CN212098677U - 自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动驾驶车辆，包括车身、设置于车身的传感器组合装置，传感器组合装置包括传感器组件和升降机构，传感器组件包括本体以及设置于本体的多个传感器；升降机构与本体相固定；自动驾驶车辆还设置有与升降机构相连接的驱动装置，驱动装置驱动升降机构带动传感器组件上升或者下降；车身包括设有窗口的车顶，传感器组件通过窗口伸出车身外或者缩入车身内，从而避免传感器组件给自动驾驶车辆增加高度带来的影响，也可更好地保护传感器组件。

Description

自动驾驶车辆

技术领域

本实用新型涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆。

背景技术

近年来，随着计算机、人工智能等技术的不断发展，自动驾驶技术和系统也逐渐成熟。自动驾驶技术的迅速发展给汽车工业带来新的变革和机会。

自动驾驶车辆的基本原理是通过车载传感系统感知道路周围环境，再由车载硬件进行自动规划行车路线并控制自动驾驶车辆到达预定目标。自动驾驶车辆依赖的传感器包括雷达、惯性测量单元、全球导航卫星系统天线、全球导航卫星系统接收机以及摄像头等。

自动驾驶技术离不开监测识别装置对环境进行监测和识别，由于车顶具有良好的高度、开阔的视野、良好的安装空间，越来越多的监测识别装置会安装在自动驾驶车辆的车顶。但是，安装在车顶上的监测识别装置，如集成有多个传感器的传感器组件将具有一定的高度，当自动驾驶车辆在进行倒车入库或者过桥时，由于车库以及桥的高度有限，会使车顶安装有传感器组件的自动驾驶车辆不能直接把车停入车库内或顺利过桥，从而给使用者带来不便，同时也不利于对传感器组件的保护。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种自动驾驶车辆，当使用者不需要使用传感器组件时，可以将传感器组件隐藏于车内，从而避免传感器组件给自动驾驶车辆增加高度带来的影响。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种自动驾驶车辆，包括车身、设置于所述车身的传感器组合装置，所述传感器组合装置包括传感器组件和升降机构，所述传感器组件包括本体以及设置于所述本体的多个传感器；所述升降机构与所述本体相固定；所述自动驾驶车辆还设置有与所述升降机构相连接的驱动装置，所述驱动装置驱动所述升降机构带动所述传感器组件上升或者下降；所述车身包括设有窗口的车顶，所述传感器组件通过所述窗口伸出所述车身外或者缩入所述车身内。

可选地，所述升降机构包括与所述传感器组件相固定的升降杆，所述驱动装置驱动所述升降杆向远离所述驱动装置的方向运动或者驱动所述升降杆向所述驱动装置运动，所述驱动装置在所述升降杆的带动下上升或者下降。

可选地，所述驱动装置为气缸，所述气缸的输出轴与所述升降杆背离所述传感器组件一端连接，当启动所述气缸时，所述气缸能够带动所述升降杆上升或者下降；

或，所述驱动装置为电机，所述电机包括设有齿轮的输出轴，所述升降杆设置有与所述齿轮相啮合的齿条，当启动所述电机时，所述电机的输出轴转动带动所述升降杆上升或者下降。

可选地，所述多个传感器具有多个检测范围，所述多个检测范围共同覆盖达到预设检测角度范围。

可选地，所述多个传感器包括多个远距离探测传感器，所述多个远距离探测传感器设置于自动驾驶车辆前进方向一端。

可选地，所述多个传感器还包括多个近距离探测传感器，所述多个近距离探测传感器设置于所述多个远距离探测传感器的两侧，所述多个近距离探测传感器设置于同一水平面，且所述多个近距离探测传感器协同检测时所覆盖的角度范围为所述预设检测角度范围。

可选地，所述传感器组件包括相背设置的底板和顶板，当所述传感器组件缩入所述车身时，所述顶板与所述车顶相适配，当所述传感器组件伸出所述车身时，所述底板与所述车顶相适配。

可选地，所述传感器组件设置有用于控制所述传感器组件开启或者关闭的电子开关，所述自动驾驶车辆在行驶时，所述电子开关开启，用于控制所述传感器组件开启，所述自动驾驶车辆停止行驶时，所述电子开关关闭，用于控制所述传感器组件关闭。

可选地，所述车顶具有安装盒，且所述窗口设于所述安装盒上，所述升降机构与所述驱动装置相配合使所述传感器组件通过所述窗口伸出或者缩进所述安装盒。

可选地，所述安装盒可拆卸地安装于所述车顶，所述升降机构设置于所述安装盒内。

本实用新型的自动驾驶车辆设置了升降机构和驱动装置，可以通过控制驱动装置驱动升降机构上升或者下降，进而带动传感器组件上升或者下降。因此，当使用者不需要使用传感器组件时可以驱动传感器组合装置下降并隐藏于车内，从而避免传感器组件给自动驾驶车辆增加高度带来的影响，可更好的保护传感器组件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为第一实施例安装有传感器组合装置的自动驾驶车辆结构示意图；

图2A为第一实施例安装有传感器组合装置的自动驾驶车辆另一结构示意图；

图2B-图2C为图2A所示传感器组件下降过程的状态变化示意图；

图3为第一实施例传感器组件结构示意图；

图4为第一实施例传感器组件与气缸组合结构示意图；

图5为第一实施例传感器组件与电机组合结构示意图；

图6为第一实施例自动驾驶车辆打开窗口示意图；

图7A为第二实施例安装有传感器组件的自动驾驶车辆示意图；

图7B-7C为图7A所示的传感器组件下降过程的状态变化示意图。

附图标号说明：

标号 名称 标号 名称

1000 传感器组合装置 100 车身

110 车顶 10 传感器组件

101 底板 102 顶板

103 围板 1031 前端面

1032 后端面 1033 第一长侧面

1034 第二长侧面 1035 第一转角面

1036 第二转角面 1037 第三转角面

1038 第四转角面 201 升降杆

301 气缸 302 电机

107 窗口 3011 第一输出轴

3023 第二输出轴 99 自动驾驶车辆

104、105 本体 20 升降机构

30 驱动装置 3021 齿轮

3022 齿条 106 安装盒

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考图1至图6，本实用新型提供一种自动驾驶车辆99。其中，自动驾驶车辆99包括车身100以及设置于车身100的车轮、车灯等(图未示出)。自动驾驶车辆99安装有传感器组合装置1000，且传感器组合装置1000设置于车身100的车顶110。传感器组合装置1000包括传感器组件10、升降机构20以及驱动装置30。传感器组件10包括本体104，升降机构20与本体104相固定。驱动装置30与升降机构20连接。驱动装置30可以驱动升降机构20上升或者下降，从而带动传感器组件10伸出或者缩进车身100。在本实施例中，当自动驾驶车辆99需要使用传感器组件10进行自动驾驶时，可通过升降机构20与驱动装置30的配合使传感器组件10伸出车顶110。当不需要使用传感器组件10时，可再次通过升降机构20与驱动装置30的配合，将传感器组件10隐藏于车身100内，具体可参看图2A-图2C，其中，图2A为第一实施例安装有传感器组合装置的自动驾驶车辆另一结构示意图，图2B-图2C为图2A所示传感器组件下降过程的状态变化示意图。在第一实施例中，传感器组件10在行驶过程中伸出车顶110。当自动驾驶车辆99在进行倒车入库或者过桥时，若车库以及桥的高度有限，可以通过驱动装置30控制升降机构20带动传感器组件10下降至全部隐藏或者部分隐藏于车身100，从而使自动驾驶车辆99可以停入车库内或顺利过桥，而不会撞击到传感器组件10，可以更好地保护传感器组件10。

请参看图3至图5，图3为第一实施例传感器组件结构示意图，图4为第一实施例传感器组件与气缸组合结构示意图，图5为第一实施例传感器组件与电机组合结构示意图。升降机构20为升降杆201，当然，在一些其他可行的实施例中，升降杆201也可以为其他具有连接作用的杆件，在此不做限定。升降杆201的一端与传感器组件10相固定，驱动装置30驱动升降杆201向远离驱动装置30的方向运动或者驱动升降杆201向驱动装置30运动，驱动装置30在升降杆201的带动下上升或者下降。

升降杆201可以为但不限定于圆形或者方形，且升降杆201可以为但不限定于金属制作。具体地，金属材料可以为但不限于铁、铬、锰、镍、钛、钼、不锈钢等，在此不做限定。

请参看图4，图4为第一实施例传感器组件与气缸组合结构示意图。驱动装置30为气缸301，气缸301的第一输出轴3011与升降杆201背离传感器组件10的一端相连接，当启动气缸301时，气缸301能够带动升降杆201上升或者下降，进一步带动传感器组件10上升或者下降。

具体地，当启动气缸301时，气缸301的第一输出轴3011向上伸出，由于升降杆201与第一输出轴3011相固定，从而第一输出轴3011驱动升降杆201上升。且升降杆201背离第一输出轴3011的一端与传感器组件10相固定，以使传感器组件10上升。当关闭气缸301时，气缸301的第一输出轴3011向下收缩，由于升降杆201与第一输出轴3011相固定，从而第一输出轴3011驱动升降杆201下降。且升降杆201背离第一输出轴3011的一端与传感器组件10相固定，以使传感器组件10下降。

请参看图5，图5为第一实施例传感器组件与电机组合结构示意图。在一些可行的实施例中，驱动装置30还可以为电机302，电机302上设有第二输出轴3023，第二输出轴3023设置有齿轮3021，当启动电机302时，电机302带动齿轮3021转动。升降杆201的外壁贴设有齿条3022，且齿条3022与齿轮3021相啮合。当启动电机302时第二输出轴3023转动，以带动升降杆201上升或者下降，进一步带动传感器组件10上升或者下降。

具体地，当启动电机302时，第二输出轴3023带动齿轮3021转动，由于齿轮3021与齿条3022相互啮合，以使齿条3022能够向上或者向下移动。进一步地，齿条3022贴合在升降杆201上，且与升降杆201保持相对固定的状态。从而，当电机302上的齿轮3021带动齿条3022向上运动时，升降杆201上升，且升降杆201与传感器组件10是相对固定的，从而升降杆201带动传感器组件10上升。当电机302上的齿轮3021带动齿条3022向下运动时，升降杆201下降，且升降杆201与传感器组件10是相对固定的，从而升降杆201带动传感器组件10下降。

当然，驱动装置30不限定于气缸301以及电机302等方式，能够实现驱动升降机构20上升或者下降的其他方式均属于本实用新型的保护范围。

请参看图6，图6为第一实施例自动驾驶车辆打开窗口示意图。车身100还包括开设于车顶110的窗口(图未示)，窗口可以为方形、圆形、不规则图形等，在此不做限定。在本实施例中，窗口优选为方形。以使传感器组件10能够通过窗口伸出车身100外或者缩入车身100内。且车顶110还设置有盖板(图未示)，盖板与窗口相适配，盖板与车顶110材质一致或适用于做车顶的其他材质，在此不做限定。

传感器组件10包括相背设置的底板101和顶板102。底板101和顶板102结构相同，且底板101和顶板102均与窗口相适配，以使底板101和顶板102均能安装于窗口处。当传感器组件10缩入车身100时，顶板102与车顶110相适配。当传感器组件10伸出车身100时，底板101与车顶110相适配。当传感器组件10缩入车身100内时，传感器组件10处于关闭状态。具体地，顶板102与车顶110相适配或者底板101与车顶110相适配，以使顶板102或者底板101与车身100呈平滑过渡，使车身100和传感器组件10在外部轮廓融合为一体。

请参看图1和图3，图1为第一实施例安装有传感器组合装置的自动驾驶车辆结构示意图，图3为第一实施例传感器组件结构示意图。传感器组件10包括本体104和设置于本体104的多个传感器(图未示)。本体104包括底板101和顶板102，且底板101和顶板102相背设置。顶板102和底板101之间设置有围板103，围板103、底板101、以及顶板102共同形成容置腔(图未示)。围板103一端绕设于底板101的边缘，另一端绕设于顶板102的边缘，以使容置腔能有较大的容置空间。本体104可以为方形、圆形、不规则图形等，在此不做限定。本体104也可以为其他分开的多个其他形状组成，在此不做限定。在本实施例中，本体104优选为扁平状矩形盒体。

在本实施例中，底板101和顶板102均为平面。在本实施例中，围板103为平面，在一些可行的实施例中，围板103也可以为球面、凹面、弧面，在此不做限定。本体104采用具有耐腐蚀、抗变形、不易破损、重量轻等特点的材质制作而成。同时，本体104具有密封性，达到户外安装的防水等级，以使得传感器组合装置1000能够在雷雨、大风等恶劣天气中稳定运作。

传感器组件10内设置有多个传感器(图未示)，且多个传感器均安装于容置腔内。多个传感器具有多个检测范围，多个检测范围共同覆盖达到预设检测角度范围。

围板103包括前端面1031、后端面1032、第一长侧面1033、第二长侧面1034、以及第一转角面1035、第二转角面1036、第三转角面1037、第四转角面1038。具体地，后端面1032与前端面1031相对设置，当传感器组件10安装于自动驾驶车辆99的车顶110时，前端面1031与自动驾驶车辆99的车头朝向一致。第一长侧面1033与第二长侧面1034相对设置。第一转角面1035连接于前端面1031和第一长侧面1033之间，第二转角面1036连接于前端面1031和第二长侧面1034之间，第三转角面1037连接于第一长侧面1033和后端面1032之间，第四转角面1038连接于第二长侧面1034和后端面1032之间。第一转角面1035和第二转角面1036分别与前端面1031的夹角为第一预设角度，第三转角面1037和第四转角面1038分别与后端面1032的夹角为第二预设角度。其中，第一预设角度和第二预设角度的范围均为120～140度。优选地，第一预设角度和第二预设角度均为135度。在一些可行的实施例中，第一预设角度和第二预设角度也可以为其它角度，在此不做限定。

多个传感器包括多个远距离探测传感器，多个远距离探测传感器设置于自动驾驶车辆99前进方向的一端。具体地，远距离探测传感器设置于前端面1031的正中间。远距离探测传感器能够从较远的距离开始探测到前方的障碍物、红绿灯等。优选地，远距离探测传感器为远距离固态激光雷达。在一些可行的实施例中，远距离探测传感器的数量不限于此，在此不再赘述。

多个传感器还包括多个近距离探测传感器，多个近距离探测传感器设置于多个远距离探测传感器的两侧，多个近距离探测传感器设置于同一水平面，且多个近距离探测传感器协同检测时所覆盖的角度范围为预设检测角度范围。其中，预设检测角度范围为250～360度。优选地，多个近距离探测传感器协同的检测角度范围为360度，以使得传感器组件10的水平探测范围能够全覆盖。每个转角面和前端面1031至少设置一个近距离探测传感器。优选地，多个传感器包括五个近距离探测传感器，五个近距离探测传感器分别安装于前端面1031、第一转角面1035、第二转角面1036、第三转角面1037、以及第四转角面1038。在本实施例中，近距离探测传感器为近距离固态激光雷达，每一近距离固态激光雷达可以覆盖81.7度横向范围的水平视场。五个近距离固态激光雷达分别安装于传感器组件10的不同方位，且五个近距离固态激光雷达安装于传感器组件10的同一水平面上，使传感器组件10能够在横向范围的水平视场达到360度全覆盖。在一些可行的实施例中，每一近距离固态激光雷达可覆盖的横向范围水平视场不限于此，近距离固态激光雷达的数量不限于此，近距离固态激光雷达的安装位置亦不限于此，在此不再赘述。预设检测角度范围也可以为其它角度，在此不做限定。

多个传感器还包括至少一个辅助探测传感器、图形探测传感器、定位组件，其中定位组件包括惯性测量装置和至少两个定位装置。围板103与多个传感器对应的位置均设置有透明防护件(图未示)，其中，透明防护件可以为但不限于具有高折射率和高透光率的玻璃，以确保多个传感器可以透过透明防护件精确地探测到外界信息。

传感器组件10内还设置有清洁系统以及散热系统，以使得传感器组件具有自清洁功能以及散热功能。传感器组件10充分利用有限空间，集多功能于一体，实现了平板式一体化设计，使其断面高度减小，外形美观。安装有传感器组件10的自动驾驶车辆99，在雷雨、大风天气中行驶时阻力较小，也便于自动驾驶车辆99在限高区域(如桥洞、涵洞、车库等)行驶。

请参看图7A-图7C，图7A为第二实施例安装有传感器组件的自动驾驶车辆示意图,图7B-7C为图7A所示的传感器组件下降过程的状态变化示意图。在一些其他可行的实施例中，传感器组件10可固定安装于车顶110上，传感器组件10包括本体105和设置于本体105的多个传感器(图未示)。具体地，车顶110具有安装盒106，安装盒106设有窗口107。在一些可行的实施例中，安装盒106可拆卸地安装于车顶110。当使用传感器组件10时，升降机构20与驱动装置30相配合，以驱动传感器组件10通过窗口107伸出车顶110之外。当不需要使用传感器组件10时，可再次通过升降机构20与驱动装置30的配合，使传感器组件10通过窗口107隐藏于安装盒106内，即传感器组件10隐藏于车身100内。在本实施例中，升降机构20和驱动装置30设置于安装盒106内。

传感器组件10还设置有用于控制传感器组件开启或者关闭的电子开关(图未示)，自动驾驶车辆99在行驶时，电子开关开启，用于控制传感器组件10开启。自动驾驶车辆99停止行驶时，电子开关关闭，用于控制传感器组件10关闭。其中，电子开关可以为自动驾驶车辆99中控屏上的人机交互屏或实体按钮，实体按钮为设置于方向盘上的一个或多个按钮。电子开关还可以通过下面方式触发，例如：自动化系统判断并触发、利用电子设备通过远程接口操控触发、及其他人机交互按钮、声音控制、语音控制、姿势及表情识别等。在此不做限定。

本实用新型的自动驾驶车辆设置了升降机构和驱动装置，可以通过控制驱动装置驱动升降机构上升或者下降，进而带动传感器组件上升或者下降。当使用者不需要使用传感器组件时，可驱动传感器组合装置下降并隐藏于车内，从而避免传感器组件给自动驾驶车辆增加高度带来的影响，也可更好地保护传感器组件。

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，倘且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。

以上所列举的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括车身、设置于所述车身的传感器组合装置，所述传感器组合装置包括传感器组件和升降机构，所述传感器组件包括本体以及设置于所述本体的多个传感器；所述升降机构与所述本体相固定；所述自动驾驶车辆还设置有与所述升降机构相连接的驱动装置，所述驱动装置驱动所述升降机构带动所述传感器组件上升或者下降；所述车身包括设有窗口的车顶，所述传感器组件通过所述窗口伸出所述车身外或者缩入所述车身内。

2.如权利要求1所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述升降机构包括与所述传感器组件相固定的升降杆，所述驱动装置驱动所述升降杆向远离所述驱动装置的方向运动或者驱动所述升降杆向所述驱动装置运动，所述驱动装置在所述升降杆的带动下上升或者下降。

3.如权利要求2所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述驱动装置为气缸，所述气缸的输出轴与所述升降杆背离所述传感器组件的一端连接，当启动所述气缸时，所述气缸能够带动所述升降杆上升或者下降；

或，所述驱动装置为电机，所述电机包括设有齿轮的输出轴，所述升降杆设置有与所述齿轮相啮合的齿条，当启动所述电机时，所述电机的输出轴转动带动所述升降杆上升或者下降。

4.如权利要求1所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述多个传感器具有多个检测范围，所述多个检测范围共同覆盖达到预设检测角度范围。

5.如权利要求4所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述多个传感器包括多个远距离探测传感器，所述多个远距离探测传感器设置于自动驾驶车辆前进方向一端。

6.如权利要求5所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述多个传感器还包括多个近距离探测传感器，所述多个近距离探测传感器设置于所述多个远距离探测传感器的两侧，所述多个近距离探测传感器设置于同一水平面，且所述多个近距离探测传感器协同检测时所覆盖的角度范围为所述预设检测角度范围。

7.如权利要求1所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述本体包括相背设置的底板和顶板，当所述传感器组件缩入所述车身时，所述顶板与所述车顶相适配，当所述传感器组件伸出所述车身时，所述底板与所述车顶相适配。

8.如权利要求7所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述传感器组件设置有用于控制所述传感器组件开启或者关闭的电子开关，所述自动驾驶车辆在行驶时，所述电子开关开启，用于控制所述传感器组件开启，所述自动驾驶车辆停止行驶时，所述电子开关关闭，用于控制所述传感器组件关闭。

9.如权利要求1所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述车顶具有安装盒，且所述窗口设于所述安装盒上，所述升降机构与所述驱动装置相配合使所述传感器组件通过所述窗口伸出或者缩进所述安装盒。

10.如权利要求9所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述安装盒可拆卸地安装于所述车顶，所述升降机构设置于所述安装盒内。

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