TWI828695B - 受光裝置及測距裝置 - Google Patents

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日商索尼半導體解決方案公司
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Abstract

本揭示之受光裝置具備：受光部，其具有配置為2維狀之複數個像素；信號線，其連接於像素；時間計測部，其連接於信號線，計測自發光指令時序至受光時序之時間；柱狀圖製作部，其製作時間計測部所計測之計測值之柱狀圖；記憶部，其記憶對應於受光部內之像素之位置的修正值；修正處理部，其基於記憶於記憶部之修正值，對柱狀圖製作部所製作之柱狀圖進行修正處理；及輸出部，其輸出由修正處理部予以修正處理之信號。本揭示之測距裝置使用上述構成之受光裝置。

Description

受光裝置及測距裝置
本揭示係關於一種受光裝置及測距裝置(距離測定裝置)。
有一種受光裝置，其使用根據光子之受光而產生信號之元件作為受光元件(例如，參照專利文獻1)。該種受光裝置中，採用測定向測定對象物照射之光被該測定對象物反射而返回為止之時間之TOF(Time Of Flight：飛行時間)法，作為測定至測定對象物之距離之測定法。TOF法中自光之飛行時間差算出直接距離之直接TOF法，需準確地掌握光子飛行時間。
於將包含受光元件之像素2維狀地配置而取得三維深度圖(depthmap)之受光裝置中，由於各像素至時間計測部(time-to-digital converter：TDC，時間/數位轉換器)之路徑之長度不同，導致2維之面內之傳播延遲差異(以下，記述為「面內延遲差異」)成為問題。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-211881號公報
[發明所欲解決之問題]
為消除面內延遲差異，考慮於複數個受光元件(像素)至時間計測部(Time to Digital Converter：TDC)之各路徑之配線直接追加用於調整延遲之緩衝器。然而，擔心由於追加之緩衝器之特性偏差導致面內延遲差異進一步惡化。因此，難以藉由追加緩衝器之方法來修正面內延遲差異。
又，亦可由設置於受光裝置之後段之應用程式處理器進行面內延遲差異之修正。然而，於由應用程式處理器實施面內延遲差異之修正之情形時，系統整體之處理延遲成為取得複數個像素之全信號之訊框單位，由於處理延遲較大，導致於需即時應答之應用程式中其處理延遲成為問題。
因此，本揭示之目的在於提供一種可實現對於面內延遲差異優異之修正處理之受光裝置、及使用該受光裝置之測距裝置。 [解決問題之技術手段]
用於達成上述目的之本揭示之受光裝置構成為具備： 受光部，其具有配置為2維狀之複數個像素； 信號線，其連接於像素； 時間計測部，其連接於信號線，計測自發光指令時序至受光時序為止之時間； 柱狀圖製作部，其製作時間計測部所計測之計測值之柱狀圖； 記憶部，其記憶對應於受光部內之像素之位置的修正值； 修正處理部，其基於記憶於記憶部之修正值，對柱狀圖製作部所製作之柱狀圖進行修正處理；及 輸出部，其輸出由修正處理部予以修正處理之信號。
又，用於達成上述目的之本揭示之測距裝置構成為具備： 光源，其對測定對象物照射光；及 受光裝置，其接收由測定對象物反射之光；且 使用上述構成之受光裝置作為受光裝置。
以下，針對用於實施本揭示之技術之形態(以下記述為「實施形態」)使用圖式進行詳細說明。本發明之技術並非限定於實施形態者，亦例示有實施形態之各種數值等。於以下說明中，對相同要件或具有相同功能之要件使用相同符號，且省略重複之說明。另，依如下之順序進行說明。 1.關於本揭示之受光裝置及測距裝置之概要說明 2.實施形態之測距裝置 2-1.使用SPAD元件之受光裝置之基本構成 2-2.受光裝置之受光部之構成 2-3.受光裝置之信號處理部之基本之構成 2-4.關於面內延遲差異 3.實施形態之受光裝置 3-1.實施例1(自柱狀圖製作部讀取柱狀圖之相關資料時，進行面內延遲差異之修正處理之例) 3-2.實施例2(實施例1之變化例：各像素至時間計測部之延遲於面內顯示線性之傾向之情形之例) 3-3.實施例3(實施例1之變化例：亦針對所有柱狀圖間共通之延遲進行修正處理之例) 3-4.實施例4(對柱狀圖製作部寫入柱狀圖之相關資料時，進行面內延遲差異之修正處理之例) 4.本揭示之技術之應用例(移動體之例) 5.本揭示可採取之構成
＜關於本揭示之受光裝置及測距裝置之概要說明＞ 本揭示之受光裝置及測距裝置中，針對修正值，可採用基於像素至時間計測部之距離之值之形態。可設為基於針對受光部內之端部之像素之修正值，藉由線性內插算出針對其他像素之修正值之構成。
於包含上述較佳形態、構成之本揭示之受光裝置及測距裝置中，針對柱狀圖製作部，可採用對應於受光部之像素列而設置複數個之構成。此時，針對修正處理部，可採用對複數個柱狀圖製作部各者所製作之每個柱狀圖進行修正處理之構成。又，針對修正處理部，可採用於柱狀圖之柱(Bins)單位進行修正處理之構成。
再者，於包含上述較佳形態、構成之本揭示之受光裝置及測距裝置中，針對修正處理部，可採用對複數個柱狀圖製作部各者所製作之所有柱狀圖使用共通之系統修正值進行修正處理之構成。針對系統修正值，可採用與複數個柱狀圖製作部各者所製作之所有柱狀圖間共通之延遲對應之值之形態。
再者，於包含上述較佳形態、構成之本揭示之受光裝置及測距裝置中，針對記憶部，可採用包含依每個柱狀圖設定修正值之修正暫存器群之構成。且，針對修正處理部，可採用將其設置於柱狀圖製作部之後段，且藉由對柱狀圖製作部所製作之柱狀圖之柱值加上修正值而進行修正處理之構成。或者，針對修正處理部，可採用將其設置於柱狀圖製作部之前段，且藉由對時間計測部計測到之計測值加上修正值而進行修正處理之構成。
又，於包含上述較佳形態、構成之本揭示之受光裝置及測距裝置中，針對像素之受光元件，可採用包含根據光子之受光而產生信號之元件之構成。
又，於包含上述較佳形態、構成之本揭示之受光裝置及測距裝置中，針對受光部，可採用包含以複數個像素為單位之像素組之構成，針對信號線，可採用以複數條信號線為單位之信號線組之構成，且為將像素組所包含之複數個像素與信號線組所包含之複數條信號線分別1對1地連接之構成。
＜實施形態之測距裝置＞ 圖1係顯示本揭示之一實施形態之測距裝置之概略構成圖。本實施形態之測距裝置1採用測定向被攝體10照射之光(例如，於紅外之波長區域具有峰值波長之雷射光)被該被攝體10反射而返回之時間之TOF(Time Of Flight：飛行時間)法，作為測定至測定對象物即被攝體10之距離之測定法。為實現TOF法之距離測定，本實施形態之測距裝置1具備光源20及受光裝置30。且，作為受光裝置30，使用後述之本揭示之一實施形態之受光裝置。
圖2A及圖2B顯示本實施形態之測距裝置1之具體之構成。光源20具有例如雷射驅動器21、雷射光源22、及擴散透鏡23，且對被攝體10照射雷射光。雷射驅動器21於控制部40之控制之下，驅動雷射光源22。雷射光源22例如由半導體雷射構成，藉由雷射驅動器21予以驅動而出射雷射光。擴散透鏡23擴散自雷射光源22出射之雷射光，並對被寫體10照射。
受光裝置30具有受光透鏡31、受光部即光感測器32、及邏輯電路33，雷射照射部20之照射雷射光接收由被攝體10反射而返回之反射雷射光。受光透鏡31將來自被攝體10之反射雷射光聚光於光感測器32之受光面上。光感測器32以像素單位接收來自被攝體10且經過受光透鏡31之反射雷射光，進行光電轉換。
光感測器32之輸出信號經由邏輯電路33向控制部40供給。對光感測器32之詳情予以後述。控制部40由例如CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)等構成，控制光源20及受光裝置30，且進行自光源20向被攝體10照射之雷射光由該被攝體10反射而返回為止之時間t之計測。基於該時間t，可求出至被攝體10之距離L。
作為時間計測之方法，於自光源20照射脈衝光之時序使計時器開始計時，於受光裝置30接收到該脈衝光之時序停止計時器，計測時間t。作為時間計測之其他方法，亦可以特定之週期自光源20照射脈衝光，檢測受光裝置30接收到該脈衝光時之週期，而自發光之週期與受光之週期之相位差計測時間t。藉由執行複數次時間計測，檢測累計複數次計測之時間之柱狀圖之峰值而計測時間t。
作為光感測器32，可使用將包含受光元件之像素2維配置為行列狀(陣列狀)之2維陣列感測器(所謂區域感測器)，亦可使用將包含受光元件之像素配置為直線狀而成之1維陣列感測器(所謂線感測器)。
且，本實施形態中，作為光感測器32，可使用像素之受光元件包含根據光子之受光而產生信號之元件、例如SPAD(Single Photon Avalanche Diode：單光子雪崩二極體)元件之感測器。即，本實施形態之受光裝置30構成為像素之受光元件由SPAD元件構成。另，受光元件不限定於SPAD元件，亦可為APD(Avalanche Photo Diode：雪崩光二極體)、CAPD(Current Assisted Photonic Demodulator：電流輔助光子解調器)等各種元件。
[使用SPAD元件之受光裝置之基本電路] 圖3顯示使用SPAD元件之受光裝置30之基本之像素電路之電路圖。此處，圖示1像素量之基本構成。
本例之像素50之像素電路構成為，SPAD元件51之陰極電極經由負載即P型MOS電晶體QL 而連接於賦予電源電壓VDD 之端子52，陽極電極連接於賦予陽極電壓Vbd 之端子53。作為陽極電壓Vbd ，施加產生雪崩倍增之較大之負電壓。於陽極電極與接地之間連接有電容元件C。且，將SPAD元件51之陰極電壓VCA 經由P形MOS電晶體Qp 及N型MOS電晶體Qn 串聯連接而成之CMOS反相器54作為SPAD輸出(像素輸出)而導出。
對SPAD元件5，施加崩潰電壓VBD 以上之電壓。崩潰電壓VBD 以上之過電壓稱為超額偏壓電壓VEX ，一般為2-5 V左右之電壓。SPAD元件51於稱為無DC穩定點之蓋革模式之區域動作。圖4A顯示SPAD元件51之PN接合之I(電流)-V(電壓)特性。
接著，使用圖4B之波形圖，對上述構成之像素50之像素電路之電路動作進行說明。
於電流未流經SPAD元件51之狀態下，對SPAD元件51施加VDD -Vbd 之電壓。該電壓值(VDD -Vbd )係(VBD +VEX )。且，於SPAD元件51之PN接合部將藉由暗電子之產生率DCR(Dark Count Rate：暗計數率)或光照射而產生之電子產生雪崩倍增，產生雪崩電流。該現象於被遮光之狀態(即，光未入射之狀態)下亦隨機地產生。此即為暗電子之產生率DCR。
若陰極電壓VCA 降低，SPAD元件51之端子間之電壓成為PN二極體之崩潰電壓VBD ，則雪崩電流停止。且，由雪崩倍增產生、蓄積之電子藉由負載之暫存器元件R(或，P型MOS電晶體QL )放電，陰極電壓VCA 回復至電源電壓VDD，再次返回至初始狀態。
若光入射至SPAD元件51而就算只有產生1個電子-電洞對，便會因此產生崩潰電流，故即使是1個光子之入射，亦可藉由某種偵測率PDE(Photon Detection Efficiency：光子偵測效率)加以檢測。可檢測該光子之偵測率PDE通常大多為數%～20%左右。
重複以上之動作。且於該一連串動作中，陰極電壓VCA 由CMOS反相器54予以進行波形整形，將1光子之到來時刻作為開始點之脈衝寬度T之脈衝信號成為SPAD輸出(像素輸出)。
[受光裝置之受光部之構成] 使用圖5對上述構成之像素50為行列狀地2維配置而成之受光裝置30之受光部之構成之一例進行說明。圖5例示由2維配置為n列m行之像素50之集合構成之受光部60。
於受光部60，相對於n列m行之像素排列，依每一像素列配線有複數條信號線61。於複數條信號線61，依每該單位而各連接有1個以該信號線61之條數為單位之數量的像素50。具體而言，以x個像素50為單位，以該單位內之第1個像素連接於x條信號線61之第1條、第2個像素連接於x條信號線61之第2條…之情形，對x條信號線61依序連接以x個為單位的像素50。另，申請專利範圍所記載之「像素組」係x個像素50之單位之一例。申請專利範圍所記載之「信號線組」係x條信號線61之單位之一例。
藉此，於1個像素列，每隔x個像素50之信號共有相同之信號線61，且傳送至後段之測距控制部70(參照圖6)。但，以共有相同信號線61之每隔x個之像素50不會同時成為作用狀態、即每隔x個之像素50分時使用相同信號線61之方式，對各像素50進行時序控制。
藉由採用此種構成，即使於自鄰接之像素大致同時輸出脈衝信號之情形下，亦通過不同之信號線61輸出脈衝信號，故可防止複數個脈衝信號之干涉。另，若就防止干涉之觀點而言，期望設為單位之像素50之數量x越多越好，但就佈局之觀點而言，若x過多則需增大配置信號線61之空間，故不佳。設為單位之像素50之數量x可為2～50之間，更佳可為5～15之間。
[受光裝置之測距控制部之基本構成] 圖6顯示受光裝置30之測距控制部之基本構成。受光裝置30包含相當於圖2A之光感測器32之受光部60、及相當於圖2A之邏輯電路33之測距控制部70。測距控制部70處理自受光部60通過信號線61供給之像素50之信號。
測距控制部70由多工器(MUX)71、時間計測部(TDC)72、柱狀圖(Hist)製作部73、及輸出部74構成。時間計測部72及柱狀圖製作部73分別對應於受光部60之像素列0～n-1而各設置n個(720 ～72n-1 、730 ～73n-1 )。
多工器71對受光部60之每一像素列，依序選擇通過x條信號線61供給之像素50之信號且供給至時間計測部720 ～72n-1 。時間計測部720 ～72n-1 對受光部60之每一像素列，計測對於雷射光源22之發光指令時序至像素50之受光元件之受光時序為止之時間。具體而言，時間計測部720 ～72n-1 利用周知之TOF法，計測自雷射光源22向測定對象物即被攝體照射之雷射光由該被攝體反射而由像素50之受光元件接收為止之時間。
測距控制部70於1次計測序列中，進行例如數十次至數百次之計測。且。柱狀圖製作部730 ～73n-1 製作由時間計測部720 ～72n-1 反復計測之計測值(時間)之柱狀圖，具體而言，製作橫軸為時間、縱軸為計測頻率之柱狀圖。
輸出部74對每一像素列依序將柱狀圖製作部730 ～73n-1 製作之柱狀圖之相關資料作為雷射光自發光指令時序至受光時序之飛行時間(TOF)之資訊，輸出至設置於受光裝置30之外部之應用程式處理器80。
應用程式處理器80相當於圖2A之控制部40，基於通過輸出部74輸出之柱狀圖之相關資料，擷取柱狀圖之最大值。然後，應用程式處理器80算出與擷取出之柱狀圖之最大值對應之距離作為至被攝體之距離。
如此，藉由製作時間計測部720 ～72n-1 計測之計測值(時間)之柱狀圖，且擷取該柱狀圖之最大值作為雷射光自發光指令時序至受光時序之飛行時間，可不受環境光等之影響而準確地計測飛行時間。
[關於面內延遲差異] 如上所述，將複數個像素50二維狀地配置而成之受光裝置30中，因各像素50與測距控制部70之間通過依每一像素列配線之信號線61而連接，故各像素50至時間計測部720 ～72n-1 之路徑之長度不同。如此，若各像素50至時間計測部720 ～72n-1 之路徑之長度不同，會因信號線61之配線延遲而導致2維之面內延遲差異成為問題。
例如，於圖6中，將0列0行之像素50設為像素0，將n-1列m-1行之像素50設為像素N時，如圖7所示，於像素0之柱狀圖之最大值與像素N之柱狀圖之最大值之間產生面內延遲差異。於圖7之柱狀圖中，橫軸為時間，縱軸為計測頻率。
若由設置於受光裝置30之後段之應用程式處理器80針對該面內延遲差異進行修正，則於應用程式處理器80中，因將柱狀圖之相關資料儲存於記憶體而進行處理，故系統整體之處理延遲會變成訊框單位。因此，由於處理延遲較大，導致於必須即時應答之應用程式中其處理延遲成為問題。順帶一提，於驅動頻率為60 fps之受光裝置30中，處理延遲為17毫秒左右。
作為必須即時應答之應用程式，例如可例示：基於由包含本受光裝置30之測距裝置1取得之車輛周圍之資訊，控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，藉此進行以不受限於駕駛員之操作而自律地行駛之自動駕駛等為目的之協調控制等。
＜實施形態之受光裝置＞ 本實施形態中，藉由於受光裝置30內實施面內延遲差異之修正，實現面內延遲差異之高速之修正處理。更具體而言，藉由將柱狀圖製作部730 ～73n-1 製作之柱狀圖整體地於時間軸方向位移而實現面內延遲差異之修正。如此，本實施形態之受光裝置30因可實現面內延遲差異之高速之修正處理，故可使用於自動駕駛或測定對象物即被攝體之測距等必須即時應答(高速應答)之應用程式。
以下說明於受光裝置30內，藉由將柱狀圖整體地於時間軸方向位移而實施面內延遲差異之修正之本實施形態之具體實施例。
[實施例1] 實施例1係於自柱狀圖製作部730 ～73n-1 讀取柱狀圖之相關資料時，進行面內延遲差異之修正處理之例。圖8顯示實施例1之受光裝置30之構成。
如圖8所示，實施例1之受光裝置30構成為於柱狀圖製作部73之後段、即輸出部74之前段具有進行面內延遲差異之修正處理之面內延遲修正部75。
於實施例1之受光裝置30，將時間計測部(TDC)720 ～72n-1 之計測值之相關資料寫入柱狀圖製作部730 ～73n-1 之處理速度為數百MHz左右之高速。又，自柱狀圖製作部730 ～73n-1 讀取柱狀圖之相關資料之處理速度為數十MHz左右之低速。
圖9顯示實施例1之受光裝置30之面內延遲修正部75之構成之一例。此處，圖示將面內延遲修正部75內置於輸出部74之構成。惟不限定於內置之構成。
輸出部74構成為由多工器(MUP)741及控制計數器742構成。多工器741將由柱狀圖製作部730 ～73n-1 賦予之柱狀圖之相關資料作為輸入，於控制計數器742之控制下，依序選擇該等資料，作為柱狀圖之相關資料DATA而輸出至後段之應用程式處理器80。
面內延遲修正部75構成為由位址計數器751、記憶部752、多工器(MUP)753、及加法器754構成。位址計數器751控制由柱狀圖製作部730 ～73n-1 製作之柱狀圖之位址ADDR。該位址ADDR係柱狀圖之單位即柱值BIN，且被賦予至雙輸入之加法器754作為其中一者之輸入。
記憶部752由對應於柱狀圖製作部730 ～73n-1 (即受光部60之像素列)之n個修正暫存器reg0 ～regn-1 (修正暫存器群)構成。於修正暫存器reg0 ～regn-1 ，記憶有對應於受光部60內之像素50之位置之修正值(修正量)。該修正值係用於修正面內延遲差異之值，具體而言係基於像素50至時間計測部720 ～72n-1 之距離之值。
因記憶於修正暫存器reg0 ～regn-1 之修正值(修正量)於受光裝置30中為固有之值，故於例如受光裝置30出貨前之驗證或評估測定等中，可預先使用特定之方法取得，作為用於修正面內延遲差異之值。惟並非限定於出貨前之驗證或評估測定等中取得，亦可於例如受光裝置30啟動時，使用特定之方法取得修正值，且記憶於記憶部752之各修正暫存器reg0 ～regn-1 。
多工器753於控制計數器742之控制下，與多工器741同步而依序選擇修正暫存器reg0 ～regn-1 之各修正值，且輸出作為將柱狀圖整體地於時間軸方向位移之修正值OFST。該修正值OFST為雙輸入之加法器754之另一者之輸入。
加法器754藉由對其中一者之輸入即每個柱狀圖之柱值BIN加上其另一者之輸入即修正值OFST，而依每個柱狀圖，將柱狀圖整體地於時間軸方向位移。如此，藉由依每個柱狀圖將柱狀圖整體地於時間軸方向位移，實現面內延遲差異之修正處理。
如自上述之說明所明瞭般，面內延遲修正部75係基於記憶於記憶部752之修正值，對柱狀圖製作部730 ～73n-1 製作之柱狀圖進行修正處理之修正處理部。圖10顯示柱狀圖之相關資料DATA、柱狀圖之位址ADDR、修正值OFST、及修正後之每個柱狀圖之柱值BIN之時序圖。
接著，使用圖11A之流程圖，說明實施例1之受光裝置30之面內延遲差異之修正處理之流程。
面內延遲差異之修正，首先，預先取得用於修正面內延遲差異之修正值(步驟S11)。關於受光裝置30固有之值即修正值，如上所述，於例如受光裝置30之評估測定時或受光裝置30啟動時，可使用特定之方法取得。
其次，將預先取得之修正值設定於記憶部752之各修正暫存器reg0 ～regn-1 (步驟S12)。其次，藉由將設定(記憶)於記憶部752之各修正暫存器reg0 ～regn-1 之各修正值作為將柱狀圖整體地於時間軸方向位移之修正值OFST，對每個柱狀圖之柱值BIN加上該修正值OFST，而執行面內延遲差異之修正處理(步驟S13)。藉由該加法處理，實現面內延遲差異之修正，使得各柱狀圖之中心一致。
根據上述之面內延遲差異之修正處理，於讀取來自柱狀圖製作部730 ～73n-1 之柱狀圖之相關資料時，藉由依每個柱狀圖進行對每個柱狀圖之柱值BIN加上修正值OFST之單純之加法處理，可對面內延遲差異高速地進行修正處理。該處理係動作時脈之1週期左右，且為數十奈秒左右之處理延遲。
因此，與由後段之應用程式處理器80進行修正處理之情形相比，可大幅縮短處理延遲。順帶一提，於由後段之應用程式處理器80進行修正處理之情形時，由於是將柱狀圖之相關資料儲存於記憶體而進行處理，故系統整體之處理延遲成為訊框單位，於驅動頻率為60 fps之受光裝置中，處理延遲為17毫秒左右。
圖11B顯示修正前之柱狀圖之相關資料與修正後之柱狀圖之相關資料之時間軸方向(BIN方向)之位置關係。此處，例示將柱數為3之柱狀圖整體地於BIN方向(時間軸方向)僅位移1BIN的量之情形。自圖11B可知，修正值OFST之修正係以柱單位執行。另，此處，雖將修正值OFST之修正設為柱單位，但並非限定於柱單位，可將例如柱之一半設為單位，亦可進而提高解析度。
[實施例2] 實施例2係實施例1之變化例，且係自各像素50至時間計測部(TDC)720 ～72n-1 之延遲於受光部60之面內顯示線性之傾向之情形之例。
此處，於圖12A所示之受光部60之n列m行之像素排列中，相對於時間計測部720 ～72n-1 最近之第m-1行之像素50與最遠之第0行之像素50之間之各像素之延遲量，如圖12B所示為線性。
如此，於各像素50至時間計測部720 ～72n-1 之延遲於面內顯示線性之傾向之情形時，於實施例2中，藉由線性內插，自受光部60之端部之像素50、即對於距離時間計測部720 ～72n-1 最遠之第1行之像素50之延遲之修正值，算出其他像素50即像素行0與像素行m-1之間之像素50之修正值。
根據藉由線性內插求得修正值之實施例2，於顯示面內延遲差異之修正處理之流程之圖11A之流程圖中，亦可較實施例1之情形亦為縮短步驟S11之取得修正值所需之時間。
[實施例3] 實施例3係實施例1之變化例，且係對所有柱狀圖共通之延遲亦進行修正處理之例。此處，作為「所有柱狀圖共通之延遲」，可例示電路之處理延遲、受光裝置30之外部、具體而言即傳送使圖2A所示之光源20之雷射光源22發光之觸發信號之配線之延遲等。
實施例1中，依每個柱狀圖進行不同之延遲修正。然而，除面內延遲以外，亦存在上述之所有柱狀圖共通之延遲。且，若存在所有柱狀圖共通之延遲，則於受光裝置30所計測之距離與實際之距離之間，會產生所有柱狀圖共通之延遲量之誤差。
因此，實施例3中，依每個柱狀圖進行不同之延遲修正，且對與所有柱狀圖共通之延遲對應之所有柱狀圖使用共通之系統修正值，而亦對所有柱狀圖共通之延遲進行修正處理。關於系統修正值，例如可預先算出以光速除以受光裝置30所計測之距離與實際之距離之差量(誤差量)之值。
圖13顯示實施例3之情形之修正前後之柱狀圖之相關資料之時間軸方向(BIN方向)之位置關係。此處，對與像素列0對應之柱狀圖製作部730 所製作之柱狀圖0 (Hist0 )、及與像素列n-1對應之柱狀圖製作部73n-1 所製作之柱狀圖n-1 (Histn-1 )進行圖示。
圖13中，實線之箭頭表示依每個柱狀圖個別地進行修正之情形之差異修正值，虛線之箭頭表示對所有柱狀圖共通地進行修正之情形之系統修正值。於本例中，雖以柱單位進行延遲修正，但並非限定於柱單位，可將例如柱之一半作為單位，亦可進而提高解析度。
根據實施例3，除依每個柱狀圖不同之延遲修正以外，亦可對所有柱狀圖共通之延遲進行修正，故即使存在所有柱狀圖共通之延遲，亦可準確地計測實際之距離。
[實施例4] 實施例4係於對柱狀圖製作部730 ～73n-1 寫入柱狀圖之相關資料時，進行面內延遲差異之修正處理之例。圖14顯示實施例4之受光裝置30之構成。
如圖14所示，實施例4之受光裝置30構成為於柱狀圖製作部730 ～73n-1 之前段，具有進行面內延遲差異之修正處理之面內延遲修正部75。面內延遲修正部75係由記憶與受光部60內之像素50之位置對應之修正值之記憶部752、及設置於柱狀圖製作部730 ～73n-1 之各前段之n個加法器7540 ～754n-1 構成。
記憶部752藉由對應於n個時間計測部720 ～72n-1 之n個修正暫存器reg0 ～regn-1 (修正暫存器群)構成。於修正暫存器reg0 ～regn-1 ，與實施例1之情形同樣地，設定有用於修正面內延遲差異之修正值，具體而言即根據像素50至時間計測部720 ～72n-1 之距離之修正值。
n個加法器7540 ～754n-1 將時間計測部720 ～72n-1 之各計測值作為各一者之輸入，將設定於修正暫存器reg0 ～regn-1 之各修正值作為另一者之輸入。且，加法器7540 ～754n-1 藉由對時間計測部720 ～72n-1 之各計測值加上每個柱狀圖之修正暫存器reg0 ～regn-1 之各修正值，而對面內延遲差異進行修正處理。
如此，藉由於對柱狀圖製作部730 ～73n-1 寫入柱狀圖之相關資料時進行修正處理之實施例4，亦與於自柱狀圖製作部730 ～73n-1 讀取柱狀圖之相關資料時進行修正處理之實施例1同樣地，可對面內延遲差異進行修正處理。且，與實施例1之情形同樣地，與由後段之應用程式處理器80進行修正處理之情形相比，可大幅縮短處理延遲。
另，對於實施例4，亦可應用實施例2之技術，即藉由線性內插而自針對距時間計測部720 ～72n-1 最遠之第0行之像素50之延遲之修正值，算出第0行與第m-1行之間之像素50之修正值之技術，或可應用實施例3之技術，即對所有柱狀圖共通之延遲進行修正之技術。
＜本揭示之技術之應用例＞ 本揭示之技術可應用於各種製品。以下，對更具體之應用例進行說明。例如，本揭示之技術亦可作為搭載於汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、自行車、個人移動載具、飛機、無人機、船、機器人、建設機械、農業機械(曳引機)等任一種移動體之測距裝置而實現。
[移動體] 圖15係顯示可應用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統7000之概要構成例之方塊圖。車輛控制系統7000具備經由通信網路7010連接之複數個電子控制單元。於圖15所示之例，車輛控制系統7000具備驅動系統控制單元7100、車體系統控制單元7200、電池控制單元7300、車外資訊檢測單元7400、車內資訊檢測單元7500、及整合控制單元7600。連接該等複數個控制單元之通信網路7010亦可為依據例如CAN(Controller Area Network：控制器區域網路)、LIN(Local Interconnect Network：局部互聯網路)、LAN(Local Area Network：局部區域網路)或FlexRay(註冊商標)等任意規格之車載通信網路。
各控制單元具備：微電腦，其根據各種程式進行運算處理；記憶部，其記憶由微電腦執行之程式或各種運算所使用之參數等；及驅動電路，其驅動各種控制對象之裝置。各控制單元具備用於經由通信網路7010與其他控制單元之間進行通信之網路I/F(interface：介面)，並具備用於在車內外之裝置、感測器等之間，藉由有線通信或無線通信進行通信之通信I/F。圖15中，圖示微電腦7610、汎用通信I/F7620、專用通信I/F7630、測位部7640、信標接收部7650、車內機器I/F7660、聲音圖像輸出部7670、車載網路I/F7680及記憶部7690，作為整合控制單元7600之功能構成。亦與其他控制單元同樣地，具備微電腦、通信I/F及記憶部等。
驅動系統控制單元7100根據各種程式而控制與車輛之驅動系統關聯之裝置之動作。例如，驅動系統控制單元7100作為產生內燃機或驅動用馬達等之車輛之驅動力的驅動力產生裝置、用於將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力的制動裝置等之控制裝置發揮功能。驅動系統控制單元7100亦可具有作為ABS(Antilock Brake System：防滑煞車系統)或ESC(Electronic Stability Control：電子穩定控制)等之控制裝置之功能。
於驅動系統控制單元7100連接車輛狀態檢測部7110。於車輛狀態檢測部7110，包含例如檢測車體之軸旋轉運動之角速度之陀螺儀感測器、檢測車輛之加速度的加速度感測器、或用於檢測加速踏板之操作量、制動踏板之操作量、方向盤之操舵角、引擎轉速或車輪之旋轉速度等之感測器中之至少一者。驅動系統控制單元7100使用自車輛狀態檢測部7110輸入之信號進行運算處理，控制內燃機、驅動用馬達、電動動力轉向裝置或剎車裝置等。
車體系統控制單元7200根據各種程式而控制車體所裝備之各種裝置之動作。例如，車體系統控制單元7200作為免鑰匙門禁系統、智慧鑰匙系統、電動車窗裝置、或頭燈、尾燈、剎車燈、方向燈、霧燈等各種燈之控制裝置發揮功能。於此情形時，可對車體系統控制單元7200輸入自替代鑰匙之可攜式機發送之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元7200受理該等電波或信號之輸入，控制車輛之門鎖裝置、電動車窗裝置、及燈等。
電池控制單元7300根據各種程式而控制驅動用馬達之電力供給源即二次電池7310。例如對電池控制單元7300，自具備二次電池7310之電池裝置輸入電池溫度、電池輸出電壓或電池之剩餘容量等資訊。電池控制單元7300使用該等信號進行運算處理，進行二次電池7310之溫度調節控制或電池裝置所具備之冷卻裝置等之控制。
車外資訊檢測單元7400檢測搭載有車輛控制系統7000之車輛之外部資訊。例如，於車外資訊檢測單元7400連接攝像部7410及車外資訊檢測部7420中之至少一者。於攝像部7410包含ToF(Time of Flight)相機、立體照相機、單眼相機、紅外線相機及其他相機中之至少一者。於車外資訊檢測部7420，包含有例如用於檢測當前之氣候或氣象之環境感測器、或用於檢測搭載車輛控制系統7000之車輛之周圍之其他車輛、障礙物或行人等之周圍資訊檢測感測器中之至少一者。
環境感測器亦可為例如檢測雨天之雨滴感測器、檢測霧之霧感測器、檢測日照度之日照感測器、及檢測降雪之雪感測器中之至少一者。周圍資訊檢測感測器亦可為超音波感測器、雷達裝置及LIDAR(Light Detection and Ranging：光達、Laser Imaging Detection and Ranging：雷射雷達)裝置中之至少一者。該等攝像部7410及車外資訊檢測部7420可作為各自獨立之感測器乃至裝置而具備，亦可作為整合複數個感測器乃至裝置之裝置具備。
此處，圖16顯示攝像部7410及車外資訊檢測部7420之設置位置之例。攝像部7910、7912、7914、7916、7918設置於例如車輛7900之前鼻、側鏡、後保險桿、後門及車廂內之擋風玻璃之上部中之至少一個位置。前鼻所具備之攝像部7910及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部7918主要取得車輛7900之前方之圖像。側鏡所具備之攝像部7912、7914主要取得車輛7900之側方之圖像。後保險桿或後門所具備之攝像部7916主要取得車輛7900之後方之圖像。車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部7918主要用於前方車輛、或行人、障礙物、號誌機、交通標識或車道線等之檢測。
另，圖16顯示各個攝像部7910、7912、7914、7916之攝像範圍之一例。攝像範圍a表示設置於前鼻之攝像部7910之攝像範圍，攝像範圍b、c分別表示設置於側鏡之攝像部7912、7914之攝像範圍，攝像範圍d表示設置於後保險桿或後門之攝像部7916之攝像範圍。例如，藉由使由攝像部7910、7912、7914、7916拍攝到之圖像資料重合，可獲得自上方觀察車輛7900之俯瞰圖像。
設置於車輛7900之前、後、側、角落及車廂內之擋風玻璃之上部之車外資訊檢測部7920、7922、7924、7926、7928、7930亦可為例如超音波感測器或雷達裝置。設置於車輛7900之前鼻、後保險桿、後門及車廂內之擋風玻璃之上部之車外資訊檢測部7920、7926、7930亦可為例如LIDAR裝置。該等車外資訊檢測部7920～7930主要用於檢測前方車輛、行人或障礙物等。
返回圖15接續說明。車外資訊檢測單元7400使攝像部7410拍攝車外之圖像，接收拍攝到之圖像資料。又，車外資訊檢測單元7400自所連接之車外資訊檢測部7420接收檢測資訊。於車外資訊檢測部7420為超音波感測器、雷達裝置或LIDAR裝置之情形時，車外資訊檢測單元7400發送超音波或電磁波等，並接收經接收之反射波之資訊。車外資訊檢測單元7400亦可基於接收到之資訊，進行人、車、障礙物、標識或路面上之文字等之物體檢測處理或距離檢測處理。車外資訊檢測單元7400亦可基於接收到之資訊，進行辨識降雨、霧或路面狀況等之環境辨識處理。車外資訊檢測單元7400亦可基於接收到之資訊，算出至車外之物體之距離。
又，車外資訊檢測單元7400亦可基於接收到之圖像資料，進行辨識人、車、障礙物、標識或路面上之文字等之圖像辨識處理或距離檢測處理。車外資訊檢測單元7400亦可對接收到之圖像資料進行畸變修正或對位等之處理，並合成由不同之攝像部7410拍攝到之圖像資料，產生俯瞰圖像或全景圖像。車外資訊檢測單元7400亦可使用由不同之攝像部7410拍攝到之圖像資料，進行視點轉換處理。
車內資訊檢測單元7500檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元7500，連接例如檢測駕駛員之狀態之駕駛員狀態檢測部7510。駕駛員狀態檢測部7510亦可包含拍攝駕駛員之相機、檢測駕駛員之生物體資訊之生物體感測器或收集車廂內之聲音之麥克風等。生物體感測器設置於例如座面或方向盤等，檢測坐於座席之搭乘者或手握方向盤之駕駛員之生物體資訊。車內資訊檢測單元7500基於自駕駛員狀態檢測部7510輸入之檢測資訊，可算出駕駛員之疲勞度或注意力集中度，亦可判別駕駛員是否打瞌睡。車內資訊檢測單元7500亦可對收集到之聲音信號進行消除雜訊處理等之處理。
整合控制單元7600根據各種程式而控制車輛控制系統7000內之動作全體。於整合控制單元7600連接輸入部7800。輸入部7800藉由例如觸控面板、按鈕、麥克風、開關或操作桿等可由搭乘者進行輸入操作之裝置而實現。對整合控制單元7600，亦可輸入藉由對由麥克風輸入之聲音進行聲音辨識而獲得之資料。輸入部7800可為例如利用紅外線或其他電波之遙控控制裝置，亦可為對應於車輛控制系統7000之操作之行動電話或PDA(Personal Digital Assistant：個人數位助理)等之外部連接機器。輸入部7800亦可為例如相機，於此情形時搭乘者可藉由手勢輸入資訊。或，搭乘者亦可輸入藉由檢測所裝設之穿戴式裝置之動作而獲得之資料。進而，輸入部7800亦可包含例如輸入控制電路等，其使用上述輸入部7800並基於由搭乘者等輸入之資訊而產生輸入信號，輸出至整合控制單元7600。搭乘者等藉由操作該輸入部7800，對車輛控制系統7000輸入各種資料或指示處理動作。
記憶部7690亦可包含記憶由微電腦執行之各種程式之ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、及記憶各種參數、運算結果、感測器值等之RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)。又，記憶部7690亦可藉由HDD(Hard Disk Drive：硬磁碟驅動器)等磁性記憶元件、半導體記憶元件、光記憶元件或光磁性記憶元件等實現。
汎用通信I/F7620係中介存在於外部環境7750之各種機器之間之通信之汎用的通信I/F。汎用通信I/F7620亦可安裝GSM(註冊商標)(Global System of Mobile communications：全球行動通信系統)、WiMAX、LTE(Long Term Evolution：長期演進技術)或LTE-A(LTE-Advanced(Long Term Evolution–Advanced)：長期演進技術升級版)等蜂巢式通信協定、或無線LAN(Local Area Network：區域網路)(亦稱為Wi-Fi(註冊商標))、Bluetooth(註冊商標)等其他無線通信協定。汎用通信I/F7620亦可經由基地台或存取點，連接於存在於外部網路(例如網際網路、雲端網路或業者固有之網路)上之機器(例如應用程式伺服器或控制伺服器)。又，汎用通信I/F7620亦可使用例如P2P(Peer To Peer：點對點)技術，與存在於車輛之附近之終端(例如駕駛員、行人或店鋪之終端、或MTC(Machine Type Communication：機器型通訊)終端)連接。
專用通信I/F7630係支援以使用於車輛為目的而制定之通信協定之通信I/F。專用通信I/F7630亦可安裝將下位層之IEEE802.11p與上位層之IEEE1609組合之WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment：車用環境無線存取)、DSRC(Dedicated Short Range Communications：專用短程通訊技術)、或蜂巢式通信協定等標準協定。典型而言，專用通信I/F7630執行包含車對車(Vehicle to Vehicle)通信、車輛對基礎設施(Vehicle to Infrastructure)通信、車輛對住家(Vehicle to Home)之通信及車輛對行人(Vehicle to Pedestrian)之通信中之一者以上之概念即V2X通信。
測位部7640接收例如來自GNSS(Global Navigation Satellite System：全球導航衛星系統)衛星之GNSS信號(例如來自GPS(Global Positioning System：全球定位系統)衛星之GPS信號)執行測位，產生包含車輛之緯度、經度及高度之位置資訊。另，測位部7640可藉由與無線存取點之信號交換而特定出當前位置，又亦可自具有測位功能之行動電話、PHS(Personal Handy-phone System：個人手持式電話系統)或智慧型手機之終端取得位置資訊。
信標接收部7650接收例如自設置於道路上之無線站台等發送之電波或電磁波，取得當前位置、塞車、禁止通行或所需時間等之資訊。另，信標接收部7650之功能亦可包含於上述專用通信I/F7630中。
車內機器I/F7660係中介微電腦7610與存在於車內之各種車內機器7760之間之連接之通信介面。車內機器I/F7660亦可使用無線LAN、Bluetooth(註冊商標)、NFC(Near Field Communication：近距離通訊)或WUSB(Wireless USB：無線USB)等無線通信協定而確立無線連接。又，車內機器I/F7660亦可經由未圖示之連接端子(及必要時為纜線)，確立USB(Universal Serial Bus：通用序列匯流排)、HDMI(註冊商標)(High-Definition Multimedia Interface：高清晰度多媒體介面)、或MHL(Mobile High-definition Link：移動高清晰度鏈接)等有線連接。車內機器7760亦可包含例如搭乘者所具有之行動機器或穿戴式機器、或被搬入或裝設於車輛之資訊機器中之至少一者。又，車內機器7760亦可包含進行直至任意之目的地之路徑探索之導航裝置。車內機器I/F7660於與該等車內機器7760之間，交換控制信號或資料信號。
車載網路I/F7680係中介微電腦7610與通信網路7010之間之通信之介面。車載網路I/F7680根據由通信網路7010支援之特定之協定而收發信號等。
整合控制單元7600之微電腦7610基於經由汎用通信I/F7620、專用通信I/F7630、測位部7640、信標接收部7650、車內機器I/F7660及車載網路I/F7680中之至少一者取得之資訊，根據各種程式而控制車輛控制系統7000。例如，微電腦7610亦可基於取得之車內外之資訊，運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等之控制目標值，對驅動系統控制單元7100輸出控制指令。例如，微電腦7610亦可進行以實現包含車輛之避開碰撞或緩和衝擊、基於車間距離之追隨行駛、維持車速行駛、車輛之碰撞警告、或車輛之車道偏離警告等之ADAS(Advanced Driver Assistance System：先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。又，微電腦7610亦可藉由基於取得之車輛之周圍之資訊而控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，進行以不受限於駕駛員之操作而自律地行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
微電腦7610亦可基於經由汎用通信I/F7620、專用通信I/F7630、測位部7640、信標接收部7650、車內機器I/F7660及車載網路I/F7680中之至少一者取得之資訊，產生車輛與周邊之構造物、人物等物體之間之3維距離資訊，製作包含車輛之當前位置之周邊資訊之局域地圖資訊。又，微電腦7610亦可基於取得之資訊，預測車輛碰撞、行人等接近或進入禁止通行之道路等危險，產生警告用信號。警告用信號亦可為用於使例如警示音產生、或使警示燈點亮之信號。
聲音圖像輸出部7670向可對車輛之搭乘者或車外視覺或聽覺化地通知資訊之輸出裝置發送聲音及圖像中之至少一者之輸出信號。圖15之例中，例示聲頻揚聲器7710、顯示部7720及儀錶板7730作為輸出裝置。顯示部7720亦可包含例如車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。顯示部7720亦可具有AR(Augmented Reality：擴增實境)顯示功能。輸出裝置亦可為該等裝置以外之頭戴式耳機、供搭乘者裝設之眼鏡型顯示器等之穿戴式裝置、投影儀或燈等其他裝置。於輸出裝置為顯示裝置之情形時，顯示裝置以文字、影像、表格、圖表等各種形式，視覺化地顯示藉由微電腦7610所進行之各種處理所得之結果或自其他控制單元接收到之資訊。又，於輸出裝置為聲音輸出裝置之情形時，聲音輸出裝置將包含經再生之聲音資料或音響資料等之音頻信號轉換為類比信號而聽覺化地輸出。
另，於圖15所示之例中，經由通信網路7010連接之至少二個控制單元亦可作為一個控制單元而一體化。或，各個控制單元亦可由複數個控制單元構成。進而，車輛控制系統7000亦可具備未圖示之其他控制單元。又，於上述說明中，亦可使其他控制單元具有任一之控制單元所擔負之功能之一部分或全部。即，只要是經由通信網路7010進行資訊之收發，則特定之運算處理亦可由任一控制單元進行。同樣地，連接於任一控制單元之感測器或裝置可連接於其他控制單元，且複數個控制單元可經由通信網路7010相互地收發檢測資訊。
以上，對可應用本揭示之技術之車輛控制系統之一例進行說明。本揭示之技術可應用於以上說明之構成中之例如攝像部7910、7912、7914、7916、7918、車外資訊檢測部7920、7922、7924、7926、7928、7930、駕駛員狀態檢測部7510等。且，藉由應用本揭示之技術，可實現對於受光裝置之面內延遲差異優異之修正處理，故可建構可高速應答之車輛控制系統。更具體而言，由於可抑制於同一面內對每個像素之位置之測距結果之偏差，故可準確地進行測距。其結果，可降低檢測對向車或行人時之測距誤差，可實現安全之車輛行駛。
＜本揭示可採取之構成＞ 本揭示可採取以下般之構成。
≪A.受光裝置≫ [A-1]一種受光裝置，其具備： 受光部，其具有配置為2維狀之複數個像素； 信號線，其連接於像素； 時間計測部，其連接於信號線，計測自發光指令時序至受光時序之時間； 柱狀圖製作部，其製作時間計測部所計測之計測值之柱狀圖； 記憶部，其記憶對應於受光部內之像素之位置的修正值； 修正處理部，其基於記憶於記憶部之修正值，對柱狀圖製作部所製作之柱狀圖進行修正處理；及 輸出部，其輸出由修正處理部予以修正處理之信號。 [A-2]如上述[A-1]之受光裝置，其中 修正值係基於像素至時間計測部之距離之值。 [A-3]如上述[A-2]之受光裝置，其中 基於對於受光部內之端部之像素之修正值，並藉由線性內插算出對於其他像素之修正值。 [A-4]如上述[A-1]至[A-3]中任一項之受光裝置，其中 柱狀圖製作部對應於受光部之像素列設置有複數個， 修正處理部對複數個柱狀圖製作部之各者所製作之每個柱狀圖進行修正處理。 [A-5]如上述[A-4]之受光裝置，其中 修正處理部以柱狀圖之柱單位進行修正處理。 [A-6]如上述[A-4]或[A-5]之受光裝置，其中 修正處理部對複數個柱狀圖製作部之各者所製作之所有柱狀圖使用共通之系統修正值進行修正處理。 [A-7]如上述[A-6]之受光裝置，其中 系統修正值係與於複數個柱狀圖製作部之各者所製作之所有柱狀圖中共通之延遲對應之值。 [A-8]如上述[A-1]至[A-7]中任一項之受光裝置，其中 記憶部包含對每個柱狀圖設定有修正值之修正暫存器群。 [A-9]如上述[A-8]之受光裝置，其中 修正處理部設置於柱狀圖製作部之後段， 藉由對柱狀圖製作部所製作之柱狀圖之柱值加上修正值而進行修正處理。 [A-10]如上述[A-8]之受光裝置，其中 修正處理部設置於柱狀圖製作部之前段， 藉由對時間計測部所計測之計測值加上修正值而進行修正處理。 [A-11]如上述[A-1]至[A-10]中任一項之受光裝置，其中 像素之受光元件包含根據光子之受光而產生信號之元件。 [A-12]如上述[A-1]至[A-11]中任一項之受光裝置，其中 受光部包含以複數個像素為單位之像素組， 信號線包含以複數條信號線為單位之信號線組，且 像素組所包含之複數個像素與信號線組所包含之複數條信號線分別1對1地連接。
≪B.測距裝置≫ [B-1]一種測距裝置，其具備： 光源，其對測定對象物照射光；及 受光裝置，其接收由測定對象物反射之光；且 受光裝置具備： 受光部，其具有配置為2維狀之複數個像素； 信號線，其連接於像素； 時間計測部，其連接於信號線，計測自發光指令時序至受光時序之時間； 柱狀圖製作部，其製作時間計測部所計測之計測值之柱狀圖； 記憶部，其記憶對應於受光部內之像素之位置的修正值； 修正處理部，其基於記憶於記憶部之修正值，對柱狀圖製作部所製作之柱狀圖進行修正處理；及 輸出部，其輸出由修正處理部予以修正處理之信號。 [B-2]如上述[B-1]之測距裝置，其中 修正值係基於像素至時間計測部之距離之值。 [B-3]如上述[B-2]之測距裝置，其中 基於對於受光部內之端部之像素之修正值，藉由線性內插算出對於其他像素之修正值。 [B-4]如上述[B-1]至[B-3]中任一項之測距裝置，其中 柱狀圖製作部對應於受光部之像素列設置有複數個， 修正處理部對複數個柱狀圖製作部之各者所製作之每個柱狀圖進行修正處理。 [B-5]如上述[B-4]之測距裝置，其中 修正處理部以柱狀圖之柱單位進行修正處理。 [B-6]如上述[B-4]或[B-5]之測距裝置，其中 修正處理部對複數個柱狀圖製作部之各者所製作之所有柱狀圖使用共通之系統修正值進行修正處理。 [B-7]如上述[B-6]之測距裝置，其中 系統修正值係與於複數個柱狀圖製作部之各者所製作之所有柱狀圖中共通之延遲對應之值。 [B-8]如上述[B-1]至[B-7]中任一項之測距裝置，其中 記憶部包含對每個柱狀圖設定有修正值之修正暫存器群。 [B-9]如上述[B-8]之測距裝置，其中 修正處理部設置於柱狀圖製作部之後段， 藉由對柱狀圖製作部所製作之柱狀圖之柱值加上修正值而進行修正處理。 [B-10]如上述[B-8]之測距裝置，其中 修正處理部設置於柱狀圖製作部之前段， 藉由對時間計測部所計測之計測值加上修正值而進行修正處理。 [B-11]如上述[B-1]至[B-10]中任一項之測距裝置，其中 像素之受光元件包含根據光子之受光而產生信號之元件。 [B-12]如上述[B-1]至[B-11]中任一項之測距裝置，其中 受光部包含以複數個像素為單位之像素組， 信號線包含以複數條信號線為單位之信號線組， 像素組所包含之複數個像素與信號線組所包含之複數條信號線分別1對1地連接。
1‧‧‧測距裝置 10‧‧‧被攝體(測定對象物) 20‧‧‧光源 21‧‧‧雷射驅動器 22‧‧‧雷射光源 23‧‧‧擴散透鏡 30‧‧‧受光裝置 31‧‧‧受光透鏡 32‧‧‧光感測器 33‧‧‧邏輯電路 40‧‧‧控制部 50‧‧‧像素 51‧‧‧SPAD元件 52‧‧‧端子 53‧‧‧端子 54‧‧‧CMOS反相器 60‧‧‧受光部 61‧‧‧信號 70‧‧‧測距控制部 71‧‧‧多工器(MUP) 72(720～72n-1)‧‧‧時間計測部(TDC) 73(730～73n-1)‧‧‧柱狀圖製作部 74‧‧‧輸出部 75‧‧‧面內延遲修正部 80‧‧‧應用程式處理器 741‧‧‧多工器(MUP) 742‧‧‧控制計數器 751‧‧‧位址計數器 752‧‧‧記憶部 753‧‧‧多工器(MUX) 754(7540～754n-1)‧‧‧加法器 7000‧‧‧車輛控制系統 7010‧‧‧通信網路 7100‧‧‧驅動系統控制單元 7110‧‧‧車輛狀態檢測部 7200‧‧‧車體系統控制單元 7300‧‧‧電池控制單元 7310‧‧‧二次電池 7400‧‧‧車外資訊檢測單元 7410‧‧‧攝像部 7420‧‧‧車外資訊檢測部 7500‧‧‧車內資訊檢測單元 7510‧‧‧駕駛員狀態檢測部 7600‧‧‧整合控制單元 7610‧‧‧微電腦 7620‧‧‧汎用通信I/F 7630‧‧‧專用通信I/F 7640‧‧‧測位部 7650‧‧‧信標接收部 7660‧‧‧車內機器I/F 7670‧‧‧聲音圖像輸出部 7680‧‧‧車載網路I/F 7690‧‧‧記憶部 7710‧‧‧聲頻揚聲器 7720‧‧‧顯示部 7730‧‧‧儀錶面板 7750‧‧‧外部環境 7760‧‧‧車內機器 7800‧‧‧輸入部 7900‧‧‧車輛 7910‧‧‧攝像部 7912‧‧‧攝像部 7914‧‧‧攝像部 7916‧‧‧攝像部 7918‧‧‧攝像部 7920‧‧‧車外資訊檢測部 7922‧‧‧車外資訊檢測部 7924‧‧‧車外資訊檢測部 7926‧‧‧車外資訊檢測部 7928‧‧‧車外資訊檢測部 7930‧‧‧車外資訊檢測部 ADDR‧‧‧位址 a‧‧‧攝像範圍 BIN‧‧‧柱值 b‧‧‧攝像範圍 C‧‧‧電容元件 c‧‧‧攝像範圍 DATA‧‧‧資料 d‧‧‧攝像範圍 Hist‧‧‧柱狀圖製作部 Hist0～Histn-1‧‧‧柱狀圖0～柱狀圖n-1 OFST‧‧‧ 修正量 QL‧‧‧P型MOS電晶體 Qn‧‧‧N型MOS電晶體 Qp‧‧‧P形MOS電晶體 S11～S13‧‧‧步驟 T‧‧‧脈衝寬度 t‧‧‧計測時間 VCA‧‧‧陰極電壓 VBD‧‧‧陽極電壓 Vbd‧‧‧陽極電壓 VEX‧‧‧過剩偏量電壓 VDD‧‧‧電源電壓
圖1係顯示本揭示之一實施形態之測距裝置之概略構成圖。 圖2A及圖2B係顯示本揭示之一實施形態之測距裝置之具體之構成之方塊圖。 圖3係顯示使用SPAD元件之受光裝置之基本之像素電路之電路圖。 圖4A係顯示SPAD元件之PN接合之電流-電壓特性之特性圖，圖4B係供說明像素電路之電路動作之波形圖。 圖5係顯示受光裝置之受光部之構成之一例之概略平面圖。 圖6顯示受光裝置之測距控制部之基本構成之方塊圖。 圖7係對2維之面內延遲差異進行說明之圖。 圖8係顯示實施例1之受光裝置之構成之方塊圖。 圖9係顯示實施例1之受光裝置之面內延遲修正部之構成之一例之方塊圖。 圖10係顯示柱狀圖之相關資料DATA、柱狀圖之位址ADDR、修正值OFST、及修正後之每個柱狀圖之柱值BIN之時序關係之時序圖。 圖11A係顯示實施例1之受光裝置之面內延遲差異之修正處理之流程之流程圖，圖11B係顯示實施例1之情形之修正前後之柱狀圖之相關資料之時間軸方向之位置關係之圖。 圖12A係針對實施例2之情形之各像素對於時間計測部之位置關係之說明圖，圖12B係各像素至時間計測部之延遲於面內為線性之說明圖。 圖13係顯示實施例3之情形之修正前後之柱狀圖之相關資料之時間軸方向之位置關係之圖。 圖14係顯示實施例4之受光裝置之構成之方塊圖。 圖15係顯示可應用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統之概略之構成例之方塊圖。 圖16係顯示測距裝置之設置位置之例之圖。
50‧‧‧像素
60‧‧‧受光部
61‧‧‧信號線

Claims (13)

  1. 一種受光裝置，其具備：受光部，其具有配置為2維狀之複數個像素；信號線，其連接於上述像素；時間計測部，其連接於上述信號線，計測自發光指令時序至受光時序之時間；柱狀圖製作部，其製作上述時間計測部所計測之計測值之柱狀圖；記憶部，其記憶對應於上述受光部內之上述像素之位置的修正值；修正處理部，其基於記憶於上述記憶部之上述修正值，對上述柱狀圖製作部所製作之上述柱狀圖進行修正處理；及輸出部，其輸出由上述修正處理部予以修正處理之信號；且上述受光部包含以複數個上述像素為單位之像素組，上述信號線包含以複數條上述信號線為單位之信號線組，上述像素組所包含之複數個上述像素與上述信號線組所包含之複數條上述信號線分別1對1地連接。
  2. 如請求項1之受光裝置，其中上述修正值係基於上述像素至上述時間計測部之距離之值。
  3. 如請求項2之受光裝置，其中基於對於上述受光部內之端部之上述像素之上述修正值，藉由線性內插算出對於其他上述像素之上述修正值。
  4. 如請求項1之受光裝置，其中上述柱狀圖製作部對應於上述受光部之像素列設置有複數個，上述修正處理部對複數個上述柱狀圖製作部之各者所製作之每個上述柱狀圖進行修正處理。
  5. 如請求項4之受光裝置，其中上述修正處理部以上述柱狀圖之柱單位進行修正處理。
  6. 如請求項4之受光裝置，其中上述修正處理部對複數個上述柱狀圖製作部之各者所製作之所有上述柱狀圖使用共通之系統修正值進行修正處理。
  7. 如請求項6之受光裝置，其中上述系統修正值係與於複數個上述柱狀圖製作部之各者所製作之所有上述柱狀圖中共通之延遲對應之值。
  8. 如請求項1之受光裝置，其中上述記憶部包含對每個上述柱狀圖設定有上述修正值之修正暫存器群。
  9. 如請求項8之受光裝置，其中上述修正處理部設置於上述柱狀圖製作部之後段， 藉由對上述柱狀圖製作部所製作之上述柱狀圖之柱值加上上述修正值而進行修正處理。
  10. 如請求項8之受光裝置，其中上述修正處理部設置於上述柱狀圖製作部之前段，藉由對上述時間計測部所計測之計測值加上上述修正值而進行修正處理。
  11. 如請求項1之受光裝置，其中上述像素之受光元件包含根據光子之受光而產生信號之元件。
  12. 如請求項1之受光裝置，其中上述像素組包含x個像素作為上述複數個上述像素，上述信號線組包含x條信號線作為上述複數條上述信號線，以上述像素組之第1個像素與上述信號線組之第1條信號線連接，上述像素組之第2個像素與上述信號線組之第2條信號線連接，上述像素組之第x個像素與上述信號線組之第x條信號線連接之方式依順序連接。
  13. 一種測距裝置，其具備：光源，其對測定對象物照射光；及受光裝置，其接收由上述測定對象物反射之光；且上述受光裝置具備：受光部，其具有配置為2維狀之複數個像素；信號線，其連接於上述像素； 時間計測部，其連接於上述信號線，計測自發光指令時序至受光時序之時間；柱狀圖製作部，其製作上述時間計測部所計測之計測值之柱狀圖；記憶部，其記憶對應於上述受光部內之上述像素之位置的修正值；修正處理部，其基於記憶於上述記憶部之上述修正值，對上述柱狀圖製作部所製作之上述柱狀圖進行修正處理；及輸出部，其輸出由上述修正處理部予以修正處理之信號；且上述受光部包含以複數個上述像素為單位之像素組，上述信號線包含以複數條上述信號線為單位之信號線組，上述像素組所包含之複數個上述像素與上述信號線組所包含之複數條上述信號線分別1對1地連接。
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