CN116736267A - 一种激光测距接收芯片及其在标定过程中的配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光测距接收芯片及其在标定过程中的配置方法，涉及激光测距领域。根据ROI配置寄存器中存储的SPAD打开的位置，控制相应SPAD打开以及根据像素选择信号的值和TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据通过相应的TDC输出。由于将光条分成多段子光条，每段子光条都可独立配置打开位置，使得可以根据光斑实际落点情况，灵活配置SPAD ROI区域；且在SPAD打开后，可根据像素选择信号的值、TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据输出，实现了SPAD ROI区域的灵活开启，使得RX能够较准确地接收到TX的信息，实现距离测量。

Description

一种激光测距接收芯片及其在标定过程中的配置方法

技术领域

本发明涉及激光测距领域，特别是涉及一种激光测距接收芯片及其在标定过程中的配置方法。

背景技术

固态激光雷达采用单光子雪崩二极管（Single Photon Avalanche Diode，SPAD）技术，基于直接飞行时间（Direct-Time of flight，D-TOF）原理实现测距。

在理想状态下，每次接收端（RX）通过rolling（滚动）打开的多个像素位置都与激光发射端（TX）发光分区的位置一一对应，即TX某一个分区发光时，其落在接收端（RX）上的激光光条应该为一条直线，且需要打开的多个像素连接起来也为一条直线，通常多个像素连接起来和激光光条的形状和位置完全重合，这样RX端就可以非常高效地探测到光条。

然而实际场景下，由于工艺或器件本身的原因，激光光条落在RX上并非严格意义上的直线，可能为不规则的线条（斜线、曲线），且考虑到器件组装误差，激光光条可能产生上下左右偏移，而通过常规方法打开的多个像素连接起来依然是一条直线且位置固定，这样多个像素连接起来和激光光条的形状和位置不能完全重合，有所偏离，导致RX端不能完全探测到光条，不能准确地接收到TX的信息，所以无法准确实现距离测量。

因此，如何根据光条的实际位置，来灵活开启多个像素，从而使RX端能够完全探测到光条，即如何实现SPAD感兴趣区域（Region of Interest，ROI）区域的灵活开启，是本领域人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光测距接收芯片及其在标定过程中的配置方法，用于实现SPAD灵活配置以及实现SPAD ROI区域的灵活开启。

为解决上述技术问题，本发明提供一种激光测距接收芯片，所述芯片包括：

SPAD阵列和TDC阵列，TDC单元的个数小于SPAD的个数；

总线矩阵：包括多个总线，用于通过多个开关将所述SPAD阵列中的SPAD与所述TDC阵列中的TDC单元连接在一起；

ROI配置寄存器：用于保存配置信息，所述配置信息包括光条被划分为子光条的段数、每段所述子光条所在像素的位置、一个像素包含的SPAD的个数、像素选择信号的值和TDC选择信号的值，所述配置信息是所述芯片在标定过程中配置的；

SPAD和总线路由控制器：用于根据每段所述子光条所在像素的位置和一个像素包含的SPAD的个数，确定SPAD打开的位置，控制相应SPAD打开；并用于向所述总线矩阵发送所述像素选择信号的值和所述TDC选择信号的值，从而控制所述总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据通过相应的TDC单元输出。

优选地，所述配置信息还包括：每个所述像素所包含的每个SPAD的位置信息。

优选地，所述配置信息还包括每段所述子光条的段号。

优选地，当在标定过程中获取到多行光条，则所述配置信息包括多行光条的行号。

优选地，所述配置信息还包括：k的取值，其中k为一个像素中开启的SPAD的行数，k为大于或等于1且小于或等于N的整数，一个像素包括N*N个SPAD，一个像素中有k行*N列的SPAD单元打开。

优选地，所述配置信息还包括：每个光条块对应的所述子光条的段数、行数；所述光条块包括在水平方向上的多段所述子光条，和在垂直方向上的多行所述子光条。

优选地，所述SPAD阵列中任意一行包括m个SPAD，所述TDC阵列中一行包括m/N个所述TDC单元，一个TDC单元对应一个开启的像素；其中，m大于或等于N，其中一个像素包括N*N个SPAD；

所述总线矩阵用于通过多个开关将所述SPAD阵列中的SPAD与所述TDC阵列中的TDC单元连接在一起包括：

所述总线矩阵用于通过多个开关将一行TDC单元中的一个TDC单元与其对应的像素连接，且共同连接一个TDC单元的多个像素中至少包括一列相同的SPAD，且一次扫描时，只有一个开启的像素通过TDC单元输出。优选地，所述SPAD和总线路由控制器用于控制所述总线矩阵中的开关选通包括：

一行上的一个TDC单元与N个像素连接，所述SPAD和总线路由控制器用于根据像素选择信号的值控制所述总线矩阵中的开关选通，从所述N个像素中选择一个开启的像素，将开启的像素的数据从所述TDC单元输出。

优选地，所述SPAD阵列中的选通的一列SPAD上均包括L个像素，所述TDC阵列中的一列TDC单元上均包括L个TDC单元；所述总线矩阵用于将所述SPAD阵列中的SPAD与所述TDC阵列中的TDC单元连接在一起包括：

所述总线矩阵用于将一列上的L个像素中的任意一个像素连接到一列上L个TDC单元的任意一个TDC单元上。

优选地，所述SPAD和总线路由控制器用于控制所述总线矩阵中的开关选通包括：

一列上的一个像素与L个TDC单元连接，所述SPAD和总线路由控制器用于根据TDC选择信号的值控制所述总线矩阵中的开关选通，从所述L个TDC中选择一个TDC单元，将所述像素的数据从选通的TDC单元输出。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，应用上述的芯片在标定过程中的配置方法，包括：

获取光条落在SPAD阵列的位置；

根据所述光条的位置和预设精度，设置所述光条平均划分的段数；

根据所述光条的段数和所述光条的位置，配置每段子光条所在像素的位置。

优选地，在所述配置每段子光条所在像素的位置之后，还包括：

配置一个像素包含的SPAD的个数；

根据每段所述子光条所在像素的位置和一个像素包含的SPAD的个数，配置每段所述子光条所在像素中每个开启SPAD的位置。

优选地，在所述配置每段所述子光条所在像素中每个开启SPAD的位置之后，还包括：

配置像素选择信号的值和TDC选择信号的值，使每个开启SPAD数据能够通过对应的TDC单元输出。

优选地，当需要每次扫描打开多行像素时，则所述配置方法具体包括：

配置每次扫描打开L行像素；

获取L个光条落在SPAD阵列的位置；

根据L个光条的位置和预设精度，设置每个光条平均划分的段数；

根据每个光条的段数和每个光条的位置，配置每段子光条所在的像素的位置。

优选地，当需要控制进光量时，则所述配置方法还包括：

配置一个像素中SPAD开启的行数。

优选地，当需要每次进行二维扫描时，所述配置每段子光条所在的像素的位置，具体包括：

配置每个光条块对应的子光条的段数、行数；所述光条块包括在水平方向上的多段所述子光条，和在垂直方向上的多行所述子光条。

本发明所提供的一种激光测距接收芯片，该芯片中通过总线矩阵将SPAD阵列中的SPAD和TDC阵列中的TDC单元连接在一起，当需要打开SPAD时，SPAD和总线路由控制器根据ROI配置寄存器中存储的SPAD打开的位置，控制相应SPAD打开以及向总线矩阵发送ROI配置寄存器中存储的像素选择信号的值和TDC选择信号的值，从而控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据通过相应的TDC单元输出。相比于之前的TX某一个分区发光时，其落在RX上的光条为一条直线，且落在指定位置的区域，首先，本发明提供的激光测距接收芯片中，将光条分成多段子光条，每段子光条都可独立配置打开位置，即实现了SPAD的灵活配置，使得可以根据光斑实际落点情况，配置SPAD ROI区域；且在SPAD打开后，可根据像素选择信号的值、TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据输出，实现了SPADROI区域的灵活开启，使得RX能够较准确地接收到TX的信息，实现距离测量；其次，SPAD ROI区域的灵活开启，可以降低对TX和RX工艺，以及两器件组装的精准度的要求，大大提高产品的良品率；再次，在SPAD阵列较小的情况下，SPAD与TDC单元可以一一对应，而本发明中，由于存在像素选择信号和TDC选择信号，使得在SPAD阵列较大，而TDC单元数量有限的情况下，可通过像素选择信号的值和TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，进而通过相应的TDC单元将SPAD信号输出，实现了TDC单元的复用，大大减小了TDC单元的数量，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种激光测距接收芯片的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种直线形状的ROI的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种3*3 binning SPAD组合场景示意图；

图4为本发明实施例提供的一种斜线形状的ROI的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种曲线形状的ROI的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种单次rolling多开像素的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种直线光条的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种打开3行SPAD控制进光量的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种打开2行SPAD控制进光量的示意图；

图10为本发明实施例提供的一种打开1行SPAD控制进光量的示意图；

图11为本发明实施例提供的一种SPAD阵列为767*575时一维扫描模型的示意图；

图12为本发明实施例提供的一种SPAD阵列为767*575时二维扫描模型的示意图；

图13为本发明实施例提供的一种一维扫描的示意图；

图14为本发明实施例提供的一种二维扫描的示意图；

图15为本发明实施例提供的一种3*3 binning SPAD电路图；

图16为本发明实施例提供的一种3*3 binning SPAD电路最小单元的示意图；

图17为本发明实施例中提供的一种3*3 binning，最多支持4行像素同时开启的示意图；

图18为本发明实施例提供的一种3*3 binning，最多支持4行像素同时开启时电路的最小单元的示意图；

图19为本发明实施例提供的一种3*3 binning，支持同时开4行像素的30*48的SPAD阵列和对应的TDC的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种激光测距接收芯片及其在标定过程中的配置方法，用于实现SPAD灵活配置以及实现SPAD ROI区域的灵活开启。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。图1为本发明实施例提供的一种激光测距接收芯片的示意图，如图1所示，该激光测距接收芯片包括：

SPAD阵列1和TDC阵列2，TDC单元的个数小于SPAD的个数；

总线矩阵3：包括多个总线，用于通过多个开关将SPAD阵列1中的SPAD与TDC阵列2中的TDC单元连接在一起；

ROI配置寄存器4：用于保存配置信息，配置信息包括光条被划分为子光条的段数、每段子光条所在像素的位置、一个像素包含的SPAD的个数、像素选择信号的值和TDC选择信号的值，配置信息是芯片在标定过程中配置的；

SPAD和总线路由控制器5：用于根据每段子光条所在像素的位置和一个像素包含的SPAD的个数，确定SPAD打开的位置，控制相应SPAD打开；并用于向总线矩阵3发送像素选择信号的值和TDC选择信号的值，从而控制总线矩阵3中的开关选通，将打开的SPAD数据通过相应的TDC单元输出。

对于SPAD阵列中的SPAD的数量、时间数字转换器（Time-to-Digital Converter，TDC）阵列中的TDC的数量不作限定，根据实际情况确定。TDC用来将SPAD数据输出。SPAD阵列中的每个SPAD可以单独配置，当SPAD阵列中的SPAD的数量较多时，则需要配置较多次，以SPAD阵列为180*300，若每个SPAD单独配置，需要180*300 = 54000次配置。因此，为了减小配置的次数，可以以多个SPAD作为一个整体进行统一配置，如3*3 binning情况下，将1个像素（Pixel）共9个SPAD作为一个整体进行统一配置。图2为本发明实施例提供的一种直线形状的ROI的示意图，如图2所示，当3*3 binning情况下，一格表示1个像素，包含9个SPAD。

为实现SPAD的灵活配置，首先对光条的位置进行标定，在标定过程中，TX端发射光束后，RX端接收，记录此时RX上光条的位置信息；然后ROI配置寄存器中接收标定过程中获取到的光条的位置信息，将光条分为多段子光条，得到多段子光条的配置信息。对于子光条的段数不作限定，子光条的段数越多，开启像素连接起来和光条的形状、位置的重合度越高，探测精度会越高。由于每段子光条都可独立配置打开位置，因此SPAD的配置可以更加灵活，同时对于每段子光条在水平方向上所包含的像素的数量也不作限定，即每段子光条在水平方向上的宽度可以相同，也可以不相同。

配置信息中包括光条被划分为子光条的段数、每段子光条所在像素的位置、一个像素包含的SPAD的个数、像素选择信号的值和TDC选择信号的值。如一行光条对应的像素被分成K段，每段子光条包含在水平方向上包含的像素的数量可以相同，也可以不同。在实施中，为方便配置，将光条可以平均划分为多个子光条时，每个子光条在水平方向上包含的像素数量相同。由于子光条每段宽度确定，相当于每段子光条的纵坐标已经确定，在配置子光条位置时，只需要配置段数以及纵坐标位置即可。另外，每段子光条可能在一个像素的位置，也可能在多个像素所在的位置。每段子光条的打开位置由各子光条左上角的位置坐标进行确定，因此，此处的每段子光条所在的像素的位置即为各像素的左上角的位置坐标。当某一段子光条仅在一个像素的位置，如在A像素的位置，若A像素包含的9个SPAD，即可确定SPAD打开的位置为A像素所包含的9个SPAD。当某一段子光条在多个像素的位置，如在三个像素的位置，在确定出每个像素左上角的位置坐标后，根据每个像素中所包含的SPAD的个数，即可确定SPAD打开的位置为这三个像素对应的SPAD；或者在获知子光条在水平方向上所包含的像素的数量后，根据确定出该段子光条左上角的位置以及每个像素所包含的SPAD的个数即可确定出SPAD打开的位置。本实施例中将各子光条的左上角的位置作为对应的子光条的第一顶点的位置，如图2中，将光条分成8段子光条，每段子光条在水平方向上包含4个像素，一个像素包括3*3个SPAD，即一段子光条包括36个SPAD。各子光条的第一顶点的位置坐标依次为（0，0），（12，0），（24，0），（36，0），（48，0），（60，0）（72，0），（84，0），通过子光条第一顶点的位置即可将对应的SPAD打开，如根据（0，0），第一子光条对应的36个SPAD将被打开；如根据（72，0），第七子光条对应的36个SPAD将被打开。在实施中，为了能够准确地打开SPAD，配置信息还包括：每个像素所包含的每个SPAD的位置信息。在图2中每段子光条中均包含36个SPAD，因此，配置信息中包含每段子光条中的36个SPAD的位置信息。配置信息还包括每段子光条的段号。如图2中，按照从左到右的顺序，将光条划分出的8个子光条的段号依次标记为seg0，seg1，seg2，……，seg7。

当SPAD数量较少时，SPAD可以与TDC单元一一对应，即每个SPAD的数据可以通过对应的TDC单元输出，如SPAD数量为10个，则可以对各SPAD配置一个TDC单元，即通过10个TDC单元分别将对应的SPAD数据输出。但是，当SPAD数量较多时，若要做到SPAD与TDC单元一一对应，则需要使用的TDC单元的数量也较多，增加了成本，如SPAD阵列为180*300，即SPAD数量为54000，若要实现SPAD与TDC单元一一对应，则需要54000个TDC单元，可见，需要的TDC单元数量较多。故而，本发明实施例中，设置TDC单元的个数小于SPAD的个数，在TDC单元数量有限的情况下，通过像素选择信号和TDC选择信号作用于连接SPAD阵列中的SPAD和TDC阵列中的TDC单元的总线矩阵中的开关，实现TDC单元的复用，从而降低成本。

像素选择信号的位数根据每个像素所包含的SPAD的列数确定，如3*3个SPAD组成一个像素，则像素选择信号的位数为3位；当4*4个SPAD组成一个像素，则像素选择信号的位数为4位。像素选择信号的值和TDC选择信号的值根据配置信息进行设置。

图3为本发明实施例提供的一种3*3 binning SPAD组合场景示意图。SPAD阵列中包括3行*12列SPAD，会形成12/3=4个像素，从左到右依次为像素A、像素B、像素C和像素D。在标定时，当子光条（一个子光条包括3个像素）位于场景1的位置，即子光条落在像素A、B、C上，得到子光条的配置信息，配置信息包括光条被划分为子光条的段数、每段子光条所在像素位置、一个像素包含的SPAD的个数、像素选择信号的值和TDC选择信号的值，并根据配置信息，存储SPAD打开的位置，并配置像素选择信号为001，使得TDC0输出的是像素A的数据（参看图15，对应图15所示的像素A中序号为0、3、6、1、4、7、2、5、8的SPAD的数据）；在标定时，当子光条（一个子光条包括3个像素）位于场景2的位置，即子光条落在像素A1、B1、C1上，得到子光条的配置信息，并保存在ROI配置寄存器中，配置信息包括光条被划分为子光条的段数、每段子光条所在像素位置，一个像素包含的SPAD的个数，像素选择信号的值和TDC选择信号的值，并根据配置信息，存储SPAD打开的位置，并配置像素选择信号为010，使得TDC0输出的是像素A1的数据（参看图15，对应图15所示的像素A中序号为1、4、7、2、5、8以及像素B中的序号为0、3、6的SPAD的数据）；在标定时，当子光条（一个子光条包括3个像素）位于场景3的位置，即子光条落在像素A2、B2、C2上，得到子光条的配置信息，并保存在ROI配置寄存器中，配置信息包括光条被划分为子光条的段数、每段子光条所在像素位置、一个像素包含的SPAD的个数、像素选择信号的值和TDC选择信号的值，并根据配置信息，存储SPAD打开的位置，并配置像素选择信号为100，使得TDC0输出的是像素A2的数据（参看图15，对应图15所示的像素A中序号为2、5、8以及像素B中的序号为0、3、6、1、4、7的SPAD的数据）。

根据配置信息TDC选择信号的值，将打开的SPAD数据通过相应的TDC单元输出，参看图18，如果同时需要开启4行像素，则同一列上的每个像素（P1、P2、P3、P4）都对应一个4位独热码的TDC选择信号（T1、T2、T3、T4），即P1对应的TDC选择信号是T1，P2对应的TDC选择信号是T2，P3对应的TDC选择信号是T3，P4对应的TDC选择信号是T4，而T1、T2、T3、T4都是4位独热码，它们是完全不相同的。下面举例说明：当T1是0001时，第一行光条所在像素P1通过TDC0输出数据，此时T2、T3、T4都不能为0001；当T1是0010时，像素P1通过TDC1输出数据，此时T2、T3、T4都不能为0010；当T1是0100时，像素P1通过TDC2输出数据，此时T2、T3、T4都不能为0100；当T1是1000时，像素P1通过TDC3输出数据，此时T2、T3、T4都不能为1000。

当T2是0010时，第二行光条所在像素P2通过TDC1输出数据，此时T3、T4都不能为0001和0010；当T3是0100时，第三行光条所在像素P3通过TDC2输出数据，此时T4都不能为0001和0010、0010；所以，T4是1000时，第四行光条所在像素P4通过TDC4输出数据。

在ROI配置寄存器中保存芯片在标定过程中配置的配置信息，如光条被划分为子光条的段数、每段子光条所在像素的位置、一个像素包含的SPAD的个数、像素选择信号的值和TDC选择信号的值。SPAD和总线路由控制器在根据每段子光条所在像素的位置和一个像素包含的SPAD的个数，确定SPAD打开的位置，控制相应SPAD打开；并向总线矩阵发送像素选择信号的值和TDC选择信号的值，像素选择信号、TDC选择信号作用于总线矩阵中的开关，从而控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据通过相应的TDC单元输出。

本发明实施例所提供的一种激光测距接收芯片，该芯片中通过总线矩阵将SPAD阵列中的SPAD和TDC阵列中的TDC连接在一起，当需要打开SPAD时，SPAD和总线路由控制器根据ROI配置寄存器中存储的SPAD打开的位置，控制相应SPAD打开以及向总线矩阵发送ROI配置寄存器中存储的像素选择信号的值和TDC选择信号的值，从而控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据通过相应的TDC输出。

相比于之前的TX某一个分区发光时，其落在RX上的光条为一条直线，且落在指定位置的区域，首先，本发明提供的激光测距接收芯片中，将光条分成多段子光条，可根据每段子光条对应独立配置多个像素打开位置，即实现了SPAD的灵活配置，使得可以根据光条实际落点情况，配置SPAD ROI区域；且在SPAD打开后，可根据像素选择信号的值、TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据通过有限数量的TDC输出，实现了SPAD ROI区域的灵活开启，使得RX能够较准确地接收到TX的信息，实现距离测量。其次，SPAD ROI区域的灵活开启，可以降低对TX和RX工艺，以及两器件组装的精准度的要求，大大提高产品的良品率。再次，在SPAD阵列较小的情况下，SPAD与TDC可以一一对应，而本发明实施例中，在SPAD阵列较大的情况下，通过像素选择信号和TDC选择信号，使得TDC数量有限的情况下，可通过像素选择信号的值和TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，进而通过相应的TDC将SPAD信号输出，实现了TDC的复用，大大减小了TDC的数量，节约了成本。通过本发明硬件电路的架构，实现了SPAD ROI区域的灵活开启，且兼顾了成本优势。

当在标定过程中获取到一行光条的形状为：一行直线、或一行斜线、或一行曲线，配置信息中多段子光条的第一顶点位置会随着光条形状的不同，呈现相应的形状特点。

将光条切割为多段子光条，每次rolling打开的光条，其每段子光条都可独立配置打开位置，则由子光条组合而成的完整光条可构成多种形状。当标定过程中获取到的一行光条的形状为一条直线，则配置信息中多段子光条的第一顶点位置的连线为直线（各第一顶点的横坐标均相同或者纵坐标均相同），如图2中，seg0至seg7的子光条的第一顶点的坐标依次为（0，0），（12，0），（24，0），（36，0），（48，0），（60，0）（72，0），（84，0），seg0至seg7的子光条的第一顶点的连线为直线。当标定过程中获取到的一行光条的形状为一条斜线，则配置信息中多段子光条的第一顶点位置的连线为斜线（各第一顶点的横坐标均不相同，且纵坐标均不相同），图4为本发明实施例提供的一种斜线形状的ROI的示意图，如图4所示，seg0至seg7的子光条的第一顶点的坐标依次为（0，0），（12，3），（24，6），（36，9），（48，12），（60，15），（72，18），（84，21），seg0至seg7的子光条的第一顶点的连线为斜线。以图4中的斜线ROI为例，表1为3*3binning其所需配置信息&光条SPAD坐标。

表1 斜线ROI下，3*3binning所需配置信息&光条SPAD坐标

当标定过程中获取到的一行光条的形状为一条曲线，则配置信息中多段子光条的第一顶点位置的连线为曲线，图5为本发明实施例提供的一种曲线形状的ROI的示意图，如图5所示，seg0至seg7的子光条的第一顶点的坐标依次为（0，0），（12，3），（24，6），（36，9），（48，9），（60，6），（72，3），（84，0），seg0至seg7的子光条的第一顶点的连线为曲线。以图5中的斜线ROI为例，表2为3*3binning其所需配置信息&光条SPAD坐标。

表2 曲线ROI下，3*3binning所需配置信息&光条SPAD坐标

本实施例提供的配置信息中，由子光条组合而成的完整光条可构成多种形状的ROI区域，实现了SPAD ROI区域的灵活配置。

在实施中，为了扩大SPAD ROI区域，当在标定过程中获取到多行光条，则配置信息包括多行光条的行号；多行光条可以是不相邻的，或形状不相同的。

对于配置信息中包含的行数不作限定，根据实际情况确定。为实现SPAD ROI区域的灵活配置，多行光条可以是不相邻的，或形状不相同的。图6为本发明实施例提供的一种单次rolling多开像素的示意图。如图6所示，在一次rolling时，同时打开4行像素，由于每个光条打开位置可独立配置，因此每行光条可以不相邻，形状不相似。图6中，光条0和光条1相邻，且均为曲线形状的光条；光条2、光条3相邻，且为直线形状的光条。可见，一次rolling可以打开多行像素。实际应用中可根据实际需要配置每段光条，从而达到产品支持的视场角（Field of View，FOV）范围内，灵活支持角分辨率，从而实现实际应用中，希望中间角分辨率高，两侧角分辨率高的效果。

为了实现在不同环境光强度下的测距，需要控制进光量，即增加或者减少进光量。因此，配置信息还包括：k的取值，其中k为一个像素中开启的SPAD的行数，k为大于或等于1且小于或等于N的整数，一个像素包括N*N个SPAD，一个像素中有k行*N列的SPAD单元打开。

实际应用场景中，会将多个SPAD耦合在一起作为一个像素点，如3*3，5*5等方式。本实施例中仍然以每个像素存在3*3个SPAD进行说明。图7为本发明实施例提供的一种直线光条的示意图，如图7所示，该光条包含seg0，seg1，……，seg7共8个子光条。在各子光条中，包含4个像素，分别为像素0、像素1、像素2以及像素3，在图7中以seg1为例说明了在各像素中包含3*3 SPAD。仍然以图7中的seg1为例进行说明，图8为本发明实施例提供的一种打开3行SPAD控制进光量的示意图。图9为本发明实施例提供的一种打开2行SPAD控制进光量的示意图。图10为本发明实施例提供的一种打开1行SPAD控制进光量的示意图。在rolling时，可以根据配置打开1~3行SPAD，从而实现不同环境光强度下的进光量控制。

本实施例提供的配置信息中，通过控制打开像素所包含的SPAD单元的行数，实现了对进光量的控制，可以尽可能地满足在不同环境光强度下的测距。

上述实施例中对各光条进行配置，在实施中，为了增大SPAD ROI区域配置的灵活性，优选的实施方式是，配置信息还包括：每个光条块对应的子光条段数、行数；光条块包括在水平方向上的多段子光条，和在垂直方向上的多行子光条。

对于每个光条块对应的子光条的段数、行数不作限定，根据实际情况确定。光条块包括在水平方向上的多段子光条，和在垂直方向上的多行子光条，为了提升产品的应用场景，本实施例中控制每次ROI打开的子光条段数的方式支持一维扫描（1D scan）和二维扫描（2D scan），一维扫描指的是光条在水平（H）方向为一个整体，rolling方向仅在垂直（V）方向移动；二维扫描指的是光条在水平（H）方向分为多块，通过分时曝光来实现水平方向上更大视场角的覆盖，rolling方向既垂直（V）方向移动，也在水平（H）方向移动。图11为本发明实施例提供的一种SPAD阵列为767*575时一维扫描模型的示意图。图12为本发明实施例提供的一种SPAD阵列为767*575时二维扫描模型的示意图。

下面具体说明一维扫描和二维扫描的具体实现方式。在一维扫描的情况下，根据配置信息打开光条时，默认每个配置信息仅用于打开一段光条，一次完整的rolling为将所有子光条都打开，然后进行曝光。图13为本发明实施例提供的一种一维扫描的示意图，以扫描的次数为3次为例，展示的为每次rolling仅打开1行像素的一维扫描情况。实际应用中，亦可每次rolling打开多行像素。

在二维扫描的情况下，根据配置信息打开光条时，每次rolling只读取一个配置信息，然后以此配置信息记录的子光条坐标为起点，向右连续打开多段子光条，其中打开的子光条数量根据实际应用场景通过ROI配置寄存器进行控制。图14为本发明实施例提供的一种二维扫描的示意图，以扫描的次数为3次为例，每次开启3段，每次打开4行像素。

本实施例提供的配置信息中，配置光条块中的子光条的段数和行数，灵活支持一维扫描和二维扫描两种形态，使得产品的应用场景大大提升。

当SPAD阵列较大，TDC单元数量有限时，为了将SPAD数据进行输出，优选的实施方式是，SPAD阵列中任意一行包括m个SPAD，TDC阵列中一行包括m/N个TDC单元，一个TDC单元对应一个开启的像素；其中，m大于或等于N，其中一个像素包括N*N个SPAD；

总线矩阵用于通过多个开关将SPAD阵列中的SPAD与TDC阵列中的TDC连接在一起包括：

总线矩阵用于通过多个开关将一行TDC单元中的一个TDC单元与其对应的像素连接，且共同连接一个TDC单元的多个像素中至少包括一列相同的SPAD，且一次扫描时，只有一个开启的像素通过TDC单元输出。

如3*3SPAD构成一个像素，SPAD阵列中任意一行上包括12个像素，则TDC阵列中一行包括12/3=4个TDC单元。需要说明的是，开启的像素即为需要进行SPAD数据输出的像素，一个TDC单元对应一个开启的像素。结合图3所示，在3*3 binning的情况下，1列（3*1）SPAD存在：最右侧、中间、最左侧三种组合成1个像素的场景。因此电路设计上，需要支持像素在三种场景下，电信号都能将构成像素的SPAD信号进行组合读出。图15为本发明实施例提供的一种3*3 binning SPAD电路图，如图15所示，总线矩阵通过开关6将TDC0与像素A、以及像素A中的两列SPAD（序号为147258的SPAD）和像素B中的一列SPAD（序号为036的SPAD）组合成的新像素、以及像素A中的一列SPAD（序号为258的SPAD）和像素B中的两列SPAD（序号为036147的SPAD）组合成的新像素连接起来；总线矩阵通过开关6将TDC1与像素B、以及像素B中的两列SPAD（序号为147258的SPAD）和像素C中一列SPAD（序号为036的SPAD）组合成的新像素、以及像素B中的一列SPAD（序号为258的SPAD）和像素C中的两列SPAD（序号为036147的SPAD）组合成的新像素连接起来。图16为本发明实施例提供的一种3*3 binning SPAD电路最小单元的示意图。

SPAD和总线路由控制器用于控制总线矩阵中的开关选通包括：

一行上的一个TDC单元与N个像素连接，SPAD和总线路由控制器用于根据像素选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，从N个像素中选择一个开启的像素，将开启的像素的数据从TDC单元输出。

像素选择信号包含的子信号的数量与构成一个像素的SPAD的列的数量确定。参见图3和图15，如3*3SPAD构成一个像素，则像素选择信号PL0，为3位的独热码，在标定后，可以为001，010，100中的一个。以TDC0为例，将像素A对应的三列SPAD认为是像素A中的A0像素，将像素A中的两列SPAD和像素B中的一列SPAD组成的像素认为是像素A中的A1像素，将像素A中的一列SPAD和像素B中的两列SPAD组成的像素认为是像素A中的A2像素，则TDC0分别与A0、A1、A2三个像素连接。对于TDC0，A0像素、A1像素、A2像素均可以通过TDC0输出。在标定后，像素选择信号PL0为001，即标定后，当像素选择信号PL0为001时，SPAD和总线路由控制器将A0像素通过TDC0输出；当像素选择信号为010时，SPAD和总线路由控制器将A1像素通过TDC0输出；当像素选择信号为100时，SPAD和总线路由控制器将A2像素通过TDC0输出。对于TDC1，B0像素、B1像素、B2像素均可以通过TDC1输出，对于TDC1，也可以用与TDC0相同的像素选择信号PL0，或者也可以用不同的像素选择信号PL1。举例如下：PL0为001时，通过TDC0输出的是A0像素；PL1可以为100时，通过TDC1输出的是B2像素。

本实施例提供的激光测距接收芯片中，每列SPAD都会与相邻的SPAD连接，产生一个像素的多种组合方式，通过像素选择信号进行选择，使输出到TDC单元输出的数据为其中一种像素组合的数据，实现在x方向上（即水平方向上）像素可以以SPAD为步径移动；另外，实现了TDC单元的复用，使得在SPAD阵列较大的情况下，依然能够通过有限的TDC单元实现SPAD数据的输出，大大减小TDC单元的数量，节约资源。

上述实施例实现了SPAD在水平方向上的灵活开启，但是，在图15所示的电路中，只显示了一行TDC单元的连接情况，因此，在每次rolling时只能打开一行像素（3*3binning，3行SPAD）进行测量，TDC单元数据读出后，才能开下一行像素，不满足实际应用场景。为了实现单次rolling可多开多行像素的目的，优选的实施方式是，SPAD阵列中的选通的一列SPAD上均包括L个像素，TDC阵列中的一列TDC单元上均包括L个TDC单元；总线矩阵用于将SPAD阵列中的SPAD与TDC阵列中的TDC单元连接在一起包括：

总线矩阵用于将一列上的L个像素中的任意一个像素连接到一列上L个TDC的任意一个TDC单元上。

需要说明的是，实际中SPAD阵列较大，因此，本实施例中只针对SPAD阵列中选通的SPAD。如一次rolling打开4行像素，则该4行像素对应的SPAD就为选通的SPAD。对于SPAD阵列中一列上的像素不作限定，根据实际情况确定，以3*3个SPAD组成一个像素为例，当需要一次rolling打开4行像素时，TDC阵列中的一列TDC单元上包括4个TDC单元，如图17所示，图17为本发明实施例中提供的一种3*3 binning，最多支持4行像素同时开启的示意图，像素P11、像素P21、像素P31、像素P41均与一列上的TDC单元（T11、T21、T31、T41）中的任意一个TDC单元连接。图18为本发明实施例提供的一种3*3 binning，最多支持4行像素同时开启时电路的最小单元的示意图。

SPAD和总线路由控制器用于控制总线矩阵中的开关选通包括：

一列上的一个像素与L个TDC单元连接，SPAD和总线路由控制器用于根据TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，从L个TDC中选择一个TDC，将像素的数据从选通的TDC单元输出。

以图18为例，如果一次扫描4行像素，TDC选择信号包含4个TDC子信号（对应P1的T1，对应P2的T2、对应P3的T3、对应P4的T4），标定后TDC子信号的值就配置成：T1、T2、T3、T4分别为0001，0010，0100，1000。当T1为0001时，则SPAD和总线路由控制器从4个TDC中选择TDC0，将P1像素的数据从该TDC0中输出；当T2为0010时，则SPAD和总线路由控制器从TDC中选择TDC1，将P2像素的数据从该TDC1中输出；当T3为0100时，SPAD和总线路由控制器从TDC中选择TDC2，将P3像素的数据从该TDC2中输出；当T4为1000时，SPAD和总线路由控制器从TDC中选择TDC3，将P4像素的数据从该TDC3中输出。

需要说明的是，在实际应用场景中，存在L组TDC单元，单次rolling时亦可根据实际应用场景开启1~L行像素，并非能且只能同时开L行像素。

图19为本发明实施例提供的一种3*3 binning，支持同时开4行像素的30*48的SPAD阵列和对应的TDC的示意图。综合上文中描述的像素在水平方向上的动态开启以及在垂直方向上行像素动态多开，可实现30*48的SPAD阵列的ROI区域的灵活开启。

本实施例提供的激光测距接收芯片，实现了像素在垂直方向即y轴方向上的移动、实现了SPAD ROI区域的灵活开启。

可见，本发明实施例中提供的激光测距接收芯片中，首先，将光条分成多段子光条，每段子光条都可独立配置打开位置，即实现了SPAD的灵活配置，使得可以根据光斑实际落点情况，配置SPAD ROI区域；且在SPAD打开后，可根据像素选择信号的值、TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据输出，实现了SPAD ROI区域的灵活开启，使得RX能够较准确地接收到TX的信息，实现距离测量； 其次，像素可以在水平方向上动态开启以及在垂直方向上行像素动态多开，实现了SPAD ROI区域的灵活开启；再次，SPAD ROI区域的灵活开启，可以降低对TX和RX工艺，以及两器件组装的精准度的要求，大大提高产品的良品率；另外，在SPAD阵列较小的情况下，SPAD与TDC可以一一对应，而本发明中，由于存在像素选择信号和TDC选择信号，使得在SPAD阵列较大，而TDC数量有限的情况下，可通过像素选择信号的值和TDC选择信号的值控制总线矩阵中的开关选通，进而通过相应的TDC将SPAD信号输出，实现了TDC的复用，大大减小了TDC的数量，节约成本。

在上文中描述的激光测距接收芯片的基础上，为了进一步使本技术领域的人员更好地理解本发明方案中获取的配置信息，本发明实施例还提供一种激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法。该激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，应用上文中描述的激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，包括：

获取光条落在SPAD阵列的位置；

根据光条的位置和预设精度，设置光条平均划分的段数；

根据光条的段数和光条的位置，配置每段子光条所在像素的位置。

对于光条划分为子光条的预设精度不作限定，根据实际情况确定。在实施中，为方便配置，将光条平均划分为多个子光条时，使得每个子光条在水平方向上包含的像素数量相同。由于子光条每段宽度确定，相当于每段子光条的纵坐标已经确定，因此，在配置子光条位置时，只需要配置段数以及纵坐标位置即可。结合图2所示，光条落在SPAD阵列中的第一行像素所在的SPAD上，共包含288个SPAD，假设以每段子光条包含36个SPAD为预设精度，则设置该光条平均划分的段数为8段，即seg0，seg1，seg2，……，seg7。

在得到每段子光条后，配置每段子光条所在像素的位置。由于每段子光条的打开位置由各子光条左上角的位置坐标进行确定，故而，此处的每段子光条所在的像素的位置即为各像素的左上角的位置坐标。每段子光条可能在一个像素的位置，也可能在多个像素所在的位置。以图2中的段号为seg0的子光条为例说明子光条所在的像素的位置，图2中每个小格代表一个像素，段号为seg0的子光条中包含4个像素，从左到右的第一小格的像素的左上角的位置坐标为（0，0）；第二个小格的像素的左上角的位置坐标为（3，0），第三个小格的像素的左上角的位置坐标为（6，0），第四个小格的像素的左上角的位置坐标为（9，0）。

上述实施例是以每段子光条所在像素的位置进行配置，为了能够准确地打开SPAD，在配置每段子光条所在像素的位置之后，还包括：

配置一个像素包含的SPAD的个数；

根据每段子光条所在像素的位置和一个像素包含的SPAD的个数，配置每段子光条所在像素中每个开启SPAD的位置。

对于配置的每一个像素包含的SPAD的个数不作限定，根据实际情况确定，如本实施例中配置一个像素中包含3*3个SPAD，即一个像素包含9个SPAD。在得到每段子光条所在像素的位置后，结合一个像素所包含的SPAD的个数，配置每段子光条所在像素中每个开启SPAD的位置。下面结合图2和图3说明配置每个开启SPAD的位置。以图2中的段号为seg0的子光条为例，假设图3中的场景1中的像素A0、像素B0、像素C0、像素D0对应图2中的seg0的子光条中包含的4个像素，图3中每个小格代表的是一个SPAD，段号为seg0的子光条所在的像素的位置坐标分别为（0，0），（3，0），（6，0），（9，0），对于第一个像素A0中配置的每个开启的SPAD的位置如下：第一行从左到右配置的SPAD的位置坐标依次为（0，0），（1，0），（2，0）；第二行从左到右配置的SPAD的位置坐标依次为（0，1），（1，1），（2，1）；第三行从左到右配置的SPAD的位置坐标依次为（0，2），（1，2），（2，2）。

本实施例提供的方法中以SPAD为单位进行配置，使得可以根据配置的每个开启的SPAD的位置信息实现SPAD的精确开启。

当SPAD阵列中SPAD较少时，SPAD可以与TDC单元一一对应，即每个SPAD的数据可以通过对应的TDC单元输出，但是当SPAD阵列较大时，若要实现SPAD与TDC单元一一对应，则需要较多的TDC单元，导致成本增加，故而，本实施例中，为了降低成本，在配置每段子光条所在像素中每个开启SPAD的位置之后，还包括：

配置像素选择信号的值和TDC选择信号的值，使每个开启SPAD数据能够通过对应的TDC单元输出。

结合图3和图15，假设，针对TDC0来说：配置像素选择信号为001，使得TDC0输出的是像素A的数据（参看图15，对应图15所示的像素A中序号为0、3、6、1、4、7、2、5、8的SPAD的数据）；配置像素选择信号为010，使得TDC0输出的是像素A1的数据（参看图15，对应图15所示的像素A中序号为1、4、7、2、5、8以及像素B中的序号为0、3、6的SPAD的数据）；配置像素选择信号为100，使得TDC0输出的是像素A2的数据（参看图15，对应图15所示的像素A中序号为2、5、8以及像素B中的序号为0、3、6、1、4、7的SPAD的数据）。对于TDC1和TDC2，可以采用与TDC0相同的像素选择信号，或者也可以用不同的像素选择信号。用不同的像素选择信号时可以使配置更加灵活。

根据配置信息TDC选择信号的值，将打开的SPAD数据通过相应的TDC单元输出。在配置信息中还配置了TDC选择信号，使得SPAD能够通过选择的TDC单元输出。结合图18所示，如果针对P1来说，配置的TDC选择信号T1是0001，则像素P1通过TDC0输出数据；配置的TDC选择信号T1是0010，则像素P1通过TDC1输出数据；配置的TDC选择信号T1是0100，则像素P1通过TDC2输出数据；配置的TDC选择信号T1是1000，则像素P1通过TDC3输出数据。

本实施例提供的配置方法中，通过配置像素选择信号以及TDC选择信号，使得一个TDC单元能够选择待输出的像素以及使得一个像素能够通过选择的TDC单元进行输出。

当需要每次扫描打开多行像素时，则配置方法具体包括：

配置每次扫描打开L行像素；

获取L个光条落在SPAD阵列的位置；

根据L个光条的位置和预设精度，设置每个光条平均划分的段数；

根据每个光条的段数和每个光条的位置，配置每段子光条所在的像素的位置。

对于L的值不作限定，L个光条中每个光条的形状可以是一条直线、一条曲线或者是一条斜线，不同光条可以相邻也可以不相邻。图6中，配置每次扫描打开4行像素，即L的值为4，4个光条（光条0、光条1、光条2和光条3）落在SPAD阵列的位置如图6所示，且图6中，光条0和光条1均为曲线，光条2和光条3均为直线，设置每个光条平均划分为8段，对于光条0对应的8段子光条，从左到右配置每个子光条第一顶点的位置依次为（0，0）、（12，3）、（24，6）、（36，9）、（48，9）、（60，6）、（72，3）、（84，0）；对于光条1对应的8段子光条，从左到右配置每个子光条第一顶点的位置依次为（0，3）、（12，6）、（24，9）、（36，12）、（48，12）、（60，6）、（72，3）、（84，3）；对于光条2对应8段子光条，从左到右配置每个子光条第一顶点的位置依次为（0，15）、（12，15）、（24，15）、（36，15）、（48，15）、（60，15）、（72，15）、（84，15）；对于光条3对应8段子光条，从左到右每个配置子光条第一顶点的位置依次为（0，18）、（12，18）、（24，18）、（36，18）、（48，18）、（60，18）、（72，18）、（84，18），即完成配置每段子光条所在的像素的位置。

为了支持在不同环境光强度下，实现更加精准的距离测量，优选的实施方式是，当需要控制进光量时，则配置方法还包括：

配置一个像素中SPAD开启的行数。

如一个像素中包含N*N个SPAD，则配置一个像素中SPAD开启的行数的最大值为N。结合图7、图8、图9和图10，以段号为seg1的子光条为例，该子光条包含像素0、像素1、像素2和像素3，可以配置一个像素中的1行SPAD开启（如图10所示）、2行SPAD开启（如图9所示）或者3行SPAD开启。配置一个像素中SPAD开启的行数越多，则进光量越大，适用于激光测距接收芯片在光线弱的环境中进行距离的测量，反之，则进光量越小，适用于激光测距接收芯片在光线较强的环境中进行距离的测量。

本实施例提供的方法，通过配置一个像素中SPAD开启的行数，使得可以根据配置信息控制对应的SPAD的开启，从而通过增加/减小进光量，支持在不同环境下实现更加精准的距离测量。

当需要每次进行二维扫描时，配置每段子光条所在的像素的位置，具体包括：

配置每个光条块对应的子光条的段数、行数；光条块包括在水平方向上的多段子光条，和在垂直方向上的多行子光条。

对于配置每个光条块对应的子光条的段数、行数不作限定，根据实际情况确定。以图14中的二维扫描为例，配置的每个光条块对应的子光条的段数为3段、4行像素，每个光条块包括在水平方向上的3段子光条和在垂直方向上的4行光条。具体地，光条块的配置信息为水平方向上的段号为seg0的子光条、段号为seg1的子光条和段号为seg2的子光条，在垂直方向对应第一行像素、第二行像素、第三行像素、第四行像素，在第一次扫描时根据配置信息打开如图14中段号为seg0、seg1、seg2的子光条对应的第一行像素、第二行像素、第三行像素、第四行像素；光条块的配置信息为水平方向上的段号为seg2的子光条、段号为seg3的子光条和段号为seg4的子光条，在垂直方向对应第二行像素、第三行像素、第四行像素、第五行像素，在第二次扫描时根据配置信息打开如图14中段号为seg2、seg3、seg4的子光条对应的第二行像素、第三行像素、第四行像素、第五行像素；光条块的配置信息为水平方向上的段号为seg4的子光条、段号为seg5的子光条和段号为seg6的子光条，在垂直方向对应第四行像素、第五行像素、第六行像素、第七行像素，在第三次扫描时根据配置信息打开如图14中段号为seg4、seg5、seg6的子光条对应的第四行像素、第五行像素、第六行像素、第七行像素。

本实施例提供的方法中，通过配置每个光条块对应的子光条的段数、行数，使得在二维扫描时，能够根据配置信息实现水平方向上、垂直方向上更大视场角的覆盖。

本发明在通过激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法得到配置信息后，将配置信息存储在激光测距接收芯片中的ROI配置寄存器，SPAD和总线路由控制器能够根据配置信息控制总线矩阵中的开关选通，将SPAD数据通过相应的TDC单元输出。实现了根据光条的实际位置，来灵活开启多个像素，即实现SPAD ROI区域的灵活开启，从而使RX端能够完全探测到光条，实现距离的测量。

以上对本发明所提供的一种激光测距接收芯片及其在标定过程中的配置方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (16)

1.一种激光测距接收芯片，其特征在于，所述芯片包括：

SPAD阵列和TDC阵列，TDC单元的个数小于SPAD的个数；

总线矩阵：包括多个总线，用于通过多个开关将所述SPAD阵列中的SPAD与所述TDC阵列中的TDC单元连接在一起；

ROI配置寄存器：用于保存配置信息，所述配置信息包括光条被划分为子光条的段数、每段所述子光条所在像素的位置、一个像素包含的SPAD的个数、像素选择信号的值和TDC选择信号的值，所述配置信息是所述芯片在标定过程中配置的；

SPAD和总线路由控制器：用于根据每段所述子光条所在像素的位置和一个像素包含的SPAD的个数，确定SPAD打开的位置，控制相应SPAD打开；并用于向所述总线矩阵发送所述像素选择信号的值和所述TDC选择信号的值，从而控制所述总线矩阵中的开关选通，将打开的SPAD数据通过相应的TDC单元输出。

2.根据权利要求1所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述配置信息还包括：每个所述像素所包含的每个SPAD的位置信息。

3.根据权利要求2所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述配置信息还包括每段所述子光条的段号。

4.根据权利要求3所述的激光测距接收芯片，其特征在于，当在标定过程中获取到多行光条，则所述配置信息包括多行光条的行号。

5.根据权利要求1所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述配置信息还包括：k的取值，其中k为一个像素中开启的SPAD的行数，k为大于或等于1且小于或等于N的整数，一个像素包括N*N个SPAD，一个像素中有k行*N列的SPAD单元打开。

6.根据权利要求1所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述配置信息还包括：每个光条块对应的所述子光条的段数、行数；所述光条块包括在水平方向上的多段所述子光条，和在垂直方向上的多行所述子光条。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述SPAD阵列中任意一行包括m个SPAD，所述TDC阵列中一行包括m/N个TDC单元，一个TDC单元对应一个开启的像素；其中，m大于或等于N，其中一个像素包括N*N个SPAD；

所述总线矩阵用于通过多个开关将所述SPAD阵列中的SPAD与所述TDC阵列中的TDC单元连接在一起包括：

所述总线矩阵用于通过多个开关将一行TDC单元中的一个TDC单元与其对应的像素连接，且共同连接一个TDC单元的多个像素中至少包括一列相同的SPAD，且一次扫描时，只有一个开启的像素通过TDC单元输出。

8.根据权利要求7所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述SPAD和总线路由控制器用于控制所述总线矩阵中的开关选通包括：

一行上的一个TDC单元与N个像素连接，所述SPAD和总线路由控制器用于根据像素选择信号的值控制所述总线矩阵中的开关选通，从所述N个像素中选择一个开启的像素，将开启的像素的数据从TDC单元输出。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述SPAD阵列中的选通的一列SPAD上均包括L个像素，所述TDC阵列中的一列TDC单元上均包括L个TDC单元；所述总线矩阵用于将所述SPAD阵列中的SPAD与所述TDC阵列中的TDC单元连接在一起包括：

所述总线矩阵用于将一列上的L个像素中的任意一个像素连接到一列上L个TDC单元的任意一个TDC单元上。

10.根据权利要求9所述的激光测距接收芯片，其特征在于，所述SPAD和总线路由控制器用于控制所述总线矩阵中的开关选通包括：

一列上的一个像素与L个TDC单元连接，所述SPAD和总线路由控制器用于根据TDC选择信号的值控制所述总线矩阵中的开关选通，从所述L个TDC中选择一个TDC单元，将所述像素的数据从选通的TDC单元输出。

11.一种激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，其特征在于，应用权利要求1至10任意一项所述的芯片在标定过程中的配置方法，包括：

获取光条落在SPAD阵列的位置；

根据所述光条的位置和预设精度，设置所述光条平均划分的段数；

根据所述光条的段数和所述光条的位置，配置每段子光条所在像素的位置。

12.根据权利要求11所述的激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，其特征在于，在所述配置每段子光条所在像素的位置之后，还包括：

配置一个像素包含的SPAD的个数；

根据每段所述子光条所在像素的位置和一个像素包含的SPAD的个数，配置每段所述子光条所在像素中每个开启SPAD的位置。

13.根据权利要求12所述的激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，其特征在于，在所述配置每段所述子光条所在像素中每个开启SPAD的位置之后，还包括：

配置像素选择信号的值和TDC选择信号的值，使每个开启SPAD数据能够通过对应的TDC单元输出。

14.根据权利要求11所述的激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，其特征在于，当需要每次扫描打开多行像素时，则所述配置方法具体包括：

配置每次扫描打开L行像素；

获取L个光条落在SPAD阵列的位置；

根据L个光条的位置和预设精度，设置每个光条平均划分的段数；

根据每个光条的段数和每个光条的位置，配置每段子光条所在的像素的位置。

15.根据权利要求11所述的激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，其特征在于，当需要控制进光量时，则所述配置方法还包括：

配置一个像素中SPAD开启的行数。

16.根据权利要求11所述的激光测距接收芯片在标定过程中的配置方法，其特征在于，当需要每次进行二维扫描时，所述配置每段子光条所在的像素的位置，具体包括：

配置每个光条块对应的子光条的段数、行数；所述光条块包括在水平方向上的多段所述子光条，和在垂直方向上的多行所述子光条。