[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2024131783A - Photodetector, distance measuring method, and distance measuring system - Google Patents

Photodetector, distance measuring method, and distance measuring system Download PDF

Info

Publication number
JP2024131783A
JP2024131783A JP2023042243A JP2023042243A JP2024131783A JP 2024131783 A JP2024131783 A JP 2024131783A JP 2023042243 A JP2023042243 A JP 2023042243A JP 2023042243 A JP2023042243 A JP 2023042243A JP 2024131783 A JP2024131783 A JP 2024131783A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
unit
control circuit
irradiation
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023042243A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
拓也 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority to JP2023042243A priority Critical patent/JP2024131783A/en
Priority to PCT/JP2024/004015 priority patent/WO2024190189A1/en
Publication of JP2024131783A publication Critical patent/JP2024131783A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02Details
    • G01C3/06Use of electric means to obtain final indication
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/484Transmitters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

【課題】本開示では、より短時間、且つよりすくない消費電力での測定が可能な光検出素子、測定方法、及び測距システムを提供する。【解決手段】本開示によれば、照射光が物体で反射した光を受ける複数の受光素子を有する受光部と、Nフレームにおける複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御回路と、を備える、光検出素子が提供される。【選択図】図3[Problem] The present disclosure provides a light detection element, a measurement method, and a distance measurement system that enable measurements to be made in a shorter time with less power consumption. [Solution] According to the present disclosure, a light detection element is provided that includes a light receiving unit having a plurality of light receiving elements that receive irradiated light reflected by an object, and a control circuit that transmits an information signal including information for controlling the light emission method in frames N and after based on the reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits irradiated light. [Selected Figure] Figure 3

Description

本開示は、光検出素子、測距方法、及び測距システムに関する。 This disclosure relates to a light detection element, a ranging method, and a ranging system.

物体(対象物)までの距離をToF(Time of Flight)に基づいて計測する測距システムが一般に知られている。TOFには、一般に、直接TOF(dTOF)と間接TOF(iTOF)とがある。直接ToFは、レーザーアレイから複数のパルス光を発射し、パルス光それぞれ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フォトンを検出する。 Range measurement systems that measure the distance to an object (target object) based on ToF (Time of Flight) are commonly known. TOF generally includes direct TOF (dTOF) and indirect TOF (iTOF). Direct ToF emits multiple pulsed lights from a laser array, and detects photons reflected from the object on which each pulsed light is irradiated using a light receiving element called a SPAD (Single Photon Avalanche Diode).

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て、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、受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。このSPADを用いた測距システムを監視システムに組み込むことが試みられている。 This technology converts the carriers generated by this process into an electrical signal pulse using avalanche multiplication, and inputs this into a TDC (Time to Digital Converter) to measure the arrival time of the reflected light and calculate the distance to the object. On the other hand, indirect ToF measures the time of flight of light by emitting pulsed light from a light receiving element, detecting the charge generated by the light reflected from the object, and utilizing a semiconductor element structure in which the amount of charge stored changes depending on the timing of the light arrival. Attempts are being made to incorporate a ranging system using this SPAD into a surveillance system.

特開2021-120630号公報JP 2021-120630 A

ところが、測距レンジにおける対象物の領域(ROI)の抽出に、2次元の観察画像が必要となる。このため、ホストコンピュータが常に動作状態となり、消費電力が大きくなったり、2次元の観察画像とSPADを用いた距離画像との融合処理に時間がかかったりしてしまう恐れがある。 However, a two-dimensional observation image is required to extract the region of interest (ROI) within the distance measurement range. This means that the host computer is constantly in operation, which can lead to high power consumption and a long time required for the fusion process between the two-dimensional observation image and the distance image using SPAD.

そこで、本開示では、より短時間、且つよりすくない消費電力での測定が可能な光検出素子、測距方法、及び測距システムが提供される。 Therefore, this disclosure provides a light detection element, a distance measurement method, and a distance measurement system that enable measurements to be performed in a shorter time with less power consumption.

上記の課題を解決するために、本開示によれば、
照射光が物体で反射した光を受ける複数の受光素子を有する受光部と、
Nフレームにおける前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御回路と、
を備える、光検出素子が提供される。
In order to solve the above problems, according to the present disclosure,
a light receiving section having a plurality of light receiving elements that receive light reflected by an object;
a control circuit that transmits an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A light detecting element is provided, comprising:

前記発光方法は、前記発光の発数を制限してもよい。 The light emission method may limit the number of emitted lights.

前記制御回路は、前記発光部の領域毎に前記発数を制限してもよい。 The control circuit may limit the number of lights emitted for each area of the light-emitting unit.

前記発光方法は、前記発光を所定期間において停止してもよい。 The light emission method may include stopping the light emission for a predetermined period of time.

前記制御回路は、前記発光部の領域毎に前記発光を停止してもよい。 The control circuit may stop the light emission for each area of the light-emitting section.

前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、前記制御回路は、復帰信号を主制御部に出力してもよい。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
When the number of times that the plurality of light receiving elements receive light exceeds a predetermined threshold, the control circuit may output a recovery signal to a main control unit.

受光回数は、前記照射光の照射タイミングから所定の時間範囲に設定されてもよい。 The number of times the light is received may be set to a predetermined time range from the timing of irradiation of the light.

前記所定の時間範囲は、測距レンジに応じて設定されてもよい。 The predetermined time range may be set according to the distance measurement range.

前記照射光は、レーザー光であり、前記反射した光は、フォトンであってもよい。 The irradiated light may be laser light, and the reflected light may be photons.

前記発光部は複数の発光素子を有し、
前記受光部の受光面は、複数の素子群領域に分けられており、
前記複数の発光素子は、その位置に基づき、前記複数の素子群領域に対応づけられ、
前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎に、前記発光の発数を制限してもよい。
The light emitting unit has a plurality of light emitting elements,
a light receiving surface of the light receiving unit is divided into a plurality of element group regions,
the plurality of light-emitting elements are associated with the plurality of element group regions based on their positions;
The number of emitted lights may be limited for each of the elements associated with the plurality of element group regions.

前記制御回路は、前記複数の素子群領域ごとの反応状態に基づいて、前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎の発数を制限してもよい。 The control circuit may limit the number of emissions for each element associated with the plurality of element group regions based on the reaction state of each of the plurality of element group regions.

前記発光部は複数の発光素子を有し、
前記受光部の受光面は、複数の素子群領域に分けられており、
前記複数の発光素子は、その位置に基づき、前記複数の素子群領域に対応づけられ、
前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎に、前記発光を停止してもよい。
The light emitting unit has a plurality of light emitting elements,
a light receiving surface of the light receiving unit is divided into a plurality of element group regions,
the plurality of light-emitting elements are associated with the plurality of element group regions based on their positions;
The light emission may be stopped for each of the elements associated with the plurality of element group regions.

前記制御回路は、前記複数の素子群領域ごとの反応状態に基づいて、前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎の発光を停止してもよい。 The control circuit may stop light emission for each of the elements associated with the plurality of element group regions based on the reaction state of each of the plurality of element group regions.

前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、前記制御回路は、復帰信号を主制御部に出力してもよい。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
When the number of times that the plurality of light receiving elements receive light exceeds a predetermined threshold, the control circuit may output a recovery signal to a main control unit.

前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子それぞれの受光回数を前記照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、
前記加算した加算数が所定の閾値を超えた状態になると、
前記制御回路は、前記発光の発数を制限してもよい。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
adding up the number of times that the light is received by each of the plurality of light receiving elements in accordance with the elapsed time from the irradiation timing of the irradiation light;
When the added number exceeds a predetermined threshold value,
The control circuit may limit the number of emitted lights.

前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子それぞれの受光回数を前記照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、
前記加算した加算数が所定の閾値を超えた状態になると、
前記制御回路は、前記発光を所定期間において停止してもよい。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
adding up the number of times that the light is received by each of the plurality of light receiving elements in accordance with the elapsed time from the irradiation timing of the irradiation light;
When the added number exceeds a predetermined threshold value,
The control circuit may stop the light emission for a predetermined period.

前記フレームは、所定の制御期間に対応してもよい。 The frame may correspond to a predetermined control period.

上記の課題を解決するために、本開示によれば、照射光が物体で反射した光を複数の受光素子が受光する工程と、
Nフレームにおいて前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御工程と、
を備える、測距方法が提供される。
In order to solve the above problems, according to the present disclosure, there is provided a method for detecting a reflected light from an object using a plurality of light receiving elements;
a control step of transmitting an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A method for measuring distance is provided, comprising:

上記の課題を解決するために、本開示によれば、照射光を発光する発光部を有する発光部と、
前記発光部を制御する照射制御部と、
光検出部と、
を備える測距システムであって、
前記光検出部は、
照射光が物体で反射した光を受ける複数の受光素子を有する受光部と、
Nフレームにおける前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御回路と、
を有する、測距システムが提供される。
In order to solve the above problems, according to the present disclosure, there is provided a light emitting unit having a light emitting unit that emits irradiation light,
an illumination control unit that controls the light emitting unit;
A light detection unit;
A ranging system comprising:
The light detection unit includes:
a light receiving section having a plurality of light receiving elements that receive light reflected by an object;
a control circuit that transmits an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A ranging system is provided having the following:

前記光検出部を制御可能である主制御部を更に備え、
前記主制御部は、前記受光部が、前記発光方法を制御する場合に、省電力状態となってもよい。
A main control unit capable of controlling the light detection unit,
The main control unit may be in a power saving state when the light receiving unit controls the light emission method.

本技術の一実施形態における測距システムの構成の一例を示すブロック図。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a distance measuring system according to an embodiment of the present technology. 発光部の構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a light-emitting unit. 発光制御装置と、光検出部との詳細を説明するブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating details of a light emission control device and a light detection unit. 素子アレイ部の平面模式図。FIG. バンク例を示す図。FIG. レーザートリガ信号とヒストグラムとの関係を示す図。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between a laser trigger signal and a histogram. バンク0に対応する領域に被写がある例を模式的に示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example in which an object is present in an area corresponding to bank 0; 第1モードを模式的に説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining a first mode. 第1モードの更に詳細な制御シーケンス例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a more detailed example of a control sequence in the first mode. 第2モードを模式的に説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining a second mode. 第2モードの更に詳細な制御シーケンス例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a more detailed example of a control sequence in the second mode. レジスタに記憶されるレジスタ構成の例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a register configuration stored in a register; 停止情報生成回路が生成する情報信号のデータ構成例を示す図。4 is a diagram showing an example of a data configuration of an information signal generated by a stop information generating circuit; 素子群ごとに各フレームで生成したヒストグラム例を示す図。13A and 13B are diagrams showing example histograms generated for each element group in each frame. 素子群ごとに各フレームで生成したヒストグラム例のピーク有りを示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of a histogram generated for each element group in each frame, where there is a peak. 判定情報をレジスタに記録した例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example in which determination information is recorded in a register. レジスタに記録した復帰させない判定情報例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of non-return determination information recorded in a register. AP復帰処理を含むシーケンス例を示す図。11 is a diagram showing an example of a sequence including an AP return process; 本実施形態に係る処理例を示すフローチャート。4 is a flowchart showing a processing example according to the embodiment. 近距離の場合のピーク検出範囲を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a peak detection range in the case of a short distance. 遠距離の場合のピーク検出範囲を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a peak detection range in the case of a long distance. 遠距離の場合の強度変更例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of intensity change in the case of a long distance; 処理回路の判定処理を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a determination process of a processing circuit. 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。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system. 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。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the installation positions of an outside-vehicle information detection unit and an imaging unit.

以下、図面を参照して、光検出素子、測距方法、及び測距システムの実施形態について説明する。以下では、光検出素子、測距方法、及び測距システムの主要な構成部分を中心に説明するが、光検出装置及び測距システムには、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。 Below, embodiments of the light detection element, the distance measurement method, and the distance measurement system will be described with reference to the drawings. The following description will focus on the main components of the light detection element, the distance measurement method, and the distance measurement system, but the light detection device and the distance measurement system may have components and functions that are not shown or described. The following description does not exclude components and functions that are not shown or described.

(第1実施形態)
図1は、本技術の一実施形態における測距システムの構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る測距システム1は、パルス光を発射し、パルス光が照射された物体Objからの反射光に基づいて、物体Obj(対象物ないしは被写体)が監視領域に存在するか否かを判定可能なシステムである。すなわち、この測距システム1は、例えば、発光部100と、発光制御部(LDD)200と、光検出部300と、撮像部400と、主制御部(AP)500と、を備える。
First Embodiment
Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a distance measuring system according to an embodiment of the present technology. As shown in Fig. 1, the distance measuring system 1 according to the present embodiment is a system that emits pulsed light and can determine whether or not an object Obj (target object or subject) is present in a monitoring area based on the reflected light from the object Obj irradiated with the pulsed light. That is, the distance measuring system 1 includes, for example, a light emitting unit 100, a light emitting control unit (LDD) 200, a light detection unit 300, an imaging unit 400, and a main control unit (AP) 500.

図2は、発光部100の構成例を示す図である。図2に示すように、発光部100は、例えばレーザーアレイ部であり、発光面に沿って2次元状に配置された複数の発光素子110を有する。発光部100は、レーザー光を照射光として物体Objに照射可能である。この照射光は、複数の発光素子110の発光により生成され、所定の方向に照射される。 Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of the light-emitting unit 100. As shown in Figure 2, the light-emitting unit 100 is, for example, a laser array unit, and has a plurality of light-emitting elements 110 arranged two-dimensionally along a light-emitting surface. The light-emitting unit 100 is capable of irradiating the object Obj with laser light as irradiation light. This irradiation light is generated by the emission of the plurality of light-emitting elements 110, and is irradiated in a predetermined direction.

各発光素子110は、発光制御部200による駆動制御に従い、所定のパルス繰返し周期(PRI周期ともいう)で所定波長のレーザー光(照射光ともいう)を出力する。各発光素子110には、例えば、垂直共振器面発光レーザー(Vertical Cavity Surface Emitting LASER:VCSEL)を用いることができる。ただし、これに限定されず、所定波長の光を出射することが可能な種々の光源を用いることが可能である。 Each light-emitting element 110 outputs laser light (also called irradiation light) of a predetermined wavelength at a predetermined pulse repetition period (also called PRI period) according to drive control by the light-emitting control unit 200. For each light-emitting element 110, for example, a vertical cavity surface-emitting laser (VCSEL) can be used. However, this is not limited to this, and various light sources capable of emitting light of a predetermined wavelength can be used.

また、複数の発光素子110の中の複数の発光素子110mは、後述する素子群MP0~MP13(図4参照)の各位置に対応付けられている。これらの複数の発光素子110mは、MP0~MP13(図4参照)の各位置に対応して、選択的に発光可能である。 Furthermore, among the plurality of light-emitting elements 110, a plurality of light-emitting elements 110m correspond to each position of element groups MP0 to MP13 (see FIG. 4) described below. These plurality of light-emitting elements 110m can selectively emit light in accordance with each position of MP0 to MP13 (see FIG. 4).

再び図1に示すように、発光制御部(LDD)200は、例えば、レーザーダイオードドライバ(LDD:Laser Diode Drivers)であり、光検出部300、或いは、主制御部500の制御に従い、発光部100の発光素子の領域、及び発光タイミングを制御する。すなわち、この発光制御部200は、発光部100の各発光素子110を駆動制御する。この発光制御部200は、個々の発光素子110を独立して駆動可能に構成されていてもよいし、或いは、エリアごとに発光素子110の独立駆動を可能に構成されていてもよい。或いは、行ごと、列ごとに個々の発光素子110の独立駆動を可能とする。なお、発光制御部200の詳細も後述する。また、発光部100と発光制御部200との組合せを光源と称する場合がある。 As shown in FIG. 1 again, the light emission control unit (LDD) 200 is, for example, a laser diode driver (LDD) and controls the area of the light emitting element of the light emitting unit 100 and the light emission timing according to the control of the light detection unit 300 or the main control unit 500. That is, the light emission control unit 200 drives and controls each light emitting element 110 of the light emitting unit 100. The light emission control unit 200 may be configured to be capable of independently driving each light emitting element 110, or may be configured to be capable of independently driving the light emitting element 110 for each area. Alternatively, the light emitting element 110 can be independently driven for each row or column. The details of the light emission control unit 200 will be described later. The combination of the light emitting unit 100 and the light emission control unit 200 may be referred to as a light source.

光検出部300は、例えば直接TOF型測距部である。この光検出部300は、反射光をSPAD(Single Photon Avalanche Diode)と呼ばれる受光素子で受光することにより得られる電気信号パルスに基づいて、距離画像を生成することなく、物体Obj(対象物ないしは被写体)の領域(ROI:Region of Interest)を検出可能である。また、光検出部300は、受光素子の反応状態に基づいて、発光方法を制御する情報を発光制御部200に出力する。さらにまた、光検出部300は、物体Objまでの距離を測定し、距離画像を生成可能である。 The light detection unit 300 is, for example, a direct TOF distance measurement unit. This light detection unit 300 can detect the region of interest (ROI: Region of Interest) of an object Obj (target or subject) without generating a distance image, based on an electrical signal pulse obtained by receiving reflected light with a light receiving element called a SPAD (Single Photon Avalanche Diode). The light detection unit 300 also outputs information for controlling the light emission method to the light emission control unit 200 based on the reaction state of the light receiving element. Furthermore, the light detection unit 300 can measure the distance to the object Obj and generate a distance image.

本実施形態は、直接TOF型測距部を例にして説明されるが、これに限定されない。例えば間接TOF型測距部に対しても同様に適用することが可能である。発光制御部200、及び光検出部300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することが可能であるが、これに限定されない。例えば、発光制御部200、及び光検出部300は、いくつかのコンポーネントが別体のLSIとして構成されてもよい。なお、本実施系形態に係る光検出部300が光検出素子に対応する。また、光検出部300の詳細も後述する。 This embodiment will be described using a direct TOF distance measurement unit as an example, but is not limited to this. For example, it can be similarly applied to an indirect TOF distance measurement unit. The light emission control unit 200 and the light detection unit 300 can be configured integrally as a system on chip (SoC) such as a CMOS LSI, but is not limited to this. For example, the light emission control unit 200 and the light detection unit 300 may be configured as an LSI with some components separate from each other. Note that the light detection unit 300 in this embodiment corresponds to a light detection element. Details of the light detection unit 300 will also be described later.

撮像部400は、例えばカメラであり、可視光又は赤外光での2次元の観察画像の撮像が可能である。撮像部400は、2次元の観察画像を主制御部500に出力する。 The imaging unit 400 is, for example, a camera, and is capable of capturing a two-dimensional observation image using visible light or infrared light. The imaging unit 400 outputs the two-dimensional observation image to the main control unit 500.

主制御部500は、例えばアプリケーションプロセッサ(AP)であり、測距システム1全体の制御を実行する。例えば、主制御部500は、発光制御部200、光検出部300、及び撮像部400の制御を実行する。これらの撮像部400、及び主制御部500は、発光部100、発光制御部200、及び光検出部300が監視モードである場合に、電力消費を制限した省電力モードに移行可能である。また、これらの撮像部400、及び主制御部500は、光検出部300が、物体Objを検出した場合に、省電力モードから通常モードに移行可能である。さらにまた、主制御部500は、撮像部400が撮像した2次元画像と、光検出部300が生成した物体Objの領域(ROI)の融合処理、或いは、2次元画像と距離画像との融合処理などが可能である。なお、主制御部500は、ホストコンピュータと称する場合がある。 The main control unit 500 is, for example, an application processor (AP), and controls the entire distance measurement system 1. For example, the main control unit 500 controls the light emission control unit 200, the light detection unit 300, and the image capture unit 400. When the light emission unit 100, the light emission control unit 200, and the light detection unit 300 are in monitoring mode, the image capture unit 400 and the main control unit 500 can transition to a power saving mode in which power consumption is limited. In addition, when the light detection unit 300 detects an object Obj, the image capture unit 400 and the main control unit 500 can transition from the power saving mode to a normal mode. Furthermore, the main control unit 500 can perform fusion processing of the two-dimensional image captured by the image capture unit 400 and the region (ROI) of the object Obj generated by the light detection unit 300, or fusion processing of the two-dimensional image and the distance image. The main control unit 500 may be referred to as a host computer.

ここで、図3を用いて、発光制御部200と、光検出部300との詳細を説明する。図3は、発光制御部200と、光検出部300との詳細を説明するブロック図である。図3に示すように、発光制御部200は、光検出部300から供給される情報信号SPIに基づき、発光部100の各発光素子110mの発光方法を制御する。すなわち、この発光制御部200は、制御回路210と、駆動回路220と、外部インターフェース(IF)230とを有する。更に、制御回路210は、レジスタ210aと、レーザー発数閾値制御回路210bと、を有する。 Here, the light emission control unit 200 and the light detection unit 300 will be described in detail with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a block diagram for explaining the light emission control unit 200 and the light detection unit 300 in detail. As shown in FIG. 3, the light emission control unit 200 controls the light emission method of each light emitting element 110m of the light emission unit 100 based on the information signal SPI supplied from the light detection unit 300. That is, the light emission control unit 200 has a control circuit 210, a drive circuit 220, and an external interface (IF) 230. Furthermore, the control circuit 210 has a register 210a and a laser emission threshold control circuit 210b.

光検出部300は、受光部310と、TDC320と、処理回路330と、制御回路340と、レーザートリガ生成回路350と、停止情報生成回路360と、外部インターフェース(IF)370とを有する。更に、受光部310は、素子アレイ部310aと、検出回路310bとを有する。また、処理回路330は、ヒストグラム生成回路330a、判定回路330b、及び距離演算回路330cを有し、制御回路340は、レジスタ340aを有する。また、制御ユニットU100は、各発光素子110mの発光方法を制御する場合に、主として制御に用いられるユニットである。 The light detection unit 300 has a light receiving unit 310, a TDC 320, a processing circuit 330, a control circuit 340, a laser trigger generation circuit 350, a stop information generation circuit 360, and an external interface (IF) 370. Furthermore, the light receiving unit 310 has an element array unit 310a and a detection circuit 310b. The processing circuit 330 has a histogram generation circuit 330a, a determination circuit 330b, and a distance calculation circuit 330c, and the control circuit 340 has a register 340a. The control unit U100 is a unit that is mainly used for control when controlling the light emission method of each light emitting element 110m.

上述のように、本実施形態に係る測距システム1は、監視モードと、通常モードとを有する。上述のように、監視モードでは、撮像部400、及び主制御部500は、省電力モードに移行することが可能である。 As described above, the distance measurement system 1 according to this embodiment has a monitoring mode and a normal mode. As described above, in the monitoring mode, the imaging unit 400 and the main control unit 500 can transition to a power saving mode.

上述のように、監視モードでは、発光部100、発光制御部200、及び光検出部300が、主制御部500から独立して、監視状態となる。つまり、本実施形態に係る測距システム1は、撮像部400が撮像した2次元画像を用いることなく、光検出部300の情報に基づき、監視領域内に物体Objが存在するか、否かを判定可能である。この場合、2次元の距離画像の生成も不要となる。このため、高速且つ、省電力での観察が可能となる。更に、本実施形態に係る監視モードでは、光検出部300の制御に従い、2つのモードを有する。 As described above, in the monitoring mode, the light emitting unit 100, the light emitting control unit 200, and the light detecting unit 300 are in a monitoring state independent of the main control unit 500. In other words, the distance measuring system 1 according to this embodiment can determine whether or not an object Obj is present in the monitoring area based on information from the light detecting unit 300, without using a two-dimensional image captured by the imaging unit 400. In this case, it is also unnecessary to generate a two-dimensional distance image. This enables high-speed, power-saving observation. Furthermore, the monitoring mode according to this embodiment has two modes, according to the control of the light detecting unit 300.

第1モードは、フレーム間引きモードである。第1モードは、物体Objからの反射光のない領域に対応する発光部100の発光素子110m、及び光検出部300の受光素子を停止させ、定期的に発光素子110m、及び/受光素子を復帰させて物体Objからの反射光があるか否かをチェックするモードである。すなわち、第1モードでは、一定期間において、物体Objからの反射光のない領域に対応する発光部100の発光素子110mの発光を停止する。このように、一定期間において、物体Objからの反射光のない領域に対応する発光部100の発光素子110mの発光を停止するように、発光方法が制御される。 The first mode is a frame thinning mode. The first mode is a mode in which the light emitting element 110m of the light emitting unit 100 corresponding to an area where there is no reflected light from the object Obj and the light receiving element of the light detection unit 300 are stopped, and the light emitting element 110m and/or the light receiving element are periodically restored to check whether there is reflected light from the object Obj. That is, in the first mode, the light emitting element 110m of the light emitting unit 100 corresponding to an area where there is no reflected light from the object Obj is stopped from emitting light for a certain period of time. In this way, the light emitting method is controlled so that the light emitting element 110m of the light emitting unit 100 corresponding to an area where there is no reflected light from the object Obj is stopped from emitting light for a certain period of time.

第2モードは、発数制限モードである。第2モードは、物体Objからの反射光のない領域に対応する発光部100の発光素子110mの発数を削減するモードである。第2モードでは、光検出部300の受光素子は、駆動状態を維持する。このため、第1モードよりも、光検出部300における判定の応答速度がより早くなる。すなわち、第2モードでは、一定期間において、物体Objからの反射光のない領域に対応する発光部100の発光素子110mの発数が制限される。このように、一定期間において、物体Objからの反射光のない領域に対応する発光部100の発光素子110mの発数を制限するように、発光方法が制御される。 The second mode is a number-of-emissions limiting mode. The second mode is a mode in which the number of emissions of the light-emitting elements 110m of the light-emitting unit 100 corresponding to areas where there is no reflected light from the object Obj is reduced. In the second mode, the light-receiving elements of the light-detecting unit 300 maintain their driven state. This results in a faster response speed of judgment in the light-detecting unit 300 than in the first mode. That is, in the second mode, the number of emissions of the light-emitting elements 110m of the light-emitting unit 100 corresponding to areas where there is no reflected light from the object Obj is limited for a certain period of time. In this way, the light-emitting method is controlled so as to limit the number of emissions of the light-emitting elements 110m of the light-emitting unit 100 corresponding to areas where there is no reflected light from the object Obj for a certain period of time.

図3に示すように、制御回路210は、例えば、光検出部300又は主制御部500からの制御に従い、駆動回路120を制御する。光検出部300は、監視モードでは、光検出部300における受光素子の反応状態に基づいて、制御回路210を介して発光部100を制御する。 As shown in FIG. 3, the control circuit 210 controls the drive circuit 120, for example, according to control from the light detection unit 300 or the main control unit 500. In the monitoring mode, the light detection unit 300 controls the light emission unit 100 via the control circuit 210 based on the reaction state of the light receiving element in the light detection unit 300.

レジスタ210aは、ユーザの設定に基づき、各制御モードでの、制御パラメータを記憶する。例えば、レジスタ210aは、第2モードでのレーザー発数の閾値を記憶する。レーザー発数閾値制御回路210bは、レジスタ210aの情報に従い、駆動回路220を介して発光部100の単位時間あたりの発数を制御する。 Register 210a stores control parameters for each control mode based on the user's settings. For example, register 210a stores the threshold value for the number of laser shots in the second mode. Laser shot threshold control circuit 210b controls the number of shots per unit time of light-emitting unit 100 via drive circuit 220 according to the information in register 210a.

駆動回路220は、制御回路210の制御に従い、発光部100の発光素子110の発光を制御する。この駆動回路120は、例えば、発光素子110それぞれに対して一対一に設けられた複数の駆動回路を含み得る。その場合、発光部100には、例えば、個々の発光素子110と個々の駆動回路とが対応するように構成される。 The drive circuit 220 controls the light emission of the light emitting elements 110 of the light emitting unit 100 according to the control of the control circuit 210. This drive circuit 120 may include, for example, a plurality of drive circuits provided one-to-one with each of the light emitting elements 110. In this case, the light emitting unit 100 is configured such that, for example, each light emitting element 110 corresponds to each of the drive circuits.

図4は、受光部310の素子アレイ部310aの平面模式図である。素子アレイ部310aは、受光面に沿って2次元アレイ状に配置された複数の受光素子311を有する。更に、素子アレイ部310aは、検出回路310bを有する。この受光素子311は、SPADを含み構成される。 Figure 4 is a schematic plan view of the element array section 310a of the light receiving section 310. The element array section 310a has a plurality of light receiving elements 311 arranged in a two-dimensional array along the light receiving surface. Furthermore, the element array section 310a has a detection circuit 310b. This light receiving element 311 is configured to include a SPAD.

検出回路310bは、例えば、各受光素子311に対して一対一に対応する読出し回路を備えており、各受光素子311によるフォトンの検出を読み出して出力する。すなわち、本実施形態に係る受光素子311は、受光素子311内のSPAD素子とこれに接続された検出回路310bの読出し回路とで構成される。なお、受光素子311は、画素と称する場合がある。 The detection circuit 310b includes, for example, a readout circuit that corresponds one-to-one with each light receiving element 311, and reads out and outputs the detection of photons by each light receiving element 311. That is, the light receiving element 311 according to this embodiment is composed of a SPAD element in the light receiving element 311 and a readout circuit of the detection circuit 310b connected thereto. The light receiving element 311 may also be referred to as a pixel.

図4では、複数の受光素子311の中から素子群MP0~MP13として選択された受光素子311のみを模式的に図示している。このように、受光部310の受光面は、素子群MP0~MP13の領域に分けられている。 In FIG. 4, only the light receiving elements 311 selected from the multiple light receiving elements 311 as element groups MP0 to MP13 are shown in schematic form. In this way, the light receiving surface of the light receiving unit 310 is divided into the regions of element groups MP0 to MP13.

各素子群MP0~MP13は、例えば複数の受光素子311を含み構成されたCMOSイメージセンサである。すなわち、素子アレイ部310aは、2次元アレイ状に配置された複数のSPADを含み構成されたCMOSイメージセンサである。また、各受光素子311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)を素子と称し得る。例えば、本実施形態に係る素子群MP0~MP13は、隣接する2×3素子の集合体により構成される。監視モードでは、複数の素子群MP0~MP13ごとにヒストグラムを生成可能である。 Each of the element groups MP0 to MP13 is, for example, a CMOS image sensor including multiple light receiving elements 311. That is, the element array section 310a is a CMOS image sensor including multiple SPADs arranged in a two-dimensional array. Each light receiving element 311 detects incoming light (photons) and converts the carriers generated by this into an electrical signal pulse using avalanche multiplication. A group of several adjacent SPADs (SPAD group) may be referred to as an element. For example, the element groups MP0 to MP13 in this embodiment are composed of a group of adjacent 2 x 3 elements. In the monitoring mode, a histogram can be generated for each of the multiple element groups MP0 to MP13.

また、通常の距離画像を生成する場合には、受光素子311ごとに距離値の生成が可能である。なお、複数の素子群MP0~MP13を、隣接する2×3素子の集合体により構成するがこれに限定されない。例えば、複数の素子群MP0~MP13は、隣接する2×2、3×2、3×3、6×6、9×9といった任意の数の配列(アレイパターン)からなる受光素子311の集合体により構成されてもよい。また、複数の素子群MP0~MP13の数も、14に限定されないものである。 When generating a normal distance image, a distance value can be generated for each light receiving element 311. Note that the multiple element groups MP0 to MP13 are configured as a collection of adjacent 2x3 elements, but are not limited to this. For example, the multiple element groups MP0 to MP13 may be configured as a collection of adjacent light receiving elements 311 in any number of arrangements (array patterns), such as 2x2, 3x2, 3x3, 6x6, or 9x9. The number of the multiple element groups MP0 to MP13 is also not limited to 14.

上述のように、検出回路310bは、例えば、各受光素子311に対して一対一に対応する読出し回路を備えており、各受光素子311によるフォトンの検出を読み出して出力する。各読出し回路は、例えば、各受光素子311がフォトンを検出してクエンチ状態に入ることを検知する機能と、各受光素子311を素早く元の状態にリチャージさせる機能とを備える。また、各受光素子311がフォトンを検出したタイミングを立ち上がりとするパルス(検出信号PXOUT)を出力する。 As described above, the detection circuit 310b includes, for example, a readout circuit that corresponds one-to-one with each light receiving element 311, and reads out and outputs the detection of photons by each light receiving element 311. Each readout circuit includes, for example, a function for detecting when each light receiving element 311 detects a photon and enters a quench state, and a function for quickly recharging each light receiving element 311 to its original state. In addition, it outputs a pulse (detection signal PXOUT) whose rising edge occurs when each light receiving element 311 detects a photon.

TDC320は、例えば、発光部100が発光してから反射光がSPAD素子で検出されるまでのフォトンの飛行時間を計測し、計測された時間をデジタルの出力値TDCOUTとして出力する。すなわち、受光素子311が出力する検出信号PXOUTの生成タイミングと、後述するレーザートリガ(Laser Trigger)信号の生成タイミングとの時間差を出力値TDCOUTとして出力する。 The TDC 320 measures the time of flight of photons from when the light emitting unit 100 emits light until the reflected light is detected by the SPAD element, and outputs the measured time as a digital output value TDCOUT. In other words, the time difference between the generation timing of the detection signal PXOUT output by the light receiving element 311 and the generation timing of a laser trigger signal (described later) is output as the output value TDCOUT.

このように、TDC320は、素子ごとにTDC回路を備え、後述するレーザートリガ(Laser Trigger)信号の生成タイミング又は照射光の照射タイミングから反射光の検出タイミングまでの経過時間を素子ごとに高分解能(例えば、100ps(ピコ秒)周期程度)で計測し、それにより得られた時間をデジタルの出力値TDCOUTとして出力する。なお、本実施形態における素子とは、複数の素子群MP0~MP13それぞれを1つの素子として扱った場合の各素子であってもよいし、1つのSPAD素子を1つの素子として扱った場合の各素子であってもよい。 In this way, the TDC320 has a TDC circuit for each element, and measures the elapsed time from the generation timing of a laser trigger signal (described later) or the irradiation timing of the irradiated light to the detection timing of the reflected light for each element with high resolution (for example, about 100 ps (picoseconds) period), and outputs the time obtained thereby as a digital output value TDCOUT. Note that the element in this embodiment may be each element when multiple element groups MP0 to MP13 are each treated as one element, or each element when one SPAD element is treated as one element.

監視モードでは、処理回路330は、例えば、TDC320から出力された各素子群MP0~MP13の出力値TDCOUTに基づいて、各素子群MP0~MP13に対応する領域ごとに物体Objが存在するか否かを判定する。また、処理回路330は、通常の距離画像を生成する場合には、TDC320から出力された受光素子311ごとの被写体までの距離情報を計算する。 In the monitoring mode, the processing circuit 330 determines whether or not an object Obj exists in each area corresponding to each element group MP0 to MP13 based on, for example, the output value TDCOUT of each element group MP0 to MP13 output from the TDC 320. When generating a normal distance image, the processing circuit 330 also calculates distance information to the subject for each light receiving element 311 output from the TDC 320.

より詳細には、監視モードでは、ヒストグラム生成回路330aは、TDC320から出力された各素子群MP0~MP13の出力値TDCOUTに基づいて、素子群MP0~MP13ごとのヒストグラムを生成する。例えば、ヒストグラム生成回路330aは、TDC320から素子群MP0~MP13ごとに出力された出力値TDCOUTを、サンプリング周期に対応するビン(BIN)に格納されているカウント値(累積値)に加算することで、素子群MP0~MP13ごとのヒストグラムを生成する。 More specifically, in the monitoring mode, the histogram generation circuit 330a generates a histogram for each of the element groups MP0 to MP13 based on the output value TDCOUT of each of the element groups MP0 to MP13 output from the TDC 320. For example, the histogram generation circuit 330a generates a histogram for each of the element groups MP0 to MP13 by adding the output value TDCOUT output from the TDC 320 for each of the element groups MP0 to MP13 to a count value (accumulated value) stored in the bin (BIN) corresponding to the sampling period.

また、通常の撮像モードでは、ヒストグラム生成回路330aは、TDC320から出力された各受光素子311の出力値TDCOUTに基づいて、受光素子311ごとのヒストグラムを生成する。例えば、ヒストグラム生成回路330aは、TDC320から受光素子311ごとに出力された出力値TDCOUTを、サンプリング周期に対応するビン(BIN)に格納されているカウント値(累積値)に加算することで、受光素子311ごとのヒストグラムを生成する。すなわち、ヒストグラム生成回路330aは、所定の受光素子110の受光回数を、照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算する。 In addition, in the normal imaging mode, the histogram generation circuit 330a generates a histogram for each light receiving element 311 based on the output value TDCOUT of each light receiving element 311 output from the TDC 320. For example, the histogram generation circuit 330a generates a histogram for each light receiving element 311 by adding the output value TDCOUT output from the TDC 320 for each light receiving element 311 to a count value (accumulated value) stored in a bin (BIN) corresponding to the sampling period. In other words, the histogram generation circuit 330a adds up the number of times a given light receiving element 110 receives light according to the elapsed time from the irradiation timing of the irradiated light.

判定回路330bは、ヒストグラム生成回路330aが生成した素子群MP0~MP13ごとのヒストグラムに基づき、素子群MP0~MP13ごとの対応領域に、物体Objが存在するか否かを判定する。例えば、判定回路330bは、ヒストグラム生成回路330aが生成した素子群MP0~MP13ごとのヒストグラムの形状に基づき、素子群MP0~MP13ごとの対応領域に、物体Objが存在するか否かを判定する。 The determination circuit 330b determines whether or not an object Obj exists in the corresponding region for each of the element groups MP0 to MP13 based on the histograms for each of the element groups MP0 to MP13 generated by the histogram generation circuit 330a. For example, the determination circuit 330b determines whether or not an object Obj exists in the corresponding region for each of the element groups MP0 to MP13 based on the shape of the histograms for each of the element groups MP0 to MP13 generated by the histogram generation circuit 330a.

より具体的には、判定回路330bは、ヒストグラム生成回路330aが生成した素子群MP0~MP13ごとのヒストグラムに所定のピーク、すなわち、フォトンの検出回数の所定のピークが存在する場合に、素子群MP0~MP13ごとの対応領域に、物体Objが存在すると判定する。このように、ストグラム生成回路330aが所定の受光素子110の受光回数を、照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、判定回路330bは、加算した加算数が所定の閾値を超えた状態になると、物体Objが存在すると判定する。 More specifically, when a predetermined peak is present in the histogram for each of the element groups MP0 to MP13 generated by the histogram generation circuit 330a, i.e., when a predetermined peak is present in the number of times photons are detected, the determination circuit 330b determines that an object Obj is present in the corresponding region for each of the element groups MP0 to MP13. In this way, the histogram generation circuit 330a adds up the number of times a predetermined light receiving element 110 receives light according to the elapsed time from the timing of irradiation with the irradiated light, and the determination circuit 330b determines that an object Obj is present when the sum exceeds a predetermined threshold value.

また、監視モードでは、ヒストグラム生成回路330aは、素子群MP0~MP13の中の後述するバンク0~3毎に集合化された複数の素子群毎にヒストグラムを生成することも可能である。この場合。判定回路330bは、ヒストグラム生成回路330aが生成したバンク0~3ごとのヒストグラムの形状に基づき、バンク0~3ごとの対応領域に、物体Objが存在するか否かを判定する。 In addition, in monitoring mode, the histogram generation circuit 330a can also generate histograms for each of the multiple element groups MP0 to MP13, which are grouped into banks 0 to 3 (described below). In this case, the judgment circuit 330b judges whether or not an object Obj exists in the corresponding area for each of banks 0 to 3, based on the shape of the histograms for banks 0 to 3 generated by the histogram generation circuit 330a.

距離演算回路330cは、ヒストグラム生成回路330aにより生成されたヒストグラムに基づいて、各受光素子311の距離情報を計算する。例えば、距離演算回路は、各ヒストグラムの累積値のピーク(すなわち、フォトンの検出回数のピーク)を特定し、特定したピークのビン番号に基づいて、素子ごとの距離情報を生成する。なお、累積値のピークとして複数のビン番号を特定した場合には、例えば、特定したビンとその累積値とから求まる重心(平均)に基づいて、当該素子の距離情報が算出されてもよい。また、距離演算回路330cは、ヒストグラム生成回路330aにより生成されたヒストグラムに基づいて、素子群MP0~MP13ごとの距離情報を計算することも可能である。同様に、また、距離演算回路330cは、ヒストグラム生成回路330aにより生成されたヒストグラムに基づいて、バンク0~3ごとの距離情報を計算することも可能である。 The distance calculation circuit 330c calculates distance information for each light receiving element 311 based on the histogram generated by the histogram generation circuit 330a. For example, the distance calculation circuit identifies the peak of the cumulative value of each histogram (i.e., the peak of the number of photon detections), and generates distance information for each element based on the bin number of the identified peak. Note that, if multiple bin numbers are identified as the peak of the cumulative value, the distance information for the element may be calculated based on the center of gravity (average) obtained from the identified bin and its cumulative value. The distance calculation circuit 330c can also calculate distance information for each of the element groups MP0 to MP13 based on the histogram generated by the histogram generation circuit 330a. Similarly, the distance calculation circuit 330c can also calculate distance information for each of the banks 0 to 3 based on the histogram generated by the histogram generation circuit 330a.

制御回路340は、監視モードでは、主制御部500から独立した制御が可能である。すなわち、監視モードでは、制御回路340は、光検出部300の各構成を制御する。制御回路340は、判定回路330bの判定情報に基づき、素子群MP0~MP13ごとの駆動制御、素子群MP0~MP13に対応する発光素子群110mごとの駆動制御、TDC320、及び処理回路330の制御が可能である。 In monitoring mode, the control circuit 340 can be controlled independently of the main control unit 500. That is, in monitoring mode, the control circuit 340 controls each component of the light detection unit 300. Based on the determination information of the determination circuit 330b, the control circuit 340 can control the drive of each of the element groups MP0 to MP13, the drive of each of the light emitting element groups 110m corresponding to the element groups MP0 to MP13, the TDC 320, and the processing circuit 330.

また、制御回路340は、監視モードでは、省電モードの主制御部500を通常モードに復帰させることが可能である。すなわち、制御回路340は、素子群MP0~MP13の反射光に対する反応状態が、所定の状態になった場合に、主制御部50に復帰信号を送信する。 In addition, in the monitoring mode, the control circuit 340 can return the main control unit 500 from the power saving mode to the normal mode. That is, the control circuit 340 sends a return signal to the main control unit 50 when the reaction state of the element groups MP0 to MP13 to the reflected light reaches a predetermined state.

また、制御回路340は、通常モードでは、距離演算回路330cで生成された各受光素子311の距離情報から1フレーム分の測距画像を生成し、生成した距画像を外部I/F370を介して主制御部500へ出力することが可能である。レジスタ340aは、素子群MP0~MP13の組み合わせを示すバンク0~3の識別情報(図5、図12参照)を含め、各制御パラメータが記憶される。 In addition, in normal mode, the control circuit 340 can generate one frame of a distance measurement image from the distance information of each light receiving element 311 generated by the distance calculation circuit 330c, and output the generated distance image to the main control unit 500 via the external I/F 370. The register 340a stores each control parameter, including the identification information of banks 0 to 3 indicating the combination of element groups MP0 to MP13 (see Figures 5 and 12).

レーザートリガ生成回路350は、例えば、制御回路340からの制御に従い、発光部100に照射光を出力させるレーザートリガ(Laser Trigger)信号を生成する。上述のように、停止情報生成回路360は、例えば、制御回路340からの制御に従い、後述するバンク0~バンク3に対応する発光素子110mの発光を停止、或いは、発数を制限させる情報信号SPIを、外部I/F370、230を介して、制御回路210に出力する。また、停止情報生成回路360は、例えば、制御回路340からの制御に従い、後述するバンク0~バンク3に対応する発光素子110mの発光を通常状態に戻す情報信号SPIを、外部I/F370、230を介して、制御回路210に出力する。なお、外部I/F370、230間は、例えばI2C(Inter-Integrated Circuit)、SPI(Stateful Packe Inspection)での通信が可能である。 The laser trigger generating circuit 350 generates a laser trigger signal that causes the light emitting unit 100 to output irradiation light, for example, according to control from the control circuit 340. As described above, the stop information generating circuit 360 outputs an information signal SPI to the control circuit 210 via the external I/Fs 370 and 230, for example, according to control from the control circuit 340, which stops the light emission of the light emitting element 110m corresponding to banks 0 to 3 described later, or limits the number of light emission. In addition, the stop information generating circuit 360 outputs an information signal SPI to the control circuit 210 via the external I/Fs 370 and 230, for example, according to control from the control circuit 340, which returns the light emission of the light emitting element 110m corresponding to banks 0 to 3 described later to a normal state. Communication between the external I/Fs 370 and 230 is possible using, for example, I2C (Inter-Integrated Circuit) and SPI (Stateful Packet Inspection).

[バンクについて]
図5は、バンク例を示す図である。各発光素子110m(図2参照)には、発光面上の位置に応じてバンク0~3がアサインされている。横軸は、時間を示す。また、上から順にバンク(Bank)情報、発光部100の発光素子110mの位置を模式的に示す図、受光部310の受光素子311の位置を模式的に示す図である。なお、本実施形態に係るバンク0~3の数は、4であるがこれに限定されない。例えば、バンクの数は8、12、24などでもよい。
[About banks]
5 is a diagram showing an example of banks. To each light-emitting element 110m (see FIG. 2), banks 0 to 3 are assigned according to the position on the light-emitting surface. The horizontal axis indicates time. From the top, there are bank information, a diagram showing the position of the light-emitting element 110m of the light-emitting unit 100, and a diagram showing the position of the light-receiving element 311 of the light-receiving unit 310. Note that the number of banks 0 to 3 according to this embodiment is 4, but is not limited to this. For example, the number of banks may be 8, 12, 24, etc.

本実施形態に係るバンクとは、例えば、複数の発光素子110m、及び複数の受光素子311のうちの駆動対象を特定するための識別情報である。例えば、バンク0は、素子群MP0~MP13(図4、後述する図14参照)のうちのMP0、MP2、MP4、及びMP5の識別情報を示す。また、バンク0は、このMP0、MP2、MP4、及びMP5に対応させて発光する発光素子110m(図2参照)の識別情報を示す。 In this embodiment, a bank is, for example, identification information for identifying which of the multiple light-emitting elements 110m and multiple light-receiving elements 311 are to be driven. For example, bank 0 indicates the identification information for MP0, MP2, MP4, and MP5 of the element group MP0 to MP13 (see FIG. 4 and FIG. 14 described later). Bank 0 also indicates the identification information for the light-emitting element 110m (see FIG. 2) that emits light in correspondence with these MP0, MP2, MP4, and MP5.

同様に、例えば、バンク1は、素子群MP0~MP13(図4参照)のうちのMP1、MP3、及びMP6の識別情報を示す。また、バンク1は、このMP1、MP3、及びMP6に対応させて発光する発光素子110mの識別情報を示す。同様に、例えば、バンク2は、素子群MP0~MP13(図4参照)のうちのMP8、MP9、及びMP12の識別情報を示す。また、バンク2は、このMP8、MP9、及びMP12に対応させて発光する発光素子110mの情報を示す。同様に、例えば、バンク3は、素子群MP0~MP13(図4参照)のうちのMP10、MP11、及びMP13の識別情報を示す。また、バンク3は、このMP10、MP11、及びMP13に対応させて発光する発光素子110mの識別情報を示す。これらのバンク0~3の識別情報は、レジスタ340aに記憶される。 Similarly, for example, bank 1 indicates the identification information of MP1, MP3, and MP6 from among the element groups MP0 to MP13 (see FIG. 4). Bank 1 also indicates the identification information of the light-emitting element 110m that emits light in correspondence with these MP1, MP3, and MP6. Similarly, for example, bank 2 indicates the identification information of MP8, MP9, and MP12 from among the element groups MP0 to MP13 (see FIG. 4). Bank 2 also indicates the information of the light-emitting element 110m that emits light in correspondence with these MP8, MP9, and MP12. Similarly, for example, bank 3 indicates the identification information of MP10, MP11, and MP13 from among the element groups MP0 to MP13 (see FIG. 4). Bank 3 also indicates the identification information of the light-emitting element 110m that emits light in correspondence with these MP10, MP11, and MP13. The identification information of these banks 0 to 3 is stored in the register 340a.

図5に示すように、本実施形態では、バンク0~3に対応する発光素子110m、及び受光素子311を時系列に制御する。すなわち、バンク0に対応する発光素子110m、及び受光素子を駆動する場合には、バンク1~3に対応する発光素子110m、及び受光素子は、駆動を停止している。これにより、電力消費が抑制可能となる。また、本実施形態では、時系列な、バンク0~3の制御シーケンスを、1フレームと称する。例えば1フレームは、バンク0~3の制御シーケンスが1回繰り返されることを意味する。 As shown in FIG. 5, in this embodiment, the light-emitting elements 110m and light-receiving elements 311 corresponding to banks 0 to 3 are controlled in a time series. That is, when the light-emitting elements 110m and light-receiving elements corresponding to bank 0 are driven, the light-emitting elements 110m and light-receiving elements corresponding to banks 1 to 3 are stopped from being driven. This makes it possible to reduce power consumption. Also, in this embodiment, the time-series control sequence of banks 0 to 3 is referred to as one frame. For example, one frame means that the control sequence of banks 0 to 3 is repeated once.

[レーザートリガ信号とヒストグラムの関係]
図6は、レーザートリガ(Laser Trigger)信号とヒストグラム(Histogram)との関係を示す図である。図6(a)は、監視モードでのバンク0(Bank0)でのレーザートリガ(Laser Triger)信号を示す。横軸は時間taを示し、縦軸は、レーザートリガ信号を示す。レーザートリガ信号が、ハイレベルであるときに、バンク0に対応付けられる発光素子110mが発光する。例えば、レーザートリガ生成回路350は、バンク0に対応付けられる発光素子110mに対して、時間t10の間に例えば数千回のレーザートリガ信号を出力する。すなわち、1つのハイレベル信号が出力され、次のハイレベル信号が出力されまでの期間が、発光部100のPRI周期に対応する。なお、図6は、上述の情報信号SPIに停止情報も、発数の制限情報も含まれていない場合の例である。
[Relationship between laser trigger signal and histogram]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between a laser trigger signal and a histogram. FIG. 6(a) shows a laser trigger signal in bank 0 in monitoring mode. The horizontal axis shows time ta, and the vertical axis shows the laser trigger signal. When the laser trigger signal is at a high level, the light-emitting element 110m associated with bank 0 emits light. For example, the laser trigger generating circuit 350 outputs, for example, several thousand laser trigger signals during time t10 to the light-emitting element 110m associated with bank 0. That is, the period from when one high-level signal is output until the next high-level signal is output corresponds to the PRI period of the light-emitting unit 100. Note that FIG. 6 is an example in which neither stop information nor limiting information on the number of shots is included in the information signal SPI.

図6(b)は、監視モードでのバンク0(Bank0)でのヒストグラム例を示す。横軸が時間taを示し、縦軸が、TDC320が計測した、素子群MP0で検出されフォトンの飛行時間の出現頻度に対応する。また、時間軸taと、時間軸tbのスケールは異なる。例えば、ヒストグラムの時間幅は、PRI周期に対応する。 Figure 6 (b) shows an example histogram for bank 0 in monitoring mode. The horizontal axis indicates time ta, and the vertical axis corresponds to the occurrence frequency of the flight times of photons detected in element group MP0 measured by TDC320. The time axis ta and the time axis tb have different scales. For example, the time width of the histogram corresponds to the PRI period.

上述のように、ヒストグラム生成回路330aは、TDC320から出力された素子群MP0、MP2、MP4、及びMP5それぞれの出力値TDCOUTに基づいて、素子群MP0、MP2、MP4、及びMP5それぞれのヒストグラムを生成する。例えば、ヒストグラム生成回路330aは、TDC320から素子群MP0、MP2、MP4、及びMP5ごとに出力された出力値TDCOUTを、サンプリング周期に対応するビン(BIN)に格納されているカウント値(累積値)に加算することで、バンク0の各ヒストグラムを生成する。同様に、ヒストグラム生成回路330aは、バンク1~3ごとのヒストグラムも各バンク1~3に対応する素子群ごとに出力された出力値TDCOUTを、サンプリング周期に対応するビン(BIN)に格納されているカウント値(累積値)に加算することにより、生成する。 As described above, the histogram generation circuit 330a generates histograms for each of the element groups MP0, MP2, MP4, and MP5 based on the output values TDCOUT of each of the element groups MP0, MP2, MP4, and MP5 output from the TDC320. For example, the histogram generation circuit 330a generates each histogram for bank 0 by adding the output values TDCOUT output from the TDC320 for each of the element groups MP0, MP2, MP4, and MP5 to the count values (accumulated values) stored in the bins (BINs) corresponding to the sampling period. Similarly, the histogram generation circuit 330a generates histograms for each of the banks 1 to 3 by adding the output values TDCOUT output for each of the element groups corresponding to the banks 1 to 3 to the count values (accumulated values) stored in the bins (BINs) corresponding to the sampling period.

ヒストグラムのビンの時間幅は、例えばサンプリング周期に対応する。サンプリング周期とは、発光部100が照射光を出射してから受光部310で反射光の入射が検出されるまでの時間(飛行時間)を計測する周期である。このサンプリング周期には、発光部100のPRI周期よりも短い周期が設定される。例えば、サンプリング周期をより短くすることで、より高い時間分解能で、発光部100から出射して被写体で反射したフォトンの飛行時間を推定又は算出することが可能となる。これは、サンプリング周波数をより高くすることで、より高い測距分解能で被写体までの距離を推定又は算出することが可能となることを意味している。すなわち、ヒストグラムの時間幅を、レーザートリガ信号の1つのハイレベル信号が出力され、次のハイレベル信号が出力されまでの期間とする場合に、ビンの時間幅は、1つのハイレベル信号が出力され、次のハイレベル信号が出力されまでの期間をビンの数で除算した数に対応する。 The time width of the bins of the histogram corresponds to, for example, the sampling period. The sampling period is a period for measuring the time (time of flight) from when the light-emitting unit 100 emits irradiation light to when the light-receiving unit 310 detects the incidence of reflected light. This sampling period is set to a period shorter than the PRI period of the light-emitting unit 100. For example, by shortening the sampling period, it is possible to estimate or calculate the time of flight of photons emitted from the light-emitting unit 100 and reflected by the subject with higher time resolution. This means that by increasing the sampling frequency, it is possible to estimate or calculate the distance to the subject with higher ranging resolution. In other words, if the time width of the histogram is the period from when one high-level signal of the laser trigger signal is output to when the next high-level signal is output, the time width of the bin corresponds to the number obtained by dividing the period from when one high-level signal is output to when the next high-level signal is output by the number of bins.

図7は、バンク0に対応する領域に被写体Obj10がある例を模式的に示す図である。例えば、バンク0に対応する領域に被写体Obj10があると、図6(b)に示すように、被写体Obj10に対応する距離にヒストグラムのピークP10が出現する。すなわち、このピークP10は、被写体Obj10までの距離に対応する。 Figure 7 is a schematic diagram showing an example in which subject Obj10 is in the area corresponding to bank 0. For example, if subject Obj10 is in the area corresponding to bank 0, then as shown in Figure 6(b), a histogram peak P10 appears at the distance corresponding to subject Obj10. In other words, this peak P10 corresponds to the distance to subject Obj10.

例えば、距離演算回路330cは、距離演算を行う場合に、ピークP10に対応する時間をtとすると、光速Cが一定(C≒300、000、000m(メートル)/s(秒)であることから、被写体までの距離Lは、以下の式(1)ように推定又は算出する。
L=C×t/2 (1)
For example, when performing distance calculation, if the time corresponding to peak P10 is t, then since the speed of light C is constant (C ≈ 300,000,000 m (meters)/s (seconds), the distance calculation circuit 330c estimates or calculates the distance L to the subject according to the following formula (1).
L=C×t/2 (1)

[第1モード]
図8、及び図9を用いて、第1モードのシーケンス例を説明する。上述のように、第1モードは、フレーム間引きモードである。図8、及び図9の処理例では、バンク0~3ごとに生成されたヒストグラムに基づき、判定回路330bが、ヒストグラムのピークの有無を判定する判定処理を行う。なお、後述するように、判定回路330bは、素子群MP0~MP13ごとの判定処理を並行して行うことも可能である。例えば、バンク0の判定処理を行う場合に、バンク0に含まれる素子群MP0、MP2、MP4、及びMP5ごとのヒストグラムのピークの有無を判定する判定処理を行うことが可能である。
[First mode]
An example of a sequence in the first mode will be described with reference to FIG. 8 and FIG. 9. As described above, the first mode is a frame thinning mode. In the processing example of FIG. 8 and FIG. 9, the judgment circuit 330b performs a judgment process to judge the presence or absence of a histogram peak based on the histogram generated for each of the banks 0 to 3. As will be described later, the judgment circuit 330b can also perform judgment processes for each of the element groups MP0 to MP13 in parallel. For example, when performing judgment processing for bank 0, it is possible to perform judgment processing to judge the presence or absence of a histogram peak for each of the element groups MP0, MP2, MP4, and MP5 included in bank 0.

図8は、第1モードを模式的に説明する図である。図8(a)、(c)は、第1モードでのバンク0(Bank0)でのレーザートリガ(Laser Triger)信号を示す。横軸は時間taを示し、縦軸は、レーザートリガ信号を示す。図8(a)は、例えばフレームN=nであり、図8(c)は、例えばフレームN=n+1である。図8(b)、(d)は、第1モードでのバンク0(Bank0)でのヒストグラム例を示す。横軸が時間taを示し、縦軸が、TDC320が計測した、素子群MP0、MP2、MP4、及びMP5で検出されフォトンの飛行時間の出現頻度に対応する。図8(b)は、例えばフレームN=nであり、図8(d)は、例えばフレームN=n+1である。 Figure 8 is a diagram for explaining the first mode. Figures 8(a) and 8(c) show a laser trigger signal in bank 0 in the first mode. The horizontal axis shows time ta, and the vertical axis shows the laser trigger signal. Figure 8(a) shows, for example, frame N=n, and Figure 8(c) shows, for example, frame N=n+1. Figures 8(b) and 8(d) show an example histogram in bank 0 in the first mode. The horizontal axis shows time ta, and the vertical axis corresponds to the occurrence frequency of the flight times of photons detected in element groups MP0, MP2, MP4, and MP5 measured by TDC320. Figure 8(b) shows, for example, frame N=n, and Figure 8(d) shows, for example, frame N=n+1.

図8(b)に示すように、例えば判定回路330b(図2参照)は、フレームN=nにおいて、ピークP10が存在しないので、バンク0に対応する領域に被写体が存在しないと判定する。この場合、制御回路330は、停止情報生成回路360を介して、フレームN=n+1において、バンク0に対応する発光素子群の駆動を停止させる情報信号SPIを制御回路210に出力する。このように、制御回路330は、素子群MP0~MP13の反応状態に基づいて、N=n以降のフレームにおける発光部100の発光方法を制御する情報である情報信号SPIを制御回路210に出力する。この場合の発光方法は、発光を所定期間において停止することである。 As shown in FIG. 8(b), for example, the determination circuit 330b (see FIG. 2) determines that there is no subject in the area corresponding to bank 0 in frame N=n because peak P10 is not present. In this case, the control circuit 330 outputs an information signal SPI to the control circuit 210 via the stop information generation circuit 360, which stops the driving of the light-emitting element group corresponding to bank 0 in frame N=n+1. In this way, the control circuit 330 outputs an information signal SPI to the control circuit 210, which is information that controls the light emission method of the light-emitting unit 100 in frames after N=n, based on the reaction state of the element groups MP0 to MP13. The light emission method in this case is to stop light emission for a predetermined period of time.

この情報信号SPIにより、図8(c)に示すように、フレームN=n+1では、発光部100の発光が停止される。この場合、図8(d)に示すように、フレームN=n+1では、ヒストグラムの生成も停止される。すなわち、制御回路330は、バンク0に対応する複数の受光素子311の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、発光部100の対応する発光素子110mの発光を所定期間において停止する。また、制御回路330は、バンク0~3に対応する発光部100の領域毎に、所定期間において発光を停止する制御を実行する。 This information signal SPI stops the emission of light from the light-emitting unit 100 in frame N=n+1, as shown in FIG. 8(c). In this case, as shown in FIG. 8(d), the generation of the histogram is also stopped in frame N=n+1. That is, when the number of times that the multiple light-receiving elements 311 corresponding to bank 0 receive light exceeds a predetermined threshold, the control circuit 330 stops the emission of the corresponding light-emitting element 110m of the light-emitting unit 100 for a predetermined period of time. The control circuit 330 also executes control to stop emission of light for a predetermined period for each area of the light-emitting unit 100 corresponding to banks 0 to 3.

図9は、第1モードの更に詳細な制御シーケンス例を示す図である。ここでは、フレームN=nにおいて、ピークP10が存在しないバンクに対応する発光素子の発光を、N=n+1、n+2において、停止する例を説明する。横軸は時間であり、上からバンク0~3を繰り返すシーケンス(Bankシーケンス)の回数N、バンク(Bank)の種類、発光部100、及び光検出部300の受光素子、及び発光素子の模式的位置、レーザートリガ生成回路350の出力するレーザートリガ(Laser Triger)信号の出力タイミング、停止情報生成回路360の出力する情報信号SPIの出力タイミング、制御回路330のチェック状態、各バンクに対応する発光素子の発光タイミング(レーザー)、光検出部300の反射光の受光状態(SPAD反射光状態)、ヒストグラム生成回路330aの駆動状態(Enable)、判定回路330bの判定状態(ピーク検出)を示す。 Figure 9 is a diagram showing a more detailed control sequence example of the first mode. Here, an example is described in which, in frame N=n, the emission of the light-emitting element corresponding to the bank in which peak P10 does not exist is stopped at N=n+1, n+2. The horizontal axis is time, and from the top, the number N of sequences (Bank sequences) that repeat banks 0 to 3, the type of bank, the schematic positions of the light-emitting unit 100 and the light-receiving element and light-emitting element of the light-detecting unit 300, the output timing of the laser trigger signal output by the laser trigger generating circuit 350, the output timing of the information signal SPI output by the stop information generating circuit 360, the check state of the control circuit 330, the emission timing (laser) of the light-emitting element corresponding to each bank, the light-receiving state of the reflected light of the light-detecting unit 300 (SPAD reflected light state), the drive state (Enable) of the histogram generating circuit 330a, and the judgment state (peak detection) of the judgment circuit 330b are shown.

まず、バンクシーケンスN=0では、バンク0~3の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~3で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、バンク0~3で規定される受光素子群も時系列に駆動する。 First, in bank sequence N=0, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 3 emit light in chronological order in synchronization with the output timing of the laser trigger signal, in the order of banks 0 to 3. At the same time, the light-receiving element groups defined by banks 0 to 3 are also driven in chronological order.

ヒストグラム生成回路330aは、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。判定回路330bは、バンク0~3に対応するヒストグラムが全て有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク2、3に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光がないので、バンク2、3に対応する各ヒストグラムには、所定のピークが生成されない。このため、判定回路330bは、バンク2、3に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがないと判定する。 The histogram generating circuit 330a generates histograms in time series corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3. Since all the histograms corresponding to banks 0 to 3 are valid, the determination circuit 330b determines whether or not a predetermined peak is present for each histogram, i.e., whether or not an object Obj is present. Since there is no reflected light from the object Obj in the light receiving element areas corresponding to banks 2 and 3, the predetermined peak is not generated in each histogram corresponding to banks 2 and 3. Therefore, the determination circuit 330b determines that there is no predetermined peak for each histogram corresponding to banks 2 and 3.

そして、制御回路330は、判定回路330bの判定結果の情報を含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360を介して、フレームN=nと、フレームN=n+1の間に、制御回路210に出力する。この情報信号SPIには、バンク2、3には所定のピークがないので、バンク2、3に対応する発光素子群の発光を停止させる情報が含まれている。 Then, the control circuit 330 outputs an information signal SPI, which includes information on the determination result of the determination circuit 330b, to the control circuit 210 via the stop information generation circuit 360 between frames N=n and N=n+1. This information signal SPI includes information to stop the emission of the light-emitting element groups corresponding to banks 2 and 3, since there is no specified peak in banks 2 and 3.

本実施形態では、情報信号SPIを出力するフレームをチェックフレームと称し、情報信号SPIを出力しないフレームをチェックスキップ(チェックSkip)と称する。つまり、図9で示す第1モードでは、フレーム3回に1回の割合で情報信号SPIを出力し、続くフレームN=1、2では、N=0で出力された情報信号SPIにしたがった制御が行われる。チェックスキップするフレーム数は、監視対象となる被写体Objの移動速度に応じて、設定可能である。 In this embodiment, a frame that outputs an information signal SPI is called a check frame, and a frame that does not output an information signal SPI is called a check skip (check skip). That is, in the first mode shown in FIG. 9, the information signal SPI is output once every three frames, and in the subsequent frames N=1 and 2, control is performed according to the information signal SPI output at N=0. The number of frames to be checked and skipped can be set according to the moving speed of the subject Obj to be monitored.

次に、バンクシーケンスN=1では、チェックスキップフレームであるので、制御回路210側はバンクシーケンスN=0での情報信号SPIにしたがった制御を実行する。すなわち、バンク0~1の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~1で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、バンク0~1で規定される受光素子群も時系列に駆動する。一方で、情報信号SPIに含まれる停止情報に基づき、バンク2~3で規定される発光素子群の発光は停止される。ことき、バンク2~3で規定される受光素子群も駆動停止する。これにより、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を停止可能となり、省電力化が可能となる。一方で、被写体Objが存在した領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を継続するので、被写体Objが存在した領域に、引き続き被写体Objが存在するか否かの判定が可能となる。 Next, in bank sequence N=1, since it is a check skip frame, the control circuit 210 executes control according to the information signal SPI in bank sequence N=0. That is, in the order of banks 0 to 1, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 1 emit light in time series in synchronization with the output timing of the laser trigger signal. At this time, the light-receiving element groups defined by banks 0 to 1 are also driven in time series. On the other hand, based on the stop information included in the information signal SPI, the light-emitting element groups defined by banks 2 to 3 stop emitting light. At this time, the light-receiving element groups defined by banks 2 to 3 also stop driving. This makes it possible to stop driving the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to the area where the object Obj does not exist, making it possible to save power. On the other hand, since the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to the area where the object Obj was present continue to be driven, it is possible to determine whether the object Obj continues to exist in the area where the object Obj was present.

ヒストグラム生成回路330aは、制御回路330の制御に従い、バンク0~1で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~1で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。一方で、制御回路330は、バンク2~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、無効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。 The histogram generating circuit 330a generates a histogram in time series corresponding to the light receiving element group defined by banks 0-1 under the control of the control circuit 330. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element group defined by banks 0-1. On the other hand, the control circuit 330 outputs an disable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element group defined by banks 2-3.

判定回路330bは、バンク0~1に対応するヒストグラムは有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク0、1に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光がないので、バンク0、1に対応する各ヒストグラムには、所定のピークが生成されない。このため、判定回路330bは、バンク0、1に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがないと判定する。 Because the histograms corresponding to banks 0 to 1 are valid, the determination circuit 330b determines whether or not each histogram has a specified peak, i.e., whether or not subject Obj is present. Because there is no reflected light from subject Obj in the area of the light receiving element corresponding to banks 0 and 1, the histograms corresponding to banks 0 and 1 do not produce a specified peak. For this reason, the determination circuit 330b determines that the histograms corresponding to banks 0 and 1 do not have a specified peak.

一方で、判定回路330bは、バンク2~3に対応するヒストグラムは無効であるので、各ヒストグラムに対しての判定を行なわないものである。判定回路330bは、判定を行なわない場合に、デフルト出力として、所定のピークがないことを示す出力をしてもよい。 On the other hand, since the histograms corresponding to banks 2 and 3 are invalid, the judgment circuit 330b does not make a judgment on each histogram. When the judgment circuit 330b does not make a judgment, it may output a default output indicating that a specified peak does not exist.

次に、バンクシーケンスN=2は、チェックスキップフレームであるので、制御回路210側はバンクシーケンスN=0での情報信号SPIにしたがった制御を実行する。すなわち、バンク0~1の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~1で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、バンク0~1で規定される受光素子群も時系列に駆動する。一方で、情報信号SPIに含まれる停止情報に基づき、バンク2~3で規定される発光素子群の発光は停止される。ことき、バンク2~3で規定される受光素子群も駆動停止する。これにより、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を停止可能となり、省電力化が可能となる。一方で、被写体Objが存在した領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を継続するので、被写体Objが存在した領域に対して、引き続き被写体Objが存在するか否かの判定が可能となる。 Next, since bank sequence N=2 is a check skip frame, the control circuit 210 executes control according to the information signal SPI at bank sequence N=0. That is, in the order of banks 0 to 1, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 1 emit light in time series in synchronization with the output timing of the laser trigger signal. At this time, the light-receiving element groups defined by banks 0 to 1 are also driven in time series. On the other hand, based on the stop information included in the information signal SPI, the light-emitting element groups defined by banks 2 to 3 stop emitting light. At this time, the light-receiving element groups defined by banks 2 to 3 also stop driving. This makes it possible to stop driving the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to areas where object Obj does not exist, making it possible to save power. On the other hand, since the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to areas where object Obj was present continue to be driven, it is possible to determine whether object Obj continues to exist in the area where object Obj was present.

ヒストグラム生成回路330aは、制御回路330の制御に従い、バンク0~1で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~1で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。一方で、制御回路330は、バンク2~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、無効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。 The histogram generating circuit 330a generates a histogram in time series corresponding to the light receiving element group defined by banks 0 to 1 under the control of the control circuit 330. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element group defined by banks 0 to 1. On the other hand, the control circuit 330 outputs an disable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element group defined by banks 2 to 3.

判定回路330bは、バンク0~1に対応するヒストグラムは有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク0に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光がないので、バンク0に対応するヒストグラムには、所定のピークが生成されない。このため、判定回路330bは、バンク0に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがないと判定する。一方で、バンク1に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光があるので、バンク1に対応するヒストグラムには、所定のピークが生成される。このため、判定回路330bは、バンク1に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがあると判定する。 Because the histograms corresponding to banks 0 to 1 are valid, the judgment circuit 330b judges whether or not each histogram has a predetermined peak, i.e., whether or not subject Obj is present. Because there is no reflected light from subject Obj in the area of the light receiving element corresponding to bank 0, the histogram corresponding to bank 0 does not generate a predetermined peak. For this reason, the judgment circuit 330b judges that there is no predetermined peak in each histogram corresponding to bank 0. On the other hand, there is reflected light from subject Obj in the area of the light receiving element corresponding to bank 1, so the histogram corresponding to bank 1 generates a predetermined peak. For this reason, the judgment circuit 330b judges that there is a predetermined peak in each histogram corresponding to bank 1.

次に、バンクシーケンスN=3は、バンクシーケンスN=0と同様に、チェックフレームであるので、バンクシーケンスN=0と同様の制御が行われる。このように、予め定められたバンクシーケンスがチェックフレームとなり、チェックフレームに続く所定回数のバンクシーケンスが、チェックスキップするフレームとなる。上述のように、チェックスキップするフレームでは、チェックフレームの判定に基づく監視状態が反映され、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を停止可能となり、省電力化が可能となる。 Next, bank sequence N=3, like bank sequence N=0, is a check frame, and so is controlled in the same way as bank sequence N=0. In this way, a predetermined bank sequence becomes a check frame, and a predetermined number of bank sequences following the check frame become frames to be checked and skipped. As described above, in frames to be checked and skipped, the monitoring state based on the judgment of the check frame is reflected, and it becomes possible to stop driving the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to areas where no subject Obj is present, thereby enabling power saving.

このように、制御回路330は、チェックフレーム(N=0、3など)での受光素子311(図4参照)の反応状態に基づいて、チェックフレームに続くチェックスキップフレーム(N=1、2、4、5など)における発光方法を制御する情報信号SPIを発光制御部200に出力する。これにより、発光制御部200は、被写体Objが存在する領域に対応する発光素子群を効率的に発光させることが可能となり、被写体Objの追跡精度の低下を抑制しつつ省電力化が可能となる。 In this way, the control circuit 330 outputs to the light emission control unit 200 an information signal SPI that controls the light emission method in the check skip frame (N = 1, 2, 4, 5, etc.) following the check frame based on the reaction state of the light receiving element 311 (see FIG. 4) in the check frame (N = 0, 3, etc.). This enables the light emission control unit 200 to efficiently emit light from the group of light emitting elements corresponding to the area in which the subject Obj is present, enabling power saving while suppressing a decrease in the tracking accuracy of the subject Obj.

[第2モード]
図10、及び図11を用いて、第2モードのシーケンス例を説明する。上述のように、第2モードは、発数制限モードである。図10、及び図11の処理例では、バンク0~3ごとに生成されたヒストグラムに基づき、判定処理を行う。なお、後述するように、素子群MP0~MP13ごとの判定処理を並行して行うことも可能である。例えば、バンク0の判定処理を行う場合に、バンク0に含まれる素子群MP0、MP2、MP4、及びMP5ごとの判定処理を並行して行うことも可能である。
[Second mode]
An example sequence of the second mode will be described with reference to Figures 10 and 11. As described above, the second mode is a firing limiting mode. In the processing example of Figures 10 and 11, a judgment process is performed based on histograms generated for each of banks 0 to 3. As will be described later, it is also possible to perform judgment processes for each of element groups MP0 to MP13 in parallel. For example, when performing judgment process for bank 0, it is also possible to perform judgment processes for each of element groups MP0, MP2, MP4, and MP5 included in bank 0 in parallel.

図10は、第2モードを模式的に説明する図である。図10(a)、(c)は、第2モードでのバンク0(Bank0)でのレーザートリガ(Laser Triger)信号を示す。横軸は時間taを示し、縦軸は、レーザートリガ信号を示す。図10(a)は、例えばフレームN=nであり、図9(c)は、例えばフレームN=n+1である。図10(b)、(d)は、第2モードでのバンク0(Bank0)でのヒストグラム例を示す。横軸が時間taを示し、縦軸が、TDC320が計測した、素子群MP0、MP2、MP4、及びMP5で検出されフォトンの飛行時間の出現頻度に対応する。図10(b)は、例えばフレームN=nであり、図10(d)は、例えばフレームN=n+1である。 Figure 10 is a diagram for explaining the second mode. Figures 10(a) and 10(c) show a laser trigger signal in bank 0 in the second mode. The horizontal axis shows time ta, and the vertical axis shows the laser trigger signal. Figure 10(a) shows, for example, frame N=n, and Figure 9(c) shows, for example, frame N=n+1. Figures 10(b) and 10(d) show an example of a histogram in bank 0 in the second mode. The horizontal axis shows time ta, and the vertical axis corresponds to the occurrence frequency of the flight times of photons detected in element groups MP0, MP2, MP4, and MP5 measured by TDC 320. Figure 10(b) shows, for example, frame N=n, and Figure 10(d) shows, for example, frame N=n+1.

図10(b)に示すように、例えば判定回路330b(図2参照)は、フレームN=nにおいて、ピークP10が存在しないので、バンク0に対応する領域に被写体Objが存在しないと判定する。この場合、制御回路330は、停止情報生成回路360を介して、フレームN=n+1において、バンク0に対応する発光素子群の発数を制限させる情報信号SPIを制御回路210に出力する。このように、制御回路330は、素子群MP0~MP13の反応状態に基づいて、N=n以降のフレームにおける発光部100の発光方法を制御する情報である情報信号SPIを制御回路210に出力する。この場合の発光方法は、発光の発数を制限することである。 As shown in FIG. 10(b), for example, the determination circuit 330b (see FIG. 2) determines that the object Obj does not exist in the area corresponding to bank 0 in frame N=n because peak P10 does not exist. In this case, the control circuit 330 outputs an information signal SPI to the control circuit 210 via the stop information generation circuit 360, which limits the number of emissions from the light-emitting element group corresponding to bank 0 in frame N=n+1. In this way, the control circuit 330 outputs an information signal SPI to the control circuit 210, which is information that controls the light emission method of the light-emitting unit 100 in frames after N=n, based on the reaction state of the element groups MP0 to MP13. The light emission method in this case is to limit the number of emissions.

この情報信号SPIにより、図10(c)に示すように、フレームN=n+1では、発光部100のレーザー発数が制限される。すなわち、制御回路210のレーザー発数閾値制御回路210bは、情報信号SPIに応じて、レジスタ210aに規定される発光回数に、レーザー発数を制限する。すなわち、通常であれば時間t10に対応する発光回数であるのに対して、時間t10aに対応する発光回数に制限される。第2モードでは、回数は制限されるが、レーザー光は発光されるので、バンク0に対応する領域の受光素子は、時間t10aに対応する間は駆動する。 As shown in FIG. 10(c), this information signal SPI limits the number of laser shots from the light-emitting unit 100 in frame N=n+1. That is, the laser shot threshold control circuit 210b of the control circuit 210 limits the number of laser shots to the number of shots specified in the register 210a in response to the information signal SPI. That is, whereas the number of shots would normally correspond to time t10, it is limited to the number of shots corresponding to time t10a. In the second mode, although the number is limited, laser light is still emitted, so that the light-receiving element in the area corresponding to bank 0 is driven for the period corresponding to time t10a.

これにより、図10(d)に示すように、ヒストグラムが生成される。すなわち、ヒストグラム生成回路330aは、バンク0に対応する領域のヒストグラムを生成可能である。このため、判定回路330bは、被写体が存在するか、否かを判定可能となる。つまり、第2モードでは、被写体Objが存在する領域には、より多くの回数のレーザー光を照射し、被写体が存在するか、否かの判定を行う。一方で、被写体Objが存在しない領域には、レーザー光の発数を制限し、省電力化を可能とする。なお、モード2では、レーザーの発数が制限されるので、例えばヒストグラム生成回路330aは、頻度を正規化して、ヒストグラムを生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0に対応する複数の受光素子311の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、発光部100の対応する発光素子110mの発光の発数を制限する。また、制御回路330は、バンク0~3に対応する発光部100の領域毎に、所定期間において発光の発数を制限する制御を実行する。 As a result, a histogram is generated as shown in FIG. 10(d). That is, the histogram generating circuit 330a can generate a histogram of the area corresponding to bank 0. Therefore, the judgment circuit 330b can judge whether or not an object is present. That is, in the second mode, the area where the object Obj is present is irradiated with laser light more times to judge whether or not an object is present. On the other hand, the number of laser light emissions is limited to areas where the object Obj is not present, enabling power saving. In addition, since the number of laser emissions is limited in mode 2, for example, the histogram generating circuit 330a normalizes the frequency to generate a histogram. That is, when the number of light receptions of the multiple light receiving elements 311 corresponding to bank 0 exceeds a predetermined threshold, the control circuit 330 limits the number of light emission emissions of the corresponding light emitting element 110m of the light emitting unit 100. In addition, the control circuit 330 executes control to limit the number of light emission emissions in a predetermined period for each area of the light emitting unit 100 corresponding to banks 0 to 3.

図11は、第2モードの更に詳細な制御シーケンス例を示す図である。ここでは、フレームN=0から制御を開始する例を説明する。図9と同様に、横軸は時間であり、上からバンク0~3を繰り返すシーケンス(Bankシーケンス)の回数N、バンク(Bank)の種類、発光部100、及び光検出部300の受光素子、及び発光素子の模式的位置、レーザートリガ生成回路350の出力するレーザートリガ(Laser Triger)信号の出力タイミング、停止情報生成回路360の出力する情報信号SPIの出力タイミング、各バンクに対応する発光素子の発光タイミング(レーザー)、光検出部300の反射光の受光状態(SPAD反射光状態)、ヒストグラム生成回路330aの駆動状態(Enable)、判定回路330bの判定状態(ピーク検出)を示す。 Figure 11 is a diagram showing a more detailed control sequence example of the second mode. Here, an example in which control is started from frame N=0 is described. As in Figure 9, the horizontal axis is time, and from the top, the number N of sequences (Bank sequences) that repeat banks 0 to 3, the type of bank, the schematic positions of the light-emitting unit 100 and the light-receiving elements and light-emitting elements of the light-detecting unit 300, the output timing of the laser trigger signal output by the laser trigger generating circuit 350, the output timing of the information signal SPI output by the stop information generating circuit 360, the light-emitting timing (laser) of the light-emitting element corresponding to each bank, the light-receiving state of the reflected light of the light-detecting unit 300 (SPAD reflected light state), the drive state (Enable) of the histogram generating circuit 330a, and the judgment state (peak detection) of the judgment circuit 330b are shown.

まず、バンクシーケンスN=0では、バンク0~3の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~3で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、バンク0~3で規定される受光素子群も時系列に発光する。 First, in bank sequence N=0, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 3 emit light in chronological order in synchronization with the output timing of the laser trigger signal, in the order of banks 0 to 3. At the same time, the light-receiving element groups defined by banks 0 to 3 also emit light in chronological order.

ヒストグラム生成回路330aは、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。判定回路330bは、バンク0~3に対応するヒストグラムが全て有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク2、3に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光がないので、バンク2、3に対応する各ヒストグラムには、所定のピークが生成されない。このため、判定回路330bは、バンク2、3に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがないと判定する。 The histogram generating circuit 330a generates histograms in time series corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3. Since all the histograms corresponding to banks 0 to 3 are valid, the determination circuit 330b determines whether or not a predetermined peak is present for each histogram, i.e., whether or not an object Obj is present. Since there is no reflected light from the object Obj in the light receiving element areas corresponding to banks 2 and 3, the predetermined peak is not generated in each of the histograms corresponding to banks 2 and 3. Therefore, the determination circuit 330b determines that there is no predetermined peak for each of the histograms corresponding to banks 2 and 3.

そして、制御回路330は、判定回路330bの判定結果の情報を含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360を介して、フレームN=0と、フレームN=1の間に、制御回路210に出力する。この情報信号SPIには、バンク2、3には所定のピークがないので、バンク2、3に対応する発光素子群の発光を制限させる情報が含まれている。 Then, the control circuit 330 outputs an information signal SPI, which includes information on the determination result of the determination circuit 330b, to the control circuit 210 between frames N=0 and N=1 via the stop information generation circuit 360. This information signal SPI includes information to limit the light emission of the light-emitting element groups corresponding to banks 2 and 3, since there is no specified peak in banks 2 and 3.

次に、バンクシーケンスN=1では制御回路210側はバンクシーケンスN=0での情報信号SPIにしたがった制御を実行する。すなわち、バンク0~1の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~1で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、バンク0~1で規定される受光素子群も時系列に駆動する。一方で、情報信号SPIに含まれる制限情報に基づき、バンク2~3で規定される発光素子群の発数は制限される。ことき、バンク2~3で規定される受光素子群も駆動が制限される。これにより、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を制限可能となり、省電力化が可能となる。 Next, in bank sequence N=1, the control circuit 210 executes control according to the information signal SPI in bank sequence N=0. That is, in the order of banks 0 to 1, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 1 emit light in chronological order in synchronization with the output timing of the laser trigger signal. At this time, the light-receiving element groups defined by banks 0 to 1 are also driven in chronological order. Meanwhile, the number of light emitted by the light-emitting element groups defined by banks 2 to 3 is limited based on the limiting information included in the information signal SPI. At this time, the driving of the light-receiving element groups defined by banks 2 to 3 is also limited. This makes it possible to limit the driving of the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to areas where the subject Obj does not exist, enabling power saving.

ヒストグラム生成回路330aは、制御回路330の制御に従い、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。 The histogram generating circuit 330a generates a histogram in time series corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3 under the control of the control circuit 330. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3.

判定回路330bは、バンク0~3に対応するヒストグラムは有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク0~3に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光がないので、バンク0~3に対応する各ヒストグラムには、所定のピークが生成されない。このため、判定回路330bは、バンク0~3に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがないと判定する。 Because the histograms corresponding to banks 0 to 3 are valid, the determination circuit 330b determines whether or not each histogram has a specified peak, i.e., whether or not subject Obj is present. Because there is no reflected light from subject Obj in the areas of the light receiving elements corresponding to banks 0 to 3, the histograms corresponding to banks 0 to 3 do not produce a specified peak. For this reason, the determination circuit 330b determines that the histograms corresponding to banks 0 to 3 do not have a specified peak.

そして、制御回路330は、判定回路330bの判定結果の情報を含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360を介して、フレームN=1と、フレームN=2の間に、制御回路210に出力する。この情報信号SPIには、バンク0~3には所定のピークがないので、バンク0~3に対応する発光素子群の発光を制限させる情報が含まれている。 Then, the control circuit 330 outputs an information signal SPI, which includes information on the determination result of the determination circuit 330b, to the control circuit 210 between frames N=1 and N=2 via the stop information generation circuit 360. This information signal SPI includes information to limit the light emission of the light-emitting element groups corresponding to banks 0 to 3, since there is no specified peak in banks 0 to 3.

次に、バンクシーケンスN=2では、制御回路210側はバンクシーケンスN=1での情報信号SPIにしたがった制御を実行する。すなわち、バンク0~3の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~3で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、情報信号SPIに含まれる制限情報に基づき、バンク0~3で規定される発光素子群の発数は制限される。バンク0~3で規定される受光素子群も駆動時間が制限される。これにより、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を制限可能となり、省電力化が可能となる。 Next, in bank sequence N=2, the control circuit 210 executes control according to the information signal SPI in bank sequence N=1. That is, in the order of banks 0 to 3, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 3 emit light in time series in synchronization with the output timing of the laser trigger signal. At this time, the number of light emitted by the light-emitting element groups defined by banks 0 to 3 is limited based on the limiting information included in the information signal SPI. The driving time of the light-receiving element groups defined by banks 0 to 3 is also limited. This makes it possible to limit the driving of the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to areas where the subject Obj does not exist, making it possible to save power.

ヒストグラム生成回路330aは、制御回路330の制御に従い、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。 The histogram generating circuit 330a generates a histogram in time series corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3 under the control of the control circuit 330. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3.

判定回路330bは、バンク0~3に対応するヒストグラムは有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク0、2、3に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光がないので、バンク0、2、3に対応する各ヒストグラムには、所定のピークが生成されない。このため、判定回路330bは、バンク0、2、3に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがないと判定する。 Because the histograms corresponding to banks 0 to 3 are valid, the determination circuit 330b determines whether or not each histogram has a specified peak, i.e., whether or not subject Obj is present. Because there is no reflected light from subject Obj in the areas of the light receiving elements corresponding to banks 0, 2, and 3, the histograms corresponding to banks 0, 2, and 3 do not produce a specified peak. For this reason, the determination circuit 330b determines that the histograms corresponding to banks 0, 2, and 3 do not have a specified peak.

一方で、バンク1に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光があるので、バンク1に対応するヒストグラムには、所定のピークが生成される。このため、判定回路330bは、バンク1に対応するヒストグラムに対して、所定のピークがあると判定する。そして、制御回路330は、判定回路330bの判定結果の情報を含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360を介して、フレームN=2と、フレームN=3の間に、制御回路210に出力する。この情報信号SPIには、バンク0、2、3には所定のピークがないので、バンク0、2、3に対応する発光素子群の発光を制限させる情報が含まれている。 On the other hand, since there is reflected light from the subject Obj in the area of the light receiving element corresponding to bank 1, a predetermined peak is generated in the histogram corresponding to bank 1. For this reason, the judgment circuit 330b judges that there is a predetermined peak in the histogram corresponding to bank 1. Then, the control circuit 330 outputs an information signal SPI including information on the judgment result of the judgment circuit 330b to the control circuit 210 between frames N=2 and N=3 via the stop information generation circuit 360. Since there is no predetermined peak in banks 0, 2, and 3, this information signal SPI includes information to limit the emission of the light emitting element groups corresponding to banks 0, 2, and 3.

次に、バンクシーケンスN=3では、制御回路210側はバンクシーケンスN=2での情報信号SPIにしたがった制御を実行する。すなわち、バンク0~3の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~3で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、情報信号SPIに含まれる制限情報に基づき、バンク0、2、3で規定される発光素子群の発数は制限される。バンク0、2、3で規定される受光素子群も駆動時間が制限される。一方で、バンク1で規定される発光素子群の発数は制限されず、バンク1で規定される受光素子群も駆動時間が制限されない。これにより、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動を制限可能となり、省電力化が可能となる。一方で、被写体Objが存在する領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動は制限されないので、より精度の高い追跡が可能となる。 Next, in bank sequence N=3, the control circuit 210 executes control according to the information signal SPI in bank sequence N=2. That is, in the order of banks 0 to 3, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 3 emit light in time series in synchronization with the output timing of the laser trigger signal. At this time, the number of light-emitting element groups defined by banks 0, 2, and 3 is limited based on the limiting information included in the information signal SPI. The driving time of the light-receiving element groups defined by banks 0, 2, and 3 is also limited. On the other hand, the number of light-emitting element groups defined by bank 1 is not limited, and the driving time of the light-receiving element group defined by bank 1 is not limited. This makes it possible to limit the driving of the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to areas where the object Obj does not exist, making it possible to save power. On the other hand, the driving of the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to areas where the object Obj exists is not limited, making it possible to track with higher accuracy.

ヒストグラム生成回路330aは、制御回路330の制御に従い、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。 The histogram generating circuit 330a generates a histogram in time series corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3 under the control of the control circuit 330. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3.

判定回路330bは、バンク0~3に対応するヒストグラムは有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク0~3に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光があるので、バンク0~3に対応する各ヒストグラムには、所定のピークが生成される。このため、判定回路330bは、バンク0から3に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがあると判定する。そして、制御回路330は、判定回路330bの判定結果の情報を含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360を介して、フレームN=3と、フレームN=4の間に、制御回路210に出力する。この情報信号SPIには、バンク0~3には所定のピークがあるので、バンク0~3に対応する発光素子群の発光を制限させない情報が含まれている。 The determination circuit 330b determines whether or not a predetermined peak exists for each histogram, that is, whether or not an object Obj exists, since the histograms corresponding to banks 0 to 3 are valid. Since the light receiving element area corresponding to banks 0 to 3 contains reflected light from object Obj, a predetermined peak is generated in each histogram corresponding to banks 0 to 3. Therefore, the determination circuit 330b determines that each histogram corresponding to banks 0 to 3 has a predetermined peak. Then, the control circuit 330 outputs an information signal SPI including information on the determination result of the determination circuit 330b to the control circuit 210 between frames N=3 and N=4 via the stop information generation circuit 360. This information signal SPI includes information that does not limit the light emission of the light emitting element group corresponding to banks 0 to 3, since there is a predetermined peak in banks 0 to 3.

次に、バンクシーケンスN=4では、制御回路210側はバンクシーケンスN=3での情報信号SPIにしたがった制御を実行する。すなわち、バンク0~3の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~3で規定される発光素子群が時系列に発光する。このとき、情報信号SPIに含まれる制限情報には制限がないことを示す情報が含まれる。これにより、バンク0~3で規定される発光素子群の発数は制限されず、バンク0~3で規定される受光素子群も駆動時間も制限されないものである。これにより、被写体Objが存在する領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動は制限されないので、より精度の高い追跡が可能となる。 Next, in bank sequence N=4, the control circuit 210 executes control according to the information signal SPI in bank sequence N=3. That is, in the order of banks 0 to 3, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 3 emit light in time series in synchronization with the output timing of the laser trigger signal. At this time, the restriction information included in the information signal SPI includes information indicating that there is no restriction. As a result, there is no restriction on the number of light-emitting element groups defined by banks 0 to 3, and there is no restriction on the light-receiving element groups defined by banks 0 to 3 or their drive time. As a result, there is no restriction on the drive of the light-emitting element groups and light-receiving element groups corresponding to the area where the subject Obj is present, allowing for more accurate tracking.

ヒストグラム生成回路330aは、制御回路330の制御に従い、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するヒストグラムを時系列に生成する。すなわち、制御回路330は、バンク0~3で規定される受光素子群に対応するEnable信号として、有効信号をヒストグラム生成回路330aに出力する。 The histogram generating circuit 330a generates a histogram in time series corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3 under the control of the control circuit 330. That is, the control circuit 330 outputs an enable signal to the histogram generating circuit 330a as an enable signal corresponding to the light receiving element groups defined by banks 0 to 3.

判定回路330bは、バンク0~3に対応するヒストグラムは有効であるので、各ヒストグラムに対して、所定のピークがあるか否か、すなわち、被写体Objが存在するか否かを判定する。バンク0~3に対応する受光素子の領域には、被写体Objからの反射光があるので、バンク0~3に対応する各ヒストグラムには、所定のピークが生成される。このため、判定回路330bは、バンク0から3に対応する各ヒストグラムに対して、所定のピークがあると判定する。そして、制御回路330は、判定回路330bの判定結果の情報を含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360を介して、フレームN=4と、フレームN=5の間に、制御回路210に出力する。この情報信号SPIには、バンク0~3には所定のピークがあるので、バンク0~3に対応する発光素子群の発光を制限させない情報が含まれている。 The determination circuit 330b determines whether or not a predetermined peak exists for each histogram, that is, whether or not an object Obj exists, since the histograms corresponding to banks 0 to 3 are valid. Since the light receiving element area corresponding to banks 0 to 3 contains reflected light from object Obj, a predetermined peak is generated in each histogram corresponding to banks 0 to 3. Therefore, the determination circuit 330b determines that each histogram corresponding to banks 0 to 3 has a predetermined peak. Then, the control circuit 330 outputs an information signal SPI including information on the determination result of the determination circuit 330b to the control circuit 210 between frames N=4 and N=5 via the stop information generation circuit 360. This information signal SPI includes information that does not limit the light emission of the light emitting element group corresponding to banks 0 to 3, since there is a predetermined peak in banks 0 to 3.

このように、制御回路330は、バンクシーケンスでの受光素子311(図4参照)の反応状態に基づいて、バンクシーケンスに続くバンクシーケンスにおける発光方法を制御する情報信号SPIを発光制御部200に出力する。これにより、発光制御部200は、被写体Objが存在する領域に対応する発光素子群を効率的に発光させることが可能となり、被写体Objの追跡精度の低下を抑制しつつ省電力化が可能となる。 In this way, the control circuit 330 outputs to the light emission control unit 200 an information signal SPI that controls the light emission method in the bank sequence following the bank sequence based on the reaction state of the light receiving element 311 (see FIG. 4) in the bank sequence. This enables the light emission control unit 200 to efficiently emit light from the group of light emitting elements corresponding to the area in which the subject Obj is present, enabling power saving while suppressing a decrease in the tracking accuracy of the subject Obj.

図12は、光検出部300のレジスタ340aに記憶されるレジスタ構成の例を示す図である。図4を参照しつつ、図12に示すように、各Bank0~3の素子群MP0~13ごとにMPX(X座標)、MPY(Y座標)、MPBM(BITMAP)をもつレジスタ構成である。MPX(X座標)、MPY(Y座標)は、受光素子311の範囲を示す。MPBM(BITMAP)は、Bank0~3に含まれるか否かを示す情報である。制御回路340は、これらのMPX(X座標)、MPY(Y座標)、及びMPBM(BITMAP)の情報を参照することにより、Bank0~3ごとに駆動すべき、受光素子311を制御可能となる。 Figure 12 is a diagram showing an example of the register configuration stored in register 340a of light detection unit 300. As shown in Figure 12 with reference to Figure 4, the register configuration has MPX (X coordinate), MPY (Y coordinate), and MPBM (BITMAP) for each element group MP0-13 of Banks 0-3. MPX (X coordinate) and MPY (Y coordinate) indicate the range of light receiving elements 311. MPBM (BITMAP) is information indicating whether or not it is included in Banks 0-3. By referring to this MPX (X coordinate), MPY (Y coordinate), and MPBM (BITMAP) information, the control circuit 340 can control the light receiving elements 311 to be driven for each of Banks 0-3.

図13は、停止情報生成回路360が生成する情報信号SPIのデータ構成例を示す図である。BankIDには、バンク0~3のいずれかの情報が、例えば2bitで割り振られる。また、MP番号には、対応するMP0~13のいずれかの情報が、例えば4bitで割り振られる。Enableには、レーザー停止閾値制御を行うか否かのコードが、例えば1bitで割り振られる。例えばEnableが0であれ第1モード(通常)であり、例えばEnableが1であれば第2モード(停止閾値制御)である。これらがバンク0~3の数×素子群MP0~13の数=56個分が構成される。レーザー発光数閾値の欄には、第1モードの場合、例えば0が30bitで規定され、第2モードの場合、例えばレーザー発光する回数が例えば30bitで規定される。 Figure 13 is a diagram showing an example of the data configuration of the information signal SPI generated by the stop information generating circuit 360. For example, information on one of banks 0 to 3 is assigned to BankID in 2 bits. For example, information on one of the corresponding MPs 0 to 13 is assigned to MP number in 4 bits. For example, a code indicating whether or not laser stop threshold control is performed is assigned to Enable in 1 bit. For example, if Enable is 0, it is the first mode (normal), and if Enable is 1, it is the second mode (stop threshold control). These make up the number of banks 0 to 3 x the number of element groups MP0 to 13 = 56. In the laser emission number threshold field, for example, 0 is specified in 30 bits for the first mode, and for example, the number of times the laser is emitted is specified in 30 bits for the second mode.

[APの復帰処理]
本実施形態では、制御回路340は、被写体Objが存在すると判定される場合に、所定の条件にしたがい、監視モードから通常モードに測距システム1を復帰させる。すなわち、本実施形態では、ヒストグラム生成回路330aが、所定の受光素子311それぞれの受光回数を発光部100における照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、制御回路340は、加算した加算数(頻度)が所定の閾値を超えた状態になると、主制御部500に復帰信号を送信する。このように、本実施形態では、所定の期間内に、例えば素子群MP0~13ごとに生成されるヒストグラムにおけるピークが所定の閾値を超える状態に応じて、制御回路340は、主制御部500に復帰信号を送信する。
[AP recovery process]
In this embodiment, when it is determined that the object Obj is present, the control circuit 340 returns the distance measurement system 1 from the monitoring mode to the normal mode according to a predetermined condition. That is, in this embodiment, the histogram generation circuit 330a adds up the number of times that each of the predetermined light receiving elements 311 receives light in accordance with the elapsed time from the timing of irradiation of the irradiation light in the light emitting unit 100, and the control circuit 340 transmits a return signal to the main control unit 500 when the added number (frequency) exceeds a predetermined threshold. Thus, in this embodiment, the control circuit 340 transmits a return signal to the main control unit 500 in accordance with a state in which the peak in the histogram generated for each of the element groups MP0 to MP13, for example, exceeds a predetermined threshold within a predetermined period.

なお、主制御部500は、AP復帰通知レジスタを有して構成してもよい。この場合、制御回路340は、外部インターフェース370を介して、例えばI2Cを用いてAP復帰通知レジスタにアクセスし、発光方法を制御する情報を通知してもよい。この場合、主制御部500は、監視モードでは省電力状態であるが、外部インターフェース370を介して、I2C通信は可能な状態に維持される。これにより、主制御部500は、AP復帰通知レジスタを定期的にリードしてAP復帰したかを観測してもよい。これらから分かるように、省電力を維持しつつ、主制御部500を通常モードに復帰させることが可能である。 The main control unit 500 may be configured with an AP recovery notification register. In this case, the control circuit 340 may access the AP recovery notification register via the external interface 370, for example using I2C, and notify information for controlling the light emission method. In this case, the main control unit 500 is in a power-saving state in the monitoring mode, but I2C communication is maintained in a state where it is possible via the external interface 370. This allows the main control unit 500 to periodically read the AP recovery notification register to observe whether the AP has recovered. As can be seen from this, it is possible to return the main control unit 500 to normal mode while maintaining power saving.

通常モードでは、上述のように、撮像部400と、主制御部500が通常の監視状態に復帰する。例えば、通常モードでは、上述のように、撮像部400による2次元画像の撮像、及び2次元画像と、距離画像の合成処理などが可能となる。 In normal mode, as described above, the imaging unit 400 and the main control unit 500 return to their normal monitoring state. For example, in normal mode, as described above, it becomes possible for the imaging unit 400 to capture two-dimensional images, and to synthesize two-dimensional images with distance images.

図14乃至図17を用いて、本実施形態における復帰処理例の詳細を以下に説明する。図14は、ヒストグラム生成回路330aが素子群MP0~13ごとに各フレームN=0~3で生成したヒストグラム例を示す図である。例えば、図14(a)は、素子群MP0のフレームN=0でのヒストグラムであり、図14(b)は、素子群MP0のフレームN=1でのヒストグラムであり、図14(c)は、素子群MP0のフレームN=2でのヒストグラムであり、図14(d)は、素子群MP0のフレームN=3でのヒストグラムである。判定回路330bは、ピークP10が閾値Cthを超えたか否かを判定し、超えたフレームの番号と、素子群MP0~MP13の情報をレジスタ340aに記録する。例えば、判定回路330bは、連続で閾値Cthを超えた数が、所定回数を超えると、ピークアリと判定する。これにより、判定回路330bは、被写体Objが、監視領域に、連続的に存在する場合に、被写体Objありと判定が可能となる。換言すると、判定回路330bは、鳥などがたまたま通過した場合などのように、被写体Objの通過速度が、想定される監視対象より速い場合などに存在ありと判定しないものである。これにより、監視対象外の物体Objによる誤判定が抑制される。 The details of the restoration process example in this embodiment will be described below with reference to Figures 14 to 17. Figure 14 is a diagram showing an example of a histogram generated by the histogram generating circuit 330a for each of the element groups MP0 to MP13 in frames N = 0 to 3. For example, Figure 14 (a) is a histogram for frame N = 0 of the element group MP0, Figure 14 (b) is a histogram for frame N = 1 of the element group MP0, Figure 14 (c) is a histogram for frame N = 2 of the element group MP0, and Figure 14 (d) is a histogram for frame N = 3 of the element group MP0. The judgment circuit 330b judges whether the peak P10 exceeds the threshold value Cth, and records the number of the frame in which it exceeds the threshold value Cth and the information of the element groups MP0 to MP13 in the register 340a. For example, the judgment circuit 330b judges that a peak exists when the number of times the threshold value Cth is exceeded in succession exceeds a predetermined number. This allows the determination circuit 330b to determine that an object Obj is present when the object Obj is continuously present in the monitoring area. In other words, the determination circuit 330b does not determine that an object Obj is present when the passing speed of the object Obj is faster than the expected monitoring target, such as when a bird or the like happens to pass by. This prevents erroneous determinations due to objects Obj that are not the monitoring target.

同様に、図15は、ヒストグラム生成回路330aが素子群MP0~13ごとに各フレームN=0~3で生成したヒストグラム例を示す図である。例えば、図15(a)は、素子群MP3のフレームN=0でのヒストグラムであり、図15(b)は、素子群MP3のフレームN=1でのヒストグラムであり、図15(c)は、素子群MP3のフレームN=2でのヒストグラムであり、図15(d)は、素子群MP3のフレームN=3でのヒストグラムである。判定回路330bは、ピークP10が閾値Cthを超えたか否かを判定し、超えたフレームの番号と、素子群MP0~MP13の情報をレジスタ340aに記録する。例えば、判定回路330bは、連続で閾値Cthを超えた数が所定回数(例えば3)を超えたので、ピーク有りと判定する。すなわち、素子群MP3の対応する領域に被写体Objありと判定する。 Similarly, FIG. 15 shows an example of histograms generated by the histogram generating circuit 330a for each of the element groups MP0 to MP13 in frames N=0 to 3. For example, FIG. 15(a) is a histogram for frame N=0 of the element group MP3, FIG. 15(b) is a histogram for frame N=1 of the element group MP3, FIG. 15(c) is a histogram for frame N=2 of the element group MP3, and FIG. 15(d) is a histogram for frame N=3 of the element group MP3. The determination circuit 330b determines whether the peak P10 exceeds the threshold Cth, and records the number of the frame in which it exceeds the threshold Cth and information on the element groups MP0 to MP13 in the register 340a. For example, the determination circuit 330b determines that a peak exists because the number of consecutive times the threshold Cth is exceeded exceeds a predetermined number (for example, 3). In other words, it determines that the object Obj exists in the corresponding area of the element group MP3.

図16は、判定情報をレジスタ340aに記録した例を示す図である。横軸がフレームN=0~4を示し、縦軸が素子群MP0~MP13を示す。図15では、ピークアリと判定された素子群MP0~MP13を〇で、ピークアリと判定されない素子群MP0~MP13を×で示す。例えばAP復帰閾値Thap=6が予めレジスタ340aに設定される。図16の例では、〇の数が8個であり、AP復帰閾値Thap=6を超えるので、制御回路340は、監視モードから通常モードに測距システム1を復帰させる復帰信号を主制御部500に送信する。 Figure 16 is a diagram showing an example of determination information recorded in register 340a. The horizontal axis indicates frames N=0 to 4, and the vertical axis indicates element groups MP0 to MP13. In Figure 15, element groups MP0 to MP13 that are determined to have a peak are indicated with a circle, and element groups MP0 to MP13 that are not determined to have a peak are indicated with an x. For example, an AP recovery threshold Thap=6 is set in advance in register 340a. In the example of Figure 16, the number of circles is 8, which exceeds the AP recovery threshold Thap=6, so the control circuit 340 transmits a recovery signal to the main control unit 500 to return the ranging system 1 from monitoring mode to normal mode.

図17は、レジスタ340aに記録した復帰させない判定情報例を示す図である。横軸がフレームN=0~4を示し、縦軸が素子群MP0~MP13を示す。図16では、ピークアリと判定された素子群MP0~MP13を〇で、ピークアリと判定されない素子群MP0~MP13を×で示す。図16の例では、〇の数が4個であり、AP復帰閾値Thap=6を超えないので、制御回路340は、監視モードを維持させる。つまり、制御回路340は、復帰信号を主制御部500に送信しないものである。 Figure 17 is a diagram showing an example of non-recovery determination information recorded in register 340a. The horizontal axis indicates frames N=0-4, and the vertical axis indicates element groups MP0-MP13. In Figure 16, element groups MP0-MP13 that are determined to have a peak are indicated with a circle, and element groups MP0-MP13 that are not determined to have a peak are indicated with an x. In the example of Figure 16, the number of circles is four, which does not exceed the AP recovery threshold Thap=6, so the control circuit 340 maintains the monitoring mode. In other words, the control circuit 340 does not send a recovery signal to the main control unit 500.

図18は、AP復帰処理を含むシーケンス例を示す図である。横軸は時間であり、上から監視モード(dToF-ROI)であるか、通常モード(AP復帰)であるかを示す全体の制御モード(State)、監視モードの中の制御モード、AP復帰判定結果を示すコード、バンク0~3を繰り返すシーケンス(Bankシーケンス)の回数N、バンク(Bank)の種類、レーザートリガ生成回路350の出力するレーザートリガ(Laser Triger)信号の出力タイミング、停止情報生成回路360の出力する情報信号SPIの出力タイミング、制御回路330の出力するAP復帰通知信号、発光停止する場合の発光タイミング(レーザー(1))、発光停止しない場合の発光タイミング(レーザー(2))を示す。 Figure 18 is a diagram showing an example of a sequence including AP recovery processing. The horizontal axis is time, and from the top, it shows the overall control mode (State) indicating whether it is monitoring mode (dToF-ROI) or normal mode (AP recovery), the control mode within the monitoring mode, the code indicating the AP recovery judgment result, the number N of times the sequence (Bank sequence) repeats banks 0 to 3, the type of bank, the output timing of the laser trigger signal output by the laser trigger generation circuit 350, the output timing of the information signal SPI output by the stop information generation circuit 360, the AP recovery notification signal output by the control circuit 330, the emission timing when the emission is stopped (Laser (1)), and the emission timing when the emission is not stopped (Laser (2)).

まず、バンクシーケンスN=nでは、測距システム1は、監視モード(dToF-ROI)で制御されている。このときの制御モードは、第1モード(MODE=間引きモード)であり、間引き回数DECは3である。つまり、1回のチェックフレーム(N=n)の後に2回のチェックスキップフレームが続く例である。例えば判定回路330bは、バンク0~1に対応する領域に被写体Objが存在すると判定し、バンク2~3に対応する域に被写体Objが存在しないと判定している。これにより、制御回路330は、判定回路330bの判定結果の情報を含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360を介して、フレームN=nと、フレームN=n+1の間に、制御回路210に出力する。この情報信号SPIには、バンク2、3には所定のピークがないので、バンク2、3に対応する発光素子群の発光を停止させる情報が含まれている。 First, in bank sequence N=n, the distance measurement system 1 is controlled in monitoring mode (dToF-ROI). The control mode at this time is the first mode (MODE=thinning mode), and the number of thinning DEC is 3. In other words, this is an example in which one check frame (N=n) is followed by two check skip frames. For example, the determination circuit 330b determines that the object Obj exists in the area corresponding to banks 0 to 1, and determines that the object Obj does not exist in the area corresponding to banks 2 to 3. As a result, the control circuit 330 outputs an information signal SPI including information on the determination result of the determination circuit 330b to the control circuit 210 between frames N=n and N=n+1 via the stop information generation circuit 360. This information signal SPI includes information to stop the emission of the light-emitting element groups corresponding to banks 2 and 3 because there is no specified peak in banks 2 and 3.

次に、バンクシーケンスN=n+1では、チェックスキップフレームであるので、制御回路210側はバンクシーケンスN=nでの情報信号SPIにしたがった制御を実行する。すなわち、バンク0~1の順で、レーザートリガ信号の出力タイミングに同期して、バンク0~1で規定される発光素子群が時系列に発光する。ことき、バンク0~1で規定される受光素子群も時系列に駆動する。一方で、情報信号SPIに含まれる停止情報に基づき、バンク2~3で規定される発光素子群の発光は停止される。ことき、バンク2~3で規定される受光素子群も駆動停止する。 Next, in bank sequence N=n+1, since it is a check skip frame, the control circuit 210 executes control according to the information signal SPI in bank sequence N=n. That is, in the order of banks 0 to 1, the light-emitting element groups defined by banks 0 to 1 emit light in chronological order, synchronizing with the output timing of the laser trigger signal. At this time, the light-receiving element groups defined by banks 0 to 1 are also driven in chronological order. Meanwhile, based on the stop information included in the information signal SPI, the light-emitting element groups defined by banks 2 to 3 stop emitting light. At this time, the light-receiving element groups defined by banks 2 to 3 also stop driving.

一方で、バンクシーケンスN=n+1が終了した時点で、例えば図16に示すように連続する4フレームN=n―2、n―1、n、n+1で、ピークアリと判定された素子群MP0~MP13が閾値である6を超えたので、制御回路330は、通常モード(AP復帰)の制御を実行する。このとき、情報信号SPIも停止するので、バンクシーケンスN=n+1の発光素子110m、及び受光素子311の駆動制御状態が維持される。例えば、(レーザー(1))の例では、バンク2、3に対応する発光素子110mの発光が停止される。例えば、(レーザー(2))の例では、停止される発光素子110は、ない例である。 On the other hand, when bank sequence N=n+1 ends, for example, as shown in FIG. 16, in four consecutive frames N=n-2, n-1, n, n+1, the element group MP0 to MP13 determined to have a peak exceeds the threshold value of 6, so the control circuit 330 executes control for normal mode (AP return). At this time, the information signal SPI also stops, so the drive control state of the light-emitting element 110m of bank sequence N=n+1 and the light-receiving element 311 is maintained. For example, in the example of (Laser (1)), the emission of the light-emitting element 110m corresponding to banks 2 and 3 is stopped. For example, in the example of (Laser (2)), there is no light-emitting element 110 that is stopped.

このように、通常モード(AP復帰)の制御を実行する場合にも、被写体Objが存在する領域に対応する発光素子群、及び受光素子群の駆動は制限されないので、より精度の高い追跡が可能となる。一方で、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動は停止するので省電力化が可能となる。このように、通常モード(AP復帰)の制御を実行する場合にも、制御回路330は、バンクシーケンスでの受光素子の反応状態に基づいて、バンクシーケンスに続くバンクシーケンスにおける発光方法を制御する情報信号SPIを発光制御部200に出力する。これにより、通常モード(AP復帰)の制御を実行する場合にも、被写体Objが存在する領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動は制限されないので、より精度の高い追跡が可能となる。一方で、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動は停止するので省電力化が可能となる。 In this way, even when the control of the normal mode (AP return) is executed, the driving of the light-emitting element group and the light-receiving element group corresponding to the area where the object Obj exists is not restricted, so more accurate tracking is possible. On the other hand, the driving of the light-emitting element group and the light-receiving element group corresponding to the area where the object Obj does not exist is stopped, so power saving is possible. In this way, even when the control of the normal mode (AP return) is executed, the control circuit 330 outputs an information signal SPI to the light emission control unit 200, which controls the light emission method in the bank sequence following the bank sequence, based on the reaction state of the light-receiving element in the bank sequence. As a result, even when the control of the normal mode (AP return) is executed, the driving of the light-emitting element group and the light-receiving element group corresponding to the area where the object Obj exists is not restricted, so more accurate tracking is possible. On the other hand, the driving of the light-emitting element group and the light-receiving element group corresponding to the area where the object Obj does not exist is stopped, so power saving is possible.

図19は、本実施形態に係る処理例を示すフローチャートである。先ず、操作者は、制御パラメータを、光検出部300の操作部を介して制御回路330のレジスタ340aに設定する(ステップS100)。すなわち、レジスタ340aには、制御モードがフレーム間引きモード(第1モード)であるか、発数制限モード(第2モード)であるかが設定される。また、フレーム間引きモードでは、間引き回数DECが設定される。間引き回数DEC-1の回数がチェックスキップフレームの回数に対応する。さらにまた、レーザー発数閾値Thがレジスタ210aに設定される。本例では、第1モードでのレーザー発数閾値Thは0である。ここでは、情報信号SPIのない初回のフレームN=0では、デフォルト設定での制御がされることとする。 Figure 19 is a flowchart showing an example of processing according to this embodiment. First, the operator sets the control parameters in the register 340a of the control circuit 330 via the operation unit of the light detection unit 300 (step S100). That is, in the register 340a, it is set whether the control mode is the frame thinning mode (first mode) or the number of shots limited mode (second mode). In the frame thinning mode, the number of thinnings DEC is set. The number of thinnings DEC-1 corresponds to the number of check skip frames. Furthermore, the laser number threshold Th is set in the register 210a. In this example, the laser number threshold Th in the first mode is 0. Here, in the first frame N=0 without the information signal SPI, control is performed with the default setting.

次に、制御回路330は、バンクシーケンスの回数N=0を設定し(ステップS102)、バンク番号NB=0を設定し、バンクシーケンスの制御を開始する(ステップS104)。次に、制御回路330は、所定のバンクシーケンスが完了したか否かを判定する(ステップS106)。例えば、バンク番号NB=0~3であれば完了していないと判定(ステップS106のNo)し、レーザー発数閾値制御回路210bは、バンクシーケンスのバンクNBのレーザー発数をレーザー発数閾値Thに従い制御する(ステップS108)。すなわち、フレーム間引きモードであれば、0かデフォルト設定値が情報信号SPIに従いレーザー発数として設定される。一方で、発数制限モードであれば、レーザー発数閾値Thか、デフォルト設定値がレーザー発数として設定される。なお、上述のように、N=0では、発数は、デフォルト設定値となる。 Next, the control circuit 330 sets the number of bank sequences N=0 (step S102), sets the bank number NB=0, and starts controlling the bank sequence (step S104). Next, the control circuit 330 judges whether a predetermined bank sequence has been completed (step S106). For example, if the bank number NB=0 to 3, it is judged that the bank sequence has not been completed (No in step S106), and the laser firing threshold control circuit 210b controls the number of laser firings of bank NB of the bank sequence according to the laser firing threshold Th (step S108). That is, in the frame thinning mode, 0 or a default setting value is set as the number of laser firings according to the information signal SPI. On the other hand, in the firing limit mode, the laser firing threshold Th or a default setting value is set as the number of laser firings. As mentioned above, when N=0, the number of firings is the default setting value.

次に、ヒストグラム生成回路330aは、バンクNBに対応する領域のヒストグラムを生成し、判定回路330bは、ヒストグラムに基づき、所定のピークを検出する(ステップS110)。判定回路330bは、所定のピークが検出されない場合にバンクNBに対応する領域のアドレス情報を、レジスタ340aに記憶する(ステップS112)。制御回路330は、バンク番号NBに1を加算する(ステップS114)。続けて、ステップS106からの処理を繰り返し、制御回路330は、例えば、バンク番号NB=4であればバンクシーケンスが終了したと判定する(ステップS106のYES)。 Next, the histogram generation circuit 330a generates a histogram of the area corresponding to bank NB, and the judgment circuit 330b detects a predetermined peak based on the histogram (step S110). If the predetermined peak is not detected, the judgment circuit 330b stores the address information of the area corresponding to bank NB in the register 340a (step S112). The control circuit 330 adds 1 to the bank number NB (step S114). Then, the process from step S106 is repeated, and the control circuit 330 judges that the bank sequence has ended if, for example, bank number NB = 4 (YES in step S106).

次に、制御回路330は、制御モードが、フレーム間引きモードであるか、発数制限モードであるかを判定する(ステップS116)。フレーム間引きモードである場合(ステップS116のYes)、制御回路330は、バンクシーケンスの回数Nを判定する(ステップS118)。 Next, the control circuit 330 determines whether the control mode is the frame thinning mode or the number limiting mode (step S116). If the control mode is the frame thinning mode (Yes in step S116), the control circuit 330 determines the number of bank sequences N (step S118).

バンクシーケンスの回数N=0であれば、チェックフレームとしての制御として、ステップS114の情報に従い、制御回路330は、レーザーを停止する発光素子110mのアドレスを情報信号SPIに設定し(ステップS122)、レーザー発数値設定=0を含む情報信号SPIを停止情報生成回路360を生成させ、レーザー発数閾値制御回路210bに出力する(ステップS122)。続けて、ステップS114の情報に従い、駆動を停止するバンクに対応する素子群を素子群MP0~MP13の中から、レジスタ340aに記憶する(ステップS124)、そして、制御回路330は、バンクシーケンスの回数N=N+1として(ステップS126)、ステップS106からの処理を繰り返す。 If the number of bank sequences N=0, then, as control for the check frame, the control circuit 330 sets the address of the light emitting element 110m that stops the laser in the information signal SPI according to the information of step S114 (step S122), generates an information signal SPI including a laser firing value setting of 0 in the stop information generating circuit 360, and outputs it to the laser firing threshold control circuit 210b (step S122). Next, according to the information of step S114, the element group corresponding to the bank that stops driving is stored in the register 340a from among the element groups MP0 to MP13 (step S124), and the control circuit 330 sets the number of bank sequences N=N+1 (step S126), and repeats the process from step S106.

一方で、バンクシーケンスの回数Nが1~(DEC-2)であれば、チェックスキップフレームなので、制御状態を変更せずに、(ステップS126)からの処理を繰り返す。一方で、バンクシーケンスの回数N=(DEC-2)であれば、最終のチェックスキップフレームなので、チェックフレームとしての制御を次のフレームで開始するため、発光素子の停止アドレス設定をオフ(OFF)にし(ステップS128)、素子群MP0~MP13の停止アドレス設定をオフ(OFF)にして(ステップS130)、ステップS126からの処理を繰り返す。 On the other hand, if the number of bank sequences N is 1 to (DEC-2), it is a check skip frame, so the control state is not changed and the process from (step S126) is repeated. On the other hand, if the number of bank sequences N = (DEC-2), it is the final check skip frame, so control as a check frame is started in the next frame, so the stop address setting of the light-emitting element is turned off (OFF) (step S128), the stop address setting of element groups MP0 to MP13 is turned off (OFF) (step S130), and the process from step S126 is repeated.

一方で、制御回路330は、制御モードが発数制限モードである場合、(ステップS116のNo)、制御回路330は、レーザーを停止する発光素子110mのアドレスを情報信号SPIに設定し(ステップS132)、レーザー発数値設定=Thを含む情報信号SPIを、停止情報生成回路360に生成させ、レーザー発数閾値制御回路210bに出力する(ステップS134)。そして、ステップS126からの処理を繰り返す。 On the other hand, if the control mode is the shot count limit mode (No in step S116), the control circuit 330 sets the address of the light-emitting element 110m that stops the laser in the information signal SPI (step S132), and causes the stop information generation circuit 360 to generate an information signal SPI including the laser shot count setting = Th, and outputs it to the laser shot count threshold control circuit 210b (step S134). Then, the process from step S126 is repeated.

以上説明したように、本実施形態によれば、制御回路330は、バンクシーケンスでの受光素子の反応状態に基づいて、バンクシーケンスに続くバンクシーケンスにおける発光方法を制御する情報信号SPIを発光制御部200に出力することとした。これにより、被写体Objが存在する領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動は制限されないので、より精度の高い被写体Objの追跡が可能となる。一方で、被写体Objが存在しない領域に対応する発光素子群及び受光素子群の駆動は停止または制限するので省電力化が可能となる。 As described above, according to this embodiment, the control circuit 330 outputs to the light emission control unit 200 an information signal SPI that controls the light emission method in the bank sequence following the bank sequence, based on the reaction state of the light receiving elements in the bank sequence. This allows for more accurate tracking of the subject Obj, as the driving of the light emitting element group and light receiving element group corresponding to the area where the subject Obj is present is not restricted. On the other hand, the driving of the light emitting element group and light receiving element group corresponding to the area where the subject Obj is not present is stopped or restricted, making it possible to save power.

(第1実施形態の変形例1)
第1実施形態の変形例1に係る測距システム1は、監視対象とする被写体Objの距離範囲に応じて、ヒストグラム生成回路330aが生成したヒストグラムの判定範囲を変更する点で、第1実施形態に係る測距システム1と相違する。以下では、第1実施形態に係る測距システム1と相違する点を説明する。
(Modification 1 of the first embodiment)
The ranging system 1 according to the first modification of the first embodiment differs from the ranging system 1 according to the first embodiment in that the range of judgment of the histogram generated by the histogram generating circuit 330a is changed according to the distance range of the object Obj to be monitored. The differences from the ranging system 1 according to the first embodiment will be described below.

第1実施形態の変形例1に係る測距システム1では、光検出部300の操作部を介して制御回路330のレジスタ340aにピーク検出範囲を設定する。図20は、近距離の場合のピーク検出範囲tn0を示す図である。図20(a)、(b)は、ヒストグラム生成回路330aが生成したヒストグラムを示す。横軸は時間であり、縦軸は頻度である。図20(a)は、ピーク検出範囲tn0にピークがない場合であり、図20(b)は、ピーク検出範囲tn0にピークがある場合である。判定回路330bは、ピーク検出範囲tn0からピークの有無を判定する。それ以外の処理は、第1実施形態に係る測距システム1と同等である。 In the distance measurement system 1 according to the first modified example of the first embodiment, the peak detection range is set in the register 340a of the control circuit 330 via the operation unit of the light detection unit 300. FIG. 20 shows the peak detection range tn0 in the case of a short distance. FIGS. 20(a) and 20(b) show histograms generated by the histogram generation circuit 330a. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents frequency. FIG. 20(a) shows a case where there is no peak in the peak detection range tn0, and FIG. 20(b) shows a case where there is a peak in the peak detection range tn0. The determination circuit 330b determines whether or not there is a peak from the peak detection range tn0. The other processes are the same as those of the distance measurement system 1 according to the first embodiment.

図21は、遠距離の場合のピーク検出範囲tf0を示す。図21(a)、(b)は、ヒストグラム生成回路330aが生成したヒストグラムを示す。横軸は時間であり、縦軸は頻度である。図21(a)は、ピーク検出範囲tf0にピークがない場合であり、図21(b)は、ピーク検出範囲tf0にピークがある場合である。判定回路330bは、ピーク検出範囲tf0からピークの有無を判定する。すなわち、受光部100における受光回数の加算による頻度演算は、発光部110の照射光の照射タイミングから所定の時間範囲に設定される。これらの時間範囲は、測距レンジに応じて設定される。それ以外の処理は、第1実施形態に係る測距システム1と同等である。 Figure 21 shows the peak detection range tf0 in the case of a long distance. Figures 21(a) and (b) show histograms generated by the histogram generation circuit 330a. The horizontal axis is time, and the vertical axis is frequency. Figure 21(a) shows a case where there is no peak in the peak detection range tf0, and Figure 21(b) shows a case where there is a peak in the peak detection range tf0. The judgment circuit 330b judges the presence or absence of a peak from the peak detection range tf0. In other words, the frequency calculation by adding up the number of times light is received in the light receiving unit 100 is set to a predetermined time range from the timing of irradiation of the light emitted by the light emitting unit 110. These time ranges are set according to the distance measurement range. Other processing is equivalent to that of the distance measurement system 1 according to the first embodiment.

以上説明したように、第1実施形態の変形例1に係る測距システム1では、監視対象とする被写体Objの距離範囲に応じて、ヒストグラムにおけるピークの検出範囲を設定することとした。これにより、目的とする距離範囲の被写体Objの監視領域に存在するか否かを判定可能となる。 As described above, in the distance measurement system 1 according to the first modified example of the first embodiment, the detection range of the peak in the histogram is set according to the distance range of the subject Obj to be monitored. This makes it possible to determine whether or not the subject Obj in the desired distance range is present in the monitoring area.

(第1実施形態の変形例2)
第1実施形態の変形例2に係る測距システム1は、監視対象とする被写体Objが存在しないと判定された場合に、発光部100のレーザー強度を変更可能である点で第1実施形態の変形例1に係る測距システム1と相違する。以下では、第1実施形態の変形例1に係る測距システム1と相違する点を説明する。
(Modification 2 of the First Embodiment)
The ranging system 1 according to the modified example 2 of the first embodiment differs from the ranging system 1 according to the modified example 1 of the first embodiment in that, when it is determined that the subject Obj to be monitored does not exist, the laser intensity of the light emitting unit 100 can be changed. The differences from the ranging system 1 according to the modified example 1 of the first embodiment will be described below.

図22は、遠距離の場合の強度変更例を示す図である。図22(a)、(b)は、ヒストグラム生成回路330aが生成したヒストグラムを示す。横軸は時間であり、縦軸は頻度である。図22(a)は、ピーク検出範囲tf0にピークがない場合であり、図22(b)は、制御回路340の制御に従い、制御回路210にレーザー強度を増加させる制御を行った例を示す。レーザー強度を増加させることにより、判定回路330bは、ピーク検出範囲tf0からピークがあることを判定可能となる。それ以外の処理は、第1実施形態の変形例1に係る測距システム1と同等である。 Figure 22 is a diagram showing an example of intensity change in the case of a long distance. Figures 22(a) and (b) show histograms generated by the histogram generation circuit 330a. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents frequency. Figure 22(a) shows a case where there is no peak in the peak detection range tf0, and Figure 22(b) shows an example where control circuit 210 is controlled to increase the laser intensity according to the control of control circuit 340. By increasing the laser intensity, judgment circuit 330b can determine that there is a peak in peak detection range tf0. Other processing is equivalent to that of distance measurement system 1 according to variant 1 of the first embodiment.

以上説明したように、第1実施形態の変形例2に係る測距システム1では、監視対象とする被写体Objが存在しないと判定された場合に、発光部100のレーザー強度を変更可能することとした。これにより、反射率の低い被写体Objからの反射光を検出可能となり、反射率の低い被写体Objが監視領域に存在するか否かを判定可能となる。 As described above, in the distance measurement system 1 according to the second modification of the first embodiment, when it is determined that the object Obj to be monitored is not present, the laser intensity of the light-emitting unit 100 can be changed. This makes it possible to detect reflected light from an object Obj with low reflectance, and to determine whether or not an object Obj with low reflectance is present in the monitoring area.

(第1実施形態の変形例3)
第1実施形態の変形例3に係る測距システム1は、処理回路330の判定処理が第1実施形態の変形例1に係る測距システム1と相違する。以下では、第1実施形態の変形例1に係る測距システム1と相違する点を説明する。
(Modification 3 of the first embodiment)
The ranging system 1 according to the third modification of the first embodiment differs from the ranging system 1 according to the first modification of the first embodiment in the determination process of the processing circuit 330. The differences from the ranging system 1 according to the first modification of the first embodiment will be described below.

図23は、処理回路330の判定処理を示す図である。制御回路340は、フレームN=0で、発光部100に発光させる。この場合、バンク0~3のいずれかに対応する発光素子110mを発光させることが可能である。処理回路330は、各SPAD素子がフォトンを検出したタイミングを立ち上がりとするパルス(検出信号PXOUT)をバンク0~3のなかの対応する素子群から取得し、検出信号PXOUTの数の合計をカウント値A[count]とする。一方で、処理回路330は、発光部100を停止させて状態での、各SPAD素子がフォトンを検出したタイミングを立ち上がりとするパルス(検出信号PXOUT)をバンク0~3のなかの対応する素子群から取得し、検出信号PXOUTの数の合計をカウント値B[count]とする。 Figure 23 is a diagram showing the determination process of the processing circuit 330. The control circuit 340 causes the light-emitting unit 100 to emit light in frame N=0. In this case, it is possible to cause the light-emitting element 110m corresponding to any of banks 0 to 3 to emit light. The processing circuit 330 acquires a pulse (detection signal PXOUT) whose rising edge occurs when each SPAD element detects a photon from the corresponding element group in banks 0 to 3, and sets the total number of detection signals PXOUT as count value A [count]. On the other hand, the processing circuit 330 acquires a pulse (detection signal PXOUT) whose rising edge occurs when each SPAD element detects a photon with the light-emitting unit 100 stopped from the corresponding element group in banks 0 to 3, and sets the total number of detection signals PXOUT as count value B [count].

処理回路330は、カウント値A[count]から環境光に相当するカウント値B[count]を減算し、所定値をこえると、バンク0~3の中の監視対象とした素子群に対応する領域に被写体が存在すると判定する。それ以外の処理は、第1実施形態に係る測距システム1と同等である。このように、環境光の影響を低減させた状態で、処理回路330は、監視対象領域に被写体が存在するか否かの判定が可能となる。 The processing circuit 330 subtracts a count value B [count] corresponding to the ambient light from the count value A [count], and if it exceeds a predetermined value, it determines that a subject is present in the area corresponding to the group of elements to be monitored in banks 0 to 3. All other processing is the same as in the ranging system 1 according to the first embodiment. In this way, with the effects of ambient light reduced, the processing circuit 330 can determine whether or not a subject is present in the monitored area.

<<応用例>>
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、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、建設機械、農業機械(トラクター)などのいずれかの種類の移動体に搭載される部として実現されてもよい。
<<Application Examples>>
The technology according to the present disclosure can be applied to various products. For example, the technology according to the present disclosure may be realized as a part mounted on any type of moving body such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility device, an airplane, a drone, a ship, a robot, a construction machine, or an agricultural machine (tractor).

図24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7000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7000は、通信ネットワーク7010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24に示した例では、車両制御システム7000は、駆動系制御ユニット7100、ボディ系制御ユニット7200、バッテリ制御ユニット7300、車外情報検出ユニット7400、車内情報検出ユニット7500、及び統合制御ユニット7600を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク7010は、例えば、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、LAN(Local Area Network)又はFlexRay(登録商標)等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。 24 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system 7000, which is an example of a mobile control system to which the technology disclosed herein can be applied. The vehicle control system 7000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 7010. In the example shown in FIG. 24, the vehicle control system 7000 includes a drive system control unit 7100, a body system control unit 7200, a battery control unit 7300, an outside vehicle information detection unit 7400, an inside vehicle information detection unit 7500, and an integrated control unit 7600. The communication network 7010 connecting these multiple control units may be, for example, an in-vehicle communication network conforming to any standard such as CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), LAN (Local Area Network), or FlexRay (registered trademark).

各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の部を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク7010を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークI/Fを備えるとともに、車内外の部又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信I/Fを備える。図24では、統合制御ユニット7600の機能構成として、マイクロコンピュータ7610、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660、音声画像出力部7670、車載ネットワークI/F7680及び記憶部7690が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信I/F及び記憶部等を備える。 Each control unit includes a microcomputer that performs arithmetic processing according to various programs, a storage unit that stores the programs executed by the microcomputer or parameters used in various calculations, and a drive circuit that drives various control target parts. Each control unit includes a network I/F for communicating with other control units via a communication network 7010, and a communication I/F for communicating with parts or sensors inside and outside the vehicle by wired communication or wireless communication. In FIG. 24, the functional configuration of the integrated control unit 7600 includes a microcomputer 7610, a general-purpose communication I/F 7620, a dedicated communication I/F 7630, a positioning unit 7640, a beacon receiving unit 7650, an in-vehicle device I/F 7660, an audio/image output unit 7670, an in-vehicle network I/F 7680, and a storage unit 7690. Other control units also include a microcomputer, a communication I/F, a storage unit, and the like.

駆動系制御ユニット7100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部の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット7100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部、駆動力を車輪に伝送するための駆動力伝送機構、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部等の制御部として機能する。駆動系制御ユニット7100は、ABS(Antilock Brake System)又はESC(Electronic Stability Control)等の制御部としての機能を有してもよい。 The drive system control unit 7100 controls the operation of parts related to the drive system of the vehicle according to various programs. For example, the drive system control unit 7100 functions as a control unit for a drive force generating unit for generating a drive force of the vehicle, such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, a steering mechanism for adjusting the steering angle of the vehicle, and a braking unit for generating a braking force of the vehicle. The drive system control unit 7100 may also function as a control unit for an ABS (Antilock Brake System) or an ESC (Electronic Stability Control), etc.

駆動系制御ユニット7100には、車両状態検出部7110が接続される。車両状態検出部7110には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット7100は、車両状態検出部7110から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング部又はブレーキ部等を制御する。 The drive system control unit 7100 is connected to a vehicle state detection unit 7110. The vehicle state detection unit 7110 includes at least one of a gyro sensor that detects the angular velocity of the axial rotational motion of the vehicle body, an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle, or a sensor for detecting the amount of operation of the accelerator pedal, the amount of operation of the brake pedal, the steering angle of the steering wheel, the engine speed, or the rotation speed of the wheels, for example. The drive system control unit 7100 performs arithmetic processing using the signal input from the vehicle state detection unit 7110, and controls the internal combustion engine, the drive motor, the electric power steering unit, the brake unit, etc.

ボディ系制御ユニット7200は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種部の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット7200は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ部、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部として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット7200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7200は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック部、パワーウィンドウ部、ランプ等を制御する。 The body system control unit 7200 controls the operation of various parts installed in the vehicle body according to various programs. For example, the body system control unit 7200 functions as a control unit for a keyless entry system, a smart key system, a power window section, or various lamps such as headlamps, tail lamps, brake lamps, turn signals, and fog lamps. In this case, radio waves or signals from various switches transmitted from a portable device that replaces a key can be input to the body system control unit 7200. The body system control unit 7200 receives these radio waves or signals and controls the door lock section, power window section, lamps, etc. of the vehicle.

バッテリ制御ユニット7300は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池7310を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット7300には、二次電池7310を備えたバッテリ部から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット7300は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池7310の温度調節制御又はバッテリ部に備えられた冷却部等の制御を行う。 The battery control unit 7300 controls the secondary battery 7310, which is the power supply source for the drive motor, according to various programs. For example, information such as the battery temperature, battery output voltage, or remaining capacity of the battery is input to the battery control unit 7300 from the battery section equipped with the secondary battery 7310. The battery control unit 7300 performs calculations using these signals, and controls the temperature regulation of the secondary battery 7310 or the cooling section equipped in the battery section.

車外情報検出ユニット7400は、車両制御システム7000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7400には、撮像部7410及び車外情報検出部7420のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部7410には、ToF(Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部7420には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム7000を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。 The outside-vehicle information detection unit 7400 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 7000. For example, at least one of the imaging unit 7410 and the outside-vehicle information detection unit 7420 is connected to the outside-vehicle information detection unit 7400. The imaging unit 7410 includes at least one of a ToF (Time Of Flight) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, and other cameras. The outside-vehicle information detection unit 7420 includes at least one of, for example, an environmental sensor for detecting the current weather or climate, or a surrounding information detection sensor for detecting other vehicles, obstacles, pedestrians, etc., around the vehicle equipped with the vehicle control system 7000.

環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ部及びLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)部のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部7410及び車外情報検出部7420は、それぞれ独立したセンサないし部として備えられてもよいし、複数のセンサないし部が統合された部として備えられてもよい。 The environmental sensor may be, for example, at least one of a raindrop sensor that detects rain, a fog sensor that detects fog, a sunshine sensor that detects the degree of sunshine, and a snow sensor that detects snowfall. The surrounding information detection sensor may be at least one of an ultrasonic sensor, a radar unit, and a LIDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) unit. The imaging unit 7410 and the outside vehicle information detection unit 7420 may each be provided as an independent sensor or unit, or may be provided as a unit in which multiple sensors or units are integrated.

ここで、図25は、撮像部7410及び車外情報検出部7420の設置位置の例を示す。撮像部7910、7912、7914、7916、7918は、例えば、車両7900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のうちの少なくとも一つ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7910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7918は、主として車両7900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7912、7914は、主として車両7900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7916は、主として車両7900の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部7918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。 25 shows an example of the installation positions of the imaging unit 7410 and the outside vehicle information detection unit 7420. The imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, and 7918 are provided, for example, at least one of the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and the upper part of the windshield inside the vehicle cabin of the vehicle 7900. The imaging unit 7910 provided on the front nose and the imaging unit 7918 provided on the upper part of the windshield inside the vehicle cabin mainly acquire images of the front of the vehicle 7900. The imaging units 7912 and 7914 provided on the side mirrors mainly acquire images of the sides of the vehicle 7900. The imaging unit 7916 provided on the rear bumper or back door mainly acquires images of the rear of the vehicle 7900. The imaging unit 7918, which is installed on the top of the windshield inside the vehicle, is primarily used to detect preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic signals, traffic signs, lanes, etc.

なお、図25には、それぞれの撮像部7910、7912、7914、7916の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲aは、フロントノーズに設けられた撮像部7910の撮像範囲を示し、撮像範囲b、cは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部7912、7914の撮像範囲を示し、撮像範囲dは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部7916の撮像範囲を示す。例えば、撮像部7910、7912、7914、7916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7900を上方から見た俯瞰画像が得られる。 In addition, FIG. 25 shows an example of the imaging ranges of each of the imaging units 7910, 7912, 7914, and 7916. Imaging range a indicates the imaging range of the imaging unit 7910 provided on the front nose, imaging ranges b and c indicate the imaging ranges of the imaging units 7912 and 7914 provided on the side mirrors, respectively, and imaging range d indicates the imaging range of the imaging unit 7916 provided on the rear bumper or back door. For example, an overhead image of the vehicle 7900 viewed from above is obtained by superimposing the image data captured by the imaging units 7910, 7912, 7914, and 7916.

車両7900のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部7920、7922、7924、7926、7928、7930は、例えば超音波センサ又はレーダ部であってよい。車両7900のフロントノーズ、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に設けられる車外情報検出部7920、7926、7930は、例えばLIDAR部であってよい。これらの車外情報検出部7920~7930は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。 The outside information detection units 7920, 7922, 7924, 7926, 7928, and 7930 provided on the front, rear, sides, corners, and upper part of the windshield inside the vehicle 7900 may be, for example, ultrasonic sensors or radar units. The outside information detection units 7920, 7926, and 7930 provided on the front nose, rear bumper, back door, and upper part of the windshield inside the vehicle 7900 may be, for example, LIDAR units. These outside information detection units 7920 to 7930 are mainly used to detect preceding vehicles, pedestrians, obstacles, etc.

図24に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット7400は、撮像部7410に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット7400は、接続されている車外情報検出部7420から検出情報を受信する。車外情報検出部7420が超音波センサ、レーダ部又はLIDAR部である場合には、車外情報検出ユニット7400は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、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。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。 Returning to FIG. 24, the explanation will be continued. The outside-vehicle information detection unit 7400 causes the imaging unit 7410 to capture an image outside the vehicle and receives the captured image data. The outside-vehicle information detection unit 7400 also receives detection information from the connected outside-vehicle information detection unit 7420. If the outside-vehicle information detection unit 7420 is an ultrasonic sensor, a radar unit, or a LIDAR unit, the outside-vehicle information detection unit 7400 transmits ultrasonic waves or electromagnetic waves, and receives information on the received reflected waves. The outside-vehicle information detection unit 7400 may perform object detection processing or distance detection processing for people, cars, obstacles, signs, or characters on the road surface, based on the received information. The outside-vehicle information detection unit 7400 may perform environmental recognition processing for recognizing rainfall, fog, road surface conditions, etc., based on the received information. The outside-vehicle information detection unit 7400 may calculate the distance to an object outside the vehicle based on the received information.

また、車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部7410により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット7400は、異なる撮像部7410により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。 The outside vehicle information detection unit 7400 may also perform image recognition processing or distance detection processing to recognize people, cars, obstacles, signs, or characters on the road surface based on the received image data. The outside vehicle information detection unit 7400 may perform processing such as distortion correction or alignment on the received image data, and may also generate an overhead image or a panoramic image by synthesizing image data captured by different imaging units 7410. The outside vehicle information detection unit 7400 may also perform viewpoint conversion processing using image data captured by different imaging units 7410.

車内情報検出ユニット7500は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット7500には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部7510が接続される。運転者状態検出部7510は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット7500は、運転者状態検出部7510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。車内情報検出ユニット7500は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。 The in-vehicle information detection unit 7500 detects information inside the vehicle. For example, a driver state detection unit 7510 that detects the state of the driver is connected to the in-vehicle information detection unit 7500. The driver state detection unit 7510 may include a camera that captures an image of the driver, a biosensor that detects the driver's biometric information, or a microphone that collects sound inside the vehicle. The biosensor is provided, for example, on the seat or steering wheel, and detects the biometric information of a passenger sitting in the seat or a driver holding the steering wheel. The in-vehicle information detection unit 7500 may calculate the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 7510, or may determine whether the driver is dozing. The in-vehicle information detection unit 7500 may perform processing such as noise canceling processing on the collected sound signal.

統合制御ユニット7600は、各種プログラムにしたがって車両制御システム7000内の動作全般を制御する。統合制御ユニット7600には、入力部7800が接続されている。入力部7800は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る部によって実現される。統合制御ユニット7600には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部7800は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール部であってもよいし、車両制御システム7000の操作に対応した携帯電話又はPDA(Personal Digital Assistant)等の外部接続機器であってもよい。入力部7800は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル部の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部7800は、例えば、上記の入力部7800を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット7600に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部7800を操作することにより、車両制御システム7000に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。 The integrated control unit 7600 controls the overall operation of the vehicle control system 7000 according to various programs. The integrated control unit 7600 is connected to an input unit 7800. The input unit 7800 is realized by a unit that can be operated by the passenger, such as a touch panel, a button, a microphone, a switch, or a lever. Data obtained by voice recognition of a voice input by a microphone may be input to the integrated control unit 7600. The input unit 7800 may be, for example, a remote control unit using infrared or other radio waves, or an external connection device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant) that supports the operation of the vehicle control system 7000. The input unit 7800 may be, for example, a camera, in which case the passenger can input information by gestures. Alternatively, data obtained by detecting the movement of a wearable unit worn by the passenger may be input. Furthermore, the input unit 7800 may include, for example, an input control circuit that generates an input signal based on information input by a passenger or the like using the input unit 7800 and outputs the signal to the integrated control unit 7600. The passenger or the like operates the input unit 7800 to input various data to the vehicle control system 7000 and to instruct processing operations.

記憶部7690は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するRAM(Random Access Memory)を含んでいてもよい。また、記憶部7690は、HDD(Hard Disc Drive)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。 The storage unit 7690 may include a ROM (Read Only Memory) that stores various programs executed by the microcomputer, and a RAM (Random Access Memory) that stores various parameters, calculation results, sensor values, etc. The storage unit 7690 may also be realized by a magnetic storage device such as a hard disk drive (HDD), a semiconductor storage device, an optical storage device, or a magneto-optical storage device, etc.

汎用通信I/F7620は、外部環境7750に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信I/Fである。汎用通信I/F7620は、GSM(登録商標)(Global System of Mobile communications)、WiMAX(登録商標)、LTE(登録商標)(Long Term Evolution)若しくはLTE-A(LTE-Advanced)などのセルラー通信プロトコル、又は無線LAN(Wi-Fi(登録商標)ともいう)、Bluetooth(登録商標)などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信I/F7620は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク(例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク)上に存在する機器(例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ)へ接続してもよい。また、汎用通信I/F7620は、例えばP2P(Peer To Peer)技術を用いて、車両の近傍に存在する端末(例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はMTC(Machine Type Communication)端末)と接続してもよい。 The general-purpose communication I/F 7620 is a general-purpose communication I/F that mediates communication between various devices present in the external environment 7750. The general-purpose communication I/F 7620 may implement cellular communication protocols such as GSM (registered trademark) (Global System of Mobile communications), WiMAX (registered trademark), LTE (registered trademark) (Long Term Evolution) or LTE-A (LTE-Advanced), or other wireless communication protocols such as wireless LAN (also called Wi-Fi (registered trademark)) and Bluetooth (registered trademark). The general-purpose communication I/F 7620 may connect to devices (e.g., application servers or control servers) present on an external network (e.g., the Internet, a cloud network, or an operator-specific network) via, for example, a base station or an access point. In addition, the general-purpose communication I/F 7620 may connect to a terminal located near the vehicle (e.g., a driver's, pedestrian's, or store's terminal, or a machine type communication (MTC) terminal) using, for example, P2P (Peer To Peer) technology.

専用通信I/F7630は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信I/Fである。専用通信I/F7630は、例えば、下位レイヤのIEEE802.11pと上位レイヤのIEEE1609との組合せであるWAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)、DSRC(Dedicated Short Range Communications)、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信I/F7630は、例えば、車車間(Vehicle to Vehicle)通信、路車間(Vehicle to Infrastructure)通信、車両と家との間(Vehicle to Home)の通信及び歩車間(Vehicle to Pedestrian)通信のうちの1つ以上を含む概念であるV2X通信を遂行する。 The dedicated communication I/F 7630 is a communication I/F that supports a communication protocol developed for use in a vehicle. The dedicated communication I/F 7630 may implement a standard protocol such as WAVE (Wireless Access in Vehicle Environment), which is a combination of the lower layer IEEE 802.11p and the upper layer IEEE 1609, DSRC (Dedicated Short Range Communications), or a cellular communication protocol. The dedicated communication I/F 7630 performs V2X communication, which is a concept including one or more of, for example, vehicle-to-vehicle communication, vehicle-to-infrastructure communication, vehicle-to-home communication, and vehicle-to-pedestrian communication.

測位部7640は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からのGNSS信号(例えば、GPS(Global Positioning System)衛星からのGPS信号)を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部7640は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、PHS若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。 The positioning unit 7640 performs positioning by receiving, for example, GNSS signals from GNSS (Global Navigation Satellite System) satellites (for example, GPS signals from GPS (Global Positioning System) satellites) and generates position information including the latitude, longitude, and altitude of the vehicle. The positioning unit 7640 may determine the current position by exchanging signals with a wireless access point, or may obtain position information from a terminal such as a mobile phone, PHS, or smartphone that has a positioning function.

ビーコン受信部7650は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部7650の機能は、上述した専用通信I/F7630に含まれてもよい。 The beacon receiver 7650 receives, for example, radio waves or electromagnetic waves transmitted from radio stations installed on the road, and acquires information such as the current location, congestion, road closures, and travel time. The functions of the beacon receiver 7650 may be included in the dedicated communication I/F 7630 described above.

車内機器I/F7660は、マイクロコンピュータ7610と車内に存在する様々な車内機器7760との間の接続を仲介する通信インターフェースである。車内機器I/F7660は、無線LAN、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)又はWUSB(Wireless USB)といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器I/F7660は、図示しない接続端子(及び、必要であればケーブル)を介して、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface、又はMHL(Mobile High-definition Link)等の有線接続を確立してもよい。車内機器7760は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。また、車内機器7760は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション部を含んでいてもよい。車内機器I/F7660は、これらの車内機器7760との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。 The in-vehicle device I/F 7660 is a communication interface that mediates the connection between the microcomputer 7610 and various in-vehicle devices 7760 present in the vehicle. The in-vehicle device I/F 7660 may establish a wireless connection using a wireless communication protocol such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), or WUSB (Wireless USB). The in-vehicle device I/F 7660 may also establish a wired connection such as USB (Universal Serial Bus), HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface), or MHL (Mobile High-Definition Link) via a connection terminal (and a cable, if necessary) not shown. The in-vehicle device 7760 may include, for example, at least one of a mobile device or wearable device owned by the passenger, or an information device carried into or attached to the vehicle. The in-vehicle device 7760 may also include a navigation unit that searches for a route to an arbitrary destination. The in-vehicle device I/F 7660 exchanges control signals or data signals with these in-vehicle devices 7760.

車載ネットワークI/F7680は、マイクロコンピュータ7610と通信ネットワーク7010との間の通信を仲介するインターフェースである。車載ネットワークI/F7680は、通信ネットワーク7010によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。 The in-vehicle network I/F 7680 is an interface that mediates communication between the microcomputer 7610 and the communication network 7010. The in-vehicle network I/F 7680 transmits and receives signals, etc., in accordance with a specific protocol supported by the communication network 7010.

統合制御ユニット7600のマイクロコンピュータ7610は、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660及び車載ネットワークI/F7680のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム7000を制御する。例えば、マイクロコンピュータ7610は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生部、ステアリング機構又は制動部の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット7100に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ7610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ってもよい。また、マイクロコンピュータ7610は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生部、ステアリング機構又は制動部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ってもよい。 The microcomputer 7610 of the integrated control unit 7600 controls the vehicle control system 7000 according to various programs based on information acquired through at least one of the general-purpose communication I/F 7620, the dedicated communication I/F 7630, the positioning unit 7640, the beacon receiving unit 7650, the in-vehicle device I/F 7660, and the in-vehicle network I/F 7680. For example, the microcomputer 7610 may calculate the control target value of the driving force generating unit, the steering mechanism, or the braking unit based on the acquired information inside and outside the vehicle, and output a control command to the drive system control unit 7100. For example, the microcomputer 7610 may perform cooperative control for the purpose of realizing the functions of an ADAS (Advanced Driver Assistance System), including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following driving based on the distance between vehicles, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning. In addition, the microcomputer 7610 may control the driving force generating unit, steering mechanism, braking unit, etc. based on the acquired information about the surroundings of the vehicle, thereby performing cooperative control for the purpose of automatic driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on the driver's operation.

マイクロコンピュータ7610は、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660及び車載ネットワークI/F7680のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の3次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を生成してもよい。また、マイクロコンピュータ7610は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。 The microcomputer 7610 may generate three-dimensional distance information between the vehicle and objects such as surrounding structures and people based on information acquired through at least one of the general-purpose communication I/F 7620, the dedicated communication I/F 7630, the positioning unit 7640, the beacon receiving unit 7650, the in-vehicle device I/F 7660, and the in-vehicle network I/F 7680, and may generate local map information including information about the surroundings of the vehicle's current position. The microcomputer 7610 may also predict dangers such as vehicle collisions, the approach of pedestrians, or entry into closed roads based on the acquired information, and generate warning signals. The warning signals may be, for example, signals for generating warning sounds or turning on warning lamps.

音声画像出力部7670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部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24の例では、出力部として、オーディオスピーカ7710、表示部7720及びインストルメントパネル7730が例示されている。表示部7720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。表示部7720は、AR(Augmented Reality)表示機能を有していてもよい。出力部は、これらの部以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の部であってもよい。出力部が表示部の場合、表示部は、マイクロコンピュータ7610が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力部が音声出力部の場合、音声出力部は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。 The audio/image output unit 7670 transmits at least one output signal of audio and image to an output unit capable of visually or audibly notifying the passengers of the vehicle or the outside of the vehicle of information. In the example of FIG. 24, an audio speaker 7710, a display unit 7720, and an instrument panel 7730 are illustrated as output units. The display unit 7720 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display. The display unit 7720 may have an AR (Augmented Reality) display function. The output unit may be other units such as headphones, a wearable device such as a glasses-type display worn by the passenger, a projector, or a lamp, other than these units. When the output unit is a display unit, the display unit visually displays the results obtained by various processes performed by the microcomputer 7610 or information received from other control units in various formats such as text, images, tables, graphs, etc. Furthermore, if the output unit is an audio output unit, the audio output unit converts an audio signal consisting of reproduced voice data or acoustic data, etc., into an analog signal and outputs it audibly.

なお、図24に示した例において、通信ネットワーク7010を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム7000が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク7010を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は部が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク7010を介して相互に検出情報を送受信してもよい。 24, at least two control units connected via the communication network 7010 may be integrated into one control unit. Alternatively, each control unit may be composed of multiple control units. Furthermore, the vehicle control system 7000 may include another control unit not shown. In addition, some or all of the functions performed by any control unit in the above description may be provided by another control unit. In other words, as long as information is transmitted and received via the communication network 7010, a predetermined calculation process may be performed by any control unit. Similarly, a sensor or part connected to any control unit may be connected to another control unit, and multiple control units may transmit and receive detection information to each other via the communication network 7010.

なお、図1を用いて説明した本実施形態に係る測距システム1の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを、いずれかの制御ユニット等に実装することができる。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することもできる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。 A computer program for implementing each function of the distance measuring system 1 according to this embodiment described with reference to FIG. 1 can be implemented in any control unit or the like. A computer-readable recording medium on which such a computer program is stored can also be provided. The recording medium can be, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a flash memory. The computer program can also be distributed, for example, via a network, without using a recording medium.

以上説明した車両制御システム7000において、図1を用いて説明した本実施形態に係る測距システム1は、図24に示した応用例の統合制御ユニット7600に適用することができる。例えば、測距システム1は、撮像部7410に相当する。 In the vehicle control system 7000 described above, the distance measurement system 1 according to this embodiment described using FIG. 1 can be applied to the integrated control unit 7600 of the application example shown in FIG. 24. For example, the distance measurement system 1 corresponds to the imaging unit 7410.

なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。 This technology can be configured as follows:

(1)
照射光が物体で反射した光を受ける複数の受光素子を有する受光部と、
Nフレームにおける前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御部と、
を備える、光検出素子。
(1)
a light receiving section having a plurality of light receiving elements that receive light reflected by an object;
a control unit that transmits an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A light detection element comprising:

(2)
前記発光方法は、前記発光の発数を制限することである、(1)に記載の光検出素子。
(2)
The light detection element according to (1), wherein the light emission method is to limit the number of emitted lights.

(3)
前記制御回路は、前記発光部の領域毎に前記発数を制限する、(2)に記載の光検出素子。
(3)
The light detection element according to (2), wherein the control circuit limits the number of light emission for each region of the light-emitting portion.

(4)
前記発光方法は、前記発光を所定期間において停止することである、(1)に記載の光検出素子。
(4)
The light detection element according to (1), wherein the light emission method is to stop the light emission for a predetermined period of time.

(5)
前記制御回路は、前記発光部の領域毎に前記発光を停止する、(4)に記載の光検出素子。
(5)
The light detection element according to (4), wherein the control circuit stops the light emission for each region of the light-emitting portion.

(6)
前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、前記制御回路は、復帰信号を主制御部に出力する、(1)に記載の光検出素子。
(6)
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
The light detection element according to (1), wherein when the number of times the plurality of light receiving elements receive light exceeds a predetermined threshold, the control circuit outputs a recovery signal to a main control unit.

(7)
受光回数は、前記照射光の照射タイミングから所定の時間範囲に設定される、(6)に記載の光検出素子。
(7)
The light detection element according to (6), wherein the number of times of receiving light is set within a predetermined time range from the irradiation timing of the irradiation light.

(8)
前記所定の時間範囲は、測距レンジに応じて設定される、(7)に記載の光検出素子。
(8)
The light detection element according to (7), wherein the predetermined time range is set according to a distance measurement range.

(9)
前記照射光は、レーザー光であり、前記反射した光は、フォトンである、(1)に記載の光検出素子。
(9)
The light detection element according to (1), wherein the irradiated light is laser light, and the reflected light is photons.

(10)
前記発光部は複数の発光素子を有し、
前記受光部の受光面は、複数の素子群領域に分けられており、
前記複数の発光素子は、その位置に基づき、前記複数の素子群領域に対応づけられ、
前記複数の素子群領域に対応づけられた前記発光素子毎に、前記発光の発数を制限する、(1)に記載の光検出素子。
(10)
The light emitting unit has a plurality of light emitting elements,
a light receiving surface of the light receiving unit is divided into a plurality of element group regions,
the plurality of light-emitting elements are associated with the plurality of element group regions based on their positions;
The light detection element according to (1), wherein the number of emitted lights is limited for each of the light-emitting elements associated with the plurality of element group regions.

(11)
前記制御回路は、前記複数の素子群領域ごとの反応状態に基づいて、前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎の発数を制限する、(10)に記載の光検出素子。
(11)
The light detection element according to (10), wherein the control circuit limits the number of emissions for each of the elements associated with the plurality of element group regions based on a reaction state for each of the plurality of element group regions.

(12)
前記発光部は複数の発光素子を有し、
前記受光部の受光面は、複数の素子群領域に分けられており、
前記複数の発光素子は、その位置に基づき、前記複数の素子群領域に対応づけられ、
前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎に、前記発光を停止する、(1)に記載の光検出素子。
(12)
The light emitting unit has a plurality of light emitting elements,
a light receiving surface of the light receiving unit is divided into a plurality of element group regions,
the plurality of light-emitting elements are associated with the plurality of element group regions based on their positions;
The light detection element according to (1), wherein the light emission is stopped for each element associated with the plurality of element group regions.

(13)
前記制御回路は、前記複数の素子群領域ごとの反応状態に基づいて、前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎の発光を停止する、(12)に記載の光検出素子。
(13)
The light detection element according to (12), wherein the control circuit stops light emission for each of the elements associated with the plurality of element group regions based on a reaction state for each of the plurality of element group regions.

(14)
前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、前記制御回路は、復帰信号を主制御部に出力する、(1)に記載の光検出素子。
(14)
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
The light detection element according to (1), wherein when the number of times the plurality of light receiving elements receive light exceeds a predetermined threshold, the control circuit outputs a recovery signal to a main control unit.

(15)
前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子それぞれの受光回数を前記照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、
前記加算した加算数が所定の閾値を超えた状態になると、
前記制御回路は、前記発光の発数を制限する、(2)に記載の光検出素子。
(15)
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
adding up the number of times that the light is received by each of the plurality of light receiving elements in accordance with the elapsed time from the irradiation timing of the irradiation light;
When the added number exceeds a predetermined threshold value,
The light detection element according to (2), wherein the control circuit limits the number of emitted lights.

(16)
前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子それぞれの受光回数を前記照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、
前記加算した加算数が所定の閾値を超えた状態になると、
前記制御回路は、前記発光を所定期間において停止する、(4)に記載の光検出素子。
(16)
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
adding up the number of times that the light is received by each of the plurality of light receiving elements in accordance with the elapsed time from the irradiation timing of the irradiation light;
When the added number exceeds a predetermined threshold value,
The light detection element according to (4), wherein the control circuit stops the light emission for a predetermined period.

(17)
前記フレームは、所定の制御期間に対応する、(1)に記載の光検出素子。
(17)
The light detection element according to (1), wherein the frame corresponds to a predetermined control period.

(18)
照射光が物体で反射した光を複数の受光素子が受光する工程と、
Nフレームにおいて前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御工程と、
を備える、測距方法。
(18)
A step of receiving light reflected by an object by a plurality of light receiving elements;
a control step of transmitting an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A distance measuring method comprising:

(19)
照射光を発光する発光部を有する発光部と、
前記発光部を制御する照射制御部と、
光検出部と、
を備える測距システムであって、
前記光検出部は、
照射光が物体で反射した光を受ける複数の受光素子を有する受光部と、
Nフレームにおいて前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御回路と、
を有する、測距システム。
(19)
a light-emitting unit having a light-emitting portion that emits irradiation light;
an illumination control unit that controls the light emitting unit;
A light detection unit;
A ranging system comprising:
The light detection unit includes:
a light receiving section having a plurality of light receiving elements that receive light reflected by an object;
a control circuit that transmits an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A ranging system comprising:

(20)
前記光検出部を制御可能である主制御部を更に備え、
前記主制御部は、前記受光部が、前記発光方法を制御する場合に、省電力状態となる、(19)に記載の測距システム。
(20)
A main control unit capable of controlling the light detection unit,
The distance measuring system according to (19), wherein the main control unit is in a power saving state when the light receiving unit controls the light emission method.

本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 The aspects of the present disclosure are not limited to the individual embodiments described above, but include various modifications that may be conceived by a person skilled in the art, and the effects of the present disclosure are not limited to the above-described contents. In other words, various additions, modifications, and partial deletions are possible within the scope that does not deviate from the conceptual idea and intent of the present disclosure derived from the contents defined in the claims and their equivalents.

1:測距システム、100:発光部、200:発光制御部、300:光検出部(光検出素子)、310:受光部、340:制御回路、500:主制御部。 1: Distance measurement system, 100: Light emitter, 200: Light emitter control unit, 300: Light detector (light detector element), 310: Light receiver, 340: Control circuit, 500: Main control unit.

Claims (20)

照射光が物体で反射した光を受ける複数の受光素子を有する受光部と、
Nフレームにおける前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御回路と、
を備える、光検出素子。
a light receiving section having a plurality of light receiving elements that receive light reflected by an object;
a control circuit that transmits an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A light detection element comprising:
前記発光方法は、前記発光の発数を制限することである、請求項1に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 1, wherein the light emission method is to limit the number of emitted lights. 前記制御回路は、前記発光部の領域毎に前記発数を制限する、請求項2に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 2, wherein the control circuit limits the number of light emitted for each region of the light-emitting portion. 前記発光方法は、前記発光を所定期間において停止することである、請求項1に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 1, wherein the light emission method is to stop the light emission for a predetermined period of time. 前記制御回路は、前記発光部の領域毎に前記発光を停止する、請求項4に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 4, wherein the control circuit stops the emission of light for each region of the light-emitting portion. 前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、前記制御回路は、復帰信号を主制御部に出力する、請求項1に記載の光検出素子。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
The light detection element according to claim 1 , wherein when the number of times that the plurality of light receiving elements receive light exceeds a predetermined threshold, the control circuit outputs a recovery signal to a main control unit.
前記受光回数は、前記照射光の照射タイミングから所定の時間範囲に設定される、請求項6に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 6, wherein the number of times the light is received is set within a predetermined time range from the timing of irradiation of the irradiation light. 前記所定の時間範囲は、測距レンジに応じて設定される、請求項7に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 7, wherein the predetermined time range is set according to a distance measurement range. 前記照射光は、レーザー光であり、前記反射した光は、フォトンである、請求項1に記載の光検出素子。 The light detection element of claim 1, wherein the irradiated light is laser light and the reflected light is photons. 前記発光部は複数の発光素子を有し、
前記受光部の受光面は、複数の素子群領域に分けられており、
前記複数の発光素子は、その位置に基づき、前記複数の素子群領域に対応づけられ、
前記複数の素子群領域に対応づけられた前記発光素子毎に、前記発光の発数を制限する、請求項1に記載の光検出素子。
The light emitting unit has a plurality of light emitting elements,
a light receiving surface of the light receiving unit is divided into a plurality of element group regions,
the plurality of light-emitting elements are associated with the plurality of element group regions based on their positions;
The light detection element according to claim 1 , wherein the number of emitted lights is limited for each of the light emitting elements associated with the plurality of element group regions.
前記制御回路は、前記複数の素子群領域ごとの反応状態に基づいて、前記複数の素子群領域に対応づけられた前記発光素子毎の発数を制限する、請求項10に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 10, wherein the control circuit limits the number of emissions from each of the light-emitting elements associated with the plurality of element group regions based on the reaction state of each of the plurality of element group regions. 前記発光部は複数の発光素子を有し、
前記受光部の受光面は、複数の素子群領域に分けられており、
前記複数の発光素子は、その位置に基づき、前記複数の素子群領域に対応づけられ、
前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎に、前記発光を停止する、請求項1に記載の光検出素子。
The light emitting unit has a plurality of light emitting elements,
a light receiving surface of the light receiving unit is divided into a plurality of element group regions,
the plurality of light-emitting elements are associated with the plurality of element group regions based on their positions;
The light detection element according to claim 1 , wherein the light emission is stopped for each element associated with the plurality of element group regions.
前記制御回路は、前記複数の素子群領域ごとの反応状態に基づいて、前記複数の素子群領域に対応づけられた素子毎の発光を停止する、請求項12に記載の光検出素子。 The light detection element according to claim 12, wherein the control circuit stops the emission of light from each of the elements associated with the plurality of element group regions based on the reaction state of each of the plurality of element group regions. 前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子の受光回数が所定の閾値を超えた状態になると、前記制御回路は、復帰信号を主制御部に出力する、請求項1に記載の光検出素子。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
The light detection element according to claim 1 , wherein when the number of times that the plurality of light receiving elements receive light exceeds a predetermined threshold, the control circuit outputs a recovery signal to a main control unit.
前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子それぞれの受光回数を前記照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、
前記加算した加算数が所定の閾値を超えた状態になると、
前記制御回路は、前記発光の発数を制限する、請求項2に記載の光検出素子。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
adding up the number of times that the light is received by each of the plurality of light receiving elements in accordance with the elapsed time from the irradiation timing of the irradiation light;
When the added number exceeds a predetermined threshold value,
The light detection element according to claim 2 , wherein the control circuit limits the number of emitted light beams.
前記照射光は、所定の回数で照射され、
前記複数の受光素子それぞれの受光回数を前記照射光の照射タイミングからの経過時間に応じて加算し、
前記加算した加算数が所定の閾値を超えた状態になると、
前記制御回路は、前記発光を所定期間において停止する、請求項4に記載の光検出素子。
The irradiation light is irradiated a predetermined number of times,
adding up the number of times that the light is received by each of the plurality of light receiving elements in accordance with the elapsed time from the irradiation timing of the irradiation light;
When the added number exceeds a predetermined threshold value,
The light detection element according to claim 4 , wherein the control circuit stops the light emission for a predetermined period.
前記フレームは、所定の制御期間に対応する、請求項1に記載の光検出素子。 The light detection element of claim 1, wherein the frame corresponds to a predetermined control period. 照射光が物体で反射した光を複数の受光素子が受光する工程と、
Nフレームにおける前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御工程と、
を備える、測距方法。
A step of receiving light reflected by an object by a plurality of light receiving elements;
a control step of transmitting an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and after based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A distance measuring method comprising:
照射光を発光する発光部を有する発光部と、
前記発光部を制御する照射制御部と、
光検出部と、
を備える測距システムであって、
前記光検出部は、
照射光が物体で反射した光を受ける複数の受光素子を有する受光部と、
Nフレームにおける前記複数の受光素子の反応状態に基づいて、N以降のフレームにおける発光方法を制御する情報を含む情報信号を、前記照射光を発光する発光部を制御する照射制御部に送信する制御回路と、
を有する、測距システム。
a light-emitting unit having a light-emitting portion that emits irradiation light;
an illumination control unit that controls the light emitting unit;
A light detection unit;
A ranging system comprising:
The light detection unit is
a light receiving section having a plurality of light receiving elements that receive light reflected by an object;
a control circuit that transmits an information signal including information for controlling a light emission method in frames N and thereafter based on a reaction state of the plurality of light receiving elements in the Nth frame to an irradiation control unit that controls a light emitting unit that emits the irradiation light;
A ranging system comprising:
前記光検出部を制御可能である主制御部を更に備え、
前記主制御部は、前記受光部が、前記発光方法を制御する場合に、省電力状態となる、請求項19に記載の測距システム。
A main control unit capable of controlling the light detection unit,
The distance measuring system according to claim 19 , wherein the main control unit is in a power saving state when the light receiving unit controls the light emission method.
JP2023042243A 2023-03-16 2023-03-16 Photodetector, distance measuring method, and distance measuring system Pending JP2024131783A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023042243A JP2024131783A (en) 2023-03-16 2023-03-16 Photodetector, distance measuring method, and distance measuring system
PCT/JP2024/004015 WO2024190189A1 (en) 2023-03-16 2024-02-07 Light detection element, ranging method, and ranging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023042243A JP2024131783A (en) 2023-03-16 2023-03-16 Photodetector, distance measuring method, and distance measuring system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024131783A true JP2024131783A (en) 2024-09-30

Family

ID=92755139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023042243A Pending JP2024131783A (en) 2023-03-16 2023-03-16 Photodetector, distance measuring method, and distance measuring system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024131783A (en)
WO (1) WO2024190189A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020076619A (en) * 2018-11-07 2020-05-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Floodlight control system, floodlight control method
CN116235072A (en) * 2020-09-14 2023-06-06 应诺维思科技有限公司 Lidar system with variable resolution multiple beam scanning

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024190189A1 (en) 2024-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7246863B2 (en) Photodetector, vehicle control system and rangefinder
US11397250B2 (en) Distance measurement device and distance measurement method
WO2020137755A1 (en) Distance measuring device and distance measuring method
WO2020121736A1 (en) Photodetection device and distance measurement device
JP2021128084A (en) Ranging device and ranging method
US20220057203A1 (en) Distance measurement device and distance measurement method
WO2021124762A1 (en) Light receiving device, method for controlling light receiving device, and distance measuring device
WO2024190189A1 (en) Light detection element, ranging method, and ranging system
WO2021161858A1 (en) Rangefinder and rangefinding method
WO2024162109A1 (en) Light detecting device, and ranging system
WO2023171176A1 (en) Light-receiving element and electronic device
WO2023162734A1 (en) Distance measurement device
WO2024095625A1 (en) Rangefinder and rangefinding method
US20230106211A1 (en) Distance measuring device and distance measuring method
WO2023281824A1 (en) Light receiving device, distance measurment device, and light receiving device control method
WO2023281825A1 (en) Light source device, distance measurement device, and distance measurement method
WO2023162733A1 (en) Distance measuring device and distance measuring method
WO2023223928A1 (en) Distance measurement device and distance measurement system
WO2024095626A1 (en) Ranging device
WO2022176532A1 (en) Light receiving device, ranging device, and signal processing method for light receiving device
WO2023190279A1 (en) Ranging device
WO2024195531A1 (en) Optical detecting device, and ranging system
WO2024195323A1 (en) Light-emitting device and ranging system
WO2024203104A1 (en) Control device, distance measuring device, and control method
US20240241235A1 (en) Light detecting device and distance measuring system