[发明专利]三维激光雷达探测装置及方法

说明书

本发明实施例提供了一种激光雷达探测装置及方法。该装置包括:发射单元、一维MEMS扫描单元、接收单元和控制单元；一维MEMS扫描单元分别与发射单元和接收单元光路连接，控制单元分别与发射单元、一维MEMS扫描单元和接收单元电连接；发射单元，用于在控制单元的控制下发射调制激光信号；一维MEMS扫描单元，用于在控制单元的控制下将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，用于接收预设探测区域内被测目标反射回的调制激光信号，并将反射回的调制激光信号转换为电信号；控制单元，用于接收并处理电信号以获得被测目标的距离信息。本发明的装置能够提高探测稳定性、取得更好的探测效果且降低装置成本。

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种三维激光雷达探测装置及方法。

背景技术

激光雷达是通过发射激光束探测目标的速度、位置等特征量的雷达系统。随着激光雷达技术的迅速发展，激光雷达的应用市场和规模也日益扩大。

传统的三维激光雷达通常利用多组光电器件进行堆叠来获得预设探测区域的目标位置，即在预设探测区域内设置多组对应的激光器和探测器，将上述激光器和探测器进行拼接以完成对被测目标的激光扫描，通过对被测目标返回的激光信号的接收和处理获得被测目标的距离等信息。

然而，在扫描过程中由于对拼接的多组发射器和探测器的时序控制较难把握，且系统装调难度较高，因此现有技术中通过拼接的多组发射器和探测器来完成预设探测区域内被测目标的探测，存在探测稳定性不够高，探测效果不够好且装置成本较高的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种三维激光雷达探测装置及方法，用以解决三维激光雷达中通过拼接的多组发射器和探测器来完成目标探测时探测稳定性不够高、探测效果不够好且装置成本较高的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种三维激光雷达探测装置，包括：

发射单元、一维MEMS(Microelectro Mechanical System)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。

进一步地，如上所述的三维激光雷达探测装置，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。

进一步地，如上所述的三维激光雷达探测装置，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°。

进一步地，如上所述的三维激光雷达探测装置，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°。