[发明专利]激光雷达的校准方法、激光雷达以及校准系统

说明书

本发明提供一种激光雷达的校准方法，其中，所述激光雷达包括转镜和驱动所述转镜旋转的电机，所述校准方法包括：S11：获取所述转镜的至少一个目标位置；S12：根据所述至少一个目标位置，调节所述电机的控制电压，以使得所述转镜分别旋转至所述至少一个目标位置；其中，所述控制电压采用多个空间矢量电压合成获得；和S13：根据所述转镜在所述至少一个目标位置上时，获得的回波脉冲信息对所述激光雷达进行校准。本发明的技术方案可实现控制电机停在指定位置，能够提供更加高效和精准的电机控制方式，对于未在工作状态的电机也能准确地进行角度控制，提高了校准操作的效率。

技术领域

本公开涉及光电探测领域，尤其涉及一种激光雷达的校准方法、一种计算机可读存储介质、一种激光雷达以及一种校准系统。

背景技术

现有的带有转镜的机械激光雷达校准方式(如距离校准、反射率校准)中，是在激光雷达尚未完成外壳装配的时候进行校准，通过机械工装，固定激光雷达中的旋转部件，从而固定激光雷达出射光束的指向，进而能够在校准过程中保持产品姿态稳定以及激光雷达回波信号的稳定。具体校准方式为在一个或多个固定距离设置不同反射率的目标板，使得激光雷达旋转，将激光出射方向指向不同的目标板，通过测量回波的脉宽及前沿，建立脉宽、前沿以及真实距离之间的对应关系，从而完成激光雷达校准。

由于电机本身不能锁定自身方向，校准过程中需要外部工装的辅助来固定角度，避免转镜晃动，影响校准结果。为了安装外部工装，激光雷达外壳先不装配，在完成校准之后需要进一步实现外壳装配等生产环节。在校准过程中目标板距离激光雷达较远，会显著占用生产场地空间，由于激光雷达通常在超净间内完成生产，空间资源较为宝贵，上述校准方式对于生产线的布置有显著的不利影响。

除通过机械工装固定外，还可以通过控制电机来固定激光雷达的转镜角度。传统的电机控制方法是从电源的角度出发，生成一个可调频调压的正弦波电源。为了使电机的转子连续旋转，需要在其内部(或外部的驱动电路)进行直流转交流的过程。对于有刷电机，通过电刷和换向器实现，而对于无刷电机则是通过逆变电路实现。其中，无刷电机包括无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)和永磁同步电机(Permanent MagnetSynchronous Motor，PMSM)。以三相二极永磁同步电机为例，永磁同步电机PMSM的转子是永磁体，定子上有三相绕组，采用Y型接法呈对称分布，在空间上互差120°，构成永磁同步电机PMSM的三相静止坐标系ABC。其工作原理为：在定子中产生一个大小恒定的旋转磁场，以带动转子连续旋转。为了保证电机的运动性能平稳，这个旋转磁场的大小是恒定的。但是，对三个相电压分别进行控制的难度较大，急需一种高效且精准的控制方案以实现对电机的有效控制。

背景技术部分的内容仅仅是公开发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于现有技术的一个或多个缺陷，本发明涉及一种激光雷达的校准方法，其中，所述激光雷达包括转镜和驱动所述转镜旋转的电机，所述校准方法包括：

S11：获取所述转镜的至少一个目标位置；

S12：根据所述至少一个目标位置，调节所述电机的控制电压，以使得所述转镜分别旋转至所述至少一个目标位置；其中，所述控制电压采用多个空间矢量电压合成获得；和

S13：根据所述转镜在所述至少一个目标位置上时，获得的回波脉冲信息对所述激光雷达进行校准。

根据本发明的一个方面，所述步骤S12包括：调节所述控制电压中的各个空间矢量电压的矢量大小和/或占空比，获得指定方向的电机力矩输出，以使得所述转镜到达所述目标位置。

根据本发明的一个方面，所述步骤S12包括：根据所述至少一个目标位置以及所述转镜对应的负载信息，调节所述电机的控制电压，以使得所述转镜分别旋转至所述至少一个目标位置。

根据本发明的一个方面，根据所述转镜的负载信息获取反向力矩，矫正电机力矩输出。