[发明专利]用于控制微镜扫描仪的方法和微镜扫描仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制微镜扫描仪的方法以及一种自适应微镜扫描仪。本发明尤其是涉及一种用于自适应地控制车辆中的微镜扫描仪的方法以及一种车辆中的自适应微镜扫描仪。

背景技术

现代辅助驾驶系统常常使用可在所有三个空间维度上精确地检测对象的传感机构。基于此的是大量下游功能，比如间隔巡航控制、停车辅助、车道保持辅助、交通标志识别、车道偏离警告等等。基于光、尤其是激光的传感机构、所谓的激光扫描仪或“激光雷达”或“激光雷达仪”良好地适用于这样的任务。

为此有利地使用特别鲁棒和成本适宜的微镜、即微机械镜。具有这样的微机械镜的光扫描仪或激光扫描仪亦称微镜扫描仪或微镜激光扫描仪。技术挑战来自所使用的光源（例如激光二极管、LED）的有限的热负荷能力。由此，扫描过程或每时间单位的像素数目受到限制。相应地，在常规系统的情况下，角分辨率可能结果为相对小的。

在US 5 638 164中描述了一种用于控制激光扫描仪的方法，其中利用激光束来扫描一画面。激光束根据规则的点栅格被发送，并且光束射到的对象的反射率被确定。如果根据反射率将一区域分类为“感兴趣的”，则可以减小规则点栅格的栅格间隔，以便更精确地研究“感兴趣的”区域。

发明内容

本发明公开了一种具有权利要求1的特征的用于控制微镜扫描仪的方法以及一种具有权利要求9的特征的微镜扫描仪。

发明优点

本发明所基于的认识在于，通过控制光源、例如激光源可以有针对性和多方面地改变所发送的光束的特性，由此可以明显提高微镜扫描仪的效率和功能范围。尤其是可以在光源的热负荷最小的情况下实现要扫描区域的高的有效分辨率。由此可以满足功能性的必要要求。

根据本发明的微镜扫描仪是鲁棒的，同时是成本适宜的。该微镜扫描仪使得能够使用譬如由于热负荷而数目受限的像素，使得在针对所期望的功能感兴趣的空间角范围（“感兴趣区域”ROI）中有效地实现扫描的较高分辨率。但是像素的数目也可以特意地小地保持，以便及早减小累积的数据量并且因此减小其处理花费和成本。也就是说，光束、以及因此由其投影的像素在发射方向、分辨率、作用距离和帧速方面的特性在系统的运行时间期间可以被改变，使得可以检测环境的针对所期望的功能经优化的成像。

通过控制光（或激光）源，可以精准地节省在扫描期间产生的损耗热。如果例如更精确地测量第一空间角范围，也就是说，如果在那里发送每时间单位和/或球面度更多的光束，则可以同时向第二空间角范围中发送每时间单位和/或球面度更少的光束，使得例如每时间单位平均生成的热基本上保持不变。也可以有意地在较长时间内容忍微镜扫描仪的提高的热负荷，在该热负荷之后然后可以进行用于冷却的休息。为此目的，例如可以在微镜扫描仪处和/或微镜扫描仪中设置温度测量设备。

对射击图案（Schussmuster）的匹配可以遵循简单的规则，但是也可以非常复杂地通过情景和功能特性、例如通过目标跟踪算法（“跟踪”）或者情景分析来控制。尤其是可以实现传感机构和功能的闭合调节回路。

有利的实施方式和改进方案由从属权利要求以及参考附图的描述中得出。

按照根据本发明的方法的一个优选的改进方案，利用第二激励信号进行对可调微机械镜的激励，使得可调微机械镜循环地经过镜位置的确定的序列。可调微机械镜的当前镜位置的确定于是可以基于第二激励信号进行。因此可以避免例如具有自己的微机械元件的单独的镜位置确定设备，这可以降低复杂度和成本。

根据另一优选的改进方案，可调微机械镜循环地经过的镜位置的确定序列可以根据外部传感器的第一信号和/或根据用户的第一输入在连续运行中来匹配。外部传感器是未集成到微镜传感器中的传感器。可以特别精细地扫描例如其中已标识出特别感兴趣的对象的空间角范围，其方式是，镜仅仅经过导致用于扫描该空间角范围的光束偏转的镜位置。通过重复率、即以哪个时间顺序激励确定的空间角范围，可以实现区域性变化的扫描率。

根据另一优选的改进方案，射击图案可以根据外部传感器的第二信号和/或根据用户的第二输入在微镜扫描仪的持续运行中来匹配。例如，可以根据天气情况、譬如强雾来匹配射击图案，以便优化扫描。

根据另一优选改进方案，将射击图案匹配为使得根据连贯地彼此相继地经过的第一镜位置生成第一多个光束。第一多个的光束在时间上被分别相等的第一时间间隔彼此间隔开。这样的射击图案譬如可以在该方法开始时使用或者用作标准射击图案，以便建立环境的第一扫描成像，根据该扫描成像接下来可以执行更精确的匹配。