CN110007315A - 激光雷达检测设备、检测方法和控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光雷达检测设备、检测方法和控制系统，所述激光雷达检测设备包括：传感器模块，包括激光雷达和与所述激光雷达连接的处理单元，所述激光雷达用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，所述处理单元用于根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；检测模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述点云数据，根据所述点云数据获取所述设备的异常状态信息。通过对激光雷达返回的回波信号进行处理，以获取设备的异常状态信息，能够结合外部环境引起的干扰对设备状态进行检测，从而提高控制系统的安全性。

Description

激光雷达检测设备、检测方法和控制系统

技术领域

本申请涉及激光雷达信息检测领域，尤其是涉及一种激光雷达检测设备、检测方法和控制系统。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，激光雷达逐渐成为自动驾驶系统中重要的传感器之一。激光雷达通过主动向外发射激光获取周围环境的回波信息，从而使得自动驾驶系统能够获取环境中物体的信息。因此，判断激光雷达是否处于正常工作状态对于自动驾驶系统具有重要的意义。

一般的方案主要通过电压信息或者激光雷达的转速判断激光雷达的运行状态。然而，这类方法仅能处理硬件方面的故障，检测的状态信息不够完善。

发明内容

基于此，有必要针对检测的状态信息不够完善问题，提供一种激光雷达检测设备、检测方法和控制系统。

一种激光雷达检测设备，所述设备包括：

传感器模块，用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，并根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；

检测模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述点云数据，根据所述点云数据获取所述设备的异常状态信息。

在其中一个实施例中，所述设备还包括：通信模块，与所述检测模块连接，用于将所述异常状态信息发送至外部控制设备，所述异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据，以使得所述外部控制设备根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块的调试策略。

在其中一个实施例中，所述通信模块，还用于将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备，以使得所述外部控制设备根据所述心跳信息和所述异常状态信息制定所述调试策略。

在其中一个实施例中，所述通信模块，还用于接收所述外部控制设备发送的调试指令，所述调试指令中携带所述调试策略，并将调试指令发送至所述检测模块；所述检测模块，还用于接收所述调试指令，并根据所述调试指令执行对所述传感器模块的调试。

在其中一个实施例中，所述检测模块，还用于根据实时获取的所述点云数据构建对应的所述目标视场的环境模型，并根据预设时间内所述环境模型在预设区域内是否持续存在异常以判断是否存在遮挡物。

在其中一个实施例中，所述检测模块还用于若所述强度信息低于强度阈值，则判定所述异常状态类型为高危异常；所述通信模块将所述异常状态类型为高危异常的所述异常状态信息发送至所述外部控制设备，以使所述外部控制设备根据所述高危异常，制定启动备用传感器模块来获取所述回波信号的应急策略。

一种检测方法，应用于激光雷达检测设备，所述方法包括：

发射光信号至预设视场，并接收经预设视场内探测物反射形成的回波信号，并根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；

根据所述位置信息及所述强度信息获取所述检测设备的异常状态信息。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：将所述异常状态信息发送至外部控制设备，所述异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据，以使得所述外部控制设备根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块的调试策略。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：生成预设格式的心跳信息，将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备，以使得所述外部控制设备根据所述异常状态信息和所述心跳信息制定所述调试策略。

一种控制系统，包括：检测设备以及与所述检测设备连接的外部控制设备，其中，

所述检测设备包括：传感器模块，用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，并根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；检测模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述点云数据，根据所述回波信号获取所述设备的异常状态信息；通信模块，与所述检测模块连接，用于将所述异常状态信息发送至外部控制设备，所述异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据；

所述外部控制设备，用于接收所述异常状态信息，并根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块的调试策略。

在其中一个实施例中，所述通信模块，还用于将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备，以使得所述外部控制设备根据所述心跳信息和所述异常状态信息制定所述调试策略；所述外部控制设备，还用于接收所述心跳信息，并根据所述心跳信息制定所述调试策略。

在其中一个实施例中，所述外部控制设备，根据所述调试策略生成用于调试所述传感器模块的调试指令，并将所述调试指令发送至所述通信模块；所述通信模块，还用于接收所述调试指令，并将调试指令发送至所述检测模块；所述检测模块，还用于根据所述调试指令执行对所述传感器模块进行调试。

上述激光雷达检测设备、检测方法和控制系统，所述设备包括：传感器模块，包括激光雷达和与所述激光雷达连接的处理单元，所述激光雷达用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，所述处理单元用于根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；检测模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述点云数据，根据所述点云数据获取所述设备的异常状态信息。通过对激光雷达返回的回波信号进行处理，以获取设备的异常状态信息，能够结合外部环境引起的干扰对设备状态进行检测，从而提高控制系统的安全性。

附图说明

图1为本申请一实施例的激光雷达检测设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例的激光雷达检测设备与外部控制设备的交互示意图；

图3为本申请一实施例的检测方法的流程图；

图4为本申请一实施例的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请实施例提供一种激光雷达检测设备，如图1所示，激光雷达检测设备10包括：传感器模块110和检测模块120，其中，

传感器模块110，可以包括激光雷达111，激光雷达111用于发射光信号至预设视场，接收光信号经预设视场内探测物反射形成的回波信号，还根据回波信号获取点云数据，点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；检测模块120，与传感器模块110连接，用于接收点云数据，根据点云数据获取设备的异常状态信息。

激光雷达111是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量。工作原理是向目标发射探测光信号，然后将接收到的从目标视场反射回来的回波信号，与发射信号进行比较处理后，可获得目标视场内探测物的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，实现对目标探测物进行探测、跟踪和识别。且根据获取的回波信号的点云数据，点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息。其中，在某一个定点的回波信号存在足够的强度大小和时延，可以表征它与原始发射信号存在区别，强度信息用于表示这个信号的大小。强度信息可以通过激光雷达111采集的回波信号强度信息表征。其中，强度信息与目标探测物的表面材质、粗糙度、入射角方向，以及仪器的发射能量，激光波长有关。探测物位置信息可以通过点云数据表征，点云数据可以携带探测物的几何位置信息。

在其中一个实施例中，激光雷达111还可以包括摄像头，可以获取目标视场内的探测物的位置和颜色信息。其中，位置信息可以通过点云数据表征，点云数据包括几何位置，还可以包括颜色信息。颜色信息通常是通过摄像头获取彩色影像，然后将对应位置的像素的颜色信息(RGB)赋予点云中对应的点。利用探测物的位置信息和颜色信息能够更为精确客观的对目标视场内的探测物的环境信息进行表征，降低探测误差。

检测模块120与传感器模块110连接，对激光雷达111所采集的点云数据进行处理，从而获取异常状态信息，异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据。异常状态类型举例来说，按照系统划分，可以包括硬件异常或软件异常；或者是按照异常程度划分，可以包括高危异常、中危异常或轻危异常。高危异常表示激光雷达111存在严重缺陷无法正常工作，中危异常表示激光雷达111可以通过调试或维修使其正常工作，轻危异常表示，激光雷达111可以正常工作但存在潜在危机影响效率或寿命等。异常状态信息还可以通过异常现象数据表征异常现象，如用于表征激光雷达111的接收透镜被遮挡的异常现象数据，该异常现象数据可以是被不同目标探测物的反射的回波信号，经接收透射接收的点云数据在某一位置的强度信息始终相同或者始终低于阈值。上述示例仅用于举例说明，不对异常现象数据作具体限定。

在其中一个实施例中，如图2所示，激光雷达检测设备10还包括通信模块130，通信模块130与检测模块120连接，用于将异常状态信息发送至外部控制设备20，外部控制设备20根据异常状态类型和/或异常现象数据制定用于调试传感器模块110的调试策略。

检测模块120将获取的异常状态信息利用通信模块130发送给外部控制设备20，外部控制设备20接收到异常状态信息，则根据异常状态信息的指示制定调试传感器模块110的调试策略。调试策略可以根据异常状态的类型和/或异常状态的现象进行制定。举例来说，当异常状态类型为高危异常，外部控制设备20可以制定启动备用传感器模块实施应急措施的调试策略；当异常状态类型为中危异常，外部控制设备20根据异常状态的现象制定策略对传感器模块110软件和/或进行调试和维修；当异常状态类型为轻危异常，外部控制设备20制定在空闲状态对传感器模块110软件和/或维护更新的调试策略。

在其中一个实施例中，通信模块130，还用于将激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至外部控制设备20，以使得外部控制设备20根据心跳信息制定调试策略。

具体地，激光雷达检测设备10利用通信模块130向外部控制设备20发送预设格式的心跳信息。心跳信息可以由激光雷达检测设备10中传感器模块110、检测模块120或通信模块130生成，也可以由激光雷达检测设备的其他未描述的任意功能模块生成，如电源模块，此处不再赘述。其中，预设格式是对心跳信息的序列长度、字符和/或字段实施统一格式，预设格式可以根据实际需求进行设置和调整，此处不做限制。心跳消息(HeartbeatMessage)是一种发送源发送到接收方的消息，可以让接收方确定发送源是否以及何时出现故障或终止。心跳消息从发送源启动时开始发送，直到发送源关闭，期间发送源会以预设频率的发送周期性或重复消息。当接收方在心跳消息接收周期内未收到消息，接收方可能会认为发送源已经关闭、出现故障、或者当前不可用。其中，预设频率可以由工程师根据外部控制设备20的处理速度、内存等参数自行设置。外部控制设备20接收心跳信息，以使得外部控制可以根据心跳信息确定激光雷达检测设备10的运行状态，并制定调试策略。

在其中一个实施例中，通信模块130，还用于接收外部控制设备20发送的调试指令，调试指令中携带调试策略，并将调试指令发送至检测模块120；检测模块120，还用于接收调试指令，并根据调试指令执行对传感器模块110的调试。

此外，通信模块130也可以接收来自外部控制设备20发送的调试指令，通信模块130接收该调试指令，并将调试指令发送至检测模块120，以使检测模块120对传感器模块110的进行调试。

在其中一个实施例中，检测模块120还用于若所述强度信息低于强度阈值，则判定所述异常状态类型为高危异常；通信模块130将所述异常状态类型为高危异常的所述异常状态信息发送至外部控制设备20，以使外部控制设备20根据高危异常，制定启动备用传感器模块来获取所述回波信号的应急策略。

例如当激光雷达111的部分零件出现故障已无法正常运行时，则获取的点云数据的强度信息很低，将低于预设强度阈值，该强度阈值可以用工程师根据实际需求设置，当强度信息低于预设强度阈值表示激光雷达111未获取到目标视场返回的回波信号，即激光雷达111出现故障已无法正常获取回波信号及其点云数据。外部控制设备20根据高危异常制定的对应调试策略可以是启动备用激光雷达来目标视场的环境信息进行检测。

在其中一个实施例中，检测模块120还用于根据实时获取的点云数据构建对应的目标视场的环境模型，并根据预设时间内环境模型在预设区域内是否持续存在异常以判断是否存在遮挡物。

传感器模块110连续发射光信号至目标视场，并获取回波信号。检测模块120根据实时获取的点云数据构建对应的目标视场的环境模型，该环境模型可以是动态模型即连续时刻的三维模型，也可以是多个时刻的三维模块。根据环境模型在预设区域内的图像信息或者点云数据的强度信息是否存在异常以判断是否存在持续的遮挡物。举例来说，当环境模型的预设区域内的多次出现或连续出现图像存在异常，如灰度块，或者是明显不属于环境内景物的影像，或者获取的点云数据中在预设区域某处的强度信息与别处存在极大的差异，且该差异多次出现或连续出现，利用机器学习算法进行识别和标记，可以判断出传感器模块110是否被激光雷达上的落叶、塑料袋，或者激光雷达玻璃罩上的大片污渍等持续遮挡。预设区域根据激光雷达的安装情况，自行设定一个距离阈值范围的区域，例如，10cm、20cm、30cm、50cm、100cm以内，此处不作限制。当传感器模块110受到遮挡时，调试策略可以是：自动检测或者人为检测到预设区域内的遮挡物，并进行清理。

上述示例仅用于对调试策略进行说明，调试策略包括但不限于上述示例。且通信模块130通过无线设备、蓝牙等实时与外部控制设备20之间的通信，也可以通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线或者USB等方式实现通信，实现激光雷达检测设备10与外部控制设备20的通信和协同工作。

上述激光雷达检测设备10包括：传感器模块110，包括激光雷达111和与所述激光雷达111连接的处理单元，所述激光雷达111用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，所述处理单元用于根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；检测模块120，与所述传感器模块110连接，用于接收所述点云数据，根据所述点云数据获取所述设备的异常状态信息。通过对激光雷达111返回的回波信号进行处理，以获取设备的异常状态信息，能够结合外部环境引起的干扰对设备状态进行检测，从而提高控制系统的安全性。

本申请实施例还提供一种检测方法，如图3所示，应用于激光雷达检测设备，激光雷达检测设备包括传感器模块和检测模块，所述方法包括：

步骤302，发射光信号至预设视场，并接收经预设视场内探测物反射形成的回波信号，并根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；

传感器模块包括激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量。工作原理是向目标发射探测光信号，然后将接收到的从目标视场反射回来的回波信号，与发射信号进行比较处理后，可获得目标视场内探测物的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，实现对目标探测物进行探测、跟踪和识别。

步骤304、根据所述位置信息及所述强度信息获取所述检测设备的异常状态信息。

传感器模块根据获取的回波信号的点云数据，点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息。其中，在某一个定点的回波信号存在足够的强度大小和时延，可以表征它与原始发射信号存在区别，强度信息用于表示这个信号的大小。强度信息可以通过激光雷达采集的回波信号强度信息表征。其中，强度信息与目标探测物的表面材质、粗糙度、入射角方向，以及仪器的发射能量，激光波长有关。探测物位置信息可以通过点云数据表征，点云数据可以携带探测物的几何位置信息。

在其中一个实施例中，激光雷达还可以包括摄像头，可以获取目标视场内的探测物的位置和颜色信息。其中，位置信息可以通过点云数据表征，点云数据包括几何位置，还可以包括颜色信息。颜色信息通常是通过摄像头获取彩色影像，然后将对应位置的像素的颜色信息(RGB)赋予点云中对应的点。利用探测物的位置信息和颜色信息能够更为精确客观的对目标视场内的探测物的环境信息进行表征，降低探测误差。

检测模块连接传感器模块，对激光雷达所采集的点云数据进行处理，从而判断激光雷达是否处于正常工作状态，若激光雷达处于异常状态，则获取异常状态信息，异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据，异常状态类型举例来说，按照系统划分，可以包括硬件异常或软件异常；或者是按照异常程度划分，可以包括高危异常、中危异常或轻危异常。高危异常表示激光雷达存在严重缺陷无法正常工作，中危异常表示激光雷达可以通过调试或维修使其正常工作，轻危异常表示，激光雷达可以正常工作但存在潜在危机影响效率或寿命等。异常状态信息通过异常现象数据表征异常现象，如用于表征激光雷达的接收透镜被遮挡的异常现象数据，该异常现象数据可以是被不同目标探测物的反射的回波信号，经接收透射接收的点云数据在某一位置的强度信息始终相同或者始终低于阈值。上述示例仅用于举例说明，不对异常现象数据作具体限定。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：步骤306、将所述异常状态信息发送至外部控制设备，以使得所述外部控制设备根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块的调试策略。

检测模块将获取的异常状态信息利用通信模块发送给外部控制设备，以使得外部控制设备根据异常状态信息调试传感器模块的调试策略。调试策略可以根据异常状态的类型和/或异常状态的现象进行制定。举例来说，当异常状态类型为高危异常，外部控制设备可以制定启动备用传感器模块实施应急措施的调试策略；当异常状态类型为中危异常，外部控制设备根据异常状态的现象制定策略对传感器模块软件和/或进行调试和维修；当异常状态类型为轻危异常，外部控制设备制定在空闲状态对传感器模块软件和/或维护更新的调试策略。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：步骤308、，生成预设格式的心跳信息，将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备，以使得所述外部控制设备根据所述异常状态信息和所述心跳信息制定所述调试策略。

激光雷达检测设备利用通信模块向外部控制设备发送预设格式的心跳信息。心跳信息可以由激光雷达检测设备10中传感器模块110、检测模块120或通信模块130生成，也可以由激光雷达检测设备的其他未描述的任意功能模块生成，如电源模块，此处不再赘述。其中，预设格式是对心跳信息的序列长度、字符和/或字段实施统一格式，预设格式可以根据实际需求进行设置和调整，此处不做限制。心跳消息(Heartbeat Message)是一种发送源发送到接收方的消息，可以让接收方确定发送源是否以及何时出现故障或终止。心跳消息从发送源启动时开始发送，直到发送源关闭，期间发送源会以预设频率的发送周期性或重复消息。当接收方在心跳消息接收周期内未收到消息，接收方可能会认为发送源已经关闭、出现故障、或者当前不可用。其中，预设频率可以由工程师根据外部控制设备的处理速度、内存等参数自行设置。外部控制设备接收心跳信息，并可以根据确定心跳信息确定激光雷达检测设备的运行状态并制定调试策略。

上述检测方法和控制系统，所述方法控制所述激光雷达用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，所述处理单元用于根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；与所述传感器模块连接的检测模块接收所述点云数据，根据所述点云数据获取所述设备的异常状态信息。通过对激光雷达返回的回波信号进行处理，以获取设备的异常状态信息，能够结合外部环境引起的干扰对设备状态进行检测，从而提高控制系统的安全性。

本申请实施例还提供一种控制系统，如图4所示，控制系统1包括：激光雷达检测设备10以及与所述激光雷达检测设备10连接的外部控制设备20，其中，

所述激光雷达检测设备10包括：传感器模块110，包括激光雷达111和与所述激光雷达111连接的处理单元，所述激光雷达111用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，所述处理单元用于根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；检测模块120，与所述传感器模块110连接，用于接收所述点云数据，根据所述回波信号获取所述设备的异常状态信息；通信模块130，与所述检测模块120连接，用于将所述异常状态信息发送至外部控制设备20；传感器模块110包括激光雷达111是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量。工作原理是向目标发射探测光信号，然后将接收到的从目标视场反射回来的回波信号，还用于根据获取的回波信号的点云数据，点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息。利用机器学习算法对回波信号的位置信息和强度信息进行计算，可获得目标视场内探测物的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，实现对目标探测物进行探测、跟踪和识别。其中，机器学习算法可以包括：线性回归、Logistic回归、分类和回归树、朴素贝叶斯、k最近邻算法、Apriori算法、K-means、主成分分析、随机森林装袋、用AdaBoost助力等。传感器模块110。一般的，在某一个定点的回波信号存在足够的强度大小和时延，可以表征它与原始发射信号存在区别，强度信息用于表示这个信号的大小。强度信息可以通过激光雷达111采集的回波信号强度信息表征。其中，强度信息与目标探测物的表面材质、粗糙度、入射角方向，以及仪器的发射能量，激光波长有关。探测物位置信息可以通过点云数据表征，点云数据可以携带探测物的几何位置信息。

检测模块120连接传感器模块110，对激光雷达111所采集的点云数据进行处理，从而判断激光雷达111是否处于正常工作状态，若激光雷达111处于异常状态，则获取异常状态信息，异常状态信息包括异常状态类型，异常状态类型举例来说，按照系统划分，可以包括硬件异常或软件异常；或者是按照异常程度划分，可以包括高危异常、中危异常或轻危异常。高危异常表示激光雷达111存在严重缺陷无法正常工作，中危异常表示激光雷达111可以通过调试或维修使其正常工作，轻危异常表示，激光雷达111可以正常工作但存在潜在危机影响效率或寿命等。异常状态信息通过异常现象数据表征异常现象，如用于表征激光雷达111的接收透镜被遮挡的异常现象数据，该异常现象数据可以是被不同目标探测物的反射的回波信号，经接收透射接收的点云数据在某一位置的强度信息始终相同或者始终低于阈值。上述示例仅用于举例说明，不对异常现象数据作具体限定。

所述外部控制设备20，用于接收所述异常状态信息，并根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块110的调试策略。外部控制设备20根据异常状态的类型和/或异常状态的现象进行制定调试策略。举例来说，当异常状态类型为高危异常，外部控制设备20可以制定启动备用传感器模块实施应急措施的调试策略；举例来说，控制系统1为自动驾驶设备，外部控制设备20还可以是启动紧急制动或者靠边停车等控制手段来规避风险，上述举例仅用于举例说明，外部控制设备20实施的应急措施包括但不限于上述示例，此处不再赘述。当异常状态类型为中危异常，外部控制设备20根据异常状态的现象制定策略对传感器模块110软件和/或进行调试和维修；当异常状态类型为轻危异常，外部控制设备20制定在空闲状态对传感器模块110软件和/或维护更新的调试策略。

在其中一个实施例中，所述检测模块120还用于当获取到所述异常状态信息时，生成预设格式的心跳信息；所述通信模块130，还用于将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备20，以使得所述外部控制设备20根据所述心跳信息和所述异常状态信息制定所述调试策略；所述外部控制设备20，还用于接收所述心跳信息，并根据所述心跳信息制定所述调试策略。

检测模块120将获取的异常状态信息利用通信模块130发送给外部控制设备20，以使得外部控制设备20根据制定调试传感器模块110的调试策略。调试策略可以根据异常状态的类型和/或异常状态的现象进行制定。举例来说，当异常状态类型为高危异常，外部控制设备20可以制定启动备用传感器模块实施应急措施的调试策略；当异常状态类型为中危异常，外部控制设备20根据异常状态的现象制定策略对传感器模块110软件和/或进行调试和维修；当异常状态类型为轻危异常，外部控制设备20制定在空闲状态对传感器模块110软件和/或维护更新的调试策略。

激光雷达检测设备10利用通信模块130向外部控制设备20发送预设格式的心跳信息。心跳信息可以由激光雷达检测设备10中传感器模块110、检测模块120或通信模块130生成，也可以由激光雷达检测设备的其他未描述的任意功能模块生成，如电源模块，此处不再赘述。其中，预设格式是对心跳信息的序列长度、字符和/或字段实施统一格式，预设格式可以根据实际需求进行设置和调整，此处不做限制。心跳消息(Heartbeat Message)是一种发送源发送到接收方的消息，可以让接收方确定发送源是否以及何时出现故障或终止。心跳消息从发送源启动时开始发送，直到发送源关闭，期间发送源会以预设频率的发送周期性或重复消息。当接收方在心跳消息接收周期内未收到消息，接收方可能会认为发送源已经关闭、出现故障、或者当前不可用。其中，预设频率可以由工程师根据外部控制设备20的处理速度、内存等参数自行设置。外部控制设备20接收心跳信息，外部控制可以根据确定心跳信息确定激光雷达检测设备10的运行状态并制定调试策略。

在其中一个实施例中，所述外部控制设备20，根据所述调试策略生成用于调试所述传感器模块110的调试指令，并将所述调试指令发送至所述通信模块130；所述通信模块130，还用于接收所述调试指令，并将调试指令发送至所述检测模块120；所述检测模块120，还用于根据所述调试指令执行对所述传感器模块110进行调试。

通信模块130也可以接收来自外部控制设备20发送的调试指令，通信模块130接收该调试指令，并将调试指令发送至检测模块120，以使检测模块120对传感器模块110的进行调试。例如当激光雷达111的部分零件出现故障已无法正常运行时，将导致激光雷达111获取点云数据。则对应的调试策略可以是启动备用激光雷达111进行对目标视场的环境信息进行检测。又如，当传感器模块110受到遮挡时，调试策略可以是：检测到固定位置的点云数据的强度信息和位置信息可以判断是否存在遮挡，若存在遮挡，则对设备内部其他构成如电源模块、通信模块130实施位置检查，查看是否存在某一个模块移位导致传感器模块110被遮挡，且对该模块位置进行恢复。上述示例仅用于对调试策略进行说明，调试策略包括但不限于上述示例。且通信模块130通过无线设备、蓝牙等实时与外部控制设备20之间的通信，也可以通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线或者USB等方式实现通信，实现激光雷达检测设备10与外部控制设备20的通信和协同工作。

上述控制系统包括：激光雷达检测设备10和外部控制设备20，激光雷达检测设备10包括传感器模块110和检测模块120，其中，传感器模块110包括激光雷达111和与所述激光雷达111连接的处理单元，所述激光雷达111用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，所述处理单元用于根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；检测模块120，与所述传感器模块110连接，用于接收所述点云数据，根据所述点云数据获取所述设备的异常状态信息。通过对激光雷达111返回的回波信号进行处理，以获取设备的异常状态信息，能够对外部环境引起的干扰进行检测，从而提高控制系统的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是，本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本申请进行举例说明，而不是用于限制本申请。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种激光雷达检测设备，其特征在于，所述设备包括：传感器模块和检测模块；

所述传感器模块，用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；

所述检测模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述点云数据，根据所述点云数据获取所述设备的异常状态信息。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

通信模块，与所述检测模块连接，用于将所述异常状态信息发送至外部控制设备，所述异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据，以使得所述外部控制设备根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块的调试策略。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述通信模块，还用于将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备，以使得所述外部控制设备根据所述心跳信息制定所述调试策略。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，

所述通信模块，还用于接收所述外部控制设备发送的调试指令，所述调试指令中携带所述调试策略，并将调试指令发送至所述检测模块；

所述检测模块，还用于接收所述调试指令，并根据所述调试指令执行对所述传感器模块的调试。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述检测模块，还用于根据实时获取的所述点云数据构建对应的所述目标视场的环境模型，并根据预设时间内所述环境模型在预设区域内是否持续存在异常以判断是否存在遮挡物。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述检测模块还用于若所述强度信息低于强度阈值，则判定所述异常状态类型为高危异常；

所述通信模块将所述异常状态类型为高危异常的所述异常状态信息发送至所述外部控制设备，以使所述外部控制设备根据所述高危异常，制定启动备用传感器模块来获取所述回波信号的应急策略。

7.一种检测方法，应用于激光雷达检测设备，其特征在于，所述方法包括：

发射光信号至预设视场，并接收经预设视场内探测物反射形成的回波信号，并根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；

根据所述位置信息及所述强度信息获取所述检测设备的异常状态信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述异常状态信息发送至外部控制设备，所述异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据，以使得所述外部控制设备根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块的调试策略。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

生成预设格式的心跳信息，

将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备，以使得所述外部控制设备根据所述心跳信息制定所述调试策略。

10.一种控制系统，其特征在于，包括：检测设备以及与所述检测设备连接的外部控制设备，其中，

所述检测设备包括：

传感器模块用于发射光信号至预设视场，接收所述光信号经所述预设视场内探测物反射形成的回波信号，并根据所述回波信号获取点云数据，所述点云数据至少包括探测物的位置信息和回波信号的强度信息；

检测模块，与所述传感器模块连接，用于接收所述点云数据，根据所述回波信号获取所述设备的异常状态信息；

通信模块，与所述检测模块连接，用于将所述异常状态信息发送至外部控制设备，所述异常状态信息包括异常状态类型和异常现象数据；

所述外部控制设备，用于接收所述异常状态信息，并根据所述异常状态类型和/或所述异常现象数据制定用于调试所述传感器模块的调试策略。

11.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于，

所述通信模块，还用于将所述激光雷达检测设备的预设格式的心跳信息以预设频率发送至所述外部控制设备；

所述外部控制设备，还用于接收所述心跳信息，并根据所述心跳信息制定所述调试策略。

12.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于，

所述外部控制设备，根据所述调试策略生成用于调试所述传感器模块的调试指令，并将所述调试指令发送至所述通信模块；

所述通信模块，还用于接收所述调试指令，并将调试指令发送至所述检测模块；

所述检测模块，还用于根据所述调试指令执行对所述传感器模块进行调试。