[發(fā)明專利]可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的嵌入式系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310653275.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN103699140A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劍;周民立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D3/12
• 分類號(hào): G05D3/12
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

1.一種可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的嵌入式系統(tǒng)，包括移動(dòng)裝置和設(shè)置在移動(dòng)裝置上用于定位的光電編碼器，其特征在于，該系統(tǒng)還包括嵌入式微處理器母板和分別與嵌入式微處理器母板連接的激光掃描儀、信號(hào)調(diào)理電路、相機(jī)及SD卡，所述的光電編碼器、工業(yè)相機(jī)及激光掃描儀分別通過信號(hào)調(diào)理電路與嵌入式微處理器母板連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的嵌入式系統(tǒng)，其特征在于，所述的嵌入式微處理器母板采用基于ARM體系的STM32F103系列芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的嵌入式系統(tǒng)，其特征在于，所述的嵌入式微處理器母板設(shè)有I/O接口、USB接口、CAN總線通信接口以及以太網(wǎng)接口。

4.一種基于權(quán)利要求1所述的嵌入式系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的方法，其特征在于，包括以下步驟，

(1)初始化：定義同步脈沖序號(hào)P＝0，上一次位置值T＝0，預(yù)設(shè)相機(jī)拍照距離間隔R；

(2)激光掃描儀通過接受一個(gè)TTL脈沖信號(hào)Trigger-in，來啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，嵌入式微處理器母板等待和檢測(cè)激光掃描儀的輸出脈沖；

(3)判斷嵌入式微處理器母板是否檢測(cè)到激光掃描儀的輸出脈沖信號(hào)Trigger-out，是則更新同步脈沖序號(hào)，否則返回步驟(2)；

(4)嵌入式微處理器母板讀取光電編碼器檢測(cè)到的當(dāng)前位移值X；

(5)判斷當(dāng)前同步脈沖對(duì)應(yīng)的位移X與上一次位置值T之差是否滿足事先設(shè)定的拍照間隔R，即，是則觸發(fā)拍照指令進(jìn)行拍照，轉(zhuǎn)向步驟(6)；否則轉(zhuǎn)向步驟(7)：

(6)存儲(chǔ)當(dāng)前位置值，即令T＝X；

(7)建立同步脈沖序號(hào)、位移數(shù)值和是否拍照的標(biāo)志一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，將該對(duì)應(yīng)關(guān)系以文本形式寫入SD卡，用于3D空間數(shù)據(jù)的恢復(fù)與重建，轉(zhuǎn)向步驟(2)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的方法，其特征在于，所述的激光掃描儀在垂直掃描時(shí)，掃描鏡頭旋轉(zhuǎn)至+90度位置時(shí)輸出一個(gè)TTL脈沖信號(hào)Trigger-out，該脈沖信號(hào)觸發(fā)所述的嵌入式微處理器母板對(duì)激光掃描儀進(jìn)行脈沖檢測(cè)和序列計(jì)數(shù)，所述的激光掃描儀的最大旋轉(zhuǎn)速度是每秒100轉(zhuǎn)，最短TTL脈沖間隔是10毫秒。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的方法，其特征在于，所述的光電編碼器每旋轉(zhuǎn)一圈輸出1024個(gè)TTL脈沖，該脈沖觸發(fā)所述的嵌入式微處理器母板對(duì)光電編碼器輸出的實(shí)時(shí)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，從而獲知當(dāng)前移動(dòng)距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的方法，其特征在于，所述的嵌入式系統(tǒng)還包括傳感部件，該傳感部件與光電編碼器的自動(dòng)中斷檢測(cè)時(shí)間的總和小于激光掃描儀TTL脈沖間隔。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可實(shí)現(xiàn)軌道車載激光掃描儀定位控制的方法，其特征在于，步驟(7)所述的同步脈沖序號(hào)、位移數(shù)值和是否拍照的標(biāo)志對(duì)應(yīng)關(guān)系的文本數(shù)據(jù)的寫入時(shí)間小于激光掃描儀TTL脈沖間隔。