[发明专利]基于飞行时间的测距方法和测距系统

说明书

本发明公开了一种基于飞行时间的测距方法和基于飞行时间的测距系统。所述测距方法包括：从发射端间歇性地发送连续N个脉冲，N是大于1的正整数，其中所述连续N个脉冲被目标物反射而产生反射信号；于所述反射信号抵达接收端的期间中的预定采样区间内，根据预定采样时间间隔对所述反射信号进行多次采样操作以产生采样结果；根据所述采样结果，侦测所述连续N个脉冲中单个脉冲从所述发射端到所述接收端的飞行时间；以及根据所述飞行时间测量所述目标物与参考位置之间的距离。所述测距方法可可以维持良好的量测质量，还能够迅速地测量目标物的距离，以及具备低耗能的功效。

技术领域

本申请涉及飞行时间传感技术，尤其涉及一种间歇性地产生连续多个脉冲以侦测飞行时间的测距方法，及其相关的飞行时间测距系统。

背景技术

基于飞行时间(time of flight，TOF)的距离测量技术中，通常会利用连续波调制(continuous wave modulation)来测量目标物的距离。连续波调制通过对目标物连续地发送经正弦波调制得到的光信号，得到发射端与接收端正弦波的相位偏移，从而测量目标物的距离。连续波调制可减少由测量器件或者环境光所引起的偏差。然而，连续波调制需要多次的采样和积分，不仅耗费较长的测量时间，若目标物正处于运动状态，也会产生较大的测量误差。此外，系统功耗也因为需要连续发送正弦波的缘故而增加。

因此，需要一种创新的飞行时间光传感机制，其可精确且迅速地测量目标物的距离，并且满足低耗能的需求。

发明内容

本申请的目的之一在于公开一种间歇性地产生连续多个脉冲以侦测飞行时间的测距方法，及其采用该方法的飞行时间测距系统，来解决现有技术中飞行时间测距系统功耗高、测量误差大的技术问题。

本申请的一实施例公开了一种基于飞行时间的测距方法。所述测距方法包括以下步骤：从发射端间歇性地发送连续N个脉冲，N是大于1的正整数，其中所述连续N个脉冲被目标物反射而产生反射信号；于所述反射信号抵达接收端的预定采样区间内，根据预定采样时间间隔对所述反射信号进行多次采样操作以产生采样结果；根据所述采样结果，侦测所述连续N个脉冲中单个脉冲从所述发射端到所述接收端的飞行时间；以及根据所述飞行时间测量所述目标物与参考位置的距离。

本申请的另一实施例公开了一种基于飞行时间的测距系统。所述测距系统包括脉冲产生单元、控制电路和飞行时间传感器。所述控制电路耦接于所述脉冲产生单元，用以驱动所述脉冲产生单元间歇性地发送连续N个脉冲，其中N是大于1的正整数，所述连续N个脉冲被目标物反射而产生反射信号。所述飞行时间传感器由所述控制电路所控制，用以所述反射信号抵达所述飞行时间传感器的预定采样区间内，根据预定采样时间间隔对所述反射信号进行多次采样操作以产生采样结果，根据所述采样结果侦测所述连续N个脉冲中单个脉冲的飞行时间，以及根据所述飞行时间测量所述目标物与所述测距系统之间的距离。

本申请所公开的飞行时间传感方案/测距方案通过间歇性地发送连续至少两个脉冲以及一个脉冲周期的采样操作，即可得到相位偏移信息，从而测量目标物的距离。因此，本申请所公开的飞行时间传感方案/测距方案不仅可以维持良好的量测质量，还能够迅速地测量目标物的距离，以及具备低耗能的功效。

附图说明

图1是本申请基于飞行时间的测距系统的一实施例的功能方框示意图。

图2是本申请基于飞行时间的测距方法的一实施例的流程图。

图3是图1所示的测距系统的像素阵列中单个像素的电路结构的一实施例的示意图。

图4是图3所示的像素所涉及的信号时序的一实施例的示意图。

图5是图3所示的像素所涉及的信号时序的另一实施例的示意图。

图6是图1所示的测距系统的像素阵列中单个像素的电路结构的另一实施例的示意图。