YDLIDAR GS2 DEVELOPMENT Capteur LiDAR solide à réseau linéaire

MÉCANISME DE TRAVAIL

Mode
Le système YDLIDAR GS2 (ci-après dénommé GS2) dispose de 3 modes de fonctionnement : mode veille, mode balayage, mode arrêt.

• Mode inactif: Lorsque le GS2 est sous tension, le mode par défaut est le mode inactif. En mode inactif, l'unité de télémétrie du GS2 ne fonctionne pas et le laser n'est pas allumé.
• Mode de balayage: Lorsque le GS2 est en mode balayage, l'unité de télémétrie active le laser. Lorsque le GS2 commence à fonctionner, ilampl'environnement externe et le produit en temps réel après traitement en arrière-plan.
• Mode d'arrêt : Lorsque GS2 fonctionne avec une erreur, comme allumer le scanner, le laser est éteint, le moteur ne tourne pas, etc. GS2 éteindra automatiquement l'unité de mesure de distance et renverra le code d'erreur.

Principe de mesure
GS2 est un lidar à semi-conducteurs à courte portée avec une portée de 25 à 300 mm. Il est principalement composé d'un laser ligne et d'une caméra. Une fois que le laser à une ligne a émis la lumière laser, celle-ci est capturée par la caméra. Selon la structure fixe du laser et de la caméra, combinée au principe de mesure de distance par triangulation, nous pouvons calculer la distance de l'objet au GS2. Selon les paramètres calibrés de la caméra, la valeur d'angle de l'objet mesuré dans le système de coordonnées lidar peut être connue. En conséquence, nous avons obtenu les données de mesure complètes de l'objet mesuré.

Le point O est l'origine des coordonnées, la zone violette est l'angle de view de la caméra droite, et la zone orange est l'angle de view de la caméra gauche.

Avec la ponctuation mod comme origine des coordonnées, l'avant est la direction du système de coordonnées 0 degré et l'angle augmente dans le sens des aiguilles d'une montre. Lorsque le nuage de points est sorti, l'ordre des données (S1~S160) est L1~L80, R1~R80. L'angle et la distance calculés par le SDK sont tous représentés dans le système de coordonnées dans le sens des aiguilles d'une montre.

COMMUNICATION DU SYSTÈME

Mécanisme de communication
GS2 communique des commandes et des données avec des périphériques externes via le port série. Lorsqu'un dispositif externe envoie une commande système à GS2, GS2 résout la commande système et renvoie un message de réponse correspondant. Selon le contenu de la commande, GS2 commute l'état de fonctionnement correspondant. Sur la base du contenu du message, le système externe peut analyser le message et obtenir les données de réponse.

Commande système
Le système externe peut définir l'état de fonctionnement correspondant de GS2 et envoyer les données correspondantes en envoyant des commandes système associées. Les commandes système émises par GS2 sont les suivantes :

TABLEAU 1 COMMANDE DU SYSTÈME YDLIDAR GS2

Messages système
Le message système est un message de réponse que le système renvoie en fonction de la commande système reçue. Selon différentes commandes système, le mode de réponse et le contenu de réponse du message système sont également différents. Il existe trois types de modes de réponse : pas de réponse, réponse unique, réponse continue.
Aucune réponse signifie que le système ne renvoie aucun message. Une seule réponse indique que la longueur du message du système est limitée et la réponse se termine une fois. Lorsque le système est en cascade avec plusieurs dispositifs GS2, certaines commandes recevront des réponses de plusieurs dispositifs GS2 consécutivement. Une réponse continue signifie que la longueur du message du système est infinie et doit envoyer des données en continu, comme lors de l'entrée en mode de balayage.

Les messages à réponse unique, à réponse multiple et à réponse continue utilisent le même protocole de données. Le contenu du protocole est : l'en-tête de paquet, l'adresse de l'appareil, le type de paquet, la longueur des données, le segment de données et le code de contrôle, et sont émis via le système hexadécimal du port série.

GRAPHIQUE 2 YDLIDAR GS2 SCHÉMA DU PROTOCOLE DE DONNÉES DE MESSAGE DU SYSTÈME

Décalage d'octet

• En-tête de paquet : L'en-tête du paquet de message pour GS2 est marqué 0xA5A5A5A5.
• Adresse de l'appareil : L'adresse de l'appareil GS2, selon le nombre de cascades, est divisée en : 0x01, 0x02, 0x04 ;
• Type de paquet : Voir tableau 1 pour les types de commandes système.
• Longueur de la réponse : Représente la longueur de la réponse
• Segment de données : Différentes commandes système répondent à différents contenus de données et leurs protocoles de données sont différents.
• Vérifier le code : vérifier le code.

Note: La communication de données GS2 adopte le mode small-endian, ordre bas en premier.

PROTOCOLE DE DONNÉES

Obtenir la commande d'adresse de périphérique
Lorsqu'un appareil externe envoie cette commande à GS2, GS2 renvoie un paquet d'adresse d'appareil, le message est :

En cascade, si N appareils (jusqu'à 3 pris en charge) sont enfilés, la commande renvoie N réponses à 0x01, 0x02, 0x04, correspondant respectivement à 1-3 modules.

Définition: L'adresse du module 1 est 0x01, le module 2 est 0x02 et le module 3 est 0x04.

Commande d'obtention des informations de version
Lorsqu'un périphérique externe envoie une commande de numérisation au GS2, le GS2 renvoie ses informations de version. Le message de réponse est :

Dans le cas d'une cascade, si N (maximum 3) appareils sont connectés en série, cette commande renverra N réponses, où l'adresse est l'adresse du dernier appareil.
Le numéro de version a une longueur de 3 octets et le numéro SN a une longueur de 16 octets.

Obtenir la commande de paramètre de périphérique
Lorsqu'un appareil externe envoie cette commande à GS2, GS2 renverra ses paramètres d'appareil et le message est :

En cascade, si N appareils (jusqu'à 3 pris en charge) sont enfilés, la commande renvoie N réponses, correspondant aux paramètres de chaque appareil.
Les K et B reçus par le protocole sont de type uint16, qui doivent être convertis en type float puis divisés par 10000 avant d'être substitués dans la fonction de calcul.

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

Le biais est de type int8, qui doit être converti en type flottant et divisé par 10 avant d'être remplacé dans la fonction de calcul.

• Biais = (flottant)Biais /10；

Commande

Commande de numérisation

Lorsqu'un appareil externe envoie une commande de balayage au GS2, le GS2 passe en mode de balayage et renvoie en continu les données du nuage de points. Le message est : Commande envoyée : (l'adresse d'envoi 0x00, en cascade ou non, démarrera tous les appareils)

Commande reçue : (Dans les cas en cascade, cette commande ne renvoie qu'une seule réponse, et l'adresse est la plus grande adresse, par example : les appareils n° 3 sont en cascade et l'adresse est 0x04.)

Le segment de données correspond aux données du nuage de points numérisées par le système, qui sont envoyées au port série en hexadécimal vers le périphérique externe selon la structure de données suivante. La longueur de données de l'ensemble du paquet est de 322 octets, dont 2 octets de données environnementales et 160 points de télémétrie (S1-S160), dont chacun est de 2 octets, les 7 bits supérieurs sont des données d'intensité et les 9 bits inférieurs sont des données de distance . L'unité est mm.

Commande d'arrêt

Lorsque le système est en état de numérisation, GS2 envoie des données de nuage de points au monde extérieur. Pour désactiver l'analyse à ce moment, envoyez cette commande pour arrêter l'analyse. Après avoir envoyé la commande d'arrêt, le module répondra à la commande de réponse et le système entrera immédiatement en état de veille. À ce moment, l'unité de télémétrie de l'appareil est en mode de faible consommation d'énergie et le laser est éteint.

• Envoi de commande : (adresse d'envoi 0x00, qu'il soit en cascade ou non, tous les appareils seront fermés).

Dans le cas d'une cascade, si N (maximum 3) appareils sont connectés en série, cette commande ne renverra qu'une réponse, où l'adresse est l'adresse du dernier appareil, par example : si 3 appareils sont en cascade, l'adresse est 0x04.

Définir la commande de débit en bauds

Lorsque le périphérique externe envoie cette commande à GS2, le débit en bauds de sortie de GS2 peut être défini.

• Commande envoyée : (adresse d'envoi 0x00, ne prend en charge que le réglage du débit en bauds de tous les appareils en cascade pour qu'il soit le même), le message est :

Parmi eux, le segment de données est le paramètre de débit en bauds, comprenant quatre débits en bauds (bps), respectivement : 230400, 512000, 921600, 1500000 correspondant au code 0-3 (remarque : la connexion série à trois modules doit être ≥921600, le la valeur par défaut est 921600).

Dans le cas de la cascade, si N appareils (support maximum 3) appareils sont connectés en série, la commande renverra N réponses, correspondant aux paramètres de chaque appareil, et les adresses sont : 0x01, 0x02, 0x04.

• Après avoir défini le débit en bauds, vous devez redémarrer l'appareil en douceur.

Définir le mode Edge (mode anti-brouillage fort)
Lorsque l'appareil externe envoie cette commande au GS2, le mode anti-brouillage du GS2 peut être défini.

• Envoi de la commande : (adresse d'envoi, adresse cascade), le message est :

réception des commandes

Adresse est l'adresse du module qui doit être configuré dans la liaison en cascade. Mode=0 correspond au mode standard, Mode=1 correspond au mode bord (réceptacle vers le haut), Mode=2 correspond au mode bord (réceptacle vers le bas). En mode bord, la sortie fixe du lidar est de 10 Hz et l'effet de filtrage de la lumière ambiante sera amélioré. Mode=0XFF signifie lecture, le lidar reviendra au mode actuel. Lidar fonctionne en mode standard par défaut.

• Définir le module 1 : Adresse =0x01
• Définir le module 2 : Adresse =0x02
• Définir le module 3 : Adresse =0x04

Commande de réinitialisation du système
Lorsqu'un appareil externe envoie cette commande à GS2, GS2 entrera dans un redémarrage progressif, et le système se réinitialisera et redémarrera.
Envoi de la commande : (adresse d'envoi, ne peut être que l'adresse concaténée exacte : 0x01/0x02/0x04)

Adresse est l'adresse du module qui doit être configuré dans la liaison en cascade.

• Réinitialiser le module 1 : Adresse =0x01
• Réinitialiser le module 2 : Adresse =0x02
• Réinitialiser le module 3 : Adresse =0x04

ANALYSE DES DONNÉES

GRAPHIQUE 3 DESCRIPTION DE LA STRUCTURE DES DONNÉES

• Analyse de distance
  Formule de calcul de distance : Distance = (_ ≪ 8|_) &0x01ff, l'unité est mm.
  Calcul de la force : Qualité = _ ≫ 1
• Analyse d'angle
  La direction de l'émission laser est prise comme l'avant du capteur, la projection du centre du cercle laser sur le plan PCB est prise comme origine des coordonnées, et le système de coordonnées polaires est établi avec la ligne normale du plan PCB comme la direction 0 degré. En suivant le sens des aiguilles d'une montre, l'angle augmente progressivement.

Pour convertir les données d'origine transmises par le Lidar au système de coordonnées de la figure ci-dessus, une série de calculs est nécessaire. La fonction de conversion est la suivante (pour plus de détails, veuillez vous référer au SDK) :

Vérifier l'analyse du code
Le code de vérification utilise une accumulation sur un seul octet pour vérifier le paquet de données actuel. L'en-tête de paquet de quatre octets et le code de vérification lui-même ne participent pas à l'opération de vérification. La formule de solution de code de vérification est :

• Somme de contrôle = ADD1()
• = 1,2, … ,

ADD1 est la formule cumulative, cela signifie accumuler les nombres de l'indice 1 pour se terminer par l'élément.

MISE À NIVEAU OTA

Flux de travail de mise à niveau

Envoyer le protocole

GRAPHIQUE 4 FORMAT DU PROTOCOLE DE DONNÉES OTA (SMALL ENDIAN)

TABLEAU 5 INSTRUCTIONS DE MISE À NIVEAU OTA

Instruction Start_IAP

Envoi de commande

• Segment de données Format des données :
• Données[0~1] : La valeur par défaut est 0x00 ;
• DONNÉES[2~17] : Il s'agit d'un code de vérification à caractère fixe :
• 0x73 0x74 0x61 0x72 0x74 0x20 0x64 0x6F 0x77 0x6E 0x6C 0x6F 0x61 0x64 0x00 0x00
• Reportez-vous à l'envoi du message
• 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

Réception de commande : Du fait des opérations du secteur FLASH, le délai de retour est long et oscille entre 80ms et 700ms)

Format de réception des données

• Adresse: l'adresse du module ;
• RECONNAISSANCE : La valeur par défaut est 0x20, indiquant que le paquet de données est un paquet d'accusé de réception ; Données[0~1] : la valeur par défaut est 0x00 ;
• Données[2] : 0x0A indique que la commande de réponse est 0x0A ;
• Données[3] : 0x01 indique une réception normale, 0 indique une réception anormale ;
• Référence à recevoir :
  A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0A 01 30

Instruction Running_IAP

Envoi de commande

Le micrologiciel sera divisé lors de la mise à niveau, et les deux premiers octets du segment de données (Data) indiquent le décalage de ce segment de données par rapport au premier octet du micrologiciel.

• Données[0~1]：Package_Shift = Données[0]+ Données[1]*256；
• Données[2]~Données[17] : est un code de vérification de chaîne fixe :
• 0x64 0x6F 0x77 0x6E 0x6C 0x6F 0x61 0x64 0x69 0x6E 0x67 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 Data[18]~Data[81]: données du micrologiciel ;
• Reportez-vous à l'envoi du message
• 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 +
  (Données[18]~Données[81]) + Check_Sum

Réception de commande

• Adresse : jes l'adresse du module ;
• RECONNAISSANCE : La valeur par défaut est 0x20, indiquant que le paquet de données est un paquet d'accusé de réception ;

Données[0~1] : Package_Shift = Data[0]+ Data[1]*256 indique le décalage des données du micrologiciel de la réponse. Il est recommandé d'évaluer le décalage en tant que mécanisme de protection lors de la détection de la réponse pendant le processus de mise à niveau.

• Data[2]=0x0B indique que la commande de réponse est 0x0B ;
• Data[3]=0x01 indique une réception normale, 0 indique une réception anormale ;

Référence à recevoir
A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0B 01 31

Complete_IAP Instruction

Envoi de commande

• Données[0~1] : La valeur par défaut est 0x00 ;
• Données[2]~Données[17] : Il s'agit d'un code de vérification de chaîne fixe :
  0x63 0x6F 0x6D 0x70 0x6C 0x65 0x74 0x65 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00

Données[18]~Données[21] : drapeau de cryptage, type uint32_t, le micrologiciel crypté est 1, le micrologiciel non crypté est 0 ;

Reportez-vous à l'envoi du message :
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 + (indicateur de chiffrement uint32_t) + Check_Sum

Réception de commande

• Format des données de réception :
• Adresse: est l'adresse du module ;
• RECONNAISSANCE : La valeur par défaut est 0x20, indiquant que le paquet de données est un paquet d'accusé de réception ;
• Données[0~1] : La valeur par défaut est 0x00 ;
• Données[2] : 0x0C indique que la commande de réponse est 0x0C ;
• Données[3] : 0x01 indique une réception normale, 0 indique une réception anormale ;
• Reportez-vous au message reçu :
  A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0C 01 32

Instruction RESET_SYSTEM
Veuillez vous reporter au chapitre 3.8 Commande de réinitialisation du système pour plus de détails.

Questions et réponses

• Q : Comment juger que la réinitialisation a réussi après l'envoi de la commande de réinitialisation ? Un délai est-il nécessaire ?
  • A: L'exécution réussie peut être jugée selon le paquet de réponse de la commande de réinitialisation ; il est recommandé d'ajouter un délai de 500 ms après réception de la réponse avant d'effectuer les opérations suivantes.
• Q : Le module 4 reçoit des données de port série qui ne sont pas conformes au protocole après la réinitialisation, comment y faire face ?
  • A: Le journal de mise sous tension du module est une chaîne de données ASCII avec 4 en-têtes 0x3E, qui n'affecte pas l'analyse normale des données avec 4 en-têtes 0xA5 et peut être ignorée. En raison du lien physique, les journaux des modules n° 1 et n° 2 ne peuvent pas être reçus.
• Q : Que faire si le processus de mise à niveau est interrompu par une panne de courant et redémarre ?
  • A: Renvoyez la commande Start_IAP pour effectuer une nouvelle mise à niveau.
• Q : Quelle est la raison possible de la fonction de mise à niveau anormale dans l'état en cascade ?
  • A: Confirmez si le lien physique est correct, par exemple si les données de nuage de points des trois modules peuvent être reçues ;
  • Confirmez que les adresses des trois modules ne sont pas en conflit et vous pouvez essayer de réaffecter les adresses ;
  • Réinitialisez le module à mettre à niveau puis redémarrez l'essai ;
• Q: Pourquoi le numéro de version lu est-il 0 après la mise à niveau en cascade ?
  • A: Cela signifie que la mise à niveau du module a échoué, les utilisateurs doivent réinitialiser le module, puis mettre à niveau à nouveau.

ATTENTION

1. Lors de l'interaction de la commande avec GS2, à l'exception de la commande d'arrêt de l'analyse, il est impossible d'interagir avec d'autres commandes en mode analyse, ce qui peut facilement entraîner des erreurs d'analyse des messages.
2. Le GS2 ne démarrera pas automatiquement la télémétrie lors de la mise sous tension. Il doit envoyer une commande de démarrage de l'analyse pour entrer en mode d'analyse. Lorsque vous devez arrêter la plage, envoyez une commande d'arrêt du balayage pour arrêter le balayage et passer en mode veille.
3. Démarrez GS2 normalement, notre processus recommandé est :
   Premier pas:
   envoyez la commande Get Device Address pour obtenir l'adresse de l'appareil actuel et le nombre de cascades, et configurez l'adresse ;
   Deuxième étape :
   envoyez la commande get version pour obtenir le numéro de version ;
   Troisième étape :
   envoyer une commande pour obtenir les paramètres de l'appareil afin d'obtenir les paramètres d'angle de l'appareil pour l'analyse des données ;
   Quatrième étape :
   envoyer une commande de démarrage d'analyse pour obtenir des données de nuage de points.
4. Suggestions pour la conception de matériaux transmettant la lumière pour les fenêtres en perspective GS2 :
   Si la fenêtre en perspective de la couverture avant est conçue pour GS2, il est recommandé d'utiliser un PC perméable aux infrarouges comme matériau de transmission de la lumière, et la zone de transmission de la lumière doit être plate (planéité ≤ 0.05 mm), et toutes les zones du plan doit être transparent dans la bande 780nm à 1000nm. Le taux de lumière est supérieur à 90 %.
5. La procédure de fonctionnement recommandée pour allumer et éteindre à plusieurs reprises GS2 de la carte de navigation :
   Afin de réduire la consommation d'énergie de la carte de navigation, si GS2 doit être allumé et éteint à plusieurs reprises, il est recommandé d'envoyer une commande d'arrêt du balayage (voir section 3.5) avant de l'éteindre, puis de configurer le TX et le RX du carte de navigation à haute impédance. Ensuite, tirez VCC vers le bas pour l'éteindre. La prochaine fois que l'alimentation est allumée, tirez d'abord vers le haut VCC, puis configurez TX et RX comme états de sortie et d'entrée normaux, puis après un délai de 300 ms, effectuez une interaction de commande avec le laser de ligne.
6. À propos du temps d'attente maximal après l'envoi de chaque commande GS2 :
   • Obtenir l'adresse : retarder 800 ms, obtenir la version : retarder 100 ms ;
   • Obtenez les paramètres : délai de 100 ms, démarrage de la numérisation : délai de 400 ms ;
   • Arrêter la numérisation : retarder 100 ms, définir le débit en bauds : retarder 800 ms ;
   • Définir le mode bord : retarder 800 ms, démarrer OTA : retarder 800 ms ;

RÉVISER

www.ydlidar.com

Documents / Ressources

YDLIDAR GS2 DEVELOPMENT Capteur LiDAR solide à réseau linéaire [pdf] Manuel de l'utilisateur DÉVELOPPEMENT GS2 Capteur LiDAR solide à réseau linéaire, DÉVELOPPEMENT GS2, Capteur LiDAR solide à réseau linéaire, Capteur LiDAR solide à réseau, Capteur LiDAR solide, Capteur LiDAR, Capteur

Références

• Manuel d'utilisation