【产品】2m内精度达20mm的360度TOF激光扫描测距雷达LDS-E100-R,可同步输出目标物反射强度

2022-11-10 蓝海光电
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蓝海光电出品的360度TOF激光扫描测距雷达LDS-E100-R旋转频率为7Hz(420RPM),此转速下⻆度分辨率为0.6度。LDS-E100-R激光雷达采用的是近红外脉冲激光器作为光源,激光器脉冲仅在纳秒时间内进行发射。因而可以确保对⼈类及宠物的安全性,符合FDA Class 1级别的激光器安全标准。近红外脉冲激光结合滤光片的应用可以有效的避光干扰,因此可用于室内室外环境正常使用。

 

LDS-E100-R常见应用场景

工作原理

LDS-E100-R采用飞行时间(TOF,Time Of Flight)原理设计,进行每秒高达4200次的测距。测距数据通过高速光通讯发送到供电处理模块进行解算,将目标物体与雷达的距离值、强度信息从通讯接口输出。如下图,在工作状态下激光器向外发射出⼀束激光,照射到障碍物体上会发生反射,接收器对反光信号进行探测,通过时间分析模块测量出反射光与发射光之间的时间差,用时间乘以光速即可得到光的飞行距离,从而计算出障碍物的位置信息。为了获取更多⻆度的目标信息,雷达内部通过电机旋转得到不同⻆度的距离和强度信息,从而获得完整的⼆维点云图。LDS-E100-R内部电机驱动设计为顺时针旋转。

 

LDS-E100-R工作原理图

 

产品优势

雷达可同步输出目标物反射强度,可用于算法判断;

雷达测距精度及不同反射目标直线特性优良,2m内精度可达20mm;

光电无线数据传输,无刷电机设计,使用寿命长;

红外透射光学外罩设计,有效提高抗脏污能力。

 

机械尺寸和光学窗口

机械尺寸

单位:毫米(mm)

 

外观及尺寸示意图

光学窗口

外罩对光学窗口出现遮挡会影响测距性能和精度,因此pacecat在进行LDS-E100-R设计时,合理安排了激光发射接收窗口,并在此基础上设计了外罩,如图所示。


若有特殊的需求或者要采用透明罩对此传感器进行保护,参考本⽂档了解光学测距窗口尺寸信息,并联系pacecat了解方案设计的可行性。


如图,每⼀台出⼚的雷达发射的激光的垂直⻆度会有微小偏差,以水平⾯为参考,LDS-E100-R发射的垂直⻆度偏差范围在±0.3°内。

 

LDS-E100-R内部结构图及激光垂直角度示意图

参数性能

设备物理参数

设备参数表

  

通讯与接口

 

接口定义图

LDS-E100-R使用5V电源同时为测距模块与电机控制系统供电,因此外部供电系统需要确保该供电电源的电流输出能力与纹波特性,确保雷达正常工作。 

接口参数表

 

串口通讯参数

坐标系定义

LDS-E100-R雷达的正前方中心处定义为坐标系的x轴(即0⻆度位置),坐标系原点为测距单元的旋转中心,旋转⻆度沿着顺时针方向旋转增⼤。如下图所示:

 

雷达零位及旋转方向示意图

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