CN114114287A - 多线激光雷达设备 - Google Patents
多线激光雷达设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114114287A CN114114287A CN202111436330.1A CN202111436330A CN114114287A CN 114114287 A CN114114287 A CN 114114287A CN 202111436330 A CN202111436330 A CN 202111436330A CN 114114287 A CN114114287 A CN 114114287A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- laser
- charging
- resistor
- control signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明提出一种多线激光雷达设备,包括激光发射电路、激光接收电路和控制器,激光接收电路包括复用电路、多级放大电路和多个激光接收组件,激光接收组件将接收到的光信号转换为回波信号,同时通过复用电路同一通道输出,多级放大电路实现不同等级的信号放大功能,控制器可根据接收到的回波信号的功率大小确定有效反馈信号,并根据有效反馈信号确定探测距离,提高了多级放大电路的动态适应范围,减小系统盲区,提高了探测距离的精准性,并且提高了多线激光雷达设备的自适应性。
Description
技术领域
本发明属于激光雷达技术领域,尤其涉及一种多线激光雷达设备。
背景技术
在人工智能、无人驾驶领域的日益发展,对激光雷达的探测精度和探测距离的要求也日益提高。
其中,为提高激光雷达的探测距离,可提高激光的峰值功率,随着峰值功率的提高,近处的接收信号饱和区变大,视野盲区增加,自适应性低,探测精度受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多线激光雷达设备,旨在解决传统的激光雷达存在的自适应性低和探测精度有限的问题。
本发明实施例的第一方面提了一种多线激光雷达设备,包括:
激光发射电路,所述激光发射电路包括激光驱动电路和与激光驱动电路连接的多个激光发射组件;
所述激光驱动电路,用于根据一路第一充电控制信号和一路第一放电控制信号的电平时序进行充放电,从而控制各所述激光发射组件按照对应时序发光;
激光接收电路,所述激光接收电路包括复用电路、多级放大电路和与所述多个激光发射组件对应设置的多个激光接收组件;
每一所述激光接收组件,用于接收对应的每一所述激光发射组件的光信号,并转换为对应的回波信号至所述复用电路;
所述复用电路,用于将各所述激光接收组件输出的回波信号分时输出至所述多级放大电路;
所述多级放大电路,用于将所述回波信号分别进行不同放大等级的放大转换,并输出具有不同功率等级的多个回波信号;
控制器,所述控制器分别与所述多级放大电路和所述激光驱动电路连接,所述控制电路用于输出所述第一充电控制信号和所述第一放电控制信号,以调节各所述激光发射组件的出光功率达到预设功率,以及将放大后具有不同功率等级的多个回波信号中功率大小在预设回波信号阈值内的一回波信号确定为有效反馈信号,并根据所述有效反馈信号确定探测距离。
可选地,所述激光驱动电路包括:
与所述控制器连接的解码电路和至少一个多通道驱动电路,每一所述多通道驱动电路连接若干个所述激光发射组件;
所述解码电路,用于将接收到的一路所述第一放电控制信号和一路所述第一充电控制信号解码为至少一组充放电控制信号并一一分别输出至至少一个所述多通道驱动电路,其中,每一组所述充放电控制信号包括一路第二充电控制信号和若干路放电控制信号;
所述多通道驱动电路,用于根据所述第二充电控制信号和若干路所述第二放电控制信号的电平时序进行充放电,从而控制各所述激光发射组件按照对应时序发光。
可选地,每一所述多通道驱动电路包括:
一个充电电路,所述充电电路用于根据所述第二充电控制信号的电平时序充电,所述充电电路的输出端分别与若干个所述激光发射组件的第一端连接;
若干个放电电路,每一所述放电电路的输入端分别与每一所述激光发射组件的第二端连接,每一所述放电电路的输出端接地,每一所述放电电路,用于根据对应接收的所述第二放电控制信号的电平时序对应放电,以驱动对应所述激光发射组件发光。
可选地,每一所述充电电路包括电感、第一场效应管、二极管、第一电阻和第一电容;
所述电感的第一端构成所述充电电路的电源输入端,所述电感的第二端、所述二极管的阳极和所述第一场效应管的漏极共接,所述第一场效应管的栅极和所述第一电阻的第一端共接构成所述充电电路的受控端,所述第一场效应管的源极和所述第一电阻的第二端接地,所述二极管的阴极与所述第一电容的第一端共接并与若干个所述激光发射组件的第一端连接,所述第一电容的第二端接地。
可选地,每一所述放电电路包括第二场效应管和第二电阻;
所述第二场效应管的漏极与每一激光发射组件的第二端连接,所述第二场效应管的栅极和所述第二电阻的第一端共接构成所述放电电路的受控端、所述第二场效应管的源极和所述第二电阻的第二端接地。
可选地,所述解码电路包括一个或者多个并联输入的解码器。
可选地,每一所述激光接收组件包括正电源端、第三电阻、第四电阻、第二电容、第三电容、光电传感器和跨阻放大器;
所述第三电阻的第一端与所述正电源端连接,所述第三电阻的第二端、所述第二电容的第一端和所述光电传感器的第一端连接,所述光电传感器的第二端、所述第四电阻的第一端和所述第三电容的第一端共接,所述第三电容的第二端和所述跨阻放大器的第一输入端连接,所述跨阻放大器的第二输入端和输出端共接构成所述激光接收组件的输出端,所述第二电容的第二端和所述第四电阻的第二端均接地。
可选地,所述复用电路包括复用器。
可选地,所述多级放大电路包括多路放大子电路,每一路所述放大子电路包括对应串联连接的若干个放大器。
可选地,所述多级放大电路包括多级串联连接的放大器,每一放大器的输出端构成所述多级放大电路的每一信号输出端。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:上述的多线激光雷达设备通过设置激光发射电路、激光接收电路和控制器,其中,激光接收电路包括复用电路、多级放大电路和多个激光接收组件,激光接收组件将接收到的光信号转换为回波信号,同时通过复用电路同一通道输出,多级放大电路实现不同等级的信号放大功能,控制器可根据接收到的回波信号的功率大小确定有效反馈信号,并根据有效反馈信号确定探测距离,提高了多级放大电路的动态适应范围,减小系统盲区,提高了探测距离的精准性,并且提高了多线激光雷达设备的自适应性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多线激光雷达设备的模块结构示意图;
图2为图1所示的多线激光雷达设备中激光驱动电路的模块结构示意图;
图3为图2所示的激光驱动电路中多通道驱动电路的模块结构示意图;
图4为图3所示的多通道驱动电路中充电控制信号和放电控制信号的时序示意图;
图5为图2所示的多通道驱动电路中充电电路和放电电路的电路结构示意图;
图6为图1所示的多线激光雷达设备中激光接收电路的第一种模块结构示意图;
图7为图1所示的多线激光雷达设备中激光接收电路的第二种模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例的第一方面提了一种多线激光雷达设备。
如图1所示,图1为本发明实施例提供的多线激光雷达设备的模块结构示意图,本实施例中,多线激光雷达设备包括激光发射电路110、激光接收电路120和控制器130。
其中,激光发射电路110包括激光驱动电路20和与激光驱动电路20连接的多个激光发射组件10;
激光驱动电路20,用于根据一路第一充电控制信号ctr1和一路第一放电控制信号ctr2的电平时序进行充放电,从而控制各激光发射组件10按照对应时序发光;
激光接收电路120包括复用电路40、多级放大电路50和与多个激光发射组件10对应设置的多个激光接收组件30;
每一激光接收组件30,用于接收对应的每一激光发射组件10的光信号,并转换为对应的回波信号至复用电路40;
复用电路40,用于将各激光接收组件30输出的回波信号分时输出至多级放大电路50;
多级放大电路50,用于将回波信号分别进行不同放大等级的放大转换,并输出具有不同功率等级的多个回波信号;
控制器130,控制器130分别与多级放大电路50和激光驱动电路20连接,控制电路用于输出第一充电控制信号ctr1和第一放电控制信号ctr2,以调节各激光发射组件10的出光功率达到预设功率,以及将放大后具有不同功率等级的多个回波信号中功率大小在预设回波信号阈值内的一回波信号确定为有效反馈信号,并根据有效反馈信号确定探测距离。
本实施例中,本实施例中,激光发射组件10和激光接收组件30对应设置,其数量可相等或者不等,安装位置相对于待测物对应设置,可对称设置或者非对称设置,例如第一激光发射组件和第一激光接收组件对称设置,第二激光发射组件和第二激光接收组件对称设置,等等,多组对应设置的激光发射组件10和激光接收组件30完成多束激光脉冲的发射和接收,实现多线激光雷达测距的目的。
其中,工作时,控制器130输出预设电平时序的第一充电控制信号ctr1和第一放电控制信号ctr2至激光驱动电路20,以驱动激光发射组件10按照设定时序发射一初始输出功率的激光脉冲,激光脉冲以对应角度出射,与之对应的激光接收组件30接收到在待测物反射的激光回波,并转换为对应的回波信号,不同回波信号在时序上不同,因此,通过复用电路40将其复用成一路信号输出,复用电路40输出的回波信号通过多级放大电路50进行不同功率放大等级的放大转换,并输出多路放大后的回波信号至控制器130,其中,多级放大电路50中的放大等级可按照预设差值递增或者递减,或者按照比例变化。
由于激光雷达的探测距离要求,需要激光发射组件10输出足够的能量,以保证到达远端的激光,反射回激光接收电路120时能被激光接收组件30探测到,但是随着激光发射组件10的功率越来越大,近端饱和的区域会随之增大,以至激光雷达所探测的盲区也随之增大。为解决盲区问题,通过检测接收端信号的质量,来动态调整激光器的出射功率,控制器130在检测到上一个周期中回波信号有展宽的现象,便在下一个周期中调整激光器的出射功率,从而实现功率的自适应调节。
同时,频繁激光发射组件10的出射功率,会占用控制器130大量的运算空间,同时增加整个系统的功耗,因此,增大接收系统的动态范围成为一个优化的选择,本实施例中,多级放大电路50将信号分成多段放大,近端区域反馈的回波信号通过放大等级低的放大单元输出至控制器130,中端区域通过中等放大等级的放大单元输出至控制器130,远端信号通过最大放大等级的放大单元输出至控制器130,每段放大级数按一定比例递增。如此,可以达到减小近端的盲区,增大远端的探测距离能力。
例如,假设多级放大电路50具有2级、4级、6级三个放大等级,当待测物距离较近,此时,如果选择通过4级或6级放大后的回波信号作为有效反馈信号时,存在回波信号过大,造成近端盲区,因此,可选择通过2级放大后的回波信号作为有效反馈信号,同样,当待测物较远时,如选择通过2级或者4级放大后的回波信号作为有效反馈信号时,存在回波信号过小,不满足测距要求的信号大小要求,导致测距失败,因此,控制器130可选择通过6级放大后的回波信号作为有效反馈信号,并以此信号的反馈时长确定探测距离。
为了实现多级选择,控制器130内设参考回波信号阈值,即在接收到多个不同放大等级放大后的回波信号时,将各信号与参考回波信号阈值进行比较,将落在参考回波信号阈值内的回波信号作为有效反馈信号,并根据有效反馈信号确定探测距离,提高了多级放大电路50的动态适应范围,减小系统盲区,提高了探测距离的精准性,并且提高了多线激光雷达设备的自适应性。
其中,激光驱动电路20可采用对应的充放电电路、信号处理电路等结构,其中,控制器130与激光发射电路110之间仅设置有两路信号,实现了控制器130采用较小的I/O端口控制多路激光发射组件10单独发光的目的,简化了多线雷达激光设备的线路结构和成本。
激光发射组件10可采用激光器,对应地,激光接收组件30可采用对应的光电转换电路,实现光电转换。
复用电路40可采用多输入单输出电路结构,多级放大电路50可采用多个放大子电路51,或者采用具有多个信号输出端的多级放大模块,具体结构不限。
可以理解的是,为提高激光雷达的垂直分辨,提高探测物体的精度,需要不断提高垂直方向上激光器发射的密度,可通过增加激光器的线数达到目的,但随着线数的增加,多线激光雷达设备的内部空间以及电路优化成为的需要考量的问题,为了解决此问题,如图2所示,可选地,激光驱动电路20包括:
与控制器130连接的解码电路21和至少一个多通道驱动电路22,每一多通道驱动电路22连接若干个激光发射组件10;
解码电路21,用于将接收到的一路所述放电控制信号和一路充电控制信号解码输出为至少一组充放电控制信号并一一分别输出至至少一个多通道驱动电路22,其中,每一组充放电控制信号包括一路第二充电控制信号和若干路第二放电控制信号,例如其中一组充放电控制信号包括一路第二充电控制信号Ctr1_1和若干路第二放电控制信号Ctr2_1_1~Ctr2_1_n,另一组充放电控制信号包括一路第二充电控制信号Ctr1_2和若干路第二放电控制信号Ctr2_2_1~Ctr2_2_n等等。
多通道驱动电路22,用于根据第二充电控制信号和若干路第二放电控制信号的电平时序进行充放电,从而控制各激光发射组件10按照对应时序发光。
本实施例中,多通道驱动电路22为多路激光发射组件10提供能量,同时,单独控制各个激光器的发光功率和发光时序,解码电路21将接收到的第一放电控制信号ctr2和第一充电控制信号ctr1进行解码输出,其中,控制器130输出的第一充电控制信号ctr1和第一放电控制信号ctr2具体对应的地址信息,解码电路21根据其地址信息解码输出至少一组充放电控制信号至至少一个多通道驱动电路22,通过地址信息选择多通道驱动电路22的对应驱动通道开启,从而控制对应的激光发射组件10按照对应时序和功率发光。
其中,多通道驱动电路22的数量以及可连接的激光发射组件10根据激光发射组件10的数量和自身端口数量对应设置,对应地,根据每一多通道驱动电路22连接的激光发射组件10的数量,解码电路21可输出对应组数的充放电控制信号以及每一组充放电控制信号中对应数量的第二放电控制信号。
例如,当激光发射组件设置有20个,每一多通道驱动电路22的输出端口设置有5个,则需要选择4个多通道驱动电路22,每一多通道驱动电路22连接5个激光发射组件10,此时,解码电路21输出4组充放电控制信号,每一组充放电控制信号包括一路第二充电控制信号和5路第二放电控制信号。
或者当激光发射组件设置有20个,每一多通道驱动电路22的输出端口设置有6个,则只需选择4个多通道驱动电路22,此时,解码电路21输出4组充放电控制信号,且四个多通道驱动电路分别连接对应数量的激光发射组件10,例如连接的数量分别6、6、6、3,或者连接的数量分别为5、5、5、5,对应地,各组充放电控制信号包括一路第二充电控制信号和对应数量的第二放电控制信号,其中一个或者多个多通道驱动电路22中未连接激光发射组件的输出端口可悬空设置。
同时,控制器130与解码电路21之间仅设置有两路信号,实现了控制器130采用较小的I/O端口控制多路激光发射组件10单独发光的目的,简化了多线雷达激光设备的线路结构和成本。
其中,解码电路21可采用对应的信号处理器,可选地,解码电路21包括一个或者多个并联输入的解码器,各解码器接收第一充电控制信号ctr1和放电控制信号ctr2,并解码输出,实现解码转换工作。
多通道驱动电路22可采用至少一个放电电路222和至少一个充电电路221构成,从而实现对多个激光发射组件10进行分别发光功率和发光时序控制。
如图3所示,可选地,每一多通道驱动电路22包括:
充电电路221,充电电路221用于根据第二充电控制信号的电平时序充电,充电电路221的输出端分别与若干个激光发射组件10的第一端连接;
若干个放电电路222,每一放电电路222的输入端分别与每一激光发射组件10的第二端连接,每一放电电路222的输出端接地,每一放电电路222,用于根据对应接收的第二放电控制信号的电平时序对应放电,以驱动激光发射组件10发光。
本实施例中,每一多通道驱动电路22中,由一个充电电路221完成对多个激光发射组件10的充电工作,同时,由若干个放电电路222分别完成对若干个激光发射组件10的放电工作,其中,放电电路222和充电电路221的接收到的控制信号的时序如图4所示,根据图4可知,在一个充放电周期内,充电电路221的一次充电工作对应其中一个放电电路222的放电工作,从而可在一个周期内改变单个充电控制信号的时长或者大小,对应调节激光发射组件10的发光功率。
具体工作时,如图4所示,充电控制信号和各放电控制信号的高低电平时序存在对应的相位差,充电电路221接收充电控制信号的高电平时,充电电路221启动并充电储能,然后充电电路221接收到低电平关断,对应其中一个放电电路222接收到放电控制信号的高电平后导通并开始放电,从而驱动连接的激光发射组件10发光,当该放电电路222接收到低电平后结束放电,此时,充电电路221再次接收到一个高电平启动并充电储能,然后充电电路221接收到低电平关断,然后下一个放电电路222接收到放电控制信号的高电平后导通并开始放电,驱动连接的另一个激光发射组件10发光,从而依次控制对应数量的激光发射组件10的放电发光。
同时,通过采用一个充电电路221和若干个放电电路222结构,无需对应每一激光发射组件10配置一个充电电路221和一个放电电路222,以及无需配置对应的信号线,简化了多通道驱动电路22和多线激光雷达设备的整体结构,降低了设计成本。
其中,充电电路221和放电电路222可采用对应的开关结构,如图5所示,可选地,每一充电电路221包括电感L1、第一场效应管Q1、二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1;
电感L1的第一端构成充电电路221的电源输入端,电感L1的第二端、二极管D1的阳极和第一场效应管Q1的漏极共接,第一场效应管Q1的栅极和第一电阻R1的第一端共接构成充电电路221的受控端,第一场效应管Q1的源极和第一电阻R1的第二端接地,二极管D1的阴极与第一电容C1的第一端共接并与若干个激光发射组件10的第一端连接,第一电容C1的第二端接地。
每一放电电路222包括第二场效应管Q2和第二电阻R2;
第二场效应管Q2的漏极与每一激光发射组件10的第二端连接,第二场效应管Q2的栅极和第二电阻R2的第一端共接构成放电电路222的受控端、第二场效应管Q2的源极和第二电阻R2的第二端接地。
本实施例中,电感L1、第一场效应管Q1和二极管D1构成boost电路,第一电容C1为储能电容,在需要控制其中一个激光发射组件10发光时,第一场效应管Q1接收到对应的第二充电控制信号并受控通断,从而转换压转换输出充电电源至储能电容,充电结束后,第二场效应管Q2导通,储能电容开始放电,并经对应的激光发射组件10和第二场效应管Q2放电至地,激光发射组件10点亮发光。
其中,为了匹配线路结构,可选地,第一场效应管Q1和第二场效应管Q2均为N沟道场效应管,同时,对应于场效应管结构,充电控制信号和放电控制信号均为高低电平的脉冲信号。
如图6所示,可选地,每一激光接收组件30包括正电源端VCC、第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2、第三电容C3、光电传感器D2和跨阻放大器TIA;
第三电阻R3的第一端与正电源端VCC连接,第三电阻R3的第二端、第二电容C2的第一端和光电传感器D2的第一端连接,光电传感器D2的第二端、第四电阻R4的第一端和第三电容C3的第一端共接,第三电容C3的第二端和跨阻放大器TIA的第一输入端连接,跨阻放大器TIA的第二输入端和输出端共接构成激光接收组件30的输出端,第二电容C2的第二端和第四电阻R4的第二端均接地。
复用电路40包括复用器U1。
本实施例中,正电源端VCC为光电传感器D2提供偏置电压,在光电传感器D2接收到光信号时,转换为电流信号输出,同时,通过跨阻放大器TIA将电流信号转换为脉冲类型的回波信号输出,多个跨阻放大器TIA输出的回波信号,由于在时域上不重合的,通过复用器U1将其复用成一路信号输出。
其中,光电传感器D2包括APD、SPAD、SIPM等光电传感器D2器件。
复用器U1包括一个或多个复用器U1,将多路信号时分复用,输出为集成所有光电转换器输出信号的高频率脉冲的回波信号。
继续参阅图6,可选地,多级放大电路50包括多路放大子电路51,每一路放大子电路51包括对应串联连接的若干个放大器OPA。
本实施例中,每一放大子电路51具有一放大等级,每一放电子电路中具有放大器OPA的数量越多,放大等级越大,同时,放大等级越大的放电子电路对应匹配于远端区域,放大等级越小的放电子电路对应匹配近端区域,从而实现近端区域反馈的回波信号通过放大等级低的放大子电路51输出至控制器130,中端区域通过中等放大等级的放大子电路51输出至控制器130,远端信号通过最大放大等级的放大子电路51输出至控制器130,每段放大级数按一定比例递增,如此,可以达到减小近端的盲区,增大远端的探测距离能力。
如图7所示,可选地,多级放大电路50包括多级串联连接的放大器OPA,每一放大器OPA的输出端构成多级放大电路50的每一信号输出端。
本实施例中,每一放大器OPA具有一放大等级,放大器OPA的数量越多,放大等级越大且越多,同时,例如,第一个放大器OPA输出的回波信号的功率放大等级最小,末端连接的放大器OPA输出的回波信号的功率放大等级最大,其中,放大等级越大的放大器OPA对应匹配于远端区域,放大等级越小的放大器OPA对应匹配近端区域,从而实现近端区域反馈的回波信号通过放大等级低的放大器OPA输出至控制器130,中端区域通过中等放大等级的放大器OPA输出至控制器130,远端信号通过最大放大等级的放大器OPA输出至控制器130,每段放大级数按一定比例递增,如此,可以达到减小近端的盲区,增大远端的探测距离能力。
其中,上述放大器OPA可采用运算放大器OPA、三极管放大器OPA等。
上述的多线激光雷达设备通过设置激光发射电路110、激光接收电路120和控制器130,其中,激光接收电路120包括复用电路40、多级放大电路50和多个激光接收组件30,激光接收组件30将接收到的光信号转换为回波信号,同时通过复用电路40同一通道输出,多级放大电路50实现不同等级的信号放大功能,控制器130可根据接收到的回波信号的功率大小确定有效反馈信号,并根据有效反馈信号确定探测距离,提高了多级放大电路50的动态适应范围,减小系统盲区,提高了探测距离的精准性,并且提高了多线激光雷达设备的自适应性。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多线激光雷达设备,其特征在于,包括:
激光发射电路,所述激光发射电路包括激光驱动电路和与激光驱动电路连接的多个激光发射组件;
所述激光驱动电路,用于根据一路第一充电控制信号和一路第一放电控制信号的电平时序进行充放电,从而控制各所述激光发射组件按照对应时序发光;
激光接收电路,所述激光接收电路包括复用电路、多级放大电路和与所述多个激光发射组件对应设置的多个激光接收组件;
每一所述激光接收组件,用于接收对应的每一所述激光发射组件的光信号,并转换为对应的回波信号至所述复用电路;
所述复用电路,用于将各所述激光接收组件输出的回波信号分时输出至所述多级放大电路;
所述多级放大电路,用于将所述回波信号分别进行不同放大等级的放大转换,并输出具有不同功率等级的多个回波信号;
控制器,所述控制器分别与所述多级放大电路和所述激光驱动电路连接,所述控制电路用于输出所述第一充电控制信号和所述第一放电控制信号,以调节各所述激光发射组件的出光功率达到预设功率,以及将放大后具有不同功率等级的多个回波信号中大小在预设回波信号阈值内的一回波信号确定为有效反馈信号,并根据所述有效反馈信号确定探测距离。
2.如权利要求1所述的多线激光雷达设备,其特征在于,所述激光驱动电路包括:
与所述控制器连接的解码电路和至少一个多通道驱动电路,每一所述多通道驱动电路连接若干个所述激光发射组件;
所述解码电路,用于将接收到的一路所述第一放电控制信号和一路所述第一充电控制信号解码为至少一组充放电控制信号并一一分别输出至至少一个所述多通道驱动电路,其中,每一组所述充放电控制信号包括一路第二充电控制信号和若干路第二放电控制信号;
所述多通道驱动电路,用于根据所述第二充电控制信号和若干路所述第二放电控制信号的电平时序进行充放电,从而控制各所述激光发射组件按照对应时序发光。
3.如权利要求2所述的多线激光雷达设备,其特征在于,每一所述多通道驱动电路包括:
一个充电电路,所述充电电路用于根据所述第二充电控制信号的电平时序充电,所述充电电路的输出端分别与若干个所述激光发射组件的第一端连接;
若干个放电电路,每一所述放电电路的输入端分别与每一所述激光发射组件的第二端连接,每一所述放电电路的输出端接地,每一所述放电电路,用于根据对应接收的所述第二放电控制信号的电平时序对应放电,以驱动对应所述激光发射组件发光。
4.如权利要求3所述的多线激光雷达设备,其特征在于,每一所述充电电路包括电感、第一场效应管、二极管、第一电阻和第一电容;
所述电感的第一端构成所述充电电路的电源输入端,所述电感的第二端、所述二极管的阳极和所述第一场效应管的漏极共接,所述第一场效应管的栅极和所述第一电阻的第一端共接构成所述充电电路的受控端,所述第一场效应管的源极和所述第一电阻的第二端接地,所述二极管的阴极与所述第一电容的第一端共接并与若干个所述激光发射组件的第一端连接,所述第一电容的第二端接地。
5.如权利要求3所述的多线激光雷达设备,其特征在于,每一所述放电电路包括第二场效应管和第二电阻;
所述第二场效应管的漏极与每一激光发射组件的第二端连接,所述第二场效应管的栅极和所述第二电阻的第一端共接构成所述放电电路的受控端、所述第二场效应管的源极和所述第二电阻的第二端接地。
6.如权利要求2所述的多线激光雷达设备,其特征在于,所述解码电路包括一个或者多个并联输入的解码器。
7.如权利要求1所述的多线激光雷达设备,其特征在于,每一所述激光接收组件包括正电源端、第三电阻、第四电阻、第二电容、第三电容、光电传感器和跨阻放大器;
所述第三电阻的第一端与所述正电源端连接,所述第三电阻的第二端、所述第二电容的第一端和所述光电传感器的第一端连接,所述光电传感器的第二端、所述第四电阻的第一端和所述第三电容的第一端共接,所述第三电容的第二端和所述跨阻放大器的第一输入端连接,所述跨阻放大器的第二输入端和输出端共接构成所述激光接收组件的输出端,所述第二电容的第二端和所述第四电阻的第二端均接地。
8.如权利要求1所述的多线激光雷达设备,其特征在于,所述复用电路包括复用器。
9.如权利要求1所述的多线激光雷达设备,其特征在于,所述多级放大电路包括多路放大子电路,每一路所述放大子电路包括对应串联连接的若干个放大器。
10.如权利要求1所述的多线激光雷达设备,其特征在于,所述多级放大电路包括多级串联连接的放大器,每一放大器的输出端构成所述多级放大电路的每一信号输出端。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111436330.1A CN114114287A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 多线激光雷达设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111436330.1A CN114114287A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 多线激光雷达设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114114287A true CN114114287A (zh) | 2022-03-01 |
Family
ID=80367617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111436330.1A Pending CN114114287A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 多线激光雷达设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114114287A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115343694A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-15 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光发射模块和激光雷达设备 |
CN115372941A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-11-22 | 合肥芯来光电技术有限公司 | 一种增益自适应的激光雷达接收电路及激光雷达 |
CN116300377A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-23 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 一种时间数字转换器与激光雷达 |
US12013462B2 (en) | 2021-12-28 | 2024-06-18 | Suteng Innovation Technology Co., Ltd. | Laser emitting module and lidar apparatus |
-
2021
- 2021-11-29 CN CN202111436330.1A patent/CN114114287A/zh active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12013462B2 (en) | 2021-12-28 | 2024-06-18 | Suteng Innovation Technology Co., Ltd. | Laser emitting module and lidar apparatus |
CN115372941A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-11-22 | 合肥芯来光电技术有限公司 | 一种增益自适应的激光雷达接收电路及激光雷达 |
CN115372941B (zh) * | 2022-07-14 | 2023-08-08 | 合肥芯来光电技术有限公司 | 一种增益自适应的激光雷达接收电路及激光雷达 |
CN115343694A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-15 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光发射模块和激光雷达设备 |
CN116300377A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-23 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 一种时间数字转换器与激光雷达 |
CN116300377B (zh) * | 2023-03-06 | 2023-09-08 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 一种时间数字转换器与激光雷达 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114114287A (zh) | 多线激光雷达设备 | |
US11563303B2 (en) | Optical pulse emitter | |
US9608132B2 (en) | Optical sensor arrangement and method for generating an analog output signal | |
US11561293B2 (en) | Laser radar device | |
CN114252866A (zh) | 激光雷达的探测方法及激光雷达 | |
CN217278913U (zh) | 多线激光雷达设备 | |
CN114114207A (zh) | 多线激光雷达设备和出光功率控制方法 | |
WO2023024492A1 (zh) | 激光雷达和使用激光雷达进行三维探测的方法 | |
CN110212405A (zh) | 一种激光发射器及其发射方法 | |
CN109932705B (zh) | 一种超宽动态范围激光回波接收装置及其控制方法 | |
CN107343338B (zh) | 用于依据环境光线的led亮度控制的led装置及方法 | |
CN101271163A (zh) | 红外感应装置及其方法 | |
US20220366850A1 (en) | Pixel sensing circuit and display driver integrated circuit | |
CN112000163B (zh) | 一种光电探测器的偏压供电电路 | |
WO2004064005A3 (en) | Circuit arrangements and methods for a remote control receiver having a photodiode | |
US8138686B2 (en) | Current regulator and method for efficiency improvement of a LED display system | |
JP2008160082A (ja) | 縮小されたパルス幅歪みを有する光カプラ | |
CN112198520B (zh) | 一种红外光电传感器测距盲区减小方法 | |
CN110456374B (zh) | 激光雷达的发射电路、激光雷达及激光雷达的测距方法 | |
CN109302771B (zh) | Led恒流驱动模块 | |
CN112986962B (zh) | 一种应用于激光发射模块的发射功率调节电路及方法 | |
CN218996330U (zh) | Led显示效果提升电路、led驱动芯片及显示装置 | |
CN216289482U (zh) | 一种时间和幅度可调的脉冲发生器 | |
US9642228B2 (en) | Light-emitting element driving circuit system | |
CN213210506U (zh) | 一种红外检测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |