一种多功能毫米波雷达系统及其使用方法与流程

专利2025-04-16  4


本发明涉及雷达成像技术,具体涉及一种多功能毫米波雷达系统及其使用方法。


背景技术:

1、毫米波雷达系统是一种基于毫米波频段进行雷达测量和目标探测的系统。

2、在众多现有技术中,中国专利申请cn108919271a公开了一种毫米波雷达系统;其包括雷达芯片模块、接收天线阵列、发射天线阵列;接收天线阵列包括多列单列天线,发射天线阵列包括至少两条发射天线;雷达芯片模块包括至少两个带有移相器的发射机。

3、但是,该专利申请至具有一组接收发送天线只能实现单一的功能,致使使用不方便。

4、基于此,本发明设计了一种多功能毫米波雷达系统及其使用方法以解决上述问题。


技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种多功能毫米波雷达系统及其使用方法。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

3、一种多功能毫米波雷达系统,包括主控单元、高增益天线模组、低增益天线模组、天线安装模组、开关组件、数据存储单元和模式切换单元,所述主控单元与开关组件和数据存储单元均连接,所述开关组件与高增益天线模组和低增益天线模组连接,所述高增益天线模组和低增益天线模组均安装于天线安装模组上,所述模式切换单元与数据存储单元和主控单元连接;

4、所述数据存储单元内存储有两种雷达运行模式包括安全预警模式和人体感知模式且两模式每次只存储一种;

5、所述主控单元用于读取数据存储单元内存储的雷达运行模式信号并控制开关组件运行;

6、所述开关组件用于控制高增益天线模组和低增益天线模组与主控单元连通;

7、所述天线安装模组用于高增益天线模组和低增益天线模组的安装固定;

8、所述高增益天线模组用于安全预警模式时的检测;

9、所述低增益天线模组用于安全预警模式时的检测;

10、所述模式切换单元用于输入模式切换信号,并对数据存储单元内存储的雷达运行模式数据进行设置,当模式切换单元判断模式切换信号与雷达运行模式数据相同时,模式切换单元判断不切换模式,当模式切换单元判断模式切换信号与雷达运行模式数据不同时,模式切换单元判断切换模式,模式切换单元将模式切换信号内的雷达运行模式数据替换数据存储单元内的雷达运行模式数据,并向主控单元发送重新读取数据存储单元内雷达运行模式数据的重复读取指令。

11、更进一步的,所述主控单元包括主控芯片、开关控制模块、发送端口、接收端口一和接收端口二,所述开关控制模块、发送端口、接收端口一和接收端口二均电连接于主控芯片,所述主控芯片与数据存储单元和模式切换单元电连接,所述开关控制模块、发送端口、接收端口一和接收端口二均与开关组件电连接。

12、更进一步的,所述高增益天线模组包括发送高增益天线、接收高增益天线一和接收高增益天线二,所述发送高增益天线、接收高增益天线一、接收高增益天线二均安装于天线安装模组上,所述发送高增益天线、接收高增益天线一和接收高增益天线二均与开关组件电连接。

13、更进一步的,所述低增益天线模组包括发送低增益天线、接收低增益天线一和接收低增益天线二,所述发送低增益天线、接收低增益天线一、接收低增益天线二均安装于天线安装模组上,所述发送低增益天线、接收低增益天线一和接收低增益天线二均与开关组件电连接。

14、更进一步的,所述天线安装模组包括第一安装面、夹层和第二安装面,所述第一安装面和第二安装面分别与夹层的两端固定连接,所述发送高增益天线、接收高增益天线一和接收高增益天线二等间距固定安装于第一安装面的侧壁上,所述发送低增益天线、接收低增益天线一和接收低增益天线二等间距固定安装于第二安装面的侧壁上。

15、更进一步的,所述开关组件包括第一双触点可控开关、第二双触点可控开关和第三双触点可控开关。

16、更进一步的,所述第一双触点可控开关的控制端与开关控制模块电连接,所述第一双触点可控开关的第一端与发送端口电连接,所述第一双触点可控开关的第二端与发送高增益天线电连接,所述第一双触点可控开关的第三端与发送低增益天线电连接。

17、更进一步的,所述第二双触点可控开关的控制端与开关控制模块电连接,所述第二双触点可控开关的第一端与发送端口电连接,所述第二双触点可控开关的第二端与接收高增益天线一电连接,所述第二双触点可控开关的第三端与接收低增益天线一电连接。

18、更进一步的,所述第三双触点可控开关的控制端与开关控制模块电连接,所述第三双触点可控开关的第一端与发送端口电连接,所述第三双触点可控开关的第二端与接收高增益天线二电连接,所述第三双触点可控开关的第三端与接收低增益天线二电连接。

19、为了更好地实现本发明的目的,本发明还提供了一种多功能毫米波雷达系统的使用方法,包括以下步骤:

20、步骤一,雷达开机;

21、步骤二,主控芯片读取数据存储单元内存储的雷达运行模式;

22、步骤三,主控芯片根据雷达运行模式设置向开关控制模块发送的电平信号;

23、当数据存储单元内存储的模式为安全预警模式时,主控芯片向开关控制模块发送高电平;

24、当数据存储单元内存储的模式为人体感知模式时,主控芯片向开关控制模块发送低电平;

25、步骤四,当开关控制模块接收到高电平时开关控制模块控制第一双触点可控开关、第二双触点可控开关和第三双触点可控开关的第一端口与各自的第二端口电连接,发送端口、接收端口一、接收端口二分别与发送高增益天线、接收高增益天线一、接收高增益天线二电连接;

26、当开关控制模块接收到低电平时,开关控制模块控制第一双触点可控开关、第二双触点可控开关和第三双触点可控开关的第一端口与各自的第三端口电连接,发送端口、接收端口一、接收端口二分别与发送低增益天线、接收低增益天线一、接收低增益天线二电连接;

27、步骤五,当发送端口、接收端口一、接收端口二分别电连接发送高增益天线、接收高增益天线一、接收高增益天线二时,雷达运行安全预警模式;

28、当发送端口、接收端口一、接收端口二分别电连接发送低增益天线、接收低增益天线一、接收低增益天线二时,雷达运行人体感知模式;

29、步骤六,通过模式切换单元输入模式切换信号;

30、步骤七,模式切换单元读取数据存储单元内存储的模式数据并与模式切换信号是否相同进行判断;

31、当模式切换信号与数据存储单元内储存的模式数据相同时,模式切换单元判断模式不更换;

32、当模式切换信号与数据存储单元内储存的模式数据不同时,模式切换单元判断模式更换,模式切换单元将数据存储单元内存储的模式数据替换为模式切换信号记载的模式数据并向主控芯片发送重复读取指令;

33、步骤八,返回步骤二。

34、本发明具有以下技术效果:

35、1.本发明使用时,通过对模式切换单元实现雷达运行模式的切换,并同时实现人体存在感知与安全预警功能。

36、2.本发明使用时,高增益天线和低增益天线分别集成与第一安装面和第二安装面上并通过夹层隔离,提高天线的集成度。


技术特征:

1.一种多功能毫米波雷达系统,其特征在于:包括主控单元(1)、高增益天线模组(2)、低增益天线模组(3)、天线安装模组(4)、开关组件(5)、数据存储单元(6)和模式切换单元(7),所述主控单元(1)与开关组件(5)和数据存储单元(6)均连接,所述开关组件(5)与高增益天线模组(2)和低增益天线模组(3)连接,所述高增益天线模组(2)和低增益天线模组(3)均安装于天线安装模组(4)上,所述模式切换单元(7)与数据存储单元(6)和主控单元(1)连接;

2.根据权利要求1所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述主控单元(1)包括主控芯片(11)、开关控制模块(12)、发送端口(13)、接收端口一(14)和接收端口二(15),所述开关控制模块(12)、发送端口(13)、接收端口一(14)和接收端口二(15)均电连接于主控芯片(11),所述主控芯片(11)与数据存储单元(6)和模式切换单元(7)电连接,所述开关控制模块(12)、发送端口(13)、接收端口一(14)和接收端口二(15)均与开关组件(5)电连接。

3.根据权利要求2所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述高增益天线模组(2)包括发送高增益天线(21)、接收高增益天线一(22)和接收高增益天线二(23),所述发送高增益天线(21)、接收高增益天线一(22)、接收高增益天线二(23)均安装于天线安装模组(4)上,所述发送高增益天线(21)、接收高增益天线一(22)和接收高增益天线二(23)均与开关组件(5)电连接。

4.根据权利要求3所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述低增益天线模组(3)包括发送低增益天线(31)、接收低增益天线一(32)和接收低增益天线二(33),所述发送低增益天线(31)、接收低增益天线一(32)、接收低增益天线二(33)均安装于天线安装模组(4)上,所述发送低增益天线(31)、接收低增益天线一(32)和接收低增益天线二(33)均与开关组件(5)电连接。

5.根据权利要求4所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述天线安装模组(4)包括第一安装面(41)、夹层(42)和第二安装面(43),所述第一安装面(41)和第二安装面(43)分别与夹层(42)的两端固定连接,所述发送高增益天线(21)、接收高增益天线一(22)和接收高增益天线二(23)等间距固定安装于第一安装面(41)的侧壁上,所述发送低增益天线(31)、接收低增益天线一(32)和接收低增益天线二(33)等间距固定安装于第二安装面(43)的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述开关组件(5)包括第一双触点可控开关(51)、第二双触点可控开关(52)和第三双触点可控开关(53)。

7.根据权利要求6所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述第一双触点可控开关(51)的控制端与开关控制模块(12)电连接,所述第一双触点可控开关(51)的第一端与发送端口(13)电连接,所述第一双触点可控开关(51)的第二端与发送高增益天线(21)电连接,所述第一双触点可控开关(51)的第三端与发送低增益天线(31)电连接。

8.根据权利要求7所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述第二双触点可控开关(52)的控制端与开关控制模块(12)电连接,所述第二双触点可控开关(52)的第一端与发送端口(13)电连接,所述第二双触点可控开关(52)的第二端与接收高增益天线一(22)电连接,所述第二双触点可控开关(52)的第三端与接收低增益天线一(32)电连接。

9.根据权利要求8所述的多功能毫米波雷达系统,其特征在于,所述第三双触点可控开关(53)的控制端与开关控制模块(12)电连接,所述第三双触点可控开关(53)的第一端与发送端口(13)电连接,所述第三双触点可控开关(53)的第二端与接收高增益天线二(23)电连接,所述第三双触点可控开关(53)的第三端与接收低增益天线二(33)电连接。

10.一种如权利要求9所述的多功能毫米波雷达系统的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种多功能毫米波雷达系统及其使用方法,属于雷达成像技术技术领域,包括主控单元、高增益天线模组、低增益天线模组、天线安装模组、开关组件、数据存储单元和模式切换单元,所述主控单元与开关组件和数据存储单元均连接,所述开关组件与高增益天线模组和低增益天线模组连接,所述高增益天线模组和低增益天线模组均安装于天线安装模组上,所述模式切换单元与数据存储单元和主控单元连接;通过上述方式,本发明同时实现人体存在感知与安全预警功能。

技术研发人员:丁一,黄颖涵,江珊,蔡铭
受保护的技术使用者:复睿智行智能科技(上海)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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