[发明专利]LIDAR信号处理装置及方法

说明书

提供了LIDAR信号处理装置及方法。LIDAR信号处理装置包括：固有历史脉冲波应用单元，用于将第一脉冲波组合应用到激光二极管，第一脉冲波组合具有固有历史，固有历史包括固有脉冲周期和固有脉冲变化值的组合；接收历史检测单元，用于检测由光电二极管接收的反射波的接收信号周期和接收信号变化值；固有脉冲波判断单元，用于判断接收信号周期和接收信号变化值是否与固有历史一致；以及有效数据处理单元，用于当接收信号周期和接收信号变化值与固有历史一致时，使用有效数据测量距离。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0139381的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明可涉及LIDAR信号处理装置和LIDAR信号处理方法，并且更具体地涉及能够使用光学装置精确地测量到测量物体的距离的LIDAR信号处理装置和LIDAR信号处理方法。

背景技术

LIDAR(光检测和测距)是指使用光检测物体并测量到物体的距离。LIDAR在功能上与RADAR(无线电检测和测距)相似，但其不同之处在于它使用光，而RADAR使用无线电波。因此，它也被称为“光学雷达”。由于光与微波之间的多普勒效应不同，LIDAR比RADAR具有更有利特征，例如更好的方位角分辨率和距离分辨率。

在LIDAR装置中，机载LIDAR装置已成为主流，其中卫星或飞机发射激光脉冲，且地面观测站接收由大气中的粒子反向散射的脉冲。这些机载LIDAR装置已被用于测量风信息以及灰尘、烟雾、气溶胶、云粒子等的存在和移动，并用于分析空气中尘埃粒子的分布或空气污染程度。然而，最近，考虑到用于军事工业的装置，例如监视和侦察机器人、战斗机器人、无人驾驶的海军舰艇、无人直升机等，或者用于民用工业，例如用于民用需求的移动机器人、智能汽车、无人驾驶车辆等，正在积极地研究地面LIDAR装置，其中发射和接收系统都安装在地面上以执行如障碍物检测、地形建模和对物体的位置获取之类的功能。

通常，地面LIDAR装置包括用于发射激光脉冲波的激光二极管、用于接收由外部物体反射的反射波的光电二极管、以及用于确定物体位置的处理器。在该配置中，处理器通过确定发射和接收反射波所需的持续时间来计算到反射光的物体的距离，并且特别地计算关于从每个方向接收的反射波的距离，从而使得可以在对应于视野的图像范围内创建距离图。

然而，在LIDAR装置中存在这样的问题，即由于它们使用发射光并分析来自反射光的信号的技术，来自所产生和接收的光的信号对环境条件的影响非常敏感。也就是说，当由于强烈日光或从其他相邻LIDAR装置发射的激光脉冲波而发生相互干扰时，由于没有识别到物体的存在而错误地判断没有物体，或者由于识别到不存在的虚假物体而判断存在物体。

发明内容

本发明是为了解决包括上述问题在内的各种问题而创作的，并且旨在提供一种LIDAR信号处理装置和LIDAR信号处理方法，其通过发射一个或多个具有预定固有历史的激光脉冲波并通过接收和处理具有与具有固有历史的激光脉冲波一致的传输历史的反射波，能够最小化与强烈日光或从其他相邻LIDAR装置发射的激光脉冲波的相互干扰。然而，这些目的是说明性的，因此本发明的范围不限于此。

根据本发明的一个方面，能够提供一种LIDAR信号处理装置。该LIDAR信号处理装置可以包括：固有历史脉冲波应用单元，用于将第一脉冲波组合应用到激光二极管，第一脉冲波组合具有固有历史，固有历史包括固有脉冲周期和固有脉冲变化值的组合；接收历史检测单元，用于检测从光电二极管接收的反射波的接收信号周期和接收信号变化值；固有脉冲波判断单元，用于判断接收信号周期和接收信号变化值是否与固有历史一致；以及有效数据处理单元，用于在接收信号周期和接收信号变化值与固有历史一致时，使用有效数据测量距离。

LIDAR信号处理装置还可以包括随机常数输出单元，其输出随机常数，使得每当车辆操作时可以改变固有历史。