CN115468589A - 一种传感器碰撞防护装置及传感器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及传感器技术领域，可应用于自动驾驶汽车，尤其涉及一种传感器碰撞防护装置及传感器，包括：第一弹性组件、滑轨组件、滑块组件和锁止机构，所述滑块组件与所述滑轨组件滑动连接，所述滑轨组件具有第一端与第二端，所述第一弹性组件一端与所述滑轨组件的第一端连接，另一端与所述滑块组件连接，用于始终为所述滑块组件提供靠近所述第二端的作用力，所述锁止机构设置于所述滑轨组件，所述锁止机构包括第二弹性组件和第一凸起部，所述第二弹性组件一端与所述滑轨组件连接，另一端与所述第一凸起部连接，在上述的过程中，滑块组件所受到的外界碰撞力会被第一弹性组件的弹力抵消，从而保护传感器不受到破坏。

Description

一种传感器碰撞防护装置及传感器

技术领域

本申请实施例涉及传感器技术领域，可应用于自动驾驶汽车，尤其涉及一种传感器碰撞防护装置及传感器。

背景技术

近些年自动驾驶市场持续火热，随着自动驾驶技术的不断摸索与更新，自动驾驶车辆能否尽快的实现落地辆量产已成为自动驾驶公司之间争相追求的目标，而影响自动驾驶车辆能否量产的重要原因是感知类传感器元件价格昂贵、使量产车辆成本大大增加，而对于传感器在车辆上的布置，尤其是自动驾驶卡车或是平板车，因为车型较方正，车体较大，为了保证感知所需的视场角，通常将各种传感器布置在卡车车头两侧或是平板车的四个角，凸出于车体的外轮廓。这样虽然能够获得较大范围的视场角，但是暴露在外面的传感器极易受到碰撞而发生损坏，使车辆的维护、维修成本大大增加。

发明内容

本申请实施例公开了一种传感器碰撞防护装置及传感器，用于降低传感器碰撞损坏程度，以及降低传感器故障率。

为达到上述目的，本申请实施例提供以下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种传感器碰撞防护装置，包括：第一弹性组件、滑轨组件、滑块组件和锁止机构；

所述滑块组件与所述滑轨组件滑动连接，所述滑轨组件具有第一端与第二端，所述第一弹性组件一端与所述滑轨组件的第一端连接，另一端与所述滑块组件连接，用于始终为所述滑块组件提供靠近所述第二端的作用力；

所述锁止机构设置于所述滑轨组件，所述锁止机构包括第二弹性组件和第一凸起部，所述第二弹性组件一端与所述滑轨组件连接，另一端与所述第一凸起部连接，用于始终为所述第一凸起部提供远离所述滑轨组件的作用力，所述滑块组件具有朝向所述滑轨组件凸起的第二凸起部，所述第一凸起部上具有坡度面和限位面，且沿所述第一端至所述第二端方向，所述坡度面与所述滑轨组件之间的垂直距离逐渐增大，且所述限位面连接于所述坡度面靠近所述第二端一侧，且用于与所述第二凸起部接触以对所述滑块组件限位。

本申请设置有用于滑动连接的滑轨组件与滑块组件，并在滑轨组件与滑块组件之间设置有第一弹性组件，通过第一弹性组件持续对滑块组件施加一个靠近滑轨组件第二端的作用力，因而在滑块组件受到外力后，滑块组件会向靠近滑轨组件第一端的位置发生位移，此时滑块组件所受到的外力会作用至第一弹性组件上，并将第一弹性组件向靠近滑轨组件第一端的位置进行压缩，在上述的过程中，滑块组件所受到的外界碰撞力会被第一弹性组件的弹力抵消，从而保护传感器不受到破坏。

此外，本申请设置有锁止机构，并在滑块组件上设置有与锁止机构所限位的第二凸起部，从而在滑块组件未受到外力时，滑块组件与滑轨组件之间的位置关系保持不变，滑动组件受到外力的因素下，会导致第二凸起部挤压第一凸起部，以使第一凸起部与第二凸起部之间不再限位时，滑动组件会在外力的因素下，向滑轨组件第一端的位置进行运动，但当滑动组件所受到外界的机械能小于第一弹性组件的弹性势能后，滑块组件会在第一弹性组件的作用下，向靠近滑轨组件的第二端位置运动，由于第二凸起部中的坡度面与滑轨组件之间的垂直距离逐渐增大，因而使得滑块组件复位的过程中时，第一凸起部不会过多的对第二凸起部造成阻碍作用，此时第一凸起部与第二凸起部处于限位状态，上述过程无需从新标定传感器位置，简单快捷。

可选地，所述滑轨组件上开设有用于安装所述锁止机构的容纳槽；所述锁止机构还包括锁止机构挡板，所述锁止机构挡板上开设有过孔，所述第一凸起部贯穿所述过孔，并凸出于所述锁止机构挡板远离所述滑轨组件一侧表面。

所述锁止机构挡板与所述容纳槽配合，以形成用于安装所述锁止机构的容纳空间，所述锁止机构挡板上开设有用于容纳所述第一凸起部的开口，所述第一凸起部贯穿于所述开口与所述滑块组件接触。

可选地，所述第二弹性组件包括第一导向柱、第二导向柱以及第二弹性件，所述第一导向柱与所述第一凸起部连接，所述第二导向柱与所述容纳槽的底面连接，所述第一导向柱与所述第二导向柱同轴且间隔设置，所述第二弹性件套设于所述第一导向柱和所述第二导向柱的外侧。

可选地，所述锁止机构还包括限位板，所述限位板与位于所述容纳槽内部的所述第一凸起部连接，所述限位板在所述容纳槽底面的正投影大于所述过孔在所述容纳槽底面的正投影，且所述限位板与所述锁止机构挡板接触。

可选地，滑轨组件包括滑轨、滑轨转接挡板、导杆和滑轨挡板，所述导杆的一端通过连接有滑轨转接挡板与所述滑轨的第一端连接，另一端通过连接有滑轨挡板与所述滑轨的第二端连接。

可选地，所述第一弹性组件包括第一弹性件，所述第一弹性件套设于所述导杆的外表面。

可选地，所述滑块组件包括滑块本体，所述滑块本体上开设有与滑轨配合的滑槽，以及用于容纳所述导杆的滑动孔。

可选地，所述滑块组件还包括滑块滚珠和滑块挡板，所述滑动滚珠设置于所述滑槽的内部，且所述滑动滚珠分别与所述滑槽的内侧壁以及所述滑轨的外表面接触，所述滑块挡板设置于所述滑块本体靠近所述滑轨第一端的侧壁上。

可选地，所述滑轨的横截面为凸字形结构，所述第一弹性组件为两组，且分别设置于所述滑轨的两个凸间相互远离的两侧。

第二方面，本申请实施例提供一种传感器，包括传感器组件以及上述所述的传感器碰撞防护装置，所述传感器组件包括传感器本体和转接板，所述转接板用于连接所述传感器本体，所述转接板设置于所述滑块组件上。

附图说明

图1为本申请整体结构示意图；

图2为本申请整体结构爆炸示意图；

图3为本申请整体结构发生外界碰撞时的示意图；

图4为本申请锁止机构原理示意图。

图中：100-滑轨组件、110-滑轨转接挡板、120-滑轨、130-滑轨挡板、140-导杆、150-第一弹性件、160-第一凸起部、170-第二弹性件、171-第一导向柱、172-第二导向柱、173-限位板、180-锁止机构挡板、200-滑块组件、210-滑块本体、220-滑块滚珠、230-滑块挡板、240-第二凸起部、310-转接板、320-传感器本体。

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，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

如图1至图4所示，本申请实施例提供一种传感器碰撞防护装置，包括：第一弹性组件、滑轨组件100、滑块组件200和锁止机构；

滑块组件200与滑轨组件100滑动连接，滑轨组件100具有第一端与第二端，第一弹性组件一端与滑轨组件100的第一端连接，另一端与滑块组件200连接，用于始终为滑块组件200提供靠近第二端的作用力；

锁止机构设置于滑轨组件100，锁止机构包括第二弹性组件和第一凸起部160，第二弹性组件一端与滑轨组件100连接，另一端与第一凸起部160连接，用于始终为第一凸起部160提供远离滑轨组件100的作用力，滑块组件200具有朝向滑轨组件100凸起的第二凸起部240，第一凸起部160上具有坡度面和限位面，且沿第一端至第二端方向，坡度面与滑轨组件100之间的垂直距离逐渐增大，且限位面连接于坡度面靠近第二端一侧，且用于与第二凸起部240接触以对滑块组件200限位。

本申请设置有用于滑动连接的滑轨组件100与滑块组件200，并在滑轨组件100与滑块组件200之间设置有第一弹性组件，通过第一弹性组件持续对滑块组件200施加一个靠近滑轨组件100第二端的作用力，因而在滑块组件200受到外力后，滑块组件200会向靠近滑轨组件100第一端的位置发生位移，此时滑块组件200所受到的外力会作用至第一弹性组件上，并将第一弹性组件向靠近滑轨组件100第一端的位置进行压缩，在上述的过程中，滑块组件200所受到的外界碰撞力会被第一弹性组件的弹力抵消，从而保护传感器不受到破坏。

此外，本申请设置有锁止机构，并在滑块组件200上设置有与锁止机构所限位的第二凸起部240，从而在滑块组件200未受到外力时，滑块组件200与滑轨组件100之间的位置关系保持不变，滑动组件受到外力的因素下，会导致第二凸起部240挤压第一凸起部160，以使第一凸起部160与第二凸起部240之间不再限位时，向滑轨组件100第一端的位置进行运动，滑块组件200会在第一弹性组件的作用下，向靠近滑轨组件100的第二端位置运动，由于第二凸起部240中的坡度面与滑轨组件100之间的垂直距离逐渐增大，因而使得滑块组件200复位的过程中时，第一凸起部160不会过多的对第二凸起部240造成阻碍作用，此时第一凸起部160与第二凸起部240处于限位状态，上述过程无需从新标定传感器位置，简单快捷。

一种可能实现的方式中，如图2所示，滑轨组件100包括滑轨120、滑轨转接挡板110、导杆140和滑轨挡板130，导杆140的一端通过连接有滑轨转接挡板110与滑轨120的第一端连接，另一端通过连接有滑轨挡板130与滑轨120的第二端连接，在上述结构中，滑块组件200与滑轨120之间滑动连接，同时滑轨转接挡板110能够便于本申请中的整体结构通过此结构进行进一步的安装，而导杆140设置于在滑轨转接挡板110和滑轨挡板130之间，从而在第一弹性组件套装至导杆140的外表面后，能够便于对滑块组件200施加一个朝向滑轨挡板130的作用力，同时滑块组件200在滑轨转接挡板110和滑轨挡板130之间进行滑动时，能够抵消滑块组件200受到的外界作用力。

一种可能实现的方式中，如图2所示，第一弹性组件包括第一弹性件150，第一弹性件150套设于导杆140的外表面，同时导杆140同样能够对第一弹性件150起到导向的作用。

一种可能实现的方式中，第一弹性组件包括第一弹簧，利用第一弹簧自身的弹性性能，能够抵消滑块组件200受到的外界作用力。

一种可能实现的方式中，如图2所示，滑轨120的横截面为凸字形结构，第一弹性组件为两组，且分别设置于滑轨120的凸间相互远离的两侧，在上述结构中，将第一弹性组件设置为两组，从而这在一定程度上增加了滑块本体210在滑动的过程中时的稳定性。

一种可能实现的方式中，如图2所示，滑块组件200包括滑块本体210，滑块本体210上开设有与滑轨120配合的滑槽，以及用于容纳导杆140的滑动孔，同时滑槽的形状为U型结构，其中具有与滑轨120接触的限位面，在使用的过程中时，滑槽与滑轨120紧密的贴合在一起，滑轨120对滑块本体210之间起到一定的导向作用，在将滑块组件200进行安装时，工作人员首先将导杆140传入至滑动孔的内部，再将滑块本体210通过滑槽与滑轨120之间进行连接，从而使得滑块本体210与滑轨组件100之间滑动连接。

一种可能实现的方式中，如图4所示，滑轨组件100上开设有用于安装锁止机构的容纳槽；锁止机构还包括锁止机构挡板180，锁止机构挡板180上开设有过孔，第一凸起部160贯穿过孔，并凸出于锁止机构挡板180远离滑轨组件100一侧表面。

锁止机构挡板180与容纳槽配合，以形成用于安装锁止机构的容纳空间，锁止机构挡板180上开设有用于容纳第一凸起部160的开口，第一凸起部160贯穿于开口与滑块组件200接触，在上述结构中，本申请将第一凸起部160设置为外凸于锁止机构挡板180的外侧，使得第一凸起部160能够更好与第二凸起部240接触，滑动组件在受到外力的作用下时第二凸起部240会挤压第一凸起部160，从而能够将第一凸起部160挤压至容纳槽的内部，便于滑块组件200与滑轨组件100之间滑动。

一种可能实现的方式中，如图4所示，其特征在于，锁止机构还包括限位板173，限位板173与位于容纳槽内部的第一凸起部160连接，限位板173在容纳槽底面的正投影大于过孔在容纳槽底面的正投影，且限位板173与锁止机构挡板180接触，本申请中增加有用于限位第一凸起部160的限位板173，并将限位板173与第一凸起部160之间的大小为大于过孔的开孔大小，从而第一凸起部160不会由容纳槽的内部脱落，提高了本申请中各部件之间在使用时的稳定性。

一种可能实现的方式中，如图4所示，第二弹性组件包括第一导向柱171、第二导向柱172以及第二弹性件170，第一导向柱171与第一凸起部160连接，第二导向柱172与容纳槽的底面连接，第一导向柱171与第二导向柱172同轴且间隔设置，第二弹性件170套设于第一导向柱171和第二导向柱172的外侧，在上述结构中，第二弹性件170设置于第一导向柱171和第二导向柱172的外表面，同时第一导向柱171与第二导向柱172之间互不接触，从而在第一凸起部160向靠近容纳槽方向进行运动时，第一导向柱171不会与第二导向柱172发生碰撞的现象，保证了第二弹性件170的正常使用，此外，第一导向柱171和第二导向柱172的轴线相互重合，从而能够在一定程度上，能够对第二弹性件170起到导向的作用。

一种可能实现的方式中，第二弹性组件包括第二弹簧，利用第二弹簧自身的弹性性能，能够保证第一凸起部160能够往复的沿朝向、远离容纳槽的方向进行移动。

一种可能实现的方式中，如图4所示，滑块组件200还包括滑块滚珠220和滑块挡板230，滑块滚珠220设置于滑槽的内部，且滑块滚珠220分别与滑槽的内侧壁以及滑轨120的外表面接触，滑块挡板230设置于滑块本体210靠近滑轨120第一端的侧壁上，在上述结构中，当滑块本体210处于静止状态下，由于导杆140与滑动孔之间设置有用于滑动的滑块滚珠220，从而能够使得滑块本体210开设的滑槽与滑轨120之间不接触，而滚动式的滑块滚珠220能够便于滑槽与滑轨120之间的滑动，而滑块挡板230的作用，能够将滑块滚珠220进行限位，防止滑块滚珠220由此间隙之间滑出现象的发生。

本申请实施例提供一种传感器，包括传感器组件以及上述的传感器碰撞防护装置，传感器组件包括传感器本体320和转接板310，转接板310用于连接传感器本体320，转接板310设置于滑块组件200上。

一种可能实现的方式中，可参照图3，传感器本体320包括雷达传感器，两个第二弹性件170支撑第一凸起部160，当传感器本体320受到外界的碰撞力时，第二凸起部240首先会作用至第一凸起部160的限位面上，而滑块本体210上的力可以看做是垂直施加到第一凸起部160限位面上，因此根据余弦定理FN＝FCOSθ(FN为锁止机构上受到的竖直方向上的力，F为垂直于锁止结构上的力，θ为锁止机构限位面与水平面的锐角。)当FN是固定的，θ越小，所需要的F就越小；反之当θ越大时，所需的F就越大，因此当车辆行驶时产生的惯性力不会很大，不会使滑块本体210冲过锁止机构，造成传感器本体320因为车辆惯性而发生移动，而当传感器本体320受到碰撞时，施加到滑块本体210上的力相对较大又可以冲开锁止机构，使滑块210向滑轨120第一端移动，进而压缩第一弹性件150，以使其吸收碰撞的能量，当碰撞力消失后，第一弹性件150产生的弹力又可以轻松的将滑块本体210弹回原位置。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种传感器碰撞防护装置，其特征在于，包括：第一弹性组件、滑轨组件、滑块组件和锁止机构；

所述滑块组件与所述滑轨组件滑动连接，所述滑轨组件具有第一端与第二端，所述第一弹性组件一端与所述滑轨组件的第一端连接，另一端与所述滑块组件连接，用于始终为所述滑块组件提供靠近所述第二端的作用力；

所述锁止机构设置于所述滑轨组件，所述锁止机构包括第二弹性组件和第一凸起部，所述第二弹性组件一端与所述滑轨组件连接，另一端与所述第一凸起部连接，用于始终为所述第一凸起部提供远离所述滑轨组件的作用力，所述滑块组件具有朝向所述滑轨组件凸起的第二凸起部，所述第一凸起部上具有坡度面和限位面，且沿所述第一端至所述第二端方向，所述坡度面与所述滑轨组件之间的垂直距离逐渐增大，且所述限位面连接于所述坡度面靠近所述第二端一侧，且用于与所述第二凸起部接触以对所述滑块组件限位。

2.根据权利要求1所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，所述滑轨组件上开设有用于安装所述锁止机构的容纳槽；所述锁止机构还包括锁止机构挡板，所述锁止机构挡板上开设有过孔，所述第一凸起部贯穿所述过孔，并凸出于所述锁止机构挡板远离所述滑轨组件一侧表面；

所述锁止机构挡板与所述容纳槽配合，以形成用于安装所述锁止机构的容纳空间，所述锁止机构挡板上开设有用于容纳所述第一凸起部的开口，所述第一凸起部贯穿于所述开口与所述滑块组件接触。

3.根据权利要求2所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，所述第二弹性组件包括第一导向柱、第二导向柱以及第二弹性件，所述第一导向柱与所述第一凸起部连接，所述第二导向柱与所述容纳槽的底面连接，所述第一导向柱与所述第二导向柱同轴且间隔设置，所述第二弹性件套设于所述第一导向柱和所述第二导向柱的外侧。

4.根据权利要求2所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，所述锁止机构还包括限位板，所述限位板与位于所述容纳槽内部的所述第一凸起部连接，所述限位板在所述容纳槽底面的正投影大于所述过孔在所述容纳槽底面的正投影，且所述限位板与所述锁止机构挡板接触。

5.根据权利要求1所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，滑轨组件包括滑轨、滑轨转接挡板、导杆和滑轨挡板，所述导杆的一端通过连接有滑轨转接挡板与所述滑轨的第一端连接，另一端通过连接有滑轨挡板与所述滑轨的第二端连接。

6.根据权利要求5所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，所述第一弹性组件包括第一弹性件，所述第一弹性件套设于所述导杆的外表面。

7.根据权利要求3所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，所述滑块组件包括滑块本体，所述滑块本体上开设有与滑轨配合的滑槽，以及用于容纳所述导杆的滑动孔。

8.根据权利要求7所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，所述滑块组件还包括滑块滚珠和滑块挡板，所述滑动滚珠设置于所述滑槽的内部，且所述滑动滚珠分别与所述滑槽的内侧壁以及所述滑轨的外表面接触，所述滑块挡板设置于所述滑块本体靠近所述滑轨第一端的侧壁上。

9.根据权利要求3所述的传感器碰撞防护装置，其特征在于，所述滑轨的横截面为凸字形结构，所述第一弹性组件为两组，且分别设置于所述滑轨的两个凸间相互远离的两侧。

10.一种传感器，其特征在于，包括传感器组件以及上述权利要求1-9任一项所述的传感器碰撞防护装置，所述传感器组件包括传感器本体和转接板，所述转接板用于连接所述传感器本体，所述转接板设置于所述滑块组件上。

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