[發明專利]使用間斷連續波光的LiDAR設備

在審

• 申請號: 202010497342.4
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號: CN112946676A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 申東宰;邊鉉一;申昶均;張奉镕
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G01S17/34
• 分類號: G01S17/34;G01S17/58
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳曉兵

提供了一種能夠提取前方物體的速度信息和距離信息的光檢測測距(LiDAR)設備。所述LiDAR設備包括：連續波光源，被配置為產生連續波光；光束轉向裝置，被配置為在第一時間期間向物體發射連續波光，并且在第二時間期間停止向物體發射連續波光；接收器，被配置為接收從物體反射的連續波光以形成接收信號；以及信號處理器，被配置為基于接收信號獲得關于物體的距離信息和速度信息。

技術領域

與示例性實施例一致的設備和方法涉及光檢測和測距(LiDAR)設備，更具體地，涉及能夠通過使用間斷連續波光來提取前方物體的速度信息和距離信息的LiDAR設備。

背景技術

最近，具有各種功能的高級駕駛輔助系統(ADAS)已經商業化。例如，越來越多的車輛配備了諸如自適應巡航控制(ACC)或自主緊急制動系統(AEB)之類的功能。ACC的功能是識別其他車輛的位置和速度，以在發生碰撞危險時降低速度，并在沒有碰撞危險時在設定的速度范圍內駕駛車輛。AEB是一種通過識別前方車輛而有碰撞危險但是駕駛員沒有對此做出響應或響應方法不合適時進行自動制動來防止碰撞的系統。另外，可以預見的是，能夠自主駕駛的汽車將在不久的將來商業化。

因此，用于提供車輛前方信息的車輛雷達的重要性正逐漸增加。例如，LiDAR傳感器通常用作車輛雷達，以從發射激光后返回散射或反射激光、激光強度改變、激光頻率改變、激光的偏振態改變等的時間起對測量目標的距離、速度、方位角位置等進行測量。

LiDAR傳感器被分類為使用脈沖的飛行時間(ToF)型傳感器和使用連續波光的調頻連續波(FMCW)型傳感器。在使用脈沖的ToF型傳感器的情況下，由于脈沖包括寬頻帶，因此可能需要寬帶接收器。這使得噪聲抑制變得困難。另一方面，在使用連續波光的FMCW型傳感器的情況下，盡管可以使用窄帶接收器來抑制噪聲，但是FMCW型傳感器可能使用難以實現且昂貴的高功率連續波光源。

發明內容

示例性實施例至少解決以上問題和/或缺點以及以上未描述的其他缺點。而且，示例性實施例不需要克服上述缺點，并且可以不克服上述任何問題。

一個或多個示例性實施例提供了一種能夠通過使用間斷連續波光來提取前方物體的速度信息和距離信息的光檢測和測距(LiDAR)設備。

此外，一個或多個示例性實施例提供了一種能夠通過使用窄帶接收器來抑制噪聲并且能夠使用低成本低功率的連續波光源的LiDAR設備。

根據示例性實施例的一個方面，提供了一種光檢測和測距(LiDAR)設備，包括：連續波光源，被配置為產生連續波光；光束轉向裝置，被配置為在第一時間期間向物體發射連續波光，并且在第二時間期間停止向所述物體發射連續波光；接收器，被配置為接收從所述物體反射的連續波光以形成接收信號；以及信號處理器，被配置為基于所述接收信號獲得關于所述物體的距離信息和速度信息。

所述光束轉向裝置還可以被配置為周期性地重復在所述第一時間期間發射連續波光的操作和在所述第二時間期間停止發射連續波光的操作。

所述第二時間可以大于所述第一時間。

所述第一時間可以在1ns至1000ns的范圍內。

所述LiDAR設備還可以包括：分束器，被配置為將由所述連續波光源產生的連續波光的第一部分提供給所述光束轉向裝置，使得所述連續波光的第一部分發射到所述物體并從所述物體反射，然后被所述接收器接收，并將所述連續波光的第二部分提供給所述接收器，其中，所述接收器還可以被配置為：通過將由所述接收器接收的所述連續波光的第一部分與從所述分束器提供的所述連續波光的第二部分進行組合，并使所述連續波光的第一部分和第二部分相互干涉，來形成所述接收信號。

所述LiDAR設備還可以包括：光學放大器，被配置為放大由所述連續波光源產生的連續波光并在所述第一時間期間將放大后的連續波光提供給所述光束轉向裝置，并且在所述第二時間期間停止放大和輸出連續波光。