KR20200060259A

KR20200060259A - 적응형 및 콘텍스트-인식 마이크로-전자-기계 시스템들(mems) 미러 제어

Info

Publication number: KR20200060259A
Application number: KR1020190145780A
Authority: KR
Inventors: 노르버트 드루믈; 필립 그라이너; 레브제니아 막시모바
Original assignee: 인피니온 테크놀로지스 아게
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-05-29
Also published as: US20200159005A1; KR102350443B1; CN111198441B; DE102019130645A1; CN111198441A; US10877264B2

Abstract

시스템은 마이크로-전자-기계-시스템들(MEMS) 미러 및 MEMS 구동기 회로를 포함할 수 있다. MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득할 수 있다. 모니터링 정보의 복수의 항목들은, MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 센서들로부터 수신된 센서 정보, 또는 시스템과 연관된 제어기로부터 수신된 동작 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. MEMS 구동기 회로는 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여 MEMS 미러의 상태를 결정할 수 있다. MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 상태에 기초하여 MEMS 미러를 제어하는 것과 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

Description

적응형 및 콘텍스트-인식 마이크로-전자-기계 시스템들(MEMS) 미러 제어{ADAPTIVE AND CONTEXT-AWARE MICRO-ELECTRO-MECHANICAL SYSTEMS (MEMS) MIRROR CONTROL}

마이크로-전자-기계 시스템들(MEMS) 미러는, LiDAR 애플리케이션, 감지 애플리케이션, 광학 통신 애플리케이션 등과 같은 다수의 애플리케이션들에서 광(예를 들어, 레이저 빔)을 지향시키기 위해 사용될 수 있는 디바이스이다. 동작 시에, MEMS 미러는, 광이 MEMS 미러에 의해 지향되는 방향을 변경하기 위해 이동할 수 있다(예를 들어, 하나 이상의 축들을 중심으로 기울어질 수 있다). MEMS 미러의 작동, 제어 및 위치 감지는 MEMS 구동기 회로에 의해 수행된다.

일부 가능한 구현들에 따르면, 시스템은 MEMS 미러; 및 MEMS 구동기 회로를 포함할 수 있고, MEMS 구동기 회로는, MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득하고, - 모니터링 정보의 복수의 항목들은, MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 센서들로부터 수신된 센서 정보, 또는 시스템과 연관된 제어기로부터 수신된 동작 정보 중 적어도 하나를 포함함 -; 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여 MEMS 미러의 상태를 결정하고; MEMS 미러의 상태에 기초하여 MEMS 미러를 제어하는 것과 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시킨다.

일부 가능한 구현들에 따르면, 방법은 MEMS 구동기 회로에 의해, MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득하는 단계 - MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 동작을 제어하고, 모니터링 정보의 복수의 항목들은, MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 센서들에 의해 제공된 센서 정보, 또는 시스템과 연관된 제어기에 의해 제공된 동작 정보를 포함함 -; MEMS 구동기 회로에 의해 그리고 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여, MEMS 미러의 상태를 결정하는 단계; 및 MEMS 구동기 회로에 의해 그리고 MEMS 미러의 상태에 기초하여, MEMS 구동기 회로가 MEMS 미러를 작동시키는데 기초가 되는 미러 제어 파라미터를 적응시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 가능한 구현들에 따르면, LiDAR 시스템은, MEMS 미러; 및 MEMS 구동기 회로를 포함할 수 있고, MEMS 구동기 회로는, MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 센서들에 의해 제공된 센서 정보, 또는 LiDAR 시스템과 연관된 제어기에 의해 제공된 동작 정보를 포함하는, MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득하고; 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여 MEMS 미러의 상태를 결정하고; MMI의 상태에 기초하여 MEMS 미러와 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시키고; 적응된 미러 제어 파라미터에 기초하여 MEMS 미러를 제어한다. 실시예들에서, 모니터링 정보의 복수의 항목들은 (예를 들어, 상이한 파라미터들을 측정하는 센서들로부터 또는 센서로부터 및 MEMS 미러의 동작을 수정하기 위한 요청으로부터) 상이한 카테고리의 적어도 2개의 정보 항목들을 포함한다. 예를 들어, 모니터링 정보의 복수의 항목들은 제1 센서 유형(예를 들어, 온도 센서)의 측정 신호들로부터 얻어진 정보의 제1 항목 및 제2 센서 유형(예를 들어, 압력 센서)의 측정 신호들로부터 얻어진 정보의 제2 항목을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 모니터링 정보의 복수의 항목들은, 예를 들어, MEMS 미러의 동작을 수정하기 위해(예를 들어, 정확도 요건 또는 시야 범위를 수정하기 위한 요청), 센서(예를 들어, 온도 또는 압력 센서)의 측정 신호들로부터 얻어진 정보의 제1 항목 및 외부 요청으로부터(예를 들어, 제어기로부터) 얻어진 정보의 제2 항목을 포함할 수 있다.

도 1은 본 명세서에 설명된 바와 같이, MEMS 미러의 상태에 기초하여, MEMS 미러와 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시키는 예시적인 구현의 도면이다.
도 2a 및 도 2b는, 본 명세서에 설명된 기술들 및/또는 방법들이 구현될 수 있는 예시적인 LiDAR 시스템과 연관된 도면들이다.
도 3은 본 명세서에 설명된 MEMS 구동기 회로와 연관된 예시적인 컴포넌트들을 예시하는 도면이다.
도 4는 본 명세서에 설명된 바와 같은 MEMS 구동기 회로의 예시적인 구현을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 명세서에 설명된 바와 같이, MEMS 미러의 상태에 기초하여, MEMS 미러와 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시키는 예시적인 프로세스의 흐름도이다.

예시적인 구현들의 하기 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조한다. 상이한 도면들에서 동일한 참조 부호들은 동일하거나 유사한 요소들을 식별할 수 있다.

MEMS 미러는 광을 지향시키는 것과 관련하여 하나 이상의 축들을 중심으로 기울어질 수 있다. 예를 들어, LiDAR 시스템의 경우, 광(예를 들어, 하나 이상의 레이저들에 의해 방출됨)은 MEMS 미러로 지향되고, MEMS 미러는 광을 장면을 향해 지향시키고, 장면에 대한 정보(예를 들어, 거리 측정, 3D 이미지 등)은 LiDAR 시스템에 의해 확인될 것이다. 여기서, MEMS 미러의 위치(예를 들어, 기울기 각도)는, MEMS 미러가 축을 중심으로 (예를 들어, 좌측으로부터 우측으로 그리고 좌측으로, 등으로) 발진하는 한편 광을 장면을 향해 지향시키도록(예를 들어, 광이 장면에 걸쳐 수평 방향으로 앞뒤로 스캔하도록) 제어될 수 있다. 장면에 의해 반사된 광은 LiDAR 시스템에 포함된 포토 다이오드들의 어레이에 의해 (예를 들어, 수신 옵틱스를 통해) 수신된다. 포토 다이오드 어레이에 의해 제공되는 출력 신호들(예를 들어, 수신된 광에 대응하는 하나 이상의 신호들)은 (예를 들어, 광이 방출된 시간과 광이 수신되는 시간 사이의 시간양에 기초하여) 장면까지의 거리를 결정하기 위해, LiDAR 시스템의 시스템 제어기에 의해 사용될 수 있다. 이러한 정보는 거리 측정, 3D 이미징 등에 대해 사용될 수 있다.

MEMS 미러를 포함하는 시스템의 동작 시에, MEMS 구동기 회로(예를 들어, MEMS 구동기 주문형 집적 회로(ASIC))는 MEMS 미러를 작동시키고 또한 MEMS 미러의 위치를 감지한다. 동작 동안, MEMS 미러가 발진함에 따라, MEMS 구동기 회로는, 주어진 시간에 시스템 제어기에 대한 MEMS 미러의 위치를 식별하는 정보(예를 들어, 주어진 시간에 MEMS 미러의 기울기 각도를 식별하는 정보)를 결정 및 제공한다. 이러한 위치 정보에 기초하여, 시스템 제어기는 광을 방출하도록 하나 이상의 광원들을 트리거링한다. 따라서, 시스템 정확도(즉, 광학 감지 애플리케이션의 정확도)는 MEMS 구동기 회로에 의한 MEMS 미러의 작동 뿐만 아니라 MEMS 구동기 회로에 의해 제공되는 위치 정보의 정확도에 의존한다.

주어진 세트의 환경 조건들(예를 들어, 높은 온도, 가속도, 기계적 충격, 전자기 간섭(EMI) 등) 및/또는 동작 조건들(예를 들어, 제1 최대 각도로부터 제2 최대 각도로의 변경)은 MEMS 구동기 회로에 의한 MEMS 미러 작동 및 위치 감지의 성능 및 정확도를 손상시킬 수 있다. 종래에, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러를 제어하는 것과 관련하여 정적 미러 제어 파라미터들을 사용한다. 그러나, 이러한 정적 미러 제어 파라미터들의 사용은, 불리한 및/또는 변하는 환경 조건들 및/또는 동작 조건들을 처리하는데 매우 적합하지는 않은데, 이는, 정적 미러 제어 파라미터들이 MEMS 구동기 회로가 불리한 및/또는 변하는 조건들에 적응하도록 허용하지 않기 때문이다.

본 명세서에 설명된 일부 구현들은 적응형 및 콘텍스트 인식 MEMS 미러 제어를 제공한다. MEMS 미러의 동작을 하나의 파라미터(예를 들어, 온도)에 기초하여 제어하기 보다는, 본 명세서에 설명된 실시예들은, 결정된 및/또는 의도된 콘텍스트 하에서 MEMS 미러의 동작에 대한 최적의 파라미터들을 찾기 위해 MEMS 미러가 동작하는 또는 동작할 상태를 결정하기 위해 (상이한 카테고리들의) 다수의 파라미터들이 포함되는 콘텍스트-기반 제어를 제공한다. 파라미터들의 수는, 일부 실시예들에서, 적어도 2개를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 콘텍스트 기반 제어를 위해 2개 초과(예를 들어, 5개 이상의 파라미터들)가 포함될 수 있다. 제1 파라미터에 기초하여 그리고 그 후 제2 파라미터에 기초하여 MEMS 미러 동작을 최적화하기 보다는, 콘텍스트-기반 제어는 다수의 파라미터들을 병렬적으로 함께 (예를 들어, MEMS 미러에 대한 기능 모델에 대한 입력 파라미터들의 세트로서) 고려한다. 콘텍스트-기반 제어는 MEMS 미러가 콘텍스트-레벨로 최적화되는 MEMS 미러의 동작을 달성하기 위해 행해질 절충들의 관점에서 개별적으로 최적화되지 않는 파라미터들 중 적어도 하나(또는 심지어 전부)로 동작되도록 허용할 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 상태(예를 들어, MEMS 미러가 동작하고 있는 조건들의 세트)에 기초하여 MEMS 미러를 작동시키는 것과 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러와 연관된 센서 정보 및/또는 MEMS 미러와 연관된 동작 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 이와 같이, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러를 제어하는 것과 관련하여 적응가능한(즉, 동적) 미러 제어 파라미터들을 사용하여, 불리한 및/또는 변하는 환경 조건들 및 동작 조건들이 처리되도록 허용할 수 있다. 그 결과, MEMS 미러의 작동 및 위치 감지 둘 모두에서의 정확도가 개선되어, 전체 시스템 정확도 및 성능을 개선한다. 상기 설명된 양상들에 관한 추가적 세부사항들이 아래에서 제공된다.

도 1은 본 명세서에 설명된 바와 같이, MEMS 미러의 상태에 기초하여, MEMS 미러와 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시키는 예시적인 구현의 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(예를 들어, LiDAR 시스템)은 시스템 제어기, MEMS 미러 및 MEMS 구동기 회로를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로는 하나 이상의 센서들(예를 들어, MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 조건들을 감지 및/또는 식별하기 위한 하나 이상의 컴포넌트들), 하나 이상의 미러 제어 파라미터 컴포넌트들(예를 들어, MEMS 미러를 작동시키는 것과 연관된 하나 이상의 제어 파라미터들을 적용하는 것과 연관된 하나 이상의 컴포넌트들), 및 적응 컴포넌트(예를 들어, 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시키는 것과 연관된 하나 이상의 컴포넌트들)를 포함할 수 있다.

참조 부호들(105a 및 105b)에 의해 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(예를 들어, 적응 컴포넌트)는 MEMS 미러와 연관된 센서 정보 및/또는 동작 정보(본 명세서에서 집합적으로 모니터링 정보로 지칭됨)를 획득할 수 있다. 모니터링 정보는 아래에서 설명되는 바와 같이, MEMS 구동기 회로가 미러 제어 파라미터를 적응시키는 것과 관련하여 MEMS 미러의 상태를 결정할 수 있는데 기초가 되는 정보의 복수의 항목들을 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 센서 정보는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 조건(예를 들어, 환경 조건) 또는 MEMS 미러 자체의 조건과 연관된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 정보는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 온도를 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 가속도의 양을 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 전자기 간섭(EMI)의 양을 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 압력의 양을 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러에 의해 경험되는 진동 또는 충격과 연관된 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러를 구동하는 것 또는 MEMS 미러의 위치 특성을 획득하는 것과 연관된 전류에 관한 정보(예를 들어, 전류에 리플(ripple)이 존재하는지 여부, 전류의 양 등)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러에 의해 경험되는 노쇠화 효과와 연관된 정보(예를 들어, 노쇠화 효과가 검출된 것을 표시하는 정보)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러에서 전기 방전과 연관된 정보(예를 들어, 전기 방전이 검출된 것을 표시하는 정보, 전기 방전의 양 등)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러와 연관된 오류의 검출과 연관된 정보(예를 들어, 오류가 검출된 것을 표시하는 정보, 오류를 식별하는 정보 등)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 센서 정보는 MEMS 미러에서 고조파의 존재를 표시하는 정보를 포함할 수 있다. 센서 정보의 유형들의 전술된 예들은 비제한적이고, MEMS 구동기 회로는 일부 경우들에서 하나 이상의 다른 유형들의 센서 정보를 획득할 수 있다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 하나 이상의 센서들로부터 센서 정보를 획득할 수 있다. 일부 구현들에서, 이러한 하나 이상의 센서들 중 주어진 하나는 MEMS 구동기 회로에 통합될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 센서들 중 주어진 하나는 MEMS 구동기 회로와 별개일 수 있다(즉, 외부에 있을 수 있다).

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 구동기 회로에 자동으로 제공되고 있는 센서 정보에 기초한 센서 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, MEMS 구동기 회로는, 주어진 센서가 주기적으로, 조건 또는 이벤트의 검출에 기초하여, 임계치를 충족하는 값을 측정 또는 결정하는 것에 기초하여, 등등으로 센서 정보를 자동으로 제공하도록 구성될 때, 주어진 센서로부터 센서 정보를 획득할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, MEMS 구동기 회로는 센서 정보를 요청하는 것에 기초하여 센서 정보를 획득할 수 있다.

일부 구현들에서, 동작 정보는 MEMS 미러가 동작할 방식을 수정하는 것과 연관된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 정보는 MEMS 미러의 각도 동작의 범위가 수정될 것을 표시하는 정보를 포함할 수 있다. 특정 예로서, 동작 정보는, MEMS 미러의 각도 동작 범위가 각도 동작의 제1 범위(예를 들어, 기울기의 ±10°)로부터 각도 동작의 제2 범위(예를 들어, 기울기의 ±15°)로 변경될 것을 표시하는 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 동작 정보는 MEMS 미러와 연관된 정확도 요건이 수정될 것(즉, 완화되거나 엄격해지는 것)을 표시하는 정보를 포함할 수 있다. 특정 예로서, 동작 정보는 MEMS 미러의 제로 크로싱(zero crossing)(예를 들어, MEMS 미러가 0°의 기울기에 있는 포인트)을 검출하기 위한 정확도 요건이 제1 요건(예를 들어, ±5 밀리도(millidegree))로부터 제2 요건(예를 들어, ±10 밀리도)로 완화될 것을 표시하는 정보를 포함할 수 있다. 동작 정보의 유형들의 전술된 예들은 비제한적이고, MEMS 구동기 회로는 일부 경우들에서 하나 이상의 다른 유형들의 동작 정보를 획득할 수 있다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 시스템 제어기와 같은 시스템의 하나 이상의 다른 컴포넌트들로부터 동작 정보를 획득할 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 구동기 회로에 제공되고 있는 동작 정보에 기초한 동작 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, MEMS 구동기 회로는, 시스템 제어기가 동작 정보를 제공할 때 (예를 들어, MEMS 미러의 동작이 수정될 것이라고 시스템 제어기가 결정한 후) 시스템 제어기로부터 동작 정보를 획득할 수 있다. 다른 예로서, MEMS 구동기 회로는 (예를 들어, 시스템 제어기로부터) 동작 정보를 요청하는 것에 기초하여 동작 정보를 획득할 수 있다.

참조 부호(110)에 의해 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(예를 들어, 적응 컴포넌트)는 모니터링 정보에 기초하여(즉, 센서 정보 및/또는 동작 정보에 기초하여) MEMS 미러의 상태를 결정할 수 있다. MEMS 미러의 상태는 주어진 시간에 MEMS 미러의 특정 세트의 동작 조건들을 설명한다. 예를 들어, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러가 허용가능한 온도 범위 내에서 동작하고 있는지 여부, MEMS 미러가 허용가능한 양의 가속도를 경험하고 있는지 여부, MEMS 미러가 임계치 양의 충격 및/또는 진동을 경험하고 있는지 여부, MEMS 미러가 허용가능한 양의 EMI, MEMS 미러에 의해 경험되는 노쇠화 효과의 존재에서 동작하고 있는지 여부, 임계치 전기 방전이 MEMS 미러로부터 검출되었는지 여부, MEMS 미러와 연관된 오류가 검출되었는지 여부, MEMS 미러가 동작할 방식이 수정될 것인지 여부, 등을 식별할 수 있다. 일반적으로, MEMS 미러의 상태는 MEMS 구동기 회로에 의해 획득된 임의의 센서 정보 및 동작 정보에 기초하여 결정되는 바와 같은 MEMS 미러의 전체 동작 조건을 설명한다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 모니터링 정보에 기초하여 MEMS 미러의 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, MEMS 구동기 회로는 모니터링 정보의 복수의 항목들(예를 들어, 하나 이상의 센서들에 의해 제공되는 센서 정보 및/또는 시스템 제어기에 의해 제공되는 동작 정보)을 획득할 수 있고, 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여 MEMS 미러의 상태를 결정할 수 있다.

참조 부호 115로 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 상태에 기초하여 MEMS 미러를 작동시키는 것과 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다. 미러 제어 파라미터는, MEMS 구동기 회로가 MEMS 미러를 작동 또는 제어하는데 기초가 되는 파라미터를 포함한다. 미러 제어 파라미터는 예를 들어, 위상-고정 루프(PLL) 제어 파라미터, 진폭 제어 파라미터, 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터 등을 포함할 수 있다. 미러 제어 파라미터들의 유형들의 전술된 예들은 비제한적이고, MEMS 구동기 회로는 일부 경우들에서, MEMS 구동기 회로가 MEMS 미러를 작동시키는데 기초가 되는 하나 이상의 다른 유형들의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 상태에 기초하여 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다. 예를 들어, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러가 충격들 및/또는 진동들을 경험하고 있는 것을 표시할 수 있다. 여기서, MEMS 구동기 회로는 (예를 들어, 제어 루프의 공격성(aggressiveness)을 증가시키기 위해) PLL 제어 파라미터의 PID(proportional-integral-derivative) 이득들을 특정 양만큼 증가시킴으로써 PLL 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

추가적인 예로서, 미러의 상태는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 가속도의 양이 임계치를 충족하는 것을 표시할 수 있고, MEMS 구동기 회로는 PLL 제어 파라미터의 PID 이득들을 특정 양만큼 증가시킴으로써 PLL 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 EMI의 양이 임계치를 충족하는 것을 표시할 수 있다. 이러한 경우, MEMS 구동기 회로는 PLL 제어 파라미터와 연관된 비례 이득을 특정 양만큼 감소시킴으로써 PLL 파라미터를 적응시킬 수 있다.

또 다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러의 각도 동작의 범위가 (예를 들어, ±10°로부터 ±15°로) 확장될 것을 표시할 수 있다. 여기서, MEMS 구동기 회로는, 진폭 제어 파라미터에 의해 비교적 더 높은 비례 및 증분 이득들이 사용되도록 진폭 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

또 다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러의 각도 동작의 범위가 (예를 들어, ±15°로부터 ±10°로) 감소될 것을 표시할 수 있다. 여기서, MEMS 구동기 회로는 진폭 제어 파라미터를 15°의 세트포인트로부터 10°의 세트포인트가 되도록 적응시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 진폭 제어 파라미터의 제어 이득들은 비교적 더 빠른 속도로 15° 세트포인트로부터 10° 세트포인트로 이동하도록 증가될 수 있거나, 또는 비교적 더 느린 속도로 15° 세트포인트로부터 10° 세트포인트로 이동하도록 감소될 수 있다.

또 다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러로부터 전기 방전이 검출된 것을 표시할 수 있다. 여기서, MEMS 구동기 회로는, 특정 시간양에 대한 이러한 미러 제어 파라미터들에 의해 어떠한 이득들도 사용되지 않도록 PLL 제어 파라미터 및 진폭 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러의 또는 그 근처의 온도가 임계치보다 높은 것을 표시할 수 있다. 여기서, MEMS 구동기 회로는 더 적은 계산을 수행하고 따라서 전력 소산을 감소시키는 대안적인 제어 회로를 사용하는 것을 시작하기 위해 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있다.

추가적인 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러가 노쇠화 효과를 경험한 것을 표시할 수 있다. 여기서, 노쇠화 효과의 성질에 따라, MEMS 구동기 회로는 노쇠화 효과를 보상하기 위해, 하나 이상의 미러 제어 파라미터들과 연관된 필터들 및/또는 이득들을 적응시킬 수 있다.

또 다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러가 오류를 경험한 것(즉, 오류가 검출된 것)을 표시할 수 있다. 여기서, 검출된 오류의 성질에 따라, MEMS 구동기 회로는 오류를 보상하기 위해(예를 들어, 오류에도 불구하고 악화된 기능을 제공하기 위해) 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있다.

또 다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러와 연관된 정확도 요건이 수정될 것을 표시할 수 있다. 여기서, 수정의 성질에 따라, MEMS 구동기 회로는 수정을 수용하기 위해(예를 들어, PID 이득들을 조절하여 제어 공격성을 증가 또는 감소시킴으로써) 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있다.

다른 예로서, MEMS 미러의 상태는 MEMS 미러 상의 전류에서 리플이 검출된 것을 표시할 수 있다. 여기서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러 상의 전류에서 리플을 감소 또는 제거하기 위해 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

전술된 예들은 비제한적이고, MEMS 구동기 회로는 설명된 방식에 추가적인 및/또는 상이한 방식들로 MEMS 미러의 상태에 기초하여 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있다. 미러 제어 파라미터 적응의 다른 예들은 하나 이상의 미러 제어 파라미터들과 연관된 저역 통과 필터들을 적응시키는 것으로부터의 스위칭, 제1 액추에이터 전압 레벨로부터 제2 액추에이터 전압 레벨로의 스위칭 등을 포함한다.

상기 예들에 예시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 상태에 의해 설명되는 하나 이상의 조건들에 기초하여 단일 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다. 대안적으로, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 상태에 의해 설명되는 하나 이상의 조건들에 기초하여 다수의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 영향 상쇄가 수행될 것을 식별하는 것에 기초하여 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다. 예를 들어, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러에 대한 바람직하지 않은 영향(예를 들어, 임계치를 충족하는 또는 허용가능한 범위 외부에 있는 값, 이벤트의 검출 등)을 초래하는 하나 이상의 조건들이 존재하고, 따라서 MEMS 구동기 회로가 이러한 영향들을 상쇄할 것이라고 결정할 수 있다. 이러한 경우, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 상태에 기초하여 영향 조건을 결정할 수 있다. 영향 조건은, 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 때 MEMS 구동기 회로에 의해 우선순위화될 상태 정보에 의해 설명되는 조건이다.

일부 구현들에서, 영향 조건의 식별은, MEMS 미러의 상태에 의해 식별되는 2개 이상의 조건들이 충돌하는 미러 제어 파라미터 적응들을 초래할 때 유용할 수 있다. 예를 들어, MEMS 미러의 상태가, MEMS 미러의 또는 그 근처의 가속도의 양이 임계치를 충족하는 것(예를 들어, 이는 PLL 제어 파라미터의 PID 이득들을 증가시킴으로써 PLL 제어 파라미터가 적응될 것을 표시함), MEMS 미러의 또는 그 근처의 EMI의 양이 임계치를 충족하는 것(예를 들어, 이는 PLL 제어 파라미터의 PID 이득들을 감소시킴으로써 PLL 제어 파라미터가 적응될 것을 표시함)을 표시한다고 가정한다. 여기서, MEMS 구동기 회로는 가속도 조건 또는 EMI 조건을 영향 조건으로서 식별할 수 있고, 그에 따라 PLL 제어 파라미터를 적응시키는 것으로 진행할 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 구동기 회로에 의해 저장되거나 액세스가능한 정보(예를 들어, 상이한 조건들과 연관된 우선순위 레벨 또는 점수를 식별하는 정보, 입력으로서 MEMS 미러의 상태와 연관된 정보를 수신하고 출력으로서 하나 이상의 영향 조건들을 식별하는 정보를 제공하는 모델)에 기초하여 영향 조건을 식별할 수 있다.

일부 구현들에서, 영향 조건을 식별하는 것에 기초하여, MEMS 구동기 회로는 영향 조건을 상쇄(예를 들어, 감소 또는 제거)하기 위해 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 영향 조건을 상쇄할 때, MEMS 구동기 회로는 영향 조건에 기초하여 미러 제어 파라미터를 (예를 들어, 복수의 미러 제어 파라미터들로부터) 선택할 수 있다. 즉, MEMS 구동기 회로는, 적응되면, 영향에 의해 초래되는 MEMS 미러에 대한 임의의 영향들을 상쇄할 미러 제어 파라미터를 식별할 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 미러 제어 파라미터에 대한 값(예를 들어, 미러 제어 파라미터가 변경될 값)을 결정할 수 있고, 그에 따라 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러에 대한 최소의 위험한 상황(예를 들어, MEMS 미러의 현재 상태가 주어지면 가능한 가장 안전한 동작 상태)을 획득하기 위해 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

참조 부호 120으로 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로는 하나 이상의 적응된 미러 제어 파라미터들에 기초하여 MEMS 미러를 작동시킬 수 있다. 즉, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러로 하여금 적응된 미러 제어 파라미터에 기초하여 동작하게 할 수 있다. 예를 들어, MEMS 구동기 회로는, MEMS 미러로 하여금 적응된 미러 제어 파라미터에 기초하여 동작하게 하기 위해(예를 들어, MEMS 미러가 적응된 PLL 제어 파라미터, 적응된 진폭 제어 파라미터, 적응된 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터 등에 기초하여 동작하도록), 적응된 미러 제어 파라미터와 연관된 신호를 MEMS 미러에 제공할 수 있다.

전술된 단계들은 하나 이상의 미러 제어 파라미터들의 추가의 및/또는 추가적인 적응을 위해 반복될 수 있다. 예를 들어, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러와 연관된 추가적인 모니터링 정보를 (예를 들어, 추후의 시간에) 획득할 수 있고, 추가적인 모니터링 정보에 기초하여 MEMS 미러의 업데이트된 상태를 결정할 수 있다. 여기서, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 업데이트된 상태에 기초하여 미러 제어 파라미터(예를 들어, 이전에 적응된 것과 동일한 하나 이상의 미러 제어 파라미터들)를 추가로 적응시킬 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, MEMS 구동기 회로는 MEMS 미러의 업데이트된 상태에 기초하여 하나 이상의 다른 미러 제어 파라미터들(예를 들어, 이전에 적응된 것 이외의 하나 이상의 미러 제어 파라미터들)을 적응시킬 수 있다.

이러한 방식으로, MEMS 구동기 회로 회로는 적응가능한(즉, 동적) 미러 제어 파라미터들의 사용을 통해 적응형 및 콘텍스트 인식 MEMS 미러 제어를 제공할 수 있다. 미러 제어 파라미터들의 적응은, 불리한 및/또는 변하는 환경 조건들 및/또는 동작 조건들이 처리되도록 허용하여, MEMS 미러의 작동 및 MEMS 미러의 위치 감지의 관점에서 정확도를 개선하고, 이는 전체 시스템 정확도 및 성능을 개선한다.

앞서 표시된 바와 같이, 도 1은 단지 예시로서 제공된다. 다른 예시가 가능하며, 도 1에 대해 설명된 것과 상이할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는, 본 명세서에 설명된 기술들 및/또는 방법들이 구현될 수 있는 예시적인 LiDAR 시스템(200)과 연관된 도면들이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, LiDAR 시스템(200)은 하나 이상의 광원들(205), 송신기 옵틱스(210), MEMS 미러(215)(예를 들어, 반사 부분, 스프링 구조, 기판 등을 포함하는 MEMS 디바이스), 및 시스템 제어기(245)와 통신할 수 있는 MEMS 구동기 회로(220)를 포함하는 방출기 경로를 포함할 수 있다.

동작 시에, 도 2a에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 광원들(205)(예를 들어, 하나 이상의 레이저들) 각각이 광을 방출하고, 이는 송신기 옵틱스(210) 상에 입사된다. 송신기 옵틱스(210)(예를 들어, 하나 이상의 렌즈들)은 광을 MEMS 미러(215) 상에 포커싱 및/또는 지향시킨다. 특히, 광원들(205) 및 송신기 옵틱스(210)는, 각각의 광원(205)에 의해 방출된 광이 상이한 각도로 MEMS 미러(215) 상에 입사되도록 설계 및 배열된다(예를 들어, 상이한 수직 각도들이 도 2a에 예시되어 있다). 그 결과, 도 2a에 추가로 도시된 바와 같이, 각각의 광원(205)으로부터의 광은, 각각의 광원(205)으로부터의 광이 장면(225)의 상이한 섹션의 장면(225) 상에 입사되도록 MEMS 미러(215)에 의해 지향된다. 예를 들어, 도 2a에서, 4개의 광원들(205) 각각으로부터의 광은 장면(225)의 상이한 수직 부분 상의 장면(225) 상에 (수직 라인으로) 입사된다. 동작 시에, MEMS 미러(215)는 축을 중심으로 발진할 수 있다(예를 들어, 이러한 광은 장면(225)에 걸쳐 앞뒤로 스캔한다). 본 명세서에 설명된 바와 같이, MEMS 미러(215)는 시스템 제어기(245)(예를 들어, LiDAR 시스템(200)의 동작을 제어하도록 구성된 제어 디바이스)와 통신할 수 있는 MEMS 구동기 회로(220)에 의해 작동 및 제어된다.

도 2a에 추가로 도시된 바와 같이, 장면(225)은 LiDAR 시스템(200)의 수신기 경로 상에서 수신되는 광을 반사한다. 도시된 바와 같이, 수신기 경로는 수신기 옵틱스(230), 포토 다이오드 어레이(235), 및 시스템 제어기(245)와 통신할 수 있는 수신기 회로(240)를 포함할 수 있다. 동작 시에, 장면(225)에 의해 반사된 광은 수신기 옵틱스(230)(예를 들어, 하나 이상의 렌즈들)를 통해, 포토 다이오드 어레이(235)(예를 들어, 포토 다이오드들의 1차원 어레이 또는 포토 다이오드들의 2차원 어레이)에서 수신된다. 그 다음, 포토 다이오드 어레이(235)는, 거리 측정, 3D 이미징 등이 수행될 수 있는데 기초가 되는 하나 이상의 신호들을 생성 및 (예를 들어, 시스템 제어기(245)에) 제공한다.

LiDAR 시스템(200)의 다른 예시적인 도면이 도 2b에 제공된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 그리고 본 명세서에 설명된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)는 (예를 들어, 작동 신호들을 MEMS 미러(215)에 제공하는 것에 기초하여) MEMS 미러(215)를 작동시키도록 구성될 수 있다. 추가로 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)는 (예를 들어, MEMS 미러(215)로부터의 신호들을 감지하는 전류를 수신하는 것에 기초하여) MEMS 미러(215)의 위치를 감지하도록 구성될 수 있다. 추가로 도시된 바와 같이, 시스템 제어기(245)는 광원들(205)을 트리거링, 구성 및/또는 달리 제어할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)에 의해 제공되는 위치 정보의 정확도는 광원들(205)의 정확한 트리거링 및/또는 구성을 보장하기 위해 중요하다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 컴포넌트들의 수 및 배열은 예시들로서 제공된다. 실제로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것들에 추가적인 컴포넌트들, 더 적은 컴포넌트들, 상이한 컴포넌트들, 또는 상이하게 배열된 컴포넌트들이 존재할 수 있다. 또한, 도 2a 또는 도 2b에 도시된 2개 이상의 컴포넌트들이 단일 컴포넌트 내에 구현될 수 있거나, 도 2a 또는 도 2b에 도시된 단일 컴포넌트는 다수의 분산형 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도 2a 또는 도 2b에 도시된 컴포넌트들의 세트(예를 들어, 하나 이상의 컴포넌트들)는 다른 세트의 컴포넌트들에 의해 수행되는 것으로 설명된 하나 이상의 기능들을 수행할 수 있다.

도 3은 MEMS 구동기 회로(220)와 연관된 예시적인 컴포넌트들을 예시하는 도면이다. 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)는 하나 이상의 미러 제어 파라미터 컴포넌트들(305)(예를 들어, 미러 제어 파라미터 컴포넌트들(305-1 내지 305-X)(X ≥ 1)), 적응 컴포넌트(310) 및 하나 이상의 센서들(315)(예를 들어, 센서들(315-1 내지 315-Y)(Y ≥ 1))을 포함할 수 있다. 추가로 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)(예를 들어, 적응 컴포넌트(310))는 하나 이상의 동작 컴포넌트들(320)(예를 들어, 동작 컴포넌트들(320-1 내지 320-Z)(Z ≥ 1))과 통신할 수 있다.

미러 제어 파라미터 컴포넌트(305)는 MEMS 미러(215)를 작동시키는 것과 연관된 하나 이상의 제어 파라미터들을 관리 및 적용하는 것과 연관된 컴포넌트를 포함한다. 예를 들어, 미러 제어 파라미터 컴포넌트(305)는 PLL 제어 파라미터를 관리 및 적용할 수 있는 컴포넌트(예를 들어, 하나 이상의 회로들), 진폭 제어 파라미터를 관리 및 적용할 수 있는 컴포넌트, 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터를 관리 및 적용할 수 있는 컴포넌트 등을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 미러 제어 파라미터 컴포넌트(305)는 (예를 들어, 적응 컴포넌트(310)가 미러 제어 파라미터 컴포넌트(305)에 의해 관리 및 적용되도록 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있도록) 적응 컴포넌트(310)와 통신할 수 있다.

적응 컴포넌트(310)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 미러 제어 파라미터 컴포넌트(305)에 의해 관리 및 적용되도록 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있는 컴포넌트를 포함한다. 일부 구현들에서, 적응 컴포넌트(310)는 본 명세서에 설명된 바와 같이, 모니터링 정보를 획득하고, 모니터링 정보에 기초하여 MEMS 미러(215)의 상태를 결정하고, MEMS 미러(215)의 상태에 기초하여 하나 이상의 미러 제어 파라미터들을 적응시킬 수 있는 프로세싱 디바이스(예를 들어, 마이크로프로세서, 마이크로제어기 등)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 적응 컴포넌트(310)는 미러 제어 파라미터 컴포넌트(305)와 통신할 수 있다. 일부 구현들에서, 도 3에 표시된 바와 같이, 적응 컴포넌트는 센서(315)로부터 정보(예를 들어, 센서 정보)를 수신하고/하거나 동작 컴포넌트(320)로부터 정보(예를 들어, 동작 정보)를 수신할 수 있다.

센서(315)는 본 명세서에 설명된 바와 같이, MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 조건들을 감지 및/또는 식별하고, 적응 컴포넌트(310)에 센서 정보를 제공할 수 있는 컴포넌트를 포함한다. 예를 들어, 센서(315)는 온도 센서, 가속도 센서, EMI 모니터, 노쇠화 효과 모니터, 전기 방전 모니터, 오류 모니터, 고조파 모니터, 및/또는 다른 유형의 감지 및/또는 모니터링 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 센서(315)는 MEMS 구동기 회로(220)에 통합될 수 있고/있거나 MEMS 구동기 회로(220) 외부에 있을 수 있다.

동작 컴포넌트(320)는 본 명세서에 설명된 바와 같이, 적응 컴포넌트(310)에 동작 정보를 제공할 수 있는 컴포넌트를 포함한다. 예를 들어, 동작 컴포넌트(320)는, 각도 동작의 범위가 수정될 것이라는 표시를 제공할 수 있는 컴포넌트, MEMS 미러(215)와 연관된 정확도 요건을 변경하는 것과 연관된 정보를 제공할 수 있는 컴포넌트 등일 수 있다. 일부 구현들에서, 동작 컴포넌트(320)는 시스템 제어기(245)에 포함될 수 있다.

도 3에 도시된 컴포넌트들의 수 및 배열은 예시로서 제공된다. 실제로, 도 3에 도시된 것들에 추가적인 컴포넌트들, 더 적은 컴포넌트들, 상이한 컴포넌트들, 또는 상이하게 배열된 컴포넌트들이 존재할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 2개 이상의 컴포넌트들이 단일 컴포넌트 내에 구현될 수 있거나, 도 3에 도시된 단일 컴포넌트는 다수의 분산형 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도 3에 도시된 컴포넌트들의 세트(예를 들어, 하나 이상의 컴포넌트들)는 다른 세트의 컴포넌트들에 의해 수행되는 것으로 설명된 하나 이상의 기능들을 수행할 수 있다.

도 4는 MEMS 구동기 회로(220)와 가능한 구현과 연관된 예를 예시하는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)는 PLL 제어 파라미터를 관리 및 적용하는 것과 연관된 미러 PLL 컴포넌트(305-1), 진폭 제어 파라미터를 관리 및 적용하는 것과 연관된 진폭 제어 파라미터(305-2), 및 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터를 관리 및 적용하는 것과 연관된 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터(305-3)를 포함할 수 있다.

추가로 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)는 온도 센서(315-1), 가속도 센서(315-2), EMI 모니터(315-3), 노쇠화 효과 모니터(315-4), 전기 방전 모니터(315-5), 오류 모니터(315-6) 및 고조파 모니터(315-7)를 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 이러한 센서들(315)은 적응 컴포넌트(310)에 센서 정보를 제공할 수 있다.

추가로 도시된 바와 같이, MEMS 구동기 회로(220)는 최대 각도 변경 컴포넌트(320-1)(예를 들어, 각도 동작의 범위가 수정될 것이라는 표시를 제공하도록 구성된 동작 컴포넌트(320)) 및 정확도 변경 컴포넌트(320-2)(예를 들어, MEMS 미러(215)와 연관된 정확도 요건을 변경하는 것과 연관된 정보를 제공하도록 구성된 동작 컴포넌트(320))와 통신하도록 구성될 수 있다. 전술된 바와 같이, 이러한 동작 컴포넌트들(320)은 적응 컴포넌트(310)에 동작 정보를 제공할 수 있다.

도 4에 도시된 컴포넌트들의 수 및 배열은 예시로서 제공된다. 실제로, 도 4에 도시된 것들에 추가적인 컴포넌트들, 더 적은 컴포넌트들, 상이한 컴포넌트들, 또는 상이하게 배열된 컴포넌트들이 존재할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 2개 이상의 컴포넌트들이 단일 컴포넌트 내에 구현될 수 있거나, 도 4에 도시된 단일 컴포넌트는 다수의 분산형 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도 4에 도시된 컴포넌트들의 세트(예를 들어, 하나 이상의 컴포넌트들)는 다른 세트의 컴포넌트들에 의해 수행되는 것으로 설명된 하나 이상의 기능들을 수행할 수 있다.

도 5는 본 명세서에 설명된 바와 같이, MEMS 미러의 상태에 기초하여, MEMS 미러와 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시키기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다. 일부 구현들에서, 도 5의 하나 이상의 프로세스 블록들은 MEMS 구동기 회로(220)에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현들에서, 도 5의 하나 이상의 프로세스 블록들은 MEMS 미러(215) 또는 시스템 제어기(245)와 같이, MEMS 구동기 회로(220)와 별개이거나 이를 포함하는 디바이스들의 그룹 또는 다른 디바이스에 의해 수행될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 프로세스(500)는 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득하는 단계를 포함할 수 있다(블록(510)). 예를 들어, MEMS 구동기 회로(220)는 전술된 바와 같이, MEMS 미러(215)와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득할 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로(220)는 전술된 바와 같이 MEMS 미러(215)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 모니터링 정보의 복수의 항목들은, 전술된 바와 같이, MEMS 미러(215)와 연관된 하나 이상의 센서들에 의해 제공된 센서 정보, 또는 시스템 제어기(245)에 의해 제공된 동작 정보를 포함할 수 있다.

도 5에 추가로 도시된 바와 같이, 프로세스(500)는 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여, MEMS 미러의 상태를 결정하는 단계를 포함할 수 있다(블록(520)). 예를 들어, MEMS 구동기 회로(220)는 전술된 바와 같이, 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여, MEMS 미러(215)의 상태를 결정할 수 있다.

도 5에 추가로 도시된 바와 같이, 프로세스(500)는 MEMS 미러의 상태에 기초하여, MEMS 구동기 회로가 MEMS 미러를 작동시키는데 기초가 되는 미러 제어 파라미터를 적응시키는 단계를 포함할 수 있다(블록(530)). 예를 들어, MEMS 구동기 회로(220)는 MEMS 미러의 상태에 기초하여, 전술된 바와 같이 MEMS 구동기 회로(220)가 MEMS 미러(215)를 작동시키는데 기초가 되는 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있다.

프로세스(500)는 추가적인 구현들, 예를 들어, 임의의 단일 구현 또는 아래에서 및/또는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 하나 이상의 다른 프로세스들과 관련하여 설명된 구현들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로(220)는 MEMS 미러(215)로 하여금 적응된 미러 제어 파라미터에 기초하여 동작하게 할 수 있다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로(220) 및 MEMS 미러(215)는, MEMS 구동기 회로(220)가 LiDAR 시스템과 연관된 광을 지향시키는 것과 연관하여 MEMS 미러(215)의 기울기를 제어하는 LiDAR 시스템에 포함될 수 있다.

일부 구현들에서, 센서 정보는, MEMS 미러(215)의 또는 그 근처의 온도; MEMS 미러(215)의 또는 그 근처의 가속도의 양; MEMS 미러(215)의 또는 그 근처의 전자기 간섭(EMI)의 양; MEMS 미러(215)의 또는 그 근처의 압력의 양; MEMS 미러(215)에 의해 경험되는 진동 또는 충격; MEMS 미러(215)를 구동시키는 것 또는 MEMS 미러(215)의 위치 조건을 획득하는 것과 연관된 전류; MEMS 미러(215)에 의해 경험되는 노쇠화 효과; MEMS 미러(215)에서의 전기 방전; MEMS 미러(215)와 연관된 오류의 검출; 또는 MEMS 미러(215)에서 고조파의 존재 중 적어도 하나와 연관된 정보를 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 동작 정보는, MEMS 미러(215)의 각도 동작의 범위를 수정하기 위한 요청; MEMS 미러(215)와 연관된 정확도 요건을 수정하기 위한 요청, MEMS 미러(215)를 사용하여 LiDAR 시스템과 연관된 해상도 요건을 수정하기 위한 요청 중 적어도 하나와 연관된 정보를 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 미러 제어 파라미터는 MEMS 미러(215)와 연관된 위상-고정 루프(PLL) 제어 파라미터; MEMS 미러(215)와 연관된 진폭 제어 파라미터; 또는 MEMS 미러(215)와 연관된 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 모니터링 정보의 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들이고, 상태는 제1 상태이고, 미러 제어 파라미터는 제1 미러 제어 파라미터이다. 여기서, MEMS 구동기 회로(220)는 MEMS 미러(215)와 연관된 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들을 획득하고; 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들에 기초하여 MEMS 미러(215)의 제2 상태를 결정하고; MEMS 미러(215)의 제2 상태에 기초하여, MEMS 미러(215)를 제어하는 것과 연관된 제2 미러 제어 파라미터를 적응시킬 수 있고, 제2 미러 제어 파라미터는 제1 미러 제어 파라미터와 상이하다. 일부 구현들에서, 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들과 상이한 시간에 획득된다.

일부 구현들에서, 모니터링 정보의 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들이고, 상태는 제1 상태이다. 여기서, MEMS 구동기 회로(220)는 MEMS 미러(215)와 연관된 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들을 획득하고; 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들에 기초하여 MEMS 미러(215)의 제2 상태를 결정하고; 제2 상태에 기초하여 미러 제어 파라미터를 추가로 적응시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들과 상이한 시간에 획득된다.

일부 구현들에서, MEMS 구동기 회로(220)는 MEMS 미러(215)의 상태에 기초하여, 영향 상쇄가 수행될 것을 식별하고; MEMS 미러(215)의 상태에 기초하여 영향 조건을 결정할 수 있다. 여기서, 미러 제어 파라미터를 적응시킬 때, MEMS 구동기 회로(220)는 결정된 영향 조건에 기초하여 MEMS 미러(215)에 대한 영향들을 상쇄할 수 있다. 일부 구현들에서, MEMS 미러(215)에 대한 영향들을 상쇄할 때, MEMS 구동기 회로(220)는 복수의 미러 제어 파라미터들로부터 미러 제어 파라미터를 선택하고, MEMS 미러(215)에 대한 최소 위험 상황을 획득하기 위한 미러 제어 파라미터에 대한 값을 결정할 수 있다.

도 5는 프로세스(500)의 예시적인 블록들을 도시하지만, 일부 구현들에서, 프로세스(500)는 도 5에 도시된 것들에 추가적인 블록들, 더 적은 블록들, 상이한 블록들 또는 상이하게 배열된 블록들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 프로세스(500)의 블록들 중 2개 이상이 병렬적으로 수행될 수 있다.

전술한 개시는 예시 및 설명을 제공하지만, 포괄적인 것으로 또는 구현들을 개시된 바로 그 형태로 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 수정들 및 변경들이 상기 개시의 관점에서 가능하거나 또는 구현의 실시로부터 획득될 수 있다.

특징들의 특정 조합들이 청구항들에서 인용되고/되거나 명세서에 개시되지만, 이러한 조합들은 가능한 구현들의 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 실제로, 이러한 특징들 대부분은 청구항들에 구체적으로 인용되지 않는/않거나 명세서에 개시되지 않은 방식들로 조합될 수 있다. 아래에서 나열되는 각각의 종속 청구항은 오직 하나의 청구항에 의존할 수 있지만, 가능한 구현들의 개시는 청구항 세트의 모든 다른 청구항과 조합하여 각각의 종속항을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 어떠한 요소, 작동 또는 명령어도, 결정적이거나 필수적인 것으로 명시적으로 설명되지 않는 한 그와 같이 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 관사들("a" 및 "an")은 하나 이상의 항목들을 포함하는 것으로 의도되고, "하나 이상"과 상호교환가능하게 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "세트"는 하나 이상의 항목들(예를 들어, 관련된 항목들, 관련되지 않은 항목들, 관련된 및 관련되지 않은 항목들의 조합 등)을 포함하는 것으로 의도되고, "하나 이상"과 상호교환가능하게 사용될 수 있다. 오직 하나의 항목만이 의도되는 경우, 용어 "하나" 또는 유사한 언어가 사용된다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "갖는("has", "have", "having" 등)은 개방형 용어들인 것으로 의도된다. 추가로, 어구 "기초하는"은 명시적으로 달리 언급되지 않는 한 "적어도 부분적으로 기초하는"을 의미하는 것으로 의도된다.

Claims

시스템으로서,
마이크로-전자-기계 시스템들(MEMS) 미러; 및
MEMS 구동기 회로를 포함하고, 상기 MEMS 구동기 회로는,
상기 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득하고 - 상기 모니터링 정보의 복수의 항목들은, 상기 MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 센서들로부터 수신된 센서 정보, 또는 상기 시스템과 연관된 제어기로부터 수신된 동작 정보 중 적어도 하나를 포함함 -;
상기 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여 상기 MEMS 미러의 상태를 결정하고;
상기 MEMS 미러의 상태에 기초하여 상기 MEMS 미러를 제어하는 것과 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시키는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 MEMS 구동기 회로는 추가로,
상기 MEMS 미러로 하여금 상기 적응된 미러 제어 파라미터에 기초하여 동작하게 하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시스템은 LiDAR 시스템이고, 상기 LiDAR 시스템에서, 상기 MEMS 구동기 회로는 상기 LiDAR 시스템과 연관된 광을 지향시키는 것과 연관하여 상기 MEMS 미러의 기울기를 제어하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 센서 정보는,
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 온도;
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 가속도의 양;
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 전자기 간섭(EMI)의 양;
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 압력의 양;
상기 MEMS 미러에 의해 경험되는 진동 또는 충격;
상기 MEMS 미러를 구동하는 것 또는 상기 MEMS 미러의 위치 조건을 획득하는 것과 연관된 전류;
상기 MEMS 미러에 의해 경험되는 노쇠화 효과;
상기 MEMS 미러에서의 전기 방전;
상기 MEMS 미러와 연관된 오류의 검출; 또는
상기 MEMS 미러에서 고조파의 존재
중 적어도 하나와 연관된 정보를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 동작 정보는,
상기 MEMS 미러의 각도 동작의 범위를 수정하기 위한 요청; 또는
상기 MEMS 미러와 연관된 정확도 요건을 수정하기 위한 요청
중 적어도 하나와 연관된 정보를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 미러 제어 파라미터는,
상기 MEMS 미러와 연관된 위상-고정 루프(PLL) 제어 파라미터;
상기 MEMS 미러와 연관된 진폭 제어 파라미터; 또는
상기 MEMS 미러와 연관된 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터
중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모니터링 정보의 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들이고, 상기 상태는 제1 상태이고, 상기 미러 제어 파라미터는 제1 미러 제어 파라미터이고,
상기 MEMS 구동기 회로는 추가로,
상기 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들을 획득하고;
상기 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들에 기초하여 상기 MEMS 미러의 제2 상태를 결정하고;
상기 MEMS 미러의 제2 상태에 기초하여 제2 미러 제어 파라미터를 적응시키고,
상기 제2 미러 제어 파라미터는 상기 제1 미러 제어 파라미터와 상이한, 시스템.
제7항에 있어서,
상기 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들은 상기 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들과 상이한 시간에 획득되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모니터링 정보의 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들이고, 상기 상태는 제1 상태이고,
상기 MEMS 구동기 회로는 추가로,
상기 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들을 획득하고;
상기 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들에 기초하여 상기 MEMS 미러의 제2 상태를 결정하고;
상기 MEMS 미러의 제2 상태에 기초하여 상기 미러 제어 파라미터를 추가로 적응시키는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 MEMS 구동기 회로는 추가로,
상기 MEMS 미러의 상태에 기초하여, 영향 상쇄가 수행될 것을 식별하고;
상기 MEMS 미러의 상태에 기초하여 영향 조건을 결정하고;
상기 미러 제어 파라미터를 적응시킬 때, 상기 MEMS 구동기 회로는,
상기 결정된 영향 조건에 기초하여 상기 MEMS 미러에 대한 영향들을 상쇄하는, 시스템.
제10항에 있어서,
상기 MEMS 미러에 대한 영향들을 상쇄할 때, 상기 MEMS 구동기 회로는,
상기 영향 조건에 기초하여, 복수의 미러 제어 파라미터들로부터 상기 미러 제어 파라미터를 선택하고;
상기 MEMS 미러에 대한 최소 위험 상황을 획득하기 위해 상기 미러 제어 파라미터에 대한 값을 결정하는, 시스템.
방법으로서,
마이크로-전자-기계 시스템들(MEMS) 구동기 회로에 의해, MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득하는 단계 - 상기 MEMS 구동기 회로는 상기 MEMS 미러의 동작을 제어하고, 상기 모니터링 정보의 복수의 항목들은, 상기 MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 센서들에 의해 제공된 센서 정보, 또는 시스템과 연관된 제어기에 의해 제공된 동작 정보를 포함함 -;
상기 MEMS 구동기 회로에 의해 그리고 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여, 상기 MEMS 미러의 상태를 결정하는 단계; 및
상기 MEMS 구동기 회로에 의해 그리고 상기 MEMS 미러의 상태에 기초하여, 상기 MEMS 구동기 회로가 상기 MEMS 미러를 작동시키는데 기초가 되는 미러 제어 파라미터를 적응시키는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 적응된 미러 제어 파라미터에 기초하여 MEMS 미러를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 MEMS 구동기 회로 및 상기 MEMS 미러는 LiDAR 시스템에 포함되는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 센서 정보는,
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 온도;
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 가속도의 양;
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 전자기 간섭(EMI)의 양;
상기 MEMS 미러의 또는 그 근처의 압력의 양;
상기 MEMS 미러에 의해 경험되는 진동 또는 충격;
상기 MEMS 미러를 구동하는 것 또는 상기 MEMS 미러의 위치 조건을 획득하는 것과 연관된 전류;
상기 MEMS 미러에 의해 경험되는 노쇠화 효과;
상기 MEMS 미러에서의 전기 방전;
상기 MEMS 미러와 연관된 오류의 검출; 또는
상기 MEMS 미러에서 고조파의 존재
중 적어도 하나와 연관된 정보를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 동작 정보는,
상기 MEMS 미러의 각도 동작의 범위를 수정하기 위한 요청; 또는
상기 MEMS 미러와 연관된 정확도 요건을 수정하기 위한 요청
중 적어도 하나와 연관된 정보를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 미러 제어 파라미터는,
상기 MEMS 미러와 연관된 위상-고정 루프(PLL) 제어 파라미터;
상기 MEMS 미러와 연관된 진폭 제어 파라미터; 또는
상기 MEMS 미러와 연관된 액추에이터 전압 레벨 제어 파라미터
중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 모니터링 정보의 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들이고, 상기 상태는 제1 상태이고, 상기 미러 제어 파라미터는 제1 미러 제어 파라미터이고,
상기 방법은,
상기 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들을 획득하는 단계;
상기 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들에 기초하여 상기 MEMS 미러의 제2 상태를 결정하는 단계; 및
상기 제2 상태에 기초하여 상기 MEMS 미러를 제어하는 것과 연관된 제2 미러 제어 파라미터를 적응시키는 단계를 더 포함하고,
상기 제2 미러 제어 파라미터는 상기 제1 미러 제어 파라미터와 상이한, 방법.
제12항에 있어서,
상기 모니터링 정보의 복수의 항목들은 모니터링 정보의 제1 복수의 항목들이고, 상기 상태는 제1 상태이고,
상기 방법은,
상기 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들을 획득하는 단계;
상기 모니터링 정보의 제2 복수의 항목들에 기초하여 상기 MEMS 미러의 제2 상태를 결정하는 단계; 및
상기 MEMS 미러의 제2 상태에 기초하여 상기 미러 제어 파라미터를 추가로 적응시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
LiDAR 시스템으로서,
마이크로-전자-기계 시스템들(MEMS) 미러; 및
MEMS 구동기 회로를 포함하고, 상기 MEMS 구동기 회로는,
상기 MEMS 미러와 연관된 하나 이상의 센서들에 의해 제공된 센서 정보, 또는 상기 LiDAR 시스템과 연관된 제어기에 의해 제공된 동작 정보를 포함하는, 상기 MEMS 미러와 연관된 모니터링 정보의 복수의 항목들을 획득하고;
상기 모니터링 정보의 복수의 항목들에 기초하여 상기 MEMS 미러의 상태를 결정하고;
상기 MEMS 미러의 상태에 기초하여 MEMS 미러와 연관된 미러 제어 파라미터를 적응시키고;
적응된 미러 제어 파라미터에 기초하여 MEMS 미러를 제어하는, LiDAR 시스템.