CN111033307B - 传感器装置以及测定方法 - Google Patents

传感器装置以及测定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111033307B
CN111033307B CN201880053629.9A CN201880053629A CN111033307B CN 111033307 B CN111033307 B CN 111033307B CN 201880053629 A CN201880053629 A CN 201880053629A CN 111033307 B CN111033307 B CN 111033307B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
waveform data
unit
delay
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880053629.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111033307A (zh
Inventor
大中颂一
饭田雄介
都筑良介
井口康二
原田治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Publication of CN111033307A publication Critical patent/CN111033307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111033307B publication Critical patent/CN111033307B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/491—Details of non-pulse systems
    • G01S7/4912—Receivers
    • G01S7/4915—Time delay measurement, e.g. operational details for pixel components; Phase measurement

Abstract

一种传感器装置，其测量与对象物的距离，所述传感器装置包括：投光部，朝向对象物反复出射检测光；受光部，接收检测光的反射光，并输出经二值化的受光信号；投光振荡部，控制检测光的出射，并且输出与检测光的出射同步的开始信号；计数器测量部，接收受光信号及开始信号而开始受光信号的计数，并输出与受光信号的特征点对应的停止信号；延迟线测量部，接收受光信号及停止信号，并输出与受光信号的特征点附近的受光信号的延迟时间对应的延迟线输出信号；以及距离计算部，基于延迟线输出信号来算出与对象物的距离。

Description

传感器装置以及测定方法
技术领域
本发明涉及一种传感器(sensor)装置以及测定方法，尤其涉及一种测定与对象物的距离或距离变化的传感器装置以及测定方法。
背景技术
已知有一种传感器装置，通过朝向对象物出射光并接收其反射光，从而判别对象物的有无，并测定与对象物的距离。专利文献1所记载的光电传感器包括：发光元件，反复生成检测光；受光元件，接收检测光的反射光；二值化处理部，对受光信号进行二值化；波形检测部，对表示二值化受光信号的时间变化的波形数据进行检测；波形累计部，使发光元件的发光时机一致而对两个以上的波形数据进行累计，生成累计波形数据；以及工件判别部，基于累计波形数据来判别作为对象物的工件的有无。
所述波形检测部包括：波形导入部，包含多个存储元件；受光信号分配部，将二值化受光信号供给至各存储元件；以及导入信号分配部，将导入信号供给至各存储元件。所述受光信号分配部包含将多个延迟电路串联连接而构成的延迟线路，对其输入端输入二值化受光信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-75453号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1记载的光电传感器若想要延展可对与对象物的距离进行测定的距离范围(range)，则需要多个延迟电路。因此，若延展距离范围，则受光信号分配部的逻辑容量将相应地变大。而且，若设置多个延迟电路，则因温度造成的测定结果的偏差将变大。若要改善所述测定结果的偏差，则受光信号的采样(sampling)次数将增大，从而电路规模增大。
本发明的目的在于提供一种传感器装置以及测定方法，无须增大电路规模便能够提高与对象物的距离或距离变化的测定精度。
解决问题的技术手段
根据本揭示的一方面，一种传感器装置，其测定与对象物的距离或距离变化，所述传感器装置包括：发送部，将发送信号朝向对象物发送；接收部，接收发送信号被对象物反射的接收信号，并且对所述接收信号进行二值化；第一累计部，生成第一波形数据，并且，就发送部的多次的发送量来对第一波形数据进行累计，由此来生成第一累计波形数据，所述第一波形数据是通过以发送信号的发送时机为基准，按采样周期来对接收信号进行采样而获得；时机决定部，基于因对象物的存在而出现在第一累计波形数据内的第一特征点的位置来决定基准时机，并且当发送部对发送信号进行发送时，基于基准时机来产生停止(stop)信号；至少一个延迟电路部，包含多个串联连接的延迟元件，通过根据停止信号的产生来从延迟元件分别导入接收信号而生成第二波形数据，且通过从停止信号以规定的时钟周期量来对第二波形数据进行累计而生成第二累计波形数据；以及距离计算部，基于因对象物的存在而出现在第二累计波形数据内的第二特征点的位置与产生停止信号的时机，来算出直至对象物为止的距离。
优选的是，还包括：第二累计部，在延迟电路部为多个的情况下，对从经并行化的多个延迟电路部分别输出的第二累计波形数据进行累计。
优选的是，第一累计部以第一次数来对第一波形数据进行累计而生成第一累计波形数据，时机决定部每隔第一次数而基于基准时机来产生停止信号，延迟电路部以第二次数来对第二波形数据进行累计而生成第二累计波形数据。
优选的是，在第一次数与第二次数相同的情况下，测定效率比第一次数与第二次数不同的情况有所提高。
优选的是，延迟电路部包含温度修正部，所述温度修正部包含多个串联连接的延迟元件，温度修正部基于基准时钟时间的延迟元件的延迟幅度，来算出当前温度下的延迟幅度，距离计算部基于当前温度下的延迟幅度，来修正直至对象物为止的距离。
优选的是，第一特征点是最先与第一阈值交叉的第一累计波形数据的上升时间点，第一累计部以采样周期来从过去朝向未来或者从未来朝向过去探索第一累计波形数据与第一阈值的交点，由此来决定第一特征点。
优选的是，第一阈值被设定为第一波形数据的累计次数的1/2，并根据对象物与传感器装置的距离或者对象物的反射率来从1/2开始变更。
优选的是，第二特征点是第二累计波形数据与第二阈值的交点，延迟电路部从第二特征点朝向过去或未来探索第二累计波形数据。
优选的是，距离计算部在算出直至对象物为止的距离之前，通过简单移动平均或加权移动平均来对第二累计波形数据进行滤波(filter)处理。
优选的是，第一累计部为纳秒级的分辨率，延迟电路部为皮秒级的分辨率。
根据本揭示的另一方面，一种测定方法，测定与对象物的距离或距离变化，所述测定方法包括下述步骤：将发送信号朝向对象物发送；接收发送信号被对象物反射的接收信号，并且对所述接收信号进行二值化；生成第一波形数据，并且，就多次的发送量来对第一波形数据进行累计，由此来生成第一累计波形数据，第一波形数据是通过以发送信号的发送时机为基准，按采样周期来对接收信号进行采样而获得；基于因对象物的存在而出现在第一累计波形数据内的第一特征点的位置来决定基准时机，并且当发送发送信号时，基于基准时机来产生停止信号；通过根据停止信号的产生来从多个串联连接的延迟元件分别导入接收信号而生成第二波形数据，且通过从停止信号以规定的时钟周期量来对第二波形数据进行累计而生成第二累计波形数据；以及基于因对象物的存在而出现在第二累计波形数据内的第二特征点的位置与产生停止信号的时机，来算出直至对象物为止的距离。
发明的效果
根据本发明，无须增大电路规模便能够提高与对象物的距离或距离变化的测定精度。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的传感器装置1的外观的示意图。
图2是表示本发明的实施方式的传感器装置1检测工件101的一例的示意图。
图3是表示本发明的实施方式的传感器装置1的电路结构的功能框图。
图4是表示本发明的实施方式的时间数字转换器(Time to Digital Converter，TDC)延迟线(delay line)测量部33及其周边的电路结构的框图。
图5是表示本发明的实施方式的计数器测量部32的具体结构的一例的框图。
图6是表示本发明的实施方式的计数器测量部32及其周边的动作概要的时机图。
图7是表示本发明的实施方式的计数器测量部32的粗略(rough)测量动作的时机图。
图8是表示本发明的实施方式的TDC延迟线测量部33及其周边的动作概要的时机图。
图9是表示本发明的实施方式的温度修正TDC延迟线310的延迟元件6的温度修正动作的波形图。
图10是表示本发明的实施方式的滤波处理部36及其周边的处理结果的波形图。
图11是表示本发明的实施方式的传感器装置1的与对象物的距离计算处理的流程的流程图。
符号的说明
1：传感器装置
6：延迟元件
7：触发器电路
11：输出显示灯
12：稳定显示灯
13：操作按钮
14：投光元件
15：受光元件
16：电缆
17：显示部
18、19：输入按钮
24：投光电路
25：受光电路
31：投光振荡器
32：计数器测量部
33：延迟线测量部
34：波形累计部
35：受光量计算部
36：滤波处理部
37：级数计算处理部
38：距离换算部
39：寄存器
40：输出判定部
41：接口部
46：时钟生成部
50：操作部
55：投光元件温度控制部
101：工件
301、302、303、304、310：延迟线
315：缓冲器
321：受光信号导入部
322：信号存储部
323：停止信号决定部
324：停止时机管理部
具体实施方式
一边参照附图，一边详细说明本发明的实施方式。另外，对于图中的相同或相当的部分，标注相同的符号且不重复其说明。
图1是表示本发明的实施方式的传感器装置1的外观的示意图。
图1中，(A)是从左上观察传感器装置1的立体图，(B)是从右上观察传感器装置1的立体图。参照图1，传感器装置1包括：输出显示灯11，表示传感器装置1处于输出状态；稳定显示灯12，表示传感器装置1处于稳定状态；操作按钮13，执行对传感器装置1的示教(teaching)；投光元件14，朝向作为对象物的工件出射检测光；受光元件15，接收检测光的反射光；电缆(cable)16，连接于其他装置(未图示)，用于电源、输入/输出、通信等；显示部17，用于进行显示输出；以及输入按钮18、19，对显示于显示部17的数值进行操作。传感器装置1例如为光电传感器。对于显示部17，例如使用有机电致发光(Electro Luminescence，EL)。
图2是表示本发明的实施方式的传感器装置1检测工件101的一例的示意图。
参照图2，传感器装置1朝向工件101投射检测光。被工件101反射的检测光被传感器装置1再次接收。传感器装置1将所接收的检测光在传感器装置1内进行信号处理，由此，能够精密地测定与工件101的距离。除了此示意图以外，例如也可考虑从上方对在工厂的线(line)上流动的工件进行测量的形态。而且，从传感器装置1向工件101输出的，除了光以外，也可考虑电磁波或声波。
图3是表示本发明的实施方式的传感器装置1的电路结构的功能框图。
参照图3，传感器装置1包括投光元件14、受光元件15、投光电路24、受光电路25、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)30、CLK45、显示/操作部50以及投光元件温度控制部55。FPGA30包括投光振荡器31、计数器测量部32、时间数字转换器(Time-to-Digital Converter，TDC)延迟线测量部33、波形累计部34、受光量计算部35、滤波处理部36、级数计算处理部37、距离换算部38、寄存器(register)39、输出判定部40、接口(interface)部41、时钟生成部46以及锁相回路(Phase Locked Loop，PLL)47。FPGA30也可用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等集成电路来代替。TDC延迟线测量部33包含温度修正TDC延迟线310。
投光元件14朝向工件101(参照图2)反复出射检测光。以下，对周期性地出射检测光的情况进行说明，但也有时是随机(random)地出射。投光元件14例如为激光二极管(Laser Diode，LD)。检测光例如为脉冲光。投光电路24从投光振荡器31接收投光元件14的脉冲控制信号P1及功率(power)控制信号P2，对投光元件14所出射的检测光进行控制。受光元件15接收从工件101反射的检测光。受光元件15例如为雪崩光电二极管(AvalanchePhoto Diode，APD)。受光电路25将来自受光元件15的受光信号RT输出至FPGA30。受光信号RT由受光电路25进行二值化。
CLK45例如将20MHz的振荡信号送出至时钟生成部46。时钟生成部46接收所述振荡信号而输出基准时钟。PLL47接收所述基准时钟，并输出与所需的频率经相位同步的时钟信号Ck。时钟信号Ck被输出至FPGA30的各区块。
投光振荡器31接收来自投光元件温度控制部55的输出信号，并将脉冲控制信号P1及功率控制信号P2输出至投光电路24。投光元件温度控制部55根据投光元件14的温度信息来控制投光功率。而且，投光振荡器31将开始信号Str输出至计数器测量部32，所述开始信号Str用于与脉冲控制信号P1同步地开始计数器测量部32的计数。计数器测量部32接收受光信号RT及开始信号Str，开始受光信号RT的计数，并将与受光信号RT的特征点对应的停止信号Stp输出至TDC延迟线测量部33。
TDC延迟线测量部33接收受光信号RT及停止信号Stp，并将延迟线输出信号D1～D4输出至波形累计部34。TDC延迟线测量部33不同于对从开始脉冲至延迟到达的停止脉冲的时刻进行测定的TDC，即，使用延迟线的单击(single hit)型TDC。
温度修正TDC延迟线310接收来自PLL47的基准信号，并将温度修正延迟线输出信号Dr输出至距离换算部38。波形累计部34将对延迟线输出信号D1～D4进行累计所得的累计信号Dt输出至滤波处理部36。受光量计算部35接收波形累计部34的累计结果，以算出受光元件15的受光量。
滤波处理部36接收累计信号Dt，将对累计结果进行了滤波处理的滤波输出信号Ft输出至级数计算处理部37。级数计算处理部37接收滤波输出信号Ft，算出与从投光开始直至受光测定点(point)为止的时间对应的延迟电路的级数。距离换算部38以温度修正延迟线输出信号Dr来对所算出的延迟电路的级数进行温度修正后，换算为与工件101(参照图2)的距离。寄存器39保存受光量计算部35及距离换算部38的输出结果等。输出判定部40将基于受光量计算部35及距离换算部38的输出结果来判定是否存在工件101的判定信号T2输出至显示/操作部50。
接口部41将存储在寄存器39中的受光量计算部35及距离换算部38的输出结果作为测量信号T1而输出至显示/操作部50。显示/操作部50包括图1所示的输出显示灯11、稳定显示灯12、操作按钮13、显示部17以及输入按钮18、19。显示/操作部50接收测量信号T1，并且将从操作按钮13及输入按钮18、19输入的设定数据T3输出至接口部41。显示/操作部50包含对传感器装置1进行控制的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。
图4是表示本发明的实施方式的TDC延迟线测量部33及其周边的电路结构的框图。
参照图4，计数器测量部32接收受光信号RT及开始信号Str，以从PLL47输出的时钟信号Ck为基础来开始受光信号RT的计数。计数器测量部32将与受光信号RT的特征点对应的停止信号Stp1、Stp2、Stp3、Stp4(以下也总称作“停止信号Stp”)输出至TDC延迟线测量部33。
TDC延迟线测量部33包括第一TDC延迟线301、第二TDC延迟线302、第三TDC延迟线303、第四TDC延迟线304、温度修正TDC延迟线310及缓冲器315。本发明的实施方式中，包含了四个TDC延迟线，但能够根据逻辑容量的规模来对其进行增减。而且，与测量用的延迟线独立地，设有温度修正用的温度修正TDC延迟线310。由此，能够对测量结果的因温度或电压造成的偏差进行修正。
第一TDC延迟线301包括延迟元件6-1、6-2、6-3、…、6-n(n为自然数，以下也总称作“延迟元件6”)与触发器(flip flop)电路7-1、7-2、7-3、…、7-n(以下也总称作“触发器电路7”)。延迟元件6例如为逆变器(inverter)(非门(NOT gate))。触发器电路7为D触发器，也可用锁存电路等来代替。本发明的实施方式的延迟电路6是使用逻辑元件(Logic Element，LE)的高速运算用的进位数(carry)的进位来延迟。由此，在FPGA30中，实现皮秒级的高分辨率的延迟电路6。而且，FPGA30中的延迟电路6也能够利用D触发器的时钟输入与Q输入之间的延迟来实现。此时，能够获得纳秒级的稳定的延迟时间。
延迟元件6-1在收到受光信号RT并使其延迟固定时间后，将其输入至延迟元件6-2及触发器电路7-1。触发器电路7-1以停止信号Stp1的输入时机而输出来自延迟元件6-1的输入。延迟元件6-2接收延迟元件6-1的输出并使其延迟固定时间后，将其输入至延迟元件6-3及触发器电路7-2。触发器电路7-2以停止信号Stp1的输入时机而输出来自延迟元件6-2的输入。延迟元件6-3以后及触发器电路7-3以后也同样。
第一TDC延迟线301将从触发器电路7-1、7-2、7-3、…同步地输出的延迟信号Q1、Q2、Q3、…、Qn(以下也总称作“延迟信号Q”)予以结合，而输出延迟线输出信号D1a。延迟线输出信号D1a成为具有相当于延迟元件6-1、6-2、6-3、…的各延迟时间的合计的时间长度的、受光信号RT的波形数据。
在延迟线输出信号D1a被输出至缓冲器315后，第一TDC延迟线301暂时重置(reset)。随后，根据下个受光信号RT来再次制作延迟线输出信号D1a(a＝1～m)，并存储至缓冲器315中，直至达到规定的累计次数(m次)为止。缓冲器315输出对延迟线输出信号D1a累计了m次的延迟线输出信号D1。TDC延迟线302～304的延迟线输出信号D2～D4也同样如此。TDC延迟线302～304的电路结构与TDC延迟线301同样。TDC延迟线301～304是以来自PLL47的时钟信号Ck而受到驱动。
温度修正TDC延迟线310从时机调整电路48接收基准开始信号Ref_Str及基准停止信号Ref_Stp，并将与受光信号RT独立的温度修正延迟线输出信号Dra(a＝1～m)输出至缓冲器315。缓冲器315输出将温度修正延迟线输出信号Dra累计了m次的温度修正延迟线输出信号Dr。温度修正TDC延迟线310的电路结构与TDC延迟线301同样。温度修正TDC延迟线310是通过来自PLL47的时钟信号Ck而受到驱动。
时机调整电路48将基于来自PLL47的时钟信号Ck而制作的基准开始信号Ref_Str及基准停止信号Ref_Stp输出至温度修正TDC延迟线310。时机调整电路48例如包括对时钟信号Ck的上升边缘或下降边缘进行检测的微分电路、及对时钟信号Ck进行分频的分频电路。
TDC延迟线301～304中所含的延迟元件6的延迟幅度根据周围的温度而变化。因此，当根据所述延迟幅度来算出与对象物的距离时，距离也会根据温度而变动。温度修正TDC延迟线310用于对此种因温度造成的延迟级数的变动进行修正。
图5是表示本发明的实施方式的计数器测量部32的具体结构的一例的框图。
参照图5，计数器测量部32包括受光信号导入部321、信号存储部322、停止信号决定部323及停止时机管理部324。受光信号导入部321基于开始信号Str的时机来导入经二值化的受光信号RT。信号存储部322存储所述导入的受光信号RT。在信号存储部322中，在基于时钟基础的粗略测定中，对测定周期n次量的测定结果进行累计。停止信号决定部323对所存储的受光信号RT输出基于时钟信号的采样信号Smp。
停止信号决定部323将最先与判定阈值交叉的受光信号RT的累计值的上升时间点认定为测定点，在此时间点输出停止信号StpN。另外，测定点并不限于上升时间点，也可为下降时间点、其他特征点。停止时机管理部324接收停止信号StpN，并基于开始信号Str的时机，每隔256次时钟周期而对TDC延迟线301～304分别同时输出停止信号Stp1、Stp2、Stp3、Stp4。停止时机管理部324包含寄存器，所述寄存器用于对因输出停止信号Stp1、Stp2、Stp3、Stp4的配线长度的不同引起的时间差值进行修正。通过使用所述寄存器，能够抑制因配线长度引起的时间测量值的偏差。
图6是表示本发明的实施方式的计数器测量部32及其周边的动作概要的时机图。
本发明的实施方式中，首先，以使用时钟信号的计数器方式，对传感器装置1的测定范围的整个范围进行粗略测量。所述粗略测量是以纳秒级的分辨率来进行。随后，仅对通过粗略测量而推测的测定点的周边，通过TDC延迟线方式来进行精密(fine)测量。具体而言，在通过粗略测量而探索出的测定点附近，输出精密测量的停止信号，由此，能够高精度地测量对象物的附近。所述精密测量是以皮秒级的分辨率来进行。
参照图3及图6来说明所述粗略测量及精密测量。
＜关于粗略测量＞
首先，投光元件14出射脉宽Pt的投光脉冲P1。投光脉冲P1出射后的固定期间Mt成为投光脉冲P1的测定区间M1。计数器测量部32在测定区间M1的期间，以基于时钟信号的采样信号Smp来对受光信号RT的二值化信息进行采样。由于所述二值化信息是基于时钟信号来进行采样，因此与时间信息相关联。受光信号RT例如是以低压差分信号(Low VoltageDifferential Signaling，LVDS)方式而输入来自受光元件15的信号。受光信号RT的局部波形RTp是与投光脉冲P1对应的反射波。
计数器累计信号Cn是以采样信号Smp来测量受光信号RT的二值化信息，直至规定的累计次数(n次)为止，并针对每个时钟来将二值化信息累计n次所得。计数器测量部32将最先与判定阈值Th交叉的计数器累计信号Cn的上升时间点认定为测定点，在此时间点输出停止信号。另外，此测定点的认定为一例，也可认定为下降时间点等其他特征点。在粗略测量中，从时间上旧的波形开始探索新的波形，以找出受光信号RT的特征点。另外，在粗略测量中，也可从时间上新的波形开始探索旧的波形，以找出受光信号RT的特征点。
＜关于精密测量＞
TDC延迟线测量部33接收通过粗略测量而获得的所述停止信号，仅对所述停止信号之前进行精密测量。TDC延迟线301、302、…在延迟线测量DL中，接收停止信号Stp1、Stp2、…而仅在测定点周边进行精密测量。在通过粗略测量而探索出的测定点附近设置精密测量的停止时机，由此，能够高精度地测量作为对象物的工件101附近。由此，与现有技术不同，无须增大电路规模便能够提高与对象物的距离的测定精度。
在精密测量中，对以延迟线来获取的二值受光信号的累计结果进行滤波处理后，从时间上新的波形开始探索旧的波形。由此，能够尽可能在信号电平高的点处探索测定点，从而能够极力抑制例如外部光等噪声的影响。另外，在精密测量中，也可从时间上旧的波形开始探索新的波形。而且，通过以n列延迟线来并列获取二值受光信号，从而与单列的情况相比，能够以相同的时间来进行n倍采样。
而且，通过一并实施以下的处理，能够实现传感器装置1的传感器响应的高速化及测量的稳定化。
在初次测量时，能够利用用户进行操作时的粗略测量及精密测量的结果来测量与对象物的距离。由此，能够加快传感器装置1的输出响应速度。
在对在工厂的线上流动的工件进行测量等的情况下，有时在测量对象物变无而发出光量不足的错误后，再次成为有测量对象物存在的状态。此时，通过使用前次的粗略测量的结果来进行精密测量，能够加快传感器装置1的输出响应速度。
而且，在粗略测量中变得光量不足的情况下，能够基于前次的粗略测量的结果来执行精密测量。而且，也可在粗略测量中变得光量不足的情况下，不视为测量错误，而仅在精密测量错误时视为测量错误。
而且，对粗略测量或精密测量中的光量不足进行判定的累计波形的振幅基准值，能够基于用户进行操作时的累计波形的振幅来决定。
图7是表示本发明的实施方式的计数器测量部32的粗略测量动作的时机图。
参照图5及图7，受光信号导入部321基于开始信号Str的时机而导入受光信号RT。受光信号RT对应于图6所示的波形。受光信号RT经二值化，且与开始信号Str的时机一致地，将受光信号RT1、RT2、…、RT256(以下，也总称作“受光信号RT”)依序导入受光信号导入部321。计数器累计信号Cn表示存储在信号存储部322中的受光信号RT，对应于图6所示的波形。
停止信号决定部323对计数器累计信号Cn输出基于时钟信号的采样信号Smp。停止信号决定部323将最先与判定阈值Th交叉的计数器累计信号Cn的上升时间点认定为测定点，在此时间点输出停止信号Stp。判定阈值Th是根据受光信号RT的测定周期n次(图7中为256次)而可变地设定。优选的是，判定阈值Th被设定为受光信号RT的测定周期n次的1/2，但也可并非1/2。在工件101配置在距离传感器装置1远的位置，或者工件101的反射率低的情况下，判定阈值Th被设定为大于受光信号RT的测定周期n次的1/2。由此，能够灵敏度更好地检测计数器累计信号Cn。
图8是表示本发明的实施方式的TDC延迟线测量部33及其周边的动作概要的时机图。
图8表示计数器测量部32中的计数器测量次数与TDC延迟线测量部33中的累计次数相同(图8中为256，但可变更)时的动作。另外，为了缩短计数器测量部32或TDC延迟线测量部33中的响应时间，也可缩短任一者的次数来进行测量。若所述计数器测量次数与所述累计次数不同，则计数器测量或延迟线测量会产生等待时间，因此测定效率有可能下降。
参照图3至图5以及图8，与从PLL47向FPGA30的各区块输出的时钟信号Ck对应的开始信号Str例如具有周期Tcyc。在计数器测量部32的计数器累计信号Cn中，基于开始信号Str的时机，将经二值化的受光信号RT导入256次而进行累计。停止信号决定部323将每隔256次时钟周期而最先与判定阈值Th交叉的受光信号RT的累计值的上升时间点认定为测定点，在此时间点将停止信号Stp1、Stp2、Stp3、…分别同时输出至TDC延迟线301、302、303、…。
在TDC延迟线测量部33中的延迟信号群DL中，在第一TDC延迟线301中，与停止信号Stp1同步地输出延迟线输出信号D1a。缓冲器315与下个停止信号Stp2同步地，输出将延迟线输出信号D1a累计了256次所得的延迟线输出信号D1，并且接收延迟线输出信号D2a。缓冲器315与下个停止信号Stp3同步地，输出将延迟线输出信号D2a累计了256次所得的延迟线输出信号D2，并且接收延迟线输出信号D3a。以下，从TDC延迟线303、304、…分别输出的延迟线输出信号D3、D4、…也同样。
如上所述，基于由时钟周期的次数而决定的停止时机来进行TDC延迟线测量，由此，能够获得从投光开始直至受光测定点为止的时间。如利用图3所说明的，延迟线输出信号D1、D2、D3、…由波形累计部34进行累计，并经过滤波处理部36、级数计算处理部37及距离换算部38，而测量出与工件101的距离。
图9是表示本发明的实施方式的温度修正TDC延迟线310的延迟元件6的温度修正动作的波形图。
参照图9的(1)，在温度t＝t0(例如20℃)的标准温度时，温度修正TDC延迟线310中所含的延迟元件6具有延迟幅度τ0。此时，延迟信号Q1从基准开始信号Ref_Str延迟了延迟幅度τ0而上升。延迟信号Q2从延迟信号Q1进一步延迟了延迟幅度τ0而上升。以下，延迟信号Q3、Q4也同样。
图9的(1)中，从基准开始信号Ref_Str经过固定时间后，基准停止信号Ref_Stp上升。图9的(1)中，在缓冲器315中存储有Q1＝1、Q2＝1、Q3＝0、Q4＝0，延迟级数为2。由于t＝t0为标准温度，因此基准时钟时间的延迟元件6的延迟幅度τ0为已知。
参照图9的(2)，在温度t＝t1(例如30℃)的温度时，温度修正TDC延迟线310中所含的延迟元件6具有延迟幅度τ1。此时，延迟信号Q1从基准开始信号Ref_Str延迟了延迟幅度τ1而上升。延迟信号Q2从延迟信号Q1进一步延迟了延迟幅度τ1而上升。以下，延迟信号Q3、Q4也同样。
图9的(2)中，从基准开始信号Ref_Str经过固定时间后，基准停止信号Ref_Stp上升。图9的(2)中，在缓冲器315中存储有Q1＝1、Q2＝0、Q3＝0、Q4＝0。延迟级数(此处为1)可通过测量而求出。延迟幅度τ1可根据基准时钟时间的延迟元件6的延迟幅度τ0而通过计算来求出。
参照图9的(3)，在温度t＝t2(例如10℃)的温度时，温度修正TDC延迟线310中所含的延迟元件6具有延迟幅度τ2。此时，延迟信号Q1从基准开始信号Ref_Str延迟了延迟幅度τ2而上升。延迟信号Q2从延迟信号Q1进一步延迟了延迟幅度τ2而上升。以下，延迟信号Q3、Q4也同样。
图9的(3)中，从基准开始信号Ref_Str经过固定时间后，基准停止信号Ref_Stp上升。图9的(3)中，在缓冲器315中存储有Q1＝1、Q2＝1、Q3＝1、Q4＝0。延迟级数(此处为3)可通过测量而求出。延迟幅度τ2可根据基准时钟时间的延迟元件6的延迟幅度τ0而通过计算来求出。
参照图9及图4，温度修正TDC延迟线310将延迟信号Q1、Q2、…予以结合，将与受光信号RT独立的温度修正延迟线输出信号Dra(a＝1～m)输出至缓冲器315。缓冲器315输出将温度修正延迟线输出信号Dra累计了m次所得的温度修正延迟线输出信号Dr。
图10是表示本发明的实施方式的滤波处理部36及其周边的处理结果的波形图。
参照图10，累计信号Dt是所有延迟线输出信号D1～D4的累计信号。为了通过降低噪声来改善精度，通过移动平均来对累计信号Dt进行滤波处理。滤波输出信号Ft是以加权系数Fd对累计信号Dt进行加权而进行了滤波处理后的波形。移动平均除了所述加权移动平均以外，也可为无加权的简单移动平均。
Fd＝±2±(n-1)、n＝1～5
n的值是对应于每个滤波幅度而设定。滤波幅度及加权系数Fd被设定在寄存器39中。参照图3，滤波处理部36接收累计信号Dt，并输出滤波输出信号Ft。滤波处理部36算出附近区域的平均值，以用作平滑化滤波器。级数计算处理部37根据从滤波输出信号Ft与阈值TH的交点开始受光信号RT发生最大变化的时间点，来算出延迟元件6的级数。距离换算部38将所述延迟元件6的级数换算为与对象物的距离。
图11是表示本发明的实施方式的传感器装置1的与对象物的距离计算处理的流程的流程图。
图11表示计数器测量部32中的计数器测量与TDC延迟线测量部33中的累计次数相同时的处理流程。首先，在步骤S1中，从投光元件14朝向对象物发送投光脉冲。在步骤S2中，计数器测量部32对受光信号RT的二值化信息进行采样。在步骤S3中，判定所述采样是否已累计了N次。在步骤S3中，若已累计了N次，则前进至步骤S4，若尚未累计N次，则返回步骤S2，继续进行受光采样，直至累计N次为止。
在步骤S4中，检测计数器累计信号Cn与判定阈值Th交叉的交叉点。在步骤S5中，基于所述交叉点来认定测定点，在此时间点输出停止信号。在步骤S6中，通过TDC延迟线测量部33，对受光信号RT的二值化信息进行采样。在步骤S7中，判定所述采样是否已累计了M次。在步骤S7中，若已累计了M次，则前进至步骤S8，若尚未累计M次，则返回步骤S6，继续进行受光采样，直至累计M次为止。
在步骤S8中，通过滤波处理部36，对累计信号Dt进行滤波处理。在步骤S9中，算出从滤波输出信号Ft与阈值TH的交点开始受光信号RT发生最大变化的延迟元件6的级数。在步骤S10中，通过距离换算部38，将所述延迟元件6的级数转换为与对象物的距离。
如上所述，本发明的实施方式中，以使用时钟的计数器方式来进行测定范围的整个范围的粗略测量，仅对通过粗略测量而推测出的测定点周边，利用TDC延迟线进行精密测量。由此，无须增大电路规模便能够提高与对象物的距离的测定精度。
具体而言，无须增大FPGA或ASIC的资源，便能够遍及长距离而高精度地检测与对象物的距离。而且，也能够根据所述FPGA或ASIC的封装尺寸来使延迟线进一步多列化，从而能够更高精度地检测对象物。
在传感器装置1中，在使用可控制延迟时间的ASIC的情况下，能够对并行化的TDC延迟线输入若干个使时间偏移(shift)的受光信号RT。由此，在传感器装置1中，能够实现1延迟元件的时间分辨率以上的高分辨率化。
而且，通过延迟线的多列化来增加相同时间下的采样次数，由此，也能够应对传感器装置的高速输出。因此，能够设为应对广泛应用的系统结构。进而，通过与计数器测量部并用，从而与仅为延迟线结构的情况相比，能够抑制因温度引起的偏差。
另外，本发明的实施方式中，作为传感器装置的测定介质，以光为例进行了说明，但也可用电磁波或声波等来代替。在使用电磁波或声波来作为测定介质的情况下，不仅能测定与对象物的距离，也能测定与对象物的距离变化。
应认为，此次揭示的实施方式在所有方面仅为例示而非限制者。本发明的范围是由权利要求而非所述实施方式的说明所示，且意图包含与权利要求均等的含义及范围内的所有变更。

Claims (9)

1.一种传感器装置，其测定与对象物的距离或距离变化，所述传感器装置包括：
发送部，将发送信号朝向所述对象物发送多次的发送量；
接收部，接收所述发送信号被所述对象物反射的接收信号，并且对所述接收信号进行二值化；
第一累计部，用以：
以所述发送信号的发送时机为基准，按采样周期来对所述接收信号进行采样，从而生成第一波形数据；以及
就所述发送部的多次的所述发送量的次数，来对所述第一波形数据进行累计，由此来生成第一累计波形数据；
时机决定部，基于因所述对象物的存在而出现在所述第一累计波形数据内的第一特征点的位置来决定基准时机，并且当所述发送部发送所述发送信号时，基于所述基准时机来产生停止信号，其中
所述第一特征点是最先与设定的第一阈值交叉的所述第一累计波形数据的上升时间点，所述第一累计部以所述采样周期来从过去朝向未来或者从未来朝向过去，探索所述第一累计波形数据与所述第一阈值的交点，由此来决定所述第一特征点；
至少一个延迟电路部，包含多个串联连接的延迟组件，所述至少一个延迟电路部用以：
在所述停止信号产生后，从所述延迟组件分别导入所述接收信号，且对所述接收信号进行延迟，而生成第二波形数据；以及
通过以所述基准时机决定后的规定的时钟周期量，来对所述第二波形数据进行累计，而生成第二累计波形数据；
滤波处理部，对所述第二累计波形数据进行滤波处理，以产生滤波输出信号；以及
距离计算部，基于因所述对象物的存在而出现在所述第二累计波形数据内的第二特征点的位置与产生所述停止信号的时机，来算出直至所述对象物为止的距离，其中
所述第二特征点是从所述滤波输出信号与设定的第二阈值的交点开始，对应于所述接收信号发生最大变化的时间点，所述距离计算部从所述第二累计波形数据内的对应于所述基准时机的位置，朝向过去或朝向未来，探索所述第二累计波形数据发生最大变化的时间点，由此来决定所述第二特征点。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，还包括：
第二累计部，在所述延迟电路部为多个的情况下，对从经并行化的所述多个延迟电路部分别输出的所述第二累计波形数据进行累计。
3.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述第一累计部以规定的第一次数来对所述第一波形数据进行累计而生成所述第一累计波形数据，
所述时机决定部每隔所述第一次数而基于所述基准时机来产生所述停止信号，
所述延迟电路部以规定的第二次数来对所述第二波形数据进行累计而生成所述第二累计波形数据。
4.根据权利要求3所述的传感器装置，其中
在所述第一次数与所述第二次数相同的情况下，测定效率比所述第一次数与所述第二次数不同的情况有所提高。
5.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述延迟电路部包含温度修正部，所述温度修正部包含多个串联连接的延迟组件，
所述温度修正部基于基准时钟时间的所述延迟组件的延迟幅度，来算出当前温度下的所述延迟幅度，
所述距离计算部基于所述当前温度下的所述延迟幅度，来修正直至所述对象物为止的距离。
6.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述第一阈值被设定为所述第一波形数据的累计次数的1/2，并根据所述对象物与所述传感器装置的距离或者所述对象物的反射率来从1/2开始变更。
7.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述滤波处理部在算出直至所述对象物为止的距离之前，通过简单移动平均或加权移动平均来对所述第二累计波形数据进行滤波处理。
8.根据权利要求1所述的传感器装置，其中
所述第一累计部为纳秒级的分辨率，所述延迟电路部为皮秒级的分辨率。
9.一种测定方法，测定与对象物的距离或距离变化，所述测定方法包括下述步骤：
将发送信号朝向所述对象物发送多次的发送量；
接收所述发送信号被所述对象物反射的接收信号，并且对所述接收信号进行二值化；
以所述发送信号的发送时机为基准，按采样周期来对所述接收信号进行采样，从而生成第一波形数据；
就多次的所述发送量的次数，来对所述第一波形数据进行累计，由此来生成第一累计波形数据；
基于因所述对象物的存在而出现在所述第一累计波形数据内的第一特征点的位置来决定基准时机，并且当发送所述发送信号时，基于所述基准时机来产生停止信号，其中
所述第一特征点是最先与设定的第一阈值交叉的所述第一累计波形数据的上升时间点，以所述采样周期来从过去朝向未来或者从未来朝向过去，探索所述第一累计波形数据与所述第一阈值的交点，由此来决定所述第一特征点；
在所述停止信号产生后，从多个串联连接的延迟组件分别导入所述接收信号，且对所述接收信号进行延迟，而生成第二波形数据；
通过以所述基准时机决定后的规定的时钟周期量来对所述第二波形数据进行累计而生成第二累计波形数据；
对所述第二累计波形数据进行滤波处理，以产生滤波输出信号；
基于因所述对象物的存在而出现在所述第二累计波形数据内的第二特征点的位置与产生所述停止信号的时机，来算出直至所述对象物为止的距离，其中
所述第二特征点是从所述滤波输出信号与设定的第二阈值的交点开始，对应于所述接收信号发生最大变化的时间点，从所述第二累计波形数据内的对应于所述基准时机的位置，朝向过去或朝向未来，探索所述第二累计波形数据发生最大变化的时间点，由此来决定所述第二特征点。
CN201880053629.9A 2017-09-08 2018-06-28 传感器装置以及测定方法 Active CN111033307B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017172879A JP6838532B2 (ja) 2017-09-08 2017-09-08 センサ装置および測定方法
JP2017-172879 2017-09-08
PCT/JP2018/024624 WO2019049480A1 (ja) 2017-09-08 2018-06-28 センサ装置および測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111033307A CN111033307A (zh) 2020-04-17
CN111033307B true CN111033307B (zh) 2023-09-15

Family

ID=65634786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880053629.9A Active CN111033307B (zh) 2017-09-08 2018-06-28 传感器装置以及测定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11506787B2 (zh)
EP (1) EP3680683A4 (zh)
JP (1) JP6838532B2 (zh)
CN (1) CN111033307B (zh)
WO (1) WO2019049480A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6990356B2 (ja) * 2018-10-30 2022-01-12 オムロン株式会社 センサ装置及び検出方法
JP2022176789A (ja) * 2021-05-17 2022-11-30 北陽電機株式会社 Ｔｄｃ装置、測距装置および測距方法
JP2022176788A (ja) * 2021-05-17 2022-11-30 北陽電機株式会社 Ｔｄｃ装置、測距装置および補正方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1384349A (zh) * 2001-05-02 2002-12-11 欧姆龙株式会社 光电传感器
EP1901092A2 (en) * 2006-09-14 2008-03-19 Hokuyo Automatic Co., Ltd. Distance measuring apparatus
CN102160290A (zh) * 2008-09-19 2011-08-17 艾勒博科技股份有限公司 传感器、传感器的检测方法以及传感器的滤波器
CN102265178A (zh) * 2008-12-25 2011-11-30 株式会社拓普康 距离测定装置及距离测定方法
EP2755048A1 (de) * 2013-01-15 2014-07-16 Sick Ag Entfernungsmessender optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Abstandsbestimmung von Objekten
WO2017060943A1 (ja) * 2015-10-05 2017-04-13 日立マクセル株式会社 光測距装置及び映像投写装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643524A1 (de) * 1976-09-28 1978-03-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur beruehrungslosen geschwindigkeitsmessung
DE19847688C2 (de) * 1998-10-15 2000-10-26 Hilti Ag Verfahren und Anwendung desselben in einem elektromagnetischen Sensor zur Entdeckung von Fremdkörpern in einem Medium mittels Radar
JP3899708B2 (ja) 1998-10-16 2007-03-28 株式会社デンソー 距離測定装置
US6678039B2 (en) * 2001-05-23 2004-01-13 Canesta, Inc. Method and system to enhance dynamic range conversion useable with CMOS three-dimensional imaging
JP2006317213A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Fujitsu Ltd 距離測定装置
EP1985019B1 (en) * 2006-02-17 2009-08-05 Verigy (Singapore) Pte. Ltd. Time-to-digital conversion with delay contribution determination of delay elements
JP5282750B2 (ja) * 2010-03-12 2013-09-04 株式会社デンソーウェーブ 時間計測装置およびセンサ装置
JP6214993B2 (ja) * 2013-10-11 2017-10-18 株式会社キーエンス 光電センサ
US9866208B2 (en) * 2015-06-15 2018-01-09 Microsoft Technology Lincensing, LLC Precision measurements and calibrations for timing generators
DE102016222136A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 Robert Bosch Gmbh Zeit-Digitalwandlereinrichtung, LiDAR-System und Vorrichtung
JP6848559B2 (ja) * 2017-03-15 2021-03-24 株式会社リコー 時間計測装置、および距離計測装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1384349A (zh) * 2001-05-02 2002-12-11 欧姆龙株式会社 光电传感器
EP1901092A2 (en) * 2006-09-14 2008-03-19 Hokuyo Automatic Co., Ltd. Distance measuring apparatus
CN102160290A (zh) * 2008-09-19 2011-08-17 艾勒博科技股份有限公司 传感器、传感器的检测方法以及传感器的滤波器
CN102265178A (zh) * 2008-12-25 2011-11-30 株式会社拓普康 距离测定装置及距离测定方法
EP2755048A1 (de) * 2013-01-15 2014-07-16 Sick Ag Entfernungsmessender optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Abstandsbestimmung von Objekten
WO2017060943A1 (ja) * 2015-10-05 2017-04-13 日立マクセル株式会社 光測距装置及び映像投写装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019049480A1 (ja) 2019-03-14
US11506787B2 (en) 2022-11-22
EP3680683A4 (en) 2021-05-19
US20200209395A1 (en) 2020-07-02
EP3680683A1 (en) 2020-07-15
JP2019049430A (ja) 2019-03-28
CN111033307A (zh) 2020-04-17
JP6838532B2 (ja) 2021-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5901004B2 (ja) 距離又は距離変化を測定するためのセンサ及び方法
CN111033307B (zh) 传感器装置以及测定方法
CN110226133B (zh) 时间数字转换器和转换方法
US10534322B2 (en) Use of ring oscillators for multi-stop time measurements
US11079723B2 (en) Apparatus and methods for automatic time measurements
WO2017208673A1 (ja) 光センサ、電子機器
US10241197B2 (en) Method of preparing histograms of a sensor signal from an array of sensors, in particular proximity sensors, and corresponding device
CN108061848B (zh) 基于fpga的加法进位链延时的测量方法及系统
CN107843903B (zh) 一种多阀值tdc高精度激光脉冲测距方法
EP2533423B1 (en) Method for detecting with a high temporal accuracy a threshold crossing instant by a signal
JP2010237067A (ja) レーザ測距装置
JP2006329902A (ja) 測距装置及び測距方法
US20190257689A1 (en) Optical sensor and electronic device
JP6657412B2 (ja) 光センサ及び電子機器
JP7169171B2 (ja) 半導体装置及び距離計測装置
JP6990356B2 (ja) センサ装置及び検出方法
WO2022264504A1 (ja) 測距装置、測距方法及び測距センサ
Nguyen et al. A new FPGA implementation of a time-to-digital converter supporting run-time estimation of operating condition variation
US20240146291A1 (en) Tdc apparatus, distance measuring apparatus, and distance measuring method
JPH11281744A (ja) 距離測定装置
CN114779607B (zh) 时间测量电路、时间测量方法、时间测量芯片、时间测量模组和电子设备
WO2022244657A1 (ja) Ｔｄｃ装置、測距装置および補正方法
WO2024046676A1 (en) Direct time-of-flight sensor and corresponding measurement method
JP5509624B2 (ja) 信号発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant