CN115343694B - 激光发射模块和激光雷达设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种激光发射模块和激光雷达设备，其中，激光发射模块包括至少两组激光发射电路，每一组激光发射电路包括一个充电储能电路和至少一个释能电路，释能电路包括释能开关与至少一个激光器，释能开关开启，驱动至少一个激光器对应工作，充电储能电路与释能电路一对一或者一对多设置，在实现垂直高分辨率时，简化了激光发射模块的电路结构以及降低了设计成本，同时，任一相邻两次发射对应不同组激光发射电路，同一激光发射电路的散热性提高，降低了热量堆积，提高了通道一致性。

Description

激光发射模块和激光雷达设备

技术领域

本发明属于激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光发射模块和激光雷达设备。

背景技术

随着激光检测技术的不断发展，激光雷达设备的应用领域越来越广泛。

激光雷达设备工作原理为，多个激光器发射出一束激光脉冲，激光脉冲入射至待测物，激光脉冲反射回激光接收模块，控制模块根据激光飞行时间确定待测物的距离信息。

传统的激光雷达设备中激光器与对应充放电电路连接，通过充放电电路驱动激光器发射激光脉冲，充放电电路内设一对一的充电电路和放电电路，每一充放电电路驱动一激光器工作。

但是，随着高分辨率的需求，激光器个数和密度对应增加，激光器与对应驱动电路采用一对一连接方式时，充放电电路的数量同步增加，导致电路结构变为更加复杂，对于复杂的电路结构，激光发射模块的成本和布线难度同步增加，限制了激光发射模块的高分辨率的发展，同时，当电路结构更为复杂时，电路容易出现热量堆积，导致通道一致性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光发射模块，旨在解决传统的激光雷达设备为了提高垂直分辨率存在线路复杂、以及通道一致性差的问题。

本发明实施例的第一方面提出了一种激光发射模块，包括：

包括至少两组激光发射电路；

每一组所述激光发射电路包括一个充电储能电路和至少一个释能电路，所述充电储能电路，受对应充电信号间隔触发充电工作；

任一所述释能电路包括串联连接的释能开关和至少一个激光器，所述释能电路受对应放电信号触发导通，驱动释能电路中的所述至少一个激光器朝向对应视场发射激光脉冲；

任一相邻两次发射对应不同组激光发射电路。

可选地，所述激光发射模块还包括激光发射板；

当一组所述激光发射电路包括多个释能电路时，多个所述释能电路位于同一激光发射板或不同激光发射板；

所述激光发射板上的所述激光器按照交错的光学发射角度对应设置。

可选地，当任一所述释能电路包括多个所述激光器时，多个所述激光器与所述释能开关串联连接，或者多个所述激光器并联于所述释能开关的输出端。

可选地，所述充电储能电路包括电感、第一电子开关管、二极管和电容；

所述电感的第一端构成所述充电储能电路的电源输入端，所述电感的第二端、所述二极管的阳极和所述第一电子开关管的漏极共接，所述第一电子开关管的栅极构成所述充电储能电路的受控端，所述第一电子开关管的源极接地，所述二极管的阴极和所述电容的第一端连接构成所述充电储能电路的电源输出端，所述电容的第二端接地；

每一所述释能开关包括第二电子开关管；

所述第二电子开关管的漏极、栅极和源极分别构成所述释能开关的电源输入端，受控端和电源输出端。

可选地，每一所述激光发射板包括相对设置的第一侧面和第二侧面；

每一所述激光发射板的第一侧面和/或第二侧面相对的同一边沿区域相对设置有绑定区，每一所述绑定区对应于视场的垂直区域依次间隔绑定若干个激光器。

可选地，至少一组所述激光发射电路对应设置于每一所述激光发射板的第一侧面和/或第二侧面。

可选地，所述激光发射模块还包括：

固定支架，所述固定支架用于固定安装多个所述激光发射板；

所述固定支架包括相对设置的多个固定部以及垂直连接多个固定部的连接部；

多个所述固定部上分别相对设置有多个限位部，多个所述限位部平行于所述连接部依次间隔设置，相对设置的所述限位部用于限位安装一所述激光发射板。

可选地，所述固定部包括四个，四个所述固定部垂直固定安装于所述连接部的四个对角；

四个所述固定部的限位部与对应所述激光发射板的对角位置限位安装。

本发明实施例的第二方面提出了一种激光雷达设备，包括激光接收模块、主控模块和如上所述的激光发射模块，所述主控模块分别与所述激光接收模块和所述激光发射模块连接；

所述激光接收模块与所述激光发射模块对应设置；

所述激光接收模块，用于接收反射回的多个所述激光脉冲，并转换为多个对应的回波信号；

所述主控模块，用于输出驱动控制信号驱动所述激光发射模块按照预设时序发射激光脉冲，以及根据对应回波信号确定待测物的距离信息。

可选地，激光接收模块包括接收板；

所述接收板上设置有对应于多个激光器的多个光电转换器，多个光电转换器呈阵列排布。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的激光发射模块通过采用设置至少两组激光发射电路，每一组激光发射电路包括一个充电储能电路和至少一个释能电路，释能电路包括释能开关与至少一个激光器，释能开关开启，驱动激光器组对应工作，充电储能电路与释能电路一对一或者一对多设置，在实现垂直高分辨率时，简化了激光发射模块的电路结构以及降低了设计成本，同时，任一相邻两次发射对应不同组激光发射电路，同一激光发射电路的散热性提高，降低了热量堆积，提高了通道一致性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的激光发射模块中激光发射电路的模块示意图；

图2为本发明实施例提供的激光发射模块中激光发射板的第一侧面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的激光发射模块的扫描视场示意图；

图4为本发明实施例提供的激光发射电路的第一种电路示意图；

图5为本发明实施例提供的激光发射电路的第二种电路示意图；

图6为本发明实施例提供的激光发射电路的第三种电路示意图；

图7为本发明实施例提供的激光发射模块的第二侧面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的激光雷达设备的激光接收模块的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的激光雷达设备的模块示意图。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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出了一种激光发射模块101，激光发射模块101与对应激光接收模块20对应设置，激光发射模块101根据驱动控制信号触发输出多束激光脉冲，激光接收模块20接收到反射回的激光脉冲，并转换为对应的回波信号，对应处理器或者控制器根据激光脉冲的发射时间和接收时间确定待测物100的距离信息。

其中，如图1所示，本实施例中，激光发射模块101包括：

包括至少两组激光发射电路10；

每一组激光发射电路10包括一个充电储能电路110和至少一个释能电路120，充电储能电路110，受对应充电信号间隔触发充电工作；

任一释能电路120包括串联连接的释能开关122和至少一个激光器111，至少一个激光器111与释能电路120连接，释能电路120受对应放电信号触发导通，驱动释能电路120中的至少一个激光器111朝向对应视场发射激光脉冲；

任一相邻两次发射对应不同组激光发射电路10。

本实施例中，激光发射电路10内可设置一个释能电路120或者多个释能电路120，同时，每一激光发射电路10内设置的释能电路120的个数可相等或者不等，例如，当包括三组激光发射电路10时，第一组激光发射电路10包括一个释能电路120，第二组激光发射电路10包括两个释能电路120，第三组激光发射电路10包括三个释能电路120，同时，当其中一个激光发射电路10包括多个释能电路120时，多个释能电路120并连于该激光发射电路10的充电储能电路110的输出端。

可以理解的是，每个激光发射电路10包括的释能电路120的数量，跟充电储能电路110的充能能量、每个释能电路120的功率需求和电路损耗相关。例如，当每个激光发射电路10的充电储能电路110的充能能量较小，释能电路120需要的功率需求高的情况下，则该激光发射电路10包括的释能电路120的数量较少。

可以理解的是，释能电路120需要的功率需求跟相应的释能电路120的激光器111排布位置相关，当释能电路120对应的激光器111位于激光雷达的中心视场时，即激光雷达ROI区域时，那么该激光器111的探测距离需求高，该释能电路120需要的功率需求则高，则该中心视场的激光发射电路10包括的释能电路120的数量少于边缘视场的激光发射电路10对应的释能电路120的数量。因此，可以根据每个激光发射电路对应的各释能电路中激光器111在探测视场的排布位置设置该激光发射电路10包括的势能电路120的数量。同时，每一释能电路120包括串联连接的释能开关122和至少一个激光器111，一组激光发射电路10工作时，充电储能电路110接收对应的驱动电源以及充电信号按照对应时序间隔触发充电储能，每一次充电储能结束后，其中一个释能开关122触发导通进行放电，对应连接的至少一个激光器111上电同时发射激光脉冲，即，一个充电储能电路110可触发至少一次激光发射，每一激光发射电路10的发射次数和每一次发射的脉冲个数根据释能电路120和激光器111的个数相关，例如，当包括两组激光发射电路10时，第一组激光发射电路10包括一个释能电路120，该释能电路120包括一个激光器111时，则该激光发射电路10可触发一次激光发射，发射一路激光脉冲。

第二组激光发射电路10包括两个释能电路120，第一释能电路120包括有一个激光器111、第二释能电路120包括两个激光器111，则第二组激光发射电路10可触发两次激光发射，一次发射一路激光脉冲，一次发射两路激光脉冲。具体发射次数和发射脉冲个数不限。

同时，激光发射模块101发射时，相邻两次发射由不同组激光发射电路10触发，例如，当包括三组激光发射电路10时，第一组激光发射电路10包括一个释能电路120，第二组激光发射电路10包括两个释能电路120，第三组激光发射电路10包括三个释能电路120时，第一次由第一组激光发射电路10的释能电路120发射至少一路激光脉冲，第二次由第二组激光发射电路10的第一释能电路120发射至少一路激光脉冲，第三次由第三组激光发射电路10的第一释能电路120发射至少一路激光脉冲，第四次可由第一组激光发射电路10发射或者由第二组激光发射电路10发射，由此，对于同一激光发射电路10而言，不会出现连续激光发射动作，减少了该激光发射电路10的热量堆积，提高了通道一致性。可以理解的，每组激光发射电路10对应的发射顺序不限。

同时，采用设置至少两组激光发射电路10，每一组激光发射电路10包括一个充电储能电路110和至少一个释能电路120，释能电路120包括释能开关122与至少一个激光器111，释能开关122开启，驱动激光器111组对应工作，充电储能电路110与释能电路120一对一或者一对多设置，在实现垂直高分辨率时，简化了激光发射模块的电路结构以及降低了设计成本。

可选地，如图2所示，激光发射模块还包括激光发射板1；

当一组激光发射电路10包括多个释能电路120时，多个释能电路120位于同一激光发射板1或不同激光发射板1；

激光发射板1上的激光器111按照交错的光学发射角度对应设置，从而实现提高垂直分辨率的效果。

本实施例中，激光发射板1设置了对应于视场的垂直区域Y的绑定区11，每一绑定区11分别绑定对应数量的激光器111，如图3所示，多个激光器111根据视场的垂直区域Y按照交错的光学发射角度α对应依次间隔设置，各激光器111以不同的光学发射角度α依次或者同时朝向对应视场的垂直区域Y发射激光脉冲，如图3所示，光学发射角度α指的是激光脉冲相对视场垂直区域Y的角度。

同一组激光发射电路10的多个释能电路120可设置于同一激光发射板1或者不同激光发射板1，例如，包括两组激光发射电路10，第一组激光发射电路10包括两个释能电路120，第二组激光发射电路10包括三个释能电路120，激光发射板1包括两个，第一组激光发射电路10的两个释能电路120设置于第一块激光发射板1，第二组激光发射电路10的三个释能电路120设置于第二块激光发射板1，或者第一组激光发射电路10的两个释能电路120分别设置于第一块激光发射板1和第二块激光发射板1，第二组激光发射电路10的三个释能电路120同时设置于第二块激光发射板1，具体设置方式不限。例如，当同一组激光发射电路10的三个释能电路120可以设置于第二块激光发射板1的第一侧面和/或第二侧面；其中，第二块激光发射板1的第一侧面和第二侧面为第二块激光发射板1出光面同一边沿区域相对设置的区域。

同时，当同一组激光发射电路10的多个释能电路120设置在同一激光发射板1上时，对应的多个释能电路120对应的脉冲发射顺序，即任一相邻两次发射对应不同组激光发射电路10。

例如，当包括两组激光发射电路10时，第一组激光发射电路10包括两个释能电路120，第二组激光发射电路10包括三个释能电路120时，第一次由设置于第一激光发射板1上的第一组激光发射电路10的第一释能电路120发射至少一路激光脉冲，第二次由设置于第二激光发射板1上的第二组激光发射电路10的第一释能电路120发射至少一路激光脉冲，第三次由设置于第一激光发射板1上的第一组激光发射电路10的第二释能电路120发射至少一路激光脉冲，第四次由设置于第二激光发射板1上的第二组激光发射电路10的第二释能电路120发射至少一路激光脉冲，第五次由设置于第一激光发射板1上的第一组激光发射电路10的第一释能电路120发射至少一路激光脉冲，第六次由设置于第二激光发射板1上的第二组激光发射电路10的第三释能电路120发射至少一路激光脉冲，由此，对于同一激光发射板1和激光发射电路10而言，不会出现连续激光发射动作，减少了该激光发射电路10的热量堆积，提高了通道一致性。

或者，当同一组激光发射电路10的多个释能电路120设置在不同激光发射板1上时，对应于脉冲发射顺序，即任一相邻两次发射对应不同组激光发射电路10，且任一相邻两次发射对应的发射器位于不同激光发射板1或任一相邻两次发射对应的发射器位于激光发射板1的不同区域，这样可以进一步降低激光发射电路10发射器件工作造成的热量堆积，提高通道的一致性。

例如，当包括两组激光发射电路10时，第一组激光发射电路10包括第一释能电路120和第二释能电路120，第二组激光发射电路10包括第三释能电路120和第四释能电路120时，第一组激光发射电路10的两个释能电路120分别设置于第一激光发射板1和第二激光发射板1，第二组激光发射电路10的两个释能电路120分别设置于第一激光发射板1和第二激光发射板1，即，第一激光发射板1设置有第一释能电路120和第三释能电路120，第二激光发射板1上设置有第二释能电路120和第四释能电路120。

发射时，第一次由第一激光发射板1上的第一释能电路120发射至少一路激光脉冲，第二次由第一激光发射板1上的第三释能电路120或者第二激光发射板1上的第四释能电路120发射至少一路激光脉冲，第三次由第二激光发射板1上的第二释能电路120至少一路激光脉冲，第四次由第一激光发射板1上的第四释能电路120或者第二激光发射板1上的第三释能电路120发射至少一路激光脉冲，由此，对于同一激光发射电路10而言，不会出现连续激光发射动作，减少了该激光发射电路10的热量堆积，提高了通道一致性。

可选地，如图4至图6所示，当任一释能电路120包括多个激光器111时，多个激光器111与释能开关122串联连接，或者多个激光器111并联于释能开关122的输出端。

本实施例中，释能电路120中的多个激光器111串联或者并联后与释能电路120中的释能开关122串联，该路释能电路120发射激光脉冲时，通过对应释能开关122驱动若干个激光器111同时发射激光脉冲。

同时，当释能电路120包括多个时，各释能电路120的激光器111和释能开关122的连接设置方式可相同或者不同，例如如图4所示，各释能电路120由多个激光器111以及一个释能开关122串联组成，多个释能电路120交错发射激光脉冲时，每一释能电路120同时发射多路激光脉冲，或者，如图5所示，各释能电路120中包括多个激光器111和多个释能开关122并一对一对应并联，每一释能开关122连接一激光器111，多个释能电路120交错发射激光脉冲时，每一释能电路120选择发射其中任一路激光脉冲，或者同时发射若干路激光脉冲，或者如图6所示，至少一路释能电路120由多个激光器111以及一个释能开关122串联组成，至少一路释能电路120中包括并联的多路发射通道，其中每一路发射通道包括一个或多个激光器111与一个释能开关122串联。多个释能电路120交错发射激光脉冲时，释能电路120同时发射多路激光脉冲，或者选择发射任一路激光脉冲，减少激光发射电路10的个数，简化线路结构以及降低了设计成本。

其中，充电储能电路110和释能开关122的具体结构可根据充放电需求进行设置，如图4至图6所示，可选地，充电储能电路110包括电感L1、第一电子开关管Q1、二极管D1和电容C1；

电感L1的第一端构成充电储能电路110的电源输入端，电感L1的第二端、二极管D1的阳极和第一电子开关管Q1的漏极共接，第一电子开关管Q1的栅极构成充电储能电路110的受控端，第一电子开关管Q1的源极接地，二极管D1的阴极和电容C1的第一端连接构成充电储能电路110的电源输出端，电容C1的第二端接地；

每一释能开关122包括第二电子开关管Q2；

第二电子开关管Q2的漏极、栅极和源极分别构成释能开关122的电源输入端，受控端和电源输出端。

本实施例中，电感L1、第一电子开关管Q1和二极管D1构成boost电路，电容C1为储能电容C1。

在控制激光器111间隔发光时，充电储能电路110中的第一电子开关管Q1接收到对应的充电信号并受控通断，从而转换输出充电电源至储能电容C1，充电结束后，第二电子开关管Q2导通，储能电容C1开始放电，并经对应的激光器111和第二电子开关管Q2放电至地，激光器111点亮发光。通过多组收发光电器件多组不同密度排布的形式实现了垂直区域对应分辨率的扫描模式。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的激光发射模块通过采用设置至少两组激光发射电路10，每一组激光发射电路10包括一个充电储能电路110和至少一个释能电路120，释能电路120包括释能开关122与至少一个激光器111，释能开关122开启，驱动激光器111组对应工作，充电储能电路110与释能电路120一对一或者一对多设置，在实现垂直高分辨率时，简化了激光发射模块的电路结构以及降低了设计成本，同时，任一相邻两次发射对应不同组激光发射电路10，同一激光发射电路10的散热性提高，降低了热量堆积，提高了通道一致性。

其中，为了提高激光雷达设备的垂直分辨率，可选地，如图2和图7所示，每一激光发射板1包括相对设置的第一侧面和第二侧面，例如第一侧面A1、B1、C1，以及第二侧面A2、B2、C2。

每一激光发射板1的第一侧面和/或第二侧面相对的同一边沿区域相对设置有绑定区11，每一绑定区11对应于视场的垂直区域Y依次间隔绑定若干个激光器111。

为了提高垂直分辨率，常规的做法时，更换尺寸更小的激光器111，或者以更小的间距设置，但是，选择尺寸更小的激光器111或者以更小的间距设置，对于线路布局、绝缘隔离带来了一定的难度，导致线路布局更为复杂，同时，激光器111之间容易存在信号干扰问题，本实施例中，激光发射板1的两个侧面分别设置了对应于视场的垂直区域Y的绑定区11，每一绑定区11分别绑定对应数量的激光器111，多个激光器111根据视场的垂直区域Y按照交错的光学发射角度α对应依次间隔设置，各激光器111以不同的光学发射角度α依次或者同时朝向对应视场的垂直区域Y发射激光脉冲，相比于单面板，采用双面设置多个激光器111的方式，可提高视场垂直区域Y的垂直分辨率，例如，当激光发射板1的每一侧面的激光器111数量相等，通过调整各激光器111的光学发射角度α，单块双面的激光发射板1扫描后的垂直分辨率相较于单块单面的激光发射板1的垂直分辨率可提高一倍。

可以理解的是，每一块激光发射板1的两个侧面的激光器111的数量可相等或者不等，当选择多块激光发射板1时，各激光发射板1上的激光器111的数量可相等或者不等，各激光器111的光学发射角度α可相等或者不等，激光发射板1的数量、各激光发射板1的每一侧面的激光器111的数量、各激光器111的光学发射角度α可根据垂直分辨率的需求、视场垂直区域Y的范围进行具体设置。

可以理解的是，每组激光发射电路10包括的多个释能电路120可以位于同一激光发射板1的不同侧面。其中，可以理解的是，同一激光发射板1包括的多个激光器111在垂直视场上交错排列，以保证垂直分辨率。可以理解的是，每组激光发射电路10包括的多个释能电路120也可以位于同一激光发射板1的同一侧面，本申请不限制每组激光发射电路10包括的释能电路120中的激光器111在激光发射板1上的排布方式。

可以理解的是，作为一种优选的方式，任一相邻两次发射对应的激光器111位于不同的发射组的同时，任一相邻两次发射对应的激光器111尽量排布在不同激光发射板1上，这样可以进一步降低发射电路10发射器件工作造成的热量堆积，在提高垂直分辨率的同时，进一步提高通道的一致性。

例如当需提高至原垂直分辨率的两倍的垂直分辨率时，原单块单面的激光发射板1的激光器111的数量为X1，此时，当采用单块双面的激光发射板1时，为了不缩小激光器111的间距，单块双面的激光发射板1上的两面的激光器111分别为X1，并对应调节各激光器111的光学发射角度α，总体激光器111的数量为2X1。

同理，还可采用两块双面的激光发射板1，同时，为了不缩小激光器111的间距，每一块双面的激光发射板1的每一面的激光器111数量可分别为X1/2，并对应调节各激光器111的光学发射角度α，总体激光器111的数量为2X1，同样可达到提高两倍垂直分辨率的目的。

或者，当采用两块双面的激光发射板1，其中一块激光发射板1的第一侧面和第二侧面均设置X1/3个激光器111，另一块激光发射板1的第一侧面和第二侧面均设置（2*X1）/3个激光器111，并对应调节各激光器111的光学发射角度α，总体激光器111的数量为2X1，同样可达到提高两倍垂直分辨率的目的。

再例如，当需调节后的垂直分辨率为原垂直分辨率的四倍时，原单块单面的激光发射板1的激光器111的数量为X1，当采用单块双面的激光发射板1时，即便两面均设置X1个激光器111，仍无法达到要求，此时，可选择两块或者更多块双面的激光发射板1，当选择两块时，单块双面的激光发射板1上的两面的激光器111分别为X1，并对应调节各激光器111的光学发射角度α，总体激光器111的数量为4X1，达到提高四倍垂直分辨率的目的，或者选择更多块时，每一块激光发射板1的两面根据垂直分辨率的大小需求对应设置数量和调节光学发射角度α。

同时，激光接收模块20的光电转换器21对应于激光器111的分布方式和数量对应设置，例如图8所示，当激光器111采用双面多列设置时，激光接收模块20的光电转换器21按照对应阵列设置，并与激光器111一对一或者多对一相对设置，每一光电转换器21接收对应的激光脉冲，并进行光电转换为对应的电流信号，电流信号经激光接收模块20的其他信号处理模块转换为对应的回波信号。

通过在激光发射板1的两面设置激光器111，可提高垂直分辨率，同时，对于单面的各激光器111，激光器111的尺寸和间距无需改变，线路布局简单，提高了激光器111以及对应线路之间的绝缘隔离度。

对应于激光发射板1和激光器111的结构，可选地，至少两组激光发射电路10对应设置于每一激光发射板1的第一侧面和/或第二侧面。

本实施例中，每一激光发射板1上的激光发射电路10通过信号线连接至同一主控模块30，由主控模块30输出对应的控制信号至各激光发射电路10，从而驱动各激光发射板1的各激光器111按照预设时序依次或者同时发射激光脉冲。

其中，对应数量的激光发射电路10可单独设置在激光发射板1的一面，或者根据激光器111的分布分开设置于激光发射板1的两面，当设置于其中一侧面时，通过过孔走线方式、或者在激光发射板1上跨面走线连接驱动另一侧面的激光器111，具体设置方式和连接方式不限。

其中，激光发射板1可为电路板或者单独的基板结构，当为电路板时，第一侧面和第二侧面为对应的第一电路外层和第二电路外层，激光器111、激光发射电路10通过焊接或者插接等方式固定于电路外层，对应数量的激光发射电路10与激光器111之间通过信号线或者通过电路板外层上蚀刻形成的金属走线连接，同时，电路板上设置对应的信号接口，并与主控模块30的信号端对应连接并输入对应的电源信号和控制信号，或者，当作为普通基板时，激光器111、激光发射电路10通过粘接、卡接等方式固定于基板上，激光器111和激光发射电路10之间通过信号走线连接，同时，基板上固定对应的信号接口，并与主控模块30的信号端对应连接并输入对应的电源信号和控制信号，激光发射板1的具体结构可根据激光雷达设备的设置需求对应选择设置。

可选地，为了简化线路结构，激光发射板1为对应结构的电路板，激光器111、激光发射电路10焊接固定于电路外层，激光发射电路10与激光器111之间通过电路板外层上蚀刻形成的金属走线连接，同时，电路板上设置对应的信号接口，并与主控模块30的信号端对应连接并输入对应的电源信号和控制信号。

可选地，为了固定安装对应的激光发射板1，如图2所示，激光发射模块101还包括：

固定支架2，固定支架2用于固定安装至少一个激光发射板1；

固定支架2包括相对设置的多个固定部22以及垂直连接多个固定部22的连接部21；

多个固定部22上分别相对设置有多个限位部221，多个限位部221平行于连接部21依次间隔设置，相对设置的限位部221用于限位安装一激光发射板1。

本实施例中，激光发射板1通过卡接方式固定于对应限位部221，激光发射板1限位安装在对应限位部221后，激光发射板1与固定支架2的连接部21依次间隔设置，各激光器111按照对应光学发射角度α发射激光脉冲。

其中，固定部22可为两个或者更多个，固定部22的限位部221可为开口或者槽状等形状，固定部22与连接部21一体成型或者可拆卸连接，固定支架2的具体结构根据激光雷达设备的体积、成本和工艺具体设定。

如图2所示，可选地，固定部22包括四个，四个固定部22垂直固定安装于连接部21的四个对角，四个固定部22的限位部221与对应激光发射板1的对角位置限位安装，限位部221采用凹槽结构，激光发射板1的对角位置卡接至凹槽限定固定。

如图9所示，本发明还提出一种激光雷达设备，该激光雷达设备包括激光接收模块20、主控模块30和激光发射模块101，该激光发射模块101的具体结构参照上述实施例，由于本激光雷达设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，主控模块30分别与激光接收模块20和激光发射模块101连接；

激光接收模块20与激光发射模块101对应设置；

激光接收模块20，用于接收反射回的多个激光脉冲，并转换为多个对应的回波信号；

主控模块30，用于输出驱动控制信号驱动激光发射模块101按照预设时序发射激光脉冲，以及根据对应回波信号确定待测物100的距离信息。

本实施例中，激光发射模块101与激光接收模块20对应设置，激光发射模块101根据驱动控制信号触发输出多束激光脉冲至待测物100，激光接收模块20接收到反射回的激光脉冲，并转换为对应的回波信号，主控模块30根据激光脉冲的发射时间和接收时间确定待测物100的距离信息。

其中，激光接收模块20包括对应的光电转换器21以及信号处理电路23，光电转换器21将接收到的激光脉冲转换为电流信号，信号处理电路23对电流信号转换为电压信号以及放大、模数采样转换等，从而输出对应的回波信号至主控模块30，主控模块30采用对应的控制器或者处理器，完成激光发射模块101和激光接收模块20的驱动控制，以及距离信息的确认。

其中，对应于激光发射模块101的激光器111设置方式，可选地，如图8所示，激光接收模块20包括接收板22；

接收板22上设置有对应于多个激光器111的多个光电转换器21，多个光电转换器21呈阵列排布，多个光电转换器21与多个激光器111一对一或者多对一相对设置，每一光电转换器21接收对应的激光脉冲，并光电转换为对应的电流信号，电流信号经激光接收模块20的信号处理电路23转换为对应的回波信号。

对应地，信号处理电路23可设置在接收板22或者与广电转换器分立设置上，主控模块30通过信号线连接对应的接收板22或者其他载板，并接收从信号处理电路23传回的回波信号。

对应于不同扫描视场，激光雷达设备还可包括对应的旋转装置，例如电机和对应的旋转平台，激光发射板、接收板设置于对应旋转平台上，电机带着旋转平台水平旋转，形成视场的水平区域，垂直方向上根据通道数的累加，形成视场的垂直区域Y，水平方向信息和垂直方向信息相结合，形成三维点云图像。

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)

1.一种激光发射模块，其特征在于，包括至少两组激光发射电路；

每一组所述激光发射电路包括一个充电储能电路和多个释能电路，所述充电储能电路，受对应充电信号间隔触发充电工作；

任一所述释能电路包括串联连接的释能开关和至少一个激光器，所述释能电路受对应放电信号触发导通，驱动释能电路中的所述至少一个激光器朝向对应视场发射激光脉冲；

所述激光发射模块连续发射激光脉冲时，相邻两次的激光脉冲由不同组的所述激光发射电路触发发射。

2.如权利要求1所述的激光发射模块，其特征在于，所述激光发射模块还包括激光发射板；

当一组所述激光发射电路包括多个释能电路时，多个所述释能电路位于同一激光发射板或不同激光发射板；

所述激光发射板上的所述激光器按照交错的光学发射角度对应设置。

3.如权利要求1所述的激光发射模块，其特征在于，

当任一所述释能电路包括多个所述激光器时，多个所述激光器与所述释能开关串联连接，或者多个所述激光器并联于所述释能开关的输出端。

4.如权利要求1所述的激光发射模块，其特征在于，所述充电储能电路包括电感、第一电子开关管、二极管和电容；

所述电感的第一端构成所述充电储能电路的电源输入端，所述电感的第二端、所述二极管的阳极和所述第一电子开关管的漏极共接，所述第一电子开关管的栅极构成所述充电储能电路的受控端，所述第一电子开关管的源极接地，所述二极管的阴极和所述电容的第一端连接构成所述充电储能电路的电源输出端，所述电容的第二端接地；

每一所述释能开关包括第二电子开关管；

所述第二电子开关管的漏极、栅极和源极分别构成所述释能开关的电源输入端，受控端和电源输出端。

5.如权利要求2所述的激光发射模块，其特征在于，所述激光发射板包括相对设置的第一侧面和第二侧面；

每一所述激光发射板的第一侧面和/或第二侧面相对的同一边沿区域相对设置有绑定区，每一所述绑定区对应于视场的垂直区域依次间隔绑定若干个激光器。

6.如权利要求5所述的激光发射模块，其特征在于，至少两组所述激光发射电路对应设置于每一所述激光发射板的第一侧面和/或第二侧面。

7.如权利要求5所述的激光发射模块，其特征在于，所述激光发射模块还包括：

固定支架，所述固定支架用于固定安装多个所述激光发射板；

所述固定支架包括相对设置的多个固定部以及垂直连接多个固定部的连接部；

多个所述固定部上分别相对设置有多个限位部，多个所述限位部平行于所述连接部依次间隔设置，相对设置的所述限位部用于限位安装一所述激光发射板。

8.如权利要求7所述的激光发射模块，其特征在于，所述固定部包括四个，四个所述固定部垂直固定安装于所述连接部的四个对角；

四个所述固定部的限位部与对应所述激光发射板的对角位置限位安装。

9.一种激光雷达设备，其特征在于，包括激光接收模块、主控模块和如权利要求1~8任一项所述的激光发射模块，所述主控模块分别与所述激光接收模块和所述激光发射模块连接；

所述激光接收模块与所述激光发射模块对应设置；

所述激光接收模块，用于接收反射回的多个所述激光脉冲，并转换为多个对应的回波信号；

所述主控模块，用于输出驱动控制信号驱动所述激光发射模块按照预设时序发射激光脉冲，以及根据对应回波信号确定待测物的距离信息。

10.如权利要求9所述的激光雷达设备，其特征在于，激光接收模块包括接收板；

所述接收板上设置有对应于多个激光器的多个光电转换器，多个光电转换器呈阵列排布。

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