[发明专利]三维激光雷达探测装置及方法

权利要求书

1.一种三维激光雷达探测装置，其特征在于，包括：发射单元、一维MEMS扫描单元、接收单元和控制单元；

所述一维MEMS扫描单元分别与所述发射单元和所述接收单元光路连接，所述控制单元分别与所述发射单元、所述一维MEMS扫描单元、所述接收单元电连接；

所述发射单元，用于在所述控制单元的控制下发射调制激光信号；

所述一维MEMS扫描单元，用于在所述控制单元的控制下将所述调制激光信号在垂直于水平面方向进行反射，完成预设探测区域的垂直方向的激光扫描；

所述接收单元，用于接收所述预设探测区域内被测目标反射回的调制激光信号，并将所述反射回的调制激光信号转换为电信号；

所述控制单元，用于接收并处理所述电信号以获得所述被测目标的距离信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：旋转单元、基座和出光窗口；

所述发射单元，所述一维MEMS扫描单元和所述接收单元分别固定设置在所述旋转单元上方；所述旋转单元固定设置在所述基座的上方；所述出光窗口扣设在所述基座上；

所述旋转单元与所述控制单元电连接，所述旋转单元，用于在所述控制单元的控制下进行水平旋转。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述一维MEMS扫描单元包括：

角度设置模块，用于设置所述一维MEMS扫描单元最大机械偏转角度α的范围，以使所述调制激光经所述一维MEMS扫描单元上位最大转角位置后与水平方向夹角不大于0°。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述一维MEMS扫描单元最大机械偏转角度α的范围为1.5°≤α≤25°。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述发射单元，具体用于在所述控制单元的控制下每个预设时间段发射对应频率的调制激光信号；

所述一维MEMS扫描单元，具体用于在所述控制单元的控制下将各对应频率的调制激光信号在垂直于水平面方向进行反射,以形成对应区域的调制激光信号,所述所有对应频率的调制激光信号对应的区域为N个，N个区域内的角度分辨率分别为θ₁，θ₂，……，θ_N，且θ₁θ₂……θ_N。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，N个区域对应的垂直方向视场角W的取值范围为0°＜W＜90°。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述角度分辨率θ_i满足0.05°≤θ_i≤6°。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接收单元包括：接收镜组和APD；

所述APD位于所述接收镜组焦平面上。

9.一种三维激光雷达探测方法，其特征在于，包括：

发射单元在所述控制单元的控制下发射调制激光信号；

一维MEMS扫描单元在所述控制单元的控制下将所述调制激光信号在垂直于水平面方向进行反射，完成预设探测区域的垂直方向的激光扫描；

接收单元接收所述预设探测区域内被测目标反射回的调制激光信号，并将所述反射回的调制激光信号转换为电信号；

所述控制单元接收并处理所述电信号以获得所述被测目标的距离信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发射单元在控制单元的控制下发射调制激光信号，包括：

旋转单元在所述控制单元的控制下进行水平旋转。