[发明专利]激光雷达扫描系统和方法、车辆

说明书

本发明提供了一种激光雷达扫描系统和方法、车辆，激光雷达扫描系统包括处理器，以及分别与处理器连接的激光发射单元和激光接收单元；激光发射单元包括：光束整形单元，以及分别设置在光束整形单元两侧的激光发射器和第一MEMS振镜；激光接收单元包括：光束汇聚单元，以及分别设置在光束汇聚单元两侧的激光接收器和第二MEMS振镜，且第二MEMS振镜平行设置在第一MEMS振镜的一侧且远离被测物体的位置上；在激光雷达扫描系统的运行过程中，第一MEMS振镜和第二MEMS振镜的偏转角度保持同步。本发明能够实现对被测物体的准确且可靠的扫描，并能够准确针对被测物体进行疏密不均匀的扫描，广泛适用于不同的应用场合及被测物体。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，具体涉及一种激光雷达扫描系统和方法、车辆。

背景技术

激光雷达技术作为无人驾驶汽车的关键核心技术之一，因测距精度高，方向性强，响应快，不受地面杂波影响等优势，且能有效提供车辆决策与控制系统所需之信息，成为目前无人驾驶环境感测最有效的方案。

近年来，扫描式激光雷达测距技术逐渐成熟，目前应用于激光雷达上的扫描测距方法和技术主要分为传统式和固态式。传统激光雷达扫描方法是基于电机等旋转部件实现，机械结构复杂，尺寸较大；而固态激光雷达所采用的扫描方法是通过振镜来改变光路，无需电机即可实现多线扫描；由于发射光路视场角较大，在现有的扫描系统中的接收部分主要采用两种方案，一种是采用一个APD阵列接收管实现；一种是采用多个独立的APD管实现。

但所述方案均因结构设置的限制而存在成本高、光路设计难度大且适用性低的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种激光雷达扫描系统和方法、车辆，结构简单且灵活性高，能够实现对被测物体的准确且可靠的扫描，并能够准确针对被测物体进行疏密不均匀的扫描，广泛适用于不同的应用场合及被测物体。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种激光雷达扫描系统，所述激光雷达扫描系统包括：处理器，以及，分别与所述处理器连接的激光发射单元和激光接收单元；

所述激光发射单元包括：光束整形单元，以及分别设置在所述光束整形单元两侧的激光发射器和第一MEMS振镜，所述激光发射器发出的光线经由所述光束整形单元被第一MEMS振镜反射至被测物体；

所述激光接收单元包括：光束汇聚单元，以及分别设置在所述光束汇聚单元两侧的激光接收器和第二MEMS振镜，所述第二MEMS振镜平行设置在所述第一MEMS振镜的一侧且远离所述被测物体的位置上，以使被测物体反射的光线经过所述第二MEMS振镜和光束汇聚单元传输至所述激光接收器；

在所述激光雷达扫描系统的运行过程中，所述第一MEMS振镜和第二MEMS振镜的偏转角度保持同步。

进一步地，所述扫描系统还包括：两个分别设置在所述第一MEMS振镜和所述第二MEMS振镜上的驱动器；

设置在所述第一MEMS振镜的驱动器和设置在所述第二MEMS振镜上的驱动器均与所述处理器连接，使得所述第一MEMS振镜的驱动器根据接收自所述处理器的指令驱动所述第一MEMS振镜进行偏转，以及所述第二MEMS振镜的驱动器根据接收自所述处理器的指令驱动所述第二MEMS振镜进行与所述第一MEMS振镜同步偏转。

进一步地，所述激光发射器为LD激光管，且所述LD激光管与所述处理器连接，使得所述处理器控制所述LD激光管以任意频率进行激光发射。

进一步地，所述激光接收器为APD光电探测器，且所述APD光电探测器与所述处理器连接，使得所述APD光电探测器将接收的光线转化为电信号，并将该电信号发送至所述处理器。

进一步地，所述扫描系统包括多个所述激光发射单元和激光接收单元；