[发明专利]光电传感采集模组、光电传感测距方法以及测距装置

说明书

本申请实施例公开了一种光电传感采集模组和应用于光电传感采集模组的光电传感测距方法以及包含光电传感采集模组的测距装置，光电传感采集模组包括光电接收模块以及信号累加模块。光电接收模块用于将接收到的光信号转换为数字形式的脉冲信号。信号累加模块电性连接于光电接收模块，用于将接收到的脉冲信号进行累加后，依据采样信号对累加信号进行采样获得数字累加信号，得到目标物体的第一位置范围，同时可以在第一位置范围基础上利用时间数字转换模块采集到的时间数字信号，得到目标物体的距离信息。

技术领域

本申请涉及光电探测技术领域，尤其涉及光电传感采集模组以及测距装置。

背景技术

随着科技的发展与进步，激光雷达使用飞行时间(Time-of-Flight，ToF)原理可以实现非接触式精确测距，激光光源发射出的光信号经被测物体反射后被光电传感器接收，通过探测光信号的飞行(往返)时间，可以准确计算出被测物体的距离。

光电传感器的输出信号主要通过电路结构进行测定。实际应用中，远距离对测距精度要求较低，一般采用模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)方案；近距离对测距精度要求高，更适合时间数字转换器(Time-to-Digital Converter，TDC)方案。

在测距过程中，若光电传感器将接收光信号处理后传输至ADC，ADC可以将接收到的信号转换成与其成正比关系的数字信号，探测一次可以确定目标物体的位置。但是，ADC方案具有技术难度大、工艺要求高、成本高、且测距精度较低、功耗高等不足，从而限制其应用范围。

因此，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

为解决前述问题，本申请的目的在于提供一种精确性较高的光电传感采集模组、光电传感测距方法以及测距装置。

本申请采取了以下技术方案：

一种光电传感采集模组，其包括：光电接收模块以及信号累加模块。

光电接收模块包括多个矩阵排列的光电感测单元，所述光电感测单元用于将接收到的光信号转换为数字形式的脉冲信号，其中，所述光信号为目标物体在接收到发射光信号后反射至所述光电接收模块的光线。

信号累加模块电性连接于所述光电接收模块，用于将接收到的所述脉冲信号进行累加得到累加信号，依据采样信号对所述累加信号进行采样获得数字累加信号，所述数字累加信号表征所述目标物体的第一位置范围。

本申请还提供一种光电传感测距方法，应用于光电传感采集模组，所述光电传感采集模组包括多个矩阵排列的光电感测单元，所述光电感测单元用于将接收到的光信号转换为数字形式的脉冲信号，其中，所述光信号为目标物体在接收到发射光信号后反射至所述光电接收模块的光线。所述光电传感测距方法包括步骤：

将接收到的所述脉冲信号进行累加得到累加信号，依据采样信号对所述累加信号进行采样获得数字累加信号，所述数字累加信号表征所述目标物体的第一位置范围；

探测出射光信号到所述光电接收模块接收到所述光信号的时间间隔进行计时，依据所述时间间隔获得时间数字信号，用以表征所述目标物体的距离，并依据所述目标物体的距离在所述第一位置范围确定所述目标物体的第一位置。

本申请还相应提供一种测距装置，包括如前述的光电传感采集模组、数据处理模组与信号发射模组。所述信号发射模组和所述光电传感采集模组均电性连接于所述数据处理模组，所述信号发射模组用于向所述目标物体发射光信号，所述数据处理模组用于处理接收到的所述数字累加信号和所述时间数字信号，并计算出目标物体的距离。

相较于现有技术，本申请提出了一种类似于ADC的光电传感采集模组。并将其与TDC方案结合，从而实现无论远近距离都适宜的高精度测距。

附图说明