[发明专利]对MEMS反射镜的机械冲击检测以及相位和频率校正在审

专利信息
申请号: 202010579755.7 申请日: 2020-06-23
公开(公告)号: CN112130164A 公开(公告)日: 2020-12-25
发明(设计)人: P·施特尔策;N·德鲁梅尔;C·施特格;A·施特拉塞尔 申请(专利权)人: 英飞凌科技股份有限公司
主分类号: G01S17/14 分类号: G01S17/14;G01S17/894;G01S7/497;G02B26/08;G02B26/10
代理公司: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 黄倩
地址: 德国诺伊*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: mems 反射 机械 冲击 检测 以及 相位 频率 校正
【说明书】:

本公开的实施例总体上涉及对MEMS反射镜的机械冲击检测以及相位和频率的校正。一种用于驱动微机电系统(MEMS)振荡结构的系统包括:相位误差检测器,被配置为基于围绕旋转轴线振荡的MEMS振荡结构的测量的事件时间和预期的事件时间来生成相位误差信号;干扰事件检测器,被配置为基于相位误差信号和干扰阈值来检测干扰事件;以及相位频率检测器(PFD)和校正电路,被配置为响应于检测到的干扰事件,监测围绕旋转轴线振荡的MEMS振荡结构的多个测量的越过事件,并且基于至少一个第一测量的越过事件和第二测量的越过事件生成第一补偿信号来校正MEMS振荡结构的频率,并且基于第三测量的越过事件生成第二补偿信号来校正MEMS振荡结构的相位。

技术领域

本公开总体上涉及微机电系统(MEMS)振荡系统以及用于操作微机电系统振荡系统的方法,并且更特别地,涉及在检测到机械冲击或其他干扰事件之后校正MEMS反射镜的相位和频率。

背景技术

光检测和测距(LIDAR)是一种远程感测方法,它使用脉冲激光形式的光来测量到视场中一个或多个物体的距离(可变距离)。特别地,微机电系统(MEMS)反射镜被用于扫描整个视场中的光。光电探测器的阵列接收来自被光照射的物体的反射,并且确定针对到达光电探测器阵列中的各个传感器的反射所花费的时间。这也被称为测量飞行时间(TOF)。LIDAR系统通过基于对飞行时间的计算绘制到物体的距离,来形成深度测量以及进行距离测量。因此,对飞行时间的计算可以创建可以被用于生成图像的距离和深度图。

LIDAR将成为自动驾驶汽车的关键使能器。因此,强制要求从LIDAR系统获得的数据是可靠的。为了获得正确的LIDAR数据,MEMS驱动器电路的PLL必须稳定。然而,以一定谐振频率操作的MEMS反射镜可能会受到较大的机械冲击。例如,如果发生了对MEMS反射镜的较大机械冲击,则MEMS反射镜可能变得不稳定,以至PLL无法检测到被用于控制和稳定MEMS反射镜的进一步的过零事件。当前的LIDAR系统只能通过停止和重新重启系统来恢复MEMS反射镜的操作能力。因此,在运行时(即,在保持MEMS反射镜操作的同时)不停止MEMS反射镜的情况下进行恢复是不可能的。

因此,可以期望一种能够检测机械冲击事件并且在这种事件发生之后校正MEMS反射镜的相位和频率的改进设备。

发明内容

实施例提供一种微机电系统(MEMS)振荡系统以及用于操作微机电系统振荡系统的方法,并且更特别地,提供一种在检测到机械冲击之后校正MEMS反射镜的相位和频率的方法。

一个或多个实施例提供一种用于驱动微机电系统(MEMS)振荡结构的系统。该系统包括MEMS振荡结构,被配置为围绕旋转轴线振荡;相位误差检测器,被配置为基于围绕旋转轴线振荡的MEMS振荡结构的测量的事件时间和预期的事件时间来生成相位误差信号;干扰事件检测器,被配置为基于相位误差信号和干扰阈值来检测干扰事件,其中干扰事件破坏MEMS振荡结构的振荡,使得相位误差信号超过干扰阈值;以及相位频率检测器(PFD)和校正电路,被配置为响应于检测到的干扰事件,监测围绕旋转轴线振荡的MEMS振荡结构的多个测量的越过事件,基于多个测量的越过事件中的至少第一测量的越过事件和第二测量的越过事件而生成第一补偿信号,以校正MEMS振荡结构的频率,并且基于多个测量的越过事件中的第三测量的越过事件而生成第二补偿信号,以校正MEMS振荡结构的相位。

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