CN221251057U - 车载激光雷达的安装系统及自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种车载激光雷达的安装系统及自动驾驶车辆，涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及车载激光雷达技术领域。车载激光雷达的安装系统包括：保险杠，具有第一安装孔；罩体，固定于第一安装孔处并且具有第二安装孔；防撞梁，设于保险杠的内侧；激光雷达，固定于防撞梁并且部分探出第二安装孔，激光雷达与第二安装孔之间具有安装间隙；以及软胶框，固定于激光雷达的表面并且设于安装间隙。本公开实施例技术方案不但可以提高激光雷达的安装精度，从而发挥其较佳探测功能，而且可以降低对车辆其它方面设计的影响。

Description

车载激光雷达的安装系统及自动驾驶车辆

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及车载激光雷达技术领域，具体涉及一种车载激光雷达的安装系统及自动驾驶车辆。

背景技术

随着自动驾驶技术的不断发展，激光雷达弥补了传统摄像头的缺陷，逐渐成为自动驾驶或者高级辅助驾驶的最重要传感器之一。随着激光雷达成本的逐渐降低，激光雷达的发展呈现出了迅猛的发展势头，逐渐呈现替代或者和摄像头共存的趋势。

如何在自动驾驶车辆上合理部署激光雷达，使其发挥较佳探测功能，以及降低其对整车其它设计的影响，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

在此部分中描述的技术手段不一定是之前已经设想到或采用的技术手段。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何技术手段仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。

实用新型内容

本公开提供了一种车载激光雷达的安装系统及自动驾驶车辆。

根据本公开的一个方面，提供了一种车载激光雷达的安装系统，包括：保险杠，具有第一安装孔；罩体，固定于第一安装孔处并且具有第二安装孔；防撞梁，设于保险杠的内侧；激光雷达，固定于防撞梁并且部分探出第二安装孔，激光雷达与第二安装孔之间具有安装间隙；以及软胶框，固定于激光雷达的表面并且设于安装间隙。

在一些实施例中，激光雷达包括顶面、底面、前端面、后端面以及两个侧面；软胶框包括：贴合部，与顶面、底面和两个侧面相贴合并且延伸出第二安装孔至与前端面的边缘相贴合；以及唇边部，凸起于贴合部并且自第二安装孔的外侧延伸至第二安装孔的内侧，唇边部与贴合部构成开口朝向罩体的内侧的槽。

在一些实施例中，唇边部与第二安装孔的下缘相接触并且与第二安装孔的上缘之间具有间隙。

在一些实施例中，唇边部与第二安装孔的上缘之间的最小间隙c满足：1.2毫米≤c≤1.8毫米。

在一些实施例中，软胶框的材料硬度不小于70邵氏硬度、且不大于80邵氏硬度。

在一些实施例中，软胶框与激光雷达的表面粘接。

在一些实施例中，安装系统还包括：安装架，通过至少一个第一紧固件固定于防撞梁，其中，激光雷达通过至少一个第二紧固件固定于安装架。

在一些实施例中，安装架通过至少一个第一定位销与防撞梁安装定位，激光雷达通过至少一个第二定位销与安装架安装定位。

在一些实施例中，保险杠具有两个第一安装孔，分别为左侧安装孔和右侧安装孔；安装系统针对每个第一安装孔设有安装架、罩体、激光雷达和软胶框。

在一些实施例中，罩体的外侧表面呈凹状，第二安装孔设于凹状的底部。

在一些实施例中，罩体具有通风格栅。

根据本公开的一个方面，提供了一种自动驾驶车辆，包括前述任一实施例的车载激光雷达的安装系统。

根据本公开的一个或多个实施例，不但可以提高激光雷达的安装精度，从而发挥其较佳探测功能，而且可以降低对车辆其它方面设计的影响。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。

图1为本公开一些实施例的车载激光雷达的安装系统的外观示意图；

图2为图1中A-A向的截面结构示意图；

图3为本公开一些实施例中激光雷达和软胶框装配的立体结构示意图；

图4为本公开一些实施例中激光雷达和软胶框装配的俯视结构示意图；以及

图5为本公开一些实施例中激光雷达通过安装架安装于防撞梁的俯视结构示意图。

附图标记：

100-安装系统

10-保险杠

11-第一安装孔

20-罩体

21-第二安装孔

30-防撞梁

40-激光雷达

401-安装间隙

50-软胶框

41-顶面

42-底面

43-前端面

44-后端面

45a、45b-侧面

51-贴合部

52-唇边部

53-槽

60-安装架

22-通风格栅

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

激光雷达的工作原理是向目标发射激光光束,然后对反射的回波进行分析计算，从而可以得到目标的距离、方位、高度和运动状态等信息。利用激光雷达可以实现对目标的高精度探测识别，而且不会受到光线等环境因素的影响。

车载激光雷达(LiDAR)因具有可准确获取目标的三维信息、分辨率高、抗干扰能力强、探测范围广、近全天候工作等优点，在智能驾驶环境感知系统中占据了重要地位。

在一些相关技术中，车载激光雷达安装在自动驾驶车辆的车顶上方，不但导致整车高度增加，影响车辆美观，而且对于车顶结构的刚性和防护等级带来一定影响，此外，车载激光雷达因与天窗设计位置干涉还可能导致车辆无法设计天窗。

基于此，本公开实施例提供了一种车载激光雷达的安装系统及自动驾驶车辆，以在自动驾驶车辆上合理部署激光雷达，使其发挥较佳探测功能，并且降低对车辆其它方面设计的影响。

如图1至图4所示，本公开实施例提供的车载激光雷达的安装系统100，可以应用于自动驾驶车辆。该安装系统100包括保险杠10、罩体20、防撞梁30、激光雷达40和软胶框50。保险杠具有第一安装孔11。罩体20固定于第一安装孔11处并且具有第二安装孔21。防撞梁30设于保险杠10的内侧。如图2所示，激光雷达40固定于防撞梁30并且部分探出第二安装孔21，该激光雷达40与第二安装孔21之间具有安装间隙401。软胶框50固定于激光雷达40的表面并且设于安装间隙401。如图2所示，软胶框50嵌于安装间隙401，从而占据了安装间隙401的一些空间。

本公开实施例设计将激光雷达40设于保险杠10处，相比相关技术中将激光雷达安装在车顶上方，激光雷达40的安装结构不会影响车辆的整体外观，不破坏车顶结构，不影响车顶结构的刚性和防护等级，与天窗的设计位置也没有干涉。此外，本公开实施例将软胶框50设于激光雷达40与第二安装孔21的安装间隙401，可以吸收一定的振动能量并且可以匹配较大的装配公差，从而可以提高激光雷达40的安装精度，使其可以发挥较佳探测功能。

“软胶框50匹配较大的装配公差”可以理解为，由于软胶框50具有一定的弹性变形能力，因此，相比将激光雷达40与第二安装孔21直接轴孔装配，允许激光雷达40和第二安装孔21各自设计更大的公差范围，并仍能使得激光雷达40与第二安装孔21之间无明显外观缝隙，从而保障激光雷达40的安装精度要求。

在本公开实施例中，软胶框50可以采用橡胶材料。在一些实施例中，软胶框50的材料硬度设计为不小于70邵氏硬度、且不大于80邵氏硬度，可以吸收一定的振动能量并且可以匹配相对较大的装配公差。邵氏硬度是指用邵氏硬度计测出的值的读数，其描述方法分A、D两种，分别代表不同的硬度范围，90度以下的用邵氏A硬度计测试并得出数据，90度及以上的用邵氏D硬度计测试并得出数据。

在本公开的一些实施例中，软胶框50与激光雷达40的表面粘接，例如通过胶体或者双面胶带粘接。这样，不但组装方便，便于软胶框50日后更换，而且也能够尽量减少软胶框50的损坏。

如图5所示，安装系统100还包括安装架60，该安装架60通过至少一个第一紧固件固定于防撞梁30，其中，激光雷达40通过至少一个第二紧固件固定于安装架60。第一紧固件和第二紧固件例如为螺栓组件，便于拆装，互换性强。安装架60、防撞梁30上用于供螺栓杆穿过的孔可以设计为长圆孔，这样便于根据实际安装需求进行精度调节。

在该实施例中，安装架60还可以通过至少一个第一定位销与防撞梁30安装定位，激光雷达40通过至少一个第二定位销与安装架60安装定位，这样，可以提高零部件之间装配的精度。

在本公开的一些实施例中，为自动驾驶车辆配置两台激光雷达40(图中仅示意了其中一台)。保险杠10具有两个第一安装孔11，分别为左侧安装孔和右侧安装孔，安装系统100针对左侧安装孔和右侧安装孔分别设有一套安装架60、罩体20、激光雷达40和软胶框50。这样，可以利用两台激光雷达40实现更加大范围以及高精度的探测识别。

结合图1和图3所示，以激光雷达40的通常使用姿态为方位参照，激光雷达40包括顶面41、底面42、前端面43、后端面44以及两个侧面45a、45b，激光雷达40的发射激光和目标回波分别从前端面43射出或者射入。

如图2、图3和图4所示，在本公开的一些实施例中，软胶框50包括和贴合部51和唇边部52，其中，贴合部51与顶面41、底面42和两个侧面45a、45b相贴合并且延伸出第二安装孔21至与前端面43边缘相贴合，唇边部52凸起于贴合部51并且自第二安装孔21的外侧延伸至第二安装孔21的内侧，唇边部52与贴合部51构成开口朝向罩体20的内侧的槽53。

软胶框50可以采用橡胶材料注塑成型。贴合部51用于与激光雷达40的表面粘接，唇边部52由于呈片状，因此其形变范围相对较大，可以有效吸收振动能量并且匹配相对较大的装配公差，遮挡激光雷达40与第二安装孔21之间的明显外观间隙。

在一些实施例中，如图2所示，唇边部52与第二安装孔21的下缘相接触并且与第二安装孔21的上缘之间具有间隙。

这样，可以利用唇边部52吸收因保险杠轻微下沉产生的公差，以及吸收保险杠在水平方向上装配产生的公差，吸收振动能量，从而提高激光雷达40的安装精度，使其可以发挥较佳探测功能。

参考图2，在一些实施例中，唇边部52与第二安装孔21的上缘之间的最小间隙c满足：1.2毫米≤c≤1.8毫米。例如，c设计为1.5毫米，可以兼顾外观美观和上述效果。

如图1所示，在本公开的一些实施例中，罩体20的外侧表面呈凹状，第二安装孔21设于凹状的底部，也即，激光雷达40的前端面43凹设于保险杠10的外侧表面，这样可以利用保险杠10的安全作用对激光雷达40进行机械保护，此外，还能减少灰尘、雨水等在激光雷达40的前端面43堆积。

如图1所示，在本公开的一些实施例中，罩体20具有通风格栅22，与车辆的风道结构(例如发动机散热风道结构)相通，不但可以作为装饰罩，还具有通风功能性。在一些实施例中，罩体20可以通过对已有车辆的该部分结构改造得到。

根据本公开的一些实施例，还提供了一种自动驾驶车辆，包括前述任一实施例的车载激光雷达的安装系统100。该自动驾驶车辆的激光雷达40设于保险杠10处，相比相关技术中将激光雷达设于车顶上方，不会影响车辆的整体外观，不破坏车顶结构，不影响车顶结构的刚性和防护等级，与天窗的设计位置也没有干涉。软胶框50设于激光雷达40与第二安装孔21的安装间隙401，可以吸收一定的振动能量并且可以匹配较大的装配公差，从而提高激光雷达40的安装精度，使其可以发挥较佳探测功能。

应当理解的是，在本说明书中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系或尺寸为基于附图所示的方位或位置关系或尺寸，使用这些术语仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，并且因此不能理解为对本公开的保护范围的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，还可以是通信；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。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公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本说明书提供了能够用于实现本公开的许多不同的实施方式或例子。应当理解的是，这些不同的实施方式或例子完全是示例性的，并且不用于以任何方式限制本公开的保护范围。本领域技术人员在本公开的说明书的公开内容的基础上，能够想到各种变化或替换，这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所附权利要求所限定的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种车载激光雷达的安装系统，其特征在于，所述安装系统包括：

保险杠，具有第一安装孔；

罩体，固定于所述第一安装孔处并且具有第二安装孔；

防撞梁，设于所述保险杠的内侧；

激光雷达，固定于所述防撞梁并且部分探出所述第二安装孔，所述激光雷达与所述第二安装孔之间具有安装间隙；以及

软胶框，固定于所述激光雷达的表面并且设于所述安装间隙。

2.根据权利要求1所述的安装系统，其特征在于，

所述激光雷达包括顶面、底面、前端面、后端面以及两个侧面；

所述软胶框包括：

贴合部，与所述顶面、所述底面和两个所述侧面相贴合并且延伸出所述第二安装孔至与所述前端面的边缘相贴合；以及

唇边部，凸起于所述贴合部并且自所述第二安装孔的外侧延伸至所述第二安装孔的内侧，所述唇边部与所述贴合部构成开口朝向所述罩体的内侧的槽。

3.根据权利要求2所述的安装系统，其特征在于，

所述唇边部与所述第二安装孔的下缘相接触并且与所述第二安装孔的上缘之间具有间隙。

4.根据权利要求3所述的安装系统，其特征在于，

所述唇边部与所述第二安装孔的上缘之间的最小间隙c满足：1.2毫米≤c≤1.8毫米。

5.根据权利要求1所述的安装系统，其特征在于，

所述软胶框的材料硬度不小于70邵氏硬度、且不大于80邵氏硬度。

6.根据权利要求1所述的安装系统，其特征在于，

所述软胶框与所述激光雷达的表面粘接。

7.根据权利要求1所述的安装系统，其特征在于，所述安装系统还包括：

安装架，通过至少一个第一紧固件固定于所述防撞梁，其中，所述激光雷达通过至少一个第二紧固件固定于所述安装架。

8.根据权利要求7所述的安装系统，其特征在于，

所述安装架通过至少一个第一定位销与所述防撞梁安装定位，所述激光雷达通过至少一个第二定位销与所述安装架安装定位。

9.根据权利要求7所述的安装系统，其特征在于，

所述保险杠具有两个第一安装孔，分别为左侧安装孔和右侧安装孔；

所述安装系统针对每个所述第一安装孔设有所述安装架、所述罩体、所述激光雷达和所述软胶框。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的安装系统，其特征在于，

所述罩体的外侧表面呈凹状，所述第二安装孔设于所述凹状的底部。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的安装系统，其特征在于，

所述罩体具有通风格栅。

12.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括根据权利要求1至11中任一项所述的车载激光雷达的安装系统。