CN207396738U - 一种智能型车载雷达系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种智能型车载雷达系统，包括控制器，控制器分别连接有电源模块、光源驱动电路和点云采集处理模块，光源驱动电路依次连接有光源和激光雷达发射系统，点云采集处理模块依次连接有A/D转换模块a、光电探测器和激光雷达接收系统，控制器还依次连接有数据采集融合处理单元、A/D转换模块b和传感器组，控制器还分别连接有CCD摄像机和汽车传动机构，完成环视视场内的高分辨率实时点云数据生成和3D视场建模工作。
Description
技术领域
本实用新型属于车载激光雷达系统技术领域，涉及一种智能型车载雷达系统。
背景技术
随着汽车工业蓬勃发展，车流量不断增大，交通事故发生率也随之增加，驾驶员所承受的压力也越来越大。无人驾驶汽车是一种依靠车内以计算机系统为主的智能设备来实现无人驾驶的汽车，它集计算机体系结构、人工智能、视觉计算、自动控制等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，无人驾驶汽车在军事国防、公共安全、城市交通、汽车制造等领域具有广阔的应用前景和潜在的实用价值，得到了世界许多国家的高度重视。
激光雷达属于主动非接触式光学测量系统，能有效的获取目标的空间角位置、距离、强度等多维信息，获取信息稳定，不受视角、四季、昼夜和温度等外界因素的严重影响的无人驾驶是未来最期待的汽车技术之一，世界级IT企业和汽车巨头几乎抱团涌入无人驾驶市场，而过去汽车安全技术更多的是关注在减少汽车事故造成的损失上，以线扫雷达为载体，进行点数据的生成，指导防碰撞和预警系统工作，但都无法完成环视视场内的高分辨率实时点云数据生成和3D视场建模工作。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能型车载雷达系统，解决了现有车载雷达系统无法完成环视视场内的高分辨率实时点云数据生成和3D视场建模工作的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种智能型车载雷达系统，包括控制器，控制器分别连接有电源模块、光源驱动电路和点云采集处理模块，光源驱动电路依次连接有光源和激光雷达发射系统，点云采集处理模块依次连接有A/D转换模块a、光电探测器和激光雷达接收系统，控制器还依次连接有数据采集融合处理单元、A/D转换模块b和传感器组，控制器还分别连接有CCD摄像机和汽车传动机构。
本实用新型的特点还在于，
传感器组包括均与A/D转换模块b连接的光照度传感器、方位传感器、惯性传感器及速度传感器。
控制器还分别连接有LED驱动电路和音频驱动电路，LED驱动电路连接有LED显示屏，音频驱动电路连接有扬声器。
控制器还分别连接有外设接口电路、WIFI模块、4G模块、GPS模块和存储器。
外设接口电路采用RS-422接口。
光源采用峰值为50mW、波长为940nm的激光器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种智能型车载雷达系统，通过控制器对点云采集处理模块的数据及同步配合对应视场角和时间内的光照度信息、方位信息、惯性信息、速度信息及CCD摄像机获取的2D图像信息，再结合预先设定的控制状态条件，生成对汽车传动机构、LED显示屏、扬声器的显示及控制，控制器高度集成，由此可智能地对车载激光雷达进行实时跟踪控制，实现测速测距的功能，完成环视视场内的高分辨率实时点云数据生成和3D视场建模工作。
附图说明
图1是本实用新型一种智能型车载雷达系统的结构示意图；
图2是本实用新型一种智能型车载雷达系统中光学收发实施流程图；
图3是本实用新型一种智能型车载雷达系统中数据采集融合处理实施流程图。
图中，1.控制器，2.电源模块，3.光源驱动电路，4.点云采集处理模块，5.光源，6.激光雷达发射系统，7.A/D转换模块a，8.光电探测器，9.激光雷达接收系统，10.数据采集融合处理单元，11.A/D转换模块b，12.CCD摄像机，13.汽车传动机构，14.光照度传感器，15.方位传感器，16.惯性传感器，17.速度传感器，18.LED驱动电路，19.音频驱动电路，20.LED显示屏，21.扬声器，22.外设接口电路，23.WIFI模块，24.4G模块，25.GPS模块，26.存储器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种智能型车载雷达系统，如图1所示，包括控制器1，控制器1分别连接有电源模块2、光源驱动电路3和点云采集处理模块4，光源驱动电路3依次连接有光源5和激光雷达发射系统6，光源驱动电路3用于增强信号的作用，保证控制器1发出的信号能够被光源收到；点云采集处理模块4依次连接有A/D转换模块a7、光电探测器8和激光雷达接收系统9，控制器1还依次连接有数据采集融合处理单元10、A/D转换模块b11和传感器组，控制器1还分别连接有CCD摄像机12和汽车传动机构13。
控制器可采用ARM、FPGA或专用ASIC芯片实现，以各种外部终端如汽车传动机构13、LED显示屏20及扬声器21的控制协议为载体进行信息通讯，将需要显示、发声、执行的数据交至各终端。
如图1所示，控制器1还分别连接有LED驱动电路18和音频驱动电路19，LED驱动电路18连接有LED显示屏20，音频驱动电路19连接有扬声器21，LED驱动电路18和音频驱动电路19均为增强控制器1发出的信号电流值，保证LED显示屏20和扬声器21能够接收到指令，进而完成工作。
其中，光源5采用峰值为50mW、波长为940nm的激光器，如图2所示，激光器经激光雷达发射系统6发射激光束，遇到物体后产生回波信号，由激光雷达接收系统9和光电探测器8接收，经过A/D转换模块a7后进入点云采集处理模块4，A/D转换模块a7是一个模拟信号转数字信号的信号转换器，其将前端传感器采集到的图像信息在该模块转变为点云距离数据包并转换信号格式，经点云采集处理模块4转化为真实的距离信息，确保控制器1可接收。
如图3所示，传感器组包括均与A/D转换模块b11连接的光照度传感器14、方位传感器15、惯性传感器16及速度传感器17，其中，光照度传感器14通过内部GaAs材料对光接收的强弱信号产生电信息，获得探测区域光功率或照度值；方位传感器15通过内置的微磁性材料(类似指南针)获得方位角度信息；惯性传感器16利用内置的MEMS陀螺仪接收惯性产生的偏转压力产生惯性的电信号；速度传感器17利用内置的毫米波雷达组件实时追踪对象物体的距离变化信息，通过毫米波反射的频率变化信息获得速度信息，光照度传感器14、方位传感器15、惯性传感器16及速度传感器17将对应视场角和时间内的同步光照度信息、方位信息、惯性信息、速度信息经过A/D转换模块b11后进入数据采集融合处理单元10；各个传感器的模拟信号利用前端的A/D转换模块b11转换后，在数据采集融合处理单元10内部实现针对控制器1所需要的数据信息删减和再匹配，最终将需要决策使用的数字信号交至控制器1进行处理。
如图1所示，控制器1还分别连接有外设接口电路22、WIFI模块23、4G模块24、GPS模块25和存储器26，其中，外设接口电路22采用RS-422接口，实现与外部模块的通信，WIFI模块23和4G模块24，确保采用无线或4G的方式与外部设备进行数据通信，还可用于完成控制器1中程序软件的升级；存储器26实现控制器1的缓存作用，保证带宽不够的情况下缓存处理数据。
本实用新型一种智能型车载雷达系统的工作原理如下：
利用控制器1同步启动光源驱动电路3和点云采集处理模块4，利用光电探测器8与光源5的配合生成环境3D点云数据，通过A/D转换模块a7与点云采集处理模块4将点云数据转换为数字信号传送至控制器1，同步的配合对应视场角和时间内的光照度信息、方位信息、惯性信息、速度信息及CCD摄像机12获取的2D图像信息，控制器1结合上述所有感知信息再结合预先设定的控制状态条件，生成对汽车传动机构13、LED显示屏20、扬声器21的显示及控制，并通过延迟的时间段和多普勒频移法进行距离和速度的测量，控制器1高度集成，由此可智能地对车载激光雷达进行实时跟踪控制，完成环视视场内的高分辨率实时点云数据生成和3D视场建模工作。
Claims (6)
1.一种智能型车载雷达系统，其特征在于，包括控制器(1)，所述控制器(1)分别连接有电源模块(2)、光源驱动电路(3)和点云采集处理模块(4)，所述光源驱动电路(3)依次连接有光源(5)和激光雷达发射系统(6)，所述点云采集处理模块(4)依次连接有A/D转换模块a(7)、光电探测器(8)和激光雷达接收系统(9)，所述控制器(1)还依次连接有数据采集融合处理单元(10)、A/D转换模块b(11)和传感器组，所述控制器(1)还分别连接有CCD摄像机(12)和汽车传动机构(13)。
2.如权利要求1所述的一种智能型车载雷达系统，其特征在于，所述传感器组包括均与A/D转换模块b(11)连接的光照度传感器(14)、方位传感器(15)、惯性传感器(16)及速度传感器(17)。
3.如权利要求1所述的一种智能型车载雷达系统，其特征在于，所述控制器(1)还分别连接有LED驱动电路(18)和音频驱动电路(19)，所述LED驱动电路(18)连接有LED显示屏(20)，所述音频驱动电路(19)连接有扬声器(21)。
4.如权利要求1所述的一种智能型车载雷达系统，其特征在于，所述控制器(1)还分别连接有外设接口电路(22)、WIFI模块(23)、4G模块(24)、GPS模块(25)和存储器(26)。
5.如权利要求4所述的一种智能型车载雷达系统，其特征在于，所述外设接口电路(22)采用RS-422接口。
6.如权利要求1所述的一种智能型车载雷达系统，其特征在于，所述光源(5)采用峰值为50mW、波长为940nm的激光器。
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|---|---|---|---|
| CN201721814341.8U CN207396738U (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 一种智能型车载雷达系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020097912A1 (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Beijing Didi Infinity Technology And Development Co., Ltd. | Systems and methods for positioning vehicles under poor lighting conditions |
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2017
- 2017-12-22 CN CN201721814341.8U patent/CN207396738U/zh active Active
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