CN117321443A - 光接收装置、测距装置和光接收装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的光接收装置包括光接收单元和控制部。包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件,第二发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子。所述控制部控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
Description
技术领域
本公开涉及一种光接收装置、测距装置和光接收装置的控制方法。
背景技术
通常,存在诸如光探测和测距(LiDAR)等通过向外部发射激光并接收反射光来测量到作为反射体的对象物的距离的测距装置。在这种类型的测距装置中,通过施加到发出激光的发光元件的电压值的变化可以检测发光元件的异常(例如,参见专利文献1)。
引用文献列表
专利文献
专利文献1:JP 2017-208195 A
发明内容
技术问题
然而,在传统技术中,存在当多个发光元件共享阳极端子或阴极端子时无法检测发光元件的异常的问题。
因此,本公开提出了一种光接收装置、测距装置和光接收装置的控制方法,其能够在多个发光元件共享阳极端子或阴极端子的情况下检测发光元件的异常。
问题的解决方案
为了解决上述问题,根据本公开一个实施方案的光接收装置包括:光接收单元,其包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件,第二发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子;和控制部其控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
附图说明
图1是示出根据本实施方案的作为测距装置的ToF传感器的示意性构成例的框图。
图2是用于说明根据本实施方案的ToF传感器的光学系统的图。
图3是示出根据本实施方案的光接收单元的示意性构成例的框图。
图4是示出根据本实施方案的LD阵列和SPAD阵列的示意性构成例的示意图。
图5是示出根据本实施方案的SPAD像素的示意性构成例的电路图。
图6是示出根据本实施方案的SPAD加法单元的更详细构成例的框图。
图7是示出由计算单元生成的直方图的图。
图8是示出发光单元的发光模式和光接收单元的光接收模式的图。
图9是示出图8的模式2-1的处理的图。
图10是示出模式的选择方法的示例的图。
图11是示出图8的模式2-2的处理的图。
图12是示出模式的选择方法的示例的图。
图13是示出发光单元的发光模式和光接收单元的光接收模式的图。
图14是示出图13的模式2-1的处理的图。
图15是示出LD阵列的示意性构成例的示意图。
图16是示出SPAD阵列中的光接收模式的示例的示意图。
图17是示出SPAD阵列中的光接收模式的示例的示意图。
图18是示出由ToF传感器执行的整个处理的处理过程的流程图。
图19是示出在发生故障的情况下的处理过程的流程图。
图20是示出车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
图21是示出车外信息检测部和成像部的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细说明本公开的实施方案。在以下各实施方案中,相同的部分由相同的附图标记表示,并且将省略多余的说明。
此外,在说明书和附图中,通过在相同的附图标记后添加不同的数字,可以彼此区分具有基本相同的功能构成的多个构成要素。然而,如果不需要彼此区分具有基本相同的功能构成的多个构成要素,则仅给出相同的附图标记。
注意,将按照以下顺序给出说明。
1.实施方案
1.1测距装置(ToF传感器)
1.2 光学系统
1.3 光接收单元
1.4LD阵列和SPAD阵列
1.5SPAD像素
1.6SPAD像素的示意性操作示例
1.7SPAD加法单元
1.8 采样周期
1.9 直方图
1.10异常检测方法(1)
1.11异常检测方法(2)
1.12异常检测方法(3)
1.13异常检测方法(4)
2.应用例
3.总结
1.实施方案
首先,下面将参照附图详细说明实施方案。
1.1测距装置(ToF传感器)
图1是示出根据本实施方案的作为测距装置的ToF传感器的示意性构成例的框图。如图1所示,ToF传感器1包括控制部11、发光单元13、光接收单元14、计算单元15和外部接口(I/F)19。控制部11、光接收单元14和计算单元15包含在光接收装置2中。
例如,控制部11包括诸如中央处理单元(CPU)等信息处理装置,并且控制ToF传感器1的各个单元。此外,控制部11控制从光接收单元14读取检测信号,并且执行距离测量。此外,控制部11包括判定发光单元13的异常的判定单元111。
例如,外部I/F 19可以是通信适配器,该适配器用于经由符合除了无线局域网(LAN)或有线LAN之外,还符合诸如控制器局域网(CAN)、本地互联网(LIN)或FlexRay(注册商标)等任意标准的通信网络与外部的主机80建立通信。
这里,例如,在ToF传感器1被安装在诸如汽车等移动体上的情况下,主机80可以是安装在汽车等上的发动机控制单元(ECU)。此外,在ToF传感器1被安装在诸如家用宠物机器人等自主移动机器人或诸如机器人清洁器、无人机或跟随搬运机器人等自主移动体上的情况下,主机80可以是控制自主移动体的控制装置等。
尽管稍后将说明细节,但是发光单元13例如包括作为光源的半导体激光二极管(其是沿着垂直方向以一维阵列排列的多个发光元件),并且以预定周期(也被称为发光周期)发射具有预时序间宽度的脉冲激光L1。另外,例如,发光单元13以1MHz(兆赫)的周期发射具有1ns(纳秒)的时间宽度的激光L1。例如,在测距范围内存在物体90的情况下,从发光单元13发射的激光L1被物体90反射,并作为反射光L2进入光接收单元14。
尽管稍后将说明细节,但是光接收单元14包括例如SPAD像素(其是以二维格子状排列并分别接收来自多个半导体激光二极管的光的多个光接收元件),并且输出关于其中在由发光单元13发光之后已经检测到光子入射的SPAD像素的数量(在下文中,被称为检测数)的信息(例如,对应于后述的检测信号的数量)。例如,光接收单元14针对发光单元13的一次发光以预定的采样周期检测光子的入射,并输出光子的检测数。
计算单元15针对多个SPAD像素(例如,对应于后述的一个或多个宏像素)中的每一个合计从光接收单元14输出的检测数,并基于通过合计获得的像素值创建直方图,其中横轴是飞行时间,纵轴是累积的像素值。例如,对于发光单元13的多次发光,计算单元15重复执行通过对发光单元13的一次发光以预定的采样频率合计检测数来获得像素值,从而创建直方图,其中横轴(直方图的bin(组距))是对应于飞行时间的采样周期,纵轴是通过累积在各采样周期中获得的像素值而获得的累积像素值。
另外,在对所创建的直方图执行预定的滤波处理之后,计算单元15从滤波处理之后的直方图中指定累积像素值达到峰值时的飞行时间。然后,计算单元15基于指定的飞行时间计算从ToF传感器1或配备有ToF传感器1的设备到存在于测距范围内的物体90的距离。注意,例如,由计算单元15算出的关于距离的信息可以经由外部I/F 19输出到主机80等。
1.2光学系统
图2是用于说明根据本实施方案的ToF传感器的光学系统的图。图2示出了在水平方向上扫描光接收单元14的视角的所谓的扫描型光学系统。
如图2所示,ToF传感器1包括作为光学系统的LD阵列131、准直透镜132、半反射镜133、检流镜(galvano mirror)135、光接收透镜146和SPAD阵列141。例如,LD阵列131、准直透镜132、半反射镜133和检流镜135包含在图1的发光单元13中。此外,例如,光接收透镜146和SPAD阵列141包含在图1的光接收单元14中。
在图2所示的构成中,准直透镜132将从LD阵列131发射的激光L1转换为截面的强度谱在垂直方向上长的矩形平行光,然后激光L1进入半反射镜133。半反射镜133反射入射的激光L1的一部分。由半反射镜133反射的激光L1入射到检流镜135上。例如,检流镜135通过基于来自控制部11的控制而操作的驱动单元134在水平方向上围绕预定的旋转轴振动。结果,激光L1被水平地扫描,使得由检流镜135反射的激光L1的视角SR在水平方向上的测距范围AR中往复扫描。换句话说,驱动单元134和检流镜135用作沿着水平方向扫描从LD阵列131发射的光的扫描单元。注意,微机电系统(MEMS)、微型马达等可以用于驱动单元134。
由检流镜135反射的激光L1被存在于测距范围AR内的物体90反射,并且作为反射光L2进入检流镜135。入射到检流镜135上的反射光L2的一部分透过半反射镜133并入射到光接收透镜146上,从而在SPAD阵列141中的特定SPAD阵列142上形成图像。注意,SPAD阵列142可以是整个SPAD阵列141或其一部分。
1.3光接收单元
图3是示出根据本实施方案的光接收单元的示意性构成例的框图。如图3所示,光接收单元14包括SPAD阵列141、时序控制电路143、驱动电路144和输出电路145。
SPAD阵列141包括以二维格子状排列的多个SPAD像素20。对于多个SPAD像素20,针对每列连接像素驱动线LD(图中的上下方向),并且针对每行连接输出信号线LS(图中的左右方向)。像素驱动线LD的一端连接到与驱动电路144的各列相对应的输出端,并且输出信号线LS的一端连接到与输出电路145的各行相对应的输入端。
在本实施方案中,使用整个SPAD阵列141或其一部分来检测反射光L2。在SPAD阵列141中使用的区域(SPAD阵列142)可以是当整个激光L1被反射为反射光L2时与形成在SPAD阵列141上的反射光L2的图像相同的在垂直方向上长的矩形。然而,本发明不限于此,并且可以进行各种变形,如比形成在SPAD阵列141上的反射光L2的图像更大的区域或更小的区域等。
驱动电路144包括移位寄存器、地址解码器等,并且针对所有像素同时或以列为单位等驱动SPAD阵列141的各SPAD像素20。因此,驱动电路144至少包括将后述的猝灭电压V_QCH施加到SPAD阵列141内的选择列中的各SPAD像素20的电路以及将后述的选择控制电压V_SEL施加到选择列中的各SPAD像素20的电路。然后,驱动电路144将选择控制电压V_SEL施加到与将要读取的列相对应的像素驱动线LD,从而以列为单位选择将要用于检测光子入射的SPAD像素20。
从由驱动电路144选择性扫描的列的各SPAD像素20输出的信号(被称为检测信号)V_OUT通过各个输出信号线LS输入到输出电路145。输出电路145将从各SPAD像素20输入的检测信号V_OUT输出到后述的针对各宏像素设置的SPAD加法单元40。
时序控制电路143包括生成各种时序信号的时序发生器等,并基于由时序发生器生成的各种时序信号来控制驱动电路144和输出电路145。
1.4LD阵列和SPAD阵列
图4是示出根据本实施方案的LD阵列和SPAD阵列的示意性构成例的示意图。如图4所示,LD阵列131具有如下构成:其中,例如,作为被安装在基板1310上的多个半导体激光二极管LD 131-1~131-8沿着垂直方向排列成一维阵列。换句话说,例如,LD阵列131包括沿着垂直方向按顺序彼此相邻配置的LD 131-1~131-8。LD 131-1~131-8各自分别具有一个阳极端子1311~1318,并且共享一个阴极端子1319。在本实施方案中,将说明其中LD 131-1~131-8共享一个阴极端子1319的示例,但是LD 131-1~131-8可以共享一个阳极端子。此外,在本实施方案中,将说明其中LD阵列131包括八个LD的示例,但是LD的数量只需要是多个即可。
例如,SPAD阵列142具有其中多个SPAD像素20以二维格子状排列的构成。多个SPAD像素20被分组为多个宏像素30,每个宏像素30包括在行和/或列方向上排列的预定数量的SPAD像素20。连接位于各宏像素30的最外周的SPAD像素20的外边缘的区域的形状是预定的形状(例如,矩形)。
例如,SPAD阵列142包括在垂直方向(对应于列方向)上排列的多个宏像素30。在本实施方案中,例如,SPAD阵列142在垂直方向上被划分为多个区域(在下文中,被称为SPAD区域)。在图4所示的示例中,SPAD阵列142被划分为八个SPAD区域142-1~142-8,其分别接收从LD 131-1~131-8发射的激光。最上的SPAD区域142-1对应于例如SPAD阵列142的视角SR中的最上的1/8区域,并接收从LD 131-1发射的激光。类似地,其下的SPAD区域142-2对应于例如视角SR中从顶部起的第二个1/8区域,并接收从LD 131-2发射的激光。类似地,SPAD区域142-3~142-8分别对应于视角SR中的1/8区域,并接收从LD 131-3~131-8发射的激光。
1.5SPAD像素
图5是示出根据本实施方案的SPAD像素的示意性构成例的电路图。如图5所示,SPAD像素20包括作为光接收元件的光电二极管21和检测光子在光电二极管21上的入射的读出电路22。当光子在等于或高于击穿电压的反向偏置电压V_SPAD被施加在光电二极管21的阳极和阴极之间的状态下进入光电二极管时,产生雪崩电流。
读出电路22包括猝灭电阻器23、数字转换器25、反相器26、缓冲器27和选择晶体管24。例如,猝灭电阻器23是N型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET:在下文中被称为NMOS晶体管),其漏极连接到光电二极管21的阳极,并且其源极经由选择晶体管24接地。另外,将预先设定的用于使NMOS晶体管用作猝灭电阻器的猝灭电压V_QCH从驱动电路144经由像素驱动线LD施加到构成猝灭电阻器23的NMOS晶体管的栅极。
在本实施方案中,光电二极管21是SPAD。SPAD是当在SPAD的阳极和阴极之间施加等于或高于击穿电压的反向偏置电压时以盖革模式(Geiger mode)工作的雪崩光电二极管,并且可以检测一个光子的入射。
数字转换器25包括电阻器251和NMOS晶体管252。NMOS晶体管252的漏极经由电阻器251连接到电源电压VDD,并且其源极接地。另外,在光电二极管21的阳极和猝灭电阻器23之间的连接点N1处的电压被施加到NMOS晶体管252的栅极。
反相器26包括P型MOSFET晶体管(在下文中,被称为PMOS晶体管)261和NMOS晶体管262。PMOS晶体管261的漏极连接到电源电压VDD,并且其源极连接到NMOS晶体管262的漏极。NMOS晶体管262的漏极连接到PMOS晶体管261的源极,并且其源极接地。在电阻器251和NMOS晶体管262的漏极之间的连接点N2处的电压分别被施加到PMOS晶体管261的栅极和NMOS晶体管252的栅极。反相器26的输出被输入到缓冲器27。
缓冲器27是用于阻抗转换的电路。当从反相器26输入输出信号时,缓冲器转换作为输入的输出信号的阻抗,并将转换后的信号作为检测信号V_OUT输出。
例如,选择晶体管24是NMOS晶体管,其漏极连接到构成猝灭电阻器23的NMOS晶体管的源极,并且其源极接地。选择晶体管24连接到驱动电路144,并且当来自驱动电路144的选择控制电压V_SEL经由像素驱动线LD被施加到选择晶体管24的栅极时,选择晶体管24从断开状态变为导通状态。
1.6SPAD像素的示意性操作示例
例如,图5所示的读出电路22如下地操作。即,首先,在其中从驱动电路144向选择晶体管24施加选择控制电压V_SEL并且选择晶体管24处于导通状态的期间,向光电二极管21施加等于或高于击穿电压的反向偏置电压V_SPAD。结果,允许光电二极管21的操作。
另一方面,在其中选择控制电压V_SEL没有从驱动电路144施加到选择晶体管24并且选择晶体管24处于断开状态的期间,反向偏置电压V_SPAD没有施加到光电二极管21,使得光电二极管21的操作被禁止。
当在选择晶体管24处于导通状态的同时光子进入光电二极管21时,在光电二极管21中产生雪崩电流。结果,雪崩电流流过猝灭电阻器23,并且连接点N1处的电压增加。当连接点N1处的电压变得高于NMOS晶体管252的导通电压时,NMOS晶体管252变为导通状态,并且连接点N2处的电压从电源电压VDD变为0V。当连接点N2处的电压从电源电压VDD变为0V时,PMOS晶体管261从断开状态变为导通状态,NMOS晶体管262从导通状态变为断开状态,并且连接点N3处的电压从0V变为电源电压VDD。结果,从缓冲器27输出高电平的检测信号V_OUT。
之后,当连接点N1处的电压继续增加时,施加在光电二极管21的阳极和阴极之间的电压变得小于击穿电压,从而雪崩电流停止并且连接点N1处的电压降低。然后,当连接点N1处的电压变得低于NMOS晶体管252的导通电压时,NMOS晶体管252变为断开状态,并且停止从缓冲器27输出检测信号V_OUT(低电平)。
如上所述,读出电路22在从光子进入光电二极管21以产生雪崩电流并且NMOS晶体管252变为导通状态的时序到雪崩电流停止并且NMOS晶体管252变为断开状态的时序的期间输出高电平的检测信号V_OUT。输出的检测信号V_OUT经由输出电路145被输入到针对各宏像素30的SPAD加法单元40。因此,构成一个宏像素30的多个SPAD像素20之中的检测到光子入射的SPAD像素的数量(检测数)的检测信号V_OUT被输入到各SPAD加法单元40。
1.7SPAD加法单元
图6是示出根据本实施方案的SPAD加法单元的更详细构成例的框图。注意,SPAD加法单元40可以包含在光接收单元14中,或者可以包含在计算单元15中。
如图6所示,SPAD加法单元40例如包括脉冲整形单元41和光接收数计数单元42。
脉冲整形单元41根据SPAD加法单元40的操作时钟,将从SPAD阵列141经由输出电路145输入的检测信号V_OUT的脉冲波形整形为具有时间宽度的脉冲波形。
光接收数计数单元42从对应的宏像素30针对各采样周期输入的检测信号V_OUT进行计数,从而针对各采样周期对检测到光子入射的SPAD像素20的数量(检测数)进行计数,并将计数值输出为宏像素30的像素值。
1.8采样周期
这里,采样周期是测量从发光单元13发射激光L1时到光接收单元14检测到光子入射时的时间(飞行时间)的周期。作为采样周期,设定比发光单元13的发光周期更短的周期。例如,通过缩短采样周期,能够以更高的时间分辨率计算从发光单元13发射并被物体90反射的光子的飞行时间。这意味着可以通过增加采样频率以更高的测距分辨率来计算到物体90的距离。
例如,如果将发光单元13发射激光L1、激光L1被物体90反射并且反射光L2入射到光接收单元14的飞行时间设定为t,则由于光速C是恒定的(C≈300,000,000m(米)/s(秒)),因此可以根据下式(1)计算到物体90的距离L。
L = C × t/2 (1)
因此,当采样频率为1GHz时,采样周期为1ns(纳秒)。在这种情况下,一个采样周期对应于15cm(厘米)。这表明当采样频率为1GHz时,测距分辨率为15cm。另外,当采样频率加倍到2GHz时,采样周期为0.5ns(纳秒),因此一个采样周期对应于7.5cm(厘米)。这表明当采样频率加倍时,测距分辨率可以设定为1/2。以这种方式,通过增加采样频率并缩短采样周期,可以更精确地计算到物体90的距离。
1.9直方图
图7示出了由上述计算单元15生成的直方图。具体地,图7示出了通过使直方图线性化而获得的图,其中纵轴表示累积像素值,横轴表示时间(飞行时间)。如图7所示,当在ToF传感器1检测的区域中存在物体90(参见图1)时,与作为反射体的物体90相对应的峰值P1出现在直方图中。峰值P1的峰值宽度接近于激光L1的脉冲宽度。
1.10异常检测方法(1)
图8是示出发光单元的发光模式和光接收单元的光接收模式的图。图8从左侧起示出了模式名称、发光要求的LD 131-1~131-8的编号、检测要求的SPAD区域142-1~142-8的编号、在稳定情况下发光的LD 131-1~131-8的编号、在稳定情况下检测光的SPAD区域142-1~142-8的编号、在异常情况下短路的部分、在异常情况下发光的LD 131-1~131-8的编号以及在异常情况下检测光的SPAD区域142-1~142-8的编号。
图9是示出图8的模式2-1的处理的图。在模式2-1的处理中,由LD 131-1~131-8用光照射的区域是A11,并且SPAD区域142-1~142-8检测到光的区域是A12。具体地,控制部11基于LD发光请求使LD 131-2发光,并且基于SPAD检测区域使SPAD区域142-1和SPAD区域142-2检测光。如上所述,当LD 131-1~131-8中的任何一个发光时,控制部11控制SPAD区域142-1~142-8,使得光被接收来自已经发光的LD的光的SPAD区域和接收来自与已经发光的LD相邻的LD的光的SPAD区域所接收。
此时,在LD 131-1~131-8中没有发生故障的稳定情况下,LD 131-2发光,SPAD区域142-2检测到光,并且SPAD区域142-1没有检测到光。
另一方面,在LD 131-1的阳极端子1311和LD 131-2的阳极端子1312之间发生短路的异常情况下,施加到LD 131-2的电力被对半地施加到LD 131-1和LD 131-2,并且LD 131-1和LD 131-2都发光。然后,SPAD区域142-1和SPAD区域142-2两者都检测到光。因此,在模式2-1的处理中,当SPAD区域142-1和SPAD区域142-2两者都检测到光时,发现在阳极端子1311和阳极端子1312之间发生短路。因此,在当LD 131-2发光时SPAD区域142-1和SPAD区域142-2两者都检测到光的情况下,判定单元111判定发光单元13异常。
图10是示出模式的选择方法的示例的图。如图10所示,当在步骤1~8执行模式1、2-1~7-1和8的处理时,可以识别在LD 131-1~131-8的阳极端子1311~1318中是否已经发生短路,并且还可以识别已经发生短路的部分。
在稳定情况和异常情况下,施加到LD阵列131的电力总量不变,并且因此,不可能使用电压值等来检测LD阵列131的短路。另外,在阳极端子和阴极端子不共用,并且多个发光元件分别具有阳极端子和阴极端子的情况下,可以使用电压值等来检测短路,但是不能使LD阵列131小型化。
1.11异常检测方法(2)
图11是示出图8的模式2-2的处理的图。在模式2-2的处理中,由LD 131-1~131-8用光照射的区域是A11,并且SPAD区域142-1~142-8检测到光的区域是A13。具体地,控制部11基于LD发光请求使LD 131-2发光,并且基于SPAD检测区域使SPAD区域142-2和SPAD区域144-3检测光。
此时,在LD 131-1~131-8中没有发生故障的稳定情况下,LD 131-2发光,SPAD区域142-2检测到光,并且SPAD区域142-3没有检测到光。
另一方面,在LD 131-2的阳极端子1312和LD 131-3的阳极端子1311之间发生短路的异常情况下,施加到LD 131-2的电力被对半地施加到LD 131-2和LD 131-3,并且LD 131-2和LD 1311~3都发光。然后,SPAD区域142-2和SPAD区域142-3两者都检测到光。因此,在模式2-2的处理中,当SPAD区域142-2和SPAD区域142-3两者都检测到光时,发现在阳极端子1312和阳极端子1313之间发生短路。
图12是示出模式的选择方法的示例的图。如图12所示,当在步骤1~8执行模式1、2-2~7-2和8的处理时,可以识别在LD 131-1~131-8的阳极端子1311~1318中是否已经发生短路,并且还可以识别已经发生短路的部分。
1.12异常检测方法(3)
图13是示出发光单元的发光模式和光接收单元的光接收模式的图。类似于图8,图13从左侧起示出了模式名称、发光要求的LD 131-1~131-8的编号、检测要求的SPAD区域142-1~142-8的编号、在稳定情况下发光的LD 131-1~131-8的编号、在稳定情况下检测光的SPAD区域142-1~142-8的编号、在异常情况下短路的部分、在异常情况下发光的LD 131-1~131-8的编号以及在异常情况下检测光的SPAD区域142-1~142-8的编号。
图14是示出图13的模式2-1的处理的图。在模式2-1的处理中,由LD 131-1~131-8用光照射的区域是A11,并且SPAD区域142-1~142-8检测到光的区域是A14。具体地,控制部11基于LD发光请求使LD 131-2发光,并且基于SPAD检测区域使SPAD区域142-1、SPAD区域142-2和SPAD区域142-3检测光。
此时,在LD 131-1~131-8中没有发生故障的稳定情况下,LD 131-2发光,SPAD区域142-2检测到光,并且SPAD区域142-1和SPAD区域142-3没有检测到光。
另一方面,在LD 131-1的阳极端子1311和LD 131-2的阳极端子1312之间发生短路的异常情况下,施加到LD 131-2的电力被对半地施加到LD 131-1和LD 131-2,并且LD 131-1和LD 131-2都发光。然后,SPAD区域142-1和SPAD区域142-2两者都检测到光。因此,在模式2-1的处理中,当SPAD区域142-1和SPAD区域142-2两者都检测到光时,发现在阳极端子1311和阳极端子1312之间发生短路。
对于图13所示的每个模式,当执行图10和图12中的步骤1~8的处理时,可以识别在LD 131-1~131-8的阳极端子1311~1318中是否已经发生短路,并且还可以识别已经发生短路的部分。
1.13异常检测方法(4)
图15是示出LD阵列的示意性构成例的示意图。如图15所示,LD阵列131可以具有包括以二维格子状排列的LD 131-11~131-nm的构成。在水平方向(行方向)上相邻的LD 131-11~131-1n共享一个阳极端子13111。类似地,在水平方向上相邻的n个LD针对每行共享阳极端子13112~1311m。另外,在垂直方向(列方向)上相邻的LD 131-11~131-m1共享一个阴极端子13121。类似地,在垂直方向上相邻的m个LD针对每列共享阴极端子13122~1312n。
图16是示出SPAD阵列中的光接收模式的示例的示意图。如图16所示,例如,SPAD阵列142被划分为垂直方向上的m个区域和水平方向上的n个区域。在图16所示的示例中,SPAD阵列142被划分为分别接收从LD 131-11~131-mn发射的激光的SPAD区域142-11~142-mn。
在图16中,由LD阵列131用光照射的区域是A21,并且SPAD阵列142检测到光的区域是A22。具体地,控制部11基于LD发光请求使用光照射区域A21的LD 131-33发光,并且基于SPAD检测区域使与区域A22相对应的SPAD区域142-32、SPAD区域142-33和SPAD区域142-34检测光,从而检测在水平方向上相邻的阳极端子之间的短路。通过顺次扫描所有的LD 131-11~131-nm和SPAD区域142-11~142-mn来执行该处理,可以检测所有的阳极端子的短路。
类似地,控制部11基于LD发光请求使用光照射区域A21的LD 131-33发光,并且基于SPAD检测区域使与区域A23相对应的SPAD区域142-23、SPAD区域142-33和SPAD区域142-43检测光,从而检测在垂直方向上相邻的阴极端子之间的短路。通过顺次扫描所有的LD131-11~131-nm和SPAD区域142-11~142-mn来执行该处理,可以检测所有的阴极端子的短路。
与区域A22相对应的阳极端子的短路检测和与区域A23相对应的阴极端子的短路检测可以单独地执行,或者可以一次地执行。图17是示出SPAD阵列中的光接收模式的示例的示意图。如图17所示,控制部11基于LD发光请求使用光照射区域A21的LD 131-33发光,并且基于SPAD检测区域使与区域A24相对应的SPAD区域142-23、SPAD区域142-32、SPAD区域142-33、SPAD区域142-34和SPAD区域142-43检测光,从而一次地检测相邻的阳极端子和相邻的阴极端子之间的短路。通过顺次扫描所有的LD 131-11~131-nm和SPAD区域142-11~142-mn来执行该处理,可以一次地检测所有的阳极端子和阴极端子的短路。
接下来,将使用图18说明由ToF传感器1执行的处理过程。图18是示出由ToF传感器1执行的整个处理的处理过程的流程图。
如图18所示,例如,控制部11通过按图10所示的顺序执行图8所示的模式来检测故障(步骤S101)。稍后将说明当检测到故障时控制部11的处理。
随后,发光单元13通过发光来发射激光L1(步骤S102)。
然后,光接收单元14接收反射光L2,该反射光L2是被物体90反射的激光L1(步骤S103)。
之后,计算单元15基于从光接收单元14输出的检测信号来生成累积像素值的直方图(步骤S104)。
然后,控制部11基于生成的直方图来计算到物体90的距离(步骤S105)。
随后,控制部11将计算出的距离输出到主机80(步骤S106),并结束处理。
接下来,将参照图19说明在图18的步骤S101中检测故障的情况下的处理过程。图19是示出在发生故障的情况下的处理过程的流程图。注意,假定ToF传感器1被安装在通过自动驾驶行驶的车辆中。
在图18所示的步骤S101中,当判定单元111判定没有发生LD 131-1~131-8短路的故障时(步骤S201:否),控制部11继续自动驾驶(步骤S202)。换句话说,继续图18的处理,并且ToF传感器1继续输出测距结果。
在步骤S101中,当判定单元111判定已经发生了其中LD 131-1~131-8短路的故障时(步骤S201:是),控制部11判定是否能够将驾驶从自动驾驶切换到由乘客来驾驶(步骤S203)。具体地,控制部11通过诸如在安装有ToF传感器1的车辆的车载导航系统等显示部上的显示或者通过语音引导来向乘客通知用于选择是否可以将驾驶切换为由乘客来驾驶的消息,并且根据乘客对消息的响应来判定驾驶是否可以从自动驾驶切换到由乘客来驾驶。当在LD 131-1~131-8中发生故障时,施加到期望发光的LD 131-1~131-8的电力被减半,使得光强度变弱并且距离不能测量得很远。因此,当在LD 131-1~131-8中发生故障时,优选停止自动驾驶。
在乘客响应可以将驾驶切换到由乘客来驾驶的消息的情况下,控制部11判定可以将驾驶从自动驾驶切换到由乘客来驾驶(步骤S203:是),并且从自动驾驶切换到由乘客来驾驶(步骤S204)。
另一方面,在乘客响应不能将驾驶切换到由乘客来驾驶的消息的情况下,控制部11判定不能将驾驶从自动驾驶切换到由乘客来驾驶(步骤S203:否),并且自动停止安装有ToF传感器1的车辆(步骤S205)。
如上所述,当判定单元111在诸如车辆等移动体在自动驾驶中行驶时判定发光单元13异常时,控制部11执行控制以将自动驾驶切换到手动驾驶或停止移动体。结果,当发光单元13发生故障时,可以确保安装有ToF传感器1的车辆的安全性。
2.应用例
根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以被实现为安装在诸如汽车、电动汽车、混合电动汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人飞行器、船舶、机器人、建筑机械或农业机械(拖拉机)等任何类型的移动体上的装置。
图20是示出作为根据本公开的技术可以适用的移动体控制系统的示例的车辆控制系统7000的示意性构成的示例的框图。车辆控制系统7000包括经由通信网络7010彼此连接的多个电子控制单元。在图20所示的示例中,车辆控制系统7000包括驱动系统控制单元7100、车身系统控制单元7200、电池控制单元7300、车外信息检测单元7400、车内信息检测单元7500和综合控制单元7600。例如,将多个控制单元彼此连接的通信网络7010可以是符合诸如控制器局域网(CAN)、局域互联网络(LIN)、局域网(LAN)或FlexRay(注册商标)等任意标准的车载通信网络。
各控制单元包括:根据各种程序执行算法处理的微型计算机;存储部,其存储由微型计算机执行的程序、用于各种操作的参数等;和驱动将控制的各种装置的驱动电路。各控制单元还包括:网络I/F,用于经由通信网络7010与其他控制单元进行通信;和通信I/F,用于通过有线通信或无线通信与车辆内外的装置、传感器等进行通信。在图20中,作为综合控制单元7600的功能构成,示出了微型计算机7610、通用通信I/F7620、专用通信I/F 7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F7660、声音/图像输出部7670、车载网络I/F 7680和存储部7690。其他控制单元同样包括微型计算机、通信I/F、存储部等。
驱动系统控制单元7100根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如,驱动系统控制单元7100用作用于产生诸如内燃机、驱动马达等车辆驱动力的驱动力产生装置、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。驱动系统控制单元7100可以具有作为诸如防抱死制动系统(ABS)、电子稳定控制(ESC)等控制装置的功能。
车辆状态检测部7110连接到驱动系统控制单元7100。例如,车辆状态检测部7110包括检测车体的轴向旋转运动的角速度的陀螺仪传感器、检测车辆加速度的加速度传感器、用于检测加速踏板的操作量、制动踏板的操作量、方向盘的转向角、发动机速度或车轮转速等的传感器中的至少一个。驱动系统控制单元7100使用从车辆状态检测部7110输入的信号执行算法处理,并控制内燃机、驱动马达、电动助力转向装置、制动装置等。
车身系统控制单元7200根据各种程序控制设置于车体的各种装置的操作。例如,车身系统控制单元7200用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、倒车灯、制动灯、转向灯、雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下,从作为钥匙的替代的移动设备发送的无线电波或各种开关的信号可以被输入到车身系统控制单元7200。车身系统控制单元7200接收这些输入的无线电波或信号,并控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
电池控制单元7300根据各种程序控制作为驱动马达的电源的二次电池7310。例如,从包括二次电池7310的电池装置向电池控制单元7300提供诸如电池温度、电池输出电压、电池的剩余电量等信息。电池控制单元7300使用这些信号执行算法处理,并且执行二次电池7310的温度调节控制,或者电池装置中包括的冷却装置等的控制。
车外信息检测单元7400检测关于包括车辆控制系统7000的车辆的外部的信息。例如,成像部7410和车外信息检测部7420中的至少一个连接到车外信息检测单元7400。成像部7410包括飞行时间(ToF)相机、立体相机、单眼相机、红外相机和其他相机中的至少一个。例如,车外信息检测部7420包括用于检测当前天气或气候的环境传感器或用于检测其上安装有车辆控制系统7000的车辆周边的其他车辆、障碍物、行人等的周边信息检测传感器中的至少一个。
例如,环境传感器可以是检测雨天的雨滴传感器、检测雾的雾传感器、检测日照程度的日照传感器和检测降雪的雪传感器中的至少一个。周边信息检测传感器可以是超声波传感器、雷达设备或光检测和测距、激光成像检测和测距(LIDAR)装置中的至少一个。成像部7410和车外信息检测部7420可以被设置为独立的传感器或装置,或者可以被设置为其中集成有多个传感器或装置的设备。
这里,图21是示出成像部7410和车外信息检测部7420的安装位置的示例的图。例如,成像部7910、7912、7914、7916和7918被布置在车辆7900的前鼻、侧视镜、后保险杠、后门和车内挡风玻璃上部的位置中的至少一个。设置在前鼻的成像部7910和设置在车内挡风玻璃上部的成像部7918主要获得车辆7900前方的图像。设置在侧视镜的成像部7912和7914主要获得车辆7900侧方的图像。设置在后保险杠或后门的成像部7916主要获得车辆7900后方的图像。设置在车内挡风玻璃上部的成像部7918主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。
此外,图21示出了各个成像部7910、7912、7914和7916的成像范围的示例。成像范围a表示设置在前鼻的成像部7910的成像范围。成像范围b和c分别表示设置在侧视镜的成像部7912和7914的成像范围。成像范围d表示设置在后保险杠或后门的成像部7916的成像范围。例如,通过叠加由成像部7910、7912、7914和7916成像的图像数据获得从上方观看的车辆7900的鸟瞰图像。
例如,设置在车辆7900的前方、后方、侧方和角部以及车内挡风玻璃上部的车外信息检测部7920、7922、7924、7926、7928和7930可以是超声波传感器或雷达设备。例如,设置在车辆7900的前鼻、后保险杠、后门和车内挡风玻璃上部的车外信息检测部7920、7926和7930可以是LIDAR设备。这些车外信息检测部7920~7930主要用于检测前方车辆、行人、障碍物等。
返回到图20,继续进行说明。车外信息检测单元7400使成像部7410对车辆外部的图像进行成像,并接收成像的图像数据。此外,车外信息检测单元7400从连接的车外信息检测部7420接收检测信息。在车外信息检测部7420是超声波传感器、雷达设备或LIDAR设备的情况下,车外信息检测单元7400发射超声波、电磁波等,并接收所接收到的反射波的信息。基于接收到的信息,车外信息检测单元7400可以执行检测诸如人、车辆、障碍物、标志、路面上的字符等物体的处理,或者检测到其距离的处理。车外信息检测单元7400可以基于接收到的信息执行识别降雨、雾、路面状况等的环境识别处理。车外信息检测单元7400可以基于接收到的信息来计算到车外物体的距离。
此外,基于接收到的图像数据,车外信息检测单元7400可以执行识别人、车辆、障碍物、标志、路面上的字符等的图像识别处理,或者检测到其距离的处理。车外信息检测单元7400可以对接收到的图像数据进行诸如失真校正、对准等处理,并合成由不同的成像部7410捕获的图像数据以生成鸟瞰图像或全景图像。车外信息检测单元7400可以使用由不同的成像部7410捕获的图像数据来执行视点转换处理。
车内信息检测单元7500检测关于车辆内部的信息。例如,车内信息检测单元7500与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部7510连接。驾驶员状态检测部7510可以包括对驾驶员成像的相机、检测驾驶员的生物信息的生物传感器、收集车辆内部声音的麦克风等。例如,生物传感器被设置在座椅表面、方向盘等中,并检测坐在座椅中的乘员或握着方向盘的驾驶员的生物信息。基于从驾驶员状态检测部7510输入的检测信息,车内信息检测单元7500可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的集中程度,或者可以确定驾驶员是否正在打盹。车内信息检测单元7500可以对通过声音收集获得的音频信号进行诸如噪声消除处理等处理。
综合控制单元7600根据各种程序控制车辆控制系统7000内的整体操作。输入部7800连接到综合控制单元7600。例如,输入部7800由诸如触摸面板、按钮、麦克风、开关或操纵杆等可以由乘员输入操作的设备实现。可以向综合控制单元7600输入通过对经由麦克风输入的语音进行语音识别而获得的数据。例如,输入部7800可以是使用红外线或其他无线电波的远程控制装置,或者是诸如移动电话、个人数字助理(PDA)等与车辆控制系统7000的操作相对应的外部连接设备。例如,输入部7800可以是相机,并且在这种情况下,乘员可以通过手势输入信息。可选择地,可以输入通过检测乘员佩戴的可穿戴设备的运动而获得的数据。此外,例如,输入部7800可以包括输入控制电路等,该输入控制电路基于由乘员等使用输入部7800输入的信息来生成输入信号,并将输入信号输出到综合控制单元7600。乘员等通过操作输入部7800向车辆控制系统7000输入各种数据或给出处理操作的指令。
存储部7690可以包括存储由微型计算机执行的各种程序的只读存储器(ROM)和存储各种参数、运算结果、传感器值等的随机存取存储器(RAM)。另外,存储部7690可以由诸如硬盘驱动器(HDD)等磁性存储设备、半导体存储设备、光学存储设备、磁光存储设备等来实现。
通用通信I/F 7620是通用通信I/F,其介导与外部环境7750中存在的各种设备的通信。通用通信I/F 7620可以实现诸如全球移动通信系统(GSM(注册商标))、全球微波互联接入(WiMAX(注册商标))、长期演进(LTE(注册商标))、高级LTE(LTE-A)等蜂窝通信协议,或者诸如无线LAN(也称为Wi-Fi(注册商标))、蓝牙(注册商标等)等其他无线通信协议。例如,通用通信I/F 7620可以经由基站或接入点连接到存在于外部网络(例如,因特网、云网络或公司专用网络)上的设备(例如,应用服务器或控制服务器)。此外,例如,通用通信I/F 7620可以使用对等(P2P)技术连接到车辆附近存在的终端(例如,该终端是驾驶员、行人或商店的终端,或者机器型通信(MTC)终端)。
专用通信I/F 7630是支持为车辆使用开发的通信协议的通信I/F。例如,专用通信I/F 7630可以实现诸如作为下位层的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11p和作为上位层的IEEE 1609的组合的车辆环境中的无线接入(WAVE)、专用短程通信(DSRC)或蜂窝通信协议等标准协议。专用通信I/F 7630通常执行V2X通信,其作为包括车辆至车辆的通信、车辆至基础设施的通信、车辆至住宅的通信以及车辆至行人的通信中的一个或多个的概念。
例如,定位部7640接收来自GNSS卫星的全球导航卫星系统(GNSS)信号(例如,来自全球定位系统(GPS)卫星的GPS信号)来执行定位,并生成包括车辆的纬度、经度和高度的位置信息。注意,定位部7640可以通过与无线接入点交换信号来识别当前位置,或者可以从具有定位功能的诸如移动电话、个人手持电话系统(PHS)或智能电话等终端获得位置信息。
例如,信标接收部7650接收从安装在道路上的无线电台发送的无线电波或电磁波,并获得诸如当前位置、拥堵、封闭道路、必要时间等信息。注意,信标接收部7650的功能可以包含在上述专用通信I/F 7630中。
车内设备I/F 7660是介导微型计算机7610与存在于车辆内的各种车内设备7760之间的连接的通信接口。车内设备I/F 7660可以使用诸如无线LAN、蓝牙(注册商标)、近场通信(NFC)或无线USB(WUSB)等无线通信协议来建立无线连接。此外,车内设备I/F 7660可以经由图中未示出的连接端子(并且如果需要的话,经由线缆)通过通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI(注册商标))、移动高清链路(MHL)等建立有线连接。例如,车内设备7760可以包括乘员拥有的移动设备或可穿戴设备以及携带到车辆中或附接到车辆的信息设备中的至少一个。此外,车内设备7760还可以包括搜索到任意目的地的路线的导航设备。车内设备I/F7660与这些车内设备7760交换控制信号或数据信号。
车载网络I/F 7680是介导微型计算机7610和通信网络7010之间的通信的接口。车载网络I/F 7680根据通信网络7010所支持的预定协议来发送和接收信号等。
综合控制单元7600的微型计算机7610基于经由通用通信I/F 7620、专用通信I/F7630、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660或车载网络I/F 7680中的至少一个获得的信息,根据各种程序控制车辆控制系统7000。例如,微型计算机7610可以基于所获得的关于车辆内部或外部的信息来计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值,并向驱动系统控制单元7100输出控制命令。例如,微型计算机7610可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)功能的协作控制,该功能包括车辆碰撞规避或碰撞缓和、基于跟随距离的追踪行驶、车辆速度保持行驶、车辆碰撞警告、车辆的车道偏离警告等。另外,微型计算机7610可以执行旨在用于自动驾驶的协作控制,其通过基于所获得的关于车辆周围的信息控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等,使车辆自动行驶而不依赖于驾驶员的操作等。
微型计算机7610可以基于经由通用通信I/F 7620、专用通信I/F7610、定位部7640、信标接收部7650、车内设备I/F 7660或车载网络I/F7680中的至少一个获得的信息,产生车辆和诸如周围结构、人等物体之间的三维距离信息等,并产生包括车辆当前位置的周围信息的本地地图信息。此外,微型计算机7610可以基于所获得的信息来预测诸如车辆碰撞、行人等的接近、进入封闭道路等危险,并生成警告信号。例如,警告信号可以是用于产生警告声音或点亮警告灯的信号。
声音/图像输出部7670将声音或图像中的至少一个的输出信号发送到输出设备,该输出设备能够在视觉或听觉上向车辆乘员或车辆外部通知信息。在图20的示例中,音频扬声器7710、显示部7720和仪表板7730作为输出设备被示出。例如,显示部7720可以包括车载显示器或平视显示器中的至少一个。显示部7720可以具有增强现实(AR)显示功能。输出设备可以是这些设备以外的其他设备,诸如耳机或由乘员佩戴的眼镜型显示器等可佩戴设备、投影仪或灯等。在输出设备是显示装置的情况下,显示装置以诸如文本、图像、表格和图表等各种形式在视觉上显示由微型计算机7610执行的各种处理获得的结果或从其他控制单元接收的信息。此外,在输出设备是音频输出设备的情况下,音频输出设备将包括再现的音频数据、声音数据等的音频信号转换成模拟信号,并在听觉上输出模拟信号。
注意,在图20所示的示例中,经由通信网络7010连接的至少两个控制单元可以被一体化为一个控制单元。可选择地,各控制单元可以包括多个控制单元。此外,车辆控制系统7000可以包括其他控制单元(未示出)。在以上说明中,由控制单元中的一个执行的功能的一部分或全部可以被提供给其他控制单元。也就是说,只要经由通信网络7010发送和接收信息,那么可以由任何控制单元执行预定的算法处理。类似地,连接到任何控制单元的传感器或装置可以连接到其他控制单元,并且多个控制单元可以经由通信网络7010相互发送和接收检测信息。
注意,用于实现参照图1所述的根据本实施方案的ToF传感器1的各功能的计算机程序可以被安装在任何控制单元等上。此外,还能够提供一种存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。例如,记录介质是磁盘、光盘、磁光盘、闪存等。此外,可以在不使用记录介质的情况下经由例如网络来分发上述计算机程序。
在上述车辆控制系统7000中,参照图1所述的根据本实施方案的ToF传感器1可以应用于图20所示的应用例的综合控制单元7600。例如,ToF传感器1的控制部11、计算单元15和外部I/F 19对应于综合控制单元7600的微型计算机7610、存储部7690和车载网络I/F7680。然而,本发明不限于此,并且车辆控制系统7000可以对应于图1中的主机80。
此外,参照图1所述的ToF传感器1的至少一些组件可以在用于图20所示的综合控制单元7600的模块(例如,包括一个裸片的集成电路模块)中实现。可选择地,参照图1所述的ToF传感器1可以通过图20所示的车辆控制系统7000的多个控制单元来实现。
3.总结
如上所述,根据本公开的实施方案,根据本实施方案的光接收装置2包括光接收单元14和控制部11。光接收单元14包括接收由第一发光元件(例如,LD 131-1)发射的光的第一光接收元件(例如,SPAD区域142-1)和接收由第二发光元件(例如,LD 131-2)发射的光的第二光接收元件(例如,(SPAD区域142-2)),第二发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阴极端子(例如,阴极端子1319)。控制部11控制第一光接收元件和第二光接收元件,使得在第一光接收元件发光时,第一光接收元件和第二光接收元件接收光。这可以检测在垂直方向上相邻的LD 131-1的阳极端子1311和LD 131-2的阳极端子1312之间的短路。通过重复执行如图10或图12所示的处理,可以检测所有的LD 131-1~131-8的短路。因此,根据光接收装置2,当多个发光元件共享阳极端子或阴极端子时,可以检测发光元件的异常。
尽管上面已经说明了本公开的实施方案,但是本公开的技术范围不限于上述实施方案本身,并且在不偏离本公开的主旨的情况下可以进行各种变形。另外,可以适当地组合不同实施方案和变形例的构成要素。
此外,本说明书中所述的各实施方案的效果仅为示例,而非限制性的,并且可以提供其他效果。
此外,本说明书中所述的效果仅为示例,而非限制性的,并且可以提供其他效果。
注意,本技术还可以具有以下构成。
(1)一种光接收装置,包括:
光接收单元,其包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件,第二发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子;和
控制部,其控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
(2)根据(1)所述的光接收装置,包括判定单元,其在当第一光接收元件发光时第二光接收元件检测到光的情况下判定包括第一发光元件和第二发光元件的发光单元异常。
(3)根据(1)或(2)所述的光接收装置,其中,所述光接收装置被安装在移动体上。
(4)根据(3)所述的光接收装置,其中,在当所述移动体以自动驾驶行驶时所述判定单元判定所述发光单元异常的情况下,所述控制部执行控制以将自动驾驶切换到手动驾驶或停止所述移动体。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的光接收装置,其中,
所述光接收单元包括接收由第三发光元件发射的光的第三光接收元件,第三发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子,和
所述控制部控制第一光接收元件、第二光接收元件和第三光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件、第二光接收元件和第三光接收元件接收光。
(6)一种测距装置,包括:
发光单元,其包括第一发光元件和与第一发光元件相邻配置的第二发光元件,第二发光元件与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子;
光接收单元,其包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件;和
控制部,其控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
(7)一种光接收装置的控制方法,所述光接收装置包括:光接收单元,其包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件,第二发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子;和控制部,其控制所述光接收单元,所述方法包括:
通过所述控制部控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
附图标记列表
1 ToF传感器(测距装置)
2 光接收装置
11 控制部
13 发光单元
14 光接收单元
15 计算单元
20 SPAD像素
30 宏像素
80 主机
90 物体
Claims (7)
1.一种光接收装置,包括:
光接收单元,其包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件,第二发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子;和
控制部,其控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
2.根据权利要求1所述的光接收装置,包括判定单元,其在当第一光接收元件发光时第二光接收元件检测到光的情况下判定包括第一发光元件和第二发光元件的发光单元异常。
3.根据权利要求2所述的光接收装置,其中,所述光接收装置被安装在移动体上。
4.根据权利要求3所述的光接收装置,其中,在当所述移动体以自动驾驶行驶时所述判定单元判定所述发光单元异常的情况下,所述控制部执行控制以将自动驾驶切换到手动驾驶或停止所述移动体。
5.根据权利要求1所述的光接收装置,其中,
所述光接收单元包括接收由第三发光元件发射的光的第三光接收元件,第三发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子,和
所述控制部控制第一光接收元件、第二光接收元件和第三光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件、第二光接收元件和第三光接收元件接收光。
6.一种测距装置,包括:
发光单元,其包括第一发光元件和与第一发光元件相邻配置的第二发光元件,第二发光元件与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子;
光接收单元,其包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件;和
控制部,其控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
7.一种光接收装置的控制方法,所述光接收装置包括:光接收单元,其包括接收由第一发光元件发射的光的第一光接收元件和接收由第二发光元件发射的光的第二光接收元件,第二发光元件与第一发光元件相邻配置并且与第一发光元件共享阳极端子或阴极端子;和控制部,其控制所述光接收单元,所述方法包括:
通过所述控制部控制第一光接收元件和第二光接收元件,从而在第一光接收元件发光时使第一光接收元件和第二光接收元件接收光。
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