使用经时间延迟的本机振荡器光的LIDAR设备及其操作方法技术

一种光检测和测距(LiDAR)设备包括：发射器，被配置为向对象发射连续波光，并提供与所发射的连续波光相对应的本机振荡器(LO)光；延迟电路，被配置为对LO光进行时间延迟；接收器，被配置为接收从对象反射的连续波光；以及检测电路，被配置为基于经时间延迟的LO光和所接收的连续波光来确定从LiDAR设备到对象的距离。的连续波光来确定从LiDAR设备到对象的距离。的连续波光来确定从LiDAR设备到对象的距离。

【技术实现步骤摘要】
使用经时间延迟的本机振荡器光的LIDAR设备及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2020年8月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0108528的优先权，并在此通过引用完整地并入其公开内容。


[0003]与示例实施例一致的装置和方法涉及使用经时间延迟的本机振荡器光的光检测和测距(LiDAR)设备及其操作方法。

技术介绍

[0004]检测间距的代表性方法包括飞行时间(ToF)方法和频率调制的连续波(FMCW)方法。在ToF方法中，通过在时域中分析所发射的脉冲和所接收的脉冲来检测间距。在FMCW方法中，通过在频域中分析所发射的连续波和所接收的连续波来检测间距。
[0005]在ToF方法中，由于脉冲覆盖宽频带，因此需要使用宽带接收器，这使得难以抑制噪声。在FMCW方法中，由于准确度取决于连续波的频率啁啾的线性度，因此，鉴于在产生FMCW方法中使用的数百兆太赫兹(THz)的非常高的频率，很难以低成本实现LiDAR设备。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光检测和测距LiDAR设备，包括：发射器，被配置为向对象发射连续波光，并提供与所发射的连续波光相对应的本机振荡器LO光；延迟电路，被配置为对所述LO光进行时间延迟；接收器，被配置为接收从对象反射的连续波光；以及检测电路，被配置为基于经时间延迟的LO光和所接收的连续波光来确定从所述LiDAR设备到所述对象的距离。2.根据权利要求1所述的LiDAR设备，其中，所述延迟电路还被配置为改变所述LO光被延迟的时间延迟量。3.根据权利要求1所述的LiDAR设备，其中，所述延迟电路还被配置为将所述LO光被延迟的时间延迟量从最小延迟值逐步增加到最大延迟值。4.根据权利要求1所述的LiDAR设备，其中，所述连续波光是非线性频率调制的连续波光，以及其中，所述发射器包括：光源；以及频率调制器，被配置为控制所述光源以产生包括所述非线性频率调制的连续波光在内的频率啁啾信号。5.根据权利要求1所述的LiDAR设备，其中，所述发射器还包括：光源，被配置为产生光；以及分离器，被配置为将由所述光源产生的光分成连续波光和LO光，并将所述LO光提供给所述延迟电路。6.根据权利要求1所述的LiDAR设备，其中，所述检测电路包括混频器，所述混频器被配置为通过将所述经时间延迟的LO光与所接收的连续波光进行干涉来输出经干涉的光。7.根据权利要求6所述的LiDAR设备，其中，所述检测电路还包括信号转换器，所述信号转换器被配置为通过对所述经干涉的光进行光电转换来输出电信号。8.根据权利要求7所述的LiDAR设备，其中，所述检测电路还包括处理器，所述处理器被配置为基于所述电信号来确定从所述LiDAR设备到所述对象的距离。9.根据权利要求8所述的LiDAR设备，其中，所述处理器被配置为：通过经由高通滤波器HPF对所述电信号进行滤波来产生经滤波的信号，获得所述经时间延迟的LO光的与所述经滤波的信号减小到预定值或最小值的时间段相对应的时间延迟值，以及基于所获得的时间延迟值来确定从所述LiDAR设备到所述对象的距离。10.根据权利要求1所述的LiDAR设备，其中：所述检测电路还被配置为基于所述经时间延迟的LO光的时间延迟值和所接收的连续波光来确定所述对象的速度。11.一种光检测和测距LiDAR设备的操作方法，所述操作方法包括：向对象发射连续波光并提供与所发射的连续波光相对应的本机振荡器LO光；对所述LO光进行时间延迟；接收从所述对象反射的连续波光；以及基于经时间延迟的LO光和所接收的连续波光来确定从所述LiDAR设备到所述对象的距离。
12.根据权利要求11所述的操作方法，其中，对所述LO光进行时间延迟包括：通过改变所述LO光被延迟的时间延迟量来对所述LO光进行时间延迟。13.根据权利要求11所述的操作方法，其中，对所述LO光进行时间延迟包括：通过将所述LO光被延迟的时间延迟量从最小延迟值逐步增加到最大延迟值来对所述LO光进行时间延迟。14.根据权利要求11所述的操作方法，其中，对所述LO光进行时间延迟包括：利用以单位延迟值从最小延迟值增加到最大延迟值的时间延迟值对所述LO光执行多个延迟操作；以及其中，所述多个延迟操作中的延迟操作的最小延迟值、最大延迟值和单位延迟值中的至少一个与所述多个延迟操作中的另一延迟操作的最小延迟值、最大延迟值和单位延迟值中的至少一个不同。15.根据权利要求11所述的操作方法，其中，对所述LO光进行时间延迟包括：利用以单位延迟值从第一最小延迟值增加到第一最大延迟值的第一时间延迟值对所述LO光执行时间延迟；以及利用以所述单位延迟值从第二最小延迟值增加到第二最大延迟值的第二时间延迟值对所述LO光执行时间延迟，以及其中，所述单位延迟值与所述第一最小延迟值和所述第二最小延迟值之差成比例。16.根据权利要求11所述的操作方法，其中，对所述LO光进行时间延迟包括：利用以第一单位延迟值从第一最小延迟值增加到第一最大延迟值的第一时间延迟值对所述LO...

【专利技术属性】
技术研发人员：申东宰，边铉一，金镇明，申昶均，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：