一种车载式高空摄像头清洗装置

1.本实用新型涉及一种车载式高空摄像头清洗装置，具体地说是采用了先识别与计算摄像头的特征与位姿、再调整清洗装置的末端对准摄像头、进而通过控制泵阀的启停清洗摄像头、最后对清洗后的摄像头镜面洁净状况进行识别并反馈是否需要再次清洗的清洗方式，安装上了特殊结构的旋转台、进液壳和回收装置，属于清洗设备领域。


背景技术：

2.近年来我国用于监控道路安全的高空摄像头的数量持续增加，而私家车的普及也使得空气中的尾气含量持续增加，尾气中的积碳与油性物质会粘附在摄像头上，影响摄像头的画面质量，给道路安全工作带来许多不便。
3.高空摄像头通常安装在离地高度5至7米的位置，公路上常成排分布、角度不一，隧道内常间隔50米分布，给日常清洗工作带来很大困难。目前针对高空摄像头的现场清洗方式主要有三种：一是目前采用的道路管理方派遣维护人员到现场人工清洗的方式，这种方式通常利用升降平台将人升到离地3-4米处，人手拿高压水枪冲洗摄像头，清洁效果差、效率低、耗时耗力、安全性差、人工维护成本较高；二是现存技术中的半自动清洗装置，通常需要人工推扶到指定位置并调节清洗装置的位姿到最佳清洗位置后进行清洗，最佳清洗位姿依靠人为经验，耗时耗力、效率低，一致性差、维护成本较高；三是现存技术中的在摄像头安装处固定安装定时清洗装置，此类清洗装置需一对一的安装，成本高，且雨刮条式清洗装置易老化、清洗效果较差，喷水式清洗装置需不定期的添加清洗液且对安装固定的安全性要求较高。
4.现存技术中也有针对隧道内高空路灯的车载式清洗装置，但用于清洗路灯和摄像头的装置在某些方面存在很大的区别，比如：路灯通常安装在隧道顶部或侧壁上，其照明方向与行车方向垂直，便于清洗装置进行路灯识别、避障及位姿调整，而摄像头安装在行车道的上方且镜头方向与行车方向相同，对识别、避障及位姿调整带来很大的干扰和挑战；相比于路灯，摄像头目标更小、镜面更小且不同摄像头的安装角度差别很大，只有采用高级探测器和高级算法才能满足实际清洗需求，否则会有较大的检测和识别误差；相比于路灯，摄像头的密封要求更高，使两者在清洗工艺上的要求不同。
5.除此之外，现存清洗方式也存在一些问题，比如：仅用清水冲洗的方式不能完全将镜头表面长期黏附的污染物清洗干净，清洗剂与清洗液混合后冲洗摄像头的方式不能使清洗剂与污染物得到充分反应，而且会使清洗剂在摄像头镜面残留，不同程度的腐蚀镜头上的密封圈，降低摄像头密封性；擦拭摄像头会不同程度的损坏摄像镜头和变动摄像头的原先位姿，对擦拭位置和力度的要求较高，且耗时较长；根据实地调研得知，因摄像头长时间开机，其镜面温度较高，足以将镜头表面残留的液体快速蒸干，安装吹干装置反而会将空气中漂浮的污染物固体颗粒吹到镜面，且使清洗装置的结构复杂化和耗时；现存的清洗装置对清洗后的镜面洁净程度要么无反馈要么采用人工反馈方式，还没有一种通过高级探测器与高级算法融合的闭环反馈方式。
6.因此，现存的清洗装置不能满足高空摄像头高精度高效率的清洗要求，亟需一种针对高空摄像头的智能化程度更高、更安全高效、清洗方式一致性更好、清洗效果更显著、清洗效果闭环反馈、更易于存放的清洗装置。


技术实现要素：

7.针对上述的不足，本实用新型提供了一种车载式高空摄像头清洗装置。
8.本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种车载式高空摄像头清洗装置，是由升降台、底盘、立柱、电机a、旋转台、固定轴、电机b、转动轴套、连接杆a、气缸筒、气缸伸缩杆、圆盘、轴套支架、电机c、电机支架、转动轴、连接杆b、进液壳、清水进壳直管、清水进壳软管、清水伸缩管、高压水喷头、清洗剂进壳直管、清洗剂进壳软管、清洗剂伸缩管、清洗剂雾化喷头、双目摄像头、回收装置固定轴套、回收装置伸缩杆、回收装置固定杆、回收装置漏斗、回收装置直管、回收装置软管、水箱、定量泵a、清水出箱直管、清水溢流管、溢流阀a、电磁阀a、清水出箱软管、清洗剂箱、定量泵b、清洗剂出箱直管、清洗剂溢流管、溢流阀b、电磁阀b、清洗剂出箱软管、污水箱、污水进箱直管与污水进箱软管组成的，所述的升降台通过螺栓固定在车体上，所述的底盘通过螺栓固定在所述的升降台上，所述的立柱与所述的底盘固定连接，所述的电机a通过螺栓固定在所述的立柱顶部凹槽里，所述的电机a的转轴与所述的旋转台通过键固定连接，所述的固定轴固定在所述的旋转台的右内壁上，所述的电机b通过螺栓固定在所述的旋转台的左内壁的凹槽内，所述的转动轴套的左端与所述的电机b的转轴通过键固定连接，所述的转动轴套的右端与所述的固定轴同轴配合，所述的连接杆a与所述的转动轴套的中部固定连接，所述的气缸筒的底部与所述的连接杆a固定连接，两根所述的气缸伸缩杆与所述的气缸筒密封配合，所述的圆盘底面与两根所述的气缸伸缩杆固定连接，所述的轴套支架固定在所述的圆盘顶面上，所述的电机支架通过螺栓固定与所述的圆盘顶面的右部，所述的电机c通过螺栓固定在所述的电机支架上，所述的转动轴与所述的轴套支架同轴配合且所述的转动轴的右部与所述的电机c的转轴通过键固定连接，所述的连接杆b的底部与所述的转动轴中部固定连接，所述的进液壳与所述的连接杆b的顶部固定连接，所述的清水进壳直管固定在所述的进液壳的清水入口处，所述的清水进壳软管与所述的清水进壳直管同轴过盈配合，所述的清洗剂进壳直管固定在所述的进液壳的清洗剂入口处，所述的清洗剂进壳软管与所述的清洗剂进壳直管同轴过盈配合，所述的清水伸缩管与所述的进液壳内的清水通道密封配合，所述的清洗剂伸缩管与所述的进液壳内的清洗剂通道密封配合，所述的高压水喷头与所述的清水伸缩管通过螺纹固定连接，所述的清洗剂雾化喷头与所述的清洗剂伸缩管通过螺纹固定连接，所述的双目摄像头通过螺纹固定在所述的进液壳的前端，所述的回收装置固定轴套与所述的圆盘顶面下部固定连接，所述的回收装置伸缩杆与所述的回收装置固定轴套同轴配合，所述的回收装置固定杆与所述的回收装置伸缩杆固定连接，所述的回收装置漏斗的底部与所述的回收装置固定杆的顶部固定连接，所述的回收装置直管与所述的回收装置漏斗口固定连接并向下贯穿回收装置固定杆的顶端，所述的回收装置软管与所述的回收装置直管同轴过盈配合，所述的水箱、所述的清洗剂箱、所述的污水箱均放置在车体上，所述的定量泵a通过螺栓固定在所述的水箱顶部，所述的清水出箱直管的下端与所述的定量泵a出水口连接，所述的清水溢流管左端与所述的清水出箱直管的右端连接，所述的溢流阀a进水口与所述的清水溢流管右端连接，所述的
溢流阀a出水口与所述的水箱进水口连接，所述的清水出箱直管的上端与所述的电磁阀a进水口连接，所述的电磁阀a出水口与所述的清水出箱软管连接，所述的定量泵b通过螺栓固定在所述的清洗剂箱顶部，所述的清洗剂出箱直管的下端与所述的定量泵b出液口连接，所述的清洗剂溢流管左端与所述的清洗剂出箱直管的右端连接，所述的溢流阀b进液口与所述的清洗剂溢流管右端连接，所述的溢流阀b出液口与所述的清洗剂箱进液口连接，所述的清洗剂出箱直管的上端与所述的电磁阀b进液口连接，所述的电磁阀b出液口与所述的清洗剂出箱软管连接，所述的污水进箱直管的下端与所述的污水箱连接，所述的污水进箱软管与所述的污水进箱直管的上端同轴过盈配合。
9.进一步的，所述的旋转台可360度旋转，所述的气缸筒与所述的立柱间的夹角范围为0度至120度，高压清水冲洗过程中所述的高压水喷头在-20度至20度的范围内上下摆动。
10.进一步的，所述的清洗剂雾化喷头对准监控摄像头的镜头中心。
11.进一步的，所述的清水出箱软管与所述的清水进壳软管是同一条软管的两端，所述的清洗剂出箱软管与所述的清洗剂进壳软管是同一条软管的两端，所述的污水进箱软管与所述的回收装置软管是同一条软管的两端。
12.进一步的，所述的升降台的高度可根据监控摄像头的具体高度进行调整。
13.该实用新型的有益之处为：替代人工清洗，安全性与清洗效率高、省时省力、人工成本低；清洗剂雾化后均匀覆盖在镜面上与污染物反应和高压水冲洗的清洗工艺效果更好；采用先识别与计算监控摄像头的特征与位姿、进而通过控制泵阀的启停清洗摄像头、最后对清洗后的摄像头的镜面状况进行识别并反馈是否需要再次清洗的清洗方式，智能化程度高、清洗效果和一致性好，抗干扰能力强；采用回收装置对冲洗后的污水回收，防止污水污染环境、影响道路安全；清洗装置在存放状态时升降台下降至最低、气缸筒与立柱平行，便于存放。
附图说明
14.附图1为本实用新型工作状态下的轴侧视图。
15.附图2为本实用新型工作状态下的主视图。
16.附图3为本实用新型存放状态下的主视图。
17.附图4为本实用新型待机状态下的主视图。
18.附图5为本实用新型的旋转台局部示意图。
19.附图6为本实用新型的气缸处连接示意图。
20.附图7为本实用新型的末端连接示意图。
21.附图8为本实用新型的进液壳示意图。
22.附图9为本实用新型的清洗流程图。
23.图中，1、升降台，2、底盘，3、立柱，4、电机a，5、旋转台，6、固定轴，7、电机b，8、转动轴套，9、连接杆a，10、气缸筒，11、气缸伸缩杆，12、圆盘，13、轴套支架，14、电机c，15、电机支架，16、转动轴，17、连接杆b，18、进液壳，19、清水进壳直管，20、清水进壳软管，21、清水伸缩管，22、高压水喷头，23、清洗剂进壳直管，24、清洗剂进壳软管，25、清洗剂伸缩管，26、清洗剂雾化喷头，27、双目摄像头，28、回收装置固定轴套，29、回收装置伸缩杆，30、回收装置固定杆，31、回收装置漏斗，32、回收装置直管，33、回收装置软管，34、水箱，35、定量泵a，36、清
水出箱直管，37、清水溢流管，38、溢流阀a，39、电磁阀a，40、清水出箱软管，41、清洗剂箱，42、定量泵b，43、清洗剂出箱直管，44、清洗剂溢流管，45、溢流阀b，46、电磁阀b，47、清洗剂出箱软管，48、污水箱，49、污水进箱直管，50、污水进箱软管。
具体实施方式
24.一种车载式高空摄像头清洗装置，是由升降台1、底盘2、立柱3、电机a4、旋转台5、固定轴6、电机b7、转动轴套8、连接杆a9、气缸筒10、气缸伸缩杆11、圆盘12、轴套支架13、电机c14、电机支架15、转轴16、连接杆b17、进液壳18、清水进壳直管19、清水进壳软管20、清水伸缩管21、高压水喷头22、清洗剂进壳直管23、清洗剂进壳软管24、清洗剂伸缩管25、清洗剂雾化喷头26、双目摄像头27、回收装置固定轴套28、回收装置伸缩杆29、回收装置固定杆30、回收装置漏斗31、回收装置直管32、回收装置软管33、水箱34、定量泵a35、清水出箱直管36、清水溢流管37、溢流阀a38、电磁阀a39、清水出箱软管40、清洗剂箱41、定量泵b42、清洗剂出箱直管43、清洗剂溢流管44、溢流阀b45、电磁阀b46、清洗剂出箱软管47、污水箱48、污水进箱直管49与污水进箱软管50组成的，所述的升降台1通过螺栓固定在车体上，所述的底盘2通过螺栓固定在所述的升降台1上，所述的立柱3与所述的底盘2固定连接，所述的电机a4通过螺栓固定在所述的立柱3顶部凹槽里，所述的电机a4的转轴与所述的旋转台5通过键固定连接，所述的固定轴6固定在所述的旋转台5的右内壁上，所述的电机b7通过螺栓固定在所述的旋转台5的左内壁的凹槽内，所述的转动轴套8的左端与所述的电机b7的转轴通过键固定连接，所述的转动轴套8的右端与所述的固定轴6同轴配合，所述的连接杆a9与所述的转动轴套8的中部固定连接，所述的气缸筒10的底部与所述的连接杆a9固定连接，两根所述的气缸伸缩杆11与所述的气缸筒10密封配合，所述的圆盘底面12与两根所述的气缸伸缩杆11固定连接，所述的轴套支架13固定在所述的圆盘12顶面上，所述的电机支架15通过螺栓固定与所述的圆盘12顶面的右部，所述的电机c14通过螺栓固定在所述的电机支架15上，所述的转动轴16与所述的轴套支架13同轴配合且所述的转动轴16的右部与所述的电机c14的转轴通过键固定连接，所述的连接杆b17的底部与所述的转动轴16中部固定连接，所述的进液壳18与所述的连接杆b17的顶部固定连接，所述的清水进壳直管19固定在所述的进液壳18的清水入口处，所述的清水进壳软管20与所述的清水进壳直管19同轴过盈配合，所述的清洗剂进壳直管23固定在所述的进液壳18的清洗剂入口处，所述的清洗剂进壳软管与24所述的清洗剂进壳直管23同轴过盈配合，所述的清水伸缩管21与所述的进液壳18内的清水通道密封配合，所述的清洗剂伸缩管25与所述的进液壳18内的清洗剂通道密封配合，所述的高压水喷头22与所述的清水伸缩管21通过螺纹固定连接，所述的清洗剂雾化喷头26与所述的清洗剂伸缩管25通过螺纹固定连接，所述的双目摄像头27通过螺纹固定在所述的进液壳18的前端，所述的回收装置固定轴套28与所述的圆盘12顶面下部固定连接，所述的回收装置伸缩杆29与所述的回收装置固定轴套28同轴配合，所述的回收装置固定杆30与所述的回收装置伸缩杆29固定连接，所述的回收装置漏斗31的底部与所述的回收装置固定杆30的顶部固定连接，所述的回收装置直管32与所述的回收装置漏斗31口固定连接并向下贯穿回收装置固定杆30的顶端，所述的回收装置软管33与所述的回收装置直管32同轴过盈配合，所述的水箱34、所述的清洗剂箱41、所述的污水箱48均放置在车体上，所述的定量泵a35通过螺栓固定在所述的水箱34顶部，所述的清水出箱直管36的下端与所述的定量泵a35出水口连
接，所述的清水溢流管37左端与所述的清水出箱直管36的右端连接，所述的溢流阀a38进水口与所述的清水溢流管37右端连接，所述的溢流阀a38出水口与所述的水箱34进水口连接，所述的清水出箱直管36的上端与所述的电磁阀a39进水口连接，所述的电磁阀a38出水口与所述的清水出箱软管40连接，所述的定量泵b42通过螺栓固定在所述的清洗剂箱41顶部，所述的清洗剂出箱直管43的下端与所述的定量泵b42出液口连接，所述的清洗剂溢流管44左端与所述的清洗剂出箱直管43的右端连接，所述的溢流阀b45进液口与所述的清洗剂溢流管44右端连接，所述的溢流阀b45出液口与所述的清洗剂箱41进液口连接，所述的清洗剂出箱直管43的上端与所述的电磁阀b46进液口连接，所述的电磁阀b46出液口与所述的清洗剂出箱软管47连接，所述的污水进箱直管49的下端与所述的污水箱48连接，所述的污水进箱软管50与所述的污水进箱直管49的上端同轴过盈配合。
25.进一步的，所述的旋转台5可360度旋转，所述的气缸筒10与所述的立柱3间的夹角范围为0度至120度，高压清水冲洗过程中所述的高压水喷头22在-20度至20度的范围内上下摆动。
26.进一步的，所述的清洗剂雾化喷头26对准监控摄像头的镜头中心。
27.进一步的，所述的清水出箱软管40与所述的清水进壳软管20是同一条软管的两端，所述的清洗剂出箱软管47与所述的清洗剂进壳软管24是同一条软管的两端，所述的污水进箱软管50与所述的回收装置软管33是同一条软管的两端。
28.进一步的，所述的升降台1的高度可根据监控摄像头的具体高度进行调整。
29.工作阶段一，清洗作业开始前，清洗装置处于存放状态(如图3所示)，将水箱34与清洗剂箱41分别注满清水与清洗剂，启动定量泵a35与定量泵b42，此时电磁阀a39与电磁阀b46处于关闭状态，溢流阀a38与溢流阀b45在压力作用下阀芯打开，清水和清洗剂分别经清水溢流管37与清洗剂溢流管44流回水箱34和清洗剂箱41，将清水伸缩管21、清洗剂伸缩管25与回收装置伸缩杆29分别从进液壳18与回收装置固定轴套28中拉出至最长，司机将车停在监控摄像头的斜下方，并根据监控摄像头的安装高度大致调整升降台的高度，使清洗装置处于摄像头的可清洗高度范围内，按下驾驶室内的待机按钮，电机b7旋转，使清洗装置处于待机状态(如图4所示)。
30.工作阶段二，按下驾驶室内的清洗启动按钮，基于深度学习对监控摄像头的特征与位姿预先训练好的双目摄像头27对监控摄像头的特征与位姿进行识别与计算并将结果传输给控制器，控制器驱动电机a4、电机b7与电机c14旋转，使旋转台5、转动轴套8与转动轴16旋转，同时驱动两根气缸伸缩杆伸缩，使清洗剂雾化喷头26对准监控摄像头的镜头中心。
31.工作阶段三，两秒后控制器给电磁阀b46发送信号使电磁阀b46的阀芯开启，等待一秒后关闭，在阀芯开启与关闭期间清洗剂经清洗剂出箱直管43、清洗剂出箱软管47、清洗剂进壳软管24与清洗剂进壳直管23流入进液壳18，经进液壳18与清洗剂伸缩管25流到清洗剂雾化喷头26处，清洗剂经高压雾化后均匀的喷在摄像头镜面上与污染物反应，随后清洗剂保持溢流，等待十秒后控制器给电磁阀a39发送信号使电磁阀a39的阀芯开启，等待三秒后关闭，在阀芯开启与关闭期间清水经清水出箱直管36、清水出箱软管40、清水进壳软管20与清水进壳直管19流入进液壳18，经进液壳18与清水伸缩管21流到高压水喷头22处，清水经加压后喷射在摄像头镜面上，在此期间，电机c14带动末端清洗装置在-20度至20度的范围内摆动以增大冲洗面积，将镜面上发生反应的污染物与残留清洗剂冲洗干净，冲洗后的
污水会落在回收装置漏斗31上，经回收装置直管32、回收装置软管33、污水进箱软管50与污水进箱直管49流入污水箱48中，随后清水也保持溢流。
32.工作阶段四，基于深度学习对监控摄像头的镜面污染状况预先训练好的双目摄像头27对清洗后的监控摄像头的镜面清洁情况进行判断，如果镜面清洁情况不符合清洁标准，则重复工作阶段三的操作，直至镜面清洁情况符合清洁标准为止；如果镜面清洁情况符合清洁标准，清洗装置自动恢复到待机状态，镜面上残留的清水会在较短时间内被镜面的温度蒸干。
33.工作阶段五，如果此为最后一个摄像头，司机按下停止清洗按钮，清洗装置恢复到存放状态，将清水伸缩管21、清洗剂伸缩管25与回收装置伸缩杆29缩回到存放状态时的位置；如果不是最后一个摄像头，司机驾车前行至下一个摄像头，再进行工作阶段二、工作阶段三和工作阶段四的操作，直至清洗完最后一个监控摄像头。
34.对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。