传感器组合装置的制作方法

本申请涉无人驾驶技术领域，具体涉及传感器技术领域，尤其涉及传感器组合装置。

背景技术：

随着无人驾驶技术的不断发展，在复杂的道路结构和拥挤的交通环境下，如何获得车辆行驶范围内的行人、车辆、交通信号灯等环境信息，已经成为影响无人驾驶车辆发展的一项关键技术。同样，如何将各种传感器合理的布置并安装到无人驾驶车辆上，使传感器的各项功能指标发挥到最佳也变得非常重要。

目前，通常是将各个传感器离散的安装在车身上、通过对车辆局部改动来安装传感器，然而，这种安装方式无法保证传感器安装位置的一致性，且当需要对传感器的位置进行改动时，往往需要对车身多处进行局部改装。

技术实现要素：

本申请的目的在于提出一种改进的传感器组合装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

本申请实施例提供了一种传感器组合装置，该装置包括：传感器安装框架和至少一个传感器；传感器安装框架包括：传感器安装底板和至少一个传感器支撑部件，传感器安装底板安装于无人驾驶车辆的顶部，至少一个传感器支撑部件安装于传感器安装底板上，用于支撑至少一个传感器；至少一个传感器包括：全球定位系统天线和/或激光雷达。

在一些实施例中，至少一个传感器还包括摄像头，在以下位置中的至少一个位置上安装有激光雷达和/或摄像头：传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车头的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。

在一些实施例中，摄像头包括前视摄像头和环视摄像头，在传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车头的一端安装有前视摄像头，在以下位置中的至少一个位置上安装有环视摄像头：传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车头的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。

在一些实施例中，在传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车头的一端安装有至少两个焦距不相同的前视摄像头。

在一些实施例中，激光雷达包括64线激光雷达和16线激光雷达，在传感器安装框架的顶部安装有64线激光雷达或16线激光雷达，在以下位置中的至少一个位置上安装有16线激光雷达：传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车头的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。

在一些实施例中，传感器支撑部件包括以下至少一项：位置可调节支撑部件、角度可调节支撑部件和高度可调节支撑部件。

在一些实施例中，位置可调节支撑部件用于支撑全球定位系统天线，以调节全球定位系统天线的位置，角度可调节支撑部件用于支撑16线激光雷达和/或摄像头，以调节16线激光雷达和/或摄像头的角度，高度可调节支撑部件用于支撑64线激光雷达，以调节64线激光雷达的高度。

在一些实施例中，在传感器安装框架的顶部的中心位置安装有64线激光雷达，在以下位置上分别安装有16线激光雷达：传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端，在传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车头的一端安装有前视摄像头，在以下位置上分别安装有环视摄像头：传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车头的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端、传感器安装框架上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。

在一些实施例中，传感器安装框架还包括：底板支撑部件，底板支撑部件安装于无人驾驶车辆的顶部与传感器安装底板之间，用于支撑传感器安装底板。

在一些实施例中，传感器安装框架还包括：固定部件，固定部件与无人驾驶车辆的车顶固定连接，用于将传感器安装底板或底板支撑部件固定在无人驾驶车辆的顶部。

在一些实施例中，该装置还包括：用于密封传感器安装框架和至少一个传感器的外壳。

本申请实施例提供的传感器组合装置，通过将至少一个传感器安装在传感器安装框架上，可以使得各个传感器之间的相对位置关系固定，从而保证了传感器安装位置的一致性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1a示出了本申请的传感器组合装置的一实施例的结构示意图；

图1b示出了图1a的传感器组合装置中的传感器安装框架的一实施例的结构示意图；

图2a示出了本申请的传感器组合装置的又一实施例的结构示意图；

图2b示出了图2a的传感器组合装置中的传感器安装框架的又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参见图1a，其示出了本申请的传感器组合装置的一实施例的结构示意图。如图1a所示，本实施例中的传感器组合装置可以包括传感器安装框架110和至少一个传感器。

在本实施例中，上述传感器安装框架110的材质可以为普通薄钢板，通常由底板和加强筋(俗称加强肋)拼焊而成，在上述传感器安装框架110上可以预留出传感器的安装位置。在结构设计过程中，可能出现结构体悬出面过大，或跨度过大的情况，在这样的情况下，结构件本身的连接面能承受的负荷有限，因此需要在两结合体的公共垂直面上增加一块加强筋。传感器安装框架110可以具有耐腐蚀，抗变形，不易破损，以及重量轻等特点，因此，传感器安装框架110可以使用具有这些特点的材质制作而成。

在本实施例中，上述至少一个传感器可以包括全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)天线121和激光雷达122中的至少一项。全球定位系统天线121可以用于获取无人驾驶车辆的定位信息。激光雷达122是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。通常，激光雷达122和全球定位系统天线121可以被安装在传感器安装框架110的顶部。作为示例，图1a中的激光雷达122可以为64线激光雷达。通常，64线激光雷达可以被安装在无人驾驶汽车的车顶的正上方，并且可以360°不断旋转，以实现在无人驾驶汽车行驶过程中，采集无人驾驶汽车周围的环境数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述传感器还可以包括摄像头，摄像头可以用于识别红绿灯、路面交通线、各种交通标识和正前方障碍物等。可以在以下位置中的至少一个位置上安装有激光雷达和/或摄像头：上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车头的一端、上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端、上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述摄像头可以包括前视摄像头和环视摄像头。前视摄像头就是装在车辆前方的车载摄像头，可以很直观的监控车辆前面的障碍物。环视摄像头，又可称为全景式影像监控系统，能将车辆周围各个方向上监控到的画面拼接起来，并动态显示在车内的液晶屏上；此外，环视摄像头还能识别停车通道标识、路缘和附近车辆。上述前视摄像头可以安装在上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车头的一端，以监控车辆前面的障碍物；可以在以下位置中的至少一个位置上安装有上述环视摄像头：上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车头的一端、上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端、上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述激光雷达122可以包括64线激光雷达和16线激光雷达。64线激光雷达可以360°不断旋转，以实现在无人驾驶汽车行驶过程中，采集无人驾驶汽车周围的环境数据。16线激光雷达可以用于采集车身周边盲区的环境数据。可以在以下位置中的至少一个位置上安装有16线激光雷达：上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车头的一端、上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端、上述传感器安装框架110上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述传感器组合装置还可以包括用于密封上述传感器安装框架110和上述至少一个传感器的外壳(图中未示出)，上述外壳可以在一定程度上使传感器与外界环境隔离，以保证传感器在恶劣的环境下也能正常工作。

参见图1b，其示出了图1a的传感器组合装置中的传感器安装框架的一实施例的结构示意图。如图1b所示，传感器安装框架可以包括传感器安装底板111和至少一个传感器支撑部件112。

上述传感器安装底板111可以安装于无人驾驶车辆的顶部，在传感器安装底板111上可以预留出至少一个传感器支撑部件112的安装位置。

上述至少一个传感器支撑部件112可以安装于上述传感器安装底板111上，用于支撑上述至少一个传感器。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述传感器安装框架还可以包括底板支撑部件113，上述底板支撑部件113可以安装于无人驾驶车辆的顶部与上述传感器安装底板111之间，用于支撑上述传感器安装底板111。上述底板支撑部件113可以包含至少两个平行于无人驾驶车辆的车身侧面方向的纵向底板支撑部件、和至少两个垂直于上述纵向底板支撑部件的横向底板支撑部件，上述纵向底板支撑部件可以设置于上述横向底板支撑部件之上，或者上述横向底板支撑部件也可以设置于上述纵向底板支撑部件之上。为了使本申请中的传感器组合装置适配更多的车型，且更好的适应外界环境(例如，红绿灯高度等)，可以将导轨作为底板支撑部件113，上述传感器安装底板111可以在导轨上移动，通过调整上述传感器安装底板111的位置来调整至少一个传感器的位置，以更好的获取周围环境信息。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述传感器安装框架还可以包括固定部件，上述固定部件的一端可以与无人驾驶车辆的车顶固定连接，另一端可以安装于上述底板支撑部件113或者上述传感器安装底板111上，以将上述传感器安装框架固定在无人驾驶车辆的顶部。作为示例，图1b中的传感器安装框架可以包括固定部件1141、1142、1143和另一未示出的固定部件。

本申请的上述实施例提供的传感器组合装置，通过将至少一个传感器安装在传感器安装框架上，可以使得各个传感器之间的相对位置关系固定，从而保证了传感器安装位置的一致性。

继续参考图2a，其示出了本申请的传感器组合装置的又一实施例的结构示意图。如图2a所示，本实施例中的传感器组合装置可以包括传感器安装框架210和至少一个传感器。

在本实施例中，为了获取更多的数据，传感器组合装置一般会设置多种传感器。作为示例，图2a中的传感器组合装置可以包括全球定位系统天线221，64线激光雷达222，16线激光雷达2231、2232、2233，前视摄像头(图中未示出)，环视摄像头2251、2252(由于图2a的位置关系，另外四个环视摄像头未示出)。

在本实施例中，上述64线激光雷达222可以安装于上述传感器安装框架210的顶部的中心位置，64线激光雷达作为感知周围环境的主要设备，对于其安装位置具有较高要求，比如尽可能的充分利用64线激光雷达的扫描范围，减少车体等零部件对64线激光雷达的遮挡。

在本实施例中，上述全球定位系统天线221可以安装于上述传感器安装框架210的顶部的中心位置与上述传感器安装框架210上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端之间的区域上。上述全球定位系统天线221可以用于获取无人驾驶车辆的定位信息。

在本实施例中，上述16线激光雷达2232可以安装于上述传感器框架210上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端，上述16线激光雷达2231和2233可以分别安装于上述传感器安装框架210上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端。16线激光雷达可以用于采集车身周边盲区的环境数据。

在本实施例中，上述前视摄像头可以分别安装于上述传感器框架210上靠近无人驾驶车辆的车头的一端的左侧和右侧。上述前视摄像头可以识别红绿灯、路面交通线、各种交通标识和正前方障碍物等。

在本实施例的一些可选的实现方式中，为了适应不同的道路情况，可以将上述传感器框架210上靠近无人驾驶车辆的车头的一端的左侧和右侧上的两个前视摄像头的镜头焦距设置成不相同的焦距。

在本实施例中，上述环视摄像头2251和2252可以分别安装于上述传感器框架210上靠近无人驾驶车辆的左侧车身的一端的两侧，上述环视摄像头(图中未示出)还可以安装于上述传感器框架210上靠近无人驾驶车辆的车头的一端的中间位置，环视摄像头(由于图2a的位置关系，图中未示出)还可以分别安装于上述传感器框架210上靠近无人驾驶车辆的右侧车身的一端的两侧，环视摄像头(由于图2a的位置关系，图中未示出)还可以安装于上述传感器框架210上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端的中间位置。环视摄像头，又可称为全景式影像监控系统，能将车辆周围各个方向监控到的画面拼接起来，并动态显示在车内的液晶屏上；此外，环视摄像头还能识别停车通道标识、路缘和附近车辆。

需要说明的是，为了适应所安装的车型、路况信息等，可以根据实际需要开启相应的传感器，或者安装和/或拆卸相应的传感器，来感知周围环境，以保证无人驾驶车辆的行驶安全。

请继续参见图2b，其示出了图2a的传感器组合装置中的传感器安装框架的又一实施例的结构示意图。如图2b所示，传感器安装框架可以包括底板支撑部件211，传感器安装底板212，至少一个传感器支撑部件和固定部件。作为示例，图2b中的传感器安装框架可以包括固定部件2141、2142、2143以及另一未示出的固定部件。

在本实施例中，上述底板支撑部件211可以安装于无人驾驶车辆的顶部与上述传感器安装底板212之间，用于支撑上述传感器安装底板212。上述底板支撑部件211可以包含至少两个平行于无人驾驶车辆的车门方向的纵向底板支撑部件、和至少两个垂直于上述纵向底板支撑部件的横向底板支撑部件，上述纵向底板支撑部件可以设置于上述横向底板支撑部件之上，或者上述横向底板支撑部件也可以设置于上述纵向底板支撑部件之上。

在本实施例中，上述传感器安装底板212可以安装于无人驾驶车辆的顶部，在传感器安装底板212上可以预留出至少一个传感器支撑部件的安装位置。

在本实施例中，上述至少一个传感器支撑部件可以包括传感器支撑部件2131、2132、21331、21332、21333和支撑部件安装槽21341、21342、21351、21352、21353、21354、21355、21356，其中，支撑部件安装槽用于安装传感器支撑部件。

在这里，上述传感器支撑部件2132可以安装于传感器安装底板212顶部的中心位置，用于支撑64线激光雷达222。

在这里，上述传感器支撑部件2131可以安装于传感器安装底板212顶部的中心位置与上述传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端之间的区域上，用于支撑全球定位系统天线211。

在这里，上述传感器支撑部件21331和21333可以分别安装于上述传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的车身侧面的两端，上述传感器支撑部件21332可以安装于上述传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端，用于分别支撑16线激光雷达2231、2232、2233。

在这里，上述传感器安装底板212可以预留出支撑部件安装槽的位置，上述支撑部件安装槽用于安装传感器支撑部件，支撑部件安装槽21341、21342可以用于将两个前视摄像头(图中未示出)的传感器支撑部件分别固定在传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的车头的一端的两侧，以固定前视摄像头。

在这里，支撑部件安装槽21351可以用于将环视摄像头(图中未示出)的传感器支撑部件固定在传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的车头的一端的中间位置，以固定环视摄像头；支撑部件安装槽21352、21353可以用于将环视摄像头2251、2252的传感器支撑部件分别固定在传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的左侧车身的一端的两侧，以固定环视摄像头2251、2252；支撑部件安装槽21354可以用于将环视摄像头(图中未示出)的传感器支撑部件固定在传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的车尾的一端的中间位置，以固定环视摄像头；支撑部件安装槽21355、21356可以用于将环视摄像头(图中未示出)的传感器支撑部件固定在传感器安装底板212上靠近无人驾驶车辆的右侧车身的一端的两侧，以固定环视摄像头。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述传感器支撑部件可以包括但不限于以下至少一项：位置可调节支撑部件、角度可调节支撑部件和高度可调节支撑部件。上述位置可调节支撑部件可以调节所支撑的传感器的位置，上述角度可调节支撑部件可以调节所支撑的传感器的角度，上述高度可调节支撑部件可以调节所支撑的传感器的高度。作为示例，在图2b中，位置可调节支撑部件可以包括上述传感器支撑部件2131，角度可调节支撑部件可以包括上述传感器支撑部件21331、21332、21333，高度可调节支撑部件可以包括上述传感器支撑部件2132。采用可调节的传感器支撑部件，可以针对不用的车型、道路情况(例如红路灯高度等)等信息对传感器的位置、角度、高度等等进行调整，从而增强上述实施例中的传感器组合装置的适应性。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述传感器安装框架还可以包括固定部件，上述固定部件的一端可以与无人驾驶车辆的车顶固定连接，另一端可以安装于上述底板支撑部件211或者上述传感器安装底板212上，以将上述传感器安装框架固定在无人驾驶车辆的顶部。作为示例，图2b中的传感器安装框架可以包括固定部件2141、2142、2143以及另一未示出的固定部件。

需要说明的是，本申请对传感器支撑部件2131、2132、21331、21332、21333，支撑部件安装槽21341、21342、21351、21352、21353、21354、21355、21356在上述传感器安装底板212上的具体位置并不进行限定，只要被传感器支撑部件2131、2132、21331、21332、21333，支撑部件安装槽21341、21342、21351、21352、21353、21354、21355、21356分别支撑的全球定位系统天线221，64线激光雷达222，16线激光雷达2231、2232、2233，前视摄像头，环视摄像头2251、2252和四个未示出的环视摄像头可以正常实现其功能即可。

本申请的上述实施例提供的传感器组合装置，通过将多个传感器合理地安装在传感器安装框架上，并描述了各个传感器的安装位置，从而最大程度地利用传感器感知周围环境，保证无人驾驶车辆的行驶安全。

本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。