CN115303187A - 可旋转地支撑的传感器壳体 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“可旋转地支撑的传感器壳体”。一种总成包括底座。总成壳体包括传感器壳体，所述传感器壳体由所述底座可旋转地支撑并且具有传感器窗口。所述传感器壳体限定通道，所述通道从所述通道的前端处的入口通风口穿过所述传感器壳体延伸到所述通道的后端处的出口通风口。所述出口通风口面向所述传感器窗口。

Description

可旋转地支撑的传感器壳体

技术领域

本公开涉及车辆中的传感器壳体。

背景技术

车辆可包括用于自主地或半自主地操作车辆的一个或多个系统，例如用于速度控制、车道保持等的高级驾驶员辅助系统(ADAS)。

用于自主地或半自主地操作车辆的一个或多个系统可包括诸如已知为向车辆计算机提供数据的各种装置。例如，一个或多个系统可包括设置在车辆的顶部上、在车辆的前挡风玻璃后面、在车辆周围等的一个或多个光探测和测距(激光雷达)车辆传感器等，所述车辆传感器提供车辆周围的对象的相对位置、大小和形状。作为另一个示例，固定到车辆保险杠的一个或多个雷达车辆传感器可提供数据以提供对象、第二车辆等相对于车辆的位置的位置。可替代地或另外地，一个或多个系统还可例如包括一个或多个相机车辆传感器(例如，前视、侧视等)，所述相机车辆传感器提供车辆周围区域的图像。

发明内容

一种总成包括底座。总成壳体包括传感器壳体，所述传感器壳体由所述底座可旋转地支撑并且具有传感器窗口。所述传感器壳体限定通道，所述通道从所述通道的前端处的入口通风口穿过所述传感器壳体延伸到所述通道的后端处的出口通风口。所述出口通风口面向所述传感器窗口。

所述总成可包括传感器，所述传感器由所述底座支撑在所述传感器壳体内并且向外面向所述传感器窗口。

所述总成可包括马达，所述马达操作地耦接到所述传感器壳体，使得来自所述马达的扭矩使所述传感器壳体旋转。

通过所述马达对所述传感器壳体实现的旋转可限定旋转方向，并且所述入口通风口可相对于所述旋转方向在所述出口通风口的前方。

所述总成可包括封盖，所述封盖由所述传感器壳体支撑在所述入口通风口处。

所述封盖可包括与所述通道流体连通的多个开口。

所述封盖可能够在覆盖所述入口通风口的关闭位置与不覆盖所述入口通风口的打开位置之间移动。

所述总成可包括弹簧，所述弹簧将所述封盖推向所述关闭位置。

所述封盖的所述打开位置可在所述关闭位置的径向外侧。

所述传感器壳体可包括在所述通道中的挡板。

所述传感器壳体可包括沿着所述通道与所述挡板间隔开的第二挡板。

所述第二挡板可在所述挡板上方。

所述第二挡板可沿着所述通道处于所述挡板与所述出口通风口之间。

所述通道可在所述挡板上方并且在所述第二挡板下方。

所述传感器壳体可包括在所述入口通风口与所述挡板之间的排放孔。

所述传感器壳体可包括在所述出口通风口与所述挡板之间的第二排放孔。

所述总成可包括在所述通道中的散热器。

所述散热器可热耦接到马达或传感器。

所述入口通风口的横截面区域可大于所述出口通风口的横截面区域。

附图说明

图1是具有传感器总成的车辆的透视图。

图2是传感器总成的透视图。

图3是传感器总成的顶部横截面图。

图4是传感器总成的部件的透视图。

图5是在封盖处于打开位置的情况下传感器总成的透视图。

具体实施方式

参考图1至图5，用于收集数据(例如，用于车辆102的自主操作)的总成100包括底座104和由底座104可旋转地支撑的传感器壳体106。传感器壳体106具有传感器窗口108。传感器壳体106限定通道110，所述通道从通道110的前端114处的入口通风口112延伸到通道110的后端118处的出口通风口116。出口通风口116面向传感器窗口108。

传感器壳体106相对于底座104的旋转可例如经由冲压空气效应将空气推动到入口通风口112中。空气可沿着图3和图4所示的路径AP通过通道110流动到出口通风口116并且流过传感器窗口108。流过传感器窗口108的气流可帮助维持传感器120的清晰视野FOV，所述传感器被定位成经由传感器窗口108收集数据。

参考图1，车辆102可为任何合适类型的地面车辆，例如客车或商用汽车，诸如轿车、双门轿车、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。

车辆102可为自主车辆。车辆计算机可被编程为完全地或者在较低程度上独立于人类驾驶员的干预而操作车辆102。计算机可被编程为至少部分地基于从传感器120接收的数据而操作推进、制动系统、转向和/或其他车辆102系统。出于本公开的目的，自主操作意指计算机在没有来自人类驾驶员的输入的情况下控制推进装置、制动系统和转向系统；半自主操作意指计算机控制推进系统、制动系统和转向系统中的一者或两者，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系统、制动系统和转向系统。

车辆102可包括车辆车身122。车辆车身122包括部分地限定车辆102的外部的车身面板。车身面板可呈现A级表面，例如暴露于客户视线并且没有不美观的瑕疵和缺陷的精制表面。车身面板包括例如车顶124等。

传感器120检测对象。更具体地，传感器120可为对象检测传感器。对象检测传感器的示例包括激光雷达、雷达、包括相机的图像传感器等。传感器120可包括诸如已知为向车辆计算机提供数据的各种装置。例如，传感器120可包括提供车辆102周围的对象的相对位置、大小和形状的一个或多个光探测和测距(激光雷达)车辆传感器等。可替代地或另外地，传感器120还可例如包括相机，所述相机提供来自车辆102周围的区域的图像。在本公开的上下文中，对象是可通过可由传感器120检测到的物理现象(例如，光或其他电磁波或声音等)来表示的物理(即，物质)物品。因此，车辆以及包括如下文讨论的其他物品都落在本文的“对象”的定义内。

传感器120和一个或多个附加传感器120可由底座104支撑和/或设置在所述底座中。底座104可能够附接到车辆102，例如可附接到车辆102的车身面板中的一个(例如，车顶124)。底座104可封闭并保护传感器120的操作部件。底座104可被成形为可附接到车顶124，例如可具有与车顶124的轮廓匹配的形状。底座104可附接到车顶124，这可为传感器120提供车辆102周围区域的无阻碍视野FOV。底座104可为车辆102，例如车顶124的部件。底座104可由例如塑料或金属形成。

底座104可旋转地支撑传感器壳体106，即，使得传感器壳体106可相对于底座104旋转。例如，传感器壳体106可围绕车辆竖直轴线A1旋转。底座104可固定到车辆102，使得围绕车辆竖直轴线A1的旋转被禁止。传感器壳体106可由底座104支撑，例如经由轴承或准许部件之间的相对旋转的其他合适的结构支撑。底座104可例如经由轴承或其他合适的结构可旋转地支撑传感器120。

图3所示的马达126可操作地耦接到传感器壳体106，即，使得由马达126产生的扭矩使传感器壳体106旋转。例如，马达126的驱动轴可经由皮带、轴、齿轮、链条等连接到传感器壳体106。马达126可为例如包括磁体、感应线圈等的电动马达。作为另一个示例，马达126可为具有叶片等的气动马达。例如来自底座104内、来自供应管线等的加压空气可提供叶片的旋转。马达126可操作地耦接到传感器120，即，以使传感器120相对于底座104旋转。通过马达126对传感器壳体106实现的旋转限定旋转方向RD。旋转方向RD是当马达126被致动时(例如，当向马达126提供指定电压(包括极性)、流体压力等时)的传感器壳体106的旋转方向。

参考图2至图5，传感器壳体106可包括顶壁128和从顶壁128向下延伸的侧壁130。侧壁130可围绕顶壁128的周边延伸。唇缘132可沿着侧壁130的远离顶壁128的底部边缘延伸。唇缘132可向内延伸，例如朝向传感器壳体106的中心延伸。传感器壳体106可包括第一部分134和第二部分136。第一部分134和第二部分136可彼此卡扣或以其他方式彼此固定。第一部分134和第二部分136可为相同的。第一部分134可利用接缝138而与第二部分136分开。接缝138可沿着侧壁130竖直地延伸并且跨顶壁128水平地延伸。传感器壳体106可为一体的(未示出)。一体意指没有接缝、接头、紧固件或粘合剂将其保持在一起的单一的均匀材料块，即，例如通过从单一坯料机械加工、成型、锻造、铸造等同时一起形成为单个连续单元。相反地，非一体的部件是单独形成的并且随后例如通过螺纹接合、焊接等进行组装。

传感器壳体106覆盖并保护传感器120。传感器120可由底座104支撑在传感器壳体106内。例如，传感器壳体106的顶壁128可在传感器120的顶部上方延伸。侧壁130可例如围绕竖直轴线A1并环绕传感器120的前部、后部和侧部包围传感器120。换句话说，传感器120可封闭腔室的顶部和侧部，并且传感器120可在所述腔室中。侧壁130的内表面140可面向传感器120。

传感器窗口108相对于传感器120能够检测到的介质(例如，可见光)是透明的。例如，传感器窗口108可为例如安全玻璃，即附接到乙烯基层的双层玻璃；聚碳酸酯等。传感器120向外面向传感器窗口108，即，使得可由传感器120检测到的光或其他介质通过传感器窗口108行进到传感器120。换句话说，传感器120的视野FOV可通过传感器窗口108进行扩展。

传感器壳体106限定通道110。例如，通道110可在侧壁130的内表面140与传感器120之间。通道110可在顶壁128与侧壁130的底部处的唇缘132之间。通道110从入口通风口112穿过传感器壳体106延伸到出口通风口116。

入口通风口112是在通道110的前端114处。通道110的前端114相对于旋转方向RD在后端118的前方。入口通风口112可面向旋转方向RD，即，使得当传感器壳体106在旋转方向RD上旋转时，空气被推动到入口通风口112中。入口通风口112可包括与环境空气流体连通的第一开口142。由旋转传感器壳体106引起的冲压空气效应可迫使环境空气通过入口通风口112的第一开口142进入通道110。

出口通风口116是在通道110的后端118处。出口通风口116面向传感器窗口108，即，使得来自通道110并流出出口通风口116的气流流入和/或流过传感器窗口108。流入和/或流过传感器窗口108的气流可协助维持经由传感器窗口108检测对象的传感器120的视野FOV的清晰度。出口通风口116可包括例如与传感器窗口108相邻的第二开口144。第二开口144可沿着竖直轴线A1伸长。第二开口144可提供出口通风口116与传感器壳体106外部的环境空气之间的流体连通。空气可经由出口通风口116流出通道110。

入口通风口112相对于例如由马达126限定的旋转方向RD在出口通风口116的前方。换句话说，当传感器壳体106在旋转方向RD上旋转时，入口通风口112可在出口通风口116处于指定旋转位置之前处于这个位置。当传感器壳体106例如经由冲压空气效应在旋转方向RD上旋转时，使得入口通风口112相对于旋转方向RD在出口通风口116的前方将空气推动到入口通风口112中并且通过通道110推动到出口通风口116。

入口通风口112限定第一横截面区域。第一横截面区域是由入口通风口112限定并且空气从中流入通道110中的区域。第一横截面区域可垂直于流入第一通风口的气流延伸。

出口通风口116限定第二横截面区域。第二横截面区域是由出口通风口116限定并且空气可从中流出通道110的区域。第二横截面区域可垂直于流出出口通风口116的气流延伸。

入口通风口112的第一横截面区域可大于出口通风口116的第二横截面区域。入口通风口112的较大的第一横截面区域为流出出口通风口116的气流提供增加的气流速度。换句话说，出口通风口116的较小的第二横截面区域可为进入入口通风口112的空气提供喷嘴效应。

总成100可包括封盖146，所述封盖由传感器壳体106支撑在入口通风口112处。封盖146可减少进入入口通风口112的诸如叶子等碎屑的量。封盖146可包括与通道110流体连通的多个第三开口148。第三开口148可面向旋转方向RD。例如，当传感器壳体106在旋转方向RD上旋转时，环境空气可经由第三开口148流入通道110中。

封盖146可能够在图2和图3所示的关闭位置与图5所示的打开位置之间移动。处于关闭位置的封盖146覆盖入口通风口112并且限制气流进入通道110。例如，处于关闭位置的封盖146可沿着竖直轴线A1竖直地延伸到第一开口142的上方和下方并且垂直于竖直轴线A1延伸到第一开口142的侧部之外。处于关闭位置的封盖146可在第一开口142周围邻接入口通风口112。当封盖146处于关闭位置时，气流可通过第三开口148进入通道110。处于打开位置的封盖146不覆盖146入口通风口112。例如，处于打开位置的封盖146可在第一开口142处与入口通风口112间隔开。处于打开位置的封盖146可准许气流直接流入第一开口142中。入口通风口112在封盖146处于打开位置的情况下的第一横截面区域大于入口通风口112在封盖146处于关闭位置的情况下的横截面区域。

封盖146的打开位置相对于旋转方向RD是在关闭位置的径向外侧。例如，封盖146可经由铰链150受到传感器壳体106支撑。铰链150可沿着竖直轴线A1延伸。封盖146可围绕铰链150在关闭位置与打开位置之间枢转。由传感器壳体106的旋转产生的离心力将封盖146推向打开位置。

总成100可包括弹簧152，所述弹簧例如以指定量的力将封盖146推向关闭位置。当传感器壳体106在特定速度以下旋转并且来自这种旋转的离心力不足以克服来自弹簧152的力时，弹簧152将封盖146维持在关闭位置。当传感器壳体106在特定速度以上旋转并且来自这种旋转的离心力克服了来自弹簧152的力时，封盖146移动到打开位置。弹簧152可为例如扭转弹簧，所述扭转弹簧支撑在铰链150处并且相对于传感器壳体106使封盖146偏置。

传感器壳体106可包括在通道110中的一个或多个挡板154、156，例如第一挡板154和第二挡板156。挡板154、156可将水与流过通道110的空气分离。挡板154、156可从侧壁130的内表面140向内延伸。第二挡板156是在第一挡板154上方。例如，第一挡板154可从唇缘132向上延伸，其中通道110在第一挡板154上方延伸，并且第二挡板156可从顶壁128向下延伸，其中通道110在第二挡板156下方延伸。第一挡板154可与沿着通道110间隔开的第二挡板156间隔开，例如，其中第二挡板156沿着通道110处于第一挡板154与出口通风口116之间。空气和水混合物可进入入口通风口112，并且在混合物通过通道110流入挡板154、156，流动到所述挡板的上方和下方时冲击挡板154、156。水可从这种混合物中分离到挡板154、156上。

传感器壳体106可包括例如延伸穿过唇缘132的排放孔158。排放孔158可沿着通道110在第一挡板154的前面和后面。例如，一个排放孔158可在入口通风口112与第一挡板154之间，并且另一个排放孔158可在出口通风口116与第一挡板154之间。例如，在通道110中通过挡板154、156与空气分离的水可经由排放孔158流出通道110。

总成100可包括在通道110中的一个或多个散热器160。散热器160控制总成100的部件的温度，例如传感器120、马达126等的温度。例如，散热器160可耗散由总成100的一个或多个部件的操作产生的热量。散热器160可为具有高热导率的材料，例如，铝或铜。散热器160可例如经由热管或其他热导体热耦接到传感器120和/或马达126。出于本公开的目的，热导体被定义为具有高热导率的部件，至少基本上与散热器160的热导率一样高。

每个散热器160可包括多个翅片。翅片水平地(即，垂直于竖直轴线A1并沿着通道110)定向和伸长。每个翅片可具有例如矩形形状。每对相邻的翅片沿着竖直轴线A1间隔开并且在它们之间限定间隙。间隙准许气流进入翅片之间并且例如，与没有此类翅片的情况相比较提供增强的散热。

例如由于传感器壳体106的旋转而流过通道110的空气可流过散热器160，例如流过翅片之间的间隙，并且吸收热能。从散热器160吸收热能的空气降低了热耦接到散热器160的部件(诸如传感器120或马达126)的温度。

形容词“第一”、“第二”等贯穿本文档用作标识符，而不意图表示重要性或顺序。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语意图具有描述性字词而非限制性字词的性质。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。本发明意图仅受以下权利要求的限制。

根据本发明，提供了一种总成，所述总成具有：底座；传感器壳体，所述传感器壳体由所述底座可旋转地支撑并且具有传感器窗口；所述传感器壳体限定通道，所述通道从所述通道的前端处的入口通风口穿过所述传感器壳体延伸到所述通道的后端处的出口通风口；并且所述出口通风口面向所述传感器窗口。

根据一个实施例，以上发明的特征还在于传感器，所述传感器由所述底座支撑在所述传感器壳体内并且向外面向所述传感器窗口。

根据一个实施例，以上发明的特征还在于马达，所述马达操作地耦接到所述传感器壳体，使得来自所述马达的扭矩使所述传感器壳体旋转。

根据一个实施例，通过所述马达对所述传感器壳体实现的旋转限定旋转方向，并且所述入口通风口相对于所述旋转方向在所述出口通风口的前方。

根据一个实施例，以上发明的特征还在于封盖，所述封盖由所述传感器壳体支撑在所述入口通风口处。

根据一个实施例，所述封盖包括与所述通道流体连通的多个开口。

根据一个实施例，所述封盖能够在覆盖所述入口通风口的关闭位置与不覆盖所述入口通风口的打开位置之间移动。

根据一个实施例，以上发明的特征还在于弹簧，所述弹簧将所述封盖推向所述关闭位置。

根据一个实施例，所述封盖的所述打开位置是在所述关闭位置的径向外侧。

根据一个实施例，所述传感器壳体包括在所述通道中的挡板。

根据一个实施例，所述传感器壳体包括沿着所述通道与所述挡板间隔开的第二挡板。

根据一个实施例，所述第二挡板是在所述挡板上方。

根据一个实施例，所述第二挡板沿着所述通道处于所述挡板与所述出口通风口之间。

根据一个实施例，所述通道是在所述挡板上方并且在所述第二挡板下方。

根据一个实施例，所述传感器壳体包括在所述入口通风口与所述挡板之间的排放孔。

根据一个实施例，所述传感器壳体包括在所述出口通风口与所述挡板之间的第二排放孔。

根据一个实施例，以上发明的特征还在于在所述通道中的散热器。

根据一个实施例，所述散热器热耦接到马达或传感器。

根据一个实施例，所述入口通风口的横截面区域大于所述出口通风口的横截面区域。

Claims (15)

1.一种总成，所述总成包括：

底座；

传感器壳体，所述传感器壳体由所述底座可旋转地支撑并且具有传感器窗口；

所述传感器壳体限定通道，所述通道从所述通道的前端处的入口通风口穿过所述传感器壳体延伸到所述通道的后端处的出口通风口；并且

所述出口通风口面向所述传感器窗口。

2.如权利要求1所述的总成，所述总成还包括传感器，所述传感器由所述底座支撑在所述传感器壳体内并且向外面向所述传感器窗口。

3.如权利要求1所述的总成，所述总成还包括马达，所述马达操作地耦接到所述传感器壳体，使得来自所述马达的扭矩使所述传感器壳体旋转。

4.如权利要求1所述的总成，其中所述传感器壳体包括在所述通道中的挡板。

5.如权利要求4所述的总成，其中所述传感器壳体包括沿着所述通道与所述挡板间隔开的第二挡板。

6.如权利要求5所述的总成，其中所述第二挡板是在所述挡板上方。

7.如权利要求5所述的总成，其中所述通道是在所述挡板上方并且在所述第二挡板下方。

8.如权利要求4所述的总成，其中所述传感器壳体包括在所述入口通风口与所述挡板之间的排放孔。

9.如权利要求1所述的总成，所述总成还包括在所述通道中的散热器。

10.如权利要求9所述的总成，其中所述散热器热耦接到马达或传感器。

11.如权利要求1所述的总成，其中所述入口通风口的横截面区域大于所述出口通风口的横截面区域。

12.如权利要求1至11中任一项所述的总成，所述总成还包括封盖，所述封盖由所述传感器壳体支撑在所述入口通风口处。

13.如权利要求12所述的总成，其中所述封盖包括与所述通道流体连通的多个开口。

14.如权利要求12所述的总成，其中所述封盖能够在覆盖所述入口通风口的关闭位置与不覆盖所述入口通风口的打开位置之间移动。

15.如权利要求14所述的总成，所述总成还包括弹簧，所述弹簧将所述封盖推向所述关闭位置。

Images