System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 激光器驱动电路及方法、芯片、激光雷达技术_技高网

激光器驱动电路及方法、芯片、激光雷达技术

技术编号:41707737 阅读:19 留言:0更新日期:2024-06-19 12:38
本发明专利技术公开了一种激光器驱动电路及方法、芯片、激光雷达,该激光器驱动电路用于驱动多个激光器发射探测光信号,包括:多个阳极驱动,以及多个阴极驱动;每个阳极驱动连接一条阳极总线,每条阳极总线连接至少两个激光器,共用同一条阳极总线的至少两个激光器分别连接至不同的阴极总线;阳极驱动用于控制与其连接的阳极总线的断开与导通,当任一阳极驱动被选通时,控制与其连接的阳极总线导通;每个阴极驱动连接一条阴极总线;阴极驱动用于控制与其连接的阴极总线的断开与导通,当任一阴极驱动被选通时,控制与其连接的阴极总线导通。本发明专利技术方案可有效减少多线激光雷达所需阳极驱动的数量,降低整机成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路,具体涉及一种激光器驱动电路及方法、芯片、激光雷达


技术介绍

1、激光雷达是主动探测的传感器,它先向目标场景发射探测信号,探测信号在物体表面发生漫反射产生回波信号,回波信号反射回被激光雷达接收。激光雷达将其接收到的回波信号与探测信号相比较,从而获得目标的位置、运动状态等信息,实现对目标的探测、跟踪、定位、识别等目的。采用垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emittinglaser,vcsel)的多线激光雷达,发射端中的每一线采用一个独立封装的vcsel芯片,受限于vcsel芯片的最小尺寸和贴片最小间距,多线激光器相互之间的间距难以缩短,发射端尺寸较大。同时随着激光雷达线数的增加,贴片数随之增加,封装成本也相应提高。

2、为了降低发射端尺寸和成本,现有技术中一种改进方式是将多个激光器集成在同一个芯片上,如图1所示。在一个裸片上制备多线光源的激光器发光区域,多个激光器共阴极,即多个激光器的阴极互连,不同的激光器阳极相互隔离,即每一个激光器具有一个单独的专用的阳极驱动,通过阳极驱动来选通某一个的激光器发光。随着激光雷达线束的增加,激光器的数量增多,所有激光器共阴极的方案中所需要的阳极驱动通道数量也随之增加。如果采用电路设计阳极驱动,则会导致驱动电路异常复杂,增加设计难度和成本。因此采用驱动芯片是降低成本和大规模量产的重要手段。但是单个驱动芯片的驱动引脚数量有限,因此多线激光雷达如果需要数量较多的阳极驱动,则意味着需要多个驱动芯片。例如,单个驱动芯片的驱动引脚为16个,则一个64线的激光雷达需要使用4个驱动芯片才能实现所有激光器的一一选通驱动,每增加一个驱动芯片,都将导致整机成本大幅提升,这对于大规模量产激光雷达而言是不可接受的。因此如何降低多线激光雷达对驱动芯片的需求是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供一种激光器驱动电路及方法、芯片、激光雷达,可有效减少多线激光雷达所需阳极驱动数量,降低整机成本。

2、为此,本专利技术实施例提供如下技术方案:

3、一方面,本专利技术实施例提供一种激光器驱动电路,用于驱动多个激光器发射探测光信号,所述电路包括:多个阳极驱动、以及多个阴极驱动;

4、每个所述阳极驱动连接一条阳极总线,每条阳极总线连接至少两个所述激光器,共用同一条阳极总线的所述至少两个激光器分别连接至不同的阴极总线;所述阳极驱动用于控制与其连接的所述阳极总线的断开与导通,当任一所述阳极驱动被选通时,控制与其连接的所述阳极总线导通;

5、每个所述阴极驱动连接一条阴极总线;所述阴极驱动用于控制与其连接的所述阴极总线的断开与导通,当任一阴极驱动被选通时,控制与其连接的所述阴极总线导通。

6、可选地,所述阳极驱动和所述阴极驱动分别由相应的触发信号选通;当连接同一个激光器的阳极驱动和阴极驱动同时被选通时,所述激光器发射探测光信号。

7、可选地,所述触发信号通过轮询方式依次选通所述阳极驱动和所述阴极驱动,每次触发使一个或多个激光器发射探测光信号。

8、可选地,所述轮询方式为:顺序轮询、或者随机轮询。

9、可选地,所述阴极驱动为mos管、或者三极管。

10、可选地,每条所述阴极总线上连接有接地电容,所述接地电容的数量为一个或多个;所述接地电容适于降低流过对应阴极驱动的瞬态电流。

11、可选地,当所述激光器发射所述探测光信号时,与其连接的所述接地电容被充电;当所述阴极驱动被选通时,与其连接的所述接地电容被放电。

12、可选地,所述激光器在其工作时间内连续多次发射所述探测光信号;所述阴极驱动在所述激光器发射多次所述探测光信号的间隙时间内被触发选通。

13、可选地,多个所述接地电容分别布设在一个或多个所述激光器的相邻位置。

14、可选地,所述接地电容的数量与所述激光器的数量相同,并且每个所述接地电容分布在一个所述激光器的相邻位置。

15、可选地,不同阳极驱动连接的激光器呈一列或多列排布。

16、另一方面,本专利技术实施例还提供一种激光器驱动方法,用于驱动多个激光器发射探测光信号,所述方法包括:

17、选通一个或多个阳极驱动,使与所述阳极驱动连接的阳极总线导通;

18、选通一个或多个阴极驱动,使与所述阴极驱动连接的阴极总线导通;

19、驱动同时与导通的阳极总线和导通的阴极总线相连接的所述激光器发射探测光信号;

20、其中,每个所述阳极驱动连接一条阳极总线,每条阳极总线连接至少两个所述激光器,共用同一条阳极总线的所述至少两个激光器分别连接至不同的阴极总线;每条阴极总线连接一个阴极驱动。

21、另一方面,本专利技术实施例还提供一种激光器驱动方法,用于驱动多个激光器发射探测光信号,所述方法包括:

22、选通一个或多个阳极驱动,使与所述阳极驱动连接的阳极总线导通,驱动与导通的阳极总线相连接的第一激光器发射探测光信号;所述第一激光器发射探测光信号过程中,与其连接的阴极总线上的接地电容充电;

23、所述第一激光器完成一次发光后,选通与第二激光器连接的阴极驱动,使与所述第二激光器连接的阴极总线上的接地电容放电;所述第二激光器为所述第一激光器中的部分或全部激光器;

24、再次选通所述阳极驱动,使与所述阳极驱动连接的阳极总线导通,驱动所述第二激光器发射探测光信号;

25、其中,每个所述阳极驱动连接一条阳极总线,每条阳极总线连接至少两个所述激光器,共用同一条阳极总线的所述至少两个激光器分别连接至不同的阴极总线;每条阴极总线连接一个阴极驱动,每条所述阴极总线上还连接有接地电容,所述接地电容的数量为一个或多个。

26、另一方面,本专利技术实施例还提供一种芯片,包括前面所述的激光器驱动电路。

27、另一方面,本专利技术实施例还提供一种激光雷达,所述激光雷达包括激光器、控制单元、以及前面所述的激光器驱动电路;

28、所述控制单元包括:与多个阳极驱动电连接的阳极数据选择器、以及与多个阴极驱动电连接的阴极数据选择器;

29、所述阳极数据选择器用于根据第一触发信号选通阳极驱动;

30、所述阴极数据选择器用于根据第二触发信号选通阴极驱动。

31、可选地,所述第一触发信号用于每次选通一个或多个阳极驱动,所述第二触发信号用于每次选通一个或多个阴极驱动。

32、本专利技术实施例提供的激光器驱动电路及方法、芯片、激光雷达,至少两个激光器共用同一个阳极驱动,共用同一个阳极驱动的至少两个激光器阴极相互隔离,即共用同一个阳极驱动的至少两个激光器分别连接至不同的阴极驱动,从而实现共用阳极驱动的多个激光器不共用阴极驱动,而共用阴极驱动的多个激光器不共用阳极驱动,进而通过配合选通阳极驱动和阴极驱动来驱动所有激光器彼此相对单独地发光。这种连接方式可以大大降低多线激光雷达所需本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光器驱动电路,用于驱动多个激光器发射探测光信号,其特征在于,所述电路包括:多个阳极驱动、以及多个阴极驱动;

2.根据权利要求1所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述阳极驱动和所述阴极驱动分别由相应的触发信号选通;当连接同一个激光器的阳极驱动和阴极驱动同时被选通时,所述激光器发射探测光信号。

3.根据权利要求2所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述触发信号通过轮询方式依次选通所述阳极驱动和所述阴极驱动,每次触发使一个或多个激光器发射探测光信号。

4.根据权利要求3所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述轮询方式为:顺序轮询、或者随机轮询。

5.根据权利要求1所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述阴极驱动为MOS管、或者三极管。

6.根据权利要求1所述的激光器驱动电路,其特征在于,每条所述阴极总线上连接有接地电容,所述接地电容的数量为一个或多个;所述接地电容适于降低流过对应阴极驱动的瞬态电流。

7.根据权利要求6所述的激光器驱动电路,其特征在于,当所述激光器发射所述探测光信号时,与其连接的所述接地电容被充电;当所述阴极驱动被选通时,与其连接的所述接地电容被放电。

8.根据权利要求7所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述激光器在其工作时间内连续多次发射所述探测光信号;所述阴极驱动在所述激光器发射多次所述探测光信号的间隙时间内被触发选通。

9.根据权利要求6所述的激光器驱动电路,其特征在于,多个所述接地电容分别布设在一个或多个所述激光器的相邻位置。

10.根据权利要求9所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述接地电容的数量与所述激光器的数量相同,并且每个所述接地电容分布在一个所述激光器的相邻位置。

11.根据权利要求1至10任一项所述的激光器驱动电路,其特征在于,不同阳极驱动连接的激光器呈一列或多列排布。

12.一种激光器驱动方法,用于驱动多个激光器发射探测光信号,其特征在于,所述方法包括:

13.一种激光器驱动方法,用于驱动多个激光器发射探测光信号,其特征在于,所述方法包括:

14.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1至11任一项所述的激光器驱动电路。

15.一种激光雷达,其特征在于,所述激光雷达包括激光器、控制单元、以及如权利要求1至11任一项所述的激光器驱动电路;

16.根据权利要求15所述的激光雷达,其特征在于,所述第一触发信号用于每次选通一个或多个阳极驱动,所述第二触发信号用于每次选通一个或多个阴极驱动。

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【技术特征摘要】

1.一种激光器驱动电路,用于驱动多个激光器发射探测光信号,其特征在于,所述电路包括:多个阳极驱动、以及多个阴极驱动;

2.根据权利要求1所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述阳极驱动和所述阴极驱动分别由相应的触发信号选通;当连接同一个激光器的阳极驱动和阴极驱动同时被选通时,所述激光器发射探测光信号。

3.根据权利要求2所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述触发信号通过轮询方式依次选通所述阳极驱动和所述阴极驱动,每次触发使一个或多个激光器发射探测光信号。

4.根据权利要求3所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述轮询方式为:顺序轮询、或者随机轮询。

5.根据权利要求1所述的激光器驱动电路,其特征在于,所述阴极驱动为mos管、或者三极管。

6.根据权利要求1所述的激光器驱动电路,其特征在于,每条所述阴极总线上连接有接地电容,所述接地电容的数量为一个或多个;所述接地电容适于降低流过对应阴极驱动的瞬态电流。

7.根据权利要求6所述的激光器驱动电路,其特征在于,当所述激光器发射所述探测光信号时,与其连接的所述接地电容被充电;当所述阴极驱动被选通时,与其连接的所述接地电容被放电。

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:许森田津铭向少卿
申请(专利权)人:上海禾赛科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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