[发明专利]飞行时间传感器

权利要求书

1.一种使用飞行时间传感器测量距离的方法，该飞行时间传感器包括覆盖光发射器和一个或多个光电检测器的基本上透明的盖子，该方法包括：

从光发射器发射一系列光脉冲；

使用所述一个或多个光电检测器来获得时间分布，在所述时间上，所述一个或多个光电检测器中的至少一个光电检测器在所述一系列光脉冲的每次发射之后检测到光子，和

如果时间分布包括仅单个峰：

则分析单个峰以确定单个峰是否包括从目标反射的光子计数，并且

如果单个峰包括从目标反射的光子计数，则测量在参考时间和单个峰的点之间的间隔。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，分析所述单个峰以确定其是否包括从目标反射的光子计数，所述分析包括将所述峰的一个或多个参数与参考的时间分布的参考峰的一个或多个参数进行比较，所述参考的时间分布通过以下方式获得：

从光发射器发射一系列光脉冲，其中在至少一个光电检测器的范围和视野内没有物体；并且

使用所述一个或多个光电检测器来获得所述一个或多个光电检测器的至少一个光电检测器在一系列光脉冲的每次发射之后检测到光子的参考的时间分布。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，参考峰的一个或多个参数包括在参考峰中检测到的光子总数和参考峰在分布中所处的时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述比较之前将包括单个峰的分布的背景或噪声水平添加到参考峰或从单个峰中减去。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，时间分布是一个或多个光电检测器的至少一个光电检测器在系列光脉冲的每次发射之前、期间和之后检测到光子的时间分布。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个光电检测器检测到光子的时间与在检测周期期间或在检测周期即将开始之前的系列光脉冲之一的发射相关，光子在所述检测周期中被检测。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分布在多个周期中获得，每个周期包含光脉冲之一的发射，每个周期相对于其中包含的发射被分成相同的一系列时间区间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述时间分布通过对在多个时间的每一个时间上的所有时间区间期间、由所述至少一个光电检测器检测到的光子总数相对于在包含该时间区间的检测周期期间的发射进行计数来获得。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在多个时间的每一个时间上的所有时间区间期间、由一个或多个光电检测器检测到的光子的计数数量是在多个时间上的时间区间的分布的值或有助于在多个时间上的时间区间的分布的值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述系列光脉冲包括至少75,000个光脉冲。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，频率分布是直方图。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，峰是分布的高于预定阈值的部分。

13.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括，如果所述分布包括两个或更多个单独的峰，则测量最早峰与所述一个或多个其他峰中的至少一个峰之间的时间间隔。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光发射器是垂直腔表面发射激光器。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个光电检测器中的每一个都是单个光子雪崩二极管。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个光电检测器是多个光电检测器，并且用于获得多个分布，每个分布是所述多个光电检测器中的一个或多个光电检测器在光脉冲的多次发射的每次发射之后检测到光子的时间分布。