CN117396775A - 光学检测装置和距离测量系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种光学检测装置，包括：光接收单元(502)，其包括像素阵列(510)，该像素阵列包括以矩阵排列的多个光接收元件(512)；控制信号生成单元(576)，其生成控制信号；控制单元(570)，其经由控制线电连接至光接收单元并且基于控制信号控制光接收单元；处理单元(530)，其经由信号线电连接至光接收单元并且处理来自光接收单元的输出信号；以及故障确定单元(534)，其检测故障。故障确定单元通过基于具有预定模式的故障检测控制信号控制的来自光接收单元的输出信号来检测控制线中的故障。

Description

光学检测装置和距离测量系统
技术领域
本公开涉及光电检测装置和距离测量系统。
背景技术
近年来，通过飞行时间(ToF)方法测量距离的距离测量装置(距离测量系统)已经受到关注。作为包括在距离测量系统中的光接收元件，存在使用单光子雪崩二极管(SPAD)的光接收元件。SPAD使一个光子光进入其中，在PN结区域中倍增(雪崩倍增)通过光电转换生成的电子(电荷)，并且由此可以精确地检测光。此外，距离测量系统可以通过检测倍增的电子的电流流过的定时来精确地测量距离。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2020-143996 A。
专利文献2：JP 2020-112528 A。
专利文献3：JP 2020-112501 A。
发明内容
技术问题
在电连接在每个距离测量装置与控制每个光接收元件等的控制单元之间的控制线中发生故障的情况下，可能无法适当地控制上述距离测量装置，并且在来自光接收元件的像素信号中包括错误。此外，这种情况导致使用距离测量装置的距离测量信息的系统(自动行驶系统等)的错误操作。因此，强烈要求距离测量装置检测控制线的上述故障。
因此，本公开提出一种能够检测控制线的故障的光电检测装置和距离测量系统。
问题的解决方案
根据本公开，提供了一种光电检测装置，包括：光接收单元，该光接收单元包括像素阵列单元，该像素阵列单元包括以矩阵排列的多个光接收元件；控制信号生成单元，生成控制信号；控制单元，其经由控制线与光接收单元电连接，并且基于控制信号控制光接收单元；处理单元，其经由信号线与光接收单元电连接，并且处理来自光接收单元的输出信号；以及故障确定单元，其检测故障。在光电检测装置中，故障确定单元根据基于具有预定模式的故障检测控制信号控制的来自光接收单元的输出信号来检测控制线的故障。
此外，根据本公开，提供了一种距离测量系统，包括：照明装置，发射照射光；以及光电检测装置，其接收在照射光被对象反射时获得的反射光。在该距离测量系统中，光电检测装置包括：光接收单元，其包括像素阵列单元，该像素阵列单元包括以矩阵排列的多个光接收元件；控制信号生成单元，生成控制信号；控制单元，其经由控制线与光接收单元电连接，并且基于控制信号控制光接收单元；处理单元，其经由信号线与光接收单元电连接，并且处理来自光接收单元的输出信号；以及故障确定单元，其检测故障，该故障确定单元根据基于具有预定模式的故障检测控制信号控制的来自光接收单元的输出信号来检测控制线的故障。
附图说明
图1是示意性地示出可应用本公开的实施例的直接ToF方法的距离测量的示图。
图2是示出可应用本公开的实施例的并且基于光接收单元接收光的时间的直方图的示例的示图。
图3是示出可应用本公开的实施例的距离测量系统的配置的示例的框图。
图4是示出可应用本公开的实施例的距离测量装置的配置的示例的框图。
图5是示出可应用本公开的实施例的像素电路的配置的示例的电路图。
图6是示出可应用本公开的实施例的多个像素电路之间的连接的示例的说明图。
图7是示出可应用本公开的实施例的距离测量装置的层叠结构的示例的示意图。
图8是示出根据本公开的实施例的距离测量装置的一部分的配置的框图。
图9是用于描述本公开的实施例的概述的说明图。
图10是根据本公开的实施例的处理过程的流程图。
图11是用于描述根据本公开的实施例的SPAD访问检查的流程的概述的流程图。
图12是示出用于I_SPAD线的故障检查的控制信号模式的表。
图13是用于描述用于I_SPAD线的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
图14是示出用于EN_VLINE线和EN_AREA线的故障检查的控制信号模式的表。
图15是用于描用于EN_VLINE线和EN_AREA线的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
图16是示出用于ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线的故障检查的控制信号模式的表。
图17是用于描用于ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
图18是示出用于下采样电路的故障检查的控制信号模式的表。
图19是用于描用于下采样电路的故障检查的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
图20是示出故障检测时的时序图的示例的示图。
图21是示出车辆控制系统的配置示例的框图。
图22是示出感测区域的示例的示图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。注意，在说明书和附图中，采用大致相同的功能配置的部件将被分配相同的参考标号，并且将省略冗余的描述。此外，在说明书和附图中，在一些情况下，采用大致相同或类似功能配置的多个部件通过将不同的字母分配给相同的参考标号的末端来区分。对此，在不特别需要区分采用大致相同或类似功能配置的多个部件中的每一个部件的情况下，仅分配相同的参考标号。
此外，在以下电路(电连接)的描述中，除非另有规定，否则“电连接”是指建立连接以在多个元件之间导电(信号)。此外，以下描述中的“电连接”不仅包括直接地并且电连接多个元件的情况，还包括经由其他元件间接地并且电连接多个元件的情况。
注意，将按照以下顺序给出描述。
1.本公开的发明人创作本公开的实施例的背景
1.1距离测量方法
1.2距离测量系统
1.3距离测量装置
1.4像素电路
1.5层叠结构
1.6背景
2.实施例
2.1距离测量装置
2.2处理过程
3.结论
4.应用示例
5.补充说明
<<1.本公开的发明人创作本公开的实施例的背景>>
<1.1距离测量方法>
首先，在描述本公开的实施例之前，将描述本公开的发明人创作本公开的实施例的背景，并且，首先，将描述可应用本公开的每个实施例的距离测量方法的概述。本公开涉及使用光执行距离测量的技术。在本公开的实施例中，直接飞行时间(ToF)方法被用作距离测量方法。直接ToF方法是用于使光接收元件(更具体地，SPAD)接收当从光源发射的光被测量目标反射时获得的反射光并且基于发光定时与光接收定时之间的差异的时间执行距离测量的方法。
将参考图1和图2描述通过直接ToF方法进行的距离测量的概述。图1是示意性地示出可应用本公开的实施例的直接ToF方法的距离测量的示图，并且图2是示出可应用本公开的实施例并且基于光接收单元302接收光的时间的直方图的示例的示图。
如图1所示，距离测量装置300包括光源单元(照明装置)301和光接收单元302。光源单元301例如是激光二极管，并且被驱动以发射脉冲形状的激光。从光源单元301发射的光被测量目标(对象)303反射，并且作为反射光被光接收单元302接收。光接收单元302包括通过光电转换将光转换为电信号的多个光接收元件，并且可以输出与所接收的光对应的像素信号。
这里，光源单元301发光的时间(发光定时)为t0，并且光接收单元302接收从光源单元301发射的光被测量目标303反射时获得的反射光的时间(光接收定时)为时间t1。假设常数c是光速(2.9979×108[m/sec])，距离测量装置300与测量目标303之间的距离D由以下公式(1)表示。
D＝(c/2)×(t1-t0) ...(1)
距离测量装置300可以多次重复执行上述处理。光接收单元302可以包括多个光接收元件，并且基于反射光被每个光接收元件接收的每个光接收定时来计算距离D。距离测量装置300基于类别(仓(bins))对从发光定时的时间t0到光接收单元302接收光的光接收定时的时间tm(被称为光接收时间tm)进行分类，并生成直方图。
注意，光接收单元302在光接收时间tm接收的光不限于光源单元301发射的光被测量目标303反射时的反射光。例如，距离测量装置300(光接收单元302)周围的环境光也被光接收单元302接收。
在图2所示的直方图中，水平轴表示仓，并且垂直轴表示每仓的频率。通过对每预定单位时间d的光接收时间tm进行分类来获得仓。更具体地，仓#0是0≤tm<d，仓#1是d≤tm<2×d，仓#2是2×d≤tm<3×d，……，仓#(N-2)是(N-2)×d≤tm<(N-1)×d。在光接收单元302的曝光时间是时间tep的情况下，tep＝N×d成立。
距离测量装置300基于仓对光接收时间tm的获取的次数进行计数，获得每个仓的频率310，并生成直方图。这里，光接收单元302还接收除了当从光源单元301发射的光被反射时获得的反射光之外的光。除了目标反射光之外的这样的光的示例包括上述环境光。直方图的由范围311指示的一部分包括环境光的环境光分量。环境光是随机地入射在光接收单元302上的光，并且是针对目标反射光的噪声。
另一方面，目标反射光是根据特定距离接收的光，并且在直方图中表现为有源光分量312。与该有源光分量312中的峰值的频率相关联的仓是与测量目标303的距离D相关联的仓。通过获取该仓的代表时间(例如，仓的中心处的时间)作为上述时间t1，距离测量装置300可以根据上述公式(1)计算到测量目标303的距离D。如上所述，通过使用多个光接收结果，即使当产生随机噪声时，也可以执行适当的距离测量。
<1.2距离测量系统>
接下来，将参考图3描述可应用本公开的实施例的距离测量系统90的配置的示例。图3是示出可应用本公开的实施例的距离测量系统90的配置的示例的框图。如图3所示，距离测量系统90可主要包括光源单元(照明装置)400、距离测量装置500、存储装置600、主机700和光学系统800。在下文中，将顺序地描述包括在距离测量系统90中的每个块。
(光源单元400)
光源单元400对应于上述图1中的光源单元301，包括激光二极管等，并且例如被驱动以发射脉冲形状的激光。作为光源单元400，发射激光的垂直腔面发射激光器(VCSEL)可用作面光源。此外，作为光源单元400，可以使用通过在线上排列激光二极管而形成的阵列，并且可以使用在垂直于线的方向上扫描从激光二极管阵列发射的激光的配置。此外，作为光源单元400，可以使用作为单个光源的激光二极管，并且可以使用在水平方向和垂直方向上扫描从激光二极管发射的激光的配置。
(距离测量装置500)
距离测量装置500包括上述图1中的光接收单元302。此外，光接收单元302例如包括像素阵列单元(未示出)，该像素阵列单元包括以二维网格模式(矩阵)排列的多个光接收元件(例如，189个光接收元件×600个光接收元件)。注意，稍后将描述距离测量装置500、光接收单元302等的细节。此外，光学系统800可将从外部入射的光引导至距离测量装置500的光接收单元302的上述像素阵列单元。
此外，距离测量装置500在预定时间范围内对表示上述像素阵列单元接收光的定时的时间信息(光接收时间tm)的获取次数进行计数，获得每个仓的频率，并且生成上述直方图。另外，距离测定装置500基于所生成的直方图计算到测量目标303的距离D。表示所计算的距离D的信息例如存储在存储装置600中。
(主机700)
主机700可以控制距离测量系统90的整体操作。例如，主机700向距离测量装置500提供发光触发，该发光触发是用于使光源单元400发光的触发。距离测量装置500在基于该发光触发的定时使光源单元400发光，并且存储表示发光定时的时间t0。此外，主机700可以根据例如来自外部的指令设置到距离测量装置500的距离测量时的模式。
<1.3距离测量装置>
接下来，将参考图4描述可应用本公开的实施例的距离测量装置500的配置的示例。图4是示出可应用本公开的实施例的距离测量装置500的配置的示例的框图。如图4所示，距离测量装置500主要包括包含像素阵列单元510的光接收单元502、处理单元530、控制单元570、发光定时控制单元580、以及接口(I/F)590。在下文中，将顺序地描述包括在距离测量装置500中的每个块。
(光接收单元502)
如图4所示，光接收单元502包括像素阵列单元510。此外，像素阵列单元510包括以矩阵排列的多个SPAD(光接收元件)512(例如，以189个光接收元件×600个光接收元件排列)。每个SPAD 512由稍后描述的控制单元570控制。例如，控制单元570可以控制每个块从每个SPAD 512读取像素信号，每个块包括行方向上的p个SPAD 512和列方向上的q个SPAD512的(p×q)个SPAD 512。此外，控制单元570可以以上面块为单位在行方向上扫描每个SPAD 512并且在列方向上进一步扫描每个SPAD 512，并且从每个SPAD 512读取像素信号。注意，稍后将描述光接收单元502的细节。
(处理单元530)
处理单元530可以处理经由信号线从每个SPAD 512读取的像素信号。如图4所示，处理单元530包括转换单元540、生成单元550以及信号处理单元560。
首先，从每个SPAD 512读取并且从像素阵列单元510输出的像素信号被提供给转换单元540。转换单元540将从像素阵列单元510提供的像素信号转换为数字信息。更具体地，转换单元540将从像素阵列单元510提供的像素信号转换为指示与像素信号相关联的SPAD 512接收光的定时的时间信息。
生成单元550基于通过转换单元540转换像素信号而获得的时间信息生成直方图。
信号处理单元560基于由生成单元550生成的直方图的数据执行预定的计算处理，并且例如计算距离信息。信号处理单元560例如基于由生成单元550生成的直方图的数据创建直方图的近似曲线。信号处理单元560可检测近似该直方图的曲线的峰值，并基于所检测的峰值获得距离D(距离测量信息的示例)。注意，当近似直方图的曲线时，信号处理单元560可以对已经近似直方图的曲线执行滤波处理。例如，信号处理单元560可以通过对已经近似为直方图的曲线执行低通滤波处理来抑制噪声分量。
此外，由信号处理单元560获得的距离信息被提供给接口590。接口590用作将从信号处理单元560提供的距离信息作为输出数据输出至外部的输出单元。作为接口590，例如，可应用移动行业处理器接口(MIPI)。注意，在以上描述中，距离信息经由接口590输出至外部，然而并不限于该示例。即，作为通过生成单元550生成的直方图的数据的直方图数据可以被配置为从接口590输出至外部。在这种情况下，从接口590输出的直方图数据例如被提供给外部信息处理装置，并且被适当地处理。
(控制单元570)
控制单元570例如可根据预先安装的程序基于从外部提供的控制信号或参考时钟信号来控制光接收单元502等。此外，如上所述，控制单元570可以将像素阵列单元510的预定区域设置为目标区域，并且将包括在目标区域中的SPAD 512控制为从其读取像素信号的目标。此外，控制单元570可以集中地扫描多个行(多条线)并且进一步在列方向上扫描这些行，并且从每个SPAD 512读取像素信号。
(发光定时控制单元580)
发光定时控制单元580根据从外部提供的发光触发信号生成指示发光定时的发光控制信号。发光控制信号被提供给光源单元400，并且还被提供给处理单元530。
<1.4像素电路>
更具体地，上述光接收单元502包括多个像素电路900，每个像素电路包括多个SPAD 512。在下文中，将参考图5和图6描述可应用本公开的实施例的像素电路900的配置的示例。图5是示出应用本公开的实施例的像素电路900的配置的示例的电路图，并且图6是示出多个像素电路900之间的连接的示例的说明图。
如图5所示，像素电路900包括光接收元件(SPAD)512、晶体管902和904、恒定电流源910、开关电路920和940、逆变器电路930以及或电路(逻辑加法电路)950。
SPAD 512是通过光电转换将入射光转换为电信号并且输出该电信号的单光子雪崩二极管。在本公开的实施例中，SPAD 512通过光电转换将入射光子(光子)转换为电信号，并且输出对应于入射光子的脉冲。SPAD 512具有如下特性：当向阴极施加引起雪崩倍增的较大负电压时，响应于一个光子的入射而产生的电子引起雪崩倍增，并且流过较大电流。通过使用SPAD 512的这种特性，可以以高灵敏度检测一个光子的入射。
SPAD 512的阴极连接至两个晶体管902和904的耦合部分以及逆变器电路930的输入端。此外，SPAD 512的阳极电连接至电压(-Vbd)的电压源。电压(-Vbd)是用于引起SPAD512的雪崩倍增的较大负电压。
晶体管902是P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，晶体管904是N沟道MOSFET，并且晶体管902和904经由源极和漏极彼此电连接。此外，晶体管902和904的栅极与开关电路920电连接。此外，晶体管902的源极经由恒定电流源910电连接到电源电压Vdd。
开关电路(驱动开关)920包括与非(NAND)电路，并且用作根据来自上述控制单元570的控制信号来驱动SPAD 512的开关。更具体地，开关电路920基于来自ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线(第一控制线和第三控制线)的以上控制信号来控制晶体管902和904，并且向SPAD 512施加反向偏压。此外，施加反向偏压使SPAD 512处于激活(有源，active)状态，当光子入射在这种状态下的SPAD 512上时，雪崩倍增开始，并且电流从SPAD 512的阴极流到阳极。
更具体地，ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线中的每一条可以将像素阵列单元510的控制信号传输至像素电路900的开关电路920。这样的控制信号使得可以控制每个像素电路900的开关电路920的接通状态/断开状态。注意，开关电路920的接通状态可以使SPAD912处于激活，而开关电路920的断开状态可以使SPAD912处于非激活状态。因此，可以抑制像素阵列单元510中的SPAD 512的功耗。
此外，来自SPAD 512的像素信号被输入至逆变器电路930。逆变器电路930例如对输入的像素信号执行阈值确定，每当像素信号在正方向或负方向上超过阈值时使像素信号反相，并且输出脉冲形状的信号。
从逆变器电路930输出的脉冲信号被输入到开关电路(输出开关)940。开关电路940是与(AND)电路，并且用作根据来自上述控制单元570的控制信号来控制来自SPAD 512的像素信号的输出的开关。更具体地，开关电路940基于来自EN_VLINE线和EN_AREA线(第二控制线和第四控制线)的上述控制信号将上述脉冲信号输出至或电路950。
更具体地，EN_VLINE线和EN_AREA线可以分别将像素阵列单元510的控制信号传输至像素电路900的开关电路940。这样的控制信号使得可以控制每个像素电路900的开关电路940的接通状态/断开状态，并且因此，控制是否启用或禁用每个SPAD 512的输出。
或(OR)电路950具有开关电路940的输出被输入至其的一个输入端，以及另一像素电路900的开关电路940的输出或者来自上述控制单元570的水平方向上的控制信号经由I_SPAD线(第五控制线)被输入至其的另一输入端。此外，或电路950根据输入信号提供输出。更具体地，在位于同一列的多个SPAD 512中，跨预定数量的行(例如，20行)彼此相邻的SPAD512是菊链式的。此外，菊花链的一端与控制单元570电连接，并且另一端与处理单元530(更具体地，下采样电路(未示出))连接。通过这样做，可以减小处理单元530的电路规模(更具体地，可以减小以上下采样电路的数量)。
此外，例如，在4个SPAD周期的情况下，如图6所示，可以连接多个像素电路900。
<1.5层叠结构>
此外，可应用本公开的实施例的距离测量装置500可具有通过层叠多个半导体基板而形成的层叠结构。在下文中，将参考图7描述可应用本公开的实施例的距离测量装置500的层叠结构的示例。图7是示出可应用本公开的实施例的距离测量装置500的层叠结构的示例的示意图。
如图7所示，距离测量装置500具有通过层叠两个半导体基板(第一基板和第二基板)200和250形成的层叠结构。注意，这些半导体基板200和250可以被称为半导体芯片。
更具体地，上述像素阵列单元510设置在图7中的上侧示出的半导体基板(第一基板)200上，并且在像素阵列单元510的区域中以矩阵排列包括在多个像素电路900中的每一个中的SPAD 512。此外，像素电路900中的晶体管902和904、恒定电流源910、开关电路920和940、逆变器电路930以及或电路950设置在图7中下侧示出的半导体基板250上。注意，SPAD512可以例如通过铜-铜连接(CCC)等与半导体基板250上的每个元件电连接。
半导体基板250设置有包括像素电路900中的晶体管902和904、恒定电流源910、开关电路920和940、逆变器电路930以及或电路950的逻辑阵列单元252。此外，处理通过SPAD512获取的像素信号的处理单元530、控制距离测量装置500的操作的控制单元570等可设置在半导体基板250上并且靠近逻辑阵列单元252。此外，在半导体基板250上设置诸如上述ACT_SPAD_V线、ACT_SPAD_H线、EN_VLINE线、EN_AREA线和I_SPAD线的控制线。
注意，半导体基板200和250上的布局不限于图7所示的配置示例，并且可以选择各种布局。此外，距离测量装置500不限于通过层叠多个半导体基板而形成的距离测量装置，并且可包括一个半导体基板。
<1.6背景>
接下来，鉴于距离测量装置500的上述配置示例，将参考图8和图9描述本公开的发明人创作本公开的实施例的背景的细节。图8是示出根据本公开的实施例的距离测量装置500的一部分的配置的框图，并且图9是用于描述本公开的实施例的概述的说明图。
如图8所示，控制单元570可经由多条控制线(更具体地，上述ACT_SPAD_V线、ACT_SPAD_H线、EN_VLINE线、EN_AREA线、I_SPAD线等)来控制像素电路900。然而，在这种控制线中发生故障的情况下，可能存在如上所述的不进行适当控制并且因此在来自像素电路900的像素信号中包括错误的情况。此外，这种情况导致使用距离测量装置500的距离测量信息的系统的错误操作。因此，强烈要求距离测量装置500检测控制线的上述故障。
然而，对于许多常规距离测量装置500，没有详细地研究控制线的故障的检测。此外，即使在设置了用于检测故障的装置(means)的情况下，也不能单独地检测故障是像素电路900的故障还是控制线的故障。此外，由于检测故障花费很多时间，为了预先获取用于故障检测的基准值，需要在预定条件下(不发光的状态、发射预定光的状态等)进行测量，并且因此不容易频繁地进行故障检测。
因此，鉴于这种情况，本公开的发明人创作下面描述的本公开的实施例。在本公开的实施例中，可以检测控制线的故障。更具体地，在由本公开的发明人创造的实施例中，如图9所示，生成具有预定模式的故障检测控制信号，并且控制单元570基于所生成的故障检测控制信号控制像素电路900以检测控制线的故障。接下来，设置在处理单元530中的故障确定单元534获取从基于故障检测控制信号控制的像素电路900输出的像素信号，当所获取的像素信号与预期输出值不同时确定控制线的故障，并且将其通知给主机700等。
根据由本公开的发明人创造的本公开的实施例，可以检测控制线的故障。此外，根据本实施例，距离测量装置500可以在距离测量装置500的操作期间单独地检测上述故障而无需接收来自主机700的指示。此外，在本实施例中，不需要用光照射光接收单元502(像素阵列单元510)，并且不预先获取用作用于确定的基准的信号，使得可以容易地检测故障。在下文中，将顺序地描述本公开的每个实施例的细节。
<<2.实施例>>
<2.1距离测量装置>
首先，将参考图8描述根据本公开的实施例的距离测量装置500的配置的主要单元。如图8所示，距离测量装置500主要包括像素电路900、控制单元570以及处理单元530。在下文中，将顺序地描述包括在距离测量装置500中的每个块，并且将省略与上述距离测量装置500的部分重叠的部分的描述。
(像素电路900)
如图8所示，像素电路900包括光接收元件(SPAD)512、开关电路920和940以及或电路(逻辑加法电路)950。开关电路(驱动开关)920用作根据来自控制单元570的垂直控制单元572和水平控制单元574的控制信号经由ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线(第一控制线和第三控制线)驱动SPAD 512的开关。此外，开关电路(输出开关)940用作根据来自控制单元570的垂直控制单元572和水平控制单元574的控制信号经由EN_VLINE线和EN_AREA线(第二控制线和第四控制线)控制来自SPAD 512的像素信号的输出的开关。此外，或电路(逻辑加法电路)950可以根据来自控制单元570的垂直控制单元572的控制信号经由I_SPAD线(第五控制线)将SPAD 512的像素信号输出至处理单元530的下采样电路532。注意，下采样电路532可以包括消除噪声的列移位电路(未示出)。
(控制单元570)
如图8所示，控制单元570包括垂直控制单元(行方向读出控制单元)572、水平控制单元(列方向读出控制单元)574和控制信号生成单元576。垂直控制单元572可在垂直方向上(即，以行为单位)控制像素电路900(更具体地，SPAD 512的操作和输出)。此外，垂直控制单元572还可控制上述或电路950。此外，水平控制单元574可以在水平方向上(即，以列为单位)控制像素电路900(更具体地，SPAD 512的操作和输出)。
此外，控制信号生成单元576可生成控制信号，并且将该控制信号输出至上述垂直控制单元572和水平控制单元574。更具体地，控制信号生成单元576可以生成具有预定模式的故障检测控制信号，以检测例如各种控制线的故障，并且将该故障检测控制信号输出至上述垂直控制单元572和水平控制单元574。
(处理单元530)
如图8所示，处理单元530主要包括下采样电路532和故障确定单元534。下采样电路532将经由信号线从像素电路900读取并且在未示出的列移位电路中经受诸如噪声消除的信号处理的像素信号转换为数字信号。此外，下采样电路532将转换为数字信号的像素信号输出至稍后描述的故障确定单元534。
此外，故障确定单元534获取来自由故障检测控制信号控制的像素电路900的像素信号(输出信号)，确定所获取的像素信号是否与预期输出值不同，当所获取的像素信号与预期输出值不同时确定控制线已经引起故障，并且将其通知给主机700等。
注意，本实施例不限于图8中示出距离测量装置500的配置的主要单元的配置，并且可添加其他元件等。
<2.2处理过程>
(处理过程的概述)
接下来，将参考图10描述根据本实施例的处理过程的概述。图10是根据本实施例的处理过程的流程图。如图10所示，根据本实施例的处理过程可以主要包括步骤S101至步骤S107的多个步骤。下面将描述根据本实施例的这些相应步骤的细节。
根据本实施例的用于故障检测的处理在距离测量装置500的操作期间并且在帧同步信号未激活时执行。此外，在距离测量装置500的操作期间，以适当的频率重复执行该处理。
首先，距离测量装置500确定故障检测的内容(步骤S101)。例如，在本实施例中，除了控制线的故障检测(SPAD访问检查)之外，还可以检测处理单元530的故障(数据路径检查)，或者可以检测像素电路900(光接收单元)的故障(SPAD检查)。在本实施例中，担心当处理单元530发生故障时，无法检测到控制线或像素电路900的故障，因此优选首先进行上述数据路径检查。即，优选地按顺序执行以上数据路径检查、然后SPAD访问检查以及SPAD检查。然而，在本实施例中，SPAD访问检查和SPAD检查的顺序不受限制，并且可以颠倒，并且可以仅执行一个故障检测。注意，在本实施例中，可以通过支持每个故障检测的使能寄存器来选择是否执行每个故障检测。
如上所述，根据本实施例，能够通过在不同的部分处顺序地执行故障检测来指定故障部分。
接下来，距离测量装置500基于上述步骤S101中的确定生成具有以预定顺序进行故障检测的预定模式的故障检测控制信号(步骤S102)。例如，在以该顺序执行数据路径检查、SPAD访问检查以及SPAD检查的情况下，将用于数据路径检查的控制信号、用于SPAD访问检查的控制信号以及随后的用于SPAD检查的控制信号以该顺序布置在故障检测控制信号中。
此外，距离测量装置500使用在上述步骤S102中生成的故障检测控制信号来执行用于故障检测的控制(步骤S103)。
接下来，距离测量装置500在上述步骤S103中的控制下获取来自SPAD 512的像素信号(步骤S104)。
此外，距离测量装置500确定是否已经检测到故障(步骤S105)。更具体地，在例如上述步骤S104中获取的像素信号与预期输出值不同的情况下，距离测量装置500确定已经检测到故障。在确定检测到故障的情况下(步骤S105：“是”)，距离测量装置500前进到步骤S106的处理，在确定没有检测到故障的情况下(步骤S105：“否”)，距离测量装置500前进到步骤S107的处理。
距离测量装置500将指示已经检测到故障的结果通知给主机700等(步骤S106)。例如，在故障检测时，距离测量装置500的预定输出端子(错误输出端子)可输出低电平信号。此外，在故障检测时，接通信号(高电平信号)可被写入指示从距离测量装置500传输至主机700的状态信号之中的错误状态并指示距离测量装置500的状态的区域中，或者指示错误的信息可被写入从上述接口590输出的信号(MIPI数据)上。注意，这样的信息不仅可以被通知给主机700，而且还可以被存储在存储器等(未示出)中。
注意，虽然上面已经描述了指示已经检测到故障的信息被通知给主机700，但是本实施例不限于此。例如，距离测量装置500可以给出详细信息的通知，诸如指示通过数据路径检查、SPAD访问检查以及SPAD检查中的哪一个检测到故障的信息。
距离测量装置500输出在上述步骤S104中获取的像素信号的处理结果，并且结束一系列处理(步骤S107)。注意，在本实施例中，如上所述，在距离测量装置500的操作期间，以适当的频率重复执行一系列处理。
注意，尽管上面已经描述了顺次执行数据路径检查、SPAD访问检查以及SPAD检查的一系列检查，但是本实施例不限于此，并且当检测到故障时可以停止检查。
(SPAD访问检查)
接下来，将参考图11描述根据本实施例的用于检测控制线的故障的SPAD访问检查的细节。图11是用于描述根据本实施例的SPAD访问检查的流程的概述的流程图。SPAD访问检查主要检测如上所述的控制线的故障。
更具体地，如图11所示，首先执行检测连接或电路(逻辑加法电路)950、垂直控制单元572等的I_SPAD线(第五控制线)的故障的检查。接下来，执行用于检测连接开关电路940和控制单元570的垂直控制单元572和水平控制单元574的EN_VLINE线和EN_AREA线(第二控制线和第四控制线)的故障的检查。此外，执行用于检测连接开关单元920和控制单元570的垂直控制单元572和水平控制单元574的ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线(第一控制线和第三控制线)的故障的检查。此外，执行用于检测下采样电路532的故障的检查。
在本实施例中，顺序不限于图11中所示的顺序，并且可改变顺序。注意，虽然在本实施例中当检测到故障时可以停止检查，但是在这种情况下，优选从处理单元530侧的部分按顺序依次检查是否存在故障。这样，能够在缩短检查时间的同时识别故障部分。在下文中，将顺序地描述SPAD访问检查的每个阶段的细节。
(I_SPAD线的故障检查)
将参考图12和图13描述I_SPAD线的故障检查的细节。图12是示出了用于I_SPAD线的故障检查的控制信号模式(第一信号)的表，并且图13是用于描述用于I_SPAD线的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
在图12中的测试#1中，所有目标区域(包括I_SPAD线的所有像素电路900)与电源电压短路(高电平固定)。更具体地，经由ACT_SPAD_V线、ACT_SPAD_H线、EN_VLINE线和EN_AREA线从垂直控制单元572和水平控制单元574至开关电路920和940的控制信号被设置为低电平。此外，经由I_SPAD线从垂直控制单元572至或电路950的控制信号被设置为低电平。此时，如果输出与电源电压的短路有关的像素信号，则可以检查确保I_SPAD线的电连接，即，没有故障。
在图12中的测试#2中，所有目标区域(包括I_SPAD线的所有像素电路900)利用GND短路(低电平固定)。更具体地，经由ACT_SPAD_V线、ACT_SPAD_H线、EN_VLINE线和EN_AREA线从垂直控制单元572和水平控制单元574至开关电路920和940的控制信号被设置为低电平。此外，经由I_SPAD线将一个脉冲(高电平)作为控制信号从垂直控制单元572输入至或电路950。此时，如果输出与GND的短路相关的像素信号，则可以检查确保I_SPAD线的电连接，即，没有故障。
在图12中的测试#3和#4中，检查相邻像素电路900之间的I_SPAD线的电连接。例如，假设多个像素电路900之间的I_SPAD线各自设置在两个不同层中，以便不受电影响的影响。在这种情况下，为了检查连接上、下、左、和右像素电路900的I_SPAD线的故障，根据I_SPAD线的层准备多个信号模式，并且分别执行。例如，如图13所示，在多个像素电路900设置在两个不同层(两层布线)中的情况下，如图13所示的两个模式A和B的控制信号用作经由I_SPAD线从垂直控制单元572到或电路950的控制信号。更具体地，根据模式A，如图13的上部所示，准备这样的模式，使得处于关闭状态的两条I_SPAD线设置在位于同一层中的多条I_SPAD线中处于接通状态的I_SPAD线之间，并且I_SPAD线不具有与位于不同层中并且相邻的I_SPAD线的状态匹配的状态。此外，模式B是通过将模式A一个接一个地水平移位而形成的模式，如图13的下部分所示。注意，在每个模式中可检测的部分是在图13中由实线表示的部分。此时，与先前的测试相似，经由ACT_SPAD_V线、ACT_SPAD_H线、EN_VLINE线以及EN_AREA线从垂直控制单元572和水平控制单元574至开关电路920和940的控制信号被设置为低电平。通过使用这两个模式的控制信号，可以检查连接上、下、左、和右像素电路的I_SPAD线的故障。此时，如果输出与图13中示出的模式A和B的电连接有关的像素信号，则可以检查确保了I_SPAD线的电连接，即，没有故障。
注意，在多个像素电路900设置在一个层(单层布线)中的情况下，检查连接左和右像素电路的I_SPAD线的故障就足够了，并且因此不需要准备多个信号模式。
(EN-VLINE线和EN-AREA线的故障检查)
将参考图14和图15描述EN_VLINE线和EN_AREA线的故障检查的细节。图14是示出用于EN_VLINE线和EN_AREA线的故障检查的控制信号模式(第二信号)的表，并且图15是用于描述用于EN_VLINE线和EN_AREA线的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
在图14的测试#1中，与所有目标区域(所有像素电路900)中的开关电路940连接的EN_VLINE线与电源电压短路(高电平固定)，并且检查电源电压与EN_VLINE线之间的电连接。更具体地，经由ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线从垂直控制单元572和水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平。此外，经由EN_AREA线从水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为低电平，并且经由EN_VLINE线从垂直控制单元572到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平。此时，如果输出与电源电压的短路相关的像素信号，则可以检查确保了EN_VLINE线的电连接，即，没有故障。
在图14的测试#2中，与所有目标区域(所有像素电路900)中的开关电路940连接的EN_AREA线与电源电压短路(高电平固定)，并且检查电源电压与EN_AREA线之间的电连接。更具体地，经由ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线从垂直控制单元572和水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平。此外，经由EN_VLINE线从垂直控制单元572到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为低电平，并且经由EN_AREA线从水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平。此时，如果输出与电源电压的短路相关的像素信号，则可以检查确保了EN_AREA线的电连接，即，没有故障。
接下来，在图14的测试#3至#11中，21列和行的每个目标区域(21行的像素电路900)与GND短路(低电平固定)。更具体地，经由ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线从垂直控制单元572和水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平。此外，经由EN_VLINE线从垂直控制单元572到上述各目标区域(预定行的像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平，并且经由EN_AREA线从水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平。此时，如果输出与GND的短路相关的像素信号，则能够确认确保了上述对象区域(预定行的像素电路900)的EN_VLINE线和EN_AREA线的电连接，即没有故障。
接下来，在图14中的测试#12中，检查在第0行至第20行的目标区域(在第0行至第20行中的像素电路900)的列方向上的电连接。更具体地，经由ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线从垂直控制单元572和水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平。此外，经由EN_VLINE线从垂直控制单元572到第0行至第20行的目标区域(第0行至第20行的像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平，并且经由EN_AREA线从水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)中的奇数列(2x+1(x＝0至20))的开关电路940的控制信号被设置为高电平。即，在图15所示的并且可能发生短路的相邻部分(在上/下方向上相邻并且在左/右方向上相邻)处输出不同的像素信号的信号模式。此时，如果没有输出与在图15中所示的在上/下方向上的相邻部分与在左/右方向上的相邻部分之间的短路相关的像素信号，则可以检查EN_AREA线没有短路，即，没有故障。
接下来，类似于#12，在图14中的测试#13中，检查在第21行至第41行的目标区域(在第0行至第20行的像素电路900)的列方向上的电连接。更具体地，经由ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线从垂直控制单元572和水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平。此外，经由EN_VLINE线从垂直控制单元572到第21行到第41行的目标区域(第21行到第41行的像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平，并且经由EN_AREA线从水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)中的奇数列(2x+1(Xx＝0至20))的开关电路940的控制信号被设置为高电平。即，在图15所示的并且可能发生短路的相邻部分(在上/下方向上相邻并且在左/右方向上相邻)处输出不同的像素信号的信号模式。此时，如果没有输出与在图15中所示的在上/下方向上的相邻部分与在左/右方向上的相邻部分之间的短路相关的像素信号，则可以检查EN_AREA线没有短路，即，没有故障。
(ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线的故障检查)
将参考图16和图17描述ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线的细节。图16是示出用于ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线的故障检查的控制信号模式(第三信号)的表，并且图17是用于描述用于ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
这里，尽管检查了ACT_SPAD_V线与ACT_SPAD_H线的电源电压与GND之间的电连接，但是在检测到连接线的甚至一个故障的情况下，在此确定故障。如图17的左侧所示，在所有目标区域(所有像素电路900)利用GND短路的状态(低电平固定)下进行检测，并且如图17的右侧所示，然后在每21行目标区域的行方向和列方向利用电源电压使目标区域短路的状态(高电平固定)下进行检测。注意，在例如高电平固定的情况下，当输出低电平信号时，可以检测到故障。
在图16中的测试#1中，如图17的左侧所示，为了使所有目标区域(所有像素电路900)与GND短路(低电平固定)，经由ACT_SPAD_V线、ACT_SPAD_H线、EN_VLINE线以及EN_AREA线从垂直控制单元572和水平控制单元574到开关电路920和940的控制信号被设置为高电平。此时，当输出高电平信号时，可以检测ACT_SPAD_H线和ACT_SPAD_V线的故障。
接下来，在图16的测试#2至#10中，检查与每21行的目标区域(21行的像素电路900)的行方向上的电源电压的电连接(高电平固定)。更具体地，经由ACT_SPAD_V线从垂直控制单元572到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平，并且经由ACT_SPAD_H线从水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为高电平。此外，针对每21行经由EN_VLINE线从垂直控制单元572至目标区域的开关电路940(21行的像素电路900)的控制信号被设置为高电平，并且经由EN_AREA线从水平控制单元574至所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平。此时，在输出低电平信号的情况下，可以检测目标区域的ACT_SPAD_V线的故障。
接下来，在图16的测试#11至#19中，检查与每21行的目标区域(21行的像素电路900)的列方向上的电源电压的电连接(高电平固定)。更具体地，经由ACT_SPAD_V线从垂直控制单元572到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为高电平，并且经由ACT_SPAD_H线从水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平。此外，针对每21行经由EN_VLINE线从垂直控制单元572至目标区域的开关电路940(21行的像素电路900)的控制信号被设置为高电平，并且经由EN_AREA线从水平控制单元574至所有目标区域的开关电路940(所有像素电路900)的控制信号被设置为高电平。此时，在输出低电平信号的情况下，可以检测到目标区域的ACT_SPAD_H线的故障。
(下采样电路532的故障检查)
将参考图18和图19描述下采样电路532的故障检查。图18是示出用于下采样电路532的故障检查的控制信号模式(第四信号)的表，并且图19是用于描述用于下采样电路532的故障检查的故障检查的控制信号模式的细节的说明图。
这里，顺序地检测与顺序选择的目标区域相关联的下采样电路532的故障。更具体地，在图18中的测试#1至测试#11中，顺序检查在第0行至第20行的目标区域(在第0行至第20行的像素电路900)的列方向上是否存在故障。更具体地，在图18中的测试#1至测试#11中，经由ACT_SPAD_V线和ACT_SPAD_H线从垂直控制单元572和水平控制单元574到所有目标区域(所有像素电路900)的开关电路920的控制信号被设置为低电平。此外，经由EN_VLINE线从垂直控制单元572到第0行至第20行中的目标区域(在第0行至第20行中的像素电路900)的开关电路940的控制信号被设置为高电平。此外，针对多列中的每一列，经由EN_AREA线从水平控制单元574到开关电路940的控制信号被设置为高电平。注意，如图19所示，在横向移动行的同时，控制信号顺次设置为每次测试的高电平。此时，如果输出与图18所示的控制信号的模式匹配的像素信号，则在下采样电路532中没有故障。
(关于故障检测的时间)
另外，在本实施例中，在故障检测时，如上所述，仅在进行一系列的检测并且然后检测到故障的情况下，输出表示检测到故障的信号。例如，如在示出故障检测时的时序图的示例的图20的下部的区域R100中所示，距离测量装置500的预定输出端子(错误输出端子)可在例如故障检测时输出低电平信号。
此外，例如，如图20的中间部分的区域R101所示，在故障检测时，接通信号(高电平信号)可被写入指示从距离测量装置500传输至主机700的状态信号之中的错误状态并指示距离测量装置500的状态的区域中。
<<3.结论>>
如上所述，根据本公开的实施例，可以检测控制线的故障。更具体地，根据本实施例，距离测量装置500可以在距离测量装置500的操作期间单独地检测上述故障而无需接收来自主机700的指示。此外，在本实施例中，不需要用光照射光接收单元502(像素阵列单元510)，并且不预先获取用作用于确定的基准的信号，使得可以容易地检测故障。
<<4.应用示例>>
上面将参考图21描述可应用通过本公开提出的技术的移动装置控制系统的示例。图21是示出车辆控制系统11的配置示例的框图，车辆控制系统11是可应用根据本公开的技术的移动装置控制系统的示例。
车辆控制系统11设置在车辆1中，并且执行与车辆1的行驶辅助和自动驾驶相关的处理。
车辆控制系统11包括车辆控制电子控制单元(ECU)21、通信单元22、地图信息累积单元23、位置信息获取单元24、外部识别传感器25、车载传感器26、车辆传感器27、存储单元28、行驶辅助/自动驾驶控制单元29、驾驶员监视系统(DMS)30、人机界面(HMI)31和车辆控制单元32。
车辆控制ECU 21、通信单元22、地图信息累积单元23、位置信息获取单元24、外部识别传感器25、车载传感器26、车辆传感器27、存储单元28、行驶辅助/自动驾驶控制单元29、驾驶员监视系统(DMS)30、人机界面(HMI)31、车辆控制单元32经由通信网络41以能够通信的方式连接。通信网络41例如被配置为符合诸如控制器局域网(CAN)、本地互连网络(LIN)、局域网(LAN)、FlexRay(注册商标)或以太网(注册商标)的数字双向通信标准的车载通信网络、总线等。通信网络41可根据要发送的数据的类型来选择性地使用。例如，CAN可以应用于与车辆控制相关的数据，并且以太网可以应用于大容量数据。注意，车辆控制系统11的每个单元可以例如在没有通信网络41的情况下使用假设在相对短距离处通信的无线通信(诸如近场通信(NFC)或蓝牙(注册商标))直接连接。
注意，在车辆控制系统11的每个单元经由通信网络41进行通信的情况下，在下文中将省略通信网络41的描述。例如，简单描述车辆控制ECU 21和通信单元22经由通信网络41进行通信的情况，以了解车辆控制ECU 21和通信单元22进行通信。
车辆控制ECU 21例如包括诸如中央处理单元(CPU)和微处理单元(MPU)的各种处理器。车辆控制ECU 21能够控制车辆控制系统11的全部或部分功能。
通信单元22可以与车辆内部和外部的各种装置、其他车辆、服务器、基站等通信，并且发送和接收各种数据。此时，通信单元22可以使用多种通信方法执行通信。
这里，将示意性地描述可以由通信单元22与车辆外部执行的通信。通信单元22可以通过诸如第5代移动通信系统(5G)、长期演进(LTE)或专用短程通信(DSRC)的无线通信方法经由基站或接入点与存在于外部网络上的服务器(在下文中，被称为外部服务器)等通信。通信单元22进行通信的外部网络例如是因特网、云网络、运营商特定的网络等。由通信单元22与外部网络执行的通信方法没有特别限制，只要该通信方法是能够以预定的通信速度以上并且以等于或更大的预定距离执行数字双向通信的无线通信方法即可。
此外，例如，通信单元22可以使用对等(P2P)技术与存在于本车辆附近的终端进行通信。存在于本车辆附近的终端的示例包括由以相对低速移动的诸如行人或自行车的移动体配备的终端、以固定位置安装在商店等中的终端、以及机器类型通信(MTC)终端。此外，通信单元22还可以执行V2X通信。V2X通信例如是指本车辆与另一车辆或装置之间的通信，诸如与另一车辆的车辆到车辆通信、与路边装置的车辆到基础设施通信等、车辆到家庭通信、以及与行人拥有的终端等的车辆到行人通信等。
通信单元22可以例如从外部接收用于更新用于控制车辆控制系统11的操作的软件的程序(空中下载)。此外，通信单元22可以从外部接收地图信息、交通信息、关于车辆1的周围的信息等。此外，例如，通信单元22可以将与车辆1相关的信息、关于车辆1的周围的信息等传输至外部。通过通信单元22传输至外部的与车辆1相关的信息的示例包括表示车辆1的状态的数据、识别单元73的识别结果等。此外，例如，通信单元22还可以执行支持车辆紧急呼叫系统(诸如eCall)的通信。
例如，通信单元22可以接收由诸如无线电波信标、光学信标或FM多路复用广播的车辆信息和通信系统(VICS)(注册商标)发送的电磁波。
此外，将示意性地描述可以由通信单元22与车辆内部执行的通信。通信单元22可以例如使用无线通信与车辆中的每个装置通信。通信单元22可以通过可以通过诸如无线LAN、蓝牙、NFC或无线USB(WUSB)的无线通信以预定通信速度或更高速度执行数字双向通信的通信方法与车载装置执行无线通信。通信单元22不限于此，并且还可以使用有线通信与车辆中的每个装置通信。例如，通信单元22可以通过经由连接至未示出的连接端子的电缆的有线通信与车辆中的每个装置通信。通信单元22可以通过可以通过诸如通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)(注册商标)或移动高清链接(MHL)的有线通信以预定通信速度或更高速度执行数字双向通信的通信方法与车辆中的每个装置通信。
这里，车载装置例如是指未连接至车辆中的通信网络41的装置。车载装置的示例被假设为由乘客(诸如驾驶员)拥有的移动装置和可穿戴装置、被带到车辆中并临时安装的信息装置等。
地图信息累积单元23可以存储从外部获取的地图和由车辆1创建的地图中的一个或两个。例如，地图信息累积单元23存储三维高精度的地图、与高精度的地图相比精度较低且覆盖较宽的区域的全局地图等。
高精度地图例如是动态地图、点云地图、矢量地图等。动态地图例如是包括动态信息、半动态信息、半静态信息以及静态信息四层的地图，并且从外部服务器等提供给车辆1。点云地图是包括点云(点云数据)的地图。矢量地图例如是通过将诸如车道和交通灯的位置的交通信息与点云地图相关联而获得的地图，并且适于高级驾驶员辅助系统(ADAS)或自主驾驶(AD)。
点云地图和矢量地图例如可以从外部服务器等提供，或者可以基于相机51、雷达52、LiDAR 53等的感测结果由车辆1创建为与稍后描述的本地地图匹配的地图，并且存储在地图信息累积单元23中。此外，在从外部服务器等提供高精度的地图的情况下，例如，从外部服务器等获取与车辆1从现在起行驶的计划路径相关的几百平方米的地图数据，以减少通信流量。
位置信息获取单元24可从全球导航卫星系统(GNSS)卫星接收GNSS信号，并且获取车辆1的位置信息。所获取的位置信息被提供给行驶辅助/自动驾驶控制单元29。注意，位置信息获取单元24不限于使用GNSS信号的方法，并且可以例如使用信标来获取位置信息。
外部识别传感器25包括用于识别车辆1外部的情况的各种传感器，并且可以将来自每个传感器的传感器数据提供给车辆控制系统11的每个单元。包括在外部识别传感器25中的传感器的类型和数量没有特别限制。
例如，外部识别传感器25包括相机51、雷达52、光检测和测距或者激光成像检测和测距(LiDAR)53、以及超声波传感器54。外部识别传感器25不限于此，并且可以采用包括相机51、雷达52、LiDAR 53以及超声波传感器54中的一种或者多种类型的传感器的配置。相机51、雷达52、LiDAR 53和超声波传感器54的数量没有特别限制，只要相机51、雷达52、LiDAR53和超声波传感器54实际上可以安装在车辆1中即可。此外，包括在外部识别传感器25中的传感器的类型不限于该示例，并且外部识别传感器25还可以包括其他类型的传感器。稍后将描述包括在外部识别传感器25中的每个传感器的感测区域的示例。
注意，相机51的拍摄方法没有特别限制。例如，采用能够测量距离的拍摄方法的诸如飞行时间(ToF)相机、立体相机、单目相机和红外相机的各种拍摄方法的相机根据需要适用于相机51。相机51不限于此，并且可以简单地获取捕获图像而不管距离测量如何。
此外，例如，外部识别传感器25可以包括用于检测车辆1的环境的环境传感器。环境传感器是用于检测诸如天气、大气现象、和亮度的环境的传感器，并且可以包括诸如雨滴传感器、雾传感器、阳光传感器、雪传感器、和照度传感器的各种传感器。
此外，例如，外部识别传感器25例如包括用于检测车辆1周围的声音、声源的位置等的麦克风。
车载传感器26包括用于检测关于车辆内部的信息的各种传感器，并且可以将来自每个传感器的传感器数据提供给车辆控制系统11的每个单元。包括在车载传感器26中的各种传感器的类型和数量不受特别限制，只要各种传感器的类型和数量是可以实际安装在车辆1中的类型和数量即可。
例如，车载传感器26可以包括相机、雷达、座位传感器、方向盘传感器、麦克风和生物传感器中的一个或多个传感器。作为包括在车载传感器26中的相机，例如，可以使用能够执行距离测量的各种拍摄方法的相机，诸如ToF相机、立体相机、单目相机和红外相机。包括在车载传感器26中的相机不限于此，并且可以简单地获取捕获图像，而不管距离测量如何。包括在车载传感器26中的生物传感器例如被提供给座椅、方向盘等，并且检测关于乘客(诸如驾驶员)的各种生物信息。
车辆传感器27包括用于检测车辆1的状态的各种传感器，并且可以将来自每个传感器的传感器数据提供给车辆控制系统11的每个单元。包括在车辆传感器27中的各种传感器的类型和数量不受特别限制，只要各种传感器的类型和数量是实际上可安装在车辆1中的类型和数量即可。
例如，车辆传感器27可以包括速度传感器、加速度传感器、角速度传感器(陀螺仪传感器)以及通过集成这些传感器获得的惯性测量单元(IMU)。例如，车辆传感器27包括检测方向盘的转向角的转向角传感器、偏航率传感器、检测加速器踏板的操作量的加速器传感器、以及检测制动踏板的操作量的制动传感器。例如，车辆传感器27包括：旋转传感器，其检测发动机和电动机的转速；气压传感器，其检测轮胎的气压；滑移率传感器，其检测轮胎的滑移率；以及车轮速度传感器，其检测车轮的转速。例如，车辆传感器27包括检测电池的剩余量和温度的电池传感器以及检测来自外部的冲击的冲击传感器。
存储单元28包括非易失性存储介质和易失性存储介质中的至少一个，并且可以存储数据和程序。存储单元28例如用作电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和随机存取存储器(RAM)，并且诸如硬盘驱动器(HDD)的磁存储装置、半导体存储装置、光存储装置和磁光存储装置可用作存储介质。存储单元28存储由车辆控制系统11的每个单元使用的各种程序和数据。例如，存储单元28包括事件数据记录器(EDR)和用于自动驾驶的数据存储系统(DSSAD)，并且存储在诸如事故的事件之前和之后的车辆1的信息以及由车载传感器26获取的信息。
行驶辅助/自动驾驶控制单元29能够控制车辆1的行驶辅助和自动驾驶。例如，行驶辅助/自动驾驶控制单元29包括分析单元61、移动计划单元62以及操作控制单元63。
分析单元61可以对车辆1和周围环境的情况执行分析处理。分析单元61包括自身位置估计单元71、传感器融合单元72以及识别单元73。
自身位置估计单元71可以基于来自外部识别传感器25的传感器数据和累积在地图信息累积单元23中的高精度的地图来估算车辆1的自身位置。例如，自身位置估计单元71基于来自外部识别传感器25的传感器数据生成本地地图，并且通过将该本地地图与高精度地图匹配来估计车辆1的自身位置。车辆1的位置可以例如基于一对后轮的车轴的中心作为参考。
本地地图例如是使用诸如同时定位和地图构建(SLAM)技术创建的三维高精度地图、占用网格地图等。三维高精度地图例如是上述的点云地图等。占用网格地图是将车辆1周围的三维或者二维的空间划分为预定大小的网格(格子)，并且以网格为单位表示物体的占用状态的地图。物体的占用状态例如通过物体的有无或存在概率指示。本地地图例如也被识别单元73使用，以对车辆1外部的状况执行检测处理和识别处理。
注意，自身位置估计单元71也可以基于由位置信息获取单元24获取的位置信息和来自车辆传感器27的传感器数据来估计车辆1的自身位置。
传感器融合单元72可以执行组合多个不同类型的传感器数据(例如，从相机51提供的图像数据和从雷达52提供的传感器数据)并获得新信息的传感器融合处理。用于组合不同类型的传感器数据的方法包括集成、融合、联合等。
识别单元73可以执行检测车辆1外部的状况的检测处理和识别车辆1外部的状况的识别处理。
例如，识别单元73基于来自外部识别传感器25的信息、来自自身位置估计单元71的信息、来自传感器融合单元72的信息等，对车辆1外部的状况执行检测处理和识别处理。
更具体地，例如，识别单元73对车辆1周围的物体执行检测处理、识别处理等。物体检测处理例如是指检测物体的有无、大小、形状、位置、运动等的处理。物体识别处理例如是指识别诸如物体的类型的属性或者识别特定物体的处理。在这点上，检测处理和识别处理不必清晰地分开，并且可以重叠。
例如，识别单元73通过执行用于将基于雷达52、LiDAR 53等的传感器数据的点云分类为点云集群的集群来检测车辆1周围的物体。由此，检测车辆1周围的物体的有无、大小、形状、位置。
例如，识别单元73通过执行跟踪通过集群分类的点云的集群的运动来检测车辆1周围的物体的运动。由此，检测车辆1周围的物体的速度和行进方向(移动矢量)。
例如，识别单元73基于从相机51提供的图像数据来检测或识别车辆、人、自行车、障碍物、建筑物、道路、交通灯、交通标志、道路标志等。此外，识别单元73可以通过执行诸如语义分割的识别处理来识别车辆1周围的物体的类型。
例如，识别单元73可以基于累积在地图信息累积单元23中的地图、通过自身位置估计单元71获得的自身位置的估计结果、以及通过识别单元73获得的车辆1周围的物体的识别结果，对车辆1周围的交通规则执行识别处理。该处理使得识别单元73能够识别交通灯的位置和状态、交通标志和道路标志的内容、交通规则的内容、可行驶车道等。
例如，识别单元73可以对车辆1周围的环境执行识别处理。作为识别单元73的周围的识别目标环境，假设天气、温度、湿度、亮度、路面状态等。
移动计划单元62创建车辆1的移动计划。例如，移动计划单元62可以通过执行全局路径规划和路径跟踪的处理来创建移动计划。
注意，全局路径规划是规划从开始到目标的粗略路径的处理。该全局路径规划被称为轨迹规划，并且还包括执行局部路径规划的处理，该局部路径规划使得能够在所规划的路径中考虑车辆1的移动性特性而在车辆1附近安全和平稳地行驶。
路径跟踪是规划操作的处理，用于在规划的时间内安全且准确地行进由全局路径规划所规划的路径。移动计划单元62可以例如基于该路径跟踪处理的结果来计算车辆1的目标速度和目标角速度。
操作控制单元63可以控制车辆1的操作以实现由移动计划单元62创建的移动计划。
例如，操作控制单元63控制包括在后面描述的车辆控制单元32中的转向控制单元81、制动控制单元82以及驱动控制单元83，并且执行加速/减速控制以及方向控制，使得车辆1在通过轨迹规划计算的轨迹上行驶。例如，操作控制单元63执行协作控制，以实现ADAS的功能，诸如防碰撞或冲击缓解、跟踪行驶、车速保持行驶、本车辆的碰撞警报、本车辆的车道偏离警报等。例如，出于自动驾驶等目的，操作控制单元63执行协作控制，以执行自主行驶而不取决于驾驶员的操作。
DMS 30可以基于来自车载传感器26的传感器数据、输入到稍后描述的HMI 31的输入数据等，执行验证驾驶员的处理、识别驾驶员状态的处理等。作为识别目标驾驶员的状态，例如，假设身体状况、清醒程度、集中程度、疲劳程度、视线方向、醉酒程度、驾驶操作、姿势等。
注意，DMS 30可以执行认证除驾驶员之外的乘客的处理和识别乘客的状态的处理。此外，例如，DMS 30可以基于来自车辆内传感器26的传感器数据来执行识别车辆中的状况的处理。作为车辆中的识别目标情况，例如，假设温度、湿度、亮度、气味等。
HMI 31可以输入各种数据、指示等，并且可以将各种数据提示给驾驶员等。
将示意性地描述通过HMI 31输入的数据。HMI 31包括用于人输入数据的输入装置。HMI 31基于由输入装置输入的数据、指示等来生成输入信号，并将该输入信号提供给车辆控制系统11的每个单元。HMI 31包括诸如触摸面板、按钮、开关、控制杆的操作子作为输入装置。HMI 31不限于此，并且还可以包括可以通过除了手动操作之外的诸如语音、手势等的方法来输入信息的输入装置。此外，HMI 31可以使用例如使用红外线或无线电波的远程控制装置或者支持车辆控制系统11的操作的外部连接装置(诸如移动装置或可穿戴装置)作为输入装置。
将示意性地描述通过HMI 31的数据的呈现。HMI 31为乘客或车辆外部生成视觉信息、听觉信息和触觉信息。此外，HMI 31执行用于控制每个生成的信息的输出、输出内容、输出定时、输出方法等的输出控制。HMI 31生成并输出由操作画面、车辆1的状态显示、警告显示、表示车辆1周围的状况的监视图像等图像或光表示的信息作为视觉信息。此外，HMI 31生成并输出由诸如语音引导、警告声音、和警告消息等的声音指示的信息作为听觉信息。此外，HMI 31生成并输出例如通过力、振动、运动等提供给乘客的触觉的信息作为触觉信息。
作为HMI 31输出视觉信息的输出装置，例如，可应用通过自身显示图像来呈现视觉信息的显示装置或通过投影图像来呈现视觉信息的投影仪装置。注意，除了具有通常的显示器的显示装置之外，该显示装置可以是在乘客的视野中显示视觉信息的装置，诸如平视显示器、透射型显示器或具有增强现实(AR)功能的可穿戴装置。此外，HMI 31还可以使用包括在车辆1中设置的的导航装置、仪表板、相机监测系统(CMS)、电子镜、灯等中的显示装置作为输出视觉信息的输出装置。
作为HMI 31输出听觉信息的输出装置，例如，可应用音频扬声器、头戴式耳机或耳机。
作为HMI 31输出触觉信息的输出装置，例如，可应用使用触觉技术的触觉元件。触觉元件例如设置在车辆1的乘客接触的诸如方向盘或座椅的部分处。
车辆控制单元32可以控制车辆1的每个单元。车辆控制单元32包括转向控制单元81、制动控制单元82、驱动控制单元83、车身系统控制单元84、光控制单元85以及喇叭控制单元86。
转向控制单元81例如可以检测和控制车辆1的转向系统的状态。转向系统例如包括包含方向盘等的转向机构、电动动力转向等。转向控制单元81例如包括控制转向系统的转向ECU、驱动转向系统的致动器等。
制动控制单元82例如可以检测和控制车辆1的制动系统的状态。制动系统例如包括包含制动踏板等的制动机构、防抱死制动系统(ABS)、再生制动机构等。制动控制单元82例如包括控制制动系统的制动ECU、驱动制动系统的致动器等。
驾驶控制单元83例如可以检测和控制车辆1的驾驶系统的状态。例如，驱动系统包括用于生成加速器踏板、内燃机、驱动电机等的驱动力的驱动力生成装置、用于将驱动力传输至车轮的驱动力传输机构等。驱动控制单元83例如包括控制驱动系统的驱动ECU、驱动驱动系统的致动器等。
车身系统控制单元84例如可以检测和控制车辆1的车身系统的状态。车身系统例如包括无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置、动力座椅、空调、安全气囊、安全带、变速杆等。车身系统控制单元84例如包括控制车身系统的车身系统ECU、驱动车身系统的致动器等。
光控制单元85例如可以检测和控制车辆1的各种灯的状态。作为控制目标灯，例如，假设前灯、背光灯、雾灯、转向信号、制动灯、投光灯、保险杠的显示等。光控制单元85包括控制光的光ECU、驱动光的致动器等。
例如，喇叭控制单元86可以检测和控制车辆1的车喇叭的状态。例如，喇叭控制单元86包括控制汽车喇叭的喇叭ECU、驱动汽车喇叭的致动器等。
图22是示出图21中的外部识别传感器25的相机51、雷达52、LiDAR 53、超声波传感器54等的感测区域的示例的示图。注意，图22示意性地示出了从上方看的车辆1，并且左端侧是车辆1的前端(前)侧并且右端侧是车辆1的后端(后)侧。
感测区域101F和感测区域101B指示超声波传感器54的感测区域的示例。感测区域101F通过多个超声波传感器54覆盖车辆1的前端的外围。感测区域101B通过多个超声波传感器54覆盖车辆1的后端的外围。
感测区域101F和感测区域101B中的感测结果例如用于辅助车辆1的停车。
感测区域102F或感测区域102B表示用于短距离或中间距离的雷达52的感测区域的示例。感测区域102F覆盖车辆1前方比感测区域101F更远的位置。感测区域102B覆盖车辆1的后部比感测区域101B更远的位置。感测区域102L覆盖车辆1的左侧表面的后部的周围。感测区域102R覆盖车辆1的右侧表面的后部的周围。
感测区域102F中的感测结果例如用于检测存在于车辆1前方的车辆、行人等。感测区域102B中的感测结果例如用于车辆1的后部处的防碰撞功能等。感测区域102L和感测区域102R中的感测结果例如用于检测车辆1侧的盲点中的物体。
感测区域103F至感测区域103B表示相机51的感测区域的示例。感测区域103F覆盖车辆1前方的比感测区域102F更远的位置。感测区域103B覆盖在车辆1的后部比感测区域102B更远的位置。感测区域103L覆盖车辆1的左侧表面的周围。感测区域103R覆盖车辆1的右侧表面的周围。
感测区域103F中的感测结果可以例如用于交通灯或交通标志的识别、车道偏离防止辅助系统和自动前照灯控制系统。感测区域103B中的感测结果可以例如用于停车辅助和环绕视图系统。感测区域103L和感测区域103R中的感测结果可以例如用于环绕视图系统。
感测区域104表示LiDAR 53的感测区域的示例。感测区域104覆盖车辆1前方比感测区域103F更远的位置。另一方面，感测区域104在左/右方向上具有比感测区域103F窄的范围。
感测区域104中的感测结果例如用于检测诸如周围车辆的物体。
感测区域105表示远程雷达52的感测区域的示例。感测区域105覆盖车辆1前方比感测区域104更远的位置。另一方面，感测区域105在左/右方向上具有比感测区域104窄的范围。
感测区域105中的感测结果例如用于自适应巡航控制(ACC)、紧急制动、防碰撞等。
注意，包括在外部识别传感器25中的相机51、雷达52、LiDAR 53以及超声波传感器54的传感器的感测区域可以采用图22中的配置之外的各种配置。更具体地，超声波传感器54还可以感测车辆1的侧面，或者LiDAR 53可以感测车辆1的后面。此外，每个传感器的安装位置不限于上述示例。此外，每个传感器的数量可以是一个或多个。
根据本公开的技术例如可应用于LiDAR 53等。例如，通过将根据本公开的技术应用于车辆控制系统11的LiDAR 53，可以容易地检测在LiDAR 53中发生的故障，使得可以防止LiDAR 53的错误操作和错误检测。因此，LiDAR 53可以正常地检测周围车辆等，从而可以确保车辆1的行驶安全性。
<<5.补充说明>>
虽然已经参考附图详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开的技术范围不限于该实施例。显而易见的是，在本公开的技术领域的技术人员可以获得在权利要求中陈述的技术思想的范围内的各种修改示例或变形示例，并且自然应当理解，这些修改示例或变形示例也属于本公开的技术范围。
此外，说明书中描述的效果仅是说明性的或示例性的，而不是限制性的。即，连同以上效果或者代替以上效果，根据本公开的技术可以展现本领域技术人员从本说明书的公开内容中显而易见的其他效果。
注意，根据本公开的技术还可以采用以下配置。
(1)一种光电检测装置，包括：
光接收单元，其包括像素阵列单元，该像素阵列单元包括以矩阵排列的多个光接收元件；
控制信号生成单元，其生成控制信号；
控制单元，其经由控制线与光接收单元电连接，并且基于控制信号控制光接收单元；
处理单元，其经由信号线与光接收单元电连接，并且处理来自光接收单元的输出信号；以及
故障确定单元，其检测故障，
其中，故障确定单元根据基于具有预定模式的故障检测控制信号控制的来自光接收单元的输出信号来检测控制线的故障。
(2)根据(1)的光电检测装置，其中，光接收元件包括雪崩光电二极管。
(3)根据(1)或(2)的光电检测装置，其中，光接收单元包括：
驱动开关，针对每个光接收元件设置并且驱动光接收元件，
输出开关，针对每个光接收元件设置并且控制来自光接收元件的输出信号的输出，以及
逻辑加法电路，根据来自每个光接收元件的输出信号和来自另一光接收元件的输出信号提供输出。
(4)根据(3)的光电检测装置，其中，控制单元包括：
水平控制单元，以列为单位控制光接收元件，以及
垂直控制单元，以行为单位控制光接收元件。
(5)根据(4)的光电检测装置，其中，控制线包括：
第一控制线，电连接垂直控制单元和驱动开关，
第二控制线，电连接垂直控制单元和输出开关，
第三控制线，电连接水平控制单元和驱动开关，
第四控制线，电连接水平控制单元和输出开关，以及
第五控制线，电连接垂直控制单元和逻辑加法电路。
(6)根据(5)的光电检测装置，其中，该处理单元包括下采样电路。
(7)根据(6)的光电检测装置，其中，在帧同步信号未激活时，控制信号生成单元输出故障检测控制信号。
(8)根据(7)的光电检测装置，其中，用于检测处理单元的故障的处理单元故障检测信号以及用于检测控制线的故障的控制线故障检测信号按顺序包括在故障检测控制信号中。
(9)根据(8)的光电检测装置，其中，在控制线故障检测信号之前或之后，用于检测光接收单元的故障的光接收单元故障检测信号包括在故障检测控制信号中。
(10)根据(9)的光电检测装置，其中，控制线故障检测信号包括用于检测第五控制线的故障的第一信号。
(11)根据(10)的光电检测装置，其中，控制线故障检测信号包括用于检测第二控制线和第四控制线的故障的第二信号。
(12)根据(11)的光电检测装置，其中，控制线故障检测信号包括用于检测第一控制线和第三控制线的故障的第三信号。
(13)根据(12)的光电检测装置，其中，控制线故障检测信号包括用于检测下采样电路的故障的第四信号。
(14)根据(13)的光电检测装置，其中，控制线故障检测信号按顺序包括第一信号、第二信号、第三信号以及第四信号中的每一个。
(15)根据(1)至(14)中任一项的光电检测装置，其中，故障确定单元在检测到故障时，将预定信号输出到输出端子或主计算机。
(16)根据(1)至(15)中任一项的光电检测装置，其中，光电检测装置第一基板以及第二基板形成，
第一基板设置有像素阵列单元，
第二基板，层叠在第一基板上并且设置有控制单元、处理单元和故障确定单元。
(17)根据(16)的光电检测装置，其中，控制线设置在第二基板上。
(18)一种距离测量系统，包括：
照明装置，发射照射光；以及
光电检测装置，其接收在照射光被对象反射时获得的反射光，其中，
光电检测装置包括：
光接收单元，其包括像素阵列单元，该像素阵列单元包括以矩阵排列的多个光接收元件；
控制信号生成单元，其生成控制信号；
控制单元，其经由控制线与光接收单元电连接，并且基于控制信号控制光接收单元；
处理单元，其经由信号线与光接收单元电连接，并且处理来自光接收单元的输出信号；以及
故障确定单元，检测故障，并且
故障确定单元根据基于具有预定模式的故障检测控制信号控制的来自光接收单元的输出信号来检测控制线的故障。
参考标记列表
1 车辆
11 车辆控制系统
21 车辆控制电子控制单元(ECU)
22 通信单元
23 地图信息累积单元
24 位置信息获取单元
25 外部识别传感器
26 车载传感器
27 车辆传感器
28 存储单元
29 行驶辅助/自动驾驶控制单元
30 驾驶员监视系统(DMS)
31 人机界面(HMI)
32 车辆控制单元
41 通信网络
51 相机
52 雷达
53 LiDAR
54 超声波传感器
61 分析单元
62 移动计划单元
63 操作控制单元
71 自身位置估计单元
72 传感器融合单元
73 识别单元
81 转向控制单元
82 制动控制单元
83 驱动控制单元
84 车身系统控制单元
85 光控制单元
86 喇叭控制单元
90 距离测量系统
200、250 半导体基板
252 逻辑阵列单元
300、500 距离测量装置
301、400 光源单元
302、502 光接收单元
303 测量目标
310 频率
311 范围
312 有源光分量
510 像素阵列单元
512 SPAD
530 处理单元
532 下采样电路
534 故障确定单元
540 转换单元
550 生成单元
560 信号处理单元
570 控制单元
572 垂直控制单元
574 水平控制单元
576 控制信号生成单元
580 发光定时控制单元
590 接口
600 存储装置
700 主机
800 光学系统
900 像素电路
902、904 晶体管
910 恒定电流源
920、940 开关电路
930 逆变器电路
950 或电路
R100、R101 区域。

Claims (18)

1.一种光电检测装置，包括：
光接收单元，包括像素阵列单元，所述像素阵列单元包括以矩阵排列的多个光接收元件；
控制信号生成单元，生成控制信号；
控制单元，经由控制线与所述光接收单元电连接，并且基于所述控制信号控制所述光接收单元；
处理单元，经由信号线与所述光接收单元电连接，并且处理来自所述光接收单元的输出信号；以及
故障确定单元，检测故障，
其中，所述故障确定单元根据基于具有预定模式的故障检测控制信号控制的来自所述光接收单元的输出信号来检测所述控制线的故障。
2.根据权利要求1所述的光电检测装置，其中，所述光接收元件包括雪崩光电二极管。
3.根据权利要求1所述的光电检测装置，其中，所述光接收单元包括：
驱动开关，针对每个所述光接收元件设置并且驱动所述光接收元件，
输出开关，针对每个所述光接收元件设置并且控制来自所述光接收元件的输出信号的输出，以及
逻辑加法电路，根据来自每个所述光接收元件的所述输出信号和来自另一光接收元件的输出信号提供输出。
4.根据权利要求3所述的光电检测装置，其中，所述控制单元包括：
水平控制单元，以列为单位控制所述光接收元件，以及
垂直控制单元，以行为单位控制所述光接收元件。
5.根据权利要求4所述的光电检测装置，其中，所述控制线包括：
第一控制线，电连接所述垂直控制单元和所述驱动开关，
第二控制线，电连接所述垂直控制单元和所述输出开关，
第三控制线，电连接所述水平控制单元和所述驱动开关，
第四控制线，电连接所述水平控制单元和所述输出开关，以及
第五控制线，电连接所述垂直控制单元和所述逻辑加法电路。
6.根据权利要求5所述的光电检测装置，其中，所述处理单元包括下采样电路。
7.根据权利要求6所述的光电检测装置，其中，在帧同步信号未激活时，所述控制信号生成单元输出所述故障检测控制信号。
8.根据权利要求7所述的光电检测装置，其中，用于检测所述处理单元的故障的处理单元故障检测信号以及用于检测所述控制线的故障的控制线故障检测信号按顺序包括在所述故障检测控制信号中。
9.根据权利要求8所述的光电检测装置，其中，在所述控制线故障检测信号之前或之后，用于检测所述光接收单元的故障的光接收单元故障检测信号包括在所述故障检测控制信号中。
10.根据权利要求9所述的光电检测装置，其中，所述控制线故障检测信号包括用于检测所述第五控制线的故障的第一信号。
11.根据权利要求10所述的光电检测装置，其中，所述控制线故障检测信号包括用于检测所述第二控制线和所述第四控制线的故障的第二信号。
12.根据权利要求11所述的光电检测装置，其中，所述控制线故障检测信号包括用于检测所述第一控制线和所述第三控制线的故障的第三信号。
13.根据权利要求12所述的光电检测装置，其中，所述控制线故障检测信号包括用于检测所述下采样电路的故障的第四信号。
14.根据权利要求13所述的光电检测装置，其中，所述控制线故障检测信号按顺序包括所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号以及所述第四信号中的每一个。
15.根据权利要求1所述的光电检测装置，其中，所述故障确定单元在检测到故障时，将预定信号输出到输出端子或主计算机。
16.根据权利要求1所述的光电检测装置，其中，所述光电检测装置由第一基板以及第二基板形成，
所述第一基板设置有所述像素阵列单元，
所述第二基板层叠在所述第一基板上并且设置有所述控制单元、所述处理单元和所述故障确定单元。
17.根据权利要求16所述的光电检测装置，其中，所述控制线设置在所述第二基板上。
18.一种距离测量系统，包括：
照明装置，发射照射光；以及
光电检测装置，接收在所述照射光被对象反射时获得的反射光，其中，
所述光电检测装置包括：
光接收单元，包括像素阵列单元，所述像素阵列单元包括以矩阵排列的多个光接收元件；
控制信号生成单元，生成控制信号；
控制单元，经由控制线与所述光接收单元电连接，并且基于所述控制信号控制所述光接收单元；
处理单元，经由信号线与所述光接收单元电连接，并且处理来自所述光接收单元的输出信号；以及
故障确定单元，检测故障，并且
所述故障确定单元根据基于具有预定模式的故障检测控制信号控制的来自所述光接收单元的输出信号来检测所述控制线的故障。
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