用于控制感测装置视场的系统和方法与流程

本公开总体上涉及自主车辆，并且更具体地涉及用于基于车辆的计划路径和实时移动来控制感测装置的视场的系统和方法。

引言

自主车辆是能够感测其环境并且以很少或不需要用户输入进行导航的车辆。自主车辆通过使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等感测装置来感测其环境。自主车辆进一步使用来自全球定位系统(gps)技术、导航系统、车对车通信、车对基础设施技术和/或线控驱动系统的信息来对车辆进行导航。

车辆自动化已经被分类为从零(对应于全人为控制的非自动化)到五(对应于无人为控制的全自动化)的范围中的数值等级。各种自动驾驶员辅助系统(诸如巡航控制、自适应巡航控制以及停放辅助系统)对应于较低自动化等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高自动化等级。

通常，与自主车辆相关联的感测装置具有视场。感测装置能够感测在其视场中观察到的环境。在自主车辆的操作期间，可控制感测装置的位置使得视场与相关区域对齐。然而，在某些情况下，由于地形(例如，丘陵)、非预期路况(例如，坑洼)，感测装置的视场可能不与相关区域对齐。

因此，期望提供基于车辆的计划路径和实时移动来控制感测装置的视场使得感测装置的视场保持与相关区域对齐的系统和方法。另外，结合附图和前述技术领域和

背景技术：
，根据随后的具体实施方式和所附权利要求，本公开的其它期望的特征和特性将变得显而易见。

技术实现要素：

提供了用于控制自主车辆的感测装置的视场的系统和方法。在一个实施例中，一种方法包括：接收自主车辆沿着确定路径的当前位置；检索地图信息，其包括在当前位置处或当前位置附近的道路的俯仰和曲率；由处理器基于地图信息来确定自主车辆在当前位置处或当前位置附近的计划俯仰；由处理器基于地图信息来确定自主车辆在当前位置处或当前位置附近的计划横摆；由处理器基于自主车辆的计划俯仰和计划横摆来确定感测装置的视场的位置；基于视场的位置和当前位置处的相关区域的位置，确定感测装置的移动量以使视场与相关区域对齐；以及由处理器基于确定的移动量向与感测装置相关联的一个或多个致动器产生一个或多个控制信号来移动感测装置以对齐视场。

附图说明

下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：

图1是说明根据各种实施例的具有感测装置视场控制系统的自主车辆的功能框图；

图1a是用于图1的自主车辆的感测装置的示意图，该感测装置具有由图1的感测装置视场控制系统控制的视场；

图2是说明根据各种实施例的具有图1的一台或多台自主车辆的运输系统的功能框图；

图3和图4是说明根据各种实施例的包括自主车辆的感测装置视场控制系统的自主驾驶系统的数据流图；并且

图5到7是说明根据各种实施例的用于控制自主车辆的一个或多个感测装置的视场的控制方法的流程图。

具体实施方式

具体实施方式本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中提出的任何明确的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指单独地或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。

本公开的实施例在本文可依据功能和/或逻辑块部件和各个处理步骤来描述。应当理解，这些块部件可由配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，本公开的实施例可采用各种集成电路部件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行多种功能)。另外，本领域技术人员将理解，本公开的实施例可结合任何数量的系统来实践，并且本文所述的系统仅仅是本公开的示例性实施例。

为了简明起见，本文可不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制以及该系统的其它功能方面(和该系统的单个操作部件)有关的常规技术。另外，本文所包括的各个图式中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理联接。应当注意的是，在本公开的实施例中可存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。

参考图1，根据各种实施例，总体上以100示出与车辆10相关联的感测装置视场控制系统。通常，感测装置视场控制系统100使与车辆10相关联的感测装置的视场在车辆10的俯仰和/或横摆期间与相关区域保持对齐，并且基于此来智能地控制感测装置的位置。通过在车辆10俯仰和/或横摆期间智能地控制感测装置的位置，可采用具有窄视场的感测装置。

如图1中所描绘，车辆10通常包括底盘12、车身14、前轮16和后轮18。车辆10具有车辆坐标系，该车辆坐标系是用于确定物体在车辆10上的位置的参考系。车身14被布置在底盘12上并且大致包围车辆10的部件。车身14和底盘12可共同形成框架。车轮16到18各自在车身14的相应拐角附近旋转地联接到底盘12。

在各种实施例中，车辆10是自主车辆，并且感测装置视场控制系统100被结合到自主车辆10(在下文中被称为自主车辆10)中。自主车辆10例如是被自动控制以将乘客从一个位置运送到另一个位置的车辆。在所说明的实施例中，车辆10被描绘为乘用车，但是应当明白的是，也可使用包括摩托车、卡车、运动型多用途车辆(suv)、休闲车辆(rv)、船舶、飞行器等任何其它车辆。在示例性实施例中，自主车辆10是所谓的四级或五级自动化系统。四级系统指示“高度自动化”，其指代自动驾驶系统在动态驾驶任务的所有方面的驾驶模式所特有的性能，即使人类驾驶员对干预请求没有做出适当响应。五级系统指示“全自动化”，其指代自动驾驶系统在可由人类驾驶员管理的所有道路和环境状况下在动态驾驶任务的所有方面的全面性能。

如所示，自主车辆10通常包括推进系统20、变速器系统22、转向系统24、制动系统26、传感器系统28、致动器系统30、至少一个数据存储装置32、至少一个控制器34以及通信系统36。推进系统20在各种实施例中可包括内燃机、诸如牵引电动机等电机和/或燃料电池推进系统。变速器系统22配置为根据可选速比将来自推进系统20的动力传输到车轮16到18。根据各种实施例，变速器系统22可包括分级传动比自动变速器、无级变速器或其它适当的变速器。制动系统26配置为向车轮16到18提供制动转矩。在各种实施例中，制动系统26可包括摩擦制动器、线控制动器、诸如电机等再生制动系统，和/或其它适当的制动系统。转向系统24影响车轮16到18的位置。虽然为了说明目的而被描绘为包括方向盘，但是在本公开的范围内预期的一些实施例中，转向系统24可不包括方向盘。

传感器系统28包括一个或多个感测装置40a到40n，其各自包括用于感测自主车辆10的外部环境和/或内部环境的可观察状况的视场。感测装置40a到40n可包括但不限于雷达、激光雷达、光学相机、热像仪、超声波传感器和/或其它传感器。另外，感测装置40a到40n中的一个或多个可包括底盘感测装置，其观察底盘12的移动，诸如底盘12的俯仰或横摆，并且基于此来产生传感器信号。因此，感测装置40a到40n中的一个或多个可包括观察底盘12的俯仰和横摆的惯性测量单元(imu)。另外，感测装置40a到40n中的一个或多个可以两个自由度移动。例如，参考图1a，示出了感测装置40a的示意图。应当理解的是，剩余的感测装置40b到40n中的一个或多个可与感测装置40a相同或大致类似，并且为了便于描述，将在本文讨论感测装置40a到40n中的单个感测装置。在该示例中，感测装置40a具有具有360度视场41a(其一部分在图1a中示出)的传感器43a。基于从控制器34接收的一个或多个控制信号，感测装置40a可围绕第一轴线或x轴(横摆)和第二轴线或y轴(俯仰)移动。在这个示例中，感测装置40a包括传感器43a和传感器平台45a。传感器43a观察自主车辆10的外部环境和/或内部环境并且基于此来产生传感器信号。传感器43a包括但不限于雷达、激光雷达、光学相机、热像仪、超声波传感器和/或其它传感器。

传感器平台45a响应于一个或多个控制信号来移动传感器43a，使得传感器43a的视场41a与相关区域47a对齐。在该示例中，相关区域47a是与自主车辆10的计划路径相关联的道路的一部分。当传感器平台45a联接到自主车辆10的一部分时，自主车辆10在俯仰(y轴)和/或横摆(x轴)中的移动导致感测装置40a的对应移动。因此，在某些情况下，诸如在下坡或爬坡期间，感测装置40a的传感器43a可能不与相关区域47a对齐。就此而言，在下坡期间，感测装置40a的传感器43a可能需要向上定向(围绕y轴旋转)以捕获相关区域47a，而在爬坡期间，传感器43a可能需要向下定向(围绕y轴旋转)以捕获相关区域47a。作为进一步的示例，在转弯操纵期间，传感器43a可能需要围绕x轴旋转以捕获相关区域47a。传感器平台45a包括一个或多个致动器49a，其响应于来自控制器34的一个或多个控制信号以使传感器43a围绕y轴(俯仰)和/或x轴(横摆)移动。在各种实施例中，传感器平台45a是2016年6月29日提交的标题为“用于传感器平台的系统和方法(systemsandmethodsforsensorplatform)”的授予共同发明人yung-changko的第15/197,654号美国专利申请的传感器平台系统100，该专利申请的相关部分的全部内容通过引用并入本文。在其它实施例中，传感器平台45a包括具有一个或多个致动器的一个或多个万向节平台，该一个或多个致动器响应于来自控制器34的一个或多个控制信号以使传感器43a围绕y轴(俯仰)和/或x轴(横摆)移动。

返回参考图1，致动器系统30包括一个或多个致动器装置42a到42n，其控制一个或多个车辆特征，诸如但不限于推进系统20、变速器系统22、转向系统24和制动系统26。在各种实施例中，车辆特征可进一步包括内部和/或外部车辆特征，诸如但不限于车门、行李箱以及诸如无线电、音乐、照明等驾驶室特征(未编号)。

通信系统36配置为向和从其它实体48无线地传送信息，实体48诸如但不限于其它车辆(“v2v”通信)、基础设施(“v2i”通信)、远程系统和/或个人装置(关于图2更详细地描述)。在示例性实施例中，通信系统36是配置为经由使用ieee802.11标准的无线局域网(wlan)或通过使用蜂窝数据通信来进行通信的无线通信系统。然而，诸如专用短程通信(dsrc)信道等附加或替代通信方法也被认为在本公开的范围内。dsrc信道是指专门为汽车使用以及对应的一组协议和标准而设计的单向或双向短程到中程无线通信信道。

数据存储装置32存储用于自动控制自主车辆10的数据。在各种实施例中，数据存储装置32存储可导航环境的定义地图。在各种实施例中，定义地图可由远程系统预定义并且从远程系统获取(关于图2进一步详细描述)。例如，定义地图可由远程系统组装并且(以无线方式和/或以有线方式)传送到自主车辆10并存储在数据存储装置32中。如将明白的是，数据存储装置32可为控制器34的一部分，与控制器34分开，或作为控制器34的一部分以及单独系统的一部分。

控制器34包括至少一个处理器44和计算机可读存储装置或介质46。处理器44可为任何定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、与控制器34相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片集的形式)、它们的任何组合或通常用于执行指令的任何装置。计算机可读存储装置或介质46可包括例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和保活存储器(kam)中的易失性和非易失性存储器。kam是一种持久或非易失性存储器，其可在处理器44断电时用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质46可使用诸如prom(可编程只读存储器)、eprom(电prom)、eeprom(电可擦除prom)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电动、磁性、光学或组合存储器装置的许多已知存储器中的任何一种来实施，其中的一些数据表示由控制器34用于控制自主车辆10的可执行指令。

指令可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。指令在由处理器44执行时接收并处理来自传感器系统28的信号，执行用于自动控制自主车辆10的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并且向致动器系统30产生控制信号以基于逻辑、计算、方法和/或算法来自动地控制自主车辆10的部件。虽然图1中仅示出了一个控制器34，但是自主车辆10的实施例可包括通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信并且协作以处理传感器信号、执行逻辑、计算、方法和/或算法且产生控制信号以自动控制自主车辆10的特征的任意数量的控制器34。

在各种实施例中，控制器34的一个或多个指令被实施在感测装置视场控制系统100中，并且当由处理器44执行时使处理器44计算、确定或产生一个或多个控制信号用于致动器49a到49n以将感测装置40a到40n移动到在自主车辆10的俯仰和/或横摆期间传感器43a到43n的视场41a到41n保持对齐的位置。例如，如下面在图4到7的背景中更详细描述，该指令可使处理器44从至少一个数据存储装置32或另一个实体48(例如，联网的地图数据库)获得用于当前车辆位置前方和当前车辆位置处的计划路径的海拔、俯仰和/或曲率数据，并且然后利用海拔、俯仰和/或曲率数据导出感测装置40a到40n中的一个或多个的位置，使得感测装置40a到40n的视场41a到41n在自主车辆10的俯仰和/或横摆期间与相关区域47a到47n对齐。

在各种实施例中，处理器44获得特征化一个或多个车载感测装置40a到40n的视场41a到41n的数据或信息，并且使用车辆10的当前位置处或当前位置附近的海拔变化和道路俯仰以及车辆10的底盘12的观察俯仰，处理器44基于视场41a到41n与底盘12的俯仰之间的关系来确定用于一个或多个相应感测装置40a到40n的移动以使视场41a到41n与相关区域47a到47n保持对齐。因此，当道路俯仰和海拔变化改变视场41a到41n与特定位置处的相关区域47a到47n的对齐时，以对应方式控制感测装置40a到40n中的相应一个或多个的位置以使感测装置40a到40n的传感器43a到43n的视场41a到41n与该位置处的相关区域47a到47n对齐。这例如可使一个或多个感测装置40a到40n在相对陡峭的山坡的山顶或山谷处相对于y轴旋转。

在各种实施例中，处理器44获得特征化一个或多个车载感测装置40a到40n的视场41a到41n的数据或信息，并且使用道路在车辆10的当前位置处或当前位置附近的曲率以及车辆10的底盘12的观察横摆，处理器44基于视场41a到41n与底盘12的横摆之间的关系来确定用于一个或多个相应感测装置40a到40n的移动以使视场41a到41n与相关区域47a到47n保持对齐。因此，当道路曲率变化改变视场41a到41n与特定位置处的相关区域47a到47n的对齐时，以对应方式控制感测装置40a到40n中的相应一个或多个的位置以使感测装置40a到40n的传感器43a到43n的视场41a到41n与该位置处的相关区域47a到47n对齐。例如，这可使一个或多个感测装置40a到40n在自主车辆10的转弯操纵期间相对于x轴旋转。

现在参考图2，在各种实施例中，关于图1描述的自主车辆10可适用于在某个地理区域(例如，城市、学校或商业园区、购物中心、游乐园，活动中心等)的出租车或班车系统的背景下或可只需由远程系统管理。例如，自主车辆10可与基于自主车辆的远程运输系统相关联。图2说明了总体上以50示出的操作环境的示例性实施例，该操作环境包括基于自主车辆的远程运输系统52，其与关于图1所描述的一台或多台自主车辆10a到10n相关联。在各种实施例中，操作环境50进一步包括经由通信网络56与自主车辆10和/或远程运输系统52进行通信的一个或多个用户装置54。

通信网络56根据需要支持在由操作环境50支持的装置、系统和部件之间(例如，经由有形的通信链路和/或无线通信链路)的通信。例如，通信网络56可包括无线载波系统60，诸如蜂窝电话系统，其包括多个手机信号塔(未示出)、一个或多个移动交换中心(msc)(未示出)以及将无线载波系统60与陆地通信系统连接所需要的任何其它联网部件。每个手机信号塔均包括发送和接收天线以及基站，其中来自不同手机信号塔的基站直接或经由诸如基站控制器等中间设备连接到msc。无线载波系统60可实施任何合适的通信技术，包括(例如)诸如cdma(例如，cdma2000)、lte(例如，4glte或5glte)、gsm/gprs或其它当前或正涌现的无线技术等数字技术。其它手机信号塔/基站/msc布置是可能的并且可结合无线载波系统60使用。例如，基站和手机信号塔可共同位于相同站点处或它们可远离彼此，每个基站可负责单个手机信号塔或单个基站可服务于各个手机信号塔，且各个基站可联接到单个msc，这里仅列举几种可能布置。

除包括无线载波系统60外，可包括呈卫星通信系统64的形式的第二无线载波系统来提供与自主车辆10a到10n进行的单向或双向通信。这可使用一个或多个通信卫星(未示出)和上行链路传输站(未示出)来进行。单向通信可包括(例如)卫星无线电服务，其中节目内容(新闻、音乐等)是由传输站接收、封装上传并且然后发送至卫星，从而向用户广播该节目。双向通信可包括(例如)使用卫星以在车辆10与站之间中继电话通信的卫星电话服务。除了或代替无线载波系统60，可利用卫星电话。

可进一步包括陆地通信系统62，其为连接到一个或多个陆线电话的常规陆基电信网络并且将无线载波系统60连接到远程运输系统52。例如，陆地通信系统62可包括诸如用于提供硬接线电话、分组交换数据通信和因特网基础设施的公共交换电话网(pstn)。一段或多段陆地通信系统62可通过使用标准有线网络、光纤或其它光学网络、电缆网络、电力线、其它无线网络(诸如无线局域网(wlan))或提供宽带无线存取(bwa)的网络或其任何组合来实施。另外，远程运输系统52不需要经由陆地通信系统62连接，反而可包括无线电话设备使得其可直接与无线网络(诸如无线载波系统60)通信。

虽然在图2中仅示出了一个用户装置54，但是操作环境50的实施例可支持任意数量的用户装置54，包括由一个人拥有、操作或以其它方式使用的多个用户装置54。由操作环境50支持的每个用户装置54可使用任何合适的硬件平台来实施。就此而言，用户装置54可以任何常见外形规格来实现，包括但不限于：台式计算机；移动计算机(例如，平板计算机、膝上型计算机或上网本计算机)；智能电话；视频游戏装置；数字媒体播放器；一件家庭娱乐设备；数码相机或视频摄影机；可穿戴计算装置(例如，智能手表、智能眼镜、智能服装)；等等。由操作环境50支持的每个用户装置54被实现为具有执行本文描述的各种技术和方法所需的硬件、软件、固件和/或处理逻辑的计算机实施的或基于计算机的装置。例如，用户装置54包括可编程装置形式的微处理器，该微处理器包括存储在内部存储器结构中并且被施加来接收二进制输入以创建二进制输出的一个或多个指令。在一些实施例中，用户装置54包括能够接收gps卫星信号并且基于那些信号产生gps坐标的gps模块。在其它实施例中，用户装置54包括蜂窝通信功能性使得该装置通过通信网络56使用一个或多个蜂窝通信协议(如本文所讨论)执行语音和/或数据通信。在各种实施例中，用户装置54包括可视显示器，诸如触摸屏图形显示器或其它显示器。

远程运输系统52包括一个或多个后端服务器系统，该后端服务器系统可为基于云的、基于网络的或常驻在由远程运输系统52服务的特定校园或地理位置。远程运输系统52可由现场顾问、自动顾问、人工智能系统或它们的组合来人工操作。远程运输系统52可与用户装置54和自主车辆10a到10n进行通信以安排乘车、派遣自主车辆10a到10n等。在各种实施例中，远程运输系统52存储诸如用户认证信息、车辆标识符、简档记录、行为模式和其它相关用户信息等账户信息。

根据典型的用例工作流程，远程运输系统52的注册用户可经由用户装置54创建乘车请求。乘车请求通常将指示乘客希望的乘车位置(或当前gps位置)、期望目的地位置(其可识别预定义的车辆停靠站和/或用户指定的乘客目的地)以及乘车时间。远程运输系统52接收乘车请求、处理该请求，并且在指定的乘车地点且在适当的时间派遣自主车辆10a到10n中的一个车辆来让乘客乘车(当一台车辆可用时和如果一台车辆可用)。远程运输系统52还可向用户装置54产生并发送适当配置的确认消息或通知，以使乘客知道车辆正在途中。

如可明白，本文公开的主题提供了可被认为是标准或基线的自主车辆10和/或基于自主车辆的远程运输系统52的某些增强的特征和功能。为此，自主车辆和基于自主车辆的远程运输系统可被修改、增强或以其它方式补充以提供下面更详细描述的附加特征。

根据各种实施例，控制器34实施如图3中所示的自主驾驶系统(ads)70。即，利用控制器34的合适软件和/或硬件部件(例如，处理器44和计算机可读存储装置46)来提供与车辆10结合使用的自主驾驶系统70。

在各种实施例中，自主驾驶系统70的指令可由功能或系统组织。例如，如图3中所示，自主驾驶系统70可包括传感器融合系统74、定位系统76、引导系统78和车辆控制系统80。如可明白的是，在各种实施例中，由于本公开不限于本示例，所以可将指令组织(例如，组合、进一步划分等)为任何数量的系统。

在各种实施例中，传感器融合系统74合成并处理传感器数据并且预测物体的存在、位置、分类和/或路径以及车辆10的环境的特征。在各种实施例中，传感器融合系统74可结合来自多个传感器(包括但不限于相机、激光雷达、雷达和/或任何数量的其它类型的传感器)的信息。

定位系统76处理传感器数据以及其它数据以确定车辆10相对于环境的位置(例如，相对于地图的本地位置、相对于道路车道的精确位置、车辆航向、速度等)。引导系统78处理传感器数据以及其它数据以确定车辆10遵循的路径。车辆控制系统80根据所确定的路径产生用于控制车辆10的控制信号。

在各种实施例中，控制器34实施机器学习技术以辅助控制器34的功能，诸如特征检测/分类、障碍物减少、路线穿越、绘图、传感器集成、地面实况确定等。

如上面简要提及，图1的感测装置视场控制系统100包括在自主驾驶系统70内，并且例如被嵌入在引导系统78内或与引导系统78相关联。在该示例中，感测装置视场控制系统100从定位系统76接收车辆10的位置，从传感器系统28接收传感器信号，并且从引导系统78接收确定路径。基于车辆10的位置、来自传感器系统28的传感器信号和车辆10的确定路径，感测装置视场控制系统100确定感测装置40a到40n的传感器43a到43n的位置以在车辆10沿着确定路径移动时将视场41a到41n与相关区域47a到47n保持对齐。就此而言，感测装置视场控制系统100向感测装置40a到40n的致动器49a到49n输出一个或多个控制信号，以将感测装置40a到40n的传感器43a到43n移动到将视场41a到41n与相关区域47a到47n保持对齐的位置。通常，感测装置视场控制系统100基于从车辆10的其它模块接收到的输入并且基于本公开的控制系统和方法来向感测装置40a到40n的致动器49a到49n输出一个或多个控制信号。

例如，如关于图4更详细地示出并且继续参考图3，数据流图说明了可嵌入控制器34内的用于感测装置40a到40n的感测装置视场控制系统100的各种实施例。根据本公开的感测装置视场控制系统100的各种实施例可包括嵌入在控制器34内的任何数量的子模块。如可明白，图4中所示的子模块可被组合和/或被进一步划分以类似地控制一个或多个致动器49a到49n。感测装置视场控制系统100的输入可接收自定位系统76(图3)、接收自引导系统78(图3)、接收自传感器系统28(图1)、接收自与车辆10相关联的其它控制模块(未示出)，和/或由控制器34内的其它子模块(未示出)确定/建模。在各种实施例中，感测装置视场控制系统100包括地图数据存储装置300、俯仰补偿模块302、俯仰数据存储装置313、横摆补偿模块304、横摆数据存储装置319、传感器数据存储装置306、感兴趣数的据数据存储装置307和传感器控制模块308。

地图数据存储装置300存储已知道路俯仰和/或斜度的地图信息310以及已知道路曲率312的地图信息。地图信息310包括各个区域的地图以及已知道路俯仰和/或斜度的地图内的位置的指示。道路俯仰和/或斜度被预定义(例如，由远程运输系统52的用户定义并且传送到车辆10)和/或通过车辆10或其它车辆10a到10n随时间学习(例如，基于来自一个或多个感测装置40a到40n的重复输入或其它学习方法来学习)。地图信息312包括各个区域的地图以及已知道路曲率的地图内的位置的指示。道路曲率被预定义(例如，由远程运输系统52的用户定义并且传送到车辆10)和/或通过车辆10或其它车辆10a到10n随时间学习(例如，基于来自一个或多个感测装置40a到40n的重复输入或其它学习方法来学习)。

俯仰数据存储装置313存储车辆10在与车辆10的地理坐标位置相关联的纵向预测范围内的确定计划俯仰的数据。在车辆10沿着计划路径行驶期间，俯仰数据存储装置313由俯仰补偿模块302填充。

俯仰补偿模块302接收位置数据314作为输入。位置数据314是车辆10的当前位置，其包括相对于地图的本地位置、相对于道路车道的精确位置、车辆航向、速度等。在各种实施例中，位置数据314接收自定位系统76并且被提供在地理或世界坐标系中。俯仰补偿模块302还接收输入路径数据316作为输入。路径数据316是由引导系统78确定的车辆10的计划或确定路径，其可包括车辆10到达目的地的地理坐标位置。路径数据316可包括例如关于车辆10沿着从当前位置到达目的地的路线的信息，其包括当前和未来车道信息(例如，车道类型、边界和其它约束或限制)。

基于车辆10的当前位置和确定路径，俯仰补偿模块302从地图数据存储装置300中检索地图信息310。俯仰补偿模块302还可检索地图信息310，其包含未来在车辆10的当前位置附近的某个附加的前行距离(基于确定路径)，这可被认为在纵向预测范围内。地图信息310可包括沿着车辆10在对应于路径数据316中定义的地理坐标位置的位置行驶的道路的勘测海拔或俯仰数据。在其它实施例中，地图信息310包括沿着车辆10在相对较少位置行驶的道路的较低分辨率的勘测海拔或俯仰数据，其进而被内插或外推以获得车辆10的当前位置的和/或在与路径数据316相关联的地理坐标位置处的海拔和俯仰数据。在又其它实施例中，地图信息310可包括与道路无关的地理区域的勘测海拔数据，其进而被内插或外推以获得车辆10的当前位置的和/或在与可由此计算或以其它方式确定道路俯仰的路径数据316相关联的地理坐标位置处的估计海拔数据。

另外，应当注意的是，虽然本主题在本文可主要在使用地图数据库、绘图数据、勘测数据等背景中进行描述以获得对应于车辆10的当前位置和/或沿着车辆的计划路线的未来位置的道路俯仰数据，但是本文描述的主题不一定限于绘制的俯仰数据。例如，在各种实施例中，可使用车辆10上的一个或多个感测装置40a到40n(诸如，例如相机或其它成像传感器、雷达、激光雷达或其它测距装置、惯性测量单元(imu)或车辆10上的其它惯性传感器等)实时地获得或以其它方式确定未来道路俯仰数据。另外，在各种实施例中，可通过混合、融合从绘制数据导出的俯仰数据与使用车载感测装置40a到40n确定的感测俯仰数据或以其它方式用该感测俯仰数据扩增从绘制数据导出的俯仰数据来计算或确定未来道路俯仰数据。因此，本文描述的主题不旨在限制为在沿着计划行驶路线的当前车辆位置前面的未来位置的任何特定的道路俯仰数据源。

如上所述，在一个或多个实施例中，俯仰补偿模块302还可使用一个或多个车载感测装置40a到40n来检索或以其它方式获得纵向预测范围内的路线的一部分的道路俯仰数据。就此而言，如果地图数据库的分辨率没有为纵向预测范围内的各个位置提供足够的俯仰数据，则可利用车载感测装置40a到40n中的一个或多个来计算或以其它方式确定纵向预测范围内那些位置的俯仰数据。例如，可利用使用车载感测装置40a到40n导出的俯仰数据来(例如，通过在缺少基于地图的俯仰数据的位置处代入由传感器导出的俯仰数据)填充从地图数据库导出的俯仰数据中的间隙，或使用车载传感器为沿着路线的车辆10前方的各个位置导出的数据可(例如，通过内插俯仰数据点以填充纵向预测范围内的间隙)与从地图数据库导出的俯仰数据融合或混合。

在一个实施例中，俯仰补偿模块302可分析可从不同源获得的俯仰数据的相对质量，并且选择要利用的俯仰数据源或以其它方式确定要利用来自不同源的俯仰数据的方式。例如，在一个实施例中，俯仰补偿模块302分析纵向预测范围内的基于地图的俯仰数据以确定俯仰数据是否满足一个或多个质量标准。质量标准可包括例如分辨率或准确度标准(例如，分辨率的阈值水平或其它标准)、时间标准(例如，基于地图的俯仰数据是在当前时间之前的某个阈值时间段内获得的)、可靠性标准(例如，与源相关的可靠性度量或其它标准)等，以确保基于地图的俯仰数据足够可靠。

当基于地图的俯仰数据不能满足一个或多个质量标准时，俯仰补偿模块302分析从车载感测装置40a到40n或其它车载源导出的俯仰数据，以识别应当利用哪个源代替或补充基于地图的俯仰数据。例如，俯仰补偿模块302可识别或以其它方式选择具有满足质量标准的值的基于传感器的俯仰数据，并且在确定俯仰补偿约束时利用选定的基于传感器的俯仰数据。在各种实施例中，基于传感器的俯仰数据可与基于地图的俯仰数据融合、混合或以其它方式组合，以实现所需的质量。例如，基于地图的数据可用于填充基于传感器的俯仰数据中的间隙或盲点，或者反之亦然。

在各种实施例中，俯仰补偿模块302处理地图信息310(和/或来自其它源的数据)并且基于路径数据316来确定在位置数据314中定义的车辆10的当前位置处的车辆10的计划俯仰311以及针对纵向预测范围的车辆10的俯仰。在一个示例中，基于地图信息310，俯仰补偿模块302确定在车辆10的当前位置处并且针对纵向预测范围将底盘12定向在哪个位置。在该示例中，俯仰补偿模块302确定车辆10在地理或世界坐标系中的当前地理坐标位置的计划俯仰311，并且确定地理或世界坐标系中的纵向预测范围的计划俯仰311。对于车辆10的当前地理坐标位置，俯仰补偿模块302执行坐标变换以将计划俯仰311转译到车辆坐标系中，并且对于纵向预测范围，俯仰补偿模块302执行坐标变换以将计划俯仰311转译到车辆坐标系中。俯仰补偿模块302将用于车辆10的当前位置的计划俯仰311和纵向预测范围内与车辆10在纵向预测范围内的相应地理坐标位置相关联的计划俯仰311存储在俯仰数据存储装置313中。

俯仰补偿模块302还接收底盘俯仰数据320作为输入。如通过与车辆10的底盘12相关联的一个或多个感测装置40a到40n所观察，底盘俯仰数据320是在车辆10的当前位置处的车辆10的大致实时俯仰。例如，车辆10的底盘12可能由于遇到的道路特性(例如，颠簸，坑洼等)而以未计划方式俯仰。通常，由于一个或多个感测装置40a到40n联接到车辆10，所观察到的车辆10的大致实时俯仰被提供在车辆坐标系中，该车辆坐标系可考虑重力以确定底盘12的位置(经由涉及感测装置40a到40n中的一个(诸如惯性测量单元(imu))的姿态估计技术)。应当注意的是，也可从与车辆10相关联的其它模块接收底盘俯仰数据320。

基于底盘俯仰数据320和位置数据314，俯仰补偿模块302查询俯仰数据存储装置313并且检索车辆10的当前位置(当前地理位置)的计划俯仰311。基于底盘俯仰数据320和计划俯仰311，俯仰补偿模块302确定车辆10的俯仰318。在一个示例中，俯仰补偿模块302利用来自底盘俯仰数据320的大致实时俯仰来修改从俯仰数据存储装置313检索的(从地图信息310和/或其它源确定的)俯仰311，以确定俯仰318。在一个示例中，俯仰补偿模块302从计划俯仰311中减去底盘俯仰数据320以确定俯仰318。因此，俯仰318是车辆10的底盘12在车辆10的当前位置处的计划和未计划(例如，由感测装置40a到40n观察到的)俯仰。俯仰补偿模块302为传感器控制模块308设定俯仰318。在一个示例中，俯仰补偿模块302可将俯仰318设定为围绕y轴的正旋转或负旋转。

横摆数据存储装置319存储车辆10在与车辆10的地理坐标位置相关联的横向预测范围内的确定计划横摆的数据。在车辆10沿着计划路径行驶期间，横摆数据存储装置319由横摆补偿模块304填充。

横摆补偿模块304接收位置数据314和路径数据316作为输入。基于车辆10的当前位置和确定路径，横摆补偿模块304从地图数据存储装置300中检索地图信息312。横摆补偿模块304还可检索地图信息312，其包含未来在车辆10的当前位置附近的某个附加的前行距离(基于确定路径)，这可被认为在横向预测范围内。地图信息312可包括沿着车辆在对应于车辆10的当前位置和/或在路径数据316中定义的地理坐标位置的位置行驶的道路的勘测曲率数据。在其它实施例中，地图信息312包括沿着车辆在相对较少位置行驶的道路的较低分辨率的勘测曲率数据，其进而被内插或外推以获得车辆10的当前位置的和/或在与路径数据316相关联的地理坐标位置处的曲率数据。

另外，应当注意的是，虽然本主题在本文可主要在使用地图数据库、绘图数据、勘测数据等背景中进行描述以获得对应于车辆10的当前位置和/或沿着车辆的计划路线的未来位置的道路横摆数据，但是本文描述的主题不一定限于绘制的横摆数据。例如，在各种实施例中，可使用车辆上的一个或多个感测装置40a到40n(诸如，例如相机或其它成像传感器、雷达、激光雷达或其它测距装置、惯性测量单元(imu)或车辆上的其它惯性传感器等)获得或以其它方式确定未来道路横摆数据。另外，在各种实施例中，可通过混合、融合从绘制数据导出的横摆数据与使用车载感测装置40a到40n确定的感测横摆数据或以其它方式用该感测横摆数据扩增从绘制数据导出的横摆数据来计算或确定未来道路横摆数据。因此，本文描述的主题不旨在限制为在沿着计划行驶路线的当前车辆位置前面的未来位置的任何特定的道路横摆数据源。

如上所述，在一个或多个实施例中，横摆补偿模块304还可使用一个或多个车载感测装置40a到40n来检索或以其它方式获得横向预测范围内的路线的一部分的道路横摆数据。就此而言，如果地图数据库的分辨率没有为横向预测范围内的各个位置提供足够的横摆数据，则可利用一个或多个车载感测装置40a到40n来计算或以其它方式确定横向预测范围内那些位置的横摆数据。例如，可利用使用车载感测装置40a到40n导出的横摆数据来(例如，通过在缺少基于地图的横摆数据的位置处代入由传感器导出的横摆数据)填充从地图数据库导出的横摆数据中的间隙，或使用车载传感器40a到40n为沿着路线的车辆前方的各个位置导出的数据可(例如，通过内插横摆数据点以填充横向预测范围内的间隙)与从地图数据库导出的横摆数据融合或混合。

在一个实施例中，横摆补偿模块304可分析可从不同源获得的横摆数据的相对质量，并且选择要利用的横摆数据源或以其它方式确定要利用来自不同源的横摆数据的方式。例如，在一个实施例中，横摆补偿模块304分析横向预测范围内的基于地图的横摆数据以确定横摆数据是否满足一个或多个质量标准。质量标准可包括例如分辨率或准确度标准(例如，分辨率的阈值水平或其它标准)、时间标准(例如，基于地图的横摆数据是在当前时间之前的某个阈值时间段内获得的)、可靠性标准(例如，与源相关的可靠性度量或其它标准)等，以确保基于地图的横摆数据足够可靠。

当基于地图的横摆数据不能满足一个或多个质量标准时，横摆补偿模块304分析从车载感测装置40a到40n或其它车载源导出的横摆数据，以识别应当利用哪个源代替或补充基于地图的横摆数据。例如，横摆补偿模块304可识别或以其它方式选择具有满足质量标准的值的基于传感器的横摆数据，并且在确定横摆补偿约束时利用选定的基于传感器的横摆数据。在各种实施例中，基于传感器的横摆数据可与基于地图的横摆数据融合、混合或以其它方式组合，以实现所需的质量。例如，基于地图的数据可用于填充基于传感器的横摆数据中的间隙或盲点，或者反之亦然。

在各种实施例中，横摆补偿模块304处理地图信息312(和/或来自其它源的数据)并且基于路径数据316来确定在位置数据314中定义的车辆10的当前位置处的车辆10的计划横摆317以及针对横向预测范围的车辆的计划横摆。在一个示例中，基于地图信息312(和/或其它源)，横摆补偿模块304确定在车辆10的当前位置处将底盘12定向在哪个位置，并且确定在横向预测范围内将底盘12定位在哪个位置。在该示例中，横摆补偿模块304确定车辆10在地理或世界坐标系中的当前地理坐标位置的计划横摆317，并且确定地理或世界坐标系中的横向预测范围的计划横摆317。对于车辆10的当前地理坐标位置，横摆补偿模块304执行坐标变换以将计划横摆317转译到车辆坐标系中，并且对于横向预测范围，横摆补偿模块304执行坐标变换以将计划横摆317转译到车辆坐标系中。横摆补偿模块304将用于车辆10的当前位置的计划横摆317和横向预测范围内与车辆10在纵向预测范围内的相应地理坐标位置相关联的计划横摆317存储在横摆数据存储装置319中。

横摆补偿模块304还接收底盘横摆数据324作为输入。如通过与车辆10的底盘12相关联的一个或多个感测装置40a到40n所观察，底盘横摆数据324是在车辆10的当前位置处的车辆10的大致实时横摆。例如，车辆10的底盘12可能由于遇到障碍物而以未计划方式横摆。通常，由于一个或多个感测装置40a到40n联接到车辆10，所观察到的车辆10的大致实时横摆被提供在车辆坐标系中，该车辆坐标系可考虑重力以确定底盘12的位置(经由涉及感测装置40a到40n中的一个(诸如惯性测量单元(imu))的姿态估计技术)。应当注意的是，也可从与车辆10相关联的其它模块接收底盘横摆数据324。

基于底盘横摆数据324和位置数据314，横摆补偿模块304查询横摆数据存储装置319并且检索车辆10的当前位置的计划横摆317。基于底盘横摆数据324和计划横摆317，横摆补偿模块304确定车辆10的横摆322。在一个示例中，横摆补偿模块304利用大致实时横摆来修改从横摆数据存储装置319中检索的(从地图信息312确定的)计划横摆317以确定横摆322。在一个示例中，横摆补偿模块304从计划横摆317中减去底盘横摆数据324以确定横摆322。因此，横摆322是在车辆10的当前位置处的车辆10的底盘12的横摆。横摆补偿模块304为传感器控制模块308设定横摆322。在一个示例中，横摆补偿模块304可将横摆322设定为围绕x轴的正旋转或负旋转。

传感器数据存储装置306存储指示感测装置40a到40n的传感器特性328的数据。对于每个感测装置40a到40n，传感器特性328包括与相应感测装置40a到40n相关联的传感器43a到43n中的每一个的视场41a到41n的至少车辆坐标位置。传感器特性328还可包括与感测装置40a到40n中的每一个相关联的其它约束，诸如波束宽度、对传感器平台45a到45n中的每一个的移动量的限制、对致动器49a到49n的移动速率限制、致动器49a到49n的转换速率等。传感器数据存储装置306中的传感器特性328是预定义的并且可出厂设定。替代地，传感器特性328可由远程运输系统52的用户预定义并且传送到车辆10。

感兴趣数据的数据存储装置307存储指示沿着车辆10的计划路径的相关区域330的预定义数据。相关区域330包括在车辆10沿着计划路径行驶期间用于预定义的相关区域47a到47n的地理或世界坐标位置(例如，交叉路口的地理坐标位置等)。在各个实施例中，存储在感兴趣数据的数据存储装置307中的相关区域330被预定义(例如，由远程运输系统52的用户定义并且传送到车辆10)和/或通过车辆10或其它车辆10a到10n随时间学习(例如，基于来自一个或多个感测装置40a到40n的重复输入或其它学习方法来学习)。通常，每个相关区域330包括用于在车辆10沿着计划路径行驶期间对齐感测装置40a到40n中的每一个以观察相应相关区域330的地理坐标位置。然而，应当理解的是，车辆10的行驶期间的相关区域330也可从车辆10的其它模块和/或从远程运输系统52的用户接收。

传感器控制模块308接收针对车辆10的当前位置确定的俯仰318和横摆322作为输入。传感器控制模块308还接收位置数据314作为输入，并且基于位置数据314，基于车辆10的当前位置来检索用于传感器平台45a到45n的相关区域330。传感器控制模块308为每个感测装置40a到40n检索传感器特性328。传感器控制模块308针对每个感测装置40a到40n基于俯仰318和横摆322来确定感测装置40a到40n的视场41a到41n是否与车辆10的当前位置处的相关区域47a到47n对齐。

就此而言，在一个示例中，传感器控制模块308基于俯仰318和横摆322确定每个感测装置40a到40n的视场41a到41n的车辆坐标位置。因为感测装置40a到40n各自刚性联接到车辆10，所以当底盘12正在俯仰和/或横摆时，感测装置40a到40n也正在俯仰和/或横摆。传感器控制模块308通过将y轴旋转值和/或x轴旋转值添加到感测装置40a到40n的视场41a到41n的已知车辆坐标位置，基于俯仰318和/或横摆322来更新或计算视场41a到41n的车辆坐标位置。

在从感兴趣数据的数据存储装置307中检索相关区域330的情况下，采用几何计算，其将相应的感测装置40a到40n的更新视场41a到41n设定为等于每个相关区域330的相应地理坐标位置。

在作为道路的一部分的相关区域330的示例中，执行几何计算以将相应感测装置40a到40n的更新视场41a到41n投影到道路上。例如，如果感测装置40a到40n基于传感器特性328具有预定义的有限垂直波束宽度，并且安装在距离地面的某个预定义高度处(在车辆10上并且基于感测装置40a到40n的已知位置)，则传感器控制模块308(根据视场41a到41n的预定义垂直波束宽度和已知车辆坐标位置)对(在2d垂直前向平面中的)线或者更准确地说对相应的感测装置40a到40n的波束顶部的平面(在3d空间中)计算作为俯仰318和横摆322的函数的几何方程。换言之，传感器控制模块308基于俯仰318和横摆322来更新用于视场41a到41n的顶部的已知坐标位置。传感器控制模块308还基于俯仰318和横摆322(根据视场41a到41n的预定义垂直波束宽度和已知车辆坐标位置)对(在2d垂直前向平面中的)线或者更准确地说对波束底部的平面(在3d空间中)计算几何方程。换言之，传感器控制模块308基于俯仰318和横摆322来更新用于视场41a到41n的底部的已知坐标位置。

这些线或平面与道路的交点在几何上被求解，使得视场41a到41n在数学上可被表达为相应的感测装置40a到40n的一个或多个致动角度的函数。被感测装置40a到40n的视场41a到41n覆盖的相关区域330是沿着道路的区域，该区域在和道路的波束交点的底部与和道路的波束交点的顶部之间。在其它示例中，从感兴趣数据的数据存储装置307中检索的相关区域330还可包括高度信息(例如，将感测装置40a到40n指向道路前方的某个位置处的车辆保险杠的近似高度)。在该示例中，传感器控制模块308将采用使用道路上方与道路本身相反的垂直偏移的上述投影方法。

在某些实施例中，视场41a到41n可能不足以完全覆盖相关区域330，因此可采用优化程序以基于在每个感测装置40a到40n的传感器特性328中检索到的对感测装置40a到40n的几何约束来最大化相关区域330的覆盖范围。在作为相关区域330的道路的示例中，优化程序包括将相应感测装置40a到40n的更新视场41a到41n投影到道路上(即，将相应感测装置40n到40n的波束的顶部和相应感测装置40a到40n的波束的底部作为俯仰318和横摆322的函数投影到道路上)。这些线或平面与道路的交点在几何上被求解，使得视场41a到41n在数学上可被表达为相应的感测装置40a到40n的一个或多个致动角度的函数。由传感器控制模块308执行的优化程序对一个或多个期望的致动角度求解。取决于道路的几何形状，感测装置40a到40n在车辆10上的放置、感测装置40a到40n的致动限制以及与相应感测装置40a到40n相关联的可移动视场41a到41n(例如，相应感测装置40a到40n的垂直波束宽度)时，相关区域330可能不能被精确覆盖，在这种情况下，传感器控制模块308执行数值优化程序以尝试最大化能够被覆盖的区域感兴趣的330。如果可覆盖全部相关区域330，则优化程序可使覆盖相关区域330所需的相应感测装置40a到40n的移动最小化，可尝试将感测装置40a到40n的期望视场41a到41n定向为尽可能朝向感测装置40a到40n的视场41a到41n的中心，等。

在其它实施例中，在传感器特性328中检索到的致动器49a到49n的动态限制(例如，基于与相应致动器49a到49n相关联的转换速率或速率限制，相应致动器49a到49n可将传感器43a到43n移动有多快)可限制相应感测装置40a到40n的视场41a到41n跟踪相应的相关区域330的能力。在该示例中，可使用模型预测控制以经由数学优化、基于车辆10的计划轨迹、车辆10沿着道路的计划移动、计划的相关区域位置以及感测装置40a到40n的致动器49a到49n的已知约束来最大化感测装置40a到40n的视场41a到41n相对于相关区域330随时间变化的预测轨迹。例如，如果与车辆10的姿态和前方的道路海拔可能改变时的速度相比，感测装置40a到40n具有相对较慢的移动速率限制，则由传感器控制模块308执行的优化程序还可考虑情况的瞬时几何学以及这些时间限制和信息。另外，模型预测控制可考虑车辆底盘动力学模型和计划路径，以便当车辆10沿着计划路径行驶时预测车辆的横摆和俯仰以基本上预测车辆10的瞬时横摆和俯仰来构建对调整后的横摆和俯仰的预测。

传感器控制模块308对将相应感测装置40a到40n的更新视场41a到41n设定为等于每个相关区域330的相应地理坐标位置的几何计算进行求解，以确定围绕x轴和y轴的移动量(致动角度)以使传感器43a到43n的视场41a到41n与相关区域330对齐，并且基于解来向相应的致动器49a到49n产生一个或多个控制信号332。传感器控制模块308可执行上述优化程序以确定围绕x轴和/或y轴的移动量以使视场41a到41n与相关区域330对齐并且基于最优解来向相应的致动器49a到49n产生一个或多个控制信号332。一个或多个控制信号332命令相应的致动器49a到49n围绕x轴和/或y轴移动感测装置40a到40n的相应传感器平台45a到45n，使得传感器43a到43n的视场41a到41n与车辆10的当前位置处的相关区域330保持对齐。

换言之，通常，在各种实施例中，传感器控制模块308基于俯仰318和横摆322来更新感测装置40a到40n中的每一个的已知视场41a到41n。传感器控制模块308将更新的视场41a到41n设定为等于从感兴趣数据的数据存储装置307中检索到的已知的相关区域330，并且进行求解以确定围绕x轴和y轴的致动角度或移动量以将视场41a到41n与相关区域330对齐。传感器控制模块308基于该解来产生一个或多个控制信号332。在各种实施例中，传感器控制模块308可使用一个或多个优化程序来确定最优解并且传感器控制模块308可基于最优解来产生一个或多个控制信号332，该优化程序考虑如上所讨论的一个或多个传感器特性、一个或多个动态特性等。

现在参考图5并且继续参考图1到4，流程图说明了根据本公开的可由图1到4的感测装置视场控制系统100执行的控制方法400。在一个示例中，控制方法400由控制器34的处理器44执行。如根据本公开可明白，该方法内的操作顺序不限于如图5中所说明的顺序执行，而是可根据需要并且根据本公开来以一个或多个不同顺序来执行。在各种实施例中，控制方法400可被安排为基于一个或多个预定事件运行，和/或可在自主车辆10的操作期间连续运行。

该方法在402处开始。在404处，该方法接收车辆10的当前位置的俯仰318，如将参考图6所讨论的。在406处，该方法接收车辆10的当前位置的横摆322，如将参考图7所讨论的。在408处，该方法基于来自位置数据314的车辆10的当前位置从感兴趣数据的数据存储装置307中检索相关区域330。在410处，该方法基于俯仰318和横摆322来确定感测装置40a到40n的视场41a到41n的车辆坐标位置。在一个示例中，该方法将俯仰318的y轴旋转值和/或横摆322的x轴旋转值添加到利用传感器特性328检索的视场41a到41n的已知车辆坐标位置以基于俯仰318和横摆322来更新视场41a到41n的车辆坐标位置。

在412处，该方法将感测装置40a到40n的更新视场41a到41n设定为等于相关区域330的已知地理坐标位置。在414处，该方法对几何方程求解以确定围绕x轴和/或y轴的致动角度或移动量以使更新视场41a到41n与相关区域330对齐。在各种实施例中，该方法基于传感器特性和动态特性中的一个或多个来执行优化程序来确定最优解。在416处，基于该解，该方法向感测装置40a到40n的致动器49a到49n产生一个或多个控制信号，以使传感器平台45a-45n以及因此传感器43a到43n围绕x轴和/或y轴移动确定量。该方法在418处结束。

现在参考图6并且继续参考图1到4，流程图说明了根据本公开的可由图1到4的感测装置视场控制系统100执行以确定车辆10的底盘12的俯仰的控制方法500。在一个示例中，控制方法500由控制器34的处理器44执行。如根据本公开可明白，该方法内的操作顺序不限于如图6中所说明的顺序执行，而是可根据需要并且根据本公开来以一个或多个不同顺序来执行。在各种实施例中，控制方法500可被安排为基于一个或多个预定事件运行，和/或可在自主车辆10的操作期间连续运行。

该方法在502处开始。在504处，该方法(从位置数据314)接收车辆10的当前位置并且(从路径数据316)接收车辆10的确定路径。在506处，该方法从地图数据存储装置300中检索地图信息310，其包括车辆10的当前位置处的和针对纵向预测范围的已知道路俯仰和/或斜度。在508处，基于地图信息310(或其它源)，该方法确定车辆10在车辆10的当前位置处的计划俯仰311以及针对纵向预测范围的计划俯仰。

在510处，该方法执行坐标变换以将计划俯仰311的地理坐标值变换为车辆10的当前位置的以及车辆10在纵向预测范围内的位置的车辆坐标值。该方法将与车辆10的当前位置相关联的计划俯仰311和与纵向预测范围相关联的坐标位置的计划俯仰311存储在俯仰数据存储装置313中。在512处，该方法接收并处理底盘俯仰数据320以确定车辆10的底盘12的大致实时俯仰。在514处，基于车辆10的当前位置(来自位置数据314)，该方法查询俯仰数据存储装置313并且检索与车辆10的当前位置相关联的计划俯仰311。该方法基于计划俯仰311和大致实时俯仰来确定俯仰318。在一个示例中，该方法从计划俯仰中减去实时俯仰。该方法在516处结束。

现在参考图7并且继续参考图1到4，流程图说明了根据本公开的可由图1到4的感测装置视场控制系统100执行以确定车辆10的底盘12的横摆的控制方法600。在一个示例中，控制方法600由控制器34的处理器44执行。如根据本公开可明白，该方法内的操作顺序不限于如图7中所说明的顺序执行，而是可根据需要并且根据本公开来以一个或多个不同顺序来执行。在各种实施例中，控制方法600可被安排为基于一个或多个预定事件运行，和/或可在自主车辆10的操作期间连续运行。

该方法在602处开始。在604处，该方法(从位置数据314)接收车辆10的当前位置并且(从路径数据316)接收车辆10的确定路径。在606处，该方法从地图数据存储装置300中检索地图信息312，其包括车辆10的当前位置的已知道路曲率以及沿着车辆10的确定路径的已知曲率。在608处，基于地图信息312(或其它源)，该方法确定车辆10在车辆10的当前位置处的计划横摆317以及针对横向预测范围的计划俯仰。

在610处，该方法执行坐标变换以将计划横摆317的地理坐标值变换为车辆10的当前位置的以及车辆10在横向预测范围内的位置的车辆坐标值。该方法将与车辆10的当前位置相关联的计划横摆317和与横向预测范围相关联的坐标位置的计划横摆317存储在横摆数据存储装置319中。在612处，该方法接收并处理底盘横摆数据324以确定车辆10的底盘12的大致实时横摆。在614处，基于车辆10的当前位置(来自位置数据314)，该方法查询横摆数据存储装置319并且检索与车辆10的当前位置相关联的计划横摆317。该方法基于计划横摆317和大致实时横摆来确定横摆322。在一个示例中，该方法从计划横摆中减去实时横摆。该方法在616处结束。

因此，感测装置视场控制系统100控制感测装置40a到40n的位置以使感测装置40a到40n的视场41a到41n与预定义的相关区域330保持对齐。通过基于车辆10的俯仰和横摆(这两者均为计划和非计划的)(即，由感测装置40a到40n观察到)来控制感测装置40a到40n的传感器43a到43n的位置，感测装置视场控制系统100确保视场41a到41n与相关区域330保持对齐。例如，如果车辆10顺着大致笔直的道路行驶，并且感测装置的视场在大致平行于行驶方向的方向上定向，则基于车辆10在当前位置处或靠近当前位置的计划俯仰在y方向上增加，感测装置视场控制系统100基于底盘12的运动使感测装置围绕y轴向下移动。

虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置做出各种改变。