一种采集装置及驾驶设备的制作方法

1.本发明涉驾驶设备技术领域，尤其涉及一种采集装置及驾驶设备。


背景技术：

2.前视控制器总成在自动驾驶应用中有重要作用，通常安装在车辆的前挡玻璃上。前视控制器总成通常包括摄像头、控制器主体和外壳，摄像头和控制器主体收容并安装于外壳，外壳用于安装于车辆的前挡玻璃，可通过摄像头采集行驶方向上的景物，以辅助自动驾驶。但由于不同车型的前挡玻璃和车头参数数据不同，常常导致一种前视控制器总成无法普及到更多车型上，前视控制器总成的通用性差。
3.对此，现有技术中给出的解决方案为，将摄像头通过轴件转动地设置于外壳，进而使得摄像头的摄像角度可根据车辆实际的前挡风玻璃以及车头参数进行适应性调整。但如此实施会存在以下问题：
4.1)、由于控制器主体需要收容于外壳内，且控制器主体需要占据外壳内的较大的空间，在转动摄像头的时候，因为控制器主体的限制，导致摄像头的转动角度受限；
5.2)、由于直接通过轴件带动摄像头转动，摄像头的角度调节半径较小，难以保证调节精度。


技术实现要素：

6.本发明的一个目的在于提供一种采集装置，采集装置的图像采集单元进行角度调节时，不会受控制器主体的限制。
7.采集装置包括安装座、控制器主体和图像采集单元，所述控制器主体和所述图像采集单元电连接，所述安装座用于安装所述采集装置；
8.所述图像采集单元安装于所述控制器主体；所述控制器主体和所述安装座活动连接且所述控制器主体包括多个安装位置。
9.作为采集装置的优选技术方案，所述安装座与所述控制器主体枢接；所述图像采集单元位于所述控制器主体远离枢接轴的一端。
10.作为采集装置的优选技术方案，所述采集装置还包括调节机构，所述调节机构调节所述控制器主体的所述安装位置。
11.作为采集装置的优选技术方案，所述调节机构包括：
12.导向机构，所述导向机构引导所述控制器主体和所述安装座的相对运动；
13.以及锁紧结构，所述锁紧结构将所述安装座和所述控制器主体锁定于不同的所述安装位置。
14.作为采集装置的优选技术方案，所述导向机构包括导向槽和导向块，所述导向槽设置于所述安装座和所述控制器主体中的一个，所述导向块设置于所述安装座和所述控制器主体中的另一个，所述导向块滑动设置于所述导向槽。
15.作为采集装置的优选技术方案，所述安装座包括第一底板，所述第一底板上开设
有取像口，所述图像采集单元通过所述取像口取像。
16.作为采集装置的优选技术方案，所述安装座还包括第一侧围板，所述控制器主体包括第二底板和第二侧围板，所述第一底板和所述第二底板枢接，所述第一侧围板和所述第二侧围板上对应设置有所述导向机构。
17.作为采集装置的优选技术方案，所述控制器主体还包括第二连接板，所述第二连接板连接于一对所述第二侧围板之间，所述图像采集单元设置于所述第二连接板上。
18.作为采集装置的优选技术方案，所述采集装置还包括密封件，用于密封连接所述安装座与所述控制器主体。
19.作为采集装置的优选技术方案，所述安装座与所述控制器主体围设成容纳腔，所述图像采集单元位于所述容纳腔内；
20.所述采集装置还包括除湿结构，所述除湿结构包括设置于所述安装座与所述控制器主体中的一个的第一气口和第二气口，以及除湿件和气泵，所述第一气口和所述第二气口均和所述容纳腔连通，所述第一气口和所述第二气口通过管路连接，所述除湿件串联于所述管路，所述气泵的输入端和输出端串联于所述管路。
21.作为采集装置的优选技术方案，所述采集装置还包括设置于所述管路的调温组件，所述调温组件用于调节流经的气体的温度。
22.作为采集装置的优选技术方案，所述图像采集单元与所述控制器主体转动连接。
23.作为采集装置的优选技术方案，所述采集装置为前视采集装置，所述安装座安装于驾驶设备的前挡风玻璃内，所述图像采集单元为摄像头。
24.本发明的另一目的在于提供一种驾驶设备，图像采集单元进行角度调节时，不会受控制器主体的限制。
25.驾驶设备包括前挡风玻璃和车辆控制器；驾驶设备还包括任一上述方案中所述的采集装置，所述采集装置固定连接于所述前挡风玻璃；所述控制器主体与所述车辆控制器电连接。
26.本发明的有益效果为：
27.本发明提供一种采集装置，该采集装置包括安装座、控制器主体和图像采集单元。其中，控制器主体和图像采集单元电连接，安装座用于安装采集装置，控制器主体和安装座活动连接，且控制器主体包括多个安装位置。通过调整控制器主体的安装位置便可带动图像采集单元同步进行位置调整，进而调节图像采集单元的取像角度，可以保证该采集装置在不同车型间的通用性且调节图像采集单元角度时，不会受到控制器主体的限制。
28.本发明还提供一种驾驶设备，驾驶设备包括前挡风玻璃和车辆控制器，驾驶设备还包括上述前视图像采集单元，当图像采集单元角度进行调节时，不受受到控制器主体的限制。
附图说明
29.图1为本发明实施例中采集装置的结构示意图；
30.图2为本发明实施例中采集装置安装于挡风玻璃时的示意图；
31.图3为本发明实施例中采集装置的分解示图；
32.图4为本发明实施例中采集装置的除湿结构的示意图。
33.图中：
34.1、安装座；11、第一底板；111、取像口；12、第一侧围板；13、第一容纳槽；14、枢接轴孔；15、第一连接板；
35.2、控制器主体；21、第二侧围板；22、第二底板；23、第二容纳槽；24、第二连接板；
36.3、图像采集单元；
37.4、密封件；
38.5、枢接轴；
39.6、导向机构；61、导向槽；62、导向块；
40.7、锁紧结构；71、锁定件；72、连接件；73、螺柱；
41.8、除湿结构；81、气泵；82、除湿件；83、管路；84、第一气口；85、第二气口；
42.10、前挡风玻璃。
具体实施方式
43.下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，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。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，也可以是电连接；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发明中的具体含义。
46.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
47.前视控制器总成在自动驾驶应用中有重要作用，现有的前视控制器总成通常包括摄像头、控制器主体和外壳，摄像头和控制器主体收容并安装于外壳，外壳用于安装于车辆的前挡玻璃，可通过摄像头采集行驶方向上的景物，以辅助自动驾驶。摄像头通过轴件转动地设置于外壳，进而使得摄像头的摄像角度可根据车辆实际的前挡风玻璃以及车头参数进行适应性调整，但由于控制器主体需要收容于外壳内，且控制器主体需要占据外壳内的较大的空间，在转动摄像头的时候，因为控制器主体的限制，导致摄像头的转动角度受限。
48.对此，本实施例提供一种采集装置，该采集装置可应用于驾驶设备，且该采集装置的图像采集单元的角度进行调节时，不会受控制器主体的限制。
49.如图1和图2所示，该采集装置包括安装座1、控制器主体2和图像采集单元3。其中，控制器主体2和图像采集单元3电连接，图像采集单元3用于采集外界图像信息，且将采集的图像信息发送给控制器主体2，图像信息经控制器主体2处理后，发送给驾驶设备的车辆控制器，车辆控制器将接收的信息进行处理后可用于辅助驾驶。安装座1用于安装该采集装置，其中，安装座可以直接安装于驾驶设备的部件上，驾驶设备的部件如驾驶设备的车窗玻璃、车梁等。安装方式可以为可拆卸连接或者通过双面胶粘结等，安装座也可以通过其他转接件安装于驾驶设备的部件上。
50.图像采集单元3安装于控制器主体2，控制器主体2和安装座1活动连接且控制器主体2包括多个安装位置。从而可通过调整控制器主体2相对安装座1的安装位置来调节图像采集单元3的摄像角度，在对采集单元3的摄像角度进行调节时，图像采集单元3能够随控制器主体2同步移动，因此对图像采集单元3的摄像角度进行调节的过程中，控制器主体2不会对图像采集单元3造成干涉，并且图像采集单元3的摄像角度可调，能够使该采集装置适用于不同车型，具有较高的通用性。
51.本实施例中示例性地给出了安装座1与控制器主体2枢接的方案，具体地，安装座1与控制器主体2通过枢接轴5枢接，可通过转动控制器主体2以调节图像采集单元3的摄像角度。其中，安装座1设置有枢接轴孔14，枢接轴5设置于控制器主体2，枢接轴5转动穿设于枢接轴孔14，从而可使控制器主体2相对安装座1转动。在其他的实施例中，亦可将枢接轴孔14设置于控制器主体2，枢接轴5设置于安装座1。
52.作为其中的一种可替代方案，亦可将安装座1与控制器主体2滑动连接，以实现安装座1与控制器主体2间的活动连接。为了保证滑动的稳定性，可在安装座1和控制器主体2中的一个设置滑槽，另一个设置滑轨。其中，安装座1和控制器主体2的相对滑动方向可以为直线方向，亦可为圆弧方向，当安装座1和控制器主体2的相对滑动方向为圆弧方向时，更便于对图像采集单元3的角度进行调节。
53.现有技术中的前视控制器总成，摄像头通过轴件转动地设置于外壳，图像采集单元相距轴件的中心相对较近，从而图像采集单元在进行角度调节时，图像采集单元的转动半径较小，调节精度较差。
54.对此，本实施例中，图像采集单元3位于控制器主体2远离枢接轴5的一端，从而在调节图像采集单元3的角度时，图像采集单元3与枢接轴5相距较远，以使图像采集单元3具有较大的调节半径，进而可保证图像采集单元3角度调节时，每一单位的角度具有较大的调节幅度，以保证对图像采集单元3的角度调节精度。
55.本实施例中，采集装置为前视采集装置，采集装置的安装座1安装于驾驶设备的前挡风玻璃内，如图2所示，图2中示出了前视采集装置安装于前挡风玻璃时的结构示意图，且图像采集单元3位于当前位置时，其摄像角度为α。可以理解的是，本实施例对于采集装置安装在驾驶设备上的位置不做限定，在其他的实施例中，采集装置还可设置于驾驶设备的前、后保险杠、车门、侧车窗或后挡风玻璃。
56.本实施例中，图像采集单元3示例性地给出了为摄像头的方案，在其他实施例中，图像采集单元3还可为ccd等具有图像采集功能的部件。
57.如图3所示，采集装置还包括调节机构，调节机构用于调节控制器主体2的安装位置，驾驶员通过调节结构调节控制器主体2的安装位置可以使，可使调节过程更加方便。
58.调节机构包括导向机构6，导向机构引导控制器主体2和安装座1的相对运动，进而保证控制器主体2和安装座1的相对位置在调节过程中两者间的稳定性。
59.其中，导向机构6包括导向槽61和导向块62，导向槽61设置于安装座1和控制器主体2中的一个，导向块62设置于安装座1和控制器主体2中的另一个上，导向块62滑动设置于导向槽61。通过设置导向槽61和导向块62配合能够保证控制器主体2稳定地相对安装座1转动。本实施例示例性地给出了在安装座1设置导向槽61，在控制器主体2设置导向块62的方案。其中，导向槽61呈圆弧形，且导向槽61的中心与枢接轴5的中心重合。进一步地，导向块62呈圆弧形，从而导向块62在导向槽61的延伸方向上具有一定的长度，能进一步增强导向机构6导向的稳定性。
60.导向槽61的边缘设有刻度标示，可依据刻度标示调节调整图像采集单元3的角度，由此可提高图像采集单元3的调节精度。
61.调节机构还包括锁紧结构7，锁紧结构7用于将安装座1和控制器主体2锁定于不同的安装位置。可以理解的是，锁紧结构7能够将安装座1和控制器主体2两者锁紧或解锁，当解锁时，可调节控制器主体2的安装位置，当锁紧时，控制器主体2的安装位置被锁定。
62.具体地，本实施例中的锁紧结构7包括锁定件71和连接件72，连接件72和安装座1与控制器主体2中的一个螺纹连接，锁定件71位于安装座1与控制器主体2中的另一个和连接件72之间，且连接件72能够将锁定件71压紧于安装座1与控制器主体2中的另一个。其中，本实施例中连接件72与控制器主体2螺纹连接的方案，通过旋拧连接件72可使连接件72通过锁定件71压紧安装座1，可通过锁定件71和安装座1之间的摩擦力将安装座1和控制器主体2的相对位置锁定，亦可通过旋拧连接件72使锁定件71与安装座1分离，此时可通过调整控制器主体2的安装位置以调节图像采集单元3的摄像角度。
63.作为其中的一种可替代方案，锁紧结构7包括销钉，销钉螺接于安装座1，并和控制器主体2选择性抵接，当销钉和控制器主体2抵接时，销钉和控制器主体2之间具有较大的摩擦力，可阻止控制器主体2相对销钉也即安装座1转动，可将控制器主体2和安装座1的相对位置锁定；当销钉和控制器主体2分离时，可调节控制器主体2的安装位置，进而可通控制器主体2调节图像采集单元3的摄像角度。
64.本实施例中，连接件72具体为螺母，控制器主体2上设置有螺柱73，锁定件71套设于螺柱73，当螺母和螺柱73螺接时，可调节锁定件71和安装座1之间的抵接松紧度，进而实现将安装座1和控制器主体2两者锁定或解锁。在其他的实施例中，连接件72还可替代为螺栓，螺栓穿过锁定件71并和控制器主体2螺纹连接，需要注意的是，螺柱73还可直接设置于控制器主体2上，亦可设置于导向块62上，本实施例中，示例性地给出了螺柱73设置于导向块62的方案。
65.锁定件71包括第一板件和第二板件，其中，第一板件套设于螺柱73，第二板件和第一板件垂直连接，且第二板件用于和安装座1抵接。
66.锁定件71还包括第三板件，第二板件和第三板件平行且间隔设置，第一板件连接于第二板件和第三板件之间，锁定件71的第二板件和第三板件用于安装座1抵接，如此设置可保证锁定效果的稳定性。进一步地，第二板件和第三板件分别位于导向块62的两侧。
67.安装座1包括第一底板11，第一底板11上开设有取像口111，图像采集单元3通过取像口111取像。其中，可通过背胶将第一底板11粘附于前挡风玻璃10的内表面，本实施例中，第一底板11位于图像采集单元3的采像路径上，通过设置取像口111可避免妨碍图像采集单元3正常采像。在其他的实施例中，安装座1还可设置为由透明材质制成，从而无需设置图像采集单元3取像用的取像口111。
68.安装座1还包括第一侧围板12，控制器主体2包括第二底板22和第二侧围板21，第一底板11和第二底板22枢接，第一侧围板12和第二侧围板21上对应设置有导向机构6。具体地，本实施例中，导向槽61设置于第一侧围板12，导向块62设置于第二侧围板21。
69.控制器主体2还包括第二连接板24，第二连接板24连接于一对第二侧围板21之间，图像采集单元3设置于第二连接板24上。本实施例中，由沿左右方向间隔设置的两个第二侧围板21对第二连接板24进行支撑，能够保证对第二连接板24的支撑稳定性。其中，左右方向如图3所示。本实施例中，第二连接板24的长度方向与枢接轴5的轴向平行，并且第二连接板24和枢接轴5分别设置于第二底板22的前后两侧，其中，前后方向如图3中所示。
70.具体地，本实施例中，安装座1还包括第一连接板15，两个第一侧围板12平行且间隔地设置于第一底板11的左右两侧，第一连接板15连接于两个第一侧围板12之间，且第一连接板15连接于第一底板11的后侧，枢接轴孔14设置于第一底板11的前侧；两个第一侧围板12、第一连接板15和第一底板11围设成第一容纳槽13。
71.两个第二侧围板21平行且间隔地设置于第二底板22的的左右两侧，枢接轴5设置于第二底板21的前侧，第二连接板24设置于第二侧围板21后侧，两个第二侧围板21、第二连接板24和第二底板22围设成第二容纳槽23。其中，安装座1罩设于控制器主体2外，第一容纳槽13和第二容纳槽23连通并形成容纳腔，容纳腔的容积可依据安装座1和控制器主体2的相对角度而变化。
72.图像采集单元3位于容纳腔内，从而可通过容纳腔对图像采集单元3进行防护，且可在一定程度上避免灰尘进入容纳腔进而落在图像采集单元3的镜头表面，可保证图像采集单元3取像清晰。
73.采集装置还包括密封件4，用于密封连接安装座1与控制器主体2。具体地，本实施例中控制器主体2设有安装槽，密封件4设置于安装槽，且密封件4能够和安装座1抵接，以将容纳腔密封。如此设置可进一步防止灰尘进入容纳腔。其中，密封件4可以为橡胶圈，具体地，安装槽设置于第一侧围板12，且橡胶圈和第二侧围板21抵接。作为其中的一种可替代方案，安装槽还可设置在安装座1，密封件4能够与控制器主体2抵接。
74.导向机构6和锁紧结构7均设置有两个，两个导向机构6沿左右方向间隔设置，两个锁紧结构7沿左右方向间隔设置，如此可进一步保证调节图像采集单元3的角度时，控制器主体2和安装座1之间的导向以及锁紧效果。具体地，两组第一侧围板12和第二侧围板21的每组中均设有一个导向机构6和一个锁紧结构7。
75.图像采集单元3与控制器主体2转动连接。具体地，图像采集单元3固定设置有转轴(附图中未示出)，转轴转动连接于控制器主体2，从而，在调节图像采集单元3的角度时，除了可通过转动控制器主体2之外，还可通过转动转轴以调节图像采集单元3的角度，以使图像采集单元3的角度调节更加灵活，且图像采集单元3的角度调节范围可有效扩展。其中，转轴可与控制器固定连接且一端穿过导向块62。
76.如图4所示，当车内和车外存在温度差时，前挡风玻璃10的表面容易结雾，这会影响图像采集单元3的正常取像，进而影响对自动驾驶的辅助作用，容易引发事故。为了避免容纳腔的水汽在前挡风玻璃10表面凝结，采集装置还包括除湿结构8，除湿结构8包括设置于安装座1与控制器主体2中的一个的第一气口84和第二气口85，以及除湿件82和气泵81，第一气口84和第二气口85均和容纳腔连通，第一气口84和第二气口85通过管路83连接，除湿件82串联于管路83，气泵81的输入端和输出端串联于管路83。当气泵81启动后，空气在第一管路83以及容纳腔内循环，可通过除湿件82对气体中的水汽进行吸收，同时，通过气流促进挡风玻璃表面的水汽蒸发，从而可有效解决上述问题。具体地，气泵81的输入端和除湿件82连接，除湿件82和第一气口84连接，气泵81的输出端和第二气口85连接，从而气泵81经第一气口84从容纳腔中吸取气体，气体经除湿件82除湿后被驱动从第二气口85进入容纳腔。其中，除湿件82可以为活性炭包、冷凝器等，需要注意的是，当除湿件82为冷凝器时，需要配置储水装置，储水装置通过连接管和管路83连通，且连接管和管路83的连通位置位于冷凝器的下方，以便通过储水装置收集冷凝器表面凝结的水。
77.第二气口85的数量为两个，其中一个第二气口85和取像孔111相对可用消除前挡风玻璃10表面形成的水雾，另一个第二气口85和和图像采集单元3的镜头相对，可用于消除图像采集单元3镜头表面形成的水雾。
78.采集装置还包括设置于管路83的调温组件，调温组件用于调节流经的气体的温度。通过设置调温组件可调节容纳腔的温度。可以理解的是，当容纳腔内的空气温度和车外温度温差小于设定值时，将不会出现水汽在前挡风玻璃10上凝结的情况，从而，可通过调节件对容纳腔内的空气的温度进行调节，以更快捷的解决水汽凝结的问题。其中，调节组件包括设置于管路83的电加热器和冷却器，冷却器可采用pn节或者冷凝器等。
79.需要注意的是，除湿结构8可以作为采集装置的标准配置，亦可作为采集装置的可选配置，当不配置除湿结构8时，不影响采集装置其他结构。
80.本实施例还提供一种驾驶设备，该驾驶设备包括上述方案中的采集装置，该驾驶设备还包括前挡风玻璃和车辆控制器。采集装置通过安装座1的第一底板11固定连接于前挡风玻璃；控制器主体2与车辆控制器电连接，控制器主体2将图像采集单元3采集的图像进行处理后发送给车辆控制器。
81.该驾驶设备具有上述前视图像采集单元3所具有的有益效果。其中，该驾驶设备可安装自动驾驶系统，可通过图像采集单元3采集行车方向上的景像，进而通过采集装置辅助自动驾驶。
82.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。