[发明专利]一种面向无人驾驶的扫描型TOF激光雷达

权利要求书

1.一种面向无人驾驶的扫描型TOF激光雷达，其特征在于，包括，

用于采集全视场数据的TOF相机，

用于控制所述TOF相机采集全视场数据中的至少一个分视场的数据的光学跟踪系统；

其中，所述光学跟踪系统在驱动周期内控制所述TOF相机采集所有分视场的数据，所述TOF相机还用于将采集的驱动周期内的所有分视场的数据融合成当前驱动周期对应的全视场数据；

所述光学跟踪系统包括位置传感器、扫描镜和驱动系统；

在所述TOF相机对当前一个分视场的数据采集完成之后，所述驱动系统根据外部控制信号和所述位置传感器检测的所述扫描镜的位置信息驱动扫描镜旋转/移动，以使所述TOF相机采集下一个分视场的数据。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

所述驱动系统包括信号控制与处理器、驱动器、控制电机；

所述信号控制与处理器将位置传感器获取的扫描镜的位置信息，与外部控制信号融合后形成控制信号提供给驱动器；

所述驱动器根据控制信号控制电机运转，驱动扫描镜到达预设位置，所述预设位置为预先设定的TOF相机采集下一个分视场的数据时扫描镜的位置。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

所述光学跟踪系统在驱动周期内控制所述TOF相机采集所有分视场的数据的方式为：光学跟踪系统控制TOF相机定点采集所有分视场的数据；或者，

光学跟踪系统控制TOF相机线性扫描采集所有分视场的数据，或者，

光学跟踪系统控制TOF相机非线性扫描采集所有分视场的数据。

4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，

光学跟踪系统控制TOF相机定点扫描采集所有分视场的数据，包括：

驱动周期分为若干个分视场的数据采集时间段，

在驱动周期内的其中一个分视场的数据采集时间段内，扫描镜的位置固定在一个预设的位置，使得TOF相机视场中心固定于一个预设的视场角，

位置传感器获取扫描镜的位置信息，并将扫描镜的位置信息发送到TOF相机和驱动系统，TOF相机根据扫描镜的位置信息完成该分视场的数据的采集后，所述驱动系统获取外部控制信号结合扫描镜的位置信息驱动扫描镜旋转/移动，进入驱动周期内的下一个分视场的数据采集时间段。

5.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，

光学跟踪系统控制TOF相机线性扫描采集所有分视场的数据，包括：

在驱动周期内，所述驱动系统控制扫描镜匀速旋转/移动，使得TOF相机视场中心视场角线性变换，

位置传感器向TOF相机和驱动系统实时反馈扫描镜的位置信息，

TOF相机与扫描镜同步匀速位移并采集驱动周期内预先设定的所有分视场数据。

6.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，

光学跟踪系统控制TOF相机非线性扫描采集所有分视场的数据，包括：

在驱动周期内，所述驱动系统控制扫描镜非线性旋转/移动，使得TOF相机视场中心视场角非线性变换，

位置传感器向TOF相机和驱动系统实时反馈扫描镜的位置信息，

TOF相机与扫描镜同步非线性位移并采集驱动周期内预先设定的所有分视场数据。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，

TOF相机视场中心视场角线非性变换为按正弦曲线变换。

8.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

光学跟踪系统中驱动系统产生的脉冲信号TTL电平与TOF相机采集数据时对应的脉冲信号一致；

TOF相机一个分视场的数据的采集后，TTL电平为上升沿，所述驱动系统控制扫描镜旋转/移动。