激光测距控制器及激光测距设备制造技术

本发明专利技术公开了一种激光测距控制器及激光测距设备，所述激光测距控制器包括驱动模块和用于向所述驱动模块发送脉冲控制信号的控制模块；所述驱动模块包括：用于输出时钟信号的时钟信号产生电路；电荷泵电路，其用于利用所述时钟信号进行充电以将所述低电平电压提升至激光发射器所需的高电平电压；脉冲信号产生电路，其用于根据所述脉冲控制信号输出对应脉冲宽度的脉冲信号；驱动电路，其用于根据所述脉冲信号形成所述激光发射器的驱动电压，其输出端用于与所述激光发射器的阴极连接；及，静电泄放电路，其用于形成静电泄放回路。本发明专利技术能够将激光发射器的驱动功能和供电功能以可靠的方式集成到激光测距控制器，并降低激光测距的硬件成本。距的硬件成本。距的硬件成本。

【技术实现步骤摘要】
激光测距控制器及激光测距设备


[0001]本专利技术涉及激光测距
，尤其是涉及一种激光测距控制器及激光测距设备。

技术介绍

[0002]近年来，直接时间飞行(Direct Time of Flight，dTOF)技术已经越来越被广泛地应用于无人驾驶、激光雷达及机器视觉等领域，被认为是未来最精准并且可靠有效的测距手段之一。dTOF技术的原理为：激光脉冲从激光发射器发出，经过物体反射后到达激光接收器，记录激光脉冲往返的飞行时间并以此来进行精确测距。
[0003]目前dTOF技术常用的激光测距控制器一般包括用于向激光发射器的驱动模块发送脉冲控制信号的控制模块，控制模块通过向片外设置的驱动模块发送脉冲控制信号来使得驱动模块向激光发射器输出驱动信号，激光发射器以外供高压的方式来实现供电并根据驱动信号来进行激光发射工作。本专利技术人经过研究发现：由于现有的激光测距控制器不能集成有激光发射器的驱动模块和激光发射器的供电模块，而是需要分别单独制作激光测距控制器、激光发射器的驱动模块和供电模块，因此激光测距的硬件成本较高。所以，亟需能够将激光发射器的驱动功能和供电功能以可靠的方式集成到激光测距控制器的技术，以降低激光测距的硬件成本。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种激光测距控制器及激光测距设备，其能够将激光发射器的驱动功能和供电功能以可靠的方式集成到激光测距控制器，并降低激光测距的硬件成本。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供了一种激光测距控制器，其包括驱动模块和用于向所述驱动模块发送脉冲控制信号的控制模块；所述驱动模块包括：
[0006]时钟信号产生电路，其用于在所述控制模块的使能控制下输出时钟信号；
[0007]电荷泵电路，其输入端用于与一低电平电压连接，其控制端与所述时钟信号产生电路的输出端连接，其用于利用所述时钟信号进行充电以将所述低电平电压提升至激光发射器所需的高电平电压，其输出端用于与所述激光发射器的阳极连接；
[0008]脉冲信号产生电路，其输入端与所述控制模块的脉冲控制信号输出端连接，其用于根据所述脉冲控制信号输出对应脉冲宽度的脉冲信号；
[0009]驱动电路，其输入端与所述脉冲信号产生电路的输出端连接，其用于根据所述脉冲信号形成所述激光发射器的驱动电压，其输出端用于与所述激光发射器的阴极连接；及，
[0010]静电泄放电路，其连接于所述电荷泵电路的输出端、所述驱动电路的输出端与地三者之间，其用于形成静电泄放回路。
[0011]作为上述方案的改进，所述时钟信号产生电路包括环形振荡器和第一电平移位电路；
[0012]所述环形振荡器用于在所述控制模块的使能控制下输出第一电压的时钟信号；
[0013]所述第一电平移位电路的输入端与所述环形振荡器的输出端连接，所述第一电平移位电路的输出端与所述电荷泵电路的输入端连接，所述第一电平移位电路用于将所述时钟信号的电平移至第二电压。
[0014]作为上述方案的改进，所述脉冲信号产生电路包括脉冲信号产生器及第二电平移位电路；
[0015]所述脉冲信号产生器的输入端与所述控制模块的脉冲控制信号输出端连接，其用于根据所述脉冲控制信号输出对应脉冲宽度且为第一电压的脉冲信号；
[0016]所述第二电平移位电路的输入端与所述脉冲信号产生器的输出端连接，所述第二电平移位电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述第二电平移位电路用于将所述脉冲信号的电平移至第二电压。
[0017]作为上述方案的改进，所述时钟信号产生电路和所述脉冲信号产生电路两者的电源电压，小于所述驱动电路的电源电压；所述驱动电路的电源电压小于所述电荷泵电路的输出电压。
[0018]作为上述方案的改进，所述驱动电路包括预驱动电路和开关电路；
[0019]所述预驱动电路，其输入端与所述脉冲信号产生电路的输出端连接，其输出端与所述开关电路的输入端连接，其用于根据所述脉冲信号预驱动所述开关电路；
[0020]所述开关电路的输出端用于与所述激光发射器的阴极连接。
[0021]作为上述方案的改进，所述开关电路包括第一开关管；所述第一开关管的输入端与所述预驱动电路的输出端连接，所述第一开关管的接地端接地，所述第一开关管的输出端用于与所述激光发射器的阴极连接。
[0022]作为上述方案的改进，所述第一开关管为高压NMOS管。
[0023]作为上述方案的改进，所述静电泄放电路包括电源钳位电路、第一静电保护二极管电路和第二静电保护二极管电路；
[0024]所述电源钳位电路的一端与所述电荷泵电路的输出端连接，所述电源钳位电路的另一端接地；
[0025]所述第一静电保护二极管电路的负极与所述电荷泵电路的输出端连接，所述第一静电保护二极管电路的正极与所述驱动电路的输出端连接；
[0026]所述第二静电保护二极管电路的负极与所述驱动电路的输出端连接，所述第二静电保护二极管电路的正极接地。
[0027]作为上述方案的改进，所述电源钳位电路包括第一厚栅氧NMOS管、第二厚栅氧NMOS管、第三厚栅氧NMOS管、第一厚栅氧PMOS管及电阻；
[0028]所述电阻的一端与所述电荷泵电路的输出端连接，所述电阻的另一端与所述第一厚栅氧NMOS管的栅极连接，所述第一厚栅氧NMOS管的源极和漏极接地；所述第一厚栅氧PMOS管的源极与所述电荷泵电路的输出端连接，所述第一厚栅氧PMOS管的栅极连接于所述电阻和所述电容两者之间，所述第一厚栅氧PMOS管的漏极与所述第二厚栅氧NMOS管的漏极连接，所述第二厚栅氧NMOS管的栅极连接于所述电阻和所述第一厚栅氧NMOS管的栅极两者之间，所述第二厚栅氧NMOS管的源极接地；所述第三厚栅氧NMOS管的漏极与所述电荷泵电路的输出端连接，所述第三厚栅氧NMOS管的栅极连接于所述第一厚栅氧PMOS管的漏极与所
述第二厚栅氧NMOS管的漏极两者之间，所述第三厚栅氧NMOS管的源极接地。
[0029]本专利技术另一实施例提供了一种激光测距设备，其包括如上任一方案所述的激光测距控制器。
[0030]相比于现有技术，本专利技术实施例提供的所述激光测距控制器及激光测距设备，具有如下的至少一优点：
[0031]通过在激光测距控制器中集成时钟信号产生电路和电荷泵电路，这样所述电荷泵电路能够利用所述时钟信号产生电输出的时钟信号进行充电，以将所述低电平电压提升至激光发射器所需的高电平电压，从而实现在激光测距控制器中集成有供电功能；通过在所述激光测距控制器中集成脉冲信号产生电路和驱动电路，这样所述驱动电路能够利用所述脉冲信号产生电路产生的脉冲控制信号形成所述激光发射器的驱动电压，从而实现在激光测距控制器中集成有驱动功能；此外，当在所述激光测距控制器中集成有上述电路而实现集成有驱动功能和供电功能，为了避免集成后的激光测距控制器的电路之间产生的静电对整个电路的影响，在所述激光测距控制器中集成静电泄放电路，使得静电泄放电路在电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光测距控制器，其特征在于，包括驱动模块和用于向所述驱动模块发送脉冲控制信号的控制模块；所述驱动模块包括：时钟信号产生电路，其用于在所述控制模块的使能控制下输出时钟信号；电荷泵电路，其输入端用于与一低电平电压连接，其控制端与所述时钟信号产生电路的输出端连接，其用于利用所述时钟信号进行充电以将所述低电平电压提升至激光发射器所需的高电平电压，其输出端用于与所述激光发射器的阳极连接；脉冲信号产生电路，其输入端与所述控制模块的脉冲控制信号输出端连接，其用于根据所述脉冲控制信号输出对应脉冲宽度的脉冲信号；驱动电路，其输入端与所述脉冲信号产生电路的输出端连接，其用于根据所述脉冲信号形成所述激光发射器的驱动电压，其输出端用于与所述激光发射器的阴极连接；及，静电泄放电路，其连接于所述电荷泵电路的输出端、所述驱动电路的输出端与地三者之间，其用于形成静电泄放回路。2.根据权利要求1所述的激光测距控制器，其特征在于，所述时钟信号产生电路包括环形振荡器和第一电平移位电路；所述环形振荡器用于在所述控制模块的使能控制下输出第一电压的时钟信号；所述第一电平移位电路的输入端与所述环形振荡器的输出端连接，所述第一电平移位电路的输出端与所述电荷泵电路的输入端连接，所述第一电平移位电路用于将所述时钟信号的电平移至第二电压。3.根据权利要求1所述的激光测距控制器，其特征在于，所述脉冲信号产生电路包括脉冲信号产生器及第二电平移位电路；所述脉冲信号产生器的输入端与所述控制模块的脉冲控制信号输出端连接，其用于根据所述脉冲控制信号输出对应脉冲宽度且为第一电压的脉冲信号；所述第二电平移位电路的输入端与所述脉冲信号产生器的输出端连接，所述第二电平移位电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述第二电平移位电路用于将所述脉冲信号的电平移至第二电压。4.根据权利要求1所述的激光测距控制器，其特征在于，所述时钟信号产生电路和所述脉冲信号产生电路两者的电源电压，小于所述驱动电路的电源电压；所述驱动电路的电源电压小于所述电荷泵电路的输出电压。5.根据权利要求1所述的激光测距控制器，其特征在于，所述驱动电路包括预驱动电路和开关电路；所述预驱动电路，其输入端与所述脉冲信...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟，张宁，马哲翱，刘佳兴，王俊，张超，
申请(专利权)人：上海灵昉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：