CN211505895U - 激光发射装置、峰值保持电路、测距装置和移动平台 - Google Patents
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Abstract
一种激光发射装置、峰值保持电路、测距装置和移动平台,激光发射装置包括:发射电路、自检电路和控制电路;其中,发射电路包括激光发射器和驱动器,激光发射器用于在驱动器的驱动下发射激光脉冲信号;自检电路用于检测发射电路发射的激光脉冲信号的发射能量或发射功率;控制电路用于在根据自检电路的检测结果确定激光脉冲信号的发射能量或发射功率变化时调整发射电路的发射功率,使得发射电路的发射的激光脉冲信号的功率保持在预置范围内;或者,控制电路用于根据自检电路的检测结果确定是否关闭发射电路。根据此激光发射装置,可以检测激光的发射功率,并对激光脉冲信号进行调整,从而保证在不同场景下激光波发射功率保持恒定。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域,尤其涉及一种激光发射装置、峰值保持电路、测距装置和移动平台。
背景技术
在激光雷达、光纤通信等领域,激光二极管作为信号源,根据具体应用场合,发射特定范围波长、光功率的激光信号。为了保证系统性能的良好,激光的特性必须保持稳定。但是在激光驱动电路不改变的前提下,激光二极管光功率随着环境温度的改变而发生偏移;另外,激光二极管或者驱动电路在使用过程中可能失效。
实用新型内容
第一方面,本实用新型提供了一种激光发射装置,包括:包括发射电路、自检电路和控制电路:
所述发射电路包括激光发射器和驱动器,所述激光发射器用于在所述驱动器的驱动下发射激光脉冲信号;
所述自检电路,用于检测所述发射电路发射的激光脉冲信号的发射能量或发射功率;
所述控制电路用于在根据所述自检电路的检测结果确定所述激光脉冲信号的发射能量或发射功率变化时调整所述发射电路的发射功率,使得所述发射电路的发射的激光脉冲信号的功率保持在预置范围内;或者,所述控制电路用于根据所述自检电路的检测结果确定是否关闭所述发射电路。
可选地,所述自检电路包括:
光电转换电路,用于接收所述发射电路发射的激光脉冲信号的部分,并将所述部分激光脉冲信号转换为电脉冲信号;
脉冲展宽电路,用于将所述电脉冲信号进行展宽处理;
采样电路,用于对经过所述展宽处理后的电信号进行采样。
可选地,所述展宽处理后的电信号为电脉冲信号,且所述展宽处理后的电脉冲信号的占空比大于所述展宽处理前的电脉冲信号的占空比的至少3倍。
可选地,所述展宽处理后的电信号为电平信号。
可选地,所述脉冲展宽电路包括RC滤波电路。
可选地,所述RC滤波电路包括:
一阶RC滤波电路,包括第一电阻和第一电容,所述第一电阻一端接收来自光电转换电路的电信号,另一端连接所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端接地。
可选地,所述RC滤波电路包括高阶滤波电路。
可选地,所述自检电路还包括:
放大电路,用于对所述RC滤波电路输出的信号进行放大。
可选地,所述放大电路包括:
比例放大电路,包括第一运算放大器及第二电阻、第三电阻;所述第二电阻一端连接所述滤波电路,另一端连接所述第一运算放大器的负输入端;所述第一运算放大器的正输入端连接第一参考电源,输出端连接所述采样电路;所述第三电阻一端连接所述第一运算放大器的负输入端,另一端连接所述第一运算放大器的输入端。
可选地,所述自检电路还包括:
耦合电路,用于对所述光电转换电路和所述放大电路解耦。
可选地,所述耦合电路包括:
第二电容,所述第二电容一端接收来自光电转换电路的电信号,另一端连接所述RC滤波电路,以及第二参考电源。
可选地,所述自检电路包括:
光电转换电路,用于接收所述发射电路发射的激光脉冲信号的部分,并将所述部分激光脉冲信号转换为电脉冲信号;
峰值保持电路,用于保持所述电脉冲信号的峰值;
采样电路,用于对所述峰值保持电路的所保持的电脉冲信号的峰值进行采样。
可选地,所述峰值保持电路包括:
第一二极管,第四电阻和第一储能电路,其中,所述第一二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第一二极管的另一端连接所述第四电阻的一端;所述第四电阻的另一端连接所述第一储能电路的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第一储能电路的另一端接第三参考电源;或
第二二极管,第五电阻和第二储能电路,其中,所述第二二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二二极管的另一端与所述第五电阻的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第五电阻的另一端连接所述第二储能电路的一端,所述第二储能电路的另一端连接第四参考电源。
可选地,所述自检电路还包括:
第一解耦电路,位于所述光电转换电路和所述峰值保持电路之间,用于对所述光电转换电路和所述峰值保持电路进行解耦。
可选地,所述第一解耦电路包括:
第二运算放大器,所述第二运算放大器的正输入端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二运算放大器的负输入端连接所述第二运算放大器的输出端,所述第二运算放大器的输出端连接所述峰值保持电路。
可选地,所述第一解耦电路包括:
第三运算放大器,所述第三运算放大器的正输入端接收所述光电转换电路的电信号,所述第三运算放大器的负输入端连接所述第二二极管与所述第五电阻连接的一端,所述第三运算放大器的输出端连接所述第二二极管的另一端。
可选地,所述峰值保持电路还包括:
所述第三运算放大器的正输入端还连接第五参考电源。
可选地,所述自检电路包括:
第二解耦电路,连接于所述采样电路和所述峰值保持电路之间,或所述采样电路之后,用于对所述第二解耦电路前后的电路进行解耦。
可选地,所述第二解耦电路包括:
第四运算放大器,第六电阻和第三二极管,其中,所述第四运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路或所述采样电路;所述第四运算放大器的负输入端连接所述第六电阻的一端,以及所述第三二极管的正极;所述第六电阻的另一端连接第六参考电源,所述第三二极管的负极连接所述第四运算放大器的输出端;或
第五运算放大器,所述第五运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路或所述采样电路;所述第五运算放大器的负输入端连接所述第五运算放大器的输出端。
可选地,所述自检电路还包括:复位电路,用于将所述峰值保持电路复位。
可选地,所述复位电路包括:
第一开关,第二开关和反相器,其中,所述开关一端接收所述光电转换电路的电信号,所述第一开关另一端连接于所述峰值保持电路或所述第一解耦电路;所述第二开关连接在所述第一储能电路或第二储能电路所述的两端;第一开关控制信号控制所述第一开关的通断,并经过反相器后生成第二开关控制信号控制所述第二开关的通断,使所述第一开关和第二开关的通断状态相反。
可选地,所述光电转换电路还包括:
第七电阻,所述第七电阻一端连接所述光电二极管的正极,另一端接地;
所述光电二极管的负极接工作电源VCC。
可选地,所述采样电路包括:低速ADC采样电路。
可选地,所述控制电路用于根据所述采样电路的采样电压值调整所述发射电路的发射功率或关闭所述发射电路。
可选地,所述控制电路用于根据所述自检电路的检测结果调整所述发射电路的发射功率,使得所述发射电路的发射的激光脉冲信号的功率保持在预置范围内。
可选地,当所述采样电压值超过预置电压上限时,控制电路减小所述发射电路的增益;和/或,
当所述采样电压值低于预置电压下限时,控制电路增大所述发射电路的增益;和/或,
当所述采样电压值为0或几乎为0时,关闭所述发射电路。
可选地,所述激光发射装置内存储有所述发射电路的发射功率与所述采样电路的采样值的对应关系,所述控制电路用于根据所述对应关系调整所述发射电路的发射功率。
第二方面,本实用新型还提供了一种峰值保持电路,包括:
第一二极管,第四电阻和第一储能电路,其中,所述第一二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第一二极管的另一端连接所述第四电阻的一端;所述第四电阻的另一端连接所述第一储能电路的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第一储能电路的另一端接地;或
第二二极管,第五电阻和第二储能电路,其中,所述第二二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二二极管的另一端与所述第五电阻的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第五电阻的另一端连接所述第二储能电路的一端,所述第二储能电路的另一端连接第四参考电源。
可选地,所述峰值保持电路还包括:
第一解耦电路,位于所述峰值保持电路之前,用于对所述峰值保持电路与所述峰值保持电路之前的电路进行解耦。
可选地,所述第一解耦电路包括:
第二运算放大器,所述第二运算放大器的正输入端接收输入信号,所述第二运算放大器的负输入端连接所述第二运算放大器的输出端,所述第二运算放大器的输出端连接所述第一二极管的一端或第二二极管的一端。
可选地,所述第一解耦电路包括:
第三运算放大器,所述第三运算放大器的正输入端接收输入信号,所述第三运算放大器的负输入端连接所述第二二极管与所述第五电阻的一端,所述第三运算放大器的输出端连接所述第二二极管的另一端。
可选地,所述峰值保持电路还包括:
所述第三运算放大器的正输入端还连接第五参考电源。
可选地,所述峰值保持电路包括:
第二解耦电路,连接于所述峰值保持电路之后,用于对所述峰值保持电路及其之后的电路进行解耦。
可选地,所述第二解耦电路包括:
第四运算放大器,第六电阻和第三二极管,其中,所述第四运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路;所述第四运算放大器的负输入端连接所述第六电阻的一端,以及所述第三二极管的正极;所述第六电阻的另一端连接第六参考电源,所述第三二极管的负极连接所述第四运算放大器的输出端;或
第五运算放大器,所述第五运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路;所述第五运算放大器的负输入端连接所述第五运算放大器的输出端。
第三方面,本实用新型还提供了一种激光测距装置,包括第一方面所述的任一项的激光发射装置。
第四方面,本实用新型还提供了一种激光测距装置,包括激光接收装置,所述激光接收装置包括第二方面所述的任一项的峰值保持电路。
第五方面,本实用新型还提供了一种激光测距装置,包括:第一方面所述的任一项的激光发射电路,以及包括第二方面所述的的峰值保持电路的激光接收装置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种激光发射装置的示意性框图;
图2是本实用新型实施例提供的一种自检电路的接线示意图;
图3是本实用新型实施例提供的一种自检电路中滤波前后的波形示意图;
图4是本实用新型实施例提供的一种自检电路中放大前后的波形示意图;
图5是本实用新型实施例提供的一种峰值保持电路的第一接线示意图;
图6是本实用新型实施例提供的一种峰值保持电路的第二接线示意图;
图7是本实用新型实施例提供的运算放大器的一种正、负输入端的信号波形;
图8是本实用新型实施例提供的一种测距装置的示意性框图;
图9是本实用新型实施例提供的一种测距装置采用同轴光路的一种实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1,图1是本实用新型实施例提供的一种激光发射装置的示意性框架图。该激光发射装置1可包括:发射电路11、自检电路 12、控制电路13。其中,发射电路11包括激光发射器111和驱动器112,所述激光发射器111用于在所述驱动器112的驱动下发射激光脉冲信号;自检电路1 2,用于检测所述发射电路发射的激光脉冲信号的发射能量或发射功率;控制电路1 3用于根据所述自检电路的检测结果确定所述激光脉冲信号的发射能量或发射功率变化时调整所述发射电路的发射功率,使得所述发射电路的发射的激光脉冲信号的功率保持在预置范围内;或者,所述控制电路用于根据所述自检电路的检测结果确定是否关闭所述发射电路。
其中,可以理解,所述自检电路检测激光脉冲信号的发射能量或发射功率包括:检测激光脉冲信号的发射能量进而换算为发射功率,或检测激光脉冲信号的发射功率进而换算为发射能量,然后根据发射功率或发射能量的变化来调整发射电路的发射功率。
本实用新型一实施例中,图2是本实用新型实施例提供的一种自检电路的接线示意图。如图2所示,自检电路2包括:
光电转换电路21,用于接收所述发射电路发射的激光脉冲信号的部分,并将所述部分激光脉冲信号转换为电脉冲信号;
脉冲展宽电路22,用于将所述电脉冲信号进行展宽处理;
采样电路23,用于对经过所述展宽处理后的电信号进行采样。
可以理解,所述展宽处理后的电信号为电脉冲信号或者电平信号。其中,如果展宽处理后的电信号是电脉冲信号,那么,可选地,所述展宽处理后的电脉冲信号的占空比大于所述展宽处理前的电脉冲信号的占空比的至少3倍。
可选地,所述脉冲展宽电路22包括RC滤波电路。
可选地,所述RC滤波电路包括:
一阶RC滤波电路,包括第一电阻R2和第一电容C2,所述第一电阻R2一端接收来自光电转换电路的电信号,另一端连接所述第一电容 C2的一端,所述第一电容C2的另一端接地。
可以理解,接收来自光电转换电路的电信号包括RC滤波电路直接和光电转换电路连接;也可以是RC滤波电路和光电转换电路之间还设置了其他电路。
可选地,所述RC滤波电路包括高阶滤波电路。
可选地,所述自检电路2还包括:
放大电路24,用于对所述RC滤波电路输出的信号进行放大。
可选地,所述放大电路24包括:
比例放大电路,包括第一运算放大器U1及第二电阻R 3、第三电阻R4;所述第二电阻R 3一端连接所述RC滤波电路,另一端连接所述第一运算放大器U1的负输入端;所述第一运算放大器U1的正输入端连接第一参考电源,输出端连接所述采样电路;所述第三电阻R4一端连接所述第一运算放大器U1的负输入端,另一端连接所述第一运算放大器U1的输入端。
可选地,所述自检电路2还包括:
耦合电路25,用于对所述光电转换电路21和所述放大电路24解耦。
可选地,所述耦合电路25包括:
第二电容C1,所述第二电容C1一端接收来自光电转换电路21的电信号,另一端连接所述RC滤波电路,以及第二参考电源。
可选地,所述光电转换电路21包括:
第七电阻R1,所述第七电阻R1一端连接所述光电二极管的正极,另一端接地;
所述光电二极管的负极接工作电源VCC。
继续参见图2,图2所示的自检电路的工作原理如下:
首先,光电转换电路21的光电二极管接收激光发射器中激光二极管发射的光脉冲信号后,光电二极管导通;所述光电二极管与电阻R1 的连接点产生电信号,即所述光电转换电路将光脉冲信号转换为该电信号;
接着,经过包括电阻R2和电容C2的一阶RC滤波电路,将所述电信号展宽得到了近似直流或者低频信号,波形如图3所示;其中,经过RC滤波电路展宽的波形取决于RC滤波电路的时间常数τ=R2*C2,时间常数τ取值越小,脉宽展开越小;
接着,所述滤波后的电信号经过比例放大器进行放大,其中比例放大器中电阻R3、R4的比值可以用来调整放大倍数,具体的放大倍数取决于设计需要和实际情况,放大后的电信号(即进行采样的电信号) 如图4所示;
最后,对经过所述比例放大器的电信号进行采样。
实际应用中,激光常用高频窄脉冲的驱动方式,因此如果直接用 ADC采样获取激光发射功率的话,ADC采样率非常高,从而成本昂贵。而本实用新型采用RC滤波的方式将高频窄脉冲展宽为低频甚至近乎直流的信号,经过放大器放大后再采用低采样率的ADC进行采样,从而大幅降低功率检测的成本。
此外,考虑到激光脉冲的占空比非常小,因此直接经过RC滤波后得到的直流或者低频信号电压非常小,难以直接通过一般的放大器进行信号放大,因此,还可以选择将光电转换电路所输出的电信号通过耦合电路25中的电容C1进行交流耦合到第二参考电源上,再经过放大器放大,从而实现低速的ADC采样信号值,同时电容C1也起到隔离前后电路的作用。需要说明的是,耦合电路可以根据需要选择设置或不设置。
本实用新型另一实施例中,所述自检电路包括:
光电转换电路,用于接收所述发射电路发射的激光脉冲信号的部分,并将所述部分激光脉冲信号转换为电脉冲信号;
峰值保持电路,用于保持所述电脉冲信号的峰值;
采样电路,用于对所述峰值保持电路的所保持的电脉冲信号的峰值进行采样。
本实施例中的自检电路与图2中所述的自检电路区别在于采样峰值保持电路代替图2中所述的脉冲展宽电路。
图5是本实用新型实施例提供的一种峰值保持电路的第一接线示意图。其中,OperationalAmplifier表示运算放大器,DIODE表示二极管,Resistor表示电阻,Capacitor表示电容。如图5所示,所述峰值保持电路包括:
第一二极管D1,第四电阻R5和第一储能电路C3,其中,所述第一二极管的D1一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第一二极管 D1的另一端连接所述第四电阻R5的一端;所述第四电阻R5的另一端连接所述第一储能电路C 3的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第一储能电路C 3的另一端接第三参考电源。
图6是本实用新型实施例提供的一种峰值保持电路的第二接线示意图。如图6所示,所述峰值保持电路包括:
第二二极管D 3,第五电阻R7和第二储能电路C4,其中,所述第二二极管D3的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二二极管 D 3的另一端与所述第五电阻R7的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第五电阻R7的另一端连接所述第二储能电路C4的一端,所述第二储能电路C4的另一端连接第四参考电源。
可选地,所述自检电路还包括:
第一解耦电路,位于所述光电转换电路和所述峰值保持电路之间,用于对所述光电转换电路和所述峰值保持电路进行解耦。
可选地,所述第一解耦电路包括:
第二运算放大器U2,所述第二运算放大器U2的正输入端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二运算放大器U2的负输入端连接所述第二运算放大器的输出端,所述第二运算放大器U2的输出端连接所述峰值保持电路。
可选地,所述第一解耦电路包括:
第三运算放大器U4,所述第三运算放大器U4的正输入端接收所述光电转换电路的电信号,所述第三运算放大器U4的负输入端连接所述第二二极管与所述第五电阻连接的一端,所述第三运算放大器U4 的输出端连接所述第二二极管的另一端。
可选地,所述峰值保持电路还包括:
所述第三运算放大器U4的正输入端还连接第五参考电源。
可选地,所述自检电路包括:
第二解耦电路,连接于所述采样电路和所述峰值保持电路之间,或所述采样电路之后,用于对所述第二解耦电路前后的电路进行解耦。
可选地,所述第二解耦电路包括:
第四运算放大器U3,第六电阻R6和第三二极管D2,其中,所述第四运算放大器U3的正输入端连接所述峰值保持电路或所述采样电路;所述第四运算放大器U3的负输入端连接所述第六电阻R6的一端,以及所述第三二极管D2的一端;所述第六电阻的另一端连接第六参考电源,所述第三二极管的另一端连接所述第四运算放大器U3的输出端;或
第五运算放大器U5,所述第五运算放大器U5的正输入端连接所述峰值保持电路或所述采样电路;所述第五运算放大器U5的负输入端连接所述第五运算放大器U5的输出端。
继续参见图5,图5所示的峰值保持电路的工作原理如下:
首先,光电转换电路的输出信号Singal_in输入运算放大器U2 的正输入端,运算放大器U2的负输入端与运算放大器U2的输出端连接,形成电压跟随,以对所述光电转换电路和所述峰值保持电路进行解耦,运算放大器U2的输出端输出的信号与所述光电转换电路的输出信号Singal_in相同;
然后所述运算放大器U2的输出端输出的信号,当该信号上升或下降,使得二极管两端的电压超过二极管D1的阈值电压,则二极管D1 导通,运算放大器U2的输出信号经过二极管D1和电阻R5对电容C3 进行充电,此时电容C3的电压波形随着运算放大器U2的输出信号变化,经过峰值后下降或上升,当二极管两端的电压小于过二极管D1 的阈值电压时,二极管D1关断,不再对电容C3继续充电;在这一过程中,通过电容C3的电压波形即检测并保持所述运算放大器U2的输出信号的峰值。
然后,电容C3的电信号输出至运算放大器U3的正输入端,所述运算放大器U3的负输入端连接电阻R6的一端,以及二极管D2的一端,电阻R6的另一端连接第六参考电源,二极管D2的另一端连接运算放大器U3的输出端,所述运算放大器U3、电阻R6和二极管D2构成第二解耦电路,即另一个电压跟随器,以对所述峰值保持电路及其他电路之间解耦。可以理解,该位于峰值保持电路之后的第二解耦电路还可以位于采样电路之后。
图5中的二极管D2位于运算放大器U1的反馈路径之外,电容C1 保持的峰值相对Signal_in存在一个压降,而为了这个压降消除,那么必须保证二极管D2的电压与二极管D1的压降相同,即二极管D2 和D1必须相同才能保证Signal_out保持的峰值与Signal_in一致。在精度要求满足的情况下,上述峰值保持电路没有问题,但是在精度要求非常高的时候,但实际上电子元器件存在个体差异性,基本不可能保证二极管D2和D1上的电压完全相等。
因此,本实用新型实施例提供了另一中峰值检测电路,参见图6,图6所示的峰值检测电路的工作原理如下:
首先,光电转换电路的输出信号Singal_In输入运算放大器U4 的正输入端,运算放大器U4的负输入端与二极管D3的一端连接,二极管D3的另一端与运算放大器U2的输出端连接,以对所述光电转换电路和所述峰值保持电路进行解耦;
然后,同理,二极管D3导通,运算放大器U4的输出信号经过二极管D3和电阻R7对电容C4进行充电,此时电容C4的电压波形随着运算放大器U4的输出信号变化,经过峰值后下降或上升,当二极管两端的电压小于过二极管D3的阈值电压时,二极管D3关断,不再对电容C4继续充电;在这一过程中,通过电容C4的电压波形即检测并保持所述运算放大器U2的输出信号的峰值;
其中,二极管D3放在运算放大器U4的反馈回路中,那么运算放大器U5的正输入端与运算放大器U4的负输入端电压一致,从而保证运算放大器U5的输出端信号Signal_Out保持的峰值与所述光电转换电路的输出信号Signal_In的峰值一致,改进了上一实施例中峰值保持电路的二极管不匹配的问题,所以在峰值保持电路之后的第二解耦电路中即可不需要二极管或要与前面的第一解耦电路中的二极管相同。
然后,二极管D3和电阻R7的连接端输出信号至第二解耦电路,所述第二解耦电路可以采用上一实施例中第一或第二解耦电路的电路结构,在此不再赘述。可以理解,所述该位于峰值保持电路之后的第二解耦电路还可以位于采样电路之后。
需要说明的是,本实用新型的实施例中,所述第一解耦电路、峰值检测电路和第二解耦电路均包括至少一种形式,可以理解,三者之间可以根据设计需要和实际应用情况选择使用或不使用,以及互相配合设置,因此,除了本实用新型图中所述的电路设置,上述三者的相互之间配合设置的其它变化也均属于本实用新型的范围。
此外,在现有的峰值保持电路中,只在保持电容两端增加开关信号进行电荷的释放,但是当出现意外情况,例如当电荷释放的时候,由于运算放大器U4的正输入端电压值为Vref,负输入端还没恢复到 Vref电压时,此时,如图7所示运算放大器U4的正、负输入端的信号波形,如果正输入端有微弱的干扰信号输入的话,运算放大器U4 会进入深度饱和的状态,则电路无法响应,导致系统无法正常工作。因此,本实用新型在运算放大器U4正输入端加入开关S1,以防止其它信号的干扰。
可选地,所述自检电路还包括:复位电路,用于将所述峰值保持电路复位。
可选地,所述复位电路包括:
第一开关,第二开关和反相器,其中,所述开关一端接收所述光电转换电路的电信号,所述第一开关另一端连接于所述峰值保持电路或所述第一解耦电路;所述第二开关连接在所述第一储能电路或第二储能电路所述的两端;第一开关控制信号控制所述第一开关的通断,并经过反相器后生成第二开关控制信号控制所述第二开关的通断,使所述第一开关和第二开关的通断状态相反。
继续参见图6,所述复位电路包括开关S 1、S2,和反相器;开关 S2串联于输入信号与运算放大器U4的正输入端之间,开关S2并联与电容C4两端,以开关信号控制开关S1,且经过反相器后控制开关S2,这样即可保证开关S1和S2开闭的状态相反;当S2闭合时,电容C4进行电荷泄放,此时S1打开,从而保证微弱干扰信号无法进入U1的同相输入端,当整个放大器系统进入新的稳态后,S2打开,S1闭合,此时系统可以正常响应输入的脉冲信号。
可选地,所述控制电路13用于根据所述自检电路的检测结果调整所述发射电路的发射功率,使得所述发射电路的发射的激光脉冲信号的功率保持在预置范围内。
可选地,所述控制电路13用于根据所述采样电路的采样电压值调整所述发射电路的发射功率或关闭所述发射电路。
可选地,当所述采样电压值超过预置电压上限时,控制电路减小所述发射电路的增益;和/或,
当所述采样电压值低于预置电压下限时,控制电路增大所述发射电路的增益;和/或,
当所述采样电压值为0或几乎为0时,关闭所述发射电路。
可选地,所述激光发射装置内存储有所述发射电路的发射功率与所述采样电路的采样值的对应关系,所述控制电路用于根据所述对应关系调整所述发射电路的发射功率。
可以理解,存储的发射电路的发射功率与所述采样电路的采样值的对应关系可以是发射电路的电压和采样值的对应关系,或者是增益和采样值的对应关系,或者是其他对其调整时可以影响发射电路的发射功率的参数与采样值的对应关系。
具体来说,在实际应用场景中,激光发射频率在某一时间内处于恒定值。此时展宽脉冲的峰值与窄脉冲的峰值成一一对应关系;如果展宽电路直接把脉宽展宽为直流信号,那么直流信号的幅值与窄脉冲的能量值成一一对应关系。
因此,对于不同的发射功率,如果以相同的倍数放大,得到的直流信号幅值或者展宽脉冲峰值不一样;发射功率越大,ADC采样电压值越大,从而根据数据拟合,可以得到发射功率与ADC采样值的映射关系。那么可以根据ADC采样电压值反推发射功率,例如环境温度上升,发射功率相应下降,当功率检测电路发现功率下降时,反馈给系统从而提高发射电压,最终保持发射功率的稳定性。
还需要说明的是,本实用新型各个实施例中,第一参考电源至第六参考电源用于区分参考电源,其中第一参考电源至第六参考电源的电平可以相同,也可以不同。
还需要说明的是,本实用新型各个实施例中,第一电阻至第七电阻包括至少一个电阻及其串并联形式,第一电容至第第二储能电路包括至少一个电容及其串并联形式。
还需要说明的是,本实用新型各个实施例中,第一二极管至第三二极管的极性连接根据激光的正脉冲信号或负脉冲信号进行设置。
相较于现有技术,本实用新型提供的激光发射装置可以通过自检电路检测发射的激光脉冲信号的功率,及时反馈功率的相对变化或者激光发射的失效,并根据反馈的所述检测结果确定调整或关闭所述激光脉冲信号,从而保证在不同场景下激光波发射功率保持恒定,以及实现系统的失效自检的功能。
本实用新型各个实施例提供的激光发射装置可以应用于测距装置,该测距装置可以是激光雷达(例如机械式激光雷达或固态激光雷达,在此不做限制)、激光测距设备等电子设备。在一种实施方式中,测距装置用于感测外部环境信息,例如,环境目标的距离信息、方位信息、反射强度信息、速度信息等。一种实现方式中,测距装置可以通过测量测距装置和探测物之间光传播的时间,即光飞行时间 (Time-of-Flight,TOF),来探测探测物到测距装置的距离。或者,测距装置也可以通过其他技术来探测探测物到测距装置的距离,例如基于相位移动(phase shift)测量的测距方法,或者基于频率移动 (frequency shift)测量的测距方法,在此不做限制。
为了便于理解,以下将结合图8所示的测距装置1 00对测距的工作流程进行举例描述。
如图8所示,测距装置100可以包括发射电路110、接收电路120、采样电路130和运算电路140。
发射电路110可以发射光脉冲序列(例如激光脉冲序列)。接收电路120可以接收经过被探测物反射的光脉冲序列,并对该光脉冲序列进行光电转换,以得到电信号,再对电信号进行处理之后可以输出给采样电路130。采样电路130可以对电信号进行采样,以获取采样结果。运算电路140可以基于采样电路130的采样结果,以确定测距装置100与被探测物之间的距离。
可以理解,所述发射电路110可以包括前述实施例中的任意一个激光发射装置;所述接收电路120也可以包括前述实施例中的光电转换电路、脉冲展宽电路、复位电路、第一耦合电路、第二耦合电路中的至少一种,或光电转换电路、峰值保持电路、复位电路、第一耦合电路、第二耦合电路中的至少一种。
可选地,该测距装置100还可以包括控制电路150,该控制电路150 可以实现对其他电路的控制,例如,可以控制各个电路的工作时间和/ 或对各个电路进行参数设置等。
应理解,虽然图8示出的测距装置中包括一个发射电路、一个接收电路、一个采样电路和一个运算电路,但是本申请实施例并不限于此,发射电路、接收电路、采样电路、运算电路中的任一种电路的数量也可以是至少两个。
一些实现方式中,除了图8所示的电路,测距装置100还可以包括扫描模块160,用于将发射电路出射的激光脉冲序列改变传播方向出射。
其中,可以将包括发射电路110、接收电路120、采样电路130和运算电路140的模块,或者,包括发射电路110、接收电路120、采样电路130、运算电路140和控制电路150的模块称为测距模块,该测距模块150可以独立于其他模块,例如,扫描模块160。
测距装置中可以采用同轴光路,也即测距装置出射的光束和经反射回来的光束在测距装置内共用至少部分光路。或者,测距装置也可以采用异轴光路,也即测距装置出射的光束和经反射回来的光束在测距装置内分别沿不同的光路传输。图9示出了本实用新型的测距装置采用同轴光路的一种实施例的示意图。
测距装置100包括光收发装置110,光收发装置110包括光源103 (包括上述的发射电路)、准直元件104、探测器105(可以包括上述的接收电路、采样电路和运算电路)和光路改变元件106。光收发装置110用于发射光束,且接收回光,将回光转换为电信号。光源103用于发射光束。在一个实施例中,光源103可发射激光束。可选的,光源103发射出的激光束为波长在可见光范围之外的窄带宽光束。准直元件104设置于光源的出射光路上,用于准直从光源103发出的光束,将光源103发出的光束准直为平行光。准直元件还用于会聚经探测物反射的回光的至少一部分。该准直元件104可以是准直透镜或者是其他能够准直光束的元件。
在图9所示实施例中,通过光路改变元件106来将测距装置内的发射光路和接收光路在准直元件104之前合并,使得发射光路和接收光路可以共用同一个准直元件,使得光路更加紧凑。在其他的一些实现方式中,也可以光源103和探测器105分别使用各自的准直元件,将光路改变元件106设置在准直元件之后。
在图9所示实施例中,由于光源103出射的光束的光束发散角较小,测距装置所接收到的回光的光束发散角较大,所以光路改变元件可以采用小面积的反射镜来将发射光路和接收光路合并。在其他的一些实现方式中,光路改变元件也可以采用带通孔的反射镜,其中该通孔用于透射光源103的出射光,反射镜用于将回光反射至探测器105。这样可以减小采用小反射镜的情况中小反射镜的支架会对回光的遮挡的情况。
在图9所示实施例中,光路改变元件偏离了准直元件104的光轴。在其他的一些实现方式中,光路改变元件也可以位于准直元件104的光轴上。
测距装置1 00还包括扫描模块102。扫描模块102放置于光收发装置110的出射光路上,扫描模块102用于改变经准直元件104出射的准直光束119的传输方向并投射至外界环境,并将回光投射至准直元件104。回光经准直元件104汇聚到探测器105上。
在一个实施例中,扫描模块102可以包括一个或多个光学元件,例如,透镜、反射镜、棱镜、光栅、光学相控阵(Optical Phased Array) 或上述光学元件的任意组合。在一些实施例中,扫描模块102的多个光学元件可以绕共同的轴109旋转,每个旋转的光学元件用于不断改变入射光束的传播方向。在一个实施例中,扫描模块102的多个光学元件可以以不同的转速旋转。在另一个实施例中,扫描模块102的多个光学元件可以以基本相同的转速旋转。
在一些实施例中,扫描模块的多个光学元件也可以是绕不同的轴旋转。在一些实施例中,扫描模块的多个光学元件也可以是以相同的方向旋转,或以不同的方向旋转;或者沿相同的方向振动,或者沿不同的方向振动,在此不作限制。
在一个实施例中,扫描模块102包括第一光学元件114和与第一光学元件114连接的驱动器116,驱动器116用于驱动第一光学元件114 绕转动轴109转动,使第一光学元件114改变准直光束119的方向。第一光学元件114将准直光束119投射至不同的方向。在一个实施例中,准直光束119经第一光学元件改变后的方向与转动轴109的夹角随着第一光学元件114的转动而变化。在一个实施例中,第一光学元件114包括相对的非平行的一对表面,准直光束119穿过该对表面。在一个实施例中,第一光学元件114包括厚度沿至少一个径向变化的棱镜。在一个实施例中,第一光学元件114包括楔角棱镜,对准直光束119进行折射。在一个实施例中,第一光学元件114上镀有增透膜,增透膜的厚度与光源103发射出的光束的波长相等,能够增加透射光束的强度。
在一个实施例中,扫描模块102还包括第二光学元件115,第二光学元件115绕转动轴109转动,第二光学元件115的转动速度与第一光学元件114的转动速度不同。第二光学元件115用于改变第一光学元件114投射的光束的方向。在一个实施例中,第二光学元件115与另一驱动器117连接,驱动器117驱动第二光学元件115转动。第一光学元件114和第二光学元件115可以由不同的驱动器驱动,使第一光学元件114和第二光学元件115的转速不同,从而将准直光束119 投射至外界空间不同的方向,可以扫描较大的空间范围。在一个实施例中,控制器118控制驱动器116和117,分别驱动第一光学元件114 和第二光学元件115。第一光学元件114和第二光学元件115的转速可以根据实际应用中预期扫描的区域和样式确定。驱动器116和117 可以包括电机或其他驱动装置。
在一个实施例中,第二光学元件115包括相对的非平行的一对表面,光束穿过该对表面。在一个实施例中,第二光学元件115包括厚度沿至少一个径向变化的棱镜。在一个实施例中,第二光学元件115包括楔角棱镜。在一个实施例中,第二光学元件115上镀有增透膜,能够增加透射光束的强度。
扫描模块102旋转可以将光投射至不同的方向,例如方向111和 113,如此对测距装置100周围的空间进行扫描。当扫描模块102投射出的光111打到探测物101时,一部分光被探测物101沿与投射的光 111相反的方向反射至测距装置1 00。扫描模块1 02接收探测物1 01 反射的回光112,将回光112投射至准直元件104。
准直元件1 04会聚探测物101反射的回光112的至少一部分。在一个实施例中,准直元件1 04上镀有增透膜,能够增加透射光束的强度。探测器105与光源1 03放置于准直元件104的同一侧,探测器105用于将穿过准直元件104的至少部分回光转换为电信号。
在一些实施例中,光源103可以包括激光二极管,通过激光二极管发射纳秒级别的激光。例如,光源103发射的激光脉冲持续10ns。进一步地,可以确定激光脉冲接收时间,例如,通过探测电信号脉冲的上升沿时间和/或下降沿时间确定激光脉冲接收时间。如此,测距装置100可以利用脉冲接收时间信息和脉冲发出时间信息计算TOF,从而确定探测物101到测距装置100的距离。
测距装置100探测到的距离和方位可以用于遥感、避障、测绘、建模、导航等。
在一种实施方式中,本实用新型实施方式的测距装置可应用于移动平台,测距装置可安装在移动平台的平台本体。具有测距装置的移动平台可对外部环境进行测量,例如,测量移动平台与障碍物的距离用于避障等用途,和对外部环境进行二维或三维的测绘。在某些实施方式中,移动平台包括无人飞行器、汽车、遥控车、机器人、相机中的至少一种。当测距装置应用于无人飞行器时,平台本体为无人飞行器的机身。当测距装置应用于汽车时,平台本体为汽车的车身。该汽车可以是自动驾驶汽车或者半自动驾驶汽车,在此不做限制。当测距装置应用于遥控车时,平台本体为遥控车的车身。当测距装置应用于机器人时,平台本体为机器人。当测距装置应用于相机时,平台本体为相机本身。
本实用新型实施例中所使用的技术术语仅用于说明特定实施例而并不旨在限定本实用新型。在本文中,单数形式“一”、“该”及“所述”用于同时包括复数形式,除非上下文中明确另行说明。进一步地,在说明书中所使用的用于“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件,但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件。
在所附权利要求中对应结构、材料、动作以及所有装置或者步骤以及功能元件的等同形式(如果存在的话)旨在包括结合其他明确要求的元件用于执行该功能的任何结构、材料或动作。本实用新型的描述出于实施例和描述的目的被给出,但并不旨在是穷举的或者将被实用新型限制在所公开的形式。在不偏离本实用新型的范围和精神的情况下,多种修改和变形对于本领域的一般技术人员而言是显而易见的。本实用新型中所描述的实施例能够更好地揭示本实用新型的原理与实际应用,并使本领域的一般技术人员可了解本实用新型。
本实用新型中所描述的流程图仅仅为一个实施例,在不偏离本实用新型的精神的情况下对此图示或者本实用新型中的步骤可以有多种修改变化。比如,可以不同次序的执行这些步骤,或者可以增加、删除或者修改某些步骤。本领域的一般技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属于实用新型所涵盖的范围。
Claims (41)
1.一种激光发射装置,其特征在于,包括发射电路、自检电路和控制电路:
所述发射电路包括激光发射器和驱动器,所述激光发射器用于在所述驱动器的驱动下发射激光脉冲信号;
所述自检电路,用于检测所述发射电路发射的激光脉冲信号的发射能量或发射功率;
所述控制电路用于在根据所述自检电路的检测结果确定所述激光脉冲信号的发射能量或发射功率变化时调整所述发射电路的发射功率,使得所述发射电路的发射的激光脉冲信号的功率保持在预置范围内;或者,所述控制电路用于根据所述自检电路的检测结果确定是否关闭所述发射电路。
2.如权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,所述自检电路包括:
光电转换电路,用于接收所述发射电路发射的激光脉冲信号中的部分激光脉冲信号,并将所述部分激光脉冲信号转换为电脉冲信号;
脉冲展宽电路,用于将所述电脉冲信号进行展宽处理;
采样电路,用于对经过所述展宽处理后的电信号进行采样。
3.如权利要求2所述的激光发射装置,其特征在于,所述展宽处理后的电信号为电脉冲信号,且所述展宽处理后的电脉冲信号的占空比大于所述展宽处理前的电脉冲信号的占空比的至少3倍。
4.如权利要求2所述的激光发射装置,其特征在于,所述展宽处理后的电信号为电平信号。
5.如权利要求2至4中任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述脉冲展宽电路包括RC滤波电路。
6.如权利要求5所述的激光发射装置,其特征在于,所述RC滤波电路包括:
一阶RC滤波电路,包括第一电阻和第一电容,所述第一电阻一端接收来自光电转换电路的电信号,另一端连接所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端接地。
7.如权利要求5所述的激光发射装置,其特征在于,所述RC滤波电路包括高阶滤波电路。
8.如权利要求5所述的激光发射装置,其特征在于,所述自检电路还包括:
放大电路,用于对所述RC滤波电路输出的信号进行放大。
9.如权利要求8所述的激光发射装置,其特征在于,所述放大电路包括:
比例放大电路,包括第一运算放大器及第二电阻、第三电阻;所述第二电阻一端连接所述滤波电路,另一端连接所述第一运算放大器的负输入端;所述第一运算放大器的正输入端连接第一参考电源,输出端连接所述采样电路;所述第三电阻一端连接所述第一运算放大器的负输入端,另一端连接所述第一运算放大器的输入端。
10.如权利要求8所述的激光发射装置,其特征在于,所述自检电路还包括:
耦合电路,用于对所述光电转换电路和所述放大电路解耦。
11.如权利要求10所述的激光发射装置,其特征在于,所述耦合电路包括:
第二电容,所述第二电容一端接收来自光电转换电路的电信号,另一端连接所述RC滤波电路,以及第二参考电源。
12.如权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,所述自检电路包括:
光电转换电路,用于接收所述发射电路发射的激光脉冲信号的部分激光脉冲信号,并将所述部分激光脉冲信号转换为电脉冲信号;
峰值保持电路,用于保持所述电脉冲信号的峰值;
采样电路,用于对所述峰值保持电路的所保持的电脉冲信号的峰值进行采样。
13.如权利要求12所述的激光发射装置,其特征在于,所述峰值保持电路包括:
第一二极管,第四电阻和第一储能电路,其中,所述第一二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第一二极管的另一端连接所述第四电阻的一端;所述第四电阻的另一端连接所述第一储能电路的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第一储能电路的另一端接第三参考电源;或
第二二极管,第五电阻和第二储能电路,其中,所述第二二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二二极管的另一端与所述第五电阻的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第五电阻的另一端连接所述第二储能电路的一端,所述第二储能电路的另一端连接第四参考电源。
14.如权利要求13所述的激光发射装置,其特征在于,所述自检电路还包括:
第一解耦电路,位于所述光电转换电路和所述峰值保持电路之间,用于对所述光电转换电路和所述峰值保持电路进行解耦。
15.如权利要求14所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一解耦电路包括:
第二运算放大器,所述第二运算放大器的正输入端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二运算放大器的负输入端连接所述第二运算放大器的输出端,所述第二运算放大器的输出端连接所述峰值保持电路。
16.如权利要求14所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一解耦电路包括:
第三运算放大器,所述第三运算放大器的正输入端接收所述光电转换电路的电信号,所述第三运算放大器的负输入端连接所述第二二极管与所述第五电阻连接的一端,所述第三运算放大器的输出端连接所述第二二极管的另一端。
17.如权利要求16所述的激光发射装置,其特征在于,所述峰值保持电路还包括:
所述第三运算放大器的正输入端还连接第五参考电源。
18.如权利要求12-17中任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述自检电路包括:
第二解耦电路,连接于所述采样电路和所述峰值保持电路之间,或所述采样电路之后,用于对所述第二解耦电路前后的电路进行解耦。
19.如权利要求18所述的激光发射装置,其特征在于,所述第二解耦电路包括:
第四运算放大器,第六电阻和第三二极管,其中,所述第四运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路或所述采样电路;所述第四运算放大器的负输入端连接所述第六电阻的一端,以及所述第三二极管的正极;所述第六电阻的另一端连接第六参考电源,所述第三二极管的负极连接所述第四运算放大器的输出端;或
第五运算放大器,所述第五运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路或所述采样电路;所述第五运算放大器的负输入端连接所述第五运算放大器的输出端。
20.如权利要求14-17中任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述自检电路还包括:复位电路,用于将所述峰值保持电路复位。
21.如权利要求20中所述的激光发射装置,其特征在于,所述复位电路包括:
第一开关,第二开关和反相器,其中,所述开关一端接收所述光电转换电路的电信号,所述第一开关另一端连接于所述峰值保持电路或所述第一解耦电路;所述第二开关连接在所述第一储能电路或第二储能电路的两端;第一开关控制信号控制所述第一开关的通断,并经过反相器后生成第二开关控制信号控制所述第二开关的通断,使所述第一开关和第二开关的通断状态相反。
22.如权利要求2-4、12-17中任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述光电转换电路还包括:
第七电阻,所述第七电阻一端连接光电二极管的正极,另一端接地;
所述光电二极管的负极接工作电源VCC。
23.如权利要求2-4、12-17中任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述采样电路包括:低速ADC采样电路。
24.如权利要求2-4、12-17中任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述控制电路用于当所述采样电路的采样电压值的变化超过预设范围时,确定所述激光脉冲信号的发射能量或发射功率变化,以及调整所述发射电路的发射功率或关闭所述发射电路。
25.如权利要求24所述的激光发射装置,其特征在于,
当所述采样电压值超过预置电压上限时,所述控制电路用于减小所述发射电路的增益;和/或,
当所述采样电压值低于预置电压下限时,所述控制电路用于增大所述发射电路的增益;和/或,
当所述采样电压值为0时,所述控制电路用于关闭所述发射电路。
26.如权利要求25所述的激光发射装置,其特征在于,所述激光发射装置内存储有所述发射电路的发射功率与所述采样电路的采样值的对应关系,所述控制电路用于根据所述对应关系调整所述发射电路的发射功率。
27.一种峰值保持电路,其特征在于,包括:
第一二极管,第四电阻和第一储能电路,其中,所述第一二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第一二极管的另一端连接所述第四电阻的一端;所述第四电阻的另一端连接所述第一储能电路的一端,以及向采样电路输出信号;所述第一储能电路的另一端接地;或
第二二极管,第五电阻和第二储能电路,其中,所述第二二极管的一端接收来自光电转换电路的电信号,所述第二二极管的另一端与所述第五电阻的一端,以及向所述采样电路输出信号;所述第五电阻的另一端连接所述第二储能电路的一端,所述第二储能电路的另一端连接第四参考电源。
28.如权利要求27中所述的峰值保持电路,其特征在于,所述峰值保持电路还包括:
第一解耦电路,位于所述峰值保持电路之前,用于对所述峰值保持电路与所述峰值保持电路之前的电路进行解耦。
29.如权利要求28所述的峰值保持电路,其特征在于,所述第一解耦电路包括:
第二运算放大器,所述第二运算放大器的正输入端接收输入信号,所述第二运算放大器的负输入端连接所述第二运算放大器的输出端,所述第二运算放大器的输出端连接所述第一二极管的一端或第二二极管的一端。
30.如权利要求28所述的峰值保持电路,其特征在于,所述第一解耦电路包括:
第三运算放大器,所述第三运算放大器的正输入端接收输入信号,所述第三运算放大器的负输入端连接所述第二二极管与所述第五电阻的一端,所述第三运算放大器的输出端连接所述第二二极管的另一端。
31.如权利要求30所述的峰值保持电路,其特征在于,所述峰值保持电路还包括:所述第三运算放大器的正输入端还连接第五参考电源。
32.如权利要求27-31中任一项所述的峰值保持电路,其特征在于,所述峰值保持电路包括:
第二解耦电路,连接于所述峰值保持电路之后,用于对所述峰值保持电路及其之后的电路进行解耦。
33.如权利要求32所述的峰值保持电路,其特征在于,所述第二解耦电路包括:
第四运算放大器,第六电阻和第三二极管,其中,所述第四运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路;所述第四运算放大器的负输入端连接所述第六电阻的一端,以及所述第三二极管的正极;所述第六电阻的另一端连接第六参考电源,所述第三二极管的负极连接所述第四运算放大器的输出端;或
第五运算放大器,所述第五运算放大器的正输入端连接所述峰值保持电路;所述第五运算放大器的负输入端连接所述第五运算放大器的输出端。
34.一种测距装置,其特征在于,包括:
激光发射装置,用于依次出射激光脉冲信号;
接收电路,用于接收所述光发射装置出射的激光脉冲信号经物体反射回的至少部分光信号,以及将接收到的光信号转成电信号;
采样电路,用于对来自所述接收电路的电信号进行采样,获得采样结果;
运算电路,用于根据所述采样结果计算所述物体与所述测距装置之间的距离;
其中,所述激光发射装置包括如权利要求1至26任一项所述的激光发射装置;和/或,所述接收电路包括如权利要求27至33任一项所述的峰值保持电路。
35.根据权利要求34所述的测距装置,其特征在于,所述接收电路包括光电转换电路,用于将接收到的光信号转换成电信号;
所述光发射装置的数量和所述光电转换电路的数量分别为至少2个;
每个所述光电转换电路用于接收来自对应的光发射装置出射的激光脉冲信号经物体反射回的至少部分光信号,以及将接收到的光信号转成电信号。
36.根据权利要求35所述的测距装置,其特征在于,所述测距装置还包括扫描模块;
所述扫描模块用于改变所述激光脉冲信号的传输方向后出射,经物体反射回的激光脉冲信号经过所述扫描模块后入射至所述光电转换电路。
37.根据权利要求36所述的测距装置,其特征在于,所述扫描模块包括驱动器和厚度不均匀的棱镜,所述驱动器用于带动所述棱镜转动,以将经过所述棱镜的激光脉冲信号改变至不同方向出射。
38.根据权利要求36所述的测距装置,其特征在于,所述扫描模块包括两个驱动器,以及两个并列设置的、厚度不均匀的棱镜,所述两个驱动器分别用于驱动所述两个棱镜以相反的方向转动;
来自所述激光发射装置的激光脉冲信号依次经过所述两个棱镜后改变传输方向出射。
39.根据权利要求34所述的测距装置,其特征在于,所述接收电路包括如权利要求27至33任一项所述的峰值保持电路,用于保持所述电信号的峰值;
所述采样电路具体用于对所述峰值保持电路的所保持的电信号的峰值进行采样。
40.一种移动平台,其特征在于,包括:
权利要求34至39任一项所述的测距装置;和
平台本体,所述光发射装置安装在所述平台本体。
41.根据权利要求40所述的移动平台,其特征在于,所述移动平台包括无人飞行器、汽车和机器人中的至少一种。
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