本申请提供了一种激光雷达系统及其接收装置，所述接收装置，包括光电传感器、分别与所述光电传感器连接的可变增益放大电路和偏置电压产生电路、与所述偏置电压产生电路连接的数模转换电路以及分别连接所述可变增益放大电路和所述数模转换电路的控制电路，其中，所述偏置电压产生电路根据数模转换电路的输出向所述光电传感器输出对应大小的偏置电压，所述数模转换电路根据所述控制电路输出的数字偏压信号输出对应大小的模拟偏压信号，所述光电传感器的偏置电压和所述可变增益放大电路的增益系数均受控于所述控制电路。因此，所述激光雷达系统及其接收装置在满足远离探测的性能需求的同时，还可有效的降低近距离探测盲区的宽度。区的宽度。区的宽度。
【技术实现步骤摘要】
激光雷达系统及其接收装置
[0001]本申请涉及光电检测
，尤其涉及一种激光雷达发射系统及其接收装置。
技术介绍
[0002]激光雷达系统常用于目标物体的距离探测，其探测距离的过程为：激光雷达系统中的激光发射装置发射出激光后，经由激光雷达系统的扫描装置对激光的照射角度进行偏转，被偏转的激光照射至目标物体，由目标物体反射出回波光信号，再由接收装置接收该回波光信号，并将所述回波光信号转换成回波电信号，然后再根据回波电信号的大小输出对应大小的距离信号。显然，作为激光雷达系统关键构成部分的接收装置的性能，对激光雷达系统的距离探测性能至关重要。
[0003]在现有的激光雷达系统中，一般采用固定增益的接收装置，然而激光雷达系统的远距离探测要求接收装置的增益较大，而较大增益的接收装置又会导致近距离回波识别不出而导致近距离探测盲区。因此，现有的接收装置，使得的激光雷达系统无法兼顾远距离探测和解决近距离探测盲区的问题。
技术实现思路
[0004]为解决存在上述存在的问题，本申请提供了一种既能实现远距离探测又能解决近距离探测盲区的激光雷达系统及其接收装置。
[0005]一种激光雷达系统的接收装置，包括光电传感器、可变增益放大电路、偏置电压产生电路、数模转换电路以及控制电路；
[0006]所述光电传感器的输出端与所述可变增益放大电路的输入端连接，所述光电传感器的偏压端与所述偏置电压产生电路的输出端连接，所述光电传感器用于接收被目标物体反射回的回波光信号，并将所述回波光信号转换成回波电信号输出至所述可变增益放大电路；
[0007]所述可变增益放大电路的输出端与所述控制电路回波输入端的连接，所述可变增益放大电路的增益受控端与所述控制电路的增益控制输出端连接，所述可变增益放大电路用于将所述回波电信号进行放大，并将放大回波电信号输出至所述控制电路；
[0008]所述偏置电压产生电路的输入端与所述数模转换电路的输出端连接，所述偏置电压产生电路用于将所述数模转换电路输出的模拟偏压信号转换成使所述光电传感器反向偏置的偏置电压输出至所述光电传感器；
[0009]所述数模转换电路的输入端与所述控制电路的偏压控制输出端连接，所述数模转换电路用于将所述控制电路输出的数字偏压信号转换为模拟偏压信号输出至所述偏置电压产生电路；
[0010]所述控制电路的距离输出端用于输出与所述放大回波电信号对应的距离信号。
[0011]在一些实施例中，可变增益放大电路包括运算放大器和可变电阻器；
[0012]所述运算放大器的第一输入端为所述可变增益放大电路的输入端，所述运算放大
器的第二输入端与参考地端连接，所述运算放大器的输出端为所述可变增益放大电路的输出端；
[0013]所述可变电阻器连接在所述运算放大器的第一输入端和所述运算放大器的输出端之间，所述可变电阻器的电阻受控端为所述可变增益放大电路的增益受控端。
[0014]在一些实施例中，所述可变电阻器包括多个并联在所述运算放大器的第一输入端和所述运算放大器的输出端之间的电阻支路；
[0015]每一个所述电阻支路包括开关和与所述开关串联连接电阻，各个所述开关的开关受控端为所述可变电阻器的电阻受控端，各个所述开关的打开或关闭受控于所述控制电路。
[0016]在一些实施例中，所述数模转换电路为数字电位器。
[0017]在一些实施例中，所述的接收装置还包括与所述控制电路的温度输入端连接的温度传感器；
[0018]所述温度传感器用于感测所述光电传感器的温度，并向所述控制电路输出对应的温度信号；
[0019]其中，所述控制电路的偏压控制输出端输出的所述数字偏压信号的大小与所述控制电路的温度输入端输入的所述温度信号的大小相对应。
[0020]在一些实施例中，所述控制电路包括控制器和计时器；
[0021]所述控制器具有所述回波输入端、所述增益控制输出端、所述偏压控制输出端、所述距离输出端、计时输入端以及发射控制输出端，所述计时输入端与所述计时器的输出端连接，所述发射控制输出端与激光发射装置连接；所述计时器的计时使能端与所述激光发射控制端连接，，所述计时器在所述发射控制输出端发出用于控制所述激光发射装置发出激光的发射控制信号时开始计时，并向所述控制器输出相应的计时信号；
[0022]其中，所述偏压控制输出端输出的所述数字偏压信号大小以及所述增益控制输出端输出的增益控制信号大小均与所述计时输入端输入的所述计时信号大小相对应。
[0023]在一些实施例中，所述的接收装置还包括连接在所述光电传感器的输出端和所述可变增益放大电路的输入端之间的微分电路。
[0024]在一些实施例中，所述的接收装置还包括连接在所述可变增益放大电路的输出端和所述控制电路的所述回波输入端之间的模数转换电路；
[0025]所述模数转换电路用于将所述放大回波电信号转换成数字回波信号输出至所述控制电路。
[0026]一种激光雷达系统，包括激光发射装置、扫描装置和如上述任意一项所述的接收装置；
[0027]所述激光发射装置用于发射激光；
[0028]所述扫描装置用于将所述激光发射装置发射出的激光偏转后扫描至目标物体，扫描至所述目标物体的所述激光所述目标物体反射后形成所述回波光信号。
[0029]在一些实施例中，所述的激光雷达系统还包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的显示装置，所述显示装置用于显示所述距离信号的信息；和/或，
[0030]所述发射装置包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的激光驱动器、与所述激光驱动器连接的激光器以及发射光学系统，所述激光驱动器用于向所述激光器输出发射
驱动信号，所述激光器在所述发射驱动信号的驱动下发射激光，并经由所述发射光学系统将所述激光发射至所述扫描装置；和/或，
[0031]所述扫描装置包括与所述接收装置中的所述控制电路连接的振镜驱动回路、与所述振镜驱动回路连接的振镜以及反馈电路，所述振镜驱动回路用于向所述振镜输出振镜偏转驱动信号，所述振镜在所述振镜驱动信号的驱动下进行相应的偏转，以将所述激光发射装置发出的所述激光偏转后扫描至所述目标物体，所述反馈电路与所述接收装置中的所述控制电路连接，用于向所述控制电路输出所述振镜的偏转角度反馈信号。
[0032]由上可见，本申请提供的接收装置，包括光电传感器、分别与所述光电传感器连接的可变增益放大电路和偏置电压产生电路、与所述偏置电压产生电路连接的数模转换电路以及分别连接所述可变增益放大电路和所述数模转换电路的控制电路，其中，所述偏置电压产生电路根据数模转换电路的输出向所述光电传感器输出对应大小的偏置电压，所述数模转换电路根据所述控制电路输出的数字偏压信号输出对应大小的模拟偏压信号，所述光电传感器的偏置电压和所述可变增益放大电路的增益系数均受控于所述控制电路。因此，所述接收装置及应用其的激光雷达系统在满足远离探测的性能需求的同时，还可有效的降低近距离探测盲区的宽度。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达系统的接收装置，其特征在于，包括光电传感器(31)、可变增益放大电路(32)、偏置电压产生电路(33)、数模转换电路(34)以及控制电路(35)；所述光电传感器(31)的输出端B与所述可变增益放大电路(32)的输入端C连接，所述光电传感器(31)的偏压端(A)与所述偏置电压产生电路(33)的输出端J连接，所述光电传感器(31)用于接收被目标物体(4)反射回的回波光信号，并将所述回波光信号转换成回波电信号输出至所述可变增益放大电路(32)；所述可变增益放大电路(32)的输出端E与所述控制电路(35)的回波输入端(L)的连接，所述可变增益放大电路(32)的增益受控端(D)与所述控制电路(35)的增益控制输出端(K)连接，所述可变增益放大电路(32)用于将所述回波电信号进行放大，并将放大回波电信号输出至所述控制电路(35)；所述偏置电压产生电路(33)的输入端I与所述数模转换电路(34)的输出端H连接，所述偏置电压产生电路(33)用于将所述数模转换电路(34)输出的模拟偏压信号转换成使所述光电传感器(31)反向偏置的偏置电压输出至所述光电传感器(31)；所述数模转换电路(34)的输入端G与所述控制电路(35)的偏压控制输出端(F)连接，所述数模转换电路(34)用于将所述控制电路(35)输出的数字偏压信号转换为模拟偏压信号输出至所述偏置电压产生电路(33)；所述控制电路(35)的距离输出端(M)用于输出与所述放大回波电信号对应的距离信号。2.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，可变增益放大电路(32)包括运算放大器(321)和可变电阻器(322)；所述运算放大器(321)的第一输入端为所述可变增益放大电路(32)的输入端C，所述运算放大器(321)的第二输入端(N)与参考地端连接，所述运算放大器(321)的输出端为所述可变增益放大电路(32)的输出端E；所述可变电阻器(322)连接在所述运算放大器(321)的第一输入端和所述运算放大器(321)的输出端E之间，所述可变电阻器(322)的电阻受控端为所述可变增益放大电路(32)的增益受控端(D)。3.根据权利要求2所述的接收装置，其特征在于，所述可变电阻器(322)包括多个并联在所述运算放大器(321)的第一输入端和所述运算放大器(321)的输出端E之间的电阻支路；每一个所述电阻支路包括开关和与所述开关串联连接电阻，各个所述开关的开关受控端为所述可变电阻器的电阻受控端，各个所述开关的打开或关闭受控于所述控制电路(35)。4.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述数模转换电路(34)为数字电位器。5.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，还包括与所述控制电路(35)的温度输入端(P)连接的温度传感器(36)；所述温度传感器(36)用于感测所述光电传感器(31)的温度，并向所述控制电路(35)输出对应的温度信号；其中，所述控制电路(35)的偏压控制输出端输出的所述数字偏压信号的大小与所述控
制电路(35)的温度输入端输入的所述温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜双伟，范英豪，陈烨伟，徐丹慧，
申请(专利权)人：睿创微纳无锡技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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