CN110341655B - 车载传感器清洁***和传感*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种车载传感器清洁***和一种传感***，上述车载传感器清洁***包括控制装置和清洁装置，其中控制装置固定于车体，用于根据控制指令将清洁装置和/或车载传感器推出车体外部或者收入车体内部，以使得清洁装置对车载传感器进行清洁。采用上述车载传感器清洁***可以提升传感器清洁的便利性。
Description
技术领域
本申请涉及自动化技术领域，特别是涉及一种车载传感器清洁***和传感***。
背景技术
摄像头、激光雷达和毫米波雷达等传感器是自动驾驶领域重要的传感装置。目前此类传感器在自动驾驶车辆上的安装方式为固定于车顶或前后主副玻璃处，暴露于恶劣环境中而导致容易沉积污渍，影响了传感器发射和接收信号。
传统的传感器清洁方法主要依赖人工清洁，在车辆不工作的状态下，由清洁人员对车载传感器进行手工清洁。
但是，采用上述方法对传感器的清洁不够便利。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种车载传感器清洁***和传感***。
一种车载传感器清洁***，所述***包括：控制装置和清洁装置；
所述控制装置固定于车体，用于根据控制指令将清洁装置和/或车载传感器推出车体外部或者收入车体内部，以使得所述清洁装置对所述车载传感器进行清洁。
在其中一个实施例中，所述控制装置包括通信模块和传感器升降模块；所述通信模块与所述传感器升降模块电连接；
所述通信模块接收车载控制***发送的启动指令或待机指令；
所述传感器升降模块根据所述启动指令，将所述车载传感器推出车体外部；或根据所述待机指令，将所述车载传感器收入车体内部。
在其中一个实施例中，所述清洁装置设置于车体内部，所述清洁装置在传感器升降模块将所述车载传感器推出车体外部或收入车体内部时，对所述车载传感器进行清洁。
在其中一个实施例中，所述控制装置还包括清洁控制模块和清洁装置升降模块；
所述清洁装置升降模块与所述清洁控制模块、所述清洁装置连接；
所述清洁控制模块根据所述车载传感器采集的环境信息，向所述清洁装置升降模块发送清洁指令；
所述清洁装置升降模块根据所述清洁指令，将所述清洁装置推出车体外部，以使所述清洁装置对所述车载传感器进行清洁。
在其中一个实施例中，所述清洁控制模块对所述环境信息进行分析，确定所述车载传感器的扫描范围内的扫描信息缺失区域；并根据所述扫描信息缺失区域，向所述清洁装置升降模块发送清洁指令。
在其中一个实施例中，所述清洁控制模块在扫描信息缺失区域大于预设区域阈值时，向所述清洁装置升降模块发送清洁指令。
在其中一个实施例中，所述清洁装置包括至少1个条形清洁单元；
所述清洁装置升降模块用于根据所述清洁指令，将与所述扫描信息缺失区域位置匹配的条形清洁单元推出车体外部，以使所述条形清洁单元对所述扫描信息缺失区域进行清洁。
在其中一个实施例中，所述***还包括传感器保护装置；
所述传感器保护装置位于所述车载传感器顶部，用于保护所述车载传感器。
在其中一个实施例中，所述传感器保护装置，在所述传感器升降模块将所述车载传感器收入车体内部时，与所述车体进行锁定。
一种传感***，所述***包括：车载传感器和上述车载传感器清洁***；所述车载传感器和所述车载传感器清洁***连接；
所述车载传感器用于所述传感***所在环境的信息。
上述车载传感器清洁***和传感***，包括控制装置和清洁装置，其中控制装置固定于车体，用于根据控制指令将清洁装置和/或车载传感器推出车体外部或者收入车体内部以使得清洁装置对车载传感器进行清洁。由于控制装置根据控制指令，将清洁装置和/或车载传感器推出车体外部或者收入车体内部，调整了清洁装置和车载传感器的相对位置，使得车载传感器在工作或者待机时，上述车载传感器清洁***都可以根据控制指令很方便地对传感器进行清洁，提升了传感器清洁的便利性。
附图说明
图1为一个实施例中车载传感器清洁***的应用环境图；
图2为一个实施例中车载传感器清洁***的结构示意图；
图3为另一个实施例中车载传感器清洁***的结构示意图；
图4为另一个实施例中车载传感器清洁***的结构示意图；
图5为另一个实施例中车载传感器清洁***的结构示意图；
图6为一个实施例中传感***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的车载传感器清洁***，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，车载传感器清洁***100与车体120连接，清洁车载传感器110；上述车体120可以是无人驾驶车辆等智能汽车的车体，也可以是非智能汽车的车体，对于上述车体的类型在此不做限定。
图2为一个实施例中车载传感器清洁***的结构示意图，如图2所示，车载传感器清洁***100包括：控制装置10和清洁装置20；控制装置10固定于车体120，用于根据控制指令将清洁装置20和/或车载传感器110推出车体外部或者收入车体内部，并根据控制指令控制清洁装置20位于车载传感器110的外侧，以使得清洁装置20对车载传感器110进行清洁。
具体地，控制装置10可以通过螺装方式固定于车体120，也可以通过焊接等方式固定于车体，对于上述固定方式在此不做限定；控制装置10可以根据车载传感器110的位置固定于车体120的顶部，也可以固定于车体120的底部，对于上述控制装置10的固定位置在此不做限定。
上述控制指令可以是车载控制平台发送的工作指令，可以是控制上述车载传感器清洁***100何时对车载传感器110进行清洁的指令，也可以是控制上述车载传感器清洁***100的清洁方式的指令，对于上述控制指令的类型在此不作限定。上述控制装置10根据控制指令将清洁装置20和/或车载传感器110推出车体外部或者收入车体内部时，可以使用液压升降装置来实现，也可以通过气压升降装置来实现，对于上述控制装置10对上述清洁装置20和/或车载传感器110的移动方式在此不做限定。
具体地，清洁装置20对车载传感器110进行清洁时，可以使用清洁材料，例如海绵等通过接触摩擦来完成清洁，也可是使用超声波清洁方式进行清洁，还可以通过冲水清洗的方式，对于上述清洁方式在此不做限定。上述清洁装置20可以设置于车载传感器110的外部，也可以设置于车载传感器110的底部或者其它位置，在执行清洁时控制装置10可以根据控制指令将其移动至车载传感器110的外侧，来对车载传感器110进行清洁，对于上述清洁装置20的位置在此不做限定。上述清洁装置20可以是不同的形状，例如上述车载传感器110为圆柱形时，清洁装置20可以是包裹在车载传感器110外部的圆柱形，也可以是片状清洁块，通过围绕车载传感器110转动一周来完成清洁，对于上述清洁装置的具体形状在此不做限定。
上述车载传感器清洁***，包括控制装置和清洁装置，其中控制装置固定于车体，用于根据控制指令将清洁装置和/或车载传感器推出车体外部或者收入车体内部，以使得清洁装置对车载传感器进行清洁。由于控制装置根据控制指令，将清洁装置和/或车载传感器推出车体外部或者收入车体内部，调整了清洁装置和车载传感器的相对位置，使得车载传感器在工作或者待机时，上述车载传感器清洁***都可以根据控制指令很方便地对传感器进行清洁，提升了传感器清洁的便利性。
上述车载传感器清洁***100，控制装置10可以移动清洁装置10的位置，可以将清洁装置10推车车体外部，对位于车体外部的车载传感器110进行清洁；也可以移动车载传感器的110的位置，将车载传感器110收入车体内部，通过位于车体内部的清洁装置10对车载传感器110进行清洁，通过以下实施例对上述两种清洁场景进行说明。需要说明的是，在同一个车载传感器清洁***中可以只实现上述一种清洁场景，也可以同时实现上述两种清洁场景，在此不做限定。
图3为另一个实施例中车载传感器清洁***的结构示意图，本实施涉及控制装置10移动车载传感器的110的位置的清洁场景，如图3所示，上述控制装置10包括通信模块101和传感器升降模块102；通信模块101与传感器升降模块102电连接；通信模块101接收车载控制***发送的启动指令或待机指令；传感器升降模块102根据启动指令，将车载传感器110推出车体外部；或根据待机指令，将车载传感器110收入车体内部。
其中，通信模块101与传感器升降模块102可以通过线缆连接，例如通信模块101将发送给传感器升降模块的控制信号通过线缆发送至传感器升降模块102；也可以通过蓝牙等无线连接方式发送，对于上述通信模块101与传感器升降模块102的连接方式，在此不做限定。
具体地，通信模块101接收到车载控制***发送的启动指令和待机指令，可以通过有线连接的方式接收，也可以通过蓝牙等无线连接的方式接收，对于上述接收方式在此不做限定。通信模块101可以将接收到的启动指令或待机指令进行识别，然后将上述启动指令和待机指令转换成传感器升降模块102可以识别的升降指令；也可以根据上述启动指令和待机指令，确定是否需要对车载传感器110进行清洁，然后向传感器升降模块102发送是否升降车载传感器110的升降指令，以及如何升降车载传感器110的指令，例如是持续车载传感器110，还是先升降一定距离停止后，再继续进行升降；对于上述指令的处理方式在此不做限定。
在通信模块101接收到上述启动指令或待机指令后，传感器升降模块102根据启动指令，可以先通过清洁模块对车载传感器110进行清洁，例如超声波方式清洁，然后将车载传感器110推出车体外部，使车载传感器110可以在车体外部采集车辆周围的信息；还可以根据待机指令，将车载传感器110收入车体内部后，通过超声波清洁方式等，对车载传感器110进行清洁。
可选地，清洁装置20设置于车体内部，清洁装置20在传感器升降模块102将车载传感器110推出车体外部或收入车体内部时，对车载传感器110进行清洁。
具体地，车载传感器110被推出车体外部的过程中，通过清洁装置20中的清洁材料磨擦的方式，对车载传感器110进行清洁；在收入过程中通过也可以通过清洁装置20中的清洁材料磨擦的方式，对车载传感器110进行清洁。
以一种车载传感器清洁***为例，传感器升降模块102可以移动车载传感器110的位置，车载传感器110为圆柱形结构，待机状态下位于车体内部；当通信模块101接收到车载控制***发送的启动指令时，根据上述启动指令生成传感器升降模块102的移动指令，使传感器升降模块102将车载传感器110推车车体外部，在移动过程中，通过围绕在上述车载传感器110周围的清洁装置20中的清洁材料，通过摩擦，对上述车载传感器110进行清洁。
上述车载传感器清洁***，可以根据启动指令和待机指令，移动车载传感器的位置来对其进行清洁，使得车载传感器可以在每一次启动和待机时，都完成一次清洁，可以保持车载传感器的清洁度，而不会因为车载传感器上的污渍影响车载传感器的信息采集性能；进一步地，通过将车载传感器收回车体内部，可以在车载传感器待机的情况下对其进行保护，避免外力损伤。
图4为另一个实施例中车载传感器清洁***的结构示意图，本实施例涉及控制装置10移动清洁装置10的位置的清洁场景，如图4所示，控制装置10还包括清洁控制模块103和清洁装置升降模块104；清洁装置升降模块104与清洁控制模块103、清洁装置20连接；清洁控制模块103根据车载传感器110采集的环境信息，向清洁装置升降模块104发送清洁指令；清洁装置升降模块104根据清洁指令，将清洁装置20推出车体外部，以使清洁装置20对车载传感器110进行清洁。
具体地，车载传感器110处于工作模式时，将车载传感器110收入车体内部进行清洁可能会影响车载传感器所采集到的信息的完整性，此时，可以将清洁装置20推出车体外部，对车载传感器110进行清洁。
上述车载传感器110采集的环境信息，可以是激光雷达采集的点云数据，也可以是摄像头采集的图像信息，对于上述环境信息的类型在此不做限定。清洁控制模块103可以对上述环境信息进行分析，若传感器采集到的环境信息不完整，或者判断可能因为车载传感器110的清洁度造成环境信息错误的，此时清洁控制模块103可以认为需要对上述车载传感器110进行清洁，上述对环境信息的分析方式在此不做限定；进一步地，在确定需要对车载传感器110进行清洁时，可以向清洁装置升降模块104发送清洁指令，上述清洁指令可以包括何时对车载传感器110进行清洁，还可以包括对车载传感器110的哪一个区域进行清洁，对于上述清洁指令的具体内容在此不做限定。
可选地，清洁控制模块103可以对环境信息进行分析，确定车载传感器110的扫描范围内的扫描信息缺失区域；并根据扫描信息缺失区域，向清洁装置20升降模块发送清洁指令。
具体地，清洁控制模块103可以建立其扫描范围的坐标系，并将采集到的环境信息与上述坐标系进行对标，例如，可以将摄像头采集到的图像数据与上述坐标系进行对标，并将车载传感器110的扫描区域与上述坐标系进行对标，确定出车载传感器110的扫描区域所扫描得到的是哪一部分图像数据，以及对应于扫描范围中的哪一个区域，比如是车辆左侧道路，还是车辆前面道路。清洁控制模块103可以根据上述坐标对应关系，确定出上述扫描范围中是否存在区域A没有对应的图像信息，然后确定出该区域A的图像信息是由车载传感器110的哪一个扫描区域B来进行扫描的，即为扫描信息缺失区域。
清洁控制模块103在确定出扫描信息缺失区域后，可以直接生成包含该扫描信息缺失区域的信息的清洁指令，发送给清洁装置升降模块；还可以对上述扫描信息缺失区域进行进一步分析，确定是否有对车载传感器110进行清洁的必要，或者确定清洁是否会对车辆行驶造成影响，例如，如果上述扫描信息缺失区域面积都比较小，或者该区域对应的环境信息不影响车载控制***的判断时，可以不对该区域进行清洁。进一步地，清洁装置控制模块103确定出的扫描信息缺失区域不止一个区域时，清洁控制模块103可以根据上述坐标系中的信息缺失区域的大小，确定出哪一个扫描信息缺失区域的面积最大，然后进一步确定在最大扫描信息缺失区域大于预设区域阈值时，向清洁装置升降模块发送清洁指令。
在接收到上述清洁指令后，清洁装置升降模块104可以根据清洁指令，将清洁装置20推出车体外部，以使清洁装置20对车载传感器110进行清洁。清洁装置升降模块104可以将清洁装置20上升至扫描信息缺失区域所在的高度，也可以将扫描信息缺失区域所在位置的清洁装置推出车体外部。
可选地，清洁装置20包括至少1个条形清洁单元201；清洁装置升降模块用于根据清洁指令，将与扫描信息缺失区域位置匹配的条形清洁单元推出车体外部，以使条形清洁单元对扫描信息缺失区域进行清洁。
上述车载传感器清洁***，可以在车载传感器处于工作状态时，根据车载传感器所扫描到的环境信息，在上述环境信息不完整时，将清洁模块推出车体外部，对车载传感器进行清洁，使传感器工作状态下的清洁更灵活；进一步地，还可以通过清洁装置中的清洁单元，针对扫描信息缺失区域进行清洁，最大限度地减少清洁对车载传感器工作的影响。
在一个实施例中，如图5所示，车载传感器清洁***还包括传感器保护装置30；该传感器保护装置30位于车载传感器110顶部，用于保护车载传感器110。
具体地，上述传感器保护装置30可以与控制装置连接，也可以与车载传感器连接，可以在车载传感器110被推车车体外部时，随车载传感器110一起被推出车体外部，还可以一直固定于车体外部，对于上述传感器保护装置30的固定方式在此不做限定。
上述传感器保护装置30可以是圆弧形，也可以是正方形，对于上述传感器保护装置30的具体形状在此不做限定。
进一步地，传感器保护装置30可以在传感器升降模块102将车载传感器110收入车体内部时，与车体进行锁定。上述锁定方式可以是通过磁吸式锁定，还可以通过连接件进行锁定，在此不做限定。
上述车辆传感器清洁***，传感器清洁装置可以保护车载传感器不受外力损伤；进一步地，也可以在车载传感器被收回车体内部时，与车体进行锁定，使车载传感器可以不会雨水、灰尘等污染，保持清洁。
一种传感***，如图6所述，该***包括：车载传感器110和车载传感器清洁***100；车载传感器110和车载传感器清洁***100连接；车载传感器110用于采集传感***所在环境的信息。
传感***中车载传感器清洁***的实现原理和实施效果与上述实施例类似，在此不再赘述。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种车载传感器清洁***，其特征在于，所述***包括：控制装置和清洁装置；
所述控制装置固定于车体，用于根据控制指令将车载传感器推出车体外部或者收入车体内部，以使得所述清洁装置对所述车载传感器进行清洁;
所述控制装置包括清洁控制模块和清洁装置升降模块，所述清洁装置升降模块与所述清洁控制模块、所述清洁装置连接；
所述清洁控制模块，用于对所述车载传感器采集的环境信息进行分析，确定所述车载传感器的扫描范围内的扫描信息缺失区域，并根据所述扫描信息缺失区域，向所述清洁装置升降模块发送清洁指令；
所述清洁装置包括至少1个条形清洁单元；
所述清洁装置升降模块，用于根据所述清洁指令，将与所述扫描信息缺失区域位置匹配的条形清洁单元推出车体外部，以使所述条形清洁单元对所述扫描信息缺失区域进行清洁。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述控制装置还包括通信模块和传感器升降模块；所述通信模块与所述传感器升降模块电连接；
所述通信模块接收车载控制***发送的启动指令或待机指令；
所述传感器升降模块根据所述启动指令，将所述车载传感器推出车体外部；或根据所述待机指令，将所述车载传感器收入车体内部。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述清洁装置设置于车体内部，所述清洁装置在传感器升降模块将所述车载传感器推出车体外部或收入车体内部时，对所述车载传感器进行清洁。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述清洁控制模块在扫描信息缺失区域大于预设区域阈值时，向所述清洁装置升降模块发送清洁指令。
5.根据权利要求2-4任一项所述的***，其特征在于，所述***还包括传感器保护装置；
所述传感器保护装置位于所述车载传感器顶部，用于保护所述车载传感器。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述传感器保护装置，在所述传感器升降模块将所述车载传感器收入车体内部时，与所述车体进行锁定。
7.根据权利要求2-4任一项所述的***，其特征在于，所述清洁装置采用超声波清洁方式。
8.根据权利要求2-4任一项所述的***，其特征在于，所述清洁控制模块用于建立所述车载传感器的扫描范围的坐标系，并将所述环境信息与所述坐标系进行对标，获得所述扫描信息缺失区域。
9.根据权利要求2-4任一项所述的***，其特征在于，所述清洁装置升降模块，还用于控制所述条形清洁单元围绕所述车载传感器转动一周完成清洁。
10.一种传感***，其特征在于，所述***包括：车载传感器和如权利要求1-9任一项所述的车载传感器清洁***；所述车载传感器和所述车载传感器清洁***连接；
所述车载传感器用于采集所述传感***所在环境的信息。
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