[發(fā)明專利]一種多線激光雷達(dá)及多線激光雷達(dá)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910765694.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN110646777B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪鵬達(dá);洪鵬輝;劉澤龍;朱柏仁;洪寶璇;陳奇芝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市矽赫科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S7/481
• 分類號(hào): G01S7/481;G01S17/06;G01S17/50;G01S17/88
• 代理公司: 深圳德高智行知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44696
• 代理人: 李戍

1.一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：包括激光發(fā)射端、激光接收端、電機(jī)、角度編碼器、云臺(tái)、無線供電模塊、無線受電模塊和主控件；所述激光發(fā)射端和所述激光接收端固定于云臺(tái)頂部，其中所述激光發(fā)射端實(shí)現(xiàn)激光光束的發(fā)射，所述激光接收端實(shí)現(xiàn)反射信號(hào)的接收，所述云臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)所述激光發(fā)射端和所述激光接收端的角度位置調(diào)整，且激光發(fā)射端和激光接收端均以交叉錯(cuò)位分布的方式至少設(shè)有兩個(gè)；所述無線供電模塊給所述無線受電模塊無線供電，所述云臺(tái)、所述電機(jī)與所述無線受電模塊電性連接，所述電機(jī)用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并以此驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射端和激光接收端產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述角度編碼器與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)適配，并將電機(jī)驅(qū)動(dòng)形成的轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋至主控件，以精準(zhǔn)控制多線激光雷達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；

所述交叉錯(cuò)位分布為在垂直方向上形成交叉錯(cuò)位分布，所述激光發(fā)射端和所述激光接收端對(duì)稱設(shè)置；至少兩個(gè)激光發(fā)射端形成至少a/b兩組激光光束，b光束對(duì)a光束未掃描到的區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步掃描，提高所述多線激光雷達(dá)發(fā)出的光束數(shù)量，提高對(duì)目標(biāo)物信息采集的垂直角分辨率；

所述主控件控制所述電機(jī)在極限角度定位處產(chǎn)生反向驅(qū)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0°-360°。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：所述電機(jī)采用直流電機(jī)，為有刷直流電機(jī)或者無刷直流電機(jī)中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：所述激光發(fā)射端主要采用激光器形成，且激光器至少包括NdYAG固體激光器、CO2氣體激光器和GaAlAs半導(dǎo)體二極管激光器或光纖激光器中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：所述激光接收端為光電探測部件，至少包括PIN光電二極管、硅雪崩二極管、硅光電倍增器、光電導(dǎo)型碲鎘汞探測器或光伏型碲鎘汞探測器中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：所述角度編碼器的編碼方式為絕對(duì)編碼或增量編碼中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：所述角度編碼器的輸出形式為ABZ、Linear或Sin/Cos差分模擬。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多線激光雷達(dá)，其特征在于：所述主控件包括主控單元、驅(qū)動(dòng)單元、電源模塊、ADC數(shù)據(jù)采集及處理模塊和通信接口及數(shù)據(jù)傳輸模塊；

其中所述電源模塊為主控單元持續(xù)供電；所述主控單元為驅(qū)動(dòng)單元提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射端、激光接收端和電機(jī)；所述ADC數(shù)據(jù)采集及處理模塊對(duì)激光接收端所接收的反射信號(hào)進(jìn)行采集處理，并將處理后的信號(hào)反饋至主控單元；所述通信接口及數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)整體多線激光雷達(dá)與上位機(jī)之間通訊連接。

9.控制權(quán)利要求1-8所述的任一多線激光雷達(dá)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過通信接口及數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)多線激光雷達(dá)與上位機(jī)之間的通訊連接，并啟動(dòng)多線激光雷達(dá)與上位機(jī)；

(2)主控單元向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射端和激光接收端的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，激光發(fā)射端發(fā)出激光光束，激光接收端接收反射回來的信號(hào)，并配合ADC數(shù)據(jù)采集及處理模塊完成反射信號(hào)的采集處理；

(3)將采集處理后的信號(hào)反饋至主控單元，主控單元配合通信接口及數(shù)據(jù)傳輸模塊將反饋信號(hào)傳輸至上位機(jī)，并在上位機(jī)內(nèi)形成點(diǎn)云圖；

(4)主控單元向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，電機(jī)啟動(dòng)，驅(qū)使激光發(fā)射端和激光接收端進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多線激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)掃描；

(5)角度編碼器檢測、并向主控單元反饋電機(jī)驅(qū)動(dòng)形成的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；

(6)主控單元根據(jù)反饋角度和反饋信號(hào)精準(zhǔn)控制電機(jī)的繼續(xù)驅(qū)動(dòng)、反向驅(qū)動(dòng)或停止驅(qū)動(dòng)。