專利名稱：可提高信噪比的測距裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測距裝置及其方法，更明確地說，涉及一種可提高信噪比的測距裝置及其方法。
背景技術(shù)：
在公知技術(shù)中，測距裝置對待測物發(fā)射偵測光，并接收由待測物反射偵測光所產(chǎn)生的反射光。測距裝置可借由量測偵測光往返測距裝置與待測物之間所需的時間，以推算測距裝置與待測物之間的距離。然而，由于當(dāng)待測物表面的反射率較低時，待測物所產(chǎn)生的反射光的能量較低，而使得測距裝置易受到背景光(噪聲)的影響，而產(chǎn)生較大的量測誤差，造成使用者的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可提高測距裝置的信噪比的方法。該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離。該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離。該測距裝置具有發(fā)光組件與第一光感測組件。該發(fā)光組件用來發(fā)出偵測光。該第一光感測組件用來根據(jù)第一快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號。該方法包含該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光、 當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號、根據(jù)于該發(fā)光時間內(nèi)該發(fā)光組件所發(fā)出的該偵測光的能量與該第一光感測信號，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，以及根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離。該延遲時間根據(jù)該已知最短待測距離所計算，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件。本發(fā)明另提供一種可提高測距裝置的信噪比的方法。該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離。該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離。該測距裝置具有發(fā)光組件、第一光感測組件與第二光感測組件。該發(fā)光組件用來發(fā)出偵測光。該第一光感測組件用來根據(jù)第一快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號。該第二光感測組件用來根據(jù)第二快門周期信號，以感測并累積光的能量， 來據(jù)以產(chǎn)生第二光感測信號。該方法包含該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光、當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號、當(dāng)該第一光感測組件停止感測該反射光之后， 切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第二光感測組件感測并累積該背景光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號、根據(jù)該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，以及根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離。該延遲時間根據(jù)該已知最短待測距離所計算，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件。本發(fā)明另提供一種可提高測距裝置的信噪比的方法。該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離。該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離。該測距裝置具有發(fā)光組件與光感測組。該發(fā)光組件用來根據(jù)發(fā)光周期信號以發(fā)出偵測光。該光感測組用來根據(jù)第一快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第一光感測信號，且用來根據(jù)該第二快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第二光感測信號。該方法包含以偵測頻率切換該發(fā)光周期信號表示開啟與關(guān)閉，以使該發(fā)光組件切換于發(fā)光時間內(nèi)發(fā)出該偵測光射向該待測物，來產(chǎn)生反射光，并于不發(fā)光時間內(nèi)停止發(fā)射該偵測光、每當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號、于該第一感測時間后，切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟， 以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號、根據(jù)該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，以及根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離；該第一快門周期信號與該發(fā)光周期信號大致為同相。該第二快門周期信號與該第一快門周期信號大致為反相。該延遲時間根據(jù)該已知最短待測距離所計算，以使該反射光于該延遲時間之后射至該光感測組。本發(fā)明另提供一種可提高信噪比的測距裝置。該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離。該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離。該測距裝置包含發(fā)光組件、第一光感測組件、發(fā)光/感測控制電路，以及距離計算電路。該發(fā)光組件用來發(fā)出偵測光。該第一光感測組件用來根據(jù)第一快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號。該發(fā)光/感測控制電路用來控制該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出該偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光，并于該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，來產(chǎn)生該第一光感測信號。該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)該已知最短待測距離計算該延遲時間，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件。該距離計算電路用來根據(jù)于該發(fā)光時間內(nèi)該發(fā)光組件所發(fā)出的該偵測光的能量與該第一光感測信號，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，并根據(jù)該光飛行時間，產(chǎn)生輸出信號，代表該待測距離。本發(fā)明另提供一種可提高信噪比的測距裝置。該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離。該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離。該測距裝置包含發(fā)光組件、第一光感測組件、第二光感測組件、發(fā)光/感測控制電路，以及距離計算電路。該發(fā)光組件用來發(fā)出偵測光。該第一光感測組件用來根據(jù)第一快門周期信號， 以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號。該第二光感測組件用來根據(jù)第二快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第二光感測信號。該發(fā)光/感測控制電路用來控制該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出該偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光，并于該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號，且于當(dāng)該第一光感測組件停止感測該反射光之后，切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第二光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號。該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)該已知最短待測距離計算該延遲時間，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件。該距離計算電路用來根據(jù)于該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，并根據(jù)該光飛行時間，產(chǎn)生輸出信號，代表該待測距離。本發(fā)明另提供一種可提高信噪比的測距裝置。該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離。該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離。該測距裝置包含發(fā)光組件、光感測組、發(fā)光/感測控制電路，以及距離計算電路。該發(fā)光組件用來發(fā)出偵測光。該光感測組用來根據(jù)第一快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第一光感測信號，且用來根據(jù)該第二快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第二光感測信號。該發(fā)光/感測控制電路用來以偵測頻率切換該發(fā)光周期信號表示開啟與關(guān)閉，以使該發(fā)光組件切換于發(fā)光時間內(nèi)發(fā)出該偵測光射向該待測物，來產(chǎn)生反射光，并于不發(fā)光時間內(nèi)停止發(fā)射該偵測光。每當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，該發(fā)光 /感測控制電路切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號，且于該第一感測時間后，該發(fā)光/感測控制電路切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號。該第一快門周期信號與該發(fā)光周期信號大致為同相。該第二快門周期信號與該第一快門周期信號大致為反相。該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)該已知最短待測距離計算該延遲時間，以使該反射光于該延遲時間之后射至該光感測組。該距離計算電路用來根據(jù)于該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，并根據(jù)該光飛行時間，產(chǎn)生輸出信號，代表該待測距離。


圖1為說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的測距裝置的示意圖。圖2為說明測距裝置于“量測背景階段”時的內(nèi)部的控制信號的波形圖。圖3為說明測距裝置于“計算距離階段”時的內(nèi)部的控制信號的波形圖。圖4為說明測距裝置于“調(diào)整頻率階段”時的內(nèi)部的控制信號的波形圖。圖5為說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的測距裝置的示意圖。圖6為說明驅(qū)動電路根據(jù)第一快門周期信號、第二快門周期信號，以及讀取信號， 以產(chǎn)生的各控制信號的示意圖。圖7為說明本發(fā)明的光感測組的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的測距裝置的示意圖。圖9為說明本發(fā)明的光感測組的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖10與圖11為說明本發(fā)明的立體影像感測裝置的示意圖。圖12、圖13、圖14與圖15為說明本發(fā)明的可提高測距裝置的信噪比的方法的第一實施例的示意圖。圖16、圖17、圖18與圖19為說明本發(fā)明的可提高測距裝置的信噪比的方法的第二實施例的示意圖。圖20與圖21為說明本發(fā)明的可提高測距裝置的信噪比的方法的第三實施例的示
10意圖。 其中，附圖標(biāo)記說明如下
權(quán)利要求
1.一種可提高測距裝置的信噪比的方法，該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離，該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離，該測距裝置具有發(fā)光組件與第一光感測組件，該發(fā)光組件用來發(fā)出偵測光，該第一光感測組件用來根據(jù)第一快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號，該方法的特征在于，包含該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出該偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光；當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號；根據(jù)于該發(fā)光時間內(nèi)該發(fā)光組件所發(fā)出的該偵測光的能量與該第一光感測信號，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間；以及根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離；其中，該延遲時間根據(jù)該已知最短待測距離所計算，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離包含以下式計算出該待測距離dm = ttof xc/2 ；其中，dm表示該待測距離，ttof表示該光飛行時間，c表示光速。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該延遲時間可由下式計算tdelay — 2 x dmin/c ；其中，tdelay表示該延遲時間，dmin表示該已知最短待測距離，c表示光速；其中，該已知最長待測距離與該第一感測時間的關(guān)系可以下式表示dmax — 2 x (tsen1+tdelay) /c ；其中，Dmax表示該已知最長待測距離，Tseni表示該第一感測時間。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一感測時間的長度與該延遲時間的長度的總和等于該發(fā)光時間的長度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一感測時間的長度等于該發(fā)光時間的長度。
6.一種可提高測距裝置的信噪比的方法，該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離，該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離，該測距裝置具有發(fā)光組件、第一光感測組件與第二光感測組件，該發(fā)光組件用來發(fā)出偵測光，該第一光感測組件用來根據(jù)第一快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號，該第二光感測組件用來根據(jù)第二快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第二光感測信號，該方法的特征在于，包含該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出該偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光；當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號；當(dāng)該第一光感測組件停止感測該反射光之后，切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第二光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號；根據(jù)該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間；以及根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離；其中，該延遲時間根據(jù)該已知最短待測距離所計算，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離包含以下式計算出該待測距離 Dm = Ttof XC/2 ；其中Dm表示該待測距離，Ttof表示該光飛行時間，C表示光速。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該延遲時間可由下式計算Tdelay — 2 X DMIN/C ；其中，Tdelay表示該延遲時間，Dmin表示該已知最短待測距離，C表示光速； 其中，該已知最長待測距離與該第一感測時間的關(guān)系可以下式表示Dmax — 2 X (TSEN1+TDELAY) /C ；其中，Dmax表示該已知最長待測距離，Tseni表示該第一感測時間。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該第一感測時間的長度等于該第二感測時間的長度。
10.一種可提高測距裝置的信噪比的方法，該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離，該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離，該測距裝置具有發(fā)光組件與光感測組，該發(fā)光組件用來根據(jù)發(fā)光周期信號以發(fā)出偵測光，該光感測組用來根據(jù)第一快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第一光感測信號，且用來根據(jù)該第二快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第二光感測信號，該方法的特征在于， 包含以偵測頻率切換該發(fā)光周期信號表示開啟與關(guān)閉，以使該發(fā)光組件切換于發(fā)光時間內(nèi)發(fā)出該偵測光射向該待測物，來產(chǎn)生反射光，并于不發(fā)光時間內(nèi)停止發(fā)射該偵測光；每當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號；其中該第一快門周期信號與該發(fā)光周期信號大致為同相；于該第一感測時間后，切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號； 其中該第二快門周期信號與該第一快門周期信號大致為反相； 根據(jù)該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間；以及根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離；其中，該延遲時間根據(jù)該已知最短待測距離所計算，以使該反射光于該延遲時間之后射至該光感測組。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)該光飛行時間，以得到該待測距離包含以下式計算出該待測距離 dm = ttof xc/2 ；其中dm表示該待測距離，ttof表示該光飛行時間，c表示光速；其中，該延遲時間可由下式計算tdelay — 2 x dmin/c ；其中，Tdeuy表示該延遲時間，Dmin表示該已知最短待測距離；其中，該已知最長待測距離與該第一感測時間的關(guān)系可以下式表示dmax — 2 x (tsen1+tdelay) /c ；其中，Dmax表示該已知最長待測距離，Tseni表示該第一感測時間。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該方法另包含于量測背景階段內(nèi)，切換該第一快門周期信號表示開啟，以使該光感測組感測并累積反射光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號；以及根據(jù)該光感測組于該量測背景階段時所產(chǎn)生的該光感測信號與該第一快門周期信號于該量測背景階段時表示開啟的時間長度，以產(chǎn)生背景信號；其中根據(jù)該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的該光飛行時間包含根據(jù)該背景信號，以校正該第一光感測信號與該第二光感測信號之間的比例；以及根據(jù)校正后的該第一光感測信號與該第二光感測信號之間的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的該光飛行時間；其中，根據(jù)校正后的該第一光感測信號與該第二光感測信號之間的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的該光飛行時間包含 由下式以計算該光飛行時間ttof — tdelay+tsen1_ [ (sls1_sb x tseni) / (sls1~sb x tsen1+sls2~sb x tsen2) ] x tld ； 其中，Ttof表示該光飛行時間，Tdeuy表示該延遲時間，Tseni表示該第一感測時間，Tsen2表示該第二感測時間，&表示該背景信號，Sm表示該第一光感測信號，Sm表示該第二光感測信號，Tui表示該發(fā)光時間。
13.一種可提高信噪比的測距裝置，該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離，該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離，該測距裝置的特征在于，包含發(fā)光組件，用來發(fā)出偵測光；第一光感測組件，用來根據(jù)第一快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號；發(fā)光/感測控制電路，用來控制該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出該偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光，并于該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號；其中該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)該已知最短待測距離計算該延遲時間，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件；以及距離計算電路，用來根據(jù)于該發(fā)光時間內(nèi)該發(fā)光組件所發(fā)出的該偵測光的能量與該第一光感測信號，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，并根據(jù)該光飛行時間， 產(chǎn)生輸出信號，代表該待測距離。
14.如權(quán)利要求13所述的測距裝置，其特征在于，該距離計算電路根據(jù)下式以計算出該待測距離DM = Ttof XC/2 ；其中，Dm表示該待測距離，Ttof表示該光飛行時間，C表示光速。
15.如權(quán)利要求13所述的測距裝置，其特征在于，該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)下式計算該延遲時間Tdelay — 2 X DMIN/C ；其中，Tdelay表示該延遲時間，Dmin表示該已知最短待測距離，C表示光速；其中，該已知最長待測距離與該第一感測時間的關(guān)系可以下式表示DMAX — 2 X (TSEN1+TDELAY) /C ；其中，Dmax表示該已知最長待測距離，Tseni表示該第一感測時間。
16.如權(quán)利要求13所述的測距裝置，其特征在于，該第一感測時間的長度與該延遲時間的長度的總和等于該發(fā)光時間的長度。
17.如權(quán)利要求13所述的測距裝置，其特征在于，該第一感測時間的長度等于該發(fā)光時間的長度。
18.如權(quán)利要求13所述的測距裝置，其特征在于，該測距裝置另包含聚光模塊用來將該待測物反射該偵測光所產(chǎn)生的該反射光匯聚于該第一光感測組件。
19.一種可提高信噪比的測距裝置，該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離，該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離，該測距裝置的特征在于包含發(fā)光組件，用來發(fā)出偵測光；第一光感測組件，用來根據(jù)第一快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第一光感測信號；第二光感測組件，用來根據(jù)第二快門周期信號，以感測并累積光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生第二光感測信號；發(fā)光/感測控制電路，用來控制該發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，持續(xù)發(fā)出該偵測光射向該待測物，以產(chǎn)生反射光，并于該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第一光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號，且于當(dāng)該第一光感測組件停止感測該反射光之后，切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該第二光感測組件感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號；其中，該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)該已知最短待測距離計算該延遲時間，以使該反射光于該延遲時間之后射至該第一光感測組件；以及距離計算電路，用來根據(jù)于該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，并根據(jù)該光飛行時間，產(chǎn)生輸出信號，代表該待測距離。
20.如權(quán)利要求19所述的測距裝置，其特征在于，該距離計算電路根據(jù)下式以計算出該待測距離Dm = Ttof XC/2 ；其中，Dm表示該待測距離，Ttof表示該光飛行時間，C表示光速。
21.如權(quán)利要求19所述的測距裝置，其特征在于，該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)下式計算該延遲時間Tdelay — 2 X DMIN/C ；其中，Tdelay表示該延遲時間，Dmin表示該已知最短待測距離，C表示光速；其中，該已知最長待測距離與該第一感測時間的關(guān)系可以下式表示Dmax — 2 X (TSEN1+TDELAY) /C ；其中，Dmax表示該已知最長待測距離，Tseni表示該第一感測時間。
22.如權(quán)利要求19所述的測距裝置，其特征在于，該第一感測時間的長度等于該第二感測時間的長度。
23.如權(quán)利要求19所述的測距裝置，其特征在于，該測距裝置另包含聚光模塊用來將該待測物反射該偵測光所產(chǎn)生的該反射光匯聚于該第一光感測組件與該第二光感測組件。
24.—種可提高信噪比的測距裝置，該測距裝置用來量測該測距裝置與待測物之間的待測距離，該待測距離大于已知最短待測距離且小于已知最長待測距離，該測距裝置的特征在于包含發(fā)光組件，用來發(fā)出偵測光；光感測組，用來根據(jù)第一快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第一光感測信號，且用來根據(jù)該第二快門周期信號，感測并累積光的能量，以產(chǎn)生第二光感測信號，發(fā)光/感測控制電路，用來以偵測頻率切換該發(fā)光周期信號表示開啟與關(guān)閉，以使該發(fā)光組件切換于發(fā)光時間內(nèi)發(fā)出該偵測光射向該待測物，來產(chǎn)生反射光，并于不發(fā)光時間內(nèi)停止發(fā)射該偵測光；其中每當(dāng)該發(fā)光組件開始發(fā)出該偵測光后，經(jīng)過一延遲時間后，該發(fā)光/感測控制電路切換該第一快門周期信號于第一感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號，且于該第一感測時間后，該發(fā)光/感測控制電路切換該第二快門周期信號于第二感測時間內(nèi)皆表示開啟，以使該光感測組感測并累積該反射光的能量，來據(jù)以產(chǎn)生該第二光感測信號；其中，該第一快門周期信號與該發(fā)光周期信號大致為同相，該第二快門周期信號與該第一快門周期信號大致為反相；其中，該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)該已知最短待測距離計算該延遲時間，以使該反射光于該延遲時間之后射至該光感測組；以及距離計算電路，用來根據(jù)于該第一光感測信號與該第二光感測信號的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的光飛行時間，并根據(jù)該光飛行時間，產(chǎn)生輸出信號，代表該待測距離。
25.如權(quán)利要求m所述的測距裝置，其特征在于，該距離計算電路根據(jù)下式以計算出該待測距離dm = ttof xc/2 ；其中，dm表示該待測距離，ttof表示該光飛行時間，c表示光速；其中，該發(fā)光/感測控制電路根據(jù)下式計算該延遲時間tdelay — 2 x dmin/c ；其中Tdelay表示該延遲時間，Dmin表示該已知最短待測距離；其中，該已知最長待測距離與該第一感測時間的關(guān)系可以下式表示dmax — 2 x (tsen1+tdelay) /c ；其中，Dmax表示該已知最長待測距離，Tseni表示該第一感測時間。
26.如權(quán)利要求M所述的測距裝置，其特征在于，該測距裝置另包含聚光模塊用來將該待測物反射該偵測光所產(chǎn)生的該反射光匯聚于該光感測組。
27.如權(quán)利要求m所述的測距裝置，其特征在于，該測距裝置另包含背景計算電路，該發(fā)光/感測控制電路于量測背景階段內(nèi)，切換該第一快門周期信號表示開啟，以使該光感測組感測并累積反射光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生該第一光感測信號，該背景計算電路根據(jù)該光感測組于該量測背景階段時所產(chǎn)生的該光感測信號與該第一快門周期信號于該量測背景階段時表示開啟的時間長度，以產(chǎn)生背景信號；其中該距離計算電路根據(jù)該背景信號，以校正該第一光感測信號與該第二光感測信號之間的比例，且該距離計算電路根據(jù)校正后的該第一光感測信號與該第二光感測信號之間的比例，以得到光往返該測距裝置與該待測物的該光飛行時間；其中，該距離計算電路根據(jù)下式以計算該光飛行時間ttof — tdelay+tsen1_ [ (sls1_sb x tseni) / (sls1~sb x tsen1+sls2~sb x tsen2) ] x tld ；其中，Ttof表示該光飛行時間，Tdeuy表示該延遲時間，Tseni表示該第一感測時間，Tsen2表示該第二感測時間，&表示該背景信號，Sm表示該第一光感測信號，Sm表示該第二光感測信號，Tui表示該發(fā)光時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可提高測距裝置的信噪比的方法，包含發(fā)光組件于發(fā)光時間內(nèi)，發(fā)出偵測光射向待測物以產(chǎn)生反射光、當(dāng)發(fā)光組件開始發(fā)出偵測光后，經(jīng)過一延遲時間，光感測組件感測反射光的能量，并據(jù)以產(chǎn)生光感測信號，根據(jù)偵測光的能量與光感測信號以得到光往返測距裝置與待測物的光飛行時間，以及根據(jù)光飛行時間以得到測距裝置與待測物之間的待測距離。由于待測距離大于已知最短待測距離，因此該方法可據(jù)以計算出適當(dāng)?shù)难舆t時間，以使反射光于延遲時間之后才射至光感測組件。如此，光感測組件于延遲時間內(nèi)不感測背景光，因此可提高光感測信號的信噪比。
文檔編號G01C3/32GK102384737SQ201010272210
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者張彥閔, 許恩峯 申請人:原相科技股份有限公司