一种多传感器车载装置的制作方法

1.本实用新型涉及车用传感器技术领域，具体为一种多传感器车载装置。


背景技术：

2.slam(simultaneous localization and mapping)算法，即时定位与地图构建，或并发建图与定位，最早由hugh durrant-whyte和john j.leonard提出，它是指搭载特定传感器的主体，在没有环境先验信息的情况下，于运动过程中建立环境的模型，并同时估计自己的运动，最早在机器人领域提出。目前，slam技术在机器人、无人驾驶、ar/vr等领域扮演了重要角色。
3.运用有slam算法的车载多传感器装置，多为固定于车辆顶部，现阶段的移动机器人需要搭载更多的传感器来获取自身的位姿以及感知周围的环境，用来满足路径规划以及导航等应用。
4.现有的多传感器车载装置往往具有以下不足之处：
5.1、现有技术中的多传感器车载装置大多是直接安装在车身上，安装位置较明显，不仅不具有防盗功能，而且在非工作状态下，长期受到外部环境的侵蚀，导致其缩短了使用寿命；
6.2、多传感器车载装置上的，镜头在冬天处于寒冷的环境下时，其镜面容易出现霜结的问题，使得多传感器车载装置不能正常工作；
7.3、通常一个多传感器车载装置只能安装一种型号的激光雷达，当需要更换不同型号的激光雷达时，多传感器车载主体结构也需要一起更换，成本较高。
8.鉴于上述问题，非常有必要设计一种多传感器车载装置，来解决上述出现的问题。


技术实现要素：

9.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种多传感器车载装置，高度集成，便于更换不同型号的激光雷达，其使用寿命长，不易损坏，具有防盗、防结霜的功能，大大节省了使用成本。
10.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
11.本实用新型提供一种多传感器车载装置，包括能够设置于车顶处的装置本体，所述装置本体能够伸出于车辆外部，且能够隐藏于车辆内部；所述装置本体包括壳体，所述壳体内设置有与车机系统电连接的电源线，所述壳体内设置有第一相机和若干个第二相机；所述壳体上端设置有能够拆卸的激光雷达，第一相机、第二相机和激光雷达均与所述电源线电连接，所述壳体上设置有若干个能够除霜的透视窗，所述透视窗与所述第二相机的数量相同，且二者之间相互配合。
12.优选地，所述车顶设置有天窗，所述车顶下壁在天窗下方设置有收纳腔，收纳腔内固定有竖直布置的电子伸缩杆，电子伸缩杆与所述电源线电连接，所述装置本体设置于所述电子伸缩杆上端；所述壳体包括第一置物层和第二置物层，第一置物层设置于所述电子
伸缩杆上端，所述第二置物层固定于第一置物层的上端，所述第一相机设置于第一置物层上，所述第二相机设置于第二置物层内，所述透视窗设置于第二置物层侧壁上。
13.优选地，所述电子伸缩杆上端与所述装置本体之间还设置有水平布置的升降座，所述升降座的形状与收纳腔的截面形状相同，升降座始终在收纳腔内位移，且升降座的边沿通过密封垫与收纳腔内壁始终密封连接。
14.优选地，所述第二置物层的横截面呈正多边形布置，若干个所述第二相机分别设置于第二置物层的侧壁上，第二相机的数量不大于第二置物层的侧壁的数量，所述第二相机为单镜头相机模组，相邻的两个第二相机之间的夹角相同。
15.优选地，所述第二置物层的横截面呈正八边形布置，所述第二相机的数量为三个，三个第二相机能够配合、堆叠成三目相机。
16.优选地，所述第二相机通过连接板固定于壳体内部，所述连接板上设置有与所述电源线电连接的恒温加热板，所述恒温加热板与所述透视窗内壁相贴合。
17.优选地，所述激光雷达通过安装座与壳体上端相连接。
18.优选地，所述安装座上壁开设有与所述激光雷达下端形状相匹配的安装孔，所述安装座侧壁开设有第一螺栓孔，激光雷达侧壁下端开设有第二螺栓孔，所述激光雷达能够通过螺栓贯穿第一螺栓孔和第二螺栓孔固定于安装孔内。
19.本实用新型一种多传感器车载装置的有益效果具体如下：
20.1、本实用新型通过车机系统控制电子伸缩杆的伸长和收缩，搭配天窗的启闭，即可控制装置本体能够伸出于车辆外部，且能够隐藏于车辆内部，此设计能够防止装置本体被盗，而且在非工作状态下，防止装置本体长期受到外部环境的侵蚀，大大延长了其使用寿命；
21.2、本实用新型通过车机系统控制恒温加热板通电加热，以防止透视窗镜片结霜，或将透视窗镜面上的霜融化，解决透视窗镜面在寒冷天气下容易出现霜结的问题，保证了多传感器车载装置的正常工作。
22.3、本实用新型中的激光雷达拆装方便、快捷、便于更换，适用于安装不同型号的激光雷达，避免了为了更换激光雷达而不得不需更换装置本体主体结构情形，大大节省了成本。
23.4、本实用新型中的三个第二相机为单镜头相机模组，通过阵列式结构设计，实现三镜头按特定角度分布，且能够搭配算法配合、堆叠成三目相机，相较于市面上的三目相机结构更加紧凑，降低了成本。
附图说明
24.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获得其他的附图。
25.图1为本实用新型应用于车顶结构的整体结构示意图；
26.图2为本实用新型应用于车顶结构的剖视图1；
27.图3为本实用新型应用于车顶结构的剖视图2；
28.图4为本实用新型的整体结构示意图；
29.图5为本实用新型的剖视图；
30.图6为本实用新型中激光雷达的安装示意图。
31.附图标记说明：
32.1、装置本体，2、壳体，3、第一相机，4、第二相机，5、激光雷达，6、第一置物层，7、第二置物层，8、车顶，9、天窗，10、收纳腔，11、电子伸缩杆，12、透视窗，13、连接板，14、恒温加热板，15、升降座，16、安装座，17、安装孔，18、第一螺栓孔，19、第二螺栓孔。
具体实施方式
33.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。
34.实施例：
35.如图1至图6所示，本实用新型提供了一种多传感器车载装置，包括能够设置于车顶8处的装置本体1，所述装置本体1包括壳体2，所述壳体2内设置有与车机系统电连接的电源线，所述壳体2内设置有第一相机3和若干个第二相机4；所述壳体2上端设置有能够拆卸的激光雷达5，第一相机3、第二相机4和激光雷达5均与所述电源线电连接；所述壳体2包括第一置物层6和第二置物层7，所述第二置物层7固定于第一置物层6的上端，所述第一相机3设置于第一置物层6上，所述第二相机4设置于第二置物层7内。
36.作为本实用新型再进一步的方案：所述第二置物层7的横截面呈正多边形布置，若干个所述第二相机4分别设置于第二置物层7内部，且平行于第二置物层7的侧壁布置，第二相机4的数量不大于第二置物层7的侧壁的数量，所述第二相机4为单镜头相机模组，相邻的两个第二相机4之间的夹角相同。
37.作为本实用新型再进一步的方案：如图4和图5所示，所述第二置物层7的横截面呈正八边形布置，所述第二相机4的数量为三个，本实施例中，三个第二相机4通过阵列式结构设计，实现三镜头按特定角度分布，且能够搭配算法配合、堆叠成三目相机，相较于市面上的三目相机结构更加紧凑，降低了成本。其中，所述第二相机4为单镜头相机模组，第一相机3的数量为三个，三个第二相机4能够配合、堆叠成三目相机；其中，所述第一相机3为视觉slam相机，高度集成，配合车机系统，为行驶环境提供定位和导航数据，通过slam算法获取自身的位姿以及感知周围的环境，用来满足路径规划以及导航等应用；其中，激光雷达5为行驶环境提供定位和导航数据；该装置可以广泛用于视觉slam，道路停车巡检，环境监测。
38.作为本实用新型再进一步的方案：为了使该实用新型具有防盗功能以及能够延长使用寿命，装置本体1能够伸出于车辆外部，且能够隐藏于车辆内部；
39.具体的：
40.所述车顶8设置有天窗9，所述车顶8下壁在天窗9下方设置有收纳腔10，收纳腔10内固定有竖直布置的电子伸缩杆11，电子伸缩杆11与所述电源线电连接，第一置物层6设置于所述电子伸缩杆11上端；用户通过车机系统控制电子伸缩杆11的伸长和收缩，搭配天窗9的启闭，即可控制装置本体1能够伸出于车辆外部，且能够隐藏于车辆内部，此设计能够防
止装置本体1被盗，而且在非工作状态下，防止装置本体1长期受到外部环境的侵蚀，大大延长了其使用寿命。
41.作为本实用新型再进一步的方案：所述壳体2上设置有若干个能够除霜的透视窗12，所述透视窗12设置于第二置物层7侧壁上，所述透视窗12与所述第二相机4的数量相同，且二者之间相互配合。
42.为了解决透视窗12镜面在寒冷天气下容易出现霜结的问题，所述第二相机4通过连接板13固定于壳体2内部，所述连接板13上设置有与所述电源线电连接的恒温加热板14，所述恒温加热板14与所述透视窗12内壁相贴合，用户通过车机系统控制恒温加热板14通电加热，以防止透视窗12结霜，或将透视窗12镜面上的霜融化，保证了多传感器车载装置的正常工作。
43.作为本实用新型再进一步的方案：所述电子伸缩杆11上端与所述装置本体1之间还设置有水平布置的升降座15，所述升降座15的形状与收纳腔10的截面形状相同，升降座15始终在收纳腔10内位移，且升降座15的边沿通过密封垫与收纳腔10内壁始终密封连接；
44.其中，密封垫的材质为橡胶，起到防水密封的作用。
45.作为本实用新型再进一步的方案：所述激光雷达5通过安装座16与壳体2上端相连接。
46.具体的：
47.所述安装座16上壁开设有与所述激光雷达5下端形状相匹配的安装孔17，所述安装座16侧壁开设有第一螺栓孔18，激光雷达5侧壁下端开设有第二螺栓孔19，所述激光雷达5能够通过螺栓贯穿第一螺栓孔18和第二螺栓孔19固定于安装孔17内；用户拆装激光雷达5方便快捷，便于更换不同型号的激光雷达5，避免了为了更换激光雷达5而不得不需更换装置本体1主体结构情形，大大节省了成本。
48.工作原理：用户通过操控车机系统，控制天窗9的开启和电子伸缩杆11的伸长，装置本体1上升至车顶8上方，车辆行驶过程中，三个第二相机4、第一相机3激光雷达5不断的采集行驶环境中的环境参数，通过slam算法获取自身的位姿以及感知周围的环境，配合车机系统，提供定位和导航数据，用于道路停车巡检，环境监测等工作任务；当透视窗12上结霜时，用户通过车机系统控制恒温加热板14对透视窗12加热，使霜融化；当用户需要更换激光雷达5时，用户通过工具旋松第一螺栓孔18内的螺栓，即可拆卸并更换激光雷达5。
49.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。

技术特征：
1.一种多传感器车载装置，其特征在于，包括能够设置于车顶(8)处的装置本体(1)，所述装置本体(1)能够伸出于车辆外部，且能够隐藏于车辆内部；所述装置本体(1)包括壳体(2)，所述壳体(2)内设置有与车机系统电连接的电源线，所述壳体(2)内设置有第一相机(3)和若干个第二相机(4)；所述壳体(2)上端设置有能够拆卸的激光雷达(5)，第一相机(3)、第二相机(4)和激光雷达(5)均与所述电源线电连接，所述壳体(2)上设置有若干个能够除霜的透视窗(12)，所述透视窗(12)与所述第二相机(4)的数量相同，且二者之间相互配合。2.根据权利要求1所述的一种多传感器车载装置，其特征在于，所述车顶(8)设置有天窗(9)，所述车顶(8)下壁在天窗(9)下方设置有收纳腔(10)，收纳腔(10)内固定有竖直布置的电子伸缩杆(11)，电子伸缩杆(11)与所述电源线电连接，所述装置本体(1)设置于所述电子伸缩杆(11)上端；所述壳体(2)包括第一置物层(6)和第二置物层(7)，第一置物层(6)设置于所述电子伸缩杆(11)上端，所述第二置物层(7)固定于第一置物层(6)的上端，所述第一相机(3)设置于第一置物层(6)上，所述第二相机(4)设置于第二置物层(7)内，所述透视窗(12)设置于第二置物层(7)侧壁上。3.根据权利要求2所述的一种多传感器车载装置，其特征在于，所述电子伸缩杆(11)上端与所述装置本体(1)之间还设置有水平布置的升降座(15)，所述升降座(15)的形状与收纳腔(10)的截面形状相同，升降座(15)始终在收纳腔(10)内位移，且升降座(15)的边沿通过密封垫与收纳腔(10)内壁始终密封连接。4.根据权利要求2所述的一种多传感器车载装置，其特征在于，所述第二置物层(7)的横截面呈正多边形布置，若干个所述第二相机(4)分别设置于第二置物层(7)内部，且平行于第二置物层(7)的侧壁布置，第二相机(4)的数量不大于第二置物层(7)的侧壁的数量，所述第二相机(4)为单镜头相机模组，相邻的两个第二相机(4)之间的夹角相同。5.根据权利要求4所述的一种多传感器车载装置，其特征在于，所述第二置物层(7)的横截面呈正八边形布置，所述第二相机(4)的数量为三个。6.根据权利要求1所述的一种多传感器车载装置，其特征在于，所述第二相机(4)通过连接板(13)固定于壳体(2)内部，所述连接板(13)上设置有与所述电源线电连接的恒温加热板(14)，所述恒温加热板(14)与所述透视窗(12)内壁相贴合。7.根据权利要求1所述的一种多传感器车载装置，其特征在于，所述激光雷达(5)通过安装座(16)与壳体(2)上端相连接。8.根据权利要求7所述的一种多传感器车载装置，其特征在于，所述安装座(16)上壁开设有与所述激光雷达(5)下端形状相匹配的安装孔(17)，所述安装座(16)侧壁开设有第一螺栓孔(18)，激光雷达(5)侧壁下端开设有第二螺栓孔(19)，所述激光雷达(5)能够通过螺栓贯穿第一螺栓孔(18)和第二螺栓孔(19)固定于安装孔(17)内。

技术总结
本实用新型公开了一种多传感器车载装置，包括能够设置于车顶处的装置本体，所述装置本体能够伸出于车辆外部，且能够隐藏于车辆内部；所述装置本体包括壳体，所述壳体内设置有与车机系统电连接的电源线，所述壳体内设置有第一相机和若干个第二相机；所述壳体上端设置有能够拆卸的激光雷达，第一相机、第二相机和激光雷达均与所述电源线电连接，所述壳体上设置有若干个能够除霜的透视窗，所述透视窗与所述第二相机的数量相同，且二者之间相互配合。本实用新型结构高度集成，便于更换不同型号的激光雷达，其使用寿命长，不易损坏，具有防盗、防结霜的功能，大大节省了使用成本。大大节省了使用成本。大大节省了使用成本。


技术研发人员：盛志刚
受保护的技术使用者：南京舜云智慧城市科技有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/17