CN114076615A - 传感器排水设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“传感器排水设备”。一种传感器设备包括：圆柱形传感器窗口，其限定竖直取向的轴线；以及传感器壳体盖，其安装在所述传感器窗口上。所述传感器壳体盖包括顶部表面和壁。所述轴线与所述顶部表面相交。所述壁从所述顶部表面向上延伸并且部分地围绕所述顶部表面周向地伸长。所述顶部表面包括多个平行脊部，所述多个平行脊部从所述壁伸长。

Description

传感器排水设备

技术领域

本公开涉及用于自主车辆的传感器领域，并且更具体地，涉及一种传感器排水设备。

背景技术

自主车辆包括多种传感器。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，例如全球定位系统(GPS)传感器；加速度计，诸如压电或微机电系统(MEMS)；陀螺仪，诸如速率陀螺仪、环形激光器陀螺仪或光纤陀螺仪；惯性测量单元(IMU)；和磁力计。一些传感器检测外部事物，所述传感器例如雷达传感器、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到对象并返回的飞行时间来检测距对象的距离。一些传感器是通信装置，例如车辆对基础设施(V2I)或车辆对车辆(V2V)装置。

发明内容

一种传感器设备包括限定竖直取向的轴线的圆柱形传感器窗口和传感器壳体盖，所述传感器壳体盖安装在传感器窗口上。传感器壳体盖包括顶部表面和壁。轴线与顶部表面相交。壁从顶部表面向上延伸并且部分地围绕顶部表面周向地伸长。顶部表面包括多个平行脊部，所述多个平行脊部从壁伸长。

传感器壳体盖可以包括沟槽，所述沟槽围绕轴线周向地伸长并且定位在顶部表面下方、传感器窗口上方并且相对于轴线在顶部表面的径向外侧。沟槽可以围绕轴线周向地伸长至少270°。

传感器壳体盖可以包括包括通道，所述通道从沟槽相对于轴线径向向外延伸。沟槽可以围绕所述轴线从所述通道到所述通道周向地伸长。通道可以从所述沟槽的最低点延伸。

壁可以具有中点，壁关于所述中点对称，并且竖直平面可以延伸穿过壁的中点、轴线和通道。

顶部表面可以从壁在平行于脊部的方向上向下倾斜。

壁可以围绕轴线周向地伸长至多180°。

壁可以具有中点，壁关于所述中点对称，并且脊部可以平行于包含轴线和壁的中点的竖直平面。

顶部表面可以包括与脊部交替的多个槽，并且槽中的至少一个可以比邻近所述槽的脊部更宽。

顶部表面可以包括与脊部交替的多个槽，并且每个脊部可以包括从槽以斜角向上延伸的两个侧表面。

传感器壳体盖可以包括斜坡，所述斜坡围绕轴线周向地伸长并且定位在顶部表面下方、传感器窗口上方并且相对于轴线在顶部表面的径向外侧。斜坡可以具有围绕轴线周向地伸长的横截面，并且所述横截面可以向上并且径向向外延伸。斜坡可以围绕轴线周向地伸长至少270°。

传感器壳体盖可以是单件。

附图说明

图1是包括用于传感器的壳体的示例性车辆的透视图。

图2是壳体的后透视图。

图3是安装在壳体上的传感器的后透视图。

图4是传感器的传感器壳体盖的透视图。

图5是传感器壳体盖的侧面横截面视图。

图6是传感器壳体盖的正面横截面视图。

具体实施方式

参考附图，用于车辆100的传感器设备102包括：圆柱形传感器窗口104，其限定竖直地取向的轴线A；以及传感器壳体盖106，其安装在传感器窗口104上。传感器壳体盖106包括顶部表面108和壁110。轴线A与顶部表面108相交。壁110从顶部表面108向上延伸并且部分地围绕顶部表面108周向地伸长。顶部表面108包括从壁伸长的多个平行脊部112。

传感器壳体盖106的形状可在通过降水特别是强降水行驶驾驶的情况下帮助散水。壁110可以防止水从顶部表面108沿着车辆前向方向排出，顶部表面108将位于通过传感器窗口104的视野的前向面向部分中。脊部112可以在车辆后向方向上而不是横向地引导顶部表面108上的水。传感器壳体盖106的形状也有利于散热。脊部112用作散热鳍片，并且在传感器壳体盖106上方引导的流体流还提供到传感器壳体盖106之外的显著的热传递。

参考图1，车辆100可以是任何合适类型的汽车，例如，乘用车或商用车(诸如轿车、轿跑车、卡车、运动型多功能车、跨界车、厢式货车、小型货车、出租车、公共汽车等)。例如，车辆100可以是自主车辆。换句话说，车辆100可以自主操作，使得车辆100可在没有驾驶员持续关注的情况下被驾驶，即，车辆100可在没有人工输入的情况下自动驾驶。

车辆100包括车身114。车身114包括部分地限定车辆100的外部的车身面板116。车身面板116可以呈现A级表面，例如，暴露给顾客观看并且没有不美观的瑕疵和缺陷的精制表面。车身面板116包括例如车顶118等。

用于包括传感器窗口104和传感器壳体盖106的传感器122以及其他传感器的壳体120可附接到车辆100，例如附接到车辆100的车身面板116中的一个，例如车顶118。例如，壳体120可以被成形为可附接到车顶118，例如，可以具有与车顶118的轮廓匹配的形状。壳体120可以附接到车顶118，这可以为传感器提供车辆100周围区域的无障碍视野。壳体120可由例如塑料或金属形成。

参考图2，传感器设备102包括传感器122。传感器122由壳体120支撑。传感器122可在壳体120的最高点处设置在壳体120的顶部上。传感器122具有圆柱形形状并且限定轴线A。

传感器122可以被设计成检测外部世界的特征；例如，传感器122可以是雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(激光雷达)装置，或者诸如相机的图像处理传感器。特别地，传感器122可以是激光雷达装置，例如扫描激光雷达装置。激光雷达装置通过发射特定波长的激光脉冲并测量脉冲行进到对象并返回的飞行时间来检测距对象的距离。传感器122的操作由传感器壳体126内部的传感装置124执行。传感器122具有穿过传感器窗口104的视野，所述视野涵盖传感器122从其接收输入的区域。

参考图3，传感器122包括传感器壳体126。传感器壳体126包括传感器壳体盖106、传感器窗口104和传感器壳体基座128。传感器壳体盖106直接设置在传感器窗口104上方，并且传感器壳体基座128直接设置在传感器窗口104下方。传感器壳体盖106和传感器壳体基座128竖直地间隔开传感器窗口104的高度。

传感器窗口104大体上竖直取向，即向上和向下延伸。传感器窗口104是圆柱形的并且限定竖直取向的轴线A。传感器窗口104围绕轴线A延伸。传感器窗口104可以完全围绕轴线A(即360°)延伸，或者部分地围绕轴线A延伸。传感器窗口104沿着轴线A延伸，即竖直地从底部边缘130延伸到顶部边缘132。底部边缘130接触传感器壳体基座128，并且顶部边缘132接触传感器壳体盖106。传感器窗口104具有外径。传感器窗口104的外径可以与传感器壳体盖106和/或传感器壳体基座128的外径相同；换句话说，传感器窗口104可以与传感器壳体盖106和/或传感器壳体基座128齐平或基本上齐平。“基本上齐平”是指传感器窗口104和传感器壳体盖106或传感器壳体基座128之间的接缝不会导致沿着传感器窗口104流动的空气中的湍流。传感器窗口104中的至少一些对于传感器122能够检测的任何介质都是透明的。例如，如果传感器122是激光雷达装置，则传感器窗口104相对于由传感装置124产生的波长的可见光是透明的。传感器122的视野延伸穿过传感器窗口104。

传感器壳体盖106的形状是盘状的，并且限定轴线A。传感器壳体盖106从传感器窗口104向上延伸。传感器壳体盖106安装在传感器窗口104上并且相对于传感器窗口104固定。传感器壳体盖106定位成接收由负责传感器122操作的传感装置124产生的热量；例如，传感器壳体盖106直接定位在传感装置124上方，并且对流经由传感器壳体126内部的空气将热量从传感装置124传递到传感器壳体盖106。

传感器壳体盖106是单件(即由单一的、均匀的材料制成)，没有接缝、接头、紧固件或粘合剂将其保持在一起。这可以使制造传感器壳体盖106更容易，并且可以帮助通过传感器壳体盖106的热传递。传感器壳体盖106可以是导热聚合物，即，对于聚合物而言具有高热导率(例如，在25℃下热导率等于至少1.0瓦每米开尔文(W/(m K))(例如，大于5W/(m K)))的聚合物。替代地，传感器壳体盖106可以是在25℃下导热率等于至少15瓦每米开尔文(W/(m K))(例如大于100W/(m K))的导热金属(例如铝)。

传感器设备102包括多个空气喷嘴136。空气喷嘴136安装在壳体120上。空气喷嘴136定位在传感器窗口104下方，并且围绕传感器壳体126周向地布置。空气喷嘴136向上瞄准，例如，在平行于轴线A的方向上瞄准。空气喷嘴136可以接收来自例如压缩机或鼓风机(未示出)的气流。

参考图4，传感器壳体盖106包括侧表面134、顶部表面108和壁110。顶部表面108大体上向上面向(轻微的车辆100向后倾斜)，并且侧表面134水平地向外(即相对于轴线A径向地)面向。侧表面134从传感器窗口104的顶部边缘132竖直地向上延伸到壁110或顶部表面108。顶部表面108大体上水平取向，横向于侧表面134。具体地，顶部表面108从前到后(即从壁110在平行于脊部112的方向上)逐渐向下倾斜。例如，顶部表面108的斜度可以与水平面成约1°。斜坡准许水从顶部表面108向后排出。轴线A与顶部表面108相交。顶部表面108具有大体上圆形的形状并且以轴线A为中心。

壁110部分地围绕顶部表面108周向地伸长。壁110沿着顶部表面108的外边缘伸长，顶部表面108与侧表面134在所述顶部表面108的外边缘处相遇。壁110沿着顶部表面108的边缘的车辆前向部分伸长。壁110例如沿着顶部表面108的外边缘的面向前的部分围绕轴线A周向地伸长至多180°。壁110具有中点M，壁110关于所述中点M对称。中点M可在顶部表面108的车辆最前向的点。壁110可以帮助防止水从顶部表面108向前跨过传感器窗口104排出。

参考图5，壁110从顶部表面108向上延伸。从顶部表面108的槽138(即低点)测得的壁110的高度至少与脊部112距槽138的高度一样大。壁110的高度可以沿着壁110的纵长是恒定的，或者可在壁110的中点处最高。壁110包括相对于轴线A径向向外面向的前表面140和相对于轴线A径向向内面向的后表面142。后表面142的倾斜比前表面140的倾斜更接近竖直。例如，前表面140可以具有约45°的倾斜度，而后表面142可以具有90°的倾斜度或者甚至大于90°的倾斜度，即形成悬垂的倾斜度。

返回到图4，顶部表面108包括脊部112，所述脊部112从壁110相互平行地伸长。具体地，脊部112平行于包含轴线A和壁110的中点M的竖直平面P；即，脊部112从壁110在车辆后向方向上延伸到顶部表面108的边缘。参考图6，每个脊部112包括一个峰部144和两个侧面146，所述两个侧面146从槽138以斜角向上延伸到峰部144。脊部112的横截面形状从壁110到顶部表面108的边缘可以是恒定的。

参考图6，顶部表面108包括与脊部112交替的多个槽138。槽138从壁110到顶部表面108的边缘平行于脊部112伸长。一些槽138在垂直于脊部112的伸长方向的方向上(即车辆横向方向上)，比邻近这些槽138的脊部112更宽。这些宽槽138可在大雨期间提供足够的排水。

返回到图4，传感器壳体盖106包括沟槽148。沟槽148围绕轴线A周向地伸长，例如，围绕轴线A周向地伸长超过270°，例如，从通道150(如下所描述的)到通道150周向地伸长。沟槽148竖直地在顶部表面108下方且竖直地在传感器窗口104的上方定位。沟槽148相对于轴线A定位在顶部表面108的径向外侧。沟槽148的定位准许沟槽148捕获从顶部表面108向下排出的水。沟槽148可以从前到后(即从壁110的中点M的前面到通道150)逐渐向下倾斜。沟槽148的斜度可以帮助沟槽148中的水排出到通道150。

返回到图4和图5，传感器壳体盖106包括通道150。通道150从沟槽148相对于轴线A径向向外延伸。通道150低于邻近通道150的沟槽148的上部高度。通道150可以定位在传感器壳体盖106上的最后向位置，所述最后向位置也是沟槽148的最低点。

传感器壳体盖106包括在沟槽148下侧上的斜坡152。斜坡152围绕轴线A周向地伸长，例如，围绕轴线A周向地伸长超过270°，例如，围绕轴线A周向地伸长360°。斜坡152竖直地在顶部表面108下方且竖直地在传感器窗口104的上方定位。斜坡152相对于轴线A定位在顶部表面108的径向外侧。斜坡152具有周向地伸长的横截面，并且所述横截面向上并且径向向外延伸。斜坡152的下边缘可以具有的直径等于传感器窗口104的外径，并且斜坡152的上边缘可以具有的直径等于沟槽148的外径。斜坡152的横截面在向上并且径向向外的方向上从下边缘平滑地延伸到上边缘。当诸如降水的水落在传感器窗口104上时，空气喷嘴136将水向上吹向斜坡152。斜坡152的形状准许水飞出传感器壳体126，而不是聚集在传感器壳体126上的某个位置。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图在本质上是描述性而不是限制性词语。诸如“前”、“前向”、“后”、“后向”、“左”、“右”、“侧面”、“竖直”等术语是相对于车辆100来理解的。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，提供一种传感器设备，其具有：圆柱形传感器窗口，其限定竖直取向的轴线；以及传感器壳体盖，其安装在传感器窗口上；其中传感器壳体盖包括顶部表面和壁；所述轴线与顶部表面相交；所述壁从顶部表面向上延伸，并且部分地围绕顶部表面周向地伸长；并且顶部表面包括多个平行脊部，所述多个平行脊部从壁伸长。

根据实施例，传感器壳体盖包括沟槽，所述沟槽围绕轴线周向地伸长并且定位在顶部表面下方、传感器窗口上方并且相对于轴线在顶部表面的径向外侧。

根据实施例，沟槽围绕轴线周向地伸长至少270°。

根据实施例，传感器壳体盖包括通道，所述通道从沟槽相对于轴线径向向外延伸。

根据实施例，沟槽围绕轴线从通道到通道周向地伸长。

根据实施例，通道从沟槽的最低点延伸。

根据实施例，壁具有中点，壁关于所述中点对称，并且竖直平面延伸穿过壁的中点、轴线和通道。

根据实施例，顶部表面从壁在平行于脊部的方向上向下倾斜。

根据实施例，壁围绕轴线周向地伸长至多180°。

根据实施例，壁具有中点，所述壁关于所述中点对称，并且所述脊部平行于包含轴线和所述壁的中点的竖直平面。

根据实施例，顶部表面包括与所述脊部交替的多个槽，并且槽中的至少一个比邻近所述槽的脊部更宽。

根据实施例，顶部表面包括与脊部交替的多个槽，并且每个脊部包括从槽以斜角向上延伸的两个侧表面。

根据实施例，传感器壳体盖包括斜坡，所述斜坡围绕轴线周向地伸长并且定位在顶部表面下方、传感器窗口上方并且相对于轴线在顶部表面的径向外侧。

根据实施例，斜坡具有围绕轴线周向地伸长的横截面，并且所述横截面向上并且径向向外延伸。

根据实施例，斜坡围绕轴线周向地伸长至少270°。

根据实施例，传感器壳体盖是单件。

Claims (15)

1.一种传感器设备，其包括：

圆柱形传感器窗口，其限定竖直取向的轴线；以及

传感器壳体盖，其安装在所述传感器窗口上；

其中所述传感器壳体盖包括顶部表面和壁；

所述轴线与所述顶部表面相交；

所述壁从所述顶部表面向上延伸并且部分地围绕所述顶部表面周向地伸长；并且

所述顶部表面包括多个平行脊部，所述多个平行脊部从所述壁伸长。

2.如权利要求1所述的传感器设备，其中所述传感器壳体盖包括沟槽，所述沟槽围绕所述轴线周向地伸长并且定位在所述顶部表面下方、所述传感器窗口上方并且相对于所述轴线在所述顶部表面的径向外侧。

3.如权利要求2所述的传感器设备，其中所述沟槽围绕所述轴线周向地伸长至少270°。

4.如权利要求2所述的传感器设备，其中所述传感器壳体盖包括通道，所述通道从所述沟槽相对于所述轴线径向向外延伸。

5.如权利要求4所述的传感器设备，其中所述沟槽围绕所述轴线从所述通道到所述通道周向地伸长。

6.如权利要求5所述的传感器设备，其中所述通道从所述沟槽的最低点延伸。

7.如权利要求4所述的传感器设备，其中所述壁具有中点，所述壁关于所述中点对称，并且竖直平面延伸穿过所述壁的所述中点、所述轴线和所述通道。

8.如权利要求1所述的传感器设备，其中所述顶部表面从所述壁在平行于所述脊部的方向上向下倾斜。

9.如权利要求1所述的传感器设备，其中所述壁围绕所述轴线周向地伸长至多180°。

10.如权利要求1所述的传感器设备，其中所述壁具有中点，所述壁关于所述中点对称，并且所述脊部平行于包含所述轴线和所述壁的所述中点的竖直平面。

11.如权利要求1所述的传感器设备，其中所述顶部表面包括与所述脊部交替的多个槽，并且所述槽中的至少一个比邻近所述槽的所述脊部更宽。

12.如权利要求1所述的传感器设备，其中所述顶部表面包括与所述脊部交替的多个槽，并且每个脊部包括从所述槽以斜角向上延伸的两个侧表面。

13.如权利要求1所述的传感器设备，其中所述传感器壳体盖包括斜坡，所述斜坡围绕所述轴线周向地伸长并且定位在所述顶部表面下方、所述传感器窗口上方并且相对于所述轴线在所述顶部表面的径向外侧。

14.如权利要求13所述的传感器设备，其中所述斜坡具有围绕所述轴线周向地伸长至少270°的横截面，并且所述横截面向上并且径向向外延伸。

15.如权利要求1至14中任一项所述的传感器设备，其中所述传感器壳体盖是单件。

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