[发明专利]一种多线激光雷达的扫描系统、多线激光雷达及扫描方法

权利要求书

1.一种多线激光雷达的扫描系统，其特征在于，所述扫描系统包括：

激光发射单元，用于产生脉冲式激光；

激光整形单元，与所述激光发射单元相连，用于将所述脉冲式激光的光斑进行整形；

MEMS模组，用于改变整形后的激光在垂直方向上的发射角度；

激光接收单元，用于对经被测物返回的激光进行整形；

光电转换单元，用于接收经被测物返回的光信号并将其转换为电信号再进行放大后输出；

以及，计算单元，与所述MEMS模组及所述光电转换单元电连接，用于获取发射角度信息并控制所述激光发射单元发射激光，同时接收所述光电转换单元输出的回波信号，并根据所述激光发射时间与所述回波信号计算被测物距离。

2.一种多线激光雷达，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的扫描系统；

驱动源，与所述扫描系统相装配，并驱动所述扫描系统沿水平方向旋转扫描；

以及，主控系统，与所述驱动源及所述计算单元电连接，用于控制所述驱动源动作并读取所述扫描系统的转动角度，同时读取所述计算单元输出的发射角度信息以及距离信息，并根据所述转动角度、发射角度信息以及距离信息计算被测物的三维空间坐标信号。

3.根据权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述激光接收单元的中心光轴与所述MEMS模组的中心光轴重合，且所述激光接收单元的中心轴处开设有孔，所述孔的尺寸大于位于中心轴位置的激光光斑的大小。

4.根据权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述MEMS模组的垂直旋转角度小于所述光电转换单元与激光接收单元组成的接收系统的视场角。

5.根据权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述MEMS模组在垂直方向做往返自由振动。

6.根据权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述MEMS模组包括MEMS振镜以及角度反馈组件，所述MEMS振镜在0°方向时与水平方向形成45°夹角。

7.根据权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述激光发射单元的发射光轴与所述接收透镜的中心光轴形成90°夹角。

8.根据权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述光电转换单元为在竖直方向排列的多个APD阵列单元。

9.一种多线激光雷达的扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制驱动源动作并获取扫描系统转动的旋转角度；

获取MEMS模组返回的发射角度信息；

控制激光发射单元发射激光；

获取光电转换单元输出的回波信号；

根据激光发射时间与所述回波信号计算该发射角度时的距离信息；

根据所述距离信息、发射角度信息以及转动角度计算被测物的三维坐标。

10.根据权利要求9所述的扫描方法，其特征在于，所述主控系统控制所述驱动源驱动所述扫描系统在水平方向上变速转动。