CN112034486A - 激光雷达及激光雷达的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种激光雷达及激光雷达的控制方法，通过接收装置接收反射光并对反射光进行光电转换，检测器从反射光对应的电信号中识别出杂散光对应的电信号，并根据杂散光的电信号实时对激光雷达的光源的有效性进行检测，在检测到激光雷达光源失效时，控制器及时控制激光雷达停止工作，提高了智能驾驶的安全性。由于本实施例中是利用激光雷达内部冗余的杂散光信号对激光雷达的光源进行检测，无需针对激光器发射的激光束进行额外的背向分光，保证了激光束的前向发射功率。另外，通过复用激光雷达内已有的接收装置对杂散光进行接收和光电转换，而无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

Description

激光雷达及激光雷达的控制方法

技术领域

本申请实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达及激光雷达的控制方法。

背景技术

激光雷达是一种目标探测技术。激光雷达通过激光器发出激光光束，激光光束遇到目标物体后发生漫反射，通过探测器接收反射回的光束，并根据发射的光束和反射回的光束确定目标物体的距离、方位、高度、速度、姿态、形状等特征量。激光雷达被广泛应用于智能驾驶技术领域。

激光雷达的安全性是智能驾驶领域首要关注的问题。现有的激光雷达产品，一般会监测马达故障，雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode，APD)故障，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)故障以及温度异常等，却很少监测光源失效。激光雷达采用脉冲激光二极管(Pulsed Laser Diode，PLD)光源，PLD光源一般要求高重复频率，窄脉宽，高功率等工作条件，使得PLD光源的使用寿命缩短。另外，PLD光源还会受到散热设计的影响，散热问题也会加剧光源的老化。

PLD光源老化或者故障均会导致光源失效，会影响激光雷达的探测精度及探测距离，从而降低智能驾驶的安全性。因此，需要一种激光雷达的光源检测技术。

发明内容

本申请实施例提供一种激光雷达及激光雷达的控制方法，以实现对激光雷达的光源有效性进行检测。

第一方面，本申请实施例提供一种激光雷达，包括：发射装置、接收装置、控制器和检测器，所述发射装置、所述接收装置和所述检测器均与所述控制器连接，所述检测器还与所述接收装置连接；

所述发射装置包括光源，所述光源用于发射激光束；光源发射的激光束具有一定的发散角，使得激光束在上述传播过程中，经过激光雷达的内部器件时会发生漫反射；

所述接收装置用于接收反射光，并对所述反射光进行光电转换，其中，所述反射光中包括杂散光，所述杂散光是所述激光束经所述激光雷达的内部器件漫反射产生的；

所述检测器用于从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，所述光源检测结果用于指示所述激光雷达的光源是否失效；

所述控制器用于根据所述光源检测结果，对所述发射装置和所述接收装置进行驱动控制。

本实施例中，通过接收装置接收反射光并对反射光进行光电转换，检测器从反射光对应的电信号中识别出杂散光对应的电信号，并根据杂散光的电信号实时对激光雷达的光源的有效性进行检测，在检测到激光雷达光源失效时，控制器及时控制激光雷达停止工作，提高了智能驾驶的安全性。由于本实施例中是利用激光雷达内部冗余的杂散光信号对激光雷达的光源进行检测，无需针对激光器发射的激光束进行额外的背向分光，保证了激光束的前向发射功率。另外，通过复用激光雷达内已有的接收装置对杂散光进行接收和光电转换，而无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

可选的，所述光源包括一个激光器，所述检测器具体用于：

根据所述杂散光对应的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光雷达的光源有效；

其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率。

本实施例中，通过将激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率作为功率阈值，将实际探测到的杂散光的功率与该功率阈值进行比较，确定激光雷达的光源有效性。实际应用中，不同的激光器功率对应的定标曲线不同，因此，可以为不同的激光器功率设置不同的功率阈值，提高了检测结果的准确性。

可选的，所述光源包括至少两个激光器，所述检测器具体用于：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射的激光束对应的所述杂散光的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光器的状态为失效状态，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光器的状态为有效状态，其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率；

若所述处于失效状态的激光器的个数大于或等于预设阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述处于失效状态的激光器的个数小于所述预设阈值，则确定所述激光雷达的光源有效。

本实施例中，通过将激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率作为功率阈值，将实际探测到的杂散光的功率与该功率阈值进行比较，确定激光雷达的光源有效性。实际应用中，不同的激光器功率对应的定标曲线不同，因此，可以为不同的激光器功率设置不同的功率阈值，提高了检测结果的准确性。在激光雷达包括多个激光器的情况下，可以根据失效激光器的数量，确定激光雷达的光源有效性，从而激光雷达的光源检测结果可以满足不同应用场景的检测需求。

可选的，所述检测器从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号的具体方式为：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射激光束的时间信息，从所述反射光对应的电信号中识别得到所述激光束对应的杂散光的电信号。

本实施例中，通过根据激光器发射激光束的时间信息，能够实现从反射光对应的电信号中识别得到激光束对应的杂散光的电信号。由于激光雷达的内部器件的结构是固定的，使得杂散光的传播路径是固定的，即激光束的发射时刻与杂散光的接收时刻之间的时间间隔是固定的。因此，通过利用激光束的时间信息从反射光的电信号中识别得到杂散光的电信号，提高了杂散光的识别准确性，进一步提高了激光雷达光源检测结果的准确性。

可选的，所述接收装置包括：接收光学系统和探测器，所述探测器与所述检测器连接；

所述接收光学系统用于接收反射光，将所述反射光传播至所述探测器；

所述探测器用于将所述反射光转换为模拟电信号；

所述检测器具体用于从所述反射光的模拟电信号中识别得到所述杂散光对应的模拟电信号，并根据所述杂散光对应的模拟电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

本实施例中，通过利用接收光学系统接收反射光，探测器对反射光进行光电转换，得到反射光的模拟电信号，从而，检测器可以从反射光的模拟电信号中识别杂散光的模拟电信号，并根据杂散光的模拟电信号进行检测，能够提高杂散光的识别效率和准确性，进一步提高激光雷达光源检测的效率和准确性。

可选的，所述接收装置包括：接收光学系统、探测器和模数转换器，所述探测器与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述检测器连接；

所述接收光学系统用于接收反射光，将所述反射光传播至所述探测器；

所述探测器用于将所述反射光转换为模拟电信号；

所述模数转换器用于将所述反射光对应的模拟电信号转换为数字电信号；

所述检测器具体用于从所述反射光的数字电信号中识别得到所述杂散光对应的数字电信号，并根据所述杂散光对应的数字电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

本实施例中，通过利用接收光学系统接收反射光，探测器对反射光进行光电转换，得到反射光的模拟电信号，模数转换器将反射光的模拟电信号转换为数字电信号，从而，检测器可以从反射光的数字电信号中识别杂散光的数字电信号，并根据杂散光的数字电信号进行检测，能够提高杂散光的识别准确性，进一步提高激光雷达光源检测结果的准确性。

可选的，所述控制器具体用于：

在确定所述激光雷达的光源失效时，切断所述激光器和所述探测器的供电。

本实施例中，在检测到激光雷达的光源失效时，通过切断激光器和探测器的供电，使激光雷达停止工作，避免激光雷达为智能驾驶系统提供不准确的信息，提高智能驾驶的安全性。

可选的，所述反射光中还包括回波光束，所述回波光束是所述激光束被目标物体反射产生的；

所述控制器还用于根据所述回波光束对应的电信号，获取所述目标物体的位置信息。

本实施例中，通过复用激光雷达内已有的接收装置，例如：接收光学系统、探测器和模数转换器，即接收装置既接收回波光束也接收杂散光，从而，无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

可选的，所述发射装置还包括发射光学系统，所述发射光学系统用于对所述光源所发射的激光束的方向进行调整。

可选的，所述发射光学系统包括：准直光学系统和扫描装置；

所述准直光学系统用于对所述光源发射的激光束的发散角进行准直；

所述扫描装置用于改变所述准直后的激光束的空间指向。

可选的，所述发射光学系统包括：匀光整形光学系统，所述匀光整形光学系统用于将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束。

可选的，所述激光雷达还包括：报警器，所述报警器与所述检测器连接；

所述检测器还用于在检测到所述激光雷达的光源失效时，控制所述报警器发出报警信息。

本实施例中，通过设置报警器，在检测到所述激光雷达的光源失效时，可以控制报警器发出报警信息，从而当激光雷达的光源失效时，便于及时发现，保证智能驾驶的安全性。

可选的，所述激光雷达还包括：显示器，所述显示器与所述控制器连接；

所述显示器用于显示下述信息中的至少一种：所述激光雷达的光源状态、所述目标物体的位置信息、所述目标物体对应的点云图像。

本实施例中，通过设置显示器，在检测到激光雷达的光源检测结果后，可以控制显示器对光源状态进行显示，从而当激光雷达的光源失效时，便于及时发现，保证智能驾驶的安全。另外，还可以根据实际需求，在显示器还可以显示目标物体的位置信息、点云图像等，提高激光雷达的应用便利性。

第二方面，本申请实施例提供一种激光雷达的控制方法，所述方法包括：

通过光源发射激光束；

接收反射光，并对所述反射光进行光电转换，其中，所述反射光中包括杂散光，所述杂散光是所述激光束经所述激光雷达的内部器件漫反射产生的；

从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，所述光源检测结果用于指示所述激光雷达的光源是否失效；

根据所述光源检测结果，对所述激光雷达进行控制。

可选的，所述光源包括一个激光器，所述根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

根据所述杂散光对应的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光雷达的光源有效；

其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率。

可选的，所述光源包括至少两个激光器，所述根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射的激光束对应的所述杂散光的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光器的状态为失效状态，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光器的状态为有效状态；其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率；

若所述处于失效状态的激光器的个数大于或等于预设阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述处于失效状态的激光器的个数小于所述预设阈值，则确定所述激光雷达的光源有效。

可选的，所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，具体包括：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射激光束的时间信息，从所述反射光对应的电信号中识别得到所述激光束对应的杂散光的电信号。

可选的，所述对所述反射光进行光电转换，包括：

将所述反射光转换为模拟电信号；

所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

从所述反射光的模拟电信号中识别得到所述杂散光对应的模拟电信号，并根据所述杂散光对应的模拟电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

可选的，所述对所述反射光进行光电转换，包括：

所述反射光转换为模拟电信号，并将所述反射光对应的模拟电信号转换为数字电信号；

所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

从所述反射光的数字电信号中识别得到所述杂散光对应的数字电信号，并根据所述杂散光对应的数字电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

可选的，所述根据所述光源检测结果，对所述激光雷达进行控制，包括：

在确定所述激光雷达的光源失效时，切断所述激光器的供电。

可选的，所述反射光中还包括回波光束，所述回波光束是所述激光束被目标物体反射产生的，所述方法还包括：

根据所述回波光束对应的电信号，获取所述目标物体的位置信息。

可选的，所述方法还包括：

对所述光源发射的激光束的方向进行调整。

可选的，所述激光雷达还包括发射光学系统，所述方法还包括：

通过所述发射光学系统对所述光源发射的激光束的方向进行调整。

可选的，所述对所述光源发射的激光束的方向进行调整，包括：

对所述光源发射的激光束的发散角进行准直；

改变所述准直后的激光束的空间指向。

可选的，所述发射光学系统包括：准直光学系统和扫描装置，所述通过所述发射光学系统对所述光源发射的激光束的方向进行调整，包括：

通过所述准直光学系统对所述光源发射的激光束的发散角进行准直；

通过所述扫描装置改变所述准直后的激光束的空间指向。

可选的，所述对所述光源发射的激光束的方向进行调整，包括：

将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束。

可选的，所述发射光学系统包括：匀光整形光学系统，所述将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束，包括：

通过所述匀光整形光学系统将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束。

可选的，所述激光雷达还包括报警器，所述方法还包括：

在检测到所述激光雷达的光源失效时，控制所述报警器发出报警信息。

可选的，所述激光雷达还包括显示器，所述方法还包括：

通过所述显示器显示下述信息中的至少一种：所述激光雷达的光源状态、所述目标物体的位置信息、所述目标物体对应的点云图像。

本申请实施例提供的激光雷达及激光雷达的控制方法，通过接收装置接收反射光并对反射光进行光电转换，检测器从反射光对应的电信号中识别出杂散光对应的电信号，并根据杂散光的电信号实时对激光雷达的光源的有效性进行检测，在检测到激光雷达光源失效时，控制器及时控制激光雷达停止工作，提高了智能驾驶的安全性。由于本实施例中是利用激光雷达内部冗余的杂散光信号对激光雷达的光源进行检测，无需针对激光器发射的激光束进行额外的背向分光，保证了激光束的前向发射功率。另外，通过复用激光雷达内已有的接收装置对杂散光进行接收和光电转换，而无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

附图说明

图1为现有技术中背光检测的原理示意图；

图2为本申请一实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图3为本申请实施例中检测器接收到的反射光的电信号的示意图；

图4为本申请另一实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图5为本申请又一实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图6为本申请又一实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的激光雷达的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

激光雷达是一种目标探测技术。激光雷达通过激光器发出激光光束，激光光束遇到目标物体后发生漫反射，通过探测器接收反射回的光束，并根据发射的光束和反射回的光束确定目标物体的距离、方位、高度、速度、姿态、形状等特征量。

激光雷达的应用领域非常广泛。除了运用在军事领域之外，目前还被广泛应用于生活领域，包括但不限于：智能驾驶车辆、智能驾驶飞机、3D打印、虚拟现实(VirtualReality，VR)、增强现实(Augmented Reality，AR)、服务机器人等领域。以智能驾驶车辆为例，在智能驾驶车辆中设置激光雷达，激光雷达可通过快速且重复地发射激光束来扫描周围环境，以获取反映周围环境中的一个或多个对象的形貌、位置和运动的点云数据。具体的，激光雷达向周围环境发射激光束，并接收激光束被周围环境中的各对象反射回的回波光束，通过计算激光束的发射时间点和回波光束的返回时间点之间的时间延迟，来确定各对象的位置信息。同时，激光雷达还可确定描述激光束的空间取向的角度信息，将各对象的位置信息和激光束的角度信息相结合，生成包括所扫描的周围环境的各对象的三维地图。利用该三维地图可指导无人车的智能驾驶，因此，激光雷达也被称为“无人车之眼”。

激光雷达的安全性是智能驾驶领域首要关注的问题。激光雷达采用脉冲激光二极管(Pulsed Laser Diode，PLD)光源。PLD光源老化或者故障均会导致光源失效，失效的PLD光源发射的激光束的功率较弱，会影响激光雷达的探测精度及探测距离，从而降低智能驾驶的安全性。然而，现有技术中，却未见对激光雷达的PLD光源进行监测和预警的设计。

本申请实施例中的智能驾驶，可以是无人驾驶、自动驾驶，还可以是辅助驾驶。

相关技术中，在光通信领域中，通常采用背光检测技术来对光源失效进行监测。图1为现有技术中背光检测的原理示意图。如图1所示，在光源的背向设置背光探测器(Monitor Photodiode，MPD)。光源发射光束时，在保证大部分光束前向发射的同时，通过分光技术按比例分出一小部分的光束背向发射。背光探测器则用于接收光源背向发射的那一小部分的光束。进而，可以根据背光探测器接收到的背光光束的能量大小，确定光源是否失效。

如果将上述光通信领域的背光检测技术应用到激光雷达中，会存在如下问题：1)需要在激光雷达中引入额外的背光探测器来监测背向激光束的功率，一方面会增加系统设计的复杂性及成本，另一方面背光探测器还需要占用PLD光源背面的很大空间。2)背光探测器采用传统贴装方式设置在激光雷达中可能会有反射，反射光会引起PLD光源的性能劣化。3)PLD光源还需要向背向分一部分光束给背光探测器，会降低PLD光源前向发射的有效功率。

为了解决上述问题中的至少一个，本申请实施例提供一种激光雷达，在不引入额外探测器的前提下，能够对光源的有效性进行实时监测，当监测到光源失效时，控制激光雷达停止工作，从而保证智能驾驶的安全性。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2为本申请一实施例提供的激光雷达的结构示意图。如图2所示，本实施例的激光雷达包括：发射装置10、接收装置20、检测器30和控制器40。发射装置10、接收装置20、检测器30均与控制器40连接，检测器30还与接收装置20连接。

其中，上述各器件之间的连接关系可以是电性连接，还可以是光纤连接。更具体的，在发射装置10和接收装置20中，还可能分别包括多个光学器件，这些光学器件之间的连接关系还可能是空间光传输连接。

首先结合图2所示的激光雷达的结构，简单描述激光雷达对目标物体的探测过程。控制器40与发射装置10和接收装置20分别连接，控制器40用于实现对发射装置10和接收装置20的控制，以使发射装置10和接收装置20能够正常工作。示例性的，控制器40可以为发射装置10和接收装置20分别提供驱动电压，控制器40还可以为发射装置10提供发射控制信号。

其中，发射装置10中包括光源(图2未示出)。可以理解的，本实施中的光源是指激光器，激光器的数量可以是一个或者多个。本实施例中的激光器可以具体为脉冲激光二极管(Pulsed Laser Diode，PLD)。所述光源用于发射激光束。具体的，控制器40可以向光源发送发射控制信号，从而触发光源发射激光束。

可以理解的，本实施例中的激光束也可以称为激光脉冲、激光、发射光束等。

如图2所示，激光束沿发射方向进行传播，当激光束遇到目标物体后，在目标物体的表面发生反射，反射回的光束被激光雷达的接收装置20接收。本申请实施例中将激光束被目标物体反射回的光束称为回波光束。图2中激光束和回波光束采用实线标识。

接收装置20接收到回波光束后，对回波光束进行光电转换，即，将回波光束转换为电信号，接收装置20将回波光束对应的电信号送入控制器40，从而，控制器40可以根据回波光束的电信号，获取目标物体的位置信息。具体的，控制器40可以通过计算激光束的发射时间点和回波光束的返回时间点之间的时间延迟，来确定目标物体的位置信息。同时，激光雷达还可通过向目标物体发射不同空间取向的激光束，从而可以获取目标物体表面各点的位置信息，生成目标物体的点云图像。

本申请的申请人在研究中发现，光源发射的激光束具有一定的发散角，使得激光束在上述传播过程中，经过激光雷达的内部器件时会发生漫反射。本申请实施例中，将激光束经过激光雷达的内部器件漫反射产生的光信号称为杂散光。图2中杂散光采用虚线标识。

杂散光是激光束经过激光雷达的内部器件时被所述内部器件漫反射产生的。其中，上述的激光雷达的内部器件主要是指发射装置中的光学器件。具体的，激光雷达的发射装置中除了包括光源之外，通常还会包括发射光学系统，发射光学系统用于对光源发射的激光束的方向进行调整。发射光学系统中通常包括一个或者多个光学器件，例如，透镜、透镜组等。激光束从光源发射出去后，在经过发射光学系统的过程中，不可避免的存在一部分光线会在光学器件的表面发生漫反射，从而产生杂散光。

可以理解的，在激光器发射的激光束中，该激光束中的绝大部分光线会被发射出去并在目标物体表面发生反射产生回波光束，只有其中的一小部分光线会被激光雷达的内部器件漫反射产生杂散光。具体的，有多少光线会被激光雷达的内部器件漫反射是取决于激光雷达的内部结构。因此，针对不同的激光雷达，其产生的杂散光信号的强度是不同的。

对于固定的激光雷达，由于其内部器件的结构是固定的，使得激光雷达的内部器件对于激光束的漫反射情况是固定的。示例性的，针对某个固定的激光雷达，其内部结构决定了激光器发射的激光束中总是有5％的光束被激光雷达的内部器件漫反射而产生杂散光。因此，该激光雷达的激光器发射的激光束的功率与杂散光的功率具有一定的映射关系。也就是说，光源发射的激光束的功率较大时，接收装置接收到的杂散光的功率也会较大；光源发射的激光束的功率较小时，接收装置接收到的杂散光的功率也会较小。

因此，本实施例中，可以根据接收装置接收到的杂散光的功率，确定激光器是否失效。示例性的，可以为杂散光的功率设置功率阈值，当接收到的杂散光的功率小于该功率阈值时，确定激光器失效。当接收到的杂散光的功率大于该功率阈值时，确定激光器有效。

可以理解的，激光雷达中可能包括一个或者多个激光器。若激光雷达中仅包括一个激光器，则当该激光器失效时，即可认为该激光雷达的光源失效。若激光雷达中包括多个激光器，本实施例中，当失效激光器的比例大于或等于预设比例时，认为该激光雷达的光源失效。示例性的，假设激光雷达内设置有10个激光器，预设比例为50％。当该激光雷达内有2个激光器失效时，由于失效激光器的比例小于50％，因此，认为该激光雷达的光源有效。当该激光雷达内有5个激光器失效时，失效激光器的比例达到50％，则认为该激光雷达的光源失效。

如图2所示，接收装置20接收回波光束的过程中，也会接收到杂散光。由于杂散光是在激光雷达内部产生的，与目标物体无关，因此，现有技术中通常将杂散光作为一种冗余信号。而本实施例中，则利用激光雷达中的冗余的杂散光信号来检测激光雷达的光源是否失效。

如图2所示，发射装置10中的激光器发射出激光束后，该激光束的一小部分经激光雷达的内部器件漫反射产生杂散光，该激光束的其余部分被目标物体的表面反射产生回波光束。杂散光和回波光束均被接收装置20接收。本实施例中，接收装置20是不对杂散光和回波光束进行区分的。因此，本实施例中将接收装置20接收到的光信号统称为反射光。即，反射光中包括杂散光和回波光束。

具体的，接收装置20用于接收反射光，并对接收到的反射光进行光电转换，将得到的反射光的电信号分别发送至检测器30和控制器40。控制器40可以根据其中的回波光束的电信号确定目标物体的位置信息。检测器30从所述反射光对应的电信号中识别得到杂散光对应的电信号，并根据杂散光对应的电信号，确定激光雷达的光源检测结果。

其中，检测器30在从反射光对应的电信号中识别杂散光对应的电信号时，可以通过多种方式进行识别。一种可能的实施方式中，可以根据电信号的时间轴信息进行识别。下面结合该实施方式描述具体的识别原理和识别过程。

图3为本申请实施例中检测器接收到的反射光的电信号的示意图。如图3所示，横轴T为时间轴，纵轴V表示反射光对应的电信号的电压值。以激光器在t0时刻发出的一个激光束为例，该激光束被激光雷达内部器件漫反射产生的杂散光在t1时刻被接收装置接收，该激光束被目标物体反射产生的回波光束在t2时刻被接收装置接收。

可以理解的，由于杂散光是由激光雷达内部产生的，而回波光束是由目标物体反射产生的，杂散光经过的传播路径远小于回波光束的传播路径。因此，回波光束的接收时刻t2通常在杂散光的接收时刻t1之后。并且，由于目标物体的位置是不确定的，因此，回波光束的接收时刻t2与激光束的发射时刻t0之间的间隔是没有规律的。

进一步的，对于固定的激光雷达，其内部器件的结构是固定的，因此，杂散光的传播路径是基本固定的。也就是说，激光束的发射时刻t0与杂散光的接收时刻t1之间的间隔是基本固定的。由此可见，检测器可以根据激光器发射激光束的时间信息，从反射光对应的电信号中，有效区分出杂散光对应的电信号和回波光束对应的电信号。

示例性的，假设对于某个激光雷达，杂散光的接收时间与激光束的反射时间之间的时间间隔为Δt。则对于该激光雷达在t时刻发射的激光束，其对应的杂散光的接收时刻应为t+Δt。因此，检测器在从反射光的电信号中识别杂散光的电信号时，只需将距离激光束的发射时刻t之后的时间间隔为Δt的电信号作为杂散光的电信号即可。其中，关于时间间隔Δt的确定，可以采用试验的方式确定。

下面分别针对激光雷达中设置一个激光器和多个激光器两种场景，详细介绍检测器的具体检测过程。

如图2所示，控制器40与发射装置10和检测器30分别连接，控制器40向发射装置10发送发射控制信息，用于触发发射装置10中的各激光器发射激光束。同时，控制器40还可以将各激光器发射激光束的时序信息发送给检测器30。

激光雷达中仅设置有一个激光器的情况下，该激光器发射出激光束后，接收装置20接收到该激光束对应的反射光，其中，反射光中包括杂散光和回波光束。接收装置20对反射光进行光电转换，并将得到的反射光对应的电信号发送给检测器30。检测器30根据该激光器发射激光束的时间信息，从反射光对应的电信号中识别得到杂散光对应的电信号，并根据杂散光对应的电信号，获取杂散光的功率。进一步的，检测器30判断杂散光的功率与功率阈值的关系。若杂散光的功率小于功率阈值，则确定激光雷达的光源失效；若杂散光的功率大于或者等于功率阈值，则确定激光雷达的光源有效。

激光雷达中设置有多个激光器的情况下，在控制器40的控制下，多个激光器分时发射激光束。针对每一个激光器，该激光器发射出激光束后，接收装置20接收到该激光束对应的反射光，其中，反射光中包括杂散光和回波光束。接收装置20对反射光进行光电转换，并将得到的反射光对应的电信号发送给检测器30。检测器30根据该激光器发射激光束的时间信息，从反射光对应的电信号中识别得到杂散光对应的电信号，并根据杂散光对应的电信号，获取杂散光的功率。进而，检测器30判断杂散光的功率与功率阈值的关系。若杂散光的功率小于功率阈值，则确定该激光器处于失效状态；若杂散光的功率大于或者等于功率阈值，则确定该激光器处于有效状态。

进一步的，检测器30还可以根据各激光器的状态，统计出失效激光器的个数。若处于失效状态的激光器的个数大于或等于预设阈值，则确定所述激光雷达的光源失效；若处于失效状态的激光器的个数小于所述预设阈值，则确定所述激光雷达的光源有效。其中，预设阈值可以是根据经验值确定的，也可以是根据实际应用场景的需求确定的。

上述两种场景中，对于功率阈值的确定，可以有多种实施方式。示例性的，一种可能的实施方式中，功率阈值可以根据经验值确定。另一种可能的实施方式中，功率阈值还可以根据激光器的定标曲线确定。其中，定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率。示例性的，所述功率阈值可以为该激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率。

对于固定的激光器，通常在其出厂时会设定该激光器的失效功率。失效功率是用于衡量激光器是否失效的参数。失效功率具体是指激光器失效时激光器发射的激光束功率。换句话说，当激光器发射的激光束功率小于该失效功率时，则认为该激光器失效。

因此，在实际应用中，可以将激光器的失效功率作为预设的激光束功率，用于确定所述功率阈值。也就是说，将该激光器的定标曲线中与该激光器的失效功率对应的杂散光功率，确定为功率阈值。当然，预设的激光束功率也可以根据实际应用需求设定，或者，根据经验值设定。

其中，激光器的定标曲线可以通过试验方式生成。示例性的，不断改变激光器的发射的激光束的功率，利用激光雷达内的接收装置监测接收到的杂散光的功率，通过多次测量，绘制出激光束功率和杂散光功率之间的对应关系曲线，作为该激光器的定标曲线。

进一步的，在检测器30获取到激光雷达的光源检测结果之后，如图2所示，检测器30将光源检测结果反馈给控制器40，使得控制器40根据光源检测结果，对发射装置10和接收装置20进行驱动控制。示例性的，当光源检测结果指示激光雷达的光源失效时，停止对发射装置和接收装置提供驱动电压，使得发射装置和接收装置停止工作，避免向智能驾驶系统提供不准确的信息，保证智能驾驶的安全性。

本实施例提供的激光雷达，接收装置接收反射光并对反射光进行光电转换，检测器从反射光对应的电信号中识别出杂散光对应的电信号，并根据杂散光的电信号实时对激光雷达的光源的有效性进行检测，在检测到激光雷达光源失效时，控制器及时控制激光雷达停止工作，提高了智能驾驶的安全性。由于本实施例中是利用激光雷达内部冗余的杂散光信号对激光雷达的光源进行检测，无需针对激光器发射的激光束进行额外的背向分光，保证了激光束的前向发射功率。另外，通过复用激光雷达内已有的接收装置对杂散光进行接收和光电转换，而无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

在上述实施例的基础上，接收装置20可以具体包括：接收光学系统21、探测器22和模数转换器23。本实施例中的检测器30可以具体与模数转换器23连接，还可以与探测器22连接。下面结合图4和图5分别针对这两种可能的实施方式进行描述。

图4为本申请另一实施例提供的激光雷达的结构示意图，如图4所示，本实施例中，探测器22与模数转换器23连接，模数转换器23与控制器40和检测器30分别连接。

具体的，接收光学系统21用于接收反射光，并将反射光传播至所述探测器22。接收光学透系统可以为透镜，透镜组，以及其他可以将接收光传播至探测器的光学元件。可以理解的，接收光学系统21接收的反射光中，既包括回波光束，还包括杂散光。探测器22对反射光进行光电转换，得到反射光对应的模拟电信号，并将模拟电信号发送给模数转换器23。模数转换器23将反射光对应的模拟电信号转换为数字电信号。

一方面，模数转换器23将反射光对应的数字电信号发送给控制器40，使得控制器40根据其中的回波光束对应的数字电信号确定目标物体的位置信息。控制器40的具体处理过程属于现有技术，此处不作详述。

另一方面，模数转换器23将反射光对应的数字电信号发送给检测器30，从而，检测器30根据各激光器发射激光束的时间信息，从反射光对应的数字电信号中识别得到杂散光对应的数字电信号，并根据杂散光对应的数字电信号获取激光雷达的光源检测结果。检测器30的具体检测过程与图2所示实施例类似，此处不再赘述。

本实施例中，检测器30具体根据杂散光对应的数字电信号，获取杂散光的功率。一种可能的实施方式中，检测器30可以通过比较器获取杂散光的功率。示例性的，将杂散光对应的数字电信号输入比较器中，比较器通过搜索数字电信号的峰值，确定出杂散光的功率。另一种可能的实施方式中，检测器30还可以通过波形拟合的方式获取杂散光的功率。示例性的，检测器识别得到杂散光对应的数字电信号后，对该数字电信号进行波形拟合，得到该数字电信号对应的拟合函数，通过获取该拟合函数的峰值，确定出杂散光的功率。

图5为本申请又一实施例提供的激光雷达的结构示意图。如图5所示，与图4所示的激光雷达的不同之处在于，本实施例中检测器30与探测器22连接。下面对本实施例的激光雷达的工作过程进行描述。

如图5所示，接收光学系统21用于接收反射光，并将反射光传播至所述探测器22。可以理解的，接收光学系统21接收的反射光中，既包括回波光束，还包括杂散光。探测器22对反射光进行光电转换，得到反射光对应的模拟电信号。

一方面，探测器22将反射光对应的模拟电信号发送给模数转换器23。模数转换器23将反射光对应的模拟电信号转换为数字电信号，并将得到的数字电信号发送给控制器40。从而，控制器40根据其中的回波光束对应的数字电信号确定目标物体的位置信息。控制器40的具体处理过程属于现有技术，此处不作详述。

另一方面，探测器22将反射光对应的模拟电信号发送给检测器30，从而检测器30根据各激光器发射激光束的时间信息，从反射光对应的模拟电信号中识别得到杂散光对应的模拟电信号，并根据杂散光对应的模拟电信号获取激光雷达的光源检测结果。检测器30的具体检测过程与图2所示实施例类似，此处不再赘述。

本实施例中，检测器30具体根据杂散光对应的模拟电信号，获取杂散光的功率。一种可能的实施方式中，检测器30可以通过峰值检测电路(Peak detector，PKD)来获取杂散光的功率。示例性的，将杂散光对应的模拟电信号输入至峰值检测电路中，峰值检测电路对模拟电信号的峰值进行检测，确定出杂散光的功率。

本实施例提供的激光雷达，接收光学系统、探测器和模数转换器接收反射光并对反射光进行光电转换，检测器从反射光对应的电信号中识别得到杂散光对应的电信号，并根据杂散光对应的电信号对激光雷达的光源有效性进行实时监测，在检测到激光雷达光源失效时，控制器及时控制激光雷达停止工作，提高了智能驾驶的安全性。由于本实施例中是利用激光雷达内部冗余的杂散光信号对激光雷达的光源进行检测，无需针对激光器发射的激光束进行额外的背向分光，保证了激光束的前向发射功率。另外，通过复用激光雷达内已有的接收光学系统、探测器和模数转换器对杂散光进行接收和光电转换，而无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

在上述各实施例的基础上，如图4和图5所示，本实施例中的激光雷达100中，发射装置10可以具体包括：激光器11和发射光学系统12。发射光学系统12用于对激光器11所发射的激光束的方向进行调整。

具体的，本实施例的激光雷达可以为扫描式激光雷达，还可以为Flash固态激光雷达。其中，扫描式激光雷达是指包含扫描装置的激光雷达，例如：机械式激光雷达、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)激光雷达、光学相控阵激光雷达等。通常，扫描式激光雷达的激光器只会集中一个方向发射激光束，也就是只能探测一个方向的目标。为了实现探测到其他方向的目标，扫描式激光雷达通过设置扫描装置，改变激光束的空间指向，从而探测到不同方向的目标。而Flash固态激光雷达是指不含扫描装置的激光雷达。Flash固态激光雷达与扫描式激光雷达不同，其发射激光束的方向本身是发散的，因此无需设置扫描装置。

对于不同类型的激光雷达，其中的发射光学系统12的结构可能不同。下面分别对Flash固态激光雷达和扫描式激光雷达的结构进行介绍。

当本实施例中的激光雷达作为Flash固态激光雷达时，发射光学系统12可以具体包括匀光整形光学系统。匀光整形光学系统用于将激光器发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束，从而扩大探测的视场角。匀光整形光学系统可以为凹透镜、凹透镜组以及其他可以实现同样功能的光学元件。

下面以扫描式激光雷达的结构为例，详细描述本实施例激光雷达的具体结构。图6为本申请又一实施例提供的激光雷达的结构示意图。如图6所示，在上述各实施例的基础上，本实施例的激光雷达，其发射光学系统12可以具体包括：准直光学系统121和扫描装置122。

其中，准直光学系统121用于对激光器11发射的激光束的发散角进行准直，该准直光学系统可以为凸透镜、凸透镜组以及其他可以实现同样功能的光学元件。可以理解的是，激光器11发射的激光束具有一定的发散角，使得激光束是发射的，即开始相邻的两条光线在传播过程中会相离越来越远。而准直光学系统121的作用就是让发射的光线变成近似平行的光线，从而提高扫描分辨率。

扫描装置122用于改变准直后的激光束的空间指向，扫描装置可以为MEMS微镜、微转镜、已经其他可以实现相同功能的元件。具体的，如图6所示，扫描装置122与控制器40连接，扫描装置122可以在控制器40的控制信号的作用下，改变扫描角度信息，从而改变激光器11发射的激光束的空间指向。其中，扫描装置122的扫描方式为离散打点方式。具体的，扫描装置可以沿水平方向进行打点扫描，以改变激光束在水平方向的空间指向；扫描装置还可以沿竖直方向进行打点扫描，以改变激光束在竖直方向的空间指向；扫描装置还可以同时沿水平方向和竖直方向进行打点扫描，以改变激光束在水平方向和竖直方向的空间指向。

可以理解的，对于Flash固态激光雷达，激光器发射的激光束，在传播过程中经过匀光整形光学系统时，不可避免的存在一部分光线被匀光整形光学系统漫反射，从而产生杂散光。对于扫描式激光雷达，激光器发射的激光束，在传播过程中经过准直光学系统、扫描装置时，不可避免的存在一部分光线被准直光学系统或者扫描装置漫反射，从而产生杂散光。可见，无论哪种类型的激光雷达，在激光束的传播过程中，均会产生杂散光，因此，本实施例提供的根据杂散光来进行光源有效性检测的方案，对于各种类型的激光雷达均适用。

上述各实施例中，检测器30检测出激光雷达的光源检测结果后，将激光雷达的光源检测结果发送给控制器40。在激光雷达光源失效时，控制器40切断激光器11和探测器22的供电，使激光雷达停止工作，避免激光雷达为智能驾驶系统提供不准确的信息。

可选的，当发射光学系统12包括扫描装置122时，在确定激光雷达光源失效的情况下，控制器40切断激光器11、探测器22和扫描装置122的供电，使激光雷达停止工作。

一种可能的实施方式中，如图6所示，本实施例的激光雷达还可以包括：报警器50。报警器50与检测器30连接。检测器30还用于在检测到所述激光雷达的光源失效时，控制报警器50发出报警信息。从而当激光雷达的光源失效时，便于及时发现，保证智能驾驶的安全。

可以理解的，本实施例中报警器50可以通过多种方式发出报警信息，例如：报警器可以是声音报警器，通过发出鸣笛声进行报警；报警器还可以是指示灯报警器，通过改变指示灯的颜色进行报警。本实施例对此不作具体限定。

一种可能的实施方式中，如图6所示，本实施例的激光雷达还可以包括：显示器60。显示器60与控制器40连接。显示器60用于显示下述信息中的至少一种：所述激光雷达的光源状态、所述目标物体的位置信息、所述目标物体对应的点云图像。

其中，激光雷达的光源状态是指激光雷达的光源失效或者有效的状态。在控制器接收到检测器发送的激光雷达的光源检测结果后，可以控制显示器对光源状态进行显示，从而当激光雷达的光源失效时，便于及时发现，保证智能驾驶的安全。当然，实际应用中，还可以根据实际需求，在显示器还可以显示目标物体的位置信息、点云图像等。

本实施例提供的激光雷达，接收光学系统、探测器和模数转换器接收反射光并对反射光进行光电转换，检测器从反射光对应的电信号中识别得到杂散光对应的电信号，并根据杂散光对应的电信号对激光雷达的光源有效性进行实时监测，在检测到激光雷达光源失效时，控制器及时控制激光雷达停止工作，提高了智能驾驶的安全性。由于本实施例中是利用激光雷达内部冗余的杂散光信号对激光雷达的光源进行检测，无需针对激光器发射的激光束进行额外的背向分光，保证了激光束的前向发射功率。另外，通过复用激光雷达内已有的接收光学系统、探测器和模数转换器对杂散光进行接收和光电转换，而无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

图7为本申请实施例提供的激光雷达的控制方法的流程示意图。本实施例的方法可应用于上述任一实施例提供的激光雷达。如图7所示，本实施例的方法，包括：

S701：通过光源发射激光束。

S702：接收反射光，并对所述反射光进行光电转换，其中，所述反射光中包括杂散光，所述杂散光是所述激光束经所述激光雷达的内部器件漫反射产生的。

S703：从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，所述光源检测结果用于指示所述激光雷达的光源是否失效。

S704：根据所述光源检测结果，对所述激光雷达进行控制。

本实施例的方法可应用于上述任一实施例提供的激光雷达，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

可选的，所述光源包括一个激光器，所述根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

根据所述杂散光对应的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光雷达的光源有效；

其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率。

可选的，所述光源包括至少两个激光器，所述根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射的激光束对应的所述杂散光的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光器的状态为失效状态，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光器的状态为有效状态；其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率；

若所述处于失效状态的激光器的个数大于或等于预设阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述处于失效状态的激光器的个数小于所述预设阈值，则确定所述激光雷达的光源有效。

可选的，所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，具体包括：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射激光束的时间信息，从所述反射光对应的电信号中识别得到所述激光束对应的杂散光的电信号。

可选的，所述对所述反射光进行光电转换，包括：

将所述反射光转换为模拟电信号；

所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

从所述反射光的模拟电信号中识别得到所述杂散光对应的模拟电信号，并根据所述杂散光对应的模拟电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

可选的，所述对所述反射光进行光电转换，包括：

所述反射光转换为模拟电信号，并将所述反射光对应的模拟电信号转换为数字电信号；

所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

从所述反射光的数字电信号中识别得到所述杂散光对应的数字电信号，并根据所述杂散光对应的数字电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

可选的，所述根据所述光源检测结果，对所述激光雷达进行控制，包括：

在确定所述激光雷达的光源失效时，切断所述激光器的供电。

可选的，所述反射光中还包括回波光束，所述回波光束是所述激光束被目标物体反射产生的，所述方法还包括：

根据所述回波光束对应的电信号，获取所述目标物体的位置信息。

可选的，所述方法还包括：

对所述光源发射的激光束的方向进行调整。

可选的，所述激光雷达还包括发射光学系统，所述方法还包括：

通过所述发射光学系统对所述光源发射的激光束的方向进行调整。

可选的，所述对所述光源发射的激光束的方向进行调整，包括：

对所述光源发射的激光束的发散角进行准直；

改变所述准直后的激光束的空间指向。

可选的，所述发射光学系统包括：准直光学系统和扫描装置，所述通过所述发射光学系统对所述光源发射的激光束的方向进行调整，包括：

通过所述准直光学系统对所述光源发射的激光束的发散角进行准直；

通过所述扫描装置改变所述准直后的激光束的空间指向。

可选的，所述对所述光源发射的激光束的方向进行调整，包括：

将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束。

可选的，所述发射光学系统包括：匀光整形光学系统，所述将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束，包括：

通过所述匀光整形光学系统将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束。

可选的，所述激光雷达还包括报警器，所述方法还包括：

在检测到所述激光雷达的光源失效时，控制所述报警器发出报警信息。

可选的，所述激光雷达还包括显示器，所述方法还包括：

通过所述显示器显示下述信息中的至少一种：所述激光雷达的光源状态、所述目标物体的位置信息、所述目标物体对应的点云图像。

本申请提供的激光雷达的控制方法，通过光源发射激光束，并接收反射光，对反射光进行光电转换，从反射光对应的电信号中识别出杂散光对应的电信号，并根据杂散光的电信号实时对激光雷达的光源的有效性进行检测，在检测到激光雷达光源失效时，及时控制激光雷达停止工作，提高了智能驾驶的安全性。由于本实施例中是利用激光雷达内部冗余的杂散光信号对激光雷达的光源进行检测，无需针对激光器发射的激光束进行额外的背向分光，保证了激光束的前向发射功率。另外，通过复用激光雷达内已有的接收装置对杂散光进行接收和光电转换，而无需额外增加其他的器件，简化了激光雷达的结构设计，节省了激光雷达的内部空间和成本。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。

上述实施例中的控制器和检测器，可以是处理器。应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

Claims (23)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：发射装置、接收装置、控制器和检测器，所述发射装置、所述接收装置和所述检测器均与所述控制器连接，所述检测器还与所述接收装置连接；

所述发射装置包括光源，所述光源用于发射激光束；

所述接收装置用于接收反射光，并对所述反射光进行光电转换，其中，所述反射光中包括杂散光，所述杂散光是所述激光束经所述激光雷达的内部器件漫反射产生的；

所述检测器用于从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，所述光源检测结果用于指示所述激光雷达的光源是否失效；

所述控制器用于根据所述光源检测结果，对所述发射装置和所述接收装置进行控制。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述光源包括一个激光器，所述检测器具体用于：

根据所述杂散光对应的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光雷达的光源有效；

其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述光源包括至少两个激光器，所述检测器具体用于：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射的激光束对应的所述杂散光的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光器的状态为失效状态，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光器的状态为有效状态，其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率；

若处于失效状态的激光器的个数大于或等于预设阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若处于失效状态的激光器的个数小于所述预设阈值，则确定所述激光雷达的光源有效。

4.根据权利要求2或3所述的激光雷达，其特征在于，所述检测器从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号的具体方式为：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射激光束的时间信息，从所述反射光对应的电信号中识别得到所述激光束对应的杂散光的电信号。

5.根据权利要求1至3任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述接收装置包括：接收光学系统和探测器，所述探测器与所述检测器连接；

所述接收光学系统用于接收反射光，将所述反射光传播至所述探测器；

所述探测器用于将所述反射光转换为模拟电信号；

所述检测器具体用于从所述反射光的模拟电信号中识别得到所述杂散光对应的模拟电信号，并根据所述杂散光对应的模拟电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

6.根据权利要求1至3任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述接收装置包括：接收光学系统、探测器和模数转换器，所述探测器与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述检测器连接；

所述接收光学系统用于接收反射光，将所述反射光传播至所述探测器；

所述探测器用于将所述反射光转换为模拟电信号；

所述模数转换器用于将所述反射光对应的模拟电信号转换为数字电信号；

所述检测器具体用于从所述反射光的数字电信号中识别得到所述杂散光对应的数字电信号，并根据所述杂散光对应的数字电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

7.根据权利要求5或6所述的激光雷达，其特征在于，所述控制器具体用于：

在确定所述激光雷达的光源失效时，切断激光器和所述探测器的供电。

8.根据权利要求1至7任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述反射光中还包括回波光束，所述回波光束是所述激光束被目标物体反射产生的；

所述控制器还用于根据所述回波光束对应的电信号，获取所述目标物体的位置信息。

9.根据权利要求1至8任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述发射装置还包括发射光学系统，所述发射光学系统用于对所述光源所发射的激光束的方向进行调整。

10.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述发射光学系统包括：准直光学系统和扫描装置；

所述准直光学系统用于对所述光源发射的激光束的发散角进行准直；

所述扫描装置用于改变所述准直后的激光束的空间指向。

11.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述发射光学系统包括：匀光整形光学系统，所述匀光整形光学系统用于将所述光源发射的激光束整形成光强分布均匀的面光束。

12.根据权利要求1至11任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：报警器，所述报警器与所述检测器连接；

所述检测器还用于在检测到所述激光雷达的光源失效时，控制所述报警器发出报警信息。

13.根据权利要求1至11任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：显示器，所述显示器与所述控制器连接；

所述显示器用于显示下述信息中的至少一种：所述激光雷达的光源状态、目标物体的位置信息、所述目标物体对应的点云图像。

14.一种激光雷达的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过光源发射激光束；

接收反射光，并对所述反射光进行光电转换，其中，所述反射光中包括杂散光，所述杂散光是所述激光束经所述激光雷达的内部器件漫反射产生的；

从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，所述光源检测结果用于指示所述激光雷达的光源是否失效；

根据所述光源检测结果，对所述激光雷达进行控制。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述光源包括一个激光器，所述根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

根据所述杂散光对应的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光雷达的光源有效；

其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述光源包括至少两个激光器，所述根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射的激光束对应的所述杂散光的电信号，获取所述杂散光的功率；

若所述杂散光的功率小于功率阈值，则确定所述激光器的状态为失效状态，若所述杂散光的功率大于或等于所述功率阈值，则确定所述激光器的状态为有效状态；其中，所述功率阈值为所述激光器的定标曲线中与预设的激光束功率对应的杂散光功率，所述定标曲线用于指示不同的激光束功率所对应的杂散光功率；

若处于失效状态的激光器的个数大于或等于预设阈值，则确定所述激光雷达的光源失效，若处于失效状态的激光器的个数小于所述预设阈值，则确定所述激光雷达的光源有效。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，具体包括：

针对每个所述激光器，根据所述激光器发射激光束的时间信息，从所述反射光对应的电信号中识别得到所述激光束对应的杂散光的电信号。

18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述对所述反射光进行光电转换，包括：

将所述反射光转换为模拟电信号；

所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

从所述反射光的模拟电信号中识别得到所述杂散光对应的模拟电信号，并根据所述杂散光对应的模拟电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述对所述反射光进行光电转换，包括：

所述反射光转换为模拟电信号，并将所述反射光对应的模拟电信号转换为数字电信号；

所述从所述反射光对应的电信号中识别得到所述杂散光对应的电信号，并根据所述杂散光对应的电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果，包括：

从所述反射光的数字电信号中识别得到所述杂散光对应的数字电信号，并根据所述杂散光对应的数字电信号，获取所述激光雷达的光源检测结果。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述根据所述光源检测结果，对所述激光雷达进行控制，包括：

在确定所述激光雷达的光源失效时，切断激光器的供电。

21.根据权利要求14至20任一项所述的方法，其特征在于，所述反射光中还包括回波光束，所述回波光束是所述激光束被目标物体反射产生的，所述方法还包括：

根据所述回波光束对应的电信号，获取所述目标物体的位置信息。

22.根据权利要求14至21任一项所述的方法，其特征在于，所述激光雷达还包括报警器，所述方法还包括：

在检测到所述激光雷达的光源失效时，控制所述报警器发出报警信息。

23.根据权利要求14至21任一项所述的方法，其特征在于，所述激光雷达还包括显示器，所述方法还包括：

通过所述显示器显示下述信息中的至少一种：所述激光雷达的光源状态、目标物体的位置信息、所述目标物体对应的点云图像。

Images