CN109901184A - 飞行时间组件、终端及飞行时间组件的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种飞行时间组件。飞行时间组件包括激光光源、光电探测器及检测电路。光电探测器用于接收光线并转化为电信号，在第一时长内，电信号表征激光光源处在有效工作状态的时长大于预设的时长阈值时，或在第二时长内，电信号表征激光光源的发光能量大于预设的能量阈值时，检测电路发出关闭控制信号以关闭激光光源。本申请还公开了一种终端及飞行时间组件的控制方法。在第一时长内，电信号表征激光光源处在有效工作状态的时长大于预设的时长阈值时，或在第二时长内，电信号表征激光光源的发光能量大于预设的能量阈值时，关闭激光光源，可避免伤害到用户。

Description

飞行时间组件、终端及飞行时间组件的控制方法
技术领域
本申请涉及消费性电子技术领域，更具体而言，涉及一种飞行时间组件、终端及飞行时间组件的控制方法。
背景技术
手机上可以配置有深度获取装置，一种深度获取装置可以利用飞行时间(Time ofFlight,TOF)技术获取目标物体的深度，具体方式为控制光源向目标物体发射激光，再接收被目标物体反射的激光，通过计算激光在手机与目标物体之间来回的时间差以获取目标物体的深度，而当深度获取装置工作发生异常时，激光容易伤害到用户，深度获取装置的使用安全性不高。
发明内容
本申请实施方式提供一种飞行时间组件、终端及飞行时间组件的控制方法。
本申请实施方式的飞行时间组件包括激光光源，光电探测器及检测电路。所述光电探测器用于接收光线并转化为电信号。在第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的时长大于预设的时长阈值时，或在第二时长内，所述电信号表征所述激光光源的发光能量大于预设的能量阈值时，所述检测电路发出关闭控制信号以关闭所述激光光源。
本申请实施方式的终端包括壳体及本申请实施方式的飞行时间组件。所述飞行时间组件安装在所述壳体内。
本申请实施方式的飞行时间组件的控制方法用于控制飞行时间组件。所述飞行时间组件包括激光光源及光电探测器，所述光电探测器用于接收光线并转化为电信号，所述控制方法包括：获取所述电信号；判断在第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的时长是否大于预设的时长阈值，或判断在第二时长内，所述电信号表征所述激光光源的发光能量是否大于预设的能量阈值；及若是，发出关闭控制信号以关闭所述激光光源。
本申请实施方式的飞行时间组件、终端及飞行时间组件的控制方法中，在第一时长内，电信号表征激光光源处在有效工作状态的时长大于预设的时长阈值时，或在第二时长内，电信号表征激光光源的发光能量大于预设的能量阈值时，此时关闭激光光源，可避免伤害到用户，飞行时间组件的使用安全性较高。
本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一种实施方式的终端的结构示意图；
图2是本申请一种实施方式的飞行时间模组及控制系统的结构示意图；
图3是本申请一种实施方式终端的截面示意图；
图4及图5是本申请某些实施方式的检测电路检测得到的电信号的波形示意图；
图6是本申请一种实施方式的飞行时间组件的控制方法的流程示意图；
图7至图10是本申请某些实施方式的飞行时间模组及控制系统的部分结构示意图；
图11是本申请一种实施方式的飞行时间组件的激光光源及光电探测器的结构示意图；
图12是本申请一种实施方式的飞行时间组件的控制方法的流程示意图；
图13及图14是本申请某些实施方式的飞行时间模组及控制系统的部分结构示意图；
图15是本申请一种实施方式的飞行时间组件的控制方法的流程示意图；
图16及图17是本申请某些实施方式的飞行时间模组及控制系统的部分结构示意图；
图18是本申请一种实施方式的飞行时间组件的控制方法的流程示意图；
图19及图20是本申请某些实施方式的飞行时间模组及控制系统的部分结构示意图；
图21是本申请一种实施方式的驱动电路的结构及信号走向示意图；
图22是本申请一种实施方式的控制系统的模块示意图；
图23是本申请一种实施方式的检测电路的结构及信号走向示意图；
图24至图27是本申请某些实施方式的控制系统的模块示意图；
图28是本申请一种实施方式的飞行时间组件的控制方法的流程示意图；
图29是本申请一种实施方式的信号发生器发出提示信息的场景示意图；
图30及图31是本申请某些实施方式的飞行时间组件的控制方法的流程示意图。
主要附图标记说明：
终端1000、飞行时间组件100、飞行时间模组10、光发射器11、激光光源111、光学元件112、发射外壳113、收容腔114、出光口115、光吸收层116、光反射层117、聚光机构118、驱动机构119、光接收器12、透镜121、传感器122、控制模块1221、基板13、滤光件14、控制系统20、光电探测器21、检测电路22、驱动电路23、应用处理器24、调制模块25、电源模块26、壳体200、信号发生器300、显示屏301、距离检测器400、光线检测器500、盖板600。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征所处的水平高度小于第二特征所处的水平高度。
请参阅图1及图2，本申请实施方式的终端1000包括飞行时间组件100及壳体200。飞行时间组件100包括飞行时间模组10及控制系统20。终端1000可以利用控制系统20控制飞行时间模组10获取目标物体的深度信息，以利用深度信息进行测距、建模等操作。终端1000具体可以是手机、平板电脑、遥控器、智能穿戴设备等，终端1000还可以是安装在移动平台(例如无人机、汽车等)上的外挂设备。本申请实施例以终端1000为手机为例进行说明，可以理解，终端1000的具体形式不限于手机。
请参阅图1，飞行时间模组10可以安装在壳体200内，具体地，在一个例子中，壳体200上开设有通孔，飞行时间模组10安装在壳体200内并与通孔对准，通孔可以开设在壳体200的正面(如图1a)或背面(如图1b)；请参阅图3，在另一个例子中，飞行时间模组10安装在壳体200内且对准显示屏301及终端1000的盖板600，即设置在显示屏301及盖板600下，飞行时间模组10发射的光信号穿过显示屏301及盖板600进入外界，且外界的光信号穿过盖板600及显示屏301后由飞行时间模组10接收，其中，光信号由图3中的虚线表示。
请结合图2，飞行时间模组10包括光发射器11及光接收器12。光发射器11与光接收器12可以设置在同一个基板13上。光发射器11包括激光光源111、光学元件112及发射外壳113。
激光光源111可以是垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface EmittingLaser,VCSEL)，激光光源111可用于发射红外激光，红外激光的波长可以是940纳米，红外激光可以具备均匀的光斑图案。
光学元件112可以设置在红外激光的光路上，激光光源111发射的红外激光经过光学元件112后进入外界环境。可以理解，在一个例子中，红外激光穿过光学元件112时，红外激光可以发生衍射、散射等光学现象，以使红外激光的图案、传播方向等发生改变。在另一个例子中，红外激光穿过光学元件112时，红外激光也可以仅穿过光学元件112而不改变红外激光的图案、传播方向。具体地，本申请实施例以光学元件112是扩散器(diffuser)为例进行说明，扩散器设置在红外激光的光路上，激光光源111发射的红外激光经扩散器扩散，以更均匀地向外界空间中发射。同时，扩散器112还可能会反射部分红外激光。
发射外壳113可以形成有收容腔114，激光光源111及光学元件112均可以设置在收容腔114。发射外壳113可以由金属材料制成以屏蔽外界的电磁干扰，发射外壳113也可以由塑料、树脂等材料制成。发射外壳113上可以开设有出光口115，出光口115与收容腔114相通，激光光源111发射的红外激光通过出光口115后进入外界环境，当然，外界环境的光线也可能通过出光口115进入收容腔114内。
请参阅图2，在本申请实施例中，激光光源111发射的红外激光为激光脉冲(如图4及图5所示的T1信号所示)，即在图4及图5所示的T1信号处在高电平时激光光源111发射激光脉冲，在低电平时激光光源111不发射激光脉冲，以避免持续向外界发射激光而伤害到用户，另外，激光光源111发射的激光强度也不能超过预定的安全阈值。
光接收器12包括透镜121及传感器122。红外激光从光发射器11中射出后到达目标物体，在目标物体的反射作用下，红外激光返回到光接收器12并由光接收器12接收。具体地，被反射的红外光穿过透镜121后被传感器122接收。通过计算激光光源111发射红外激光与传感器122接收到被反射回的红外激光的时间差，可以计算得到目标物体相对于飞行时间模组10的深度(即，距离)。
请参阅图1及图2，控制系统20可以与飞行时间模组10连接，具体地，控制系统20与飞行时间模组10电连接，控制系统20可用于控制飞行时间模组10发射及接收红外激光。控制系统20包括光电探测器21及检测电路22。
光电探测器21具体可以是光电二极管(Photo-Diode,PD)，光电探测器21在接收到光信号(光线)后，可以将光信号转换成电信号，光信号的强度越大，则电信号的强度也越大，或者说，电信号的强度大小可以反映光信号的强度大小，电信号的持续时长可以反映光信号的持续时长。可以理解，光电探测器21接收到的光线的来源可能是激光光源111发射的红外激光，来源也可能是外界环境中本身存在的光线，外界环境中存在的光线可能是可见光或者红外光等不可见光，通常情况下，激光光源111发射的红外激光的强度大于外界环境中的光线的强度，外界环境中的光线可看作是干扰的杂散光，对应的，由激光光源111发射的红外激光转化成的电信号的强度，大于由外界环境中的光线转化成的电信号的强度。
请参阅图2，检测电路22可以与光电探测器21连接，以接收光电探测器21生成的电信号，电信号可以经过放大或去噪等处理后由检测电路22接收。检测电路22可以被封装为检测芯片、或者集成在终端1000的其余功能模块中。检测电路22可以设置在基板13上并与基板13电连接。在其他例子中，检测电路22也可以设置在终端1000的主板等位置上。检测电路22可接收光电探测器21转换得到的电信号，检测电路22可以通过电信号的特征判断飞行时间模组10是否正常工作，在检测到飞行时间模组10未正常工作时(即飞行时间组件100未正常工作)，发出关闭控制信号以关闭激光光源111。
具体地，请结合图4，在一个例子中，在第一时长a内，电信号表征激光光源111处在有效工作状态的时长大于预设的时长阈值时，检测电路22判断飞行时间模组10未正常工作，并发出关闭控制信号以关闭激光光源111。第一时长及时长阈值可以是终端1000依据用户信息或环境因素设定的任意时长，也可以是用户依据安全需求进行的个性化设定，例如第一时长可以是10毫秒、时长阈值是8毫秒，或者第一时长可以是100纳秒、时长阈值是56纳秒等。检测电路22可以对第一时长a内的电信号进行检测，当检测到在第一时长a内激光光源111处在有效工作状态(即发光)超过时长阈值后，可以认为在第一时长a内，激光光源111发光的时长过长，红外激光向用户发射过多的能量，可能会对用户造成伤害，尤其是对用户的眼睛造成伤害。
请结合图5，在另一个例子中，在第二时长b内，电信号表征激光光源111的发光能量大于预设的能量阈值时，检测电路22判断飞行时间模组10未正常工作，并发出关闭控制信号以关闭激光光源111。第二时长及能量阈值可以是终端1000依据用户信息或环境因素设置的任意时长，也可以是用户依据安全需求进行的个性化设定。检测电路22可以对第二时长b内的电信号进行检测，当检测到第二时长b内激光光源111的发光能量超过能量阈值时，可以认为在第二时长b内，红外激光向用户发射过多的能量，可能会对用户造成伤害，尤其是对用户的眼睛造成伤害。
请参阅图6，本申请还提供一种飞行时间组件100的控制方法，飞行时间组件100的控制方法可以用于控制上述的飞行时间组件100，控制方法包括步骤：
01：获取电信号；
02：判断在第一时长内，电信号表征激光光源111处在有效工作状态的时长是否大于预设的时长阈值，或判断在第二时长内，电信号表征激光光源111的发光能量是否大于预设的能量阈值；及
03：若是，发出关闭控制信号以关闭激光光源。
可以理解，在步骤02中，如果判断在第一时长内，激光光源111处在有效工作状态的时长不大于时长阈值，且在第二时长内，激光光源111的发光能量不大于能量阈值，则可以继续实施步骤01，且可以保持激光光源111处于工作状态。
可以理解，第一时长与第二时长均可以是终端1000出厂时设置好的，也可以是用户依据设定的，用户可以调整第一时长与第二时长的具体数值。
综上，本申请实施方式的终端1000及飞行时间组件100的控制方法中，检测电路22通过检测光电探测器21转换成的电信号，并在第一时长内，电信号表征激光光源111处在有效工作状态的时长大于预设的时长阈值时，或在第二时长内，电信号表征激光光源111的发光能量大于预设的能量阈值时，此时关闭激光光源111，可避免伤害到用户，飞行时间模组10的使用安全性较高。同时，本申请的控制系统20通过硬件方案，即通过检测电路22，来检测飞行时间模组10是否工作异常，相较于通过软件方案进行检测而言，避免了由于软件死机等原因而导致检测失效的情况，可靠性更高。
请结合图4及图5，在某些实施方式中，在电信号的幅值大于预设的第一幅值阈值时，电信号表征激光光源111处在有效工作状态。具体地，在电信号的幅值小于第一幅值阈值时，说明电信号可能是由于光电探测器21接收到环境中的光线而产生的，或者该电信号是由于控制系统20内部的电流扰动而产生的，此时激光光源111并不是处在有效工作状态。因此可以避免对飞行时间模组10的状态造成误判而误关闭激光光源111，影响用户正常使用终端1000。其中，有效工作状态可以理解为激光光源111正在发光，非有效工作状态则可以理解为激光光源111未发光。第一幅值阈值可以依据环境中的杂散光的量进行调整，也可以依据控制系统20的系统电流的稳定性等因素进行调整。
当然，电信号表征激光光源111处在有效工作状态的特征还可以是其他，不限于上述的举例，例如，还可以是电信号的幅值小于预设的第二幅值阈值时，电信号表征激光光源111处在有效工作状态，具体地，光电探测器21接收产生的初始电信号可能还经过反向运算等相关运算后形成最终电信号，检测电路22接收的为该最终电信号，最终电信号中表征激光光源111处在有效工作状态的特征为幅值小于预设的第二幅值阈值，第二幅值阈值可以依据控制系统20内对初始电信号的相关运算规则设定。
请参阅图4，在某些实施方式中，在第一时长内，电信号表征激光光源111处在有效工作状态的连续时长大于预设的时长阈值时，检测电路22发出关闭控制信号以关闭激光光源111。具体地，如图4所示，处在一个第一时长a内的电信号T2中，表征激光光源111处在有效工作状态的连续时长分别为t1及t2，则比较t1是否大于时长阈值，且比较t2是否大于时长阈值，当t1及t2中至少一个大于时长阈值时，检测电路22发出关闭控制信号。处在一个时长a内的电信号T3中，表征激光光源111处在有效工作状态的连续时长为t3，则比较t3是否大于时长阈值，在t3大于时长阈值时，检测电路22发出关闭控制信号。
请再参阅图4，在某些实施方式中，在第一时长内，电信号表征激光光源111处在有效工作状态的总时长大于预设的时长阈值时，检测电路22发出关闭控制信号以关闭激光光源111。具体地，如图4所示，处在一个第一时长a内的电信号T2中，表征激光光源111处在有效工作状态的总时长为t1+t2，则比较t1+t2是否大于时长阈值，当t1+t2大于时长阈值时，检测电路22发出关闭控制信号。处在一个时长a内的电信号T3中，表征激光光源111处在有效工作状态的总时长为t3，则比较t3是否大于时长阈值，在t3大于时长阈值时，检测电路22发出关闭控制信号。
请参阅图5，在某些实施方式中，电信号的幅值在第二时长内的积分大于预设的积分阈值时，电信号表征激光光源111的发光能量大于预设的能量阈值。具体地，电信号的幅值在第二时长内的积分可以用面积来表示，如图5所示，处在一个第二时长b内的电信号T2的幅值在第二时长b内的积分可以用阴影部分的面积S1来表示，则比较S1是否大于积分阈值，当S1大于积分阈值时，检测电路22发出关闭控制信号。处在一个第二时长b内的电信号T3的幅值在第二时长b内的积分可以用阴影部分的面积S2来表示，则比较S2是否大于积分阈值，当S2大于积分阈值时，检测电路22发出关闭控制信号。处在一个第二时长b内的电信号T4的幅值在第二时长b内的积分可以用阴影部分的面积S3来表示，则比较S3是否大于积分阈值，当S3大于积分阈值时，检测电路22发出关闭控制信号。可以理解，造成积分大于积分阈值的情况可能是由于在第二时长b内的幅值总体较大，或者表征激光光源111发光的时长较大，或者幅值及表征激光光源111发光的时长均较大。特别的，当第二时长b设置得足够小，例如无限接近于0时，此时，电信号的幅值在第二时长b内的积分值为该幅值，则比较该幅值与积分阈值的大小关系，在幅值大于该积分阈值时，电信号表征激光光源111的发光能量大于能量阈值。
在某些实施方式中，时长阈值依据飞行时间组件100与目标物体之间的距离设定。其中，飞行时间组件100与目标物体之间的距离可以由飞行时间模组10与物体之间的距离表示。可以理解，飞行时间模组10与目标物体(例如人)的距离越近，红外激光在飞行时间模组10与目标物体之间传播的损耗越小，由目标物体接受的红外激光的能量则越强，因此，需要针对不同的距离设定不同的时长阈值，以保证用户在不同距离下使用飞行时间模组10均具有较高的安全性。具体地，可以是距离越近，时长阈值设置得越小，距离越远，时长阈值设置得越大。同理，能量阈值也可以依据飞行时间模组10与目标物体之间的距离设定，具体地，可以是距离越近，能量阈值设置得越小，距离越远，能量阈值设置得越大。
请结合图1，飞行时间模组10与目标物体之间的距离可以由距离检测器400检测。具体地，距离检测器400可以是接近传感器(Proximity Sensor,PS)；距离检测器400还可以包括至少两个成像装置，并利用双目测距的原理获取飞行时间模组10与目标物体之间的距离；距离检测器400还可以是单个成像装置，依据目标物体在该单个成像装置所成的像中所占的比例计算飞行时间模组10与目标物体之间的距离。当然，距离检测器400的具体形式还可以是其他，不限于上述的举例，例如距离检测器400可以是飞行时间模组10，通过飞行时间模组10检测飞行时间模组10与目标物体之间的距离。
在某些实施方式中，时长阈值依据当前环境中的光线强度设定。如上所述，外界环境中的光线会影响到电信号的强度，电信号的表征激光光源111处在有效工作状态的时长中，可能有部分是由于外界环境中的光线的影响导致的。而为了减少外界环境中的光线对判断结果的影响程度，可以依据外界环境中的光线强度设定时长阈值。具体地，当前环境中的光线强度越大，时长阈值设置得越长，当前环境中的光线强度越小，时长阈值设置得越短。同理，能量阈值也可以依据当前环境中的光线强度设定，具体地，可以是当前环境中的光线强度越大，能量阈值设置得越大，当前环境中的光线强度越小，能量阈值设置得越小。
请结合图1，当前环境中的光线强度可以由光线检测器500检测。具体地，光线检测器500可以是光感器，光感器用于检测环境中的光线强度；光线检测器500还可以是成像装置，成像装置拍摄当前场景的图像后，依据图像的像素的亮度值计算当前场景所在的环境的光线强度。
请参阅图2及图7，在某些实施方式中，光电探测器21收容在收容腔114内。由于发射外壳113的遮挡作用，收容在收容腔114内的光电探测器21接收到的外界的杂散光较少。具体地，如图2所示，光电探测器21可以设置在基板13上，以便于光电探测器21与基板13电连接。如图7所示，光电探测器21也可以设置在发射外壳113的内壁上，光电探测器21距离光学元件112较近，容易接收由光学元件112反射的红外激光。
请参阅图8，在某些实施方式中，发射外壳113的内壁上设置有光吸收层116。光线到达光吸收层116后，绝大部分由光吸收层116吸收而不再反射，减少发射外壳113的内壁反射的光线，使得光电探测器21接收的光基本为直接被反射到光电探测器21的光线，减少杂散光的干扰。
请继续参阅图8，在某些实施方式中，发射外壳113的内壁上设置有光反射层117。光线到达光反射层117后，绝大部分由光反射层117反射，以提高最终到达光电探测器21的光量，进一步地，减小对光电探测器21的检测灵敏度的要求，降低光电探测器21的成本。
具体地，光吸收层116及光反射层117可以择一使用，光吸收层116及光反射层117可以是贴在发射外壳113的内壁上的膜、也可以是涂覆在发射外壳113的内壁上的涂层、还可以是在发射外壳113的内壁以特殊的工艺处理后形成的内壁的一部分。
请参阅图9，在某些实施方式中，收容腔114内设置有聚光机构118，聚光机构118用于将照射在聚光机构118的光汇聚至光电探测器21。聚光机构118将光汇聚至光电探测器21，使得光电探测器21能够接收到较多的光量，减小对光电探测器21的检测灵敏度的要求，降低光电探测器21的成本。具体地，聚光机构118可以是具有凹面反射面的机构，到达该凹面反射面的光线均反射至光电探测器21。
请参阅图10及图11，在某些实施方式中，光电探测器21的数量为多个。多个例如是两个、三个、四个、五个、六个、十个等。多个光电探测器21可以环绕激光光源111设置，以便于检测激光光源111朝多个方向发射出的红外激光，例如，至少两个光电探测器21设置的位置相对于激光光源111对称。
在一个例子中，多个光电探测器21中的一个处于工作状态。即是说，同一时刻，一个光电探测器21，其余光电探测器21可以不处于工作状态，以节约驱动光电探测器21工作的电能。例如，多个光电探测器21可以分时工作，即轮流接收光线并转化成电信号，减少光电探测器21的工作负担。
请结合图12，在某些实施方式中，飞行时间组件100的控制方法还包括步骤：
04：检测多个光电探测器21是否能够正常工作；及
05：控制能够正常工作的光电探测器21中的一个工作。
通过控制能够正常工作的光电探测器21中的一个工作，一方面可以以节约驱动光电探测器21工作的电能，另一方面，在当前使用的光电探测器21损坏时，可以控制另一个能够正常工作的光电探测器21工作，使得控制系统20得以正常运行。
在另一个例子中，多个光电探测器21中的至少两个处于工作状态。此时，至少两个光电探测器21同时生成电信号，检测电路22可以分别获取至少两个光电探测器21生成的电信号，并依据该至少两个电信号分别判断飞行时间模组10是否正常工作。具体地，可以在通过该至少两个电信号分别判断时，均判断飞行时间模组10未正常工作时，检测电路22发出关闭控制信号以关闭激光光源111，以避免某些光电探测器21故障而发生虚警并最终导致误关闭激光光源111的情况。也可以是在通过该至少两个电信号分别判断时，当通过一个电信号判断飞行时间模组10未正常工作时，检测电路22发出关闭控制信号以关闭激光光源111，以避免某些光电探测器21故障、无法正常生成电信号而没能检测到飞行时间模组10的非正常工作状态。
请参阅图13，在某些实施方式中，光电探测器21设置在收容腔114外。具体地，光电探测器21可以设置在出光口115的边缘并与出光口115部分重叠，光电探测器21主要接收到从出光口115出射的红外激光及外界环境中的光线以生成电信号。光电探测器21设置的位置也可以不与出光口115的位置相重叠，光电探测器21主要接收外界环境中的光线以生成电信号。如此，在需要对光电探测器21进行维修或更换时，不需要将发射外壳113拆开，便于对光电探测器21的维护。
请参阅图14，在某些实施方式中，光电探测器21的数量为多个，至少一个光电探测器21设置在收容腔114内，至少一个光电探测器21设置在收容腔114外。
请结合图15，在某些实施方式中，步骤01获取电信号包括子步骤：
011：在激光光源111开启前，获取光电探测器21接收光线并转化成的第一电信号；
012：在激光光源111开启后，获取光电探测器21接收光线并转化成的第二电信号；及
013：处理第一电信号及第二电信号以获取第三电信号。
步骤011、012及013可运用于如图14所示的光电探测器21的布置方式。如上所述，设置在收容腔114内的光电探测器21主要接收由光学元件112或者由发射外壳113的内壁反射的红外激光、及外界环境中的光线以生成电信号(即第二电信号)，设置在收容腔114外的光电探测器21主要接收外界环境中的光线以生成电信号(即第一电信号)。处理第一电信号及第二电信号时，可以将第二电信号的幅值减去第一电信号的幅值，以得到第三电信号，其中，第三电信号则可用来表征仅由光学元件112或者由发射外壳113的内壁反射的红外激光生成的电信号的大小。后续则利用第三电信号判断飞行时间模组10是否正常工作，减少了外界环境中光线的干扰，判断的准确性较高。
步骤011、012及013还可用于将光电探测器21设置在收容腔114内的方式(如图1、图7、图8、图9及图10所示)，在激光光源111开启前，获取第一电信号，此时第一电信号仅由接收到外界环境中的光线生成；在激光光源111开启后，获取第二电信号，此时第二电信号由接收到的外界环境中的光线、及由光学元件112或者由发射外壳113的内壁反射的红外激光生成。处理第一电信号及第二电信号后得到第三电信号，例如将可以将第二电信号的幅值减去第一电信号的幅值，第三电信号减去了外界环境光线的影响，在用第三电信号判断飞行时间模组10是否正常工作时，判断的准确性较高。
请参阅图16及图17，在某些实施方式中，飞行时间组件100还包括驱动机构119，驱动机构119连接光电测距器21，驱动机构119能够驱动光电探测器21运动。具体地，驱动机构119可以带动光电探测器21移动、自转或者绕预设的转轴公转，驱动机构119可以是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)。在如图16及图17所示的例子中，驱动机构119可以驱动光电探测器21运动以靠近出光口115(如图16)或者远离出光口115(如图17)。
请结合图18，在某些实施方式中，飞行时间组件100的控制方法还包括步骤：06：依据触发指令控制驱动机构119驱动光电探测器21运动。触发指令可以由终端1000的应用处理器发出，具体地，触发指令在满足预定的触发条件时被发出。
在一个例子中，触发指令可以是在环境光的强度大于预设的光强阈值时被发出。以如图16及图17为例，在如图16所示的状态中，光电探测器21较靠近出光口115，外界的光线穿过出光口115后进入收容腔114，容易被光电探测器21接收到，而当环境光的强度大于预设的光强阈值时，外界的光线对电信号的影响较大，此时可以发出触发指令，以使驱动机构119驱动光电探测器21运动到图17所示的状态，此时光电探测器21较远离出光口115，不易接收到外界光线，受到外界光线的影响较小。环境光的强度可以由上述的光线检测器500检测得到。
当然，触发指令被发出的触发条件不限于上述的举例，还可以是其他，例如当检测到终端1000倾斜的角度为预定角度时，认为出光口115可能正对光源，此时可以发出触发指令以使光电探测器21运动。
请参阅图19及图20，在某些实施方式中，飞行时间组件100还包括滤光件14，滤光件14设置在光电探测器21的接收光线的光路上。滤光件14可以滤除部分到达光电探测器21的光线，以减少杂散光的影响。具体地，滤光件14能够滤除的光线的种类可以依据用户的需求进行设定，例如，能够通过滤光件14的光线的波长区间与激光光源111发射的激光波长相匹配，波长区间例如可以是[900纳米，980纳米]，激光光源111发射的激光波长落入该波长区间内，以使得激光光源111发射的激光通过滤光件14时的透过率较高，且滤除部分外界环境中的杂光。
滤光件14具体可以是滤光膜、滤光片等。如图19所示，滤光件14可以设置在光电探测器21的接收面上，光线进入光电探测器21需要穿过滤光件14。如图20所示，滤光件14可以遮盖出光口115，此时滤光件14可以为红外通过滤光件，不会影响红外激光通过滤光件14，而外界的杂散光不能通过出光口115进入收容腔114，不会对光电探测器21产生的电信号产生干扰。
请参阅图21及图22，在某些实施方式中，控制系统20还包括驱动电路23，驱动电路23与激光光源111连接，驱动电路23用于驱动激光光源111发射激光。检测电路22与驱动电路23连接，驱动电路23接收到关闭控制信号时，关闭激光光源111。
具体地，如图21所示，驱动电路23可以封装成芯片，驱动电路23可以通过芯片供电引脚从外部电源获取电能，通过通信接口(例如SDIO引脚，SCLK引脚)与外部模块通信，通过激光光源供电引脚与激光光源电源连接，通过PD控制信号引脚与光电探测器21连接，通过激光光源111控制信号引脚与激光光源111连接。驱动电路23可以设置在基板13上。请参阅图21至图23，检测电路22与驱动电路23连接，检测电路22可以向驱动电路23发送控制输出信号，控制输出信号可以是上述的关闭控制信号，在驱动电路23接收到关闭控制信号时，驱动电路23关闭激光光源111，使激光光源111停止向外发射激光。
请参阅图24，在某些实施方式中，控制系统20还包括应用处理器24(ApplicationProcessor,AP)及驱动电路23。应用处理器24连接检测电路22。驱动电路23与应用处理器24连接，驱动电路23与激光光源111连接并用于驱动激光光源111发射激光。在应用处理器24接收到关闭控制信号时，应用处理器24控制驱动电路23关闭激光光源111。
请结合图23，应用处理器24可以作为终端1000的系统，应用处理器24连接检测电路22，检测电路22可以在应用处理器24的控制下工作，应用处理器24可以向检测电路22发送使能信号(AP_EN信号)、复位信号(AP_Rst信号)等控制信号。同时，检测电路22可以向应用处理器24发送控制输出信号，当控制输出信号为关闭控制信号时，应用处理器24可以通过驱动电路23的通信接口向驱动电路23发送关闭控制指令，驱动电路23响应关闭控制指令后，关闭激光光源111，使激光光源111停止向外发射激光。
请参阅图25，在某些实施方式中，传感器122包括控制模块1221。控制系统20还包括应用处理器24、驱动电路23及调制模块25。应用处理器24连接检测电路22及传感器122。调制模块25内存储有预置调制信息。驱动电路23与调制模块25连接以接收预置调制信息，驱动电路23与激光光源111连接，并用于驱动激光光源111按照调制信息发射激光。应用处理器24接收到关闭控制信号时，应用处理器24将关闭控制信号发送到控制模块1221，控制模块1221根据关闭控制信号控制驱动电路23关闭激光光源111。
调制模块25可以将存储的预置调制信息发送到驱动电路23，预置调制信息可以对应激光光源111的预置调制方式，在飞行时间模组10正常工作时，驱动电路23驱动激光光源111按照调制方式发射激光，其中调制方式可以包括激光光源111发射激光脉冲的周期信息、功率信息等信息，调制方式对应的调制信息可以包括多个，在不同的使用场景下，驱动电路23可以依据不同的调制方式驱动激光光源111发射激光。
在检测电路22发出关闭控制信号时，说明激光光源111未能按照预置的调制方式发射激光，可能是调制模块25故障或者调制信息选择错误。检测电路22与应用处理器24的连接方式可以结合图23所示，应用处理器24在接收到检测电路22发出的关闭控制信号时，将关闭控制信号发送给传感器122的控制模块1221；控制模块1221接收到关闭控制信号后，根据关闭控制信号直接控制驱动电路23关闭激光，而不再控制驱动电路23依据调制方式驱动激光光源111，优先确保光源被关闭。
在一个例子中，调制模块25可以集成在传感器122上，以使控制系统20与飞行时间模组10的集成度更高，体积较小。
请参阅图26，在某些实施方式中，控制系统20还包括电源模块26，电源模块26与激光光源111连接并用于向激光光源111供电。电源模块26还与检测电路22连接，电源模块26接收到关闭控制信号时，断开给激光光源111的供电。
请结合图23，此时检测电路22可以向电源模块26发送控制输出信号，当控制输出信号为关闭控制信号时，电源模块26断开给激光光源111的供电以达到关闭激光光源111的目的。具体地，在飞行时间模组10正常工作时，检测电路22可以向电源模块26发送低电平电信号，电源模块26持续为激光光源111供电，检测电路22向电源模块26发送高电平电信号(可视作关闭控制信号)时，电源模块26响应该高电平电信号，停止给激光光源111供电，直至检测电路22重新向电源模块26发送低电平电信号，电源模块26重新给激光光源111供电。
请参阅图1及图27，在某些实施方式中，终端1000还包括信号发生器300，信号发生器300用于在检测电路22发出关闭控制信号时，发出飞行时间组件100异常的提示信息。
具体地，信号发生器300可以与终端1000的应用处理器24连接，应用处理器24可以连接检测电路22。应用处理器24接收到关闭控制信号时，应用处理器24控制信号发生器300发出飞行时间组件100异常的提示信息。
请结合图28，在某些实施方式中，飞行时间组件100的控制方法还包括步骤07：依据关闭控制信号发出飞行时间组件100异常的提示信息。
用户通过信号发生器300发出的提示信息可以获知飞行时间模组10未正常工作，且可能伤害到用户，用户可以及时采取相应措施避免被伤害，例如关闭终端1000、改变终端1000朝向以避免被激光照射等。具体地，信号发生器300可以是光线发生器，在一个例子中，如图29所示，信号发生器300可以是显示屏301，提示信息可以是显示在显示屏301上的显示信息，例如显示提示文字、图案、动画等；信号发生器300还可以是声音发生器，提示信息可以是语音提示，在一个例子中，信号发生器300可以是扬声器等，提示信息可以是扬声器发出的语音提示；信号发生器300还可以是致动器，提示信息可以是震动信息，在一个例子中，致动器可以是震动马达等，提示信息可以是震动马达以预定的频率驱动终端1000的壳体200震动。
请参阅图29，在某些实施方式中，信号发生器300接收到预设的开启指令时，检测电路22发出开启控制信号以使激光光源111重新开启。
请结合图30，在某些实施方式中，飞行时间组件100的控制方法还包括步骤08：依据预设的开启指令发出开启控制信号以重新开启激光光源111。
以图29所示为例，显示屏301可以显示“点击重试(10S)”的提示信息，用户可以点击该提示信息，显示屏301接收到用户的点击操作后，视为信号发生器300接收到开启指令，检测电路22此时发出开启控制信号，激光光源111得以重新开启。当然，针对不同类型的信号发生器300，不同的提示信息，开启指令的类型也可能会不同，在此不作限制。
请参阅图31，在某些实施方式中，飞行时间组件100的控制方法还包括步骤：
09：判断关闭控制信号发出的时长是否大于预定时长；及
010：若是，发出开启控制信号以重新开启激光光源111。
具体地，预定时长可以是10秒、7秒、3秒等任意时长，终端1000可以在预定时长内重启与激光光源111相关的软件或者进行自检，激光光源111在预定时长后开启，以满足用户的使用需求。当然，在关闭控制信号发出的时长不大于预定时长时，可以保持激光光源111处于关闭状态。
进一步地，在激光光源111连续关闭的次数超过预定次数时，激光光源111持续处于关闭状态。激光光源111被关闭并重新开启后，检测电路22可能依然检测到飞行时间模组10未能正常工作，而再次发出关闭控制信号且激光光源111再次被关闭。当激光光源111被连续关闭的次数超过预定次数时，说明飞行时间模组10可能发生了硬件损坏或者难以修复的软件故障，飞行时间模组10需要进行更全面地检测或维修才能正常使用，因此，为了保障用户安全，激光光源111持续处于关闭状态，避免激光光源111被误开启。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (45)

1.一种飞行时间组件，其特征在于，包括：
激光光源；
光电探测器，所述光电探测器用于接收光线并转化为电信号；及
检测电路，在第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的时长大于预设的时长阈值时，或在第二时长内，所述电信号表征所述激光光源的发光能量大于预设的能量阈值时，所述检测电路发出关闭控制信号以关闭所述激光光源。
2.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，在所述第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的连续时长大于预设的时长阈值时，所述检测电路发出关闭控制信号以关闭所述激光光源；或
在所述的第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的总时长大于预设的时长阈值时，所述检测电路发出关闭控制信号以关闭所述激光光源。
3.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，在所述电信号的幅值大于预设的第一幅值阈值时，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态；或
在所述电信号的幅值小于预设的第二幅值阈值时，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态。
4.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述电信号的幅值在所述第二时长内的积分大于预设的积分阈值时，所述电信号表征所述激光光源的发光能量大于预设的能量阈值。
5.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括发射外壳，所述发射外壳开设有收容腔，所述激光光源收容在所述收容腔内，所述光电探测器收容在所述收容腔内。
6.根据权利要求5所述的飞行时间组件，其特征在于，所述光电探测器设置在所述发射外壳的内壁上；或
所述飞行时间组件还包括基板，所述光电探测器设置在所述基板上。
7.根据权利要求5所述的飞行时间组件，其特征在于，所述发射外壳的内壁上设置有光吸收层。
8.根据权利要求5所述的飞行时间组件，其特征在于，所述发射外壳内壁上设置有光反射层。
9.根据权利要求5所述的飞行时间组件，其特征在于，所述收容腔内设置有聚光机构，所述聚光机构用于将照射在所述聚光机构的光汇聚至所述光电探测器。
10.根据权利要求5所述的飞行时间组件，其特征在于，所述光电探测器的数量为多个，至少两个所述光电探测器设置的位置相对于所述激光光源对称。
11.根据权利要求5所述的飞行时间组件，其特征在于，所述光电探测器的数量为多个；
多个所述光电探测器中的一个处于工作状态；或
多个所述光电探测器中的至少两个处于工作状态。
12.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括发射外壳，所述发射外壳开设有收容腔，所述激光光源收容在所述收容腔内，所述光电探测器设置在所述收容腔外。
13.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括发射外壳，所述发射外壳开设有收容腔，所述激光光源收容在所述收容腔内，
所述光电探测器的数量为多个，至少一个所述光电探测器设置在所述收容腔内，至少一个所述光电探测器设置在所述收容腔外。
14.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述光电探测器，所述驱动机构能够驱动所述光电探测器运动。
15.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括滤光件，所述滤光件设置在所述光电探测器的接收光线的光路上。
16.根据权利要求15所述的飞行时间组件，其特征在于，能够通过所述滤光件的光线的波长区间与所述激光光源发射的激光波长相匹配。
17.根据权利要求16所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括发射外壳，所述发射外壳开设有收容腔及出光口，所述激光光源收容在所述收容腔内，所述光电探测器收容在所述收容腔内，所述滤光件遮盖所述出光口。
18.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括光学元件，所述光学元件设置在所述激光光源的出光光路上，所述光电探测器能够接收由所述光学元件反射的激光。
19.根据权利要求18所述的飞行时间组件，其特征在于，所述光学元件包括扩散器。
20.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述时长阈值依据所述飞行时间组件与目标物体之间的距离设定；和/或
所述时长阈值依据当前环境的光线强度设定。
21.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述能量阈值依据所述飞行时间组件与目标物体之间的距离设定；和/或
所述能量阈值依据当前环境的光线强度设定。
22.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述控制系统还包括驱动电路，所述驱动电路与所述激光光源连接，并用于驱动所述激光光源发射激光，所述检测电路与所述驱动电路连接，所述驱动电路接收到所述关闭控制信号时，关闭所述激光光源。
23.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述控制系统还包括：
应用处理器，所述应用处理器连接所述检测电路；及
驱动电路，所述驱动电路与所述应用处理器连接，所述驱动电路与所述激光光源连接，并用于驱动所述激光光源发射激光；
所述应用处理器接收到所述关闭控制信号时，所述应用处理器控制所述驱动电路关闭所述激光光源。
24.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述飞行时间组件还包括传感器，所述传感器用于接收被目标物体反射的激光，所述传感器包括控制模块，所述控制系统还包括：
应用处理器，所述应用处理器连接所述检测电路及所述传感器；
调制模块，所述调制模块内存储有预置调制信息；及
驱动电路，所述驱动电路与所述调制模块连接以接收所述预置调制信息，所述驱动电路与所述激光光源连接，并用于驱动所述激光光源按照所述调制信息发射激光；
所述应用处理器接收到所述关闭控制信号时，所述应用处理器将所述关闭控制信号发送到所述控制模块，所述控制模块根据所述关闭控制信号控制所述驱动电路关闭所述激光光源。
25.根据权利要求24所述的飞行时间组件，其特征在于，所述调制模块集成在所述传感器上。
26.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述控制系统还包括电源模块，所述电源模块与所述激光光源连接并用于向所述激光光源供电，所述电源模块还与所述检测电路连接，所述电源模块接收到所述关闭控制信号时，断开给所述激光光源的供电。
27.根据权利要求1所述的飞行时间组件，其特征在于，所述检测电路发出所述关闭控制信号预定时长后，所述检测电路发出开启控制信号以使所述激光光源重新开启。
28.根据权利要求27所述的飞行时间组件，其特征在于，在所述激光光源连续关闭的次数超过预定次数时，所述激光光源持续处于关闭状态。
29.一种终端，其特征在于，包括：
壳体；及
权利要求1至28任意一项所述的飞行时间组件，所述飞行时间组件安装在所述壳体内。
30.根据权利要求29所述的终端，其特征在于，所述终端还包括信号发生器，所述信号发生器用于在所述检测电路发出关闭控制信号时，发出所述飞行时间组件异常的提示信息。
31.根据权利要求30所述的终端，其特征在于，所述信号发生器包括显示屏，所述提示信息包括显示信息；或
所述信号发生器包括声音发生器，所述提示信息包括语音提示；或
所述信号发生器包括致动器，所述提示信息包括震动信息。
32.根据权利要求30所述的终端，其特征在于，所述信号发生器接收到预设的开启指令时，所述检测电路发出开启控制信号以使所述激光光源重新开启。
33.一种飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述飞行时间组件包括激光光源光电探测器，所述光电探测器用于接收光线并转化为电信号，所述控制方法包括：
获取所述电信号；
判断在第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的时长是否大于预设的时长阈值，或判断在第二时长内，所述电信号表征所述激光光源的发光能量是否大于预设的能量阈值；及
若是，发出关闭控制信号以关闭所述激光光源。
34.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述判断在第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的时长是否大于预设的时长阈值，包括：
判断在所述第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的连续时长是否大于预设的时长阈值；或
判断在所述的第一时长内，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态的总时长是否大于预设的时长阈值。
35.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，在所述电信号的幅值大于预设的第一幅值阈值时，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态；或
在所述电信号的幅值小于预设的第二幅值阈值时，所述电信号表征所述激光光源处在有效工作状态。
36.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述判断在第二时长内，所述电信号表征所述激光光源的发光能量是否大于预设的能量阈值，包括：
判断所述电信号的幅值在所述第二时长内的积分是否大于预设的积分阈值。
37.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述光电探测器的数量为多个；所述控制方法还包括：
检测多个所述光电探测器是否能够正常工作；及
控制能够正常工作的所述光电探测器工作。
38.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述飞行时间组件还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述光电探测器，所述控制方法还包括：
依据触发指令控制所述驱动机构驱动所述光电探测器运动。
39.根据权利要求38所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述触发指令在环境光的强度大于预设的光强阈值时发出。
40.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述获取所述电信号，包括：
在所述激光光源开启前，获取所述光电探测器接收光线并转化成的第一电信号；
在所述激光光源开启后，获取所述光电探测器接收光线并转化成的第二电信号；及
处理所述第一电信号及所述第二电信号以获取第三电信号。
41.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述时长阈值依据所述飞行时间组件与目标物体之间的距离设定；和/或
所述时长阈值依据当前环境的光线强度设定。
42.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述能量阈值依据所述飞行时间组件与目标物体之间的距离设定；和/或
所述能量阈值依据当前环境的光线强度设定。
43.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
依据所述关闭控制信号发出所述飞行时间组件异常的提示信息。
44.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
依据预设的开启指令发出开启控制信号以重新开启所述激光光源。
45.根据权利要求33所述的飞行时间组件的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
判断所述关闭控制信号发出的时长是否大于预定时长；及
若是，发出开启控制信号以重新开启所述激光光源。
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