CN214267563U - 一种激光雷达自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光雷达自动清洗装置，包括基座、升降组件和清洗组件，所述基座用于与激光雷达配合的车体相连，所述基座上设置升降组件，所述升降组件上连接用于清洗激光雷达的清洗组件，所述清洗组件包括与升降组件相连的清洗框，所述清洗框内设置有用于供激光雷达通过的清洗通道，所述清洗通道内设置有与清洗框相连的清洗棉。本申请具有快速清洗激光雷达并提高清洗能力的效果。

Description

一种激光雷达自动清洗装置

技术领域

本申请涉及清洗设备的领域，尤其是涉及一种激光雷达自动清洗装置。

背景技术

随着科技的发展，激光雷达因具有高精度、高分辨率的优势，同时具有建立周边3D模型的前景而被广泛应用，例如，在无人驾驶汽车领域，激光雷达采用先进的计算机视觉和雷达传感器技术，通过向目标物体发射激光束和接收从目标对象上反射回来的激光束来测算目标的位置、速度等特征量，从而感知车辆周围环境，并形成精度高达厘米级的3D环境地图，因此，激光雷达正常工作是无人驾驶车辆操控建立的决策依据。

但是，由于无人驾驶车辆在户外行驶会受到室外环境以及恶劣天气等因素的影响，使得无人驾驶车辆在行驶一定时间后，无人驾驶车辆上的激光雷达的探测镜面上会附着上一些污染物，比如灰尘、泥水等，从而容易造成激光雷达的测量精度受到极大的影响，需要定期对无人驾驶车辆的激光雷达进行人工清理，清理需要消耗大量时间，影响无人驾驶车辆用户的使用体验。

实用新型内容

为了更加快速高效地对激光雷达进行清理，本申请提供一种激光雷达自动清洗装置。

本申请提供的一种激光雷达自动清洗装置采用如下的技术方案：

一种激光雷达自动清洗装置，包括基座、升降组件和清洗组件，所述基座用于与激光雷达配合的车体相连，所述基座上设置升降组件，所述升降组件上连接用于清洗激光雷达的清洗组件，所述清洗组件包括与升降组件相连的清洗框，所述清洗框内设置有用于供激光雷达通过的清洗通道，所述清洗通道内设置有与清洗框相连的清洗棉。

通过采用上述技术方案，当激光雷达上附着有杂质时，启动升降组件带动清洗框移动，清洗框移动时，激光雷达进入清洗通道内，清洗通道内的清洗棉对激光雷达的探测镜面进行擦拭，将激光雷达的探测镜面上粘附的杂质去除，从而清理方式快捷，不影响无人驾驶车辆的日常使用。

可选的，所述清洗棉与清洗框之间通过弹性件固定，所述弹性件包括与清洗棉相连的连接块和与连接块相连的弹性块，所述清洗框的内侧壁上开设有卡槽，所述卡槽的槽底开设有卡孔，所述连接块与卡槽卡接，所述弹性块与卡孔过盈配合。

通过采用上述技术方案，清洗棉在使用多次后变脏或者清洗棉发生破损等情况而造成清洗效果变差时，可以通过操作弹性件将清洗棉从清洗框上拆除。拆除时，按压弹性块使得弹性块从卡槽内脱离，然后拉动连接块，从而将清洗棉从清洗框中拉出拆除。安装时，则先挤压弹性块使得清洗棉和进入清洗框内，然后滑动清洗框，使得弹性块与卡槽对应，从而卡接配合完成安装。

可选的，所述升降组件包括与基座相连的导向杆、与导向杆滑动配合的滑动座以及用于驱动滑动座的驱动件，所述滑动座与清洗框相连。

通过采用上述技术方案，升降组件通过驱动件驱动滑动座沿导向杆进行滑动升降，滑动座带动清洗框进行升降。

可选的，所述驱动件包括第一驱动电机、驱动齿轮、从动齿轮和驱动螺杆，所述基座上设置第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴上键连接驱动齿轮，所述基座上转动安装从动齿轮，所述驱动齿轮和从动齿轮相啮合，所述从动齿轮上键连接驱动螺杆，所述驱动螺杆与滑动座螺纹配合。

通过采用上述技术方案，驱动件驱动时，启动第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴转动带动驱动齿轮转动，驱动齿轮转动带动从动齿轮转动，从动齿轮转动带动驱动螺杆转动，驱动螺杆带动滑动座进行上下升降。

可选的，所述滑动座上安装有转动组件，所述转动组件包括第二驱动电机、转动齿轮和转动齿圈，所述清洗框与滑动座转动相连，所述第二驱动电机的输出轴上键连接转动齿轮，所述清洗框的侧壁上沿清洗框周向固定连接转动齿圈，所述转动齿圈与转动齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，当清洗框在升降时，启动第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴转动带动转动齿轮转动，转动齿轮转动带动转动齿圈转动，转动齿圈转动带动清洗框转动，从而使得清洗框中的清洗棉对激光雷达进行360°的清洗，提高对激光雷达的清洗质量，清洗更加彻底。

可选的，所述滑动座上还设置有喷雾器，所述喷雾器的喷嘴朝向清洗框上方。

通过采用上述技术方案，喷雾器用于对激光雷达喷洒清洗水或清洗剂，使得当激光雷达的探测镜面上污渍较难清除时，通过湿润等方式，达到更为彻底清除污渍的目的。

可选的，所述喷雾器沿清洗框周向设置有3-6个。

通过采用上述技术方案，喷雾器设置有3-6个使得喷雾的范围可以笼罩整个激光雷达，从而使得清洗更加彻底。

可选的，所述激光雷达上安装有控制器和用于检查激光雷达探测镜面上遮挡物并传输清洗指令至控制器的采集器，所述采集器与控制器电性连接，所述控制器用于根据所述清洗指令控制升降组件的开启或关闭的顺序，同时还用于控制所述喷雾器开启或关闭的顺序。

通过采用上述技术方案，采集器采集激光雷达上的遮挡物信息，并传输给控制器控制升降组件以及喷雾器的开启或关闭，从而实现激光雷达更加及时地对自身进行清洗的功能。

可选的，所述滑动座与清洗基座之间通过连接件相连，所述连接件包括与滑动座相连的第一固定块和与清洗基座相连的第二固定块，所述第一固定块上沿第一固定块的高度方向开设有导向槽，所述第二固定块与导向槽滑动配合，所述第二固定块上设置有封闭导向槽的封闭件，所述封闭件将第二固定块抵紧在导向槽内。

通过采用上述技术方案，当清洗框出现损坏需要修理时，可以通过连接件方便地将清洗框从滑动座上拆除。拆除时，先操作封闭件将导向槽打开，然后通过拉动清洗框是的第二固定块在导向槽内滑动并滑出导向槽，从而方便快捷地将清洗框进行拆除。

可选的，所述封闭件包括封闭板和复位弹簧，所述导向槽的侧壁上开设有滑动槽，所述滑动槽内安装复位弹簧，所述复位弹簧一端与滑动槽的侧壁固定相连，所述复位弹簧另一端连接封闭板，所述封闭板与滑动槽滑动配合，当复位弹簧复位时，所述封闭板一端滑出滑动槽，且所述封闭板与第二固定块相抵紧。

通过采用上述技术方案，推动封闭板进入滑动槽内，并使得复位弹簧被压缩，从而将导向槽打开，方便第二固定块进出导向槽。当第二固定块滑动进入导向槽后，释放封闭板，使得封闭板在复位弹簧的复位下而自动滑出滑动槽，从而使得封闭板将导向槽封闭。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置升降组件控制清洗组件对激光雷达进行清洗，提高对激光雷达的清洗效率；

2.通过设置转动组件以及喷雾器，使得清洗组件对激光雷达的清洗更加彻底，清洗效果提高；

3.通过设置采集器和控制器，使得清洗组件可以及时对激光雷达进行清洗。

附图说明

图1是本申请实施例的车体、激光雷达和清洗装置的立体图；

图2是本申请实施例中去除基座后的激光雷达、升降组件、清洗组件和转动组件的立体图；

图3是本申请实施例中清洗基座和连接件的爆炸图；

图4为本申请实施例中清洗框、清洗棉和弹性件的立体图。

附图标记说明：1、基座；11、车体；2、升降组件；211、第一驱动电机；212、驱动齿轮；213、从动齿轮；214、驱动螺杆；22、导向杆；23、滑动座；31、第二驱动电机；32、转动齿轮；33、转动齿圈；4、清洗组件；41、清洗基座；42、清洗框；43、清洗棉；51、第一固定块；52、第二固定块；53、导向槽；54、封闭件；541、封闭板；542、复位弹簧；543、滑动槽；6、喷雾器；7、弹性件；71、连接块；72、弹性块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种激光雷达自动清洗装置。参照图1，一种激光雷达自动清洗装置，包括基座1，安装在基座1上的升降组件2、与升降组件2相连的转动组件以及与升降组件2与转动组件均相连的清洗组件4。

参照图1和图2，基座1与用于与激光雷达相配合的车体11相连，基座1上设置升降组件2。升降组件2包括安装在基座1上的驱动件、沿基座1周向间隔等距设置的4个导向杆22、与导向杆22滑动配合的滑动座23。

具体地，参照图2，驱动件包括第一驱动电机211、驱动齿轮212、从动齿轮213和驱动螺杆214。基座1的底壁上关于基座1的中心对称固定安装有第一驱动电机211，第一驱动电机211的输出轴向键连接有驱动齿轮212，基座1的底壁上转动安装从动齿轮213，驱动齿轮212和从动齿轮213均为锥齿轮，驱动齿轮212和从动齿轮213相啮合。从动齿轮213的中心键连接驱动螺杆214的一端，基座1上开设有第一通孔，驱动螺杆214的另一端通过穿设于第一通孔与基座1滑动连接。

具体地，参照图2，导向杆22设置在基座1的顶壁上，导向杆22与驱动螺杆214相互平行且与基座1顶壁相垂直。滑动座23为一块中间开设有供激光雷达通过的第二通孔的平板，滑动座23的上开设有与导向杆22配合的导向孔以及与驱动螺杆214螺纹配合的螺纹孔，导向杆22与导向孔滑动连接，驱动螺杆214与螺纹孔螺纹连接。

参照图2，清洗组件4安装在滑动座23上，清洗组件4包括清洗基座41和与清洗基座41转动相连的清洗框42，清洗基座41与滑动座23通过连接件相连。

具体地，参照图2和图3，连接件包括包括与滑动座23相连的第一固定块51和与清洗基座41相连的第二固定块52。第一固定块51上沿第一固定块51的高度方向开设有导向槽53，导向槽53一端与第一固定块51的顶壁相连通。第二固定块52与导向槽53滑动相连，导向槽53靠近顶壁的一端安装有封闭件54。

参照图2和图3，封闭件54包括封闭板541和复位弹簧542，导向槽53远离清洗基座41的一侧的侧壁上开设有滑动槽543，滑动槽543内安装复位弹簧542，复位弹簧542一端与滑动槽543的侧壁固定相连，复位弹簧542另一端连接封闭板541，封闭板541与滑动槽543滑动配合，当复位弹簧542复位时，所述封闭板541一端滑出滑动槽543，且所述封闭板541与第二固定块52相抵紧。

参照图2，转动组件也安装在基座1上，具体地，转动组件包括第二驱动电机31、转动齿轮32和转动齿圈33，基座1上安装第二驱动电机31，第二驱动电机31的输出轴上键连接转动齿轮32，清洗框42的侧壁上沿清洗框42周向固定连接转动齿圈33，转动齿圈33与转动齿轮32相啮合。

参照图2，滑动座23上还沿清洗框42周向还设置有4个喷雾器6，喷雾器6的喷嘴延伸于清洗框42上方，使得喷嘴正对激光雷达表面。

参照图2和图4，清洗框42内通过弹性件7连接有清洗棉43，具体地，弹性件7包括与清洗棉43相连的连接块71和与连接块71相连的弹性块72，清洗框42的内侧壁上开设有卡槽，卡槽的槽底开设有卡孔，连接块71与卡槽卡接，弹性块72与卡孔过盈配合。

激光雷达上还安装有控制器和用于检查激光雷达探测镜面上遮挡物并传输清洗指令至控制器的采集器，采集器与控制器电性连接，控制器用于根据清洗指令控制升降组件2的开启或关闭的顺序，同时还用于控制所述喷雾器6开启或关闭的顺序。具体地，控制器控制的是第一驱动电机211以及喷雾器6上的喷雾开关。

本申请实施例一种激光雷达自动清洗装置的实施原理为：当采集器采集到激光雷达的表面附着有遮挡物时，采集器将清洗指令输送到控制器，控制器控制启动第一驱动电机211和喷雾器6喷雾。

第一驱动电机211驱动时，带动驱动齿轮212转动，驱动齿轮212转动带动从动齿轮213转动，从动齿轮213转动带动驱动螺杆214转动，驱动螺杆214转动带动滑动座23上升，滑动座23带动清洗框42上升，使得激光雷达进入清洗通道内。同时喷雾器6喷出雾化的水到还未进行清洗的激光雷达表面，湿润遮挡物。

清洗框42通过第一驱动电机211的正反转反复升降，至到遮挡物被清除。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于：包括基座（1）、升降组件（2）和清洗组件（4），所述基座（1）用于与激光雷达配合的车体（11）相连，所述基座（1）上设置升降组件（2），所述升降组件（2）上连接用于清洗激光雷达的清洗组件（4），所述清洗组件（4）包括与升降组件（2）相连的清洗框（42），所述清洗框（42）内设置有用于供激光雷达通过的清洗通道，所述清洗通道内设置有与清洗框（42）相连的清洗棉（43）。

2.根据权利要求1所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于：所述清洗棉（43）与清洗框（42）之间通过弹性件（7）固定，所述弹性件（7）包括与清洗棉（43）相连的连接块（71）和与连接块（71）相连的弹性块（72），所述清洗框（42）的内侧壁上开设有卡槽，所述卡槽的槽底开设有卡孔，所述连接块（71）与卡槽卡接，所述弹性块（72）与卡孔过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述升降组件（2）包括与基座（1）相连的导向杆（22）、与导向杆（22）滑动配合的滑动座（23）以及用于驱动滑动座（23）的驱动件，所述滑动座（23）与清洗框（42）相连。

4.根据权利要求3所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述驱动件包括第一驱动电机（211）、驱动齿轮（212）、从动齿轮（213）和驱动螺杆（214），所述基座（1）上设置第一驱动电机（211），所述第一驱动电机（211）的输出轴上键连接驱动齿轮（212），所述基座（1）上转动安装从动齿轮（213），所述驱动齿轮（212）和从动齿轮（213）相啮合，所述从动齿轮（213）上键连接驱动螺杆（214），所述驱动螺杆（214）与滑动座（23）螺纹配合。

5.根据权利要求3所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述滑动座（23）上安装有转动组件，所述转动组件包括第二驱动电机（31）、转动齿轮（32）和转动齿圈（33），所述清洗组件（4）还包括清洗基座（41），所述清洗框（42）与清洗基座（41）转动相连，所述清洗基座（41）与滑动座（23）相连，所述第二驱动电机（31）的输出轴上键连接转动齿轮（32），所述清洗框（42）的侧壁上沿清洗框（42）周向固定连接转动齿圈（33），所述转动齿圈（33）与转动齿轮（32）相啮合。

6.根据权利要求3所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述滑动座（23）上还设置有喷雾器（6），所述喷雾器（6）的喷嘴设置于清洗框（42）上方。

7.根据权利要求6所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述喷雾器（6）沿清洗框（42）周向设置有3-6个。

8.根据权利要求6所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述激光雷达上安装有控制器和用于检查激光雷达探测镜面上遮挡物并传输清洗指令至控制器的采集器，所述采集器与控制器电性连接，所述控制器用于根据所述清洗指令控制升降组件（2）的开启或关闭的顺序，同时还用于控制所述喷雾器（6）开启或关闭的顺序。

9.根据权利要求5所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述滑动座（23）与清洗基座（41）之间通过连接件相连，所述连接件包括与滑动座（23）相连的第一固定块（51）和与清洗基座（41）相连的第二固定块（52），所述第一固定块（51）上沿第一固定块（51）的高度方向开设有导向槽（53），所述第二固定块（52）与导向槽（53）滑动配合，所述第二固定块（52）上设置有封闭导向槽（53）的封闭件（54），所述封闭件（54）将第二固定块（52）抵紧在导向槽（53）内。

10.根据权利要求9所述的一种激光雷达自动清洗装置，其特征在于，所述封闭件（54）包括封闭板（541）和复位弹簧（542），所述导向槽（53）的侧壁上开设有滑动槽（543），所述滑动槽（543）内安装复位弹簧（542），所述复位弹簧（542）一端与滑动槽（543）的侧壁固定相连，所述复位弹簧（542）另一端连接封闭板（541），所述封闭板（541）与滑动槽（543）滑动配合，当复位弹簧（542）复位时，所述封闭板（541）一端滑出滑动槽（543），且所述封闭板（541）与第二固定块（52）相抵紧。

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