YDLIDAR GS2 DEVELOPMENT Linear Array Solid LiDAR Sensor Uživatelská příručka

Režim skenování: Když je GS2 v režimu skenování, zaměřovač zapne laser. Když GS2 začne pracovat, nepřetržitě sampvnější prostředí a po zpracování na pozadí jej vydává v reálném čase.
Režim zastavení: Když GS2 běží s chybou, jako je zapnutí skeneru, laser je vypnutý, motor se neotáčí atd. GS2 automaticky vypne jednotku pro měření vzdálenosti a odešle zpět chybový kód.

Princip měření
GS2 je polovodičový lidar krátkého dosahu s dosahem 25-300 mm. Skládá se především z čárového laseru a kamery. Poté, co jednořádkový laser vyšle laserové světlo, je zachyceno kamerou. Podle pevné struktury laseru a kamery v kombinaci s principem triangulačního měření vzdálenosti můžeme vypočítat vzdálenost od objektu k GS2. Podle kalibrovaných parametrů kamery lze poznat hodnotu úhlu měřeného objektu v souřadnicovém systému lidar. Výsledkem je, že jsme získali kompletní data měření měřeného objektu.

Bod O je počátek souřadnic, fialová oblast je úhel view pravého fotoaparátu a oranžová oblast je úhel view levého fotoaparátu.

S interpunkcí mod jako počátkem souřadnic je předek směr souřadnicového systému 0 stupňů a úhel se zvětšuje ve směru hodinových ručiček. Při výstupu mračna bodů je pořadí dat (S1~S160) L1~L80, R1~R80. Úhel a vzdálenost vypočítané SDK jsou všechny reprezentovány v souřadnicovém systému ve směru hodinových ručiček.

SYSTÉMOVÁ KOMUNIKACE

Komunikační mechanismus
GS2 komunikuje příkazy a data s externími zařízeními přes sériový port. Když externí zařízení odešle systémový příkaz do GS2, GS2 vyhodnotí systémový příkaz a vrátí odpovídající odpověď. Podle obsahu příkazu přepne GS2 odpovídající pracovní stav. Na základě obsahu zprávy může externí systém zprávu analyzovat a získat data odpovědi.

Příkaz systému
Externí systém může nastavit odpovídající pracovní stav GS2 a odeslat odpovídající data odesláním souvisejících systémových příkazů. Systémové příkazy vydávané GS2 jsou následující:

GRAF 1 SYSTÉMOVÝ PŘÍKAZ YDLIDAR GS2

Systémový příkaz	Popis	Přepínání režimů	Režim odpovědi
0×60	Získání adresy zařízení	Režim zastavení	Jediná odpověď
0×61	Získání parametrů zařízení	Režim zastavení	Jediná odpověď
0×62	Získání informací o verzi	Režim zastavení	Jediná odpověď
0×63	Začněte skenovat a vydávejte data mračna bodů	Režim skenování	Nepřetržitá odezva
0x64	Zastavit zařízení, zastavit skenování	Režim zastavení	Jediná odpověď
0x67	Měkký restart	/	Jediná odpověď
0×68	Nastavte přenosovou rychlost sériového portu	Režim zastavení	Jediná odpověď
0×69	Nastavte režim okraje (režim proti šumu)	Režim zastavení	Jediná odpověď

Systémové zprávy
Systémová zpráva je zpráva s odpovědí, kterou systém předává zpět na základě přijatého systémového příkazu. Podle různých systémových příkazů se režim odpovědi a obsah odpovědi systémové zprávy také liší. Existují tři druhy režimů odezvy: žádná odezva, jediná odezva, nepřetržitá odezva.
Žádná odpověď znamená, že systém nevrací žádné zprávy. Jediná odpověď znamená, že délka zprávy systému je omezená a odpověď jednou skončí. Když je systém propojen s více zařízeními GS2, některé příkazy obdrží odpovědi od více zařízení GS2 za sebou. Nepřetržitá odezva znamená, že délka zpráv systému je nekonečná a je třeba data odesílat nepřetržitě, například při vstupu do režimu skenování.

Zprávy s jednou odpovědí, vícenásobnou odpovědí a kontinuální odpovědí používají stejný datový protokol. Obsah protokolu je: hlavička paketu, adresa zařízení, typ paketu, délka dat, datový segment a kontrolní kód a jsou odesílány přes hexadecimální systém sériového portu.

GRAF 2 YDLIDAR GS2 SCHÉMATICKÉ DIAGRAM DATOVÉHO PROTOKOLU SYSTÉMOVÉ ZPRÁVY

Záhlaví paketu	Adresa zařízení	Typ paketu	Délka odezvy	Datový segment	Zkontrolujte kód
4 bajtů	1 bajtů	1 bajtů	2 bajtů	N bajtů	1 bajtů

Posun bajtů

Hlavička paketu: Hlavička paketu zprávy pro GS2 je označena 0xA5A5A5A5.

Adresa zařízení: Adresa zařízení GS2 se podle počtu kaskád dělí na: 0x01, 0x02, 0x04;
Typ paketu: Typy systémových příkazů najdete v tabulce 1.

Délka odezvy: Představuje délku odezvy
Datový segment: Různé systémové příkazy reagují na různý obsah dat a jejich datové protokoly se liší.

Kontrolní kód: kontrolní kód.

Poznámka: Datová komunikace GS2 využívá režim small-endian, nejprve nižšího řádu.

DATOVÝ PROTOKOL

Získejte příkaz Adresa zařízení
Když externí zařízení odešle tento příkaz do GS2, GS2 vrátí paket s adresou zařízení, zpráva zní:

Pokud je v kaskádovém uspořádání N zařízení (podporována až 3) vlákna, příkaz vrátí N odpovědí v 0x01, 0x02, 0x04, což odpovídá 1-3 modulům.

Definice: Adresa modulu 1 je 0x01, modulu 2 je 0x02 a modulu 3 je 0x04.

Příkaz Získat informace o verzi
Když externí zařízení odešle příkaz skenování do GS2, GS2 vrátí informace o své verzi. Zpráva s odpovědí je:

V případě kaskádování, pokud je N (maximálně 3) zařízení zapojeno do série, tento příkaz vrátí N odpovědí, kde adresa je adresa posledního zařízení.
Číslo verze má délku 3 bajty a číslo SN má délku 16 bajtů.

Získejte příkaz pro parametr zařízení
Když externí zařízení odešle tento příkaz do GS2, GS2 vrátí své parametry zařízení a zpráva zní:

V kaskádě, pokud je vlákno N zařízení (až 3 podporované), příkaz vrátí N odpovědí odpovídajících parametrům každého zařízení.
K a B přijaté protokolem jsou typu uint16, které je třeba převést na typ float a poté vydělit 10000, než budou nahrazeny výpočetní funkcí.

d_compensateK0 = (float)K0/10000.0f；
d_compensateB0 = (float)B0/10000.0f；
d_compensateK1 = (float)K1/10000.0f；
d_compensateB1 = (float)B1/10000.0f；

Bias je typu int8, který je třeba před dosazením do výpočetní funkce převést na typ float a vydělit 10.

bias = (float) bias /10；

Příkaz

Příkaz skenování

Když externí zařízení odešle příkaz ke skenování do GS2, GS2 přejde do režimu skenování a nepřetržitě vrací data mračna bodů. Zpráva zní: Příkaz odeslán: (Pošlete adresu 0x00, kaskádu nebo ne, spustí se všechna zařízení)

Přijatý příkaz: (V kaskádových případech tento příkaz vrací pouze jednu odpověď a adresa je největší adresa, napřample: Zařízení č. 3 jsou kaskádována a adresa je 0x04.)

Datový segment jsou data mračna bodů naskenovaná systémem, která jsou odesílána na sériový port v hexadecimální soustavě na externí zařízení podle následující datové struktury. Datová délka celého paketu je 322 bajtů, včetně 2 bajtů dat prostředí a 160 bodů rozsahu (S1-S160), z nichž každý má 2 bajty, horních 7 bitů jsou data intenzity a spodních 9 bitů jsou data vzdálenosti . Jednotkou je mm.

Zastavit příkaz

Když je systém ve stavu skenování, GS2 odesílá data z mračna bodů do vnějšího světa. Chcete-li skenování v tuto chvíli zakázat, odešlete tento příkaz k zastavení skenování. Po odeslání příkazu k zastavení modul odpoví na příkaz odezvy a systém okamžitě přejde do pohotovostního režimu spánku. V tuto chvíli je měřicí jednotka zařízení v režimu nízké spotřeby energie a laser je vypnutý.

Odeslání příkazu: (odeslat adresu 0x00, bez ohledu na to, zda kaskádové nebo ne, všechna zařízení budou uzavřena).

V případě kaskádování, pokud je N (maximálně 3) zařízení zapojeno do série, tento příkaz vrátí pouze odpověď, kde adresa je adresa posledního zařízení, např.ample: pokud jsou v kaskádě 3 zařízení, adresa je 0x04.

Nastavte příkaz Přenosová rychlost

Když externí zařízení odešle tento příkaz do GS2, lze nastavit výstupní přenosovou rychlost GS2.

Příkaz odeslán: (odesílací adresa 0x00, podporuje pouze nastavení přenosové rychlosti všech kaskádovaných zařízení, aby byla stejná), zpráva je:

Mezi nimi je datovým segmentem parametr přenosové rychlosti, včetně čtyř přenosových rychlostí (bps), v tomto pořadí: 230400, 512000, 921600, 1500000 odpovídající kódu 0-3 (poznámka: třímodulové sériové připojení musí být ≥921600, výchozí je 921600).

V případě kaskádování, pokud je N zařízení (maximálně podpora 3) zařízení zapojeno do série, příkaz vrátí N odpovědí, odpovídajících parametrům každého zařízení, a adresy jsou: 0x01, 0x02, 0x04.

Po nastavení přenosové rychlosti je třeba zařízení restartovat.

Nastavte režim Edge (silný režim proti rušení)
Když externí zařízení odešle tento příkaz do GS2, lze nastavit režim proti rušení GS2.

Odeslání příkazu: (adresa pro odeslání, adresa kaskády), zpráva je:

příjem příkazů

Adresa je adresa modulu, který je třeba nakonfigurovat v kaskádovém propojení. Mode=0 odpovídá standardnímu režimu, Mode=1 odpovídá režimu hrany (zásobník směřuje nahoru), Mode=2 odpovídá režimu hrany (nádoba směřuje dolů). V režimu edge je pevný výkon lidaru 10 Hz a filtrační efekt okolního světla bude posílen. Mode=0XFF znamená čtení, lidar se vrátí do aktuálního režimu. Lidar ve výchozím nastavení funguje ve standardním režimu.

Nastavit modul 1: Adresa = 0x01
Nastavit modul 2: Adresa = 0x02
Nastavit modul 3: Adresa = 0x04

Příkaz resetování systému
Když externí zařízení odešle tento příkaz do GS2, GS2 přejde do měkkého restartu a systém se resetuje a restartuje.
Odeslání příkazu: (adresa pro odeslání, může to být pouze přesná zřetězená adresa: 0x01/0x02/0x04)

Adresa je adresa modulu, který je třeba nakonfigurovat v kaskádovém propojení.

Reset modulu 1: Adresa = 0x01
Reset modulu 2: Adresa = 0x02
Reset modulu 3: Adresa = 0x04

ANALÝZA DAT

GRAF 3 POPIS DATOVÉ STRUKTURY

Obsah	Jméno	Popis
K0(2B)	Parametry zařízení	(uint16) Koeficient k0 parametru úhlu levé kamery (viz část 3.3)
B0(2B)	Parametry zařízení	(uint16) Koeficient k0 parametru úhlu levé kamery (viz část 3.3)
K1(2B)	Parametry zařízení	(uint16) Parametr pravého úhlu kamery koeficient k1 (viz část 3.3)
B1(2B)	Parametry zařízení	(uint16) Koeficient b1 parametru pravého úhlu kamery (viz část 3.3)
BIAS	Parametry zařízení	(int8) Aktuální koeficient zkreslení parametru úhlu kamery (viz část 3.3)
ENV(2B)	Údaje o prostředí	Intenzita okolního světla
Si (2B)	Údaje o měření vzdálenosti	Dolních 9 bitů je vzdálenost, horních 7 bitů je hodnota intenzity

Analýza vzdálenosti
Vzorec pro výpočet vzdálenosti: Vzdálenost = (_ ≪ 8|_) &0x01ff, jednotka je mm.
Výpočet síly: Kvalita = _ ≫ 1
Úhlová analýza
Směr laserové emise se bere jako přední strana senzoru, projekce středu kruhu laseru na rovinu PCB se bere jako počátek souřadnic a systém polárních souřadnic je stanoven s normálou roviny PCB jako směr 0 stupňů. Ve směru hodinových ručiček se úhel postupně zvětšuje.

K převodu původních dat přenášených Lidarem do souřadnicového systému na výše uvedeném obrázku je zapotřebí řada výpočtů. Funkce převodu je následující (podrobnosti naleznete v sadě SDK):

Zkontrolujte analýzu kódu
Kontrolní kód používá akumulaci jednoho bajtu ke kontrole aktuálního datového paketu. Čtyřbajtová hlavička paketu a samotný kontrolní kód se neúčastní operace kontroly. Vzorec řešení kontrolního kódu je:

Kontrolní součet = ADD1()
= 1,2, …,

ADD1 je kumulativní vzorec, to znamená shromáždit čísla od dolního indexu 1 po konec v prvku.

UPGRADE OTA

Upgrade Workflow

Odeslat protokol

GRAF 4 FORMÁT DATOVÉHO PROTOKOLU OTA (SMALL ENDIAN)

Parametr	Délka (BYTE)	Popis
Packet_Header	4	Hlavička datového paketu, pevná jako A5A5A5A5
Device_Address	1	Určuje adresu zařízení
Pack_ID	1	ID datového paketu (typ dat)

Data_Len	2	Datová délka datového segmentu, 0-82
Data	n	Data, n = Data_Len
Kontrolní_součet	1	Kontrolní součet, kontrolní součet zbývajících bajtů po odstranění záhlaví

GRAF 5 POKYNY K AKTUALIZACI OTA

Typ instrukce	Pack_ID	Popis
Start_IAP	0x0A	Odesláním tohoto příkazu spustíte IAP po zapnutí
Running_IAP	0x0B	Spusťte IAP, přenášejte pakety
Complete_IAP	0x0C	Konec IAP
ACK_IAP	0x20	Odpověď IAP
RESET_SYSTEM	0x67	Resetujte a restartujte modul na zadané adrese

Start_IAP Instrukce

Odeslání příkazu

Datový segment Formát dat:
Data[0~1]: Výchozí hodnota je 0x00;

DATA[2~17]: Je to ověřovací kód s pevným znakem:
0x73 0x74 0x61 0x72 0x74 0x20 0x64 0x6F 0x77 0x6E 0x6C 0x6F 0x61 0x64 0x00 0x00
Viz Odeslání zprávy

A5 A5 A5 A5 01 0A 12 00 00 00 73 74 61 72 74 20 64 6F 77 6E 6C 6F 61 64 00 00 C3

Příjem příkazů: Kvůli operacím v sektoru FLASH je návratové zpoždění dlouhé a kolísá mezi 80 ms a 700 ms)

Přijímat formát dat

Adresa: adresa modulu;
ACK: Výchozí hodnota je 0x20, což znamená, že datový paket je potvrzovací paket; Data[0~1]: Výchozí hodnota je 0x00;

Údaje[2]: 0x0A označuje, že příkaz odezvy je 0x0A;
Údaje[3]: 0x01 znamená normální příjem, 0 znamená abnormální příjem;
Reference k obdržení:
A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0A 01 30

Running_IAP instrukce

Odeslání příkazu

Firmware bude během upgradu rozdělen a první dva bajty datového segmentu (Data) označují posun tohoto segmentu dat vzhledem k prvnímu bytu firmwaru.

Údaje[0~1]：Package_Shift = Data[0]+ Data[1]*256；
Data[2]~Data[17]: je ověřovací kód s pevným řetězcem:

0x64 0x6F 0x77 0x6E 0x6C 0x6F 0x61 0x64 0x69 0x6E 0x67 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 Data[18]~Data[81]: data firmwaru；
Viz Odeslání zprávy
A5 A5 A5 A5 01 0B 52 00 00 00 64 6F 77 6E 6C 6F 61 64 69 6E 67 00 00 00 00 00 +
(Data[18]~Data[81]) + Kontrolní_součet

Příjem příkazů

Adresa: is adresa modulu;
ACK: Výchozí hodnota je 0x20, což znamená, že datový paket je potvrzovací paket;

Data[0~1] : Package_Shift = Data[0]+ Data[1]*256 označuje offset firmwarových dat odpovědi. Při detekci odezvy během procesu upgradu se doporučuje posuzovat offset jako ochranný mechanismus.

Data[2]=0x0B udává, že příkaz odezvy je 0x0B;
Data[3]=0x01 označuje normální příjem, 0 označuje abnormální příjem;

Odkaz k přijetí
A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0B 01 31

Complete_IAP Instruction

Odeslání příkazu

Data[0~1]: Výchozí hodnota je 0x00;
Data[2]~Data[17]: Jedná se o ověřovací kód s pevným řetězcem:
0x63 0x6F 0x6D 0x70 0x6C 0x65 0x74 0x65 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00

Data[18]~Data[21]: příznak šifrování, typ uint32_t, šifrovaný firmware je 1, nešifrovaný firmware je 0;

Viz odeslání zprávy:
A5 A5 A5 A5 01 0C 16 00 00 00 63 6F 6D 70 6C 65 74 65 00 00 00 00 00 00 00 00 + (příznak šifrování uint32_t) + Check_Sum

Příjem příkazů

Formát příjmu dat:

Adresa: je adresa modulu;
ACK: Výchozí hodnota je 0x20, což znamená, že datový paket je potvrzovací paket;
Data[0~1]: Výchozí hodnota je 0x00;

Údaje[2]: 0x0C označuje, že příkaz odezvy je 0x0C;
Údaje[3]: 0x01 znamená normální příjem, 0 znamená abnormální příjem;
Podívejte se na přijatou zprávu:
A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0C 01 32

Instrukce RESET_SYSTEM
Podrobnosti naleznete v kapitole 3.8 Příkaz k resetování systému.

Otázky a odpovědi

Otázka: Jak posoudit, zda je reset úspěšný po odeslání příkazu k resetování? Je nutné zpoždění?
- A: Úspěšné provedení může být posuzováno podle paketu odezvy příkazu reset; doporučuje se přidat 500 ms zpoždění po obdržení odpovědi před provedením dalších operací.

Otázka: Modul 4 po resetu přijímá některá data sériového portu, která neodpovídají protokolu, jak se s tím vypořádat?
- A: Protokol při zapnutí modulu je řetězec ASCII dat se 4 hlavičkami 0x3E, který neovlivňuje normální analýzu dat se 4 hlavičkami 0xA5 a může být ignorován. Kvůli fyzické vazbě nelze přijímat protokoly modulů č. 1 a č. 2.
Otázka: Jak se vypořádat s tím, když je proces upgradu přerušen výpadkem napájení a restartováním?
- A: Znovu odešlete příkaz Start_IAP, abyste provedli aktualizaci.
Otázka: Jaký je možný důvod abnormální funkce aktualizace ve stavu kaskády?
- A: Ověřte, zda je fyzické spojení správné, například zda lze přijímat data mračna bodů ze tří modulů;
- Potvrďte, že adresy tří modulů nejsou v konfliktu, a můžete se pokusit adresy znovu přiřadit;
- Resetujte modul, který má být upgradován, a poté restartujte pokus;
Q: Proč je po kaskádovém upgradu verze čtení 0?
- A: Znamená to, že aktualizace modulu je neúspěšná, uživatelé musí modul resetovat a poté znovu aktualizovat.

POZOR

Během příkazové interakce s GS2, s výjimkou příkazu stop scan, nelze v režimu skenování interagovat s jinými příkazy, což může snadno vést k chybám analýzy zprávy.
GS2 se po zapnutí automaticky nespustí. Pro vstup do režimu skenování je třeba odeslat příkaz ke spuštění skenování. Když potřebujete zastavit určování vzdálenosti, odešlete příkaz k zastavení skenování pro zastavení skenování a přechod do režimu spánku.

Spusťte GS2 normálně, náš doporučený postup je:
První krok:
odešlete příkaz Get Device Address, abyste získali adresu aktuálního zařízení a počet kaskád, a nakonfigurujte adresu;
Druhý krok:
odešlete příkaz získat verzi pro získání čísla verze;
Třetí krok:
poslat příkaz pro získání parametrů zařízení pro získání úhlových parametrů zařízení pro analýzu dat;
Čtvrtý krok:
odešlete příkaz k zahájení skenování pro získání dat mračna bodů.
Návrhy pro návrh světlopropustných materiálů pro perspektivní okna GS2:
Pokud je perspektivní okénko předního krytu navrženo pro GS2, doporučuje se jako materiál propouštějící světlo použít PC propustné pro infračervené záření a plocha propouštějící světlo musí být plochá (rovinnost ≤0.05 mm) a všechny oblasti v rovina by měla být transparentní v pásmu 780nm až 1000nm. Míra osvětlení je vyšší než 90 %.
Doporučený operační postup pro opakované zapínání a vypínání GS2 navigační desky:
Aby se snížila spotřeba energie navigační desky, pokud je třeba GS2 opakovaně zapínat a vypínat, doporučuje se před vypnutím odeslat příkaz stop scan (viz část 3.5) a poté nakonfigurovat TX a RX navigační deska na vysokou impedanci. Poté zatažením za VCC low vypněte. Při příštím zapnutí napájení nejprve vytáhněte VCC, poté nakonfigurujte TX a RX jako normální stavy výstupu a vstupu a poté po zpoždění 300 ms proveďte příkazovou interakci s čárovým laserem.

O maximální době čekání po odeslání každého příkazu GS2:
- Získat adresu: zpoždění 800 ms, získat verzi: zpoždění 100 ms;
- Získat parametry: zpoždění 100 ms, spuštění skenování: zpoždění 400 ms;
- Zastavit skenování: zpoždění 100 ms, nastavená přenosová rychlost: zpoždění 800 ms;
- Režim nastavení hrany: zpoždění 800 ms, start OTA: zpoždění 800 ms;

REVIDOVAT

Datum	Verze	Obsah
2019-04-24	1.0	Vytvořte první návrh
2021-11-08	1.1	Upravit (Upravit rámec protokolu pro sloučení dat levé a pravé kamery; Návrhy pro přidání perspektivních materiálů oken; Přidání přenosové rychlosti příkaz k nastavení)
2022-01-05	1.2	Upravte popis příjmu příkazu, abyste získali adresu zařízení, a popis levé a pravé kamery
2022-01-12	1.3	Přidat režim hran, doplnit popis výpočtu K, B, BIAS
2022-04-29	1.4	Upravte popis v kapitole 3.2: Příkaz Získat informace o verzi
2022-05-01	1.5	Upravte metodu konfigurace adresy příkazu měkkého restartu
2022-05-31	1.6	1) Aktualizace části 3.7 2) Oddíl 3.8 Příkaz RESET přidá jednu odpověď 3) Přidána aktualizace OTA v kapitole 5
2022-06-02	1.6.1	1) Upravte pracovní postup upgradu OTA 2) Upravte otázky a odpovědi OTA

www.ydlidar.com

Dokumenty / zdroje

YDLIDAR GS2 DEVELOPMENT Lineární Array Solid LiDAR senzor [pdfUživatelská příručka
GS2 DEVELOPMENT Linear Array Solid LiDAR Sensor, GS2 DEVELOPMENT, Linear Array Solid LiDAR Sensor, Array Solid LiDAR Sensor, Solid LiDAR Sensor, LiDAR Sensor, Sensor

Reference

Uživatelská příručka

YDLIDAR GS2 DEVELOPMENT Lineární Array Solid LiDAR senzor

PRACOVNÍ MECHANISMUS

SYSTÉMOVÁ KOMUNIKACE

DATOVÝ PROTOKOL

Příkaz

ANALÝZA DAT

UPGRADE OTA

Odeslat protokol

Start_IAP Instrukce

Running_IAP instrukce

Complete_IAP Instruction

Otázky a odpovědi

POZOR

REVIDOVAT

Dokumenty / zdroje

Reference

Zanechte komentář

Zrušit odpověď