CN219456505U - 激光雷达系统及其接收装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种激光雷达系统及其接收装置，接收装置包括控控制电路、开关电路以及分别与开关电路连接的光电传感器、放大电路和泄放电路，控制电路通过控制开关电路中的开关元件，控制开关电路处于第一状态或第二状态，光电传感器输出回波电信号在开关电路处于第一状态时被输入至放大电路放大，而在开关电路处于第二状态时经由泄放电路泄放至接地端。因此，本申请提供的激光雷达系统及其接收装置，可以避免将近距离回波光信号中夹杂的杂散波进行放大造成的近距离探测盲区范围大的问题。

Description

激光雷达系统及其接收装置

技术领域

本申请涉及光电检测技术领域，尤其涉及一种激光雷达系统及其接收装置。

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，由目标物体反射出回波光信号，再由接收装置接收该回波光信号，并将所述回波光信号转换成回波电信号，然后再根据回波电信号的大小输出对应大小的距离信号。显然，作为激光雷达系统关键构成部分的接收装置的性能，对激光雷达系统的探测距离以及测距精准度的影响至关重要。

现有的接收装置通常包括用于将回波光信号转换成回波电信号的光电传感器以及放大电路，光电传感器输出的回波电信号经由放大电路放大后，再有控制电路处理，得到对应的距离信号。然而，现有的接收装置存在近距离探测较宽的探测盲区，不利于激光雷达系统在近距离探测场景中的应用。

实用新型内容

为解决存在上述存在的问题，本申请提供了一种具有较小范围的近距离探测盲区的激光雷达系统及其接收装置。

一种接收装置，包括控制电路、与所述控制电路连接的开关电路、与所述开关电路连接的光电传感器、放大电路以及泄放电路，所述泄放电路的输入端与所述开关电路连接，所述泄放电路的输出端与接地端连接，所述光电传感器通过所述开关电路与所述放大电路形成第一工作电路、所述光电传感器通过所述开关电路与所述泄放电路及所述接地端形成第二工作电路；

所述开关电路包括至少一开关元件，至少一所述开关元件打开或关闭形成所述开关电路的第一状态和第二状态，在所述开关电路的第一状态下，所述第二工作电路通过所述开关电路导通，且所述第一工作电路通过所述开关电路断开，所述光电传感器输出的回波电信号输入至所述放大电路，所述放大电路将所述回波电信号放大成放大回波电信号；

在所述开关电路的所述第二状态下，所述第一工作电路通过所述开关电路导通，且所述第二工作电路通过所述开关电路导通，所述光电传感器输出的所述回波电信号经由所述泄放电路泄放到所述接地端；

所述开关电路的状态受控于所述控制电路。

在一些实施例中，所述开关电路包括第一开关元件和第二开关元件；

所述第一开关元件的第一端连与所述光电传感器的输出端连接，所述第一开关元件的第二端与所述泄放电路的输入端连接，所述第一开关元件的第三端与所述控制电路连接，所述第一开关元件的打开或关闭受控于所述控制电路；

所述第二开关元件的第一端与所述光电传感器的输出端连接，所述第二开关元件的第二端与所述放大电路的输入端连接，所述第二开关元件的第三端与所述控制电路连接，所述第二开关元件的打开或关闭受控于所述控制电路；

所述开关电路的第一状态为所述第一开关元件关闭且所述第二开关元件打开的状态，所述开关电路的第二状态为所述第一开关元件打开且所述第二开关元件关闭的状态。

在一些实施例中，所述开关电路包括晶体管；

所述晶体管的第一端分别与所述光电传感器的输出端和所述放大电路的输入端连接，所述晶体管的第二端与所述泄放电路的输入端连接，所述晶体管的第三端与所述控制电路连接，所述晶体管的导通或关断受控于所述控制电路；

所述开关电路的第一状态为所述晶体管导通的状态，所述开关电路的第二状态为所述晶体管断开的状态。

在一些实施例中，所述晶体管为三极管，所述晶体管的第一端为所述三极管的集电极，所述晶体管的第二端为所述三极管的发射极，所述晶体管的第三端为所述三极管的基极。

在一些实施例中，所述泄放电路包括泄放电阻，所述泄放电阻的第一端为所述泄放电路的输入端，所述泄放电阻的第二端为所述泄放电路的输出端。

在一些实施例中，所述控制电路包括控制器和计时器；

所述控制器具有回波输入端、计时输入端、发射控制输出端以及开关控制输出端，所述回波输入端与所述放大电路的输出端连接，所述计时输入端与所述计时器的输出端连接，所述发射控制输出端与激光发射装置连接，所述发射控制输出端输出用于控制所述激光发射装置发射激光的发射驱动信号，所述开关控制输出端输出用于控制所述开关电路中的开关元件打开或关闭的开关控制信号；

所述计时器的计时使能端与所述发射控制输出端连接，所述计时器用于在所述发射控制输出端输出所述发射驱动信号的时刻开始计时，并向所述控制器输出对应的计时信号；

所述控制器用于根据所述计时信号的大小，输出对应的所述开关控制信号。

在一些实施例中，所述的接收装置还包括连接在所述光电传感器的输出端和所述放大电路的输入端之间的微分电路。

在一些实施例中，所述的接收装置还包括连接在所述放大电路的输出端和所述回波输入端之间的模数转换电路；

所述模数转换电路用于将所述放大回波电信号转换成数字回波信号输出至所述控制电路。

一种激光雷达系统，包括激光发射装置、扫描装置和如上述任意一项所述的接收装置；

所述激光发射装置用于发射激光；

所述扫描装置用于将所述激光发射装置发射出的激光偏转后扫描至目标物体，扫描至所述目标物体的所述激光所述目标物体反射后形成所述回波光信号。

在一些实施例中，所述的激光雷达系统还包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的显示装置，所述显示装置用于显示所述目标物体的距离信息；和/或，

所述发射装置包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的激光驱动器、与所述激光驱动器连接的激光器以及发射光学系统，所述激光驱动器用于向所述激光器输出发射驱动信号，所述激光器在所述发射驱动信号的驱动下发射激光，并经由所述发射光学系统将所述激光发射至所述扫描装置；和/或，

所述扫描装置包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的振镜驱动回路、与所述振镜驱动回路连接的振镜以及反馈电路，所述振镜驱动回路用于向所述振镜输出振镜偏转驱动信号，所述振镜在所述振镜驱动信号的驱动下进行相应的偏转，以将所述激光发射装置发出的所述激光偏转后扫描至所述目标物体，所述反馈电路与所述接收装置中的所述控制电路连接，用于向所述控制电路输出所述振镜的偏转角度反馈信号。

本申请提供了一种激光雷达系统及其接收装置，接收装置包括控控制电路、开关电路以及分别与开关电路连接的光电传感器、放大电路和泄放电路，光电传感器通过开关电路与放大电路形成第一工作电路，以及通过开关电路与泄放电路、接地端形成第二工作电路，控制电路通过控制开关电路中的开关元件，控制开关电路处于第一状态或第二状态，光电传感器输出回波电信号在开关电路处于第一状态时，经由导通的第一工作电路输入至放大电路放大，而在开关电路处于第二状态时经由导通的第二工作电路泄放电路泄放至接地端。因此，本申请提供的激光雷达系统及其接收装置，可以避免将近距离回波光信号中夹杂的杂散波进行放大造成的近距离探测盲区范围大的问题。

附图说明

图1为依据本申请第一实施例提供的接收装置结构示意图；

图2为依据本申请第二实施例提供的接收装置结构示意图；

图3为依据本申请第三实施例提供的接收装置结构示意图；

图4为依据本申请第四实施例提供的接收装置结构示意图；

图5为依据本申请第五实施例提供的接收装置结构示意图；

图6为未增加微分电路的接收装置工作波形示意图；

图7为增加了微分电路的接收装置工作波形示意图；

图8为依据本申请第六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-接收装置、4-目标物体、5-显示装置、11-激光器、12-激光驱动器、13-发射光学系统、21-振镜、22-振镜驱动器、221-振镜驱动回路、222-反馈电路、31-控制电路、32-开关电路、33-光电传感器、34-放大电路、35-泄放电路、36-偏置电路、37-微分电路、38-模数转换电路、K1-第一开关元件、K2-第二开关元件、R-泄放电阻、K3-三极管、A-光电传感器的输出端、B-开关电路的第一端、C-开关电路的第二端、D-放大电路的输入端、E-放大电路的输出端、F-控制电路的回波输入端、G-控制电路的距离输出端、H-控制电路的开关控制输出端、I-开关电路的受控端、J-开关电路的第三端、K-泄放的输入端、L-泄放电路的输出端、M-光电传感器的偏压端、N-微分电路的输入端、O-模数转换电路的输入端、P-模数转换电路的输出端、R-控制电路的发射控制输出端、S-控制电路的扫描控制输出端、T-控制器的计时触发输出端、X-计时器的计时使能端、W-控制器的计时输入端、Y计时器的输出端。

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。

请参阅图1所示，其为依据本申请第一实施例提供的接收装置结构示意图。在第一实施例中，接收装置3应用于激光雷达系统中。具体的，接收装置3包括控制电路31、与控制电路31连接的开关电路32、与开关电路32连接的光电传感器33、放大电路34以及泄放电路35，泄放电路35的输入端K与开关电路32连接，泄放电路35的输出端L与接地端连接，光电传感器33通过开关电路32与放大电路34形成第一工作电路、光电传感器33通过开关电路32与泄放电路35及接地端形成第二工作电路。具体的，可以参阅图1所示，光电传感器33的输出端A与开关电路的第一端B连接，开关电路的第二端C与放大电路34的输入端D连接，开关电路32的第三端J与泄放电路35的输入端K连接，开关电路32的受控端I与控制电路31的开关控制输出端连接，放大电路34的输出端E与控制电路31的回波输入端F连接，控制电路31的距离输入端G输出与放大电路34输出的放大回波电信号对应的距离信号。在一些实施例中，开关电路的第一端B与第二端C可以为相同的端，也可以为不同的端。

开关电路32包括至少一开关元件，至少一开关元件打开或关闭形成开关电路32的第一状态和第二状态，在开关电路32的第一状态下，第二工作电路通过开关电路32导通，且第一工作电路通过开关电路32断开，光电传感器33输出的回波电信号输入至放大电路34，放大电路34将回波电信号放大成放大回波电信号。在开关电路32的第二状态下，第一工作电路通过开关电路32导通，且第二工作电路通过开关电路32导通，光电传感器33输出的回波电信号经由泄放电路35泄放到接地端。开关电路32的状态受控于控制电路31。

由上可见，本申请第一实施例提供的接收装置3，通过控制电路31控制开关电路32中开关元件处于打开或关闭状态，使得开关电路32分别处于第一状态和第二状态，光电传感器33通过处于第一状态的开关电路32与放大电路34形成的第一工作电路处于导通状态，光电传感器33通过处于第一状态的开关电路32与泄放电路35及接地端形成的第二工作电路处于断开状态，光电传感器33通过处于第二状态的开关电路32与放大电路34形成的第一工作电路处于断开状态，光电传感器33通过处于第二状态的开关电路32与泄放电路35及接地端形成的第二工作电路处于导通状态。因此，通过控制电路31控制开关电路32在激光雷达系统中的激光发射装置发出激光后的第一个时间段处于第二状态，第二时间段处于第一状态，则光电传感器31输出的回波电信号在开关电路32在第一时间段，不被输入至放大电路34放大，而是经由泄放电路泄放到接地端，仅在第二时间段，才将回波电信号输出至放大电路34中进行放大，从而不会对近距离回波光信号中的杂散波进行放大，可有效的缩小了近距离探测盲区的范围。控制电路31可以根据其发射控制输出端输出的用于控制激光发射装置发出激光的发射控制信号的时刻以及光电传感器33自身的性能参数确定第一时间段和第二时间段。

在一些实施例中，控制电路35为基于FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的控制电路，例如控制电路35具体可以通过型号为XC7S25-2CSGA2251的FPGA控制器实现，即控制电路35具体为XC7S25-2CSGA2251芯片。

在一些实施例中，光电传感器33可以具体为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)。以APD作为光电传感器器31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，可以通过后级的放大电路弥补APD倍增因子小的缺陷。以SIPM作为光电传感器33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。在一些实施例中，本申请实施例提供的接收装置3还进一步包括接收光学系统(图1中未示意出)，接收光学系统用于将目标物体反射回的回波光信号聚集并照射至光电传感器33的感光面，以被光电传感器33接收，并进行光电转换后经由光电传感器33的输出端A输出回波电信号至后级的放大电路34。

请参阅图2所示，其为依据本申请第二实施例提供的接收装置结构示意图。在第二实施例中，开关电路32包括开关元件，该开关元件第一端a为开关电路32的第一端B，该开关元件第二端b为开关电路32的第二端C，该开关元件第三端c为开关电路32的第三端J，该开关元件的受控端为开关电路32的受控端I。控制电路32的开关控制输出端H输出的开关控制信号控制该开关元件的第一端a与第二端b导通，且与第三端c断开时，开关电路32处于上述第一状态，控制电路32的开关控制输出端H输出的开关控制信号控制该开关元件的第一端a与第二端b断开，且与第三端c导通时，开关电路32处于上述第二状态。进一步的，开关电路32还进一步包括与其开关元件对应的驱动电路(图2中未示意出)，该驱动电路用于将开关控制信号转换成对应的驱动电压，以驱动对应的开关元件打开或关闭。

此外，请继续参阅图2所示，在第二实施例中光电传感器33为光敏二极管，其阳极为光电传感器33的输出端A，阴极为光电传感器33的偏压端M。在第二实施例中，接收装置3还进一步包括偏差电路36，其用于为光电传感器33提供进行反向偏置的偏置电压。具体的，偏压电路包括偏压电源，该偏压电源的正极端与光电传感器33的偏压端连接，负极端接地。

进一步的，请继续参阅图2所示，在第二实施例中，放大电路34具体为运算放大器，该运算放大器的第一输入端与开关电路32的第二端C连接，第二输入端接地，输出端为放大电路34的输出端E。

请参阅图3所示，其为依据本申请第三实施例提供的接收装置结构示意图。第三实施例与第二实施例的不同之处在于开关电路32的具体实现方式不同。在第三实施例中，开关电路32包括第一开关元件K1和第二开关元件K2。第一开关元件K1的第一端连与光电传感器33的输出端B连接，第一开关元件K1的第二端与泄放电路35的输入端K连接，即第一开关元件K1的第二端为开关电路32的第三端J。第一开关元件K1的第三端(K1的受控端)与控制电路31的开关控制输出端H连接，第一开关元件K1的打开或关闭受控于控制电路31。第二开关元件K2的第一端与光电传感器33的输出端B连接，第二开关元件K2的第二端与放大电路34的输入端D连接，第二开关元件K2的第三端(K2的受控端)与控制电路31的开关控制输出端H连接，第二开关元件K2的打开或关闭受控于控制电路31。开关电路32的第一状态为第一开关元件K1关闭且第二开关元件K2打开的状态，开关电路32的第二状态为第一开关元件K1打开且第二开关元件K2关闭的状态。

在第二实施例中，第一开关元件K1和第二开关元件K2的第三端共同构成了开关电路32的受控端I，该受控端I接收控制电路31的开关控制输出端H输出的开关控制信号。开关控制信号同时控制几个开关元件，则开关控制信号由对应个数的数字方波信号组成。此外，在第二实施例中，第一开关元件K1的第一端与第二开关元件K2的第一端连接，且连接的结点为开关电路32的第一端B，第一开关元件K1的第二端为开关电路32的第二端C，第二开关元件K2的第二端为开关电路32的第三端J。在第二实施例中，开关电路32的第一端B和第二端C为不同的端。

请参阅图4所示，其为依据本申请第四实施例提供的接收装置结构示意图。第四实施例与第二实施例的不同之处在于开关电路32的具体实现方式不同。在第四实施例中，开关电路32包括晶体管K3。晶体管K3的第一端分别与光电传感器33的输出端A和放大电路34的输入端D连接，晶体管K3的第二端与泄放电路35的输入端连接，晶体管K3的第三端与控制电路31连接，晶体管K3的导通或关断受控于控制电路31。开关电路32的第一状态为晶体管K3导通的状态，开关电路32的第二状态为晶体管K3断开的状态。

在第四实施例中，晶体管K3的第一端既为开关电路32的第一端B，又为开关电路32的第二端C，即在第二实施例中，开关电路32的第一端B和第二端C为同一端。晶体管K3的第二端为开关电路32的第三端J。开关电路32还进一步包括晶体管的K3的受控端连接的驱动电路，该驱动电路的输出端与晶体管K3的受控端连，输入端作为开关电路32的受控端，与控制电路的开关控制输出端H连接。该驱动电路将对于的开关控制信号转换成晶体管K3的驱动电压输入至晶体管K3的受控端，以驱动晶体管K3导通或关断。

请继续参阅图4所示，在第四实施例中，晶体管K3具体为三极管，晶体管的第一端为三极管的集电极，晶体管的第二端为三极管的发射极，晶体管的第三端为三极管的基极。在其它实施例中，晶体管还可以为金属氧化物场效应半导体晶体管或其它类型的晶体管。

请继续参阅图4所示，在第四实施例中，泄放电路包括泄放电阻R，泄放电阻R的第一端为泄放电路35的输入端K，泄放电阻R的第二端为泄放电路35的输出端L。

请参阅图5所示，其为依据本申请第五实施例提供的接收装置结构示意图。在第五实施例中，进一步提供了控制电路31的一种具体实现方式。具体的，控制电路31包括包括控制器311和计时器312。

控制器311具有回波输入端F、计时输入端W、发射控制输出端R以及开关控制输出端H，回波输入端F与放大电路34的输出端E连接，计时输入端W与计时器312的输出端Y连接，发射控制输出端R与激光发射装置(如图8中激光发射装置1)连接，发射控制输出端输R出用于控制激光发射装置发射激光的发射驱动信号，开关控制输出端H输出用于控制开关电路32中的开关元件打开或关闭的开关控制信号。计时器312的计时使能端X与发射控制输出端R连接，计时器312用于在发射控制输出端R输出发射驱动信号的时刻开始计时，并向控制器311输出对应的计时信号。控制器311用于根据计时信号的大小，输出对应的开关控制信号。

具体的，计时使能端X通过控制器内部的逻辑电路与发射控制输出端R连接，该逻辑电路的一端与发射控制输出端R连接，另一端与控制器311的计时触发输出端F连接，该计时触发输出端T与计时器312的计时使能端X连接。发射控制输出端R输出发射控制信号时，逻辑电路经由计时触发输出端T向计时器332的计时使能端X输出相应的使能信号，使得计时器312开始计时，即计时器312在发射控制输出端R发出用于控制激光发射装置1发出激光的发射控制信号时开始计时，并向控制器311输出相应的计时信号。

请继续参阅图5所示，在第五实施例中，接收装置3还进一步包括连接在光电传感器33的输出端A和放大电路34的输入端D之间的微分电路37。具体的，微分电路37的输入端N与光电传感器33的输出端A连接，微分电路37的输出端L与放大电路34的输入端D连接。在一些实施例中，微分电路37可以为连接在光电传感器33的输出端A和放大电路34的输入端D之间的电容。在另一些实施例中，微分电路37可以连接在光电传感器33的输出端A和开关电路的第一端B之间，或者微分电路37还可以连接在开关电路32的第二端C和放大电路34的输入端D之间。

在第五实施例中，通过微分电路37对光电传感器33输出的回波电信号进行微分，只取回波电信号的上升和下降沿，这样可以大幅降低杂散光的宽度，缩小近距离探测盲区的宽度。第五实施例通过微分电路降低近距离探测盲区的宽度，实现成本低，电路结构简单。为了进一步说明第五实施例中增加微分电路可以有效的缩小近距离探测盲区的宽度，请参阅图6和图7，其中，图6为未增加微分电路的接收装置工作波形示意图，图7为增加了微分电路的接收装置工作波形示意图。在未增加微分电路37的接收装置3中，近距离探测时，光电传感器33接收的回波光信号中的杂散光和回波光信号具有相当的强度，依次经过光电传感器33和放大电路34将回波光信号放大后，也会对杂散光进行放大，使得回波光信号和杂散光信号叠加饱和，从而无法分辨出对应的回波光信号，造成了近距离探测盲区较宽的问题。在增加了微分电路37的接收装置3中，近距离探测时，微分电路37仅对光电传感器33输出的信号进行上升沿(和/或下降沿)的采样，则在经由放大电路34放大后的放大回波电信号中，可以分辨得出散射光对应的部分和被目标物体反射的回波部分，从而可以实现较近距离的探测，有效的降低了近具体探测盲区的宽度。

请继续参阅图5所示，在第五实施例中，接收装置3还进一步的包括连接在放大电路34的输出端和控制电路31的回波输入端F之间的模数转换电路38。具体的，模数转换电路38的输入端O与放大电路34的输出端E连接，模数转换电路38的输出端P与控制电路31的回波输入端F连接。其中，模数转换电路38用于将放大回波电信号转换成数字回波信号输出至控制电路31。在一些实施例中，模数转换电路38可以为模/数转换器(ADC，Analog toDigital Converter))或时间数字转换器(TDC，Time to Digital Convert)。

请参阅图8所示，其为依据本申请第六实施例中提供的激光雷达系统的结构示意图。在第六实施例中提供的激光雷达系统包括激光发射装置1、扫描装置2和依据本申请任意一实施例中提供的接收装置3。其中，激光发射装置1用于发射激光；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4，扫描至目标物体4的激光被目标物体反射后形成回波光信号，该回波光信号被接收装置3接收后转换成对应的回波电信号，并进一步对该回波电信号进行对应处理，获得对应的距离信号输出，该距离信号表征了目标物体的距离信息。激光发射装置1与接收装置3中控制电路31(图8中未示意出)的发射控制输出端S连接，扫描装置2与接收装置中控制电路31的扫描控制输出端R连接。

第六实施例提供的激光雷达系统获得的技术效果与依据本申请实施例提供的接收装置获得的技术效果相同，在此不再累述。

请继续参阅图8所示，进一步的，第六实施例提供的激光雷达系统还包括与接收装置3中的控制电路31连接的显示装置5，显示装置5根据控制电路31输出的距离信号显示目标物体4的距离信息。在一些实施例中，显示装置5包括上位机51，上位机51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。

请继续参阅图8所示，在第六实施例中，激光发射装置1进一步包括与接收装置3中控制电路31的发射控制输出端S连接的激光驱动器12、与激光驱动器12连接的激光器11以及发射光学系统13，激光驱动器12用于向激光器11输出发射驱动信号，激光器11在发射驱动信号的驱动下发射激光，并经由发射光学系统13将激光发射至扫描装置。激光驱动器路12用于驱动激光器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，如准直器，其用于将激光发射器11发射的脉冲激光转换成准直激光束发射出去。在第六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。

请继续参阅图8所示，在第六实施例中，扫描装置2包括与接收装置3中的控制电路31连接的振镜驱动回路221、与振镜驱动回路221连接的振镜21以及反馈电路222，其中，振镜驱动回路221和反馈电路222构成了振镜21对应的振镜驱动器22。振镜驱动回路221用于向振镜21输出振镜偏转驱动信号，振镜21在振镜驱动信号的驱动下进行相应的偏转，以将激光发射装置1发出的激光偏转后扫描至目标物体4，反馈电路222与接收装置3中的控制电路35连接，用于向控制电路31输出振镜21的偏转角度反馈信号。因此，在依据本申请一些实施例提供的接收装置3中，控制电路31还具有反馈输入端，该反馈输入端与反馈电路222连接，用于接收反馈电路222获取的偏转角度反馈信号。扫描系装置2的振镜21为MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)振镜，振镜驱动回路22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2内还设置有温度传感器(图8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。

依据本申请一些实施例提供的激光雷达系统的工作过程如下：

激光驱动器12驱动激光器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后，以相应的偏转角度反射后到达目标物体4，目标物体3反射的回波光信号通过接收光学系统进行接收，接收光学系统将接收到的回波光信号聚集在光电传感器33上，通过光电传感器33将回波光信号转换为回波电信号，回波电信号再经过放大电路34进行放大，放大后的放大回波电信号经过ADC或TDC转换成对应的数字回波信号后，再由接收装置3中的控制电路根据对应的数字回波电信号的值，经由距离输出端输出对应的距离信号，并将该距离信号发送至显示装置5中，由显示装置5中的上位机51根据距离信号显示目标物体4的距离信息。其中，在激光雷达系统工作的过程中，接收装置中的控制电路31控制出光装置32在光电传感器33接收回波信号。其中，在激光发射装置1发出的激光之后的第一时间段，控制电路31控制出开关电路处于第二状态，光电传感器33输出的回波电信号经由放大电路34放大输出，在激光发射装置1发出的激光之后的第二时间段，控制电路31控制出开关电路处于第一状态，光电传感器33输出的回波电信号经由泄放电路35泄放至接地端，其中第二时间段为发生在第一时间段之后的时间段。

本申请实施例提供的激光雷达系统在激光发射装置1发射出激光的开始一段时间控制光电传感器33输出的回波电信号经由泄放电路35泄放到地，以避免放大杂散波而无法识别近距离回波光信号，在激光发射装置1发射出激光且经过一段时间后再控制光电传感器33输出的回波电信号经由放大电路34放大，以实现更远距离的回波光信号的探测。因此，本申请实施例提供的激光雷达系统不仅能实现远距离探测，还能有效的缩小近距离探测盲区的范围。

以上，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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种接收装置，其特征在于，包括控制电路、与所述控制电路连接的开关电路、与所述开关电路连接的光电传感器、放大电路以及泄放电路，所述泄放电路的输入端与所述开关电路连接，所述泄放电路的输出端与接地端连接，所述光电传感器通过所述开关电路与所述放大电路形成第一工作电路、所述光电传感器通过所述开关电路与所述泄放电路及所述接地端形成第二工作电路；

所述开关电路包括至少一开关元件，至少一所述开关元件打开或关闭形成所述开关电路的第一状态和第二状态，在所述开关电路的第一状态下，所述第二工作电路通过所述开关电路导通，且所述第一工作电路通过所述开关电路断开，所述光电传感器输出的回波电信号输入至所述放大电路，所述放大电路将所述回波电信号放大成放大回波电信号；

在所述开关电路的所述第二状态下，所述第一工作电路通过所述开关电路导通，且所述第二工作电路通过所述开关电路导通，所述光电传感器输出的所述回波电信号经由所述泄放电路泄放到所述接地端；

所述开关电路的状态受控于所述控制电路。

2.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述开关电路包括第一开关元件和第二开关元件；

所述第一开关元件的第一端连与所述光电传感器的输出端连接，所述第一开关元件的第二端与所述泄放电路的输入端连接，所述第一开关元件的第三端与所述控制电路连接，所述第一开关元件的打开或关闭受控于所述控制电路；

所述第二开关元件的第一端与所述光电传感器的输出端连接，所述第二开关元件的第二端与所述放大电路的输入端连接，所述第二开关元件的第三端与所述控制电路连接，所述第二开关元件的打开或关闭受控于所述控制电路；

所述开关电路的第一状态为所述第一开关元件关闭且所述第二开关元件打开的状态，所述开关电路的第二状态为所述第一开关元件打开且所述第二开关元件关闭的状态。

3.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述开关电路包括晶体管；

所述晶体管的第一端分别与所述光电传感器的输出端和所述放大电路的输入端连接，所述晶体管的第二端与所述泄放电路的输入端连接，所述晶体管的第三端与所述控制电路连接，所述晶体管的导通或关断受控于所述控制电路；

所述开关电路的第一状态为所述晶体管导通的状态，所述开关电路的第二状态为所述晶体管断开的状态。

4.根据权利要求3所述的接收装置，其特征在于，所述晶体管为三极管，所述晶体管的第一端为所述三极管的集电极，所述晶体管的第二端为所述三极管的发射极，所述晶体管的第三端为所述三极管的基极。

5.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述泄放电路包括泄放电阻，所述泄放电阻的第一端为所述泄放电路的输入端，所述泄放电阻的第二端为所述泄放电路的输出端。

6.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述控制电路包括控制器和计时器；

所述控制器具有回波输入端、计时输入端、发射控制输出端以及开关控制输出端，所述回波输入端与所述放大电路的输出端连接，所述计时输入端与所述计时器的输出端连接，所述发射控制输出端与激光发射装置连接，所述发射控制输出端输出用于控制所述激光发射装置发射激光的发射驱动信号，所述开关控制输出端输出用于控制所述开关电路中的开关元件打开或关闭的开关控制信号；

所述计时器的计时使能端与所述发射控制输出端连接，所述计时器用于在所述发射控制输出端输出所述发射驱动信号的时刻开始计时，并向所述控制器输出对应的计时信号；

所述控制器用于根据所述计时信号的大小，输出对应的所述开关控制信号。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的接收装置，其特征在于，还包括连接在所述光电传感器的输出端和所述放大电路的输入端之间的微分电路。

8.根据权利要求6所述的接收装置，还包括连接在所述放大电路的输出端和所述回波输入端之间的模数转换电路；

所述模数转换电路用于将所述放大回波电信号转换成数字回波信号输出至所述控制电路。

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

所述激光发射装置用于发射激光；

所述扫描装置用于将所述激光发射装置发射出的激光偏转后扫描至目标物体，扫描至所述目标物体的所述激光被所述目标物体反射后形成回波光信号。

10.如权利要求9所述的激光雷达系统，其特征在于，还包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的显示装置，所述显示装置用于显示所述目标物体的距离信息；和/或，

所述发射装置包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的激光驱动器、与所述激光驱动器连接的激光器以及发射光学系统，所述激光驱动器用于向所述激光器输出发射驱动信号，所述激光器在所述发射驱动信号的驱动下发射激光，并经由所述发射光学系统将所述激光发射至所述扫描装置；和/或，

所述扫描装置包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的振镜驱动回路、与所述振镜驱动回路连接的振镜以及反馈电路，所述振镜驱动回路用于向所述振镜输出振镜偏转驱动信号，所述振镜在所述振镜驱动信号的驱动下进行相应的偏转，以将所述激光发射装置发出的所述激光偏转后扫描至所述目标物体，所述反馈电路与所述接收装置中的所述控制电路连接，用于向所述控制电路输出所述振镜的偏转角度反馈信号。