CN116609740A - 激光雷达的调整方法、装置、车辆和可读存储介质 - Google Patents

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CN116609740A CN202310643697.3A CN202310643697A CN116609740A CN 116609740 A CN116609740 A CN 116609740A CN 202310643697 A CN202310643697 A CN 202310643697A CN 116609740 A CN116609740 A CN 116609740A
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Abstract

本申请涉及激光雷达技术领域，提供一种激光雷达的调整方法、装置、车辆和可读存储介质，该调整方法包括：获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域；若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域；当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，并使所述第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。该方法可以合理降低激光雷达的整体功率，进而可延长激光雷达的使用寿命。

Description

激光雷达的调整方法、装置、车辆和可读存储介质
技术领域
本申请涉及机械式多线束激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达的调整方法、装置、车辆和可读存储介质。
背景技术
激光雷达在智能驾驶过程中起到很重要的作用，例如，可检测是否有无障碍物及其距离信息，从而进行安全提醒等。为了提高驾驶安全性，通常采用线束高的激光雷达设备，如混合固态式激光雷达等。可以知晓，线束越高，需要的发射单元越多，相应地设备体积也更大，由于激光发射单元是激光雷达的功率的主要来源，因此高线束的激光雷达会带来更大的功率消耗。不仅如此，车载激光雷达在驾驶过程中一般处于工作状态，而长时间处于工作状态往往容易导致激光雷达的内部温度过高，进而加快缩短激光雷达的使用寿命(特别是激光发射单元的寿命)。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种激光雷达的调整方法、装置、车辆和可读存储介质。
第一方面，本申请实施例提供一种激光雷达的调整方法，包括：
获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域；
若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域；
当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，并使所述第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。
在一些实施例中，所述根据所述目标区域设置第一区域，包括：
从所述目标区域中确定第一区域，其中，所述第一区域小于所述目标区域且位于所述目标区域之中。
在一些实施例中，若所述第二区域在第二预设时间内的点云变化率没有达到第二上限，则在所述第一区域小于所述目标区域的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
在一些实施例中，若所述第二区域在第二预设时间内没有障碍物处于所述第二区域和所述目标区域的边界上时，则在所述第一区域小于所述目标区域的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
在一些实施例中，所述根据所述目标区域设置第一区域，包括：
从所述采集区域中确定第一区域，其中，所述第一区域由所述目标区域中的第一局部区域和由所述第二区域中的第二局部区域构成，且所述第一局部区域与所述第二局部区域相邻。
在一些实施例中，若所述第二区域在第三预设时间内的点云变化率没有达到第三上限，则在所述第一区域的边界不超过所述采集区域的边界的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
在一些实施例中，若所述第二区域在第三预设时间内没有障碍物处于所述第一区域的边界上时，则在所述第一区域的边界不超过所述采集区域的边界的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
在一些实施例中，所述目标区域依据车辆的行驶道路区域确定。
在一些实施例中，所述目标区域依据车辆为中心及安全驾驶距离确定。
在一些实施例中，所述当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，包括：
当所述激光雷达在第二预设时间段或第三预设时间段内，扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应比例的激光发射单元，所述比例的取值范围为(0，1]；
所述激光雷达每得到一帧点云数据，所述比例逐步增加至等于1。
在一些实施例中，该激光雷达的调整方法还包括：
在第四预设时间段内的最后一帧点云数据，控制所有的激光发射单元处于启动状态，并保存当前时刻的目标区域；
将所述当前时刻的目标区域与上一时刻的目标区域相比，若对应的点云变化率达到第四上限，则控制所有的激光发射单元处于启动状态，直至对应的点云变化率低于第四上限。
在一些实施例中，该激光雷达的调整方法还包括：
若所述激光雷达扫描至所述第一区域，且所述第一区域的激光发射单元关闭时，则调用最近一次保存的所述第一区域的点云数据，然后与当前时刻获取的所述第二区域的点云数据组成一帧当前时刻的所述采集区域的点云数据。
在一些实施例中，该激光雷达的调整方法还包括：
若所述激光雷达扫描至所述第一区域，且所述第一区域的激光发射单元关闭时，则关闭对应所述第一区域的激光接收单元，并使所述第二区域中相应的激光接收单元处于启动状态。
第二方面，本申请实施例还提供一种激光雷达的调整装置，包括：
获取模块，用于获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域；
区域设置模块，用于若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域；
控制模块，用于当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，并使所述第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。
第三方面，本申请实施例还提供一种车辆，所述车辆包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施上述的激光雷达的调整方法。
本申请的实施例具有如下有益效果：
本申请的激光雷达的调整方法通过获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域；若目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据目标区域设置第一区域，其中，目标区域和第二区域组成采集区域；当激光雷达扫描至第一区域时，关闭第一区域中相应的激光发射单元，并使第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。通过结合相应区域的点云数据的变化率来判断车辆驾驶过程中的周边环境变化，并在没有人或车辆闯入时，控制关闭局部区域对应的激光发射单元，从而在不影响驾驶安全性的前提下，可有效降低激光雷达的整体功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本申请实施例1的激光雷达的调整方法的一种应用示意图；
图2示出了本申请实施例1的激光雷达的调整方法的第一流程图；
图3示出了本申请实施例1的激光雷达的调整方法的第一种区域划分示意图；
图4示出了本申请实施例1的激光雷达的调整方法的第二种区域划分示意图；
图5示出了本申请实施例2的激光雷达的调整方法的第二流程图；
图6示出了本申请实施例2的激光雷达的调整装置的第一种区域划分示意图；
图7示出了本申请实施例2的激光雷达的调整装置的第二种区域划分示意图；
图8示出了本申请实施例3的激光雷达的调整装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。此外，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。
除非另有限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
现有的智能驾驶中，为了实现更高的驾驶安全，一般需要更高线束的激光雷达设备。而在激光雷达设备中，激光雷达的功耗主要集中在激光发射模块上，更高线束的要求意味着需要装备更多的激光发射单元，激光发射模块也会更加庞大，不仅带来了激光雷达整体功率的增加，还会导致激光雷达的内部存在局部温度过高的问题。
本申请的激光雷达的调整方法可适用于一些障碍物(如汽车，行人等)较少的道路场景中，如高速公路，或深夜期间的交通道路等，通过结合车辆上设置的激光雷达所采集到的相应区域的点云数据的变化率，来判断车辆驾驶过程中的周边环境的状态，进而在判断出当前的路况较稳定时，通过控制关闭对应区域的激光发射单元，这样既可以不影响驾驶安全性，又可有效降低激光雷达的整体功率，还可进一步提高激光雷达的使用寿命等。可以理解，前述的公路可以是如图1中具有3车道的单向道路示意图，此外，还可以是双向道路等，这里不作限定。
值得注意的是，本申请中的激光雷达主要针对的是机械式的多线束激光雷达和混合固态式激光雷达。其中，机械式多线束激光雷达主要是通过旋转收发模块改变光路，投射到目标区域。而混合固态式激光雷达主要是通过扫描模块(MEMS振镜或棱镜)的旋转改变光路，投射到目标区域。可以理解，无论是机械式激光雷达还是混合固态式激光雷达，激光发射线束越多，每秒采集的云点就越多，得到的点云图像的精细度就越高。
下面结合具体的实施例对该激光雷达的调整方法进行详细说明。
实施例1
该实施例是依据公路的道路特征作为目标区域的划分基准对本申请的实施例提供的技术方案进行介绍。
请参照图2，示范性地，该激光雷达的调整方法包括步骤S110～S130：
S110，获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域。
其中，采集区域主要指该激光雷达能够扫描到的整个视场区域，一般包括车辆行驶的道路区域、以及除道路区域之外的周边区域。具体地，周边区域可进一步包括道路与天空相接的尽头区域、道路左右两侧的路边区域等。如图1所示，假设车辆正在中间车道上行驶，那么道路区域则指3车道所在的区域，周边区域则包括位于3车道两旁的路边区域及车道与天空衔接的远方区域等。
本实施例1中，目标区域主要指驾驶员重点关注的道路区域，即能够行驶的车道范围。可以理解，通过结合车道及车道线的特征，可以对激光雷达所采集到的点云数据进行分析，从而从采集区域中确定出道路区域的位置或范围以及对应的车道点云数据。
S120，若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域。
示范性地，当检测到目标区域在一定时间内的点云变化率没有达到预设的上限值时，则表明该目标区域内的状态没有发生明显变化，可确定此时道路区域的环境是比较稳定的。进而，可根据确定的目标区域来确定第一区域。此外，除目标区域之外的余下区域则记为第二区域，即目标区域和第二区域将组成整个采集区域。
其中，第一区域主要指需要关闭激光发射单元的对应区域，其可以仅包含上述目标区域的一部分，如仅包含旁侧车道(具体可包括所有对向车道和/或相邻的同向车道等)所在的区域；也可以是由目标区域的一部分及其他指定区域(如旁侧车道及其相邻的局部路边区域等)共同构成，具体可根据实际需求来设定。
可以理解，车辆在行驶过程中，周边区域(即第二区域)一般是会发生变化的(如树木，楼宇，广告牌等)；但是如果障碍物(如汽车，行人等)较少的情况下，目标区域的变化率是较低的。而如果有其他车辆或行人想进入车辆所在的道路中，往往都是需要先进入上述的周边区域(即第二区域)，然后才能进入车辆当前所在的车道中。因此，除车辆所在的车道道路区域外，若其他车道道路区域的状态比较稳定，如前方没有车辆或不在同一车道等，则可以进一步考虑减少对道路区域的点云采集，如相邻的同向车道或部分(或所有)的对向车道所在的道路区域，而只集中关注第二区域即可。
在一种实施方式中，可以从目标区域中确定上述的第一区域，其中，该第一区域小于目标区域且位于目标区域之中，如图3所示的区域S1_1和S1_2中的靠近车辆所在车道的局部范围。又例如，若是双向车道，则该第一区域则可以是部分(或所有)对向车道所在的区域，也可以是同向车道中部分(或所有)相邻的同向车道。具体的划分，可以由系统自行根据算法进行决策；也可以设置不同的功率等级，由司乘人员进行选择等，对此不做限制。
作为一种可选的方案，若上述第二区域在第二预设时间内的点云变化率没有达到第二上限，表明该段时间内周边环境中没有新加入的当前车辆所在的车道或隔壁车道的人或车，则在第一区域小于目标区域的条件下，逐步增加第一区域的面积。仍如图3所示，第一区域的面积范围可以逐步扩大到不超过目标区域的边界，如图3所示的虚线区域。
可以理解，上述的第二区域没有明显变化，即表示周边环境无异常，则可以逐步增加第一区域的范围，但应当小于目标区域(即道路区域)的边界。反之，若在第二预设时间内的点云变化率达到第二上限，则表明有异常，此时需要立刻开始全部的激光发射单元。进而，若异常再次消失，则可继续启动上述的控制第一区域中相应的激光发射单元关闭的休眠操作。
作为另一种可选的方案，若上述第二区域在第二预设时间内没有障碍物(如汽车，行人等)处于第二区域和目标区域的边界上时，表明该段时间内周边环境中没有汽车/行人要进入目标区域，则在第一区域小于目标区域的条件下，逐步增加第一区域的面积。仍如图3所示，第一区域的面积范围可以逐步扩大到不超过目标区域的边界，如图3所示的虚线区域。
可以理解，上述第二区域虽然可能存在变化，但由于上述变化并不意味着存在障碍物(如汽车，行人等)即将进入到目标区域中，因此仍然可以逐步增加第一区域的范围，但应当小于目标区域(即道路区域)的边界。反之，若上述第二区域在第二预设时间内存在障碍物(如汽车，行人等)处于第二区域和目标区域的边界上时，则表明有异常，可能存在障碍物(如汽车，行人等)即将进入到目标区域的可能性。此时需要立刻开始全部的激光发射单元。进而，若异常再次消失，则可继续启动上述的控制第一区域中相应的激光发射单元关闭的休眠操作。
此外，在另一种实施方式中，第一区域还可以设置的更大一些。示范性地，可以从采集区域中确定上述第一区域，此时的第一区域由目标区域中的第一局部区域和由第二区域中的第二局部区域构成，且第一局部区域与第二局部区域相邻，如图4所示。具体而言，将目标区域中的部分车道区域与周边区域中的与该旁侧车道区域相邻的部分路边区域来作为第一区域，如区域S1_1、S1_2、S2_1和S2_2。
同样，作为一种可选的方案，若第二区域在第三预设时间内的点云变化率没有达到第三上限，则在第一区域的边界不超过采集区域的边界的条件下，逐步增加第一区域的面积。换言之，若周边区域没有异常，则同样可以逐步增加激光发射单元的关闭数量。反之，若第二区域在第三预设时间内的点云变化率达到第三上限时，即表明周边区域有异常，则需要立即开启全部激光发射单元。待异常再次消失，则可继续上述的休眠操作。
同样，作为另一种可选的方案，若上述第二区域在第二预设时间内没有障碍物(如汽车，行人等)处于第一区域的边界上时，表明该段时间内周边环境中没有汽车/行人要进入目标区域，则在第一区域的边界不超过采集区域的边界的条件下，逐步增加第一区域的面积。换言之，若周边区域没有异常，则同样可以逐步增加激光发射单元的关闭数量。反之，若上述第二区域在第二预设时间内存在障碍物(如汽车，行人等)处于第二区域和目标区域的边界上时，则表明有异常，可能存在障碍物(如汽车，行人等)即将进入到目标区域的可能性。此时需要立刻开始全部的激光发射单元。进而，若异常再次消失，则可继续启动上述的控制第一区域中相应的激光发射单元关闭的休眠操作。需要注意的一点是，上述判断是基于激光雷达得到每一帧关于采集区域的点云图像均需要进行的。因此，由于上一次的第一区域变化后的边界将会成为本次障碍物(如汽车，行人等)是到达的标准，即每次判断的第一次区域边界并非是固定不变的。上述判断是可以存在变化的一个不断迭代的判断过程。
S130，当激光雷达扫描至第一区域时，关闭第一区域中相应的激光发射单元，并使第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。
针对确定第一区域的上述第一种方式，上述步骤S130包括，当激光雷达在第二预设时间段内，每次扫描至第一区域时，关闭对应于扫描第一区域的激光发射单元。可选地，当第一区域的范围在增大时，对应于该第一区域对应的激光发射单元的数量也会增加，进而需要关闭的发射单元的数量也相应增加，以此可以进一步降低整体功率。
针对确定第一区域的上述第二种方式，上述步骤S130包括，当激光雷达在第三预设时间段内，每次扫描至第一区域时，关闭第一区域中相应比例的激光发射单元，其中，该比例的取值范围为(0,1]，具体地，控制激光雷达每得到一帧点云数据，将上述比例逐步增加至等于1。这是由于，考虑到若对第一区域进行扩大时可能会涉及到路边区域，因此，不能直接将整个第一区域的发射单元都一次性全部关闭掉，则是需要逐步增加需要关闭的发射单元的数量。当然，第一区域的扩大与增加发射单元的关闭数量通常是不同步的，例如，发射单元的关闭数量，可以在得到每帧点云图像后增加(1秒内有好几帧图像)，而第一区域的扩大，应当控制在每秒或者数秒的频次。
其中，上述的第一、第二和第三预设时间可以设置相等，也可以设置不等，具体可以根据实际的激光雷达的采样频率/帧扫描频率等来相应设定，这里不作限定。可以理解，若激光雷达每秒可采集数帧点云图像，通过在满足相应区域条件的情况下进行局部激光发射单元的关闭，可大大降低整个行驶过程中的激光雷达的功率，有效避免激光雷达内部由于激光发射模块而导致的局部温度过高的问题，还延长了激光发射单元的使用寿命。
可以理解，对于上述的两种调整方式，第一种方式，更为安全，因为关闭的仅仅是道路区域对应的部分(或全部)激光发射单元，而不涉及周边环境区域对应的激光发射单元，即周边区域一直处于采集状态，这样可以保证可以随时监测进入道路区域的必经区域是否存在异常。而第二种方式，更为节省激光雷达的功率以及提高激光发射单元的寿命，但相比第一种方式，其安全性相对较差些，因为除了道路区域外，还会关闭周边环境区域的部分激光发射单元，因此会影响到对周边环境的监测能力。
进一步可选的，该激光雷达的调整方法还包括：
若激光雷达扫描至第一区域，且第一区域的激光发射单元关闭时，则关闭第一区域的激光接收单元，并使第二区域中相应的激光接收单元处于启动状态。
可以理解，通过关闭对应的第一区域的激光接收单元，不仅可以进一步降低激光雷达的整体功耗，还可以避免环境光照射到对应的第一区域的激光接收单元中，激光接收单元因此产生的噪声电流，提高了激光雷达接收侧的信噪比。
另外，考虑到为了防止突发状况的发生，例如小动物突然从下水道口出来等，此外，在进行智能驾驶决策时，也需要当前较新或最新时刻的点云数据进行处理依据，因此，无论是哪种调整方式，都需要在每隔一定时间内启动一次所有的激光发射单元，以确保决策的准确性及安全性等。
作为一种可选的方案，如图5所示，该激光雷达的调整方法还包括：
S140，在第四预设时间段内的最后一帧点云数据，控制所有的激光发射单元处于启动状态，并保存当前时刻的目标区域。
S150，将当前时刻的目标区域与上一时刻的目标区域相比，若对应的点云变化率达到第四上限，则控制所有的激光发射单元处于启动状态，直至对应的点云变化率低于第四上限。
可以理解，每隔一定的时间(如1秒内)，则需要启动一次所有的发射单元进行整个空间的点击数据获取，然后将其作为后续时刻的比较基准，若相邻两个时刻的目标区域对应的点云变化率达到了设定的上限值，则表明道路区域的状态发生较大变化，因此需要启动所有的激光发射单元以进行最新点云数据的获取。反之，则可按照前述的调整方式进行部分发射单元的休眠控制。
进一步可选的，该激光雷达的调整方法还包括：
若激光雷达扫描至第一区域，且第一区域的激光发射单元关闭时，则调用最近一次保存的第一区域的点云数据，然后与当前时刻获取的第二区域的点云数据组成一帧当前时刻的采集区域的点云数据。
考虑到若第一区域的激光发射单元关闭后，则无法获取到该对应道路区域的点云数据，但由于进行行驶决策时可能需要用到整个道路区域的点云数据，这时可将最近一次存储的该第一区域的点云数据与最新采集的第二区域的点云数据进行合并，以便进行后续操作。
本实施例1的激光雷达的调整方法通过获取激光雷达采集的点云数据，以结合相应区域的点云数据的变化率来判断车辆驾驶过程中的周边环境变化，并在没有人或车辆闯入时，控制关闭局部区域对应的激光发射单元，从而在不影响驾驶安全性的前提下，可有效降低激光雷达的整体功率。
需要说明的是，本申请实施例中可能会涉及到对地理环境的采集与使用，在实际应用中，可以在符合所在国的适用法律法规要求的情况下(例如获得政府部门的允许等)在适用法律法规允许的范围内在本文描述的方案中使用地理环境的采集数据。
实施例2
该实施例是依据驾驶员的安全驾驶距离作为目标区域的划分基准对本申请的实施例提供的技术方案进行介绍。范性地，该激光雷达的调整方法包括步骤S210～S230：
S210，获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域。
其中，采集区域主要指该激光雷达能够扫描到的整个视场区域。本实施例2中，目标区域主要指驾驶员重点关注的区域。具体，目标区域是包括以车辆为圆心，以驾驶员安全驾驶距离为半径的区域，周边区域则是采集区域中除目标区域以外的区域。可以理解，驾驶员安全驾驶距离可以根据所处的环境/车辆行驶的速度由算法自行进行决策；也可以设置不同的等级，由驾驶员进行选择等，对此不做限制。
S220，若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域。
示范性地，当检测到目标区域在一定时间内的点云变化率没有达到预设的上限值时，则表明该目标区域内的状态没有发生明显变化，可确定此时道路区域的环境是比较稳定的。进而，可根据确定的目标区域来确定第一区域。此外，除目标区域之外的余下区域则记为第二区域，即目标区域和第二区域将组成整个采集区域。
其中，第一区域主要指需要关闭激光发射单元的对应区域，其可以仅包含上述目标区域的一部分，也可以是由目标区域的一部分及其他指定区域(如旁侧车道及其相邻的局部路边区域等)共同构成，具体可根据实际需求来设定。
可以理解，车辆在行驶过程中，周边区域(即第二区域)一般是会发生变化的(如树木，楼宇，广告牌等)；但是如果障碍物(如汽车，行人等)较少的情况下，目标区域的变化率是较低的。而如果有其他车辆或行人想进入车辆所在的目标区域时，往往都是需要先进入上述的周边区域(即第二区域)，然后才能进入车辆当前所在的目标区域中。因此，若目标区域的状态比较稳定，如前方没有障碍物，则可以进一步考虑减少对目标区域的点云采集，而只集中关注第二区域即可。
在一种实施方式中，如图6所示，假设整个画面区域为采集区域，目标区域主要指以车辆为基准且由安全驾驶距离所围成的区域R范围，当从目标区域确定第一区域时，例如，该第一区域小于目标区域且位于目标区域之中，如图6所示的区域R1，当然也可以是其他形状，这里不作限定。而，可以理解，关于第一区域的具体划分，可以由系统自行根据算法进行决策；也可以设置不同的功率等级，由司乘人员进行选择等，对此不做限制。
作为一种可选的方案，若上述第二区域在第二预设时间内的点云变化率没有达到第二上限，表明该段时间内周边环境中没有新加入的当前车辆所在的车道或隔壁车道的人或车，则在第一区域小于目标区域的条件下，逐步增加第一区域的面积。仍如图6所示，第一区域的面积范围可以逐步扩大到不超过目标区域R的边界。
可以理解，上述的第二区域没有明显变化，即表示周边环境无异常，则可以逐步增加第一区域的范围，但应当小于目标区域(即道路区域)的边界。反之，若在第二预设时间内的点云变化率达到第二上限，则表明有异常，此时需要立刻开始全部的激光发射单元。进而，若异常再次消失，则可继续启动上述的控制第一区域中相应的激光发射单元关闭的休眠操作。
作为另一种可选的方案，若上述第二区域在第二预设时间内没有障碍物(如汽车，行人等)处于第二区域和目标区域的边界上时，表明该段时间内周边环境中没有汽车/行人要进入目标区域，则在第一区域小于目标区域的条件下，逐步增加第一区域的面积。仍如图6所示，第一区域的面积范围可以逐步扩大到不超过目标区域的边界，如图6所示的虚线区域。
可以理解，上述第二区域虽然可能存在变化，但由于上述变化并不意味着存在障碍物(如汽车，行人等)即将进入到目标区域中，因此仍然可以逐步增加第一区域的范围，但应当小于目标区域(即道路区域)的边界。反之，若上述第二区域在第二预设时间内存在障碍物(如汽车，行人等)处于第二区域和目标区域的边界上时，则表明有异常，可能存在障碍物(如汽车，行人等)即将进入到目标区域的可能性。此时需要立刻开始全部的激光发射单元。进而，若异常再次消失，则可继续启动上述的控制第一区域中相应的激光发射单元关闭的休眠操作。
此外，在另一种实施方式中，第一区域还可以设置的更大一些。示范性地，可以从采集区域中确定上述第一区域，此时的第一区域由目标区域中的第一局部区域和由第二区域中的第二局部区域构成，且第一局部区域与第二局部区域相邻，如图7所示,将目标区域R中的部分车道区域与周边区域中的与该旁侧车道区域相邻的部分路边区域来作为第一区域R1，可以看到，第一区域R1可由第二区域(R2_1和R2_2)中的局部区域和目标区域R中的局部来构成。可以理解，这里的区域形状只是一种划分示意，实际场景时可以根据需求来设定为其他如矩形、梯形、椭圆形或圆形等，这里不作限定。
同样，作为一种可选的方案，若第二区域在第三预设时间内的点云变化率没有达到第三上限，则在第一区域的边界不超过采集区域的边界的条件下，逐步增加第一区域的面积。换言之，若周边区域没有异常，则同样可以逐步增加激光发射单元的关闭数量。反之，若第二区域在第三预设时间内的点云变化率达到第三上限时，即表明周边区域有异常，则需要立即开启全部激光发射单元。待异常再次消失，则可继续上述的休眠操作。
同样，作为另一种可选的方案，若上述第二区域在第二预设时间内没有障碍物(如汽车，行人等)处于第一区域的边界上时，表明该段时间内周边环境中没有汽车/行人要进入目标区域，则在第一区域的边界不超过采集区域的边界的条件下，逐步增加第一区域的面积。换言之，若周边区域没有异常，则同样可以逐步增加激光发射单元的关闭数量。反之，若上述第二区域在第二预设时间内存在障碍物(如汽车，行人等)处于第二区域和目标区域的边界上时，则表明有异常，可能存在障碍物(如汽车，行人等)即将进入到目标区域的可能性。此时需要立刻开始全部的激光发射单元。进而，若异常再次消失，则可继续启动上述的控制第一区域中相应的激光发射单元关闭的休眠操作。需要注意的一点是，上述判断是基于激光雷达得到每一帧关于采集区域的点云图像均需要进行的。因此，由于上一次的第一区域变化后的边界将会成为本次障碍物(如汽车，行人等)是到达的标准，即每次判断的第一次区域边界并非是固定不变的。上述判断是可以存在变化的一个不断迭代的判断过程。
S230，当激光雷达扫描至第一区域时，关闭第一区域中相应的激光发射单元，并使第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。
针对确定第一区域的上述第一种方式，上述步骤S230包括，当激光雷达在第二预设时间段内，每次扫描至第一区域时，关闭对应于扫描第一区域的激光发射单元。可选地，当第一区域的范围在增大时，对应于该第一区域对应的激光发射单元的数量也会增加，进而需要关闭的发射单元的数量也相应增加，以此可以进一步降低整体功率。
针对确定第一区域的上述第二种方式，上述步骤S230包括，当激光雷达在第三预设时间段内，每次扫描至第一区域时，关闭第一区域中相应比例的激光发射单元，其中，该比例的取值范围为(0,1]。具体地，控制激光雷达每得到一帧点云数据，将上述比例逐步增加至等于1。
其中，上述的第一、第二和第三预设时间可以设置相等，也可以设置不等，具体可以根据实际的激光雷达的采样频率/帧扫描频率等来相应设定，这里不作限定。可以理解，若激光雷达每秒可采集数帧点云图像，通过在满足相应区域条件的情况下进行局部激光发射单元的关闭，可大大降低整个行驶过程中的激光雷达的功率，有效避免激光雷达内部由于激光发射模块而导致的局部温度过高的问题，还延长了激光发射单元的使用寿命。
可以理解，对于上述的两种调整方式，第一种方式，更为安全，因为关闭的仅仅是道路区域对应的部分(或全部)激光发射单元，而不涉及周边环境区域对应的激光发射单元，即周边区域一直处于采集状态，这样可以保证可以随时监测进入道路区域的必经区域是否存在异常。而第二种方式，更为节省激光雷达的功率以及提高激光发射单元的寿命，但相比第一种方式，其安全性相对较差些，因为除了道路区域外，还会关闭周边环境区域的部分激光发射单元，因此会影响到对周边环境的监测能力。
进一步可选的，该激光雷达的调整方法还包括：
若激光雷达扫描至第一区域，且第一区域的激光发射单元关闭时，则关闭第一区域的激光接收单元，并使第二区域中相应的激光接收单元处于启动状态。
可以理解，通过关闭对应的第一区域的激光接收单元，不仅可以进一步降低激光雷达的整体功耗，还可以避免环境光照射到对应的第一区域的激光接收单元中，激光接收单元因此产生的噪声电流，提高了激光雷达接收侧的信噪比。
另外，考虑到为了防止突发状况的发生，例如小动物突然从下水道口出来等，此外，在进行智能驾驶决策时，也需要当前较新或最新时刻的点云数据进行处理依据，因此，无论是哪种调整方式，都需要在每隔一定时间内启动一次所有的激光发射单元，以确保决策的准确性及安全性等。
作为一种可选的方案，该激光雷达的调整方法还包括：
S240，在第四预设时间段内的最后一帧点云数据，控制所有的激光发射单元处于启动状态，并保存当前时刻的目标区域。
S250，将当前时刻的目标区域与上一时刻的目标区域相比，若对应的点云变化率达到第四上限，则控制所有的激光发射单元处于启动状态，直至对应的点云变化率低于第四上限。
可以理解，每隔一定的时间(如1秒内)，则需要启动一次所有的发射单元进行整个空间的点击数据获取，然后将其作为后续时刻的比较基准，若相邻两个时刻的目标区域对应的点云变化率达到了设定的上限值，则表明道路区域的状态发生较大变化，因此需要启动所有的激光发射单元以进行最新点云数据的获取。反之，则可按照前述的调整方式进行部分发射单元的休眠控制。
进一步可选的，该激光雷达的调整方法还包括：
若激光雷达扫描至第一区域，且第一区域的激光发射单元关闭时，则调用最近一次保存的第一区域的点云数据，然后与当前时刻获取的第二区域的点云数据组成一帧当前时刻的采集区域的点云数据。
考虑到若第一区域的激光发射单元关闭后，则无法获取到该对应道路区域的点云数据，但由于进行行驶决策时可能需要用到整个道路区域的点云数据，这时可将最近一次存储的该第一区域的点云数据与最新采集的第二区域的点云数据进行合并，以便进行后续操作。
本实施例2的激光雷达的调整方法通过获取激光雷达采集的点云数据，以结合相应区域的点云数据的变化率来判断车辆驾驶过程中的周边环境变化，并在没有人或车辆闯入时，控制关闭局部区域对应的激光发射单元，从而在不影响驾驶安全性的前提下，可有效降低激光雷达的整体功率。
需要说明的是，本申请实施例中可能会涉及到对地理环境的采集与使用，在实际应用中，可以在符合所在国的适用法律法规要求的情况下(例如获得政府部门的允许等)在适用法律法规允许的范围内在本文描述的方案中使用地理环境的采集数据。
实施例3
请参照图8，基于上述实施例的方法，本实施例提出一种激光雷达的调整装置100，示范性地，该激光雷达的调整装置100包括：
获取模块110，用于获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域；
区域设置模块120，用于若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域；
控制模块130，用于当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，并使所述第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。
作为一种实施方式，区域设置模块120用于从所述目标区域中确定第一区域，其中，所述第一区域小于所述目标区域且位于所述目标区域之中。
作为一种实施方式，所述目标区域依据车辆的行驶道路区域确定。
作为另一种实施方式，所述目标区域依据车辆为中心及安全驾驶距离确定。
进一步可选地，区域设置模块120还用于若所述第二区域在第二预设时间内的点云变化率没有达到第二上限，则在所述第一区域小于所述目标区域的条件下，逐步增加所述第一区域的面积；或者，若所述第二区域在第二预设时间内没有障碍物处于所述第二区域和所述目标区域的边界上时，则在所述第一区域小于所述目标区域的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
作为另一种实施方式，区域设置模块120用于从所述采集区域中确定第一区域，其中，所述第一区域由所述目标区域中的第一局部区域和由所述第二区域中的第二局部区域构成，且所述第一局部区域与所述第二局部区域相邻。
进一步可选地，区域设置模块120还用于若所述第二区域在第三预设时间内的点云变化率没有达到第三上限，则在所述第一区域的边界不超过所述采集区域的边界的条件下，逐步增加所述第一区域的面积；或者，若所述第二区域在第三预设时间内没有障碍物处于所述第一区域的边界上时，则在所述第一区域的边界不超过所述采集区域的边界的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
进而，控制模块130用于当所述激光雷达在所述第三预设时间段内，扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应比例的激光发射单元，所述比例的取值范围为(0,1]；
所述激光雷达每得到一帧点云数据，所述比例逐步增加至等于1。
作为一种可选的方案，该激光雷达的调整装置100还包括：
控制模块130还用于在第四预设时间段内的最后一帧点云数据，控制所有的激光发射单元处于启动状态，并保存当前时刻的目标区域；将所述当前时刻的目标区域与上一时刻的目标区域相比，若对应的点云变化率达到第四上限，则控制所有的激光发射单元处于启动状态，直至对应的点云变化率低于第四上限。
作为一种可选的方案，该激光雷达的调整装置100还包括：
控制模块130用于若所述激光雷达扫描至所述第一区域，且所述第一区域的激光发射单元关闭时，则调用最近一次保存的所述第一区域的点云数据，然后与当前时刻获取的所述第二区域的点云数据组成一帧当前时刻的所述采集区域的点云数据。
控制模块130还用于若所述激光雷达扫描至所述第一区域，且所述第一区域的激光发射单元关闭时，则关闭对应所述第一区域的激光接收单元，并使所述第二区域中相应的激光接收单元处于启动状态。
可以理解，本实施例的装置对应于上述实施例的方法，上述实施例中的步骤方法的可选项同样适用于本实施例，故在此不再重复描述。
本申请还提供了一种车辆，示范性地，该车辆包括激光雷达、处理器和存储器，其中，激光雷达用于采集车辆所在空间的点云数据，存储器存储有计算机程序，处理器通过运行所述计算机程序，从而使车辆装置执行上述的激光雷达的调整方法或者上述激光雷达的调整装置中的各个模块的功能。
本申请还提供了一种可读存储介质，用于储存上述车辆中使用的所述计算机程序。
需要说明的是，本申请实施例中可能会涉及到对地理环境的采集与使用，在实际应用中，可以在符合所在国的适用法律法规要求的情况下(例如获得政府部门的允许等)在适用法律法规允许的范围内在本文描述的方案中使用地理环境的采集数据。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种激光雷达的调整方法，其特征在于，包括：
获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域；
若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域；
当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，并使所述第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。
2.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，所述根据所述目标区域设置第一区域，包括：
从所述目标区域中确定第一区域，其中，所述第一区域小于所述目标区域且位于所述目标区域之中。
3.根据权利要求2所述的调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第二区域在第二预设时间内的点云变化率没有达到第二上限，则在所述第一区域小于所述目标区域的条件下，逐步增加所述第一区域的面积；
或者，若所述第二区域在第二预设时间内没有障碍物处于所述第二区域和所述目标区域的边界上时，则在所述第一区域小于所述目标区域的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
4.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，所述根据所述目标区域设置第一区域，包括：
从所述采集区域中确定第一区域，其中，所述第一区域由所述目标区域中的第一局部区域和由所述第二区域中的第二局部区域构成，且所述第一局部区域与所述第二局部区域相邻。
5.根据权利要求4所述的调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第二区域在第三预设时间内的点云变化率没有达到第三上限，则在所述第一区域的边界不超过所述采集区域的边界的条件下，逐步增加所述第一区域的面积；
或者，若所述第二区域在第三预设时间内没有障碍物处于所述第一区域的边界上时，则在所述第一区域的边界不超过所述采集区域的边界的条件下，逐步增加所述第一区域的面积。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的调整方法，其特征在于，所述目标区域依据车辆的行驶道路区域确定；
或者，所述目标区域依据车辆为中心及安全驾驶距离确定。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的调整方法，其特征在于，所述当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，包括：
当所述激光雷达在第二预设时间段或第三预设时间段内，扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应比例的激光发射单元，所述比例的取值范围为(0，1]；
所述激光雷达每得到一帧点云数据，所述比例逐步增加至等于1。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的调整方法，其特征在于，还包括：
在第四预设时间段内的最后一帧点云数据，控制所有的激光发射单元处于启动状态，并保存当前时刻的目标区域；
将所述当前时刻的目标区域与上一时刻的目标区域相比，若对应的点云变化率达到第四上限，则控制所有的激光发射单元处于启动状态，直至对应的点云变化率低于第四上限。
9.根据权利要求7所述的调整方法，其特征在于，还包括：
若所述激光雷达扫描至所述第一区域，且所述第一区域的激光发射单元关闭时，则调用最近一次保存的所述第一区域的点云数据，然后与当前时刻获取的所述第二区域的点云数据组成一帧当前时刻的所述采集区域的点云数据。
10.根据权利要求1、2、3、4、5或9所述的调整方法，其特征在于，还包括：
若所述激光雷达扫描至所述第一区域，且所述第一区域的激光发射单元关闭时，则关闭对应所述第一区域的激光接收单元，并使所述第二区域中相应的激光接收单元处于启动状态。
11.一种激光雷达的调整装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取激光雷达采集的点云数据，并在采集区域中确定目标区域；
区域设置模块，用于若所述目标区域在第一预设时间内的点云变化率没有达到第一上限，则根据所述目标区域设置第一区域，其中，所述目标区域和第二区域组成所述采集区域；
控制模块，用于当所述激光雷达扫描至所述第一区域时，关闭所述第一区域中相应的激光发射单元，并使所述第二区域中相应的激光发射单元处于启动状态。
12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括激光雷达、处理器和存储器，所述激光雷达用于采集车辆所在空间的点云数据，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施权利要求1-10中任一项所述的激光雷达的调整方法。
13.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上执行时，实施根据权利要求1-10中任一项所述的激光雷达的调整方法。
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