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【专利解密】华为加快ToF战略布局

2020-07-03 17:11 爱集微

导读:华为的该项专利技术能够修正TOF传感器打开时对光感类传感器带来的影响,避免电子设备对应功能的误触发,提高用户的使用体验。

今年华为发布的P40、P40 pro等手机均搭载了ToF模组, 同时华为还推出精确度较高的基于河图技术的AR地图。而ToF的空间感知能力与摄像头及其他传感器的结合,为AR地图的实现增添了无限可能。

三维成像技术是通过光学手段提取物体的3D信息,并在重建过程中尽可能恢复物体3D特征的技术。其中,深度信息的精确获取是3D成像技术中的关键。飞行时间(time of flight,TOF)传感器因其可高效、高质量地获得深度信息,在3D成像技术中应用较多。

近年来,3D成像技术,尤其是TOF传感器在手机等电子设备中广泛应用。但是,当前的电子设备中除了配备TOF传感器之外,还具有光感类传感器。而在TOF传感器打开时,其发出的红外光脉冲经物体反射后,不仅会照射到TOF传感器上,同样也会照射到光感类传感器中,进而影响了光感类传感器测量到数据的准确性。

为此,华为在去年就申请了一项名为“一种电子设备及传感器控制方法”的发明专利(申请号:201910866729 .X),申请人为华为技术有限公司。

图1 智能手机正面示意图

上图1为该专利提及的一种手机正面示意图,从图中可知,手机的正面同时设有TOF传感器101、接近光传感器102及环境光传感器103。

图2 TOF传感器干扰其余传感器的场景示意图

结合图1,如图2所示,TOF传感器101打开时会发射红外光脉冲,红外光脉冲遇到物体后会发生反射(例如漫反射),该反射的光会被TOF传感器101接收到,进而通过探测、获得红外光脉冲的飞行往返时间。手机则根据该时间计算出与物体的距离,从而产生深度信息,辅助手机实现对应功能。

由于接近光传感器102和环境光传感器103与TOF传感器101设置在手机的同一侧,因此,在接近/环境光传感器打开时,发生反射的光也可能被这两种传感器接收,影响其测量到数据的准确性,从而导致手机对应功能的误触发。

图3 处理器与传感器的连接示意图

图3为本专利提出的处理器与传感器的连接示意图。结合图1和图3,在用户使用手机的前置摄像头,即摄像头104拍照时,处理器110通过“C”管脚向TOF传感器101输出高电平,控制TOF传感器101打开。除此之外,处理器110还可通过与接近光传感器102和环境光传感器103相连的I2C接口FG、DE,控制该接近/环境光传感器的关闭。这样,便可避免手机对应功能的误触发的情况发生。

以上就是华为此专项专利的相关介绍,如果在TOF传感器打开时,光感类传感器(如环境光传感器,接近光传感器)也会打开,则TOF传感器发出的红外光脉冲,会对数据造成一定影响。而本专利提供的方法,能够修正TOF传感器打开时对光感类传感器带来的影响,避免电子设备对应功能的误触发,提高用户的使用体验。

自18年以来,ToF的曝光度逐年增加,其实从华为最近的动作也能够看出,不管是新款手机搭载了ToF模块,还是基于河图技术的AR地图以及相关专利的推出,都预示着华为正在加快ToF的布局与相关技术突破。