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扫描器异常检测方法及装置、激光雷达及存储介质与流程

2022-08-17 15:36:04 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及激光雷达技术领域,尤其涉及一种扫描器异常检测方法及装置、激光雷达及存储介质。


背景技术:

2.激光雷达发射激光信号,激光信号遇到被测物体之后改变传播方向形成回波信号。返回的回波信号被激光雷达接收后,根据激光信号的发射参数和回波信号的接收参数,就可以实现激光雷达的测距。
3.在包含有扫描器(如mems(micro-electro-mechanical system,微机电系统)振镜)的激光雷达中,扫描器可以控制激光信号的出射方向,若扫描器失效停摆,会导致同一视场的所有扫描光都打在同一点上,激光的高能量可能会带来人眼安全风险。因此,对于包含有扫描器的激光雷达,扫描器异常检测是功能安全的一个主要项。当诊断扫描器停摆时,需马上报警并停止发光。
4.为了检测扫描器是否存在异常,在相关技术中,技术人员通常通过分析激光雷达测距所生成的点云,根据点云的分布特征(如点云的形状)来判断扫描器是否存在停摆,由于点云的分布特征受到多方面因素的影响,因此会存在准确性差以及误报率高的问题。


技术实现要素:

5.本公开实施例提供了一种扫描器异常检测方法及装置、激光雷达及存储介质。
6.本公开实施例第一方面提供一种扫描器异常检测方法,应用于激光雷达,所述激光雷达具有多个接收通道,所述多个接收通道属于多个子视场;所述方法包括:
7.利用所述多个接收通道接收回波信号;
8.确定每个所述子视场中接收到目标信号的接收通道的状况信息,其中,所述目标信号为:信号强度大于第一阈值的所述回波信号;
9.根据所述状况信息,确定激光雷达的扫描器是否异常。
10.基于上述方案,所述根据所述状况信息,确定激光雷达的扫描器是否异常,包括:
11.确定所述状况信息是否满足扫描器异常条件;
12.当所述状况信息满足所述扫描器异常条件时,确定所述激光雷达的扫描器异常。
13.基于上述方案,所述状况信息包括以下至少之一:
14.每个所述子视场中接收到所述目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道的分布位置信息;
15.每个所述子视场中接收到所述目标信号的接收通道的个数;
16.每个所述子视场中接收到所述目标信号的总个数。
17.基于上述方案,所述状况信息满足所述扫描器异常条件,包括以下至少之一:
18.x1个所述子视场中从高到低排序前n位的接收通道相邻分布,确定所述激光雷达的扫描器异常;其中,所述x1大于第二阈值且小于或等于x2,所述x2为所述子视场的总个
数;
19.x个所述子视场中,对应每个子视场接收到所述目标信号的接收通道个数y小于第三阈值,其中,所述第三阈值小于一个所述子视场包含的接收通道的总个数;
20.一个所述子视场接收到所述目标信号的总个数小于第四阈值且大于第五阈值。
21.基于上述方案,所述方法还包括:
22.确定每个所述子视场的m个接收通道,其中,所述m个接收通道为:对应子视场内接收到所述目标信号个数从高到低排序的排序前m位的接收通道;当第m2个接收通道的所述目标信号接收个数与第m1个接收通道的所述目标信号接收个数之间的比值大于或等于预设值时,确定将所述第m2个接收通道属于对应所述子视场中接收到目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道中的一个;
23.其中,所述m个接收通道,按照所述目标信号接收个数从大到小排序,第m2个接收通道的目标信号接收个数,比第m1个接收通道的所述目标信号接收个数靠后一位。
24.基于上述方案,所述当所述状况信息满足所述扫描器异常条件时,确定所述激光雷达的扫描器异常,包括:
25.当在连续多个扫描周期内所述状况信息均满足所述扫描器异常条件时,确定所述激光雷达的扫描器异常。
26.基于上述方案,所述方法还包括:
27.当检测到所述扫描器异常时,执行异常处理操作。
28.基于上述方案,所述当检测到所述扫描器异常时,执行异常处理操作,包括以下至少之一:
29.在确定所述扫描器异常时,控制报警装置发出报警信号;
30.在确定所述扫描器异常时,停止发射激光信号。
31.本公开实施例的第二方面提供一种扫描器异常检测装置,应用于激光雷达,所述激光雷达具有多个接收通道,所述多个接收通道属于多个子视场;所述装置包括:
32.多个接收通道,用于接收回波信号;
33.第一确定模块,用于确定每个子视场中接收到目标信号的接收通道的状况信息,其中,所述目标信号为:信号强度大于第一阈值的所述回波信号;
34.第二确定模块,用于根据所述状况信息,确定激光雷达的扫描器是否异常。
35.基于上述方案,所述第二确定模块,具体用于确定所述状况信息是否满足扫描器异常条件;当所述状况信息满足所述扫描器异常条件时,确定所述激光雷达的扫描器异常。
36.基于上述方案,所述状况信息包括以下至少之一:
37.每个所述子视场接收到所述目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道的分布位置信息;
38.每个所述子视场接收到所述目标信号的接收通道的个数;
39.每个所述子视场接收到所述目标信号的总个数。
40.基于上述方案,所述状况信息满足所述扫描器异常条件,包括以下至少之一:
41.x1个所述子视场中从高到低排序前n位的接收通道相邻分布,确定所述激光雷达的扫描器异常;其中,所述x1大于第二阈值且小于或等于x2,所述x2为所述子视场的总个数;
42.x个所述子视场中接收到所述目标信号的接收通道个数y小于第三阈值,其中,所述第三阈值小于一个所述子视场包含的接收通道的总个数;
43.一个所述子视场接收到所述目标信号的总个数小于第四阈值且大于第五阈值。
44.基于上述方案,所述装置还包括:
45.第三确定模块,用于确定每个所述子视场的m个接收通道,其中,所述m个接收通道为:对应子视场内接收到所述目标信号个数从高到低排序的排序前m位的接收通道;当第m2个接收通道的所述目标信号接收个数与第m1个接收通道的所述目标信号接收个数之间的比值大于预设值时,确定将所述第m2个接收通道属于对应所述子收场中接收到所述目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道中的一个;
46.其中,所述m个接收通道,按照所述目标信号接收个数从大到小排序,第m2个接收通道的目标信号接收个数,比第m1个接收通道的所述目标信号接收个数靠后一位。
47.基于上述方案,所述第二确定模块,还具体用于当在连续多个扫描周期内所述状况信息均满足所述扫描器异常条件时,确定所述激光雷达的扫描器异常。
48.基于上述方案,所述装置还包括:异常处理模块,用于当检测到所述扫描器异常时,执行异常处理操作。
49.基于上述方案,所述异常处理模块包括控制模块和停止模块中至少之一;
50.其中,所述控制模块用于在确定所述扫描器异常时,控制报警装置发出报警信号;所述停止模块用于在确定所述扫描器异常时,停止发射激光信号。
51.本公开实施例的第三方面提供一种激光雷达,包括:处理器和存储器,存储器用于存储处理器可执行指令,所述处理器被配置为执行如第一方面所述的方法。
52.本公开实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序;所述计算机程序配置为被处理器执行时,能够实现如第一方面所述的方法。
53.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是:
54.通过确定每个子视场中接收到目标信号的接收通道的状况信息,通过状况信息来确定扫描器是否异常,与相关技术中根据点云的分布特征来判断扫描器是否异常相比,可以根据发射接收光学特征来直接确定扫描器是否异常,无需对点云的分布特征进行深入分析,从而可以减少点云数据分析容易受到多方面因素影响的缺陷,进而可以提高检测准确性,并降低误报率。
附图说明
55.图1是本公开实施例提供的一种扫描器异常检测方法的流程示意图;
56.图2是本公开实施例提供的一种不同角度的出射光与接收通道的对应关系示意图;
57.图3是本公开实施例提供的一种扫描器停摆后出射光与接收通道的对应关系示意图;
58.图4是本公开实施例提供的另一种扫描器异常检测方法的流程示意图;
59.图5是本公开实施例提供的又一种扫描器异常检测方法的流程示意图;
60.图6是本公开实施例提供的一种激光雷达的扫描器停摆后的实际点云图;
61.图7是本公开实施例提供的一种扫描器异常检测装置的结构框图;
62.图8是本公开实施例提供另一种扫描器异常检测装置的结构框图。
具体实施方式
63.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
64.为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
65.如图1所示,本公开实施例提供一种应用于激光雷达的扫描器异常检测方法,激光雷达具有多个接收通道,所述多个接收通道属于多个子视场;该方法可包括:
66.s11:利用多个接收通道接收回波信号;
67.s12:确定每个子视场中接收到目标信号的接收通道的状况信息,其中,该目标信号为:信号强度大于第一阈值的回波信号;
68.s13:根据该状况信息,确定激光雷达的扫描器是否异常。
69.其中,上述激光雷达可以包括多个发射器和多个接收通道。
70.这些接收通道的接收范围组成了激光雷达的视场。视场又可以划分成不同的子视场。示例性地,所述接收通道可以构成一个或多个接收阵列。一个所述子视场对应于一个或多个接收阵列;或者,多个子视场可以对应一个接收阵列。值得注意的是:不同子视场对应的接收通道至少存在部分不同。
71.在本公开实施例中,激光雷达的多个发射器将共用一个扫描器。
72.该扫描器可包括一个或多个透镜或多面棱镜,一个或多个透镜或多面棱镜均具有一个或多个反射面。此时,扫描器还可以包括电机,一个或多个透镜或多面棱镜安装在电机的旋转轴上,通过电机旋转,一个或多个透镜或多面棱镜可实现高速旋转,如此,激光信号入射到扫描器上的入射角度不同,通过扫描器折射后会使激光信号的出射角度改变,从而实现大角度、高速的光束扫描。
73.该扫描器还可以为mems扫描镜,通过反射改变该激光信号的出射角度。扫描器可平动和/或转动,如此,激光信号入射到扫描器上的入射角度不同,通过扫描器反射之后会使得激光信号的出射角度改变。
74.该激光信号包括但不限于:激光脉冲。
75.激光信号作用到被测物体上之后被反射形成返回到激光雷达的回波信号。该回波信号可由激光雷达的子视场接收。
76.该子视场可包括:雪崩光电二极管(apd)阵列。
77.子视场根据回波信号实现光信号到电信号转换。
78.在一个实施例中,激光器的发光光轴和子视场的接收光轴不同,即该激光雷达可为异轴雷达。
79.在本公开的实施例中,通过确定每个子视场接收到目标信号的接收通道的状况信息。该状况信息反映了对应该子视场的目标信号的接收情况。
80.该状况信息可指示以下内容至少之一:
81.在某一个激光器发射的激光信号的接收时间窗内,对应子视场是否有接收到信号强度大于第一阈值的回波信号(即目标信号),此处的第一阈值可为强度阈值;
82.对应子视场接收到各目标信号的时刻信息;
83.接收到目标信号的接收通道在对应整个子视场的接收通道中的分布位置,例如,是否集中分布在对应子视场所包含的接收通道中的一个或多个接收通道;
84.在接收时间窗内对应子视场接收到的目标信号的总个数。
85.对应子视场在接收回波信号时还可能接收到干扰信号;而干扰信号因为传输距离等原因通常情况下信号强度会比较弱,因此通过将信号强度与第一阈值比较之后,可以过滤掉一部分导致误判的干扰信号,从而提升了扫描器是否异常判断的准确度。
86.通过状况信息来确定扫描器是否异常,与相关技术中根据点云的分布特征来判断扫描器是否异常相比,可以根据发射接收光学特征来直接确定扫描器是否异常,无需对点云的分布特征进行深入分析,从而可以减少点云数据分析容易受到多方面因素影响的缺陷,进而可以提高检测准确性,并降低误报率。
87.在非同轴激光雷达中,如图2所示,对于一个角度的出射光,只使用对应子视场中响应能量最强的一个或多个接收通道进行接收。该最强接收通道在出厂前可通过测试(并进行训练)等方式预先确定,并将激光器发射的激光信号的编号和接收通道的通道编号对应写入激光雷达的配置文件,后续激光雷达的控制器可以根据配置文件控制激光雷达的激光信号发射和回波信号接收。
88.示例的,以一个子视场所对应的激光信号的发射角度有400个为例,第101~第110个发射角度的激光信号对应的回波信号的最强接收通道的编号为61,第111~第120个发射角度的激光信号对应的回波信号的最强接收通道的编号为62,则在实际工作中,激光雷达只获取编号为61的接收信号作为第101~第110个发射角度的激光信号对应的回波信号,而只获取编号62的接收信号作为第111~第120个发射角度的激光信号对应的回波信号。
89.基于以上,在包含有扫描器的激光雷达中,发射光角度通过扫描器控制,在扫描器停摆后,出射光只有一个角度,某些固定的接收通道一直有光信号照射,但是因为预设了每个角度的最强接收通道,所以只有停摆角度一定范围内的目标信号能够被预设的最强接收通道接收,其他目标信号照射到了非最强接收通道上,其对应的最强接收通道接收不到有效信号(该有效信号即为前述目标信号),如此,能接收到目标信号的接收通道也会集中在子视场中一个接收通道或相邻的几个接收通道,其余接收通道则接收不到对应的目标信号。
90.因此,在本实施例中,接收到目标信号的接收通道是指接收到目标信号的预设的最强接收通道,如此,可以根据能接收到目标信号的接收通道的分布位置信息(也即接收到目标信号个数最多的接收通道分布是否集中)和/或个数和/或对应一个子视场在一个扫描周期接收到的目标信号的总个数,来确定扫描器是否异常。
91.也就是说,在一个子视场中,在接收到目标信号个数最多的多个接收通道相邻,和/或,接收到目标信号的接收通道个数小于该子视场所包含的接收通道的总个数,和/或,接收到目标信号的总个数位于一定的阈值范围内(该阈值范围根据扫描器正常时,对应该子视场在一个扫描周期内应该接收到的目标信号的总个数,以及激光器损坏或脏污遮挡时接收到目标信号的个数进行确定),则说明扫描器异常。而在接收到目标信号个数最多的多
个接收通道不相邻,和/或,接收到目标信号的接收通道个数等于对应该子视场所包含的接收通道的总个数,和/或,接收到目标信号的总个数不在上述预设范围内,则确定非扫描器异常。
92.基于以上,在一些实施例中,上述状况信息可包括以下至少之一:
93.第一、每个子视场接收到目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道的分布位置信息;其中,n为大于或等于2的整数。
94.第二、每个子视场接收到目标信号的接收通道的个数。
95.第三、每个子视场接收到目标信号的总个数。
96.在一些实施例中,根据上述状况信息,确定激光雷达的扫描器是否异常,可包括:
97.确定该状况信息是否满足扫描器异常条件;当该状况信息满足扫描器异常条件时,确定激光雷达的扫描器异常。
98.在一些实施例中,状况信息满足扫描异常条件,包括以下至少之一:
99.第一、x1个子视场中接收到目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道相邻分布,确定激光雷达的扫描器异常;其中,x1大于或等于第二阈值且小于或等于x2,x2为子视场的总个数。
100.第二、x个子视场中接收到目标信号的接收通道个数y小于第三阈值,其中,第三阈值小于一个子视场包含的接收通道的总个数。
101.第三、一个子视场接收到目标信号的总个数小于第四阈值且大于第五阈值。
102.也即,在这些实施例中,第一与上述状况信息中的第一相对应,第二与上述状况信息中的第二相对应,第三与上述状况信息中的第三相对应。
103.在状况信息满足如下至少一个或多个:
104.第一、x1个子视场中从高到低排序前n位的接收通道相邻分布时,确定激光雷达的扫描器异常。这里的x1可以接近于x2,如此,随着接收到目标信号个数最多的n个接收通道相邻分布的子视场的个数越多,越能够确定扫描器异常,这样,能够减少误报率,提高检测准确度。其中,示例的,以x2等于8为例,x1可以大于或等于5。
105.第二、x个子视场中接收到目标信号的接收通道个数y小于第三阈值时,确定激光雷达的扫描器异常。这里的x同样可以接近于x2,如此,随着接收到目标信号的接收通道个数y小于第三阈值的子视场的个数越多,越能够确定扫描器异常,这样,同样能够减少误报率,提高检测准确度。其中,示例的,x可以等于x2。
106.第三、一个子视场接收到目标信号的总个数小于第四阈值(实际接收到目标信号总个数的上限阈值)且大于第五阈值(实际接收到目标信号总个数的下限阈值)时,确定激光雷达的扫描器异常。这里,第四阈值和第五阈值均与在扫描器正常的情况下,该子视场应该接收到目标信号的总个数有关,例如,在扫描器正常的情况下,对于一个子视场而言,该子视场应该接收到目标信号的总个数为6400个,那么,第四阈值可以为6200个,第五阈值可以为200个,对应的,该子视场的丢点数的下限阈值等于该子视场应该接收到目标信号的总个数减去实际接收到目标信号总个数的上限阈值,为200个,该子视场的丢点数的上限阈值等于该子视场应该接收到目标信号的总个数减去实际接收到目标信号总个数的下限阈值,为6200个。这时,当一个子视场接收到目标信号的总个数小于第四阈值且大于第五阈值时,说明扫描器异常,同时,也能够排除该子视场可能出现的其他异常,例如对应该视场的发射
器损坏、窗口脏污等情况。
107.在一些实施例中,该方法还包括:确定每个子视场的m个接收通道,其中,m个接收通道为:对应子视场内接收到目标信号个数从高到低排序的排序前m位的接收通道。
108.当第m2个接收通道的目标信号接收个数与第m1个接收通道的目标信号接收个数之间的比值大于预设值时,确定将第m2个接收通道属于对应子视场中接收到目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道中的一个。其中,m个接收通道,按照目标信号接收个数从大到小排序,第m2个接收通道的目标信号接收个数,比第m1个接收通道的目标信号接收个数靠后一位。
109.在这些实施例中,当第m2个接收通道的目标信号接收个数与第m1个接收通道的目标信号接收个数之间的比值大于预设值时,确定第m2个接收通道属于对应子视场中接收到目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道中的一个,可以避免环境干扰产生的有效接收通道(也即由于环境干扰所带来的某个或多个接收通道的目标信号接收个数较大)的引入,从而可以提高检测准确度。
110.在一些实施例中,该预设值示例的可以为1/4到3/4之间的任意取值。
111.例如,在预设值为1/2时,在n个接收通道中,后一个接收通道的目标信号接收个数不少于前一个接收通道的目标信号接收个数的一半。
112.在一些实施例中,上述m可根据具体的激光雷达的光斑大小,以及单个接收通道的尺寸进行确定,m可以为该激光雷达中一个光斑能覆盖的最多接收通道数。
113.在一些实施例中,当上述状况信息满足扫描器异常条件时,确定激光雷达的扫描器异常,包括:
114.当在连续多个扫描周期内该状况信息均满足扫描器异常条件时,确定激光雷达的扫描器异常。
115.也即,为了提高检测准确性,降低误报率,可采用连续多帧扫描,来检测扫描器是否异常。
116.在一些实施例中,如图4所示,上述方法还包括:s14、当检测到扫描器异常时,执行异常处理操作。
117.具体的,在一些实施例中,当检测到扫描器异常时,执行异常处理操作,包括以下至少之一:
118.在确定扫描器异常时,控制报警装置发出报警信号。
119.在确定扫描器异常时,停止发射激光信号。
120.基于上述,如图5所示,本公开的实施例提供一种扫描器异常检测方法的具体示例,应用于激光雷达,激光雷达具有多个接收通道,多个接收通道属于多个子视场;该方法包括:
121.步骤1)、利用多个接收通道接收回波信号,并根据一个扫描周期内,每个子视场所包含的接收通道接收到的目标信号(强度大于第一阈值的回波信号)生成点云数据。
122.其中,如图6所示,为上述激光雷达的扫描器停摆后的实际点云图,该点云图中,横轴(如图6中x轴)代表待测物体在空间坐标系中的水平位置信息,纵轴(如图6中y轴)代表待测物体在空间坐标系中的垂直位置信息,点云密度表示接收到目标信号的个数多少,示例的,在某一位置处的点云密度越大,说明对应该位置接收到目标信号的个数越多,也即,对
应某一出射角度的目标信号的个数越多。
123.步骤2)、对各个子视场进行丢点数统计,判断所有子视场全部存在丢点且丢点数符合上下限阈值(该上下限阈值可以满足大于或等于第六阈值小于或等于第七阈值),以区分于其他形式的丢点,如单视场激光器损坏,窗口脏污等。
124.具体的,在扫描器正常的情况下,在一个扫描周期内,每个子视场应该接收到目标信号与每个子视场所对应的点云数据之间满足一一对应关系,即每个子视场应该接收到目标信号的总个数与该子视场所对应的点云数据的总个数相同,因此,在每个子视场接收到目标信号的总个数小于第四阈值且大于第五阈值时,每个子视场所对应的点云数据的总个数也小于第四阈值且大于第五阈值,相应地,每个子视场的丢点数则满足大于或等于总个数减去第四阈值,而小于或等于总个数减去第五阈值,与上述上下限阈值相对应地,每个子视场应该接收到目标信号的总个数减去第四阈值即为上述上下限阈值中的下限阈值(即第六阈值),每个子视场应该接收到目标信号的总个数减去第五阈值即为上述上下限阈值中的上限阈值(即第七阈值)。
125.也即,在每个子视场应该接收到目标信号的总个数一定的情况下,随着(丢点数的)上限阈值越大,第五阈值(也即每个子视场接收到目标信号的总个数的下限值)就越小,随着(丢点数的)下限阈值越大,第四阈值(也即每个子视场接收到目标信号的总个数的上限值)就越小,反之,随着(丢点数的)上限阈值越小,第五阈值(也即每个子视场接收到目标信号的总个数的下限值)就越大,随着(丢点数的)下限阈值越小,第四阈值(也即每个子视场接收到目标信号的总个数的上限值)就越大。
126.示例的,以在扫描器正常的情况下,在一个扫描周期内,每个子视场接收到目标信号的总个数可以为6400个,上述第四阈值为6200个,第五阈值为200个为例,每个子视场的丢点数满足大于或等于200个小于或等于6200个。
127.基于以上,当所有子视场均存在大量丢点,如丢点数符合上下限阈值的子视场个数等于子视场总个数时,说明扫描器异常,而当仅部分子视场存在大量丢点,如丢点数符合上下限阈值的子视场个数小于子视场总个数时,则无法确定为扫描器异常造成的丢点,即确定非扫描器异常。
128.步骤3)、对各子视场有测距信息的点云数据进行有效通道号(也即接收目标信号最多的m个接收通道(也即预设的最强接收通道)所对应的通道编号)的提取并判断有效通道号所对应的有效通道(也即接收目标信号最多的m个接收通道)是否相邻。
129.1)统计各个子视场测距点的最强接收通道所对应的通道编号。
130.2)将最强接收通道所对应的通道编号按照点数从大到小排序,取出前n个通道编号(n根据具体激光雷达方案确定,为该激光雷达方案中一个光斑能覆盖的最多接收通道数),即为有效通道号。
131.为了减少环境干扰产生的有效通道号,可以设定选取条件,例如前n个通道编号中,按照排序,后一个通道编号对应的点数不小于前一个通道编号对应的点数的一半。
132.3)根据预先设定的通道编号的位置,判断这n个通道编号是否相邻。
133.步骤4)、统计满足以上通道编号相邻的子视场个数,不小于设定阈值则判断扫描器异常。该设定阈值示例的可以小于或等于视场总个数,设定阈值越大误报率越低,但漏报率越高,设定阈值越小误报率越高,但漏报率越低,可根据实际点云效果选择合适的设定阈
值。
134.为了降低误报率,可采用连续多帧满足扫描器异常诊断,也即在连续多个扫描周期内均满足扫描器异常条件,才确定扫描器异常并执行异常处理操作。
135.如图7所示,本公开的实施例提供一种扫描器异常检测装置,应用于激光雷达,激光雷达具有多个接收通道,多个接收通道属于多个子视场;包括:
136.多个接收通道10,用于接收回波信号;
137.第一确定模块110,用于确定每个子视场中接收到目标信号的接收通道10的状况信息,其中,目标信号为:信号强度大于第一阈值的回波信号;
138.第二确定模块120,用于根据该状况信息,确定激光雷达的扫描器是否异常。
139.在一些实施例中,第一确定模块110、第二确定模块120可为程序模块;程序模块被处理器执行之后,实现上述各个模块的功能。
140.在另一些实施例中,第一确定模块110、第二确定模块120可为软硬结合模块;软硬结合模块包括但不限于各种可编程阵列;可编程阵列包括但不限于:现场可编程阵列和/或复杂可编程阵列。
141.在又一些实施例中,第一确定模块110、第二确定模块120可为纯硬件模块,纯硬件模块包括但不限于专用集成电路。
142.在一些实施例中,该激光雷达包括发射激光信号的发射器和一个或多个接收阵列;发射器和接收阵列的光轴不同。
143.在这些实施例中,此处的发射器和接收阵列的光轴不同,是指:发射器的发射光轴和接收阵列的接收光轴不同,也即该激光雷达为异轴激光雷达,也可以称为非同轴激光雷达。
144.其中,上述接收通道的接收通道组成了激光雷达的视场,视场可以划分为不同的子视场。示例性地,所述接收通道可以构成一个或多个接收阵列。一个所述子视场对应于一个或多个接收阵列;或者,多个子视场可以对应一个接收阵列。值得注意的是:不同子视场对应的接收通道至少存在部分不同。
145.在一些实施例中,第二确定模块120,具体用于确定上述状况信息是否扫描器异常条件。当该状况信息满足扫描器异常条件时,确定激光雷达的扫描器异常。
146.在一些实施例中,上述状况信息包括以下至少之一:
147.每个子视场中接收到目标信号个数最多的n个接收通道10的分布位置信息;
148.每个子视场中接收到目标信号的接收通道10的个数;
149.每个子视场接收到目标信号的总个数。
150.在一些实施例中,该状况信息满足扫描器异常条件,包括以下至少之一:
151.x1个子视场中接收到目标信号个数从高到低排序前n位接收通道10相邻分布,确定激光雷达的扫描器异常;其中,x1大于第二阈值且小于或等于x2,x2为子视场的总个数;
152.x个子视场中接收到目标信号的接收通道10个数y小于第三阈值,其中,第三阈值小于该子视场包含的接收通道10的总个数;
153.一个子视场接收到目标信号的总个数小于第四阈值且大于第五阈值。
154.在一些实施例中,如图8所示,该装置还包括:
155.第三确定模块130,用于确定每个子视场的m个接收通道,m个接收通道为:对应子
视场内接收到目标信号个数从高到低排序的排序前m位的接收通道;当第m2个接收通道的目标信号接收个数与第m1个接收通道的目标信号接收个数之间的比值大于预设值时,确定将第m2个接收通道属于对应子视场中接收到目标信号个数从高到低排序前n位的接收通道10中的一个;其中,m个接收通道,按照目标信号接收个数从大到小排序,第m2个接收通道的目标信号接收个数,比第m1个接收通道的目标信号接收个数靠后一位。
156.在一些实施例中,第二确定模块120,还具体用于当在连续多个扫描周期内该状况信息均满足扫描器异常条件时,确定激光雷达的扫描器异常。
157.基于以上,在一些实施例中,该装置还包括:异常处理模块,用于当检测到扫描器异常时,执行异常处理操作。
158.在一些实施例中,该异常处理模块包括控制模块和停止模块中至少之一:
159.其中,控制模块用于在确定扫描器异常时,控制报警装置发出报警信号;停止模块用于在确定扫描器异常时,停止发射激光信号。
160.本公开的实施例提供一种激光雷达,包括:处理器和存储器,存储器用于存储处理器可执行指令,处理器被配置为执行如上所述的扫描器异常检测方法。
161.在一些实施例中,该激光雷达可以包括发射激光信号的发射器和接收回波信号的接收阵列。
162.在一些实施例中,处理器可以与发射器和多个接收通道电连接,用于控制发射器发射激光信号,以及根据接收通道接收到的目标信号进行测距。
163.在一些实施例中,处理器可包括各种具有控制功能的芯片和/或电路。
164.例如,该处理器可包括转换电路,用于将接收通道基于接收回波信号产生的光电流转换为光电压;放大电路,与转换电路连接,用于放大光电压,处理电路,与放大电路连接,并根据转换的光电压,确定回波信号的接收时刻等用于测距的信息。
165.本公开的一些实施例提供一种车辆,包括:前述任意一个实施例提供的激光雷达。
166.该车辆可为自动驾驶车辆或者辅助驾驶车辆。激光雷达,用于车辆在行驶运动过程中的测距。
167.在一些实施例中,车辆还包括:驱动系统、运动底盘和架等;车架安装在运动底盘上,激光雷达安装在车架上。驱动系统,用于控制根据激光雷达的测距,驱动运动底盘运动。
168.本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序;所述计算机程序配置为被处理器执行时,能够实现前述任意技术方案提供的扫描器异常检测方法,示例性地,该处理器通过执行计算机程序,可以实现图1、图4和图5所示的任意方法。
169.本领域技术人员可以理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
170.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
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