[0001] 本发明涉及车辆感知技术领域，尤其涉及一种预测性传感器感知范围调整系统及方法。

[0002] 目前，智能驾驶技术中通常应用摄像头、雷达等传感器对前方和侧向环境进行感知；类似雷达这种毫米波的感知，其发射功率是固定的，为保障感知的越远，其发射的幅面就会越窄，导致近处感知范围小；如果保障近处的感知范围，就要缩小其感知距离。摄像头的技术设定也相同，其图像处理的速率是有效的，感知范围越广，图片信息越多，远处图像势必要在固定的图像处理效率下被舍弃；当前的传感器通常应用固定式安装方案，通过FOV校核来尽可能实现无盲区的感知，通常通过增加传感器的数量进行覆盖。

[0003] 现有技术的缺陷在于，一方面个别雷达在技术上，通过车速变化来自动调整FOV(视场)的范围，但仍仅限于车速这种单一的技术条件。例如车速大于60km/h，系统自动切换至高速模式(近处范围变小，感知距离越远)。另一方面，通过传感器的叠加(近距和远距)，实现更远和更广的感知。而针对弯道这些工况，仅对正前方进行感知，而缩小横向范围，无法提前发现远处的障碍物。

[0004] 因此，亟需一种预测性传感器感知范围调整系统及方法。

[0048] 现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

[0049] 本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

[0050] 在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

[0051] 本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

[0052] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

[0053] 如图1所示，本实施例提供的预测性传感器感知范围调整系统包括：预测性感知模块101和与所述预测性感知模块101连接的定位模块103、ADAS地图模块102、传感器固定机构104、传感器感知模块105和自车感知模块106，其中：

[0054] 所述定位模块103用于获取当前车辆位置信息；

[0055] 所述ADAS地图模块102用于获取车辆当前位置的海拔信息和/或道路曲率信息，和车辆前方预设距离处的海拔信息和/或道路曲率信息；

[0056] 所述传感器感知模块105用于感知车辆前方的图像信息；

[0057] 所述传感器固定机构104用于对所述传感器感知模块105进行固定，并向所述预测性感知模块101发送所述传感器固定机构104当前的俯仰角度信息和/或左右角度信息，并根据所述预测性感知模块101输出的俯仰角度调节指令和/或左右角度调节指令，调节俯仰角度和/或左右角度，以调节所述传感器感知模块105的感知范围；

[0058] 所述预测性感知模块101用于根据所述ADAS地图模块102所获取的车辆当前位置的海拔信息和/或道路曲率信息，和车辆前方预设距离处的海拔信息和/或道路曲率信息，计算车辆当前位置和车辆前方预设距离处的道路曲率差信息和/或海拔差信息；根据车辆当前位置和车辆前方预设距离处的道路曲率差信息和/或海拔差信息、和所述传感器固定机构104所发送的所述传感器固定机构104当前的俯仰角度信息和/或左右角度信息，计算所述传感器固定机构104的俯仰角度预期变化信息和/或左右角度预期变化信息，根据所述传感器固定机构104的俯仰角度预期变化信息和/或左右角度预期变化信息，向所述传感器固定机构104输出所述俯仰角度调节指令和/或左右角度调节指令。

[0059] 其中，所述传感器感知模块105包括摄像头、激光雷达或毫米波雷达。需要说明的是，本发明对传感器感知模块105的类型及型号不作具体限定。由于传感器感知模块105固定在传感器固定机构104上，因此，通过调节传感器固定机构104的俯仰角度及左右角度，可以调整传感器感知模块105的视场方向，视场方向可以理解为传感器感知模块105的拍摄角度的方向。

[0060] ADAS地图模块102例如可以获取前方2Km处的海拔信息和/或道路曲率信息，需要说明的是，本发明对车辆前方预设距离的数值不作具体限定。与普通的导航地图相比，ADAS地图模块102可以提供实时的道路曲率和海拔信息；而相对于高精度地图成本更低，数据量更小，易于批量应用。

[0061] 进一步地，所述预测性传感器感知范围调整系统还包括自车感知模块106，与所述预测性感知模块101连接，用于获取车辆的车身姿态信息。

[0062] 更进一步地，所述预测性感知模块101还用于根据所述传感器感知模块105所感知的车辆前方图像信息和所述自车感知模块106所获取的车身姿态信息，对车辆轨迹进行预判，得到预判车辆轨迹；并根据所述预判车辆轨迹，向所述传感器固定机构104输出俯仰角度微调指令和/或左右角度微调指令，以对所述传感器固定机构104的俯仰角度和/或左右角度进行微调。

[0063] 在具体实现中，可在传感器感知模块105感知图像信息以及自车感知模块106获取车身姿态信息后，通过对典型特征(例如车道线等参照物的对比、或者周围环境(如天空等)与车道所占比例)，调节传感器固定机构104的俯仰角度和/或左右角度，进而对传感器105的视场(FOV)方向进行微调。

[0064] 其中，所述自车感知模块106包括车身稳定系统和内置于方向盘中的转角传感器。

[0065] 进一步地，所述传感器固定机构104包括视场调整控制系统1和传感器固定组件3，所述视场调整控制系统1和所述传感器固定组件3通过固定连杆2连接，所述传感器感知模块105设置在所述传感器固定组件3上，所述视场调整控制系统1用于响应于所述预测性感知模块101输出的俯仰角度调节指令和/或左右角度调节指令，和/或俯仰角度微调指令和/或左右角度微调指令，对所述传感器感知模块105的三维视场方向进行调整。

[0066] 更进一步地，所述固定连杆2与所述传感器固定组件3之间设置有可锁止、并可反馈精度的万向机构。通过传感器固定机构104，可以实现传感器感知模块105的视场(FOV)方向的调整。

[0067] 最终达成感知最大化的调整。如图3所示，以前向感知的曲率变化为例进行介绍，如图3的左图所示，若不对传感器感知模块105进行预测性的转向调整，传感器感知模块105对未来车辆行驶车道的感知视角(FOV)是较小的；如图3的右图所示，通过本发明的预测性传感器感知范围调整系统可以调整传感器感知模块105的视场方向，可实现传感器感知模块105对未来车辆行驶车道的最大化的感知覆盖，提前识别未来行驶方向的道路障碍物情况。

[0068] 本发明实施例提供的预测性传感器感知范围调整系统，提供了预测性的感知方向的调整策略，通过预测性感知系统根据前方的和当前的海拔差和曲率差的对比，输出俯仰角度和左右角度变化指令，进而控制传感器固定机构改变俯仰角度和左右角度，以使传感器感知模块的视场方向调整至目标值，实现传感器感知模块的视场的调整，通过未来路径上的传感器角度调整，实现最大化的感知效率；可以基于同一个传感器实现感知范围的最大化，为智能驾驶提供更可靠的未来道路方向的交通参与者信息，提升传感器的有效感知空间，如果配合自动驾驶使用的高精度地图和路径规划，可以实现更可靠、更精简的传感器数量，降低成本的目的；通过地形环境对未来行车方向进行预测，通过自行的转化感知方向，提升传感器的有效感知空间，精简传感器数量，降低成本；通过实际的视觉感知，对最后的传感器固定结构的角度进行微调，避免丢失重要道路信息。

[0069] 如图4和图5所示，本实施例提供的预测性传感器感知范围调整方法在实际执行过程中，具体包括：

[0070] 步骤S1、获取当前车辆位置信息。

[0071] 具体地，利用定位模块(GPS)103获取当前车辆位置信息。

[0072] 步骤S2、用于获取车辆当前位置的海拔信息和/或道路曲率信息，和车辆前方预设距离处的海拔信息和/或道路曲率信息。

[0073] 具体地，利用ADAS地图模块102获取车辆当前位置的海拔信息和/或道路曲率信息，和车辆前方预设距离处的海拔信息和/或道路曲率信息。与普通的导航地图相比，ADAS地图模块102可以提供实时的道路曲率和海拔信息；而相对于高精度地图成本更低，数据量更小，易于批量应用。

[0074] 步骤S3、根据车辆当前位置的海拔信息和/或道路曲率信息，和车辆前方预设距离处的海拔信息和/或道路曲率信息，计算车辆当前位置和车辆前方预设距离处的道路曲率差信息和/或海拔差信息。

[0075] 具体地，利用预测性感知模块101，根据车辆当前位置的海拔信息和/或道路曲率信息，和车辆前方预设距离处的海拔信息和/或道路曲率信息，计算车辆当前位置和车辆前方预设距离处的道路曲率差信息和/或海拔差信息。

[0076] 步骤S4、根据车辆当前位置和车辆前方预设距离处的道路曲率差信息和/或海拔差信息，调整传感器感知模块105的三维视场方向。

[0077] 在本发明的预测性传感器感知范围调整方法的一种实施方式中，所述步骤S4具体可以包括：

[0078] 步骤S41、通过传感器固定机构104对所述传感器感知模块105进行固定，并获取所述传感器固定机构104当前的俯仰角度信息和/或左右角度信息。

[0079] 步骤S42、利用预测性感知模块101，根据车辆当前位置和车辆前方预设距离处的道路曲率差信息和/或海拔差信息，和所述传感器固定机构104当前的俯仰角度信息和/或左右角度信息，计算所述传感器固定机构104的俯仰角度预期变化信息和/或左右角度预期变化信息。

[0080] 通过步骤S42，可以通过海拔差和曲率差的对比，形成俯仰角和左右角度变化需求。

[0081] 步骤S43、所述预测性感知模块101根据所述传感器固定机构104的俯仰角度预期变化信息和/或左右角度预期变化信息，向所述传感器固定机构104输出所述俯仰角度调节指令和/或左右角度调节指令。

[0082] 步骤S44、响应于所述预测性感知模块101输出的俯仰角度调节指令和/或左右角度调节指令，所述传感器固定机构104调节俯仰角度和/或左右角度，以调节所述传感器感知模块105的感知范围。

[0083] 通过调节传感器固定机构104的俯仰角度和/或左右角度，可以将传感器感知模块105的视场方向调整到目标值。

[0084] 进一步地，本发明在一些实施方式中，所述预测性传感器感知范围调整方法还包括：

[0085] 步骤S5、对所述传感器固定机构104的俯仰角度和/或左右角度进行微调。

[0086] 在本发明的预测性传感器感知范围调整方法的一种实施方式中，所述步骤S5具体可以包括：

[0087] 步骤S51、通过所述传感器感知模块105感知车辆前方的图像信息。

[0088] 步骤S52、通过自车感知模块106获取车辆的车身姿态信息。

[0089] 步骤S53、所述预测性感知模块101根据所述传感器感知模块105所感知的车辆前方图像信息和所述自车感知模块106所获取的车身姿态信息，对车辆轨迹进行预判，得到预判车辆轨迹。

[0090] 步骤S54、所述预测性感知模块101根据所述预判车辆轨迹，向所述传感器固定机构104输出俯仰角度微调指令和/或左右角度微调指令，以对所述传感器固定机构104的俯仰角度和/或左右角度进行微调。

[0091] 在具体实现中，可在传感器感知模块105感知图像信息以及自车感知模块106获取车身姿态信息后，通过对典型特征(例如车道线等参照物的对比、或者周围环境(如天空等)与车道所占比例)，调节传感器固定机构104的俯仰角度和/或左右角度，进而对传感器105的视场(FOV)方向进行微调。

[0092] 本发明实施例提供的预测性传感器感知范围调整方法，提供了预测性的感知方向的调整策略，根据前方的和当前的海拔差和曲率差的对比，输出俯仰角度和左右角度变化指令，进而控制传感器感知模块的视场方向调整至目标值，实现传感器感知模块的视场的调整，通过未来路径上的传感器角度调整，实现最大化的感知效率；可以基于同一个传感器实现感知范围的最大化，为智能驾驶提供更可靠的未来道路方向的交通参与者信息，提升传感器的有效感知空间，如果配合自动驾驶使用的高精度地图和路径规划，可以实现更可靠、更精简的传感器数量，降低成本的目的；通过地形环境对未来行车方向进行预测，通过自行的转化感知方向，提升传感器的有效感知空间，精简传感器数量，降低成本；通过实际的视觉感知，对最后的传感器固定结构的角度进行微调，避免丢失重要道路信息。

[0093] 至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

[0094] 虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。