接到所述第一存储器和连接到所述第二存储器的输出。
8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一存储器(30)和/或所述第二存储器(31)包括采样和保持电路。
9.一种用于由如前述权利要求中的一项所述的激光光斑检测设备实现的检测激光光斑的方法，其中所述用于检测激光光斑的方法包括验证步骤，在所述验证步骤中所述激光光斑检测设备的时间输出被用于确定激光脉冲的历时和/或两个连续激光脉冲之间的时间段。
10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于，激光脉冲的历时和/或两个连续激光脉冲之间的时间段被用于验证激光脉冲实际对应于目标激光光斑。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述设备被提供有模拟空间输出时，当若干数字化激光脉冲具有一致宽度和两个连续数字化脉冲之间的一致长度时使用所述模拟空间输出以用于辐射测定辨别以区分有效数字化激光脉冲和寄生数字化激光脉冲。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，每个存储器模块具有第一存储器(30)和第二存储器(31)，每个存储器包括采样和保持电路，其中每个脉冲检测基本电路进一步包括选择器，所述选择器具有所述比较器输入和所述比较器输出作为输入并具有连接到所述第一存储器和所述第二存储器的输出，其中所述采样和保持电路被控制用于存储数字激光脉冲或模拟激光脉冲。
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