CN114594452A - 激光发射控制方法、驱动电路及激光雷达 - Google Patents
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Abstract
激光发射控制方法、驱动电路及激光雷达,其中,所述驱动电路,适于与激光器及储能单元耦接,包括驱动单元、开关单元和检测单元,其中:驱动单元,适于基于第一控制端的激光发射触发信号,选通激光器发光的回路;开关单元,适于响应于第二控制端的开关信号,选通电压供应通路,对所述储能单元进行充电;储能单元,第一端与所述激光器、开关单元耦接,第二端接地,基于所述第二控制端的开关信号,与供应的电压、所述开关单元形成电压供应通路进行充电,以及基于所述第一控制端的激光发射触发信号,进行放电;所述检测单元,适于检测所述储能单元于放电时的第一端的信号,并与预设的阈值进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号。
Description
技术领域
本说明书实施例涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种激光发射控制方法、驱动电路及激光雷达。
背景技术
激光雷达是一种利用激光来实现精确测距的传感器。激光雷达发出激光脉冲,这些脉冲遇到周围物体会被反射回来,通过测量激光到达每个物体和返回物体所需的时间,可以计算出物体的精确距离。激光雷达每秒发出成千上万个脉冲,通过收集这些距离测量值,可以构建三维环境模型,即点云。
激光雷达的应用十分广泛,包括:自动驾驶(具体可以应用于自动驾驶出租车、客车、卡车、物流小车等)、地图测绘、智慧城市/V2X、机器人及安防等。其中,V2X,即Vehicleto Everything,表示车与外界其他事物进行沟通交流的一种通信方式,这个“X”可以表示任何能与车辆进行沟通的对象,例如,可以是车与车通信、车与人通信、车与道路基础设施通信和车与云端网络通信等。
基于激光的光学特性及激光雷达在所应用领域传感器中的核心地位,需要激光雷达发射端正常稳定地发射激光信号。
发明内容
有鉴于此,本说明书实施例的一个方面,提供一种激光发射驱动电路,以监控激光发射电路工作状态。
本说明书实施例的另一个方面,提供一种激光发射控制方法及激光雷达,能够基于监测得到的激光器的工作状态,保障激光器的正常工作。
首先,本说明书实施例提供了一种激光发射驱动电路,适于与激光器及储能单元耦接,所述激光发射驱动电路包括:驱动单元、开关单元和检测单元,其中:
所述驱动单元,适于基于第一控制端的激光发射触发信号,选通所述激光器发光的回路,以使得所述激光器发光;
所述开关单元,适于响应于第二控制端的开关信号,选通电压供应通路,对所述储能单元进行充电;
所述储能单元,第一端与所述激光器、开关单元耦接,第二端接地,基于所述第二控制端的开关信号,与供应的电压、所述开关单元形成电压供应通路进行充电,以及基于所述第一控制端的激光发射触发信号,进行放电,与所述驱动单元、地形成所述激光器发光的回路;
所述检测单元,与所述开关单元、激光器及储能单元耦接,适于检测所述储能单元于放电时的第一端的信号,并与预设的阈值进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号。
可选地,所述检测单元包括至少一检测模块;所述检测模块,包括第一输入端、第二输入端和状态反馈信号输出端,所述第一输入端适于耦接于所述储能单元的第一端,所述第二输入端适于输入所述检测模块对应的阈值,所述状态反馈信号输出端适于基于所述第一输入端检测到的所述储能单元的输出信号与所述第二输入端输入的阈值的大小关系,输出对应的状态反馈信号。
可选地,所述检测单元包括:第一检测模块,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第一阈值电压进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第一阈值电压时,输出第一状态反馈信号,所述第一阈值电压与人眼安全保护阈值相关。
可选地,所述检测单元还包括:第二检测模块,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第二阈值电压进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第二阈值电压时,输出第二状态反馈信号,所述第二阈值电压与所述激光器正常工作所需的能量最低值相关,且所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压。
可选地,所述检测单元还包括:第三检测模块,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第三阈值电压进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第三阈值电压时,输出第三状态反馈信号;
其中,所述第三阈值电压位于所述第一阈值电压和所述第二阈值电压之间,且与该次所述激光器预设的发光光强相关。
可选地,所述检测单元还包括:分压模块,耦接于所述储能单元的第一端和地之间,并通过分压端与所述至少一检测模块的第一输入端耦接;
稳压模块,适于初始化所述分压端的电压。
可选地,所述分压模块包括:耦接于所述储能单元的第一端和地之间的第一电容和第二电容,所述分压端设置于所述第一电容和第二电容之间。
可选地,所述储能单元包括:第三电容;所述第三电容的电容值与所述第一电容和所述第二电容任一的电容值的比例大于1000。
可选地,所述分压模块包括:耦接于所述储能单元的第一端和地之间的第一电阻和第二电阻,所述分压端设置于所述第一电阻和第二电阻之间。
本说明书实施例还提供了一种激光雷达,所述激光雷达包括:
激光器,适于响应于激光发射触发信号,发射激光;
前述实施例所述的激光发射驱动电路;
控制单元,适于输出开关信号,控制所述激光发射驱动电路中的开关单元选通电压供应通路,以对所述储能单元进行充电;以及输出激光发射触发信号,控制所述驱动单元选通所述激光器发光的回路,以使得所述激光器发光;接收所述激光发射驱动电路生成的状态反馈信号,基于所述状态反馈信号,执行对应的处理操作;
储能单元,适于与所述激光发射驱动电路和激光器耦接,适于基于所述控制单元输出的激光发射触发信号进行放电,以及基于所述控制单元输出的开关信号进行充电。
所述控制单元适于基于是否接收到状态反馈信号以及接收到的状态反馈信号的类型,执行对应的处理操作。
可选地,所述状态反馈信号包括第一状态反馈信号,所述控制单元,适于响应于第一状态反馈信号,生成激光器关断信号,控制所述激光器停止工作。
可选地,所述状态反馈信号包括第一状态反馈信号,所述控制单元,适于响应于所述第一状态反馈信号,控制所述储能单元的第一端接地,设置所述激光器对应的发射通道为禁止发光通道,以及输出人眼安全告警信息。
可选地,所述状态反馈信号包括第一状态反馈信号和第二状态反馈信号,所述控制单元,适于在输出激光发射触发信号后预设时长内未收到所述第一状态反馈信号和所述第二状态反馈信号时,进行累计计数,并在计数值达到预设计数门限值时,输出瞎线告警信号。
可选地,所述状态反馈信号包括第三状态反馈信号,所述控制单元,适于在接收到所述第三状态反馈信号时,输出对应的光强超标告警信号。
本说明书实施例还提供了一种激光发射控制方法,适用于前述实施例所述的激光雷达,所述激光发射控制方法包括:
基于预设发射控制参数,向激光发射驱动电路输出开关信号,以及向激光器输出激光发射触发信号,以控制所述激光器发光;
基于所述激光发射驱动电路输出的状态反馈信号,执行对应的处理操作。
一方面,采用本说明书实施例中的激光发射驱动电路,其中通过检测单元检测所述储能单元的第一端的输出信号,并与预设的阈值进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号,可以实现对所述激光器的工作状态的监测,及时发现异常。此外,通过开关单元控制供应的电压与激光器之间的通断,可以防止持续供应电压至所述激光器,从而可以避免所述激光器相关电路存在短路时被瞬间击穿而损坏。
另一方面,采用本说明书实施例中的激光发射控制方法及激光雷达,通过所述激光发射驱动电路监测所述激光器的工作状态,并基于所述激光发射驱动电路生成的状态反馈信号,执行对应的处理操作,能够及时识别出激光器的故障,进而通过对应的处理操作可以保障激光器的正常工作。
进一步地,第一检测模块在其与所述储能单元的第一端耦接的第一输入端检测到的电压最小值小于其第二输入端输入的第一阈值电压时,输出第一状态反馈信号,所述第一阈值电压与人眼安全保护阈值相关,通过所述第一状态反馈信号触发生成人眼安全保护信号,进而可以采用对应的人眼安全保护措施,例如可以控制所述激光器停止工作,或者控制所述储能单元的第一端接地,设置所述激光器对应的发射通道为禁止发光通道,以及输出人眼安全告警信息,从而可以避免所述激光器继续发射激光,保障人眼安全,提高雷达的使用安全性。
进一步地,第二检测模块在其与所述储能单元的第一端耦接的第一输入端检测到的电压最小值小于其第二输入端输入的第二阈值电压时,输出第二状态反馈信号,其中,所述第二阈值电压与所述激光器正常工作所需的能量最低值相关且所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压,因此在监测到第二状态反馈信号而未监测到所述第一状态反馈信号时,说明所述激光器处于正常工作状态,然而,若控制单元在输出激光发射触发信号后预设时长内未收到所述第一状态反馈信号和所述第二状态反馈信号,则表征所述激光器工作异常,则可以按照预设的处理策略进行处理,例如可以进行累计计数,并在计数值达到预设计数门限值时,输出瞎线告警信号,使得用户基于瞎线告警信号及时排除故障,避免所述激光器对应的发射通道无法发射激光而导致的探测结果的缺失,保证探测性能。
进一步地,第三检测模块在其与所述储能单元的第一端耦接的第一输入端检测到的电压最小值小于其第二输入端输入的第三阈值电压时,输出第三状态反馈信号,由于所述第三阈值电压位于所述第一阈值电压和所述第二阈值电压之间,且与该次所述激光器预设的发光光强相关,因此,控制单元可以基于接收到的第三状态反馈信号,输出对应的光强超标告警信号,使得用户可以更加精细化地感知到所述激光雷达的激光器的工作状态,进而可以实现对激光器的工作状态进行更加精确的控制。
进一步地,通过耦接于所述储能单元的第一端和地之间的分压模块,且分压模块的分压端与所述至少一检测模块的第一输入端耦接,因此分压端电压会随着所述储能单元的第一端的电压的变化而同步等比变化,故可以避免所述储能单元的第一端的电压直接输入检测模块的第一输入端,因此检测模块采用低压器件即可实现。
进一步地,通过耦接于所述储能单元的第一端和地之间的第一电容和第二电容进行分压,由于电容不通过直流信号,因此可以降低直流损耗,减小电压监测对激光器的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例中一种激光发射驱动电路的结构示意图;
图2为本说明书实施例中一种检测单元的结构示意图;
图3为本说明书实施例中另一种检测单元的结构示意图;
图4为本说明书实施例一具体应用场景中的激光发射电路的结构示意图;
图5为本说明书实施例另一具体应用场景中的激光发射电路的结构示意图;
图6为本说明书实施例中一激光发射系统的结构示意图;
图7为本说明书实施例中一激光雷达的结构示意图;
图8为本说明书实施例中一激光发射控制方法的流程图;
图9至图11为本说明书一些实施例中激光发射驱动电路的输入输出波形图;
图12为本说明书实施例中检测到的储能单元的第一端的电压波形示意图。
具体实施方式
如背景技术部分所述,激光雷达在自动驾驶、地图测绘、智慧城市/V2X、机器人及安防等多个领域成为最为核心的传感器设备,因此,激光雷达包括激光雷达发射端的正常稳定地工作,是各领域配置了激光雷达的设备的正常工作的必要保障,然而目前激光发射端的激光发射,并无相应的检测保障机制。
基于此,本说明书实施例提供相应的检测及激光发射控制方案,一方面,通过激光发射驱动电路监测激光器及驱动电路本身的工作状态,并输出相应的状态反馈信号;另一方面,基于所述激光发射驱动电路输出的状态反馈信号,执行对应的处理操作,实现激光雷达发射端的信号检测以及相应的正常工作保障。
为使本领域技术人员更好地理解本说明书所提供方案的构思、优点以及实施本说明书的方案,以下参照附图,并通过具体实施例对本说明书实施例提供的激光发射驱动电路、激光发射控制方法及激光雷达等方案的原理进行详细的描述及示例说明。
首先,在本说明书一些实施例中,如图1所示的激光发射驱动电路的结构示意图,激光发射驱动电路10适于与激光器1A及储能单元1B耦接。具体而言,所述激光发射驱动电路10可以包括驱动单元11、开关单元12、和检测单元13,其中:
所述驱动单元11,适于基于第一控制端的激光发射触发信号,选通所述激光器的发光回路,以使得所述激光器发光;
所述开关单元12,适于响应于第二控制端K的开关信号,对所述储能单元1B进行充电;
所述储能单元1B,第一端与所述激光器1A、开关单元12耦接,第二端接地GND,基于所述第二控制端K的开关信号,与所述供应的电压HVDD、所述开关单元12形成电压供应通路进行充电,以及基于所述第一控制端Tr的激光发射触发信号,进行放电,与所述驱动单元11、地形成所述激光器发光的回路;
所述检测单元13,适于检测所述储能单元的第一端的输出信号,并与预设的阈值Th进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号S。
在具体实施中,所述检测单元13具体可以为电压检测单元,也可以为电流检测单元。其中,若所述检测单元13为电压检测单元,适于检测所述储能单元1B的第一端输出的电压信号,并与预设的阈值电压Vth进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号S;若所述检测单元13为电流检测单元,则适于检测所述储能单元1B的第一端输出的电流信号,并与预设的阈值电流Ith进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号S。当然,检测单元13还可以检测其他的参数,比如电流的变化率或者电压的变化率等,只要该参数可以反映激光器发光的强度即可。
在具体实施中,所采用的激光器可以为阳极驱动型激光器,如果是激光器阵列,则可以相对为共阳极驱动的激光器阵列;也可以为阴极驱动型激光器,如果是激光器阵列,则可以相对为共阴极驱动的激光器阵列。其中,图1所示为本说明书一实施例中应用于阴极驱动型激光器的激光发射驱动电路的结构示意图,以下以激光器的具体应用为例,说明采用本说明书实施例中的激光发射驱动电路驱动所述激光器工作的工作原理:
在第二控制端K接收到开关信号时,通过电压供应端HVDD向所述激光器1A和所述储能单元1B供应电压,为所述储能单元1B充电;当第二控制端K接收到开关断开信号时,断开电压供应端HVDD与所述激光器1A和所述储能单元1B的连接,且在所述驱动单元11通过第一控制端Tr接收到激光发射触发信号时,储能单元1B、激光器1A、驱动单元11和地形成所述激光器1A发光的回路,所述储能单元1B放电使得激光器1A发光,所述储能单元1B的第一端HVDD1的电压跌落,检测单元13可以监测判断所述储能单元1B的第一端HVDD1的电压的变化情况,进而可以推测得出激光器1A的发光情况。
参照图12所示的储能单元的第一端的电压波形示意图,其中示出了检测单元13检测到的储能单元的第一端的两种可能的电压波形HVDD1-1和HVDD1-2。
对于电压波形HVDD1-2,在t1-t2时间段,储能单元的第一端的电压跌落,对应储能单元的放电过程;在t2-t4时间段,储能单元的第一端的电压上升,对应储能单元的充电过程。对于电压波形HVDD1-1,在t1-t3时间段,储能单元的第一端的电压跌落,对应储能单元的放电过程;在t3-t4时间段,储能单元的第一端的电压上升,对应储能单元的充电过程。
在经过充电过程后,储能单元可以根据激光器发光的时序,进入下一个周期的放电过程。
采用本说明书实施例的激光发射驱动电路,其中通过检测单元检测所述储能单元1B的第一端的输出信号,并与预设的阈值进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号,可以实现对所述激光器的工作状态的监测,及时发现异常。
继续参照图12,例如预设的电压阈值可以包括第一电压阈值VH和第二电压阈值VL其中至少一个,检测单元可以根据检测到的储能单元的第一端的电压信号HVDD1-1或HVDD1-2与所述第一电压阈值VH的关系,确定所述激光器的工作状态,也可以根据检测到的检测到的储能单元的第一端的电压信号HVDD1-1或HVDD1-2与所述第二电压阈值VL之间的关系,确定所述激光器的工作状态;或者,检测单元可以根据检测到的储能单元的第一端的电压信号HVDD1-1或HVDD1-2与所述第一电压阈值VH和第二电压阈值VL的关系,确定所述激光器的工作状态。
在具体实施中,具体的阈值类型、阈值大小、阈值数量等可以根据具体的监测需求设置。
此外,通过开关单元控制电压供应端与激光器之间的通断,可以防止电压供应端持续供应电压至所述激光器,从而可以避免所述激光器相关电路存在短路时被瞬间击穿而损坏。
在本说明书一些实施例中,所述电压供应端提供的电压可以为较大的电压,例如具体可以为12V、24V、36V或以上的高压电,如前述实施例中及附图所示,所述电压供应端的电压可以表示为HVDD;相应地,所述储能单元的第一端的电压也可能为高压电,如前述实施例中及附图所示,表示为HVDD1。若所述电压供应端提供的电压小于该较大电压,所述电压供应端的电压可以表示为VDD,相应地,所述储能单元的第一端的电压可以表示为VDD1。
在具体实施中,所述检测单元13可以包括至少一检测模块,参见图2所示的第一检测模块21、第二检测模块22和第三检测模块23等其中任意一个或多个检测模块。
其中,所述检测模块,包括第一输入端、第二输入端和状态反馈信号输出端,所述第一输入端适于耦接于所述储能单元的第一端,所述第二输入端适于输入所述检测模块对应的阈值,所述状态反馈信号输出端适于基于所述第一输入端检测到的输出信号与所述第二输入端输入的阈值的大小关系,输出对应的状态反馈信号。
激光器发光一定会消耗电能,储能单元的第一端的电压可以驱动激光器发光,影响激光器发光的强度,储能单元的第一端的电压的下降幅度可以反映激光器的发光强度,电能消耗幅度等,因此,在具体实施中,将储能单元的第一端的电压与相应检测模块对应的电压阈值进行比较,可以确定激光器电能是否被消耗,以及电能消耗幅度,实现对激光器发光功能的监测。
从激光器发射的激光,即使是很小的发射量,其功率密度也相当高,对生物体健康会有作用,为此,美国、日本、欧盟等国家和地区均制定了相应的激光安全标准。在激光带来的伤害中,对眼睛的伤害最为严重。激光的波长不同,对眼球作用的程度也会不同,后果也不同。
例如,波长在可见光和近红外光的激光,眼屈光介质的吸收率较低,透射率较高,而屈光介质的聚光能力强,强度高的可见光或近红外光进入眼睛时,可以借助于人眼内的屈光介质,聚集光于视网膜上。此时,视网膜上的激光能量密度及功率密度瞬时提高到几千,甚至上万倍,大量的光能聚集于视网膜上,导致视网膜上的感光细胞层温度迅速升高,以致感光细胞凝固变性坏死而失去感光作用。激光聚于感光细胞时产生过热引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤,一旦损伤后就会造成眼睛的永久失明。远红外激光对眼睛的损害主要以眼角膜为主,因为这类波长的激光几乎全部被眼角膜吸收,所以眼角膜的损伤最重。而紫外激光对眼睛的损伤主要是角膜和晶状体。
然而,使用激光的设备例如激光雷达,如前所述,已应用于多个应用领域,为提高激光雷达工作的健康安全度,需要相应的安全监测及眼睛安全保护方案。
如图2所示,在本说明书一些实施例中,所述电压检测模块20可以包括:
第一检测模块21,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第一阈值电压进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压的最小值小于所述第一阈值电压时,输出第一状态反馈信号,所述第一阈值电压与人眼安全保护阈值相关。
在说明书其他实施例中,基于所保护的生命体的特性差异,所对应的第一阈值电压可能有所不同,所述第一阈值电压与相应的生命体安全保护阈值相关即可。本说明书实施例并不限定生命体安全保护阈值的具体取值。比如生命体是人类时,可以采用阈值电压th1;生命体是猫咪,可以采用阈值电压th2。
具体地,参照图2,第一检测模块21通过将所述储能单元1B的第一端HVDD1的电压信号与第一阈值电压Vth1进行比较,并在检测到的所述储能单元的第一端HVDD1电压最小值小于所述第一阈值电压Vth1时,输出第一状态反馈信号S1,所述第一阈值电压Vth1与人眼安全保护阈值相关。
其中,所述第一阈值电压Vth1可以为所述激光器发光时消耗的电能会对眼睛健康安全造成影响的最低电压值,若所述储能单元的第一端HVDD1的电压下降至所述第一阈值电压Vth1以下,则说明所述激光器电压下降幅度过大,所述激光器的能量消耗过大,存在会对人眼等生命体的眼睛健康安全造成一定威胁的可能性,而通过所述第一检测模块,将所述储能单元的第一端的电压信号与第一阈值电压Vth1进行比较,可以在第一时间识别出来,并在检测到所述储能单元的第一端的电压最小值小于所述第一阈值电压Vth1时,输出第一状态反馈信号,进而可以触发相应的眼睛安全保护机制。在具体实施中,所述第一阈值电压Vth1可以与激光器的发射的激光波长、功率密度、脉宽等因素进行设置。
例如,若为保护人眼安全,规定发光能量在5us不能超过几千nJ(根据系统情况而定,每个系统的阈值不一样),对应的第一阈值电压为0.5V,若此次发光对应的HVDD1电压最小值为0.1V,则说明此次发光对人眼是不安全的。
在具体实施中,为使激光器安全地正常工作,激光器发光时储能单元的第一端的电压需要控制在一定的下降幅度内,为检测激光器是否正常地工作,在所述检测单元中设置第一检测模块的基础上,可以进一步设置第二检测模块。继续参照图2,检测单元20还可以包括:第二检测模块22,所述第二检测模块22通过其第一输入端检测到的所述储能单元的第一端HVDD1的电压信号与其第二输入端输入的第二阈值电压Vth2进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第二阈值电压Vth2时,输出第二状态反馈信号S2,所述第二阈值电压与所述激光器正常工作所需的能量最低值相关所述第二阈值电压Vth2大于所述第一阈值电压Vth1。
采用包含所述第一检测模块21和第二检测模块22的检测单元,若检测到所述第二检测模块22输出第二状态反馈信号S2,且未检测到所述第一检测模块21输出第一状态反馈信号S1,则说明所述激光器安全地正常工作。
然而,在某些情况下,激光器的发光能耗达不到预设标准,例如激光器发生开路故障,或者驱动所述激光器的驱动单元故障,则所述激光器无法发光。针对这种情况,本说明书一些实施例中,通过设置所述第一检测模块和所述第二检测模块,且在输出驱动所述激光器工作的激光发射触发信号后预设时长内,若未收到所述第一状态反馈信号和所述第二状态反馈信号时,可以判定所述激光器未发光,认为激光雷达可能存在瞎线故障,进而可以按照预设的处理策略进行处理。其中,所谓“瞎线”,是指激光器所对应的这一线或者这一通道的激光器不发光。
在具体实施中,为实现对所述激光器发光性能更精准地检测,可以设置更多个检测模块。例如,继续参照图2,所述检测单元20还可以包括第三检测模块23,所述第三检测模块23,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第三阈值进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第三阈值电压时,输出第三状态反馈信号,其中,所述第三阈值电压位于所述第一阈值电压和所述第二阈值电压之间,且与该次所述激光器预设的发光光强相关。
如图2所示,第三检测模块可以将第一输入端将检测到的所述储能单元的第一端HVDD1的电压信号与第三阈值电压Vth3进行比较,并在检测到的所述储能单元的第一端HVDD1电压最小值小于所述第三阈值电压Vth3时,输出第三状态反馈信号S3。
在具体实施中,上述实施例中的检测模块具体可以通过比较器实现。
在以上实施例中,均是将储能单元的第一端的电压直接与预设的阈值电压进行比较,以判断其在激光器发射激光时的波动大小。在具体的电路实现过程中,考虑到激光器在的供应电压较大,需要采用大的高压器件进行驱动,若检测模块采用比较器,考虑到比较器一般是低压器件(通常为5V),无法耐住储能单元的第一端HVDD1的电压(例如40V)。
针对这种情况,在具体实施中,可以不直接比较储能单元的第一端的电压与预设阈值电压的大小,而是设置一分压模块,通过分压模块检测到的电压同样可以反映所述储能单元的第一端电压的波动。
参照图3所示的一检测单元的结构示意图,其中,与图2不同之处在于,检测单元30除了包括检测模块(如第一检测模块21、第二检测模块22和第三检测模块23其中至少一个检测模块)外,还可以包括分压模块31,所述分压模块31,可以耦接于所述储能单元的第一端HVDD1和地GND之间,并通过分压端HVDD1-div与所述至少一检测模块(如第一检测模块21、第二检测模块22和第三检测模块23)的第一输入端耦接,进而各检测模块可以将分压端HVDD1-div与各自的阈值电压进行比较,并根据比较结果输出相应的状态反馈信号。在设置分压模块31后,各检测模块对应的阈值电压Vth相对于未设置分压模块时的电压取值相应降低,具体取值可以根据分压端HVDD1-div的电压与所述储能单元的第一端HVDD1的电压的比例关系确定。
为使本领域技术人员更好地理解和实施本说明书实施例,以下给出两种分压模块的具体实现示例。首先,参照图4和图5所示的激光发射驱动电路的结构示意图,激光发射驱动电路适于与激光器U4和储能单元U5耦接,激光发射驱动电路具体可以包括:开关单元U2、检测单元U3、和驱动单元U6。
在本说明书一些实施例中,如图3和图4所示,检测单元U3可以包括比较器Comp1和比较器Comp2。
此外,如图4所示的分压模块3A,包含串联于所述储能单元U5的第一端HVDD1和地GND之间的第一电容C1和第二电容C2,所述分压端设置于所述第一电容C1和第二电容C2之间。这里,分压端的电压HVDD1-div与储能单元的第一端电压HVDD1满足如下比例关系:
HVDD1/HVDD1-div=C1+C2/C1。
又如图5所示的分压模块3B,包括:串联于所述储能单元U5的第一端HVDD1和地GND之间的第一电阻R1和第二电阻R2,所述分压端设置于所述第一电阻R1和第二电阻R2之间。这里,分压端的电压HVDD1-div与储能单元的第一端HVDD1电压满足如下比例关系:
HVDD1/HVDD1-div=R1+R2/R1。
由于电阻可通过直流,而电容不通过直流信号的特性,因此分压模块3A相对于分压模块3B方案,可以相对降低直流损耗,对激光器的正常工作的影响较小。
在具体实施中,可以将分压端的电压与相应检测模块预设的阈值电压进行比较和判断,如图4和图5所示,比较器Comp1将分压端HVDD1-div电压与第一阈值电压Vth1进行比较,并在分压端HVDD1-div电压小于第一阈值电压Vth1时,输出第一状态反馈信号S1;比较器Comp2将分压端HVDD1-div电压与第一阈值电压Vth2进行比较,并在分压端HVDD1-div电压小于第二阈值电压Vth2时,输出第一状态反馈信号S2。
由上可知,通过耦接于所述储能单元的第一端和地之间的分压模块,且分压模块的分压端与所述至少一检测模块的第一输入端耦接,因此分压端电压会随着所述储能单元的第一端电压的变化而同步等比变化,故可以避免检测模块直接检测储能单元的第一端的电压,因此检测模块采用低于具有较低电压(例如1.8V、5V等)的低压器件(如比较器)即可实现。
在具体实施中,为了稳定分压端电压,还可以在检测单元中设置稳压模块,适于初始化所述分压端的电压。作为一具体示例,如图4和图5所示,所述稳压模块3C可以包括耦接于所述分压端和预设电源Vset之间的第三电阻R3,第三电阻R3作为上拉电阻,通过预设稳压电源Vset的电压上拉,可以稳定分压端的电压HVDD1-div,从而使得每次检测的分压端HVDD1-div的电压的波动起点都是相同的,提高电压检测的准确性。
在具体实施中,可以通过处理器、控制器、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、单片机等数字信号处理器作为控制单元对本说明书实施例中的激光发射驱动电路进行控制,为此,激光发射驱动电路中还可以包括数模转换(Digtal to Analog Converter,DAC)模块,所述DAC模块可以耦接于控制单元与对应的检测模块的第二输入端之间,适于将接收到的阈值电压数字信号转换为对应的阈值电压模拟信号。如图4和图5,经DAC1,可以将输入的阈值电压数字信号DIN1转换为第一阈值电压Vth1,经DAC2,可以将输入的阈值电压模拟信号DIN2转换为第二阈值电压Vth2。
基于不同的工作模式,发射功率可能有所不同,激光器的供电电压也可能不同,为使得生成的状态反馈信号更加真实地反映激光器的实际工作情况,在具体实施中,可以设置所述检测模块对应的阈值电压与所述电压供应端的电压同步变化。作为一种可选示例,可以由控制单元同步地控制所述电压供应端HVDD的电压值和所述检测模块对应的阈值电压Vth。
在本说明书一些实施例中,参照图4和图5,储能单元U5,可以包括:第三电容C3。
在具体实施中,参照图4,可以设置所述第三电容C3的电容值远大于所述第一电容C1的电容值和所述第二电容C2的电容值,从而使得检测单元U3对激光器U4的发光的影响尽可能地小。作为具体示例,第三电容C3的电容值可以比所述第一电容C1的电容值和所述第二电容C2的电容值大千倍以上,即所述第三电容C3的电容值与所述第一电容C1和所述第二电容C2任一的电容值的比例大于1000。
为使本领域技术人员更好地理解和实施本说明书实施例,以下示出一种开关单元的具体示例方案,参照图4和图5,开关单元U2可以包括:第四电阻R4、直流电流源I0、第一晶体管Hvg1、控制开关Sw,其中:
所述第四电阻R4,其第一端与所述电压供应端HVDD耦接;
直流电流源I0,第一端与地GND耦接,其第二端与所述第四电阻R4的第二端耦接;
第一晶体管,其第一极与所述电压供应端HVDD耦接,其第二极与所述储能单元的第一端HVDD1耦接,通过控制极与所述第四电阻R4的第二端耦接;
控制开关Sw,耦接于所述第一晶体管的控制极与地之间,响应于所述第二控制端的通断控制信号控制所述储能单元充电或放电。
如图4和图5所示,作为一种示例,所述第一晶体管具体可以采用高压开关管Hvg1。电流源I0通过开关Sw与高压开关管Hvg1的栅极相连,通过与电阻R4配合形成压降,可以控制高压开关管Hvg1的开闭。其中,当高压开关管Hvg1闭合时,所述储能单元U5、开关单元U2与电压供应端HVDD形成电压供应通路,电压供应端HVDD供应高压至检测单元U3及第三电容C3,给第三电容C3充电;当高压开关管Hvg1断开时,若第一控制端的激光发射触发信号控制所述驱动单元U6导通,对应第三电容C3放电,与驱动单元U6和地形成所述激光器U4的发光回路,使得激光器U4发光,所述储能单元U5的第一端HVDD1的电压跌落,检测单元U3开始工作,判断储能单元U5的第一端HVDD1的电压变化情况,进而推断激光器U4的发光情况。其中,开关单元U2与检测单元U3配合工作,使得所述储能单元U5的第一端HVDD1的电压波动非常容易被捕捉得到。
在具体实施中,如图4所示,激光发射驱动电路还可以包括供电单元U1,通过供电单元U1对激光器U4进行供电。在本说明书一些实施例中,供电单元包括初级电压模块U1A和升压模块U1B,其中,通过初级电压模块U1A可以生成一个电压值较小的电压VDD1,经过所述升压模块U1B,可以将电压VDD1升压至HVDD,输出至电压供应端HVDD,为激光器U4供电。
需要说明的是,本说明书实施例中并不限定供电单元的具体电路结构,更不限定所述初级电压模块和升压模块的具体电路结构,只要能够提供激光器正常工作所需的供电电压即可。
在具体实施中,可以将前述各实施例中所介绍的激光发射驱动电路布局在印刷电路板上与激光器配合,驱动激光器工作。
在本说明书另一些实施例中,采用集成电路封装制造工艺,得到包含前述各实施例所述的激光发射驱动电路的驱动芯片。如图6所示,为本说明书一些实施例中激光雷达的激光发射系统的结构示意图,其中,激光发射系统60可以包括:本说明书实施例中的驱动芯片61和激光器62,其中,驱动芯片61可以为一个或多个,相应地,激光器62也可以为一个或多个,每个驱动芯片61用于驱动相应的激光器62。驱动芯片所包含的激光发射驱动电路的具体构造及工作原理可以参见前述实施例的描述,此处不再赘述。
每个驱动芯片61的输入端与电压供应端HVDD相连,输出端与相应的储能单元(图6未示出)的第一端HVDD1(如图6所示,激光二极管LD的阳极一侧)相连,电压供应端HVDD向驱动芯片61提供电压HVDD,驱动芯片61在激光发射触发信号Tr和开关信号K的控制下,输出驱动电压HVDD1,驱动激光器62发光。
如图6所示,激光发射系统60还可以包括控制单元63,其与驱动芯片61相连,可以根据测距需求为每个驱动芯片产生各自的激光发射触发信号Tr和开关信号K,从而可以依次轮巡选通各个激光器62进行发光,也可以选择部分激光器同时发光。发光方式可以根据探测需求而定,此处不作任何限定。换言之,控制单元63可以确定需要驱动的激光器62,并且为该激光器62的驱动芯片提供相应的激光发射触发信号Tr和开关信号K,各驱动芯片61通过对储能单元的第一端的电压HVDD1进行检测,可以向所述控制单元63输出相应的状态反馈信号S,以反馈所驱动的激光器62的工作状态。
本领域技术人员可以理解,虽然图6中将每个驱动芯片61控制端的输入都显示为Tr和K,但是取决于不同的测距需求,每个驱动芯片61的激光发射触发信号Tr和开关信号K可以是各不相同的。
这里,激光发射触发信号Tr是驱动芯片61的触发(trigger)信号,其在每次雷达测距(例如每隔几微秒进行扫描)时发出。每个激光发射触发信号Tr可以包含一个或若干个(如2-4个)窄脉冲,每个窄脉冲的脉宽是几十纳秒,与激光器62的发光功率成正比。开关信号K是驱动芯片61的控制信号,其闭合时长可以随着测距需求的改变而改变。例如,当环境障碍物具有高反射率表面时,可以降低其数值,而当环境障碍物具有低反射率表面时,可以升高其数值。
此外,虽然图6中将驱动芯片61和激光器62显示为一一对应的,但是本领域技术人员可以理解,根据实际情况,一个驱动芯片61可以驱动多个激光器62。
激光器62例如可以是边缘发射激光器(Edge Emitting Laser,EEL)或垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)等。
在具体实施中,继续参照图6,一个或多个驱动芯片61可以封装于一个封装结构6A中,一个或多个激光器62可以封装在另一个封装结构6B中。
本领域技术人员可以理解,这里为了简洁起见略去了激光雷达的其他部分,如接收器等。此外,上述激光发射系统的系统结构也适用于上述激光发射驱动电路。
本说明书实施例还提供了可应用上述激光发射驱动电路的激光雷达,激光雷达可能有多个发光通道,每个发光通道可以对应一个激光器,每个通道发出1个线束,这些激光器在垂直方向上,即沿着激光雷达的转轴方向上彼此相对错开排列(也就是说,每个激光器的垂直角度不同),具体可以是一列,也可以是多列交错。对于每一个发光通道,由于对应不同的垂直角度,会有不同的探测需求,进而对应不同的发光强度。例如,对于中间线束的通道,可能希望探测的更远,相应地,希望光强更强,而两侧的通道则反之。
如图7所示,在本说明书实施例中,激光雷达70包括:激光器71、激光发射驱动电路72和控制单元73和储能单元74,其中:
所述激光器71,适于响应于激光发射触发信号,发射激光;
所述激光发射驱动电路72,具体实现可参见前述实施例,此处不再赘述;
所述控制单元73,适于输出开关信号K,控制所述激光发射驱动电路中的开关单元选通电压供应通路,以对所述储能单元进行充电;输出激光发射触发信号Tr,控制所述驱动单元选通所述激光器发光的回路;以及接收所述激光发射驱动电路生成的状态反馈信号S,基于所述状态反馈信号S,执行对应的处理操作;
储能单元74,适于与所述激光发射驱动电路72和激光器71耦接,适于基于所述控制单元73输出的激光发射触发信号进行放电,以及基于所述控制单元73输出的开关信号进行充电。
其中,图7中仅示出了一路发光通道对应的器件,每一发光通道均可以具有对应的激光器71、激光发射驱动电路72和储能单元74。
所述储能单元74的具体实现及与所述激光发射驱动电路72和激光器71的具体电气连接关系,可以参见前述激光发射驱动电路实施例的详细描述。
在具体实施中,所述控制单元73可以基于是否接收到状态反馈信号S以及接收到的状态反馈信号S的类型,执行对应的处理操作。
为使本领域技术人员更好地理解和实施,对于控制单元73如何执行对应的异常处理操作,以下通过一些具体示例进行说明。
例如,控制单元73接收到第一状态反馈信号S1,结合图4和图5,在本说明书一实施例中,所述控制单元73响应于第一状态反馈信号S1,生成激光器关断信号,控制所述激光器71停止工作。在本说明书另一实施例中,所述控制单元73,适于响应于所述第一状态反馈信号S1,控制所述储能单元74的第一端接地,设置所述激光器对应的发射通道为禁止发光通道,以及输出人眼安全告警信息。
更具体地,参照图4和图5,当所述控制单元73接收到所述第一状态反馈信号时,所述控制单元U6可以执行如下至少一种可行的安全保护操作,以控制激光器停止发光:
1)可以停止向驱动单元U6输出激光发射触发信号Tr;
2)可以下拉激光器LD阳极电压,停止激光器LD的工作;
3)将电压供应端HVDD至储能单元的第一端HVDD1的通路切换为高阻态进行限流。
其中,所述控制单元U6具体可以为控制器,具体可以为上仓板控制器,也可以为下仓板控制器。
在具体实施中,可以将人眼安全告警信息输出至与所述激光雷达耦接的监控设备7A,所述监控设备7A具体可以为安装所述激光雷达的设备(例如车辆或扫地机器人等)或者,例如手机终端、电脑终端等终端设备,或者云端监控设备,所述监控设备7A可以通过显示屏、语音或者告警灯、或告警信息(如电子邮件、短信息)等其中至少一种方式向用户发出告警信号。
在具体实施中,用户可以设置专门的监控管理账户,并预先建立所述激光雷达与所述监控管理账户的对应关系,在激光雷达工作过程中,可以将所述人眼安全告警信息传输至所述监控管理账户。作为具体示例,用户可以通过终端设备登录自身监控管理账户,即可获得有关所述激光雷达的状态反馈信息,包括所述人眼安全告警信息,进而可以对所述激光雷达采取相应的故障维护措施。
在本说明书另一实施例中,所述状态反馈信号S包括第一状态反馈信号S1和第二状态反馈信号S2,所述控制单元73,适于在输出激光发射触发信号后预设时长内未收到所述第一状态反馈信号S1和所述第二状态反馈信号S2时,按照预设的异常处理策略进行处理。
作为一具体示例,所述控制单元73,在输出激光发射触发信号后预设时长内未收到所述第一状态反馈信号S1和所述第二状态反馈信号S2时,进行累计计数,并在计数值达到预设计数门限值时,输出瞎线告警信号。若一次未接收到所述第一反馈信号S1和所述第二反馈信号S2,可能是由于信号干扰的原因,因此可以通过设置计数器进行累计计数,在计数值达到预设计数门限值均未收到所述第一反馈信号S1和所述第二反馈信号S2时,输出瞎线告警信号,确定所述激光器71所处的发射通道故障,具体可能是激光器故障,或者激光发射驱动电路(例如驱动单元)故障,具体原因用户可以在收到所述瞎线告警信号后进行排查确定。
在本说明书另一实施例中,所述状态反馈信号S包括第三状态反馈信号S3,则所述控制单元73,在接收到所述第三状态反馈信号时,输出对应的光强超标告警信号。
为使本领域技术人员更好地理解和实施本说明书实施例,以下介绍一种激光器的一实例电路的具体结构,参见图4和图5,激光器U4包括:激光二极管LD、第五电阻R5和续流二极管D1,其中:
激光二极管LD,其阴极与所述驱动单元U6耦接;
第五电阻R5,耦接于所述激光二极管LD的阳极与所述激光器U6的高压端HVDD1之间;
续流二极管D1,反向并联于所述激光二极管LD的阴极与所述储能单元的第一端HVDD1。
其中,通过所述续流二极管D1,可以防止激光二极管LD的电流突变,避免所述激光二极管LD被击穿。
在具体实施中,所述控制单元可以输出预设的脉冲信号作为所述激光发射触发信号Tr。如前所述,可以输出一个脉冲信号或者多个连续的脉冲信号,脉冲信号的脉宽和幅值均可以根据需要进行预先设置,如根据测量距离。
参照图8所示的激光发射控制方法的流程图,可以适用于前述任一实施例所述的激光雷达,具体可以包括如下步骤:
S81,基于预设发射控制参数,向激光发射驱动电路输出开关信号,以及向激光器输出激光发射触发信号,以控制所述激光器发光。
这里的预设发射控制参数可以包括各个激光器的发射时序、发射功率、脉宽、连续发射的脉冲信号的数量等其中至少一项。
S82,基于所述激光发射驱动电路输出的状态反馈信号,执行对应的处理操作。
具体激光发射驱动电路所输出的状态反馈信号,以及对应的处理操作的具体方式可以参照前述实施例。
为使本领域技术人员更好地理解和实施本说明书实施例,参照图9至图11,以下通过图4所示的激光发射驱动电路对应的具体波形图说明其工作原理。
首先参照图9,控制单元输出激光发射触发信号b91,即在9.99ms附近连续两个脉冲信号,对应此时激光器发光,储能单元的第一端电压信号b92波形有些许波动,对应的分压端HVDD1-esdiv电压信号b93波形亦有波动,将分压端HVDD1-esdiv电压信号b93与预设的第一阈值电压b94和预设的第二阈值电压b95进行比较,当HVDD1-esdiv电压信号b93小于预设的第二阈值电压b95时,输出第二状态反馈信号b97;由图9可知,HVDD1-esdiv电压信号b93基本未小于预设的第一阈值电压b94,因此第一状态反馈信号b96无输出。
接着参照图10所示的激光发射驱动电路对应的具体波形图,控制单元输出激光发射触发信号b01,即在9.99ms附近连续两个脉冲信号,对应此时激光器应该处于发光状态,然而,储能单元的第一端电压信号b02波形毫无波动,对应的分压端HVDD1-esdiv电压信号b03波形亦毫无波动,将分压端HVDD1-esdiv电压信号b03与预设的第一阈值电压b04和预设的第二阈值电压b05进行比较,HVDD1-esdiv电压信号b03大于预设的第二阈值电压b05时,未输出第二状态反馈信号,如波形b07;HVDD1-esdiv电压信号b03大于预设的第一阈值电压b04,未输出第一状态反馈信号,如波形b06所示。由图10可知,在图中虚线框10A所示的时长内第一状态反馈信号b06和第二状态反馈信号b07均未输出。
接下来参照图11所示的激光发射驱动电路对应的具体波形图,控制单元输出激光发射触发信号b11,即在9.99ms附近连续4个脉冲信号,对应此时激光器处于发光状态,然而,储能单元的第一端HVDD1电压信号b12波形有4个阶梯状下降的波动,对应的分压端HVDD1-esdiv电压信号b13波形亦相应有波动,将分压端HVDD1-esdiv电压信号b13与预设的第一阈值电压b14和预设的第二阈值电压b15进行比较,当HVDD1-esdiv电压信号b13小于预设的第二阈值电压b15时,输出第二状态反馈信号,如波形b17,当HVDD1-esdiv电压信号b13小于预设的第一阈值电压b04时,输出第一状态反馈信号,如波形b06所示。
为了进一步提升人眼安全度,在具体实施中,一旦检测到当HVDD1-esdiv电压信号b13小于预设的第一阈值电压b04,则持续保持高电平,如图11中波形b06所示,相应地,激光器可以采取持续输出告警信号,持续保持所述激光器所处的发射通道处于禁止发射状态等措施,从而可以对眼睛健康安全提供良好保护。
虽然本发明实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (16)
1.一种激光发射驱动电路,适于与激光器及储能单元耦接,其特征在于,所述激光发射驱动电路包括:驱动单元、开关单元和检测单元,其中:
所述驱动单元,适于基于第一控制端的激光发射触发信号,选通所述激光器发光的回路,以使得所述激光器发光;
所述开关单元,适于响应于第二控制端的开关信号,选通电压供应通路,对所述储能单元进行充电;
所述储能单元,第一端与所述激光器、开关单元耦接,第二端接地,基于所述第二控制端的开关信号,与供应的电压、所述开关单元形成电压供应通路进行充电,以及基于所述第一控制端的激光发射触发信号,进行放电,与所述驱动单元、地形成所述激光器发光的回路;
所述检测单元,与所述开关单元、激光器及储能单元耦接,适于检测所述储能单元于放电时的第一端的信号,并与预设的阈值进行比较,基于比较结果生成对应的状态反馈信号。
2.根据权利要求1所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述检测单元包括至少一检测模块;
所述检测模块,包括第一输入端、第二输入端和状态反馈信号输出端,所述第一输入端适于耦接于所述储能单元的第一端,所述第二输入端适于输入所述检测模块对应的阈值,所述状态反馈信号输出端适于基于所述第一输入端检测到的所述储能单元的输出信号与所述第二输入端输入的阈值的大小关系,输出对应的状态反馈信号。
3.根据权利要求2所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述检测单元包括:
第一检测模块,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第一阈值电压进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第一阈值电压时,输出第一状态反馈信号,所述第一阈值电压与人眼安全保护阈值相关。
4.根据权利要求3所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述检测单元还包括:
第二检测模块,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第二阈值电压进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第二阈值电压时,输出第二状态反馈信号,所述第二阈值电压与所述激光器正常工作所需的能量最低值相关,且所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压。
5.根据权利要求4所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述检测单元还包括:
第三检测模块,通过将其第一输入端检测到的电压信号与其第二输入端输入的第三阈值电压进行比较,并在所述第一输入端检测到的电压最小值小于所述第三阈值电压时,输出第三状态反馈信号;
其中,所述第三阈值电压位于所述第一阈值电压和所述第二阈值电压之间,且与该次所述激光器预设的发光光强相关。
6.根据权利要求2所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述检测单元还包括:
分压模块,耦接于所述储能单元的第一端和地之间,并通过分压端与所述至少一检测模块的第一输入端耦接;
稳压模块,适于初始化所述分压端的电压。
7.根据权利要求6所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述分压模块包括:耦接于所述储能单元的第一端和地之间的第一电容和第二电容,所述分压端设置于所述第一电容和第二电容之间。
8.根据权利要求7所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述储能单元,包括:第三电容;所述第三电容的电容值与所述第一电容和所述第二电容任一的电容值的比例大于1000。
9.根据权利要求6所述的激光发射驱动电路,其特征在于,所述分压模块包括:耦接于所述储能单元的第一端和地之间的第一电阻和第二电阻,所述分压端设置于所述第一电阻和第二电阻之间。
10.一种激光雷达,其特征在于,包括:
激光器,适于响应于激光发射触发信号,发射激光;
权利要求1至9任一项所述的激光发射驱动电路;
控制单元,适于输出开关信号,控制所述激光发射驱动电路中的开关单元选通电压供应通路,以对所述储能单元进行充电;以及输出激光发射触发信号,控制所述驱动单元选通所述激光器发光的回路,以使得所述激光器发光;接收所述激光发射驱动电路生成的状态反馈信号,基于所述状态反馈信号,执行对应的处理操作;
储能单元,适于与所述激光发射驱动电路和激光器耦接,适于基于所述控制单元输出的激光发射触发信号进行放电,以及基于所述控制单元输出的开关信号进行充电。
11.根据权利要求10所述的激光雷达,其特征在于,所述控制单元适于基于是否接收到状态反馈信号以及接收到的状态反馈信号的类型,执行对应的处理操作。
12.根据权利要求11所述的激光雷达,其特征在于,所述状态反馈信号包括第一状态反馈信号,所述控制单元,适于响应于第一状态反馈信号,生成激光器关断信号,控制所述激光器停止工作。
13.根据权利要求11所述的激光雷达,其特征在于,所述状态反馈信号包括第一状态反馈信号,所述控制单元,适于响应于所述第一状态反馈信号,控制所述储能单元的第一端接地,设置所述激光器对应的发射通道为禁止发光通道,以及输出人眼安全告警信息。
14.根据权利要求11所述的激光雷达,其特征在于,所述状态反馈信号包括第一状态反馈信号和第二状态反馈信号,所述控制单元,适于在输出激光发射触发信号后预设时长内未收到所述第一状态反馈信号和所述第二状态反馈信号时,进行累计计数,并在计数值达到预设计数门限值时,输出瞎线告警信号。
15.根据权利要求11所述的激光雷达,其特征在于,所述状态反馈信号包括第三状态反馈信号,所述控制单元,适于在接收到所述第三状态反馈信号时,输出对应的光强超标告警信号。
16.一种激光发射控制方法,其特征在于,适用于权利要求10至15任一项所述的激光雷达,所述激光发射控制方法包括:
基于预设发射控制参数,向激光发射驱动电路输出开关信号,以及向激光器输出激光发射触发信号,以控制所述激光器发光;
基于所述激光发射驱动电路输出的状态反馈信号,执行对应的处理操作。
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