[發(fā)明專利]激光雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010718518.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN112363179A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔在元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧特潤株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01S17/894
• 分類號(hào): G01S17/894;G01S17/89;G01S7/48;G01S7/4861;G01S7/487;H03K19/0175
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 梁小龍

一種激光雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)處理方法，其中，該系統(tǒng)包括：發(fā)送部，向?qū)ο笪矬w輸出n個(gè)輸出脈沖；接收部，接收多個(gè)輸入脈沖，所述多個(gè)輸入脈沖對(duì)應(yīng)于由所述對(duì)象物體反射的所述n個(gè)輸出脈沖；以及信號(hào)處理部，具備：信號(hào)變換部，用于將所述多個(gè)輸入脈沖變換為離散信號(hào)；編碼部，對(duì)被變換為離散信號(hào)的所述多個(gè)輸入脈沖的振幅信息進(jìn)行編碼。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光雷達(dá)系統(tǒng)以及其信號(hào)處理方法，涉及一種例如用于車輛的激光雷達(dá)系統(tǒng)以及其信號(hào)處理方法。

背景技術(shù)

一般，激光雷達(dá)(Light Detecting And Ranging，LIADAR)是構(gòu)建地形數(shù)據(jù)來構(gòu)建三維GIS(geographic information system)信息，并將其發(fā)展成可視化形態(tài)，應(yīng)用于建筑、國防等領(lǐng)域，最近被應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車及移動(dòng)機(jī)器人。

作為一例，現(xiàn)有的激光雷達(dá)系統(tǒng)被用作自動(dòng)駕駛車輛的測距傳感器(rangemeasurement sensor)。現(xiàn)有的激光雷達(dá)系統(tǒng)是利用從激光二極管(Laser Diode，LD)發(fā)出的激光信號(hào)和從對(duì)象物體反射并返回到光電二極管(Photo Diode，PD)的激光信號(hào)的延遲時(shí)間來測量距離的ToF(Time of Flight)獲得方式的計(jì)測傳感器。

另一方面，當(dāng)激光信號(hào)從物體反射時(shí)，由于反射率根據(jù)物體的特性而不同，因此，正在進(jìn)行測量輸入到光電二極管的激光信號(hào)的強(qiáng)度(intensity)數(shù)據(jù)的研究。已知以往作為獲取所輸入的激光信號(hào)的振幅信息的方法，利用高速模數(shù)變換器(Analog Digitalconverter，ADC)。然而，當(dāng)使用高速ADC時(shí)，存在需要用于處理高速信號(hào)的復(fù)雜的電路。另外，存在在使用基于時(shí)鐘的電路時(shí)，也需要高速、高穩(wěn)定的時(shí)鐘源(Clock source)及PLL電路的缺點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)文件

專利文件

專利文件1：韓國公開專利公報(bào)第10-2018-0130381號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明是鑒于上述的問題而提出的，其目的在于，提供一種不使用模數(shù)變換器(Analog to Digital converter，ADC)，而利用比較器電路和編碼算法來處理從對(duì)象物體反射而輸入的信號(hào)，從而，能獲得振幅信息的激光雷達(dá)系統(tǒng)以及其信號(hào)處理方法。

解決技術(shù)問題的手段

根據(jù)本發(fā)明的激光雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)處理方法，具有不使用模數(shù)變換器(Analogto Digital converter，ADC)或其他的時(shí)鐘源，而利用使用可變參考電壓的比較器電路和編碼算法來獲取從對(duì)象物體反射的脈沖信號(hào)的振幅信息，從而，可以通過低成本、低功率電路來測量高速脈沖信息的效果。

為達(dá)成所述目的，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其中，包括：發(fā)送部，向?qū)ο笪矬w輸出n個(gè)輸出脈沖；接收部，接收多個(gè)輸入脈沖，所述多個(gè)輸入脈沖對(duì)應(yīng)于由所述對(duì)象物體反射的所述n個(gè)輸出脈沖；以及信號(hào)處理部，具備：信號(hào)變換部，用于將所述多個(gè)輸入脈沖變換為離散信號(hào)；編碼部，對(duì)被變換為離散信號(hào)的所述多個(gè)輸入脈沖的振幅信息進(jìn)行編碼。

所述信號(hào)變換部可包括輸入有所述多個(gè)輸入脈沖的m個(gè)比較器，其中m為2以上的整數(shù)。

所述m個(gè)比較器分別適用不同電壓值的可變參考電壓，并可以利用所述可變參考電壓將連續(xù)信號(hào)形態(tài)的所述多個(gè)輸入脈沖變換為離散信號(hào)形態(tài)。

所述可變參考電壓包括第一可變參考電壓、第二可變參考電壓及第m可變參考電壓以分別適用于所述m個(gè)比較器，所述第一可變參考電壓的電壓值小于所述第二可變參考電壓的電壓值，所述第二可變參考電壓的電壓值小于所述第m可變參考電壓的電壓值。