光检测装置及距离测量系统制造方法及图纸

[

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光检测装置及距离测量系统


[0001]本公开涉及光检测装置和距离测量系统
。

技术介绍

[0002]自动驾驶技术已经引起关注
。
在自动驾驶技术中，需要准确且快速地测量到位于车辆附近的物体的距离
。
作为测量距离的一种方法，已经提出了将其中多个光接收元件以阵列形式布置的光接收元件阵列的光接收范围划分成多个区域
、
为每一个区域设置最佳计算系数以及计算到物体的距离的技术
(
例如，参见专利文献
1)。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：公开
2020
‑
118567

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]专利文献1所公开的距离测量系统具备用于测量多个区域各自的距离的处理电路，因此结构复杂
。
具体地，为了以高精度检测位于车辆附近的物体，需要增加包括在光接收元件阵列中的光接收元件的数量
。
在光接收元件阵列中包括的光接收元件的数量增加的情况下，从增加处理速度的观点来看，通过划分光接收范围获得的区域的数量需要增加
。
在通过划分光接收范围获取的区域的数量增加的情况下，用于测量距离的处理电路的数量增加
。
[0008]车载设备具有重要的功能安全性，并且最初优选地包括用于执行布置在距离测量系统内的每一个处理电路的故障诊断的结构
。
但是，在上述专利文献1中，没有描述距离测量系统的故障诊断
。
[0009]因此，根据本公开，提供了能够有效地执行故障诊断和故障检测的光检测装置和距离测量系统
。
[0010]问题的解决方案
[0011]为了解决上述问题，根据本公开，光检测装置包括：阵列单元，被配置为具有多个光接收区域并且具有布置在每一个光接收区域内的多个光接收元件；计算单元，针对包括包含在多个光接收区域中的每一个中的一个或多个光接收元件的每一个像素，被配置为生成与像素内的光接收元件中的光的接收次数和光接收定时有关的直方图；以及故障检测单元，被配置为检测计算单元的内部的故障
。
[0012]计算单元可包括：采样电路，被配置为以预定采样周期对包括在多个光接收区域的每一个中的多个光接收元件的输出信号进行采样并且针对每一个像素输出指示多个光接收元件已经接收到光的检测信号；加法电路，被配置为生成通过将每一个像素的检测信号的数量相加而获得的像素值；以及直方图生成电路，被配置为基于由加法电路生成的像素值来生成多个光接收区域中的每一个光接收区域中的每一个像素的直方图，并且故障检
测单元可以检测采样电路
、
加法电路和直方图生成电路中的至少一个的故障
。
[0013]计算单元可包括：滤波电路，被配置为消除包括在由直方图生成电路生成的直方图中的噪声分量；回波检测电路，被配置为通过在使用滤波电路消除噪声分量之后基于直方图检测直到光被物体反射并且被阵列单元接收到的时间差来测量到物体的距离，并且故障检测单元可以检测采样电路
、
加法电路
、
直方图生成电路
、
滤波电路和回波检测电路中的至少一个的故障
。
[0014]计算单元可以包括与多个光接收区域中的每一个相对应的多个区域计算单元，多个区域计算单元中的每一个可以包括采样电路
、
加法电路
、
直方图生成电路
、
滤波电路和回波检测电路中的至少一些电路，并且故障检测单元可以针对多个区域计算单元中的每一个检测采样电路
、
加法电路
、
直方图生成电路
、
滤波电路和回波检测电路中的至少一些电路的故障
。
[0015]故障检测单元可以将相同的测试模式信号输入至多个区域计算单元中的两个区域计算单元，并且在两个区域计算单元的输出信号不相同的情况下，确定两个区域计算单元中的任一个具有故障
。
[0016]故障检测单元可以包括：两个选择器，被配置为选择是否将测试模式信号输入至两个区域计算单元的输入节点或者内部节点；以及比较器，被配置为当两个选择器选择测试模式信号的输入时，将两个区域计算单元的输出信号彼此进行比较
。
[0017]故障检测单元可包括两个编码单元，当两个选择器选择测试模式信号的输入时，两个编码单元生成两个区域计算单元的输出信号的编码数据，比较器可比较由两个编码单元产生的两个编码数据
。
[0018]计算单元可包括两个以上的偶数个区域计算单元，并且故障检测单元可将偶数个区域计算单元划分成每组两个区域计算单元，将相同的测试模式信号输入至每组的两个区域计算单元，并且在两个区域计算单元的输出信号不相同的情况下，确定两个区域计算单元中的任一个具有故障
。
[0019]计算单元可包括三个以上的奇数个区域计算单元，并且故障检测单元可以双工方式使用区域计算单元中的一些将奇数个区域计算单元划分成多组两个区域计算单元，将相同的测试模式信号输入至每组两个区域计算单元，并且在两个区域计算单元的输出信号不相同的情况下，确定两个区域计算单元中的任何一个具有故障
。
[0020]计算单元可包括多个区域计算单元中的三个以上，并且故障检测单元可将相同的测试模式信号输入至多个区域计算单元，并且根据多个区域计算单元中的一些区域计算单元的输出信号是否与在数量上大于一些区域计算单元的剩余区域计算单元的输出信号不同，确定一些区域计算单元具有故障
。
[0021]多个区域计算单元的每一个可具有级联连接的多级处理电路，包括采样电路
、
加法电路
、
直方图生成电路
、
滤波电路和回波检测电路中的至少一些电路，并且比较器可包括多个比较单元，连接至级联连接至多个区域计算单元的每一个的选择器的后级侧的两级或更多级的处理电路的输出节点，并且多个比较单元的每一个可将两个区域计算单元中的不同级的处理电路的输出节点的输出信号彼此比较
。
[0022]计算单元可具有级联连接的多级的处理电路，包括采样电路
、
加法电路
、
直方图生成电路
、
滤波电路和回波检测电路中的一些电路，并且不同的选择器可连接至多级处理电
路中的两个以上的处理电路的输入侧，并且使用每一个选择器可选择测试模式信号，并且比较器可与每一个选择器相关联地布置在每一个选择器所连接的处理电路的后级侧上
。
[0023]阵列单元的像素数量可以大于计算单元执行直方图生成的像素数量，采样电路可以输出阵列单元的每一个像素的检测信号，加法电路可以生成像素数量小于阵列单元的像素数量的每一个像素的像素值，以及选择器可以设置在采样电路和加法电路之间，在正常操作时随着时间调整将从采样电路输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种光检测装置，包括：阵列单元，被配置为具有多个光接收区域并具有布置在每一个所述光接收区域内的多个光接收元件；计算单元，针对包括包含在多个所述光接收区域中的每一个中的一个或多个光接收元件的每一个像素，所述计算单元被配置为生成与所述像素内的所述光接收元件中的光的接收次数和光接收定时有关的直方图；以及故障检测单元，被配置为检测所述计算单元的内部的故障
。2.
根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述计算单元包括：采样电路，被配置为以预定采样周期对包括在多个所述光接收区域中的每一个中的多个所述光接收元件的输出信号进行采样并针对每一个像素输出指示多个所述光接收元件已经接收到光的检测信号；加法电路，被配置为生成通过将每一个像素的所述检测信号的数量相加而获取的像素值；直方图生成电路，被配置为基于由所述加法电路生成的所述像素值生成多个所述光接收区域中的每一个中的每一个像素的所述直方图，并且其中，所述故障检测单元检测所述采样电路
、
所述加法电路和所述直方图生成电路中的至少一个的故障
。3.
根据权利要求2所述的光检测装置，其中，所述计算单元包括：滤波电路，被配置为消除包括在由所述直方图生成电路生成的所述直方图中的噪声分量；以及回波检测电路，被配置为基于在使用所述滤波电路消除所述噪声分量之后的所述直方图，通过检测在光被投射之后直到所述光被物体反射并被所述阵列单元接收的时间差测量到所述物体的距离，并且其中，所述故障检测单元检测所述采样电路
、
所述加法电路
、
所述直方图生成电路
、
所述滤波电路和所述回波检测电路中的至少一个的故障
。4.
根据权利要求3所述的光检测装置，其中，所述计算单元包括与多个所述光接收区域中的每一个相对应的多个区域计算单元，其中，多个所述区域计算单元中的每一个包括所述采样电路
、
所述加法电路
、
所述直方图生成电路
、
所述滤波电路和所述回波检测电路中的至少一些电路，并且其中，所述故障检测单元针对多个所述区域计算单元中的每一个检测所述采样电路
、
所述加法电路
、
所述直方图生成电路
、
所述滤波电路和所述回波检测电路中的至少一些电路的故障
。5.
根据权利要求4所述的光检测装置，其中，所述故障检测单元将相同的测试模式信号输入至多个所述区域计算单元中的两个区域计算单元，并且在两个所述区域计算单元的输出信号不相同的情况下，确定两个所述区域计算单元中的任一个具有故障
。6.
根据权利要求5所述的光检测装置，其中，所述故障检测单元包括：
两个选择器，被配置为选择所述测试模式信号是否被输入至两个所述区域计算单元的输入节点或内部节点；以及比较器，被配置为当两个所述选择器选择所述测试模式信号的输入时，将两个所述区域计算单元的输出信号彼此进行比较
。7.
根据权利要求6所述的光检测装置，其中，所述故障检测单元包括两个编码单元，当两个所述选择器选择所述测试模式信号的输入时，两个所述编码单元生成两个所述区域计算单元的输出信号的编码数据，并且其中，所述比较器将由两个所述编码单元生成的两个所述编码数据进行比较
。8.
根据权利要求5所述的光检测装置，其中，所述计算单元包括两个以上的偶数个所述区域计算单元，并且其中，所述故障检测单元将偶数个所述区域计算单元划分成每组两个区域计算单元，将相同的测试模式信号输入至每组中的两个区域计算单元，并且在两个所述区域计算单元的输出信号不相同的情况下，确定两个所述区域计算单元中的任一个具有故障
。9.
根据权利要求5所述的光检测装置，其中，所述计算单元包括三个以上的奇数个所述区域计算单元，并且其中，所述故障检测单元以双工方式使用所述区域计算单元中的一些将奇数个所述区域计算单元划分成多组两个区域计算单元，将相同的测试模式信号输入至每组中的两个所述区域计算单元，并且在两个所述区域计算单元的输出信号不相同的情况下，确定两个所述区域计算单元中的任一个具有故障
。10.
根据权利要求4所述的光检测装置，其中，所述计算单元包括三个以上的多个区域计算单元，并且其中，所述故障检测单元将相同的测试模式信号输入至多个所述区域计算单元，并且根据多个所述区域计算单元中的一些区域计算单元的输出信号是否与比所述一些区域计算单元多的剩余区域计算单元的输出信号不同，确定所述一些区域计算单元具有故障
。11.

【专利技术属性】
技术研发人员：八并由实，坂口浩章，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：