用于激光雷达的光罩脏污检测系统、检测方法及激光雷达技术方案

本发明专利技术提供一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：至少一个光接收装置，所述至少一个光接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述激光雷达发出用于检测目标的光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和处理单元，所述处理单元与所述至少一个光接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。通过本发明专利技术的实施例，能够实现对光罩的360度检测，增大了光罩脏污的检测范围，并实现了对不同种类脏污的识别，提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
用于激光雷达的光罩脏污检测系统、检测方法及激光雷达
本专利技术涉及激光雷达
，尤其涉及一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统、检测方法及激光雷达。
技术介绍
激光雷达是自动驾驶重要的传感器，现有的激光雷达通常不增设光罩脏污检测装置对光罩进行检测，当自动驾驶车辆在行驶过程中，时常会遭遇诸如雨雪、风沙等天气，从而使安装在自动驾驶车辆上的激光雷达的光罩上形成灰尘、划痕、污水和泥渍等脏污，导致激光雷达无法正常获取自动驾驶车辆周围的环境信息，导致探测效果不理想。因此获取激光雷达的光罩脏污信息有利于激光雷达进行正常探测。目前公开的激光雷达光罩脏污检测装置包括：一是大多针对前向式激光雷达的光罩进行检测，光罩脏污检测装置通常是固定设置，不旋转，仅对光罩的前侧检测，因此光罩脏污检测范围相对有限；二是额外增设发光装置用于检测光罩脏污，使激光雷达的结构相对复杂。
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用激光雷达的光发射装置产生的光束对光罩脏污进行检测，实现了360度检测，增大了光罩脏污的检测范围，并实现了对不同种类脏污的识别，提高了检测效率。有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本专利技术提出一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：至少一个光接收装置，所述至少一个光接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述激光雷达发出用于检测目标的光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和处理单元，所述处理单元与所述至少一个光接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。根据本专利技术的一个实施例，其中所述至少一个光接收装置设置在所述光罩的竖直检测范围内，沿竖直方向成列排布，且在所述激光雷达的发射单元和接收单元之间的中央轴线向左右两侧偏转45度的范围内。根据本专利技术的一个实施例，其中所述至少一个光接收装置设置在所述激光雷达的发射单元和接收单元之间的中央轴线向左侧和/或右侧偏转30度的位置。根据本专利技术的一个实施例，其中所述至少一个光接收装置设置在所述光罩的竖直检测范围的中心位置，所述竖直检测范围为激光雷达在所述光罩的竖直方向上的检测范围。根据本专利技术的一个实施例，其中所述至少一个光接收装置设置为其光敏面朝向所述光机转子外部，用于接收被所述光罩上的脏污反射后的回波。根据本专利技术的一个实施例，其中所述至少一个光接收装置设置为其光敏面朝向所述光机转子内部，用于接收被所述光罩上的脏污和所述光机转子反射后的回波。根据本专利技术的一个实施例，其中所述至少一个光接收装置可随所述光机转子进行旋转。根据本专利技术的一个实施例，其中所述处理单元配置成：识别光罩是否存在脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种。根据本专利技术的一个实施例，其中所述处理单元配置成：当至少一个光接收装置的检测电信号超过识别阈值时，确定所述光罩存在脏污，并通过所述至少一个光接收装置的位置、与至少一个光接收装置的位置对应的激光雷达的一个或多个激光器的位置以及所述光机转子的位置，确定所述光罩脏污的位置。根据本专利技术的一个实施例，其中所述处理单元配置成：当所述检测电信号大于或等于第一识别阈值且小于第二识别阈值时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；当所述检测电信号大于或等于所述第二识别阈值且小于第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；当所述检测电信号大于或等于所述第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第三类脏污，所述第三类脏污包括污渍、泥沙，其中所述第三识别阈值大于所述第二识别阈值，所述第二识别阈值大于所述第一识别阈值。根据本专利技术的一个实施例，其中所述处理单元配置成：根据光罩在清洁状态时所述至少一个光接收装置输出的检测电信号，确定用于光罩脏污判断的检测电信号的基准范围；计算检测电信号偏移量，所述检测电信号偏移量为当前回波转换的检测电信号与基准范围之间的差值；当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第一识别偏移量且小于所述第二识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第二识别偏移量且小于所述第三识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第三识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第三类脏污，所述第三类脏污包括污渍、泥沙；其中所述第三识别偏移量大于所述第二识别偏移量，所述第二识别偏移量大于所述第一识别偏移量。根据本专利技术的一个实施例，其中所述处理单元还包括：模数转换器，耦接到所述至少一个光接收装置，并将所述检测电信号由模拟信号转换为数字信号；存储单元，耦接到所述模数转换器，并配置成可存储所述数字信号；逻辑单元，耦接到所述存储单元，并配置成根据所述数字信号识别是否存在所述光罩脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种。根据本专利技术的一个实施例，所述光罩脏污检测系统还可以检测光罩的表面缺陷，所述表面缺陷包括划痕和/或石坑。本专利技术还涉及一种激光雷达，包括：基座；光机转子，所述光机转子可旋转地设置在所述基座上，并且包括发射单元和接收单元；光罩，所述光罩设置在所述基座上，并且环绕所述光机转子；如上任一项所述的光罩脏污检测系统，所述光罩脏污检测系统的光接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上。本专利技术还涉及一种利用上述任一项所述的光罩脏污检测系统的光罩脏污检测方法，包括：S101：通过至少一个光接收装置接收所述光机转子发出的光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号，其中所述至少一个光接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上；S102：根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。根据本专利技术的一个实施例，其中识别所述光罩的脏污状况包括：识别光罩是否存在脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种。根据本专利技术的一个实施例，还包括：设置识别阈值，所述识别阈值用于识别光罩是否存在脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种；其中所述步骤S102包括：当至少一个光接收装置的检测电信号超过所述识别阈值时，判断所述光罩存在脏污，并通过所述至少一个光接收装置的位置、与至少一个光接收装置的位置对应的激光雷达的一个或多个激光器的位置以及所述光机转子的位置，确定所述光罩脏污的位置。根据本专利技术的一个实施例，其中所述步骤S102还包括：根据光罩脏污的类型设置第一识别阈值、第二识别阈值和第三识别阈值；当所述检测电信号大于或等于所述第一识别阈值且小于所述第二识别阈值时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；当所述检测电信号大于或等于所述第二识别阈值且小于所述第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；...

【技术保护点】
1.一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：/n至少一个光接收装置，所述至少一个光接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述激光雷达发出用于检测目标的光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和/n处理单元，所述处理单元与所述至少一个光接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：
至少一个光接收装置，所述至少一个光接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述激光雷达发出用于检测目标的光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和
处理单元，所述处理单元与所述至少一个光接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。


2.根据权利要求1所述的光罩脏污检测系统，其中所述至少一个光接收装置设置在所述光罩的竖直检测范围内，沿竖直方向成列排布，且在所述激光雷达的发射单元和接收单元之间的中央轴线向左右两侧偏转45度的范围内。


3.根据权利要求2所述的光罩脏污检测系统，其中所述至少一个光接收装置设置在所述激光雷达的发射单元和接收单元之间的中央轴线向左侧和/或右侧偏转30度的位置。


4.根据权利要求2或3所述的光罩脏污检测系统，其中所述至少一个光接收装置设置在所述光罩的竖直检测范围的中心位置，所述竖直检测范围为激光雷达在所述光罩的竖直方向上的检测范围。


5.根据权利要求1-3中任一项所述的光罩脏污检测系统，其中所述至少一个光接收装置设置为其光敏面朝向所述光机转子外部，用于接收被所述光罩上的脏污反射后的回波。


6.根据权利要求1-3中任一项所述的光罩脏污检测系统，其中所述至少一个光接收装置设置为其光敏面朝向所述光机转子内部，用于接收被所述光罩上的脏污和所述光机转子反射后的回波。


7.根据权利要求1-3中任一项所述的光罩脏污检测系统，其中所述至少一个光接收装置可随所述光机转子进行旋转。


8.根据权利要求1-3中任一项所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：识别光罩是否存在脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种。


9.根据权利要求8所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：当至少一个光接收装置的检测电信号超过识别阈值时，确定所述光罩存在脏污，并通过所述至少一个光接收装置的位置、与至少一个光接收装置的位置对应的激光雷达的一个或多个激光器的位置以及所述光机转子的位置，确定所述光罩脏污的位置。


10.根据权利要求9所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：
当所述检测电信号大于或等于第一识别阈值且小于第二识别阈值时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；
当所述检测电信号大于或等于所述第二识别阈值且小于第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；
当所述检测电信号大于或等于所述第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第三类脏污，所述第三类脏污包括污渍、泥沙，其中所述第三识别阈值大于所述第二识别阈值，所述第二识别阈值大于所述第一识别阈值。


11.根据权利要求8所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：
根据光罩在清洁状态时所述至少一个光接收装置输出的检测电信号，确定用于光罩脏污判断的检测电信号的基准范围；
计算检测电信号偏移量，所述检测电信号偏移量为当前回波转换的检测电信号与基准范围之间的差值；
当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第一识别偏移量且小于所述第二识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；
当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第二识别偏移量且小于所述第三识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；
当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第三识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第三类脏污，所述第三类脏污包括污渍、泥沙；其中所述第三识别偏移量大于所述第二识别偏移量，所述第二识别偏移量大于所述第一识别偏移量。


12.根据权利要求1-3中任一项所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖博威，赵鑫，于庆国，肖国炜，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31