CN115876234A - 具有速度叠加装置的传感器总成 - Google Patents

具有速度叠加装置的传感器总成 Download PDF

Info

Publication number
CN115876234A
CN115876234A CN202211138086.5A CN202211138086A CN115876234A CN 115876234 A CN115876234 A CN 115876234A CN 202211138086 A CN202211138086 A CN 202211138086A CN 115876234 A CN115876234 A CN 115876234A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blower
airfoil
axis
wall
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211138086.5A
Other languages
English (en)
Inventor
小迈克尔·罗伯森
泰勒·D·汉密尔顿
安东尼·迈克尔·雷加尔布托
拉肖恩·菲尼塞
K·乔达里
文卡特什·克里希南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN115876234A publication Critical patent/CN115876234A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497Means for monitoring or calibrating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813Housing arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/54Cleaning windscreens, windows or optical devices using gas, e.g. hot air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/86Combinations of lidar systems with systems other than lidar, radar or sonar, e.g. with direction finders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497Means for monitoring or calibrating
    • G01S2007/4975Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen
    • G01S2007/4977Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen including means to prevent or remove the obstruction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

本公开提供了“具有速度叠加装置的传感器总成”。一种传感器总成包括限定腔室的壳体。传感器设置在腔室中并且具有透镜。空气喷嘴瞄准以引导空气穿过透镜。鼓风机设置在腔室中并且与空气喷嘴流体连通。速度叠加装置安装到鼓风机,并且包括翼面和与翼面间隔开并且完全围绕翼面延伸的外壁。翼面和外壁在其间限定通道。鼓风机通过通道与腔室流体连通。

Description

具有速度叠加装置的传感器总成
技术领域
本公开涉及一种车辆中的传感器总成。
背景技术
自主车辆通常包括多种传感器。一些传感器检测车辆的内部状态,例如车轮转速、车轮定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,例如压电或微机电系统(MEMS);陀螺仪,例如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪;惯性测量单元(IMU);以及磁力计。一些传感器检测外部世界,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至对象并返回的飞行时间来检测距对象的距离。当传感器透镜、罩盖等变脏、形成污迹等时,可能会损害或妨碍传感器操作。
发明内容
传感器总成包括限定腔室的壳体。传感器设置在腔室中并且具有透镜。空气喷嘴瞄准以引导空气穿过透镜。鼓风机设置在腔室中并且与空气喷嘴流体连通。速度叠加装置安装到鼓风机,并且包括翼面和与翼面间隔开并且完全围绕翼面延伸的外壁。翼面和外壁在其间限定通道。鼓风机通过通道与腔室流体连通。
翼面可以围绕第一轴线延伸,并且外壁可以围绕第二轴线延伸。第一轴线可以偏离第二轴线。翼面可以具有以第一轴线为中心的圆锥形状。
鼓风机可以包括可围绕转子轴线旋转的转子。翼面可以以转子轴线为中心。外壁可以围绕偏离转子轴线的第二轴线延伸。
鼓风机可以包括进气口,所述进气口围绕偏离转子轴线的进气口轴线环形地延伸。进气口可以完全围绕翼面和转子延伸。外壁可以以进气口轴线为中心。外壁可以围绕进气口周向地延伸。
通道可以围绕翼面环形地延伸。通道可以围绕翼面与进气口基本对齐。
外壁可以连接到鼓风机,并且翼面可以与鼓风机间隔开。
鼓风机可以包括具有盖的排气口。速度叠加装置可以连接到盖。
速度叠加装置可以包括从翼面延伸穿过通道到外壁的多个肋。肋可以围绕翼面彼此间隔开。
外壁可以包括连接到鼓风机的底部和沿着轴线与鼓风机间隔开的顶部。通道可以从底部朝向外壁的顶部延伸。翼面可以包括沿着轴线设置在外壁的顶部与底部之间的尖端。
通道可以围绕翼面环形地延伸。
空气喷嘴可以被成形为以扁平扇形模式排放空气。
传感器可以与鼓风机间隔开。传感器总成可以包括设置在腔室中并且联接到鼓风机和空气喷嘴的管道。
传感器总成可以包括设置在腔室中并且具有第二透镜的第二传感器。第二传感器可以与传感器和鼓风机间隔开。传感器总成可以包括瞄准以引导空气穿过第二透镜的第二空气喷嘴。传感器总成可以包括设置在腔室中并且从鼓风机延伸到第二空气喷嘴的第二管道。第二管道可以联接到鼓风机和第二空气喷嘴。
传感器总成可以包括瞄准以引导流体穿过透镜的流体喷嘴。流体喷嘴可以围绕透镜与空气喷嘴周向间隔开。
附图说明
图1是包括安装到车顶的示例性传感器总成的车辆的透视图。
图2是包括壳体下部件和壳体上部件的传感器总成的分解图。
图3是车辆上的传感器总成的后透视图。
图4是安装到鼓风机的速度叠加装置的透视图。
图5A是沿图4中的线5A的截面图。
图5B是沿图4中的线5B的截面图。
图6是安装到鼓风机的速度叠加装置的俯视图。
图7是引导空气穿过传感器的透镜的空气喷嘴的透视图。
图8是车辆的示例性清洁系统的图示。
具体实施方式
参考附图,其中贯穿若干视图,相同的附图标记指示相同的部分,用于车辆10的传感器总成12包括限定腔室16的壳体14。传感器18设置在腔室16中并且具有透镜20。空气喷嘴22瞄准以引导空气穿过透镜20。鼓风机24设置在腔室16中并且与空气喷嘴22流体连通。速度叠加装置26安装到鼓风机24,并且包括翼面28和与翼面28间隔开并且完全围绕翼面28延伸的外壁30。翼面28和外壁30在其间限定通道32。鼓风机24通过通道32与腔室16流体连通。
传感器总成12使用流体来清洁传感器18的透镜20,这可以提高由传感器18收集的数据的质量。另外,传感器总成12使用空气例如通过将碎屑和/或液滴推离传感器18来清洁和/或干燥传感器18的透镜20。有利地,速度叠加装置26安装到鼓风机24以将气流从腔室16引导到鼓风机24中。具体地,通道32压缩进入鼓风机24的气流,从而稳定气流并且增加气流的速度,这提高了鼓风机24的效率并且允许空气以足以清洁和/或干燥传感器18的透镜20的速度离开空气喷嘴22。
参考图1,车辆10可以是任何乘用或商用汽车,诸如轿车、卡车、运动型多功能车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。
车辆10限定例如在车辆10的前部和后部之间延伸的纵向轴线A1。车辆10限定例如在车辆10的左侧与右侧之间延伸的横向轴线A2。车辆10限定例如在车辆10的顶部与底部之间延伸的竖直轴线A3。纵向轴线A1、横向轴线A2和竖直轴线A3彼此垂直。
车辆10可以是自主或半自主车辆。车辆计算机可以被编程为完全地或者或在较小程度上独立于人类驾驶员的介入而操作车辆10。车辆计算机可以被编程为至少部分地基于从一个或多个传感器18以及下文描述的扫描传感器34接收到的数据来操作推进系统、制动系统、转向系统和/或其他车辆系统。出于本公开的目的,自主操作意指车辆计算机在没有人类驾驶员输入的情况下控制推进、制动系统和转向;半自主操作意指车辆计算机控制推进、制动系统和转向中的一者或两者,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、制动系统和转向。
车辆10包括车身36。车辆10可以是整体式车身构造,其中车辆10的车架和车身36是单个部件。替代地,车辆10可以是非承载式车身构造,其中车架支撑车身36,车身是与车架分开的部件。车架和车身36可以由任何合适的材料形成,例如钢、铝等。
车身36包括车身面板38,所述车身面板部分地限定车辆10的外部。车身面板38可以呈现A级表面,例如,暴露在客户的视线之下并且无不美观的瑕疵和缺陷的精制表面。车身面板38包括例如车顶等。
壳体14可附接到车辆10,例如,可附接到车辆10的车身面板38中的一者,例如车顶。传感器18和扫描传感器34由壳体14支撑和/或设置在所述壳体中。壳体14可以被成形为可附接到车顶,例如,可以具有与车顶的轮廓匹配的形状。壳体14可以附接到车顶,这可以为传感器18和扫描传感器34提供车辆10周围区域的无障碍视野。壳体14可以由例如塑料或金属形成。
参考图2,壳体14包括壳体上部件40和壳体下部件42。壳体上部件40和壳体下部件42被成形为装配在一起,其中壳体上部件40装配在壳体下部件42的顶部上。壳体上部件40覆盖壳体下部件42。壳体14可以封闭并且限定腔室16;例如,壳体上部件40和壳体下部件42可以封闭并且限定腔室16。壳体14可以保护腔室16的内容物免受诸如风、雨水、碎屑等外部元素的影响。
壳体上部件40包括暴露壳体下部件42的中心开口44。中心开口44是圆形的,例如具有圆形或略微椭圆形的形状。壳体上部件40和外壳下部件42各自是一体式的。出于本公开的目的,“一体式”意指单件式单元,即,没有任何紧固件、接头、焊接、粘合剂等将多个件彼此固定的连续材料件。例如,壳体上部件40和壳体下部件42可以被冲压或模制为单件。
继续参考图2,壳体上部件40可以包括孔口46。孔口46是壳体上部件40中从腔室16通向周围环境的孔。也就是说,孔46延伸穿过壳体上部件40。孔口46可以是任何合适的形状,例如圆形。壳体上部件40对于每个传感器18包括一个孔口46。每个传感器18具有通过相应的孔口46接收的视野。例如,传感器18可以延伸到相应的孔口46中。在这种示例中,孔口46可以同心地围绕传感器18的一部分,例如透镜20。
现在转向图3,壳体上部件40可以包括空气入口48。空气入口48允许空气进入壳体14的腔室16。空气入口48可以包括空气可以行进穿过的开口、引导空气的挡板和/或其他合适的结构。空气入口48可以向外部环境开放。空气入口48可以与腔室16流体连通,即,使得空气可以沿方向D从腔室16的外部流动通过空气入口48并且进入腔室16中。空气入口48可以包括过滤器(未示出)。过滤器从流动通过过滤器的空气中去除固体颗粒,诸如灰尘、花粉、霉菌、尘埃和细菌。过滤器可以是任何合适类型的过滤器,例如纸、泡沫、棉、不锈钢、油浴等。空气入口48可以面向相对于车辆10的前向行驶的任何方向。例如,空气入口48可以面向车辆后向方向。作为另一个示例,空气入口48可以面向车辆前向方向,例如,使得进入空气入口48的冲压空气对腔室16加压。壳体上部件40可以包括任何合适数量的空气入口48,即,一个或多个。
现在转向图4,鼓风机24由壳体下部件42支撑。例如,鼓风机24可以安装到壳体下部件42。例如,鼓风机24可以包括接合壳体下部件42的定位元件、紧固件等。另外或替代地,紧固件可以接合鼓风机24和壳体下部件42以将鼓风机24安装到壳体下部件42。鼓风机24可以与腔室16中的传感器18间隔开。传感器总成12可以包括任何合适数量的鼓风机24。
鼓风机24被配置为使空气例如在进气口50与排气口52之间朝向传感器18移动。也就是说,鼓风机24被配置为经由进气口50抽吸空气并且经由排气口52朝向传感器18排出空气。鼓风机24的进气口50与空气入口48流体连通,并且鼓风机24的排气口52与管道56流体连通。也就是说,鼓风机24从腔室16中抽吸空气并且促使空气从排气口52流出,通过管道56,流到(和流出)空气喷嘴22,并且穿过传感器18的透镜20。
继续参考图4,鼓风机24可以包括转子54,例如电动马达、风扇或用于使空气移动的其他合适的结构。转子54限定转子轴线R并且可围绕转子轴线R旋转。鼓风机24的进气口50围绕偏离转子轴线R的进气口轴线I环形地延伸。即,转子54和进气口50可以相对于彼此偏心。转子轴线R和进气口轴线I可以基本上彼此平行。进气口50可以完全围绕转子54延伸。
鼓风机24可以包括与排气口52流体连通的盖58。盖58可以覆盖排气口52。例如,盖58可以被定位成接收从鼓风机24的排气口52排出的空气。盖58可以联接到排气口52和一个或多个管道56。例如,盖58可以包括与排气口52间隔开并且联接到一个或多个相应的管道56的一个或多个开口60。盖58可以将从排气口52排出的空气通过一个或多个开口60引导到相应的管道56中。也就是说,盖58可以经由开口60与一个或多个管道56流体连通。盖58可以围绕排气口52和开口60密封,例如以减少空气泄漏。
鼓风机24可以联接到任何合适数量的管道56(例如,一个或多个)并且与所述管道流体连通。作为一个示例,鼓风机24可以联接到一个管道56并且与所述管道流体连通。在这样的示例中,鼓风机24可以将空气吹入管道56中,例如,使得鼓风机24在管道56中产生正压。作为另一个示例,鼓风机24可以联接到两个管道56并且与所述管道流体连通,如图2中所示。在这样的示例中,鼓风机24可以将空气吹入两个管道56中,例如,使得鼓风机24在两个管道56中产生正且相等的压力。
传感器总成12可以包括任何合适数量的鼓风机24。鼓风机24可以与腔室16中的每个传感器18间隔开。例如,传感器总成12可以对于每个传感器18包括一个鼓风机24。在这样的示例中,每个鼓风机24可以使空气吹过一个相应的传感器18。作为另一个示例,传感器总成12可以包括比传感器18更少的鼓风机24,如图2中所示。在这样的示例中,鼓风机24中的至少一些可以使空气吹过相应的多个传感器18。
现在转向图5A,如上所述,速度叠加装置26安装到鼓风机24。具体地,速度叠加装置26的外壁30可以例如经由紧固件、粘合剂等附接到鼓风机24。速度叠加装置26可以连接到盖58。例如,外壁30和盖58可以是一体式的。作为另一个示例,外壁30和盖58可以单独形成,并且随后例如经由紧固件、粘合剂等接合。替代地,外壁30可以与盖58间隔开。
速度叠加装置26可以被定位成使得外壁30基本上垂直于通过空气入口48进入腔室16中的气流D的方向延伸。通过基本上垂直于通过空气入口48的气流D的方向延伸,外壁30可以保护鼓风机24的进气口50免受碎屑和/或液滴的影响。传感器总成12可以包括与鼓风机24相同数量的速度叠加装置26。速度叠加装置26设置在腔室16中。速度叠加装置26可以是任何合适的材料,例如塑料、金属等。
现在转向图5B,外壁30可以围绕进气口轴线I延伸。具体地,外壁30可以以进气口轴线I为中心。外壁30可以围绕进气口轴线I周向地延伸。外壁30可以完全围绕鼓风机24的进气口50延伸。也就是说,鼓风机24的进气口50可以相对于进气口轴线I设置在外壁30的径向内侧。
外壁30可以沿着进气口轴线I远离鼓风机24延伸。例如,外壁30可以包括邻近鼓风机24的内边缘62和沿着进气口轴线I与鼓风机24间隔开的外边缘64。外壁30的内边缘62可以邻接鼓风机24并且附接到鼓风机24,例如完全围绕鼓风机24的进气口50。例如,内边缘62可以完全围绕进气口50密封到鼓风机24,例如以减少空气泄漏。
外壁30可以具有截头圆锥形,即喇叭形状。具体地,外壁30可以沿着进气口轴线I朝向鼓风机24逐渐变细。也就是说,外壁30的外边缘64处的直径可以大于外壁30的内边缘62处的直径。
继续参考图5B,翼面28可以围绕转子轴线R延伸。具体地,翼面28可以以转子轴线R为中心。也就是说,翼面28可以围绕转子轴线R周向地延伸。换句话说,翼面28和外壁30可以相对于彼此偏心。转子轴线R和入口轴线I可以相对于鼓风机24彼此基本上对齐,例如,转子轴线R和入口轴线I可以各自从鼓风机24远离壳体下部件42延伸。鼓风机24的进气口50可以完全围绕翼面28延伸。
翼面28沿着转子轴线R远离鼓风机24延伸。例如,翼面28包括基部66和沿着转子轴线R与基部66间隔开的尖端68。翼面28可以沿着转子轴线R与鼓风机24间隔开。也就是说,翼面28可以相对于转子轴线R设置在外壁30的外边缘64与内边缘62之间。翼面28的尖端68可以沿着转子轴线R设置在外壁30的外边缘64与内边缘62之间。也就是说,与翼面28沿着转子轴线R延伸相比,外壁30可以沿着进气口轴线I延伸得更远。
翼面28可以具有圆锥形状。具体地,翼面28可以沿着转子轴线R远离鼓风机24逐渐变细。也就是说,翼面28的基部66的直径可以大于翼面28的尖端68的直径。翼面28可以具有任何其他合适的形状。
参考图5A至图6,通道32可以围绕翼面28环形地延伸。具体地,通道32可以围绕翼面28与鼓风机24的进气口50基本对齐。通道32可以沿着进气口轴线I从外壁30的内边缘62朝向外壁30的外边缘64延伸,如图5A至图5B中所示。
继续参考图5A至图6,速度叠加装置26包括支撑翼面28的多个肋70。多个肋70可以围绕翼面28彼此间隔开,如图6中所示。多个肋70从翼面28延伸到外壁30。也就是说,肋70相对于转子轴线R径向地延伸穿过通道32。
返回到图2,管道56从鼓风机24(例如排气口)接收空气,并且将空气引导到空气喷嘴22。管道56设置在腔室16中。管道56可以由壳体14支撑。例如,管道56可以例如经由紧固件、夹子、粘合剂等固定到壳体下部件42。
管道56从鼓风机24延伸到空气喷嘴22。管道56限定从鼓风机24到空气喷嘴22的流动路径。管道56的垂直于流动路径的截面积可以例如从鼓风机24到管道56的空气喷嘴22是均匀的,例如,以维持流过管道56的空气的速度。作为另一个示例,截面积可以在鼓风机24与空气喷嘴22之间变化,例如,以改变流过管道56的空气的速度。
管道56联接到鼓风机24,例如排气口。具体地,管道56流体地连接到鼓风机24,使得由鼓风机24排出的空气进入管道56。管道56联接到空气喷嘴22。具体地,管道56流体地连接到空气喷嘴22,使得由管道56排出的空气进入空气喷嘴22。传感器总成12可以包括与传感器18相同数量的管道56。传感器18可以在腔室16内彼此间隔开,使得每个管道56朝向一个相应的传感器18延伸。
继续参考图2,传感器总成12包括传感器18和扫描传感器34。传感器18可以检测车辆10的位置和/或取向。例如,传感器18可以包括全球定位系统(GPS)传感器;加速度计,例如压电系统或微机电系统(MEMS);陀螺仪,例如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪;惯性测量单元(IMU);以及磁力计。传感器18可以检测外部世界,例如车辆10周围环境的对象和/或特征,诸如其他车辆、道路车道标记、交通信号灯和/或标志、行人等。例如,传感器18可以包括雷达传感器、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)。传感器18可以包括通信装置,例如车辆对基础设施(V2I)或车辆对车辆10(V2V)装置。
扫描传感器34可以设置在壳体14的外部。扫描传感器34从壳体上部件40向上突出,如图1至图3中所示。扫描传感器34可以是相机、激光雷达装置、雷达传感器等。扫描传感器34设置在壳体下部件42上方以具有无障碍的360°水平视野。例如,扫描传感器34可以由壳体上部件40支撑。在这种情况下,扫描传感器34可以例如经由中心开口44至少部分地延伸穿过壳体上部件40进入腔室16中。扫描传感器34可以例如经由紧固件、夹子等相对于腔室16中的壳体上部件40固定。扫描传感器34可以横向地定位在车辆10的中间,即,沿着相对于车辆10的左右维度定位。扫描传感器34可以具有限定基本上竖直取向的轴线(未示出)的圆柱形形状。
继续参考图2,传感器18可以设置在壳体14中,具体地在腔室16中。传感器18可以在腔室16中直接附接到车身面板38,或者传感器18可以在腔室16中附接到壳体下部件42,所述壳体下部件又直接附接到车顶。传感器18可以是被布置成共同覆盖相对于水平面的360°视野的相机。每个传感器18具有穿过相应透镜20和相应孔口46的视野,并且一个传感器18的视野可以与彼此周向相邻(即,彼此紧邻)的传感器18的视野重叠。
参考图7,传感器18包括相应的透镜20。每个透镜20可以限定穿过孔口46的相应传感器18的视野。每个透镜20可以是凸形的。每个透镜20限定轴线A,透镜20围绕所述轴线径向对称。轴线A沿着相应传感器18的视野的中心延伸。
传感器总成12可以包括多个外壳72。每个外壳72可以设置在腔室16中并且安装到一个相应的传感器18。外壳72完全围绕传感器18延伸。也就是说,外壳72使传感器18与腔室16隔开。
继续参考图7,每个外壳72可以包括基部部分74、通道部分76和顶部面板78。通道部分76围绕轴线A周向延伸。例如,通道部分76可以包括围绕轴线A以周向环连接在一起的多个平坦面板80,例如四个平坦面板80。顶部面板78平行于透镜20延伸,即,正交于由透镜20限定的轴线A延伸。基部部分74相对于轴线A从通道部分76径向向外延伸,并且顶部面板78相对于轴线A从通道径向向内延伸。顶部面板78和基部部分74可以彼此平行。
外壳72附接到传感器18。具体地,外壳72的基部部分74附接到传感器18,并且外壳72的其余部分不附接到传感器18。基部部分74以任何合适的方式(例如,夹子、紧固件、粘合剂等)附接到传感器18。通道部分76和顶部面板78从基部部分74悬挂并且围绕透镜20延伸而不直接附接到传感器18或透镜20。这种布置减少了由传感器18经历的振动。
继续参考图7,空气喷嘴22可以安装到外壳72,具体地安装到顶部面板78。例如,顶部面板78可以包括相对于轴线A在通道部分76的径向外部延伸的悬垂部分。空气喷嘴22可以以任何合适的方式(例如,夹子、紧固件、粘合剂等)附接到悬垂部分。
空气喷嘴22瞄准并且穿过透镜20,使得空气以小角度(例如,小于10°)撞击透镜20。另外,空气喷嘴22可以瞄准,使得在车辆10的前向运动期间来自空气喷嘴22的气流方向大致平行于环境气流Am。也就是说,空气喷嘴22可以瞄准以例如基于相应的传感器18相对于车辆10的位置来在各个方向上引导气流。如本文所使用的,“大致平行”意味着来自空气喷嘴22的气流的水平分量在车辆10的前向运动期间平行于环境气流Am,即使来自空气喷嘴22的气流具有横向于环境气流Am的竖直分量也是如此。此布置可以帮助使来自空气喷嘴22的气流在车辆10的前向运动期间受到环境气流Am的干扰最小化。
继续参考图7,空气喷嘴22可以被成形为以扁平扇形模式82排放空气。出于本公开的目的,“扁平扇形模式”意味着当排气远离空气喷嘴22移动时,排气在一个维度中具有增加的宽度,并且沿着由宽度和排放方向C1限定的平面具有大致平坦的形状。排放方向C1沿着喷射模式的中心指向,即,将扁平扇形模式82二等分。空气喷嘴22的排放方向C1相对于轴线A在径向向内的方向上,即,朝向轴线A的方向。
喷射模式可以使来自空气喷嘴22的气流穿过透镜20形成空气帘。出于本公开的目的,“空气帘”意指宽度显著大于厚度、靠近表面并且大致平行于表面移动的一层移动空气。空气帘可以例如从透镜20去除碎屑以及防止碎屑接触透镜20。作为另一个示例,空气帘可以对透镜20进行干燥、除雾和/或除霜。
现在转向图8,车辆10可以包括液体清洁系统84。液体清洁系统84可以包括贮存器86、泵88、供应管线90、阀92和流体喷嘴94。贮存器86和泵88流体地连接到每个阀92和每个流体喷嘴94(即,流体可以从一者流动到另一者)。液体清洁系统84将存储在贮存器86中的清洗液分配到流体喷嘴94。“清洗液”是指存储在贮存器86中的用于清洁的任何液体。清洗液可以包括溶剂、清洁剂、稀释剂(诸如水)等。
贮存器86可以是可填充有液体(例如,用于窗口清洁的清洗液)的罐。贮存器86可以设置在车辆10的前部,具体地说,设置在乘客舱前方的发动机舱中。替代地,贮存器86可以设置在壳体14中,例如腔室16中。贮存器86可以储存清洗液,所述洗涤液仅用于供应传感器总成12,或者也用于诸如供应到挡风玻璃的其他目的。
泵88迫使清洗液通过供应管线90到达阀92,然后到达流体喷嘴94,其具有足够压力来使清洗液从流体喷嘴94喷出。泵88流体地连接到贮存器86。例如,泵88可以附接到或设置在贮存器86中。
供应管线90可以从泵88延伸到阀92,并且从阀92延伸到流体喷嘴94。单独的供应管线90从每个阀92延伸到相应的流体喷嘴94。供应管线90可以是例如柔性管。
阀92可独立地致动以打开和关闭,以允许清洗液流过或阻挡清洗液,即,每个阀92都可以打开或关闭,而不改变其他阀92的状态。每个阀92被定位成允许或阻止从贮存器86到流体喷嘴94中的相应一者的流动。阀92可以是任何合适类型的阀,例如球阀、蝶阀、节流阀、闸阀、截止阀等。
返回到图7,流体喷嘴94可以保持相应传感器18的视野的清晰度,例如,离开流体喷嘴94的液体可以清洁传感器18的透镜20。每个流体喷嘴94可以安装到一个相应的外壳72,具体地安装到顶部面板78,例如,悬垂部分。流体喷嘴94可以例如以与空气喷嘴22基本上相同的方式附接到悬垂部分。
流体喷嘴94瞄准并且穿过透镜20,使得流体以浅角度,例如小于10°撞击透镜20。也就是说,流体喷嘴94瞄准以引导流体穿过透镜20。另外,流体喷嘴94可以瞄准,使得在车辆10的前向运动期间来自流体喷嘴94的流体方向大致平行于环境气流Am。此布置可以帮助使流体在车辆10的前向运动期间受到环境气流Am的干扰最小化。
流体喷嘴94可以被成形为以扁平扇形模式(未示出)喷射流体。流体喷嘴94具有沿着喷射模式的中心指向的排放方向(未示出),即,将扁平扇形模式二等分。流体喷嘴94的排放方向相对于轴线A在径向向内的方向上,即,朝向轴线A的方向。
流体喷嘴94的排放方向不同于(即,横向于)空气喷嘴22的排放方向C1。例如,流体喷嘴94可以围绕轴线A与空气喷嘴22周向地间隔开。作为一个示例,流体喷嘴94可以相对于空气喷嘴22倾斜。此布置可以帮助定位流体喷嘴94,使得流体喷嘴94不会干扰来自空气喷嘴22的气流,并且喷射的流体可以以期望的浅角度接触透镜20。
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是描述性的词语的性质,而不是限制性的。形容词“第一”和“第二”在整篇文档中用作标识符,而非意图表示重要性或顺序。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,提供了一种传感器总成,所述传感器总成具有:壳体,所述壳体限定腔室;传感器,所述传感器设置在腔室中并且具有透镜;空气喷嘴,所述空气喷嘴瞄准以引导空气穿过透镜;鼓风机,所述鼓风机设置在腔室中并且与空气喷嘴流体连通;速度叠加装置,所述速度叠加装置安装到鼓风机并且包括翼面和与翼面间隔开并且完全围绕翼面延伸的外壁,翼面和外壁在其间限定通道;并且鼓风机通过通道与腔室流体连通。
根据一个实施例,翼面围绕第一轴线延伸,并且外壁围绕第二轴线延伸,第一轴线偏离第二轴线。
根据一个实施例,翼面具有以第一轴线为中心的圆锥形状。
根据一个实施例,鼓风机包括能够围绕转子轴线旋转的转子,翼面以转子轴线为中心。
根据一个实施例,外壁围绕偏离转子轴线的第二轴线延伸。
根据一个实施例,鼓风机包括围绕偏离转子轴线的进气口轴线环形地延伸的进气口,所述进气口完全围绕翼面和转子延伸。
根据一个实施例,外壁以进气口轴线为中心,外壁围绕进气口周向延伸。
根据一个实施例,通道围绕翼面环形地延伸,通道围绕翼面与进气口基本对齐。
根据一个实施例,外壁连接到鼓风机,并且翼面与鼓风机间隔开。
根据一个实施例,鼓风机包括具有盖的排气口,速度叠加装置连接到所述盖。
根据一个实施例,速度叠加装置包括从翼面延伸穿过通道到外壁的多个肋,所述肋围绕翼面彼此间隔开。
根据一个实施例,外壁包括连接到鼓风机的底部和沿着轴线与鼓风机间隔开的顶部,通道从底部朝向外壁的顶部延伸。
根据一个实施例,翼面包括沿着轴线设置在外壁的顶部与底部之间的尖端。
根据一个实施例,通道围绕翼面环形地延伸。
根据一个实施例,空气喷嘴被成形为以扁平扇形模式排放空气。
根据一个实施例,传感器与鼓风机间隔开。
根据一个实施例,管道设置在腔室中并且联接到鼓风机和空气喷嘴。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:第二传感器,所述第二传感器设置在腔室中并且具有第二透镜,所述第二传感器与传感器和鼓风机间隔开;第二空气喷嘴,所述第二空气喷嘴瞄准以引导空气穿过第二透镜;以及第二管道,所述第二管道设置在腔室中并且从鼓风机延伸到第二空气喷嘴,第二管道联接到鼓风机和第二空气喷嘴。
根据一个实施例,本发明的特征还在于瞄准以引导流体穿过透镜的流体喷嘴。
根据一个实施例,流体喷嘴围绕透镜与空气喷嘴周向间隔开。

Claims (15)

1.一种传感器设备,其包括:
壳体,所述壳体限定腔室;
传感器,所述传感器设置在所述腔室中并且具有透镜;
空气喷嘴,所述空气喷嘴瞄准以引导空气穿过所述透镜;
鼓风机,所述鼓风机设置在所述腔室中并且与所述空气喷嘴流体连通;
速度叠加装置,所述速度叠加装置安装到所述鼓风机,并且包括翼面和与所述翼面间隔开并且完全围绕所述翼面延伸的外壁,所述翼面和所述外壁在其间限定通道;以及
鼓风机,所述鼓风机通过所述通道与所述腔室流体连通。
2.如权利要求1所述的传感器设备,其中所述外壁连接到所述鼓风机,并且所述翼面与所述鼓风机间隔开。
3.如权利要求1至2中任一项所述的传感器设备,其中所述翼面围绕第一轴线延伸,并且所述外壁围绕第二轴线延伸,所述第一轴线偏离所述第二轴线。
4.如权利要求3所述的传感器设备,其中所述翼面具有以所述第一轴线为中心的圆锥形状。
5.如权利要求1至2中任一项所述的传感器设备,其中所述鼓风机包括能够围绕转子轴线旋转的转子,所述翼面以所述转子轴线为中心。
6.如权利要求5所述的传感器设备,其中所述外壁围绕偏离所述转子轴线的第二轴线延伸。
7.如权利要求5所述的传感器设备,其中所述鼓风机包括围绕偏离所述转子轴线的进气口轴线环形地延伸的进气口,所述进气口完全围绕所述翼面和所述转子延伸。
8.如权利要求7所述的传感器设备,其中所述外壁以所述进气口轴线为中心,所述外壁围绕所述进气口周向延伸。
9.如权利要求7所述的传感器设备,其中所述通道围绕所述翼面环形地延伸,所述通道围绕所述翼面与所述进气口基本对齐。
10.如权利要求1至2中任一项所述的传感器设备,其中所述鼓风机包括具有盖的排气口,所述速度叠加装置连接到所述盖。
11.如权利要求1至2中任一项所述的传感器设备,其中所述速度叠加装置包括从所述翼面延伸穿过所述通道到所述外壁的多个肋,所述肋围绕所述翼面彼此间隔开。
12.如权利要求1至2中任一项所述的传感器设备,其中所述外壁包括连接到所述鼓风机的底部和沿着轴线与所述鼓风机间隔开的顶部,所述通道从所述底部朝向所述外壁的所述顶部延伸。
13.如权利要求12所述的传感器设备,其中所述翼面包括沿着所述轴线设置在所述外壁的所述顶部与所述底部之间的尖端。
14.如权利要求1至2中任一项所述的传感器设备,其中所述通道围绕所述翼面环形地延伸。
15.如权利要求1至2中任一项所述的传感器设备,其中所述空气喷嘴被成形为以扁平扇形模式排放空气。
CN202211138086.5A 2021-09-29 2022-09-19 具有速度叠加装置的传感器总成 Pending CN115876234A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/488,412 2021-09-29
US17/488,412 US20230101656A1 (en) 2021-09-29 2021-09-29 Sensor assembly with velocity stack

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115876234A true CN115876234A (zh) 2023-03-31

Family

ID=85476897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211138086.5A Pending CN115876234A (zh) 2021-09-29 2022-09-19 具有速度叠加装置的传感器总成

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230101656A1 (zh)
CN (1) CN115876234A (zh)
DE (1) DE102022124116A1 (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022124116A1 (de) 2023-03-30
US20230101656A1 (en) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10946838B2 (en) Cleaning apparatus for sensor
US11554757B2 (en) Vehicle sensor assembly
CN114981013A (zh) 用于传感器的清洁设备
US11279325B2 (en) Sensor cleaning
US20180361997A1 (en) Sensor apparatus
US20220097656A1 (en) Cleaning apparatus for sensor
CN112590714A (zh) 带清洁的传感器总成
US20230124645A1 (en) Sensor assembly
US20220041139A1 (en) Sensor cleaning apparatus
US10761190B1 (en) Moisture control for sensor assembly
US11947011B2 (en) Sensor apparatus with cleaning
US11520012B2 (en) Sensor drainage system
US11247616B2 (en) Sensor airflow apparatus
US20220268892A1 (en) Sensor assembly with duct
CN115876234A (zh) 具有速度叠加装置的传感器总成
US11851032B2 (en) Sensor assembly with cleaning
US20240151833A1 (en) Sensor assembly with duct
US12030463B2 (en) Sensor assembly with cleaning
US20240230846A1 (en) Sensor assembly
US20230104273A1 (en) Sensor apparatus with cleaning
US11780409B2 (en) Sensor apparatus with cleaning
CN117087614A (zh) 带清洁的传感器总成
US20240270178A1 (en) Sensor assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination