CN111907421A - 集成多用途感知外壳 - Google Patents

Abstract

集成壳体组件可安装在诸如半挂卡车的车辆的车顶。该集成壳体组件包括主外壳，该主外壳包括四个侧面、顶板和底板。四个侧面中的一个是朝向地面倾斜的前板。该主外壳包括一个或多个腔。该集成壳体组件的前板包括一个或多个开口，以允许将相机或传感器放置在该一个或多个腔内并且在该一个或多个开口的后面。该相机或传感器相机可以向下的角度被夹持在多个锁定装置内。该锁定装置内的成角度的前板和倾斜的相机或传感器允许相机或传感器从距车辆的前部一定距离处的一个或多个感兴趣区域获得图像或传感器数据。

Description

集成多用途感知外壳

技术领域

本文涉及用于诸如自主半挂卡车的车辆的传感器、相机和/或其他设备的壳体。

背景技术

车辆可包括为了各种目的而安装或安置在车辆顶部的摄像头。例如，出于安全目的、为了辅助驾驶、或为了便于自主驾驶，可将相机安装到车辆的车顶。然而，当相机安装在车辆上时，它们被单独地校准或调整，使得由相机获得的图像可以被适当地处理。此外，具有可见的车顶安装的相机的车辆可能会受到其他车辆驾驶员或其他人的不断关注，这会导致不安全的驾驶环境或安全/盗窃问题。

发明内容

公开了用于集成多用途感知壳体的设备、系统和方法，该集成多用途感知壳体可包括外壳内的相机和/或传感器。该集成壳体组件可安装在诸如半挂卡车的车辆的车顶上。

示例性集成安装系统包括外壳，该外壳包括顶面、与顶面相对的底面，以及附接至顶面和底面的四个侧面。四个侧面包括与第三侧面相对的第一侧面和与第四侧面相对的第二侧面，第一侧面具有开口。外壳包括：位于四个侧面之间的腔，其中腔可经由开口进入；从顶面延伸至底面的第一组孔，其中第一组孔位于腔与第三侧面之间；耦接至外壳的顶面的顶板；以及耦接至外壳的底面的底板，其中第一侧面与底板之间形成的角度是钝角。

在一些实施例中，开口由第一侧面的一个或多个框部分开以在所述第一侧面中形成多个子开口，腔被在第一侧面和第三侧面之间延伸的一个或多个侧壁分开以形成多个子腔，每个子腔对应于每个子开口并且可经由每个子开口进入，并且多个子腔沿外壳的长度方向从第二侧面到第四侧面一个接一个地定位。

在一些实施例中，集成安装系统还包括第二组孔，第二组孔从第三侧面延伸至腔的内表面，其中，该一个或多个侧壁中的每一个侧壁均包括沿长度方向从相同侧壁的一端延伸至另一相对端的孔，其中，第二侧面包括沿长度方向从第二侧面的一端延伸至另一相对端的孔，并且其中，第四侧面包括沿长度方向从第四侧面的一端延伸至另一相对端的孔。

在一些实施例中，该集成安装系统进一步包括第一组锁定装置，该第一组锁定装置耦接至外壳的底板并且位于腔内，其中，该第一组中的每个锁定装置包括：实心顶部，该实心顶部包括：第一顶面，与该第一顶面相对并且包括第一组切口区域的第一底面，以及从第一顶面延伸至该第一底面的一组孔；实心底部部分，该实心底部部分包括：附接至四个侧面的一个第二顶面，其中该第二顶面包括对应于所述一组孔的另一组孔，并且其中，第二顶面包括第二组切口区域，以及与第二顶面相对的第二底面，并且其中，耦接至实心底部的实心顶部使第一组切口区域与第二组切口区域对齐，以形成相对于第二底面具有倾斜角度的多个通孔。

在一些实施例中，集成安装系统还包括部分地紧固在多个通孔之间的多个相机，其中每个相机均具有面向开口的镜头。在一些实施例中，集成安装系统还包括将外壳耦接至车辆的多个紧固件组件，其中在本文中，每个紧固件组件位于第一组孔的每个孔内，并且其中每个紧固件组件的顶部位于顶板下方。在一些实施例中，车辆是半挂卡车。

在一些实施例中，每个孔均包括具有突出部的内壁，该突出部的深度小于每个孔的高度，每个孔的高度从顶面到底面确定，每个紧固件组件包括位于突出部的顶部的第一组垫圈，每个紧固件组件包括第二组垫圈和位于突起下方的球接头旋转轴承，并且每个紧固件组件包括被构造成与车辆上的一个或多个支架接合的螺钉。

在一些实施例中，第一组孔包括第一孔、第二孔和第三孔，其中第一孔和第二孔位于腔和第三侧面之间的外壳的相对侧上，其中第三孔位于腔和第三侧面之间的外壳的中间区域中，并且其中第一孔和第二孔具有不同于第三孔的第二形状的第一形状。

在一些实施例中，由四个侧面、顶板和底板形成的外壳的外表面包括白色高反射率外表面，并且由腔形成的外壳的内表面包括黑色阳极氧化内表面。在一些实施例中，钝角为大约160°。在一些实施例中，顶板和底板是平坦的。在一些实施例中，顶板的周边具有对应于外壳的顶面的周边的第二形状的第一形状。

在一些实施例中，该集成式安装系统进一步包括耦接至该第二侧面的第一侧外壳，以及耦接至第四侧面的第二侧外壳，其中，第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个包括：第二顶板，耦接至每个侧外壳的顶面，耦接至每个侧外壳的底面的第二底板，以及至少包括第五侧面，第六侧面，以及第七侧面的多个侧表，其中，每个侧外壳的第五侧面耦接至外壳的第二侧面或第四侧面，其中第六侧面和第七侧面中的每个均具有另一开口，并且第六侧面与第七侧面之间形成的角度是第二钝角。在一些实施例中，第二顶板和第二底板是平坦的。在一些实施例中，第二钝角为大约135°。

在一些实施例中，该集成安装系统还包括第二组锁定装置，第二组锁定装置耦接至第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个的第二底板，其中，该第二组中的每个锁定装置位于第一侧外壳或该第二侧外壳内，其中该第二组中的每个锁定装置包括：实心顶部，该实心顶部包括：第一顶面，与第一顶面相对并且包括第一组切口区域的第一底面，以及从第一顶面延伸至第一底面的一组孔；实心底部，该实心底部包括：附接至四个侧面的第二顶面，其中该第二顶面包括对应于所述一组孔的另一组孔，并且其中第二顶面包括第二组切口区域；以及与第二顶面相对的第二底面，并且其中，耦接至实心底部的实心顶部使第一组切口区域与第二组切口区域对齐，以形成相对于所述第二底面具有倾斜角度的多个通孔。

在一些实施例中，该集成安装系统还包括部分地紧固在多个通孔之间的多个相机，其中每个相机具有面向第六侧面中的另一开口或第七侧面中的另一开口的镜头。

公开了了一个示例性安装装置，该安装装置包括实心顶部和实心底部。实心顶部包括第一顶面、与第一顶面相对并且包括第一组切口区域的第一底面、以及从第一顶面延伸至第一底面的一组孔。该实心底部包括：附接到四个侧面的第二顶面，其中该第二顶面包括对应于所述一组孔的另一组孔，并且其中，该第二顶面包括第二组切口区域；以及与第二顶面相对的第二底面，并且其中，耦接至实心底部的实心顶部使第一组切口区域与第二组切口区域对齐，以形成相对于所述第二底面具有倾斜角度的多个通孔。

在安装装置的一些实施例中，多个侧面中的两个侧面相对于第二底面倾斜，一个倾斜侧面具有比另一倾斜侧面的第二高度小的第一高度，并且第一高度和第二高度相对于所述第二底面被确定。在一些实施例中，该安装装置进一步包括部分地紧固在该多个通孔之间的多个相机。

公开了一种用于将组件安装在车辆上的示例性方法。该方法包括：将相机或传感器安装在多个安装装置中；将第一组多个安装装置耦接至外壳的底板，其中，该外壳包括附接至顶面和底面的四个侧面，其中，四个侧面包括与第三侧面相对的第一侧面，以及与第四侧面相对的第二侧面，其中，第一侧面具有开口，腔位于四个侧面之间，并且其中，腔可经由开口进入；将顶板和底板分别耦接至顶面和底面，其中耦接至底板的第一组多个安装装置具有相机,该相机具有面向开口的镜头或传感器；以及将外壳耦接至车辆。

在一些实施例中，该示例性方法进一步包括：将第二组多个安装装置耦接至第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个的第二底板，其中，第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个包括多个侧面，该多个侧面至少包括第五侧面，第六侧面，以及第七侧面，并且其中，第六侧面和第七侧面均具有另一开口；将第二顶板耦接至第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个的顶面；将该第二底板耦接至第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个的底面，其中耦接到第二底板的第二组多个安装装置具有相机,该相机具有面向第六侧面中的另一开口或该第七侧面中的另一开口的镜头或传感器；将第一侧外壳的第五侧面耦接至外壳的第二侧面；以及将第二侧外壳的第五侧面耦接至外壳的该第四侧面。

以上和其他方面及其实现方式在附图、说明书和权利要求中更详细地描述。

附图说明

图1A示出了安装在车辆的车顶的前部上的示例集成壳体组件。

图1B示出了安装在车辆的车顶的前部上的集成壳体组件的侧面轮廓图。

图2描述了集成壳体组件的示例性主外壳。

图3描述了集成壳体组件的示例性和可选的侧外壳。

图4描述了用于将相机安装在集成壳体组件内的示例性相机锁定装置。

图5A和5B示出了用于将集成壳体组件耦接至车辆上的振动和紧固件套件的示例性设计。

图6示出了用于将集成多用途感知壳体组件安装在车辆上的示例性方法。

具体实施方式

该专利文件描述了一种可安装在诸如半挂卡车的车辆的车顶上的集成多用途感知壳体。集成多用途感知壳体为用于自主驾驶的相机和/或传感器提供分立且稳定的外壳。分立的外壳允许相机、传感器和/或其他设备位于集成多用途感知壳体内，使得此类设备不会像常规安装装置那样引起许多关注，在常规安装装置中，相机、传感器和/或其他设备可见地安装在安置在车辆的车顶上的安装装置的顶部上。此外，稳定的外壳允许相机、传感器和/或其他设备以所需角度和位置牢固地且容易地耦接至集成多用途感知壳体，使得相机、传感器和/或其他设备可获得所需视野，而且与常规安装装置相比无需那么多的校准或调整。集成多用途感知壳体的示例是本专利文件中描述的集成壳体组件。

图1A示出了安装在车辆的车顶102的前部上的示例集成壳体组件100。在图1A中，集成壳体组件100耦接至位于半挂卡车的驾驶室的顶部上的一个或多个支架。通过将集成壳体组件100安置在车顶102的前部，安置在集成壳体组件内部并且面向集成壳体组件中的开口108的相机可以获得半挂卡车的前方和/或侧面的驾驶环境的图像。本专利文件作为示例描述了安置在集成壳体组件内的相机。在一些实施例中，传感器和/或其他设备可以与本专利文件中描述的相机类似的方式安装在集成壳体组件内。图1A和图2至4的右上角包括三维轴以进一步描述集成壳体组件100的部件的尺寸。除非另外指明，否则在本专利文件中，部件的长度总体上沿x轴被确定，部件的宽度总体上沿y轴确被定，并且部件的高度总体上沿z轴被确定。

集成壳体组件100包括主外壳104和两个可选的侧外壳106a、106b。主外壳104具有位于前面板中的开口108。开口108允许位于主壳体104内并且面向开口108的相机从半挂卡车前方的一个或多个区域获得图像。主外壳104的长度可小于从车辆的一侧到车辆的另一侧的距离。主外壳的宽度和高度基于将被安置在主外壳104内的相机的尺寸来确定。

当沿y-z平面观察时，主外壳104可具有梯形形状(如图1B所示)，主外壳104的顶板和底板彼此平行，主外壳104的后板垂直于顶板和/或底板，并且主外壳104的前板与道路或地面成角度。因此，主外壳104的顶板的宽度大于主外壳104的底板的宽度。成角度的前板的益处在于其可以减少指向相机的镜头的直射阳光的量。如在图1B中解释的，成角度的前板的另一个益处是其可以允许安装在主外壳104内的相机能够更好地捕获车辆前方的感兴趣区域。在图2中进一步描述主外壳104的示例性特征。

在集成壳体组件100包括两个可选侧外壳的实施例中，第一侧外壳106a可耦接至主外壳104的一端，而第二侧外壳106b可耦接至主外壳的另一端。每个侧外壳可以是如在图3中进一步描述的六边多边形。侧外壳的侧面中的一个的宽度和高度可与主外壳104的侧板的宽度和高度相同，使得当侧外壳耦接至主外壳104时，侧外壳的顶板和底板或表面可与主外壳104的顶板和底板或表面处于相同的水平。

两个侧外壳106a、106b包括彼此成角度的两个前板，其中两个板中的每一个包括两个开口110a、110b，这两个开口允许面向开口110a、110b的相机获得半挂卡车的每一侧的区域的图像。两个侧外壳106a、106b可被认为是驾驶员侧外壳主体和乘客侧外壳主体，以区分和处理从两侧外壳中的相机获得的图像。在图3中进一步描述侧外壳的示例性特征。

集成外壳组件可以是具有白色光滑高反射率外表面和黑色粗糙阳极氧化内表面的铝外壳组件。白色高反射率外表面可以反射来自太阳的光并且因此可以允许集成壳体组件100内的温度低于安置在集成壳体组件100内的相机的最大操作温度。黑色粗糙内表面可以吸收杂散光或可引起安装在集成壳体组件100内的相机内的眩光或其他光污染的光。

图1B示出了安装在半挂卡车的车顶102的前部的集成壳体组件的侧面轮廓图。图1B为了便于描述示出了具有主外104并且没有可选的侧外壳的集成壳体组件。主外壳104经由一个或多个支架112安装到半挂卡车的顶板102上。当安装在车顶102上时，主外壳104可位于地面上方的一定高度处并且位于远离半挂卡车的前保险杠或散热器格栅一定距离处。因为主外壳104可包括安装在相机锁定装置中的相机(如在图4中描述的)，相机可能无法获得半挂卡车正前方的区域的图像。这个区域的侧面轮廓图被示出为包括图1B中的“盲点距离”。主外壳104和可选的侧外壳的有益特征在于，它们被设计为具有与地面倾斜或成角度的前板(在图1B中主外壳示出)，从而使得集成壳体组件中的相机可以捕获一个或多个感兴趣区域114的图像，该一个或多个感兴趣区域可位于盲点区域附近或者可位于超过车辆前方的盲点区域的一定距离处。如图4中进一步描述的，相机锁定装置还可以允许相机安装在斜面处，使得相机可以更有效地捕获半挂卡车前方的一个或多个感兴趣区域114。

图2描述了集成壳体组件的示例性主外壳200。主外壳200包括可移除且平坦的顶板(在图2中未示出)、形成主外壳200的四个侧面的四个平板202a-202d、以及可移除且平坦的底板204。没有其顶板和底板的主外壳200可具有平坦的矩形顶面和平坦的矩形底面。如上所述，当沿y-z平面观察时，主外壳200可具有梯形形状。因此，主外壳200的顶面和底面可彼此平行，并且主外壳200的顶面和底面可垂直于后板202c。可在图2中看到后板202c的边缘。主外壳200可由单块铝或另一种金属机加工而成，该单块铝或另一种金属具有四个板202a-202d并且具有开口206、腔210、以及在图2中示出的多个孔。因此，在一些实施例中，四个板202a-202d是不可移除的并且是形成主外壳200的结构的一部分。

主外壳200的顶面和底面分别由顶板和底板204覆盖。图2示出了没有其顶板的主外壳200，以更清楚地描述主外壳200的特征。主外壳200的顶板在图1A中可见并且具有与主外壳200的顶面的矩形形状对应的矩形形状。在图2中，可通过前板202a的开口206看到底板204。底板具有矩形形状，其从前板202a的底部边缘向上延伸直到包括具有突出部的内壁的孔212a-212c(如在5B图中进一步描述的)。底板不延伸通过孔212a-212c，使得振动和紧固件套件(在图5A和5B中描述的)可插入孔212a-212c中以将主外壳耦接至车辆上的一个或多个支架(如在图5B中描述的)。主外壳200的顶面和底面包括围绕三个腔210的周边的多个螺纹螺孔，以将顶板和底板耦接至主外壳200。顶板和底板可使用螺钉耦接至主外壳200的相应顶面和底面。

主外壳200的顶面的宽度大于主外壳200的底面的宽度，部分是因为前板202a与道路或地面成角度。前板202a被设计成相对于底板204具有预定的钝角(例如，大于90°)。在一些实施例中，前板202a和底板204之间形成的角度可以是大约160°。

图2示出了前板202a具有三个分开的开口206或从前面板202a切出的三个分开的区域。三个开口206在前板202a上彼此相邻。每个开口206具有矩形形状并且每个开口与另一相邻开口分开一定距离。每个开口之间是包括前板202a的平坦的框部分。在一些实施例中，前板202a上的每个开口206可从主外壳200的顶面延伸至底面。每个开口206通向位于前板202a后面的腔。前板202a中的多个开口可被称为多个子开口。在一些实施例中，主外壳200可具有可经由前板202a中的单个开口进入的单个腔。在一些实施例中，主外壳200可具有两个或更多个子腔，并且前板202a可具有两个或更多个对应的子开口，其中主外壳200中的每个子腔可经由前板202a中的单独子开口进入。

主外壳200的前部区域包括位于三个开口206中的每一个的后面的三个腔。在图2中标识出腔210中的一个。在三个腔后面的主外壳的后部区域包括实心区域，实心区域包括沿着主外壳200的整个高度垂直延伸的三个孔212a-212c。两个孔212a和212c位于主外壳200的两侧，一个孔212b位于主外壳的长度的中间。两个外孔212a和212c可具有椭圆形形状以允许制造公差和/或热力学变化，诸如主外壳200的热膨胀，并且中间孔212b可具有圆形形状，该圆形形状可以允许主壳体200在车辆的车顶的中间部分中居中(如图1A所示)。具有孔212a-212c的主外壳200的横截面在图5B中示出，其中通孔在深度小于主外壳200的高度处具有突出部(图5B中的550)。每个腔210的宽度小于主外壳200的宽度，以允许主外壳的后部区域具有孔212a-212c。每个腔210的长度可大于其在前板202a中的对应开口206的长度，并且每个腔210的高度可与主外壳200的高度相同。多个腔可被称为多个子腔。

每个腔210具有四个侧壁，其中一个壁形成具有开口的前板的一部分。主外壳200的两端上的两个腔与两个侧板202b和202d共享它们相应的壁中的一个。因此，侧板202b的内表面形成主外壳200的一端的腔的壁中的一个，并且侧板202d的内表面形成主外壳200的相对端的腔的壁中的一个。腔在顶部和底部由可移除顶板和可移除底板204包围。腔的长度、宽度和高度被设计成允许一个或多个相机及其电缆被安置在该腔中。例如，可以在每个腔中安装三个相机，其中相机中的一个可以记录图像并且其他两个相机可以是冗余或备用相机。

图2示出了中间腔的后壁包括两个通孔214，该通孔从中间腔的后壁沿宽度方向或沿y轴延伸至后板202c。通孔214中的一个在图2中标识出且被示出为具有方形形状。通孔214允许电缆通过主外壳200插入至中间腔。该电缆允许照相机从位于安置有主外壳200的车辆中的信号处理单元接收电力并且向其提供图像。

每个腔可由侧壁208与相邻的腔分开，该侧壁包括单个通孔，该通孔沿长度方向或沿x轴延伸，以允许插入主外壳200中的电缆的部分通过侧壁208布线到位于其他腔中的相机。具有包括两个通孔的中间腔的益处在于其有助于更好的电缆管理，使得两个电缆束可插入到主外壳中并且可经由侧壁208中的通孔被布线到其他腔。侧壁208的益处在于其可在主外壳200的中间区域提供结构刚性并且可允许电缆从一个腔布线到另一腔。在一些实施例中，每个腔的后壁可包括从每个腔的后壁延伸到后板202c的外表面的通孔。

图2示出了两个侧板202b和202d形成了主外壳200的两端，其中两个腔的位于主外壳200的相对侧上的壁中的一个包括侧面板202b和202d中的一个。每个侧板202b和202d包括一个通孔，该通孔从两个腔中的每个的内部沿长度方向或沿着x轴延伸至侧板202b和202d的外表面。使每个侧板202b和202d均具有一个通孔的益处在于其允许通过通孔214插入的电缆通过侧壁208中的通孔并通过侧板202b和202d被布线到图3中进一步描述的可选的侧外壳。侧板202b和202d的外表面包括多个螺孔，以将两个可选的侧外壳耦接至主外壳的侧板202b和202d。

图3描述了集成壳体组件的示例性侧外壳300。图1A中示出的两个可选的侧外壳中的每个均可具有如在图3中示出的相同的设计。侧外壳300包括可移除且平坦的顶板(图3中未示出)、形成侧外壳300的六个侧面的六个平坦的板304a-302f、以及可移除且平坦的底板306。没有其顶板和底板的侧外壳300具有平的顶面和平坦的底面。侧外壳300的顶面和底面可彼此平行。

侧外壳300可具有形成六边多边形的六个板。侧外壳300的侧板304a中的一个包括沿x轴延伸的通孔302，以允许通过主外壳的侧板插入的电缆被插入到侧外壳300中。如图3中所示，包括通孔302的侧板304a还包括多个螺孔，以将侧外壳300耦接至主外壳的侧板。侧板304a的宽度和高度可以与主外壳的侧板的宽度和高度相同，使得当侧外壳300耦接至主外壳时，侧外壳的顶板和底板可与主外壳的顶板和底板处于相同的水平。

侧外壳300的顶面和底面分别由顶板和底板306覆盖。图3示出了没有其顶板的侧外壳300以更清楚地描述侧外壳300的特征。侧外壳的顶板可见于图1A中，并且具有与侧外壳300的顶面的六边形状对应的六边形状。底板306具有与主外壳300的底面的六边形状对应的六边形状。侧外壳300的顶面和底面包括围绕侧外壳300的腔的周边的多个螺孔，以将顶板和底板耦接至侧外壳300。顶板和底板可使用螺钉耦接至主外壳300的相应的顶面和底面。

侧外壳300的顶面的表面积大于侧外壳300的底面的表面积，部分是因为两个相邻的侧板304c和304d与道路或地面成角度。两个侧板304c和304d被设计成相对于底板306具有预定的钝角(例如，大于90°)。在一些实施例中，两个侧板304c和304d与底板306之间形成的角度可以是160°。

侧板304a平行于具有开口308的侧板304d。这样的设计允许放置在侧外壳中并且面向侧板304d的开口308的相机获得车辆一侧的区域的图像。如图1A中所示，侧外壳106b中的一个开口110a面向车辆侧面的区域。在图3中，侧板304a和具有开口308的侧板304c经由另一个侧板304b连接。侧板304c相对于侧板304a形成45°的角度。这样的设计允许放置在侧外壳中并且面向侧板304c的开口308的相机获得车辆前面和侧面的区域的图像。如图1A中所示，侧外壳106b中的一个开口110b面向车辆前面和侧面的区域。侧板304d在一侧与侧板304c连接，在另一侧与侧面板304e连接。在一些实施例中，两个侧板304c和304d之间形成的角度可以是135°。侧板304e可与304b平行。侧板304f连接侧板304e和侧板304a。

图3示出了两个侧板304c和304d中的每个均具有开口308或被切出的区域。每个开口306具有矩形形状。两个开口306通向位于两个侧板304c和304d后面的单个腔。侧外壳300中的腔的高度可与侧外壳300的高度相同。

侧板304a-304f的内表面形成侧外壳300中的腔的壁。腔在顶部和底部由可移除顶板和可移除底板204包围。侧外壳300中的腔的体积被设计成允许一个或多个具有其电缆的相机被安置在腔中。例如，三个相机可安装在侧外壳300的腔中，其中一个相机可记录图像，并且另外两个相机可为冗余或备用相机。

侧外壳300可由单块铝或另一金属机加工而成，该单块铝或另一金属具有六个板304a-304f并具有开口308、形成在六个板以及顶板和底板内的腔、以及在图3中示出的通孔302。因此，在一些实施例中，六个板304a-304f是不可移除的并且是形成侧外壳300的结构的一部分。

图4描述了用于将相机安装在集成壳体组件内的示例性相机锁定装置400。示例性锁定装置400具有两件式夹具设计，该设计具有底部404和顶部406。底部404耦接至主外壳和/或侧外壳的底板，并且顶部406经由螺钉耦接至底部404。

顶部406是具有第一组四个侧面的实心结构，第一组四个侧面包括前面414、与前面414相对并具有与前面414相同形状的后面、以及彼此平行并具有彼此相同形状的两个侧面416。顶部406的平坦的顶面包括螺孔，以允许顶部406经由螺钉耦接至底部404。螺孔从顶部406的顶面延伸至顶部406的底面，其中顶部406的底面与顶部406的顶面相对。顶部406的底面包括形成通孔区域的大约一半的切口区域。

底部404是实心结构，其包括附接到第二组四个侧面的顶面和与顶面相对的底面。底部404的顶面包括与顶部406中的螺孔的位置相对应的螺孔。底部404的顶面包括形成通孔区域的大约一半的切口区域。底部404的四个侧面包括前面410、与前面410相对的后面以及彼此平行的两个侧面412。前面410和后面是倾斜的。因此，沿着第一面410的斜面确定的第一面410的高度小于沿着后面的斜面确定的后面的高度，其中这两个高度是相对于底部404的底面确定的。前面和后面的高度差允许底部404具有从后面到前面410向下倾斜的顶面(包括通孔区域的大约一半)。

顶部416包括具有第一组切口区域的底面，并且底部404包括具有第二组切口区域的顶面。当顶部416和底部404经由螺钉耦接时，第一组的第一切口区域与第二组的第一切口区域对齐，第一组的第二切口区域与第二组的第二切口区域对齐，以此类推。第一组和第二组切口区域的对齐在顶部406和底部404之间形成多个通孔区域。该多个通孔区域沿宽度方向或沿y轴延伸。因此，通孔区域的大约一半是顶部406的一部分，并且通孔区域的大约一半是底部404的一部分。如图4中所示，这两个通孔区域允许至少部分地位于相机锁定装置400的顶部和底部之间或部分地紧固在该相机锁定装置的顶部和底部部分之间的相机408被固定在适当位置。

图4示出了锁定装置400可以相对于锁定装置400所耦接至的底板以期望的向下俯仰角或向下有坡度的(或倾斜的)角来夹持相机，如以下解释的。向下俯仰角或倾斜的角允许摄像机获得道路、道路上的车辆或行人和/或道路周围的区域的图像。锁定装置400的益处在于，其允许待固定的相机的俯仰角或向下有坡度的角，从而可以将校准过程简化为对准相机以从期望的区域获得信息。具有固定俯仰角的锁定装置400的另一益处在于，其可最小化相机的向下角度的变化，并且因此最小化由驱动相机引起的振动的影响。

该锁定装置的底部404包括两个凸缘或突出部。凸缘402中的一个在图4示出。每个凸缘402包括通过沿z轴延伸的两个通孔或槽插入的两个螺钉。两个通孔或槽被设计成通过将锁定装置400移动为更靠近或远离主外壳和/或侧外壳中的开口来调整或校准相机。因此，锁定装置400可经由插入两个凸缘的通孔中的螺钉耦接至主外壳或可选的侧外壳的底板。

在一些实施例中，图4中示出的示例性相机锁定装置还可以用于在没有集成壳体组件的情况下将相机安装在车辆的车顶的顶部。例如，每个凸缘402中的螺钉可用于将相机锁定装置400耦接至车辆的车顶的顶部的一个或多个支架。在这样的实施例中，多个相机锁定装置400可耦接至位于车辆的车顶的顶部的一个或多个支架。在其他实施例中，如上所述，相机锁定装置400可耦接至主外壳和/或侧外壳的底板，其中主外壳耦接至车辆的车顶的顶部的一个或多个支架。

图2和图3示出了主外壳和侧外壳的底板包括螺孔，以允许相机锁定装置在期望的位置处耦接至底板。在底板中具有用于锁定装置的螺孔的益处在于，其可用于控制由相机记录或由相机感测的区域。因此，可以预先确定底板中的螺孔的位置以控制相机沿z轴的角旋转。

图4示出了可以夹持两个相机的示例性锁定装置400。在一些实施例中，锁定装置400可包括顶部406和底部406之间的三个或更多个通孔区域，使得三个或更多个相机可被夹持在锁定装置400的顶部和底部之间。

图5A至图5B示出了用于将集成壳体组件耦接至车辆的振动和紧固件套件或组件500的示例性设计。图5A示出了完整的振动和紧固件套件500。套件500包括螺纹螺钉502、第一组多个垫圈504、螺纹螺钉502插入的圆柱体506以及第二组多个垫圈。如图5B中所示，第二组多个垫圈包括球接头旋转轴承516，该球接头旋转轴承楔入在通孔中的突出部与车辆顶部的支架之间。

图5B示出了集成壳体组件的主外壳510的垂直横截面，该主外壳510经由振动和紧固件套件500耦接至车辆顶部的单个支架512。如上所述，套件500通过主外壳的三个通孔(图2中的212a-212c)中的每一个插入。主外壳510的垂直横截面示出了主外壳的通孔中的一个。主外壳的另外两个通孔的设计与图5B中所示的通孔相同。在图5B中示出的通孔包括深度小于通孔高度的突出部550。突出部550从通孔的内壁延伸。突出部550具有从通孔的顶部的面向顶板514的一侧延伸至面向支架512的一侧的孔。

如图5B中所示，当螺钉502被插入通孔内并被拧入支架512中时，螺钉502的顶部和顶板514的底面之间存在间隙。该间隙允许顶板514耦接至主外壳510，而且不会受到来自振动和紧固件套件500的任何机械干扰。

图5B进一步描述了两组垫圈504和508的堆叠，这些垫圈被设计成使主外壳的振动和公差的影响最小化。第一组多个垫圈位于突出部550上方，并且从上到下包括一组有序的以下垫圈：平垫圈518、橡胶垫圈520、平垫圈522、布置成使弯曲侧面向彼此的两个盘垫圈524和526(在图5B中示出)以及两个调平垫圈528和530。球接头旋转轴承和第二组多个垫圈位于突出部550的下方，从上到下按以下顺序设置：球接头旋转轴承516、三个盘垫圈532、534、536、平垫圈538和橡胶垫圈540。

图6示出了用于将集成多用途感知壳体组件安装在车辆上的示例性方法。在安装操作602处，将相机或传感器安装在多个安装装置中。在耦接操作处，将第一组多个安装装置耦接至外壳的底板。该外壳包括附接至顶面和底面的四个侧面，其中该四个侧面包括与第三侧面相对的第一侧面和与第四侧面相对的第二侧面，其中第一侧面具有开口，腔位于四个侧面之间，并且腔可经由开口进入。

在耦接操作606处，将顶板和底板分别耦接至顶面和底面。耦接至底板的第一组多个安装装置具有相机,该相机具有面向开口的镜头或传感器。在耦接操作608处，将外壳耦接至车辆。

在图6中描述的方法还可以包括以下操作：将第二组所述多个安装装置耦接至第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个的第二底板；其中，第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个包括多个侧面，该多个侧面包括至少第五侧面，第六侧面，以及第七侧面，并且其中第六侧面和第七侧面中的每一个具有另一开口；将第二顶板耦接至第一侧外壳和第二侧外壳中的每一个的顶面；将第二底板耦接至第一侧外壳和该第二侧外壳中的每一个的底面，其中耦接至该第二底板的第二组多个安装装置具有相机,该相机具有面向第六侧面中的另一开口或第七侧面中的另一开口的镜头或传感器；将第一侧外壳的第五侧面耦接至外壳的第二侧面；以及将第二侧外壳的第五侧面耦接至外壳的第四侧面。

该集成的壳体组件可以简化相机在车辆中或车辆上的安置和维护。与将相机可视地安装在安装装置的顶部的常规设计相比，该专利文件中描述的集成壳体组件的设计可以改善空气动力学并且可以保护组件内的相机和/或传感器免受环境和潜在盗窃的影响。此外，该集成壳体组件内部的空间可以方便地用于添加或移除相机或其他设备以获得用于如自主驾驶等应用的所希望的信息。

在此描述的示例性实施例使用诸如矩形、椭圆形、圆形、梯形或方形的术语来描述各个物体之间的形状和关联。然而，这些描述不应被解释为限制本发明特征的全部范围。例如，图2中的通孔214可以是圆形的或开口206可具有椭圆形。在本专利文件中，术语“示例性的”用于指“…的示例”，并且除非另外说明，否则不暗示理想或优选的实施例。在本专利文件中，除非另外指明或指出，否则术语“耦接”用于指直接耦接。

虽然本文包含许多细节，但是这些不应当被解释为对所要求保护的发明的范围或所要求保护的范围的限制，而是作为对特定实施例的特征的描述。本文件中在单独实施例的背景下描述的某些特征也可在单个实施方案中以组合形式实现。相反，在单个实施例的背景下描述的各个特征也可在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管特征在以上被描述为以某些组合起作用并且甚至最初被如此要求保护，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中被除去，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变形。类似地，尽管在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或按顺序执行，或者要求执行所有示出的操作以实现期望的结果。

仅描述了几个实现方式和示例，并且可以基于在本公开中描述和示出的内容得出其他实现方式、改进和变形。

Claims (23)

1.一种集成安装系统，包括：

外壳，包括：

顶面，

与所述顶面相对的底面，以及

四个侧面，附接至所述顶面和所述底面，

其中所述四个侧面包括与第三侧面相对的第一侧面和与第四侧面相对的第二侧面，并且

其中所述第一侧面具有开口，

腔位于所述四个侧面之间，其中能经由所述开口进入所述腔；

从所述顶面延伸至所述底面的第一组孔，其中所述第一组孔位于所述腔与所述第三侧面之间；

耦接至所述外壳的顶面的顶板；以及

耦接至所述外壳的底面的底板，其中在所述第一侧面与所述底板之间形成的角度是钝角。

2.根据权利要求1所述的集成安装系统，

其中所述开口由所述第一侧面的一个或多个框部分分开以在所述第一侧面中形成多个子开口，

其中所述腔由在所述第一侧面与所述第三侧面之间延伸的一个或多个侧壁分开以形成多个子腔，

其中每个子腔对应于每个子开口，并且能经由每个子开口进入所述每个子腔，并且

其中所述多个子腔沿所述壳体的长度方向从所述第二侧面到所述第四侧面一个接一个地定位。

3.根据权利要求2所述的集成安装系统，进一步包括：

第二组孔，从所述第三侧面延伸至所述腔的内表面；

其中所述一个或多个侧壁中的每个侧壁均包括孔，所述孔沿所述长度方向从同一侧壁的一端延伸至另一相对端，

其中所述第二侧面包括沿所述长度方向从所述第二侧面的一端延伸至另一相对端的孔，并且

其中所述第四侧面包括沿所述长度方向从所述第四侧面的一端延伸至另一相对端的孔。

4.根据权利要求1所述的集成安装系统，进一步包括：

第一组锁定装置，耦接至所述外壳的底板并且位于所述腔内，其中所述第一组中的每个锁定装置包括：

实心顶部，包括：

第一顶面，

第一底面，与所述第一顶面相对并且包括第一组切口区域，以及

一组孔，从所述第一顶面延伸至所述第一底面；

实心底部，包括：

第二顶面，附接至四个侧面，其中，所述第二顶面包括与所述一组孔相对应的另一组孔，并且其中，所述第二顶面包括第二组切口区域；

第二底面，与所述第二顶面相对；并且

其中耦接至所述实心底部的所述实心顶部使所述第一组切口区域与所述第二组切口区域对齐，以形成相对于所述第二底面具有倾斜角度的多个通孔。

5.根据权利要求4所述的集成安装系统，进一步包括：

部分地紧固在所述多个通孔之间的多个相机，其中每个相机具有面向所述开口的镜头。

6.根据权利要求1所述的集成安装系统，进一步包括：

多个紧固件组件，将所述外壳耦接至车辆；

其中每个紧固件组件位于所述第一组孔的每个孔内，并且

其中每个紧固件组件的顶部位于所述顶板下方。

7.根据权利要求6所述的集成安装系统，其中，所述车辆是半挂卡车。

8.根据权利要求6所述的集成安装系统，

其中每个孔包括内壁，所述内壁在小于每个孔的高度的深度处具有突出部，

其中每个孔的高度从所述顶面到所述底面确定，

其中每个紧固件组件包括位于所述突出部的顶部的第一组垫圈，

其中每个紧固件组件包括位于所述突出部下方的第二组垫圈和球形接头旋转轴承，并且

其中每个紧固件组件包括螺钉，所述螺钉被构造为与所述车辆顶部的一个或多个支架接合。

9.根据权利要求1所述的集成安装系统，其中，所述第一组孔包括第一孔、第二孔和第三孔，

其中所述第一孔和所述第二孔位于所述腔和所述第三侧面之间的所述外壳的相对侧上，

其中所述第三孔位于所述腔与所述第三侧面之间的所述外壳的中间区域，并且

其中所述第一孔和所述第二孔具有与所述第三孔的第二形状不同的第一形状。

10.根据权利要求1所述的集成安装系统，

其中由所述四个侧面、所述顶板和所述底板形成的所述外壳的外表面包括白色高反射率外表面，并且

其中由所述腔形成的所述外壳的内表面包括黑色阳极氧化内表面。

11.根据权利要求1所述的集成安装系统，其中，所述钝角为大约160°。

12.根据权利要求1所述的集成安装系统，其中，所述顶板和所述底板是平坦的。

13.根据权利要求1所述的集成安装系统，其中，所述顶板的周边具有第一形状，所述第一形状对应于所述外壳的所述顶面的周边的第二形状。

14.根据权利要求1所述的集成安装系统，进一步包括：

耦接至所述第二侧面的第一侧外壳和耦接至所述第四侧面的第二侧外壳，其中所述第一侧外壳和所述第二侧外壳中的每一个，包括：

第二顶板，耦接至每个侧外壳的顶面；

第二底板，耦接至每个侧外壳的底面，以及

多个侧面，至少包括第五侧面、第六侧面和第七侧面，

其中每个侧外壳的所述第五侧面耦接至所述外壳的所述第二侧面或所述第四侧面，

其中所述第六侧面和所述第七侧面中的每一个均具有另一开口，并且

其中所述第六侧面与所述第七侧面之间的夹角为第二钝角。

15.根据权利要求14所述的集成安装系统，其中所述第二顶板和所述第二底板是平坦的。

16.根据权利要求14所述的集成安装系统，其中所述第二钝角为大约135°。

17.根据权利要求14所述的集成安装系统，进一步包括：

第二组锁定装置，耦接至所述第一侧外壳和所述第二侧外壳中的每一个的所述第二底板，

其中所述第二组中的每个锁定装置位于所述第一侧壳体或所述第二侧壳体内，

其中所述第二组中的每个锁定装置,包括：

实心顶部，包括：

第一顶面，

第一底面，与所述第一顶面相对并且包括第一组切口区域，以及

一组孔，从所述第一顶面延伸至所述第一底面；

实心底部，包括：

第二顶面，附接至四个侧面，其中所述第二顶面包括与所述一组孔相对应的另一组孔，并且其中所述第二顶面包括第二组切口区域；

第二底面,与所述第二顶面相对；并且

其中，耦接至所述实心底部的所述实心顶部使所述第一组切口区域与所述第二组切口区域对齐，以形成相对于所述第二底面具有倾斜角度的多个通孔。

18.根据权利要求17所述的集成安装系统，进一步包括：

部分地紧固在所述多个通孔之间的多个相机，其中每个相机具有一个镜头，所述镜头面向所述第六侧面中的所述另一开口或所述第七侧面中的所述另一开口。

19.一种安装装置，包括：

实心顶部，包括：

第一顶面，

第一底面，与所述第一顶面相对并且包括第一组切口区域，以及

一组孔，从所述第一顶面延伸至所述第一底面；

实心底部，包括：

第二顶面，附接至四个侧面，其中所述第二顶面包括与所述一组孔相对应的另一组孔，并且其中所述第二顶面包括第二组切口区域；

第二底面，与所述第二顶面相对；并且

其中耦接至所述实心底部的所述实心顶部使所述第一组切口区域与所述第二组切口区域对齐，以形成相对于所述第二底面具有倾斜角度的多个通孔。

20.根据权利要求19所述的安装装置，

其中所述侧面中的两个侧面相对于所述第二底面是倾斜的，

其中一个倾斜侧面具有比另一个倾斜侧面的第二高度短的第一高度，并且

其中所述第一高度和所述第二高度是相对于所述第二底面确定的。

21.根据权利要求19所述的安装装置，进一步包括：

部分地紧固在所述多个通孔之间的多个相机。

22.一种用于将组件安装在车辆上的方法，包括：

将相机或传感器安装在多个安装装置中；

将第一组所述多个安装设备耦接至壳体的底板，

其中所述外壳包括附接至顶面和底面的四个侧面，

其中所述四个侧面包括与第三侧面相对的第一侧面和与第四侧面相对的第二侧面，

其中所述第一侧面具有开口，

其中腔位于所述四个侧面之间，并且

其中能经由所述开口进入所述腔；

将顶板和所述底板分别耦接至所述顶面和所述底面，

其中耦接至所述底板的第一组所述多个安装装置具有相机，所述相机具有面向所述开口的镜头或传感器；以及

将所述外壳耦接至车辆。

23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：

将第二组所述多个安装装置耦接至所述第一侧外壳和所述第二侧外壳中的每一个的第二底板，

其中所述第一侧外壳和所述第二侧外壳中的每一个包括多个侧面，所述多个侧面至少包括第五侧面、第六侧面和第七侧面，并且

其中所述第六侧面和所述第七侧中的每一个面均具有另一开口；

将第二顶板耦接至所述第一侧外壳和所述第二侧外壳中的每一个的顶面；

将所述第二底板耦接至所述第一侧外壳和所述第二侧外壳中的每一个的底面，

其中耦接至所述第二底板的第二组所述多个安装装置具有相机，所述相机具有面向所述第六侧面中的所述另一开口或所述第七侧面中的所述另一开口的镜头或传感器；

将所述第一侧外壳的所述第五侧面耦接至所述外壳的所述第二侧面；以及

将所述第二侧外壳的所述第五侧面耦接至所述外壳的所述第四侧面。

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