自移动设备的制作方法

1.本发明涉及一种自移动设备。


背景技术：

2.自移动设备目前被越来越广泛的使用，自移动设备可自主的完成指定工作,无须人为直接控制和操作，且功率低、噪音小、外形精巧美观，大幅度降低人工操作，如智能割草机能实现在规定的范围内自行完成修剪草坪的工作。
3.现有的自移动设备通过在车体上安装摄像头来获得自移动设备工作区域内的视频图像。然而，摄像头受环境光和气候的影响较大，尤其在下雨天，镜头若被雨水淋到，就会导致摄像模糊，图像无法分辨。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自移动设备，以防止镜头因淋雨而影响图像拍摄质量。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自移动设备，包括：
6.车体；及，摄像头组件，安装在所述车体上，所述摄像头组件包括壳体和与所述壳体配接的镜头；
7.其中，所述壳体包括防雨部和用于容纳所述镜头的容纳部；
8.其中，所述镜头的透镜主轴与所述镜头的光线入射端面形成交点，所述交点与所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端的连线与所述工作区域的表面之间的夹角为锐角小于或等于第一预设角度。
9.上述自移动设备通过设置与镜头端面中心成一定倾角的防雨部，来防止飘雨打在镜头端面影响图像拍摄质量。
10.在其中一个实施例中，所述交点与所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端的连线位于所述镜头的视角锥面的外侧。
11.在其中一个实施例中，所述交点与所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端的连线位于所述镜头的视角范围内，且该连线与所述镜头的视角锥面相切的平面之间的夹角小于或等于第二预设角度。
12.在其中一个实施例中，所述第一预设角度小于或等于65
°
。
13.在其中一个实施例中，所述第一预设角度的范围包括25
°
～40
°
。
14.在其中一个实施例中，所述镜头的光线入射端面与经过所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端且与所述镜头的光线入射端面平行的平面之间具有预设的间距。
15.在其中一个实施例中，所述预设的间距的范围包括0～10mm。
16.在其中一个实施例中，所述预设的间距的范围包括3mm～6mm。
17.在其中一个实施例中，所述容纳部包括：第一容纳部，与所述镜头配接；以及，第二容纳部，与所述防雨部和所述第一容纳部连接，所述第二容纳部与所述第一容纳部围合形
成容纳所述镜头的腔体；其中，所述第一容纳部上设置有用于引导水珠朝远离所述镜头的光线入射端面的方向流动的导流部，所述导流部至少部分位于所述防雨部与所述镜头的光线入射端面之间。
18.在其中一个实施例中，所述导流部自所述镜头远离所述工作区域的表面的一侧延伸至所述镜头靠近所述工作区域的表面的一侧。
19.在其中一个实施例中，所述导流部包括开设于所述第一容纳部的导流槽。
20.在其中一个实施例中，所述导流槽的槽宽大于或等于2mm。
21.在其中一个实施例中，所述导流槽包括环形槽或u形槽，其中，所述u形槽的开口朝向所述工作区域的表面。
22.在其中一个实施例中，所述导流部还包括形成于所述第一容纳部的防水纹路。
23.在其中一个实施例中，所述防水纹路位于所述导流槽和所述镜头的光线入射端面之间。
24.在其中一个实施例中，经过所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端且垂直于所述工作区域的表面的平面表示所述防雨部上的水珠的滴落平面，所述滴落平面至少和位于所述导流部与所述镜头的光线入射端面之间的第一容纳部之间具有间隙。
25.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
26.图1为本技术一实施例的自移动设备的结构示意图；
27.图2为本技术一实施例的摄像头组件的结构示意图；
28.图3为本技术另一实施例的摄像头组件的视场示意图；
29.图4为本技术另一实施例的摄像头组件的结构示意图；
30.图5为本技术另一实施例的摄像头组件的导流部的结构示意图；
31.图6为本技术另一实施例的摄像头组件的结构示意图。
具体实施方式
32.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。
33.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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.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。
35.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本技术中，镜头的物侧表示光线入射的一侧。
36.请参见图1和图2，本发明的一较佳实施例所示的自移动设备包括车体200和安装在车体200上的摄像头组件100。该摄像头组件100被配置为在自移动设备移动和/或工作时获取自移动设备周围环境的图像和/或视频，进而辅助自移动设备输出相应的导航指令，执行相应的动作。其中，自移动设备适于在工作区域执行至少一种工作任务。在本实施例中，以自移动设备为智能割草机为例进行说明。示例性的，车体200包括车架、安装在车架上的轮组、设置在车架上以实现割草作用的切割组件、设置在车架上以驱动轮组移动的行走电机及驱动切割组件运行的切割电机，在此不对其进行详细描述。当然，在其他实施例中，该自移动设备100也可以为其他自移动设备，如自动扫雪机、自动洒水机、自动吹落叶机、自动扫地机等。
37.如图2所示，摄像头组件100包括壳体10和与壳体10配接的镜头20。其中，镜头20可包括固定器、透镜组、滤色片、图像传感器等。除此之外，镜头20还具有供外界物体反射和/或发出的光线入射的端面21(下文简称为光线入射端面)，当未对镜头20中的透镜组进行密封时，光线入射端面21可以是透镜组中最靠近物侧的透镜镜面，当对镜头20中的透镜组进行密封，例如采用玻璃片密封并抽真空时，光线入射端面21可以是该密封玻璃片的外表面。
38.可选的，镜头20与壳体10的配接方式有多种，例如可以与壳体10固定连接，也可与壳体10枢转连接，以调整镜头的视场投射区域，还可使透镜组中的透镜相对于壳体平移式的连接，以调整镜头的焦距。因此，本实施例并不限制镜头20与壳体10的具体配接形式。
39.进一步地，壳体10包括防雨部11和用于容纳镜头20的容纳部12。可选的，如图1和图2所示，防雨部11可位于镜头20远离工作区域的表面m的一侧，并且，在工作区域的表面m内，防雨部11沿工作区域的表面m的法线方向形成有第一投影，镜头的光线入射端面21沿工作区域的表面m的法线方向形成有第二投影，第二投影位于第一投影内。可选的，防雨部11的第一投影也可不全部覆盖或不覆盖第二投影，此时，第二投影未被第一投影覆盖的部分可由容纳部12在工作区域的表面m的投影覆盖。
40.进一步地，如图2所示，镜头20的透镜主轴ax与镜头20的光线入射端面21形成形成交点a，该交点a与防雨部11最靠近镜头的物侧的一端的连线l与工作区域的表面m之间的夹角θ为锐角且小于或等于第一预设角度。其中，为方便表示上述夹角θ，图2中使用平行于表面m的平面p来替代表面m。
41.如此设置，可使防雨部11较好地遮挡镜头20，使雨量不是特别大的情况下，雨水基本不会流过镜头20的中心(即流过a点)，从而保证镜头20的所摄图像的成像品质。如此，有利于使自移动设备在一般的雨天天气下也能正常工作或回归充电站，提升自移动设备的运行可靠性。
42.具体而言，由于雨水在外界环境的影响下往往不会垂直下落，而是会呈一定倾斜角度下落，换言之，是以一定的飘雨角倾斜下落，其中飘雨角表示雨水下落时与竖直方向的锐角夹角。比如，当有风时，雨水会在风的影响下倾斜下落，并且风力的大小也会影响雨水的倾斜度。比如，沿海地区风大，雨水下落时的倾斜角度大，内陆地区风小，雨水下落时的倾斜角度小。上述的“飘雨角”通常为根据一段时间内所采集到的雨水倾斜角度的数据汇总后
所计算出来的平均数据或大占比数据，通常不为实时数据。当然，在其他场景中中，飘雨角也可以为实时数据，或一周期时间内数据，或一段时长内的数据。
43.因此，可以根据自移动设备所处地区的雨水的不同季节的飘雨角的均值或中位数值或最大值，再结合防雨淋测试效果来设置第一预设角度。可选的，可将第一预设角度设置为20
°
、30
°
、40
°
、50
°
、60
°
、70
°
多个档位，若所处地区的飘雨角均值较大，则初次选取的第一预设角度可较小，例如飘雨角的均值为60
°
，则初次选取的第一预设角度可以是30
°
或40
°
，后续可根据测试的防雨淋效果进行调整。可选的，还可结合自移动设备行驶时的最大行进速度来对第一预设角度做进一步调整。
44.在一些实施方式中，可将第一预设角度设置为小于或等于65
°
。如此有利于满足风较小地区的摄像头的防雨需求。在一些实施方式中，可将第一预设角度设置为小于或等于45
°
，如此有利于满足一般风强地区的摄像头的防雨需求。在一些实施方式中，可将第一预设角度设置为小于或等于30
°
，如此有利于满足如沿海地区这类风较大地区的摄像头的防雨需求。
45.在一些实施方式中，自移动设备上还设置有雨量传感器，当雨量传感器检测到下雨时，可触发自移动设备的回归动作。在另一些实施方式中，再触发回归动作前，可先根据检测到的雨量判断是否大于或等于需要出发回归的雨量阈值，若判断为是，则触发回归，若判断为否，则自移动设备继续工作。
46.在一些实施方式中，如图3所示，交点a与防雨部11最靠近镜头20的物侧的一端的连线l位于镜头的视角锥面fov的外侧。如此可保证防雨部11的设置不会影响镜头20的拍摄，进而保证设备的正常行驶。
47.在一些实施方式中，交点与防雨部11最靠近镜头20的物侧的一端的连线l位于镜头的视角范围内，且该连线与镜头的视角锥面fov相切的平面之间的夹角小于或等于第二预设角度。该实施方式下，虽然镜头视角有一些被遮挡，但可以通过后台算法进行处理，以消除被遮挡的影响。可选的，第二预设角度可以根据后台算法的处理能力确定，处理能力越高，第二预设角度可越大，反之，第二预设角度越小。
48.在一些实施方式中，为避免镜头20被遮挡而影响镜头20的拍摄，同时尽量满足雨天大部分飘雨情况的防雨需求，可将第一预设角度的取值范围取在25
°
～40
°
。在一些实施方式中，第一预设角度可固定在38
°
附近，以在满足前述需求的同时，简化摄像头组件100的结构，降低制备成本。
49.在一些实施方式中，镜头的光线入射端面21上最靠近工作区域的表面m的部位与防雨部11最靠近镜头20的物侧的一端的连线，与工作区域的表面m之间的夹角小于或等于第一预设角度。如此，有利于更好地保证雨水不会流过镜头中心，对镜头20形成更好的防护。
50.在一些实施方式中，车体200上具有安装座(图未示出)，安装座用于将摄像头组件100与车体200相连接。将该安装座设置为转轴结构，使得摄像头组件100可以相对于安装座灵活的转动，有利于调整镜头20的拍摄区域。
51.为了便于调整摄像头组件100的角度，如图1所示，车体200上除了具有安装座外，还具有设置在车体200上且可相对车体200于高度方向上微调的高度调节组件40和抵持在高度调节组件40与摄像头组件100之间的弹性件30，该弹性件30位于安装座的后侧，以通过
该调整高度调节组件40相对车体200的位置使弹性件30发生变形并利用弹性件30变形力驱动摄像头组件100以安装座为轴心相对车体200转动。示例性的，该弹性件30采用扭簧，扭簧的一端脚抵持摄像头组件100的底面，另一端脚抵持在高度调节组件40的上端面。
52.在一些实施方式中，请参见图4，镜头20的光线入射端面21与经过防雨部11最靠近镜头20的物侧的一端且与镜头20的光线入射端面21平行的平面之间具有预设的间距d。可选的，该预设的间距d可以根据防雨需求确定，例如，若镜头20的防雨等级变高，可在设计时通过延长防雨部11的长度来实现防雨要求。可选的，预设的间距d的范围包括0～10mm，以满足大部分飘雨情况的防雨要求。可选的，预设的间距d的范围包括3mm～6mm，例如，可以是3mm、4mm、5mm、6mm，以在兼顾不遮挡镜头20视角的情况下实现防雨要求。
53.在一些实施方式中，可将防雨部11设置为通过驱动组件以相对镜头22移动，并且通过控制组件通过内置或外置的计算程序控制防雨部11的移动距离。
54.在一些实施方式中，请参见图5，容纳部12包括第一容纳部121，与镜头20配接；以及第二容纳部122，与防雨部11和第一容纳部121连接，第二容纳部122与第一容纳部121围合形成容纳镜头20的腔体；其中，第一容纳部121上设置有用于引导水珠朝远离镜头20的光线入射端面21的方向流动的导流部，导流部至少部分位于防雨部11与镜头的光线入射端面21之间。如此，通过在防雨部11与镜头的光线入射端面21之间增设导流部，有利于进一步防止雨水流经镜头中心，保证防雨效果。
55.在另一些实施方式中，第二容纳部122包括位于镜头20上方的顶部和自顶部的两侧向下延伸形成的侧部，该顶部和侧部围设形成一安装空间，第一容纳部121布置在该安装空间内，防雨部11为顶部和侧部突伸出第一容纳部121的部分。当雨水落在顶部上时，雨水往往会向侧部和防雨部11方向流淌。为了改善这一问题，在本实施方式中，防雨部11的前端面的边缘部上设置有倒角面。该倒角面包括与顶部连接的顶面和与侧部连接的侧面，顶面和侧面相连通。当雨水流淌到顶部的边缘时，会继续流淌到顶面上，接着会沿着与顶面连通的侧面流淌到壳体10外，保证了雨水不会流到镜头20上。此外，顶面与侧面之间的连接处为弧形结构，使得雨水能够更加顺畅的从顶面流淌到侧面，进而流到壳体10外。为了进一步引导落到第二容纳部122上的雨水流淌到壳体10外，可以将顶部与侧部之间的衔接处同样设置为弧形，使得落到顶部上的雨水能够顺利从弧形的衔接处流淌到侧部，进而流淌到壳体10外。
56.在一些实施方式中，导流部自镜头远离工作区域的表面的一侧延伸至镜头靠近工作区域的表面的一侧。由于镜头的光线入射端面21上方的雨珠有最大概率流经镜头中心，因此，通过上述设置，有利于将光线入射端面21上方的雨珠引导至光线入射端面21的下方，进一步保证防雨效果。
57.在一些实施方式中，如图5所示，导流部包括开设于所述第一容纳部121的导流槽1211。示例性的，导流槽1211包括环形槽或u形槽，其中，u形槽的开口朝向工作区域的表面m。可选的，环形槽和u形槽可自第一容纳部121的边缘向内侧内凹形成。当然，在其他实施例中，该导流部也可以形成在第二容纳部122上。或者，在其他实施例中，导流部可以为突出第一容纳部121所在平面或者第二容纳部122的前端面所在平面设置的细长凸条，该凸条分别连接第一容纳部121和第二容纳部122的前端面，用于将落到第一容纳部121或者第二容纳部122的前端面上的雨水阻挡住，防止雨水向镜头20处流淌。
58.在一些实施方式中，导流槽1211的槽宽大于或等于2mm。通过上述设置，可以避免因雨水的表面张力而导致导流槽1211的导流功能失效，从而进一步保证镜头的防雨效果。
59.在一些实施方式中，导流部还包括形成于第一容纳部121的防水纹路1212。
60.在一些实施方式中，防水纹路1212可以和导流槽1211一同设置，且防水纹路1212位于导流槽1211和镜头20的光线入射端面21之间。如此，通过两重导流结构更好地保证流淌的雨水朝远离镜头20的光线入射端面21的方向流动，进一步保证防雨效果。可选的，防水纹路1212可对称设置在光线入射端面21的两侧。可选的，防水纹路1212既可以是凸条，也可以是凹槽。需要说明的是，防水纹路1212的形状不唯一，比如，可以是规则的形状，如竖直的长条形状、倾斜的长条形状、z型、s型等。当然，防水纹路1212的形状也可以为不规则的形状。
61.在一些实施方式中，如图6所示，经过防雨部11最靠近镜头20的物侧的一端且垂直于工作区域的表面m的平面表示防雨部11上的水珠的滴落平面n，滴落平面n至少和位于导流部与镜头20的光线入射端面21之间的第一容纳部之间具有间隙k。通过上述方式，有利于避免因第一容纳部121过于凸出而导致雨珠滴落时落在第一容纳部121上，进而流淌向镜头的光线入射端面21。
62.综上所述，该自移动设备100通过设置与镜头端面中心成一定倾角的防雨部，来防止飘雨打在镜头端面影响图像拍摄质量。
63.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
64.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种自移动设备，适于在工作区域执行至少一种工作任务，其特征在于，包括：车体；及，摄像头组件，安装在所述车体上，所述摄像头组件包括壳体和与所述壳体配接的镜头；其中，所述壳体包括防雨部和用于容纳所述镜头的容纳部；其中，所述镜头的透镜主轴与所述镜头的光线入射端面形成交点，所述交点与所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端的连线与所述工作区域的表面之间的夹角为锐角且小于或等于第一预设角度。2.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述交点与所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端的连线位于所述镜头的视角锥面的外侧。3.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述交点与所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端的连线位于所述镜头的视角范围内，且该连线与所述镜头的视角锥面相切的平面之间的夹角小于或等于第二预设角度。4.如权利要求1-3中任一项所述的自移动设备，其特征在于，所述第一预设角度小于或等于65
°
。5.如权利要求5所述的自移动设备，其特征在于，所述第一预设角度的范围包括25
°
～40
°
。6.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述镜头的光线入射端面与经过所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端且与所述镜头的光线入射端面平行的平面之间具有预设的间距。7.如权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，所述预设的间距的范围包括0～10mm。8.如权利要求7所述的自移动设备，其特征在于，所述预设的间距的范围包括3mm～6mm。9.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述容纳部包括：第一容纳部，与所述镜头配接；以及，第二容纳部，与所述防雨部和所述第一容纳部连接，所述第二容纳部与所述第一容纳部围合形成容纳所述镜头的腔体；其中，所述第一容纳部上设置有用于引导水珠朝远离所述镜头的光线入射端面的方向流动的导流部，所述导流部至少部分位于所述防雨部与所述镜头的光线入射端面之间。10.如权利要求9所述的自移动设备，其特征在于，所述导流部自所述镜头远离所述工作区域的表面的一侧延伸至所述镜头靠近所述工作区域的表面的一侧。11.如权利要求9或10所述的自移动设备，其特征在于，所述导流部包括开设于所述第一容纳部的导流槽。12.如权利要求11所述的自移动设备，其特征在于，所述导流槽的槽宽大于或等于2mm。13.如权利要求11所述的自移动设备，其特征在于，所述导流槽包括环形槽或u形槽，其中，所述u形槽的开口朝向所述工作区域的表面。14.如权利要求11所述的自移动设备，其特征在于，所述导流部还包括形成于所述第一容纳部的防水纹路。
15.如权利要求14所述的自移动设备，其特征在于，所述防水纹路位于所述导流槽和所述镜头的光线入射端面之间。16.如权利要求9所述的自移动设备，其特征在于，经过所述防雨部最靠近所述镜头的物侧的一端且垂直于所述工作区域的表面的平面表示所述防雨部上的水珠的滴落平面，所述滴落平面至少和位于所述导流部与所述镜头的光线入射端面之间的第一容纳部之间具有间隙。

技术总结
本发明涉及一种自移动设备，适于在工作区域执行至少一种工作任务，包括：车体；及摄像头组件，安装在车体上，摄像头组件包括壳体和与壳体配接的镜头；其中，壳体包括防雨部和用于容纳镜头的容纳部；其中，镜头的透镜主轴与镜头的光线入射端面形成交点，交点与防雨部最靠近镜头的物侧的一端的连线与工作区域的表面之间的夹角为锐角且小于或等于第一预设角度。通过设置与镜头端面中心成一定倾角的防雨部，可防止飘雨打在镜头端面影响图像拍摄质量。可防止飘雨打在镜头端面影响图像拍摄质量。可防止飘雨打在镜头端面影响图像拍摄质量。


技术研发人员：李敏行 李兴红 杜江 卢云
受保护的技术使用者：苏州宝时得电动工具有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/9/14