BESCHREIBUNG

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsmessein heit zur signallaufzeitbasierten Abstandsmessung.

Stand der Technik Die in Rede stehende Abstandsmessung beruht auf einer Laufzeitmessung ausgesandter elektromagnetischer Pulse. Treffen diese auf ein Objekt, so wird an dessen Oberflä che der Puls anteilig zurück zu der Abstandsmesseinheit reflektiert und kann als Echopuls mit einem geeigneten Sensor aufgezeichnet werden. Erfolgt die Aussendung des Pulses zu einem Zeitpunkt to und wird der Echopuls zu ei nem späteren Zeitpunkt ti erfasst, kann der Abstand d zu der reflektierenden Oberfläche des Objekts über die Lauf zeit At _Ä = ti - to nach d = At _Ä c/2 Gig. 1 bestimmt werden. Da es sich um elektromagnetische Pulse handelt, ist c der Wert der Lichtgeschwindigkeit.

Darstellung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine besonders vorteilhafte Abstandsmesseinheit anzugeben. Dies wird erfindungsgemäß mit der Abstandsmesseinheit ge mäß Anspruch 1 gelöst. Das Erfassungsfeld dieser Ab standsmesseinheit ist in eine Mehrzahl Raumwinkelsegmente untergliedert, also unterteilt. Dabei erlaubt die Ab- Standsmesseinheit eine Zuordnung der empfangenen Echopul se zu einem jeweiligen Raumwinkelsegment, kann also von dem Erfassungsfeld ein Abstandsbild mit einer gewissen Auflösung bzw. Pixelierung aufgenommen werden (ein Raum winkelsegment entspricht einem Pixel, auch als VOXEL be- zeichnet) . Eine Besonderheit liegt nun vorliegend darin, wie diese Auflösung bzw. ein Teil davon realisiert wird, und zwar empfängerseitig.

Die Empfängereinheit weist nämlich eine Spiegeleinheit auf, die einen aus einem jeweiligen Empfänger- Raumwinkelsegment einfallenden Echopuls immer nur in ei nem bestimmten, passenden Kippzustand auf die sensitive Sensorfläche eines Strahlungssensors reflektiert. Es sind also unterschiedliche Empfänger-Raumwinkelsegmente der selben Sensorfläche zugeordnet, sodass die Empfängerein- heit je nach Kippzustand der Spiegeleinheit in ein jewei liges der Empfänger-Raumwinkelsegmente „lauscht", ob ein Echopuls zurückkommt (je nach Ausgestaltung und Betrieb kann wahlweise auch in mehrere Segmente gleichzeitig ge lauscht werden, siehe unten im Detail) . Die Empfängereinheit ist also raumwinkelsensitiv, und es kann auch in Kombination mit einer für sich nicht raum winkelselektiven Emittereinheit eine Auflösung bzw. Pixe lierung erreicht werden. Die Emittereinheit kann die Pul se also bspw. auch jeweils in das gesamte Erfassungsfeld emittieren, und es wird dann mit der raumwinkelsensitiven Empfängereinheit nacheinander in die einzelnen Empfänger- Raumwinkelsegmente gelauscht, ob ein Echopuls zurückkommt (die Emittereinheit wird in der Regel eine Vielzahl Pulse nacheinander emittieren) . Dies zur Illustration, andere Möglichkeiten werden nachstehend im Einzelnen diskutiert. Die Realisierung der Raumwinkelauflösung mittels der Spiegeleinheit, die die unterschiedlichen Empfänger- Raumwinkelsegmente derselben sensitiven Sensorfläche zu ordnet, kann bspw. insoweit von Vorteil sein, als damit ein besonders empfindlicher und damit aufwendiger bzw. teurer Sensor vorgesehen werden kann. Der hohe Preis wiegt dann in der Gesamtschau weniger schwer, weil sich mehrere Empfänger-Raumwinkelsegmente denselben Sensor teilen (anders, als wenn für jede Raumrichtung eine eige ne Sensorfläche notwendig wäre) . Ein Sensor mit erhöhter Empfindlichkeit kann bspw. die Reichweite verbessern hel fen, nämlich auch noch die Detektion von Echopulsen mit vergleichsweise kleiner Intensität ermöglichen.

Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei in der Darstellung der Merkmale nicht immer im Einzelnen zwi schen Vorrichtungs- und Verfahrens- bzw. Verwendungsas pekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen. Wird also bspw. eine für einen bestimmten Be- trieb geeignete Abstandsmesseinheit beschrieben, ist da rin zugleich eine Offenbarung eines entsprechenden Be triebsverfahrens zu sehen, und umgekehrt.

Im Falle der bevorzugten Automobilanwendungen kann sich das Erfassungsfeld in horizontaler Richtung bspw. über einen größeren Winkelbereich erstrecken und/oder kann es feiner unterteilt sein als in vertikaler Richtung, was aber im Allgemeinen nicht zwingend ist. Das Erfassungs feld kann bspw. durch einen horizontalen und einen verti kalen Vollwinkel beschrieben werden (vgl. das Ausfüh- rungsbeispiel zur Illustration) , wobei dann mit der Seg mentierung in der Regel zumindest der horizontale, bevor zugt auch der vertikale Winkel entsprechend untergliedert ist .

Mit der Untergliederung des Erfassungsfelds in die Emp- fänger-Raumwinkelsegmente ist die Abstandsmesseinheit auf zumindest einer Achse raumwinkelauflösend . Wie nachste hend im Einzelnen diskutiert, liegt bevorzugt auch auf einer zweiten Achse eine Raumwinkelauflösung vor, diese kann sich über die Empfängereinheit (letztlich die Spie- geleinheit) und/oder auch über eine raumwinkelselektive Emittereinheit ergeben, siehe unten im Detail. Es kann aber auch bereits die Raumwinkelauflösung auf nur genau einer Achse von Interesse sein, etwa eine horizontale Segmentierung des Erfassungsfelds im Falle der Kfz- Anwendungen, insbesondere bei sehr großen Reichweiten (> 300 m) .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet eine Fotodi ode die sensitive Sensorfläche. Im Allgemeinen kommt je der beliebige Detektor infrage, der die elektromagneti- sehe Strahlung der Echopulse in ein elektrisches Signal umsetzen kann, bspw. auch ein CMOS-Sensor, also ein Flä chensensor, dessen Pixel schaltungstechnisch zusammenge fasst gemeinsam die sensitive Sensorfläche bilden können. Bevorzugt ist jedoch eine Fotodiode vorgesehen, bspw. ei- ne PIN-Diode, APD (Avalanche Photo Diode) oder SPAD (Sin gle Photon APD), oder auch ein Photomultiplier. Generell kann die Fotodiode bspw. auf eine hohe Sensitivität hin optimiert sein, siehe vorne. Ganz allgemein ist ein Sen sor bevorzugt, der über die Sensorfläche, an der ohne Ortsauflösung gemessen wird, eine möglichst konstante Empfindlichkeit hat, das Signal sollte auch möglichst un abhängig vom Einfallswinkel sein. Bevorzugt weist die Empfängereinheit bzw. die Abstandsmesseinheit überhaupt nur eine einzige Fotodiode auf, die dann entsprechend empfindlich bzw. hochwertig etc. ausgeführt sein kann, siehe vorne.

In bevorzugter Ausgestaltung weist die Spiegeleinheit ei ne Mehrzahl Spiegelflächen auf, die unabhängig voneinan der verkippbar sind. Letzteres meint selbstverständlich nicht, dass es keine schaltungstechnische Verknüpfung zwischen den Spiegelflächen bzw. gemeinsame Ansteuerung gibt, hinsichtlich einer Korrelation des sequenziellen Abtastens der Empfänger-Raumwinkelsegmente ist eine sol che sogar bevorzugt.

Eine jeweilige Spiegelfläche verknüpft ein jeweiliges Empfänger-Raumwinkelsegment derart mit der Sensorfläche, dass in einer jeweiligen Kippstellung ein aus diesem Emp- fänger-Raumwinkelsegment einfallender Echopuls auf die Sensorfläche reflektiert wird, in einer anderen Kippstel lung jedoch nicht. Es kann bspw. ein Absorber bzw. Beam- dump vorgesehen sein, auf den die aus den jeweilig nicht abgetasteten Empfänger-Raumwinkelsegmenten einfallenden Echopulse reflektiert werden.

Im Allgemeinen ist alternativ zu einer Spiegeleinheit mit mehreren Spiegelfläche auch ein MEMS-Spiegel denkbar, der schwingend hin und her verkippt wird. Stellt man sich ei- ne Linie von der Sensorfläche zu dem MEMS-Spiegel vor, die daran reflektiert wird, überstreicht diese reflek tierte Linie mit der Schwingung des MEMS-Spiegels die Empfänger-Raumwinkelsegmente. In einem jeweiligen Zeit- punkt der Schwingung ist ein jeweiliges Empfänger- Raumwinkelsegment mit der sensitiven Sensorfläche ver knüpft. Demgegenüber kann ein Aufbau mit mehreren Spie gelflächen jedoch bspw. insoweit von Vorteil sein, als die Flexibilität höher ist, nämlich bspw. die Zeitdauer, die eine jeweilige Spiegelfläche in der passenden Kippstellung ist, verändert werden kann. Es lässt sich einstellen, wie lange in ein jeweiliges Empfänger- Raumwinkelsegment gelauscht wird, es ist also die Reich weite einstellbar. Generell bestimmt sich die Messdauer je Empfänger- Raumwinkelsegment nach der gewünschten Reichweite. Die zweifache Reichweite ist die maximale Strecke von Puls und Echopuls, was mit der Lichtgeschwindigkeit die Mess dauer festlegt. Für eine Reichweite von 300 m muss diese bspw. 2 ys betragen.

Ein Puls ist eine zeitlich begrenzte Größe, die emittiert wird, um dann im Falle einer Reflexion an dem Objekt von einem Sensor der Abstandsmesseinheit zeitlich versetzt erfasst zu werden. Eine nach der Halbwertsbreite (FWHM) genommene Pulsbreite kann bspw. bei höchstens 1 ms lie gen, bevorzugt noch deutlich kleiner sein, nämlich bei in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt höchstens 800 ys, 600 ys, 400 ys bzw. 200 ys liegen, oder auch noch kleiner sein, nämlich bei höchstens 1000 ns, 900 ns, 800 ns, 700 ns, 600 ns, 500 ns, 400 ns, 300 ns, 200 ns,

100 ns, 80 ns, 60 ns, 40 ns, 30 ns, 25 ns, 20 ns, 15 ns, 10 ns, 5 ns bzw. 2 ns liegen (in der Reihenfolge der Nen nung zunehmend bevorzugt) . Im Prinzip kann ein möglichst kurzer Puls bevorzugt sein, technisch bedingt können Un tergrenzen bspw. bei mindestens 0,001 ns, 0,01 ns bzw. 0,1 ns liegen .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, welche die Varian te mit mehreren Spiegelflächen betrifft, wird jede dieser Spiegelflächen von einem eigenen Spiegel-Bauelement ge bildet. Die Spiegelflächen sind also nicht integral am selben Bauelement bzw. originär arrayförmig vorgesehen, sondern es können z. B. mehrere MEMS-Spiegel zusammenge setzt miteinander die Spiegeleinheit bilden. Diese können bspw. zusammen auf einer Platine angeordnet sein und von einer gemeinsamen Steuereinheit angesteuert werden (rela- tiv zueinander getaktet) . Alternativ zu einem MEMS- Spiegel ist jedoch auch jeder andere verkippbar gelagerte Spiegel möglich, der bspw. mit einem Linearaktor zwischen zwei (bzw. mindestens zwei) Kippstellungen hin- und her bewegbar ist. Soweit generell vorliegend von einem Kippen bzw. Kippzu ständen oder -Stellungen die Rede ist, bezieht sich dies auf einen bestimmten Winkel zwischen Spiegel- und Sensor fläche bzw. auf einen sich ändernden Winkel. Diese Winke länderung kann sich im Allgemeinen bspw. auch aus einem Verschwenken der Spiegelfläche ergeben, bevorzugt durch setzt die entsprechende Kippachse jedoch den Spiegel, insbesondere die Spiegelfläche.

Alternativ zu einem Array aus mehreren Spiegel- Bauelementen ist im Allgemeinen auch ein DMD-Array mit einer Vielzahl Mikrospiegelaktoren denkbar. Dies kann bspw. insofern von Interesse sein, als sich damit sogar auch eine zweidimensionale Untergliederung des Erfas sungsfelds erreichen lassen kann, weil das Array eine flächige Auflösung hat (die mit einer Optik in eine Raum winkelauflösung umgesetzt werden kann) . Im Falle des DMD- Arrays muss nicht notwendigerweise jedem Aktor ein eige nes Raumwinkelsegment zugeordnet sein, es können bspw. auch mehrere Aktoren gruppenweise zusammengefasst werden.

Generell ist, wenn mehrere Spiegelflächen vorgesehen sind, diesen in bevorzugter Ausgestaltung eine gemeinsame Optik vorgelagert. Letzteres bezieht sich auf die einfal lenden Echopulse, diese treffen bzw. durchsetzen also zu nächst die Optik. Ganz allgemein ausgedrückt wird mit der Optik ein jeweiliges Raumwinkelsegment auf die Sensorflä che bzw. zunächst jene Spiegelfläche abgebildet, welche das Raumwinkelsegment mit dem Sensor verknüpft. Alterna tiv oder bevorzugt in Verbindung damit kann es auch noch eine Detektoroptik geben, welche die jeweilige Spiegel fläche auf die Sensorfläche abbildet. Dies kann bspw. dann von Vorteil sein, wenn die sensitive Sensorfläche kleiner als die Gesamtfläche der reihen- bzw. matrixför mig angeordneten Spiegelflächen ist, wenn also in anderen Worten die Etendue des Spiegelsystems und jene des Sen sors aneinander angepasst werden müssen.

Generell ist, sofern auf eine Optik Bezug genommen wird, im Allgemeinen auch ein Reflektor denkbar, bevorzugt ist jedoch eine Linse bzw. ein Linsensystem (aus mehreren Einzellinsen) . Es kann bspw. eine der Spiegeleinheit vor gelagerte Sammellinse jedes Empfänger-Raumwinkelsegment auf eine jeweilige Spiegelfläche abbilden; alternativ o- der bevorzugt zusätzlich kann eine andere Sammellinse als Detektoroptik die jeweilige Spiegelfläche auf die Sensor fläche abbilden. Die der Spiegeleinheit vorgelagerte Sam mellinse ist bevorzugt derart angeordnet, dass sie die Spiegelflächen jeweils ins Unendliche abbildet (das Er- fassungsfeld) .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Emitterein heit für ein raumwinkelselektives Aussenden der Pulse ausgelegt. Seitens der Emittereinheit ist also das Erfas sungsfeld in die Emitter-Raumwinkelsegmente unterglie- dert, und es kann ein jeweiliger Puls selektiv in eines der Emitter-Raumwinkelsegmente emittiert werden. Wie im Falle der Empfängereinheit besteht diese Untergliederung zunächst zumindest in Bezug auf eine Achse, wenngleich auch eine Untergliederung auf zwei Achsen möglich ist (siehe unten) . Das Erfassungsfeld lässt sich bspw. mit einem scannenden Spiegel, etwa einem MEMS-Spiegel , in die Emitter-Raumwinkelsegmente untergliedern. Je nach Spie gelstellung wird der von einem Einzelemitter kommende Puls dann in ein jeweiliges Emitter-Raumwinkelsegment re- flektiert (um dann gegebenenfalls nach einer Reflexion an einem Objekt als Echopuls zurückzukommen) . Auf diese Wei se ist auch mit einem einzigen Einzelemitter ein raumwin kelselektives Aussenden möglich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Emit- tereinheit mehrere Einzelemitter auf, die jeweils in ei nes der Emitter-Raumwinkelsegmente emittieren. Die Emit ter sind bevorzugt in einer Reihe nebeneinander angeord net, bzw. im Falle einer Matrix in mehreren Reihen. Die Einzelemitter sind prinzipiell jeweils für sich ansteuer- bar, sodass an der jeweiligen Emissionsfläche wahlweise ein Puls emittiert werden kann. In der Emittereinheit ist gleichwohl eine schaltungsseitige Verknüpfung der einzel nen Emitter möglich und auch bevorzugt, sodass die Emis sion eines jeweiligen Emitters mit jener bzw. jenen der anderen getaktet ist. Im Allgemeinen ist bspw. auch eine Anordnung denkbar, in der jedem Emitter eine eigene Optik zugeordnet ist und/oder die Emitter derart angeordnet sind, dass die Emissionsflächen zueinander verkippt den unterschiedli chen Emitter-Raumwinkelsegmenten zugewandt sind. Bevor- zugt ist den Emittern eine gemeinsame Optik nachgelagert (bezogen auf die ausgesandten Pulse) , vorzugsweise eine Sammellinse bzw. ein Sammellinsensystem. Bevorzugt bildet die Optik die Emissionsflächen ins Unendliche ab, womit eine Ortsverteilung der nebeneinander angeordneten Emis- sionsflächen in eine Raumwinkelverteilung umgesetzt wird. Die Emissionsflächen können bspw. auch miteinander in ei ner gemeinsamen Ebene liegen, was montageseitig von Vor teil sein kann.

Generell ist ein Emitter zur gepulsten Emission von elektromagnetischer Strahlung ausgelegt. Bevorzugt ist Strahlung im Infrarotbereich, also Wellenlängen von bspw. mindestens 600 nm, 650 nm, 700 nm, 750 nm, 800 nm bzw. 850 nm (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevor zugt) . Besonders bevorzugt können bspw. rund 905 nm sein, wobei insofern vorteilhafte Obergrenzen bei höchstens 1100 nm, 1050 nm, 1000 nm bzw. 950 nm liegen können (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt) . Ein weiterer bevorzugter Wert kann bspw. bei rund 1064 nm liegen, was vorteilhafte Untergrenzen von mindestens 850 nm, 900 nm, 950 nm bzw. 1000 nm ergibt und (davon un abhängige) vorteilhafte Obergrenzen von höchstens 1600 nm, 1500 nm, 1400 nm, 1300 nm, 1200 nm bzw. 1150 nm (jeweils in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevor zugt) . Bevorzugte Werte können auch bei rund 1548 nm bzw. 1550 nm liegen, was vorteilhafte Untergrenzen von mindes tens 1350 nm, 1400 nm, 1450 nm bzw. 1500 nm ergibt und (davon unabhängige) vorteilhafte Obergrenzen von höchs tens 2000 nm, 1900 nm, 1800 nm, 1700 nm, 1650 nm bzw. 1600 nm (jeweils in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt) . Im Allgemeinen sind aber bspw. auch Wellen länge im Fernen IR denkbar, bspw. bei 5600 nm bzw. 8100 nm.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die raumwinkel sensitive Empfängereinheit auf einer ersten Achse raum winkelauflösend und ist die raumwinkelselektive Emit tereinheit auf einer zweiten Achse raumwinkelauflösend . Die Emitter- und Empfängereinheit sind dabei derart zuei nander angeordnet, dass die beiden Achsen gewinkelt zuei nander liegen, also nicht parallel, bevorzugt senkrecht zueinander. Auf der einen Achse ist das Erfassungsfeld damit in die Empfänger-Raumwinkelsegmente untergliedert, auf der anderen in die Emitter-Raumwinkelsegmente, in der Gesamtschau also matrixförmig, d. h. in mehrere Zeilen und mehrere Spalten. Ein jeweiliges Matrizenfeld (be stimmte Zeile und Spalte) ergibt sich als Schnittmenge eines jeweiligen Empfänger-Raumwinkelsegments mit einem j eweiligen Emitter-RaumwinkelSegment .

Die Empfänger-Raumwinkelsegmente sind gewissermaßen Kei le, die das Erfassungsfeld entlang einer Richtung auffä chern, die Keile der Emitter-Raumwinkelsegmente fächern es senkrecht dazu auf. Ein jeweiliges Matrizenfeld ergibt sich als Schnitt zweier Keile, also gewissermaßen als Ke- gel .

Nochmals zur Illustration, blickt man aus Sicht der Ab standsmesseinheit in das Erfassungsfeld, kann dieses z. B. vertikal (von oben nach unten) in mehrere Zeilen und horizontal (von links nach rechts) in mehrere Spalten untergliedert sein. Es kann bspw. die Untergliederung in Spalten emitterseitig und jene in Zeilen empfängerseitig realisiert sein, sodass also jedes Emitter- Raumwinkelsegment eine Spalte und jedes Empfänger- Raumwinkelsegment eine Zeile festlegt. Ein jeweiliges Matrizenfeld ist dann durch die Kombination eines be stimmten Emitter-Raumwinkelsegments (Spalte) mit einem bestimmten Empfänger-Raumwinkelsegment (Zeile) festge legt . Selbstverständlich wäre auch die umgekehrte Anordnung möglich, also eine horizontale Untergliederung empfänger seitig und eine vertikale Untergliederung emitterseitig. Generell sind entlang der ersten Achse die Empfänger- Raumwinkelsegmente aneinander gesetzt, entlang der zwei- ten Achse die Emitter-Raumwinkelsegmente. Die eine der Achsen liegt dann vertikal (Untergliederung in Zeilen) und die andere horizontal (Untergliederung in Spalten) ; miteinander spannen die Achsen das Erfassungsfeld auf.

Im Folgenden werden bevorzugte Betriebsweisen beschrie- ben, was sowohl hinsichtlich eines entsprechenden Be triebsverfahrens als auch auf eine entsprechend einge richtete Abstandsmesseinheit zu lesen ist. Letzteres meint bspw., dass die Abstandsmesseinheit mit einer Steu ereinheit ausgestattet ist, in der ein Programmablauf hinterlegt ist, bspw. in einem Mikrocontroller, der einen entsprechenden Betrieb vorgibt.

In bevorzugter Ausgestaltung emittiert, nachdem ein ers ter Einzelemitter in ein erstes Emitter-Raumwinkelsegment emittiert hat, zunächst ein zweiter Einzelemitter in ein zweites Emitter-Raumwinkelsegment. Mit der Emission des ersten Einzelemitters wurde ein Matrizenfeld des ersten Emitter-Raumwinkelsegments abgetastet, mit der darauf folgenden Emission des zweiten Einzelemitters wird ein Matrizenfeld des zweiten Emitter-Raumwinkelsegments abge- tastet. Bei dem Wechsel von Matrizenfeld zu Matrizenfeld wird also in anderen Worten auch zwischen den Emitter- Raumwinkelsegmenten gewechselt, bevorzugt finden sich im gesamten Abtastzyklus keine direkt aufeinanderfolgenden Matrizenfelder innerhalb desselben Emitter- Raumwinkelsegments.

Bevorzugt emittieren beim Abtasten des Matrizenfelds, nachdem der erste Emitter emittiert hat, zunächst alle anderen Emitter in ihr jeweiliges Emitter- Raumwinkelsegment, bevor der erste Emitter erneut in das erste Emitter-Raumwinkelsegment emittiert (um dort ein anderes Matrizenfeld abzutasten) . Dies kann thermisch von Vorteil sein, weil die Zeitdauer zwischen zwei Pulsen desselben Emitters maximiert und damit dessen thermische Belastung reduziert wird. Generell kann der Emission der Pulse bzw. dem Abtasten der Matrizenfelder des jeweiligen Emitter-

Raumwinkelsegments ein festes Schema vorgegeben sein, das über die Abtastzyklen hinweg konstant bleibt. Dies ist aber nicht zwingend, es ist auch eine Adaption (siehe nachstehend) oder im Allgemeinen sogar auch eine zufalls- verteilte Variation denkbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem ers ten Abtastzyklus eine erste Untermenge der Matrizenfelder abgetastet und in einem darauffolgenden zweiten Abtast- zyklus eine zweite Untermenge. Diese Untermengen unter scheiden sich zumindest teilweise, es finden sich also in zumindest einer der Untermengen Matrizenfelder, die im anderen Abtastzyklus nicht abgetastet wurden (bevorzugt gilt dies für jede der Untermengen) . Besonders bevorzugt kann eine Aufteilung der Matrizenfelder derart sein, dass die Untermengen zueinander disjunkt sind. Somit wird in dem ersten und dem zweiten Abtastzyklus kein Matrizenfeld zweifach abgetastet.

Bevorzugt werden in den aufeinanderfolgenenden Abtastzyk- len in Summe sämtliche Matrizenfelder abgetastet. Gene rell ist die Aufteilung nicht zwingend auf zwei aufeinan derfolgende Abtastzyklen beschränkt, sondern kann bspw. auch in mindestens drei aufeinanderfolgenden Zyklen je weils eine Untermenge abgetastet werden, wobei diese Un- termengen aufsummiert das Erfassungsfeld ausfüllen (mög liche Obergrenzen können bspw. bei höchstens 10, 8 bzw. 6

Abtastzyklen liegen) .

Zusätzlich dazu, dass die Untermengen zumindest teilwei se, bevorzugt vollständig disjunkt sind, sollen die Mat- rizenfelder jeder Untermenge für sich betrachtet „das Er fassungsfeld aufspannen". Es sollen also, jedenfalls bei dieser Betriebsweise, nicht die Matrizenfelder der einen Untermenge in der einen Bildhälfte und jene der anderen Untermenge in der anderen Bildhälfte liegen. Stattdessen sollen die Matrizenfelder jeder Untermenge soweit möglich über das gesamte Erfassungsfeld verteilt sein; sie sollen also im Idealfall miteinander auf zwei Achsen jeweils ei nen Öffnungswinkel aufspannen, der dem horizontalen bzw. vertikalen Vollwinkel entspricht. Betrachtet man das Er- fassungsbild aus Sicht der Abstandsmesseinheit, also ge wissermaßen eine zweidimensionale Projektion, so soll ei ne um die Matrizenfelder der jeweiligen Untermenge geleg te Einhüllende bspw. einen Flächeninhalt haben, der min destens 80 % bzw. 90 % des gesamten Erfassungsfelds aus- macht (bei Mehrfach-Abtastung der Matrizenfelder in den Ecken sind auch 100 % möglich, eine Obergrenze kann aber bspw. auch bei 95 % liegen) .

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Abstandsmesseinheit dazu eingerichtet, ein erstes Abstandsbild, das sich aus dem Abtasten der ersten Untermenge ergibt, und ein zwei tes Abstandsbild, das sich aus der zweiten Untermenge ergibt, zu einem Abstandsbild zusammenzuführen. Dieses hat dann, da die Abstandsbilder auf die zumindest teil weise disjunkten Matrizenfelder zurückgehen, eine höhere Auflösung als das erste und das zweite Abstandsbild je weils für sich. Generell kann bzw. auch bereits das Ab tasten in Untermengen untergliedert insoweit von Vorteil sein, als damit eine gewisse Einsteilbarkeit bzw. Varia bilität zwischen Bildauflösung und Bildrate geschaffen wird.

Werden bspw. nur die Untermengen abgetastet und die dar aus resultierenden Abstandsbilder betrachtet, haben diese zwar jeweils eine geringere Auflösung, weil nicht zu je dem Matrizenfeld ein Abstandswert vorliegt. Da dabei aber andererseits auch nicht jedes Matrizenfeld vermessen wer den muss, ist ein entsprechend in der Auflösung reduzier- tes Abstandsbild schneller verfügbar, lässt sich also insgesamt die Bildrate erhöhen. Vorteilhaft kann insbe sondere auch das zuletzt erwähnte Zusammenführen mehrerer Abstandsbilder mit verringerter Auflösung sein, auf Kos- ten der Zeitauflösung (Bildrate) wird damit die Ortsauf lösung erhöht; der Bildaufbau ergibt sich also gewisser maßen zeitverschachtelt ( interleaved) durch Zusammenset zen mehrerer zeitversetzt aufgenommener Bilder.

Eine bevorzugte Anwendung liegt im Kfz-Bereich. Geht man hierbei exemplarisch von einer Geschwindigkeit von 130 km/h aus, legt das Fahrzeug pro Sekunde eine Strecke von 36 m zurück, was 36 mm/ms entspricht, also 36 mmkHz . Strebt man bspw. für das Abstandsbild eine Messgenauig keit von +/-30 mm an, lässt sich dies mit Scanfrequenzen h l kHz gut erreichen (Bedingung der Quasistationarität innerhalb einer Rasterperiode ist hinreichend erfüllt) .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Empfänge reinheit für ein matrixförmiges Abtasten des Erfassungs felds eingerichtet, untergliedern also die Empfänger- Raumwinkelsegmente das Erfassungsfeld entlang zwei zuei nander gewinkelten, bevorzugt senkrechten Achsen. Bei dieser Variante ergibt sich ein zweidimensionales Ab standsbild dann nicht erst in Kombination mit einer raum winkelselektiven Emittereinheit, sondern bereits empfän- gerseitig (wenngleich eine Kombination mit einem raumwin kelselektiven Emitter möglich ist, siehe unten) . Die Emp- fänger-Raumwinkelsegmente untergliedern das Erfassungs feld also bspw. in vertikaler und horizontaler Richtung.

Eine entsprechende Empfängereinheit kann analog der vor- stehenden Schilderung mit einer abbildenden Optik reali- siert werden, welche die Raumwinkelsegmente auf ein mat rixförmiges Array aus Spiegelflächen abbildet. Jede der Spiegelflächen leitet den bzw. die aus dem jeweiligen Empfänger-Raumwinkelsegment einfallenden Echopulse dann in der jeweilig passenden Kippstellung auf die sensitive Sensorfläche weiter (anstelle eines zweidimensionalen Ar- rays aus Spiegelflächen wäre zumindest prinzipiell auch ein auf zwei Achsen verkippbar gelagerter Spiegel denk bar, wenngleich nicht bevorzugt) . Unabhängig von der Umsetzung im Einzelnen kann die mat rixförmig raumwinkelsensitive Empfängereinheit z. B. mit einer Emittereinheit kombiniert werden, die ihre Pulse jeweils in das gesamte Erfassungsfeld emittiert. Idealer weise wird dazu ein Emitter vorgesehen, der das Erfas- sungsfeld möglichst gleichmäßig beleuchtet bzw. be strahlt. Hierfür muss dann selbstverständlich nicht zwin gend genau ein Einzelemitter vorgesehen sein, sondern können auch mehrere kombiniert werden. Letzteres kann zur Erhöhung der Intensität und damit auch Reichweite gene- rell von Interesse sein, auch im Falle einer Untergliede rung in Emitter-Raumwinkelsegmente. Es kann also auch im Falle einer raumwinkelselektiven Emittereinheit jedem Segment mehr als ein Einzelemitter zugeordnet sein, wenn gleich genau ein Einzelemitter je Emitter- Raumwinkelsegment bevorzugt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Emitterein heit für ein matrixförmiges Abtasten des Erfassungsfelds eingerichtet. Die Emittereinheit ermöglicht also eine raumwinkelselektive Emission der Pulse, also eines jewei- ligen Pulses in ein jeweiliges Emitter-Raumwinkelsegment. Dabei untergliedern die Emitter-Raumwinkelsegmente das Erfassungsfeld entlang zwei zueinander gewinkelten, be vorzugt zueinander senkrechten Achsen. Im Allgemeinen lässt sich dies bspw. auch mit einem einzigen Emitter re alisieren, dessen Pulse über einen auf zwei Achsen ver- kippbaren Spiegel (bzw. zwei aufeinanderfolgenden, auf unterschiedlichen Achsen verkippbaren Spiegeln) auf die einzelnen Emitter-Raumwinkelsegmente verteilt werden. Be vorzugt sind jedoch analog der vorstehenden Beschreibung mehrere Einzelemitter vorgesehen und derart angeordnet, dass die Emissionsflächen eine Matrix aufspannen. Diese flächige Anordnung kann dann über eine gemeinsame, abbil dende Optik in eine Raumwinkelverteilung umgesetzt wer den .

Unabhängig von der Realisierung im Einzelnen ist im Falle der matrixförmigen raumwinkelselektiven Emittereinheit auf zumindest einer Achse dann sowohl emitter- als auch empfängerseitig eine Raumwinkelauflösung gegeben. In zu mindest einige der Raumwinkelsegmente kann selektiv emit tiert werden, und es kann zugleich auch selektiv in diese Raumwinkelsegmente gelauscht werden. Eine solche Mehr fachabdeckung kann bspw. das Signal/Rauschverhältnis ver bessern, kann also für eine besonders hohe Genauigkeit von Interesse sein bzw. auch eine Überprüfungsmöglichkeit eröffnen . In bevorzugter Ausgestaltung unterscheiden sich die emp- fänger- und die emitterseitige Auflösung. Dies gilt dann zunächst auf einer Achse, bevorzugt auf beiden Achsen der Matrixform. Bevorzugt ist die Auflösung, die sich aus den Empfänger-Raumwinkelsegmenten ergibt, besser als jene der Emitter-Raumwinkelsegmente, es untergliedern also letzte re das Erfassungsfeld gröber als erstere. Generell kann das Kombinieren unterschiedlicher Auflösun gen insoweit von Vorteil sein, als sich damit auch eine adaptive Gesamtauflösung realisieren lässt. In dem Wech selspiel aus Bildrate und -frequenz kann bspw. in einem ersten Betriebszustand mit der gröberen Auflösung und dementsprechend höheren Frequenz gemessen werden. Wird dabei in einem der Segmente (bspw. der Emitter- Raumwinkelsegmente) ein Objekt festgestellt, kann das entsprechende Segment dann mit feinerer Auflösung ausge- wertet werden (z. B. mit der Auflösung der Empfänger- Raumwinkelsegmente) . Hierbei sind selbstverständlich auch weitere Abstufungen möglich, es kann also bspw. das grö bere Emitter-Raumwinkelsegment zunächst auch nur entlang einer Spalte oder Zeile mit der feineren Auflösung der Empfänger-Raumwinkelsegmente abgetastet werden.

Ferner ist auch eine Variation bzw. Adaption dahingehend möglich, dass in einem ersten Betriebszustand mehrere, unterschiedlichen Emitter-Raumwinkelsegmenten zugeordnete Emitter gleichzeitig emittieren, was eine entsprechend reduzierte emitterseitige Auflösung ergibt. Umgekehrt lässt sich damit jedoch, aufgrund der aufsummierten In tensität, der Störabstand verbessern, was zu einer erhöh ten Reichweite führt. In einem zweiten Betriebszustand emittieren die Emitter dann sequenziell, was eine erhöhte Ortsauflösung ergibt.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer vorliegend beschriebenen Abstandsmesseinheit. Dabei wird der Abstand zu einem im Erfassungsfeld befindlichen Objekt signallaufzeitbasiert gemessen. Dazu emittiert die Emittereinheit die Pulse (raumwinkelselektiv oder in das gesamte Erfassungsfeld, siehe vorne) und werden mit der Empfängereinheit die Echopulse erfasst, woraus sich die abstandsabhängige Laufzeit ergibt. Die Spiegeleinheit wird dabei derart genutzt, dass aus unterschiedlichen Empfänger-Raumwinkelsegmenten einfallende Echopulse nach- einander in unterschiedlichen Zuständen auf die sensitive Sensorfläche reflektiert werden. Fallen also im selben Zeitpunkt aus unterschiedlichen Empfänger-

Raumwinkelsegmenten Echopulse ein, so wird nur einer da von auf die Sensorfläche reflektiert, der bzw. die ande- ren nicht. Echopulse aus dem bzw. den anderen Empfänger- Raumwinkelsegmenten werden dann in dem bzw. den darauf folgenden Kippzuständen auf die Sensorfläche weitergelei tet .

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer vorlie- gend offenbarten Abstandsmesseinheit in einem Kraftfahr zeug, bspw. einem Lastkraftwagen bzw. Kraftrad sowie in einem Personenkraftwagen. Besonders bevorzugt ist die An wendung in einem teil- bzw. vollautonom fahrenden Fahr zeug. Im Allgemeinen ist aber auch eine Anwendung in ei- nem Luft- bzw. Wasserfahrzeug denkbar, etwa einem Flug zeug, einer Drohne, einem Helikopter, Zug oder Schiff. Weitere Anwendungsbereiche können im Bereich Indoor- Positioning liegen, also der Ortserkennung von Personen und Gegenständen innerhalb von Gebäuden; es ist auch eine Erfassung einer Pflanzenstruktur (morphologische Erken nung bei der Pflanzenaufzucht) möglich, bspw. während ei ner Wachstums- oder Reifephase; Anwendungen können auch im Bereich der Steuerung (Nachführung) einer Effektleuch te im Entertainmentbereich liegen, ebenso ist eine Steue- rung (Nachführung) eines Roboterarms im Industrie- und Medizinbereich möglich. Ein Fahrzeug kann eine Vielzahl an erfindungsgemäßen Ab standsmesseinheiten aufweisen, wobei bevorzugter Weise das Erfassungsfeld bzw. der Sichtbereich (FOV) einer je den der Abstandsmesseinheiten räumlich disjunkt zu der bzw. den anderen Abstandsmesseinheiten ist. Damit lässt sich ein größerer Gesamt-Raumwinkelbereich erfassen (vor, seitlich, hinter, oberhalb des Fahrzeugs) . Weisen die Ab standsmesseinheiten unterschiedliche IR-Laserwellenlängen auf, können die Erfassungsfelder auch nicht disjunkt sein, also zumindest teilweise überlappen. Die Abstands messeinheiten können bspw. in bestehende Fahrzeug- Scheinwerfersysteme integriert sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der neben geordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht im Einzelnen zwischen den unterschiedli chen Anspruchskategorien unterschieden wird.

Im Einzelnen zeigt Figur la ein Kraftfahrzeug mit einer Abstandsmesseinheit, sowie deren in Raumwinkelsegmente unterglieder tes Erfassungsfeld in einer Aufsicht;

Figur lb die Anordnung gemäß Figur la in einer Seitenan sicht ; Figur 2 in schematischen Darstellungen eine raumwinkel sensitive Empfängereinheit als Teil der Ab standsmesseinheit gemäß Figur la, b; Figur 3 in schematischer Darstellung eine raumwinkelse lektive Emittereinheit als Teil der Abstandsmes seinheit gemäß Figur la, b;

Figur 4 in schematischer Darstellung eine Möglichkeit zur matrixförmigen Untergliederung eines Erfas sungsfelds mit einer Empfängereinheit gemäß Fi gur 2 und einer Emittereinheit gemäß Figur 3;

Figur 5 eine Möglichkeit zum Abtasten des gemäß Figur 4 untergliederten Erfassungsfelds in aufeinander folgenden Abtastzyklen;

Figur 6a-d Möglichkeiten der Kombination aus einer matrixförmig raumwinkelselektiven Emittereinheit und einer matrixförmig raumwinkelsensitiven Emp fängereinheit .

Bevorzugte Ausführung der Erfindung Die Fig. la, b zeigen eine Abstandsmesseinheit 1, die in ein Kraftfahrzeug 2 eingebaut und in Fahrtrichtung (nach vorne) ausgerichtet ist. Mit der Abstandsmesseinheit kann der Abstand zu Objekten 3a, b, wie bspw. anderen Fahrzeu gen oder auch Fußgängern etc., gemessen werden, wenn sich diese Objekte 3a, b im Erfassungsfeld 4 der Abstandsmess einheit 1 befinden. Das Erfassungsfeld 4, das einen hori zontalen Öffnungswinkel a und einen vertikalen Öffnungs winkel ß hat, ist in eine Vielzahl Raumwinkelsegmente 5 untergliedert, wovon jedes einen Öffnungswinkel da, db hat, vgl. auch Fig. 2a zur Illustration. Die Abstandsmessung erfolgt nach den Raumwinkelsegmenten 5 aufgelöst, es ist also bspw. das Objekt 3a von dem Ob jekt 3b als in anderen Raumwinkelsegmenten 5 befindlich unterscheidbar. Je nach Beschaffenheit (Größe, Oberflä- chen etc.) und auch Entfernung des Objekts kann sogar auch innerhalb eines jeweiligen Objekts 3a, b differen ziert werden. Zur Abstandsmessung wird jeweils ein Puls 6 emittiert, der, soweit sich im jeweiligen Raumwinkelseg ment 5 ein Objekt befindet, als Echopuls 7 zurückkommt und empfangen wird.

Fig. 2 zeigt eine Empfängereinheit 20, mit der sich eine Untergliederung in Empfänger-Raumwinkelsegmente 5a errei chen lässt. Dazu ist eine Spiegeleinheit 21 vorgesehen, die aus mehreren jeweils für sich verkippbaren Spiegel- flächen 21a-c aufgebaut ist. Jeder der Spiegelflächen 21a-c ist über eine gemeinsame Optik 22 ein jeweiliges Empfänger-Raumwinkelsegment 5aa, ab zugeordnet (das Seg ment 5ac ist die Übersichtlichkeit halber nicht darge stellt) . Damit wird ein aus seinem jeweiligen Empfänger- Raumwinkelsegment 5a einfallender Echopuls auf eine je weilige Spiegelfläche 21a-c gelenkt. Den Spiegelflächen 21a-c ist eine gemeinsame sensitive Sensorfläche 23a zu geordnet, die von einer Fotodiode 23 gebildet wird. Eine Detektoroptik 25 bildet die Spiegelflächen 21a-c auf die Sensorfläche 23a ab. Jede der Spiegelflächen 21a-c kann unterschiedliche Kippstellungen einnehmen, wobei ein aus dem jeweiligen Empfänger-Raumwinkelsegment 5a einfallen der Echopuls jeweils nur in einer passenden Kippstellung auf die sensitive Sensorfläche 23a reflektiert wird. Dies ist exemplarisch für die Spiegelfläche 21c skizziert, diese würde einen einfallenden Echopuls zur Fotodiode 23 reflektieren .

Mit der Kombination aus Spiegeleinheit 21 und Fotodiode 23 ist, zusammen mit der Optik 22, ein raumwinkelsensiti- ves Erfassen bzw. Abtasten des Erfassungsfelds 4 möglich. Die einzelnen Empfänger-Raumwinkelsegmente 5a werden da bei im Zeitverlauf abgetastet, es wird also jeweils der gewünschten Reichweite entsprechend für eine bestimmte Zeitdauer in das jeweilige Segment gelauscht. Danach wird die Spiegeleinheit 21 in einen anderen Zustand betrach tet, wird also bspw. die Spiegelfläche 21b derart ver kippt, dass ein etwaiger einfallender Echopuls zur Foto diode 23 reflektiert wird, wohingegen die Spiegelfläche 21c in eine andere Kippstellung gebracht wird (und ein- fallende Echopulse nicht mehr zur Fotodiode 23 reflek tiert) .

In der schematischen Darstellung gemäß Fig. 2 sind drei Spiegelflächen 21a-c gezeigt, in der Praxis kann selbst verständlich auch eine größere Zahl an Spiegelflächen ne- beneinander angeordnet sein, womit sich eine entsprechend größere Auflösung ergibt. Werden bspw. 16 Spiegelflächen nebeneinander angeordnet, ließe sich damit das Erfas sungsfeld 4 gemäß Fig. la in 16 Empfänger- Raumwinkelsegmente 5a untergliedern, die das Erfassungs- feld 4 in horizontaler Richtung aufspannen.

Fig. 3 zeigt eine Emittereinheit 30, die für einen raum winkelselektives Aussenden der Pulse ausgelegt ist. Sie weist dazu eine Mehrzahl Einzelemitter 31a-c auf, wovon jeder in ein jeweiliges Emitter-Raumwinkelsegment 5ba-bc emittiert. Dies wird mit einer Optik 32 erreicht, welche die Reihenanordnung der Einzelemitter 31a-c in eine Raum winkelverteilung umsetzt, die Pulse also in die jeweili gen Richtungen lenkt.

Fig. 4 illustriert, wie durch die Kombination einer Emit- tereinheit gemäß Fig. 3, die auf einer Achse 40 raumwin kelauflösend ist, und einer Empfängereinheit gemäß Fig. 2, die auf einer dazu senkrechten Achse 41 raumwinkelauf- lösend ist, dass Erfassungsfeld 4 matrixförmig unterglie dert werden kann (in Zeilen und Spalten) . Jedes der Emit- ter-Raumwinkelsegmente 5b wird mit der raumwinkelauflö senden Empfängereinheit in vorliegend vier Matrizenfelder 45 untergliedert. Insgesamt ergibt sich ein jeweiliges Matrizenfeld als Kombination einer bestimmten Zeile mit einer bestimmten Spalte. Vorliegend gibt es insgesamt 32 Matrizenfelder 45, was selbstverständlich auch variiert werden könnte. Zudem könnte bspw. auch das Verhältnis von emitter- und empfängerseitiger Auflösung umgekehrt sein, könnte also die Empfängereinheit eine Untergliederung in acht Empfänger-Raumwinkelsegmente in Verbindung mit vier emitterseitigen Emitter-Raumwinkelsegmenten schaffen.

Fig. 5 zeigt ausgehend von der Darstellung gemäß Fig. 4, wie das Erfassungsfeld in aufeinanderfolgenden Abtas tenzyklen 50a, b abgetastet werden kann. Eine Besonder heit liegt darin, dass in den Abtastzyklen 50a, b nicht sämtliche Matrizenfelder 45, sondern jeweils nur eine Un termenge davon abgetastet wird. Dies ist hinsichtlich der Bildrate von Vorteil, für jeden einzelnen Abtastzyklus 50a, b ist die Messzeit kürzer. In dem ersten Abtastzyk lus 50a könnte bspw. folgendermaßen abgetastet werden: <1-A>, <2-B>, ..., <8-B>, <1-0, <2-D>, ..., <8-D>. Ein Vor teil hierbei liegt darin, dass nicht derselbe Emitter zweimal direkt nacheinander emittiert. Dies ließe sich selbstverständlich auch auf beliebig andere Weise errei chen, das Bild könnte bspw. auch von innen nach außen (o- der umgekehrt) aufgebaut werden. Die Untermengen der Matrizenfelder 45 sind ferner derart gewählt, dass sie von Zyklus zu Zyklus zueinander dis junkt sind, und dabei je Zyklus im Wesentlichen das ge samte Erfassungsfeld 4 aufspannen. Ist ein Abstandsbild mit höherer Auflösung gewünscht, bspw. weil ein Objekt festgestellt wurde, können die aus den einzelnen Abtast zyklen 50a, b gewonnenen Abstandsbilder auch zusammenge führt werden, was eine höhere Ortsauflösung ergibt (auf Kosten der Zeitauflösung) .

Die Fig. 6a-d betreffen eine Abstandsmesseinheit 1, bei welcher sowohl die Emittereinheit 30 als auch die Empfän gereinheit 20 jeweils matrixförmig raumwinkelauflösend ist. Fig. 6a illustriert dabei die Auflösung, die sich emitterseitig ergibt. Die Untergliederung in 9 Raumwin kelsegmente 5b ließe sich bspw. von der Anordnung gemäß Fig. 3 ausgehend realisieren. Dazu müssten nochmals drei Einzelemitter nebeneinander vor der Zeichenebene und drei weitere Einzelemitter nebeneinander hinter der Zeichen ebene platziert werden.

Fig. 6b zeigt dann eines der Emitter-Raumwinkelsegmente 5b im Verhältnis zur Auflösung, die sich empfängerseitig ergibt. In diesem Fall bildet ein DMD-Array die Spie geleinheit, was eine entsprechend feine Auflösung ergibt. Diese resultiert analog der Darstellung gemäß Fig. 2, wo bei auf beiden Achsen eine entsprechend größere Zahl an Spiegelfläche nebeneinander angeordnet ist (in der Zei- chenebene, sowie auch jeweils in mehreren Reihen davor und dahinter) .

Fig. 6c zeigt nun eine erste Möglichkeit des Zusammen spiels zwischen emitter- und empfängerseitiger Auflösung. In diesem Fall soll mit hoher Abtastrate gescannt werden, weswegen das Emitter-Raumwinkelsegment 5b nicht noch wei ter untergliedert wird. Entsprechend sind sämtliche dem momentan vermessenen bzw. abgetasteten im Emitter- Raumwinkelsegment 5b zugeordneten Spiegelflächen in einer Kippstellung derart, dass ein etwaiger einfallender Echo puls zu der Fotodiode 23 reflektiert wird.

Würde bspw. in dem Emitter-Raumwinkelsegment 5b ein Ob jekt festgestellt, kann dieses über die Empfängereinheit 20 mit höherer Auflösung erfasst werden. Dazu können die Empfänger-Raumwinkelsegmente 5a, welche das Emitter- Raumwinkelsegment 5b weiter unterteilen, zunächst bspw. in Zeilen oder Spalten sequenziell abgetastet werden, al so nacheinander die jeweilig passende Kippstellung ein nehmen. Insofern sind auch beliebige Variationen denkbar, es können sämtliche Empfänger-Raumwinkelsegmente 5a des entsprechenden Emitter-Raumwinkelsegments 5b nacheinander oder zunächst auch in Gruppen zusammengefasst oder auf Untermengen verteilt ausgewertet werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

Abstandsmesseinheit 1

Kraftfahrzeug 2

Objekte 3a, b Erfassungsfeld 4 horizontaler Öffnungswinkel a vertikaler Öffnungswinkel ß

Öffnungswinkel (der Raumwinkelsegmente) da, db

Raumwinkelsegmente 5

Empfänger-Raumwinkelsegment 5a

Empfänger -Raumwinkelsegmente 5aa-ab

Emitter-Raumwinkelsegment 5b

Emitter-RaumwinkelSegmente 5ba-bc

Puls 6 Echopuls 7

Empfängereinheit 20

Spiegeleinheit 21 verkippbare Spiegelflächen 21a-c

Optik (der Spiegeleinheit) 22 Fotodiode 23 Sensorfläche 23a

Detektoroptik 25

Emittereinheit 30

Einzelemitter 31a-c Optik (der Empfängereinheit) 32

Achse (der Emitter-Raumwinkelsegmente) 40

Achse (der Empfänger-Raumwinkelsegmente) 41

Matrizenfelder 45

Abtastzyklen 50a, b