CN108181621A - 一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备及方法。所述电路包括：用于在接收到第一驱动脉冲信号时向第一节点输出脉冲高压的倍压单元；用于在第一节点处为脉冲电压时存储电能，以及在接收到第二驱动脉冲信号向第二节点释放第一电量，以及在接收到第三驱动脉冲信号时向第二节点释放第二电量的存放电单元；和，用于在第一节点处输入第一电量时产生第一功率的激光信号，以及在第二节点处输入第二电量时产生第二功率的激光信号的发光单元。所述扫描式激光雷达测距设备基于上述电路实现。所述方法基于上述设备实现。本发明实施例可以保证了近距离激光功率对人眼安全的要求和滤除近距离杂散光，又实现远近距离测距以及提升装置的测距能力。

Description

一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备及方法

技术领域

本发明涉及激光检测技术领域，尤其涉及一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备及方法。

背景技术

随着激光技术的不断发展，激光雷达在各个领域得到越来越广泛的使用。例如，在检测领域，激光雷达常用于检测动态物体，此时测量角度增大且要求无盲区，还需要适应远距离或者近距离测距。当近距离测距时，激光雷达功率小，可以满足人眼安全要求，但是测距能力较弱；当远距离测距时，激光雷达功率大，但是无法满足人眼安全要求，并且近距离的杂散光会增加导致距离下无法使用。

在实现本发明的技术方案时，本申请的发明人发现：为解决上述问题，现有技术中采用自动增益控制方法使激光雷达能够适应远距离、近距离测量的要求，但是上述自动增益控制方法在远距离与近距离调节时有较大的滞后，使激光雷达无法满足快速检测的要求。另外，还有对单激光驱动进行功率调节的方法，但是单激光放光结束后充电时间较长，且调节时也有较大的滞后。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备及方法，用于解决现有技术中激光雷达自动调节时有较大滞后或者由于充电时间长导致激光雷达无法实现快速远近距离测距的问题。

第一方面，本发明提供了一种双激光驱动电路，所述电路包括倍压单元、存放电单元和发光单元，还包括第一节点和第二节点，所述倍压单元通过所述第一节点与所述存放电单元电连接，所述存放电单元通过所述第二节点与所述发光单元电连接；

所述倍压单元用于在接收到第一驱动脉冲信号时向所述第一节点输出脉冲高压；

所述存放电单元用于在所述第一节点处为脉冲电压时存储电能，以及在接收到第二驱动脉冲信号向所述第二节点释放第一电量，以及在接收到第三驱动脉冲信号时向所述第二节点释放第二电量；

所述发光单元用于在所述第二节点处输入第一电量时产生第一功率的激光信号，以及在所述第二节点处输入第二电量时产生第二功率的激光信号。

可选地，所述存放电单元包括第一存放电模块和第二存放电模块；所述第一存放电模块的输入端连接所述第一节点，其输出端连接所述第二节点，其控制端连接第二驱动脉冲信号端；所述第二存放电模块的输入端连接所述第一节点，其输出端连接所述第二节点，其控制端连接第三驱动脉冲信号端；

所述第一存放电模块用于在所述第一节点处为脉冲高压时存储第一电量，以及在所述第二驱动脉冲信号端输出第二驱动脉冲信号时向所述第二节点处释放第一电量；

所述第二存放电模块用于在所述第一节点处为脉冲高压时存储第二电量，以及在所述第三驱动脉冲信号端输出第三驱动脉冲信号时向所述第二节点处释放第二电量。

可选地，所述第一存放电模块包括第一二极管、第一电容、第一晶体管和第一电阻；所述第一二极管的阳极连接所述第一节点，其阴极连接所述第一电容的第一极于第三节点；所述第一电容的第二极连接公共端。

可选地，所述第二存放电模块包括第二二极管、第二电容、第二晶体管和第二电阻；所述第二二极管的阳极连接所述第一节点，其阴极连接所述第二电容的第一极于第四节点；所述第二电容的第二极连接公共端。

可选地，所述第一存放电模块还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一二极管的控制极，其第二端连接所述公共端；和/或，

所述第二存放电模块还包括第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第二二极管的控制极，其第二端连接所述公共端。

可选地，第一电容的容量小于第二电容的容量。

第二方面，本发明实施例还提供了一种扫描式激光雷达测距设备，所述装置包括如第一方面所述的双激光驱动电路、旋转角度计算装置、计时装置、激光信号接收装置和主控装置；其中，

所述旋转角度计算装置与所述主控装置通信连接，用于计算激光驱动电路发光的出射角度；所述出射角度包括起始信号和N个检测角度信号；N为非零自然数；

所述双激光驱动电路与所述主控装置通信连接，用于根据激光驱动脉冲以及所述出射角度向被测物体出射第一功率或第二功率的激光信号；

所述激光信号接收装置与计时装置通信连接，用于获取来自被测物体的漫反射激光信号并转换为数字激光信号；

所述计时装置与所述计时装置和所述双激光驱动电路通信连接，用于计算所述激光信号与所述数字激光信号之间的时间差；

所述主控装置与所述计时装置通信连接，用于根据所述出射角度、所述激光驱动脉冲的产生时间以及所述时间差计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

第三方面，本发明实施例又提供了一种扫描式激光雷达测距方法，用于如第二方面所述的扫描式激光雷达测距设备，所述方法包括：

主控装置获取旋转角度计算装置的起始信号并发出第一激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路存储电能；

所述主控装置获取所述旋转角度计算装置的一个检测角度信号，并在上述一个检测角度信号的边缘时间发出第二激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路产生第一功率的激光信号以及激光信号接收装置接收第一数字激光信号；

所述主控装置获取来自计时装置所计算的第一功率的激光信号与第一数字激光信号的时间差、第二激光驱动脉冲信号的产生时间和所述检测角度信号计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

可选地，所述方法还包括：

判断所述第一数字激光信号是否处于异常状态；所述异常状态包括计时值范围溢出、数字激光信号不满足要求和数字激光信号的上升沿与下降沿未成对出现中的一种或多种；

若是，所述主控装置发出第三激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路产生第二功率的激光信号以及所述激光信号接收装置接收第二数字激光信号；

所述主控装置获取来自计时装置所计算的第二功率的激光信号与第二数字激光信号的时间差、第三激光驱动脉冲信号的产生时间和所述检测角度信号计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

可选地，第一功率小于第二功率。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过设置倍压单元、存放电单元和发光单元，倍压单元向存放电单元充电，存放电单元在第二驱动脉冲信号或者第三驱动脉冲信号驱动下释放第一电量或者第二电量，发光单元根据上述第一电量或者第二电量产生第一功率或者第二功率的激光信号。与现有技术相比较，本发明实施例可以通过调节第二、三驱动脉冲信号的时间间隔获取第一功率或者第二功率的激光信号，实现远近距离测距，既保证了近距离激光功率对人眼安全的要求和滤除近距离杂散光，又能提升装置的测距能力。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种双激光驱动电路原理图；

图2是本发明实施例提供的一种扫描式激光雷达测距设备框图；

图3是本发明实施例提供的一种扫描式激光雷达测距方法流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种扫描式激光雷达测距方法流程示意图；

图5是图3或者图4所示方法的信号波形示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一方面，本发明提供了一种双激光驱动电路，如图1所示，该电路包括：倍压单元1、存放电单元2和发光单元3，还包括第一节点P1和第二节点P2。其中，

该倍压单元1的输入端连接电源V，其输出端连接第一节点P1，其接地端连接公共端GND，其控制端连接第一驱动脉冲信号端，用于在接收到第一驱动脉冲信号时向所述第一节点输出脉冲高压。

存放电单元2的输入端连接第一节点P1，其输出端连接第二节点P2，其第一控制端连接第二驱动脉冲信号端PS2，其第二控制端连接第三驱动脉冲信号端PS3，用于在第一节点P1处为脉冲电压时存储电能，以及在接收到第二驱动脉冲信号向所述第二节点释放第一电量，以及在接收到第三驱动脉冲信号时向第二节点P2释放第二电量。

发光单元3的输入端连接第二节点，其输出端连接公共端GND，用于在第二节点P2处输入第一电量时产生第一功率的激光信号，以及在第二节点P2处输入第二电量时产生第二功率的激光信号。

如图1所示，上述倍压单元1包括电感L、第三晶体管Q3和电阻R3。其中，电感L的第一端(图1中电感L的左端)连接该倍压单元1的输入端进而连接到电源V，该电感L的第二端(图1中电感L的右端)连接该倍压单元1的输出端进而连接至第一节点P1。第三晶体管Q3的控制端连接该倍压单元1的控制端进而连接第一驱动脉冲信号端，其第一端连接该倍压单元1的输出端，其第二端连接接地端。实际应用中，该倍压单元1还包括第三电阻R3，该第三电阻R3的第一端(图1中电阻R3的上端)连接上述第三晶体管Q3的控制端，其第二端连接该第三晶体管Q3的第二端。第三电阻R3用于分压以为第三晶体管Q3提供足够的开启电压，或者滤除第一驱动脉冲信号端处的不稳定信号防止该第三晶体管Q3误导通。

该倍压单元1的工作过程如下：

在第一驱动脉冲信号端PS1处为第一驱动脉冲信号PULSE1时，该第三晶体管Q3导通，此时第一节点P1与公共端GND导通。在第一驱动脉冲信号PULSE1持续时间内，电源V通过电感L、第三晶体管Q3向公共端GND放电。由于电感L的电流不能突变，此时电感L作为电压源产生脉冲高压通过输出端输出到第一节点P1。

上述存放电单元2包括第一存放电模块21’和第二存放电模块22’。第一存放电模块21’的输入端连接第一节点P1，其输出端连接第二节点P2，其控制端连接第二驱动脉冲信号端PS2，用于在第一节点P1处为脉冲高压时存储第一电量，以及在第二驱动脉冲信号端PS2输出第二驱动脉冲信号PULSE2时向第二节点P2处释放第一电量。

第二存放电模块22’的输入端连接第一节点P1，其输出端连接第二节点P2，其控制端连接第三驱动脉冲信号端PS3，用于在第一节点P1处为脉冲高压时存储第二电量，以及在第三驱动脉冲信号端PS3输出第三驱动脉冲信号PULSE3时向第二节点P2处释放第二电量。

本发明一实施例中，如图1所示，上述第一存放电模块21’包括第一二极管D1、第一电容C1和第一晶体管Q1。第一二极管D1的阳极连接该第一存放电模块21’的输入端进而连接第一节点P1，其阴极连接第一电容C1的第一极于第三节点P3以及第一晶体管Q1的第一端。第一电容C1的第二极连接该第一存放电模块21’的接地端进而连接公共端GND。第一晶体管Q1的控制端连接该第一存放电模块21’的第二驱动脉冲信号端PS2，其第二端连接第二节点P2。实际应用中，该第一存放电模块21’还包括第一电阻R1，该第一电阻R1的第一端连接第一晶体管Q1的控制端，其第二端连接该第一存放电模块21’的接地端，用于分压以为第一晶体管Q1提供足够的开启电压，或者滤除第一驱动脉冲信号端处的不稳定信号防止该第一晶体管Q1误导通。

该第一存放电模块21’的工作过程如下：

当第一节点P1处为脉冲高压时，此时第二驱动脉冲信号端PS2处无第二驱动脉冲信号PULSE2输入，第一二极管D1导通，上述电感L作为电压源产生脉冲高压向第一电容C1充电。实际应用中，通过调节第一驱动脉冲信号PULSE1的宽度和频率，可以使上述电感L持续向第一电容C1充电直至充满为止。该第一电容C1的容量为第一电量。当第一节点P1处为脉冲高压即电感L放电完成后，此时第一电容C1的阳极电压高于第一节点P1处的电压，第一二极管D1处于截止状态，从而防止第一电容C1反向放电，实现第一电容C1存储第一电量的功能。

当第二驱动脉冲信号端PS2处输入第二驱动脉冲信号PULSE2，且此时第一驱动脉冲信号端PS1处未输入第一驱动脉冲信号PULSE1，第一晶体管Q1导通第三节点P3和第二节点P2，此时第一电容C1通过该第一晶体管Q1向第二节点P2放电。

本发明一实施例中，如图1所示，上述第二存放电模块22’包括第二二极管D2、第二电容C2和第二晶体管Q2。第二二极管D2的阳极连接该第二存放电模块22’的输入端进而连接第一节点P1，其阴极连接第二电容C2的第一极于第四节点P4以及第二晶体管Q2的第一端。第二电容C2的第二极连接该第二存放电模块22’的接地端进而连接公共端GND。第二晶体管Q2的控制端连接该第二存放电模块2的第三驱动脉冲信号端PS3，其第二端连接第二节点P2。实际应用中，该第二存放电模块22’还包括第二电阻R2，该第二电阻R2的第一端连接第二晶体管Q2的控制端，其第二端连接该第二存放电模块21的接地端，用于分压以为第二晶体管Q1提供足够的开启电压，或者滤除第三驱动脉冲信号端处的不稳定信号防止该第二晶体管Q2误导通。

该第二存放电模块22’的工作过程如下：

当第一节点P1处为脉冲高压时，此时第三驱动脉冲信号端PS3处无第三驱动脉冲信号PULSE3输入，第二二极管D2导通，上述电感L作为电压源产生脉冲高压向第二电容C2充电。实际应用中，通过调节第一驱动脉冲信号PULSE1的宽度和频率，可以使上述电感L持续向第二电容C2充电直至充满为止。该第二电容C2的容量为第二电量。当第一节点P1处为脉冲高压即电感L放电完成后，此时第二电容C2的阳极电压高于第一节点P1处的电压，第二二极管D2处于截止状态，从而防止第二电容C2反向放电，实现第二电容C2存储第二电量的功能。

当第三驱动脉冲信号端PS3处输入第三驱动脉冲信号PULSE3，且此时第一驱动脉冲信号端PS1处未输入第一驱动脉冲信号PULSE1，第二晶体管Q2导通第四节点P4和第二节点P2，此时第二电容C2通过该第二晶体管Q2向第二节点P2放电。

需要说明的是，本发明实施例中第一电容C1的容量小于第二电容C2的容量，即第一电量小于第二电量。当然，也可以根据实际需要设置第二电容C2的容量小于第一电容C1的容量。

需要说明的是，本发明实施例中，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2和/或第三晶体管Q3可以采用现在技术中的三极管、MOS管实现，然后根据所选择晶体管的类型，选择合适的驱动脉冲信号的幅值及宽度。本发明实施例中晶体管用于导通与关断作为可控开关使用，因此本领域技术人员可以根据具体使用场景，选择具有控制功能的开关电路实现，本发明不作限定。

如图1所示，上述发光单元3包括激光管LD和第三二极管D3。其中，激光管LD的第一端连接第二节点P2，第二端连接公共端GND。第三二极管D3的阳极连接激光管LD的第二端，其阴极连接该激光管LD的第一端。在第二节点P2处输入第一电量时，该激光管LD产生第一功率的激光信号；或者，在第二节点P2处输入第二电量时，该激光管LD产生第二功率的激光信号。第三二极管D3作为该激光管LD的续流二极管，可以与该激光管LD形成回路，从而消耗该激光管LD所积累的电路。可见，通过设置第三二极管D3可以保护该激光管LD。

第二方面，本发明提供了一种扫描式激光雷达测距设备，如图2所示，所述装置包括:旋转角度计算装置21、如第一方面所述的双激光驱动电路22、激光信号接收装置23、计时装置24和主控装置25。其中，

旋转角度计算装置21与主控装置25通信连接，用于计算激光驱动电路22中激光管发光的出射角度；上述出射角度包括起始信号和N个检测角度信号；N为非零自然数。

双激光驱动电路22与主控装置25通信连接，用于根据激光驱动脉冲以及出射角度向被测物体出射第一功率或第二功率的激光信号；

激光信号接收装置23与计时装置24通信连接，用于获取来自被测物体的漫反射激光信号并转换为数字激光信号，以发送给所述计时装置24；

计时装置24与主控装置25通信连接，用于计算所述激光信号与所述数字激光信号之间的时间差；

主控装置25，用于根据出射角度、激光驱动脉冲的产生时间以及时间差计算双激光驱动电路22与被测物体之间的距离。

本发明实施例中，首先，旋转角度计算装置21根据被测物体的位置计算出射角度然后调节上述双激光驱动电路22的朝向。该出射角度包括起始信号和N个检测角度信号；N为非零自然数。双激光驱动电路22根据第一驱动脉冲信号PULSE1充电，然后根据第二激光驱动脉冲信号PULSE2或者第三激光驱动脉冲信号PULSE3向被测物体出射第一功率或第二功率的激光信号。激光信号接收装置23接收上述第一功率或第二功率的激光信号经过被测物体的漫反射后的激光信号并转换成数字激光信号，发送给与其通信连接的计时装置24。计时装置24根据第二激光驱动脉冲信号PULSE2或者第三激光驱动脉冲信号PULSE3的产生时间以及数字激光信号(本发明实施例中该数字激光信号的时间对应激光信号接收装置23接收到激光信号的回波信号的时间)之间的时间差发送给主控装置25。主控装置25根据接收到的出射角度、激光驱动脉冲的产生时间以及时间差计算双激光驱动电路22与被测物体之间的距离。

由于双激光驱动电路22包括第一存放电单元21’和第二存放电单元22’，在一个第一激光驱动脉冲信号PULSE1的时间内同时对第一电容C1和第二电容C2充电。然后该扫描式激光雷达测距设备再分别接收第二激光驱动脉冲信号PULSE2和第三激光驱动脉冲信号PULSE3向被测物体出射两次激光信号；或者，单独出射第一功率的激光信号或者第三功率的激光信号，可以进行两次测距。

需要说明的是，本发明实施例提供的扫描式激光雷达测距设备中，除了双激光驱动电路22外，其他装置采用现有技术中的设备实现。其中：

旋转角度计算装置21可以采用现在技术中的电路实现，例如，采用电机带动转镜旋转，一方面改变激光的出射方向，另一方面转镜上通常带有编码装置，能够给主控装置提供起始信号，并通过对N个检测角度信号的计数得知当前的检测角度。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，本发明不作限定。

激光信号接收装置23可以采用现有技术中的激光传感接收器实现，本领域技术人员可以根据具体场景选择合适的激光传感接收器，本发明不作限定。

计时装置24可以采用现有技术中的计时电路、芯片实现，本领域技术人员可以根据具体场景选择合适的计时装置，本发明不作限定。

主控装置25可以采用现有技术的单片机、DSP和ARM芯片等实现，本发明不作限定。

实际应用中，本发明实施例中旋转角度计算装置21、双激光驱动电路22的脉冲驱动信号和计时装置24可以设置在主控装置25中，这样可以简化电路。需要说明的是，主控装置25仅用于计算角度、时间差以及测距距离，采用现有技术中的芯片以及相应的软件即可实现。

第三方面，本发明实施例还提供了一种扫描式激光雷达测距方法，如图3所示，用于第二方面提供的扫描式激光雷达测距设备，所述方法包括：

S1、主控装置获取旋转角度计算装置的起始信号并发出第一激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路存储电能；

S2、所述主控装置获取所述旋转角度计算装置的一个检测角度信号，并在上述一个检测角度信号的边缘时间发出第二激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路产生第一功率的激光信号以及激光信号接收装置接收第一数字激光信号；

S3、所述主控装置获取来自计时装置所计算的第一功率的激光信号与第一数字激光信号的时间差、第二激光驱动脉冲信号的产生时间和所述检测角度信号计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

如图3和图5所示，步骤S1中，旋转角度计算装置21发出起始信号，该起始信号的下降边缘时间为T1时刻。主控装置25获取旋转角度计算装置21计算的起始信号，然后在T3时刻发出第一激光驱动脉冲信号PULSE1，使上述双激光驱动电路22进行充电。需要说明的是，上述起始信号，可以是旋转角度计算装置输出单独的零点信号，也可以是旋转角度计算装置的检测角度信号，以N个检测角度脉冲中的一个脉冲作为零点信号，在此不做限定。

如图3和图5所示，步骤S2中，旋转角度计算装置21发出一个检测角度信号，该检测角度信号的下降边缘时间为T2时刻。主控装置25获取旋转角度计算装置21输出的一个检测角度信号，然后T2时刻之后发出第二激光脉冲驱动信号PULSE2，该PULSE2的上升边缘时间为T41时刻(图中未示出)和下降边缘时间为T4时刻。然后激光信号接收装置23接收上述被测物体漫反射的激光信号即回波信号，该回波信号的上升边缘时间为T61时刻(图中未示出)和下降边缘时间为T6时刻。

如图3和图5所示，步骤S3中，主控装置25根据上述T41时刻和T61时刻即可计算到第一功率的激光信号和第一数字激光信号的时间差，然后再根据上述检测角度信号计算双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

实际应用中，本发明实施例提供的扫描式激光雷达测距方法，如图4所示，除了包括图3中的步骤S1、S2和S3外，所述方法还包括：

S4、判断所述第一数字激光信号是否处于异常状态；所述异常状态包括计时值范围溢出、数字激光信号不满足要求和数字激光信号的上升沿与下降沿未成对出现中的一种或多种；

S5、若是，所述主控装置发出第三激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路产生第二功率的激光信号以及所述激光信号接收装置接收第二数字激光信号；

S6、所述主控装置获取来自计时装置所计算的第二功率的激光信号与第二数字激光信号的时间差、第三激光驱动脉冲信号的产生时间和所述检测角度信号计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

需要说明的是，本发明实施例中激光信号接收装置23处理后的数字激光信号上升沿和下降沿的数数不一致，或者上升沿和下降沿的时间超出预设范围，在上述情况出现时测量参数为异常。那么数字激光信号对应的时间信息也为无效的时间信息，只有在数字激光信号对应的时间信息为有效时间时，才能根据该时间信息确定被测物的距离。

本发明实施例中，第一存放电单元出射的激光信号为第一功率，第二存放电单元出射的激光信号为第二功率，并且第一功率小于第二功率。本发明实施例优选地出射第一功率的激光信号。

如图4与图5所示，步骤S4中，判断第一数字激光信号是否处理异常状态，其中异常状态包括计时值范围溢出、数字激光信号不满足要求和数字激光信号的上升沿与下降沿未成对出现中的一种或多种。若上述第一数字激光信号无异常，则不再出射第三激光脉冲驱动信号即不再执行步骤S5。

当第一数字激光信号异常时，执行步骤S5。主控装置25发出第三激光驱动脉冲信号PULSE5，如图5所示，上述PULSE5的上升边缘时间为T51时刻以及下降边缘时间为T5时刻。然后光信号接收装置23接收第二数字激光信号。

步骤S6中，主控装置25对应上升边缘时间为T81时刻和下降边缘时间为T8时刻。计时装置可以根据上述T51时刻和T81时刻即可计算到第二功率的激光信号和第二数字激光信号的时间差，然后再根据上述检测角度信号计算双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

实际应用中，由于第二功率的激光信号的功率较大，或者被测物体被其它物体遮挡时，导致接收到的回波信号不唯一即会接收到杂散光信号和正常回波信号，如图5中T7时刻的脉冲，这种情况下，若存在两重以上的回波信号即接收到两个第二数字激光信号，则T7时刻的脉冲为无用信号，采用T8时刻对应的第二数字激光信号计算时间差与距离。

实际应用中，第二数字激光信号有可能为T7时刻的脉冲与T8时刻的脉冲重合后的脉冲，则将该T8时刻的第二数字激光信号视为正常波形转换为距离值；然后与设定的波形相比较，若距离值小于设定值，则输出异常状态；若距离值大于设定值则把该距离值作为最终测距结果。例如，距离设定值为2米时，在第一数字激光信号大于2米时，输出第二数字激光信号作为最终的到被测物体的距离。在第一数字激光信号小于2米时，则输出异常状态提示信息，以说明本次测距无效。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种双激光驱动电路，其特征在于，所述电路包括倍压单元、存放电单元和发光单元，还包括第一节点和第二节点，所述倍压单元通过所述第一节点与所述存放电单元电连接，所述存放电单元通过所述第二节点与所述发光单元电连接；

所述倍压单元用于在接收到第一驱动脉冲信号时向所述第一节点输出脉冲高压；

所述存放电单元用于在所述第一节点处为脉冲电压时存储电能，以及在接收到第二驱动脉冲信号向所述第二节点释放第一电量，以及在接收到第三驱动脉冲信号时向所述第二节点释放第二电量；

所述发光单元用于在所述第二节点处输入第一电量时产生第一功率的激光信号，以及在所述第二节点处输入第二电量时产生第二功率的激光信号。

2.根据权利要求1所述的双激光驱动电路，其特征在于，所述存放电单元包括第一存放电模块和第二存放电模块；所述第一存放电模块的输入端连接所述第一节点，其输出端连接所述第二节点，其控制端连接第二驱动脉冲信号端；所述第二存放电模块的输入端连接所述第一节点，其输出端连接所述第二节点，其控制端连接第三驱动脉冲信号端；

所述第一存放电模块用于在所述第一节点处为脉冲高压时存储第一电量，以及在所述第二驱动脉冲信号端输出第二驱动脉冲信号时向所述第二节点处释放第一电量；

所述第二存放电模块用于在所述第一节点处为脉冲高压时存储第二电量，以及在所述第三驱动脉冲信号端输出第三驱动脉冲信号时向所述第二节点处释放第二电量。

3.根据权利要求2所述的双激光驱动电路，其特征在于，所述第一存放电模块包括第一二极管、第一电容、第一晶体管和第一电阻；所述第一二极管的阳极连接所述第一节点，其阴极连接所述第一电容的第一极于第三节点；所述第一电容的第二极连接公共端。

4.根据权利要求2或3所述的双激光驱动电路，其特征在于，所述第二存放电模块包括第二二极管、第二电容、第二晶体管和第二电阻；所述第二二极管的阳极连接所述第一节点，其阴极连接所述第二电容的第一极于第四节点；所述第二电容的第二极连接公共端。

5.根据权利要求4所述的双激光驱动电路，其特征在于，所述第一存放电模块还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一二极管的控制极，其第二端连接所述公共端；和/或，

所述第二存放电模块还包括第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第二二极管的控制极，其第二端连接所述公共端。

6.根据权利要求4所述的双激光驱动电路，其特征在于，第一电容的容量小于第二电容的容量。

7.一种扫描式激光雷达测距设备，其特征在于，所述装置包括如权利要求1～6任一项所述的双激光驱动电路、旋转角度计算装置、计时装置、激光信号接收装置和主控装置；其中，

所述旋转角度计算装置与所述主控装置通信连接，用于计算激光驱动电路发光的出射角度；所述出射角度包括起始信号和N个检测角度信号；N为非零自然数；

所述双激光驱动电路与所述主控装置通信连接，用于根据激光驱动脉冲以及所述出射角度向被测物体出射第一功率或第二功率的激光信号；

所述激光信号接收装置与计时装置通信连接，用于获取来自被测物体的漫反射激光信号并转换为数字激光信号；

所述计时装置与所述计时装置和所述双激光驱动电路通信连接，用于计算所述激光信号与所述数字激光信号之间的时间差；

所述主控装置与所述计时装置通信连接，用于根据所述出射角度、所述激光驱动脉冲的产生时间以及所述时间差计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

8.一种扫描式激光雷达测距方法，其特征在于，用于权利要求7所述的扫描式激光雷达测距设备，所述方法包括：

主控装置获取旋转角度计算装置的起始信号并发出第一激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路存储电能；

所述主控装置获取所述旋转角度计算装置的一个检测角度信号，并在上述一个检测角度信号的边缘时间发出第二激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路产生第一功率的激光信号以及激光信号接收装置接收第一数字激光信号；

所述主控装置获取来自计时装置所计算的第一功率的激光信号与第一数字激光信号的时间差、第二激光驱动脉冲信号的产生时间和所述检测角度信号计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

9.根据权利要求8所述的扫描式激光雷达测距方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述第一数字激光信号是否处于异常状态；所述异常状态包括计时值范围溢出、数字激光信号不满足要求和数字激光信号的上升沿与下降沿未成对出现中的一种或多种；

若是，所述主控装置发出第三激光驱动脉冲信号，以使所述双激光驱动电路产生第二功率的激光信号以及所述激光信号接收装置接收第二数字激光信号；

所述主控装置获取来自计时装置所计算的第二功率的激光信号与第二数字激光信号的时间差、第三激光驱动脉冲信号的产生时间和所述检测角度信号计算所述双激光驱动电路与被测物体之间的距离。

10.根据权利要求8或9所述的扫描式激光雷达测距方法，其特征在于，第一功率小于第二功率。