KR102433815B1 - 비행 시간을 감지하기 위한 펄스 반복 주기의 선택 - Google Patents

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Abstract

감지 장치는 광학 방사선의 펄스들을 목표 장면 내의 다수의 지점들을 향해 방출하는 방사선원을 포함한다. 수광기는 목표 장면으로부터 반사된 광학 방사선을 수광하고 목표 장면 내의 지점들까지 왕복하는 펄스들의 각각의 비행 시간들을 나타내는 신호들을 출력한다. 프로세싱 및 제어 회로부는 펄스 반복 주기(PRI)들의 허용 범위로부터 제1 PRI 및 제1 PRI보다 큰 제2 PRI를 선택하고, 방사선원을 구동하여 제1 PRI의 펄스들의 제1 시퀀스 및 제2 PRI의 펄스들의 제2 시퀀스를 방출하고, 목표 장면 내의 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 펄스들의 제1 및 제2 시퀀스들 둘 모두에 응답하여 출력된 신호들을 프로세싱한다.

Description

비행 시간을 감지하기 위한 펄스 반복 주기의 선택{SELECTION OF PULSE REPETITION INTERVALS FOR SENSING TIME OF FLIGHT}
본 발명은 일반적으로 심도 맵핑을 위한 시스템 및 방법, 특히 비행 시간(ToF) 감지에 사용되는 빔 소스에 관한 것이다.
현존하고 새로 등장하는 소비자 애플리케이션들은 실시간 3차원(3D) 이미저(imager)들에 대한 증가하는 필요성을 생성하였다. 또한 심도 센서 또는 심도 맵퍼로 알려진, 이 이미징 디바이스들은 목표 장면을 광학 빔으로 조명하고 반사된 광학 신호를 분석함으로써 목표 장면 내의 각각의 지점까지의 거리(및 종종 세기) - 소위 목표 장면 심도 -의 원격 측정을 인에이블한다. 목표 장면 상의 각각의 지점까지의 거리를 결정하기 위한 통상 사용되는 기술은 하나 이상의 펄스형 광학 빔들을 목표 장면을 향해 전송하고, 이어서 광학 빔들이 광원으로부터 목표 장면까지 그리고 다시 광원에 인접한 검출기 어레이로 이동함에 따라 걸리는 왕복 시간, 즉 비행 시간(time-of-flight, ToF)을 측정하는 것을 포함한다.
일부 ToF 시스템들은 광자 도착 시간을 측정하는 데 있어서 또한 가이거 모드 애벌런치 포토다이오드들(Geiger-mode avalanche photodiode, GAPD)로 알려진 단일-광자 애벌런치 다이오드들(single-photon avalanche diode, SPAD)을 이용한다.
하기에 기술된 본 발명의 실시예들은 이러한 시스템을 동작시키기 위한 개선된 심도 맵핑 시스템 및 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따라, 광학 방사선의 펄스들을 목표 장면 내의 다수의 지점들을 향해 방출하도록 구성된 방사선원을 포함하는 감지 장치가 제공되어 있다. 수광기는 목표 장면으로부터 반사된 광학 방사선을 수광하고, 수광된 광학 방사선에 응답하여, 목표 장면 내의 지점들까지 왕복하는 상기 펄스들의 각각의 비행 시간을 나타내는 신호들을 출력하도록 구성된다. 프로세싱 및 제어 회로부는 펄스 반복 주기(pulse repetition interval, PRI)들의 허용 범위로부터 제1 PRI 및 제1 PRI보다 큰 제2 PRI를 선택하고, 방사선원을 구동하여 펄스들의 제1 시퀀스를 제1 PRI로 방출 및 펄스들의 제2 시퀀스를 제2 PRI로 방출하고, 목표 장면 내의 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 펄스들의 제1 및 제2 시퀀스들 둘 모두에 응답하여 수광기에 의해 출력되는 신호들을 프로세싱하도록 구성된다.
개시된 실시예에서, 방사선원은 수직-공동 표면-방출 레이저들(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL)의 어레이를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 방사선원은 다수의 뱅크들에 배열되는 방출기들의 어레이를 포함하고, 프로세싱 및 제어 회로부는 다수의 뱅크들을 순차적으로 구동하여 각각의 뱅크가 펄스들의 제1 및 제2 시퀀스들을 각각 제1 및 제2 PRI들로 방출하도록 한다. 또한 추가적으로 또는 대안적으로, 감지 요소들은 단일-광자 애벌런치 다이오드들(SPAD)을 포함한다.
일부 실시예들에서, 제1 PRI는 펄스들의 비행 시간이 제1 PRI와 동일한 한계 범위를 정의하고, 프로세싱 및 제어 회로부는 각각의 심도 좌표들이 한계 범위보다 작은 장면 내의 지점들을 각각의 심도 좌표들이 한계 범위보다 큰 장면 내의 지점들과 구분함으로써 심도 좌표들의 레인지 폴딩을 해결하기 위하여, 펄스들의 제1 및 제2 시퀀스들에 응답하여 수광기에 의해 출력되는 신호들을 비교하도록 구성된다. 이러한 일 실시예에서, 프로세싱 및 제어 회로부는, 장면 내의 지점들의 각각에 대하여, 제1 및 제2 시퀀스들 내의 펄스들의 비행 시간들의 제1 및 제2 히스토그램들을 각각 연산하고, 제1 히스토그램과 제2 히스토그램 사이의 차이에 응답하여 레인지 폴딩이 주어진 지점에서 일어났음을 검출하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 장치는 하나 이상의 무선 송수신기들을 포함하며, 이들은 적어도 하나의 할당된 주파수 대역 내의 신호들을 수신함으로써 무선으로 통신하고, 프로세싱 및 제어 회로부는 할당된 주파수 대역에 응답하여 PRI들의 허용 범위를 식별하도록 구성된다. 통상적으로, 허용 범위 내의 PRI들이 할당된 주파수 대역 내에 고조파들을 갖지 않도록 허용 범위가 정의된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 프로세싱 및 제어 회로부는 무선 송수신기의 할당된 주파수 대역의 변화에 응답하여 허용 범위를 수정하고, 제1 PRI 및 제2 PRI 중 하나 또는 둘 모두의 신규 값들이 수정된 범위 내에 들도록 신규 값들을 선택하도록 구성된다.
개시된 실시예에서, 프로세싱 및 제어 회로부는 PRI들의 다수의 그룹들의 기록을 저장하고, 장치의 동작 환경을 식별하고, 식별된 동작 환경에 응답하여 방사선원을 구동하는 데 적용할 그룹들 중 하나를 선택하도록 구성된다. 프로세싱 및 제어 회로부는 장치가 동작하고 있는 지리적 영역에 응답하여 그룹들 중 하나를 선택하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, PRI들의 그룹들은 무선 송수신기에 의해 사용되는 주파수들과의 간섭의 가능성에 응답하여 할당되는 각각의 우선순위들을 가지며, 프로세싱 및 제어 회로부는 각각의 우선순위들에 응답하여 그룹들 중 하나를 선택하도록 구성된다. 일 실시예에서, 각각의 그룹 내의 PRI들은 그룹 내의 다른 PRI들에 대하여 서로소(co-prime)이다.
다른 실시예에서, 프로세싱 및 제어 회로부는 PRI들의 허용 범위로부터 제2 PRI보다 큰 제3 PRI를 선택하고, 방사선원을 구동하여 펄스들의 제3 시퀀스를 제3 PRI로 방출하고, 목표 장면 내의 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 펄스들의 제1, 제2 및 제3 시퀀스들에 응답하여 수광기에 의해 출력된 신호들을 프로세싱하도록 구성된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 프로세싱 및 제어 회로부는 심도 좌표들의 해상도를 사전정의된 한계 해상도보다 크지 않게 유지하면서 심도 좌표들의 범위를 최대화하도록 제1 및 제2 PRI들을 선택하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 펄스 반복 주기(PRI)들의 허용 범위로부터 제1 PRI 및 제1 PRI보다 큰 제2 PRI를 선택하는 단계를 포함하는, 감지 방법이 제공되어 있다. 방사선원이 구동되어 목표 장면 내의 다수의 지점들의 각각을 향하여 광학 방사선의 펄스들의 제1 시퀀스를 상기 제1 PRI로 방출하고 광학 방사선의 펄스들의 제2 시퀀스를 제2 PRI로 방출한다. 목표 장면으로부터 반사된 광학 방사선은 수광되고, 수광된 광학 방사선에 응답하여, 목표 장면 내의 지점들까지 왕복하는 펄스들의 각각의 비행 시간들을 나타내는 신호들이 출력된다. 신호들은 목표 장면 내의 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 펄스들의 제1 및 제2 시퀀스들 둘 모두에 응답하여 프로세싱된다.
본 발명은 다음의 도면들과 함께 취해진 본 발명의 실시예들의 아래의 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 심도 맵핑 카메라를 구비한 모바일 통신 디바이스를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 심도 맵핑 카메라의 개략적 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 심도 맵핑 카메라에 사용될 수 있는 방출기들의 어레이의 개략적 정면도이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 본 발명의 실시예들에 따른, 심도 맵핑 카메라 내의 타이밍 신호들을 개략적으로 도시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 방출기들의 다수의 뱅크들을 이용하는 심도 맵핑 카메라의 동작을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 셀룰러 통신 대역을 참조하여 선택된, 펄스 반복 주기 쌍의 고조파 주파수들을 개략적으로 도시하는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 심도 맵핑에 사용하기 위한 펄스 반복 주기들을 선택하기 위한 방법을 개략적으로 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 심도 맵핑에 사용하기 위한 펄스 반복 주기들을 선택하기 위한 방법을 개략적으로 도시하는 흐름도이다.
개요
본 발명의 실시예들은 ToF-기반 심도 감지 장치를 제공하며, 여기서 방사선원은 광학 방사선의 펄스들을 목표 장면 내의 다수의 지점들을 향해 방출한다. (용어 "광학 방사선"은 용어 "광"과 본 명세서 및 청구범위의 맥락에서 상호교환가능하게 사용되어, 가시광, 적외선 및 자외선 스펙트럼 범위의 임의의 것에서의 전자기 방사선을 의미함.) 수광기는 목표 장면으로부터 반사된 광학 방사선을 수광하고 목표 장면 내의 지점들까지 왕복하는 펄스들의 각각의 비행 시간들을 나타내는 신호들을 출력한다. 프로세싱 및 제어 회로부는 방사선원을 구동하고, 목표 장면 내의 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 수광기에 의해 출력되는 신호들을 프로세싱한다.
이러한 종류의 장치는 종종 낮은 신호/잡음비(SNR)의 문제들을 겪는다. SNR을 높이기 위하여, 프로세싱 및 제어 회로부는 방사선원에 의해 방출되는 많은 펄스들의 시퀀스들에 걸쳐 수광기로부터의 신호들을 수집 및 분석한다. 일부 경우들에서, 프로세싱 및 제어 회로부는 목표 장면 내의 각각의 지점으로부터 반사된 펄스들의 시퀀스들의 비행 시간들의 히스토그램을 연산하고, 대응하는 심도 좌표의 표시자로서 히스토그램의 분석(예컨대, 각각의 지점에서의 히스토그램의 모드)을 이용한다. 많은 펄스들의 시퀀스들에 걸쳐 신호들을 수집하면서, 합리적인 프레임 레이트(예를 들어, 30 frame/sec)의 심도 좌표들을 생성 및 출력하기 위하여, 방사선원이 펄스들의 시퀀스들을 높은 펄스 반복 주파수(pulse repetition frequency, PRF)로, 또는 동등하게, 낮은 펄스 반복 주기(PRI)로 방출하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 방사선원은 40 내지 50 ns의 PRI를 구비한, 약 1 ns 지속 시간의 펄스들을 출력할 수 있다.
그러나, 짧은 PRI의 사용은 레인지 폴딩의 문제들을 일으킨다: 광학 방사선은 대략 30 cm/ns로 전파되기 때문에, 40 ns의 PRI인 시퀀스로 방출된 펄스가 장치로부터 약 6 m 이상 떨어진 물체로부터 반사되면, 반사된 방사선은 다음 펄스가 이미 방사선원에 의해 방출된 이후에만 수광기에 도달할 것이다. 그렇다면 프로세싱 및 제어 회로부는 수광된 방사선이 근처 물체로부터의 반사로 인한 가장 최근 방출된 펄스로부터 기인했는지, 또는 원위 물체로 인한, 시퀀스 상 앞서 방출된 펄스로부터 기인했는지 결정하는 것이 불가능할 것이다. 따라서 PRI는 효과적으로 한계 범위를 정의하며, 이는 PRI에 비례하고 장치에 의해 감지될 수 있는 물체들의 거리에 대해 상한을 설정한다.
본 발명의 실시예들은 둘 이상의 상이한 PRI들을 연속하여 사용함으로써 이 문제를 해결한다. 프로세싱 및 제어 회로부는 PRI들의 허용 범위로부터 (적어도) 제1 및 제2 PRI들을 선택한다. 이어서 그것은 방사선원을 구동하여 펄스들의 제1 시퀀스를 제1 PRI로 방출 및 펄스들의 제2 시퀀스를 제2 PRI로 방출하고, 목표 장면 내의 지점들의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 펄스들의 제1 및 제2 시퀀스들 둘 모두에 응답하여 수광기에 의해 출력된 신호들을 프로세싱한다. 시퀀스들은 차례대로 전송될 수 있거나, 또는 펄스들이 교대로 제1 PRI 및 제2 PRI로 전송되는, 교차배치될 수 있다. 아래 설명된 실시예들은, 단순화를 위해, 주로 제1 및 제2 PRI들만을 언급하지만, 이 실시예들의 원리들은 용이하게 3개 이상의 상이한 PRI들로 확장될 수 있다.
더 구체적으로는, 가능한 레인지 폴딩을 분해하고 명확하게 하기 위하여, 프로세싱 및 제어 회로부는 각각의 심도 좌표들이 PRI에 의해 정의된 한계 범위보다 작은 장면 내의 지점들을 각각의 심도 좌표들이 한계 범위보다 큰 장면 내의 지점들과 구분하기 위하여, 펄스들의 제1 시퀀스에 응답하여 수광기에 의해 출력된 신호들을 제2 시퀀스에 응답하여 출력된 신호들에 비교한다. 예를 들어, 프로세싱 및 제어 회로부는, 장면 내의 지점들의 각각에 대하여, 제1 및 제2 시퀀스들 내의 펄스들의 비행 시간들의 제1 및 제2 히스토그램들을 각각 연산할 수 있다. 한계 범위보다 더 가까운 물체들의 경우, 두 히스토그램은 대략 동일할 것이다. 그러나, 한계 범위를 넘어선 물체들은 제1 및 제2 펄스 시퀀스들의 상이한 PRI들에 응답하여 상이한 히스토그램들을 발생시킬 것이다. 따라서 프로세싱 및 제어 회로부는 각각의 지점에서의 제1 및 제2 히스토그램들 사이의 유사성 또는 차이에 기초하여 목표 장면 내의 각각의 지점에서 레인지 폴딩이 발생했음을 검출할 수 있다.
심도 감지 장치가 스마트폰과 같은 모바일 통신 디바이스에 포함되면 다른 문제가 발생한다: 모바일 통신 디바이스는 적어도 하나의 무선 송수신기(및 종종 다수의 무선 송수신기들)를 포함하며, 이는 할당된 주파수 대역, 예를 들어 셀룰러 통신을 위한 유비쿼터스 LTE 표준에 의해 정의되는 대역들 중 하나에서 신호들을 수신함으로써 무선으로 통신한다. 또한, 디바이스가 하나의 셀로부터 다른 셀로 로밍됨에 따라 할당된 주파수 대역은 종종 변경될 것이다. 한편, 방사선원을 높은 PRF로 구동하는 데 사용되는 짧고 강한 전류의 펄스들의 시퀀스들은 고조파들을 일으키고, 이들 중 일부는 송수신기의 할당된 주파수 대역 내에 들어갈 수 있다. 이러한 고조파들로 인한 잡음은 무선 송수신기의 SNR을 심하게 열화시킬 수 있다.
이 문제를 극복하기 위하여, 본 발명의 일부 실시예들에서, 프로세싱 및 제어 회로부는 무선 송수신기의 할당된 주파수 대역과의 간섭을 회피하는 방식으로 PRI들의 허용 범위를 식별하고, 이 허용 범위 내에 들어갈 제1 및 제2 PRI 값들을 선택한다. 허용 범위는, 다시 말해서, 허용 범위 내의 PRI들이 할당된 주파수 대역 내에 고조파들을 갖지 않도록 바람직하게 정의된다. 허용 범위는, 예를 들어, 허용 PRI 값들의 목록으로서, 또는 PRI 값들이 선택될 수 있는 주기들의 세트로서 정의될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 둘 이상의 PRI들의 다수의 그룹들은 미리 정의되고 장치에 의해 보유된 기록에 저장될 수 있다. 이어서 장치의 무선 동작 환경에 따라 적절한 그룹이 식별되고 사용될 수 있다.
무선 송수신기의 할당된 주파수 대역이 바뀌면, 프로세싱 및 제어 회로부는 PRI 값들의 허용 범위 또는 그룹을 그에 따라 수정할 것이다. 필요하면, 프로세싱 및 제어 회로부는 PRI들 중 하나 또는 모두의 신규 값들이 수정된 범위 내에 들도록 신규 값들을 선택할 것이다. PRI들은, 예를 들어 심도 좌표들의 해상도를 사전정의된 한계 해상도 이하의 값에서 유지하면서 심도 좌표들의 범위를 최대화하기 위한 사전정의된 최적화 기준을 적용함으로써 이 범위 제약 하에서 선택될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 본 명세서에 기술된 실시예들 중 일부는, 단순화를 위해, 두 PRI 값을 이용하는 시나리오에 관한 것이지만, 본 발명의 원리는 3개 이상의 PRI 값들의 선택 및 사용에 유사하게 적용될 수 있다. 허용 범위의 상이한 부분 내의, 더 많은 수의 PRI 값들의 사용은, 심도 맵핑의 범위 및 해상도를 향상시키는 데 유용할 수 있다.
시스템 설명
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 모바일 통신 디바이스(10)를 개략적으로 도시하는 블록도이며, 이는 ToF-기반 심도 카메라(20)를 포함한다. 디바이스(10)는 도 1에서 스마트폰으로 도시되어 있지만, 본 발명의 원리는 무선 통신(통상적으로, 배타적이지 않지만, 셀룰러 네트워크를 통해) 및 높은 펄스 반복 레이트의 광학 감지를 수행하는 임의의 종류의 디바이스에 유사하게 적용될 수 있다.
디바이스(10)는 다수의 무선 송수신기들(12)을 포함하며, 이는 무선 신호들을 전송 및/또는 해당 네트워크들로부터 무선 신호들을 수신한다. LTE 셀룰러 네트워크들의 경우, 예를 들어, 무선 신호들은 지역 및 서비스 유형에 따라 임의의 수의 상이한 주파수 대역들, 통상적으로 800 ㎒ 내지 3000 ㎒의 범위에 있을 수 있다. 디바이스(10)가 로밍됨에 따라, 신호들을 전송 및 수신하는 주파수 대역들은 통상적으로 변경될 것이다. 디바이스(10) 내의 주파수 제어기(14)는 임의의 주어진 시간에 송수신기들(12)에 의해 무선 통신에 사용될 주파수들을 선택한다.
카메라(20)는 목표 장면을 향해 광학 펄스들의 트레인을 출력하고 장면으로부터 카메라로 다시 반사되는 펄스들의 비행 시간들을 측정함으로써 심도를 감지한다. 카메라(20)의 구조 및 동작의 상세사항들은 다음의 도면들을 참조하여 기술된다.
카메라(20)로부터 방출되는 광학 펄스들은 디바이스(10) 내에서 카메라(20)의 펄스 반복 주파수(PRF, 펄스 반복 주기, 또는 PRI의 역수) 및 PRF의 고조파들 둘 모두에서 상당한 전기 잡음을 일으킨다. 송수신기들(12)의 동작을 방해하는 것을 피하기 위해, 주파수 제어기(14)는 카메라(20)에 허용 PRI들의 현재 범위를 제공하며, 이들의 고조파들은 송수신기들(12)이 현재 전송 및 수신하는 주파수 대역 또는 대역들을 완전히 벗어난다. (대안적으로, 주파수 제어기는 송수신기가 현재 전송 및 수신하고 있는 주파수 대역 또는 대역들에 대하여 카메라에 통지할 수 있고, 카메라는 이에 기초하여 자체적으로 허용 PRI들의 현재 범위를 도출할 수 있음.) 범위는, 예를 들어, 허용 PRI들(또는 동등하게, PRF)의 목록 또는 PRI(또는 PRF)가 선택될 수 있는 주기들의 세트의 형태를 가질 수 있다. 카메라(20)는 최적의 심도 맵핑 성능을 제공할 허용 범위로부터 PRI 쌍을 선택하거나, 또는 가능하게는 3개 이상의 PRI들을 선택하고, 그럼으로써 디바이스(10)에 의한 통신과의 간섭을 회피한다. 선택 기준들 및 프로세스들의 상세사항들이 아래에 설명된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 심도 카메라(20)의 개략적 측면도이다. 카메라(20)는 M개의 개별 펄스형 빔들(예를 들어, M은 500의 정도일 수 있음)을 방출하는 방사선원(21)을 포함한다. 방사선원은 빔 광학장치(37)와 함께, 2차원 어레이(22)로 배열된 방출기들을 포함하며, 이들은 다수의 뱅크들로 그룹화될 수 있다(도 3에 상세히 도시된 바와 같음). 방출기들은 통상적으로 수직-공동 표면-방출 레이저들(VCSEL)과 같은 솔리드-스테이트 디바이스들 또는 기타 종류의 레이저들 또는 발광 다이오드들(LED)을 포함한다. 방출기들은 제어기(26)에 의해 구동되어 상이한 PRI의 광학 펄스들을 방출하며, 이는 아래 추가로 설명된다.
빔 광학장치(37)는 통상적으로 시준 렌즈를 포함하고, 회절 광학 요소(DOE)를 포함할 수 있는데, 이는 어레이(22)에 의해 방출된 실제 빔들을 복제하여 장면(32) 상에 투사되는 M개의 빔들을 생성한다. (예를 들어, 16개의 VCSEL이 각각의 뱅크에 4 × 4 배열된 4개의 뱅크들의 어레이를 사용하여 8 × 8 빔들을 생성할 수 있고, DOE는 각각의 빔을 3 × 3 복제물로 분할하여 총 24 × 24 빔들을 제공할 수 있음.) 단순화를 위해, 빔 광학장치(37)의 이러한 내부 구성요소들은 도시되지 않는다.
카메라(20) 내의 수광기(23)는 J개의 프로세싱 유닛들(28)과 함께 SPAD 어레이(24)와 같은 2차원 검출기 어레이를 포함하며, 프로세싱 유닛들을 SPAD에 결합하기 위한 라인들(31)을 선택한다. 조합 유닛(35)은 프로세싱 유닛들(28)의 디지털 출력을 제어기(26)에 전달한다. SPAD 어레이(24)는 다수의 검출기 요소들을 N개 만큼 포함하며, N은 M과 동일할 수 있거나 또는 가능하게는 M보다 훨씬 클 수 있는, 예를 들어, 100X100 픽셀들 또는 200X200 픽셀들일 수 있다. 프로세싱 유닛들(28)의 개수 J는 각각의 프로세싱 유닛이 결합되는 SPAD 어레이(24)의 픽셀들의 수에 따라 달라진다.
어레이(22)는 M개의 광 펄스형 빔들(30)을 방출하고, 이는 빔 광학장치(37)에 의해 목표 장면(32)으로 지향된다. 빔들(30)이 도 2에서 일정한 너비의 평행한 빔들로 도시되어 있지만, 각각의 빔은 회절에 의한 영향에 따라 발산한다. 또한, 빔들(30)은 서로 발산하여 장면(32)의 요구되는 영역을 커버하도록 한다. 장면(32)은 장면에 충돌하는 이 빔들(30)을 반사하거나 또는 달리 산란시킨다. 반사 및 산란된 빔들은 도 2에서 렌즈로 표현된 대물 광학장치(34)에 의해 수집되며, 이는 어레이(24) 상에 장면(32)의 이미지를 형성한다. 따라서, 예를 들어, 빔(30a)이 충돌한 장면(32) 상의 작은 영역(36)은 SPAD 어레이(24) 상의 작은 영역(38)으로 이미징된다.
직교 좌표계(33)는 심도 카메라(20) 및 장면(32)의 배향을 한정한다. x-축 및 y-축은 SPAD 어레이(24)의 평면 내에 배향된다. z-축은 어레이에 수직하고 SPAD 어레이(32) 상에 이미징되는 장면(32)을 가리킨다.
명료함을 위해, 프로세싱 유닛들(28)은 SPAD 어레이(24)로부터 분리된 것처럼 보이지만, 그것들은 통상 SPAD 어레이와 통합된다. 유사하게, 조합 유닛(35)은 통상 SPAD 어레이(24)와 통합된다. 프로세싱 유닛들(28)은, 조합 유닛(35)과 함께, 하드웨어 증폭 및 로직 회로들을 포함하고, 이들은 SPAD에 의해 출력된 펄스들을 각각의 픽셀들 또는 픽셀들의 그룹들("수퍼-픽셀들"로 지칭됨)에서 감지 및 기록한다. 따라서 이 회로들은 SPAD 어레이(24) 상에 충돌하는 광학 펄스들의 강도 뿐만 아니라, 펄스들을 만드는 광자들의 도착 시간을 측정한다.
프로세싱 유닛들(28)은 조합 유닛(35)과 함께 어레이(22)에 의해 방출된 다수의 펄스들의 도착 시간의 하나 이상의 히스토그램들을 구성하고, 따라서 장면(32) 내의 각각의 지점들까지의 거리, 및 신호 강도를 나타내는 신호들을 출력할 수 있다. 이러한 목적에 사용될 수 있는 회로부는, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2017/0176579호에 설명되어 있으며, 그 개시내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 프로세싱 유닛들(28) 및 조합 유닛(35)의 컴포넌트의 일부 또는 전부는 SPAD 어레이(24)와 분리될 수 있고, 예를 들어, 제어기(26)와 통합될 수 있다. 일반성을 위해, 제어기(26), 프로세싱 유닛들(28) 및 조합 유닛(35)은 총체적으로 본 명세서에서 "프로세싱 및 제어 회로부"로 지칭된다.
제어기(26)는 방사선원(21) 및 수광기(23) 둘 모두에 결합된다. 제어기(26)는 어레이(22) 내의 방출기들의 뱅크들을 교대로, 적절한 PRI로 구동하여, 펄스형 빔들을 방출한다. 제어기는 또한 수광기(23) 내의 프로세싱 및 조합 유닛들에 외부 제어 신호(29)를 제공하고, 프로세싱 및 조합 유닛들로부터 출력 신호들을 수신한다. 출력 신호들은 히스토그램 데이터를 포함할 수 있고, 제어기(26)에 의해 입사 시간 및 신호 강도 둘 모두를 도출하는 데 사용될 수 있다. 제어기(26)는 VCSEL 어레이(22)에 의한 빔들(30)의 방출의 타이밍 및 M개의 프로세싱 유닛들(28)에 의해 측정되는 도착 시간으로부터 M개의 빔들의 비행 시간을 계산하고, 그럼으로써 거리를 장면(32) 내의 대응하는 M개의 지점들에 맵핑한다.
일부 실시예들에서, 이용가능한 감지 및 프로세싱 리소스들의 최적의 사용을 만들어내기 위하여, 제어기(26)는 목표 장면(32)의 대응하는 영역들로부터 반사된 광학 방사선의 펄스들이 렌즈(34)에 의해 이미징되는 SPAD 어레이(24)의 각각의 영역들을 식별하고, 이 영역들에 대응할 수퍼-픽셀들을 선택한다. 이 영역들 밖의 감지 요소들에 의해 출력된 신호들은 사용되지 않고, 따라서, 예를 들어 이 감지 요소들에 대한 바이어스 전압을 낮추거나 또는 오프시킴으로써 이 감지 요소들은 비활성화될 수 있다.
명료함을 위해, 방출기 어레이(22) 및 SPAD 어레이(24)의 치수는 장면(32)에 비해 도 2에서 과장되어 있다. "베이스라인"으로 지칭되는 방출기 어레이(22)와 SPAD 어레이(24)의 축방향 분리는 실제로 방출기 어레이(22)에서 장면(32)까지의 거리보다 훨씬 작다. 결과적으로 장면(32)부터 SPAD 어레이(24)까지의 주 광선(40)(대물 광학장치(34)의 중심을 통과하는 광선)은 광선들(30)에 거의 평행하여, 작은 양의 시차만을 야기한다.
제어기(26)는 통상적으로 프로그램가능 프로세서를 포함하고, 이는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행할 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 프로그래밍된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(26)는 고정 배선(hard-wired) 및/또는 프로그램가능 하드웨어 로직 회로들을 포함하고, 이는 제어기의 기능들의 적어도 일부를 수행한다. 제어기(26)는 단순화를 위해 하나의, 모놀리식 기능성 블록으로 도면에 도시되어 있지만, 실제로 제어기는 도면에 도시되고 본문에 설명된 신호들을 수신 및 출력하기 위한 적합한 인터페이스를 구비한 단일 칩 또는 둘 이상의 칩들의 세트를 포함할 수 있다.
제어기(26)의 기능성 유닛들 중 하나는 심도 프로세싱 유닛(DPU)(27)이며, 이는 두 프로세싱 유닛들(28)로부터 신호들을 수신하고 프로세싱한다. DPU(27)는 빔들(30)의 각각에서의 광자들의 비행 시간들을 계산하고, 그럼으로써 목표 장면(32) 내의 대응하는 지점들까지의 거리를 맵핑한다. 이 맵핑은 방출기 어레이(22)에 의한 빔들(30)의 방출의 타이밍 및 프로세싱 유닛들(28)에 의해 측정된 도착 시간(즉, 반사된 광자들의 입사 시간)에 기초한다. DPU(27)는 일어날 수 있는 임의의 "레인지 폴딩"을 명확하게 할 때 방출기 어레이(22)의 두 상이한 PRI들에서 축적된 히스토그램들을 이용하며, 이는 도 4를 참조하여 아래 설명되는 바와 같다. 제어기(26)는 통상적으로 심도 좌표들을 메모리에 저장하고, 디스플레이 및/또는 추가적인 프로세싱에 대응하는 심도 맵을 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 빔 소스(21) 내의 방출기 어레이(22)의 개략적 정면도이다. 수직 방출기들(54)의 4개의 뱅크들(62a, 62b, 62c, 62d)은 반도체 칩과 같은 기판(64) 상의 교번하는 수직 줄무늬들처럼 교차배치된다. 각각의 뱅크는 기판 상에서 다른 뱅크들 내의 줄무늬들과 교번하는 다수의 줄무늬들을 포함한다. 대안적으로, 다른 교차배치 기법이 사용될 수 있다. 방출기들(54)은 각각의 빔들(30)을 광학장치(37)를 향해 방출하면, 이는 빔들을 목표 장면을 향해 시준 및 투사한다. 통상적인 구현예에서, 방출기들(54)은 VCSEL들을 포함하며, 이들은 약 1 ns 너비의 전기 펄스들에 의해 구동되며, 상승 및 하락 에지들이 선명하고, 피크 펄스 전류는 1 A를 초과하고, PRI는 40 ns의 수준이다. 대안적으로, 다른 타이밍 및 전류 파라미터들이 응용 요건들에 따라 사용될 수 있다.
상이한 뱅크들 사이에서 선택 및 전환을 인에이블하기 위하여, 어레이(22)는 구동 칩(미도시), 예를 들어, 개별 VCSEL 또는 VCSEL의 뱅크들을 선택 및 구동하기 위한 CMOS 회로들을 구비한 실리콘 칩 상에 장착될 수 있다. 이 경우에 VCSEL들의 뱅크들은 제조 및 제어의 용이성을 위해 물리적으로 분리될 수 있거나, 또는 뱅크들을 교대로 구동 가능하게 하는 구동 칩에 적합하게 연결된 상태로, VCSEL 칩 상에서 교차배치될 수 있다. 따라서, 빔들(30)은 유사하게 목표 장면을 시간-다중화 패턴으로 조명하고, 빔들의 상이한 세트들은 상이한 시간들에서 장면의 해당 영역들에 충돌한다.
도시된 실시예들의 추가적인 대안으로서, 어레이(22)는 더 많거나 또는 더 적은 수의 뱅크들 및 방출기들을 포함할 수 있다. 통상적으로, 정적(비-스캐닝) 빔들로 목표 장면을 충분히 커버하기 위하여, 어레이(22)는 적어도 4개의 뱅크들(62)을 포함하고, 각각의 뱅크에는 적어도 4개의 방출기들(54)이 있고, DOE는 방출기들의 각각에 의해 방출되는 방사선을 분할한다. 더 조밀한 커버를 위하여, 어레이(22)는 적어도 8개의 뱅크들을 포함하고, 각각의 뱅크에는 20개 이상의 방출기들이 있다. 이 옵션들은 광학의 시간-다중화 및 전력 예산, 및 프로세싱 리소스의 관점에서 카메라(20)의 유연성을 향상시킨다.
PRI 선택 및 제어
도 4a는 본 발명의 실시예에 따라, 심도 카메라(20)의 타이밍 신호들을 개략적으로 나타내는 그래프이다. 이 예에서, 제어기(26)는 2개의 상이한 PRI를 선택하였다: PRI1 = 40 ns, 및 PRI2 = 44 ns. 제어기는 방출기들(54)을 구동하여 펄스들의 시퀀스들을 PRI1으로 방출하고, PRI2의 펄스들의 시퀀스들과 교번한다. PRI1은 카메라(20)로부터 대략 6 m의 한계 범위(75)를 만든다. 이 도면에 도시된 실시예에서, PRI1 및 PR2의 펄스들의 비행 시간들이 시간-디지털 변환기(time-to-digital converter, TDC)로 측정되는데, 두 PRI들의 기울기는 동일하며, 이는 시간 해상도가 두 PRI들에서 동일함을 의미한다.
도시된 시나리오에서, 방사선원(22)은 펄스(70)를 전송한다. 짧은 거리(예를 들어, 카메라(20)로부터 2.4 m)에 있는 물체는 반사된 펄스(72)를 되돌려보내고, 이는 16 ns의 ToF 이후에 수광기(23)에 도달한다. ToF를 측정하기 위하여, 수광기(23)는 전송된 펄스(70)와 반사된 펄스(72)의 수광 사이에 경과된 시간을 카운팅한다. PRI1의 펄스 시퀀스에 대한 카운트 값은 도 4a에서 제1 톱니(76)에 의해 표현되는 반면, PRI2의 펄스 시퀀스에 대한 값은 제2 톱니(78)에 의해 표현된다. 두 톱니 파형은 형상이 동일하지만, PRI의 차이로 인해 연속하는 파형들 사이의 주기들에는 오프셋이 있다. 따라서, 반사된 펄스(72)의 경우, 두 펄스 시퀀스, PRI1 및 PRI2 둘 모두에서 동일한 16 ns의 ToF가 측정될 것이다. 본 실시예의 각각의 톱니에는 TDC 재동기화의 목적을 위한 리셋 기간이 이어진다.
반면에, 한계 범위보다 더 긴 거리(예를 들어, 카메라(20)로부터 8.4 m)에 있는 물체는 반사된 펄스(74)를 되돌려보낼 것이고, 이는 56 ns의 ToF 후에 수광기(23)에 도달한다. 따라서 펄스(74)는, 방사선원(22)이 이미 시퀀스 상의 다음 펄스를 전송한 이후에, 그리고 톱니(76) 및 톱니(78)에 의해 표현되는 카운터가 0이 된 이후에 수광기에 도달한다. 따라서, 수광기(23)는 PRI1의 시퀀스 동안 펄스(74)에 대하여 16 ns의 ToF를 기록할 것이다. 그러나, PRI2의 시퀀스 동안 더 큰 PRI 때문에, 수광기는 이 시퀀스 동안 12 ns의 ToF를 기록할 것이다.
도 4b 및 도 4c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른, 심도 카메라(20)의 타이밍 신호들을 개략적으로 도시하는 그래프이다. 이 타이밍 기법은 도 4a를 참조하여 전술된 동작에서와 유사하지만, TDC 리셋 기간을 이용하지 않는다. 도 4b의 실시예에서, TDC는 PRI1의 톱니(76) 및 PRI2의 더 긴 톱니(78) 둘 모두에 대하여 동일한 카운트 해상도(동일한 최대 개수의 카운트)를 사용한다. 이 접근법은 히스토그램 축적에 사용되는 메모리 빈들의 수를 줄이는 데 유리하다. 도 4c의 실시예에서, TDC는 PRI1 및 PRI2 둘 모두에서 동일한 절대 시간적 해상도를 이용하여 광자 도착 시간을 검출하는데, 이는 많은 양의 히스토그램 빈들을 사용하는 댓가를 치르지만, 심도 해상도가 향상될 수 있음을 의미한다.
ToF 결과들을 상기 기법들 중 임의의 것으로 프로세싱하면, 제어기(26)는 장면(32) 내의 소정 지점이 두 상이한 PRI 값들의 펄스 시퀀스들 동안 두 상이한 ToF 값들을 갖고 있음을 검출할 것이다. 이 두 상이한 ToF 값은 PRI 값들 사이의 차이(4 ns)만큼 벌어진다. 이러한 방식으로, 제어기(26)는 레인지 폴딩이 이 시점에서 일어났음을 검출할 수 있다. 따라서, 제어기는 각각의 심도 좌표들이 한계 범위(75)보다 더 작은 장면 내의 지점들을 각각의 심도 좌표들이 한계 범위보다 더 큰 장면 내의 지점들과 구분하고, 그럼으로써 심도 좌표들의 레인지 폴딩을 해결한다. PRI 값들 사이의 차이(또는 동등하게, PRF 값들의 맥놀이 주파수)에 따라, 제어기(26)는 한계 범위(75)의 상이한 배수들을 구분함으로써 검출 범위를 훨씬 더 멀리 연장할 수 있다.
도 4d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 심도 카메라(20)의 타이밍 신호들을 개략적으로 나타내는 그래프이다. 이 예에서, 제어기(26)는 3개 이상의 상이한 PRI들을 선택한다: PRI1, PRI2, PRI3, …, PRIk. 제어기는 상이한 PRI의 펄스들(70)을 순차적으로 교대로 전송하도록 방사선원(22)을 구동한다. 이 경우의 물체는 레인지-폴딩 한계를 넘는 거리 D(비행 시간 T에 대응함)에 있는 것으로 가정되며, 각각의 반사된 펄스(72)는 다음 전송된 펄스(70)가 이미 전송된 이후에 수광기(23)에 도달한다. 다시 말해서, 각각의 반사된 펄스 j는 펄스 j+1이 전송된 후 시간 Tj에 수광기에 도달한다. 물체까지의 실제 거리는 (비행 시간의 관점에서) 공식: T = T1+PRI1 = T2+PRI2 = T3+PRI3에 의해 주어진다.
수광기(23)는 각각의 전송된 펄스(70) 직후에 "사각 지대"를 경험할 수 있으며, 여기서 수광기는 카메라(20) 내의 미광 반사로 인해 목표 물체들로부터 반사되는 펄스들을 검출할 수 없다. 이 사각 지대는 도 4d의 마지막 반사된 펄스 k에 의해 예시되며, 이는 다음 전송된 펄스에 후속하는 짧은 시간 Tk에 수광기(23)에 도달한다. 제어기(26)는 결과적으로 사각 지대 내의 수광기에 의해 출력되는 신호들을 무시할 수 있다. 3개 이상의 상이한 PRI들의 사용은, 본 예시에서와 같이, 이러한 종류의 사각 지대로 인한 모호성을 회피하고 심도 측정의 정확성을 향상시키는 데 유리하다. 3개 이상의 상이한 PRI들이 사용되면, 레인지 폴딩 및 사각 지대로 인한 모호성의 위험 없이 상대적으로 더 짧은 PRI 값들을 선택하는 것이 또한 가능하여, 그럼으로써 고조파들의 주파수들을 증가시키고 무선 송수신기들(12)(도 1)과의 간섭의 가능성을 감소시킨다.
도 4d에 도시된 종류의 기법에서 함께 사용되는 PRI 값들을, 각각의 PRI(PRI1, PRI2, PRI3, …)은 다른 PRI들에 대하여 서로소이도록(이는 임의의 PRI 쌍의 최대공약수는 1임을 의미함) 선택하는 것이 유리하다. 이 경우에, 중국인의 나머지 정리(Chinese Remainder Theorem)에 따라, 앞서 제시된 공식에서와 같이, 레인지 폴딩에 상관없이 측정치들 T1, T2, T3, …의 주어진 세트는 단 하나의 고유한 해 T를 가질 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라, 도 3 내의 방출기들(54)의 뱅크들(62)과 같은 방출기들의 다수의 뱅크들을 이용하는, 카메라(20)의 동작을 개략적으로 도시하는 블록도이다. 제어기(26)는 뱅크들(62)을 순차적으로 구동하여 각각의 뱅크가 연속적으로 펄스들의 시퀀스들을 각각 두 상이한 PRI들로 방출하도록 한다. 대안적으로, 이 실시예의 원리들은 뱅크들(62)을 구동하여 3개 이상의 상이한 PRI의 펄스들을 방출하도록 연장될 수 있다.
도 5는 심도 맵 생성의 단일 프레임(80), 예를 들어 33 ms의 기간에 걸친 카메라(22)의 동작을 도시한다. 프레임(80)은 8개의 세그먼트들(82, 84, …)로 나뉘며, 4개의 뱅크들(62a, 62b, 62c, 62d)의 각각에는 2개의 연속적인 세그먼트들이 할당된다. 제1 세그먼트(82) 동안, 제1 뱅크(예를 들어, 뱅크(62a))는 펄스의 시퀀스를 PRI1에 의해 주어진 주기들로 전송하고, 그 뒤에 세그먼트(84)에서 펄스들의 시퀀스를 PRI2에 의해 주어진 주기들로 전송한다. 각각의 이러한 세그먼트 동안, 수광기(23)는 목표 장면(32) 내의 지점들로부터 반사된 펄스들을 수광한 SPAD 어레이(24) 내의 픽셀들(또는 수퍼-픽셀들)에 대하여 ToF 히스토그램을 생성한다. 따라서, 제어기(26)는 뱅크(62a)에 의해 조명되는 장면(32) 내의 지점들에 대한 각각의 프레임(80) 내의 두 ToF 히스토그램들을 수신할 것이다. 이어서 제어기(26)는 위에 설명된 바와 같이 임의의 레인지 폴딩을 명확하게 하기 위하여 두 히스토그램들을 비교할 수 있고, 그럼으로써 ToF 히스토그램들을 정밀한 심도 좌표들로 변환한다.
펄스 시퀀스들을 PRI1 및 PRI2로 전송하는 이 프로세스는 다른 뱅크들(62b, 62c, 62d)의 각각에 대하여 반복되고, 따라서 제어기(26)는 이중 히스토그램들을 수신하고 수광기(23) 내의 픽셀들의 대응하는 세트들에 대하여 심도 좌표들을 추출한다. 제어기(26)는 장면(32)의 완전한 심도 맵을 생성 및 출력하기 위하여 방출기들의 4개의 뱅크 모두에 걸쳐 생성되는 심도 좌표들을 조합한다.
도 5는 PRI1 및 PRI2에서 따로 히스토그램들을 수집함에 의한 데이터의 프레임의 캡처를 도시하지만, 대안적인 실시예에서 ToF 데이터는 동일한 히스토그램에서 동시에 또는 교번하는 방식으로 수집될 수 있고, 이는 각각의 뱅크에 대하여 한번만 판독된다(예를 들어, 도 5의 블록(84)에 후속함). 이 경우의 히스토그램은 두 PRI 값들에 대응하는 피크를 포함할 것이다. 두 히스토그램 판독의 사용은, 도 5의 실시예에서와 같이, 히스토그램 데이터가 특정 PRI로 모호하지 않게 할당될 수 있다는 점에서 더 많은 정보를 제공한다. 또한, 더 짧은 노출 시간 때문에, ToF 데이터는 주변 잡음에 영향을 덜 받고, 따라서 레인지 폴딩 검출력을 개선한다. 반면에, 이 경우에 요구되는 추가적인 판독은, 두 PRI들에 대한 단일 판독의 사용에 비하여, 시간을 소모하고 따라서 광자들의 카운트를 감소시킨다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 셀룰러 통신 대역(90)을 참조하여 선택된, 펄스 반복 주기 쌍의 고조파 주파수들(92, 94)을 개략적으로 도시하는 그래프이다. 이 예에서, 주파수 제어기(14)는 주파수 스펙트럼 내의 대역(90)의 할당을 수신하고, 카메라(20)에 허용 PRI 값들의 목록을 출력하였고, 이는 대역(90) 내의 임의의 고조파들을 생성하지 않을 것이다. 제어기(26)는 허용된 값들의 목록으로부터 펄스 레이트 주기 PRI1 및 PRI2를 선택한다. 결과적으로, 고조파 주파수들(92, 94)은 대역(90)을 완전히 벗어나고, 따라서 송수신기(12)의 성능에 대한 임의의 가능한 간섭을 최소화한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 심도 맵핑에 사용하기 위한 펄스 반복 주기들을 선택하기 위한 방법을 개략적으로 도시하는 흐름도이다. 방법은 명료함 및 명확함을 위하여, 디바이스(10)의 컴포넌트들(도 1)을 참조하여 설명된다. 그러나, 이 방법의 원리들은 무선 통신의 기능들과 펄스 범위 측정을 조합하는 다른 디바이스들에 유사하게 적용될 수 있다.
주파수 제어기(14)는 주파수 할당 단계(100)에서 송수신기(12)가 통신할 무선 주파수 대역을 식별한다. 이 할당에 기초하여, 주파수 제어기는 PRI 목록 생성 단계(102)에서 할당된 무선 주파수 대역 내에 고조파들이 없는 PRI들의 목록을 연산한다. 대안적으로, 주파수 제어기(14)는 연산하고, 이용가능한 PRI 값들을 출력할 수 있다. 추가 대안적으로, 주파수 제어기(14)는 무선 주파수 대역의 할당을 카메라(20)에 전달할 수 있고, 이어서 제어기(26)는 이용가능한 PRI들의 목록을 연산할 수 있다.
카메라(20)의 제어기(26)는 제1 PRI 선택 단계(104)에서 목록으로부터 제1 PRI 값(PRI1)을 선택하고, 제2 PRI 선택 단계(106)에서 제2 PRI 값(PRI2)을 선택한다. 옵션적으로, 제어기(26)는 추가 PRI 선택 단계(107)에서 하나 이상의 추가적인 PRI 값들, 최대 PRI k를 선택할 수 있다. 제어기는 PRI 값들을 선택하는 데 임의의 적합한 최적화 기준을 적용할 수 있다. 예를 들어, 제어기(26)는 심도 좌표들의 해상도가 사전정의된 한계 해상도보다 크지 않도록(즉, 나쁘지 않게) 유지하면서, SNR을 최적화하고 카메라(20)에 의해 측정될 수 있는 심도 좌표들의 범위를 최대화하도록 PRI1 및 PRI2를 선택할 수 있다, 이와 관련하여 적용될 수 있는 기준은 다음을 포함한다:
Figure 112020058049642-pat00001
커버될 최소 범위에 따라 PRI들 상에 하한을 설정하면서, 긴 범위에서 검출력 및 측정능력을 최대화하기 위하여 PRI 차이를 최적화함.
Figure 112020058049642-pat00002
무선 송수신기(12)와의 호환성을 최적화하며, 다음을 포함함:
o 송수신기(12)와의 간섭 없음을 보장함.
o (가능하다면, 소정 환경에서의 채널 사용의 확률에 기초하여) 셀룰러 주파수 채널 변화에 대한 선험 지식을 활용함.
o PRI들의 잠재적인 재할당을 최소화하기 위하여 통계적인 관점에서 다양한 무선 채널들을 커버하는 PRI들을 선택함.
o 일시적인 심도 오류를 유발할 수 있는 획득 지연 및 타이밍 변화를 회피하기 위하여, 가능할 때마다 디바이스(10) 내의 내부 동기화 회로들을 스위칭해야 하는 필요성을 회피하는 PRI들을 사용함.
o 내부 동기화 주파수들이 변할 필요가 있을 때마다, 과도 심도 오류를 최소화하기 위하여 스텝 사이즈(step size)를 최소화함.
상기 기준은 예시로서만 제시되고, 시스템 설계 및 동작 환경에 따라 대안의 최적화 기준이 사용될 수 있다. 함께 사용될 수 있는 PRI 값들의 그룹들을 유리하게 선택하기 위한 시스템적인 방법이 도 8을 참조하여 아래 설명되어 있다.
PRI 값들의 선택 후에, 심도 맵핑 단계(108)에서 위에 설명된 바와 같이, 카메라(20)는 연속적으로 펄스들의 시퀀스들을 PRI1 및 PRI2로 방출함으로써 심도 데이터를 캡처한다.
카메라(20)는 통상적으로 주파수 제어기(14)가 신규 주파수 할당 단계(110)에서 송수신기(12)에 의한 통신을 위한 신규 주파수 대역을 할당할 때까지 선택된 PRI 값 쌍으로 계속해서 동작한다. 이 경우에, 방법은 단계(100)로 복귀하고, 여기서 주파수 제어기(14)는 카메라(20)의 허용 PRI 범위를 수정한다. 이어서 제어기(26)는 PRI1 및 PRI2 중 하나 또는 둘 모두의 신규 값들을 선택하여, 신규 값들이 수정된 범위 내에 들게 할 것이다. 카메라(20)의 동작은 이 신규 값들을 계속 사용한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 심도 맵핑에 사용하기 위한 펄스 반복 주기들을 선택하기 위한 방법을 개략적으로 도시하는 흐름도이다. 앞서 언급된 바와 같이, 이 특정 방법의 원리들은 전술된 더 일반적인 방법들에 통합될 수 있다.
구체적으로, 도 8의 방법은 상호-호환가능한 PRI 값들의 그룹들을 구성하고, 제어기(26)가 이 그룹들의 기록을 저장하도록 인에이블한다. (방법은 제어기(26)에 의해 자체적으로 수행될 수 있지만, 더 통상적으로, 기록은 범용 컴퓨터에 의해 오프라인에서 생성된 뒤, 제어기에 의해 액세스될 수 있는 메모리에 저장될 수 있다.) 임의의 주어진 시간에, 이어서 제어기(26)는 디바이스가 동작하고 있는 지리적 영역과 같은 모바일 통신 디바이스(10)의 동작 환경을 식별하고, 동작 환경의 특성들에 기초하여 방사선원(21)을 구동하는 데 적용할 PRI 그룹을 선택할 수 있다. 예를 들어, 소정 주파수 대역들이 통상 주어진 환경에서의 무선 통신에 사용되는 것을 제어기(26)가 발견하는 경우, 이어서 제어기는 이 주파수 대역들을 간섭할 가능성을 감소시키도록 PRI들의 그룹을 선택할 수 있다. 제어기는, 예를 들어, 송수신기(12)의 동작을 분석하거나 또는 외부 소스들로부터 수신된 정보에 기초하여 이 정보를 도출할 수 있다.
통상적인 사용 시, 모바일 통신 디바이스(10)는 다수의 송수신기들을 포함하며, 이들은 1.5 내지 1.7 ㎓의 범위에서 동작하는 글로벌 포지션 시스템(Global Position System, GPS); 약 2.4 ㎓ 및 5 ㎓의 채널들 상에서 동작하는 무선 로컬 영역 네트워크들(Wi-Fi); 및 600 ㎒ 내지 5 ㎓의 다양한 셀룰러 대역들과 같은 상이한 주파수 대역들에서 동시에 동작한다. PRI 값들의 그룹을 선택 시, 제어기(26)는 소정 주파수들에 우선순위를 부여하여, 높은-우선순위 무선 대역들에 있는 고조파들을 갖는 PRI들은 회피하도록 한다. 예를 들어, GPS 신호들은 약해서 민감한 수광기들을 필요로 하기 때문에, GPS 대역은 높은 우선순위를 가질 것이다. 임계 시그널링에 사용되는 셀룰러 채널들, 및 간섭에 더 민감한 낮은 범위의 셀룰러 주파수들도 또한 우선순위가 올라갈 수 있다. PRI 값들의 임의의 주어진 그룹에 대하여, 간섭이 없는 적어도 하나의 Wi-Fi 채널이 있는 한, Wi-Fi 채널들은 더 낮은 우선순위를 가질 수 있다.
도 8의 방법에서, 컴퓨터는 PRI 컴파일 단계(120)에서 카메라(20)에 의해 지원될 수 있는 모든 가능한 PRI 값들의 목록을 컴파일링함으로써 시작한다. 이어서 컴퓨터는 PRI 제거 단계(122)에서 소정 목표 무선 주파수들 상에 전자기 간섭(EMI)을 야기할 가능성이 있는 고조파들의 소정 PRI 값들을 제거한다. 예를 들어, 컴퓨터는 다음을 제거할 수 있다:
Figure 112020058049642-pat00003
GPS 대역 또는 대역들 내에 고조파들을 구비한 PRI 값들.
Figure 112020058049642-pat00004
임계 셀룰러 채널들 및/또는 높은-우선순위 셀룰러 대역들을 간섭할 고조파들을 갖는 PRI 값들.
Figure 112020058049642-pat00005
Wi-Fi 채널들의 전체 대역들을 간섭할 고조파들을 갖는 PRI 값들.
그룹 구축 단계(124)에서, 단계(122) 후에 남아 있는 PRI 값들의 목록으로부터 시작하여, 컴퓨터는 상호-호환가능한 PRI 값들의 그룹들을 구축한다. 각각의 이러한 그룹은 k개의 그룹원을 가질 것이며, 여기서 k ≥ 2이다. 제어기(26)는 이 그룹들의 기록을 저장한다. 모바일 통신 디바이스(10)의 동작 동안, 제어기는 이어서 위에 설명된 바와 같이 예를 들어 송수신기(12)에 실제로 사용되는 동작 환경 및 무선 주파수들에 기초하여, 카메라(20)에 사용할 PRI 값들의 그룹 중 하나를 선택할 것이다.
단계(124)에서 다양한 접근법들이 PRI 값들의 그룹을 구축하는 데 채용될 수 있다. 본 실시예에서, 예를 들어, 컴퓨터는 시작 PRI 선택 단계(130)에서 목록에 남아 있는 최대 PRI 값을 선택함으로써 시작한다. 추가 PRI 선택 단계(132)에서, 컴퓨터는 이어서 이 그룹에 포함되도록 이미 선택된 다른 값들과 서로소인 다른, 더 작은 PRI 값을 검색한다. 컴퓨터는 그룹 내의 임의의 PRI들의 고조파들 중 어느 하나도 간섭하지 않을 적어도 하나의 Wi-Fi 대역이 있음을 보장하면서, 이미 그룹 내에 있는 값들에 가까운 PRI 값들을 검색함으로써 시작한다. 이 후자 요건을 충족하지 않는 PRI 값들은 단계(132)에서 선택되지 않는다. 본 그룹에 통합할 PRI 값들을 추가 및 평가하는 이 프로세스는 그룹 완료 단계(134)에서 그룹이 k개의 그룹원 PRI 값들을 가질 때까지 반복하여 계속된다.
k개의 PRI 값들의 주어진 그룹이 구성된 후에, 컴퓨터는 PRI 값들의 다음 그룹을 구성하기 위하여 단계(130)로 되돌아간다. PRI 그룹들을 구축하는 프로세스는 기록 완료 단계(136)에서 충분한 수의 그룹들이 구성 및 저장될 때까지 계속된다. 예를 들어, 컴퓨터는 각각의 그룹 내의 PRI들의 고조파들을 확인하여 셀룰러를 포함하는 송수신기(12)에 의해 사용될 수 있는 각각의 무선 주파수 대역 및 Wi-Fi 대역들에 대하여, 대역을 간섭하지 않을 PRI 값들의 적어도 하나의 그룹이 존재하는 것을 보장할 수 있다. 이어서 제어기(26)는 단계(126)에서, 임의의 주어진 시간에 사용되는 실제 무선 주파수들을 수용하기 위하여, 적절한 PRI 그룹을 선택할 수 있다.
전술된 실시예들은 예로서 인용되어 있고 본 발명은 위에서 구체적으로 도시되고 기술된 것으로 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범주는 위에서 기술된 다양한 특징들의 조합들 및 하위조합들 양측 모두를 포함할 뿐만 아니라, 전술된 설명을 읽을 때 당업자에게 생각이 떠오를 것이고 종래 기술에서 개시되지 않은 변형들 및 변경들도 포함한다.

Claims (20)

  1. 감지 장치로서,
    목표 장면 내의 다수의 지점들을 향해 광학 방사선의 펄스들을 방출하도록 구성된 방사선원;
    수광기 - 상기 수광기는 상기 목표 장면으로부터 반사된 상기 광학 방사선을 수광하고, 상기 수광된 광학 방사선에 응답하여, 상기 목표 장면 내의 상기 지점들까지 왕복하는 상기 펄스들의 각각의 비행 시간(times of flight)을 나타내는 신호들을 출력하도록 구성됨 -;
    할당된 주파수 대역 내의 신호들을 수신함으로써 무선으로 통신하는 무선 송수신기; 및
    프로세싱 및 제어 회로부 - 상기 프로세싱 및 제어 회로부는 펄스 반복 주기(PRI)들의 허용 범위로부터 제1 PRI 및 상기 제1 PRI보다 큰 제2 PRI를 선택하고, 상기 방사선원을 구동하여 상기 펄스들의 제1 시퀀스를 상기 제1 PRI로 방출하고 상기 펄스들의 제2 시퀀스를 제2 PRI로 방출하고, 상기 목표 장면 내의 상기 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 상기 펄스들의 상기 제1 및 제2 시퀀스들 둘 모두에 응답하여 상기 수광기에 의해 출력되는 상기 신호들을 프로세싱하도록 구성됨 -를 포함하고,
    상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 무선 송수신기의 상기 할당된 주파수 대역에 응답하여 상기 PRI들의 상기 허용 범위를 식별하도록 구성되고,
    상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 PRI들의 다수의 그룹들의 기록을 저장하고, 상기 장치의 동작 환경을 식별하고, 상기 식별된 동작 환경에 응답하여 상기 방사선원을 구동하는 데 적용할 상기 그룹들 중 하나를 선택하도록 구성된, 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방사선원은 수직-공동 표면-방출 레이저들(VCSEL)의 어레이를 포함하는, 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방사선원은 다수의 뱅크들에 배열되는 방출기들의 어레이를 포함하며, 상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 다수의 뱅크들을 순차적으로 구동하여 각각의 뱅크가 상기 펄스들의 제1 및 제2 시퀀스들을 각각 상기 제1 및 제2 PRI들로 방출하도록 하는, 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수광기는 단일-광자 애벌런치 다이오드들(SPAD)의 어레이를 포함하는, 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 PRI는 상기 펄스들의 비행 시간이 상기 제1 PRI와 동일한 한계 범위를 정의하고, 상기 프로세싱 및 제어 회로부는, 상기 각각의 심도 좌표들이 상기 한계 범위보다 작은 상기 장면 내의 상기 지점들을 상기 각각의 심도 좌표들이 상기 한계 범위보다 큰 상기 장면 내의 상기 지점들과 구분함으로써 상기 심도 좌표들의 레인지 폴딩을 해결하기 위하여, 펄스들의 상기 제1 및 제2 시퀀스들에 응답하여 상기 수광기에 의해 출력되는 상기 신호들을 비교하도록 구성된, 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프로세싱 및 제어 회로부는, 상기 장면 내의 상기 지점들 각각에 대하여, 상기 제1 및 제2 시퀀스들 내의 상기 펄스들의 상기 비행 시간들의 제1 및 제2 히스토그램들을 각각 연산하고, 상기 제1 히스토그램과 상기 제2 히스토그램 사이의 차이에 응답하여 레인지 폴딩이 주어진 지점에서 일어났음을 검출하도록 구성된, 감지 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허용 범위 내의 상기 PRI들이 상기 할당된 주파수 대역 내에 고조파들을 갖지 않도록 상기 허용 범위가 정의되는, 감지 장치.
  9. 감지 장치로서,
    목표 장면 내의 다수의 지점들을 향해 광학 방사선의 펄스들을 방출하도록 구성된 방사선원;
    수광기 - 상기 수광기는 상기 목표 장면으로부터 반사된 상기 광학 방사선을 수광하고, 상기 수광된 광학 방사선에 응답하여, 상기 목표 장면 내의 상기 지점들까지 왕복하는 상기 펄스들의 각각의 비행 시간(times of flight)을 나타내는 신호들을 출력하도록 구성됨 -;
    할당된 주파수 대역 내의 신호들을 수신함으로써 무선으로 통신하는 무선 송수신기; 및
    프로세싱 및 제어 회로부 - 상기 프로세싱 및 제어 회로부는 펄스 반복 주기(PRI)들의 허용 범위로부터 제1 PRI 및 상기 제1 PRI보다 큰 제2 PRI를 선택하고, 상기 방사선원을 구동하여 상기 펄스들의 제1 시퀀스를 상기 제1 PRI로 방출하고 상기 펄스들의 제2 시퀀스를 제2 PRI로 방출하고, 상기 목표 장면 내의 상기 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 상기 펄스들의 상기 제1 및 제2 시퀀스들 둘 모두에 응답하여 상기 수광기에 의해 출력되는 상기 신호들을 프로세싱하도록 구성됨 -를 포함하고,
    상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 무선 송수신기의 상기 할당된 주파수 대역에 응답하여 상기 PRI들의 상기 허용 범위를 식별하도록 구성되고,
    상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 무선 송수신기의 상기 할당된 주파수 대역의 변화에 응답하여 상기 허용 범위를 수정하고, 상기 제1 PRI 및 상기 제2 PRI 중 하나 또는 둘 모두의 신규 값들이 상기 수정된 범위 내에 들도록 상기 신규 값들을 선택하도록 구성된, 감지 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 장치가 동작하고 있는 지리적 영역에 응답하여 상기 그룹들 중 하나를 선택하도록 구성된, 감지 장치.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 PRI들의 그룹들은 상기 무선 송수신기에 의해 사용되는 주파수들과의 간섭의 가능성에 응답하여 할당되는 각각의 우선순위들을 가지며, 상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 각각의 우선순위들에 응답하여 상기 그룹들 중 하나를 선택하도록 구성된, 감지 장치.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 그룹 내의 상기 PRI들은 상기 그룹 내의 다른 PRI들에 대하여 서로소(co-prime)인, 감지 장치.
  14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 PRI들의 상기 허용 범위로부터 상기 제2 PRI보다 큰 제3 PRI를 선택하고, 상기 방사선원을 구동하여 상기 펄스들의 제3 시퀀스를 상기 제3 PRI로 방출하고, 상기 목표 장면 내의 상기 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 상기 펄스들의 상기 제1, 제2 및 제3 시퀀스들에 응답하여 상기 수광기에 의해 출력된 상기 신호들을 프로세싱하도록 구성된, 감지 장치.
  15. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세싱 및 제어 회로부는 상기 심도 좌표들의 해상도를 사전정의된 한계 해상도보다 크지 않게 유지하면서 상기 심도 좌표들의 범위를 최대화하도록 상기 제1 및 제2 PRI들을 선택하도록 구성된, 감지 장치.
  16. 감지 방법으로서,
    펄스 반복 주기(PRI)들의 허용 범위로부터 제1 PRI 및 상기 제1 PRI보다 큰 제2 PRI를 선택하는 단계;
    방사선원을 구동하여 목표 장면 내의 다수의 지점들의 각각을 향하여 광학 방사선의 펄스들의 제1 시퀀스를 상기 제1 PRI로 방출하고 상기 광학 방사선의 펄스들의 제2 시퀀스를 상기 제2 PRI로 방출하는 단계;
    상기 목표 장면으로부터 반사된 상기 광학 방사선을 수광하고, 상기 수광된 광학 방사선에 응답하여, 상기 목표 장면 내의 상기 지점들까지 왕복하는 상기 펄스들의 각각의 비행 시간들을 나타내는 신호들을 출력하는 단계; 및
    상기 목표 장면 내의 상기 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 상기 펄스들의 상기 제1 및 제2 시퀀스들 둘 모두에 응답하여 출력된 상기 신호들을 프로세싱하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 PRI 및 상기 제2 PRI를 선택하는 단계는 무선 송수신기의 할당된 주파수 대역에 응답하여 상기 PRI들의 허용 범위를 식별하는 단계 - 상기 무선 송수신기는 상기 방사선원에 근접한 할당된 주파수 대역에서 무선으로 통신함 -, 및 상기 허용 범위로부터 상기 제1 PRI 및 상기 제2 PRI를 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 PRI 및 상기 제2 PRI를 선택하는 단계는 상기 PRI들의 다수의 그룹들의 기록을 저장하는 단계, 상기 방사선원의 동작 환경을 식별하는 단계, 및 상기 식별된 동작 환경에 응답하여 상기 방사선원을 구동하는 데 적용할 상기 그룹들 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 PRI는 상기 펄스들의 비행 시간이 상기 제1 PRI와 동일한 한계 범위를 정의하고, 상기 신호들을 프로세싱하는 단계는 상기 각각의 심도 좌표들이 상기 한계 범위보다 작은 상기 장면 내의 상기 지점들을 상기 각각의 심도 좌표들이 상기 한계 범위보다 큰 상기 장면 내의 상기 지점들과 구분함으로써 상기 심도 좌표들의 레인지 폴딩을 해결하기 위하여, 펄스들의 상기 제1 및 제2 시퀀스들에 응답하여 출력된 상기 신호들을 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 삭제
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 허용 범위 내의 상기 PRI들이 상기 할당된 주파수 대역 내에 고조파들을 갖지 않도록 상기 허용 범위가 정의되는, 방법.
  20. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 PRI들의 상기 허용 범위로부터 상기 제2 PRI보다 큰 제3 PRI를 선택하는 단계를 포함하고, 상기 방사선원을 구동하는 단계는 상기 제3 PRI로 상기 펄스들의 제3 시퀀스를 상기 목표 장면을 향해 지향시키는 단계를 포함하고, 상기 신호들을 프로세싱하는 단계는 상기 목표 장면 내의 상기 지점들의 각각의 심도 좌표들을 연산하기 위하여 상기 펄스들의 상기 제1, 제2 및 제3 시퀀스들에 응답하여 출력된 상기 신호들을 이용하는 단계를 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10830879B2 (en) 2017-06-29 2020-11-10 Apple Inc. Time-of-flight depth mapping with parallax compensation
US11774563B2 (en) * 2017-12-04 2023-10-03 Ams International Ag Time-of-flight module and method to determine distance to object
EP3704510B1 (en) 2017-12-18 2022-10-05 Apple Inc. Time-of-flight sensing using an addressable array of emitters
US11587247B1 (en) 2019-04-03 2023-02-21 Meta Platforms Technologies, Llc Synchronous event driven readout of pixels in a detector for direct time-of-flight depth sensing
US11500094B2 (en) * 2019-06-10 2022-11-15 Apple Inc. Selection of pulse repetition intervals for sensing time of flight
US11733359B2 (en) 2019-12-03 2023-08-22 Apple Inc. Configurable array of single-photon detectors
US11480684B2 (en) 2020-06-18 2022-10-25 Meta Platforms Technologies, Llc Time of flight depth system including an illumination source with addressable illumination blocks
US11747438B1 (en) * 2021-01-07 2023-09-05 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Cognitive electronic warfare scheduler
CN113406637B (zh) * 2021-06-23 2022-11-01 电子科技大学 一种基于双频窄带信号的联合迭代层析成像方法
WO2023276222A1 (ja) * 2021-06-29 2023-01-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出装置、光検出システム、および光検出方法
US11681028B2 (en) 2021-07-18 2023-06-20 Apple Inc. Close-range measurement of time of flight using parallax shift
CN117368854A (zh) * 2022-06-30 2024-01-09 华为技术有限公司 一种多目标检测装置、检测方法及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009537832A (ja) 2006-05-23 2009-10-29 ライカ ジオシステムズ アクチェンゲゼルシャフト 標的の空間次元を決定するための距離測定方法及び距離計
EP3285087A1 (en) 2016-08-19 2018-02-21 ams AG Sensor arrangement and method for determining time-of-flight
US20190011556A1 (en) 2017-07-05 2019-01-10 Ouster, Inc. Light ranging device with electronically scanned emitter array and synchronized sensor array

Family Cites Families (214)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6384903B1 (en) 1977-02-28 2002-05-07 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. Range gated remote measurement utilizing two-photon absorption
US4623237A (en) 1984-07-07 1986-11-18 Canon Kabushiki Kaisha Automatic focusing device
US4757200A (en) 1986-07-28 1988-07-12 Visidyne, Inc. Pulsed radiation detection system
GB8902080D0 (en) 1989-01-31 1989-03-22 York Ltd Optical detection apparatus for counting optical photons
JPH02287113A (ja) 1989-04-27 1990-11-27 Asahi Optical Co Ltd 測距装置
US5373148A (en) 1989-10-30 1994-12-13 Symbol Technologies, Inc. Optical scanners with scan motion damping and orientation of astigmantic laser generator to optimize reading of two-dimensionally coded indicia
US5164823A (en) 1990-12-21 1992-11-17 Kaman Aerospace Corporation Imaging lidar system employing multipulse single and multiple gating for single and stacked frames
JPH0567195A (ja) 1991-09-05 1993-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 形状測定装置
US5270780A (en) 1991-09-13 1993-12-14 Science Applications International Corporation Dual detector lidar system and method
CA2605339C (en) * 1993-04-12 2008-09-30 The Regents Of The University Of California Ultra-wideband radar motion sensor
JP3240835B2 (ja) 1994-06-09 2001-12-25 株式会社日立製作所 車両用距離計測装置
JPH09197045A (ja) 1996-01-24 1997-07-31 Nissan Motor Co Ltd 車両用レーダ装置
JPH10170637A (ja) 1996-12-16 1998-06-26 Omron Corp 光走査装置
JPH1163920A (ja) 1997-08-26 1999-03-05 Matsushita Electric Works Ltd 光走査式変位測定装置
JP3832101B2 (ja) 1998-08-05 2006-10-11 株式会社デンソー 距離測定装置
IT1316793B1 (it) 2000-03-09 2003-05-12 Milano Politecnico Circuito monolitico di spegnimento attivo e ripristino attivo perfotodiodi a valanga
JP4595197B2 (ja) 2000-12-12 2010-12-08 株式会社デンソー 距離測定装置
US6771103B2 (en) 2001-03-14 2004-08-03 Denso Corporation Time measurement apparatus, distance measurement apparatus, and clock signal generating apparatus usable therein
US6486827B2 (en) 2001-04-18 2002-11-26 Raytheon Company Sparse frequency waveform radar system and method
JP4457525B2 (ja) 2001-06-11 2010-04-28 株式会社デンソー 距離測定装置
US7187445B2 (en) 2001-07-19 2007-03-06 Automotive Distance Control Systems Gmbh Method and apparatus for optically scanning a scene
US7126218B1 (en) 2001-08-07 2006-10-24 Amkor Technology, Inc. Embedded heat spreader ball grid array
US7899339B2 (en) 2002-07-30 2011-03-01 Amplification Technologies Inc. High-sensitivity, high-resolution detector devices and arrays
US7312856B2 (en) 2002-09-12 2007-12-25 Lockheed Martin Corporation Programmable pulse capture device with automatic gain control
US20060106317A1 (en) 2002-09-16 2006-05-18 Joule Microsystems Canada Inc. Optical system and use thereof for detecting patterns in biological tissue
GB2395261A (en) 2002-11-11 2004-05-19 Qinetiq Ltd Ranging apparatus
AU2003295944A1 (en) 2002-11-26 2005-02-04 James F. Munro An apparatus for high accuracy distance and velocity measurement and methods thereof
US7428997B2 (en) 2003-07-29 2008-09-30 Microvision, Inc. Method and apparatus for illuminating a field-of-view and capturing an image
DE10361870B4 (de) 2003-12-29 2006-05-04 Faro Technologies Inc., Lake Mary Laserscanner und Verfahren zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung des Laserscanners
DE102005027208B4 (de) 2004-11-16 2011-11-10 Zoller & Fröhlich GmbH Verfahren zur Ansteuerung eines Laserscanners
EP1842082A2 (en) 2005-01-20 2007-10-10 Elbit Systems Electro-Optics Elop Ltd. Laser obstacle detection and display
US9002511B1 (en) 2005-10-21 2015-04-07 Irobot Corporation Methods and systems for obstacle detection using structured light
US7812301B2 (en) 2005-10-28 2010-10-12 Sony Corporation Solid-state imaging device, method of driving solid-state imaging device and imaging apparatus
US7303005B2 (en) 2005-11-04 2007-12-04 Graftech International Holdings Inc. Heat spreaders with vias
US8355117B2 (en) 2005-12-21 2013-01-15 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Method and arrangement for measuring the distance to an object
DE102006013290A1 (de) 2006-03-23 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur optischen Distanzmessung sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung
US7405812B1 (en) 2006-05-18 2008-07-29 Canesta, Inc. Method and system to avoid inter-system interference for phase-based time-of-flight systems
WO2008008970A2 (en) 2006-07-13 2008-01-17 Velodyne Acoustics, Inc High definition lidar system
WO2008113067A2 (en) 2007-03-15 2008-09-18 Johns Hopkins University Deep submicron and nano cmos single photon photodetector pixel with event based circuits for readout data-rate reduction
US7652252B1 (en) 2007-10-08 2010-01-26 Hrl Laboratories, Llc Electronically tunable and reconfigurable hyperspectral photon detector
US8332134B2 (en) 2008-04-24 2012-12-11 GM Global Technology Operations LLC Three-dimensional LIDAR-based clear path detection
EP2384182A4 (en) 2008-04-30 2016-10-19 Univ Texas DEVICE AND METHOD FOR NON-INVASIVE EVALUATION OF A TARGET COMPARED TO A NON-TARGET
US20090273770A1 (en) 2008-04-30 2009-11-05 Honeywell International Inc. Systems and methods for safe laser imaging, detection and ranging (lidar) operation
DE102008031681A1 (de) 2008-07-04 2010-01-14 Eads Deutschland Gmbh LIDAR-Verfahren zur Messung von Geschwindigkeiten und LIDAR-Vorrichtung mit zeitgesteuerter Detektion
US8026471B2 (en) 2008-07-23 2011-09-27 Princeton Lightwave, Inc. Single-photon avalanche detector-based focal plane array
JP5585903B2 (ja) 2008-07-30 2014-09-10 国立大学法人静岡大学 距離画像センサ、及び撮像信号を飛行時間法により生成する方法
IL200332A0 (en) 2008-08-19 2010-04-29 Rosemount Aerospace Inc Lidar system using a pseudo-random pulse sequence
US9554770B2 (en) 2008-09-29 2017-01-31 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. High pulse repetition frequency for detection of tissue mechanical property with ultrasound
US20100096459A1 (en) 2008-10-16 2010-04-22 Vladimir Gurevich Electro-optical reader with extended working range
IT1392366B1 (it) 2008-12-17 2012-02-28 St Microelectronics Rousset Fotodiodo operante in modalita' geiger con resistore di soppressione integrato e controllabile, schiera di fotodiodi e relativo procedimento di fabbricazione
US8447563B2 (en) 2009-03-31 2013-05-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and system for determination of detection probability or a target object based on a range
WO2010141631A1 (en) 2009-06-02 2010-12-09 Velodyne Acoustics, Inc. Color lidar scanner
CN101923173B (zh) 2009-06-10 2014-10-01 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 闪烁体以及检测器组件
US9417326B2 (en) 2009-06-22 2016-08-16 Toyota Motor Europe Nv/Sa Pulsed light optical rangefinder
US8319170B2 (en) 2009-07-10 2012-11-27 Motorola Mobility Llc Method for adapting a pulse power mode of a proximity sensor
DE102009029372A1 (de) 2009-09-11 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Messvorrichtung zur Messung einer Entfernung zwischen der Messvorrichtung und einem Zielobjekt mit Hilfe optischer Messstrahlung
DE102009045323A1 (de) 2009-10-05 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Optisches Entfernungsmessgerät mit Kalibrierungseinrichtung
JP2011089874A (ja) 2009-10-22 2011-05-06 Toyota Central R&D Labs Inc 距離画像データ取得装置
US8390791B2 (en) 2009-11-30 2013-03-05 General Electric Company Light detection and ranging system
US20110187878A1 (en) 2010-02-02 2011-08-04 Primesense Ltd. Synchronization of projected illumination with rolling shutter of image sensor
WO2011112633A1 (en) 2010-03-09 2011-09-15 Flir Systems, Inc. Imager with multiple sensor arrays
DE102010003843A1 (de) 2010-04-12 2011-10-13 Robert Bosch Gmbh Entfernungsmessgerät mit homogenisierender Messauswertung
JP5633181B2 (ja) 2010-05-07 2014-12-03 株式会社ニコン デプスマップ出力装置
LU91688B1 (en) 2010-05-17 2011-11-18 Iee Sarl Scanning 3D imager
US8687174B2 (en) 2010-08-11 2014-04-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Unit pixel, photo-detection device and method of measuring a distance using the same
US8736818B2 (en) 2010-08-16 2014-05-27 Ball Aerospace & Technologies Corp. Electronically steered flash LIDAR
US8836250B2 (en) 2010-10-01 2014-09-16 Accuray Incorporated Systems and methods for cargo scanning and radiotherapy using a traveling wave linear accelerator based x-ray source using current to modulate pulse-to-pulse dosage
GB2486165A (en) 2010-11-30 2012-06-13 St Microelectronics Res & Dev Oven using a Single Photon Avalanche Diode (SPAD) array
GB2485995B (en) 2010-11-30 2014-01-01 St Microelectronics Res & Dev Improved proximity sensor and associated method, computer readable medium and firmware
US8803952B2 (en) 2010-12-20 2014-08-12 Microsoft Corporation Plural detector time-of-flight depth mapping
AT510296B1 (de) 2010-12-21 2012-03-15 Riegl Laser Measurement Sys Verfahren zur entfernungsmessung mittels laserimpulsen
EP2469301A1 (en) 2010-12-23 2012-06-27 André Borowski Methods and devices for generating a representation of a 3D scene at very high speed
EP2477043A1 (en) 2011-01-12 2012-07-18 Sony Corporation 3D time-of-flight camera and method
JP5834416B2 (ja) 2011-02-01 2015-12-24 セイコーエプソン株式会社 画像形成装置
KR101318951B1 (ko) 2011-02-28 2013-10-17 한국과학기술원 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템 및 방법
DE102011005746A1 (de) 2011-03-18 2012-09-20 Robert Bosch Gmbh Messvorrichtung zur mehrdimensionalen Vermessung eines Zielobjekts
WO2012137109A2 (en) 2011-04-05 2012-10-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Detector array with time-to-digital conversion having improved temporal accuracy
EP2702761A4 (en) 2011-04-25 2014-11-26 Generic Imaging Ltd SYSTEM AND METHOD FOR LINEARIZING FLAT PANEL X-RAY DETECTORS AND MULTIPLE CAMERAS
US9137463B2 (en) 2011-05-12 2015-09-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Adaptive high dynamic range camera
EP2535755A1 (en) 2011-06-14 2012-12-19 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Cumulant microscopy
US11231502B2 (en) 2011-06-30 2022-01-25 The Regents Of The University Of Colorado Remote measurement of shallow depths in semi-transparent media
DE102011107645A1 (de) 2011-07-12 2013-01-17 Leica Microsystems Cms Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Licht
DE102011081561A1 (de) 2011-08-25 2013-02-28 Ifm Electronic Gmbh Lichtlaufzeitkamerasystem mit Signalpfadüberwachung
WO2013028691A1 (en) 2011-08-25 2013-02-28 Georgia Tech Research Corporation Gas sensors and methods of preparation thereof
US9538987B2 (en) 2011-09-28 2017-01-10 General Electric Company System and method for ultrasound imaging
US9341464B2 (en) 2011-10-17 2016-05-17 Atlas5D, Inc. Method and apparatus for sizing and fitting an individual for apparel, accessories, or prosthetics
US20130092846A1 (en) 2011-10-18 2013-04-18 Uwm Research Foundation, Inc. Fiber-optic sensors for real-time monitoring
JP2013113669A (ja) 2011-11-28 2013-06-10 Mitsubishi Electric Corp レーザレーダ装置
US9024246B2 (en) 2011-12-19 2015-05-05 Princeton Lightwave, Inc. Two-state negative feedback avalanche diode having a control element for determining load state
FR2984522B1 (fr) 2011-12-20 2014-02-14 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif de detection de la proximite d'un objet, comprenant des photodiodes spad
US9052356B2 (en) 2012-02-15 2015-06-09 International Business Machines Corporation Embedded photon emission calibration (EPEC)
US8989596B2 (en) 2012-03-06 2015-03-24 Northrop Grumman Systems Corporation Multiple sensor optical communication systems and methods
US9109888B2 (en) 2012-03-21 2015-08-18 Honda Motor Co., Ltd. Distance measuring system
US9335220B2 (en) 2012-03-22 2016-05-10 Apple Inc. Calibration of time-of-flight measurement using stray reflections
US20130258099A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Depth Estimation Device And Operating Method Using The Depth Estimation Device
US9723233B2 (en) 2012-04-18 2017-08-01 Brightway Vision Ltd. Controllable gated sensor
KR102038533B1 (ko) 2012-06-14 2019-10-31 한국전자통신연구원 레이저 레이더 시스템 및 목표물 영상 획득 방법
US20130342835A1 (en) 2012-06-25 2013-12-26 California Institute Of Technology Time resolved laser raman spectroscopy using a single photon avalanche diode array
GB2504291A (en) 2012-07-24 2014-01-29 St Microelectronics Ltd A proximity and gesture detection module
EP2708914A1 (de) 2012-09-18 2014-03-19 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung einer Tiefenkarte
KR102010807B1 (ko) * 2012-12-06 2019-08-14 삼성전자 주식회사 단말 대 단말 통신에서 정보를 교환하는 방법 및 장치
GB201300334D0 (en) 2013-01-09 2013-02-20 St Microelectronics Ltd Sensor circuit
GB2510890A (en) 2013-02-18 2014-08-20 St Microelectronics Res & Dev Method and apparatus
KR102048361B1 (ko) 2013-02-28 2019-11-25 엘지전자 주식회사 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치
DE202013101039U1 (de) 2013-03-11 2014-03-12 Sick Ag Optoelektronischer Sensor zur Entfernungsmessung
US9182278B2 (en) 2013-03-14 2015-11-10 Sciaps, Inc. Wide spectral range spectrometer
US9516248B2 (en) 2013-03-15 2016-12-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Photosensor having enhanced sensitivity
US9076707B2 (en) 2013-04-19 2015-07-07 Lightspin Technologies, Inc. Integrated avalanche photodiode arrays
GB2513408B (en) 2013-04-26 2017-12-13 Toshiba Res Europe Limited A photon detector and a photon detection method
US10269104B2 (en) 2013-04-29 2019-04-23 Nokia Technologies Oy Method and apparatus for fusing distance data from a distance sensing camera with an image
GB2514576A (en) 2013-05-29 2014-12-03 St Microelectronics Res & Dev Methods and apparatus
US20150260830A1 (en) 2013-07-12 2015-09-17 Princeton Optronics Inc. 2-D Planar VCSEL Source for 3-D Imaging
US9268012B2 (en) 2013-07-12 2016-02-23 Princeton Optronics Inc. 2-D planar VCSEL source for 3-D imaging
GB2520232A (en) 2013-08-06 2015-05-20 Univ Edinburgh Multiple Event Time to Digital Converter
US10061028B2 (en) 2013-09-05 2018-08-28 Texas Instruments Incorporated Time-of-flight (TOF) assisted structured light imaging
US8925814B1 (en) 2013-10-09 2015-01-06 Symbol Technologies, Inc. Apparatus for and method of monitoring output power of a laser beam during reading of targets
US9443310B2 (en) 2013-10-09 2016-09-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Illumination modules that emit structured light
US10063844B2 (en) 2013-10-17 2018-08-28 Microsoft Technology Licensing, Llc. Determining distances by probabilistic time of flight imaging
US10203399B2 (en) 2013-11-12 2019-02-12 Big Sky Financial Corporation Methods and apparatus for array based LiDAR systems with reduced interference
JP6489320B2 (ja) 2013-11-20 2019-03-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 測距撮像システム
US9210350B2 (en) 2013-12-09 2015-12-08 Omnivision Technologies, Inc. Low power imaging system with single photon avalanche diode photon counters and ghost image reduction
US9625580B2 (en) 2014-01-03 2017-04-18 Princeton Lightwave, Inc. LiDAR system comprising a single-photon detector
US9331116B2 (en) 2014-01-15 2016-05-03 Omnivision Technologies, Inc. Back side illuminated single photon avalanche diode imaging sensor with high short wavelength detection efficiency
US9312401B2 (en) 2014-01-15 2016-04-12 Omnivision Technologies, Inc. Single photon avalanche diode imaging sensor for complementary metal oxide semiconductor stacked chip applications
JP6207407B2 (ja) 2014-01-17 2017-10-04 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 レーザレーダ装置、物体検出方法、及び、プログラム
US9456201B2 (en) 2014-02-10 2016-09-27 Microsoft Technology Licensing, Llc VCSEL array for a depth camera
CN103763485A (zh) 2014-02-17 2014-04-30 苏州超锐微电子有限公司 一种用于智能图像传感器的单光子级分辨率图像采集芯片前端电路模块
CN106104297B (zh) 2014-03-14 2020-06-30 赫普塔冈微光有限公司 可操作以识别虚假反射并补偿由虚假反射导致的误差的光电模块
US9761049B2 (en) * 2014-03-28 2017-09-12 Intel Corporation Determination of mobile display position and orientation using micropower impulse radar
US9952323B2 (en) 2014-04-07 2018-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. High resolution, high frame rate, low power image sensor
US10419703B2 (en) 2014-06-20 2019-09-17 Qualcomm Incorporated Automatic multiple depth cameras synchronization using time sharing
CN106662433B (zh) 2014-06-27 2019-09-06 新加坡恒立私人有限公司 结构化光成像系统及方法
DE202014005508U1 (de) 2014-07-02 2014-10-09 Robert Bosch Gmbh Entfernungsmessvorrichtung
EP3171241A4 (en) 2014-07-16 2017-12-13 Ricoh Company, Ltd. System, machine, control method, and program
US9377533B2 (en) 2014-08-11 2016-06-28 Gerard Dirk Smits Three-dimensional triangulation and time-of-flight based tracking systems and methods
US9810777B2 (en) 2014-08-22 2017-11-07 Voxtel, Inc. Asynchronous LADAR and imaging array
US20160072258A1 (en) 2014-09-10 2016-03-10 Princeton Optronics Inc. High Resolution Structured Light Source
US9596440B2 (en) 2014-09-11 2017-03-14 Microvision, Inc. Scanning laser planarity detection
US10295658B2 (en) 2014-10-02 2019-05-21 The Johns Hopkins University Optical detection system
TWI679442B (zh) 2014-12-02 2019-12-11 新加坡商新加坡恒立私人有限公司 深度感測模組及深度感測方法
US10036801B2 (en) 2015-03-05 2018-07-31 Big Sky Financial Corporation Methods and apparatus for increased precision and improved range in a multiple detector LiDAR array
CN104730535A (zh) 2015-03-20 2015-06-24 武汉科技大学 一种车载多普勒激光雷达距离测量方法
US10088557B2 (en) 2015-03-20 2018-10-02 MSOTEK Co., Ltd LIDAR apparatus
FR3034204A1 (ko) 2015-03-23 2016-09-30 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas
EP3842822A3 (en) * 2015-04-20 2021-09-08 ResMed Sensor Technologies Limited Multi sensor radio frequency detection
US10132616B2 (en) 2015-04-20 2018-11-20 Samsung Electronics Co., Ltd. CMOS image sensor for 2D imaging and depth measurement with ambient light rejection
US9864048B2 (en) 2015-05-17 2018-01-09 Microsoft Technology Licensing, Llc. Gated time of flight camera
US10488549B2 (en) 2015-05-18 2019-11-26 Lasermotive, Inc. Locating power receivers
CN104914446B (zh) 2015-06-19 2017-06-27 南京理工大学 基于光子计数的三维距离图像时域实时去噪方法
EP3113478A1 (en) 2015-06-30 2017-01-04 Thomson Licensing Plenoptic foveated camera
US10620300B2 (en) 2015-08-20 2020-04-14 Apple Inc. SPAD array with gated histogram construction
US9989357B2 (en) 2015-09-09 2018-06-05 Faro Technologies, Inc. Aerial device that cooperates with an external projector to measure three-dimensional coordinates
US10063849B2 (en) 2015-09-24 2018-08-28 Ouster, Inc. Optical system for collecting distance information within a field
CN108604053B (zh) 2015-10-21 2021-11-02 普林斯顿光电子股份有限公司 编码图案投影仪
US10067224B2 (en) 2015-10-22 2018-09-04 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Time to digital converter (TDC) with synchronous output and related methods
EP3159711A1 (en) 2015-10-23 2017-04-26 Xenomatix NV System and method for determining a distance to an object
JP2018533026A (ja) 2015-11-05 2018-11-08 ルミナー テクノロジーズ インコーポレイテッド 高分解能のデプスマップを作成するための、改善された走査速度を有するライダーシステム
FR3043797A1 (ko) 2015-11-16 2017-05-19 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas
CN108603758A (zh) 2015-11-30 2018-09-28 卢米诺技术公司 具有分布式激光器和多个传感器头的激光雷达系统和激光雷达系统的脉冲激光器
EP3182156B1 (en) 2015-12-18 2021-01-27 STMicroelectronics (Research & Development) Limited Ranging apparatus
JP6854828B2 (ja) 2015-12-18 2021-04-07 ジェラルド ディルク スミッツ 物体のリアルタイム位置検知
US9997551B2 (en) 2015-12-20 2018-06-12 Apple Inc. Spad array with pixel-level bias control
US10324171B2 (en) 2015-12-20 2019-06-18 Apple Inc. Light detection and ranging sensor
EP3185037B1 (en) 2015-12-23 2020-07-08 STMicroelectronics (Research & Development) Limited Depth imaging system
EP3185038B1 (de) 2015-12-23 2018-02-14 Sick Ag Optoelektronischer sensor und verfahren zur messung einer entfernung
US9823118B2 (en) 2015-12-26 2017-11-21 Intel Corporation Low power, high resolution solid state LIDAR circuit
US10386487B1 (en) 2015-12-30 2019-08-20 Argo AI, LLC Geiger-mode LiDAR system having improved signal-to-noise ratio
US10627490B2 (en) 2016-01-31 2020-04-21 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging
US10754015B2 (en) 2016-02-18 2020-08-25 Aeye, Inc. Adaptive ladar receiver
US9933513B2 (en) 2016-02-18 2018-04-03 Aeye, Inc. Method and apparatus for an adaptive ladar receiver
US9866816B2 (en) 2016-03-03 2018-01-09 4D Intellectual Properties, Llc Methods and apparatus for an active pulsed 4D camera for image acquisition and analysis
JP2019512704A (ja) 2016-03-21 2019-05-16 ベロダイン ライダー， インク． 可変パルス繰返し数を有するｌｉｄａｒに基づく三次元撮像
US9739881B1 (en) 2016-03-24 2017-08-22 RFNAV, Inc. Low cost 3D radar imaging and 3D association method from low count linear arrays for all weather autonomous vehicle navigation
JP2017195573A (ja) 2016-04-22 2017-10-26 ソニー株式会社 撮像装置および電子機器
CA3022417C (en) 2016-04-26 2022-10-18 Illinois Institute Of Technology Apparatus and method for enhanced early photon detection in optical projection tomography
US10690756B2 (en) 2016-05-10 2020-06-23 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for LIDAR operation with pulse position modulation
JP6780308B2 (ja) 2016-06-10 2020-11-04 株式会社リコー 物体検出装置、センシング装置及び移動体装置
US10823826B2 (en) 2016-06-14 2020-11-03 Stmicroelectronics, Inc. Adaptive laser power and ranging limit for time of flight sensor
US20180341009A1 (en) 2016-06-23 2018-11-29 Apple Inc. Multi-range time of flight sensing
US10890649B2 (en) 2016-08-11 2021-01-12 Qualcomm Incorporated System and method for measuring reference and returned light beams in an optical system
EP3497477A1 (en) 2016-08-12 2019-06-19 Fastree3D SA Method and device for measuring a distance to a target in a multi-user environment by means of at least one detector
US20180059220A1 (en) 2016-08-30 2018-03-01 Qualcomm Incorporated Laser ranging device with beam signature and signature recognition
US10305247B2 (en) 2016-08-30 2019-05-28 Apple Inc. Radiation source with a small-angle scanning array
US20180081041A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-22 Apple Inc. LiDAR with irregular pulse sequence
CN109791195B (zh) * 2016-09-22 2023-02-03 苹果公司 用于光达的自适应发射功率控制
US10291895B2 (en) 2016-10-25 2019-05-14 Omnivision Technologies, Inc. Time of flight photosensor
DE102016221049A1 (de) 2016-10-26 2018-04-26 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Empfangen eines reflektierten Lichtpulses in einem Lidar-System
CN106405572B (zh) 2016-11-10 2019-02-26 西安交通大学 基于空间编码的远距离高分辨率激光主动成像装置及方法
GB201622429D0 (en) 2016-12-30 2017-02-15 Univ Court Of The Univ Of Edinburgh The Photon sensor apparatus
US10154254B2 (en) 2017-01-17 2018-12-11 Facebook Technologies, Llc Time-of-flight depth sensing for eye tracking
EP3355133B1 (en) 2017-01-25 2019-10-30 ams AG Method for calibrating a time-to-digital converter system and time-to-digital converter system
CN110235024B (zh) * 2017-01-25 2022-10-28 苹果公司 具有调制灵敏度的spad检测器
US11105925B2 (en) 2017-03-01 2021-08-31 Ouster, Inc. Accurate photo detector measurements for LIDAR
CN114114209A (zh) 2017-03-01 2022-03-01 奥斯特公司 用于lidar的准确光检测器测量
US10830879B2 (en) 2017-06-29 2020-11-10 Apple Inc. Time-of-flight depth mapping with parallax compensation
EP3428683B1 (en) 2017-07-11 2019-08-28 Sick Ag Optoelectronic sensor and method for measuring a distance
EP3428574A1 (en) 2017-07-11 2019-01-16 Fondazione Bruno Kessler Device for measuring a distance and method for measuring said distance
US20190018119A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-17 Apple Inc. Early-late pulse counting for light emitting depth sensors
US10955552B2 (en) 2017-09-27 2021-03-23 Apple Inc. Waveform design for a LiDAR system with closely-spaced pulses
TWI661211B (zh) * 2017-12-08 2019-06-01 財團法人工業技術研究院 距離感測裝置及其方法
EP3521856B1 (en) 2018-01-31 2023-09-13 ams AG Time-of-flight arrangement and method for a time-of-flight measurement
US10996323B2 (en) 2018-02-22 2021-05-04 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Time-of-flight imaging device, system and method
DE102018203534A1 (de) 2018-03-08 2019-09-12 Ibeo Automotive Systems GmbH Empfängeranordnung zum Empfang von Lichtimpulsen, LiDAR-Modul und Verfahren zum Empfangen von Lichtimpulsen
US10158038B1 (en) 2018-05-17 2018-12-18 Hi Llc Fast-gated photodetector architectures comprising dual voltage sources with a switch configuration
US11543495B2 (en) 2018-11-01 2023-01-03 Waymo Llc Shot reordering in LIDAR systems
WO2020101576A1 (en) 2018-11-16 2020-05-22 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Depth sensing using optical time-of-flight techniques through a transmissive cover
DE102018220688A1 (de) 2018-11-30 2020-06-04 Ibeo Automotive Systems GmbH Analog-Digital-Wandler
CN113748356A (zh) 2019-01-18 2021-12-03 感觉光子公司 数字像素及其操作方法
CN113330328A (zh) 2019-02-11 2021-08-31 苹果公司 使用脉冲束稀疏阵列的深度感测
EP3715907B1 (en) 2019-03-27 2024-02-28 Infineon Technologies AG Methods and apparatuses for compensating light reflections from a cover of a time-of-flight camera
DE112020001783T5 (de) 2019-04-02 2021-12-30 Ams International Ag Flugzeitsensor
US11500094B2 (en) * 2019-06-10 2022-11-15 Apple Inc. Selection of pulse repetition intervals for sensing time of flight
US10613203B1 (en) 2019-07-01 2020-04-07 Velodyne Lidar, Inc. Interference mitigation for light detection and ranging
CN110609293B (zh) 2019-09-19 2022-05-27 深圳奥锐达科技有限公司 一种基于飞行时间的距离探测系统和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009537832A (ja) 2006-05-23 2009-10-29 ライカ ジオシステムズ アクチェンゲゼルシャフト 標的の空間次元を決定するための距離測定方法及び距離計
EP3285087A1 (en) 2016-08-19 2018-02-21 ams AG Sensor arrangement and method for determining time-of-flight
US20190011556A1 (en) 2017-07-05 2019-01-10 Ouster, Inc. Light ranging device with electronically scanned emitter array and synchronized sensor array

Also Published As

Publication number Publication date
EP3751307B1 (en) 2022-06-22
CN112068149B (zh) 2024-05-10
US11500094B2 (en) 2022-11-15
EP4050369A1 (en) 2022-08-31
KR20220117190A (ko) 2022-08-23
TWI745998B (zh) 2021-11-11
TW202102877A (zh) 2021-01-16
EP4050369B1 (en) 2024-06-05
KR20200141937A (ko) 2020-12-21
US20200386890A1 (en) 2020-12-10
KR102518450B1 (ko) 2023-04-04
EP3751307A1 (en) 2020-12-16
CN112068149A (zh) 2020-12-11

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