[發明專利]單芯片RGB-D相機

在審

• 申請號: 201880090181.8
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN111758047A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: P·拉耶瓦迪;C·郎;B·佰魯茲普爾;K·沃伊切霍夫斯基
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S7/4863;G01S7/4865;G01S17/894;H01L27/146;H04N13/271;H04N5/33;H04N13/254
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書航;劉春元

1.一種相機，包括：

光源，用于在對象處發射脈沖光信號TX；

包括至少一個光電檢測器的檢測器陣列，被配置和布置成接收從對象反射的脈沖光信號RX，每個光電檢測器被配置為生成指示所述光信號RX的檢測的輸出電荷；和

一對模擬積分模塊，每個模擬積分模塊接收所述檢測器陣列的一個或多個光電二極管的輸出電荷，第一積分模塊被配置為在第一時間窗的持續時間內累積輸出電荷，并且第二積分模塊被配置為在跟隨所述第一時間窗的第二時間窗的持續時間內累積輸出電荷，第一時間窗的后沿與第二時間窗的前沿共享邊界，所述一對積分模塊中的每一個被配置為生成對應的第一輸出積分值和第二輸出積分值；

比較器，用于比較所述第一輸出積分值和所述第二輸出積分值，并提供比較器輸出；以及

控制處理器，響應于所述比較器輸出而可操作來確定由所述第一積分模塊和所述第二積分模塊進行的相繼的多次積分的后續的第一時間窗和第二時間窗，所述后續的第一時間窗和第二時間窗在所述相繼的多次積分中的每一次處作為輸入提供給對應的第一積分模塊和第二積分模塊；

所述控制處理器進一步被配置并且可操作來終止所述相繼的多次積分，并且然后生成對應于預定最大持續時間的比率的輸出，所述比率是所述相繼的多次積分上的第一輸出積分值和第二輸出積分值的函數；以及

處理器，被配置并且可操作來從所述控制處理器的所述輸出生成所述比率，將所述比率乘以所述預定最大持續時間以確定實際飛行時間值，并且然后提供對應于實際飛行時間值的值作為輸出。

2.根據權利要求1所述的相機，其中所述：

所述控制處理器被配置并且可操作來基于比較器的輸出生成具有二進制“0”或“1”值的二進制位；

寄存器從控制處理器接收每個二進制位并存儲n位二進制數，其中n是由所述一對積分模塊執行的積分的數量；并且

所述處理器被配置并且可操作來根據存儲在所述寄存器中的所述n位二進制數與n個二進制“1”值的n位二進制數的比率生成所述比率。

3.根據權利要求2所述的相機，其中所述控制處理器可操作來在所述多次積分中的相繼的積分處，關于所述脈沖光信號TX的發射使所述后續的第一時間窗和第二時間窗的定時移位。

4.根據權利要求3所述的相機，其中所述控制處理器可操作來使所述后續的第一時間窗和第二時間窗的定時移位，直到第一輸出積分值和第二輸出積分值基本上相等。

5.根據權利要求1所述的相機，其中第一時間窗和第二時間窗中的每一個的持續時間相等。

6.根據權利要求5所述的相機，其中第一時間窗和第二時間窗中的每一個的持續時間等于所述預定最大持續時間的一半。

7.根據權利要求1所述的相機，其中：

所述脈沖光源以調制時間周期被脈沖化；并且

所述預定最大持續時間小于所述調制時間周期。

8.根據權利要求1所述的相機，其中所述預定最大持續時間是所述相機可檢測的最大飛行時間值。

9.根據權利要求1所述的相機，其中：

所述一對積分模塊中的每一個包括用于收集輸出電荷的電容器和可操作來僅在相應的第一時間窗和第二時間窗期間向電容器提供輸出電荷的傳輸門；并且

所述控制處理器被配置并且可操作來控制所述一對積分模塊中的每一個的傳輸門，以僅在相應的第一時間窗和第二時間窗期間激活相應的傳輸門。

10.根據權利要求1所述的相機，其中所述控制處理器可操作來在所述多次積分中的相繼的積分處，關于所述脈沖光信號TX的發射使所述后續的第一時間窗和第二時間窗的定時移位。