一种传感器集成支架和车辆的制作方法

1.本公开涉及设备车辆技术领域，尤其涉及一种传感器集成支架和车辆。


背景技术：

2.自动驾驶卡车由于车头较高，在车头两侧存在一定的视野盲区，比如目前的传感器无法检测到靠近车轮的区域。因此需要在车头两侧安装多种传感器来提供补盲方案，而如何稳定安装这些传感器成为亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本公开实施例提供一种传感器集成支架和，以解决或至少解决上述提到的问题。
4.根据本公开实施例的一个方面，提供了一种传感器集成支架，包括：主支架，其包括互相垂直的底座和平台，所述平台用于固定第一传感器；从支架，其包括固定板，所述固定板的上平面与所述平台的下平面固定连接，所述固定板的下平面连接弯折件，所述弯折件用于固定第二传感器。
5.根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种车辆，包括如上所述的传感器集成支架；以及安装在所述传感器集成支架上的至少两个传感器。
6.本公开提供的技术方案，能同时安装图像采集装置和点云采集装置等多种传感器，弯折件的设计保证点云采集装置的发射范围覆盖视野盲区，且弯折件尽量靠近车体，从而缩短支架臂长，避免车辆行驶时支架不稳的问题。本公开的集成支架结构性能稳定、安装方便，提高车辆行驶的安全性。
附图说明
7.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
8.图1为本公开实施例的车辆100的结构示意图。
9.图2为本公开实施例的传感器集成支架200的爆炸示意图。
10.图3为本公开一实施例的传感器支架200的总装示意图。
11.图4为本公开一实施例的车内视角的加强板214的示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。
13.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“第一”和“第二”等仅
用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
14.本公开实施例提供的传感器支架安装于车辆上，下面将结合图1对本公开涉及的车辆100进行说明。其中，图1是可以在其中实现本文公开的各种技术的车辆100的示意图。车辆100可以是轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船只、飞机、直升机、割草机、挖土机、摩托雪橇、航空器、旅游休闲车、游乐园车辆、农场装置、建筑装置、有轨电车、高尔夫车、火车、无轨电车，或其它车辆。车辆100可以完全地或部分地以自动驾驶模式进行运行。车辆100在自动驾驶模式下可以控制其自身，例如车辆100可以确定车辆的当前状态以及车辆所处环境的当前状态，确定在该环境中的至少一个其它车辆的预测行为，确定该至少一个其它车辆执行所预测行为的可能性所对应信任等级，并且基于所确定的信息来控制车辆100自身。在处于自动驾驶模式时，车辆100可以在无人交互的情况下运行。
15.车辆100可以包括各种车辆系统，例如驱动系统142、传感器系统144、控制系统146、用户接口系统148、计算系统150以及通信系统152。车辆100可以包括更多或更少的系统，每个系统可以包括多个单元。进一步地，车辆100的每个系统和单元之间可以是互联的。例如，计算系统150能够与驱动系统142、传感器系统144、控制系统146、用户接口系统148、和通信系统152中的一个或多个进行数据通信。从而，车辆100的一个或多个所描述的功能可以被划分为附加的功能性部件或者实体部件，或者结合为数量更少的功能性部件或者实体部件。在更进一步的例子中，附加的功能性部件或者实体部件可以增加到如图1所示的示例中。驱动系统142可以包括为车辆100提供动能的多个可操作部件(或单元)。在一个实施例中，驱动系统142可以包括发动机或电动机、车轮、变速器、电子系统、以及动力(或动力源)。发动机或者电动机可以是如下装置的任意组合：内燃机、电机、蒸汽机、燃料电池发动机、丙烷发动机、或者其它形式的发动机或电动机。在一些实施例中，发动机可以将一种动力源转换为机械能。在一些实施例中，驱动系统142可以包括多种发动机或电动机。例如，油电混合车辆可以包括汽油发动机和电动机，也可以包括其它的情况。
16.车辆100的车轮可以是标准车轮。车辆100的车轮可以是多种形式的车轮，包括独轮、双轮、三轮、或者四轮形式，例如轿车或卡车上的四轮。其它数量的车轮也是可以的，例如六轮或者更多的车轮。车辆100的一个或多个车轮可被操作为与其他车轮的旋转方向不同。车轮可以是至少一个与变速器固定连接的车轮。车轮可以包括金属与橡胶的结合，或者是其他物质的结合。变速器可以包括可操作来将发动机的机械动力传送到车轮的单元。出于这个目的，变速器可以包括齿轮箱、离合器、差动齿轮和传动轴。变速器也可以包括其它单元。传动轴可以包括与车轮相匹配的一个或多个轮轴。电子系统可以包括用于传送或控制车辆100的电子信号的单元。这些电子信号可用于启动车辆100中的多个灯、多个伺服机构、多个电动机，以及其它电子驱动或者控制装置。动力源可以是全部或部分地为发动机或电动机提供动力的能源。也即，发动机或电动机能够将动力源转换为机械能。示例性地，动力源可以包括汽油、石油、石油类燃料、丙烷、其它压缩气体燃料、乙醇、燃料电池、太阳能板、电池以及其它电能源。动力源可以附加的或者可选地包括燃料箱、电池、电容、或者飞轮的任意组合。动力源也可以为车辆100的其它系统提供能量。
17.传感器系统144可以包括多个传感器，这些传感器用于感测车辆100的环境和条件的信息。例如，传感器系统144可以包括惯性测量单元(imu)、gnss(全球导航卫星系统)收发器(例如全球定位系统(gps)收发器)、雷达(radar)、激光测距仪/lidar(或其它距离测量装置)、声学传感器、超声波传感器以及相机或图像捕捉装置。传感器系统144可以包括用于监控车辆100的多个感应器(例如，氧气(o2)监控器、油量表传感器、发动机油压传感器，以及温度、湿度、压力传感器等等)。还可以配置其它传感器。包括在传感器系统144中的一个或多个传感器可以被单独驱动或者被集体驱动，以更新一个或多个传感器的位置、方向，或者这二者。
18.imu可以包括传感器的结合(例如加速器和陀螺仪)，用于基于惯性加速来感应车辆100的位置变化和方向变化。gps收发器可以是任何用于估计车辆100的地理位置的传感器。出于该目的，gps收发器可以包括接收器/发送器以提供车辆100相对于地球的位置信息。需要说明的是，gps是全球导航卫星系统的一个示例，因此，在一些实施例中，gps收发器可以替换为北斗卫星导航系统收发器或者伽利略卫星导航系统收发器。雷达单元可以使用无线电信号来感应车辆100所在环境中的对象。在一些实施例中，除感应对象之外，雷达单元还可以用于感应接近车辆100的物体的速度和前进方向。激光测距仪或lidar单元(或者其它距离测量装置)可以是任何使用激光来感应车辆100所在环境中的物体的传感器。在一个实施例中，激光测距仪/lidar单元可以包括激光源、激光扫描仪、以及探测器。激光测距仪/lidar单元用于以连续(例如使用外差检测)或者不连续的检测模式进行工作。相机可以包括用于捕捉车辆100所在环境的多个图像的装置。相机可以是静态图像相机或者动态视频相机。
19.控制系统146用于控制对车辆100及其部件(或单元)的操作。相应地，控制系统146可以包括各种单元，例如转向单元、动力控制单元、制动单元和导航单元。
20.转向单元可以是调整车辆100前进方向的机械的组合。动力控制单元(例如可以为油门)，例如可以被用于控制发动机的运转速度，进而控制车辆100的速度。制动单元可以包括用于对车辆100进行减速的机械的组合。制动单元可以以标准方式利用摩擦力来使车辆减速。在其他实施例中，制动单元可以将车轮的动能转化为电流。制动单元也可以采用其它形式。导航单元可以是任何为车辆100确定驾驶路径或路线的系统。导航单元还可以在车辆100行进的过程中动态的更新驾驶路径。控制系统146还可以附加地或者可选地包括其它未示出或未描述的部件(或单元)。
21.用户接口系统148可以用于允许车辆100与外部传感器、其它车辆、其它计算机系统和/或车辆100的用户之间的互动。例如，用户接口系统148可以包括标准视觉显示装置(例如，等离子显示器、液晶显示器(lcd)、触屏显示器、头戴显示器，或其它类似的显示器)，扬声器或其它音频输出装置，麦克风或者其它音频输入装置。例如，用户接口系统148还可以包括导航接口以及控制车辆100的内部环境(例如温度、风扇，等等)的接口。
22.通信系统152可以为车辆100提供与一个或多个设备或者周围其它车辆进行通信的方式。在一个示例性的实施例中，通信系统152可以直接或者通过通信网络与一个或多个设备进行通信。通信系统152例如可以是无线通信系统。例如，通信系统可以使用3g蜂窝通信(例如cdma、evdo、gsm/gprs)或者4g蜂窝通信(例如wimax或lte)，还可以使用5g蜂窝通信。可选地，通信系统可以与无线本地局域网(wlan)进行通信(例如，使用)。在一些
实施例中，通信系统152可以直接与一个或多个设备或者周围其它车辆进行通信，例如，使用红外线，或者zigbee。其它无线协议，例如各种车载通信系统，也在本公开公开的范围之内。例如，通信系统可以包括一个或多个专用短程通信(dsrc)装置、v2v装置或者v2x装置，这些装置会与车辆和/或路边站进行公开或私密的数据通信。
23.计算系统150能控制车辆100的部分或者全部功能。计算系统150中的自动驾驶控制单元可以用于识别、评估、以及避免或越过车辆100所在环境中的潜在障碍。通常，自动驾驶控制单元可以用于在没有驾驶员的情况下控制车辆100，或者为驾驶员控制车辆提供辅助。在一些实施例中，自动驾驶控制单元用于将来自gps收发器的数据、雷达数据、lidar数据、相机数据、以及来自其它车辆系统的数据结合起来，来确定车辆100的行驶路径或轨迹。自动驾驶控制单元可以被激活以使车辆100能够以自动驾驶模式被驾驶。
24.计算系统150可以包括至少一个处理器(其可以包括至少一个微处理器)，处理器执行存储在非易失性计算机可读介质(例如数据存储装置或存储器)中的处理指令(即机器可执行指令)。计算系统150也可以是多个计算装置，这些计算装置分布式地控制车辆100的部件或者系统。在一些实施例中，存储器中可以包含被处理器执行来实现车辆100的各种功能的处理指令(例如，程序逻辑)。在一个实施例中，计算系统150能够与驱动系统142、传感器系统144、控制系统146、用户接口系统148、和/或通信系统152进行数据通信。计算系统中的接口用于促进计算系统150和驱动系统142、传感器系统144、控制系统146、用户接口系统148、以及通信系统152之间的数据通信。
25.存储器还可以包括其它指令，包括用于数据发送的指令、用于数据接收的指令、用于互动的指令、或者用于控制驱动系统142、传感器系统144、或控制系统146或用户接口系统148的指令。
26.除存储处理指令之外，存储器可以存储多种信息或数据，例如图像处理参数、道路地图、和路径信息。在车辆100以自动方式、半自动方式和/或手动模式运行的期间，这些信息可以被车辆100和计算系统150所使用。
27.尽管自动驾驶控制单元被示为与处理器和存储器分离，但是应当理解，在一些实施方式中，自动驾驶控制单元的某些或全部功能可以利用驻留在一个或多个存储器(或数据存储装置)中的程序代码指令来实现并由一个或多个处理器执行，并且自动驾驶控制单元在某些情况下可以使用相同的处理器和/或存储器(或数据存储装置)来实现。在一些实施方式中，自动驾驶控制单元可以至少部分地使用各种专用电路逻辑，各种处理器，各种现场可编程门阵列(“fpga”)，各种专用集成电路(“asic”)，各种实时控制器和硬件来实现。
28.计算系统150可以根据从各种车辆系统(例如，驱动系统142，传感器系统144，以及控制系统146)接收到的输入，或者从用户接口系统148接收到的输入，来控制车辆100的功能。例如，计算系统150可以使用来自控制系统146的输入来控制转向单元，来避开由传感器系统144检测到的障碍物。在一个实施例中，计算系统150可以用来控制车辆100及其系统的多个方面。
29.虽然图1中显示了集成到车辆100中的各种部件(或单元)，这些部件(或单元)中的一个或多个可以搭载到车辆100上或单独关联到车辆100上。例如，计算系统可以部分或者全部地独立于车辆100存在。从而，车辆100能够以分离的或者集成的设备单元的形式而存在。构成车辆100的设备单元之间可以以有线通信或者无线通信的方式实现相互通信。在一
些实施例中，可以将附加部件或单元添加到各个系统或从系统中移除一个或多个以上的部件或单元(例如，图1所示的lidar或雷达)。
30.在一些实施例中，车辆100还包括如图2所示的传感器集成支架200，以及安装在传感器集成支架200上的至少两个传感器，该至少两个传感器包括图像采集装置和点云采集装置。图像采集装置例如相机，点云采集装置例如激光雷达，当然不限于此。
31.图2示出了根据本公开实施例的传感器集成支架200的爆炸图。图3示出了根据本公开实施例的传感器集成支架200的总装图。如图2和图3所示，传感器集成支架200包括主支架201和从支架202。
32.主支架201包括互相垂直的底座203和平台204。其中，底座203可固定在车辆侧面板500的外壁上，底座203可以根据车辆侧面板500的弧度变化设计为上厚下薄的形状，保证底座203远离车辆侧面板500的一面竖直向下。平台204用于固定第一传感器300，该第一传感器300例如为图像采集装置(如相机)，其通常具有安装座301，该安装座301可固定在平台204上。
33.从支架202包括固定板205，固定板205的上平面与平台204的下平面固定连接，固定板205的下平面连接弯折件206，弯折件206用于固定第二传感器。第二传感器例如为点云采集装置(如激光雷达)。
34.在一些实施例中，弯折件206包括第一弯折件207、第二弯折件208和第三弯折件209；第一弯折件207与固定板205垂直连接；第二弯折件208相对于第一弯折件207向下且向靠近底座的方向弯折；第三弯折件209用于固定第二传感器，且相对于第二弯折件208向下且向背离底座的方向弯折。
35.具体而言，若底座203位于弯折件206左侧，则第二弯折件208相对于第一弯折件207向左下方弯折，第三弯折件209相对于第二弯折件208向右下方弯折。若底座203位于弯折件206右侧，则第二弯折件208相对于第一弯折件207向右下方弯折，第三弯折件209相对于第二弯折件208向左下方弯折。
36.本公开的弯折件206呈现两次弯折，一次向底座203方向弯折，以尽量缩短弯折件206的整体臂长，提高结构稳定性；另一次向背离底座203弯折，例如第三弯折件209朝向右下方45度，以保证点云采集装置的检测范围覆盖自动驾驶卡车的视野盲区(如轮胎区域)。应当理解的是，本领域技术人员可以根据需要自行设定弯折件206的弯折次数以及每次折弯的弯折角度，以满足不同的检测需求，本公开对此不作限制。
37.在一些实施例中，平台204的上平面包括至少一个支撑板210(如图中示出两个支撑板210，当然不限于此)，该支撑板210上设置有至少一个第一安装孔211(如图中的每个支撑板210的两端各有一个第一安装孔211)。第一传感器300的安装座301上设置有至少一个第二安装孔302，固定板205上设置有至少一个第三安装孔212。
38.进一步地，第一安装孔211、第二安装孔302和第三安装孔212同圆心，使得能够基于第一安装孔211和第二安装孔302，将第一传感器300的安装座301与支撑板210固定，以及基于第一安装孔211和第三安装孔212，将固定板205与支撑板210用连接装置固定。例如，可以采用攻丝将固定板205从下固定在平台204的下平面，采用攻丝将第一传感器300的安装座301从上固定在平台204的上平面。应当理解，本领域技术人员可以自由选择连接装置的设备，如螺栓螺母等，本公开对此不作限制。
39.在一些实施例中，平台204的下平面为凹槽结构213，使得固定板205可以卡紧在凹槽结构213内，提供结构稳定性。也就是，两个支撑板210的安装位置与第一传感器300的安装座301的尺寸匹配，而固定板205的尺寸与凹槽结构213的尺寸匹配。
40.在一些实施例中，支撑板210的形状为中间扁平结构两端立柱结构，每个立柱内设置有一个第一安装孔211，且立柱结构的圆平面直径大于中间扁平结构的厚度。本公开的支撑板210具有一定高度，也就是第一安装孔211具有一定高度，使得能够为上方的安装座301和下方的固定板205的安装提供足够的固定空间，保证结构安装的稳定性。
41.而且，支撑板210的左右两端高度还可以根据需要进行调整，以实现图像采集装置的视野检测范围。例如，设置支撑板210左高右低，则上方固定的图像采集装置的视野检测范围偏向上，方便检测高处的物体；若设置支撑板210左低右高，则上方固定的图像采集装置的视野检测范围偏向下，方便检测低处的物体。本领域技术人员可以根据需要设置支撑板210的左右高度和顶面坡度，本公开对此不作限制。
42.在一些实施例中，车辆侧面板500的内壁还固定有加强板214，加强板214和底座203通过连接装置固定连接。如图2所示，加强板214上设置有定位柱215、定位孔216和至少一个第四安装孔217(图中示出四个，当然不限于此)，车辆侧面板500上设置有至少一个第五安装孔(图中未示出)，底座203上设置有至少一个第六安装孔218。第四安装孔217、第五安装孔、以及第六安装孔218同圆心，使得通过该第四至第六安装孔实现加强板214和底座203的固定连接。定位柱215、定位孔216方便对加强板214进行定位。
43.从车内视角看的该加强板214参见图4，该加强板214通常安装在车辆的原有加强板501的区域附近，如加强板214相对于原有加强板501呈对称分布，该加强板的上边两个第四安装孔217位于原有加强板501的上方，下边两个第四安装孔217位于原有加强板501的下方。这样可以最大化的利用空间并提高底座安装的整体厚度，提高结构稳定性。
44.在一些实施例中，如图2所示，第二弯折件208上设置有第一线束孔219；平台204在靠近底座203的一侧设置有第二线束孔(图中未示出)；底座203、车辆侧面板500、加强板214上分别设置有同圆心的第三线束孔(图中未示出)、第四线束孔(图中未示出)和第五线束孔220。基于此，第一传感器300的线路依次穿过第三至第五线束孔进入车内；第二传感器400的线路依次穿过第一至第五线束孔进入车内。
45.在一些实施例中，固定板205和第一弯折件207的连接部位的左右两侧各设置有至少一个第一固定件221(如图中在左右两侧各设置一个第一固定件221)；底座203和平台204的连接部位的上下两侧各设置有至少一个第二固定件222(如图中在上下两侧各设置两个第一固定件221)。该第一固定件221和第二固定件222例如为三角固定件，当然不限于此。进一步地，第二固定件222可以与同侧的支撑板210一体成型。
46.另外，第三弯折件209上也设置有用于安装第二传感器的第七安装孔223。而且，对于本公开的多种安装孔，在打进螺栓等固定连接时，可以提前在开孔出涂抹密封胶，实现密封和防锈处理。
47.可以看出，本公开的从支架202，其固定板205既考虑了第四线束孔的位置，保证不挡住第四线束孔；又考虑了第二固定件222的安装大小，保证留有足够空间安装第二固定件222。弯折件206既考虑了不能距离车体太远，避免臂长过长而在车辆行驶时容易发生晃动；还考虑了点云采集装置的检测范围角，保证覆盖全部视野盲区。
48.综上所述，本公开的传感器集成支架能够同时安装图像采集装置和点云采集装置，结构稳定，安装简单。而且，本公开可以根据不同的任务需求，调节支撑板的左右高低位置以及弯折件的弯折角度，以满足不同的检测需求。
49.本领域内的技术人员应明白，以上所述，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。显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种传感器集成支架，其特征在于，包括：主支架，其包括互相垂直的底座和平台，所述平台用于固定第一传感器；从支架，其包括固定板，所述固定板的上平面与所述平台的下平面固定连接，所述固定板的下平面连接弯折件，所述弯折件用于固定第二传感器。2.根据权利要求1所述的传感器集成支架，其特征在于，所述弯折件包括第一弯折件、第二弯折件和第三弯折件；所述第一弯折件与所述固定板垂直连接；所述第二弯折件相对于所述第一弯折件向下且向靠近底座的方向弯折；所述第三弯折件用于固定所述第二传感器，且相对于所述第二弯折件向下且向背离底座的方向弯折。3.根据权利要求1所述的传感器集成支架，其特征在于，所述平台的上平面包括至少一个支撑板，所述支撑板上设置有至少一个第一安装孔；所述第一传感器的安装座上设置有至少一个第二安装孔，所述固定板上设置有至少一个第三安装孔；所述第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔同圆心。4.根据权利要求1所述的传感器集成支架，其特征在于，所述平台的下平面为凹槽结构，所述固定板卡紧在所述凹槽结构内。5.根据权利要求1-4中任一项所述的传感器集成支架，其特征在于，所述底座固定在车辆侧面板的外壁上，所述传感器集成支架还包括位于所述车辆侧面板的内壁上的加强板，所述加强板和所述底座通过连接装置固定连接。6.根据权利要求5所述的传感器集成支架，其特征在于，所述加强板上设置有定位柱、定位孔和至少一个第四安装孔，所述车辆侧面板上设置有至少一个第五安装孔，所述底座上设置有至少一个第六安装孔，所述第四至第六安装孔同圆心。7.根据权利要求5所述的传感器集成支架，其特征在于，所述弯折件包括第二弯折件，所述第二弯折件上设置有第一线束孔；所述平台在靠近底座的一侧设置有第二线束孔；所述底座、所述车辆侧面板、所述加强板上分别设置有同圆心的第三至第五线束孔；所述第一传感器的线路依次穿过所述第三至第五线束孔；所述第二传感器的线路依次穿过所述第一至第五线束孔。8.根据权利要求2所述的传感器集成支架，其特征在于，所述固定板和第一弯折件的连接部位的左右两侧各设置有至少一个第一固定件；所述底座和平台的连接部位的上下两侧各设置有至少一个第二固定件。9.根据权利要求1所述的传感器集成支架，其特征在于，所述第一传感器为图像采集装置，所述第二传感器为点云采集装置。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的传感器集成支架。

技术总结
本公开公开了一种传感器集成支架和车辆，该传感器集成支架包括：主支架，其包括互相垂直的底座和平台，所述平台用于固定第一传感器；从支架，其包括固定板，所述固定板的上平面与所述平台的下平面固定连接，所述固定板的下平面连接弯折件，所述弯折件用于固定第二传感器。本公开的传感器集成支架能够为相机和雷达提供稳定见识的安装平台，同时弯折件的设计既能满足车辆侧方的视觉补盲范围，也能降低支架的横向长度，提高结构稳定性及自动驾驶车辆的行驶安全性。行驶安全性。行驶安全性。


技术研发人员：王亚甲 孙明 郝佳男
受保护的技术使用者：北京图森智途科技有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25