DE102019130645A1

DE102019130645A1 - Adaptive und kontexbewusste mikroelektromechanische-systeme-(mems-) spiegel-steuerung

Info

Publication number: DE102019130645A1
Application number: DE102019130645.0A
Authority: DE
Inventors: Norbert Druml; Philipp GREINER; Ievgeniia MAKSYMOVA
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-05-20
Also published as: KR102350443B1; CN111198441B; US20200159005A1; KR20200060259A; US10877264B2; CN111198441A

Abstract

Ein System kann einen mikroelektromechanische-Systeme- (MEMS-) Spiegel und eine MEMS-Treiberschaltung umfassen. Die MEMS-Treiberschaltung kann eine Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, erhalten. Die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen kann zumindest eines umfassen von Sensorinformationen, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen werden, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die von einer Steuerung empfangen werden, die dem System zugeordnet ist. Die MEMS-Treiberschaltung kann einen Zustand des MEMS-Spiegels basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen bestimmen. Die MEMS-Treiberschaltung kann einen Spiegelsteuerparameter, der dem Steuern des MEMS-Spiegels zugeordnet ist, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels anpassen.

Description

HINTERGRUND
Ein mikroelektromechanische-Systeme- (MEMS-) Spiegel ist ein Bauelement, das verwendet werden kann, um Licht (z.B. einen Laserstrahl) in einer Reihe von Anwendungen zu richten, wie beispielsweise einer LiDAR-Anwendung, einer Erfassungsanwendung, einer optischen Kommunikationsanwendung und/oder dergleichen. In Betrieb kann sich der MEMS-Spiegel bewegen (z.B. um eine oder mehrere Achsen neigen), um eine Richtung zu ändern, in die das Licht durch den MEMS-Spiegel gerichtet wird. Die Betätigung, Steuerung und Positionserfassung des MEMS-Spiegels wird durch eine MEMS-Treiberschaltung ausgeführt.
ZUSAMMENFASSUNG
Es besteht ein Bedarf zum Bereitstellen eines verbesserten Konzepts für ein System umfassend einen mikroelektromechanische-Systeme- (MEMS-) Spiegel und eine MEMS-Treiberschaltung und ein Verfahren zum Betreiben desselben.
Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand von einem oder mehreren der Ansprüche erfüllt werden.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein System, umfassend einen MEMS-Spiegel; und eine MEMS-Treiberschaltung zum: Erhalten einer Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zumindest eines umfasst von: Sensorinformationen, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen werden, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die von einer Steuerung empfangen werden, die dem System zugeordnet ist; Bestimmen eines Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der dem Steuern des MEMS-Spiegels zugeordnet ist, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels.
Optional ist die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet zum: Verursachen, dass der MEMS-Spiegel basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter arbeitet.
Wiederum optional ist das System ein LiDAR-System, in dem die MEMS-Treiberschaltung eine Neigung des MEMS-Spiegels in Verbindung mit einem Richten von Licht steuern soll, das dem LiDAR-System zugeordnet ist.
Optional umfassen die Sensorinformationen Informationen, die zumindest einem zugeordnet sind von:

einer Temperatur an oder nahe dem MEMS-Spiegel;
einem Betrag der Beschleunigung an oder nahe dem MEMS-Spiegel;
einem Betrag der elektromagnetischen Interferenz (EMI) an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einem Betrag des Drucks an oder nahe dem MEMS-Spiegel;
einer Schwingung oder einem Schock, erfahren durch den MEMS-Spiegel;
einem Strom, der dem Treiben des MEMS-Spiegels oder dem Erhalten einer Positionsbedingung des MEMS-Spiegels zugeordnet ist;
einem Alterungseffekt, der durch den MEMS-Spiegel erfahren wird;
einer elektrischen Entladung in dem MEMS-Spiegel;
einer Detektion eines Fehlers, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; oder
einem Vorhandensein von Harmonischen in dem MEMS-Spiegel.

Wiederum optional umfassen die Betriebsinformationen Informationen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Anfrage zum Modifizieren eines Bereichs des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels; oder einer Anfrage zum Modifizieren einer Genauigkeitsanforderung, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Optional umfasst der Spiegelsteuerparameter zumindest einen von: einem Phasenregelschleifen- (PLL-) Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; einem Amplituden-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; oder einem Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Wiederum optional ist die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, der Zustand ist ein erster Zustand und der Spiegelsteuerparameter ist ein erster Spiegelsteuerparameter, wobei die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet ist zum: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und Anpassen eines zweiten Spiegelsteuerparameters basierend auf dem zweiten Zustand des MEMS-Spiegels, wobei sich der zweite Spiegelsteuerparameter von dem ersten Spiegelsteuerparameter unterscheidet.
Optional wird die zweite Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zu einer unterschiedlichen Zeit erhalten als die erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen.
Wiederum optional ist die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen und der Zustand ist ein erster Zustand, wobei die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet ist zum: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und weiteren Anpassen des Spiegelsteuerparameters basierend auf dem zweiten Zustand des MEMS-Spiegels.
Optional ist die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet zum: Identifizieren, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels, dass ein Einfluss-Entgegenwirken ausgeführt werden soll; und Bestimmen einer Einflussbedingung basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels; und wobei, beim Anpassen des Spiegelsteuerparameters, die MEMS-Treiberschaltung ausgebildet ist zum: Entgegenwirken von Einflüssen auf den MEMS-Spiegel basierend auf der bestimmten Einflussbedingung.
Wiederum optional ist beim Entgegenwirken der Einflüsse auf den MEMS-Spiegel, die MEMS-Treiberschaltung ausgebildet zum: Auswählen des Spiegelsteuerparameters aus einer Mehrzahl von Spiegelsteuerparametern, basierend auf der Einflussbedingung; und Bestimmen eines Wertes für den Spiegelsteuerparameter, um eine am wenigsten gefährliche Situation für den MEMS-Spiegel zu erhalten.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren, umfassend: Erhalten, durch eine MEMS-Treiberschaltung, einer Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die einem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, wobei die MEMS-Treiberschaltung den Betrieb des MEMS-Spiegels steuern soll, und wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen umfasst: Sensorinformationen, die durch einen oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die durch eine Steuerung bereitgestellt werden, die einem System zugeordnet ist; Bestimmen, durch die MEMS-Treiberschaltung und basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, eines Zustands des MEMS-Spiegels; und Anpassen, durch die MEMS-Treiberschaltung und basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels, eines Spiegelsteuerparameters, auf dessen Grundlage die MEMS-Treiberschaltung den MEMS-Spiegel betätigen soll.
Optional umfasst das Verfahren ferner: Betätigen des MEMS-Spiegels basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter.
Wiederum optional sind die MEMS-Treiberschaltung und der MEMS-Spiegel in einem LiDAR-System umfasst.
Optional umfassen die Sensorinformationen Informationen, die zumindest einem zugeordnet sind von:

Wiederum optional umfassen die Betriebsinformationen Informationen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Anfrage zum Modifizieren eines Bereichs des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels; oder einer Anfrage zum Modifizieren einer Genauigkeitsanforderung, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Optional umfasst der Spiegelsteuerparameter zumindest einen von: einem Phasenregelschleifen- (PLL-) Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; einem Amplituden-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; oder einem Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Wiederum optional ist die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, der Zustand ist ein erster Zustand und der Spiegelsteuerparameter ist ein erster Spiegelsteuerparameter, wobei das Verfahren ferner umfasst: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind; Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und Anpassen eines zweiten Spiegelsteuerparameters, der dem Steuern des MEMS-Spiegels zugeordnet ist, basierend auf dem zweiten Zustand, wobei sich der zweite Spiegelsteuerparameter von dem ersten Spiegelsteuerparameter unterscheidet.
Optional ist die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen und der Zustand ist ein erster Zustand, wobei das Verfahren ferner umfasst: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind; Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und weiteres Anpassen des Spiegelsteuerparameters basierend auf dem zweiten Zustand des MEMS-Spiegels.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein LiDAR-System, umfassend: einen MEMS-Spiegel; und eine MEMS-Treiberschaltung zum Erhalten einer Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, die umfasst: Sensorinformationen, die durch einen oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die durch eine Steuerung bereitgestellt werden, die dem LiDAR-System zugeordnet ist; Bestimmen eines Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, basierend auf dem Zustand des MMI; und Steuern des MEMS-Spiegels basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter. Bei Ausführungsbeispielen umfasst eine Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zumindest zwei Informationselemente unterschiedlicher Kategorie (z.B. von Sensoren, die unterschiedliche Parameter messen, oder von einem Sensor und von einer Anfrage, den Betrieb des MEMS-Spiegels zu modifizieren). Zum Beispiel kann eine Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen ein erstes Informationselement umfassen, das sich aus Messsignalen eines ersten Sensortyps (z.B. eines Temperatursensors) ergibt, und ein zweites Informationselement, das sich aus Messsignalen eines zweiten Sensortyps (z.B. eines Drucksensors) ergibt. Als ein anderes Beispiel kann die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zum Beispiel ein erstes Informationselement umfassen, das sich aus Messsignalen eines Sensors (z.B. eines Temperatur- oder Drucksensors) ergibt, und ein zweites Informationselement, das sich aus einer externen Anfrage (z.B. von einer Steuerung) zum Modifizieren des Betriebs des MEMS-Spiegels (z.B. einer Anfrage zum Modifizieren einer Genauigkeitsanforderung oder eines Sichtbereichs) ergibt.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm einer beispielhaften Implementierung zum Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der einem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, basierend auf einem Zustand des MEMS-Spiegels, wie hierin beschrieben.
2A und 2B sind Diagramme, die einem beispielhaften LiDAR-System zugeordnet sind, in welchem hierin beschriebene Techniken und/oder Verfahren implementiert sein können.
3 ist ein Diagramm, das beispielhafte Komponenten darstellt, die einer hierin beschriebenen MEMS-Treiberschaltung zugeordnet sind.
4 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Implementierung einer MEMS-Treiberschaltung darstellt, wie hierin beschrieben.
5 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der einem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, basierend auf einem Zustand des MEMS-Spiegels, wie hierin beschrieben.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung von beispielhaften Implementierungen bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen. Die gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen können die gleichen oder ähnliche Elemente identifizieren.
Ein MEMS-Spiegel kann in der Lage sein, sich in Verbindung mit einem Richten von Licht um eine oder mehrere Achsen zu neigen. Im Fall eines LiDAR-Systems wird zum Beispiel Licht (z.B. von einem oder mehreren Lasern emittiert) auf den MEMS-Spiegel gerichtet, und der MEMS-Spiegel richtet das Licht in Richtung der Szenerie, über die Informationen (z.B. eine Distanzmessung, ein 3D-Bild, und/oder dergleichen) durch das LiDAR-System ermittelt werden sollen. Hier kann eine Position (z.B. ein Neigungswinkel) des MEMS-Spiegels derart gesteuert werden, dass der MEMS-Spiegel um eine Achse (z.B. von links nach rechts nach links, usw.) oszilliert, während Licht in Richtung der Szenerie gerichtet wird (z.B. derart, dass das Licht rückwärts und vorwärts über die Szenerie in einer horizontalen Richtung abtastet). Das von der Szenerie reflektierte Licht wird von einem Array von Photodioden, die in dem LiDAR-System umfasst sind, empfangen (z.B. über eine Empfangsoptik). Ausgangssignale (z.B. ein oder mehrere Signale, die dem empfangenen Licht entsprechen), die durch das Photodioden-Array bereitgestellt werden, können von einer Systemsteuerung des LiDAR-Systems verwendet werden, um (z.B. basierend auf einer Zeitspanne zwischen einer Zeit, zu der das Licht emittiert wurde, und einer Zeit, zu der das Licht empfangen wird) eine Distanz zu der Szenerie zu bestimmen. Diese Informationen können für Distanzmessungen, 3D-Bilderzeugung und/oder dergleichen verwendet werden.
Im Betrieb eines Systems umfassend einen MEMS-Spiegel betätigt eine MEMS-Treiberschaltung (z.B. eine MEMS-Treiber-anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit)) den MEMS-Spiegel und erfasst auch die Position des MEMS-Spiegels. Während des Betriebs, während der MEMS-Spiegel oszilliert, bestimmt die MEMS-Treiberschaltung Informationen und stellt die Informationen, die die Position des MEMS-Spiegels zu einem gegebenen Zeitpunkt identifizieren, an eine Systemsteuerung bereit (z.B. Informationen, die einen Neigungswinkel des MEMS-Spiegels zu einem gegebenen Zeitpunkt identifizieren). Basierend auf diesen Positionsinformationen löst die Systemsteuerung die eine oder mehrere Lichtquellen aus, um Licht zu emittieren. Somit ist die Systemgenauigkeit (d.h. die Genauigkeit der optischen Erfassungsanwendung) nicht nur von der Betätigung des MEMS-Spiegels durch die MEMS-Treiberschaltung abhängig, sondern auch von der Genauigkeit der Positionsinformationen, die durch die MEMS-Treiberschaltung bereitgestellt werden.
Eine gegebene Reihe von Umgebungsbedingungen (z.B. eine hohe Temperatur, Beschleunigung, mechanischer Schock, elektromagnetische Interferenz (EMI; electromagnetic interference), und/oder dergleichen) und/oder Betriebsbedingungen (z.B. Wechseln von einem ersten maximalen Winkel zu einem zweiten maximalen Winkel) können die Performance und Genauigkeit der MEMS-Spiegel-Betätigung und Positionserfassung durch die MEMS-Treiberschaltung beeinträchtigen. Üblicherweise verwendet die MEMS-Treiberschaltung statische Spiegelsteuerparameter in Verbindung mit dem Steuern des MEMS-Spiegels. Die Verwendung solcher statischen Spiegelsteuerparameter ist jedoch nicht gut geeignet, um mit widrigen und/oder sich ändernden Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen umzugehen, da statische Spiegelsteuerparameter nicht erlauben, dass die MEMS-Treiberschaltung sich an widrige und/oder sich ändernde Bedingungen anpasst.
Einige der hierin beschriebenen Implementierungen stellen eine adaptive und kontextbewusste MEMS-Spiegelsteuerung bereit. Anstatt den Betrieb des MEMS-Spiegels basierend auf einem Parameter (z.B. einer Temperatur) zu steuern, stellen die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele eine kontextbasierte Steuerung bereit, bei der mehrere Parameter (unterschiedlicher Kategorien) umfasst sind, um einen Zustand zu bestimmen, unter dem der MEMS-Spiegel arbeitet oder arbeiten wird, um optimale Parameter für den Betrieb des MEMS-Spiegels unter dem bestimmten und/oder beabsichtigten Kontext zu finden. Die Anzahl der Parameter kann bei einigen Ausführungsbeispielen zumindest zwei umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können mehr als zwei (z.B. fünf oder mehr Parameter) für die kontextbasierte Steuerung umfasst sein. Anstatt den MEMS-Spiegelbetrieb basierend auf einem ersten Parameter und danach basierend auf einem zweiten Parameter zu optimieren, berücksichtigt die kontextbasierte Steuerung mehrere Parameter parallel im Ganzen (z.B. als einen Satz von Eingangsparametern zu einem Funktionsmodell für den MEMS-Spiegel). Die kontextbasierte Steuerung kann erlauben, dass der MEMS-Spiegel betrieben wird, wobei zumindest einer (oder sogar alle) der Parameter nicht einzeln optimiert werden angesichts der Kompromisse, die zu machen sind, um einen Betrieb des MEMS-Spiegels auf der Kontextebene zu erreichen. Bei einigen Implementierungen kann eine MEMS-Treiberschaltung einen Spiegelsteuerparameter, der dem Betätigen eines MEMS-Spiegels zugeordnet ist, basierend auf einem Zustand des MEMS-Spiegels anpassen (z.B. eine Reihe von Bedingungen, in denen der MEMS-Spiegel arbeitet). Bei einigen Implementierungen kann der Zustand des MEMS-Spiegels basierend auf Sensorinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, und/oder Betriebsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, bestimmt werden. Als solche kann die MEMS-Treiberschaltung anpassbare (d.h. dynamische) Spiegelsteuerparameter in Verbindung mit dem Steuern des MEMS-Spiegels verwenden, wodurch ermöglicht wird, dass widrige und/oder sich ändernde Umgebungsbedingungen und Betriebsbedingungen berücksichtigt werden. Demzufolge wird die Genauigkeit sowohl bei der Betätigung als auch bei der Positionserfassung des MEMS-Spiegels verbessert, und damit die Genauigkeit und Performance des Gesamtsystems verbessert. Zusätzliche Einzelheiten hinsichtlich der oben beschriebenen Aspekte werden im Folgenden bereitgestellt.
1 ist ein Diagramm einer beispielhaften Implementierung zum Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der einem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, basierend auf einem Zustand des MEMS-Spiegels, wie hierin beschrieben. Wie in 1 gezeigt, kann ein System (z.B. ein LiDAR-System) eine Systemsteuerung, einen MEMS-Spiegel und eine MEMS-Treiberschaltung umfassen. Wie gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung einen oder mehrere Sensoren (z.B. eine oder mehrere Komponenten zum Erfassen und/oder Identifizieren einer oder mehrerer Bedingungen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind), eine oder mehrere Spiegelsteuerparameterkomponenten (z.B. eine oder mehrere Komponenten, die dem Anwenden eines oder mehrerer Steuerparameter zugeordnet sind, die dem Betätigen des MEMS-Spiegels zugeordnet sind) und eine Anpassungskomponente (z.B. eine oder mehrere Komponenten, die dem Anpassen der einen oder mehreren Spiegelsteuerparameter zugeordnet sind) umfassen.
Wie durch Bezugszeichen 105a und 105b gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung (z.B. die Anpassungskomponente) Sensorinformationen und/oder Betriebsinformationen (hierin kollektiv als Überwachungsinformationen bezeichnet) erhalten, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind. Die Überwachungsinformationen können eine Mehrzahl von Elementen von Informationen umfassen, auf deren Grundlage die MEMS-Treiberschaltung einen Zustand des MEMS-Spiegels in Verbindung mit dem Anpassen eines Spiegelsteuerparameters bestimmen kann, wie nachfolgend beschrieben.
Bei einigen Implementierungen können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die einer Bedingung (z.B. einer Umgebungsbedingung) an oder nahe dem MEMS-Spiegel oder einer Bedingung des MEMS-Spiegels selbst zugeordnet sind. Die Sensorinformationen können zum Beispiel Informationen umfassen, die eine Temperatur an oder nahe dem MEMS-Spiegel identifizieren. Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die einen Betrag der Beschleunigung an oder nahe dem MEMS-Spiegel identifizieren. Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die einen Betrag der elektromagnetischen Interferenz (EMI) an oder nahe dem MEMS-Spiegel identifizieren. Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die einen Betrag des Drucks an oder nahe dem MEMS-Spiegel identifizieren. Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die einer Schwingung oder einem Schock zugeordnet sind, welche(r) durch den MEMS-Spiegel erfahren wird. Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen bezogen auf einen Strom umfassen, der dem Treiben des MEMS-Spiegels oder dem Erhalten einer Positionscharakteristik des MEMS-Spiegels zugeordnet ist (z.B. ob eine Welligkeit in dem Strom vorhanden ist, eine Menge des Stroms, und/oder dergleichen). Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die einem Alterungseffekt zugeordnet sind, der durch den MEMS-Spiegel erfahren wird (z.B. Informationen, die anzeigen, dass ein Alterungseffekt detektiert wurde). Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die einer elektrischen Entladung in dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind (z.B. Informationen, die anzeigen, dass eine elektrische Entladung detektiert wurde, einen Betrag der elektrischen Entladung, und/oder dergleichen). Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die der Detektion eines Fehlers zugeordnet sind, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist (z.B. Informationen, die anzeigen, dass ein Fehler detektiert wurde, Informationen, die den Fehler identifizieren, und/oder dergleichen). Als ein anderes Beispiel können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die das Vorhandensein von Harmonischen in dem MEMS-Spiegel anzeigen. Die oben beschriebenen Beispiele von Arten von Sensorinformationen sind nicht einschränkend, und die MEMS-Treiberschaltung kann in einigen Fällen eine oder mehrere andere Arten von Sensorinformationen erhalten.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung die Sensorinformationen von einem oder mehreren Sensoren erhalten. Bei einigen Implementierungen kann ein gegebener dieses einen oder dieser mehreren Sensoren in die MEMS-Treiberschaltung integriert sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein gegebener des einen oder der mehreren Sensoren von der MEMS-Treiberschaltung getrennt (d.h. extern dazu) sein.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung die Sensorinformationen basierend auf den Sensorinformationen erhalten, die automatisch an die MEMS-Treiberschaltung bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung Sensorinformationen von einem gegebenen Sensor erhalten, wenn der gegebene Sensor ausgebildet ist, um automatisch Sensorinformationen auf einer periodischen Basis bereitzustellen, basierend auf der Detektion einer Bedingung oder eines Ereignisses, basierend auf dem Messen oder Bestimmen eines Wertes, der einen Schwellenwert erfüllt, und/oder dergleichen. Zusätzlich oder alternativ kann die MEMS-Treiberschaltung die Sensorinformationen basierend auf einem Anfordern der Sensorinformationen erhalten.
Bei einigen Implementierungen können die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die dem Modifizieren einer Weise zugeordnet sind, in der der MEMS-Spiegel arbeiten soll. Zum Beispiel können die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die anzeigen, dass ein Bereich des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels modifiziert werden soll. Als ein besonderes Beispiel können die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die anzeigen, dass ein Bereich des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels von einem ersten Bereich des Winkelbetriebs (z.B. ±10° Neigung) auf einen zweiten Bereich des Winkelbetriebs (z.B. ±15° Neigung) geändert werden soll. Als ein anderes Beispiel können die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die anzeigen, dass eine Genauigkeitsanforderung, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, modifiziert (d.h. entspannt oder verschärft) werden soll. Als ein besonderes Beispiel können die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die anzeigen, dass eine Genauigkeitsanforderung zum Detektieren eines Nulldurchgangs des MEMS-Spiegels (z.B. ein Punkt, an dem der MEMS-Spiegel bei 0° Neigung ist) von einer ersten Anforderung (z.B. ±5 Milligrad) auf eine zweite Anforderung (z.B. ±10 Milligrad) entspannt werden soll. Die oben beschriebenen Beispiele von Arten von Betriebsinformationen sind nicht einschränkend, und die MEMS-Treiberschaltung kann in einigen Fällen eine oder mehrere andere Arten von Betriebsinformationen erhalten.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung die Betriebsinformationen von einer oder mehreren anderen Komponenten des Systems, wie beispielsweise der Systemsteuerung, erhalten. Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung die Betriebsinformationen basierend auf den Betriebsinformationen erhalten, die an die MEMS-Treiberschaltung bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung Betriebsinformationen von der Systemsteuerung erhalten, wenn die Systemsteuerung die Betriebsinformationen bereitstellt (z.B. nachdem die Systemsteuerung eine Bestimmung durchführt, dass der Betrieb des MEMS-Spiegels modifiziert werden soll). Als ein anderes Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung die Betriebsinformationen basierend auf einem Anfordern der Betriebsinformationen (z.B. von der Systemsteuerung) erhalten.
Wie durch Bezugszeichen 110 dargestellt, kann die MEMS-Treiberschaltung (z.B. die Anpassungskomponente) einen Zustand des MEMS-Spiegels basierend auf den Überwachungsinformationen (d.h. basierend auf den Sensorinformationen und/oder den Betriebsinformationen) bestimmen. Der Zustand des MEMS-Spiegels beschreibt den bestimmten Satz von Betriebsbedingungen des MEMS-Spiegels zu einer gegebenen Zeit. Zum Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels identifizieren, ob der MEMS-Spiegel innerhalb eines zulässigen Temperaturbereichs arbeitet, ob der MEMS-Spiegel einen zulässigen Betrag der Beschleunigung erfährt, ob der MEMS-Spiegel einen Schwellenbetrag von Schock und/oder Schwingung erfährt, ob der MEMS-Spiegel in Anwesenheit eines zulässigen Betrags an EMI arbeitet, ein Alterungseffekt durch den MEMS-Spiegel erfahren wird, ob ein Schwellenbetrag einer elektrische Entladung von dem MEMS-Spiegel detektiert wurde, ob ein Fehler, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, detektiert wurde, ob eine Weise, in der der MEMS-Spiegel arbeiten soll, modifiziert werden soll, und/oder dergleichen. Im Allgemeinen beschreibt der Zustand des MEMS-Spiegels die Gesamtbetriebsbedingung des MEMS-Spiegels, wie basierend auf irgendwelchen Sensorinformationen und Betriebsinformationen bestimmt, die von der MEMS-Treiberschaltung erhalten werden.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung den Zustand des MEMS-Spiegels basierend auf den Überwachungsinformationen bestimmen. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung eine Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen erhalten (z.B. Sensorinformationen, die durch einen oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, und/oder Betriebsinformationen, die durch die Systemsteuerung bereitgestellt werden) und kann basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen den Zustand des MEMS-Spiegels bestimmen.
Wie durch Bezugszeichen 115 dargestellt, kann die MEMS-Treiberschaltung einen Spiegelsteuerparameter, der dem Betätigen des MEMS-Spiegels zugeordnet ist, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels anpassen. Der Spiegelsteuerparameter umfasst einen Parameter, auf dessen Grundlage die MEMS-Treiberschaltung den MEMS-Spiegel betätigen oder steuern soll. Der Spiegelsteuerparameter kann beispielsweise einen Phasenregelschleifen-(PLL-; Phase-Locked Loop) Steuerparameter, einen Amplituden-Steuerparameter, einen Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter, und/oder dergleichen umfassen. Die oben beschriebenen Beispiele von Arten von Spiegelsteuerparametern sind nicht einschränkend, und die MEMS-Treiberschaltung kann in einigen Fällen eine oder mehrere andere Arten von Spiegelsteuerparametern anpassen, auf deren Grundlage die MEMS-Treiberschaltung den MEMS-Spiegel betätigt.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung den Spiegelsteuerparameter basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels anpassen. Zum Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass der MEMS-Spiegel Schocks und/oder Schwingungen erfährt. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung den PLL-Steuerparameter durch Erhöhen der Proportional-Integral-Differential- (PID-; proportional-integral-derivative) Verstärkungen des PLL-Steuerparameters um einen bestimmten Betrag anpassen (z.B. um die Aggressivität des Regelkreises zu erhöhen).
Als ein zusätzliches Beispiel kann der Zustand des Spiegels anzeigen, dass ein Betrag der Beschleunigung an oder nahe dem MEMS-Spiegel einen Schwellenwert erfüllt, und die MEMS-Treiberschaltung kann den PLL-Steuerparameter durch Erhöhen der PID-Verstärkungen des PLL-Steuerparameters um einen bestimmten Betrag anpassen.
Als ein anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass ein Betrag an EMI an oder nahe dem MEMS-Spiegel einen Schwellenwert erfüllt. In einem solchen Fall kann die MEMS-Treiberschaltung den PLL-Parameter durch Verringern einer proportionalen Verstärkung, die dem PLL-Steuerparameter zugeordnet ist, um einen bestimmten Betrag anpassen.
Als wiederum anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass ein Bereich des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels erweitert werden soll (z.B. von ±10° auf ±15°). Hier kann die MEMS-Treiberschaltung den Amplituden-Steuerparameter derart anpassen, dass vergleichsweise höhere proportionale und inkrementelle Verstärkungen durch den Amplituden-Steuerparameter verwendet werden.
Als wiederum anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass ein Bereich des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels reduziert werden soll (z.B. von ±15° auf ±10°). Hier kann die MEMS-Treiberschaltung den Amplituden-Steuerparameter anpassen, um von einem Sollwert von 15° auf den Sollwert von 10° zu kommen. Bei einigen Implementierungen können die Steuerverstärkungen des Amplituden-Steuerparameters erhöht werden, um sich mit einer vergleichsweise höheren Geschwindigkeit von dem 15° Sollwert auf den 10° Sollwert zu bewegen, oder können verringert werden, um sich mit einer vergleichsweise niedrigeren Geschwindigkeit von dem 15° Sollwert auf den 10° Sollwert zu bewegen.
Als wiederum anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass eine elektrische Entladung von dem MEMS-Spiegel detektiert wurde. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung den PLL-Steuerparameter und den Amplituden-Steuerparameter derart anpassen, dass diese Spiegelsteuerparameter für eine bestimmte Zeitspanne keine Verstärkungen nutzen.
Als ein anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass eine Temperatur an oder nahe dem MEMS-Spiegel höher als eine Schwelle ist. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung einen oder mehrere Spiegelsteuerparameter anpassen, um mit der Verwendung einer alternativen Steuerschaltungsanordnung zu beginnen, die weniger Berechnungen durchführt und somit die Leistungsableitung reduziert.
Als ein zusätzliches Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass der MEMS-Spiegel einen Alterungseffekt erfahren hat. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung abhängig von der Natur des Alterungseffekts Filter und/oder Verstärkungen anpassen, die einem oder mehreren Spiegelsteuerparametern zugeordnet sind, um den Alterungseffekt zu kompensieren.
Als wiederum anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass der MEMS-Spiegel einen Fehler erfahren hat (d.h. dass ein Fehler detektiert wurde). Hier kann die MEMS-Treiberschaltung abhängig von der Natur des detektierten Fehlers einen oder mehrere Spiegelsteuerparameter anpassen, um den Fehler zu kompensieren (z.B. um trotz des Fehlers eine herabgesetzte Funktionalität bereitzustellen).
Als wiederum anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass eine Genauigkeitsanforderung, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, modifiziert werden soll. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung abhängig von der Natur der Modifikation einen oder mehrere Spiegelsteuerparameter anpassen, um die Modifikation unterzubringen (z.B. durch Erhöhen oder Verringern der Steueraggressivität durch Einstellen der PID-Verstärkungen).
Als ein anderes Beispiel kann der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigen, dass eine Welligkeit in einem Strom auf dem MEMS-Spiegel detektiert wurde. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung den Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter anpassen, um die Welligkeit in dem Strom auf dem MEMS-Spiegel zu reduzieren oder zu eliminieren.
Die oben beschriebenen Beispiele sind nicht einschränkend, und die MEMS-Treiberschaltung kann einen oder mehrere Spiegelsteuerparameter basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels auf zusätzliche und/oder unterschiedliche Arten als die beschriebenen anpassen. Andere Beispiele für die Anpassung von Spiegelsteuerparametern umfassen das Schalten von dem Anpassen von Tiefpassfiltern, die einem oder mehreren Spiegelsteuerparametern zugeordnet sind, das Schalten von einem ersten Aktuator-Spannungspegel auf einen zweiten Aktuator-Spannungspegel, und/oder dergleichen.
Wie in den obigen Beispielen dargestellt, kann die MEMS-Treiberschaltung einen einzelnen Spiegelsteuerparameter basierend auf einer oder mehreren Bedingungen anpassen, die durch den Zustand des MEMS-Spiegels beschrieben werden. Alternativ kann die MEMS-Treiberschaltung mehrere Spiegelsteuerparameter basierend auf einer oder mehreren Bedingungen anpassen, die durch den Zustand des MEMS-Spiegels beschrieben werden.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung den Spiegelsteuerparameter basierend auf dem Identifizieren, dass eine Einfluss-Gegenwirkung ausgeführt werden soll, anpassen. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung bestimmen, dass eine oder mehrere Bedingungen vorhanden sind, die einen unerwünschten Einfluss auf den MEMS-Spiegel verursachen (z.B. ein Wert, der einen Schwellenwert erfüllt oder außerhalb eines zulässigen Bereichs ist, eine Detektion eines Ereignisses, und/oder dergleichen) und somit, dass die MEMS-Treiberschaltung solchen Einflüssen entgegenwirken soll. In einem solchen Fall kann die MEMS-Treiberschaltung eine Einflussbedingung basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels bestimmen. Die Einflussbedingung ist eine Bedingung, beschrieben durch die Zustandsinformationen, die durch die MEMS-Treiberschaltung beim Anpassen der einen oder mehreren Spiegelsteuerparameter priorisiert werden soll.
Bei einigen Implementierungen kann die Identifizierung der Einflussbedingung nützlich sein, wenn zwei oder mehr Bedingungen, identifiziert durch den Zustand des MEMS-Spiegels, zu widersprüchlichen Anpassungen der Spiegel-Steuerparameter führen würden. Zum Beispiel wird angenommen, dass der Zustand des MEMS-Spiegels anzeigt, dass ein Betrag der Beschleunigung an oder nahe dem MEMS-Spiegel einen Schwellenwert erfüllt (was z.B. anzeigt, dass der PLL-Steuerparameter durch Erhöhen der PID-Verstärkungen des PLL-Steuerparameters angepasst werden soll), und dass ein Betrag an EMI an oder nahe dem MEMS-Spiegel einen Schwellenwert erfüllt (was z.B. anzeigt, dass der PLL-Steuerparameter durch Verringern der PID-Verstärkungen des PLL-Steuerparameters angepasst werden soll). Hier kann die MEMS-Treiberschaltung entweder die Beschleunigungsbedingung oder die EMI-Bedingung als die Einflussbedingung identifizieren und mit dem Anpassen des PLL-Steuerparameters entsprechend fortfahren. Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung die Einflussbedingung basierend auf Informationen identifizieren, die durch die MEMS-Treiberschaltung gespeichert oder zugänglich sind (z.B. Informationen, die eine Prioritäts-Ebene oder einen -Wert identifizieren, welche(r) unterschiedlichen Bedingungen zugeordnet ist, ein Modell, das Informationen, die dem Zustand des MEMS-Spiegels zugeordnet sind, als eine Eingabe empfängt und Informationen, die eine oder mehrere Einflussbedingungen identifizieren, als eine Ausgabe bereitstellt).
Bei einigen Implementierungen kann basierend auf dem Identifizieren der Einflussbedingung die MEMS-Treiberschaltung den Spiegelsteuerparameter anpassen, um der Einflussbedingung entgegenzuwirken (z.B. zu reduzieren oder zu eliminieren). Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung beim Entgegenwirken der Einflussbedingung den Spiegelsteuerparameter (z.B. aus einer Mehrzahl von Spiegelsteuerparametern) basierend auf der Einflussbedingung auswählen. Anders ausgedrückt, die MEMS-Treiberschaltung kann den Spiegelsteuerparameter identifizieren, der, wenn er angepasst wird, jeglichen Einflüssen auf den MEMS-Spiegel entgegenwirken würde, die durch den Einfluss verursacht werden. Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung einen Wert für den Spiegelsteuerparameter bestimmen (z.B. einen Wert, auf den der Spiegelsteuerparameter geändert werden soll) und den Spiegelsteuerparameter entsprechend anpassen. Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung den Spiegelsteuerparameter anpassen, um eine am wenigsten gefährliche Situation für den MEMS-Spiegel zu erhalten (z.B. einen möglichst sicheren Betriebszustand angesichts des aktuellen Zustands des MEMS-Spiegels).
Wie durch Bezugszeichen 120 dargestellt, kann die MEMS-Treiberschaltung den MEMS-Spiegel basierend auf dem einen oder den mehreren angepassten Spiegelsteuerparametern betätigen. Anders ausgedrückt, die MEMS-Treiberschaltung kann verursachen, dass der MEMS-Spiegel basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter arbeitet. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung an den MEMS-Spiegel ein Signal, das dem angepassten Spiegelsteuerparameter zugeordnet ist, bereitstellen, um zu verursachen, dass der MEMS-Spiegel basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter arbeitet (z.B. derart, dass der MEMS-Spiegel basierend auf einem angepassten PLL-Steuerparameter, einem angepassten Amplituden-Steuerparameter, einem angepassten Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter, und/oder dergleichen arbeitet).
Die oben beschriebenen Schritte können zur weiteren und/oder zusätzlichen Anpassung eines oder mehrerer Spiegelsteuerparameter wiederholt werden. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung zusätzliche Überwachungsinformationen erhalten, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind (z.B. zu einem späteren Zeitpunkt), und kann einen aktualisierten Zustand des MEMS-Spiegels basierend auf den zusätzlichen Überwachungsinformationen bestimmen. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung den Spiegelsteuerparameter (z.B. den gleichen einen oder die gleichen mehreren Spiegelsteuerparameter, welche(r) zuvor angepasst wurde(n)) basierend auf dem aktualisierten Zustand des MEMS-Spiegels weiter anpassen. Zusätzlich oder alternativ kann die MEMS-Treiberschaltung einen oder mehrere andere Spiegelsteuerparameter (z.B. einen oder mehrere andere als die zuvor angepassten Spiegelsteuerparameter) basierend auf dem aktualisierten Zustand des MEMS-Spiegels anpassen.
Auf diese Weise kann die MEMS-Treiberschaltung eine adaptive und kontextbewusste MEMS-Spiegelsteuerung durch die Verwendung von anpassbaren (d.h. dynamischen) Spiegelsteuerparametern bereitstellen. Die Anpassung der Spiegelsteuerparameter ermöglicht es, widrige und/oder sich ändernde Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen zu berücksichtigen, wodurch die Genauigkeit in Bezug auf die Betätigung des MEMS-Spiegels und die Positionserfassung des MEMS-Spiegels verbessert wird, was die Genauigkeit und Performance des Gesamtsystems verbessert.
Wie oben angezeigt ist, ist 1 lediglich als ein Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und können sich von dem, was in Bezug auf 1 beschrieben ist, unterscheiden.
2A und 2B sind Diagramme, die einem beispielhaften LiDAR-System 200 zugeordnet sind, in dem hierin beschriebene Techniken und/oder Verfahren implementiert sein können. Wie in 2A gezeigt, kann das LiDAR-System 200 einen Emitterpfad umfassen, umfassend eine oder mehrere Lichtquellen 205, eine Senderoptik 210, einen MEMS-Spiegel 215 (z.B. ein MEMS-Bauelement umfassend einen reflektierenden Abschnitt, eine Federstruktur, ein Substrat, und/oder dergleichen) und eine MEMS-Treiberschaltung 220, die fähig ist, mit einer Systemsteuerung 245 zu kommunizieren.
In Betrieb, wie in 2A dargestellt, emittieren die eine oder mehreren Lichtquellen 205 (z.B. ein oder mehrere Laser) jeweils Licht, das auf die Senderoptik 210 einfällt. Die Senderoptik 210 (z.B. eine oder mehrere Linsen) fokussiert und/oder richtet das Licht auf den MEMS-Spiegel 215. Insbesondere können die Lichtquellen 205 und die Senderoptik 210 derart entworfen und angeordnet sein, dass das von jeder Lichtquelle 205 emittierte Licht in einem unterschiedlichen Winkel auf den MEMS-Spiegel 215 einfällt (z.B. unterschiedliche Vertikalwinkel sind in 2A dargestellt). Infolgedessen und wie in 2A weiter gezeigt, wird das Licht aus jeder Lichtquelle 205 durch den MEMS-Spiegel 215 derart gerichtet, dass das Licht aus jeder Lichtquelle 205 in einer unterschiedlichen Sektion der Szenerie 225 auf die Szenerie 225 einfällt. In 2A fällt beispielsweise Licht aus jeder der vier Lichtquellen 205 auf die Szenerie 225 (in einer vertikalen Linie) auf einen unterschiedlichen vertikalen Abschnitt der Szenerie 225 ein. In Betrieb kann der MEMS-Spiegel 215 um eine Achse oszillieren (z.B. derart, dass das Licht rückwärts und vorwärts über die Szenerie 225 abtastet). Wie hierin beschrieben, wird der MEMS-Spiegel 215 durch die MEMS-Treiberschaltung 220 betätigt und gesteuert, die fähig ist, mit der Systemsteuerung 245 zu kommunizieren (z.B. eine Steuervorrichtung, die zum Steuern des Betriebs des LiDAR-Systems 200 ausgebildet ist).
Wie in 2A weiter gezeigt, reflektiert die Szenerie 225 das Licht, das auf einem Empfängerpfad des LiDAR-Systems 200 empfangen wird. Wie gezeigt, kann der Empfängerpfad die Empfängeroptik 230, ein Photodioden-Array 235 und eine Empfängerschaltung 240 umfassen, die fähig ist, mit der Systemsteuerung 245 zu kommunizieren. In Betrieb wird das von der Szenerie 225 reflektierte Licht über die Empfängeroptik 230 (z.B. eine oder mehrere Linsen) an dem Photodioden-Array 235 (z.B. ein eindimensionales Array von Photodioden oder ein zweidimensionales Array von Photodioden) empfangen. Das Photodioden-Array 235 erzeugt dann ein oder mehrere Signale und stellt diese (z.B. an die Systemsteuerung 245) bereit, auf deren Grundlage eine Distanzmessung, 3D-Bilderzeugung, und/oder dergleichen ausgeführt werden kann.
Ein anderes beispielhaftes Diagramm des LiDAR-Systems 200 ist in 2B bereitgestellt. Wie in 2B gezeigt, und wie hierin beschrieben, kann die MEMS-Treiberschaltung 220 ausgebildet sein, um den MEMS-Spiegel 215 zu betätigen (z.B. basierend auf dem Bereitstellen von Betätigungssignalen an den MEMS-Spiegel 215). Wie weiter gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung 220 ausgebildet sein, um eine Position des MEMS-Spiegels 215 zu erfassen (z.B. basierend auf dem Empfangen von Stromerfassungssignalen von dem MEMS-Spiegel 215). Wie weiter gezeigt, kann die Systemsteuerung 245 fähig sein, Lichtquellen 205 auszulösen, zu konfigurieren und/oder anderweitig zu steuern. Wie vorstehend beschrieben, ist die Genauigkeit der durch die MEMS-Treiberschaltung 220 bereitgestellten Positionsinformationen wichtig, um eine genaue Auslösung und/oder Konfiguration der Lichtquellen 205 zu gewährleisten.
Die Anzahl und Anordnung der in 2A und 2B gezeigten Komponenten sind als Beispiele bereitgestellt. In der Praxis können zusätzliche Komponenten, weniger Komponenten, unterschiedliche Komponenten oder unterschiedlich angeordnete Komponenten als jene vorhanden sein, die in 2A und 2B gezeigt sind. Ferner können zwei oder mehr Komponenten, die in 2A oder 2B gezeigt sind, innerhalb einer einzelnen Komponente implementiert sein, oder eine einzelne Komponente, die in 2A oder 2B gezeigt ist, kann als mehrere, verteilte Komponenten implementiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Satz aus Komponenten (z. B. eine oder mehrere Komponenten), der in 2A oder 2B gezeigt ist, eine oder mehrere Funktionen ausführen, die beschrieben sind als durch einen anderen Satz aus Komponenten ausgeführt.
3 ist ein Diagramm, das beispielhafte Komponenten darstellt, die der MEMS-Treiberschaltung 220 zugeordnet sind. Wie gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung 220 eine oder mehrere Spiegelsteuerparameterkomponenten 305 (MCP = Mirror Control Parameter) (z.B. Spiegelsteuerparameterkomponenten 305-1 bis 305-X (X > 1)), eine Anpassungskomponente 310 und einen oder mehrere Sensoren 315 (z.B. Sensoren 315-1 bis 315-Y (Y ≥ 1)) umfassen. Wie weiter gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung 220 (z.B. Anpassungskomponente 310) fähig sein, mit einer oder mehreren Betriebskomponenten 320 (z.B. Betriebskomponenten 320-1 bis 320-Z (Z > 1)) zu kommunizieren.
Die Spiegelsteuerparameterkomponente 305 umfasst eine Komponente, die dem Verwalten und Anwenden eines oder mehrerer Steuerparameter zugeordnet ist, die dem Betätigen des MEMS-Spiegels 215 zugeordnet sind. Zum Beispiel kann die Spiegelsteuerparameterkomponente 305 eine Komponente (z.B. eine oder mehrere Schaltungen) umfassen, die fähig ist, einen PLL-Steuerparameter zu verwalten und anzuwenden, eine Komponente, die fähig ist, einen Amplituden-Steuerparameter zu verwalten und anzuwenden, eine Komponente, die fähig ist, einen Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter zu verwalten und anzuwenden, und/oder dergleichen. Wie in 3 gezeigt, kann die Spiegelsteuerparameterkomponente 305 fähig sein, mit der Anpassungskomponente 310 zu kommunizieren (z.B. derart, dass die Anpassungskomponente 310 den einen oder die mehreren Spiegelsteuerparameter anpassen kann, die durch die Spiegelsteuerparameterkomponente 305 verwaltet und angewendet werden sollen).
Die Anpassungskomponente 310 umfasst eine Komponente, die fähig ist, den einen oder die mehreren Spiegelsteuerparameter anzupassen, die durch die Spiegelsteuerparameterkomponente 305, wie hierin beschrieben, verwaltet und angewendet werden sollen. Bei einigen Implementierungen kann die Anpassungskomponente 310 eine Verarbeitungsvorrichtung (z.B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller und/oder dergleichen) umfassen, die fähig ist, Überwachungsinformationen zu erhalten, einen Zustand des MEMS-Spiegels 215 basierend auf den Überwachungsinformationen zu bestimmen, und einen oder mehrere Spiegelsteuerparameter basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels 215 anzupassen, wie hierin beschrieben. Wie in 3 gezeigt, kann die Anpassungskomponente 310 fähig sein, mit der Spiegelsteuerparameterkomponente 305 zu kommunizieren. Bei einigen Implementierungen, wie in 3 angezeigt, kann die Anpassungskomponente fähig sein, Informationen (z.B. Sensorinformationen) von Sensor 315 zu empfangen und/oder Informationen (z.B. Betriebsinformationen) von der Betriebskomponente 320 zu empfangen.
Sensor 315 umfasst eine Komponente, die fähig ist, Komponenten zum Erfassen und/oder Identifizieren einer oder mehrerer Bedingungen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, und Sensorinformationen an die Anpassungskomponente 310 bereitzustellen, wie hierin beschrieben. Zum Beispiel kann der Sensor 315 einen Temperatursensor, einen Beschleunigungssensor, einen EMI-Überwacher, einen Alterungseffekt-Überwacher, einen elektrischen Entladungs-Überwacher, einen Fehler-Überwacher, einen Harmonischen-Überwacher, und/oder eine andere Art von Erfassungs- und/oder Überwachungsvorrichtung umfassen. Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 315 in die MEMS-Treiberschaltung 220 integriert und/oder extern zu der MEMS-Treiberschaltung 220 sein.
Die Betriebskomponente 320 umfasst eine Komponente, die fähig ist, Betriebsinformationen an die Anpassungskomponente 310, wie hierin beschrieben, bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Betriebskomponente 320 eine Komponente sein, die fähig ist, eine Anzeige bereitzustellen, dass ein Bereich des Winkelbetriebs modifiziert werden soll, eine Komponente, die fähig ist, Informationen bereitzustellen, die dem Ändern einer Genauigkeitsanforderung zugeordnet sind, die dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet ist, und/oder dergleichen. Bei einigen Implementierungen kann die Betriebskomponente 320 in der Systemsteuerung 245 umfasst sein.
Die Anzahl und Anordnung der in 3 gezeigten Komponenten sind als ein Beispiel bereitgestellt. In der Praxis können zusätzliche Komponenten, weniger Komponenten, unterschiedliche Komponenten oder unterschiedlich angeordnete Komponenten als jene vorhanden sein, die in 3 gezeigt sind. Ferner können zwei oder mehr Komponenten, die in 3 gezeigt sind, innerhalb einer einzelnen Komponente implementiert sein, oder eine einzelne Komponente, die in 3 gezeigt ist, kann als mehrere, verteilte Komponenten implementiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Satz aus Komponenten (z. B. eine oder mehrere Komponenten), der in 3 gezeigt ist, eine oder mehrere Funktionen ausführen, die beschrieben sind als durch einen anderen Satz aus Komponenten ausgeführt.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel darstellt, das einer möglichen Implementierung der MEMS-Treiberschaltung 220 zugeordnet ist. Wie in 4 gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung 220 eine Spiegel-PLL-Komponente 305-1 umfassen, die dem Verwalten und Anwenden eines PLL-Steuerparameters zugeordnet ist, einen Amplituden-Steuerparameter 305-2, der dem Verwalten und Anwenden eines Amplituden-Steuerparameters zugeordnet ist, und einen Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter 305-3, der dem Verwalten und Anwenden eines Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameters zugeordnet ist.
Wie weiter gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung 220 einen Temperatursensor 315-1, einen Beschleunigungssensor 315-2, einen EMI-Überwacher 315-3, einen Alterungseffekt-Überwacher 315-4, einen elektrischen Entladungs-Überwacher 315-5, einen Fehler-Überwacher 315-6 und einen Harmonischen-Überwacher 315-7 umfassen. Wie vorstehend beschrieben, können diese Sensoren 315 Sensorinformationen an die Anpassungskomponente 310 bereitstellen.
Wie weiter gezeigt, kann die MEMS-Treiberschaltung 220 ausgebildet sein, um mit einer Maximalwinkeländerungskomponente 320-1 (z.B. einer Betriebskomponente 320, die ausgebildet ist, um eine Anzeige bereitzustellen, dass ein Bereich des Winkelbetriebs modifiziert werden soll) und einer Genauigkeitsänderungskomponente 320-2 zu kommunizieren (z.B. eine Betriebskomponente 320, die ausgebildet ist, um Informationen bereitzustellen, die dem Ändern einer Genauigkeitsanforderung zugeordnet sind, die dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet ist). Wie vorstehend beschrieben, können diese Betriebskomponenten 320 Betriebsinformationen an die Anpassungskomponente 310 bereitstellen.
Die Anzahl und Anordnung der in 4 gezeigten Komponenten sind als ein Beispiel bereitgestellt. In der Praxis können zusätzliche Komponenten, weniger Komponenten, unterschiedliche Komponenten oder unterschiedlich angeordnete Komponenten als jene vorhanden sein, die in 4 gezeigt sind. Ferner können zwei oder mehr Komponenten, die in 4 gezeigt sind, innerhalb einer einzelnen Komponente implementiert sein, oder eine einzelne Komponente, die in 4 gezeigt ist, kann als mehrere, verteilte Komponenten implementiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Satz aus Komponenten (z. B. eine oder mehrere Komponenten), der in 4 gezeigt ist, eine oder mehrere Funktionen ausführen, die beschrieben sind als durch einen anderen Satz aus Komponenten ausgeführt.
5 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der einem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, basierend auf einem Zustand des MEMS-Spiegels, wie hierin beschrieben. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Prozessblöcke von 5 durch die MEMS-Treiberschaltung 220 ausgeführt werden. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Prozessblöcke von 5 durch eine andere Vorrichtung oder eine Gruppe aus Vorrichtungen getrennt von oder umfassend die MEMS-Treiberschaltung 220 ausgeführt werden, wie beispielsweise MEMS-Spiegel 215 oder Systemsteuerung 245.
Wie in 5 gezeigt, kann der Prozess 500 das Erhalten einer Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen umfassen, die einem MEMS-Spiegel (Block 510) zugeordnet sind. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung 220 eine Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen erhalten, die dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet sind, wie vorstehend beschrieben. Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung 220 ausgebildet sein, um den Betrieb des MEMS-Spiegels 215 zu steuern, wie vorstehend beschrieben. Bei einigen Implementierungen kann die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen Sensorinformationen umfassen, die durch einen oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, die dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die durch die Systemsteuerung 245 bereitgestellt werden, wie vorstehend beschrieben.
Wie in 5 ferner gezeigt, kann der Prozess 500 das Bestimmen, basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, eines Zustands des MEMS-Spiegels (Block 520) umfassen. Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung 220, basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, einen Zustand des MEMS-Spiegels 215 bestimmen, wie vorstehend beschrieben.
Wie in 5 ferner gezeigt, kann der Prozess 500 das Anpassen, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels, eines Spiegelsteuerparameters umfassen, auf dessen Grundlage die MEMS-Treiberschaltung den MEMS-Spiegel betätigen soll (Block 530). Zum Beispiel kann die MEMS-Treiberschaltung 220, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels, einen Spiegelsteuerparameter anpassen, auf dessen Grundlage die MEMS-Treiberschaltung 220 den MEMS-Spiegel 215, wie vorstehend beschrieben, betätigen soll.
Der Prozess 500 kann zusätzliche Implementierungen umfassen, wie beispielsweise irgendeine einzelne Implementierung oder irgendeine Kombination von Implementierungen, die im Folgenden beschrieben werden und/oder in Verbindung mit einem oder mehreren anderen Prozessen, die an anderer Stelle hierin beschrieben sind.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung 220 verursachen, dass der MEMS-Spiegel 215 basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter arbeitet.
Bei einigen Implementierungen können die MEMS-Treiberschaltung 220 und der MEMS-Spiegel 215 in einem LiDAR-System umfasst sein, in dem die MEMS-Treiberschaltung 220 eine Neigung des MEMS-Spiegels 215 in Verbindung mit einem Richten von Licht, das dem LiDAR-System zugeordnet ist, steuern soll.
Bei einigen Implementierungen können die Sensorinformationen Informationen umfassen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Temperatur an oder nahe dem MEMS-Spiegel 215; einem Betrag der Beschleunigung an oder nahe dem MEMS-Spiegel 215; einem Betrag der elektromagnetischen Interferenz (EMI) an oder nahe dem MEMS-Spiegel 215; einem Betrag des Drucks an oder nahe dem MEMS-Spiegel 215; einer Schwingung oder einem Schock, erfahren durch den MEMS-Spiegel 215; einem Strom, der dem Treiben des MEMS-Spiegels 215 oder dem Erhalten einer Positionsbedingung des MEMS-Spiegels 215 zugeordnet ist; einem Alterungseffekt, der durch den MEMS-Spiegel 215 erfahren wird; einer elektrischen Entladung in dem MEMS-Spiegel 215; einer Detektion eines Fehlers, der dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet ist; oder einem Vorhandensein von Harmonischen in dem MEMS-Spiegel 215.
Bei einigen Implementierungen können die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Anfrage zum Modifizieren eines Bereichs des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels 215; einer Anfrage zum Modifizieren einer Genauigkeitsanforderung, die dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet ist, einer Anfrage zum Modifizieren einer Auflösungsanforderung, die einem Lidarsystem unter Verwendung des MEMS-Spiegels 215 zugeordnet ist.
Bei einigen Implementierungen kann der Spiegelsteuerparameter zumindest einen umfassen von: einem Phasenregelschleifen- (PLL-) Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet ist; einem Amplituden-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet ist; oder einem Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet ist.
Bei einigen Implementierungen ist die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, der Zustand ist ein erster Zustand und der Spiegelsteuerparameter ist ein erster Spiegelsteuerparameter. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung 220 eine zweite Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen erhalten, die dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet sind; einen zweiten Zustand des MEMS-Spiegels 215 basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen bestimmen; und einen zweiten Spiegelsteuerparameter anpassen, der dem Steuern des MEMS-Spiegels 215 zugeordnet ist, basierend auf dem zweiten Zustand des MEMS-Spiegels 215, wobei sich der zweite Spiegelsteuerparameter von dem ersten Spiegelsteuerparameter unterscheidet. Bei einigen Implementierungen wird die zweite Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zu einer unterschiedlichen Zeit erhalten als die erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen.
Bei einigen Implementierungen ist die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen und der Zustand ist ein erster Zustand. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung 220 eine zweite Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen erhalten, die dem MEMS-Spiegel 215 zugeordnet sind; einen zweiten Zustand des MEMS-Spiegels 215 basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen bestimmen; und den Spiegelsteuerparameter basierend auf dem zweiten Zustand weiter anpassen. Bei einigen Implementierungen wird die zweite Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zu einer unterschiedlichen Zeit erhalten als die erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen.
Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung 220 basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels 215 identifizieren, dass ein Einfluss-Entgegenwirken ausgeführt werden soll; und eine Einflussbedingung basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels 215 bestimmen. Hier kann die MEMS-Treiberschaltung 220 beim Anpassen des Spiegelsteuerparameters Einflüssen auf den MEMS-Spiegel 215 basierend auf der bestimmten Einflussbedingung entgegenwirken. Bei einigen Implementierungen kann die MEMS-Treiberschaltung 220 beim Entgegenwirken der Einflüsse auf den MEMS-Spiegel 215 den Spiegelsteuerparameter aus einer Mehrzahl von Spiegelsteuerparametern auswählen; und einen Wert für den Spiegelsteuerparameter bestimmen, um eine am wenigsten gefährliche Situation für den MEMS-Spiegel 215 zu erhalten.
Obwohl 5 beispielhafte Blöcke des Prozesses 500 zeigt, kann der Prozess 500 bei einigen Implementierungen zusätzliche Blöcke, weniger Blöcke, unterschiedliche Blöcke oder unterschiedlich angeordnete Blöcke als jene umfassen, die in 5 dargestellt sind. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr der Blöcke des Prozesses 500 parallel ausgeführt werden.
Die vorstehende Offenbarung stellt eine Veranschaulichung und Beschreibung bereit, soll aber nicht vollständig sein oder die Implementierungen auf die bestimmte offenbarte Form begrenzen. Modifikationen und Variationen sind unter Berücksichtigung der obigen Offenbarung möglich und können aus der Praxis der Implementierungen gewonnen werden.
Obgleich bestimmte Kombinationen von Merkmalen in den Ansprüchen wiedergegeben und/oder in der Beschreibung offenbart sind, sollen diese Kombinationen die Offenbarung möglicher Implementierungen nicht begrenzen. Tatsächlich können viele dieser Merkmale auf eine Art und Weise kombiniert werden, die in den Ansprüchen nicht eigens wiedergegeben und/oder in der Beschreibung offenbart ist. Obwohl jeder nachfolgend aufgeführte abhängige Anspruch direkt von nur einem Anspruch abhängen kann, umfasst die Offenbarung möglicher Implementierungen jeden abhängigen Anspruch in Kombination mit jedem anderen Anspruch in dem Anspruchssatz.
Kein hierin verwendetes Element, Schritt oder Anweisung soll als entscheidend oder wesentlich ausgelegt werden, sofern es nicht explizit als solches beschrieben ist. Ferner sollen gemäß hiesiger Verwendung die Artikel „ein, eine“ ein oder mehrere Elemente umfassen und können synonym mit „ein oder mehrere“ verwendet werden. Ferner soll nach hiesiger Verwendung der Begriff „Menge“ ein oder mehrere Elemente (z. B. zugehörige Elemente, nicht zugehörige Elemente, eine Kombination von zugehörigen und nicht zugehörigen Elementen etc.) umfassen, und kann synonym mit „ein oder mehrere“ verwendet werden. In den Fällen, in denen nur ein Element beabsichtigt ist, wird der Begriff „ein“ oder eine ähnliche Sprache verwendet. Ferner sollen gemäß hiesiger Verwendung die Begriffe „aufweist“, „aufweisen“, „aufweisend“ oder dergleichen offene Begriffe sein. Ferner soll der Ausdruck „basierend auf“ bedeuten „basierend, zumindest teilweise, auf“, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.

Claims

Ein System, umfassend: einen mikroelektromechanische-Systeme- (MEMS-) Spiegel; und eine MEMS-Treiberschaltung zum: Erhalten einer Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zumindest eines umfasst von: Sensorinformationen, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen werden, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die von einer Steuerung empfangen werden, die dem System zugeordnet ist; Bestimmen eines Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der dem Steuern des MEMS-Spiegels zugeordnet ist, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels.
Das System gemäß Anspruch 1, wobei die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet ist zum: Verursachen, dass der MEMS-Spiegel basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter arbeitet.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das System ein LiDAR-System ist, in dem die MEMS-Treiberschaltung eine Neigung des MEMS-Spiegels in Verbindung mit einem Richten von Licht steuern soll, das dem LiDAR-System zugeordnet ist.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensorinformationen Informationen umfassen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Temperatur an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einem Betrag der Beschleunigung an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einem Betrag der elektromagnetischen Interferenz (EMI) an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einem Betrag des Drucks an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einer Schwingung oder einem Schock, erfahren durch den MEMS-Spiegel; einem Strom, der dem Treiben des MEMS-Spiegels oder dem Erhalten einer Positionsbedingung des MEMS-Spiegels zugeordnet ist; einem Alterungseffekt, der durch den MEMS-Spiegel erfahren wird; einer elektrischen Entladung in dem MEMS-Spiegel; einer Detektion eines Fehlers, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; oder einem Vorhandensein von Harmonischen in dem MEMS-Spiegel.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Anfrage zum Modifizieren eines Bereichs des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels; oder einer Anfrage zum Modifizieren einer Genauigkeitsanforderung, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Spiegelsteuerparameter zumindest einen umfasst von: einem Phasenregelschleifen- (PLL-) Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; einem Amplituden-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; oder einem Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen ist, der Zustand ein erster Zustand ist und der Spiegelsteuerparameter ein erster Spiegelsteuerparameter ist, wobei die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet ist zum: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und Anpassen eines zweiten Spiegelsteuerparameters basierend auf dem zweiten Zustand des MEMS-Spiegels, wobei sich der zweite Spiegelsteuerparameter von dem ersten Spiegelsteuerparameter unterscheidet.
Das System gemäß Anspruch 7, wobei die zweite Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen zu einer unterschiedlichen Zeit erhalten wird als die erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen ist und der Zustand ein erster Zustand ist, wobei die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet ist zum: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und weiteren Anpassen des Spiegelsteuerparameters basierend auf dem zweiten Zustand des MEMS-Spiegels.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die MEMS-Treiberschaltung ferner ausgebildet ist zum: Identifizieren, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels, dass ein Einfluss-Entgegenwirken ausgeführt werden soll; und Bestimmen einer Einflussbedingung basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels; und wobei, beim Anpassen des Spiegelsteuerparameters, die MEMS-Treiberschaltung ausgebildet ist zum: Entgegenwirken von Einflüssen auf den MEMS-Spiegel basierend auf der bestimmten Einflussbedingung.
Das System gemäß Anspruch 10, wobei beim Entgegenwirken der Einflüsse auf den MEMS-Spiegel, die MEMS-Treiberschaltung ausgebildet ist zum: Auswählen des Spiegelsteuerparameters aus einer Mehrzahl von Spiegelsteuerparametern, basierend auf der Einflussbedingung; und Bestimmen eines Wertes für den Spiegelsteuerparameter, um eine am wenigsten gefährliche Situation für den MEMS-Spiegel zu erhalten.
Ein Verfahren, umfassend: Erhalten, durch eine mikroelektromechanische-Systeme- (MEMS-) Treiberschaltung, einer Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die einem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, wobei die MEMS-Treiberschaltung den Betrieb des MEMS-Spiegels steuern soll, und wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen umfasst: Sensorinformationen, die durch einen oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die durch eine Steuerung bereitgestellt werden, die einem System zugeordnet ist; Bestimmen, durch die MEMS-Treiberschaltung und basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, eines Zustands des MEMS-Spiegels; und Anpassen, durch die MEMS-Treiberschaltung und basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels, eines Spiegelsteuerparameters, auf dessen Grundlage die MEMS-Treiberschaltung den MEMS-Spiegel betätigen soll.
Das Verfahren gemäß Anspruch 12, ferner umfassend: Betätigen des MEMS-Spiegels basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter.
Das Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die MEMS-Treiberschaltung und der MEMS-Spiegel in einem LiDAR-System umfasst sind.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Sensorinformationen Informationen umfassen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Temperatur an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einem Betrag der Beschleunigung an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einem Betrag der elektromagnetischen Interferenz (EMI) an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einem Betrag des Drucks an oder nahe dem MEMS-Spiegel; einer Schwingung oder einem Schock, erfahren durch den MEMS-Spiegel; einem Strom, der dem Treiben des MEMS-Spiegels oder dem Erhalten einer Positionsbedingung des MEMS-Spiegels zugeordnet ist; einem Alterungseffekt, der durch den MEMS-Spiegel erfahren wird; einer elektrischen Entladung in dem MEMS-Spiegel; einer Detektion eines Fehlers, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; oder einem Vorhandensein von Harmonischen in dem MEMS-Spiegel.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Betriebsinformationen Informationen umfassen, die zumindest einem zugeordnet sind von: einer Anfrage zum Modifizieren eines Bereichs des Winkelbetriebs des MEMS-Spiegels; oder einer Anfrage zum Modifizieren einer Genauigkeitsanforderung, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Spiegelsteuerparameter zumindest einen umfasst von: einem Phasenregelschleifen- (PLL-) Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; einem Amplituden-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist; oder einem Aktuator-Spannungspegel-Steuerparameter, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen ist, der Zustand ein erster Zustand ist und der Spiegelsteuerparameter ein erster Spiegelsteuerparameter ist, wobei das Verfahren ferner umfasst: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind; Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und Anpassen eines zweiten Spiegelsteuerparameters, der dem Steuern des MEMS-Spiegels zugeordnet ist, basierend auf dem zweiten Zustand, wobei sich der zweite Spiegelsteuerparameter von dem ersten Spiegelsteuerparameter unterscheidet.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei die Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen eine erste Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen ist und der Zustand ein erster Zustand ist, wobei das Verfahren ferner umfasst: Erhalten einer zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind; Bestimmen eines zweiten Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der zweiten Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; und weiteres Anpassen des Spiegelsteuerparameters basierend auf dem zweiten Zustand des MEMS-Spiegels.
Ein LiDAR-System, umfassend: einen mikroelektromechanische-Systeme- (MEMS-) Spiegel; und eine MEMS-Treiberschaltung zum: Erhalten einer Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, die umfasst: Sensorinformationen, die durch einen oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, die dem MEMS-Spiegel zugeordnet sind, oder Betriebsinformationen, die durch eine Steuerung bereitgestellt werden, die dem LiDAR-System zugeordnet ist; Bestimmen eines Zustands des MEMS-Spiegels basierend auf der Mehrzahl von Elementen von Überwachungsinformationen; Anpassen eines Spiegelsteuerparameters, der dem MEMS-Spiegel zugeordnet ist, basierend auf dem Zustand des MEMS-Spiegels; und Steuern des MEMS-Spiegels basierend auf dem angepassten Spiegelsteuerparameter.