一种用于清洁激光雷达的旋转式清洁装置的制作方法

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种用于清洁激光雷达的旋转式清洁装置。

背景技术：

智能驾驶汽车需要在车辆上安装各种传感器来感知周围环境，目前多数智能驾驶汽车都选择激光雷达作为环境感知传感器。在智能汽车行驶过程中，激光雷达收集环境信息传递给汽车，汽车根据这些信息对汽车驾驶行为进行调整，为了保证汽车的安全运行，激光雷达传递给汽车的信息必须是准确的。

但在汽车实际行驶中，激光雷达是暴露在外面的，会受到不同程度的污染，受到污染之后收集到的道路信息会和实际道路信息存在误差，因此必须在汽车上安装激光雷达的清洁装置。同时为避免清洁后出现二次污染，清洁装置必须具备喷射至少一种清洁剂或干燥剂的功能。另外，为保证清洁装置在冬季正常使用，清洁剂或干燥剂在喷射前要进行加热。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于清洁激光雷达的旋转式清洁装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于清洁激光雷达的旋转式清洁装置，该清洁装置包括一个固定在激光雷达底部的底座、设置在底座内的清洁剂输送单元和干燥剂输送单元、与清洁剂输送单元和干燥剂输送单元出口连通的环绕在激光雷达底部的喷嘴单元以及用于带动喷嘴单元旋转的驱动单元，所述喷嘴单元位于激光雷达的光束死角区域，所述喷嘴单元的出液口正对激光雷达的光束发射区。本发明将喷嘴单元设置在光束死角区域，不会干扰激光雷达的正常工作，可以在车辆行驶过程中完成清洁，提高了清洁效率；在工作时，喷嘴单元在驱动单元的带动下绕着激光雷达旋转，从而使得激光雷达的各个面都能被均匀清洁；而且本装置可使用清洁剂和干燥剂对激光雷达进行清洁和干燥，避免了清洁后清洁剂残留在激光雷达表面产生的二次污染，提高了清洁效率。

所述的喷嘴单元包括多个竖直且均匀环绕布置在激光雷达底部外侧的清洁喷嘴、一根竖直布置的旋转管、连通旋转管和清洁喷嘴的连接管，所述旋转管与激光雷达同轴布置，所述旋转管的底部通过轴承与一根输液管转动连接，且旋转管和输液管的管路连通，所述输液管固定在底座内。

所述的驱动单元包括一个圆盘以及用于驱动圆盘旋转的电机，所述圆盘和激光雷达同轴设置，所述清洁喷嘴穿过圆盘并和圆盘同步转动。

所述清洁喷嘴的数量为3～8个。

所述的输液管内设有加热元件，所述清洁装置设有用于控制加热元件开闭的控制开关。

所述的清洁剂输送单元包括清洁剂泵，所述清洁剂泵的进口与清洁剂箱连通，清洁剂泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与输液管和清洁剂箱连通，所述清洁剂泵与三通阀的连接管路上设有清洁剂电磁阀，所述清洁剂箱和三通阀的连接管路上设置清洁剂泄压阀。

所述的干燥剂输送单元包括干燥剂泵，所述干燥剂泵的进口与干燥剂箱连通，干燥剂泵的出口设置三通阀，所述三通阀的另两个出口分别与输液管和干燥剂箱连通，所述干燥剂泵与三通阀的连接管路上设有干燥剂电磁阀，所述干燥剂箱和三通阀的连接管路上设置干燥剂泄压阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)清洁喷嘴布置在激光雷达光束死角，不会对激光雷达的正常工作产生干扰，该装置可以在车辆行驶过程中完成清洁，提高了清洁效率；

(2)喷嘴可沿着激光雷达表面圆周方向转动，利用喷嘴喷出清洁剂的冲击力和喷嘴转动产生的惯性力对激光雷达表面光进行清洁，提高了清洁效率；

(3)装置可使用清洁剂和干燥剂对激光雷达进行清洁和干燥，避免了清洁后清洁剂残留在激光雷达表面产生的二次污染，提高了清洁效率；

(4)装置可以对清洁剂或干燥剂进行加热，提高了清洁装置在冬季的清洁效率。

附图说明

图1为旋转式激光雷达清洁装置整体结构示意图；

图2为旋转式激光雷达清洁装置底座结构示意图；

图3为旋转式激光雷达清洁装置俯视图。

其中，1为底座，2为喷嘴单元，3为喷射区，4为激光雷达，5为光束，6为电机，7为轴承，8为圆盘，9为干燥剂泵，10为干燥剂电磁阀，11为干燥剂泄压阀，12为加热元件，13为控制开关，14为清洁剂泄压阀，15为清洁剂电磁阀，16为清洁剂泵，17为清洁喷嘴，18为连接管，19为旋转管，20为输液管。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于清洁激光雷达的旋转式清洁装置，其结构如图1所示，包括一个固定在激光雷达4底部的底座1、设置在底座1内的清洁剂输送单元和干燥剂输送单元、与清洁剂输送单元和干燥剂输送单元出口连通的环绕在激光雷达4底部的喷嘴单元2以及用于带动喷嘴单元2旋转的驱动单元，喷嘴单元2位于激光雷达4的光束5的死角区域，喷嘴单元2的喷射区3覆盖激光雷达4的光束5的发射区。

喷嘴单元2的结构如图2、图3所示，包括四个竖直且均匀环绕布置在激光雷达4底部外侧的清洁喷嘴17、一根竖直布置的旋转管19、连通旋转管19和清洁喷嘴17的连接管18，旋转管19与激光雷达4同轴布置，旋转管19的底部通过轴承7与一根输液管20转动连接，且旋转管19和输液管20的管路连通，输液管20固定在底座1内。

驱动单元包括一个圆盘8以及用于驱动圆盘8旋转的电机6，圆盘8和激光雷达4同轴设置，清洁喷嘴17穿过圆盘8并和圆盘8同步转动。

输液管20内设有加热元件12，清洁装置设有用于控制加热元件12开闭的控制开关13。

清洁剂输送单元包括清洁剂泵16，清洁剂泵16的进口与清洁剂箱连通，清洁剂泵16的出口设置三通阀，三通阀的另两个出口分别与输液管20和清洁剂箱连通，清洁剂泵16与三通阀的连接管18路上设有清洁剂电磁阀15，清洁剂箱和三通阀的连接管18路上设置清洁剂泄压阀14，如图3所示。

干燥剂输送单元包括干燥剂泵9，干燥剂泵9的进口与干燥剂箱连通，干燥剂泵9的出口设置三通阀，三通阀的另两个出口分别与输液管20和干燥剂箱连通，干燥剂泵9与三通阀的连接管18路上设有干燥剂电磁阀10，干燥剂箱和三通阀的连接管18路上设置干燥剂泄压阀11，如图3所示。

当激光雷达待清洁表面4需要清洁时，清洁装置开始工作。

当清洁装置开始工作时，清洁剂泵16开始工作，清洁剂泄压阀14关闭，清洁剂电磁阀15打开，清洁剂依次经清洁剂泵16、清洁剂电磁阀15、输液管20、旋转管19、连接管18进入清洁喷嘴17中，如果环境温度低于预设温度，加热元件12对清洁剂进行加热，加热后的清洁剂经清洁喷嘴17喷射到激光雷达4上，如果环境温度高于预设温度，清洁剂直接经清洁喷嘴17喷射到激光雷达4上，在清洁剂喷射过程中，电机6开始顺时针转动，电机6带动圆盘8转动，圆盘8上的清洁喷嘴17转过90°，在圆盘8上一共有4个清洁喷嘴2，清洁剂的喷射区3和清洁喷嘴17的转动范围可以覆盖激光雷达4的光束5之间的待清洁表面。

清洁喷嘴17转过90°后，清洁剂泵16停止工作，清洁剂电磁阀15关闭，清洁剂泄压阀14打开，管路中的清洁剂流回到清洁剂箱，干燥剂泵9开始工作，干燥剂泄压阀11关闭、清洁剂泄压阀14关闭、干燥剂电磁阀10打开。干燥剂依次经干燥剂泵9、干燥剂电磁阀10、输液管20、旋转管19、连接管18进入清洁喷嘴17中，如果环境温度低于预设温度，加热元件12对干燥剂进行加热，加热后的干燥剂经清洁喷嘴17喷射到激光雷达4上，如果环境温度高于预设温度，干燥剂直接经清洁喷嘴17喷射到激光雷达4上。在干燥剂的喷射区3可以覆盖激光雷达4的光束5之间的待清洁表面。在干燥剂喷射过程中，电机6开始逆时针转动，电机6带动圆盘8转动，圆盘8上的清洁喷嘴17转过90°，在圆盘8上一共有4个清洁喷嘴17，干燥剂的喷射区3和清洁喷嘴17的转动范围可以覆盖激光雷达4的光束5之间的待清洁表面。

清洁喷嘴17转过90°后，干燥剂泵9停止工作，干燥剂电磁阀10关闭、干燥剂泄压阀11打开。

一段时间后，干燥剂泄压阀11关闭、干燥剂泄压阀14关闭，清洁装置停止工作。