[实用新型]激光雷达设备

说明书

本实用新型属于激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达设备，激光雷达设备包括激光发射组件、激光接收组件、温度检测电路、多级放大电路和恒比定时电路，其中，多级放大电路中包括多个串联连接的放大器，每一放大器与恒比定时电路连接，因此，在近距离或者远距离时，可接收到放大后的不同回波信号，恒比定时电路将其中未饱和的回波信号确定为有效回波信号，并分别确定其发射和接收时间以及计算平均值，并根据环境温度调节多个放大器的延迟补偿时间，从而确定最终的激光飞行时间，提高远近距离的测距精度和测距范围。

技术领域

本实用新型属于激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达设备。

背景技术

在激光雷达系统中，常用的测距方式是计算激光飞行时间，需要测量从激光发光到接收回波的时间，另外由于发光时间受系统主控控制，因此回波定时精度决定了激光雷达的测距精度。目前，主要的定时方法有前沿定时、过零定时和恒比定时，前沿定时优点是电路简单，噪声引起的误差小，缺点是时间移动大，定时误差大；过零定时能消除信号幅度变化引起的时间误差，但是对噪声引起的定时误差较大；恒比定时特点是在输入脉冲幅度的恒比例点上产生过零脉冲，综合了前沿定时和过零定时的优点，消除信号幅度变化引起的时间移动，触发比可调。

但是，使用恒比定时时，所接收到的回波信号需要较缓的上升沿，因此，当采用单一放大模块时，在远距离有回波信号的情况下，近距离的回波信号存在饱和的情况，从而影响近距离测距精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光雷达设备，旨在实现在采用恒比定时方法时提高测距精度。

本实用新型实施例提出了一种激光雷达设备，包括：

用于发射激光信号的激光发射组件；

用于接收所述激光信号并转换为回波信号的激光接收组件；

用于采集环境温度的温度检测电路；

与所述激光接收组件连接的多级放大电路，所述多级放大电路包括多级串联连接的多个放大器；

与所述激光发射组件、所述温度检测电路和多个所述放大器连接的恒比定时电路；

所述恒比定时电路，用于驱动所述激光发射组件发光，以及根据所述环境温度调节各所述放大器的延迟补偿时间，并将各所述放大器输出的回波信号通过恒比定时方式确定激光飞行时间以及待测物的距离信息。

可选地，所述激光雷达设备还包括与所述激光接收组件和所述恒比定时电路连接的电源电路；

所述恒比定时电路，还用于根据所述环境温度输出电压调节信号至所述电源电路，以调节所述激光接收组件的工作电压。

可选地，所述激光发射组件包括激光器。

可选地，所述激光器为LD激光器。

可选地，所述激光接收组件包括光电探测器。

可选地，所述光电探测器为APD探测器。

可选地，所述多级串联的多个放大器包括第一级的跨阻放大器和依次串联连接的多个电压放大芯片。

可选地，所述恒比定时电路包括与多个放大器的信号输出端分别连接的多个ADC芯片和与多个所述ADC芯片连接的FPGA芯片。

可选地，所述电源电路包括：

电源转换电路，所述电源转换电路的电源输入端用于输入直流电源，所述电源转换电路的电源输出端与所述激光接收组件的电源端连接；

与所述恒比定时电路和所述电源转换电路的电源输出端连接的电压检测电路，所述电压检测电路用于反馈所述电源转换电路的输出电压的电压信号至所述恒比定时电路。