一种可变扫描分辨率的激光测距传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及智能交通领域。具体设及一种可变扫描分辨率的激光测距传感 器，可用于车型识别和长宽高测量。
【背景技术】
[0002] 一般而言，扫描式激光测距传感器都是基于TOF(飞行时间）理论实现测距的。因 其扫描频率快，测量精度高，且天气因素影响小等特点，扫描式激光测距传感器正广泛应用 于交通行业交通流量调查、车型识别和长宽高检测预警。
[0003] 目前，常规的激光扫描测距传感器（典型代表可见【申请号】201280055639. 9的专 利文档，成熟产品有德国Sick扫描激光器）都采用全区域内同一分辨率等角度扫描。在实 际应用中有时需要部署在路面宽度较大场景下，如附图2所示，同一分辨率等角度扫描便 会导致道路一侧或两侧边缘车道车身被扫描到的点数过少，导致数据分析时局部细节信息 过少，从而极大影响了车型识别和长宽高测量的精度。
[0004] 因此，亟需一种可变扫描分辨率的激光测距传感器，解决边缘车道或特殊区域内 车身扫描点过少的问题。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种可变扫描分辨率的激光测距传感器，可W实现任意 角度变分辨率扫描，用于解决大角度下边缘车道或特殊区域内车身扫描点数过少的问题， 实现激光测距传感器在区域范围内变扫描分辨率，增加车身扫描点数。
[0006] 为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案；一种可变扫描分辨率的激光 测距传感器包含激光发射模块，扫描控制模块、接收模块、计时模块和数据处理模块。
[0007] 优选的是，所述的扫描控制模块、发射模块和接收模块=者同轴安装，依次是接收 模块、发射模块和扫描控制模块。
[000引所述的扫描控制模块，其特征在于，包含45°镜面、驱动电机和光电编码器，且 45°镜面与驱动电机前端相连，驱动电机尾端与光电编码器直连，=者同轴安装。
[0009] 所述的扫描控制模块，其特征在于，驱动电机队直定速度转动，带动45°镜面绕同 轴线旋转形成一个扫描平面。
[0010] 所述的扫描控制模块，其特征在于，光电编码器实时的向发射模块反馈当前扫描 位置角度信息。
[0011] 所述的发射模块，其特征在于，根据光电编码器反馈的扫描位置角度e，在不同扫 描区间采用不同的发光频率发光。
[0012] 优选的是，发射模块在150-180°扫描区域发光频率是0-150°扫描区域发光频 率的1-5倍。
[0013] 具体的是，扫描控制模块中的驱动电机旋转，带动45°镜面处于0角位置，扫描 控制模块中的光电编码器将当前扫描位置角度0反馈给发射模块。发射模块根据当前角 度e，选择预先设定好的对应区间的发光频率发射激光脉冲，计时模块记录此时发射时刻 时间ti。激光脉冲经45°镜面反射打到被测物体上，经被测物体表面反射后的回波信号再 经45°镜面反射进入接收模块，此时计时模块记录下接收时刻时间t2,再经数据处理模块 计算出当前扫描角下0的测距距离L。
[0014] 数据处理模块W时间飞行理论为依据计算测距距离以对于没有回波信号（10) 时，作打飞点处理，测距距离为0,则有：
[0015]
[0016] 所述扫描分辨率计算方法为，假定驱动电机转速为50赫兹，扫描角度范围为 0-180度，发射模块发光频率为36K赫兹，则电机每转动一圈扫描360个点，每r扫描到2 个点，实现0.5°分辨率扫描。
[0017] -个实施例子中，驱动电机转速为50赫兹，扫描角度范围0-150度发射模块发光 频率为36K赫兹，实现0.5°分辨率扫描。扫描角度范围150-180度发射模块发光频率为 72K赫兹，实现0. 25°分辨率扫描。
[001引本实用新型有益效果如下：
[0019] 由于采用有别于常规的全区域同一分辨率扫描，可W灵活的适用于大角度下，不 同扫描角度范围采用不同分辨率扫描，获取到特殊区域或边界区域足够多的车身点信息， 提高长宽高测量和车型识别精度。
[0020] 本实用新型很好的解决了大角度下边缘车道或特殊区域内车身扫描点数过少，导 致车型识别精度和长宽高测量精度低的问题。针对特定应用场景和测量需要，可W灵活改 变任意角度范围的扫描分辨率口，提高测量精度。
【附图说明】
[0021] 图1变扫描分辨率激光测距传感器组成示意图
[0022] 图2常规等角度扫描应用示意图
[0023] 图3变扫描分辨率激光器用于宽度测量示意图
[0024] 图4变扫描分辨率激光器用于长度测量示意图
【具体实施方式】
[0025] 下面通过【具体实施方式】结合附图对本实用新型作进一步详细说明。在此需要说明 的是，对于该些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限 定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所设及到的技术特征只要彼此之间未 构成冲突就可W相互组合。
[0026]实例1
[0027] 如图3所示，将本实用新型提供的变扫描分辨率激光测距传感器安装于7400mm 高的龙口架左侧，垂直车辆行驶方向扫描。驱动电机转速为50赫兹，扫描角度范围为 0-180度。预先设定好角度范围在[0120]度内发射模块发光频率为36K赫兹，角度范围在 (120150]度内发射模块发光频率为72K赫兹。此时（120150]度区间W分辨率(6)=0.25°扫 描，每度能扫描到2个点，（120150]度区间W分辨率口 =化扫描，每度能扫描到4个点。 [002引当车辆靠近激光器在角度范围（60120]度内行驶通过时，用分辨率巧=0.5°扫描 能捕获到车身足够多的扫描点。同时，远离激光器在角度范围（120150]度内行驶通过时， 用分辨率口 =0.25°扫描也能捕获到车身足够多的扫描点，提供更详细的车身信息，很好的 解决了边缘车道或特殊区域车身扫描点数过少问题，大大提高宽度测量精度。
[0029] 实例 2
[0030] 如图4所示，将本实用新型提供的变扫描分辨率激光测距传感器安装于高6500mm 高的L型架上，沿着车辆行驶方向扫描。驱动电机转速为50赫兹，扫描角度范围为0-180 度。预先设定好角度范围在[0120]度内发射模块发光频率为36K赫兹，角度范围在 (120150]度内发射模块发光频率为IOOK赫兹。此时（120150]度区间W分辨率^=0.25° 扫描，（120150]度区间W分辨率(C=化18°扫描。
[0031] 当车辆从本实用新型提供的激光器下通过时，靠近激光器的车身尾部处于分辨率 ^"=化5°扫描区，能捕获到足够多的点。远离激光器的车身头部处于分辨率^^=0.18°扫描 区，同样能捕获到足够多的点，提供从车头到车位足够多的扫面车身信息，很好的解决了车 头或车位扫描点数过少问题，大大提高了车长测量精度。
【主权项】
1. 一种可变扫描分辨率的激光测距传感器，包含发射模块、接收模块、计时模块、扫描 控制模块和数据处理模块，其特征在于： 所述的发射模块，根据扫描控制模块反馈的当前扫描位置的角度信息在相应角度采用 对应频率发射激光脉冲； 所述的扫描控制模块，由45°镜面、驱动电机和光电编码器组成，用于反馈当前扫描位 置的角度信息。2. 如权利要求1所述的一种可变扫描分辨率的激光测距传感器，其特征在于，所述 45°镜面与驱动电机前端相连，驱动电机尾端与光电编码器直连，三者同轴安装。3. 如权利要求1所述的一种可变扫描分辨率的激光测距传感器，其特征在于，所述驱 动电机以恒定速度转动，带动45°镜面绕同轴线旋转在空间形成一个扫描面。4. 如权利要求1所述的一种可变扫描分辨率的激光测距传感器，其特征在于，所述光 电编码器向发射模块反馈当前扫描位置的角度信息。5. 如权利要求1所述的一种可变扫描分辨率的激光测距传感器，其特征在于，所述发 射模块，根据光电编码器反馈的扫描位置角度信息，在不同扫描区间采用不同的发光频率 发光。
【专利摘要】本实用新型专利公开了一种可变扫描分辨率的激光测距传感器。该激光测距传感器关键的是发射模块和扫描控制模块。其中，扫描控制模块由45°镜面、光电编码器和驱动电机组成。该激光测距传感器通过驱动电机的转动带动45°镜面旋转形成一个扫描面。通过光电编码器向发射模块反馈当前扫描位置角度信息，发射模块按照对应角度区域预先设定的发光频率发光。通过在不同角度区域采用不同发光频率发光，实现区域范围内变分辨率扫描，以解决车型识别和长宽高测量时路面边界区域或特殊区域扫描点数过少的问题，从而提高车型识别和长宽高测量精度。
【IPC分类】G01S17/08
【公开号】CN204679638
【申请号】CN201520435731
【发明人】李康, 张英杰, 邓永强, 武宏伟
【申请人】武汉万集信息技术有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月24日