CN110949280A - 用于运行周围环境传感器的安装组件和前行器件 - Google Patents

用于运行周围环境传感器的安装组件和前行器件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种安装组件(100,200,300,400),所述安装组件设置为用于运行布置在前行器件(310)的顶部区域(360)中的周围环境传感器(110,210,410),其中,所述安装组件(100,200,300,400)包括导热路段(120,220,320,420)和热接口(130,230,330,430),其中,所述热接口(130,230,330,430)设置为用于伸到所述前行器件(310)的内部空间(340)中,其中,所述前行器件(310)的所述内部空间(340)的容积与所述热接口(130,230,330,430)热连接。

Description

用于运行周围环境传感器的安装组件和前行器件
技术领域
本发明涉及一种用于运行周围环境传感器的安装组件和一种前行器件,其中,所述安装组件尤其用于改善散热。
背景技术
周围环境传感器由功能决定地安装在前行器件的外壳上或外壳中。根据传感器的类型,有利地或甚至必要的是,将传感器安装在高的安装位置中,使得传感器能够实现良好的全景视野。因此,环境传感器优选被装配在前行器件的顶部上。该暴露的位置导致周围环境传感器经受环境影响。借助相应适合的壳体可以将周围环境传感器屏蔽免受多种所述环境影响,例如灰尘和潮湿。然而,将周围环境传感器屏蔽免受热影响,例如免受直接的阳光照射和在顶部表面上反射到壳体的阳光照射几乎是不可能的。此外,传感器本身也在运行中散发自身热量,这意味着附加的热负荷。因此,为了防止传感器过热,需要考虑相应的散热。
DE 10 2013 204808 A1说明了一种车辆、尤其公路车辆或轨道车辆,所述车辆具有车顶和装配在车顶上的接收容器。其设置:接收容器的上侧设有至少一个型廓部件,该型廓部件具有至少一个支承区段,该支承区段置于接收容器的上侧上。该型廓部件一方面由于遮荫作用而作为对支承容器的阳光防护装置,并且另一方面用于向周围空气散热。
发明内容
根据第一方面,本发明涉及一种用于周围环境传感器的安装组件。
所述安装组件设置为用于运行布置在前行器件的顶部区域中的周围环境传感器,其中,所述安装组件包括:
-能够导热的路段,
-热接口,
其中,所述热接口设置为用于伸到所述前行器件的内部空间中,其中,所述前行器件的内部空间的容积与所述热接口热连接。
作为周围环境传感器可以考虑光学传感器、例如激光雷达传感器,但也可以考虑非光学传感器和促动器。所述传感器与导热路段导热良好地连接。同样可以是,仅传感器的零件与导热路段导热良好地连接。这尤其对于在传感器运行期间辐射热的零件是有意义的。除导热路段外,所述安装组件还包括热接口。该热接口优选具有由大的表面和小的结构体积组成的组合,如该热接口例如具有冷却体。热接口优选这样地设置,使得该热接口伸到前行器件的内部空间中,在所述前行器件的外壳上或外壳中布置有所述安装组件。通过以下方式可以有利于热接口的有效性:在车辆底部中和/或在车辆侧壁中设置更小的开口,冷却的周围空气可以经由该开口流入到乘客舱中。冷却的空气可以从这里出发朝周围环境传感器的方向被引导至该周围环境传感器的冷却装置。空气可以穿过在车辆结构的顶部区域中的中间层被引导。在此,冷却空气也可以被引导到热接口处,所述热接口与能够导热的路段热耦合。因此,空气引导能够产生烟囱效应,在该烟囱效应中,非常热的空气能够从车辆内部空间逸出到周围环境中,而从车辆底部或车辆侧面补充引导有冷空气。在此,对于乘客而言,过热的空气朝上方逸出,而该空气对于周围环境传感器而言还是足够冷的,以便保证该周围环境传感器的功能可靠性。换言之,通过车辆底部中或车辆侧面中的开口产生引起空气对流的竖直的温度梯度。因此不需要以马达方式促进的对流。因此可以是,热接口与前行器件的内部空间的容积导热良好地连接并且因此能够在热接口和所述容积之间发生热能交换。
下面示出本发明的优选扩展方案。
根据本发明的安装组件的一个有利扩展方案,所述安装组件与前行器件的外壳热绝缘,和/或,所述安装组件除所述热接口外与前行器件热绝缘。以这种方式可以防止,例如前行器件的被加热的外壳的热能侵入到安装组件中并且因此对安装组件的散热性能产生负面作用。
根据本发明的安装组件的另一有利扩展方案,安装组件的热接口至少贯穿前行器件的外壳。因此,导热的接口可以被引导到车辆内部空间中并且在那里与前行器件的内部空间的容积导热良好地连接。
根据本发明的安装组件的另一有利扩展方案,所述安装组件与前行器件持久地机械连接和/或位置固定地连接。机械连接例如可以通过粘接、焊接或拧紧来建立。附加地,密封器件可以被置入到安装组件和前行器件之间的连接部中,以便例如建立并且保证安装组件和前行器件之间的热绝缘。
根据本发明的安装组件的另一有利扩展方案,能够导热的路段可以包括导热良好的材料。能够导热的路段也可以包括热管、尤其热导管(Heatpipe),其中,热管的热特性,例如最小运行温度和/或热传递性能优选匹配于周围环境传感器的运行温度范围。
根据本发明的安装组件的另一有利扩展方案,热接口可以这样地布置,使得该热接口伸到前行器件的加热/空调通道的空气流中和/或可以被来自加热/空调通道的空气加载。由此可以改善从热接口到所述容积的热能散发,这改善了安装组件的冷却性能。通过控制器或通过空调自动装置的其它调节技术可以执行例如对前行器件的空调调节的内部空间中的预定温度的自动化的额定-实际补偿的控制。
在通过安装组件自身的传感装置和逻辑可以调节或者控制对根据本发明的安装组件的控制期间,但也可以通过在通常车辆中本来存在的或可简单加装的空调自动装置监控自动化的额定-实际值比较。由此可以操控所有用于控制对根据本发明的安装组件的工作方式的影响的促动器。以这种方式,车辆内部空间被用作用于周围环境传感器的附加的大热容,以便能够衰减根据本发明的安装组件的正温度峰值和负温度峰值。这改善了根据本发明的安装组件的可用性以及耐用性。
根据本发明的安装组件的另一有利扩展方案,所述安装组件可以包括用于周围环境传感器的接收装置,以便将该周围环境传感器与安装组件机械地连接。为了周围环境传感器能够在运行期间旋转,安装组件可以包括转子。为了驱动转子,安装组件可以包括电动机。在此,转子包括导热良好的材料。安装组件也可以包括用于固定在前行器件中或固定在前行器件上的机械式接口。该机械式接口可以包括螺纹、法兰、固定导轨或类似结构。为了能够运行周围环境传感器,安装组件也还可以包括电供给装置和/或用于进行数据交换的接头。这些接头例如可以构型为接触元件或插接连接器。为了保护安装组件和/或周围环境传感器免受周围环境影响,安装组件可以包括能够导热的壳体,其中,所述能够导热的壳体这样地设置,使得它可以接收所述周围环境传感器。在此,周围环境传感器经由热连接装置与能够导热的路段连接。在此,热连接装置可以包括导热良好的材料。
根据本发明的安装组件的另一有利实施例,周围环境传感器例如可以是激光雷达传感器。其它光学传感器和非光学传感器也可以布置在安装组件中。
根据第二方面,本发明涉及一种包括根据第一方面的安装组件的前行器件。作为本发明意义上的前行器件,例如考虑汽车、尤其乘用车和/或载重车和/或飞机和/或船舶。
根据第二方面的一个有利的扩展方案,在安装组件和前行器件的内部空间之间可以布置有顶部内衬。在此,该顶部内衬是透气的或设有能够导热的面。以这种方式,顶部内衬可以起到热中间层作用并且有助于前行器件的内部空间中的温度差的空间均匀化。热接口可以被顶部内衬视觉上遮盖,使得前行器件的使用者不感觉到热接口。热接口也可以贯穿顶部内衬并且从而伸到内部空间中。为了进一步改善热接口的散热,可以通过车辆底部中和/或侧装饰板中的附加开口进一步改善在前行器件的内部空间中的空气循环,使得在前行器件的内部空间中形成烟囱效应。
附图说明
下面参照附图详细地说明本发明的实施例。在附图中示出:
图1根据本发明的第一方面的第一实施方式;
图2根据本发明的第一方面的另一实施方式;
图3根据本发明的第二方面的一个实施方式;和
图4根据本发明的第一方面的另一实施方式。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一方面的安装组件100的实施方式。在此,周围环境传感器与能够导热的路段120导热良好地连接。此外,能够导热的路段120与热接口130导热良好地连接。在该实施方式中,热接口130构造为在结构体积小的情况下具有大表面的冷却体。
图2示出根据本发明的第一方面的安装组件200的另一实施方式。在该实施方式中,周围环境传感器210布置在能够导热的壳体260中。在此,壳体260的外侧可以被热绝缘装置包围。周围环境传感器210经由热连接装置240与壳体260外壁的内侧连接。该外壁优选包括导热良好的材料,以便能够实现热能的良好传递或良好输送。能够导热的路段220与壳体260外壁的外侧导热良好地连接。因此,由周围环境传感器210散发的热能可以经由热连接装置240和壳体260的外壁被传递到能够导热的路段220上。也可以是,能够导热的路段220直接与热连接装置240或直接与周围环境传感器210导热良好地连接,并且,能够导热的路段220贯穿壳体260的外壁。在此,能够导热的路段220优选与壳体260的外壁热绝缘。能够导热的路段220又与热接口230连接。在此,热接口230伸到加热/空调通道250中并且能够以这种方式被来自加热/空调通道的空气270加载。
图3示出安装组件300,其中,安装组件300的能够导热的路段320贯穿前行器件310在顶部区域360中的外壳。以这种方式,安装组件310的热接口330可以与车辆内部空间340的容积热连接并且将热能向车辆内部空间340的容积散发。图3也示出前行器件310的空调设备390,该空调设备可以通过加热/空调通道380对安装组件300的热接口330加载以空气370。以这种方式,可以进一步改善从热接口330到车辆内部空间340的容积的热能散发。在此,来自加热/空调通道380的空气370可以贯穿透气的顶部内衬350。
图4示出根据本发明的第一方面的另一实施方式。在此,周围环境传感器410与转子440导热良好地连接。以这种方式能够实现周围环境传感器410可以在运行期间旋转。转子440与能够导热的路段220导热良好地连接。此外,能够导热的路段420与热接口导热良好地连接。所述转子优选包括导热良好的材料。为了驱动转子440,电动机450布置在安装组件400中。在本示例中,电动机450可以经由传动带460驱动转子440。转子440的直接驱动、经由相互啮合的齿轮的驱动或本领域技术人员已知的其它驱动方式也是可行的。

Claims (10)

1.一种安装组件(100,200,300,400),所述安装组件设置为用于运行布置在前行器件(310)的顶部区域(360)中的周围环境传感器(110,210,410),其中,所述安装组件(100,200,300,400)包括:
-能够导热的路段(120,220,320,420),
-热接口(130,230,330,430),
其中,所述热接口(130,230,330,430)设置为用于伸到所述前行器件(310)的内部空间(340)中,其中,所述前行器件(310)的内部空间(340)的容积与所述热接口(130,230,330,430)热连接。
2.根据权利要求1所述的安装组件(100,200,300,400),其中,所述安装组件(100,200,300,400)与所述前行器件(310)的外壳热绝缘,和/或其中,所述安装组件(100,200,300,400)除所述热接口(130,230,330,430)外与所述前行器件(310)热绝缘。
3.根据前述权利要求中任一项所述的安装组件(100,200,300,400),其中,所述安装组件(100,200,300,400)设置为用于这样地被布置,使得至少所述安装组件(100,200,300,400)的热接口(130,230,330,430)穿过所述前行器件(310)的外壳被引导到所述内部空间(340)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的安装组件(100,200,300,400),其中,所述安装组件(100,200,300,400)设置为用于与所述前行器件(310)持久地机械连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的安装组件(100,200,300,400),其中,所述能够导热的路段(120,220,320,420)包括导热良好的材料和/或至少一个热导管。
6.根据前述权利要求中任一项所述的安装组件(100,200,300,400),其中,至少所述安装组件(100,200,300,400)的热接口(130,230,330,430)设置为用于布置在所述前行器件(310)的加热/空调通道(250)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的安装组件(100,200,300,400),所述安装组件还包括:
-用于所述周围环境传感器(110,210,410)的接收装置,和/或
-用于使所述周围环境传感器(110,210,410)在运行中旋转的转子(440),和/或
-用于使所述转子旋转的电动机(450),和/或
-用于将所述安装组件(100,200,300,400)固定在所述前行器件(310)中或所述前行器件(310)上的机械式接口,和/或
-用于所述周围环境传感器(110,210,410)的电供给装置,和/或
-用于与所述周围环境传感器(110,210,410)进行数据交换的接头,和/或
-能够导热的壳体(260),所述壳体设置为用于接收所述周围环境传感器(110,210,410),其中,所述周围环境传感器(110,210,410)经由热连接装置(240)与所述能够导热的路段(130,230,330,430)连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的安装组件(100,200,300,400),其中,所述周围环境传感器(110,210,410)是激光雷达传感器。
9.一种前行器件(310),所述前行器件包括根据权利要求1至8中任一项所述的安装组件(100,200,300,400)。
10.根据权利要求9所述的前行器件(310),其中,在所述安装组件(100,200,300,400)和所述前行器件(310)的内部空间(340)之间布置有顶部内衬(350),并且其中,所述顶部内衬(350)是透气的和/或设有能够导热的面,和/或其中,至少所述安装组件(100,200,300,400)的热接口(130,230,330,430)伸到所述内部空间(340)中。
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