[发明专利]激光雷达扫描方法及其扫描装置

说明书

一种激光雷达扫描方法及其扫描装置，涉及激光雷达技术领域。该激光雷达扫描方法包括：控制激光雷达以第一模式进行扫描，并获取点云数据；根据点云数据确定重点区域和非重点区域；控制激光雷达继续以第一模式进行扫描，并判断激光雷达当前所扫描的区域是否处于重点区域；若是，则将激光雷达的工作模式从第一模式切换至第二模式，第二模式对应的分辨率大于第一模式对应的分辨率；若否，则返回至控制激光雷达以第一模式进行扫描，并获取点云数据的步骤。该激光雷达扫描方法能够对较宽视场进行扫描的同时对小范围内重点目标进行高分辨率的跟踪扫描，从而在满足大视场宽度和有效的高分辨率之间实现均衡。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，具体而言，涉及一种激光雷达扫描方法及其扫描装置。

背景技术

当激光雷达应用于自动驾驶领域时，其可用于实现行人、车辆、其他障碍物的检测，但激光雷达普遍存在其视场宽度与角度分辨率存在矛盾的问题，即在硬件资源有限时增大视场角必然会降低角度分辨率，提高角度分辨率也必然会造成扫描视场的缩小，二者不可兼得。

现有技术中，为了在宽大的视场范围内保证较高的分辨率一般会采用两类措施：一是提高雷达扫描线密度，提高激光发射频率，以求得在单位时间内发射出更多的光脉冲，在每平方度的视场范围内产生更多的像素点；二是增强接收端的分辨率，使用传感器阵列将一个回波光斑分解为多个像素点。然而，现有的这两种方式均对硬件资源要求较高。第一种会导致激光器功耗提升，整机发热量增大等问题；第二种因对多个单元进行采样而会导致大量硬件资源耗费。因此，如何解决上述问题成为了本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光雷达扫描方法及其扫描装置，其能够对较宽视场进行扫描的同时对小范围内重点目标进行高分辨率的跟踪扫描，从而在满足大视场宽度和有效的高分辨率之间实现均衡。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种激光雷达扫描方法，该激光雷达扫描方法包括：控制激光雷达以第一模式进行扫描，并获取点云数据；根据点云数据确定重点区域和非重点区域；控制激光雷达继续以第一模式进行扫描，并判断激光雷达当前所扫描的区域是否处于重点区域；若是，则将激光雷达的工作模式从第一模式切换至第二模式，第二模式对应的分辨率大于第一模式对应的分辨率；若否，则返回至控制激光雷达以第一模式进行扫描，并获取点云数据的步骤。该激光雷达扫描方法能够对较宽视场进行扫描的同时对小范围内重点目标进行高分辨率的跟踪扫描，从而在满足大视场宽度和有效的高分辨率之间实现均衡。

可选地，激光雷达安装在目标汽车上，用于对所述目标汽车的外部环境进行扫描，根据点云数据确定重点区域和非重点区域，包括：根据点云数据确定目标汽车所处的地平面区域，并根据地平面区域筛选出位于地平面区域上方的障碍物；根据至少连续的两帧点云数据，从障碍物中确定待选目标，待选目标为至少连续的两帧点云数据中点云数量均大于预设数量的障碍物；根据待选目标的运动方向和目标汽车的运动方向确定重点目标，重点目标所处的区域为重点区域。

可选地，根据待选目标的运动方向和目标汽车的运动方向确定重点目标，包括：获取待选目标的运动方向和目标汽车的运动方向；分析待选目标的运动方向和目标汽车的运动方向是否存在交汇；若是，则判定待选目标为重点目标；若否，则判定待选目标为非重点目标。

可选地，获取待选目标的运动方向和目标汽车的运动方向，包括：根据至少连续的两帧点云数据计算待选目标的运动方向；根据激光雷达的视场中心轴的方向确定目标汽车的运动方向。

可选地，激光雷达扫描方法还包括：在激光雷达每一帧扫描结束后，重新确定重点目标。

可选地，激光雷达包括接收电路，接收电路包括：传感器阵列，具有至少两个传感器单元；至少两个放大器，分别与至少两个传感器单元一一对应连接；至少两个采样电路，分别与至少两个放大器一一对应连接；通过在至少两个放大器和至少两个采样电路之间增加一个切换电路实现第一模式和第二模式的切换。