一种多路光电转换模块的控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种应用于激光雷达领域的多路光电转换模块的控制装置及控制方法。控制装置包括：处理器和驱动器；处理器，用于输出脉冲供电信号；驱动器，用于接收脉冲供电信号并输出控制光电转换模块工作状态的驱动信号；处理器上的N个输出端分别与N个驱动器的N个输入端一一对应连接；N个驱动器的N个输出端分别与N路光电转换模块的N路电源端一一对应连接。本发明专利技术通过时序上的脉冲供电方式，能够确保同一时刻只有一路光电转换模块处于工作状态，并将多路分时信号复用至相同输出总线，从而实现了对多路信号的分时复用，有效提高了的频带利用率和电信号传递速度、降低了延迟，并且不需要在光电转换模块后端加入多路选通器，从而有效降低了体积。

【技术实现步骤摘要】
一种多路光电转换模块的控制装置及控制方法
本专利技术涉及激光雷达
，具体涉及一种多路光电转换模块的控制装置及控制方法。
技术介绍
激光雷达通过激光发射器发射激光，接收激光的回波光信号并进行处理以实现获取目标的参数信息。多线激光雷达是激光雷达的一种，多线激光雷达可以实现更大视场角的扫描，从而实现三维测距。因此多线激光雷达需要搭建多路的光电转换模块，以实现接收更大视场角的回波光信号。但是多线激光雷达通常采用极高的发光频率，因此多线激光雷达的数据量非常庞大。此外，由于激光雷达探测的时间精度都在皮秒量级，因此其对于信号的传递速度要求极高。现有技术中，多线激光雷达的多路光电转换模块分别采用单独的物理电性连接至多路选通器，并经过选通后将信号发送至后级处理器，从而能够达到多路传输的目的。但是，采用上述的连接方式，提高了多线激光雷达的功耗，降低了多线激光雷达的频带利用率，单独的物理电性连接导致多线激光雷达系统存在延迟，且体积较大。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种多路光电转换模块的控制装置及控制方法。通过多路光电转换模块实现对外部激光信号的接收及传递，通过所述控制装置实现对多路光电转换模块输出的信号进行分时，并复用至同一输出总线，输出总线将分时信号送至后级处理器，实现对激光信号的时刻鉴别，从而计算出激光的渡越时间，进而计算输出距离信息。由此实现激光雷达的测距功能。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种多路光电转换模块的控制装置，包括：处理器和驱动器；所述处理器，用于输出脉冲供电信号；所述驱动器，用于接收脉冲供电信号，并输出控制光电转换模块工作状态的驱动信号；所述处理器上的N个输出端分别与N个所述驱动器的N个输入端一一对应连接；N个所述驱动器的N个输出端分别与N路光电转换模块的N路电源端一一对应连接。进一步地，所述处理器为FPGA芯片，所述驱动器为多路反相器；每一个所述多路反相器上的M个输入端分别与所述FPGA芯片上的M个I/O引脚一一对应连接，M个输出端分别与M路光电转换模块的M个电源端一一对应连接。进一步地，每一路的光电转换模块，包括：前级放大电路，用于将外部激光信号转化成电信号；次级放大电路，用于对电信号进行放大；所述前级放大电路的输出端与所述次级放大电路的输入端相连接。进一步地，所述多路反相器的输出端与所述前级放大电路的电源端相连接；所述次级放大电路的电源端连接直流电源。可选地，所述多路反相器的输出端与所述次级放大电路的电源端相连接；所述前级放大电路的电源端连接直流电源。另一方面，本专利技术提供了一种多路光电转换模块的控制方法，包括：采用脉冲供电的方式控制多路光电转换模块的电源端，以使多路光电转换模块分时输出电信号；将多路光电转换模块分时输出的电信号通过同一个输出总线向外部输出。进一步地，每一路的所述光电转换模块，包括：前级放大电路，用于将光信号转化成电信号并发送电信号至次级放大电路；次级放大电路，用于接收前级放大电路发送的电信号并将所述电信号进行放大并输出放大后的电信号；所述前级放大电路的输入端与外部输出端相连接，其输出端与所述次级放大电路的输入端相连接；所述次级放大电路的输出端与输出总线相连接。进一步地，所述前级放大电路的电源采用脉冲供电的方式，所述次级放大电路的电源采用直流供电的方式。可选地，所述前级放大电路的电源采用直流供电的方式，所述次级放大电路的电源采用脉冲供电的方式。进一步地，将多路光电转换模块分时输出的电信号耦合至同一个输出总线并向外部输出。由上述技术方案可知，本专利技术实施例所述的一种多路光电转换模块的控制装置及控制方法，能够确保同一时刻只有一路光电转换模块处于工作状态，实现了输出总线对多路信号的分时复用，从而有效降低多线激光雷达的功耗，有效提高了的系统的频带利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的一种多路光电转换模块的控制装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种多路光电转换模块的控制装置中分时复用的时序图；图3是本专利技术实施例提供的一种多路光电转换模块的控制装置中脉冲供电连接前级放大电路的示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种多路光电转换模块的控制装置中脉冲供电连接次级放大电路的示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种多路光电转换模块的控制方法流程示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种多路光电转换模块的控制方法中分时复用的时序图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种多路光电转换模块的控制装置，参见图1，该控制装置包括：处理器10和驱动器20；所述处理器10，用于输出脉冲供电信号；所述驱动器20，用于接收脉冲供电信号，并输出控制光电转换模块工作状态的驱动信号；所述处理器10上的N个输出端分别与N个所述驱动器20的N个输入端一一对应连接；N个所述驱动器20的N个输出端分别与N路光电转换模块的N路电源端一一对应连接。在具体应用时，处理器10为FPGA芯片，驱动器20为多路反相器；每一个所述多路反相器上的M个输入端分别与所述FPGA芯片上的M个I/O引脚一一对应连接，M个输出端分别与M路光电转换模块的M个电源端一一对应连接。每一路光电转换模块的供电端均与一多路反相器上的一路输出端相连接；其中，一个多路反相器的M个输出端分别与M路光电转换模块的供电端相连接，多路光电转换模块对应多个多路反相器。多个多路反相器中每一个反相器的M个输入端均与FPGA芯片上的M个I/O接口相连接。参见图2，FPGA芯片的输出信号控制多个多路反相器的输出端，多个多路反相器的输出信号用于控制多路光电转换模块的供电端，使多路光电转换模块输出的多个电信号实现分时输出的目的。多路光电转换模块的输出端共同接入到同一输出总线上。在时序上确保同一时刻只有一路有信号输出。由此实现多路信号的分时复用。采用FPGA芯片控制多路反相器分时输出脉冲供电信号的方式，一方面可以将FPGA芯片与后级电路隔离，起到保护FPGA的作用，另外一方面还可以避免FPGA芯片自身驱动能力不够的情况。FPGA芯片作为处理器，其可控I/O引脚较多，可以与多个多路反相器的输入端相连接，通过FPGA芯片控制多个多路反相器的输出电平，实现对多路光电转换模块的时序控制。多路反相器将FPGA芯片的I/O接口输出的信号的相位反转180度，输出具有相同占空比、等相位间隔的脉冲信号，并将反转后的脉冲信号传输至与其相连的光电转换模块，实现对不同路光电转换模组的驱动。上述实施例中，每一路的光电转换模块，包括：前级放大电路，用于将外部激光信号转化成电信号；次级放大电路，用于对电信号进行放大；所述前级放大电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于激光雷达领域的多路光电转换模块的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：处理器、驱动器和N路光电转换模块；所述处理器，用于输出脉冲供电信号；所述驱动器，用于接收脉冲供电信号，并输出控制光电转换模块工作状态的驱动信号；所述处理器上的N个输出端分别与N个所述驱动器的N个输入端一一对应连接；N个所述驱动器的N个输出端分别与N路光电转换模块的N路电源端一一对应连接；所述N路光电转换模块的输出端连接至同一个输出总线并向外部输出。

【技术特征摘要】
1.一种应用于激光雷达领域的多路光电转换模块的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：处理器、驱动器和N路光电转换模块；所述处理器，用于输出脉冲供电信号；所述驱动器，用于接收脉冲供电信号，并输出控制光电转换模块工作状态的驱动信号；所述处理器上的N个输出端分别与N个所述驱动器的N个输入端一一对应连接；N个所述驱动器的N个输出端分别与N路光电转换模块的N路电源端一一对应连接；所述N路光电转换模块的输出端连接至同一个输出总线并向外部输出。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，每一路的光电转换模块，包括：前级放大电路，用于将外部激光信号转化成电信号；次级放大电路，用于对电信号进行放大；所述前级放大电路的输出端与所述次级放大电路的输入端相连接。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述多路反相器的输出端与所述前级放大电路的电源端相连接；所述次级放大电路的电源端连接直流电源。4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述多路反相器的输出端与所述次级放大电路的电源端相...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯铁，王泮义，王庆飞，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11