一种振镜工作状态检测装置及方法、激光雷达与流程

专利2025-03-02  29


本申请涉及激光雷达探测,特别涉及一种振镜工作状态检测装置及方法、激光雷达。


背景技术:

1、激光雷达是一种通过发射激光信号对目标物体的位置和速度等信息进行远距离探测的装置。二维振镜微电系统(micro-electro-mechanical system,mems)激光雷达是一种常见的激光雷达,其主要通过振镜的二维机械振动来实现激光信号出射角度的二维变化,完成对待测视场的二维空间扫描,通过测量回波脉冲信号的回波时间来确定各目标点的距离信息。

2、在mems激光雷达的工作过程中往往需要对振镜的工作状态进行实时监测,目前常见的对振镜工作状态的检测方式包括激光雷达内部湿度、温度、压强检测以及电信号检测等,即分别对激光雷达内部的湿度、温度、压强进行实时检测以及对电路工作情况进行检测,而对于振镜的振动工作情况则无法直观表现,尤其是当振镜出现机械损坏时仅凭上述检测方法无法快速了解振镜的工作状态。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种振镜工作状态检测装置及方法、激光雷达,解决了现有振镜工作状态的检测方式不能在激光雷达的工作过程中快速直观的检测出振镜的振动工作情况的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种振镜工作状态检测装置,包括接收单元和处理单元,所述接收单元用于接收激光雷达窗片反射的激光信号;所述激光雷达窗片反射的激光信号为发光模组向所述振镜的反射面发射的激光信号经所述振镜的反射面反射后的激光信号;处理单元连接于所述接收单元,用于对所述激光雷达窗片反射的激光信号进行分析,确定所述振镜的工作状态,所述工作状态包括正常工作或异常。

3、在其中一个实施例中,所述振镜振动时,所述振镜的反射面反射的激光信号在所述激光雷达窗片上的入射位置有多个,且所述激光雷达窗片反射的激光信号的照射区域有多个;每一个所述照射区域内均设有所述接收单元。

4、在其中一个实施例中,每一个所述照射区域内均设有多个所述接收单元,且多个所述接收单元呈阵列排布。

5、在其中一个实施例中,所述振镜工作状态检测装置还包括时序电路,时序电路连接于所述接收单元,所述时序电路用于输出周期性驱动信号,以使所述接收单元根据所述周期性驱动信号接收所述激光雷达窗片反射的激光信号;所述周期性驱动信号是根据所述振镜的振动频率设置的。

6、在其中一个实施例中,所述振镜工作状态检测装置还包括显示单元,显示单元连接于所述处理单元,用于将所述振镜的工作状态进行显示。

7、本申请实施例的第二方面提供了一种振镜工作状态检测方法,包括:

8、通过发光模组向所述振镜的反射面发射激光信号;

9、通过激光雷达窗片反射所述振镜的反射面反射的激光信号;

10、通过接收单元接收所述激光雷达窗片反射的激光信号;

11、对所述激光雷达窗片反射的激光信号进行分析,确定所述振镜的工作状态,所述工作状态包括正常工作或异常。

12、在其中一个实施例中,所述对所述激光雷达窗片反射的激光信号进行分析,确定所述振镜的工作状态,包括:

13、将所述激光雷达窗片反射的激光信号的波形与标准波形进行比较,判断所述激光雷达窗片反射的激光信号的脉冲信息与所述标准波形的脉冲信息是否一致,所述脉冲信息包括脉冲时延、脉冲宽度和脉冲幅值;

14、如果是,则所述振镜的工作状态为正常工作;

15、如果否,则所述振镜的工作状态为异常。

16、在其中一个实施例中,所述振镜振动时,所述激光雷达窗片反射的激光信号的照射区域有多个,且每一个所述照射区域内均设置所述接收单元;

17、将所述激光雷达窗片反射的激光信号的波形与标准波形进行比较,判断所述激光雷达窗片反射的激光信号的脉冲信息与所述标准波形的脉冲信息是否一致,包括:

18、将每一个所述接收单元接收的所述激光雷达窗片反射的激光信号的波形均与所述标准波形进行比较,判断是否每一个所述激光雷达窗片反射的激光信号的脉冲信息均与所述标准波形的脉冲信息一致。

19、在其中一个实施例中,所述标准波形是在所述振镜正常工作状态下,对所述激光雷达窗片反射的激光信号的时域波形进行测量得到的。

20、在其中一个实施例中,对所述激光雷达窗片反射的激光信号进行分析,确定所述振镜的工作状态之后,所述方法还包括:

21、将所述振镜的工作状态进行显示。

22、本申请实施例的第三方面提供了一种激光雷达,包括振镜、发光模组、激光雷达窗片、接收单元、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序;

23、所述发光模组用于向所述振镜发射激光信号,所述激光雷达窗片用于透过并反射所述振镜的反射面反射的激光信号,所述接收单元用于接收所述激光雷达窗片反射的激光信号,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的方法。

24、本申请实施例的第四方面提供了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,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的方法。

25、本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述第二方面中任一项所述的方法。

26、本申请提供的振镜工作状态检测装置及方法、激光雷达的有益效果在于:与现有技术相比,本申请将激光信号照射到振镜上,并经过振镜和激光雷达窗片依次进行反射之后由接收单元接收,通过处理单元对接收单元接收的激光信号进行分析,可以确定出振镜的工作状态,这样就可以在不影响激光雷达正常工作的情况下实现对振镜工作状态的实时监测,快速检测出振镜是否出现异常。



技术特征:

1.一种振镜工作状态检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的振镜工作状态检测装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的振镜工作状态检测装置,其特征在于,

4.根据权利要求1-3任一项所述的振镜工作状态检测装置,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1-3任一项所述的振镜工作状态检测装置,其特征在于,还包括:

6.一种振镜工作状态检测方法,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对所述激光雷达窗片(2)反射的激光信号进行分析,确定所述振镜(10)的工作状态,包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述振镜(10)振动时,所述激光雷达窗片(2)反射的激光信号的照射区域有多个,且每一个所述照射区域内均设置所述接收单元(3);

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述标准波形是在所述振镜(10)正常工作状态下,对所述激光雷达窗片(2)反射的激光信号的时域波形进行测量得到的。

10.根据权利要求6-9任一项所述的方法,其特征在于,对所述激光雷达窗片(2)反射的激光信号进行分析,确定所述振镜(10)的工作状态之后,所述方法还包括:

11.一种激光雷达,其特征在于,包括振镜(10)、发光模组(1)、激光雷达窗片(2)、接收单元(3)、存储器(20)、处理器(30)以及存储在所述存储器(20)中并可在所述处理器(30)上运行的计算机程序(40);

12.一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(40),其特征在于,所述计算机程序(40)被处理器(30)执行时实现如权利要求6-10任一项所述的方法。


技术总结
本申请提供了一种振镜工作状态检测装置及方法、激光雷达,振镜工作状态检测装置包括接收单元和处理单元,所述接收单元用于接收激光雷达窗片反射的激光信号;所述激光雷达窗片反射的激光信号为发光模组向所述振镜的反射面发射的激光信号经所述振镜的反射面反射后的激光信号;处理单元连接于所述接收单元,用于对所述激光雷达窗片反射的激光信号进行分析,确定所述振镜的工作状态,所述工作状态包括正常工作或异常。本申请解决了现有振镜工作状态的检测方式不能快速直观的表现出振镜的振动工作情况的问题。

技术研发人员:吕燕来,马亚坤
受保护的技术使用者:武汉万集光电技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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