激光雷达的制作方法

本发明涉及电路监测，具体涉及一种激光雷达。

背景技术：

1、激光雷达是向目标空间发射激光探测信号，探测信号被障碍物反射后，部分返回到激光雷达，成为回波信号，激光雷达将其接收到的回波信号与发射信号相比较，从而获得障碍物的距离、位置、运动状态等信息。激光雷达通常由一个或多个激光器发射一束探测光，被障碍物反射的回波光被相对应的一个或多个探测器接收，根据探测光和回波光的信息获得一个角度的探测信息，上述一个或多个激光器和视场方位角相对应的探测器构成激光雷达的一个探测通道，获得一“线”数据，如障碍物距离、方位角等。

2、随着激光雷达性能要求的提升，现有激光雷达线数越来越多，当发射端的相关电路，如基于gan(氮化镓)材料体系的gan激光器驱动失效、激光器供电电路开路等原因，都会导致激光器失效。任何一个通道激光器失效都会降低激光雷达的线数，从而降低测距性能，因此有必要对每一个激光器进行实时的检测，一旦某一个通道的激光器不能正常发光，可以及时检测到并进行更换等操作。

3、现有对激光器的检测方法一般是在发射端安装一个感光元件，激光器发出的光线被透镜等元件反射后产生的杂散光照射在感光元件上产生电信号，再对电信号进行测试，以此来判断激光器是否正常发光。但随着激光雷达线数的增加，发射舱设置128个、256个甚至更多个激光器，数量非常多而且安装位置比较分散，感光元件难以接收到所有激光器的杂散光信号，可能会导致检测失效。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种激光雷达，可以对激光雷达内部的光发射单元中的每个激光器进行实时诊断，并提高诊断结果的准确性。

2、为此，本发明实施例提供如下技术方案：

3、本发明实施例提供一种激光雷达，包括：光发射单元和检测电路，其中：

4、所述光发射单元包括多个激光器；

5、所述检测电路包括探测单元，所述探测单元包括多个并联的探测器，所述检测电路根据所述激光雷达内部的杂散光检测每个所述激光器的工作状态。。

6、可选地，所述检测电路还包括：积分单元、以及耦合单元，所述耦合单元分别与所述探测单元和所述积分单元耦接；其中：

7、所述探测单元，用于采集光发射单元发出的光信号，并将所述光信号转换为电信号输出；

8、所述耦合单元，用于将所述电信号耦合传输给所述积分单元；

9、所述积分单元，用于将所述耦合单元传输的电信号转换为电压信号，所述电压信号用于判断所述光发射单元的工作状态。

10、可选地，所述耦合单元为电容。

11、可选地，所述积分单元为rc积分电路。

12、可选地，所述检测电路还包括：输出电压钳位单元，与所述积分单元并联，用于控制所述积分单元输出的电压信号不超过预设幅值。

13、可选地，所述输出电压钳位单元包括以下任意一种：肖特基二极管、稳压管、tvs、运算放大器。

14、可选地，所述输出电压钳位单元包括：多个串联连接的肖特基二极管。

15、可选地，所述检测电路还包括：状态切换单元，与所述积分单元耦接，适于在不同工作状态之间切换。

16、可选地，所述状态切换单元，用于在对所述光发射单元进行检测前，使所述积分单元进行放电；在对所述光发射单元进行检测时，使所述积分单元对接收到的电信号进行积分。

17、可选地，所述状态切换单元，还用于在激活所述探测单元时，对所述积分单元输出的电压信号进行补偿。

18、可选地，所述状态切换单元为三态缓冲器；所述三态缓冲器的输出端与所述积分单元的输出端连接。

19、可选地，在对所述光发射单元进行检测前，所述三态缓冲器输出低电平，使所述积分单元放电；在对所述光发射单元进行检测时，所述三态缓冲器输出为高阻态，使所述积分单元对接收到的电信号进行积分；在激活所述探测单元时，所述三态缓冲器输出高电平，对所述积分单元输出的电压信号进行补偿。

20、可选地，所述检测电路还包括：电源开关；所述电源开关，用于在对所述光发射单元进行检测时，激活所述探测单元；在检测结束后，去激活所述探测单元。

21、可选地，所述电源开关包括：第一开关单元和第二开关单元；所述第一开关单元连接在工作电源和地之间，所述第二开关单元连接在所述工作电源和所述探测单元的使能端之间；

22、所述第一开关单元，用于根据外部控制信号，在对所述光发射单元进行检测时，控制所述第二开关单元连通所述工作电源和所述探测单元的使能端；在检测结束后，控制所述第二开关单元断开所述工作电源和所述探测单元的使能端。

23、可选地，所述第一开关单元为nmos管，第二开关单元为pmos管。

24、可选地，所述探测单元包括：多个并联的sipm，多个所述sipm设置于同一芯片上。

25、可选地，所述检测电路的探测单元和所述光发射单元设置于同一电路板上。

26、可选地，所述激光雷达还包括控制单元；

27、所述控制单元向所述光发射单元发送发光指令，并向所述检测电路发送检测指令；

28、所述检测电路在接收到所述检测指令后，判断所述光发射单元的工作状态。

29、可选地，所述控制单元在所述激光雷达未进行障碍物探测时，控制所述检测电路对所述光发射单元进行检测。

30、本发明实施例提供的激光雷达，采用多个探测器并联的方式来采集激光雷达内部的光发射单元的杂散光信号，检测光发射单元中的每个激光器是否正常发光。多个探测器并联相当于增大了探测器光敏面，增强了探测器对光子的响应能力，使检测电路可以接收并检测光发射单元中所有激光器的杂散光信号；同时，多个探测器并联可以产生更大的电流，从而可得到更有效的检测信号，提高了检测准确性及检测效率；此外，本说明书实施例提供的检测电路可以适用于各种激光雷达，普适性强。

技术特征：

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：光发射单元和检测电路，其中：

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述检测电路还包括：积分单元、以及耦合单元，所述耦合单元分别与所述探测单元和所述积分单元耦接；其中：

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述耦合单元为电容。

4.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述积分单元为rc积分电路。

5.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述检测电路还包括：输出电压钳位单元，与所述积分单元并联，用于控制所述积分单元输出的电压信号不超过预设幅值。

6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述输出电压钳位单元包括以下任意一种：肖特基二极管、稳压管、tvs、运算放大器。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述输出电压钳位单元包括：多个串联连接的肖特基二极管。

8.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述检测电路还包括：状态切换单元，与所述积分单元耦接，适于在不同工作状态之间切换。

9.根据权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，

11.根据权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述状态切换单元为三态缓冲器；所述三态缓冲器的输出端与所述积分单元的输出端连接。

12.根据权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，在对所述光发射单元进行检测前，所述三态缓冲器输出低电平，使所述积分单元放电；在对所述光发射单元进行检测时，所述三态缓冲器输出为高阻态，使所述积分单元对接收到的电信号进行积分；在激活所述探测单元时，所述三态缓冲器输出高电平，对所述积分单元输出的电压信号进行补偿。

13.根据权利要求1至12任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述检测电路还包括：电源开关；

14.根据权利要求13所述的激光雷达，其特征在于，所述电源开关包括：第一开关单元和第二开关单元；所述第一开关单元连接在工作电源和地之间，所述第二开关单元连接在所述工作电源和所述探测单元的使能端之间；

15.根据权利要求14所述的激光雷达，其特征在于，所述第一开关单元为nmos管，第二开关单元为pmos管。

16.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述探测单元包括：多个并联的sipm，多个所述sipm设置于同一芯片上。

17.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述检测电路的探测单元和所述光发射单元设置于同一电路板上。

18.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括控制单元；

19.根据权利要求18所述的激光雷达，其特征在于，所述控制单元在所述激光雷达未进行障碍物探测时，控制所述检测电路对所述光发射单元进行检测。

技术总结
本发明公开了一种激光雷达，该激光雷达包括：光发射单元和检测电路，其中：所述光发射单元包括多个激光器；所述检测电路包括探测单元，所述探测单元包括多个并联的探测器，所述检测电路根据所述激光雷达内部的杂散光检测每个所述激光器的工作状态。利用本发明方案，可以对激光雷达内部的光发射单元中的每个激光器进行实时诊断，并提高诊断结果的准确性。

技术研发人员：费凡,马志伟,向少卿
受保护的技术使用者：上海禾赛科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16