[发明专利]清洁激光雷达传感器的方法及装置、车载激光雷达传感器系统及车辆

说明书

本发明涉及一种清洁激光雷达传感器的方法，其特征在于，其包括如下步骤：从激光雷达获取(11)物体的传感数据，所述传感数据包括所述物体的距离和反射率；获取(12)预设值D；根据预设值D以及获取的物体的距离，判断(13)激光雷达传感器的外表面是否被物体覆盖；清洁(14)激光雷达传感器，如果激光雷达传感器的外表面被物体覆盖，而且物体的反射率属于范围R。本发明涉及一种清洁激光雷达传感器的装置、一种车载激光雷达传感器系统及车辆和一种计算机可读存储介质。

技术领域

本发明涉及车载传感器技术领域；具体地，本发明涉及一种清洁激光雷达传感器的方法及装置、一种车载激光雷达传感器系统及车辆。

背景技术

随着自动驾驶的兴起，车载传感器技术得到了迅速的发展。由于对于环境感知要求日趋严格，激光雷达在自动驾驶领域的应用也越来越广泛。相比于其它类型的自动驾驶传感器，比如摄像头，激光雷达探测的距离更远，精度更高。LiDAR，是英文Light DetectionAnd Ranging的缩写，中文名称激光雷达。激光雷达是通过发射激光光束探测目标位置、速度等特征的雷达系统。激光雷达在短时间内向周围环境发射大量光子，通过测量反射回来光子的飞行时间(TOF,Time of Flight)，计算与周围物体的距离。

激光雷达是快速创建周围环境点云的设备。激光雷达在工作时不断地向周围环境发射光子，通过测量发射回来的光子的时间，计算与物体的距离，进而快速创建周围环境的点云。目前，激光雷达每秒钟可以创建高达150万个数据点。激光雷达可以在瞬间构建周围环境的3D地图，具有测量精度高、方向性好等优点。由于为主动发射光子，LiDAR较不易受周围环境弱光、烟尘的影响(相对摄像头而言)，而且摄像头在进行图像识别处理时需要消耗大量的处理器能力，而激光雷达产生的3D地图信息更容易被计算机解析。在自动驾驶领域，激光雷达与其它传感器互为补充，可以有效提高车辆对于周围环境感知的准确度。

但是，激光雷达也有明显的局限性。在比较恶劣的环境下，例如浓雾和雨雪，主要影响包括散射、反射和衰减几个方面。特别是当激光雷达的外表面被雪覆盖时，激光雷达发射的激光光束无法穿透外表面上覆盖的雪层。此时激光雷达无法感知和创建周围环境的点云。另一方面，提高激光发射功率可以提高抗干扰能力，但这种方法在对功耗有要求的情况是不适用的。

因此，如何在恶劣的环境下能够提供清洁激光雷达传感器的方法及装置成为目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种清洁激光雷达传感器的方法，其特征在于，包括：从激光雷达获取物体的传感数据，所述传感数据包括所述物体的距离和反射率；获取预设值D；根据预设值D以及获取的物体的距离，判断激光雷达传感器的外表面是否被物体覆盖；清洁激光雷达传感器，如果激光雷达传感器的外表面被物体覆盖，且物体的反射率属于范围R。

本发明通过物体的距离判断激光雷达传感器外表面是否被覆盖/遮挡，然后根据物体的反射率判断该物体是否为雪。如果物体是雪，则启动清洁激光雷达传感器外表面的功能。清除激光雷达传感器外表面覆盖的雪层之后，激光雷达发射的激光光束不再受干扰，此时激光雷达可以重新感知和创建周围环境的点云。

被测目标物体表面反射率是关系到激光扫描仪测量能力的关键参数。而影响物体表面反射率的因素主要有物体表面颜色和表面类型(亚光，高亮，平滑，粗糙等)。通常定义柯达白板(Kodak white material)表面反射率为100％。自然界中常见材料都有不同的物体表面反射率，常见的有：树木0.1％-0.18％，煤4％-8％，雪20％-90％，金属表面为130％-200％。因此，根据覆盖在激光雷达传感器外表面物体的反射率可以推断其类型。然后，跟据判断的物体类型来决定是否触发激光雷达清洁功能。

可选地，所述反射率的范围R为0.2至1.0。

可选地，所述反射率的范围R为0.4至0.9。

可选地，所述反射率的范围R为0.7至0.9。