DE102020214873A1

DE102020214873A1 - Gerät und verfahren zur aufhebung des empfängereingangsoffsets in einem abstandserfassungssystem

Info

Publication number: DE102020214873A1
Application number: DE102020214873.2A
Authority: DE
Inventors: Yoon Ji Kim; Hee Hyun Lee
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-07-01
Also published as: US20210203290A1; CN113126065B; CN113126065A; US11581860B2

Abstract

Enthalten sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufheben eines Empfänger-Eingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem und eine Vorrichtung zum Aufheben eines Eingangsoffsets eines Empfängers, der eine Differentialverstärkungseinheit und eine Differentialvergleichseinheit in einem Abstandserfassungssystem umfasst, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Ausgabeüberwachungseinheit, die selektiv die Differentialausgaben der Differentialvergleichseinheit und der Differentialverstärkungseinheit überwacht; eine Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit jedem von einem Eingangsanschluss der Differentialvergleichseinheit und dem Eingangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist und eine Steuereinheit, die die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit steuert, um eine Differenz in der Differentialausgabe der Differentialvergleichseinheit gemäß einem Vergleichsergebnis für die Differenz der überwachten Differentialausgabe der Differentialvergleichseinheit zu reduzieren, und die die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit steuert, um die Differenz in der Differentialausgabe der Differentialverstärkungseinheit gemäß dem Vergleichsergebnis für die Differenz der überwachten Differentialausgabe der Differentialverstärkungseinheit zu reduzieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufheben eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufheben eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem, das einen Eingangsoffset eines Empfängers aufhebt, indem es eine differentielle Ausgabedifferenz des Empfängers reduziert, die in dem Abstandserfassungssystem durch eine Digital-Analog-Wandlereinheit eines Stromtyps überwacht wird, um einen Abstand der Objekterfassung zu vergrößern.
HINTERGRUND
Light-Detection-and-Ranging (LIDAR) ist eine Technologie, die mit Hilfe von Licht eine Entfernung misst und ein Objekt abtastet. Das LIDAR stellt die Messung physikalischer Eigenschaften einschließlich eines Abstands und einer Konzentration, einer Geschwindigkeit, einer Form und dergleichen eines zu messenden Objekts aus der Strahlung eines Lasers dar, bis hin zu einer Rückkehrzeit eines gestreuten oder reflektierten Lasers und einer Intensität des Lasers, einer Änderung der Frequenz, einer Änderung des Polarisationszustands und so weiter
Das LIDAR ähnelt dem Radio-Detection-and-Ranging (RADAR), das die Entfernung durch Beobachtung einer hin- und hergehenden Laufzeit bis zu einem Ziel mit Hilfe einer Mikrowelle erfasst, unterscheidet sich aber vom RADAR dadurch, dass das LIDAR im Gegensatz zum RADAR, das Radiowellen verwendet, Licht nutzt und in dieser Hinsicht wird das LIDAR auch als „Bildradar“ bezeichnet.
Das LIDAR wurde erstmals in den 1930er Jahren für die Wetterbeobachtung entwickelt und begann in den 1960er Jahren, als die Lasertechnologie aufkam, ernsthaft genutzt zu werden. Zu dieser Zeit wurde das LIDAR hauptsächlich in der Luftfahrt und bei Satelliten eingesetzt, aber der Anwendungsbereich des LIDAR hat sich seitdem erweitert und das LIDAR wurde in der globalen Umwelt, in der Erkundung, in Automobilen und Robotern eingesetzt. Luftfahrt-LIDAR hat sich zu einem Mainstream eines LIDAR-Gerätes entwickelt, bei dem ein Satellit oder ein Flugzeug einen Laserpuls aussendet und ein Bodenobservatorium Pulse empfängt, die von Partikeln in der Atmosphäre rückgestreut werden. Das Luftfahrt-LIDAR wurde zur Messung des Vorhandenseins und der Bewegung von Staub, Rauch, Aerosolen, Wolkenpartikeln und so weiter mit Windinformationen und zur Analyse einer Verteilung von Staubpartikeln in der Atmosphäre oder eines atmosphärischen Verschmutzungsgrades verwendet.
In den letzten Jahren wird auch aktiv an einem Boden-LIDAR geforscht, das sowohl Sende- als auch Empfangssysteme hat, die am Boden installiert sind, um Hinderniserkennung, Geländemodellierung und eine Positionserfassungsfunktion bis zu einem Ziel durchzuführen, indem die Anwendung des Boden-LIDARs in militärischen Verteidigungsbereichen wie Überwachungsaufklärungsrobotern, Kampfrobotern, unbemannten Luftschiffen und unbemannten Hubschraubern oder in zivilen Bereichen wie zivilen Transportrobotern, intelligenten Fahrzeugen und unbemannten Fahrzeugen in Betracht gezogen wird.
Ein im LIDAR-System verwendeter Eingangssensor sendet jedoch einen Stromausgang an eine Fotodiode. Um den Stromausgang als Entfernungssignal zu erfassen, verarbeitet das LIDAR-System ein Signal durch Umwandlung/Verstärkung von Strom in Spannung. In diesem Fall verwenden die meisten Verstärker eine differentielle Struktur, um Rauschen zu entfernen und die Genauigkeit zu erhöhen. Der Verstärker hat grundsätzlich eine Gleichtaktspannung, und wenn ein Offset in der Spannung auftritt, kann ein Fehler bei der Datenerzeugung nach einem Empfänger auftreten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden in dem Bemühen gemacht, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem bereitzustellen, die einen Eingangsoffset eines Empfängers aufheben, indem sie eine überwachte differentielle Ausgabedifferenz des Empfängers durch einen Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit reduzieren, um einen Abstand der Objekterfassung zu erhöhen.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden auch in dem Bemühen, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem, die einen Eingangsoffset eines Empfängers in der Abstandserfassungssystem aufheben, um die Genauigkeit der Abstandserfassung zu erhöhen, gemacht.
Es versteht sich jedoch, dass das technische Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, nicht auf die oben genannten Probleme beschränkt ist und in einer Umgebung eines Bereichs, der vom Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung abweicht, vielfältig erweitert werden kann.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Aufheben eines Eingangsoffsets eines Empfängers mit einer Differentialverstärkungseinheit und einer Differentialvergleichseinheit in einem Abstandserfassungssystem bereit, die umfasst: eine Ausgabeüberwachungseinheit, die selektiv die Differentialausgaben der Differentialvergleichseinheit und der Differentialverstärkungseinheit überwacht; eine Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit jedem von einem Eingangsanschluss der Differentialvergleichseinheit und dem Eingangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist und eine Steuereinheit, die die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit steuert, um eine Differenz im Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit gemäß einem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu reduzieren, und die die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit steuert, um die Differenz im Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit gemäß dem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu reduzieren.
Die Ausgabeüberwachungseinheit kann einen Multiplexer enthalten, der mit jedem von einem Ausgangsanschluss der Differentialvergleichseinheit und dem Ausgangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist und den Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit oder den Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit auswählt und überträgt, einen Puffer, der den übertragenen Differentialausgang puffert, und einen Analog-Digital-Wandler, der den gepufferten Differentialausgang durch ein Analog-Digital-System umwandelt.
Die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit kann eine erste Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit enthalten, die mit dem Eingangsanschluss der Differentialvergleichseinheit verbunden ist, und eine zweite Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit dem Eingangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist.
Wenn die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit kleiner als ein vorbestimmter minimaler Offset ist, kann die Steuereinheit ein Steuerbit der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit festlegen.
Die Steuereinheit ändert ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu verringern.
Die Steuereinheit kann ein zweites Steuerbit zur Steuerung eines Strombetrags ändern, der als Ausgabe der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird.
Die Steuereinheit ändert ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu verringern.
Die Steuereinheit kann ein zweites Steuerbit zur Steuerung einer Strommenge ändern, die als Ausgabe der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird.
Die Vorrichtung kann außerdem eine Steigungssteuerungseinheit enthalten, die eine Steigung von grob bis fein für jede Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit einstellt.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Aufhebung eines Eingangsoffsets eines Empfängers mit einer Differentialverstärkungseinheit und einer Differentialvergleichseinheit in einem Abstandserfassungssystem bereit, das Folgende umfasst Überwachen eines Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit; Steuern einer ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit einem Eingang der Differentialvergleichseinheit verbunden ist, um eine Differenz im Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit gemäß einem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu reduzieren; Überwachen des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit; und Steuern einer zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit dem Eingang der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist, um die Differenz im Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit gemäß dem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu reduzieren.
Die Überwachung des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit kann das Auswählen und Übertragen des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit, das Puffern des übertragenen Differentialausgangs und das Umwandeln des gepufferten Differentialausgangs durch ein Analog-Digital-System umfassen.
Die Überwachung des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit kann das Auswählen und Übertragen des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit, das Puffern des übertragenen Differentialausgangs und das Umwandeln des gepufferten Differentialausgangs durch das Analog-Digital-System umfassen.
Das Verfahren kann weiterhin beinhalten, dass, wenn die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit kleiner als ein vorbestimmter minimaler Offset ist, ein Steuerbit der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit festgelegt wird.
Bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit wird ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit geändert, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu verringern.
Bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit kann ein zweites Steuerbit zur Steuerung eines Strombetrags, der als Ausgabe der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird, geändert werden.
Bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit wird ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit geändert, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu verringern.
Bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit kann ein zweites Steuerbit zur Steuerung eines Strombetrags, der als Ausgabe der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird, geändert werden.
Das Verfahren kann ferner das Einstellen einer Steigung von grob bis fein für jede Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit umfassen.
Die offenbarte Technologie kann die folgenden Effekte haben. Da jedoch nicht beabsichtigt ist, dass eine bestimmte Ausführungsform alle der folgenden Effekte oder nur die folgenden Effekte einschließt, versteht es sich, dass der Umfang der offenbarten Technologie nicht so auszulegen ist, als sei er dadurch eingeschränkt.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Eingangsoffset eines Empfängers aufgehoben, indem eine differentielle Ausgabedifferenz des Empfängers, der in einem Abstandserfassungssystem überwacht wird, durch eine Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit reduziert wird, um einen Abstand der Objekterfassung zu erhöhen.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Eingangsoffset eines Empfängers in dem Abstandserfassungssystem aufgehoben, um die Genauigkeit der Abstandserfassung zu erhöhen.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine signifikante technische Verbesserung bei der Abstandserfassung eines LIDAR-Halbleiters ermöglicht werden. Bei der Abstandsabtastung ist eine erhebliche Verstärkung für die Signalverarbeitung erforderlich, indem ein Stromsignal als Eingangssignal empfangen wird. Wenn beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wird ein Bereich einer Verstärkung, die in dem Abstandserkennungssystem verwendet werden kann, erweitert. Dies kann eine der Methoden zur Erhöhung der Entfernung der Objekterfassung werden.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Fehler von Daten, die über einen Komparator an eine Logik geliefert werden, reduziert, um die Genauigkeit der Daten zu erhöhen.
Die vorangehende Zusammenfassung ist nur illustrativ und soll in keiner Weise einschränkend sein. Zusätzlich zu den oben beschriebenen illustrativen Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende detaillierte Beschreibung deutlich.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Entfernungsempfänger in einem allgemeinen Abstandserfassungssystem zeigt.
2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Fehlers durch Auftreten eines Offsets des Abstandsempfängers in dem allgemeinen Abstandserkennungssystem.
3 ist ein Diagramm, das eine Offset-Änderung in Abhängigkeit von einer Verstärkung zeigt.
4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Gleichstrom-Offset-Kalibrierung.
5 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Empfängers, der in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
7 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit vom einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Diagramm, das einen Differentialausgang einer Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfänger- Eingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Diagramm, das eine andere Konfiguration einer Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfänger-Eingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Diagramm, das einen anderen Differentialausgang einer Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfänger-Eingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Steueroperation eines ersten Steuerbits, das in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
13 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Steuervorgangs eines zweiten Steuerbits, das in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
14 und 15 sind Flussdiagramme für ein Verfahren zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Aufheben eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandssensorsystem gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, und eine etwas vereinfachte Darstellung der verschiedenen Funktionen zur Veranschaulichung der Grundprinzipien der Erfindung zeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hier offenbart, einschließlich, zum Beispiel, spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
In den Figuren beziehen sich die Referenznummern auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren der Zeichnung.
DETAILBESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung kann verschiedene Modifikationen und verschiedene beispielhafte Ausführungsformen haben, und bestimmte beispielhafte Ausführungsformen werden in den Zeichnungen dargestellt und im Detail beschrieben.
Dies bedeutet jedoch nicht die vorliegende Erfindung auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken, und es sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung alle Modifikationen, Äquivalente und Ersetzungen umfasst, die innerhalb der Idee und technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Begriffe wie erste, zweite, und dergleichen sind für die Beschreibung der verschiedenen Komponenten verwendet, aber die Komponenten nicht durch die Begriffe begrenzt. Die Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden. Zum Beispiel kann eine erste Komponente als zweite Komponente bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise kann die zweite Komponente als erste Komponente bezeichnet werden, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Begriff „und/oder“ umfasst eine Kombination aus einer Mehrzahl von zugehörigen offenbarten Gegenständen oder einen beliebigen Gegenstand der Mehrzahl von zugehörigen offenbarten Gegenständen.
Es sollte verstanden werden, dass, wenn beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden ist“ oder auf diese „zugreift“, die Komponente direkt mit der anderen Komponente verbunden sein oder auf diese zugreifen kann oder eine dritte Komponente dazwischen vorhanden sein kann. Wenn hingegen beschrieben wird, dass eine Komponente „direkt mit einer anderen Komponente verbunden“ ist oder „direkt auf eine andere Komponente zugreift“, so ist darunter zu verstehen, dass kein Element zwischen dem Element und einem anderen Element vorhanden ist.
Begriffe, die in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, dienen nur zur Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Eine Singularform kann eine Pluralform einschließen, wenn es im Kontext keine eindeutig entgegengesetzte Bedeutung gibt. In der vorliegenden Anmeldung sollte es so verstanden werden, dass der Begriff „einschließen“ oder „haben“ anzeigt, dass ein Merkmal, eine Zahl, ein Schritt, ein Vorgang, eine Komponente, ein Teil oder die Kombination davon, die in der Spezifikation beschrieben ist, vorhanden ist, aber nicht die Möglichkeit des Vorhandenseins oder der Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgängen, Komponenten, Teilen oder Kombinationen davon, im Voraus ausschließt.
Wenn nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe, einschließlich technologischer oder wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von einer Person mit gewöhnlichem Fachwissen verstanden wird. Begriffe, die in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, sollten so ausgelegt werden, dass sie dieselbe Bedeutung haben wie die Bedeutung im Kontext des verwandten Fachgebiets und nicht als ideale Bedeutung oder übermäßig formale Bedeutungen interpretiert werden, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Anmeldung eindeutig definiert.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugsziffern für die gleichen Komponenten verwendet, und eine doppelte Beschreibung der gleichen Komponenten wird zur Erleichterung des Gesamtverständnisses der vorliegenden Erfindung weggelassen.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Abstandsempfänger in einem allgemeinen Abstandserkennungssystem zeigt.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das allgemeine Abstandserfassungssystem einen Sensor 10, eine Differenzwandlereinheit 11, eine Differenzverstärkereinheit 12, eine Differentialvergleichseinheit 13, eine Logikwandlereinheit 14 und einen Abstandserfassungsprozessor 15.
Der Sensor 10 erkennt ein an einem Objekt reflektiertes und von diesem zurückgegebenes Signal als elektrisches Signal.
Die Differenzwandlereinheit 11 wandelt ein Ausgangssignal des Sensors 10 in ein Differenzsignal zur Signalverarbeitung um.
Die Differentialverstärkungseinheit 12 verstärkt das Differenzsignal in ein von der Differentialvergleichseinheit 13 abtastbares Signal.
Die Differentialvergleichseinheit 13 vergleicht ein Eingangssignal mit einer Referenzspannung und gibt das Eingangssignal in Form eines Pulses aus.
Die Logikwandlereinheit 14 wandelt ein Differentialausgangssignal in ein Einzelausgangssignal um.
Der Entfernungsmessungsprozessor 15 berechnet einen Wert der Flugzeit (ToF) durch Vergleich eines Startsignals und eines Stoppsignals.
2 ist ein Diagramm, das einen Fehler durch das Auftreten eines Offsets des Entfernungsempfängers im allgemeinen Abstandserfassungssystem veranschaulicht.
Wie in 2 dargestellt, tritt bei Auftreten eines Offsets an einem Ausgang einer Differentialverstärkungseinheit ein Fehler am Ausgang der Differentialvergleichseinheit auf.
Wenn im allgemeinen Entfernungsmesssystem (beispielsweise LIDAR-System) ein Fehler von 10 ns in einem ToF-Ergebnis auftritt, entsteht ein Entfernungsmessfehler von 1,5 m, wie in [Gleichung 1] unten dargestellt. $10 ns / 2 \times 3 \times 10^{8} m / s = 1.5 m$
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fehlerrate der Signalverarbeitung zu reduzieren, indem ein Offset, der an einem differentiellen Eingangsanschluss in der differentiellen Verstärkungseinheit und der differentiellen Vergleichseinheit auftreten kann, aufgehoben wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der Offset aufgehoben wird, kann eine notwendige Verstärkung verwendet werden, und ein Messabstand kann erhöht werden.
3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Offsetänderung in Abhängigkeit von einer Verstärkung.
Wie in 3 dargestellt, wird ein Eingangssignal entsprechend der Verstärkung verstärkt und ein Gleichstrom (DC)-Pegel wird ebenfalls so stark wie die Verstärkung verstärkt. Dementsprechend variiert ein Grad des Offsets in Abhängigkeit von der Verstärkung. Es ist beispielsweise zu erkennen, dass der Grad des Offsets unterschiedlich ist, wenn ein Differenzsignal mit Gleichtaktspannung (VCM) um 20 dB verstärkt wird und wenn das Differenzsignal um 30 dB verstärkt wird.
4 ist ein Diagramm, das die Gleichstrom-Offset-Kalibrierung veranschaulicht.
Im Allgemeinen wird durch den Vergleich einer Differenz im Gleichstrompegel zwischen beiden Anschlüssen eine Gleichstrom-Offset-Kalibrierung eines Mechanismus zur Minimierung der Differenz verwendet. Dies kann als Methode zur Aufhebung des Offsets verwendet werden, kann aber in einem System, das eine differentielle Struktur verwendet, den Fehler in den Ausgangsdaten verursachen.
Wie in 4A dargestellt, ist zu sehen, dass der Offset beider Anschlüsse aufgehoben wird, aber die Grade (das Ausmaß), bei denen beide Ausgabewerte größer als die Referenzspannung des Komparators sind, sind unterschiedlich zueinander. Die beiden Ausgabewerte werden durch durchgezogene und gestrichelte Linien dargestellt.
Im Gegensatz dazu ist in 4B zu sehen, dass der Offset beider Anschlüsse ebenfalls aufgehoben wird, aber die Grade, bei denen beide Ausgabewerte größer als die Referenzspannung des Komparators sind, sind identisch zueinander.
5 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 5 dargestellt, umfasst die Vorrichtung zum Aufheben eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ausgabeüberwachungseinheit 110, eine Steuereinheit 120 und eine Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 130.
Alle dargestellten Komponenten sind jedoch keine erforderlichen Komponenten. Die Empfänger-Eingangs-Offset-Aufhebungsvorrichtung kann durch Komponenten implementiert werden, die mehr als die abgebildeten Komponenten sind, oder durch Komponenten implementiert werden, die weniger als die abgebildeten Komponenten sind.
Nachfolgend werden eine detaillierte Konfiguration und ein detaillierter Betrieb jeder der Komponenten der Vorrichtung zur Unterdrückung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem in 5 beschrieben.
Zunächst kann das Abstandserfassungssystem das LIDAR-System sein. Das Abstandserfassungssystem kann einen Sensor 10, eine Differenzialwandlereinheit 11, eine Differenzialverstärkungseinheit 12, eine Differenzialvergleichseinheit 13, eine Logikwandlereinheit 14 und einen Abstandserfassungsprozessor 15 enthalten.
Wenn in dem Abstandserfassungssystem eine Fotodiode einen pulsartigen Strom überträgt, verstärkt das Abstandserfassungssystem den Puls, um Zeitinformationen zu erfassen und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Objekts zu erkennen. Da eine Amplitude der Ausgabe der Fotodiode sehr klein ist, wird die Amplitude der Ausgabe der Fotodiode durch die Differentialverstärkungseinheit 12 um einen vorbestimmten Betrag verstärkt, und dann werden die verstärkten Differentialausgangssignale OUTP0 und OUTN0 an die Differentialvergleichseinheit 13 übertragen. Die Differentialvergleichseinheit 13 vergleicht die Differenzverstärkungssignale OUTP0 und OUTN0 mit einer Referenzspannung und überträgt die Differenzvergleichssignale OUTP1 und OUTN1 an die Logikwandlereinheit 14. In diesem Fall, wenn ein Offset von Gleichstrom beider Ausgangsanschlüsse der Differentialverstärkungseinheit 12 vorliegt, gibt es eine Situation, in der eine Amplitude eines Pulses, die größer als die Schwellenspannung der Differentialverstärkungseinheit 12 ist, geändert wird oder nicht vorhanden ist.
Um die Situation zu kompensieren, überträgt die Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Entfernungsmesssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit 12 über einen Puffer 112 an die Analog-Digital-Wandlereinheit 113. Zusätzlich vergleicht die Empfänger-Eingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung eine Differenz der beiden Ausgänge durch die Steuereinheit 120. Die Empfänger-Eingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung kann den Eingangsoffset des Empfängers aufheben, indem sie die Differenz durch die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 130 verringert. Der Differentialausgang hat die Eigenschaft, dass der Offset um den gleichen Absolutwertbeträgen, bezogen auf die Gleichtaktspannung, auftritt. Es ist zu erkennen, dass der Offset reduziert wird, wenn Strom mit dem gleichen Betrag addiert oder subtrahiert wird.
Nachfolgend werden eine detaillierte Konfiguration und ein detaillierter Betrieb jeder der Komponenten der Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in 5 beschrieben.
Die Vorrichtung zur Aufhebung des Eingangsoffsets des Empfängers dient zur Aufhebung des Eingangsoffsets des Empfängers mit der Differentialverstärkungseinheit 12 und der Differentialvergleichseinheit 13 im Abstandserfassungssystem.
Die Ausgabeüberwachungseinheit 110 ist mit einem Ausgangsanschluss der Differentialvergleichseinheit 13 und dem Ausgangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit 12 verbunden und überwacht die Differentialverstärkungsausgaben OUTP0 und OUTN0 der Differentialverstärkungseinheit 12 und die Differenzvergleichsausgaben OUTP1 und OUTN1 der Differentialvergleichseinheit 13.
Die Ausgabeüberwachungseinheit 110 kann beispielsweise einen Multiplexer (MUX) 111, einen Puffer 112 und eine Analog-Digital-Wandlereinheit 113 enthalten.
Der Multiplexer 111 ist mit jedem der Ausgangsanschlüsse der Differentialvergleichseinheit 13 und der Differentialverstärkungseinheit 12 verbunden. Der Multiplexer 111 wählt den Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit 13 oder den Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit 12 aus und überträgt den ausgewählten Differentialausgang an den Puffer 112. Der Multiplexer 111 überträgt Gleichstromwerte der Differenzverstärkungsausgaben OUTP0 und OUTN0 und der Differenzvergleichsausgaben OUTP1 und OUTN1 über den Puffer 112 an die Analog-Digital-Wandlereinheit 113 durch Multiplexsteuerung.
Der Puffer 112 puffert den vom Multiplexer 111 übertragenen Differentialausgang.
Die Analog-Digital-Wandlereinheit 113 wandelt den vom Puffer 112 gepufferten Differentialausgang durch ein Analog-Digital-System um und überträgt den Differentialausgang an die Steuereinheit 120.
Die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 130 ist jeweils mit einem Eingangsanschluss der Differentialvergleichseinheit 13 und dem Eingangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit 12 verbunden.
Die Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit 130 kann zum Beispiel eine erste Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit 131 und eine zweite Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit 132 umfassen.
Die erste Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit 131 ist mit dem Eingangsanschluss der Differenzialvergleichseinheit 13 verbunden. Ferner ist die zweite Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit 132 mit dem Eingangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit 12 verbunden.
Die Steuereinheit 120 vergleicht einen umgewandelten Wert durch die Ausgabeüberwachungseinheit 110. Die Steuereinheit 120 reduziert die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit 13, indem sie die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 130 gemäß einem Vergleichsergebnis für die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit 13, die von der Ausgabeüberwachungseinheit 110 überwacht wird, steuert. Zusätzlich reduziert die Steuereinheit 120 die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit 12, indem sie die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 130 gemäß dem Vergleichsergebnis für die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit 12 steuert, die von der Ausgabeüberwachungseinheit 110 überwacht wird.
Wenn die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit 13 kleiner als ein vorbestimmter minimaler Offset ist, fixiert die Steuereinheit 120 ein Steuerbit der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit.
Die Steuereinheit 120 ändert ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 131, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit 13 zu verringern.
Die Steuereinheit 120 kann ein zweites Steuerbit zur Steuerung eines Strombetrags ändern, der als Ausgang der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 131 ausgegeben wird.
Für die zweite Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 132 ändert die Steuereinheit 120 ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 132, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit 12 zu verringern.
Die Steuereinheit 120 kann ein zweites Steuerbit zur Steuerung eines Strombetrags ändern, der als Ausgang der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 132 ausgegeben wird. Die Steuereinheit 120 bestätigt, dass der Offset durch Durchlaufen jedes der Steuerwerte CTRL1 und CTRL2 reduziert wird. Außerdem legt die Steuereinheit 120 jeden der Steuerwerte CTRL1 und CTRL2 so fest, dass sie einen minimalen Offset aufweisen.
Die Reihenfolge der Offsetaufhebung ist also wie folgt. Die Empfängereingangs-Offset-Aufhebungsvorrichtung vergleicht die Gleichspannung durch die Analog-Digital-Wandlereinheit 113 der Ausgabeüberwachungseinheit 110. Außerdem minimiert die Vorrichtung zur Aufhebung des Offsets am Empfängereingang den Offset, indem sie die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 130 steuert. In diesem Fall kann die Größe des Offsets in Abhängigkeit von der Verstärkung variieren.
6 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Empfängers zeigt, der in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
In dem in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Abstandserfassungssystem empfängt die Differentialvergleichseinheit 13 ein Differenzsignal.
Das in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendete Abstandserfassungssystem empfängt ein Einzelsignal und wandelt das empfangene Einzelsignal in das Differenzsignal um, um genau zu bestimmen, ob ein pulsartiges Signal vorliegt.
Die im Abstandserfassungssystem enthaltene Differenzialvergleichseinheit 13 empfängt vier Differenzialsignale als Eingang, wie in 6 dargestellt. Hier sind die Referenzsignale 303 und 304 unter den vier Signalen enthalten.
Daher sollte eine Differenz im Gleichstrom-Pegel zwischen dem Signal #1 301 und dem Signal #2 302 natürlich nahe bei 0 liegen und nahe an der Gleichtaktspannung sein. Daher entspricht die Differenz einem genauen Spannungswert durch Verwendung der Analog-Digital-Wandlereinheit 113.
7 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 7 dargestellt, umfasst die Vorrichtung zum Aufheben eines Empfängereingangsoffsets in einem Entfernungsmesssystem gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ausgabeüberwachungseinheit 110, eine Steuereinheit 120 und eine Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 130. Hier kann die Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets ferner eine Steigungssteuerungseinheit 140 umfassen.
Alle dargestellten Komponenten sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets kann mit mehr als den dargestellten Komponenten oder mit weniger als den dargestellten Komponenten implementiert werden.
Nachfolgend wird eine detaillierte Konfiguration und ein detaillierter Betrieb jeder der Komponenten der Vorrichtung zur Unterdrückung eines Empfängereingangsoffsets in einem Entfernungsmesssystem in 7 beschrieben. Dabei wird vor allem ein Konfigurationsunterschied im Vergleich zu 5, die eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, beschrieben.
Zunächst kann das Abstandserfassungssystem aus einer Vielzahl von Stufen bestehen, um einen Abstand durch Berechnung eines ToF-Wertes zu erfassen. Die Vielzahl von Stufen kann STUFE 1, STUFE 2, STUFE 3, ..., STUFE N umfassen.
Wenn es N Stufen in der Vielzahl von Stufen gibt, umfasst die Vorrichtung zur Aufhebung des Eingangsoffsets des Empfängers N-1 Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheiten 130. N-1 Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheiten 130 können Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 1 (CDAC1) 131, Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 2 (CDAC2) 132, ..., Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit N-1 (CDAC (N-1)) 133 umfassen. Wenn das Abstandserfassungssystem aus N (N ist eine natürliche Zahl) Stufen 21, 22, 23, ..., 24 besteht, kann die Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit 130 N-1 Strom-Digital-Analog-Wandlereinheiten 131, 132, ..., 133 enthalten, die jeweils mit den Eingangsanschlüssen von N-1 Stufen verbunden sind. Hier werden N-1 Kalibrierungsschleifen erzeugt, um eine erforderliche Zeit zu erhöhen.
Die Steigungssteuerungseinheit 140 der Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung stellt eine Steigung von grob bis fein für jede Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ein.
Als Beispiel stellt die Vorrichtung zur Offsetunterdrückung am Empfängereingang die erste Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit (CDAC1) 131 als grob ein, was eine erhöhte Steigung anzeigt. Die Steigung nimmt zu. Die Vorrichtung zur Offsetlöschung am Empfängereingang stellt die N-1-te Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit (CDAC (N-1)) 133 als fein ein, was eine geringere Steigung anzeigt.
Die Vorrichtung zur Offsetunterdrückung am Empfängereingang führt Schleifenkalibrierungen in einer erforderlichen Anzahl entsprechend einem Offsetbetrag durch.
Dabei führt die Vorrichtung zur Offsetlöschung des Empfängereingangs zunächst eine Offsetlöschung einer Endstufe durch, wenn die Verstärkung einen vorgegebenen Pegel überschreitet. Im Gegensatz dazu führt die Vorrichtung zur Offsetlöschung des Empfängereingangs zuerst die Offsetlöschung einer ersten Stufe durch, wenn die Verstärkung gleich oder niedriger als der vorgegebene Pegel ist.
Die Empfängereingang-Offset-Aufhebungsvorrichtung soll den Offset aufheben und eine Kalibrierungszeit für die Offsetaufhebung verkürzen. Zu diesem Zweck führt die Empfängereingang-Offset-Aufhebungsvorrichtung grobe und feine Einstellvorgänge zur Steuerung der Steigung der Digital-Analog-Wandlereinheit 130 des Stromtyps durch. Eine entsprechende Sequenz wird hinzugefügt.
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 8 dargestellt, umfasst die Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit (CDAC), die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Referenzstromquelle 210, eine Stromspiegeleinheit 220, eine Vorspannungseinheit 230 und eine Ausgabeeinheit 240 als Komponenten der Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit 130. Alle dargestellten Komponenten sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit kann mit mehr als den dargestellten Komponenten oder mit weniger als den dargestellten Komponenten implementiert werden.
Nachfolgend werden eine detaillierte Konfiguration und ein detaillierter Betrieb jeder der Komponenten der Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit von 8 beschrieben.
Die Referenzstromquelle 210 lässt einen vorgegebenen Referenzstrom in einem entsprechenden Stromkreis fließen.
Die Stromspiegeleinheit 220 überträgt den Referenzstrom an die Vorspannungseinheit 230, indem sie den Referenzstrom, der von der Referenzstromquelle 210 fließt, spiegelt.
Die Vorspannungseinheit 230 erzeugt die gleiche Vorspannung wie eine Stromquellenschaltung der Ausgangseinheit 240.
Die Ausgabeeinheit 240 gibt den Differentialausgang entsprechend der Steuerung durch die Steuereinheit 120 aus. In diesem Fall sind die Absolutbeträge beider Ausgänge gleich und die Vorzeichen beider Ausgänge entgegengesetzt zueinander.
9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Differentialausgangs einer Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit einer Vorrichtung zur Auslöschung eines Empfänger-Eingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 9 ist ein differentieller Ausgang CADC OUT der Strom-Digital-Analog-Wandlereinheit in Abhängigkeit von einem Steuerwert (CTRL) für jeden der differentiellen Stromausgaben IOUTP und IOUTN dargestellt.
10 ist ein Diagramm, das eine andere Konfiguration einer Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 10 dargestellt, kann die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit (CDAC), die in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, im Gegensatz zu 8 weiterhin eine Steigungssteuerungsschaltung 250 enthalten.
11 ist ein Diagramm, das einen anderen differentiellen Ausgang einer Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit einer Vorrichtung zur Aufhebung eines Empfänger-Eingangsoffsets gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der andere differentielle Ausgang CADC OUT der Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit in Abhängigkeit von einem Steuerwert (CTRL) für jeden der differentiellen Stromausgaben IOUTP und IOUTN ist in 11 dargestellt. In 11 sind verschiedene Differentialausgaben dargestellt, deren Flanken für jeden der Differenzstromausgaben IOUTP und IOUTN durch die Flankensteuerungsschaltung 250 gesteuert werden.
So ermöglicht die Vorrichtung zur Aufhebung des Empfängereingangsoffsets die Änderung eines maximalen Bereichs eines Stromausgangs IOUT in Abhängigkeit von der Verstärkungseinstellung. Zu diesem Zweck führt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung eine Steuerung des Referenzstroms der Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit (CDAC) durch.
12 ist ein Diagramm, das einen Steuerbetrieb eines ersten Steuerbits zeigt, das in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Wie in 12 dargestellt, steuert die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein erstes Steuerbit der Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit.
Der Digital-Analog-Wandlereinheit des aktuellen Typs sind zwei Arten von Steuerbits zugewiesen. Das heißt, zwei Arten von Steuerbits umfassen ein erstes Steuerbit und ein zweites Steuerbit.
Das erste Steuerbit steuert den Referenzstrom. In FIG. 122 ist die Stromflanke ISLOPE für einen Fall, in dem der Referenzstrom groß ist (501), und einen Fall, in dem der Referenzstrom klein ist (502), dargestellt.
In 12 wird ein Referenzstromzweig einfach als einer dargestellt, aber der Referenzstromzweig ist mit mehreren Zweigen verbunden, um den Strombetrag durch das erste Steuerbit zu steuern.
In Bezug auf die Notwendigkeit davon kann ein Betrag, in dem ein Ausgangs-Gleichstrom-Offset verbreitert wird, abhängig von der Verstärkung variieren und die Größe kann kurz sein, auch durch die Steuerung von zugewiesenem ICTRL. Daher verringert oder vergrößert die Vorrichtung zur Unterdrückung des Eingangsoffsets des Empfängers einen Ausgangsbereich, der von der aktuellen Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben werden kann, um eine genauere Gleichstrom-Offset-Unterdrückung (DCOC) durchzuführen.
13 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Steueroperation eines zweiten Steuerbits, das in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Wie in 13 dargestellt, steuert die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das zweite Steuerbit der Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit.
Das zweite Steuerbit wird durch ICTRL in 13 angezeigt und steuert eine Strommenge als Ausgang.
Die Analog-Digital-Wandlereinheit 113 der Überwachungseinheit überwacht die Werte der beiden Ausgangsklemmen OUTP und OUTN der Differentialverstärkungseinheit 12. Danach sucht die Steuereinheit 120 durch Wobbeln des zweiten Steuerbits ICTRL einen ICTRL-Wert, bei dem der minimale Offset besteht.
In der Zwischenzeit kann die Empfängereingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung in dem Abstandserfassungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der LIDAR-Signalverarbeitung angewendet werden.
Bei der Durchführung der LIDAR-Signalverarbeitung ist ein größtes Merkmal, dass ein Eingang Strom ist. Dementsprechend hat die entsprechende Schaltung eine Eigenschaft, dass der Offset durch Steuerung des Stroms reduziert wird. Daher kann die Vorrichtung zur Unterdrückung des Offsets am Empfängereingang die Genauigkeit bei der Entfernungsmessung mit dem LIDAR erhöhen.
Die 14 und 15 sind Flussdiagramme für ein Verfahren zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Abstandserfassungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Gesamtflussdiagramme sind in 7 zur Veranschaulichung der Offset-Kalibrierung der differentiellen Vergleichseinheit 13 und in 8 zur Veranschaulichung der Offset-Kalibrierung der differentiellen Verstärkungseinheit 12 dargestellt. Ein Grund für die erste Durchführung der Offset-Kalibrierung der Differential-Vergleichseinheit 13 ist, dass ein Offset-Steuerpunkt der Differential-Vergleichseinheit 13 und ein Offset-Erfassungspunkt der Differential-Verstärkungseinheit 12 gleich sind.
Wie in 14 dargestellt, steuert die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung in Schritt S101 den Multiplexer 111 der Ausgabeüberwachungseinheit 110. Die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung wählt den Ausgang der Differentialvergleichseinheit 13 aus.
In Schritt S102 überwacht die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differenzialvergleichseinheit 13.
In Schritt S103 vergleicht die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differenzialvergleichseinheit 13 sind.
In Schritt S104 steuert die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung die erste Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 131.
In Schritt S105 bestätigt die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung eine Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differentialvergleichseinheit 13 sind.
In Schritt S106 bestätigt die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung, ob die Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differenzialvergleichseinheit 13 sind, kleiner als der minimale Offset ist (|OUTP-OUTN| < min Offset).
In Schritt S107 fixiert die Empfängereingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung das Steuerbit der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 131, wenn die Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differenzialvergleichseinheit 13 sind, kleiner als der minimale Offset ist. Im Gegensatz dazu führt die Vorrichtung zur Aufhebung des Offsets des Empfängereingangs den Schritt S104 der Steuerung der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 131 erneut aus, wenn die Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differenzialvergleichseinheit 13 sind, gleich oder größer als der minimale Offset ist.
Als solches überwacht die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung den Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit 13 und steuert die erste Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 131, die mit dem Eingang der Differentialvergleichseinheit 13 verbunden ist, gemäß einem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit 13, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit 13 zu verringern.
In der Zwischenzeit, wie in 15 dargestellt, steuert die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung in Schritt S201 den Multiplexer 111 der Ausgabeüberwachungseinheit 110. Die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung wählt den Ausgang der Differentialverstärkungseinheit 12 aus.
In Schritt S202 überwacht die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differentialverstärkungseinheit 12.
In Schritt S203 vergleicht die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differentialverstärkungseinheit 12 sind.
In Schritt S204 steuert die Empfängereingangs-Offsetunterdrückungsvorrichtung die zweite Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 132.
In Schritt S205 bestätigt die Empfängereingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung eine Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differentialverstärkungseinheit 12 sind.
In Schritt S206 bestätigt die Empfängereingangs-Offset-Unterdrückungsvorrichtung, ob die Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differentialverstärkungseinheit 12 sind, kleiner als der minimale Offset ist (|OUTP-OUTN| < min Offset).
In Schritt S207 fixiert die Empfängereingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung das Steuerbit der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 132, wenn die Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differentialverstärkungseinheit 12 sind, kleiner als der minimale Offset ist. Im Gegensatz dazu führt die Vorrichtung zur Aufhebung des Empfängereingangsoffsets den Schritt S204 der Steuerung der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 132 erneut durch, wenn die Differenz zwischen OUTP und OUTN, die die Gleichspannung an beiden Ausgangsanschlüssen der Differentialverstärkungseinheit 12 sind, gleich oder größer als der minimale Offset ist.
Als solches überwacht die Vorrichtung zur Aufhebung des Empfängereingangsoffsets den Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit 12 und steuert die zweite Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit 132, die mit dem Eingang der Differentialverstärkungseinheit 12 verbunden ist, gemäß dem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit 12, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit 12 zu reduzieren.
16 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Aufhebung eines Empfängereingangsoffsets in einem Entfernungsmesssystem gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Schritt S301 erfasst die Vorrichtung zur Löschung des Empfängereingangsoffsets einen Wert von OUTP(N-1) - OUTN(N-1) durch die Ausgabeüberwachungseinheit 110.
In Schritt S302 bestätigt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung, ob die Verstärkungseinstellung einen vorgegebenen Verstärkungswert (beispielsweise 40 dB) überschreitet.
In Schritt S303 bestätigt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung, ob ein Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)1 kleiner als der minimale Offset ist, wenn die Verstärkungseinstellung den vorbestimmten Verstärkungswert (beispielsweise 40 dB) überschreitet. Die Vorrichtung zur Aufhebung des Offsets am Empfängereingang beendet einen Vorgang, wenn der Wert von |OUTP(N-1) - OUTN(N-1)| kleiner als der minimale Offset ist.
In Schritt S304, wenn der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)| nicht kleiner als der minimale Offset ist, bestätigt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung, ob der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)1 kleiner als der minimale Offset ± LSB(Steigung(n-1)) ist.
In Schritt S305, wenn der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)| nicht kleiner als min Offset ± LSB(Steigung(n-1)) ist, führt die Vorrichtung zur Aufhebung des Eingangsoffsets des Empfängers (N-1) Schleifenkalibrierungen durch.
In Schritt S306, wenn der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)| kleiner als min Offset ± LSB(Steigung(n-1)) ist, bestätigt die Vorrichtung zum Aufheben des Empfängereingangsoffsets, ob der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)| kleiner als min Offset ± LSB(Steigung(n-2)) ist.
Wenn der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)| nicht kleiner als min Offset ± LSB(Steigung(n-2)) ist, führt die Vorrichtung zum Aufheben des Empfängereingangsoffsets in Schritt S307 (N-2) Schleifenkalibrierungen durch.
Danach führt die Empfänger-Eingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung (N-2) bis 2 Schleifenkalibrierungen durch, während ein n-Wert von ±LSB(Steigung(n)) von n-2 auf 2 reduziert wird.
In Schritt S308, wenn der Wert von |OUTP2 - OUTN2| kleiner als der Min-Offset ± LSB(Steigung2) ist, bestätigt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung, ob der Wert von |0UTP1 - OUTN1| kleiner als der Min-Offset ± LSB(Steigung1) ist.
In Schritt S309, wenn der Wert von |OUTP1 - OUTN1| nicht kleiner als min Offset ± LSB(Steigung1) ist, führt die Empfänger-Eingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung eine Schleifenkalibrierung durch. Wenn der Wert von |OUTP1 - OUTN1| kleiner als min Offset ± LSB(Steigung1) ist, beendet die Vorrichtung zum Aufheben des Empfängereingangsoffsets den Vorgang.
In der Zwischenzeit bestätigt das Empfänger-Eingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung in Schritt S310, ob der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)1 kleiner als der minimale Offset ist, wenn die Verstärkungseinstellung den vorgegebenen Verstärkungswert (beispielsweise 40 dB) nicht überschreitet. Die Vorrichtung zur Aufhebung des Eingangsoffsets des Empfängers beendet einen Vorgang, wenn der Wert von |OUTP(N-1) - OUTN(N-1)| kleiner als der minimale Offset ist.
In Schritt S311, wenn der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)| nicht kleiner als der minimale Offset ist, bestätigt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung, ob der Wert von |OUTP1 - OUTN1| kleiner als der minimale Offset ± LSB(Steigung1) ist.
In Schritt S312, wenn der Wert von |OUTP1 - OUTN1| nicht kleiner als min Offset ± LSB(Steigung1) ist, führt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung eine 1-Schleifen-Kalibrierung durch.
In Schritt S313, wenn der Wert von |OUTP1 - OUTN1| kleiner als min Offset ± LSB(Steigung1) ist, bestätigt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung, ob der Wert von |OUTP2 - OUTN2| kleiner als min Offset ± LSB(Steigung2) ist.
In Schritt S314, wenn der Wert von |OUTP2 - OUTN2| nicht kleiner als min Offset ± LSB(Steigung2) ist, führt die Vorrichtung zum Aufheben des Empfängereingangsoffsets 2 Schleifenkalibrierungen durch.
Danach führt die Empfänger-Eingangsoffset-Unterdrückungsvorrichtung 2 bis (N-2) Schleifenkalibrierungen durch, während der n-Wert von ±LSB(Steigung(n)) von 2 auf n-2 erhöht wird.
In Schritt S315, wenn der Wert von |OUTP(N-2) - OUTN(N-2)| kleiner als der Min-Offset ± LSB(Steigung(n-2)) ist, bestätigt die Empfänger-Eingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung, ob der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)1 kleiner als der Min-Offset ± LSB(Steigung(n-1)) ist.
In Schritt S316, wenn der Wert von JOUTP(N-1) - OUTN(N-1)| nicht kleiner als min Offset ± LSB(Steigung(n-1)) ist, führt die Empfänger-Eingangsoffset-Aufhebungsvorrichtung (N-1) Schleifenkalibrierungen durch. Wenn der Wert von |OUTP(N-1) - OUTN(N-1)| kleiner als min Offset ± LSB(Steigung(n-1)) ist, beendet die Vorrichtung zum Aufheben des Empfängereingangsoffsets den Vorgang.
Somit kann gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine signifikante technische Verbesserung bei der Abstandserfassung eines LIDAR-Halbleiters ermöglicht werden. Bei der Erfassung eines Abstands ist eine signifikante Verstärkung für die Signalverarbeitung durch den Empfang eines Stromsignals als Eingang erforderlich. Wenn beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wird ein Bereich einer Verstärkung, die in dem Abstandserkennungssystem verwendet werden kann, erweitert. Dies kann eine der Methoden zur Vergrößerung des Abstands der Objekterfassung werden. Ferner wird gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Fehler von Daten, die an eine Logik durch einen Komparator geliefert werden, reduziert, um die Genauigkeit der Daten zu erhöhen.
Indessen können die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung in Form von Programmanweisungen implementiert werden, die von Computern ausgeführt werden können, und können in computerlesbaren Medien aufgezeichnet werden. Die computerlesbaren Medien können Programmanweisungen, eine Datendatei, eine Datenstruktur oder eine Kombination davon enthalten. Als Beispiel und nicht als Einschränkung können computerlesbare Medien Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen. Computerspeichermedien umfassen sowohl flüchtige als auch nicht flüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien, die in einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zur Speicherung von Informationen, wie beispielsweise computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten, implementiert sind. Zu den Computerspeichermedien gehören unter anderem RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM, Digital Versatile Disks (DVD) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder jedes andere Medium, das zur Speicherung der gewünschten Informationen verwendet werden kann und auf das ein Computer zugreifen kann. Kommunikationsmedien verkörpern typischerweise computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten in einem modulierten Datensignal, wie beispielsweise einer Trägerwelle oder einem anderen Transportmechanismus, und schließen beliebige Informationsübertragungsmedien ein. Der Begriff „moduliertes Datensignal“ bezeichnet ein Signal, bei dem eine oder mehrere seiner Eigenschaften so eingestellt oder verändert sind, dass Informationen in dem Signal kodiert werden. Beispielhaft und ohne Einschränkung umfassen Kommunikationsmedien verdrahtete Medien wie ein verdrahtetes Netzwerk oder eine direkt verdrahtete Verbindung und drahtlose Medien wie akustische, RF-, Infrarot- und andere drahtlose Medien. Kombinationen der oben genannten Medien sollten ebenfalls in den Anwendungsbereich der computerlesbaren Medien einbezogen werden.
Wie oben beschrieben, wurden die beispielhaften Ausführungsformen in den Zeichnungen und der Spezifikation beschrieben und dargestellt. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um dadurch andere Fachleute in die Lage zu versetzen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und zu verwenden. Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht durch die besonderen Details der hierin dargestellten Beispiele beschränkt, und es wird daher in Betracht gezogen, dass andere Modifikationen und Anwendungen oder Äquivalente davon, die Fachleute auf dem Gebiet auftreten werden. Viele Änderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen der vorliegenden Konstruktion werden jedoch für den Fachmann nach Betrachtung der Spezifikation und der begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden. Alle solche Änderungen, Modifikationen, Variationen und andere Verwendungen und Anwendungen, die nicht aus dem Geist und Umfang der Erfindung abweichen, werden als von der Erfindung, die nur durch die Ansprüche, die folgen begrenzt ist abgedeckt.

Claims

Eine Vorrichtung zur Aufhebung eines Eingangsoffsets eines Empfängers mit einer Differentialverstärkungseinheit und einer Differentialvergleichseinheit in einem Abstandserfassungssystem, wobei die Vorrichtung umfasst eine Ausgabeüberwachungseinheit, die selektiv Differentialausgaben der Differentialvergleichseinheit und der Differentialverstärkungseinheit überwacht; eine Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit jeweils einem Eingangsanschluss der Differentialvergleichseinheit und dem Eingangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist; und eine Steuereinheit, die die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit steuert, um eine Differenz im Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit gemäß einem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu reduzieren, und die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit steuert, um die Differenz im Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit gemäß dem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu reduzieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausgabeüberwachungseinheit umfasst einen Multiplexer, der mit jeweils einem Ausgangsanschluss der Differentialvergleichseinheit und dem Ausgangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist und den Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit oder den Differentialausgang der Differentialverstärkungseinheit auswählt und überträgt, einen Puffer, der den übertragenen Differentialausgang puffert, und einen Analog-Digital-Wandler, der den gepufferten Differentialausgang durch ein Analog-Digital-System umwandelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit Folgendes umfasst eine erste Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit dem Eingangsanschluss der Differentialvergleichseinheit verbunden ist, und eine zweite Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit dem Eingangsanschluss der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit ein Steuerbit der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit festlegt, wenn die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit kleiner als ein vorbestimmter minimaler Offset ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ändert, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu verringern.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit ein zweites Steuerbit zur Steuerung eines Strombetrags ändert, der als Ausgang der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ändert, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu verringern.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit ein zweites Steuerbit zur Steuerung einer Strommenge ändert, die als Ausgang der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steigungssteuereinheit, die eine Steigung von grob bis fein für jede Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit einstellt.
Verfahren zum Aufheben eines Eingangsoffsets eines Empfängers, der eine Differentialverstärkungseinheit und eine Differentialvergleichseinheit in einem Abstandserfassungssystem umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Überwachen eines Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit; Steuern einer ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit einem Eingang der Differentialvergleichseinheit verbunden ist, um eine Differenz im Differentialausgang der Differentialvergleichseinheit gemäß einem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu reduzieren Überwachen des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit; und Steuern einer zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit, die mit dem Eingang der Differentialverstärkungseinheit verbunden ist, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit gemäß dem Vergleichsergebnis für die Differenz des überwachten Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Überwachung des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit umfasst Auswählen und Übertragen des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit Puffern des übertragenen differentiellen Ausgangs, und ein Analog-Digital-System.differentiellen Ausgangs durch
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Überwachen des differentiellen Ausgangs der differentiellen Verstärkungseinheit folgendes umfasst Auswählen und Übertragen des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit, Puffern des übertragenen Differentialausgangs, und Umwandeln des gepufferten differentiellen Ausgangs durch das Analog-Digital-System.
Das Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: wenn die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit kleiner als ein vorbestimmter minimaler Offset ist, Fixieren eines Steuerbits der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit geändert wird, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialvergleichseinheit ein zweites Steuerbit zur Steuerung einer Strommenge, die als ein Ausgang der ersten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird, geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit ein erstes Steuerbit zur Steuerung des Referenzstroms der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit geändert wird, um die Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei bei der Verringerung der Differenz des Differentialausgangs der Differentialverstärkungseinheit ein zweites Steuerbit zur Steuerung eines Strombetrags, der als der Ausgang der zweiten Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit ausgegeben wird, geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Einstellen einer Steigung von grob bis fein für jede Stromtyp-Digital-Analog-Wandlereinheit.