CN113917468A - 一种车载雷达系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车载雷达系统及车辆，属于车辆雷达安装技术领域。该车载雷达系统包括：雷达组件，包括雷达；驱动机构，与所述雷达组件相连，用于受控地驱动所述雷达组件相对于车身转动或升降，以将所述雷达的发射端露出于车外或将所述雷达组件隐藏于车内；以及清洗单元，用于受控地在所述发射端露出于车外时伸出并向所述发射端的镜面喷射清洗液。本发明还提供了包括上述车载雷达系统的车辆。本发明车载雷达系统和车辆能够解决雷达存在着容易落灰积尘的问题。

Description

一种车载雷达系统及车辆
技术领域
本发明属于车辆雷达安装技术领域，特别是涉及一种车载雷达系统及车辆。
背景技术
激光雷达是智能驾驶的重要探测元件，因此随着车辆智能化发展需求，越来越多的车辆上面会安装有多个激光雷达，以便对车辆进行定位，姿态预测等。
现有的激光雷达或其他雷达一般都是固设于车身上的，当通过安装结构安装至车辆上后就不能再进行位置和角度的调节。而雷达本身在探测时需要将其发射端口外露，因此通常是凸起于车辆外表面设置的。
上述安装形式的雷达存在着容易落灰积尘的问题。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是提供一种车载雷达系统，能够解决雷达存在着容易落灰积尘的问题。
本发明的进一步的一个目的是要简化结构，降低成本。
本发明的更进一步的一个目的是实现雷达运动和清洗的自动化。
本发明第二方面的一个目的是提供一种包括上述车载雷达系统的车辆。
特别地，本发明提供了一种车载雷达系统，包括：
雷达组件，包括雷达；
驱动机构，与所述雷达组件相连，用于受控地驱动所述雷达组件相对于车身转动或升降，以将所述雷达的发射端露出于车外或将所述雷达组件隐藏于车内；以及
清洗单元，用于受控地在所述发射端露出于车外时伸出并向所述发射端的镜面喷射清洗液。
可选地，所述雷达组件还包括雷达盒，所述雷达盒在所述雷达的所述发射端的一侧设有第一开口和第二开口，所述第一开口用于露出所述发射端，所述第二开口用于为所述清洗单元提供伸缩通道。
可选地，所述清洗单元包括：
洗涤壶，用于存放清洗液；
洗涤泵，通过第一水管与所述洗涤壶相连，用于将所述洗涤壶中的清洗液泵出；
可伸缩的清洗执行器，设置于所述雷达盒内部且包括通过第二水管与所述洗涤泵相连的喷嘴，所述喷嘴用于向所述镜面喷射清洗液，所述第二水管上设有电磁阀，用于控制所述第二水管的通断；
盖板，与所述喷嘴相连且与所述第二开口相匹配，用于在所述清洗执行器缩回至所述雷达盒内部时将所述第二开口封闭。
可选地，所述盖板的周缘设有第一密封条，用于密封所述盖板与所述第二开口。
可选地，所述车载雷达系统还包括模数转换器、与所述模数转换器均相连的中央电子模块和集成盒控制器，所述模数转换器还与所述雷达相连，所述雷达用于在检测到镜面有脏污时发送模拟信号至所述模数转换器，所述模数转换器将所述模拟信号处理成数字信号后发送至所述中央电子模块和所述集成盒控制器，所中央电子模块用于根据所述数字信号生成第一控制信号并发送至所述洗涤泵，以控制所述洗涤泵工作，所述集成盒控制器用于根据所述数字信号生成第二控制信号并发送至所述电磁阀，以控制所述电磁阀开启。
可选地，所述集成盒控制器还与所述驱动机构相连，用于控制所述驱动机构的动作，所述模数转换器还通过车内网关与车辆的娱乐信息主机相连，以便在所述娱乐信息主机接收到开启智能驾驶功能的信号时，所述集成盒控制器控制所述驱动机构驱动所述雷达组件动作，以将所述雷达的发射端露出于车外。
可选地，车载雷达系统还包括密封结构，其包括：
安装支架，与车身固定连接；
第二密封条，与所述安装支架相连且位于所述雷达盒与车身的第三开口之间，所述雷达盒与所述第三开口的形状相匹配且通过所述第三开口运动至车外。
可选地，所述密封结构还包括：
软质的密封膜，围绕所述雷达盒设置，所述密封膜的两端分别与所述雷达盒的侧壁以及所述安装支架的下侧相连；
排水口，贯穿所述密封膜，且其远离所述雷达盒的一侧与车辆的排水管连通。
可选地，车载雷达系统还包括：
固定底板，其底部与车身固定连接，其边缘处设有多个向上伸出的连接臂，所述连接臂与所述安装支架的底部相连；
固定座，设置于所述固定底板处，用于放置所述清洗单元和所述驱动机构的驱动源。
特别地，本发明还提供了一种车辆，包括上述任一项所述的车载雷达系统。
本发明的车载雷达系统能够实现雷达组件相对于车身翻转或举升，从而控制雷达伸出车外进行探测工作，也可以隐藏于车内，不易落灰积尘。另外，该车载雷达系统还包括清洗单元，能够对雷达的镜面进行清洗，进一步保证了雷达的洁净，以便保证智能驾驶的精确性。
进一步地，本发明的清洗单元包括与第二开口匹配的盖板，即通过清洗单元自身的结构设置能够自封闭雷达盒的第二开口，而不需要另外设置开闭门，因此结构简单、成本较低。
进一步地，本发明通过雷达、模数转换器、中央电子模块和集成盒控制器之间的通信实现了清洗单元工作过程的自动控制。并将车辆的娱乐信息主机与车载雷达系统进行通信连接，实现了雷达组件运动的自动控制。
进一步地，本发明通过设置第一密封条、第二密封条和密封膜能够实现车载雷达系统的全方位密封保护。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的车载雷达系统安装于车辆上时的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的车载雷达系统的清洗单元的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的车载雷达系统的连接框图；
图4是根据本发明一个实施例的车载雷达系统安装于车辆上时的剖面示意图；
图5是根据本发明一个实施例的车载雷达系统的分解示意图。
附图标记：
10-雷达组件、11-雷达、12-雷达盒、121-第一开口、122-第二开口、123-管道结构、20-清洗单元、21-洗涤泵、22-清洗执行器、23-电磁阀、24-盖板、30-模数转换器、40-中央电子模块、50-集成盒控制器、60-车内网关、70-娱乐信息主机、81-安装支架、82-第二密封条、83-密封膜、84-排水口、85-双面胶、91-固定底板、911-连接臂、92-固定座、921-圆弧形凹部、922-凹部、923-转轴、驱动源93、200-车身
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的车载雷达系统安装于车辆上时的结构示意图。如图1所示，本实施例中的车载雷达系统包括雷达组件10、驱动机构(未示出)和清洗单元20。雷达组件10包括雷达11，可以是激光雷达。驱动机构与雷达组件10相连，用于受控地驱动雷达组件10相对于车身转动或升降，以将雷达11的发射端露出于车外(即图1中的状态)或将雷达组件10隐藏于车内。这里的驱动机构可以是现有技术中任意一种能够实现举升或翻转的机构，例如电动升降台，液压翻转台等，在此不做限制。清洗单元20用于受控地在发射端露出于车外时伸出并向发射端的镜面喷射清洗液。这里可以通过专门设置一个车载雷达系统的集成盒控制器50来控制驱动机构和清洗单元20的动作。
本实施例的车载雷达系统能够实现雷达组件10相对于车身翻转或举升，从而控制雷达11伸出车外进行探测工作，也可以隐藏于车内，不易落灰积尘。另外，该车载雷达系统还包括清洗单元20，能够对雷达11的镜面进行清洗，进一步保证了雷达11的洁净，以便保证智能驾驶的精确性。
如图1所示，雷达组件10还包括雷达盒12，雷达盒12在雷达11的发射端的一侧设有第一开口121和第二开口122，第一开口121用于露出发射端，第二开口122用于为清洗单元20提供伸缩通道。
图2是根据本发明一个实施例的车载雷达系统的清洗单元20的结构示意图。图3是根据本发明一个实施例的车载雷达系统的连接框图。如图2所示，本实施例中，清洗单元20包括洗涤壶(未示出)、洗涤泵21(参见图3)、可伸缩的清洗执行器22和盖板24。洗涤壶用于存放清洗液。洗涤泵21通过第一水管与洗涤壶相连，用于将洗涤壶中的清洗液泵出。清洗执行器22设置于雷达盒12内部且包括通过第二水管与洗涤泵21相连的喷嘴，喷嘴用于向镜面喷射清洗液，第二水管上设有电磁阀23，用于控制第二水管的通断。盖板24与喷嘴相连且与第二开口122相匹配，用于在清洗执行器22缩回至雷达盒12内部时将第二开口122封闭。这里的清洗执行器22包括与喷嘴相连的伸缩机构，该伸缩机构可以是在电磁阀23开启后受水压自动弹出的机构，也可以是电动的伸缩机构，只要能够实现喷嘴的自动伸缩即可。
本实施例的清洗单元20包括与第二开口122匹配的盖板24，即通过清洗单元20自身的结构设置能够自封闭雷达盒12的第二开口122，而不需要另外设置开闭门，因此结构简单、成本较低。
进一步的一个实施例中，盖板24的周缘设有第一密封条，用于密封盖板24与第二开口122。密封条的设置使得清洗结构不工作时能够保证雷达盒12的密封性，防止雨水灰尘进入雷达盒12内部。
如图3所示，车载雷达系统还包括模数转换器30、与模数转换器30均相连的中央电子模块40和集成盒控制器50。模数转换器30还与雷达11相连。本实施例中的雷达11自带脏污检测功能，雷达11用于在检测到镜面有脏污时发送模拟信号至模数转换器30，模数转换器30将模拟信号处理成数字信号后发送至中央电子模块40和集成盒控制器50，所中央电子模块40用于根据数字信号生成第一控制信号并发送至洗涤泵21，以控制洗涤泵21工作，集成盒控制器50用于根据数字信号生成第二控制信号并发送至电磁阀23，以控制电磁阀23开启。这里，模数转换器30通过FlexRay传递给中央电子模块40，中央电子模块40编译信号后通知洗涤泵21工作，同时模数转换器30转译Lin信号通过线束传递至集成盒控制器50，集成盒控制器50控制电磁阀23开通水路，水压使得喷嘴伸出。
本实施例通过雷达11、模数转换器30、中央电子模块40和集成盒控制器50之间的通信实现了清洗单元20工作过程的自动控制。当然此过程一般是在智能驾驶过程中雷达11处于外露的工作状态时进行。
进一步的一个实施例中，如图3所示，集成盒控制器50还与驱动机构相连，即与驱动机构的驱动源93相连，用于控制驱动机构的动作，模数转换器30还通过车内网关60与车辆的娱乐信息主机70相连，以便在娱乐信息主机70接收到开启智能驾驶功能的信号时，集成盒控制器50控制驱动机构驱动雷达组件10动作，以将雷达11的发射端露出于车外。娱乐信息主机70可以通过触摸屏的触摸操作或语音交互的方式来实现智能驾驶功能的开启。
本实施例通过将车辆的娱乐信息主机70与车载雷达系统进行通信连接，实现了雷达组件10运动的自动控制。
图4是根据本发明一个实施例的车载雷达系统安装于车辆上时的剖面示意图。如图4所示，本实施例中，车载雷达系统还包括密封结构，密封结构包括安装支架81和第二密封条82。安装支架81与车身固定连接，例如通过双面胶85与车身200粘结。第二密封条82与安装支架81相连且位于雷达盒12与车身200的第三开口之间，雷达盒12与第三开口的形状相匹配且通过第三开口运动至车外。当然，第二密封条82是围绕雷达盒12设置的，由此起到全面密封的效果。
本实施例通过设置第二密封条82能够在雷达组件10未工作时起到密封作用，防止车外雨水进入车载雷达系统内部。
图5是根据本发明一个实施例的车载雷达系统的分解示意图，图5中未示出密封膜83。如图4所示，进一步的一个实施例中，密封结构还包括软质的密封膜83和排水口84(参见图5)。密封膜83围绕雷达盒12设置，密封膜83的两端分别与雷达盒12的侧壁以及安装支架81的下侧相连，这样在雷达组件10相对于车身运动至工作状态时，第三开口被部分打开，此时通过密封膜83能够进一步阻挡雨水进入车身内。排水口84贯穿密封膜83，且其远离雷达盒12的一侧与车辆的排水管连通。排水口84的设置可以将落入密封膜83内的液体排出，以保持干燥清洁。一个实施例中，通过在雷达盒12上形成与排水口84相连的管道结构123，该管道结构123设有连通口与密封膜83内的空间连通。
如图4所示，车载雷达系统还包括固定底部和固定座92。固定底板91的底部与车身固定连接，其边缘处设有多个向上伸出的连接臂911(也可以参见图5)，连接臂911与安装支架81的底部相连。固定座92设置于固定底板91处，用于放置清洗单元20和驱动机构的驱动源93，例如电机。
如图5所示，一个实施例中，该固定座92的两侧设有与清洗执行器22相匹配的圆弧形凹部921，用于放置清洗执行器22，固定座92的中部形成用于放置雷达11的凹部922，固定座92的后部设有与雷达11形成可枢转连接的转轴923，使得本实施例的固定座92成为一个综合功能的安装座。
本发明还提供了一种车辆，包括上述任一实施例或实施例的组合中的车载雷达系统。
该车辆的车载雷达系统能够实现雷达组件10相对于车身翻转或举升，从而控制雷达伸出车外进行探测工作，也可以隐藏于车内，不易落灰积尘。另外，该车载雷达系统还包括清洗单元20，能够对雷达的镜面进行清洗，进一步保证了雷达的洁净，以便保证智能驾驶的精确性。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车载雷达系统，其特征在于，包括：
雷达组件，包括雷达；
驱动机构，与所述雷达组件相连，用于受控地驱动所述雷达组件相对于车身转动或升降，以将所述雷达的发射端露出于车外或将所述雷达组件隐藏于车内；以及
清洗单元，用于受控地在所述发射端露出于车外时伸出并向所述发射端的镜面喷射清洗液。
2.根据权利要求1所述的车载雷达系统，其特征在于，
所述雷达组件还包括雷达盒，所述雷达盒在所述雷达的所述发射端的一侧设有第一开口和第二开口，所述第一开口用于露出所述发射端，所述第二开口用于为所述清洗单元提供伸缩通道。
3.根据权利要求2所述的车载雷达系统，其特征在于，所述清洗单元包括：
洗涤壶，用于存放清洗液；
洗涤泵，通过第一水管与所述洗涤壶相连，用于将所述洗涤壶中的清洗液泵出；
可伸缩的清洗执行器，设置于所述雷达盒内部且包括通过第二水管与所述洗涤泵相连的喷嘴，所述喷嘴用于向所述镜面喷射清洗液，所述第二水管上设有电磁阀，用于控制所述第二水管的通断；
盖板，与所述喷嘴相连且与所述第二开口相匹配，用于在所述清洗执行器缩回至所述雷达盒内部时将所述第二开口封闭。
4.根据权利要求3所述的车载雷达系统，其特征在于，
所述盖板的周缘设有第一密封条，用于密封所述盖板与所述第二开口。
5.根据权利要求3所述的车载雷达系统，其特征在于，所述车载雷达系统还包括模数转换器、与所述模数转换器均相连的中央电子模块和集成盒控制器，所述模数转换器还与所述雷达相连，所述雷达用于在检测到镜面有脏污时发送模拟信号至所述模数转换器，所述模数转换器将所述模拟信号处理成数字信号后发送至所述中央电子模块和所述集成盒控制器，所中央电子模块用于根据所述数字信号生成第一控制信号并发送至所述洗涤泵，以控制所述洗涤泵工作，所述集成盒控制器用于根据所述数字信号生成第二控制信号并发送至所述电磁阀，以控制所述电磁阀开启。
6.根据权利要求3所述的车载雷达系统，其特征在于，
所述集成盒控制器还与所述驱动机构相连，用于控制所述驱动机构的动作，所述模数转换器还通过车内网关与车辆的娱乐信息主机相连，以便在所述娱乐信息主机接收到开启智能驾驶功能的信号时，所述集成盒控制器控制所述驱动机构驱动所述雷达组件动作，以将所述雷达的发射端露出于车外。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的车载雷达系统，其特征在于，还包括密封结构，其包括：
安装支架，与车身固定连接；
第二密封条，与所述安装支架相连且位于所述雷达盒与车身的第三开口之间，所述雷达盒与所述第三开口的形状相匹配且通过所述第三开口运动至车外。
8.根据权利要求7所述的车载雷达系统，其特征在于，所述密封结构还包括：
软质的密封膜，围绕所述雷达盒设置，所述密封膜的两端分别与所述雷达盒的侧壁以及所述安装支架的下侧相连；
排水口，贯穿所述密封膜，且其远离所述雷达盒的一侧与车辆的排水管连通。
9.根据权利要求8所述的车载雷达系统，其特征在于，还包括：
固定底板，其底部与车身固定连接，其边缘处设有多个向上伸出的连接臂，所述连接臂与所述安装支架的底部相连；
固定座，设置于所述固定底板处，用于放置所述清洗单元和所述驱动机构的驱动源。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的车载雷达系统。
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