CN114632755A - 一种雷达清洗装置、雷达***及雷达清洗装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种雷达清洗装置、雷达***及雷达清洗装置的控制方法，涉及自动驾驶技术领域，具体涉及雷达***清洗技术领域。雷达清洗装置包括用于在雷达的圆周方向上均匀布置的多个喷射组件，喷射组件具有喷射腔，与喷射腔连通的喷射口，以及与喷射腔连通的输入接口，输入接口既可以和液体介质源选择性连通，也可以和气体介质源选择性连通，从而各个喷射组件既可喷射液体介质对雷达进行清洗，又可喷射气体介质进行干燥，能够实现在雷达的圆周方向上对雷达进行360°全面清洁覆盖，保证清洁效果。

Description

一种雷达清洗装置、雷达***及雷达清洗装置的控制方法

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，具体涉及雷达***技术领域，尤其涉及一种雷达清洗装置、雷达***及雷达清洗装置的控制方法。

背景技术

雷达是用于交通工具的常见的传感器，其用于对交通工具周围环境进行检测，以获得车辆周围的环境信息。但是当雷达在使用过程中被雨水、泥污、昆虫等遮挡时，会导致点云数据失真，无法正常工作。

因此，当雷达表面出现污渍或附着物时，需要对雷达表面进行清洁，以保证雷达正常工作。

发明内容

本公开提供了一种雷达清洗装置。

根据本公开提供的一种雷达清洗装置，包括多个喷射组件，多个所述喷射组件用于沿雷达的圆周方向分布，所述喷射组件具有喷射腔，与所述喷射腔连通的喷射口，以及与所述喷射腔连通的输入接口，所述喷射口朝向所述雷达设置，所述输入接口被配置为用于和液体介质源选择性连通，且输入接口被配置为用于和气体介质源选择性连通。

在本公开的一个实施例中，所述输入接口包括间隔设置的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔均连通所述喷射腔，所述第一通孔与所述液体介质源选择性连通，所述第二通孔与所述气体介质源选择性连通。

在本公开的一个实施例中，所述雷达清洗装置还包括：

第一控制阀，所述第一控制阀通过第一管路分别连接所述第一通孔和所述液体介质源，且所述第一控制阀被配置为控制所述第一管路连通或断开；

第二控制阀，所述第二控制阀通过第二管路分别连接所述第二通孔和所述气体介质源，且所述第二控制阀被配置为控制所述第二管路连通或断开。

在本公开的一个实施例中，所述喷射口沿所述雷达的圆周方向延伸；和/或，所述喷射口的喷射方向与所述雷达的中心线方向呈夹角设置。

在本公开的一个实施例中，所述喷射组件包括：

基座，与所述雷达的外周面贴合；

压片，设置于所述基座的一侧；

支撑片，设置于所述基座和所述支撑片之间，且所述支撑片分别与所述基座和所述压片贴合，所述喷射腔均由所述基座、所述压片和所述支撑片三者围设而成，所述喷射口位于所述基座和所述压片之间。

在本公开的一个实施例中，所述喷射腔包括设置于所述基座的凹槽，和设置于所述支撑片的贯通槽；

所述贯通槽的一端连通所述凹槽，所述贯通槽的另一端由所述压片封闭，所述喷射口连通所述贯通槽和外界，所述输入接口设置于所述基座。

在本公开的一个实施例中，所述贯通槽的轮廓重叠于所述凹槽的轮廓。

在本公开的一个实施例中，所述基座具有倾斜面，所述倾斜面和所述压片间隔设置并形成所述喷射口，沿所述气体介质或液体介质的流动方向，所述倾斜面与所述压片之间的间距逐渐减小。

在本公开的一个实施例中，所述基座具有导向弧面，所述导向弧面的一端延伸至所述喷射口，所述导向弧面的另一端用于延伸至所述雷达的外周面，所述喷射口的喷射方向与所述导向弧面相切配合，且所述导向弧面能够与所述雷达的外周面相切配合。

本公开还提供一种雷达***。

在本公开的一个实施例中，该雷达***包括雷达和上述任一实施例中的雷达清洗装置，所述雷达清洗装置的多个所述喷射组件沿所述雷达的圆周方向分布。

在本公开的一个实施例中，雷达清洗装置的控制方法，包括：

确定雷达表面存在待清洗物；

进行清洁作业，清洁作业包括：

所述喷射组件与液体介质源连通并喷射液体介质；

确定待清洗物被清除；

所述喷射组件与液体介质源断开，所述喷射组件与气体介质源连通并喷射气体介质；

确定雷达表面无液体介质；

所述喷射组件与气体介质源断开。

在本公开的一个实施例中，沿所述雷达的圆周方向划分多个清洗分区，每个清洗分区内均设有至少一个喷射组件；

在步骤确定雷达表面存在待清洗物和步骤进行清洁作业之间，雷达清洗装置的控制方法还包括：

确定待清洗物所在的清洗分区，并定义该清洗分区为待清洗分区；

清洁作业时，仅所述待清洗分区内的所述喷射组件与液体介质源连通或与气体介质源连通。

在本公开的一个实施例中，在步骤确定雷达表面存在待清洗物之前，雷达清洗装置的控制方法还包括：

获取天气信息，所述天气信息包括雨雪天气和非雨雪天气；

若所述天气信息为雨雪天气，则所述喷射组件与气体介质源连通并喷射气体介质；

若所述天气信息为非雨雪天气，则进行步骤确定雷达表面存在待清洗物。

根据本公开的技术能够提升对雷达的清洁覆盖率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开实施例的雷达清洗装置和雷达的结构示意图；

图2是根据本公开实施例的雷达清洗装置的分解视图；

图3是根据本公开实施例的雷达清洗装置的剖视图；

图4是根据本公开实施例的雷达清洗装置的控制方法的流程图。

图中：

100、喷射组件；200、雷达；

1、喷射腔；11、凹槽；12、贯通槽；

2、喷射口；

31、第一通孔；32、第二通孔；

4、基座；41、导向弧面；42、倾斜面；

5、支撑片；

6、压片；

7、螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

请参见图1，本公开的实施例提供一种雷达清洗装置。该雷达清洗装置包括多个喷射组件100，多个喷射组件100用于沿雷达200的圆周方向分布。其中，实施例中示例性地给出了喷射组件100的数量为五个的方案，可采用均匀分布，或任意相邻的两个喷射组件100之间可以具有较小的间隔，亦可相互抵接，这可以根据实际需要进行布置。

请参见图2和图3，喷射组件100具有喷射腔1和与喷射腔1连通的喷射口2，以及与喷射腔1连通的输入接口。流体介质可从输入接口进入至喷射腔1中，然后经由喷射腔1进行稳压缓存，并由喷射口2喷射至雷达200的表面，实现对雷达200表面的清洁作业。其中，输入接口被配置为用于和液体介质源选择性连通，且输入接口被配置为用于和气体介质源选择性连通。液体介质源用于存储液体介质，气体介质源用于储存高压气体介质，从而各个喷射组件100的喷射腔1中不仅可输入液体介质还可输入气体介质。因此，当需要通过液体介质对雷达200表面清洁时，多个喷射组件100可在雷达200圆周方向上对雷达200的外周面进行全面覆盖，当需要干燥时，多个喷射组件100也可以在雷达200圆周方向上对雷达200的外周面进行全面覆盖，可实现对雷达200表面的彻底清洁，进而保证雷达200检测的准确性。

其中，实施例中示例性地以圆柱状的激光雷达为例进行说明，液体介质可以为清水，亦可选用玻璃水等，气体介质可以为压缩空气，或者压缩氮气等。

请继续参照图2和图3，本公开的另一个实施例提供一种雷达清洗装置，在上述实施例的基础上，喷射组件100包括基座4、压片6和支撑片5。其中，基座4与雷达200的外周面贴合；压片6设置于基座4的一侧；支撑片5设置于基座4和支撑片5之间，且支撑片5分别与基座4和压片6贴合，喷射腔1均由基座4、压片6和支撑片5三者围设而成，喷射口2位于基座4和压片6之间。将喷射组件100设置为基座4、压片6和支撑片5三部分，便于加工和组装，实施例中示例性地通过螺钉7依次穿过基座4和压片6并和支撑片5螺纹连接，以将三者固定在一起。在其他的实施例中，亦可将喷射组件100通过3D打印技术一体成型，可有效减少零部件的数量。

需要注意的是，由于喷射腔1由基座4、压片6和支撑片5三者围设而成，因此，在组装时，基座4和压片6之间，以及压片6和支撑片5之间需要考虑密封性能，因此，可根据需要在基座4和压片6之间，以及压片6和支撑片5之间设置密封条。

具体地，喷射腔1包括设置于基座4的凹槽11，和设置于支撑片5的贯通槽12；贯通槽12的一端连通凹槽11，贯通槽12的另一端由压片6封闭，喷射口2连通贯通槽12和外界。其中，凹槽11的顶部连通喷射口2，也即喷射口2设置于喷射腔1的顶部，从而在喷液体介质时，可避免液体介质外溢。

凹槽11的槽深由下至上逐渐减小，贯通槽12的槽深各处一致，从而整个喷射腔1的深度由下至上逐渐减小，如此设置，气体介质或液体介质从喷射腔1喷出时，压力逐渐增高，在离开喷射口2时可获得较大的喷射速度，进而保证对雷达200的清洁效果。实施例中示例性地在基座4设置倾斜面42，倾斜面42和压片6间隔设置并形成喷射口2，沿气体介质或液体介质的流动方向，倾斜面42与压片6之间的间距逐渐减小，从而当气体介质或液体介质经过喷射口2时，可获得加速效果。在其他的实施例中，亦可在压片6设置倾斜面42，倾斜面42与基座4之间的间距逐渐减小。

贯通槽12的轮廓重叠于凹槽11的轮廓，如此可使喷射腔1的结构更加规范，当气体介质或液体介质离开喷射腔1时，在喷射口2各处获得的增速效果能保持一致。

由于雷达200采用的是圆柱状的激光雷达，因此，基座4相应地设计成圆弧形的块状结构，从而基座4的内表面可以和雷达200的圆周面完全贴合。相应地，压片6和支撑片5同样设置成圆弧形的块状结构，从而，基座4和支撑片5之间所形成的喷射口2也成圆弧形，并且喷射口2沿雷达200的圆周方向延伸，如此可使喷射口2喷射出圆弧形的水幕或气幕，便于和雷达200圆柱状的外表面相匹配。

多个喷射组件100具体设置于雷达200的底端，喷射口2的喷射方向与雷达200的中心线方向呈夹角设置，并且喷射口2倾斜朝上开设，从而从喷射口2喷出的液体介质或气体介质具有朝上的运动分量，可实现对雷达200外周面的全面清洗。具体地，喷射口2的喷射方向与雷达200的中心线方向的夹角可以为20°-70°之间，优选为45°。

基座4具有导向弧面41，导向弧面41的一端延伸至喷射口2，导向弧面41的另一端用于延伸至雷达200的外周面，喷射口2的喷射方向与导向弧面41相切配合，且导向弧面41能够与雷达200的外周面相切配合，从而当液体介质或气体介质从喷射口2喷出后，在导向弧面41的引导下，可平缓的过渡方向，并且能量损失很小，避免直接冲击雷达200的外周面导致液体介质飞溅，以及造成的能量损失。

输入接口设置于基座4，输入接口包括间隔设置的第一通孔31和第二通孔32，第一通孔31和第二通孔32均连通喷射腔1，第一通孔31与液体介质源选择性连通，第二通孔32与气体介质源选择性连通。通过设置第一通孔31和第二通孔32，可实现干湿分离，避免气体介质和液体介质相互混入，第一通孔31和第二通孔32的数量不作限制，可以一个或多个。

作为其中的一种可替代方案，输入接口还可包括连通通孔(附图中未示出)，连通通孔同时连接两个管路，其一管路用于连接液体介质源，另一管路用于连接气体介质源，如此可减少在基座4上加工的孔的数量。

雷达清洗装置还包括第一控制阀(附图中未示出)和第二控制阀(附图中未示出)。第一控制阀通过第一管路(附图中未示出)分别连接第一通孔31和液体介质源，且第一控制阀被配置为控制第一管路连通或断开；第二控制阀通过第二管路(附图中未示出)分别连接第二通孔32和气体介质源，且第二控制阀被配置为控制第二管路连通或断开。其中，第一控制阀和第二控制阀均优选为电磁阀，通过设置第一控制阀和第二控制阀，便于对通入喷射腔1中的介质进行控制；比如可以控制所有喷射组件100同时喷射液体介质或气体介质，还可控制一部分喷射组件100喷射液体介质，另一部分喷射组件100喷射气体介质。同时，还可对多个喷射组件100进行启闭控制，比如，当雷达200的局部有附着物时，可控制对应的喷射组件100开启，而其他的喷射组件100保持关闭。具体地，沿所述雷达200的圆周方向划分多个清洗分区，每个清洗分区内均对应至少一个喷射组件100，当雷达200表面存在污渍或附着物等待清洗物时，先辨别待清洗物所在的清洗分区，然后可控制该清洗分区内的喷射组件100开启，以对等待清洗物进行清洁。

本公开的另一个实施例提供一种雷达***，该雷达***包括雷达200和上述实施例中的雷达清洗装置，其中，雷达200具体为柱状的激光雷达，雷达清洗装置的多个喷射组件100沿雷达200的圆周方向分布。通过多个喷射组件100可对雷达200表面进行360°无死角的清洁，同时可对局部区域单独清洁，结构简单，成本较低。

本公开的另一个实施例提供一种上述雷达清洗装置的控制方法，如图4所示，该雷达清洗装置的控制方法包括如下步骤。

S100：确定雷达200表面存在待清洗物。

本实施例示例性地通过配置有摄像头和CCD的视觉***判断雷达200表面是否存在待清洗物。具体地，通过视觉***对雷达的表面进行图像采集，并且将采集的图像与预存在控制器内的第一预设图像进行比对，当比对结果一致时，表明雷达200表面不存在待清洗物，当比对结果不一致时，确定雷达200表面存在待清洗物。在其他的实施例中，亦可通过人工直接判断雷达200表面是否存在待清洗物。

S200：进行清洁作业。清洁作业包括以下步骤S201-S205。

S201：喷射组件100与液体介质源连通并喷射液体介质。

通过打开第一控制阀并关闭第二控制阀可使喷射组件100与液体介质源连通。

当喷射组件100开启喷射液体介质后，可以进行计时，当累计第一预设时间后，可将第一控制阀关闭。

在开启喷射组件100时，可以是仅其中的一部分喷射组件100开启，亦可是其中的全部喷射组件100都开启。

S202：确定待清洗物被清除。

本实施例同样通过视觉***判断雷达200表面的待清洗物是否被清除。

S203：喷射组件100与液体介质源断开，喷射组件100与气体介质源连通并喷射气体介质。

通过打开第二控制阀并关闭第一控制阀可使喷射组件100与气体介质源连通。

当喷射组件100开始喷射气体介质后，可以进行计时，当累计第二预设时间后，可将第二控制阀关闭。

S204：确定雷达200表面无液体介质。

可通过视觉***判断雷达200表面是否存在液体介质。具体地，通过视觉***对雷达的表面进行图像采集，并且将采集的图像与预存在控制器内的第二预设图像进行比对，当比对结果一致时，表明雷达200表面不存在液体介质，当比对结果不一致时，确定雷达200表面存在液体介质。

S205：喷射组件100与气体介质源断开。

具体地，本实施例通过关闭第一控制阀和第二控制阀将对应的喷射组件100与液体介质源以及气体介质源断开。

本公开提供的雷达清洗装置的控制方法，在确认雷达200表面存在待清洗物时，先使喷射组件100连通液体介质源，通过向雷达200表面喷射液体对待清洗物进行冲刷，当确认待清洗物被冲刷干净之后，喷射组件100与液体介质源度断开连通，并连通气体介质源，通过向雷达200表面喷射气体介质将液体介质风干，当确认无液体介质残留之后，喷射组件100与气体介质源断开连通，如此可将待清洗物从雷达200表面清除，同时还不会残留液体介质，保证雷达200检测的准确性。

可选地，在步骤S100和步骤S200之间，雷达清洗装置的控制方法还包括：

S110：确定待清洗物所在的清洗分区，并定义该清洗分区为待清洗分区。

在进行清洁作业时，仅待清洗分区内的喷射组件100与液体介质源连通或与气体介质源连通。

如此可实现对雷达200分区清洁，以节省液体介质和气体介质。

可选地，在步骤S100之前，雷达清洗装置的控制方法还包括：

S10：获取天气信息，天气信息包括雨雪天气和非雨雪天气。

雨雪天气是指下雨天气、下雪天气和雨夹雪天气中的任一种，行车控制器可通过与互联网交互获取当地的天气预报，从天气预报中确定天气信息为雨雪天气还是非雨雪天气；亦可通过获取车辆上的其他输入信号判断天气信息为雨雪天气还是非雨雪天气。其他信号可以为雨量感应器的输入信息，亦可为雨刷的动作信息。可以理解的是，当下雨时，雨刷会被人为开启，其中，配置有雨量感应器的车辆，雨量感应器也必然能感应到挡风玻璃上的雨水信息；下雪时，雨刷也会被人为开启。因此，行车控制器通过采集雨刷是否开启可判断是否为雨雪天气，亦可通过采集雨量感应器的信息判断是否为下雨天气。

若天气信息为雨雪天气，则执行S20；若天气信息为非雨雪天气，则进行步骤S100。

S20：喷射组件100与气体介质源连通并喷射气体介质。

当为雨雪天气时，在雨雪的冲刷下，雷达200表面不会残留待清洗物，因此只需要通过喷射气体介质来避免雨雪落在雷达200表面，并且即便有雨雪落在雷达200表面，在气体介质的喷射作用下，雨雪也会被快速风干，可保证雷达200的检测准确性。需要注意的是，当确认天气信息为雨雪天气下时，喷射组件100与气体介质源持续保持连通，除非天气信息由雨雪天气转变为非雨雪天气时，喷射组件100与气体介质源断开连通。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (13)

1.一种雷达清洗装置，包括多个喷射组件(100)，其特征在于，多个所述喷射组件(100)用于沿雷达(200)的圆周方向分布，所述喷射组件(100)具有喷射腔(1)，与所述喷射腔(1)连通的喷射口(2)，以及与所述喷射腔(1)连通的输入接口，所述喷射口(2)朝向所述雷达(200)设置，所述输入接口被配置为用于和液体介质源选择性连通，且输入接口被配置为用于和气体介质源选择性连通。

2.根据权利要求1所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述输入接口包括间隔设置的第一通孔(31)和第二通孔(32)，所述第一通孔(31)和所述第二通孔(32)均连通所述喷射腔(1)，所述第一通孔(31)与所述液体介质源选择性连通，所述第二通孔(32)与所述气体介质源选择性连通。

3.根据权利要求2所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述雷达清洗装置还包括：

第一控制阀，所述第一控制阀通过第一管路分别连接所述第一通孔(31)和所述液体介质源，且所述第一控制阀被配置为控制所述第一管路连通或断开；

第二控制阀，所述第二控制阀通过第二管路分别连接所述第二通孔(32)和所述气体介质源，且所述第二控制阀被配置为控制所述第二管路连通或断开。

4.根据权利要求1所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述喷射口(2)沿所述雷达(200)的圆周方向延伸；和/或，所述喷射口(2)的喷射方向与所述雷达(200)的中心线方向呈夹角设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述喷射组件(100)包括：

基座(4)，用于与所述雷达(200)的外周面贴合；

压片(6)，设置于所述基座(4)的一侧；

支撑片(5)，设置于所述基座(4)和所述支撑片(5)之间，且所述支撑片(5)分别与所述基座(4)和所述压片(6)贴合，所述喷射腔(1)均由所述基座(4)、所述压片(6)和所述支撑片(5)三者围设而成，所述喷射口(2)位于所述基座(4)和所述压片(6)之间。

6.根据权利要求5所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述喷射腔(1)包括设置于所述基座(4)的凹槽(11)，和设置于所述支撑片(5)的贯通槽(12)；

所述贯通槽(12)的一端连通所述凹槽(11)，所述贯通槽(12)的另一端由所述压片(6)封闭，所述喷射口(2)连通所述贯通槽(12)和外界，所述输入接口设置于所述基座(4)。

7.根据权利要求6所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述贯通槽(12)的轮廓重叠于所述凹槽(11)的轮廓。

8.根据权利要求5所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述基座(4)具有倾斜面(42)，所述倾斜面(42)和所述压片(6)间隔设置并形成所述喷射口(2)，沿所述气体介质或液体介质的流动方向，所述倾斜面(42)与所述压片(6)之间的间距逐渐减小。

9.根据权利要求5所述的雷达清洗装置，其特征在于，所述基座(4)具有导向弧面(41)，所述导向弧面(41)的一端延伸至所述喷射口(2)，所述导向弧面(41)的另一端用于延伸至所述雷达(200)的外周面，所述喷射口(2)的喷射方向与所述导向弧面(41)相切配合，且所述导向弧面(41)能够与所述雷达(200)的外周面相切配合。

10.一种雷达***，其特征在于，包括雷达(200)和如权利要求1-9任一项所述的雷达清洗装置，所述雷达清洗装置的多个所述喷射组件(100)沿所述雷达(200)的圆周方向分布。

11.一种如权利要求1-9任一项所述的雷达清洗装置的控制方法，其特征在于，包括：

确定雷达(200)表面存在待清洗物；

进行清洁作业，清洁作业包括：

所述喷射组件(100)与液体介质源连通并喷射液体介质；

确定待清洗物被清除；

所述喷射组件(100)与液体介质源断开，所述喷射组件(100)与气体介质源连通并喷射气体介质；

确定雷达(200)表面无液体介质；

所述喷射组件(100)与气体介质源断开。

12.根据权利要求11所述的雷达清洗装置的控制方法，其特征在于，沿所述雷达(200)的圆周方向划分多个清洗分区，每个清洗分区内均设有至少一个喷射组件(100)；

在步骤确定雷达(200)表面存在待清洗物和步骤进行清洁作业之间，雷达清洗装置的控制方法还包括：

确定待清洗物所在的清洗分区，并定义该清洗分区为待清洗分区；

清洁作业时，仅所述待清洗分区内的所述喷射组件(100)与液体介质源连通或与气体介质源连通。

13.根据权利要求11所述的雷达清洗装置的控制方法，其特征在于，

在步骤确定雷达(200)表面存在待清洗物之前，雷达清洗装置的控制方法还包括：

获取天气信息，所述天气信息包括雨雪天气和非雨雪天气；

若所述天气信息为雨雪天气，则所述喷射组件(100)与气体介质源连通并喷射气体介质；

若所述天气信息为非雨雪天气，则进行步骤确定雷达(200)表面存在待清洗物。

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