DE102014118055A1 - Transmitting device, receiving device and object detection device for a motor vehicle and method for this - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sendeeinrichtung 12 und eine Empfangseinrichtung 14 für eine Objekterfassungsvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, mit einem bewegbaren Mikrospiegel 20. Die Sendeeinrichtung 12 weist zwei oder mehr Lichtquellen 16a, 16b auf, wobei jede Lichtquelle 16a, 16b derart angeordnet ist, um jeweils in einem vordefinierten Winkel 36a–36c einen Sendelichtstrahl 18a–18c in Richtung auf den Mikrospiegel 20 zu senden. Die vordefinierten Winkel 36a–36c sind hierbei unterschiedlich zueinander. Die Empfangseinrichtung 14 umfasst mindestens einen Empfänger 26, insbesondere mindestens eine Diode, zum Empfangen des Lichts 28 mehrerer reflektierter oder gestreuter Sendelichtstrahlen 18a–18c der Sendeeinrichtung 12.
Ferner betrifft die Erfindung eine Objekterfassungsvorrichtung 10 mit einer Sendeeinrichtung 12 und einer Empfangseinrichtung 14 sowie ein Verfahren dafür. The invention relates to a transmitting device 12 and a receiving device 14 for an object detection device 10 for a motor vehicle, with a movable micromirror 20. The transmitting device 12 has two or more light sources 16a, 16b, each light source 16a, 16b being arranged in such a way to transmit a transmitted light beam 18a-18c towards the micromirror 20 at a predefined angle 36a-36c. The predefined angles 36a-36c are different from each other here. The receiving device 14 comprises at least one receiver 26, in particular at least one diode, for receiving the light 28 of a plurality of reflected or scattered transmitted light beams 18a-18c of the transmitting device 12.
Furthermore, the invention relates to an object detection device 10 with a transmitting device 12 and a receiving device 14 and a method for this.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sendeeinrichtung zur Objekterfassung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Empfangseinrichtung zur Objekterfassung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 8, eine Objekterfassungsvorrichtung zur Objekterfassung nach dem Oberbegriff von Anspruch 11 sowie ein Verfahren zum Erfassen von Objekten nach dem Oberbegriff von Anspruch 12. The invention relates to a transmission device for object detection for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a receiving device for object detection for a motor vehicle according to the preamble of claim 8, an object detection device for object detection according to the preamble of claim 11 and a method for detecting objects according to the The preamble of
Gemäß dem Stand der Technik sind Objekterfassungsvorrichtungen bekannt, die in ein Kraftfahrzeug integriert sind und zum Abtasten der Umgebung des Kraftfahrzeugs (so genanntes scannen) dienen. In the prior art, object detection devices are known which are integrated into a motor vehicle and serve to scan the surroundings of the motor vehicle (so-called scanning).
Mit diesen Vorrichtungen wird ein Sendelichtstrahl ausgesendet und das reflektierte oder zurück gestreute Licht empfangen, das an einem Punkt, an dem der Sendelichtstrahl auf ein Objekt trifft, reflektiert oder zurück gestreut wird. Die Eigenschaften des reflektierten oder zurück gestreuten Lichts verändern sich durch die Reflexion, wobei die Veränderung abhängig vom Objekt, insbesondere dessen Oberfläche, sowie der Entfernung des Objekts und weiteren Parameter ist. With these devices, a transmitted light beam is emitted and the reflected or backscattered light is reflected or scattered back at a point where the transmitted light beam strikes an object. The properties of the reflected or backscattered light change as a result of the reflection, the change being dependent on the object, in particular its surface, as well as the distance of the object and other parameters.
Die Veränderung des Sendelichtstrahls ist durch Vergleich der Eigenschaften mit dem empfangenen reflektierten oder zurück gestreuten Licht in einer Auswerteeinheit möglich. Dadurch kann auf die Eigenschaften des Objekts geschlossen werden, an dem der Sendelichtstrahl reflektiert oder gestreut wurde. The change in the transmitted light beam is possible by comparing the properties with the received reflected or backscattered light in an evaluation unit. This makes it possible to deduce the properties of the object on which the transmitted light beam was reflected or scattered.
Laser-basierte Systeme sind unter der Bezeichnung „Lidar“ („light detection and ranging“) bekannt. Laserscanner arbeiten nach dem Lichtlaufzeitprinzip, wobei Laserpulse ausgesendet werden und das von einem Zielobjekt in der Umgebung des Fahrzeugs reflektierte Licht detektiert wird. Bekannte Laserscanner weisen eine optische Sendeeinrichtung zum Aussenden elektromagnetischer Strahlen und einen optische Empfangseinrichtung zum Empfangen von reflektierten Strahlen und zum Bereitstellen eines von den empfangenen Strahlen abhängigen elektrischen Empfangssignals auf. Der Sendeeinrichtung ist dabei ein Umlenkspiegel zugeordnet, welcher die ausgesendeten Laserpulse so abgelenkt, dass eine Abtastung des gesamten Sichtfelds innerhalb eines bestimmten Abtastwinkelbereichs stattfindet. Pro Abtastwinkel wird dabei ein Laserimpuls ausgesendet. Im selben Winkelschritt werden die reflektierten Strahlen mittels des optischen Empfängers empfangen und ein entsprechendes elektrisches Empfangssignal bereitgestellt. Werden Echos, beziehungsweise Pulse, im Empfangssignal erkannt, so sind diese grundsätzlich auf Reflektionen der ausgesendeten Strahlen an Zielobjekten in der Umgebung zurückzuführen. Die Laufzeit zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Echos ist proportional zur Distanz zum Objekt. Aus der Laufzeitmessung wird die Entfernung für den Winkelschritt ermittelt. Laser-based systems are known under the name "Lidar" ("light detection and ranging"). Laser scanners operate according to the light transit time principle, wherein laser pulses are emitted and the light reflected by a target object in the surroundings of the vehicle is detected. Known laser scanners have an optical transmitting device for emitting electromagnetic radiation and an optical receiving device for receiving reflected beams and for providing an electrical received signal dependent on the received beams. The transmitting device is assigned a deflecting mirror, which deflects the emitted laser pulses in such a way that a scanning of the entire field of view takes place within a certain scanning angle range. Per scanning angle while a laser pulse is emitted. In the same angular step, the reflected beams are received by means of the optical receiver and a corresponding electrical reception signal is provided. If echoes or pulses are detected in the received signal, these are fundamentally due to reflections of the emitted beams to target objects in the environment. The time between sending and receiving the echo is proportional to the distance to the object. From the transit time measurement, the distance for the angular step is determined.
Zur Erweiterung des Sichtfelds des Laserscanners ist die Umlenkung mittels eines Mikrospiegels, so genannter „MEMS“, bekannt. Der Mikrospiegel besteht bei der so genannten MEMS-Technologie aus kleinen Einzelelementen, welche jeweils eine spiegelnde Fläche aufweisen. Durch kontinuierliche Bewegung des Mikrospiegels kann ein erweitertes Sichtfeld des Sensors gescannt werden. To expand the field of view of the laser scanner, the deflection by means of a micromirror, so-called "MEMS" known. The micromirror consists in the so-called MEMS technology of small individual elements, each having a reflective surface. Continuous movement of the micromirror allows an extended field of view of the sensor to be scanned.
Eine optoelektronische Objekterfassungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Mikrospiegel („MEMS“) ist beispielsweise in
Bekanntermaßen muss der Mikrospiegel hierzu möglichst um einen möglichst großen Winkel schwenkbar sein, um den Sendelichtstrahl auf einen möglichst großen Bereich abzulenken, in dem Objekte erfasst werden sollen. Durch eine Begrenzung des Schwenkwinkels des Mikrospiegels ist daher der Bereich der Objekterfassung begrenzt. As is known, the micromirror must be pivotable for as large an angle as possible in order to divert the transmitted light beam to the largest possible area in which objects are to be detected. By limiting the pivoting angle of the micromirror, therefore, the range of object detection is limited.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die mithilfe von Linsen, z.B. Meniskuslinsen, den Bereich der Objekterfassung vergrößern, indem der Sendelichtstrahl mittels der Linse in den Randbereichen überproportional zur Spiegelbewegung abgelenkt wird. Derartige Linsen sind jedoch sehr teuer, da sie sehr präzise hergestellt werden müssen. Devices are known from the prior art which can be used with the aid of lenses, e.g. Meniskuslinsen, enlarge the range of object detection by the transmitted light beam is deflected by the lens in the edge regions disproportionately to the mirror movement. However, such lenses are very expensive because they must be made very precisely.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Bereich, in dem Objekte erfassbar sind, zu vergrößern, wobei hier auf eine Meniskuslinse oder dergleichen verzichtet werden soll. The present invention is therefore based on the object to enlarge the area in which objects can be detected, in which case a meniscus lens or the like should be dispensed with.
Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Sendeeinrichtung zur Objekterfassung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, eine Empfangseinrichtung zur Objekterfassung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, eine Objekterfassungsvorrichtung zur Objekterfassung nach Anspruch 11 sowie ein Verfahren zum Erfassen von Objekten nach Anspruch 12. The invention solves this problem by a device for detecting objects for a motor vehicle according to claim 1, a receiving device for object detection for a motor vehicle according to claim 8, an object detection device for object detection according to claim 11 and a method for detecting objects according to
Die Erfindung dient insbesondere für ein Fahrzeug bzw. wird bei Fahrzeugen verwendet und umfasst hierzu nach einem ersten Aspekt eine Sendeeinrichtung. Die Sendeeinrichtung umfasst eine bewegbaren Mikrospiegel und zwei oder mehr Lichtquellen. Demnach sind also zwei, drei vier oder mehr Lichtquellen möglich. The invention is used in particular for a vehicle or is used in vehicles and for this purpose according to a first aspect comprises a transmitting device. The transmitting device comprises a movable micromirror and two or more light sources. Thus, therefore, two, three four or more light sources are possible.
Die Lichtquellen sind insbesondere in vordefinierten Winkeln zum Mikrospiegel angeordnet, sodass diese jeweils einen Sendelichtstrahl mit dem vordefinierten Winkel in Richtung auf den Mikrospiegel senden können. Die vordefinierten Winkel der Sendelichtstrahlen unterscheiden sich ferner voneinander, sind also unterschiedlich. The light sources are arranged in particular at predefined angles to the micromirror, so that they can each transmit a transmitted light beam at the predefined angle in the direction of the micromirror. The predefined angles of the transmitted light beams also differ from each other, so they are different.
Die vordefinierten Winkel werden z.B. jeweils als Winkel definiert, der zwischen der Austrittsrichtung des Sendelichtstrahls einer Lichtquelle und einer verlängerten gedachten Gerade eines feststehenden Teils des Mikrospiegels oder einer gedachten Gerade, die durch einen feststehenden Teil des Mikrospiegels verläuft, auftritt. Hierbei wird die gleiche verlängerte gedachte Gerade des feststehenden Teils des Mikrospiegels oder die gleiche gedachte Gerade, die durch einen feststehenden Teil des Mikrospiegels verläuft, zur Definition aller vordefinierten Winkel herangezogen. The predefined angles are e.g. each defined as an angle which occurs between the exit direction of the transmitted light beam of a light source and an elongated imaginary line of a stationary part of the micromirror or an imaginary straight line passing through a stationary part of the micromirror. Here, the same elongated imaginary straight line of the fixed part of the micromirror or the same imaginary straight line passing through a stationary part of the micromirror is used to define all predefined angles.
Auf Grund der sich unterscheidenden vordefinierten Winkel unterscheiden sich demnach die Einfallswinkel der Sendelichtstrahlen der Lichtquellen bei jeder Stellung des Mikrospiegels. Demnach ist z.B. eine Lichtquelle derart angeordnet, dass deren Sendelichtstrahl im Verhältnis zu einem Sendelichtstrahl einer weiteren Lichtquelle wesentlich flacher auf den Mikrospiegel trifft. Because of the differing predefined angles, the angles of incidence of the transmitted light beams of the light sources therefore differ in each position of the micromirror. Thus, e.g. a light source arranged such that the transmitted light beam in relation to a transmitted light beam of a further light source substantially flatter hits the micromirror.
Hierdurch ist es möglich Sendelichtstrahlen in einen wesentlich größeren Bereich bei gleichbleibender Amplitude der Schwenkbewegung des Mikrospiegels ohne den Einsatz von Linsen zu entsenden. Um das vorhergehende Beispiel fortzusetzen, können beide Sendelichtstrahlen in Bereiche abgelenkt werden, deren Größe zwar jeweils durch die Amplitude der Schwenkbewegung des Mikrospiegels begrenzt ist, wobei diese Bereiche sich jedoch voneinander unterscheiden und z.B. nur in einem kleinen Bereich ihrer jeweiligen Bereiche überschneiden. Jedenfalls ist der resultierende gesamte Bereich, in den die Sendelichtstrahlen abgelenkt oder entsendet werden größer als einer der einzelnen Bereiche. This makes it possible to send transmitted light beams in a much larger area with constant amplitude of the pivoting movement of the micromirror without the use of lenses. In order to proceed with the preceding example, both of the transmitted light beams may be deflected into areas whose size is limited in each case by the amplitude of the pivoting movement of the micromirror, but these areas differ from one another, e.g. overlap only in a small area of their respective areas. In any case, the resulting entire area in which the transmitted light beams are deflected or sent is larger than one of the individual areas.
Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Lichtquellen unabhängig voneinander z.B. mit einer Steuereinrichtung ansteuerbar. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtquellen unabhängig voneinander anschaltbar und abschaltbar. According to a first embodiment, the light sources are independently of each other e.g. controllable with a control device. According to a particularly preferred embodiment, the light sources can be connected and disconnected independently of each other.
Demnach ist es möglich z.B. sequentiell zunächst nur eine erste Lichtquelle einzuschalten, während die andere Lichtquelle oder die anderen Lichtquellen abgeschaltet sind. Somit kann der Sendelichtstrahl dieser Lichtquelle durch die Schwenkbewegung des Mikrospiegels in einen durch den vordefinierten Winkel des Sendelichtstrahls definierten ersten Bereich gelenkt werden. Thus, it is possible e.g. sequentially switch on only a first light source, while the other light source or the other light sources are turned off. Thus, the transmitted light beam of this light source can be guided by the pivoting movement of the micromirror into a first range defined by the predefined angle of the transmitted light beam.
Mit einer nichtselektiven Empfangseinrichtung kann dann das reflektierte oder gestreute Licht empfangen und genau dem ersten Bereich zugeordnet werden. With a non-selective receiving device, the reflected or scattered light can then be received and assigned exactly to the first area.
Im nächsten Schritt wird dann z.B. eine zweite Lichtquelle eingeschaltet, während die erste Lichtquellen bzw. alle anderen Lichtquellen abgeschaltet werden. Somit kann der Sendelichtstrahl der zweiten Lichtquelle ebenfalls durch die Schwenkbewegung des Mikrospiegels in einen durch den vordefinierten Winkel des Sendelichtstrahls definierten zweiten Bereich gelenkt werden. In the next step, then e.g. a second light source is turned on while the first light sources or all other light sources are switched off. Thus, the transmitted light beam of the second light source can also be directed by the pivoting movement of the micromirror into a second range defined by the predefined angle of the transmitted light beam.
Mit der Empfangseinrichtung kann dann das reflektierte oder gestreute Licht empfangen und genau dem zweiten Bereich, der unterschiedlich zum ersten Bereich ist, zugeordnet werden. With the receiving device, the reflected or scattered light can then be received and assigned exactly to the second region, which is different from the first region.
So sind Objekte in mehreren Teilbereichen der Umgebung, die gegenüber dem Bereich des Standes der Technik zusammen einen größeren Gesamtbereich ergeben, in einfacher Weise mit der Erfindung detektierbar. Thus, objects in several subareas of the environment, which together give a larger total area compared to the area of the prior art, can be detected in a simple manner with the invention.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst mindestens eine Lichtquellen einen Laser. Demnach umfassen eine, mehrere oder alle Lichtquellen jeweils einen Laser. Der Laser ist z.B. ein Halbleiterlaser. Ein Laser eignet sich besonders gut um Sendelichtstrahlen mit genau definierten Eigenschaften, z.B. einer definierte Wellenlänge, zu erzeugen. According to a further embodiment, at least one light source comprises a laser. Accordingly, one, several or all light sources each comprise a laser. The laser is e.g. a semiconductor laser. A laser is particularly well suited to transmit light beams with well-defined properties, e.g. a defined wavelength.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mindestens zwei Lichtquellen mit einem Stapellaser gebildet. Ein Stapellaser wird auch als Laser Stack oder Stacked Laser bezeichnet und wird aus mehreren einzelnen Lasern, die wiederum z.B. aus sog. Laserbarren erzeugt sind, hergestellt. Durch den Einsatz von Stapellasern ist ein günstige Realisierung mehrerer Laser auf geringem Einbauraum realisierbar. According to a further embodiment, at least two light sources are formed with a stack laser. A stack laser is also referred to as a laser stack or stacked laser and is made up of a plurality of individual lasers, which in turn are e.g. made of so-called. Laser bars are produced. By the use of stacking lasers a favorable realization of several lasers on a small installation space can be realized.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sendeeinrichtung drei Lichtquellen. Die Lichtquellen weisen vordefinierte Winkel auf, sodass die Sendelichtstrahlen benachbarter Laser unterschiedliche vordefinierte Winkel aufweisen, die sich in einem Bereich von 25 bis 35 Grad oder im Wesentlichen 30 Grad unterscheiden. Mit einer derartigen Anordnung der Lichtquellen lässt sich bevorzugt ein großer Bereich bei vergleichsweise geringer Auslenkung des Mikrospiegels abtasten oder scannen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Unterschied der Winkel der Sendelichtstrahlen kleiner 36 Grad gewählt. According to a further embodiment, the transmitting device comprises three light sources. The light sources have predefined angles so that the transmitted light beams of adjacent lasers have different predefined angles that differ in a range of 25 to 35 degrees or substantially 30 degrees. With such an arrangement of the light sources, a large area can preferably be scanned or scanned with a comparatively small deflection of the micromirror. According to a further embodiment of the invention, the difference in the angle of the transmitted light beams is chosen to be less than 36 degrees.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Lichtquellen jeweils einen Kodierer auf. Mit dem Kodierer wird der Sendelichtstrahl der Lichtquelle kodiert. Eine Kodierung erfolgt insbesondere durch die Modulation des Sendelichtstrahls bzw. des Lichts des Sendelichtstrahls. Bei der Modulation wird z.B. mit einem Modulator dem Sendelichtstrahl der Lichtquelle eine definierte Charakteristik aufgeprägt. Diese kann beispielsweise eine zeitliche oder räumliche Amplituden- oder Phasenvariation sein. According to a further embodiment, the light sources each have an encoder. With The coder is coded for the transmitted light beam of the light source. An encoding is effected in particular by the modulation of the transmitted light beam or of the light of the transmitted light beam. During modulation, a defined characteristic is impressed on the transmitted light beam of the light source, for example with a modulator. This can be, for example, a temporal or spatial amplitude or phase variation.
Durch die Kodierung bzw. Modulation der Sendelichtstrahlen ist ein An- und Abschalten einer oder mehrere Lichtquellen nicht mehr nötig, da das am Objekt gestreute oder reflektierte Licht eindeutig einem Sendelichtstrahl zuordenbar ist. Die Geschwindigkeit beim Abtasten bzw. Scannen der Umgebung wird damit erhöht. By coding or modulation of the transmitted light beams on and off one or more light sources is no longer necessary because the scattered or reflected light on the object is clearly attributable to a transmitted light beam. The speed during scanning or scanning of the environment is thereby increased.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kodierer eingerichtet den Sendelichtstrahl mit einem PN-Code, der auch Pseudorausch Code genannt wird, oder einem PRN-Code, der auch Pseudozufallsrausch-Code genannt wird, zu kodieren bzw. zu modulieren. Beispiele für derartige Codes sind der MLS Code, der Gold Code oder der Barker Code, deren Kodierungsalgorithmen der allgemeinen Fachliteratur zu entnehmen sind. Derartige Codes sind für die digitale Kodierung besonders gut geeignet, sodass auch eine Modulation eines einzelnen Parameters des Lichts in einfacher Weise – z.B. mit zwei Werten eines Parameters nach Art einer Digitalcodierung – kodiert werden kann. According to a further embodiment, the encoder is set up to encode the transmitted light beam with a PN code, which is also called a pseudo noise code, or a PRN code, which is also called a pseudo random noise code. Examples of such codes are the MLS code, the Gold code or the Barker code whose coding algorithms can be found in the general technical literature. Such codes are particularly well-suited for digital coding, so that also a modulation of a single parameter of the light in a simple manner - e.g. can be coded with two values of a parameter in the manner of a digital coding.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die einzelnen Codes des gewählten Kodierverfahrens bzw der Kodierung für die einzelnen Lichtquellen über rückgekoppelte Schieberegister oder durch Verwendung unterschiedlicher Seed-Werte erzeugen. According to a further embodiment, the individual codes of the selected encoding method or the coding for the individual light sources are generated via feedback shift registers or by using different seed values.
Nach einem zweiten Aspekt umfasst die Erfindung eine Empfangseinrichtung zur Objekterfassung für ein Kraftfahrzeug. Die Empfangseinrichtung umfasst mindestens einen Empfänger, der gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Diode, insbesondere eine Photodiode, ist. Die Empfangseinrichtung ist eingerichtet, mehrere reflektierte oder gestreute Sendelichtstrahlen einer Sendeeinrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen zu empfangen. According to a second aspect, the invention comprises a receiving device for object detection for a motor vehicle. The receiving device comprises at least one receiver which, according to a preferred embodiment, is a diode, in particular a photodiode. The receiving device is set up to receive a plurality of reflected or scattered transmitted light beams of a transmitting device according to one of the preceding embodiments.
Mittels der Empfangsvorrichtung ist eine Auswertung der Objekte in der Umgebung durch Vergleich des empfangenen reflektierten oder gestreuten Lichts mit den ausgesendeten Sendelichtstrahlen möglich. By means of the receiving device, an evaluation of the objects in the environment by comparison of the received reflected or scattered light with the emitted transmitted light beams is possible.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Empfangseinrichtung mindestens einen Dekodierer. Der Dekodierer ist eingerichtet, die empfangenen Sendelichtstrahlen, also das empfangene reflektierte oder gestreute Licht, zu dekodieren. Hierzu umfasst der Dekodierer z.B. einen Korrelator, der das empfangene Licht mit den einzelnen Codes, mit denen die Sendelichtstrahlen kodiert oder moduliert wurden, korreliert. Somit kann das empfangene Licht bzw. der empfangene Sendelichtstrahl genau einer Lichtquelle, und somit dem Bereich dieser Lichtquelle zugeordnet werden. According to one embodiment, the receiving device comprises at least one decoder. The decoder is arranged to decode the received transmitted light beams, that is the received reflected or scattered light. For this, the decoder comprises e.g. a correlator that correlates the received light with the individual codes with which the transmitted light beams have been coded or modulated. Thus, the received light or the received transmitted light beam can be assigned to exactly one light source, and thus to the area of this light source.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Empfangseinrichtung ist der Dekodierer eingereichtet, den empfangenen Sendelichtstrahl bzw. das empfangene Licht mit dem PN-Code oder PRN-Code, insbesondere dem MLS Code, Gold Code oder Barker Code, zu dekodieren. Dazu wird der in der Sendeeinrichtung gewählte Code auch in der Empfangseinrichtung für die Dekodierung, z.B. bei der Korrelation, verwendet. According to a further embodiment of the receiving device, the decoder is arranged to decode the received transmitted light beam or the received light with the PN code or PRN code, in particular the MLS code, Gold Code or Barker code. For this purpose, the code selected in the transmitting device is also used in the receiving device for decoding, e.g. in the correlation, used.
Außerdem umfasst die Erfindung eine Objekterfassungsvorrichtung mit einer Sendeeinrichtung gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Sendeeinrichtung. In addition, the invention comprises an object detection device with a transmission device according to one of the preceding embodiments of the transmission device and a reception device according to one of the preceding embodiments of the transmission device.
Die Objekterfassungsvorrichtung weist nach einer Ausführungsform eine Steuereinrichtung bzw. Ansteuereinrichtung auf, die zum Steuern bzw. Schwenken des Mikrospiegels dient und auf eine Antriebseinrichtung des Mikrospiegels wirkt.According to one embodiment, the object detection device has a control device or drive device which serves to control or pivot the micromirror and acts on a drive device of the micromirror.
Ferner umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Objekterfassung, wobei mit zwei oder mehr Lichtquellen der Sendeeinrichtung, die jeweils in einem vordefinierten Winkel zu einem Mikrospiegel angeordnet sind, jeweils ein Sendelichtstrahl in Richtung auf einen Mikrospiegel ausgesendet wird. Hierbei sind die Lichtquellen mit unterschiedlichen vordefinierten Winkeln gegenüber dem Mikrospiegel angeordnet. Furthermore, the invention comprises a method for object detection, wherein with two or more light sources of the transmitting device, which are each arranged at a predefined angle to a micromirror, in each case a transmitted light beam is emitted in the direction of a micromirror. In this case, the light sources are arranged at different predefined angles with respect to the micromirror.
Die vom Mikrospiegel abgelenkten Sendelichtstrahlen werden auf die Umgebung sowie Objekte in der Umgebung ausgesendet und von den Objekten reflektiert oder gestreut. Das von der Umgebung und den Objekten reflektiert oder gestreute Licht wird von der Empfangseinrichtung mit mindestens einem Empfänger, der z.B. mindestens eine Diode – vorzugsweise eine Photodiode – umfasst, empfangen. The transmitted light rays, which are deflected by the micromirror, are emitted to the environment as well as objects in the environment and reflected or scattered by the objects. The light reflected or scattered by the environment and the objects is received by the receiving device with at least one receiver, e.g. at least one diode - preferably a photodiode - includes.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Sendlichtstrahlen jeweils mit einem Kodierer vor dem Aussenden in die Umgebung oder auf Objekte kodiert. Hierzu werden die Sendlichtstrahlen z.B. jeweils moduliert. Außerdem wird das gestreute oder reflektierte empfangene Licht mit einem Dekodierer dekodiert. Die Dekodierung erfolgt z.B. durch Korrelation des gestreuten oder reflektierten empfangenen Lichts mit einem Vergleichssignal des Kodierers. Ferner wird das empfangene Licht somit einer Lichtquelle zugeordnet. According to one embodiment of the method, the transmitted light beams are each coded with an encoder before being emitted into the environment or onto objects. For this purpose, the transmitted light beams are each modulated, for example. In addition, the scattered or reflected received light is decoded with a decoder. The decoding takes place, for example, by correlation of the scattered or reflected received light with a comparison signal of the encoder. Furthermore, the received light is thus assigned to a light source.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den anhand der Zeichnungen näher erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Further embodiments of the invention will become apparent from the illustrated with reference to the drawings embodiments. Show it:
Die Sendeeinrichtung
Der Mikrospiegel
Der Mikrospiegel
Die Bewegung des Mikrospiegels, der auch „MEMS“ genannt wird, ist über eine Steuereinrichtung steuerbar. Diese Steuereinrichtung ist der Objekterfassungsvorrichtung zugeordnet. Die Steuereinrichtung steuert den Mikrospiegel derart, dass dieser zumindest in einer horizontalen und einer vertikalen Richtung schwenkbar ist. Die Steuereinrichtung ist ferner eingerichtet, den Mikrospiegel so zu bewegen, dass die Sendelichtstrahlen auf alle Punkte eines vordefinierten Rasters mit einer vordefinierten Anzahl von Zeilen und Spalten lenkbar ist. The movement of the micromirror, which is also called "MEMS", can be controlled via a control device. This control device is associated with the object detection device. The control device controls the micromirror such that it is pivotable in at least one horizontal and one vertical direction. The controller is further configured to move the micromirror so that the transmitted light beams are steerable to all points of a predefined grid having a predefined number of rows and columns.
Die Lichtquellen
Die Empfangseinrichtung weist eine Diode
In
In
In
In einem Empfangsschritt
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