[发明专利]车用TOF相机及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用相机，尤其涉及一种能够通过使用多个激光二极管作为光源以增加检测范围的车用TOF相机及其驱动方法。

背景技术

通常，飞行时间（Time of Flight，TOF）相机是利用当具预定频率的调制光线被一目标反射并返回时所产生的相位延迟等来检测目标，该TOF相机被用于地形测绘领域、目标的姿态控制领域、车用防追尾装置等。

根据TOF相机的工作原理，该TOF相机包括一光源，其发射具有一预定中心波长的光线。由该光源发射的光线以一预定频率调制，并且将该光线照射至被检测的一目标上。

然后，照射至该目标的光线被反射并返回TOF相机，而该TOF相机利用一嵌入其中的感测器检测所返回的光线。

在这种情况下，该TOF相机将所发射的光线相位与被目标反射并返回的光线的相位进行比较，从而计算该目标的距离。

图1是一般TOF相机的方块图。

如图1所示，该TOF相机可以包括一光线接收装置10，用来接收被一目标30反射回来的一反射光线；以及一光线发射装置20，用来发射调制光线至该目标30。

该光线发射装置20利用由该光线接收装置10提供的一调制信号来控制每个光线发射元件22，从而发射该调制光线至该目标30。

然后，该调制光线被该目标30反射并通过该光线接收装置10的一光线接收透镜模块12被收集在一光线接收元件14内。该光线接收装置10还包括一频率调制模块18，用来提供调制信号。

该光线接收元件14将光能转化为电能，并将该电能传送至一信号处理模块16。该信号处理模块16利用该输入信号与该调制信号之间的一相位差来确定与该目标的距离。

然而，由于现有的TOF相机利用发光二极管作为光源，所以存在检测范围短的问题。

因此，在使用激光二极管作为光源而不是发光二极管作为光源的情况下，相较于发光二极管，由于激光二极管能够得到相对强的光能，从而在使用相同电流时有可能得到一扩大的检测范围。

图2是通过比较发光二极管与激光二极管的光能特性而得到的一个曲线图。

如图2所示，可以理解的是，在使用相同电流时，激光二极管相较于发光二极管能够得到相对强的光能。

因此，相较于发光二极管，该激光二极管具有这样的特性：检测范围被扩大，而且由于窄波段其不受外界光线的影响。

因为TOF相机基本上是基于一调制信号控制一光线发射元件，所以有必要在一脉冲模式下控制激光二极管。

然而，由于脉冲激光二极管能产生高峰值的光能，所以需要较长的冷却时间以移除在光发射时间所产生的热量。

因此，由于激光二极管的工作周期长，根据TOF相机的快速调制时间而操作激光二极管是困难的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用TOF相机及其驱动方法，其通过根据一调制信号连续地操作多个激光二极管以提高检测范围，并能忍受外界光线的影响。

依据本发明的上述目的，本发明提供一种车用TOF相机，该车用TOF相机包括：一光线发射装置、一光线接收装置及一控制装置，其中该光线发射装置将光线照射至一目标；该光线接收装置根据从该目标反射并返回的光线而检测到该目标的距离，并为光线频率调制产生一调制信号；以及该控制装置根据该光线接收装置的该调制信号控制该光线发射装置的驱动。该光线发射装置包括有多个激光二极管。该控制装置根据该光线接收装置的该调制信号决定这些激光二极管的驱动顺序以控制这些激光二极管的驱动，以及根据该光线接收装置的该调制信号决定这些激光二极管的电流值以控制被驱动的激光二极管的电流量。

该控制装置包括一驱动顺序决定部、一驱动控制部及一电流控制部，其中该驱动顺序决定部根据该光线接收装置的该调制信号决定这些激光二极管的驱动顺序；该驱动控制部根据所决定的驱动顺序控制这些激光二极管的驱动；该电流控制部根据该光线接收装置的该调制信号决定这些激光二极管的电流值，并且通过该驱动控制部的一控制信号而控制被驱动的这些激光二极管的电流量。

该控制装置根据这些激光二极管的工作周期调整被驱动的激光二极管的数量，并且控制该光线发射装置的驱动。

该控制装置根据这些激光二极管的工作周期调整这些激光二极管的驱动顺序，并控制该光线发射装置的驱动。