CN112606774A - 一种可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及无人驾驶技术领域，具体公开了一种可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆，包括车体，所述车体的车顶设置有收容槽；激光雷达，包括透明壳体和雷达本体，所述雷达本体收容于所述透明壳体内，所述透明壳体收容于所述收容槽，并且所述透明壳体可相对于所述收容槽运动，以使所述激光雷达收缩于所述收容槽内或者从所述收容槽伸出；升降装置，设置于所述收容槽内，所述升降装置与所述透明壳体连接，所述升降装置用于驱动所述透明壳体相对于所述收容槽运动；清洁装置，设置于所述收容槽内，所述清洁装置用于对所述透明壳体进行清洁。通过上述方式，本发明实施例能够对激光雷达的透明壳体进行清洁。

Description

一种可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆

技术领域

本发明实施例涉及无人驾驶技术领域，特别是涉及一种可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆。

背景技术

无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的，无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，其中车载传感系统包括激光雷达。

但是，本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现：汽车的激光雷达常置于车体上，暴露于空气中，空气中的灰尘易沉积于激光雷达的外表面，从而造成激光雷达无法正常工作，生活中，通常通过人工对激光雷达的透明外壳进行手动清洁，非常不方便。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆，包括：车体，所述车体的车顶设置有收容槽；激光雷达，包括透明壳体和雷达本体，所述雷达本体收容于所述透明壳体内，所述透明壳体收容于所述收容槽，并且所述透明壳体可相对于所述收容槽运动，以使所述激光雷达收缩于所述收容槽内或者从所述收容槽伸出；升降装置，设置于所述收容槽内，所述升降装置与所述透明壳体连接，所述升降装置用于驱动所述透明壳体相对于所述收容槽运动；清洁装置，设置于所述收容槽内，所述清洁装置用于对所述透明壳体进行清洁。

在一种可选的方式中，所述清洁装置包括升降机构、转动机构、锥齿、驱动轴承和胶圈；所述升降机构设置于所述收容槽内，所述升降机构分别与转动机构和驱动轴承的外圈固定，所述升降机构用于驱动所述转动机构和驱动轴承上升或者下降，所述转动机构的输出轴与所述锥齿固定，所述驱动轴承的内圈设置有环状的从动齿，所述从动齿与所述锥齿啮合，所述胶圈固定于所述内圈的内表面，并且所述胶圈套设于所述透明壳体上，当所述转动机构驱动所述锥齿转动时，所述锥齿带动所述驱动轴承的内圈转动，所述驱动轴承的内圈带动所述胶圈转动，以使所述胶圈对所述透明壳体进行清洁。

在一种可选的方式中，所述驱动轴承的内圈的内表面设置有环形凹槽，所述胶圈固定于所述环形凹槽，并且所述胶圈部分从所述环形凹槽伸出。

在一种可选的方式中，所述环形凹槽的槽底有若干第一挡块，所述若干第一挡块间隔设置；所述胶圈面向所述环形凹槽的槽底的一表面设置有若干第二挡块，所述若干第二挡块间隔设置，并且一所述第二挡块抵接一所述第一挡块。

在一种可选的方式中，所述清洁装置还包括若干弹性件；所述若干弹性件均匀设置于所述环形凹槽内，并且所述弹性件的一端固定于所述环形凹槽的槽底，所述弹性件的另一端与所述胶圈固定。

在一种可选的方式中，所述清洁装置还包括连杆、环形喷头和供水机构；所述连杆的一端与所述升降机构固定，所述连杆的另一端与所述环形喷头固定，所述环形喷头环绕所述透明壳体，所述供水机构与所述环形喷头连接，所述供水机构用于向所述环形喷头提供清洁液，所述环形喷头用于向所述透明壳体喷洒清洁液。

在一种可选的方式中，所述胶圈面向所述收容槽的槽底的一表面设置有若干斜齿。

在一种可选的方式中，所述车体设置有与收容槽连通的出液通道，所述出液通道的一端的端口位于所述收容槽的侧壁；所述清洁装置还包括导液漏斗，所述导液漏斗安装于所述收容槽内，并且所述导液漏斗位于所述激光雷达的下方，所述导液漏斗的喇叭口朝向所述激光雷达，所述导液漏斗的出液口与所述出液通道的一端的端口连通。

在一种可选的方式中，所述升降机构包括第一气缸和第二气缸；所述第一气缸和第二气缸固定于所述收容槽内，所述第一气缸和第二气缸分别位于所述驱动轴承的两侧，所述第一气缸分别与所述驱动轴承的外圈和转动机构固定，所述第二气缸分别与所述驱动轴承的外圈和转动机构固定。

在一种可选的方式中，所述无人驾驶车辆还包括控制器；所述控制器分别与所述供水机构、第一气缸、第二气缸和转动机构连接。

本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例通过在车体的车顶设置有收容槽，激光雷达包括透明壳体和雷达本体，雷达本体收容于透明壳体内，透明壳体收容于收容槽，并且透明壳体可相对于收容槽运动，以使激光雷达收缩于收容槽内或者从收容槽伸出，其中，升降装置设置于收容槽内，升降装置与透明壳体连接，升降装置用于驱动透明壳体相对于收容槽运动，此外，清洁装置设置于收容槽内，清洁装置用于对透明壳体进行清洁，这样设置，用户可在不使用激光雷达时，利用升降装置将激光雷达收容于收容槽内，避免激光雷达长时间暴露于空气中，空气中的灰尘沉积在透明壳体上，并且激光雷达收容于收容槽内时，可利用清洁装置对激光雷达的透明壳体进行清洁，非常方便，当需要使用激光雷达时，再利用升降装置将激光雷达伸出收容槽，激光雷达正常工作，可避免利用人工对激光雷达的透明壳体进行手动清洁，较为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆的一工作状态示意图；

图2是本发明实施例可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆的另一工作状态示意图；

图3是本发明实施例可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆的整体结构示意图；

图4是本发明实施例可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆的部分结构示意图；

图5是本发明实施例可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆的升降装置爆炸示意图；

图6是本发明实施例可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆的部分结构爆炸另一角度图；

图7是本发明实施例可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆的清洁装置爆炸示意图。

附图说明：10、车体；101、收容槽；；20、激光雷达；201、透明壳体；202、雷达本体；30、升降装置；301、丝杆；302、套接组件；3021、上环盖；3021a、第一滑槽；3022、下环盖；3022a、第三滑槽；3023、环形侧板；3023a、开口；3024、环形套；3024a、第二滑槽；3024b、第四滑槽；3024c、外齿环；3025、第一滚珠；3026、第二滚珠；303、升降轴承；304、驱动机构；3041、电机；3042、转动齿轮；40、清洁装置；401、升降机构；402、转动机构；403、锥齿；404、驱动轴承；4041、环形凹槽；405、胶圈；406、连杆；407、环形喷头。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆包括：车体10、激光雷达20、升降装置30、清洁装置40和控制器(图未示)。激光雷达20、升降装置30和清洁装置40均设置于车体10上，其中，升降装置30一端连接车体10，另一端连接激光雷达20，可实现对激光雷达20的升降控制，清洁装置40可对激光雷达20外表面进行清洗，控制器可用于控制升降装置30和清洁装置40。

具体的，对于上述车体10和激光雷达20，如图1-3所示，所述车体10的车顶设置有收容槽101和与所述收容槽101连通的滑孔(图未示)，所述滑孔位于所述收容槽101的槽底，所述收容槽101用于收容所述激光雷达20，所述滑孔用于连接所述升降装置30。

进一步的，如图4和图5所示，所述激光雷达20包括透明壳体201和雷达本体202，所述雷达本体202收容于所述透明壳体201内，所述透明壳体201收容于所述收容槽101，并且所述透明壳体201可沿所述收容槽101的中轴线往复运动，以使所述激光雷达20收缩于所述收容槽101内或者从所述收容槽101伸出。

在一些实施例中，所述车体设置有与收容槽连通的出液通道(图未示)，所述出液通道的一端的端口位于所述收容槽的侧壁，出液通道用于导出所述清洁装置清洗完透明壳体的清洁液。

对于上述升降装置30，如图3、图5和图6所示，升降装置30包括丝杆301、套接组件302、升降轴承303和驱动机构304。所述升降轴承303固定于所述透明壳体201面向所述收容槽101的槽底的一表面，并且所述升降轴承303套接于所述丝杆301的一端，所述丝杆301的另一端收容于所述滑孔，所述套接组件302套接所述丝杆301，并且所述套接组件302与所述丝杆301螺接，所述驱动机构304与所述套接组件302连接，所述驱动机构304用于驱动套接组件302转动，在所述套接组件302转动时，所述丝杆301推动所述透明壳体201沿所述收容槽101的中轴线往复运动。升降装置30用于对激光雷达20进行升降控制，当不需要使用激光雷达20时，升降装置30控制激光雷达20下降至收容槽101内，当需要使用激光雷达20时，升降装置30控制激光雷达20上升并伸出收容槽101，激光雷达20可正常工作。

在一些实施例中，所述套接组件302包括上环盖3021、下环盖3022、环形侧板3023和环形套3024，所述环形侧板3023的两端分别与所述上环盖3021和下环盖3022固定，并且所述环形侧板3023、上环盖3021和下环盖3022围合有环形槽(未标示)，所述环形套3024收容于所述环形槽内，并且所述环形套3024可在所述环形槽内转动，所述环形套3024的内表面设置有内齿环(未标示)，所述下环盖3022固定于所述收容槽101内，所述丝杆301依次穿过所述上环盖3021、下环盖3022和环形套3024，所述环形套3024的内齿环与所述丝杆301啮合，所述驱动机构304与所述环形套3024连接，所述驱动机构304用于驱动所述环形套3024相对于所述环形槽转动。其中，驱动机构304驱动环形套3024相对环形槽转动，由于转动的环形套3024的内齿与丝杆301啮合，所述环形套3024带动所述丝杆301转动，所述丝杆301在滑孔内转动并同时进行升降运动，升降轴承303固定在激光雷达20上，与丝杆301一端连接的升降轴承303和激光雷达20在丝杆301的带动下进行升降运动。

在一些实施例中，所述套接组件302还包括第一滚珠3025和第二滚珠3026，所述第一滚珠3025安装于上环盖3021和环形套3024之间，可减少上环盖3021与环形套3024之间接触的摩擦力，第二滚珠3026安装于下环盖3022合环形套3024之间，可减少下环盖3022与环形套3024之间接触的摩擦力。

在一些实施例中，所述上环盖3021面向所述环形套3024的一表面设置有第一滑槽3021a，所述环形套3024面向所述上环盖3021一表面设置有第二滑槽3024a，所述第一滚珠3025部分收容于所述第一滑槽3021a，部分收容于所述第二滑槽3024a，第一滑槽3021a和第二滑槽3024a方便第一滚珠3025滚动，可减少上环盖3021和环形套3024的磨损，所述下环盖3022面向所述环形套3024的一表面设置有第三滑槽3022a，所述环形套3024面向所述下环盖3022另一表面设置有第四滑槽3024b，所述第二滚珠3026部分收容于所述第三滑槽3022a，部分收容于所述第四滑槽3024b，第三滑槽3022a和第四滑槽3024b方便第二滚珠3026滚动，可减少下环盖3022和环形套3024的磨损。

在一些实施例中，所述环形侧板3023设置有连通所述环形槽的开口3023a，所述环形套3024的外表面设置有外齿环3024c，所述外齿环3024c，外齿环3024c至少部分裸露于开口3023a，驱动机构304通过开口3023a与外齿环3024c连接。

在一些实施例中，所述驱动机构304包括电机3041和转动齿轮3042，所述电机3041的输出轴与所述转动齿轮3042固定，所述转动齿轮3042通过所述开口3023a与所述外齿环3024c啮合，当电机3041的输出轴转动时，带动转动齿轮3042转动，转动齿轮3042带动环形套3024转动。

对于上述清洁装置40，如图3和图7所示，所述清洁装置40设置于所述收容槽101内，所述清洁装置40用于对所述透明壳体201进行清洁。

进一步的，所述清洁装置40包括升降机构401、转动机构402、锥齿403、驱动轴承404、胶圈405、若干弹性件(图未示)、连杆406、环形喷头407、供水机构(图未示)和导液漏斗(图未示)。所述升降机构401设置于所述收容槽101内，所述升降机构401分别与转动机构402和驱动轴承404的外圈固定，所述升降机构401用于驱动所述转动机构402和驱动轴承404上升或者下降，所述转动机构402的输出轴与所述锥齿403固定，所述驱动轴承404的内圈设置有环状的从动齿(未标示)，所述从动齿与所述锥齿403啮合，所述胶圈405固定于所述内圈的内表面，并且所述胶圈405套设于所述透明壳体201上，当所述转动机构402驱动所述锥齿403转动时，所述锥齿403带动所述驱动轴承404的内圈转动，所述驱动轴承404的内圈带动所述胶圈405转动，以使所述胶圈405对所述透明壳体201进行清洁，其中，若干弹性件设置于驱动轴承404的内圈中，可使得胶圈405与透明壳体201保持接触，有效去除透明壳体201上的灰尘。所述连杆406的一端与所述升降机构401固定，所述连杆406的另一端与所述环形喷头407固定，所述环形喷头407环绕所述透明壳体201，所述供水机构与所述环形喷头407连接，所述供水机构用于向所述环形喷头407提供清洁液，所述环形喷头407用于向所述透明壳体201喷洒清洁液，此外，所述导液漏斗安装于所述收容槽101内，并且所述导液漏斗位于所述激光雷达20的下方，所述导液漏斗的喇叭口朝向所述激光雷达20，所述导液漏斗的出液口与所述出液通道的一端的端口连通，所述导液漏斗用于将清洗完透明壳体的清洁液导出。

在一些实施例中，所述驱动轴承404的内圈的内表面设置有环形凹槽4041，所述胶圈405固定于所述环形凹槽4041，并且所述胶圈405部分从所述环形凹槽4041伸出。环形凹槽4041用于安装胶圈405。

在一些实施例中，所述胶圈405面向所述收容槽101的槽底的一表面设置有若干斜齿(未标示)，当胶圈405转动时，胶圈405上的斜齿会产生流向收容槽101槽底的风，风力可使得清洗完透明壳体的清洁液快速向收容槽101槽底流动。

在一些实施例中，所述环形凹槽4041的槽底有若干第一挡块(图未示)，所述若干第一挡块间隔设置，所述第一挡块防止胶圈405打滑，用于固定胶圈405。

在一些实施例中，所述胶圈405面向所述环形凹槽4041的槽底的一表面设置有若干第二挡块(图未示)，所述若干第二挡块间隔设置，并且一所述第二挡块抵接一所述第一挡块。由于一第一挡块和一第二挡块抵接，驱动轴承404的内圈在转动过程中，一第一挡块推动一第二挡块转动，可有效防止胶圈405出现打滑的现象。

在一些实施例中，所述若干弹性件均匀设置于所述环形凹槽4041内，并且所述弹性件的一端固定于所述环形凹槽4041的槽底，所述弹性件的另一端与所述胶圈405固定，可使得胶圈405与透明壳体201保持接触，有效去除透明壳体201上的灰尘。

在一些实施例中，所述升降机构401包括第一气缸(未标示)和第二气缸(未标示)，所述第一气缸和第二气缸固定于所述收容槽101内，所述第一气缸和第二气缸分别位于所述驱动轴承404的两侧，所述第一气缸分别与所述驱动轴承404的外圈和转动机构402固定，所述第二气缸分别与所述驱动轴承404的外圈和转动机构402固定。

对于上述控制器，所述控制器分别与所述供水机构、升降装置30、升降机构401和转动机构402连接。所述控制器用于控制升降装置30和清洁装置40。

在本发明实施例中，通过在车体的车顶设置有收容槽101，激光雷达20包括透明壳体201和雷达本体202，雷达本体202收容于透明壳体201内，透明壳体201收容于收容槽101，并且透明壳体201可相对于收容槽101运动，以使激光雷达20收缩于收容槽101内或者从收容槽101伸出，其中，升降装置30设置于收容槽101内，升降装置30与透明壳体201连接，升降装置30用于驱动透明壳体201相对于收容槽101运动，此外，清洁装置40设置于收容槽101内，清洁装置40用于对透明壳体201进行清洁，这样设置，用户可在不使用激光雷达20时，利用升降装置30将激光雷达20收容于收容槽101内，避免激光雷达20长时间暴露于空气中，空气中的灰尘沉积在透明壳体201上，并且激光雷达20收容于收容槽101内时，可利用清洁装置40对激光雷达20的透明壳体201进行清洁，非常方便，当需要使用激光雷达20时，再利用升降装置30将激光雷达20伸出收容槽101，激光雷达20正常工作，可避免利用人工对激光雷达20的透明壳体201进行手动清洁，较为方便。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可自清洁激光雷达的无人驾驶车辆，其特征在于，包括：

车体，所述车体的车顶设置有收容槽；

激光雷达，包括透明壳体和雷达本体，所述雷达本体收容于所述透明壳体内，所述透明壳体收容于所述收容槽，并且所述透明壳体可相对于所述收容槽运动，以使所述激光雷达收缩于所述收容槽内或者从所述收容槽伸出；

升降装置，设置于所述收容槽内，所述升降装置与所述透明壳体连接，所述升降装置用于驱动所述透明壳体相对于所述收容槽运动；

清洁装置，设置于所述收容槽内，所述清洁装置用于对所述透明壳体进行清洁。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆，其特征在于，

所述清洁装置包括升降机构、转动机构、锥齿、驱动轴承和胶圈；

所述升降机构设置于所述收容槽内，所述升降机构分别与转动机构和驱动轴承的外圈固定，所述升降机构用于驱动所述转动机构和驱动轴承上升或者下降，所述转动机构的输出轴与所述锥齿固定，所述驱动轴承的内圈设置有环状的从动齿，所述从动齿与所述锥齿啮合，所述胶圈固定于所述内圈的内表面，并且所述胶圈套设于所述透明壳体上，当所述转动机构驱动所述锥齿转动时，所述锥齿带动所述驱动轴承的内圈转动，所述驱动轴承的内圈带动所述胶圈转动，以使所述胶圈对所述透明壳体进行清洁。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶车辆，其特征在于，所述驱动轴承的内圈的内表面设置有环形凹槽，所述胶圈固定于所述环形凹槽，并且所述胶圈部分从所述环形凹槽伸出。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶车辆，其特征在于，所述环形凹槽的槽底有若干第一挡块，所述若干第一挡块间隔设置；

所述胶圈面向所述环形凹槽的槽底的一表面设置有若干第二挡块，所述若干第二挡块间隔设置，并且一所述第二挡块抵接一所述第一挡块。

5.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆，其特征在于，所述清洁装置还包括若干弹性件；

所述若干弹性件均匀设置于所述环形凹槽内，并且所述弹性件的一端固定于所述环形凹槽的槽底，所述弹性件的另一端与所述胶圈固定。

6.根据权利要求5所述的无人驾驶车辆，其特征在于，所述清洁装置还包括连杆、环形喷头和供水机构；

所述连杆的一端与所述升降机构固定，所述连杆的另一端与所述环形喷头固定，所述环形喷头环绕所述透明壳体，所述供水机构与所述环形喷头连接，所述供水机构用于向所述环形喷头提供清洁液，所述环形喷头用于向所述透明壳体喷洒清洁液。

7.根据权利要求6所述的无人驾驶车辆，其特征在于，所述胶圈面向所述收容槽的槽底的一表面设置有若干斜齿。

8.根据权利要求7所述的无人驾驶车辆，其特征在于，

所述车体设置有与收容槽连通的出液通道，所述出液通道的一端的端口位于所述收容槽的侧壁；

所述清洁装置还包括导液漏斗，所述导液漏斗安装于所述收容槽内，并且所述导液漏斗位于所述激光雷达的下方，所述导液漏斗的喇叭口朝向所述激光雷达，所述导液漏斗的出液口与所述出液通道的一端的端口连通。

9.根据权利要求8所述的无人驾驶车辆，其特征在于，所述升降机构包括第一气缸和第二气缸；

所述第一气缸和第二气缸固定于所述收容槽内，所述第一气缸和第二气缸分别位于所述驱动轴承的两侧，所述第一气缸分别与所述驱动轴承的外圈和转动机构固定，所述第二气缸分别与所述驱动轴承的外圈和转动机构固定。

10.根据权利要求9所述的无人驾驶车辆，其特征在于，还包括控制器；

所述控制器分别与所述供水机构、升降装置、升降机构和转动机构连接。

Images