一种前视一拖三相机通用支架及调整方法与流程

本发明涉及相机支架，具体涉及一种前视一拖三相机通用支架。

背景技术：

根据视角和位置的要求，相机通常需要被固定在前挡风玻璃上且保持相机轴线水平。而在现有的绝大部分车内前视相机的固定过程中，由于不同车型的前挡风玻璃倾角不同，搭载相机的支架都是根据特定车型对应的前挡风玻璃倾角而针对性的进行设计和生产，当遇到新车型时，又需要重新测量、设计出另一款适配新车型的支架，较大的增加了时间成本与人力成本，且车型较多时支架种类也会相应较多，也增加了备货与库存管理上的困难程度。另外，现存特制支架多数为一体式，如有损坏或变形影响使用时，需更换整个支架，间接增加了维护成本。最后，螺丝也是一体式支架的标配，螺丝的选型及配备也增加了支架安装的难度。

因此，需要开发一种新产品，解决一车型一支架带来的不便，达到一款支架可在满足相机视角与位置的前提下适配所有车型的目的，并通过模块化的改进，使支架局部受损时无需更换整个支架，只更换损坏零件即可恢复正常使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种前视一拖三相机通用支架，用以解决现有一支架一相机和一体化相机相机摄角无法调整及维修困难的问题。

为实现上述目的，本采用如下技术方案：

一种前视一拖三相机通用支架，所述通用支架由固定基座、连接杆、遮光固定基座、连体卡扣、副遮光固定基座、卡扣和相机后盖板组成；所述固定基座与前挡风玻璃通过胶水实现固定连接，两个相机安装于所述遮光固定座的双相机空腔内，所述连体卡扣卡入所述双相机空腔的连体卡扣槽内，除所述两个相机外的另一个相机安装于所述副遮光固定座的相机空腔内，所述卡扣卡入所述相机空腔的卡扣槽内，所述连接杆连接所述固定基座的连接螺栓和所述遮光固定基座上的连接螺栓，所述固定基座与所述连接杆的角度调整到某位置后，通过紧定螺母实现所述连接杆与所述固定基座的固定，所述遮光固定基座与所述连接杆的角度调整到某位置后，通过紧定螺母实现所述连接杆与所述遮光固定基座的固定，所述副遮光固定基座的连接螺栓滑入所述遮光固定基座下方的挂板槽内，所述遮光固定基座与所述副遮光固定基座的角度调整到某位置后，通过紧定螺母实现所述遮光固定基座与所述副遮光固定基座的固定。

优选的固定基座包括粘接板、连杆和连接螺栓，粘接板为一个矩形薄板，一侧用于与汽车前挡风玻璃粘接，另一侧连接连杆，连杆上密布减重孔，连杆的顶端有连接螺栓，连接螺栓的尺寸与紧定螺母相配合。

优选的，连接杆为两端有通孔的矩形杆，通孔尺寸容许固定基座的连接螺栓通过，连接杆上密布减重孔，连接杆的两端为圆弧。

优选的，上述连体卡扣包括上平板与插板，三个插板位置与双相机空腔上的连体卡扣槽相配合。

优选的，上述遮光固定基座包括遮光板、双相机空腔、连体卡扣槽和连接螺栓，遮光板由左右侧和前缘三块板组成，前缘可以与汽车前挡风玻璃贴合，遮光板的后方有双相机空腔，双相机空腔的两个空腔中的每一个内部空间都与相机外形轮廓匹配，用于安装相机，双相机空腔的左右侧和双相机空腔的中间连接部位有连体卡扣槽，连体卡扣槽与连体卡扣的插板相匹配，用于卡紧连体卡扣的插板，双相机空腔的左右两侧有连接螺栓，连接螺栓的尺寸与紧定螺母相配合，双相机空腔的下方有挂板槽，挂板槽的宽度与副遮光固定基座的连接螺栓的直径相同。

优选的，上述副遮光固定基座包括遮光板、相机空腔、卡扣槽和连接螺栓，遮光板由左右侧和前缘三块板组成，前缘可以与汽车前挡风玻璃贴合，遮光板的后方有相机空腔，相机空腔与相机外形轮廓匹配，用于安装相机，相机空腔的后平板上有卡扣槽，卡扣槽与卡扣的滑板相匹配，用于卡紧卡扣的滑板，相机空腔的左右两侧有连接螺栓，连接螺栓的尺寸与紧定螺母相配合。

优选的，上述卡扣包括基体与滑板，滑板与副遮光固定基座上的卡扣槽相配合。

优选的，上述相机后盖板主体为一个矩形框架，矩形框架的开口方向上的左右两侧各有两根插杆，两根插杆的间距与副遮光固定基座的连接螺栓的直径相同。

优选的，上述相机后盖板与副遮光固定基座的连接螺栓配合，在紧定螺母固定遮光固定基座与副遮光固定基座的同时，被紧定螺母压紧。

本发明的另一方面，还提供了一种调节方法，该调节方法用于本发明提供的一拖三相机通用支架的调节；所述方法包括：一控制处理中心存储所述相机的基准角度，一角度传感器确定所述相机的实时角度，并将所述实时角度发送给所述控制处理中心，所述控制处理中心将所述实时角度与存储的所述基准角度进行比较，当所述实时角度与所述基准角度具有角度偏差时，所述控制处理中心确定目标角度差值和目标步进值，并向所述步进电机发送所述驱动控制信息，其中，所述目标角度差值为所述实时角度与所述基准角度之间的差值，所述驱动控制信息包含所述目标步进值，所述步进电机根据所述目标步进值调整所述相机的俯仰角度。通过本实施例提供的方案，可以实时调整相机的视野角度，防止相机偏离预设位置而导致的图像采集误差。

优选的，存储所述目标角度差值和所述目标步进值用于建立机器学习模型。

本发明包括了但不限于如下发明点和技术效果：

1)：实现了相机摄角的自由调节，所以可适配所有车型，其中使用了遮光固体座以及副遮光固体座，可以同时满足多个相机同时进行数据采集的需要，不需要针对每个相机单独设计固定座；

2)包括了上述技术特征的各技术方案采用的是模块化设计理念，便于产品维修和升级；其中并没有使用螺丝连接，多使用卡扣等连接方式。无螺丝化设计方案，便于安装、备货；集成化设计，在一个支架实现了三个相机的挂载，减小了支架外观尺寸，减少了对司机的视野遮挡。现有技术中虽然有使用卡扣连接，但并不是针对车辆特别是用于无人驾驶车辆数据采集这一特殊领域的特别设计。而在该领域因为需要对角度有严格的控制，特别是采集过程中，每一角度对应的图像是相应的，不允许有误差范围外的角度偏差，而使用螺丝紧固相机的方式，在调整好角度后因拧紧的力道不同，都会对角度实际值产生影响。而本发明在该位置使用卡扣的方式，很好的避免了上述问题。

3)通过调节装置确定图像采集装置的实时角度并与基准角度进行比较，当二者存在偏差时对图像采集装置的俯仰角度进行及时调节，从而可以避免图像采集出现较大误差，提升图像采集装置的工作效率。特别是，该控制处理中心可将存储的目标角度差值和目标步进值输入到机器学习模型例如神经网络系统中进行学习训练，这样达到对每一需要调整的图像采集装置的高速，精确反应和调整，以满足车辆用图像采集的需要。这一点尤为重要，车辆行驶时产生误差的概率大于车辆静止时，此时对误差的调整需要迅速，才能满足高速行驶状态下图像采集的需要。

附图说明

图1为本发明一种前视一拖三相机通用支架的固定基座的一个视角的立体图。

图2为本发明一种前视一拖三相机通用支架的固定基座的另一个视角的立体图。

图3为本发明一种前视一拖三相机通用支架的遮光固定基座的一个视角的立体图。

图4为本发明一种前视一拖三相机通用支架的遮光固定基座的另一个视角的立体图。

图5为本发明一种前视一拖三相机通用支架的连体卡扣一个视角的立体图。

图6为本发明一种前视一拖三相机通用支架的连体卡扣另一个视角的立体图。

图7为本发明一种前视一拖三相机通用支架的卡扣的立体图。

图8为本发明一种前视一拖三相机通用支架的连接杆的立体图。

图9为本发明一种前视一拖三相机通用支架的相机后盖板的立体图。

图10为本发明一种前视一拖三相机通用支架的副遮光固定基座的立体图。

图11为本发明一种前视一拖三相机通用支架装配体(略去相机)一个视角的立体图。

图12为本发明一种前视一拖三相机通用支架装配体(略去相机)另一个视角的立体图。

图13为本发明一种前视一拖三相机通用支架装配体一个视角的立体图。

图14为本发明一种前视一拖三相机通用支架装配体另一个视角的立体图。

图15为本发明提供的一种图像采集系统的示意图。

图中：(附图标记说明)1、固定基座；2、连接杆；3、遮光固定基座；4、连体卡扣；5、副遮光固定基座；6、卡扣；7、相机后盖板；8、相机；9、双相机空腔；10、相机空腔；11、卡扣槽；12、连体卡扣槽；13、固定基座的连接螺栓；14、遮光固定基座上的连接螺栓；15、紧定螺母；16、副遮光固定基座的连接螺栓；17、挂板槽；18、粘接板；19、固定基座的连杆；20、与汽车前挡风玻璃粘接一侧；21、连杆的减重孔；22、通孔；23、连接杆的减重孔；24、圆弧；25、遮光固定基座的遮光板；26、连体卡扣的插板；27、副遮光固定基座的遮光板；28、卡扣的滑板；29、插杆；100、图像采集系统；101、控制处理中心；102、控制器局域网络(controllerareanetwork，can)总线；200、调节装置；103、图像采集装置。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

参见图11-图14，一种前视一拖三相机通用支架，由固定基座1、连接杆2、遮光固定基座3、连体卡扣4、副遮光固定基座5、卡扣6和相机后盖板7组成；固定基座1与前挡风玻璃通过胶水实现固定连接，两个相机8安装于遮光固定座3的双相机空腔9内，连体卡扣4卡入双相机空腔9的连体卡扣槽12内，一个相机8安装于副遮光固定座5的相机空腔10内，卡扣6卡入相机空腔10的卡扣槽11内，连接杆2连接固定基座1的连接螺栓13和遮光固定基座3上的连接螺栓14，固定基座1与连接杆2的角度调整到需要位置后，通过紧定螺母15实现连接杆2与固定基座1的固定，遮光固定基座3与连接杆2的角度调整到需要位置后，通过紧定螺母15实现连接杆2与遮光固定基座3的固定，副遮光固定基座5的连接螺栓16滑入遮光固定基座3下方的挂板槽17内，遮光固定基座3与副遮光固定基座5的角度调整到需要位置后，通过紧定螺母15实现遮光固定基座3与副遮光固定基座5的固定。

参见图1、图2，固定基座1包括粘接板18、连杆19和连接螺栓13，粘接板18为一个矩形薄板，一侧20用于与汽车前挡风玻璃粘接，另一侧连接连杆19，连杆19上密布减重孔21，连杆19的顶端有连接螺栓13，连接螺栓13的尺寸与紧定螺母15相配合。

参见图8，连接杆2为两端有通孔22的矩形杆，通孔22尺寸容许固定基座1的连接螺栓13通过，连接杆2上密布减重孔23，连接杆2的两端为圆弧24。该减重孔21，23的形状优选为三角形，并且其排布考虑了风阻的影响。这是因为在一些实施例中，可能将该装置置于车辆外部，车辆运动时空气阻力太大，对测量的精度会产生影响，这也是本发明的创新点之一。

参见图5、图6，连体卡扣包括上平板与插板26，三个插板位置与双相机空腔9上的连体卡扣槽12相配合。

参见图3、图4，遮光固定基座3包括遮光板25、双相机空腔9、连体卡扣槽12和连接螺栓14，遮光板25由左右侧和前缘25c三块板组成，前缘25c可以与汽车前挡风玻璃贴合，遮光板25的后方有双相机空腔9，双相机空腔9的两个空腔中的每一个内部空间都与相机8外形轮廓匹配，用于安装相机8，双相机空腔9的左右侧和双相机空腔9的中间连接部位有连体卡扣槽12，连体卡扣槽12与连体卡扣4的插板26相匹配，用于卡紧连体卡扣4的插板26，双相机空腔9的左右两侧有连接螺栓14，连接螺栓14的尺寸与紧定螺母15相配合，双相机空腔9的下方有挂板槽17，挂板槽17的宽度与副遮光固定基座5的连接螺栓14的直径相同。

参见图10，副遮光固定基座5包括遮光板27、相机空腔10、卡扣槽11和连接螺栓16，遮光板27由左右侧和前缘三块板组成，前缘27c可以与汽车前挡风玻璃贴合，遮光板27的后方有相机空腔10，相机空腔10与相机8外形轮廓匹配，用于安装相机8，相机空腔10的后平板上有卡扣槽11，卡扣槽11与卡扣6的滑板28相匹配，用于卡紧卡扣6的滑板28，相机空腔10的左右两侧有连接螺栓16，连接螺栓16的尺寸与紧定螺母15相配合。这里使用了卡扣槽结构，相比于其他现有技术，该结构以及与之相关的结构能够实现相机的固定，以及方便取出；体现出比其他现有方式更优的结构，这是本发明的创新点之一。

参见图7，卡扣包括基体与滑板28，滑板28与副遮光固定基座5上的卡扣槽11相配合。

参见图9，相机后盖板7主体为一个矩形框架，矩形框架的开口方向上的左右两侧各有两根插杆29，两根插杆29的间距与副遮光固定基座5的连接螺栓16的直径相同。

参见图12、图14，相机后盖板7与副遮光固定基座5的连接螺栓16配合，在紧定螺母15固定遮光固定基座3与副遮光固定基座5的同时，被紧定螺母15压紧。

实施例2

为了能够精确、快速调整遮光固定基座(3)与副遮光固定基座以适应车辆采集数据后续处理的需要，一方面对固定基座，实质上是对位于其中的相机要快速调整；另一方面还需要高精度准确的调整。而采用手动的调整方式显然已经不能满足这方面的需要。本实施例中在该通用支架的适当位置(图中未示出，但本领域技术人员可以理解为常规的位置，例如隐藏的，不妨碍图像采集的位置)增加了角度传感器、调节装置例如传动马达等对遮光固定基座与副遮光固定基座进行调整；并且附带了对上述传感数据以及装置进行处理控制的处理系统。其目的是为了满足用于车辆上对于数据采集的需要。

可选的实施例中，上述的一个解决方案是基于图15所示的图像采集系统100。所述图像采集系统100可以为车载系统，作为车辆自动驾驶系统的组成部分，也可以作为半自动或非自动驾驶系统的组成部分，本发明实施例不做具体限定。所述图像采集系统100也可以为非车载系统。所述图像采集系统100包括控制处理中心101、控制器局域网络(controllerareanetwork，can)总线102、调节装置200和图像采集装置103。

所述图像采集装置103可以包括相机、摄像机等具有图像捕获功能的设备，用于获取车辆行驶过程中的道路、环境图像，这些图像例如可用于后期地图的制作，在拍摄的每个角度对应有部分图像，然后在后续的计算模型中将每个角度对应的图像进行拼接，得到视野内该时刻该位置的全景图像。所述调节装置200可以是安装于车辆上的车载装置，所述控制处理中心101通过can总线102向所述调节装置200发送控制信息，所述调节装置200根据所述控制信息调整安装于其上的图像采集装置103的视野。所述控制处理中心101还通过can总线102接收所述图像采集装置103发送的采集图像并进行处理，确定与车辆动态行驶相关的特征信息，除用于后期地图作用外，在一些实施例中，用于例如事故、道路施工、交通设施故障、车道线、前后车辆等，从而通过决策计算确定车辆的行驶策略。

可以理解，所述控制处理中心101可以是处理器，所述处理器可以是中央处理器(cpu)、通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的结合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等等。

本发明实施例提供的技术方案中使用了角度传感器能够精确记录图像传感器的实时角度，并且还可以记录目标角度值，这样与相应的图像相对应，也对进行后期的学习训练的精确度提高产生了重要作用。这也是本发明的创新点。

需要说明的是，图15所示的图像采集系统100中所包含的图像采集装置103的数量仅仅是一种例举，本发明实施例也并不限制于此。例如，还可以根据决策计算需要而包括更多图像采集装置，为求简明，不在附图中一一描述。

在现有技术中，车辆的颠簸、紧急制动、转弯等均会造成图像采集装置偏离预定位置，特别是图像采集装置的预定角度，从而导致采集图像精度误差而影响驾驶决策。因此需要实时监控图像采集装置的视野角度，当图像采集装置的视野偏离预设角度时，及时调节图像采集装置的视野，以保证图像采集的准确性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。