一种照明装置和激光雷达系统的制作方法

本实用新型涉及一种照明装置和激光雷达系统。

背景技术：

在现有技术中，激光雷达系统中的激光发射单元和激光接收单元均设置在一侧，这样使得激光发射单元发射的激光在达到待测物体上时，待测物体上的照明不均匀，容易出现阴影，而且激光雷达系统中的照明功率不能实时控制，更无法实现闭环照明控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种照明装置和激光雷达系统，用于解决现有技术中无法控制照明功率的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种照明装置，该装置包括：激光器阵列、采样器、直流转换器和控制器，所述采样器分别与所述激光器阵列和所述控制器电连接，所述直流转换器分别与所述控制器和激光器阵列电连接，

所述采样器，用于在激光器阵列照明时，对激光器阵列中的电流进行采样，生成采样结果，将采样结果发送给所述控制器；

所述控制器，用于根据采样结果，通过该控制器调整直流转换器输出的驱动电压，实现对激光器阵列照明功率的调整。

可选地，还包括：信号发生器、整形器和功率管，所述信号发生器与所述整形器电连接，所述整形器还与所述功率管电连接，

所述信号发生器，用于向发射驱动信号，将该驱动信号传输至整形器；

所述整形器，用于对接收到驱动信号进行整形，将整形后的驱动信号发送给所述功率管；

所述功率管，用于对接收到的整形后的驱动信号进行放大，将放大后的驱动信号发送给激光器阵列。

可选地，所述控制器，还用于根据接收到的所述采样结果，以及预设的采样结果和调整比例的映射关系，生成携带有调整比例的电压调整信号，将所述电压调整信号发送至所述直流转换器；

所述直流转换器，还用于在接收到所述电压调整信号，调整该直流转换器输出的驱动电压的大小。

可选地，所述采样结果包括电流信息和电压信息。

可选地，所述驱动信号为调制正弦波信号。

可选地，所述激光器阵列包括至少两个激光二极管，所述至少两个激光二极管沿圆周的方向均分布置。

可选地，所述激光器阵列包括气体激光器阵列、固体激光器阵列、半导体激光器阵列和染料激光器阵列。

可选地，所述电压调整信号为数字信号。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种激光雷达系统，包括上所述的照明装置。

本实用新型实施例提供了一种照明装置，激光器阵列、采样器、直流转换器和控制器，所述采样器分别与所述激光器阵列和所述控制器电连接，所述直流转换器分别与所述控制器和激光器阵列电连接，所述采样器，用于在激光器阵列照明时，对激光器阵列中的电流进行采样，生成采样结果，将采样结果发送给所述控制器；所述控制器，用于根据采样结果，通过该控制器调整直流转换器输出的驱动电压，实现对激光器阵列照明功率的调整。本实用新型提供的照明装置与现有的照明装置相比，能够实时检测激光器阵列中的电流，通过控制器调整传输给激光器阵列的驱动电压，进而控制激光器阵列的照明功率，实现闭环照明功率的控制。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种照明装置的第一种结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种照明装置的第二种结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种激光器阵列的布置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种照明装置，参考图1，包括：激光器阵列11、采样器12、直流转换器13和控制器14，所述采样器12分别与所述激光器阵列11和所述控制器14电连接，所述直流转换器13分别与所述控制器14和激光器阵列11电连接。

所述采样器12，用于在激光器阵列11照明时，对激光器阵列11中的电流进行采样，生成采样结果，将采样结果发送给所述控制器14；

所述控制器14，用于根据采样结果，通过该控制器14调整直流转换器13输出的驱动电压，实现对激光器阵列11照明功率的调整。

其中，所述激光器阵列包括气体激光器阵列、固体激光器阵列、半导体激光器阵列和染料激光器阵列。本实用新型对此不予限制。

本实用新型提供的照明装置与现有的照明装置相比，能够实时检测激光器阵列中的电流，通过控制器调整传输给激光器阵列的驱动电压，进而控制激光器阵列的照明功率，实现闭环照明功率的控制。

本实用新型实施例提供一种照明装置，参考图2，该照明装置与图1的照明装置相比，还包括：信号发生器15、整形器16和功率管17，所述信号发生器15与所述整形器16电连接，所述整形器16还与所述功率管17电连接，

所述信号发生器，15用于向发射驱动信号，将该驱动信号传输至整形器16；

所述整形器16，用于对接收到驱动信号进行整形，将整形后的驱动信号发送给所述功率管17；

所述功率管17，用于对接收到的整形后的驱动信号进行放大，将放大后的驱动信号发送给激光器阵列11。

进一步地，所述驱动信号为调制驱动信号，如，调制正弦波信号等；本实用新型对此不予限制。

其中，功率管可以是金属半导体氧化物场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)等。

驱动信号可以根据该照明装置应用的场景决定，例如，在应用于激光雷达系统中时，该驱动信号的频率根据激光雷达系统所需的探测范围决定。一般情况下，驱动信号频率f＝c/2D，其中，f为驱动信号频率，c为光速(3×10⁸m/s)，D为激光雷达系统的设计最大探测距离。

其中，所述激光器阵列包括至少两个激光二极管，所述至少两个激光二极管沿圆周的方向均分布置。

具体地，参考图3，激光器阵列又成照明器，由数颗激光器(LD)构成，按照圆周排列的方式，激光器等间隔摆放，激光器的角度摆放间隔为：360/n，其中，n为激光器的数目。均匀对称地排布在电路板上，从而提高激光照明的均匀性，消除非对称照明带来的阴影等问题。

如，8颗LD，按照每隔45°放置一颗的方式，分布在电路板上。不过应当理解，上述示例仅仅是示意性的。

进一步地，所述控制器14，还用于根据接收到的所述采样结果，以及预设的采样结果和调整比例的映射关系，生成携带有调整比例的电压调整信号，将所述电压调整信号发送至所述直流转换器13；

所述直流转换器13，还用于在接收到所述电压调整信号，调整该直流转换器13输出的驱动电压的大小。

其中，所述采样结果包括电流信息和电压信息，等；所述电压调整信号为数字信号。

例如，激光器阵列的正常工作电压为5V、正常工作电流为2A，采样器在对激光器阵列中的电流采样后，得到采样后的工作电流为1.5A，生成采样结果。控制器接收到采样结构后，判断采样结果中的电流信息是否小于设定电流，在确定电流信息小于设定电流后，根据预设的电流信息与调整比例的映射关系，如，电流为1.5A时对应的调整比例为30％，将携带该调整比例的电压调整信号发送至直流转换器，直流转换器根据接收到电压调整信号，将输出到激光器阵列的电压调高30％。

其中，控制器14可以采用比例-积分-微分控制器(proportion-integral-derivative控制器，PID控制器)是一个在工业控制应用中常用的反馈回路部件，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制通过比例控制、积分控制、微分控制加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势，同时也可以减小电路的不确定性。另外，控制器也可以根据电流信息和设定电流，计算调整比例，例如，通过电流信息与设定电流的差值，与设定电流的比值计算得到调整比例，该调整比例仅仅为大概的调整比例，可作为本实用新型中一种得到调整比例的实施例方式，本实用新型不限于此。

本实用新型的实施例还提供了一种激光雷达系统，包括如上所述的照明装置。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。