激光发射控制电路、激光雷达及激光器温漂控制方法技术

激光发射控制电路、激光雷达及激光器温漂补偿方法，所述激光发射控制电路，与储能模块及激光器耦接，所述激光发射控制电路包括：供电模块，与所述储能模块耦接；驱动模块，与所述激光器耦接，适于基于触发信号，导通包括所述储能模块及激光器的放电通路，使得所述储能模块放电，以使所述激光器发光；输出能量检测模块，适于检测所述储能模块第一端的输出能量，得到输出能量检测信号；调节控制模块，适于将所述输出能量检测信号与参考区间进行比较，确定所述输出能量检测信号的调整信号，基于所述调整信号输出相应的脉宽控制信号，调节所述供电模块的供电电压。采用上述方案，能够对激光器的温漂进行监控，进而提高激光雷达的探测效率及稳定性。率及稳定性。率及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
激光发射控制电路、激光雷达及激光器温漂控制方法


[0001]本说明书实施例涉及激光器监测
，尤其涉及一种激光发射控制电路、激光雷达及激光器温漂补偿方法。

技术介绍

[0002]激光雷达发出激光脉冲，被目标物反射回来，通过测量激光到达每个物体和返回激光雷达所需的时间，可以计算出物体与激光雷达之间的精确距离。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。基于激光雷达的测距原理，其发射端稳定地发射激光脉冲是至关重要的。
[0003]半导体激光器体积小、重量轻、价格低且效率高，因此广泛地用作激光雷达的发射端光源。但半导体激光器对温度非常敏感，由于外界环境变化和激光器工作发热等因素导致的温度变化，会使得激光器阈值电流改变、输出波长偏离设定值，即产生温度漂移，简称“温漂”，温漂对激光雷达的探测效率和稳定性造成不利影响。然而，针对温漂，目前激光雷达的发射端，并没有简单有效的检测保障机制。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本说明书实施例提供一种激光发射控制电路、激光雷达及激光器温漂控制方法，能够实现对激光器的温漂进行监控，进而能够提高激光雷达的探测效率及稳定性。
[0005]本说明书实施例提供了一种激光发射控制电路，与储能模块及激光器耦接，所述激光发射控制电路包括：
[0006]供电模块，与所述储能模块耦接，为所述储能模块充电；
[0007]驱动模块，与所述激光器耦接，适于基于触发信号，导通包括所述储能模块及激光器的放电通路，使得所述储能模块放电，以使所述激光器发光；
[0008]输出能量检测模块，适于检测所述储能模块第一端的输出能量，得到输出能量检测信号；
[0009]调节控制模块，适于将所述输出能量检测信号与参考区间进行比较，确定所述输出能量检测信号的调整信号，基于所述调整信号输出相应的脉宽控制信号，以调节所述供电模块的供电电压。
[0010]可选地，所述输出能量检测模块包括：
[0011]第一采样单元，适于检测所述储能模块放电和充电过程中所述放电通路的电压信号；
[0012]第一比较单元，适于将所述第一采样单元检测得到的电压信号与预设的电压阈值进行比较，得到能量脉宽模拟信号；
[0013]时数转换单元，适于将所述能量脉宽模拟信号进行量化，得到能量脉宽数字信号。
[0014]可选地，所述第一采样单元包括串联在所述储能模块第一端与地之间的隔直电容
和第一电阻，并通过第一分压采样端与所述第一比较单元的第一输入端耦接，所述第一分压采样端设置于所述隔直电容和所述第一电阻之间。
[0015]可选地，所述调节控制模块包括：
[0016]参考值存储单元，适于存储输出能量检测信号参考区间；
[0017]第二比较单元，适于将所述输出能量检测信号与所述参考区间进行比较，基于比较结果得到脉宽控制信号的调整信号；
[0018]脉宽控制信号生成单元，适于根据所述第二比较单元输出的调整信号生成所述脉宽控制信号，输出至所述供电模块，以调节所述供电模块的供电电压。
[0019]可选地，所述参考值存储单元，适于存储与多个参考温度分别对应的输出能量脉宽数字信号参考区间；
[0020]所述调节控制模块还包括：温度检测单元，适于检测当前温度；
[0021]所述第二比较单元，适于将所述输出能量检测信号与当前温度相对应的参考区间进行比较，基于比较结果得到所述调整信号。
[0022]可选地，所述第二比较单元，适于在检测得到的能量脉宽数字信号大于所述参考区间的上限时，输出所述调整信号为预设第一调整量；以及在检测得到的能量脉宽数字信号小于所述参考区间的下限时，输出所述调整信号为预设第二调整量，其中，所述第一调整量为负值，所述第二调整量为正值；
[0023]所述脉宽控制信号生成单元，适于在所述调整信号为所述第一调整量时，将所述脉宽控制信号的占空比减小一个所述第一调整量对应的步长；在所述调整信号为所述第二调整量时，将所述脉宽控制信号的占空比增大所述一个所述第二调整量对应的步长。
[0024]可选地，所述供电模块包括：升压电路单元、第二采样单元、参考电压生成单元、误差放大器和调制单元，其中：
[0025]所述升压电路单元，适于对输入电压进行升压处理并输出供电电压；
[0026]所述第二采样单元，其耦接于所述升压电路单元的输出端与地之间，并通过第二分压采样端与所述误差放大器的第二输入端耦接；
[0027]所述参考电压生成单元，适于根据所述调节控制模块输出的脉宽控制信号和带隙基准电压，生成参考电压；
[0028]所述误差放大器，其第一输入端适于输入所述参考电压，其第二输入端适于输入所述第二分压采样端的电压信号，适于基于所述参考电压与所述第二分压采样端的电压信号之间的差值进行信号放大，得到误差放大信号；
[0029]调制单元，适于基于所述误差放大信号，产生调制信号，以调制所述升压电路单元输出的供电电压。
[0030]可选地，所述第二采样单元包括：串联于所述供电模块的输出端与地之间的第二电阻和第三电阻，所述第二分压采样端设置于所述第二电阻和所述第三电阻之间。
[0031]可选地，所述激光发射控制电路还包括：上电开关模块，耦接于所述供电模块和所述输出能量检测模块之间，适于响应于供电使能信号，导通所述供电模块与所述储能模块，形成充电通路。
[0032]可选地，所述上电开关模块包括：
[0033]第一开关，其第一端与所述供电模块的输出端耦接，其第二端与所述储能模块第
一端耦接；
[0034]第四电阻，其耦接于所述第一开关的第一端和控制端之间；
[0035]电流源，耦接于所述第一开关的控制端和地之间。
[0036]本说明书实施例还提供了一种激光雷达，包括：
[0037]激光发射电路，包括：激光器及与其耦接的储能模块；
[0038]前述任一实施例所述的激光发射控制电路，包括：供电模块、驱动模块、输出能量检测模块和调节控制模块；
[0039]控制器，与所述激光器发射控制电路耦接，适于基于预设的发射控制参数，向所述供电模块输出控制信号，以控制所述激光器发光。
[0040]可选地，所述控制器还适于向所述输出能量检测模块输出电压阈值数字信号，以设置所述输出能量检测模块中的第一比较单元的电压阈值。
[0041]本说明书实施例还提供了一种激光器温漂控制方法，其中，所述激光器与储能模块耦接，并由控制器按照预设的发射控制参数，向与其耦接的激光发射控制电路输出触发信号，以驱动所述激光器发光，所述激光发射控制电路包括供电模块和驱动模块，所述温漂控制方法包括：
[0042]检测所述储能模块第一端的输出能量，得到输出能量检测信号；
[0043]将所述输出能量检测信号与参考区间进行比较，确定所述输出能量检测信号的调整信号；
[0044]基于所述调整信号输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光发射控制电路，与储能模块及激光器耦接，其特征在于，所述激光发射控制电路包括：供电模块，与所述储能模块耦接，为所述储能模块充电；驱动模块，与所述激光器耦接，适于基于触发信号，导通包括所述储能模块及激光器的放电通路，使得所述储能模块放电，以使所述激光器发光；输出能量检测模块，适于检测所述储能模块第一端的输出能量，得到输出能量检测信号；调节控制模块，适于将所述输出能量检测信号与参考区间进行比较，确定所述输出能量检测信号的调整信号，基于所述调整信号输出相应的脉宽控制信号，以调节所述供电模块的供电电压。2.根据权利要求1所述的激光发射控制电路，其特征在于，所述输出能量检测模块包括：第一采样单元，适于检测所述储能模块放电和充电过程中所述放电通路的电压信号；第一比较单元，适于将所述第一采样单元检测得到的电压信号与预设的电压阈值进行比较，得到能量脉宽模拟信号；时数转换单元，适于将所述能量脉宽模拟信号进行量化，得到能量脉宽数字信号。3.根据权利要求2所述的激光发射控制电路，其特征在于，所述第一采样单元包括串联在所述储能模块第一端与地之间的隔直电容和第一电阻，并通过第一分压采样端与所述第一比较单元的第一输入端耦接，所述第一分压采样端设置于所述隔直电容和所述第一电阻之间。4.根据权利要求2所述的激光发射控制电路，其特征在于，所述调节控制模块包括：参考值存储单元，适于存储输出能量检测信号参考区间；第二比较单元，适于将所述输出能量检测信号与所述参考区间进行比较，基于比较结果得到脉宽控制信号的调整信号；脉宽控制信号生成单元，适于根据所述第二比较单元输出的调整信号生成所述脉宽控制信号，输出至所述供电模块，以调节所述供电模块的供电电压。5.根据权利要求4所述的激光发射控制电路，其特征在于，所述参考值存储单元，适于存储与多个参考温度分别对应的输出能量脉宽数字信号参考区间；所述调节控制模块还包括：温度检测单元，适于检测当前温度；所述第二比较单元，适于将所述输出能量检测信号与当前温度相对应的参考区间进行比较，基于比较结果得到所述调整信号。6.根据权利要求4所述的激光发射控制电路，其特征在于，所述第二比较单元，适于在检测得到的能量脉宽数字信号大于所述参考区间的上限时，输出所述调整信号为预设第一调整量；以及在检测得到的能量脉宽数字信号小于所述参考区间的下限时，输出所述调整信号为预设第二调整量，其中，所述第一调整量为负值，所述第二调整量为正值；所述脉宽控制信号生成单元，适于在所述调整信号为所述第一调整量时，将所述脉宽控制信号的占空比减小一个所述第一调整量对应的步长；在所述调整信号为所述第二调整量时，将所述脉宽控制信号的占空比增大所述一个所述第二调整量对应的步长。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的激光发射控制电路，其特征在于，所述供电模块包
括：升压电路单元、第二采样单元、参考电压生成单元、误差放大器和调制单元，其中：所述升压电路单元，适于对输入电压进行升压处理并输出供电电压；所述第二采样单元，其耦接于所述升压电路单元的输出端与地之间，并通过第二分压采样端与所述误差放大器的第二输入端耦接；所述参考电压生成单元，适于根据所述调节控制模块输出的脉宽控制信号和带隙基准电压，生成参考电压；所述误差放大器，其第一输入端适于输入所述参考电压，其第二输入端适于输入所述第二分压采样端的电压信号，适于基于所述参考电压与所述第二分压采样端的电压信号之间的差值进行信号放大，得到误差放大信号；调制单元，适于基...

【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：