CN114839621A - Mems振镜状态检测方法及mems激光雷达 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于雷达技术领域，提供了MEMS振镜状态检测方法及MEMS激光雷达。MEMS振镜状态检测方法包括：获取MEMS振镜振动时的声音信号，确定声音信号在时域内的幅值；若幅值在设定范围内，则根据声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集声音信号时的第一温度，确定MEMS振镜的工作状态，工作状态包括正常工作或异常，从而可以在MEMS激光雷达工作过程中对MEMS振镜的状态进行检测，避免MEMS激光雷达在MEMS振镜出现异常时进行数据采集和目标检测，提高了MEMS激光雷达的检测准确度以及可靠性。
Description
技术领域
本申请属于雷达技术领域，尤其涉及MEMS振镜状态检测方法及MEMS激光雷达。
背景技术
MEMS激光雷达通过控制MEMS振镜的转动来控制激光的偏转方向，当MEMS激光雷达的电路异常或者机械结构发生变化时，会导致MEMS振镜的振动周期或者振幅发生变化，导致激光发光角度发生偏移或者MEMS振镜停止振动，进而影响MEMS激光雷达的使用寿命以及检测准确度。因此，若不能在使用过程中对MEMS振镜的工作状态进行检测，会影响MEMS激光雷达的检测准确度以及可靠性。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了MEMS振镜状态检测方法及MEMS激光雷达，可以在MEMS激光雷达工作时实现MEMS振镜的工作状态的检测，以提高MEMS激光雷达的检测准确度以及可靠性。
本申请实施例的第一方面提供了一种MEMS振镜状态检测方法，包括：
获取MEMS振镜振动时的声音信号；
确定所述声音信号在时域内的幅值；
若所述幅值在设定范围内，则根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的的工作状态，所述工作状态包括正常工作或异常。
在一种可能的实现方式中，根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，包括：
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为正常工作，所述第二预设值大于所述第一预设值。
在一种可能的实现方式中，所述异常包括需要维护或损坏，根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时MEMS振镜所属的所述MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，包括：
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护；
若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护或损坏。
在一种可能的实现方式中，若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护或损坏，包括：
若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，判断所述声音信号中是否存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，所述第三预设值大于所述第二预设值；
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护；
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为损坏。
在一种可能的实现方式中，所述参考声音信号是所述MEMS振镜在预设时段振动时的声音信号，所述预设时段是所述MEMS激光雷达首次上电后的预设时长内。
在一种可能的实现方式中，根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准，包括：
根据在所述预设时段采集的所述MEMS激光雷达内的参考温度、所述声音信号的频率、第一温度，以及预设的温度与频率的线性关系，对所述声音信号的频率进行校准。
在一种可能的实现方式中，获取MEMS振镜振动时的声音信号，包括：
获取声音信号；
若所述声音信号的预设频段内存在能量大于预设能量的信号，确定所述声音信号是MEMS振镜振动时的声音信号。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
若所述声音信号的预设频段内不存在能量大于预设能量的信号，确定所述MEMS振镜停止振动。
在一种可能的实现方式中，所述MEMS激光雷达利用电机驱动所述MEMS振镜，所述方法还包括：
若所述幅值不在设定范围内，且所述声音信号中存在与所述电机的转动频率一致的信号，确定所述MEMS振镜沾染水汽；
若所述幅值不在设定范围内，且所述声音信号中不存在与所述电机的转动频率一致的信号，确定所述MEMS振镜沾染油污。
本申请实施例的第二方面提供了一种MEMS振镜状态检测装置，包括：
获取模块，用于获取MEMS振镜振动时的声音信号；
确定模块，用于确定所述声音信号在时域内的幅值；
分析模块，用于若所述幅值在设定范围内，则根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，所述工作状态包括正常工作或异常。
本申请实施例的第三方面提供了一种MEMS激光雷达，包括MEMS振镜、声音信号采集模组、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，所述声音信号采集模组用于采集所述MEMS振镜振动时的声音信号，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的MEMS振镜状态检测方法。
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一方面所述的MEMS振镜状态检测方法。
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一方面中任一项所述的MEMS振镜状态检测方法。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过获取MEMS振镜振动时的声音信号，确定声音信号在时域内的幅值，若幅值在设定范围内，根据声音信号的频率以及采集声音信号时MEMS激光雷达内的第一温度，确定MEMS振镜的工作状态，工作状态包括正常工作或异常，从而可以在MEMS激光雷达工作过程中对MEMS振镜的状态进行检测，避免MEMS激光雷达在MEMS振镜出现异常时进行数据采集和目标检测，提高了MEMS激光雷达的检测准确度以及可靠性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的MEMS激光雷达的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的MEMS振镜状态检测方法的实现流程示意图；
图3是本申请一实施例提供的MEMS振镜状态检测方法的具体流程图；
图4是本申请一实施例提供的确定MEMS振镜的工作状态的具体流程图；
图5是本申请实施例提供的MEMS振镜状态检测装置示意图。
具体实施方式
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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
现有的MEMS激光雷达在使用过程中无法进行MEMS振镜工作状态的检测，从而使得用户无法得知MEMS振镜是否正常工作，导致MEMS激光雷达测量得到的数据的准确度和可靠性下降。
为此，本申请提供一种MEMS振镜状态检测方法，通过获取MEMS振镜振动时的声音信号，根据声音信号的幅值以及频率确定MEMS振镜的工作状态。其中，工作状态包括正常工作或异常，从而可以确定MEMS振镜是否正常工作，提高MEMS激光雷达的测试准确度以及可靠性。
下面对本申请提供的MEMS振镜状态检测方法进行示例性说明。
本申请实施例提供的MEMS振镜状态检测方法可以执行于MEMS激光雷达，也可以执行于电脑、平板或者手机等电子设备。如图1所示，以MEMS振镜状态检测方法可以执行于MEMS激光雷达为例。MEMS激光雷达包括处理器11、存储器12、计算机程序13、MEMS振镜14、发光模组15、接收模组16、MEMS模组17以及声音信号采集模组18。
其中，计算机程序13存储在存储器12中并可在处理器11上运行，处理器11运行计算机程序时用于实现本申请实施例提供的MEMS振镜状态检测方法。
处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
存储器12可以是所述MEMS激光雷达的内部存储单元，例如MEMS激光雷达的硬盘或内存。所述存储器12也可以是所述MEMS激光雷达的外部存储设备，例如所述MEMS激光雷达上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器12还可以既包括所述MEMS激光雷达的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器12用于存储所述计算机程序以及所述MEMS激光雷达所需的其他程序和数据。所述存储器12还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
示例性的，所述计算机程序13可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器12中，并由所述处理器11执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序13在所述MEMS激光雷达中的执行过程。
发光模组15发出的激光经过MEMS振镜14，并经过障碍物反射后，由接收模组16接收，从而实现障碍物的探测。声音信号采集模组18用于采集MEMS振镜14振动时的声音信号，并将声音信号存储至存储器12。在一实施例中，声音信号采集模组18与MEMS振镜14的相对位置小于5厘米，且相对位置保持不变，可以提高声音信号采集模组18采集的声音信号的准确度。
本领域技术人员可以理解，图1仅仅是MEMS激光雷达的示例，并不构成对MEMS激光雷达的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
请参阅附图2，本申请一实施例提供的MEMS振镜状态检测方法包括：
S201：获取MEMS振镜振动时的声音信号。
具体地，在MEMS振镜振动时，声音信号采集模组采集的声音信号即为MEMS振镜振动时的声音信号。
在一实施例中，在MEMS激光雷达工作过程中，每隔预设时长采集一次声音信号，从而可以及时检测MEMS振镜是否正常工作。其中，预设时长可以是5分钟，声音信号的时长可以固定不变，例如可以是1分钟、2分钟或者5分钟，也可以随着MEMS激光雷达的开机时长的增加，依次增加每次采集的声音信号的时长，从而可以提高声音信号分析的准确度。
在一种可能的实现方式中，MEMS激光雷达在获取声音信号采集模组所采集的声音信号后，对声音信号进行傅里叶变换，得到频域内的声音信号，对于频域内的声音信号，确定预设频段内的能量。若声音信号的预设频段内存在能量大于预设能量的信号，确定声音信号是MEMS振镜振动时的声音信号，从而确保采集到MEMS振镜振动时的声音信号，提高声音信号分析的准确度。其中，预设频段是7KHz～9KHz，预设能量是20dbmv。
在一种可能的实现方式中，若MEMS激光雷达从声音信号采集模组获取的声音信号的预设频段内不存在能量大于预设能量的信号，则确定采集的声音信号不是MEMS振镜振动时的声音信号，进而确定MEMS振镜停止振动。在一实施例中，MEMS激光雷达在确定MEMS振镜停止振动时，输出MEMS振镜停止振动的报警信息，其中，报警信息可以以语音或者文本的方式输出。
在一实施例中，若声音信号中7KHz～9KHz频段内不存在幅值超过-20dbmv的信号，确定MEMS振镜停止振动，若声音信号中8.8KHz～9KHz频段内存在幅值超过10dbmv的信号，确定声音信号是MEMS振镜振动时的声音信号。
S202：确定所述声音信号在时域内的幅值。
其中，声音信号在时域内的幅值可以是多个时段分别对应的幅值，也可以是预设时段内的平均幅值。
S203：若所述幅值在设定范围内，则根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，所述工作状态包括正常工作或损坏。
其中，设定范围是预先设定的幅值的阈值，可以是根据MEMS激光雷达的特性预先设定的保养阈值或者报警阈值。参考声音信号可以是MEMS激光雷达出厂时预先录制并存储的声音信号，也可以是使用MEMS激光雷达前存储的声音信号。在一实施例中，参考声音信号是MEMS振镜在预设时段振动时的声音信号，预设时段是MEMS激光雷达首次上电后的预设时长内，其中，预设时长可以是5分钟。MEMS激光雷达首次上电后的预设时长内，MEMS振镜正常工作，且此时声音信号的频率不受温度的影响，因此此时采集的参考声音信号即为MEMS振镜正常工作时的声音信号，将MEMS振镜正常工作时的声音信号作为参考声音信号，可以提高故障检测的准确度。
在一实施例中，在采集参考声音信号的过程中，可以采用预先存储的声音信号对MEMS振镜的状态进行检测，以避免在MEMS振镜出现异常的情况下采集参考声音信号，进而提高后续声音信号分析的准确度。
参考频率可以是参考声音信号的平均频率，也可以是参考声音信号的频率范围，也可以是参考声音信号中能量大于预设值的频段的平均频率。MEMS振镜振动时的声音信号的频率与温度有关，根据参考声音信号对应的参考温度以及采集的MEMS振镜振动时的声音信号时的第一温度，可以对MEMS振镜振动时的声音信号的频率进行校准。根据校准后的声音信号的频率与参考频率的关系，即可确定出MEMS振镜的工作状态。
在一实施例中，若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据第一温度对声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定MEMS振镜的工作状态为正常工作，第二预设值大于第一预设值。
在一实施例中，MEMS振镜的工作状态为异常包括需要维护和损坏两种情况。若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据第一温度对声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定MEMS振镜的工作状态为需要维护；若声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，确定MEMS振镜的工作状态为需要维护或损坏。其中，第一预设值可以是5Hz，第二预设值可以是10Hz。
在一实施例中，若声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，判断声音信号中是否存在频率与参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，第三预设值大于第二预设值，第三预设值可以是100Hz。若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据第一温度对声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定MEMS振镜的工作状态为需要维护；若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据第一温度对声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，确定MEMS振镜的工作状态为损坏。
通过对比MEMS振镜振动时的声音信号的频率以及参考频率，可以确定出MEMS振镜的工作状态，从而可以根据工作状态确定MEMS激光雷达检测的数据是否准确，提高MEMS激光雷达的检测准确度。
在一种可能的实现方式中，在确定MEMS振镜的工作状态后，可以通过语音或者文本的方式输出MEMS振镜的工作状态，从而可以在MEMS振镜的工作状态为异常时及时提醒用户进行维修或者维护，以提高MEMS激光雷达的使用寿命。
在一种可能的实现方式中，MEMS振镜振动时的声音信号的频率与温度呈线性关系，MEMS振镜振动时的声音信号的频率随着MEMS激光雷达内的温度升高而减小。预先设定温度与频率的线性关系，即设定温度升高的数值与频率下降的数值的对应关系，根据预设时段采集的MEMS激光雷达内的参考温度、参考频率、声音信号的频率、第一温度，以及预设的温度与频率的线性关系，可以对声音信号的频率进行校准。例如，计算参考温度与第一温度的差值，将该差值代入预设的温度与频率的线性关系，得到频率的差值，根据频率的差值与MEMS振镜振动时的声音信号的频率，即可确定校准后的声音信号的频率。通过对声音信号的频率进行校准，提高了后续对声音信号进行分析的准确度。
上述实施例中，通过采集MEMS振镜振动时的声音信号，根据声音信号确定MEMS振镜的工作状态，从而可以在进行目标检测时保留MEMS振镜正常工作时的检测数据，去除MEMS振镜异常工作时的检测数据，提高MEMS激光雷达的检测准确度以及可靠性。
在一实施例中，若声音信号在时域内的幅值不在设定范围内，说明MEMS振镜的工作状态为异常。MEMS激光雷达利用电机驱动MEMS振镜，根据声音信号与电机的转动频率的关系可以确定MEMS振镜具体的异常信息。
具体地，电机的转动频率是MEMS激光雷达正常工作时电机的频率，可以表示电机是否正常转动。若声音信号在时域内的幅值不在设定范围内，且声音信号中存在与电机的转动频率一致的信号，确定MEMS振镜的异常信息为MEMS振镜沾染水汽；若声音信号在时域内的幅值不在设定范围内，且声音信号中不存在与MEMS激光雷达中的电机的转动频率一致的信号，确定MEMS振镜的异常信息为MEMS振镜沾染油污。
在一种可能的实现方式中，在确定MEMS振镜具体的异常信息后，可以通过语音或者文本的方式输出MEMS振镜的异常信息，从而可以及时提醒用户对MEMS振镜进行维护，以提高MEMS振镜的使用寿命。MEMS激光雷达在输出异常信息后，可以同时输出对应的处理指示，例如，若异常信息是MEMS振镜沾染水汽，则输出检查气密性的指示，若异常信息是MEMS振镜沾染油污，则输出清理油污的指示，从而提高检修维护的效率。
上述实施例中，通过采集MEMS振镜振动时的声音信号，根据声音信号确定MEMS振镜的具体的异常信息，从而可以在MEMS振镜出现异常时及时确定异常信息，进而可以根据不同的异常信息对MEMS振镜进行维护，以提高MEMS激光雷达的测试准确度以及可靠性。
在一实施例中，MEMS振镜状态检测方法的具体流程如图3所示。
在MEMS激光雷达首次上电时，开始计时，同时声音信号采集模组开始采集声音信号，在检测到MEMS激光雷达工作5分钟后，存储采集的声音信号，并采用温度传感器测量MEMS激光雷达内的温度。将测量得到的温度作为参考温度，将存储的声音信号作为参考声音信号，根据参考声音信号确定参考频率。将参考温度、参考频率进行绑定，作为设备正常工作时的MEMS振镜振动时的声音信号的特征，再载入预先设定的幅值的设定范围。声音信号采集模组继续采集声音信号，在采集5分钟的声音信号后，存储声音信号，并获取采集声音信号时MEMS激光雷达内的第一温度。根据参考频率、参考温度、第一温度、MEMS振镜振动时的声音信号的频率、电机的转动频率确定MEMS激光雷达的工作状态。若确定MEMS振镜的工作状态为正常工作，则继续采集声音信号。若确定MEMS振镜的工作状态为异常，即MEMS振镜的工作状态为损坏、需要维护、MEMS振镜沾染油污、MEMS振镜沾染水汽，则确定是否达到报警条件。若未达到报警条件，则输出保养信息，并继续采集声音信号。若达到报警条件，则输出报警信息，并结束故障检测。
在一实施例中，确定MEMS振镜的工作状态的具体流程如图4所示。
MEMS激光雷达在获取的声音信号采集模组所采集的声音信号后，对声音信号进行傅里叶变换，得到频域内的声音信号。确定频域内的声音信号中，7KHz～9KHz频段内是否存在幅值超过-20dbmv的信号。若7KHz～9KHz频段内不存在幅值超过-20dbmv的信号，确定MEMS振镜停止振动，结束声音信号的分析。若7KHz～9KHz频段内存在幅值超过-20dbmv的信号，则确定声音信号在时域内的幅值是否在设定范围内。
若声音信号在时域内的幅值在设定范围内，确定声音信号中是否存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号，若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号，确定MEMS振镜的工作状态为正常工作，结束声音信号的分析。若声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号，则确定声音信号中是否存在频率与参考频率的差值小于或等于10Hz的信号。若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于10Hz的信号，则根据第一温度对声音信号的频率进行校准，确定校准后的声音信号中是否存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号。若校准后的声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号，确定MEMS振镜的工作状态为正常工作。若校准后的声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号，确定MEMS振镜的工作状态为需要维护，结束声音信号的分析。若声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于10Hz的信号，确定声音信号中是否存在频率与参考频率的差值小于或等于100Hz的信号。若声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于100Hz的信号，确定MEMS振镜的工作状态为损坏，结束声音信号的分析。若声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于100Hz的信号，则根据第一温度对声音信号的频率进行校准，确定校准后的声音信号中是否存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号。若校准后的声音信号中存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号，确定MEMS振镜的工作状态为需要维护。若校准后的声音信号中不存在频率与参考频率的差值小于或等于5Hz的信号，确定MEMS振镜的工作状态为损坏。
若声音信号在时域内的幅值不在设定范围内，确定声音信号中是否存在与MEMS激光雷达中的电机的转动频率一致的信号。若声音信号中存在与电机的转动频率一致的信号，确定MEMS振镜沾染水汽，结束声音信号的分析。若声音信号中不存在与MEMS激光雷达中的电机的转动频率一致的信号，确定MEMS振镜沾染油污，结束声音信号的分析。
上述实施例中，根据MEMS振镜振动时的声音信号的频率和幅值的不同特征，确定MEMS振镜的工作状态，从而可以在MEMS振镜的工作状态为异常时确定具体的异常信息，便于用户根据异常信息对MEMS激光雷达进行检修或者维护。
应理解，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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的MEMS振镜状态检测方法，图5示出了本申请实施例提供的MEMS振镜状态检测装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
如图5所示，MEMS振镜状态检测装置包括：
获取模块51，用于获取MEMS振镜振动时的声音信号；
确定模块52，用于确定所述声音信号在时域内的幅值；
分析模块53，用于若所述幅值在设定范围内，则根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，所述工作状态包括正常工作或异常；
在一种可能的实现方式中，分析模块53具体用于：
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为正常工作，所述第二预设值大于所述第一预设值。
在一种可能的实现方式中，所述异常包括需要维护或损坏，分析模块53具体用于：
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护；
若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护或损坏。
在一种可能的实现方式中，分析模块53具体还用于：
若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，判断所述声音信号中是否存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，所述第三预设值大于所述第二预设值；
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护；
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为损坏。
在一种可能的实现方式中，所述参考声音信号是所述MEMS振镜在预设时段振动时的声音信号，所述预设时段是所述MEMS激光雷达首次上电后的预设时长内。
在一种可能的实现方式中，分析模块53具体还用于：
根据在所述预设时段采集的所述MEMS激光雷达内的参考温度、所述声音信号的频率、第一温度，以及预设的温度与频率的线性关系，对所述声音信号的频率进行校准。
在一种可能的实现方式中，获取模块51具体用于：
获取声音信号；
若所述声音信号的预设频段内存在能量大于预设能量的信号，确定所述声音信号是MEMS振镜振动时的声音信号。
在一种可能的实现方式中，获取模块51具体还用于：
若所述声音信号的预设频段内不存在能量大于预设能量的信号，确定所述MEMS振镜停止振动。
在一种可能的实现方式中，所述MEMS激光雷达利用电机驱动所述MEMS振镜，分析模块53具体还用于：
若所述幅值不在设定范围内，且所述声音信号中存在与所述电机的转动频率一致的信号，确定所述MEMS振镜沾染水汽；
若所述幅值不在设定范围内，且所述声音信号中不存在与所述电机的转动频率一致的信号，确定所述MEMS振镜沾染油污。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个单元或组件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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元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单元来实现本实施例方案的目的。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种MEMS振镜状态检测方法，其特征在于，包括：
获取MEMS振镜振动时的声音信号；
确定所述声音信号在时域内的幅值；
若所述幅值在设定范围内，则根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，所述工作状态包括正常工作或异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，包括：
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为正常工作，所述第二预设值大于所述第一预设值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述异常包括需要维护或损坏，根据所述声音信号的频率与参考声音信号的参考频率的关系，以及采集所述声音信号时所述MEMS振镜所属的MEMS激光雷达内的第一温度，确定所述MEMS振镜的工作状态，包括：
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护；
若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，确定所述MEMS振镜工作状态为需要维护或损坏。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护或损坏，包括：
若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第二预设值的信号，判断所述声音信号中是否存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，所述第三预设值大于所述第二预设值；
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为需要维护；
若所述声音信号中存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，且根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准后，校准后的声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第一预设值的信号，或，若所述声音信号中不存在频率与所述参考频率的差值小于或等于第三预设值的信号，确定所述MEMS振镜的工作状态为损坏。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参考声音信号是所述MEMS振镜在预设时段振动时的声音信号，所述预设时段是所述MEMS激光雷达首次上电后的预设时长内。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一温度对所述声音信号的频率进行校准，包括：
根据在所述预设时段采集的所述MEMS激光雷达内的参考温度、所述声音信号的频率、第一温度，以及预设的温度与频率的线性关系，对所述声音信号的频率进行校准。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取MEMS振镜振动时的声音信号，包括：
获取声音信号；
若所述声音信号的预设频段内存在能量大于预设能量的信号，确定所述声音信号是MEMS振镜振动时的声音信号。
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：
若所述声音信号的预设频段内不存在能量大于预设能量的信号，确定所述MEMS振镜停止振动。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MEMS激光雷达利用电机驱动所述MEMS振镜，所述方法还包括：
若所述幅值不在设定范围内，且所述声音信号中存在与所述电机的转动频率一致的信号，确定所述MEMS振镜沾染水汽；
若所述幅值不在设定范围内，且所述声音信号中不存在与所述电机的转动频率一致的信号，确定所述MEMS振镜沾染油污。
10.一种MEMS激光雷达，包括MEMS振镜、声音信号采集模组、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，其特征在于，所述声音信号采集模组用于采集所述MEMS振镜振动时的声音信号，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9任一项所述的方法。
11.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的方法。
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