【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括第一光发射器和第二光发射器的有源光学传感器系统，以及用于操作有源光学传感器系统的相应方法。
技术介绍
1、为了确保眼睛安全并避免由于强光发射造成的严重伤害，通常需要有源光学传感器系统将发射的光功率限制在一定范围内。
2、文献ep2568547b1描述了一种用于激光二极管的驱动器，其中驱动器在用于激光二极管的供电路径中包括感应部件。这样，确保供给激光二极管的dc正向电压总是低于激光阈值。因此，在由dc电压供电的情况下，激光二极管不能发射激光。感应部件的布置确保激光可以在脉冲操作期间发射。
3、文献us2020/0052466a1描述了一种vcsel模块，其中光学元件布置在输出光束的路径中。光学检测器布置成接收从光学元件反射的辐射，并且在故障的情况下，控制电路可以根据光学检测器的信号切断vcsel的供电电流。
4、然而，有源光学传感器系统可以包括一个以上光发射器。在这种情况下，即使单独满足每个光发射器的眼睛安全要求，也可能发生故障，这导致一个以上光发射器的并行发射。即使每个光发射器发射的光功率低于允许的最大值，总的发射光功率也可能超过最大值，仍会造成伤害。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是为具有一个以上光发射器的有源光学传感器系统提供改进的概念，这允许增加眼睛安全性。
2、这个目的通过独立权利要求的相应主题来实现。进一步的实施方式和优选实施例是从属权利要求的主题。
3、改进的概念基于监测由两个不同的
4、根据改进的概念，提供了包括第一光发射器和第二光发射器的有源光学传感器系统。传感器系统包括连接到第一光发射器的第一能量存储元件和连接到第二光发射器的第二能量存储元件。传感器系统包括控制电路，该控制电路配置成选择性地对第一能量存储元件和第二能量存储元件充电。控制电路配置成经由第一光发射器对第一能量存储元件放电，以在第一发射周期期间通过第一光发射器发射光。控制电路还配置成经由第二光发射器对第二能量存储元件放电，以在第二发射周期期间通过第二光发射器发射光。传感器系统包括监测单元，其耦合到第一能量存储元件和第二能量存储元件。监测单元配置为将代表由第一能量存储元件和第二能量存储元件存储的电能总量的监测信号的值与预定阈值进行比较，并且根据比较的结果生成故障信号。
5、根据定义，有源光学传感器系统包括分别用于发射光或光脉冲的光源。例如，光源可以实现为激光器，特别是红外激光器。在改进概念的情况下，光源包括第一和第二光发射器。此外，根据定义，有源光学传感器系统包括具有至少一个光学检测器的检测单元，以检测发射光的反射部分。特别地，有源光学传感器系统配置成基于检测到的光的部分生成一个或多个传感器信号，并处理和/或输出传感器信号。例如，激光雷达系统代表有源光学传感器系统。
6、控制电路可以例如包括控制单元和具有多个开关元件的开关电路。特别地，开关电路包括将第一能量存储元件可切换地连接到传感器系统的电源端子的第一开关元件，以及将第二能量存储元件可切换地连接到电源端子的第二开关元件。可以是有源光学传感器系统的一部分或者可以设置在有源光学传感器系统外部的电源单元可以连接到电源端子，以提供电能来对第一和第二能量存储元件充电。
7、特别地，控制电路可以控制开关电路闭合第一开关元件，以便对第一能量存储元件充电，并且当第一能量存储元件不被充电时断开第一开关元件。类似地，控制单元可以控制开关电路闭合第二开关元件，以便通过电源单元对第二能量存储元件充电，并且当第二能量存储元件不被充电时断开第二开关元件。因此，选择性地对第一和第二能量存储元件充电可被理解为使得控制单元配置成控制开关电路以彼此独立地对第一能量存储元件和第二能量存储元件充电。
8、特别地，第一发射周期和第二发射周期彼此不同。例如，第一和第二发射周期不重叠。换句话说，在有源光学传感器系统的无故障操作的情况下，第二光发射器在第一发射周期期间不发射光，并且第一光发射器在第二发射周期期间不发射光。
9、与阈值相比的监测信号的值可以例如对应于监测信号的振幅值，特别是监测信号振幅的绝对值。
10、根据改进概念的有源光学传感器系统配置成对第一能量存储元件充电，并使用存储在充电的第一能量存储元件上的电能来驱动第一光发射器，以便在第一发射周期期间发射光。以同样的方式，对第二能量存储元件充电，并且使用存储在充电的第二能量存储元件上的电能来驱动第二光发射器，以便在第二发射周期期间发射光。
11、因此，存储在第一和第二能量存储元件中的电能总量决定理论上可以由第一和第二光发射器发射的最大光功率。即使在故障的情况下，两个光发射器将并行或同时发射光，由两个光发射器发射的发射光功率也不能超过由存储在第一和第二能量存储元件上的总电能确定的值。因此，通过借助于将监测信号与阈值进行比较来监测存储在第一和第二能量存储元件上的总电能，允许确定光发射器原则上是否可以在给定时间发射光功率超过对应于总电能阈值的某个最大值的光。
12、因此，故障信号可以包含关于监测信号是否超过阈值的信息。在超过阈值的情况下，可能发生潜在的危险情况，其中光发射器可能发射比允许的更多的功率。在这种情况下，控制单元可以例如至少部分地根据故障信号禁用或关闭有源光学传感器系统。通过调整阈值，使其对应于最大允许光输出功率，可以提高有源光学传感器系统的眼睛安全性。
13、特别地，在无故障运行或正常运行期间，第一和第二能量存储元件从不同时充电。然而，这不一定意味着能量存储元件之一总是处于完全放电状态，而另一个总是处于完全充电状态。例如，能量存储元件可以包括一个或多个相应的电容器。因此，存在相关联的时间常数，该时间常数确定正常运行期间能量存储元件的实际充电状态。然而，在正常运行期间，总能量或监测信号不会分别超过阈值。
14、根据根据改进概念的有源光学传感器系统的多个实施方式，控制电路配置成在第一发射周期之前的第一充电周期期间，特别是通过闭合第一开关元件，将第一能量存储元件连接到传感器系统的电源端子，特别是为了对第一能量存储元件充电，并且在第一充电周期期间，特别是通过断开第二开关元件，将第二能量存储元件从电源端子断开。此外，控制电路配置成在第二发射周期之前的第二充电周期期间，特别是通过闭合第二开关元件，将第二能量存储元件连接到传感器系统的电源端子，特别是为了对第二能量存储元件充电，并且在第二充电周期期间，特别是通过断开第一开关元件，将第一能量存储元件从电源端子断开。
15、将两个部件彼此连接，特别是通过闭合相应的开关元件，可以理解为包括保持这两个部件连接，特别是通过保持开关元件闭合。类似地，将两个部件彼此断开，特别是通过断开相应的开关元件，可以理解为包括使这些部件断开，特别是通过使相应的开关元件断开。
16、电源端子可连接到电源单元。电源单元可以是光学传感本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种包括第一光发射器(10a)和第二光发射器(10b)的有源光学传感器系统，其特征在于，传感器系统(1)包括：
2.根据权利要求1的有源光学传感器系统，
3.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
4.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
5.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
6.根据权利要求5所述的有源光学传感器系统，
7.根据权利要求5或6中任一项所述的有源光学传感器系统，
8.根据权利要求7所述的有源光学传感器系统，
9.根据权利要求5至8中任一项所述的有源光学传感器系统，
10.根据权利要求5至8中任一项所述的有源光学传感器系统，
11.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
12.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
13.一种用于操作有源光学传感器系统(1)的方法，
14.根据权利要求13所述的方法，
15.根据权利要求13或14
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种包括第一光发射器(10a)和第二光发射器(10b)的有源光学传感器系统，其特征在于，传感器系统(1)包括：
2.根据权利要求1的有源光学传感器系统，
3.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
4.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
5.根据前述权利要求中任一项所述的有源光学传感器系统，
6.根据权利要求5所述的有源光学传感器系统，
7.根据权利要求5或6中任一项所述的有源光学传感器系统，
...【专利技术属性】
技术研发人员：C·涂，G·哈马德，J·塞德拉克，H·科塔斯，M·斯沃博达，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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