CN109085855A - 一种传感器位置调整装置、系统、调整方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种传感器位置调整装置、系统、调整方法及车辆，传感器位置调整装置包括第一调整机构、第二调整机构、位置检测机构和控制机构，位置检测机构可检测传感器的当前位置，控制机构可根据传感器的当前位置确定传感器是否产生位置漂移，若是，则控制第一调整机构和第二调整机构驱动传感器运动，对传感器的位置进行校正，以减少或消除传感器的位置漂移，从而可提高车载传感器的测量精度，以保证车载传感器的使用稳定性。

Description

一种传感器位置调整装置、系统、调整方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种传感器位置调整装置、系统、调整方法及车辆。

背景技术

车载传感器在智能驾驶技术中具有重要作用，是车辆感知外界环境的关键设备。目前常用的车载传感器包括激光雷达、单目相机、多目相机、毫米波雷达等。车载传感器在工作过程中，受环境温度、振动等因素影响，在运行一定时间后有可能产生位置漂移问题，进而导致车载传感器的测量精度降低。

发明内容

在实现本发明的过程中发明人发现：为保证车载传感器的测量精度，需要及时对车载传感器的位置漂移进行校正。目前在对车载传感器进行校正时，一般采用人工手动调节标定的方法，但是手动校正的效率和准确度均较低，难以有效校正车载传感器的位置漂移，降低了车载传感器的使用稳定性。

本发明提供了一种传感器位置调整装置、系统、调整方法及车辆，用于解决现有的手动校正方式难以有效校正车载传感器的位置漂移，进而降低了车载传感器的使用稳定性的问题。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种传感器位置调整装置，包括第一调整机构、第二调整机构、位置检测机构和控制机构，其中:

所述第一调整机构包括支撑座和与所述支撑座传动连接的第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动所述支撑座围绕第一旋转轴旋转；

所述第二调整机构安装于所述支撑座，并包括传感器支架和与所述传感器支架传动连接的第二驱动组件，所述传感器支架设有用于安装传感器的传感器安装部，所述第二驱动组件用于驱动所述传感器支架围绕第二旋转轴旋转；

所述位置检测机构与所述传感器支架连接，并用于根据所述传感器支架上安装的传感器的位置生成传感器位置信息；

所述控制机构与所述第一驱动组件、所述第二驱动组件和所述位置检测机构信号连接，并用于根据得到的偏移量信息控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件带动所述传感器支架运动，以调整所述传感器支架上安装的传感器的位置；其中，所述偏移量信息包括所述传感器位置信息。

本发明还提供了一种传感器位置调整系统，包括控制模块和与所述控制模块信号连接的传感器位置检测模块、第一驱动模块和第二驱动模块，其中：

所述传感器位置检测模块用于根据对应设置的传感器的当前位置生成传感器位置信息；

所述第一驱动模块和所述第二驱动模块用于根据获得的位置调整信息驱动所述传感器运动；

所述控制模块用于根据获得的偏移量信息生成所述位置调整信息，并将所述位置调整信息发送至所述第一驱动模块和/或所述第二驱动模块，以驱动所述传感器运动至目标位置；其中，所述偏移量信息包括所述传感器位置信息，所述传感器具有预设位置，所述目标位置与预设位置之间的偏移量小于或等于预设的偏移阈值。

本发明还提供一种传感器位置调整方法，包括：

控制模块根据获得的偏移量信息生成位置调整信息；其中，所述偏移量信息包括由传感器位置检测模块根据对应设置的传感器的当前位置生成的传感器位置信息；

所述控制模块将所述位置调整信息发送至第一驱动模块和/或第二驱动模块，以驱动所述传感器运动至目标位置；其中，所述传感器具有预设位置，所述目标位置与预设位置之间的偏移量小于或等于预设的偏移阈值。

本发明还提供了一种车辆导航装置，包括至少一个传感器，还包括至少一个如上所述的传感器位置调整装置，每个传感器位置调整装置对应设置有至少一个传感器。

本发明还提供了一种车辆导航系统，包括至少一个如上所述的传感器位置调整系统，还包括主控模块，所述主控模块与所述传感器位置调整系统中的控制模块信号连接；所述主控模块用于获得所述控制模块的所述偏移量信息。

本发明还提供了一种车辆，包括如上所述的传感器位置调整装置、如上所述的传感器位置调整系统、如上所述的车辆导航装置和如上所述的车辆导航系统中的至少一个。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的传感器位置调整装置包括第一调整机构、第二调整机构、位置检测机构和控制机构，位置检测机构可检测传感器的当前位置，控制机构可根据传感器的当前位置确定传感器是否产生位置漂移，若是，则控制第一调整机构驱动传感器围绕第一旋转轴旋转，以及控制第二调整机构驱动传感器围绕第二旋转轴旋转，在空间中两个方向上对传感器的位置进行校正，以减少或消除传感器的位置漂移，从而可提高车载传感器的测量精度，以保证车载传感器的使用稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的传感器位置调整装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的传感器位置调整装置的部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的传感器位置调整装置的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的传感器位置调整系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的传感器位置调整方法的流程图；

图6为图5中步骤S10的流程图；

图7为图6中步骤S20的流程图；

图8为本发明实施例提供的传感器位置调整方法工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种传感器位置调整装置，用以解决现有的手动校正方式难以有效校正车载传感器的位置漂移而导致的车载传感器的使用稳定性降低的问题。

本发明实施例提供的传感器位置调整装置的结构如图1-图3所示，其中，图1为本发明实施例提供的传感器位置调整装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的传感器位置调整装置的部分结构示意图，图3为本发明实施例提供的传感器位置调整装置的剖面结构示意图。

参见图2和图3所示，该传感器位置调整装置包括如图2所示的第一调整机构100、第二调整机构200、控制机构400和如图3所示的位置检测机构300。

具体地，第一调整机构100包括图2中的支撑座110，以及与支撑座110传动连接的第一驱动组件120，第一驱动组件120用于驱动支撑座110围绕第一旋转轴01旋转。具体实施中，第一旋转轴01的方向应根据传感器的位置调整实际需求设置，例如可沿竖直方向或水平方向设置；且为便于对支撑座110的旋转动作进行控制，本实施例中第一旋转轴01与支撑座110的对称轴线重合，在其他实施方式中，根据传感器的位置调整实际需求，第一旋转轴01也可不与支撑座110的对称轴线重合。本实施例中，支撑座110的结构如图2和图3所示，包括支撑座本体111、支撑座转轴112和底座113，支撑座本体111与支撑座转轴112固定连接，二者可为一体式结构，也可为固定连接的分体式结构，支撑座转轴112与底座113转动连接，具体地，底座113上设有图2所示的支撑座转轴支架114，支撑座转轴112可转动的安装在支撑座转轴支架114上；在使用过程中，底座113可安装在所应用的车辆的车顶或其他部位，为便于底座113的安装，本实施例中，底座113上还设有图2和图3所示的具有安装孔的底座固定脚1131。需说明的是，在具体实施中，支撑座110的结构不仅限于本实施例所提供结构，在能够满足支撑座110与第一驱动组件120传动连接，并可被第一驱动组件120驱动做旋转运动的前提下，支撑座110的结构可以根据实际情况进行变化。

为实现第一驱动组件120与支撑座110的传动连接，参见图2所示，第一驱动组件120包括第一电机121和第一传动机构122，第一电机121通过第一传动机构122与支撑座110传动连接。本实施例中，为保证对支撑座110的旋转运动的控制精度，如图2所示，第一传动机构122为蜗轮蜗杆机构，具体包括与第一电机121的驱动轴连接的第一蜗杆1221，以及与支撑座转轴112连接的第一蜗轮1222，第一蜗杆1221与第一蜗轮1222啮合连接，在第一电机121的驱动下，第一蜗杆1221带动第一蜗轮1222转动，进而带动支撑座转轴112和支撑座本体111旋转。本实施例中为进一步提高控制精度，第一电机121为伺服电机。在其他实现方式中，第一驱动组件120也可采用直流电机、气缸、液压缸、直线电机等装置作为提供支撑座110旋转动力的驱动设备，第一传动机构122也可采用齿轮机构、带传动机构、链传动机构、齿轮齿条机构、凸轮机构或连杆机构实现。

参见图1和图2所示，第二调整机构200安装于支撑座110，具体安装在支撑座本体111上，并包括如图2所示的传感器支架210和与传感器支架210传动连接的第二驱动组件220，第二驱动组件220用于驱动传感器支架210围绕第二旋转轴02旋转，具体实施中，第二旋转轴02与第一旋转轴01不平行，以实现在两个方向上对传感器的位置进行调节，第二旋转轴02的方向应根据传感器的位置调整实际需求设置，例如可沿竖直方向或水平方向设置。本实施例中，为提高对传感器的调整范围，第一旋转轴01与第二旋转轴02垂直，在一种具体实现方式中，第一旋转轴01沿竖直方向设置，第二旋转轴02沿水平方向设置。

传感器支架210包括图1所示的支架本体211和图2所示的支架转轴212和转轴座213，参见图2所示，支架本体211与支架转轴212固定连接，支架转轴212与转轴座213转动连接，转轴座213与支撑座本体111连接。需说明的是，在具体实施中，传感器支架210的结构不仅限于本实施例所提供的结构，在能够满足传感器支架210与第二驱动组件220传动连接，并可被第二驱动组件220驱动做旋转运动的前提下，传感器支架210的结构可以根据实际情况进行变化。为将传感器安装于传感器支架210，参见图1所示，传感器支架210的支架本体211设有用于安装传感器的传感器安装部2111，本实施例中的传感器安装部为多个安装孔，其他实现方式中传感器安装部也可采用凹槽、滑槽、卡扣等其他结构。

为实现第二驱动组件220与传感器支架210的传动连接，参见图2所示，第二驱动组件220包括第二电机221和第二传动机构222，第二电机221通过第二传动机构222与传感器支架210传动连接。本实施例中，为保证对传感器支架210的旋转运动的控制精度、以及节省电机和第二传动机构222的安装空间，如图2所示，第二传动机构222包括齿轮机构和蜗轮蜗杆机构，齿轮机构具体包括第一齿轮2223和第二齿轮2224，蜗杆机构具体包括第二蜗轮2222和第二蜗杆2221，第一齿轮2223与第二电机221的驱动轴连接，第二齿轮2224与第一齿轮2223啮合并与第二蜗杆2221连接，第二蜗轮2222与支架转轴212连接，在第二电机221的驱动下，第一齿轮2223带动第二齿轮2224转动，第二齿轮2224带动第二蜗杆2221转动，第二蜗杆2221带动第二蜗轮2222转动，进而带动支架转轴212和支架本体211旋转。本实施例中为进一步提高控制精度，第二电机221为伺服电机。在其他实现方式中，第二驱动组件220也可采用直流电机、气缸、液压缸、直线电机等装置作为提供传感器支架210旋转动力的驱动设备，第二传动机构222也可采用齿轮机构、带传动机构、链传动机构、齿轮齿条机构、凸轮机构或连杆机构实现。

传感器位置调整的前提是实现对传感器的位置检测，参见图3所示，该传感器位置调整装置还包括位置检测机构300，位置检测机构300与传感器支架210连接，并用于根据传感器支架210上安装的传感器的位置生成传感器位置信息。本实施例中，位置检测机构300安装于支架转轴212上，并通过检测支架转轴212的位置确定传感器的空间位置，在其他实现方式中，位置检测机构300也可安装在支架本体211或传感器上。为保证对传感器的位置检测精度，本实施例中，位置检测机构300为惯性测量单元。惯性测量单元通过测量传感器在三维空间中的角速度和加速度来解算出传感器的姿态。在其他实施方式中，位置检测机构300还可采用陀螺仪或加速度传感器实现。

在检测出传感器的空间位置后，需判断传感器是否产生漂移，并在确定传感器产生漂移后控制第一调整机构100、或第二调整机构200或同时控制第一调整机构100和第二调整机构200来调整传感器的位置，为实现传感器漂移判定和第一调整机构100、第二调整机构200的控制，该传感器位置调整装置还包括控制机构400，控制机构400与第一驱动组件120、第二驱动组件220和位置检测机构300信号连接，并用于根据得到的偏移量信息控制第一驱动组件120和第二驱动组件220带动传感器支架210运动，以调整传感器支架210上安装的传感器的位置。上述偏移量信息包括由位置检测机构300生成的传感器位置信息，具体实施中，偏移量信息还可包括可用于确定传感器位置的其他信息，也可只包括传感器位置信息。如图2所示，本实施例中的控制机构400设置于支撑座110的底座113上，具体采用微处理器实现，在其他实现方式中，控制机构400还可设置于传感器位置调整装置的其他机构上。具体实施中，第一驱动组件120中的第一电机121与控制机构400信号连接，第二驱动组件220中的第二电机221与控制机构400信号连接。

本实施例提供的传感器位置调整装置中，位置检测机构300可检测传感器的当前位置，控制机构400可根据传感器的当前位置确定传感器是否产生位置漂移，若是，则控制第一调整机构100驱动传感器围绕第一旋转轴01旋转，或控制第二调整机构200驱动传感器围绕第二旋转轴02旋转，或同时控制第一调整机构100和第二调整机构200驱动传感器围绕第一旋转轴01和第二旋转轴02旋转，在空间中的两个方向上对传感器的位置进行校正，以减少或消除传感器的位置漂移，该调整方法与人工手动调整相比，调整精度和效率均较高，从而可提高车载传感器的测量精度，以保证车载传感器的使用稳定性。

为进一步提高对传感器位置的检测精度和检测效率，还可通过检测第一电机121和第二电机221的转子位置来确定传感器的空间位置，该检测方法与通过位置检测机构300检测传感器空间位置的方法可结合使用，以提高传感器位置的检测精度和效率。为实现对第一电机121和第二电机221的转子位置的检测，一种具体实施方式中，第一电机121为伺服电机并具有与控制机构400连接的第一电机编码器，第二电机221为伺服电机并具有与控制机构400信号连接的第二电机编码器。第一电机编码器用于根据第一电机121的转子位置生成第一转子位置信息，第二电机编码器用于根据第二电机221的转子位置生成第二转子位置信息，上述位置调整信息还包括第一转子位置信息和第二转子位置信息，控制机构400根据获取到的传感器位置信息和第一转子位置信息和第二转子位置信息可确定传感器的空间位置，与单一通过传感器位置信息或第一转子位置信息和第二转子位置信息确定传感器的空间位置的方式相比，其精度和效率均较高。具体实施中，第一电机编码器和第二电机编码器的分辨率可根据传感器调整的实际精度需求选取。

在对传感器进行位置调整的过程中，支撑座110有可能需做旋转角度较大的旋转运动，例如整周旋转或多周旋转，在这种旋转运动下如对第二调整机构200的供电和信号传输采用常规的有线连接，则会造成连接线缠绕或拧紧的问题，导致支撑座110无法转动，为保证第二调整机构200正常实现供电和信号传输，一种具体实施方式中，参见图3所示，第一调整机构100还包括设置于支撑座110上的导电滑环140，第二驱动组件220和位置检测机构300均通过导电滑环140与控制机构400信号连接，具体地，第二驱动组件220中的第二电机221和第二电机编码器通过导电滑环140与控制机构400信号连接。在其他实施方式中，如常规的有线连接方式可满足使用需求时，或在调整位置检测机构300或第二电机221的安装位置后，也可仅将调整位置检测机构300或第二电机221

在传感器位置调整装置的应用过程中，在不需要对传感器的位置进行调整时，需要使传感器保持在当前位置，以免发生移动而造成漂移，以此保证传感器位置调整装置的可靠性。一种具体实施方式中，参见图2和图3所示，第一调整机构100还包括第一制动器130，第二调整机构200还包括第二制动器230，第一制动器130和第二制动器230与控制机构400信号连接。

第一制动器130具有分离状态和制动状态，在第一制动器130处于分离状态时，支撑座110可相对于第一制动器130转动；在第一制动器130处于制动状态时，第一制动器130与支撑座110固定连接，以使支撑座110的位置固定；第二制动器230具有分离状态和制动状态，在第二制动器230处于分离状态时，传感器支架210可相对于第二制动器230转动；在第二制动器230处于制动状态时，第二制动器230与传感器支架210固定连接，以使传感器支架210的位置固定；控制机构400还用于控制第一制动器130和第二制动器230在制动状态和分离状态之间切换。在需对传感器进行位置调整时，控制机构400控制第一制动器130和第二制动器230中的至少一个进入分离状态，以在所需的方向上对传感器的位置进行调整，在不需对传感器进行位置调整时，则控制第一制动器130和第二制动器230均进入制动状态，以防止支撑座110和传感器支架210产生转动，可保证传感器调整装置的可靠性。

为进一步提高传感器调整装置的可靠性，一种具体实施方式中，第一制动器130和第二制动器230为失电制动器，失电制动器在断电后仍保持在制动状态，可防止装置断电后支撑座110和传感器支架210产生转动，可靠性较高。为提高第一制动器130和第二制动器230的制动力，第一制动器130包括安装于底座113的第一固定部、以及安装于支撑座转轴112的第一活动部；在第一制动器130处于分离状态时，第一活动部可相对于第一固定部转动，在第一制动器130处于制动状态时，第一活动部与第一固定部固定连接。第二制动器230包括安装于底座113的第二固定部、以及安装于支撑座转轴112的第二活动部；在第二制动器230处于分离状态时，第二活动部可相对于第二固定部转动，在第二制动器230处于制动状态时，第二活动部与第二固定部固定连接。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种传感器位置调整系统，用于控制上述传感器位置调整装置工作，参见图4所示，该传感器位置调整系统包括控制模块10和与控制模块10信号连接的传感器位置检测模块20、第一驱动模块30和第二驱动模块40。

具体地，传感器位置检测模块20用于根据对应设置的传感器的当前位置生成传感器位置信息；第一驱动模块30和第二驱动模块40用于根据获得的位置调整信息驱动传感器运动；控制模块10用于根据获得的偏移量信息生成位置调整信息，并将位置调整信息发送至第一驱动模块30和/或第二驱动模块40，以驱动传感器运动至目标位置；其中，偏移量信息包括传感器位置信息，传感器具有预设位置，目标位置与预设位置之间的偏移量小于或等于预设的偏移阈值。

具体实施中，传感器位置检测模块20可以是但不限于：惯性测量单元、陀螺仪或加速度传感器，控制模块10可以是但不限于：中央处理器、单片机、微处理器或者可编程逻辑器件，传感器的预设位置可预先存储在控制模块10内，或存储于与控制模块10信号连接的其他可读模块内。

一种具体实施方式中，控制模块10在根据获得的偏移量信息生成位置调整信息时，具体用于：

根据偏移量信息确定传感器的当前位置；

确定传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值，若是，则根据偏移量生成位置调整信息。

进一步地，控制模块10在控制第一驱动模块30或第二驱动模块40驱动所述传感器运动至目标位置时，具体用于：

将位置调整信息发送至第一驱动模块30和/或第二驱动模块40后，确定传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值；

若是，则根据偏移量生成位置调整信息；

若否，则确定传感器运动至目标位置。

进一步地，参见图4所示，第一驱动模块30包括第一电机31和与第一电机31信号连接的第一电机驱动单元32，第一电机驱动单元32与控制模块10信号连接；第二驱动模块40包括第二电机41和与第二电机41信号连接的第二电机驱动单元42，第二电机驱动单元42与控制模块10信号连接；具体实施中，第一电机驱动单元32和第二电机驱动单元42可为集成有CMOS控制电路和CMOS功率器件的芯片；

位置调整信息包括第一电机31脉冲信号和/或第二电机41脉冲信号；具体实施中，第一电机31脉冲信号和第二电机41脉冲信号具体可为PWM信号，控制模块10将控制第一电机31的第一电机31脉冲信号发送至第一电机驱动单元32，并将控制第二电机41的第二电机41信号发送至第二电机驱动单元42，第一电机驱动单元32将第一电机31脉冲信号转换为功率信号，驱动第一电机31转动，第二电机驱动单元42将第二电机41脉冲信号转换为功率信号，驱动第二电机41转动；

控制模块10将上述位置调整信息发送至第一驱动模块30和/或第二驱动模块40时，具体用于：

将位置调整信息发送至第一电机驱动单元32，和/或，将位置调整信息发送至第二电机驱动单元42。

在确定传感器的偏移量时，为提高检测精度和检测效率，可将传感器在空间中的位置沿两个方向进行分解，分别确定传感器的位置在两个方向上的偏移量，并对应控制第一电机31和第二电机41转动，以在两个方向上分别对传感器的位置进行调整，以实现调整传感器位置的目的。因此，一种具体实施方式中，预设的偏移阈值包括在第一方向上的第一偏移阈值、以及在第二方向上的第二偏移阈值；本实施例中，第一方向和第二方向垂直；

控制模块10将上述位置调整信息发送至所述第一电机31时，具体用于：

确定传感器的当前位置与预设位置在第一方向上的第一偏移量，在第一偏移量大于预设的第一偏移阈值时，根据第一偏移量生成第一电机31脉冲信号；

控制模块10将上述位置调整信息发送至所述第二电机41时，具体用于：

确定传感器的当前位置与预设位置在第二方向上的第二偏移量，在第二偏移量大于预设的第二偏移阈值时，根据第二偏移量生成第二电机41脉冲信号。

控制模块10通过控制第一电机31和第二电机41在第一方向和第二方向上对传感器的位置进行调整，可提高调整精度和调整效率。

为进一步提高对传感器的位置检测精度，可通过检测第一电机31和第二电机41的转子位置来确定传感器的空间位置，该检测方法与通过位置检测机构检测传感器空间位置的方法可结合使用，以提高传感器位置的检测精度和效率。一种具体实施方式中，参见图4所示，第一电机31为伺服电机并具有与驱动模块信号连接的第一编码器，第一编码器用于根据第一电机31的转子位置生成第一转子位置信息；第二电机41为伺服电机并具有与驱动模块信号连接的第二编码器，第二编码器用于根据第二电机41的转子位置生成第二转子位置信息；

偏移量信息还包括第一转子位置信息和第二转子位置信息。具体地，控制模块10根据获取到的传感器位置信息和第一转子位置信息和第二转子位置信息可确定传感器的空间位置，与单一通过传感器位置信息或第一转子位置信息和第二转子位置信息确定传感器的空间位置的方式相比，其精度和效率均较高。具体实施中，第一电机编码器33和第二电机编码器43的分辨率可根据传感器调整的实际精度需求选取，第一电机编码器33和第二电机编码器43与控制模块10之间可通过RS422串口进行通信。

在传感器位置调整装置的应用过程中，在不需要对传感器的位置进行调整时，需要使传感器保持在当前位置，以免发生移动而造成漂移，以此保证传感器位置调整装置的可靠性。一种具体实施方式中，参见图4所示，还包括与控制模块10信号连接的第一制动模块50和第二制动模块60；

第一制动模块50用于根据获得的制动信息限制传感器在第一方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除传感器在第一方向上的运动限制；

第二制动模块60用于根据获得的制动信息限制传感器在第二方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除传感器在第二方向上的运动限制。

在需对传感器进行位置调整时，控制模块10控制第一制动模块50和第二制动模块60中的至少一个解除在对应的方向上对传感器的运动限制，以在所需的方向上对传感器的位置进行调整，在不需对传感器进行位置调整时，则控制第一制动模块50和第二制动器模块均进入制动状态，以防止传感器再产生运动，可保证传感器调整装置的可靠性。

基于上述对第一制动模块50和第二制动模块60的控制方式，控制模块10还用于：

在将位置调整信息发送至第一电机31之前，将制动解除信息发送至第一制动模块50；

在将位置调整信息发送至第二电机41之前，将制动解除信息发送至第二制动模块60。

进一步地，控制模块10还用于：

在确定传感器运动至目标位置时，将制动信息发送至第一制动模块50，并将制动信息发送至第二制动模块60。

基于同一发明构思，本实施例还提供一种传感器位置调整方法，用于上述传感器位置调整系统，参见图5所示，包括：

步骤S10，控制模块根据获得的偏移量信息生成位置调整信息；其中，偏移量信息包括由传感器位置检测模块根据对应设置的传感器的当前位置生成的传感器位置信息；

步骤S20，控制模块将位置调整信息发送至第一驱动模块和/或第二驱动模块，以驱动传感器运动至目标位置；其中，传感器具有预设位置，目标位置与预设位置之间的偏移量小于或等于预设的偏移阈值。

一种具体实施方式中，参见图6所示，上述步骤S10中根据获得的偏移量信息生成位置调整信息，具体包括：

步骤S11，根据偏移量信息确定传感器的当前位置；

步骤S12，确定传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值，若是，则执行步骤S13，若否，则重复执行步骤S11；

步骤S13，根据偏移量生成位置调整信息。

一种具体实施方式中，参见图7所示，上述步骤S20中驱动传感器运动至目标位置，具体包括：

步骤S21，将位置调整信息发送至第一驱动模块和/或第二驱动模块；

步骤S22，确定传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值；若是，则执行步骤S23，若否，则执行步骤S24；

步骤S23，根据偏移量生成位置调整信息；

步骤S24，确定传感器运动至目标位置。

一种具体实施方式中，第一驱动模块包括第一电机和与第一电机信号连接的第一电机驱动单元，第一电机驱动单元与驱动模块信号连接；第二驱动模块包括第二电机和与第二电机信号连接的第二电机驱动单元，第二电机驱动单元与驱动模块信号连接；上述位置调整信息包括第一电机脉冲信号和/或第二电机脉冲信号；

将位置调整信息发送至第一驱动模块和/或第二驱动模块，具体包括：

将位置调整信息发送至第一电机驱动单元，和/或，将位置调整信息发送至第二电机驱动单元。

具体实施中，第一电机脉冲信号和第二电机脉冲信号具体可为PWM信号，控制模块将控制第一电机的第一电机脉冲信号发送至第一电机驱动单元，并将控制第二电机的第二电机信号发送至第二电机驱动单元，第一电机驱动单元将第一电机脉冲信号转换为功率信号，驱动第一电机转动，第二电机驱动单元将第二电机脉冲信号转换为功率信号，驱动第二电机转动。

为提高检测精度和检测效率，可将传感器在空间中的位置沿两个方向进行分解，分别确定传感器的位置在两个方向上的偏移量，一种具体实施方式中，预设的偏移阈值包括在第一方向上的第一偏移阈值、以及在第二方向上的第二偏移阈值；

则上述将位置调整信息发送至第一电机，具体包括：

确定传感器的当前位置与预设位置在第一方向上的第一偏移量，在第一偏移量大于预设的第一偏移阈值时，根据第一偏移量生成第一电机脉冲信号；

上述将位置调整信息发送至第二电机，具体包括：

确定传感器的当前位置与预设位置在第二方向上的第二偏移量，在第二偏移量大于预设的第二偏移阈值时，根据第二偏移量生成第二电机脉冲信号。

为进一步提高对传感器的位置检测精度，可通过检测第一电机31和第二电机41的转子位置来确定传感器的空间位置，该检测方法与通过位置检测机构检测传感器空间位置的方法可结合使用，以提高传感器位置的检测精度和效率。一种具体实施方式中，第一电机为伺服电机并具有与驱动模块信号连接的第一编码器，第一编码器用于根据第一电机的转子位置生成第一转子位置信息；第二电机为伺服电机并具有与驱动模块信号连接的第二编码器，第二编码器用于根据第二电机的转子位置生成第二转子位置信息；

上述偏移量信息还包括第一转子位置信息和第二转子位置信息。控制模块10根据获取到的传感器位置信息和第一转子位置信息和第二转子位置信息可确定传感器的空间位置，与单一通过传感器位置信息或第一转子位置信息和第二转子位置信息确定传感器的空间位置的方式相比，其精度和效率均较高。

在传感器位置调整装置的应用过程中，在不需要对传感器的位置进行调整时，需要使传感器保持在当前位置，以免发生移动而造成漂移，以此保证传感器位置调整装置的可靠性。一种具体实施方式中，还包括与控制模块信号连接的第一制动模块和第二制动模块；第一制动模块用于根据获得的制动信息限制传感器在第一方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除传感器在第一方向上的运动限制；第二制动模块用于根据获得的制动信息限制传感器在第二方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除传感器在第二方向上的运动限制。

则上述在将位置调整信息发送至第一电机之前，还包括：将制动解除信息发送至第一制动模块；

上述在将位置调整信息发送至第二电机之前，还包括：将制动解除信息发送至第二制动模块。

进一步地，在确定传感器运动至目标位置时，还包括：将制动信息发送至第一制动模块，并将制动信息发送至第二制动模块。

基于上述传感器位置调整方法，在一种具体的实施方式中，本实施例提供的传感器位置调整方法的一个整体工作流程参见图8所示，包括：

步骤S100，控制模块获取偏移量信息；其中，偏移量信息包括由传感器位置检测模块根据对应设置的传感器的当前位置生成的传感器位置信息，以及第一编码器根据第一电机的转子位置生成的第一转子位置信息和第二编码器根据第二电机的转子位置生成的第二转子位置信息；

步骤S210，确定传感器的当前位置与预设位置在第一方向上的第一偏移量是否大于预设的第一偏移阈值，若是，则执行步骤S310，若否，则执行步骤S700；

步骤S310，将制动解除信息发送至第一制动模块；

步骤S410，将根据第一偏移量生成的第一电机脉冲信号发送至第一电机驱动单元；

步骤S510，确定传感器的当前位置与预设位置在第一方向上的第一偏移量是否大于预设的第一偏移阈值；若是，则重复执行步骤S410，若否，则执行步骤S610；

步骤S610，停止发送第一电机脉冲信号，将制动信息发送至第一制动模块；

步骤S220，确定传感器的当前位置与预设位置在第二方向上的第二偏移量是否大于预设的第二偏移阈值，若是，则执行步骤S320，若否，则执行步骤S700；

步骤S320，将制动解除信息发送至第二制动模块；

步骤S420，将根据第二偏移量生成的第二电机脉冲信号发送至第二电机驱动单元；

步骤S520，确定传感器的当前位置与预设位置在第二方向上的第二偏移量是否大于预设的第二偏移阈值；若是，则重复执行步骤S420，若否，则执行步骤S620；

步骤S620，停止发送第二电机脉冲信号，将制动信息发送至第二制动模块；

步骤S700，进入待机监控状态。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种车辆导航装置，包括至少一个传感器，还包括至少一个上述实施例提供的传感器位置调整装置，每个传感器位置调整装置对应设置有至少一个传感器。一种具体实施方式中，传感器包括激光雷达、单目相机、多目相机、毫米波雷达中的至少一种。

具体实施中，该车辆导航装置可安装于车辆的车顶、车头、车尾等位置。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种车辆导航系统，包括至少一个如上的传感器位置调整系统，参见图4所示，还包括主控模块70，主控模块与传感器位置调整系统中的控制模块信号连接；主控模块用于获得控制模块的偏移量信息。主控模块70可以是但不限于：电子控制单元、中央处理器、单片机、微处理器或者可编程逻辑器件。

一种具体实施方式中，为提高传感器的位置调整精度，主控模块70还用于根据获得的偏移量信息，向对应的控制模块发送传感器的预设位置信息。具体实施过程中，如控制模块未接收到预设位置信息，则以控制模块内存储的默认位置值作为传感器的预设位置信息。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种车辆，包括上述实施例提供的传感器位置调整装置、传感器位置调整系统、车辆导航装置和车辆导航系统中的至少一个。

上述车辆可以为半挂车或采用牵引车牵引的任何车辆，同时，该车辆可以为通过驾驶员驾驶的普通车辆，也可以为无人驾驶车辆，既可以为汽车、电动车、混合动力车等无轨车辆，还可以为火车等有轨车辆。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (36)

1.一种传感器位置调整装置，其特征在于，包括第一调整机构、第二调整机构、位置检测机构和控制机构，其中:

所述第一调整机构包括支撑座和与所述支撑座传动连接的第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动所述支撑座围绕第一旋转轴旋转；

所述第二调整机构安装于所述支撑座，并包括传感器支架和与所述传感器支架传动连接的第二驱动组件，所述传感器支架设有用于安装传感器的传感器安装部，所述第二驱动组件用于驱动所述传感器支架围绕第二旋转轴旋转；

所述位置检测机构与所述传感器支架连接，并用于根据所述传感器支架上安装的传感器的位置生成传感器位置信息；

所述控制机构与所述第一驱动组件、所述第二驱动组件和所述位置检测机构信号连接，并用于根据得到的偏移量信息控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件带动所述传感器支架运动，以调整所述传感器支架上安装的传感器的位置；其中，所述偏移量信息包括所述传感器位置信息。

2.根据权利要求1所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机，所述第一电机与所述控制机构信号连接；

所述第二驱动组件包括第二电机，所述第二电机与所述控制机构信号连接。

3.根据权利要求2所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一电机为伺服电机并具有与所述控制机构连接的第一电机编码器；

所述第二电机为伺服电机并具有与所述控制机构信号连接的第二电机编码器。

4.根据权利要求3所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一电机编码器用于根据所述第一电机的转子位置生成第一转子位置信息，所述第二电机编码器用于根据所述第二电机的转子位置生成第二转子位置信息；

所述位置调整信息还包括所述第一转子位置信息和所述第二转子位置信息。

5.根据权利要求2所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一驱动组件还包括第一传动机构，所述第一电机通过所述第一传动机构与所述支撑座传动连接；

所述第二驱动组件还包括第二传动机构，所述第二电机通过所述第二传动机构与所述传感器支架传动连接。

6.根据权利要求5所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一传动机构包括齿轮传动机构、带传动机构或蜗轮蜗杆机构中的至少一种；

所述第二传动机构包括齿轮传动机构、带传动机构或蜗轮蜗杆机构中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一调整机构还包括设置于所述支撑座上的导电滑环，所述第二驱动组件，和/或，所述位置检测机构通过所述导电滑环与所述控制机构信号连接。

8.根据权利要求1所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一调整机构还包括第一制动器，所述第二调整机构还包括第二制动器，所述第一制动器和所述第二制动器与所述控制机构信号连接；

所述第一制动器具有分离状态和制动状态，在所述第一制动器处于所述分离状态时，所述支撑座可相对于所述第一制动器转动；在所述第一制动器处于所述制动状态时，所述第一制动器与所述支撑座固定连接，以使所述支撑座的位置固定；

所述第二制动器具有分离状态和制动状态，在所述第二制动器处于所述分离状态时，所述传感器支架可相对于所述第二制动器转动；在所述第二制动器处于所述制动状态时，所述第二制动器与所述传感器支架固定连接，以使所述传感器支架的位置固定；

所述控制机构还用于控制所述第一制动器和所述第二制动器在所述制动状态和所述分离状态之间切换。

9.根据权利要求8所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一制动器和所述第二制动器为失电制动器。

10.根据权利要求8或9所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述支撑座包括支撑座本体、支撑座转轴和底座，所述支撑座本体与所述支撑座转轴固定连接，所述支撑座转轴与所述底座转动连接；

所述第一制动器包括安装于所述底座的第一固定部、以及安装于所述支撑座转轴的第一活动部；在所述第一制动器处于所述分离状态时，所述第一活动部可相对于所述第一固定部转动，在所述第一制动器处于所述制动状态时，所述第一活动部与所述第一固定部固定连接。

11.根据权利要求8或9所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述传感器支架包括支架本体、支架转轴和转轴座，所述支架本体与所述支架转轴固定连接，所述支架转轴与所述转轴座转动连接，所述转轴座与所述支撑座本体连接；

所述第二制动器包括安装于所述底座的第二固定部、以及安装于所述支撑座转轴的第二活动部；在所述第二制动器处于所述分离状态时，所述第二活动部可相对于所述第二固定部转动，在所述第二制动器处于所述制动状态时，所述第二活动部与所述第二固定部固定连接。

12.根据权利要求1所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述第一旋转轴与所述第二旋转轴垂直。

13.根据权利要求1所述的传感器位置调整装置，其特征在于，所述位置检测机构为惯性测量单元。

14.一种传感器位置调整系统，其特征在于，包括控制模块和与所述控制模块信号连接的传感器位置检测模块、第一驱动模块和第二驱动模块，其中：

所述传感器位置检测模块用于根据对应设置的传感器的当前位置生成传感器位置信息；

所述第一驱动模块和所述第二驱动模块用于根据获得的位置调整信息驱动所述传感器运动；

所述控制模块用于根据获得的偏移量信息生成所述位置调整信息，并将所述位置调整信息发送至所述第一驱动模块和/或所述第二驱动模块，以驱动所述传感器运动至目标位置；其中，所述偏移量信息包括所述传感器位置信息，所述传感器具有预设位置，所述目标位置与预设位置之间的偏移量小于或等于预设的偏移阈值。

15.根据权利要求14所述的传感器位置调整系统，其特征在于，所述控制模块具体用于：

根据所述偏移量信息确定所述传感器的当前位置；

确定所述传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值，若是，则根据所述偏移量生成所述位置调整信息。

16.根据权利要求15所述的传感器位置调整系统，其特征在于，所述控制模块具体用于：

将所述位置调整信息发送至所述第一驱动模块和/或所述第二驱动模块后，确定所述传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值；

若是，则根据所述偏移量生成位置调整信息；

若否，则确定所述传感器运动至所述目标位置。

17.根据权利要求16所述的传感器位置调整系统，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一电机和与所述第一电机信号连接的第一电机驱动单元，所述第一电机驱动单元与所述控制模块信号连接；

所述第二驱动模块包括第二电机和与所述第二电机信号连接的第二电机驱动单元，所述第二电机驱动单元与所述控制模块信号连接；

所述位置调整信息包括第一电机脉冲信号和/或第二电机脉冲信号；

所述控制模块具体用于：

将所述位置调整信息发送至所述第一电机驱动单元，和/或，将所述位置调整信息发送至所述第二电机驱动单元。

18.根据权利要求17所述的传感器位置调整系统，其特征在于，所述预设的偏移阈值包括在第一方向上的第一偏移阈值、以及在第二方向上的第二偏移阈值；

所述控制模块具体用于：

确定所述传感器的当前位置与预设位置在第一方向上的第一偏移量，在第一偏移量大于预设的第一偏移阈值时，根据所述第一偏移量生成所述第一电机脉冲信号；

确定所述传感器的当前位置与预设位置在第二方向上的第二偏移量，在第二偏移量大于预设的第二偏移阈值时，根据所述第二偏移量生成所述第二电机脉冲信号。

19.根据权利要求17所述的传感器位置调整系统，其特征在于，所述第一电机为伺服电机并具有与所述驱动模块信号连接的第一编码器，所述第一编码器用于根据所述第一电机的转子位置生成第一转子位置信息；

所述第二电机为伺服电机并具有与所述驱动模块信号连接的第二编码器，所述第二编码器用于根据所述第二电机的转子位置生成第二转子位置信息；

所述偏移量信息还包括所述第一转子位置信息和所述第二转子位置信息。

20.根据权利要求17所述的传感器位置调整系统，其特征在于，还包括与所述控制模块信号连接的第一制动模块和第二制动模块；

所述第一制动模块用于根据获得的制动信息限制所述传感器在所述第一方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除所述传感器在所述第一方向上的运动限制；

所述第二制动模块用于根据获得的制动信息限制所述传感器在所述第二方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除所述传感器在所述第二方向上的运动限制。

21.根据权利要求20所述的传感器位置调整系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

在将所述位置调整信息发送至所述第一电机之前，将制动解除信息发送至所述第一制动模块；

在将所述位置调整信息发送至所述第二电机之前，将制动解除信息发送至所述第二制动模块。

22.根据权利要求21所述的传感器位置调整系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

在确定所述传感器运动至所述目标位置时，将制动信息发送至所述第一制动模块，并将制动信息发送至所述第二制动模块。

23.一种传感器位置调整方法，其特征在于，包括：

控制模块根据获得的偏移量信息生成位置调整信息；其中，所述偏移量信息包括由传感器位置检测模块根据对应设置的传感器的当前位置生成的传感器位置信息；

所述控制模块将所述位置调整信息发送至第一驱动模块和/或第二驱动模块，以驱动所述传感器运动至目标位置；其中，所述传感器具有预设位置，所述目标位置与预设位置之间的偏移量小于或等于预设的偏移阈值。

24.根据权利要求23所述的传感器位置调整方法，其特征在于，所述根据获得的偏移量信息生成位置调整信息，具体包括：

根据所述偏移量信息确定所述传感器的当前位置；

确定所述传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值，若是，则根据所述偏移量生成所述位置调整信息。

25.根据权利要求24所述的传感器位置调整方法，其特征在于，所述驱动所述传感器运动至目标位置，具体包括：

将所述位置调整信息发送至所述第一驱动模块和/或所述第二驱动模块后，确定所述传感器的当前位置与预设位置之间的偏移量是否大于预设的偏移阈值；

若是，则根据所述偏移量生成位置调整信息；

若否，则确定所述传感器运动至所述目标位置。

26.根据权利要求24所述的传感器位置调整方法，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一电机和与所述第一电机信号连接的第一电机驱动单元，所述第一电机驱动单元与所述驱动模块信号连接；

所述第二驱动模块包括第二电机和与所述第二电机信号连接的第二电机驱动单元，所述第二电机驱动单元与所述驱动模块信号连接；

所述位置调整信息包括第一电机脉冲信号和/或第二电机脉冲信号；

所述将所述位置调整信息发送至第一驱动模块和/或第二驱动模块，具体包括：

将所述位置调整信息发送至所述第一电机驱动单元，和/或，将所述位置调整信息发送至所述第二电机驱动单元。

27.根据权利要求26所述的传感器位置调整方法，其特征在于，所述预设的偏移阈值包括在第一方向上的第一偏移阈值、以及在第二方向上的第二偏移阈值；

所述将所述位置调整信息发送至所述第一电机，具体包括：

确定所述传感器的当前位置与预设位置在第一方向上的第一偏移量，在第一偏移量大于预设的第一偏移阈值时，根据所述第一偏移量生成所述第一电机脉冲信号；

所述将所述位置调整信息发送至所述第二电机，具体包括：

确定所述传感器的当前位置与预设位置在第二方向上的第二偏移量，在第二偏移量大于预设的第二偏移阈值时，根据所述第二偏移量生成所述第二电机脉冲信号。

28.根据权利要求26所述的传感器位置调整方法，其特征在于，所述第一电机为伺服电机并具有与所述驱动模块信号连接的第一编码器，所述第一编码器用于根据所述第一电机的转子位置生成第一转子位置信息；

所述第二电机为伺服电机并具有与所述驱动模块信号连接的第二编码器，所述第二编码器用于根据所述第二电机的转子位置生成第二转子位置信息；

所述偏移量信息还包括所述第一转子位置信息和所述第二转子位置信息。

29.根据权利要求26所述的传感器位置调整方法，其特征在于，还包括与所述控制模块信号连接的第一制动模块和第二制动模块；

所述第一制动模块用于根据获得的制动信息限制所述传感器在所述第一方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除所述传感器在所述第一方向上的运动限制；

所述第二制动模块用于根据获得的制动信息限制所述传感器在所述第二方向上的运动，以及根据获得的制动解除信息解除所述传感器在所述第二方向上的运动限制。

30.根据权利要求29所述的传感器位置调整方法，其特征在于，在将所述位置调整信息发送至所述第一电机之前，还包括：将制动解除信息发送至所述第一制动模块；

在将所述位置调整信息发送至所述第二电机之前，还包括：将制动解除信息发送至所述第二制动模块。

31.根据权利要求30所述的传感器位置调整方法，其特征在于，在确定所述传感器运动至所述目标位置时，还包括：将制动信息发送至所述第一制动模块，并将制动信息发送至所述第二制动模块。

32.一种车辆导航装置，包括至少一个传感器，其特征在于，还包括至少一个如权利要求1-13任一项所述的传感器位置调整装置，每个传感器位置调整装置对应设置有至少一个传感器。

33.根据权利要求32所述的车辆导航装置，其特征在于，所述传感器包括激光雷达、单目相机、多目相机、毫米波雷达中的至少一种。

34.一种车辆导航系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求14-22任一项所述的传感器位置调整系统，还包括主控模块，所述主控模块与所述传感器位置调整系统中的控制模块信号连接；所述主控模块用于获得所述控制模块的所述偏移量信息。

35.根据权利要求34所述的车辆导航系统，其特征在于，所述主控模块还用于根据获得的所述偏移量信息，向对应的控制模块发送传感器的预设位置信息。

36.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的传感器位置调整装置、如权利要求14-22所述的传感器位置调整系统、如权利要求32或33所述的车辆导航装置和如权利要求34或35所述的车辆导航系统中的至少一个。