CN107632296A - 激光雷达控制方法及激光雷达 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例中公开了一种激光雷达控制方法及激光雷达，所述激光雷达控制方法包括：确定激光雷达的特定扫描区域；调节所述激光雷达，以使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描。本发明实施例提高了激光雷达对物体的识别精确度，提高了激光雷达的可靠性；同时，可以合理利用激光雷达的资源，节约成本。

Description

激光雷达控制方法及激光雷达
技术领域
本发明涉及检测领域，特别涉及一种激光雷达控制方法及激光雷达。
背景技术
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
现有技术中的激光雷达通常是混合固态激光雷达，可以实现360范围的扫描。混合固态激光雷达通常需要配合内部旋转机构实现360度的扫描，内部旋转结构的旋转速度通常是固定的，因此在垂直方向上和水平方向上的分辨率是相同且不可调的。
在实际应用中，对于重点区域的扫描具有较高的要求，例如应用于无人汽车上的激光雷达，对于无人汽车的前进方向的扫描精度和分辨率有较高的要求，而对其他区域的扫描精度和分辨率要求不高。现有技术中的激光雷达，一方面难以达到对重点区域扫描精度和分辨率的要求，另一方面也无法避免对其他区域的扫描，因此浪费了激光雷达的资源。
发明内容
本发明实施例中提供了一种激光雷达控制方法及激光雷达，能合理利用激光雷达的资源，节约成本，提高激光雷达的精确度。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
一方面，提供了一种激光雷达控制方法，所述方法包括：
确定激光雷达的特定扫描区域；
调节所述激光雷达，以使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描。
可选的，所述确定特定扫描区域包括：
对所述激光雷达采集到的前一帧数据进行分析，获取特定物体；
将所述特定物体所在的区域作为所述特定扫描区域。
可选的，所述确定特定扫描区域包括：
根据所述激光雷达的移动方向，确定所述特定扫描区域。
可选的，所述根据激光雷达的移动方向，确定特定扫描区域，包括：
以所述激光雷达的移动方向为中心线，角度为预设角度的扇形区域作为所述特定扫描区域。
可选的，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则增加所述激光雷达的激光发射器的功率。
可选的，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的扫描速度。
可选的，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的算法。
第二方面，提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括：
控制器，用于确定激光雷达的特定扫描区域；
所述控制器还用于调节所述激光雷达，以使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描。
可选的，所述控制器还用于：
对所述激光雷达采集到的前一帧数据进行分析，获取特定物体；
将所述特定物体所在的区域作为所述特定扫描区域。
可选的，所述控制器还用于：
根据所述激光雷达的移动方向，确定所述特定扫描区域。
可选的，所述控制器还用于：
以所述激光雷达的移动方向为中心线，角度为预设角度的扇形区域作为所述特定扫描区域。
可选的，所述控制器还用于：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则增加所述激光雷达的激光发射器的功率。
可选的，所述控制器还用于：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的扫描速度。
可选的，所述控制器还用于：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的算法。
本发明的实施例中公开了一种激光雷达控制方法，该方法中先确定激光雷达的特定扫描区域，然后调节激光雷达，使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，因此，本发明实施例的激光雷达可以对特定扫描区域进行重点扫描，提高了对物体的识别精确度，提高了激光雷达的可靠性；同时，本发明实施例的激光雷达对于特定扫描区域以外的区域不做重点扫描，可以合理利用激光雷达的资源，节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明实施例的激光雷达控制方法的流程图；
图2所示为本发明实施例的一帧数据中的特定物体的示意图；
图3所示为本发明实施例的特定扫描区域的示意图。
具体实施方式
本发明如下实施例提供了一种激光雷达控制方法及激光雷达，能合理利用激光雷达的资源。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1所示为本发明实施例的激光雷达控制方法的流程图，如图1所示，所述方法包括：
步骤110，确定激光雷达的特定扫描区域；
步骤120，调节所述激光雷达，以使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描。
步骤110中，所述确定特定扫描区域包括：
对所述激光雷达采集到的前一帧数据进行分析，获取特定物体；
将所述特定物体所在的区域作为所述特定扫描区域。
图2所示为本发明实施例的一帧数据中的特定物体的示意图，图2为简化示意图，实际上激光雷达采集到的数据是点云数据，即每一帧数据中的物体都是由多个点构成的。
如图2所示，图2所示的数据帧中，201为物体，该物体可以是路边的树，也可以是前方的车辆，或者可以是路障等。本发明实施例中，该物体被称为特定物体，该特定物体所在区域为特定扫描区域。
通常特定物体并不一定是规则的物体，所以特定扫描区域可以以特定物体为中心的一个区域。
考虑到特定物体可能是移动的物体，还可以设定一定的冗余量。
如图2所示，201为特定物体，201所在的区域取长方形的202为特定区域。如果考虑到一定的冗余量，比如10％的冗余量，则可以把203作为特定区域。
本发明其他实施例中，步骤110中，所述确定特定扫描区域包括：
根据所述激光雷达的移动方向，确定所述特定扫描区域。
本发明实施例中，激光雷达可以安装在无人驾驶汽车上，或者其他可字形移动的设备、装置上。
无人驾驶汽车或可移动设备的移动方向是可以确定的，本发明实施例中，可以根据激光雷达的移动方向，即无人驾驶汽车、可移动设备的移动方向来确定特定扫描区域。
下面以无人驾驶汽车为例进行说明，无人驾驶汽车的前进方向上如果有障碍物，例如路障、行人、其他汽车等，会对该无人驾驶汽车的行进产生巨大的影响。图3所示为本发明实施例的特定扫描区域的示意图，如图3所示，无人驾驶汽车的移动方向，即激光雷达300前进方向为自下而上的301，以该移动方向301作为中心线，取角度为预设角度的扇形区域302 作为特定扫描区域，图3中，该扇形区域的外沿线以虚线表示。
预设角度可以根据经验来设定。
本发明实施例中，步骤120中，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则增加所述激光雷达的激光发射器的功率。
激光雷达发射的激光是有激光发射器发出的，发射激光和反射激光会随着探测距离的增大而被削弱，当反射激光被削弱到一定程度后，激光雷达的接收器就无法接收到该反射激光，因此，激光雷达的有效探测距离是有限的。当增加激光雷达的激光发射器的功率，可以增加激光雷达的有效探测距离。对于特定扫描区域，即想要重点探测的区域，有效探测距离的增加，有助于获取更多的有效激光点云，则对该区域的扫描精度就更高。
本发明实施例中，步骤120中，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的扫描速度。
本发明实施例中，调节激光雷达的扫描速度是降低激光雷达的扫描速度。正常情况下，激光雷达扫描一定角度耗费时间是N秒，调节激光雷达的扫描速度后，扫描相同角度耗费的时间是M秒，M秒大于N秒。
激光雷达的激光发射器是以脉冲的方式发射激光的，其发射过程为“蓄能”-“发射”- “蓄能”，蓄能时间越长，发射功率越大，即发射功率和时间有一定的关系。激光雷达对于特定扫描区域进行扫描的时候，为了保证激光发射功率较大，蓄能时间就要较长，此时，单位时间内发送的激光脉冲的数量就较小，因此降低激光雷达的扫描速度，就可以保证单位时间内发送的脉冲脉冲的数量与原来相等。
此外，若保持激光雷达的激光发射器的蓄能时间不变，降低激光雷达的扫描速度可以增加单位时间内发送的激光脉冲的数量，则对于特定扫描区域的扫描会更加精细，精确度也会更高。
同时，激光发射器功率提高，可扫描距离增加，相应的发射激光与发射激光之间的时间间隔也增加，所以调节激光雷达的扫描速度也有利于反射激光的接收，可以提高激光雷达的精确度。
本发明实施例的激光雷达可以是固态激光雷达，固态激光雷达的探测范围通常是120度的扇形，固态激光雷达的扫描速度是可以调节的，通常视固态激光雷达结构的不同而调节方法也不同，可以是调节MEMS振镜或其他类型振镜的转动速度，或可以调节OPA(Optical phased array,光学相控阵)的速度，或可以调节其他机械式结构的移动速度。
本发明的一个实施例中，在步骤120中，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的算法。
激光雷达的激光发射功率和/或扫描速度调节后，发射激光的接收不同于原本的激光雷达，因此需要对激光雷达的算法做相应的调节。
本发明实施例中，先确定激光雷达的特定扫描区域，然后调节激光雷达，使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，因此，本发明实施例的激光雷达可以对特定扫描区域进行重点扫描，提高了对物体的识别精确度，提高了激光雷达的可靠性；同时，本发明实施例的激光雷达对于特定扫描区域以外的区域不做重点扫描，可以合理利用激光雷达的资源，节约成本。
和上述激光雷达控制方法相对应，本发明实施例还提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括：
控制器，用于确定激光雷达的特定扫描区域；
所述控制器还用于调节所述激光雷达，以使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描。
本发明实施例中，所述控制器还用于：
对所述激光雷达采集到的前一帧数据进行分析，获取特定物体；
将所述特定物体所在的区域作为所述特定扫描区域。
本发明实施例中，所述控制器还用于：
根据所述激光雷达的移动方向，确定所述特定扫描区域。
本发明实施例中，所述控制器还用于：
以所述激光雷达的移动方向为中心线，角度为预设角度的扇形区域作为所述特定扫描区域。
本发明实施例中，所述控制器还用于：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则增加所述激光雷达的激光发射器的功率。
本发明实施例中，所述控制器还用于：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的扫描速度。
本发明实施例中，所述控制器还用于：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的算法。
本发明实施例的激光雷达可以对特定扫描区域进行重点扫描，提高了对物体的识别精确度，提高了激光雷达的可靠性；同时，本发明实施例的激光雷达对于特定扫描区域以外的区域不做重点扫描，可以合理利用激光雷达的资源，节约成本。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，通用硬件包括通用集成电路、通用CPU、通用存储器、通用元器件等，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟、光盘等，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)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光雷达控制方法，其特征在于，所述方法包括：
确定激光雷达的特定扫描区域；
调节所述激光雷达，以使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定特定扫描区域包括：
对所述激光雷达采集到的前一帧数据进行分析，获取特定物体；
将所述特定物体所在的区域作为所述特定扫描区域。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定特定扫描区域包括：
根据所述激光雷达的移动方向，确定所述特定扫描区域。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据激光雷达的移动方向，确定特定扫描区域，包括：
以所述激光雷达的移动方向为中心线，角度为预设角度的扇形区域作为所述特定扫描区域。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则增加所述激光雷达的激光发射器的功率。
6.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的扫描速度。
7.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述调节激光雷达，以使激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描，包括：
若所述激光雷达对特定扫描区域进行扫描，则调节所述激光雷达的算法。
8.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：
控制器，用于确定激光雷达的特定扫描区域；
所述控制器还用于调节所述激光雷达，以使所述激光雷达对特定扫描区域进行重点扫描。
9.如权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述控制器确定激光雷达的特定扫描区域，包括：
对所述激光雷达采集到的前一帧数据进行分析，获取特定物体；
将所述特定物体所在的区域作为所述特定扫描区域。
10.如权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述控制器确定激光雷达的特定扫描区域，包括：
根据所述激光雷达的移动方向，确定所述特定扫描区域。
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