CN220104118U - 信息采集设备及可移动平台 - Google Patents

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CN220104118U
CN220104118U CN202320824257.3U CN202320824257U CN220104118U CN 220104118 U CN220104118 U CN 220104118U CN 202320824257 U CN202320824257 U CN 202320824257U CN 220104118 U CN220104118 U CN 220104118U
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vision module
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acquisition device
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何引刚
孙正勇
刘钱
刘新明
张国庆
刘亮亮
张土鑫
雍川
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Shenzhen Zhuoyu Technology Co ltd
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Abstract

一种信息采集设备(100)及可移动平台(200),信息采集设备(100)用于装载于可移动平台(200)上,包括:视觉模组(10)、惯性测量单元(20)、电路板(109),其中:视觉模组(10)的感光单元(103)设置在电路板(109)的第一表面,惯性测量单元(20)设置在电路板(109)相背的第二表面;视觉模组(10)采集的图像信息,和,惯性测量单元(20)采集的运动信息,用于确定可移动平台(200)的位姿信息。

Description

信息采集设备及可移动平台
技术领域
本实用新型涉及可移动平台技术领域,尤其涉及一种信息采集设备及可移动平台。
背景技术
随着可移动平台技术的发展,可移动平台需要安装更多的用于获取自身状态信息或探测环境状态信息的信息采集设备。然而,传统的可移动平台的信息采集设备精度较低、可靠性不佳,降低了应用于可移动平台系统的灵活度。
发明内容
基于此,本实用新型实施例提供了一种信息采集设备及可移动平台,旨在提升信息采集设备的精度和可靠性,使得装载于信息采集设备的可移动平台能够准确获取可移动平台位姿信息。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种信息采集设备,信息采集设备用于装载于可移动平台上,包括:
视觉模组、惯性测量单元、电路板,其中:
视觉模组的感光单元设置在电路板的第一表面,惯性测量单元设置在电路板相背的第二表面;
视觉模组采集的图像信息,和,惯性测量单元采集的运动信息,用于确定车辆的位姿信息。
第二方面,本实用新型实施例提供了一种信息采集设备,信息采集设备用于装载于可移动平台上,包括:
第一视觉模组、第二视觉模组、连接组件、偏振片,其中:
连接组件用于将第一视觉模组和第二视觉模组固定连接于可移动平台的挡风玻璃内侧;
偏振片设置于第一视觉模组或第二视觉模组中的任一视觉模组的以下一处或多处位置:任一视觉模组的光学组件的前侧、光学组件的任意两个透光元件之间、光学组件的任一透光元件上、光学组件与感光单元之间。
第三方面,本实用新型实施例提供了一种信息采集设备,包括:
视觉模组,外壳组件;
外壳组件罩设于视觉模组的外侧;
外壳组件朝向于视觉模组的光学组件的表面设有加热丝,加热丝用于在通电后向视觉模组辐射热量。
第四方面,本实用新型实施例提供了一种可移动平台,可移动平台包括本实用新型说明书任一实施例的信息采集设备。
本实用新型实施例中,信息采集设备的结构设计简单合理,提升了信息采集设备精度和鲁棒性,也使得装载于信息采集设备的可移动平台能够准确获取可移动平台位姿信息。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本实用新型实施例的公开内容。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,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获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例提供的信息采集设备的爆炸图;
图2是本实用新型一实施例提供的信息采集设备的部分结构示意图;
图3是本实用新型另一实施例提供的信息采集设备的部分结构示意图;
图4是本实用新型一实施例提供的视觉模组的结构示意图,其中,4A为第一视角,4B为第二视角;
图5是基于图4示出的实施例提供的视觉模组的三视图,其中,5A为正视图,5B为左视图,5C为俯视图;
图6是本实用新型另一实施例提供的视觉模组的结构示意图,其中,6A、6B、6C、6D分别为第一视觉模组的正视图、左视图、俯视图、立体图,6E、6F、6G、6H分别为第二视觉模组的正视图、左视图、俯视图、立体图;
图7是本实用新型又一实施例提供的信息采集设备的结构示意图;
图8是本实用新型一实施例提供的带遮光罩体的信息采集设备的应用场景示意图,其中,8A为第一视角,8B为第二视角;
图9是本实用新型一实施例提供的偏振片的安装方式示意图;
图10是本实用新型另一实施例提供的偏振片的安装方式示意图;
图11是本实用新型又一实施例提供的偏振片的安装方式示意图;
图12是本实用新型再一实施例提供的偏振片的安装方式示意图;
图13是本实用新型再一实施例提供的偏振片的安装方式示意图;
图14是本实用新型再一实施例提供的信息采集设备的结构示意图,其中,14A为第一视角立体示意图,14B为剖面示意图,14C为第二视角立体示意图;
图15是本实用新型一实施例提供的清洗组件的结构示意图,其中,15A为连接状态,15B为拆卸状态;
图16是本实用新型实施例提供的信息采集设备的结构示意图,其中,16A为一实施例,16B为另一实施例,16C为又一实施例;
图17是本实用新型实施例提供的信息采集设备的结构示意图,其中,17A为一实施例,17B为另一实施例,17C为又一实施例;
图18是本实用新型再一实施例提供的信息采集设备的结构示意图;
图19是本实用新型实施例提供的凹凸面的投影示意图,其中,19A为一实施例,19B为另一实施例;
图20是本实用新型一实施例提供的可移动平台的示意图。
附图标记:
100、信息采集设备;10、视觉模组;101、第一视觉模组;102、第二视觉模组;103、感光单元;104、镜头;1041、摄光面;1042、滤光片;1043、镜头外壳;105、第一盖体;106、第二盖体;107、防尘元件;108、散热元件;109、电路板;110、刚性承载组件;20、惯性测量单元;201、第一惯性测量单元;202、第二惯性测量单元;30、偏振片;31、遮光罩体;32、偏振片支架;40、外壳组件;401、弹性导电接触部;402、加热丝;50、清洗组件;501、喷嘴;502、管体;503、水箱;601、固定连接件;602、焊缝;603、阻挡部;604、接插件;605、密封件;606、凸台结构;607、凹凸面;6071、针状结构;6072、片状结构;200、可移动平台;2001、本体;2002、承载架。
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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
还应当理解,在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1~图3,本实用新型实施例提供一种信息采集设备100,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
视觉模组10、惯性测量单元20、电路板109,其中:
视觉模组10的感光单元103设置在电路板109的第一表面,惯性测量单元20设置在电路板109相背的第二表面;
视觉模组10采集的图像信息,和,惯性测量单元20采集的运动信息,用于确定可移动平台200的位姿信息。
本实用新型实施例中的信息采集设备100可应用于可移动平台200,将视觉模组10的感光单元103设置在电路板109的第一表面,惯性测量单元20设置在电路板109相背的第二表面,惯性单元20和视觉模组10能够估计出更准确的视觉模组10的位姿。将信息采集设备100装载于可移动平台200上后,在一定程度上能减少因可移动平台200的运动对信息采集设备100采集的信号造成影响,提升了信息采集设备100用于可移动平台200的位姿估计的精度和鲁棒性。此外,将视觉模组10的感光单元103和惯性测量单元20设置在电路板109的正反两侧,使得惯性单元20和视觉模组10二者在位置尽可能接近的情况下,更有利于小型化电路板109上的电气元件布局及走线,进一步的缩小信息采集设备100对可移动平台200的占位体积。
再者,将视觉模组10与惯性测量单元20进行集成设计,有利于信息采集设备整体标定,例如在标定过程中,可以采用自动化标定的方式同时对视觉模组10和惯性测量单元20之间的参数进行优化,以保证信息采集设备100在复杂场景下的稳定性。模块化的组件设计也降低了与不同类型可移动平台200做适配的信息采集设备100的标定难度,从而降低了可移动平台200系统复杂度。
在一些实施例中,惯性测量单元20与电路板109固定连接。可选的,惯性测量单元20通过减震件与电路板109间接连接。
在一些实施例中,惯性测量单元20设置在电路板109相背的第二表面,惯性测量单元20可以与感光单元103正对设置,惯性测量单元20也可以与感光单元103错开设置,错开设置能够避免因为感光单元103散发的热量对惯性测量单元20的温度一致性造成影响。
在一些实施例中,惯性测量单元20设置在电路板109远离视觉模组的感光单元103的一侧。可选的,惯性测量单元20可以与感光单元103位于同一块电路板109上。可选的,惯性测量单元20也可以与感光单元103位于不同的电路板109上。
可选的,电路板109包括PCBA(Printed Circuit Board+Assembly)印刷电路板。可选的,电路板109包括PCB(Printed Circuit Board)印刷电路板。可选的,电路板109可以根据应用场景设计不同的层数、基板类型和频率。可选的,电路板109的材质包括单面、双面和多层。可选的,电路板109的材质可以是刚性、柔性和刚柔结合。
在一些实施例中,视觉模组10包括第一视觉模组101和第二视觉模组102;
第一视觉模组101的感光单元103和/或第二视觉模组102的感光单元103设置在电路板109的第一表面。
可选的,视觉模组10可以是全局快门(global shutter)类型的相机,感光单元103所有的像素点同时收集光线,同时曝光。可选的,视觉模组10可以是卷帘快门(RollingShutter)类型的相机,感光单元103采用逐行曝光的方式,在曝光开始的时候,感光单元103逐行扫描逐行进行曝光,直至所有像素点都被曝光。所有的动作在极短的时间内完成,但是不同行像元的曝光时间不同。它具有便宜、体积小、功耗低、高帧率的优势,因此适合在移动平台上应用。但是,它的逐行扫描模式使得其在拍摄时,若视觉模组10和被拍摄物体之间出现了相对运动,那么拍摄的图像的每一行都处于不同的姿态,除了导致图像出现形变,也会影响利用视觉模组10的图像求解视觉模组10位姿的精度,从而影响后续利用视觉模组10进行位姿估计的可靠性。本实施例中利用惯性测量单元20获得的运动信息对视觉模组10估计位姿进行补偿校正,可以提升视觉模组10采集和获取信息的准确性。
在一些实施例中,信息采集设备10包括连接组件,连接组件用于将第一视觉模组101和第二视觉模组102固定连接于车辆;连接组件包括第一连接件和第二连接件;第一连接件用于将第一视觉模组101固定连接于可移动平台200的本体2001的第一位置,第二连接件用于将第二视觉模组102固定连接于可移动平台200的本体2001的第二位置;第一位置和第二位置均位于本体2001的同一刚性部件上;或,连接组件包括刚性承载组件110,刚性承载组件110用于与可移动平台200的本体2001固定连接,第一视觉模组101和第二视觉模组102均固定连接于刚性承载组件110。
本实用新型实施例中可以采用不同的连接方式将第一视觉模组101和第二视觉模组102固定连接于可移动平台200上,使得利用视觉模组10获取图像信息可以更加灵活。
在一些实施例中,惯性测量单元20包括第一惯性测量单元201和第二惯性测量单元202;第一惯性测量单元201和第二惯性测量单元202设置在电路板109的第二表面;第二惯性测量单元采集的运动信息用于与第一惯性测量单元采集的运动信息融合以得到融合后的运动信息。
两个惯性测量单元能够输出两个测量信号,此外,其中的一个测量单元能够对另一个测量单元的测量信号的准确性进行校验,以使得信息采集设备100实现更高的鲁棒性。能够有效提高位姿检测的精度和灵敏度,保证在较强震动或较高动态条件下的位姿测量及计算的准确性。
请参阅图1~图3,本实用新型实施例提供一种信息采集设备100,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
第一视觉模组101、第二视觉模组102、连接组件、惯性测量单元20、信号输出组件,其中:
连接组件用于将第一视觉模组101和第二视觉模组102固定连接于可移动平台200;
惯性测量单元20设置在第一视觉模组101的感光单元103后侧和/或第二视觉模组102的感光单元103后侧;
信号输出组件用于与可移动平台200的处理器通信连接,以将第一视觉模组101和第二视觉模组102采集的图像信息,和,惯性测量单元20采集的运动信息,输出至可移动平台的处理器。
传统的可移动平台200要获取可移动平台200的姿态估计信息,可移动平台200通常需要安装专用的惯性导航系统,例如,依赖可移动平台200安装的GPS/RTK或者可移动平台200的高精度地图来完成位姿估计,而这需要花费较高成本,在实际应用时还需要复杂的标定过程,也无法保证信息采集的精度及可靠性。
本实用新型实施例中的信息采集设备100可应用于可移动平台200,将惯性测量单元20设置在第一视觉模组101的感光单元103后侧和/或设置在第二视觉模组102的感光单元103后侧,惯性单元20和视觉模组10能够估计出更准确的视觉模组10的位姿,使得惯性单元20和视觉模组10二者在位置尽可能接近的情况下,更有利于小型化电路板109上的电气元件布局及走线。
在一些实施例中,惯性测量单元20的体积可以设计得更小,有利于对惯性测量单元20并行进行温度校准和转台校准。与惯性测量单元20直接设计可移动平台200的本体2001或者控制器上相比,惯性测量单元20设计在视觉模组10上能避免因应力变化和温度变化对惯性测量单元20的温度一致性造成的影响。再者,将惯性测量单元20设置将视觉模组10与惯性测量单元20刚性连接的方式进行集成,能够估计出更准确的视觉模组10的位姿,将信息采集设备100装载于可移动平台200上后,在一定程度上能减少因可移动平台200的运动对信息采集设备100采集的信号造成影响,提升了信息采集设备100的精度和鲁棒性。此外,将视觉模组10与惯性测量单元20进行集成设计,有利于设备整体标定,例如在标定过程中,可以采用自动化标定的方式同时对视觉模组10和惯性测量单元20之间的参数进行优化,以保证信息采集设备100在复杂场景下的稳定性。
信息输出组件能够将信息采集设备100采集的多种信号发送给可移动平台200的处理器,使得可移动平台的处理器不仅能够实时获取可移动平台200前方道路信息,还能够对可移动平台200进行准确的位姿估计,提升后续融合模块的精度。模块化的组件设计也降低了与不同类型可移动平台200做适配的信息采集设备100的标定难度,从而降低了可移动平台200系统复杂度。
在一些实施例中,可以根据实际需求设计视觉模组10为任意合适的数量,比如一个、两个、三个、四个或者更多。可选的,视觉模组10包括第一视觉模组101和第二视觉模组102。可选的,第一视觉模组101和第二视觉模组102可以根据实际需要进行定位和定向。在一些实施方式中,第一视觉模组101和第二视觉模组102可以用于捕捉相同场景或视角的图像。在一些实施方式中,第一视觉模组101可用于在不同于第二视觉模组102的场景或视角捕捉图像数据。
可选的,视觉模组包括第一视觉模组和第二视觉模组,第一视觉模组和第二视觉模组的光轴平行设置,具有部分重叠的可视范围;
在一些实施例中,视觉模组10包括双目相机,第一视觉模组101包括第一单目相机,第二视觉模组102包括第二单目相机。双目相机通过模仿人类双眼在真实环境下观察同一物体,通过双眼的视差获取场景深度的原理来进行测距,具体的,双目相机可以利用平行放置且光心存在一定距离的第一单目相机和第二单目相机对同一场景物体进行拍摄,由于两个相机所处空间位置不同,同一物体在该两个相机上的成像存在一定的像素差即视差,通过提取视差值从而能够获得该物体的深度信息。对于空间中任意一点,在经过对齐的两个相机中找到其对应的成像点,可计算出空间点的三维坐标。对于可移动平台200前方的物体,双目相机可获取该物体相对于可移动平台200的位置信息,从而应用于可移动平台200,例如车辆的高级辅助驾驶或自动驾驶。
在一些实施例中,视觉模组10的感光单元103与惯性测量组组件20通过同一电路板109固定连接,电路板109包括相对设置的第一面和第二面,其中,感光单元103安装于该电路板109的第一面,惯性测量单元20安装于该电路板109的第二面。在另一些实施例中,感光单元103与惯性测量单元20位于不同电路板109上。本实用新型实施例在此不特别限定。
在一些实施例中,感光单元103位于视觉模组10的电路板109上。可选的,感光单元103包括以下一种或多种:可见光感光单元103、红外光感光单元103。可选的,感光单元103包括CCD、CMOS、JFETLBCAST、Foveon X3、Live MOS中任意一种类型的传感器,具体类型可根据实际需要而选用,在此本实施例不做赘述。感光单元103用于接收通过视觉模组10的光线,利用光电器件的光电转换功能,将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。
在一些实施例中,连接组件包括第一连接件和第二连接件;
第一连接件用于将第一视觉模组101固定连接于可移动平台200的本体2001的第一位置,第二连接件用于将第二视觉模组102固定连接于可移动平台200的本体2001的第二位置;
第一位置和第二位置均位于本体2001的同一刚性部件上;或,
连接组件包括刚性承载组件110,刚性承载组件110用于与可移动平台200的本体2001固定连接,第一视觉模组101和第二视觉模组102均固定连接于刚性承载组件110。
传统应用于可移动平台200的视觉模组10,受限于视觉模组10的数量及布置位置,使得利用视觉模组10获取可移动平台200前方道路情况的能力受到一定限制。
本实用新型实施例中可以采用不同的连接方式将第一视觉模组101和第二视觉模组102固定连接于可移动平台200上,使得利用视觉模组10获取图像信息可以更加灵活。
请参阅图4和图5,在一些实施例中,第一视觉模组101与第二视觉模组102刚性连接,第一视觉模组101和第二视觉模组102均固定连接于刚性承载组件110,刚性承载组件110用于与可移动平台200的本体2001固定连接。示例性的,刚性承载组件110为连杆结构。其中,第一视觉模组101和第二视觉模组102通过刚性承载组件110与可移动平台200实现固定,当刚性承载组件110与可移动平台200的连接状态确定,则第一视觉模组101和第二视觉模组102属于刚性物理连接,位置关系保持不变。
可选的,刚性承载组件110与可移动平台200的承载架2002之间的连接方式可以包括如下至少一种:卡扣连接、螺接、粘接、铰接、枢接。刚性承载组件110与可移动平台200的承载架2002之间的连接方式可以是例如可拆卸的卡扣连接、螺接等可拆卸的连接方式,或者,不可拆卸的卡扣连接、粘接等不可拆卸的连接方式,又或者,还可以是通过铰接或者枢接的方式可转动地连接在一起。具体可根据实际需要而选用,在此本实施例不做赘述。
可选的,可移动平台200的承载架2002包括车身Sbase塑胶件,采用车身Sbase塑胶件的卡扣结构将刚性承载组件110固定在可移动平台200上。可选的,将第一视觉模组101和第二视觉模组102固定在可移动平台200的挡风玻璃上和/或可移动平台200的后视镜上。可选的,可移动平台200可以是车辆。
在上述实施例中,视觉模组10的测距精度依赖于第一视觉模组101与第二视觉模组102之间的距离大小也即基线的大小,在同等距离下,基线越小,测距误差越大,两者成反比关系。将视觉模组10装载于可移动平台200上,可以根据视觉模组10的布置位置、刚性承载组件110的安装方式、刚性承载组件110的刚度进行详细设计,从而满足不同场景下的测量精度的要求。
请参阅图6,在一些实施例中,第一视觉模组101和第二视觉模组102采用非刚性连接,其中,第一视觉模组101和第二视觉模组102之间采用非刚性物理连接。连接组件包括第一连接件和第二连接件,第一连接件用于将第一视觉模组101固定连接于可移动平台200的本体2001的第一位置,第二连接件用于将第二视觉模组102固定连接于可移动平台200的本体2001的第二位置,第一位置和第二位置均位于本体2001的同一刚性部件上。该连接方式能够不受限于刚性承载组件110的安装方式和/或刚性承载组件110的刚度,使得视觉模组10的布置位置可以更加灵活地进行布置。
可选的,第一连接件或第二连接件与可移动平台200的承载架2002之间的连接方式可以包括如下至少一种:卡扣连接、螺接、粘接、铰接、枢接。第一连接件或第二连接件与可移动平台200的承载架2002之间的连接方式可以是可拆卸的连接方式,或者,不可拆卸的连接方式,又或者,还可以是可转动的连接。具体可根据实际需要而选用,在此本实施例不做赘述。第一连接件与承载架2002之间的连接方式与第二连接件与承载架2002之间的连接方式可以相同或不同,在此不特别限定。
可选的,承载架2002包括车身Sbase塑胶件,第一连接件包括第一卡扣结构,第二连接件包括第二卡扣结构。第一视觉模组101和第二视觉模组102分别通过第一卡扣结构和第二卡扣结构与车身Sbase塑胶件卡合固定在可移动平台200上。可选的,可移动平台200本体2001的同一刚性部件包括位于可移动平台200本体2001的顶部和/或侧部的刚性部件。示例性的,刚性部件包括可移动平台200挡风玻璃。示例性的,刚性部件包括可移动平台200的后视镜。
请参阅图2,在一些实施例中,惯性测量单元20可以包括一个惯性测量单元。可选的,惯性测量单元输出测量信号,可移动平台200的芯片能够对该测量信号的准确性进行校验,以使得惯性测量单元20实现更高的可靠性。
请参阅图3,在一些实施例中,惯性测量单元20包括多个惯性测量单元。可选的,惯性测量单元20包括第一惯性测量单元201和第二惯性测量单元202;
第二惯性测量单元采集的运动信息用于与第一惯性测量单元采集的运动信息融合以得到融合后的运动信息。
可选的,第一惯性测量单元201和第二惯性测量单元202设置在第一视觉模组101的感光单元后侧或第二视觉模组102的感光单元103后侧。
惯性测量单元可根据测得的信号计算出可移动平台200的速度和位姿数据,从而达到对可移动平台200导航定位的目的。示例性的,惯性测量单元包括加速度计和/或陀螺仪。加速度计用来测量运载体的平移运动,陀螺仪用来测量运载体的转动运动。可选的,加速度计或陀螺仪可以为三轴或者更多自由度,例如六轴、九轴。
两个惯性测量单元能够输出两个测量信号,此外,其中的一个测量单元能够对另一个测量单元的测量信号的准确性进行校验,以使得惯性测量单元20实现更高的鲁棒性。能够有效提高位姿检测的精度和灵敏度,保证在较强震动或较高动态条件下的位姿测量及计算的准确性。
可选的,第一惯性测量单元201和第二惯性测量单元202成角度设置,以使得第一惯性测量单元201的本体2001坐标系和第二惯性测量单元202的本体2001坐标系不同。例如:第一惯性测量单元201和第二惯性测量单元202分别包括固定排列的多个加速度计;第一惯性测量单元201的多个加速度计和第二惯性测量单元202的多个加速度检测计相对于相机组件的排列方位不同。
在一些实施例中,第一惯性测量单元201与第二惯性测量单元202之间采用合理的距离间隔设置,避免间隔距离太近产生共振现象。
在一些实施例中,惯性测量单元20能够融合可移动平台200的视觉模组10例如双目相机,以及融合轮速传感器,以实现更高精度的可移动平台200位姿估计和更高的鲁棒性。
可选的,惯性测量单元20在信息采集设备100上的设计满足ISO 26262标准针对道路车辆的功能安全性定义的ASIL-B等级车载设计。
请参阅图2和图3,在一些实施例中,信息采集设备100包括防尘元件107,防尘元件107包围在感光单元103和/或信号输出组件的四周;和/或,
信息采集设备100包括散热元件108,散热元件108用于将信息采集设备100产生的热量转移至信息采集设备100的外部。
可选的,为了防止灰尘、水汽进入信息采集设备100影响感光或信息处理,在信息采集设备100的电路板109与视觉模组10的第一盖体105之间,可以增设一个或多个防尘元件107,防尘元件107包括防尘圈或泡沫类器件。可选的,至少一个防尘元件107包围在感光单元103或信号输出组件的四周。可选的,在电路板109上,预留相应的位置区域,相关设计位置的详细信息,可根据工艺作适应性调整。
可选的,为了使得信息采集设备100有更好的散热性能,在视觉模组10的第一盖体105上增设一个或多个散热凸台,信息采集设备100的电路板109上预留散热焊盘。可选的,在实际组装时,使用导热胶和/或散热贴,使得散热凸台和电路板109接触,以达到更好的散热性能。
在一些实施例中,对信息采集设备100整体系统进行融合标定。可选的,对惯性测量单元20进行标定,包括:温度标定和/或六面体标定。示例性的,惯性测量单元20包括一个或多个惯性测量单元。可选的,视觉模组10包括第一视觉模组101和第二视觉模组102。可选的,视觉模组10包括双目相机。可选的,对双目相机的相机参数进行标定,该相机参数包括第一视觉模组101和第二视觉模组102各自内参和畸变系数的标定,以及,第一视觉模组101和第二视觉模组102之间相对位置的标定。为了计算视差,相机参数能够反映出空间物体的三维坐标与像素坐标之间的对应关系。可选的,双目相机的相机参数的标定可以分为采集图像和运行标定算法两个步骤。可选的,采集图像包括采集标定板图像。可选的,在采集上述图像后,利用投影模型可以将每一个特征点的三维坐标投影到图像中,从而反向算出相机参数、畸变参数,在求解出单个相机的内参和畸变参数后,计算两个相机之间的相对位置。可选的,为评估参数标定的准确性,对上述标定的双目相机的相机参数进行校验。可选的,采用双目图像测距实验,利用双目测距公式求出视差d的真实值,计算标定板中心在左右两个视图上形成的视差d',通过对比d'和d两个值的差值来判断双目相机的标定参数和测距是否准确。可选的,对视觉模组10和惯性测量单元20进行融合标定。示例性的,对双目相机和惯性测量单元进行融合标定,该标定是实现利用二者进行融合定位与建图、姿态估计等的前提。可选的,融合标定包括以下一种或多种步骤:数据同步处理、后端优化系统前期初始化、后端优化系统后期初始化、后端优化系统、标定状态判断。
请参阅图7,在一些实施例中,信息采集设备100包括偏振片30;
偏振片30用于减少在特定方向振动的光线进入第一视觉模组101或第二视觉模组102中的任一视觉模组10;
偏振片30设置于任一视觉模组10的以下一处或多处位置:任一视觉模组10的光学组件的前侧、光学组件的任意两个透光元件之间、光学组件的任一透光元件上、光学组件与感光单元103之间。
可选的,视觉模组10包括偏振片30,其中,感光单元103用于接收通过视觉模组10的光线,并将光线转换成第一电信号包括:感光单元103用于接收通过可移动平台200的挡风玻璃及偏振片30的光线,并将光线转换成第一电信号。
可选的,信息采集设备100包括偏振片30;偏振片30用于减少在特定方向振动的光线进入视觉模组10;偏振片30设置于视觉模组10的以下一处或多处位置:视觉模组10的光学组件的前侧、光学组件的任意两个透光元件之间、光学组件的任一透光元件上、光学组件与感光单元103之间。
自然光是一种电磁波,在垂直于传播方向的平面内包含着一切可能方向的偏振光,且在任意方向上都均有相同的振幅,而偏振片30仅允许某一固定振动方向的光通过,能够减弱一半的自然光。示例性的,若可移动平台200挡风玻璃的内表面的大部分反射光振动方向为水平方向,此时安装偏振片30,让偏振片30的偏振方向为垂直方向,则能够避免可移动平台200挡风玻璃的内表面的反射光通过偏振片30。
偏振片30能够在一定程度上减少外界反射的杂散光线进入视觉模组10,避免对视觉模组10正常采集可移动平台200外部的行车前方路况造成干扰,提升了视觉模组10的精度和可靠性。例如,能够有效减少来自可移动平台内挡风玻璃的反射光线进入视觉模组10,避免视觉模组10所采集的图像中存在可移动平台200内部的中控台倒影。例如,能够减少因路面积水造成的反射光线进入视觉模组10,使得视觉模组10能够采集到可移动平台200前方路面清晰的图像。例如,在下午四五点后,太阳在天空位置较低,当太阳在视觉模组10的正前方时,路面易出现反光,偏振片30可以一定程度上消除路面反射的杂散光,使得视觉模组10仍能够采集到可移动平台200前方路面、车道线等较为清晰的细节图像,提升了视觉模组10的可靠性。
在一些实施例中,信息采集设备100包括偏振片支架32,偏振片30设置于第一视觉模组101和第二视觉模组102中的任一视觉模组10的光学组件的前侧,偏振片30通过偏振片支架32固定连接于任一视觉模组10。
可选的,偏振片支架32的第一端与视觉模组10相连接,偏振片支架32自第一端沿着视觉模组10的视场角FOV方向延伸,偏振片支架32的第二端与偏振片30相连接。可选的,偏振片支架32的延伸方向与视觉模组10的光轴方向之间的夹角大于或等于视觉模组10的视场角FOV的二分之一。
请参阅图8,传统减少杂散光线的方案主要为视觉模组10安装遮光罩体31,遮光罩体31采用物理结构遮挡,能够避免多余的杂散光线进入视觉模组10,但与此同时,遮光罩体31体积较大,遮光罩体31的布局也会限制视觉模组10的视野。
与图8相比,请再次参阅图7,本实用新型的偏振片30能够滤除杂散光线,与视觉模组10集成后体积较小,与此同时,也能避免对视觉模组10的视野造成限制。
在一些实施例中,视觉模组10的光轴与偏振片30透光面倾斜相交。
可选的,偏振片30与视觉模组10的光轴之间的夹角包括90°或30°~60°之间任一角度。
请参阅图9,在一些实施例中,偏振片30位于任一视觉模组10的光学组件的前侧。示例性的,偏振片30与视觉模组10的光轴垂直设置,该安装方式简单,成本较低,偏振片30的适应性好,可以匹配不同类型的视觉模组10。
请参阅图10,在一些实施例中,偏振片30位于任一视觉模组10的光学组件的前侧。示例性的,偏振片30与视觉模组10的光轴非垂直设置,形成一定角度,此安装方式能够避免因偏振片30本身为视觉模组10所带来的杂光问题。可选的,该角度在20°~70°之间。示例性的,角度可以为25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°。
请参阅图11,在一些实施例中,偏振片30设置于任一视觉模组10的光学组件的任意两个透光元件之间。可选的,视觉模组10包括镜头104,偏振片30位于视觉模组10的镜头104内部空间。
请参阅图12,在一些实施例中,偏振片30设置于任一视觉模组10的光学组件的任一透光元件上。可选的,偏振片30与镜头104内部的光学镜片集成。示例性的,偏振片30与镜头104内部的滤光片1042相结合,该方式的优点是偏振片30安装在视觉模组10上可以在外观上实现一定的隐形效果。
请参阅图13,在一些实施例中,偏振片30设置于任一视觉模组10的感光单元103上。偏振片30与视觉模组10的感光单元103相结合,该方式的优点是偏振片30安装在视觉模组10上可以在外观上实现一定的隐形效果,使得外观设计更加美观。
可选的,偏振片30包括偏振膜,偏振膜设置在视觉模组10的一种或多种光学元件上。
可选的,偏振片30包括偏振膜和玻璃平板。可选的,偏振膜可以采用粘胶的方式与玻璃平板结合,也可以在玻璃平板镀上偏振膜。
可选的,偏振片30可与可移动平台200的挡风玻璃集成。示例性的,在挡风玻璃上设置偏振膜。
请参阅图14,在一些实施例中,信息采集设备100包括外壳组件40;
外壳组件40罩设于第一视觉模组101和第二视觉模组102中的任一视觉模组10的外侧;
外壳组件40包括透光部,以使得外部光线透过透光部摄入任一视觉模组10;
外壳组件40包括加热丝402,以通过加热对任一视觉模组10进行除雾。
可选的,外壳组件40可拆卸地罩设在镜头104四周。可选的,外壳组件40在靠近视觉模组10的摄光面1041一侧设有开口。
可选的,信息采集设备包括外壳组件;
外壳组件罩设于视觉模组的外侧;
外壳组件朝向于视觉模组的光学组件的表面设有加热丝,加热丝用于在通电后向视觉模组辐射热量。
可选的,外壳组件包括透光部,以使得外部光线穿过透光部摄入视觉模组的光学组件;加热丝靠近透光部设置。
可选的,外壳组件的透光部可以是能够透过光线的开口部,外壳组件的透光部也可以是能够透过光线的玻璃元件。
当视觉模组10安装于可移动平台200外部,由于外部环境的影响,例如温度变化引起视觉模组10的镜头104起雾问题,安装外壳组件40能够有效减少因外部环境变化对视觉模组10的镜头104造成的雾气或水汽,避免对视觉模组10成像造成影响。
可选的,信息采集设备100包括外壳组件40;外壳组件40罩设于视觉模组10的外侧;外壳组件40包括透光部,以使得外部光线透过透光部摄入视觉模组10;外壳组件40包括加热丝402,以通过加热对视觉模组10进行除雾。
可选的,信号输出组件和/或可移动平台200的处理器还用于在检测到视觉模组10的镜头104表面出现水雾时控制外壳组件40进行加热。示例性的,视觉模组10的信号输出组件上集成有加热电路,在检测到视觉模组10的镜头104表面有水珠和/或水雾时,启动加热。
常规为视觉模组10整体的加热方案,通常在视觉模组10外部增加一块透明镜片,通过加热外侧镜片,从而间接加热镜头104,达到除雾效果,但是此方案温升慢、效果并不理想。
示例性的,本实施例中外壳组件40为镜头104加热的工作原理为,电流通过加热丝402产生热量,加热丝402与结构件组合成的外壳组件40实现方式是激光蚀刻、化学镀、电镀、喷镀、物理气相沉积的单一技术或多种技术的组合,例如LDS(Laser Directstructuring)激光直接成型技术,LRP(Laser Restructuring Print)激光重构印刷技术,化学镀后激光蚀刻再电镀等工艺。采用以上工艺,将导电区域金属化,与外壳组件40的结构件集成,共同组成外壳组件40。可选的,外壳组件40罩设在视觉模组10的镜头104四周,与镜头104直接贴合,提升加热效果。外壳组件40能够在视觉模组10成品的基础上直接组装,拆装替换方便,装配效率高。
在一些实施例中,加热丝402环绕任一视觉模组10的光学组件的外侧;
外壳组件40包括弹性导电接触部401,当外壳组件40装配至任一视觉模组10,弹性导电接触部401与视觉模组10的电路板109的导电部紧密抵接,用以为加热丝402通电。
现有的镜头104加热的方案,直接为镜头104第一片玻璃元件或者镜筒加热,此方式不利于镜头104AA组装,镜头104的加热丝402与PCBA印刷电路板109导通,需要插入特定方向,但是AA组装过程镜头104方向具有不确定性,因此需要通过摆盘、特定工具来调整方向,装配效率较低。
针对上述局限,本实用新型实施例做出相应的改进优化,例如,可以用带有可伸缩功能的弹性导电接触部401替换视觉模组10的镜头104内部的加热丝402,对应的PCBA印刷电路板109区域露铜,弹性导电接触部401插入视觉模组10对应的凹槽与PCBA印刷电路板109接触,从而实现电路导通,能够解决镜头104测试与镜头104AA组装过程中的方向性问题。
可选的,弹性导电接触部401可以是弹簧顶针、导电弹片、导电弹簧中的至少一项。
请参阅图15,在一些实施例中,信息采集设备100包括清洗组件50;
清洗组件50包括喷嘴501以及管体502,管体502的一端与喷嘴501相连通,管体502的另一端用于与可移动平台200的流体通道相连通;
喷嘴501用于将流体喷出至第一视觉模组101和/或第二视觉模组102的外表面。
目前,为了获取外部环境的参数,可移动平台200一般安装有检测外部环境参数的传感器,例如视觉模组10。可移动平台200在行驶过程中,会遇到各种各样的路况,例如,雨雪、灰尘、泥泞路况。在这种情况下,视觉模组10经常会受到外界灰尘、泥垢等脏污的影响,造成图像成像质量不佳,进而影响用户体验以及驾驶的安全性。本实用新型实施例中,视觉模组10能够得到及时、有效的清洗以避免脏污对视觉模组10正常采集图像的干扰。
可选的,清洗组件50包括喷嘴501、管体502以及水箱503。可选的,喷嘴501刚性固定在可移动平台200顶部的视觉模组10的周边,喷嘴501通过管体502连接到水箱503的水泵上。可选的,水箱503中装有玻璃水。可选的,当视觉模组10的镜头104出现脏污并影响到视觉模组10的成像图像时,水箱503的水泵开始工作,供水到水管至喷嘴501,喷嘴501的开口喷出玻璃水以去除脏污。
可选的,清洗组件50包括喷嘴501以及管体502,管体502的一端与喷嘴501相连通,管体502的另一端用于与可移动平台200的流体通道相连通;喷嘴501用于将流体喷出至视觉模组10的外表面。
请参阅图7~图13,本实用新型实施例提供一种信息采集设备100,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
第一视觉模组101、第二视觉模组102、连接组件、偏振片30组件,其中:
连接组件用于将第一视觉模组101和第二视觉模组102固定连接于可移动平台200的挡风玻璃内侧;
偏振片30设置于第一视觉模组101或第二视觉模组102中的任一视觉模组10的以下一处或多处位置:任一视觉模组10的光学组件的前侧、光学组件的任意两个透光元件之间、光学组件的任一透光元件上、光学组件与感光单元103之间。
偏振片30能够在一定程度上减少外界反射的杂散光线进入视觉模组10,避免对视觉模组10正常采集可移动平台200路况造成干扰,提升了视觉模组10的精度和可靠性。例如,能够有效减少来自可移动平台内挡风玻璃的反射光线进入视觉模组10,避免视觉模组10所采集的图像中存在可移动平台200内部的控制台倒影。例如,能够减少因路面积水造成的反射光线进入视觉模组10,使得视觉模组10能够采集到可移动平台200前方路面清晰的图像。例如,在下午四五点后,太阳在天空位置较低,当太阳在视觉模组10的正前方时,路面易出现反光,偏振片30可以一定程度上消除路面反射的杂散光,使得视觉模组10仍能够采集到可移动平台200前方路面、车道线等较为清晰的细节图像,提升了视觉模组10的可靠性。
在一些实施例中,信息采集设备100包括偏振片支架32,偏振片30设置于第一视觉模组101和第二视觉模组102中的任一视觉模组10的光学组件的前侧,偏振片30通过偏振片支架32固定连接于任一视觉模组10。
可选的,偏振片支架32的第一端与视觉模组10相连接,偏振片支架32自第一端沿着视觉模组10的视场角FOV方向延伸,偏振片支架32的第二端与偏振片30相连接。可选的,偏振片支架32的延伸方向与视觉模组10的光轴方向之间的夹角大于或等于视觉模组10的视场角FOV的二分之一。
请参阅图8,传统减少杂散光线的方案主要为视觉模组10安装遮光罩体31,遮光罩体31采用物理结构遮挡,能够避免多余的杂散光线进入视觉模组10,但与此同时,遮光罩体31体积较大,遮光罩体31的布局也会限制视觉模组10的视野。
请参阅图7,本实用新型的偏振片30能够滤除杂散光线,与视觉模组10集成后体积较小,与此同时,也能避免对视觉模组10的视野造成限制。
在一些实施例中,视觉模组10的光轴与偏振片30透光面倾斜相交。
在一些实施例中,偏振片30可集成与可移动平台200的挡风玻璃上。示例性的,在挡风玻璃上设置偏振膜。
请参阅图14,本实用新型实施例提供一种信息采集设备100,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
视觉模组10,外壳组件40;
外壳组件40罩设于视觉模组10的外侧;
外壳组件40包括透光部,以使得外部光线透过透光部摄入视觉模组10;
外壳组件40包括加热丝402,以对视觉模组10进行除雾。
在一些实施例中,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
视觉模组10,外壳组件40;
外壳组件40罩设于视觉模组10的外侧;
加热丝402环绕视觉模组10的光学组件的外侧;
外壳组件40朝向于视觉模组10的光学组件的表面设有加热丝402,加热丝402用于在通电后向视觉模组10辐射热量。
可选的,外壳组件40包括弹性导电接触部401,当外壳组件40装配至视觉模组10,弹性导电接触部401与视觉模组10的电路板109的导电部紧密抵接,用以为加热丝402通电。
当视觉模组10安装于可移动平台200外部,由于外部环境的影响,例如温度变化引起视觉模组10的镜头104起雾问题,安装外壳组件40能够有效减少因外部环境变化对视觉模组10的镜头104造成的雾气或水汽,避免对视觉模组10成像造成影响。
可选的,信号输出组件和/或可移动平台200的处理器还用于在检测到视觉模组10的镜头104表面出现水雾时控制外壳组件40进行加热。示例性的,视觉模组10的信号输出组件上集成有加热电路,在检测到视觉模组10的镜头104表面有水珠和/或水雾时,启动加热。
现有的镜头104加热的方案,直接为镜头104第一片玻璃元件或者镜筒加热,此方式不利于镜头104组装,镜头104的加热丝402与PCBA印刷电路板109导通,需要插入特定方向,但是AA组装过程镜头104方向具有不确定性,因此需要通过摆盘、特定工具来调整方向,装配效率较低。
针对上述局限,本实用新型实施例做出相应的改进优化,例如,可以用带有可伸缩功能的弹性导电接触部401替换视觉模组10的镜头104内部的加热丝402,对应的PCBA印刷电路板109区域露铜,弹性导电接触部401插入视觉模组10对应的凹槽与PCBA印刷电路板109接触,从而实现电路导通,能够解决镜头104测试与镜头104AA组装过程中的方向性问题。
在一些实施例中,加热丝402环绕视觉模组10的光学组件的外侧;
外壳组件40包括弹性导电接触部401,当外壳组件40装配至视觉模组10,弹性导电接触部401与视觉模组10的电路板109的导电部紧密抵接,用以为加热丝402通电。
请参阅图16,本实用新型实施例提供一种信息采集设备100,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
第一盖体105,第二盖体106,镜头104和电路板109,其中:镜头104包括光学组件和镜头外壳1043,镜头外壳1043包裹光学组件;
电路板109位于第一盖体105和第二盖体106围成的腔体内部,电路板109上设有感光单元103;
第一盖体105与电路板109铆接;和/或,
第一盖体105或第二盖体106在连接位置处设有阻挡部603,阻挡部用于阻止第一盖体与第二盖体相对运动。
传统可移动平台200都是将信息采集设备100例如视觉模组10的镜头104AA到第一盖体105壳体上,再将电路板109通过螺丝固定到第一盖体105壳体上,第一盖体105壳体和第二盖体106壳体夹持O型圈,通过螺丝连接好。但是螺丝的扭矩本身在循环耐久实验中非常容易失效,包括高低温循环、温循振动试验等。因为扭矩很容易衰减,导致离焦、气密变差,甚至漏水。
本实用新型实施例中采用铆接,能够实现无螺钉化,减少连接位置处的松动,以解决视觉模组10的离焦问题。示例性的,能一定程度上解决视觉模组10在双85等耐久试验容易失效的问题,使得视觉模组10的产品一致性更好。
本实施例中通过在第一盖体105或第二盖体106在二者连接位置处设置阻挡部603,可以实现第一盖体105和第二盖体106在装配过程中的导向,此外,在第一盖体105和第二盖体106连接之后,阻挡部603也可以防止二者发生相对运动以一定程度上解决视觉模组10的气密性问题,从而更好地保护模组内部器件。
可选的,阻挡部603可以为自第一盖体105的本体或第二盖体106的本体向外延伸的部件,该部件与第一盖体105或第二盖体106一体成型,或可拆卸连接。可选的,阻挡部603也可以为第一盖体105或第二盖体106本体的一部分。
示例性的,采用固定连接件601或者密封件605进行固定。可选的,第一盖体105与镜头外壳1043胶接,第一盖体105与电路板109铆接。
可选的,第一盖体105与第二盖体106焊接。可选的,在第一盖体105与第二盖体106焊接的焊缝602位置处设有阻挡部603。
可选的,电路板109为PCB板或PCBA板。可选的,第一盖体105包括靠近镜头104的镜头104前盖。可选的,第二盖体106包括远离镜头104的镜头104后盖。
可选的,镜头104与第一盖体105通过AA胶水连接,电路板109与第一盖体105通过旋铆连接,第二盖体106与接插件604通过铆接连接后在其间隙处灌封密封胶水,第一盖体105与第二盖体106通过激光焊接连接,并且激光焊的焊缝602位置有一阻挡部603。
可选的,第一盖体105与电路板109通过连接旋铆结构进行连接,第一盖体105和第二盖体106通过激光焊接连接。
可选的,第一盖体105上的BOSS柱穿过电路板109,用铆接技术实现连接,铆接头部形貌不限,例如圆弧、平面等。可选的,铆接技术可以是压铆、旋铆、冷碾、径向铆。
可选的,旋铆结构中的BOSS柱可以跟第一盖体105一体成型,也可以是将一个铆钉或者一个销钉等通过过盈配合或螺纹配合的连接方式与第一盖体105实现连接,从而实现无螺丝连接。
可选的,第一盖体105和第二盖体106通过激光焊接连接,第一盖体105与第二盖体106之间有一圈围墙结构,其原理是通过这圈围墙可以保护模组内部以及实现装配导向。在一些实施例中,可以将围墙设置在第一盖体105或第一盖体105与第二盖体106的搭接阻挡部603。
可选的,第一盖体105和第二盖体106通过激光焊接连接,其焊缝602位置可以有以下三种类型:
第一种类型,请参阅图16A,将焊缝602放置于电路板109与第二盖体106底部之间。但此结构较为局限,因为连接器的搭接长度较为固定,种类较少,所以会对激光焊接工艺调整有所限制。
第二种类型,请参阅图16B,将焊缝602放置于电路板109与第一盖体105顶部之间,此方式均衡了激光焊接温度对所有关键部件的温度影响。
第三种类型,请参阅图16C,将焊缝602放置于第二盖体106底部,此结构自由度高,且方便拆解、复焊接。
请参阅图17,本实用新型实施例提供一种信息采集设备100,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
镜头104、电路板109;
镜头104包括光学组件和镜头外壳1043,镜头外壳1043包裹光学组件;
镜头外壳1043的一端与电路板109通过粘接剂连接和/或焊接,以保持镜头外壳1043与电路板109的相对位置固定。
本实用新型实施例中,镜头外壳1043与电路板109的相对位置保持固定,能够保证相机模组10的成像质量以及产品稳定性。
可选的,信息采集设备100包括:镜头104、盖体、密封件605、电路板109,其中:镜头104包括光学组件和镜头外壳1043,镜头外壳1043用于包裹光学组件;盖体上设置有通孔,盖体通过通孔套设于镜头外壳1043,镜头外壳的一端位于盖体形成的腔体内部;电路板109位于腔体内部,电路板109上设有感光单元103,镜头外壳1043的第一端和/或盖体与电路板109固定连接;密封件605分别与盖体,以及镜头外壳1043的外周缘相接触,以防止水汽从通孔进入腔体。
本实用新型实施例中,镜头104与盖体组成密封组件,能够有效解决视觉模组10微型化以及高像素镜头104设计导致的失效问题,稳定性更好。
在一些实施例中,盖体包括第一盖体105和第二盖体106。
在一些实施例中,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,信息采集设备100包括:
镜头104、第一盖体105、电路板109,其中:镜头104包括光学组件和镜头外壳1043,镜头外壳1043用于包裹光学组件;第一盖体105上设置有通孔,镜头外壳1043沿着光学组件的光轴方向穿过通孔;通孔的内周缘与镜头外壳1043的外周缘接触,在接触位置处设置有密封件605,用于将第一盖体105与镜头外壳1043紧密连接;电路板109上设有感光单元103,镜头外壳1043和/或第一盖体105与电路板109固定连接。
传统的可移动平台200的信息采集设备100例如视觉模组10,是AA镜头104的结构设计,在防镜头104脱落、对胶水的要求、信耐性等方面要求较高。此外,可移动平台200领域的AA机台基本没有能够AA PCB电路板109的能力。无论是功能安全还是用户画面感知,均对气密性提出了更高的要求。本实用新型实施例中,镜头104与第一盖体105固定连接并组成密封组件,能够有效解决视觉模组10微型化以及高像素镜头104设计导致的失效问题,稳定性更好。
在一些实施例中,信息采集设备100包括密封组件和电路板109,密封组件包括镜头104以及与镜头104螺纹连接的第一盖体105,密封组件与电路板109通过AA工艺调焦连接。
在一些实施例中,第一盖体105与镜头104通过螺纹连接,并且通过密封胶水实现气密和防松。可选的,将第一盖体105与镜头104作为一个整体,在AA设备上直接通过调整该整体去实现调焦。可选的,将第一盖体105与镜头104作为一个整体与电路板109通过AA胶水、焊接、激光锡焊中任意一种或多种连接方式实现可靠连接。
此结构设计与连接方式,在不用改变可移动平台200AA设备的前提下,实现AA PCB板的相等效果,实现较优的光学路径,并实现较小的光学变化,达到较好的光学稳定性。
在一些实施例中,盖体包括相背的第一面和第二面,其中,第一面朝向镜头104的摄光面1041,第二面朝向电路板109;镜头外壳1043在垂直于光轴方向延伸形成凸台结构606,凸台结构606与第一面接触;在第一面和/或第二面的一处或多处位置设置密封件605。
在一些实施例中,第一盖体105包括相背的第一面和第二面,其中,第一面朝向镜头104的摄光面1041,第二面朝向电路板109;
镜头外壳1043在垂直于光轴方向延伸形成凸台结构606,凸台结构606与第一面接触;
在第一面和/或第二面的一处或多处位置设置密封件605。
可选的,密封件605包括由能够有效防止液体、气体从接口处泄露的密封材料构成的组件,例如,胶水、垫片、垫圈、O型圈、含氟材料。可选的,胶水的材料可以采用密封胶水,也可以采用快干胶水,或者采用厌氧性螺纹防松胶水。
示例性的,在以下一处或多处位置设置密封件605,以将第一盖体105与镜头外壳1043密封连接:
请参阅图17A,在第一盖体105的第一面设置密封件605。可选的,密封件605为胶水。
请参阅图17B,在第一盖体105的第二面设置密封件605。可选的,可选的,密封件605为胶水或含氟材料。
请参阅图17C,在第一盖体105的第一面和第二面设置密封件605。可选的,在第一面设置O型圈,在第二面设置胶水。
请参阅图18,本实用新型实施例提供一种信息采集设备100,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:
第一盖体105、第二盖体106、电路板109,其中:
电路板109位于第一盖体105和第二盖体106围成的腔体内部,电路板109上设有感光单元103;
电路板109与第一盖体105焊接,第一盖体105与第二盖体106焊接,以将感光单元103散发的热量通过第二盖体106向外散出。
传统可移动平台200的信息采集设备100例如视觉模组10,随着像素越来越高,芯片功耗越来越高,导致视觉模组10的温升较高,比如信耐性实验中,当环境温度为105℃时,组件本身温升很容易让芯片温度达到125℃甚至更高,会导致图像质量变差或者宕机。现有技术中一般都是通过大体积或者导热脂去实现物理散热,而这占用了较大的整车布置空间,特别是一些A柱和B柱上对空间极为敏感。局限性主要包括以下一种或多种:
1)通过螺丝的连接方式,相应的热阻非常大;
2)视觉模组10的第一盖体105和第二盖体106采用接触散热,热阻很大;
3)视觉模组10采用压铸件,受限于工艺原因无法增设散热结构,且视觉模组10本身因为压铸工艺,散热效率较低,此外,压铸件有沙孔等缺陷,导致气密较差甚至漏水。
本实用新型实施例中,信息采集设备100例如视觉模组10的电路板109、第一盖体105、第二盖体106之间通过焊接的连接的方式,能够降低从电路板109的感光单元散发的热量传导至第二盖体106的热阻,在利用第二盖体106增加散热面积的基础上,有利于进一步提高散热效率,能够一定程度上解决视觉模组10微型化以及像素提高带来的功耗提高而导致温升过高的问题,使得视觉模组10的热稳定性更好。
在一些实施例中,第一盖体105、电路板109、第二盖体106;第一盖体105和第二盖体106分别设置在电路板109的正反两侧;第一盖体105与第二盖体106焊接连接;第一盖体105和/或第二盖体106设置有凹凸面607以增大散热面积。
在一些实施例中,第一盖体105与第二盖体106焊接,其中,第一盖体105和/或第二盖体106由冷挤压工艺制成。采用焊接连接的方式能够降低热阻。
请参阅图19,在一些实施例中,第一盖体105和/或第二盖体106上设有散热结构,用于信息采集设备100散热。
在一些实施例中,电路板109与第一盖体105之间通过焊接连接,采用焊接连接的方式能够降低热阻。可选的,第二盖体106上冷锻出针状散热结构。可选的,第一盖体105与第二盖体106通过激光焊接连接起来,激光焊焊缝602位置有一圈阻挡部603。
可选的,第一盖体105与电路板109通过焊接连接。可选的,第二盖体106的加工工艺为冷挤压零件,第二盖体106上挤压出针状结构6071。可选的,第一盖体105与第二盖体106通过激光焊接连接。
在一些实施例中,第一盖体105与电路板109通过焊接连接。可选的,焊接的方式可以为锡焊或激光焊,该焊接的方式比螺丝、胶水通过接触的连接方式相比,能够减小电路板109与第一盖体105之间的热阻。
请参阅图19A,在一些实施例中,第二盖体106采用冷挤压工艺加工,形成散热结构。可选的,散热结构为密集针状结构6071。可选的,针状结构6071的断面结构,可以为椭圆、可异形结构、可圆形等,本实施例对此并不限制。
请参阅图19B,散热结构可以是密集的薄片,通过此结构可以增加热辐射效率,达到降低温度的效果。
可选的,第一盖体105与第二盖体106采用激光焊接连接,第一盖体105或第二盖体106设有一圈档光围栏,第一盖体105与第二盖体106激光焊接后,相较于传统螺丝、胶水、铆接等连接方式,能够使得第一盖体105和第二盖体106之间的热阻更小,增加散热效率。
在一些实施例中,信息采集设备100用于装载于可移动平台200上,包括:视觉模组10、惯性测量单元20、电路板109,其中:视觉模组10的感光单元103设置在电路板109的第一表面,惯性测量单元20设置在电路板109相背的第二表面;视觉模组10采集的图像信息,和,惯性测量单元20采集的运动信息,用于确定可移动平台200的位姿信息。可选的,信息采集设备100包括:第一视觉模组101、第二视觉模组102、连接组件、惯性测量单元20、信号输出组件,其中:连接组件用于将第一视觉模组101和第二视觉模组102固定连接于可移动平台200;惯性测量单元20设置在第一视觉模组101和/或第二视觉模组102的感光单元103后侧;信号输出组件用于与可移动平台200的处理器通信连接,以将第一视觉模组101和第二视觉模组102采集的图像信息,和,惯性测量单元20采集的运动信息,输出至可移动平台的处理器。可选的,连接组件包括第一连接件和第二连接件;第一连接件用于将第一视觉模组101固定连接于可移动平台200的本体2001的第一位置,第二连接件用于将第二视觉模组102固定连接于可移动平台200的本体2001的第二位置;第一位置和第二位置均位于本体2001的同一刚性部件上;或,连接组件包括刚性承载组件110;刚性承载组件110用于与可移动平台200的本体2001固定连接;第一视觉模组101和第二视觉模组102均固定连接于刚性承载组件110。可选的,信息采集设备100还包括偏振片30;偏振片30用于减少在特定方向振动的光线进入第一视觉模组101和第二视觉模组102中的任一视觉模组10;偏振片30设置于任一视觉模组10的以下一处或多处位置:任一视觉模组10的光学组件的前侧、光学组件的任意两个透光元件之间、光学组件的任一透光元件上、光学组件与感光单元103之间。可选的,信息采集设备100还包括外壳组件40;外壳组件40罩设于第一视觉模组101和第二视觉模组102中的任一视觉模组10的外侧;外壳组件40罩设于视觉模组10的外侧,外壳组件40朝向于视觉模组10的光学组件的表面设有加热丝,加热丝用于在通电后向视觉模组10辐射热量。可选的,信息采集设备100还包括清洗组件50;清洗组件50包括喷嘴501以及管体502,管体502的一端与喷嘴501相连通,管体502的另一端用于与可移动平台200的流体通道相连通;喷嘴501用于将流体喷出至第一视觉模组101和/或第二视觉模组102的外表面。可选的,信息采集设备包括:第一盖体105、第二盖体106、电路板109,其中:电路板109位于第一盖体105和第二盖体106围成的腔体内部,电路板109上设有感光单元103;电路板109与第一盖体105焊接,第一盖体105与第二盖体106焊接,以将感光单元103散发的热量通过第二盖体106向外散出。可选的,信息采集设备100包括镜头104,镜头104包括光学组件和镜头外壳1043,镜头外壳1043包裹光学组件;镜头外壳1043的一端与电路板109通过粘接剂连接和/或焊接,以保持镜头外壳1043与电路板109的相对位置固定。可选的,第一盖体105与电路板109铆接;和/或,第一盖体105或第二盖体106在连接位置处设有阻挡部603,阻挡部用于阻止第一盖体与第二盖体相对运动。
请参阅图20,本实用新型实施例提供一种可移动平台200,可移动平台200包括本体2001以及本实用新型说明书任一实施例的信息采集设备100。
可选的,可移动平台200包括如下至少一种:车辆、飞行器、移动终端设备。
进一步而言,车辆可以是普通车辆,也可以是无人车。信息采集设备100可以安装在可移动平台200内部也可以安装在可移动平台200外部。信息采集设备100可以集成在车辆的一处或多处位置,或者是安装于车辆上的装置,例如,车载设备等,对此不做限制。飞行器可以为旋翼型飞行器,例如四旋翼、六旋翼、八旋翼,也可以是固定翼飞行器。移动终端设备可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、穿戴式设备、遥控器等中的至少一项。
应当理解,在此本实用新型中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当理解,在本实用新型和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
以上,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种信息采集设备,所述信息采集设备用于装载于可移动平台,其特征在于,包括:
视觉模组、惯性测量单元、电路板,其中:
所述视觉模组的感光单元设置在所述电路板的第一表面,所述惯性测量单元设置在所述电路板相背的第二表面;
所述视觉模组采集的图像信息,和,所述惯性测量单元采集的运动信息,用于确定所述可移动平台的位姿信息。
2.根据权利要求1所述的信息采集设备,其特征在于,所述视觉模组包括第一视觉模组和第二视觉模组,所述第一视觉模组的光轴和所述第二视觉模组的光轴平行设置,具有部分重叠的可视范围;
所述第一视觉模组的感光单元和/或所述第二视觉模组的感光单元设置在所述电路板的所述第一表面。
3.根据权利要求2所述的信息采集设备,其特征在于,所述信息采集设备包括连接组件,所述连接组件用于将所述第一视觉模组和所述第二视觉模组固定连接于所述可移动平台;
所述连接组件包括第一连接件和第二连接件;
所述第一连接件用于将所述第一视觉模组固定连接于所述的可移动平台的本体的第一位置,所述第二连接件用于将所述第二视觉模组固定连接于所述可移动平台的本体的第二位置;
所述第一位置和所述第二位置均位于所述本体的同一刚性部件上;或,
所述连接组件包括刚性承载组件,所述刚性承载组件用于与所述可移动平台的车身固定连接,所述第一视觉模组和所述第二视觉模组均固定连接于所述刚性承载组件。
4.根据权利要求1~3任一项所述的信息采集设备,其特征在于,所述惯性测量单元包括第一惯性测量单元和第二惯性测量单元;
所述第二惯性测量单元采集的运动信息用于与所述第一惯性测量单元采集的运动信息融合以得到融合后的运动信息。
5.根据权利要求1~3任一项所述的信息采集设备,其特征在于,所述信息采集设备包括偏振片;
所述偏振片用于减少在特定方向振动的光线进入所述视觉模组;
所述偏振片设置于所述视觉模组的以下一处或多处位置:所述视觉模组的光学组件的前侧、所述光学组件的任意两个透光元件之间、所述光学组件的任一透光元件上、所述光学组件与所述感光单元之间。
6.根据权利要求5所述的信息采集设备,其特征在于,所述视觉模组的光轴与所述偏振片透光面倾斜相交。
7.根据权利要求1~3任一项所述的信息采集设备,其特征在于,所述信息采集设备包括外壳组件;
所述外壳组件罩设于所述视觉模组的外侧;
所述外壳组件朝向于所述视觉模组的光学组件的表面设有加热丝,所述加热丝用于在通电后向所述视觉模组辐射热量。
8.根据权利要求7所述的信息采集设备,其特征在于,所述加热丝环绕所述视觉模组的光学组件的外侧;
所述外壳组件包括弹性导电接触部,当所述外壳组件装配至所述任一视觉模组,所述弹性导电接触部与所述视觉模组的电路板的导电部紧密抵接,用以为所述加热丝通电。
9.根据权利要求1~3任一项所述的信息采集设备,其特征在于,所述信息采集设备包括清洗组件;
所述清洗组件包括喷嘴以及管体,所述管体的一端与所述喷嘴相连通,所述管体的另一端用于与所述可移动平台的流体通道相连通;
所述喷嘴用于将流体喷出至所述视觉模组的外表面。
10.根据权利要求1~3任一项所述的信息采集设备,其特征在于,所述信息采集设备包括第一盖体和第二盖体;
所述电路板位于所述第一盖体和所述第二盖体围成的腔体内部,所述电路板上设有感光单元;
所述电路板与所述第一盖体焊接,所述第一盖体与所述第二盖体焊接,以将所述感光单元散发的热量通过所述第二盖体向外散出。
11.根据权利要求10所述的信息采集设备,其特征在于,所述信息采集设备包括镜头;
所述镜头包括光学组件和镜头外壳,所述镜头外壳包裹所述光学组件;
所述镜头外壳的一端与所述电路板通过粘接剂连接和/或焊接,以保持所述镜头外壳与所述电路板的相对位置固定。
12.根据权利要求10所述的信息采集设备,其特征在于,所述第一盖体与所述电路板铆接;和/或,
所述第一盖体或所述第二盖体在连接位置处设有阻挡部,所述阻挡部用于阻止所述第一盖体与所述第二盖体相对运动。
13.一种可移动平台,其特征在于,所述可移动平台包括权利要求1至12任一项所述的信息采集设备。
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