CN109772792B - 一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置，包括设置在待清洁激光雷达底部的底座、设置在底座上并围绕待清洁激光雷达均匀设置的四根伸缩杆、固定在四根伸缩杆顶部并环绕在待清洁激光雷达外围的清洁环以及设置在底座内的清洁剂单元和干燥剂单元，其中一根伸缩杆内设有举升单元，一根伸缩杆内设有下降单元，一根伸缩杆连通清洁剂单元和清洁环，一根伸缩杆连通干燥剂单元和清洁环。与现有技术相比，本发明通过伸缩杆控制清洁环升降，清洁环上行时喷射清洁剂，对激光雷达表面进行清洁，清洁环下行时喷射干燥剂，对激光雷达表面进行干燥，提高了清洁效率。

Description

一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置。

背景技术

智能驾驶汽车需要在车辆上安装各种传感器来感知周围环境，目前多数智能驾驶汽车都选择激光雷达作为环境感知传感器。在智能汽车行驶过程中，激光雷达收集环境信息传递给汽车，汽车根据这些信息对汽车驾驶行为进行调整，为了保证汽车的安全运行，激光雷达传递给汽车的信息必须是准确的。

但在汽车实际行驶中，激光雷达是暴露在外面的，会受到不同程度的污染，受到污染之后收集到的道路信息会和实际道路信息存在误差，因此必须在汽车上安装激光雷达的清洁装置。为避免清洁后出现二次污染，清洁装置必须具备喷射至少一种清洁剂或干燥剂的功能。为保证清洁装置在冬季正常使用，清洁剂或干燥剂在喷射前要进行加热。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置，该清洁装置包括设置在待清洁激光雷达底部的底座、设置在底座上并围绕待清洁激光雷达均匀设置的四根伸缩杆、固定在四根伸缩杆顶部并环绕在待清洁激光雷达外围的清洁环以及设置在底座内的清洁剂单元和干燥剂单元，其中一根伸缩杆内设有举升单元，一根伸缩杆内设有下降单元，一根伸缩杆连通清洁剂单元和清洁环，一根伸缩杆连通干燥剂单元和清洁环。本发明的清洁环通过伸缩杆可沿着待清洁激光雷达的外壁上下移动，从而清洗整个待清洁激光雷达。当不需要清洗时，清洁环位于激光雷达的下方，不会影响激光雷达光束的发射和接受。

所述伸缩杆为套杆式伸缩杆，相邻的两根套杆连接处设有密封圈。套杆式伸缩杆属于中空杆，里面可流动液体，放置弹簧线等。

设有举升单元的伸缩杆为一号伸缩杆，所述一号伸缩杆的顶端封闭，所述的举升单元包括设置在底座内的液压泵，所述液压泵的进口与液压油箱连通，液压泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与一号伸缩杆底部以及液压油箱连通，所述液压泵与三通阀的连接管路上设有液压油电磁阀，所述液压油箱和三通阀的连接管路上设置液压油泄压阀。当液压泵启动，从液压油箱吸取液压油，打开液压油电磁阀，关闭液压油泄压阀，液压油充满一号伸缩杆内部，并逐渐被顶起伸长，带动清洁环以及其他三根伸缩杆上升。当清洗完成后，关闭液压泵，关闭液压油电磁阀，打开液压油泄压阀，一号伸缩杆内的液压油流回至液压油箱内，四根伸缩杆在清洁环的重力作用下逐渐下降。

设有下降单元的伸缩杆为二号伸缩杆，所述二号伸缩杆内部设置弹簧线。设置弹簧线有两个作用：一是在伸缩杆下降时提供一定的收缩力；二是用于给清洁环内的加热元件提供电流。

所述清洁环包括外环和内环，所述外环和内环之间留有供清洁剂或干燥剂流动的通道，所述内环套设在待清洁激光雷达外围，所述内环上设有均匀布置的喷孔，所述通道的上下两端封闭，且通道的底端通过两根伸缩杆分别与清洁剂单元和干燥剂单元连通。

所述通道内通过支架固定设有加热元件，所述加热元件与弹簧线的一端连接，所述弹簧线的另一端连接电源，并在连接点路上设置电磁开关。设置加热元件，可以在环境温度较低的情况下给清洁剂及干燥剂加热，提高清洁效率。

所述外环外侧包裹保温材料。

连通清洁环和清洁剂单元的伸缩杆为三号伸缩杆，所述清洁剂单元包括设置在底座内的清洁剂泵，所述清洁剂泵的进口与清洁剂箱连通，清洁剂泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与三号伸缩杆的底部和清洁剂箱连通，所述清洁剂泵与三通阀的连接管路上设有清洁剂电磁阀，所述清洁剂箱和三通阀的连接管路上设置清洁剂泄压阀。

连通清洁环和干燥剂单元的伸缩杆为四号伸缩杆，所述干燥剂单元包括设置在底座内的干燥剂泵，所述干燥剂的进口与干燥剂箱连通，干燥剂泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与四号伸缩杆的底部和干燥剂箱连通，所述干燥剂泵与三通阀的连接管路上设有干燥剂电磁阀，所述干燥剂箱和三通阀的连接管路上设置干燥剂泄压阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)采用伸缩杆，当清洁装置不工作时，清洁环不影响激光雷达的正常工作；

(2)使用伸缩杆作为清洁剂和干燥剂的流道，结构简单。该装置可以在清洁环运动过程中完成清洁，提高了清洁效率；

(3)可使用清洁剂和干燥剂对激光雷达进行清洁和干燥，避免了清洁后的二次污染，提高了清洁效率；

(4)可以对清洁剂或干燥剂进行加热，提高了清洁效率。

附图说明

图1为伸缩式激光雷达清洁装置整体结构示意图；

图2为伸缩式激光雷达清洁装置底座结构示意图；

图3为伸缩式激光雷达清洁装置一号伸缩杆和二号伸缩杆在收缩即伸长状态下的结构示意图；

图4为伸缩式激光雷达清洁装置清洁环结构示意图。

其中，1为底座，2为四号伸缩杆，3为激光雷达，4为清洁环，5为一号伸缩杆，6为三号伸缩杆，7为弹簧线，8为二号伸缩杆，9为电磁开关，10为液压泵，11为液压油电磁阀，12为液压油泄压阀，13为清洁剂泄压阀，14为清洁剂电磁阀，15为清洁剂泵，16为干燥剂泵，17为干燥剂电磁阀，18为干燥剂泄压阀，19为密封圈，20为加热元件，21为喷孔，22为支架。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置，其结构如图1、图2所示，包括设置在待清洁激光雷达3底部的底座1、设置在底座1上并围绕待清洁激光雷达3均匀设置的四根伸缩杆、固定在四根伸缩杆顶部并环绕在待清洁激光雷达3外围的清洁环4以及设置在底座1内的清洁剂单元和干燥剂单元，其中一根伸缩杆内设有举升单元，一根伸缩杆内设有下降单元，一根伸缩杆连通清洁剂单元和清洁环4，一根伸缩杆连通干燥剂单元和清洁环4。

伸缩杆为套杆式伸缩杆，相邻的两根套杆连接处设有密封圈19。套杆式伸缩杆属于中空杆，里面可流动液体，放置弹簧线7等，具体如图3所示。

设有举升单元的伸缩杆为一号伸缩杆5，一号伸缩杆5的顶端封闭，举升单元包括设置在底座1内的液压泵10，液压泵10的进口与液压油箱连通，液压泵10的出口设置三通阀，三通阀的另两个出口分别与一号伸缩杆5底部以及液压油箱连通，液压泵10与三通阀的连接管路上设有液压油电磁阀11，液压油箱和三通阀的连接管路上设置液压油泄压阀12。当液压泵10启动，从液压油箱吸取液压油，打开液压油电磁阀11，关闭液压油泄压阀12，液压油充满一号伸缩杆5内部，并逐渐被顶起伸长，带动清洁环4以及其他三根伸缩杆上升。当清洗完成后，关闭液压泵10，关闭液压油电磁阀11，打开液压油泄压阀12，一号伸缩杆5内的液压油流回至液压油箱内，四根伸缩杆在清洁环4的重力作用下逐渐下降，如图2所示。

设有下降单元的伸缩杆为二号伸缩杆8，二号伸缩杆8内部设置弹簧线7。设置弹簧线7有两个作用：一是在伸缩杆下降时提供一定的收缩力；二是用于给清洁环4内的加热元件20提供电流，如图2所示。

清洁环4包括外环和内环，外环和内环之间留有供清洁剂或干燥剂流动的通道，内环套设在待清洁激光雷达3外围，内环上设有均匀布置的喷孔21，通道的上下两端封闭，且通道的底端通过两根伸缩杆分别与清洁剂单元和干燥剂单元连通，如图4所示。

通道内通过支架22固定设有加热元件20，加热元件20与弹簧线7的一端连接，弹簧线7的另一端连接电源，并在连接点路上设置电磁开关9。设置加热元件20，可以在环境温度较低的情况下给清洁剂及干燥剂加热，提高清洁效率。

外环外侧包裹保温材料。

连通清洁环4和清洁剂单元的伸缩杆为三号伸缩杆6，清洁剂单元包括设置在底座1内的清洁剂泵15，清洁剂泵15的进口与清洁剂箱连通，清洁剂泵15的出口设置三通阀，三通阀的另两个出口分别与三号伸缩杆6的底部和清洁剂箱连通，清洁剂泵15与三通阀的连接管路上设有清洁剂电磁阀14，清洁剂箱和三通阀的连接管路上设置清洁剂泄压阀13，如图2所示。

连通清洁环4和干燥剂单元的伸缩杆为四号伸缩杆2，干燥剂单元包括设置在底座1内的干燥剂泵16，干燥剂的进口与干燥剂箱连通，干燥剂泵16的出口设置三通阀，三通阀的另两个出口分别与四号伸缩杆2的底部和干燥剂箱连通，干燥剂泵16与三通阀的连接管路上设有干燥剂电磁阀17，干燥剂箱和三通阀的连接管路上设置干燥剂泄压阀18，如图2所示。

当激光雷达3表面需要清洁时，清洁装置开始工作。

清洁装置开始工作时，液压泵10开始工作，液压油泄压阀12关闭，液压油电磁阀11打开，液压油经液压泵10、液压油电磁阀11注入一号伸缩杆5，液压作用在一号伸缩杆5上表面产生推力，一号伸缩杆5带动清洁环4上行，清洁环4带动四号伸缩杆2，三号伸缩杆6，二号伸缩杆8一同上行。

在清洁环4上行过程中，清洁剂泵15开始工作，清洁剂泄压阀13关闭，清洁剂电磁阀14打开，清洁剂经清洁剂泵15、清洁剂电磁阀14、三号伸缩杆6进入清洁环4中，当环境温度低于预设值时，清洁环4中的加热元件20对清洁剂进行加热，加热后的清洁剂经喷孔21喷射到激光雷达3表面上，当环境温度高于预设值时，清洁剂直接经喷孔21喷射到激光雷达3表面上。加热元件20固定在支架22上。

当清洁环4到达上止点后，清洁剂泵15停止工作，清洁剂电磁阀14关闭，清洁剂泄压阀13打开，清洁环4和三号伸缩杆6中的清洁剂流回到清洁剂箱中，泄清洁剂压阀13关闭，干燥剂泵16开始工作，干燥剂泄压阀18关闭，干燥剂电磁阀17打开，干燥剂经干燥剂泵16、干燥剂电磁阀17、四号伸缩杆2进入清洁环4中，当环境温度低于预设值时，清洁环4中的加热元件20对干燥剂进行加热，加热后的干燥剂经喷孔21喷射到激光雷达3表面上，当环境温度高于预设值时，干燥剂直接经喷孔21喷射到激光雷达3表面上。

干燥剂泵16工作一段时间后，液压泵10停止工作，液压油电磁阀11关闭，液压油泄压阀12打开，一号伸缩杆5中的液压油流出，清洁环在伸缩杆8中弹簧线7弹力以及清洁环4自身重力作用下开始下行，清洁环4带动四号伸缩杆2，一号伸缩杆5，三号伸缩杆6一同下行。

在清洁环15下行过程中，干燥剂泵15持续工作。

清洁环4到达下止点后，干燥剂泵15停止工作，干燥剂电磁阀17关闭，干燥剂泄压阀18打开。

Claims (3)

1.一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置，其特征在于，该清洁装置包括设置在待清洁激光雷达底部的底座、设置在底座上并围绕待清洁激光雷达均匀设置的四根伸缩杆、固定在四根伸缩杆顶部并环绕在待清洁激光雷达外围的清洁环以及设置在底座内的清洁剂单元和干燥剂单元，其中一根伸缩杆内设有举升单元，一根伸缩杆内设有下降单元，一根伸缩杆连通清洁剂单元和清洁环，一根伸缩杆连通干燥剂单元和清洁环；

所述伸缩杆为套杆式伸缩杆，相邻的两根套杆连接处设有密封圈；

设有举升单元的伸缩杆为一号伸缩杆，所述一号伸缩杆的顶端封闭，所述的举升单元包括设置在底座内的液压泵，所述液压泵的进口与液压油箱连通，液压泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与一号伸缩杆底部以及液压油箱连通，所述液压泵与三通阀的连接管路上设有液压油电磁阀，所述液压油箱和三通阀的连接管路上设置液压油泄压阀；

设有下降单元的伸缩杆为二号伸缩杆，所述二号伸缩杆内部设置弹簧线；

所述清洁环包括外环和内环，所述外环和内环之间留有供清洁剂或干燥剂流动的通道，所述内环套设在待清洁激光雷达外围，所述内环上设有均匀布置的喷孔，所述通道的上下两端封闭，且通道的底端通过两根伸缩杆分别与清洁剂单元和干燥剂单元连通；

所述通道内通过支架固定设有加热元件，所述加热元件与弹簧线的一端连接，所述弹簧线的另一端连接电源，并在连接点路上设置电磁开关；

所述外环外侧包裹保温材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置，其特征在于，连通清洁环和清洁剂单元的伸缩杆为三号伸缩杆，所述清洁剂单元包括设置在底座内的清洁剂泵，所述清洁剂泵的进口与清洁剂箱连通，清洁剂泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与三号伸缩杆的底部和清洁剂箱连通，所述清洁剂泵与三通阀的连接管路上设有清洁剂电磁阀，所述清洁剂箱和三通阀的连接管路上设置清洁剂泄压阀。

3.根据权利要求1所述的一种用于清洁激光雷达的伸缩式清洁装置，其特征在于，连通清洁环和干燥剂单元的伸缩杆为四号伸缩杆，所述干燥剂单元包括设置在底座内的干燥剂泵，所述干燥剂的进口与干燥剂箱连通，干燥剂泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与四号伸缩杆的底部和干燥剂箱连通，所述干燥剂泵与三通阀的连接管路上设有干燥剂电磁阀，所述干燥剂箱和三通阀的连接管路上设置干燥剂泄压阀。

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