CN110865384B - 测距装置 - Google Patents

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Abstract

一种测距装置(1)，该测距装置包括：光发射部(3)，被配置成发射光(8)；光接收部(4)，被配置成接收由光发射部(3)发射并且被测量物体(2)反射的测量光(5)，光接收部(4)包括被配置成输出取决于所接收的测量光(5)的光接收信号(LR)的多个像素(10)、被配置成接收光接收信号(LR)并且根据所接收的光接收信号(LR)确定特征值的多个确定部(11、111‑117)、以及连接至多个确定部(11、111‑117)的评估部(13)，评估部(13)被配置成根据由确定部(11、111‑117)确定的特征值来计算距离。多个确定部(11、111‑117)中的每个均被配置成仅从多个非相邻像素(10)接收光接收信号(LR)。

Description

测距装置
技术领域
本发明涉及测距装置，更具体地涉及包括具有多个像素的光接收部的测距装置。
背景技术
已知检测距物体的距离的传感器，其中，测量光入射在由光接收部件或像素的阵列构成的光接收区域上。通过增加光接收部件的数量，可以增加这种传感器的距离检测分辨率。然而，如果增加光接收部件的数量，那么还需要提供用于评估由光接收部件生成的信号的对应评估电路。光接收部件越多，该评估电路就变得越大。
如果为每个光接收部件提供评估电路，那么所需的空间变大。可以将几个光接收部件分组在一起，并且为每组光接收部件提供仅一个评估电路，但在这种情况下，分辨率将降低。例如，EP 2 708 913 A1示出了一种光电传感器，该光电传感器包括光接收区域，该光接收区域具有用作光接收部件的光子雪崩二极管的阵列。相邻光子雪崩二极管连接至用于处理从光子雪崩二极管接收的信号的单个处理装置。
US 2012/0262696 A1公开了一种用于光学测量距目标物体的距离的测量装置，该测量装置包括用于向目标物体发射光学测量射束的发射器装置、包括用于检测由目标物体返回的光束的检测表面的捕获装置、以及评估装置。该检测表面具有多个像素，每个像素具有至少一个光敏部件并且多个像素中的每个连接至评估装置。发射装置和捕获装置以这样的方式配置，即，由目标物体返回的光学测量射束同时照射多个像素。评估装置以这样的方式配置，即，将多个像素的检测信号引导至多个距离确定装置中的至少一个。
本发明的一个目的是提供可以获得高分辨率同时缩减用于评估电路的所需空间的测距装置。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定测量物体的特征的测距装置。该测距装置包括：
光发射部，所述光发射部被配置成发射光；
光接收部，所述光接收部被配置成接收由所述光发射部发射并且被测量物体反射的测量光，所述光接收部包括多个像素，所述多个像素被配置成输出取决于所接收的测量光的光接收信号；
多个确定部，所述多个确定部被配置成接收所述光接收信号并且根据所述光接收信号确定特征值；
评估部，所述评估部连接至所述多个确定部，所述评估部被配置成根据由所述确定部确定的特征值来计算距离，
其中，所述多个确定部中的每个被配置成仅从多个非相邻像素接收所述光接收信号。
非相邻像素可以是在这些像素之间布置至少一个其它像素的非邻近像素。特别地，在非相邻像素之间没有直接路径，所述直接路径不与在这些非相邻像素之间设置的任何其它像素交叉。所述多个确定部中的每个可以被配置成同时从多个非相邻像素接收所述光接收信号。就是说，所述确定部中的每个都可以同时导电地连接至多个非相邻像素，使得所述确定部可以从那些非相邻像素中的任一个接收输出。
可能存在比像素更少的确定部。特别地，每个确定部与多个像素相关联。与每个像素具有与其相关联的确定部的布置相比，可以减少确定部的数量。从而，可以降低测距装置的成本。而且，可以减少所述确定部的空间需求，特别是得到更小的测距装置。这种减小的空间需求还可以降低功耗和对缩放技术的需求。
另外，仅将非相邻像素与单个确定部相关联可能是有利的，因为由此促进了来自不同像素的光接收信号之间的区别，并且可以提高处理后的信号的分辨率。
一个像素可以包括相邻的一个或更多个光接收部件，并且所述一个或更多个光接收部件的输出被输入到同一确定部中。更具体地说，每个光接收部件可以是单光子雪崩二极管。所述光接收部件也可以是模拟检测器，例如光电二极管、雪崩光电二极管(APD)和/或硅光电倍增管(SiPM)。
所述多个像素中的每个都可以具有相同尺寸。如果所有像素具有相同尺寸，那么所述像素的布局变得更容易，从而降低了制造成本。
根据另一方面，所述多个像素可以按包括至少一行的阵列布置；每行的像素可以构成N个像素组；每个像素组中的像素可以连接至同一确定部；并且来自每个像素组的像素可以被布置成使得其它像素组中的N-1个像素位于同一像素组中的邻近像素之间。换句话说，非相邻像素的不同像素组中的像素连接至不同确定部。利用该布置，各个像素以简单的循环(recurring)模式连接至对应确定部。应注意到，该模式不必须是循环的或周期性的，也可以是随机的和/或自调整模式。
所述阵列还可以包括多列，其中，来自多列中的至少一列的每个像素的光接收信号被发送至不同确定部。特别地，优选的是来自多列中的每列的每个像素的光接收信号被发送至不同确定部。
所述多个像素可以按包括行和列的阵列布置，并且两个相邻行和两个相邻列的四个像素中的每个可以连接至不同确定部。利用该布置，由以2×2布置设置的四个像素所构成的任何像素块中的像素连接至不同确定部。这提高了测距装置的测量准确度。
所述像素优选地直接连接至所述确定部。即，在这种布置中，在像素与确定部之间不需要开关，特别是不需要多路复用器。这简化了对测距装置的控制，降低了制造成本并提高了产品可靠性。
所述测距装置可以被配置成测量距所述测量物体的距离、所述测量物体的尺寸、所述测量物体的颜色、所述测量物体的反射率、所述测量物体的照明和/或所述测量物体的形状。
所述测距装置还可以包括像素输出控制部，该像素输出控制部被配置成单独选择性地转发每个像素的光接收信号。更具体地说，所述像素输出控制部可以被配置成转发仅接收测量光的那些像素的接收信号。通过阻挡来自不接收测量光的那些像素的信号，可以增加信噪比，从而提高了测量准确度。
所述测距装置还可以包括连接至所述多个确定部的评估部，所述评估部被配置成根据由所述确定部确定的特征值来计算测量值。
所述评估部可以被配置成检测来自多个物体的多个光接收信号，确定物体布置的形状，和/或确定距相应物体的距离。
本发明的进一步可行实现或另选解决方案还涵盖了上面或下面关于实施方式描述的特征的在此未明确提及的组合。本领域技术人员还可以将单独的或孤立的方面和特征添加至本发明的最基本形式。
附图说明
结合附图，根据随后的描述，本发明的进一步实施方式、特征以及优点将变得清楚，其中：
图1示出了根据第一实施方式的具有测距装置的光学系统的示例；
图2示出了光接收部的示例；
图3A示出了发射光强度随时间的示例；
图3B示出了接收光强度随时间的示例；
图4A示出了确定部的布置的第一比较例；
图4B示出了确定部的布置的第二比较例；
图5示出了根据第二实施方式的测距装置；
图6示出了根据第三实施方式的测距装置；
图7A至图7D示出了像素的示例；以及
图8示出了根据第四实施方式的测距装置。
在图中，除非另有说明，相同标号指定相同或功能等同的部件。
具体实施方式
图1示出了包括根据第一实施方式的测距装置1和测量物体2的光学系统20的示例。该实施方式的测距装置1被配置为光电传感器，并且是用于确定距测量物体2的距离的距离确定装置，该测量物体在下文中也称为“物体2”。物体2距测距装置1的距离是物体2的特征。测距装置1包括：光发射部3、光接收部4、四个确定部11、准直器6以及会聚透镜7。
光发射部3是以预定频率和预定强度发射脉冲光的激光源。光发射部3发射的光在离开测距装置1时经过准直器6。准直器6将光发射部3发射的光形成为大致平行光束，在下面称为发射光8。
当发射光8到达测量物体2时，该发射光被测量物体2朝着测距装置1反射回来。由测量物体2反射的发射光形成测量光5。换句话说，通过在测量物体2处反射发射光8来获得测量光5。测量光5通过位于测距装置1的入口处的会聚透镜7被会聚到光接收部4的光斑(spot)19上。光斑19是光接收部4的接收入射测量光5的表面。
根据物体2相距测距装置1有多远，光斑19的尺寸可以改变。这在图2中示出，该图示出了光接收部4的示例。如图2所示，光接收部4包括检测区30，该检测区30具有按阵列布置的多个像素10。作为一示例，该阵列具有七列和七行。检测区30是光接收部4的可以被用于检测入射光(特别是入射测量光5)的部分。在本示例中，每个像素10具有正方形光接收表面。应注意到，出于例示的原因，在图2中，将像素显示为彼此邻接，但它们通常不是彼此邻接的，而是稍微间隔开，使得可以将信号线等布置在相邻像素之间。而且，在图2中，像素10以具有多行和多列的模式布置。然而，也可以将像素布置成不同的几何形状，例如圆形、径向布置、不对称布置等。对于下面讨论的附图也是如此。
确定部11(图1)分别从光接收部4的不同像素10接收光接收信号LR。下面将参照图4A、图5以及图6对确定部11的可能布置进行描述。光接收信号LR取决于所接收的测量光5。例如，光接收信号LR取决于所接收的测量光5的强度或量。
图2示出了四个光斑19a-19d作为图1中所示的光斑19的示例。大致圆形的光斑19a-19d在直径上彼此不同。根据光斑19a-19d的直径，测量光5照射不同数量的像素10。每个光斑19a-19d的直径例如根据接收测量光5的物体2有多远而改变。光斑19a-19d的直径越小，物体2相距测距装置1就越远(或者越近，取决于所述光学系统)。在图2的示例中，光斑19d由此从比产生光斑19c的物体2更近的物体2获得，等等。如图2所示，由于视差效应，光斑19a-19d的中心根据物体2的距离也可能发生移位。
可以通过分析测量光5的飞行时间来确定距物体2的距离。测量光5的飞行时间对应于测量光5从测距装置1行进至物体2并返回至测距装置1所花费的时间。通过测量光发射部3发射特定光脉冲的时间与光接收部4接收到该光脉冲的时间之间的时间差，可以检测测量光5的飞行时间。图3A和图3B示出了这种飞行时间测量的示例。
图3A示出了光发射部3随着时间发射的光的强度的示例。如图3A所示，光发射部3以规则间隔朝着物体2发射光脉冲8。即，在预定时间段ΔT期间，在以固定时间间隔Δt彼此隔开的时间tA1、tA2、tA3、tA4、tA5以及tA6发射光脉冲17。
图3B示出了由光接收部4的接收测量光5的像素10接收的光的光强度，该光强度为时间的函数。测量光5作为以相同的固定时间间隔Δt隔开的脉冲27被接收。与时间tA1、tA2、tA3、tA4、tA5以及tA6相比，在分别移位时移Δd的时间tB1、tB2、tB3、tB4、tB5以及tB6接收测量光5的脉冲27。时移Δd由光发射部3发射的光8行进至物体2并返回至测距装置1所花费的时间加上例如因电子设备或线缆或其它装置而造成的任何其它时延而产生。时移Δd作为距物体2的距离(飞行时间)的函数而变化，并且可以被评估以确定距物体2的距离。在图3B中，时移Δd不必须按与时间间隔Δt相同的比例来描绘。
图4A和图4B示出了确定部11的布置的比较例。在图4A的比较例中，示出了十六个像素10。每个像素10都连接至确定部11。应注意到，在图4A中，只有两个像素10和一个确定部11设置有标号，然而它们可以都是相同的。
如图4A所示，接收光的光斑19覆盖四个像素10。连接至那四个像素10的确定部11从与其连接的像素10接收光接收信号，并评估光接收信号。在图4A的示例中，四个确定部11中的每个都生成指示飞行时间t1-t4的信号，该信号是特征值的示例。就是说，每个确定部11生成包含关于由测距装置1发射并由与该确定部11相关联的像素10接收的光束的飞行时间的信息的信号。应注意到，在下面说明的示例和实施方式中，确定部11的这种功能也是相同的。
指示飞行时间t1-t4的信号被发送至评估部以供处理。例如，评估部可以执行计算以确定四个飞行时间t1-t4的平均时间。另选地，该评估部确定所有获得的飞行时间的直方图，并根据该直方图确定距测量物体2的距离。其它评估过程也是可行的，特别是当从多个测量物体2接收到多个光接收信号LR时。
如在图4A的比较例中那样，为每个像素10设置一个确定部11对空间的要求特别高，而且导致高功耗和不同部分之间的显著潜在干扰和串扰，这是因为需要紧挨着每个像素10设置确定部11。
图4B的布置包括十六个像素10和四个确定部11。一个确定部11连接至四个像素10的组并从这些像素接收光接收信号。如图4B所示，光斑19覆盖同一确定部11的四个像素10。该确定部11基于来自与其连接的四个像素10的光接收信号，生成指示飞行时间t1的信号。根据这个飞行时间t1，评估部可以确定距测量物体2的距离。
图4B的布置比上述图4A的布置占用的空间更少。然而，测距装置1的空间分辨率降低，因为图4B的布置不允许区分连接至同一确定部11的四个像素10。更大的分辨率意味着测距装置1在给定测量范围内输出更大数量的不同测量值的能力。当几个像素10共享单个确定部11时，如图4B的布局中的情况那样，确定部11不允许区分接收光的像素10与不接收任何光的像素10。因此，当几个像素10共享一个单个确定部11时，距测量物体2的距离的测量准确度是不太准确的。
如根据前述可以看出，在提供大量确定部11所需的空间和可以用大量确定部11获得的测量准确度之间存在折衷。
利用下面描述的图5、图6以及图8中所示的布置克服了图4A和图4B的布置所遇到的问题。图5示出了根据第二实施方式的测距装置100。在图5中，测距装置100包括用于控制测距装置1的中央处理单元(CPU)21。
图5中的光接收部4的检测区31包括一行十二个像素10，被表示为101-1012。每个像素101-1012根据其接收的测量光5输出光接收信号LR1-LR12。
像素101、104、107以及1010通过布线16连接至确定部113。由像素101、104、107以及1010发射的光接收信号LR1、LR4、LR7以及LR10被发送至确定部113以进行评估。像素102、105、108以及1011通过另一布线16连接至确定部112。由像素102、105、108以及1011发射的光接收信号LR2、LR3、LR8以及LR11被发送至确定部112以进行评估。像素103、106、109以及1012通过另一布线16连接至确定部111。由像素103、106、109以及1012发射的光接收信号LR3、LR6、LR9以及LR12被发送至确定部111。
像素10与确定部111、112以及113的连接的布置不限于上述布置，而是可以根据需要加以修改。特别是，该布置不必须是固定的，并且它可以通过自适应连接进行自我配置。
确定部111-113皆输出对应于测量光5的飞行时间的数字值(例如，0101010111)。应注意到，由于激光脉冲宽度和/或总时间抖动，确定部111-113输出的值之间可能存在小差异。例如，确定部111-113可以通过时间数字转换器(TDC)来实现。每个TDC可以连接至多个非相邻像素。在不同像素的输出之间可能存在延迟，并且在该情况下，当TDC从与其连接的像素之一接收到第一光接收信号时，该TDC停止。
像素10和确定部111、112以及113的功能类似于上面说明的比较例中的功能。本实施方式与上述比较例的不同之处在于像素连接至确定部的方式。就是说，该行的每第N个像素101-1012将其光接收信号LR1-LR12发送至同一确定部111-113。在图5的示例中，N为3，但N也可以是2或4或更大。确定部111-113中的每个从四个非相邻像素101-1012的组接收光接收信号LR1-LR12。应注意到，“非相邻像素的组”是包括其间不存在不与另一像素交叉的直接路径的至少两个像素的像素组。例如，像素101、103以及105的组和像素101、102、104、105的组是非相邻像素的组的示例，而像素101、102以及103的组不是非相邻像素的组。
在图5所示的示例中，像素101、104、107、1010构成全部连接至同一确定部113的第一像素组。该像素组中的像素在图5中用粗线表示。相同像素组中的邻近像素是像素组中的连续像素，然而其是非相邻像素。例如，像素101和像素104以及像素104和像素107是第一像素组中的“邻近像素”。然而，像素104和像素1010不是第一像素组中的“邻近像素”，因为第一像素组中的像素107位于它们之间。换句话说，每个像素组中的邻近像素不必须彼此相邻。
在图5所示的示例中，保持N＝3，并且可以看出有N-1＝2个像素，即，设置在像素104与像素107之间的其它像素组的像素105和像素106，该像素104和像素107是包括像素101、104、107以及1010的像素组中的邻近像素。
每个确定部111-113基于其接收到的光接收信号LR1-LR12生成并输出指示距物体2的距离的信号。确定部111-113连接至评估部13，评估部13具有与上面关于比较示例所解释的功能相同的功能。即，评估部13基于来自确定部111-113的结果(特征值，诸如飞行时间)来计算距物体2的距离。更具体地说，评估部13使由确定部111-113输出的特征值经受空间和/或时间求平均。就像确定部11一样，评估部13可以硬布线(例如，作为逻辑单元)在同一半导体芯片上，但是也可以利用接收由确定部11输出的信号并执行必要计算的CPU或FPGA实现评估部13的功能。然后，将计算出的距物体2的距离显示在提供测距装置1的显示器14上。另选地，也可以将距物体2的距离输出到另一处理部(例如控制器等)或者用于控制另一个处理。
因此，本实施方式的确定部111-113根据所接收的光接收信号LR(特别是根据同时接收的光接收信号LR)确定特征值，并且评估部13根据由确定部111-113确定的特征值计算并输出测量值。在本实施方式中，该测量值是测距装置1距测量物体2的距离，其为测量物体的特征。
在图5的示例中，光斑19覆盖相邻的像素105和像素106。因此，光接收信号LR5和LR6被发送至各个确定部112和113，以供确定飞行时间并且根据该飞行时间确定距物体2的距离。
分别为多个像素101-1012提供仅一个确定部111-113是有利的，原因在于因为需要在测距装置100内设置较少的确定部111-113，可以节省空间，可以降低功耗，并且限制信号延迟。这还降低了制造测距装置100的成本。因此，图5的确定部111-113的布置优于图4A中所示的确定部11的布置。
与相邻像素10连接至同一确定部11的情况相比，将相邻像素101-1012连接至不同确定部111-113是有利的，因为由此可以增加测距装置100的分辨率。如果相邻像素10连接至同一确定部11，则确定部11不能区分光仅入射在相邻像素10中的一个上的状态和光入射在两个(或更多个)相邻像素10上的状态，从而降低分辨率。因此，利用图5中的布置，可以以更大的准确度确定距物体2的距离。因此，图5的确定部111-113的布置还优于图4B中所示的确定部11的布置。
在另选实施方式中，确定部111、112、113中的至少一个被配置成不仅检测单个光接收信号LR，而且检测几个不交叠的光接收信号LR。这种确定部111、112、113尤其能够记录和存储多个事件。
在图5的示例中，光斑19优选地具有三个像素10或更少的尺寸。在光斑19大于三个像素10的尺寸的情况下，如果仔细选择将多个像素10连接至相应确定部111-113的模式，则上述优点仍然成立。
图6示出了根据第三实施方式的测距装置101。根据第三实施方式的测距装置101与根据第二实施方式的测距装置100的不同之处在于，其检测区32包括十六个像素10的阵列，这十六个像素表示为10A1-10A8和10B1-10B8，该阵列包括两行和八列。
第一行像素10中的每隔一个像素10A1、10A3、10A5以及10A7连接至确定部115并向该确定部发送其光接收信号LRA1、LRA3、LRA5以及LRA7。第一行像素10中的剩余像素10A2、10A4、10A6以及10A8连接至确定部114并向该确定部发送它们的光接收信号LRA2、LRA4、LRA6以及LRA8。
类似地，第二行像素10中的每隔一个像素10B1、10B3、10B5以及10B7连接至确定部116并向该确定部发送其光接收信号LRB1、LRB3、LRB5以及LRB7。第二行像素10中的剩余像素10B2、10B4、10B6以及10B8连接至确定部117并向该确定部发送它们的光接收信号LRB2、LRB4、LRB6以及LRB8。因此，检测区32的任意两个相邻像素10连接至不同确定部114-117，这两个像素将向不同确定部馈送它们的光接收信号LRA1-LRA8和LRB1-LRB8。
确定部114-117的功能类似于上面鉴于图5描述的确定部111-113的功能。特别是，在图6的示例中，光斑19覆盖像素10A5、10A6、10B5以及10B6。因此，这些像素10A5、10A6、10B5以及10B6将它们各自的光接收信号LRA5、LRA6、LRB5以及LRB6发送至确定部114、115、116以及117以供进行评估。
与图4A和图4B的比较例的布置相比，确定部114-117的布置是有利的，这是因为该确定部可以占用更少的空间或者因为可以获得高分辨率。
在测距装置100和101中，检测区31和检测区32分别包括十二个像素和十六个像素10。然而，检测区31和检测区32也可以更小或更大。例如，检测区31、32可以包括以包括四十列和十行像素的阵列设置的四百个像素10。在这种布置中，设置了十行像素10，其中每行包括40个像素。像素10的这些行以一定距离彼此等距设置，以便允许将各个像素10布线至确定部。这样的检测区31、32中的400个像素10例如可以被指派给以与图5所示的模式相同的模式设置的80个不同检测部，例如10行中的每一行都具有8个像素。
按这种布置，两个相邻行和两个相邻列所构成的四个相邻像素可以被视为具有四个像素的一个“像素块”。例如，在图6中，像素10A4、10A5、10B4和10B5构成一个这样的像素块。利用上述布置，任何像素块中的四个像素连接至四个不同确定部，使得可以获得高测量准确度。类似地，利用上述布置，同一列像素中的所有像素连接至不同确定部。
图7A至图7D示出了包括不同数量的光接收部件15a-15d的像素10a至10d的几个示例。在图7A中，像素10a包括单个光接收部件15a。光接收部件15a被形成为单光子雪崩二极管(SPAD)。在图7B中，像素10b包括四个SPAD光接收部件15b。在测距装置1、101中，像素10b的四个光接收部件15b的光接收信号LR全部被发送至同一确定部111-117。在图7C中，像素10c包括九个SPAD光接收部件15c。在测距装置1、101中，像素10c的九个光接收部件15c的光接收信号LR全部被发送至同一确定部111-117。在图7D中，像素10d包括十六个SPAD光接收部件15d。在测距装置1、100、101中，像素10d的十六个光接收部件15d的光接收信号LR全部被发送至同一确定部111-117。
第一、第二以及第三实施方式的测距装置1、100以及101的像素10都可以是相同的并且选自例如图7A至图7D的像素10a-10d。另选地，测距装置1、100以及101的像素10也可能不完全相同。在后一种情况下，像素10也可以选自图7A至图7D的像素10a-10d。
图8示出了根据第四实施方式的测距装置102。根据第四实施方式的测距装置102与根据第三实施方式的测距装置101的不同之处在于，每个像素10具有与其相关联的像素输出控制部12。详细地，对于每个像素10A1-10A8和10B1-10B8，设置像素输出控制部12A1-12A8和12B1-12B8，其连接至对应像素10A1-10A8和10B1-10B8。因此，像素与输出控制部之间存在一一对应关系。
像素输出控制部12A1-12A8和12B1-12B8单独选择性地转发每个像素10的光接收信号LR。像素输出控制部12A1-12A8和12B1-12B8包括诸如晶体管的开关，该开关根据对应像素10是否接收到测量光5被控制。因此，当由像素10接收的光仅是环境光(即，杂散光)或噪声时，每个像素输出控制部12禁用对应像素10的输出，而当由像素10接收的光是测量光5(即，被物体2反射的由光发射部3发射的光)时，每个像素输出控制部12启用对应像素10的输出。因此，确定部114-117仅从实际接收测量光5的那些像素10(而不是来自仅接受环境光的那些像素)接收光接收信号LR。从而，可以提高所确定的距物体2的距离的准确度。
尽管已经根据优选实施方式描述了本发明，但对于本领域技术人员明显的是，在所有实施方式中都可以进行修改。例如，可以增加或减少光接收部件4中的像素10的数量。
此外，几个非相邻像素10连接至单个确定部111-117的模式不限于图4A和图4B、图5、图6以及图7A至图7D中所示的模式。只要相邻像素10不将它们的光接收信号LR发送至同一确定部111-117，就可以根据需要修改该模式。
而且，在前述实施方式中，设置了多个确定部，但应注意到，可以设置执行接收多个光接收信号和根据该光接收信号确定特征值的上述功能的单个电路。在这种情况下，这种单个电路也可以被视为“多个确定部”。
标号列表
1 测距装置
2 测量物体
3 光发射部
4 光接收部
5 测量光
6 准直器
7 (会聚)透镜
8 所发射的光束
10 像素
101-1012 像素
10a-10d 像素
10A1-10A8 像素
10B1-10B8 像素
11 确定部
12 像素输出控制部
12A1-12A8 像素输出控制部
12B1-12B8 像素输出控制部
13 评估部
14 显示器
15 光接收部件
15a-15d 光接收部件
16 布线
17 脉冲
19 光斑
19a-19d 光斑
20 光学系统
21 CPU
27 脉冲
30-32 检测区
100、101、102测距装置
111–117 确定部
LR 光接收信号
LR1-LR12 光接收信号
LRA1-LRA8光接收信号
LRB1-LRB8光接收信号
tA1-tA6 时间
tB1-tB6 时间
Δt 时段
Δd 时移
ΔT 预定时段

Claims (10)

1.一种测距装置(1)，所述测距装置包括：
光发射部(3)，所述光发射部被配置成发射光(8)；
光接收部(4)，所述光接收部被配置成接收由所述光发射部(3)发射并且被测量物体(2)反射的测量光(5)，所述光接收部(4)包括多个像素(10)，所述多个像素被配置成输出取决于所接收的测量光(5)的光接收信号(LR)，其中，所述多个像素被布置为多行和多列；
多个确定部(11、111-117)，所述多个确定部被配置成接收所述光接收信号(LR)并且根据所述光接收信号(LR)确定特征值，其中，所述特征值包括所述测量光的飞行时间；
评估部(13)，所述评估部连接至所述多个确定部(11、111-117)，所述评估部(13)被配置成根据由所述确定部(11、111-117)确定的所述特征值来计算距离，
其中，所述多个确定部(11、111-117)中的每个确定部被配置成直接连接至多个非相邻像素(10)并且仅从所述多个非相邻像素(10)接收所述光接收信号(LR)。
2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，一个像素(10)包括相邻的一个或更多个光接收部件(15)，并且所述一个或更多个光接收部件的输出被输入到同一确定部(11、111-117)中。
3.根据权利要求2所述的测距装置，其中，每个光接收部件(15)是单光子雪崩二极管。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的测距装置，其中，所述多个像素(10)中的每个像素都具有相同尺寸。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的测距装置，其中，所述像素(10)包括具有不同尺寸的像素。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的测距装置，其中：
每行的像素(10)构成N个像素组，
每个像素组中的像素(10)连接至同一确定部(11、111-117)，并且
来自每个像素组的像素(10)被布置成使得来自其它N-1个像素组的N-1个像素(10)位于每个像素组中的邻近像素(10)之间。
7.根据权利要求6所述的测距装置，其中，来自所述多列中的至少一列的每个像素(10)的光接收信号(LR)被发送至不同确定部(11、111-117)。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的测距装置，其中
两个相邻行和两个相邻列的四个像素中的每个像素连接至不同确定部(11、111-117)。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的测距装置，所述测距装置还包括：像素输出控制部(12)，所述像素输出控制部被配置成单独选择性地转发每个像素(10)的所述光接收信号(LR)。
10.根据权利要求9所述的测距装置，其中，所述像素输出控制部(12)被配置成转发仅接收测量光的那些像素(10)的光接收信号(LR)。
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