CN219349121U - 扫描装置和激光雷达系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种扫描装置和激光雷达系统，在所示扫描装置中，用于驱动振镜进行相应偏转的振镜驱动回路通过FPGA控制器输出任意所需的振镜驱动数字信号，然后再由转换电路将其转换成对应的振镜驱动模拟信号，接着通过设置在转换电路输出端的阻抗变换电路将转换电路的输出阻抗进行相应的变换，以避免因转换电路的输出阻抗和振镜进行分压而造成的驱动能力弱的问题。此外，采用FPGA控制器获得振镜驱动数字信号，可以基于对FPGA控制器的编程，输出任意需要的振镜驱动数字信号，可实现对振镜驱动信号的幅值和频率的调节，提高了振镜驱动回路的驱动性能。因此，本申请提供的扫描装置和激光雷达系统具有较高的驱动性能且实现电路简单。

Description

扫描装置和激光雷达系统

技术领域

本申请涉及光电探测技术领域，尤其是涉及一种扫描装置和激光雷达系统。

背景技术

激光雷达系统常用于目标物体的距离探测，其探测距离的过程为：激光雷达系统中的激光发射装置发射出激光后，经由激光雷达系统的扫描装置对激光的照射角度进行偏转，被偏转的激光照射至目标物体进行目标物体距离的探测。因此，激光雷达系统中的扫描装置对激光雷达系统探测距离的准确性至关重要。

现有的激光雷达系统中扫描装置的振镜驱动回路的构成相对复杂，制造成本较高，且振镜的驱动回路的驱动性能较弱。

实用新型内容

为解决现有存在的技术问题，本申请提供一种驱动能力较强且电路结构较简单的扫描装置和激光雷达系统。

一种扫描装置，包括振镜及驱动所述振镜的振镜驱动回路，所述振镜驱动回路包括：

FPGA控制器，用于产生振镜驱动数字信号；

转换电路，与所述FPGA控制器连接，用于将所述振镜驱动数字信号转换成振镜驱动模拟信号；

阻抗变换电路，与所述转换电路连接，用于对所述转换电路的输出阻抗进行阻抗变换；

恒流源电路，分别连接所述阻抗变换电路和所述振镜，用于将经由所述阻抗变换电路后的所述振镜驱动模拟信号转换成恒流驱动信号，以驱动所述振镜进行相应的偏转。

在一些实施例中，所述阻抗变换电路包括电压跟随器，所述电压跟随器连接在所述转换电路和所述恒流源电路之间，所述电压跟随器的输入阻抗大于所述电压跟随器的输出阻抗。

在一些实施例中，所述电压跟随器包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的第一输入端连接到所述转换电路的输出端，所述第一运算放大器的第二输入端接地，所述第一运算放大器的输出端分别连接到所述第一运算放大器的第一输入端和所述恒流源电路的输入端。

在一些实施例中，所述恒流源电路包括第二运算放大器、三极管以及反馈电阻；

所述第二运算放大器的第一输入端连接到所述电压跟随器的输出端，所述第二运算放大器的第二输入端与所述反馈电阻的第一端连接，所述反馈电阻的第二端接地；

所述第二运算放大器的输出端连接到所述三极管的基极，所述三极管的集电极连接到偏置电源，所述三极管的发射极经由所述振镜连接到所述反馈电阻的第一端。

在一些实施例中，所述振镜为MEMS振镜。

在一些实施例中，所述转换电路包括数字电位器；

所述数字电位器与所述FPGA控制器连接，用于将所述振镜驱动数字信号转换成模拟电压信号。

在一些实施例中，所述转换电路包括数/模转换器；

所述数/模转换器与所述FPGA控制器连接，用于将所述振镜驱动数字信号转换成模拟电压信号。

在一些实施例中，所述的扫描装置，还包括连接在所述振镜和所述FPGA控制器之间的反馈电路，所述反馈电路用于将所述振镜反馈回来的偏转信号反馈至所述FPGA控制器；

其中，所述反馈电路包括与所述振镜连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的放大电路以及与所述放大电路连接的模/数转换电路，所述模/数转换电路与所述FPGA控制器连接。

一种激光雷达系统，包括激光发射装置和上述任意一项所述的扫描装置；

所述扫描装置用于将所述激光发射装置发射的激光偏转后扫描至目标物体上。

在一些实施例中，所述的激光雷达系统，还包括接收装置、信号处理装置以及显示装置；

所述接收装置用于接收所述目标物体反射回的回波信号，并将所述回波信号转换成电信号；

所述信号处理装置与所述接收装置连接，用于对所述电信号进行处理，获得所述目标物体的距离信号；

所述显示装置与所述信号处理装置连接，用于接收并显示所述距离信号。

由上可见，本申请提供的扫描装置和激光雷达系统，在所示扫描装置中，用于驱动振镜进行相应偏转的振镜驱动回路通过FPGA控制器输出任意所需的振镜驱动数字信号，然后再由转换电路将其转换成对应的振镜驱动模拟信号，接着通过设置在转换电路输出端的阻抗变换电路将转换电路的输出阻抗进行相应的变换，以避免因转换电路的输出阻抗和振镜进行分压而造成的驱动能力弱的问题。此外，采用FPGA控制器获得振镜驱动数字信号，可以基于对FPGA控制器的编程，输出任意需要的振镜驱动数字信号，可实现对振镜驱动信号的幅值和频率的调节，提高了振镜驱动回路的驱动性能。因此，本申请提供的扫描装置和激光雷达系统具有较高的驱动性能且实现电路简单。

附图说明

图1为依据本申请一些实施例提供的扫描装置的结构示意图；

图2为依据本申请一些实施例提供的扫描装置的结构示意图；

图3为依据本申请一些实施例提供的扫描装置的结构示意图；

图4为依据本申请一些实施例提供的激光雷达系统的结构示意图；

图5为依据本申请一些实施例提供的激光雷达系统的结构示意图。

附图标记为：

1-激光发射装置、2-扫描装置、3-目标物体、4-接收装置、5-信号处理装置、6-显示装置、11-激光发射器、12-激光驱动电路、13-发射光学系统、21-振镜、22-振镜驱动回路、23-反馈电路、41-接收光学系统、42-光电转换器、43-接收电路、51-转换器、52-处理器、61-上位机、221-FPGA控制器、222-数/模转换电路、223-阻抗变换电路、224-恒流源电路、2221-数/模转换器、A1-第一运算放大器、A2-第二运算放大器、Q-三极管、R-反馈电阻、231-滤波电路、232-放大电路、233-模/数转换电路。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请的实现方式。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例提供的扫描装置包括振镜和用于驱动振镜的振镜驱动回路，振镜驱动回路的结构复杂程度涉及扫描装置的制备成本，振镜驱动回路驱动能力涉及振镜的偏转准确性能。因此扫描装置中的振镜驱动回路的设计至关重要。依据本申请实施例提供扫描装置可以为恒压驱动方式也可以可以为恒流驱动方式。在恒压驱动方式的扫描装置中，其振镜驱动回路包括FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)控制器、数/模转换器以及差分放大电路。其中，FPGA控制器用于输出一个数字驱动信号，该数字信号经由数/模转换器转换成对应的模拟驱动信号，该模拟驱动信号经由差分放大电路进行放大后对振镜进行驱动，以使得振镜进行相应的偏转。通过差分放大电路对数/模转换器输出的模拟驱动信号进行放大，有利于提高振镜驱动回路的驱动能力。此外，通过FPGA输出数字驱动信号，可以通过对该FPGA的编程使其输出任意需要的数字驱动信号，以实现振镜驱动信号的频率和幅值的调节。此外，本实施例提供的振镜驱动回路采用恒流驱动的方式，其体积小且功耗低。

请参阅图1，其为依据本申请一些实施例提供的扫描装置的结构示意图。在本实施例中，扫描装置包括振镜21和用于驱动振镜21的振镜驱动回路22。振镜驱动回路22进一步包括FPGA控制器221、数/模转换电路222、阻抗变换电路223以及恒流源电路224。FPGA控制器22，用于产生振镜驱动数字信号，数/模转换电路222与所述FPGA控制器221连接，其用于将振镜驱动数字信号转换成振镜驱动模拟信号。阻抗变换电路223与数/模转换电路222连接，其用于对数/模转换电路222的输出阻抗进行阻抗变换。恒流源电路224分别连接阻抗变换电路223和振镜21，其用于将经由阻抗变换电路223后的振镜驱动模拟信号转换成恒流驱动信号，以驱动振镜21进行相应的偏转。

由上可见，本申请实施例提供的扫描装置中，用于驱动振镜进行相应偏转的振镜驱动回路通过FPGA控制器输出任意所需的振镜驱动数字信号，然后再由转换电路将其转换成对应的振镜驱动模拟信号，接着通过设置在转换电路输出端的阻抗变换电路将转换电路的输出阻抗进行相应的变换，以避免因转换电路的输出阻抗和振镜进行分压而造成的驱动能力弱的问题。此外，采用FPGA控制器获得振镜驱动数字信号，可以基于对FPGA控制器的编程，输出任意需要的振镜驱动数字信号，可实现对振镜驱动信号的幅值和频率的调节，提高了振镜驱动回路的驱动性能。显然，本申请实施例提供的扫描装置具有较高的驱动性能且实现电路仍相对简单。

在一些实施例中，变换电路223包括电压跟随器，该电压跟随器连接在数/模转换电路222和恒流源电路224之间，电压跟随器的输入阻抗大于所述电压跟随器的输出阻抗。通过电压跟随器将数/模转换电路222的输出阻抗降低，且为此数/模转换电路222输出的电压型振镜驱动模拟信号的幅值不变。因此，经由电压跟随器输出的振镜驱动模拟信号相比数/模转换电路222输出的振镜驱动模拟信号的幅值不变，但阻抗值明显降低，从而可以避免数/模转换电路222与振镜进行分压而影响对振镜进行驱动的驱动性能。

请参阅图2所示，其为依据本申请一些实施例提供的扫描装置的结构示意图。在本实施例中，阻抗变换电路223中的电压跟随器包括第一运算放大器A1，其中，第一运算放大器A1的第一输入端连接到数/模转换电路222的输出端，第一运算放大器A1的第二输入端接地，第一运算放大器A1的输出端分别连接到第一运算放大器A1的第一输入端和恒流源电路224的输入端。采用运算放大器构成的电压跟随器，具有更低的输出阻抗，可以更好的提高振镜驱动回路22对振镜21进行驱动的驱动性能。

请继续参阅图2所示，在本实施例中，恒流源电路224包括二运算放大器A2、三极管Q以及反馈电阻R。其中，第二运算放大器A2的第一输入端连接到上述电压跟随器的输出端，即连接到上述第一运算放大器A1的输出端，第二运算放大器A2的第二输入端与反馈电阻R的第一端连接，反馈电阻R的第二端接地，第二运算放大器A2的输出端连接到三极管Q的基极，三极管Q的集电极连接到偏置电源，三极管Q的发射极经由振镜21连接到反馈电阻R的第一端。本申请实施例采用第二运算放大器A2和三极管Q形成一个负反馈，以获得稳定且进行放大过的驱动电流，以实现对振镜21的恒流驱动，提高了振镜驱动回路21的驱动性能。

在一些实施例中，振镜21为MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)振镜。MEMS振镜是一种基于微机电系统技术制作而成的微小可驱动反射镜。镜面直径通常只有几毫米。与传统的光学扫描镜相比，具有重量轻，体积小，易于大批量生产，生产成本较低的优点。

在一些实施例，数/模转换电路222包括数字电位器，该数字电位器与FPGA控制器221连接，用于将FPGA控制器221输出的振镜驱动数字信号转换成模拟电压信号输出。采用数字电位器将数字信号转换成模拟信号，电路实现简单且可靠性较高。

请继续参阅图2所示，在一些实施例中，数/模转换电路222包括数/模转换器2221。数/模转换器2221与FPGA控制器221连接，用于将FPGA控制器221输出的振镜驱动数字信号转换成模拟电压信号。数/模转换器(DAC，Digital to Analog Converter)的转换速度较快，且转换精度较高。

以图2所示的扫描装置为例，对本申请实施例提供的扫描装置的工作过程和具有较高驱动性能的原理进行相应的说明。如图2所示，在本实施例中，振镜驱动回路22对振镜21进行驱动的方式为基于Howland恒流源驱动方式。振镜驱动回路21主要组成包括FPGA控制器221、数/模转换器2221、第一运算放大器A1、第二运算放大器、三极管Q和反馈电阻R。各个构成部分的具体连接方式为：FPGA控制器221的输出端与，数/模转换器2221的输入端连接，数\模转换器2221的输出端连接由第一运算放大器A1构成的电压跟随器，第二运算放大器A2和三极管Q以及反馈电阻R构成恒流源电路，以将电压跟随器输出的电压信号转换成电流信号并对该电流信号进行放大后，获得振镜21的恒流驱动信号。本申请实施例提供的扫描装置可以产生比较大的电流，并且电路简单，成本低，控制方式简单，其工作原理为：首先通过FPGA控制器221控制数/模转换器2221产生所需要的波形，由于数/模转换器2221存在输出阻抗，直接接到振镜21(负载)上会存在和负载分压的情况，影响驱动性能，而本实施例通过第一运算放大器A1构成的电压跟随器接在数/模转换器2221之后，以实现阻抗匹配，可使数/模转换器的能量能尽可能的传输到下一级，此外，由于数/模转换器2221的输出电流比较弱，本实施例通过第二运算放大器A2和三极管Q构成一个负反馈，以形成稳定且经过放大的驱动电流，从而可提高振镜驱动回路22的驱动能力。

请参阅图3所示，其为依据本申请一些实施例提供的扫描装置的结构示意图。在本实施例中，扫描装置还进一步包括连接在振镜21和FPGA控制器221之间的反馈电路23，该反馈电路23用于将振镜21反馈回来的偏转信号反馈至FPGA控制器221中，以供FPGA根据振镜21的偏转信号获得的相应的振镜驱动数字信号，以调整振镜21的偏转角度。反馈电路23具体包括与振镜21连接的滤波电路231、与滤波电路231连接的放大电路232以及与放大电路连接的模/数转换电路233，模/数转换电路233与FPGA控制器221连接。在本实施例中，振镜21内设置由偏转角度感测器，用于获取振镜21的偏转角度，并将该偏转角度对应的偏转信号发送至反馈电路23中，以由滤波电路231对振镜21反馈回的偏转信号进行滤波处理，以滤除噪音，然后再经由放大电路232对滤波后的偏转信号进行放大处理，获得的放大后的模拟偏转信号，最后由模/数转换电路233将模拟偏转信号进行转换，获得数字偏转信号，并将该数字偏转信号发送至FPGA控制器221中,以调节FPGA控制器221输出相应的振镜驱动数字信号。在扫描装置中设置反馈电路23可以进一步提高振镜驱动回路22的驱动性能，且提高振镜21的偏转准确性。

请参阅图4所示，其为依据本申请一些实施例提供的激光雷达系统的结构示意图。本实施例提供的激光雷达系统包括依据本申请任意一实施例中提供的扫描装置2和激光发射装置1，其中，扫描装置2用于将激光发射装置1发射出的激光偏转后扫描至目标物体3。进一步的，激光雷达系统还包括接收装置4、信号处理装置5以及显示装置6。接收装置4用于接收目标物体3反射回的回波信号，并将回波信号转换成电信号。信号处理装置5与接收装置4连接，用于对接收装置产生的电信号进行处理，获得目标物体的距离信号。显示装置6与信号处理装置5连接，用于接收并显示目标物体3的距离信号。

请参阅图5所示，其为依据本申请另一些实施例中提供的激光雷达系统的结构示意图。在本实施例中，激光发射装置1包括激光发射器11、激光驱动电路12和发射光学系统13。激光驱动电路12用于驱动激光发射器11发射出脉冲激光，发射光学系统13用于将激光发射器11发出的脉冲激光转换成对应的激光发射出去。在一些实施例中，发射光学系统13包括准直光学系统，用于将激光发射器11发射的脉冲激光转换成准直激光束发射出去。

请继续参阅图5所示，在一些实施例中，接收装置4进一步包括接收光学系统41、光电转换器42以及接收电路43，其中，接收光学系统41用于接收目标物体3反射回的回波信号，并将该回波信号转至光电转换器42，由光电转换器42对该回波信号进行相应的探测，以将该回波信号转换成对应的电信号。接收电路43用于将光电转换器42获得的电信号进行放大后，发送至信号处理装置5对其进行相应的处理。进一步的，接收光学系统41包括滤光片和接收镜组。

请继续参阅图5所示，在一些实施例中，信号处理装置5进一步包括转换器51和处理器52，其中，转换器51可以为模/数转换器(ADC，Analog to Digital Converter))或时间数字转换器(TDC，Time to Digital Convert)，处理器52可以为FPGA。转换器将接收装置4发出的放大后的电信号转换成数字信号后，由FPGA对该数字信号进行处理，获得目标物体3对应的距离信号，并将该距离信号发送中显示装置6中进行显示。

请继续参阅图5所示，在一些实施例中，显示装置6可以包括上位机61，上位机61用于显示距离信号，也即执行点云显示，以显示激光雷达系统的获得点云数据。

依据本申请实施例提供的激光雷达系统的工作过程如下：

激光驱动电路12驱动激光发射器11发出脉冲激光，脉冲激光经过发射光学系统13后射向扫描装置2的振镜21上，经过振镜21的以相应的偏转角度反射后到达目标物体3，目标物体3反射的回波通过接收光学系41统进行接收，接收光学系统41将接收到的回波信号集中在光电转换器42上，通过光电转换将光信号转换为电信号，电信号在经过接收电路43进行放大，放大后的电信号经过ADC或TDC转换成对应的数字信号后，再由FPGA进行信号处理，处理完成的信号通过上位机61进行显示。

在依据本申请实施例提供的激光雷达系统中，激光发射装置1的作用是发出需要频率和能量的激光器，一般采用脉冲式激光发射器,其脉宽为ns级别其能量影响最远探测距离，频率决定了角分辨率。接收装置4为激光雷达系统比较关键的部分，目前采用APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)、SPAD(Single Photon Avalanche Diode，单光子雪崩光电二极管)或SIPM(Silicon Photomultiplier，硅光电倍增管)等作为光电转换器42。以APD作为光电转换器42的优点在于受环境光影响较小，工艺成熟，并且供应链稳定，并且在强光下有较好的表现，其缺点在于倍增因子较小，但是可以通过后级的放大进行弥补。以SIPM作为光电转换器42的优点在于倍增因子更大，有更好的接收灵敏度，并且反偏电压不高，受温度影响较小，其缺点在于受环境光影响太大。扫描系装置2用的MEMS振镜的方式，其采用恒流或恒压驱动方式，通过反馈来实时获取振镜的偏转角度信息。在一些实施例中，扫描装置内还设置有温度传感器(图5中未显示)，该温度传感器用来获取温度变化引起的偏转角度的变化。此外，在一些实施例中，在信号处理装置5中，可以采用ADC全波采样的或采用TDC方案实现对接收装置4发射出的放大的电信号进行处理。

由上可见，本申请实施例提供的激光雷达系统中，用于驱动振镜进行相应偏转的振镜驱动回路通过FPGA控制器输出任意所需的振镜驱动数字信号，然后再由转换电路将其转换成对应的振镜驱动模拟信号，接着通过设置在转换电路输出端的阻抗变换电路将转换电路的输出阻抗进行相应的变换，以避免因转换电路的输出阻抗和振镜进行分压而造成的驱动能力弱的问题。此外，采用FPGA控制器获得振镜驱动数字信号，可以基于对FPGA控制器的编程，输出任意需要的振镜驱动数字信号，可实现对振镜驱动信号的幅值和频率的调节，提高了振镜驱动回路的驱动性能。显然，本申请实施例提供的激光雷达系统具有较高的驱动性能且实现电路仍相对简单。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种扫描装置，其特征在于，包括振镜(21)及驱动所述振镜的振镜驱动回路(22)，所述振镜驱动回路(22)包括：

FPGA控制器(221)，用于产生振镜驱动数字信号；

数/模转换电路(222)，与所述FPGA控制器(221)连接，用于将所述振镜驱动数字信号转换成振镜驱动模拟信号；

阻抗变换电路(223)，与所述数/模转换电路(222)连接，用于对所述数/模转换电路(222)的输出阻抗进行阻抗变换；

恒流源电路(224)，分别连接所述阻抗变换电路(223)和所述振镜(21)，用于将经由所述阻抗变换电路(223)后的所述振镜驱动模拟信号转换成恒流驱动信号，以驱动所述振镜(21)进行相应的偏转。

2.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述阻抗变换电路(223)包括电压跟随器，所述电压跟随器连接在所述数/模转换电路(222)和所述恒流源电路(224)之间，所述电压跟随器的输入阻抗大于所述电压跟随器的输出阻抗。

3.根据权利要求2所述的扫描装置，其特征在于，所述电压跟随器包括第一运算放大器(A1)，所述第一运算放大器(A1)的第一输入端连接到所述数/模转换电路(222)的输出端，所述第一运算放大器(A1)的第二输入端接地，所述第一运算放大器(A1)的输出端分别连接到所述第一运算放大器(A1)的第一输入端和所述恒流源电路(224)的输入端。

4.根据权利要求2所述的扫描装置，其特征在于，所述恒流源电路(224)包括第二运算放大器(A2)、三极管(Q)以及反馈电阻(R)；

所述第二运算放大器(A2)的第一输入端连接到所述电压跟随器的输出端，所述第二运算放大器(A2)的第二输入端与所述反馈电阻(R)的第一端连接，所述反馈电阻(R)的第二端接地；

所述第二运算放大器(A2)的输出端连接到所述三极管(Q)的基极，所述三极管(Q)的集电极连接到偏置电源，所述三极管(Q)的发射极经由所述振镜(21)连接到所述反馈电阻(R)的第一端。

5.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述振镜(21)为MEMS振镜。

6.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述数/模转换电路(222)包括数字电位器；

所述数字电位器与所述FPGA控制器(221)连接，用于将所述振镜驱动数字信号转换成模拟电压信号。

7.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述数/模转换电路(222)包括数/模转换器(2221)；

所述数/模转换器(2221)与所述FPGA控制器(221)连接，用于将所述振镜驱动数字信号转换成模拟电压信号。

8.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，还包括连接在所述振镜(21)和所述FPGA控制器(221)之间的反馈电路(23)，所述反馈电路(23)用于将所述振镜(21)反馈回来的偏转信号反馈至所述FPGA控制器(221)；

其中，所述反馈电路(23)包括与所述振镜(21)连接的滤波电路(231)、与所述滤波电路(231)连接的放大电路(232)以及与所述放大电路(232)连接的模/数转换电路(233)，所述模/数转换电路(233)与所述FPGA控制器(221)连接。

9.一种激光雷达系统，其特征在于，包括激光发射装置(1)和如权利要求1至8中任意一项所述的扫描装置(2)；

所述扫描装置(2)用于将所述激光发射装置(1)发射的激光偏转后扫描至目标物体(3)上。

10.根据权利要求9所述的激光雷达系统，其特征在于，还包括接收装置(4)、信号处理装置(5)以及显示装置(6)；

所述接收装置(4)用于接收所述目标物体(3)反射回的回波信号，并将所述回波信号转换成电信号；

所述信号处理装置(5)与所述接收装置(4)连接，用于对所述电信号进行处理，获得所述目标物体(3)的距离信号；

所述显示装置(6)与所述信号处理装置(5)连接，用于接收并显示所述距离信号。

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