[发明专利]TOF传感器及其距离检测方法

说明书

一种TOF传感器及其距离检测方法，所述TOF传感器，包括：发光模块，包括发光器件和驱动单元，所述驱动单元用于控制所述发光器件的导通或断开状态，所述发光器件和驱动单元均设置于同一共温区域内，所述发光模块用于在共温区域达到预设温度时发出脉冲检测光；温度传感模块，设置于所述共温区域，用于检测所述共温区域的温度；反馈模块，连接至所述温度传感模块，根据所述温度传感模块检测到的所述共温区域的温度，计算将所述共温区域加热至预设温度时的热量控制策略；控制模块，与所述发光模块和反馈模块连接，用于根据所述反馈模块计算的热量控制策略，控制所述发光模块将共温区域加热至预设温度。所述TOF传感器的检测结果的温度补偿校准难度下降。

技术领域

本发明涉及传感技术领域，尤其涉及一种TOF传感器及其距离检测方法。

背景技术

飞行时间法(Time Of Flight，TOF)通过测量仪器发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔或激光往返被测物体一次所产生的相位来实现对被测物体的三维结构或三维轮廓的测量。TOF测量仪器可同时获得灰度图像和距离图像，广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3D建模等诸多领域。

飞行时间(TOF)传感器一般包括：光源模块和感光模块；所述光源模块用于发射特定波段和频率的脉冲检测光，所述检测光在被测物体的表面发生反射，反射光被所述感光模块所接收；所述感光模块根据发射光波和接收光波之间的时间差或者相位差计算出被测物体的距离信息。

所述光源模块包括驱动电路以及发光部件。由于驱动电路和发光部件随温度变化会导致电路延迟或者发光效率的变化。一般的，温度上升，电学器件的延迟变大，因而时序发生变化。而发光部件，例如激光器、LED也有发光效率较高的温度范围，温度的变化会使得发光部件的发光效率随之改变。对于TOF传感器，光源模块的发光时序或者发光效率发生变化会严重影响距离测量的精度。现有TOF传感器而言，温度每变化1℃，就会引起驱动电路延迟约16.7ps，影响距离判断的线性偏差约5mm，严重影响测量准确性。而温度影响导致的发光效率的变化，会造成信噪比的波动，从而影响距离测量的精度。

现有技术中，通常会在发光模块电路中增加温度传感模块，根据温度变化，通过算法对检测结果进行温度补偿校准。在TOF传感器工作的温度范围较大的情况下，为了提高检测精度，需要获取多个温度下的校准参数，从而需要的校正参数较多，计算复杂，且算法校正的温度变化范围有限。

因此，如何降低由于温度变化对于TOF传感器的检测精度的影响是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种TOF传感器及其距离检测方法，降低TOF传感器温度补偿校准的难度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种TOF传感器，包括：发光模块，包括发光器件和驱动单元，所述驱动单元用于控制所述发光器件的导通或断开状态，所述发光器件和驱动单元均设置于同一共温区域内，所述发光模块用于在共温区域达到预设温度时发出脉冲检测光；温度传感模块，设置于所述共温区域，用于检测所述共温区域的温度；反馈模块，连接至所述温度传感模块，根据所述温度传感模块检测到的所述共温区域的温度，计算将所述共温区域域加热至预设温度时的热量控制策略；控制模块，与所述发光模块和反馈模块连接，用于根据所述反馈模块计算的热量控制策略，控制所述发光模块将共温区域加热至预设温度。

可选的，所述控制模块连接至所述发光器件，用于控制经过发光器件的加热电流，使得所述发光器件对所述共温区域进行加热。

可选的，所述加热电流小于所述发光器件的发光电流阈值。

可选的，所述驱动单元包括开关元件，所述开关元件连接于所述发光器件的阴极与接地端之间，一控制源通过一缓冲器，连接至所述开关元件的控制端；所述控制模块还连接至所述控制源连接，用于控制所述控制源的脉冲占空以及频率，以控制所述发光器件的加热时间。