CN114938663A - Tof测距装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种TOF测距装置及其控制方法。该TOF测距装置包括发射部(21)和接收部(22)，发射部(21)用于发射光信号，接收部(22)用于接收经目标对象反射回的光信号，发射部(21)包括第一发射部(211)和第二发射部(212)；第一发射部(211)具有发射光信号的第一发射FOV，第二发射部(212)具有发射光信号的第二发射FOV；第一发射FOV大于第二发射FOV且第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量。该TOF测距装置能够扩大TOF测距装置的测距范围，使得TOF测距能够在测距范围要求更大的更多场景中应用。

Description

TOF测距装置及其控制方法

技术领域

本申请涉及飞行时间(Time of flight，TOF)测距技术领域，尤其涉及一种TOF测距装置及其控制方法。

背景技术

TOF测距装置测距的原理是：发射部发送光信号，接收部接收从物体返回的光，进而基于接收到的光信号确定光信号飞行(往返)时间来得到TOF测距装置与物体之间的距离。

目前，在应用TOF测距装置时，难以解决TOF测距装置的量程和TOF测距装置的接收部的过度曝光之间的矛盾：当希望增大TOF测距装置的量程来使用能发射较大光强度的光信号的发射部时，可能导致从处于近处的目标对象反射的光信号使得接收部处于饱和状态，TOF测距装置输出无效的距离；当希望避免接收部进入饱和状态来使用使用发射较小光强度的光信号的发射部时，将无法检测到低反射率或者位于远处的目标对象，这个矛盾不利于TOF测距装置在各种不同场景中的广泛应用。如何解决以上矛盾来扩大TOF测距的应用范围，使得TOF测距能够应用在更多的场景中，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种TOF测距装置及其控制方法，用以解决现有技术中TOF测距的应用场景非常有限的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种TOF测距装置，包括：发射部和接收部，所述发射部用于发射光信号，所述接收部用于接收经目标对象反射回的光信号，其中，所述发射部包括：第一发射部和第二发射部；

所述第一发射部，具有发射光信号的第一发射FOV；

所述第二发射部，具有发射光信号的第二发射FOV；

所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV，且所述第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于所述第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量。

第二方面，本申请实施例提供一种TOF测距装置的控制方法，所述TOF测距装置包括发射部、接收部和控制器，所述发射部用于发射光信号，所述接收部用于接收经目标对象反射回的光信号；其中，所述发射部包括：第一发射部和第二发射部；所述第一发射部，具有发射光信号的第一发射FOV；所述第二发射部，具有发射光信号的第二发射FOV；所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV，且所述第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于所述第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量；所述方法由所述控制器执行，所述方法包括：

获取用于控制所述发射部的开关的控制信息；

根据所述控制信息，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部。

本申请实施例提供一种TOF测距装置及其控制方法，通过TOF测距装置中的发射部包括第一发射部和第二发射部，第一发射部具有发射光信号的第一发射FOV，第二发射部具有发射光信号的第二发射FOV，第一发射FOV大于第二发射FOV，且第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量，使得在使用第一发射部所发射的光信号针对近距离的目标对象进行测距的同时，还可以使用第二发射部所发射的光信号针对更远距离的目标对象进行测距，通过使用多种特性不同的发射部使得TOF测距装置测量不同距离的目标对象，扩大了TOF测距装置的测距范围，从而使得TOF测距装置能够在测距范围要求更大的更多场景中应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的TOF测距装置的应用场景示意图；

图2为本申请一实施例提供的TOF测距装置的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的第一发射FOV和第二发射FOV分别包括的垂直方向上的FOV的示意图；

图4为本申请一实施例提供的发射部和驱动芯片的连接关系示意图；

图5为本申请另一实施例提供的TOF测距装置的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的TOF测距装置的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的TOF测距装置可以应用于需要采用TOF测距法进行距离测量的任意类型的设备，如图1所示，该设备10中可以包括TOF测距装置11，所述TOF测距装置11可以采用本申请实施例提供的方式实现，以实现采用TOF测距法测量目标对象X与TOF测距装置11之间的距离。其中，所述设备10可以是位置固定的不可移动设备，或者，还可以是位置可变的可移动设备。

需要说明的是，图1中由TOF测距装置11到目标对象X的虚线可以表示TOF测距装置11发射的光信号，图1中目标对象X到TOF测距装置的虚线可以表示经目标对象X反射回的光信号。

本申请实施例中，可以基于目标对象X反射回的光信号计算目标对象X与TOF测距装置11之间的距离。可以理解的是，目标对象X与所述TOF测距装置11之间的距离即为目标对象X与所述设备10之间的距离。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2为本申请一实施例提供的TOF测距装置11的结构示意图。如图2所示，所述TOF测距装置11可以包括：发射部21和接收部22，所述发射部21用于发射光信号，所述接收部22用于接收经目标对象反射回的光信号；其中，所述发射部21包括：第一发射部211和第二发射部212。一个实施例中，所述光信号具体可以光脉冲。

本申请实施例中，所述第一发射部211和所述第二发射部212发射光信号所具有的发射FOV不同，且发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量也不同。

具体的，所述第一发射部211具有发射光信号的第一发射FOV；所述第二发射部212具有发射光信号的第二发射FOV。并且，所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV，且所述第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于所述第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量。

本申请实施例中，所述第一发射FOV和所述第二发射FOV均可以包括两个方向上的FOV，这两个方向可以记为第一方向和第二方向。

一个实施例，所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV具体可以包括：所述第一发射FOV包括的第一方向上的FOV大于所述第二发射FOV包括的第一方向上的FOV，且所述第一发射FOV包括的第二方向上的FOV等于所述第二发射FOV包括的第二方向上的FOV。

另一个实施例，所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV具体可以包括：所述第一发射FOV包括的第一方向上的FOV等于所述第二发射FOV包括的第一方向上的FOV，且所述第一发射FOV包括的第二方向上的FOV大于所述第二发射FOV包括的第二方向上的FOV。

又一个实施例，所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV具体可以包括：所述第一发射FOV包括的第一方向上的FOV大于所述第二发射FOV包括的第一方向上的FOV，且所述第一发射FOV包括的第二方向上的FOV大于所述第二发射FOV包括的第二方向上的FOV。

一个实施例，所述第一方向可以包括水平方向，所述第二方向可以包括垂直方向。另一个实施例，所述第一方向可以包括垂直方向，所述第二方向可以包括水平方向。

以第一发射FOV包括的垂直方向的FOV大于第二发射FOV包括的垂直方向上的FOV为例，第一发射部211的第一发射FOV包括的垂直方向上的FOV可以如图3中两条带箭头实线之间的范围，第二发射部212的第二发射FOV包括的垂直方向上的FOV例如可以如图3中两条带箭头虚线之间的范围。需要说明的是，图3所示的第一发射FOV和第二发射FOV仅为举例。

结合图3可以看出，通过第一发射FOV大于第二发射FOV，能够使得第二发射部212的光信号发射范围可以包含在第一发射部211的光信号发射范围之中。

另外，结合图3还可以看出，在距离发射部21越近时第二发射部发射的光信号的覆盖范围越小。具体的，第二发射部发射的光信号的覆盖范围在垂直方向上的长度M等于L×tan(a/2)，其中，L表示与发射部21之间的距离，a表示第二发射部的在垂直方向上的FOV。例如，假设a等于7°且L等于1米，则M等于0.061米。又例如，假设a等于7°且L等于10米，则M等于0.61米。因此，第二发射部所发射的光信号对于近距离范围内目标对象的测距的影响可以非常小。

本申请实施例中，第一发射部211的第一FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量较小，可以避免出现由于发射的光信号的能量过大导致距离较近的目标对象反射回的光信号的能量过大，超出接收器采集光信号能量的上限而进入饱和状态，从而导致计算得到的距离不准确的问题，因此所述第一发射部211所发射的光信号可以用于针对近距离的目标对象进行测距。

本申请实施例中，第二发射部212的第二FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量较大，可以避免出现由于发射的光信号的能量过小导致距离较远的目标对象反射回的光信号的能量过小，受外部光线干扰较大，从而导致计算得到的距离不准确的问题，因此所述第二发射部212所发射的光信号可以用于针对更远距离的目标对象进行测距。

另外，通过第一发射FOV大于第二发射FOV，第二发射部的光信号发射范围可以包含在第一发射部的光信号发射范围中，且第二发射部所发射的光信号对于近距离范围内目标对象的测距的影响可以非常小，使得在使用第一发射部211所发射的光信号针对近距离的目标对象进行测距的同时，还可以使用第二发射部212所发射的光信号针对更远距离的目标对象进行测距，通过使用多种特性不同的发射部使得TOF测距装置测量不同距离的目标对象，扩大了TOF测距装置的测距范围。

另外，很多国家的法律对TOF测距传感器对于发射部的发射功率的进行了限制，本发明实施例中所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV且所述第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于所述第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量，第一发射部和第二发射部的配合可以在满足法律规定的功率限制下，使得TOF测距装置测量不同距离的目标对象，扩大了TOF测距装置的测距范围，从而使得TOF测距装置能够在测距范围要求更大的更多场景中应用。

示例性的，所述第一发射部211具体可以包括：第一发射器，用于发射光信号；以及，第一散射部，设置于所述第一发射器所发出的光信号的光路上，用于对所述第一发射器所发射的光信号进行散射，以便所述第一发射器所发射的光信号能够具有第一发射FOV。其中，所述第一发射器具体可以为能够用于发射光信号的任意类型发射器，以所述光信号具体为激光信号为例，所述第一发射器例如可以为激光器，当然，在其他实施例中，所述第一发射器还可以为其他形式，本申请对此不做限定。所述第一散射部具体可以由能够使得第一发射器所发射的光信号具有第一发射FOV的至少一个透镜组成。

示例性的，所述第二发射部212具体可以包括：第二发射器，用于发射光信号；以及，第二散射部，设置于所述发射器所发出的光信号的光路上，用于对所述发射器所发射的光信号进行散射，以便所述第二发射器所发射的光信号能够具有第二发射FOV。类似的，所述第二发射器具体可以为能够用于发射光信号的任意类型发射器。所述第二散射部具体可以由能够使得第二发射器所发射的光信号具有第二发射FOV的至少一个透镜组成。

一个实施例中，所述第一发射器和第二发射器例如均可以为垂直腔面发射半导体激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Lase，VCSEL)。

一个实施例中，所述第一散射部和所述第二散射部均可以包括凹透镜，所述第一散射部和所述第二散射部中的凹透镜可以用于对光信号进行散射以使得光信号具有第一发射FOV。不同之处在于，第二散射部还可以包括柱透镜，用于在凹透镜对光信号进行散射之后，进一步在第一方向或第二方向上对光信号进行光束压缩使得能量更加集中，从而使得最终发射的光信号具有第二FOV。以柱透镜在垂直方向上对光信号进行光束压缩为例，第一发射FOV例如可以为60°×45°，第二发射FOV例如可以为60°×7°。可以理解的是，在其他实施例中还可以通过其他方式实现第一发射FOV大于第二发射FOV，且第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量。

本申请实施例中，所述接收部22具体可以是接收阵列。

本申请实施例提供的TOF测距装置，通过TOF测距装置中的发射部包括第一发射部和第二发射部，第一发射部具有发射光信号的第一发射FOV，第二发射部具有发射光信号的第二发射FOV，第一发射FOV大于第二发射FOV，且第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量，使得在使用第一发射部所发射的光信号针对近距离的目标对象进行测距的同时，还可以使用第二发射部所发射的光信号针对更远距离的目标对象进行测距，通过使用多种特性不同的发射部使得TOF测距装置测量不同距离的目标对象，扩大了TOF测距装置的测距范围，从而使得TOF测距装置能够在测距范围要求更大的更多场景中应用。

在图2所示实施例的基础上，可选的，所述第二发射部212的个数可以为多个。通过第二发射部212的个数为多个，多个第二发射部212可以具有多个第二发射FOV，从而有利于测距范围的灵活性。

可选的，在所述第二发射部212的个数为多个的情况下，相邻的两个所述第二发射部212之间的间距可以大于或等于预设值。由于第二发射部212的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量较大，相邻的两个第二发射部212的光信号叠加后光信号的能量可能会过大，因此为了避相邻两个第二发射部212的叠加后的光信号能量过大所带来的问题，可以设置相邻的两个第二发射部212之间的间距大于或等于预设值。其中，所述预设值可以是能够使得所发射的光信号不叠加的相邻两个第二发射部的间距最小值，其可以与第二发射部212的第二发射FOV的具体大小以及第二发射部212的第二发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量有关。

可选的，在所述第二发射FOV包括第一方向上的FOV和第二方向上的FOV且所述第一方向上的FOV大于所述第二方向上的FOV的情况下，多个所述第二发射部212可以沿所述第二方向排列设置。从而可以实现多个第二发射部可以沿FOV较小的方向排列，能够降低对于相邻的两个第二发射部212之间的间距要求。示例性的，所述第一方向包括水平方向，所述第二方向包括垂直方向；或者，所述第一方向包括垂直方向，所述第二方向包括水平方向。

进一步可选的，所述第一发射部211和所述第二发射部212可以沿所述第二方向排列设置。从而可以实现第一发射部和第二发射部排列在一起，例如排列在同一行或同一列，有利于提高布局的规整性。

可选的，所述第一发射部211可以设置在两个所述第二发射部212之间。通过将第一发射部211设置在两个第二发射部212之间，使得第一发射部的设置能够减少两个第二发射部212所发射光信号之间的叠加，有利于提高布局的紧凑性。

本申请实施例中，可选的，所述第一发射部211和所述第二发射部212可以同时发射光信号。通过第一发射部和第二发射部同时发射光信号，能够简化发射部的控制逻辑，从而有利于简化实现。

或者，可选的，所述第一发射部211和第二发射部212发射光信号的时间可以不同。通过第一发射部和第二发射部发射光信号的时间不同，使得能够根据需要控制第一发射部或第二发射部单独发射光信号，有利于节省发射光信号所需的电能。

本申请实施例中，可选的，针对所述发射部的驱动可以由TOF测距装置提供。基于此，TOF测距装置11还可以包括驱动电路，用于驱动所述发射部21。其中，所述驱动电路例如可以包括驱动芯片，当然，在其他实施例中驱动电路还可以为其他形式，本申请对此不做限定。

一个实施例中，所述第一发射部211和所述第二发射部212可以并联。通过第一发射部211和第二发射部212并联，能够控制第一发射部和第二发射部在不同时间发射光信号或同时发射光信号。

另一个实施例，所述第一发射部211和所述第二发射部212可以串联。通过第一发射部211和第二发射部212串联，能够控制第一发射部和第二发射部同时发射光信号。

以第二发射部212的个数为两个为例，第一发射部211、第二发射部212以及驱动芯片23三者之间的连接关系例如可以如图4所示，两个第二发射部212和一个第一发射部211串联。图4中，套在一起的多个矩形框中最小矩形框可以表示用于发射光信号的发射器，中矩形框可以表示用于对发射器所发射的光信号进行散射的凹透镜，最大矩形框可以表示用于对经凹透镜发散的光信号在垂直方向上进行光束压缩的柱透镜，从而得到具有60°×45°发射FOV的第一发射部211以及具有60°×7°发射FOV的两个第二发射部212。需要说明的是，图4所示的结构仅为举例。

图5为本申请另一实施例提供的TOF测距装置的结构示意图。如图5所示，TOF测距装置11在图2所示结构的基础上还可以包括控制器24。所述控制器24，用于根据所述接收部22接收到的光信号确定所述目标对象与所述TOF测距装置11之间的距离。从而能够实现由TOF测距装置提供距离计算功能。

可选的，所述控制器24还可以提供根据需要对发射部进行开关的控制功能，以使得发射部的开关控制更加灵活。基于此，所述控制器24还可以用于：获取用于控制所述发射部的开关的控制信息；以及，根据所述控制信息，确定是否打开所述第一发射部211和所述第二发射部212，并打开确定要打开的发射部。一个实施例中，所述根据控制信息，确定是否打开所述第一发射部211和所述第二发射部212具体可以包括：根据控制信息确定打开第一发射部211和第二发射部212，并打开第一发射部211和第二发射部212；或者，根据控制信息确定打开第一发射部211，并打开第一发射部211并关闭第二发射部212；或者，根据控制信息确定打开第二发射部212，并打开第二发射部212并关闭第一发射部211。通过根据控制信息对第一发射部和第二发射部均进行控制，能够避免需要进一步区分第一发射部和第二发射部当前的打开状态所带来的相关判断，有利于简化实现。

示例性的，以打开或关闭第一发射部为例，在TOF测距装置11包括前述驱动电路时，打开第一发射部例如可以为控制部24输出第一控制信号，以由驱动电路根据第一控制信号驱动第一发射部发射光信号，关闭第一发射部例如可以为控制部24输出第二控制信号，以由驱动电路根据第二控制信号停止驱动第一发射部发射光信号。可以理解的是，所述第一控制信号和所述第二控制信号是不同的控制信号，例如第一控制信号可以为高电平信号，第二控制信号可以为低电平信号。当然，在其他实施例中，也可以通过其他方式打开或关闭第一发射部，本申请对此不做限定。

其中，所述控制信息可以根据实际的控制需求灵活实现。示例性的，所述控制信息具体可以包括：测距场景评估参数，和/或，用户的开关控制指令。其中，通过所述控制信息包括测距场景评估参数，可以实现能够根据用于评估测距场景的测距场景评估参数自动控制第一发射部211和第二发射部212的开关。通过所述控制信息包括用户的开关控制指令，可以实现手动控制第一发射部211和第二发射部212的开关。

示例性的，根据用户的开关控制指令确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，具体可以包括：在用户的开关控制指令为用于指示只需打开所述第一发射部的第一控制指令时，确定打开所述第一发射部，并打开所述第一发射部并关闭所述第二发射部；和/或，在用户的开关控制指令为用于指示所述第一发射部和所述第二发射部均需要打开的第二控制指令时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开所述第一发射部和所述第二发射部；和/或，在用户的开关控制指令指示为只需打开所述第二发射部的第三控制指令时，确定打开所述第二发射部，并打开所述第二发射部并关闭所述第一发射部。

所述测距场景评估参数可以根据实际的自动控制需求灵活实现。示例性的，可移动设备包括所述TOF测距装置11，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离、所述可移动设备的开机信号和目标对象的测距指示信息中的至少一种，其中，所述目标对象的测距指示信息用于指示所述目标对象是否位于当前发射部的光信号发射范围中。

一个实施例中，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，具体可以包括：在所述距离小于或等于预设距离阈值时，确定打开所述第一发射部，并打开所述第一发射部并关闭所述第二发射部；和/或，在所述距离大于预设距离阈值时，确定打开所述第二发射部，并打开所述第二发射部并关闭所述第一发射部。

其中，目标对象与TOF测距装置11之间的距离小于或等于预设阈值，可以表示需要进行测距的目标对象距离TOF测距装置较近。目标对象与TOF测距装置11之间的距离大于预设阈值时，可以表示需要进行测距的目标对象距离TOF测距装置较远。因此，目标对象与TOF测距装置之间的距离可以作为测距场景评估参数。

基于此，目标对象与TOF测距装置11之间的距离小于或等于预设阈值，可以表示评估出的测距场景是近距离场景，通过打开第一发射部并关闭第二发射部能够实现对近距离场景中的目标进行测距并能够节省发射光信号所需的电能。目标对象与TOF测距装置11之间的距离大于预设阈值，可以表示评估出的测距场景是远距离场景，通过打开第二发射部并关闭第一发射部能够实现对远距离场景中的目标进行测距并能够节省发射光信号所需的电能。

另一个实施例中，所述测距场景评估参数包括所述开机信号，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，具体可以包括：在获取到所述开机信号时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开所述第一发射部和所述第二发射部。

为了使得可移动设备开机时针对距离TOF测距装置较远和较近的目标对象均能够进行测距，在可移动设备开机时，可以将近距离场景和远距离场景作为评估出的测距场景。因此，可移动设备的开机信号可以作为测距场景评估参数。通过在获取到所述开机信号时打开第一发射部和第二发射部，避免可移动设备刚开机时由于仅打开第一发射部或第二发射部可能带来的发对目标对象进行测距的问题，有利于提高可靠性。

又一个实施例中，所述测距场景评估参数包括所述目标对象的测距指示信息，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，具体可以包括：在目标对象的测距指示信息指示所述目标对象不在当前发射部的光信号发射范围中时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，打开所述第一发射部和所述第二发射部。

其中，目标对象的测距指示信息指示所述目标对象在当前发射部的光信号发射范围中，可以表示使用当前打开的发射部能够满足当前测距需求，评估出的测距场景与上一时刻的测距场景相同。目标对象的测距指示信息指示所述目标对象不在当前发射部的光信号发射范围能够，可以表示使用当前打开的发射部不能够满足当前测距需求，评估出的测距场景与上一时刻的测距场景不同。因此，目标对象的测距指示信息指示可以作为测距场景评估参数。

基于此，目标对象的测距指示信息指示所述目标对象不在当前发射部的光信号发射范围中，可以表示评估出的测距场景与上一时刻的测距场景不同，需要打开其他的发射部，因此可以打开第一发射部和第二发射部。

需要说明的是，上述根据测距场景评估确定是否打开第一发射部和第二发射部的三种方式可以单独使用也可以结合使用。

可选的，在所述控制器24还可以基于接收部接收到的光信号计算目标对象与TOF测距装置11之间的距离时，为了使得接收部采集到的亮度图像的曝光合适，控制器24还可以提供动态调整曝光参数的控制功能。基于此，所述控制器24还可以用于：确定所述接收部22采集到的亮度图像中目标区域的曝光情况；以及，根据所述曝光情况，控制所述接收部22的曝光参数。

其中，所述亮度图像中一像素的像素值可以表示该像素采集到的光信号的能量，像素值越大则表示采集到的光信号的能量越大，像素值越小则表示采集到的光信号的能量越小。可以理解的是，在所述接收部是接收阵列时，所述接收部在同一时刻采集到的亮度图像的数量为多个。一个实施例中，所述亮度图像可以是灰度图像，灰度值可以表示采集到的光信号的能量。

所述曝光参数具体可以是能够影响图像的曝光情况的任意类型参数。示例性的，所述曝光参数可以包括曝光时间或曝光增益。其中，曝光时间越长则图像的曝光越强，曝光时间越短则图像的曝光越弱。曝光增益越大则图像的曝光越强，曝光增益越小则图像的曝光越弱。

一个实施例中，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部22的曝光参数，具体可以包括：在所述曝光情况为过曝时，减小所述接收部22的曝光参数。其中，所述减小所述接收部的曝光参数例如可以为将所述接收部的曝光参数减小第一预设值，例如可以将曝光时间由0.02秒减小为0.018秒，当然，在其他实施例中也可以采用其他方式减小接收部的曝光参数，本申请对此不做限定。通过在亮度图像中目标区域的曝光情况为过曝时，减小接收部的曝光参数，以减小亮度图像中目标区域的曝光，能够解决由于亮度图像中的目标区域过曝导致基于亮度图像计算得到的距离不准确的问题，有利于提高测距的准确性。

另一个实施例中，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部22的曝光参数，具体可以包括：在所述曝光情况为欠曝时，增大所述接收部22的曝光参数。其中，所述增大所述接收部的曝光参数例如可以为将所述接收部的曝光参数增大第二预设值，增大曝光参数的步长(即第二预设值)与减小曝光参数的步长(即第一预设值)可以相同也可以不同，例如可以将曝光时间由0.02秒增大为0.021秒，当然，在其他实施例中也可以采用其他方式增大接收部的曝光参数，本申请对此不做限定。通过在亮度图像中目标区域的曝光情况为欠曝时，增大接收部的曝光参数，以增大亮度图像中目标区域的曝光，能够解决由于亮度图像中的目标区域欠曝导致基于亮度图像计算得到的距离不准确的问题，有利于提高测距的准确性。

又一个实施例中，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，具体可以包括：在所述曝光情况为正常时，保持所述接收部的曝光参数不变。通过在亮度图像中目标区域的曝光情况为正常时，保持接收部的曝光参数不变，能够避免在目标区域曝光正常的情况下，改变接收部的曝光参数导致亮度图像中的目标区域过曝或欠曝，从而导致基于亮度图像计算得到的距离不准确的问题。

需要说明的是，上述控制曝光参数的三种方式可以单独使用也可以结合使用。

需要说明的是，关于确定亮度图像中目标区域的曝光情况的具体方式，可以根据需要灵活实现。示例性的，在所述目标区域中大于或等于预设比例的像素的像素值大于第一阈值时，可以确定目标区域的曝光情况为过曝；在目标区域中大于或等于预设比例的像素的像素值小于第二阈值时，可以确定目标区域的曝光情况为欠曝；其余情况下，可以确定目标区域的曝光情况为正常。其中，第一阈值大于第二阈值。

可选的，所述目标区域可以为所述亮度图像中的整个图像区域。或者，可选的，所述目标区域可以为所述亮度图像中的部分图像区域，所述部分图像区域可以是根据用户的区域选择操作确定的。通过目标区域是根据用户的区域选择操作确定的部分图像区域，可以实现将用户所选择的部分图像区域的曝光调整正常，使得曝光调整能够针对用户选择的区域，有利于提高曝光调整效果。

或者，可选的，可移动设备包括所述TOF测距装置和拍摄装置，其中，所述亮度图像中的目标区域可以是根据所述用户在所述拍摄装置输出的图像选中的目标对象的区域确定的。在此情况下，所述目标区域可以是亮度图像中整个图像区域，或者可以是亮度图像中的部分图像区域。通过目标区域是根据用户在拍摄装置输出的图像选中的目标对象的区域确定，可以实现将拍摄装置输出的图像中用户选中的目标对象的区域对应到亮度图像中的区域的曝光调整为正常，使得曝光调整能够针对用户选中的目标对象，有利于提高曝光调整效果。

本申请实施例提供的TOF测距装置，通过TOF测距装置还包括控制器，控制器用于根据接收部接收到的光信号确定目标对象与TOF测距装置之间的距离，实现了由TOF测距装置提供距离计算功能。另外，通过TOF测距装置包括控制器，使得能够使用控制器在测距过程中提供一定的控制功能，有利于提高测距过程中的灵活性。

图6为本申请一实施例提供的TOF测距装置的控制方法的流程示意图，该方法可以用于控制前述实施例所述的TOF测距装置11，该方法可以由TOF测距装置11中的控制器执行。如图6所示，本申请实施例提供的方法可以包括：

步骤61，获取用于控制所述发射部的开关的控制信息；

步骤62，根据所述控制信息，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部。

示例性的，所述控制信息包括：测距场景评估参数，和/或，用户的开关控制指令。

示例性的，可移动设备包括所述TOF测距装置，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离、所述可移动设备的开机信号和目标对象的测距指示信息中的至少一种，其中，所述目标对象的测距指示信息用于指示所述目标对象是否位于当前发射部的光信号发射范围中。

示例性的，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，具体可以包括：在所述距离小于或等于预设距离阈值时，确定打开所述第一发射部，并打开所述第一发射部并关闭所述第二发射部；和/或，在所述距离大于预设距离阈值时，确定打开所述第二发射部，并打开所述第二发射部并关闭所述第一发射部。

示例性的，所述测距场景评估参数包括所述开机信号，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，具体可以包括：在获取到所述开机信号时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，打开所述第一发射部和所述第二发射部。

示例性的，所述测距场景评估参数包括所述目标对象的测距指示信息，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，具体可以包括：在目标对象的测距指示信息指示所述目标对象不在当前发射部的光信号发射范围中时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开所述第一发射部和所述第二发射部。

需要说明的是，关于根据控制信息确定是否打开第一发射部和第二发射部并打开确定要打开的发射部的具体内容，可以参见前述图5所示实施例中的相关描述，在此不再赘述。

可选的，所述方法还可以包括：确定所述接收部采集到的亮度图像中目标区域的曝光情况；以及，根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数。

一个实施例中，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，具体可以包括：在所述曝光情况为过曝时，减小所述接收部的曝光参数。

另一个实施例中，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，具体可以包括：在所述曝光情况为欠曝时，增大所述接收部的曝光参数。

又一个实施例中，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，具体可以包括：在所述曝光情况为正常时，保持所述接收部的曝光参数不变。

可选的，所述目标区域可以为所述亮度图像中的整个图像区域。

或者，可选的，可移动设备包括所述TOF测距装置和拍摄装置；所述方法还可以包括：获取用户在所述拍摄装置输出的图像中的区域选择操作；以及，将所述拍摄装置输出的图像中，所述区域选择操作所选择区域对应到所述亮度图像中的部分图像区域作为所述目标区域。其中，所述区域选择操作例如可以为通过所述拍摄装置输出的图像获取到的滑动操作、框选操作等，当然，在其他实施例中，所述区域选择操作还可以为其他类型操作，本申请对此不做限定。

或者，可选的，可移动设备包括所述TOF测距装置和拍摄装置；所述方法还可以包括：获取用户在所述拍摄装置输出的图像中的对象选择操作；以及，将所述拍摄对象输出的图像中，所述对象选择操作所选中的目标对象的区域对应到所述亮度图像中的图像区域作为所述目标区域。其中，所述对象选择操作例如可以为通过所述拍摄装置输出的图像获取到的针对目标对象的点击操作等，当然，在其他实施例中，所述对象选择操作还可以为其他类型操作，本申请对此不做限定。

需要说明的是，关于根据曝光情况控制接收部的曝光参数的具体内容，可以参见前述图5所示实施例中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例提供的TOF测距装置的控制方法，通过获取用于控制发射部的开关的控制信息，根据控制信息确定是否打开第一发射部和第二发射部，实现了根据需要对发射部进行开关的控制功能，提高了发射部开关控制的灵活性，有利于节省发射光信号所需的电能。

本申请实施例还提供一种设备，包括：前述实施例所述的TOF测距装置。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (40)

1.一种TOF测距装置，其特征在于，包括：发射部和接收部，所述发射部用于发射光信号，所述接收部用于接收经目标对象反射回的光信号，其中，所述发射部包括：第一发射部和第二发射部；

所述第一发射部，具有发射光信号的第一发射FOV；

所述第二发射部，具有发射光信号的第二发射FOV；

所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV，且所述第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于所述第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二发射部的个数为多个。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，相邻的两个所述第二发射部之间的间距大于或等于预设值。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述第二发射FOV包括第一方向上的FOV和第二方向上的FOV，所述第一方向上的FOV大于所述第二方向上的FOV，其中，多个所述第二发射部沿所述第二方向排列设置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一发射部和所述第二发射部沿所述第二方向排列设置。

6.根据权利要求2-5任一项所述的装置，其特征在于，所述第一发射部设置在两个所述第二发射部之间。

7.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述第一方向包括水平方向，所述第二方向包括垂直方向。

8.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述第一方向包括垂直方向，所述第二方向包括水平方向。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述第一发射部和第二发射部同时发射光信号。

10.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述第一发射部和第二发射部发射光信号的时间不同。

11.根据权利要求1-10任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：驱动电路，用于驱动所述发射部。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一发射部和所述第二发射部并联。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一发射部和所述第二发射部串联。

14.根据权利要求1-13任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制器，用于根据所述接收部接收到的光信号确定所述目标对象与所述TOF测距装置之间的距离。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

获取用于控制所述发射部的开关的控制信息；

根据所述控制信息，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述控制信息包括：测距场景评估参数，和/或，用户的开关控制指令。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，可移动设备包括所述TOF测距装置，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离、所述可移动设备的开机信号和目标对象的测距指示信息中的至少一种，其中，所述目标对象的测距指示信息用于指示所述目标对象是否位于当前发射部的光信号发射范围中。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，包括：

在所述距离小于或等于预设距离阈值时，确定打开所述第一发射部，并打开所述第一发射部并关闭所述第二发射部；和/或

在所述距离大于预设距离阈值时，确定打开所述第二发射部，并打开所述第二发射部并关闭所述第一发射部。

19.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述测距场景评估参数包括所述开机信号，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，包括：

在获取到所述开机信号时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开所述第一发射部和所述第二发射部。

20.根据权利要求17-19任一项所述的装置，其特征在于，所述测距场景评估参数包括所述目标对象的测距指示信息，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，包括：

在目标对象的测距指示信息指示所述目标对象不在当前发射部的光信号发射范围中时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开所述第一发射部和所述第二发射部。

21.根据权利要求14-20任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

确定所述接收部采集到的亮度图像中目标区域的曝光情况；

根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，包括：

在所述曝光情况为过曝时，减小所述接收部的曝光参数。

23.根据权利要求21或22所述的装置，其特征在于，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，包括：

在所述曝光情况为欠曝时，增大所述接收部的曝光参数。

24.根据权利要求21-23任一项所述的装置，其特征在于，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，包括：

在所述曝光情况为正常时，保持所述接收部的曝光参数不变。

25.根据权利要求21-24任一项所述的装置，其特征在于，所述目标区域为所述亮度图像中整个图像区域。

26.根据权利要求20-24任一项所述的装置，其特征在于，所述目标区域为所述亮度图像中的部分图像区域；所述部分图像区域是根据用户的区域选择操作确定的。

27.根据权利要求20-24任一项所述的装置，其特征在于，可移动设备包括所述TOF测距装置和拍摄装置，其中，所述亮度图像中的目标区域是根据所述用户在所述拍摄装置输出的图像选中的目标对象的区域确定的。

28.一种TOF测距装置的控制方法，其特征在于，所述TOF测距装置包括发射部、接收部和控制器，所述发射部用于发射光信号，所述接收部用于接收经目标对象反射回的光信号；其中，所述发射部包括：第一发射部和第二发射部；所述第一发射部，具有发射光信号的第一发射FOV；所述第二发射部，具有发射光信号的第二发射FOV；所述第一发射FOV大于所述第二发射FOV，且所述第一发射部的第一发射FOV中单位角度范围内所发射的光信号的能量小于所述第二发射部的第二发射FOV中单位角度范围所发射的光信号的能量；所述方法由所述控制器执行，所述方法包括：

获取用于控制所述发射部的开关的控制信息；

根据所述控制信息，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述控制信息包括：测距场景评估参数，和/或，用户的开关控制指令。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，可移动设备包括所述TOF测距装置，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离、所述可移动设备的开机信号和目标对象的测距指示信息中的至少一种，其中，所述目标对象的测距指示信息用于指示所述目标对象是否位于当前发射部的光信号发射范围中。

31.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述测距场景评估参数包括目标对象与所述TOF测距装置之间的距离，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，包括：

在所述距离小于或等于预设距离阈值时，确定打开所述第一发射部，并打开所述第一发射部并关闭所述第二发射部；和/或

在所述距离大于预设距离阈值时，确定打开所述第二发射部，并打开所述第二发射部并关闭所述第一发射部。

32.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于，所述测距场景评估参数包括所述开机信号，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，包括：

在获取到所述开机信号时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开所述第一发射部和所述第二发射部。

33.根据权利要求30-32任一项所述的方法，其特征在于，所述测距场景评估参数包括所述目标对象的测距指示信息，其中，根据所述测距场景评估参数，确定是否打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开确定要打开的发射部，包括：

在目标对象的测距指示信息指示所述目标对象不在当前发射部的光信号发射范围中时，确定打开所述第一发射部和所述第二发射部，并打开所述第一发射部和所述第二发射部。

34.根据权利要求28-33任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述接收部采集到的亮度图像中目标区域的曝光情况；

根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数。

35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，包括：

在所述曝光情况为过曝时，减小所述接收部的曝光参数。

36.根据权利要求34或35所述的方法，其特征在于，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，包括：

在所述曝光情况为欠曝时，增大所述接收部的曝光参数。

37.根据权利要求34-36任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述曝光情况，控制所述接收部的曝光参数，包括：

在所述曝光情况为正常时，保持所述接收部的曝光参数不变。

38.根据权利要求34-37任一项所述的方法，其特征在于，所述目标区域为所述亮度图像中整个图像区域。

39.根据权利要求34-37任一项所述的方法，其特征在于，可移动设备包括所述TOF测距装置和拍摄装置；所述方法还包括：

获取用户在所述拍摄装置输出的图像中的区域选择操作；

将所述拍摄装置输出的图像中，所述区域选择操作所选择区域对应到所述亮度图像中的部分图像区域作为所述目标区域。

40.根据权利要求34-37任一项所述的方法，其特征在于，可移动设备包括所述TOF测距装置和拍摄装置；所述方法还包括：

获取用户在所述拍摄装置输出的图像中的对象选择操作；

将所述拍摄对象输出的图像中，所述对象选择操作所选中的目标对象的区域对应到所述亮度图像中的图像区域作为所述目标区域。

Images