[发明专利]一种激光雷达扫描方法和激光雷达

说明书

本发明公开了一种激光雷达扫描方法和激光雷达。此激光雷达扫描方法包括：获取当前扫描帧的视场范围的各视场分区对应的激光脉冲的发射功率；其中，视场分区的数量为两个以上；控制各个视场分区内的激光脉冲以发射功率进行发射；接收各个视场分区的回波信号并统计回波信号的能量值；根据视场范围内各个视场分区的回波信号的能量值调整下一扫描帧的视场范围的各视场分区对应的激光脉冲的发射功率。本发明实施例提供的技术方案，通过对当前扫描帧对应的回波信号的能量的分析调整下一扫描帧的发射频率，有利于稳定回波信号强度的动态范围。

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达扫描方法和激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达的工作原理是：向目标发射探测信号(也称为探测光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波，或称回波信号)与探测信号进行比较，作适当处理即可获得目标的相关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对目标进行探测、跟踪和识别。目前，根据测量原理不同，激光雷达大体可分为两类，一类为时间飞行法(Time ofFlight，TOF)雷达，另一类为三角测距法雷达。

基于时间飞行法的激光雷达工作时，远近不同的目标或者表面反射率不同的目标反射回来形成的回波信号的幅度差距较大，同时回波信号的幅度对应回波信号的一能量值，所以也可理解为回波信号的能量差距较大，弱信号可能低于激光雷达中接收单元的接收门限，强信号可能导致激光雷达中的接收单元饱和。通常，自动增益控制(AutomaticGeneration Control，AGC)电路无法将激光雷达的接收信号保持在一个稳定的动态范围内。因为TOF激光雷达采用短促的脉冲发射，每个脉冲回波的宽度仅有几纳秒，这么短的时间内AGC电路无法做出反应。激光雷达在快速扫描，相邻两个脉冲回波的幅度可能差别很大，所以不能以上一个脉冲回波作为参照调整下一个脉冲的功率。

目前，一般在接收单元中设计多个接收通道，每个接收通道的增益不同，接收回拨信号时同时对不同增益的多个接收通道进行采样，选取信号幅度符合ADC检测范围的一个通道的信号作为最终的接收值。这类方案可以避免极短时间内对信号接收增益进行调整的问题，将ADC接收的动态范围扩大几倍(使用几个通道就能扩大几倍)，针对每一个回波信号都能获得较好的幅值。但是，该方案仍不能稳定接收单元接收到的回波信号的动态范围。

发明内容

本发明实施例提供一种激光雷达扫描方法和激光雷达，有利于稳定回波信号强度的动态范围。

本发明实施例提出一种激光雷达扫描方法，该激光雷达扫描方法包括：

获取当前扫描帧的视场范围的各视场分区对应的激光脉冲的发射功率；其中，所述视场分区的数量为两个以上；

控制各个所述视场分区内的激光脉冲以所述发射功率进行发射；

接收各个所述视场分区的回波信号并统计所述回波信号的能量值；

根据所述视场范围内各个所述视场分区的所述回波信号的能量值调整下一扫描帧的视场范围的各视场分区对应的激光脉冲的发射功率。

进一步地，根据所述视场范围内各个所述视场分区的所述回波信号的能量值调整下一扫描帧的视场范围的各视场分区对应的激光脉冲的发射功率，包括：

分别计算各个所述视场分区中所述回波信号的高能量百分比A1、低能量百分比A2和中能量百分比A3；

根据预设功率调整优先级策略比较所述高能量百分比A1与第一预设值B1，比较所述低能量百分比A2与第二预设值B2，以及比较所述中能量百分比A3与第三预设值B3；

若所述高能量百分比A1大于所述第一预设值B1，则降低下一扫描帧的视场范围的各视场分区对应的激光脉冲的发射功率；