TW201910161A - 距離測量裝置、距離測量方法及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於一車輛之距離測量系統。該系統包括：複數個光源，其等包含一第一光源及一第二光源，其中該第一光源經組態以照射該車輛內之一第一照射範圍且該第二光源經組態以照射不同於該第一照射範圍之該車輛內之一第二照射範圍；及至少一飛行時間感測器，其經配置以感測自該第一照射範圍及該第二照射範圍中之物件反射之光。

Description

距離測量裝置、距離測量方法及程式
本發明係關於一種距離測量裝置、一種距離測量方法及一種程式，且更特定言之，本發明係關於可藉此達成進一步最佳化之一種距離測量裝置、一種距離測量方法及一種程式。
通常採用一飛行時間(TOF)系統來在藉由使用諸如一互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器之一成像元件所擷取之一成像範圍內自該成像元件測量一距離(深度)。在TOF系統中，調變光自一光源輻射至為一測量目標之一目標物件。接著，可基於直至成像元件接收到反射光(其係自目標物件上所反射之調變光)所耗費之時間來測量成像元件與目標物件之間的一距離。 例如，專利文獻1已揭示以下乘員監測器件。在此乘員監測器件中，使用調變光來照射一期望上車位置。使用一影像監測一乘員，該影像之像素值僅為對應於包含該照射區域之一成像區域中之調變光之反射光分量。 [引用列表] [專利文獻] [PTL 1] 日本專利特許公開申請案第2010-111367號
[技術問題] 順帶而言，若使用TOF系統之距離測量裝置測量一長距離或一寬視野，則通常需要提高調變光之發光強度。因此，必須增加供應至光源之電功率。發熱及峰值功率由此增加。此外，若經設計以用於一短距離(例如數十厘米)之距離測量裝置之組態在不作改變之情況下用於長距離測量，則與成像元件之測量誤差增大。因此，距離測量裝置難以充分展現效能，且吾人期望在發熱、峰值功率、測量誤差及其類似者方面相較於傳統距離測量裝置達成最佳化。 已鑑於上述情況而製造本發明以能夠達成進一步最佳化。 [問題之解決方案] 根據本發明，提供一種用於一車輛之距離測量系統。該系統包括：複數個光源，其等包含一第一光源及一第二光源，其中該第一光源經組態以照射該車輛內之一第一照射範圍且該第二光源經組態以照射不同於該第一照射範圍之該車輛內之一第二照射範圍；及至少一飛行時間感測器，其經配置以感測自該第一照射範圍及該第二照射範圍中之物件反射之光。 [本發明之有利效應] 此外，可根據本發明來達成進一步最佳化。 應注意，此處所描述之效應不必具限制性，而是可給出本發明中所描述之任何效應。
相關申請案之交叉參考 本申請案主張2017年5月31日申請之日本優先專利申請案JP 2017-108541及2017年6月29日申請之日本優先專利申請案JP 2017-127729之權利，該等申請案之各者之全部內容以引用的方式併入本文中。 在下文中，將參考圖式來詳細描述本發明應用於其之特定實施例。 ＜距離測量裝置之第一組態實例＞ 圖1係展示本發明應用於其之一距離測量裝置之一第一實施例之一組態實例的一方塊圖。 在圖1中，一距離測量裝置11包含一距離測量處理單元12及一電源供應單元13。距離測量處理單元12使用自電源供應單元13供應之電功率來驅動。例如，距離測量裝置11安裝於一車輛中，如稍後將參考圖19至圖24描述。距離測量裝置11執行距離測量(其中車輛之一乘員係一目標)且基於測量距離來獲取一深度影像。接著，距離測量裝置11將一應用處理信號輸出至一後級區塊。此處，由於一應用使用深度影像來處理而獲得應用處理信號。在後級區塊處，根據應用處理信號來執行處理。例如，若執行藉由使用深度影像來辨識乘員之一手勢之一應用，則輸出與乘員之手勢相關聯之一指令信號作為應用處理信號且根據基於乘員之手勢之指令來控制車輛內之各種操作。 距離測量處理單元12包含一光調變器21、一發光二極體22、一光發射器透鏡23、一光接收器透鏡24、一TOF感測器25、一影像儲存單元26及一信號處理器27。 光調變器21將一調變信號供應至發光二極體22。調變信號使用(例如)約10 MHz之一高頻波來調變自發光二極體22輸出之光。此外，光調變器21將一時序信號供應至TOF感測器25及信號處理器27。時序信號指示調變發光二極體22之光之一時序。 根據自光調變器21供應之調變信號，發光二極體22發射光，同時高速調變一不可見區域之光(例如紅外光)。發光二極體22將該光輻射至一目標物件。目標物件係其距離將由距離測量裝置11測量之一目標。應注意，儘管將光輻射至目標物件之光源在此實施例中被描述為發光二極體22，但可使用諸如一雷射二極體之其他光源。 光發射器透鏡23包含一窄角透鏡，其調整光之分佈，使得自發光二極體22輻射之光具有一所要照射角(例如50度或100度，如稍後將描述之圖20中所展示)。 光接收器透鏡24包含一廣角透鏡，其引起經擷取以由距離測量裝置11執行距離測量之一成像範圍落入一視野內。接著，光接收器透鏡24形成光之一影像，其依成像範圍之一視角(例如圖19中所展示之50度或圖21中所展示之100度，如稍後將描述)會聚於TOF感測器25之一感測器表面上。 TOF感測器25包含對自發光二極體22輻射之光之一波長區域敏感之一成像元件。TOF感測器25在感測器表面上配置成一陣列形式之複數個像素處接收其影像由光接收器透鏡24形成之光。如圖中所展示，TOF感測器25配置於發光二極體22附近。TOF感測器25自包含一照射範圍(其中光由發光二極體22輻射)之成像範圍接收光。接著，TOF感測器25輸出一原始信號。原始信號包含由各像素作為一像素值接收之光量。 影像儲存單元26儲存由自TOF感測器25輸出之原始信號構成之一影像。例如，影像儲存單元26能夠在成像範圍內發生一改變時儲存一最新影像及在其中不存在目標物件之一狀態中將成像範圍內之一影像儲存為一背景影像。 信號處理器27使自TOF感測器25供應之原始信號經受各種類型之信號處理且輸出上文所描述之應用處理信號。此外，如圖中所展示，信號處理器27包含一不受影響影像產生器31、一算術處理器32、一輸出單元33及一用於車輛控制之電腦34。 根據自光調變器21供應之時序信號，不受影響影像產生器31消除來自自TOF感測器25供應之原始信號之周圍光之影響。藉此，不受影響影像產生器31產生一影像(下文中指稱不受影響影像)，該影像僅包含對應於自發光二極體22輻射之光(調變光)之反射光分量作為像素值。不受影響影像產生器31將所產生之影像供應至算術處理器32。此外，不受影響影像產生器31讀出儲存於影像儲存單元26中之背景影像。不受影響影像產生器31判定背景影像與由自TOF感測器25供應之原始信號構成之影像之一差異。依此方式，不受影響影像產生器31能夠產生成像範圍內之僅目標物件之不受影響影像。 每當自不受影響影像產生器31供應一不受影響影像時，算術處理器32執行一算術運算以針對不受影響影像之各像素判定至目標物件之一距離。算術處理器32將指示該算術運算中所判定之距離之一深度信號供應給輸出單元33。此外，算術處理器32可依取決於需要之一方式讀出儲存於影像儲存單元26中之最新影像且藉由使用該影像來判定至目標物件之距離。 基於自算術處理器32供應之深度信號，輸出單元33根據像素之配置來產生其中配置至成像物件之距離之一深度影像。輸出單元33將深度影像輸出至用於車輛控制之電腦34。 用於車輛控制之電腦34包含一電子控制單元(ECU)。ECU電子地控制其中安裝(例如)距離測量裝置11之車輛之各自部分。用於車輛控制之電腦34使用自輸出單元33輸出之深度影像來執行各種應用。例如，用於車輛控制之電腦34能夠執行一應用以偵測基於乘員之一手部動作之一手勢且輸出與一偵測手勢相關聯之一指令信號作為應用處理信號。此外，用於車輛控制之電腦34能夠執行一應用以偵測基於(例如)乘員之一頭部運動之睡眠且輸出指示乘員是否在睡覺之一信號作為應用處理信號。 此外，自用於車輛控制之電腦34輸出之應用處理信號供應至基於該應用處理信號來執行處理之一後級區塊且亦供應至電源供應單元13。 應注意，距離測量裝置11可安裝於除車輛之外之各種裝置中且可包含執行對應於各裝置之一應用之一應用執行單元來替代用於車輛控制之電腦34。 電源供應單元13包含一主電池41、一光源之一電源供應器42、一TOF感測器之一電源供應器43、用於信號處理之一電源供應器44及一誤差計算器45。 主電池41累積主要用於驅動距離測量處理單元12之電功率。電池41將電功率供應至一光源之電源供應器42、一TOF感測器之電源供應器43及用於信號處理之電源供應器44。在圖1所展示之實例中，將主電池41之一輸出電壓設定為12 V。 一光源之電源供應器42係將主電池41之輸出電壓轉換為發光二極體22之定額電壓之一直流電/直流電(DC/DC)轉換器。一光源之電源供應器42供應引起發光二極體22發射光所需之電功率(下文中指稱發光功率(若需要))。在圖1所展示之實例中，一光源之電源供應器42將一電壓自12 V轉換為3.3 V且將發光功率供應至發光二極體22。此外，如稍後將描述，一光源之電源供應器42能夠根據自誤差計算器45輸出之一誤差信號來執行回饋控制。 一TOF感測器之電源供應器43係將主電池41之輸出電壓轉換為TOF感測器25之定額電壓之一DC/DC轉換器。一TOF感測器之電源供應器43供應驅動TOF感測器25所需之電功率。在圖1所展示之實例中，一TOF感測器之電源供應器43將一電壓自12 V轉換為1.8 V且將電功率供應至TOF感測器25。 用於信號處理之電源供應器44係將主電池41之輸出電壓轉換為信號處理器27之定額電壓之一DC/DC轉換器。用於信號處理之電源供應器44供應驅動信號處理器27所需之電功率。在圖1所展示之實例中，用於信號處理之電源供應器44將一電壓自12 V轉換為1.2 V且將電功率供應至信號處理器27。 基於自用於車輛控制之電腦34供應之應用處理信號，誤差計算器45計算測量至目標物件之距離之一測量結果之一距離測量誤差。誤差計算器45將指示距離測量誤差之一誤差信號供應至一光源之電源供應器42。此處，距離測量誤差係指測量結果隨時間之一波动(變動)、一單一測量值所引起之一誤差(與實際距離之差異)及其類似者。 因此，在距離測量裝置11中，一光源之電源供應器42能夠執行回饋控制以調整發光二極體22之發光功率，使得基於應用處理信號之距離測量誤差維持於後級處理中所容許之一預定容限位準處。 將參考圖2來描述發光功率與距離測量誤差之間的關係。 在圖2中，垂直軸表示由誤差計算器45計算之距離測量誤差且水平軸表示供應至發光二極體22之發光功率。如由圖2中所展示之曲線所表達，存在距離測量誤差隨發光功率增大而減小之一關係。 此外，圖2依取決於距離測量裝置11之個別差異之一方式展示具有一典型距離測量誤差之一曲線(典型)、具有一最佳距離測量誤差之一曲線(最佳)及具有一最差距離測量誤差之一曲線(最差)。如圖中所展示，為使距離測量誤差維持於容限位準處，具有最佳距離測量誤差之距離測量裝置11中之一發光功率Pb係最低的。此外，具有典型距離測量誤差之距離測量裝置11中之一發光功率Pt係第二低的。具有最差距離測量誤差之距離測量裝置11中之一發光功率Pw係最高的。 例如，距離測量裝置11之距離測量誤差取決於個人。因此，一般而言，為了甚至使具有最差距離測量誤差之距離測量裝置11中之距離測量誤差能夠維持於容限位準處，將發光功率Pw供應至發光二極體22。即，不管距離測量裝置11之情況如何，可藉由將發光功率Pw供應至發光二極體22來實現等於或低於容限位準之距離測量誤差。 然而，在具有典型距離測量誤差之距離測量裝置11或具有最佳距離測量誤差之距離測量裝置11中，將發光功率Pw供應至發光二極體22導致不必要功率消耗。鑑於此，執行回饋控制，使得依取決於距離測量裝置11之距離測量誤差之一方式將一適合發光功率量供應至發光二極體22。依此方式，可減少功率消耗。 因此，如上文所描述，距離測量裝置11之一光源之電源供應器42調整供應至發光二極體22之一電壓以降低發光二極體22之發光功率，使得基於應用處理信號之距離測量誤差維持於容限位準處。藉此，可依取決於距離測量裝置11之個別差異之一方式達成供應至發光二極體22之電功率之最佳化，且可相較於傳統情況減少功率消耗。 因此，距離測量裝置11能夠(例如)減少發熱且縮小一冷卻機構之尺寸。因此，距離測量裝置11能夠達成整個裝置縮小尺寸。此外，減少主電池41中所累積之電功率之消耗。因此，距離測量裝置11能夠延長主電池41之驅動時間。 應注意，如上文所描述，距離測量裝置11不受限於其中用於車輛控制之電腦34將應用處理信號供應給誤差計算器45且執行基於應用處理信號之回饋的組態。 例如，距離測量裝置11可依使得自TOF感測器25輸出之原始信號供應至誤差計算器45 (如由圖1之虛線箭頭所展示)之一方式組態。在因此所組態之距離測量裝置11中，誤差計算器45基於原始信號來計算距離測量誤差。接著，誤差計算器45將指示所計算之距離測量誤差之誤差信號供應至一光源之電源供應器42。依此方式，執行上文所描述之回饋控制。即，一光源之電源供應器42能夠調整供應至發光二極體22之發光功率之電壓，使得基於原始信號之距離測量誤差維持於容限位準處。 類似地，距離測量裝置11可依使得自算術處理器32輸出之深度信號供應至誤差計算器45 (如由圖1之雙點鏈線之箭頭所展示)之一方式組態。在因此所組態之距離測量裝置11中，誤差計算器45基於深度信號來計算距離測量誤差。接著，誤差計算器45將指示所計算之距離測量誤差之誤差信號供應至一光源之電源供應器42。依此方式，執行上文所描述之回饋控制。即，一光源之電源供應器42能夠調整供應至發光二極體22之發光功率之電壓，使得基於深度信號之距離測量誤差維持於容限位準處。 接著，圖3係描述距離測量裝置11中所執行之回饋控制之處理的一流程圖。 例如，啟動距離測量裝置11。距離測量處理單元12輸出一應用處理信號。接著，開始處理。在步驟S11中，誤差計算器45獲取自距離測量處理單元12輸出之應用處理信號。 在步驟S12中，基於S11中所獲取之應用處理信號，誤差計算器45計算測量至目標物件之距離之一測量結果之一距離測量誤差且將該距離測量誤差供應至一光源之電源供應器42。 在步驟S13中，一光源之電源供應器42執行回饋控制以調整供應至發光二極體22之發光功率之電壓以降低發光二極體22之發光功率，使得步驟S12中所供應之距離測量誤差維持於容限位準處。 此後，處理返回至步驟S11。接著，重複執行類似處理。 如上文所描述，距離測量裝置11執行回饋控制以調整供應至發光二極體22之發光功率之電壓。依此方式，可減少功率消耗。 ＜距離測量裝置之第二組態實例＞ 圖4係展示本發明應用於其之距離測量裝置之一第二實施例之一組態實例的一方塊圖。應注意，在圖4所展示之一距離測量裝置11A中，與圖1之距離測量裝置11共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖4中所展示，距離測量裝置11A包含距離測量處理單元12及一電源供應單元13A。接著，距離測量裝置11A具有不同於圖1之距離測量裝置11之組態的一組態，其不同點在於：誤差計算器45經組態以將誤差信號輸出至電源供應單元13A中之一TOF感測器之電源供應器43。 即，在距離測量裝置11A中，一TOF感測器之電源供應器43經組態以根據自誤差計算器45輸出之誤差信號來執行回饋控制。例如，一TOF感測器之電源供應器43能夠調整供應至TOF感測器25之電功率之電壓，使得距離測量誤差維持於容限位準處。 藉此，如同圖1之距離測量裝置11，距離測量裝置11A能夠減少功率消耗且達成整體最佳化。 應注意，在距離測量裝置11A中，如由圖4之虛線箭頭所展示，可採用其中將自TOF感測器25輸出之原始信號供應至誤差計算器45之組態且可執行根據基於原始信號之誤差信號之回饋控制。類似地，在距離測量裝置11A中，如由圖4之雙點鏈線之箭頭所展示，可採用其中將自算術處理器32輸出之深度信號供應至誤差計算器45之組態且可執行根據基於深度信號之誤差信號之回饋控制。 ＜距離測量裝置之第三組態實例＞ 圖5係展示本發明應用於其之距離測量裝置之一第三實施例之一組態實例的一方塊圖。應注意，在圖5所展示之一距離測量裝置11B中，與圖1之距離測量裝置11共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖5中所展示，距離測量裝置11B包含距離測量處理單元12及一電源供應單元13B。接著，距離測量裝置11B具有不同於圖1之距離測量裝置11之組態的一組態，其不同點在於：在電源供應單元13B中，誤差計算器45經組態以將誤差信號輸出至用於信號處理之電源供應器44。 即，在距離測量裝置11B中，用於信號處理之電源供應器44經組態以根據自誤差計算器45輸出之誤差信號來執行回饋控制。例如，用於信號處理之電源供應器44能夠調整供應至信號處理器27之電功率之電壓，使得距離測量誤差維持於容限位準處。 藉此，如同圖1之距離測量裝置11，距離測量裝置11B能夠減少功率消耗且達成整體最佳化。 應注意，在距離測量裝置11B中，如由圖5之虛線箭頭所展示，可採用其中將自TOF感測器25輸出之原始信號供應至誤差計算器45之組態且可執行根據基於原始信號之誤差信號之回饋控制。類似地，在距離測量裝置11B中，如由圖5之雙點鏈線之箭頭所展示，可採用其中將自算術處理器32輸出之深度信號供應至誤差計算器45之組態且可執行根據基於深度信號之誤差信號之回饋控制。 如上文所描述，距離測量裝置11至11B能夠(例如)減少發熱(因為可降低平均消耗電功率)且能夠達成整個裝置縮小尺寸。 ＜峰值功率之減小＞ 將參考圖6至圖19來描述距離測量裝置11中之峰值功率之減小。 首先，將參考圖6來描述測量距離測量裝置11中之一距離之一原理。 例如，照射光自發光二極體22輻射至目標物件。依取決於至目標物件之一距離之一方式，反射光(其係目標物件上所反射之照射光)在自輻射照射光之一時點延遲一時間ϕ後由TOF感測器25接收。此時，在TOF感測器25處，反射光由一光接收部分A及一光接收部分B接收且電荷由光接收部分A及光接收部分B之各者累積。當發光二極體22輻射照射光時，光接收部分A在一時間間隔後接收光。在光接收部分A之光接收結束之後，光接收部分B在相同時間間隔後接收光。 因此，可基於由光接收部分A累積之電荷與由光接收部分B累積之電荷之一比率來判定接收反射光之前之一時間ϕ。可基於光速來計算至目標物件之距離。 如圖中可見，在距離測量裝置11處，由發光二極體22消耗之電功率在發光二極體22輻射照射光時達到峰值。接著，當峰值功率減小以減少距離測量裝置11之功率消耗時，TOF感測器25處所接收之反射光變弱。因此，TOF感測器25之感測器敏感度降低。因此，需要減小峰值功率，同時避免TOF感測器25之感測器敏感度降低。 ＜第一峰值功率減小方法＞ 將參考圖7來描述一第一峰值功率減小方法。 圖7展示一電功率LED、一電功率GDA及一電功率GDB。電功率LED由發光二極體22消耗以輻射照射光。電功率GDA經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分A。電功率GDB經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分B。 例如，在第一峰值功率減小方法中，延長產生深度影像之一個圖框所需之一時間，同時減小電功率LED之峰值功率。因此，圖框速率降低。藉此，在每一圖框時間累積於TOF感測器25之光接收部分A及光接收部分B中之電荷變得類似於傳統方法。因此，可避免TOF感測器25之感測器敏感度降低。 依此方式，距離測量裝置11能夠(例如)在不降低TOF感測器25之感測器敏感度之情況下減小峰值功率且能夠達成整個裝置縮小尺寸。 ＜距離測量裝置之第四組態實例＞ 首先，將參考圖8來描述一第二峰值功率減小方法。 圖8展示一電功率LED、一電功率GDA及一電功率GDB。電功率LED由發光二極體22消耗以輻射照射光。電功率GDA經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分A。電功率GDB經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分B。 例如，在第二峰值功率減小方法中，增大供應至TOF感測器25之一供應電壓，同時減小電功率LED之峰值功率。由於依此方式增大TOF感測器25之供應電壓，所以可增加對應於由TOF感測器25之光接收部分A及光接收部分B接收反射光之累積電荷且避免TOF感測器25之感測器敏感度降低。 圖9係展示本發明應用於其之距離測量裝置之一第四實施例之一組態實例的一方塊圖。應注意，在圖9所展示之一距離測量裝置11C中，與圖1之距離測量裝置11共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖9中所展示，距離測量裝置11C包含一距離測量處理單元12C、一電源供應單元13C及一場可程式化閘陣列(FPGA) 14。距離測量裝置11C具有不同於圖1之距離測量裝置11之組態的一組態，其不同點在於：距離測量處理單元12C經組態以不供應應用處理信號、原始信號及深度信號至電源供應單元13C，且電源供應單元13C不包含誤差計算器45。 FPGA 14係其組態可由一設計者設定之一積體電路。FPGA 14可(例如)經程式化以控制發光二極體22及一TOF感測器之電源供應器43。即，在距離測量處理單元12C中，FPGA 14能夠控制發光二極體22以減小輻射照射光時所消耗之峰值功率且控制一TOF感測器之電源供應器43增大TOF感測器25之供應電壓。 因此，如參考圖8所描述，距離測量處理單元12C能夠在不降低TOF感測器25之感測器敏感度之情况下減小峰值功率。 接著，圖10係描述由圖9之FPGA 14執行之處理的一流程圖。 例如，啟動距離測量裝置11C。接著，開始處理。在步驟S21中，FPGA 14控制發光二極體22減小峰值功率。 在步驟S22中，FPGA 14控制一TOF感測器之電源供應器43增大TOF感測器25之供應電壓，且終止處理。 將參考圖11來描述圖9之距離測量裝置11C之一修改實例。應注意，在圖11所展示之一距離測量裝置11C'中，與圖9之距離測量裝置11C及圖1之距離測量裝置11共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖11中所展示，距離測量裝置11C'具有組合圖9之距離測量裝置11C與圖1之距離測量裝置11之一組態。即，距離測量裝置11C'包含類似於圖9之距離測量裝置11C之FPGA的一FPGA 14及類似於圖1之距離測量裝置11之距離測量處理單元及電源供應單元般組態之一距離測量處理單元12及一電源供應單元13。 因此，距離測量裝置11C'能夠如同圖9之距離測量裝置11C般減小峰值功率且能夠如同圖1之距離測量裝置11般根據誤差信號執行回饋控制以減少功率消耗。藉此，距離測量裝置11C'能夠相較於傳統距離測量裝置達成電功率之最佳化。因此，距離測量裝置11C'能夠延長主電池41之驅動時間且能夠達成整個裝置縮小尺寸。因此，可實現一整體更佳組態。 ＜距離測量裝置之第五組態實例＞ 首先，將參考圖12來描述一第三峰值功率減小方法。 在圖12中，電功率LED由發光二極體22消耗以輻射照射光。電功率GDA經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分A。電功率GDB經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分B。 例如，在第三峰值功率減小方法中，在TOF感測器25處執行像素併像，同時減小少電功率LED之峰值功率。像素併像係指將複數個像素處之像素值相加。由於依此方式使複數個像素處之像素值相加，所以像素併像之後之電荷可類似於傳統方法且可避免TOF感測器25之感測器敏感度降低。 圖13係展示本發明應用於其之距離測量裝置之一第五實施例之一組態實例的一方塊圖。應注意，在圖13所展示之一距離測量裝置11D中，與圖1之距離測量裝置11及圖9之距離測量裝置11C共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖13中所展示，距離測量裝置11D包含一距離測量處理單元12D、一電源供應單元13D及FPGA 14。距離測量裝置11D具有不同於圖1之距離測量裝置11之組態的一組態，其不同點在於：距離測量處理單元12D經組態以不供應應用處理信號、原始信號及深度信號至電源供應單元13D，且電源供應單元13D不包含誤差計算器45。 此外，在距離測量裝置11D中，FPGA 14經程式化以控制發光二極體22及TOF感測器25。即，在距離測量處理單元12D中，FPGA 14能夠控制發光二極體22以減小輻射照射光時所消耗之峰值功率且能夠控制TOF感測器25執行像素併像。 因此，距離測量處理單元12D能夠在不降低TOF感測器25之感測器敏感度之情況下減小峰值功率。 將參考圖14來描述圖13之距離測量裝置11D之一修改實例。應注意，在圖11所展示之一距離測量裝置11D'中，與圖13之距離測量裝置11D及圖1之距離測量裝置11共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖14中所展示，距離測量裝置11D'具有組合圖13之距離測量裝置11D與圖1之距離測量裝置11之一組態。即，距離測量裝置11D'包含類似於圖13之距離測量裝置11D之FPGA的一FPGA 14及類似於圖1之距離測量裝置11之距離測量處理單元及電源供應單元般組態之一距離測量處理單元12及一電源供應單元13。 因此，距離測量裝置11D'能夠如同圖13之距離測量裝置11D般減小峰值功率且能夠如同圖1之距離測量裝置11般根據誤差信號執行回饋控制以減少功率消耗。藉此，距離測量裝置11D'能夠相較於傳統距離測量裝置達成電功率之最佳化。因此，距離測量裝置11D'能夠延長主電池41之驅動時間且能夠達成整個裝置縮小尺寸。因此，可實現一整體更佳組態。 ＜距離測量裝置之第六組態實例＞ 首先，將參考圖15來描述一第四峰值功率減小方法。 圖15展示一電功率LED、一電功率GDA及一電功率GDB。電功率LED由發光二極體22消耗以輻射照射光。電功率GDA經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分A。電功率GDB經消耗以驅動TOF感測器25之光接收部分B。 例如，在第四峰值功率減小方法中，使用複數個發光二極體22且減小各發光二極體22之峰值功率。具體而言，由於使用各具有一減半峰值功率之兩個發光二極體22，所以自該等發光二極體22輻射之照射光之強度可類似於傳統方法且可避免TOF感測器25之感測器敏感度降低。 圖16係展示本發明應用於其之距離測量裝置之一第六實施例之一組態實例的一方塊圖。應注意，在圖16所展示之一距離測量裝置11E中，與圖1之距離測量裝置11共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖16中所展示，距離測量裝置11E包含一距離測量處理單元12E、一電源供應單元13E及FPGA 14。距離測量裝置11E具有不同於圖1之距離測量裝置11之組態的一組態，其不同點在於：距離測量處理單元12E經組態以不供應應用處理信號、原始信號及深度信號至電源供應單元13E，且電源供應單元13E不包含誤差計算器45。 接著，在距離測量裝置11E中，距離測量處理單元12E包含兩個發光二極體22-1及22-2及兩個光發射器透鏡23-1及23-2。此外，在距離測量裝置11E中，FPGA 14經程式化以控制發光二極體22-1及22-2。即，在距離測量處理單元12E中，FPGA 14能夠控制發光二極體22-1及22-2以減小輻射照射光時所消耗之峰值功率。藉此，發光二極體22-1及22-2之照射光束彼此重疊之一位置處之光量可類似於傳統發光二極體且可避免TOF感測器25之感測器敏感度降低。 因此，距離測量處理單元12E能夠在不降低TOF感測器25之感測器敏感度之情況下減小峰值功率。 將參考圖17來描述圖16之距離測量裝置11E之一修改實例。應注意，在圖17所展示之距離測量裝置11E'中，與圖16之距離測量裝置11E及圖1之距離測量裝置11共有之組態將由相同符號標示且將省略其詳細描述。 如圖17中所展示，距離測量裝置11E'具有組合圖16之距離測量裝置11E與圖1之距離測量裝置11之一組態。即，距離測量裝置11E'包含類似於圖16之距離測量裝置11E之FPGA的一FPGA 14及類似於圖1之距離測量裝置11之距離測量處理單元及電源供應單元般組態之一距離測量處理單元12及一電源供應單元13。 因此，距離測量裝置11E'能夠如同圖16之距離測量裝置11E般減小峰值功率且能夠如同圖1之距離測量裝置11般減小平均電功率。因此，可相較於傳統距離測量裝置達成電功率之最佳化。因此，距離測量裝置11E'能夠延長主電池41之驅動時間且能夠達成整個裝置縮小尺寸。因此，可實現一整體更佳組態。 應注意，距離測量裝置11之發光二極體22之數目不限於如同圖16之距離測量裝置11E般為2，而是可採用包含兩個或兩個以上發光二極體22之一組態。在此情況中，例如圖18中所展示，可藉由利用光量在自兩個發光二極體22輻射之照射光束彼此重疊之部分處增加之照射圖案之不均勻性來達成結構光之距離測量準確度提高。 ＜發光二極體及(若干) TOF感測器之配置實例＞ 將參考圖19至圖24來描述一封閉空間(諸如一車輛內部)中之發光二極體及(若干) TOF感測器之配置實例。 例如，為測量一封閉空間(諸如一車輛之駕駛室及為一目標之一人、行李或其類似者之一棲息室)內之一距離，通常需要每次感測一相對較寬視角。然而，當一距離測量感測器使用如同TOF系統或其類似者之主動光源時，主動光源相對於(例如) 100度或更大之一寬視角漫射。因此，輻射至一目標物件之光源之電功率變得不足。雜訊相對增加。因此，難以獲得所要距離測量效能。 因此，可期望提供一距離側裝置，其中依使得發光二極體及TOF感測器經配置使得可在此一封閉空間內獲得更想要距離測量效能之一方式達成進一步最佳化。 圖19展示發光二極體及(若干) TOF感測器之一第一配置實例。 在發光二極體及(若干) TOF感測器之第一配置實例中，複數個發光二極體103及複數個TOF感測器102經配置以各劃分一感測範圍。 即，如圖19中所展示，安裝於一車輛100中之一距離測量裝置101包含兩個TOF感測器102-1及102-2及兩個發光二極體103-1及103-2。兩個TOF感測器102-1及102-2及兩個發光二極體103-1及103-2配置於車輛100之一擋風玻璃內。應注意，除TOF感測器102-1及102-2及發光二極體103-1及103-2之外，距離測量裝置101包含(例如)圖1之距離測量裝置11之各自區塊且省略此等區塊之繪示。 如同圖1之TOF感測器25，TOF感測器102-1及102-2各自一成像範圍接收光。此處，成像範圍係車輛100之封閉空間之一內部。此時，透過圖1之光接收器透鏡24將在TOF感測器102-1及102-2之感測器表面上形成影像之成像範圍之視角設定為50度。 如同圖1之發光二極體22，發光二極體103-1及103-2將紅外光束(其等之各者經調變)輻射至車輛100之封閉空間之內部中。此時，透過圖1之光發射器透鏡23將自發光二極體103-1及103-2輻射之紅外光之照射角設定為50度。 此外，配置經執行使得TOF感測器102-1之一成像範圍及發光二極體103-1之一照射範圍依一近似相等方式彼此重疊且TOF感測器102-2之一成像範圍及發光二極體103-2之一照射範圍依一近似相等方式彼此重疊。 接著，在第一配置實例中，由TOF感測器102-1及發光二極體103-1形成之感測範圍及由TOF感測器102-2及發光二極體103-2形成之感測範圍劃分於左手邊及右手邊上。例如，配置經執行使得如圖中所展示，TOF感測器102-1及發光二極體103-1使用車輛100之內部之左半部作為感測範圍且TOF感測器102-2及發光二極體103-2使用車輛100之內部之右半部作為感測範圍。 由於依此方式劃分感測範圍，所以距離測量裝置101能夠相較於(例如)其中車輛100之左手邊及右手邊之一寬範圍由發光二極體103及TOF感測器102之對感測之一組態而抑制距離測量準確度降低。 圖20展示發光二極體及(若干) TOF感測器之一第二配置實例。 在發光二極體及(若干) TOF感測器之第二配置實例中，配置經執行使得照射範圍由複數個發光二極體103劃分且來自此等照射範圍之反射光由一單一TOF感測器102接收。 即，如圖20中所展示，安裝於車輛100中之距離測量裝置101包含一TOF感測器102及兩個發光二極體103-1及103-2。TOF感測器102及兩個發光二極體103-1及103-2配置於車輛100之擋風玻璃內。發光二極體103-1及103-2配置於TOF感測器102附近。應注意，除TOF感測器102及發光二極體103-1及103-2之外，距離測量裝置101包含(例如)圖1之距離測量裝置11之各自區塊且省略此等區塊之繪示。 如圖中所展示，將發光二極體103-1之紅外光之照射角設定為(例如) 100度且將發光二極體103-2之紅外光之照射角設定為(例如) 50度。依此方式，照射範圍由發光二極體103-1及發光二極體103-2之各者劃分，發光二極體103-1在一寬範圍中依一短距離輻射紅外光且發光二極體103-2在一窄範圍中依一長距離輻射紅外光。接著，TOF感測器102經配置以能夠自此等兩個照射範圍接收反射光。 由於依此方式劃分紅外光之照射範圍，所以距離測量裝置101能夠相較於(例如)其中自車輛100之一短距離至一長距離之一區域由發光二極體對103及TOF感測器102感測之一組態而抑制距離測量準確度降低。 圖21展示發光二極體及(若干) TOF感測器之一第三配置實例。 在發光二極體及(若干) TOF感測器之第三配置實例中，配置經執行使得照射範圍由複數個發光二極體103劃分且來自其照射範圍之反射光由各設定為一測量目標之目標物件附近之一單一TOF感測器102接收。 例如，若可預先判定待成為如一車輛之目標物件之乘員之位置(例如駕駛座、副駕駛座及後座)，則發光二極體103-1可配置於駕駛座及副駕駛座上之乘員附近且發光二極體103-2可配置於後座附近。因此，在此情況中，發光二極體103-2配置成比配置於擋風玻璃內之TOF感測器102更靠近後座上之乘員(目標物件)。接著，TOF感測器102經配置以能夠自此等兩個照射範圍接收反射光。 由於依此方式劃分紅外光之照射範圍且將其等之各者配置於其目標物件附近，所以距離測量裝置101能夠相較於(例如)其中自車輛100之一短距離至一長距離之一區域由發光二極體對103及TOF感測器102感測之一組態而抑制距離測量準確度降低。 由於最佳化發光二極體及(若干) TOF感測器之配置(如參考圖19至圖21所描述)，所以即使TOF感測器102與成像物件之間的距離長於傳統距離，但可減小距離測量誤差，如圖22中所展示。 ＜將發光二極體配置於目標物件附近之配置實例＞ 將參考圖23及圖24來描述相對於一單一TOF感測器102將複數個發光二極體103之各者配置於一目標物件附近之一第四配置實例。 例如，若可基於安裝於車輛之一封閉窄空間(如車輛100)內之座位來判定乘員所坐之位置，則可有利地將一發光二極體103放置於各座位附近以將紅外光輻射至乘員所坐之位置。 在圖23所展示之第四配置實例中，TOF感測器102配置於一部分處(例如，配置於後視鏡105正下方)，該部分位於大致配置於車輛100之內部內之擋風玻璃之一中心處的一後視鏡105附近且在該部分處TOF感測器102可取得車輛100之內部之一全視圖。接著，四個發光二極體103-1至103-4經配置以將紅外光自各乘員所坐之座位附近(其係對應座位之前部)輻射至座位。 即，發光二極體103-1安裝於駕駛座附近以僅將紅外光輻射至偵測坐於駕駛座上之乘員之活動所需之一範圍。此外，發光二極體103-2安裝於副駕駛座附近以僅將紅外光輻射至偵測坐於副駕駛座上之乘員之活動所需之一範圍。類似地，發光二極體103-3及103-4分別安裝於各後座之左右附近以僅將紅外光輻射至偵測坐於後座上之乘員之活動所需之一範圍。 由於依此方式針對作為目標物件之乘員之各位置劃分紅外光之照射範圍且將發光二極體103-1至103-4之各者配置於目標物件附近，所以可減少由發光二極體103-1至103-4輻射之紅外光之光量。即，在第四配置實例中，發光二極體103-1至103-4之各者僅將紅外光自乘員附近輻射至乘員坐於其中之一窄範圍。因此，即使減少紅外光之光量，但可在TOF感測器102處充分偵測其反射光分量。 因此，若距離測量裝置101採用第四配置實例，則距離測量裝置101能夠相較於其中單一發光二極體103配置於TOF感測器102附近之一組態而整體減少發光二極體103-1至103-4之功率消耗。具體而言，由於利用來自配置於乘員附近之發光二極體103之反射光而非引起來自配置於TOF感測器102附近之發光二極體103之紅外光來回穿梭，所以功率消耗可減少至1/4。距離測量裝置101由此能夠(例如)減少發光二極體103-1至103-4之發熱。 此外，在第四配置實例中，距離測量裝置101可經組態以依一分時方式將電功率依序供應給發光二極體103-1至103-4之各者且TOF感測器102可經組態以依序偵測其中紅外光由發光二極體103-1至103-4之各者輻射之各感測範圍之反射光。因此，用於車輛控制之電腦34能夠依序偵測各感測範圍之乘員之手勢。 接著，依省電方式間歇性操作距離測量裝置101，直至偵測到在任何感測範圍中發生一事件(例如，開始由乘員所作之一手勢動作)。當偵測到在一特定感測範圍中發生一事件時，距離測量裝置101將電功率優先供應至將紅外光輻射至該感測範圍之發光二極體103。接著，距離測量裝置101能夠執行適應性操作，例如，依一集中方式偵測該感測範圍中之事件(手勢)。 順帶而言，為自由TOF感測器102輸出之原始信號產生深度影像，需要使TOF感測器102與發光二極體103-1至103-4同步。因此，在其中發光二極體103-1至103-4配置成與TOF感測器102隔開之一組態中，需要透過導線104-1至104-4將TOF感測器102連接至發光二極體103-1至103-4。 具體而言，在圖23所展示之實例中，TOF感測器102及發光二極體103-1透過導線104-1彼此連接且TOF感測器102及發光二極體103-2透過導線104-2彼此連接。類似地，TOF感測器102及發光二極體103-3透過導線104-3彼此連接且TOF感測器102及發光二極體103-4透過導線104-4彼此連接。 由於依此方式將導線104-1至104-4配置於車輛100之內部中，將TOF感測器102連接至發光二極體103-1至103-4，且利用一共同同步信號，所以可使TOF感測器102與發光二極體103-1至103-4之各者同步。藉此，可藉由僅自由TOF感測器102輸出之原始信號提取對應於由發光二極體103-1至103-4調變及輻射之紅外光之反射光分量來產生深度影像。 順帶而言，可容易地處置用於將TOF感測器102連接至安裝於車輛100前面之發光二極體103-1及103-2之導線104-1及104-2。相比而言，可想見，有時難以處置用於將安裝於車輛100前面之TOF感測器102連接至安裝於車輛100後面之發光二極體103-3及103-4之導線104-3及104-4。 鑑於此，可因(例如)無需將安裝於車輛100前面之TOF感測器102連接至安裝於車輛100後面之發光二極體103-3及103-4而促進距離測量裝置101之實施。 例如，在圖24所展示之第四配置實例之一修改實例中，安裝於車輛100前面之TOF感測器102及發光二極體103-1及103-2分別透過導線104-1及104-2彼此連接。相比而言，在此組態中，安裝於車輛100後面之發光二極體103-3及103-4透過一導線104-5彼此連接，同時發光二極體103-3及103-4不使用一導線來連接至TOF感測器102。 甚至就其中TOF感測器102及發光二極體103-3及103-4之各者依此方式配置成彼此隔開且彼此不連接之組態而言，若已知TOF感測器102與發光二極體103-3及103-4之任一者之間的一距離，則可藉由依一同步方式偵測自發光二極體103-3及103-4輻射之紅外光束之反射光束之一相位差來產生基於自TOF感測器102輸出之原始信號之深度影像。應注意，由本申請案之申請人申請之日本專利申請案第2016-162320號中已揭示用於在此一組態中產生深度影像之處理之細節。 應注意，在其中TOF感測器102及發光二極體103配置成彼此隔開且不透過導線104彼此連接之組態中，其他各種方法可用作為獲取深度影像之一方法。 由於依此方式提高發光二極體103相對於TOF感測器102之配置自由度，所以可將發光二極體103配置成更靠近目標物件且減少發光二極體103之功率消耗。 此處，在距離測量裝置101之信號處理器27 (圖1)中，用於車輛控制之電腦34執行應用以藉由利用深度影像來偵測基於乘員之手部動作之手勢，如上文所描述。與(例如)所偵測之手勢相關聯之一指令信號輸出為應用處理信號。具體而言，用於車輛控制之電腦34能夠辨識用於對安裝於車輛100中之車載器件(諸如音訊器件、空調及燈)執行各種操作(放映、停止、開/關等等)之一手勢。此外，用於車輛控制之電腦34能夠(例如)藉由利用人工智慧(AI)來辨識用於對一使用者之任務作出回應之一代理功能執行各種任務之輸入之一手勢且不中斷乘員之間的交談。 用於車輛控制之電腦34依此方式辨識乘員之手勢。因此，與其中駕駛員使用(例如)操作開關來進行各種操作之一情況相比，需要看前方道路之一駕駛員可在無需轉移目光之情況下給出關於車載器件之操作之指令。即，在利用操作開關之情況中，駕駛員必須將目光自前方道路轉移以查看操作開關，而在利用手勢之情況(不同於上述情況)中，駕駛員可在無需轉移目光之情況下進行操作。 順帶而言，已在發光二極體及(若干) TOF感測器之上述配置實例中描述如車輛100之封閉空間。然而，距離測量裝置11可應用於除車輛100之外之物件。即，距離測量裝置11可用於在一特定封閉空間(例如使用者之位置受限於一窄範圍之一空間)中執行手勢辨識。 例如，在諸如一起居室中之一沙發之一特定位置中觀看一電視上之一體育賽事之一使用者可使用距離測量裝置11來做出各種手勢操作且無需自螢幕轉移視線，即，不錯過賽事。此外，例如在廚房烹飪且因在烹飪之手不潔淨而無法操作器件之一使用者可(例如)使用距離測量裝置11來做出各種手勢操作且無需用手觸碰器件。類似地，例如在執行一精細任務(諸如，在一預定工作區中組裝)且無法用手操作一器件之使用者可使用距離測量裝置11來做出各種手勢操作且無需用手觸碰器件。 順帶而言，距離測量裝置11經組態以藉由利用TOF感測器25來獲取深度影像。因此，距離測量裝置11優於利用藉由(例如)利用複數個攝影機來判定一距離之一立體攝影機之一組態。即，立體攝影機不如TOF感測器25，因為其難以區分具有類似色彩或反射率且定位於不同距離處之成像物件，算術運算資源及功率消耗歸因於其大算術運算量而增加，等等。此外，利用TOF感測器25之組態優於利用結構光來將一經特殊設計之光圖案投射至一物件之一表面上且分析投射圖案之變形之一組態，因為利用TOF感測器25之組態可減少算術運算量。 圖25係展示根據一程式來執行上述處理系列之一電腦之硬體之一組態實例的一方塊圖。 在電腦中，一中央處理單元(CPU) 201、一唯讀記憶體(ROM) 202、一隨機存取記憶體(RAM) 203及一電子可擦除可程式化唯讀記憶體(EEPROM) 204透過一匯流排205彼此連接。一輸入/輸出介面206進一步連接至匯流排205。輸入/輸出介面206連接至外部。 在依上述方式組態之電腦中，CPU 201將儲存於(例如) ROM 202及EEPROM 204中之程式經由匯流排205載入至RAM 203中且執行載入程式。依此方式，執行上述處理系列。此外，由電腦(CPU 201)執行之程式可(例如)預先寫入ROM 202中或可經由輸入/輸出介面206自外部安裝至EEPROM 204中且被更新。 ＜組態之組合實例＞ 應注意，本發明亦可呈以下組態。 (1) 一種用於一車輛之距離測量系統，該系統包括： 複數個光源，其等包含一第一光源及一第二光源，其中該第一光源經組態以照射該車輛內之一第一照射範圍且該第二光源經組態以照射不同於該第一照射範圍之該車輛內之一第二照射範圍；及 至少一飛行時間感測器，其經配置以感測自該第一照射範圍及該第二照射範圍中之物件反射之光。 (2) 如(1)之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器包含：一第一飛行時間感測器，其經配置以感測自該第一照射範圍中之物件反射之光；及一第二飛行時間感測器，其經配置以感測自該第二照射範圍中之物件反射之光。 (3) 如(2)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一飛行時間感測器經配置以自與該第一照射範圍空間重疊之一第一成像範圍接收光，且其中該第二飛行時間感測器經配置以自與該第二照射範圍空間重疊之一第二成像範圍接收光。 (4) 如(3)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一飛行時間感測器及該第二飛行時間感測器之各者包含一感測器表面，且其中在該第一飛行時間感測器及該第二飛行時間感測器之一各自感測器表面上形成影像之該第一成像範圍及該第二成像範圍之各者之一視角係實質上近似的。 (5) 如(4)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一成像範圍及該第二成像範圍之各者之該視角係相同的。 (6) 如(5)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一成像範圍及該第二成像範圍之各者之該視角係約50度。 (7) 如(1)之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器及該複數個光源經組態以配置於該車輛之擋風玻璃上。 (8) 如(1)之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括： 一信號處理器，其經組態以： 處理由該至少一飛行時間感測器偵測之信號以判定至該第一照射範圍及/或該第二照射範圍中之至少一物件之一第一距離；且 至少部分基於該第一距離及/或第二距離來輸出至少一控制信號。 (9) 如(1)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源及該第二光源之各者包括發光二極體。 (10) 如(1)之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器包括經配置以感測自該第一照射範圍及該第二照射範圍中之物件反射之光之一單一飛行時間感測器。 (11) 如(10)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光，其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光，且其中該第二距離大於該第一距離。 (12) 如(11)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍之一照射角係不同的。 (13) 如(11)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源及該第二光源經組態以配置於該車輛之一擋風玻璃上。 (14) 如(10)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光，其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光，且其中該第二距離實質上近似於該第一距離。 (15) 如(14)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍之一照射角係實質上近似的。 (16) 如(1)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍不重疊。 (17) 如(16)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光，其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光，其中該第二距離大於該第一距離。 (18) 如(16)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍之一照射角係實質上近似的。 (19) 如(1)之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括一第三光源及一第四光源，其中該第三光源經組態以照射該車輛內之一第三照射範圍且該第四光源經組態以照射該車輛內之一第四照射範圍，其中該第一照射範圍、該第二照射範圍、該第三照射範圍及該第四照射範圍之各者係不同的。 (20) 如(19)之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器包括經配置以感測自該第一照射範圍、該第二照射範圍、該第三照射範圍及該第四照射範圍中之物件反射之光之一單一感測器。 (21) 如(20)之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光，其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光，其中該第一距離及該第二距離係實質上近似的，其中該第三光源經組態以自該第三光源依一第三距離照射該第三照射範圍內之光，其中該第四光源經組態以自該第一光源依第四距離照射該第四照射範圍內之光，其中該第三距離及該第二距離係實質上近似的，且其中該第二距離大於該第一距離。 (22) 如(21)之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括： 一第一佈線，其經組態以將該第一光源耦合至該單一感測器；及 一第二佈線，其經組態以將該第二光源耦合至該單一感測器。 (23) 如(22)之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括： 一第三佈線，其經組態以將該第三光源耦合至該單一感測器；及 一第四佈線，其經組態以將該第四光源耦合至該單一感測器。 (24) 如(22)之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括經組態以將該第三光源耦合至該第四光源之一第三佈線。 (25) 一種距離測量裝置，其包含： 一光源，其經組態以將光輻射至一目標物件，該目標物件係其距離將被測量之一目標，該光經調變； 一感測器，其經組態以接收反射光，該反射光係自該光源輻射且在該目標物件上反射之光； 一信號處理器，其經組態以執行信號處理以藉由使用自該感測器輸出之一信號來判定至該目標物件之至少一距離； 一誤差計算器，其經組態以計算測量至該目標物件之該距離之一測量結果之一距離測量誤差；及 一電源供應器，其經組態以：基於該距離測量誤差來執行回饋控制，將一電池之一輸出電壓轉換為一預定電壓，且供應該預定電壓。 (26) 如(25)之距離測量裝置，其中該信號處理器經組態以將一應用處理信號輸出至一後級區塊且將該應用處理信號供應至該誤差計算器，藉由使用至該目標物件之該距離執行一應用來獲得該應用處理信號，且該誤差計算器經組態以基於該應用處理信號來計算該距離測量誤差。 (27) 如(25)或(26)之距離測量裝置，其中該信號處理器經組態以將一深度信號供應至該誤差計算器，該深度信號指示針對該感測器之各像素所判定之至該目標物件之該距離，且該誤差計算器經組態以基於該深度信號來計算該距離測量誤差。 (28) 如(25)至(27)中任一項之距離測量裝置，其中該感測器經組態以將一原始信號供應至該信號處理器且亦將該原始信號供應至該誤差計算器，該原始信號包含由各像素接收之一光量作為一像素值，且該誤差計算器經組態以基於該原始信號來計算該距離測量誤差。 (29) 如(25)至(28)中任一項之距離測量裝置，其中該電源供應器係以下之任何者：一光源之一電源供應器，其經組態以將電功率供應給該光源；一感測器之一電源供應器，其經組態以將電功率供應給該感測器；及用於信號處理之一電源供應器，其經組態以將電功率供應給該信號處理器。 (30) 一種用於一距離測量裝置之距離測量方法，該距離測量裝置包含：一光源，其經組態以將光輻射至一目標物件，該目標物件係其距離將被測量之一目標，該光經調變；一感測器，其經組態以接收反射光，該反射光係自該光源輻射且在該目標物件上反射之光；及一信號處理器，其經組態以執行信號處理以藉由使用自該感測器輸出之一信號來判定至該目標物件之至少一距離，該距離測量方法包含： 計算測量至該目標物件之該距離之一測量結果之一距離測量誤差；及 基於該距離測量誤差來執行回饋控制，將一電池之一輸出電壓轉換為一預定電壓，且供應該預定電壓。 (31) 一種用於一距離測量裝置之程式，該距離測量裝置包含： 一光源，其經組態以將光輻射至一目標物件，該目標物件係其距離將被測量之一目標，該光經調變； 一感測器，其經組態以接收反射光，該反射光係自該光源輻射且在該目標物件上反射之光；及 一信號處理器，其經組態以執行信號處理以藉由使用自該感測器輸出之一信號來判定至該目標物件之至少一距離，該程式引起一電腦執行包含以下步驟之處理： 計算測量至該目標物件之該距離之一測量結果之一距離測量誤差；及 基於該距離測量誤差來執行回饋控制，將一電池之一輸出電壓轉換為一預定電壓，且供應該預定電壓。 (32) 一種距離測量裝置，其包含： 一光源，其經組態以將光輻射至一目標物件，該目標物件係其距離將被測量之一目標，該光經調變； 一感測器，其經組態以接收反射光，該反射光係自該光源輻射且在該目標物件上反射之光；及 一控制單元，其經組態以控制該光源之一峰值電壓。 (33) 如(25)至(32)中任一項之距離測量裝置，其經組態以降低該感測器之一圖框速率，同時減小該光源之該峰值電壓。 (34) 如(25)至(32)中任一項之距離測量裝置，其中該控制單元經組態以執行控制以增大供應至該感測器中之電功率之一電壓，同時減小該光源之該峰值電壓。 (35) 如(25)至(32)中任一項之距離測量裝置，其中該控制單元經組態以執行控制以執行該感測器處之像素併像，同時減小該光源之該峰值電壓。 (36) 如(25)至(32)中任一項之距離測量裝置，其中該光源包含複數個光源，且 該控制單元經組態以減小該複數個光源之峰值電壓。 (37) 如(26)之距離測量裝置，其經組態以依使得一光量在其中自該複數個光源輻射之照射光束彼此重疊之一部分處增加之一方式形成一照射圖案。 (38) 一種用於一距離測量裝置之距離測量方法，該距離測量裝置包含： 一光源，其經組態以將光輻射至一目標物件，該目標物件係其距離將被測量之一目標，該光經調變；及 一感測器，其經組態以接收反射光，該反射光係自該光源輻射且在該目標物件上反射之光，該距離測量方法包含控制該光源之一峰值電壓。 (39) 一種用於一距離測量裝置之程式，該距離測量裝置包含： 一光源，其經組態以將光輻射至一目標物件，該目標物件係其距離將被測量之一目標，該光經調變；及 一感測器，其經組態以接收反射光，該反射光係自該光源輻射且在該目標物件上反射之光，該程式引起一電腦執行處理，該處理包含控制該光源之一峰值電壓之一步驟。 (40) 一種距離測量裝置，其包含： 複數個光源，其等各經組態以將光輻射至一目標物件，該目標物件係其距離將被測量之一目標，該光經調變；及 一或多個感測器，其等各經組態以接收反射光，該反射光係自該複數個光源之各者輻射且在該目標物件上反射之光，該複數個光源及該一或多個感測器配置於一空間之一內部中以感測一預定感測範圍，該空間係封閉的。 (41) 如(40)之距離測量裝置，其中該複數個光源及該等感測器依一方式配置，使得： 該複數個光源之各者及該等感測器之各者配對且配置於彼此附近；且 該空間之該內部中之該預定感測範圍由該等配對之光源及感測器劃分。 (42) 如(40)之距離測量裝置，其中 該複數個光源及該一感測器依一方式配置，使得： 該複數個光源配置於該一感測器附近且劃分該空間之該內部中之該光之一照射範圍，且 該一感測器自該等經劃分照射範圍接接收反射光。 (43) 如(40)之距離測量裝置，其中 該複數個光源及該一感測器依一方式配置，使得： 該複數個光源配置於該目標物件附近且劃分該空間之該內部中之該光之一照射範圍，該目標物件係該距離測量裝置之一測量目標，且 該一感測器自該等經劃分照射範圍接收反射光。 (44) 如(43)之距離測量裝置，其中該複數個光源之至少一者配置成比該一感測器更靠近該目標物件。 (45) 如(43)之距離測量裝置，其中該複數個光源各相對於該一感測器配置於該目標物件附近且各經組態以將該光輻射至該對應目標物件，該目標物件係該距離測量裝置之一測量目標。 (46) 如(45)之距離測量裝置，其進一步包含 一信號處理器，其經組態以執行信號處理以藉由使用自該一感測器輸出之一信號來判定至為該目標物件之一個人之一距離，其中 該信號處理器經組態以藉由利用基於該距離之一深度影像來偵測由該個人所做之一特定手勢且輸出與該手勢相關聯之一指令信號。 (47) 如(46)之距離測量裝置，其經組態以依一分時方式將電功率依序供應給該複數個光源，其中該一感測器經組態以依序偵測來自該複數個光源之該等照射範圍之反射光束，該距離測量裝置經進一步組態以在該信號處理器偵測到在該等照射範圍之任何者中由該個人所做之該手勢之一動作開始時將電功率優先供應至該複數個光源之一者，該光源將該光輻射至該等照射範圍之該者。 (48) 如(45)至(47)中任一項之距離測量裝置，其中該一感測器配置於一後視鏡附近，該後視鏡大致配置於一車輛之一內部前面之一中心處，且該複數個光源各經配置以將該光輻射至安裝於該車輛中之複數個座位之各者，該各座位定位於該光源附近。 (49) 如(45)至(48)中任一項之距離測量裝置，其中 該一感測器及配置成與該一感測器隔開之該複數個光源之各者透過一導線彼此連接且根據透過該導線所供應之一共同同步信號來同步。 (50) 如(49)之距離測量裝置，其中針對安裝於該車輛之該內部前面之一座位所配置之該一感測器及該複數個光源之各者透過一導線彼此連接，且 針對安裝於除該車輛之該內部前面之外之一位置中之一座位所配置之該複數個光源不連接至該一感測器，但透過該導線彼此連接。 應注意，本發明實施例不限於為上述實施例，而是可在不背離本發明之主旨之情況下作出各種改變。此外，本說明書中所描述之效應僅具繪示性而非限制性且可給出其他效應。 熟習技術者應瞭解，可依據設計要求及其他因數來進行各種修改、組合、子組合及更改，只要其等係在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。
11‧‧‧距離測量裝置
11A‧‧‧距離測量裝置
11B‧‧‧距離測量裝置
11C‧‧‧距離測量裝置
11C'‧‧‧距離測量裝置
11D‧‧‧距離測量裝置
11D'‧‧‧距離測量裝置
11E‧‧‧距離測量裝置
12‧‧‧距離測量處理單元
12C‧‧‧距離測量處理單元
12D‧‧‧距離測量處理單元
12E‧‧‧距離測量處理單元
13‧‧‧電源供應單元
13A‧‧‧電源供應單元
13B‧‧‧電源供應單元
13C‧‧‧電源供應單元
13D‧‧‧電源供應單元
13E‧‧‧電源供應單元
14‧‧‧場可程式化閘陣列(FPGA)
21‧‧‧光調變器
22‧‧‧發光二極體
22-1‧‧‧發光二極體
22-2‧‧‧發光二極體
23‧‧‧光發射器透鏡
23-1‧‧‧光發射器透鏡
23-2‧‧‧光發射器透鏡
24‧‧‧光接收器透鏡
25‧‧‧飛行時間(TOF)感測器
26‧‧‧影像儲存單元
27‧‧‧信號處理器
31‧‧‧不受影響影像產生器
32‧‧‧算術處理器
33‧‧‧輸出單元
34‧‧‧用於車輛控制之電腦
41‧‧‧主電池
42‧‧‧光源之電源供應器
43‧‧‧TOF感測器之電源供應器
44‧‧‧用於信號處理之電源供應器
45‧‧‧誤差計算器
100‧‧‧車輛
101‧‧‧距離測量裝置
102‧‧‧TOF感測器
102-1‧‧‧TOF感測器
102-2‧‧‧TOF感測器
103‧‧‧發光二極體
103-1‧‧‧發光二極體
103-2‧‧‧發光二極體
103-3‧‧‧發光二極體
103-4‧‧‧發光二極體
104-1‧‧‧導線
104-2‧‧‧導線
104-3‧‧‧導線
104-4‧‧‧導線
104-5‧‧‧導線
105‧‧‧後視鏡
201‧‧‧中央處理單元(CPU)
202‧‧‧唯讀記憶體(ROM)
203‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
204‧‧‧電子可擦除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)
205‧‧‧匯流排
206‧‧‧輸入/輸出介面
S11‧‧‧步驟
S12‧‧‧步驟
S13‧‧‧步驟
S21‧‧‧步驟
S22‧‧‧步驟
圖1係展示本發明應用於其之一距離測量裝置之一第一實施例之一組態實例的一方塊圖。 圖2係展示發光功率與一距離測量誤差之間的一關係的一圖式。 圖3係描述回饋控制之處理的一流程圖。 圖4係展示距離測量裝置之一第二實施例之一組態實例的一方塊圖。 圖5係展示距離測量裝置之一第三實施例之一組態實例的一方塊圖。 圖6係描述測量一距離之一原理的一圖式。 圖7係描述一第一峰值功率減小方法的一圖式。 圖8係描述一第二峰值功率減小方法的一圖式。 圖9係展示距離測量裝置之一第四實施例之一組態實例的一方塊圖。 圖10係描述由一FPGA執行之處理的一流程圖。 圖11係展示圖9之距離測量裝置之一修改實例的一方塊圖。 圖12係描述一第三峰值功率減小方法的一圖式。 圖13係展示距離測量裝置之一第五實施例之一組態實例的一方塊圖。 圖14係展示圖13之距離測量裝置之一修改實例的一方塊圖。 圖15係描述一第四峰值功率減小方法的一圖式。 圖16係展示距離測量裝置之一第六實施例之一組態實例的一方塊圖。 圖17係展示圖16之距離測量裝置之一修改實例的一方塊圖。 圖18係描述一照射圖案的一圖式。 圖19係展示發光二極體及(若干) TOF感測器之一第一配置實例的一圖式。 圖20係展示發光二極體及(若干) TOF感測器之一第二配置實例的一圖式。 圖21係展示發光二極體及(若干) TOF感測器之一第三配置實例的一圖式。 圖22係展示至一目標物件之一距離與一距離測量誤差之間的一關係的一圖式。 圖23係展示發光二極體及(若干) TOF感測器之一第四配置實例的一圖式。 圖24係展示第四配置實例之一修改實例的一圖式。 圖25係展示本發明應用於其之一電腦之一實施例之一組態實例的一方塊圖。

Claims (24)

  1. 一種用於一車輛之距離測量系統，該系統包括： 複數個光源，其等包含一第一光源及一第二光源，其中該第一光源經組態以照射該車輛內之一第一照射範圍且該第二光源經組態以照射不同於該第一照射範圍之該車輛內之一第二照射範圍；及 至少一飛行時間感測器，其經組態以感測自該第一照射範圍及該第二照射範圍中之物件反射之光。
  2. 如請求項1之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器包含：一第一飛行時間感測器，其經配置以感測自該第一照射範圍中之物件反射之光；及一第二飛行時間感測器，其經配置以感測自該第二照射範圍中之物件反射之光。
  3. 如請求項2之用於一車輛之距離測量系統， 其中該第一飛行時間感測器經配置以自與該第一照射範圍空間重疊之一第一成像範圍接收光，且 其中該第二飛行時間感測器經配置以自與該第二照射範圍空間重疊之一第二成像範圍接收光。
  4. 如請求項3之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一飛行時間感測器及該第二飛行時間感測器之各者包含一感測器表面，且其中在該第一飛行時間感測器及該第二飛行時間感測器之一各自感測器表面上形成影像之該第一成像範圍及該第二成像範圍之各者之一視角係實質上近似的。
  5. 如請求項4之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一成像範圍及該第二成像範圍之各者之該視角係相同的。
  6. 如請求項5之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一成像範圍及該第二成像範圍之各者之該視角係約50度。
  7. 如請求項1之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器及該複數個光源經組態以配置於該車輛之擋風玻璃上。
  8. 如請求項1之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括： 一信號處理器，其經組態以： 處理由該至少一飛行時間感測器偵測之信號以判定至該第一照射範圍及/或該第二照射範圍中之至少一物件之一第一距離；且 至少部分基於該第一距離及/或該第二距離來輸出至少一控制信號。
  9. 如請求項1之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源及該第二光源之各者包括發光二極體。
  10. 如請求項1之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器包括經配置以感測自該第一照射範圍及該第二照射範圍中之物件反射之光之一單一飛行時間感測器。
  11. 如請求項10之用於一車輛之距離測量系統， 其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光， 其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光，且 其中該第二距離大於該第一距離。
  12. 如請求項11之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍之一照射角係不同的。
  13. 如請求項11之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一光源及該第二光源經組態以配置於該車輛之一擋風玻璃上。
  14. 如請求項10之用於一車輛之距離測量系統， 其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光， 其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光，且 其中該第二距離實質上近似於該第一距離。
  15. 如請求項14之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍之一照射角係實質上近似的。
  16. 如請求項1之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍不重疊。
  17. 如請求項16之用於一車輛之距離測量系統， 其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光， 其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光， 其中該第二距離大於該第一距離。
  18. 如請求項16之用於一車輛之距離測量系統，其中該第一照射範圍及該第二照射範圍之一照射角係實質上近似的。
  19. 如請求項1之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括一第三光源及一第四光源， 其中該第三光源經組態以照射該車輛內之一第三照射範圍且該第四光源經組態以照射該車輛內之一第四照射範圍， 其中該第一照射範圍、該第二照射範圍、該第三照射範圍及該第四照射範圍之各者係不同的。
  20. 如請求項19之用於一車輛之距離測量系統，其中該至少一飛行時間感測器包括經配置以感測自該第一照射範圍、該第二照射範圍、該第三照射範圍及該第四照射範圍中之物件反射之光之一單一感測器。
  21. 如請求項20之用於一車輛之距離測量系統， 其中該第一光源經組態以自該第一光源依一第一距離照射該第一照射範圍內之光， 其中該第二光源經組態以自該第二光源依一第二距離照射該第二照射範圍內之光，其中該第一距離及該第二距離係實質上近似的， 其中該第三光源經組態以自該第三光源依一第三距離照射該第三照射範圍內之光， 其中該第四光源經組態以自該第一光源依第四距離照射該第四照射範圍內之光，其中該第三距離及該第二距離係實質上近似的，且 其中該第二距離大於該第一距離。
  22. 如請求項21之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括： 一第一佈線，其經組態以將該第一光源耦合至該單一感測器；及 一第二佈線，其經組態以將該第二光源耦合至該單一感測器。
  23. 如請求項22之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括： 一第三佈線，其經組態以將該第三光源耦合至該單一感測器；及 一第四佈線，其經組態以將該第四光源耦合至該單一感測器。
  24. 如請求項22之用於一車輛之距離測量系統，其進一步包括經組態以將該第三光源耦合至該第四光源之一第三佈線。
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