激光雷达发射光束位置调节方法技术

本发明专利技术提供了一种激光雷达发射光束位置调节方法，属于激光雷达系统技术领域。包括如下步骤，获取激光光束光斑中心的目标位置坐标(x,y)；获取激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)；调节激光光源的角度；直至所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值小于设定阈值。本发明专利技术提供的激光雷达发射光束位置调节方法，可以通过调节激光光源的发射角度，使得激光光斑的实际位置与目标位置之间的偏差小于设置阈值，在不需要提高器件的加工、装配误差的同时，提高激光雷达的测距精度。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达发射光束位置调节方法
本专利技术属于激光雷达系统
，更具体地说，是涉及一种激光雷达发射光束位置调节方法。
技术介绍
激光雷达作为一种高精度智能化传感器，具有测量精度高，测量速度快等优点。现有应用中，激光雷达的测距精度很大程度的依赖于器件的加工、装配误差，在测量距离为10m时，普通的激光雷达的测距误差为±30cm，如需提高激光雷达的测量精度，则需严格控制器件的加工、装配误差，极大的提高了制造成本且难度较大。因此，期望提供一种可以调节和提高激光雷达测距精度的调节方法，在不需要控制器件的加工、装配误差的同时，提高激光雷达的测距精度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种激光雷达发射光束位置调节方法，旨在解决现有技术中激光雷达发射端的加工、装配误差对激光测距精度影响大的技术问题，在不需要提高器件的加工、装配误差的同时，提高激光雷达的测距精度。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种激光雷达发射光束位置调节方法，包括如下步骤，获取激光光束光斑中心的目标位置坐标(x,y)；获取激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)；调节激光光源的投射角度；直至所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值小于设定阈值。进一步地，还包括根据所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值，获取激光光束由于加工和装配误差导致的角度偏差，根据所述角度偏差调节所述激光光源的角度，使所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值小于设定阈值。进一步地，在所述激光光束的出射光路上设置反射镜，所述角度偏差的计算过程如下：已知所述反射镜的反射中心点距离所述激光光束投射面的距离为L，所述角度偏差沿X方向和Y方向的摆转角σx,σy分别为，进一步地，所述激光束投射面为竖直布置的直角坐标系，所述获取激光光束光斑中心的目标位置坐标(x,y)包括：将所述直角坐标系的原点设置在所述激光光束经过所述反射镜的出射光路上，所述激光光束光斑中心的目标位置坐标为(0,0)。进一步地，所述获取激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)包括：将用于发射激光光束的激光光源固定安装在可调支架上；通过调节组件将可调支架竖直设置在固定支架上，所述固定支架与所述可调支架环周线接触，所述固定支架上设有用于所述激光光束穿过的透光孔，所述调节组件用于调节所述可调支架并带动所述激光光源摆转；获取激光光束光斑中心在所述直角坐标系上的实际坐标(x’,y’)。进一步地，所述调节组件包括两组沿所述透光孔轴线对称设置的调节螺钉，第一组调节螺钉与所述直角坐标系的X轴平行，第二组调节螺钉与所述直角坐标系垂直。进一步地，所述调节激光光源的角度包括：调节用于使激光光束相对于X轴移动的第一组调节螺钉，旋转圈数为θ1；调节用于使激光光束相对于Y轴移动的第二组调节螺钉，旋转圈数为θ2。进一步地，还包括根据所述角度偏差获取所述调节螺钉对应的旋转圈数θ1和θ2，所述调节螺钉对应的旋转圈数θ1和θ2的计算过程如下：Hx＝tanσx×R(3)Hy＝tanσy×R(4)其中，R为所述调节螺钉距离所述激光光源的距离；W为所述调节螺钉的螺距；Hx为用于使激光光束相对于X轴移动的调节螺钉的调节距离；Hy为用于使激光光束相对于Y轴移动的调节螺钉的调节距离。进一步地，所述将用于发射激光光束的激光光源固定安装在可调支架上包括：将设有激光二级管的电路板固定在可调支架上；通过第一压环将透镜压合到第二压环上；将所述第二压环与所述可调支架螺纹连接，且所述螺纹幅平行于所述激光光束的发射方向；旋拧第二压环，调节所述透镜与所述激光二级管之间距离至目标距离。进一步地，所述透镜与所述激光二级管的轴线共线，所述目标距离为所述透镜的焦距。本专利技术提供的激光雷达发射光束位置调节方法有益效果在于，与现有技术相比，通过将激光雷达发射装置发出的激光光束打到测量平面上形成激光光斑，由于加工、装配以及器件本身的误差带来的结构偏差，激光光斑在测量平面上的实际位置与目标位置存在偏差，调节激光光束的发射角度，使激光光斑的实际位置与目标位置的偏差小于设定阈值，通过控制测量平面距离激光光源的距离，可以获得激光雷达在目标测量距离上的测距精度，通过控制设定阈值的大小，可以实现将激光雷达在目标测量距离上的达到目标测距精度。本专利技术提供的激光雷达发射光束位置调节方法，可通过调节激光光源的发射角度，使得激光光斑实际位置与目标位置之间的偏差小于设置阈值，在不需要提高器件的加工、装配误差的同时，提高激光雷达的测距精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的激光雷达发射光束位置调节方法的步骤框图；图2为本专利技术提供的激光雷达发射光束位置调节方法在X方向的调节原理图；图3为本专利技术提供的激光雷达发射光束位置调节方法在Y方向的调节原理图；图4为本专利技术提供的激光雷达发射装置的结构示意图；图5为本专利技术提供的调节螺钉的布置图。其中，各附图标记：1—激光光源；2—准直光学器件；201-透镜；3—可调支架；4—固定支架5—调节组件；6-σx；7-σy；8-调节螺钉；801-第一组调节螺钉；802-第二组调节螺钉；9-反射镜；10-水平刻度尺；11-竖直刻度尺；12-电路板。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请一并参阅图1至图4，现对本专利技术提供的激光雷达发射光束位置调节方法进行说明。图3中A向、B向和C向构成直角坐标系，其中C向竖直向下，A向为水平方向的前后方向，C向为水平方向的左右方向。激光雷达发射光束位置调节方法，包括在步骤S101中，获取激光光束光斑中心的目标位置坐标(x,y)；在步骤S102中，获取激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)；在步骤S104中，调节激光光源投射的角度；在步骤S105中，判断实际坐标与目标位置坐标的差值是否小于设定阈值，如“是”则调节结束，如“否”则重新确认激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)，重复步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.激光雷达发射光束位置调节方法，其特征在于，包括如下步骤：获取激光光束光斑中心的目标位置坐标(x,y)；获取激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)；调节激光光源的投射角度；直至所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值小于设定阈值。

【技术特征摘要】
1.激光雷达发射光束位置调节方法，其特征在于，包括如下步骤：获取激光光束光斑中心的目标位置坐标(x,y)；获取激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)；调节激光光源的投射角度；直至所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值小于设定阈值。2.如权利要求1所述的激光雷达发射光束位置调节方法，其特征在于，还包括根据所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值，获取激光光束由于加工和装配误差导致的角度偏差，根据所述角度偏差调节所述激光光源的角度，使所述实际坐标与所述目标位置坐标的差值小于设定阈值。3.如权利要求2所述的激光雷达发射光束位置调节方法，其特征在于，在所述激光光束的出射光路上设置反射镜，所述角度偏差的计算过程如下：已知所述反射镜的反射中心点距离所述激光光束投射面的距离为L，所述角度偏差沿X方向和Y方向的偏转角σx,σy分别为，。4.如权利要求3所述的激光雷达发射光束位置调节方法，其特征在于，所述激光束投射面为竖直布置的直角坐标系，所述获取激光光束光斑中心的目标位置坐标(x,y)包括：将所述直角坐标系的原点设置在所述激光光束经过所述反射镜的出射光路上，所述激光光束光斑中心的目标位置坐标为(0,0)。5.如权利要求4所述的激光雷达发射光束位置调节方法，其特征在于，所述获取激光光束光斑中心的实际坐标(x’,y’)包括：将用于发射激光光束的激光光源固定安装在可调支架上；通过调节组件将可调支架竖直设置在固定支架上，所述固定支架与所述可调支架环周线接触，所述固定支架上设有用于所述激光光束穿过的透光孔，所述调节组件用于调节所述可调支架并带动所述激光光源摆转；获取激光光...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦屹，任玉松，林建东，
申请(专利权)人：森思泰克河北科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13