CN208498399U - 一种传感器安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种传感器安装装置，以解决车载传感器受到外界环境污染或损坏的问题。传感器安装装置包括壳体以及设置于壳体的导向部件、滑动装配于导向部件的第一清洁组件、第一驱动元件，其中：壳体具有容纳腔，容纳腔的一侧具有透光表面；导向部件与透光表面平行设置；第一驱动元件与第一清洁组件传动连接，用于驱动第一清洁组件沿导向部件滑动；第一清洁组件包括第二驱动元件、与第二驱动元件传动连接的清洁元件，清洁元件具有与透光表面的外侧面贴合的清洁部，在第一清洁组件由导向部件的一端滑向另一端的过程中，清洁部的清洁区域覆盖透光表面的外侧面，第二驱动元件用于驱动清洁元件绕垂直于透光表面的方向往复摆动。

Description

一种传感器安装装置

技术领域

本实用新型涉及自动驾驶车辆技术领域，特别是涉及一种传感器安装装置。

背景技术

自动驾驶车辆利用车载传感器来感知车辆周围环境信息，如障碍物类型、形状、位置及距离等信息，然后根据环境信息与导航得到的行驶路径来确定车辆的加速、减速或者转向等行驶决策信息，以使车辆能够安全、可靠地行驶。对于安装于车厢外部的车载传感器，经常会出现由于外界环境状况不佳而导致传感器受到污染或损坏，进而可能导致传感器无法正常工作的情况，例如各种污渍(鸟屎、泥水、雨水、灰尘等)粘在传感器镜头表面将可能导致传感器采集的环境信息不准确，还例如小石子打在传感器镜头导致传感器镜头有裂痕、刮痕等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种传感器安装装置，可用于安装车载传感器，避免车载传感器受到外界污染或损坏，并且会及时清理传感器安装装置的外壳，以避免外壳受到污染而影响传感器正常工作的问题。

本实用新型实施例提供了一种传感器安装装置，包括壳体以及设置于所述壳体的导向部件、滑动装配于所述导向部件的第一清洁组件、第一驱动元件，其中：

所述壳体具有用于容纳传感器的容纳腔，所述容纳腔的一侧具有透光表面；所述导向部件与所述透光表面平行设置；

所述第一驱动元件与所述第一清洁组件传动连接，用于驱动所述第一清洁组件沿所述导向部件滑动；

所述第一清洁组件包括第二驱动元件、与所述第二驱动元件传动连接的清洁元件，所述清洁元件具有与所述透光表面的外侧面贴合的清洁部；在所述第一清洁组件由导向部件的一端滑向另一端的过程中，所述清洁部的清洁区域覆盖所述透光表面的外侧面；所述第二驱动元件用于驱动所述清洁元件绕垂直于所述透光表面的方向往复摆动。

在一个具体的实施方案中，所述清洁元件还包括连接座、支撑杆和弹性件，所述连接座与所述第二驱动元件传动连接；所述支撑杆的一端通过第一铰接轴枢装于所述连接座，另一端与所述清洁部连接，且所述第一铰接轴与所述透光表面平行设置；所述弹性件的一端与所述连接座靠近所述透光表面的一侧连接，另一端与所述支撑杆靠近所述清洁部的一侧连接。

在一个具体的实施方案中，所述清洁部为开设有铰接孔的雨刮片，所述雨刮片通过穿过所述铰接孔的第二铰接轴枢装于所述支撑杆的端部，所述第二铰接轴与所述第一铰接轴平行设置，所述铰接孔设置在靠近所述雨刮片中部的位置。

在一个具体的实施方案中，所述第一清洁组件还包括具有容纳空间的安装座，所述安装座上开设有穿过孔，所述第二驱动元件位于所述容纳空间内，所述清洁元件位于所述容纳空间外，且所述第二驱动元件与所述清洁元件通过所述穿过孔传动连接。

在一个具体的实施方案中，所述安装座上设置有凸耳，所述凸耳上开设有与所述导向部件配合的通孔，所述导向部件穿射于所述通孔。

在一个具体的实施方案中，所述第一驱动元件包括电机和丝杠，所述丝杠包括丝杆以及安装于所述丝杆的丝母，所述电机与所述丝杆传动连接，所述丝母与所述第一清洁组件固定连接。

在一个具体的实施方案中，所述传感器安装装置还包括设置于所述壳体的第二清洁组件，所述第二清洁组件包括第三驱动元件、与所述第三驱动元件传动连接的柱形喷头，所述柱形喷头朝向所述透光表面的外侧面设置且所述柱形喷头的圆周面上沿延伸方向分布有若干个喷孔，所述第三驱动元件用于驱动所述柱形喷头往复转动，所述柱形喷头用于向所述透光表面的外侧面喷射清洁介质。

在一个具体的实施方案中，所述第二清洁组件包括分别与所述柱形喷头通过旋转接头连接的供水管路、供气管路和供暖管路，所述供水管路、供气管路和供暖管路上分别设置有第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀。

在一个具体的实施方案中，所述供水管路上设置有允许水流单向流入所述柱形喷头的第一单向阀；所述供气管路上设置有允许气流单向流入所述柱形喷头的第二单向阀；所述供暖管路上设置有允许暖流单向流入所述柱形喷头的第三单向阀。

在一个具体的实施方案中，所述第二清洁组件还包括设置于所述供水管路上、且位于所述第一开关阀上游的水泵，以及设置于所述供气管路上、且位于所述第二开关阀上游的气泵。

采用本实用新型实施例方案，当第一驱动元件驱动第一清洁组件沿导向部件滑动时，清洁部可对透光表面进行全面清洁，避免透光表面上出现卫生死角，当第二驱动元件驱动清洁元件摆动时，清洁部可对透光表面的局部脏污区域进行反复清洁，避免顽强污渍的残留，通过这两种清洁方式的配合，可使得透光表面始终处于清洁、透光性好的状态，采用本实用新型技术方案，不仅可以避免传感器遭受外界污染，而且还能够及时清理安装传感器的壳体的表面，避免壳体表面污染而导致传感器无法正常工作的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例传感器安装装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例传感器安装装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例传感器安装装置的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例第一清洁组件的剖面示意图。

具体实施方式

为解决因传感器受到污染而无法正常工作的问题，本实用新型实施例提供了一种传感器安装装置。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的传感器安装装置，包括壳体10以及设置于壳体10的导向部件20、滑动装配于导向部件20的第一清洁组件30、第一驱动元件40，其中：

壳体10具有用于容纳传感器100的容纳腔11，容纳腔11的一侧具有透光表面12；导向部件20与透光表面12平行设置；

第一驱动元件40与第一清洁组件30传动连接，用于驱动第一清洁组件30沿导向部件20滑动；

第一清洁组件30包括第二驱动元件31、与第二驱动元件31传动连接的清洁元件32，清洁元件32具有与透光表面12的外侧面贴合的清洁部321；在第一清洁组件30由导向部件20的一端滑向另一端的过程中，清洁部321的清洁区域覆盖透光表面12的外侧面；第二驱动元件31用于驱动清洁元件32绕垂直于透光表面12的方向往复摆动；

本实用新型实施例提供的传感器安装装置可应用于自动驾驶车辆中，用以将各种传感器100安装于车辆上，传感器100的具体类型不限，例如可以为摄像头、激光雷达、毫米波雷达或者红外传感器等。具体实施时，传感器100安装于该装置壳体10的容纳腔11内，探头朝向容纳腔11具有透光表面12的一侧设置，以便于采集车辆周围环境信息。由于车辆行驶时不可避免地会遭遇雨雪等环境状况较差的天气，为避免容纳腔11的透光表面12被雨水、灰尘等污渍污染，在本实用新型实施例中，传感器安装装置设置有用于对透光表面12清洁的第一清洁组件30，当第一驱动元件40驱动第一清洁组件30沿导向部件20滑动时，清洁部321可对透光表面12进行全面清洁，避免透光表面12上出现卫生死角，当第二驱动元件31驱动清洁元件32摆动时，清洁部321可对透光表面12的局部脏污区域进行反复清洁，避免顽强污渍的残留，通过这两种清洁方式的配合，可使得透光表面12始终处于较佳的透光状态，从而使得位于壳体10内的传感器100所发射的射线、光波、电磁波等信号能够穿过该透光表面12，实现图像采集、测量等功能，解决了现有传感器100受到污染而无法正常工作的问题。

其中，导向部件20的具体结构不限，例如可以为滑轨或者导向杆等。第一驱动元件的具体类型不限，如图2、图3和图4所示，在本实用新型的一个优选实施例中，第一驱动元件40包括电机41和丝杠42，丝杠42包括丝杆43以及安装于丝杆43的丝母44，电机41与丝杆43传动连接，丝母44与第一清洁组件30固定连接，这样，电机41输出的旋转驱动通过丝杠42就转化为驱动第一清洁组件30在导向部件20滑动的直线驱动，该方案结构简单并且驱动方式较为可靠。其中，丝杆43可通过轴套或者轴承枢装于壳体10，电机41与丝杆43之间可以直接连接，也可通过齿轮组传动连接，例如图2中，第一驱动元件40还包括第一主齿轮45和第一从齿轮46，第一主齿轮45与电机41的输出轴传动连接，第一从齿轮46与丝杆43传动连接，电机41输出的驱动力通过相互啮合的第一主齿轮45和第一从齿轮46传递给丝杆43。可以理解的，在本实用新型实施例中，丝杠42也可以由其它结构代替，例如齿轮齿条结构、蜗轮蜗杆结构，只要能够实现旋转运动与直线运动之间的转换即可，此处不再赘述。

如图3所示，壳体10包括主壳体13和后盖14，主壳体13与后盖14固定连接形成容纳传感器100的容纳腔11，容纳腔11的大小可以根据需要设计，容纳一个或者多个传感器100。主壳体13与后盖14的连接处设置有密封垫片，该密封垫片在主壳体13与后盖14的挤压作用下发生弹性变形而实现密封，从而避免外界杂质进入壳体容纳腔11内。当然，电机41也可设置于容纳腔11内，此时，后盖14上设置有用于将电机41与传感器100与外部连接的走线孔，并且走线孔背离容纳腔11的一端设置有防水接头15，以避免线缆受潮造成信号传输障碍；同时，后盖14上还设置有透气阀16，利用透气阀16的防水透气的性能，既可以防止外界水汽进入容纳腔11内，又可以使得容纳腔11的内外压差保持平衡，这样就避免了容纳腔11内发生水汽凝结，对传感器100与电机41的性能造成不良影响。

在本实用新型实施例中，第二驱动元件31驱动清洁元件32往复摆动的具体角度可根据实际情况具体设置，在此不做限定。清洁元件32的具体结构也不限，优选的，如图4所示，清洁元件32还包括连接座322、支撑杆323和弹性件324，连接座322与第二驱动元件31传动连接；支撑杆323的一端通过第一铰接轴325枢装于连接座322，另一端与清洁部321连接，且第一铰接轴325与透光表面平行设置；弹性件324的一端与连接座322靠近透光表面的一侧连接，另一端与支撑杆323靠近清洁部321的一侧连接。其中，弹性件324的具体类型不限，在本实用新型实施例中优选采用拉伸弹簧；第二驱动元件31的输出轴可直接与连接座322连接，也可通过传动轴34将旋转运动传递给连接座322，使连接座322带动连接于支撑杆323上的清洁部321在垂直于透光表面的方向摆动。采用该实施例方案，利用弹性件324的弹性作用给支撑杆323施加了一个使其能够贴近透光表面的作用力，即使透光表面为非平面结构，也能保证支撑杆323与清洁部321连接的一端始终处于贴近透光表面的状态，进而使得清洁部321能够与透光表面紧密贴合，获得较佳的清洁效果。

清洁部321的具体类型不限，例如可以为百洁布、海绵或者雨刮片等，本实用新型实施例中优选采用雨刮片328，具体设置时，可在靠近雨刮片328中部的位置开设铰接孔326，将雨刮片328通过穿过铰接孔326的第二铰接轴327枢装于支撑杆323的端部，需要注意的是，第二铰接轴327应与第一铰接轴325平行设置，这样才能保证雨刮片328可以向贴近透光表面的一侧转动，并且由于铰接孔326开设在靠近雨刮片328中部的位置，基于杠杆原理，雨刮片328的两端对透光表面的压力总是相对平衡的，因此雨刮片328的两端能够同时与透光表面紧密贴合，因此该方案可进一步提升清洁效果。

如图4所示，在一个具体的实施方案中，第一清洁组件还包括具有容纳空间331的安装座33，安装座33上开设有穿过孔332，第二驱动元件31位于容纳空间331内，清洁元件32位于容纳空间331外，且第二驱动元件31与清洁元件32通过穿过孔332传动连接，具体实施时，第二驱动元件31与清洁元件32通过穿过穿过孔332的传动轴34传动连接，同时为了保证传动平稳性，还可在穿过孔332内设置轴套或者轴承等结构。此外，在本实用新型实施例中，穿过孔332的内壁沿周向开设有环形槽，第一清洁组件还包括过盈装配于环形槽内的密封圈335，这样就保证了穿过孔332处的密封性能，有效防止外界水汽、浮沉、杂质等进入容纳空间331对第二驱动元件31的性能产生不良影响。

在上述实施例中，安装座33上设置有用于将第二驱动元件31与外部电源连接的走线孔，并且走线孔背离容纳空间331的一端设置有防水接头15，以避免线缆受潮造成信号传输障碍；同时，安装座33上还设置有透气阀16，利用透气阀16的防水透气的性能，既可以防止外界水汽进入容纳空间331内，又可以使得容纳空间331的内外压差保持平衡，这样就避免了容纳空间331内发生水汽凝结，对第二驱动元件31的性能造成不良影响。

请参考图1和图4所示，在一个具体的实施方案中，安装座上设置有凸耳333，凸耳333上开设有与导向部件配合的通孔334，导向部件穿射于通孔334，并且为了保证传动平稳性，通孔334内同样可设置轴套或者轴承等结构。

如图1和图2所示，传感器安装装置还包括设置于壳体10的第二清洁组件50，第二清洁组件50包括第三驱动元件、与第三驱动元件传动连接的柱形喷头51，柱形喷头51朝向透光表面12的外侧面设置且柱形喷头51的圆周面上沿延伸方向分布有若干个喷孔52，第三驱动元件用于驱动柱形喷头51往复转动，柱形喷头51用于向透光表面12的外侧面喷射清洁介质。通过柱形喷头51向透光表面12喷射清洁介质，对透光表面12进行清洗或吹扫，可进一步清洁透光表面12的污渍，并且在第三驱动元件的驱动下，柱形喷头51可在设定角度内往复转动，使得柱形喷头51的喷射区域能够覆盖透光表面12，从而保证清洁效果。其中，第三驱动元件与柱形喷头51之间可直接连接，也可通过齿轮组传动连接，例如图2中，第三驱动元件的输出轴与第二主齿轮57传动连接，柱形喷头51与第二从齿轮58传动连接，这样，第三驱动元件输出的驱动力就可通过相互啮合的第二主齿轮57和第二从齿轮58传递给柱形喷头51。

在上述实施例中，清洁介质的具体类型不限，例如可以为水流、气流和暖流等，针对这三种常用清洁介质，在一个具体的实施方案中，第二清洁组件包括分别与柱形喷头通过旋转接头连接的供水管路、供气管路和供暖管路，供水管路、供气管路和供暖管路上分别设置有第一开关阀54、第二开关阀55和第三开关阀56。这样，通过控制三个开关阀的启闭，可选择不同的清洁介质对透光表面进行清洁，进一步提升了清洁效果。需要说明的是，三个开关阀之间互不影响，即可以单独开启，也可以同时开启，单独开启其中一个开关阀时，柱形喷头51喷射单一的清洁介质，同时开启两个或者三个开关阀时，柱形喷头51喷射所开启的开关阀所在管路中的清洁介质的混合物，具体可根据实际情况进行选择。例如，当室外环境温度较低，透光表面12出现结霜现象时，可单独开启第三开关阀56，此时柱形喷头51向透光表面12喷射暖流以进行除霜；当透光表面12粘附有杂质时，可同时开启第一开关阀54和第二开关阀55，此时柱形喷头51向透光表面12喷射水汽混合物，既可将杂质吹扫掉，也可将由于粘附杂质形成的污渍清洗干净。另外，为了进一步提升清洁效果，在本实用新型实施例中，第二清洁组件还包括设置于供水管路上、且位于第一开关阀上游的水泵，以及设置于供气管路上、且位于第二开关阀上游的气泵，这样，水泵和气泵分别将供水管路和供气管路中的水流和气流进行了增压，即当开启第一开关阀54和/或第二开关阀55时，柱形喷头可向透光表面喷射高压水流和/或气流，增加了第二清洁组件的清洁力度。

此外，在本实用新型实施例中，第一清洁组件与第二清洁组件之间也可组合使用，例如可在第二清洁组件向透光表面喷射水流或水汽混合物的同时，利用第一清洁组件对透光表面进行摩擦清洗，从而获得更为理想的清洁效果。

在上述实施例中，传感器安装装置还可以包括储水容器、储气容器以及供暖设备，以为供水管路、供气管路和供暖管路提供所需的清洁介质。当传感器安装装置应用于自动驾驶车辆时，供水管路、供气管路和供暖管路也可分别与车辆的储水箱、储气罐以及空调暖风连通，此时则无需配备上述设备。

在一个具体的实施方案中，供水管路上设置有允许水流单向流入柱形喷头的第一单向阀；供气管路上设置有允许气流单向流入柱形喷头的第二单向阀；供暖管路上设置有允许暖流单向流入柱形喷头的第三单向阀。采用该实施例方案，可以防止清洁介质出现回流现象，提高了传感器安装装置的使用可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种传感器安装装置，其特征在于，包括壳体以及设置于所述壳体的导向部件、滑动装配于所述导向部件的第一清洁组件、第一驱动元件，其中：

所述壳体具有用于容纳传感器的容纳腔，所述容纳腔的一侧具有透光表面；所述导向部件与所述透光表面平行设置；

所述第一驱动元件与所述第一清洁组件传动连接，用于驱动所述第一清洁组件沿所述导向部件滑动；

所述第一清洁组件包括第二驱动元件、与所述第二驱动元件传动连接的清洁元件，所述清洁元件具有与所述透光表面的外侧面贴合的清洁部；在所述第一清洁组件由导向部件的一端滑向另一端的过程中，所述清洁部的清洁区域覆盖所述透光表面的外侧面；所述第二驱动元件用于驱动所述清洁元件绕垂直于所述透光表面的方向往复摆动。

2.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于，所述清洁元件还包括连接座、支撑杆和弹性件，所述连接座与所述第二驱动元件传动连接；所述支撑杆的一端通过第一铰接轴枢装于所述连接座，另一端与所述清洁部连接，且所述第一铰接轴与所述透光表面平行设置；所述弹性件的一端与所述连接座靠近所述透光表面的一侧连接，另一端与所述支撑杆靠近所述清洁部的一侧连接。

3.如权利要求2所述的传感器安装装置，其特征在于，所述清洁部为开设有铰接孔的雨刮片，所述雨刮片通过穿过所述铰接孔的第二铰接轴枢装于所述支撑杆的端部，所述第二铰接轴与所述第一铰接轴平行设置，所述铰接孔设置在靠近所述雨刮片中部的位置。

4.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于，所述第一清洁组件还包括具有容纳空间的安装座，所述安装座上开设有穿过孔，所述第二驱动元件位于所述容纳空间内，所述清洁元件位于所述容纳空间外，且所述第二驱动元件与所述清洁元件通过所述穿过孔传动连接。

5.如权利要求4所述的传感器安装装置，其特征在于，所述安装座上设置有凸耳，所述凸耳上开设有与所述导向部件配合的通孔，所述导向部件穿射于所述通孔。

6.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于，所述第一驱动元件包括电机和丝杠，所述丝杠包括丝杆以及安装于所述丝杆的丝母，所述电机与所述丝杆传动连接，所述丝母与所述第一清洁组件固定连接。

7.如权利要求1～6任一项所述的传感器安装装置，其特征在于，还包括设置于所述壳体的第二清洁组件，所述第二清洁组件包括第三驱动元件、与所述第三驱动元件传动连接的柱形喷头，所述柱形喷头朝向所述透光表面的外侧面设置且所述柱形喷头的圆周面上沿延伸方向分布有若干个喷孔，所述第三驱动元件用于驱动所述柱形喷头往复转动，所述柱形喷头用于向所述透光表面的外侧面喷射清洁介质。

8.如权利要求7所述的传感器安装装置，其特征在于，所述第二清洁组件包括分别与所述柱形喷头通过旋转接头连接的供水管路、供气管路和供暖管路，所述供水管路、供气管路和供暖管路上分别设置有第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀。

9.如权利要求8所述的传感器安装装置，其特征在于，所述供水管路上设置有允许水流单向流入所述柱形喷头的第一单向阀；所述供气管路上设置有允许气流单向流入所述柱形喷头的第二单向阀；所述供暖管路上设置有允许暖流单向流入所述柱形喷头的第三单向阀。

10.如权利要求8所述的传感器安装装置，其特征在于，所述第二清洁组件还包括设置于所述供水管路上、且位于所述第一开关阀上游的水泵，以及设置于所述供气管路上、且位于所述第二开关阀上游的气泵。