激光雷達(dá)工作原理及應(yīng)用

通常，為了統(tǒng)計(jì)高速公路卡口在一定時(shí)間內(nèi)所通過的車輛，需要對(duì)過往車輛進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，十分考驗(yàn)實(shí)現(xiàn)探測(cè)產(chǎn)品的準(zhǔn)確性。以往，大家對(duì)激光雷達(dá)在車流統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用并不廣泛熟識(shí)，我們可以通過一個(gè)實(shí)際案例來了解。

實(shí)際應(yīng)用案例

圖1 激光雷達(dá)安裝實(shí)景圖（來自真實(shí)客戶分享）

工作原理

將激光雷達(dá)安裝在車道正上方，使之垂直向下探測(cè)，如圖1所示

當(dāng)沒有車輛經(jīng)過時(shí)，探測(cè)的是激光雷達(dá)到地面的距離，假定為X

當(dāng)有車輛經(jīng)過激光雷達(dá)下方時(shí)，探測(cè)的是激光雷達(dá)到車輛頂部的距離，假定為Z

X的值肯定比Z的值大，此時(shí)從數(shù)據(jù)上可以區(qū)分開是否有車輛經(jīng)過，從而配合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車流量的統(tǒng)計(jì)。

另外，根據(jù)Z值的不同，激光雷達(dá)還可以配合系統(tǒng)判別該車輛的高度，從而粗略的實(shí)現(xiàn)大小車型的判斷。

圖2 激光雷達(dá)上位機(jī)界面說明圖

值得一提的是，該激光雷達(dá)除了統(tǒng)計(jì)車流量，還可觸發(fā)攝像頭拍照功能。

圖3 激光雷達(dá)探測(cè)車輛通過1次，可觸發(fā)攝像頭拍照

測(cè)距原理

該款激光雷達(dá)在實(shí)際應(yīng)用中，基于TOF（Time-of-Flight）即飛行時(shí)間原理，采用相位法實(shí)現(xiàn)測(cè)距功能。具體為激光雷達(dá)發(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光，遇物體后反射，傳感器通過計(jì)算調(diào)制紅外光的發(fā)射、反射后產(chǎn)生的相位差，來?yè)Q算與被測(cè)目標(biāo)物體之間的距離，以產(chǎn)生深度信息（可參照如下測(cè)距原理示意圖）

圖4 該激光雷達(dá)測(cè)距原理示意圖

實(shí)際案例優(yōu)勢(shì)

實(shí)施便捷

激光雷達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施便捷，且安裝成本較低。除了案例中的安裝方式，還可以在高速卡口前方安裝，如下圖所示。

圖5 激光雷達(dá)配合統(tǒng)計(jì)車流量的另一種安裝方式

高效穩(wěn)定

激光雷達(dá)可全天候高效運(yùn)行，穩(wěn)定性強(qiáng)

準(zhǔn)確率高

通過該激光雷達(dá)自主研發(fā)的自適應(yīng)算法，車流統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率達(dá)到99%

操作簡(jiǎn)單，易集成

激光雷達(dá)操作簡(jiǎn)單，便于集成到系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)

實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品

該客戶應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)車流量的激光雷達(dá)是北醒早已量產(chǎn)的TF02單點(diǎn)測(cè)距激光雷達(dá)，擁有達(dá)22m的量程和更穩(wěn)定的測(cè)距性能。外殼材質(zhì)選用高強(qiáng)度防腐蝕材料，提高了室外較惡劣環(huán)境的適應(yīng)性。同時(shí)結(jié)合創(chuàng)新的生產(chǎn)工藝和軟、硬件多項(xiàng)優(yōu)化，使得激光雷達(dá)真正達(dá)到了消費(fèi)級(jí)。

圖6 激光TF02單點(diǎn)測(cè)距激光雷達(dá)產(chǎn)品實(shí)圖

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