Brevet FR2978558A1 — publié le 20130201

B11-1213FR 1 Procédé de contrôle en temps réel d'un dispositif d'imagerie matriciel, et dispositif associé. L'invention concerne les dispositifs d'imagerie à réseau matriciel de photosites, et plus particulièrement le contrôle de l'intégrité électrique du système de commande des lignes. Un dispositif d'imagerie, ou capteur, est un composant électronique photosensible servant à convertir un rayonnement électromagnétique en un signal électrique analogique. Ce signal est ensuite amplifié puis numérisé par un convertisseur analogique-numérique et enfin traité pour obtenir une image numérique. Le dispositif d'imagerie met à profit l'effet photoélectrique qui permet aux photons incidents d'arracher des électrons à chaque élément actif. Un dispositif d'imagerie comprend généralement des photosites agencés en matrice, chaque photosite correspondant à un pixel d'une image. Un photosite comprend au moins une zone photosensible, notamment une photodiode, et une zone de lecture des charges accumulées dans la photodiode. Les photons captés par la photodiode sont convertis en paires électrons/trous stockées dans le photosite avant d'être lues grâce à un système électronique. Généralement, ce système électronique, qui commande la photodiode, comporte, notamment lorsque la photodiode est une photodiode totalement appauvrie («fully depleted» en langue anglaise), un transistor de transfert autorisant le transfert des charges depuis la photodiode vers une zone de lecture de charge. Cette zone de lecture forme un noeud de mesure (« Sensing Node » en langue anglaise) au niveau duquel est connectée une électronique de lecture classique comportant notamment un transistor de lecture. Une photodiode fonctionne selon un cycle comprenant au moins une étape d'intégration, une étape de mesure, et une étape de réinitialisation. L'étape d'intégration correspond à la photogénération de charges et leur accumulation lors de l'exposition de la photodiode à la lumière. L'étape de mesure correspond à la génération d'un signal dépendant de la quantité de charges photogénérées accumulées dans la photodiode. L'étape de réinitialisation correspond à l'élimination de ces charges. Les dispositifs d'imagerie sont généralement utilisés pour des appareils photographiques numériques dédiés au grand public, mais ils peuvent également être utilisés dans des dispositifs de sécurité ou de surveillance, notamment dans des dispositifs de sécurité embarqués à bord de véhicule automobile. Les dispositifs d'imagerie permettent de détecter par exemple les obstacles, etc. De tels dispositifs de sécurité doivent pouvoir continuellement fonctionner de manière optimale, et par conséquent, continuellement contrôler les différents éléments les constituant. Pour surveiller le fonctionnement d'un dispositif d'imagerie, il existe des moyens de contrôle du bon fonctionnement de la lecture en colonne des pixels. Selon un mode de réalisation, il est proposé un dispositif d'imagerie à réseau matriciel de photosites intégrant des moyens de contrôle en temps réel de l'intégrité électrique du système de commande de ligne de photosites. Les moyens de contrôle en temps réel permettent ainsi de détecter une éventuelle détérioration dans le circuit électrique de commande, alors que le dispositif d'imagerie continue de fonctionner normalement. Le contrôle est réalisé de manière fonctionnelle sans perturbation de l'image captée résultant par exemple d'une analyse de l'image captée. Selon un aspect, il est proposé, dans un mode de mise en oeuvre, un procédé de surveillance de l'intégrité électrique de la commande de lignes de photosites d'un dispositif d'imagerie à réseau matriciel de photosites, la commande de lignes de photosites comprenant pour chaque ligne de photosites une émission de signaux électriques de commande élémentaires des photosites de ladite ligne. Selon une caractéristique générale, le procédé de surveillance comprend un diagnostic les signaux électriques de commande élémentaires émis. De préférence, la commande de lignes de photosites comprend une émission d'un signal de consignes et, pour chaque ligne de photosites, un décodage dudit signal de consignes en signaux électriques de commande élémentaires des photosites de ladite ligne, et le diagnostic comprend une réception du signal de consignes, et pour chaque ligne de photosites, un décodage du signal de consignes en signaux électriques de référence élémentaires correspondant aux signaux électriques de commande élémentaires, une réception des signaux électriques de commande élémentaires émis, une comparaison des signaux électriques de commande élémentaires émis avec les signaux électriques de référence élémentaires. Un photosite comprend de préférence un transistor de transfert de charges, un transistor de lecture et un transistor de réinitialisation. Le décodage du signal de consignes comprend pour chaque ligne de photosites une élaboration à partir du signal de consignes d'un signal de commande global et une élaboration à partir du signal global de trois signaux de commande élémentaires respectivement destinés à commander de façon séquentielle le transistor de transfert de charges, le transistor de lecture et le transistor de réinitialisation, et la comparaison des signaux électriques de commande élémentaires avec les signaux électriques de référence élémentaires étant une comparaison séquentielle. Avantageusement, le procédé de surveillance peut comprendre une mémorisation des signaux issus des comparaisons. Selon un autre aspect, il est proposé, dans un mode de réalisation, un dispositif d'imagerie à réseau matriciel de photosites comprenant des moyens de commande de lignes de photosites du réseau aptes à émettre pour chaque ligne de photosites des signaux électriques de commande élémentaires des photosites de ladite ligne. Selon une caractéristique générale, le dispositif d'imagerie comprend des moyens de surveillance aptes à diagnostiquer les signaux électriques de commande élémentaires émis de façon à contrôler l'intégrité électrique des moyens de commande de lignes de photosites. De préférence, les moyens de commande comprennent des moyens d'émission d'un signal de consignes, un décodeur aptes à décoder pour chaque ligne de photosites ledit signal de consignes en signaux électriques de commande élémentaires, et les moyens de surveillance comprennent un décodeur supplémentaire aptes à décoder pour chaque ligne de photosites ledit signal de consignes émis en signaux électriques de référence élémentaires correspondant auxdits signaux électriques de commande élémentaires, et des moyens de comparaison aptes à comparer les signaux électriques de commande élémentaires émis avec les signaux électriques de référence élémentaires. Les moyens de commande sont de préférence couplés à une première extrémité des lignes de photosites et les moyens de surveillance sont couplés à une seconde extrémité des lignes de photosites. Un photosite comprend de préférence un transistor de transfert de charges, un transistor de lecture et un transistor de réinitialisation, le décodeur est apte à élaborer pour chaque ligne de photosites un signal de commande global à partir du signal de consignes, les moyens de commande comprennent pour chaque ligne de photosites un module de commande apte à une élaborer à partir du signal global correspondant trois signaux de commande élémentaires respectivement destinés à commander de façon séquentielle le transistor de transfert de charges, le transistor de lecture et le transistor de réinitialisation, le décodeur supplémentaire est apte à élaborer pour chaque ligne de photosites un signal de référence global à partir du signal de consignes, et les moyens de surveillance comprennent pour chaque ligne de photosites un module de référence apte à élaborer trois signaux de référence élémentaires respectivement destinés à être délivrés de manière séquentielle aux moyens de comparaison correspondant. Avantageusement, le dispositif d'imagerie peut comprendre des moyens de mémorisation aptes à mémoriser les signaux délivrés par les moyens de comparaison. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente de manière schématique un dispositif d'imagerie selon un mode de réalisation de l'invention ; - La figure 2 illustre un photosite du dispositif d'imagerie de la figure 1 ; - La figure 3 présente un organigramme d'un procédé de surveillance selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. Sur la figure 1 est représenté schématiquement un dispositif d'imagerie selon un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif d'imagerie comprend un réseau 1 de photosites Pi arrangées selon des lignes L1 à Ln et des colonnes de photosites Pi, les colonnes étant couplées à des moyens 2 de lecture des photosites Pi. Le dispositif d'imagerie comprend également des moyens de commande 3 de lignes L1 à Ln de photosites Pi capables d'émettre des signaux électriques de commande élémentaires SCEli à SCEln pour chaque ligne de photosites Pi, et des moyens de surveillance 4 configurés pour réaliser un diagnostic des signaux électriques de commande élémentaires SCEli à SCEln émis. Les moyens de commande 3 comprennent des moyens 5 d'émission de signaux de consignes CO capables de générer un signal CO comprenant, pour chaque ligne L1 à Ln, des consignes de commandes séquentielles des photosites Pi d'une ligne. Les moyens de commandes 3 comprennent en outre un décodeur 6 qui reçoit en entrée les signaux de consignes CO émis par les moyens 5 d'émission. A la réception d'un signal de consignes CO, le décodeur 6 traite le signal de consignes CO de manière à le décomposer en une pluralité de signaux de commande global SC1 à SCn respectivement des lignes L1 à Ln. Le décodeur 6 délivre ainsi en sortie un signal de commande global SC1 à SCn pour chaque ligne L1 à Ln de photosites Pi. Le décodeur 6 délivre donc autant de signaux de commande globaux SC1 à SCn qu'il y a de lignes L1 à Ln de photosites Pi dans le réseau 1. Un signal de commande global SCi est un signal séquentiel comportant des informations permettant de commander séquentiellement les différents transistors des photosites Pi d'une ligne Li. Chaque signal de commande global SCi est délivré à un module de commande 7 des photosites Pi d'une ligne Li. Les modules de commande 7, compris dans les moyens de commande 3, traitent le signal de commande global SCi reçu en entrée de manière à délivrer en sortie, via des amplificateurs opérationnels 8, trois signaux électriques de commande élémentaires SCEli, SCE2i et SCE3i distincts commandant des transistors des photosites Pi. commande 7 et les Le décodeur 6, les modules de amplificateurs opérationnels 8 sont des moyens classiques et connus en 15 soi. La figure 2 illustre de manière schématique un photosite Pi du réseau 1 du dispositif d'imagerie de la figure 1. Comme cela est illustré sur la figure 2, un photosite Pi comprend une photodiode PPD permettant de transformer les photons incidents sur le photosite Pi en 20 charges électriques. La photodiode PPD est couplée à un transistor de transfert de charges TG dont la grille est commandée par un premier signal électrique de commande élémentaire SCE2i émis par le module de commande 7. Le transistor de transfert TG est couplé par ailleurs à la grille d'un transistor suiveur SF couplé d'une part à une source de 25 puissance Power et à un transistor de lecture RD. Le transistor de transfert TG permet, lorsqu'il est activé, de transférer les charges collectées dans la photodiode PPD vers le transistor suiveur SF qui amplifie le signal reçu sur sa grille avant de le délivrer au transistor de lecture RD. 30 La grille du transistor de lecture RD est commandée par un second signal électrique de commande élémentaire SCE3i émis par le module de commande 7. La commande du transistor de lecture RD permet de transférer le signal reçu du transistor suiveur SF vers la ligne de colonne Col couplée aux moyens 2 de lecture. En outre, le photosite Pi comprend également un transistor de réinitialisation RST couplé d'une part à la source de puissance Power, d'autre part à la grille du transistor suiveur SF, et dont la grille est commandée par un troisième signal électrique de commande élémentaire SCE1i émis par le module de commande 7. Lorsqu'il est activé le transistor de réinitialisation RST permet de remettre à zéro le signal sur le transistor suiveur SF, sur le transistor de lecture RD, et dans la photodiode PPD selon les transistors configurés comme passant. Pour faire fonctionner le photosite Pi correctement, il faut donc que les premier, second et troisième signaux électriques de commande élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i soient émis de manière séquentielle, c'est-à-dire à des instants différents, afin de commander la lecture des charges accumulées dans la photodiode PPD, ou de réinitialiser la photodiode PPD par exemple. Comme cela est illustré sur la figure 1, les trois signaux électriques de commande élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i d'une même ligne Li de photosites Pi, commandent de la même manière tous les photosites Pi de la ligne Li. Les trois signaux électriques de commande élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i de chaque ligne Li de photosites Pi sont reçus en entrée des moyens de surveillance 4 pour être contrôlés et ainsi déterminer si l'intégrité électrique des moyens de commande 3 est conservée. Les moyens de surveillance 4 comprennent un décodeur 9 de surveillance qui peut être structurellement identique au décodeur 6. Ce décodeur 9 de surveillance reçoit en entrée les signaux de consignes CO émis par les moyens 5 d'émission. A la réception d'un signal de consignes CO, le décodeur 9 de surveillance traite le signal de consignes CO de manière à le décomposer en une pluralité de signaux de référence global SR1 à SRn. Le décodeur 9 de surveillance délivre alors en sortie un signal de référence global SR1 à SR, pour chaque ligne L1 à Ln de photosites Pi. Le décodeur 9 de surveillance délivre donc autant de signaux de référence globaux SRI à SRn qu'il y a de lignes L1 à Ln de photosites Pi dans le réseau 1. Un signal de référence global SRi est un signal séquentiel correspondant au signal de commande global SCi comprenant des informations séquentielles relatives à la commande des différents transistors des photosites Pi d'une ligne Li. Les moyens de surveillance 4 comprennent une pluralité de modules de référence 10 qui reçoivent chacun un signal de référence global SC1 à SCn. Les modules de référence 10 peuvent être structurellement identiques aux modules de commande 7. Chaque module de référence 10 traite le signal de référence global SCi reçu en entrée de manière à délivrer en sortie, trois signaux électriques de référence élémentaires SREli, SRE2i et SRE3i distincts correspondant aux trois signaux électriques de commande élémentaires SCEli, SCE2i et SCE3i des transistors des photosites Pi d'une ligne Li. Les moyens de surveillance 4 comprennent en outre des moyens de comparaison 11 qui reçoivent chacun en entrée un signal électrique de commande élémentaire SCEli ou SCE2i ou SCE3i et un signal électrique de référence élémentaire SREli ou SRE2i ou SRE3i correspondant. Chaque ligne Li de photosites Pi est ainsi associée à trois moyens de comparaison 11, un premier moyen de comparaison recevant le premier signal électrique de commande élémentaire SCE11 et le premier signal électrique de référence élémentaire SRE11 correspondant par exemple à la commande des transistors de réinitialisation RST de la ligne, un second moyen de comparaison recevant le second signal électrique de commande élémentaire SCE2I et le second signal électrique de référence élémentaire SRE2I correspondant par exemple à la commande des transistors de transfert TG de la ligne, et un troisième moyen de comparaison recevant le troisième signal électrique de commande élémentaire SCE3I et le troisième signal électrique de référence élémentaire SRE3I correspondant par exemple à la commande des transistors de lecture RD de la ligne. La comparaison peut être réalisée par une soustraction des signaux reçus en entrée du moyen de comparaison 11. Dans ce cas, par exemple, si le signal de sortie d'un moyen de comparaison 11 n'est pas nul, à une approximation près, l'intégrité électrique de la ligne est compromise, et un défaut existe dans les moyens de commande 3 ou sur la ligne électrique couplant les photosites Pi de la ligne. Les moyens de comparaison 11 sont couplés en sortie à un bloc de mémorisation 12 comportant des mémoires 13. Ces mémoires 13 permettent d'enregistrer les mesures réalisées au fur et à mesure du temps et de disposer de ces mesures à tout moment. Sur la figure 3 est présenté un organigramme d'un procédé de surveillance selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. Dans une première étape préalable 300, on émet un signal de consignes de commandes CO pour une commande séquentielle les lignes L1 à Ln de photosites Pi. Dans une deuxième étape préalable 301, on décode le signal de consignes CO en une pluralité de signaux de commande globaux SC1 à SCn de lignes L1 à Ln de manière à avoir un signal de commande global SCi par ligne Li de photosites Pi. Dans une troisième étape préalable 302, pour chaque ligne Li de photosites Pi, on décompose le signal de commande global SCi reçu en trois signaux électriques de commande élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i aptes à respectivement commander le transistor de réinitialisation RST, le transistor de transfert de charges TG et le transistor de lecture RD des photosites Pi de la ligne Li. Enfin dans une quatrième étape préalable 303, on transmet les trois signaux électriques de commandes élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i de chaque ligne Li de manière séquentielle de façon à commander les photosites Pi. Parallèlement aux seconde, troisième et quatrième étapes préalables 301 à 303, on décode dans une étape 310 le signal de consignes CO en une pluralité de signaux de référence globaux SR1 à SRn de manière à obtenir un signal de référence global Sri par ligne Li de photosites Pi, puis, dans une étape suivante 320, pour chaque ligne Li de photosites Pi, on décompose le signal de référence global Sri en trois signaux électriques de référence élémentaires SRE11, SRE2I et SRE3i correspondant aux trois signaux électriques de commande élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i, puis, dans une étape 330, on transmet les trois signaux électriques de référence élémentaires SRE1I, SRE2I et SRE3i de chaque ligne Li à des moyens de comparaison 11. Dans une étape suivante 340, on compare, pour chaque ligne Li, les signaux électriques de commande élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i aux signaux électriques de référence élémentaires SRE1I, SRE2I et SRE3i correspondant. Dans une étape suivante 350, on mémorise les signaux issus de la comparaison entre les signaux électriques de commande élémentaires SCE1i, SCE2i et SCE3i aux signaux électriques de référence élémentaires SRE1I, SRE2I et SRE3i correspondant. Un tel dispositif d'imagerie à réseau matriciel de photosites intégrant des moyens de contrôle en temps réel de l'intégrité électrique du système de commande des lignes de photosites du dispositif d'imagerie permet de détecter une éventuelle détérioration dans le circuit électrique de commande des lignes de photosites, alors que le dispositif d'imagerie continue de fonctionner normalement. Le contrôle est réalisé de manière fonctionnelle sans analyse de l'image évitant ainsi une perturbation de la surveillance selon l'image captée. REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance de l'intégrité électrique de la commande de lignes (L1 à Ln) de photosites (Pi) d'un dispositif d'imagerie à réseau matriciel (1) de photosites (Pi), la commande de lignes (L1 à Ln) de photosites (Pi) comprenant pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) une émission de signaux électriques de commande élémentaires (SCEli à SCE3i) des photosites (Pi) de ladite ligne, caractérisé en ce qu'il comprend un diagnostic des signaux électriques de commande élémentaires (SCEli à SCE3i) émis. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la commande des lignes de photosites (Pi) comprend une émission d'un signal de consignes (CO) et pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) un décodage dudit signal de consignes (CO) en signaux électriques de commande élémentaires (SCEli à SCE3i) des photosites (Pi) de ladite ligne, et le diagnostic comprend une réception dudit signal de consignes (CO), et pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi), un décodage dudit signal de consignes (CO) en signaux électriques de référence élémentaires (SREli à SRE3i) correspondant aux signaux électriques de commande élémentaires (SCEli à SCE3i), une réception des signaux électriques de commande élémentaires (SCEli à SCE3i) émis, une comparaison des signaux électriques de commande élémentaires (SCEli à SCE3i) émis avec les signaux électriques de référence élémentaires (SREli à SRE3i). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel un photosite comprend un transistor de transfert de charges (TG), un transistor de lecture (RD) et un transistor de réinitialisation (RST), le décodage du signal de consignes (CO) comprend pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) une élaboration à partir du signal de consignes (CO) d'un signal de commande global (SC1 à SCn) et une élaboration à partir du signal global (SC1 à SCn) de trois signaux de commande élémentaires (SCEli, SCE2i, SCE3i) respectivement destinés à commander de façon séquentielle le transistor de transfert de charges (TG), le transistor de lecture (RD) et le transistor de réinitialisation(RST), et la comparaison des signaux électriques de commande élémentaires (SCE1i à SCE3i) avec les signaux électriques de référence élémentaires (SRE1i à SRE3i) étant une comparaison séquentielle. 4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, comprenant une mémorisation des signaux issus des comparaisons. 5. Dispositif d'imagerie à réseau matriciel (1) de photosites (Pi) comprenant des moyens de commande (3) de lignes (L1 à Ln) de photosites (Pi) du réseau (1) aptes à émettre pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) des signaux électriques de commande élémentaires (SCE1i à SCE3i) des photosites (Pi) de ladite ligne (Li), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de surveillance (4) aptes à diagnostiquer les signaux électriques de commande élémentaires (SCE1i à SCE3i) émis de façon à contrôler l'intégrité électrique des moyens de commande (3). 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les moyens de commande (3) comprennent des moyens d'émission (5) d'un signal de consignes (CO), un décodeur (6) aptes à décoder pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) ledit signal de consignes (CO) en signaux électriques de commande élémentaires (SCE1i à SCE3i), et les moyens de surveillance (4) comprennent un décodeur supplémentaire (9) aptes à décoder pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) ledit signal de consignes (CO) émis en signaux électriques de référence élémentaires (SRE1i à SRE3i) correspondant auxdits signaux électriques de commande élémentaires (SCE1i à SCE3i), et des moyens de comparaison (11) aptes à comparer les signaux électriques de commande élémentaires (SCE1i à SCE3i) émis avec les signaux électriques de référence élémentaires (SRE1i à SRE3i). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel les moyens de commandes (3) sont couplés à une première extrémité des lignes (Li) de photosites (Pi) et les moyens de surveillance sont couplés à une seconde extrémité des lignes (L1 à Ln) de photosites (Pi). 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel un photosite (Pi) comprend un transistor de transfert de charges (TG), un transistor de lecture (RD) et un transistor de réinitialisation (RST), le décodeur (6) est apte à élaborer pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) un signal de commande global (SC1 à SCn) à partir du signal de consignes (CO), les moyens de commande (3) comprennent pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) un module de commande (7) apte à une élaborer à partir du signal global correspondant (SC1 à SCn) trois signaux de commande élémentaires (SCE1i, SCE2i, SCE3i) respectivement destinés à commander de façon séquentielle le transistor de transfert de charges (TG), le transistor de lecture (RD) et le transistor de réinitialisation (RST), le décodeur supplémentaire (9) est apte à élaborer pour chaque ligne (Li) de photosites (Pi) un signal de référence global (SR1 à SRn) à partir du signal de consignes (CO), et les moyens de surveillance (4) comprennent pour chaque ligne (L1 à Ln) de photosites (Pi) un module de référence (10) apte à élaborer trois signaux de référence élémentaires (SRE1i, SRE2i, SRE3i) respectivement destinés à être délivrés de manière séquentielle aux moyens de comparaison (11) correspondant. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, comprenant des moyens de mémorisation (13) aptes à mémoriser les signaux délivrés par les moyens de comparaison (11).