激光雷达系统、用于增加激光雷达感测距离的装置和方法制造方法及图纸

激光雷达系统、用于增加激光雷达感测距离的装置和方法，该装置可以包括：控制器，包括用于处理噪声信号的接收信号处理器；接收信号处理器，包括用于放大噪声信号的放大器；比较器，连接到放大器，并接收放大的噪声信号以将放大的噪声信号与阈值进行比较；数模转换器，将阈值输入到比较器；模数转换器，连接在放大器和比较器之间并从放大器接收放大的噪声信号，以将接收到的放大的噪声信号输入到控制器，其中控制器可以基于放大的噪声信号控制数模转换器。

Lidar system, apparatus and method for increasing lidar sensing range

【技术实现步骤摘要】
激光雷达系统、用于增加激光雷达感测距离的装置和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月7日提交的韩国专利申请号10-2018-0156991的优先权，其内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及一种激光雷达装置，特别是涉及一种能够增加激光雷达传感器的感测距离的用于增加激光雷达感测距离的装置和方法。
技术介绍
激光探测与测距(LIDAR)技术是一种使用激光测量距离的技术，并且以建立并可视化地形数据的形式被开发，以构建地理信息系统(GIS)的三维(3D)信息，并应用于建筑工业、国防工业等，最近作为自动驾驶汽车和移动机器人中的一项核心技术引起了人们的关注。具体而言，用于车辆的激光雷达是可以基于实时测量行驶的车辆与前车之间的距离而执行警告或自动车辆控制的装置，以便行进的车辆可以避免与前车发生碰撞，或最小化碰撞的影响，并且用作自动驾驶车辆的车辆距离传感器系统的主要组件中最重要的组件，例如激光雷达/雷达、图像传感器和通信3D地图。这种激光雷达使用激光二极管(LD)和光电二极管(PD)来感测距离。更具体地说，从激光二极管发出的光撞击物体并返回，然后反射的光在光电二极管中吸收，并将其转换为电流以输出信号。此时，通过检查从激光二极管发射的光与返回的光之间的信号间隔的时间可以计算光的飞行时间。然而，如果在计算飞行时间的步骤中已经击中物体并返回到光电二极管并由光电二极管接收的反射波信号微弱，则可能无法识别物体。由于随着距离的增加，反射波信号的幅度随光能损失而减小，因此，由于反射波信号幅度的减小，检测距离受到限制。
技术实现思路
为了满足上述需求而提出本专利技术，本专利技术的目的是提供一种用于增加激光雷达感测距离的装置和方法，其中由于激光雷达传感器的反射波信号幅度的减小而受到限制的感测距离能够增加。根据本专利技术的实施方式的增加激光雷达感测距离的装置，可以包括：控制器，所述控制器包括处理噪声信号的接收信号处理器，所述接收信号处理器可以包括：放大器，放大所述噪声信号；比较器，连接至所述放大器并接收放大的噪声信号，以将所述放大的噪声信号与阈值进行比较；比较器，连接至所述放大器并接收放大的噪声信号，以将所述放大的噪声信号与阈值进行比较；模数转换器，连接在所述放大器和所述比较器之间，并从所述放大器接收所述放大的噪声信号，并将接收到的所述放大的噪声信号输入到所述控制器，其中，所述控制器可以基于所述放大的噪声信号来控制所述数模转换器。在这种情况下，所述控制器可以控制所述数模转换器基于所述放大的噪声信号来调整输入到所述比较器的所述阈值。此外，所述控制器可以被配置为以预定时间间隔接收所述噪声信号，并控制所述数模转换器以调整输入到所述比较器的所述阈值。此外，所述控制器可以被配置为除了所述噪声信号之外还接收与外部环境信息相关的信号，并且控制所述数模转换器以调整输入到所述比较器的所述阈值。此外，该放大器还可以包括跨阻放大器(TIA)和可编程增益放大器(PGA)。此外，所述接收信号处理器可以被配置为能够处理从物体反射的反射波信号，所述物体被施加了从包括在激光雷达传感器中的激光二极管发送的激光脉冲。此外，输入到所述接收信号处理器的所述噪声信号可以被配置为在不驱动所述激光二极管的情况下被施加到所述接收信号处理器。进一步的，所述控制器可以被配置为接收所述噪声信号以调整所述阈值，并且然后接收所述反射波信号以计算飞行时间。另一方面，根据本专利技术实施方式的增加激光雷达感测距离的方法是一种使用增加激光雷达感测距离的装置来增加激光雷达感测距离的方法，该方法包括以下步骤：在所述接收信号处理器中接收所述噪声信号；在所述控制器中监测所述噪声信号；以及在所述控制器中基于监测的所述噪声信号调整所述阈值。在这种情况下，在调整阈值的步骤中，控制器可以基于噪声信号来控制数模转换器以调整阈值。此外，控制器能够以预定的时间间隔接收噪声信号，并控制数模转换器以调整阈值。此外，控制器可以配置为接收噪声信号以调整阈值，并且然后接收在操作激光雷达传感器之后接收到的反射波信号，以计算飞行时间。此外，可以在不操作激光雷达传感器的情况下，将噪声信号输入到接收信号处理器。此外，根据本专利技术另一实施方式的激光雷达，系统，包括：发射激光脉冲的激光二极管；光电二极管，接收噪声信号和从被施加了激光脉冲的物体反射的反射波信号；以及控制器，控制所述激光二极管和所述光电二极管，所述控制器包括处理所述噪声信号的接收信号处理器，所述接收信号处理器包括：放大器，放大所述噪声信号；比较器，连接至所述放大器并接收来自所述放大器的放大的噪声信号，以将放大的噪声信号与阈值进行比较；数模转换器，将所述阈值输入所述比较器；以及模数转换器，连接在所述放大器和所述比较器之间，并从所述放大器接收所述放大的噪声信号，并将接收到的放大的噪声信号输入到所述控制器，其中，所述控制器基于所述放大的噪声信号来控制所述数模转换器。如上所述配置的根据本专利技术的一个实施方式的增加激光雷达感测距离的装置、增加激光雷达感测距离的方法和激光雷达系统，可以监测噪声信号并基于所监测的噪声信号实时动态地调整阈值，因此，即使当由激光雷达传感器的光电二极管接收的反射波信号的幅度减小时，也可以感测到反射波信号。这样，由于距离的增加、障碍物等导致的反射波信号幅度的减小，从而能够增加受到限制的感测距离，并且还可以感测未被感测到的物体。此外，本专利技术的范围不受这些效果的限制。附图说明图1示出了根据本专利技术的实施方式的激光雷达系统的框图。图2示出了用于说明根据本专利技术的实施方式的控制器中的阈值调整的信号波形图。图3示出了根据本专利技术的实施方式的增加激光雷达感测距离的方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的实施方式。然而，应该理解的是，本专利技术不限于以下描述的实施方式，并且能够以彼此不同的各种形式来实现，并且提供以下实施方式以使本专利技术的公开内容完整，并向本领域技术人员充分传达本专利技术的公开内容。另外，为了便于描述，图中的组成元件的尺寸可能被放大或缩小。此外，提供以下实施方式以帮助本领域技术人员充分理解本专利技术，并且能够以各种形式进行修改，本专利技术的范围不限于以下描述的实施方式。图1示出了根据本专利技术的实施方式的激光雷达系统的框图。参照图1，激光雷达系统10可以包括控制器100、激光二极管120、光电二极管130和光学单元140。激光二极管120提供用以发送激光脉冲，并且光电二极管130提供用以接收噪声信号以及从被施加了激光脉冲的物体150反射的反射波信号。控制器100可以控制整个激光雷达传感器系统并测量飞行时间(ToF)。例如，控制器100可以控制激光二极管120、光电二极管130和光学单元140以便驱动激光雷达系统。更具体地，控制器100可以输出激光二极管驱动电流以驱动激光二极管120。例如，激光二极管120可以由控制器100控制以通过光学单元140将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增加激光雷达感测距离的装置，包括控制器，所述控制器包括处理噪声信号的接收信号处理器，/n所述接收信号处理器包括：/n放大器，放大所述噪声信号；/n比较器，连接至所述放大器并接收放大的噪声信号，以将所述放大的噪声信号与阈值进行比较；/n数模转换器，将所述阈值输入所述比较器；以及/n模数转换器，连接在所述放大器和所述比较器之间，并从所述放大器接收所述放大的噪声信号，并将接收到的所述放大的噪声信号输入到所述控制器，/n其中，所述控制器基于所述放大的噪声信号来控制所述数模转换器。/n

【技术特征摘要】
20181207 KR 10-2018-01569911.一种用于增加激光雷达感测距离的装置，包括控制器，所述控制器包括处理噪声信号的接收信号处理器，
所述接收信号处理器包括：
放大器，放大所述噪声信号；
比较器，连接至所述放大器并接收放大的噪声信号，以将所述放大的噪声信号与阈值进行比较；
数模转换器，将所述阈值输入所述比较器；以及
模数转换器，连接在所述放大器和所述比较器之间，并从所述放大器接收所述放大的噪声信号，并将接收到的所述放大的噪声信号输入到所述控制器，
其中，所述控制器基于所述放大的噪声信号来控制所述数模转换器。


2.根据权利要求1所述的用于增加激光雷达感测距离的装置，其中，所述控制器控制所述数模转换器，以基于所述放大的噪声信号来调整输入到所述比较器的所述阈值。


3.根据权利要求1所述的用于增加激光雷达感测距离的装置，其中，所述控制器被配置为以预定时间间隔接收所述噪声信号，并控制所述数模转换器以调整输入到所述比较器的所述阈值。


4.根据权利要求3所述的用于增加激光雷达感测距离的装置，其中，所述控制器被配置为除了所述噪声信号之外还接收与外部环境信息相关的信号，并且控制所述数模转换器以调整输入到所述比较器的所述阈值。


5.根据权利要求1所述的用于增加激光雷达感测距离的装置，其中，所述放大器包括跨阻放大器和可编程增益放大器。


6.根据权利要求1所述的用于增加激光雷达感测距离的装置，其中，所述接收信号处理器被配置为能够处理从物体反射的反射波信号，所述物体被施加了从包括在激光雷达传感器中的激光二极管发送的激光脉冲。


7.根据权利要求6所述的用于增加激光雷达感测距离的装置，其中，输入到所述接收信号处理器的所述噪声信号被配置为在不驱动所述激光二极管的情况下被施加到所述接收信号处理器。


8.根据权利要求6所述的用于增加激光雷达感测距...

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣均，
申请(专利权)人：奥特润株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR