CN115079193A - 光电检测装置、控制方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电检测装置、控制方法、电子设备及存储介质。其中，上述光电检测装置被配置为以第一发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；光电检测装置还被配置为以第二发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测，第一检测距离大于第二检测距离，第一发射功率高于第二发射功率；光电检测装置包括功率调整单元，功率调整单元被配置为当检测到第二检测距离内存在物体时，控制光电检测装置停止以第一发射功率向物体发出感测光信号，或者将第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。本发明解决了相关技术中为了保护人眼安全而导致的测距距离受限的技术问题。

Description

光电检测装置、控制方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及光电检测领域，具体而言，涉及一种光电检测装置、控制方法、电子设备及存储介质。

背景技术

激光雷达采用飞行时间(Time of Flight，ToF)测量原理来探测空间中物体的三维信息，具有感测距离长、精度高、能耗低等优点，被广泛应用于消费性电子产品、智能驾驶、AR/VR等领域。

激光雷达测距时发出的检测光的强度通常跟所要满足的测距范围远近成正相关。然而在实际使用场景中，为了保护人眼安全，防止人眼直视激光雷达时造成损伤，激光雷达会限制最大发射功率，导致测距距离受限制。

发明内容

本发明实施例提供了一种光电检测装置、控制方法、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术中为了保护人眼安全而导致的测距距离受限的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种光电检测装置，所述光电检测装置被配置为以第一发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；所述光电检测装置还被配置为以第二发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测，所述第一检测距离大于所述第二检测距离，所述第一发射功率高于所述第二发射功率；所述光电检测装置包括控制模块，所述控制模块包括功率调整单元，所述功率调整单元被配置为当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述光电检测装置停止以第一发射功率向所述物体发出感测光信号，或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种光电检测装置的控制方法，所述方法包括：控制所述光电检测装置以第一发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；其中，所述第一检测距离大于所述第二检测距离，所述第一发射功率高于所述第二发射功率；当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述光电检测装置停止以第一发射功率向所述物体发出感测光信号，或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种电子设备，包括如上述任一实施例中的光电检测装置，所述电子设备还包括应用模块，所述应用模块被配置为根据所述光电检测装置的检测结果实现相应的功能。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述光电检测装置的控制方法。

在本发明实施例中，采用所述光电检测装置被配置为以第一发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；所述光电检测装置还被配置为以第二发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测，所述第一检测距离大于所述第二检测距离，所述第一发射功率高于所述第二发射功率；所述光电检测装置包括控制模块，所述控制模块包括功率调整单元，所述功率调整单元被配置为当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述光电检测装置停止以第一发射功率向所述物体发出感测光信号，或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值；在上述装置中，由于通过判断光电检测装置探测范围是否存在物体为光电检测装置提供调节功率的判断条件，可以精准控制测距的激光雷达的发射功率，实现了在保护人眼安全的同时不影响激光雷达的测距距离的效果，进而解决了相关技术中为了保护人眼安全而导致的测距距离受限的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的电子设备的应用环境的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的另一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种光感测像素检测到的多个反射脉冲的飞行时间测量的统计直方图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的光电检测装置的检测模组结构示意图；

图7是根据本发明实施例的另一种可选的光电检测装置的检测模组结构示意图；

图8是根据本发明实施例的又一种可选的光电检测装置的检测模组结构示意图；

图9是根据本发明实施例的又一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的又一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图11是根据本发明实施例的又一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的一种可选的光电检测装置的检测模组的应用环境的示意图；

图13是根据本发明实施例的另一种可选的光电检测装置的检测模组的应用环境的示意图；

图14是根据本发明实施例的又一种可选的光电检测装置的检测模组的应用环境的示意图；

图15是根据本发明实施例的又一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图16是根据本发明实施例的又一种可选的光电检测装置的结构示意图；

图17是根据本发明实施例的一种可选的光电检测装置的控制方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于涵盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参照图1，所述电子设备1包括光电检测装置10。所述光电检测装置10可以对检测范围内的物体2进行检测以获得物体2的三维信息，所述检测范围可定义为光电检测装置10能够有效地进行三维检测的立体空间范围。所述三维信息例如为但不限于物体2的接近信息、物体表面的深度信息、物体的距离信息及物体的空间坐标信息中的一种或多种。

所述电子设备1还可以包括应用模块20，所述应用模块20被配置为根据所述光电检测装置10的检测结果实现相应的功能，例如为但不限于：可以根据物体2的接近信息判断是否有物体2出现在电子设备1前方预设的检测范围内；或者，可以根据物体2的距离信息控制电子设备1进行避障；或者，可以根据物体2表面的深度信息实现3D建模、人脸识别、机器视觉等。所述电子设备1还可以包括处理器30和存储介质40，所述处理器30用于接收并分析光电检测装置10发送的光感应信号，所述存储介质40可为所述光电检测装置10在运行过程中的存储需求提供支持。

可选地，在一些实施例中，所述光电检测装置10例如可以为基于直接飞行时间(direct Time of Flight，dToF)原理进行三维信息感测的dToF测量装置。所述dToF测量装置可以在检测范围内发射感测光信号并接收经检测范围内物体2反射回来的感测光信号，反射回来的所述感测光信号的发射时刻与接收时刻之间的时间差被称为所述感测光信号的飞行时间t，通过计算所述感测光信号在飞行时间t内经过距离的一半可以获得dToF测量装置与物体2的距离信息

其中，c为光速。

可选地，在另外一些实施例中，所述光电检测装置10也可以为间接飞行时间(indirect Time of Flight，iToF)测量原理进行三维信息感测的iToF测量装置。所述iToF测量装置通过比较发射的感测光信号与接收到的反射回来的感测光信号之间的相位差来获得物体2的三维信息。

在下面的实施例中，主要以所述光电检测装置10采用dToF测量原理进行三维信息感测为例进行说明。应理解的是，本申请并不限于此，所述光电检测装置10也可以基于其他的不同感测原理利用发射光线和接收光线来执行感测。

如图2所示，在一些实施例中，所述光电检测装置10包括第一检测模组102、第二检测模组104及控制模块106。所述第一检测模组102具有对应的第一检测范围，被配置为检测第一检测范围内物体的三维信息。所述第一检测模组102在第一检测范围内具有第一检测距离，所述检测距离为检测模组在对应检测范围内，以检测模组为起点，能够有效地执行检测的最远距离。所述第二检测模组104被配置为对第一检测范围内小于第二检测距离的部分区域执行三维检测，以用于判断所述第一检测范围内小于第二检测距离的部分区域的物体分布情况。其中，所述第二检测距离小于第一检测距离。所述控制模块106用于根据第二检测模组104的检测结果对第一检测模组102执行检测所采用的工作参数进行调整，例如：根据第二检测模组104的检测结果对应调整第一检测模组102执行检测时发出感测光信号的发射功率等。由此，所述光电检测装置10在执行检测时可以防止对第一检测范围内靠得较近的物体造成伤害。

应理解的是，所述第一检测模组102在检测时发出感测光信号的发射功率与所需满足的检测距离成正相关的关系，亦即所述第一检测模组102若要检测到最远的第一检测距离处的物体需发出的感测光信号具有最高的第一发射功率。

应理解的是，所述第二检测距离可以根据第一检测模组102在执行最远的第一检测距离的检测时的第一发射功率需满足的人眼安全距离进行设定，以使得所述第一检测模组102在执行第一检测距离的检测时发出感测光信号的第一发射功率对超出第二检测距离以外的人眼不会造成损害。亦即，在此种情况下，若确定所述第一检测模组102发射感测光信号的光路上小于第二检测距离的范围内不存在物体，则所述第一检测模组102可以执行第一检测距离的检测所需的第一发射功率来发射感测光信号。若发现所述第一检测模组102发射感测光信号的光路上小于第二检测距离的范围内存在物体，则需要降低所述第一检测模组102执行第一检测距离的检测时发出感测光信号的第一发射功率。

可选地，在一些实施例中，如图3所示，所述第一检测模组102包括第一光发射器1022和第一光接收器1024。所述第一光发射器1022被配置为向第一检测范围内发射感测光信号以对第一检测范围内的物体进行三维信息检测，其中的部分感测光信号会被物体反射回来而携带有所述物体的三维信息，而其中一部分反射回来的感测光信号可以被所述第一光接收器1024感测以获得物体的三维信息。所述第一光接收器1024被配置为感测来自第一检测范围的光信号并输出相应的光感应信号，通过分析所述光感应信号可实现对第一检测范围内物体的三维信息检测。可以理解的是，所述第一光接收器1024所感测的光信号可以为光子，包括被第一检测范围内物体反射回来的感测光信号的光子以及第一检测范围内环境光的光子。

所述第二检测模组104包括第二光发射器1042和第二光接收器1044。所述第二检测模组104具有对应的第二检测范围，基于与上述的第一检测模组102类似的原理，所述第二检测模组104对第二检测范围进行三维信息检测。所述第二检测范围所包括的空间范围大于或等于所述第一检测范围所包括的空间范围。在一个或多个实施例中，所述第二检测范围包括第一检测范围的大部分区域，例如：所述第二检测范围包括第一检测范围超过95％以上的区域。所述第二检测模组104对第二检测范围具有第二检测距离，所述第二检测距离为第二检测模组104在第二检测范围内能够检测到的最远距离。由于所述第二检测范围包括了第一检测范围的大部分区域，所述第二检测模组104可以对第一检测范围内小于第二检测距离的区域进行距离检测，以用于判断所述第一检测范围小于第二检测距离的区域内的物体分布情况。应理解的是，在一些实施例中，所述第二检测范围所包括的空间范围也可以小于第一检测范围所包括的空间范围，例如第二检测范围可以仅包括小部分的第一检测范围，所述第二检测模组104被配置为对部分的第一检测范围内小于第二检测距离的区域进行物体分布情况的检测。

所述第二光发射器1042在执行第二检测距离内的检测时发出的感测光信号具有对应的第二发射功率，所述第二发射功率可以满足第二检测模组104在第二检测距离内执行检测时对于人眼保护的安全需求。应理解的是，由于所述第二检测距离小于第一检测距离，所述第二光发射器1042发出感测光信号的第二发射功率也对应小于所述第一光发射器1022发出感测光信号的第一发射功率。

所述光电检测装置10还包括处理模块108，被配置为分析处理对应的第一光接收器1024或第二光接收器1044感测到光信号而相应输出的光感应信号，以获得对应检测范围内物体的三维信息。

可选地，在一些实施例中，所述光电检测装置10可采用同一个处理模块108分别对第一光接收器1024和第二光接收器1044输出的光感应信号进行分析处理以获得相应的三维信息。

可选地，在一些实施例中，所述处理模块108可以设置在光电检测装置10上。可选地，在其他一些实施例中，所述处理模块108的全部或一部分功能单元也可以设置在所述电子设备1上。

具体而言，在一些实施例中，如图4所示，所述光电检测装置10采用dToF原理进行三维检测。对应地，所述处理模块108可以包括计数单元1082、统计单元1084、飞行时间获取单元1086和距离获取单元1088。所述计数单元1082被配置为根据对应的第一光接收器1024和/或第二光接收器1044感测到光信号而输出相应光感应信号的时间在对应的时间分箱内累计计数，所述时间分箱为计数单元1082记录所述光感应信号产生时刻的时间单位△t，能够反映所述计数单元1082对光感应信号进行时间记录的精度高低，时间分箱越细密表示记录时间的精度越高。可选地，所述计数单元1082可以包括时间数字转换器(Time-to-Digital Converter，TDC)和计数存储器，所述计数存储器具有根据时间分箱对应分配的计数存储空间，所述TDC每记录一个光感应信号的生成时刻便在对应时间分箱的计数存储空间内累计加一。所述统计单元1084可被配置为对各个对应时间分箱内累计的光感应信号计数进行统计，以生成相应的如图5所示的统计直方图。如图5所示，统计直方图的横坐标表示各个对应时间分箱的时间戳，统计直方图的纵坐标表示各个对应时间分箱内累计的光感应信号计数值。可选地，所述统计单元1084可以为直方图电路。应理解的是，所述统计单元1084是对一个检测帧内多次发射的感测光信号对应累计的光感应信号计数进行统计分析，为了使得计数具有数学上的统计意义，一个检测帧内感测光信号的发射次数可多达几万次、十几万次、甚至上百万次。

在感测过程中，大量环境光的光子也会被所述第一光接收器1024或第二光接收器1044感测而产生相应的光感应信号计数。这些环境光的光子被感测到而在对应时间分箱内留下计数的几率趋于相同，构成检测范围内的噪音背底(Noise Level)，在环境光强度较高的场景中，测得的所述噪音背底的平均水平相对较高，在环境光较低的场景中，测得的所述噪音背底的平均水平相对较低。在此基础上，从物体反射回来的感测光信号被感测到而对应产生的光感应信号计数叠加在所述噪音背底上，使得与该感测光信号被感测时刻对应的时间分箱内的光感应信号计数会明显高于其他时间分箱的光感应信号计数，进而形成突出的信号峰。可以理解的是，所述信号峰的计数值高度会受到所述感测光信号的光功率、物体的反射率、光电检测装置10的检测范围等因素的影响，所述信号峰的宽度会受到所发射的感测光信号的脉冲宽度、光接收器的光电转换元件和TDC的时间抖动等因素的影响。由此，所述飞行时间获取单元1086可被配置为在统计直方图中识别出信号峰并根据与信号峰峰值对应的时间分箱的时间戳t1与产生该信号峰的相关感测光信号的发射时刻t0(图未示)之间的时间差获得被物体反射回来的相关感测光信号的飞行时间。所述距离获取单元1088可被配置为根据由统计直方图确定的所述相关感测光信号的飞行时间获得反射所述相关感测光信号的物体与光电检测装置10之间的距离信息，例如：在检测范围内的物体与所述光电检测装置10之间的连线距离。

可选地，在一些实施例中，所述处理模块108分别对应设置在第一检测模组102和第二检测模组104上。例如：如图6所示，所述第一检测模组102还包括第一处理模块1026，如图7所示，所述第二检测模组104还包括第二处理模块1046。对应地，所述第一处理模块1026包括第一计数单元1026a、第一统计单元1026b、第一飞行时间获取单元1026c及第一距离获取单元1026d。所述第一处理模块1026可以通过分析处理第一光接收器1024感测到光信号而相应输出的光感应信号来获得第一检测范围内物体的三维信息。由此，所述第一处理模块1026获得的三维信息可以作为所述光电检测装置10对第一检测范围内的物体执行三维检测的结果。所述第二处理模块1046包括第二计数单元1046a、第二统计单元1046b、第二飞行时间获取单元1046c及第二距离获取单元1046d。所述第二处理模块1046可以通过分析处理第二光接收器1044感测到光信号而相应输出的光感应信号来获得第二检测范围内物体的三维信息。由此，所述第二处理模块1046获得的三维信息可用于判断第二检测范围所包括的第一检测范围部分中小于第二检测距离的区域内的物体分布情况。

可选地，如图8所示，在其他一些实施例中，所述第二检测模组104的第二处理模块1046也可以包括第二计数单元1046a、第二统计单元1046b及信号峰识别单元1046e。其中，所述信号峰识别单元1046e被配置为对第二统计单元1046b生成的统计直方图进行分析以识别出统计直方图中的信号峰。统计直方图中的信号峰符合预设的信号峰特征，例如但不限于：统计直方图中的信号峰可以为包括多个连续分布的时间分箱的时间分箱组合，所述时间分箱组合中的多个时间分箱的光子计数值超过噪音背底且呈高斯分布。所述信号峰识别单元1046e可以根据上述的信号峰特征对统计直方图中各个时间分箱的计数值变化进行分析，以识别出统计直方图中的信号峰。应理解的是，若在所述统计直方图中识别出信号峰，则说明在第二检测距离内存在物体，为了防止对第二检测距离内的物体造成可能的损害，所述第一检测模组102需要停止发射感测光信号或者降低执行第一检测距离的检测时发射感测光信号所需的第一发射功率；若在所述统计直方图中没有识别出信号峰，则说明在第二检测距离内不存在物体，所述第一检测模组102可以执行第一检测距离的检测所需的第一发射功率来发射感测光信号。也就是说，在一些实施例中，所述第二检测模组104的第二处理模块1046也可以不需要获得第二检测距离内物体的具体三维信息，只需要判断出第二检测距离内是否存在物体即可据此控制所述第一检测模组102发出感测光信号的发射功率。由此，可以减少所述第二检测模组104在执行检测时需要处理的数据量并提高检测的速率。

如图9所示，所述控制模块106包括功率调整单元1062。可选地，在一些实施例中，所述功率调整单元1062被配置为当所述第二检测模组104检测到在第二检测距离内存在物体时将所述第一检测模组102发出感测光信号的第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。在此种情况下，如图9所示，所述第二检测模组104的第二处理模块1046可以包括第二计数单元1046a、第二统计单元1046b及信号峰识别单元1046e，所述第二检测模组104可以不需要获得第二检测距离内物体的具体三维信息，只需要判断出第二检测距离内存在物体即可。可选地，预设的安全发射功率值可以为第二发射功率，所述第一检测模组102的发射功率降低至第二发射功率发出感测光信号，以检测在第二检测距离内物体的三维信息。

可选地，在一些实施例中，所述功率调整单元1062被配置为当所述第二检测模组104检测出第二检测距离内物体的具体三维信息时控制所述第一检测模组102停止发出感测光信号。在此种情况下，如图10所示，所述第二检测模组104的第二处理模块1046包括第二计数单元1046a、第二统计单元1046b、第二飞行时间获取单元1046c及第二距离获取单元1046d，可以直接将第二检测模组104检测出的第二检测距离内物体的具体三维信息作为所述光电检测装置10的检测结果输出。

可以理解的是，在其他一些实施例中，所述功率调整单元1062也可以被配置为当所述第二检测模组104检测出第二检测距离内物体的具体三维信息时将所述第一检测模组102发出感测光信号的第一发射功率降低至预设的安全发射功率值，所述第一检测模组102具有比第二检测模组104更高的检测精度，所述第一检测模组102以预设的安全发射功率值发出感测光信号以检测在第二检测距离内物体的三维信息。可选地，预设的安全发射功率值可以为所述第二发射功率，也可以小于或大于所述第二发射功率，只要可以使得所述第一检测模组102在第二检测距离内执行检测时满足对于人眼保护的安全需求即可，本申请对此不做具体限定。

可选地，如图11所示，在一些实施例中，所述第二处理模块1046还可以包括位置确定单元1046f，所述位置确定单元1046f被配置为确定第二检测模组104在第二检测距离以内检测到的物体的位置。对应地，所述功率调整单元1062还可以被配置为根据位置确定单元1046f确定的物体位置控制第一检测模组102在避开物体所在位置的其他区域以第一发射功率发射感测光信号进行检测，而对物体所在的位置停止发射感测光信号或者将感测光信号的发射功率降低至预设的安全发射功率值。

可选地，如图12所示，所述第二光接收器1044可以包括第二光电传感器1044a和第二接收光学器件1044b，所述第二接收光学器件1044b设置在第二光电传感器1044a的入光侧，被配置为将来自第二检测范围的光信号传播至第二光电传感器1044a进行感测。第二接收光学器件1044b例如为接收镜头，包括一片透镜或多片透镜构成的透镜组合。第二光电传感器1044a被配置为感测经对应接收光学器件从检测范围内传播而来的光信号并输出相应的光感应信号。所述第二光电传感器1044a例如包括单个感光像素或者包括多个感光像素1045a而形成的感光像素阵列，所述感光像素1045a在检测范围内具有对应位置的检测区域，从该检测区域返回的光信号经接收光学器件传播至对应的感光像素1045a进行感测。可选地，在一些实施例中，所述位置确定单元1046f可以通过第二光接收器1044上感测到光信号的感光像素1045a位置来确定对应的物体2在第二检测范围中的位置。可选地，一个感光像素1045a可以包括单个光电转换器件或包括多个光电转换器件。所述光电转换器件被配置为将感测光信号转换为相应的电信号作为光感应信号输出。所述光电转换器件例如为单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)、雪崩光电二极管(AvalanchePhoton Diode，APD)、由多个SPAD并联设置的硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier，SiPM)和/或其他合适的光电转换元件。

可选地，如图13所示，所述第二光发射器1042可以包括第二光源1042a和第二发射光学器件1042b，第二光源1042a被配置为发出光束，第二发射光学器件1042b被配置为将来自第二光源1042a的光束沿预设的发射方向发出以形成感测光信号，对应照射第二检测范围内预设位置的检测区域。可选地，在一些实施例中，所述位置确定单元1046f可以通过第二光发射器1042发出感测光信号的发射方向来确定对应照射的物体2在第二范围中的位置。例如，可以在检测帧的不同时段分别沿不同发射方向发出感测光信号对应照射第二检测范围内不同位置的检测区域，若在其中某个时段内第二光接收器1044感测到反射回来的感测光信号对应产生的信号峰则说明在第二检测范围中的对应位置存在有物体2，第二检测范围内的对应位置可以用第二光发射器1042发出感测光信号的发射方向进行标定。

可选地，如图13所示，光源可以包括至少一个发光单元1043a，发光单元1043a发出的光束经发射光学器件传播至检测范围中的对应位置，可以建立起发光单元1043a与检测范围中所照射位置之间的对应关系，由此通过确定发出光束的发光单元1043a可对应获得所照射的检测范围中的位置。同理，所述功率调整单元1062也可以通过控制第一光发射器1022中不同发光单元1043a的发射功率实现在避开物体2所在位置的其他区域以第一发射功率发射感测光信号，而对物体2所在的位置停止发射感测光信号或者将感测光信号的发射功率降低至预设的安全发射功率值。

可选地，在一些实施例中，所述第一检测模组102以第一检测频率对第一检测范围进行检测，所述第二检测模组104以第二检测频率对第二检测范围进行检测，所述第二检测频率高于第一检测频率。由此，即使所述第一检测模组102和第二检测模组104均处于工作状态，第二检测模组104也可以比第一检测模组102更早感测出第二检测距离内的物体2从而及时控制第一检测模组102降低发射功率。可以理解的是，所述第一检测模组102和第二检测模组104均处于工作状态时，所述第一光发射器1022和所述第二光发射器1042可以同时向对应的检测范围发射感测光信号。

应理解的是，对于以dToF原理进行距离检测的实施例而言，检测频率为对应检测模组的检测帧的帧率，每个检测帧会输出对应的统计直方图并从中获得相应检测范围内物体的距离信息，而每个检测帧中检测模组的光发射器需要发射多次感测光信号脉冲，由此可知光发射器的发射频率并不等同于检测模组的检测频率。

可以理解的是，所述光电检测装置10开始工作时，所述第二检测模组104可以比第一检测模组102提前开始工作，以先感测对应检测范围的第二检测距离内是否有物体。

可选地，在一些实施例中，如图14所示，所述第一光发射器1022还可以包括第一扫描器1022c，所述第二光发射器1042还可以包括第二扫描器1042c。扫描器(第一扫描器1022c，第二扫描器1042c)被配置为分别在不同时段对应改变光发射器发出感测光信号的发射方向，以在对应的不同时段照射检测范围内不同位置的检测区域，进而提高光电检测装置10的空间分辨率。可选地，扫描器可以为机械转动机构，第一扫描器1022c通过带动第一光发射器1022转动，第二扫描器1042c通过带动第二光发射器1042转动来改变发出感测光信号的发射方向。可选地，扫描器可以为光学器件，通过光路调整来改变第一光发射器1022和第二光发射器1042发出感测光信号的发射方向。例如：扫描器可以为转镜、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，EMS)振镜、棱镜、光学相控阵列(Optical PhasedArray，PA)或者超颖液晶等等。由此，所述控制模块106还可以包括扫描控制单元1064，所述扫描控制单元1064被配置为控制第二光发射器1042先开始沿预设路线扫描检测，再控制第一光发射器1022按照预设的时间延迟跟随第二光发射器进1042行扫描检测。可以理解的是，所述第二光发射器1042和第一光发射器1022在扫描检测过程中各自的检测频率可以相同也可以不同，本申请对此不做具体限定。

可选地，如图15所示，在一些实施例，所述光电检测装置10包括单个的第三检测模组110以及对应的控制模块106和处理模块108，所述第三检测模组110包括第三光发射器1102和第三光接收器1104，所述第三光发射器1102被配置为向对应的检测范围发射感测光信号进行检测，所述第三光接收器1104被配置为感测来自检测范围的光信号并输出相应的光感应信号。所述处理模块108被配置为分析处理第三光接收器1104感测到光信号而相应输出的光感应信号以实现相应的检测。所述控制模块106包括发射控制单元1066，所述发射控制单元1066被配置为控制第三光发射器1102交替地以较高的第一发射功率和较低的第二发射功率发出感测光信号分别进行相应的检测。其中，以较高的第一发射功率发出的感测光信号用于对检测范围中较远的第一检测距离以内的部分进行三维信息检测，以较低的第二发射功率发出感测光信号用于对检测范围中较近的第二检测距离以内的物体存在情况进行检测。应理解的是，所述控制模块106被配置为控制第三检测模组110先以较低的第二发射功率开始上述的交替发射。所述控制模块106包括功率调整单元1062，所述功率调整单元1062被配置为当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述第三光发射器1102停止以第一发射功率向物体发出感测光信号或将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

综上所述，通过以较低功率的发射感测光信号对检测范围的近距离区域内的物体存在情况进行监测，来控制对检测范围内远距离区域检测所需的高发射功率感测光信号，可以防止高发射功率的感测光信号对近距离区域内的物体造成的损害。

可选地，如图16所示，在一些实施例中，所述光电检测装置10包括单个的第四检测模组112以及对应的处理模块108和控制模块106，所述第四检测模组112包括第四光发射器1122、第五光发射器1126和第四光接收器1124，亦即一个检测模组搭配两个不同的光发射器和一个光接收器。所述第四光发射器1122被配置为以较高的第一发射功率发出感测光信号，所述第五光发射器1126被配置为以较低的第二发射功率发出感测光信号。所述第四光接收器1124被配置为感测来自检测范围的光信号并输出相应的光感应信号。所述处理模块108被配置为分析处理第四光接收器1124感测到光信号而相应输出的光感应信号以实现相应的检测。所述控制模块106包括发射控制单元1066，所述发射控制单元1066被配置为控制第四检测模组112交替地以较高的第一发射功率和较低的第二发射功率发出感测光信号分别进行相应的检测。其中，所述第四光发射器1122被配置为以较高的第一发射功率发出感测光信号，对检测范围中较远的第一检测距离以内的部分进行检测；所述第五光发射器1126被配置为以较低的第二发射功率发出感测光信号，对检测范围中较近的第二检测距离以内的物体存在情况进行检测。所述控制模块106包括功率调整单元1062，所述功率调整单元1062被配置为当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述第四光发射器1122停止以第一发射功率向物体发出感测光信号或将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

可选地，以较低的第二发射功率发出感测光信号的检测帧时长可短于以较高的第一发射功率发出感测光信号的检测帧时长，然本申请并不以此为限。

综上所述，分别以高、低功率交替发射感测光信号的方式仅通过单个检测模组即可根据检测范围内近距离区域的物体情况来控制远距离检测的发射功率，能够以较低的成本满足对人眼保护的安全要求。而通过两个不同的光发射器分别交替发出高、低功率的感测光信号可以合理的成本降低光发射的控制难度。

可选的，在一些实施例中，所述控制模块106和/或处理模块108中的全部或一部分功能单元可以是固化在存储介质内的固件或者是存储在存储介质内的计算机软件代码，并由对应的一个或多个处理器执行以控制相关部件来实现对应的功能。所述处理器例如但不限于为应用处理器(Application Processor，AP)、中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、微控制器(Micro Controller Unit，MCU)等。所述存储介质包括但不限于闪存(Flash Memory)、带电可擦写可编程只读存储介质(Electrically ErasableProgrammable read only memory，EEPROM)、可编程只读存储介质(Programmable readonly memory，PROM)、硬盘等。

可选的，在一些实施例中，所述处理器和/或存储介质可以设置在所述光电检测装置10内，比如：与所述光发射器或者光接收器集成在相同的电路板上。可选的，在其他一些实施例中，所述处理器和/或存储介质也可以设置在所述电子设备的其他位置，比如：电子设备的主电路板上。

可选的，在一些实施例中，所述控制模块106和/或处理模块108的一部分或全部功能单元也可以通过硬件来实现，例如通过下列技术中的任一项或者他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。可以理解的是，用来实现所述控制模块和/或处理模块功能的上述硬件可以设置在所述光电检测装置内，也可以设置在所述电子设备的其他位置，比如：设置在电子设备的主电路板上。

可选地，在一些实施例中，上述控制模块106和/或处理模块108的一部分或全部功能单元也可以集成在光电传感器中。可选地，光发射器的光源和相应的驱动电路也可以和光电传感器集成在同一个芯片内。

应理解的是，在一些实施例中，所述光电检测装置10例如为激光雷达，所述电子设备1例如为汽车。所述激光雷达可以安装在汽车上的多个不同位置，以检测汽车周边范围内物体的距离信息，并据此实现驾驶控制。

应理解的是，在一些实施例中，本申请实施例描述的电子设备1可以为具有三维检测功能的电子设备，可以用于三维信息感测或空间距离测定，例如具体可以用于人脸识别、手势识别、姿势或动作识别、自动驾驶、机器视觉、物体识别、场景建模、增强现实(Augmented Reality，AR)/虚拟现实(Virtual Reality，VR)、测距、接近感测、即时定位和地图构建(Simultaneous Localization and Mapping，SLAM)或3D图绘制等。电子设备1可以为但不限于智能手机、平板电脑、计算机、笔记本电脑、台式电脑、智能可穿戴设备、智能门锁、车载电子设备、医疗、航空等有三维(3D)信息感测功能需求的设备或者装置。

应理解的是，在一些实施例中，电子设备1和/或光电检测装置10的存储介质40内可以存储有相应的计算机程序，能够被相应的处理器执行以实现本申请公开的光电检测装置的控制方法，进而可以根据检测范围内近距离的物体分布情况来控制进行远距离检测的感测光信号的发射功率，以满足对于人眼保护的安全需求。

作为一种可选地实施方式，如图17所示，本发明实施例提供了一种光电检测装置的控制方法，该方法包括如下步骤：

S2，控制所述光电检测装置以第一发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；

S4，控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；其中，所述第一检测距离大于所述第二检测距离，所述第一发射功率高于所述第二发射功率；

S6，当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述光电检测装置停止以第一发射功率向所述物体发出感测光信号，或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

在本发明实施例中，通过以较低功率发射的感测光信号对检测范围的近距离区域内的物体存在情况进行监测，来控制对检测范围内远距离区域检测所需的高发射功率感测光信号，可以防止高发射功率的感测光信号对近距离区域内的物体造成的损害。

可选地，在一些实施例中，所述光电检测装置以第一检测频率对所述第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；所述光电检测装置以第二检测频率对所述第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；其中，所述第二检测频率高于所述第一检测频率。由此，所述光学检测装置可以分别以第一发射功率和第二发射功率同时向检测范围发射感测光信号以实现相应的检测。

所述第二检测范围所包括的空间范围大于或等于所述第一检测范围所包括的空间范围且所述第二检测范围包括了第一检测范围的大部分区域。

可选地，在一些实施例中，控制所述光电检测装置交替地以所述第一发射功率和所述第二发射功率发出感测信号以分别进行相应的检测。

在一些实施例中，所述光电检测装置包括单个光发射器和单个光接收器，可以控制单个光发射器交替地以所述第一发射功率和所述第二发射功率发出感测光信号，通过单个光接收器感测来自检测范围的光信号以实现相应的检测。

在一些实施例中，所述光电检测装置包括两个不同的光发射器和单个光接收器，可以交替地控制两个不同的光发射器对应以所述第一发射功率和第二发射功率发出感测光信号，通过单个光接收器感测来自检测范围的光信号以实现相应的检测。

可选地，在一些实施例中，所述光电检测装置的控制方法的步骤S4具体可以为：控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以检测出第二检测距离内物体的位置。对应地，所述光电检测装置的控制方法的步骤S6具体可以为：控制所述光电检测装置在避开物体所在位置的其他区域以第一发射功率发射感测光信号进行检测，对物体所在位置停止以第一发射功率发出感测光信号或者将所述第一发射功率降低至安全发射功率值。

可选地，在一些实施例中，所述光电检测装置的控制方法的步骤S4具体可以为：控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以判断出第二检测距离内是否存在物体。对应地，所述光电检测装置的控制方法的步骤S6具体可以为：控制所述光电检测装置停止以第一发射功率发出感测光信号或者将所述第一发射功率降低至安全发射功率值。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的步骤组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的步骤顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选的实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在其他实施例中，上述电子设备1可以是一个分布式系统中的一个节点，其中，该分布式系统可以为区块链系统，该区块链系统可以是由该多个节点通过网络通信的形式连接形成的分布式系统。其中，节点之间可以组成点对点(P2P，Peer To Peer)网络，任意形式的计算设备，比如服务器、终端等电子设备都可以通过加入该点对点网络而成为该区块链系统中的一个节点。

可选地，在本实施例中，上述计算机可读的存储介质可以被设置为存储用于执行上述光电检测装置的控制方法的步骤的计算机程序：

可选地，在本实施例中，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种光电检测装置，其特征在于，所述光电检测装置被配置为以第一发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；

所述光电检测装置还被配置为以第二发射功率发出感测光信号，并对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测，所述第一检测距离大于所述第二检测距离，所述第一发射功率高于所述第二发射功率；

所述光电检测装置包括控制模块，所述控制模块包括功率调整单元，所述功率调整单元被配置为当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述光电检测装置停止以第一发射功率向所述物体发出感测光信号或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

2.根据权利要求1所述的光电检测装置，其特征在于，所述光电检测装置包括：

第一检测模组，具有对应的第一检测范围，被配置为以所述第一发射功率发出感测光信号对所述第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；

第二检测模组，具有对应的第二检测范围，被配置为以所述第二发射功率发出感测光信号对所述第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；其中，所述第二检测范围包括至少一部分的所述第一检测范围。

3.根据权利要求1所述的光电检测装置，其特征在于，所述光电检测装置以第一检测频率对所述第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；

所述光电检测装置以第二检测频率对所述第二检测距离以内的物体存在情况进行检测，所述第二检测频率高于所述第一检测频率。

4.根据权利要求1所述的光电检测装置，其特征在于，所述光电检测装置还包括处理模块，所述处理模块包括位置确定单元；

所述位置确定单元被配置为确定在所述第二检测距离以内检测到的物体的位置；

所述功率调整单元被配置为根据所述位置确定单元确定的所述第二检测距离以内的物体位置，控制所述光电检测装置在避开所述物体所在位置的区域以第一发射功率发射感测光信号进行检测，并对所述物体位置停止以所述第一发射功率发出感测光信号或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

5.根据权利要求1所述的光电检测装置，其特征在于，所述光电检测装置包括单个检测模组，所述控制模块被配置为控制所述单个检测模组交替地以所述第一发射功率和所述第二发射功率发出感测光信号分别进行相应的检测。

6.根据权利要求5所述的光电检测装置，其特征在于，所述单个检测模组包括单个光发射器、单个光接收器和处理模块；

所述控制模块被配置为控制所述光发射器交替地以第一发射功率和第二发射功率发出感测光信号分别进行相应的检测；

所述光接收器被配置为感测来自检测范围的光信号、并输出相应的光感应信号；

所述处理模块被配置为分析处理所述光接收器感测到光信号而相应输出的光感应信号以实现相应的检测。

7.根据权利要求5所述的光电检测装置，其特征在于，所述检测模组包括不同的两个光发射器、单个光接收器和处理模块，其中的一个光发射器被配置为以第一发射功率发出感测光信号，另一个光发射器被配置为以第二发射功率发出感测光信号；

所述光接收器被配置为感测来自检测范围的光信号并输出相应的光感应信号，所述处理模块被配置为分析处理光接收器感测到的光信号，并输出相应的光感应信号以实现相应的检测。

8.根据权利要求1所述的光电检测装置，其特征在于，所述光电检测装置包括至少一个光发射器、至少一个光接收器和处理模块；

所述光发射器被配置为以所述第二发射功率发出感测光信号，并对检测范围中所述第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；

所述光接收器被配置为感测来自检测范围的光信号，并输出相应的光感应信号；

所述处理模块被配置为分析处理光接收器感测到光信号而相应输出的光感应信号以获得所述第二检测距离以内物体的距离信息。

9.根据权利要求1所述的光电检测装置，其特征在于，所述光电检测装置包括至少一个光发射器、至少一个光接收器和处理模块；

所述光发射器被配置为以所述第二发射功率发出感测光信号，并对检测范围中所述第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；

所述光接收器被配置为感测来自检测范围的光信号，并输出相应的光感应信号；

所述处理模块被配置为分析处理光接收器感测到光信号而相应输出的光感应信号，以判断所述第二检测距离以内是否存在物体。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的光电检测装置，所述电子设备还包括应用模块，所述应用模块被配置为根据所述光电检测装置的检测结果实现相应的功能。

11.一种光电检测装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制所述光电检测装置以第一发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；

控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；其中，所述第一检测距离大于所述第二检测距离，所述第一发射功率高于所述第二发射功率；

当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述光电检测装置停止以第一发射功率向所述物体发出感测光信号，或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述光电检测装置以第一检测频率对所述第一检测距离以内的物体进行三维信息检测；

所述光电检测装置以第二检测频率对所述第二检测距离以内的物体存在情况进行检测；其中，所述第二检测频率高于所述第一检测频率。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，控制所述光电检测装置交替地以所述第一发射功率和所述第二发射功率发出感测光信号以分别进行相应的检测。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测的步骤具体为：

控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以检测出第二检测距离内物体的位置；

所述当检测到所述第二检测距离内存在物体时，控制所述光电检测装置停止以第一发射功率向所述物体发出感测光信号，或者将所述第一发射功率降低至预设的安全发射功率值的步骤具体为：

控制所述光电检测装置在避开物体所在位置的其他区域以第一发射功率发射感测光信号进行检测，对物体所在位置停止以第一发射功率发出感测光信号或者将所述第一发射功率降低至安全发射功率值。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以对检测范围中第二检测距离以内的物体存在情况进行检测的步骤具体为：

控制所述光电检测装置以第二发射功率发出感测光信号，以判断出第二检测距离内是否存在物体。

16.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述计算机可读的存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行所述权利要求11至15任一项中所述的方法。

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