激光器驱动电路及激光雷达制造技术

激光器驱动电路及激光雷达，所述激光器驱动电路适于与激光器及储能单元耦接，包括：驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；上电开关单元，响应于供电使能信号，导通电源与所述储能单元，形成充电通路；开关控制单元，与所述上电开关单元耦接，适于基于获取到的电源状态与驱动单元状态，调节上电开关单元，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。上述方案能够增强电路的可靠性。路的可靠性。路的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
激光器驱动电路及激光雷达


[0001]本专利技术实施例涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光器驱动电路及激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种利用激光来实现精确测距的传感器。激光雷达发出激光脉冲，这些脉冲遇到周围物体会被反射回来，通过测量激光到达每个物体和返回物体所需的时间，可以计算出物体的精确距离。激光雷达每秒发出成千上万个脉冲，通过收集这些距离测量值，可以构建三维环境模型，即点云。
[0003]在激光雷达的测距应用中，为实现更高的测距精度，更远的探测距离，更高的扫描频率，需要激光器产生前沿快、峰值功率高、脉宽窄的激光脉冲信号。由于激光器本身的性能一般足够优良，通常能够基本满足这些需求，目前激光脉冲信号质量，主要影响因素为驱动电路的性能。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种激光器驱动电路及激光雷达，其能够实现电路短路故障检测保护，增强激光器驱动电路的可靠性。
[0005]首先，本专利技术实施例提供了一种激光发射驱动电路，适于与激光器及储能单元耦接，包括：驱动单元、上电开关单元和开关控制单元，其中：
[0006]所述驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；
[0007]所述上电开关单元，适于响应供电使能信号，导通电源与所述储能单元，形成充电通路；
[0008]所述开关控制单元，与所述上电开关单元耦接，适于基于获取到的电源状态与所述驱动单元状态，调节所述上电开关单元，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。
[0009]可选地，所述激光器驱动电路还包括：短路状态检测单元，适于检测所述驱动单元是否短路，输出短路标识信号；
[0010]所述开关控制单元，适于基于电源端检测信号与短路标识信号，调节所述上电开关单元，使得所述上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元未短路时的等效电阻。
[0011]可选地，所述上电开关单元包括：
[0012]第一开关，其第一端与所述电源耦接，第二端与所述储能单元耦接；
[0013]第一电阻，耦接于所述第一开关的第一端与控制端之间，所述第一电阻上的压降与所述第一开关的阻抗相关。
[0014]可选地，所述上电开关单元还包括：
[0015]第一电流源，通过第一支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第
一电流源支路；
[0016]第一逻辑门电路，基于所述供电使能信号和所述短路标识信号的运算结果，触发所述第一支路开关通断，其中，在所述供电使能信号表征电源开始供电时，触发导通所述第一电流源支路，使所述第一开关处于高阻状态。
[0017]可选地，所述开关控制单元包括：
[0018]第二电流源，通过第二支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第二电流源支路，其中：所述第一电流源支路的电流小于所述第二电流源支路的电流；
[0019]第一比较模块，适于当所述驱动单元未短路时，导通所述第二电流源支路；
[0020]所述第一逻辑门电路，还适于当所述短路标识信号表征所述驱动单元未短路时，触发关断所述第一电流源支路，使所述第一开关处于低阻状态。
[0021]可选地，所述激光器驱动电路还包括：
[0022]限流值闭环控制单元，耦接于所述第一开关的控制端与所述第一电流源支路之间，适于基于预设的参考电压，控制所述第一电流源支路流入所述第一电阻的电流，以调整所述第一开关的阻抗，使得所述第一开关输出的短路电流保持不变。
[0023]可选地，所述限流值闭环控制单元包括：
[0024]第二开关，其第一端与所述电源耦接，第二端输入参考电压，其控制端与所述第一开关的控制端耦接，且所述第二开关与所述第一开关构成满足预设比例的电流镜。
[0025]可选地，所述限流值闭环控制单元还包括：
[0026]差动对结构，所述差动对结构的第二端均与所述第一电流源支路耦接，所述差动对的栅极均输入所述参考电压，所述差动对包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的第一端与所述第一开关的控制端耦接。
[0027]可选地，所述限流值闭环控制单元还包括第六电阻，耦接于所述第二开关的第二端与地之间，所述第六电阻的电压作为所述参考电压。
[0028]可选地，所述激光器驱动电路还包括：限流值调节单元，与所述限流值闭环控制单元耦接，适于调节所述限流值闭环控制单元的电路参数，使所述激光器驱动电路输出的短路电流发生改变。
[0029]可选地，所述限流值调节单元，适于基于输入的调节控制信号，调节所述参考电压或所述第二开关的电流，使所述第一开关输出的短路电流发生改变。
[0030]可选地，所述限流值调节单元包括：
[0031]第一电流镜结构；
[0032]同相放大器，其同相输入端适于输入所述调节控制信号，其反相输入端适于通过第七电阻接地；
[0033]第五晶体管，其控制端与所述同相放大器的输出端耦接，其第一端通过所述第一电流镜结构与参考电源耦接，其第二端与所述同相放大器的反相输入端及所述第七电阻耦接；
[0034]第二电流镜结构，通过所述第一电流镜结构与所述第五晶体管耦接，适于将所述同相放大器的输出电流镜像输出至所述第二开关的第二端，以调节所述第一开关输出的短路电流。
[0035]可选地，所述激光器驱动电路还包括：短路保护单元，与所述上电开关单元和短路
状态检测单元耦接，适于在检测到所述驱动单元短路时，泄放电荷以拉低电压。
[0036]可选地，所述短路状态检测单元包括：
[0037]第二比较模块，适于当驱动单元检测信号小于预设的短路阈值时，输出第一比较信号；
[0038]第二逻辑门电路，基于所述供电使能信号的延时信号与所述第一比较信号的逻辑与运算结果，输出所述短路标识信号。
[0039]本说明书实施例还提供了一种激光雷达，包括：
[0040]激光发射电路，包括：激光器、与其耦接的储能单元，前述任一实施例所述的激光器驱动电路；激光接收电路，用于接收被障碍物反射返回的回波；
[0041]控制器，分别与所述激光发射电路和所述激光接收电路耦接，适于基于预设的发射控制参数，控制所述激光器发光；以及处理回波信号，以获取障碍物与所述激光雷达的距离。
[0042]可选地，所述控制器还适于响应于所述短路状态检测单元输出的短路标识信号，执行如下至少一种处理操作：
[0043]输出对应的短路告警信号；
[0044]更新所述发射控制参数，以停止向所述激光器驱动电路中的驱动单元输出触发信号。
[0045]采用本专利技术实施例中的激光器驱动电路，其中包括驱动单元、上电开关单元和开关控制单元，由于所述开关控制单元可以基于获取到的电源状态与所述驱动单元状态，调节所述上电开关单元，使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器驱动电路，适于与激光器及储能单元耦接，其特征在于，包括：驱动单元、上电开关单元和开关控制单元，其中：所述驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；所述上电开关单元，适于响应供电使能信号，导通电源与所述储能单元，形成充电通路；所述开关控制单元，与所述上电开关单元耦接，适于基于获取到的电源状态与所述驱动单元状态，调节所述上电开关单元，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。2.根据权利要求1所述的激光器驱动电路，其特征在于，还包括：短路状态检测单元，适于检测所述驱动单元是否短路，输出短路标识信号；所述开关控制单元，适于基于电源端检测信号与短路标识信号，调节所述上电开关单元，使得所述上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元未短路时的等效电阻。3.根据权利要求2所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述上电开关单元包括：第一开关，其第一端与所述电源耦接，第二端与所述储能单元耦接；第一电阻，耦接于所述第一开关的第一端与控制端之间，所述第一电阻上的压降与所述第一开关的阻抗相关。4.根据权利要求3所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述上电开关单元还包括：第一电流源，通过第一支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第一电流源支路；第一逻辑门电路，基于所述供电使能信号和所述短路标识信号的运算结果，触发所述第一支路开关通断，其中，在所述供电使能信号表征电源开始供电时，触发导通所述第一电流源支路，使所述第一开关处于高阻状态。5.根据权利要求4所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：第二电流源，通过第二支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第二电流源支路，其中：所述第一电流源支路的电流小于所述第二电流源支路的电流；第一比较模块，适于当所述驱动单元未短路时，导通所述第二电流源支路；所述第一逻辑门电路，还适于当所述短路标识信号表征所述驱动单元未短路时，触发关断所述第一电流源支路，使所述第一开关处于低阻状态。6.根据权利要求4所述的激光器驱动电路，其特征在于，还包括：限流值闭环控制单元，耦接于所述第一开关的控制端与所述第一电流源支路之间，适于基于预设的参考电压，控制所述第一电流源支路流入所述第一电阻的电流，以调整所述第一开关的阻抗，使得所述第一开关输出的短路电流保持不变。7.根据权利要求6所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述限流值闭环控制单元包括：第二开关，其第一端与所述电源耦接，第二端输入参考电压，其控制端与所述第一开关的控制端耦接，且所述第二开关与所述第一开关构成满足预设比例的电流镜。8.根据权利要求7所述的激光器驱动电路，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建峰，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：