[发明专利]飞行时间传感器和相关系统及方法

权利要求书

1.一种飞行时间传感器，用来控制发光模组连续发出多个光脉冲，所述多个光脉冲被目标物反射而产生多个反射光脉冲，其特征在于，所述飞行时间传感器包括：

控制电路，耦接所述发光模组、像素阵列及时间数字转换单元，所述控制电路产生发光控制信号控制所述发光模组基于时变频率发送所述多个光脉冲，所述控制电路还产生感测控制信号控制所述像素阵列基于所述时变频率感测所述多个反射光脉冲；

所述像素阵列，依据感测到的所述多个反射光脉冲产生多个感测输出；

所述时间数字转换单元，依据所述发光控制信号以及所述多个感测输出产生多个转换输出；以及

处理电路，用来依据所述多个转换输出得到统计结果，并基于所述统计结果得到从所述发光模组出发到所述目标物再回到所述像素阵列的飞行时间。

2.如权利要求1所述的飞行时间传感器，其中所述统计结果包含直方图统计结果。

3.如权利要求1所述的飞行时间传感器，其中所述时变频率随时间以伪随机方式变化，使分隔所述多个光脉冲的多个时间间隔彼此不完全相同。

4.如权利要求3所述的飞行时间传感器，其中所述时变频率以伪随机方式在多种预定频率之间切换，使分隔所述多个光脉冲的多个时间间隔彼此不完全相同。

5.如权利要求3所述的飞行时间传感器，其中所述时变频率以预定方式在多种频率之间切换，所述多种频率以伪随机方式产生，使分隔所述多个光脉冲的多个时间间隔彼此不完全相同。

6.如权利要求1所述的飞行时间传感器，其中所述控制电路产生所述发光控制信号控制所述发光模组基于所述时变频率在多个发送时间点来发送所述多个光脉冲，以及所述控制电路产生所述感测控制信号控制所述像素阵列基于所述时变频率在多个感测时间段感测所述多个反射光脉冲。

7.如权利要求1所述的飞行时间传感器，其中所述多个转换输出对应所述多个光脉冲从所述发光模组发出到所述目标物，经反射后成为所述多个反射光脉冲再回所述像素阵列的多个飞行时间。

8.如权利要求1所述的飞行时间传感器，其中所述多个转换输出共具有N种数值，N小于所述多个转换输出的数量，所述处理电路在所述多个转换输出中，统计所述N种数值及其对应的数量，并在所述N种数值中取最高数量的数值作为从所述发光模组出发到所述目标物再回到所述像素阵列的飞行时间。

9.一种飞行时间传感系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的飞行时间传感器；以及

所述发光模组。

10.一种飞行时间传感方法，其特征在于，包括：

产生发光控制信号控制发光模组基于时变频率从参考位置发送多个光脉冲，所述多个光脉冲被目标物反射而产生多个反射光脉冲；

基于所述时变频率在所述参考位置感测所述多个反射光脉冲；

依据感测到的所述多个反射光脉冲产生多个感测输出；

依据所述发光控制信号以及所述多个感测输出产生多个转换输出；

依据所述多个转换输出得到统计结果；以及

基于所述统计结果得到从所述参考位置出发到所述目标物再回到所述参考位置的飞行时间。

11.如权利要求10所述的飞行时间传感方法，其中所述统计结果包含直方图统计结果。

12.如权利要求10所述的飞行时间传感方法，其中所述时变频率随时间以伪随机方式变化，使分隔所述多个光脉冲的多个时间间隔彼此不完全相同。

13.如权利要求12所述的飞行时间传感方法，其中所述时变频率以伪随机方式在多种预定频率之间切换，使分隔所述多个光脉冲的多个时间间隔彼此不完全相同。