DE102017127582A1 - Devices and methods for detection by means of light and distance measurement - Google Patents

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Romain Ygnace
Jaap VERHEGGEN
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Abstract

Eine Vorrichtung für Detektion mittels Licht- und Abstandsmessung ist bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine reflektierende Oberfläche, die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse zu oszillieren, und eine Mehrzahl von Lichtquellen, wobei jede ausgebildet ist, um steuerbar einen entsprechenden Lichtstrahl über ein optisches System auf die reflektierende Oberfläche zu emittieren. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Steuerung, die ausgebildet ist, um Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert.An apparatus for detection by means of light and distance measurement is provided. The device includes a reflective surface configured to oscillate about an axis of rotation, and a plurality of light sources, each configured to controllably emit a corresponding light beam to the reflective surface via an optical system. The apparatus further comprises a controller configured to control emission times of the plurality of light sources such that the reflective surface projects a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and according to a second sequence of beam directions for emits a subsequent second measurement.

Description

Gebietarea

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Detektion mittels Licht- und Abstandsmessung (LIght Detection And Ranging; LIDAR) Genauer gesagt beziehen sich Beispiele auf Vorrichtungen und ein Verfahren für LIDAR.The present disclosure relates to light and distance (LIDAR) detection. More specifically, examples relate to devices and a method for LIDAR.

Hintergrundbackground

Automotives LIDAR (sowie andere Anwendungen) verwenden Hochleistungslaser zum Beleuchten der Umgebung. Diese LIDAR-Systeme müssen Lasersicherheitsvorschriften entsprechen, die die verwendbare Laserleistung einschränken können. Ferner kann eine Fahrzeugverschiebung während der Messungen eine Bewegungsunschärfe verursachen. Somit besteht ein Bedarf für verbesserte LIDAR-Techniken.Automotives LIDAR (as well as other applications) use high power lasers to illuminate the environment. These LIDAR systems must comply with laser safety regulations that can limit the usable laser power. Furthermore, a vehicle displacement during the measurements may cause motion blur. Thus, there is a need for improved LIDAR techniques.

ZusammenfassungSummary

Ein solcher Bedarf kann durch hierin beschriebene Beispiele erfüllt werden.Such a need can be met by examples described herein.

Ein Beispiel bezieht sich auf eine Vorrichtung für LIDAR. Die Vorrichtung umfasst eine reflektierende Oberfläche, die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse zu oszillieren, und eine Mehrzahl von Lichtquellen, wobei jede ausgebildet ist, um steuerbar einen entsprechenden Lichtstrahl über ein optisches System auf die reflektierende Oberfläche zu emittieren. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Steuerung, die ausgebildet ist, um Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert.An example relates to a device for LIDAR. The device includes a reflective surface configured to oscillate about an axis of rotation, and a plurality of light sources, each configured to controllably emit a corresponding light beam to the reflective surface via an optical system. The apparatus further comprises a controller configured to control emission times of the plurality of light sources such that the reflective surface projects a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and according to a second sequence of beam directions for emits a subsequent second measurement.

Ein anderes Beispiel bezieht sich auf ein Verfahren für LIDAR. Das Verfahren verwendet eine reflektierende Oberfläche, die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse zu oszillieren, und eine Mehrzahl von Lichtquellen, wobei jede ausgebildet ist, um steuerbar einen entsprechenden Lichtstrahl über ein optisches System auf die reflektierende Oberfläche zu emittieren. Das Verfahren umfasst das Steuern von Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen so, dass die reflektierende Oberfläche eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert.Another example relates to a method for LIDAR. The method uses a reflective surface that is configured to oscillate about an axis of rotation and a plurality of light sources, each of which is configured to controllably emit a corresponding light beam to the reflective surface via an optical system. The method includes controlling emission times of the plurality of light sources such that the reflective surface emits a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and a second sequence of beam directions for a subsequent second measurement.

Weitere Beispiele beziehen sich auf ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des obigen Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Zusätzlich beziehen sich Beispiele auf ein nichtflüchtiges Maschinen- (Computer-) lesbares Medium, auf dem das Programm gespeichert ist.Further examples relate to a computer program having a program code for carrying out the above method when the computer program is executed on a computer or processor. In addition, examples refer to a non-transitory machine (computer) readable medium on which the program is stored.

Ein wiederum anderes Beispiel bezieht sich auf eine weitere Vorrichtung für LIDAR. Die Vorrichtung umfasst eine Beleuchtungsschaltung, die ausgebildet ist, um wiederholt eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung zu emittieren und eine Mehrzahl von Lichtstrahlen gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung zu emittieren.Yet another example relates to another device for LIDAR. The apparatus includes an illumination circuit configured to repetitively emit a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and to emit a plurality of light beams according to a second sequence of beam directions for a subsequent second measurement.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen

  • 1 ein Beispiel einer Vorrichtung für LIDAR darstellt;
  • 2 bis 8 exemplarische Strahlsequenzen darstellen;
  • 9 ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens für LIDAR darstellt; und
  • 10 ein anderes Beispiel einer Vorrichtung für LIDAR darstellt.
Some examples of apparatus and / or methods will now be described by way of example only and with reference to the accompanying drawings, in which:
  • 1 an example of a device for lidar;
  • 2 to 8th represent exemplary beam sequences;
  • 9 Fig. 10 is a flowchart of an example of a method for LIDAR; and
  • 10 another example of a device for LIDAR represents.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Bereichen zur Verdeutlichung übertrieben sein.Various examples will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which some examples are shown. In the figures, the strengths of lines, layers and / or regions may be exaggerated for clarity.

Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, sind dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Rahmen der Offenbarung fallen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion bereitstellen.Accordingly, while other examples of various modifications and alternative forms are suitable, certain specific examples thereof are shown in the figures and will be described in detail below. However, this detailed description does not limit further examples to the specific forms described. Other examples may cover all modifications, equivalents, and alternatives that fall within the scope of the disclosure. Like reference numerals refer to like or similar elements throughout the description of the figures, which may be identical or modified in comparison with each other while providing the same or similar function.

Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt, oder über ein oder mehrere Zwischenelemente, verbunden oder gekoppelt sein können. Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B. Eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“. Das Gleiche gilt für Kombinationen von mehr als 2 Elementen. It should be understood that when an element is referred to as being "connected" or "coupled" to another element, the elements may be connected or coupled directly, or via one or more intermediate elements. If two elements A and B are combined using a "or", it is to be understood that all possible combinations are disclosed, ie only A , just B such as A and B , An alternative formulation for the same combinations is "at least one of A and B ". The same applies to combinations of more than 2 elements.

Die Terminologie, die hier zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert“, können weitere Beispiele auch Pluralelemente verwenden, um die gleiche Funktion zu implementieren. Wenn eine Funktion nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktion unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente und/oder Komponenten derselben präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben ausschließen.The terminology used to describe certain examples is not intended to be limiting of other examples. If a singular form, e.g. For example, "one, one," and "one," which does not explicitly or implicitly define the use of a single element as mandatory, "other examples may also use plural elements to implement the same function. If a function is described below as implemented using multiple elements, further examples may implement the same function using a single element or a single processing entity. It is further understood that the terms "comprising," "comprising," "having," and / or "comprising" in use, but specifying the presence of the specified features, integers, steps, operations, processes, elements, and / or components thereof do not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, processes, elements, components, and / or a group thereof.

Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) hier in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem Beispiele gehören.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) are used herein in their ordinary meaning in the area to which examples belong.

1 stellt eine Vorrichtung 100 für LIDAR dar. Die Vorrichtung 100 umfasst eine reflektierende Oberfläche 110, die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse 120 zu oszillieren. D.h., die reflektierende Oberfläche 110 dreht sich um die Rotationsachse 120 entlang einer ersten Rotationsrichtung von einer ersten Endposition zu einer zweiten Endposition und umgekehrt, d.h. entlang einer umgekehrten zweiten Rotationsrichtung von der zweiten Endposition zu der ersten Endposition. Zum Beispiel kann die Oszillationsbewegung der reflektierenden Oberfläche Rotationen entlang beider Rotationsrichtungen zwischen 2° und 45° aufweisen. Eine Oszillationsfrequenz der reflektierenden Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 kann einstellbar sein (z.B. durch die Steuerung 150). Zum Beispiel kann die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 bei Frequenzen zwischen 10 Hz und 100 kHz (z.B. bei 2,5 kHz) oszillieren. Die reflektierende Oberfläche 110 kann auf verschiedene Weisen implementiert sein. Bei einigen Beispielen kann die reflektierende Oberfläche 110 ein MEMS-Spiegel sein (MEMS; mikroelektromechanisches System). 1 represents a device 100 for LIDAR dar. The device 100 includes a reflective surface 110 that is designed to be around a rotation axis 120 to oscillate. That is, the reflective surface 110 turns around the axis of rotation 120 along a first rotational direction from a first end position to a second end position, and vice versa, ie, along a reverse second rotational direction from the second end position to the first end position. For example, the oscillatory motion of the reflective surface may include rotations along both rotational directions between 2 ° and 45 °. An oscillation frequency of the reflecting surface 110 around the axis of rotation 120 can be adjustable (eg by the controller 150 ). For example, the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 oscillate at frequencies between 10 Hz and 100 kHz (eg at 2.5 kHz). The reflective surface 110 can be implemented in several ways. In some examples, the reflective surface may be 110 a MEMS mirror (MEMS; microelectromechanical system).

Ferner umfasst die Vorrichtung 100 eine Mehrzahl von Lichtquellen 130 (z.B. zwei, drei, vier oder mehr Lichtquellen). Jede der Mehrzahl von Lichtquellen 130 ist ausgebildet, um steuerbar einen entsprechenden Lichtstrahl über ein optisches System 140 auf die reflektierende Oberfläche 110 zu emittieren. Der Mehrzahl von Lichtquellen 130 kann jegliche Vorrichtung oder Schaltungsanordnung sein, die in der Lage ist, Licht zu emittieren. Die Mehrzahl von Lichtquellen 130 kann identische oder unterschiedliche Lichtquellen aufweisen. Die Lichtstrahlen, die durch die Mehrzahl von Lichtquellen 130 emittiert werden, können identisch oder unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann die Mehrzahl von Lichtquellen 130 Lichtstrahlen identischer oder unterschiedlicher Farben emittieren, d.h. Wellenlängen. Im Allgemeinen kann die Mehrzahl von Lichtquellen 130 Lichtstrahlen jeglicher Wellenlänge emittieren. Die Mehrzahl von Lichtquellen 130 kann z. B. Infrarot-Lichtstrahlen emittieren. Die Lichtstrahlen, die durch die Mehrzahl von Lichtquellen 130 emittiert werden, können im Allgemeinen jegliche gewünschte Form aufweisen. Zum Beispiel kann die Mehrzahl von Lichtstrahlen einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt in einer Ebene perpendikulär zu ihrer Strahlrichtung aufweisen (d. h. der Lichtstrahl kann Linien- oder Streifen-förmig sein). Die Mehrzahl von Lichtquellen 130 kann bei einigen Beispielen Laser sein, so dass die Lichtstrahlen (gepulste) Laserstrahlen sind.Furthermore, the device comprises 100 a plurality of light sources 130 (eg two, three, four or more light sources). Each of the plurality of light sources 130 is designed to controllably control a corresponding light beam via an optical system 140 on the reflective surface 110 to emit. The majority of light sources 130 may be any device or circuit capable of emitting light. The majority of light sources 130 may have identical or different light sources. The light rays passing through the plurality of light sources 130 may be identical or different. For example, the plurality of light sources 130 Emit light rays of identical or different colors, ie wavelengths. In general, the plurality of light sources 130 Emit light rays of any wavelength. The majority of light sources 130 can z. B. emit infrared light rays. The light rays passing through the plurality of light sources 130 can generally be of any desired shape. For example, the plurality of light beams may have a substantially rectangular cross section in a plane perpendicular to their beam direction (ie, the light beam may be line or strip shaped). The majority of light sources 130 For example, in some examples, lasers may be lasers such that the light beams are (pulsed) laser beams.

Das optische System 140 kann eine oder mehrere optische Linsen aufweisen, um die Lichtstrahlen, die durch die Mehrzahl von Lichtquellen 130 emittiert werden, auf spezifische (vordefinierte) Positionen auf der reflektierenden Oberfläche 110 zu fokussieren (projizieren).The optical system 140 may include one or more optical lenses to control the light rays passing through the plurality of light sources 130 be emitted to specific (predefined) positions on the reflective surface 110 to focus (project).

Die Vorrichtung 100 umfasst zusätzlich eine Steuerung 150 zum Steuern der Mehrzahl von Lichtquellen 130. Die Steuerung 150 kann in der Form dedizierter Hardware implementiert sein, wie beispielsweise als Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC; application-specific integrated circuit), sowie als Hardware fähig der Ausführung von Software in Verbindung mit zugehöriger Software. Die Steuerung 150 kann ferner einen Speicher umfassen, wie beispielsweise Nurlesespeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM) oder eine nichtflüchtige Speichervorrichtung zum Speichern von Software oder anderer Steuerungsdaten.The device 100 additionally includes a controller 150 for controlling the plurality of light sources 130 , The control 150 may be implemented in the form of dedicated hardware, such as a processor, an application-specific integrated circuit (ASIC), as well as hardware capable of executing software in conjunction with associated software. The control 150 may further comprise a memory, such as read only memory (ROM), random access memory (RAM), or a nonvolatile memory device for storing software or other control data.

Die Steuerung 150 ist ausgebildet, um Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen 130 so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche 110 eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert. Die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen sind unterschiedlich von den Strahlrichtungen der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen. Zum Beispiel können die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen entlang einer räumlichen Achse von den Strahlrichtungen der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen versetzt sein.The control 150 is adapted to emission times of the plurality of light sources 130 so to Control that reflective surface 110 emit a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and according to a second sequence of beam directions for a subsequent second measurement. The beam directions of the second sequence of beam directions are different from the beam directions of the first sequence of beam directions. For example, the beam directions of the second sequence of beam directions along a spatial axis may be offset from the beam directions of the first sequence of beam directions.

Bei einigen Beispielen kann die Steuerung 150 z.B. ausgebildet sein, um die Mehrzahl von Lichtquellen 130 zu steuern, sodass sie sequentiell ihren jeweiligen Lichtstrahl auf die reflektierende Oberfläche 110 emittieren. Anders ausgedrückt kann die Steuerung 150 die Mehrzahl von Lichtquellen 130 derart steuern, dass nur jeweils eine der Mehrzahl von Lichtquellen 130 ihren jeweiligen Lichtstrahl auf die reflektierende Oberfläche emittiert. Alternativ kann die Steuerung ausgebildet sein, um zumindest zwei der Mehrzahl von Lichtquellen 130 zu steuern, sodass sie gleichzeitig ihren jeweiligen Lichtstrahl auf die reflektierende Oberfläche 110 emittieren. Das heißt, die Steuerung 150 kann die Mehrzahl von Lichtquellen 130 derart steuern, dass zwei oder mehr Lichtstrahlen gleichzeitig auf die reflektierende Oberfläche durch die Mehrzahl von Lichtquellen 130 emittiert werden. Die Emissionszeiten können z.B. in einem Speicher (Nachschlagtabelle) gespeichert werden, auf den die Steuerung 150 zugreifen kann.In some examples, the controller may 150 For example, be formed to the plurality of light sources 130 so they sequentially direct their respective light beam onto the reflective surface 110 emit. In other words, the controller 150 the majority of light sources 130 such that only each of the plurality of light sources 130 their respective light beam emitted to the reflective surface. Alternatively, the controller may be configured to include at least two of the plurality of light sources 130 so they simultaneously direct their respective light beam onto the reflective surface 110 emit. That is, the controller 150 can the majority of light sources 130 such that two or more light beams are simultaneously directed to the reflecting surface by the plurality of light sources 130 be emitted. The emission times can be stored, for example, in a memory (lookup table) to which the controller 150 can access.

Die reflektierende Oberfläche 110 kann somit entweder einen einzelnen Lichtstrahl oder eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung zu definierten Zeitpunkten emittieren. 1 stellt eine Situation dar, in der drei Lichtstrahlen 111, 112 und 113 gleichzeitig durch die reflektierende Oberfläche 110 in die Umgebung emittiert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass auch jegliche andere Anzahl von Lichtstrahlen gleichzeitig in die Umgebung emittiert werden kann. Ferner können die Strahlrichtungen der Lichtstrahlen unterschiedlich zu den Strahlrichtungen der Lichtstrahlen 111, 112 und 113 sein, die in 1 dargestellt sind.The reflective surface 110 may thus emit either a single light beam or a plurality of light beams into the environment at defined times. 1 represents a situation in which three beams of light 111 . 112 and 113 simultaneously through the reflective surface 110 be emitted into the environment. It should be noted that any other number of light rays can be emitted simultaneously into the environment. Further, the beam directions of the light beams may be different from the beam directions of the light beams 111 . 112 and 113 be in 1 are shown.

Die Steuerung 150 kann erlauben, Teilbereiche des Sichtfeldes der Vorrichtung 100 sequentiell und vollständig abzutasten (scannen; belichten, beleuchten), um ein vollständiges Abtasten der Umgebung zu ermöglichen. Zum Beispiel entspricht die erste Sequenz aus Strahlrichtungen einem ersten Teil des Sichtfeldes der Vorrichtung 100, wohingegen die zweite Sequenz aus Strahlrichtungen einem unterschiedlichen zweiten Teil des Sichtfeldes der Vorrichtung 100 entspricht. Anders ausgedrückt umfasst jede Sequenz aus Strahlrichtungen (d. h. jede Messung) eine Teilmenge einer Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen, entlang derer Lichtstrahlen emittiert werden sollen. Durch Definieren von zwei oder mehr Sequenzen von Strahlrichtungen für die emittierten Lichtstrahlen von aufeinanderfolgenden Messungen können unterschiedliche Teile des Sichtfeldes der Vorrichtung 100 bei jeder Messung abgetastet werden.The control 150 may allow portions of the field of view of the device 100 sequentially and completely scanning (scanning, illuminating, illuminating) to allow complete scanning of the environment. For example, the first sequence of beam directions corresponds to a first part of the field of view of the device 100 whereas the second sequence of beam directions is a different second part of the field of view of the device 100 equivalent. In other words, each sequence of beam directions (ie each measurement) comprises a subset of a plurality of predefined beam directions along which light beams are to be emitted. By defining two or more sequences of beam directions for the emitted light beams from successive measurements, different parts of the field of view of the device 100 be scanned at each measurement.

Die Reflexionen der emittierten Lichtstrahlen werden durch einen Photodetektor 160 empfangen. Der Photodetektor 160 umfasst eine Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen, die in zumindest einer Zeile angeordnet sind, d. h. in einer oder mehreren parallelen Zeilen aus photoempfindlichen Elementen (die als ein Array aus photoempfindlichen Elementen betrachtet werden). Jedes der Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen ist ausgebildet, um eine Reflexion von zumindest einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen von einem Objekt in der Umgebung zu empfangen. Zum Beispiel kann der Photodetektor 160 ein eindimensionales oder ein zweidimensionales Array aus photoempfindlichen Pixeln sein. Wie in 1 angezeigt ist, kann die Vorrichtung 100 optional ferner ein anderes optisches System 170 aufweisen (z.B. umfassend eine oder mehrere Linsen), das ausgebildet ist, um die Reflexion von zumindest einem der Mehrzahl von emittierten Lichtstrahlen von einem Objekt in der Umgebung auf den Photodetektor 160 zu projizieren. Der Photodetektor 160 empfängt somit die Reflexion von zumindest einem der Mehrzahl von emittierten Lichtstrahlen von dem Objekt in der Umgebung. Ein Prozessor 180 kann eine Distanz (der Vorrichtung 100) zu dem Objekt in der Umgebung basierend auf der Emissionszeit von dem einen der Mehrzahl von Lichtstrahlen und einer Empfangszeit der Reflexion bestimmen. D.h. die Distanz zu dem Objekt wird durch eine Laufzeit- (Time-of-Flight; ToF) Messung bestimmt.The reflections of the emitted light rays are detected by a photodetector 160 receive. The photodetector 160 comprises a plurality of photosensitive elements arranged in at least one row, ie in one or more parallel lines of photosensitive elements (which are considered to be an array of photosensitive elements). Each of the plurality of photosensitive elements is configured to receive a reflection of at least one of the plurality of light beams from an object in the environment. For example, the photodetector 160 be a one-dimensional or a two-dimensional array of photosensitive pixels. As in 1 is displayed, the device can 100 optionally also another optical system 170 comprising (eg, comprising one or more lenses) configured to reflect the reflection of at least one of the plurality of emitted light rays from an object in the environment onto the photodetector 160 to project. The photodetector 160 thus receives the reflection of at least one of the plurality of emitted light beams from the object in the environment. A processor 180 can be a distance (the device 100 ) to the object in the environment based on the emission time of the one of the plurality of light beams and a reception time of the reflection. This means that the distance to the object is determined by a time-of-flight (ToF) measurement.

Um das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (Signal-to-Noise Ratio; SNR) zu erhöhen, können mehrere Messungen gemittelt werden (bekannt als „Histogramm-Erzeugung“). Eine Histogramm-Erzeugung leidet jedoch üblicherweise unter einer Bewegungsunschärfe. Angenommen, dass während einer einzelnen Messung Lichtstrahlen entlang aller der Mehrzahl von Strahlrichtungen emittiert werden (d. h. das volle Sichtfeld wird abgetastet), kann eine wesentliche Verschiebung des LIDAR-Systems stattfinden, bevor ein Lichtstrahl entlang derselben Strahlrichtung ein zweites Mal emittiert wird. Dies kann aus dem nachfolgenden, nicht einschränkenden numerischen Beispiel besser offensichtlich werden.To increase the signal-to-noise ratio (SNR), several measurements can be averaged (known as "histogram generation"). However, histogram generation usually suffers from motion blur. Assuming that light rays are emitted along all of the plurality of beam directions during a single measurement (i.e., the full field of view is scanned), a substantial shift of the LIDAR system may occur before a light beam is emitted a second time along the same beam direction. This can be better understood from the following non-limiting numerical example.

Bei diesem numerischen Beispiel sei als Referenz angenommen, dass in einem herkömmlichen LIDAR-System einzelne Lichtstrahlen (z. B. Laserpulse) sequentiell entlang 500 Strahlrichtungen emittiert werden. Ferner sein angenommen, dass die Emission von zwei aufeinanderfolgenden Lichtstrahlen durch eine Zeit von 20µs getrennt ist. Dementsprechend dauert eine volle Messung 500 * 20µs = 10000µs = 10ms. D.h. es dauert 10ms bevor ein Lichtstrahl wieder entlang derselben Strahlrichtung emittiert wird.In this numerical example, let us assume for reference that in a conventional LIDAR system, individual light beams (eg, laser pulses) are sequentially along 500 beam directions be emitted. Further assume that the emission of two consecutive light beams is separated by a time of 20μs. Accordingly, a full measurement takes 500 * 20μs = 10000μs = 10ms. That is, it takes 10ms before a light beam is emitted again along the same beam direction.

Zum Beispiel, wenn das LIDAR-System in einem Automobilfahrzeug verwendet wird, das mit einer Geschwindigkeit von 200km/h fährt, entspricht dies einer Fahrzeug-Verschiebung und somit einer Verschiebung des LIDAR-Systems von 55cm. Wenn die Messung häufiger wiederholt wird, tritt für jede Messung eine Verschiebung von 55cm auf. Eine Histogramm-Erzeugung leidet somit unter einer Bewegungsunschärfe.For example, when the LIDAR system is used in an automotive vehicle traveling at a speed of 200km / h, this corresponds to a vehicle displacement, and thus a displacement of the LIDAR system of 55cm. If the measurement is repeated more often, a shift of 55 cm occurs for each measurement. A histogram generation thus suffers from a motion blur.

Der vorgeschlagene sequentielle Abtast-Ansatz kann das Reduzieren einer Bewegungsunschärfe ermöglichen. Die Steuerung 150 kann ausgebildet sein, um die Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen 130 so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche 110 wiederholt die Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen während der ersten Messung emittiert.The proposed sequential scanning approach may allow for reducing motion blur. The control 150 may be formed to the emission times of the plurality of light sources 130 so control the reflective surface 110 repeatedly emits the plurality of light beams into the environment according to the first sequence of beam directions during the first measurement.

Bezugnehmend auf das obige numerische Beispiel kann die erste Sequenz aus Strahlrichtungen nur fünf der 500 Strahlrichtungen aufweisen. Dementsprechend ist zwischen zwei Emissionen von Lichtstrahlen entlang derselben Strahlrichtung nur eine Zeit von (500/100) * 2 * 20µs = 200µs. Somit tritt eine Verschiebung von nur 10mm auf Die Bewegungsunschärfe kann (wesentlich) reduziert werden. Dementsprechend kann die Präzision der Distanz- (Bereichs-) Messung (wesentlich) verbessert werden.Referring to the above numerical example, the first sequence of beam directions may be only five of the 500 Have beam directions. Accordingly, between two emissions of light rays along the same beam direction, only a time of (500/100) * 2 * 20μs = 200μs. Thus, a shift of only 10mm on the motion blur can (significantly) be reduced. Accordingly, the precision of the distance (range) measurement can be (substantially) improved.

Nach einem wiederholten Emittieren von Lichtstrahlen entlang der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen (z. B. 3 Wiederholungen) können Lichtstrahlen wiederholt entlang zweiter, dritter und weiterer Sequenzen aus Strahlrichtungen (während zweiter, dritter und weiterer nachfolgender Messungen) emittiert werden, bis Lichtstrahlen entlang aller der Mehrzahl von Strahlrichtungen emittiert werden. Dementsprechend kann die Präzision jeder Teildistanz- (Bereichs-) Messung so verbessert werden, dass die Bestimmung von Distanzen zu Objekten in dem Sichtfeld der Vorrichtung 100 insgesamt verbessert werden kann.After repetitively emitting light rays along the first sequence of beam directions (eg, 3 repetitions), light beams may be repeatedly emitted along second, third, and other sequences of beam directions (during second, third, and subsequent measurements) until beams of light along all of them Multiple beam directions are emitted. Accordingly, the precision of each sub-distance (area) measurement can be improved such that the determination of distances to objects in the field of view of the device 100 Overall, it can be improved.

Das Verwenden von unterschiedlichen Sequenzen aus Strahlrichtungen kann es ferner erlauben, die Sicherheit zu erhöhen, da nicht benachbarte Strahlrichtungen für aufeinanderfolgend emittierte Lichtstrahlen verwendet werden können. Dementsprechend kann die Emission von (zu) hohen Beträgen optischer Energie an einen spezifischen Punkt in der Umgebung (z.B. an ein menschliches Auge) vermieden werden. Genauer gesagt kann die wiederholte Emission von optischer Energie an einen spezifischen Punkt in der Umgebung innerhalb einer kurzen Zeitspanne (z.B. fünf Mikrosekunden oder weniger) vermieden werden. Anders ausgedrückt kann die Steuerung 150 ausgebildet sein, um die Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen 130 derart zu steuern, dass Lichtstrahlen in die Umgebung entlang derselben Strahlrichtung oder entlang benachbarter Strahlrichtungen nur einmal innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne (z.B. fünf Mikrosekunden oder weniger) emittiert werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen kann die Vorrichtung 100 somit Lichtstrahlen mit erhöhter Leistung (Intensität) oder bei einer höheren Wiederholungsfrequenz verwenden, so dass der Photodetektor 160 auch Reflexionen von Objekten detektieren kann, die weiter weg von der Vorrichtung 100 angeordnet sind. Dementsprechend kann die Vorrichtung 100 das Bestimmen von Distanzen zu Objekten in größeren Distanzen erlauben als herkömmliche Ansätze.The use of different sequences of beam directions may also allow to increase security since non-adjacent beam directions may be used for successively emitted light beams. Accordingly, the emission of (too) high amounts of optical energy to a specific point in the environment (eg, to a human eye) can be avoided. More specifically, the repeated emission of optical energy to a specific point in the environment within a short period of time (eg, five microseconds or less) can be avoided. In other words, the controller 150 be formed to the emission times of the plurality of light sources 130 such that light rays are emitted into the environment along the same beam direction or along adjacent beam directions only once within a predefined period of time (eg, five microseconds or less). Compared to conventional approaches, the device 100 thus using light beams with increased power (intensity) or at a higher repetition frequency, so that the photodetector 160 Also detect reflections from objects farther away from the device 100 are arranged. Accordingly, the device 100 Determining distances to objects at greater distances than conventional approaches.

Nachfolgend werden einige beispielhafte Sequenzen aus Strahlrichtungen (auch bezeichnet als Abstrahlcharakteristik bzw. Strahlmuster; beam patterns) in Verbindung mit 2 bis 8 beschrieben. Die exemplarischen Sequenzen aus Strahlrichtungen werden als Beispiele der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen beschrieben, die für die erste Messung verwendet wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die exemplarischen Sequenzen aus Strahlrichtungen auch für jegliche nachfolgende Sequenz aus Strahlrichtungen verwendet werden können, d. h. jegliche nachfolgende Messung (z. B. zweite, dritte, vierte etc.).In the following, some exemplary sequences of beam directions (also referred to as radiation patterns or beam patterns) in connection with 2 to 8th described. The exemplary sequences of beam directions are described as examples of the first sequence of beam directions used for the first measurement. It should be understood that the exemplary sequences of beam directions may also be used for any subsequent sequence of beam directions, ie, any subsequent measurement (eg, second, third, fourth, etc.).

2 stellt eine exemplarische erste Sequenz aus Strahlrichtungen dar. Bei dem Beispiel von 2 steuert die Steuerung 150 die Mehrzahl von Lichtquellen 130, sodass sie sequentiell ihren jeweiligen Lichtstrahl auf die reflektierende Oberfläche 110 emittieren. D.h., die reflektierende Oberfläche 110 emittiert jeweils einen einzelnen Lichtstrahl in die Umgebung. 2 illustrates an exemplary first sequence of beam directions. In the example of FIG 2 controls the controller 150 the majority of light sources 130 so that they sequentially direct their respective light beam onto the reflective surface 110 emit. That is, the reflective surface 110 each emits a single beam of light into the environment.

Die Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen sind einheitlich entlang einer ersten räumlichen Achse y und entlang einer zweiten räumlichen Achse x verteilt. Die erste räumliche Achse y und die zweite räumliche Achse x können perpendikulär zueinander sein, wie z.B. in 2 dargestellt ist.The plurality of predefined beam directions are uniformly distributed along a first spatial axis y and along a second spatial axis x. The first spatial axis y and the second spatial axis x may be perpendicular to each other, such as in 2 is shown.

Die erste Sequenz aus Strahlrichtungen umfasst eine Sequenz einer ersten Teilmenge 210, einer zweiten Teilmenge 220, einer dritten Teilmenge 230 und einer vieren Teilmenge 240 der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen. Es wird darauf hingewiesen, dass jegliche Anzahl von Teilmengen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen verwendet werden kann.The first sequence of beam directions comprises a sequence of a first subset 210 , a second subset 220 , a third subset 230 and a four-part subset 240 the plurality of predefined beam directions. It should be noted that any number of subsets the plurality of predefined beam directions can be used.

Die erste Teilmenge 210 umfasst vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214. Die vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 folgen einander entlang der ersten Achse y. Dies ist in 2 angezeigt durch die alternative Schreibweise (Gruppierung) der Mehrzahl von Strahlrichtungen in Spalten und Zeilen. Wie dargestellt in 1 sind die Strahlrichtungen, die entlang der ersten räumlichen Achse y benachbart sind (im Wesentlichen) identisch entlang der zweiten räumlichen Achse x und können als Strahlrichtungen einer gleichen Spalte betrachtet werden (bezeichnet 1, 2, 3,...). Strahlrichtungen, die entlang der zweiten räumlichen Achse x benachbart sind und die (im Wesentlichen) identisch entlang der ersten räumlichen Achse y sind können als Strahlrichtungen einer gleichen Zeile betrachtet werden (bezeichnet A, B, C, D...). Bei dem Beispiel von 2 gehören die vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 der ersten Teilmenge 210 zu benachbarten Zeilen A, B, C und D.The first subset 210 includes four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 , The four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 follow each other along the first axis y. This is in 2 indicated by the alternative notation (grouping) of the plurality of beam directions in columns and rows. As shown in 1 For example, the beam directions adjacent along the first spatial axis y are (substantially) identical along the second spatial axis x and may be considered beam directions of a same column (labeled 1, 2, 3, ...). Beam directions that are adjacent along the second spatial axis x and that are (substantially) identical along the first spatial axis y may be considered beam directions of a same row (labeled A, B, C, D ...). In the example of 2 belong the four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 the first subset 210 to adjacent lines A, B, C and D.

Die vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 der ersten Teilmenge 210 sind entlang der zweiten räumlichen Achse x voneinander um eine erste Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt. Bei dem Beispiel von 2 ist die zweite Strahlrichtung 212 von der ersten Strahlrichtung 211 entlang der zweiten Achse x um eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt. Dies kann aus der alternativen Spaltenschreibweise offensichtlicher werden: Die erste Strahlrichtung 211 gehört zu Spalte 1, wohingegen die zweite Strahlrichtung 212 zu Spalte 3 gehört. D.h., die erste Strahlrichtung 211 und die zweite Strahlrichtung 212 sind voneinander um die Zwischenstrahlrichtung von Spalte 2 versetzt. Auf ähnliche Weise ist die dritte Strahlrichtung 213 von der zweiten Strahlrichtung 212 entlang der zweiten Achse x um eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt, und die vierte Strahlrichtung 214 ist von der dritten Strahlrichtung 213 entlang der zweiten Achse x um eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.The four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 the first subset 210 are offset from each other along the second spatial axis x by a first number of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions. In the example of 2 is the second beam direction 212 from the first beam direction 211 along the second axis x offset by an intermediate beam direction of the plurality of predefined beam directions. This can be more apparent from the alternative column notation: the first beam direction 211 belongs to column 1 whereas the second beam direction 212 to column 3 belongs. That is, the first beam direction 211 and the second beam direction 212 are spaced from each other by the inter-beam direction of column 2 added. Similarly, the third beam direction 213 from the second beam direction 212 along the second axis x offset by an intermediate beam direction of the plurality of predefined beam directions, and the fourth beam direction 214 is from the third beam direction 213 along the second axis x offset by an intermediate beam direction of the plurality of predefined beam directions.

Die sequentielle Emission von Lichtstrahlen in die Umgebung durch die reflektierende Oberfläche 110 entlang der vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 der ersten Teilmenge 210 wird erreicht durch Steuern der entsprechenden Emissionszeiten von z.B. vier Lichtquellen. Zum Beispiel steuert die Steuerung 150 eine erste der vier Lichtquellen zu einer Zeit T1, um ihren Lichtstrahl zu emittieren. Der Lichtstrahl wird auf die reflektierende Oberfläche 110 an einer ersten Position durch das optische System 140 projiziert. Dementsprechend wird ein Lichtstrahl in die Umgebung entlang der ersten Strahlrichtung 211 emittiert. Zu einer Zeit T2 steuert die Steuerung 150 eine zweite der vier Lichtquellen, um ihren Lichtstrahl zu emittieren. Der Lichtstrahl wird auf die reflektierende Oberfläche 110 an einer zweiten Position durch das optische System 140 projiziert. Die unterschiedlichen Projektionen der Lichtstrahlen der ersten und der zweiten Lichtquelle auf die reflektierende Oberfläche 110 verändert die Strahlrichtungen der zwei Lichtstrahlen (wenn sie in die Umgebung emittiert werden) entlang der ersten räumlichen Achse y. Da die reflektierende Oberfläche 110 ihre Oszillationsbewegung zwischen den Emissionszeiten T1 und T2 fortsetzt, werden die Strahlrichtungen der zwei Lichtstrahlen (wenn sie in die Umgebung emittiert werden) weiter entlang der zweiten räumlichen Achse x variiert. Dementsprechend wird der zweite Lichtstrahl durch die reflektierende Oberfläche 110 in die Umgebung entlang der zweiten Strahlrichtung 212 emittiert. Auf ähnliche Weise steuert die Steuerung 150 eine dritte und vierte der vier Lichtquellen, um ihre jeweiligen Lichtstrahlen zu Zeiten T3 und T4 zu emittieren, so dass Lichtstrahlen durch die reflektierende Oberfläche 110 in die Umgebung entlang der dritten Strahlrichtung 213 und der vierten Strahlrichtung 214 emittiert werden.The sequential emission of light rays into the environment through the reflective surface 110 along the four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 the first subset 210 is achieved by controlling the respective emission times of eg four light sources. For example, the controller controls 150 a first of the four light sources at a time T 1 to emit their light beam. The light beam is on the reflective surface 110 at a first position through the optical system 140 projected. Accordingly, a light beam in the environment along the first beam direction 211 emitted. At a time T 2 controls the controller 150 a second of the four light sources to emit their light beam. The light beam is on the reflective surface 110 at a second position through the optical system 140 projected. The different projections of the light rays of the first and the second light source on the reflective surface 110 changes the beam directions of the two light beams (when emitted into the environment) along the first spatial axis y. Because the reflective surface 110 their oscillation movement continues between the emission times T 1 and T 2 , the beam directions of the two light beams (when emitted into the environment) are further varied along the second spatial axis x. Accordingly, the second light beam is transmitted through the reflective surface 110 in the environment along the second beam direction 212 emitted. Similarly, the controller controls 150 a third and fourth of the four light sources to emit their respective light beams at times T 3 and T 4 , such that light rays pass through the reflective surface 110 into the environment along the third beam direction 213 and the fourth beam direction 214 be emitted.

Bei dem Beispiel von 2 sei angenommen, dass die vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 der ersten Teilmenge 210 entlang der zweiten räumlichen Achse x voneinander um eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass jegliche Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen verwendet werden kann (z.B. 1, 2, 3, ..., 10, oder mehr). Ferner sind die vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 der ersten Teilmenge 210 entlang der zweiten räumlichen Achse x gleichmäßig voneinander versetzt (d.h. aufeinanderfolgende der vier Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 sind durch dieselbe Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen versetzt). Die Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen zwischen aufeinanderfolgenden Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 210 kann variieren. Zum Beispiel kann die zweite Strahlrichtung 212 von der ersten Strahlrichtung 211 entlang der zweiten Achse x um eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sein, wohingegen die dritte Strahlrichtung 213 möglicherweise von der zweiten Strahlrichtung 212 entlang der zweiten Achse x um drei Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sein kann.In the example of 2 Let's assume that the four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 the first subset 210 along the second spatial axis x from each other about an intermediate beam direction the plurality of predefined beam directions are offset. It should be noted, however, that any number of intermediate beam directions may be used (eg, 1, 2, 3, ..., 10, or more). Furthermore, the four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 the first subset 210 along the second spatial axis x evenly offset from each other (ie successive of the four beam directions 211 . 212 . 213 and 214 are offset by the same number of intermediate beam directions). The number of intermediate beam directions between successive beam directions of the first subset 210 may vary. For example, the second beam direction 212 from the first beam direction 211 along the second axis x be offset by an intermediate beam direction of the plurality of predefined beam directions, whereas the third beam direction 213 possibly from the second beam direction 212 along the second axis x can be offset by three intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions.

D.h., die Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 210 sind benachbart zu einander entlang der ersten räumlichen Achse y. Ferner sind die Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 210 entlang der zweiten räumlichen Achse x voneinander um eine einer Menge erster Zahlen von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.That is, the beam directions of the first subset 210 are adjacent to each other along the first spatial axis y. Furthermore, the beam directions of the first subset 210 along the second spatial axis x offset from one another by one of a set of first numbers of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions.

Die Strahlrichtungen 221, 222, 223 und 224 der zweiten Teilmenge 220 sind entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen 211, 212, 213 und 214 der ersten Teilmenge 210 um zehn Zwischenstrahlrichtungen versetzt (z.B. Strahlrichtung 221 ist in Spalte 11 wohingegen Strahlrichtung 211 in Spalte 1 ist). Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass jegliche Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen entlang der zweiten räumlichen Achse x verwendet werden kann. Ferner sind die Strahlrichtungen 221, 222, 223 und 224 der zweiten Teilmenge 220 benachbart zu einander entlang der ersten räumlichen Achse y (d.h. gehören zu benachbarten Zeilen A, B, C und D). Das heißt, die Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 220 sind entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 210 um eine zweite Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.The beam directions 221 . 222 . 223 and 224 the second subset 220 are along the second spatial axis x of the beam directions 211 . 212 . 213 and 214 the first subset 210 offset by ten intermediate beam directions (eg beam direction 221 is in column 11 whereas beam direction 211 in column 1 is). It should be understood, however, that any number of intermediate beam directions along the second spatial axis x may be used. Furthermore, the beam directions 221 . 222 . 223 and 224 the second subset 220 adjacent to each other along the first spatial axis y (ie, belonging to adjacent lines A, B, C and D). That is, the beam directions of the second subset 220 are along the second spatial axis x of the beam directions of the first subset 210 offset by a second number of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions.

Die nachfolgende sequentielle Emission von Lichtstrahlen in die Umgebung durch die reflektierende Oberfläche 110 entlang der vier Strahlrichtungen 221, 222, 223 und 224 der zweiten Teilmenge 220 wird wiederum erreicht durch Steuern der entsprechenden Emissionszeiten der vier Lichtquellen. Zu einer Zeit T5, d.h. nach Ablauf einer definierten Zeit nach dem Abfeuern der vierten Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls entlang der Strahlrichtung 214 wird die erste Lichtquelle durch die Steuerung 150 gesteuert, um ihren Lichtstrahl zu emittieren. Der Lichtstrahl wird wiederum auf die reflektierende Oberfläche 110 an der ersten Position durch das optische System 140 projiziert. Die reflektierende Oberfläche hat ihre Oszillationsbewegung fortgesetzt und ein Lichtstrahl wird in die Umgebung entlang der Strahlrichtung 221 der zweiten Teilmenge emittiert. Wie vorangehend für die Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 210 beschrieben wurde, werden die anderen Lichtquellen gesteuert, um ihre jeweiligen Lichtstrahlen zu emittieren, um Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der verbleibenden Strahlrichtungen 222, 223 und 224 der zweiten Teilmenge 220 zu emittieren.The subsequent sequential emission of light rays into the environment through the reflective surface 110 along the four beam directions 221 . 222 . 223 and 224 the second subset 220 is again achieved by controlling the respective emission times of the four light sources. At a time T 5 , ie after a defined time has elapsed after the firing of the fourth light source for emitting a light beam along the beam direction 214 becomes the first light source through the controller 150 controlled to emit their light beam. The light beam will turn on the reflective surface 110 at the first position through the optical system 140 projected. The reflective surface has continued to oscillate and a beam of light enters the environment along the beam direction 221 emitted the second subset. As above for the beam directions of the first subset 210 has been described, the other light sources are controlled to emit their respective light beams to light beams into the environment along the remaining beam directions 222 . 223 and 224 the second subset 220 to emit.

Die erste Anzahl und die zweite Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen kann durch die Steuerung 150 eingestellt werden, durch Wählen der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen 130. Wie in 2 angezeigt ist, kann zumindest eine der ersten Anzahl und/oder der zweiten Anzahl größer als eins sein. Dies kann es ferner erlauben, die Sicherheit zu erhöhen, da nicht benachbarte Strahlrichtungen für aufeinanderfolgend emittierte Lichtstrahlen verwendet werden. Dementsprechend kann die Emission von (zu) hohen Beträgen optischer Energie an einen spezifischen Punkt in der Umgebung (z.B. an ein menschliches Auge) vermieden werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen kann die Abstrahlcharakteristik bzw. das Strahlmuster von 2 somit erlauben, Lichtstrahlen mit erhöhter Leistung (Intensität) zu verwenden, so dass der Photodetektor 160 auch Reflexionen von Objekten detektieren kann, die weiter weg von der Vorrichtung 100 angeordnet sind. Dementsprechend kann das Strahlmuster von 2 das Bestimmen von Distanzen zu Objekten in größeren Distanzen erlauben als herkömmliche Ansätze.The first number and the second number of intermediate beam directions may be determined by the controller 150 by selecting the time between successive emission times of the plurality of light sources 130 , As in 2 is displayed, at least one of the first number and / or the second number may be greater than one. This may further allow to increase safety since non-adjacent beam directions are used for successively emitted light beams. Accordingly, the emission of (too) high amounts of optical energy to a specific point in the environment (eg, to a human eye) can be avoided. Compared to conventional approaches, the radiation pattern or the beam pattern of 2 thus allow to use light beams with increased power (intensity), so that the photodetector 160 Also detect reflections from objects farther away from the device 100 are arranged. Accordingly, the beam pattern of 2 Determining distances to objects at greater distances than conventional approaches.

Die Strahlrichtungen 231, 232, 233 und 234 der dritten Teilmenge 230 sind entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen 221, 222, 223 und 224 der zweiten Teilmenge 220 um zehn Zwischenstrahlrichtungen versetzt (z.B. Strahlrichtung 231 ist in Spalte 21, wohingegen Strahlrichtung 221 in Spalte 11 ist). Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass jegliche Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen entlang der zweiten räumlichen Achse x verwendet werden kann. Auch die Strahlrichtungen 231, 232, 233 und 234 der dritten Teilmenge 230 sind benachbart zu einander entlang der ersten räumlichen Achse y (d.h. gehören zu benachbarten Zeilen A, B, C und D). Das heißt, die Strahlrichtungen der dritten Teilmenge 230 sind entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 220 um eine dritte Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt. Wie in 2 angezeigt ist, kann die dritte Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen gleich zu der zweiten Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die dritte Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen sich alternativ von zweiten Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen unterscheiden kann. Zum Beispiel kann die dritte Anzahl zwischen 60% und 140% der zweiten Anzahl liegen. Dies kann es erlauben, die Sicherheit weiter zu erhöhen, da die Distanzen zwischen benachbarten Teilmengen von Strahlrichtungen entlang der zweiten räumlichen Achse x ähnlich sind. Dementsprechend kann die Emission von (zu) hohen Beträgen optischer Energie an einen spezifischen Punkt in der Umgebung (z.B. an ein menschliches Auge) vermieden werden.The beam directions 231 . 232 . 233 and 234 the third subset 230 are along the second spatial axis x of the beam directions 221 . 222 . 223 and 224 the second subset 220 offset by ten intermediate beam directions (eg beam direction 231 is in column 21 whereas beam direction 221 in column 11 is). It should be understood, however, that any number of intermediate beam directions along the second spatial axis x may be used. Also the beam directions 231 . 232 . 233 and 234 the third subset 230 are adjacent to each other along the first spatial axis y (ie, belong to adjacent lines A . B C and D ). That is, the beam directions of the third subset 230 are along the second spatial axis x of the beam directions of the second subset 220 offset by a third number of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions. As in 2 is indicated, the third number of Zwischenstrahlrichtungen may be equal to the second number of Zwischenstrahlrichtungen. It should be noted, however, that the third number of intermediate beam directions may alternatively differ from the second number of intermediate beam directions. For example, the third number may be between 60% and 140% of the second number. This may allow further enhancement of safety since the distances between adjacent subsets of beam directions along the second spatial axis x are similar. Accordingly, the emission of (too) high amounts of optical energy to a specific point in the environment (eg, to a human eye) can be avoided.

Die Emissionen von Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen 231, 232, 233 und 234 der dritten Teilmenge 230 wird durch die Steuerung 150 gesteuert, wie vorangehend für die Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 210 und der zweiten Teilmenge 220 beschrieben wurde.The emissions of light rays into the environment along the beam directions 231 . 232 . 233 and 234 the third subset 230 is through the controller 150 controlled as above for the beam directions of the first subset 210 and the second subset 220 has been described.

Die Strahlrichtungen der vierten Teilmenge 240 sind entlang der zweiten räumlichen Achse von den Strahlrichtungen der dritten Teilmenge 230 um eine vierte Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen (z.B. zehn Zwischenstrahlrichtungen) versetzt. Lichtstrahlen werden entlang der Strahlrichtungen der vierten Teilmenge 240 auf dieselbe Weise emittiert, wie vorangehend beschrieben wurde. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Prinzipien Bezug genommen, die oben in Verbindung mit der ersten Teilmenge 210 und der zweiten Teilmenge 220 beschrieben sind.The beam directions of the fourth subset 240 are along the second spatial axis of the beam directions of the third subset 230 offset by a fourth number of intermediate beam directions (eg, ten intermediate beam directions). Light rays are along the beam directions of fourth subset 240 emitted in the same way as described above. To avoid repetition, reference is made to the principles discussed above in connection with the first subset 210 and the second subset 220 are described.

Anders ausgedrückt kann 2 ein Strahlmuster beschreiben, bei dem vier Laser sequentiell abgefeuert werden. (z.B. A -> B -> C -> D). Jede ToF-Messung kann z.B. 2 µs dauern (für eine 300 m Distanzmessung) plus eine zusätzliche Totzeit von z.B. 1 µs, um eine Reichweitenunklarheit zu vermeiden. Die gesamte Sequenz für eine Teilmenge benötigt somit 4*(2+1) = 12 µs. In der Zwischenzeit bewegt sich die reflektierende Oberfläche (z.B. ein MEMS-Spiegel) weiter und führt zu dem Muster, das in 2 dargestellt ist. Zum Beispiel kann die Totzeit derart ausgewählt sein, dass der nächste Laser abgefeuert wird, wenn der MEMS-Spiegel exakt mit einem neuen Pixel des Photodetektors ausgerichtet ist. Die Totzeit ist möglicherweise nicht konstant, wenn z.B. ein Resonanz-MEMS-Spiegel mit sinusförmigem Bewegungsprofil verwendet wird.In other words, can 2 describe a beam pattern in which four lasers are sequentially fired. (eg A -> B -> C -> D). For example, each ToF measurement may take 2 μs (for a 300 m distance measurement) plus an additional dead time of, for example, 1 μs, to avoid a range ambiguity. The entire sequence for a subset thus requires 4 * (2 + 1) = 12 μs. In the meantime, the reflective surface (eg, a MEMS mirror) continues to move and leads to the pattern that is in 2 is shown. For example, the dead time may be selected such that the next laser is fired when the MEMS mirror is exactly aligned with a new pixel of the photodetector. The dead time may not be constant when, for example, a resonant MEMS mirror with sinusoidal motion profile is used.

Obwohl nicht ausdrücklich in 2 dargestellt, kann die Steuerung 150 optional die Mehrzahl von Lichtquellen 130 steuern, sodass sie jeweilige Lichtstrahlen bezogen auf einen ersten Teil der ersten Sequenz emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang einer ersten Rotationsrichtung dreht, und die Mehrzahl von Lichtquellen 130 steuern, sodass sie ihre jeweiligen Lichtstrahlen bezogen auf einen zweiten Teil der ersten Sequenz emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang einer entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht. Zum Beispiel können Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der ersten Teilmenge 210 und der dritten Teilmenge 230 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, wohingegen Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der zweiten Teilmenge 220 und der vierten Teilmenge 240 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 entlang der zweiten Rotationsrichtung dreht.Although not explicitly in 2 shown, the controller can 150 optionally the plurality of light sources 130 so as to emit respective light beams with respect to a first part of the first sequence while the reflecting surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along a first rotational direction, and the plurality of light sources 130 control so that they emit their respective light beams relative to a second part of the first sequence, while the reflecting surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along an opposite second direction of rotation. For example, light rays may enter the environment along the first subset 210 and the third subset 230 be emitted while the reflective surface 110 along the first rotation direction, whereas light rays in the environment along the second subset 220 and the fourth subset 240 be emitted while the reflective surface 110 rotates along the second direction of rotation.

3 stellt eine andere exemplarische erste Sequenz aus Strahlrichtungen dar. Bei dem Beispiel von 3 steuert die Steuerung wieder die Mehrzahl von Lichtquellen 130, sodass sie sequentiell ihren jeweiligen Lichtstrahl auf die reflektierende Oberfläche 110 emittieren. D.h., die reflektierende Oberfläche 110 emittiert jeweils einen einzelnen Lichtstrahl in die Umgebung. 3 FIG. 12 illustrates another exemplary first sequence of beam directions. In the example of FIG 3 the controller again controls the plurality of light sources 130 so that they sequentially direct their respective light beam onto the reflective surface 110 emit. That is, the reflective surface 110 each emits a single beam of light into the environment.

Bei dem Beispiel von 3 steuert die Steuerung 150 die Mehrzahl von Lichtquellen 130, sodass sie jeweilige Lichtstrahlen bezogen auf einen ersten Teil der ersten Sequenz emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang einer ersten Rotationsrichtung dreht (auch bezeichnet als Vorwärtsrichtung), und steuert die Mehrzahl von Lichtquellen 130, sodass sie ihre jeweiligen Lichtstrahlen bezogen auf einen zweiten Teil der ersten Sequenz emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang einer entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht (auch bezeichnet als Rückwärtsrichtung).In the example of 3 controls the controller 150 the majority of light sources 130 in that they emit respective light beams with respect to a first part of the first sequence while the reflecting surface 110 around the axis of rotation 120 along a first rotational direction rotates (also referred to as the forward direction), and controls the plurality of light sources 130 in that they emit their respective light beams relative to a second part of the first sequence while the reflecting surface is 110 around the axis of rotation 120 rotates along an opposite second direction of rotation (also referred to as the reverse direction).

Bei der exemplarische ersten Sequenz von 3 wird die Emissionssequenz der Mehrzahl von Lichtquellen 130 während der Emission von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen variiert. Dies kann es erlauben, die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen 130 zu reduzieren.In the exemplary first sequence of 3 becomes the emission sequence of the plurality of light sources 130 during the emission of light rays into the environment according to the first sequence of beam directions. This may allow the time between two consecutive emission times of the plurality of light sources 130 to reduce.

Unter Annahme eines Objekts in der Umgebung, das ein großer und starker Reflektor für einen Lichtstrahl ist, der durch die reflektierende Oberfläche 110 emittiert wird, kann das Objekt auf eine Distanz von z.B. 600 m hin detektiert werden. Aufgrund der Stärke der Reflexion und aufgrund des unvermeidbaren optischen und elektrischen Nebensprechens innerhalb des weiteren optischen Systems 170 und des Photodetektors 160 kann die Reflexion des Lichtstrahls von dem Objekt (d.h. das zurückgesendete Licht) effektiv jedes Pixel des Photodetektors 160 erreichen. Um eine Reichweitenunklarheit zu vermeiden, muss die Totzeit entsprechend eingestellt/erhöht werden (z.B. auf 2 µs oder mehr). Dementsprechend benötigen die ToF-Messungen von vier sequentiell abgefeuerten Lichtquellen z.B. 4*(2+2) = 16 µs. Anders ausgedrückt können die Lichtquellen 130 mit einer oberen Frequenz von 62,5 kHz abgefeuert werden. Es kann jedoch erwünscht sein, höhere Frequenzen zu verwenden. Höhere Frequenzen können durch Verwenden von Histogramm-Erzeugung erreicht werden (d.h. Wiederholen der Messung und Erzeugen der Summe). In dem Histogramm werden wiederholbare Trigger (Auslöser) addiert, wohingegen zufällige Trigger dies nicht werden. Wenn die oben beschriebenen ungewollten Detektionen von Reflexionen, die während der Totzeit auftreten, nicht addiert werden, dann kann die Totzeit reduziert oder sogar eliminiert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass nicht dieselbe Zeile nach der Vorangehenden abgefeuert wird (d.h. nicht dieselbe Emissionssequenz der Mehrzahl von Lichtquellen verwendet wird, wenn eine Teilmenge der Mehrzahl von Strahlrichtungen eine Mehrzahl von Malen wiederholt wird). Zum Beispiel können die Emissionssequenzen A-B-C-D (Lichtquelle 1 - Lichtquelle 2 - Lichtquelle 3 - Lichtquelle 4), A-C-B-D (Lichtquelle 1 - Lichtquelle 3 - Lichtquelle 2 - Lichtquelle 4) und A-D-C-B (Lichtquelle 1 -Lichtquelle 4 - Lichtquelle 3 - Lichtquelle 2) aufeinanderfolgend verwendet werden, wenn vier Lichtquellen eingesetzt werden. Dieses Zeilenmuster wird für jeden Histogramm-Durchlauf verändert, d. h. für jede neue Zeile, die abgetastet wird (entweder vorwärts oder rückwärts), und wird nur wiederholt, wenn alle möglichen Kombinationen verwendet wurden oder wenn die Histogramm-Erzeugung beendet ist.Assuming an object in the environment that is a large and strong reflector for a beam of light passing through the reflective surface 110 is emitted, the object can be detected at a distance of 600 m, for example. Due to the strength of the reflection and due to the unavoidable optical and electrical crosstalk within the wider optical system 170 and the photodetector 160 For example, the reflection of the light beam from the object (ie, the returned light) may effectively affect each pixel of the photodetector 160 to reach. To avoid a range ambiguity, the dead time must be set / increased accordingly (eg to 2 μs or more). Accordingly, the ToF measurements of four sequentially fired light sources require, for example, 4 * (2 + 2) = 16 μs. In other words, the light sources 130 with an upper frequency of 62.5 kHz. However, it may be desirable to use higher frequencies. Higher frequencies can be achieved by using histogram generation (ie, repeating the measurement and generating the sum). In the histogram, repeatable triggers are added, whereas random triggers do not. If the unwanted detections of reflections that occur during the dead time described above are not added, then the dead time can be reduced or even eliminated. This can be accomplished by not firing the same line after the previous one (ie not using the same emission sequence of the plurality of light sources when repeating a subset of the plurality of beam directions a plurality of times). For example, the emission sequences ABCD (light source 1 - Light source 2 - Light source 3 - Light source 4 ), ACBD (light source 1 - Light source 3 - Light source 2 - Light source 4 ) and ADCB (light source 1 Light source 4 - light source 3 - Light source 2 ) are used consecutively when four Light sources are used. This line pattern is changed for each histogram run, ie for each new line being scanned (either forward or backward), and is only repeated if all possible combinations have been used or if the histogram generation has ended.

Gemäß der obigen Beschreibung der Variation der Emissionssequenz der Mehrzahl von Lichtquellen 130 bilden die Strahlrichtungen A1 (Zeile A, Spalte 1), A2, ..., A5, B1, ..., B5, C1, ..., C5, und D1, ..., D5 eine erste Teilmenge 310 der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen. Geht man wieder von vier Lichtquellen aus, emittieren die erste Lichtquelle 1, dann Lichtquelle 2, dann Lichtquelle 3 und schließlich Lichtquelle 4 sequentiell ihren jeweiligen Lichtstrahl, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht (vorwärts). Dementsprechend werden Lichtstrahlen entlang der Strahlrichtungen A1, B2, C3 und D4 in die Umgebung emittiert. Während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der zweiten Rotationsrichtung dreht (rückwärts), emittieren die erste Lichtquelle 1, dann Lichtquelle 3 , dann Lichtquelle 2 und schließlich Lichtquelle 4 sequentiell ihren jeweilige Lichtstrahl. Dementsprechend werden Lichtstrahlen entlang der Strahlrichtungen A5, C4, B3 und D2 in die Umgebung emittiert. Während sich die reflektierende Oberfläche 110 wieder um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, emittieren die erste Lichtquelle 1, dann Lichtquelle 4 , dann Lichtquelle 2 und schließlich Lichtquelle 3 sequentiell ihren jeweilige Lichtstrahl. Dementsprechend werden Lichtstrahlen entlang der Strahlrichtungen A1, D2, B3 und C4 in die Umgebung emittiert. Während sich die reflektierende Oberfläche 110 wieder um die Rotationsachse 120 entlang der zweiten Rotationsrichtung dreht, emittieren die erste Lichtquelle 1, dann Lichtquelle 2 , dann Lichtquelle 4 und schließlich Lichtquelle 3 sequentiell ihren jeweilige Lichtstrahl. Dementsprechend werden Lichtstrahlen entlang der Strahlrichtungen A5, B4, D3 und C2 in die Umgebung emittiert. Durch Verwenden weiterer (oder aller) der verbleibenden Permutationen der Emissionssequenz der Mehrzahl von Lichtquellen 130, werden Lichtstrahlen wiederholt in die Umgebung durch die reflektierende Oberfläche 110 entlang der Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 310 der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen emittiert. Es ändert sich jedoch jedes Mal die Emissionssequenz der Mehrzahl von Lichtquellen 130.According to the above description of the variation of the emission sequence of the plurality of light sources 130 form the beam directions A1 (Line A, column 1 ), A2, ..., A5, B1, ..., B5, C1, ..., C5, and D1, ..., D5 a first subset 310 the plurality of predefined beam directions. Going back from four light sources, emit the first light source 1 , then light source 2 , then light source 3 and finally light source 4 sequentially light their respective beam, while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 along the first direction of rotation turns (forward). Accordingly, light beams are along the beam directions A1 . B2 . C3 and D4 emitted into the environment. While the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotating (backward) along the second rotation direction emit the first light source 1 , then light source 3 , then light source 2 and finally light source 4 sequentially their respective light beam. Accordingly, light beams are along the beam directions A5 . C4 . B3 and D2 emitted into the environment. While the reflective surface 110 again around the axis of rotation 120 rotates along the first rotational direction emit the first light source 1 , then light source 4 , then light source 2 and finally light source 3 sequentially their respective light beam. Accordingly, light beams are along the beam directions A1 . D2 . B3 and C4 emitted into the environment. While the reflective surface 110 again around the axis of rotation 120 rotates along the second rotational direction emit the first light source 1 , then light source 2 , then light source 4 and finally light source 3 sequentially their respective light beam. Accordingly, light beams are along the beam directions A5 . B4 . D3 and C2 emitted into the environment. By using further (or all) of the remaining permutations of the emission sequence of the plurality of light sources 130 , light rays are repeated in the environment through the reflective surface 110 along the beam directions of the first subset 310 emitted the plurality of predefined beam directions. However, each time the emission sequence of the plurality of light sources changes 130 ,

Auf ähnliche Weise können eine zweite Teilmenge 320, eine dritte Teilmenge 330, eine vierte Teilmenge 340 etc. der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen definiert werden. Dementsprechend können Lichtstrahlen wiederholt in die Umgebung durch die reflektierende Oberfläche 110 entlang der Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 320, der dritten Teilmenge 330, der vierten Teilmenge 340 etc. der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen emittiert werden.Similarly, a second subset 320 , a third subset 330 , a fourth subset 340 etc. of the plurality of predefined beam directions. Accordingly, light rays may be repeated in the environment through the reflective surface 110 along the beam directions of the second subset 320 , the third subset 330 , the fourth subset 340 etc. of the plurality of predefined beam directions are emitted.

Das heißt, die exemplarische erste Sequenz aus Strahlrichtungen, wie sie in 3 dargestellt ist, umfasst eine Teilmenge einer Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen eine Mehrzahl von Malen, wobei die Steuerung 150 die Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen so steuert, dass eine Emissionssequenz der Mehrzahl von Lichtquellen 130, die sich auf die Teilmenge der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen beziehen, variiert (während der ersten Messung).That is, the exemplary first sequence of beam directions as shown in FIG 3 a subset of a plurality of predefined beam directions includes a plurality of times, wherein the controller 150 the emission times of the plurality of light sources are controlled so that an emission sequence of the plurality of light sources 130 that relate to the subset of the plurality of predefined beam directions varies (during the first measurement).

Die zweite Sequenz aus Strahlrichtungen, die für die nachfolgende zweite Messung verwendet wird, kann entsprechend unter Verwendung unterschiedlicher Strahlrichtungen der Mehrzahl von Strahlrichtungen strukturiert sein.The second sequence of beam directions used for the subsequent second measurement may be structured accordingly using different beam directions of the plurality of beam directions.

Während in den exemplarischen ersten Sequenzen aus Strahlrichtungen, dargestellt in 2 und 3, jeweils einzelne Lichtstrahlen in die Umgebung emittiert werden, wird bei den exemplarischen ersten Sequenzen aus Strahlrichtungen, dargestellt in 4 bis 8, jeweils eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung durch die reflektierende Oberfläche 110 emittiert.While in the exemplary first sequences of beam directions shown in FIG 2 and 3 , In each case, individual light beams are emitted into the environment is in the exemplary first sequences of beam directions, shown in 4 to 8th , A plurality of light beams into the environment through the reflective surface 110 emitted.

4 stellt eine Konfiguration dar, bei der die Mehrzahl von Lichtquellen 130 4 Lichtquellen aufweist, die durch die Steuerung 150 gesteuert werden, um gleichzeitig ihren jeweiligen Lichtstrahl auf die reflektierende Oberfläche 110 zu emittieren. Dementsprechend werden vier Lichtstrahlen 410, 420, 430 und 440 gleichzeitig in die Umgebung durch die reflektierende Oberfläche 110 emittiert. Die Lichtstrahlen 410, 420, 430 und 440 sind benachbart zu einander entlang der ersten räumlichen Achse y, da die emittierten Lichtstrahlen der vier Lichtquellen an unterschiedlichen Positionen auf die reflektierende Oberfläche 110 projiziert werden. Wie in 4 angezeigt ist, können durch die Spalten- und Zeilen-Schreibweise im Allgemeinen n Spalten und m Zeilen (für m Lichtquellen) von Strahlrichtungen bereitgestellt sein. D.h., die Mehrzahl von Strahlrichtungen kann m*n Strahlrichtungen für m Lichtquellen aufweisen. 4 FIG. 12 illustrates a configuration in which the plurality of light sources 130 4 Has light sources by the controller 150 be controlled simultaneously to their respective light beam on the reflective surface 110 to emit. Accordingly, four light beams 410 . 420 . 430 and 440 simultaneously into the environment through the reflective surface 110 emitted. The rays of light 410 . 420 . 430 and 440 are adjacent to each other along the first spatial axis y, since the emitted light beams of the four light sources are at different positions on the reflecting surface 110 be projected. As in 4 is indicated, column columns and row notation may generally provide n columns and m rows (for m light sources) of beam directions. That is, the plurality of beam directions may have m * n beam directions for m light sources.

Da die reflektierende Oberfläche 110 sich bewegt, können Lichtstrahlen entlang der Strahlrichtungen von jeder der n Spalten durch Steuern der entsprechenden Emissionszeiten der m Lichtquellen emittiert werden (z.B. 4 Lichtquellen, wie in 4 angezeigt ist).Because the reflective surface 110 When moving, light beams along the beam directions of each of the n columns can be emitted by controlling the respective emission times of the m light sources (eg, 4 light sources, as in FIG 4 is displayed).

Bei den exemplarischen ersten Sequenzen aus Strahlrichtungen, dargestellt in 5 bis 8, sei angenommen, dass die Mehrzahl von Lichtquellen 130 4 Lichtquellen aufweist. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass jegliche andere Anzahl von Lichtquellen ebenfalls verwendet werden kann (z.B. 2, 3, 5, 6 oder mehr Lichtquellen).In the exemplary first sequences of beam directions shown in FIG 5 to 8th . Let us assume that the majority of light sources 130 4 Has light sources. It should be noted, however, that any other number of light sources may also be used (eg, 2, 3, 5, 6 or more light sources).

Eine exemplarische erste Sequenz aus Strahlrichtungen ist in 5 dargestellt. Bei dem Beispiel von 5 umfasst die erste Sequenz aus Strahlrichtungen eine Sequenz aus ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen. Die Strahlrichtungen von jeder der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 510 sind benachbart zu einander entlang der ersten räumlichen Achse y. Ferner sind die Strahlrichtungen von jeder der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen einer vorangehenden einen der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 um eine Anzahl ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt. Beispielsweise ist die Strahlrichtung 521 der ersten Teilmenge 520 (Spalte 11) entlang der zweiten räumlichen Achse x von der Strahlrichtung 511 der ersten Teilmenge 510 (Spalte 1) um neun Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.An exemplary first sequence of beam directions is in 5 shown. In the example of 5 The first sequence of beam directions comprises a sequence of first subsets 510 . 520 . 530 . 540 the plurality of predefined beam directions. The beam directions of each of the first subsets 510 . 520 . 530 . 510 are adjacent to each other along the first spatial axis y. Furthermore, the beam directions of each of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 along the second spatial axis x from the beam directions of a preceding one of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 offset by a non-zero number of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions. For example, the beam direction 521 the first subset 520 (Column 11 ) along the second spatial axis x from the beam direction 511 the first subset 510 (Column 1 ) offset by nine intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions.

Bei dem Beispiel von 5 sei angenommen, dass die Strahlrichtungen von jeder der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen einer vorangehenden einen der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 um eine konstante erste Anzahl ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind. Die erste Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen zwischen aufeinanderfolgenden einen der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 kann variieren. Zum Beispiel können die Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 520 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 510 um neun Zwischenstrahlrichtungen versetzt sein, wohingegen die Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 530 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 520 um fünfzehn Zwischenstrahlrichtungen versetzt sein können. Das heißt, die Strahlrichtungen von jeder der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 sind entlang der zweiten räumlichen Achse y von den Strahlrichtungen einer vorangehenden einen der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 um eine eines Satzes aus ersten Anzahlen ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.In the example of 5 Assume that the beam directions of each of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 along the second spatial axis x from the beam directions of a preceding one of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 are offset by a constant first number not equal to zero of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions. The first number of intermediate beam directions between successive one of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 may vary. For example, the beam directions of the first subset 520 along the second spatial axis x from the beam directions of the first subset 510 be offset by nine intermediate beam directions, whereas the beam directions of the first subset 530 along the second spatial axis x from the beam directions of the first subset 520 can be offset by fifteen intermediate beam directions. That is, the beam directions of each of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 are along the second spatial axis y from the beam directions of a preceding one of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 offset by one of a set of first non-zero numbers of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions.

Die Steuerung 150 steuert die vier Lichtquellen, sodass sie jeweilige Lichtstrahlen bezogen auf die ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang einer ersten Rotationsrichtung dreht (auch bezeichnet als Vorwärtsrichtung). Während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang einer entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht (auch bezeichnet als Rückwärtsrichtung), steuert die Steuerung 150 die vier Lichtquellen, sodass sie ihre jeweiligen Lichtstrahlen bezogen auf die zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen emittieren.The control 150 controls the four light sources so that they have respective light beams related to the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 emit while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along a first rotational direction (also referred to as the forward direction). While the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 Turning in an opposite second direction of rotation (also referred to as the reverse direction) controls the controller 150 the four light sources so that they have their respective light beams relative to the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 emit the plurality of predefined beam directions.

Das heißt, die erste Sequenz aus Strahlrichtungen umfasst ferner eine Sequenz aus zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen. Die Strahlrichtungen von jeder der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 sind benachbart zu einander entlang der ersten räumlichen Achse y. Ferner sind die Strahlrichtungen von jeder der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen einer vorangehenden einen der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 um eine zweite Anzahl ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt. Beispielsweise ist die Strahlrichtung 561 der zweiten Teilmenge 560 (Spalte 30) entlang der zweiten räumlichen Achse x von der Strahlrichtung 571 der zweiten Teilmenge 570 (Spalte 20) um neun Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.That is, the first sequence of beam directions further includes a sequence of second subsets 550 . 560 . 570 . 580 the plurality of predefined beam directions. The beam directions of each of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 are adjacent to each other along the first spatial axis y. Further, the beam directions of each of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 along the second spatial axis x from the beam directions of a preceding one of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 offset by a second number not equal to zero of the intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions. For example, the beam direction 561 the second subset 560 (Column 30 ) along the second spatial axis x from the beam direction 571 the second subset 570 (Column 20 ) offset by nine intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions.

Bei dem Beispiel von 5 sei angenommen, dass die Strahlrichtungen von jeder der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen einer vorangehenden einen der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 um eine konstante zweite Anzahl ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind. Die zweite Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen zwischen aufeinanderfolgenden einen der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 kann jedoch variieren. Zum Beispiel können die Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 580 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 570 um fünfzehn Zwischenstrahlrichtungen versetzt sein, wohingegen die Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 570 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 560 um neun Zwischenstrahlrichtungen versetzt sein können. Das heißt, die Strahlrichtungen von jeder der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 sind entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen einer vorangehenden einen der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 um eine eines Satzes aus zweiten Zahlen ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.In the example of 5 Assume that the beam directions of each of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 along the second spatial axis x from the beam directions of a preceding one of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 are offset by a constant second number not equal to zero of the intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions. The second number of intermediate beam directions between successive one of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 but may vary. For example, the beam directions of the second subset 580 along the second spatial axis x from the beam directions of the second subset 570 be offset by fifteen Zwischenstrahlrichtungen, whereas the beam directions of the second subset 570 along the second spatial axis x from the beam directions of the second subset 560 can be offset by nine intermediate beam directions. That is, the beam directions of each of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 are along the second spatial axis x of the beam directions of a preceding one of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 offset by one of a set of second non-zero numbers of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions.

Bei dem Beispiel von 5 ist (sind) die erste(n) Anzahl(en) von Zwischenstrahlrichtungen gleich zu der (den) zweiten Anzahl(en) von Zwischenstrahlrichtungen, so dass die Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 direkt benachbart zu den Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 entlang der zweiten räumlichen Achse x sind. Zum Beispiel sind die Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 580 (Spalte 10) direkt benachbart zu den Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 520 (Spalte 11) entlang der zweiten räumlichen Achse x. In the example of 5 the first number (s) of interbeam directions are equal to the second number (s) of interbeam directions, so that the beam directions of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 directly adjacent to the beam directions of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 along the second spatial axis x. For example, the beam directions of the second subsets 580 (Column 10 ) directly adjacent to the beam directions of the first subset 520 (Column 11 ) along the second spatial axis x.

Für die zweite Sequenz aus Strahlrichtungen (d. h. die zweite Messung) können unterschiedliche Teilmengen verwendet werden. Zum Beispiel können Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der Spalten 2, 12, 22, 32 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, und Lichtstrahlen können in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen von Spalten 9, 19, 29, 39 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht. Ferner können Messungen unter Verwendung unterschiedlicher Sequenzen von Strahlrichtungen genommen werden, bis das Sichtfeld der Vorrichtung 100 vollständig abgetastet ist.For the second sequence of beam directions (ie the second measurement) different subsets can be used. For example, light rays may enter the environment along the beam directions of the columns 2 . 12 . 22 . 32 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the first direction of rotation, and light rays can enter the environment along the beam directions of columns 9 . 19 . 29 . 39 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the opposite second direction of rotation. Furthermore, measurements can be taken using different sequences of beam directions until the field of view of the device 100 is completely scanned.

Das Verwenden der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen, dargestellt in 5, kann das Verwenden einer reflektierenden Oberfläche 110 (z.B. eines MEMS- Spiegels) erlauben, der schnell um die Rotationsachse 120 oszilliert (sich dreht). Das Verwenden einer reflektierenden Oberfläche 110 mit schneller Oszillation kann das Reduzieren der Empfindlichkeit für externe Schwingungen erlauben, da externe Schwingungen klein im Vergleich zu der natürlichen Beschleunigung sind. Wenn ein MEMS-Spiegel verwendet wird, der bei Resonanz als reflektierende Oberfläche 110 betrieben wird, kann die Suspension sehr steif gemacht werden, was die Frequenz (und die Amplitude reduziert) jeglicher parasitärer Modi erhöht (d.h. Bewegung in ungewollte Richtungen, und nicht die Abtastrichtung / nicht die Rotationsrichtungen um die Rotationsachse 120). Auch eine Aktuator-Leistung kann reduziert werden und der Chip, der den MEMS-Spiegel trägt, kann relativ klein dimensioniert sein.Using the first sequence of beam directions shown in FIG 5 , using a reflective surface 110 (eg, a MEMS mirror), which is fast around the axis of rotation 120 oscillates (turns). Using a reflective surface 110 with fast oscillation, reducing the sensitivity to external vibrations can allow because external vibrations are small compared to natural acceleration. If a MEMS mirror is used, at resonance as a reflective surface 110 The suspension can be made very stiff, which increases the frequency (and the amplitude reduced) of any parasitic modes (ie movement in unwanted directions, and not the direction of scanning / not the directions of rotation about the axis of rotation 120 ). Also, an actuator performance can be reduced and the chip carrying the MEMS mirror can be relatively small in size.

Ferner können die Zwischenräume zwischen den ersten Teilmengen und die Zwischenräume zwischen den zweiten Teilmengen aus Strahlrichtungen in der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen, dargestellt in 5, die Verwendung langsamer Lichtquellen erlauben. Genauer gesagt können die Lichtquellen eine jeweilige Minimalzeit zwischen der Emission von zwei aufeinanderfolgenden Lichtstrahlen zeigen, die größer ist als die Zeit, die von der reflektierenden Oberfläche benötigt wird, um sich von einer ersten Position bezogen auf eine erste Strahlrichtung zu einer zweiten Position bezogen auf eine zweite Strahlrichtung zu bewegen, die direkt benachbart zu der ersten Strahlrichtung entlang der zweiten räumlichen Achse x ist.Furthermore, the spaces between the first subsets and the spaces between the second subsets of beam directions in the first sequence of beam directions shown in FIG 5 which allow use of slow light sources. More particularly, the light sources may exhibit a respective minimum time between the emission of two successive light beams that is greater than the time required by the reflective surface to move from a first position relative to a first beam direction to a second position relative to a first position second beam direction, which is directly adjacent to the first beam direction along the second spatial axis x.

Eine leichte Abweichung der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen, die in 5 dargestellt sind, ist in 6 dargestellt. Während in 5 die Strahlrichtungen von zumindest einer der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 direkt benachbart zu den Strahlrichtungen von einer der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 entlang der zweiten räumlichen Achse x sind, sind die Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 650, 660, 670, 680 entlang der zweite räumliche Achse x von den Strahlrichtungen von einer der ersten Teilmengen 610, 620, 630, 640 um eine dritte Anzahl ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen in 6 versetzt.A slight deviation of the first sequence from beam directions occurring in 5 are shown in 6 shown. While in 5 the beam directions of at least one of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 directly adjacent to the beam directions of one of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 along the second spatial axis x, are the beam directions of the second subsets 650 . 660 . 670 . 680 along the second spatial axis x from the beam directions of one of the first subsets 610 . 620 . 630 . 640 a non-zero third number of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions in 6 added.

Bei dem Beispiel von 6 sei wiederum angenommen, dass Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 610, 620, 630, 640 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, und dass Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 650, 660, 670, 680 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht.In the example of 6 Again, assume that light rays enter the environment along the beam directions of the first subsets 610 . 620 . 630 . 640 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the first rotational direction, and that light rays in the environment along the beam directions of the second subsets 650 . 660 . 670 . 680 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the opposite second direction of rotation.

Wie in 6 dargestellt ist, können die Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 650, 660, 670, 680 entlang der zweiten räumlichen Achse x in der Mitte der Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 610, 620, 630, 640 angeordnet sein. Beispielsweise sind die Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge 680 (Spalte 6) entlang der zweiten räumlichen Achse x von jeder der Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 610 (Spalte 1) und den Strahlrichtungen der ersten Teilmenge 620 (Spalte 11) um vier Zwischenstrahlrichtungen versetzt.As in 6 is shown, the beam directions of the second subsets 650 . 660 . 670 . 680 along the second spatial axis x in the middle of the beam directions of the first subsets 610 . 620 . 630 . 640 be arranged. For example, the beam directions of the second subset 680 (Column 6 ) along the second spatial axis x of each of the beam directions of the first subset 610 (Column 1 ) and the beam directions of the first subset 620 (Column 11 ) offset by four intermediate beam directions.

Im Allgemeinen kann die dritte Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen zwischen 20% und 80% der ersten Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen zwischen den ersten Teilmengen 610, 620, 630, 640 (wenn die erste Anzahl konstant ist) sein oder kann zwischen 20% und 80% von einer der ersten Anzahlen von Zwischenstrahlrichtungen zwischen den ersten Teilmengen 610, 620, 630, 640 sein (wenn die erste Anzahl variiert, siehe oben).In general, the third number of intermediate beam directions may be between 20% and 80% of the first number of intermediate beam directions between the first subsets 610 . 620 . 630 . 640 (if the first number is constant), or may be between 20% and 80% of one of the first numbers of intermediate beam directions between the first subsets 610 . 620 . 630 . 640 be (if the first number varies, see above).

Wenn ein menschlicher Beobachter in dem Sichtfeld der Vorrichtung 100 präsent ist, kann (z.B. Laser-) Licht in die Pupille des Auges eintreten. Abhängig von der Distanz der Pupille zu den Lichtquellen der Vorrichtung 100 können emittierte Lichtstrahlen entlang mehrerer benachbarter (nebeneinander liegender) Spalten die Pupille abdecken. Die erste Sequenz aus Strahlrichtungen, dargestellt in 6, kann ermöglichen, die Zeit zwischen den Beleuchtungen dieser Spalten zu strecken. Dementsprechend sind aufeinanderfolgende Lichtstrahlen (z.B. Laserpulse), die die Pupille erreichen, zeitlich weit voneinander entfernt, um die (Laser-) Sicherheit zu verbessern.When a human observer in the field of vision of the device 100 is present, (eg laser) light can enter the pupil of the eye. Depending on the distance of the pupil to the light sources of the device 100 For example, emitted light rays may cover the pupil along several adjacent (adjacent) columns. The first sequence of beam directions, shown in 6 , may allow to stretch the time between the illuminations of these columns. Accordingly, successive light beams (eg, laser pulses) that reach the pupil are far apart in time to improve (laser) safety.

Die erste Sequenz aus Strahlrichtungen, dargestellt in 6, kann ferner ermöglichen, sicherzustellen, dass benachbarte (nebeneinander liegende) Spalten nicht in aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen beleuchtet werden (d.h. der Vorwärts- und der nachfolgenden Rückwärts-Drehung der reflektierenden Oberfläche 110). Durch Einstellen der dritten Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen auf einen Wert zwischen 20% und 80% von einer der ersten Anzahlen von Zwischenstrahlrichtungen sind die emittierten Lichtstrahlen so weit von einander entfernt wie möglich. Zum Beispiel können die Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 650, 660, 670, 680 entlang der zweiten räumlichen Achse x von den Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 610, 620, 630, 640 um zumindest zwei Zwischenstrahlrichtungen versetzt sein (d.h. zumindest zwei Spalten können übersprungen werden). Dies kann sicherstellen, dass nur eine Strahlrichtung auf die Pupille gerichtet ist, wenn die Pupille nahe der Vorrichtung 100 ist (d.h., der Mehrzahl von Lichtquellen).The first sequence of beam directions, shown in 6 , may also allow to ensure that adjacent (adjacent) columns are not illuminated in successive scans (ie, the forward and subsequent reverse rotation of the reflective surface 110 ). By setting the third number of intermediate beam directions to a value between 20% and 80% of one of the first numbers of intermediate beam directions, the emitted light beams are as far from each other as possible. For example, the beam directions of the second subsets 650 . 660 . 670 . 680 along the second spatial axis x of the beam directions of the first subsets 610 . 620 . 630 . 640 be offset by at least two intermediate beam directions (ie at least two columns can be skipped). This can ensure that only one beam direction is directed to the pupil when the pupil is near the device 100 is (ie, the plurality of light sources).

Für die zweite Sequenz aus Strahlrichtungen (d. h. die zweite Messung) können unterschiedliche Teilmengen verwendet werden. Zum Beispiel können Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der Spalten 2, 12, 22, 32 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, und Lichtstrahlen können in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen von Spalten 7, 17, 27, 37 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht. Ferner können Messungen genommen werden, bis das Sichtfeld der Vorrichtung 100 vollständig abgetastet ist.For the second sequence of beam directions (ie the second measurement) different subsets can be used. For example, light rays may enter the environment along the beam directions of the columns 2 . 12 . 22 . 32 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the first direction of rotation, and light rays can enter the environment along the beam directions of columns 7 . 17 . 27 . 37 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the opposite second direction of rotation. Further, measurements may be taken until the field of view of the device 100 is completely scanned.

Eine andere, leichte Abweichung der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen, die in 5 dargestellt sind, ist in 7 dargestellt. Während in 5 die Strahlrichtungen von zumindest einer der zweiten Teilmengen 550, 560, 570, 580 direkt benachbart zu den Strahlrichtungen von einer der ersten Teilmengen 510, 520, 530, 540 entlang der zweiten räumlichen Achse x sind, sind die Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 750, 760, 770, 780 gleich zu den Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 710, 720, 730, 740 in 7.Another, slight deviation of the first sequence of beam directions, which in 5 are shown in 7 shown. While in 5 the beam directions of at least one of the second subsets 550 . 560 . 570 . 580 directly adjacent to the beam directions of one of the first subsets 510 . 520 . 530 . 540 along the second spatial axis x, are the beam directions of the second subsets 750 . 760 . 770 . 780 equal to the beam directions of the first subsets 710 . 720 . 730 . 740 in 7 ,

Bei dem Beispiel von 7 sei wiederum angenommen, dass Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 710, 720, 730, 740 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, und dass Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 750, 760, 770, 780 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht.In the example of 7 Again, assume that light rays enter the environment along the beam directions of the first subsets 710 . 720 . 730 . 740 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the first rotational direction, and that light rays in the environment along the beam directions of the second subsets 750 . 760 . 770 . 780 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the opposite second direction of rotation.

Die erste Sequenz aus Strahlrichtungen, dargestellt in 7, ist ein Beispiel für eine Histogramm-Erzeugung, wie vorangehend beschrieben wurde. Da dieselben Strahlrichtungen wenige Male während der ersten Messung beleuchtet werden, kann das Rauschen der bestimmten Bereichsdaten reduziert werden und ein maximal möglicher Messbereich kann vergrößert werden. Das Verwenden der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen, die in 7 dargestellt sind, erlaubt das wiederholte Messen der gleichen Plätze/Orte/Objekte in der Umgebung mit nur geringen Zeit-Zwischenräumen dazwischen. Dementsprechend kann eine Bewegungsunschärfe von sich bewegenden Objekten (oder wenn sich der Laser-Scanner selbst bewegt) reduziert werden. Anders ausgedrückt kann die Qualität der Messung verbessert werden.The first sequence of beam directions, shown in 7 FIG. 12 is an example of a histogram generation as described above. Since the same beam directions are illuminated a few times during the first measurement, the noise of the particular area data can be reduced and a maximum possible measurement area can be increased. Using the first sequence of beam directions shown in FIG 7 allows repeated measurements of the same places / places / objects in the environment with only small time intervals between them. Accordingly, motion blur of moving objects (or as the laser scanner moves itself) can be reduced. In other words, the quality of the measurement can be improved.

Bei dem Beispiel von 7 wird jede der Strahlrichtungen zwei Mal (d. h. gemessen) innerhalb der ersten Sequenz (d.h. der ersten Messung) beleuchtet. Es wird darauf hingewiesen, dass jede der Strahlrichtungen häufiger innerhalb der ersten Sequenz beleuchtet werden kann (z.B. 4, 6, 8 oder mehr Male). Das heißt, die Emission von Lichtstrahlen entlang der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen, wie in 7 dargestellt, kann während der ersten Messung wiederholt werden.In the example of 7 For example, each of the beam directions is illuminated twice (ie, measured) within the first sequence (ie, the first measurement). It should be noted that each of the beam directions may be illuminated more frequently within the first sequence (eg, 4, 6, 8, or more times). That is, the emission of light rays along the first sequence of ray directions, as in FIG 7 can be repeated during the first measurement.

Für die zweite Sequenz aus Strahlrichtungen (d. h. die zweite Messung) können unterschiedliche Teilmengen verwendet werden. Zum Beispiel können Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der Spalten 2, 12, 22, 32 emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung sowie entlang der entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht. Ferner können Messungen genommen werden, bis das Sichtfeld der Vorrichtung 100 vollständig abgetastet ist.For the second sequence of beam directions (ie the second measurement) different subsets can be used. For example, light rays may enter the environment along the beam directions of the columns 2 . 12 . 22 . 32 be emitted while the reflective surface 110 around the axis of rotation 120 rotates along the first rotational direction and along the opposite second rotational direction. Further, measurements may be taken until the field of view of the device 100 is completely scanned.

8 stellt ferner ein anderes Beispiel einer Histogramm-Erzeugung dar, wie vorangehend allgemeiner in Verbindung mit 1 beschrieben wurde. Die Histogramm-Erzeugung von 8 basiert auf der Sequenz aus Strahlrichtungen, dargestellt in 6. 8th Further, another example of histogram generation as previously described more generally in connection with FIG 1 has been described. The histogram generation of 8th is based on the sequence of beam directions shown in 6 ,

Wie für die Sequenz aus Strahlrichtungen, dargestellt in 6, werden Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 810, 820, 830, 840 emittiert, während sich die reflektierende Oberfläche 110 zum ersten Mal um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, und Lichtstrahlen werden in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 850, 860, 870, 880 emittiert, während sich die reflektierende Oberfläche 110 zum ersten Mal um die Rotationsachse 120 entlang der entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht. Nachfolgend, während sich die reflektierende Oberfläche 110 zum zweiten Mal um die Rotationsachse 120 entlang der ersten Rotationsrichtung dreht, werden wieder Lichtstrahlen in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der ersten Teilmengen 810, 820, 830, 840 emittiert. Ferner, während sich die reflektierende Oberfläche 110 zum zweiten Mal um die Rotationsachse 120 entlang der entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht, werden Lichtstrahlen wieder in die Umgebung entlang der Strahlrichtungen der zweiten Teilmengen 850, 860, 870, 880 emittiert.As for the sequence of beam directions, shown in 6 , Light rays are emitted into the environment along the beam directions of the first subsets 810 . 820 . 830 . 840 emitted while the reflective surface 110 for the first time around the axis of rotation 120 along the first rotation direction rotates, and light beams are in the environment along the beam directions of the second subsets 850 . 860 . 870 . 880 emitted while the reflective surface 110 for the first time around the axis of rotation 120 rotates along the opposite second direction of rotation. Subsequently, while the reflective surface 110 for the second time around the axis of rotation 120 along the first direction of rotation rotates again light rays into the environment along the beam directions of the first subsets 810 . 820 . 830 . 840 emitted. Further, while the reflective surface 110 for the second time around the axis of rotation 120 Rotates along the opposite second direction of rotation, light rays are returned to the environment along the beam directions of the second subsets 850 . 860 . 870 . 880 emitted.

Anders ausgedrückt steuert die Steuerung 150 die Emissionszeiten der vier Lichtquellen so, dass die reflektierende Oberfläche 110 wiederholt die Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen von 6 während der ersten Messung emittiert. Es wird darauf hingewiesen, dass die reflektierende Oberfläche 110 die Mehrzahl von Lichtstrahlen nicht nur zwei Mal in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen emittieren kann sondern mit jeglicher Anzahl von Wiederholungen (z.B. 3, 4, 5 oder mehr Male).In other words, the controller controls 150 the emission times of the four light sources so that the reflective surface 110 repeats the plurality of light beams into the environment according to the first sequence of beam directions of 6 emitted during the first measurement. It should be noted that the reflective surface 110 Not only can the plurality of light beams emit twice in the environment according to the first sequence of beam directions, but with any number of repetitions (eg, 3, 4, 5, or more times).

Ferner sollte darauf hingewiesen werden, dass Lichtstrahlen gemäß jeglicher ersten Sequenz aus Strahlrichtungen wiederholt in die Umgebung emittiert werden können, nicht nur die erste Sequenz aus Strahlrichtungen von 6. Es ist offensichtlich, dass auch zweite, dritte und weitere Sequenzen von Strahlrichtungen, die in nachfolgenden zweiten, dritten und weiteren Messungen verwendet werden, in die Umgebung während der entsprechenden Messung emittiert werden können.It should also be noted that light rays may be repeatedly emitted into the environment according to any first sequence of ray directions, not just the first sequence of ray directions from 6 , It is obvious that also second, third and further sequences of beam directions, which are used in subsequent second, third and further measurements, can be emitted into the environment during the corresponding measurement.

Im Fall wiederholter Messungen kann die (Laser-) Sicherheit dadurch erhöht werden, dass nicht dieselben Pixel in der Rückwärtsabtastung beleuchtet werden wie in der Vorwärtsabtastung (siehe oben, erörtert in Verbindung mit 6). Wenn zwei unterschiedliche Sätze aus Spalten für die Vorwärts- und Rückwärts-Abtastung verwendet werden (d.h. unterschiedliche Teilmengen von Strahlrichtungen für unterschiedliche Rotationsrichtungen der reflektierenden Oberfläche 110), dann verdoppelt sich die Zeit zwischen den Lichtstrahlen (z.B. Laserpulsen), die dieselbe Spalte beleuchten. Ferner verdoppelt sich die Gesamtmesszeit und die Bewegungsunschärfe wird etwas verstärkt. Es kann jedoch ein Kompromiss zwischen (Laser-) Sicherheit und Messqualität gemacht werden.In the case of repeated measurements, the (laser) security can be increased by not illuminating the same pixels in the backward scan as in the forward scan (see above, discussed in connection with US Pat 6 ). When two different sets of columns are used for the forward and reverse scanning (ie, different subsets of beam directions for different rotational directions of the reflective surface 110 ), then the time between the light beams (eg laser pulses) that illuminate the same column doubles. Furthermore, the total measuring time is doubled and the motion blur is amplified a bit. However, a compromise can be made between (laser) safety and measurement quality.

Wie in Verbindung mit 6 oben erörtert wurde, kann die Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen entlang der zweiten räumlichen Achse x zwischen einer der zweiten Teilmengen 850, 860, 870, 880 und einer benachbarten einen der ersten Teilmengen 810, 820, 830, 840 eingestellt werden.As in connection with 6 As discussed above, the number of intermediate beam directions along the second spatial axis x may be between one of the second subsets 850 . 860 . 870 . 880 and an adjacent one of the first subsets 810 . 820 . 830 . 840 be set.

Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in die Umgebung emittiert werden, kann einen rechteckigen Querschnitt in einer Ebene perpendikulär zu ihrer Strahlrichtung aufweisen, wie oben in 1 bis 8 beschrieben ist. Die rechteckigen Querschnitte der Mehrzahl von Lichtstrahlen können z.B. kollinear sein.The plurality of light rays emitted into the environment may have a rectangular cross-section in a plane perpendicular to the beam direction thereof, as in FIG 1 to 8th is described. For example, the rectangular cross sections of the plurality of light beams may be collinear.

Ein Beispiel eines Verfahrens 900 für LIDAR ist mittels eines Flussdiagramms in 9 dargestellt. Das Verfahren 900 verwendet eine reflektierende Oberfläche, die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse zu oszillieren, und eine Mehrzahl von Lichtquellen, wobei jede ausgebildet ist, um steuerbar einen entsprechenden Lichtstrahl über ein optisches System auf die reflektierende Oberfläche zu emittieren. Das Verfahren 900 umfasst das Steuern 902 von Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen so, dass die reflektierende Oberfläche eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert.An example of a procedure 900 for LIDAR is by means of a flowchart in 9 shown. The procedure 900 uses a reflective surface configured to oscillate about an axis of rotation and a plurality of light sources, each configured to controllably emit a corresponding light beam via an optical system onto the reflective surface. The procedure 900 includes the tax 902 of emission times of the plurality of light sources such that the reflective surface emits a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and according to a second sequence of beam directions for a subsequent second measurement.

Wie vorangehend beschrieben wurde, kann das Verfahren 900 ferner das Bestimmen 904 einer Distanz zu einem Objekt in der Umgebung basierend auf der Emissionszeit von einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen und einer Empfangszeit einer Reflexion von einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen von dem Objekt aufweisen.As described above, the method 900 further determining 904 a distance to an object in the environment based on the emission time of one of the plurality of light beams and a reception time of reflection of one of the plurality of light beams from the object.

Weitere Details und Aspekte des Verfahrens werden in Verbindung mit der vorgeschlagenen Technik oder einem oder mehreren der vorangehend beschriebenen Beispiele erwähnt (z.B. 1 bis 8). Das Verfahren kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten der vorgeschlagenen Technik oder einem oder mehreren der nachfolgend beschriebenen Beispiele entsprechen.Further details and aspects of the process are mentioned in connection with the proposed technique or one or more of the examples described above (eg 1 to 8th ). The method may include one or more additional optional features that correspond to one or more aspects of the proposed technique or one or more of the examples described below.

10 stellt eine andere Vorrichtung 1000 für LIDAR dar. So wie die Vorrichtung 100, die in 1 dargestellt ist, umfasst die Vorrichtung 1000 eine reflektierende Oberfläche 1010, die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse 1020 zu oszillieren. Ferner umfasst die Vorrichtung 1000 eine (einzelne) Lichtquelle 1030, die ausgebildet ist, um steuerbar einen Lichtstrahl über ein optisches System 1040 auf die reflektierende Oberfläche 1010 zu emittieren. Die Oszillation der reflektierenden Oberfläche 1010 ist identisch zu der Oszillationsbewegung der reflektierenden Oberfläche 110 der Vorrichtung 100. Ferner sind die Lichtquelle 1030 und das optische System 1040 identisch zu einer der Mehrzahl von Lichtquellen 130 und dem optischen System 140, die oben in Verbindung mit 1 beschrieben sind. Es wird somit Bezug genommen auf die obige Beschreibung von 1. 10 represents another device 1000 for LIDAR. Like the device 100 , in the 1 is shown, the device comprises 1000 a reflective surface 1010 that is designed to be around a rotation axis 1020 to oscillate. Furthermore, the device comprises 1000 a (single) light source 1030 which is adapted to controllably direct a beam of light through an optical system 1040 on the reflective surface 1010 to emit. The oscillation of the reflective surface 1010 is identical to the oscillatory motion of the reflective surface 110 the device 100 , Further, the light source 1030 and the optical system 1040 identical to one of the plurality of light sources 130 and the optical system 140 that in conjunction with above 1 are described. Reference is thus made to the above description of 1 ,

Die Vorrichtung 1000 umfasst zusätzlich eine Steuerung 1050, die ausgebildet ist, um Emissionszeiten der Lichtquelle 1030 so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche 1010 eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende (d.h. eine nächste, direkt darauffolgende) zweite Messung emittiert. The device 1000 additionally includes a controller 1050 which is adapted to emission times of the light source 1030 so control the reflective surface 1010 emit a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and according to a second sequence of beam directions for a subsequent (ie, a next, immediately following) second measurement.

Zu darstellenden Zwecken ist ein Lichtstrahl 1011, der in die Umgebung emittiert wird, in 10 dargestellt.For illustrative purposes is a beam of light 1011 which is emitted into the environment, in 10 shown.

Die Strahlrichtungen der ersten Sequenz sind winkelmäßig voneinander um einen eines Satzes aus ersten Winkeln versetzt, wobei die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz winkelmäßig voneinander um einen eines Satzes aus zweiten Winkeln versetzt sind. Die Winkel des ersten Satzes aus Winkeln können unterschiedlich oder identisch zu den Winkeln des zweiten Satzes aus Winkeln sein (z.B. kann der Winkelversatz (Winkelversätze) zwischen den Strahlrichtungen der zweiten Sequenz gleich zu jenen zwischen den Strahlrichtungen der ersten Sequenz sein). Die Strahlrichtungen der ersten Sequenz und die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz sind aus einer Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen ausgewählt. Ferner sind die Strahlrichtungen der zweiten Sequenzen (entlang einer räumlichen Achse) von den Strahlrichtungen der ersten Sequenzen um mehr als eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.The beam directions of the first sequence are angularly offset from one another by one of a set of first angles, the beam directions of the second sequence being angularly offset from one another by a set of second angles. The angles of the first set of angles may be different or identical to the angles of the second set of angles (e.g., the angular offset (angular offsets) between the beam directions of the second sequence may be equal to those between the beam directions of the first sequence). The beam directions of the first sequence and the beam directions of the second sequence are selected from a plurality of predefined beam directions. Furthermore, the beam directions of the second sequences (along a spatial axis) are offset from the beam directions of the first sequences by more than one intermediate beam direction of the plurality of predefined beam directions.

Die Steuerung 1050 kann erlauben, Teilbereiche des Sichtfeldes der Vorrichtung 1000 sequentiell und vollständig abzutasten (scannen; belichten, beleuchten), um ein vollständiges Abtasten der Umgebung zu ermöglichen. Die erste Sequenz aus Strahlrichtungen entspricht einem ersten Teil des Sichtfeldes der Vorrichtung 1000, wohingegen die zweite Sequenz aus Strahlrichtungen einem unterschiedlichen zweiten Teil des Sichtfeldes der Vorrichtung 1000 entspricht.The control 1050 may allow portions of the field of view of the device 1000 sequentially and completely scanning (scanning, illuminating, illuminating) to allow complete scanning of the environment. The first sequence of beam directions corresponds to a first part of the field of view of the device 1000 whereas the second sequence of beam directions is a different second part of the field of view of the device 1000 equivalent.

Ein Versetzen der Strahlrichtungen von (direkt) aufeinanderfolgenden Messungen um mehr als eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von Strahlrichtungen kann ein Erhöhen der Sicherheit erlauben, da nicht benachbarte Strahlrichtungen verwendet werden. Dementsprechend kann die Emission von (zu) hohen Beträgen optischer Energie an einen spezifischen Punkt in der Umgebung (z.B. an ein menschliches Auge) vermieden werden. Zum Beispiel können die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz zwischen Strahlrichtungen der ersten Sequenz zentriert sein (ähnlich zu dem Strahlmuster, das in 6 für die mehreren Lichtquellen dargestellt ist).Offseting the beam directions of (direct) consecutive measurements by more than one inter-beam direction of the plurality of beam directions may allow for increased safety since non-adjacent beam directions are used. Accordingly, the emission of (too) high amounts of optical energy to a specific point in the environment (eg, to a human eye) can be avoided. For example, the beam directions of the second sequence may be centered between beam directions of the first sequence (similar to the beam pattern used in FIG 6 is shown for the multiple light sources).

Die Steuerung 1050 kann ferner ausgebildet sein, um Emissionszeiten der Lichtquelle 1030 so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche 1010 eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer dritten und weiteren Sequenzen aus Strahlrichtungen für dritte und weitere Messungen emittiert. Auf ähnliche Weise sind die Strahlrichtungen der dritten Sequenz (entlang der räumlichen Achse) von den Strahlrichtungen der zweiten Sequenz um mehr als eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt.The control 1050 may also be configured to emission times of the light source 1030 so control the reflective surface 1010 emit a plurality of light beams into the environment according to a third and further sequences of beam directions for third and further measurements. Similarly, the beam directions of the third sequence (along the spatial axis) are offset from the beam directions of the second sequence by more than one intermediate beam direction of the plurality of predefined beam directions.

Ähnlich zu Vorrichtung 100 werden die Reflexionen der emittierten Lichtstrahlen durch einen Photodetektor 1060 über ein anderes optisches System 1070 empfangen. Ein Prozessor 1080 bestimmt wiederum eine Distanz (der Vorrichtung 1000) zu einem Objekt in der Umgebung basierend auf der Emissionszeit von einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen und einer Empfangszeit der Reflexion von dem Objekt in der Umgebung. Für Details wird somit auf die obige Beschreibung von 1 Bezug genommen.Similar to device 100 The reflections of the emitted light rays are detected by a photodetector 1060 about another optical system 1070 receive. A processor 1080 in turn determines a distance (of the device 1000 ) to an object in the environment based on the emission time of one of the plurality of light beams and a reception time of the reflection from the object in the environment. For details, therefore, reference is made to the above description of 1 Referenced.

Die Steuerung 1050 kann ferner ausgebildet sein, um die Emissionszeiten der Lichtquelle 1030 so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche 1010 wiederholt die Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen während der ersten Messung emittiert. Dementsprechend können Lichtstrahlen wiederholt entlang zweiter, dritter und weiterer Sequenzen aus Strahlrichtungen (während zweiter, dritter und weiterer nachfolgender Messungen) emittiert werden, bis Lichtstrahlen entlang aller der Mehrzahl von Strahlrichtungen emittiert werden. Das heißt, die Vorrichtung 1000 kann eine Histogramm-Erzeugung verwenden.The control 1050 may also be configured to the emission times of the light source 1030 so control the reflective surface 1010 repeatedly emits the plurality of light beams into the environment according to the first sequence of beam directions during the first measurement. Accordingly, light rays may be repeatedly emitted along second, third, and other sequences of beam directions (during second, third, and subsequent measurements) until light rays are emitted along all of the plurality of beam directions. That is, the device 1000 can use histogram generation.

Ferner kann die Steuerung 1050 ausgebildet sein zum Steuern der Lichtquelle 1030, sodass sie einen Lichtstrahl bezogen auf einen ersten Teil der ersten Sequenz emittiert, während sich die reflektierende Oberfläche 1010 um die Rotationsachse 1020 entlang einer ersten Rotationsrichtung dreht, und zum Steuern der Lichtquelle 1030, sodass sie Lichtstrahlen bezogen auf einen zweiten Teil der ersten Sequenz emittiert, während sich die reflektierende Oberfläche 1010 um die Rotationsachse 1020 entlang einer entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht. Auf ähnliche Weise können die unterschiedlichen Teile der zweiten, dritten und weiteren Sequenzen in die Umgebung emittiert werden, während sich die reflektierende Oberfläche 110 um die Rotationsachse 1020 entlang unterschiedlicher Rotationsrichtungen dreht.Furthermore, the controller 1050 be designed to control the light source 1030 in that it emits a beam of light relative to a first part of the first sequence while the reflective surface 1010 around the axis of rotation 1020 rotates along a first rotational direction, and for controlling the light source 1030 in that it emits light rays relative to a second part of the first sequence while the reflecting surface is 1010 around the axis of rotation 1020 rotates along an opposite second direction of rotation. Similarly, the different parts of the second, third and further sequences can be emitted into the environment while the reflective surface 110 around the axis of rotation 1020 rotates along different directions of rotation.

Weitere Einzelheiten und Aspekte der Vorrichtung 1000 sind in Verbindung mit der vorgeschlagenen Technik oder einem oder mehreren vorstehend beschriebenen Beispielen erwähnt (z.B. 1 bis 8). Die Vorrichtung 1000 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten der vorgeschlagenen Technik oder einem oder mehreren der nachfolgend beschriebenen Beispiele entsprechen.Further details and aspects of the device 1000 are mentioned in connection with the proposed technique or one or more examples described above (eg 1 to 8th ). The device 1000 may include one or more additional optional features that correspond to one or more aspects of the proposed technique or one or more of the examples described below.

Die ersten Sequenzen aus Strahlrichtungen (Strahlmustern), die oben in Verbindung mit 2, 3, 5, 6, 7 und 8 beschrieben sind, können für jegliches LIDAR-System verwendet werden, ungeachtet seiner internen Konfiguration (z.B. Anzahl von Lichtquellen, Vorhandensein einer oszillierenden reflektierenden Oberfläche etc.)The first sequences of beam directions (beam patterns), the above in connection with 2 . 3 . 5 . 6 . 7 and 8th can be used for any LIDAR system, regardless of its internal configuration (eg number of light sources, presence of an oscillating reflective surface, etc.)

Daher beziehen sich einige Beispiele ferner auf eine andere Vorrichtung für LIDAR. Die Vorrichtung umfasst eine Beleuchtungsschaltung, die ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung zu emittieren und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung zu emittieren. Die erste Sequenz aus Strahlrichtungen für die erste Messung ist eine der ersten Sequenzen aus Strahlrichtungen, wie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist (z.B. oben in Verbindung mit 2, 3, 5, 6, 7 und 8). Ferner kann die Beleuchtungsschaltung ausgebildet sein, um wiederholt die Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen während der ersten Messung zu emittieren.Therefore, some examples further relate to another device for LIDAR. The apparatus includes a lighting circuit configured to emit a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and to emit beam directions for a subsequent second measurement according to a second sequence. The first sequence of beam directions for the first measurement is one of the first sequences of beam directions as described in the present disclosure (eg, above in connection with US Pat 2 . 3 . 5 . 6 . 7 and 8th ). Further, the lighting circuit may be configured to repeatedly emit the plurality of light beams into the environment according to the first sequence of beam directions during the first measurement.

Wie vorangehend beschrieben wurde, kann die Vorrichtung für LIDAR ferner eine Empfangs- und Bewertungsschaltung aufweisen, die ausgebildet ist, um eine Reflexion von zumindest einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen von einem Objekt in der Umgebung zu empfangen, und um eine Distanz zu dem Objekt basierend auf der Emissionszeit von dem einen der Mehrzahl von Lichtstrahlen und einer Empfangszeit der Reflexion zu bestimmen. Ferner kann die Vorrichtung für LIDAR ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten der vorgeschlagenen Technik oder einem oder mehreren der vorangehend beschriebenen Beispiele entsprechen.As described above, the apparatus for LIDAR may further include a receiving and evaluating circuit configured to receive reflection of at least one of the plurality of light beams from an object in the environment and a distance to the object based on the emission time of the one of the plurality of light beams and a reception time of the reflection to determine. Further, the apparatus for LIDAR may have one or more additional optional features that correspond to one or more aspects of the proposed technique or one or more of the examples described above.

Beispiele der vorliegenden Anmeldung beziehen sich auf eine wiederum weitere Vorrichtung für LIDAR. Das Vorrichtung umfasst eine Beleuchtungsschaltung, die ausgebildet ist, um wiederholt eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung zu emittieren und eine Mehrzahl von Lichtstrahlen gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung zu emittieren.Examples of the present application relate to yet another device for LIDAR. The apparatus includes an illumination circuit configured to repetitively emit a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and to emit a plurality of light beams according to a second sequence of beam directions for a subsequent second measurement.

Wie vorangehend beschrieben wurde, kann die Vorrichtung für LIDAR ferner eine Empfangs- und Bewertungsschaltung aufweisen, die ausgebildet ist, um eine Reflexion von zumindest einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen von einem Objekt in der Umgebung zu empfangen, und um eine Distanz zu dem Objekt basierend auf der Emissionszeit von dem einen der Mehrzahl von Lichtstrahlen und einer Empfangszeit der Reflexion zu bestimmen. Ferner kann die Vorrichtung für LIDAR ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten der vorgeschlagenen Technik oder einem oder mehreren der vorangehend beschriebenen Beispiele entsprechen. Zum Beispiel kann die erste Sequenz aus Strahlrichtungen für die erste Messung eine der ersten Sequenzen aus Strahlrichtungen sein, wie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist (z.B. oben in Verbindung mit 2, 3, 5, 6, 7 und 8).As described above, the apparatus for LIDAR may further include a receiving and evaluating circuit configured to receive reflection of at least one of the plurality of light beams from an object in the environment and a distance to the object based on the emission time of the one of the plurality of light beams and a reception time of the reflection to determine. Further, the apparatus for LIDAR may have one or more additional optional features that correspond to one or more aspects of the proposed technique or one or more of the examples described above. For example, the first sequence of beam directions for the first measurement may be one of the first sequences of beam directions as described in the present disclosure (eg, above in connection with FIGS 2 . 3 . 5 . 6 . 7 and 8th ).

Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.The aspects and features described in conjunction with one or more of the previously detailed examples and figures may also be combined with one or more of the other examples to substitute the same feature of the other example or in addition to the feature in the other example introduce.

Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren bereitstellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.Examples may further provide a computer program having program code for performing one or more of the above methods when the computer program is run on a computer or processor. Steps, operations or processes of various methods described above may be performed by programmed computers or processors. Examples may also be program memory devices, e.g. Digital data storage media, which are machine, processor or computer readable, and encode machine-executable, processor-executable or computer-executable programs of instructions. The instructions perform or cause some or all of the steps of the methods described above. The program memory devices may, for. As digital storage, magnetic storage media such as magnetic disks and magnetic tapes, hard disk drives or optically readable digital data storage media include or be. Other examples may include computers, processors or controllers programmed to perform the steps of the methods described above, or (field) programmable logic arrays ((F) PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) or (field) programmable Gate arrays ((F) PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmed to perform the steps of the above described methods.

Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.The description and drawings depict only the principles of the disclosure. In addition, all examples provided herein are expressly intended to be instructive only to assist the reader in understanding the principles of the disclosure and the concepts for advancing the art contributed by the inventor (s). All statements herein regarding principles, aspects and examples of the disclosure, as well as concrete examples thereof, are intended to encompass their equivalents.

Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein detailliertes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert werden, die ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.For example, a block diagram may illustrate a detailed circuit diagram that implements the principles of the disclosure. Similarly, a flowchart, a flowchart, a state transition diagram, a pseudocode, and the like may represent various processes, operations, or steps that are, for example, essentially presented in computer readable medium and thus executed by a computer or processor, whether or not such Computer or processor is shown explicitly. Methods disclosed in the specification or claims may be implemented by a device having means for performing each of the respective steps of these methods.

Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.It should be understood that the disclosure of a plurality of steps, processes, operations, or functions disclosed in the specification or claims is not to be construed as being in any particular order unless explicitly or implicitly otherwise indicated, for example. B. for technical reasons. Therefore, the disclosure of multiple steps or functions does not limit them to any particular order unless such steps or functions are not interchangeable for technical reasons. Further, in some examples, a single step, function, process, or operation may include and / or break into multiple sub-steps, functions, processes, or operations. Such sub-steps may be included and part of the disclosure of this single step, unless explicitly excluded.

Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.Furthermore, the following claims are hereby incorporated into the detailed description, where each claim may stand alone as a separate example. While each claim may stand on its own as a separate example, it should be understood that while a dependent claim may refer to a particular combination with one or more other claims in the claims, other examples also include a combination of the dependent claim with the subject matter of each other dependent or independent claim. Such combinations are explicitly suggested herein unless it is stated that a particular combination is not intended. Furthermore, features of a claim shall be included for each other independent claim, even if this claim is not made directly dependent on the independent claim.

Claims (29)

Eine Vorrichtung (100) für Detektion mittels Licht- und Abstandsmessung, umfassend: eine reflektierende Oberfläche (110), die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse (120) zu oszillieren; eine Mehrzahl von Lichtquellen (130), die jeweils ausgebildet sind, um steuerbar einen entsprechenden Lichtstrahl über ein optisches System (140) auf die reflektierende Oberfläche (110) zu emittieren; und eine Steuerung (150), die ausgebildet ist, um Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen (130) so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche (110) eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert.An apparatus (100) for detection by means of light and distance measurement, comprising: a reflective surface (110) configured to oscillate about a rotation axis (120); a plurality of light sources (130), each adapted to controllably emit a corresponding light beam to the reflective surface (110) via an optical system (140); and a controller (150) configured to control emission times of the plurality of light sources (130) such that the reflective surface (110) emits a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and according to a first emitted second sequence of beam directions for a subsequent second measurement. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerung (150) ferner ausgebildet ist, um die Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen (130) so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche (110) wiederholt die Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen während der ersten Messung emittiert.The device according to Claim 1 wherein the controller (150) is further configured to control the emission times of the plurality of light sources (130) such that the reflective surface (110) repeats the plurality of light rays into the environment according to the first sequence of beam directions during the first measurement emitted. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung (150) ferner ausgebildet ist, um die Mehrzahl von Lichtquellen (130) zu steuern, sodass sie sequentiell ihren jeweiligen Lichtstrahl auf die reflektierende Oberfläche (110) emittieren.The device according to Claim 1 or Claim 2 wherein the controller (150) is further configured to control the plurality of light sources (130) so as to sequentially emit their respective light beam onto the reflective surface (110). Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die erste Sequenz aus Strahlrichtungen eine Sequenz einer ersten Teilmenge und einer zweiten Teilmenge einer Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen aufweist, wobei die Strahlrichtungen der ersten Teilmenge benachbart zueinander entlang einer ersten räumlichen Achse sind und versetzt voneinander entlang einer zweiten räumlichen Achse um einen Satz einer ersten Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen der Menge von vordefinierten Strahlrichtungen sind, und wobei die Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge entlang der zweiten räumlichen Achse von den Strahlrichtungen der ersten Teilmenge um eine zweite Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind.The device according to Claim 3 wherein the first sequence of beam directions is a sequence a first subset and a second subset of a plurality of predefined beam directions, wherein the beam directions of the first subset are adjacent to each other along a first spatial axis and offset from one another along a second spatial axis by a set of a first number of interbeam directions of the set of predefined beam directions and wherein the beam directions of the second subset along the second spatial axis are offset from the beam directions of the first subset by a second number of inter beam directions of the plurality of predefined beam directions. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei zumindest eine der ersten Anzahl und/oder der zweiten Anzahl größer ist als eins.The device according to Claim 4 wherein at least one of the first number and / or the second number is greater than one. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die erste Sequenz aus Strahlrichtungen ferner eine Sequenz einer dritten Teilmenge der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen aufweist, wobei die Strahlrichtungen der dritten Teilmenge entlang der zweiten räumlichen Achse von den Strahlrichtungen der zweiten Teilmenge um eine dritte Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind, und wobei die dritte Anzahl zwischen 60% und 140% der zweiten Anzahl liegt.The device according to Claim 4 or Claim 5 wherein the first sequence of beam directions further comprises a sequence of a third subset of the plurality of predefined beam directions, wherein the beam directions of the third subset along the second spatial axis are offset from the beam directions of the second subset by a third number of inter beam directions of the plurality of predefined beam directions , and wherein the third number is between 60% and 140% of the second number. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die erste Sequenz mehrmals eine Teilmenge einer Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen aufweist, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist, um die Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen so zu steuern, dass eine Emissionssequenz der Mehrzahl von Lichtquellen, die sich auf die Teilmenge der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen bezieht, variiert.The device according to Claim 3 wherein the first sequence has a subset of a plurality of predefined beam directions a plurality of times, the controller being further configured to control the emission times of the plurality of light sources such that an emission sequence of the plurality of light sources related to the subset of the plurality of predefined ones Beam directions, varies. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Steuerung (150) ferner ausgebildet ist, um die Mehrzahl von Lichtquellen (130) zu steuern, sodass sie jeweilige Lichtstrahlen bezogen auf einen ersten Teil der ersten Sequenz emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche um die Rotationsachse entlang einer ersten Rotationsrichtung dreht, und um die Mehrzahl von Lichtquellen (130) zu steuern, sodass sie ihre jeweiligen Lichtstrahlen bezogen auf einen zweiten Teil der ersten Sequenz emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche um die Rotationsachse entlang einer entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht.The device according to one of Claims 3 to 7 wherein the controller (150) is further configured to control the plurality of light sources (130) to emit respective light beams relative to a first portion of the first sequence as the reflective surface rotates about the axis of rotation along a first direction of rotation, and to control the plurality of light sources (130) to emit their respective light beams with respect to a second portion of the first sequence as the reflective surface rotates about the axis of rotation along an opposite second direction of rotation. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung (150) ferner ausgebildet ist, um zumindest zwei der Mehrzahl von Lichtquellen (130) zu steuern, sodass sie ihren jeweiligen Lichtstrahl gleichzeitig auf die reflektierende Oberfläche (110) emittieren.The device according to Claim 1 or Claim 2 wherein the controller (150) is further configured to control at least two of the plurality of light sources (130) so that they simultaneously emit their respective light beam onto the reflective surface (110). Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die erste Sequenz aus Strahlrichtungen eine Sequenz aus ersten Teilmengen einer Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen aufweist, wobei die Strahlrichtungen von jeder der ersten Teilmengen benachbart zueinander entlang einer ersten räumlichen Achse sind und entlang einer zweiten räumlichen Achse von den Strahlrichtungen einer vorangehenden der ersten Teilmengen um eine eines Satzes aus ersten Anzahlen ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind.The device according to Claim 9 wherein the first sequence of beam directions comprises a sequence of first subsets of a plurality of predefined beam directions, wherein the beam directions of each of the first subsets are adjacent to one another along a first spatial axis and along a second spatial axis from the beam directions of a preceding one of the first subsets one of a set of first non-zero numbers are offset from inter-beam directions of the plurality of predefined beam directions. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die erste Sequenz aus Strahlrichtungen ferner eine Sequenz aus zweiten Teilmengen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen aufweist, wobei die Strahlrichtungen von jeder der zweiten Teilmengen benachbart zueinander entlang der ersten räumlichen Achse sind und entlang der zweiten räumlichen Achse von den Strahlrichtungen einer vorangehenden der zweiten Teilmengen um eine eines Satzes aus zweiten Anzahlen ungleich Null von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind.The device according to Claim 10 wherein the first sequence of beam directions further comprises a sequence of second subsets of the plurality of predefined beam directions, wherein the beam directions of each of the second subsets are adjacent to each other along the first spatial axis and along the second spatial axis from the beam directions of a preceding one of the second subsets offset by one of a set of non-zero second numbers of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die ersten Anzahlen gleich den zweiten Anzahlen sind, und wobei die Strahlrichtungen von einer der zweiten Teilmengen direkt benachbart zu den Strahlrichtungen von einer der ersten Teilmengen entlang der zweiten räumlichen Achse sind.The device according to Claim 11 wherein the first numbers are equal to the second numbers, and wherein the beam directions of one of the second subsets are directly adjacent to the beam directions of one of the first subsets along the second spatial axis. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die ersten Anzahlen gleich den zweiten Anzahlen sind, und wobei die Strahlrichtungen von einer der zweiten Teilmengen entlang der zweiten räumlichen Achse von den Strahlrichtungen von einer der ersten Teilmengen um eine dritte Anzahl von Zwischenstrahlrichtungen der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind, und wobei die dritte Anzahl zwischen 20% und 80% von einer der ersten Anzahlen liegt.The device according to Claim 11 wherein the first numbers are equal to the second numbers, and wherein the beam directions of one of the second subsets along the second spatial axis are offset from the beam directions of one of the first subsets by a third number of intermediate beam directions of the plurality of predefined beam directions; third number is between 20% and 80% of one of the first numbers. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die ersten Anzahlen gleich den zweiten Anzahlen sind, und wobei die Strahlrichtungen von einer der zweiten Teilmengen gleich zu den Strahlrichtungen von einer der ersten Teilmengen sind.The device according to Claim 11 wherein the first numbers are equal to the second numbers, and wherein the beam directions of one of the second subsets are equal to the beam directions of one of the first subsets. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Steuerung (150) ferner ausgebildet ist, um die Mehrzahl von Lichtquellen (130) zu steuern, sodass sie jeweilige Lichtstrahlen bezogen auf die ersten Teilmengen emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche (110) um die Rotationsachse (120) entlang einer ersten Rotationsrichtung dreht, und um die Mehrzahl von Lichtquellen (130) zu steuern, sodass sie ihre jeweiligen Lichtstrahlen bezogen auf die zweiten Teilmengen emittieren, während sich die reflektierende Oberfläche (110) um die Rotationsachse (120) entlang einer entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht.The device according to one of Claims 11 to 14 wherein the controller (150) is further configured to control the plurality of light sources (130) to emit respective light beams relative to the first subsets while the reflective surface (110) extends around the rotational axis (120) along a first direction of rotation and to control the plurality of light sources (130) to emit their respective light beams with respect to the second subsets, while the reflective surface (110) rotates about the rotation axis (120) along an opposite, second rotational direction. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8 oder 10 bis 15, wobei die Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen einheitlich entlang der ersten räumlichen Achse und entlang der zweiten räumlichen Achse verteilt ist.The device according to one of Claims 4 to 8th or 10 to 15 wherein the plurality of predefined beam directions are uniformly distributed along the first spatial axis and along the second spatial axis. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Mehrzahl von Lichtstrahlen einen rechteckigen Querschnitt in einer Ebene perpendikulär zu seiner Strahlrichtung aufweist.The device according to one of the preceding claims, wherein at least one of the plurality of light beams has a rectangular cross-section in a plane perpendicular to its beam direction. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die rechteckigen Querschnitte der Mehrzahl von Lichtstrahlen kollinear sind.The device according to Claim 17 wherein the rectangular cross sections of the plurality of light beams are collinear. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Lichtstrahlen Laserstrahlen sind.The device according to one of the preceding claims, wherein the plurality of light beams are laser beams. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen unterschiedlich von den Strahlrichtungen der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen sind.The device according to one of the preceding claims, wherein the beam directions of the second sequence of beam directions are different from the beam directions of the first sequence of beam directions. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen entlang einer räumlichen Achse von den Strahlrichtungen der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen versetzt sind.The apparatus according to one of the preceding claims, wherein the beam directions of the second sequence of beam directions along a spatial axis are offset from the beam directions of the first sequence of beam directions. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend: einen Photodetektor (160), der ausgebildet ist, um eine Reflexion von zumindest einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen von einem Objekt in der Umgebung zu empfangen; und einen Prozessor (180), der ausgebildet ist, um eine Distanz zu dem Objekt basierend auf der Emissionszeit von dem einen der Mehrzahl von Lichtstrahlen und einer Empfangszeit der Reflexion zu bestimmen.The device according to one of the preceding claims, further comprising: a photodetector (160) configured to receive a reflection of at least one of the plurality of light beams from an object in the environment; and a processor (180) configured to determine a distance to the object based on the emission time of the one of the plurality of light beams and a reception time of the reflection. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei der Photodetektor (160) eine Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen umfasst, die in zumindest einer Zeile angeordnet sind, wobei jedes der Mehrzahl von photoempfindlichen Elementen ausgebildet ist, um die Reflexion des zumindest einen der Mehrzahl von Lichtstrahlen von dem Objekt in der Umgebung zu empfangen.The device according to Claim 22 wherein the photodetector (160) comprises a plurality of photosensitive elements disposed in at least one row, wherein each of the plurality of photosensitive elements is configured to receive the reflection of the at least one of the plurality of light beams from the object in the environment , Ein Verfahren (900) für eine Detektion mittels Licht- und Abstandsmessung unter Verwendung einer reflektierenden Oberfläche, die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse zu oszillieren, und unter Verwendung einer Mehrzahl von Lichtquellen, wobei jede ausgebildet ist, um steuerbar einen entsprechenden Lichtstrahl über ein optisches System auf die reflektierende Oberfläche zu emittieren, das Verfahren umfassend: Steuern (902) von Emissionszeiten der Mehrzahl von Lichtquellen so, dass die reflektierende Oberfläche eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert.A method (900) for detection by means of light and distance measurement using a reflective surface adapted to oscillate about an axis of rotation and using a plurality of light sources, each being configured to controllably transmit a corresponding light beam across optical system to emit on the reflective surface, the method comprising: Controlling (902) emission times of the plurality of light sources such that the reflective surface emits a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and according to a second sequence of beam directions for a subsequent second measurement. Das Verfahren gemäß Anspruch 24, ferner umfassend: Bestimmen (904) einer Distanz zu einem Objekt in der Umgebung basierend auf der Emissionszeit von einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen und einer Empfangszeit einer Reflexion von einem der Mehrzahl von Lichtstrahlen von dem Objekt.The method according to Claim 24 , further comprising: determining (904) a distance to an object in the environment based on the emission time of one of the plurality of light beams and a reception time of a reflection of one of the plurality of light beams from the object. Eine Vorrichtung für eine Detektion mittels Licht- und Abstandsmessung, umfassend eine Beleuchtungsschaltung ausgebildet zum: wiederholten Emittieren einer Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung; und Emittieren einer Mehrzahl von Lichtstrahlen gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung.An apparatus for detection by means of light and distance measurement, comprising a lighting circuit designed to: repeatedly emitting a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement; and Emitting a plurality of light beams according to a second sequence of beam directions for a subsequent second measurement. Eine Vorrichtung (1000) für eine Detektion mittels Licht- und Abstandsmessung, umfassend: eine reflektierende Oberfläche (1010), die ausgebildet ist, um um eine Rotationsachse (1020) zu oszillieren; eine Lichtquelle (1030), die ausgebildet ist, um steuerbar einen Lichtstrahl über ein optisches System (1040) auf die reflektierende Oberfläche (1010) zu emittieren; und eine Steuerung (1050), die ausgebildet ist, um Emissionszeiten der Lichtquelle (1030) so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche (1010) eine Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß einer ersten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine erste Messung und gemäß einer zweiten Sequenz aus Strahlrichtungen für eine nachfolgende zweite Messung emittiert, wobei die Strahlrichtungen der ersten Sequenz winkelmäßig voneinander um einen eines Satzes von ersten Winkeln versetzt sind, wobei die Strahlrichtungen der zweiten Sequenz winkelmäßig voneinander um einen eines Satzes von zweiten Winkeln versetzt sind, wobei die Strahlrichtungen der ersten Sequenz und der zweiten Sequenz aus einer Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen ausgewählt sind, und wobei die Strahlrichtungen von der zweiten Sequenz von den Strahlrichtungen der ersten Sequenz um mehr als eine Zwischenstrahlrichtung der Mehrzahl von vordefinierten Strahlrichtungen versetzt sind.A device (1000) for detection by means of light and distance measurement, comprising: a reflective surface (1010) configured to oscillate about a rotation axis (1020); a light source (1030) configured to controllably emit a beam of light through an optical system (1040) onto the reflective surface (1010); and a controller (1050) configured to control emission times of the light source (1030) such that the reflective surface (1010) emits a plurality of light beams into the environment according to a first sequence of beam directions for a first measurement and a second one A sequence of beam directions emitted for a subsequent second measurement, wherein the beam directions of the first sequence are angularly offset from each other by one of a set of first angles, wherein the beam directions of the second sequence are angularly offset from each other by one of a set of second angles, wherein the beam directions of first sequence and the second sequence of a plurality of predefined beam directions are selected, and wherein the beam directions of the second sequence are offset from the beam directions of the first sequence by more than one intermediate beam direction of the plurality of predefined beam directions. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 27, wobei die Steuerung (1050) ferner ausgebildet ist, um die Emissionszeiten der Lichtquelle (1030) so zu steuern, dass die reflektierende Oberfläche (1010) wiederholt die Mehrzahl von Lichtstrahlen in die Umgebung gemäß der ersten Sequenz aus Strahlrichtungen während der ersten Messung emittiert.The device according to Claim 27 wherein the controller (1050) is further configured to control the emission times of the light source (1030) such that the reflective surface (1010) repeatedly emits the plurality of light rays into the environment according to the first sequence of beam directions during the first measurement. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 27 oder Anspruch 28, wobei die Steuerung (1050) ferner ausgebildet ist, um die Lichtquelle (1030) zu steuern, sodass sie Lichtstrahlen bezogen auf einen ersten Teil der ersten Sequenz emittiert, während sich die reflektierende Oberfläche um die Rotationsachse (1020) entlang einer ersten Rotationsrichtung dreht, und um die Lichtquelle (1030) zu steuern, sodass sie Lichtstrahlen bezogen auf einen zweiten Teil der ersten Sequenz emittiert, während sich die reflektierende Oberfläche (1010) um die Rotationsachse (1020) entlang einer entgegengesetzten zweiten Rotationsrichtung dreht.The device according to Claim 27 or Claim 28 wherein the controller (1050) is further configured to control the light source (1030) to emit light beams relative to a first portion of the first sequence as the reflective surface rotates about the axis of rotation (1020) along a first direction of rotation, and to control the light source (1030) to emit light rays relative to a second portion of the first sequence as the reflective surface (1010) rotates about the rotation axis (1020) along an opposite, second rotational direction.
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