具体实施方式

下面将结合本公开实施方式中的附图，对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。

应当理解，本公开的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而并不意在限定本公开。如在本公开说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本公开说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

图1是示出根据本公开的示例性实施方式的兼容源型和漏型接口电路的输出电路的示意图。

如图1所示，本公开的示例性实施方式提供一种兼容源型和漏型接口电路的输出电路，该输出电路可以包括：第一开关晶体管100、第二开关晶体管200和反相器300。具体地，第一开关晶体管100的栅极用于接收控制信号，并且第一开关晶体管100的漏极用于输出PNP型开关信号；反相器300的输入端与第一开关晶体管100的漏极连接，并且反相器300的输出端连接至第二开关晶体管200的栅极，以用于控制第二开关晶体管200的动作；并且第二开关晶体管200的源极用于输出NPN型开关信号。

具体而言，在一个示例性的实施方式中，上述的第一开关晶体管100可以包括三极管开关，例如NMOS晶体管高端开关或者PMOS晶体管高端开关。第一开关晶体管100的源极可以用于连接控制电压VCC，并且第一开关晶体管100的栅极可以用于接收激光雷达的控制器输出的控制信号。当该控制信号为低电平“0”时，第一开关晶体管100关断，此时第一开关晶体管100的漏极无控制电流流出，因此第一开关晶体管100的漏极输出低电平“0”。当上述控制信号为高电平“1”时，第一开关晶体管100导通，此时第一开关晶体管100的漏极有控制电流流出，因此第一开关晶体管100的漏极输出高电平“1”。

进一步地，在一个示例性的实施方式中，上述的第二开关晶体管200也可以包括三极管开关，例如NMOS晶体管低端开关或者PMOS晶体管低端开关。第二开关晶体管200的源极可以用于连接控制电压VCC，并且第二开关晶体管200的栅极可以用于接收激光雷达的控制器输出的控制信号。当该控制信号为低电平“0”时，第二开关晶体管200关断，此时第二开关晶体管200的漏极无控制电流流出。当上述控制信号为高电平“1”时，第二开关晶体管200导通，此时第二开关晶体管200的漏极有控制电流流出。

进一步地，在一个示例性的实施方式中，上述的反相器300可以用于将输入信号的相位反转180度，并且可以包括反相器电路，例如CMOS反相器电路。此外，上述的反相器300可以具有输入端、输出端和使能端，使能端可以用于控制该反相器300的工作和关断，并且该反相器300的初始状态为工作状态，即使能状态。可以理解，当反相器300的输入端输入低电平“0”时，该反相器300的输出端输出高电平“1”；而当反相器300的输入端输入高电平“1”时，该反相器300的输出端输出低电平“0”。

在下文中，将进一步参考图1详细描述本公开的输出电路与具有源型接口电路或者漏型接口电路的外部设备连接时，输出电路的开关信号的输出过程。

在一个示例性的应用场景中，可以假设：在激光雷达未检测到障碍物的情况下，该激光雷达向本公开的输出电路的输入端输出的控制信号为低电平“0”；并且在激光雷达检测到障碍物的情况下，该激光雷达向本公开的输出电路的输入端输出的控制信号为高电平“1”。

第一种情况，在外部设备的接口电路是漏型接口电路的情况下，外部设备接收PNP型开关信号，因此激光雷达需要作为PNP型传感器与外部设备连接。在此种情况下，当有信号触发时，输出电路的输出端和电源连接并输出高电平，并且电流会从电源经输出电路的输出端流到外部设备，然后经外部设备流到接地端。

因此，参考图1可以理解，在外部设备的接口电路是漏型接口电路的情况下，当激光雷达未检测到障碍物时，激光雷达向本公开的输出电路的输入端输出低电平“0”。第一开关晶体管100的栅极作为本公开的输出电路的输入端，接收该低电平“0”，并使得第一开关晶体管100关断，从而使得电流不可以经过第一开关晶体管100流到外部设备，因此外部设备中无电流流过为低电平“0”。

当激光雷达检测到障碍物时，激光雷达向本公开的输出电路的输入端输出高电平“1”。第一开关晶体管100的栅极作为本公开的输出电路的输入端，接收该高电平“1”，并使得第一开关晶体管100导通，从而使得电流可以经过第一开关晶体管100的漏极直接流到外部设备，因此外部设备中有电流流过为高电平“1”。

因此，可以理解，在外部设备的接口电路是漏型接口电路的情况下，当激光雷达输出“0”时，外部设备收到“0”；并且当激光雷达输出“1”，外部设备收到“1”。换言之，在外部设备的接口电路是漏型接口电路的情况下，当有信号触发时，输出电路的输出端和电源连接，电流可以从电源经输出电路的输出端流到外部设备。因此，本公开的输出电路可以作为PNP型传感器与具有漏型接口电路的外部设备连接。

第二种情况，在外部设备的接口电路是源型接口电路的情况下，外部设备接收NPN型开关信号，因此激光雷达需要作为NPN型传感器与外部设备连接。在此种情况下，当有信号触发时，输出电路的输出端和接地端连接并输出低电平，并且电流会从电源经外部设备流到输出电路的输出端，然后流到接地端。

因此，参考图1可以理解，在外部设备的接口电路是源型接口电路的情况下，当激光雷达未检测到障碍物时，激光雷达向本公开的输出电路的输入端输出低电平“0”。第一开关晶体管100的栅极作为本公开的输出电路的输入端，接收该低电平“0”，并使得第一开关晶体管100关断，从而使得第一开关晶体管100的漏极输出低电平“0”。进一步地，由于反向器的输入端与第一开关晶体管100的漏极连接，因此反向器接收低电平“0”并且输出高电平“1”至第二开关晶体管200的栅极，使得第二开关晶体管200导通，从而使得电流可以从外部设备流到第二开关晶体管200的源极，并通过第二开关晶体管200的漏极流到接地端，因此外部设备中有电流流过为高电平“1”。

当激光雷达检测到障碍物时，激光雷达向本公开的输出电路的输入端输出高电平“1”。第一开关晶体管100的栅极作为本公开的输出电路的输入端，接收该高电平“1”，并使得第一开关晶体管100导通，从而使得第一开关晶体管100的漏极输出高电平“1”。进一步地，由于反向器的输入端与第一开关晶体管100的漏极连接，因此反向器接收高电平“1”并且输出低电平“0”至第二开关晶体管200的栅极，使得第二开关晶体管200关断，从而使得电流不可以从外部设备流到第二开关晶体管200的漏极，因此外部设备中无电流流过为低电平“0”。

因此，可以理解，在外部设备的接口电路是源型接口电路的情况下，当激光雷达输出“0”时，外部设备收到“1”；并且当激光雷达输出“1”，外部设备收到“0”。换言之，在外部设备的接口电路是源型接口电路的情况下，当有信号触发时，输出电路的输出端和接地端连接，电流可以从外部设备经输出电路的输出端流到接地端。因此，本公开的输出电路可以作为NPN型传感器与具有源型接口电路的外部设备连接。

因此，综合上面所述的两种情况可以理解，本公开的输出电路可以兼容具有源型接口电路的外部设备和漏型接口电路的外部设备，因此可以改善传统的激光雷达兼容性较差的问题。

在一个示例性的实施方式中，如图1所示，根据本公开的示例性实施方式的输出电路进一步可以包括：第一二极管400，该第一二极管400的阳极与第一开关晶体管100的漏极连接，以通过第一二极管400的阴极输出PNP型开关信号。

具体而言，上述的第一二极管400的阳极可以与第一开关晶体管100的漏极连接，并且第一二极管400的阴极可以作为输出电路的输出端，用于输出PNP型开关信号。由于该第一二极管400具有单向导通的特性，因此在外部设备的接口电路是源型接口电路的情况下，可以使得在第二开关晶体管200关断时无电流流入输出电路，并且还可以阻挡电流从外部设备流到反相器300的输入端，以便防止反相器300的输入端受到干扰。

图2是示出根据本公开的另一个示例性实施方式的兼容源型和漏型接口电路的输出电路的示意图。

在一个示例性的实施方式中，如图2所示，根据本公开的示例性实施方式的输出电路进一步可以包括：第二二极管500，第二二极管500的阴极与第二开关晶体管200的源极连接，以通过第二二极管500的阳极输出NPN型开关信号。

具体而言，上述的第二二极管500的阴极可以与第二开关晶体管200的源极连接，并且第二二极管500的阳极可以作为输出电路的输出端，用于输出NPN型开关信号。由于该第二二极管500具有单向导通的特性，因此可以使控制电流从输出电路的输出端向第二开关晶体管200的源极单向流动。

在一个示例性的实施方式中，如图2所示，根据本公开的示例性实施方式的输出电路还可以包括：同相转换器600，该同相转换器600可以用于增大控制信号的电流。同相转换器600具有输入端、输出端和使能端，该使能端可以用于控制同相转换器600的工作和关断，并且同相转换器600的初始状态为工作状态，即使能状态。同相转换器600的输入端用于接收控制信号，并且同相转换器600的输出端去往第一开关晶体管100的栅极，以增大控制信号的电流。

在一个示例性的实施方式中，如图2所示，根据本公开的示例性实施方式的输出电路进一步可以包括双向电流检测电路700，该双向电流检测电路700可以用于检测输出电路的电流的大小。上述的双向电流检测电路700的输入出端可以与第一二极管400和/或第二二极管500连接，并且该双向电流检测电路700的输出端可以作为输出电路的输出端，用于与外部设备连接。

具体而言，第一二极管400的阴极可以与双向电流检测电路700的输入端连接，以使得控制电流从第一开关晶体管100的漏极向双向电流检测电路700的输入端单向流动。可选择地，第二二极管500的阳极也可以与双向电流检测电路700的输入端连接，以使得控制电流从双向电流检测电路700的输入端向第二开关晶体管200的源极单向流动。

在一个示例性的实施方式中，如图2所示，上述的双向电流检测电路700可以具有反馈端，该反馈端用于输出电压反馈信号，并且双向电流检测电路700的反馈端可以连接到反相器300的使能端，以用于控制反相器300的工作和关断。此外，在一个示例性的实施方式中，双向电流检测电路700的反馈端还可以连接到同相转换器600的使能端，以用于控制同相转换器600的工作和关断。

可以理解，双向电流检测电路700可以用于检测输出电路的电流的大小，当输出电路的电流过大时，双向电流检测电路700的反馈端可以向同相转换器600和/或反相器300的使能端发送电压反馈信号，使同相转换器600和/或反相器300关断，以防止输出电路过载。

图3是示出根据本公开的示例性实施方式的输出电路的双向电流检测电路的示意图。

在一个示例性的实施方式中，如图3所示，上述的双向电流检测电路700可以包括电流采样电路610、电压检测电路620和电压反馈电路630，其中，电流采样电路610可以包括电阻器；电压检测电路620可以并联在电流采样电路610两端，用以测量电流采样电路610两端的电压值，并转换成电压信号；并且电压反馈电路630的输入端可以与电压检测电路620的输出端连接，以接收电压信号，并且电压反馈电路630的输出端用作双向电流检测电路700的反馈端。

在一个示例性的实施方式中，电压反馈电路630可以包括阈值电路和电压比较器。具体而言，阈值电路可以用于产生阈值电压，电压比较器可以用于比较电压检测电路620输出的电压信号与阈值电压的大小，并且在电压检测电路620输出的电压信号大于阈值电压时，输出电压反馈信号。

在一个示例性的实施方式中，如图2所示，根据本公开的示例性实施方式的输出电路进一步可以包括用于使控制信号升压的自举电路800，自举电路800的输入端用于从同相转换器600接收控制信号，并且自举电路800的输出端与第一开关晶体管100的栅极连接，以向第一开关晶体管100的栅极输出控制信号。特别地，在一个示例性的实施方式中，上述的自举电路800可以包括基本自举电路、欠压锁定电路和自举电压钳位电路。

在一个示例性的实施方式中，如图2所示，根据本公开的示例性实施方式的输出电路进一步可以包括控制器900，该控制器900用于输出激光雷达的控制信号。具体地，控制器900的输出端可以与同相转换器600的输入端连接，以用于输出控制信号。

在一个示例性的实施方式中，如图2所示，根据本公开的示例性实施方式的输出电路进一步可以包括过压保护电路1100，该过压保护电路1100的输出端可以与第一开关晶体管100的漏极和第二开关晶体管200的漏极连接，以用于在供电电压高于预定值时控制供电电压保持在预定范围。因此，本公开的示例性实施方式的输出电路可以通过设置过压保护电路改善输出电路的可靠性。

此外，本公开还提供一种激光雷达，其可以包括上述多个示例性实施方式中所描述的输出电路。具体地，该输出电路可以用于将激光雷达的控制信号(例如报警信号)输出至各种控制终端，例如将探测到入侵物进入扫描区域的报警信号输出至AGV小车的控制装置。

图4是示出根据本公开的示例性实施方式的兼容源型和漏型接口电路的方法的示意图。

如图4所示，本公开还提供一种兼容源型和漏型接口电路的方法，该方法可以包括：提供控制信号给第一开关晶体管的栅极，以经由第一开关晶体管的漏极输出与控制信号逻辑相同的第一逻辑电平，以便输出PNP型开关信号(S100)；将第一逻辑电平提供给反相器，以转换为与控制信号逻辑相反的第二逻辑电平(S200)；以及将第二逻辑电平提供给第二开关晶体管的栅极，以便经由第二开关晶体管的源极输出NPN型开关信号(S300)。

在一个示例性的实施方式中，如图4所示，本公开的兼容源型和漏型接口电路的方法还可以包括：在第一开关晶体管的漏极处提供第一二极管，该第一二极管的阳极与第一开关晶体管的漏极连接，以通过第一二极管的阴极输出PNP型开关信号(S400)。进一步地，根据本公开的示例性实施方式的方法还可以包括：在第二开关晶体管的源极处提供第二二极管，第二二极管的阴极与第二开关晶体管的源极连接，以通过第二二极管的阳极输出NPN型开关信号(S500)。

在一个示例性的实施方式中，如图4所示，根据本公开的示例性实施方式的兼容源型和漏型接口电路的方法还可以包括：提供同相转换器，同相转换器的输入端用于接收控制信号，并且同相转换器的输出端去往第一开关晶体管的栅极(S600)。

在一个示例性的实施方式中，如图4所示，兼容源型和漏型接口电路的方法还可以包括：提供双向电流检测电路，并且该双向电流检测电路的输入端可以与第一二极管的阴极连接，以使得控制电流从第一开关晶体管的漏极向双向电流检测电路的输入端单向流动(S700)。可选择地，该双向电流检测电路的输入端还可以与第二二极管的阳极连接，以使得控制电流从双向电流检测电路的输入端向第二开关晶体管的源极单向流动。

进一步地，在一个示例性的实施方式中，上述的双向电流检测电路可以具有反馈端，该反馈端用于输出电压反馈信号，双向电流检测电路的反馈端可以连接到反相器的使能端，以用于控制反相器的工作和关断。可选择地，该双向电流检测电路的反馈端还可以连接到同相转换器的使能端，以用于控制同相转换器的工作和关断。

进一步地，在一个示例性的实施方式中，上述的双向电流检测电路可以包括电流采样电路、电压检测电路和电压反馈电路，电流采样电路包括电阻器；电压检测电路并联在电流采样电路两端，用以测量电流采样电路两端的电压值，并转换成电压信号；电压反馈电路的输入端与电压检测电路的输出端连接，并且电压反馈电路的输出端用作双向电流检测电路的反馈端。

进一步地，在一个示例性的实施方式中，上述的电压反馈电路可以包括阈值电路和电压比较器，所述阈值电路用于产生阈值电压，而所述电压比较器用于：当电压检测电路输出的电压信号大于阈值电压时，输出电压反馈信号。

结合上文所描述的各个示例性的实施方式，本领域技术人员可以理解，本公开至少具有如下两个方面的有益效果。

一方面，本公开的示例性实施方式的输出电路通过设置第一开关晶体管、第二开关晶体管和反相器，可以使输出电路选择性地输出NPN型开关信号或者PNP型开关信号，因此可以使具有本公开的输出电路的激光雷达能够兼容源型和漏型接口电路，从而可以改善传统的激光雷达兼容性较差的问题。

另一方面，本公开的示例性实施方式的输出电路通过设置双向电流检测电路和过压保护电路，可以防止电路过载并且可以将供电电压保持在预定范围内，因此可以改善具有本公开的输出电路的激光雷达的工作可靠性。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本公开的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本公开方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本公开的多个实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本公开思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本公开的过程中，可以采用对本文所描述的本公开实施方式的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本公开的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。