CN114857534B - 一种照明和检测系统及智能设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种照明和检测系统及智能设备，照明和检测系统包括至少一个光源组件、扫描组件、光接收组件及控制器；其中，至少一个光源组件包括白光发射机构、激光发射机构以及光耦合器，白光发射机构用于产生白光，激光发射机构用于产生激光束，光耦合器位于白光发射机构及激光发射机构的出光侧，光耦合器用于整合白光及激光束得到合成光束；扫描组件用于对合成光束进行反射形成扫描光束；光接收组件用于接收扫描光束对应的反射回波；控制器与至少一个光源组件电连接，控制器用于控制白光发射机构及激光发射机构的工作状态。

Description

一种照明和检测系统及智能设备

技术领域

本申请涉及智能感知技术领域，特别是涉及一种照明和检测系统及智能设备。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

相关技术中，车辆上具有照明系统（如激光大灯系统）以及检测系统（如激光雷达系统），照明系统用于在车辆行驶过程中提供照明功能，检测系统用于在车辆自动行驶过程中对车辆周围环境中的目标进行检测。目前照明系统及检测系统占用车辆内较大的空间，集成化程度较低，影响车辆性能。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种照明和检测系统及智能设备，以降低照明系统及检测系统的空间占用率，提高照明系统及检测系统的集成化程度，提升车辆性能。具体技术方案如下：

本申请第一方面的实施例提供了一种照明和检测系统，所述照明和检测系统包括：

至少一个光源组件，所述至少一个光源组件包括白光发射机构、激光发射机构以及光耦合器，所述白光发射机构用于产生白光，所述激光发射机构用于产生激光束，所述光耦合器位于所述白光发射机构及所述激光发射机构的出光侧，所述光耦合器用于整合所述白光及所述激光束得到合成光束；

扫描组件，用于对所述合成光束进行反射形成扫描光束；

光接收组件，用于接收所述扫描光束中激光束对应的反射回波；

控制器，所述控制器与所述至少一个光源组件电连接，所述控制器用于根据扫描光束的位置控制所述白光发射机构及所述激光发射机构的工作状态。

一些实施例中，所述照明和检测系统包括多个光源组件，所述扫描组件包括微机电系统MEMS扫描结构。

一些实施例中，所述扫描组件包括转镜或棱镜。

一些实施例中，所述白光发射机构包括红外激光发射器，所述红外激光发射器用于为车辆的红外补盲摄像头提供红外激光。

一些实施例中，所述控制器用于控制所述白光发射机构及所述激光发射机构的工作状态，包括：

当所述扫描光束的扫描位置为激光雷达视场区域内，所述控制器控制所述激光发射机构开启或关闭；

当所述扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，所述控制器控制所述白光发射机构开启或关闭；其中，所述前照灯视场区域包括近光视场区域或远光视场区域，所述前照灯视场区域包括于所述激光雷达视场区域内。

一些实施例中，所述扫描光束的扫描方式包括点扫描或线扫描。

一些实施例中，将前照灯视场区域划分成若干个光强分区，不同光强分区内白光的光强值不同，则所述当所述扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，所述控制器控制所述白光发射机构开启或关闭，包括：

在所述前照灯视场区域内，根据扫描光束的扫描位置所在的光强分区，按照该分区所对应的光强值对白光发射机构的光强进行调整。

一些实施例中，所述根据扫描光束的扫描位置所在的光强分区，按照该分区所对应的光强值对白光的光强进行调整，包括：

根据每一扫描位置所对应的光强值，对所述每一扫描位置所对应的白光发射机构的占空比进行控制，和/或，在各光强分区内，按照该分区所对应的光强值控制所述该分区内白光发射机构的发光频率。

一些实施例中，当所述扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，所述控制器控制所述白光发射机构开启或关闭还包括：

控制所述激光发射机构和所述白光发射机构按照交替开启循环工作，在每一交替开启循环中，控制激光发射机构开启第一预设时长后关闭，并控制白光发射机构开启第二预设时长后关闭。

本申请第二方面的实施例提供了一种智能设备，所述智能设备包括上述任一所述的照明和检测系统。

本申请实施例有益效果：

本申请实施例提供的照明和检测系统及智能设备，照明和检测系统包括至少一个光源组件、扫描组件及光接收组件。其中，至少一个光源组件包括用于产生白光的白光发射机构、用于发射激光束的激光发射机构，以及用于将白光及激光束整合成一束合成光束的光耦合器。扫描组件用于使合成光束转换为扫描光束，以对待检测的目标物体或待检测区域进行扫描及检测，光接收组件用于接收扫描光束扫描至待检测的目标物体时，由待检测的目标物体反射出的反射回波。控制器用于控制白光发射机构及激光发射机构的开启或关闭等工作状态。本申请实施例提供的照明和检测系统中，光耦合器能够将白光及激光束耦合为一束合成光束，然后将合成光束传输至扫描组件，对待检测的目标物体进行扫描，待检测的目标物体对扫描激光束进行反射形成反射回波传输至光接收组件。其中，由于光耦合器使得白光及激光束合成一束合成光束传输至扫描组件等结构，因此照明用的白光及检测用的激光束能够共用同一光路，使得白光及激光束的光路更加简洁，可以提高白光发射机构及激光发射机构的集成化程度，使得白光发射机构及激光发射机构的排布位置更加合理，可以降低照明系统及检测系统的空间占用率，提高照明系统及检测系统的集成化程度，提升车辆等智能设备的性能。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请一些实施例的一种照明和检测系统的一种结构图；

图2为本申请一些实施例的一种照明和检测系统的一种局部结构图；

图3为本申请一些实施例中一种待检测区域的一种示意图；

图4为本申请一些实施例中一种待检测区域的另一种示意图；

图5为本申请一些实施例中一种待检测区域的又一种示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向，例如旋转90度或者在其它方向，并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为降低照明系统和检测系统的空间占用率，提高照明系统和检测系统的集成化程度，提高车辆性能，本申请实施例提供了一种照明和检测系统及智能设备，下面将结合附图对本申请实施例提供的照明和检测系统及智能设备进行详细说明。其中，本申请实施例提供的照明和检测系统可以应用于智能汽车、无人机、智能机器人等智能设备。

如图1及图2所示，本申请第一方面的实施例提供了一种照明和检测系统，照明和检测系统包括至少一个光源组件1、扫描组件2、光接收组件3及控制器。其中，至少一个光源组件1包括白光发射机构11、激光发射机构12以及光耦合器13，白光发射机构11用于产生白光10，激光发射机构12用于产生激光束20，光耦合器13位于白光发射机构11及激光发射机构12的出光侧，光耦合器13用于整合白光10及激光束20得到合成光束30。扫描组件2用于对合成光束30进行反射形成扫描光束40。光接收组件3用于接收扫描光束40中的激光束对应的反射回波50。

控制器与至少一个光源组件1电连接，控制器用于根据扫描光束40的位置控制白光发射机构11及激光发射机构12的工作状态。

本申请实施例中，白光发射机构11可以用于产生白光10，白光10可以实现照明功能。激光发射机构12可以用于产生激光束20，激光束20可以用于对待检测的目标物体或待检测区域进行检测。其中，待检测区域为照明和检测系统所应用的智能设备所处的区域，目标物体为待检测区域中可能对智能设备产生遮挡的物体。以智能设备为智能汽车为例，待检测区域可以为智能汽车在自动行驶过程中的行驶前方区域，目标物体为自动驾驶过程中智能汽车的周边物体，或可能对智能汽车造成遮挡的物体。

光耦合器13位于白光发射机构11及激光发射机构的出光侧，因此白光发射机构11产生的白光10，以及激光发射机构12产生的激光束20均能够入射至光耦合器13，光耦合器13能够对白光10及激光束20进行整合，得到由白光10及激光20合成的合成光束30。扫描组件2用于接收合成光束30，并使合成光束30转换为扫描光束40，以对待检测的目标物体或待检测区域进行扫描及检测。

本申请实施例中，至少一个光源组件1的数量可根据实际需求设定，如根据待检测区域的范围确定，或根据扫描组件2的类型确定等，本申请对此不作限定。

在一些实施例中，照明和检测系统包括多个光源组件1，扫描组件2包括MEMS（Micro Electro Mechanical System，微机电系统）扫描结构。其中，MEMS扫描结构具有体积小，精度高等优点，能够降低扫描组件2的体积，从而降低照明和检测系统的占用空间。当扫描组件2包括MEMS扫描结构时，由于扫描的视场范围有限，可相应设置多个光源组件1，且多个光源组件1相对于MEMS扫描结构位于不同的位置，进一步的，多个光源组件1可以围绕MEMS扫描结构设置，基于此，可以使得光线由不同的位置照射至MEMS扫描结构，使得MEMS扫描结构转换后的扫描光束40对应的扫描区域具有更大的视场范围，提高照明和检测系统的检测效率。

在另一些实施例中，扫描组件2包括转镜或棱镜。当扫描组件2包括转镜或棱镜时可实现大范围的扫描，因此照明和检测系统所需光源组件1的数量较少，能够降低扫描和检测系统的成本及结构复杂度。

本申请实施例中，控制器与白光发射机构11及激光发射机构12电连接，控制器用于控制白光发射机构11及激光发射机构12的工作状态，其中，白光发射机构11及激光发射机构12的工作状态包括但不限于白光发射机构11及激光发射机构12的光源的开启、关闭、开启时长、关闭时长等。其中，控制器与白光发射机构11及激光发射机构12之间可以通过线缆等实现电连接，控制器与白光发射机构11及激光发射机构12之间也可以为无线信号连接，本申请对此不作限定。

本申请实施例提供的照明和检测系统中，光耦合器13能够将白光10及激光束20耦合为一束合成光束30，然后将合成光束30传输至扫描组件2，对待检测区域进行扫描，区域内目标物体对扫描激光束40进行反射形成反射回波50传输至光接收组件3。其中，由于光耦合器13使得白光10及激光束20合成一束合成光束30传输至扫描组件2等结构，因此照明用的白光10及检测用的激光束20能够共用同一光路，使得白光10及激光束20的光路更加简洁，可以增加白光发射机构11及激光发射机构12的集成化程度，使得白光发射机构11及激光发射机构12的排布位置更加合理，可以降低照明系统及检测系统的空间占用率，提高照明系统及检测系统的集成化程度，提升车辆等智能设备的性能。

一些实施例中，光耦合器13包括偏振分光棱镜，偏振分光棱镜包括相互垂直设置的第一入射面及第二入射面，第一入射面与白光发射机构11相对设置，第二入射面与激光发射机构12相对设置。

本申请实施例中，偏振分光棱镜可以为由两个直角棱镜胶合而成的立方体状结构。具体的，可以在直角棱镜的斜面镀偏振分光膜等结构，然后将两个直角棱镜的斜面贴合形成立方体结构。第一入射面及第二入射面为镀有偏振分光膜的斜面所对应的两个入射面。由于第一入射面与白光发射机构11相对设置，且第二入射面与激光发射机构12相对设置，第一入射面及第二入射面分别位于白光发射机构11及激光发射机构12的发光侧，因此白光发光机构11产生的白光10可以垂直入射至第一入射面，然后经由第一入射面到达斜面，激光发射机构12产生的激光束20也可以垂直入射至第二入射面，然后经由第二入射面到达斜面，使得斜面上的偏振分光膜等结构将白光10及激光束20耦合为合成光束30。

一些实施例中，如图2所示，光耦合器13还用于接收反射回波50，并用于改变反射回波50的传输方向，使其传输至光接收组件。具体的，扫描光束40到达目标物体后，经由目标物体反射形成反射回波50，反射回波50到达扫描组件2，然后到达光源组件1中的光耦合结构13，最后到达光接收组件3。反射回波50的传输方向与激光发射机构12产生的激光束20共用部分光路，使得反射回波50的传输路径更加简洁，且使得光接收组件4的位置更加靠近光源组件1的位置，提高光接收组件4及光源组件的集成化程度，进一步降低照明和检测系统的体积及空间占用率。

一些实施例中，白光发射机构11包括红外激光发射器，红外激光发射器用于为车辆的红外补盲摄像头提供红外激光。

本申请实施例例中，白光发射机构11中集成有红外激光发射器，红外激光发射器用于产生红外激光。具体的，可以将白光发射机构的白光光源和红外激光发射器的红外光源进行整合。相对应的，当智能汽车等智能设备上设置有红外补盲摄像头，红外激光发射器产生的红外激光经扫描机构向外扫描至环境中后，能够被红外补盲摄像头感知到，能够增加红外补盲摄像头所接收到的红外激光的光强，增加照明和检测系统的夜视效果，从而进一步增加智能汽车等智能设备的产品性能。

进一步的，红外激光发射器产生的红外激光可以传输至光耦合器13，使得红外激光、白光及激光束耦合为一束合成光束40，提升红外激光发射器与白光发射机构11的集成化程度。此外，红外激光发射器产生的红外激光也可以为单独的光路，红外激光不经过光耦合器13，直接到达扫描组件2，然后传输至红外补盲摄像头，本申请对此不作具体限定。

为了使得融合后的系统仍然具备各自的系统在独立工作时的功能，我们对车辆前方行驶区域进行分区，当扫描机构以不同的角度进行光线反射时，该光线会落入不同的区域内，据此，可以建立扫描机构的扫描位置和扫描区域之间的对应关系，因此一些实施例中，控制器用于根据扫描光束的位置控制所述白光发射机构11及所述激光发射机构12的工作状态，包括：

当扫描光束40的扫描位置为激光雷达视场区域内，控制器控制激光发射机构12开启或关闭；

当扫描光束40的扫描位置为前照灯视场区域内，控制器控制白光发射机构11开启或关闭，其中，如图3所示，前照灯视场区域包括近光视场区域A3或远光视场区域A2，前照灯视场区域包括于激光雷达视场区域A1内。

本申请实施例中，如图3所示，可以将车辆前方的待检测区域A划分为激光雷达视场区域A1及前照灯视场区域，且前照灯视场区域包括远光视场区域A2或近光视场区域A3。其中，激光雷达视场区域A1的覆盖范围最广，包括远光视场区域A2及近光视场区域A3。本申请实施例提供的照明和扫描系统在扫描过程中，针对激光雷达视场区域A1、远光视场区域A2及近光视场区域A3，控制器可控制白光发射机构11及激光发射机构12处于不同的工作状态，以实现对待检测区域A的分区扫描，从而使待检测区域A的各个视场更好的与白光发射机构的视场及激光发射机构的视场相适配。

具体的，由于扫描光束依靠扫描组件向外反射，扫描光束的位置可以通过扫描机构当前的运动状态实时、动态确定；或者根据光源组件、扫描机构的频率、工作模式进行预先标定。另外，当光源组件为多个，且扫描组件为MEMS时，可以根据各个光源组件的布置位置确定扫描光束所在的视场区域，进一步确定在不同时刻下，扫描光束的位置。

针对覆盖范围最广的激光雷达视场区域A1，控制器控制激光发射机构12开启或关闭，具体的，是控制激光发射机构12内的激光光源开启或关闭。针对近光视场区域A3或远光视场区域A2，控制器可以控制白光发射机构11开启或关闭，具体的，是控制白光发射机构11内的白光光源开启或关闭。

进一步的，扫描光束的扫描方式包括点扫描或线扫描。其中，扫描光束40的扫描方式可以根据实际需求设置，如根据待检测区域的面积、扫描时间确定等，本申请对此不作限定。针对不同的扫描方法，控制器对白光发射机构11及激光发射机构12的控制过程可以相同。

另一方面，为了适配国际上对前照灯不同位置的光强要求，降低系统功耗，在一些实施例中，将前照灯视场区域（包括近光和远光）划分成若干个光强分区，不同光强分区内白光的光强值不同，则所述当所述扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，控制器控制白光发射机构开启或关闭，包括：在前照灯视场区域内，根据扫描光束的扫描位置所在的光强分区，按照该分区所对应的光强值对白光发射机构的光强进行调整。

具体而言，可以包括以下两种控制方式：根据每一扫描位置所对应的光强值，对每一扫描位置所对应的白光发射机构的占空比进行控制，和/或，在各光强分区内，按照该分区所对应的光强值控制所述该分区内白光发射机构的发光频率。前一种方式为“单点控制”，后一种方式强调“区域整体控制”，两种方式可以单独适用，也可以结合适用，分别叙述如下：

本申请实施例中，根据每一扫描位置所在的光强分区确定每一扫描位置的光强值，例如在点扫描方式下，每一扫描点位均具有与其对应的特定的白光光强值（线扫描可以理解为将多个点连成一条线，本质上无异），因光的强度受占空比控制（PWM（Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制），因此采用占空比控制方式，实现对每一扫描点位白光强度的差异化。

以扫描光束的扫描方式为点扫描为例对本申请实施例中白光的控制方式进行说明。本实施例以远光视场区域为例，近光视场区域同理可得。

在“单点控制”模式下，如图4所示，沿靠近前照灯视场区域的中心的方向上，前照灯视场区域依次包括第一子区域A21、第二子区域A22及第三子区域A23。控制器判断扫描光束的扫描位置（扫描点位），并根扫描位置控制扫描光束的白光光强值。其中，第一子区域A21对应的白光光强值小于第二子区域A22内对应的白光光强值，且第二子区域A22对应的白光光强值小于第三子区域A23对应的白光光强值。

一个示例中，控制器确定当前扫描位置位于第一子区域A21时，控制白光发射机构11开启（即白光发射机构11的光源开启）且通过减小光源占空比的形式将每一扫描位置处白光的光强降低至第一子区域A21的光强值，控制器确定扫描位置位于第二子区域A22时，控制白光发射机构11开启且将每一扫描位置处白光的光强调整至第二子区域A22的光强值，控制器确定多个扫描位置位于第三子区域A23时，控制白光发射机构11开启且将每一扫描位置处白光的光强值增加整至第三子区域A23的光强值，使得位于同一子区域内的每一扫描位置处的白光光强相等，且位于不同子区域内的扫描位置处的白光光强不同。

另一个示例中，在光强分区的基础上，还可以进行每一扫描位置处光强设置的连续变化控制，例如，控制器确定扫描位置位于第一远光子区域A21时，控制器可以进一步判断扫描位置的具体位置，并根据具体位置调整该扫描位置处的白光光强值。例如，沿靠近第二远光子区域A22的方向上，第一远光子区域A21内的白光光强值依次增加，沿靠近第三远光子区域A23的方向上，第二远光子区域A22的白光光强值依次增加，且沿靠近第三子区域中心的方向上，第三子区域A23的白光光强值依次增加。当多个点扫描位置连成至少一条扫描线时，多个点扫描位置可以分布于第一远光子区域A21、第二远光子区域A22及第三远光子区域A23内。沿靠近第三子区域中心的方向上，控制器控制白光发射机构11开启，且控制多个扫描位置处的光强依次增加。

在“整体控制”模式下，将前照灯视场区域划分成若干个光强分区，不同光强分区内白光的光强不同，当扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，控制器控制白光发射机构11开启或关闭，包括：在各光强分区内，按照该分区所对应的光强值控制所述该区内白光发射机构11的发光频率。

本申请实施例中，如图5所示，沿靠近前照灯视场区域中心的方向上，前照灯视场区域可以依次划分为第一光强分区A31、第二光强分区A32及第三光强分区A33，控制器可以根据扫描光束的扫描位置控制白光发射机构11开启或关闭，或者控制不同扫描位置处的白光光强。

以扫描光束的扫描方式为点扫描为例对本申请实施例中白光的控制方式进行说明。第二光强分区A32对应的白光光强可以大于第一光强分区A31的白光光强，且第三光强分区A33对应的白光光强可以大于第二光强分区A32对应的白光光强。控制器确定扫描光束的多个扫描位置位于第一光强分区A31内时，针对多个扫描位置，可以在部分扫描位置处控制白光发射机构11开启，并在部分扫描位置处控制白光发射机构关闭，以调节第一光强分区A31整体的白光光强。即控制器可以控制白光发射机构的发光频率，以匹配不同的光强分区对应的白光光强。

例如，如图5所示，图5中实心黑点表示在该扫描位置处控制器控制白光发射机构11开启，空心白点表示在该扫描位置处控制器控制白光发射机构11关闭，针对第一光强分区A31，控制器可以在相邻的三处扫描位置处控制白光发射机构11开启，然后控制白光发射机构关闭，然后在相邻的三处扫描位置处重新控制白光发射机构11开启，重复操作。针对第二光强分区A32，控制器可以在相邻的四处扫描位置处控制白光发射机构11开启，然后控制白光发射机构关闭，然后在相邻的四处扫描位置处重新控制白光发射机构11开启，重复操作。针对第三光强分区A33，控制器可以控制白光发射机构11在各个扫描位置处均开启。

此外，控制器根据扫描光束对应的扫描位置所处的光强分区，控制器还可以在控制控制白光发射机构的发光频率的基础上，控制各个扫描位置处的白光光强（即“单点模式”），使同一光强分区内不同扫描位置处的白光光强不同。

进一步的，当控制器确定扫描光束的扫描位置位于前照灯视场区域时，控制器可以控制激光发射机构12恒开。或者，控制器可以控制激光发射机构12间断开启，即控制器控制激光发射机构12开启特定时长后关闭，并在激光发射机构12关闭特定时长后重新开启，重复操作，直至激光雷视场区域A1扫描完成。

在另一些实施例中，当扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，由于和激光雷达视场区域重合，则上述方法还包括：控制激光发射机构12和白光发射机构11按照交替开启循环工作，在每一交替开启循环中，控制激光发射机构12开启第一预设时长后关闭，并控制白光发射机构11开启第二预设时长后关闭。

本申请实施例中，针对远光视场区域A2及近光视场区域A2，控制器还可以交替控制白光发射机构11及激光发射机构12开启。上述控制机制使得激光发射机构12和白光发射机构11不同时工作，可以在保证激光发射机构12及白光发射机构11正常工作的同时，减少激光发射机构12及白光发射机构11的工作时长，降低功耗。此外，激光发射机构12及白光发射机构11交替开启，也可以降低激光发射机构12产生的激光束20与白光发射机11构所产生的白光10之间发生光学串扰的概率。

本申请实施例中，控制器可以首先控制白光发射机构11开启，控制激光发射机构12关闭，持续第一预设时长后，控制器控制白光发射机构11关闭，控制激光发射机构12开启，持续第二预设时长，如此为一个交替开启循环。之后进入第二个循环，控制器再次控制白光发射机构11开启，控制激光发射系统关闭，重复操作，直至远光视场区域A2及近光视场区域A2扫描完成。其中，第一预设时长与第二预设时长可以根据实际需求设置，如10ms、20ms等，本申请对此不作限定。此外，第一预设时长与第二预设时长可以相同也可以不同，本申请对此也不做限定。

一些实施例中，光接收组件3包括接收透镜31和探测器32，沿反射回波50的传输方向上，探测器32位于接收透镜31的后方，探测器32用于将反射回波50转化为电信号。

本申请实施例中，控制器与光接收组件3电连接，控制器还用于对反射回波50转化为的电信号进行分析，确定待检测目标物体的位置及形状等信息。接收透镜31用于更好的对反射回波50进行接收，且能够对反射回波50进行汇聚，使其更好地到达探测器32，降低反射回波50的损失率。探测器32用于将反射回波50的光信号转化为对应的电信号。进一步的，探测器32也与控制器电连接，探测器32可以将电信号传输至控制器，通过控制器对电信号进行分析，确定目标物体的位置及形状等信息，实现对待检测区域及目标物体的检测。

一些实施例中，白光发射机构11包括第一激光发射器和荧光结构，荧光结构内具有荧光材料，且荧光材料位于第一激光发射器的出光侧。

本申请实施例中，第一激光发射器可以为黄色激光发射器或蓝色激光发射器等。荧光材料位于第一激光发射器的出光侧，使得第一激光发射器产生的激光能够入射至荧光材料，然后通过荧光材料将激光转化为扩散的白光10，实现照明。其中，荧光结构可以与第一激光发射器集成为一体，使荧光材料直接涂覆至第一激光发射器的侧壁上。荧光结构也可以为位于第一激光发射器的出光侧，且带有荧光材料的荧光板等结构，本申请对此不作限定。

一些实施例中，激光发射机构12包括第二激光发射器121和准直器122，准直器122位于第二激光发射器121的出光侧。

一些实施例中，如图2所示，激光发射机构12包括第二激光发射器121和准直器122，准直器122位于第二激光发射器121的出光侧。其中，第二激光发射器121可以为红外激光发射器，用于产生红外激光束。由于准直器122位于第二激光发射器121的出光侧，第二激光发射器121产生的激光束20能够到达准直器122，准直器122用于将分散的激光准直为沿特定方向传输的激光束20。其中，准直器122包括但不限于柱透镜、球透镜等。

本申请第二方面的实施例提供了一种照明和检测系统的控制方法，照明和检测系统的控制方法应用于照明和检测系统中的控制器，控制方法包括以下步骤。

步骤一，判断扫描光束的扫描位置。

步骤二，当扫描光束的扫描位置为激光雷达视场区域内，控制激光发射机构开启或关闭。

步骤三，当扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，控制白光发射机构开启或关闭，其中前照灯视场区域包括近光视场区域或远光视场区域，前照灯视场区域包括于激光雷达视场区域内。

其中，照明和检测系统还包括与控制器电连接的至少一个光源组件、扫描组件及光接收组件，至少一个光源组件包括用于产生白光的白光发射机构、用于产生激光束的激光发射机构，以及位于白光发射机构及激光发射机构的出光侧，且用于整合白光及激光束得到合成光束的光耦合器；扫描光束为扫描组件用于对合成光束进行反射形成；光接收组件用于接收扫描光束中的激光束对应的反射回波。

本申请实施例中，照明和检测系统用于对待检测区域进行扫描及检测，待检测区域为照明和检测系统应用于智能设备时，智能设备需要进行照明或进行激光检测的区域。以智能设备为智能汽车为例，待检测区域可以为智能汽车在自动驾驶过程中，以智能汽车为中心，预设半径距离内的区域。待检测区域还可以为智能汽车在自动行驶过程中，智能汽车行驶方向的前方预设里程范围内的区域。本申请实施例中的照明和检测系统的结构与本申请第一方面的实施例中的照明和检测系统的结构相同，可以参照前述实施例的相关介绍，此处不再赘述。

本申请实施例中，如图3所示，待检测区域A包括激光雷达视场区域A1，远光视场区域A2以及近光视场区域A3。其中，激光雷达视场区域A1的覆盖范围最广，包括远光视场区域A2及近光视场区域A3。本申请实施例提供的照明和扫描系统在扫描过程中，针对激光雷达视场区域A1、远光视场区域A2及近光视场区域A3，控制器可控制白光发射机构及激光发射机构处于不同的工作状态，以实现对待检测区域A的分区扫描，从而使待检测区域A的各个视场更好的与白光发射机构的视场及激光发射机构的视场相适配。

一些实施例中，步骤三可以细化为：在前照灯视场区域内，根据扫描光束的扫描位置，按照预设控制方式对白光的光强进行调整；其中，扫描位置和白光光强值一一对应，预设控制方式包括占空比控制。

本申请实施例中，扫描光束的扫描位置与白光光强值的对应关系可以为，针对每一扫描位置均具有与其对应的特定的白光光强值。或者，将前照灯视场区域划分为多个子区域，针对每一扫描位置，判断该扫描位置所处的子区域，针对每一子区域具有与其对应的白光光强值，即每一子区域内的多个扫描位置均对应同一白光光强值。占空比控制可以为PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制，可以针对不同扫描位置控制该扫描位置的白光光强不同。

一些实施例中，将前照灯视场区域划分成若干个光强分区，不同光强分区内白光的光强不同，步骤三还可以细化为：在各光强分区内，按照该分区所对应的光强值控制所述该区内白光发射机构的发光频率。

本申请实施例中，控制器可以根据扫描光束的扫描位置控制白光发射机构开启或关闭，或者控制不同扫描位置处的白光光强。

一些实施例中，步骤三还可以细化为：控制激光发射机构和白光发射机构按照交替开启循环工作，在每一交替开启循环中，控制激光发射机构开启第一预设时长后关闭，并控制白光发射机构开启第二预设时长后关闭。

本申请实施例中，针对远光视场区域及近光视场区域，控制器还可以交替控制白光发射机构及激光发射机构开启。可以在保证激光发射机构及白光发射机构正常工作的同时，减少激光发射机构及白光发射机构的工作时长。此外，激光发射机构及白光发射机构交替开启，也可以降低激光发射机构产生的激光束与白光发射机构所产生的白光之间发生光学串扰的概率。

本申请第三方面的实施例提供了一种智能设备，智能设备包括上述第一方面的实施例中的照明和检测系统。其中，智能设备包括但不限于智能汽车、无人机、智能机器人等。由于本申请实施例中的智能设备包括上述照明和检测系统，因此本申请实施例中的智能设备具有上述照明和检测系统所具有的全部优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中申请的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种照明和检测系统，其特征在于，包括：

至少一个光源组件，所述至少一个光源组件包括白光发射机构、激光发射机构以及光耦合器，所述白光发射机构用于产生白光，所述激光发射机构用于产生激光束，所述光耦合器位于所述白光发射机构及所述激光发射机构的出光侧，所述光耦合器用于整合所述白光及所述激光束得到合成光束；

扫描组件，用于对所述合成光束进行反射形成扫描光束，以对车辆前方的待检测区域进行扫描，其中，所述车辆前方的待检测区域划分为激光雷达视场区域及前照灯视场区域；

光接收组件，用于接收所述扫描光束中激光束对应的反射回波；

控制器，所述控制器与所述至少一个光源组件电连接，所述控制器用于根据扫描光束的位置控制所述白光发射机构及所述激光发射机构的工作状态，当所述扫描光束的扫描位置为所述激光雷达视场区域内，所述控制器控制所述激光发射机构开启或关闭；当所述扫描光束的扫描位置为所述前照灯视场区域内，所述控制器控制所述白光发射机构开启或关闭；其中，所述前照灯视场区域包括近光视场区域或远光视场区域，所述前照灯视场区域包括于所述激光雷达视场区域内。

2.根据权利要求1所述的照明和检测系统，其特征在于，所述照明和检测系统包括多个光源组件，所述扫描组件包括微机电系统MEMS。

3.根据权利要求1所述的照明和检测系统，其特征在于，所述扫描组件包括转镜或棱镜。

4.根据权利要求1所述的照明和检测系统，其特征在于，所述白光发射机构包括红外激光发射器，所述红外激光发射器用于为车辆的红外补盲摄像头提供红外激光。

5.根据权利要求1所述的照明和检测系统，其特征在于，所述扫描光束的扫描方式包括点扫描或线扫描。

6.根据权利要求1所述的照明和检测系统，其特征在于，将前照灯视场区域划分成若干个光强分区，不同光强分区内白光的光强值不同，则所述当所述扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，所述控制器控制所述白光发射机构开启或关闭，包括：

在所述前照灯视场区域内，根据扫描光束的扫描位置所在的光强分区，按照该分区所对应的光强值对白光发射机构的光强进行调整。

7.根据权利要求6所述的照明和检测系统，其特征在于，所述根据扫描光束的扫描位置所在的光强分区，按照该分区所对应的光强值对白光的光强进行调整，包括：

根据每一扫描位置所对应的光强值，对所述每一扫描位置所对应的白光发射机构的占空比进行控制，和/或，在各光强分区内，按照该分区所对应的光强值控制所述该分区内白光发射机构的发光频率。

8.根据权利要求1所述的照明和检测系统，其特征在于，当所述扫描光束的扫描位置为前照灯视场区域内，所述控制器控制所述白光发射机构开启或关闭还包括：

控制所述激光发射机构和所述白光发射机构按照交替开启循环工作，在每一交替开启循环中，控制激光发射机构开启第一预设时长后关闭，并控制白光发射机构开启第二预设时长后关闭。

9.一种智能设备，其特征在于，所述智能设备包括权利要求1至8中任一项所述的照明和检测系统。

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