镜片组件、摄像头总成及无人车的制作方法

1.本公开涉及无人驾驶技术领域，具体地，涉及一种镜片组件、摄像头总成及无人车。


背景技术：

2.由于无人驾驶车用到了多种多个摄像头等传感器，而无人驾驶的环境是车辆行驶的道路，平时会受到风吹日晒，摄像头也会常常脏污，会影响自动驾驶的性能和安全性。所以自动驾驶传感器、摄像头的清洁成为了各家自动驾驶公司、车企正在解决的问题。
3.相关技术中对传感器、摄像头的清洁方案中，往往无法进行有效地清洁；另外还会对传感器、摄像头的识别造成干扰，造成传感器、摄像头无法正常工作。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种镜片组件、摄像头总成及无人车，该镜片组件能够有效地对传感器、摄像头等进行有效地清洁，且不会影响传感器、摄像头的正常工作。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种镜片组件，包括：
6.壳体，所述壳体上形成有开口；
7.镜片，所述镜片设置在所述开口处；
8.透光膜收放单元，包括收卷辊、放卷辊以及透光膜，所述收卷辊和放卷辊可转动地安装在所述壳体内，所述透光膜卷绕在所述放卷辊上且所述透光膜的一端与所述收卷辊连接，位于所述放卷辊与所述收卷辊之间的透光膜覆盖在所述镜片的外侧面上，所述收卷辊用于卷收所述透光膜，所述放卷辊用于释放所述透光膜；
9.压紧机构，包括压紧件，所述压紧件可运动地安装于所述壳体并位于覆盖在所述镜片上的透光膜的外侧，所述压紧机构具有压紧状态和释放状态，在所述压紧状态，所述压紧件将所述透光膜压紧在所述镜片的外侧面上，在所述释放状态，所述压紧件与所述透光膜之间具有间隙。
10.可选地，所述压紧机构还包括压紧驱动装置和连杆，所述连杆的一端与所述压紧件铰接，所述连杆的另一端与所述壳体铰接，所述压紧驱动装置与所述压紧件连接并用于驱动所述压紧件在上下移动；
11.在所述压紧状态，所述压紧驱动装置驱动所述压紧件向下移动，所述连杆转动并带动所述压紧件朝向靠近所述透光膜的方向移动，以使所述压紧件能够将所述透光膜压紧在所述镜片的外侧面上；在所述释放状态，所述压紧驱动装置驱动所述压紧件向上移动，所述连杆转动并带动所述压紧件朝向远离所述透光膜的方向移动，以使所述压紧件能够与所述透光膜之间具有间隙。
12.可选地，所述压紧驱动装置包括驱动件和摇臂，所述压紧件上形成有长孔，所述驱动件与所述摇臂的一端连接，所述摇臂的另一端形成有连接轴，所述连接轴可移动地穿设于所述长孔，所述驱动件用于驱动所述摇臂转动。
13.可选地，所述压紧件形成为框形结构且包括沿左右方向相对设置的两个第一边框和沿上下方向相对设置的两个第二边框，所述第二边框连接在两个所述第一边框之间，所述第一边框和所述第二边框均靠近所述开口的边缘设置，每个所述第一边框上和/或每个所述第二边框上设置有至少一个所述连杆。
14.可选地，所述透光膜收放单元还包括棘轮机构，所述棘轮机构包括棘轮和棘爪，所述棘轮套装在所述放卷辊上，所述棘爪连接于所述壳体并与所述棘轮相互配合。
15.可选地，所述透光膜收放单元还包括收卷驱动装置，所述收卷驱动装置包括电机和齿轮组，所述齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮的外径小于所述从动齿轮的外径，所述电机的输出轴与所述主动齿轮连接并用于驱动所述主动齿轮转动，所述从动齿轮套装在所述收卷辊上，所述主动齿轮与所述从动齿轮之间传动连接。
16.可选地，所述镜片组件还包括透光膜清洁装置，所述收卷辊和所述放卷辊分别位于所述镜片的相对两侧，所述收卷辊与所述镜片之间和/或所述放卷辊与所述镜片之间设置有所述透光膜清洁装置，所述透光膜清洁装置包括均沿所述透光膜的宽度方向延伸的第一清洁件和第二清洁件，所述第一清洁件和所述第二清洁件沿所述透光膜的厚度方向间隔设置，且所述第一清洁件与所述第二清洁件之间具有供所述透光膜穿过的缝隙，所述第一清洁件和所述第二清洁件用于分别清洁所述透光膜沿其厚度方向相对的两个表面。
17.可选地，所述第一清洁件和所述第二清洁件均为清洁毛毡，或者，所述第一清洁件和所述第二清洁件均为清洁刮板。
18.可选地，所述透光膜在其长度方向上的边缘处具有光线遮挡部，所述光线遮挡部上形成有沿其长度方向间隔布置的多个缺口，相邻两个所述缺口之间的距离不小于所述开口在所述光线遮挡部的长度方向上的尺寸，所述镜片组件还包括光线发射器、光线接收器以及控制器，所述光线发射器和所述光线接收器均位于所述放卷辊和所述收卷辊之间，且所述光线发射器和所述光线接收器分别位于所述光线遮挡部的厚度方向的相对两侧，所述光线遮挡部能够遮挡所述光线发射器向所述光线接收器发射的光线，所述缺口能够供所述光线发射器发射的光线穿过；
19.所述透光膜收放单元还包括用于驱动所述收卷辊转动的收卷驱动装置；
20.所述光线接收器、所述压紧机构以及所述收卷驱动装置均与所述控制器电连接。
21.可选地，所述压紧机构还包括弹性件，所述弹性件设置于所述压紧件的内侧以用于与覆盖在所述镜片上的透光膜紧贴。
22.本公开还提供一种摄像头总成，包括摄像头和所述的镜片组件，所述摄像头设置在所述镜片组件的所述壳体内，所述摄像头位于所述镜片组件的所述镜片的内侧。
23.本公开另外还提供一种无人车，所述无人车包括所述的摄像头总成。
24.在上述技术方案中，当覆盖在镜片的外侧面的透光膜出现污物时，先令压紧机构处于释放状态，收卷辊对透光膜进行卷收，与此同时，放卷辊也会将干净的透光膜释放至镜片的外侧面处，接着，压紧机构的压紧件运动至压紧状态，将透光膜压紧在镜片的外侧面，从而保持该镜片处的清洁。在具体使用场景下，该镜片组件可以用于保持摄像头的清洁，例如，可以将摄像头放置于镜片组件的壳体内，并令摄像头的镜头部分对准壳体的开口处，在保持镜片处的清洁的同时，也即保持了摄像头镜头处的清洁，并且该种通过更换透光膜的方式不会影响摄像头的正常工作。
25.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
27.图1是本公开一种实施方式的镜片组件的立体结构示意图；
28.图2是本公开一种实施方式的镜片组件的爆炸结构示意图；
29.图3是本公开一种实施方式的压紧机构的结构示意图；
30.图4是本公开一种实施方式的压紧机构的压紧件的结构示意图，并且该图中还示意出了弹性件；
31.图5是本公开一种实施方式的透光膜收卷单元的结构示意图；
32.图6是本公开一种实施方式的透光膜收卷单元的收卷驱动装置的结构示意图；
33.图7是本公开一种实施方式的透光膜收卷单元的棘轮机构的结构示意图；
34.图8是本公开一种实施方式的透光膜清洁装置的结构示意图，并且该图中还示意出了透光膜和放卷辊；
35.图9是本公开一种实施方式的透光膜、光线发射器以及光线接收器的结构示意图。
36.附图标记说明
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壳体
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10
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开口
[0038]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
镜片
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透光膜收放单元
[0039]
31
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收卷辊
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32
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放卷辊
[0040]
33
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透光膜
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331
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遮挡部
[0041]
332
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缺口
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34
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棘轮机构
[0042]
341
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棘轮
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342
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棘爪
[0043]
343
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放卷轴
[0044]
35
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收卷驱动装置
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351
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电机
[0045]
352
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齿轮组
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3521
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主动齿轮
[0046]
3522
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从动齿轮
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3523
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中间齿轮
[0047]
3524
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安装板
[0048]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压紧机构
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41
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压紧件
[0049]
410
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
长孔
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411
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第一边框
[0050]
412
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第二边框
[0051]
42
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压紧驱动装置
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421
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驱动件
[0052]
422
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摇臂
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4221
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连接轴
[0053]
43
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连杆
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44
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弹性件
[0054]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
透光膜清洁装置
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51
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第一清洁件
[0055]
52
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第二清洁件
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光线发射器
[0056]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光线接收器
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100
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摄像头
具体实施方式
[0057]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0058]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指本公开的镜片组件在正常使用状态下所定义的上、下、左、右；具体可以参照图1所示；“内、外”指的是具体结构轮廓的内和外；使用的术语如“第一、第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。
[0059]
如图1至图9所示，本公开提供一种镜片组件，该镜片组件包括壳体1、镜片2、透光膜收放单元3以及压紧机构4。壳体1上形成有开口10，镜片2设置在开口10处。
[0060]
透光膜收放单元3包括收卷辊31、放卷辊32以及透光膜33，收卷辊31和放卷辊32可转动地安装在壳体1内，透光膜33卷绕在放卷辊32上且透光膜33的一端与收卷辊31连接，位于放卷辊32与收卷辊31之间的透光膜33覆盖在镜片2的外侧面上，收卷辊31用于卷收透光膜33，放卷辊32用于释放透光膜33。
[0061]
压紧机构4包括压紧件41，压紧件41可运动地安装于壳体1并位于覆盖在镜片2上的透光膜33的外侧，压紧机构4具有压紧状态和释放状态，在压紧状态，压紧件41将透光膜33压紧在镜片2的外侧面上，在释放状态，压紧件41与透光膜33之间具有间隙。
[0062]
在上述技术方案中，当覆盖在镜片2的外侧面的透光膜33出现污物时，先令压紧机构4处于释放状态，收卷辊31对透光膜33进行卷收，与此同时，放卷辊32也会将干净的透光膜33释放至镜片2的外侧面处，接着，压紧机构4的压紧件41运动至压紧状态，将透光膜33压紧在镜片2的外侧面，从而保持该镜片2处的清洁。在具体使用场景下，该镜片组件可以用于保持摄像头100的清洁，例如，可以将摄像头100放置于镜片组件的壳体1内，并令摄像头100的镜头部分对准壳体1的开口10处，在保持镜片2处的清洁的同时，也即保持了摄像头100镜头处的清洁，并且该种通过更换透光膜33的方式不会影响摄像头100的正常工作。
[0063]
在一种实施方式中，参照图2和图3所示，压紧机构4还包括压紧驱动装置42和连杆43，连杆43的一端与压紧件41铰接，连杆43的另一端与壳体1铰接，压紧驱动装置42与压紧件41连接并用于驱动压紧件41在上下移动；在压紧状态，压紧驱动装置42驱动压紧件41向下移动，连杆43转动并带动压紧件41朝向靠近透光膜33的方向移动，以使压紧件41能够将透光膜33压紧在镜片2的外侧面上；在释放状态，压紧驱动装置42驱动压紧件41向上移动，连杆43转动并带动压紧件41朝向远离透光膜33的方向移动，以使压紧件41能够与透光膜33之间具有间隙。
[0064]
该实施方式中，在压紧驱动装置42驱动压紧件41上下运动的过程中，铰接在压紧件41和壳体1之间的连杆43可以起到良好的导向作用，该连杆43在压紧件41上下运动的过程中，会转动并带动压紧件41朝向靠近或远离透光膜33的方向移动，从而实现该压紧件41对透光膜33的压紧或释放，保证该透光膜33能够稳定地覆盖在镜片2的外侧面上，避免出现透光膜33从镜片2上脱离的情况发生。但是，本公开并不对该压紧机构4的具体结构形式作限定，能够将透光膜33稳定地压紧于镜片2上即可。
[0065]
具体地，参照图2和图3所示，压紧驱动装置42包括驱动件421和摇臂422，压紧件41上形成有长孔410，驱动件421与摇臂422的一端连接，摇臂422的另一端形成有连接轴4221，连接轴4221可移动地穿设于长孔410，驱动件421用于驱动摇臂422转动。
[0066]
在该实施方式中，在驱动件421驱动摇臂422转动的过程中，形成于该摇臂422的端部的连接轴4221可移动地插设于压紧件41上的长孔410，该连接轴4221的移动可以理解为：在摇臂422转动的过程中，连接轴4221相对于长孔410的延伸方向的移动的同时，该连接轴4221还相对于长孔410在靠近或远离透光膜33的方向移动，从而有效地避免结构的干涉，保证压紧件41在上下方向运动的同时还能够在靠近或远离透光膜33的方向移动。该压紧驱动装置42结构简单且成本低廉，便于简化镜片组件结构的同时还能够降低设计的成本。但是本公开并不对该压紧驱动装置42的具体结构类型作限定。
[0067]
可选地，上述的驱动件421可以构造为舵机，但是本公开并不对该驱动件421的具体结构类型作限定。
[0068]
可选地，参照图4所示，压紧件41形成为框形结构且包括沿左右方向相对设置的两个第一边框411和沿上下方向相对设置的两个第二边框412，第二边框412连接在两个第一边框411之间，第一边框411和第二边框412均靠近开口10的边缘设置，每个第一边框411上和/或每个第二边框412上设置有至少一个连杆43。
[0069]
首先，将压紧件41设计为框架结构，且第一边框411和第二边框412均靠近开口10的边缘设置，则该压紧件41压紧于镜片2上时，也仅仅是将镜片2边缘处的透光膜33进行压紧，当压紧机构4处于释放状态时，该压紧件41解除对镜片2边缘处的透光膜33的压紧，虽然该部分透光膜33与镜片2还是处于贴合的状态，但是接触面积小导致摩擦力小，收卷辊31在对透光膜33进行卷收的过程中并不会受到太大的阻力，从而实现对透光膜33的正常卷收。
[0070]
其次，将压紧件41设计为框架结构也能够提高对透光膜33压持的稳定性，保证透光膜33不会从镜片2上脱离。
[0071]
并且，在该构造为矩形框架的压紧件41在将透光膜33压紧于镜片2的外侧面时，还能够有效地提高透光膜33与镜片2之间的密封性，避免杂物或雨水等进入至镜片2和透光膜33之间。
[0072]
另外，每个第一边框411上和/或每个第二边框412上设置有至少一个连杆43，可以提高压紧件41在上下方向运动以及在靠近或远离镜片2方向上运动的稳定性。
[0073]
具体地，该连杆43可以设置为四个，每两个连杆43为一组，该每组连杆43中的两个沿上下方向布置，且铰接在其中一个第一边框411上，从而提高压紧件41运动的稳定性，避免压紧件41运动过程中发生晃动。
[0074]
可选地，参照图7所示，透光膜收放单元3还包括棘轮机构34，棘轮机构34包括棘轮341和棘爪342，棘轮341套装在放卷辊32上，棘爪342连接于壳体1并与棘轮341相互配合。通过设置该棘轮机构34可以有效地防止放卷辊32出现反转的情况，保证放卷辊32正常的放卷工作。
[0075]
具体地，该棘轮机构34包括放卷轴343，该放卷轴343沿上下方向固定于壳体1内，棘爪342设置于放卷轴343的下方，放卷辊32可转动地套设于该放卷轴343，且形成于放卷辊32下方的棘轮341与棘爪342相互配合。
[0076]
在其他的实施方式中，也可以是将棘轮341设置于壳体1上，将棘爪342设置于放卷辊32上，本公开对此不作限定。
[0077]
在一种可能的实施方式中，参照图6所示，透光膜收放单元3还包括收卷驱动装置35，收卷驱动装置35包括电机351和齿轮组352，齿轮组352包括主动齿轮3521和从动齿轮
3522，主动齿轮3521的外径小于从动齿轮3522的外径，电机351的输出轴与主动齿轮3521连接并用于驱动主动齿轮3521转动，从动齿轮3522套装在收卷辊31上，主动齿轮3521与从动齿轮3522之间传动连接。
[0078]
在上述方案中，首先，设置该收卷驱动装置35可以实现对透光膜33的自动卷收，提高自动化程度，无需手动的进行卷收；其次，该收卷驱动装置35包括电机351和齿轮组352，且齿轮组352的主动齿轮3521的外径小于从动齿轮3522的外径，从而可以输出更大的扭矩，便于对透光膜33进行卷收；另外，该电机和齿轮配合的形式结构简单且驱动稳定。本公开并不对该收卷驱动装置的具体结构形式作限定。
[0079]
另外，该收卷驱动装置35还可以包括安装板3524以及中间齿轮3523，电机351、主动齿轮3521、从动齿轮3522以及中间齿轮3523均设置于该安装板3524上，且中间齿轮3523用于和主动齿轮3521和从动齿轮3522啮合，便于动力的传递的同时利于齿轮旋转方向的改变。
[0080]
参照图2和图8所示，镜片组件还包括透光膜清洁装置5，收卷辊31和放卷辊32分别位于镜片2的相对两侧，收卷辊31与镜片2之间和/或放卷辊32与镜片2之间设置有透光膜清洁装置5，透光膜清洁装置5包括均沿透光膜33的宽度方向延伸的第一清洁件51和第二清洁件52，第一清洁件51和第二清洁件52沿透光膜33的厚度方向间隔设置，且第一清洁件51与第二清洁件52之间具有供透光膜33穿过的缝隙，第一清洁件51和第二清洁件52用于分别清洁透光膜33沿其厚度方向相对的两个表面。
[0081]
通过在收卷辊31与镜片2之间和/或放卷辊32与镜片2之间设置透光膜清洁装置5，且该透光膜清洁装置5包括均沿透光膜33的宽度方向延伸的第一清洁件51和第二清洁件52，从而可以对透光膜33的两个表面进行有效地清洁，保持透光膜33的清洁度，防止透光膜33上的污物进入壳体1的内部，避免影响壳体1内的机构的正常运行，提高镜片组件的使用寿命。
[0082]
可选地，该透光膜清洁装置5可以设置为两个，该两个透光膜清洁装置5分别设置在开口10的左右两侧，有效地防止透光膜33上的污物进入壳体1内。
[0083]
在一种实施方式中，第一清洁件51和第二清洁件52均为清洁毛毡，或者，第一清洁件51和第二清洁件52均为清洁刮板。清洁效果良好的同时还能够降低制造的成本，但是，本公开并不对该第一清洁件51和第二清洁件52的具体结构类型作限定，能够达到良好的清洁效果即可。
[0084]
参照图9所示，透光膜33在其长度方向上的边缘处具有光线遮挡部331，光线遮挡部331上形成有沿其长度方向间隔布置的多个缺口332，相邻两个缺口332之间的距离不小于开口10在光线遮挡部331的长度方向上的尺寸。
[0085]
镜片组件还包括光线发射器6、光线接收器7以及控制器(未图示)，光线发射器6和光线接收器7均位于放卷辊32和收卷辊31之间，且光线发射器6和光线接收器7分别位于光线遮挡部331的厚度方向的相对两侧，光线遮挡部331能够遮挡光线发射器6向光线接收器7发射的光线，缺口332能够供光线发射器6发射的光线穿过。
[0086]
透光膜收放单元3还包括用于驱动收卷辊31转动的收卷驱动装置35；光线接收器7、压紧机构4以及收卷驱动装置35均与控制器电连接，控制器用于在覆盖在镜片2上的透光膜33具有污物时，控制压紧机构4处于释放状态，并控制收卷驱动装置35驱动收卷辊31转
动，直到在光线接收器7接收到光线发射器6发射的光线时，控制收卷驱动装置35停止驱动收卷辊31转动，并控制压紧机构4处于压紧状态。
[0087]
当覆盖在镜片2上的透光膜33具有污物时，既可以是操作人员发现透光膜33上具有污物，也可以是自动检测出透光膜33上具有污物，本公开对此不作限定。检测出污物后，控制器首先控制压紧机构4解除对透光膜33的压持，令该压紧机构4处于释放状态；接着，控制器控制收卷驱动装置35驱动收卷辊31转动，直至光线接收器7接收到光线发射器6发射出的光线时，控制收卷驱动装置35停止驱动收卷辊31转动，因光线遮挡部331上的相邻两个缺口332之间的距离不小于开口10在光线遮挡部331的长度方向上的尺寸，则每次更换的透光膜33的长度均不小于开口10在左右方向上的尺寸，保证镜片2上具有污物的透光膜33能够完全进行更换，提高清洁的效果；最后，控制器控制压紧机构4处于从释放状态变化为压紧状态，将干净的透光膜33压紧于镜片2的外侧面上。
[0088]
需要进行说明的是，上述自动更换透光膜33的更换时间可以在几毫秒的时间内完成，并不会影响摄像头100的正常工作。
[0089]
另外，当透光膜33用到最后时，光线接收器7接收到光线发射器6的信号达到第一预设时长时，控制器判定透光膜33已用尽，需要进行更换，并控制警报器发出提醒。
[0090]
可选地，参照图4所示，压紧机构4还包括弹性件44，弹性件44设置于压紧件41的内侧以用于与覆盖在镜片2上的透光膜33紧贴。通过设置该弹性件44，可以有效地提高压紧件41压紧于透光膜33上的效果，并且也能够提供一定的缓冲作用，避免压紧的过程中造成镜片2的破损。
[0091]
例如，压紧件41的内侧形成有凹槽结构，弹性件44构造为弹性胶圈，该弹性胶圈设置于该凹槽结构内并凸出于该凹槽结构，以用于与覆盖在镜片2上的透光膜33抵顶。
[0092]
上述的透光膜33可以是pvc(聚氯乙烯)膜、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜等透明塑料膜，也可以根据场景选用增加了镀层的塑料膜。
[0093]
本公开还提供一种摄像头总成，该摄像头总成包括摄像头100和上述的镜片组件，摄像头100设置在镜片组件的壳体1内，摄像头100位于镜片组件的镜片2的内侧。
[0094]
本公开另外还提供一种无人车，该无人车包括上述的摄像头总成。
[0095]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0096]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0097]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。