为了减少由脉冲幅度中的这种剧烈的相对显著的变化导致的频率内容，在(在这些积分周期之间的)读出期间产生RF调制驱动信号和RF调制光信号并平滑脉冲幅度中的变化是有利的，如从图15可领会的。更一般地，图15示出了平滑LF功率包络1502的所有转换。参考图15描述的实施例可与先前描述的实施例中的一个或多个相组合。例如，取代斜升和斜降脉冲幅度来平滑LF功率包络1502，可使用斜升和斜降脉冲占空比、时隙和/或邻近脉冲或脉冲串之间发生空隙的频率来平滑LF功率包络1502。
[0110]图16的高等级流程图现在将被用来概述根据本技术的各实施例的方法。所述方法(其用于由T0F系统使用)被用于显著减小T0F系统对被配置成无线接收和响应由旨在遥控另一设备(例如电视机)的遥控设备传送的IR信号的该另一设备可能带来的干扰。
[0111]参考图16，步骤1602涉及发射具有低频(LF)功率包络的IR光，该LF功率包络被成形为显著减小已知被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统所使用的至少一个频率范围内的频率内容，其中被发射的IR光的至少一部分是RF调制IR光。可使用本文描述的实施例来减少其中的频率内容的频率范围包括但不限于:被一些系统使用的用于发送IR遥控信号的lOkHz-lOOkHz频率；被其它系统使用的用于发送IR遥控信号的455kHz (+/-10% )和/或1ΜΗζ(+/-10% )频率；被一些系统用来向无线IR耳机传送IR信号的2.3MHz (+/-10% )和2.8MHz (+/-10% )频率；以及被一些系统使用的用来向无线3D快门眼镜传送IR信号的25KHz-30KHz频率。
[0112]再参考图16，步骤1604涉及检测所发射的RF调制IR光中的被一个或多个对象反射掉的至少一部分。在步骤1606，取决于所述检测的结果来产生深度图像。在步骤1608，使用深度图像来更新应用。例如，可使用深度图像来跟踪运动和/或其它用户行为，所述运动和/或其它用户行为可被用来例如响应于用户的身体和/或用户周围的对象的移动，而不是(或作为补充)使用控制器、遥控器、键盘、鼠标等，来操纵该应用的游戏角色或其它方面。例如，视频游戏系统将基于物体的新位置来更新在视频游戏中显示的图像的位置或基于如基于深度图像检测的用户的运动来更新化身。
[0113]如上面参考图9讨论的，步骤1602可涉及在从期间不驱动光源来发射IR光的时间到期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的的RF分量的脉冲幅度斜升，并且在从期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间到期间不驱动光源来发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的脉冲幅度斜降。这将导致由该光源发射的光脉冲的脉冲幅度的类似斜升和斜降。
[0114]如上面参考图10讨论的，步骤1602可涉及在从期间不驱动光源来发射IR光的时间到期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的脉冲占空比斜升，并且在从期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间到期间不驱动光源来发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的脉冲占空比斜降。这将导致由该光源发射的光脉冲的脉冲占空比的类似斜升和斜降。
[0115]如上面参考图11讨论的，步骤1602可涉及在从期间不驱动光源来发射IR光的时间到期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的邻近脉冲或脉冲串之间的时隙和/或发生空隙的频率斜降，并且可以有在从期间由驱动信号驱动光源来发射IR光的时间到期间不驱动光源来发射IR光的时间进行转换时使驱动信号的RF分量的邻近脉冲或脉冲串之间的时隙和/或发生空隙的频率斜升。这将导致光源发射的光脉冲或脉冲串之间的时隙和/或发生空隙的频率的类似斜降和斜升。
[0116]如上面参考图12所讨论的，步骤1602可涉及在每个帧周期的积分周期期间以及在每个帧周期的积分周期对之间的每个读出周期期间发射IR光。这样的实施例减小出现从期间发射IR光信号的时间到期间不发射IR光信号的时间的转换以及反向转换的频率，以由此减小与这样的转换相关联的频率内容。在上面参考图14讨论的某些实施例中，IR光也可在帧间周期的部分期间被发射。
[0117]本技术的各方法的更多细节可从图9-15的以上讨论中领会。
[0118]尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。更确切而言，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。本技术的范围由所附的权利要求进行定义。
【主权项】
1.一种由发射和检测红外(IR)光的飞行时间(TOF)系统使用的用于显著减少所述TOF系统对被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统可能导致的干扰的方法，所述方法包括: 发射具有低频(LF)功率包络的IR光，所述LF功率包络被成形为显著减少已知被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统所使用的至少一个频率范围内的频率内容，其中被发射的IR光的至少一部分是射频(RF)调制IR光；以及 检测所发射的RF调制IR光中的被一个或多个对象反射掉的至少一部分。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射IR光包括: 发射具有LF功率包络的IR光，所述LF功率包络被成形为显著减少已知被其它系统用于传送和接收遥控信号的从10kHz到100kHz的频率范围内的频率内容。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射IR光包括: 发射具有LF功率包络的IR光，所述LF功率包络被成形为显著减少已知被配置成无线接收和响应IR光信号的其它系统所使用的在3MHz以下的至少两个频率范围内的频率内容。4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于: 所述T0F系统被配置成获得与多个帧周期中的每个帧周期相对应的独立的深度图像， 每个帧周期之后是帧间周期， 每个帧周期包括至少两个积分周期；以及 每个积分周期之后是读出周期；以及 所述发射IR光包括在所述积分周期中的每个积分周期期间发射IR光；以及为了减小从期间IR光被发射的时间到期间IR光不被发射的时间的转换的频率，并且由此减少与所述转换相关联的频率内容，所述发射IR光还包括在每个帧周期的积分周期对之间的读出周期期间发射IR光。5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于: 所述T0F系统被配置成获得与多个帧周期中的每个帧周期相对应的独立的深度图像， 每个帧周期之后是帧间周期， 每个帧周期包括至少两个积分周期；以及 每个积分周期之后是读出周期；以及 所述发射IR光包括在所述积分周期中的每个积分周期期间发射IR光；以及为了降低与被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统的IR光接收机一起使用的自动增益控制(AGC)电路的增益水平，并由此使得所述至少一个其它系统的IR光接收机对来自所述T0F系统的干扰更不敏感，所述发射IR光还包括在以下的至少一者的至少一部分期间发射IR光: (i)每个帧周期内的积分周期对之间的读出周期，或 (?)帧对之间的帧间周期。6.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述发射IR光包括: 产生包括RF分量并具有LF功率包络的驱动信号，所述LF功率包络被成形为显著减少已知被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统所使用的至少一个频率范围内的频率内容；以及 使用包括所述RF分量的所述驱动信号来驱动至少一个光源。7.一种飞行时间(TOF)系统，包括: 被配置成响应于被驱动而发射红外(IR)光的至少一个光源； 被配置成驱动所述至少一个光源来发射具有低频(LF)功率包络的IR光的驱动器，所述低频功率包络被成形为显著减少已知被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统所使用的至少一个频率范围内的频率内容，其中被发射的IR光的至少一部分是射频(RF)调制IR光；以及 图像像素检测器阵列，所述图像像素检测器阵列被配置成检测所发射的RF调制IR光中的已从一个或多个对象反射并入射到图像像素检测器阵列上的至少一部分。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于: 所述TOF系统被配置成获得与多个帧周期中的每个帧周期相对应的独立的深度图像， 每个帧周期之后是帧间周期， 每个帧周期包括至少两个积分周期；以及 每个积分周期之后是读出周期；以及 所述驱动器被配置成驱动所述光源以在所述积分周期中的每个积分周期期间发射IR光; 所述驱动器被配置成驱动所述光源以在每个帧周期内的积分周期对之间的读出周期期间发射IR光，以便减少从期间IR光被发射的时间和期间IR光不被发射的时间的转换的频率，并由此减少与所述转换相关联的频率内容；以及 被驱动以在所述读出周期期间发射IR光的光源可以与被驱动以在积分周期期间发射IR光的光源相同或不同。9.如权利要求7所述的系统，其特征在于: 所述TOF系统被配置成获得与多个帧周期中的每个帧周期相对应的独立的深度图像， 每个帧周期之后是帧间周期， 每个帧周期包括至少两个积分周期；以及 每个积分周期之后是读出周期；以及 所述驱动器被配置成驱动所述光源以在所述积分周期中的每个积分周期期间发射IR光; 所述驱动器被配置成驱动所述光源以在以下的至少一者的至少一部分期间发射IR光:(i)每个帧周期内的积分周期对之间的读出周期或(ii)帧对之间的帧间周期，以便降低与被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统的IR光接收机一起使用的自动增益控制(AGC)电路的增益水平，并由此使得所述至少一个其它系统的IR光接收机对来自所述TOF系统的干扰更不敏感；以及 被驱动以在以下的至少一者的至少一部分期间发射IR光的光源可以与被驱动以在所述积分周期期间发射IR光的光源相同或不同:(i)每个帧周期内的积分周期对之间的读出周期或(ii)帧对之间的帧间周期。10.如权利要求7、8或9所述的系统，其特征在于，进一步包括: 被配置成产生被提供至所述驱动器的时钟信号的时钟信号发生器；以及 被配置成控制所述时钟信号发生器或所述驱动器的至少一者的处理器； 其中所述处理器、所述时钟信号发生器或所述驱动器中的至少一者被配置成: 在从期间光源不被驱动以发射IR光的时间到期间所述光源被所述驱动信号驱动以发射IR光的时间进行转换时使所述驱动信号的脉冲幅度或占空比斜升；以及 在从期间所述光源被所述驱动信号驱动以发射IR光的时间到期间所述光源不被驱动以发射IR光的时间进行转换时使所述驱动信号的脉冲幅度或占空比斜降。
【专利摘要】本文公开的实施例涉及飞行时间(TOF)系统以及与其一起使用的方法，即显著减小TOF系统对被配置成无线接收和响应IR光信号的至少一个其它系统可能带来的干扰。一些这样的实施例涉及发射具有低频(LF)功率包络的IR光，所述LF功率包络被成形为显著减少已知被可能紧邻该TOF系统的至少一个其它系统所使用的至少一个频率范围内的频率内容。这样的实施例还可涉及检测所发射的RF调制IR光中的被一个或多个对象反射掉的至少一部分。TOF系统能独立于所述检测的结果产生深度图像，以及独立于深度图像更新应用。
【IPC分类】G01S17/89, G01S17/87, G01S17/36
【公开号】CN105264401
【申请号】CN201480028101
【发明人】A·佩恩, C·巴姆吉, D·易, B·汤普森, Z·徐, B·罗兰多, L·普拉瑟, T·佩里, M·芬顿, S·阿查亚, A·古代迪斯, M·莫里斯
【申请人】微软技术许可有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年5月13日
【公告号】EP2997395A1, US20140333917, WO2014186304A1