一种雷达系统和车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种雷达系统和车辆，其中雷达系统TOF雷达模块，被配置为发射第一激光光束；FMCW雷达模块，被配置为发射第二激光光束，第一激光光束和第二激光光束的波长不同；扫描模块，分别与TOF雷达模块和FMCW雷达模块连接，扫描模块用于将第一激光光束和第二激光光束进行合束处理，输出合束激光光束，第一激光光束和第二激光光束对应的扫描轨迹重合，并且将合束激光光束到达障碍物表面反射回的与第一激光光束波长对应的第一回波光束输入至TOF雷达模块，与第二激光光束波长对应的第二回波光束输入至FMCW雷达模块。因此，本发明专利技术实施例能够实现通过一套扫描单元来实现TOF雷达和FMCW雷达的扫描。雷达的扫描。雷达的扫描。

A radar system and vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种雷达系统和车辆


[0001]本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种雷达系统和车辆。

技术介绍

[0002]激光雷达(LiDAR)是一种通过脉冲激光照射目标来测量目标距离或速度的设备。目前，在车辆中可以使用激光雷达来探测和回避障碍物，提高车辆行驶的安全性。
[0003]现有技术中的车辆中安装有TOF(Time of flight，飞行时间)雷达，和FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波)雷达，但每个雷达的扫描单元一般都是独立的，两套独立的扫描单元使得系统结构冗余复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种雷达系统和车辆，以实现通过一套扫描单元来实现TOF雷达和FMCW雷达的扫描。
[0005]为实现上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种雷达系统，包括：TOF雷达模块、FMCW雷达模块和扫描模块；
[0006]所述TOF雷达模块，被配置为发射第一激光光束；
[0007]所述FMCW雷达模块，被配置为发射第二激光光束，所述第一激光光束和所述第二激光光束的波长不同；
[0008]所述扫描模块，分别与所述TOF雷达模块和所述FMCW雷达模块连接，所述扫描模块用于将所述第一激光光束和所述第二激光光束进行合束处理，输出合束激光光束，所述第一激光光束和所述第二激光光束对应的扫描轨迹重合，并且将所述合束激光光束到达障碍物表面反射回的与所述第一激光光束波长对应的第一回波光束输入至所述TOF雷达模块，与所述第二激光光束波长对应的第二回波光束输入至所述FMCW雷达模块。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述扫描模块包括：
[0010]波分复用器、光束处理器和扫描单元；
[0011]所述波分复用器分别与所述TOF雷达模块、所述FMCW雷达模块和所述光束处理器连接，所述光束处理器还与所述扫描单元连接；
[0012]在激光发射过程，所述波分复用器用于接收所述第一激光光束和所述第二激光光束并进行合束处理，输出所述合束激光光束至所述光束处理器，所述光束处理器用于处理所述合束激光光束并输出至所述扫描单元，所述扫描单元用于控制所述合束激光光束以预设出射角度出射至探测空间中；
[0013]在激光接收过程，所述扫描单元用于将所述合束激光光束到达障碍物表面反射回的合束回波光束反射至所述光束处理器或者用于将所述合束回波光束分别反射至所述TOF雷达模块和所述光束处理器；所述光束处理器用于处理所述合束回波光束并输出至所述波分复用器；所述波分复用器用于将所述合束回波光束分为所述第一回波光束和所述第二回波光束，并将所述第一回波光束输入至所述TOF雷达模块，将所述第二回波光束输入至所述
FMCW雷达模块，或者，用于将所述合束回波光束中的所述第二回波光束输入至所述FMCW雷达模块。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述光束处理器包括扩束器或准直器，所述扫描单元包括扫描振镜。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，还包括信号处理模块，所述信号处理模块分别与所述TOF雷达模块、所述FMCW雷达模块及所述扫描模块连接，用于获取所述TOF雷达模块基于所述第一回波光束得到的第一点云数据和所述FMCW雷达模块基于所述第二回波光束得到的第二点云数据，根据所述第二点云数据计算每个点对应的速度信息，并将所述速度信息赋予对应点的所述第一点云数据生成扫描点云数据，其中，所述扫描点云数据包括所述障碍物的位姿信息和速度信息。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述TOF雷达模块包括：第一激光发射单元、第一激光接收单元和同轴收发单元；所述同轴收发单元的第一端与所述第一激光发射单元的一端连接，所述同轴收发单元的第二端与所述扫描模块连接，所述同轴收发单元的第三端与所述第一激光接收单元的一端连接；
[0017]所述第一激光发射单元用于发射所述第一激光光束；
[0018]所述同轴收发单元用于将所述第一激光光束输出至所述扫描模块，以及将所述扫描模块反射回的所述第一回波光束输出至所述第一激光接收单元；
[0019]所述第一激光接收单元用于接收并处理所述第一回波光束。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述同轴收发单元为第一光环形器。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述TOF雷达模块包括：第一激光发射单元、第一激光接收单元和离轴接收单元；
[0022]所述第一激光发射单元与所述扫描模块连接，用于发射所述第一激光光束；
[0023]所述离轴接收单元与所述第一激光接收单元连接，所述离轴接收单元用于接收所述扫描模块返回的所述合束回波光束，并将所述合束回波光束输出至所述第一激光接收单元；
[0024]所述第一激光接收单元用于接收并处理所述合束回波光束。
[0025]根据本专利技术的一个实施例，所述离轴接收单元为接收镜头。
[0026]根据本专利技术的一个实施例，所述第一激光发射单元包括：第一激光器和第一光纤放大器；
[0027]所述第一激光器用于出射所述第一激光光束；
[0028]所述第一光纤放大器与所述第一激光器连接，用于对所述第一激光光束进行放大；
[0029]所述第一激光接收单元包括：第一滤光片、接收器和第一模数转换单元；
[0030]所述第一滤光片位于沿所述第一回波光束入射至所述接收器的光束路径的前方，所述接收器与所述第一模数转换单元连接；
[0031]所述第一滤光片用于滤除与环境光信号，通过所述第一回波光束；
[0032]所述接收器用于接收所述第一回波光束，并对所述第一回波光束的光信号进行光电转换形成模拟电信号，发送至所述第一模数转换单元；
[0033]所述第一模数转换单元用于将所述模拟电信号转换为数字信号。
[0034]根据本专利技术的一个实施例，所述FMCW雷达模块包括：第二激光发射单元、第二激光接收单元和第二光环形器；
[0035]所述第二激光发射单元用于出射所述第二激光光束；
[0036]所述第二环形器的第一端与所述第二激光发射单元连接，所述第二环形器的第二端与所述第二激光接收单元连接，所述第二环形器的第三端与所述扫描模块连接，所述第二环形器用于将所述第二激光光束输出至所述扫描模块，以及将所述扫描模块反射回的所述第二回波光束输出至所述第二激光接收单元；
[0037]所述第二激光接收单元用于接收并处理所述第二回波光束。
[0038]根据本专利技术的一个实施例，所述第二激光发射单元包括：驱动器、第二激光器、光分束器、第二光纤放大器；
[0039]所述驱动器的一端与所述第二激光器的一端连接，所述第二激光器的另一端与所述光分束器的输入端连接，所述光分束器的第一输出端与所述第二光纤放大器的一端连接，所述光分束器的第二输出端与所述第二激光接收单元连接，所述第二光纤放大器的另一端与所述第二光环形器的第一端连接；
[0040]所述驱动器用于驱动所述第二激光器出射所述第二激光光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达系统，其特征在于，包括：TOF雷达模块、FMCW雷达模块和扫描模块；所述TOF雷达模块，被配置为发射第一激光光束；所述FMCW雷达模块，被配置为发射第二激光光束，所述第一激光光束和所述第二激光光束的波长不同；所述扫描模块，分别与所述TOF雷达模块和所述FMCW雷达模块连接，所述扫描模块用于将所述第一激光光束和所述第二激光光束进行合束处理，输出合束激光光束，所述第一激光光束和所述第二激光光束对应的扫描轨迹重合，并且将所述合束激光光束到达障碍物表面反射回的与所述第一激光光束波长对应的第一回波光束输入至所述TOF雷达模块，与所述第二激光光束波长对应的第二回波光束输入至所述FMCW雷达模块。2.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述扫描模块包括：波分复用器、光束处理器和扫描单元，所述波分复用器分别与所述TOF雷达模块、所述FMCW雷达模块和所述光束处理器连接，所述光束处理器还与所述扫描单元连接；在激光发射过程，所述波分复用器用于接收所述第一激光光束和所述第二激光光束并进行合束处理，输出所述合束激光光束至所述光束处理器，所述光束处理器用于处理所述合束激光光束并输出至所述扫描单元，所述扫描单元用于控制所述合束激光光束以预设出射角度出射至探测空间中；在激光接收过程，所述扫描单元用于将所述合束激光光束到达障碍物表面反射回的合束回波光束反射至所述光束处理器或者用于将所述合束回波光束分别反射至所述TOF雷达模块和所述光束处理器；所述光束处理器用于处理所述合束回波光束并输出至所述波分复用器；所述波分复用器用于将所述合束回波光束分为所述第一回波光束和所述第二回波光束，并将所述第一回波光束输入至所述TOF雷达模块，将所述第二回波光束输入至所述FMCW雷达模块，或者用于将所述合束回波光束中的所述第二回波光束输入至所述FMCW雷达模块。3.根据权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，所述光束处理器包括扩束器或准直器，所述扫描单元包括扫描振镜。4.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，还包括信号处理模块，所述信号处理模块分别与所述TOF雷达模块、所述FMCW雷达模块及所述扫描模块连接，用于获取所述TOF雷达模块基于所述第一回波光束得到的第一点云数据和所述FMCW雷达模块基于所述第二回波光束得到的第二点云数据，根据所述第二点云数据计算每个点对应的速度信息，并将所述速度信息赋予对应点的所述第一点云数据生成扫描点云数据，其中，所述扫描点云数据包括所述障碍物的位姿信息和速度信息。5.根据权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，所述TOF雷达模块包括：第一激光发射单元、第一激光接收单元和同轴收发单元，所述同轴收发单元的第一端与所述第一激光发射单元连接，所述同轴收发单元的第二端与所述扫描模块连接，所述同轴收发单元的第三端与所述第一激光接收单元连接；所述第一激光发射单元用于发射所述第一激光光束；所述同轴收发单元用于将所述第一激光光束输出至所述扫描模块，以及将所述扫描模块反射回的所述第一回波光束输出至所述第一激光接收单元；所述第一激光接收单元用于接收并处理所述第一回波光束。
6.根据权利要求5所述的雷达系统，其特征在于，所述同轴收发单元为第一光环形器。7.根据权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，所述TOF雷达模块包括：第一激光发射单元、第一激光接收单元和离轴接收单元；所述第一激光发射单元与所述扫描模块连接，用于发射所述第一激光光束；所述离轴接收单元与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，沈俭，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：