CN116400380A - 激光雷达***及激光信号强度确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种激光雷达***及激光信号强度确定方法，本发明实施例在测量目标对象的距离之前，控制模块首先控制电压产生模块输出电压值较大的第一预设电压信号，使得激光发射模块根据第一预设电压信号向目标对象发射激光，之后，控制模块根据信号反馈模块传输的反馈信号，确定出激光的回波信号的强度是否超过强度阈值，若是，则降低电压产生模块所输出的电压信号的电压值。本发明实施例通过预先向目标对象发射激光，并根据接收到的回波信号对激光的强度进行调整，从而在后续测量目标对象的距离时，避免近距离回波能量过载，消除测量盲区，且不会对测距过程中的测量精度造成影响。

Description

激光雷达***及激光信号强度确定方法

技术领域

本申请实施例涉及激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达***及激光信号强度确定方法。

背景技术

目前，随着科学技术的不断发展，激光雷达正在逐步走进人们生活的方方面面，例如在无人机中利用激光雷达进行地形测绘，或者在新能源车中利用激光雷达进行障碍物检测等。激光雷达***在工作过程中，从激光的发光时刻开始计时，在接到到激光返回信号停止计时，通过计算激光在空间往返飞行的时间即可计算出目标对象的距离。由于激光返回信号的强度与距离的平方正反比，从远至近接激光雷达***接收到的光能量呈指数级增长。因此为避免回波能量过大，一般是设置测距盲区，根据长短测距能力，测距盲区从几十厘米到几十米不等，在测距盲区内，激光回波能力过大，信号过饱和严重失真，导致测量时间不准确。

目前在改善激光雷达测距盲区时所使用的技术，一般是使用光电探测器限流保护、过载猝灭以及多探测器接收等方式。然而限流、过载猝灭这两种方法在使用时，具有一定迟滞后性，信号前边沿依然有短时的失真，时间测量精度被降低；而多探测器接收方法的光路装调复杂，成本高昂。

综上所述，如何在不降低测量精度的情况下，消除雷达***的测距盲区，成为了目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种激光雷达***及激光信号强度确定方法，解决了现有技术中无法在不降低测量精度的情况下，消除雷达***的测距盲区的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种激光雷达***，包括控制模块、电压产生模块、激光发射模块以及信号反馈模块；

控制模块的第一输出端和第二输出端分别与电压产生模块的第一输入端和第二输入端相连接，用于向电压产生模块的第一输入端或第二输入端发送电压选择信号；控制模块的第三输出端与激光发射模块第一输入端相连接，用于向激光发射模块发送激光发射信号；控制模块的第一输入端与信号反馈模块的第一输出端相连接，用于接收信号反馈模块传输的反馈信号，根据反馈信号确定电压产生模块所需要输出的目标电压信号；

电压产生模块的输出端与激光发射模块的第二输入端相连接，用于当自身的第一输入端接收到电压选择信号时，向激光发射模块传输第一预设电压信号，当自身的第二输入端接收到电压选择信号时，向激光发射模块传输第二预设电压信号，第一预设电压信号的电压值大于第二预设电压信号的电压值；

激光发射模块用于根据激光发射信号打开激光发射通道，以使激光发射通道根据接收到第一预设电压信号或第二预设电压信号发射激光；

信号反馈模块用于接收激光返回的回波信号，根据回波信号生成反馈信号，将反馈信号传输至控制模块。

第二方面，本发明实施例提供了一种激光信号强度确定方法，适用于第一方面所述的一种激光雷达***，包括：

向电压产生模块的第一输入端发送电压选择信号，向激光发射模块发送激光发射信号，以使激光发射模块根据电压产生模块输出的第一预设电压信号向目标对象发射激光；

接收信号反馈模块传输的反馈信号，根据反馈信号确定回波信号的强度是否超过强度阈值，反馈信号由激光照射到目标对象后生反射生成；

若强度超过强度阈值，确定第二预设电压信号为测量目标对象的距离时，电压产生模块所需要输出的目标电压信号；

若强度没有超过强度阈值，确定第一预设电压信号为测量目标对象的距离时，电压产生模块所需要输出的目标电压信号。

上述，本发明实施例在测量目标对象的距离之前，控制模块首先控制电压产生模块输出电压值较大的第一预设电压信号，使得激光发射模块根据第一预设电压信号向目标对象发射激光，之后，控制模块根据信号反馈模块传输的反馈信号，确定出激光的回波信号的强度是否超过强度阈值，若是，则降低电压产生模块所输出的电压信号的电压值，从而在后续测量目标对象时，避免近距离回波能量过载形成盲区。本发明实施例在测量目标对象的距离之前，预先向目标对象发射激光，并根据接收到的回波信号对激光的强度进行调整，从而能够在后续测量目标对象的距离时，避免近距离回波能量过载，从而消除激光雷达的近距离测量盲区，同时不会对测距过程中的测量精度造成影响。解决了现有技术中无法在不降低测量精度的情况下，消除雷达***的测距盲区的技术问题。

附图说明

图1为本申请提供的一种激光雷达***的结构示意图。

图2为本申请提供的一种激光信号强度确定方法的流程示意图。

图3为本申请提供的一种激光雷达***的电路原理图。

图4为本申请提供的另一种激光雷达***的结构示意图。

图5为本申请提供的另一种激光雷达***的结构示意图。

图中：控制模块1、电压产生模块2、激光发射模块3、信号反馈模块4、计时模块5、信号接收子模块41、信号调理子模块42、信号比较子模块43、稳压二极管D1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第二电容C2、固态激光器单元LD1、MOS三极管Q5、光电二极管PD1、第一电阻R1、第一电容C1、放大器U1、电压迟滞比较器U2、第二电阻R2、第三电容C3。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本申请的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本申请的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

如图1所示，图1为本申请提供的一种激光雷达***的结构示意图，包括控制模块1、电压产生模块2、激光发射模块3以及信号反馈模块4；

控制模块1的第一输出端和第二输出端分别与电压产生模块2的第一输入端和第二输入端相连接，用于向电压产生模块2的第一输入端或第二输入端发送电压选择信号；控制模块1的第三输出端与激光发射模块3第一输入端相连接，用于向激光发射模块3发送激光发射信号；控制模块1的第一输入端与信号反馈模块4的第一输出端相连接，用于接收信号反馈模块4传输的反馈信号，根据反馈信号确定电压产生模块2所需要输出的目标电压信号。

在本实施例中，控制模块1的第一输出端和第二输出端分别与电压产生模块2的第一输入端和第二输入端相连接，控制模块1可以生成电压选择信号，电压选择信号用于控制电压产生模块2向激光发射模块3传输不同幅值的电压信号。当电压选择信号传输到电压产生模块2后，电压产生模块2根据接收到点电压选择信号的输入端，生成与该输入端相对应幅值的电压信号。电压产生模块2中不同的输入端接收到电压选择信号，电压产生模块2所产生的电压信号也不同。例如，当电压选择信号发送到电压产生模块2的第一输入端时，电压产生模块2所产生的电压信号的幅值要高于电压选择信号发送到电压产生模块2的第二输入端时所产生的电压信号的幅值。因此，控制模块1可通过控制电压选择信号发送至电压产生模块2的第一输入端或第二输入端从而来控制电压产生模块2所输出的目标电压信号。

控制模块1的第三输出端与激光发射模块3第一输入端相连接，用于向激光发射模块3发送激光发射信号，其中激光发射信号用于控制激光开始模块开始发射激光。另外，控制模块1的第一输入端与信号反馈模块4的第一输出端相连接，用于接收信号反馈模块4传输的反馈信号，其中反馈信号用于反馈激光所产生的回波信号的强度是否超过强度阈值，使得控制模块1根据反馈信号，即可确定出电压产生模块2所需要输出的电压信号，以便在后续测量目标物体的距离时，向电压产生模块2对应的输入端发送电压选择信号。

电压产生模块2的输出端与激光发射模块3的第二输入端相连接，用于当自身的第一输入端接收到电压选择信号时，向激光发射模块3传输第一预设电压信号，当自身的第二输入端接收到电压选择信号时，向激光发射模块3传输第二预设电压信号，第一预设电压信号的电压值大于第二预设电压信号的电压值。

在本实施例中，电压产生模块2中包括有第一电压产生电路和第二电压产生电路，第一输入端和第二输入端分别和第一电压产生电路和第二电压产生电路相连接，当第一输入端接收到电压选择信号时，第一电压产生电路生成第一预设电压信号，当第二输入端接收到电压选择信号时，第二电压产生电路生成第二预设电压信号，且第一预设电压信号的电压值大于第二预设电压信号的电压值。电压产生模块2的输出端还与激光发射模块3的第二输入端相连接，用于将生成的第一预设电压信号或者第二预设电压信号传输给激光发射模块3。需要说明的是，在本实施例中第一预设电压信号的电压值和第二预设电压信号的电压值是预先设置好的，在一个实施例中，设置第一预设电压信号的电压值和第二预设电压信号的电压值的具体过程入如下：

首先进行最小距离测距，将目标对象设置为高反射率白板，激光雷达***在向高反射率白板发射激光后，若接收到的回波信号不过载，则将此时发射激光的电压记为VL。之后，将高反射率白板更换为低反射黑板，发射激光的电压继续使用VL，之后逐渐增加低反射率黑板和激光雷达***的距离，直到接收到的回波信号的能量为激光雷达***做能够识别的最小值为止。此时保持距离不变，将反射率黑板更换为高反射目标板，调节发射激光的电压VL上升至VH，其中VH满足在相同距离下高反射目标板所返回的回波信号的能量不过载。利用VH电压所发射的激光反应了激光雷达***的最大测距距离，而利用VH电压发射激光时，接收到的回波信号在近距离下也不会过载。因此，可以将VH电压作为第一预设电压信号的电压值，将VL电压作为第二预设电压信号的电压值。

激光发射模块3用于根据激光发射信号打开激光发射通道，以使激光发射通道根据接收到第一预设电压信号或第二预设电压信号发射激光。

在本实施例中，当激光发射模块3接收到控制模块1发送的激光发射信号时，打开激光发射通道，激光发射通道用于发射激光。之后，激光发射通道根据电压产生模块2所传输的第一预设电压信号或者第二预设电压信号，生成激光并进行发射。需要进一步说明的是，在本实施例中，电压产生模块2所传输的电压信号的幅值越高，激光发射通道所发生的激光的信号强度越强。

信号反馈模块4用于接收激光返回的回波信号，根据回波信号生成反馈信号，将反馈信号传输至控制模块1。

当激光发射模块3发射出激光后，激光遇到目标对象后会发生反射，反射回来的激光即为回波信号，信号反馈模块4用于接收激光所返回的回波信号，并根据回波信号生成反馈信号，并将反馈信号传输至控制模块1。示例性的，在一个实施例中，信号反馈模块4在接收到回波信号后，可以将回波信号转化成电流信号，之后再将电流信号转化为电压信号，并根据电压信号的大小生成反馈信号。

如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种激光信号强度确定方法的流程示意图，本实施例提供的激光信号强度确定方法适用于上述的一种激光雷达***，包括：

步骤101、向电压产生模块的第一输入端发送电压选择信号，向激光发射模块发送激光发射信号，以使激光发射模块根据电压产生模块输出的第一预设电压信号发射激光。

在进行使用激光雷达***测量目标对象的距离之前，为了避免近距离回波能量过载形成盲区，首先需要对激光所产生的回波信号的强度进行确认。具体的，控制模块1首先生成电压选择信号，并将电压选择信号发送至电压差生模块的第一输入端中。同时，控制模块1生成激光发射信号，并将激光发射信号发送至激光发射模块3中。

电压产生模块2的第一输入端在接收到电压选择信号后，电压产生模块2生成第一预设电压信号，并将第一预设电压信号发送至激光发射模块3中，激光发射模块3则根据接收到的第一预设电压信号生成激光并向目标对象发射激光。

步骤102、接收信号反馈模块传输的反馈信号，根据反馈信号确定回波信号的强度是否超过强度阈值，反馈信号由激光照射到目标对象后生反射生成。

激光在照射到目标对象后，会在目标对象上发生反射从而产生回波信号，信号反馈模块4在接收到激光返回的回波信号后，则根据回波信号生成反馈信号，并将反馈信号发送给控制模块1。控制模块1在接收到反馈信号后，则进一步根据反馈信号确定回波信号的强度是否超过强度阈值。示例性的，当反馈信号为高电平信号时，则表示回波信号的强度超过阈值，当反馈信号为低电压信号时，则表示回波信号的强度低于阈值。

步骤103、若强度超过强度阈值，确定第二预设电压信号为测量目标对象的距离时，电压产生模块所需要输出的目标电压信号；

当回波信号的强度超过强度阈值时，则说明所激光发射模块3所发射的激光的信号强度过大，需要降低激光的信号强度。则此时可以降低电压产生模块2所输出的电压信号的幅值，将电压值小于第一预设电压信号的第二预设电压信号作为电压产生模块2所需要输出目标电压信号，从而在后续测量目标对象的距离时，使得激光发射模块3所发射出的激光的信号强度降低，减小回波信号的强度，避免近距离回波能量过载形成盲区。

步骤104、若强度没有超过强度阈值，确定第一预设电压信号为测量目标对象的距离时，电压产生模块所需要输出的目标电压信号。

当接收到回波信号的没有超过强度阈值时，则说明此时激光的能量信号不会造成近距离回波能量过载，此时可以直接将第一预设电压信号作为在测量目标对象的距离时电压产生模块2所需要输出的目标电压信号。

在一个实施例中，在确定了电压产生模块2所需要输出的目标电压信号后，在后续测量目标对象的距离时，则控制模块1可以根据目标电压信号向电压产生模块2对应的输入端发送电压选择信号，从而使得电压产生模块2将目标电压信号传输至激光发射模块3。同时，控制模块1向激光发射模块3发送激光发射信号并记录此时为开始时间。激光发生模块在根据目标电压信号发射激光后，信号反馈模块4在接收激光反馈的回波信号，同时控制模块1记录此时为结束时间，并根据开始时间和结束时间确定激光的飞行时间，根据飞行时间计算出目标对象的距离。

上述，本发明实施例在测量目标对象的距离之前，控制模块首先控制电压产生模块输出电压值较大的第一预设电压信号，使得激光发射模块根据第一预设电压信号向目标对象发射激光，之后，控制模块根据信号反馈模块传输的反馈信号，确定出激光的回波信号的强度是否超过强度阈值，若是，则降低电压产生模块所输出的电压信号的电压值，从而在后续测量目标对象时，避免近距离回波能量过载形成盲区。本发明实施例在测量目标对象的距离之前，预先向目标对象发射激光，并根据接收到的回波信号对激光的强度进行调整，从而能够在后续测量目标对象的距离时，避免近距离回波能量过载，从而消除激光雷达的近距离测量盲区，同时不会对测距过程中的测量精度造成影响。解决了现有技术中无法在不降低测量精度的情况下，消除雷达***的测距盲区的技术问题。

在上述实施例的基础上，电压产生模块2包括稳压二极管D1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3以及第四三极管Q4。

稳压二极管D1的负极、第四电阻R4的第一端以及第一三极管Q1的发射极用于接入第一给定电压信号，稳压二极管D1的正极与第二三极管Q2的发射极、第六电阻R6的第一端以及第三电阻R3的第一端相连接，第三电阻R3的第二端接地连接，第一三极管Q1的基极与第五电阻R5的第一端相连接，第一三极管Q1的集电极与激光发射模块3的输入端以及第二三极管Q2的集电极相连接，第四电阻R4的第二端与第一三极管Q1的基极相连接；第二三极管Q2的基极与第七电阻R7的第一端以及第六电阻R6的第二端相连接，第七电阻R7的第二端与第三三极管Q3的集电极相连接，第三三极管Q3的基极与第八电阻R8的第一端以及第九电阻R9的第一端相连接，第八电阻R8与控制模块1的第二输出端相连接，第三三极管Q3的发射极与第九电阻R9的第二端接地连接，第五电阻R5的第二端与第四三极管Q4的集电极相连接，第四三极管Q4的基极与第十电阻R10的第一端以及第十一电阻R11的第一端相连接，第十电阻R10的第二端与控制模块1的第一输出端相连接，第四三极管Q4的发射极与第十一电阻R11的第二端接地连接。

在本实施例中，如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种激光雷达***的电路原理图。在图3中，第一给定电压信号为20V，第一给定电压信号可以通过电压源输出得到。第一三极管Q1、第四三极管Q4、第四电阻R4、第五电阻R5、第十电阻R10以及第十一电阻R11组成第一电压产生电路用于输出第一预设电压信号，控制模块1在向第四三极管Q4的基极发送控制信号使其导通后，第四三极管Q4的集电极向第一三极管Q1的基极传输控制信号，第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的发射极接收第一给定电压信号后，使得第一三极管Q1的集电极向激光发射模块3的输入端输出第一预设电压信号。

在本发明实施例中，第三电阻R3和稳压二极管D1组成分压回路，第二三极管Q2、第六电阻R6、第七电阻R7、第三三极管Q3、第八电阻R8以及第九电阻R9组成第二电压产生电路，控制模块1在向第三三极管Q3的基极发送控制信号使其导通后，第三三极管Q3的集电极向第二三极管Q2的基极传输控制信号，第二三极管Q2导通，第二三极管Q2的发射极接收稳压二极管D1输出的电压后，第二三极管Q2的集电极向激光发射模块3的输入端传输第二预设电压信号。

在上述实施例的基础上，激光发射模块3包括第二电容C2、固态激光器单元LD1以及MOS三极管Q5，第二电容C2的第一端和固态激光器单元LD1的第一端与电压产生模块2的输出端相连接，第二电容C2的第二端与MOS三极管Q5的源极接地连接，固态激光器单元LD1的第二端与MOS三极管Q5的漏极相连接，MOS三极管Q5的基极与控制模块1的第三输出端相连接。

在本实施例中，如图3所示，激光发射模块3包括第二电容C2、固态激光器单元LD1以及MOS三极管Q5。电压产生模块2在输出第一预设电压信号或者第二预设电压信号后，第二电容C2开始充电。在一个实施例中，第二电容C2为皮法级电容，选择皮法级电容能够提高第二电容C2的充电速度。之后，当控制单元向MOS三极管Q5的漏极发送激光发射信号时，MOS三极管Q5导通，第二电容C2开始放电，电流流经固态激光器单元LD1后，固态激光器单元LD1发射短脉宽光信号。需要进一步说明的是，激光雷达***根据激光发射源进行分类时，可分光纤激光器和固态激光器，其纤激光器是由种子光经过泵浦增益，发射出较强的激光脉冲，其单次激光脉冲的能量与激光发射频率成反比，增加发射频率时，会降低单次脉冲的峰值能量。而固态激光器的单次脉冲能量与重复频率无关，仅与储能器件，放电时导通阻抗，线路板寄生参数及激光器本身有关。

在上述实施例的基础上，还包括计时模块5，控制模块1的第四输出端与计时模块5的第一输入端相连接，用于向计时模块5发送计时信号；信号反馈模块4的第二输出端与计时模块5第二输入端相连接，用于根据回波信号生成停止计时信号并传输至计时模块5中。

计时模块5用于根据计时信号开始计时，根据停止计时信号停止计时。

在一个实施例中，如图4所示，激光雷达***中还包括有计时模块5，且控制模块1的第四输出端与计时模块5的第一输入端相连接，用于向计时模块5发送计时信号；信号反馈模块4的第二输出端与计时模块5第二输入端相连接，用于根据回波信号生成停止计时信号并传输至计时模块5中。

具体的，在测量目标对象的距离的过程中，当控制模块1向电压产生模块2发送电压选择信号时，还同时向计时模块5发送计时信号，计时模块5在接收到计时信号后，则记录当前的时间为开始时间并开始计时。当后续信号反馈模块4在接收到回波信号时，信号反馈模块4会根据回波信号生成停止计时信号，并将停止计时信号传输至计时模块5，计时模块5在检测到停止计时信号后，则停止计时并记录停止时间。后续控制模块1即可从计时模块5中获取本次测距时的开始时间和停止时间，并根据开始时间和停止时间计算激光的飞行时间，根据飞行时间来计算出目标对象的距离。

上述，本发明实施例在激光雷达***中还设置有计时模块，利用计时模块来记录发射激光时的开始时间以及接收到回波信号时的停止时间，以便控制模块能够根据开始时间和停止时间计算出目标对象的距离。

在上述实施例的基础上，信号反馈模块4包括信号接收子模块41、信号调理子模块42以及信号比较子模块43。

信号接收子模块41的输出端与信号调理子模块42的输入端相连接，用于接收激光返回的回波信号，根据回波信号生成回波电压信号，并将回波电压信号传输至信号调理子模块42。

在本实施例中，如图5所示，信号反馈模块4中包括有信号接收子模块41、信号调理子模块42以及信号比较子模块43。其中，信号接收子模块41用于接收激光在照射到目标对象后返回的回波信号，并将接收到的回波信号转化为回波电压信号，从而通过电压的形式来表示回波信号的强度大小，回波电压信号的电压值越大，回波信号的强度越强。示例性的，信号反馈模块4中设置有光电二极管，有光电二极管接收回波信号并将其转化为回波电流信号，之后可以再设置一个电阻元件将电流信号转化为回波电压信号。另外，信号接收子模块41的输出端还与信号调理子模块42的输入端相连接，从而在生成回波电压信号后，能够进一步将回波电压信号传输至信号调理子模块42。

在上述实施例的基础上，信号接收子模块41包括光电二极管PD1以及第一电阻R1，光电二极管PD1的负极用于接入第二给定电压信号，光电二极管PD1的正极与信号调理子模块42的输入端以及第一电阻R1的第一端相连接，第一电阻R1的第二段接地连接。

在一个实施例中，如图3所示，信号接收子模块41包括光电二极管PD1以及第一电阻R1，光电二极管PD1的负极用于接入第二给定电压信号，第二给定电压信号用于为光电二极管PD1施加反向电压。其中，光电二极管PD1是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管PD1电流变化，从而把光信号转换成电信号。光电二极管PD1在接收到回波信号，将回波信号转化为回波电流信号，回波电流信号流经第一电阻R1后产生回波电压信号，之后将回波电压信号传输至信号调理子模块42中。

信号调理子模块42的第一输出端和第二输出端分别与信号比较子模块43的输入端以及计时模块5的第二输入端相连接以及信号比较子模块43的输入端相连接，用于根据回波电压信号生成停止计时信号并传输至计时模块5，根据回波电压信号生成第三电压信号并传输至信号比较子模块43。

在本实施例中，信号调理子模块42的第一输出端和第二输出端分别与信号比较子模块43的输入端以及计时模块5的第二输入端相连接。信号调理子模块42在接收到回波电压信号后，分别根据回波电压信号生成停止计时信号以及第三电压信号，并将停止计时信号发送至计时模块5中，将第三电压信号发送至信号比较子模块43中。示例性的，在信号调理子模块42中设置有放大模块，放大模块用于对回波电压信号进行放大从而生成第三电压信号。

在上述实施例的基础上，信号调理子模块42包括第一电容C1以及放大器U1。

第一电容C1的第一端与信号接收子模块41的输出端相连接，第一电容C1的第二端与放大器U1的输入端相连接，放大器U1的输出端分别与信号比较子模块43的输入端以及计时模块5的输入端相连接。

在本实施例中，第一电容C1的第一端与信号接收子模块41的输出端相连接，用于滤除信号接收子模块41所传输的回波电压信号中的直流电压信号。其中，需要说明的是，由于激光为脉冲信号，因此信号接收到的回波信号同样为脉冲信号，根据回波信号所产生的回波电压信号为交流脉冲电压信号，因此需要使用第一电容C1对回波电压信号进行隔直。之后第一电容C1将隔直后的回波电压信号传输到放大器U1中进行放大，得到第三电压信号。在本实施例中放大器U1的具体结构采用现有技术中的放大器结构即可，在本实施例中不再进行赘述。之后，由于放大器U1的输出端分别与信号比较子模块43的输入端以及计时模块5的输入端相连接，因此放大器U1还将生成后的第三电压信号发送至信号比较子模块43中，并将第三电压信号作为停止计时信号发送至计时模块5中。

信号比较子模块43的输出端与控制模块1的第一输入端相连接，用于将第三电压信号和基准电压信号进行比较，根据比较结果生成反馈信号，将反馈信号传输至控制模块1。

在本实施例中，信号比较子模块43在接收到第三电压信号后，用于将第三电压信号和基准电压信号进行比较，根据比较结果生成反馈信号。其中，基准电压信号根据强度阈值进行设置。示例性的，可以在信号比较子模块43中设置比较器，利用比较器将第三电压信号和基准电压信号进行比较。另外，信号比较子模块43的输出端还与控制模块1的第一输入端相连接，从而用于将反馈信号传输至控制模块1。

在上述实施例的基础上，信号比较子模块43包括电压迟滞比较器U2、第二电阻R2以及第三电容C3，第三电容C3的第一端与信号调理子模块42的输出端相连接，电压迟滞比较器U2的同相输入端分别与第三电容C3的第二端以及第二电阻R2的第一端相连接，电压迟滞比较器U2的反相输入端用于接收基准电压信号，电压迟滞比较器U2的输出端与第二电阻R2的第二端以及控制模块1的第一输入端相连接。

在一个实施例中，如图3所示，信号比较子模块43包括电压迟滞比较器U2、第二电阻R2以及第三电容C3，第三电容C3的第一端与信号调理子模块42的输出端相连接，用于对信号调理子模块42所输出的第三电压信号进行隔直，之后再将隔直后的第三电压信号传输至电压迟滞比较器U2的同相输入端中，电压迟滞比较器U2则将同相输入端所接收到的第三电压信号和反相输入端接收到的基准电压信号进行比较，当第三电压信号大于基准电压信号时，则说明回波信号的能量过强，电压迟滞比较器U2的输出端输出高电平信号作为反馈信号，当第三电压信号小于基准电压信号时，则说明回波信号的能量较低，电压迟滞比较器U2的输出端输出低电平信号作为反馈信号。最后电压迟滞比较器U2再将反馈信号传输至控制模块1中，以使控制模块1根据反馈信号，确定出电压产生模块2所需要输出的目标电压信号。

上述，本发明实施例中，信号接收子模块在接收到激光返回的回波信号后，首先将回波信号转化为回波电压信号，并将回波电压信号传输到信号调理子模块中进行调理和放大得到第三电压信号，最后再将第三电压信号传输到信号比较子模块中和基准电压信号进行比较，并根据比较结果生成反馈信号，使得控制模块能够根据反馈信号确定回波信号的能量是否过强，从而确定出电压产生模块所需要输出的目标电压信号。发明实施例在测量目标对象的距离之前，预先向目标对象发射激光，并根据接收到的回波信号对激光的强度进行调整，从而能够在后续测量目标对象的距离时，避免近距离回波能量过载，从而消除激光雷达的近距离测量盲区，同时不会对测距过程中的测量精度造成影响。解决了现有技术中无法在不降低测量精度的情况下，消除雷达***的测距盲区的技术问题。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种激光雷达***，其特征在于，包括控制模块、电压产生模块、激光发射模块以及信号反馈模块；

所述控制模块的第一输出端和第二输出端分别与所述电压产生模块的第一输入端和第二输入端相连接，用于向所述电压产生模块的第一输入端或第二输入端发送电压选择信号；所述控制模块的第三输出端与所述激光发射模块第一输入端相连接，用于向所述激光发射模块发送激光发射信号；所述控制模块的第一输入端与信号反馈模块的第一输出端相连接，用于接收所述信号反馈模块传输的反馈信号，根据所述反馈信号确定所述电压产生模块所需要输出的目标电压信号；

所述电压产生模块的输出端与所述激光发射模块的第二输入端相连接，用于当自身的第一输入端接收到所述电压选择信号时，向所述激光发射模块传输第一预设电压信号，当自身的第二输入端接收到所述电压选择信号时，向所述激光发射模块传输第二预设电压信号，所述第一预设电压信号的电压值大于所述第二预设电压信号的电压值；

所述激光发射模块用于根据所述激光发射信号打开激光发射通道，以使所述激光发射通道根据接收到所述第一预设电压信号或所述第二预设电压信号发射激光；

所述信号反馈模块用于接收所述激光返回的回波信号，根据所述回波信号生成反馈信号，将所述反馈信号传输至所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种激光雷达***，其特征在于，所述电压产生模块包括稳压二极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管以及第四三极管；

所述稳压二极管的负极、所述第四电阻的第一端以及所述第一三极管的发射极用于接入第一给定电压信号，所述稳压二极管的正极与所述第二三极管的发射极、所述第六电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端相连接，所述第三电阻的第二端接地连接，所述第一三极管的基极与所述第五电阻的第一端相连接，所述第一三极管的集电极与所述激光发射模块的输入端以及所述第二三极管的集电极相连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极相连接；所述第二三极管的基极与所述第七电阻的第一端以及所述第六电阻的第二端相连接，所述第七电阻的第二端与所述第三三极管的集电极相连接，所述第三三极管的基极与所述第八电阻的第一端以及所述第九电阻的第一端相连接，所述第八电阻与所述控制模块的第二输出端相连接，所述第三三极管的发射极与所述第九电阻的第二端接地连接，所述第五电阻的第二端与所述第四三极管的集电极相连接，所述第四三极管的基极与所述第十电阻的第一端以及第十一电阻的第一端相连接，所述第十电阻的第二端与所述控制模块的第二输出端相连接，所述第四三极管的发射极与所述第十一电阻的第二端接地连接。

3.根据权利要求1所述的一种激光雷达***，其特征在于，所述激光发射模块包括第二电容、固态激光器单元以及MOS三极管，所述第二电容的第一端和所述固态激光器单元的第一端与所述电压产生模块的输出端相连接，所述第二电容的第二端与所述MOS三极管的源极接地连接，所述固态激光器单元的第二端与所述MOS三极管的漏极相连接，所述MOS三极管的基极与所述控制模块的第三输出端相连接。

4.根据权利要求3所述的一种激光雷达***，其特征在于，所述第二电容为皮法级电容。

5.根据权利要求1所述的一种激光雷达***，其特征在于，还包括计时模块，所述控制模块的第四输出端与所述计时模块的第一输入端相连接，用于向所述计时模块发送计时信号；所述信号反馈模块的第二输出端与所述计时模块第二输入端相连接，用于根据所述回波信号生成停止计时信号并传输至所述计时模块中；

所述计时模块用于根据所述计时信号记录开始时间并计时，根据所述停止计时信号记录停止时间并停止计时。

6.根据权利要求5所述的一种激光雷达***，其特征在于，所述信号反馈模块包括信号接收子模块、信号调理子模块以及信号比较子模块；

所述信号接收子模块的输出端与所述信号调理子模块的输入端相连接，用于接收所述激光返回的回波信号，根据所述回波信号生成回波电压信号，并将所述将所述回波电压信号传输至所述信号调理子模块；

所述信号调理子模块的第一输出端和第二输出端分别与所述信号比较子模块的输入端以及计时模块的第二输入端相连接以及所述信号比较子模块的输入端相连接，用于根据所述回波电压信号生成停止计时信号并传输至所述计时模块，根据所述回波电压信号生成第三电压信号并传输至所述信号比较子模块；

所述信号比较子模块的输出端与所述控制模块的第一输入端相连接，用于将所述第三电压信号和基准电压信号进行比较，根据比较结果生成反馈信号，将所述反馈信号传输至所述控制模块。

7.根据权利要求6所述的一种激光雷达***，其特征在于，所述信号接收子模块包括光电二极管以及第一电阻，所述光电二极管的负极用于接入第二给定电压信号，所述光电二极管的正极与所述信号调理子模块的输入端以及所述第一电阻的第一端相连接，所述第一电阻的第二段接地连接。

8.根据权利要求6所述的一种激光雷达***，其特征在于，所述信号调理子模块包括第一电容以及放大器；

所述第一电容的第一端与所述信号接收子模块的输出端相连接，所述第一电容的第二端与所述放大器的输入端相连接，所述放大器的输出端分别与所述信号比较子模块的输入端以及所述计时模块的输入端相连接。

9.根据权利要求6所述的一种激光雷达***，其特征在于，所述信号比较子模块包括电压迟滞比较器、第二电阻以及第三电容，所述第三电容的第一端与所述信号调理子模块的输出端相连接，所述电压迟滞比较器的同相输入端分别与所述第三电容的第二端以及所述第二电阻的第一端相连接，所述电压迟滞比较器的反相输入端用于接收基准电压信号，所述电压迟滞比较器的输出端与所述第二电阻的第二端以及所述控制模块的第一输入端相连接。

10.一种激光信号强度确定方法，适用于权利要求1-9任一项所述的一种激光雷达***，其特征在于，包括：

向电压产生模块的第一输入端发送电压选择信号，向激光发射模块发送激光发射信号，以使所述激光发射模块根据所述电压产生模块输出的第一预设电压信号向目标对象发射激光；

接收所述信号反馈模块传输的反馈信号，根据所述反馈信号确定回波信号的强度是否超过强度阈值，所述反馈信号由所述激光照射到所述目标对象后生反射生成；

若所述强度超过所述强度阈值，确定第二预设电压信号为测量所述目标对象的距离时，所述电压产生模块所需要输出的目标电压信号；

若所述强度没有超过所述强度阈值，确定所述第一预设电压信号为测量所述目标对象的距离时，所述电压产生模块所需要输出的目标电压信号。

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