传感器的安装装置、安装方法及拆卸方法与流程

本公开涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种传感器的安装装置、安装方法及拆卸方法。

背景技术：

近年来，自动驾驶技术的发展促进了卡车的自动化、智能化、信息化水平不断提升。在现有的自动驾驶系统中，卡车上通常有多种传感器，包括：摄像头、雷达、激光雷达等。上述传感器能够为感知、定位、规划、控制等模块提供良好的输入条件，起到了十分关键的作用。

在目前常用的集装箱卡车自动驾驶系统中，为了便于管理，传感器与牵引车的所有权和管理权集中在一起，与集装箱分离，因此，通常是将传感器安装在牵引车的车头前端，一部分传感器朝向卡车后方，以对后方区域进行探测。

然而，在上述系统中，在传感器的向车后方向的探测范围内，集装箱的遮挡产成了较大的盲区，且在牵引车与挂车之间相对转动时，盲区的范围还会随之变化，造成了较大的安全隐患。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种传感器的安装装置、安装方法及拆卸方法，能够解决目前常使用的传感器的安装结构使传感器盲区较大，盲区范围会变化，造成安全隐患的问题。该技术方案如下：

一方面，提供了一种传感器的安装装置，应用于卡车，该卡车包括牵引车、挂车以及位于该挂车上的集装箱，该装置包括：至少一个夹持单元、与每个该夹持单元电性耦接的控制单元、传感器支架、固定在该牵引车的顶部的用于承托该传感器支架的多个承托件；

该夹持单元设置在该牵引车的顶部，该夹持单元包括移动件和设置在该移动件的端部的机械爪，该移动件能够带动该机械爪移动，该机械爪用于夹持该传感器支架；

该传感器支架包括至少一根支撑杆、分别设置在至少一根该支撑杆的两端的两个卡止件，每个该卡止件用于卡止在该集装箱的一个角件上，该传感器支架上设有至少一个传感器。

在一种可能设计中，该夹持单元包括水平滑轨、第一滑块和动力子单元；

该水平滑轨固定在该牵引车上；

该第一滑块连接在该移动件上，与该水平滑轨可滑动的连接；

该动力子单元用于带动该移动件移动。

在一种可能设计中，该夹持单元还包括竖直滑轨和第二滑块；

该竖直滑轨固定在该移动件上；

该第二滑块固定在该第一滑块上，与该竖直滑轨可滑动的连接。

在一种可能设计中，该机械爪包括第一夹持部和第二夹持部；

该第一夹持部可转动的连接在该移动件上，该第二夹持部连接在该移动件上该第一夹持部的下方；

该第一夹持部和该第二夹持部相对的面用于夹持该传感器支架。

在一种可能设计中，该第二夹持部可转动的连接在该移动件上。

在一种可能设计中，该传感器支架的顶部设有至少一个吊环；

该机械爪能够通过夹持该吊环，移动该吊环，带动该传感器支架移动。

在一种可能设计中，每个该卡止件为卡止销；

该角件上设有水平方向的通孔，该卡止销用于插装在该通孔内。

在一种可能设计中，至少一个该承托件上设有锁止件；

每个该承托件上设有与该传感器支架适配的凹槽，该锁止件用于扣装在该承托件和该传感器支架上。

一方面，提供了一种传感器的安装方法，应用于上述任一种可能设计中提供的传感器的安装装置，该方法包括：

该控制单元控制该夹持单元移动至能够夹持该传感器支架的位置；

该控制单元控制该夹持单元夹持该传感器支架；

该控制单元控制该夹持单元带动该传感器支架移动至该集装箱上的角件上；

该传感器支架上的两个卡止件卡止在该角件上；

该控制单元控制该夹持单元释放该传感器支架。

一方面，提供了一种传感器的拆卸方法，应用于上述任一种可能设计中提供的传感器的安装装置，该方法包括：

该控制单元控制该夹持单元移动至能够夹持该传感器支架的位置；

该控制单元控制该夹持单元夹持该传感器支架；

该控制单元控制该夹持单元带动该传感器支架移动至多个该承托件上；

该传感器支架被锁止在该多个承托件上；

该控制单元控制该夹持单元释放该传感器支架。

通过在牵引车上设置夹持单元和用于承托传感器支架的承托件，可以通过控制单元来控制该夹持单元将该传感器支架和传感器安装到集装箱上，相对于传感器安装到牵引车上，安装到集装箱上可以使传感器的盲区范围大大缩小，且不会随卡车的相对转动而变化，以对卡车周围环境进行比较全面的探测，减少安全隐患；在需要将集装箱拆下时，又可以通过夹持单元将该传感器支架和传感器从集装箱上拆下，并收回到牵引车上的承托件上，保证了传感器不会随集装箱的转运而移动，便于传感器的管理。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1是本公开实施例提供的一种传感器的安装装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种角件的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种机械爪12的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种承托件4的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种传感器的安装方法的流程图；

图6是本公开实施例提供的一种传感器的安装方法的流程图；

图7是本公开实施例提供的一种传感器的拆卸方法的流程图；

图8是本公开实施例提供的一种传感器的拆卸方法的流程图。

附图中的各零件的标号说明如下：

1-夹持单元；

11-移动件；

12-机械爪；

121-第一夹持部，122-第二夹持部；

13-水平滑轨；

14-第一滑块；

15-动力子单元；

16-竖直滑轨；

17-第二滑块；

2-控制单元；

3-传感器支架；

31-支撑杆，32-卡止件，33-传感器，34-吊环；

4-承托件；

41-锁止件。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种传感器的安装装置的结构示意图，请参见图1，该装置应用于卡车，该卡车包括牵引车、挂车以及位于该挂车上的集装箱，该装置包括：至少一个夹持单元1、与每个该夹持单元1电性耦接的控制单元2、传感器支架3、固定在该牵引车的顶部的用于承托该传感器支架3的多个承托件4；该夹持单元1设置在该牵引车的顶部，该夹持单元1包括移动件11和设置在该移动件11的端部的机械爪12，该移动件11能够带动该机械爪12移动，该机械爪12用于夹持该传感器支架3；该传感器支架3包括至少一根支撑杆31、分别设置在至少一根该支撑杆31的两端的两个卡止件32，每个该卡止件32用于卡止在该集装箱的一个角件上，该传感器支架3上设有至少一个传感器33。

下面对该装置的工作原理进行详述：

在牵引车、挂车及集装箱配置完成后，为了观察车辆整体的周围环境，包含集装箱周围的环境，需要设置多个不同朝向的传感器33，包括：摄像头、雷达、激光雷达等。本公开提供的传感器的安装装置能够实现：在挂车上未设置集装箱或者不需要探测时，将传感器33安置在牵引车顶部的承托件4上，便于基于传感器33和牵引车的所有权共同管理；同时，传感器33不设置在集装箱上也便于集装箱的转运和堆放；在挂车上安装有集装箱且需要进行探测时，该装置中的控制单元2能够控制该夹持机构夹持该传感器支架3，移动该传感器支架3至集装箱顶部的角件上并释放，固定传感器支架3与挂车的空间关系。从而使传感器支架3上的不同朝向的传感器33可以基于其在集装箱上这一位置，具备较大的探测范围，且其向车后方向的探测范围不会受到牵引车和集装箱之间相对转动的影响。

通过在牵引车上设置夹持单元1和用于承托传感器支架3的承托件4，可以通过控制单元2来控制该夹持单元1将该传感器支架3和传感器安装到集装箱上，相对于将传感器33安装到牵引车上，安装到集装箱上可以使传感器33的盲区范围大大缩小，且不会随卡车的相对转动而变化，以对卡车周围环境进行比较全面的探测，减少安全隐患；在需要将集装箱拆下时，又可以通过夹持单元1将该传感器支架3和传感器33从集装箱上拆下，并收回到牵引车上的承托件4上，保证了传感器33不会随集装箱的转运而移动，便于传感器33的管理。

下面对该装置中各结构的工作原理进行详述：

具体地，该移动件11的结构形式和工作原理，本公开不作限定，例如，该移动件11可以是一端可转动地连接在该牵引车的顶部，另一端连接该机械爪12.通过移动件11的转动来带动机械爪12的移动。

在一种可能设计中，该夹持单元1包括水平滑轨13、第一滑块14和动力子单元15；该水平滑轨13固定在该牵引车上；该第一滑块14连接在该移动件11上，与该水平滑轨13可滑动的连接；该动力子单元15用于带动该移动件11移动。

其中，该动力子单元15可以包括：电机、与电机的输出轴联接的齿轮以及与齿轮啮合的齿条，该齿条可以固定在水平滑轨13上，电机固定在第一滑块14上，通过电机的带动，使得移动件11和第一滑块14相对于齿条移动，也就是说使得移动件11沿水平滑轨13移动，从而实现机械爪12在水平方向的移动。

通常情况下，集装箱为标准件，集装箱的角件也为标准件，请参见图2，图2是本公开实施例提供的一种角件的结构示意图，也就是说，同一型号的集装箱在挂车上的位置是相同的，角件相对于牵引车的位置是固定的，将本公开中的承托件4和角件设置在同一水平面内。上述结构保证了传感器支架3可以通过在水平方向移动，完成在集装箱上的安装和拆卸。

该动力子单元15还可以是通过液压系统或气压系统驱动的，本实施例对此不作限定。

在一种可能设计中，该夹持单元1还包括竖直滑轨16和第二滑块17；该竖直滑轨16固定在该移动件11上；该第二滑块17固定在该第一滑块14上，与该竖直滑轨16可滑动的连接。

通过上述结构，实现了机械爪12在竖直方向的移动，以便适应于承托件4和角件不在同一水平面内的结构。

该动力子单元15中还包括与上述竖直滑轨16和第二滑块17相对应的电机、齿轮和齿条，或液压系统、气压系统，与上述水平滑轨13对应的结构相似，在此不再赘述。从而实现了使机械爪12可以在竖直方向移动，以便安装和拆卸传感器支架3。

图3是本公开实施例提供的一种机械爪12的结构示意图，请参见图3，在一种可能设计中，该机械爪12包括第一夹持部121和第二夹持部122；该第一夹持部121可转动的连接在该移动件11上，该第二夹持部122连接在该移动件11上该第一夹持部121的下方；该第一夹持部121和该第二夹持部122相对的面用于夹持该传感器支架3。

具体地，该第一夹持部121可以是向第二夹持部122方向弯折的结构，在电机的带动下，通过连杆机构实现转动，从而实现对传感器支架3的夹持。其中，可以是夹持传感器支架3的支撑杆31，也可以是其他位置，本实施例对此不作限定。

进一步地，该第一夹持部121的与传感器支架3的相接触的面上设有第一传感器，用于探测该第一夹持部121与传感器支架3之间是否相抵。该第一传感器可以是应力传感器或应变传感器等，本实施例对此不作限定。

该第二夹持部122可以是固定在该移动件11上，通过第一夹持部121的转动实现夹持，在完成安装，从传感器支架3和集装箱之间拆卸时，只需水平方向移动该机械爪12即可轻松拆卸。

在一种可能设计中，该第二夹持部122可转动的连接在该移动件11上。以更好的配合该第一夹持部121实现夹持。

在一种可能设计中，该传感器支架3的顶部设有至少一个吊环34；该机械爪12能够通过夹持该吊环34，移动该吊环34，带动该传感器支架3移动。

具体地，该吊环34可以是通过固定块设置在传感器支架3上，吊环34的孔的方向与机械爪12的第二夹持部122相适配，以便该第二夹持部122能够穿过该吊环34的孔，以便夹持。

在一种可能设计中，每个该卡止件32为卡止销；该角件上设有水平方向的通孔，该卡止销用于插装在该通孔内。

其中，该卡止件32上还可以设置第二传感器，该第二传感器用于探测该传感器支架3是否已安装到该角件上，例如，该第二传感器可以是距离传感器，通过探测该卡止件32与角件时间的距离，来向控制单元2发送信号。

该卡止销可以是通过可以推动其移动的动力组件移动，该动力组件被控制单元2所控制。进而可以插装在该通孔内，例如，该动力组件可以是电磁动力推进器、液压缸或气压缸等，本实施例对此不作限定。

进一步地，该动力组件上或该卡止销上还设有第三传感器，该第三传感器用于探测该卡止销是否已经完成卡止，例如，该第三传感器可以是距离传感器，能够探测该卡止销移动的距离，本实施例对此不作限定。该第三传感器与控制单元2电性耦接，用于向控制单元2发送信号。

在一种可能设计中，该传感器支架3包括两根支撑杆31；两根该支撑杆31在水平面内平行设置。从而保持传感器支架3被夹持时仍能保持稳定而不转动。

图4是本公开实施例提供的一种承托件4的结构示意图，请参见图4，在一种可能设计中，至少一个该承托件4上设有锁止件41；每个该承托件4上设有与该传感器支架3适配的凹槽，该锁止件41用于扣装在该承托件4和该传感器支架3上。

其中该锁止件41的一端可以是通过铰链铰接在该承托件4上，通过电机带动该锁止件41的的铰链中的旋转轴转动，进而带动该锁止件41转动，从而带动该锁止件41的开闭。

在一种可能设计中，该牵引车的顶部设有收纳舱，对该装置中的各组件起到遮挡作用。

该控制单元2可以包括电源、plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)等组件，该plc中可以预设有用于控制该机械爪12沿固定的路线移动的程序代码。

该控制单元2也可以是包括电源和控制器，该控制器能够基于各个传感器33传回的信号实时控制该机械爪12的位置，从而将该传感器支架3移动到位。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

通过在牵引车上设置夹持单元1和用于承托传感器支架3的承托件4，可以通过控制单元2来控制该夹持单元1将该传感器支架3和传感器安装到集装箱上，相对于将传感器33安装到牵引车上，安装到集装箱上可以使传感器33的盲区范围大大缩小，且不会随卡车的相对转动而变化，以对卡车周围环境进行比较全面的探测，减少安全隐患；在需要将集装箱拆下时，又可以通过夹持单元1将该传感器支架3和传感器33从集装箱上拆下，并收回到牵引车上的承托件4上，保证了传感器33不会随集装箱的转运而移动，便于传感器33的管理。

图5是本公开实施例提供的一种传感器的安装方法的流程图，请参见图5，该方法应用于上述任一种可能设计中提供的传感器的安装装置，该方法包括：

501、该控制单元2控制该夹持单元1移动至能够夹持该传感器支架3的位置。

其中，该夹持单元1可以是沿水平方向移动，也可以是分别沿竖直方向和水平方向移动。

502、该控制单元2控制该夹持单元1夹持该传感器支架3。

其中，该夹持单元1可以是夹持该传感器支架3的主体部分，也可以是夹持该传感器支架3的吊环34部分。

503、该控制单元2控制该夹持单元1带动该传感器支架3移动至该集装箱上的角件上。

其中，该控制单元2可以通过接受第二传感器传回的距离信号，判断该传感器支架3是是否安装到位，从而控制该夹持单元1的移动与停止。

504、该传感器支架3上的两个卡止件32卡止在该角件上。

该步骤可以是在控制单元2的控制下进行，也可以是通过其他方式，例如，手动方式进行，本实施例对此不作限定。

505、该控制单元2控制该夹持单元1释放该传感器支架3。

该夹持单元1释放该传感器支架3后，收回到该牵引车的顶部。

具体地，请参见图6，图6是本公开实施例提供的一种传感器的安装方法的流程图，该方法包括：该牵引车顶部可以是设有收纳舱，首先在收纳舱中进行设备检测准备，检测通过后完成“安装前准备”；夹持单元1启动，机械爪12抓取传感器支架3，承托件4自动释放锁定，夹持单元1将传感器支架3移动至角件上；传感器支架3上的卡止件32自动锁定在角件上；机械爪12释放该传感器支架3，完成“安装中操作”；夹持单元1脱离传感器支架3，并返回收纳舱；进行安装后检查，检查通过后完成“安装后操作”。

图7是本公开实施例提供的一种传感器的拆卸方法的流程图，请参见图7，该方法应用于上述任一种可能设计中提供的传感器的安装装置，该方法包括：

701、该控制单元2控制该夹持单元1移动至能够夹持该传感器支架3的位置。

702、该控制单元2控制该夹持单元1夹持该传感器支架3。

703、该控制单元2控制该夹持单元1带动该传感器支架3移动至多个该承托件4上。

704、该传感器支架3被锁止在该多个承托件4上。

705、该控制单元2控制该夹持单元1释放该传感器支架3。

该传感器的拆卸过程的具体实现方式与安装过程相反，具体地，请参见图8，图8是本公开实施例提供的一种传感器的拆卸方法的流程图，该方法包括：检查夹持单元1及传感器支架3，检查通过后完成“拆卸前准备”；夹持单元1启动，伸出收纳舱，移动至传感器支架3上方，抓取传感器支架3；传感器支架3的卡止件32释放锁定，完成“拆卸中操作”；夹持单元1将传感器支架3抓离集装箱，移动至承托件4并锁定；进行拆卸后检查，检查通过后完成“拆卸后操作”。

通过在牵引车上设置夹持单元1和用于承托传感器支架3的承托件4，可以通过控制单元2来控制该夹持单元1将该传感器支架3和传感器安装到集装箱上，相对于将传感器33安装到牵引车上，安装到集装箱上可以使传感器33的盲区范围大大缩小，且不会随卡车的相对转动而变化，以对卡车周围环境进行比较全面的探测，减少安全隐患；在需要将集装箱拆下时，又可以通过夹持单元1将该传感器支架3和传感器33从集装箱上拆下，并收回到牵引车上的承托件4上，保证了传感器33不会随集装箱的转运而移动，便于传感器33的管理。

上述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。