CN109398265B - 防护装置、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种防护装置、系统及车辆，适用于一种传感器，所述传感器包括透光面，所述装置包括：第一防护组件；所述第一防护组件套设在所述透光面在所述传感器上的载体的外部；所述第一防护组件包括第一引气入口，及环绕所述透光面设置的第一引气出口，所述第一引气入口与所述第一引气出口连通；所述第一引气出口的出气方向朝向所述透光面的外部方向，以使气体在进入所述第一引气入口后，由所述第一引气出口向所述透光面的外部方向喷出。可以在透光面外部形成气体隔离层，隔离外界杂物，从而有效防护传感器的透光面，避免蚊虫、雨雪、粉尘等杂物落到透光面。

Description

防护装置、系统及车辆

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种防护装置、系统及车辆。

背景技术

随着科技的飞速发展，自动驾驶车辆逐渐出现并快速发展。对于自动驾驶车辆来说，传感器是至关重要的组成部分，比如摄像头、雷达、激光雷达等，为自动驾驶车辆的控制提供可靠的周围环境工况信息。

但是，由于传感器需要感知周围环境，因此会接触外界环境，容易受外界环境的影响，比如雨雪、粉尘、蚊虫等，覆盖在传感器表面容易影响传感器感知信息的准确性。

现有技术中，通常采用保护性镀膜、外加防护罩等措施来防护传感器。但是，保护性镀膜会随着时间或外部环境污染失去功能，外加防护罩影响透光率。因此，如何有效防护传感器成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种防护装置、系统及车辆，以解决现有技术防护效果差等缺陷。

本申请第一个方面提供一种防护装置，适用于一种传感器，所述传感器包括透光面，其特征在于，所述装置包括：第一防护组件；

所述第一防护组件套设在所述透光面在所述传感器上的载体的外部；

所述第一防护组件包括第一引气入口，及环绕所述透光面设置的第一引气出口，所述第一引气入口与所述第一引气出口连通；

所述第一引气出口的出气方向朝向所述透光面的外部方向，以使气体在进入所述第一引气入口后，由所述第一引气出口向所述透光面的外部方向喷出。

本申请第二个方面提供一种防护系统，包括：待防护的传感器、控制系统、环境检测传感器，以及第一个方面提供的装置；

其中，所述装置设置在所述待防护的传感器上；

所述环境检测传感器用于检测外界环境，并将检测信息发送给所述控制系统；

所述控制系统用于根据所述检测信息，控制所述装置的防护功能的开闭。

本申请第三个方面提供一种车辆，包括：传感器及设置在传感器上的如上述第一方面提供的装置。

本申请提供的防护装置、系统及车辆，通过第一防护组件的第一引气入口和第一引气出口连通，第一引气出口的出气方向朝向传感器透光面的外部方向，可以使气体在进入第一引气入口后，由第一引气出口向透光面的外部方向喷出，在透光面外部形成气体隔离层，隔离外界杂物，从而有效防护传感器的透光面，避免蚊虫、雨雪、粉尘等杂物落到透光面。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的防护装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的第一引气入口和第一引气出口关系的一种实施方式示意图；

图3为本申请一实施例提供的第一引气出口的示意图；

图4为本申请另一实施例提供的防护装置的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的第二防护组件的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的第二防护组件的截面示意图；

图7为本申请一实施例提供的设置多个第二防护组件的示意图；

图8为本申请一实施例提供的防护装置的产品示意图；

图9为本申请一实施例提供的防护系统的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的防护装置适用于包括透光面的各种传感器，比如摄像头、激光雷达、雷达等等。也可以适用于其他需要防护的器件，比如，车灯，具体不做限定。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

实施例一

本实施例提供一种防护装置，适用于一种传感器10，该传感器10可以包括透光面11，该装置可以用于防护传感器的透光面不被外界杂物覆盖。该装置可以设置在自动驾驶车辆上的传感器上，比如摄像头、雷达、激光雷达等传感器上。

如图1所示，为本实施例提供的防护装置的结构示意图，其中，右侧图为左侧图沿A-A的左切视图。该装置20可以包括：第一防护组件21。

其中，该第一防护组件21套设在所述透光面在所述传感器上的载体12的外部。

所述第一防护组件包括第一引气入口211，及环绕所述透光面设置的第一引气出口212，所述第一引气入口与所述第一引气出口连通。

所述第一引气出口的出气方向朝向所述透光面的外部方向(如图1中虚箭头方向)，以使气体在进入所述第一引气入口后，由所述第一引气出口向所述透光面的外部方向喷出，以在透光面外部形成气体隔离层，隔离外界杂物，比如蚊虫、雨雪、粉尘等等。

具体的，第一防护组件可以包括外壁和内壁，外壁和内壁之间形成第一环形空腔，第一环形空腔靠近传感器透光面的一端设置第一引气出口，第一环形空腔的另一端封闭，第一引气入口通过第一环形空腔与第一引气出口连通，气体经由第一引气入口进入第一环形空腔，然后从第一引气出口喷出。第一环形空腔的径向宽度可以根据实际需求设置，在此不做限定。

图1只是示意性的说明该装置与传感器的位置关系，对其具体形状及第一引气入口和第一引气出口的具体结构不做限定。

可选地，如图2所示，为本实施例提供的第一引气入口和第一引气出口关系的一种实施方式示意图。即第一防护组件可以包括外壁和内壁，在外壁和内壁之间形成第一环形空腔，在第一环形空腔中设置截面为U型的第二环形空腔，第二环形空腔的靠近传感器透光面的一端为第一引气出口，第二环形空腔的另一端封闭，第一引气入口通过第二环形空腔与第一引气出口连通。气体经由第一引气入口进入第二环形空腔，然后从第一引气出口喷出。

可选地，第一引气出口可以是环绕透光面载体的环形缝隙，也可以是环绕透光面载体设置的多个孔。如图3所示，为本实施例提供的第一引气出口的示意图。图3中左侧图表示第一引气出口为环形缝隙，右侧图表示第一引气出口为环形设置的多个孔。对于环形缝隙的宽度可以根据实际需求设置，在此不再赘述。对于环形设置的各孔的形状可以为圆形、正方形、长方形、椭圆形、三角形等等，具体可以根据实际需求设置，在此不做任何限定。对于环形设置的各孔的大小也可以根据实际需求设置，在此不做任何限定。

可选地，对于第一引气出口的出气方向只要是朝向透光面外部方向即可，不限于图1中的虚箭头方向，比如可以垂直透光面，也可以如图1中倾向于透光面的中心轴线，并与中心轴线成一定角度，具体可以根据实际需求设置。具体如何控制第一引气出口的出气方向可以采用倒角方式(图1中未示出)，为现有技术在此不再赘述。

可选地，第一引气入口的截面形状可以是圆形、长方形、正方形、椭圆形等等，具体不做限定，可以根据实际需求设置。

可选地，传感器为摄像头，则透光面为摄像头的镜头。

可选地，第一引气入口可以连接气源系统，由气源系统提供具有一定压力的气体。气源系统可以是外部独立的气源系统也可以是车辆上的空调系统。

可选地，可以设置第一引气入口对应的气源开关(也可称第一防护组件对应的气源开关)，由车辆控制系统控制，控制系统可以获取车辆上其他传感器的检测信息，比如扬尘传感器、雨雪传感器等等，根据检测信息判断是否需要开启防护功能，比如当扬尘传感器或雨雪传感器检测到不良环境条件时，判断出需要开启防护功能，则可以控制打开第一引气入口对应的气源开关，由第一引气出口喷出气体防护传感器透光面。也可以是由驾驶人员或其他相关人员控制打开第一引气入口对应的气源开关。

本实施例提供的防护装置，通过第一防护组件的第一引气入口和第一引气出口连通，第一引气出口的出气方向朝向传感器透光面的外部方向，可以使气体在进入第一引气入口后，由第一引气出口向透光面的外部方向喷出，在透光面外部形成气体隔离层，隔离外界杂物，从而有效防护传感器的透光面，避免蚊虫、雨雪、粉尘等杂物落到透光面。

实施例二

本实施例对实施例一提供的装置做进一步补充说明。

作为一种可实施的方式，在上述实施例一的基础上，可选地，为了达到更好的防护效果，第一引气出口的出气方向朝向于所述透光面的中心轴线，并与所述中心轴线成锐角。

作为一种可实施的方式，在上述实施例一的基础上，可选地，可选地，所述第一防护组件的径向截面形状可以与所述透光面的载体的径向截面一致，也可以是其他任意可实施的形状，具体不做限定。

作为另一种可实施的方式，在上述实施例一的基础上，可选地，如图4所示，为本实施例提供的防护装置的结构示意图。该第一防护组件21还包括第二引气入口213和第二引气出口214。

其中，所述第二引气入口与所述第二引气出口连通；所述第二引气出口的出气方向朝向所述透光面的表面，以使气体在进入所述第二引气入口后，由所述第二引气出口向所述透光面的表面喷出，以清理所述透光面表面的杂物。

可选地，第二引气入口的截面形状可以根据实际需求设置，第二引气出口的截面形状也可以根据实际需求设置。

可选地，第二引气出口的出气方向为朝向透光面，只要气体能够喷向透光面表面，进行清理即可，具体喷向透光面表面的角度可以根据实际需求设置。

可选地，可以设置多个第二引气出口。比如环绕透光面载体周围均匀分布设置2个、3个、4个第二引气出口等。多个第二引气出口可以共用一个第二引气入口，也可以每个第二引气出口对应一个第二引气入口，具体可以根据实际需求设置。

可选地，可以是在上述第一环形空腔内独立设置导气管连通第二引气入口和第二引气出口，第一引气入口和第一引气出口仍通过第一环形空腔连通。也可以是在上述第二环形空腔与外壁或内壁之间独立设置导气管连通第二引气入口和第二引气出口，第一引气入口和第一引气出口通过第二环形空腔连通，这种情况导气管需要穿过第一环形空腔或者从第一环形空腔的封闭端外绕过。还可以是第二引气入口也通过第二环形空腔连通，即在第二环形空腔的某处靠近透光面处开孔与第二引气出口连通，这种情况，第二引气入口可以与第一引气入口共用，即当从第一引气入口引入气体时，第一引气出口和第二引气出口都可以喷出气体，同时完成透光面的清理及透光面的隔离；也可以第一引气入口和第二引气入口为独立的两个入口。当然，还可以是其他任意可以实施的方式来实现，在此不再赘述。

可选地，第二引气入口可以与气源系统连接，由气源系统提供具有一定压力的气体。

作为另一种可实施的方式，在上述实施例一的基础上，可选地，该装置还可以包括至少一个第二防护组件22。

如图5所示，为本实施例提供的第二防护组件的结构示意图。其中，左图为第二防护组件的正面示意图，有图为左图沿B-B的左切视图。

其中，所述第二防护组件套设在所述传感器的本体13外部，所述透光面的载体设置在所述传感器的本体上；所述第二防护组件包括第三引气入口221和第三引气出口222；所述第二防护组件内部形成第一空腔223，所述第三引气入口与所述第三引气出口通过所述第一空腔连通，以使热气或冷气经由所述第三引气入口进入所述第一空腔，以调节所述传感器的温度。

图5中未示出上述第一防护组件的结构，其与上述结构相同。对于传感器本体径向截面的具体形状不做限定，对于不同形状的传感器可以设置相应合适的第二防护组件。图5中以传感器本体的径向截面为圆形为例。

可选地，所述第二防护组件的径向截面可以为正方形、长方形、圆形或椭圆形，不限于图5中左图的长方形。所述径向截面为与所述传感器的中心轴线垂直的截面。如图6所示，为本实施例提供的第二防护组件的截面示意图。

示例性的，第二防护组件为长方体，中空，正面和背面设有容纳传感器本体的孔(如图5中左图为圆孔，容纳中间的传感器本体)，套设在传感器本体上后可以与传感器表面形成密闭空腔，仅由第三引气入口和第三引气出口与外界连通。

可选地，第三引气入口可以与气源系统连接，由气源系统提供热气或冷气，经由第三引气入口进入第一空腔，通过热传导调节传感器本体的温度。

具体可以是控制系统获取温度传感器检测的外界温度信息，并判断外界温度是否超出预设温度范围，若超出预设温度范围，则控制第二防护组件对应的引气开关，并控制气源系统提供的气体的温度，当外界温度低于预设温度下限时，控制气源系统提供热气，提高传感器的温度，当外界温度低于预设温度上限时，控制气源系统提供冷气，降低传感器的温度。

可选地，为了受热均匀，可以在传感器本体外部设置多个第二防护组件，如图7所示，为本实施例提供的设置多个第二防护组件的示意图。图7中，在传感器本体设置了4个第二防护组件。每个第二防护组件的第三引气入口都可以与气源系统连接。具体原理与上述一致，在此不再赘述。

可选地，所述第二防护组件内壁上设有鳍片，可以增加热交换效率。

作为另一种可实施的方式，在上述实施例一的基础上，可选地，该装置还可以还包括气源系统；

所述第一引气入口可以通过导气管与所述气源系统连接，第二引气入口可以通过导气管与气源系统连接，第三引气入口也可以通过导气管与气源系统连接。并可以设置各引气入口对应的气源开关，来控制各引气入口的气体引入。

可选地，所述气源系统可以为车辆上的空调系统，也可以为独立设置的气源系统，具体可以根据实际需求设置，在此不做限定。

示例性的，如图8所示，为本实施例提供的防护装置的产品示意图。这里以摄像头为例。其中部分第二防护组件的第三引气入口和第三引气出口未示出。这里只是示意性说明，在实际产品应用中，防护装置的具体形状大小可以根据传感器的形状大小进行设置，在此不做任何限定。

需要说明的是，本实施例中各可实施的方式可以单独实施，也可以在不冲突的情况下以任意组合方式结合实施本申请不做限定。

本实施例提供的防护装置，通过第一防护组件的第一引气入口和第一引气出口连通，第一引气出口的出气方向朝向传感器透光面的外部方向，可以使气体在进入第一引气入口后，由第一引气出口向透光面的外部方向喷出，在透光面外部形成气体隔离层，隔离外界杂物，从而有效防护传感器的透光面，避免蚊虫、雨雪、粉尘等杂物落到透光面。还通过在第一防护组件中包括第二引气入口和第二引气出口，可以在实现对透光面隔离的基础上，同时实现对透光面表面的清理，进一步提高对传感器防护的有效性。并且通过第二防护组件，可以调节传感器的温度，提高在恶劣环境下传感器的有效性。

实施例三

本实施例提供一种防护系统，用于对摄像头、雷达、激光雷达等传感器进行防护。

如图9所示，为本实施例提供的防护系统的结构示意图。该防护系统30包括待防护的传感器、控制系统、环境检测传感器，以及上述任一实施例或实施方式提供的防护装置。

其中，防护装置设置在所述待防护的传感器上；

所述环境检测传感器用于检测外界环境，并将检测信息发送给所述控制系统；

所述控制系统用于根据所述检测信息，控制所述装置的防护功能的开闭。

需要说明的是，本实施例中的防护装置的具体结构及工作原理已在上述实施例进行了详细说明，在此不再赘述。

根据本实施例提供的防护系统，通过第一防护组件的第一引气入口和第一引气出口连通，第一引气出口的出气方向朝向传感器透光面的外部方向，可以使气体在进入第一引气入口后，由第一引气出口向透光面的外部方向喷出，在透光面外部形成气体隔离层，隔离外界杂物，从而有效防护传感器的透光面，避免蚊虫、雨雪、粉尘等杂物落到透光面。还通过在第一防护组件中包括第二引气入口和第二引气出口，可以在实现对透光面隔离的基础上，同时实现对透光面表面的清理，进一步提高对传感器防护的有效性。并且通过第二防护组件，可以调节传感器的温度，提高在恶劣环境下传感器的有效性。

实施例四

本实施例提供一种车辆，该车辆可以为自动驾驶车辆或者其他车辆。

该车辆可以包括一个或多个传感器，以及设置在传感器上的如上述任一实施例提供的防护装置。

其中，传感器可以是摄像头、雷达、激光雷达等等。

关于本实施例中的装置，其中各个组成部分的结构及工作原理已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

根据本实施例提供的车辆，通过第一防护组件的第一引气入口和第一引气出口连通，第一引气出口的出气方向朝向传感器透光面的外部方向，可以使气体在进入第一引气入口后，由第一引气出口向透光面的外部方向喷出，在透光面外部形成气体隔离层，隔离外界杂物，从而有效防护传感器的透光面，避免蚊虫、雨雪、粉尘等杂物落到透光面。还通过在第一防护组件中包括第二引气入口和第二引气出口，可以在实现对透光面隔离的基础上，同时实现对透光面表面的清理，进一步提高对传感器防护的有效性。并且通过第二防护组件，可以调节传感器的温度，提高在恶劣环境下传感器的有效性。从而提高传感器采集数据的准确性，即可以提高车辆的安全性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，实际实现时可以有另外的实现方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个系统中，也可以是各个单元单独存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行相应部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种防护装置，适用于一种传感器，所述传感器包括透光面，其特征在于，所述装置包括：第一防护组件；

所述第一防护组件套设在所述透光面在所述传感器上的载体的外部；

所述第一防护组件包括第一引气入口，及环绕所述透光面设置的第一引气出口，所述第一引气入口与所述第一引气出口连通；

所述第一引气出口的出气方向朝向所述透光面的外部方向，以使气体在进入所述第一引气入口后，由所述第一引气出口向所述透光面的外部方向喷出；

所述第一防护组件还包括第二引气入口和第二引气出口；

所述第二引气入口与所述第二引气出口连通；

所述第二引气出口的出气方向朝向所述透光面的表面，以使气体在进入所述第二引气入口后，由所述第二引气出口向所述透光面的表面喷出，以清理所述透光面表面的杂物。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一引气出口的出气方向朝向于所述透光面的中心轴线，并与所述中心轴线成锐角。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括至少一个第二防护组件；

所述第二防护组件套设在所述传感器的本体外部，所述透光面的载体设置在所述传感器的本体上；

所述第二防护组件包括第三引气入口和第三引气出口；

所述第二防护组件内部形成第一空腔，所述第三引气入口与所述第三引气出口通过所述第一空腔连通，以使热气或冷气经由所述第三引气入口进入所述第一空腔，以调节所述传感器的温度。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二防护组件内壁上设有鳍片。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二防护组件的径向截面为正方形、长方形、圆形或椭圆形，所述径向截面为与所述传感器的中心轴线垂直的截面。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一防护组件的径向截面形状与所述透光面的载体的径向截面一致。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括气源系统；

所述第一引气入口通过导气管与所述气源系统连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述气源系统为空调系统。

9.一种防护系统，其特征在于，包括：待防护的传感器、控制系统、环境检测传感器，以及权利要求1-8任一项所述的装置；

其中，所述装置设置在所述待防护的传感器上；

所述环境检测传感器用于检测外界环境，并将检测信息发送给所述控制系统；

所述控制系统用于根据所述检测信息，控制所述装置的防护功能的开闭。

10.一种车辆，其特征在于，包括：传感器及设置在所述传感器上的如权利要求1-8任一项所述的装置。

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