KR102259887B1 - Post processing Technique to improve range resolution in FMCW LiDAR System - Google Patents

Post processing Technique to improve range resolution in FMCW LiDAR System Download PDF

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KR102259887B1
KR102259887B1 KR1020200120363A KR20200120363A KR102259887B1 KR 102259887 B1 KR102259887 B1 KR 102259887B1 KR 1020200120363 A KR1020200120363 A KR 1020200120363A KR 20200120363 A KR20200120363 A KR 20200120363A KR 102259887 B1 KR102259887 B1 KR 102259887B1
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Abstract

The present invention provides a method for expressing using a pattern at an integer multiple of a distance resolution to calculate distance information which occurs at a fractional multiple of the distance resolution according to the presence of a sidelobe signal which occurs after fast Fourier transform, when extracting the distance between an object and the lidar in an FMCW lidar system. According to the present invention, the cylindrical antenna can be used efficiently, and distortion can be suppressed or prevented from occurring in a signal processing result.

Description

FMCW LiDAR 시스템에서 거리 해상도 향상을 위한 후처리 기법 {Post processing Technique to improve range resolution in FMCW LiDAR System}Post processing Technique to improve range resolution in FMCW LiDAR System

본 발명은 FMCW LiDAR 시스템에서 거리 정밀도를 향상하기 위하여 고속 푸리에 변환 후 처리하는 알고리즘 및 수식을 제공하는 발명이다.The present invention provides an algorithm and equation for processing after fast Fourier transform in order to improve distance precision in an FMCW LiDAR system.

LiDAR(이하 라이다라고 한다)는 레이저를 사용하여 물체와 라이다 사이의 거리를 측정하는 장치이다. 라이다는 빛을 사용하는 레이저를 송수신 신호로 사용하기 때문에 레이다보다 더 빠른 응답속도를 가지고 있다. 라이다 방식 중 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식은 주파수 변조 연속파로 시간에 따라 주파수를 변화시킨 신호를 송신하는 방법이다. LiDAR (hereinafter referred to as lidar) is a device that uses a laser to measure the distance between an object and lidar. LiDAR has a faster response speed than radar because it uses a laser that uses light as a transmit/receive signal. Among the LiDAR methods, the FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method is a method of transmitting a frequency-modulated continuous wave signal whose frequency is changed over time.

FMCW 라이다 방식은 FMCW 레이다 처리 방식과 유사하여 송신 신호와 물체와 충돌 후 되돌아오는 수신 신호의 주파수 차인 비트 주파수 신호를 형성하게 된다. 이러한 비트 주파수는 도플러 효과(Doppler Shift)에 의해 거리와 상대 속도에 대한 정보를 가지고 있다. The FMCW lidar method is similar to the FMCW radar processing method and forms a bit frequency signal, which is the frequency difference between the transmitted signal and the received signal that comes back after colliding with an object. These beat frequencies have information about distance and relative velocity due to the Doppler shift.

고속 푸리에 변환(FFT)에서 FFT 빈(bin) 의 정수배에 의해서 거리 정보가 산출된다. 예를 들어, 비트 주파수가 N-1번 째 FFT 빈과 N 번째 FFT 빈사이에 존재하게 되면 데이터를 분산하여 표현한다. 이에 정밀도가 떨어지고 FFT 빈이 커질수록 정확한 비트 주파수를 추출하기 어려워 진다.In fast Fourier transform (FFT), distance information is calculated by an integer multiple of an FFT bin. For example, if the bit frequency exists between the N-1 th FFT bin and the N th FFT bin, the data is distributed and expressed. As a result, the precision decreases and the larger the FFT bin becomes, the more difficult it is to extract the correct bit frequency.

이에 본 발명에서는 상기와 같이 FFT 빈 의 정수배로 분산되어 표현되던 FFT 빈의 소수배 데이터를 추출하여 거리를 정밀하게 산출하는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for precisely calculating the distance by extracting the fractional data of the FFT bin, which is distributed and expressed as an integer multiple of the FFT bin as described above.

상기의 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 라이다 시스템에 있어서, 레이저 신호를 외부로 송신하는 송신부; 상기 레이저 신호가 소정의 물체와 충돌하여 반사되어 돌아오는 신호를 수신하는 수신부; 상기 송수신 신호를 수집하는 수집부; 상기 송수신 신호를 고속 푸리에 변환하여 비트 주파수를 추출하여 거리를 산출하는 DSP; 를 포함하여 구성되며 상기 DSP는, 상기 수집부에서 수집한 신호를 고속 푸리에 변환한 후 발생하는 메인 로브를 생성하는 신호 및 메인 로브 이외의 신호들 중 소정의 조건을 만족하는 사이드 로브 신호의 발생 여부를 판단하고, 상기 사이드 로브 신호의 발생 여부에 따라서 거리 해상도를 보정하여 대상물체의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치를 제공한다.In the present invention to solve the above problem, in the lidar system, a transmitter for transmitting a laser signal to the outside; a receiver for receiving a signal that the laser signal collides with a predetermined object and is reflected back; a collection unit for collecting the transmission and reception signals; DSP for calculating a distance by extracting a bit frequency by fast Fourier transforming the transmission and reception signal; The DSP is configured to include a signal generating a main lobe generated after fast Fourier transforming the signal collected by the collecting unit, and whether a side lobe signal satisfying a predetermined condition is generated among signals other than the main lobe signal , and correcting the distance resolution according to whether or not the side lobe signal is generated to calculate the distance of the target object.

구체적으로 상기 사이드 로브 신호는, 주파수 영역에서 메인 로브를 제외한 신호 중 크기가 소정의 임계값 이상인 임계값 조건을 만족하는 신호인 것을 특징으로 하는 라이다 장치와 상기 사이드 로브 신호는, 상기 메인 로브가 존재하는 샘플 보다 작거나 큰 샘플에서 발생하는 샘플 위치 조건을 만족하는 사이드 로브 신호인 것을 특징으로 가지는 라이다 장치로 나타낼 수 있다.Specifically, the side lobe signal is a signal that satisfies a threshold condition having a magnitude greater than or equal to a predetermined threshold among signals excluding the main lobe in the frequency domain. It can be represented as a lidar device having a side lobe signal that satisfies the sample position condition occurring in a sample smaller or larger than the existing sample.

더 구체적으로는 상기 소정의 임계값 조건과 샘플 위치 조건을 만족하는 사이드 로브 신호가 없는 경우, 아래 수학식 (1)에 따라 대상물체의 거리를 산출하며, More specifically, when there is no side lobe signal that satisfies the predetermined threshold condition and the sample position condition, the distance to the object is calculated according to Equation (1) below,

상기 사이드 로브 신호가 존재하는 경우, 상기 수학식 (2)에 따라 대상 물체의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치.When the side lobe signal is present, the lidar device, characterized in that the distance to the target is calculated according to Equation (2).

수학식 (1)Equation (1)

Figure 112020099292535-pat00001
Figure 112020099292535-pat00001

Figure 112020099292535-pat00002
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112020099292535-pat00002
= distance between object and lidar

Figure 112020099292535-pat00003
= 비트 주파수
Figure 112020099292535-pat00003
= beat frequency

Figure 112020099292535-pat00004
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112020099292535-pat00004
= sample location where the main lobe signal occurred

Figure 112020099292535-pat00005
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112020099292535-pat00005
=Sweep time of lidar system

Figure 112020099292535-pat00006
= 빛의 속도
Figure 112020099292535-pat00006
= speed of light

Figure 112020099292535-pat00007
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)
Figure 112020099292535-pat00007
= LiDAR system chirping bandwidth

수학식 (2)Equation (2)

Figure 112020099292535-pat00008
Figure 112020099292535-pat00008

Figure 112020099292535-pat00009
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112020099292535-pat00009
= distance between object and lidar

Figure 112020099292535-pat00010
= 비트 주파수
Figure 112020099292535-pat00010
= beat frequency

Figure 112020099292535-pat00011
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112020099292535-pat00011
= sample location where the main lobe signal occurred

Figure 112020099292535-pat00012
= 시스템 거리 해상도
Figure 112020099292535-pat00012
= system distance resolution

Figure 112020099292535-pat00013
Figure 112020099292535-pat00013

Figure 112020099292535-pat00014
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112020099292535-pat00014
=Sweep time of lidar system

Figure 112020099292535-pat00015
= 빛의 속도
Figure 112020099292535-pat00015
= speed of light

Figure 112020099292535-pat00016
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)
Figure 112020099292535-pat00016
= LiDAR system chirping bandwidth

로 나타낼 수 있다.can be expressed as

또한, 라이다에서 거리를 산출하는 방법에 있어서, 송수신 신호를 수집하는 단계; 수집한 송수신 신호를 주파수 영역으로 나타내는 고속 푸리에 변환하는 단계; 고속 푸리에 변환 후 메인 로브 신호를 추출하는 메인 로브 신호 추출 단계; 상기 메인로브 신호 이외의 신호들 중, 소정의 조건을 만족하는 사이드 로브 신호가 있는 지를 판단하는 사이드 로브 신호 발생여부 판단단계; 상기 사이드 로브 신호의 발생 여부에 따라서 거리 해상도를 보정하여 대상물체의 거리를 산출하는 거리 산출단계; 를 포함하는 거리 산출 방법이다.In addition, in the method of calculating a distance in the lidar, collecting the transmission and reception signals; Fast Fourier transform representing the collected transmission/reception signal in a frequency domain; a main-lobe signal extraction step of extracting a main-lobe signal after fast Fourier transform; a side-lobe signal generation determination step of determining whether there is a side-lobe signal satisfying a predetermined condition among the signals other than the main-lobe signal; a distance calculating step of calculating a distance of an object by correcting a distance resolution according to whether the side lobe signal is generated; A method of calculating a distance including

구체적으로 상기 사이드 로브 신호는, 주파수 영역에서 메인 로브 신호를 제외한 신호 중 크기가 소정의 임계값 이상인 임계값 조건을 만족하는 신호인 것을 특징으로 하는 거리 산출 방법으로 나타내며, 더 구체적으로는 상기 사이드 로브 신호는, 상기 메인 로브가 존재하는 샘플 보다 작거나 큰 샘플에서 발생하는 샘플 위치 조건을 만족하는 사이드 로브 신호인 것을 특징으로 하는 거리 산출 방법이다.Specifically, the side-lobe signal is represented by a distance calculation method, characterized in that, among signals excluding the main-lobe signal in the frequency domain, a signal that satisfies a threshold condition having a magnitude equal to or greater than a predetermined threshold value, more specifically, the side-lobe signal The signal is a side lobe signal that satisfies a sample position condition occurring in a sample smaller or larger than a sample in which the main lobe exists.

상기 거리 산출단계는, 소정의 임계값 조건과 샘플 위치 조건을 만족하는 사이드 로브 신호가 없는 경우, 아래 수학식 (1)에 따라 대상물체의 거리를 산출하며, 상기 사이드 로브 신호가 존재하는 경우, 상기 수학식 (2)에 따라 대상 물체의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치를 특징으로 하는 거리 산출 방법In the distance calculating step, when there is no side lobe signal that satisfies the predetermined threshold condition and the sample position condition, the distance of the object is calculated according to Equation (1) below, and when the side lobe signal is present, Distance calculation method characterized in that the lidar device, characterized in that for calculating the distance of the target object according to the above equation (2)

수학식 (1)Equation (1)

Figure 112020099292535-pat00017
Figure 112020099292535-pat00017

Figure 112020099292535-pat00018
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112020099292535-pat00018
= distance between object and lidar

Figure 112020099292535-pat00019
= 비트 주파수
Figure 112020099292535-pat00019
= beat frequency

Figure 112020099292535-pat00020
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112020099292535-pat00020
= sample location where the main lobe signal occurred

Figure 112020099292535-pat00021
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112020099292535-pat00021
=Sweep time of lidar system

Figure 112020099292535-pat00022
= 빛의 속도
Figure 112020099292535-pat00022
= speed of light

Figure 112020099292535-pat00023
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)
Figure 112020099292535-pat00023
= LiDAR system chirping bandwidth

수학식 (2)Equation (2)

Figure 112020099292535-pat00024
Figure 112020099292535-pat00024

Figure 112020099292535-pat00025
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112020099292535-pat00025
= distance between object and lidar

Figure 112020099292535-pat00026
= 비트 주파수
Figure 112020099292535-pat00026
= beat frequency

Figure 112020099292535-pat00027
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112020099292535-pat00027
= sample location where the main lobe signal occurred

Figure 112020099292535-pat00028
= 시스템 거리 해상도
Figure 112020099292535-pat00028
= system distance resolution

Figure 112020099292535-pat00029
Figure 112020099292535-pat00029

Figure 112020099292535-pat00030
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112020099292535-pat00030
=Sweep time of lidar system

Figure 112020099292535-pat00031
= 빛의 속도
Figure 112020099292535-pat00031
= speed of light

Figure 112020099292535-pat00032
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth
Figure 112020099292535-pat00032
= LiDAR system chirping bandwidth

로 나타난다.appears as

종래 기술에서는 FFT 빈의 정수배로 분산되어 표현되던 거리 정보를 FFT 빈의 소수배에 대한 거리 정보를 추출함으로 더 정확한 거리를 얻을 수 있다.In the prior art, a more accurate distance can be obtained by extracting distance information for a fractional multiple of an FFT bin from distance information that is distributed and expressed as an integer multiple of the FFT bin.

도 1은 본 발명에서의 신호 처리 알고리즘의 예이다.
도 2는 본 발명에서 제공하는 임계치 설정부와 후처리부에 대한 상세히 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에서 주파수 영역에서의 메인 로브(Main lobe)와 부가 신호를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에서의 FFT 빈의 정수배에서의 메인 로브(Main lobe)를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에서의 FFT 빈의 소수배에서의 비트 주파수 신호를 나타낸 것이다.1 is an example of a signal processing algorithm in the present invention.
2 is a detailed view of a threshold setting unit and a post-processing unit provided in the present invention.
3 shows a main lobe and an additional signal in the frequency domain in the present invention.
4 shows a main lobe in an integer multiple of an FFT bin in the present invention.
5 shows a bit frequency signal at a fractional multiple of an FFT bin in the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

1.라이다 원리1. Lidar principle

1.1.라이다의 구성 및 동작 원리1.1. Composition and operation principle of lidar

라이다의 구성은 크게는 신호를 발생하는 레이저 송신부와 반사된 신호를 수신하는 수신부로 구성되어 있으며 수신된 신호에서의 정보를 추출하는 DSP로 구성되어 있다. LiDAR consists of a laser transmitter that generates a signal, a receiver that receives the reflected signal, and a DSP that extracts information from the received signal.

송신부에서 레이저 신호를 보내고, 물체와 충돌한 신호는 돌아서 수신부로 들어오게 된다. 신호는 거리 정보 및 상대 속도를 가지고 있으며, 라이다에서 거리 정보를 산출하는 방법은 크게 3가지로 나뉘게 된다. ToF(Time of Flight), Phase shift, FMCW 방식이 있다.The transmitter sends a laser signal, and the signal that collides with the object turns and enters the receiver. The signal has distance information and relative speed, and the method of calculating distance information in lidar is divided into three main types. There are Time of Flight (ToF), phase shift, and FMCW methods.

1.2.ToF (Time of Flight) 방식1.2.ToF (Time of Flight) method

ToF 방식이란, 레이저 신호를 방출하여 측정 범위 내에 있는 물체들로부터의 반사 신호들이 수신부에 도착하는 시간을 측정하여 계산하여 거리를 산출하는 것이다. In the ToF method, the distance is calculated by measuring and calculating the arrival time of the reflected signals from objects within the measurement range by emitting a laser signal.

1.3.Phase Shift 방식1.3.Phase shift method

Phase Shift 방식이란, 특정 주파수를 가지고 연속적으로 변조되는 레이저 신호를 방출하고 측정 범위 내에 있는 물체로부터 반사되어 돌아오는 신호의 위상 변화량을 측정하여 시간 및 거리를 계산하는 것이다.The phase shift method calculates time and distance by emitting a laser signal that is continuously modulated with a specific frequency and measuring the phase change amount of the signal reflected from an object within the measurement range.

1.4. FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) 방식1.4. FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method

본 발명에서 적용하는 FMCW 방식이란, 신호의 주파수를 시간에 따라 변조하여 송신하는 것이다. 이렇게 변화하는 신호를 처프 신호라 한다.The FMCW method applied in the present invention modulates and transmits the frequency of a signal according to time. This changing signal is called a chirp signal.

FMCW 동작 원리를 상세히 설명하면, 시간에 따라 주파수가 변화하는 광 신호를 송신하고 송신 신호가 물체와 충돌하고 반사되어 돌아와 수신 신호가 된다. 송신 신호와 수신 신호에 의해서 비트 주파수가 생성되는데, 비트 주파수는 송신신호와 수신신호의 주파수 차이로 볼 수 있으며 도플러 시프트(Doppler Shift)에 의해 거리에 대한 정보를 가지고 있다. 도플러 시프트란, 파동에서 파동원과 관찰자의 상대 속도에 따라 진동수와 파장이 바뀌는 현상이다. To explain the operation principle of the FMCW in detail, it transmits an optical signal whose frequency changes with time, and the transmitted signal collides with an object and is reflected back to become a received signal. A bit frequency is generated by a transmission signal and a reception signal. The bit frequency can be viewed as a difference in frequency between the transmission signal and the reception signal, and has information about the distance by Doppler shift. The Doppler shift is a phenomenon in which the frequency and wavelength of a wave change according to the relative speed of the wave source and the observer.

시간 영역에서 이루어지는 처프 신호를 주파수 영역으로 변환하여 거리 정보를 가지고 있는 비트 주파수를 추출하는 고속 푸리에 변환을 진행하게 된다. 이에 주파수 영역에서 비트 주파수를 나타낸다. 비트 주파수는 라이다와 물체 사이의 거리 정보를 가지고 있어 거리를 산출 할 수 있다.A fast Fourier transform is performed to extract a bit frequency having distance information by transforming a chirp signal in the time domain into a frequency domain. This indicates the beat frequency in the frequency domain. The beat frequency has the distance information between the lidar and the object, so the distance can be calculated.

2.종래 기술2.Prior art

라이다 시스템 거리 해상도는

Figure 112020099292535-pat00033
로
Figure 112020099292535-pat00034
는 빛의 속도,
Figure 112020099292535-pat00035
는 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)으로 라이다의 대역폭이다. 라이다의 거리 해상도는 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)에 의해 결정되게 된다. 거리 해상도를 개선하기 위하여 대역폭을 개선하여야 하지만, 이는 라이다 자체에서 하드웨어적으로 개선되어야 하므로, 비용 및 구조의 복잡성이 증가하는 문제가 있다.The lidar system distance resolution is
Figure 112020099292535-pat00033
in
Figure 112020099292535-pat00034
is the speed of light,
Figure 112020099292535-pat00035
is the chirping bandwidth, which is the bandwidth of the lidar. The distance resolution of the lidar is determined by the chirping bandwidth. In order to improve the distance resolution, the bandwidth should be improved, but since this has to be improved in hardware in the lidar itself, there is a problem in that the cost and complexity of the structure increase.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020099292535-pat00036
Figure 112020099292535-pat00036

Figure 112020099292535-pat00037
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112020099292535-pat00037
= distance between object and lidar

Figure 112020099292535-pat00038
= 비트 주파수
Figure 112020099292535-pat00038
= beat frequency

Figure 112020099292535-pat00039
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112020099292535-pat00039
= sample location where the main lobe signal occurred

Figure 112020099292535-pat00040
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112020099292535-pat00040
=Sweep time of lidar system

Figure 112020099292535-pat00041
= 빛의 속도
Figure 112020099292535-pat00041
= speed of light

Figure 112020099292535-pat00042
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)
Figure 112020099292535-pat00042
= LiDAR system chirping bandwidth

고속 푸리에 변환에서 추출한 비트 주파수를 통하여 상기 수학식 1에 거리에 대한 정보를 추출 할 수 있다. 상기 수학식 1에서

Figure 112020099292535-pat00043
은 거리,
Figure 112020099292535-pat00044
는 비트 주파수,
Figure 112020099292535-pat00045
는 라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time),
Figure 112020099292535-pat00046
는 빛의 속도,
Figure 112020099292535-pat00047
는 라이다 처핑 대역폭이다.
Figure 112020099292535-pat00048
는 상수이다. 따라서, 물체와 라이다 사이의 거리는 비트 주파수와 비례하게 되며 거리 해상도 (거리 해상도는
Figure 112020099292535-pat00049
로 거리 간격이다.)와 FFT 빈은 1 대 1 대응이 된다.Information on the distance can be extracted in Equation 1 through the bit frequency extracted from the fast Fourier transform. In Equation 1 above
Figure 112020099292535-pat00043
silver street,
Figure 112020099292535-pat00044
is the beat frequency,
Figure 112020099292535-pat00045
is the signal time of the lidar system (sweep time),
Figure 112020099292535-pat00046
is the speed of light,
Figure 112020099292535-pat00047
is the lidar chirp bandwidth.
Figure 112020099292535-pat00048
is a constant. Thus, the distance between the object and the lidar is proportional to the bit frequency and the distance resolution (distance resolution is
Figure 112020099292535-pat00049
is a distance interval.) and FFT bins have a one-to-one correspondence.

3.본원 발명 3. The present invention

3.1.본원 발명에서의 알고리즘3.1. Algorithm in the present invention

본 발명은 고속 푸리에 변환 이후 추출된 값을 패턴화 하여 정밀한 거리 값을 추출하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method of extracting a precise distance value by patterning the value extracted after the fast Fourier transform.

본 발명은 도 1과 같은 알고리즘으로 구성 되어 있다. FMCW 라이다에서 송신한 신호가 물체와 충돌 후 반사된 수신 신호와 송신 신호를 수집한다. 이후 고속 푸리에 변환을 하여 신호를 주파수 영역에서 표현하게 된다. The present invention consists of an algorithm as shown in FIG. 1 . After the signal transmitted from the FMCW lidar collides with an object, the received signal and the transmitted signal are collected. Thereafter, a fast Fourier transform is performed to express the signal in the frequency domain.

주파수 영역에서 신호의 크기가 소정의 임계값 미만에서는 노이즈로 판단한다. 소정의 임계값 이상의 신호를 사이드 로브 신호로 판단하여, 사이드 로브 신호가 존재하게 되면 거리 해상도를 보정하는 후처리를 하여 정밀한 거리 정보를 산출한다. 도 2는 본 발명의 후처리 알고리즘에 대하여 상세히 나타낸 예이다.When the magnitude of the signal in the frequency domain is less than a predetermined threshold, it is determined as noise. A signal greater than a predetermined threshold is determined as a side lobe signal, and when a side lobe signal is present, post-processing for correcting the distance resolution is performed to calculate precise distance information. 2 is a detailed example showing the post-processing algorithm of the present invention.

3.2.임계값 설정부3.2. Threshold setting part

도 3과 같이 신호를 고속 푸리에 변환 하여 주파수 영역에 나타내게 되면, 메인 로브(Main lobe) 신호(310)와 부가 신호(320,330)가 생기게 된다. 부가 신호(320,330)중에서 노이즈 신호는 제거하고 사이드 로브 신호를 추출하기 위하여 임계값을 설정한다. 임계값 이상의 크기를 갖는 신호를 사이드 로브 신호로 분류한다. 이러한 임계값은 임계값 설정부에서 설정해주고, 임계값은 노이즈의 최댓값에 약간의 여유를 주어 설정한다.As shown in FIG. 3, when a signal is fast Fourier transformed and displayed in the frequency domain, a main lobe signal 310 and additional signals 320 and 330 are generated. A threshold is set in order to remove a noise signal from among the additional signals 320 and 330 and to extract a side lobe signal. A signal having a magnitude greater than or equal to a threshold is classified as a sidelobe signal. This threshold is set by the threshold setting unit, and the threshold is set by giving the maximum value of noise a little margin.

3.3.후처리부3.3. Post-processing part

라이다 시스템에서, 라이다 거리 해상도가

Figure 112020099292535-pat00050
일 때, 물체의 거리가
Figure 112020099292535-pat00051
에 존재하게 되면
Figure 112020099292535-pat00052
에서 메인 로브 신호가 발생하여 물체와 라이다 사이의 거리가 표현된다. 반면, 물체가 정확한
Figure 112020099292535-pat00053
에 위치하지 않는 경우, 메인 로브 신호와 사이드 로브 신호가 발생하게 된다.In lidar systems, lidar distance resolution is
Figure 112020099292535-pat00050
When , the distance of the object is
Figure 112020099292535-pat00051
if it exists in
Figure 112020099292535-pat00052
A main lobe signal is generated in the , representing the distance between the object and the lidar. On the other hand, if the object is
Figure 112020099292535-pat00053
If it is not located in , a main lobe signal and a side lobe signal are generated.

예를 들어 상세히 설명하면, 3 cm 간격으로 거리 해상도를 가지는 라이다가 있다. 만약 물체가 4 cm에 있게 되면 거리 해상도가 3 cm 인 시스템으로는 종래에는 4 cm 거리를 산출하지 못하고, 3 cm 또는 6 cm로 산출할 수 밖에 없었다. 이러한 결과는 결국 물체와 라이다 사이의 정확한 거리 정보가 아닌 근사값을 추출하는 것과 같다. 반면, 본 발명은 3 cm 해상도 시스템으로, 4 cm 거리도 추출할 수 있는 방법을 제공한다. For example, in detail, there is a lidar having a distance resolution at intervals of 3 cm. If the object is at 4 cm, the conventional system with a distance resolution of 3 cm cannot calculate the 4 cm distance, but has to calculate it as 3 cm or 6 cm. This result is like extracting an approximate value rather than the exact distance information between the object and the lidar. On the other hand, the present invention provides a method capable of extracting a distance of 4 cm with a 3 cm resolution system.

도 4와 도 5는 상기 예를 나타낸 그래프이다. 거리 해상도가 3 cm인 라이다 시스템에서 도 4는 물체가 3 cm에 있을 때를 표현 한 것이고, 도 5는 물체가 4 cm에 있을 때를 나타낸 것이다. 도 4와 도 5는 라이다 신호를 고속 푸리에 변환 한 후 표현한 것으로 X축은 샘플이며, Y 축은 비트 주파수 크기이다. 또한, 수학식 1에 의해 거리 해상도와 FFT 빈을 1 대 1 대응되게 된다. 도 4에서는 거리 해상도가 3 cm일 때 즉, 0 cm 간격에서 메인 로브 신호가 60으로 생성되는 것을 확인 할 수 있다. 도 4는 거리 해상도와 일치하는 곳에 물체가 존재하면 이는 거리 해상도의 정수배에 해당하는 신호가 들어왔기 때문에 메인 로브 신호만이 존재하게 된다. 도 4와 같이 메인 로브 신호만 존재할 때는, 수학식 1을 적용한다. 4 and 5 are graphs showing the above example. In a lidar system with a distance resolution of 3 cm, FIG. 4 shows when an object is at 3 cm, and FIG. 5 shows when an object is at 4 cm. 4 and 5 are representations after fast Fourier transform of the lidar signal, and the X-axis is the sample, and the Y-axis is the size of the bit frequency. Also, according to Equation 1, the distance resolution and the FFT bin are one-to-one. In FIG. 4 , it can be seen that the main lobe signal is generated as 60 when the distance resolution is 3 cm, that is, at an interval of 0 cm. In FIG. 4 , when an object exists in a location matching the distance resolution, only the main lobe signal exists because a signal corresponding to an integer multiple of the distance resolution is received. When only the main lobe signal exists as shown in FIG. 4, Equation 1 is applied.

도 5는 거리 해상도의 소수배 신호가 들어왔을 때를 나타낸 것이다. 상기 도 4와 같이 거리 해상도가 3 cm인 라이다에서 4 cm에 물체가 존재할 때를 나타낸 것이다. 도 5에서 나타내는 x는 샘플 위치로 2개의 신호가 발생하며, 거리 정보가 분산되어 나타난 것이다. 첫번째 신호는 3 cm에서 메인 로브 신호가 45가 되며, 두번째 신호는 6 cm에서 15로 사이드 로브 신호가 나타난다. 따라서, 라이다 시스템에서는 위치를 3 cm로 인지하게 된다. 5 shows when a fractional multiple of distance resolution signal is received. 4 shows when an object exists at 4 cm in the lidar having a distance resolution of 3 cm. In FIG. 5, x denotes a sample location, where two signals are generated, and distance information is dispersed. The first signal has a main lobe signal of 45 at 3 cm, and the second signal has a side lobe signal of 15 at 6 cm. Therefore, the lidar system recognizes the position as 3 cm.

상기 도 5와 같은 특징을 사용하여 정확한 거리를 산출 하기 위한 방법을 수학식 2를 통해 제공한다. 수학식 2는 수학식 1을 변형하여 만들었다. A method for calculating an accurate distance using the features shown in FIG. 5 is provided through Equation (2). Equation 2 was made by modifying Equation 1.

[수학식 2] [Equation 2]

Figure 112021044713961-pat00122
Figure 112021044713961-pat00122

단, 본 발명에서 제공하는 수학식 2는 조건ⅰ), ⅱ) 이 성립할 때 적용할 수 있다.However, Equation 2 provided in the present invention can be applied when conditions i) and ii) are satisfied.

상기 도 5와 같이 메인 로브 신호가 발생하는 샘플 위치(x1)를 maxpoint라 하며, 사이드 로브 신호가 발생하는 샘플 위치(x2)를 secondpoint라고 한다.As shown in FIG. 5 , the sample position (x1) at which the main-lobe signal is generated is referred to as maxpoint, and the sample position (x2) at which the side-lobe signal is generated is referred to as a secondpoint.

조건ⅰ) 고속 푸리에 변환한 주파수 영역에서의 신호에서 메인로브를 제외한 사이드 로브 신호의 크기는 소정의 임계값 이상일 것Condition i) The magnitude of the side lobe signal excluding the main lobe in the fast Fourier-transformed frequency domain is greater than or equal to a predetermined threshold.

조건 ⅱ)는 secondpoint가 발생하는 점으로 maxpoint 보다 1 크거나 작을 것Condition ii) is the point at which the secondpoint occurs, which must be 1 greater or less than the maxpoint.

수학식 2를 설명한다. 수학식 2에서

Figure 112020099292535-pat00055
는 거리를 나타낸다.
Figure 112020099292535-pat00056
는 비트 주파수,
Figure 112020099292535-pat00057
는 메인 로브 신호가 존재하는 샘플 위치이다.
Figure 112020099292535-pat00058
는 라이다 신호 시간(Sweep time)이며,
Figure 112020099292535-pat00059
는 빛의 속도,
Figure 112020099292535-pat00060
는 라이다의 대역폭이다.
Figure 112020099292535-pat00061
는 사용자가 사용하는 시스템의 거리 해상도 값이고,
Figure 112020099292535-pat00062
는
Figure 112020099292535-pat00063
보다 작은 거리 간격이면서
Figure 112020099292535-pat00064
이다. 목표 거리 해상도는 사용자가 원하는 거리 해상도이다.Equation 2 will be described. In Equation 2
Figure 112020099292535-pat00055
represents the distance.
Figure 112020099292535-pat00056
is the beat frequency,
Figure 112020099292535-pat00057
is the sample position where the main lobe signal is present.
Figure 112020099292535-pat00058
is the lidar signal time (sweep time),
Figure 112020099292535-pat00059
is the speed of light,
Figure 112020099292535-pat00060
is the bandwidth of the lidar.
Figure 112020099292535-pat00061
is the distance resolution value of the system you are using,
Figure 112020099292535-pat00062
Is
Figure 112020099292535-pat00063
with a smaller distance
Figure 112020099292535-pat00064
to be. The target distance resolution is a distance resolution desired by the user.

즉, 조건 i)에서, 임계값 이상의 사이드 로브 신호가 검출되지 않으면,

Figure 112020099292535-pat00065
는 제로(0)이 되며 위 수학식 2는
Figure 112020099292535-pat00066
That is, under condition i), if no sidelobe signal above the threshold is detected,
Figure 112020099292535-pat00065
becomes zero (0), and Equation 2 above is
Figure 112020099292535-pat00066

와 같이 되어, 종래기술의 거리 산출식이 된다. Thus, it becomes a distance calculation formula of the prior art.

본 발명에서는 상기 예를 적용하여 3 cm 거리 해상도를 가지는 라이다 시스템을 통해 1 cm, 2 cm 거리 정보를 산출 할 수 있도록 하는 것이다. 아래 수학식 3, 4를 들어 예시를 설명한다. In the present invention, 1 cm and 2 cm distance information can be calculated through a lidar system having a 3 cm distance resolution by applying the above example. An example will be described with reference to Equations 3 and 4 below.

물체가 1 cm에 존재할 때, 조건ⅰ) 사이드 로브 신호의 크기가 임계값 보다 크고 조건ⅱ) 사이드 로브 신호가 발생한 secondpoint 위치가 메인 로브 신호가 발생한 maxpoint의 위치보다 1 크면, 수학식 3을 사용한다. 조건 ⅱ)를 예를 들어 설명하면, 라이다 시스템이 3 cm 거리 해상도를 갖고 물체가 1 cm 떨어진 위치에 존재하게 0 cm에 더 근사하게 되어 메인 로브 신호는 0cm에서 생성되고, 사이드 로브는 3 cm에서 생성되게 된다. When an object exists at 1 cm, if condition i) the magnitude of the side lobe signal is greater than the threshold and condition ii) the position of the second point where the side lobe signal is generated is 1 greater than the position of the max point where the main lobe signal is generated, Equation 3 is used . Taking condition ii) as an example, the lidar system has a distance resolution of 3 cm and the object is located 1 cm away so it is closer to 0 cm so that the main lobe signal is generated at 0 cm, and the side lobe is 3 cm away. will be created in

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112021044713961-pat00123
Figure 112021044713961-pat00123

수학식 3에 대하여 설명한다. 상기 수학식 3에서

Figure 112020099292535-pat00068
는 거리를 나타낸다.
Figure 112020099292535-pat00069
는 비트 주파수,
Figure 112020099292535-pat00070
는 메인 로브 신호가 존재하는 샘플 위치이다.
Figure 112020099292535-pat00071
는 라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)이며,
Figure 112020099292535-pat00072
는 빛의 속도,
Figure 112020099292535-pat00073
는 라이다의 대역폭이다. 거리 해상도와 FFT 빈를 1 대 1 대응하였기에, FFT 빈을 나타내는
Figure 112020099292535-pat00074
에는 3 cm 거리 해상도를 대입하였다. 목표 거리 해상도가 1 cm 인 본 예에서
Figure 112020099292535-pat00075
를 대입한다.Equation 3 will be described. In Equation 3 above
Figure 112020099292535-pat00068
represents the distance.
Figure 112020099292535-pat00069
is the beat frequency,
Figure 112020099292535-pat00070
is the sample position where the main lobe signal is present.
Figure 112020099292535-pat00071
is the signal time (sweep time) of the lidar system,
Figure 112020099292535-pat00072
is the speed of light,
Figure 112020099292535-pat00073
is the bandwidth of the lidar. Since the distance resolution and FFT bins are one-to-one correspondence, the FFT bins
Figure 112020099292535-pat00074
3 cm distance resolution was substituted for . In this example with a target distance resolution of 1 cm
Figure 112020099292535-pat00075
to substitute

물체가 2 cm에 존재할 때, 조건ⅰ) 사이드 로브 신호의 크기가 임계값 보다 크고 조건ⅱ) 사이드 로브 신호가 발생한 secondpoint 위치가 메인 로브 신호가 발생한 maxpoint의 위치보다 1 작으면, 수학식 4를 사용한다. 조건 ⅱ)를 예를 들어 설명하면, 라이다 시스템이 3 cm 거리 해상도를 갖고 물체가 2 cm 떨어진 위치에 존재하게 3 cm에 더 근사하게 되어 메인 로브 신호는 3cm에서 생성되고, 사이드 로브 신호는 0 cm에서 생성되게 된다. When the object exists at 2 cm, if condition i) the magnitude of the side lobe signal is greater than the threshold value and condition ii) the position of the second point where the side lobe signal is generated is 1 less than the position of the max point where the main lobe signal is generated, Equation 4 is used do. Taking condition ii) as an example, the lidar system has a 3 cm distance resolution and the object is located 2 cm away so it is closer to 3 cm so that the main lobe signal is generated at 3 cm and the side lobe signal is 0 are created in cm.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112021044713961-pat00124
Figure 112021044713961-pat00124

수학식 4에 대하여 설명한다. 상기 수학식 4에서

Figure 112020138568142-pat00077
는 거리를 나타낸다.
Figure 112020138568142-pat00078
는 비트 주파수,
Figure 112020138568142-pat00079
는 메인 로브 신호가 존재하는 샘플 위치이다.
Figure 112020138568142-pat00080
는 라이다 시스템 신호 시간(Sweep time)이며,
Figure 112020138568142-pat00081
는 빛의 속도,
Figure 112020138568142-pat00082
는 라이다의 대역폭이다. 거리 해상도와 FFT 빈을 1 대 1 대응하였기에, 3 cm 거리 해상도를 대입하였다. 목표 거리 해상도가 2 cm 이기 때문에
Figure 112020138568142-pat00121
를 대입한다.Equation (4) will be described. In Equation 4 above
Figure 112020138568142-pat00077
represents the distance.
Figure 112020138568142-pat00078
is the beat frequency,
Figure 112020138568142-pat00079
is the sample position where the main lobe signal is present.
Figure 112020138568142-pat00080
is the lidar system signal time (sweep time),
Figure 112020138568142-pat00081
is the speed of light,
Figure 112020138568142-pat00082
is the bandwidth of the lidar. Since the distance resolution and the FFT bin were one-to-one, a 3 cm distance resolution was substituted. Because the target distance resolution is 2 cm
Figure 112020138568142-pat00121
to substitute

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above embodiments, it should be noted that the above embodiments are for description and not for limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.

310 메인 로브(Main lobe)
320 부가 신호
330 부가 신호
410 메인 로브(Main lobe) 신호
510 메인 로브(Main lobe) 신호
520 사이드 로브(Side lobe) 신호 310 Main lobe
320 Additional Signals
330 Additional Signals
410 Main lobe signal
510 Main lobe signal
520 Side lobe signal

Claims (8)

라이다 시스템에 있어서,
레이저 신호를 외부로 송신하는 송신부;
레이저 신호가 소정의 물체와 충돌하여 반사되어 돌아오는 신호를 수신하는 수신부;
상기 송수신 신호를 수집하여 믹싱 신호를 생성하는 수집부;
상기 믹싱 신호를 고속 푸리에 변환하여 비트 주파수를 추출하여 거리를 산출하는 DSP;
를 포함하여 구성되며
상기 DSP는,
상기 믹싱 신호를 고속 푸리에 변환한 신호로부터 메인로브 신호와 사이드 로브 신호를 검출하고,
상기 사이드로브 신호 중, 상기 메인로브 신호와 바로 인접한 사이드 로브 신호가 소정의 임계값보다 큰 진폭을 가지는 경우, 아래 수학식 (2)에 따라 대상물체의 거리를 산출하며,
상기 메인로브 신호와 바로 인접한 사이드 로브 신호가 소정의 임계값보다 큰 진폭을 가지지 않는 경우, 아래 수학식 (1)에 따라 대상물체의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 라이더 장치.
수학식 (1)
Figure 112021044713961-pat00125

Figure 112021044713961-pat00126
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112021044713961-pat00127
= 비트 주파수
Figure 112021044713961-pat00128
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112021044713961-pat00129
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112021044713961-pat00130
= 빛의 속도
Figure 112021044713961-pat00131
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)

수학식 (2)
Figure 112021044713961-pat00132

Figure 112021044713961-pat00133
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112021044713961-pat00134
= 비트 주파수
Figure 112021044713961-pat00135
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112021044713961-pat00136
= 시스템 거리 해상도
Figure 112021044713961-pat00137

Figure 112021044713961-pat00138
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112021044713961-pat00139
= 빛의 속도
Figure 112021044713961-pat00140
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)
In the lidar system,
a transmitter for transmitting a laser signal to the outside;
a receiving unit for receiving a signal that a laser signal collides with a predetermined object and is reflected back;
a collecting unit to collect the transmit/receive signals to generate a mixed signal;
DSP for calculating a distance by extracting a beat frequency by fast Fourier transforming the mixed signal;
is composed of
The DSP is
Detecting a main lobe signal and a side lobe signal from a signal obtained by fast Fourier transforming the mixed signal,
Among the sidelobe signals, when a sidelobe signal immediately adjacent to the mainlobe signal has an amplitude greater than a predetermined threshold, calculating the distance to the object according to Equation (2) below,
When the side lobe signal immediately adjacent to the main lobe signal does not have an amplitude greater than a predetermined threshold, the lidar device, characterized in that the distance to the object is calculated according to Equation (1) below.
Equation (1)
Figure 112021044713961-pat00125

Figure 112021044713961-pat00126
= distance between object and lidar
Figure 112021044713961-pat00127
= beat frequency
Figure 112021044713961-pat00128
= sample location where the main lobe signal occurred
Figure 112021044713961-pat00129
=Sweep time of lidar system
Figure 112021044713961-pat00130
= speed of light
Figure 112021044713961-pat00131
= LiDAR system chirping bandwidth

Equation (2)
Figure 112021044713961-pat00132

Figure 112021044713961-pat00133
= distance between object and lidar
Figure 112021044713961-pat00134
= beat frequency
Figure 112021044713961-pat00135
= sample location where the main lobe signal occurred
Figure 112021044713961-pat00136
= system distance resolution
Figure 112021044713961-pat00137

Figure 112021044713961-pat00138
=Sweep time of lidar system
Figure 112021044713961-pat00139
= speed of light
Figure 112021044713961-pat00140
= LiDAR system chirping bandwidth
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 라이다에서 거리를 산출하는 방법에 있어서,
송수신 신호를 수집하여 믹싱 신호를 생성하는 단계;
상기 믹싱 신호를 주파수 영역으로 나타내는 고속 푸리에 변환하는 단계;
고속 푸리에 변환한 믹싱 신호에서 메인 로브 신호를 추출하는 메인 로브 샘플 추출 단계;
상기 메인 로브 샘플 이외의 샘플들 중 소정의 조건을 만족하는 샘플을 사이드 로브 신호로 분류하는 사이드 로브 신호 분류 단계;

상기 사이드 로브 신호가 발생하는지를 판단하는 사이드 로브 신호 발생여부 판단단계;
상기 사이드 로브 신호의 발생여부에 따라서 대상물체의 거리를 산출하는 거리 산출단계;
상기 소정의 조건은,
상기 사이드 로브의 진폭이 소정의 임계값보다 큰 지 여부 및
상기 사이드 로브를 발생시키는 샘플의 위치가 메인 로브 신호를 발생시키는 샘플의 위치와 바로 인접하는 것;
상기 거리 산출 단계는,
상기 소정의 조건을 만족하는 사이드 로브 신호가 존재하지 않는 경우, 아래 수학식 (1)에 따라 대상물체의 거리를 산출하며,
상기 소정의 조건을 만족하는 사이드 로브 신호가 존재하는 경우, 아래 수학식 (2)에 따라 대상물체의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 산출 방법.

수학식 (1)
Figure 112021044713961-pat00141

Figure 112021044713961-pat00142
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112021044713961-pat00143
= 비트 주파수
Figure 112021044713961-pat00144
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112021044713961-pat00145
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112021044713961-pat00146
= 빛의 속도
Figure 112021044713961-pat00147
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)

수학식 (2)
Figure 112021044713961-pat00148

Figure 112021044713961-pat00149
= 물체와 라이다 사이 거리
Figure 112021044713961-pat00150
= 비트 주파수
Figure 112021044713961-pat00151
= 메인 로브 신호가 발생한 샘플 위치
Figure 112021044713961-pat00152
= 시스템 거리 해상도
Figure 112021044713961-pat00153

Figure 112021044713961-pat00154
=라이다 시스템의 신호 시간(Sweep time)
Figure 112021044713961-pat00155
= 빛의 속도
Figure 112021044713961-pat00156
= 라이다 시스템 처핑 대역폭(Chirping Bandwidth)In the method of calculating the distance in lidar,
generating a mixed signal by collecting transmit/receive signals;
fast Fourier transforming the mixed signal in a frequency domain;
a main-lobe sample extraction step of extracting a main-lobe signal from the fast Fourier-transformed mixing signal;
a side-lobe signal classification step of classifying a sample satisfying a predetermined condition among samples other than the main-lobe sample as a side-lobe signal;

a side lobe signal generation determination step of determining whether the side lobe signal is generated;
a distance calculating step of calculating the distance of the target object according to whether the side lobe signal is generated;
The predetermined condition is
whether the amplitude of the side lobe is greater than a predetermined threshold; and
the location of the sample generating the side lobe is immediately adjacent to the location of the sample generating the main lobe signal;
The distance calculation step is
When there is no side lobe signal that satisfies the predetermined condition, the distance of the object is calculated according to Equation (1) below,
When a side lobe signal that satisfies the predetermined condition exists, the distance calculation method characterized in that the distance to the target is calculated according to Equation (2) below.

Equation (1)
Figure 112021044713961-pat00141

Figure 112021044713961-pat00142
= distance between object and lidar
Figure 112021044713961-pat00143
= beat frequency
Figure 112021044713961-pat00144
= sample location where the main lobe signal occurred
Figure 112021044713961-pat00145
=Sweep time of lidar system
Figure 112021044713961-pat00146
= speed of light
Figure 112021044713961-pat00147
= LiDAR system chirping bandwidth

Equation (2)
Figure 112021044713961-pat00148

Figure 112021044713961-pat00149
= distance between object and lidar
Figure 112021044713961-pat00150
= beat frequency
Figure 112021044713961-pat00151
= sample location where the main lobe signal occurred
Figure 112021044713961-pat00152
= system distance resolution
Figure 112021044713961-pat00153

Figure 112021044713961-pat00154
=Sweep time of lidar system
Figure 112021044713961-pat00155
= speed of light
Figure 112021044713961-pat00156
= LiDAR system chirping bandwidth 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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