[發明專利]基于飛行時間的測距方法和相關測距系統

有效

• 申請號: 202010516033.7
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111427052B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 楊孟達;李宗德
• 申請（專利權）人: 深圳市匯頂科技股份有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S15/10;G01S13/10;G01S7/527;G01S7/526;G01S7/487;G01S7/4861;G01S7/292;G01S7/285
• 代理公司: 北京天馳君泰律師事務所 11592
• 代理人: 孟銳

本申請公開了一種基于飛行時間的測距方法和基于飛行時間的測距系統。包括：從脈沖產生單元間歇性地發送多個第一脈沖（PE），其中所述多個第一脈沖被目標物反射而產生多個第一反射信號（RL）；使飛行時間傳感器對所述多個第一反射信號分別選擇性地執行第一信號采樣或第二信號采樣以產生第一采樣結果，其中所述第一信號采樣的開始時間點（t2）和對應的所述第一脈沖的發送時間點（t1）具有第一時間差（tX），且所述第一信號采樣持續第一預定時間（TR1），以及所述第二信號采樣的開始時間點（t10）和對應的所述第一脈沖的發送時間點（t7）具有第二時間差（tX+2TN），且所述第二信號采樣持續第二預定時間（TR2），且所述第一時間差小于所述第二時間差。

技術領域

本申請涉及測距和深度傳感技術，尤其涉及一種基于飛行時間的測距方法，及其相關的測距系統。

背景技術

基于飛行時間（time of flight，TOF）的距離測量技術中，脈沖調制（pulsemodulation）通過光脈沖發送和接收的時間差來測量目標物的距離，具備了較簡單的測量機制。脈沖調制對時間測量精度要求較高。然而，在高動態范圍（high dynamic range,HDR）的應用中，現有的技術對于距離測量所能覆蓋的范圍，以及遠處信息受背景光的影響程度的調控，仍有相當大的改善空間。

發明內容

本申請的一實施例公開了一種基于飛行時間的測距方法，包括：從脈沖產生單元間歇性地發送多個第一脈沖，其中所述多個第一脈沖被目標物反射而產生多個第一反射信號；使飛行時間傳感器對所述多個第一反射信號分別選擇性地執行第一信號采樣或第二信號采樣以產生第一采樣結果，其中所述第一信號采樣的開始時間點和對應的所述第一脈沖的發送時間點具有第一時間差，且所述第一信號采樣持續第一預定時間，以及所述第二信號采樣的開始時間點和對應的所述第一脈沖的發送時間點具有第二時間差，且所述第二信號采樣持續第二預定時間，且所述第一時間差小于所述第二時間差；根據所述第一采樣結果，檢測所述多個第一脈沖從所述脈沖產生單元到所述飛行時間傳感器的飛行時間；以及根據所述飛行時間判斷所述目標物與參考位置之間的距離。

本申請的另一實施例公開了一種基于飛行時間的測距系統，包括：脈沖產生單元；控制電路，耦接于所述脈沖產生單元，用以控制所述脈沖產生單元間歇性地發送多個第一脈沖，其中所述多個第一脈沖被目標物反射而產生多個第一反射信號；以及飛行時間傳感器，由所述控制電路所控制，用以對所述多個第一反射信號分別選擇性地執行第一信號采樣或第二信號采樣以產生第一采樣結果，其中所述第一信號采樣的開始時間點和對應的所述第一脈沖的發送時間點具有第一時間差，且所述第一信號采樣持續第一預定時間，以及所述第二信號采樣的開始時間點和對應的所述第一脈沖的發送時間點具有第二時間差，且所述第一時間差小于所述第二時間差，且所述第二信號采樣持續第二預定時間，并根據所述第一采樣結果，檢測所述多個第一脈沖從所述脈沖產生單元到所述飛行時間傳感器的飛行時間，以及根據所述飛行時間判斷所述目標物與參考位置之間的距離。

本申請的又另一實施例公開了一種基于飛行時間的測距方法，包括：從脈沖產生單元間歇性地發送多個脈沖組，其中各脈沖組包括第一脈沖和第二脈沖，所述第一脈沖的強度和所述第二脈沖的強度不同，且所述多個脈沖組被目標物反射而產生多個反射信號組；使飛行時間傳感器對所述多個反射信號組分別執行信號采樣以產生采樣結果，其中所述信號采樣持續預定時間；根據所述采樣結果，檢測所述多個脈沖組從所述脈沖產生單元到所述飛行時間傳感器的飛行時間；以及根據所述飛行時間測量所述目標物與參考位置之間的距離。