CN113391294A - 多线激光雷达约束调节系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多线激光雷达约束调节系统及检测方法，涉及智能机器人技术领域，该系统包括上壳体、上反射装置、下壳体和下反射装置；上壳体连接位于多线激光雷达的上方，上壳体端部向下垂直连接有第一垂壁；下壳体连接位于多线激光雷达的下方，下壳体端部向上垂直连接有第二垂壁；上反射装置与第一垂壁的下端面连接，用于对发射部出射的最上一部分扫描光线进行反射；下反射装置与第二垂壁的上端面连接，用于对发射部出射的最下一部分扫描光线进行反射。本发明在不损失数据和视角的前提下减小了结构开窗尺寸，有利于小型化。

Description

多线激光雷达约束调节系统及检测方法

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种多线激光雷达约束调节系统及检测方法。

背景技术

随着人工智能的发展和关键硬件成本的降低，机器人也得到了更广泛的应用，在机器人技术中建图和定位技术是核心技术之一。当前机器人建图和定位通常采用激光雷达SLAM技术，由于多线激光雷达(比如16线、32线等)的测距距离较远、数据量更多、性价比更高等优点，被广泛应用在室内外机器人和无人驾驶车等场景。

激光雷达是一种基于TOF(飞行时间测距)原理的红外激光测距雷达，激光雷达属于主动探测，不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性，它只需发射自己的激光束，通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。激光雷达使用的激光波长主要是850nm或905nm，可发射发散角非常小的激光束。多线激光雷达是激光雷达的一种，以机械式360度16线激光雷达为例，其在一个侧面30度范围内有16条激光束进行测距，并绕垂直轴360度连续旋转，探测距离一般在100m～250m范围。因此激光雷达具有较大的探测距离，较大的探测视角，可以用于机器人3D建图、定位和避障等多种功能需求。所以多线激光雷达在室内大场景和室外场景的机器人产品中具有广泛的配备。

目前，多线激光雷达在机器人上的安装位置主要有3种，分别是头顶、前侧、中间。这3种安装位置都有不同的缺点：头顶安装方式导致机器人上身的设计受到较大制约，而且对低位障碍物的探测存在较大的盲区；前侧安装方式导致360度激光的可用角度被减少至少90度，外观设计也存在较大突兀；中间夹层的安装方式是把多线激光雷达放在中间镂空夹层，可保留360度范围，但为了保留上下视角，中间夹层的高度需要很高，结构开窗太大，空间浪费严重。

发明内容

因此，为了克服上述缺陷，本发明实施例提供一种结构紧凑的多线激光雷达约束调节系统，及其相应的检测方法。

为此，本发明实施例的一种多线激光雷达约束调节系统，包括上壳体、上反射装置、下壳体和下反射装置；

所述上壳体连接位于多线激光雷达的上方，上壳体的位于多线激光雷达的发射部前方的端部向下垂直连接有第一垂壁；

所述下壳体连接位于多线激光雷达的下方，下壳体的位于多线激光雷达的发射部前方的端部向上垂直连接有第二垂壁；

所述上反射装置与第一垂壁的下端面连接，用于对发射部出射的最上一部分扫描光线进行反射，所述最上一部分扫描光线的垂直扫描角度在+θ₁～+θ_u范围内，0°＜θ₁＜θ_u，+θ_u为多线激光雷达发射部的垂直扫描宽度的上限值；

所述下反射装置与第二垂壁的上端面连接，用于对发射部出射的最下一部分扫描光线进行反射，所述最下一部分扫描光线的垂直扫描角度在-θ_d～-θ₂范围内，0°＜θ₂＜θ_d，-θ_d为多线激光雷达发射部的垂直扫描宽度的下限值。

优选地，所述上反射装置与第一垂壁的下端面连接为固定连接或可伸缩连接；

所述下反射装置与第二垂壁的上端面连接为固定连接或可伸缩连接。

优选地，所述对发射部出射的最上一部分扫描光线进行反射为一次或两次以上反射；

所述对发射部出射的最下一部分扫描光线进行反射为一次或两次以上反射。

优选地，所述上反射装置包括上平面反射镜和第一前壁；

所述第一前壁的上部与第一垂壁的下端面连接，第一前壁的下部与上平面反射镜的一端连接；

所述上平面反射镜连接位于第一前壁内侧，用于对发射部出射的最上一部分扫描光线进行一次或两次以上反射。

优选地，所述上反射装置还包括包括第一可伸缩装置；所述第一前壁的上部通过所述第一可伸缩装置与第一垂壁的下端面连接。

优选地，所述上反射装置还包括第一转轴；所述第一前壁的下部通过第一转轴与上平面反射镜的一端连接，所述第一转轴用于驱动上平面反射镜绕垂直于扫描光线所在平面的轴线转动。

优选地，所述第一前壁包括第一斜壁，第一斜壁向内倾斜连接位于第一前壁的下部，第一转轴连接在所述第一斜壁的下端面上。

优选地，所述下反射装置包括下平面反射镜和第二前壁；

所述第二前壁的下部与第二垂壁的上端面连接，第二前壁的上部与下平面反射镜的一端连接；

所述下平面反射镜连接位于第二前壁内侧，用于对发射部出射的最下一部分扫描光线进行一次或两次以上反射。

优选地，所述下反射装置还包括第二可伸缩装置；所述第二前壁的下部通过所述第二可伸缩装置与第二垂壁的上端面连接。

优选地，所述下反射装置还包括第二转轴；所述第二前壁的上部通过第二转轴与下平面反射镜的一端连接，所述第二转轴用于驱动下平面反射镜绕垂直于扫描光线所在平面的轴线转动。

优选地，所述第二前壁包括第二斜壁，第二斜壁向内倾斜连接位于第二前壁的上部，第二转轴连接在所述第二斜壁的上端面上。

本发明实施例的一种多线激光雷达约束调节系统的检测方法，包括以下步骤：

获取从多线激光雷达约束调节系统出射的扫描光线经目标点P漫反射后回射至探测器的第一最短历经时间t₁；

分步依次调节上平面反射镜和下平面反射镜，获得所述第一最短历经时间t₁对应的扫描光线所属垂直扫描角度范围；

根据第一最短历经时间t₁对应的扫描光线所属垂直扫描角度范围，确定目标点P与多线激光雷达之间的距离d。

本发明实施例的多线激光雷达约束调节系统及检测方法，具有如下优点：

1.通过上反射装置和下反射装置，将多线激光雷达出射扫描光线的最上一部分和最下一部分进行一次或两次以上反射，在不损失数据和视角α的前提下，将所有扫描光线压缩至通过上反射装置与下反射装置之间的间隙出射，从而可大大减小上下壳体之间的间距，解决了多线激光雷达安装在机器人上时结构开窗太大的问题，特别是在前侧安装方式和中间夹层安装方式中，因而更有利于压缩整体结构外观尺寸和小型化，也能起到更好地保护雷达的作用。

2.通过上反射装置与上壳体之间以及下反射装置与下壳体之间的可伸缩连接，实现了视角α的前后移动调节，扩大了检测范围。

3.通过首先针对最上一部分扫描光线、中间部分扫描光线和最下一部分扫描光线中的哪一条扫描光线照射到目标点并产生最短历经时间进行了判断，然后根据该条扫描光线的所属部分进行对应的目标点距离计算，从而提高了目标点距离的计算精度。并且采用RBF神经网络进行最上一部分扫描光线和最下一部分扫描光线对应的距离的计算，进一步提高了目标点距离的计算精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例1中多线激光雷达约束调节系统的一个具体示例的结构示意图；

图2为本发明实施例1中多线激光雷达约束调节系统的另一个具体示例的结构示意图；

图3为本发明实施例2中多线激光雷达约束调节系统的一个具体示例的结构示意图；

图4为本发明实施例3中多线激光雷达约束调节系统的一个具体示例的结构示意图；

图5为本发明实施例4中多线激光雷达约束调节系统的一个具体示例的结构示意图；

图6为本发明实施例5中多线激光雷达约束调节系统的检测方法的一个具体示例的流程图；

图7为本发明实施例5中多线激光雷达约束调节系统的检测方法的另一个具体示例的流程图；

图8为本发明实施例5中第一扫描光线L₁的光路分析图；

图9为本发明实施例5中第二扫描光线L₂的光路分析图；

图10为本发明实施例5中第三扫描光线L₃的光路分析图。

附图标记：100-上反射装置、200-下反射装置、300-多线激光雷达、400-上壳体、500-下壳体、101-上平面反射镜、102-第一转轴、103-第一前壁、104-第一斜壁、105-第一可伸缩装置、201-下平面反射镜、202-第二转轴、203-第二前壁、204-第二斜壁、205-第二可伸缩装置、301-发射部、401-第一垂壁、501-第二垂壁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，本说明书中的某些图式是用于例示方法的流程图。应了解，这些流程图中的每一个方块、及这些流程图中方块的组合可通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可加载至一计算机或其他可编程的设备上来形成一机器，以使在所述计算机或其他可编程设备上执行的指令形成用于实施在所述流程图方块中所规定功能的结构。这些计算机程序指令也可储存于一计算机可读存储器中，所述计算机可读存储器可指令一计算机或其他可编程设备以一特定方式工作，以使储存于所述计算机可读存储器中的指令形成一包含用于实施在所述流程图方块中所规定功能的指令结构的制品。所述计算机程序指令也可加载至一计算机或其他可编程设备上，以便在所述计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤来形成一由计算机实施的过程，从而使在所述计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实施在所述流程图方块中所规定功能的步骤。

相应地，各流程图中的方块支持用于执行所规定功能的结构的组合及用于执行所规定功能的步骤的组合。还应了解，所述流程图中的每一个方块、及所述流程图中方块的组合可由执行所规定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统、或者专用硬件与计算机指令的组合来实施。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种多线激光雷达约束调节系统，该多线激光雷达例如为8线、16线、32线激光雷达等，包括上壳体400、上反射装置100、下壳体500和下反射装置200；

所述上壳体400连接位于多线激光雷达300的上方，上壳体400的位于多线激光雷达300的发射部301前方的端部向下垂直连接有第一垂壁401；

所述下壳体500连接位于多线激光雷达300的下方，下壳体500的位于多线激光雷达300的发射部301前方的端部向上垂直连接有第二垂壁501；

所述上反射装置100与第一垂壁401的下端面固定连接，用于对发射部301出射的最上一部分扫描光线进行一次反射或两次以上反射，所述最上一部分扫描光线的垂直扫描角度在+θ₁～+θ_u范围内，0°＜θ₁＜θ_u，+θ_u为多线激光雷达300发射部301的垂直扫描宽度的上限值，+θ₁为最上一条不被上反射装置反射的扫描光线的垂直扫描角度；优选地，所述上反射装置100包括上平面反射镜101和第一前壁103；所述第一前壁103的上部与第一垂壁401的下端面连接，第一前壁103的下部与上平面反射镜101的一端连接；所述上平面反射镜101连接位于第一前壁103内侧，用于对发射部301出射的最上一部分扫描光线进行一次或两次以上反射。

所述下反射装置200与第二垂壁501的上端面固定连接，用于对发射部301出射的最下一部分扫描光线进行一次反射或两次以上反射，所述最下一部分扫描光线的垂直扫描角度在-θ_d～-θ₂范围内，0°＜θ₂＜θ_d，-θ_d为多线激光雷达300发射部301的垂直扫描宽度的下限值，-θ₂为最下一条不被下反射装置反射的扫描光线的垂直扫描角度；优选地，所述下反射装置200包括下平面反射镜201和第二前壁203；所述第二前壁203的下部与第二垂壁501的上端面连接，第二前壁203的上部与下平面反射镜201的一端连接；所述下平面反射镜201连接位于第二前壁203内侧，用于对发射部301出射的最下一部分扫描光线进行一次或两次以上反射。

发射部301出射的所有扫描光线通过上反射装置100与下反射装置200之间的间隙后照射至被测物体上。如图1所示，上平面反射镜101与下平面反射镜201为平行设置，其分别对发射部301出射的最上一部分扫描光线和最下一部分扫描光线进行了一次反射。如图2所示，上平面反射镜101与下平面反射镜201分别对发射部301出射的最上一部分扫描光线和最下一部分扫描光线进行了多次反射。

上述多线激光雷达约束调节系统，通过上反射装置和下反射装置，将多线激光雷达出射扫描光线的最上一部分和最下一部分进行一次或两次以上反射，在不损失数据和视角α的前提下，将所有扫描光线压缩至通过上反射装置与下反射装置之间的间隙出射，从而可大大减小上下壳体之间的间距，解决了多线激光雷达安装在机器人上时结构开窗太大的问题，特别是在前侧安装方式和中间夹层安装方式中，因而更有利于压缩整体结构外观尺寸和小型化，也能起到更好地保护雷达的作用。

实施例2

本实施例提供一种多线激光雷达约束调节系统，在上述实施例的基础上，如图3所示，上平面反射镜101与下平面反射镜201改为倾斜成角度设置，其分别对发射部301出射的最上一部分扫描光线和最下一部分扫描光线进行了一次反射。从而扩大了经反射后的光线的照射范围，扩大了检测范围。

实施例3

本实施例提供一种多线激光雷达约束调节系统，在上述实施例的基础上，如图4所示，将所述上反射装置100与第一垂壁401的下端面固定连接替换为可伸缩连接；所述下反射装置200与第二垂壁501的上端面固定连接替换为可伸缩连接。从而上反射装置100与下反射装置200之间的间隙可调节，实现角度θ₁和θ₂的可调节。并且通过上反射装置与上壳体之间以及下反射装置与下壳体之间的可伸缩连接，实现了视角α的前后移动调节，扩大了检测范围。

优选地，所述上反射装置100还包括包括第一可伸缩装置105；所述第一前壁103的上部通过所述第一可伸缩装置105与第一垂壁401的下端面连接。所述下反射装置200还包括第二可伸缩装置205；所述第二前壁203的下部通过所述第二可伸缩装置205与第二垂壁501的上端面连接。

实施例4

本实施例提供一种多线激光雷达约束调节系统，在上述实施例的基础上，如图5所示，上平面反射镜101和下平面反射镜201分别可转动。优选地，所述上反射装置100还包括第一转轴102；所述第一前壁103的下部通过第一转轴102与上平面反射镜101的一端连接，所述第一转轴102用于驱动上平面反射镜101绕垂直于扫描光线所在平面的轴线转动。所述下反射装置200还包括第二转轴202；所述第二前壁203的上部通过第二转轴202与下平面反射镜201的一端连接，所述第二转轴202用于驱动下平面反射镜201绕垂直于扫描光线所在平面的轴线转动。转动时上平面反射镜101的与第一转轴102连接的一端的位置保持不变，从而可使最下一部分扫描光线经下反射装置反射后的反射光线不受该转动调节的影响，下平面反射镜201的与第二转轴202连接的一端的位置保持不变，从而可使最上一部分扫描光线经上反射装置反射后的反射光线不受该转动调节的影响，实现了上反射装置和下反射装置的单独调节，提高了调节可控性。

优选地，所述第一前壁103包括第一斜壁104，第一斜壁104向内倾斜连接位于第一前壁103的下部，第一转轴102连接在所述第一斜壁104的下端面上，第一斜壁104扩大了角度θ₁和最下一部分扫描光线经下反射装置反射后的反射光线的可调节范围，进一步扩大了检测范围。所述第二前壁203包括第二斜壁204，第二斜壁204向内倾斜连接位于第二前壁203的上部，第二转轴202连接在所述第二斜壁204的上端面上，第二斜壁204扩大了角度θ₂和最上一部分扫描光线经上反射装置反射后的反射光线的可调节范围，进一步扩大了检测范围。

实施例5

本实施例提供一种多线激光雷达约束调节系统的检测方法，可应用于上反射装置100对发射部301出射的最上一部分扫描光线进行一次反射和下反射装置200对发射部301出射的最下一部分扫描光线进行一次反射的多线激光雷达约束调节系统，如图6所示，包括以下步骤：

S1、获取从多线激光雷达约束调节系统出射的扫描光线经目标点P漫反射后回射至探测器的第一最短历经时间t₁；以多线激光雷达的发射部中心为坐标原点O，0°扫描光线出射方向为x轴正方向，垂直于x轴向上方向为y轴正方向，建立雷达坐标系；

S2、分步依次调节上平面反射镜和下平面反射镜，获得所述第一最短历经时间t₁对应的扫描光线所属垂直扫描角度范围；

S3、根据第一最短历经时间t₁对应的扫描光线所属垂直扫描角度范围，确定目标点P与多线激光雷达之间的距离d。

优选地，如图7所示，S2的步骤包括：

S21、将上平面反射镜旋转一定角度，然后再次获取从多线激光雷达约束调节系统出射的扫描光线经目标点P漫反射后回射至探测器的第二最短历经时间t₂；

S22、判断第一最短历经时间t₁是否等于第二最短历经时间t₂；由于从目标点P回射至探测器的历经时间固定，所以最短历经时间反映了最上一部分扫描光线、中间部分扫描光线(垂直扫描角度在-θ₂～+θ₁范围内)和最下一部分扫描光线中的一种或两种以上扫描光线中能照射到目标点P的扫描光线中所历经时间的最小值，对应于光线行走的最短距离；

S23、当第一最短历经时间t₁不等于第二最短历经时间t₂时，表示历经时间随上平面反射镜的转动而改变，产生第一最短历经时间t₁的扫描光线属于最上一部分扫描光线，获得第一最短历经时间t₁对应的第一扫描光线L₁，其为最上一部分扫描光线中的一条；

S24、当第一最短历经时间t₁等于第二最短历经时间t₂时，表示历经时间不随上平面反射镜的转动而改变，产生第一最短历经时间t₁的扫描光线属于中间部分扫描光线或最下一部分扫描光线，将下平面反射镜旋转一定角度，然后又一次获取从多线激光雷达约束调节系统出射的扫描光线经目标点P漫反射后回射至探测器的第三最短历经时间t₃；

S25、判断第一最短历经时间t₁是否等于第三最短历经时间t₃；

S26、当第一最短历经时间t₁不等于第三最短历经时间t₃时，表示历经时间随下平面反射镜的转动而改变，产生第一最短历经时间t₁的扫描光线属于最下一部分扫描光线，获得第一最短历经时间t₁对应的第二扫描光线L₂，其为最下一部分扫描光线中的一条；

S27、当第一最短历经时间t₁等于第三最短历经时间t₃时，表示历经时间也不随下平面反射镜的转动而改变，产生第一最短历经时间t₁的扫描光线属于中间部分扫描光线，获得第一最短历经时间t₁对应的第三扫描光线L₃，其为中间部分扫描光线中的一条。

优选地，S3的步骤包括：

S311、当第一最短历经时间t₁对应的第一扫描光线L₁为最上一部分扫描光线中的一条时，如图8所示，根据下式获得第一最短历经时间t₁与距离d之间的第一关系：

其中，v为光速，t_s为从目标点P回射至探测器的历经时间，x₁为原点O与交点Q之间的距离，x₂为交点Q与目标点P之间的距离，交点Q为第一扫描光线L₁与上平面反射镜的交点，+θ_P为第一扫描光线L₁的垂直扫描角度，ψ₁为直线QP与x轴之间的锐角夹角角度，ψ₂为上平面反射镜上第一扫描光线L₁的入射角，(x，y)为目标点P在雷达坐标系内的坐标；

S312、将第一最短历经时间t₁作为第一RBF神经网络的输入，将根据第一最短历经时间t₁与距离d之间的第一关系得到的距离d作为第一RBF神经网络的期望输出，利用输入和期望输出训练第一RBF神经网络，将当前第一最短历经时间输入训练好的第一RBF神经网络，得到当前距离d。

优选地，所述利用输入和期望输出训练第一RBF神经网络的过程为：

将元素为第一最短历经时间t₁的集合作为网络输入矢量，预设的与第一最短历经时间t₁对应的距离d作为实际输出(即训练时目标点P的坐标给定)，v、t_s、θ_P均为已知量，经第一RBF神经网络计算后获得期望输出，当实际输出和期望输出的均方误差小于设定的阈值时，网络被认为训练完成。

S321、当第一最短历经时间t₁对应的第二扫描光线L₂为最下一部分扫描光线中的一条时，如图9所示，根据下式获得第一最短历经时间t₁与距离d之间的第二关系：

其中，v为光速，t_s为从目标点P回射至探测器的历经时间，x₁′为原点O与交点Q′之间的距离，x₂′为交点Q′与目标点P之间的距离，交点Q′为第二扫描光线L₂与下平面反射镜的交点，-θ_P′为第二扫描光线L₂的垂直扫描角度，ψ₁′为直线Q′P与x轴之间的锐角夹角角度，ψ₂′为下平面反射镜上第二扫描光线L₂的入射角，(x，y)为目标点P在雷达坐标系内的坐标；

S312、将第一最短历经时间t₁作为第二RBF神经网络的输入，将根据第一最短历经时间t₁与距离d之间的第二关系得到的距离d作为第二RBF神经网络的期望输出，利用输入和期望输出训练第二RBF神经网络，将当前第一最短历经时间输入训练好的第二RBF神经网络，得到当前距离d。

优选地，所述利用输入和期望输出训练第二RBF神经网络的过程为：

将元素为第一最短历经时间t₁的集合作为网络输入矢量，预设的与第一最短历经时间t₁对应的距离d作为实际输出(即训练时目标点P的坐标给定)，v、t_s、θ_P′均为已知量，经第二RBF神经网络计算后获得期望输出，当实际输出和期望输出的均方误差小于设定的阈值时，网络被认为训练完成。

S331、当第一最短历经时间t₁对应的第三扫描光线L₃为中间部分扫描光线中的一条时，如图10所示，根据下式获得第一最短历经时间t₁与距离d之间的第三关系：

其中，v为光速，t_s为从目标点P回射至探测器的历经时间，+θ_P″(或-θ_P″)为第三扫描光线L₃的垂直扫描角度，(x，y)为目标点P在雷达坐标系内的坐标；

S332、根据第一最短历经时间t₁与距离d之间的第三关系，计算获得距离d。

上述多线激光雷达约束调节系统的检测方法，首先针对最上一部分扫描光线、中间部分扫描光线和最下一部分扫描光线中的哪一条扫描光线照射到目标点并产生最短历经时间进行了判断，然后根据该条扫描光线的所属部分进行对应的目标点距离计算，从而提高了目标点距离的计算精度。并且采用RBF神经网络进行最上一部分扫描光线和最下一部分扫描光线对应的距离的计算，进一步提高了目标点距离的计算精度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种多线激光雷达约束调节系统，其特征在于，包括上壳体(400)、上反射装置(100)、下壳体(500)和下反射装置(200)；

所述上壳体(400)连接位于多线激光雷达(300)的上方，上壳体(400)的位于多线激光雷达(300)的发射部(301)前方的端部向下垂直连接有第一垂壁(401)；

所述下壳体(500)连接位于多线激光雷达(300)的下方，下壳体(500)的位于多线激光雷达(300)的发射部(301)前方的端部向上垂直连接有第二垂壁(501)；

所述上反射装置(100)与第一垂壁(401)的下端面连接，用于对发射部(301)出射的最上一部分扫描光线进行反射，所述最上一部分扫描光线的垂直扫描角度在+θ₁～+θ_u范围内，0°＜θ₁＜θ_u，+θ_u为多线激光雷达(300)发射部(301)的垂直扫描宽度的上限值；

所述下反射装置(200)与第二垂壁(501)的上端面连接，用于对发射部(301)出射的最下一部分扫描光线进行反射，所述最下一部分扫描光线的垂直扫描角度在-θ_d～-θ₂范围内，0°＜θ₂＜θ_d，-θ_d为多线激光雷达(300)发射部(301)的垂直扫描宽度的下限值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上反射装置(100)与第一垂壁(401)的下端面连接为固定连接或可伸缩连接；

所述下反射装置(200)与第二垂壁(501)的上端面连接为固定连接或可伸缩连接。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述对发射部(301)出射的最上一部分扫描光线进行反射为一次或两次以上反射；

所述对发射部(301)出射的最下一部分扫描光线进行反射为一次或两次以上反射。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述上反射装置(100)包括上平面反射镜(101)和第一前壁(103)；

所述第一前壁(103)的上部与第一垂壁(401)的下端面连接，第一前壁(103)的下部与上平面反射镜(101)的一端连接；

所述上平面反射镜(101)连接位于第一前壁(103)内侧，用于对发射部(301)出射的最上一部分扫描光线进行一次或两次以上反射。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述上反射装置(100)还包括包括第一可伸缩装置；所述第一前壁(103)的上部通过所述第一可伸缩装置与第一垂壁(401)的下端面连接。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述上反射装置(100)还包括第一转轴(102)；所述第一前壁(103)的下部通过第一转轴(102)与上平面反射镜(101)的一端连接，所述第一转轴(102)用于驱动上平面反射镜(101)绕垂直于扫描光线所在平面的轴线转动。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一前壁(103)包括第一斜壁(104)，第一斜壁(104)向内倾斜连接位于第一前壁(103)的下部，第一转轴(102)连接在所述第一斜壁(104)的下端面上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，所述下反射装置(200)包括下平面反射镜(201)和第二前壁(203)；

所述第二前壁(203)的下部与第二垂壁(501)的上端面连接，第二前壁(203)的上部与下平面反射镜(201)的一端连接；

所述下平面反射镜(201)连接位于第二前壁(203)内侧，用于对发射部(301)出射的最下一部分扫描光线进行一次或两次以上反射。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述下反射装置(200)还包括第二可伸缩装置；所述第二前壁(203)的下部通过所述第二可伸缩装置与第二垂壁(501)的上端面连接。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述下反射装置(200)还包括第二转轴(202)；所述第二前壁(203)的上部通过第二转轴(202)与下平面反射镜(201)的一端连接，所述第二转轴(202)用于驱动下平面反射镜(201)绕垂直于扫描光线所在平面的轴线转动。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二前壁(203)包括第二斜壁(204)，第二斜壁(204)向内倾斜连接位于第二前壁(203)的上部，第二转轴(202)连接在所述第二斜壁(204)的上端面上。

12.一种多线激光雷达约束调节系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取从多线激光雷达约束调节系统出射的扫描光线经目标点P漫反射后回射至探测器的第一最短历经时间t₁；

分步依次调节上平面反射镜和下平面反射镜，获得所述第一最短历经时间t₁对应的扫描光线所属垂直扫描角度范围；

根据第一最短历经时间t₁对应的扫描光线所属垂直扫描角度范围，确定目标点P与多线激光雷达之间的距离d。

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