CN106945612A - 无人驾驶汽车的传感器集成装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无人驾驶汽车的传感器集成装置，该装置包括：传感器、顶架和顶盖；顶架包括固定件和至少两个支撑件，固定件与至少两个支撑件连接，至少两个支撑件与无人驾驶汽车的车顶固定连接，固定件用于固定传感器，以使传感器位于无人驾驶汽车的车顶的上方；顶盖与无人驾驶汽车的车顶固定连接，并覆盖连接件和至少部分传感器。该无人驾驶汽车的传感器集成装置通过设置顶架可以将传感器固定在无人驾驶汽车的车顶的上方；通过设置顶盖可以覆盖至少部分传感器，从而在一定程度上可以使传感器与外界环境隔离，以保证传感器在恶劣的环境下也能正常工作。

Description

无人驾驶汽车的传感器集成装置

技术领域

本申请涉及无人驾驶技术领域，具体涉及传感器技术领域，尤其涉及无人驾驶汽车的传感器集成装置。

背景技术

无人驾驶汽车是一种新型的智能汽车，也称之为“轮式移动机器人”，主要通过传感器来获取其周边环境数据，并对这些数据进行综合分析运算后，发出指令来分别控制无人驾驶汽车中的不同设备，从而实现汽车的全自动运行，达到汽车无人驾驶的目的。

无人驾驶汽车通常会配置多种传感器以获取更多的数据。其中，激光雷达、摄像头和GPS(Global Positioning System，全球定位系统)天线是无人驾驶汽车中最常用同时也是最主要的传感器。

然而，现有的无人驾驶汽车的传感器一般安装在车外，这样就会使传感器容易受外界环境(例如，温度、湿度、雨水、日照等)的影响，导致传感器在恶劣的环境(例如，雨雪天气等)下无法正常工作。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷，本申请实施例提供一种无人驾驶汽车的传感器集成装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

本申请实施例提供了一种无人驾驶汽车的传感器集成装置，该装置包括：传感器、顶架和顶盖；顶架包括固定件和至少两个支撑件，固定件与至少两个支撑件连接，至少两个支撑件与无人驾驶汽车的车顶固定连接，固定件用于固定传感器，以使传感器位于无人驾驶汽车的车顶的上方；顶盖与无人驾驶汽车的车顶固定连接，并覆盖顶架和至少部分传感器。

在一些实施例中，顶盖包括无底面的壳体和盖板，壳体在传感器处开设有孔洞，盖板位于壳体的外部且与壳体至少部分连接，以使盖板至少部分覆盖孔洞。

在一些实施例中，传感器包括摄像头，摄像头位于顶盖与顶架之间形成的空间内，且摄像头经摄像头处的孔洞采集图像，覆盖摄像头处的孔洞的盖板完全覆盖摄像头处的孔洞，其中，摄像头处的盖板为透明盖板。

在一些实施例中，传感器包括激光雷达和/或GPS天线，激光雷达和/或GPS天线位于激光雷达和/或GPS天线处的孔洞的外部，且覆盖激光雷达和/或GPS天线处的孔洞的盖板覆盖激光雷达的线束和/或GPS天线的线束。

在一些实施例中，壳体与盖板之间卡扣连接。

在一些实施例中，装置与车顶之间的接触处设置有密封材料。

在一些实施例中，顶盖与车顶之间的接触处设置有密封圈。

在一些实施例中，至少两个支撑件与车顶之间的接触处设置有密封条。

在一些实施例中，壳体的底部设有至少一个排水孔。

在一些实施例中，壳体包括顶面和侧壁，顶面的面积小于被壳体覆盖的无人驾驶汽车的车顶的面积。

本申请实施例提供的无人驾驶汽车的传感器集成装置，通过设置顶架可以将传感器固定在无人驾驶汽车的车顶的上方；通过设置顶盖可以覆盖至少部分传感器，从而在一定程度是可以使传感器与外界环境隔离，以保证传感器在恶劣的环境下也能正常工作。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1A示出了本申请的无人驾驶汽车的传感器集成装置的一实施例的结构示意图；

图1B示出了图1A的无人驾驶汽车的传感器集成装置中的顶架的一实施例的结构示意图；

图2A示出了本申请的无人驾驶汽车的传感器集成装置的又一实施例的结构示意图；

图2B示出了图2A的无人驾驶汽车的传感器集成装置中的顶架的又一实施例的结构示意图；

图3是图2A中的顶盖标注A处的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参见图1A，其示出了本申请的无人驾驶汽车的传感器集成装置的一实施例的结构示意图。如图1A所示，本实施例中的无人驾驶汽车的传感器集成装置可以包括传感器110、顶架(由于其被顶盖120完全覆盖，在图1中未示出，具体请参见图1B)和顶盖120。

在本实施例中，传感器110可以包括但不限于以下至少一项：64线激光雷达、16线激光雷达、摄像头和GPS天线等等。作为示例，图1A中的传感器110可以为64线激光雷达。通常，64线激光雷达可以被安装在无人驾驶汽车的车顶的正上方，并且可以360°不断旋转，以实现在无人驾驶汽车行驶过程中，采集无人驾驶汽车周围的环境数据。

在本实施例中，顶盖120可以与无人驾驶汽车的车顶固定连接，并覆盖顶架和至少部分传感器110，以使传感器110至少部分与外界环境隔离，从而避免传感器110受外界环境影响而无法工作或损坏。作为示例，图1A中的顶盖120可以覆盖传感器110的线束，以使传感器110的线束与外界环境隔离，避免传感器110的线束在日照、雨水等外界环境的影响下迅速老化。

在本实施例中，顶架和顶盖120可以具有耐腐蚀，抗变形，不易破损，以及重量轻等特点。例如，顶架和顶盖120可以由塑料制成。此外，在满足无人驾驶汽车的传感器集成装置的功能要求的前提下，顶盖120的厚度可以越薄越好，以减轻整体装置的重量。

请继续参见图1B，其示出了图1A的无人驾驶汽车的传感器集成装置中的顶架的一实施例的结构示意图。如图1B所示，顶架130可以包括固定件131和至少两个支撑件。作为示例，图1B中的顶架130可以包括支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件。

在本实施例中，固定件131与支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件连接。支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件与无人驾驶汽车的车顶固定连接。固定件131可以用于固定图1A中的传感器110，以使传感器110位于无人驾驶汽车的车顶的上方。其中，支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件可以通过多种方式与车顶固定连接。例如，支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件可以通过螺栓与无人驾驶汽车的车顶固定连接。同样，固定件131也可以通过多种方式固定图1A中的传感器110。例如，固定件131也可以通过螺栓固定图1A中的传感器110。作为示例，支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件可以分别通过两个螺栓与无人驾驶汽车的车顶固定连接。固定件131可以通过4个螺栓固定图1A中的传感器110。

在本实施例的一些可选的实现方式中，顶架130可以包括偶数个支撑件，并且该偶数个支撑件被对称固定在无人驾驶汽车的车顶的左右两侧，以确保无人驾驶汽车的传感器集成装置能够被牢固的固定在无人驾驶汽车的车顶的上方。作为示例，图1B中的支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件可以被对称固定在无人驾驶汽车的车顶的左右两侧。其中，支撑件1321和另一未示出的支撑件可以被固定在无人驾驶汽车的车顶的右侧，支撑件1322、1323可以被对称固定在无人驾驶汽车的车顶的左侧。

在本实施例的一些可选的实现方式中，无人驾驶汽车的传感器集成装置与车顶之间的接触处可以设置有密封材料。在这里，将密封材料嵌入无人驾驶汽车的传感器集成装置与车顶之间的接缝处，可以起到阻隔作用，以防止气体、液体等从无人驾驶汽车的传感器集成装置与车顶之间的接触处的缝隙进入该传感器集成装置中。作为示例，密封件材料可以是橡胶类弹性体材料。

在本实施例的一些可选的实现方式中，图1A中的顶盖120与车顶之间的接触处可以设置有密封圈。

在本实施例的一些可选的实现方式中，图1B中的支撑件1321、1322、1323和另一未示出的支撑件与车顶之间的接触处可以设置有密封条。

本申请的上述实施例提供的无人驾驶车辆的传感器集成装置，通过设置顶架可以将传感器固定在无人驾驶汽车的车顶的上方；通过设置顶盖可以覆盖至少部分传感器，从而在一定程度上可以使传感器与外界环境隔离，以保证传感器在恶劣的环境下也能正常工作。

继续参考图2A，其示出了本申请的无人驾驶汽车的传感器集成装置的又一实施例的结构示意图。如图2A所示，本实施例中的无人驾驶汽车的传感器集成装置可以包括传感器、顶架(由于其被顶盖220完全覆盖，在图2A中未示出，具体请参见图2B)和顶盖220。其中，顶盖220可以包括无底面的壳体221和盖板。

在本实施例中，为了获取更多的数据，无人驾驶汽车的传感器集成装置一般会设置多种传感器。作为示例，图2A中的无人驾驶汽车的传感器集成装置可以包括64线激光雷达211，16线激光雷达212、213、214，GPS天线215和两个摄像头(由于其被顶盖220完全覆盖，在图2A中未示出)。

在这里，64线激光雷达211可以360°不断旋转，以实现在无人驾驶汽车行驶过程中，采集无人驾驶汽车周围的环境数据。16线激光雷达212、213、214可以用于采集车身周边盲区的环境数据。GPS天线215可以用于获取无人驾驶汽车的定位信息。两个未示出的摄像头可以用于识别红绿灯、路面交通线、各种交通标识和正前方障碍物等。

在本实施例中，顶盖220可以与无人驾驶汽车的车顶固定连接，并覆盖顶架和至少部分传感器。其中，顶盖220可以包括无底面的壳体221和盖板。壳体221在传感器处开设有孔洞。盖板位于壳体221的外部且与壳体221至少部分连接，以使盖板至少部分覆盖孔洞，从而使安装在孔洞处的传感器至少部分与外界环境隔离。作为示例，图2A中的顶盖220可以包括盖板2221、2222、2223、2224、2225、2226、2227。其中，盖板2221可以用于覆盖64线激光雷达211处的孔洞。盖板2222、2223、2224可以分别用于覆盖16线激光雷达212、213、214处的孔洞。盖板2225可以用于覆盖GPS天线215处的孔洞。盖板2226、2227可以分别用于覆盖两个未示出的摄像头处的孔洞。

具体地，两个未示出的摄像头可以位于顶盖220与顶架之间形成的空间内，且两个未示出的摄像头分别经其处的孔洞采集图像，盖板2226、2227可以分别完全覆盖两个未示出的摄像头处的孔洞，以防止外界粉尘污染摄像头的镜头，以确保摄像头可以采集到清晰的图像。为确保摄像头可以透过盖板2226、2227采集图像，盖板2226、2227一般为透明盖板。作为示例，盖板2226、2227可以为具有高折射率和高透光率的玻璃，以确保摄像头可以透过盖板2216、2217采集到清晰的图像。

具体地，64线激光雷达211，16线激光雷达212、213、214和GPS天线215可以分别位于64线激光雷达211、16线激光雷达212、213、214和GPS天线215处的孔洞的外部，且盖板2221、2222、2223、2224、2225可以分别覆盖64线激光雷达211，16线激光雷达212、213、214和GPS天线215的线束，以使64线激光雷达211，16线激光雷达212、213、214和GPS天线215的线束与外界环境隔离，避免64线激光雷达211，16线激光雷达212、213、214和GPS天线215的线束在日照、雨水等外界环境的影响下迅速老化。

需要说明的是，对于不同种类的传感器，覆盖其处的孔洞的盖板的形状也可以不同，盖板只需要将传感器至少部分与外界环境隔离即可，本实施例对盖板的具体形状不进行限定。

在本实施例的一些可选的实现方式中，壳体220与盖板2221、2222、2223、2224、2225、2226、2227之间可以通过卡扣连接，以使无人驾驶汽车的传感器集成装置便于安装和拆卸。

在本实施例的一些可选的实现方式中，壳体220可以包括顶面和侧壁，顶面的面积小于被壳体220覆盖的无人驾驶汽车的车顶的面积，以减小无人驾驶汽车的传感器集成装置的风阻。例如，壳体220的顶面和侧壁可以形成一个无底面的立体梯形。

在本实施例的一些可选的实现方式中，壳体220的底部设有至少一个排水孔，以确保在无人驾驶汽车的传感器集成装置内部进入雨水的情况下，雨水可以通过排水孔排出。作为示例，参见图2A中壳体220标注A处的局部放大示意图3，其示出了排水孔的一个示意图。需要说明的是，排水孔的形状可以是正方形、长方形或梯形等等，并不限于图3中示出的形状。

需要说明的是，本申请对排水孔在壳体220的底部的具体位置不进行限制。优选地，排水孔可以位于壳体220在无人驾驶汽车的车尾方向的底部，当排水孔位于壳体220在无人驾驶汽车的车尾方向的底部时，可以减少对驾驶员驾驶视线的影响。

请继续参见图2B，其示出了图2A的无人驾驶汽车的传感器集成装置中的顶架的又一实施例的结构示意图。如图2B所示，顶架230可以包括固定件和至少两个支撑件。作为示例，图2B中的顶架230可以包括固定件2311、2312、2313、2314、2315、2316、2317和支撑件2321、2322、2323以及另一未示出的支撑件。

在本实施例中，固定件2311、2312、2313、2314、2315、2316、2317与支撑件2321、2322、2323和另一未示出的支撑件连接。支撑件2321、2322、2323和另一未示出的支撑件与无人驾驶汽车的车顶固定连接。固定件2311可以用于将图2A中的64线激光雷达211固定在无人驾驶汽车的车顶的正上方。固定件2312、2313、2314可以分别用于将图2A中的16线激光雷达212、213、214分别固定在无人驾驶汽车的车顶的左、右及后侧。固定件2315可以用于将图2A中的GPS天线215固定在64线激光雷达211和16线激光雷达213之间。固定件2316、2317可以分别用于将两个未示出的摄像头固定在无人驾驶汽车的车顶的前侧。

需要说明的是，本申请对固定件2311、2312、2313、2314、2315、2316、2317在顶架230上的具体位置并不进行限定，只要被固定件2311、2312、2313、2314、2315、2316、2317分别固定的64线激光雷达211，16线激光雷达212、213、214，GPS天线215和两个未示出的摄像头可以正常实现其功能即可。

在本实施例的一些的可选的实现方式中，图2A中的壳体221在支撑件2321、2322、2323和另一未示出的支撑件处可以开设有孔洞，盖板2231、2232和另两个未示出的盖板可以分别位于壳体221的外部且与壳体221完全连接，以使盖板2231、2232和另两个未示出的盖板完全覆盖支撑件2321、2322、2323和另一未示出的支撑件处的孔洞，以使无人驾驶汽车的传感器集成装置便于安装和拆卸。

本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种无人驾驶汽车的传感器集成装置，其特征在于，所述装置包括：传感器、顶架和顶盖；

所述顶架包括固定件和至少两个支撑件，所述固定件与所述至少两个支撑件连接，所述至少两个支撑件与无人驾驶汽车的车顶固定连接，所述固定件用于固定所述传感器，以使所述传感器位于所述无人驾驶汽车的车顶的上方；

所述顶盖与所述无人驾驶汽车的车顶固定连接，并覆盖所述顶架和至少部分所述传感器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述顶盖包括无底面的壳体和盖板，所述壳体在所述传感器处开设有孔洞，所述盖板位于所述壳体的外部且与所述壳体至少部分连接，以使所述盖板至少部分覆盖所述孔洞。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传感器包括摄像头，所述摄像头位于所述顶盖与所述顶架之间形成的空间内，且所述摄像头经所述摄像头处的孔洞采集图像，覆盖所述摄像头处的孔洞的盖板完全覆盖所述摄像头处的孔洞，其中，所述摄像头处的盖板为透明盖板。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述传感器包括激光雷达和/或GPS天线，所述激光雷达和/或GPS天线位于所述激光雷达和/或GPS天线处的孔洞的外部，且覆盖所述激光雷达和/或GPS天线处的孔洞的盖板覆盖所述激光雷达的线束和/或GPS天线的线束。

5.根据权利要求2所述的装置，所述壳体与所述盖板之间卡扣连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置与所述车顶之间的接触处设置有密封材料。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述顶盖与所述车顶之间的接触处设置有密封圈。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少两个支撑件与所述车顶之间的接触处设置有密封条。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体的底部设有至少一个排水孔。

10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述壳体包括顶面和侧壁，所述顶面的面积小于被所述壳体覆盖的所述无人驾驶汽车的车顶的面积。