一体式雷达传感器设备及车辆的制作方法

本发明一般地涉及雷达。更具体地，本发明涉及一种一体式雷达传感器设备和车辆。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述可包括可以探究的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究的概念。因此，除非在此指出，否则在本部分中描述的内容对于本申请的说明书和权利要求书而言不是现有技术，并且并不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、在环境感知领域中，通常会采用单传感器对环境进行感知。例如，自动驾驶的环境感知领域中多采用单一激光雷达传感器对环境进行精细感知。具体地，通过激光扫描的方式，以在较大的距离下还原出周围环境的精细三维信息。但是，当环境中出现肉眼可见的噪声时，激光雷达的表现将会急剧下降。例如，在出现团雾、暴雨、大雪、沙尘等天气时，由于空气中的粒子直径与激光雷达的波长相当并且量足够大，激光在入射到这些粒子聚合体中时，会发生衰减和后向散射。由此，一方面会产生对于空气中粒子聚合体的误检测回波，另一方面降低了激光的传输功率，以及缩小了激光雷达的探测范围。

3、为此，现有技术中还会采用更长波长的电磁波来进行感知探测，或者是采用多个雷达传感器进行探测，以降低噪声的影响。特别是涉及多个雷达传感器时，这些雷达传感器多采用分离式设计，使得雷达传感器很难做到信号的同步采样，从而影响最终的测试结果。

技术实现思路

1、为了至少解决上述背景技术部分所描述的技术问题，本发明提出了一种一体式雷达传感器设备的方案。利用本发明的方案，通过精简的一体化设计，可确保不同雷达传感器实现在时间和空间上的同步采样。鉴于此，本发明在如下的多个方面提供解决方案。

2、本发明的第一方面提供了一种一体式雷达传感器设备，包括：基板，所述基板上布设有多个雷达传感器；以及旋转机构，其中所述基板设置在所述旋转机构上，且可相对所述旋转机构转动，其中所述旋转机构和多个所述雷达传感器在外部触发信号下工作，以使多个所述雷达传感器实现时间上和空间上的同步采样。

3、在一个实施例中，还包括：信号处理电路，其设置在所述基板上，且配置为用于触发所述旋转机构和多个所述雷达传感器工作。

4、在一个实施例中，其中所述信号处理电路配置为获取外部设备的所述外部触发信号，并基于所述外部触发信号触发所述旋转机构和多个所述雷达传感器。

5、在一个实施例中，其中所述信号处理电路配置为生成所述外部触发信号，并基于所述外部触发信号触发所述旋转机构和多个所述雷达传感器。

6、在一个实施例中，其中所述外部触发信号包括第一触发信号，且所述信号处理电路包括多通道采样器件和主控制器，其中所述主控制器配置为同步向每个所述雷达传感器发送所述第一触发信号，以控制每个所述雷达传感器同步发射探测信号，所述多通道采样器件配置为对每个所述雷达传感器的回波信号进行采样。

7、在一个实施例中，其中多个所述雷达传感器包括激光雷达传感器和毫米波雷达传感器。

8、在一个实施例中，其中所述激光雷达传感器包括接收器和激光发射阵列，所述毫米波雷达传感器包括毫米波天线发射阵列和毫米波天线接收阵列，其中所述接收器、所述激光发射阵列、所述毫米波天线发射阵列和所述毫米波天线接收阵列均布设在所述基板的同一面上。

9、在一个实施例中，其中所述毫米波天线发射阵列中的天线按照预定间隔排列。

10、在一个实施例中，其中所述毫米波天线发射阵列中的天线的数量根据以下公式确定：其中，θ表示束波角度，d表示预定间隔且d＝λ/2，λ表示波长，n表示天线的数量。

11、在一个实施例中，其中所述信号处理电路布设在所述基板上且不同与所述激光雷达传感器和所述毫米波雷达传感器所在面的一面上。

12、在一个实施例中，其中所述旋转机构包括底座、转轴和转轴驱动器，其中所述转轴的一端和所述转轴驱动器均设置在所述底座上，所述基板设置在所述转轴的另一端，其中所述转轴在所述转轴驱动器的作用下旋转，以带动所述基板转动。

13、在一个实施例中，其中所述外部触发信号还包括由所述信号处理电路输出的第二触发信号，以基于所述第二触发信号触发所述转轴驱动器工作。

14、在一个实施例中，所述信号处理电路还配置为对多个所述雷达传感器的采样信号进行融合处理，以得到融合处理结果。

15、在一个实施例中，其中所述信号处理电路还配置为将多个所述雷达传感器的采样信号传输至外部设备，以使所述外部设备对所述采样信号进行融合处理。

16、在一个实施例中，还包括：壳体，其罩设在所述基板和所述旋转机构的外部。

17、本发明的第二方面提供了一种车辆，包括：如前文第一方面以及在下文多个实施例中所述的一体式雷达传感器设备，以基于所述一体式雷达传感器设备进行环境感知。

18、利用本发明所提供的方案，通过将多个雷达传感器集成在基板上，并基于基板和旋转机构间的配合，实现多个雷达传感器在时间和空间上的同步采样。

技术特征：

1.一种一体式雷达传感器设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1的一体式雷达传感器设备，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中

4.根据权利要求2的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中

5.根据权利要求4的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述外部触发信号包括第一触发信号，且所述信号处理电路包括多通道采样器件和主控制器，其中所述主控制器配置为同步向每个所述雷达传感器发送所述第一触发信号，以控制每个所述雷达传感器同步发射探测信号，所述多通道采样器件配置为对每个所述雷达传感器的回波信号进行采样。

6.根据权利要求5的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中多个所述雷达传感器包括激光雷达传感器和毫米波雷达传感器。

7.根据权利要求6的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述激光雷达传感器包括接收器和激光发射阵列，所述毫米波雷达传感器包括毫米波天线发射阵列和毫米波天线接收阵列，其中所述接收器、所述激光发射阵列、所述毫米波天线发射阵列和所述毫米波天线接收阵列均布设在所述基板的同一面上。

8.根据权利要求7的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述毫米波天线发射阵列中的天线按照预定间隔排列。

9.根据权利要求8的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述毫米波天线发射阵列中的天线的数量根据以下公式确定：

10.根据权利要求7所述的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述信号处理电路布设在所述基板上且不同与所述激光雷达传感器和所述毫米波雷达传感器所在面的一面上。

11.根据权利要求2所述的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述旋转机构包括底座、转轴和转轴驱动器，其中所述转轴的一端和所述转轴驱动器均设置在所述底座上，所述基板设置在所述转轴的另一端，其中所述转轴在所述转轴驱动器的作用下旋转，以带动所述基板转动。

12.根据权利要求11所述的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述外部触发信号还包括由所述信号处理电路输出的第二触发信号，以基于所述第二触发信号触发所述转轴驱动器工作。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的一体式雷达传感器设备，其特征在于，所述信号处理电路还配置为对多个所述雷达传感器的采样信号进行融合处理，以得到融合处理结果。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的一体式雷达传感器设备，其特征在于，其中所述信号处理电路还配置为将多个所述雷达传感器的采样信号传输至外部设备，以使所述外部设备对所述采样信号进行融合处理。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的一体式雷达传感器设备，其特征在于，还包括：

16.一种车辆，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及一种一体式雷达传感器设备。该一体式雷达传感器设备，包括：基板，所述基板上布设有多个雷达传感器；以及旋转机构，其中所述基板设置在所述旋转机构上，且可相对所述旋转机构转动，其中所述旋转机构和多个所述雷达传感器在外部触发信号下工作，以使多个所述雷达传感器实现时间上和空间上的同步采样。通过本发明的方案，将多个雷达传感器集成在基板上，并基于基板和旋转机构间的配合以及外部触发信号对旋转机构和多个雷达传感器的精准触发的机械式同轴设计方案，可确保多个雷达传感器实现在时间和空间上的同步采样。另外，本发明还提出了一种包括一直是雷达传感器设备的车辆。

技术研发人员：李娟娟,杨炎龙,刘明旭
受保护的技术使用者：北京万集科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4