[发明专利]飞时测距传感器以及飞时测距方法

说明书

本发明提出一种飞时测距传感器以及飞时测距方法。飞时测距传感器包括信号处理电路、光发射器及光传感器。光发射器发射脉冲光至感测目标。光传感器感测经由感测目标反射的脉冲光。在感测期间中，光传感器的第一像素单元操作在感测状态，以接收脉冲光，并输出感测信号至信号处理电路。在感测期间中，光传感器的第二像素单元操作在重置状态，以输出重置信号至信号处理电路。信号处理电路比较感测信号以及重置信号，以取得脉冲信号，并依据光发射器发射脉冲光与信号处理电路读出脉冲信号的时间差，来决定飞时测距传感器与感测目标之间的距离。

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种飞时(Time to Flight,ToF)测距传感器以及飞时测距方法。

背景技术

随着测距技术的演进，各种测距技术不断地被发展出来，并且被广泛地应用于例如车距检测、人脸识别以及各种物联网(Internet of Things,IoT)设备。常见的测距技术例如是红外线测距(Infrared Radiation,IR)技术、超声波(Ultrasound)测距技术以及脉冲光(Intense Pulsed Light,IPL)测距技术。然而，随着测距的精准度要求越来越高，采用飞行时间(Time to Flight,ToF)量测方法的脉冲光测距技术是目前本领域主要的研究方向之一。对此，如何提升飞行时间测距的精准度，特别是在近场(near field)应用中，以下将提出几个实施例的解决方案。

发明内容

本发明提供一种飞时(Time to Flight,ToF)测距传感器以及飞时测距方法，可提供能准确地感测飞时测距传感器与感测目标之间的距离的效果。

本发明的飞时测距传感器包括信号处理电路、光发射器以及光传感器。光发射器耦接信号处理电路。光发射器用以发射脉冲光至感测目标。光传感器耦接信号处理电路。光传感器用以感测经由感测目标反射的脉冲光。在感测期间中，光传感器的第一像素单元操作在感测状态，以接收脉冲光，并且输出感测信号至信号处理电路。在感测期间中，光传感器的第二像素单元操作在重置状态，以输出重置信号至信号处理电路。信号处理电路比较感测信号以及重置信号，以取得脉冲信号。信号处理电路依据光发射器发射脉冲光与信号处理电路读出脉冲信号的时间差，来决定飞时测距传感器与感测目标之间的距离。

本发明的飞时测距方法包括以下步骤：在感测期间中，通过光发射器发射脉冲光至感测目标；在感测期间中，通过光传感器的第一像素单元操作在感测状态，以接收脉冲光，并且输出感测信号；在感测期间中，通过光传感器的第二像素单元操作在重置状态，以输出重置信号；通过信号处理电路比较感测信号以及重置信号，以取得脉冲信号；以及通过信号处理电路依据光发射器发射脉冲光与信号处理电路读出脉冲信号的时间差，来决定飞时测距传感器与感测目标之间的距离。

基于上述，本发明的飞时测距传感器以及飞时测距方法可有效地取得无背景噪声干扰的脉冲信号，以正确地计算出飞时测距传感器与感测目标之间的距离。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的飞时测距传感器的方块示意图。

图2是依照本发明的一实施例的比较器的电路示意图。

图3是依照本发明的一实施例的第一像素单元以及第二像素单元的电路示意图。

图4是依照本发明的图3实施例的各种信号波形的时序图。

图5是依照本发明的一实施例的飞时测距方法的流程图。

【符号说明】

100：飞时测距传感器

110：信号处理电路

120：光发射器

130：光传感器