CN115117730A - 激光器驱动电路、发射装置及激光雷达 - Google Patents

Abstract

激光器驱动电路、发射装置及激光雷达，其中所述激光器驱动电路，与储能单元及激光器耦接，包括：驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；第一比较器，适于将所述驱动电路输出端的输出信号与第一阈值进行比较，基于比较结果输出第一检测信号；第二比较器，适于将所述驱动电路输出端的输出信号与第二阈值进行比较，基于比较结果输出第二检测信号；状态判断单元，适于根据所述第一检测信号和第二检测信号，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号。采用上述电路能够增强激光发射端电路的可靠性。

Description

激光器驱动电路、发射装置及激光雷达

技术领域

本说明书实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光器驱动电路、发射装置及激光雷达。

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。

在激光雷达的测距应用中，为实现更高的测距精度，更远的探测距离，更高的扫描频率，需要激光器产生前沿快、峰值功率高、脉宽窄的激光脉冲信号。由于激光器本身的性能一般足够优良，通常能够基本满足这些需求，目前激光脉冲信号质量，主要影响因素为驱动电路的性能。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种激光器驱动电路、发射装置及激光雷达，能够对电路进行故障检测，及时发现异常，进而可以增强激光发射端电路的可靠性。

首先，本说明书实施例提供了一种激光器驱动电路，与储能单元及激光器耦接，所述激光器驱动电路包括：

驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；

第一比较器，适于将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第一阈值进行比较，基于比较结果输出第一检测信号，所述第一阈值接近且略小于所述激光器发出最高可发光能量时对应的输出信号值；

第二比较器，适于将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第二阈值进行比较，基于比较结果输出第二检测信号，所述第二阈值小于所述第一阈值且略大于在所述激光器发出最低可发光能量时对应的输出信号值；

状态判断单元，适于根据所述第一检测信号和第二检测信号，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号。

可选地，所述状态判断单元包括逻辑电路子单元及时序电路子单元，其中：

所述逻辑电路子单元，包括锁存模块及逻辑模块，所述锁存模块适于锁存当次的所述第一检测信号和第二检测信号，并在接收到第二延时信号后，执行锁存下一次的所述第一检测信号和第二检测信号的操作；所述逻辑模块，与所述锁存模块耦接，适于根据所述第一检测信号和第二检测信号，经逻辑运算后，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号；

所述时序电路子单元，包括延时模块以及状态输出模块，其中：所述延时模块，适于基于所述触发信号延时后产生所述第一延时信号以及第二延时信号；所述状态输出模块，适于锁存当次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号，并在接收到所述第一延时信号后，执行锁存下一次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号的操作。

可选地，所述第二延时信号的持续时长大于所述第一延时信号的持续时长，且小于连续相邻两个触发信号的时间间隔。

可选地，所述锁存模块包括：第一D触发器及第二D触发器；所述逻辑模块包括门逻辑电路模块，其中：

所述第一D触发器，其D输入端与电源端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一检测信号，且为上升沿触发，其复位信号端适于输入所述第二延时信号；

所述第二D触发器，其D输入端与电源端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第二检测信号，且为上升沿触发，其复位信号端适于输入所述第二延时信号；

所述门逻辑电路模块，适于基于所述第一D触发器和第二D触发器的输出结果输出所述驱动单元和/或所述激光器的相应的工作状态信号至所述时序电路子单元的相应输入端，包括第一输出端、第二输出端和第三输出端。

可选地，所述延时模块包括：第一反相器和第二反相器，其中：

所述第一反相器，其输入端适于输入所述触发信号，其输出端适于输出所述第一延时信号；

所述第二反相器，其输入端适于输入所述触发信号，其输出端适于输出所述第二延时信号；

所述状态输出模块包括：第三D触发器、第四D触发器和第五D触发器，其中：

所述第三D触发器，其输入端适于与所述门逻辑电路的第一输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号，其输出端适于输出表征所述激光器处于开路状态的激光器开路信号；

所述第四D触发器，其输入端适于与所述门逻辑电路的第二输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号，其输出端适于输出表征所述驱动单元处于开路状态的驱动单元开路信号；

所述第五D触发器，其输入端适于与所述门逻辑电路的第三输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号，其输出端适于输出表征所述激光器处于正常工作状态的信号。

可选地，所述激光器驱动电路还包括：第一分压单元、第二分压单元和第三分压单元，其中：

所述第一分压单元，耦接于电源与地之间，并通过第一分压端与所述第一比较器的反相输入端耦接；

所述第二分压单元，耦接于所述电源与地之间，并通过第二分压端与所述第二比较器的反相输入端耦接；

所述第三分压单元，耦接于所述激光器驱动电路输出端与地之间，并通过第三分压端与所述第一比较器的正相输入端和第二比较器的正相输入端分别耦接。

可选地，所述第一分压单元包括依次串联的第一电阻和第二电阻，所述第一分压端设置于所述第一电阻和所述第二电阻之间；

所述第二分压单元包括依次串联的第三电阻和第四电阻，所述第二分压端设置于所述第三电阻和所述第四电阻之间；

所述第三分压单元包括依次串联的第五电阻和第六电阻，所述第三分压端设置于所述第五电阻和第六电阻之间。

可选地，所述第一分压单元包括依次串联的第一电容和第二电容，所述第一分压端设置于所述第一电容和所述第二电容之间；

所述第二分压单元包括依次串联的第三电容和第四电容，所述第二分压端设置于所述第三电容和所述第四电容之间；

所述第三分压单元包括依次串联的第五电容和第六电容，所述第三分压端设置于所述第五电容和第六电容之间。

本说明书实施例还提供了一种发射装置，包括：

激光器；

前述任一实施例所述的激光器驱动电路，与电源、所述激光器、所述储能单元及控制器耦接，包括：驱动单元、第一比较器、第二比较器和状态判断单元，所述激光器驱动电路适于基于触发信号驱动所述激光器发光，并输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号至所述控制器，以在确定所述驱动单元和/或激光器处于故障状态时，执行相应的故障保护操作；

所述储能单元，与所述激光器耦接，适于与电源构成充电通路，及与所述激光器构成发光通路；并且，所述储能单元适于在所述驱动单元关断时经由所述充电通路通过电源充电，以及在所述驱动单元导通时经由所述发光通路放电，使得激光器发射光脉冲。

本说明书实施例还提供了一种激光雷达，包括：光发射装置、驱动装置、储能装置和控制器，其中：

所述光发射装置，包括多个激光器；

所述驱动装置，包括多个驱动电路，各驱动电路分别与所述储能装置、所述控制器及相应的激光器耦接，所述驱动电路包括：驱动单元、第一比较器、第二比较器和状态判断单元，具体采用前述任一实施例所述的激光器驱动电路，基于触发信号驱动相应激光器发光，并输出相应的驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号至所述控制器，以在确定相应的驱动电路处于故障状态时，执行相应的故障保护操作；

储能装置，包括储能单元，与至少一个所述激光器分别耦接，适于与电源构成充电通路，及与耦接的激光器构成发光通路，且所述储能单元适于在所耦接的驱动单元关断时经由所述充电通路通过电源充电，以及在所耦接的驱动单元导通时经由发光通路放电，使得所耦接的激光器发射光脉冲；

所述控制器，适于与所述驱动装置耦接，适于基于预设的发射控制参数输出触发信号至相应驱动电路的驱动单元，以驱动对应的激光器发光，并基于接收到的驱动单元和/或激光器的工作状态信号，确定所述驱动电路和/或激光器处于故障状态时，执行相应的故障保护操作。

可选地，所述控制器适于在基于所述接收到的驱动单元和/或激光器的工作状态信号，确定所述激光器开路或/和所述驱动单元开路时，输出发射控制信号，控制相应的发射通道停止工作。

可选地，所述控制器还适于在基于所述接收到的驱动单元和/或激光器的工作状态信号，确定所述激光器开路或/和所述驱动电路开路时，输出相应的开路报警信号。

采用本说明书实施例中的激光器驱动电路，其中通过驱动单元可以导通包括所述储能单元及激光器的发光通路，并分别由第一比较器将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第一阈值进行比较，基于比较结果输出第一检测信号，由第二比较器将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第二阈值进行比较，基于比较结果输出第二检测信号，由状态判断单元根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号，通过直接检测所述激光器驱动电路输出端的输出信号，并与预设的第一阈值和第二阈值进行比较，实时监测期间的工作状态，能够对电路进行故障检测，及时发现异常，进而可以增强激光发射端电路的可靠性；而且，由于激光器驱动电路中仅采用两个比较器就可以判断所述驱动单元和/或所述激光器是否正常工作，结构简单，易于实现，成本较低。

进一步地，所述状态判断单元包括逻辑电路子单元和时序电路子单元，其中，所述逻辑电路子单元包括锁存模块及逻辑模块，所述时序电路子单元中包括延时模块以及状态输出模块，通过延时模块基于所述触发信号延时后产生第一延时信号以及第二延时信号，通过锁存模块锁存当次的所述第一检测信号和第二检测信号，并在接收到第二延时信号后，执行锁存下一次的所述第一检测信号和第二检测信号的操作，所述逻辑模块，适于根据所述第一检测信号和第二检测信号，经逻辑运算后，输出所述驱动单元/或所述激光器的工作状态信号，并由所述状态输出模块锁存所述逻辑模块输出的当次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号，并在接收到所述第一延时信号后，执行锁存下一次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号的操作，其中，所述第二延时信号的持续时长大于所述第一延时信号的持续时长，且小于连续相邻两个触发信号的时间间隔，采用上述方案，对于非连续发射的激光脉冲，通过锁存模块、逻辑模块和所述状态输出模块的时序配合，可以有效地获取到激光器驱动电路和激光器瞬时变化的工作状态，避免遗漏，可以保障故障监测结果的准确性和可靠性。

进一步的，采用第二延时信号的持续时长大于所述第一延时信号的持续输出，且小于连续相邻的两个触发信号的时间间隔，确保各个器件满足时序上的要求，可以保证在下一次触发信号来之前，完成本次驱动单元和/或激光器的工作状态信号输出，实现了对用于脉冲测距的驱动电路的监测。

进一步地，通过第一分压单元和第二分压单元分别耦接于电源端与地之间，并通过第一分压端与所述第一比较器的反相输入端耦接，通过第二分压端与所述第二比较器的反相输入端耦接，通过耦接于所述激光器驱动电路输出端与地之间的第三分压单元的第三分压端分别与所述第一比较器的正相输入端和第二比较器的正相输入端分别耦接，采用上述方案，通过第一比较器和第二比较器与所述第一分压单元、第二分压单元和第三分压单元配合，可以以较低的功耗实现对工作于高电压环境中的激光器驱动电路的和激光器的工作状态检测。

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示出了一种激光器驱动电路的结构示意图；

图2至图4示出了激光器驱动电路驱动激光器在不同工作状态对应的等效电路示意图；

图5示出了本说明书实施例中一种激光器驱动电路的结构示意图；

图6示出了本说明书实施例中一种激光器驱动电路的工作状态信号输出表；

图7示出了本说明书实施例中一具体应用场景的激光器驱动电路的结构示意图；

图8示出了本说明书实施例中另一具体应用场景的激光器驱动电路的结构示意图；

图9示出了本说明书实施例中驱动单元与激光器均处于正常工作状态时的激光器驱动电路的波形图；

图10示出了本说明书实施例中驱动单元与激光器均处于正常工作状态时的激光器驱动电路中相应监测点的电压波形图；

图11示出了本说明书实施例中驱动单元与激光器均处于正常工作状态时的激光器驱动电路中相应信号的时序图；

图12示出了本说明书实施例中激光器开路时的激光器驱动电路的波形图；

图13示出了本说明书实施例中激光器开路时的激光器驱动电路中相应监测点的电压波形图；

图14示出了本说明书实施例中激光器开路时激光器驱动电路中相应信号的时序图；

图15示出了本说明书实施例中驱动单元开路时激光器驱动电路的波形图；

图16示出了本说明书实施例中驱动单元开路时激光器驱动电路中相应监测点的电压波形图；

图17示出了本说明书实施例中驱动单元开路时激光器驱动电路中相应信号的时序图；

图18示出了本说明书实施例中一种发射装置的结构示意图；

图19示出了本说明书实施例中一种激光雷达的结构示意图。

具体实施方式

激光雷达在自动驾驶、地图测绘、智慧城市、车对万物(Vehicle to Everything，即Vehicle toX，简称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，包括激光雷达发射端在内的激光雷达的正常稳定地工作，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器驱动电路，并无相应的监测保障机制。

为使本领域技术人员更加明了现有技术问题，以下结合一种窄脉宽驱动电路进行说明。

参照图1所示的激光器驱动电路的结构示意图，激光器驱动电路10为窄脉宽驱动电路，其包括栅极驱动器11、驱动开关12(例如，可以为功率场效应管Power FET)、激光器LD以及储能电容C_HV。

通过触发信号Tr的脉冲宽度或者电源HV端的电压，可以改变所述激光器LD的发光能量值。具体而言，每个触发信号Tr的宽度对应激光器LD发光的时长，当所述触发信号Tr有输入时，驱动开关12方可打开，激光器LD方可发光，触发信号Tr变宽会限制相邻多脉冲之间的间隔，增加测量的死区时间，无法实现较高的触发频率。发光功率与流过激光器LD的电流成正比，因此，改变驱动输入的触发信号Tr的脉冲宽度可以等比例改变发光能量。

当栅极驱动器11未接收到触发信号Tr时，所述驱动开关12不导通，充电回路(电源HV→电容C_HV→地GND)导通，由电源HV为所述储能电容C_HV充电，激光器LD不发光；当栅极驱动器11有触发信号Tr输入时，驱动开关12导通，放电回路(电容C_HV→激光器LD→驱动开关12→地GND)导通，由所述储能二极管C_HV向所述激光器LD供电，所述激光器LD发光。

由上述过程可知，当激光雷达正常工作时，需要驱动开关12和激光器LD同时处于正常工作状态。当二者中有一个出现故障如开路时，均会导致激光雷达中某一线瞎线(即输入触发信号Tr对应通道的激光器LD不发光)，从而带来测距偏差。因此，在激光雷达工作的过程中，需要判断驱动开关12和激光器LD是否处于正常工作状态。

参照图2至图4所示的激光器驱动电路驱动激光器工作时在不同工作状态对应的等效电路示意图，其中，通过驱动开关PMOS驱动激光器LD，在本说明书实施例中，由于激光雷达需要脉冲信号的驱动，因此，只有当驱动管PMOS的栅极接收到触发信号Tr时，所述驱动管PMOS才能导通，放电回路即电容→驱动开关PMOS→激光器LD→地GND回路才能导通，激光器LD才能发光。

具体而言，图2中的子图(a)至(b)示出了驱动开关PMOS处于正常状态，而激光器LD依次处于正常状态和开路状态的等效电路示意图，图3中的子图(a)至(b)示出了驱动开关PMOS处于短路状态，而激光器LD依次处于正常状态和开路状态的等效电路示意图，图4中的子图(a)至(b)依次示出了驱动开关PMOS处于开路状态，而激光器LD依次处于正常状态和开路状态的等效电路示意图，其中，default表示对应的驱动电路未收到触发信号Tr，trigger表示对应的驱动电路中有触发信号Tr，电阻R表征电路中存在的寄生电阻，default对应行的V和I分别对应无触发信号Tr时的电压和电流，trigger对应行的V和I分别对应有触发信号Tr时的电压和电流。

以图2中(a)为例，驱动开关PMOS和激光器LD均处于正常工作状态，但由于所述驱动管PMOS的栅极无触发信号输入，其输出端的电压V和电流I均为零，所述激光器LD不发光；当所述驱动管PMOS的栅极有触发信号Tr输入时，驱动开关PMOS导通，放电通路导通，即电容→驱动开关PMOS→激光器LD→地GND的通路导通，所述激光器LD发光，其输出端电压V为V_N，电流I为I_N。

发明人经研究和实践发现，如图4所示，当驱动开关PMOS处于开路状态时，输出端的电压接近于0V。如图2至图4中的子图(b)所示，当只有激光器LD开路时，对应的输出端的电压接近于电源电压HV。因此，可以通过检测驱动电路输出端的电压值，可以确定所述驱动开关PMOS和激光器LD是否处于开路状态。

然而，目前并无相应的监测保障机制。

基于此，本说明书实施例提供相应的激光发射监测及电路保护方案，通过在激光器驱动电路中(以下简称驱动电路)，设置比较器将所述驱动电路输出端的输出信号分别与第一阈值和第二阈值进行比较，并基于比较结果输出第一检测信号和第二检测信号，以及由状态判断单元根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号，从而可以实现实时监测激光器驱动电路和激光器的工作状态，能够及时发现异常，进而可以增强激光发射端电路的可靠性。

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器驱动电路、激光雷达等方案的原理进行详细的描述及示例说明。

首先，在本说明书的一些实施例中，参照图5所示的激光器驱动电路的结构框图，激光器驱动电路50适于驱动激光器5A，电源5H可以为所述激光器驱动电路提供工作电压。具体而言，所述激光器驱动电路50可以包括：驱动单元5D，第一比较器U4、第二比较器U5以及状态判断单元U0，其中：

所述驱动单元5D，适于基于触发信号Tr，导通包括所述储能单元5B及激光器5A的发光通路。

所述第一比较器U4，适于将所述驱动电路输出端的输出信号与第一阈值进行比较，基于比较结果输出第一检测信号Comp1，其中，所述第一阈值接近且略小于所述激光器发出最高可发光能量时对应的输出信号值，比如第一阈值可以设置为激光器发出的最高可发光能量的85％～99％。

第二比较器U5，适于将所述驱动电路输出端的输出信号与第二阈值进行比较，基于比较结果输出第二检测信号Comp2，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值且略大于在所述激光器发出最低可发光能量时对应的输出信号值。第二阈值的大小与人眼安全度以及电路复杂度均相关，如要人眼安全，则尽量接近激光器发出的最低可发光能量；如要降低电路的复杂度，避免误报警，则尽量不接近。

状态判断单元U0，适于根据所述第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号S。

由上实施例可知，分别由第一比较器U4将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第一阈值进行比较，基于比较结果输出第一检测信号Comp1，由第二比较器U5将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第二阈值进行比较，基于比较结果输出第二检测信号Comp2，由状态判断单元U0根据所述第一检测信号Comp1和所述第二检测信号Comp2，输出所述驱动单元5D和/或所述激光器LD的工作状态信号，通过直接检测所述激光器驱动电路输出端的输出信号，并与预设的第一阈值和第二阈值进行比较，实时监测期间的工作状态，能够对电路进行故障检测，及时发现异常，进而可以增强激光发射端电路的可靠性；而且，由于激光器驱动电路中仅采用两个比较器U4和U5就可以判断所述驱动单元5D和/或所述激光器5A是否正常工作，结构简单，易于实现，成本较低。

在具体实施中，所述状态判断单元U0可以包括逻辑电路子单元U6和时序电路子单元U7。

在具体的电路实现过程中，考虑到激光器的供应电压较大，需要采用高压器件，若比较器直接与电源5H的电压HVDD和驱动电路50的输出端相连，比较器一般是低压器件(通常为5V)，无法耐住电源电压HVDD的电压(例如40V)。

针对这种情况，在具体实施中，不直接将比较器与所述电源和与驱动电路的输出端相连，而是设置一分压电路，通过分压电路得到的电压能够反映所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态。

因此，可以在所述电源5H和驱动单元5D的输出端与第一比较器U4、第二比较器U5之间设置分压单元。具体的，所述激光器驱动电路50还可以包括：第一分压单元U1，第二分压单元U2和第三分压单元U3，其中所述第一分压单元U1与所述电源5H和所述第一比较器U4耦接，所述第二分压单元U2与所述电源5H和第二比较器U5耦接，所述第三分压单元U3耦接于所述驱动单元5H的输出端和第一比较器U4及第二比较器U5之间。

在具体实施中，所述第一比较器U4和第二比较器U5的输入信号具体可以为电压信号，也可以为电流信号。其中，若所述第一比较器U4和第二比较器U5的输入信号为电压信号，则由所述第一比较器U4将所述驱动单元5D输出的电压信号，并与预设的第一阈值电压Vth1进行比较，基于比较结果生成对应的第一检测信号Comp1；由所述第二比较器U5将所述驱动单元5D输出的电压信号与预设的第二阈值电压Vth2进行比较，基于比较结果生成对应的第二检测信号Comp2，并由所述状态判断单元U0基于所述第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2，生成对应的工作状态信号S；若所述输入信号为电流信号，则适于由所述第一比较器和第二比较器分别将所述电流信号与预设的阈值电流Ith1和Ith2进行比较，基于比较结果生成对应的工作状态信号S。当然，所述输入信号还可以是其他的参数，比如电流的变化率或者电压的变化率等。

在本说明书一些实施例中，所述输入信号为电压信号，且所述第一阈值电压Vth1可以取值为接近且略小于所述激光器发出最高可发光能量时对应的电压值，所述第二阈值电压Vth2可以取值为所述激光器发光时消耗的电能接近人眼安全标准的最低电压值。

需要说明的是，所述第一阈值电压Vth1大于所述第二阈值电压Vth2。

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检测所述激光器驱动电路中所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态的原理：

当激光器5A的通道被选通，对应的驱动单元5D的输入端接收到触发信号Tr时，与所述激光器5A和储能单元5B形成发光通路，整个放电通路开始工作，通过第三分压单元U3将所述驱动单元5D输出的电压LDA1(对应图2至图4中的输出端V)分压，得到检测电压Vout，并与第一比较器U4的第一阈值电压Vth1和第二比较器52的第二阈值电压Vth2进行比较，若检测电压Vout大于第一阈值电压Vth1，则第一比较器51输出的第一检测信号Comp1为高电平(以数字1表示)，说明所述激光器5A开路；若检测电压Vout小于第二阈值电压Vth2，则第二比较器U5输出的第二检测信号Comp2为低电平(以数字0表示)，说明所述驱动单元5D开路；若检测电压Vout大于第二阈值电压Vth2，且小于第一阈值电压Vth1，则所述第一检测信号Comp1为低电平(以数字0表示)，第二检测信号Comp2为高电平(以数字1表示)，说明驱动单元5D和激光器5A均处于正常工作状态。为描述方便，以下均以数字1表示高电平，以数字0表示低电平。

由所述状态判断单元U0根据所述第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2，可以生成对应的驱动单元51和/或所述激光器5A的工作状态信号S。

具体的，所述第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2可以作为逻辑电路子单元U6的时钟信号，并产生出对应的状态信号，输入到时序电路子单元U7，所述时序电路子单元U7可以在一个脉冲输入信号持续时间内产生出适于表征激光器和/或驱动单元工作状态的工作状态信号，如图6所示，并输出到外部，例如激光雷达中的上仓板或者下仓板或者其他的控制模块。

在具体实施中，可以多个状态信号输出端分别输出能够表征驱动单元和/或激光器处于相应工作状态的信号，参照图6和图7，可以由第一状态信号输出端LD_Open表征激光器是否开路的工作状态信号，由第二状态信号输出端PMOS_Open表征驱动单元是否开路的工作状态信号，由第三状态信号输出端Normal表征驱动单元和激光器是否均正常工作的工作状态信号。若由处理器读取并处理所述状态判断单元U0输出的工作状态信号S，例如，如图6所示，可以读取到的工作状态信号端Normal、LD_Open和PMOS_Open的信号值，如果读取到的工作状态信号Normal为1，则判断激光器和驱动单元不存在开路，二者均正常工作；如果读取到LD_Open为1，则认为激光器存在开路；如果读取到PMOS_Open为1，则判断驱动单元存在开路。进而，可以向激光雷达的下游设备报错。

在本说明书实施例中，所述处理器具体可以通过数字逻辑装置、单片机、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)等实现。

为使本领域技术人员更好地理解和实施本说明书实施例，以下给出一激光器驱动电路的具体实现示例。首先，参照图7所示的激光器驱动电路的结构示意图，激光器驱动电路70适于与激光器7A和储能单元(图7未示出)耦接，所述激光器驱动电路70具体可以包括：驱动单元71、第一分压单元U1、第二分压U2、第三分压单元U3、第一比较器U4、第二比较器U5、逻辑电路子单元U6以及时序电路子单元U7，其中：

所述驱动单元71，适于基于触发信号Tr，导通包括所述储能单元(图7为示出)及激光器7A的发光通路；

在本说明书实施例中，所述驱动单元可以为PMOS晶体管T1，如图7所示。在本发明其他实施例中，所述驱动单元也可以为NMOS晶体管，比如参考图1。所述驱动单元是一个开关管，只要可以关或者闭即可，对其具体类型并不做限制。

第一分压单元U1，耦接于电源端HVDD与地GND之间，并通过第一分压端与所述第一比较器的反相输入端耦接。具体的，所述第一分压单元U1可以包括依次串联的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一分压端设置于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2之间；

第二分压单元U2，耦接于所述电源端HVDD与地GND之间，并通过第二分压端与所述第二比较器的反相输入端耦接。具体的，所述第二分压单元U2可以包括依次串联的第三电阻R3和第四电阻R4，所述第二分压端设置于所述第三电阻R3和所述第四电阻R4之间；

所述第三分压单元U3，耦接于所述驱动电路输出端与地之间，并通过第三分压端与所述第一比较器的正相输入端和第二比较器的正相输入端分别耦接。具体的，所述第三分压单元U3包括依次串联的第五电阻R5和第六电阻R6，所述第三分压端设置于所述第五电阻R5和第六电阻R6之间；

所述第一比较器U4，适于将所述第三分压单元U3分压得到的驱动电路输出端的输出信号与所述第一分压单元U1分压得到的第一阈值进行比较，基于比较结果输出第一检测信号Comp1，所述第一阈值接近且略小于所述激光器发出最高可发光能量时对应的输出信号值；

所述第二比较器U5，适于将所述第三分压单元分压得到的驱动电路输出端的输出信号与所述第二分压单元U2分压得到的第二阈值进行比较，基于比较结果输出第二检测信号Comp2，所述第二阈值小于所述第一阈值且略大于在所述激光器发出最低可发光能量时对应的输出信号值；

所述逻辑电路子单元U6，可以包括锁存模块U61及逻辑模块U62，其中：所述锁存模块U61适于锁存当次的所述第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2，并在接收到第二延时信号Tr_str2后，执行锁存下一次的所述第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2的操作；所述逻辑模块U62，与所述锁存模块U61耦接，适于根据所述第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2，经逻辑运算后，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号；

在具体实施中，所述锁存模块U61可以包括第一D触发器D1和第二D触发器D2，所述第一D触发器D1的D输入端与电源端VDD耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一检测信号Comp1，且为上升沿触发，其复位信号端适于输入所述第二延时信号；

所述第二D触发器D2的D输入端与电源端VDD耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第二检测信号Comp2，且为上升沿触发，其复位信号端适于输入所述第二延时信号；

所述逻辑模块U62可以包括门逻辑模块(图7中未示出)，适于基于所述第一D触发器D1和第二D触发器D2的输出结果输出所述驱动单元和/或所述激光器的相应的工作状态信号至所述时序电路子单元U7的相应输入端，包括第一输出端、第二输出端和第三输出端。

在本说明书一些实施例中，所述时序电路子单元U7可以包括延时模块U71以及状态输出模块U72，其中：所述延时模块U71，适于基于所述触发信号Tr产生所述第一延时信号Tr_str1以及第二延时信号Tr_str2；所述状态输出模块U72，适于锁存当次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号，并在接收到所述第一延时信号Tr_str1后，执行锁存下一次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号的操作。

在具体实施中，继续参照图7，所述延时模块U71可以包括：第一反相器P1和第二反相器P2，其中：所述第一反相器P1，其输入端适于输入所述触发信号Tr，其输出端适于输出所述第一延时信号Tr_str1；所述第二反相器P2，其输入端适于输入所述触发信号Tr，其输出端适于输出所述第二延时信号Tr_str2；

需要说明的是，为了减小第一延时信号Tr_str1和第二延时信号Tr_str2的波动，所述第一反相器P1和第二反相器P2均可以耦接一电容，如图7所示，所述第一反相器P1与第七电容C7并联，其中，所述第七电容C7的一端连接第一反相器P1的输出端，一端接地；所述第二反相器P2与第八电容C2耦接，其中，所述第八电容C8的一端连接第二反相器P1的输出端，一端接地。

所述状态输出模块U72可以包括：第三D触发器D3、第四D触发器D4和第五D触发器D5，其中：所述第三D触发器D3的输入端适于与所述逻辑模块U62的第一输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号Tr_str1，其输出端作为第一状态信号输出端LD_Open，适于输出表征所述激光器是否处于开路状态的激光器开路信号LD_Open；

所述第四D触发器D4的输入端适于与所述逻辑模块U62的第二输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号Tr_str1，其输出端作为第二状态信号输出端PMOS_Open，适于输出表征所述驱动单元是否处于开路状态的驱动单元开路信号PMOS_Open；

所述第五D触发器D5的输入端适于与所述逻辑模块的第三输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号Tr_str1，其输出端作为第三状态信号输出端，适于输出表征所述激光器处于正常工作状态的信号Normal。

在本发明一些实施例中，参照图5和图7，所述电源电压HVDD经第一分压单元U1和第二分压单元U2分压后，得到所需的第一阈值电压Vth1和第二阈值电压Vth2，所述驱动电路输出端电压LDA1经第三分压单元U3分压后，得到所述激光器驱动电路60的监测电压Vout。

具体的，参照图7，所述第一阈值电压Vth1＝R2*HVDD/(R1+R2)，第二阈值电压Vth2＝R4*HVDD/(R3+R4)，所述检测电压Vout＝R6*LDA1/(R5+R6)。

通过第一比较器U4比较所述第一阈值电压Vth1与所述检测电压Vout的大小，并基于比较结果，输出第一检测信号Comp1，通过第二比较器U5比较第二阈值电压Vth2与所述检测电压Vout，输出第二检测信号Comp2。具体的，当所述激光器7A的通道开始工作时，将所述检测电压Vout与第一阈值电压Vth1比较，若所述检测电压Vout大于第一阈值电压Vth1，则输出的Comp1为1，说明激光器7A开路；将所述检测电压Vout2与第二阈值电压Vth2比较，若所述检测Vout2小于第二阈值电压Vth2，则输出的Comp2为0，说明驱动单元71开路；若所述检测Vout2大于第二阈值电压Vth2且小于第一阈值电压Vth1，则输出的Comp1为0，输出的Comp2为1，说明激光器7A和驱动单元71均处于正常工作状态，具体可以参见图6所示的工作状态表。

经第一比较器U4输出的第一检测信号Comp1和第二比较器U5输出的第二检测信号Comp2可以作为逻辑电路单元U6的时钟信号。具体的，第一检测信号Comp1可以作为第一D触发器D1的时钟信号，第二检测信号Comp2可以作为第二D触发器D2时钟信号。利用所述第一D触发器D1和所述第二D触发器D2可以锁存第一检测信号Comp1和第二检测信号Comp2的状态，用以输出工作状态信号S。

具体实施中，若第一D触发器D1的D输入端的电压VDD由0到1时，所述第一D触发器D1沿上升沿触发，可以锁存所述第一检测信号Comp1的状态，否则继续保持当前状态；同理，当第二D触发器D2的D输入端的电压VDD由0到1时，可以锁存所述第二检测信号Comp2的状态。

继续参照图7并结合图6，被所述第一D触发器D1锁存下来的第一检测信号Comp1和被所述第二D触发器D2锁存下来的第二检测信号Comp2经逻辑模块U62处理后，可以产生内部电路状态信号并传送至时序电路子单元U7，由所述时序电路子单元U7中的状态输出模块U72输出驱动单元71和/或激光器7A的工作状态信号。

作为一具体示例，若第一检测信号Comp1对应的信号值为1，第二检测信号Comp2对应的信号值为1，则产生的内部电路状态信号经第一输出端至第三D触发器D3，所述第三D触发器D3为上升沿触发，输出的工作状态信号为激光器开路信号LD_Open。

作为又一具体示例，若第一检测信号Comp1对应的信号值为0，第二检测信号Comp2对应的信号值为0，则产生的内部电路状态信号经第二输出端至第四D触发器D4，所述第四D触发器D4为上升沿触发，输出的工作状态信号为驱动单元开路信号PMOS_Open。

作为又一具体示例，若第一检测信号Comp1对应的信号值为0，第二检测信号Comp2对应的信号值为1，则产生的内部电路状态信号经第三输出端至第五D触发器D5，所述第五D触发器D5为上升沿触发，输出的工作状态信号为适于表征激光器和驱动单元均正常工作的信号Normal。

在具体实施中，所述第三D触发器D3、第四D触发器D4和第五D触发器D5的时钟信号可以由所述触发信号Tr经第一反相器P1延时反相得到的。具体的，所述第三D触发器D3、第四D触发器D4和第五D触发器时钟信号端的时钟信号均为所述触发信号Tr经第一反相器P1延时反相第一延时信号Tr_str1。

完成上述过程后，为便于接收下一次驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号的监测，在具体实施中，需要将第一D触发器D1和第二D触发器D2进行复位。具体的，可以将所述触发信号Tr经第二反相器P2延时反相得到的第二延时信号Tr_str2，作为第一D触发器D1和第二D触发器D2的复位信号，输入复位信号端R。

本说明书的方案可应用于脉冲测距的激光雷达领域。由于激光雷达自身特性、功耗和可靠性问题，不适合输入直流信号持续发光，大多数采用脉冲信号进行测距。对直流输入信号，监测相对比较容易实施，只需要简单地进行阈值比较，比较值也会一直保持。但脉冲输入信号对检测电路的要求更高，不仅要求在规定时间内完成阈值比较，同时在解决故障前，比较输出信号要一直保持。为解决这些难点，本说明书中，利用本身的输入脉冲出发信号Tr，产生相应的延迟反向时序信号，且利用逻辑电路(第一级触发器)，从而在完成一次驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号的监测后，需要在接收到下一个触发信号Tr前，完成当前触发信号Tr的反向，得到第一延时信号Tr_str1和第二延时信号Tr_str2。换言之，所述第一延时信号Tr_str1和第二延时信号Tr_str2相对于本次触发信号Tr的持续时间小于连续相邻两个触发信号Tr的时间间隔，即连续相邻两个触发脉冲的时间间隔，此外在具体实施中，可以将连续相邻两个触发脉冲的时间间隔设置为连续相邻两个脉冲的间隔编码值。

而且，为了能够同时满足第一比较器和第二比较器完成比较操作以及状态判断单元完成逻辑运算的要求，所述第一延时信号Tr_str1和第二延时信号Tr_str2也需要满足一定的要求。由于所述第二延时信号Tr_str2是在接收下次触发信号时才起作用，而所述第一延时信号Tr_str1在接收本次触发信号时起作用，因此，可以设置所述第一延时信号Tr_str1的持续时长小于所述第二延时信号Tr_str2的持续时长，即确保第二延迟信号Tr_str2的上升沿在第一延时信号Tr_str1的上升沿之后，确定保留此次触发信号对应的脉冲比较状态后，再复位所述第一D触发器D1和第二D触发器D2。

通过设定第二延时信号的持续时间大于所述第一延时信号的持续时间，且小于连续相邻两个触发信号的时间间隔，能够确保各个器件满足时序上的要求，可以保证在下一次触发信号来之前，完成本次触发信号对应的驱动单元和/或激光器的工作状态信号输出，实现了对用于脉冲测距的驱动电路的监测。

本说明书实施例还提供了另一种激光器驱动电路的具体实现示例，如图8所示的激光器驱动电路80，与图7所示的激光器驱动电路70不同之处在于，所述激光器驱动电路80的第一分压单元U1、第二分压单元U2以及第三分压单元U3均由电容组成。

具体的，所述第一分压单元U1包括依次串联的第一电容C1和第二电容C2，所述第一分压端设置于所述第一电容C1和所述第二电容C2之间；

所述第二分压单元U2包括依次串联的第三电容C3和第四电容C4，所述第二分压端设置于所述第三电容C3和所述第四电容C4之间；

所述第三分压单元U3包括依次串联的第五电容C5和第六电容C6，所述第三分压端设置于所述第五电容C5和所述第六电容C6之间。

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，以下通过不同工作状态信号下的波形图，对本说明书实施例中的电路中的关键节点的电压变化进行说明。

情况一：驱动单元与激光器均未开路，即输出的工作状态信号为表征驱动单元和激光器均处于正常工作状态的信号Normal。

参照图9所示的驱动单元触发信号与驱动电路输出端电压信号的波形图，其中波形9A表示驱动单元触发信号电压的波形，波形9B表示驱动电路输出端电压LDA1的波形。由图9可知，在0～1μs内，所述驱动电路未接收到所述触发信号Tr时，所述驱动单元触发信号电压为零，所述输出电压LDA1为零。在1μs开始连续输入多个触发信号Tr，所述驱动电路输出端电压LDA1跟随所述触发信号Tr开始有压降的变化。

参照图10所示的激光器驱动电路相应监测点的电压波形图。由图10可知，在1μs时刻开始连续输入多个所述触发信号Tr，由于所述电源电压经第一分压单元得到的第一阈值电压Vth1始终大于检测Vout，故Comp1的输出值一直为0(低电平)；由于所述检测电压Vout为脉冲型，因此只有当所述电源电压经第二分压单元得到的第二阈值电压Vth2小于所述检测电压Vout，Comp2输出才为1(高电平)，故图10中的Comp2的电压波形为对应多个脉冲的小尖峰。

参照图11所示的激光器驱动电路的时序图，并结合图7，时序电路子单元的输出受到第一延时信号Tr_str1的控制，其中，输出的工作状态信号Normal为高电平，即所述激光器和驱动单元均正常工作，所述第二延时信号Tr_str2用于第一D触发器D1和第二D触发器的D2的复位，以便于下一次触发信号的监测。

为实现对连续多脉冲触发信号的持续监测，在具体实施中，所述第一延时信号Tr_str1、所述第二延时信号Tr_str2和触发信号Tr的持续时间可以设置满足预设的关系。

在本说明书一些实施例中，如图11所示，所述第一延时信号Tr_str1的持续时间t1要小于所述第二延时信号Tr_str2的持续时间t2，即t1<t2；所述第一延时信号Tr_str1的持续时间t1要小于连续相邻两个触发信号Tr的时间间隔t3，即t1<t3；所述第二延时信号Tr_str2的持续时间要小于连续相邻两个触发信号Tr的时间间隔，即t2<t3，由上可知，所述第一延时信号Tr_str1、第二延时信号Tr_str2和触发信号Tr对应的脉冲的持续时长总体上t1<t2<t3。

情况二：激光器开路，即状态输出模块输出的工作状态信号为LD_Open。

参照图12所示的驱动单元触发信号电压与激光器驱动电路输出端电压LDA1的波形图，其中波形12A为驱动单元触发信号Tr电压的波形，波形12B为激光器驱动电路输出端电压信号LDA1的波形。由图12可知，在1μs时刻开始，驱动单元的触发信号接收端开始接收到连续发射脉冲信号，激光器驱动电路输出端的电压信号LDA1也跟随触发信号Tr开始有压降。在2μs时刻时激光器LD开路，所述激光器驱动短路输出端的电压信号LDA1升高，接近于电源电压信号HVDD，所述驱动单元触发信号Tr的电压保持不变，如图12所示。

参照图13所示的激光器驱动电路各监测点对应的电压波形图。第一比较器和第二比较器的输入端接收到的同样都是激光器驱动电路输出端的电压信号LDA1对应的分压信号Vout，由图13可知，从1μs时刻开始，基于驱动单元接收到的连续发射脉冲信号，激光器驱动电路输出端的电压信号LDA1也跟随触发信号Tr开始有压降，激光器正常工作。在2μs时刻之后，驱动单元PMOS开路，所述电源电压经第一分压单元的到的电压Vth1始终小于Vout1，故比较器Comp1的输出一直为1(高电平)；所述电源电压经第二分压单元的到的电压Vth2始终小于所述激光器驱动电路输出端的分压信号Vout2，所述比较器Comp2输出一直为1(高电平)。

参照图14所示的激光器驱动电路的波形图，并结合图7，在1μs至2μs时段，激光器LD基于触发信号Tr的驱动而相应地发光，因此工作状态信号Normal输出为高电平(对应输出值为1)，即驱动单元和激光器均正常工作，在2μs时刻开始，发生激光器开路故障，此外，在第一延时信号Tr_str1的控制下，所述工作状态信号端输出信号LD_Open为高电平，工作状态信号端输出信号Normal变成低电平，所述第二延时信号Tr_str2用于第一D触发器D1和第二D触发器的D2的复位，以便于继续下一次触发信号的监测。

在具体实施中，如图14所示，所述第一延时信号Tr_str1的持续时间t4要小于所述第二延时信号Tr_str2的持续时间t5，即t4<t5；所述第一延时信号Tr_str1的持续时间t4要小于连续相邻两个触发信号Tr的时间间隔t6，即t4<t6；所述第二延时信号Tr_str2的持续时间t5要小于连续相邻两个触发信号Tr的时间间隔t6，即t5<t6，综上可知，所述第一延时信号Tr_str1、所述第二延时信号Tr_str2和触发信号Tr的持续时间满足如下关系：t4<t5<t6。

情况三：驱动单元开路，即状态输出模块输出的工作状态信号为PMOS_Open。

参照图15所示的驱动电路触发信号电压与输出电压LDA1的波形图，其中波形15A表示驱动电路触发信号Tr电压的波形，波形15B为激光器驱动电路输出端电压LDA1的波形。由图15可知，在2μs时刻开始，连续发射多个触发信号Tr的脉冲信号，驱动单元PMOS开路，此时，驱动电路输出端电压接近于零。

参照如16所示的激光器驱动电路相应监测点的电压波形图，在2μs时刻之后，驱动单元PMOS开路，驱动电路输出端电压信号LDA1为零，相应的，检测电压信号Vout为零，所以电源电压HVDD经第一分压单元的到的第一阈值电压Vth1始终大于所述检测电压Vout，故第一比较器Comp1的输出值一直为0(对应低电平)；电源电压HVDD经第二分压单元得到的第二阈值电压Vth2始终大于所述检测电压信号Vout，所述第二比较器Comp2的输出值一直为0(对应高电平)。

参照图17所示的激光器驱动电路的时序图，并结合图7，时序电路子单元受到第一延时信号的控制，在2μs时刻开始，所述工作状态信号端输出的PMOS_Open信号变为高电平(对应信号值为1)，工作状态信号端Normal信号变成低电平(对应信号值为0)，所述第二延时信号Tr_str2用于第一D触发器D1和第二D触发器的D2的复位，以便于继续下一次触发信号的监测。

在具体实施中，继续参照图17，所述第一延时信号Tr_str1的持续时间t7要小于所述第二延时信号Tr_str2的持续时间t8，即t7<t8；所述第一延时信号Tr_str1的持续时间t7要小于连续相邻两个触发信号Tr的时间间隔t9，即t7<t9；所述第二延时信号Tr_str2的持续时间t8小于连续相邻两个触发信号Tr的时间间隔t9，即t8<t9，综上可知，所述第一延时信号Tr_str1、所述第二延时信号Tr_str2和触发信号的持续时间满足如下关系：t7<t8<t9。

上述各实施例中的激光器驱动电路可以应用于发射装置中，更具体地，可以将包含所述激光器驱动电路的发射装置应用于激光雷达中，为使本领域技术人员更好的理解和实施本发明实施例，以下参照附图，通过具体实施例对相应的发射装置和激光雷达进行详细描述。

参照图18所述的发射装置，所述发射装置180可以包括：激光器181、储能单元182和驱动电路183，其中：

所述驱动电路183，可以与电源HVDD、所述激光器181、所述储能单元182及控制器18A耦接，其中，所述驱动电路183可以包括：驱动单元1831、第一比较器1832、第二比较器1833和状态判断单元1834，所述驱动电路具体可以采用前述任一项实施例所述的激光器驱动电路，基于触发信号驱动所述激光器发光，并输出所述驱动单元1831和/或所述激光器181的工作状态信号至所述控制器18A，以在确定所述驱动电路183和/或激光器181处于故障状态时，执行相应的故障保护操作；具体结构及工作原理、优点等均可以参见前述实施例，在此不再赘述。

所述储能单元182，与所述激光器181耦接，适于与电源构成充电通路，及与激光器181构成发光通路(或称为放电通路)；并且，所述储能单元182适于在所述驱动单元关断时经由所述充电通路充电，以及在所述驱动单元导通时经由所述发光通路放电，使得所述激光器181发射光脉冲。

本说明书实施例还提供了相应的激光雷达，参照图19所示的激光雷达的结构示意图，其中，激光雷达190具体可以包括：光发射装置191、驱动装置192、储能装置193和控制器194，其中：

所述光发射装置191，包括多个激光器1911；

所述驱动装置192，包括多个驱动电路1921，各驱动电路1921分别与所述储能装置193、所述控制器194及相应的激光器194耦接，所述驱动电路1921可以包括：驱动单元19211、第一比较器19212、第二比较器19213和状态判断单元19214，各驱动电路1921具体可以采用前述任一实施例所述的激光发射驱动电路，基于触发信号驱动相应激光器1911发光，并输出相应的驱动单元19211和/或所述激光器1911的工作状态信号至所述控制器194，以在确定相应的驱动电路1921处于故障状态时，执行相应的故障保护操作；

储能装置193，包括储能单元1931，与至少一个所述激光器1911分别耦接，适于与电源HVDD构成充电通路，及与耦接的激光器构成发光通路，且所述储能单元1931适于在所耦接的驱动单元19211关断时经由所述充电通路充电，以及在所耦接的驱动单元19211导通时经由发光通路放电，使得所耦接的激光器发射光脉冲；

所述控制器194，适于与一个或多个所述驱动装置192耦接，适于基于预设的发射控制参数输出触发信号至相应驱动电路1921的驱动单元19211，以驱动对应的激光器1911发光，并基于接收到的驱动单元19211和/或激光器1911的工作状态信号，确定所述驱动电路1921和/或激光器1911处于故障状态时，执行相应的故障保护操作。

在具体实施中，可以在激光雷达中各发射通道采用本说明书实施例所介绍的发射装置，对于多线扫描雷达，则可以在每一通道均采用上述激光器驱动电路和激光器，以实现激光扫描，获得点云数据。

采用本说明书实施例中的激光雷达进行测距等工作时，若其中任一通道的激光器或驱动装置中的驱动单元存在开路故障时，则可以实时地被监测得到，进而可以执行相应的故障保护操作。

在具体实施中，所述储能装置193中可以包括一个或多个储能单元1931，可以通过多个储能单元连续向某一激光器供电，从而可以实现多个激光脉冲的连续发射。

由上可知，采用本说明书实施例中的激光雷达，在激光器或驱动单元发生开路故障时，可以及时发现，进而可以采用相应的故障保护操作，从而可以提高激光雷达的可靠性及探测性能。

在具体实施中，继续参照图19，所述控制器194适于在基于所述接收到的驱动单元19211和/或激光器1911的工作状态信号，确定所述激光器1911开路或/和所述驱动单元19211开路时，输出发射控制信号，控制相应的发射通道停止工作。

在本说明书一些实施例中，所述控制器194还适于在基于所述接收到的驱动单元19211和/或激光器1911的工作状态信号，确定所述激光器1911开路或/和所述驱动电路1921开路时，输出相应的开路报警信号。

需要说明的是，为描述简便，图19中各部件仅示出一个，在具体实施中，各部件均可包含一个或多个。以上示例仅用于便于理解激光雷达的工作原理，并不限定能够适用的激光雷达的实际结构。

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 (12)

1.一种激光器驱动电路，与储能单元及激光器耦接，其特征在于，所述激光器驱动电路包括：

驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；

第一比较器，适于将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第一阈值进行比较，基于比较结果输出第一检测信号，所述第一阈值接近且略小于所述激光器发出最高可发光能量时对应的输出信号值；

第二比较器，适于将所述激光器驱动电路输出端的输出信号与第二阈值进行比较，基于比较结果输出第二检测信号，所述第二阈值小于所述第一阈值且略大于在所述激光器发出最低可发光能量时对应的输出信号值；

状态判断单元，适于根据所述第一检测信号和第二检测信号，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号。

2.根据权利要求1所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述状态判断单元包括逻辑电路子单元及时序电路子单元，其中：

所述逻辑电路子单元，包括锁存模块及逻辑模块，所述锁存模块适于锁存当次的所述第一检测信号和第二检测信号，并在接收到第二延时信号后，执行锁存下一次的所述第一检测信号和第二检测信号的操作；所述逻辑模块，与所述锁存模块耦接，适于根据所述第一检测信号和第二检测信号，经逻辑运算后，输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号；

所述时序电路子单元，包括延时模块以及状态输出模块，其中：所述延时模块，适于基于所述触发信号延时后产生第一延时信号以及所述第二延时信号；所述状态输出模块，适于锁存当次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号，并在接收到所述第一延时信号后，执行锁存下一次的所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号的操作。

3.根据权利要求2所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述第二延时信号的持续时长大于所述第一延时信号的持续时长，且小于连续相邻两个触发信号的时间间隔。

4.根据权利要求2所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述锁存模块包括：第一D触发器及第二D触发器；所述逻辑模块包括门逻辑电路模块，其中：

所述第一D触发器，其D输入端与电源端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一检测信号，且为上升沿触发，其复位信号端适于输入所述第二延时信号；

所述第二D触发器，其D输入端与电源端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第二检测信号，且为上升沿触发，其复位信号端适于输入所述第二延时信号；

所述门逻辑电路模块，适于基于所述第一D触发器和第二D触发器的输出结果输出所述驱动单元和/或所述激光器的相应的工作状态信号至所述时序电路子单元的相应输入端，包括第一输出端、第二输出端和第三输出端。

5.根据权利要求4所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述延时模块包括：第一反相器和第二反相器，其中：

所述第一反相器，其输入端适于输入所述触发信号，其输出端适于输出所述第一延时信号；

所述第二反相器，其输入端适于输入所述触发信号，其输出端适于输出所述第二延时信号；

所述状态输出模块包括：第三D触发器、第四D触发器和第五D触发器，其中：

所述第三D触发器，其输入端适于与所述门逻辑电路的第一输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号，其输出端适于输出表征所述激光器处于开路状态的激光器开路信号；

所述第四D触发器，其输入端适于与所述门逻辑电路的第二输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号，其输出端适于输出表征所述驱动单元处于开路状态的驱动单元开路信号；

所述第五D触发器，其输入端适于与所述门逻辑电路的第三输出端耦接，其时钟信号输入端适于输入所述第一延时信号，其输出端适于输出表征所述激光器处于正常工作状态的信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的激光器驱动电路，其特征在于，还包括：第一分压单元、第二分压单元和第三分压单元，其中：

所述第一分压单元，耦接于电源与地之间，并通过第一分压端与所述第一比较器的反相输入端耦接；

所述第二分压单元，耦接于所述电源与地之间，并通过第二分压端与所述第二比较器的反相输入端耦接；

所述第三分压单元，耦接于所述激光器驱动电路输出端与地之间，并通过第三分压端与所述第一比较器的正相输入端和第二比较器的正相输入端分别耦接。

7.根据权利要求6所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述第一分压单元包括依次串联的第一电阻和第二电阻，所述第一分压端设置于所述第一电阻和所述第二电阻之间；

所述第二分压单元包括依次串联的第三电阻和第四电阻，所述第二分压端设置于所述第三电阻和所述第四电阻之间；

所述第三分压单元包括依次串联的第五电阻和第六电阻，所述第三分压端设置于所述第五电阻和第六电阻之间。

8.根据权利要求6所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述第一分压单元包括依次串联的第一电容和第二电容，所述第一分压端设置于所述第一电容和所述第二电容之间；

所述第二分压单元包括依次串联的第三电容和第四电容，所述第二分压端设置于所述第三电容和所述第四电容之间；

所述第三分压单元包括依次串联的第五电容和第六电容，所述第三分压端设置于所述第五电容和第六电容之间。

9.一种发射装置，其特征在于，包括：

激光器；

权利要求1-8任一项所述的激光器驱动电路，与电源、所述激光器、所述储能单元及控制器耦接，包括：驱动单元、第一比较器、第二比较器和状态判断单元，所述激光器驱动电路适于基于触发信号驱动所述激光器发光，并输出所述驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号至所述控制器，以在确定所述驱动单元和/或激光器处于故障状态时，执行相应的故障保护操作；

所述储能单元，与所述激光器耦接，适于与电源构成充电通路，及与所述激光器构成发光通路；并且，所述储能单元适于在所述驱动单元关断时经由所述充电通路通过电源充电，以及在所述驱动单元导通时经由所述发光通路放电，使得激光器发射光脉冲。

10.一种激光雷达，其特征在于，包括：光发射装置、驱动装置、储能装置和控制器，其中：

所述光发射装置，包括多个激光器；

所述驱动装置，包括多个驱动电路，各驱动电路分别与所述储能装置、所述控制器及相应的激光器耦接，所述驱动电路包括：驱动单元、第一比较器、第二比较器和状态判断单元，具体采用权利要求1-8任一项所述的激光器驱动电路，基于触发信号驱动相应激光器发光，并输出相应的驱动单元和/或所述激光器的工作状态信号至所述控制器，以在确定相应的驱动电路处于故障状态时，执行相应的故障保护操作；

储能装置，包括储能单元，与至少一个所述激光器分别耦接，适于与电源构成充电通路，及与耦接的激光器构成发光通路，且所述储能单元适于在所耦接的驱动单元关断时经由所述充电通路通过电源充电，以及在所耦接的驱动单元导通时经由发光通路放电，使得所耦接的激光器发射光脉冲；

所述控制器，适于与所述驱动装置耦接，适于基于预设的发射控制参数输出触发信号至相应驱动电路的驱动单元，以驱动对应的激光器发光，并基于接收到的驱动单元和/或激光器的工作状态信号，确定所述驱动电路和/或激光器处于故障状态时，执行相应的故障保护操作。

11.根据权利要求10所述的激光雷达，其特征在于，所述控制器适于在基于所述接收到的驱动单元和/或激光器的工作状态信号，确定所述激光器开路或/和所述驱动单元开路时，输出发射控制信号，控制相应的发射通道停止工作。

12.根据权利要求10所述的激光雷达，其特征在于，所述控制器还适于在基于所述接收到的驱动单元和/或激光器的工作状态信号，确定所述激光器开路或/和所述驱动电路开路时，输出相应的开路报警信号。

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