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CN107272017A - 多激光雷达系统及其控制方法 - Google Patents

多激光雷达系统及其控制方法 Download PDF

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CN107272017A
CN107272017A CN201710517981.0A CN201710517981A CN107272017A CN 107272017 A CN107272017 A CN 107272017A CN 201710517981 A CN201710517981 A CN 201710517981A CN 107272017 A CN107272017 A CN 107272017A
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sychronisation
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邱纯鑫
刘乐天
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Suteng Innovation Technology Co Ltd
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Suteng Innovation Technology Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications

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Abstract

本发明涉及一种多激光雷达系统及其控制方法。该多激光雷达系统包括：激光雷达，数量为多个且相互协同工作；同步装置，用于向多个激光雷达发送同步信号并接收激光雷达的采集数据；所述多个激光雷达根据所接收到的同步信号，将采集数据进行时间同步并发送给同步装置。该控制方法包括：同步装置向多个激光雷达发送同步信号；多个激光雷达扫描获取采集数据，根据所接收到的同步信号，将采集数据进行时间同步并发送给同步装置。上述方法和系统，通过同步装置给多个激光雷达发送同步信号，使多个激光雷达的采集数据进行时间同步，可以保证良好的数据融合和数据同步。

Description

多激光雷达系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种多激光雷达系统及其控制方法。
背景技术
激光雷达是一种高速测距的测量仪器，本身以超过300rpm的机械旋转方式工作，不同时间测量的激光点在以激光雷达为中心，水平方向360度的范围内分布。因此多个激光雷达组成系统时，需要将多个激光雷达的每个点的测距时间进行精确的同步，才能保证良好的数据融合和数据同步。
发明内容
基于此，有必要提供一种可以保证良好的数据融合和数据同步的多激光雷达系统。
此外，还提供一种多激光雷达系统的控制方法。
一种多激光雷达系统，包括：
激光雷达，数量为多个且相互协同工作；
同步装置，用于向多个激光雷达发送同步信号并接收激光雷达的采集数据；所述多个激光雷达根据所接收到的同步信号，将采集数据进行时间同步并发送给同步装置。
在其中一个实施例中，所述激光雷达包括依次电连接的数据处理模块和采集模块，所述数据处理模块用于接收所述同步信号和采集模块的采集数据，并根据同步信号将所述采集数据进行时间同步。
在其中一个实施例中，所述数据处理模块具体用于：
获取采集数据和同步信号之间的时间关系；
将所述时间关系融合在采集数据中。
在其中一个实施例中，所述同步装置还用于将接收到的多个采集数据完成整体数据在同一时间基准下的融合。
在其中一个实施例中，所述同步信号为脉冲同步信号或者带有时间信息的文本信息。
一种多激光雷达系统的控制方法，用于控制权利要求1所述的激光雷达系统，包括：
同步装置向多个激光雷达发送同步信号；
多个激光雷达扫描获取采集数据，根据所接收到的同步信号，将采集数据进行时间同步并发送给同步装置。
在其中一个实施例中，所述将采集数据进行时间同步的步骤包括：
获取采集数据和同步信号之间的时间关系；
将所述时间关系融合在采集数据中。
在其中一个实施例中，还包括：所述同步装置将接收到的多个采集数据完成整体数据在同一时间基准下的融合。
在其中一个实施例中，所述同步信号为脉冲同步信号或者带有时间信息的文本信息。
上述方法和系统，通过同步装置给多个激光雷达发送同步信号，使多个激光雷达的采集数据进行时间同步，可以保证良好的数据融合和数据同步。
附图说明
图1为一实施例的多激光雷达系统模块图；
图2为激光雷达的模块图；
图3为一实施例的多激光雷达系统的控制方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为一实施例的多激光雷达系统模块图。该多激光雷达系统包括同步装置100和多个激光雷达200。多个激光雷达200相互协同工作，例如装载在车身上的多个激光雷达需要保持数据同步，否则会发生决策或报警失误、延迟等问题。同步装置100用于向多个激光雷达200发送同步信号并接收激光雷达200发送的采集数据，使多个激光雷达200在同一坐标系下的扫描角度在同一时刻保持一致。
同步装置100可以是通用数据处理装置，例如高性能的个人计算机(PC)或者嵌入式系统。一种示例性的通用数据处理装置可以包括通过总线连接的中央处理器、存储器并设有输入输出接口、网络通信接口等。存储器可以包括内存和外存，其中外存可以存储程序指令。当计算机运行程序时，将所述程序指令读取到内存中，并被中央处理器执行以实现程序功能。该通用数据处理装置可通过输入输出接口输入或输出数据或信号，也可以通过网络通信接口与外部进行网络数据通信。
上述同步信号由同步装置100控制发出，同步信号可以为精确的时间数据。当每个激光雷达200收到该同步信号后，可以计算出获取采集数据和同步信号之间的时间关系。采集数据由激光雷达200进行扫描获得，每个扫描点都有获得的时间。在同步装置100向激光雷达200发送同步信号时，也可以定义一个同步信号的接收时间，将同步信号中所携带的时间信息和采集数据的时间信息进行对比就可以获得采集数据和同步信号之间的时间关系。该时间关系可以是时间差值，例如扫描点的时间与同步信号所携带时间的偏差。
在其中一个实施例中，所述同步信号为脉冲同步信号。脉冲同步信号可以通过同步装置100的信号端口输出，例如同步装置100给出自身标准时间，并基于该标准时间产生脉冲同步信号并输出。当激光雷达200收到该基于标准时间产生的脉冲同步信号后，可以调节自身时间以与同步装置100的标准时间同步。
或者所述同步信号也可以是带有时间信息的文本信息。根据同步装置100与激光雷达200之间协议的通信格式，激光雷达200可以解析所述文本信息中的时间信息，继而获取同步装置100给出的标准时间，并将自身时间与同步装置100的标准时间同步。
如图2所示，所述激光雷达200具体可以包括依次电连接的数据处理模块210和采集模块220。
数据处理模块210与同步装置100通信连接，用于接收同步装置100发送的同步信号。数据处理模块210理解为激光雷达200的软硬件系统，既包括通用数据处理架构的数据处理系统，也包括运行在其上的处理软件，通过将同步信号和采集数据输入到数据处理模块210中，数据处理模块210执行数据处理过程。例如执行上述的数据同步的处理。
采集模块220用于扫描并获得采集数据。采集模块220可以包括激光雷达的多种协同工作部件，例如包括电机及其驱动电路、旋转结构、激光发射和接收装置以及对激光信号进行处理得到采集数据的软硬件等等。
多个激光雷达200的采集数据还可以被发送到同步装置100，同步装置100根据接收到的采集数据进行数据同步，完成整体数据在同一时间基准下的融合。可以理解，激光雷达200本身可以进行数据的同步，然后直接将同步后的数据发送给同步装置100进行数据融合；激光雷达200也可以仅存储同步信号和采集数据的时间关系，然后将数据发送给同步装置100，由同步装置100完成数据同步，然后进行数据融合。
基于相同发明构思，提供一种多激光雷达系统的控制方法，用于控制上述激光雷达系统。如图3所示，上述方法包括以下步骤S110～S120。
步骤S110：同步装置向多个激光雷达发送同步信号。所述同步信号由同步装置100控制发出，同步信号可以为精确的时间数据。当每个激光雷达200收到该同步信号后，可以计算出获取采集数据和同步信号之间的时间关系。
在其中一个实施例中，所述同步信号为脉冲同步信号。脉冲同步信号可以通过同步装置100的信号端口输出，例如同步装置100给出自身标准时间，并基于该标准时间产生脉冲同步信号并输出。当激光雷达200收到该基于标准时间产生的脉冲同步信号后，可以调节自身时间以与同步装置100的标准时间同步。
或者所述同步信号也可以是带有时间信息的文本信息。根据同步装置100与激光雷达200之间协议的通信格式，激光雷达200可以解析所述文本信息中的时间信息，继而获取同步装置100给出的标准时间，并将自身时间与同步装置100的标准时间同步。
步骤S120：多个激光雷达扫描获取采集数据，根据所接收到的同步信号，将采集数据进行时间同步并发送给同步装置。
具体地，步骤S120中的将采集数据进行时间同步的步骤具体可以包括：
步骤S121：获取采集数据和同步信号之间的时间关系。采集数据由激光雷达200进行扫描获得，每个扫描点都有获得的时间。在同步装置100向激光雷达200发送同步信号时，也可以定义一个同步信号的接收时间，将同步信号中所携带的时间信息和采集数据的时间信息进行对比就可以获得采集数据和同步信号之间的时间关系。
步骤S122：将所述时间关系融合在采集数据中。
多个激光雷达200的采集数据还可以被发送到同步装置100，同步装置100根据接收到的采集数据进行数据同步，完成整体数据在同一时间基准下的融合。可以理解，激光雷达200本身可以进行数据的同步，然后直接将同步后的数据发送给同步装置100进行数据融合；激光雷达200也可以仅存储同步信号和采集数据的时间关系，然后将数据发送给同步装置100，由同步装置100完成数据同步，然后进行数据融合。
上述方法，通过同步装置给多个激光雷达发送同步信号，使多个激光雷达的采集数据进行时间同步，可以保证良好的数据融合和数据同步。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种多激光雷达系统，包括：
激光雷达，数量为多个且相互协同工作；
同步装置，用于向多个激光雷达发送同步信号并接收激光雷达的采集数据；所述多个激光雷达根据所接收到的同步信号，将采集数据进行时间同步并发送给同步装置。
2.根据权利要求1所述的多激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达包括依次电连接的数据处理模块和采集模块，所述数据处理模块用于接收所述同步信号和采集模块的采集数据，并根据同步信号将所述采集数据进行时间同步。
3.根据权利要求2所述的多激光雷达系统，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：
获取采集数据和同步信号之间的时间关系；
将所述时间关系融合在采集数据中。
4.根据权利要求1所述的多激光雷达系统，其特征在于，所述同步装置还用于将接收到的多个采集数据完成整体数据在同一时间基准下的融合。
5.根据权利要求1所述的多激光雷达系统，其特征在于，所述同步信号为脉冲同步信号或者带有时间信息的文本信息。
6.一种多激光雷达系统的控制方法，用于控制权利要求1所述的激光雷达系统，包括：
同步装置向多个激光雷达发送同步信号；
多个激光雷达扫描获取采集数据，根据所接收到的同步信号，将采集数据进行时间同步并发送给同步装置。
7.根据权利要求6所述的多激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述将采集数据进行时间同步的步骤包括：
获取采集数据和同步信号之间的时间关系；
将所述时间关系融合在采集数据中。
8.根据权利要求6所述的多激光雷达系统的控制方法，其特征在于，还包括：所述同步装置将接收到的多个采集数据完成整体数据在同一时间基准下的融合。
9.根据权利要求6所述的多激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述同步信号为脉冲同步信号或者带有时间信息的文本信息。
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