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Title:
METHOD FOR OPERATING AN OPTOELECTRONIC DETECTION DEVICE, AND OPTOELECTRONIC DETECTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/032463
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating an optoelectronic detection device (12) for monitoring at least one monitoring region (14) with optical monitoring signals (34), and to an optoelectronic detection device (12). In the method, at least one first receive start signal (58a) is sent to at least one first receiver (24a), and at least one second receive start signal (58b) is sent to at least one second receiver (24b). In response to the at least one first receive start signal (58a), a receive process which is carried out with the at least one first receiver (24a) is started and at least one first trigger signal (44a) is generated with the at least one first receiver (24a). In response to the at least one second receive start signal (58b), a receive process which is carried out with the at least one second receiver (24b) is started and at least one second trigger signal (44b) is generated with the at least one second receiver (24b). From the at least one first trigger signal (44a) and the at least one second trigger signal (44b), a transmission trigger signal (64) is determined, which corresponds to the later of the at least two trigger signals (44a, 44b) at least in terms of its trigger function. In response to the transmission trigger signal (64), at least one optical monitoring signal (34) is generated with at least one optical transmitter (22).

Inventors:
SCHENK JOCHEN (DE)
KLEISER MICHAEL (DE)
NIES JÜRGEN (DE)
SELBMANN FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/071853
Publication Date:
February 25, 2021
Filing Date:
August 04, 2020
Export Citation:
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Assignee:
VALEO SCHALTER & SENSOREN GMBH (DE)
International Classes:
G01S7/4863; G01S7/4865; G01S7/497; G01S17/10
Foreign References:
DE102017127922A12019-05-29
US20190086540A12019-03-21
DE102017127922A12019-05-29
Attorney, Agent or Firm:
KLUTH, Philipp (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Detektionsvorrichtung (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) mit optischen Überwa chungssignalen (34), bei dem

- wenigstens ein Empfangsstartsignal (58a, 58b) an wenigstens eine optische Emp fangseinrichtung (24a, 24b) übermittelt wird,

- mit der wenigstens einen Empfangseinrichtung (24a, 24b) auf das wenigstens ei ne Empfangsstartsignal (58a, 58b) hin ein Empfangsprozess gestartet und wenigs tens ein Triggersignal (44a, 44b) erzeugt wird,

- auf wenigstens ein Triggersignal (44a, 44b) hin direkt oder indirekt mit wenigstens einer optischen Sendeeinrichtung (22) wenigstens ein optisches Überwachungssig nal (34) erzeugt und in den wenigstens einen Überwachungsbereich (14) gesendet wird,

- mit der wenigstens einen optischen Empfangseinrichtung (24a, 24b) Reflexions- Überwachungssignale (36) empfangen werden, welche von Überwachungssignalen (34) herrühren, die in dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) reflektiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass

- wenigstens ein erstes Empfangsstartsignal (58a) an wenigstens eine erste Emp fangseinrichtung (24a) übermittelt wird und wenigstens ein zweites Empfangsstart signal (58b) an wenigstens eine zweite Empfangseinrichtung (24b) übermittelt wird,

- mit der wenigstens einen ersten Empfangseinrichtung (24a) auf das wenigstens eine erste Empfangsstartsignal (58a) hin ein Empfangsprozess, der mit der wenigs tens einen ersten Empfangseinrichtung (24a) durchgeführt wird, gestartet und we nigstens ein erstes Triggersignal (44a) erzeugt wird,

- mit der wenigstens einen zweiten Empfangseinrichtung (24b) auf das wenigstens eine zweite Empfangsstartsignal (58b) hin ein Empfangsprozess, der mit der we nigstens einen zweiten Empfangseinrichtung (24b) durchgeführt wird, gestartet wird und wenigstens ein zweites Triggersignal (44b) erzeugt wird,

- aus dem wenigstens einen ersten Triggersignal (44a) und dem wenigstens einen zweiten Triggersignal (44b) ein Sendertriggersignal (64) ermittelt wird, welches zu- mindest bezüglich seiner Triggerfunktion dem Späteren der wenigstens zwei Trig gersignale (44a, 44b) entspricht,

- auf das Sendertriggersignal (64) hin mit wenigstens einer optischen Sendeeinrich tung (22) wenigstens ein optisches Überwachungssignal (34) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mit den Empfangs prozessen der Empfangseinrichtungen (24a, 24b) Laufzeitmessungen durchgeführt werden für wenigstens ein optisches Überwachungssignal (34) und wenigstens ein entsprechendes Reflexions-Überwachungssignal (36), welches von dem wenigstens einen Überwachungssignal (34) herrührt, das in dem Überwachungsbereich (14) re flektiert wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigs tens eine erste Empfangsstartsignal (58a) an die wenigstens eine erste Empfangs einrichtung (24a) und das wenigstens eine zweite Empfangsstartsignal (58a) an die wenigstens eine zweite Empfangseinrichtung (24a) gleichzeitig übermittelt werden.

4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laufzeitmessung, welche mit einem Empfangsprozess mit der wenigstens ei nen Empfangseinrichtung (24a) durchgeführt wird, von der das zeitlich frühere Trig gersignal (44a) generiert wird, mittels wenigstens einer Verzögerungsgröße (66) korrigiert wird, wobei die wenigstens eine Verzögerungsgröße (66) eine zeitliche Verzögerung zwischen dem wenigstens einen ersten Triggersignal (44a) der we nigstens einen ersten Empfangseinrichtung (24a) und dem wenigstens einen zwei ten Triggersignal (44b) der wenigstens einen zweiten Empfangseinrichtung (24b) charakterisiert.

5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verzögerungsgröße (66) ermittelt wird, welche eine zeitliche Ver zögerung zwischen dem eine Triggerfunktion bewirkenden Zustand des wenigstens einen ersten Triggersignals (44a) und dem eine Triggerfunktion bewirkenden Zu stand des wenigstens einen zweiten Triggersignals (44b) charakterisiert.

6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- wenigstens ein Verzögerungserfassungsmittel (50a, 50b) bei der Übermittlung wenigstens eines Empfangsstartsignals (58a, 58b) gestartet und jeweils bei Errei chen eines eine Triggerfunktion des wenigstens einen ersten Triggersignals (44a) und eines eine Triggerfunktion bewirkenden Zustands des wenigstens einen zwei ten Triggersignals (44b) gestoppt wird,

- aus einer Differenz einer Verzögerung (60a) für das wenigstens eine erste Trig gersignal (44a) und einer Verzögerung (60b) für das wenigstens eine zweite Trig gersignal (44b) wenigstens eine Verzögerungsgröße (66) ermittelt wird, welche eine zeitliche Verzögerung zwischen dem wenigstens einen ersten Triggersignal (44a) und dem wenigstens einen zweiten Triggersignals (44b) charakterisiert.

7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus wenigstens einem Ergebnis wenigstens eines Empfangsprozesses eine Entfer nungsgröße (62a, 62b), welche eine Entfernung wenigstens eines Objekts (18), an dem das wenigstens eine optische Überwachungssignal (34) reflektiert wird, relativ zu der optischen Detektionsvorrichtung (12) charakterisiert, ermittelt wird.

8. Optoelektronische Detektionsvorrichtung (12) zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) mit optischen Überwachungssignalen (34), wobei die Detektionsvorrichtung (12) aufweist

- wenigstens eine optische Sendeeinrichtung (22) zur Erzeugung von optischen Überwachungssignalen (34),

- wenigstens eine optische Empfangseinrichtung (24a, 24b) zum Empfangen von optischen Reflexions-Überwachungssignalen (36), welche von optischen Überwa chungssignalen (34) herrühren, die in dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) reflektiert werden,

- und wenigstens eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung (28), mit wel cher die Detektionsvorrichtung (12) gesteuert werden kann und mit der Detektions vorrichtung (12) erfasste Informationen über den Überwachungsbereich (14) aus gewertet werden können,

-wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (28) zumindest signaltechnisch mit der wenigstens einen Empfangseinrichtung (24a, 24b) und der wenigstens einen Sen deeinrichtung (22) verbunden ist,

- wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (28) wenigstens ein Startsignalerzeu gungsmittel (48a, 48b) aufweist zur Erzeugung von Empfangsstartsignalen (58a, 58b) für wenigstens eine Empfangseinrichtung (24a, 24b), - wobei wenigstens eine Empfangseinrichtung (24a, 24b) wenigstens ein Trigger signalerzeugungsmittel (42) aufweist zur Erzeugung von Triggersignalen (44a, 44b),

- wobei die wenigstens eine Empfangseinrichtung (24a, 24b) wenigstens ein Um wandlungsmittel (38) zur Umwandlung von optischen Reflexions- Überwachungssignalen (36) in Signale, die mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung (28) verarbeitet werden können,

- und wobei die wenigstens eine optische Sendeeinrichtung (22) wenigstens eine Lichtquelle (32) aufweist, mit welcher optische Überwachungssignale (34) erzeugt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Detektionsvorrichtung (12) wenigstens zwei Empfangseinrichtungen (24a, 24b) umfasst, welche jeweils ein Triggersignalerzeugungsmittel (42) aufweisen zur Erzeugung eines jeweiligen Triggersignals (44a, 44b),

- die Steuer- und Auswerteeinrichtung (28) wenigstens ein Startsignalerzeugungs mittel (48a, 48b) aufweist zur Erzeugung von Empfangsstartsignalen (58a, 58b) für die Empfangseinrichtungen (24a, 24b),

- die Steuer- und Auswerteeinrichtung (28) wenigstens ein Logikmittel (56) aufweist, mit welchem aus den Triggersignalen (44a, 44b) der wenigstens zwei Empfangsein richtungen (24a, 24b) ein Sendertriggersignal (64) ermittelt werden kann, welches zumindest bezüglich seiner Triggerfunktion dem Späteren der wenigstens zwei Triggersignale (44a, 44b) entspricht,

- wobei das wenigstens eine Logikmittel (56) wenigstens eine Signalverbindung zu der wenigstens einen Sendeeinrichtung (22) aufweist zur Übermittlung wenigstens des Sendertriggersignals (64) zum Starten der Erzeugung wenigstens eines opti schen Überwachungssignals (34).

9. Optoelektronische Detektionsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Empfangseinrichtung (24a, 24b) wenigstens ein Lauf zeitmessmittel (46) aufweist.

10. Optoelektronische Detektionsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) wenigstens ein Entfernungs kompensationsmittel (52) aufweist.

11. Optoelektronische Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) wenigstens ein Verzögerungserfassungsmittel (50a, 50b) aufweist, mit welchem eine Verzöge rungsgröße (66) ermittelt werden kann, die eine zeitliche Verzögerung zwischen den Triggersignalen (44a, 44b) der wenigstens zwei Empfangseinrichtungen (24a, 24b) charakterisiert.

12. Optoelektronische Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Ausgang wenigstens einer Emp fangseinrichtung (24a, 24b) für das entsprechende Triggersignal (44a, 44b) und ei nem Eingang eines Entfernungskompensationsmittels (52) wenigstens ein Verzöge rungserfassungsmittel (50a, 50b) angeordnet ist.

13. Optoelektronische Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Logikmittel (56) wenigstens ein UND-Gatter (68, 72), wenigstens eine Laufzeitleitung (74) und/oder wenigstens ei nen Inverter (72) aufweist.

14. Optoelektronische Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Teile der wenigstens einen Steuer- und Auswerteeinrichtung (28), der Signalerzeugungsmittel (48a, 48b), der Entfer nungskompensationsmittel (52), der Verzögerungserfassungsmittel (50a, 50b), und/oder der Logikmittel (56) mit wenigstens einem programmierbaren Baustein realisiert sind.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Detektionsvorrichtung und optoelektronische Detektionsvorrichtung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer optoelektronischen Detektions vorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs mit optischen Überwachungssignalen, bei dem

- wenigstens ein Empfangsstartsignal an wenigstens eine optische Empfangseinrich tung übermittelt wird,

- mit der wenigstens einen Empfangseinrichtung auf das wenigstens eine Empfangs startsignal hin ein Empfangsprozess gestartet und wenigstens ein Triggersignal erzeugt wird,

- auf wenigstens ein Triggersignal hin direkt oder indirekt mit wenigstens einer opti schen Sendeeinrichtung wenigstens ein optisches Überwachungssignal erzeugt und in den wenigstens einen Überwachungsbereich gesendet wird,

- mit der wenigstens einen optischen Empfangseinrichtung Reflexions- Überwachungssignale empfangen werden, welche von Überwachungssignalen herrüh ren, die in dem wenigstens einen Überwachungsbereich reflektiert werden.

Ferner betrifft die Erfindung eine optoelektronische Detektionsvorrichtung zur Überwa chung wenigstens eines Überwachungsbereichs mit optischen Überwachungssignalen, wobei die Detektionsvorrichtung aufweist

- wenigstens eine optische Sendeeinrichtung zur Erzeugung von optischen Überwa chungssignalen,

- wenigstens eine optische Empfangseinrichtung zum Empfangen von optischen Refle xions-Überwachungssignalen, welche von optischen Überwachungssignalen herrühren, die in dem wenigstens einen Überwachungsbereich reflektiert werden,

- und wenigstens eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung, mit welcher die Detektionsvorrichtung gesteuert werden kann und mit der Detektionsvorrichtung erfass te Informationen über den Überwachungsbereich ausgewertet werden können,

- wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung zumindest signaltechnisch mit der wenigs tens einen Empfangseinrichtung und der wenigstens einen Sendeeinrichtung verbun den ist, - wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung wenigstens ein Startsignalerzeugungsmit tel aufweist zur Erzeugung von Empfangsstartsignalen für wenigstens eine Empfangs einrichtung,

- wobei wenigstens eine Empfangseinrichtung wenigstens ein Triggersignalerzeu gungsmittel aufweist zur Erzeugung von Triggersignalen,

- wobei die wenigstens eine Empfangseinrichtung wenigstens ein Umwandlungsmittel zur Umwandlung von optischen Reflexions-Überwachungssignalen in Signale, die mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung verarbeitet werden können,

- und wobei die wenigstens eine optische Sendeeinrichtung wenigstens eine Lichtquel le aufweist, mit welcher optische Überwachungssignale erzeugt werden können.

Stand der Technik

Aus der DE 102017 127922 A1 ist eine optoelektronische Detektionseinrichtung mit mindestens einer optischen Sendeeinheit bekannt mit einem elektromagnetischen Pul serzeuger zum Aussenden elektromagnetischer Sendepulse, und mindestens einem optischen Empfänger zum Empfangen von reflektierten Sendepulsen, welche einer Auswertungseinrichtung ein in Abhängigkeit der reflektierten Sendepulse gebildetes Empfangssignalbereich bereitstellt, wobei der optische Empfänger eingerichtet ist, ein Triggersignal zur Steuerung des optischen Senders bereitzustellen. Bei einem Ausfüh rungsbeispiel wird ein Startsignal von einem FPGA an den Empfänger ausgesendet und gleichzeitig zwei TDCs für ein Triggersignal und ein Feedbacksignal gestartet. Der Empfänger gibt das Triggersignal an die optische Sendeeinheit weiter. Die Zeit vom Startsignal bis zum Triggersignal wird über einen TDC im FPGA bestimmt und gibt die Triggerzeit an. Das Feedbacksignal wird etwas später am zweiten TDC am FPGA ein- treffen und gemessen. Die Zeit vom Startsignal bis zum Feedbacksignal ergibt eine Feedbackzeit. Mittels der Messung der zeitlichen Differenz aus Triggerzeit und Feed backzeit können temperatur- und alterungsbedingte Fehler kompensiert werden und die Messung der Distanzen verbessert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Detektionsvorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen Bestimmungen von Entfernungen von im Überwachungsbereich etwa vorhandenen Objekten weiter verbessert werden können. Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass

- wenigstens ein erstes Empfangsstartsignal an wenigstens eine erste Empfangsein richtung übermittelt wird und wenigstens ein zweites Empfangsstartsignal an wenigs tens eine zweite Empfangseinrichtung übermittelt wird,

- mit der wenigstens einen ersten Empfangseinrichtung auf das wenigstens eine erste Empfangsstartsignal hin ein Empfangsprozess, der mit der wenigstens einen ersten Empfangseinrichtung durchgeführt wird, gestartet und wenigstens ein erstes Triggersig nal erzeugt wird,

- mit der wenigstens einen zweiten Empfangseinrichtung auf das wenigstens eine zwei te Empfangsstartsignal hin ein Empfangsprozess, der mit der wenigstens einen zweiten Empfangseinrichtung durchgeführt wird, gestartet wird und wenigstens ein zweites Trig gersignal erzeugt wird,

- aus dem wenigstens einen ersten Triggersignal und dem wenigstens einen zweiten Triggersignal ein Sendertriggersignal ermittelt wird, welches zumindest bezüglich seiner Triggerfunktion dem Späteren der wenigstens zwei Triggersignale entspricht,

- auf das Sendertriggersignal hin mit wenigstens einer optischen Sendeeinrichtung we nigstens ein optisches Überwachungssignal erzeugt wird.

Erfindungsgemäß werden zwei Empfangseinrichtungen verwendet, welche getrennt voneinander ausgelesen werden können. Die Empfangseinrichtungen können räumlich getrennt voneinander angeordnet sein, sodass der Überwachungsbereich besser über wacht werden kann. Insbesondere kann so ein größerer Überwachungsbereich abge deckt werden.

Vorteilhafterweise können sich die jeweiligen Einzelüberwachungsbereiche der wenigs tens zwei Empfangseinrichtungen in einem Überlappbereich überlappen. So können Lücken im Überwachungsbereich vermieden werden.

Auf die Empfangsstartsignale hin werden jeweilige Empfangsprozesse gestartet, die mit den jeweiligen Empfangseinrichtungen durchgeführt werden. Die Empfangsprozesse können vorteilhafterweise Laufzeitmessungen umfassen, mit denen Laufzeiten vom Senden eines Überwachungssignals und dem Empfang eines entsprechenden Reflexi on-Überwachungssignals aus dem Überwachungsbereich gemessen werden können. Aus den Laufzeiten kann die Entfernung eines etwaigen Objektes, an dem das jeweilige Überwachungssignal reflektiert wurde, relativ zu der Detektionsvorrichtung ermittelt werden. Zusätzlich können die Empfangsprozesse die Bestimmung von Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von Objekten relativ zur Detektionsvorrichtung umfassen.

Insgesamt kann die Detektionsvorrichtung zur Ermittlung von Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von Objekten relativ zur Detektionsvorrichtung ausgestal tet sein und verwendet werden.

Um sicherzustellen, dass beim Senden eines Überwachungssignals in den Überwa chungsbereich, zumindest im Überlappbereich, beide Empfangseinrichtungen emp fangsbereit sind, wird das Triggersignal der Empfangseinrichtung deren Triggersignal später erzeugt wird, zur Realisierung des Sendertriggersignals verwendet, mit dem die Erzeugung des optischen Überwachungssignals gestartet wird. Das zeitlich frühere Triggersignal kann dabei verworfen werden.

Aus dem wenigstens einen ersten Triggersignal und dem wenigstens einen zweiten Triggersignal wird ein Sendertriggersignal ermittelt, welches zumindest bezüglich seiner Triggerfunktion dem Späteren der wenigstens zwei Triggersignale entspricht. Die Trig gerfunktion im Sinne der Erfindung kann insbesondere bei einem digitalen Triggersignal durch ansteigende Flanken und/oder abfallende Flanken bewirkt werden.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein optisches Überwachungssignal auf eine anstei gende Flanke des Sendertriggersignals hin erzeugt werden. Die ansteigende Flanke des Sendertriggersignals entspricht dabei zumindest bezüglich des Zeitpunkts der an steigenden Flanke des späteren der wenigstens zwei Triggersignale. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein optisches Überwachungssignal auf eine abfallende Flanke des Sendertriggersignals hin erzeugt werden. Die abfallende Flanke des Sen dertriggersignals entspricht dabei zumindest bezüglich des Zeitpunkts der abfallenden Flanke des späteren der wenigstens zwei Triggersignale.

Die Bezeichnungen „erstes“ oder „zweites“ insbesondere bei den Empfangseinrichtun gen, den Empfangsstartsignalen und den Triggersignalen oder dergleichen dienen, so- fern nicht anders erwähnt, lediglich der einfacheren Unterscheidung und implizieren keine zeitliche oder sonstige Reihenfolge.

Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Detektionsvorrichtung nach einem Licht laufzeitverfahren, insbesondere einem Lichtimpulslaufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Lichtimpulslaufzeitverfahren arbeitende optoelektronische Detektionsvorrichtungen können als Time-of-Flight- (TOF), Light-Detection-and-Ranging-Systeme (LiDAR), La- ser-Detection-and-Ranging-Systeme (LaDAR) oder dergleichen ausgestaltet und be zeichnet werden. Dabei wird eine Laufzeit gemessen vom Aussenden eines Überwa chungssignals, insbesondere eines Lichtpulses, mit wenigstens einer Sendeeinrichtung und dem Empfang eines Reflexions-Überwachungssignals, welches von dem Überwa chungssignal herrührt, das insbesondere an einem Objekt in dem Überwachungsbe reich reflektiert wurde, mit wenigstens einer Empfangseinrichtung. Aus der Laufzeit wird eine Entfernung zwischen der Detektionsvorrichtung und dem Objekt ermittelt, an dem das Überwachungssignal reflektiert wurde.

Vorteilhafterweise kann die elektrooptischen Detektionsvorrichtung als scannendes System ausgestaltet sein. Dabei kann mit optischen Überwachungssignalen ein Über wachungsbereich abgetastet, also abgescannt, werden. Dazu können die entsprechen den Überwachungssignale bezüglich ihrer Ausbreitungsrichtung über den Überwa chungsbereich geschwenkt werden. Hierbei kann wenigstens Umlenkeinrichtung, ins besondere eine Scaneinrichtung, eine Umlenkspiegeleinrichtung oder dergleichen, zum Einsatz kommen.

Vorteilhafterweise kann die elektrooptischer Detektionsvorrichtung als laserbasiertes Entfernungsmesssystem ausgestaltet sein. Das laserbasierte Entfernungsmesssystem kann als Lichtquelle der wenigstens einer Sendeeinrichtung wenigstens einen Laser, insbesondere einen Diodenlaser, aufweisen. Mit dem wenigstens einen Laser können insbesondere gepulste Sendestrahlen als Überwachungssignale gesendet werden. Mit dem Laser können optische Überwachungssignale in für das menschliche Auge sicht baren oder nicht sichtbaren Frequenzbereichen emittiert werden. Entsprechend kann wenigstens eine Empfangseinrichtung einen für die Frequenz des ausgesendeten Lich tes ausgelegten Detektor, insbesondere einen Punktsensor, Zeilensensor oder Flä chensensor, im Besonderen eine (Lawinen)fotodiode, eine Photodiodenzeile, einen CCD-Sensor oder dergleichen, aufweisen. Die als laserbasiertes Entfernungsmesssys tem ausgelegte elektrooptische Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise ein La serscanner sein. Mit einem Laserscanner kann ein Überwachungsbereich mit einem insbesondere gepulsten Laserstrahl abgetastet werden.

Die Erfindung kann bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, eingesetzt werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, einem Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder dergleichen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder wenigs tens teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Fahrzeuge. Sie kann auch im stationären Betrieb eingesetzt werden.

Die elektrooptische Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer insbesondere elektronischen Steuervorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer- Informationseinrichtung und/oder einem Parkassistenzsystem und/oder einer Gestener kennung oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann das Fahrzeug autonom oder teilautonom betrieben werden.

Mit der elektrooptischen Detektionsvorrichtung können stehende oder bewegte Objekte, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenhei ten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, insbesondere Parklücken, oder dergleichen, erfasst werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können mit den Empfangsprozes sen der Empfangseinrichtungen Laufzeitmessungen durchgeführt werden für wenigs tens ein optisches Überwachungssignal und wenigstens ein entsprechendes Reflexi ons-Überwachungssignal, welches von dem wenigstens einen Überwachungssignal herrührt, das in dem Überwachungsbereich reflektiert wurde. Auf diese Weise kann eine Laufzeit der optischen Überwachungssignale zwischen dem Aussenden eines opti schen Überwachungssignals in den Überwachungsbereich und dem Empfang des ent sprechenden Reflexions-Überwachungssignals aus dem Überwachungsbereich mit der wenigstens einen Empfangseinrichtung ermittelt werden. Zwischen dem Starten des Empfangsprozesses und der Erzeugung wenigstens eines Triggersignals mit wenigstens einer Empfangseinrichtung kann es zu einer insbesonde re technisch bedingten Verzögerung kommen. Diese Verzögerungen können bei den wenigstens zwei Empfangseinrichtungen unterschiedlich sein. Unterschiedliche Verzö gerungen beim Erzeugen der Triggersignale können aufgrund der Taktung, insbesonde re der Synchronisation, von Signalen zwischen den Empfangseinrichtungen und einer Steuer- und Auswerteeinrichtung hervorgerufen werden. Da das jeweils zeitlich spätere Triggersignal zum Starten des wenigstens einen optischen Überwachungssignals mit der optischen Sendeeinrichtung verwendet wird, wird die Laufzeitmessung mit der we nigstens einen Empfangseinrichtung, von der das zeitlich frühere Triggersignal herrührt, zeitlich vor der Erzeugung des Überwachungssignals gestartet. Auf diese Weise wird mit der wenigstens einen Empfangseinrichtung mit dem früheren Triggersignal fälsch lich eine zu lange Laufzeit ermittelt und infolgedessen eine zu große Entfernung ge messen. Dieser Messfehler kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Ent fernungskompensation korrigiert werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können das wenigstens eine erste Empfangsstartsignal an die wenigstens eine erste Empfangseinrichtung und das wenigstens eine zweite Empfangsstartsignal an die wenigstens eine zweite Emp fangseinrichtung gleichzeitig übermittelt werden. Auf diese Weise können der Emp fangsprozess mit der wenigstens einen ersten Empfangseinrichtung und der Emp fangsprozess mit der wenigstens einen zweiten Empfangseinrichtung gleichzeitig ge startet werden.

Vorteilhafterweise können das wenigstens eine erste Empfangsstartsignal und das we nigstens eine zweite Empfangsstartsignal identisch sein. Auf diese Weise ist die Gleich zeitigkeit gewährleistet. Ferner ist lediglich ein Startsignalerzeugungsmittel erforderlich, um die Empfangsstartsignale bereitzustellen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Laufzeitmes sung, welche mit einem Empfangsprozess mit der wenigstens einen Empfangseinrich tung durchgeführt wird, von der das zeitlich frühere Triggersignal generiert wird, mittels wenigstens einer Verzögerungsgröße korrigiert werden, wobei die wenigstens eine Ver- zögerungsgröße eine zeitliche Verzögerung zwischen dem wenigstens einen ersten Triggersignal der wenigstens einen ersten Empfangseinrichtung und dem wenigstens einen zweiten Triggersignal der wenigstens einen zweiten Empfangseinrichtung charak terisiert. Auf diese Weise können Fehler in der Entfernungsmessung korrigiert werden. So kann die Entfernungsbestimmungen weiter verbessert werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens eine Verzögerungsgröße ermittelt werden, welche eine zeitliche Verzögerung zwischen dem eine Triggerfunktion bewirkenden Zustand des wenigstens einen ersten Triggersignals und dem eine Triggerfunktion bewirkenden Zustand des wenigstens einen zweiten Trig gersignals charakterisiert. Mithilfe der wenigstens einen Verzögerungsgröße können Messfehler korrigiert werden, welche von der zeitlichen Verzögerung zwischen dem wenigstens einen ersten Triggersignal und dem wenigstens einen zweiten Triggersignal herrühren.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann

- wenigstens ein Verzögerungserfassungsmittel bei der Übermittlung wenigstens eines Empfangsstartsignals gestartet und jeweils bei Erreichen eines eine Triggerfunktion des wenigstens einen ersten Triggersignals und eines eine Triggerfunktion bewirkenden Zustands des wenigstens einen zweiten Triggersignals gestoppt werden,

- aus einer Differenz einer Verzögerung für das wenigstens eine erste Triggersignal und einer Verzögerung für das wenigstens eine zweite Triggersignal kann wenigstens eine Verzögerungsgröße ermittelt werden, welche eine zeitliche Verzögerung zwischen dem wenigstens einen ersten Triggersignal und dem wenigstens einen zweiten Trigger signals charakterisiert.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verzögerungserfassungsmittel als Zähler reali siert sein. Mithilfe eines Zählers können Verzögerungsgrößen in Form von Zählwerten ermittelt werden. So können auch digitale Zählwerte ermittelt werden, welche insbeson dere mit Logikmitteln verarbeitet werden können.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann aus wenigstens einem Ergebnis wenigstens eines Empfangsprozesses Entfernungsgröße, welche eine Entfernung wenigstens eines Objekts, an dem das wenigstens eine optische Überwa- chungssignal reflektiert wird, relativ zu der optischen Detektionsvorrichtung charakteri siert ermittelt werden. Auf diese Weise kann die Detektionsvorrichtung als Entfer nungsmesssystem eingesetzt werden.

Vorteilhafterweise können zusätzlich aus wenigstens einem Ergebnis wenigstens eines Empfangsprozesses eine Richtung und/oder Geschwindigkeit wenigstens eines Objekts relativ zur Detektionsvorrichtung ermittelt werden. So können Objekte besser zugeord net werden.

Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Detektionsvorrichtung dadurch ge löst, dass

- die Detektionsvorrichtung wenigstens zwei Empfangseinrichtungen umfasst, welche jeweils ein Triggersignalerzeugungsmittel aufweisen zur Erzeugung eines jeweiligen Triggersignals,

- die Steuer- und Auswerteeinrichtung wenigstens ein Startsignalerzeugungsmittel auf weist zur Erzeugung von Empfangsstartsignalen für die Empfangseinrichtungen,

- die Steuer- und Auswerteeinrichtung wenigstens ein Logikmittel aufweist, mit wel chem aus den Triggersignalen der wenigstens zwei Empfangseinrichtungen ein Sender triggersignal ermittelt werden kann, welches zumindest bezüglich seiner Triggerfunktion dem Späteren der wenigstens zwei Triggersignale entspricht,

- wobei das wenigstens eine Logikmittel wenigstens eine Signalverbindung zu der we nigstens einen Sendeeinrichtung aufweist zur Übermittlung wenigstens des Sendertrig gersignals zum Starten der Erzeugung wenigstens eines optischen Überwachungssig nals.

Erfindungsgemäß sind wenigstens zwei Empfangseinrichtungen vorgesehen, welche getrennt voneinander jeweilige Reflexions-Überwachungssignale empfangen können. Die Empfangseinrichtungen weisen jeweils ein Signalerzeugungsmittel auf, mit wel chem getrennt jeweilige Triggersignale erzeugt werden können. Die Steuer- und Aus werteeinrichtung weist wenigstens ein Logikmittel auf, mit welchem ein Sendertrigger signal erzeugt werden kann, dass funktional dem zeitlich späteren Triggersignal ent spricht. Mit dem Sendertriggersignal kann die wenigstens eine Sendeeinrichtung ange steuert werden und so ein entsprechendes optisches Überwachungssignal erzeugt werden. Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung ausgestaltet sein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Umwandlungsmittel zur Umwandlung von optischen Überwachungssignalen in Signale, die mit der Steuer- und Auswerteeinrich tung verarbeitet werden können, ein optoelektronisches Bauteil, aufweisen.

Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Umwandlungsmittel einen für die Fre quenz des ausgesendeten Überwachungssignals ausgelegten Detektor, insbesondere einen Punktsensor, Zeilensensor oder Flächensensor, im Besonderen eine (Lawi- nen)fotodiode, eine Photodiodenzeile, einen CCD-Sensor oder dergleichen, aufweisen oder daraus bestehen. Auf diese Weise können die optischen Reflexions- Überwachungssignale in elektrische Signale umgewandelt werden. Die elektrischen Signale können mit einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung verarbeitet werden.

Vorteilhafterweise kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung sein. Auf diese Weise kann die Detektionsvorrichtung elektro nisch betrieben werden.

Das wenigstens eine Startsignalerzeugungsmittel der Steuer- und Auswerteeinrichtung und die Triggersignalerzeugungsmittel der Empfangseinrichtungen können funktional kombiniert realisiert sein. Das wenigstens eine Startsignalerzeugungsmittel und/oder die Triggersignalerzeugungsmittel können auf Software- und/oder hardwaretechnischem Wege realisiert sein. Das wenigstens eine Startsignalerzeugungsmittel und die Trigger signalerzeugungsmittel können gemeinsam in der Steuer- und Auswerteeinrichtung o- der räumlich getrennt voneinander, insbesondere in unterschiedlichen Bauteilen, reali siert sein.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Empfangseinrichtung wenigstens ein Laufzeitmessmittel aufweisen. Mit dem wenigstens einen Laufzeit messmittel kann die Laufzeit vom Erzeugen oder Senden von optischen Überwa- chungssignalen bis zum Empfang der entsprechenden Reflexions- Überwachungssignale ermittelt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Detektionsvorrichtung we nigstens ein Entfernungskompensationsmittel aufweisen. Mit dem wenigstens einen Entfernungskompensationsmittel können Unterschiede in den Entfernungen, welche von den wenigstens zwei Empfangseinrichtungen ermittelt werden, kompensiert wer den. Die Unterschiede in den gemessenen Entfernungen sind die Folge von unter schiedlichen Verzögerungen bei der Erzeugung der Triggersignale mit den Empfangs einrichtungen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Detektionsvorrichtung we nigstens ein Verzögerungserfassungsmittel aufweisen, mit welchem eine Verzöge rungsgröße ermittelt werden kann, die eine zeitliche Verzögerung zwischen den Trig gersignalen der wenigstens zwei Empfangseinrichtungen charakterisiert.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verzögerungserfassungsmittel wenigstens ei nen Time-to-Digital-Converter (TDC) aufweisen oder daraus bestehen. Mit einem Time- to-Digital-Converter kann wenigstens eine digitale Verzögerungsgröße ermittelt werden, welche eine zeitliche Verzögerung zwischen dem wenigstens einen ersten Triggersignal und dem wenigstens einen zweiten Triggersignals charakterisiert.

Vorteilhafterweise kann mit dem wenigstens einen Verzögerungserfassungsmittel ein Zeitintervall zwischen dem jeweiligen Empfangsstartsignal und der Erzeugung des ent sprechenden Triggersignals gemessen und in eine digitale Verzögerungsgröße umge wandelt werden. Die digitale Verzögerungsgröße kann einem entsprechenden Entfer nungskompensationsmittel zugeführt werden, mit dem die entsprechenden Messfehler in der Entfernungsmessung der Empfangseinrichtung, von welcher das zeitlich frühere Triggersignal herrührt, korrigiert werden kann.

Vorteilhafterweise kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung wenigstens ein Entfer nungskompensationsmittel und/oder wenigstens ein Verzögerungserfassungsmittel aufweisen. Das wenigstens eine Entfernungskompensationsmittel und/oder das wenigs- tens eine Verzögerungserfassungsmittel kann mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung realisiert sein. Auf diese Weise kann ein Bauteilaufwand insgesamt verringert werden

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann zwischen einem Ausgang we nigstens einer Empfangseinrichtung für das entsprechende Triggersignal und einem Eingang eines Entfernungskompensationsmittels wenigstens ein Verzögerungserfas sungsmittel angeordnet sein. Auf diese Weise kann mit der Verzögerungserfassungs mittel eine die Verzögerung charakterisieren Verzögerungsgröße ermittelt und direkt dem Entfernungskompensationsmittel zugeführt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Logikmittel we nigstens ein UND-Gatter, wenigstens eine Laufzeitleitung und/oder wenigstens einen Inverter aufweisen. Auf diese Weise kann nach Eingabe der Triggersignale der wenigs tens zwei Empfangseinrichtungen das Sendertriggersignal ermittelt werden, welches zumindest bezüglich seiner Triggerfunktion dem Späteren der wenigstens zwei Trigger signale entspricht.

Laufzeitleitungen können im englischsprachigen auch als „Delay-Iine“ bezeichnet wer den.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens Teile der wenigs tens einen Steuer- und Auswerteeinrichtung, der Signalerzeugungsmittel, der Entfer nungskompensationsmittel, der Verzögerungserfassungsmittel, und/oder der Logikmittel mit wenigstens einem programmierbaren Baustein realisiert sein. Auf diese Weise kön nen die entsprechenden Mittel flexibler realisiert und angepasst werden.

Vorteilhafterweise kann der der wenigstens eine programmierbare Baustein wenigstens ein Field Programmable Gate Array (FPGA) aufweisen oder daraus bestehen. FPGAs können durch entsprechende Programmierung auch im Feld angepasst werden.

Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung und deren jeweiligen vorteilhaften Aus gestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und um gekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich nung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschrei bung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

Figur 1 ein Fahrzeug mit einer optischen Detektionsvorrichtung und einem Fahreras sistenzsystem in der Vorderansicht;

Figur 2 eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs aus der Figur 1 ;

Figur 3 eine Funktionsdarstellung der optischen Detektionsvorrichtung aus der Fi gur 1 ;

Figur 4 zeitliche Verläufe von Steuersignalen der optischen Detektionsvorrichtung; Figur 5 eine Funktionsdarstellung eines Logikmittels, welches Teil einer Steuer- und Auswerteeinrichtung der optischen Detektionsvorrichtung aus den Figur 1 bis 3 ist;

Figur 6 zeitliche Verläufe von Signalen innerhalb des Logikmittels aus der Figur 5.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Ausführungsform(en) der Erfindung

In der Figur 1 ist ein Fahrzeug 10 beispielhaft in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. In der Figur 2 ist das Fahrzeug 10 als Funktionsdarstellung dargestellt.

Das Fahrzeug 10 weist eine optische Detektionsvorrichtung 12 beispielhaft in Form ei nes Laserscanners auf. Die Detektionsvorrichtung 12 befindet sich beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 und ist in einen Überwachungsbereich 14 bei spielhaft in Fahrtrichtung 16 vor dem Fahrzeug 10 gerichtet. Die Detektionsvorrichtung 12 kann auch an anderer Stelle des Fahrzeugs 10 auch anders ausgerichtet angeord- net sein. Es können auch mehrere Detektionsvorrichtungen 12 vorgesehen sein. Die Detektionsvorrichtung 12 dient zur Überwachung des Überwachungsbereichs 14 auf Objekte 18 hin.

Mit der Detektionsvorrichtung 12 können stehende oder bewegte Objekte 18, insbeson dere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, ins besondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Frei räume, insbesondere Parklücken, oder dergleichen, erfasst werden. Mit der Detektions vorrichtung 12 können zumindest Entfernungen, aber auch Richtungen und/oder Ge schwindigkeiten von Objekten 18 relativ zum Fahrzeug 10 ermittelt werden.

Ferner verfügt das Fahrzeug 10 über ein Fahrerassistenzsystem 20. Mit dem Fahreras sistenzsystem 20 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden. Die Detektionsvorrichtung 12 ist funktional mit dem Fahrerassistenzsystem 20 verbun den. Über die Verbindung können Informationen, die mit der Detektionsvorrichtung 12 aus dem Überwachungsbereich 14, beispielsweise über etwaige Objekte 18, erfasst werden, an das Fahrerassistenzsystem 20 übermittelt werden.

Die Detektionsvorrichtung 12 ist als Funktionsdarstellung auch in der Figur 3 gezeigt. Die Detektionsvorrichtung 12 umfasst beispielhaft eine Sendeeinrichtung 22, zwei Emp fangseinrichtungen 24a und 24b, eine Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 28.

Die Sendeeinrichtung 22 verfügt über eine Sendeelektronik 30 und eine Lichtquelle 32. Die Lichtquelle 32 ist beispielhaft als Laserdiode realisiert. Die Sendeeinrichtung 22 ist funktional, beispielsweise zur Steuerung und Stromversorgung, mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 verbunden. Mit der Sendeeinrichtung 22, respektive der Licht quelle 32, können optische Überwachungssignale 34, beispielsweise in Form von La serpulsen, erzeugt werden.

Die Sendeeinrichtung 22 kann optional eine nicht gezeigte Senderoptik aufweisen, mit der die optischen Überwachungssignale 34 beispielsweise in einer Raumrichtung quer zur Ausbreitungsrichtung der Überwachungssignale 34 aufgeweitet werden können. Die Sendeeinrichtung 22 ist auf die Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 gerichtet. Die Überwa- chungssignale 34 werden mit der Sendeeinrichtung 22 zur Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 gesendet.

Die Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 kann beispielsweise einen angetriebenen Umlenk- spiegel, beispielsweise einen Mikroschwingspiegel oder MEMS-Spiegel, aufweisen. Mit der Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 werden die optischen Überwachungssignale 34 in den Überwachungsbereich 14 gelenkt. Dabei können die Richtungen der Überwa chungssignale 34 beispielsweise durch schwenken des Umlenkspiegels verändert wer den. Der Überwachungsbereich 14 kann so mit den optischen Überwachungssignalen 34 abgetastet werden.

Falls die optischen Überwachungssignale 34 im Überwachungsbereich 14 auf ein Ob jekt 18 treffen, werden sie reflektiert und zurückgesendet. Die reflektierten Überwa chungssignale 34 werden der der einfacheren Unterscheidbarkeit wegen als Reflexions- Überwachungssignale 36 bezeichnet.

Die Reflexions-Überwachungssignale 36, welche auf die Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 treffen, werden mit dieser zu den Empfangseinrichtungen 24a und 24b umgelenkt. Der Sichtbereich der Empfangseinrichtung 24a und der Sichtbereich der Empfangsein richtung 24b überlappen sich im Überwachungsbereich 14 in einem Überlappbereich 37, welche in der Figur 2 mit einem gestrichenen Trapez angedeutet ist. Reflexions- Überwachungssignale 36 aus dem Überlappbereich 37 werden mit beiden Empfangs einrichtungen 24a und 24b empfangen.

Die Empfangseinrichtungen 24a und 24b sind beispielhaft funktional identisch ausge staltet. Jede der Empfangseinrichtungen 24a und 24b umfasst ein optoelektronisches Empfangsbauteil 38, beispielhaft einen optischen Detektor, beispielsweise einen Punktsensor, Zeilensensor oder Flächensensor, im Besonderen eine (Lawinen- )photodiode, eine Photodiodenzeile, einen CCD-Sensor oder dergleichen. Mit dem optoelektronischen Empfangsbauteil 38 können die optischen Reflexions- Überwachungssignale 36 in entsprechende elektrische Überwachungssignale umge wandelt werden.

Ferner weist jede Empfangseinrichtung 24a und 24b eine Empfangselektronik 40 auf. Die Empfangselektroniken 40 sind jeweils signaltechnisch mit der Steuer- und Auswer teeinrichtung 28 verbunden. Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 können bei spielsweise elektrische Signale an die Empfangseinrichtungen 24a und 24b übermittelt werden und umgekehrt. Ferner können die elektrischen Überwachungssignale oder da raus resultierende Objektinformationen, wie beispielsweise Entfernungsgrößen 62a und 62a, von den Empfangseinrichtungen 24a und 24b an die Steuer- und Auswerteeinrich tung 28 übertragen werden.

Außerdem umfasst jede Empfangselektronik 40 ein Triggersignalerzeugungsmittel 42 und ein Laufzeitmittel 46.

Mit dem Triggersignalerzeugungsmittel 42 der Empfangseinrichtung 24a können Trig gersignale 44a erzeugt werden. Mit dem Triggersignalerzeugungsmittel 42 der Emp fangseinrichtung 24b können Triggersignale 44b erzeugt werden.

Mit den Laufzeitmitteln 46 können die jeweiligen Laufzeiten vom Aussenden der Über wachungssignale 34 bis zum Empfang der Reflexions-Überwachungssignale 36 mit den jeweiligen Empfangseinrichtungen 24a und 24b ermittelt und aus den Laufzeiten ent sprechende Entfernungsgrößen 62a und 62b die ermittelt werden. Die Entfernungsgrö ße 62a charakterisiert die mit der Empfangseinrichtung 24a ermittelte Entfernung des Objekts 18. Die Entfernungsgröße 62b charakterisiert die mit der Empfangseinrichtung 24b ermittelte Entfernung des Objekts 18. In der Regel werden mit den Empfangsein richtungen 24a und 24b, wie weiter unten näher erläutert, unterschiedlich große Entfer nungsgröße 62a und 62b ermittelt.

Die Empfangselektroniken 40 und die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 können auf Software- und/oder hardwaretechnischem Wege realisiert sein.

Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 kann beispielsweise als sogenanntes Field Programmable Gate Array (FPGA) ausgestaltet sein. Die Steuer- und Auswerteeinrich tung 28 umfasst beispielhaft zwei Startsignalerzeugungsmittel 48, zwei Verzögerungs erfassungsmittel 50a und 50b, ein Entfernungskompensationsmittel 52, ein Speichermit tel 54 und ein Logikmittel 56. Mit dem Startsignalerzeugungsmittel 48a kann ein Empfangsstartsignal 58a erzeugt und an die Empfangseinrichtung 24a übermittelt werden. Entsprechend kann mit dem Startsignalerzeugungsmittel 48b ein Empfangsstartsignale 58b erzeugt und an die Emp fangseinrichtung 24b übermittelt werden.

Mit dem Verzögerungsmittel 50a der Empfangseinrichtung 24a kann eine digitale Ver zögerungsgröße realisiert werden, welche einer zeitlichen Verzögerung 60a zwischen dem Empfangsstartsignal 58a und dem entsprechenden Triggersignal 44a charakteri siert. Mit dem Verzögerungsmittel 50b der Empfangseinrichtung 24b kann eine digitale Verzögerungsgröße realisiert werden, welche einer zeitlichen Verzögerung 60b zwi schen dem Empfangsstartsignal 58b und dem entsprechenden Triggersignal 44b cha rakterisiert. Die zeitlichen Verzögerungen 60a und 60b, respektive die entsprechenden Verzögerungsgrößen, können dem Entfernungskompensationsmittel 52 zugeführt wer den. Die Verzögerungsmitteln 50a und 50b können beispielsweise als Verzögerungs zähler realisiert sein..

Mit dem Entfernungskompensationsmittel 52 kann mithilfe der beiden Entfernungsgrö ßen 62a und 62b und der beiden zeitlichen Verzögerungen 60a und 60b eine Korrektur der ermittelten Entfernungen, beispielhaft einer der ermittelten Entfernungsgrößen 62a oder 62b, durchgeführt werden. Die korrigierten Entfernungen, respektive die gegebe nenfalls korrigierten Entfernungsgrößen 62a oder 62b, können in dem Speichermittel 54 gespeichert werden, von wo aus die Daten bei Bedarf abgerufen werden können. Das Speichermittel 54 kann beispielsweise als RAM realisiert sein.

Das Logikmittel 56 ist im Detail in der Figur 5 gezeigt. Mit dem Logikmittel 56 kann aus dem zeitlich Späteren der beiden Triggersignalen 44a und 44b ein Sendertriggersignal 64 ermittelt werden. Das Sendertriggersignal 64 kann an die Sendeeinrichtung 22, res pektive die Sendeelektronik 30, übermittelt werden. Auf das Sendertriggersignal 64 wird mit der Lichtquelle 32 ein optisches Überwachungssignal 34 erzeugt.

In der Figur 4 sind die Zeitverläufe der Empfangsstartsignale 58a und 58b der Trigger signale 44a und 44b und des Sendertriggersignals 64 gezeigt. Die Darstellung ist nicht maßstäblich. Die Empfangsstartsignale 58a und 58b, die Triggersignale 44a und 44b und das Sendertriggersignal 64 sind beispielhaft digitale Signale. Der Beginn der Emp- fangsstartsignale 58a und 58b, der Triggersignale 44a und 44b und des Sendertrigger signals 64 wird mit einer jeweiligen ansteigenden Flanke und deren Ende mit einer je weiligen abfallenden Flanke realisiert.

Bei dem Verfahren zum Betreiben der Detektionsvorrichtung 12 wird zunächst die Stel lung der Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 ermittelt und damit die Richtung, in der der Überwachungsbereich 14 mit der Detektionsvorrichtung 12 abgetastet wird.

Sobald die Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 in den Überlappbereich 37 der beiden Emp fangseinrichtungen 24a und 24b gerichtet ist, wird ein entsprechendes Signal an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 übermittelt.

Auf dieses Signal hin werden mit den Startsignalerzeugungsmitteln 48a und 48b der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 die jeweiligen Empfangsstartsignale 58a und 58b generiert und an die Empfangseinrichtungen 24a und 24b übermittelt. Die Empfangs startsignale 58a und 58b werden idealerweise gleichzeitig übermittelt. Statt der bei spielhaft zwei Startsignalerzeugungsmittel 48a und 48b kann auch ein einziges Start signalerzeugungsmittel vorgesehen sein, welches mit beiden Empfangseinrichtungen verbunden sein kann.

Auf das Empfangsstartsignal 58a wird in der Empfangseinrichtung 24a ein Empfangs prozess gestartet, welcher eine Laufzeitmessung mithilfe des Laufzeitmittels 46 um fasst. Außerdem wird mit dem Triggersignalerzeugungsmittel 42 der Empfangseinrich tung 24a mit einer Verzögerung 60a das jeweilige Triggersignal 44a erzeugt.

Auf das Empfangsstartsignal 58b wird in der Empfangseinrichtung 24b ein Empfangs prozess gestartet, welcher eine Laufzeitmessung mithilfe des dortigen Laufzeitmittels 46 umfasst. Außerdem wird mit dem Triggersignalerzeugungsmittel 42 der Empfangsein richtung 24b mit einer Verzögerung 60b das jeweilige Triggersignal 44b erzeugt.

Die Verzögerung 60a der Empfangseinrichtung 24a und die Verzögerung 60b der Emp fangseinrichtung 24b unterscheiden sich um einen Differenz 66. Die Unterschiede in den Verzögerungen 60a und 60b kommen bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel daher, dass die Takte zwischen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28, der Emp- fangseinrichtung 24a und der Empfangseinrichtung 24b nicht synchronisiert sind. Eine erwartete Differenz 66 zwischen den Verzögerungszeiten 60a und 60b beträgt beispiel haft wenige Nanosekunden. Die Differenz 66 wird, wie weiter unten erläutert, mithilfe der Verzögerungserfassungsmittel 50a und 50b ermittelt. Die Takte der Verzögerungs erfassungsmittel 50a und 50b sind um ein Vielfaches höher als die Takte der Emp fangseinrichtungen 24a und 24b.

Das Triggersignal 44a der Empfangseinrichtung 24a wird dem Verzögerungserfas sungsmittel 50a übermittelt. Das Triggersignal 44b der Empfangseinrichtung 24b wird dem Verzögerungserfassungsmittel 50b übermittelt. Beide Triggersignale 44a und 44b werden außerdem dem Logikmittel 56 zugeführt.

Das Verzögerungserfassungsmittel 50a wird mit dem Empfangsstartsignal 58a gestartet und beim Eintreffen des Triggersignals 44a gestoppt. Mit dem Verzögerungserfas sungsmittel 50a wird die zeitliche Verzögerung 60a bestimmt. Entsprechend wird das Verzögerungserfassungsmittel 50b wird mit dem Empfangsstartsignal 58b gestartet und beim Eintreffen des Triggersignals 44b gestoppt. Mit dem Verzögerungserfassungsmit tel 50b wird die zeitliche Verzögerung 60b bestimmt.

Das Logikmittel 56 ist im Detail in Figur 5 gezeigt. Das Logikmittel 56 verfügt beispiel haft über ein erstes UND-Gatter 68, an dessen Eingänge die Triggersignale 44a und 44b angelegt werden. Ein erstes UND-Gatter-Ausgangssignal 70 am Ausgang des ers ten UND-Gatters 68 wird an einen Eingang eines zweiten UND-Gatters 72 angelegt. Außerdem wird das erste UND-Gatter-Ausgangssignal 70 an einen Eingang einer Lauf zeitleitung 74 angelegt. An die Laufzeitleitung 74 schließt sich ein Inverter 76 ein.

Das invertierte Laufzeitleitungsausgangssignal 80 am Ausgang des Inverters 76 wird an den zweiten Eingang des zweiten UND-Gatters 72 angelegt. Am Ausgang des zweiten UND-Gatters 72 liegt das Sendertriggersignal 64 an. Die ansteigende Flanke des Sen dertriggersignals 64 entspricht der ansteigenden Flanke des zeitlich späteren, beispiel haft des Triggersignals 44b der Empfangseinrichtung 24b. Die ansteigende Flanke des Sendertriggersignals 64 erfüllt bei dem beschriebenen Beispiel die Triggerfunktion zum Erzeugen eines Überwachungssignals 34 mit der Sendeeinrichtung 22. Dies bedeutet, dass die Lichtquelle 32 mit der ansteigenden Flanke des Sendertriggersignals 64 zum Erzeugen eines Uberwachungssignals 34 getriggert wird.

Der zeitliche Verlauf der Triggersignale 44a und 44b, des UND-Gatter-Ausgangssignals 70, eines Laufzeitleitungsausgangssignals 78, des invertierten Laufzeitleitungsaus gangssignals 80 und des Sendertriggersignals 64 sind in der Figur 6 nicht maßstäblich gezeigt. Das Laufzeitleitungsausgangssignal 78 liegt am Ausgang der Laufzeitleitung 74 an.

Beispielhaft kann die Differenz 66 der Verzögerungen 60a und 60b zwischen den bei den Triggersignale 44a und 44b kürzer als 5 ns sein. Die Dauer der Triggersignale 44a und 44b, nämlich der zeitliche Abstand zwischen der jeweiligen ansteigenden Flanke und der jeweiligen abfallenden Flanke, sind in der Größenordnung von etwa 80 ns. Die Triggersignale 44a und 44b sind deutlich größer als die Differenz 66 der Verzögerung 60a und 60b. Auf diese Weise kann es nicht zu Doppelpulsen am Ausgang des zweiten UND-Gatters 72 kommen. Mit der Laufzeitleitung 74 kann an die gewünschte Länge des Sendertriggersignals 64 angepasst werden.

Insgesamt wird das zeitlich spätere Triggersignal, in dem gezeigten Beispiel das Trig gersignal 44b, nicht in die Zeitbasis der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 überführt, sondern über die nicht getakteten Elemente des Logikmittels 56 in Form des Sender triggersignals 64 an die Sendeeinrichtung 22 weitergeleitet.

Auf das Sendertriggersignal 64 hin wird mit der Sendeeinrichtung 22 ein optisches Überwachungssignal 34 erzeugt. Mithilfe der Lichtsignalumlenkeinrichtung 26, welche, wie eingangs erwähnt, momentan in den Überlappungsbereich 37 gerichtet ist, wird das optische Überwachungssignal 34 in den Überwachungsbereich 14 gesendet.

Das an dem Objekt 18 im Überlappungsbereich 37 reflektierte Reflexions- Überwachungssignal 36 wird mit der Lichtsignalumlenkeinrichtung 26 auf beide Emp fangseinrichtung 24a und 24b gelenkt. Mit dem Empfang der reflektierten Reflexions- Überwachungssignale 36 werden die jeweiligen Laufzeiten ermittelt.

Da die Empfangseinrichtung 24a, welche bei dem beschriebenen Beispiel das zeitlich frühere Triggersignal 44a erzeugt, mit der Laufzeitmessung beginnt, bevor mit der Lichtquelle 32 das entsprechende Reflexions-Überwachungssignal 36 erzeugt wurde, wird fälschlicherweise eine zu lange Laufzeit und damit eine zu große Entfernung ge messen. Der Unterschied zwischen der gemessenen Laufzeit und der korrekten Lauf zeit entspricht der Differenz 66 zwischen den beiden Triggersignalen 44a und 44b.

Mit dem Entfernungskompensationsmittel 52 wird aus den zeitlichen Verzögerungen 60a und 60b und den Entfernungsgrößen 62a und 62b, welche von den beiden Emp fangseinrichtungen 24a und 24b übermittelt werden, diejenige Entfernungsgröße korri giert, welche von der Empfangseinrichtung ermittelt wird, welche das zeitlich frühere Triggersignal zur Verfügung stellt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel stellt die Empfangseinrichtung 24a das zeitlich frühere Triggersignal 58a zur Verfügung, sodass die entsprechende Entfernungsgröße 62a korrigiert wird. Die andere Entfernungsgröße 62b wird als richtig angenommen und wird nicht korrigiert.

Die Entfernungsgröße 62b und die korrigierte Entfernungsgröße 62a werden an das Speichermittel 54 übermittelt. In dem Speichermittel 54 stehen die entsprechenden Ent fernungsinformationen, nämlich die Entfernungsgröße 62b und die korrigierte Entfer nungsgröße 62a, auf Abruf beispielsweise durch das Fahrerassistenzsystem 20 zur Verfügung.