CN114030528B - 车顶模块及车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种车顶模块及车辆，属于车辆零部件技术领域。该车顶模块包括覆盖件、车顶罩和监测组件；覆盖件包括覆盖面板、面板侧壁和连接件，其中，面板侧壁的底部与覆盖面板的边缘连接，连接件的顶部与覆盖面板的边缘连接，连接件适于与车身连接在一起；车顶罩与面板侧壁连接在一起；监测组件包括激光雷达组件和摄像机组件，其中，激光雷达组件从车顶罩上伸出，摄像机组件从面板侧壁伸出；覆盖面板的上表面固定有金属骨架，金属骨架用于将激光雷达组件中的至少一个激光雷达的位置固定，从而提高了自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性。

Description

车顶模块及车辆
技术领域
本发明涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种车顶模块及车辆。
背景技术
自动驾驶车辆是车辆产业与人工智能、物联网、高性能计算等新一代信息技术深度融合的产物，不仅能降低由驾驶员的人为因素引起的道路交通安全事故的发生概率，还能提高通行效率，现已逐渐成为各大车企重要的研究方向。为了确保自动驾驶车辆可以安全前行，需要在自动驾驶车辆上安装用于对车辆周围的环境进行监测和识别的装置。
相关技术中，一般是在车辆的顶部，安装一个与车身结构相互独立的支架，然后将传感器安装在该支架上，以对周围的环境状况进行监测和识别。
然而，由于相关技术中的支架是位于车顶的上表面，体积庞大，且具有较高的高度，因此导致车身的整体高度较高。在自动驾驶车辆的驾驶过程中，经常会受高度或宽度的限制，以致该车辆无法通行某一路段，或者，在通行过程中，因碰撞而对支架及传感器造成损坏，使得自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性较低。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种车顶模块及车辆，提高了自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性。
一方面，本申请实施例提供了一种车顶模块，所述车顶模块包括覆盖件、车顶罩和监测组件；
所述覆盖件包括覆盖面板、面板侧壁和连接件，其中，所述面板侧壁的底部与所述覆盖面板的边缘连接，所述连接件的顶部与所述覆盖面板的边缘连接，所述连接件适于与车身连接在一起；
所述车顶罩与所述面板侧壁连接在一起；
所述监测组件包括激光雷达组件和摄像机组件，其中，所述激光雷达组件从所述车顶罩上伸出，所述摄像机组件从所述面板侧壁伸出；
所述覆盖面板的上表面固定有金属骨架，所述金属骨架用于将所述激光雷达组件中的至少一个激光雷达的位置固定。
可选地，所述面板侧壁包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁与所述第三侧壁在所述车身的宽度方向上相对，所述第二侧壁与所述第四侧壁在所述车身的长度方向上相对，且所述第四侧壁位于所述第二侧壁的后方；
所述第四侧壁将所述覆盖面板的上表面划分为第一区域和第二区域，所述金属骨架位于所述第一区域。
可选地，所述第四侧壁在所述车身的前后方向上弯曲和/或弯折而呈M形。
可选地，所述车顶罩的下表面设有卡接结构；
所述车顶罩通过所述卡接结构与所述面板侧壁卡接在一起。
可选地，所述车顶罩的边缘形状与所述面板侧壁的形状相匹配。
可选地，所述激光雷达组件包括第一激光雷达、第二激光雷达和第三激光雷达；
所述车顶罩上设有第一凸台、第二凸台和第三凸台；
所述第一凸台的表面设有第一通孔，所述第二凸台的表面设有第二通孔，所述第三凸台的表面设有第三通孔；
所述第一激光雷达安装在所述第一通孔中，所述第二激光雷达安装在所述第二通孔中，所述第三激光雷达安装在所述第三通孔中。
可选地，所述摄像机组件包括第一摄像机和第二摄像机；
所述第一摄像机和所述第二摄像机都安装在所述第二侧壁上。
可选地，所述连接件与所述车身相接触的表面通过胶粘在一起，且所述连接件的下表面与所述车身通过螺栓固定在一起。
另一方面，本申请实施例提供了一种车辆，所述车辆包括上述任一项所述的车顶模块。
可选地，所述车辆的顶部设有开口，所述车顶模块的连接件与所述开口的边缘连接在一起。
通过直接将激光雷达和摄像机集成在车顶模块上，可以在实现监测的同时，还能使得车辆整体的高度较低。在自动驾驶车辆的驾驶过程中，车辆不易受到高度或宽度的限制，可以自由通过各个路段，同时，由于监测组件的高度较低，因此不易与车辆周围的物体发生碰撞，从而提高了自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的车顶模块的爆炸图；
图2是本申请实施例提供的车顶模块中覆盖件的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的车顶模块中覆盖件和车顶罩的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的车顶模块中车顶罩的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的车顶模块中连接件与周边结构的剖面图。
附图中各个标记分别为：
1-覆盖件；
101-覆盖面板；
102-面板侧壁；
103-连接件；
1021-第一侧壁；
1022-第二侧壁；
1023-第三侧壁；
1024-第四侧壁；
2-车顶罩；
201-第一凸台；
202-第二凸台；
203-第三凸台；
3-车身；
4-金属骨架；
5-第一激光雷达；
6-第二激光雷达；
7-第三激光雷达；
8-第一摄像机；
9-第二摄像机；
10-开口；
11-凹面；
12-螺栓。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
在对本申请实施方式作进一步地详细描述之前，本申请实施例中所涉及的方位名词，以图中所示方位为基准，仅用来清楚地描述本申请实施例的车顶模块及车辆，并不具有限定本申请保护范围的意义。
下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。
结合图1和图2所示，本申请实施例提供了一种车顶模块，该车顶模块包括覆盖件1、车顶罩2和监测组件。
该覆盖件1包括覆盖面板101、面板侧壁102和连接件103，其中，该面板侧壁102的底部与该覆盖面板101的边缘连接，连接件103的顶部与覆盖面板101的边缘连接，连接件103适于与车身3连接在一起。
该车顶罩2与面板侧壁102连接在一起。
该监测组件包括激光雷达组件和摄像机组件，其中，激光雷达组件从该车顶罩2上伸出，摄像机组件从该面板侧壁102伸出。
覆盖面板101的上表面固定有金属骨架4，该金属骨架4用于将激光雷达组件中的至少一个激光雷达的位置固定。
通过直接将激光雷达和摄像机集成在车顶模块上，可以在实现监测的同时，还能使得车辆整体的高度较低。在自动驾驶车辆的驾驶过程中，车辆不易受到高度或宽度的限制，可以自由通过各个路段，同时，由于监测组件的高度较低，因此不易与车辆周围的物体发生碰撞，从而提高了自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性。
下面结合图1至图5对本实施例提供的车顶模块的各个组成部分和作用进行更具体详尽的说明。
在本申请一些实施例中，覆盖件1的材质为复合材料。
在本申请一些实施例中，车顶罩2的材质为塑料。
需要说明的是，由于覆盖件1本身为复合材料，而覆盖件1的覆盖面板101的上表面还固定有金属骨架4，因此该车顶模块不仅能满足车辆本身对强度和刚度的需求，同时还能为用于监测周围环境的监测组件提供固定点，起到支撑的作用。
如图2所示，在本申请一些实施例中，该面板侧壁102包括依次连接的第一侧壁1021、第二侧壁1022、第三侧壁1023和第四侧壁1024，第一侧壁1021与第三侧壁1023在车身3的宽度方向上相对，第二侧壁1022与第四侧壁1024在车身3的长度方向上相对，且该第四侧壁1024位于第二侧壁1022的后方。
该第四侧壁1024将覆盖面板101的上表面划分为第一区域1011和第二区域1012，金属骨架4位于该第一区域1011。
需要说明的是，在车辆的车身3的顶部设有一个开口10，该车顶模块是与该开口10的边缘连接在一起的。
如图2所示，在本申请一些实施例中，金属骨架4呈蛇形。
需要说明的是，在安装多个激光雷达或摄像机时，会存在很多相互连接的线束，由于该金属骨架4设置为蛇形，因此金属骨架4和第二侧壁1022之间、金属骨架4和第四侧壁1024之间分别形成了可以容纳线束的空间，从而不会对线束的摆放产生干扰，更不会对信号的传输产生影响。
如图2所示，在本申请一些实施例中，第四侧壁1024在车身3的前后方向上弯曲和/或弯折而呈M形。
如图1所示，在本申请一些实施例中，车顶罩2的边缘形状与面板侧壁102的形状相匹配。
可以理解的是，由于第四侧壁1024呈M形，因此，该车顶罩2与该第四侧壁1024对应的边缘也呈M形，采用该种形状设计，减少了车顶罩2的面积，可以达到减重的效果，同时，由于减少了车顶罩2的面积，因此还降低了车顶罩2的制作成本。
在本申请一些实施例中，车顶罩2的下表面设有卡接结构；该车顶罩2通过卡接结构与面板侧壁102卡接在一起。
需要说明的是，该卡接结构的种类有很多，例如，在车顶罩2的下表面设有凹槽，该凹槽的位置与面板侧壁102相匹配，将面板侧壁102的上边缘卡入该凹槽中，从而使得车顶罩2和面板侧壁102能够卡接在一起；或者，在车顶罩2的下表面设有两个相对的立板，两个立板之间形成卡槽，该卡槽的位置与面板侧壁102的位置相对，将面板侧壁102的上边缘卡入该卡槽中，从而使得车顶罩2和面板侧壁102能够卡接在一起。
通过卡接的方式将车顶罩2和面板侧壁102连接在一起，便于安装，并且，当需要对金属骨架4进行维修、或对监测组件进行更换时，可以更加迅速地将车顶罩2拆卸下来。
在本申请一些实施例中，第一侧壁1021和第三侧壁1023的底部分别与覆盖面板101的边缘连接后，第一侧壁1021的下边缘与第三侧壁1023的下边缘均向下延伸，且第一侧壁1021的下边缘和第三侧壁1023的下边缘分别嵌入车身3顶部对应位置处的凹槽中。
结合图3和图4所示，在本申请一些实施例中，激光雷达组件包括第一激光雷达5、第二激光雷达6和第三激光雷达7。
车顶罩2上设有第一凸台201、第二凸台202和第三凸台203。
第一凸台201的表面设有第一通孔(图中未示出)，第二凸台202的表面设有第二通孔(图中未示出)，第三凸台203的表面设有第三通孔(图中未示出)。
第一激光雷达5安装在该第一通孔中，第二激光雷达6安装在该第二通孔中，第三激光雷达7安装在该第三通孔中。
如图4所示，在本申请一些实施例中，第一凸台201、第二凸台202和第三凸台203均通过冲压工艺成型。
需要说明的是，第一凸台201、第二凸台202和第三凸台203分别为第一激光雷达5、第二激光雷达6和第三激光雷达7提供一定的高度，使得第一激光雷达5、第二激光雷达6和第三激光雷达7具备一定的高度，从而对车辆周围的环境进行更加准确的监测。
在本申请一些实施例中，第一激光雷达5和第三激光雷达7分别位于车辆的左侧和右侧，第一激光雷达5和第三激光雷达7在车身的宽度方向上相对。在车身的长度方向上，第二激光雷达6位于车身的前方，第一激光雷达5和第三激光雷达7都位于该第三激光雷达7的后方。
在本申请一些实施例中，第一激光雷达5和第三激光雷达7的底部固定在金属骨架4上。
在本申请一些实施例中，第二激光雷达6通过支架安装在覆盖面板101的上表面。
需要说明的是，通过在车辆的顶部安装三个不同位置的激光雷达，可以对车辆周围的环境进行更加全方位的监测，使得监测的结果更加准确，从而能够提高自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性。
如图3所示，在本申请一些实施例中，该摄像机组件包括第一摄像机8和第二摄像机9。
该第一摄像机8和该第二摄像机9都安装在第二侧壁1022上。
可以理解的是，通过第一摄像机8和第二摄像机9，可以对车辆前方的状况进行监测。
需要说明的是，第一摄像机8和第二摄像机9分别为双目摄像系统中的两个摄像机之一，或者，第一摄像机8和第二摄像机9均为单目摄像机。
在本申请一些实施例中，在第一侧壁1021上安装有第三摄像机和第四摄像机。
在本申请一些实施例中，在第三侧壁1023上安装有第五摄像机和第六摄像机。
需要说明的是，在车身的宽度方向上，第三摄像机和第五摄像机相对，第四摄像机和第六摄像机相对。同时，在车身的长度方向上，第三摄像机位于第四摄像机的前面，第五摄像机位于第六摄像机的前面。
在本申请一些实施例中，第三摄像机和第五摄像机为夜视电荷耦合元件(Charge-couple Device，CCD)，或者第四摄像机和第六摄像机为夜视CCD。
需要说明的是，夜视CCD能够在光线十分昏暗，甚至一点光线都没有的情况下，也能够拍出可以被肉眼看到的影响。由于在车辆的两侧分别设有一个夜视CCD，因此，即使自动驾驶车辆行驶在光线昏暗的隧道，又或是在夜晚行驶时，该夜视CCD都可以对车辆两侧的环境进行更加清晰且准确的监测。
需要说明的是，在车辆的后保险杠上安装有两个摄像头，从而可以对车辆的后方情况进行实时监测。
由于整个车顶模块上安装有两个用于监测车辆前方情况的第一摄像机8和第二摄像机9，两个用于监测车辆右方情况的第三摄像机和第四摄像机，两个用于监测车辆左方情况的第五摄像机和第六摄像机，结合安装于后保险杠上的用于监测车辆后方情况的两个摄像机，并且与对车辆周围进行全方位监测的第一激光雷达5、第二激光雷达6和第三激光雷达相配合，该车辆模块可以实现对自动驾驶车辆周围进行全方位的监测，从而使得自动驾驶车辆在行驶过程中能够更加安全。
在本申请一些实施例中，连接件103沿着覆盖面板101的下表面的边缘设置，连接件103包括依次连接的第一子连接件、第二子连接件、第三子连接件和第四子连接件。
可以理解的是，依次连接的第一子连接件、第二子连接件、第三子连接件和第四子连接件在覆盖面板101的下表面形成了一个矩形凸缘。
在本申请一些实施例中，连接件103与车身3相接触的表面通过胶粘在一起，且该连接件103的下表面与车身3通过螺栓12固定在一起。
在本申请一些实施例中，通过多个螺栓12将连接件103的下表面与车身3固定在一起，且多个螺栓12均匀分布。
需要说明的是，结合图1和图5所示，在该车辆的车身顶部设有一个开口10，沿着该开口10的边缘形成有凹面11，该连接件103与该凹面11相接触的表面均通过胶粘在一起，同时连接件102的底面通过螺栓12与凹面11固定在一起。
综上，通过直接将激光雷达和摄像机集成在车顶模块上，可以在实现监测的同时，还能使得车辆整体的高度较低。在自动驾驶车辆的驾驶过程中，车辆不易受到高度或宽度的限制，可以自由通过各个路段，同时，由于监测组件的高度较低，因此不易与车辆周围的物体发生碰撞，从而提高了自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性。
本申请实施例还提供了一种车辆，车辆包括如上述任一项的车顶模块。
如图1所示，在本申请一些实施例中，该车辆的顶部设有开口10，车顶模块的连接件103与开口10的边缘连接在一起。
结合图1和图2所示，在本申请一些实施例中，该车顶模块包括覆盖件1、车顶罩2和监测组件。
覆盖件1包括覆盖面板101、面板侧壁102和连接件103，其中，面板侧壁102的底部与该覆盖面板101的边缘连接，连接件103的顶部与该覆盖面板101的边缘连接，连接件103适于与车身3连接在一起。
车顶罩2与该面板侧壁102连接在一起。
监测组件包括激光雷达组件和摄像机组件，其中，激光雷达组件从该车顶罩2上伸出，摄像机组件从该面板侧壁102伸出。
覆盖面板101的上表面固定有金属骨架4，该金属骨架4用于将激光雷达组件中的至少一个激光雷达的位置固定。
如图2所示，在本申请一些实施例中，连接件103沿着覆盖面板101的下表面的边缘设置，连接件103包括依次连接的第一子连接件、第二子连接件、第三子连接件和第四子连接件。
可以理解的是，依次连接的第一子连接件、第二子连接件、第三子连接件和第四子连接件在覆盖面板101的下表面形成了一个矩形凸缘。
在本申请一些实施例中，连接件103与车身3相接触的表面通过胶粘在一起，且该连接件103的下表面与车身3通过螺栓12固定在一起。
需要说明的是，结合图1和图5所示，在该车辆的车身3顶部设有一个开口10，沿着该开口10的边缘形成有凹面11，该连接件103与该凹面11相接触的表面通过胶粘在一起，同时连接件102的底面通过螺栓12与凹面11固定在一起。
通过直接将激光雷达和摄像机集成在车顶模块上，可以在实现监测的同时，还能使得车辆整体的高度较低。在自动驾驶车辆的驾驶过程中，车辆不易受到高度或宽度的限制，可以自由通过各个路段，同时，由于监测组件的高度较低，因此不易与车辆周围的物体发生碰撞，从而提高了自动驾驶车辆在行驶过程中的安全性。
在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种车顶模块，其特征在于，所述车顶模块包括覆盖件（1）、车顶罩（2）和监测组件；
所述覆盖件（1）包括覆盖面板（101）、面板侧壁（102）和连接件（103），其中，所述面板侧壁（102）的底部与所述覆盖面板（101）的边缘连接，所述连接件（103）沿着所述覆盖面板（101）的下表面的边缘设置且所述连接件（103）的顶部与所述覆盖面板（101）的边缘连接，其中，所述连接件（103）包括依次连接的第一子连接件、第二子连接件、第三子连接件和第四子连接件，所述第一子连接件、所述第二子连接件、所述第三子连接件和所述第四子连接件在所述覆盖面板（101）的下表面形成了一个矩形凸缘，车身（3）顶部设有一个开口（10），沿着所述开口（10）的边缘形成有凹面（11），所述连接件（103）适于与所述车身（3）连接在一起，其中，所述连接件（103）与所述凹面（11）相接触的表面通过胶粘在一起，同时所述连接件（103）的底面通过螺栓（12）与所述凹面（11）固定在一起；
所述车顶罩（2）与所述面板侧壁（102）连接在一起，所述车顶罩（2）的边缘形状与所述面板侧壁（102）的形状相匹配；所述面板侧壁（102）包括依次连接的第一侧壁（1021）、第二侧壁（1022）、第三侧壁（1023）和第四侧壁（1024），所述第一侧壁（1021）与所述第三侧壁（1023）在所述车身（3）的宽度方向上相对，所述第二侧壁（1022）与所述第四侧壁（1024）在所述车身（3）的长度方向上相对，且所述第四侧壁（1024）位于所述第二侧壁（1022）的后方；所述第四侧壁（1024）将所述覆盖面板（101）的上表面划分为第一区域（1011）和第二区域（1012），金属骨架（4）位于所述第一区域（1011）；所述第四侧壁（1024）在所述车身（3）的前后方向上弯曲和/或弯折而呈M形；
所述监测组件包括激光雷达组件和摄像机组件，其中，所述激光雷达组件从所述车顶罩（2）上伸出，所述摄像机组件从所述面板侧壁（102）伸出；
所述覆盖面板（101）的上表面固定有金属骨架（4），所述金属骨架（4）用于将所述激光雷达组件中的至少一个激光雷达的位置固定；其中，所述金属骨架（4）呈蛇形，所述金属骨架（4）和所述第二侧壁（1022）之间、所述金属骨架（4）和所述第四侧壁（1024）之间分别形成了容纳线束的空间。
2.根据权利要求1所述的车顶模块，其特征在于，所述车顶罩（2）的下表面设有卡接结构；
所述车顶罩（2）通过所述卡接结构与所述面板侧壁（102）卡接在一起。
3.根据权利要求1所述的车顶模块，其特征在于，所述激光雷达组件包括第一激光雷达（5）、第二激光雷达（6）和第三激光雷达（7）；
所述车顶罩（2）上设有第一凸台（201）、第二凸台（202）和第三凸台（203）；
所述第一凸台（201）的表面设有第一通孔，所述第二凸台（202）的表面设有第二通孔，所述第三凸台（203）的表面设有第三通孔；
所述第一激光雷达（5）安装在所述第一通孔中，所述第二激光雷达（6）安装在所述第二通孔中，所述第三激光雷达（7）安装在所述第三通孔中。
4.根据权利要求1所述的车顶模块，其特征在于，所述摄像机组件包括第一摄像机（8）和第二摄像机（9）；
所述第一摄像机（8）和所述第二摄像机（9）都安装在所述第二侧壁（1022）上。
5.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-4其中任一项所述的车顶模块。
6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述车辆的顶部设有开口（10），所述车顶模块的连接件（103）与所述开口（10）的边缘连接在一起。
CN202111406879.6A 2021-11-24 2021-11-24 车顶模块及车辆 Active CN114030528B (zh)

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