CN111562587B - 雷达装置及其发射端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种雷达装置及其发射端，所述雷达装置包括一发射端、一接收端以及一处理器，其中所述发射端包括至少一个光源模块和至少一个镜片，其中所述光源模块投射出光线，其中每个所述光源模块投射的光束被单片的所述镜片整形后向外投射出一探测区域，其中所述接收端接收被所述光源模块投射至所述探测区域的光线，其中所述处理器处理接收到所述接收端的电信号后处理并得到一目标数据。

Description

雷达装置及其发射端

技术领域

本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种雷达装置及其发射端。

背景技术

现在的生产生活中，作为重要的探测作用的雷达装置被广泛地应用。尤其在无人驾驶中，因为雷达装置精度高来实现对目标精准的探测。

雷达装置普遍采用多个激光发射器、一接收器和一处理器。所述激光发射器发射光线后，光线被物体反射，被物体反射的特定光线被所述接收器接收，所述处理器接收到被所述接收器发送的探测信息，所述处理器建立三维点云图，从而达到实时环境感知的目的。

现有的一种雷达装置包括一个激光发射端10`和一个接收端20`，其中所述激光发射端10`和所述接收端20`具有两个独立的光学系统，使得所述激光发射端10`和所述接收端20`减少杂光等影响。

所述激光发射端10`包括至少一个光源模块11`和一六片式透镜组12`。所述光源模块11`向一探测区域发射激光光线。所述六片式透镜组12`的光轴一致。所述光源模块11`对齐所述六片式透镜组12`，其中所述光源模块11`被设置于所述六片式透镜组12`的焦距附近。所述光源模块11`投射光线至所述六片式透镜组12`。六片式透镜组12`整形被光源模块11`投射的光线后向外投射至所述探测区域。

所述接收端20`包括至少一个探测器21`和一六片式接收端镜头22`。所述六片式接收端镜头22`的光轴一致。所述探测器21`对齐所述六片式接收端镜头22`，且所述探测器21`被设置于所述六片式接收端镜头22`的焦距附近。

位于所述探测区域的一物体反射光线后，光线被所述探测器21`接收，以探测物体的位置、形状、尺寸等信息。

值得一提的是，所述雷达装置的所述激光发射端10`和所述接收端20`都采用独立的两套光学系统，而且所述激光发射端10`和所述接收端20`都采用多片式镜片。而值得一提的是，多片式镜片的数量、尺寸及重量严重影响了激光雷达整体系统的成本、体积及性能。不仅多片镜片体积较大，同时也增大了镜片的成本，不利于所述的雷达装置的小型化。

所述雷达装置的所述发射端10`和所述接收端20`的彼此独立，都占用一定的体积而使得所述雷达装置的体积无法减小。

此外，激光发射端10`中的所述光源模块11`需要大面积地封装，具有较困难的散热问题，难以提高光源的效率。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述发射端采用单片镜而非多片式透镜组整形投射的光线，能够有效减小所述雷达装置的体积，实现所述雷达装置的小型化。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述雷达装置包括所述发射端，通过所述发射端不同的阵列方式实现对一探测区域发射激光光线，无需多个发射源铺开排列，从而减小了所述发射端的体积和成本。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述发射端采用阵列的方式提高所述发射端投射的所述探测区域的范围，提高所述发射端的性能。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述发射端采用不同的阵列方式，能够重叠探测区域的边缘区域，提高所述发射端的探测的准确度。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述发射端采用不同的阵列方式，可根据不同的需要的投射出不同范围大小的所述探测区域，使得所述雷达装置的应用能够适配更多实际情况的不同需求。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述雷达装置包括一接收端，其中所述接收端和所述发射端共用同一套的光学系统，进而有效减小所述光学镜头所需要的体积，实现所述雷达装置的小型化。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述发射端包括至少一个光源模块和至少一个镜片，其中光源模块被阵列地排布以对应阵列的所述透镜，其中每个所述光源模块对应所述镜片的其中一个，其中每个所述光源模块对应至少一个所述镜片，其中每个所述光源模块被单片的所述镜片整形后向外投射光线，而非被多个镜片组整形。进一步地说，所述光源模块阵列地被排布，其中所述镜片被阵列地排布于所述光源模块的出射方向上，使得所述发射端的长度只有所述镜片中的其中一个和对应的所述光源模块之间的距离，而所述发射端的底面积为多个所述镜片阵列的面积大小，极大地减小了所述发射端的厚度，有效地减小了所述发射端的体积。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述雷达装置的所述接收端和至少一个接收端，其中所述接收端包括多个探测器模块，其中所述探测器模块和所述光源模块可被一起地封装，而使得得到一光源探测器模块，其中所述光源模块和所述探测器模块共用同一块所述镜片，使得所述雷达装置更加小型化。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述光源单元和所述探测器单元被共同地封装时通过不同方式的封装方式，实现不同的装配效果。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述光源模块不需要被大面积的封装，采用较小的厚度的封装设计，而有效地解决了所述光源的散热问题。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中所述光源模块不需要大面积投射光线，采用整列的方式选用多个小功率的所述光源单元投射出光线，而取代了大功率的所述光源单元投射光线，减小了耗能。

本发明的另一个优势在于提供一雷达装置及其发射端，其中小功率的所述光源单元和小功率的所述探测器单元分别被阵列地设置，采用较小的厚度的封装设计，以提供更大范围的所述探测区域，而非大功率的所述光源单元和大功率的所述探测器单元，使得所述雷达装置的整体能耗降低，同时减小了所述雷达装置的体积。

依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一雷达装置，包括：

一发射端，其中所述发射端包括至少一个光源模块和一镜片，其中所述光源模块投射出光线，其中每个所述光源模块投射的光束被单片的所述镜片整形后向外投射出一探测区域；

一接收端，其中所述接收端接收被所述光源模块投射至所述探测区域的光线；以及

一处理器，其中所述处理器处理接收到所述接收端的电信号后处理并得到一目标数据。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述发射端包括一个所述光源模块和一个所述镜片，其中所述光源模块发射光线，被设置于所述光源模块的出射方向上的所述镜片整形光线。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述发射端的至少二个光源模块和至少二个镜片是阵列的。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述发射端包括阵列的所述光源模块和对应的所述镜片，所述镜片被设置于所述光源模块的出射方向。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述光源模块被设置于对应的所述镜片的焦距附近。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述光源模块的其中至少一个可被对应于所述镜片的各个位置，以向外投射出不同视场的所述探测区域，其中各个所述光源模块共同向外投射出预设范围的所述探测区域。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中根据所需投射出的视场角度，每个所述光源模块可相对于所述镜片左右上下前后地进行调整。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述光源模块的其中一个与所述探测器模块的其中一个被一同地封装。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述接收端包括至少一个探测器模块和至少一个镜片，其中探测器模块被设置于对应的所述镜片的出射方向，其中所述接收端和所述发射端都是阵列的。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中多个所述光源模块被集中地阵列于一起。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述接收端模块被所述探测器模块间隔地阵列。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中每个所述光源模块与对应的一个所述探测器模块共用同一镜片，其中所述镜片被设置于所述光源模块的其中一个的出射方向和对应的所述探测器模块的入射方向，其中所述镜片整形所述光源模块的其中一个射出的光线后向外投射出一定角度和范围的视场，并允许所述镜片来自所述探测区域的特定光线透过后被对应的所述探测器模块接收。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述光源模块的其中一个和所述探测器模块的其中一个被一同封装。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述光源模块与其中一个所述探测器模块被封装的方式选自以下组合：平面地封装、曲面地封装和光源模块凸出所述探测器模块地封装中的其中至少一个。

根据本发明的一个实施例所述的雷达装置，其中所述光源模块包括多个光源单元，其中所述光源单元被阵列地设置。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一雷达装置的发射端，包括：

至少一个光源模块，其中所述光源模块投射一定角度的光线；和

至少一个镜片，其中所述镜片被设置于对应的一个所述光源模块的出射方向，其中每个所述光源模块投射的光束被单片的所述镜片整形后向外投射出一探测区域。

根据本发明的一个实施例所述的发射端，其中所述光源模块的数量为1个，其中所述镜片的数量为1个。

根据本发明的一个实施例所述的发射端，其中所述光源模块被阵列地设置，对应所述光源模块的各个所述镜片被阵列地设置，其中每个所述光源模块对应至少一个所述镜片。

根据本发明的一个实施例所述的发射端，其中所述光源模块被设置于对应的所述镜片的焦距位置附近。

根据本发明的一个实施例所述的发射端，其中所述光源模块被设置于对应的所述镜片的光轴位置。

根据本发明的一个实施例所述的发射端，其中根据所需投射出的视场角度，每个所述光源模块可相对于所述镜片左右上下前后地进行调整。

根据本发明的一个实施例所述的发射端，其中所述光源模块包括多个光源单元，其中所述光源单元被阵列地设置。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是一种现有的雷达设备的光学原理图。

图2是根据本发明的一个优选实施例的雷达设备的立体示意图。

图3是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的光学原理图。

图4是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的光源模块放大示意图。

图5是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的接收端的光学原理示意图。

图6是根据本发明的第二优选实施例的雷达设备的立体示意图。

图7是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的发射端的视场示意图。

图8是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备及其光源模块放大示意图。

图9是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的光源模块的视场角度的光学原理示意图。

图10是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的光源模块和对应的镜片示意图。

图11是根据本发明的上述优选实施例的雷达装置的接收端的光学示意图。

图12是根据本发明的第三优选实施例的雷达设备的立体示意图。

图13是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的发射端的视场投射的光学原理图。

图14是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的光源模块的另一角度的光学示意图。

图15是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的光源模块投射的视场意图。

图16是根据本发明的第四优选实施例的雷达设备的立体示意图。

图17是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的光源模块的视场示意图和光源模块的另一角度的光学放大示意图。

图18是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的发射端投射的视场示意图。

图19是根据本发明的第五优选实施例的雷达设备的立体示意图以及所述雷达装置的光源模块和探测器模块的局部放大图。

图20是根据本发明的上述实施例的雷达设备的发射端投射的视场示意图和所述雷达装置的发射端的另一角度的光学放大示意图。

图21是根据本发明的第六实施例的雷达设备的发射端的光学原理图。

图22是根据本发明的上述优选实施例的雷达设备的发射接收模块的放大示意图。

图23是根据本发明的第七优选实施例的雷达设备的发射接收模块的立体示意图。

图24根据本发明的第八优选实施例的雷达设备的发射接收模块的立体示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

参考图2，本发明的第一个优选实施例的一雷达装置被详细地揭露并诠释，其中所述雷达装置包括至少一个发射端10、至少一个接收端20和一处理器30。所述发射端10投射出光线至一定的探测区域。所述探测区域中至少一个物体反射特定光线至所述接收端20。所述接收端20转化光线为电信号后发送给所述处理器30。所述处理器30处理并得到探测到的一目标数据。

值得一提的是，所述目标数据可以被呈现为文字、图像以及语音等多种呈现方式，本发明中不受任何限制。

优选地，所述雷达装置包括一个所述发射端10和一个所述接收端20。所述发射端10包括一光源模块11和一镜片12，其中所述光源模块11对应所述镜片12。所述发射端10采用单镜片的所述镜片12，极大地减小了所述发射端10的厚度，进而减小所述发射端10的体积，实现所述雷达装置的体积的减小。

参考图3，所述光源模块11向外投射光线，被所述光源模块11投射的光线被所述镜片12整形后向外投射至一探测区域100。被所述的物体反射的至少一物体反射光线被所述接收端20接收。

通过采用单镜片的所述镜片12，而非多镜片镜头，不仅减小了所述雷达装置的体积，同时减小了所述雷达装置的成本，摈弃了多片式的镜片而有效地简化了生产流程。

参考图3，所述光源模块11被垂直地设置于所述镜片12的光轴L上，使得所述光源模块11投射的光线更好地被整形。

优选地，所述光源模块11被设置于所述镜片12的一焦距f位置上，使得所述光源模块11投射的光线被更好地整形，提高所述光源模块11的探测精准度。

参考图4，所述光源模块11包括多个光源单元111，其中所述光源单元111被阵列地排布，以使得所述光源模块11能够向投射出更大范围的所述检测范围。所述光源单元111被平面地排列，以使得所述光源单元111可被更加方便地封装。

所述光源单元111的数量不受限制，本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述光源单元111的数量可根据具体情况的需要而被选定。

所述光源单元111阵列地相对所述镜片12位于不同位置，以投射出不同角度的光线。

优选地，所述光源单元111共同地投射光线，所述光源单元111投射的光线被镜片12整形后向外投射出一水平视场和垂直视场为30°×30°的所述探测区域100，使得所述光源模块11可在预设的所述探测区域100内投射光线。

被设置于不同位置的光源单元111向外投射的所述探测区域100的边界是有部分重合的，使得所述光源模块11的探测精度得以提高，进而提高所述雷达装置的精确探测效果。

参考图5，所述接收端20包括一探测器模块21和一多片式镜片组22。所述探测器模块21对应所述多片式镜片组22。且所述探测器模块21位于所述多片式镜片组22的焦距f附近。

可选地，所述接收端20可被实施为单镜片，在本发明中不受任何限制。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述光源模块11可根据具体情况相对所述镜片12上下左右地移动，以投射所需要角度和范围的所述检测区域。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述探测器模块21可根据所需要的情况相对所述多片式镜片组22的光轴左右上下地移动，需要所述探测器模块21对应所述多片式镜片组22即可，以对应地接收所述探测器模块21投射光线。

参考图6至图11，本发明的第二个优选实施例的一雷达装置被详细地揭露并诠释。

参考图6，所述雷达装置包括一发射端10、一接收端20和一处理器，其中所述发射端10包括多个光源模块11和多个镜片12。值得一提的是，所述处理器与第一个优选实施例的所述处理器30没有任何变化而不累述。

本发明的第二个优选实施例，所述发射端10包括16个所述光源模块11。所述光源模块11被阵列为4×4的所述光源模块11。

所述光源模块11被阵列地排布。每个所述光源模块11对应所述镜片12的其中一个，使得采用一个所述镜片12对所述光源模块11投射的光线整形，以减小所述发射端10的体积，以使得所述雷达装置实现小型化。也就是说，所述发射端10阵列的。

进一步地说，所述光源模块11的其中一个对应至少一个所述镜片12。所述镜片12被设置于所述光源模块11的光线投射方向。

多个所述镜片12被阵列地设置以适配每个所述光源模块11，以使得所述光源模块11投射的光线被所述镜片12整形。

参考图7，所述发射端10向外投射出水平视场×垂直视场为30°×30°的所述探测区域100。30°指的是所述光源模块11透过所述镜片12向外投射的光线投射的范围沿所述镜片12的光轴方向的角度，其中所述水平视场指的是发射端10向外投射的光线范围沿所述镜片12的光轴水平方向的角度，其中所述垂直视场值得是发射端10向外投射的光线范围沿所述镜片12的光轴垂直方向的角度。

值得一提的是，所述发射端10向外投射的所述探测区域100的水平视场和垂直视场都是30°，但在可根据具体情况进进行不同阵列地排布所述光源模块11而实现所述不同的探测区域100的设计，使得所述雷达装置的应用场景更加地灵活多变，符合不同场合的需要。

参考图8的所述发射端10的侧面示意图中，所述光源模块11被阵列地设置于所述镜片12的入射方向上。每个所述光源模块11向外投射出光线。光线被所述光源模块11投射出而后被对应的所述镜片12整形后向外投射，进而得到所述探测区域100，其中每个所述镜片12被设置于对应的所述光源模块11的出射方向上。值得一提的是，各个所述光源模块11投射的光线在部分区域内重叠，使得所述光源模块11的精准度得以提高。

进一步地说，所述光源模块11被设置于对应的其中至少一个所述镜片12的所述焦距f位置上，以实现最好的投射效果，但是所述镜片12的所述焦距f位置比较难精准地找到，采用阵列方式排布的所述光源模块11相互配合地投射光线，而可弥补所述光源模块11被设置于所述镜片12的所述焦距f位置附近导致的投射损失。

优选地，所述光源模块11被设置于所述镜片12的所述焦距f位置，使得所述镜片12对所述光源模块11的光线整形的效果最佳。

参考图9，每个所述光源模块11可相对于所述镜片12被设置于不同的位置，以透过所述镜片12向外投射出不同角度的视场，其中所述光源模块11被偏移地设置于所述镜片12的光轴方向。更进一步地说，所述光源模块11可被偏移地相对于对应的所述镜片12上下左右前后地移动，而使得所述光源模块11投射的光线能够透过对应的所述镜片12向外投射出预设角度和大小的视场。

优选地，每个所述光源模块11被设置于对应的所述镜片12的焦距f附近。

参考图9，所述发射端10包括四排所述光源模块11。不同位置的所述光源模块11被设置于所述镜片12的光轴方向附近，可根据所需要的投射角度而进行偏移。参考图9，自上而下的第一列的所述光源模块11被向下地偏移于所述镜片12的光轴方向上。第二列的所述光源模块11被向下地偏移于所述镜片12的光轴方向上。第三列的所述光源模块11被向上地偏移于所述镜片12的光轴。各个所述光源模块11设置于各个镜片12的焦距f位置附近。

进一步地说，各个所述光源模块11可均在上下左右前后各个方向移动，以使得各个所述光源模块11能够被所述镜片12整形后得到最优的所述探测区域100。

举例来说，自上而下的第一列的所述光源模块11投射出相对于所述镜片12的光轴方向夹角为6°至15°的视场范围。第二列的所述光源模块11投射出一定角度的投射范围，其中第二列的所述光源模块11投射的光线范围与对应的所述镜片12的光轴方向上呈夹角﹣1°至8°。第三列的所述光源模块11投射出的投射范围与对应的所述镜片12的光轴方向上呈夹角﹣8°至1°。第四列的所述光源模块11投射出的投射范围与对应的所述镜片12的光轴方向上呈夹角﹣15°至﹣6°。也就是说，各个所述光源模块11投射光线都占据一定的投射视场，通过视场的重叠和叠加，所述发射端10向外投射出30°的视场，采用阵列的多个所述光源模块11向外投射光束，提高了所述发射端10的投射范围，提高了所述雷达装置的探测精度。

进一步地说，图9示出了所述光源模块11的一个方向上向外投射的视场。由于所述光源模块11被阵列地排布于4×4的矩阵，所述发射端10向外投射出水平视场×垂直视场＝30°×30°的所述探测区域100。

参考图10，所述光源模块11包括多个阵列的光源单元111，其中所述光源单元111被设置于所述镜片12的入射方向上，使得所述光源单元111投射的光线被其中一个所述镜片12整形后投射至所述探测区域100。

所述光源单元111被投射至相对于所述镜片12的各个位置，以使得各个所述光源单元111投射预设的水平视场和预设的垂直视场的所述探测区域100。

本发明的第二个优选实施例，每个所述光源单元111对应唯一一个所述光源模块11，其中每个所述光源单元111均覆盖一定的视场，使得所有的所述光源模块11共同完成水平视场×垂直视场＝30°×30°的所述探测区域100。

参考图11，接收端20包括一探测器模块21和一多片式镜片组22，其中所述多片式镜片组22被设置于所述探测器21的入射方向上，其中所述探测器模块21接收到被所述多片式镜片组22投射的特定的光线，其中特定的光线是被所述发射端10投射出的光线，且光线被所述探测区域100的至少一个物体反射至所述多片式镜片组22。

参考图12至图15，本发明的第三个优选实施例被详细地揭露诠释，其中所述雷达装置与第二个优选实施例不同的是本实施例的所述雷达装置的所述发射端10的所述光源模块11的阵列方式不同，以得到不同大小的所述探测区域100而成为新的实施例。值得一提的是，所述雷达装置的所述处理器与第一个优选实施例的所述处理器30没有任何变化而不累述。

参考图12，所述雷达装置包括24个所述光源模块11，其中所述光源模块11被6×4地阵列。所述镜片12阵列地匹配各个所述光源模块11，使得每个所述光源模块被所述镜片12的其中一个整形。

优选地，每个所述光源模块11对应一个所述镜片12。

所述光源模块11和对应的所述镜片12阵列地被排列。也就是说，所述发射端10是被阵列地排列。

参考图13至图15，所述光源模块11的排列的数量不同而投射出不同的视场范围。所述光源模块11被6×4地阵列，以实现所述光源模块11投射出水平视场(HFOV)×垂直视场(VFOV)＝40°×30°的所述探测区域100。

参考图13至图14，多个所述光源模块11共同作用地透过所述镜片12向外投射出水平视场(HFOV)×垂直视场(VFOV)＝40°×30°的所述探测区域100。

参考图15，每个所述光源模块11透过对应的所述镜片12投射出大概9°的视场范围，在向外投射的水平视场中，每个所述光源模块11占据一定的视场，并且相邻的所述光源模块11的投射范围是有部分重叠的，以使得所述光源模块11共同作用地向外投射出一整个范围的所述探测区域100。

所述光源模块11对应其中一个所述镜片12。所述光源模块11的举例来说，第一列的所述光源模块11透过对应的所述镜片12向外投射出偏离所述镜片12的光轴向上11°至20°的水平视场。第二列的所述光源模块11透过对应的所述镜片12向外投射出偏离所述镜片12的光轴向上6°至15°的水平视场。第三列的所述镜片12向外投射出偏离所述镜片12的光轴向上-1°至8°的水平视场。第四列的所述镜片12向外投射出偏离所述镜片12的光轴向下-1°至8°的水平视场。第五列的所述镜片12向外投射出偏离所述镜片12的光轴向下6°至15°的水平视场。第六列的所述镜片12向外投射出偏离所述镜片12的光轴向上11°至20°的水平视场，进一步地说，所述光源模块11共同地作用以透过多个所述镜片12向外投射出水平视场为40°的所述探测区域100。

参考图16至图18，本发明第四个优选实施例被详细地揭露并诠释，其中所述雷达装置与第二个优选实施例的所述雷达装置阵列实施方式不同而成为新的实施例。值得一提的是，其中所述处理器与第二个优选实施例的所述处理器没有任何变化而不累述。

参考本发明的第四个优选实施例，所述发射端10和所述接收端20左右地排列，其中所述发射端10的所述镜片12被阵列地排放，其中各个所述光源模块11被对应地设置于对应的所述镜片12的各个位置阵列地放置，使得各个所述光源模块11投射的光线可被对应一个所述镜片12投射出去。

值得一提的是，所述发射端10和所述接收端20都采用单镜片的所述镜片12，使得所述发射端10采用阵列地方式可低能耗地向外投射一定区域的光线，且对应的所述接收端20可接收到该区域范围内的所述光线后发送给所述处理器处理，使得所述雷达装置实现对大范围内的所述探测区域100进行探测。

所述接收端20包括多个探测器模块21和多个单接收镜片22，其中每个所述探测器模块21对应一个所述单接收镜片22，且所述单接收镜片22被阵列地排列以实现接收到一个大范围的光线。被设置于所述单接收镜片22的出射方向的对应的所述探测器模块21被对应地阵列地排列。所述接收端20整体长度为多个所述单接收镜片22的阵列后的面积，且高度为所述单接收镜片22和所述探测器模块21的距离，以匹配对应的所述发射端10，进而实现所述雷达装置的小型化。

所述发射端10和所述接收端20匹配地设置，使得所述发射端10对称地被设置，以实现所述雷达装置的小型化。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述发射端10的其中一个所述光源单元111投射出的光束是被特定的所述探测器模块21接收的，在本发明中不受任何限制。

所述接收端20被阵列地设置于所述发射端10的一侧，使得所述雷达装置的高度只有一个镜片。

参考图17，所述发射端10的所述光源模块11被对应地设置于所述镜片12的各个位置，以发射出不同角度的视场以满足整体所述发射端10的需求。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述光源模块11相对于对应的所述镜片12的光轴L方向在上下左右前后各个方向上移动，而能够允许所述光源模块11向外投射出所需要的视场范围和角度在此方面本发明不受任何限制。

优选地，所述光源模块11被设置于所述镜片12的焦距f位置。

参考图18，所述发射端10被4×4地阵列，并透过所述镜片12向外投射出水平视场(HFOV)×垂直视场(VFOV)＝30°×30°的所述探测区域100。

所述接收端20被4×4地阵列，以接收所述探测区域100对应部分的光线的反射。

参考图19至图20，本发明的第五个优选实施例被详细地揭露并诠释，其中所述第五个优选实施例的雷达装置的所述发射端10和所述接收端20的阵列方式与第四个优选实施例的所述雷达装置的所述发射端10和所述接收端20的阵列方式不同而成为新的优选实施例。

多个所述光源模块11被一列列地排布，其中多个所述探测器模块21被一列列地排布，其中所述光源模块11和所述探测器模块21被间隔地设置，使得所述光源模块11的投射中心和所述探测器模块21的接收中心是毗邻的。也就是说，所述光源模块11被分为4列，其中相邻的每列的所述光源模块11之间间隔一列所述探测器模块21，使得所述光源模块11可实现阵列地被设置，以向外投射出一定区域的所述探测区域100。对应的所述探测器模块21接收到所述探测器区域100的被反射的光线后，发送给所述处理器处理后得到探测结果。

采用阵列的多个所述光源模块11向外投射光束，阵列的多个所述探测器模块21分别接收预设的所述光源模块11发射至所述探测区域100后被反射的光线，不仅提高了所述发射端10的投射范围，也提高了所述接收端20扩大接收范围并精确接收预设位置的被反射的光线，也使得所述处理器可更加精确地识别探测区域100的一探测物体的位置，有效地提高了所述发射端10和所述接收端20的定位探测的效果，提高了所述雷达装置的探测精度。

进一步地说，所述镜片12和所述单接收镜片22被阵列地排放，4个一列的所述镜片12和4个一列的所述单接收镜片22相邻地被设置。

所述镜片12和所述单接收镜片22被间隔地阵列，其中相邻两列的所述镜片12和所述单接收镜片22分别对应相邻的所述光源模块11和所述探测器模块21，以使得所述镜片12被设置于所述光源模块11的出射方向上，且所述单接收镜片22被设置于对应的所述探测器模块21的入射方向上。

一列列所述镜片12和所述单接收镜片22被间隔地排列，以使得所述镜片12对所述光源模块11投射的光束进行整形，其中所述单接收镜片22允许光线投射至所述探测器模块21。

所述光源模块11可被对应地设置于所述镜片12的光轴L方向上，且可根据所需要投射的视场的角度而进行上下左右前后各个方向上移动。

所述探测器模块21可被对应地设置于所述单接收镜片22的光轴L方向上，且可根据所需要投射的视场的角度而进行上下左右前后各个方向上移动。

所述光源模块11包括阵列的多个光源单元111，其中每个所述光源单元111向外投射光线。进一步地说，每个所述光源单元111被设置于对应的一个所述镜片12的一个位置，以投射出预设视场。

所述探测器模块21包括阵列的多个探测器单元211，其中所述每个探测器单元211接收被预设的所述光源模块11发射的光线。进一步地说，每个所述探测器单元211被设置于对应的一个所述单接收镜片22的一个位置，以投射出预设视场，使得所述探测器单元211的能够合理地进行设计后完成各种所需要的所述场景的探测。

参考图20，从所述雷达装置的侧面看，所述光源模块11被阵列地为4排，其中各个所述光源模块11共同地合作向外投射出的30°的视场范围。

优选地，所述光源模块11被设置于对应的所述镜片12的焦距f位置，以使得对应的所述镜片12投射出的光线被所述镜片12更好地整形后投射出去。

值得一提的是，所述光源模块11被4×4地排列，其中所述光源模块11在水平方向上和垂直方向上的数量一致，以投射出在水平方向上和垂直方向上相同的视场。所述光源模块11投射的水平视场和垂直视场都是30°的所述探测区域100。

由于各个所述光源模块11被矩阵地排列，且所述光源模块11被排列为矩形。所述发射端10向外投射出的所述探测区域100是为一正方形区域，其中所述发射端10投射出的所述探测区域100相对于各个所述镜片12的光轴方向为参考轴。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，各个所述光源模块11可被排列为其他的形状，如圆形、椭圆形、梯形等不同的阵列方式以探测不同的探测区域100，在本发明中不以矩形的排列方式为限制。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述光源模块11和所述探测器模块21被间隔地排列，其中两列所述光源模块11和两列所述探测器模块21间隔地排列而构成8×4的矩阵。

参考图21和图22，本发明的第六个优选实施例的所述雷达装置被详细地揭露并诠释，其中所述雷达装置与第五个优选实施例不同的是所述雷达装置的所述发射端10和所述接收端20共用同一个镜片。所述雷达装置包括多个单镜片探测系统40，其中所述发射接收模块40包括所述发射端10的各个所述光源模块11和所述接收端20的各个所述探测器模块21。值得一提的是，所述发射端10的所述镜片12和所述接收端20的所述单接收镜片22为同一块所述镜片12(22)，其中每个所述镜片12(22)整形所述光源模块11其中一个向外投射的光线后投射至所述探测区域100，并允许来自所述探测区域100的预设光线透过后被投射至所述探测器模块21。值得一提的是，预设光线指的是来自所述发射端10的所述光源模块11的被预设的其中一个的光线。

所述发射端10的所述镜片12和所述接收端20的所述镜片22是同一块镜片，进而减小了所述雷达装置的体积。值得一提的是，采用一同地封装所述发射端10的所述光源模块11的其中一个和所述接收端20的所述探测器模块21的其中一个的方式进行组装所述雷达装置，能够有效地简化所述雷达装置的封装过程。共用同一个所述镜片，极大地减小了所述雷达装置的体积。

进一步地说，采用特殊的一片镜片实现投射和接收，使得所述发射接收模块40和所述镜片12(22)装调更加简单，不仅简化了安装，同时易于调试，使得所述发射端10和所述接收端20所占用的体积减小，而整体地减小了所述雷达装置的体积。

值得一提的是，所述镜片12(22)采用单枚透镜塑料材料注塑成型，且每个所述发射端10与对应的所述接收端20共用一枚所述镜片12(22)，极大地简化了工艺，节约了所述雷达装置的成本，此外，也极大地减小了所述雷达装置的体积。进一步地说，所述发射端10选取小尺寸的所述光源模块11而非大尺寸的所述光源模块11，使得所述光源模块11的整体厚度减小，其中所述接收端20选取小单元所述探测器模块21而非大尺寸的所述探测模块21，使得所述探测模块21的整体厚度减小，极大地节省了能耗，也进一步地压缩了成本。

当所述光源模块11发射出光线后，由与被预设的所述探测器模块21接收。进一步地说，处于同一相对位置的至少二个所述光源探测器模块40才能相互发射与接收。举例来说，行4列1的所述光源模块11发射的光线被行4列4的所述探测器模块21接收，且行4列4的所述光源模块11发射的光线被行4列1的所述探测器模块21接收。

各个所述发射接收模块40被阵列地设置，以共同投射出预设视场的所述探测区域100，有助于所述处理器对光线进行定位分析，提高了所述雷达装置对于待测物体的定位精度。

参照本发明的第六个优选实施例，所述镜片12(22)被实施为一复眼镜片，对所述光源模块11发射的光线进行整形后向外投射，接收所述探测区域100的光线，以实现所述雷达装置的重要探测环节，之后所述探测器模块21发送接收到特定光线后发送给所述处理器，并进行探测结果的处理。

相邻的所述镜片12(22)之间的距离没有限制，只要每个所述镜片12(22)对应其中一个所述发射接收模块40即可。

所有所述镜片12(22)的形状及面型可由设计的视场角度决定，即通过采用球面、非球面、自由曲面等不同的面型或它们的组合，可以允许更多的所述发射接收模块40发射范围更广的光线，从而得到不同的水平视场(HFOV)和垂直视场(VFOV)。

优选地，所述发射接收模块40被设置于所述镜片12(22)的焦距位置附近，以使被所述发射接收模块40投射的光线能够被各个所述镜片12(22)整形得最优。

值得一提的是，所述探测器模块21包括多个探测器单元211，其中所述光源模块11包括多个光源单元111。多个所述探测器单元211被阵列地设置。所述光源模块111被阵列地设置。

参考图21中列2的所述发射接收模块40的侧视图，其中每个所述探测器模块21被设置于相对对应的所述镜片12(22)处于不同的位置，以实现所述探测器模块21接收到预设的视场的被反射的光线。进一步地说，所述发射接收模块40可被预设地偏移对应的所述镜片12(22)的光轴L，以使得所述探测器模块21可接收到预设视场的被反射的光线。

参考图22，所述发射接收模块40的所述光源模块11和所述探测器模块21被一同地封装后于所述镜片12(22)进行匹配地装配。

进一步地说，多个所述发射接收模块40相互之间彼此配合，使得其中一个所述发射接收模块40的投射的光线被所述镜片12(22)透过的投射出去，被所述探测物体反射的光线可被其他预设的所述发射接收模块40接收。

值得一提的是，所述光源探测器模块40的封装方式是将所述光源模块11和所述探测器模块21相邻地设置。所述光源模块11和所述探测器模块21平面地封装。所述光源模块11发射出光束的一发光面与所述探测器模块21接收光束的一受光面相邻，且所述光源模块11发射出光束的所述发光面与所述探测器模块21接收光束的所述受光面为平面，使得所述光源探测器模块40的封装方式更加方便，简化了封装的难度。

值得一提的是，所述光源模块11和所述探测器模块21之间的距离不受任何限制，以实现各个所述光源探测器模块40实现更好地探测效果。

参考图21，列1和列3的所述光源模块11被设置于对应的所述探测器模块21的左侧，列2和列4的所述光源模块被设置于对应的所述探测器模块21的右侧。也就是说，被一同封装的所述光源模块11和对应的所述探测器模块21位置关系是预设的，且不同位置的所述光源模块11和对应的一同封装的所述探测器模块21相对于匹配的所述镜片12(22)的位置也不同。进一步地说，所述列1和列4的所述光源模块11和被一同封装的所述探测器模块21相距远，所述列2和列3的所述光源模块11和被一同封装的所述探测器模块21相距近。所有的所述光源模块11和对应的所述探测器模块21共同作用，完成所述雷达装置的探测。更进一步地说，各个被封装的所述发射接收模块40可匹配地工作，使得单个所述发射接收模块40和对应的所述镜片12(22)的组装和调试更加简单。

参考图23，本发明的第七个优选实施例被详细地揭露并诠释，其与第六个优选实施例不同的是所述光源探测器模块40的封装方式，使得所述第七个优选实施例为一个新的实施例。

所述光源探测器模块40的封装方式是所述光源模块11和所述探测器模块21相邻地设置，使得所述光源模块11和所述探测器模块21被曲面地封装。值得一提的是，所述光源模块11和所述探测器模块21相邻地设置，可以被保持一定的距离，也可以贴合地设置，所述雷达装置中的各个所述光源探测器模块40中的所述光源模块11和所述探测器模块21被保持不同的距离和位置，使得各个所述光源探测器模块40能够共同合作地探测一定区域的所述探测区域100。也就是说，本发明对所述光源模块11和所述探测器模块21封装过程中之间的距离不受任何限制，可根据不同的需要而进行设计。

所述光源模块11和所述探测器模块21的封装方式是区别于所述光源模块11的发光面和所述探测器模块21的受光面的角度和前后位置的差别，而与所述光源模块11的发光面与所述探测器模块21的受光面之间的距离无关。所述光源模块11发射出光束的所述发光面与所述探测器模块21接收光束的所述受光面，且所述光源模块11发射出光束的所述发光面与所述探测器模块21接收光束的所述受光面为曲面，使得所述光源模块11发射的光线不会影响所述探测器模块21的所述受光面接收来自所述探测区域100的光线，不仅减少所述光源模块11和所述探测器模块21之间的相互影响，更减少像差提高探测效果。

参考图24，本发明的第八个优选实施例被详细地揭露并诠释，其与第六个优选实施例不同的是所述光源探测器模块40的封装方式，使得所述第八个优选实施例为一个新的实施例。

所述光源探测器模块40的封装方式是所述光源模块11和所述探测器模块21相邻地设置，使得所述光源模块11的所述发光面突出于所述探测器模块21的所述受光面，使得减小所述光源模块11发射光线直接影响到所述探测器模块21，进而减少杂光，提高所述雷达装置的准确度。

所述光源模块11被凸出地与所述的探测器模块21相邻地装配后，再与各个所述镜片12(22)进行装配。

多个实施例的实施方式是可以自由组合的，本领域技术人员应当熟知并可以理解。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (17)

1.一雷达装置，其特征在于，包括：

一发射端，其中所述发射端包括光源模块和镜片，其中所述光源模块投射出光线，其中每个所述光源模块投射的光束被单片的所述镜片整形后向外投射出一探测区域；所述发射端的至少二个光源模块和至少二个镜片均是阵列地排布；各个所述光源模块被设计地设置于所述镜片的一个预定位置，每个所述光源模块相对于所述镜片被设置于不同的位置，以向外投射出不同视场的所述探测区域，各个所述光源模块共同向外投射出预设范围的所述探测区域；所述光源模块的投射范围是有部分区域重叠的；

一接收端，其中所述接收端接收被反射回的自所述光源模块投射至所述探测区域的光线；以及

一处理器，其中所述处理器处理接收到所述接收端的电信号后处理并得到一目标数据，其中所述目标数据与所述探测区域内的情况相关。

2.根据权利要求1所述的雷达装置，其中所述发射端包括阵列的所述光源模块和对应的所述镜片，所述镜片被设置于所述光源模块的出射方向。

3.根据权利要求1所述的雷达装置，其中所述光源模块被设置于对应的所述镜片的焦距附近。

4.根据权利要求1所述的雷达装置，其中根据所需投射出的视场角度，每个所述光源模块可相对于所述镜片左右上下地进行调整。

5.根据权利要求1所述的雷达装置，其中，所述接收端包括多个探测器模块，所述光源模块与所述探测器模块被一同地封装。

6.根据权利要求1所述的雷达装置，其中所述接收端包括至少两个探测器模块和至少两个镜片，其中探测器模块被设置于对应的所述镜片的像侧方向，其中所述接收端和所述发射端均为阵列地排布。

7.根据权利要求1所述的雷达装置，其中多个所述光源模块被集中地阵列地排布于一体。

8.根据权利要求1所述的雷达装置，其中所述接收端包括至少一个探测器模块和至少一个镜片，其中探测器模块被设置于对应的所述镜片的像侧方向上。

9.根据权利要求1所述的雷达装置，其中，所述接收端包括多个探测器模块，每个所述光源模块与对应的一个所述探测器模块共用同一镜片。

10.根据权利要求9所述的雷达装置，其中所述光源模块可被所述探测器模块一同地被封装。

11.根据权利要求10所述的雷达装置，其中所述光源模块与对应的所述探测器模块被封装的方式选自以下组合：平面地封装、曲面地封装和所述光源模块凸出所述探测器模块地封装中的其中一个。

12.根据权利要求1所述的雷达装置，其中所述光源模块包括多个光源单元，其中所述光源单元被阵列地设置。

13.一雷达装置的发射端，其特征在于，包括：

光源模块，其中所述光源模块投射一定角度的光线；和

镜片，其中所述镜片被设置于对应的一个所述光源模块的出射方向，其中每个所述光源模块投射的光束被单片的所述镜片整形后向外投射出一探测区域；

其中所述光源模块为至少两个，其中所述光源模块被阵列地设置，其中每个所述光源模块对应至少一个所述镜片，其中对应所述光源模块的各个所述镜片被阵列地设置；各个所述光源模块被设计地设置于所述镜片的一个预定位置，每个所述光源模块相对于所述镜片被设置于不同的位置，以向外投射出不同视场的所述探测区域，各个所述光源模块共同向外投射出预设范围的所述探测区域；所述光源模块的投射范围是有部分区域重叠的。

14.根据权利要求13所述的发射端，其中所述光源模块被设置于对应的所述镜片的焦距位置附近。

15.根据权利要求13所述的发射端，其中所述光源模块被设置于对应的所述镜片的光轴位置。

16.根据权利要求13所述的发射端，其中根据所需投射出的视场角度，每个所述光源模块可相对于所述镜片左右上下前后地进行调整。

17.根据权利要求13所述的发射端，其中所述光源模块包括多个光源单元，其中所述光源单元被阵列地排布设置。