TW202235826A - 紅外光模組均勻度旋轉測試模組 - Google Patents

Abstract

本文所描述之實例實施例係關於一種用於測試一發光模組之系統。該發光模組可包含一安裝平台，該安裝平台經組態以固持用於一攝影機之一發光模組。該安裝平台亦可經組態以旋轉。該系統可進一步包含固持複數個光電二極體之一外殼，該等光電二極體經配置成遍及一半球之至少一90度弧上之一陣列。該系統亦可包含一控制器，該控制器經組態以控制該等光電二極體及該安裝平台之該旋轉。

Description

紅外光模組均勻度旋轉測試模組

本發明係關於一種紅外光模組均勻度旋轉測試模組。

燈光通常被用於充分地照亮一區域，尤其係在擷取該區域之影像時。例如，可在自動駕駛車輛之駕駛室內使用燈光以在黑暗時提供用於擷取駕駛室內部之影像之燈光。為擷取駕駛室之整個區域，燈光能夠照亮駕駛室之邊緣。光模組之測試可被用於查證照明圖案是否足夠寬以覆蓋一自動駕駛車輛之駕駛室或所需之視野。例如，可透過打開燈光，然後使用光電二極體在視野之一個位置處一次地量測照明圖案來測試燈光。然後，可在不同視野重複測試，然後組合測試以構造一三維照明圖案。隨著照明圖案之程度新增，測試方法可需要更多光電二極體以擷取照明圖案。

本發明大體上係關於量測一光模組之一照明圖案，且產生指示光模組之光強度之一三維光分佈圖。特定言之，一光模組測試單元可包含經設計以量測一光模組之光強度之一裝置，且光強度可隨後可被用於產生一三維光分佈圖。

在一個態樣，本申請案描述一種用於測試一發光模組之系統。該系統可包含經組態以固持用於一攝影機之一發光模組的一安裝平台。安裝平台經組態以旋轉。該系統可進一步包含一外殼。外殼可固持複數個光電二極體且光電二極體經配置成遍及一半球之至少一90度弧之一陣列。系統亦可包含經組態以控制光電二極體及安裝平台之旋轉的一控制器。

在另一個態樣，本申請案描述一種用於測試一發光模組之方法。該方法係關於將用於一攝影機之一發光模組定位在一外殼中。該外殼容納呈一陣列之複數個光電二極體，且發光模組可進一步面向光電二極體。該方法可進一步關於在圍繞一軸旋轉發光模組時從發光模組發射光。該方法亦可進一步關於使用光電二極體感測從發光模組發射之光之複數個定向光強度。該方法可進一步關於基於定向光強度輸出一光分佈圖。

在另一個態樣，本申請案亦描述一種用於校準一發光模組測試儀之方法。該方法可關於將一控制光源定位在一外殼中。該外殼可容納呈一陣列之複數個光電二極體，且控制光源可面向光電二極體。該方法可進一步包含在圍繞一軸旋轉控制光源時從控制光源發射光。該方法亦可包含利用光電二極體感測控制光源之複數個定向光強度。該方法可包含基於定向光強度輸出一光分佈圖。

上文之「發明內容」僅為闡釋性，且不旨在成為任何方式之限制。除了上文所描述之闡釋性態樣、實施例及特徵之外，透過參考圖式及下文之詳細描述，其他態樣、實施例及特徵將變得顯而易見。

本文中描述了實例方法及系統。應暸解，本文中所使用之字詞「實例」、「例示性」及「闡釋性」係指「用作實例、例項或圖解」。本文所描述之任何實施方案或特徵為一「實例」、係「例示性」及「闡釋性」，不一定被解釋為較佳於或優於其他實施方案或特徵。本文所描述之實例實施方案不意謂限制。應容易暸解，如本文中大體描述及圖示中所繪示之本發明之態樣可以各種不同之組態而經配置、經替換、經組合、經分離且經設計，所有此等組態均在本文中被明確預測。此外，在本發明中，除非另有明確規定及/或除非另有特定上下文之明確說明，術語「一」或「一個」意謂至少一個，且術語「該」意謂至少一個。

此外，圖示中所展示之特定配置不應被視為限制。應暸解，其他實施方案可包含一給定圖示中所展示之多於或少於每個元件。此外，一些所繪示之元件可經組合或經省略。此外，一實施實施方案可包含未在圖式中展示之元件。

車輛(包含自動駕駛車輛)通常在駕駛室內裝配燈光，以在夜間操作照亮車輛之駕駛室。例如，可使用紅外照明。此外，在一自動駕駛車輛運行期間，燈光可被用於照亮駕駛室，使得擷取在一黑暗車輛內的影像。擷取之影像可提供有關操作之資訊，以改良使用者體驗，包含是否有任何個人物品被遺留在後面，駕駛室是否乾淨，及車輛內部之使用者介面是否正常工作。為新增在影像中所包含之駕駛室之範圍，可使用一廣角攝影機。因為可在各種光曝光中擷取影像，故可期望包含將光分佈至至少由一廣角攝影機所覆蓋之區域之一光模組，使得一影像之邊緣及中心被照亮。因此，光模組應具有一廣泛分佈區域。一光模組之分佈區域亦可經測試以驗證燈光是否到達駕駛室之邊緣。

目前各種測試程序正在使用以量測光之分佈。一種測試方法包含將一光模組置於一光電二極體圓形場之中心處。光電二極體可經定位成從光模組延伸之輻條。每個輻條可包含多個光電二極體且經定位於與下一輻條相隔幾度。該方法同時測試所有角度。因此，在一次量測中從360視角測試光分佈。然而，此測試方法係資源密集型的，因其需大量光電二極體。替代地，一條光電二極體可被用來量測發光模組之一單個視野。然後，可透過不同視野重複量測以產生360度之一光分佈。然而，此測試方法係勞動及時間密集型的。

本文所呈現之實例實施例係關於用於測試一發光模組之一系統。測試模組可同時以360度及180度有效地測試一光模組，以產生一三維光圖案。此類測試可驗證發光模組是否發出之足夠光以用於一車輛之駕駛室之內部成像。用於測試之系統可包含經組態以固持用於一攝影機之一發光模組的一安裝平台。發光模組可經固定於安裝平台上，使得於測試。安裝平台亦可經組態以旋轉。系統可進一步包含一外殼。安裝平台可經安裝於一外殼內。外殼可固持經配置成遍及一半球之至少一90度弧成一陣列之複數個光電二極體。安裝平台可經定位於面向複數個光電二極體中之至少一個光電二極體之半球之中心處。系統可進一步包含一控制器。控制器可經組態以控制光電二極體及外殼內安裝平台之旋轉。控制器亦可經組態以基於藉由光電二極體暫存之光模組之光強度輸出一光分佈圖。

下文之詳細描述亦可被用於測試一發光模組，如上文所論述之一個模組。用於一攝影機之一發光模組可經定位於容納呈一陣列之複數個光電二極體之一外殼中。發光模組可面向光電二極體且在圍繞一軸旋轉時發射光。發光模組可繞360度旋轉，同時光電二極體感測從發光模組發射之光之複數個定向光強度。具有利用光電二極體所收集之資訊，方法可包含基於定向光強度輸出一光分佈圖。

詳細描述亦可搭配用於校準一發光模組測試儀之一方法使用，如先前所論述之一種方法。為校準發光模組測試儀，該方法可包含將一控制光源定位在一外殼中。該外殼可包含呈一陣列具有面向光電二極體之控制光源之複數個光電二極體。控制光源可在圍繞一軸旋轉時發射光。用於校準之方法可進一步包含使用光電二極體感測控制光源之複數個定向光強度。一旦用於定向光強度之資料被收集，該方法可包含基於定向光強度輸出一光分佈圖。基於經輸出之光分佈圖，光電二極體讀數中之誤差可經判定且經校準以校正誤差。

現參考圖示，圖1係繪示用於測試一發光模組之一實例系統100之一功能框圖。系統可進行測試以量測一發光模組之光分佈。系統100可包含一安裝平台102。安裝平台102可固持用於一攝影機104之一發光模組，使得發光模組104經固定至安裝平台102。發光模組104能夠以多個頻率發光，包含紅外光及/或紫外光。安裝平台102可進一步經組態以在發光模組104經固定至安裝平台102之情況下在系統100內旋轉。

系統可進一步包含一外殼106，該外殼固持經配置成一陣列之複數個光電二極體108。光電二極體108可進一步經配置遍及一半球之至少一90度弧。半球可表示一車輛之一駕駛室內部。在一替代實施例中，根據所要之照明輪廓，光電二極體可經配置於一不同方向且遠離光模組。例如，需要照明之區域可能係除一半球外之其他，例如一正方形。在此情況下，光電二極體可經配置成一方形圖案。系統可進一步包含一控制器110。控制器110可控制感測從發光模組104發射之光之光電二極體108、安裝平台102之旋轉且開啟且關閉發光模組104。

圖2A中展示用於測試一發光模組之系統100之一實例實施。安裝平台102可在發光模組104經固定至安裝平台102上之情況下經定位於外殼106內。發光模組104可在經定位於複數個光電二極體108下方時發射光。發光模組104亦可面向複數個光電二極體108，使得大部分經發射之光經引導朝向光電二極體。此可容許光電二極體108感測從發光模組104所發射之光。安裝平台102可進一步經組態以圍繞一軸212旋轉。軸212可與發光模組104之中心相交。軸212亦可與光電二極體108經配置所在之弧214相交。光電二極體108可經定位於面向發光模組104之一半球218之90度弧上。當發光模組104圍繞一軸212旋轉時，光電二極體108可感測光且構造用於半球218之一三維光強度圖。在一替代實施例中，發光模組可在光電二極體相對於模組旋轉時保持固定。例如，光電二極體經定位所在之弧可圍繞與模組相交之軸移動，弧之頂部繞該軸旋轉。因此，在弧上之光電二極體可感測由模組所發射之光，且在弧圍繞半球移動時為半球構造一三維光強度圖。

用於測試之系統之外殼106亦可阻擋外部光對測試之干擾。例如，外殼106可為包圍安裝平台104之一盒子。替代地，外殼可為阻擋外部光之一帳篷。外殼106可進一步包含複數個內壁220。複數個內壁220可透過一光吸收材料所覆蓋。吸光材料可阻擋雜散光以改良測試條件。複數個內壁220亦可由防反射材料所覆蓋，以在測試期間將雜散光最小化。外殼亦可有助於提供用於測試模組一溫度控制環境。將外殼內部之環境溫度保持在一設定值可改良測試結果之準確性。

為使用光電二極體108測試發光模組104，發光模組104可經定位於安裝平台102上。圖2B繪示根據一實例實施例之安裝平台102之一透視圖。安裝平台102可包含各種方式以將發光模組104固定至安裝平台102。例如，安裝平台可包含將發光模組固定至安裝平台之一緊固件。緊固件可包含螺絲、皮帶或夾具。替代地，緊固件可為一黏合劑。在另一個替代方案中，緊固件可包含在安裝平台中之一凹槽222。凹槽亦可包含在凹槽壁或邊緣上之止動塊，以將發光模組固定在凹槽中。

如圖2B中所展示，系統100可進一步包含經安置於安裝平台102上之一馬達216。馬達216可經安置於平台中心處之安裝平台102之底部。替代地，馬達可經安置至安裝平台之側面，且馬達可與安裝平台之邊緣接合以旋轉安裝平台。馬達216可圍繞軸212在安裝平台102中心處旋轉安裝平台102。安裝平台102可為圍繞軸旋轉，使得發光模組104可均勻地投射光以供光電二極體108感測。例如，馬達216可將安裝平台102連續旋轉360度。替代地，馬達216可在整個360度範圍內遞增地旋轉安裝平台102。例如，馬達216可在360度範圍內一次幾度旋轉安裝平台102。控制器110可被用於遞增地旋轉安裝平台102。

安裝平台102及發光模組104可位於測試系統之中心處。如先前所論述，光電二極體可經配置遍及半球之至少一90度弧。如圖2A中所展示，安裝平台102可位於半球218之中心處。此有助於自發光模組104所發射之經偵測之光產出一半球之一讀數。

圖2C進一步繪示半球218之至少90度弧上之光電二極體108之一實例實施例。光電二極體108可經定位使得該等光電二極體在半球之赤道處開始，且在一極點處結束。在一實例實施例中，五個光電二極體可經定位與至少90度弧上。替代地，弧可包含更多光電二極體以有助於提高解析度。光電二極體亦可在半球之至少90度弧上被等距間隔開。例如，光電二極體可經定位在0度、22.5度、45度、67.5度及90度處。替代地，光電二極體可聚集接近0度及90度，以有助於提高自發光模組所發射之光之偵測準確度。

光電二極體108可被用於量測自發光模組104所發射之光之強度及圖案。為試圖更準確地偵測所發射之光，在一實例實施例中，光電二極體108可為一高效能光電二極體。例如，光電二極體108可為寬頻光電二極體。

測試系統可包含同時自發光模組104發射光，且在光電二極體108偵測所發射之光時在安裝平台102上旋轉發光模組104。如先前所論述，控制器110可被用於控制光電二極體108、安裝平台102及發光模組104。控制器110可進一步經組態以收集來自光電二極體108之定向光強度資料，且基於定向光強度輸出一光分佈圖。

圖3繪示根據一或多個實施例之用於測試一發光模組302之一實例方法。下文之方法302可搭配用於測試發光模組之一裝置使用。例如，方法302可搭配用於測試100之上文所描述之系統使用。用於測試一發光模組之方法可包含將用於一攝影機之一發光模組定位於一外殼304中。發光模組可透過在外殼內之一車門經定位於該外殼之中心處。替代地，外殼可被放置在發光模組上。外殼可試圖封鎖或減少外部光對發光模組之測試之干擾。外殼可進一步容納呈一陣列306之複數個光電二極體。當發光模組經定位於外殼中時，發光模組可面向光電二極體308。

方法可進一步包含在圍繞一軸310旋轉發光模組時自發光模組發射光。當發光模組在發射光且圍繞一軸旋轉時，方法可進一步包含利用光電二極體感測自發光模組312所發射之光之複數個定向光強度。基於自發光模組所發射之光之複數個定向光強度，方法可包含基於定向光強度314輸出一光分佈圖。

如先前所論述，發光模組可經定位於外殼中，使得光電二極體可感測所發射之光。方法可進一步包含將發光模組定位在外殼中，以試圖新增光電二極體所感測之光量。相對於光電二極體之發光模組之位置亦可表示一車輛之一內部駕駛室之照明量。為試圖模擬一車輛之一駕駛室，光電二極體可經定位於一弧上。弧可模仿一自動駕駛車輛之駕駛室之尺寸，且發光模組可經放置於在與車輛相似之一位置處。例如，將發光模組定位在外殼中可包含將發光模組定位在光電二極體經配置所在弧之中心處。

如先前所論述，在操作期間，可期望發光模組照亮一車輛之駕駛室內部。亦可期望發光模組到達車輛駕駛室之邊界。因此，可測試每個發光模組之強度。為有助於準確地測試，發光模組可直接地經定位於光電二極體之弧之下方。例如，發光模組所圍繞旋轉之軸可與光電二極體經配置所在之弧相交。圍繞軸旋轉發光模組可進一步包含圍繞軸透過一角度範圍旋轉發光模組。角度範圍可在0度與360度之間。例如，發光模組可旋轉90度。替代地，發光模組可旋轉360度。當發光模組圍繞軸旋轉時，複數個光電二極體可在整個發光模組之旋轉過程中在預定義位置處同時地感測定向光強度。在發光模組之整個旋轉過程中偵測定向光強度可有助於產生一三維光分佈圖。發光模組可在其完成一360度旋轉時以預定義增量旋轉。例如，發光模組一次可旋轉10度。光電二極體亦可以預定義增量偵測自發光模組經發射之光。例如，在發光模組之每10度旋轉處，光電二極體可偵測所發射之光。替代地，光電二極體可在發光模組旋轉時連續地偵測所發射之光。

測試發光模組可輸出一光分佈圖。圖4中所展示之一實例三維光分佈圖。當發光模組圍繞產生一三維圖旋轉時分佈圖可指示在每個光電二極體處所發射之光之強度。分佈圖亦可指示光強度是否及在何處可能無法照亮一車輛駕駛室之內部。基於定向光強度輸出光分佈圖可包含將複數個定向光強度編譯成一光圖案。可自透過光電二極體所偵測到之光收集複數個定向光強度。一旦收集光強度，光分佈圖可輸出為一三維半球。由於光電二極體弧及發光模組之旋轉之一組合，圖可呈現一半球形狀。替代地，將光電二極體定位在不同於一弧之一框架形狀上可產生一三維光分佈圖形狀，而非半球形狀外。例如，三維光分佈圖可為圓錐形的。

圖5繪示根據一或多個實施例用於校準一發光模組測試儀502之一實例方法。下文之方法502可搭配用於測試發光模組之一裝置使用。例如，方法502可搭配上文所描述之用於測試之系統之光電二極體使用。用於測試一發光模組之方法可包含將一控制光源定位在一外殼504中。外殼可試圖封鎖或減少外部光線對校準之干擾。外殼可進一步容納呈一陣列506之複數個光電二極體。當控制光源經定位於外殼中時，控制光源可面向光電二極體508。

用於校準之方法可進一步包含在圍繞一軸510旋轉控制光源時自控制光源發射光。當控制光源在旋轉時，方法可包含利用光電二極體感測控制光源512之複數個定向光強度。基於定向光強度，方法可包含輸出一光分佈圖514。光分佈圖可被用於校準測試模組，特別係測試光電二極體。為試圖減少未知因素，可使用具有一已知光強度輸出之一控制光。因此，透過光電二極體所感測之光強度可更嚴格地經調節，且任何係一異常值之光電二極體讀數都可被認為係不正確的。錯誤的光電二極體讀數亦可以各種方式經校正。例如，系統在處理且輸出光分佈圖時可解釋錯誤。替代地，光電二極體可被替換。

在校準一發光模組測試儀之一實例實施例中，光電二極體可感測之光量可被限制至特定強度，使得更準確地地校準光電二極體。例如，光模組上之光可具有已知波長之一大光譜。為更準確地校準光電二極體，複數個帶通濾波器可被放置在每個光電二極體前面，使得只有已知波長之大光譜之窄範圍到達光電二極體。因此，光電二極體在窄範圍內被準確地校準。此可在多個窄範圍內重複，使得光電二極體進行更準確地經校準以用於一光譜。

透過限制光電二極體感測之光強度之範圍，當一光電二極體不當地感測光強度位準時，可更容易偵測。若光強度超出帶通濾波器所允許之範圍，則經偵測之光強度可為不正確的。額外地，可測試更多光強度範圍子集以判定光電二極體在哪個範圍內不能正常工作。方法可進一步包含基於光強度之實際位準與光電二極體所感測之量判定光電二極體輸出中存在之誤差。例如，方法可包含將控制光源之一強度與用光電二極體所感測之複數個定向光強度進行比較。兩者之間之一差異可指示光電二極體未按預期工作。隨後光電二極體可被替換，或以某種其他方式被解釋。

上文之詳細描述參考附圖描述所揭示之系統、器件及方法之各種特徵及功能。雖然各種態樣及實施例在本文中被揭示，但其他態樣及實施例將係顯而易見的。本文所揭示之各個態樣及實施例係為了闡釋之目的，且非旨在限制，其真實範圍藉由隨附發明申請專利範圍所指示。

應暸解，本文所描述之配置僅用於實例之目的。因此，熟悉此項技術者將理解，可使用其他配置及其他元件(例如，機器、裝置、介面、功能、命令及功能分組等)，且根據所要之結果，一些元件可被完全省略。此外，所描述之許多元件係功能實體，其可作為離散或分佈式組件或與其他組件結合實施在任何適合之組合及位置中。

100:系統 102:安裝平台 104:攝影機/發光模組 106:外殼 108:光電二極體 110:控制器 212:軸 214:弧 216:馬達 218:半球 220:內壁 222:凹槽 302:方法 304:方法 306:方法 308:方法 310:方法 312:方法 314:方法 502:方法 504:方法 506:方法 508:方法 510:方法 512:方法 514:方法

實例實施例應從至少一個較佳但非限制性實施例之下文之描述(僅透過實例之方式給定)中變得顯而易見。

圖1繪示根據一或多個實例實施例之用於測試一發光模組之一系統。

圖2A繪示根據一或多個實例實施例之用於測試一發光模組之一系統之一透視圖。

圖2B繪示根據一或多個實例實施例之一安裝平台。

圖2C繪示根據一或多個實例實施例之經配置呈一陣列之複數個光電二極體。

圖3繪示根據一或多個實例實施例之用於測試一發光模組之一方法流程圖。

圖4繪示根據一或多個實例實施例之一光分佈圖。

圖5繪示根據一或多個實例實施例之用於校準一發光模組測試儀之一方法之一流程圖。

100:系統

102:安裝平台

104:攝影機/發光模組

106:外殼

108:光電二極體

110:控制器

Claims (20)

1. 一種用於測試一發光模組之系統，其包括： 一安裝平台，其經組態以固持用於一攝影機之一發光模組，其中該安裝平台經組態以旋轉； 一外殼，其固持複數個光電二極體，其中該等光電二極體經配置成遍及一半球之至少一90度弧上之一陣列；及 一控制器，其經組態以控制該等光電二極體及該安裝平台之該旋轉。
2. 如請求項1之系統，其中該發光模組面向該等光電二極體。
3. 如請求項2之系統，其中該安裝平台經組態以圍繞一軸旋轉，其中該軸與該等光電二極體經配置所在之該弧相交。
4. 如請求項1之系統，其進一步包括經安置於該安裝平台上之一馬達。
5. 如請求項1之系統，其中該安裝平台位於該半球之一中心處。
6. 如請求項1之系統，其中該等光電二極體在該半球之該至少90度弧上被等距地間隔開。
7. 如請求項1之系統，其中該外殼進一步包括複數個內壁，其中該複數個內壁被一光吸收材料覆蓋。
8. 如請求項1之系統，其中該等光電二極體為寬頻光電二極體。
9. 如請求項1之系統，其中該控制器經組態以從該等光電二極體收集定向光強度資料且基於該等定向光強度輸出一光分佈圖。
10. 一種用於測試一發光模組之方法，其包括： 將用於一攝影機之一發光模組定位在一外殼中，其中該外殼容納呈一陣列之複數個光電二極體，且其中該發光模組面向該等光電二極體； 在圍繞一軸旋轉該發光模組時從該發光模組發射光， 利用該等光電二極體感測從該發光模組所發射之該光之複數個定向光強度；及 基於該等定向光強度輸出一光分佈圖。
11. 如請求項10之方法，其中將該發光模組定位在該外殼中包括：將該發光模組定位在該等光電二極體經配置所在之一弧之一中心處。
12. 如請求項11之方法，其中該軸與該等光電二極體經配置所在之該弧相交。
13. 如請求項10之方法，其中圍繞該軸旋轉該發光模組包括圍繞該軸透過一角度範圍旋轉該發光模組， 其中，該角度範圍在0度與360度之間。
14. 如請求項13之方法，其中該發光模組以預定義增量旋轉。
15. 如請求項10之方法，其中當該發光模組圍繞該軸旋轉時，該複數個光電二極體在該發光模組之複數個旋轉期間在預定義位置處同時地感測該等定向光強度。
16. 如請求項10之方法，其中基於該等定向光強度輸出該光分佈圖包括：將該等複數個定向光強度編譯成一光圖案。
17. 如請求項16之方法，其中，其中該光分佈圖覆蓋一三維半球之至少一部分。
18. 一種用於校準一發光模組測試儀之方法，其包括： 將一控制光源定位在一外殼中，其中該外殼容納呈一陣列之複數個光電二極體，且其中該控制光源面向該等光電二極體； 在圍繞一軸旋轉該控制光源時從該控制光源發射光； 利用該等光電二極體感測該控制光源之複數個定向光強度；及 基於該等定向光強度輸出一光分佈圖。
19. 如請求項18之方法，其中該複數個光電二極體包含複數個帶通濾波器，其等經組態以減小該等光電二極體感測之光強度之範圍。
20. 如請求項18之方法，其進一步包括將該控制光源之一強度與該等光電二極體所感測之複數個定向光強度進行比較。

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