激光雷达及其控制方法与流程

1.本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及激光雷达及其控制方法。


背景技术：

2.激光雷达是利用激光来探测目标物的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是发射模块发射用于探测的激光，然后扫描模块将激光反射至目标物，最后接收模块接收被目标物反射回来的激光，处理接收到的激光可获得目标物的有关信息，例如距离、方位、高度、速度、形状等参数。
3.目前，为了增大激光雷达的roi区域(即感兴趣区域)，通常会采用多路叠加的方式。但现有的多路叠加方式，会导致非roi区域重复扫描。例如在图1所示的三路叠加的示意图中，第二路光和第三路光扫描视场的roi区域对第一路光的非roi区域进行重复扫描，也即，第二路光和第三路光扫描视场的roi区域会与第一路光的非roi区域重叠，组合在一起能够形成较大的整体roi，但是重复扫描区域过大，造成视场线束浪费，而且路数越多，造成的线束浪费越大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供激光雷达及其使用方法，以解决现有激光雷达在拼接过程中造成视场线束浪费问题。
5.一种激光雷达的控制方法，所述激光雷达包括用于发射激光的发射模块、用于将所述发射模块的激光反射至目标物的扫描模块、以及用于接收从所述目标物反射回来的激光的接收模块，所述扫描模块包括第一扫描机构和第二扫描机构，所述第一扫描机构用于将来自所述发射模块的激光反射至所述第二扫描机构，所述第二扫描机构用于将来自所述第一扫描机构的激光反射至所述目标物，所述发射模块包括多个在第一方向上相互间隔的发射机构；所述激光雷达的控制方法包括：
6.设置所述第一扫描机构的扫描周期包括与感兴趣区域对应的第一扫描时段、与跳跃区域对应的第二扫描时段、以及与非感兴趣区域对应的第三扫描时段，控制所述第一扫描机构在所述第一扫描时段内以速度k1进行旋转，在所述第二扫描时段内以速度k2进行旋转，在所述第三扫描时段内以速度k3进行旋转；其中，k2＞k3＞k1；
7.获取基于多个所述发射机构发射的激光分别形成的多路扫描视场，将多路所述扫描视场进行拼接，以使至少一所述感兴趣区域与另一路所述扫描视场的跳跃区域重叠。
8.在一些实施例中，每个所述发射机构对应的所述扫描视场包括相对于所述感兴趣区域对称分布的多个所述跳跃区域，所述第二扫描时段包括与位于所述感兴趣区域一侧的所述跳跃区域的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于所述感兴趣区域另一侧的所述跳跃区域的视场角θ4对应的t3至t4时段，所述在所述第二扫描时段内以速度k2进行旋转包括：
9.在t1至t2时段内，控制所述第一扫描机构以速度k2进行旋转；
10.在t3至t4时段内，控制所述第一扫描机构以速度k2进行旋转，其中，t4－t3＝t2－
t1。
11.在一些实施例中，每个所述发射机构对应的所述扫描视场包括相对于所述感兴趣区域对称分布的多个所述非感兴趣区域，所述第三扫描时段包括与位于所述感兴趣区域一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于所述感兴趣区域另一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ5对应的t4至t5时段，所述在所述第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
12.在t0至t1时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转；
13.在t4至t5时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转，其中，t5－t4＝t1－t0。
14.在一些实施例中，每个所述发射机构对应所述扫描机构包括相对于所述感兴趣区域对称分布的多个所述跳跃区域和多个所述感兴趣区域，所述跳跃区域位于所述非感兴趣区域与所述感兴趣区域之间，所述第一扫描时段包括与所述感兴趣区域的视场角θ3对应的t2至t3时段，所述第二扫描时段包括与位于所述感兴趣区域一侧的所述跳跃区域的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于所述感兴趣区域另一侧的所述跳跃区域的视场角θ4对应的t3至t4时段，所述第三扫描时段包括与位于所述感兴趣区域一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于所述感兴趣区域另一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ5对应的t4至t5时段，所述控制所述第一扫描机构在所述第一扫描时段内以速度k1进行旋转，在所述第二扫描时段内以速度k2进行旋转，在所述第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
15.在t0至t1时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转；
16.在t1至t2时段内，控制所述第一扫描机构以速度k2进行旋转；
17.在t2至t3时段内，控制所述第一扫描机构以速度k1进行旋转；
18.在t3至t4时段内，控制所述第一扫描机构以速度k2进行旋转；
19.在t4至t5时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转，其中，θ1＝θ5＝θ2＝θ4＝2θ3。
20.在一些实施例中，每个所述发射机构对应的所述扫描视场包括相对于所述跳跃区域对称分布的多个所述感兴趣区域，所述第一扫描时段包括与位于所述跳跃区域一侧的所述感兴趣区域的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于所述跳跃区域另一侧的所述感兴趣区域的视场角θ4对应的t3至t4时段，所述控制所述第一扫描机构在所述第一扫描时段内以速度k1进行旋转包括：
21.在t1至t2时段内，控制所述第一扫描机构以速度k1进行旋转；
22.在t3至t4时段内，控制所述第一扫描机构以速度k1进行旋转，其中，t4－t3＝t2－t1。
23.在一些实施例中，每个所述发射机构对应的所述扫描视场包括相对于所述跳跃区域对称分布的多个所述非感兴趣区域，所述第三扫描时段包括与位于所述跳跃区域一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于所述跳跃区域另一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ5对应的t4至t5时段，所述在所述第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
24.在t0至t1时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转；
25.在t4至t5时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转，其中，t5－t4＝t1－
t0。
26.在一些实施例中，每个所述发射机构对应的所述扫描视场包括相对于所述跳跃区域对称分布的多个所述感兴趣区域和多个所述非感兴趣区域，所述第一扫描时段包括与位于所述跳跃区域一侧的所述感兴趣区域的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于所述跳跃区域另一侧的所述感兴趣区域的视场角θ4对应的t3至t4时段，所述第二扫描时段包括与所述跳跃区域的视场角θ3对应的t2至t3时段，所述第三扫描时段包括与位于所述跳跃区域一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于所述跳跃区域另一侧的所述非感兴趣区域的视场角θ5对应的t4至t5时段，所述控制所述第一扫描机构在所述第一扫描时段内以速度k1进行旋转，在所述第二扫描时段内以速度k2进行旋转，在所述第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
27.在t0至t1时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转；
28.在t1至t2时段内，控制所述第一扫描机构以速度k1进行旋转；
29.在t2至t3时段内，控制所述第一扫描机构以速度k2进行旋转；
30.在t3至t4时段内，控制所述第一扫描机构以速度k1进行旋转；
31.在t4至t5时段内，控制所述第一扫描机构以速度k3进行旋转，其中，θ1＝θ5，θ2＝θ4，θ1＞θ3＝3θ2。
32.在一些实施例中，还包括：
33.控制所述发射机构在所述第一扫描时段内以频率v1发射激光；
34.控制所述发射机构在所述第二扫描时段内以频率v2发射激光；
35.控制所述发射机构在所述第三扫描时段内以频率v3发射激光，其中，v1＞v2，v1＞v3。
36.本发明还提供一种激光雷达，所述激光雷达包括用于发射激光的发射模块、用于将所述发射模块的激光反射至目标物的扫描模块、以及用于接收从所述目标物反射回来的激光的接收模块；
37.所述发射模块包括多个在第一方向上相互间隔的发射机构，多个所述发射机构发射的激光能够形成多路扫描视场；
38.所述扫描模块包括第一扫描机构和第二扫描机构，所述第一扫描机构用于将来自所述发射模块的激光反射至所述第二扫描机构，所述第二扫描机构用于将来自所述第一扫描机构的激光反射至所述目标物；
39.所述第一扫描机构能够以不同的速度旋转以使所述扫描视场在所述第一方向上分为感兴趣区域、非感兴趣区域以及跳跃区域，且所述感兴趣区域的分辨率＞所述非感兴趣区域的分辨率＞所述跳跃区域的分辨率，至少一所述感兴趣与另一所述扫描视场的所述跳跃区域重叠。
40.在一些实施例中，所述激光雷达还包括位于所述发射模块与所述第一扫描机构之间的发射镜组，所述发射镜组的焦距为f，相邻两个所述发射机构在所述第一方向上的间距为d，相邻两所述发射机构发射的激光之间的夹角θ＝atan(d/f)，单个所述发射机构对应的所述感兴趣区域的竖直方向的角度θ
roi
＝θ。
41.本发明提供的激光雷达使用方法，多路扫描视场在进行拼接时，感兴趣区域与另一路的扫描视场的跳跃区域重叠，由于k2＞k3，使得跳跃区域的扫描线少于非感兴趣区域的
扫描线，因此，在多路叠加的时候，将感兴趣区域与跳跃区域重叠相比于感兴趣区域与非感兴趣区域重叠，可减少视场线束的浪费。
附图说明
42.图1为现有激光雷达的三路拼接示意图；
43.图2本发明一实施例提供的激光雷达的示意图；
44.图3为本发明提供的第一扫描机构的扫描波形示意图；
45.图4为第一扫描机构波形斜率对视场影响的示意图；
46.图5为本发明一实施例提供的扫描视场的示意图；
47.图6为图2中所示发射模块与发射镜组的示意图；
48.图7(a)为本发明一实施例提供的第一扫描机构的扫描波形示意图；
49.图7(b)为根据图7(a)的扫描波形得到的单路扫描视场的示意图；
50.图7(c)为四路图7(b)中所示的扫描视场示意图；
51.图8为图7(c)中所示的四路扫描视场拼接后的示意图；
52.图9(a)为以发射机构以低点频发射激光得到的感兴趣区域的视场图；
53.图9(b)为以发射机构以低高频发射激光得到的感兴趣区域的视场图；
54.图10(a)为第一扫描机构以匀速进行扫描时的扫描波形示意图；
55.图10(b)为根据图10(a)的扫描波形得到的扫描视场的示意图；
56.图11(a)为本发明另一实施例提供的第一扫描机构的扫描波形示意图；
57.图11(b)为根据图11(a)的扫描波形得到的单路扫描视场的示意图；
58.图12为四路图11(b)中所示扫描视场拼接后的示意图。
59.图中：110、发射模块；111、第一发射机构；112、第二发射机构；120、发射镜组；130、光学镜；140、扫描模块；141、第一扫描机构；142、第二扫描机构；180、接收镜组；190、探测器；170、目标物；150、探测激光；160、回波激光；10、感兴趣区域；20、跳跃区域；30、非感兴趣区域。
具体实施方式
60.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
61.需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
62.还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
63.请参阅图2，本发明一实施例提供一种激光雷达，包括发射模块110、扫描模块140以及接收模块，发射模块110用于发射激光，扫描模块140用于将发射模块110发射的激光反射至目标物170，接收模块用于接收从目标物170反射回来的激光。具体地，发射模块110向
扫描模块140发射探测激光150，探测激光150到达扫描模块140后被扫描模块140反射，使探测激光150朝向目标物170方向传播，探测激光150到达目标物170后，目标物170会对探测激光150形成反射，使其原路返回，形成回波激光160，回波激光160被扫描机构反射后，被接收模块接收，根据接收模块接收到的回波激光160，形成扫描视场。
64.发射模块110包括多个发射机构，多个发射机构在第一方向上间隔排布多个发射机构发射的激光能够形成多路扫描视场，也即，每个发射机构发射的激光都能形成一路扫描视场。每路扫描视场在第一方向上都包括感兴趣区域10(即roi区域)和非感兴趣区域30(即非roi区域)，感兴趣区域10的分辨率大于非感兴趣区域30的分辨率。由于在第一方向上具有多个发射机构，每个发射机构都能形成扫描视场，多路扫描视场的感兴趣区域10能够在第一方向上形成叠加效果，增大了激光雷达在第一方向上的整体感兴趣区域10。
65.具体地，在本实施例中，第一方向为竖直方向。
66.发射机构的具体数量不进行限定，即扫描视场的具体路数不进行限定，例如，该发射机构的数量可以是两个，也可以是四个或者其他数量的多个。在图2所示的实施例中，发射机构的数量为两个，两个发射机构分别为第一发射机构111和第二发射机构112，第一发射机构111和第二发射机构112在第一方向上相互间隔。
67.扫描模块140包括第一扫描机构141和第二扫描机构142，第一扫描机构141用于将来自发射模块110的激光反射至第二扫描机构142，第二扫描机构142用于将来自第一扫描机构141的激光反射至目标物170。第二扫描机构142的扫描频率远大于第一扫描机构141的扫描频率，以使第一扫描机构141相对于第二扫描机构142更容易进行扫描波形控制。
68.第一扫描机构141和第二扫描机构142的扫描波形如图3所示，其中，虚线为第一扫描机构141的扫描波形，实线为第二扫描机构142的扫描波形。
69.图4为第一扫描机构波形斜率对视场影响示意图。在竖直方向上，视场的分辨率与其对应的扫描波形的斜率(即第一扫描机构的旋转速度)成反比，斜率越低，竖直方向上相邻两线之间的间距越小，激光雷达的分辨率就越高。从图4中可以看出，左侧扫描波形的斜率小于右侧扫描波形的斜率，因此左侧扫描波形对应的视场图内的点比右侧扫描波形对应的视场图内的点密集，意味着左侧视场图的分辨率大于右侧视场图的分辨率。
70.可以理解地，第一扫描机构141和第二扫描机构142可以是振镜、mems微振镜、多面体转镜或他们的组合。
71.在一些实施例中，发射模块110与扫描模块140之间设有光学镜130，该光学镜130可以是开孔反射镜，也可以是偏振分光镜。发射模块110发射探测激光150后，该探测激光150先穿过光学镜130，然后到达第一扫描机构141，先后经过第一扫描机构141和第二扫描机构142反射后，到达目标物170。回波激光160先后经过第二扫描机构142和第一扫描机构141反射后，到达光学镜130，光学镜130对回波激光160进行反射，使回波激光160射向接收模块。
72.接收模块包括接收镜组180和探测器190，接收镜组180位于光学镜130和探测器190之间。回波激光160被光学镜130反射后，先到达接收镜组180，经接收镜组180聚焦后，最后被探测器190接收。
73.在一些实施例中，激光雷达还包括位于发射模块110与第一扫描机构141之间的发射镜组120。具体地，该发射镜组120位于发射模块110与光学镜130之间，探测激光150透过
发射镜组120后，再到达光学镜130。
74.请参阅图5，本实施例中，第一扫描机构141能够以不同的速度旋转，也即，第一扫描机构141能够在一个扫描周期的不同时段内以不同的速度进行旋转，以使扫描视场在第一方向上分为感兴趣区域10、非感兴趣区域30以及跳跃区域20。感兴趣区域10的分辨率＞非感兴趣区域30的分辨率＞跳跃区域20的分辨率，也即，第一扫描机构141在对应感兴趣区域10的时段内速度＜第一扫描机构141在对应非感兴趣区域30的时段内的速度＜第一扫描机构141在对应跳跃区域20的时段内的速度，至少一感兴趣区域10与另一扫描视场的跳跃区域20重叠。由于跳跃区域20的分辨率最低，因此，将感兴趣区域10与跳跃区域20重叠相比于将感兴趣区域10与非感兴趣区域30重叠可以减少视场线束的浪费。
75.请参阅图6，在一些实施例中，相邻两个发射机构在第一方向上的间距为d，发射镜组120的焦距为f，相邻两个发射机构发射的激光之间的夹角θ＝atan(d/f)，单个发射机构对应的感兴趣区域10即单路扫描视场的感兴趣区域10的竖直方向的角度θ
roi
＝θ。由于θ
roi
＝θ，可以使多路扫描视场的感兴趣区域10拼接完整，从而避免感兴趣区域10之间出现重叠或相隔距离过大的问题。
76.请参阅图7和图8，本发明一实施例还提供激光雷达的控制方法，激光雷达包括用于发射激光的发射模块110、用于将发射模块110的激光反射至目标物170的扫描模块140、以及用于接收从目标物170反射回来的激光的接收模块，扫描模块140包括第一扫描机构141和第二扫描机构142，第一扫描机构141用于将来自发射模块110的激光反射至第二扫描机构142，第二扫描机构142用于将来自第一扫描机构141的激光反射至目标物170，发射模块110包括多个在第一方向上相互间隔的发射机构；该激光雷达的控制方法包括：
77.设置第一扫描机构141的扫描周期包括与感兴趣区域10对应的第一扫描时段、与跳跃区域20对应的第二扫描时段、以及与非感兴趣区域30对应的第三扫描时段，控制第一扫描机构141在第一扫描时段内以速度k1进行旋转，在第二扫描时段内以速度k2进行旋转，在第三扫描时段内以速度k3进行旋转，其中，k2＞k3＞k1；
78.第一扫描机构141的旋转速度越小，相应区域的分辨率就越大，反之，第一扫描机构141的旋转速度越大，相应区域的分辨率就越小，由于k2＞k3＞k1，因此，感兴趣区域10的分辨率越大，跳跃区域20的分辨率最小，且跳跃区域20在第一方向上与感兴趣区域10相邻。
79.获取基于多个发射机构发射的激光分别形成的多路扫描视场，将多路扫描视场进行拼接，以使至少一感兴趣与另一路扫描视场的而跳跃区域20重叠。
80.通过在第一方向上设置多个发射机构，每个发射机构发射的激光都能形成扫描视场，多路扫描视场在进行拼接时，多个扫描视场的感兴趣区域10能够在第一方向上形成叠加效果，增大了激光雷达在第一方向上的整体感兴趣区域10。而且由于k2＞k3，使得跳跃区域20内的扫描线少于非感兴趣区域30内的扫描线，因此，使感兴趣区域10与跳跃区域20进行重叠，可以减少视场线束的浪费。具体地，在本实施例中，根据图7(a)、图7(b)和图7(c)可以看出，k2远远大于k3，跳跃区域30内只有1到2条扫描线，远远少于非感兴趣区域30的扫描线，因此在进行多路叠加的时候，造成的线束的浪费可以基本忽略，为其它路的感兴趣区域10留出空间。
81.扫描视场的具体数量不进行限定，在本实施例中，扫描视场的数量为4个。
82.在一些实施例中，发射机构对应的扫描视场包括相对于感兴趣区域10对称分布的
多个跳跃区域20，第二扫描时段包括与位于感兴趣区域10一侧的跳跃区域20对应的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于感兴趣区域10另一侧的跳跃区域20的视场角θ4对应的t3至t4时段，在第二扫描时段内以速度k2进行旋转包括：
83.在t1至t2时段内，控制第一扫描机构141以速度k2进行旋转；
84.在t3至t4时段内，控制第一扫描机构141以速度k2进行旋转，其中，t4－t3＝t2－t1。
85.θ2＝k2*(t4－t3)，θ4＝k2*(t2－t1)，由于t4－t3＝t2－t1，因此，θ2＝θ4。
86.每个扫描视场的跳跃区域20的具体数量不进行限定，在本实施例中，每个扫描视场具有两个跳跃区域20，两个跳跃区域20的大小相同，且沿第一方向，对称分布在感兴趣区域10的两侧。
87.在一些实施例中，每个发射机构对应的扫描视场包括相对于感兴趣区域10对称分布的多个非感兴趣区域30，第三扫描时段包括与位于感兴趣区域10一侧的非感兴趣区域30的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于感兴趣区域10另一侧的非感兴趣区域30的视场角θ5对应的t4至t5时段，在第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
88.在t0至t1时段内，控制所述第一扫描机构141以速度k3进行旋转；
89.在t4至t5时段内，控制所述第一扫描机构141以速度k3进行旋转，其中，t5－t4＝t1－t0。
90.θ1＝k3*(t1－t0)，θ5＝k3*(t5－t4)，由于t5－t4＝t1－t0，因此，θ1＝θ5。
91.每个扫描视场的非感兴趣区域30的具体数量不进行限定，在本实施例中，每个扫描视场具有两个非感兴趣区域30，两个非感兴趣区域30的大小相同，且沿第一方向，对称分布在感兴趣区域10的两侧。
92.如图5所示，在一些实施例中，每个发射机构对应扫描机构包括相对于感兴趣区域10对称分布的多个跳跃区域20和多个感兴趣区域10，跳跃区域20位于非感兴趣区域30与感兴趣区域10之间，第一扫描时段包括与感兴趣区域10的视场角θ3对应的t2至t3时段，第二扫描时段包括与位于感兴趣区域10一侧的跳跃区域20的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于感兴趣区域10另一侧的跳跃区域20的视场角θ4对应的t3至t4时段，第三扫描时段包括与位于感兴趣区域10一侧的非感兴趣区域30的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于感兴趣区域10另一侧的非感兴趣区域30的视场角θ5对应的t4至t5时段，控制第一扫描机构141在第一扫描时段内以速度k1进行旋转，在第二扫描时段内以速度k2进行旋转，在第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
93.在t0至t1时段内，控制第一扫描机构141以速度k3进行旋转；
94.在t1至t2时段内，控制第一扫描机构141以速度k2进行旋转；
95.在t2至t3时段内，控制第一扫描机构141以速度k1进行旋转；
96.在t3至t4时段内，控制第一扫描机构141以速度k2进行旋转；
97.在t4至t5时段内，控制第一扫描机构141以速度k3进行旋转，其中，θ1＝
98.θ5＝θ2＝θ4＝2θ3。
99.θ1＝k3*(t1－t0)，θ5＝k3*(t5－t4)，而t5－t4＝t1－t0，故，θ1＝θ5；θ2＝
100.k2*(t4－t3)，θ4＝k2*(t2－t1)，而t4－t3＝t2－t1，故，θ2＝θ4。t1－t0＞t2－t1，k3＜k2，使k3*(t1－t0)＝k2*(t2－t1)，即θ1＝θ4，最终使得θ1＝θ5＝θ2＝θ4，形成上下对称分布的效果，可以使多路扫描视场拼接完整无缝隙。
101.每个扫描视场的非感兴趣区域30和跳跃区域20的具体数量不进行限定，在本实施例中，每个扫描视场都具有两个非感兴趣区域30和两个跳跃区域20，感兴趣区域10与每个非感兴趣区域30之间都有一个跳跃区域20。两个非感兴趣区域30和两个跳跃区域20的大小都相同，在第一方向上，两个非感兴趣区域30以及两个跳跃区域20都关于感兴趣区域10对称。
102.在本实施例中，第二扫描机构142的扫描频率为wk，发射机构发射的激光与第一扫描机构141的法线之间的夹角为θ
′
，非感兴趣区域30的单路分辨率为θf，θf满足：或(n≥1，n＞1，且n和n分别为正整数)，其中，n指一路光要经过n次扫描接近另一相邻路光，n指在非感兴趣区域30中，单线分辨率要均分的次数。在本实施例中，n＝4，n＝2，非感兴趣区域30的分辨率为θf/2。
103.为了解决激光雷达分辨率不高的问题，发明人考虑过利用输出点频越高，扫描视场中的点越密集，分辨率也就越高的特点，控制发射机构在对应感兴趣区域的时段内提高输出点频，以提高感兴趣区域的分辨率。例如图9和图10，图9(a)为发射机构以低点频发射激光得到的感兴趣区域的视场图，图9(b)为发射机构以高点频发射激光得到的感兴趣区域的视场图，可以明显看出，图9(b)中的点比图9(a)中的密集，即意味着图9(b)中的感兴趣区域的分辨率大于图9(a)中的感兴趣区域的分辨率。图10(a)为第一扫描机构匀速扫描时的扫描波形示意图，图10(b)为根据图10(a)的扫描波形得到的扫描视场示意图。从图10(a)中可以看出，第一扫描机构在ta至tb时段内、tb至tc时段内以及tc至td时段内的扫描频率(即斜率)是相同的，但图10(b)中感兴趣区域(即roi区域)的点明显比非感兴趣区域(即非roi区域)的点密集，正是由于发射机构在tb至tc时段内的输出点频大于在ta至tb时段内和tc至td时段内的输出点频，从而使得感兴趣区域的分辨率大于非感兴趣区域的分辨率。但通过控制输入点频，只能扫描视场在水平方向的分辨率，并不能提高在竖直方向的分辨率，因此，本技术发明人进一步提出在竖直方向上采用多路叠加的方式并使第一扫描机构在不同时段内以不同速度进行旋转，以得到感兴趣区域、非感兴趣区域以及跳跃区域，并将不同路的感兴趣区域和跳跃区域进行叠加的技术思路，提出了本技术技术方案。
104.在一些实施例中，激光雷达的控制方法还包括：
105.控制发射机构在所述第一扫描时段内以频率v1发射激光；
106.控制发射机构在所述第二扫描时段内以频率v2发射激光；
107.控制发射机构在所述第三扫描时段内以频率v3发射激光，其中，v1＞v2，v1＞v3，v2与v3可相等也可不相等。
108.发射机构的发射频率(即输出点频)越高，在相同时间内，激光发射点就越多，激光雷达的水平方向上的点越密集，水平方向上的分辨率也越高。控制发射机构在对应感兴趣区域10的第一扫描时段内以频率v1发射激光，而v1大于v3和v2，因此能够提高感兴趣区域10在水平方向上的分辨率。
109.请参阅图11和图12，本发明另一实施例提供的激光雷达的控制方法，每个发射机构对应的扫描视场包括相对于跳跃区域20对称分布的多个感兴趣区域10，第一扫描时段包
括与位于跳跃区域20一侧的感兴趣区域10的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于跳跃区域20另一侧的感兴趣区域10的视场角θ4对应的t3至t4时段，控制第一扫描机构141在第一扫描时段内以速度k1进行旋转包括：
110.在t1至t2时段内，控制第一扫描机构141以速度k1进行旋转；
111.在t3至t4时段内，控制第一扫描机构141以速度k1进行旋转，其中，t4－t3＝t2－t1。
112.θ2＝k1*(t4－t3)，θ4＝k1*(t2－t1)，由于t4－t3＝t2－t1，因此，θ2＝θ4。
113.每个扫描视场的感兴趣区域10的具体数量不进行限定，在本实施例中，每个扫描视场具有两个感兴趣区域10，两个感兴趣区域10的大小相同，且沿第一方向，对称分布在跳跃区域20的两侧。
114.扫描视场的具体数量不进行限定，在本实施例中，扫描视场的数量为4个。
115.在一些实施例中，每个发射机构对应的扫描视场包括相对于跳跃区域20对称分布的多个非感兴趣区域30，第三扫描时段包括与位于跳跃区域20一侧的非感兴趣区域30的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于跳跃区域20另一侧的非感兴趣区域30的视场角θ5对应的t4至t5时段，在所述第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
116.在t0至t1时段内，控制第一扫描机构141以速度k3进行旋转；
117.在t4至t5时段内，控制第一扫描机构141以速度k3进行旋转，其中，t5－t4＝t1－t0。
118.θ1＝k3*(t1－t0)，θ5＝k3*(t5－t4)，由于t5－t4＝t1－t0，因此，θ1＝θ5。
119.每个扫描视场的非感兴趣区域30的具体数量不进行限定，在本实施例中，每个扫描视场具有两个非感兴趣区域30，两个非感兴趣区域30的大小相同，且沿第一方向，对称分布在感兴趣区域10的两侧。
120.如图12所示，在一些实施例中，每个发射机构对应的扫描视场包括相对于跳跃区域20对称分布的多个感兴趣区域10和多个非感兴趣区域30，第一扫描时段包括与位于跳跃区域20一侧的感兴趣区域10的视场角θ2对应的t1至t2时段、和与位于跳跃区域20另一侧的感兴趣区域10的视场角θ4对应的t3至t4时段，第二扫描时段包括与跳跃区域20的视场角θ3对应的t2至t3时段，第三扫描时段包括与位于跳跃区域20一侧的非感兴趣区域30的视场角θ1对应的t0至t1时段、和与位于跳跃区域20另一侧的非感兴趣区域30的视场角θ5对应的t4至t5时段，控制所述第一扫描机构141在第一扫描时段内以速度k1进行旋转，在第二扫描时段内以速度k2进行旋转，在第三扫描时段内以速度k3进行旋转包括：
121.在t0至t1时段内，控制第一扫描机构141以速度k3进行旋转；
122.在t1至t2时段内，控制第一扫描机构141以速度k1进行旋转；
123.在t2至t3时段内，控制第一扫描机构141以速度k2进行旋转；
124.在t3至t4时段内，控制第一扫描机构141以速度k1进行旋转；
125.在t4至t5时段内，控制第一扫描机构141以速度k3进行旋转，其中，θ1＝
126.θ5，θ2＝θ4，θ1＞θ3＝3θ2。
127.θ1＝k3*(t1－t0)，θ5＝k3*(t5－t4)，而t5－t4＝t1－t0，故，θ1＝θ5；θ2＝
128.k2*(t4－t3)，θ4＝k2*(t2－t1)，而t4－t3＝t2－t1，故，θ2＝θ4。感兴趣区域10和非感兴趣区域30在第一方向上形成上下对称分布的效果，可以使多路扫描视场拼接完整无缝隙。
129.在本实施例中，第二扫描机构142的扫描频率为wk，发射机构发射的激光与第一扫
描机构141的法线之间的夹角为θ
′
，非感兴趣区域30的单路分辨率为θf，θf满足：或(n≥1，n＞1，且n和n分别为正整数)，其中，n指一路光要经过n次扫描接近另一相邻路光，n指在非感兴趣区域30中，单线分辨率要均分的次数。在本实施例中，n＝4，n＝4，非感兴趣区域30的分辨率为θf/4。。
130.本发明提供的激光雷达使用方法，多路扫描视场在进行拼接时，感兴趣区域与另一路的扫描视场的跳跃区域重叠，由于k2＞k3，使得跳跃区域的分辨率小于非感兴趣区域的分辨率，跳跃区域线束稀少，因此将感兴趣区域与跳跃区域重叠相比于感兴趣区域与非感兴趣区域重叠，可减少视场线束的浪费。
131.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。