KR20220083473A - Liadar system and controlling method of the same - Google Patents

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Abstract

라이다 시스템 및 그 제어 방법이 제공된다. 라이다 시스템은 대상 물체에 대하여 레이저광을 발사하는 레이저 다이오드, 상기 레이저 다이오드와 상기 대상 물체 사이에 위치하고, 상기 레이저광을 반사시켜 제1 반사광을 생성하는 미러부, 상기 제1 반사광을 수신하여 제1 반사 신호를 생성하고, 상기 대상 물체로부터 반사된 제2 반사광을 수신하여 제2 반사 신호를 생성하는 포토 다이오드, 및 상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하여 상기 제2 반사 신호의 유효성을 결정하는 PD 신호 처리부를 포함한다.A lidar system and a control method thereof are provided. The lidar system includes a laser diode that emits laser light to a target object, a mirror unit positioned between the laser diode and the target object to generate a first reflected light by reflecting the laser beam, and a first reflected light by receiving the first reflected light. A photodiode generating a first reflected signal and receiving the second reflected light reflected from the target object to generate a second reflected signal, and comparing the first reflected signal with the second reflected signal to generate the second reflected signal It includes a PD signal processing unit for determining validity.

Description

라이다 시스템 및 그 제어 방법{LIADAR SYSTEM AND CONTROLLING METHOD OF THE SAME}LiDAR system and its control method

본 발명은 라이다 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 레이저 다이오드로부터 발사되는 레이저광을 이용하여 생성된 기준값과, 대상 물체로부터 반사되어 포토 다이오드로 입력되는 반사 레이저광으로부터 생성된 입력값을 비교하여 유효 여부를 판단함으로써 포토 다이오드로 입력될 수 있는 노이즈를 필터링할 수 있는 라이다 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lidar system and a control method thereof, and more particularly, to a reference value generated using laser light emitted from a laser diode and an input generated from reflected laser light reflected from a target object and input to a photodiode. The present invention relates to a lidar system capable of filtering noise input to a photodiode by comparing values and determining whether the values are valid, and a method for controlling the same.

라이다(Light Detection and Ranging; LIDAR)는 발사된 레이저와 대상으로부터 반사되어 돌아오는 레이저 사이의 시간 정보를 이용하여 대상과의 거리 정보를 산출하는 기술을 의미한다. 최근에는 자동차에 적용되면서 자율주행 기술 분야에서 없어서는 안될 기술로 평가받고 있다.LIDAR (Light Detection and Ranging; LIDAR) refers to a technology that calculates distance information from a target by using time information between a laser that is fired and a laser that is reflected back from the target. Recently, as it is applied to automobiles, it is evaluated as an indispensable technology in the field of autonomous driving technology.

라이다는 레이저 다이오드로부터 발사된 레이저가 대상으로부터 반사되어 포토 다이오드로 입사한 반사 레이저광을 감지함으로써 레이저광의 비행 시간(ToF)를 감지하고, 비행 시간으로부터 라이다 시스템과 대상과의 거리를 측정할 수 있다. 그런데, 라이다 시스템의 포토 다이오드에는 대상으로부터 반사된 레이저광뿐만 아니라 다른 노이즈 신호도 유입되어 라이다 시스템의 거리 측정 정밀도를 저하시킬 수 있다. 이러한 노이즈 신호에 의한 거리 측정 정밀도의 영향을 최소화하기 위해 노이즈 필터링 기술이 소개되고 있다.LiDAR detects the time-of-flight (ToF) of laser light by detecting the reflected laser light incident on the photodiode after the laser emitted from the laser diode is reflected from the target, and the distance between the LIDAR system and the target is measured from the time of flight. can However, not only the laser light reflected from the target but also other noise signals may be introduced into the photodiode of the lidar system, thereby reducing the distance measurement accuracy of the lidar system. In order to minimize the influence of the distance measurement precision due to the noise signal, a noise filtering technique has been introduced.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 레이저 다이오드로부터 발사되는 레이저광을 이용하여 생성된 기준값과, 대상 물체로부터 반사되어 포토 다이오드로 입력되는 반사 레이저광으로부터 생성된 입력값을 비교하여 유효 여부를 판단함으로써 포토 다이오드로 입력될 수 있는 노이즈를 필터링할 수 있는 라이다 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to compare a reference value generated using laser light emitted from a laser diode with an input value generated from reflected laser light reflected from a target object and input to a photodiode to determine whether it is valid By doing so, it is to provide a lidar system capable of filtering noise that may be input to a photodiode.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 레이저 다이오드로부터 발사되는 레이저광을 이용하여 생성된 기준값과, 대상 물체로부터 반사되어 포토 다이오드로 입력되는 반사 레이저광으로부터 생성된 입력값을 비교하여 유효 여부를 판단함으로써 포토 다이오드로 입력될 수 있는 노이즈를 필터링할 수 있는 라이다 시스템의 제어 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to compare a reference value generated using laser light emitted from a laser diode with an input value generated from reflected laser light reflected from a target object and input to a photodiode to determine whether it is valid or not. An object of the present invention is to provide a control method of a lidar system capable of filtering noise that may be input to a photodiode by judging.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 라이다 시스템은 대상 물체에 대하여 레이저광을 발사하는 레이저 다이오드, 상기 레이저 다이오드와 상기 대상 물체 사이에 위치하고, 상기 레이저광을 반사시켜 제1 반사광을 생성하는 미러부, 상기 제1 반사광을 수신하여 제1 반사 신호를 생성하고, 상기 대상 물체로부터 반사된 제2 반사광을 수신하여 제2 반사 신호를 생성하는 포토 다이오드, 및 상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하여 상기 제2 반사 신호의 유효성을 결정하는 PD 신호 처리부를 포함한다.A lidar system according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is a laser diode that emits a laser beam to a target object, is located between the laser diode and the target object, and reflects the laser beam to reflect the first reflected light a mirror unit generating and a PD signal processing unit configured to compare the second reflected signal to determine validity of the second reflected signal.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 PD 신호 처리부는, 상기 제1 반사 신호의 크기와 상기 제2 반사 신호의 크기를 비교하는 진폭 비교기, 상기 제1 반사 신호의 지속 시간과 상기 제2 반사 신호의 지속 시간을 비교하는 타이밍 비교기, 및 상기 진폭 비교기와 상기 타이밍 비교기의 비교 결과를 AND 연산하는 유효 신호 판단부를 포함하되, 상기 유효 신호 판단부의 출력값이 기초하여 상기 제2 반사 신호의 유효성을 결정할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the PD signal processing unit includes an amplitude comparator comparing the magnitude of the first reflected signal and the magnitude of the second reflected signal, and a duration of the first reflected signal and the second reflected signal. A timing comparator for comparing durations, and a valid signal determining unit performing an AND operation on a comparison result of the amplitude comparator and the timing comparator, wherein the validity of the second reflected signal may be determined based on an output value of the effective signal determining unit .

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 PD 신호 처리부는 상기 제2 반사 신호가 유효한 것으로 결정된 경우 상기 제2 반사 신호에 기초하여 생성된 비행 시간(TOF)를 출력할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, the PD signal processing unit may output a time-of-flight (TOF) generated based on the second reflected signal when it is determined that the second reflected signal is valid.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 진폭 비교기 및 타이밍 비교기는 상기 제1 반사 신호와 미리 정한 범위 내에서 감쇠된 상기 제2 반사 신호를 비교하도록 오프셋이 설정될 수 있다.In some embodiments of the present invention, An offset of the amplitude comparator and the timing comparator may be set to compare the first reflected signal with the second reflected signal attenuated within a predetermined range.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 라이다 시스템의 제어 방법은, 레이저 다이오드로부터 대상 물체에 대하여 레이저광을 발사하는 단계, 상기 레이저 다이오드와 상기 대상 물체 사이에 위치하는 미러부를 통해 상기 레이저광을 반사시켜 제1 반사광을 생성하는 단계, 상기 제1 반사광을 수신하여 제1 반사 신호를 생성하고, 상기 대상 물체로부터 반사된 제2 반사광을 수신하여 제2 반사 신호를 생성하는 단계 및 상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하여 상기 제2 반사 신호의 유효성을 결정하는 단계를 포함한다.A control method of a lidar system for achieving the above technical problem includes emitting a laser beam from a laser diode to a target object, reflecting the laser beam through a mirror positioned between the laser diode and the target object generating a first reflected light; generating a first reflected signal by receiving the first reflected light; and generating a second reflected signal by receiving a second reflected light reflected from the target object; and comparing the second reflected signal to determine validity of the second reflected signal.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하는 단계는, 상기 상기 제1 반사 신호의 크기와 상기 제2 반사 신호의 크기를 비교 결과와 상기 제1 반사 신호의 지속 시간과 상기 제2 반사 신호의 지속 시간을 비교 결과를 AND 연산하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, the comparing of the first reflected signal and the second reflected signal may include comparing the magnitude of the first reflected signal and the magnitude of the second reflected signal with the result of comparing the first reflected signal and the first reflected signal. and performing an AND operation on a result of comparing the duration of the second reflection signal with the duration of the second reflection signal.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하는 단계는, 상기 제1 반사 신호와 미리 정한 범위 내에서 감쇠된 상기 제2 반사 신호를 비교하도록 오프셋을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the comparing of the first reflected signal and the second reflected signal comprises setting an offset to compare the first reflected signal and the second reflected signal attenuated within a predetermined range. may include steps.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 반사 신호가 유효한 것으로 결정된 경우 상기 제2 반사 신호에 기초하여 비행 시간(TOF)를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the method may further include outputting a time-of-flight (TOF) based on the second reflected signal when it is determined that the second reflected signal is valid.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예에 따른 라이다 시스템은, 포토 다이오드로 입력된 레이저광이 유효한 신호인지 또는 노이즈인지 여부를 레이저 다이오드를 통해 출력된 레이저광과 비교함으로써 판단할 수 있다. 또한 상기 비교에서 미러부를 통해 반사되어 외부에 나가지 않고 포토 다이오드에 입력된 레이저광을 기준값으로 이용하여 입력값과 비교하되, 아날로그-디지털 변환기를 통해 변환된 디지털값의 형태로 비교함으로써 정확성을 향상시킬 수 있다.The lidar system according to an embodiment of the present invention may determine whether the laser light input to the photodiode is a valid signal or noise by comparing it with the laser light output through the laser diode. In addition, in the comparison, the laser light reflected through the mirror unit and input to the photodiode without going outside is used as a reference value and compared with the input value, but the accuracy is improved by comparing it in the form of a digital value converted through an analog-to-digital converter. can

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시에에 따른 라이다 시스템에 포함된 PD 신호 처리부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
1 is a view for explaining a lidar system according to some embodiments of the present invention.
2 is a diagram for explaining the configuration of a PD signal processing unit included in a lidar system according to some embodiments of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling a lidar system according to some embodiments of the present invention.
4 is a timing diagram for explaining the operation of the lidar system according to some embodiments of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. When one component is referred to as “connected to” or “coupled to” with another component, it means that it is directly connected or coupled to another component or intervening another component. including all cases. On the other hand, when one component is referred to as “directly connected to” or “directly coupled to” with another component, it indicates that another component is not interposed therebetween. “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited items.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

본 실시예에서 사용되는 '부' 또는 '모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부' 또는 '모듈'은 어떤 역할들을 수행한다. 그러나 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소과, 함수들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.The term 'unit' or 'module' used in this embodiment means software or hardware components such as FPGA or ASIC, and 'unit' or 'module' performs certain roles. However, 'unit' or 'module' is not meant to be limited to software or hardware. A 'unit' or 'module' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, by way of example, a 'part' or 'module' refers to software components, object-oriented software components and functions, subroutines, segments of program code, microcode, circuitry, data, databases, data structures, It can include tables, arrays, and variables. Components and functionality provided in 'units' or 'modules' may be combined into a smaller number of components and 'units' or 'modules' or additional components and 'units' or 'modules' can be further separated.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a lidar system according to some embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템은 레이저 다이오드(110), 미러부(120), 송신단 렌즈(130), 수신단 렌즈(150), 포토 다이오드(160), 신호 증폭부(170), 시간-디지털 변환부(180), 레이저 다이오드 구동부(190), 및 PD(Photo Diode) 신호 처리부(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a lidar system according to some embodiments of the present invention includes a laser diode 110 , a mirror unit 120 , a transmitting end lens 130 , a receiving end lens 150 , a photodiode 160 , and signal amplification. It may include a unit 170 , a time-digital conversion unit 180 , a laser diode driving unit 190 , and a photo diode (PD) signal processing unit 200 .

레이저 다이오드(LD, 110)는 레이저 다이오드 구동부(190)의 제어에 따라 대상 물체(140)와의 거리 검출을 위한 레이저 광을 발사할 수 있다. 발사된 레이저 광은 송신단 렌즈(130)를 통과함으로써 시야각 및 각 해상도가 확보될 수 있다.The laser diodes LD and 110 may emit laser light for detecting a distance from the target object 140 under the control of the laser diode driver 190 . As the emitted laser light passes through the transmitting end lens 130 , a viewing angle and each resolution may be secured.

레이저 다이오드 구동부(190)는 레이저 다이오드(110)에 레이저 다이오드 구동 신호를 제공할 수 있다. 레이저 다이오드 구동 신호는 예를 들어 레이저 다이오드(110)로 제공되는 전류 신호일 수 있다.The laser diode driver 190 may provide a laser diode driving signal to the laser diode 110 . The laser diode driving signal may be, for example, a current signal provided to the laser diode 110 .

레이저 다이오드 구동 신호는 PD 신호 처리부(200)로도 제공될 수 있다. 후술하는 것과 같이 레이저 다이오드 구동 신호는 미러부(120)에 의해 반사되어 포토 다이오드(160)에 입력된 레이저광을 이용하여 기준값을 생성하기 위한 트리거 신호로 기능할 수 있다.The laser diode driving signal may also be provided to the PD signal processing unit 200 . As will be described later, the laser diode driving signal may function as a trigger signal for generating a reference value using laser light reflected by the mirror unit 120 and input to the photodiode 160 .

레이저 다이오드(110)에서 발사된 레이저광의 일부는 미러부(120)를 통해 외부에 나가지 않고 포토 다이오드(160)로 제공될 수 있다. 후술하는 것과 같이 포토 다이오드(160)는 미러부(120)에 의해 반사된 레이저광을 이용하여 기준값을 생성할 수 있다.A portion of the laser light emitted from the laser diode 110 may be provided to the photodiode 160 without going out through the mirror unit 120 . As will be described later, the photodiode 160 may generate a reference value using the laser light reflected by the mirror unit 120 .

여기서 기준값은 대상 물체(140)에 의하여 반사된 레이저광이 포토 다이오드(160)에 의해 수신될 때 수신된 신호가 유효한지 여부를 판단하기 위한 기준이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 라이다 시스템(10)은 미러부(120)에 의해 반사된 레이저광을 이용하여 생성된 기준값과 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광을 이용하여 생성된 입력값을 비교할 수 있다.Here, the reference value may be a reference for determining whether the received signal is valid when the laser light reflected by the target object 140 is received by the photodiode 160 . The lidar system 10 according to the embodiment of the present invention compares the reference value generated using the laser beam reflected by the mirror unit 120 and the input value generated using the laser beam reflected from the target object 140 . can be compared

포토 다이오드(PD, 160)는 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광을 수신할 수 있다. 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광은 수신단 렌즈(150)를 통해 집광되어 포토 다이오드(160)에 입사될 수 있다.The photodiode PD 160 may receive laser light reflected from the target object 140 . The laser light reflected from the target object 140 may be condensed through the receiving end lens 150 to be incident on the photodiode 160 .

포토 다이오드(160)는 미러부(120) 또는 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광을 수신하여 포토 다이오드 신호를 생성할 수 있다. 포토 다이오드 신호는 신호 증폭부(170)를 통해 증폭되어 PD 신호 처리부(200)로 제공될 수 있다.The photodiode 160 may generate a photodiode signal by receiving laser light reflected from the mirror unit 120 or the target object 140 . The photodiode signal may be amplified by the signal amplifying unit 170 and provided to the PD signal processing unit 200 .

시간-디지털 변환부(180)는 PD 신호 처리부(200)로부터 출력된 유효 신호를 인코딩하여 비행 시간(ToF) 계산을 위한 시간 정보를 생성할 수 있다. 생성된 시간 정보는 대상 물체(140)와의 거리 산출에 이용될 수 있다.The time-to-digital conversion unit 180 may encode the effective signal output from the PD signal processing unit 200 to generate time information for time-of-flight (ToF) calculation. The generated time information may be used to calculate a distance to the target object 140 .

도 2는 본 발명의 몇몇 실시에에 따른 라이다 시스템에 포함된 PD 신호 처리부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining the configuration of a PD signal processing unit included in a lidar system according to some embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, PD 신호 처리부(200)는 기준 생성 입력 버퍼(210), PD 신호 증폭 버퍼(225), PD 신호 버퍼(235), 아날로그-디지털 변환기(215, 240), 카운터(220, 245), 진폭 비교기(250), 타이밍 비교기(255), 유효 신호 판단부(260) 및 유효 신호 버퍼(270)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the PD signal processing unit 200 includes a reference generation input buffer 210 , a PD signal amplification buffer 225 , a PD signal buffer 235 , analog-to-digital converters 215 and 240 , a counter 220 , 245 ), an amplitude comparator 250 , a timing comparator 255 , a valid signal determiner 260 , and a valid signal buffer 270 .

기준 생성 입력 버퍼(210)는 미러부(120)로부터 반사되어 포토 다이오드(160)로 입력된 레이저광으로부터 생성된 기준 생성 신호를 입력받을 수 있다. 포토 다이오드(160)는 미러부(120)로부터 반사된 레이저광을 입력받고 반사 신호를 출력한다. 신호 증폭부(170)는 반사 신호를 증폭하여 PD 신호 처리부(200)로 제공할 수 있다. 기준 생성 입력 버퍼(210)는 증폭된 반사 신호를 제공받고, 레이저 다이오드 구동 신호의 입력에 의해 트리거되어 기준 생성 신호를 아날로그-디지털 변환기(215) 및 카운터(220)로 출력할 수 있다. The reference generation input buffer 210 may receive a reference generation signal generated from laser light reflected from the mirror unit 120 and input to the photodiode 160 . The photodiode 160 receives the laser light reflected from the mirror unit 120 and outputs a reflected signal. The signal amplifying unit 170 may amplify the reflected signal and provide it to the PD signal processing unit 200 . The reference generation input buffer 210 may receive the amplified reflected signal, be triggered by an input of a laser diode driving signal, and output the reference generation signal to the analog-to-digital converter 215 and the counter 220 .

아날로그-디지털 변환기(215)는 기준 생성 신호의 크기를 수치화하여 생성된 레벨 기준값을 출력하고, 카운터(220)는 기준 생성 신호의 타이밍, 즉 지속 시간을 수치화하여 생성된 타이밍 기준값을 출력할 수 있다. 레벨 기준값과 타이밍 기준값 모두 디지털 신호 형태로 구성될 수 있다. 레벨 기준값과 타이밍 기준값은 이후 진폭 비교기(250)와 타이밍 비교기(255)로 제공되어 다른 입력 신호들과 비교될 수 있다. The analog-to-digital converter 215 may output a level reference value generated by quantifying the magnitude of the reference generation signal, and the counter 220 may output a timing reference value generated by quantifying the timing, that is, the duration of the reference generation signal. . Both the level reference value and the timing reference value may be configured in the form of a digital signal. The level reference value and the timing reference value are then provided to the amplitude comparator 250 and the timing comparator 255 to be compared with other input signals.

미러부(120)에 의해 반사된 레이저광을 이용하여 기준값 생성이 완료되면, 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광으로부터 생성된 PD 신호가 PD 신호 처리부(200)로 제공될 수 있다. 포토 다이오드(160)는 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광을 입력받고 반사 신호를 출력한다. 신호 증폭부(170)는 반사 신호를 증폭하여 PD 신호 처리부(200)로 제공할 수 있다.When the generation of the reference value is completed using the laser light reflected by the mirror unit 120 , the PD signal generated from the laser light reflected from the target object 140 may be provided to the PD signal processing unit 200 . The photodiode 160 receives the laser light reflected from the target object 140 and outputs a reflected signal. The signal amplifying unit 170 may amplify the reflected signal and provide it to the PD signal processing unit 200 .

PD 신호 처리부(200)로 입력된 PD 신호는 PD 신호 버퍼(235)를 통해 아날로그-디지털 변환기(240)와 카운터(245)로 제공될 수 있다. 여기서 PD 신호는 일정한 지연(230)을 거쳐 PD 신호 버퍼(235)에 입력되며, PD 신호 버퍼(235)는 PD 신호 증폭 버퍼(235)가 PD 신호를 증폭시킨 PD 인에이블에 의해 트리거링되어 PD 신호를 아날로그-디지털 변환기(240)와 카운터(245)로 제공할 수 있다. The PD signal input to the PD signal processing unit 200 may be provided to the analog-to-digital converter 240 and the counter 245 through the PD signal buffer 235 . Here, the PD signal is input to the PD signal buffer 235 through a constant delay 230 , and the PD signal buffer 235 is triggered by the PD enable in which the PD signal amplification buffer 235 amplifies the PD signal to generate the PD signal. may be provided to the analog-to-digital converter 240 and the counter 245 .

아날로그-디지털 변환기(240)는 PD 신호의 크기를 수치화하여 생성된 레벨 입력값을 출력하고, 카운터(245)는 PD 신호의 타이밍, 즉 지속 시간을 수치화하여 생성된 타이밍 입력값을 출력할 수 있다. 레벨 입력값과 타이밍 입력값 모두 디지털 신호 형태로 구성될 수 있다. 레벨 입력값과 타이밍 입력값은 이후 진폭 비교기(250)와 타이밍 비교기(255)로 제공되어 다른 기준 신호와 비교될 수 있다.The analog-to-digital converter 240 may output a level input value generated by digitizing the size of the PD signal, and the counter 245 may output a timing input value generated by digitizing the timing, that is, the duration of the PD signal. . Both the level input value and the timing input value may be configured in the form of a digital signal. The level input value and the timing input value are then provided to the amplitude comparator 250 and the timing comparator 255 to be compared with other reference signals.

진폭 비교기(250)는 레벨 기준값과 레벨 입력값을 비교하여 비교 결과를 유효 신호 판단부(260)에 제공할 수 있다. 진폭 비교기(250)는 레벨 기준값과 레벨 입력값을 입력받고 PD 신호로부터 생성된 PD 인에이블에 의해 트리거링되어 비교 결과를 유효 신호 판단부(260)에 제공할 수 있다.The amplitude comparator 250 may compare the level reference value with the level input value and provide the comparison result to the valid signal determination unit 260 . The amplitude comparator 250 may receive a level reference value and a level input value, and may be triggered by a PD enable generated from a PD signal to provide a comparison result to the valid signal determiner 260 .

타이밍 비교기(255)는 타이밍 기준값과 타이밍 입력값을 비교하여 비교 결과를 유효 신호 판단부(260)에 제공할 수 있다. 타이밍 비교기(255)는 타이밍 기준값과 타이밍 입력값을 입력받고 PD 신호로부터 생성된 PD 인에이블에 의해 트리거링되어 비교 결과를 유효 신호 판단부(260)에 제공할 수 있다.The timing comparator 255 may compare the timing reference value with the timing input value and provide the comparison result to the valid signal determiner 260 . The timing comparator 255 may receive a timing reference value and a timing input value, be triggered by a PD enable generated from the PD signal, and provide a comparison result to the valid signal determiner 260 .

본 발명의 몇몇 실시예에서, 진폭 비교기(250)와 타이밍 비교기(255)는 진폭 및 타이밍 비교를 위한 오프셋이 설정될 수 있다. 즉, 미러부(120)에 의해 반사된 레이저광에 비하여 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광은 약간의 감쇠를 포함할 수 있기 때문이다. 따라서 몇몇 실시예에서, 진폭 비교기(250)와 타이밍 비교기(255)는 미리 정한 범위 내에서 감쇠된 진폭 입력값과 타이밍 입력값을 레벨 기준값과 타이밍 기준값과 비교할 수 있도록 오프셋이 설정될 수 있다.In some embodiments of the present invention, the amplitude comparator 250 and the timing comparator 255 may be set with an offset for comparing amplitude and timing. That is, compared to the laser light reflected by the mirror unit 120 , the laser light reflected from the target object 140 may include some attenuation. Accordingly, in some embodiments, the amplitude comparator 250 and the timing comparator 255 may be offset to compare the attenuated amplitude input value and the timing input value with the level reference value and the timing reference value within a predetermined range.

유효 신호 판단부(260)는 진폭 비교기(250) 및 타이밍 비교기(255)의 비교 결과로부터 유효 신호 판단 결과를 출력할 수 있다. 유효 신호 판단부(260)는 예를 들어, 진폭 비교기(250) 및 타이밍 비교기(255)의 비교 결과에 대해 AND 연산을 수행하는 AND 게이트를 포함할 수 있다. 예를 들어 진폭 비교기(250)가 레벨 기준값과 레벨 입력값이 동일하다고 판단하여 논리값 '1'을 출력하고, 타이밍 비교기(255)가 타이밍 기준값과 타이밍 입력값이 동일하다고 판단하여 논리값 '1'을 출력함으로써 유효 신호 판단 결과는 논리값 '1'로 출력될 수 있다.The valid signal determination unit 260 may output a valid signal determination result from the comparison results of the amplitude comparator 250 and the timing comparator 255 . The valid signal determiner 260 may include, for example, an AND gate that performs an AND operation on the comparison results of the amplitude comparator 250 and the timing comparator 255 . For example, the amplitude comparator 250 determines that the level reference value and the level input value are the same and outputs a logic value '1', and the timing comparator 255 determines that the timing reference value and the timing input value are the same and determines the logic value '1' By outputting ', the valid signal determination result may be output as a logical value of '1'.

마지막으로 유효 신호 판단 결과는 유효 신호 버퍼(270)에 저장되어 있던 유효 신호를 비행 시간(ToF)로써 시간-디지털 변환부(180)로 출력하도록 트리거할 수 있다. 이를 통해 포토 다이오드(160)로 입력된 레이저광이 유효한 신호로 판단되고, 시간-디지털 변환부(180)는 비행 시간으로부터 대상 물체(140)와의 거리를 연산할 수 있다.Finally, the valid signal determination result may trigger to output the valid signal stored in the valid signal buffer 270 as a time-of-flight (ToF) to the time-digital converter 180 . Through this, it is determined that the laser light input to the photodiode 160 is a valid signal, and the time-digital converter 180 may calculate the distance from the flight time to the target object 140 .

본 발명의 실시에에 따른 라이다 시스템(10)은 포토 다이오드(160)로 입력된 레이저광이 유효한 신호인지 또는 노이즈인지 여부를 레이저 다이오드(110)를 통해 출력된 레이저광과 비교함으로써 판단할 수 있다. 또한 상기 비교에서 미러부(120)를 통해 반사되어 외부에 나가지 않고 포토 다이오드(160)에 입력된 레이저광을 기준값으로 이용하여 입력값과 비교하되, 아날로그-디지털 변환기를 통해 변환된 디지털값의 형태로 비교함으로써 정확성을 향상시킬 수 있다.The lidar system 10 according to the embodiment of the present invention can determine whether the laser light input to the photodiode 160 is a valid signal or noise by comparing it with the laser light output through the laser diode 110 . have. In addition, in the comparison, the laser light reflected through the mirror unit 120 and input to the photodiode 160 without going to the outside is used as a reference value and compared with the input value, but in the form of a digital value converted through an analog-to-digital converter By comparing with , accuracy can be improved.

도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 진폭 비교기(250)와 타이밍 비교기(255)는 미리 정한 범위 내에서 감쇠된 진폭 입력값과 타이밍 입력값을 레벨 기준값과 타이밍 기준값과 비교할 수 있도록 오프셋이 설정될 수 있다.3 is a flowchart for explaining a method of controlling a lidar system according to some embodiments of the present invention, and FIG. 4 is a timing diagram for explaining an operation of a lidar system according to some embodiments of the present invention. An offset of the amplitude comparator 250 and the timing comparator 255 may be set to compare the attenuated amplitude input value and the timing input value with the level reference value and the timing reference value within a predetermined range.

먼저 도 3을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 라이다 시스템의 제어 방법은 레이저 다이오드를 구동하는 단계(S110), 미러부를 통해 반사된 신호를 이용하여 기준 신호를 생성하는 단계, 대상 물체로부터 반사되어 생성된 입력 신호와 기준 신호를 비교하는 단계, 기준 신호와 입력 신호를 비교하는 단계(S140) 및 비교 결과에 따라 입력 신호를 유효한 신호(S150) 또는 노이즈(S160)로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. Referring first to FIG. 3 , the control method of the lidar system according to some embodiments of the present invention includes driving a laser diode ( S110 ), generating a reference signal using a signal reflected through a mirror unit, and a target object. Comparing the input signal generated by reflection from the reference signal, comparing the reference signal and the input signal (S140), and determining the input signal as a valid signal (S150) or noise (S160) according to the comparison result may include

도 4를 참조하면, 시간 t1에서 레이저 다이오드 구동부(190)로부터 레이저 구동 신호가 출력되어 레이저 다이오드(110) 및 PD 신호 처리부(200)로 제공된다. PD 신호 처리부(200)로 제공된 레이저 구동 신호는 LD 트리거 신호를 하이로 인에이블할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a laser driving signal is output from the laser diode driving unit 190 at time t1 and provided to the laser diode 110 and the PD signal processing unit 200 . The laser driving signal provided to the PD signal processing unit 200 may enable the LD trigger signal to be high.

시간 t2에서 미러부(120)로부터 반사된 레이저광으로부터 생성된 반사 신호가 PD 신호 처리부(200)로 제공된다. 미러부(120)로부터 반사된 레이저광으로부터 생성된 반사 신호는 LD 트리거 신호에 의해 기준 생성 신호로 결정되어 레벨 기준값과 타이밍 기준값이 각각 아날로그-디지털 변환기(215) 및 카운터(220)로부터 생성될 수 있다. 이 때 미러부(120)로부터 반사된 레이저광으로부터 생성된 반사 신호는 PD 신호로써 아날로그-디지털 변환기(240)와 카운터(245)로 제공되며, 아날로그-디지털 변환기(240)와 카운터(245)를 통해 생성된 레벨 입력값과 타이밍 입력값은 동일한 미러부(120)로부터 반사된 레이저광에 관한 값이므로 동일하여 제1 비행 시간(ToF)이 PD 신호 처리부(200)로부터 출력될 수 있다.A reflected signal generated from the laser light reflected from the mirror unit 120 at time t2 is provided to the PD signal processing unit 200 . The reflected signal generated from the laser light reflected from the mirror unit 120 is determined as a reference generation signal by the LD trigger signal, so that the level reference value and the timing reference value are generated from the analog-to-digital converter 215 and the counter 220, respectively. have. At this time, the reflected signal generated from the laser light reflected from the mirror unit 120 is provided to the analog-to-digital converter 240 and the counter 245 as a PD signal, and the analog-to-digital converter 240 and the counter 245 are Since the level input value and the timing input value generated through the same are values related to the laser light reflected from the same mirror unit 120 , the first flight time ToF may be output from the PD signal processing unit 200 .

이어서, 시간 t3에서 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광이 포토 다이오드(160)로 입력된다. 이는 정상적으로 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광이므로 레벨 기준값과 레벨 입력값, 타이밍 기준값과 타이밍 입력값은 동일하여 제2 비행 시간(ToF)이 PD 신호 처리부(200)로부터 출력될 수 있다. 시간-디지털 변환부(180)는 제1 비행 시간과 제2 비행 시간을 이용하여 대상 물체(140)와의 거리를 측정할 수 있다.Subsequently, the laser light reflected from the target object 140 is input to the photodiode 160 at time t3 . Since this is the laser light normally reflected from the target object 140 , the level reference value and the level input value, the timing reference value and the timing input value are the same, so that the second time of flight (ToF) may be output from the PD signal processing unit 200 . The time-digital converter 180 may measure the distance to the target object 140 using the first flight time and the second flight time.

한편, 시간 t4에서 다시 시간 t1에서 레이저 다이오드 구동부(190)로부터 레이저 구동 신호가 출력되어 레이저 다이오드(110) 및 PD 신호 처리부(200)로 제공되고, 시간 t5에서 제1 비행 시간이 PD 신호 처리부(200)로부터 출력된다. 그런데 시간 t6에서 대상 물체(140)로부터 반사된 레이저광이 포토 다이오드(160)로 입력되기 이전에, 시간 t5와 t6 사이에 신호 증폭부(170)의 출력(AF Out)에 노이즈가 유입되는 것이 도시된다.On the other hand, at time t4, at time t1, the laser driving signal is output from the laser diode driving unit 190 and provided to the laser diode 110 and the PD signal processing unit 200, and at time t5, the first flight time is the PD signal processing unit ( 200) is output. However, before the laser light reflected from the target object 140 at time t6 is input to the photodiode 160, noise is introduced into the output AF Out of the signal amplifier 170 between times t5 and t6. is shown

다만 유입되는 노이즈에도 불구하고, 노이즈가 시간 t5에서 결정된 레벨 기준값 및 타이밍 기준값과 동일한 레벨 및 지속 시간을 갖는 경우, 이들은 무시되어 PD 신호 처리부(200)로부터 비행 시간이 출력되지 않는다. 시간 t6에서 정상적인 PD 신호가 입력된 경우에만 PD 신호 처리부(200)는 제2 비행 시간을 출력하여 시간-디지털 변환부(180)가 대상 물체(140)와의 거리를 측정할 수 있다.However, despite the incoming noise, when the noise has the same level and duration as the level reference value and the timing reference value determined at time t5, they are ignored and the flight time is not output from the PD signal processing unit 200 . Only when a normal PD signal is input at time t6 , the PD signal processing unit 200 outputs the second flight time so that the time-digital converter 180 can measure the distance to the target object 140 .

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

110: 레이저 다이오드 120: 미러부
130, 150: 렌즈 160: 포토 다이오드
200: 제어부
110: laser diode 120: mirror unit
130, 150: lens 160: photodiode
200: control unit

Claims (8)

대상 물체에 대하여 레이저광을 발사하는 레이저 다이오드;
상기 레이저 다이오드와 상기 대상 물체 사이에 위치하고, 상기 레이저광을 반사시켜 제1 반사광을 생성하는 미러부;
상기 제1 반사광을 수신하여 제1 반사 신호를 생성하고, 상기 대상 물체로부터 반사된 제2 반사광을 수신하여 제2 반사 신호를 생성하는 포토 다이오드; 및
상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하여 상기 제2 반사 신호의 유효성을 결정하는 PD 신호 처리부를 포함하는,
라이다 시스템.
a laser diode that emits laser light to the target;
a mirror unit positioned between the laser diode and the target object to generate a first reflected light by reflecting the laser light;
a photodiode that receives the first reflected light to generate a first reflected signal and receives the second reflected light reflected from the target object to generate a second reflected signal; and
Comprising a PD signal processing unit to determine the validity of the second reflected signal by comparing the first reflected signal and the second reflected signal,
lidar system.
제 1항에 있어서,
상기 PD 신호 처리부는,
상기 제1 반사 신호의 크기와 상기 제2 반사 신호의 크기를 비교하는 진폭 비교기,
상기 제1 반사 신호의 지속 시간과 상기 제2 반사 신호의 지속 시간을 비교하는 타이밍 비교기, 및
상기 진폭 비교기와 상기 타이밍 비교기의 비교 결과를 AND 연산하는 유효 신호 판단부를 포함하되,
상기 유효 신호 판단부의 출력값이 기초하여 상기 제2 반사 신호의 유효성을 결정하는,
라이다 시스템.
The method of claim 1,
The PD signal processing unit,
an amplitude comparator comparing the magnitude of the first reflected signal and the magnitude of the second reflected signal;
a timing comparator for comparing a duration of the first reflected signal with a duration of the second reflected signal; and
and a valid signal determining unit performing AND operation on the comparison result of the amplitude comparator and the timing comparator,
determining the validity of the second reflected signal based on the output value of the valid signal determining unit;
lidar system.
제 1항에 있어서,
상기 PD 신호 처리부는 상기 제2 반사 신호가 유효한 것으로 결정된 경우 상기 제2 반사 신호에 기초하여 생성된 비행 시간(TOF)를 출력하는,
라이다 시스템.
The method of claim 1,
The PD signal processing unit outputs a time-of-flight (TOF) generated based on the second reflected signal when it is determined that the second reflected signal is valid,
lidar system.
제 2항에 있어서,
상기 진폭 비교기 및 타이밍 비교기는 상기 제1 반사 신호와 미리 정한 범위 내에서 감쇠된 상기 제2 반사 신호를 비교하도록 오프셋이 설정되는,
라이다 시스템.
3. The method of claim 2,
wherein the amplitude comparator and timing comparator are offset set to compare the first reflected signal with the second reflected signal attenuated within a predetermined range;
lidar system.
레이저 다이오드로부터 대상 물체에 대하여 레이저광을 발사하는 단계;
상기 레이저 다이오드와 상기 대상 물체 사이에 위치하는 미러부를 통해 상기 레이저광을 반사시켜 제1 반사광을 생성하는 단계;
상기 제1 반사광을 수신하여 제1 반사 신호를 생성하고, 상기 대상 물체로부터 반사된 제2 반사광을 수신하여 제2 반사 신호를 생성하는 단계; 및
상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하여 상기 제2 반사 신호의 유효성을 결정하는 단계를 포함하는,
라이다 시스템의 제어 방법.
emitting a laser beam from a laser diode to a target object;
generating a first reflected light by reflecting the laser light through a mirror positioned between the laser diode and the target object;
generating a first reflected signal by receiving the first reflected light, and generating a second reflected signal by receiving the second reflected light reflected from the target object; and
determining validity of the second reflected signal by comparing the first reflected signal with the second reflected signal;
How to control the lidar system.
상기 제 4항에 있어서,
상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하는 단계는,
상기 상기 제1 반사 신호의 크기와 상기 제2 반사 신호의 크기를 비교 결과와 상기 제1 반사 신호의 지속 시간과 상기 제2 반사 신호의 지속 시간을 비교 결과를 AND 연산하는 단계를 포함하는,
라이다 시스템의 제어 방법.
According to claim 4,
Comparing the first reflected signal and the second reflected signal comprises:
Comprising an AND operation of a comparison result of the magnitude of the first reflection signal and the magnitude of the second reflection signal, and the comparison result of the duration of the first reflection signal and the duration of the second reflection signal,
How to control the lidar system.
제 6항에 있어서,
상기 제1 반사 신호와 상기 제2 반사 신호를 비교하는 단계는,
상기 제1 반사 신호와 미리 정한 범위 내에서 감쇠된 상기 제2 반사 신호를 비교하도록 오프셋을 설정하는 단계를 포함하는,
라이다 시스템의 제어 방법.
7. The method of claim 6,
Comparing the first reflected signal and the second reflected signal comprises:
setting an offset to compare the first reflected signal with the second reflected signal attenuated within a predetermined range;
How to control the lidar system.
제6항에 있어서,
상기 제2 반사 신호가 유효한 것으로 결정된 경우 상기 제2 반사 신호에 기초하여 비행 시간(TOF)를 출력하는 단계를 더 포함하는,
라이다 시스템의 제어 방법.
7. The method of claim 6,
outputting a time-of-flight (TOF) based on the second reflected signal when it is determined that the second reflected signal is valid;
How to control the lidar system.
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KR20190046152A (en) * 2017-10-25 2019-05-07 현대오트론 주식회사 LIDAR signal processing apparatus and method
KR20200058831A (en) * 2018-11-20 2020-05-28 현대오트론 주식회사 LIDAR apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018151197A (en) * 2017-03-10 2018-09-27 株式会社東芝 Distance measuring device and distance image taking device
KR20190046152A (en) * 2017-10-25 2019-05-07 현대오트론 주식회사 LIDAR signal processing apparatus and method
KR20200058831A (en) * 2018-11-20 2020-05-28 현대오트론 주식회사 LIDAR apparatus

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