YDLIDAR GS2 DEVELOPMENT Linear Array Solid LiDAR Sensor
MEKANISME KERJA
Mode
Sistem YDLIDAR GS2 (sabanjuré diarani GS2) nduweni 3 mode kerja: mode idle, mode scan, mode stop.
- Mode nganggur: Nalika GS2 diuripake, mode standar yaiku mode nganggur. Ing mode idle, unit kiro-kiro GS2 ora bisa digunakake lan laser ora cahya.
- Mode pindai: Nalika GS2 ing mode mindhai, unit ranging nguripake laser. Nalika GS2 wiwit bisa, terus samples lingkungan njaba lan output ing wektu nyata sawise Processing latar mburi.
- Mode mandheg: Nalika GS2 mlaku kanthi kesalahan, kayata nguripake scanner, laser mati, motor ora muter, etc.GS2 bakal kanthi otomatis mateni unit ukuran kadohan lan menehi saran kode kesalahan.
Prinsip Pengukuran
GS2 minangka lidar solid state jarak cendhak kanthi jarak 25-300mm. Utamane kasusun saka laser garis lan kamera. Sawise laser siji-baris emits cahya laser, iku dijupuk dening kamera. Miturut struktur tetep laser lan kamera, digabungake karo prinsip pangukuran jarak triangulasi, kita bisa ngetung jarak saka obyek menyang GS2. Miturut paramèter kamera sing dikalibrasi, nilai sudut obyek sing diukur ing sistem koordinat lidar bisa dingerteni. Akibaté, kita wis entuk data pangukuran lengkap saka obyek sing diukur.
Titik O minangka asal saka koordinat, area ungu minangka sudut view saka kamera tengen, lan wilayah orange punika amba saka view saka kamera kiwa.
Kanthi tandha wacan mod minangka asal koordinat, ngarep minangka arah sistem koordinat 0 derajat, lan sudut mundhak searah jarum jam. Nalika awan titik metu, urutan data (S1~S160) yaiku L1~L80, R1~R80. Sudut lan jarak sing diwilang dening SDK kabeh dituduhake ing sistem koordinat searah jarum jam.
SISTEM KOMUNIKASI
Mekanisme Komunikasi
GS2 komunikasi printah lan data karo piranti external liwat port serial. Nalika piranti external ngirim printah sistem kanggo GS2, mutusake masalah GS2 printah sistem lan bali pesen balesan cocog. Miturut konten printah, GS2 ngalih status kerja sing cocog. Adhedhasar isi pesen, sistem eksternal bisa ngurai pesen lan entuk data respon.
Komando Sistem
Sistem eksternal bisa nyetel status kerja GS2 sing cocog lan ngirim data sing cocog kanthi ngirim perintah sistem sing gegandhengan. Prentah sistem sing ditanggepi dening GS2 yaiku:
Bagan 1 YDLIDAR GS2 SISTEM COMMAND
| printah sistem | Katrangan | Ngalih mode | Mode wangsulan |
| 0×60 | Entuk Alamat Piranti | Mode mandheg | Respon tunggal |
| 0×61 | Entuk paramèter piranti | Mode mandheg | Respon tunggal |
| 0×62 | Entuk Informasi versi | Mode mandheg | Respon tunggal |
| 0×63 | Miwiti mindhai lan output data awan titik | Mode pindai | Respon terus-terusan |
| 0x64 | Mungkasi piranti, mungkasi mindhai | Mode mandheg | Respon tunggal |
| 0x67 | Soft restart | / | Respon tunggal |
| 0×68 | Setel baud rate port serial | Mode mandheg | Respon tunggal |
| 0×69 | Setel mode pinggiran (mode anti-noise) | Mode mandheg | Respon tunggal |
Pesen Sistem
Pesen sistem minangka pesen respon sing diwenehake sistem adhedhasar perintah sistem sing ditampa. Miturut perintah sistem sing beda, mode balesan lan isi respon pesen sistem uga beda. Ana telung jinis mode respon: ora ana respon, respon tunggal, respon terus-terusan.
Ora ana respon tegese sistem ora ngasilake pesen. Balesan siji nuduhake yen dawa pesen sistem diwatesi, lan respon rampung sapisan. Nalika sistem wis cascaded karo sawetara piranti GS2, sawetara printah bakal nampa respon saka sawetara piranti GS2 consecutively. Tanggepan terus-terusan tegese dawa pesen sistem ora ana watese lan kudu ngirim data terus-terusan, kayata nalika ngetik mode pindai.
Tanggepan siji, sawetara respon lan pesen respon terus-terusan nggunakake protokol data sing padha. Isi protokol yaiku: header paket, alamat piranti, jinis paket, dawa data, segmen data lan kode mriksa, lan output liwat sistem heksadesimal port serial.
BAGIAN 2 YDLIDAR GS2 DIAGRAM SKEMATIK PROTOKOL DATA PESAN SISTEM
| Header paket | Alamat piranti | Jenis paket | Wangsulan dawa | Segmen data | Priksa kode |
| 4 bita | 1 Byte | 1 Byte | 2 bita | N Byte | 1 Byte |
Byte offset
- Header paket: Header paket pesen kanggo GS2 ditandhani 0xA5A5A5A5.
- Alamat piranti: Alamat piranti GS2, miturut jumlah kaskade, dipérang dadi: 0x01, 0x02, 0x04;
- Tipe Paket: Deleng grafik 1 kanggo jinis printah sistem.
- Wangsulan dawa: Makili dawa respon
- Segmen data: Printah sistem sing beda-beda nanggapi isi data sing beda-beda, lan protokol data sing beda-beda.
- Priksa kode: mriksa kode.
Cathetan: Komunikasi data GS2 nganggo mode cilik-endian, supaya luwih dhisik.
PROTOKOL DATA
Entuk Perintah Alamat Piranti
Nalika piranti eksternal ngirim printah iki menyang GS2, GS2 ngasilake paket alamat piranti, pesen kasebut:
Ing cascading, yen N piranti (nganti 3 didhukung) Utas, printah bali N jawaban ing 0x01, 0x02, 0x04, cocog kanggo 1-3 modul mungguh.
definisi: Alamat modul 1 yaiku 0x01, modul 2 yaiku 0x02, lan modul 3 yaiku 0x04.
Entuk Perintah Informasi Versi
Nalika piranti eksternal ngirim printah pindai menyang GS2, GS2 ngasilake informasi versi. Pesen wangsulane yaiku:
Ing kasus cascading, yen N (maksimum 3) piranti disambungake ing seri, printah iki bakal bali N respon, ngendi alamat iku alamat piranti pungkasan.
Nomer versi dawane 3 bita, lan nomer SN dawane 16 bita.
Entuk Command Parameter Piranti
Nalika piranti eksternal ngirim printah iki menyang GS2, GS2 bakal ngasilake parameter piranti, lan pesen kasebut:
Ing cascading, yen N piranti (nganti 3 didhukung) Utas, printah bali N jawaban, cocog karo paramèter saben piranti.
K lan B sing ditampa dening protokol kasebut kalebu jinis uint16, sing kudu diowahi dadi jinis float banjur dibagi 10000 sadurunge diganti dadi fungsi kalkulasi.
- d_compensateK0 = (ngambang)K0/10000.0f；
- d_compensateB0 = (ngambang)B0/10000.0f；
- d_compensateK1 = (ngambang)K1/10000.0f；
- d_compensateB1 = (ngambang)B1/10000.0f；
Bias kalebu jinis int8, sing kudu diowahi dadi jinis float lan dibagi 10 sadurunge diganti dadi fungsi pitungan.
- bias = (ngambang)Bias /10；
dhawuh
Scan Command
Nalika piranti njaba ngirim printah pindai menyang GS2, GS2 lumebu ing mode pindai lan terus-terusan feed data maya titik bali. Pesen kasebut: Perintah dikirim: (Kirim alamat 0x00, cascade utawa ora, bakal miwiti kabeh piranti)
Komando ditampa: (Ing kasus cascading, printah iki mung ngasilake siji respon, lan alamat alamat paling gedhe, contoneample: No.3 piranti sing cascaded, lan alamat 0x04.)
Segmen data yaiku data awan titik sing dipindai dening sistem, sing dikirim menyang port serial kanthi heksadesimal menyang piranti eksternal miturut struktur data ing ngisor iki. Dawane data kabeh paket yaiku 322 Byte, kalebu 2 Byte data lingkungan lan 160 titik kisaran (S1-S160), saben 2 Byte, 7 bit ndhuwur minangka data intensitas, lan 9 bit ngisor minangka data jarak. . Unit punika mm.
Stop Command
Nalika sistem ana ing negara mindhai, GS2 wis ngirim data maya titik menyang donya njaba. Kanggo mateni mindhai ing wektu iki, kirim printah iki kanggo mungkasi mindhai. Sawise ngirim printah mandeg, modul bakal mangsuli printah respon, lan sistem bakal langsung menyang negara turu siyaga. Ing wektu iki, unit kiro-kiro piranti ing mode konsumsi daya kurang, lan laser dipateni.
- Pangiriman perintah: (ngirim alamat 0x00, ora preduli yen runtun utawa ora, kabeh piranti bakal ditutup).
Ing kasus cascading, yen N (maksimum 3) piranti disambungake ing seri, printah iki mung bakal bali respon, ngendi alamat iku alamat piranti pungkasan, kanggo ex.ample: yen 3 piranti sing cascaded, alamat 0x04.
Setel Baud Rate Command
Nalika piranti external ngirim printah iki kanggo GS2, output baud rate GS2 bisa disetel.
- Perintah dikirim: (alamat ngirim 0x00, mung ndhukung nyetel baud rate kabeh piranti cascaded dadi padha), pesen kasebut:
Ing antarane, segmen data yaiku parameter baud rate, kalebu papat baud rate (bps), masing-masing: 230400, 512000, 921600, 1500000 sing cocog karo kode 0-3 (cathetan: sambungan serial telung modul kudu ≥921600, sing standar yaiku 921600).
Ing kasus cascading, yen piranti N (dukungan maksimal 3) piranti disambungake kanthi seri, printah kasebut bakal ngasilake respon N, sing cocog karo paramèter saben piranti, lan alamat kasebut: 0x01, 0x02, 0x04.
- Sawise nyetel baud rate, kudu alus miwiti maneh piranti.
Setel Mode Edge (Mode anti-jamming sing kuat)
Nalika piranti external ngirim printah iki kanggo GS2, mode anti-jamming saka GS2 bisa disetel.
- Pangirim perintah: (alamat kirim, alamat kaskade), pesen kasebut:
resepsi dhawuh
Alamat minangka alamat modul sing kudu dikonfigurasi ing link cascade. Mode = 0 cocog karo mode standar, Mode = 1 cocog karo mode pinggiran (wadah madhep munggah), Mode = 2 cocog karo mode pinggiran (wadah madhep mudhun). Ing mode pinggiran, output tetep saka lidar yaiku 10HZ, lan efek nyaring cahya sekitar bakal ditingkatake. Mode = 0XFF tegese maca, lidar bakal bali menyang mode saiki. Lidar dianggo ing mode standar minangka standar.
- Set modul 1: Alamat = 0x01
- Set modul 2: Alamat = 0x02
- Set modul 3: Alamat = 0x04
Command Reset Sistem
Nalika piranti njaba ngirim printah iki kanggo GS2, GS2 bakal miwiti maneh alus, lan sistem bakal ngreset lan miwiti maneh.
Pangirim printah: (alamat ngirim, mung bisa dadi alamat concatenated persis: 0x01/0x02/0x04)
Alamat minangka alamat modul sing kudu dikonfigurasi ing link cascade.
- Reset modul 1: Alamat = 0x01
- Reset modul 2: Alamat = 0x02
- Reset modul 3: Alamat = 0x04
ANALISIS DATA
BAB 3 STRUKTUR DATA DESKRIPSI
| Isi | jeneng | Katrangan |
| K0(2B) | Parameter piranti | (uint16) Parameter sudut kamera kiwa koefisien k0 (pirsani bagean 3.3) |
| B0(2B) | Parameter piranti | (uint16) Parameter sudut kamera kiwa koefisien k0 (pirsani bagean 3.3) |
| K1(2B) | Parameter piranti | (uint16) Parameter sudut kamera tengen koefisien k1 (pirsani bagean 3.3) |
| B1(2B) | Parameter piranti | (uint16) Parameter sudut kamera tengen koefisien b1 (pirsani bagean 3.3) |
| BIAS | Parameter piranti | (int8) Koefisien bias parameter sudut kamera saiki (pirsani bagean 3.3) |
| ENV(2B) | Data lingkungan | Intensitas cahya sekitar |
| Si(2B) | Data pangukuran jarak | 9 bit ngisor minangka jarak, 7 bit ndhuwur minangka nilai intensitas |
- Analisis jarak
Formula pitungan jarak: Jarak = (_ ≪ 8|_) &0x01ff, unit mm.
Pitungan kekuatan: Mutu = _ ≫ 1 - Analisis sudut
Arah emisi laser dijupuk minangka ngarep sensor, proyeksi pusat bunder laser ing bidang PCB dijupuk minangka asal saka koordinat, lan sistem koordinat polar ditetepake karo baris normal pesawat PCB minangka arah 0-derajat. Nutup arah jarum jam, amba mboko sithik mundhak.
Kanggo ngowahi data asli sing dikirim dening Lidar menyang sistem koordinat ing gambar ing ndhuwur, perlu sawetara kalkulasi. Fungsi konversi kaya ing ngisor iki (kanggo rincian, deleng SDK):
Priksa analisis kode
Kode mriksa nggunakake akumulasi bait siji kanggo mriksa paket data saiki. Header paket papat-byte lan kode mriksa dhewe ora melu ing operasi mriksa. Rumus solusi kode mriksa yaiku: 
- Jumlah Cek = ADD1()
- = 1,2, …,
ADD1 minangka rumus kumulatif, tegese nglumpukake angka saka subskrip 1 nganti pungkasan ing unsur.
OTA UPGRADE
Nganyarke Alur Kerja
Kirim Protokol
BAGIAN 4 FORMAT PROTOKOL DATA OTA (ENDIAN Cilik)
| Paramèter | Length (BYTE) | Katrangan |
| Paket_Header | 4 | Header paket data, tetep minangka A5A5A5A5 |
| Piranti_Alamat | 1 | Nemtokake alamat piranti |
| Paket_ID | 1 | ID paket data (tipe data) |
| Data_Len | 2 | Dawane data segmen data, 0-82 |
| data | n | Data, n = Data_Len |
| Priksa_Sum | 1 | Checksum, checksum saka bita sing isih ana sawise header dibusak |
CHART 5 OTA UPGRADE INSTRUCTIONS
| Jinis instruksi | Paket_ID | Katrangan |
| Start_IAP | 0x0A | Kirimi printah iki kanggo miwiti IAP sawise daya urip |
| Running_IAP | 0x0b | Mbukak IAP, ngirim paket |
| Complete_IAP | 0x0c | Pungkasan IAP |
| ACK_IAP | 0x20 | wangsulan IAP |
| RESET_SYSTEM | 0x67 | Reset lan miwiti maneh modul ing alamat sing ditemtokake |
Start_IAP Instruksi
Pangirim komando
- Format data segmen data:
- Data[0~1]: Default yaiku 0x00;
- DATA[2~17]: Iki minangka kode verifikasi karakter sing tetep:
- 0x73 0x74 0x61 0x72 0x74 0x20 0x64 0x6F 0x77 0x6E 0x6C 0x6F 0x61 0x64 0x00 0x00
- Rujuk kanggo ngirim pesen
- 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
Resepsi komando: Amarga operasi sektor FLASH, wektu tundha bali dawa lan fluktuasi antarane 80ms lan 700ms)
Nampa format data
- alamat: alamat modul;
- ACK: Standar kasebut yaiku 0x20, nuduhake yen paket data minangka paket pangenalan; Data[0~1]: Default yaiku 0x00;
- Data [2]: 0x0A nuduhake yen printah respon 0x0A;
- Data [3]: 0x01 nuduhake resepsi normal, 0 nuduhake resepsi ora normal;
- Referensi kanggo nampa:
A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0A 01 30
Running_IAP Instruksi
Pangirim komando
Perangkat kukuh bakal dipérang sak upgrade, lan rong bita pisanan saka bagean data (Data) nuduhake offset saka bagean iki data relatif kanggo bait pisanan saka perangkat kukuh.
- Data[0~1]:Package_Shift = Data[0]+ Data[1]*256；
- Data[2]~Data[17]: iku kode verifikasi string tetep:
- 0x64 0x6F 0x77 0x6E 0x6C 0x6F 0x61 0x64 0x69 0x6E 0x67 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 Data[18]~Data[81]: data firmware;
- Rujuk kanggo ngirim pesen
- 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]) + Priksa_Sum
Resepsi komando
- Alamat: is alamat modul;
- ACK: Standar kasebut yaiku 0x20, nuduhake yen paket data minangka paket pangenalan;
Data[0~1] : Package_Shift = Data[0]+ Data[1]*256 nuduhake data firmware ngimbangi respon. Disaranake kanggo ngadili offset minangka mekanisme proteksi nalika ndeteksi respon sajrone proses upgrade.
- Data [2] = 0x0B nuduhake yen printah respon 0x0B;
- Data[3]=0x01 nuduhake panrima normal, 0 nuduhake panrima ora normal;
Referensi kanggo nampa
A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0B 01 31
Complete_IAP Instruksi
Pangirim komando
- Data[0~1]: Default yaiku 0x00;
- Data[2]~Data[17]: Iki minangka kode verifikasi string tetep:
0x63 0x6F 0x6D 0x70 0x6C 0x65 0x74 0x65 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
Data[18]~Data[21]: flag enkripsi, jinis uint32_t, perangkat kukuh ndhelik punika 1, perangkat kukuh non-enkripsi punika 0;
Waca kanggo ngirim pesen:
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 + (uint32_t flag enkripsi) + Check_Sum
Resepsi komando
- Nampa format data:
- alamat: punika alamat modul;
- ACK: Standar kasebut yaiku 0x20, nuduhake yen paket data minangka paket pangenalan;
- Data[0~1]: Default yaiku 0x00;
- Data [2]: 0x0C nuduhake yen printah respon 0x0C;
- Data [3]: 0x01 nuduhake resepsi normal, 0 nuduhake resepsi ora normal;
- Waca pesen sing ditampa:
A5 A5 A5 A5 01 20 04 00 00 00 0C 01 32
RESET_SYSTEM Instruksi
Mangga deleng Bab 3.8 System Reset Command kanggo rincian.
Q&A
- P: Carane ngadili reset sukses sawise ngirim printah reset? Apa wektu tundha dibutuhake?
- A: Eksekusi sing sukses bisa diadili miturut paket respon saka printah reset; dianjurake kanggo nambah wektu tundha 500ms sawise nampa respon sadurunge nindakake operasi sakteruse.
- P: Modul 4 nampa sawetara data port serial sing ora cocog karo protokol sawise ngreset, kepiye cara ngatasi?
- A: Log daya-on modul punika senar saka data ASCII karo 4 0x3E header, kang ora mengaruhi data normal parsing karo 4 0xA5 header, lan bisa digatèkaké. Amarga link fisik, log modul No.. 1 lan No.. 2 ora bisa ditampa.
- P: Kepiye cara ngatasi yen proses upgrade diganggu amarga listrik mati lan miwiti maneh?
- A: Kirim maneh perintah Start_IAP kanggo nganyari maneh.
- Q: Apa alesan bisa kanggo fungsi upgrade abnormal ing negara cascade?
- A: Konfirmasi manawa link fisik bener, kayata data awan titik saka telung modul bisa ditampa;
- Konfirmasi yen alamat saka telung modul ora konflik, lan sampeyan bisa nyoba kanggo reassign alamat;
- Reset modul sing arep dianyari banjur miwiti maneh nyoba;
- Q: Napa versi diwaca nomer 0 sawise upgrade cascade?
- A: Iku tegese upgrade modul ora kasil, pangguna kudu ngreset modul banjur upgrade maneh.
kawigatosan
- Sajrone interaksi printah karo GS2, kajaba printah mandeg scan, printah liyane ora bisa sesambungan ing mode scan, kang bisa gampang mimpin kanggo kesalahan parsing pesen.
- GS2 ora bakal diwiwiti kanthi otomatis nalika daya urip. Perlu ngirim printah wiwitan scan kanggo ngetik mode scan. Yen perlu mandheg, kirim printah stop scan kanggo mungkasi mindhai lan ngetik mode turu.
- Miwiti GS2 biasane, proses sing disaranake yaiku:
Langkah pisanan:
ngirim printah Entuk Alamat Piranti kanggo njaluk alamat piranti saiki lan nomer cascades, lan ngatur alamat;
Langkah kapindho:
kirim perintah njaluk versi kanggo njaluk nomer versi;
Langkah katelu:
ngirim printah kanggo njupuk paramèter piranti kanggo njupuk paramèter amba saka piranti kanggo analisis data;
Langkah kaping papat:
ngirim printah wiwitan scan kanggo njupuk data maya titik. - Saran kanggo desain bahan transmisi cahya kanggo jendhela perspektif GS2:
Yen jendhela perspektif tutup ngarep dirancang kanggo GS2, dianjurake kanggo nggunakake PC infrared-permeabel minangka materi ngirim cahya, lan area ngirim cahya kudu warata (flatness ≤0.05mm), lan kabeh wilayah ing bidang kudu transparan ing 780nm kanggo 1000nm band. Tingkat cahya luwih saka 90%. - Prosedur operasi sing disaranake kanggo bola-bali ngalih lan mateni papan navigasi GS2:
Kanggo nyuda konsumsi daya saka papan navigasi, yen GS2 kudu diuripake lan dipateni bola-bali, disaranake ngirim printah stop scan (pirsani bagean 3.5) sadurunge dipateni, banjur konfigurasi TX lan RX saka papan pandhu arah kanggo impedansi dhuwur. Banjur tarik VCC mudhun kanggo mateni. Ing wektu sabanjuré daya diuripake, pisanan narik munggah VCC, banjur ngatur TX lan RX minangka output normal lan negara input, lan banjur sawise wektu tundha 300ms, nindakake interaksi printah karo laser baris. - Babagan wektu tunggu maksimum sawise saben printah GS2 dikirim:
- Entuk alamat: tundha 800ms, entuk versi: tundha 100ms;
- Entuk paramèter: tundha 100ms, miwiti mindhai: tundha 400ms;
- Stop scanning: tundha 100ms, nyetel baud rate: tundha 800ms;
- Setel mode pinggiran: tundha 800ms, miwiti OTA: tundha 800ms;
REVISE
| Tanggal | Versi | Isi |
| 2019-04-24 | 1.0 | Nggawe draf pisanan |
|
2021-11-08 |
1.1 |
Ngowahi (Ngowahi kerangka protokol kanggo nggabungake data kamera kiwa lan tengen; Saran kanggo nambah bahan jendhela perspektif; Nambahake baud rate
perintah setelan) |
| 2022-01-05 | 1.2 | Ngowahi katrangan panrima saka printah kanggo njupuk alamat piranti, lan gambaran saka kamera kiwa lan tengen |
| 2022-01-12 | 1.3 | Tambah mode pinggiran, tambahan K, B, gambaran pitungan BIAS |
| 2022-04-29 | 1.4 | Ngowahi gambaran bab 3.2: Entuk Versi Informasi Command |
| 2022-05-01 | 1.5 | Ngowahi cara konfigurasi alamat printah restart alus |
|
2022-05-31 |
1.6 |
1) Nganyari bagean 3.7
2) Prentah bagean 3.8 RESET nambahake balesan siji 3) Ditambahake Bab 5 upgrade OTA |
| 2022-06-02 | 1.6.1 | 1) Ngowahi alur kerja upgrade OTA
2) Ngowahi Q&A saka OTA |
Dokumen / Sumber Daya
 |
YDLIDAR GS2 DEVELOPMENT Linear Array Solid LiDAR Sensor [pdf] Manual pangguna PENGEMBANGAN GS2 Sensor LiDAR Solid Array Linear, PENGEMBANGAN GS2, Sensor LiDAR Padat Array Linear, Sensor LiDAR Padat Array, Sensor LiDAR Padat, Sensor LiDAR, Sensor |
