CN117984947A - 具有管道的传感器总成 - Google Patents

具有管道的传感器总成 Download PDF

Info

Publication number
CN117984947A
CN117984947A CN202311426277.6A CN202311426277A CN117984947A CN 117984947 A CN117984947 A CN 117984947A CN 202311426277 A CN202311426277 A CN 202311426277A CN 117984947 A CN117984947 A CN 117984947A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blower
air
sensor
vehicle
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311426277.6A
Other languages
English (en)
Inventor
文卡特什·克里希南
苏尼尔·雷迪·帕蒂尔
小迈克尔·罗伯森
拉肖恩·菲尼塞
安东尼·迈克尔·雷加尔布托
K·乔达里
M·苏库马尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN117984947A publication Critical patent/CN117984947A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497Means for monitoring or calibrating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/54Cleaning windscreens, windows or optical devices using gas, e.g. hot air
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/027Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4039Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of sensor or antenna obstruction, e.g. dirt- or ice-coating
    • G01S7/4043Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of sensor or antenna obstruction, e.g. dirt- or ice-coating including means to prevent or remove the obstruction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813Housing arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/865Combination of radar systems with lidar systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867Combination of radar systems with cameras
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497Means for monitoring or calibrating
    • G01S2007/4975Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen
    • G01S2007/4977Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen including means to prevent or remove the obstruction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327Sensor installation details
    • G01S2013/93273Sensor installation details on the top of the vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本公开提供了“具有管道的传感器总成”。一种传感器总成包括壳体,所述壳体限定腔室并且具有空气入口。鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气入口流体连通。所述鼓风机被定位成沿流动方向引导空气。传感器设置在所述腔室中并且具有透镜。所述传感器与所述鼓风机间隔开。空气喷嘴瞄准以引导空气跨过透镜。管道设置在所述腔室中并且联接到所述鼓风机和所述空气喷嘴。所述管道在相对于所述流动方向倾斜的离开方向上从所述鼓风机延伸。

Description

具有管道的传感器总成
技术领域
本公开涉及车辆中的传感器总成。
背景技术
自主车辆通常包括多种传感器。一些传感器检测车辆的内部状态,例如车轮转速、车轮取向以及发动机和变速器变量。一些传感器检测车辆的位置或取向,例如全球定位***(GPS)传感器;加速度计,诸如压电或微机电***(MEMS);陀螺仪,诸如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪;惯性测量单元(IMU);以及磁力计。一些传感器检测外部世界,例如雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(激光雷达)装置以及图像处理传感器(诸如,相机)。激光雷达装置通过发射激光脉冲并测量脉冲行进至对象并返回的飞行时间来检测距对象的距离。当传感器透镜、罩盖等变脏、形成污迹等时,可能会损害或妨碍传感器操作。
发明内容
一种传感器总成包括壳体,所述壳体限定腔室并且具有空气入口。鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气入口流体连通。所述鼓风机被定位成沿流动方向引导空气。传感器设置在所述腔室中并且具有透镜。所述传感器与所述鼓风机间隔开。空气喷嘴瞄准以引导空气跨过透镜。管道设置在所述腔室中并且联接到所述鼓风机和所述空气喷嘴。所述管道在相对于流动方向倾斜的离开方向上从所述鼓风机延伸。
所述传感器总成可以包括瞄准以引导流体跨过透镜的流体喷嘴。
所述流体喷嘴可以围绕所述透镜与所述空气喷嘴周向地间隔开。
所述流体喷嘴可以相对于所述空气喷嘴倾斜。所述流体喷嘴可以成形为以扁平扇形图案喷射流体。所述空气喷嘴可以被成形为以扁平扇形图案排放空气。
所述空气喷嘴可以被成形为以扁平扇形图案排放空气。
所述管道可以在所述喷嘴处横向于所述流动方向延伸。
所述传感器总成可以包括第二传感器,所述第二传感器设置在所述腔室中并且具有第二透镜。所述第二传感器可以与所述传感器和所述鼓风机间隔开。第二空气喷嘴可以瞄准以引导空气跨过第二透镜。第二管道可以设置在所述腔室中并且可以从所述鼓风机延伸到所述第二空气喷嘴。所述第二管道可以联接到所述鼓风机和所述第二空气喷嘴。所述第二管道可以在相对于所述流动方向倾斜并且横向于所述离开方向的第二离开方向上从所述鼓风机延伸。
一种车辆包括车顶和由所述车顶支撑的壳体。所述壳体限定腔室并且具有空气入口。鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气入口流体连通。所述鼓风机被定位成沿流动方向引导空气。传感器设置在所述腔室中并且具有透镜。所述传感器与所述鼓风机间隔开。空气喷嘴瞄准以引导空气跨过透镜。管道设置在所述腔室中并且联接到所述鼓风机和所述空气喷嘴。所述管道在相对于流动方向倾斜的离开方向上从所述鼓风机延伸。
所述车辆可以包括瞄准以引导流体跨过透镜的流体喷嘴。所述流体喷嘴可以围绕所述透镜与所述空气喷嘴周向地间隔开。所述流体喷嘴可以相对于所述空气喷嘴倾斜。所述流体喷嘴可以瞄准以在车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导流体。所述空气喷嘴可以瞄准以在车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导空气。
所述空气喷嘴可以瞄准以在车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导空气。
所述管道可以在所述喷嘴处横向于所述流动方向延伸。
所述车辆可以包括第二传感器,所述第二传感器设置在所述腔室中并且具有第二透镜。所述第二传感器可以与所述传感器和所述鼓风机间隔开。第二空气喷嘴可以瞄准以引导空气跨过第二透镜。第二管道可以设置在所述腔室中并且可以从所述鼓风机延伸到所述第二空气喷嘴。所述第二管道可以联接到所述鼓风机和所述第二空气喷嘴。所述第二管道可以在相对于所述流动方向倾斜并且横向于所述离开方向的第二离开方向上从所述鼓风机延伸。
附图说明
图1是包括安装到车顶的示例性传感器总成的车辆的透视图。
图2是包括壳体下部件和壳体上部件的传感器总成的分解图。
图3是车辆上的传感器总成的后透视图。
图4是壳体下部件的俯视图。
图5是沿着图3中的线5截取的横截面视图。
图6A是引导空气跨过传感器的透镜的空气喷嘴的透视图。
图6B是引导流体跨过传感器的透镜的流体喷嘴的透视图。
图7是车辆的示例性清洁***的图。
具体实施方式
参考附图,其中相同的附图标记贯穿若干视图指示相同的零件,用于车辆10的传感器总成12包括限定腔室16并且具有空气入口18的壳体14。鼓风机20设置在腔室16中并且与空气入口18流体连通。鼓风机20被定位成沿流动方向F引导空气。传感器22设置在腔室16中并且具有透镜24。传感器22与鼓风机20间隔开。空气喷嘴26瞄准以引导空气跨过透镜24。管道28设置在腔室16中并且联接到鼓风机20和空气喷嘴26。管道28在相对于流动方向F倾斜的离开方向D上从鼓风机20延伸。
传感器总成12使用流体来清洁传感器22的透镜24,这可以提高由传感器22收集的数据的质量。另外,传感器总成12使用空气来清洁和/或干燥传感器22的透镜24,例如,通过将碎片和/或液滴推离传感器22。有利地,管道28从鼓风机20延伸到空气喷嘴26并且联接到鼓风机20和空气喷嘴26,这维持管道28内的压力。维持鼓风机20与空气喷嘴26之间的压力允许空气以足以清洁和/或干燥传感器22的透镜24的速度离开空气喷嘴26。另外,管道28在鼓风机20处相对于鼓风机20倾斜,这可以满足腔室16内的封装约束,同时使通过管道28的流动损失最小化。与在鼓风机处垂直于鼓风机延伸的管道相比,在鼓风机20处相对于鼓风机20倾斜允许管道28减少通过管道28的流动损失。管道28可以相对于鼓风机20以任何合适的倾斜角度延伸。也就是说,管道28可以相对于鼓风机20以若干不同的倾斜角度中的任一者延伸,以基于管道28设置在腔室16的若干位置中的一者中以及与相应的位置相关联的封装约束来使通过管道28的流动损失最小化。
参考图1,车辆10可以是任何乘用或商用汽车,诸如轿车、卡车、运动型多功能车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。
车辆10限定例如在车辆10的前部与后部之间延伸的纵向轴线A1。车辆10限定例如在车辆10的左侧与右侧之间延伸的横向轴线A2。车辆10限定例如在车辆10的顶部与底部之间延伸的竖直轴线A3。纵向轴线A1、横向轴线A2和竖直轴线A3彼此垂直。
车辆10可以是自主或半自主车辆。车辆计算机可以被编程为完全地或在较小程度上独立于人类驾驶员的介入而操作车辆10。车辆计算机可以被编程为至少部分地基于从一个或多个传感器22以及下文描述的扫描传感器30接收到的数据来操作推进、制动***、转向和/或其他车辆***。出于本公开的目的,自主操作意指车辆计算机在没有人类驾驶员输入的情况下控制推进、制动***和转向;半自主操作意指车辆计算机控制推进、制动***和转向中的一者或两者,而人类驾驶员控制其余部分;并且非自主操作意指人类驾驶员控制推进、制动***和转向。
车辆10包括车身32。车辆10可以是一体式构造,其中车辆10的车架和车身32是单个部件。替代地,车辆10可以是非承载式车身构造,其中车架支撑车身32,所述车身是与车架分开的部件。车架和车身32可以由任何合适的材料(例如,钢、铝等)形成。
车身32包括部分地限定车辆10的外部的车身面板34。车身面板34可以呈现A级表面,例如,暴露在客户的视线之下并且无不美观的瑕疵和缺陷的精制表面。车身面板34包括例如车顶等。
壳体14可附接到车辆10,例如,附接到车辆10的车身面板34中的一者,例如车顶。传感器22和扫描传感器30由壳体14支撑和/或设置在所述壳体中。壳体14可以被成形为可附接到车顶,例如,可以具有与车顶的轮廓匹配的形状。壳体14可以附接到车顶,所述车顶可以为传感器22和扫描传感器30提供车辆10周围区域的无障碍视场。壳体14可以由例如塑料或金属形成。
参考图2,壳体14包括壳体上部件36和壳体下部件38。壳体上部件36和壳体下部件38被成形为装配在一起,其中壳体上部件36装配在壳体下部件38的顶部上。壳体上部件36覆盖壳体下部件38。壳体14可以封闭并且限定腔室16;例如,壳体上部件36和壳体下部件38可以封闭并且限定腔室16。壳体14可以保护腔室16的内容物免受诸如风、雨、碎片等的外部要素的影响。
壳体上部件36包括暴露壳体下部件38的中心开口40。中心开口40是圆形的,例如具有圆形或略微椭圆形的形状。壳体上部件36和壳体下部件38各自是整体式的。出于本公开的目的,“整体”是指单件单元,即没有任何紧固件、接头、焊接、粘合剂等将多个件彼此固定的连续材料件。例如,壳体上部件36和壳体下部件38可以被冲压或模制为单个件。
继续参考图2,壳体上部件36可以包括孔口42。孔口42是壳体上部件36中从腔室16通向周围环境中的孔。也就是说,孔口42延伸穿过壳体上部件36。孔口42可以是任何合适的形状,例如圆形。壳体上部件36包括用于每个传感器22的一个孔口42。每个传感器22具有穿过相应孔口42接收的视场。例如,传感器22可以延伸到相应的孔口42中。在这种示例中,孔口42可以关于传感器22的一部分(例如,透镜24)同心。
参考图3,壳体上部件36可以包括空气入口18。空气入口18允许空气进入壳体14的腔室16。每个空气入口18可以包括空气可行进穿过的开口、引导空气的挡板和/或其他合适的结构。空气入口18可以向外部环境开放。空气入口18可以与腔室16流体连通,即,使得空气可以从腔室16的外部流动通过空气入口18,并进入腔室16中。空气入口18可以包括过滤器(未示出)。过滤器从流动通过过滤器的空气中去除固体颗粒,诸如灰尘、花粉、霉菌、尘埃和细菌。过滤器可以是任何合适类型的过滤器,例如纸、泡沫、棉、不锈钢、油浴等。空气入口18可以相对于车辆10的向前行驶面向任何方向。例如,空气入口18可以面向车辆后方。作为另一示例,空气入口18可以面向车辆前方,例如使得进入空气入口18的冲压空气对腔室16加压。壳体上部件36可以包括任何合适数量的空气入口18,即一个或多个。
参考图4,鼓风机20由壳体下部件38支撑。例如,鼓风机20可以安装到壳体下部件38。例如,鼓风机20可以包括接合壳体下部件38的定位元件、紧固件等。另外或替代地,紧固件可以接合鼓风机20和壳体下部件38以将鼓风机20安装到壳体下部件38。传感器总成12可以包括任何合适数量的鼓风机20。
鼓风机20可以包括电动马达、风扇或用于使空气移动的其他合适的结构。鼓风机20使空气沿流动方向F移动,例如在进气口与排气口之间移动,如图5中所示。鼓风机20可以被配置为在流动方向F上经由进气口抽吸空气并且经由排气口排出空气。鼓风机20的进气口与空气入口18流体连通,并且鼓风机20的排气口与管道28流体连通。也就是说,鼓风机20在流动方向F上从腔室16抽吸空气并且促使空气通过管道28流出排气口,到达(和流出)空气喷嘴26,并且跨过传感器22的透镜24。
鼓风机20可以联接到任何合适数量的管道28(例如,一个或多个)并且与所述管道流体连通。作为一个示例,鼓风机20可以联接到一个管道28并且与所述管道流体连通。在这样的示例中,鼓风机20可以将空气吹入管道28中,例如,使得鼓风机20在管道28中产生正压。作为另一个示例,鼓风机20可以联接到两个管道28并且与所述两个管道流体连通,如图5中所示。在这样的示例中,鼓风机20可以将空气吹入两个管道28中,例如,使得鼓风机20在两个管道28中产生相等的正压。
传感器总成12可以包括任何合适数量的鼓风机20。例如,传感器总成12可以包括用于每个传感器22的一个鼓风机20。在这样的示例中,每个鼓风机20可以使空气吹过一个相应的传感器22。作为另一个示例,传感器总成12可以包括比传感器22更少的鼓风机20,如图2和图4中所示。在这样的示例中,鼓风机20中的至少一些可以使空气吹过相应的多个传感器22。
参考图5,管道28从鼓风机20(例如,排气口)接收空气,并且将空气引导到空气喷嘴26。管道28设置在腔室16中。管道28可以由壳体14支撑,如图2、图4和图5中所示。例如,管道28可以例如经由紧固件、夹子、粘合剂等固定到壳体下部件38。
管道28从第一端54延伸到第二端56,如图5中所示。例如,管道28可以从第一端54伸长到第二端56。也就是说,管道28的最长尺寸可以是从第一端54到第二端56。管道28限定从第一端54到第二端56的流动路径。垂直于流动路径的管道28的截面积可以例如从管道28的第一端54到第二端56是均匀的,例如,以维持流过管道28的空气的速度。作为另一个示例,截面积可以在第一端与第二端56之间变化,例如,以改变流过管道28的空气的速度。
参考图5,管道28的第一端54联接到鼓风机20,例如排气口。具体地,管道28的第一端54流体地连接到鼓风机20,使得由鼓风机20排出的空气进入管道28。管道28在第一端54处在离开方向D上远离鼓风机20延伸。换句话说,管道28的第一端54将由鼓风机20排出的空气的方向从流动方向F改变为离开方向D。离开方向D总体上从鼓风机20朝向传感器22延伸。离开方向D相对于流动方向F倾斜。在其中流动方向F沿着横向轴线A2的示例中,离开方向D可以沿着纵向轴线A1和/或竖直轴线A3延伸。在其中流动方向F沿着纵向轴线A1的示例中,离开方向D可以沿着横向轴线A2和/或竖直轴线A3延伸。离开方向D可以例如相对于在鼓风机20处具有原点的三维(3D)坐标系(例如,笛卡尔坐标系)与流动方向F限定任何合适的角度,使得管道28满足包装约束,同时使通过管道28的流动损失最小化。
继续参考图5,管道28的第二端56联接到空气喷嘴26。具体地,管道28的第二端56流体地连接到空气喷嘴26,使得由管道28排出的空气进入空气喷嘴26。管道28可以在第二端56处在接近方向B上朝向透镜24延伸。接近方向B可以相对于流动方向F倾斜。作为一个示例,接近方向B可以相对于离开方向D以及流动方向F倾斜。作为另一个示例,接近方向B可以平行于流动方向F。接近方向B可以例如相对于3D坐标系与流动方向F和离开方向D限定任何合适的角度,使得管道28满足包装约束,同时使通过管道28的流动损失最小化。
传感器总成12可以包括与传感器22相同数量的管道28。传感器22可以在腔室16内彼此间隔开,使得每个管道28朝向一个相应的传感器22延伸。在两个管道28a、28b联接到一个鼓风机20的示例中,如图5中所示,管道28a、28b在相应的离开方向Da、Db上远离鼓风机20延伸。离开方向Da、Db彼此横向并且倾斜于流动方向F延伸。另外,在这样的示例中,管道28a、28b在相应的接近方向Ba、Bb上延伸以引导空气跨过彼此间隔开的相应传感器22。
返回图2,传感器总成12包括传感器22和扫描传感器30。传感器22可以检测车辆10的位置和/或取向。例如,传感器22可以包括全球定位***(GPS)传感器;加速度计,诸如压电***或微机电***(MEMS);陀螺仪,诸如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪;惯性测量单元(IMU);以及磁力计。传感器22可以检测外部世界,例如,车辆10的周围环境的对象和/或特性,诸如其他车辆10、道路车道标记、交通灯和/或标志、行人等。例如,传感器22可以包括雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(激光雷达)装置以及诸如相机的图像处理传感器。传感器22可以包括通信装置,例如车辆对基础设施(V2I)或车辆对车辆10(V2V)装置。
扫描传感器30可以设置在壳体14的外部。扫描传感器30从壳体上部件36向上突出,如图1至图3中所示。扫描传感器30可以是相机、激光雷达装置、雷达传感器等。扫描传感器30设置在壳体下部件38上方以具有无障碍360°水平视场。例如,扫描传感器30可以由壳体上部件36支撑。在这种情况下,扫描传感器30可以例如经由中心开口40至少部分地延伸穿过壳体上部件36进入腔室16中。扫描传感器30可以例如经由紧固件、夹子等相对于壳体上部件36固定在腔室16中。扫描传感器30可以横向地定位在车辆10的中间,即,沿着相对于车辆10的左右尺寸。扫描传感器30可以具有限定基本上竖直取向的轴线(未示出)的圆柱形形状。
继续参考图2,传感器22可以设置在壳体14中,具体地设置在腔室16中。传感器22可以在腔室16中直接附接到车身面板34,或者传感器22可以在腔室16中附接到壳体下部件38,所述壳体下部件进而直接附接到车顶。传感器22可以是被布置成共同覆盖相对于水平面的360°视场的相机。每个传感器22具有穿过相应透镜24和相应孔口42的视场,并且一个传感器22的视场可以与彼此周向相邻(即,彼此紧邻)的传感器22的视场重叠。
参考图6A和图6B,传感器22包括相应的透镜24。每个透镜24可以限定相应传感器22穿过孔口42的视场。每个透镜24可以是凸形的。每个透镜24限定轴线A,透镜24围绕所述轴线径向对称。轴线A沿着相应传感器22的视场的中心延伸。
传感器总成12可以包括多个外壳44。每个外壳44可以设置在腔室16中并且安装到一个相应的传感器22。外壳44完全围绕传感器22延伸。也就是说,外壳44将传感器22与腔室16隔开。
继续参考图6A和图6B,每个外壳44可以包括基部部分46、隧道部分48和顶部面板50。隧道部分48围绕轴线A周向延伸。例如,隧道部分48可以包括围绕轴线A以周向环连接在一起的多个平坦面板52,例如四个平坦面板52。顶部面板50平行于透镜24延伸,即,与由透镜24限定的轴线A正交。基部部分46相对于轴线A从隧道部分48径向向外延伸,并且顶部面板50相对于轴线A从隧道径向向内延伸。顶部面板50和基部部分46可以彼此平行。
外壳44附接到传感器22。具体地,外壳44的基部部分46附接到传感器22,并且外壳44的其余部分不附接到传感器22,如图5中所示。基部部分46以任何方式(例如夹子、紧固件、粘合剂等)附接到传感器22。隧道部分48和顶部面板50从基部部分46悬挂并且围绕透镜24延伸,而不直接附接到传感器22或透镜24。这种布置减少了由传感器22经历的振动。
参考图6A,空气喷嘴26可以安装到外壳44,具体地安装到顶部面板50。例如,顶部面板50可以包括相对于轴线A在隧道部分48的径向外部延伸的悬垂部分。空气喷嘴26可以以任何合适的方式(例如,夹子、紧固件、粘合剂等)附接到悬垂部分。
空气喷嘴26跨过并且对准透镜24进行瞄准,使得空气以浅角度(例如,小于10°)撞击透镜24。另外,空气喷嘴26可以瞄准,使得来自空气喷嘴26的气流方向在车辆10的前向运动期间大致平行于环境气流Am。也就是说,空气喷嘴26可以瞄准以例如基于相应的传感器22相对于车辆10的位置来在各个方向上引导气流。如本文所使用的,“大致平行”意味着来自空气喷嘴26的气流的水平分量在车辆10的前向运动期间平行于环境气流Am,即使来自空气喷嘴26的气流具有横向于环境气流Am的竖直分量也是如此。这种布置可以帮助使来自空气喷嘴26的气流在车辆10的前向运动期间受到环境气流Am的干扰最小化。
继续参考图6A,空气喷嘴26可以被成形为以扁平扇形图案58排放空气。出于本公开的目的,“扁平扇形图案”意味着当排放远离空气喷嘴26移动时,排放在一个维度中具有增加的宽度,并且沿着由所述宽度和排放方向C1限定的平面具有大致平坦的形状。排放方向C1沿着喷射图案的中心指向,即,将扁平扇形图案58一分为二。空气喷嘴26的排放方向C1相对于轴线A在径向向内的方向上,即,朝向轴线A的方向。
喷射图案可以使来自空气喷嘴26的气流跨过透镜24形成空气帘。出于本公开的目的,“空气帘”意指宽度显著大于厚度、靠近表面并且大致平行于表面移动的一层移动空气。空气帘可以例如从透镜24去除碎屑以及防止碎屑接触透镜24。作为另一个示例,空气帘可以对透镜24进行干燥、除雾和/或除霜。
现在转向图7,车辆10可以包括液体清洁***60。液体清洁***60可以包括储器62、泵64、供应管线66、阀68和流体喷嘴70。储器62和泵64流体连接(即,流体可以从一者流到另一者)到每个阀68和每个流体喷嘴70。液体清洁***60将储存在储器62中的清洗流体分配到流体喷嘴70。“清洗流体”是指储存在储器62中的用于清洁的任何液体。清洗流体可以包括溶剂、清洁剂、稀释剂(诸如水)等。
储器62可以是可填充有液体(例如,用于窗口清洁的清洗流体)的罐。储器62可以设置在车辆10的前部,具体地,在乘客舱前方的发动机舱中。替代地,储器62可以设置在壳体14中,例如,在腔室16中。储器62可以储存清洗流体,仅用于供应传感器总成12或也用于其他目的,诸如供应到挡风玻璃。
泵64以足够的压力迫使清洗流体通过供应管线66到达阀68,然后到达流体喷嘴70,使得清洗流体从流体喷嘴70喷出。泵64流体地连接到储器62。例如,泵64可以附接到或设置在储器62中。
供应管线66可以从泵64延伸到阀68,并且从阀68延伸到流体喷嘴70。单独的供应管线66从每个阀68延伸到相应的流体喷嘴70。供应管线66可以是例如柔性管。
阀68可独立地致动以打开和关闭,以允许清洗液流过或阻挡清洗液,即,每个阀68都可以打开或关闭,而不改变其他阀68的状态。每个阀68定位成允许或阻止从储器62到流体喷嘴70中的相应一个的流动。阀68可以是任何合适类型的阀,例如球阀、蝶阀、节流阀、闸阀、球形阀等。
返回图6B,流体喷嘴70可以保持相应传感器22的视场的清晰度,例如,离开流体喷嘴70的液体可以清洁传感器22的透镜24。每个流体喷嘴70可以安装到一个相应的外壳44,具体地安装到顶部面板50,例如,悬垂部分。流体喷嘴70可以例如以与空气喷嘴26基本上相同的方式附接到悬垂部分。
流体喷嘴70跨过并且对准透镜24进行瞄准,使得流体以浅角度(例如,小于10°)撞击透镜24。也就是说,流体喷嘴70瞄准以引导流体跨过透镜24。另外,流体喷嘴70可以瞄准,使得来自流体喷嘴70的流体方向在车辆10的前向运动期间大致平行于环境气流Am。这种布置可以帮助使流体在车辆10的前向运动期间受到环境气流Am的干扰最小化。
继续参考图6B,流体喷嘴70可以被成形为以扁平扇形图案58喷射流体。流体喷嘴70具有沿着喷射图案的中心指向的排放方向C2,即,将扁平扇形图案58一分为二。流体喷嘴70的排放方向C2相对于轴线A在径向向内的方向上,即,朝向轴线A的方向。
流体喷嘴70的排放方向C2不同于(即,横向于)空气喷嘴26的排放方向C1。例如,流体喷嘴70可以围绕轴线A与空气喷嘴26周向地间隔开。作为一个示例,流体喷嘴70可以相对于空气喷嘴26倾斜。这种布置可以帮助定位流体喷嘴70,使得流体喷嘴70不会干扰来自空气喷嘴26的气流,并且喷射的流体可以以期望的浅角度接触透镜24。
已经以说明性方式描述了本公开,并且应理解,已经使用的术语意在是描述性的词语的性质,而不是限制性的。形容词“第一”和“第二”贯穿本文档用作标识符,而并非意图表示重要性或顺序。鉴于以上教导,本公开的许多修改和变化是可能的,并且本公开可以不同于具体描述的其他方式来实践。
根据本发明,提供了一种传感器总成,所述传感器总成具有:壳体,所述壳体限定腔室并且具有空气入口;鼓风机,所述鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气入口流体连通,所述鼓风机被定位成沿流动方向引导空气;传感器,所述传感器设置在所述腔室中并且具有透镜,所述传感器与所述鼓风机间隔开;空气喷嘴,所述空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述透镜;以及管道,所述管道设置在所述腔室中并且联接到所述鼓风机和所述空气喷嘴,所述管道在相对于所述流动方向倾斜的离开方向上从所述鼓风机延伸。
根据一个实施例,本发明的特征还在于瞄准以引导流体跨过透镜的流体喷嘴。
根据一个实施例,所述流体喷嘴围绕所述透镜与所述空气喷嘴周向地间隔开。
根据一个实施例,所述流体喷嘴相对于空气喷嘴倾斜。
根据一个实施例,所述流体喷嘴成形为以扁平扇形图案喷射流体。
根据一个实施例,所述空气喷嘴被成形为以扁平扇形图案排放空气。
根据一个实施例,所述管道在所述喷嘴处横向于所述流动方向延伸。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:第二传感器,所述第二传感器设置在所述腔室中并且具有第二透镜,所述第二传感器与所述传感器和所述鼓风机间隔开;第二空气喷嘴,所述第二空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述第二透镜;以及第二管道,所述第二管道设置在所述腔室中并且从所述鼓风机延伸到所述第二空气喷嘴,所述第二管道联接到所述鼓风机和所述第二空气喷嘴。
根据一个实施例,所述第二管道在相对于所述流动方向倾斜并且横向于所述离开方向的第二离开方向上从所述鼓风机延伸。
根据本发明,提供了一种车辆,所述车辆具有:车顶;壳体,所述壳体由所述车顶支撑,所述壳体限定腔室并且具有空气入口;鼓风机,所述鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气入口流体连通,所述鼓风机被定位成沿流动方向引导空气;传感器,所述传感器设置在所述腔室中并且具有透镜,所述传感器与所述鼓风机间隔开;空气喷嘴,所述空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述透镜;以及管道,所述管道设置在所述腔室中并且联接到所述鼓风机和所述空气喷嘴,所述管道在相对于所述流动方向倾斜的离开方向上从所述鼓风机延伸。
根据一个实施例,本发明的特征还在于瞄准以引导流体跨过透镜的流体喷嘴。
根据一个实施例,所述流体喷嘴围绕所述透镜与所述空气喷嘴周向地间隔开。
根据一个实施例,所述流体喷嘴相对于空气喷嘴倾斜。
根据一个实施例,所述流体喷嘴瞄准以在车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导流体。
根据一个实施例,所述空气喷嘴瞄准以在车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导空气。
根据一个实施例,所述空气喷嘴瞄准以在车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导空气。
根据一个实施例,所述管道在所述喷嘴处横向于所述流动方向延伸。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:第二传感器,所述第二传感器设置在所述腔室中并且具有第二透镜,所述第二传感器与所述传感器和所述鼓风机间隔开;第二空气喷嘴,所述第二空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述第二透镜;以及第二管道,所述第二管道设置在所述腔室中并且从所述鼓风机延伸到所述第二空气喷嘴,所述第二管道联接到所述鼓风机和所述第二空气喷嘴。
根据一个实施例,所述第二管道在相对于所述流动方向倾斜并且横向于所述离开方向的第二离开方向上从所述鼓风机延伸。

Claims (15)

1.一种车辆,其包括:
车顶;
壳体,所述壳体由所述车顶支撑,所述壳体限定室并且具有空气入口;
鼓风机,所述鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气入口流体连通,所述鼓风机被定位成沿第一方向引导空气;
传感器,所述传感器设置在所述腔室中并且具有透镜,所述传感器与所述鼓风机间隔开;
空气喷嘴,所述空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述透镜;以及
管道,所述管道设置在所述腔室中并且联接到所述鼓风机和所述空气喷嘴,所述管道在相对于流动方向倾斜的离开方向上从所述鼓风机延伸。
2.如权利要求1所述的车辆,其还包括瞄准以引导流体跨过所述透镜的流体喷嘴。
3.如权利要求2所述的车辆,其中所述流体喷嘴围绕所述透镜与所述空气喷嘴周向地间隔开。
4.如权利要求2所述的车辆,其中所述流体喷嘴相对于所述空气喷嘴倾斜。
5.如权利要求2所述的车辆,其中所述流体喷嘴瞄准以在所述车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导流体。
6.如权利要求2所述的车辆,其中所述流体喷嘴被成形为以扁平扇形图案喷射流体。
7.如权利要求1至6中任一项所述的车辆,其中所述空气喷嘴被成形为以扁平扇形图案喷射空气。
8.如权利要求1至6中任一项所述的车辆,其中所述空气喷嘴瞄准以在所述车辆的前向运动期间大致平行于环境气流引导空气。
9.如权利要求1至6中任一项所述的车辆,其中所述管道在所述喷嘴处横向于所述流动方向延伸。
10.如权利要求1至6中任一项所述的车辆,其还包括:
第二传感器,所述第二传感器设置在所述腔室中并且具有第二透镜,所述第二传感器与所述传感器和所述鼓风机间隔开;
第二空气喷嘴,所述第二空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述第二透镜;以及
第二管道,所述第二管道设置在所述腔室中并且从所述鼓风机延伸到所述第二空气喷嘴,所述第二管道联接到所述鼓风机和所述第二空气喷嘴。
11.如权利要求10所述的车辆,其中所述第二管道在相对于所述流动方向倾斜并且横向于所述离开方向的第二离开方向上从所述鼓风机延伸。
12.一种传感器总成,其包括:
壳体,所述壳体限定室并且具有空气入口;
鼓风机,所述鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气入口流体连通,所述鼓风机被定位成沿流动方向引导空气;
传感器,所述传感器设置在所述腔室中并且具有透镜,所述传感器与所述鼓风机间隔开;
空气喷嘴,所述空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述透镜;以及
管道,所述管道设置在所述腔室中并且联接到所述鼓风机和所述空气喷嘴,所述管道在相对于所述流动方向倾斜的离开方向上从所述鼓风机延伸。
13.如权利要求12所述的传感器总成,其中所述管道在所述喷嘴处横向于所述流动方向延伸。
14.如权利要求12至13中任一项所述的传感器总成,其还包括:
第二传感器,所述第二传感器设置在所述腔室中并且具有第二透镜,所述第二传感器与所述传感器和所述鼓风机间隔开;
第二空气喷嘴,所述第二空气喷嘴瞄准以引导空气跨过所述第二透镜;以及
第二管道,所述第二管道设置在所述腔室中并且从所述鼓风机延伸到所述第二空气喷嘴,所述第二管道联接到所述鼓风机和所述第二空气喷嘴。
15.如权利要求14所述的传感器总成,其中所述第二管道在相对于所述流动方向倾斜并且横向于所述离开方向的第二离开方向上从所述鼓风机延伸。
CN202311426277.6A 2022-11-07 2023-10-31 具有管道的传感器总成 Pending CN117984947A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/052,947 US20240151833A1 (en) 2022-11-07 2022-11-07 Sensor assembly with duct
US18/052,947 2022-11-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117984947A true CN117984947A (zh) 2024-05-07

Family

ID=90732282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311426277.6A Pending CN117984947A (zh) 2022-11-07 2023-10-31 具有管道的传感器总成

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240151833A1 (zh)
CN (1) CN117984947A (zh)
DE (1) DE102023130208A1 (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023130208A1 (de) 2024-05-08
US20240151833A1 (en) 2024-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11279325B2 (en) Sensor cleaning
US11554757B2 (en) Vehicle sensor assembly
US10946838B2 (en) Cleaning apparatus for sensor
US11478827B2 (en) Sensor assembly with cleaning
GB2565626A (en) Sensor apparatus
US11598865B2 (en) Sensor assembly with cleaning
US20210031732A1 (en) Sensor assembly with cleaning
US20230124645A1 (en) Sensor assembly
CN114308800A (zh) 用于传感器的清洁设备
US11921208B2 (en) Sensor apparatus with cleaning
CN114101159A (zh) 带清洁功能的传感器设备
CN112284434A (zh) 传感器排水***
US10761190B1 (en) Moisture control for sensor assembly
CN112444286A (zh) 用于自主车辆的传感器组件
US11247616B2 (en) Sensor airflow apparatus
CN117984947A (zh) 具有管道的传感器总成
US11851032B2 (en) Sensor assembly with cleaning
US20230101656A1 (en) Sensor assembly with velocity stack
US20220135005A1 (en) Method and system for diverting ram air to vehicle sensors
US12030463B2 (en) Sensor assembly with cleaning
US20220268892A1 (en) Sensor assembly with duct
US20230135748A1 (en) Sensor assembly with cleaning
US20230104273A1 (en) Sensor apparatus with cleaning
US11780409B2 (en) Sensor apparatus with cleaning
US20240230846A1 (en) Sensor assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication