CN116075765A - 传感器壳体、壳体集成式传感器和清洁装置以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传感器壳体(1000)以用于组装到车辆(V)特别是商用车辆(CV),并且连接器装置(500)与壳体集成,其中,传感器壳体(1000)还适于容纳待连接到连接器装置(500)并用于监测车辆(V)的环境条件的至少一个传感器(100,200,300,400),其中,传感器适配器(10)被设置在壳体中以保持所述至少一个传感器(100,200,300,400)。根据本发明,规定适配器(10)具有一定数量的一个或多个组装配件以将所述至少一个传感器(100,200,300,400)每一个均保持在监测位置,并且定位器(40)与壳体集成以将清洁装置的洗涤器本体保持就位以提供对至少一个传感器的清洁。

Description

传感器壳体、壳体集成式传感器和清洁装置以及车辆
技术领域
本发明涉及权利要求1的前序部分的传感器壳体,以用于组装到车辆,其中,传感器壳体还适于容纳用于监测车辆的环境条件的至少一个传感器。本发明还涉及具有可连接到传感器的所述传感器壳体的装置。
车辆(特别是商用车辆)——如US 5,574,426或US2005/0104322A1中描述的车辆——对用于监测车辆的环境条件的感测功能的需求越来越高。为了监测目的,传感器必须暴露于周围环境,且因此,也必须暴露于来自各种环境的影响。这些可能对传感器的功能有害。即使在正常使用中,传感器也会受到碎屑沉积的影响,如污垢的颗粒或从液体溶液中分解的颗粒,这些颗粒取决于周围环境和车辆暴露的环境的种类而在传感器表面上被干燥或烘烤。
此外,申请人的WO2009/112066A1涉及用于在车辆中布置环境传感器的装置,通过该装置可以检测车辆环境中的物体,其中,至少一个第一环境传感器和第二环境传感器布置在公共壳体中。公共壳体涉及引言中提及的壳体。环境传感器被布置成使得第一环境传感器的检测范围的第一中心线与第二环境传感器的检测范围的第二中心线指向不同的方向。在某种意义上,因此,相同种类的两个协作传感器适于在不增加两个协作传感器的安装和布线工作量的情况下增加检测的监测区域。
另一方面,车辆越来越多地利用自动驾驶辅助系统——这些自动驾驶辅助系统被称为ADAS(自动驾驶辅助系统),以用于自动、自主或半自主驾驶(AD)。其要求对不同种类和用途的传感器及其在工作期间的安全可用性有需求;不同种类的传感器不仅与摄像头的视觉监测有关,而且还包括RADAR、LiDAR或摄像头系统等传感器。即使对于如此复杂的传感器系统,对高水平感测技术的需求仍然存在,且因此对保持传感器清洁有需求,特别是作为环境窗口的传感器表面尽可能保持清洁和稳定清洁。
背景技术
然而,出于上述原因,传感器的完全保护既不可能也不建议,传感器表面的定期和自动清洁的策略至少在自动维护传感器以保持正确和符合要求的传感器功能方面是可用的。
鉴于传感器数量的增加,然而,清洁装置的外围设备至少部分地变得不成形或体积大且传感器暴露于环境而不受保护已经成为问题。需要以适当的方式捕获感测,同时传感器仍可用于自动清洁。
本发明的目的是提出一种用于组装到车辆的有用的传感器壳体,其中,传感器壳体还适于容纳用于监测车辆的环境条件的至少一个传感器。其它目的是提供一种改进型的壳体集成式传感器和清洁装置以及车辆,其中,传感器壳体也适于使得以改进的方式清洁传感器是可能的。
特别地,本发明的其它目的是提供这种传感器壳体,使得无论其特定种类的传感器的清洁需求如何都可用。
发明内容
该目的通过权利要求1的传感器壳体实现。提供了引言中提及的传感器壳体,其中,该传感器壳体适用于组装到车辆,其中,该传感器壳体还适于容纳用于监测车辆的环境条件的至少一个传感器。其中,传感器适配器被设置在壳体中,以保持所述至少一个传感器。提供了根据本发明的传感器壳体,其中,适配器具有一定数量的一个或多个组装配件,以将所述至少一个传感器保持在监测位置,并且-定位器与壳体集成,以将清洁装置的洗涤器本体保持就位以提供对所述至少一个传感器的清洁。
本发明的出发点是考虑到无论传感器的种类或传感器的形式如何,容纳用于监测环境条件的至少一个传感器的传感器壳体都应保持所提及种类的一个或多个传感器。本发明已经认识到实际上提供一种可扩展的传感器壳体是有用的,这特别地是一种可扩展的单传感器壳体或多传感器壳体,根据本发明,该单传感器壳体或多传感器壳体由具有一定数量的一个或多个组装配件的传感器适配器提供,以将所述至少一个传感器(这是一个或多个传感器)保持在监测位置。
因此,适配器组装配件可以由单个或多个组装配件中的一个或多个构成,以均保持各种类型或形式的传感器;组装配件可以全部为同一种类,以并排或以另一优选的布置方式保持多个相同的传感器。更具体地,一定数量的一个或多个组装配件适于保持多个传感器,即,多个相同种类的传感器或多个不同种类的传感器。
因此,传感器壳体中的适配器提供了:壳体具有一种可扩展性,以组合地管理来自不同制造商的不同传感器或多个相同制造商的传感器;由于适配器是可拆卸的,所以该适配器可以根据需要被其它适配器替换或交换,因此实际上,相同的传感器壳体可以与用于不同种类或数量的传感器的各种适配器一起使用。因此,在短期内,本发明提供了具有集成式清洁系统的可扩展传感器壳体;如下文描述的,传感器壳体借助于传感器适配器并进一步借助于定位器而可扩展。传感器适配器还可以形成为壳体内的传感器在不同监测位置(如角度和/或放置位置)的可调布置。
此外,本发明还认识到,取决于传感器的种类和数量,定位器应当与壳体集成,以将清洁装置的洗涤器本体保持就位以提供对所述至少一个传感器的清洁。
与壳体集成的定位器最佳地是壳体的真实部分,例如与壳体的外壳(如外壳壁或载架壁)集成,以将适用于一个或所有或至少有用数量的传感器的洗涤器本体保持在传感器壳体中。
因此,与传感器数量相比,在定位器上的与壳体集成的洗涤器本体的数量可以相同或更多或优选地较少的数量。此外,通过将定位器集成到壳体,该特征允许在集成式解决方案中实现洗涤器本体与壳体的固定安全连接。
此外,根据本发明,连接器装置与壳体集成;这允许将所有即插即用连接件连接到一个传感器和洗涤器本体,以提供其足够的功能。优选地,仅提供单个即插即用连接组件,以将壳体集成式传感器和清洁装置连接到车辆。
本质上,因此,即插即用装置设置有传感器壳体,以用于传感器和用于清洁传感器的洗涤器本体的正确功能。
特别地,传感器壳体(例如,可扩展的单传感器壳体和多传感器壳体)可以用于壳体集成式传感器和清洁装置,其中,组合在单传感器壳体中的两个或更多个传感器的组合设置有至少一个洗涤器本体。该解决方案至少包括一定程度集成的洗涤器本体,或甚至完全集成的清洁系统,使得通过快速的水/空气管道和线缆连接实现即插即用解决方案。
壳体集成式传感器和清洁装置的传感器壳体保护传感器,以实现即插即用装置,并通过保持传感器清洁而免受污垢碎片和有害液体溶液的影响,使传感器在所有条件下可用。
传感器壳体的可扩展性也可以通过一个或多个内部壳体适配器实现,例如,该内部壳体适配器可以用于组合管理来自不同制造商的不同传感器;这意味着根据需要在传感器壳体中存在两个或更多个传感器。此外,适配器不仅可以用于集成不同类型的传感器,还可以用于集成不同或相同类型的传感器,但具有不同的几何形状并固定为标准壳体形式,例如,传感器壳体,相应地,适配器可以用于根据使用情况根据需要为传感器定义各种不同的传感器角。
从属权利要求中进一步概述了本发明的这些和其它发展的配置。从属权利要求提供了关于相关技术优点的进一步发展。因此,提出的理念的所提及的优点甚至更加完善。对于从属权利要求的每个特征,其要求独立于本公开的所有其它特征而进行独立保护。
优选地,连接器装置与壳体集成。在特定的优选发展中,定位器和/或连接器装置是壳体壁的一部分。
在特定的优选发展中,连接器装置包括-电子接口,以将传感器连接到车辆的数据和/或能量供应部,以及-连接配件,以将洗涤器本体连接到清洁装置。优选地,存在仅一个连接器作为到车辆的接口,使最终组装更容易(即插即用理念)。此外,取决于需要,可以存在用于清洁系统的单个或多个连接件。单个连接件可以同时对所有传感器进行单一清洁配置。多个连接件可以对每个传感器进行独立的清洁配置。
在特定的优选发展中,洗涤器本体在定位器上与传感器壳体集成。集成式喷嘴允许现有的车辆清洁系统容易地与壳体集成。
在特定的优选发展中,电子接口插头和/或供应连接插头与壳体集成。
在特定的优选发展中,传感器适配器相对于定位器被设置在壳体壁的内侧。
在特定的优选发展中,传感器壳体具有载架壁,其中,定位器被设置在其外侧上,且传感器适配器相对地被设置在其内侧上,特别是其中,载架壁适于将定位器保持在外侧上并将传感器适配器保持在内侧上。
在特定的优选发展中,壳体保持加热器元件和/或该加热器元件集成在壳体壁中,特别是集成在载架壁中。通常,壳体表面由可以抗灰尘和任何类型污染的全疏材料/涂层组成。可选地,表面包含加热元件,以融化雪并防止结冰。
在特定的优选发展中,连接器装置远离所述载架壁放置在壳体中。
在特定的优选发展中,传感器适配器和/或载架壁提供用于调节传感器位置(特别是监测位置、特别是角度位置和/或监测位置)的调节装置。
在特定的优选发展中,传感器适配器和/或定位器从传感器壳体可拆卸,特别是从壳体壁可拆卸。因此,适配器和/或定位器是可替换的和/或可交换的。
在特定的优选发展中,传感器适配器适于接收一定数量的一个或多个传感器和/或定位器适于接收一定数量的洗涤器本体。
在特定的优选发展中,传感器是选自由RADAR、LiDAR、光学传感器(特别是摄像头和/或头灯)组成的组中的传感器中的一个。有利地,一定数量的一个或多个组装配件适于保持多个传感器,即,组合多个种类的传感器:RADAR和/或LiDAR、摄像头和照明装置(特别是头灯)。它可以满足在各种环境亮度和暗度条件下且特别是在车辆的安装位置的宽3D成像的特定需求,这有利于集成式高级ADAS解决方案,如智能角部监测器等。
在特定的优选发展中,洗涤器本体是选自由喷雾本体、脉冲射流本体、液体和/或空气流本体组成的组中的洗涤器本体中的一个。
本发明还涉及权利要求18的壳体集成式传感器和清洁装置,其具有清洁装置、传感器以及本发明的传感器壳体,该清洁装置通过清洁装置系统的气动和液压流路可连接到阀组件。根据本发明,提供了:-清洁装置适用于传感器的传感器表面的洗涤清洁,特别是喷雾清洁,该清洁装置包括通过洗涤器供应外围设备与阀组件可连接的洗涤器本体,其中-该阀组件适用于选择性地将来自液体贮存器的液体流体供应到液体流体入口和/或将来自加压空气贮存器的加压空气流体供应到加压空气入口的控制。
特别地,洗涤器本体(特别是喷雾本体)具有洗涤器喷嘴(特别是喷雾喷嘴)和本体壳体(其可选地共同限定一混合室),带有到液体入口的液体流体连接件和到本体壳体的加压空气入口的加压空气流体连接件,以及喷雾喷嘴中的用于将清洁流体输出到传感器表面的喷雾或洗涤器路径。
考虑了不同类型的清洁系统,仅从流体或空气清洁系统到任何空气/流体的混合物。喷嘴的含义应理解为确保水、空气或其任何混合物的整个机构,包括文丘里机构以及当需要靠近输出点时的阀。
本发明还涉及权利要求20的车辆(特别是商用车辆),其包括具有至少一个传感器的自动驾驶辅助系统(ADAS),其中,ADAS系统的所述至少一个传感器是本发明的壳体集成式传感器和清洁装置的一部分或容纳在本发明的传感器壳体中。
为了更完整地理解本发明,现在将参考所附附图详细描述本发明。详细的描述将说明和描述被认为是本发明的优选实施例的内容。当然,应当理解,在不脱离本发明的精神的情况下,可以容易地对形式或细节进行各种修改和改变。本发明旨在不限于本文示出和描述的确切形式和细节,也不限于本文公开的整个发明和下文中要求保护的内容。此外,公开本发明的说明书、附图和权利要求书中描述的特征对于单独考虑或组合考虑的本发明可能是必不可少的。特别地,权利要求书中的任何附图标记不应被解释为限制本发明的范围。词语“包括”不排除其它元件或步骤。词语“一”或“一个”不排除复数。词语“一定数量的”项目也包括数字一(即,单个项项目)以及诸如二、三、四等其它数字。
附图说明
附图示出了:
图1示意性示出了具有优选清洁系统的车辆,
图2具体示出了具有本发明的优选实施例的优选壳体集成式传感器和清洁装置的车辆,
图3示出了根据本发明的理念的传感器壳体的优选第一实施例,
图4示出了根据本发明的理念的传感器壳体的优选第一实施例的变体,
图5示出了根据本发明的理念的传感器壳体的优选第二实施例,
图6示出了根据本发明的理念的传感器壳体的优选第三实施例,
图7示出了根据本发明的理念的传感器壳体的优选第三实施例的变体,
图8在视图(A)示出了根据本发明的理念的传感器壳体的优选第四实施例,该传感器壳体特别适用于也在其中示出的商用车辆,并且在视图(B)示出了其实施方式。
下面提供的具体实施方式解释了不同部件的其它细节和优点。对不同附图的元件的标注不应被解释为限制性的。本发明的范围由“权利要求书”章节中列出的一个或多个权利要求限定。
对于以下相同或等效的项目或具有相同或等效功能的项目,使用一些附图标记。对于对应的特征,因此参考上述描述。
具体实施方式
自动或自主驱动车辆(特别是具有自动驾驶辅助系统(ADAS)的车辆)使用如在光学或声学领域或通常在使用波探测原理的领域中的各种传感器装置,如RADAR、LiDAR等。这些和其它传感器装置还包括在电磁波的可视或其它波长区域中的各种摄像头。然而,出于上述原因,传感器的完全保护本身既不可能也不建议,传感器表面的定期和自动清洁的策略至少在自动维护传感器以保持正确和符合要求的传感器功能方面是可用的。
作为示例,流体的混合通常是为了清洁传感器而提供未定义的水-液体和空气混合物的基础。自动和/或自主车辆使用光学传感器和摄像头。在骑行期间,使用中的这些传感器和摄像头表面将被灰尘和污垢或其它种类的碎片所覆盖。这些传感器和摄像头表面需要根据需要进行清洁,以用于车辆中的装置的有效运行。当前发明理念适于提供改进的利用水-液体和空气混合物的集成式喷雾清洁,这将参考图2和后续附图进一步说明。
通常,可以在如图1示意性所示的车辆V中提供这种根据本发明的理念的利用水-液体和空气混合物进行清洁的本发明的清洁系统。车辆V仅以PKW的形式作为示例。尽管如此,喷雾清洁的理念在商用车辆CV或其它已知种类的车辆中特别有用。
如图1中以示意形式示出的用于车辆V的清洁装置系统CDS与也如图1中以示意形式示出的感测系统S相互作用并适于该感测系统。
详细地,车辆V设置有加压空气维护布置V100和车辆气动系统V200,加压空气维护布置V100本身提供了压缩机V101或加压容器V102,本文中以下也总体上表示为加压空气贮存器MQA。车辆气动系统V200特别地包括具有一个或多个压力弹簧V201的空气压力悬挂系统,例如对于车辆的每个车轮示出了一个压力弹簧。
此外,车辆V本身提供液体贮存器MQL,其特别是用于水或类似液体。例如,液体贮存器MQL可以作为用于玻璃窗格清洁的液体贮存器与车辆清洁系统V300以协作关系使用,该车辆清洁系统也与图1中的车辆V示意性示出。
车辆V中的如图1所示的清洁装置系统CDS的部件详细地分配给感测系统S,如下文进一步描述。感测系统S为ADAS(自动驾驶辅助系统)提供例如摄像头或光学传感器或类似传感器装置,下文中称为传感器S100;传感器S100具有表面S101。
此外,清洁装置系统CDS提供具有指向传感器表面S101的清洁喷雾本体的清洁装置CD和承载阀组件VA以操作清洁喷雾本体的装置支撑结构。
从图1可以看出,清洁装置CD通过液压流路HFP流连接到水的液体贮存器MQL,并且也通过加压空气流路AFP连接到车辆加压空气维护布置V100的加压空气贮存器MQA。
图2示出了壳体集成式传感器和清洁装置1A、2A、4A、4B的第一优选实施例,其将参考后续附图图3至图8进一步阐明。
在这种情况下,传感器壳体1000以各种形式的传感器壳体1100、1200、1300(如图3至图5进一步解释)和传感器壳体提供,其中,第三形式1400可以以第一变体1401和第二变体1402、1400(如图6和图7进一步解释)提供;在图2的细节X、Y、Z中示出了传感器壳体1100、1200、1300、1400的细节。
在这种情况下,传感器壳体1000组装到商用车辆CV,如图2所示,并且传感器壳体1100的第一实施例在后侧以商用车辆CV(即,其挂车CVT)的细节Z示出,以监测挂车CVT的内部环境。即,传感器壳体1100的第一实施例适于容纳单个传感器100,以用于监测挂车CVT的内部环境条件,并且还适于将清洁装置的洗涤器本体400保持就位以努力清洁传感器100。在图2中的细节Z中示出了传感器壳体1100。
相应地,传感器壳体1200的另一实施例也示出为在挂车CVT的后侧并组装到其上,其中,传感器壳体1200适于容纳另一传感器200或300——其可以是LiDAR传感器200或RADAR传感器300——以用于监测挂车CVT的后侧外部环境条件。因此,同样在下文中,附图标记200用于LiDAR传感器,且附图标记300用于RADAR传感器。在图2中的细节Y中示出了传感器壳体1200的另一实施例。
对应地同一传感器壳体1200组装到车辆CV,即,在商用车辆CV前部的牵引车CVF),以监测牵引车CVF的前部外部环境条件。
应当注意,尽管本文以下将单传感器壳体1100和单传感器壳体1200示出和描述为分别组装在牵引车CVF和挂车CVT的前部和/或后部,但所述单传感器壳体1100、1200也可以组装、分别定位在任何车辆CV的任何其它位置处;特别地但非限制性地,所述单传感器壳体1100、1200也可以组装、分别定位在车辆的一侧或角部处或者在车辆CV的竖直或水平或其它边缘处,甚至在车辆CV的下部或顶部。这也适于下面所示和描述的在某些位置处的其它壳体1300、1500,这些壳体也可以组装、分别定位在任何车辆CV的任何其它位置。
优选实施例的传感器壳体1400——根据多传感器壳体的变体1401、1402,其可以是固定式或可调整的传感器壳体——组装在挂车CVT与牵引车CVF之间的区域中,这是其中的每一个或至少一个;在图2的细节X中示出了第三实施例的所述传感器壳体1400,每个传感器壳体具有相应的单个或多个洗涤器本体400。
应当注意,尽管本文以下将多传感器壳体1400、1401、1402示出和描述为分别组装在牵引车CVF和/或挂车CVT的一侧处,但所述多传感器壳体1400、1401、1402也可以组装、分别定位在任何车辆CV的任何其它位置处;特别地但非限制性地,所述多传感器壳体1400、1401、1402也可以组装、分别定位在车辆CV的前部和/或后部或角部或者车辆CV的竖直或水平或其它边缘处,甚至在车辆CV的下部或顶部。这也适于下面所示和描述的在某些位置处的其它壳体1300、1500,这些壳体也可以组装、分别定位在任何车辆CV的任何其它位置。
而且,应当注意,尽管在此指出的壳体的形状已显示出特别的优点;但壳体可以采用另一形状。例如,单传感器壳体1100、1200的截面形状不必是二次型或矩形。例如,多传感器壳体1400、1401、1402的截面形状不必是梯形。在此以变体示出的所有壳体的截面形状也可以在其角部和边缘处采用或多或少的圆形形式,其根据需要具有小或大的边缘半径或角部半径。例如,单传感器壳体1100、1200和多传感器壳体1400、1401、1402中的每一个可以采用圆形、椭圆形或半圆形、半椭圆形形状中的一种。这同样适于下面所示和描述的其它壳体1300、1500。
然而,传感器壳体1100、1200的第一实施例和第二实施例在下文中被部分地称为直线视野单传感器壳体1100、1200,传感器壳体1400的第三实施例在两个变体1401、1402中是多传感器壳体,并且进一步被部分地称为角度视野传感器壳体1400。
在以下在壳体集成式传感器和清洁装置1A、1B、2A、2B、3的传感器壳体1100、1200、1300的各种变体中关于图3、图4和图5详细描述了直线视野传感器壳体1100、1200,其中,图5中的壳体集成式传感器和清洁装置3的直线视野传感器壳体1300适于接收除了单个或多个摄像头传感器100之外的多个传感器。
话虽如此,图3示出了壳体集成式传感器和清洁装置1A、2A的直线视野单传感器壳体1100、1200的第一变体和第二变体。两者的共同之处在于,该直线视野传感器壳体1100、1200适于容纳用于监测车辆CV、V的环境条件的单个传感器100、200、300。两种情况下的传感器视角均垂直于矩形外壳20的外壳前壁21和外壳后壁22;因此,如从图2可以看出,一旦将壳体集成式传感器和清洁装置1A、1B、2A、2B、3组装到车辆,监测视角就在直线视野中垂直于车辆表面的主平面。
如从图3中清楚地可见,传感器可以是摄像头传感器100——在此,直线视野传感器壳体1100的第一实施例可以相当小,而且,所述传感器壳体保持如上所示的洗涤器本体400。
更大尺寸的第二实施例的传感器壳体1200也适于容纳单个LiDAR或RADAR传感器200、300,并且同样也适于将清洁装置的洗涤器本体400保持就位以努力清洁至少一个LiDAR或RADAR传感器200、300。
在图4中,分别示出了所述直线视野单传感器壳体1100、1200的变体和壳体集成式传感器和清洁装置1A、1B、2A、2B的直线视野单传感器壳体1101、1201的变体。由此能良好地看出不同之处。特别地,建立出直线视野单传感器壳体1100、1200的变体中的洗涤器本体400被保持在单传感器壳体1100、1200的外部,而直线视野单传感器壳体1101、1201的变体中的洗涤器本体400被保持在直线视野单传感器壳体1101、1201的变体的内部,如图4所示;单传感器壳体1100、1200、1101、1201中的每一种建立了直线视野。将在下文描述直线视野单传感器壳体1100、1101、1200、1201的其它特征。
如从图3和图4可以看出,壳体集成式传感器和清洁装置1A、1B、2A、2B的直线视野单传感器壳体1200、1201、1100、1101中的每一个分别还设有传感器和连接器装置500,其首先由传感器连接器510建立,该传感器连接器基本上作为电子接口,以将传感器连接到车辆CV、CVT的数据和/或能量供应部。此外,连接器装置500由洗涤器连接器520建立(如图所示建立),在这种情况下,该洗涤器连接器作为流体快速连接配件,作为在所有洗涤器本体400之间共享的单对流体入口和出口配件,而不是每个洗涤器本体400有单独一对。然而,在此,在这种情况下,为单个洗涤器本体400提供了单独一对洗涤器连接器520作为流体入口和流体出口。
话虽如此,如图3所示,传感器100、200、300在传感器壳体1100、1200的内部被保持在适配器10处,即,相应传感器适配器11、12处,传感器适配器被设置在壳体中以保持至少一个传感器100、200、300。适配器10具有一定数量的一个或多个组装配件(未示出),以将所述至少一个传感器保持在监测位置;在这种情况下,这用于建立来自单传感器壳体1100、1200的直线视野。
在第一变体中,如图3的右侧部分所示,传感器适配器11具有单个组装配件,以将摄像头传感器100保持在监测位置。
在第二变体中,传感器适配器12具有组装配件,以可变地保持不同种类的传感器,如LiDAR传感器200和RADAR 300,这是可拆卸的且因此可更换或可交换,并且不同形式的传感器200,300(即,例如单个LiDAR或单个RADAR传感器)可以按需保持。
因此,本质上,所描述的固定式传感器适配器11、12是借助于所述一个或多个组装配件以用于多个传感器的一种接口,而不依赖于传感器类型和制造商。
参考图7描述了可调节或角度调节的非固定式传感器适配器13、14,并且通过使用具有可变角度设定的非固定式传感器适配器13、14也可以实现不同的角度视野选项,这将在下面关于图6和图7进一步描述,在图3和图4所示的直线视野单传感器壳体1100、1200中,以传感器适配器11、12所示的适配器10的角度视野变体是可选的,并且在本文以下实施例中未示出。
此外,如图3和图4所示的直线视野单传感器壳体1100、1200设有加热器元件600。在这种情况下,加热器元件600集成在传感器壳体1100、1200的外壳20的壳体壁中,其中,壳体的外壳20具有外壳前壁21、外壳后壁22和两个(即,第一和第二)外壳侧壁23、24。上文提及的传感器壳体1200、1100的变体中的连接器装置500被设置在外壳20的外壳后壁22上,而洗涤器本体400和加热元件600被设置在外壳20的外壳前壁21处。
洗涤器本体400和连接器装置500放置在所述壁21、22的外侧上。
加热器元件600集成在外壳的所述外壳前壁21中。在这种情况下,外壳前壁21建立外壳20的载架壁,以保持用于传感器100、200的所述适配器10,并集成加热器元件600,并进一步集成用于洗涤器本体400的定位器14。更具体地,可选地,可以在壳体表面中安装电阻,以用于加热表面以对抗雪或冰的集中,或仅为了干燥壳体的内部部分。电阻既可以是导电表面印刷,或者是嵌入塑料的微线。
壳体1100、1200、1201、1101及壳体1300、1400的具有外壳壁21、22、23、24的外壳20优选地由抗灰尘和任何类型污染的全疏材料/涂层组成。可选地,如上文所描述的,所述全疏材料/涂层包含所述加热元件600,以融化雪并防止结冰。
因此,通过与壳体的外壳前壁21集成的定位器,洗涤器本体400被安全地保持就位用于清洁装置CD(传感器100、200、300分别被设置在其中),以便努力对至少一个传感器100、200、300进行清洁。更具体地,洗涤器本体400具有洗涤器喷嘴和洗涤器本体,且因此至少将喷嘴集成到壳体且更具体地集成到外壳20实现了一种流体(或优选地,来自空气清洁系统的加压空气流体)的“即插即用”连接。
如图3所示并据此描述的实施例的布置可以有所变化,其中一些如图4所示。已经在前面提及其中一种,即,传感器壳体的实施例变体1100,1200中的洗涤器本体400可以在壳体1100、1200外侧的外壳前壁21处放置有定位器。在直线视野单传感器壳体1101、1201的变体中,洗涤器本体400可以放置在壳体的内部;即,所述定位器40可以建立在外壳后壁22的内侧处以保持所述洗涤器本体。上文提及的传感器和连接器装置500可以在外壳前壁的内侧处相对地建立。直线视野单传感器壳体1101、1201的这种变体具有以下优点:保护传感器和连接器装置500不受外部环境影响,而且,洗涤器本体400直接与传感器100、200、300相邻,且因此直接实现清洁所述传感器。
图5示出了带有单个或多个摄像头传感器100的直线视野多传感器壳体1300的实施例,以用于与壳体集成式传感器和清洁装置3组装到车辆V(如PKW),即,图1中的车辆V或者特别是参考图2或图8描述的商用车辆CV。
在直线视野传感器壳体1300的其它发展变体中,传感器壳体1300是前述直线视野传感器壳体1201的直接发展,其中附加地,传感器壳体1300适于容纳用于监测车辆V、CV的环境条件的多个传感器。
在这种情况下,三个不同种类的传感器被设置在壳体中,然而,它们是可拆卸的,且因此能够交换或更换。在当前情况下,传感器壳体1300的变体再次提供被设置在壳体中的适配器10以保持摄像头传感器100,并且在其旁边设置有其它适配器10(未详细示出)以根据需要和优选使用来保持LiDAR和/或RADAR传感器200、300。因此,这种用于直线视野的多传感器壳体的适配器10也具有一定数量的(在这种情况下,三个)组装配件,以将如图所示的传感器100、200、300保持在监测位置。
在这种情况下,传感器壳体1300的变体与传感器壳体1201的变体类似地保持传感器100、200、300使得感测方向相对于外壳20的外壳前壁21和外壳后壁22竖直。因此,在这种意义上,多传感器壳体1300将传感器100、200、300保持在相对于上文描述的前端后壁21、22竖直的直线视野中。
此外,类似于直线视野单传感器壳体1201,在这种情况下,定位器集成到壳体的后壁22中,以将多个洗涤器本体401、402、403保持就位以努力清洁传感器100、200、300。
在这种情况下,由附图标记40表示的定位器适于保持所有洗涤器本体401、402、403,并集成到外壳的外壳后壁22。在当前情况下,将洗涤体401、402、403中的每一个分别分配给传感器100、200、300中的每一个;因此,对于每个传感器,分别恰好提供一个洗涤器本体401、402、403。在本文未示出的变体中,也可以提供单个洗涤器本体400,其就位以努力清洁传感器壳体中的所有传感器。
而且,类似于传感器壳体1201的实施例,在这种情况下,多个传感器直线视野传感器壳体1300设有传感器和连接器装置500,如前文描述的,其与其前文描述相同的方式具有传感器连接器510和洗涤器连接器520;即,传感器和连接器装置500在外壳前壁21的内侧处集成到壳体,并进一步适于连接传感器壳体1300中的所有传感器100、200、300。
图6示出了另一性质上不同种类的多传感器壳体1400,其具有壳体集成式传感器和清洁装置4的单个或多个摄像头传感器100,其中,为简单起见,对于相同种类或相同功能的特征使用相同的附图标记;相应地,上文提及的描述也适于多传感器壳体1400的其它实施例。
图6示出了角度视野多传感器壳体1400、1401、1402的变体,它们的共同之处在于,角度视野传感器壳体1400、1401、1402的变体适于容纳用于监测车辆CV、V的环境条件的多个传感器100、200、300。所有这些变体还可以为多个摄像头传感器100提供一位置,以允许对环境的视角角度视场的增大的覆盖范围,优选地允许对环境的视角的接近120°或高达180°的角度视场或甚至更大的角度视场的增大的覆盖范围。
在所有情况下,传感器视角不垂直于外壳前壁21和外壳后壁22,而是在梯形外壳20中与其成角度;因此,如从图2可以看出,一旦将相应的壳体集成式传感器和清洁装置4A、4B组装到车辆,在角度视野中,监测的视角就与车辆表面的主平面不垂直,而是成锐角。
如前文提及的,多传感器壳体1400可以适于提供用于监测车辆的环境条件的至少部分传感器的角度视野,即,放置在其中的LiDAR和/或RADAR传感器200、300的相应监测角可以以预定形式变化,或者它们是可变的。例如,当壳体中也以瞬态方式提供相应的致动器时,还可以通过致动适配器来改变角度视野。这是不同于壁方向的锐角,其可以根据需要设定,这将在下面进一步描述。
在当前情况下,角度视野多传感器壳体1400的外壳20具有两个外壳侧壁23、24和一外壳后壁22,如前文例如对于传感器壳体1100、1200描述的,其带有连接器装置500。
然而,在这种情况下,传感器壳体1400的外壳前壁21被增大,并为梯形传感器壳体1400提供较宽的内部空间。所提供的是,前侧21提供用于摄像头传感器100的传感器适配器11,并且其与LiDAR传感器200结合将用于清洁装置的洗涤器本体401的外壳前壁21外侧的定位器放置就位以提供对摄像头传感器100和LiDAR传感器200的清洁。外壳前壁21用作载架壁以保持传感器适配器11,并集成定位器,并且如其按文描述将加热器元件600与例如传感器壳体1100、1200集成。
此外,梯形外壳20提供在外壳前壁21与外壳侧壁23、24之间直接连接的左侧成角度外壳前壁25和右侧成角度外壳前壁26,其中,成角度外壳前壁25、26中的每一个也同样设置成保持传感器适配器15、16。
在图7的视图(A)中对于外壳的左侧部分更详细地示出了这些。左侧成角度外壳前壁25再次用作用于保持传感器适配器15的载架壁,该传感器适配器用于保持RADAR传感器300,其中,在此,该传感器适配器15具有组装配件,以将RADAR传感器300保持在监测位置。监测位置位于成角度外壳前壁25上,且因此允许对车辆的环境条件进行角度监管;该角由成角度外壳前壁25和后外壳侧壁22之间的角来设定。
在如图7的视图(B)所示的变体中,同样,左侧成角度外壳前壁25用作用于保持传感器适配器13的载架壁,该载架壁集成了加热器元件600并且集成了用于洗涤器本体402的定位器40。
此外,传感器适配器13(在前文描述的传感器适配器15的变体中)可以适于修正前文描述的锐角α;即,将锐角α减小到更小的锐角β,该锐角β小于角α。因此,锐角α的初始固定的角度监测方向可以被扁平化为锐角β,该锐角β更接近用于RADAR传感器300的直线视野监测方向。在这种情况下,锐角不从严格的数学意义上理解,而是更一般地理解为锐角α和锐角β通常被理解为不同于90°的角。
因此,角度视野多传感器壳体1400的成角度外壳前壁25允许RADAR传感器300适于大角α到较小监测角β之间的监测角。当适应角γ设定得足够大以使RADAR传感器300放在与外壳20的外壳后壁22平行的位置时,甚至可以使得RADAR传感器300用于直线视野。对应的措施可用于LiDAR传感器200,而不是RADAR传感器,并且还可以用于任何其它种类的传感器,如摄像头传感器100。
图8在视图(A)中示出了用于其它种类的用于商用车辆CV的壳体集成式传感器和清洁装置5的传感器壳体1500的优选第四实施例,其位于图8的视图(A)中的箭头所示的示例性位置。示例性位置指示车辆上的安装位置,这有利于集成式高级ADAS解决方案,如智能角部监测器等。传感器壳体1500实现为根据本发明的理念的一种头灯传感器壳体。特别地,传感器壳体1500可以建立除了标准头灯功能(未示出)之外的附加辅助头灯功能。
应当注意,尽管在此指出的壳体的形状已显示出特别的优点;但传感器壳体1500可以采用另一形状;例如,如前文关于其它多传感器壳体1400、1401、1402描述的。因此,传感器壳体1500还可以为多个摄像头传感器100提供一位置,以允许对环境的视角角度视场的增大的覆盖范围,优选地允许对环境的视角的接近120°或高达180°的角度视场或甚至更大的角度视场的增大的覆盖范围。还已发现传感器壳体1500在实现智能角部应用方面具有特别的优点。
还应当注意,尽管在本文下面示出并描述了传感器壳体1500组装在车辆CV的前部和/或水平边缘处,但所述传感器壳体1500也可以组装、分别定位在任何车辆CV的任何其它位置处;特别地但非限制性地,所述传感器壳体1500也可以组装、分别定位在车辆CV的前部和/或后部或在角部或在竖直或水平或其它边缘处,甚至在车辆CV的下部或顶部。
特别地,传感器壳体1500可以在车辆CV的前部和/或后部和/或侧面建立除了标准头灯功能(未示出)之外的附加辅助头灯功能。还已发现传感器壳体1500在实现智能角部应用方面具有特别的优点。
在图8的视图(B)中,其实现方式包括清洁系统CDS的清洁装置CD的洗涤器本体400、摄像头传感器100或类似传感器,在这种情况下,如LiDAR传感器200和/或RADAR传感器300以及所述头灯700。头灯700可以优选地实现为任一种LED。头灯700用于任何种类的可见和/或红外照明;这是可用的电磁波谱波长。如图8所示的这种传感器壳体1500特别适于视图(A)所示的商用车辆CV。
因此,这种传感器壳体1500还实现了头灯700,其中,头灯700示出为集成在摄像头100附近和LiDAR传感器200和/或RADAR传感器300附近的中间;因此,在传感器壳体1500中位于其间。
在这种情况下,头灯集成为或多或少智能的主头灯或辅助头灯。头灯传感器壳体1500特别适用于大型商用车辆CV,如图8的视图(A)所示的主卡车机器,而且也适用于安全标准更高的商用车辆CV,如校车或矿用卡车。因此,无论白天还是晚上,它都可以用于对象和/或人员检测,也可以用于寻路、跟踪和ADAS等智能应用。它可以满足在各种环境亮度和暗度条件下对宽3D成像的特殊需求,特别是在车辆上的安装位置,这有利于集成式高级ADAS解决方案,如智能角部监测器等。
从图8的视图(B)中可以看出,已发现传感器壳体1500的这种实施例具有特殊用途,因为已发现其形状相似或类似于通用种类的头灯壳体1570。更具体地,设计基准是基于标准辅助头灯的头灯壳体1570,且因此壳体的基础是容易获得的。头灯壳体1570的这种标准辅助头灯用作传感器壳体1500的壳体基础,以进一步用于集成(如图8的视图(B)中的箭头所示)洗涤器本体400、摄像头传感器100或类似传感器装置,在这种情况下,如图8的视图(B)中清楚地看到的LiDAR和/或RADAR传感器200、300。
因此,可用的标准辅助头灯如图8的视图(B)中所示的可适用于传感器壳体1500的其它实施例,以提供根据本发明的理念的智能壳体集成式传感器和清洁装置5。
附图标记列表(说明书的一部分)
S感测系统
S100 传感器
S101 传感器表面
V车辆
V100 车辆加压空气维护布置
V101 压缩机
V102 加压容器
MQA 加压空气贮存器
MQL 液体贮存器
V200 车辆气动系统
V201 弹簧
V300 车辆清洁系统
CDS 清洁装置系统
CD清洁装置
HFP到液体贮存器MQL的液压流路
AFP到加压空气贮存器MQA的加压空气流路
CV商用车辆
CVT 商用车辆的挂车
CVF 牵引车
1A,1B,2A,2C,3,4,4A,4B,5壳体集成式传感器和清洁装置
10适配器
11,12固定式传感器适配器
13,14成角度外壳前壁处的非固定式第一传感器适配器和第二传感器适配器
15,16成角度外壳前壁处的固定式第一传感器适配器和第二传感器适配器
20 外壳
21 外壳前壁
22 外壳后壁
23,24第一外壳侧壁和第二外壳侧壁
25,26第一成角度外壳前壁和第二成角度外壳前壁
40定位器
100,200,300传感器;摄像头,LiDAR,RADAR
400洗涤器本体
401,402,403洗涤器本体
500 连接器装置
510 传感器连接器
520 洗涤器连接器
600 加热器元件
700 头灯
1000各种传感器壳体
1100,1200单传感器壳体
1101,1201单传感器壳体的变体
1300,1400多传感器壳体
1401,1402多传感器壳体的变体
1500头灯传感器壳体
1570头灯壳体1570。

Claims (20)

1.一种传感器壳体(1000),所述传感器壳体用于被组装到车辆(V)、特别是商用车辆(CV),并且连接器装置(500)与所述壳体集成,其中,所述传感器壳体(1000)还适于容纳待连接到所述连接器装置(500)并用于监测所述车辆(V)的环境条件的至少一个传感器(100,200,300,400),其中,传感器适配器(10)被设置在所述壳体中以保持所述至少一个传感器(100,200,300,400),
其特征在于
所述适配器(10)具有一定数量的一个或多个组装配件,以将所述至少一个传感器(100,200,300,400)每一个均保持在监测位置,并且
-定位器(40)与所述壳体集成,以将清洁装置的洗涤器本体保持就位以提供对所述至少一个传感器的清洁。
2.根据权利要求1所述的传感器壳体,其特征在于,所述一定数量的一个或多个组装配件适于保持多个传感器,即,相同种类的多个传感器或不同种类的多个传感器。
3.根据权利要求1或2所述的传感器壳体,其特征在于,所述定位器和/或连接器装置是壳体壁的一部分。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述连接器装置(500)包括
-传感器连接器(510),所述传感器连接器(510)为电子接口的形式,以将所述传感器连接到所述车辆的数据和/或能量供应部,以及
-洗涤器连接器(520),所述洗涤器连接器(520)为连接配件的形式,以将所述洗涤器本体连接到所述清洁装置。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述洗涤器本体(400)在所述定位器(40)上与所述传感器壳体集成。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,电子接口插头和/或供应连接插头与所述壳体集成。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述传感器适配器相对于所述定位器被设置在所述壳体壁的内侧。
8.根据权利要求1至6中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述传感器壳体(1000)具有载架壁,其中,所述定位器(40)被设置在所述载架壁的外侧上并且所述传感器适配器被设置在所述载架壁的内侧上。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述定位器和所述传感器适配器彼此相对地布置,有利地,其中,所述载架壁适于将所述定位器(40)保持在所述外侧上并将所述传感器适配器(10)保持在所述内侧上。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述壳体保持加热器元件(600),和/或所述加热器元件集成在所述外壳(20)的壳体壁中,特别是集成在所述载架壁中。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述连接器装置(500)远离所述载架壁被放置在所述壳体中。
12.根据权利要求1至11中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述传感器适配器(10)和/或所述载架壁提供调节装置,用于调节所述监测位置,特别是角度位置和/或放置位置。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述传感器适配器(10)和/或所述定位器(40)能够从所述传感器壳体拆卸,特别是能够从所述外壳(20)的壳体壁拆卸。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述传感器适配器(10)适于接收一定数量的一个或多个传感器(100,200,300),和/或所述定位器(40)适于接收一定数量的一个或多个洗涤器本体(400,401,402,403)。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述传感器(100,200,300)是选自由下列各项组成的组中的多个传感器中的一个传感器:RADAR传感器、LiDAR传感器、光学传感器,特别是摄像头和/或照明装置,特别是头灯。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述一定数量的一个或多个组装配件适于保持多个传感器,即,组合地保持所述种类的多个传感器:RADAR传感器和/或LiDAR传感器,以及摄像头和照明装置,特别是头灯形式的照明装置。
17.根据权利要求1至16中的一项所述的传感器壳体,其特征在于,所述洗涤器本体(400)是选自由喷雾本体、脉冲射流本体、液体流和/或空气流本体组成的组中的多个洗涤器本体中的一个洗涤器本体。
18.一种壳体集成式传感器和清洁装置(1A,1B,2A,2B,3,4,4A,4B),具有根据权利要求1至17中的一项所述的传感器壳体(1000)、能够通过清洁装置系统(CDS)的气动和液压流路(AFP,HFP)连接到阀组件(VA)的清洁装置(CD),以及传感器(S),其特征在于
-所述清洁装置(CD)适用于所述传感器(S)的传感器表面(S101)的洗涤清洁,特别是喷雾清洁,所述清洁装置(CD)包括洗涤器本体(400),所述洗涤器本体(400)能够通过洗涤器供应外围设备与所述阀组件(VA)连接,其中
-所述阀组件(VA)适于进行控制以选择性地将来自液体贮存器(MQL)的液体流体供应到液体流体入口和/或将来自加压空气贮存器(MQA)的加压空气供应到加压空气入口。
19.根据权利要求18所述的壳体集成式传感器和清洁装置,其特征在于,所述洗涤器本体(400)具有洗涤器喷嘴和本体壳体,其中液体流体连接件连接到所述本体壳体的流体入口且加压空气流体连接件连接到所述本体壳体的加压空气入口,以及洗涤器路径位于所述洗涤器喷嘴中用于将清洁流体输出到所述传感器表面,特别是其中,所述洗涤器本体(400)是带有喷雾喷嘴和混合室的喷雾本体。
20.一种车辆(V),特别是商用车辆(CV),具有至少一个传感器,其中,所述至少一个传感器(S100),特别是ADAS系统的至少一个传感器,是根据权利要求18所述的壳体集成式传感器和清洁装置(1A,1B,2A,2B,3,4,4A,4B)的一部分或被容纳在根据权利要求1至17中的一项所述的传感器壳体(1000,1100,1200,1300,1400)中。
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