WO2020184224A1 - 距離測定装置及びスキュー補正方法 - Google Patents

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WO2020184224A1
WO2020184224A1 PCT/JP2020/008368 JP2020008368W WO2020184224A1 WO 2020184224 A1 WO2020184224 A1 WO 2020184224A1 JP 2020008368 W JP2020008368 W JP 2020008368W WO 2020184224 A1 WO2020184224 A1 WO 2020184224A1
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unit
correction
distance measuring
measuring device
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PCT/JP2020/008368
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智宏 松本
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating

Definitions

  • This technology relates to a distance measuring device and a skew correction method.
  • a distance measuring device (sometimes called a distance measuring sensor) that measures the distance to an object (object) based on ToF (Time of Flight) is known.
  • TOF generally includes direct TOF (dTOF) and indirect TOF (iTOF).
  • Direct ToF emits pulsed light from a light emitting element, receives reflected light from an object irradiated with a single pulsed light by a light receiving element called SPAD (Single Photon Avalanche Diode), and detects photons, which are generated by this. It is a technology to measure the arrival time of reflected light and calculate the distance to an object by converting the carrier into an electric signal pulse using Avalanche multiplication and inputting this to TDC (Time to Digital Converter). ..
  • the indirect ToF emits pulsed light from a light emitting element, detects the electric charge generated by the reflected light from the object, and utilizes a semiconductor element structure in which the accumulated amount of the electric charge changes depending on the arrival timing of the light. Measure the flight time of.
  • a distance measuring device using SPAD creates a histogram in which the reactions of several SPADs constituting a pixel are added for each time period divided according to the sampling frequency for a single pulsed light, and the peak value is calculated from the histogram. The distance is calculated by adopting the corresponding time.
  • Such a distance measuring device can obtain an imaging frame (distance image) having distance information for each pixel in real time by reading out photons for each pixel array arranged in a line.
  • Patent Document 1 can measure the time difference from the timing when the pixel receives light to the timing when the time measuring unit inputs the light receiving signal as the delay time on the light receiving side, but manufactures a semiconductor device. Since the skew (slow speed) between signals, which occurs due to problems such as variation and the length of signal lines in circuit design, is not taken into consideration, there is a problem that an error may be included in the TOF distance measurement accuracy.
  • the present disclosure provides a distance measuring device and a skew correction method capable of suppressing a decrease in TOF measurement accuracy depending on skew between signals on a circuit wiring.
  • the technology according to the present disclosure may be configured to include the following specific matters or technical features.
  • the technique according to the present disclosure is connected to a light receiving unit having a plurality of pixels and a reference signal line connected to a specific pixel among the plurality of pixels, and first emission control for the light emitting unit.
  • a reference time measuring unit that measures a reference time value from the first light emission timing to the light reception timing in the specific pixel, and a signal main line connected to the specific pixel are connected to the first light emission timing.
  • the technique according to the present disclosure is a skew correction method for correcting skew between signal lines in a distance measuring device.
  • the method from the first light emission timing by the first light emission control to the light emitting unit to the light reception timing in the specific pixel via a reference signal line connected to a specific pixel among a plurality of pixels in the light receiving unit.
  • To measure the reference time value of the above to measure a predetermined time value from the first light emission timing to the light reception timing via the signal main line connected to the specific pixel, and to measure the reference time value.
  • the correction value for the signal main line is calculated and stored based on the above-mentioned predetermined time value, and the above-mentioned identification is performed in response to the second light emission control for the light emitting unit based on the stored correction value. It includes correcting the slow speed of the signal output from the pixel of the above signal via the signal main line.
  • the means does not simply mean a physical means, but also includes a case where the function of the means is realized by software. Further, the function of one means may be realized by two or more physical means, or the function of two or more means may be realized by one physical means.
  • a system is a device in which a plurality of devices (or functional modules that realize a specific function) are logically assembled or combined, and each device or functional module is composed of a single device. It does not matter whether it is composed of multiple objects.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present technology.
  • the distance measuring device 1 is based on an electric signal pulse obtained by emitting pulsed light from a light emitting element and receiving reflected light from an object OBJ irradiated with the pulsed light by a light receiving element called SPAD (Single Photon Avalanche Diode).
  • SPAD Single Photon Avalanche Diode
  • This is a so-called direct TOF type ranging sensor that measures the distance to an object OBJ (object or subject).
  • the imaging unit is a form of the distance measuring device 1.
  • the distance measuring device 1 includes, for example, components such as a control unit 10, a driver unit 20, a light emitting unit 30, a light receiving unit 40, and a distance measuring processing unit 50. These components can be integrally configured as, for example, a system-on-chip (SoC) such as a CMOS LSI, but for example, some components such as a light emitting unit 30 and a light receiving unit 40 are configured as separate LSIs. May be done.
  • the distance measuring device 1 also includes a communication interface unit (communication IF unit) 60 for outputting data (distance measuring data) related to the distance calculated by the distance measuring processing unit 50 to the outside.
  • SoC system-on-chip
  • the distance measuring device 1 also includes a communication interface unit (communication IF unit) 60 for outputting data (distance measuring data) related to the distance calculated by the distance measuring processing unit 50 to the outside.
  • the distance measuring device 1 is configured to be able to communicate with a host IC arranged outside via the communication interface unit 60. Further, although not shown, the distance measuring device 1 may be provided with a temperature sensor for detecting a change in the operating environment, for example, temperature.
  • the control unit 10 is a component that comprehensively controls the operation of the distance measuring device 1.
  • the control unit 10 includes, for example, a clock generation unit 12, a control signal generation unit 14, and a correction processing unit 16.
  • the clock generation unit 12 generates a clock that controls the operation of the distance measuring device 1.
  • the clock generation unit 12 may include, for example, a clock oscillator and a PLL circuit.
  • the clock generation unit 12 outputs the generated clock to, for example, the control signal generation unit 14 and the distance measuring processing unit 50.
  • the control signal generation unit 14 generates and outputs control signals for each of the driver unit 20 and the light receiving unit 40. Specifically, the control signal generation unit 14 outputs a control signal for causing the light emitting unit 30 to emit light at a predetermined timing to the driver unit 20, and at the timing of the light emission, for each line from the light receiving unit 40. A control signal for synchronizing the read timing is output to the light receiving unit 40.
  • the correction processing unit 16 calculates a correction value based on the skew (slow speed) between the signals on the wiring between the light receiving unit 40 and the distance measuring processing unit 50.
  • the correction processing unit 16 stores the calculated correction value in the correction table 300 on the memory as shown in FIG. 3, for example. Further, the correction processing unit 16 reads the correction value from the correction table 300 during the distance measurement and outputs the correction value to the distance calculation unit 56 described later. The details of the correction processing unit 16 will be described later.
  • the driver unit 20 drives the light emitting element of the light emitting unit 30.
  • the driver unit 20 outputs a predetermined trigger pulse, thereby driving the light emitting element of the light emitting unit 30.
  • the pulsed light can typically have a pulse width of several to tens of ns, but is not limited to this.
  • the light emitting unit 30 includes a light source that emits or emits laser pulsed light (hereinafter referred to as “pulse light”) for TOF distance measurement with respect to the target area.
  • the pulsed light used for such distance measurement is sometimes referred to as active light.
  • the light source may be, for example, an end face emitting semiconductor laser or a surface emitting semiconductor laser.
  • the light source of the light emitting unit 30 can spatially emit light toward the target area.
  • the light emitting unit 30 is provided outside the LSI chip, but the present invention is not limited to this, and the light emitting unit 30 may be configured by an on chip.
  • the light receiving unit 40 is a sensor that outputs an electric signal pulse in response to light incident from the target area.
  • the incident light may include ambient light acting as ambient light for distance measurement and reflected light from the object OBJ irradiated by the pulsed light emitted by the light emitting unit 30.
  • an optical element such as a lens is provided in front of the light receiving surface of the light receiving unit 40 so that light can be efficiently received.
  • the light receiving unit 40 is a CMOS image sensor including a plurality of light receiving elements (SPADs) arranged in a two-dimensional array. That is, each SPAD detects incoming light (photons) and converts the carriers generated thereby into electrical signal pulses using avalanche multiplication.
  • An aggregate of several adjacent SPADs can be referred to as a pixel.
  • a pixel is composed of an aggregate of SPADs consisting of an arbitrary number of arrays (array patterns) such as adjacent 3 ⁇ 3, 6 ⁇ 6, and 9 ⁇ 9, and is not limited to these numbers.
  • the number of SPAD groups can be variable under the control of control unit 10.
  • a specific SPAD group (for example, a SPAD group in the one-line direction in the imaging frame) is activated according to the control signal of the control signal generation unit 14, whereby the electric signal pulse is read out. Therefore, the SPAD group of each line is sequentially activated in one frame time, and one imaging frame for the target area is formed by the electric signal pulses output from each of the activated SPAD groups.
  • the electric signal pulse read from the light receiving unit 40 is output to the distance measuring processing unit 50 via, for example, a signal line including a predetermined number of delay buffers BUF_DELAY (see FIG. 2).
  • a pixel selection switch 43 for reading an electric signal pulse from the selected pixel is provided at the output end of the light receiving unit 40.
  • the distance measuring processing unit 50 is a component that calculates (measures the distance) the distance to the object OBJ based on the pulsed light emitted by the light emitting unit 30 and the observed light received by the light receiving unit 40.
  • the ranging processing unit 50 is typically configured by a signal processing processor.
  • the distance measurement processing unit 50 includes a time-to-digital converter (TDC) unit 52, a histogram creation unit 54, and a distance calculation unit 56.
  • TDC time-to-digital converter
  • the TDC unit 52 is a component that converts the time from the time when the pulsed light is emitted to the time when the light is received by a specific SPAD (that is, the arrival time of the light) into a digital value.
  • the TDC unit 52 is an example of a time measurement unit.
  • the TDC unit 52 is composed of, for example, a TDC circuit 522 group provided for each specific SPAD group constituting a pixel, and in the present disclosure, the TDC unit 52 further includes a reference TDC circuit 521 (see FIG. 2). ).
  • the reference TDC circuit 521 is used to calculate a reference value for calculating the skew between signals, as will be described later.
  • each TDC circuit 522 of the TDC unit 52 includes, for example, an RS flip-flop, a course counter, and a fine counter.
  • the trigger pulse generated according to the control signal of the control signal generation unit 14 drives the light emitting unit 30 and at the same time sets the RS flip-flop, and the pulsed light emitted from the light emitting unit 30 is irradiated from the object OBJ.
  • the RS flip-flop is reset by the electric signal pulse generated by the SPAD that has received the reflected light of the above, whereby a signal having a pulse width corresponding to the TOF is generated.
  • the generated signal is counted by a course counter and a fine counter having predetermined time resolutions, and is output as a digital code.
  • Each of the course counter and the fine counter includes, for example, an inverter chain.
  • the histogram creation unit 54 creates a histogram based on the total value of the sampling values for each sampling time (bin) output by the TDC unit 52 (that is, the total value of photons output from the SPAD group corresponding to the pixel). It is a component to do.
  • the histogram creation unit 54 may include a histogram creation circuit 542 group corresponding to the TDC circuit 522 group.
  • the histogram creation unit 54 further includes a reference histogram creation circuit 541 (see FIG. 2).
  • the histogram is stored, for example, in a memory (not shown) as a kind of data structure or table.
  • Histograms are created in the number corresponding to the number of pixels based on the pulsed light emitted for each readout line in the imaging frame.
  • the histogram creation unit 54 outputs the sample value based on the created histogram to either the correction processing unit 16 or the distance calculation unit 56 according to the operation mode.
  • the histogram created by the histogram creation unit 54 is referred to by the correction processing unit 16 and the distance calculation unit 56.
  • the distance calculation unit 56 is a component that detects the peak value in the histogram based on the created histogram for each pixel and calculates the distance from the time corresponding to the peak value (that is, the arrival time). That is, if the reflected light when the pulsed light emitted from the light emitting unit 30 at a predetermined light emitting timing irradiates the object OBJ is received, the time from the light emitting timing to the light receiving timing is the time of the light up to the object OBJ. Since it is a round trip time, the distance to the object OBJ can be calculated for each pixel by multiplying this by c / 2 (c is the speed of light).
  • the distance calculation unit 56 sequentially outputs data (distance measurement data) related to the distance calculated for each pixel in each imaging frame to the communication interface unit 60.
  • the distance calculation unit 56 corrects the histogram by superimposing the correction value calculated by the correction processing unit 16 on the value of the histogram created prior to the calculation of the distance. As a result, the slow speed of the electric signal pulse read from the pixel due to the circuit design or the like is corrected.
  • the communication interface unit 60 is an interface circuit for outputting the calculated ranging data to an external host IC.
  • the communication interface unit 60 is an interface circuit compliant with MIPI (Mobile Industry Processor Interface), but is not limited to this.
  • MIPI Mobile Industry Processor Interface
  • SPI Serial Peripheral Interface
  • LVDS LVDS
  • SLVS-EC SLVS-EC
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining a skew correction process in a distance measuring device according to an embodiment of the present technology. That is, the figure shows a configuration centered on the components particularly related to the present technology among the various components shown in FIG.
  • each light receiving element 42 constituting a pixel typically includes an avalanche photodiode 421 for detecting photons, a current source 422, and an inverter 423.
  • the current source 422 is composed of, for example, a P-type MOSFET
  • the inverter 423 is composed of, for example, a CMOS inverter.
  • the light receiving element 42 is shown as being composed of one SPAD, but for example, a plurality of SPAD groups may be regarded as the light receiving element 42 referred to here.
  • Each light receiving element 42 is connected to the pixel selection switch 43.
  • a negative voltage Vbd to the extent that an avalanche multiplier occurs is applied to the anode side of the avalanche photodiode 422.
  • the electrons generated by this cause an avalanche multiplier, and a large current flows.
  • the voltage of the cathode of the avalanche photodiode 421 once fluctuates greatly toward the negative side, and the avalanche multiplier stops when the voltage between the cathode voltage and the negative voltage Vbd reaches the breakdown voltage.
  • the voltage of the cathode of the avalanche photodiode 421 which is a low voltage, is charged by the current source 422 and returns to the initial voltage again.
  • Such a voltage waveform is shaped by the inverter 423, and a pulse-shaped electric signal pulse with the arrival time of one photon as a reference point is generated.
  • the pixel selection switch 43 is in the closed (ON) state, the electric signal pulse is read out via the signal main line SL.
  • the first multiplexer MUX1 selectively connects any one of the plurality of light receiving elements 42 and the reference TDC circuit 521 during the correction value calculation process under the control of the control unit 10.
  • the signal line connecting the selected light receiving element 42 and the reference TDC circuit 521 is the reference signal line SL_REF.
  • the first multiplexer MUX1 is in the open state after the correction value calculation process.
  • the second multiplexer MUX2 operates as a pair with the first multiplexer. That is, the second multiplexer MUX2 has a histogram creation circuit 542 and a correction processing unit 16 corresponding to any signal line of the plurality of light receiving elements 42 during the correction value calculation processing under the control of the control unit 10. And selectively connect.
  • the second multiplexer MUX2 is in the open (OFF) state after the correction value calculation process.
  • the TDC unit 52 includes a reference TDC circuit 521 and a TDC circuit 522 corresponding to each pixel (that is, the light receiving element 42).
  • Each light receiving element 42 and each TDC circuit 522 are connected via a signal main line SL including a delay buffer BUF_DELAY having a predetermined number of stages.
  • the reference TDC circuit 521 is used to suppress an error in distance measurement accuracy due to the occurrence of skew between signals.
  • the connection ends of the signal main lines SL of the reference TDC circuit 521 and the TDC circuit 522 are referred to as nREF, n1, and n2.
  • the histogram creation unit 54 is also configured to include a reference histogram creation circuit 541 and a histogram creation circuit 542 provided corresponding to each pixel. Each histogram creation circuit 542 is selectively connected to either the correction processing unit 16 or the distance calculation unit 56 via the second multiplexer MUX2.
  • the correction processing unit 16 calculates data related to skew correction based on the reference histogram created by the reference histogram creation circuit 541 and the histogram created by each histogram creation circuit 542, and this is shown in FIG. 3, for example. It is held as a correction table 300. Specifically, the correction processing unit 16 calculates a reference value based on the reference histogram created by the reference histogram creation circuit 541, and calculates a sample value based on the histogram created by each histogram creation circuit 542. .. Typically, the reference and sample values can be the peak values of each histogram. Subsequently, the correction processing unit 16 calculates the correction value for each signal main line SL of the pixel based on the calculated reference value and each sample value.
  • the correction processing unit 16 outputs the correction value held in the correction table 300 to the distance calculation unit 56 during distance measurement.
  • the distance calculation unit 56 superimposes each correction value output from the correction processing unit 16 on the histogram value of the corresponding signal main line SL.
  • the correction processing unit 16 superimposes the correction value.
  • the configuration may be such that this is output to the distance calculation unit 56.
  • the correction processing unit 16 is described as a part of the control unit 10, but the present invention is not limited to this, and the correction processing unit 16 may be configured as, for example, a part of the distance measuring processing unit 50.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the correction value calculation process in the distance measuring device according to the embodiment of the present technology.
  • Such a process may be executed at a predetermined timing, for example, at the start of the operation of the distance measuring device 1, prior to the actual distance measurement process or in the actual distance measurement process.
  • a predetermined timing for example, at the start of the operation of the distance measuring device 1, prior to the actual distance measurement process or in the actual distance measurement process.
  • a change in the operating environment for example, a change in temperature or the like
  • the control unit 10 of the distance measuring device 1 first selects one pixel (that is, the light receiving element 42) corresponding to the signal main line SL to be skew-corrected (S401). That is, the control unit 10 closes the pixel selection switch 43 corresponding to the selected pixel and controls the first multiplexer MUX1 and the second multiplexer MUX2. Subsequently, the control unit 10 drives the light emitting unit 30 and the light receiving unit 40 to start the distance measuring process for calculating the correction value for the skew (S402).
  • the electric signal pulses read from the selected pixels of the light receiving unit 40 in response to the emission of light by the light emitting unit 30 are input to the reference TDC circuit 521 and the corresponding TDC circuit 522, and are converted into digital codes, respectively.
  • Each of the converted digital codes is input to the reference histogram creation circuit 541 and the corresponding histogram creation circuit 542.
  • the reference histogram creation circuit 541 and the corresponding histogram creation circuit 542 each create a histogram based on the input digital code (S403).
  • Each histogram created by the reference histogram creation circuit 541 and the corresponding histogram creation circuit 542 is input to the correction processing unit 16.
  • the correction processing unit 16 calculates a reference value and a sample value based on each input histogram (S404). That is, the correction processing unit 16 calculates the reference value based on the reference histogram created by the reference histogram creation circuit 541, and calculates the sample value based on the histogram created by the corresponding histogram creation circuit 542. .. The correction processing unit 16 stores the calculated reference value and sample value in the correction table 300.
  • the correction processing unit 16 calculates the correction value based on the calculated reference value and the sample value (S405). That is, the correction processing unit 16 calculates the difference between the reference value and the sample value, and determines this as the correction value.
  • the correction processing unit 16 stores the calculated correction value in the correction table 300.
  • the control unit 10 determines whether or not the correction values for the signal main lines SL of all the pixels have been calculated by the above series of processes (S406), and there is a signal main line SL of the pixels for which the correction values have not been calculated yet. When it is determined (No in S406), the process returns to the process of S401.
  • the correction value calculated for the signal main line SL of each pixel as described above is stored in the correction table 300.
  • the distance calculation unit 56 calculates a peak value based on the histogram output from each histogram creation circuit 542 during the actual distance measurement processing, and the distance information based on the peak value is the correction value calculated by the correction processing unit 16. By superimposing, the skew will be corrected.
  • the distance measuring device 1 may perform the correction value calculation process in a pseudo distance measuring process prior to the actual distance measuring process, or in the actual distance measuring process.
  • the distance measuring device 1 minimizes the influence of the error by superimposing the calculated correction value on the histogram immediately after the correction value is calculated. Can be suppressed to.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining a specific example of the correction value calculation process in the distance measuring device according to the embodiment of the present technology.
  • a histogram based on the corresponding digital code is shown on the right side for easy understanding.
  • the driven light emitting unit 30 emits pulsed light at a predetermined timing.
  • the selected and activated light receiving element 42 detects a photon, it converts it into an electric signal pulse and outputs it to the TDC unit 52 via the signal main line SL.
  • the control unit 10 controls the first multiplexer MUX1 and the second multiplexer MUX2 so that the output from the light receiving element 42 (1) is input to the correction processing unit 16.
  • the light receiving element 42 (1) generates an electric signal pulse in response to the emission of the pulsed light, and the generated electric signal pulse is input to the reference TDC circuit 521 via the reference signal line SL.
  • the reference TDC circuit 521 counts the input electric signal pulse by a counter having a predetermined time resolution, and generates a digital code having a predetermined number of bits based on the value counted within a predetermined time range. As an example, it is assumed that the reference TDC circuit 521 outputs "10", “10", “10” and “11” as digital codes (values converted to decimal numbers here for ease of understanding). Is shown.). The reference TDC circuit 521 outputs the generated digital code to the reference histogram creation circuit 541.
  • the reference histogram creation circuit 541 creates a reference histogram based on the digital code output from the reference TDC circuit 521. According to the above example, since the digital code "10" is 3 times (75%) and "11" is 1 time (25%), the reference histogram creation circuit 541 creates a reference histogram as shown in the figure. To do. The reference histogram creation circuit 541 outputs the created reference histogram to the correction processing unit 16.
  • the TDC circuit 522 (1) counts the input electric signal pulse by a counter having a predetermined time resolution, and based on the value counted within a predetermined time range, a digital code having a predetermined number of bits is generated. Generate.
  • the TDC circuit 522 (1) outputs "10", “11", “10", and "11” as digital codes.
  • the TDC circuit 522 (1) outputs the generated digital code to the histogram creation circuit 542 (1).
  • the histogram creation circuit 542 (1) creates a histogram based on the digital code output from the TDC circuit 522 (1). According to the above example, since the digital code "10" is twice (50%) and "11" is twice (50%), the histogram creation circuit 542 (1) produces a histogram as shown in the figure. create. The histogram creation circuit 542 (1) outputs the created histogram to the correction processing unit 16.
  • the correction processing unit 16 determines the correction value by calculating the skew based on the reference value and the sample value of the signal main line SL (1) with respect to the light receiving element 42 (1).
  • the skew appears as the difference between the reference value and the sample value with respect to the light receiving element 42 (1), and therefore the correction value itself is used to offset the skew.
  • control unit 10 controls the first multiplexer MUX1 and the second multiplexer MUX2 so that the output from the light receiving element 42 (2) is supplied to the correction processing unit 16.
  • an electric signal pulse is generated in the light receiving element 42 (2) in response to the emission of the pulsed light, and the generated electric signal pulse is input to the reference TDC circuit 521 via the reference signal line SL and is also input. It is input to the TDC circuit 522 (2) via the signal main line SL (2).
  • the reference TDC circuit 521 generates a digital code having a predetermined number of bits and outputs the digital code to the correction processing unit 16. As an example, it is assumed that the reference TDC circuit 521 outputs "10", “10", “10” and “11" as digital codes.
  • the reference TDC circuit 521 outputs the generated digital code to the reference histogram creation circuit 541.
  • the reference histogram creation circuit 541 creates a reference histogram based on the digital code output from the reference TDC circuit 521.
  • the reference histogram creation circuit 541 outputs the created histogram to the correction processing unit 16.
  • the TDC circuit 522 (2) generates "11", “11”, “11” and “10” as digital codes having a predetermined number of bits, and the histogram creation circuit 542 (2) generates them. A histogram is created based on the digital code, and this is output to the correction processing unit 16.
  • the distance measuring device 1 creates a correction table 300 in which the correction values for the signal main line SL of each pixel are stored. Therefore, the distance calculation unit 56 performs a predetermined distance calculation after superimposing the correction value read from the correction table 300 on the histogram value output from each histogram creation unit 54 during the actual distance measurement. As a result, the skew between the signals of the pixels cancels each other out, and it becomes possible to suppress the deterioration of the distance measurement accuracy due to the skew.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present technology. That is, the distance measuring device 1 shown in the figure is different from the distance measuring device 1 shown in FIG. 2 in that the distance measuring device 1 is configured to include the average value calculating unit 551 instead of the reference histogram creating circuit 541.
  • the second multiplexer MUX2 is provided between the TDC unit 52 and the histogram creation unit 54.
  • the average value calculation unit 551 is provided so as to receive the output from the reference TDC circuit 521 and the output from each TDC circuit 522 via the second multiplexer MUX2.
  • the average value calculation unit 551 calculates the average value based on the digital code input from the TDC unit 52 within a predetermined time range, and outputs the average value to the correction processing unit 16.
  • the average value calculation unit 551 divides the value obtained by cumulatively adding the digital codes sequentially output from the reference TDC circuit 521 within a predetermined time range by the cumulative total number of digital codes to average the average value. A value is calculated, and this is output to the correction processing unit 16 as a reference value.
  • the average value calculation unit 551 is the cumulative total number of digital codes obtained by accumulating the values obtained by cumulatively adding the digital codes sequentially output from the TDC circuit 522 corresponding to the pixels selected within a predetermined time range. The average value is calculated by dividing, and this is output to the correction processing unit 16 as a sample value. Since the correction processing unit 16 is the same as that of the above embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the same operation or advantage as that of the first embodiment can be achieved. That is, according to the present embodiment, during the actual distance measurement, the correction value is superimposed on the histogram value created by each histogram creating unit 54, so that the skew between the pixel signals cancels each other out. It becomes possible to suppress a decrease in distance measurement accuracy due to skew.
  • a distance measuring device provided with a plurality of reference TDC circuits 521 and a skew correction method are disclosed in consideration of the length of the wiring distance from each light receiving element 42 to the reference TDC circuit 521.
  • the skew of each signal line is corrected by sharing the signal line for a specific TDC circuit 522 and using the skew difference between different reference TDC circuits 521.
  • FIG. 7 and 8 are block diagrams showing an example of the configuration of the distance measuring device according to the embodiment of the present technology.
  • one reference TDC circuit is provided for each of a predetermined number of adjacent light receiving element 42 groups (for each of the four light receiving elements 42 in this example).
  • the pixel selection switch 43 connected to the light receiving element 42 is omitted for simplification. Further, since the function or configuration of each component is the same as that of the above-described embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the control unit 10 first selects the light receiving elements 42 (1) to (4) in sequence based on the reference TDC circuit 521 (1), so that the first multiplexer is selected. Controls MUX1 and a second multiplexer MUX2. As a result, the correction processing unit 16 acquires the reference value (1) by the reference TDC circuit 521 (1) and the sample value by each of the TDC circuits 522 (1) to (4) as in the above embodiment, and TDC. The correction value for the signal line to each of the circuits 522 (1) to (4) is calculated.
  • the control unit 10 first selects the light receiving elements 42 (4) to (8) in sequence with reference to the reference TDC circuit 521 (2). Controls the multiplexer MUX1 and the second multiplexer MUX2. It should be noted that since the light receiving element 42 (4) is adjacent to the reference TDC circuit 521 (2), its signal main line SL is selected again. As a result, the correction processing unit 16 similarly acquires the reference value (2) according to the reference TDC circuit 521 (2) and the sample value according to each of the TDC circuits 522 (4) to (8).
  • Equation (2) Is.
  • sample values according to the reference value (1) and the TDC circuits 522 (1) to (4) are obtained, and the reference value is also obtained. It is assumed that the reference value (2) and the sample value according to each of the TDC circuits 522 (4) to (8) are obtained with reference to the TDC circuit 521 (2).
  • the correction value for each signal line of the TDC circuits 522 (1) to (4) is calculated as the skew difference between the reference value (1) and the sample value.
  • the difference "0.20" between the reference value (1) and the reference value (2) is calculated, and therefore, the reference value.
  • the skew difference between the value (2) and the sample value is added to the difference "0.20" between the reference values.
  • each correction value can be calculated while considering the skew difference due to the length of the wiring distance from each light receiving element 42 to the reference TDC circuit 521.
  • the signal line for a specific TDC circuit and using the skew difference between different reference TDC circuits it becomes possible to calculate the correction value based on the reference value by one reference TDC circuit. ..
  • a distance measuring device and a skew correction method for calculating a correction value based on a skew difference between a specific TDC circuit 522 and another TDC circuit 522 without providing a reference TDC circuit 521 are disclosed.
  • a state in which each light receiving element (pixel) receives photons is simulated by a test control signal, and a skew difference for each signal line of the TDC circuit 522 is acquired.
  • the correction value is calculated from the skew difference.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present technology.
  • a test switch 70 is provided on the signal main line SL between the light receiving element 42 and the TDC circuit 522 in place of the above-mentioned first multiplexer MUX1.
  • the test switch 70 is opened and closed under the control of the control unit 10.
  • the test switch 70 is used to input a signal to each TDC circuit 522 at the same timing by its closing operation.
  • the control unit 10 repeats such control a predetermined number of times so that the histogram is created by the histogram creation circuit 542.
  • each TDC circuit 522 generates a digital code according to the input electric signal pulse, and outputs this to the corresponding histogram creation circuit 542.
  • Each histogram creation circuit 542 creates a histogram according to the input digital code, and outputs this to the correction processing unit 16.
  • the correction processing unit 16 calculates the correction value based on the histogram received from each histogram creation circuit 542 and stores it in the correction table 300 as described above. Therefore, similarly to the above embodiment, the distance calculation unit 56 corrects the distance information calculated from the histogram values output from each histogram creation unit 54 during the actual distance measurement from the correction table 300. After superimposing the values, a predetermined distance calculation is performed. As a result, the skew between the signals of the pixels cancels each other out, and it becomes possible to suppress the deterioration of the distance measurement accuracy due to the skew.
  • steps, actions or functions may be performed in parallel or in a different order, as long as the results are not inconsistent.
  • the steps, actions and functions described are provided by way of example only, and some of the steps, actions and functions may be omitted or combined with each other to the extent that they do not deviate from the gist of the art. It may be one, or other steps, actions or functions may be added.
  • the present technology can be realized as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. ..
  • FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio/video output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are shown as the functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a steering mechanism for adjustment and a control device such as a braking device that generates a braking force of the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as headlamps, back lamps, brake lamps, blinkers or fog lamps.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • an imaging unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or characters on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the image pickup unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving, etc., which runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the external information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of antiglare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits the output signal of at least one of the audio and the image to the output device capable of visually or audibly notifying the passenger or the outside of the vehicle of the information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a head-up display.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 as imaging units 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100, for example.
  • the imaging unit 12101 provided on the front nose and the imaging unit 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 included in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the front images acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic signal, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 12 shows an example of the photographing range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging units 12102 and 12103.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 as viewed from above can be obtained.
  • At least one of the image capturing units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image capturing units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of image capturing elements, or may be an image capturing element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative velocity with respect to the vehicle 12100).
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more.
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in front of the preceding vehicle in advance, and can perform automatic braking control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, electric poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that can be seen by the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition includes, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing for a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 outputs a square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a vehicle control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 among the configurations described above. Specifically, all or a part of the components of the distance measuring device 1 shown in FIG. 1 can be applied to the imaging unit 12031.
  • this technology by applying this technology to the vehicle control system, the decrease in TOF measurement accuracy due to the skew between signals on the circuit wiring is suppressed, and control based on more accurate distance measurement data becomes possible. ..
  • a light receiving part having multiple pixels and It is connected to a reference signal line connected to a specific pixel among the plurality of pixels, and measures a reference time value from the first light emission timing by the first light emission control to the light emitting unit to the light reception timing in the specific pixel.
  • Reference time measurement unit and A time measuring unit connected to the signal main line connected to the specific pixel and measuring a predetermined time value from the first light emitting timing to the light receiving timing.
  • a correction processing unit that calculates and stores a correction value for the signal main line based on the reference time value and the predetermined time value is provided.
  • a reference histogram creation circuit that creates a reference histogram based on a plurality of the reference time values measured by the reference time measurement unit, and Further provided with a histogram creation circuit that creates a histogram based on the plurality of predetermined time values measured by the time measuring unit.
  • the correction processing unit calculates the correction value based on the created reference histogram and the histogram.
  • the distance measuring device determines the correction value based on a difference between a reference value based on the reference histogram and a predetermined sample value based on the histogram.
  • the distance measuring device is configured to correct the slow speed of the signal by superimposing the correction value on the value of the histogram created in response to the second light emission control.
  • the distance measuring device according to any one of (3).
  • It also has an average value calculation unit that calculates the average value based on multiple input time values.
  • the average value calculation unit An average value calculated based on the plurality of reference time values measured by the reference time measuring unit is output as a reference value.
  • An average value calculated based on the plurality of predetermined time values measured by the time measuring unit is output as a sample value.
  • the distance measuring device according to any one of (1) to (3) above.
  • the distance measuring device according to any one of (1) to (5), further comprising a multiplexer in which any one of the plurality of pixels is selectively connected to the reference time measuring unit as the specific pixel.
  • a light receiving part having multiple pixels and A reference time value from the first light emission timing by the first light emission control to the light emitting unit to the light reception timing in the pixel is set for each of the plurality of pixels connected to the reference signal line connected to each of the plurality of pixels.
  • a plurality of time measuring units connected to a signal main line connected to each of the plurality of pixels and measuring a predetermined time value from the first light emitting timing to the light receiving timing for each of the plurality of pixels.
  • a correction processing unit that calculates and stores correction values for the signal main line based on the reference time value and each predetermined time value is provided. Based on each of the stored correction values, it is configured to correct the slow speed of the signal output from the plurality of pixels via the signal main line in response to the second light emission control for the light emitting unit.
  • Distance measuring device (8) The distance measuring device according to (7), wherein each of the plurality of reference time measuring units is provided in association with each adjacent predetermined pixel group.
  • the correction processing unit calculates the correction value for each of the predetermined pixel groups based on the reference time value measured by the reference time measurement unit associated with each predetermined pixel group.
  • the distance measuring device according to (7) or (8).
  • the correction processing unit measures the first reference time value measured by the first reference time measurement unit among the plurality of reference time measurement units and the second reference time measurement among the plurality of reference time measurement units.
  • the distance measuring device according to any one of (7) to (9), wherein the difference value from the second reference time value measured by the unit is calculated, and the correction value is calculated based on the difference value. ..
  • To measure To measure a predetermined time value from the first light emission timing to the light reception timing via the signal main line connected to the specific pixel.
  • Skew including correcting the slowness of a signal output from the particular pixel via the signal main line in response to a second emission control for the light emitting unit, based on the stored correction value. Correction method.

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Abstract

本技術は、複数の画素を有する受光部と、前記複数の画素のうちの特定の画素に接続された基準信号線に接続され、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記特定の画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測する基準時間計測部と、前記特定の画素に接続された信号本線に接続され、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測する時間計測部と、前記基準時間値と前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値を算出し記憶する補正処理部とを備え、記憶された前記補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記特定の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速を補正するように構成された距離測定装置である。

Description

距離測定装置及びスキュー補正方法
　本技術は、距離測定装置及びスキュー補正方法に関する。
　物体（対象物）までの距離をＴｏＦ（Time of Flight）に基づいて計測する距離測定装置（測距センサと称されることもある。）が知られている。ＴＯＦには、一般に、直接ＴＯＦ（ｄＴＯＦ）と間接ＴＯＦ（ｉＴＯＦ）とがある。直接ＴｏＦは、発光素子からパルス光を発射し、単一のパルス光が照射された物体からの反射光をＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）と呼ばれる受光素子で受けてフォトンを検出し、これにより発生したキャリアを、アバランシェ増倍を用いて電気信号パルスに変換し、これをＴＤＣ（Time to Digital Converter）に入力することで反射光の到来時刻を計測し、物体までの距離を算出する技術である。一方、間接ＴｏＦは、発光素子からパルス光を発射し、物体からの反射光により発生した電荷の検出及びその蓄積量が光の到来タイミングに依存して変化する半導体素子構造を利用して、光の飛行時間を計測する。
　ＳＰＡＤを用いた距離測定装置は、単一のパルス光に対して、画素を構成する幾つかのＳＰＡＤによる反応をサンプリング周波数に従って分割された時間ごとに加算したヒストグラムを作成し、そこからピーク値に対応する時刻を採用することにより、距離を算出している。このような距離測定装置は、ライン状に配置された画素列ごとにフォトンを読み出すことにより、画素ごとに距離情報を持った撮像フレーム（距離画像）をリアルタイムに得ることができる。
　一般に、距離測定装置においては、回路内部での信号伝搬の遅延時間により、測距精度が十分ではないという問題があることから、例えば、特許文献１に記載されるように、画素が光を受光したタイミングから時間計測部が受光信号を入力したタイミングまでの時間差を受光側の遅延時間として測定することができるようにした光飛行時間測定装置及び光学的測距装置が提案されている。
特開２０１６－２１１８８１号公報
　しかしながら、上述した特許文献１の技術は、画素が光を受光したタイミングから時間計測部が受光信号を入力したタイミングまでの時間差を受光側の遅延時間として測定することができるものの、半導体装置の製造ばらつきや回路設計上の信号線の長短等の問題により発生する、信号間のスキュー（遅速）までも考慮するものではなかったため、ＴＯＦ測距精度に誤差が含まれ得るという問題があった。
　そこで、上記事情に鑑み、本開示では、回路配線上の信号間のスキューに依存するＴＯＦ測定精度の低下を抑制し得る距離測定装置及びスキュー補正方法が提供される。
　上記事情に鑑み、本開示に係る技術は、以下に示す特定事項乃至は技術的特徴を含んで構成され得る。
　すなわち、ある観点に従う本開示に係る技術は、複数の画素を有する受光部と、前記複数の画素のうちの特定の画素に接続された基準信号線に接続され、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記特定の画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測する基準時間計測部と、前記特定の画素に接続された信号本線に接続され、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測する時間計測部と、前記基準時間値と前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値を算出し記憶する補正処理部と、を備える距離測定装置である。そして、前記距離測定装置は、記憶された前記補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記特定の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速を補正するように構成される。
　また、ある観点に従う本開示に係る技術は、距離測定装置における信号線間のスキューを補正するスキュー補正方法である。前記方法は、受光部における複数の画素のうちの特定の画素に接続された基準信号線を介して、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記特定の画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測することと、前記特定の画素に接続された信号本線を介して、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測することと、前記基準時間値と前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値を算出し記憶することと、記憶された前記補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記特定の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速を補正することと、を含む。
　なお、本開示において、手段とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その手段が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、１つの手段が有する機能が２つ以上の物理的手段により実現されても、２つ以上の手段の機能が１つの物理的手段により実現されてもよい。
　また、システムとは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合又は結合した物のことをいい、各装置や機能モジュールが単一の物により構成されるか、複数の物により構成されるかは問わない。
　本技術の他の技術的特徴、目的、及び作用効果乃至は利点は、添付した図面を参照して説明される以下の実施形態により明らかにされる。また、本明細書に記載された作用効果等はあくまでも例示であって限定されるものではない。
本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 本技術の一実施形態における距離測定装置におけるスキュー補正処理を説明するためのブロックダイアグラムである。 本技術の一実施形態における距離測定装置における補正テーブルの構成の一例を示す図である。 本技術の一実施形態における距離測定装置における補正値算出処理を説明するためのフローチャートである。 本技術の一実施形態における距離測定装置内の補正値算出処理の具体例を説明するためのタイミングチャートである。 本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 本技術の一実施形態における距離測定装置における補正テーブルの構成の一例を示す図である。 本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、図面を参照して本開示に係る技術の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本技術は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（例えば各実施形態を組み合わせる等）して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。
［第１の実施形態］
　図１は、本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。距離測定装置１は、発光素子からパルス光を発射し、パルス光が照射された物体ＯＢＪからの反射光をＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）と呼ばれる受光素子で受けることにより得られる電気信号パルスに基づいて、物体ＯＢＪ（対象物ないしは被写体）までの距離を測定するいわゆる直接ＴＯＦ型測距センサである。本技術は、直接ＴＯＦ型測距センサを例にして説明されるが、間接ＴＯＦ型測距センサに対しても同様に適用され得る。また、後述するように、本開示において、撮像部は、距離測定装置１の一形態である。
　同図に示すように、距離測定装置１は、例えば、制御部１０と、ドライバ部２０と、発光部３０と、受光部４０と、測距処理部５０といったコンポーネントを備える。これらのコンポーネントは、例えば、ＣＭＯＳ　ＬＳＩのようなシステム・オン・チップ（ＳｏＣ）として一体的に構成され得るが、例えば、発光部３０や受光部４０といった幾つかのコンポーネントが別体のＬＳＩとして構成されても良い。距離測定装置１はまた、測距処理部５０により算出された距離に係るデータ（測距データ）を外部に出力するための通信インタフェース部（通信ＩＦ部）６０を含む。図示されていないが、距離測定装置１は、通信インタフェース部６０を介して、外部に配置されたホストＩＣとの通信可能に構成されている。また、図示されていないが、距離測定装置１は、動作環境、例えば温度等の変化を検出するための温度センサが設けられても良い。
　制御部１０は、距離測定装置１の動作を統括的に制御するコンポーネントである。制御部１０は、例えば、クロック生成部１２と、制御信号生成部１４と、補正処理部１６とを含み構成される。
　クロック生成部１２は、距離測定装置１の動作を司るクロックを生成する。クロック生成部１２は、図示されていないが、例えばクロック発振器とＰＬＬ回路とを含み構成され得る。クロック生成部１２は、生成したクロックを例えば制御信号生成部１４と測距処理部５０とに出力する。
　制御信号生成部１４は、ドライバ部２０及び受光部４０のそれぞれに対する制御信号を生成し、出力する。具体的には、制御信号生成部１４は、所定のタイミングで、発光部３０を発光させるための制御信号をドライバ部２０に出力するとともに、該発光のタイミングで、受光部４０からのラインごとの読み出しタイミングを同期させるための制御信号を受光部４０に出力する。
　補正処理部１６は、受光部４０と測距処理部５０との間の配線上の信号間のスキュー（遅速）に基づいて補正値を算出する。補正処理部１６は、算出した補正値を、例えば図３に示すような、メモリ上の補正テーブル３００に格納する。また、補正処理部１６は、測距中、補正テーブル３００から補正値を読み出して、これを後述する距離演算部５６に出力する。補正処理部１６の詳細については、後述する。
　ドライバ部２０は、発光部３０の発光素子を駆動する。例えば、ドライバ部２０は、所定のトリガパルスを出力し、これにより、発光部３０の発光素子を駆動する。パルス光は、典型的には、数～数十ｎｓのパルス幅を有し得るが、これに限られない。
　発光部３０は、対象エリアに対して、ＴＯＦ測距のためのレーザパルス光（以下「パルス光」という。）を発光ないしは出射する光源を含み構成される。このような測距に用いるためのパルス光は、アクティブ光と称されることもある。光源は、例えば、端面発光型半導体レーザであっても良いし、面発光型半導体レーザであっても良い。典型的には、発光部３０の光源は、対象エリアに向けて光を空間的に発光し得る。本例では、発光部３０は、ＬＳＩチップの外に設けられているが、これに限られるものではなく、ｏｎチップにより構成されても良い。
　受光部４０は、対象エリアから入射する光に反応して、電気信号パルスを出力するセンサである。入射光（観測光）は、測距に対して外乱光として作用する環境光及び発光部３０により出射されたパルス光が照射した物体ＯＢＪからの反射光を含み得る。図示されていないが、典型的には、受光部４０の受光面の前方には、光を効率よく受光することができるように、レンズ等の光学素子が設けられる。
　本開示において、受光部４０は、２次元アレイ状に配置された複数の受光素子（ＳＰＡＤ）を含み構成されたＣＭＯＳイメージセンサである。すなわち、各ＳＰＡＤは、飛来した光（フォトン）を検出し、これにより発生したキャリアを、アバランシェ増倍を用いて電気信号パルスに変換する。なお、隣接する幾つかのＳＰＡＤの集合体（ＳＰＡＤ群）を画素と称し得る。例えば、画素は、隣接する３×３や、６×６、９×９といった任意の数の配列（アレイパターン）からなるＳＰＡＤの集合体により構成され、これらの数に限定されない。また、ＳＰＡＤ群の数は、制御部１０の制御の下、可変であり得る。さらに、特定のＳＰＡＤ群（例えば撮像フレームにおける１ライン方向のＳＰＡＤ群）は、制御信号生成部１４の制御信号に従って有効化され、これによって、電気信号パルスが読み出される。したがって、１フレーム時間において順次に各ラインのＳＰＡＤ群が有効化され、有効化されたＳＰＡＤ群のそれぞれから出力される電気信号パルスによって、対象エリアに対する１撮像フレームが形成される。受光部４０から読み出された電気信号パルスは、例えば所定段数の遅延バッファＢＵＦ＿ＤＥＬＡＹを含む信号線を介して（図２参照）、測距処理部５０に出力される。なお、図１には明示されていないが、受光部４０の出力端には、選択された画素から電気信号パルスを読み出すための画素選択スイッチ４３が設けられている。
　測距処理部５０は、発光部３０により出射したパルス光と受光部４０により受光した観測光とに基づいて、物体ＯＢＪまでの距離を算出する（測距する）コンポーネントである。測距処理部５０は、典型的には、信号処理プロセッサにより構成される。本開示では、測距処理部５０は、時間－デジタルコンバータ（Time-to-Digital Converter：ＴＤＣ）部５２と、ヒストグラム作成部５４と、距離演算部５６とを含み構成されている。
　ＴＤＣ部５２は、パルス光が出射された時刻から特定のＳＰＡＤにより光を受光した時刻までの時間（すなわち、光の到来時間）をデジタル値に変換するコンポーネントである。本開示において、ＴＤＣ部５２は、時間計測部の一例である。ＴＤＣ部５２は、例えば、画素を構成する特定のＳＰＡＤ群ごとに設けられたＴＤＣ回路５２２群から構成され、また、本開示では、ＴＤＣ部５２は、基準ＴＤＣ回路５２１を更に含む（図２参照）。基準ＴＤＣ回路５２１は、後述するように、信号間のスキューを算出するための基準値を算出するために用いられる。ＴＤＣ部５２の各ＴＤＣ回路５２２は、図示されていないが、例えば、ＲＳフリップフロップと、コースカウンタと、ファインカウンタとを含み構成される。概略的には、制御信号生成部１４の制御信号に従って生成されたトリガパルスは、発光部３０を駆動すると同時にＲＳフリップフロップをセットし、発光部３０から出射されたパルス光が照射した物体ＯＢＪからの反射光を受光したＳＰＡＤにより生成された電気信号パルスによりＲＳフリップフロップはリセットされ、これにより、ＴＯＦに応じたパルス幅を持った信号が生成される。生成された信号は、所定の時間分解能をそれぞれ有するコースカウンタとファインカウンタとによりカウントされて、デジタルコードとして出力される。コースカウンタ及びファインカウンタは、それぞれ、例えば、インバーターチェーンを含み構成される。
　ヒストグラム作成部５４は、ＴＤＣ部５２により出力される、サンプリング時間（ビン）ごとのサンプリング値の合計値（すなわち、画素に対応するＳＰＡＤ群から出力されるフォトンの合計値）に基づいてヒストグラムを作成するコンポーネントである。ヒストグラム作成部５４は、ＴＤＣ回路５２２群に対応するヒストグラム作成回路５４２群を含み構成され得る。本開示では、ヒストグラム作成部５４は、基準ヒストグラム作成回路５４１を更に含む（図２参照）。ヒストグラムは、例えば、図示しないメモリ上に、ある種のデータ構造ないしはテーブルとして保持される。ヒストグラムは、撮像フレームにおける読み出しラインごとに発光されるパルス光に基づいて、画素の数に対応する数だけ作成される。ヒストグラム作成部５４は、作成したヒストグラムに基づくサンプル値を、動作モードに従って、補正処理部１６及び距離演算部５６のいずれかに出力する。或いは、ヒストグラム作成部５４により作成されたヒストグラムは、補正処理部１６及び距離演算部５６により参照される。
　距離演算部５６は、作成された画素ごとのヒストグラムに基づいて、該ヒストグラム中のピーク値を検出し、ピーク値に対応する時間（すなわち、到来時間）から距離を算出するコンポーネントである。すなわち、発光部３０の所定の発光タイミングで出射されたパルス光が物体ＯＢＪに照射したときの反射光が受光されたとすれば、該発光タイミングから受光タイミングまでの時間は、物体ＯＢＪまでの光の往復時間であるから、これにｃ／２（ｃは光速）を乗算することにより、画素ごとに物体ＯＢＪまでの距離を算出することができる。したがって、撮像フレームを構成する全ての画素に対して算出された距離により、距離画像を得ることができる。距離演算部５６は、各撮像フレームにおける画素ごとに算出した距離に係るデータ（測距データ）を通信インタフェース部６０に順次に出力する。本開示では、距離演算部５６は、距離の算出に先立ち、作成されたヒストグラムの値に、補正処理部１６により算出された補正値を重畳することにより、ヒストグラムを補正する。これにより、回路設計等に起因する、画素から読み出される電気信号パルスの遅速が補正されることになる。
　通信インタフェース部６０は、算出された測距データを外部のホストＩＣに出力するためのインタフェース回路である。例えば、通信インタフェース部６０は、ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）に準拠したインタフェース回路であるが、これに限られない。例えば、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＬＶＤＳ、ＳＬＶＳ－ＥＣ等であっても良いし、これらのインタフェース回路のうちの幾つかを実装していても良い。
　図２は、本技術の一実施形態における距離測定装置におけるスキュー補正処理を説明するためのブロックダイアグラムである。すなわち、同図は、図１に示した各種のコンポーネントのうち、本技術に特に関連するコンポーネントを中心にした構成を示している。
　同図に示すように、画素を構成する個々の受光素子４２は、典型的には、フォトンを検出するアバランシェフォトダイオード４２１と、電流源４２２と、インバータ４２３とを含み構成される。電流源４２２は、例えばＰ型ＭＯＳＦＥＴにより構成され、また、インバータ４２３は、例えばＣＭＯＳインバータにより構成される。図中、受光素子４２は、１つのＳＰＡＤからなるものとして示されているが、例えば、複数のＳＰＡＤ群を、ここでいう受光素子４２とみなしても良い。各受光素子４２は、画素選択スイッチ４３に接続される。
　このような受光素子４２において、制御部１０の制御の下、アバランシェフォトダイオード４２２のアノード側にはアバランシェ増倍が発生する程度の負電圧Ｖｂｄが印加される。アバランシェフォトダイオード４２１へ１フォトンの入射があると、これにより発生した電子がアバランシェ増倍を起こして、大きな電流が流れる。これにより、アバランシェフォトダイオード４２１のカソードの電圧が一旦負側に向かって大きく振れて、カソード電圧と負電圧Ｖｂｄ間の電圧がブレイクダウン電圧に達するところでアバランシェ増倍が停止する。このとき、低い電圧になっているアバランシェフォトダイオード４２１のカソードの電圧は、電流源４２２によって充電され、再び初期電圧に戻る。このような電圧波形は、インバータ４２３により整形され、１フォトンの到来時刻を基準点とするパルス状の電気信号パルスが生成される。そして、画素選択スイッチ４３が閉（ＯＮ）状態にあると、電気信号パルスは信号本線ＳＬを介して読み出される。
　第１のマルチプレクサＭＵＸ１は、制御部１０の制御の下、補正値の算出処理の間、複数の受光素子４２のうちのいずれかと基準ＴＤＣ回路５２１とを選択的に接続する。選択された受光素子４２と基準ＴＤＣ回路５２１とを接続する信号線は、基準信号線ＳＬ＿ＲＥＦとなる。第１のマルチプレクサＭＵＸ１は、補正値の算出処理後は、いずれも開状態となる。
　第２のマルチプレクサＭＵＸ２は、第１のマルチプレクサと対となって動作する。すなわち、第２のマルチプレクサＭＵＸ２は、制御部１０の制御の下、補正値の算出処理の間、複数の受光素子４２のうちのいずれかの信号線に対応するヒストグラム作成回路５４２と補正処理部１６とを選択的に接続する。第２のマルチプレクサＭＵＸ２は、補正値の算出処理後は、いずれも開（ＯＦＦ）状態となる。
　上述したように、ＴＤＣ部５２は、基準ＴＤＣ回路５２１と、画素（すなわち、受光素子４２）ごとに対応して設けられたＴＤＣ回路５２２とを含み構成される。各受光素子４２と各ＴＤＣ回路５２２とは、所定段数の遅延バッファＢＵＦ＿ＤＥＬＡＹを含む信号本線ＳＬを介して接続される。本実施形態では、基準ＴＤＣ回路５２１は、信号間のスキューの発生による測距精度の誤差を抑制するために用いられる。なお、図中、基準ＴＤＣ回路５２１及びＴＤＣ回路５２２のそれぞれの信号本線ＳＬの接続端をｎＲＥＦ、ｎ１、及びｎ２と表記するものとする。
　ヒストグラム作成部５４もまた、基準ヒストグラム作成回路５４１と、画素ごとに対応して設けられたヒストグラム作成回路５４２とを含み構成される。各ヒストグラム作成回路５４２は、第２のマルチプレクサＭＵＸ２を介して、補正処理部１６又は距離演算部５６のいずれかに選択的に接続される。
　補正処理部１６は、基準ヒストグラム作成回路５４１により作成された基準ヒストグラムと、各ヒストグラム作成回路５４２により作成されたヒストグラムとに基づいてスキュー補正に関するデータを算出し、これを例えば図３に示すような補正テーブル３００として保持する。具体的には、補正処理部１６は、基準ヒストグラム作成回路５４１により作成された基準ヒストグラムに基づいて基準値を算出するとともに、各ヒストグラム作成回路５４２により作成されたヒストグラムに基づいてサンプル値を算出する。典型的には、基準値及びサンプル値は、各ヒストグラムのピーク値であり得る。続いて、補正処理部１６は、算出した基準値と各サンプル値とに基づいて、画素の信号本線ＳＬごとの補正値を算出する。補正処理部１６は、測距中、補正テーブル３００に保持している補正値を距離演算部５６に出力する。測距中、距離演算部５６は、補正処理部１６から出力される各補正値を、対応する信号本線ＳＬのヒストグラムの値に重畳する。これにより、信号ＳＬ間のスキューは補正され、したがって、距離演算部５６での測距精度の低下を防止することができるようになる。なお、本開示では、距離演算部５６が、対応する信号本線ＳＬのヒストグラムの値に補正値を重畳する構成が説明されているが、これに限られず、補正処理部１６が、補正値を重畳し、これを距離演算部５６に出力する構成であっても構わない。また、本開示では、補正処理部１６は、制御部１０の一部として説明されているが、これに限られず、例えば測距処理部５０の一部として構成されても良い。
　図４は、本技術の一実施形態における距離測定装置における補正値算出処理を説明するためのフローチャートである。かかる処理は、所定のタイミングで、例えば、距離測定装置１の動作開始時に、実際の測距処理に先立って又は実際の測距処理において実行され得る。或いは、かかる処理は、例えば、距離測定装置１の動作中、１フレーム又は数フレームごとにその測距開始前や動作環境の変化（例えば温度等の変化）を検出した場合に、実行されても良い。
　同図に示すように、距離測定装置１の制御部１０は、まず、スキュー補正対象となる信号本線ＳＬに対応する画素（すなわち、受光素子４２）を１つ選択する（Ｓ４０１）。すなわち、制御部１０は、選択された画素に対応する画素選択スイッチ４３を閉状態にするとともに、第１のマルチプレクサＭＵＸ１及び第２のマルチプレクサＭＵＸ２を制御する。続いて、制御部１０は、発光部３０及び受光部４０を駆動して、スキューに対する補正値の算出のための測距処理を開始する（Ｓ４０２）。
　発光部３０による光の出射に応答して受光部４０の選択された画素から読み出された電気信号パルスは、基準ＴＤＣ回路５２１及び対応するＴＤＣ回路５２２に入力され、それぞれ、デジタルコードに変換されて、変換されたデジタルコードのそれぞれは、基準ヒストグラム作成回路５４１及び対応するヒストグラム作成回路５４２に入力される。基準ヒストグラム作成回路５４１及び対応するヒストグラム作成回路５４２は、それぞれ、入力されたデジタルコードに基づいて、ヒストグラムを作成する（Ｓ４０３）。基準ヒストグラム作成回路５４１及び対応するヒストグラム作成回路５４２によって作成された各ヒストグラムは、補正処理部１６に入力される。
　補正処理部１６は、入力された各ヒストグラムに基づいて、基準値及びサンプル値をそれぞれ算出する（Ｓ４０４）。すなわち、補正処理部１６は、基準ヒストグラム作成回路５４１により作成された基準ヒストグラムに基づいて、基準値を算出するとともに、対応するヒストグラム作成回路５４２により作成されたヒストグラムに基づいて、サンプル値を算出する。補正処理部１６は、算出した基準値及びサンプル値を補正テーブル３００に記憶する。
　続いて、補正処理部１６は、算出した基準値とサンプル値とに基づいて、補正値を算出する（Ｓ４０５）。すなわち、補正処理部１６は、基準値とサンプル値との差を算出し、これを補正値として決定する。補正処理部１６は、算出した補正値を補正テーブル３００に記憶する。
　制御部１０は、上記の一連の処理により、全ての画素の信号本線ＳＬに対する補正値を算出したか否かを判断し（Ｓ４０６）、まだ補正値を算出していない画素の信号本線ＳＬがあると判断する場合には（Ｓ４０６のＮｏ）、Ｓ４０１の処理に戻る。
　以上のようにして、各画素の信号本線ＳＬに対して算出された補正値は、補正テーブル３００に格納される。距離演算部５６は、実際の測距処理時、各ヒストグラム作成回路５４２から出力されるヒストグラムに基づいてピーク値を算出し、該ピーク値に基づく距離情報に、補正処理部１６により算出した補正値を重畳することにより、スキューが補正されることになる。
　なお、距離測定装置１は、補正値の算出処理を、実際の測距処理に先立つ擬似的な測距処理において行っても良いし、或いは実際の測距処理において行って良い。実際の測距処理において補正値の算出処理を行う場合、距離測定装置１は、補正値が算出された後は、直ちに算出された補正値をヒストグラムに重畳することにより、誤差の影響を最小限に抑えることができる。
　図５は、本技術の一実施形態における距離測定装置内の補正値算出処理の具体例を説明するためのタイミングチャートである。なお、図中、理解容易のため、右側には、対応するデジタルコードに基づくヒストグラムが示されている。
　同図に示すように、制御部１０の制御の下、駆動された発光部３０は、所定のタイミングでパルス光を出射する。選択され有効化された受光素子４２は、上述したように、フォトンを検出すると、これを電気信号パルスに変換して、信号本線ＳＬを介して、ＴＤＣ部５２に出力する。
　まず、受光素子４２（１）に対する信号本線ＳＬ（１）の補正値を算出する場合を考える。制御部１０は、受光素子４２（１）からの出力が補正処理部１６に入力されるように、第１のマルチプレクサＭＵＸ１及び第２のマルチプレクサＭＵＸ２を制御する。この状態で、パルス光の出射に応じて受光素子４２（１）は電気信号パルスを生成し、生成された電気信号パルスは、基準信号線ＳＬを介して、基準ＴＤＣ回路５２１に入力されるとともに、信号本線ＳＬ（１）を介して、ＴＤＣ回路５２２（１）に入力される。
　基準ＴＤＣ回路５２１は、入力された電気信号パルスを所定の時間分解能を持つカウンタによりカウントしていき、所定の時間範囲内でカウントした値に基づいて、所定ビット数のデジタルコードを生成する。一例として、基準ＴＤＣ回路５２１は、デジタルコードとして、「１０」、「１０」、「１０」及び「１１」を出力したものとする（理解を容易にするため、ここでは十進数に換算した値を示している。）。基準ＴＤＣ回路５２１は、生成したデジタルコードを基準ヒストグラム作成回路５４１に出力する。
　基準ヒストグラム作成回路５４１は、基準ＴＤＣ回路５２１から出力されるデジタルコードに基づいて、基準ヒストグラムを作成する。上述の例によれば、デジタルコード「１０」が３回（７５％）で、「１１」が１回（２５％）であるため、基準ヒストグラム作成回路５４１は、図示のような基準ヒストグラムを作成する。基準ヒストグラム作成回路５４１は、作成した基準ヒストグラムを補正処理部１６に出力する。
　補正処理部１６は、基準ヒストグラム作成回路５４１により作成された基準ヒストグラムに基づいて、基準値を算出する。上述の例によれば、補正処理部１６は、基準値として、「１０．２５」（＝１０×０．７５＋１１×０．２５）を算出し、これをメモリ上の補正テーブル３００に格納する。
　一方、ＴＤＣ回路５２２（１）は、入力された電気信号パルスを所定の時間分解能を持つカウンタによりカウントしていき、所定の時間範囲内でカウントした値に基づいて、所定ビット数のデジタルコードを生成する。ここでは、例えば、ＴＤＣ回路５２２（１）は、デジタルコードとして、「１０」、「１１」、「１０」及び「１１」を出力したものとする。ＴＤＣ回路５２２（１）は、生成したデジタルコードをヒストグラム作成回路５４２（１）に出力する。
　ヒストグラム作成回路５４２（１）は、ＴＤＣ回路５２２（１）から出力されるデジタルコードに基づいて、ヒストグラムを作成する。上述の例によれば、デジタルコード「１０」が２回（５０％）で、「１１」が２回（５０％）であるため、ヒストグラム作成回路５４２（１）は、図示のようなヒストグラムを作成する。ヒストグラム作成回路５４２（１）は、作成したヒストグラムを補正処理部１６に出力する。
　補正処理部１６は、ヒストグラム作成回路５４２（１）により作成されたヒストグラムに基づいて、信号本線ＳＬ（１）のサンプル値を算出する。上述の例によれば、補正処理部１６は、信号本線ＳＬ（１）のサンプル値として、「１０．５」（＝１０×０．５＋１１×０．５）を算出し、これをメモリ上の補正テーブル３００に格納する。
　さらに、補正処理部１６は、基準値と受光素子４２（１）に対する信号本線ＳＬ（１）のサンプル値とに基づいてスキューを算出することにより、補正値を決定する。スキューは、基準値と受光素子４２（１）に対するサンプル値との差として現れ、したがって、補正値は、スキューを相殺するために、そのものの値が用いられる。上述の例によれば、補正処理部１６は、スキューとして「０．２５」（＝１０．５－１０．２５）を算出し、これを補正値として補正テーブル３００に格納する。
　次に、制御部１０は、受光素子４２（２）からの出力が補正処理部１６に供給されるように、第１のマルチプレクサＭＵＸ１及び第２のマルチプレクサＭＵＸ２を制御する。この状態で、パルス光の出射に応じて受光素子４２（２）において電気信号パルスが生成され、生成された電気信号パルスは、基準信号線ＳＬを介して、基準ＴＤＣ回路５２１入力されるとともに、信号本線ＳＬ（２）を介して、ＴＤＣ回路５２２（２）に入力される。
　同様にして、基準ＴＤＣ回路５２１は、所定ビット数のデジタルコードを生成し、これを補正処理部１６に出力する。一例として、基準ＴＤＣ回路５２１は、デジタルコードとして、「１０」、「１０」、「１０」及び「１１」を出力したものとする。基準ＴＤＣ回路５２１は、生成したデジタルコードを基準ヒストグラム作成回路５４１に出力する。基準ヒストグラム作成回路５４１は、基準ＴＤＣ回路５２１から出力されるデジタルコードに基づいて、基準ヒストグラムを作成する。基準ヒストグラム作成回路５４１は、作成したヒストグラムを補正処理部１６に出力する。
　補正処理部１６は、基準ヒストグラム作成回路５４１により作成されたヒストグラムに基づいて、基準値を算出する。上述の例によれば、補正処理部１６は、基準値として、「１０．２５」（＝１０×０．７５＋１１×０．２５）を算出し、これをメモリ上の補正テーブル３００に記憶する。
　また、同様にして、ＴＤＣ回路５２２（２）は、所定ビット数のデジタルコードとして「１１」、「１１」、「１１」及び「１０」を生成し、ヒストグラム作成回路５４２（２）は、生成されたデジタルコードに基づいてヒストグラムを作成し、これを補正処理部１６に出力する。上述の例によれば、補正処理部１６は、信号本線ＳＬ（２）に対するデジタルコードとして、「１０．７５」（＝１０×０．２５＋１１×０．７５）を算出し、これをメモリ上の補正テーブル３００に格納する。これにより、補正処理部１６は、スキューとして０．５（＝１０．７５－１０．２５）を算出し、これを補正値として補正テーブル３００に記憶する。
　以上のようにして、距離測定装置１は、各画素の信号本線ＳＬに対する補正値を格納した補正テーブル３００を作成する。したがって、距離演算部５６は、実際の測距中、各ヒストグラム作成部５４から出力されるヒストグラムの値に対して、補正テーブル３００から読み出される補正値を重畳した後、所定の距離演算を施す。これにより、画素の信号間のスキューが互いに相殺され、スキューに起因する測距精度の低下を抑制することができるようになる。
［第２の実施形態］
　本実施形態では、ＴＤＣデジタルコードに基づいて基準ヒストグラムを作成することに代えて、平均値を算出し、算出した平均値に基づいて補正値を算出する距離測定装置及びスキュー補正方法が開示される。
　図６は、本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。すなわち、同図に示す距離測定装置１は、基準ヒストグラム作成回路５４１に代えて、平均値算出部５５１を含み構成されている点で、図２に示した距離測定装置１と異なっている。
　同図に示すように、本実施形態では、第２のマルチプレクサＭＵＸ２は、ＴＤＣ部５２とヒストグラム作成部５４との間に設けられている。平均値算出部５５１は、基準ＴＤＣ回路５２１からの出力と、第２のマルチプレクサＭＵＸ２を介した各ＴＤＣ回路５２２からの出力とを受け取るように設けられている。平均値算出部５５１は、所定の時間範囲内にＴＤＣ部５２から入力されたデジタルコードに基づいて、その平均値をそれぞれ算出し、これを補正処理部１６に出力する。
　より具体的には、平均値算出部５５１は、所定の時間範囲内に基準ＴＤＣ回路５２１から順次に出力されるデジタルコードを累積的に加算した値をデジタルコードの累積総数で割ることによりその平均値を算出し、これを基準値として補正処理部１６に出力する。同様に、平均値算出部５５１は、所定の時間範囲内に選択された画素に対応するＴＤＣ回路５２２から順次に出力されるデジタルコードを累積的に加算した値を累積したデジタルコードの累積総数で割ることによりその平均値を算出し、これをサンプル値として補正処理部１６に出力する。補正処理部１６については、上記の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
　以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用乃至は利点をそうし得る。すなわち、本実施形態によれば、実際の測距中、各ヒストグラム作成部５４により作成されるヒストグラムの値に対して、補正値が重畳されるので、画素の信号間のスキューが互いに相殺され、スキューに起因する測距精度の低下を抑制することができるようになる。
［第３の実施形態］
　本実施形態では、各受光素子４２から基準ＴＤＣ回路５２１への配線距離の長短を考慮して、複数の基準ＴＤＣ回路５２１を設けた距離測定装置及びスキュー補正方法が開示される。かかる距離測定装置及びスキュー補正方法では、特定のＴＤＣ回路５２２に対する信号線を共通にして、異なる基準ＴＤＣ回路５２１間のスキュー差を利用することにより、各信号線のスキューが補正される。
　図７及び８は、本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。これらの図に示す距離測定装置１では、例えば、隣接する所定数の受光素子４２群ごと（本例では４つの受光素子４２ごと）に１つの基準ＴＤＣ回路が設けられている。なお、図中、受光素子４２に接続された画素選択スイッチ４３は、簡略化のため、省略されている。また、各コンポーネントの機能ないしは構成は、上述した実施形態のものと同様であるので、その説明を省略する。
　図７を参照して、まず、制御部１０は、基準ＴＤＣ回路５２１（１）を基準に、受光素子４２（１）～（４）のそれぞれが順次に選択されるように、第１のマルチプレクサＭＵＸ１及び第２のマルチプレクサＭＵＸ２を制御する。これにより、補正処理部１６は、上記実施形態と同様に、基準ＴＤＣ回路５２１（１）による基準値（１）及びＴＤＣ回路５２２（１）～（４）のそれぞれによるサンプル値を取得し、ＴＤＣ回路５２２（１）～（４）のそれぞれへの信号線に対する補正値を算出する。
　次に、図８を参照して、制御部１０は、基準ＴＤＣ回路５２１（２）を基準に、受光素子４２（４）～（８）のそれぞれが順次に選択されるように、第１のマルチプレクサＭＵＸ１及び第２のマルチプレクサＭＵＸ２を制御する。ここで、受光素子４２（４）は、基準ＴＤＣ回路５２１（２）に隣接しているため、その信号本線ＳＬが、再度、選択されることに留意されたい。これにより、補正処理部１６は、同様に、基準ＴＤＣ回路５２１（２）による基準値（２）及びＴＤＣ回路５２２（４）～（８）のそれぞれによるサンプル値を取得する。
　次に、補正処理部１６は、ＴＤＣ回路５２２（５）～（８）のそれぞれへの信号本線ＳＬ（５）～（８）に対する補正値を、基準ＴＤＣ回路５２１（１）の基準値と基準ＴＤＣ回路５２１（２）との基準値の間の差分を用いて、算出する。すなわち、基準ＴＤＣ回路５２１（１）を基準にしたＴＤＣ回路５２２（１）～（４）のスキュー差ＳｋｅｗＲＥＦＴＤＣ１は、
　　ＳｋｅｗＲＥＦＴＤＣ１＝サンプル値－基準値（１）　　…式（１）
であり、基準ＴＤＣ回路５２１（２）を基準にしたＴＤＣ回路５２２（４）～（８）のスキュー差ＳｋｅｗＲＥＦＴＤＣ２は、
　　ＳｋｅｗＲＥＦＴＤＣ２＝サンプル値－基準値（２）　　…式（２）
である。ここで、受光素子４２（４）の信号線を共通にした場合、基準値間の差分δは、
　　δ＝－ＳｋｅｗＲＥＦＴＤＣ２＋ＳｋｅｗＲＥＦＴＤＣ１
　　　＝基準値（２）－基準値（１）　　…式（３）
となる。したがって、ＴＤＣ回路５２２（５）～（８）のそれぞれへの信号本線ＳＬ（５）～（８）に対する補正値は、ＴＤＣ回路５２２（４）への信号本線ＳＬ（４）を共通にして、サンプル値から基準値間の差分δを差し引くことで、算出される。
　例えば、図９に示されるように、基準ＴＤＣ回路５２１（１）を基準にして、基準値（１）及びＴＤＣ回路５２２（１）～（４）のそれぞれによるサンプル値が取得され、また、基準ＴＤＣ回路５２１（２）を基準にして、基準値（２）及びＴＤＣ回路５２２（４）～（８）のそれぞれによるサンプル値が取得されたものとする。
　したがって、ＴＤＣ回路５２２（１）～（４）のそれぞれの信号線に対する補正値は、基準値（１）とサンプル値とのスキュー差として算出される。
　一方、ＴＤＣ回路５２２（５）～（８）のそれぞれの信号線に対する補正値は、基準値（１）と基準値（２）との間の差分「０．２０」が算出され、したがって、基準値（２）とサンプル値とのスキュー差に、該基準値間の差分「０．２０」を足し合わせた値となる。
　以上のように、本実施形態によれば、上記の実施形態と同様の作用効果乃至は利点をそうし得る。また、本実施形態によれば各受光素子４２から基準ＴＤＣ回路５２１への配線距離の長短によるスキュー差を考慮しつつ、各補正値を算出することができる。とりわけ、特定のＴＤＣ回路に対する信号線を共通にして、異なる基準ＴＤＣ回路間のスキュー差を利用することにより、１つの基準ＴＤＣ回路による基準値に基づいて補正値を算出することができるようになる。
［第４の実施形態］
　本実施形態では、基準ＴＤＣ回路５２１を設けずに、特定のＴＤＣ回路５２２と他のＴＤＣ回路５２２との間のスキュー差に基づいて、補正値を算出する距離測定装置及びスキュー補正方法が開示される。かかる距離測定装置及びスキュー補正方法では、テスト制御信号により、各受光素子（画素）がフォトンを受光した状態を擬似的に作り出して、ＴＤＣ回路５２２の信号線ごとのスキュー差を取得していき、該スキュー差から補正値が算出される。
　図１０は、本技術の一実施形態における距離測定装置の構成の一例を示すブロックダイアグラムである。同図に示す距離測定装置１には、受光素子４２とＴＤＣ回路５２２との間の信号本線ＳＬに、上記した第１のマルチプレクサＭＵＸ１に代えて、テスト用スイッチ７０が設けられている。テスト用スイッチ７０は、制御部１０の制御の下、開閉される。したがって、各受光素子４２のアバランシェフォトダイオード４２１のアノード側に負電圧Ｖｂｄが印加された状態において、各テスト用スイッチ７０が同時に開状態から閉状態に切り替えられると、スイッチ７０に接続されている電位がＧＮＤに急降下するため、アバランシェフォトダイオード４２１にフォトンが入射した状態がシミュレートされる。つまり、テスト用スイッチ７０は、その閉動作によって、各ＴＤＣ回路５２２に同一のタイミングで信号を入力するために用いられる。制御部１０は、ヒストグラム作成回路５４２によりヒストグラムが作成されるよう、このような制御を所定回数繰り返す。
　上述したように、各ＴＤＣ回路５２２は、入力された電気信号パルスに従ってデジタルコードを生成し、これを対応するヒストグラム作成回路５４２に出力する。各ヒストグラム作成回路５４２は、入力されたデジタルコードに従ってヒストグラムを作成し、これを補正処理部１６に出力する。補正処理部１６は、各ヒストグラム作成回路５４２から受け取ったヒストグラムに基づいて、上述したように、補正値を算出し、補正テーブル３００に記憶する。したがって、上記実施形態と同様に、距離演算部５６は、実際の測距中、各ヒストグラム作成部５４から出力されるヒストグラムの値から算出された距離情報に対して、補正テーブル３００から読み出される補正値を重畳した後、所定の距離演算を施す。これにより、画素の信号間のスキューが互いに相殺され、スキューに起因する測距精度の低下を抑制することができるようになる。
　上記各実施形態は、本技術を説明するための例示であり、本技術をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本技術は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。
　例えば、本明細書に開示される方法においては、その結果に矛盾が生じない限り、ステップ、動作又は機能を並行して又は異なる順に実施しても良い。説明されたステップ、動作及び機能は、単なる例として提供されており、ステップ、動作及び機能のうちのいくつかは、技術の要旨を逸脱しない範囲で、省略でき、また、互いに結合させることで一つのものとしてもよく、また、他のステップ、動作又は機能を追加してもよい。
　また、上記実施形態では、本技術を直接ＴＯＦ型測距センサに適用した例が説明されたが、間接ＴＯＦ型センサにも同様に適用し得る。すなわち、間接ＴＯＦ型センサでは、各受光素子から電気信号パルスを読み出すために用いられるクロック信号の信号線の長短により信号間のスキュー（クロックのずれ）が生じるおそれがあるところ、本技術を適用することにより、スキュー差を補正することができるようになる。とりわけ、間接ＴＯＦ型センサにおいては、従前、上記スキューの解消のために、高精度なＤＡＣ回路が必要となり、回路面積及び消費電力が増大するという問題があったが、本技術を適用することにより、そのようなＤＡＣ回路が不要となり、したがって、回路面積及び消費電力を抑制することができるようになる。
　また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ（技術的事項）を、適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本技術の要旨に含まれる。
　＜移動体への応用例＞
　本技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されても良い。
　図１１は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１１に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１１の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１２は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１２では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１２には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、図１に示した距離測定装置１のコンポーネントの全部又は一部は、撮像部１２０３１に適用され得る。上記のように、車両制御システムに本技術を適用することにより、回路配線上の信号間のスキューに依存するＴＯＦ測定精度の低下が抑制され、より精確な測距データに基づく制御が可能になる。
　なお、本技術は、以下のような構成も採用することができる。
（１）
　複数の画素を有する受光部と、
　前記複数の画素のうちの特定の画素に接続された基準信号線に接続され、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記特定の画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測する基準時間計測部と、
　前記特定の画素に接続された信号本線に接続され、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測する時間計測部と、
　前記基準時間値と前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値を算出し記憶する補正処理部と、を備え、
　記憶された前記補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記特定の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速を補正するように構成された、
距離測定装置。
（２）
　前記基準時間計測部により計測された複数の前記基準時間値に基づいて基準ヒストグラムを作成する基準ヒストグラム作成回路と、
　前記時間計測部により計測された複数の前記所定の時間値に基づいてヒストグラムを作成するヒストグラム作成回路と、を更に備え、
　前記補正処理部は、作成された前記基準ヒストグラムと前記ヒストグラムとに基づいて、前記補正値を算出する、
前記（１）に記載の距離測定装置。
（３）
　前記補正処理部は、前記基準ヒストグラムに基づく基準値と前記ヒストグラムに基づく所定のサンプル値との差に基づいて前記補正値を決定する、前記（１）又は（２）に記載の距離測定装置。
（４）
　前記距離測定装置は、前記補正値を、前記第２の発光制御に応答して作成されるヒストグラムの値に重畳することにより前記信号の遅速を補正するように構成される、前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の距離測定装置。
（５）
　入力される複数の時間値に基づく平均値を算出する平均値算出部を更に備え、
　前記平均値算出部は、
　前記基準時間計測部により計測された複数の前記基準時間値に基づいて算出される平均値を基準値として出力し、
　前記時間計測部により計測された複数の前記所定の時間値に基づいて算出される平均値をサンプル値として出力する。
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の距離測定装置。
（６）
　前記複数の画素のいずれかを前記特定の画素として前記基準時間計測部に選択的に接続するマルチプレクサを更に備える、前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の距離測定装置。
（７）
　複数の画素を有する受光部と、
　前記複数の画素にそれぞれ接続された基準信号線に接続され、前記複数の画素のそれぞれについて、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測する複数の基準時間計測部と、
　前記複数の画素にそれぞれ接続された信号本線に接続され、前記複数の画素のそれぞれについて、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測する、複数の時間計測部と、
　前記基準時間値と各前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値をそれぞれ算出し記憶する補正処理部と、を備え、
　記憶された前記各補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記複数の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速をそれぞれ補正するように構成された、
距離測定装置。
（８）
　前記複数の基準時間計測部のそれぞれは、隣接する所定の画素群ごとに関連付けられて設けられる、前記（７）に記載の距離測定装置。
（９）
　前記補正処理部は、前記所定の画素群ごとに関連付けられた前記基準時間計測部により計測された前記基準時間値に基づいて、前記所定の画素群のそれぞれについて、前記補正値を算出する、前記（７）又は（８）に記載の距離測定装置。
（１０）
　前記補正処理部は、前記複数の基準時間計測部のうちの第１の基準時間計測部により計測された第１の基準時間値と前記複数の基準時間計測部のうちの第２の基準時間計測部により計測された第２の基準時間値との差分値を算出し、前記差分値に基づいて、前記補正値を算出する、前記（７）乃至（９）のいずれかに記載の距離測定装置。
（１１）
　前記補正処理部は、前記第２の基準時間値と前記所定の時間値との差に、前記差分値を加算することにより、前記補正値を算出する、前記（１０）に記載の距離測定装置。
（１２）
　前記補正値の算出は、測距中の１又は２以上のフレームごとに行われるように構成された、前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の距離測定装置。
（１３）
　距離測定装置における信号線間のスキューを補正するスキュー補正方法であって、
　受光部における複数の画素のうちの特定の画素に接続された基準信号線を介して、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記特定の画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測することと、
　前記特定の画素に接続された信号本線を介して、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測することと、
　前記基準時間値と前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値を算出し記憶することと、
　記憶された前記補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記特定の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速を補正することと、を含む、スキュー補正方法。
１…距離測定装置
１０…制御部
　１２…クロック生成部
　１４…制御信号生成部
　１６…補正処理部
２０…ドライバ部
３０…発光部
４０…受光部
　４２…受光素子（ＳＰＡＤ）
　　４２１…アバランシェフォトダイオード
　　４２２…電流源
　　４２３…インバータ
　４３…画素選択スイッチ
５０…測距処理部
５２…時間－デジタルコンバータ（ＴＤＣ）部
　５２１…基準ＴＤＣ回路
　５２２…ＴＤＣ回路
５４…ヒストグラム作成部
　５４１…基準ヒストグラム作成回路
　５４２…ヒストグラム作成回路
５６…距離演算部
ＭＵＸ１，ＭＵＸ２…マルチプレクサ
ＳＬ…信号線
ＢＵＦ＿ＤＥＬＡＹ…遅延バッファ
６０…通信インタフェース部
７０…テスト用スイッチ

Claims (13)

  1. 　複数の画素を有する受光部と、
    　前記複数の画素のうちの特定の画素に接続された基準信号線に接続され、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記特定の画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測する基準時間計測部と、
    　前記特定の画素に接続された信号本線に接続され、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測する時間計測部と、
    　前記基準時間値と前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値を算出し記憶する補正処理部と、を備え、
    　記憶された前記補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記特定の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速を補正するように構成された、
    距離測定装置。
  2. 　前記基準時間計測部により計測された複数の前記基準時間値に基づいて基準ヒストグラムを作成する基準ヒストグラム作成回路と、
    　前記時間計測部により計測された複数の前記所定の時間値に基づいてヒストグラムを作成するヒストグラム作成回路と、を更に備え、
    　前記補正処理部は、作成された前記基準ヒストグラムと前記ヒストグラムとに基づいて、前記補正値を算出する、
    請求項１に記載の距離測定装置。
  3. 　前記補正処理部は、前記基準ヒストグラムに基づく基準値と前記ヒストグラムに基づく所定のサンプル値との差に基づいて前記補正値を決定する、請求項２に記載の距離測定装置。
  4. 　前記距離測定装置は、前記補正値を、前記第２の発光制御に応答して作成されるヒストグラムの値に重畳することにより前記信号の遅速を補正するように構成される、請求項３に記載の距離測定装置。
  5. 　入力される複数の時間値に基づく平均値を算出する平均値算出部を更に備え、
    　前記平均値算出部は、
    　前記基準時間計測部により計測された複数の前記基準時間値に基づいて算出される平均値を基準値として出力し、
    　前記時間計測部により計測された複数の前記所定の時間値に基づいて算出される平均値をサンプル値として出力する。
    請求項３に記載の距離測定装置。
  6. 　前記複数の画素のいずれかを前記特定の画素として前記基準時間計測部に選択的に接続するマルチプレクサを更に備える、請求項１記載の距離測定装置。
  7. 　前記補正値の算出は、測距中の１又は２以上のフレームごとに行われるように構成された、請求項１に記載の距離測定装置。
  8. 　複数の画素を有する受光部と、
    　前記複数の画素にそれぞれ接続された基準信号線に接続され、前記複数の画素のそれぞれについて、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測する複数の基準時間計測部と、
    　前記複数の画素にそれぞれ接続された信号本線に接続され、前記複数の画素のそれぞれについて、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測する、複数の時間計測部と、
    　前記基準時間値と各前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値をそれぞれ算出し記憶する補正処理部と、を備え、
    　記憶された前記各補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記複数の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速をそれぞれ補正するように構成された、
    距離測定装置。
  9. 　前記複数の基準時間計測部のそれぞれは、隣接する所定の画素群ごとに関連付けられて設けられる、請求項８に記載の距離測定装置。
  10. 　前記補正処理部は、前記所定の画素群ごとに関連付けられた前記基準時間計測部により計測された前記基準時間値に基づいて、前記所定の画素群のそれぞれについて、前記補正値を算出する、請求項９に記載の距離測定装置。
  11. 　前記補正処理部は、前記複数の基準時間計測部のうちの第１の基準時間計測部により計測された第１の基準時間値と前記複数の基準時間計測部のうちの第２の基準時間計測部により計測された第２の基準時間値との差分値を算出し、前記差分値に基づいて、前記補正値を算出する、請求項１０に記載の距離測定装置。
  12. 　前記補正処理部は、前記第２の基準時間値と前記所定の時間値との差に、前記差分値を加算することにより、前記補正値を算出する、請求項１１に記載の距離測定装置。
  13. 　距離測定装置における信号線間のスキューを補正するスキュー補正方法であって、
    　受光部における複数の画素のうちの特定の画素に接続された基準信号線を介して、発光部に対する第１の発光制御による第１の発光タイミングから前記特定の画素における受光タイミングまでの基準時間値を計測することと、
    　前記特定の画素に接続された信号本線を介して、前記第１の発光タイミングから前記受光タイミングまでの所定の時間値を計測することと、
    　前記基準時間値と前記所定の時間値とに基づいて、前記信号本線に対する補正値を算出し記憶することと、
    　記憶された前記補正値に基づいて、前記発光部に対する第２の発光制御に応答して前記特定の画素から前記信号本線を介して出力される信号の遅速を補正することと、を含む、スキュー補正方法。
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