CN212160075U - 传感器接收芯片、测距传感装置和激光测距系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种传感器接收芯片、测距传感装置和激光测距系统，传感器接收芯片，包括：光电传感线阵，光电传感线阵包括沿第一方向线性排列的多个光电转换单元，各光电转换单元用于接收设定角度范围内的光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出；后端电路，与光电传感线阵连接，用于接收各光电转换单元输出的电信号，并对所接收到的电信号进行数据处理后输出；其中，每个光电转换单元包括至少一个单光子探测器，各光电转换单元接收光信号的角度范围互不相同并一起覆盖接收设定角度范围内的光信号。本实用新型的传感器接收芯片基于光电传感线阵的结构，在无需机械旋转的扫描器件前提下，实现了较佳的测试精度和视场角。

Description

传感器接收芯片、测距传感装置和激光测距系统

技术领域

本实用新型涉及激光测距传感器技术领域，特别是涉及一种传感器接收芯片、测距传感装置和激光测距系统。

背景技术

随着科学技术水平的不断提高，汽车避障、无人驾驶汽车、扫地机器人等多个场景和产品被越来越多地应用于日常生活之中，而这些场景和产品的运行都离不开测距技术。在众多测距技术中，激光测距技术凭借其定位精准度高，测距视野宽广等优势被广泛采用。激光测距技术是通过向目标物体发射激光，并接受目标物体反射回来的激光的方法测算距离，在进行距离测算时，通常使用光学三角法、ToF(Time of Flight，时间飞行)等方法。其中，ToF是通过记录激光发射和接收的时间进行计算，从而获取目标物体与传感器之间的距离。

机械式LDS(Laser Distance Sensor，激光测距传感器)是一种被广泛使用的激光测距传感器，机械式LDS通过旋转机械器件的方法实现全方位扫描。但是机械结构通常会存在三方面的问题，一方面是需要额外空间容纳该机械结构，零件数量多，装配困难高，集成度不足；二是机械式LDS在使用时必然伴随着机械器件的磨损，因此机械式LDS较容易发生损坏，制造成本和维护成本较高。另外，机械结构限制了测距扫描的频率，导致测试效率不足。

为了解决机械式LDS的问题，一个替代方案是采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)微扫描振镜进行测试，现有的LDS虽然提高了设备集成度，但是仍需要偏转振镜进行测试，未能做到纯固态的LDS结构，而且振镜的偏转范围也限制了现有的LDS的应用。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的激光测距传感器需要设置机械旋转的扫描器件，而且测试精度不足的问题，提供一种传感器接收芯片、测距传感装置和激光测距系统。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种传感器接收芯片，包括：

光电传感线阵，所述光电传感线阵包括沿第一方向线性排列的多个光电转换单元，各所述光电转换单元用于接收设定角度范围内的光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出；

后端电路，与所述光电传感线阵连接，用于接收各所述光电转换单元输出的电信号，并对所接收到的电信号进行数据处理后输出；

其中，每个所述光电转换单元包括至少一个单光子探测器，各所述光电转换单元接收光信号的角度范围互不相同并一起覆盖接收设定角度范围内的光信号。

在其中一个实施例中，所述传感器接收芯片还包括光学模块，所述光学模块用于调节入射光的光路，入射光经由所述光学模块入射至所述光电传感线阵。

在其中一个实施例中，每个所述光电转换单元包括多个单光子探测器，每个光电转换单元内的所述多个单光子探测器共用一个输出端。

本实用新型的技术方案还提供了一种测距传感装置，所述测距传感装置包括至少1个前述的传感器接收芯片，所述传感器接收芯片具有感光面，所述传感器接收芯片还包括通讯模块，所述通讯模块用于发送和接收所述后端电路输出的数据。

在其中一个实施例中，所述测距传感装置包括至少2个所述传感器接收芯片。

在其中一个实施例中，各所述传感器接收芯片的感光面设于同一平面内，且各所述传感器接收芯片的第一方向互相平行。

在其中一个实施例中，各所述传感器接收芯片沿第二方向依次拼接设置，所述第二方向与所述第一方向相平行。

在其中一个实施例中，各所述传感器接收芯片沿第三方向依次拼接设置，所述第三方向与所述第一方向相垂直。

在其中一个实施例中，所述测距传感装置包括至少4个所述传感器接收芯片，各所述传感器接收芯片呈阵列式设置并形成芯片阵列，所述芯片阵列的外轮廓为矩形，所述矩形的长边平行于或垂直于所述第一方向。

在其中一个实施例中，至少2个所述传感器接收芯片的感光面成设定的角度设置。

在其中一个实施例中，所述测距传感装置的整体轮廓为棱柱形，所述棱柱形的各侧面均设有至少1个所述传感器接收芯片。

在其中一个实施例中，所述棱柱形的各侧面设有相同数量的所述传感器接收芯片，且各所述传感器接收芯片的第一方向均平行于所述棱柱形的底面。

在其中一个实施例中，所述测距传感装置的整体轮廓为直三棱柱形，且在所述直三棱柱形的各侧面上所述传感器接收芯片的排列方式相同。

在其中一个实施例中，所述直三棱柱形的各侧面均设有至少2个所述传感器接收芯片，且在所述直三棱柱形的各侧面上各所述传感器接收芯片沿第三方向依次拼接设置，所述第三方向与所述第一方向相垂直。

在其中一个实施例中，所述直三棱柱形的各侧面均设有至少4个所述传感器接收芯片，在所述直三棱柱形的各侧面上各所述传感器接收芯片呈阵列式设置并形成芯片阵列，所述芯片阵列的外轮廓为矩形，所述矩形的长边平行于或垂直于所述第一方向。

本实用新型的技术方案还提供了一种激光测距系统，包括：

激光发射器，用于发射测试激光脉冲；

测距传感装置，所述测距传感装置为前述的测距传感装置，用于接收目标物体反射的光信号，将所接收到的光信号转化为电信号，并对所述电信号进行数据处理后输出；

主控芯片，与所述激光发射器和测距传感装置电连接，用于控制所述激光发射器发射测试激光脉冲，以及接收所述测距传感装置输出的数据，并根据所接收到的数据获取测距结果后输出。

上述传感器接收芯片因为各光电转换单元接收光信号的角度范围互不相同并一起覆盖接收设定角度范围内的光信号，所以根据目标物体的实际位置，各光电转换单元会输出不同的电信号，后端电路可以根据不同的电信号，获取相应的数据。因此，本实用新型的传感器接收芯片不仅可以获取测距范围内是否存在目标物体的信息，还可以准确定位到目标物体的具体方向以及目标物体的尺寸，从而实现较佳的测试精度。而且通过光电传感线阵，本实用新型的传感器接收芯片可以在无需机械旋转的扫描器件前提下，实现所需要的视场角，从而避免了传统的激光测距传感器容易发生损坏的问题，降低了激光测距传感器的制造成本和维护成本。

上述测距传感装置，包括至少1个前述的传感器接收芯片，所述传感器接收芯片还包括通讯模块，所述通讯模块用于发送和接收所述后端电路输出的数据。基于传感器接收芯片的广视场角和便捷通讯的特性，可以根据实际的测试需求，自由配置传感器接收芯片的数量、位置和角度，从而实现灵活性高、视场角广的测距传感装置。

上述激光测距系统，包括激光发射器、前述的测距传感装置以及主控芯片，基于灵活性高、视场角广的测距传感装置，实现了纯固态的激光测距系统。

附图说明

图1为一实施例中的传感器接收芯片的俯视示意图；

图2为图1实施例中的传感器接收芯片的主视示意图；

图3为应用图1实施例中的传感器接收芯片进行测试的示意图；

图4为一示例中的传感器接收芯片的俯视示意图；

图5为另一实施例中的传感器接收芯片的主视示意图；

图6为一示例中的设有凸透镜的传感器接收芯片的主视示意图；

图7为传感器接收芯片的第一方向和感光面的说明示意图；

图8为一实施例中的测距传感装置；

图9为一实施例中的在汽车上设置平面式的测距传感装置的示意图；

图10为一示例中的平面式的沿第二方向拼接的测距传感装置的示意图；

图11为图10示例中的测距传感装置的视场角的示意图；

图12为一示例中的平面式的沿第三方向拼接的测距传感装置的示意图；

图13为一示例中的平面式的阵列式设置的测距传感装置的示意图；

图14为一示例中的平面式的十字形的测距传感装置的示意图；

图15为一示例中的平面式的丁字形的测距传感装置的示意图；

图16为一示例中的四棱柱形的测距传感装置的示意图；

图17为一示例中的直三棱柱形的测距传感装置的示意图；

图18为另一示例中的直三棱柱形的测距传感装置的示意图；

图19为又一示例中的直三棱柱形的测距传感装置的示意图；

图20为一示例中的立体式的十字形的测距传感装置的示意图；

图21为一实施例中的激光测距系统输出的测距结果图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1为一实施例中的传感器接收芯片的俯视示意图，图2为图1实施例中的传感器接收芯片的主视示意图，如图1～图2所示，本实施例的传感器接收芯片包括光电传感线阵100和后端电路200。

光电传感线阵100，所述光电传感线阵100包括沿第一方向线性排列的多个光电转换单元110，各所述光电转换单元110用于接收设定角度范围内的光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出；

后端电路200，与所述光电传感线阵100连接，用于接收各所述光电转换单元110输出的电信号，并对所接收到的电信号进行数据处理后输出；

其中，每个光电转换单元110包括至少一个单光子探测器，各光电转换单元110接收光信号的角度范围互不相同并一起覆盖接收设定角度范围内的光信号。

在本实施例中，所述单光子探测器(SPAD，Single photon avalanche diode)是一种具有高增益、高灵敏度等优点的光电探测元件。每个单光子探测器可以看作是一个1bit的超高速ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)，单光子探测器通过与反向器连接，可以直接产生数字信号输出。例如，当单光子探测器的测试结果为“无信号”时，输出的信号为“0”；当单光子探测器的测试结果为“有信号”时，则输出的信号为“1”。

进一步地，因为各所述光电转换单元110接收光信号的角度范围互不相同，所以根据目标物体的实际位置，各光电转换单元110会输出不同的电信号。图3为应用本实施例的传感器接收芯片进行测试的示意图，如图3所示，目标物体位于光电转换单元112和113的测距范围内，则光电转换单元112和113会输出“存在目标物体”的电信号，而111、114以及其他的光电转换单元都会输出“不存在目标物体”的电信号，则后端电路200可以根据不同光电转换单元输出的不同的电信号，获取相应的数据。因此，本实施例的传感器接收芯片不仅可以获取测距范围内是否存在目标物体的信息，还可以准确定位到目标物体的具体方向以及目标物体的尺寸，从而实现较佳的测试精度。

需要说明的是，本实施例中的角度范围互不相同包括连续设置和部分重叠设置两种设置方式。具体地，连续设置是指例如第一光电转换单元接收“0°～10°”的光信号，第二光电转换单元接收“10°～20°”的光信号；部分重叠设置是指例如第一光电转换单元接收“0°～10°”的光信号，第二光电转换单元接收“5°～15°”的光信号。本实施例不具体限定不同光电转换单元110接收光信号的角度范围的设置方式，只要各所述光电转换单元110满足接收光信号的角度范围互不相同并一起覆盖接收设定角度范围内的光信号即可。

再进一步地，通过在光电传感线阵100中设置恰当数量的光电转换单元110，本实施例的传感器接收芯片可以实现较佳的FOV(Field of View，视场角)，即在第一方向上的视场角大于120°，在第一方向的垂直方向上的视场角大于1°。因此，本实施例的传感器接收芯片可以在无需机械旋转的扫描器件前提下，实现所需要的视场角，从而避免了传统的激光测距传感器容易发生磨损和损坏的问题，降低了激光测距传感器的制造成本和维护成本。而且，由于无需扫描器件进行旋转，本实施例的传感器接收芯片的测试速度也优于传统的激光测距传感器。

图4为一示例中的传感器接收芯片的俯视示意图，如图4所示，所述光电传感线阵100的中心位置与传感器接收芯片的中心位置相重合，后端电路200包括第一电路和第二电路，所述第一电路和第二电路对称设于光电传感线阵100的两侧。进一步地，第一电路和第二电路也可以不对称设置，后端电路200可以包括一路电路，也可以包括多路电路，本实用新型不具体限定后端电路200的组成方式和设置方式，只要能够实现接收电信号，并对所接收到的电信号进行数据处理后输出的功能即可。

需要说明的是，本示例中的每个光电转换单元110也都与后端电路200相连接，但是连接线设于传感器接收芯片的内部，而非裸露在芯片表面，因此在图4中未示出所述连接线。此外，本申请的其他实施例中的所述连接线也都未予示出，但每个光电转换单元110均与后端电路200相连接，在其他实施例中将不再进行赘述。

图5为另一实施例中的传感器接收芯片的主视示意图，如图5所示，所述传感器接收芯片还包括光学模块300，所述光学模块300用于调节入射光的光路，入射光经由所述光学模块300入射至所述光电传感线阵100。可选地，所述光学模块300可以为单一透镜、透镜组、平面镜、抛物面镜等。在本实施例中，通过设置不同的光学模块300，可以对入射光的光路进行不同方式的调节，从而实现更加灵活的激光测距方案。

图6为一示例中的设有凸透镜310的传感器接收芯片的主视示意图，如图6所示，本示例中的光学模块300为一凸透镜310，凸透镜310具有光聚焦的特性。因此，在本示例中通过设置光学模块300为凸透镜310，可以使入射光聚焦后再入射至光电传感线阵100，从而实现了更大视场角的传感器接收芯片。

在一实施例中，每个所述光电转换单元110包括多个单光子探测器，每个光电转换单元110内的所述多个单光子探测器共用一个输出端。具体地，多个单光子探测器构成一个硅光电倍增管(SiPM，Silicon photomultiplier)，在硅光电倍增管中，每个单光子探测器分别具有一个输入端用于采集光信号，但是所有单光子探测器的输出端子(port)相并联连接作为硅光电倍增管的一个输出端，并输出一个整体的电信号。

在本实施例中，因为硅光电倍增管包括多个单光子探测器，所以当一束光入射至硅光电倍增管时，入射光的光强越强，单光子探测器采集到光信号并被触发次数越多，所以硅光电倍增管可以实现对光信号强度的识别。例如，一个硅光电倍增管包括5个单光子探测器，当每个单光子探测器的测试结果均为“无信号”时，输出的信号为“0”；当有2个单光子探测器的测试结果为“无信号”、3个单光子探测器的测试结果为“有信号”时，输出的信号为“3”；当每个单光子探测器的测试结果均为“有信号”时，输出的信号为“5”。因此，基于可以对光强度进行识别的硅光电倍增管，本实施例的传感器接收芯片也可以对入射光的光强进行测试和分析。

需要说明的是，如图7所示，传感器接收芯片具有第一方向，所述第一方向即多个光电转换单元线性排列的方向；所述传感器接收芯片还具有感光面，因为光电转换单元是线性排列的，所以每个光电转换单元用于接收入射光的面位于同一平面内，该平面即传感器接收芯片的感光面。此处先对传感器接收芯片的第一方向和感光面进行解释，便于在以下测距传感装置的实施例中对传感器接收芯片的排列方式进行更加清楚的描述，以下实施例中不再对传感器接收芯片的第一方向和感光面进行赘述。

在一实施例中还提供了一种测距传感装置，所述测距传感装置包括至少1个前述的传感器接收芯片，所述传感器接收芯片还包括通讯模块，所述通讯模块用于发送和接收所述后端电路输出的数据。其中，所述通讯模块可以通过有线通讯和/或无线通讯进行数据的发送和接收。基于传感器接收芯片的广视场角和便捷通讯的特性，可以根据实际的测试需求，自由配置传感器接收芯片的数量、位置和角度，从而实现灵活性高、视场角广的测距传感装置。

在一实施例中，所述测距传感装置包括至少2个传感器接收芯片，测距传感装置进行测距时，各传感器接收芯片的光电传感线阵先分别接收光信号并转化为电信号后输出，后端电路接收到光电传感线阵输出的电信号，并对接收到的电信号进行数据处理后输出，通讯模块再对接收到的数据进行发送和接收，从而实现传感器接收芯片之间的数据通讯。

图8为一实施例中的测距传感装置，如图8所示，在本实施例中，测距传感装置包括3个传感器接收芯片，即第一传感器接收芯片10、第二传感器接收芯片20和第三传感器接收芯片30，每个传感器接收芯片的设置方式互不相同，通讯模块即为图中设于不同传感器接收芯片之间的连线结构。

在本实施例中，第一传感器接收芯片10将数据发送至第二传感器接收芯片20；第二传感器接收芯片20收到上述数据后，将第一传感器接收芯片10的数据和第二传感器接收芯片20的数据共同发送给第三传感器接收芯片30；第三传感器接收芯片30收到上述数据后，再将第一传感器接收芯片10的数据、第二传感器接收芯片20的数据以及第三传感器接收芯片30的数据共同发送给测距传感装置的主控芯片；主控芯片接收到上述数据后，根据不同传感器接收芯片的位置和测试方向进行系统的数据分析，从而获取测距传感装置的测试结果。

需要说明的是，在测距传感装置中，数据的发送方向不局限于本实施例中的顺序传递方向，逆序传递、乱序传递等也可以实现传感器接收芯片之间的数据通讯。进一步地，当测距传感装置中包括较多数量的传感器接收芯片时，如6个、8个等，也可以在测距传感装置中设置2条甚至多条数据收发线路，从而实现更快的数据传输速度。

在一实施例中，各所述传感器接收芯片的感光面设于同一平面内，且各所述传感器接收芯片的第一方向互相平行。本实施例通过该传感器接收芯片的设置方向，实现了平面式的测距传感装置。图9为一实施例中的在汽车上设置平面式的测距传感装置的示意图，如图9所示，平面式的测距传感装置可以被设于汽车的车头、车尾以及车的两侧，在本实施例中，基于传感器接收芯片的广视场角、高集成化、高可靠性的特点，该设置方式可以实现完全固态的360°的避障测试。

以下提供一些平面式的测距传感装置的示例。

在如图10所示的一示例中，各所述传感器接收芯片沿第二方向依次拼接设置，所述第二方向与所述第一方向相平行。图11是本示例中的测距传感装置的视场角的示意图，如图所示，目标物体通过光学模块在光电传感线阵上成像时，最大范围的两条边缘线构成的夹角即为视场角，其他示例中的视场角的定义均与本示例相同，因此在其他示例中不再对视场角的定义进行赘述。如图11所示，测距传感装置包括两个传感器接收芯片，每个传感器接收芯片的视场角为α，通过本示例中的所述拼接方法，测距传感装置的整体视场角扩大为为β，因此，通过拼接设置传感器接收芯片可以拓宽测距传感装置在第一方向上的视场角。

在如图12所示的一示例中，各所述传感器接收芯片沿第三方向依次拼接设置，所述第三方向与所述第一方向相垂直。在本示例中，可以拓宽测距传感装置在第一方向的垂直方向上的视场角。

在如图13所示的一示例中，所述测距传感装置包括至少4个所述传感器接收芯片，各所述传感器接收芯片呈阵列式设置并形成芯片阵列，所述芯片阵列的外轮廓为矩形，所述矩形的长边平行于或垂直于所述第一方向。在本示例中，可以拓宽测距传感装置在第一方向、以及第一方向的垂直方向上的视场角。

需要说明的是，在本实施例的以上三个示例中，各传感器接收芯片均为拼接设置，即不同传感器接收芯片互相贴合式地整齐排列。但是，在其他示例中，各传感器接收芯片也可以非整齐排列，如图14～图15所示的示例。此外，各传感器接收芯片还可以互相间隔设置，不同的传感器接收芯片之间间隔的缝隙宽度可以相同，也可以不同。

在一实施例中，至少2个所述传感器接收芯片的感光面成设定的角度设置。本实施例通过该传感器接收芯片的设置方式，实现了立体式的测距传感装置。

在一实施例中，所述测距传感装置的整体轮廓为棱柱形，所述棱柱形的各侧面均设有至少1个所述传感器接收芯片。可选地，测距传感装置的棱柱形可以为三棱柱形、四棱柱形、五棱柱形等。在本实施例中，可以根据实际的测试需求选择恰当的测距传感器的形状，并设置相应的传感器接收芯片。图16为一示例中的四棱柱形的测距传感装置的示意图，如图16所示，在本实施例中，四棱柱形的每个侧面上均设有至少1个所述传感器接收芯片，但是在不同的侧面上，传感器接收芯片的数量和排列方式不同。

在一实施例中，所述棱柱形的各侧面设有相同数量的所述传感器接收芯片，且各所述传感器接收芯片的第一方向均平行于所述棱柱形的底面。

在一实施例中，所述测距传感装置的整体轮廓为直三棱柱形，且在所述直三棱柱形的各侧面上所述传感器接收芯片的排列方式相同。在本实施例中，每个传感器接收芯片在第一方向上的视场角为120°，假设直三棱柱形的底面与水平面相平行设置，以本实施例的传感器接收芯片的设置方式，测距传感装置可以在水平方向上达到360°的视场角，从而实现了水平方向上无死角的覆盖式激光测距。以下提供三个直三棱柱形的测距传感装置的示例，在以下示例中，定义直三棱柱形的底面均与水平面相平行设置。

在一示例中，如图17所示，所述直三棱柱形的各侧面均设有1个所述传感器接收芯片，本示例的测距传感装置可以在水平方向上达到360°的视场角。

在另一示例中，如图18所示，所述直三棱柱形的各侧面均设有至少2个所述传感器接收芯片，且在所述直三棱柱形的各侧面上各所述传感器接收芯片沿第三方向依次拼接设置，所述第三方向与所述第一方向相垂直。本示例的测距传感装置不仅可以在水平方向上达到360°的视场角，还可以拓宽在竖直方向上的视场角。

在又一示例中，如图19所示，所述直三棱柱形的各侧面均设有至少4个所述传感器接收芯片，在所述直三棱柱形的各侧面上各所述传感器接收芯片呈阵列式设置并形成芯片阵列，所述芯片阵列的外轮廓为矩形，所述矩形的长边平行于或垂直于所述第一方向。相比前一示例，本示例的测距传感装置进一步扩大了在水平方向上的测试宽度。

在另一实施例中，如图20所示，所述测距传感装置的整体轮廓为十字形。

需要说明的是，以上提供了直三棱柱形和十字形的立体式的激光测距装置的具体实施例，但是，立体式的激光测距装置不局限于以上实施例。

一实施例中还提供了一种激光测距系统，包括：

激光发射器，用于发射测试激光脉冲；

测距传感装置，所述测距传感装置为前述的测距传感装置，用于接收目标物体反射的光信号，将所接收到的光信号转化为电信号，并对所述电信号进行数据处理后输出；

主控芯片，与所述激光发射器和测距传感装置电连接，用于控制所述激光发射器发射测试激光脉冲，以及接收所述测距传感装置输出的数据，并根据所接收到的数据获取测距结果后输出。

进一步地，本实施例的激光测距系统可以用于获取两个或两个以上物体的测距结果。图21为一实施例中的激光测距系统输出的测距结果图，所述测距结果图的横坐标为时间箱(time bin)，纵坐标为信号强度。如图21所示，测距结果图包含两个信号强度峰，可以理解的是，本实施例的测距传感装置获取了两个信号强度不同的回波信号，说明本实施例的激光测距系统在测距范围内检测到距离不同或吸光性能不同的两个物体。基于本实施例中具有高精准度的激光测距系统，当测距范围内存在多个距离不同或吸光性能不同的物体时，在测距结果图中会相应地反映多个信号强度不同的信号峰。

上述激光测距系统，包括激光发射器、前述的测距传感装置以及主控芯片，基于灵活性高、视场角广的测距传感装置，实现了抗光路干扰能力强、测试精准度高的纯固态激光测距系统，从而扩展了激光测距系统在复杂场景、高精准度场景下的应用。

基于前述的激光测距系统，一实施例中还提供了一种激光测距方法，包括：

发送激光发射信号，所述激光发射信号用于控制所述激光发射器发射测试激光脉冲信号；

接收所述激光发射信号，并发射测试激光脉冲；

接收目标物体反射的光信号，将所接收到的光信号转化为电信号，并对所述电信号进行数据处理后输出；

接收测距传感装置输出的数据，并根据所接收到的数据获取测距结果后输出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种传感器接收芯片，其特征在于，包括：

光电传感线阵，所述光电传感线阵包括沿第一方向线性排列的多个光电转换单元，各所述光电转换单元用于接收设定角度范围内的光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出；

后端电路，与所述光电传感线阵连接，用于接收各所述光电转换单元输出的电信号，并对所接收到的电信号进行数据处理后输出；

其中，每个所述光电转换单元包括至少一个单光子探测器，各所述光电转换单元接收光信号的角度范围互不相同并一起覆盖接收设定角度范围内的光信号。

2.根据权利要求1所述的传感器接收芯片，其特征在于，所述传感器接收芯片还包括光学模块，所述光学模块用于调节入射光的光路，入射光经由所述光学模块入射至所述光电传感线阵。

3.根据权利要求1所述的传感器接收芯片，其特征在于，每个所述光电转换单元包括多个单光子探测器，每个光电转换单元内的所述多个单光子探测器共用一个输出端。

4.一种测距传感装置，其特征在于，所述测距传感装置包括至少1个权利要求1～3任一项所述的传感器接收芯片，所述传感器接收芯片具有感光面，所述传感器接收芯片还包括通讯模块，所述通讯模块用于发送和接收所述后端电路输出的数据。

5.根据权利要求4所述的测距传感装置，其特征在于，所述测距传感装置包括至少2个所述传感器接收芯片。

6.根据权利要求5所述的测距传感装置，其特征在于，各所述传感器接收芯片的感光面设于同一平面内，且各所述传感器接收芯片的第一方向互相平行。

7.根据权利要求6所述的测距传感装置，其特征在于，各所述传感器接收芯片沿第二方向依次拼接设置，所述第二方向与所述第一方向相平行。

8.根据权利要求6所述的测距传感装置，其特征在于，各所述传感器接收芯片沿第三方向依次拼接设置，所述第三方向与所述第一方向相垂直。

9.根据权利要求6所述的测距传感装置，其特征在于，所述测距传感装置包括至少4个所述传感器接收芯片，各所述传感器接收芯片呈阵列式设置并形成芯片阵列，所述芯片阵列的外轮廓为矩形，所述矩形的长边平行于或垂直于所述第一方向。

10.根据权利要求5所述的测距传感装置，其特征在于，至少2个所述传感器接收芯片的感光面成设定的角度设置。

11.根据权利要求10所述的测距传感装置，其特征在于，所述测距传感装置的整体轮廓为棱柱形，所述棱柱形的各侧面均设有至少1个所述传感器接收芯片。

12.根据权利要求11所述的测距传感装置，其特征在于，所述棱柱形的各侧面设有相同数量的所述传感器接收芯片，且各所述传感器接收芯片的第一方向均平行于所述棱柱形的底面。

13.根据权利要求12所述的测距传感装置，其特征在于，所述测距传感装置的整体轮廓为直三棱柱形，且在所述直三棱柱形的各侧面上所述传感器接收芯片的排列方式相同。

14.根据权利要求13所述的测距传感装置，其特征在于，所述直三棱柱形的各侧面均设有至少2个所述传感器接收芯片，且在所述直三棱柱形的各侧面上各所述传感器接收芯片沿第三方向依次拼接设置，所述第三方向与所述第一方向相垂直。

15.根据权利要求13所述的测距传感装置，其特征在于，所述直三棱柱形的各侧面均设有至少4个所述传感器接收芯片，在所述直三棱柱形的各侧面上各所述传感器接收芯片呈阵列式设置并形成芯片阵列，所述芯片阵列的外轮廓为矩形，所述矩形的长边平行于或垂直于所述第一方向。

16.一种激光测距系统，其特征在于，包括：

激光发射器，用于发射测试激光脉冲；

测距传感装置，所述测距传感装置为权利要求4～15任一项所述的测距传感装置，用于接收目标物体反射的光信号，将所接收到的光信号转化为电信号，并对所述电信号进行数据处理后输出；

主控芯片，与所述激光发射器和测距传感装置电连接，用于控制所述激光发射器发射测试激光脉冲，以及接收所述测距传感装置输出的数据，并根据所接收到的数据获取测距结果后输出。

Images