[發(fā)明專利]一種激光雷達及其一維掃描方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910755768.2
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN112394359A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 朱雄偉;疏達;李遠;劉揚
• 申請（專利權(quán)）人: 北醒（北京）光子科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481;G01S17/88;G01B11/24;G01B11/00
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• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種激光雷達，尤其涉及一種采用舵機帶動轉(zhuǎn)動的激光雷達。本申請一種激光雷達，包括激光雷達、舵機、控制器，所述的激光雷達1用于激光測距；所述的舵機2與激光雷達1連接，用于帶動激光雷達1轉(zhuǎn)動；所述的控制器3與激光雷達1、舵機2信息連通，用于控制舵機2的工作，接收激光雷達1的數(shù)據(jù)并處理得出結(jié)果。本申請將激光雷達與可轉(zhuǎn)動到指定角度的舵機組合起來，使激光雷達能在舵機帶動下在一定角度范圍內(nèi)掃描。激光雷達與舵機簡單組合即可實現(xiàn)掃描測量，結(jié)構(gòu)簡單，裝配成本低，滿足掃描測量要求和裝配要求。

技術(shù)領域

本發(fā)明申請涉及一種激光雷達，尤其涉及一種采用舵機帶動轉(zhuǎn)動的激光雷達以及基于激光雷達的以為掃描方法。

背景技術(shù)

目前，關(guān)于一維探測和物料體積探測的相關(guān)技術(shù)有：單線機械式激光雷達、固態(tài)面陣激光雷達、單點激光雷達、重量傳感器等。其中，單線機械式激光雷達由電機帶動單點雷達進行360度轉(zhuǎn)動，需要有角度反饋機構(gòu)，裝配和校準工藝復雜，成本高；固態(tài)面陣激光雷達測量精度高，不需要轉(zhuǎn)動，但核心芯片昂貴，數(shù)據(jù)處理和傳輸流程復雜，相對于一維掃描的應用而言，成本太高；單點激光雷達只能探測一個特定的位置點，對形狀和體積的估計誤差太大；重量傳感器方案涉及的機械結(jié)構(gòu)復雜，布置實施困難，安裝成本和維護成本太高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例在于提出一種激光雷達，解決現(xiàn)有雷達裝配、維護成本高，結(jié)構(gòu)復雜的問題，為達此目的，本發(fā)明申請采用以下技術(shù)方案：

一方面，一種激光雷達，包括激光雷達、舵機、控制器，

所述的激光雷達用于激光測距；

所述的舵機與激光雷達連接，用于帶動激光雷達轉(zhuǎn)動，改變激光雷達測量角度；

所述的控制器與激光雷達、舵機信息連通，用于控制舵機的工作，接收激光雷達的數(shù)據(jù)并處理得出結(jié)果。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述的激光雷達轉(zhuǎn)動角度為正負30°，角度分辨率為0.05-0.5°，轉(zhuǎn)動速度為1—5秒/60°。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述的激光雷達轉(zhuǎn)動角度為正負18°，角度分辨率為0.1-0.3°，轉(zhuǎn)動速度為2—3 秒/60°。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述的激光雷達為單點激光雷達，所述的控制器為電路板或微處理器。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述的舵機通過輸出軸與激光雷達連接。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述的舵機還包括供電模塊、通信模塊，所述的供電模塊用于向舵機供電；所述的通信模塊用于接收控制器發(fā)出的指令。

另一方面，一種基于激光雷達的一維掃描方法，由所述的控制器控制舵機轉(zhuǎn)動，帶動激光雷達轉(zhuǎn)動改變測量角度進行測距，控制器根據(jù)同一時刻的測量角度與激光雷達的測距值，計算得出被探測物體的一維輪廓和/或被探測物體的體積。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，控制器對同一時刻的測量角度、激光雷達的測距值進行統(tǒng)計、計算，設測量角度的集合為[deg1, deg2, … degn]，雷達測距值的集合為[dist1,dist2, … distn]，則被測物體的輪廓為[norm dist1,norm dist2,… norm distj],norm distj= offset – distj * cos(degj)， j = 1,2, … n，其中，offset為根據(jù)被測物體的實際位置確定的距離基準。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，offset的測定方法為：將雷達安裝固定后，以沒有物體存在時測量得到的雷達與基準平面的距離為offset。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，被測物體的估算體積為volume = ∑norm_distj。