激光雷达制造技术

一种激光雷达，将激光雷达的控制功能、处理功能、发射功能、接收功能和接口功能通过各个独立的板卡来实现，避免元器件产生发热聚集效应。另外，将数字信号处理的数字板和模拟信号处理的模拟板分开设置，减少模拟信号和数字信号之间的电磁干扰，从而能进一步降低激光雷达的内部干扰程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光雷达
本专利技术涉及测量领域，特别涉及一种激光雷达。
技术介绍
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如：目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。在自动驾驶领域，车辆激光雷达用于实现行人检测、车辆检测和其他障碍物的检测等，车载激光雷达的体积朝着越来越小的方向发展，车载激光雷达的散热问题和电磁干扰问题日益突出，激光雷达内器件工作时产生的热量积聚时局部的器件温度升高，从而会影响激光雷达的测量性能，同样的，激光雷达各个器件之间的电磁干扰日益严重会造成器件上产生的波形失真，同样会影响激光雷达的测量性能，如何提高激光雷达的散热性能和抗干扰能力是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种激光雷达，解决了相关技术中激光雷达的散热性能差和内部干扰大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：第一方面，本申请提供了一种激光雷达，包括：壳体以及设置于所述壳体内的模拟板、数字板、发射板、接收板、振镜和接口板；其中，所述发射板，用于发射出射激光；所述接收板，用于接收所述出射激光经过目标物体形成的反射激光，将所述反射激光转换为第一电信号；所述振镜，用于对所述出射激光和所述反射激光进行方向偏转；所述模拟板，用于控制所述振镜的偏转角度，以及将所述第一电信号进行调理得到第二电信号；<br>所述数字板，用于将所述第二电信号进行采样得到采样信号，根据所述采样信号生成扫描图像；所述接收板包括通信接口和电源接口，所述通信接口用于与外部设备进行通信，所述电源接口用于输入外部电压信号。在一种可能的设计中，还包括：窗口加热片；所述窗口加热片与所述接口板相连，所述窗口加热片用于将来自所述接口板的电能转换为热能。在一种可能的设计中，所述接口板还包括：加热电路、母线稳压电路、电源防护电路、接口防护电路；其中，所述电源防护电路，用于对所述接口板进行过压保护和过流保护；所述母线稳压电路，用于对所述外部电压信号进行稳压处理得到母线电压信号；所述加热电路，用于利用所述母线电压信号向所述窗口加热片传输电能；所述接口防护电路，用于对所述通信接口进行干扰抑制。在一种可能的设计中，所述接口板还包括：第一散热部件，所述母线稳压电路通过所述第一散热部件贴合于所述壳体的内壁。在一种可能的设计中，所述窗口加热片通过插座与所述接口板相连。在一种可能的设计中，所述数字板包括：主控制器、存储器、看门狗电路、时钟单元、采样单元、供电单元；其中，所述存储器，用于存储计算机程序；所述看门狗电路，用于在所述主控制器发生故障时对所述主控制器进行复位操作；所述时钟电路，用于生成时钟信号；所述采样电路，用于根据所述时钟信号对所述第二电信号进行采用得到采样信号；所述主控制器，用于调用所述计算机程序对所述采样信号进行处理得到扫描图像；所述第一电源电路，用于将所述母线电压信号转换为多个不同电压值的工作电压信号，将所述多个工作电压信号提供给所述数字板中的各个电路。在一种可能的设计中，所述数字板划分为模拟信号区和数字信号区；其中，时钟电路、采样电路和第一电源电路位于所述模拟信号区，所述主控制器、所述存储器和所述看门狗电路位于所述数字信号区。在一种可能的设计中，所述数字板还包括：第二散热部件；其中，所述主控制器、采样电路和所述第一电源电路通过第二散热部件贴合于所述壳体的内壁。在一种可能的设计中，所述模拟板包括：发射供电电路、回波调理电路、接收供电电路、振镜驱动电路、第二电源电路和控制单元；其中，所述第二电源电路，用于将所述母线电压信号转换为第一电压信号和第二电压信号；所述发射供电电路，用于利用所述第一电压信号为所述发射板供电；所述接收供电电路，用于利用所述第二电压信号为所述接收板供电；所述回波调理电路，用于接收来自所述接收板的第一电信号，对所述第一电信号进行信号调理得到第二电信号；所述控制单元，用于生成振镜驱动信号，向所述振镜驱动单元发送所述振镜驱动信号；所述振镜驱动电路，用于根据所述振镜驱动信号调节所述振镜的偏转角度。在一种可能的设计中，所述模拟板划分为数字信号区和模拟信号区；其中，所述控制单元位于所述数字信号区，所述发射供电电路、所述回波调理电路、所述接收供电电路、所述振镜驱动电路和所述第二电源电路位于所述模拟信号区中。在一种可能的设计中，还包括：第三散热部件；所述发射板的印刷电路板通过所述第三散热部件贴合于所述壳体的内壁，所述发射板通过软排线与所述模拟板相连，所述发射板中印刷电路板的材质为陶瓷。在一种可能的设计中，所述发射板上设置有第一屏蔽罩，用于对所述发射板进行电磁屏蔽。在一种可能的设计中，所述接收板上设置有第二屏蔽罩，用于对所述接收板进行电磁屏蔽；所述接收板还包括信号放大器，所述信号放大器用于对所述第一电信号放大处理。在一种可能的设计中，所述模拟板和所述数字板之间采用层叠的方式放置。在本实施例中，激光雷达包括：壳体、模拟板、数字板、发射板、接收板、接口板和振镜，模拟板、数字版、发射板、接收板和接收板设置于壳体内部，通过多个板卡实现激光雷达的不同功能，避免相关技术中激光雷达的所有功能由一个板卡来实现造成的散热不良从而损坏元器件的问题，本申请实施例通过将激光雷达的控制功能、处理功能、发射功能、接收功能和接口功能通过各个独立的板卡来实现，避免元器件产生发热聚集效应。另外，本申请将数字信号处理的数字板和模拟信号处理的模拟板分开设置，减少模拟信号和数字信号之间的电磁干扰，从而能进一步降低激光雷达的内部干扰问题。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1A所示为本专利技术实施例的激光雷达的框架示意图图；图1B所示为本专利技术实施例的激光雷达的结构示意图；图1C所示为本专利技术实施例的各个板卡之间的位置示意图；图1D所示为本专利技术实施例的装配示意图；图2所示为本专利技术实施例的激光雷达中接口板的结构示意图；图3所示为本专利技术实施例的提供的激光雷达中数字板的结构示意图；图4所示为专利技术实施例的提供的激光雷达中模拟板的结构示意图；图5所示为本专利技术实施例提供的激光雷达的另一结构示意图。具体实施方式本专利技术如下实施例提供了一种激光雷达，激光雷达的功能通过多个独立的板卡来实现，以减少激光雷达中元器件产生的热量进行聚集导致元器件功能失效，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光雷达，其特征在于，包括：壳体、模拟板、数字板、发射板、接收板、振镜和接口板；所述模拟板、所述数字板、所述发射板和所述接收板设置于所述壳体内部；/n其中，所述发射板，用于发射出射激光；/n所述接收板，用于接收所述出射激光经过目标物体形成的反射激光，将所述反射激光转换为第一电信号；/n所述振镜，用于对所述出射激光进行方向偏转；/n所述模拟板，用于控制所述振镜的偏转角度，以及将所述第一电信号进行调理得到第二电信号；/n所述数字板，用于将所述第二电信号进行采样得到采样信号，根据所述采样信号生成扫描图像；/n所述接收板包括通信接口和电源接口，所述通信接口用于与外部设备进行通信，所述电源接口用于输入外部电压信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种激光雷达，其特征在于，包括：壳体、模拟板、数字板、发射板、接收板、振镜和接口板；所述模拟板、所述数字板、所述发射板和所述接收板设置于所述壳体内部；
其中，所述发射板，用于发射出射激光；
所述接收板，用于接收所述出射激光经过目标物体形成的反射激光，将所述反射激光转换为第一电信号；
所述振镜，用于对所述出射激光进行方向偏转；
所述模拟板，用于控制所述振镜的偏转角度，以及将所述第一电信号进行调理得到第二电信号；
所述数字板，用于将所述第二电信号进行采样得到采样信号，根据所述采样信号生成扫描图像；
所述接收板包括通信接口和电源接口，所述通信接口用于与外部设备进行通信，所述电源接口用于输入外部电压信号。


根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述接口板还包括：
加热电路、母线稳压电路、电源防护电路、接口防护电路；
其中，所述电源防护电路，用于对所述接口板进行过压保护和过流保护；
所述母线稳压电路，用于对所述外部电压信号进行稳压处理得到母线电压信号；
所述加热电路，用于利用所述母线电压信号向所述窗口加热片传输电能；
所述接口防护电路，用于对所述通信接口进行干扰抑制。


根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述接口板还包括：第一散热部件，所述母线稳压电路通过所述第一散热部件贴合于所述壳体的内壁。


根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述数字板包括：
主控制器、存储器、看门狗电路、时钟单元、采样单元、供电单元；
其中，所述存储器，用于存储计算机程序；
所述看门狗电路，用于在所述主控制器发生故障时对所述主控制器进行复位操作；
所述时钟电路，用于生成时钟信号；
所述采样电路，用于根据所述时钟信号对所述第二电信号进行采用得到采样信号；
所述主控制器，用于调用所述计算机程序对所述采样信号进行处理得到扫描图像；
所述第一电源电路，用于将所述母线电压信号转换为多个不同电压值的工作电压信号，将所述多个工作电压信号提供给所述数字板中的各个电路。


根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：江申，
申请(专利权)人：深圳市速腾聚创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44