Patent DE-102016205073-B4 (DE)
Title: Lichtlaufzeitsensor
Inventor: SCHNEIDER BERND
IPC: G01S17/36
Filed: 2016-03-29
Granted: 2021-08-26
Abstract: Lichtlaufzeitkamera mit einem Lichtlaufzeitsensor (200) zur Phasenmessung eines modulierten Lichtsmit mehreren Lichtlaufzeitpixeln (210),mit wenigsten vier Phasensignalleitungen (P0... P3) zur Bereitstellung von Phasensignalen (ph0.. ph3) für die Lichtlaufzeitpixel (210),wobeijede Lichtlaufzeitpixelzeile (S) einen gemeinsamen Multiplexer (230) aufweist, der mit den vier Phasensignalleitungen (P0... P3) verbunden ist,und dass der Multiplexer (230) Steuersignaleingänge aufweist,wobei der Multiplexer (230) derart ausgestaltet ist, dass in Abhängigkeit der an den Steuersignaleingängen anliegenden Signale eine Phasensignalleitung (P0.. P3) mit einem ersten Phasensignal (ph0... ph3) und eine weitere Phasensignalleitung (P0.. P3) mit einem zum ersten Phasensignal (ph3... ph0) komplementären Phasensignal ausgewählt wird,und mit einem Modulationstreiber (240), der die vom Multiplexer (230) ausgewählten Phasensignale (ph0... ph3) als Modulationssignal (ModA, ModB) an die Modulationsgates (Gam, Gbm) der Lichtlaufzeitpixel (210) in der jeweiligen Lichtlaufzeitpixelzeile (Z, S) weiterleitet,bei dem die Lichtlaufzeitpixel (210) des Lichtlaufzeitsensors (22) derart ausgestaltet sind, dass zwischen einem Rolling- oder Global-Shutter-Betrieb umgeschaltet werden kann, wobei jeder Multiplexer (230) mit einem Kontroller (250) zur Steuerung und Auswahl der Phasensignale (ph0.. ph3) verbunden ist,und der Kontroller derart angesteuert wird, das wenigsten zwei benachbarte Zeilen mit unterschiedlichen Phasenlagen (ph0... ph3) beaufschlagt werden,wobei die Lichtlaufzeitkamera eine Auswerteeinheit mit einem ersten und zweiten Eingangscache (501, 502) und einem ersten und zweiten Ausgangscache (503, 504) aufweist, die derart ausgestaltet ist,dass Pixel einer Pixelzeile (201) einzelnen oder in Pixelgruppen ausgewertet werden können und dass jeweils aus vier benachbarten Pixelzeilen mit unterschiedlichen Phasenlagen Entfernungsinformationen ermittelt werden,indem die Pixelzeilen sequentiell ausgelesen werden,wobei in einem ersten Schritt die Werte der Pixelzeile mit der 0°-Phase in dem ersten Eingangscache (501) und die Werte der Pixelzeile mit der 180°-Phase in dem zweiten Eingangscache (502) gespeichert werden,wobei die beiden Werte aus dem ersten und zweiten Eingangscache (501, 502) über eine arithmetisch-logische Einheit (600) miteinander verrechnet und das Ergebnis in einem ersten Ausgangscache (503) gespeichert werden,hiernach werden die Werte der Pixelzeile mit der 90°-Phase in dem ersten Eingangscache (501) und die Werte der Pixelzeile mit der 270°-Phase in dem zweiten Eingangscache (502) gespeichert,die beiden Werte aus dem ersten und zweiten Eingangscache (501, 502) werden über die arithmetisch-logische Einheit (600) miteinander verrechnet und das Ergebnis in einem zweiten Ausgangscache (504) gespeichert,nachfolgenden werden die Werte aus den ersten und zweiten Ausgangscache (503, 504) in die ersten und zweiten Eingangscache (501, 502) geladen und über die die arithmetisch-logische Einheit (600) verrechnet und ausgegeben.