测距模块、测距系统和控制测距模块的方法技术方案

本发明专利技术涉及通过利用ToF方法执行测距的测距系统精确地测量距离。测距模块包括受光单元、判定单元和测距单元。受光单元接收来自物体的反射光，并每当经过预定检测时段时检测预定检测时段内的反射光的受光量。判定单元判定物体是否在每个预定检测时段期间移动。测距单元基于在物体被判定出没有移动时的预定检测时段内的受光量来测量至物体的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测距模块、测距系统和控制测距模块的方法
本专利技术涉及测距模块、测距系统和测距模块的控制方法。更具体地，本专利技术涉及基于照射光和反射光之间的相位差来获得距离的测距模块及其控制方法。
技术介绍
在相关技术中，被称为飞行时间方法(ToF,timeofflight)的方法常用于具有测距功能的电子设备。在ToF方法中，发光单元利用具有正弦波或矩形波的照射光照射物体，受光单元接收来自物体的反射光，然后测距计算单元基于照射光和反射光之间的相位差来测量距离。例如，通过使用图像传感器来接收反射光并通过ToF方法执行测距的设备是已知的(例如，参见非专利文献1)。该图像传感器将从0度至180度的受光量检测为Q1，并将从180度至360度的受光量检测为Q2，并同时将用于控制发光单元的发光控制信号的特定相位(例如，上升沿时刻)设定为0度。另外，该图像传感器将从90度至270度的受光量检测为Q3，并将从270度至90度的受光量检测为Q4。通过利用受光量Q1至Q4并通过下面的表达式来测量距离。d＝(c/4πf)×tan-1{(Q3-Q4)/(Q1-Q2)}表达式1在上面的表达式中，d代表距离，且单位例如为米(m)。c代表光速，且单位例如为米每秒(m/s)。tan-1代表正切函数的反函数。(Q3-Q4)/(Q1-Q2)的值代表照射光和反射光之间的相位差。π代表圆周率。另外，f代表照射光的频率，且单位例如为兆赫兹(MHz)。引用列表非专利文献非专利文献1：AndreasKolb、LindnerMarvin，“用于飞行时间摄像机的移动伪影的补偿(Compensationofmovementartifactsfortime-of-flightcameras)”，[上线]2014年1月,德州仪器公司，互联网(URL:"http://www.ti.com/lit/wp/sloa190b/sloa190b.pdf")
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在上述的相关技术中，仅在物体在用于检测受光量Q1至Q4的整个曝光时段内是静止的情况下才满足表达式1。因此，当物体在曝光时段期间移动时，可能存在通过使用受光量获得的距离d出现错误的问题。本专利技术是鉴于这种情形提出的，且旨在在用于通过ToF方法执行测距的测距系统中精确地测量距离。技术方案为解决上述问题而提出本专利技术，且本专利技术的第一方面为测距模块和用于所述测距模块的控制方法，其中，所述测距模块包括：受光单元，其用于接收来自物体的反射光，并且每当经过预定检测时段时检测所述预定检测时段内的所述反射光的受光量；判定单元，其用于判定所述物体是否在每个所述预定检测时段期间移动；以及测距单元，其用于基于在所述物体被判定出没有移动时的所述预定检测时段内的所述受光量来测量至所述物体的距离。在这种构造的情况下，实现了基于在所述物体被判定出没有移动时的所述预定检测时段内的所述受光量来测量至所述物体的距离的效果。此外，根据第一方面，所述预定检测时段包括彼此不同的第一检测时段和第二检测时段，在所述第一检测时段期间，在从彼此不同的第一受光开始时刻、第二受光开始时刻、第三受光开始时刻和第四受光开始时刻之中的所述第一受光开始时刻和所述第二受光开始时刻开始的各预定受光时段内，所述受光单元接收所述反射光并检测第一受光量和第二受光量，并且在所述第二检测时段期间，在从所述第三受光开始时刻和所述第四受光开始时刻开始的各所述预定受光时段内，所述受光单元接收所述反射光并检测第三受光量和第四受光量，且所述测距单元可基于所述第一受光量和所述第二受光量之间的差值与所述第三受光量和所述第四受光量之间的差值的比值来测量所述距离。在这种构造的情况下，实现了基于所述第一受光量和所述第二受光量之间的差值与所述第三受光量和所述第四受光量之间的差值的比值来测量所述距离的效果。此外，根据第一方面，还设置有：第一延迟单元，其用于延迟所述第一受光量和所述第二受光量，并将延迟后的所述第一受光量和所述第二受光量作为第一当前受光量和第二当前受光量输出；第二延迟单元，其用于延迟所述第三受光量和所述第四受光量，并将延迟后的所述第三受光量和所述第四受光量作为第三当前受光量和第四当前受光量输出；以及第三延迟单元，其用于延迟所述第三当前受光量和所述第四当前受光量，并将延迟后的所述第三当前受光量和所述第四当前受光量作为第三之前受光量和第四之前受光量输出，并且，所述判定单元基于所述第一当前受光量和所述第二当前受光量的总和与所述第三当前受光量和所述第四当前受光量的总和之间的差值来判定所述物体是否在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动。在这种构造的情况下，实现了基于所述第一当前受光量和所述第二当前受光量的总和与所述第三当前受光量和所述第四当前受光量的总和之间的差值来判定所述物体是否在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动的效果。此外，根据第一方面，在判定出所述物体在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动的情况下，所述判定单元基于所述第三之前受光量和所述第四之前受光量的总和与所述第一当前受光量和所述第二当前受光量的总和之间的差值来判定所述物体是否在所述第一检测时段期间移动，且在所述物体被判定出在所述第一检测时段期间移动的情况下，所述测距单元可基于所述第三当前受光量和所述第四当前受光量之间的差值与所述第一当前受光量和所述第二当前受光量之后的所述第一受光量和所述第二受光量之间的差值的比值来测量所述距离。在这种构造的情况下，实现了基于所述第三当前受光量和所述第四当前受光量之间的差值与所述之后的第一受光量和所述之后的第二受光量之间的差值的比值来测量所述距离的效果。此外，根据第一方面，在判定出所述物体在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动的情况下，所述判定单元基于所述第一当前受光量和所述第二当前受光量之后的所述第一受光量和所述第二受光量的总和与所述第三当前受光量和所述第四当前受光量的总和之间的差值来判定所述物体是否在所述第二检测时段期间移动，且在所述物体被判定出在所述第二检测时段期间移动的情况下，所述测距单元可基于所述第一之前受光量和所述第二之前受光量之间的差值与所述第一当前受光量和所述第二当前受光量之间的差值的比值来测量所述距离。在这种构造的情况下，实现了基于所述第一之前受光量和所述第二之前受光量之间的差值与所述第一当前受光量和所述第二当前受光量之间的差值的比值来测量所述距离的效果。此外，根据第一方面，还可以包括：第四延迟单元，其用于延迟所述第一受光量和所述第二受光量，并将延迟后的所述第一受光量和所述第二受光量作为之后的第一受光量和之后的第二受光量输出至所述第一延迟单元；以及第五延迟单元，其用于延迟所述第一当前受光量和所述第二当前受光量，并将延迟后的所述第一当前受光量和所述第二当前受光量作为第一之前受光量和第二之前受光量输出。在这种构造的情况下，实现了输出所述之后的第一受光量和所述之后的第二受光量以及所述第一之前受光量和所述第二之前受光量的效果。此外，根据第一方面，在判定出所述物体在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动的情况下，所述判定单元基于所述第一之前受光量和所述第二之前受光量的总和与所述第三当前受光量和所述第四当前受光量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测距模块，其包括：受光单元，其用于接收来自物体的反射光，并且每当经过预定检测时段时检测所述预定检测时段内的所述反射光的受光量；判定单元，其用于判定所述物体是否在每个所述预定检测时段期间移动；以及测距单元，其用于基于在判定出所述物体没有移动时的所述预定检测时段内的所述受光量来测量至所述物体的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.23 JP 2016-0321681.一种测距模块，其包括：受光单元，其用于接收来自物体的反射光，并且每当经过预定检测时段时检测所述预定检测时段内的所述反射光的受光量；判定单元，其用于判定所述物体是否在每个所述预定检测时段期间移动；以及测距单元，其用于基于在判定出所述物体没有移动时的所述预定检测时段内的所述受光量来测量至所述物体的距离。2.根据权利要求1所述的测距模块，其中，所述预定检测时段包括彼此不同的第一检测时段和第二检测时段，在所述第一检测时段期间，在从彼此不同的第一受光开始时刻、第二受光开始时刻、第三受光开始时刻和第四受光开始时刻之中的所述第一受光开始时刻和所述第二受光开始时刻开始的各预定受光时段内，所述受光单元接收所述反射光并检测第一受光量和第二受光量，并且在所述第二检测时段期间，在从所述第三受光开始时刻和所述第四受光开始时刻开始的各所述预定受光时段内，所述受光单元接收所述反射光并检测第三受光量和第四受光量，且所述测距单元基于所述第一受光量和所述第二受光量之间的差值与所述第三受光量和所述第四受光量之间的差值的比值来测量所述距离。3.根据权利要求2所述的测距模块，其还包括：第一延迟单元，其用于延迟所述第一受光量和所述第二受光量，并将延迟后的所述第一受光量和所述第二受光量作为第一当前受光量和第二当前受光量输出；第二延迟单元，其用于延迟所述第三受光量和所述第四受光量，并将延迟后的所述第三受光量和所述第四受光量作为第三当前受光量和第四当前受光量输出；以及第三延迟单元，其用于延迟所述第三当前受光量和所述第四当前受光量，并将延迟后的所述第三当前受光量和所述第四当前受光量作为第三之前受光量和第四之前受光量输出，其中，所述判定单元基于所述第一当前受光量和所述第二当前受光量的总和与所述第三当前受光量和所述第四当前受光量的总和之间的差值来判定所述物体是否在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动。4.根据权利要求3所述的测距模块，其中，在判定出所述物体在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动的情况下，所述判定单元基于所述第三之前受光量和所述第四之前受光量的总和与所述第一当前受光量和所述第二当前受光量的总和之间的差值来判定所述物体是否在所述第一检测时段期间移动，且在所述物体被判定出在所述第一检测时段期间移动的情况下，所述测距单元基于所述第三当前受光量和所述第四当前受光量之间的差值与所述第一当前受光量和所述第二当前受光量之后的所述第一受光量和所述第二受光量之间的差值的比值来测量所述距离。5.根据权利要求3所述的测距模块，其中，在判定出所述物体在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动的情况下，所述判定单元基于所述第一当前受光量和所述第二当前受光量之后的所述第一受光量和所述第二受光量的总和与所述第三当前受光量和所述第四当前受光量的总和之间的差值来判定所述物体是否在所述第二检测时段期间移动，且在所述物体被判定出在所述第二检测时段期间移动的情况下，所述测距单元基于所述第一之前受光量和所述第二之前受光量之间的差值与所述第一当前受光量和所述第二当前受光量之间的差值的比值来测量所述距离。6.根据权利要求3所述的测距模块，其还包括：第四延迟单元，其用于延迟所述第一受光量和所述第二受光量，并将延迟后的所述第一受光量和所述第二受光量作为之后的第一受光量和之后的第二受光量输出至所述第一延迟单元；以及第五延迟单元，其用于延迟所述第一当前受光量和所述第二当前受光量，并将延迟后的所述第一当前受光量和所述第二当前受光量作为第一之前受光量和第二之前受光量输出。7.根据权利要求6所述的测距模块，其中，在判定出所述物体在所述第一检测时段和所述第二检测时段中的任一者期间移动的情况下，所述判定单元基于所述第一之前受光量和所述第二之前受光量的总和与所述第三当前受光量和所述第四当前受光量的总和之间的差值来...

【专利技术属性】
技术研发人员：大木光晴，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP