无人车传感器集成装置的制作方法

本申请涉及无人车、无人驾驶或自动驾驶技术领域，具体而言，涉及一种无人车传感器集成装置。

背景技术：

自动驾驶感知需要多种传感器进行融合，包括激光雷达、摄像头等传感器，这些传感器被分散安装在车身的各个位置，多种误差造成了各个传感器相对位置和理论设计偏差过大，增加了传感器标定的难度和感知位置的偏差。

技术实现要素：

本申请提供的无人车传感器集成装置，能够降低传感器装配的复杂性，提升各个传感器之间的相对位置精度，提高传感器安装的通用性和扩展性。

本申请提供了一种无人车传感器集成装置，无人车传感器集成装置包括筒座、中间体、第一传感器和第二传感器；中间体设置于筒座内且与筒座连接，中间体与筒座同轴设置；第一传感器和多个第二传感器安装于中间体，多个第二传感器围绕第一传感器呈阵列设置。

上述技术方案，第一传感器和多个第二传感器均集成地安装在中间体上，不仅减少了装配工序和时间，而且无需制作多个用于安装传感器的支架去匹配车身造型，使得传感器的通用性和拓展性得到增强，能够快速应对新传感器方案的迭代。中间体与筒座同轴配合设置，能够提高后续不同传感器安装位置的配合精度，并且多个第二传感器围绕第一传感器呈阵列设置，能够便于线缆的走线布局，并且使得第二传感器与第一传感器之间的相对位置误差得到最大程度的降低，从而提升不同传感器配合的定位功能和识别功能的精度。

在本申请的第一种可能的实现方式中，第一传感器位于筒座外，第二传感器位于筒座内。

上述技术方案，第一传感器位于筒座外，可以是激光雷达；第二传感器位于筒座内，可以是摄像头，分别设置在筒座内外，能够保护第二传感器工作时免受外界环境(比如雨水)影响，并提升整体的集成度，在更换第二传感器的型号和尺寸时对无人车传感器集成装置的整体造型影响很小，可以匹配更多、更灵活的传感器配置方案，使得美观性更好。

结合本申请的第一种可能的实现方式，在本申请的第二种可能的实现方式中，筒座包括筒体和筒盖；筒体的内壁形成有连接台阶，中间体可拆卸地连接于连接台阶；筒盖可拆卸地连接于筒体。

上述技术方案，中间体嵌入筒体内，并可拆卸地安装在连接台阶上，易于装卸。通过筒盖来保护位于筒体内的第二传感器。

结合本申请的第二种可能的实现方式，在本申请的第三种可能的实现方式中，筒盖设置有供第一传感器露出的第一开孔；筒体的侧壁开设有用于安装透明防护件的第二开孔，多个第二开孔与多个第二传感器一一对应地阵列排布。

上述技术方案，筒盖能够通过第一开孔使得第一传感器露出，便于装卸。对于位于筒体内的第二传感器，通过在筒体的侧壁上设置与多个第二传感器一一对应的多个第二开孔，使得透明防护件可嵌入安装在第二开孔中，保证了第二传感器的使用能够正常进行。

结合本申请的第二种可能的实现方式，在本申请的第四种可能的实现方式中，中间体包括基板和安装台；基板可拆卸地连接于连接台阶；安装台凸设于基板的中心，第一传感器可拆卸地连接于安装台；多个第二传感器围绕安装台呈阵列安装于基板。

上述技术方案，由于中间体与筒座为同轴配合设置，在基板的中心凸设安装台后，第一传感器安装在安装台上，再将多个第二传感器围绕安装台呈阵列安装于基板，能够保证第一传感器的安装位置与多个第二传感器的安装位置的同轴性，从而减少各个传感器之间的相对位置误差，使得各个传感器在工作时，能够极大缩短标定工作的时间以及对标定场地的需求。

结合本申请的第四种可能的实现方式，在本申请的第五种可能的实现方式中，基板围绕安装台呈阵列设置有多个过线孔。

上述技术方案，基板上围绕安装台呈阵列设置有多个过线孔，使得每个第二传感器均能通过一个过线孔进行线缆布线，线缆更集中，保证整体线缆布局的简单，降低与无人车车身的信号干扰。

结合本申请的第四种可能的实现方式，在本申请的第六种可能的实现方式中，无人车传感器集成装置还包括多个连接架；多个连接架与多个第二传感器一一对应，其中每个第二传感器通过对应的连接架安装于中间体。

上述技术方案，第二传感器通过连接架连接在中间体上，使得安装更方便。

结合本申请的第六种可能的实现方式，在本申请的第七种可能的实现方式中，基板围绕安装台阵列设置有多个连接孔；连接架可拆卸地连接于连接孔。

上述技术方案，连接架通过与连接孔连接而安装在基板上，安装更便捷。其中第二传感器的数量可根据设计需求灵活变化，只需改变连接架的数量以及安装位置即可。

结合本申请的第七种可能的实现方式，在本申请的第八种可能的实现方式中，连接架设置有弧形安装孔，弧形安装孔与连接孔配合连接。

上述技术方案，由于多个连接孔围绕安装台阵列设置在基板上，当安装台采用圆形设计时，多个连接孔的连线呈圆形，连接架通过弧形安装孔与连接孔连接，使得多个连接架的排列同样呈圆形，以降低多个第二传感器安装位置的相对误差。

结合本申请的第四种可能的实现方式，在本申请的第九种可能的实现方式中，连接台阶的内缘端为圆形，连接台阶的外缘端为正多边形；基板的外缘端为与连接台阶的外缘端配合的正多边形。

上述技术方案，由于连接台阶与基板的安装点(比如螺纹孔的配合)是固定的，当基板的外缘端与连接台阶的外缘端均为可配合的正多边形时，能够快速将基板与连接台阶对齐在可安装的位置，从而提高中间体与筒体的拆装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一个可选实施例中无人车传感器集成装置的结构示意图；

图2为本申请一个可选实施例中无人车传感器集成装置在隐去筒盖后的结构示意图；

图3为本申请一个可选实施例中筒体的结构示意图；

图4为本申请一个可选实施例中中间体的结构示意图；

图5为本申请一个可选实施例中中间体在安装第二传感器后的结构示意图；

图6为本申请一个可选实施例中连接架在第一视角下的结构示意图；

图7为本申请一个可选实施例中连接架在第二视角下的结构示意图；

图8为本申请一个可选实施例中连接架与中间体配合的结构示意图。

图标：10-无人车传感器集成装置；100-筒座；110-筒体；112-连接台阶；1122-螺丝孔a；114-第二开孔；116-螺丝孔b；120-筒盖；200-中间体；210-基板；212-螺丝孔c；214-过线孔a；216-连接孔；220-安装台；222-过线孔b；224-安装柱；226-过线孔c；300-连接架；310-底板；312-弧形安装孔；314-过线孔d；320-立板；322-卡壁；324-过线孔e；400-第一传感器；500-第二传感器；600-透明防护件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

目前，多数激光雷达和摄像头采用分布车身四周的方式进行安装，这需要制作多个支架去匹配车身造型，导致装配工作量过大，并且涉及到的安装工序相应的增加，每个传感器需要单独进行安装，效率低下。传感器布置在车身的四周，导致线缆分散，不利于整体走线，增加了线缆布局的复杂度和难度；同时导致多个传感器之间的相对位置误差过大，尤其是角度误差，会造成远距离感知误差过大，影响无人车的工作。此外，传感器分布式的布局设计，在更换或增加传感器型号时，需要做相应的硬件变动以适配原车身造型，兼容性差，成本过高。

本申请的一个实施例提供的一种无人车传感器集成装置10，将中间体200和筒座100同轴配合连接设置，其中中间体200用于集成地安装第一传感器400以及多个第二传感器500，筒座100用于安装在无人车的顶盖上。无人车传感器集成装置10集成化程度高，不仅能够减少各个传感器装配的工序和时间，而且省去了制作其他支架来匹配无人车车身造型，使得传感器的通用性和拓展性得到增强，能够快速应对新传感器方案的迭代。中间体200与筒座100同轴配合设置，多个第二传感器500围绕第一传感器400呈阵列设置，能够提高各个传感器安装位置的配合精度，使得第二传感器500与第一传感器400之间的相对位置误差得到最大程度的降低，同时便于线缆的走线布局。

请参考图1-图4所示，图1示出了本申请一个可选实施例提供的无人车传感器集成装置10的具体结构，图2为图1中隐去筒盖120后的无人车传感器集成装置10的内部结构，图3示出了本申请一个可选实施例提供的筒体110的具体结构，图4示出了本申请一个可选实施例提供的中间体200的具体结构。

无人车传感器集成装置10包括筒座100、中间体200、第一传感器400、多个第二传感器500以及与第二传感器500数量对应的多个连接架300。其中第一传感器400可以是激光雷达，第二传感器500可以是摄像头。

如图1所示，筒座100包括筒体110和筒盖120。

请继续参考图2和图3，筒体110呈圆筒状，筒体110的上端端面的内缘端为圆的内接正八边形(在其他一些可选实施例中，也可以是圆的内接正六边形，或者其他正多边形)。筒体110在其上端端面上均匀设置有多个螺丝孔b116，螺丝孔b116用于可拆卸地安装筒盖120(请参考图1所示)。

如图3所示，筒体110的内壁形成有连接台阶112，连接台阶112的内缘端为圆形(即贴合于筒体110的轮廓形状)，连接台阶112的外缘端对应于筒体110的上端端面的内缘端设置，同样为圆的内接正八边形，并且在相邻两条边之间(即内角处)形成倒角。连接台阶112上均匀设置有多个螺丝孔a1122，每个螺丝孔a1122对应于每个倒角设置。请同时参考图4，中间体200的基板210的外缘端形状与连接台阶112的外缘端形状相同，并且在基板210的每个内角端处设置有可与螺丝孔a1122配合的螺丝孔c212。安装时，由于螺丝孔a1122与螺丝孔b116是固定的，并且处于正八边形的内角处，将基板210放入筒体110内后，通过两者正八边形形状的配合，能够快速将基板210与连接台阶112对齐，并且该对齐位置就能够保证螺丝孔a1122对应于螺丝孔c212，然后通过螺丝连接，从而提高中间体200与筒体110的拆装效率。

连接台阶112与筒体110的上端端面之间留有一定空间，进而在该空间所对应的筒体110内壁上设置多个环形阵列排布的第二开孔114，多个第二开孔114对应于连接台阶112的正八边形的每条边设置，请同时参考图2所示，第二开孔114用于嵌入安装透明防护件600。透明防护件600可以是透明玻璃，多个透明防护件600一一对应于多个第二传感器500设置，以起到防水和透视的作用，保障第二传感器500的正常工作环境。

请再次参考图1和图2，筒盖120设置有供第一传感器400露出的第一开孔(图中未示出)，使得第一传感器400位于筒座100外，第二传感器500位于筒座100内，能够保护第二传感器500工作时免受外界环境(比如雨水)影响，并提升无人车传感器集成装置10整体的集成度，在更换第二传感器500的型号和尺寸时对无人车传感器集成装置10的整体造型影响很小，可以匹配更多、更灵活的第二传感器500配置方案，使得美观性更好。

请继续参考图4，中间体200包括基板210和安装台220。

基板210与安装台220可以是一体成型制成，也可以是可拆卸地连接配合，比如通过螺纹配合而成。安装台220凸设在基板210的中心位置，请同时参考图3所示，基板210可拆卸地连接于连接台阶112(请参见上文描述)，并与筒体110内壁紧密配合，使得安装台220处于筒体110的中心位置，从而保证中间体200嵌入筒体110内后与筒座100(请参考图1所示)同轴配合设置。

在本申请实施例中，安装台220呈圆盘状，圆盘状结构的顶面设置有过线孔b222和两个安装柱224，请同时参考图2，安装柱224用于安装第一传感器400，第一传感器400通过过线孔b222将线缆导入筒体110内。安装台220与基板210之间的部分为圆筒状，在圆筒状结构的外壁上环向间隔设置有多个过线孔c226。基板210在靠近安装台220的内侧环形阵列设置有多个连接孔216，多个连接孔216用于可拆卸地连接多个连接架300(具体情况请参见后文描述)。基板210在多个连接孔216的外侧环形阵列设置有过线孔a214。基板210在其最外侧设置有多个螺丝孔c212，基板210通过螺丝孔c212与连接台阶112(请参考图3所示)可拆卸地连接(请参见上文描述)。

由于中间体200与筒座100同轴配合设置，在基板210的中心凸设安装台220后，第一传感器400安装在安装台220上，再将多个第二传感器500围绕安装台220呈阵列安装于基板210，能够保证第一传感器400的安装位置与多个第二传感器500的安装位置的同轴性，从而减少各个传感器之间的相对位置误差，使得各个传感器在工作时，能够极大缩短标定工作的时间以及对标定场地的需求。

需要说明的是，当安装台220为多边形形状时，比如正方形形状，则基板210上的过线孔a214和连接孔216均为与安装台220形状配合的方形阵列排布。

请继续参考图5-图8所示，图5示出了本申请一个可选实施例提供的多个第二传感器500安装在中间体200上的具体结构，图6示出了本申请一个可选实施例提供的连接架300在第一视角下的具体结构，图7示出了本申请一个可选实施例提供的连接架300在第二视角下的具体结构，图8示出了本申请一个可选实施例提供的连接架300与中间体200配合连接的具体结构。

如图5、图6和图7所示，连接架300包括底板310和立板320。立板320设置在底板310的中间位置，立板320与底板310一体成型制成或者焊接而成。

底板310在相对立板320的一侧设置有弧形安装孔312，并且底板310在靠近弧形安装孔312的一侧侧壁呈与安装台220对应的圆弧形。请同时参考图4所示，弧形安装孔312可对应于多个相邻的连接孔216配合从而可拆卸地连接，使得多个连接架300的排列同样呈圆环形，以降低多个第二传感器500安装位置的相对误差。不同数量的连接架300可以通过弧形安装孔312与连接孔216的配合，安装在基板210上的环形圈的不同位置，使得第二传感器500的数量可根据设计需求灵活变化，只需改变连接架300的数量以及安装位置即可，使得第二传感器500的更换更方便，提高了第二传感器500的通用性和拓展性。

底板310在相对立板320的另一侧设置有过线孔d314。请同时参考图8所示，当连接架300安装在基板210上后，过线孔d314位于过线孔a214的上方。

立板320的上端以及在水平方向上的两侧侧端分别形成有一卡壁322，三个卡壁322连同底板310配合，能够让第二传感器500插接其中，多个连接架300与多个第二传感器500一一对应，使得第二传感器500与连接架300快速连接，安装更方便。立板320上还设置有过线孔e324，请同时参考图8所示，当连接架300安装在基板210上后，过线孔e324与过线孔c226对应设置。

请同时参考图5和图8，每个第二传感器500通过对应的连接架300安装在基板210上后，均能通过相应的过线孔进行线缆布线，其中过线孔包括过线孔a214、过线孔c226、过线孔d314和过线孔e324，从而使得线缆更集中，保证整体线缆布局的简单，降低与无人车车身的信号干扰。

需要说明的是，本申请实施例并不限定过线孔a214、过线孔c226、过线孔d314和过线孔e324的具体使用方式，在其他一些可选实施例中，过线孔d314也可以用作固定连接架300使用，过线孔e324也可以用作固定第二传感器500使用，过线孔a214也可以用作减轻基板210重量使用，过线孔c226也可以用作减轻安装台220的重量使用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。