[发明专利]一种MEMS微镜扫描激光雷达系统及其扫描方法

权利要求书

1.一种MEMS微镜扫描激光雷达系统，其特征在于，包括激光发射器、激光接收器、环路器、MEMS微镜和时序控制与测量模块；

所述激光发射器在所述时序控制与测量模块的控制下发射激光；

所述环路器将所述激光输出至所述MEMS微镜；

所述MEMS微镜在所述时序控制与测量模块的控制下按照预设扫描模式对目标区域进行二维扫描，并在扫描的过程中将所述环路器输出的激光反射至所述目标区域，将所述目标区域内障碍物的反射光反射回所述环路器；

所述环路器将所述MEMS微镜反射的障碍物的反射光输出至所述激光接收器；

所述激光接收器根据接收到的所述障碍物的反射光生成回波信号；

所述时序控制与测量模块根据所述激光接收器生成的回波信号和所述MEMS微镜反馈的角度信息生成扫描结果，所述扫描结果包括所述障碍物的距离、所述障碍物的反射率、所述MEMS微镜的水平角度和竖直角度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环路器包括光纤环路器和空间光环路器，所述环路器具有第一端、第二端和第三端；

所述激光发射器发射的激光从所述第一端进入所述环路器，从所述第二端输出至所述MEMS微镜；

所述MEMS微镜反射的障碍物的反射光从所述第二端进入所述环路器，从所述第三端输出至所述激光接收器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环路器和所述MEMS微镜之间具有准直扩束镜；

所述环路器输出的所述激光经过所述准直扩束镜后输出至所述MEMS微镜；所述MEMS微镜反射的障碍物的反射光经过所述准直扩束镜后进入所述环路器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述激光雷达系统包括一对所述激光发射器和所述激光接收器、一个所述环路器和一个所述准直扩束镜。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述激光雷达系统包括多对所述激光发射器和所述激光接收器、多个所述环路器和多个所述准直扩束镜；

任一对所述激光发射器和所述激光接收器都与一个所述环路器和一个所述准直扩束镜对应设置。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，相邻的两个所述准直扩束镜的水平夹角为所述MEMS微镜最大偏转角度的两倍。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光雷达系统还包括MEMS微镜驱动电路；

所述MEMS微镜驱动电路根据所述时序控制与测量模块发出的控制所述MEMS微镜的控制信号生成驱动信号，并通过所述驱动信号驱动所述MEMS微镜进行二维扫描。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电源模块；

所述电源模块向所述激光发射器、所述激光接收器和所述时序控制与测量模块供电。

9.一种MEMS微镜扫描激光雷达系统的扫描方法，其特征在于，包括：

激光发射器在时序控制与测量模块的控制下发射激光；

环路器将所述激光传输至MEMS微镜；

所述MEMS微镜在所述时序控制与测量模块的控制下按照预设扫描模式对目标区域进行二维扫描，并在扫描的过程中将所述激光反射至所述目标区域，将所述目标区域内障碍物的反射光反射回所述环路器；

所述环路器将所述MEMS微镜反射的障碍物的反射光传输至所述激光接收器；

所述激光接收器根据接收到的所述障碍物的反射光生成回波信号；

所述时序控制与测量模块根据所述激光接收器生成的回波信号和所述MEMS微镜反馈的角度信息生成扫描结果，所述扫描结果包括所述障碍物的距离、所述障碍物的反射率、所述MEMS微镜的水平角度和竖直角度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述激光雷达系统包括多对所述激光发射器和所述激光接收器时，激光发射器在时序控制与测量模块的控制下发射激光包括：

多个所述激光发射器在所述时序控制与测量模块的控制下依次发射激光。