[发明专利]一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置及清洁方法

权利要求书

1.一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，该装置包括线性马达(1)、雨刷(2)、清洁喷嘴(3)、激光雷达保护罩套管(5)、保护罩旋转电机(6)、激光雷达底座大平台(7)、激光雷达保护罩(8)、线性马达导轨(9)、保护罩固定板(12)和磁铁(15)；所述激光雷达底座大平台(7)的一端与汽车车壳(10)固定，另一端与汽车车架(4)固定；所述激光雷达底座大平台(7)上固定有长方体小平台；所述长方体小平台安装有激光雷达(11)；所述保护罩旋转电机(6)的底座端与激光雷达底座大平台(7)固定，其输出端通过传动器与激光雷达保护罩(8)的旋转轴连接；所述激光雷达保护罩(8)的旋转轴与激光雷达保护罩套管(5)套接；所述激光雷达保护罩套管(5)与汽车车架(4)固定；所述激光雷达保护罩(8)通过磁铁(15)与保护罩固定板(12)固定；所述保护罩固定板(12)与汽车车架(4)固定；汽车车壳(10)上设置两个线性马达导轨(9)，两个线性马达导轨(9)布置在垂直方向上且相对于激光雷达(11)左右对称；所述线性马达(1)套接在线性马达导轨(9)上；所述雨刷(2)与线性马达(1)固定；所述汽车车壳(10)上还设置有两个清洁喷嘴(3)；两个所述清洁喷嘴(3)相对于激光雷达(11)左右对称布置。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，该装置还包括缓冲块(14)。

3.根据权利要求1所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，所述长方体小平台与地面保持平行。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，所述激光雷达保护罩(8)的旋转轴和激光雷达保护罩套管(5)均与激光雷达底座大平台(7)相互垂直。

5.根据权利要求2所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，所述激光雷达保护罩(8)为一个六面体框架；所述六面体框架顶层整体形状为一个菱形，由五根支撑架构成的两个完全相同的等边三角形组合而成为保护罩防尘面(13)，在保护罩防尘面(13)的两个内侧支撑架上分别对称设置有磁铁(15)与缓冲块(14)；所述六面体框架中间层由三根支撑架、一根保护罩旋转轴和两个保护罩透明面(16)组成；所述六面体框架底层是由四根支撑架组合成的菱形结构。

6.根据权利要求5所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，两个所述保护罩透明面(16)间的角度为120°，保护罩透明面(16)透过至少905nm的激光束，并且不会削弱激光强度。

7.根据权利要求5所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，所述线性马达导轨(9)的长度大于保护罩透明面(16)竖直方向长度5—10厘米。

8.根据权利要求5所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，所述雨刷(2)与保护罩透明面(16)相互平行，在水平面内的宽度与保护罩透明面(16)的宽度相同。

9.根据权利要求5所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置，其特征在于，所述清洁喷嘴(3)的出液口正对保护罩透明面(16)。

10.根据权利要求5所述的一种嵌入车身式固态激光雷达的保护清洁装置的清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在车辆行驶的过程中，清洁装置处于常规工作模式，在该模式下，每一次接收到激光雷达(11)传送的数据后，模块控制器统计当前帧数据中距离信息小于0.4米的数据占比，并标记这些数据的索引值；

步骤二、统计下一帧数据中索引数据的距离信息；

步骤三、下一帧数据中的距离信息和当前帧数据的距离信息进行对比，若被标记数据的距离信息仍旧小于0.4米，此时认为这些激光雷达数据为异常数据，进行步骤四；若数据采集正常，激光雷达数据正常，清洁装置不工作；

步骤四、若索引数据为异常数据，判定异常数据占比；具体如下：

当异常数据的占比小于1％时，认为激光雷达(11)正常工作，向整车控制器发送安全信号；

当异常数据的占比介于1％和5％之间时，认为激光雷达(11)数据存在小部分失真，向整车控制器发送低风险信号，由整车控制器选取周围环境安全的时机进行清洁；

当异常数据的占比超过5％时，认为激光雷达数据失真情况较为严重，模块控制器向整车控制器发送中风险信号，告知整车控制器此时激光雷达的数据已经不具有真实性，屏蔽所有依赖激光雷达数据的算法的输出结果，随后本装置进入清洁模式；

步骤五、模块控制器向保护罩旋转电机(6)发送控制信号，激光雷达保护罩(8)旋转电机(6)启动，通过激光雷达保护罩(8)的旋转轴使激光雷达保护罩(8)顺时针或逆时针快速旋转60°；

步骤六、通过磁铁(15)与保护罩固定板(12)的吸附力将激光雷达保护罩(8)固定，缓冲块(14)用于激光雷达保护罩8在固定过程中的缓冲和减震，从而使保护罩透明面(16)平顺的旋转到激光雷达(11)的正前方；

步骤七、旋转完成后，激光雷达(11)正常工作；

步骤八、随后清洁喷嘴(3)向保护罩透明面(16)喷出清洁剂，雨刷(2)在线性马达(1)的带动下沿线性马达导轨(9)上下运动，使得雨刷(2)刮擦保护罩透明面(16)，在线性马达(1)往返两次后认为污损的右侧保护罩透明面(16)变为清洁状态。