CN214918847U - 一种车载传感器表面清洁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车载传感器表面清洁系统，包括清洁单元和控制器单元，所述控制器单元与传感器电性连接，所述清洁单元包括外壳、感应板以及压电陶瓷，所述压电陶瓷与所述感应板的表面接触，所述外壳与所述感应板共同围闭成用于放置传感器的容置空间，所述压电陶瓷与传感器电性连接、并与所述控制器单元电性连接。本实用新型通过外壳、感应板和压电陶瓷共同构成一个超声波振动装置，不仅可以对感应板表面上的异物进行清洁，还可以有效保护传感器，避免其受到外界污染而影响使用寿命。

Description

一种车载传感器表面清洁系统

技术领域

本实用新型涉及车载传感器领域，特别是关于一种车载传感器表面清洁系统。

背景技术

传感器作为自动驾驶系统中最重要的环节之一，能正确和准确的反馈实际场景的变化是其主要的功能。由于自动驾驶传感器一般安装在车辆外部，传感器表面容易受到异物，如雨水，霜雾，冰雪，尘土，污泥等的污染。一旦受到污染，可能存在的情况是：（1）传感器无法传输有效信息，自动驾驶系统不能正常工作，导致交通意外发生；（2）控制器检测到被遮挡，输出报警信息，提示驾驶员停车清洁传感器表面。

为应对未来在没有驾驶员的情况下，自动驾驶系统能正常工作，传感器需要保证在各种恶劣场景下正常工作，如此则需要有一个能在检测到传感器被遮挡的情况下自动对表面进行清洁的系统。传统的电子加热系统，只能够清除水汽、冰雪此类的场景，对于泥、尘等固体无法清除，且需要将热量传导到传感器表面，会影响表面敏感的传感器性能；水、气等清洗系统难以在雨雪天使用，且管道复杂，容易发生故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为解决上述技术问题，提供一种可以快速清除汽车在道路上行驶可能覆盖传感器表面的多种异物，如雨水、霜雾、冰雪、尘土或者污泥等，并不影响正常的功能和性能，对于原有结构改动小，安装方便的车载传感器表面清洁系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种车载传感器表面清洁系统，包括清洁单元和控制器单元，所述控制器单元与传感器电性连接，所述清洁单元包括外壳、感应板以及压电陶瓷，所述压电陶瓷与所述感应板的表面接触，所述外壳与所述感应板共同围闭成用于放置传感器的容置空间，所述压电陶瓷与传感器电性连接、并与所述控制器单元电性连接。

进一步的，所述外壳的顶部设有开口，所述外壳的内侧壁设有凹槽，所述感应板和压电陶瓷均设于所述凹槽内。

进一步的，所述凹槽内还设有密封圈，所述压电陶瓷固定于所述感应板的下表面，所述密封圈固定于所述感应板的上表面。

进一步的，所述压电陶瓷通过黏接的方式与所述感应板固定连接。

进一步的，所述控制器单元包括信号处理芯片以及驱动芯片，所述信号处理芯片与传感器电性连接，所述驱动芯片与所述压电陶瓷电性连接。

进一步的，所述传感器为雷达、摄像头、光线传感器、位置传感器或者温度传感器。

进一步的，所述感应板的外表面设有疏水膜层。

进一步的，所述感应板为透明或者半透明面板。

进一步的，所述密封圈为橡胶垫圈。

进一步的，所述外壳通过粘结或者螺钉固定或者卡扣固定的方式固定在车身上。

本实用新型相较于现有技术的有益效果是：

本实用新型的车载传感器表面清洁系统，通过外壳、感应板和压电陶瓷共同构成一个超声波振动装置，不仅可以对感应板表面上的异物进行清洁，还可以有效保护传感器，避免其受到外界污染而影响使用寿命；在使用时，当感应板表面被遮挡，压电陶瓷将感应到该遮挡信号并通过传感器传递给控制器单元，控制器单元通过解析传感器数据获取遮挡信息，再驱使压电陶瓷对感应板进行清洁处理。本实用新型仅在传感器外部增加额外的清洁单元和控制器单元即可实现清洁功能，在现有的传感器结构基础上的改动较小，方便拆卸和安装。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步详细描述。

请参考图1，本实用新型一较佳实施例为。

一种车载传感器表面清洁系统，包括清洁单元1和控制器单元2，控制器单元2与传感器4电性连接，清洁单元1包括外壳11、感应板12以及压电陶瓷13，压电陶瓷13与感应板12的表面接触，外壳11与感应板12共同围闭成用于放置传感器4的容置空间，压电陶瓷13与传感器4电性连接、并与控制器单元2电性连接。本实施例通过外壳11、感应板12和压电陶瓷13共同构成一个超声波振动装置，不仅可以对感应板12表面上的异物进行清洁，还可以有效保护传感器4，避免其受到外界污染而影响使用寿命；另外，压电陶瓷13工作在固定频率下可以产生热量，可以短时间将感应板12表面的冰雪进行加热融化。特别指出的是，本实施例的感应板12作为清洁表面，当然，清洁表面也可以是传感器4的外表面，只要满足超声波振动的条件即可。

需要说明的是，压电陶瓷13是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，在使用时，当感应板12表面被遮挡，压电陶瓷13将感应到该遮挡信号并通过传感器4传递给控制器单元2，控制器单元2通过解析传感器4数据获取遮挡信息，再驱使压电陶瓷13对感应板12进行清洁处理。本实施例的清洁系统通过超声波进行清洁，可以兼容清洁固体或者液体，出现冰雪混合物时，可以通过加热功能融化成液体后再进行清除，可以替换传统的多个清洁系统。本实施例仅在传感器4外部增加额外的清洁单元1和控制器单元2即可实现清洁功能，在现有的传感器4结构基础上的改动较小，方便拆卸和安装。

在本实施例中，外壳11的顶部设有开口，外壳11的内侧壁设有凹槽111，感应板12和压电陶瓷13均设于凹槽111内。具体的，以主体形状为圆形的传感器4为例，外壳11设置为与传感器4相匹配的圆筒状，并且顶部设置有开口，外壳11内侧壁靠近顶部的位置开设有内凹的环形凹槽111，用于防止感应板12和压电陶瓷13，以便于形成用于保护传感器4的容置空间。其中，压电陶瓷13的一端固定在凹槽111内，另一端与感应板12黏接。该种设置的好处在于，结构简单，方便安装，且压电陶瓷13也置于容置空间内，方便与传感器4的连接，还可以避免受到外界环境的影响。

另外，凹槽111内还设有密封圈3，密封圈3为橡胶垫圈，压电陶瓷13固定于感应板12的下表面，并且压电陶瓷13通过黏接的方式与感应板12固定连接，密封圈3固定于感应板12的上表面，用于实现容置空间的密封，保证容置空间的密封性，实现容置空间内部的防水防尘的效果，从而提高传感器4的使用寿命。

在本实施例中，控制器单元2包括信号处理芯片21以及驱动芯片22，信号处理芯片21与驱动芯片22电性连接，信号处理芯片21与传感器4电性连接，驱动芯片22与压电陶瓷13电性连接。具体的，当感应板12外表面被遮挡时，压电陶瓷13将被遮挡的信号通过传感器4传递给信号处理芯片21，信号处理芯片21通过解析传感器4数据获取遮挡信息，从而告知驱动芯片22进行清洁；由布置在控制器单元2内部的驱动芯片22发出超声波频率，驱动压电陶瓷13进行清洁处理；当信号处理芯片21解析到感应板12表面无遮挡时，则通知驱动芯片22不进行清洁。

在本实施例中，传感器4可以是雷达、摄像头、光线传感器、位置传感器或者温度传感器。车身上的各种传感器均可以配合本实施例的清洁系统进行使用。

在本实施例中，感应板12的外表面设有疏水膜层，感应板12为透明或者半透明面板。通过增设输水膜层可以提高感应板12的自洁性，减少其被污染的可能性。另外，设置为透明或者半透明的感应板12可以方便观察和检查传感器4是否损坏，方便后期的拆卸和维修。

在本实施例中，外壳11通过粘结或者螺钉固定或者卡扣固定的方式固定在车身上。本实施例优选使用粘结的方式进行固定，一方面可以保证车身的完整性，不需要在车身上进行开口；另一方面还可以方便拆卸更换。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，包括清洁单元（1）和控制器单元（2），所述控制器单元（2）与传感器（4）电性连接，所述清洁单元（1）包括外壳（11）、感应板（12）以及压电陶瓷（13），所述压电陶瓷（13）与所述感应板（12）的表面接触，所述外壳（11）与所述感应板（12）共同围闭成用于放置传感器（4）的容置空间，所述压电陶瓷（13）与传感器（4）电性连接、并与所述控制器单元（2）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述外壳（11）的顶部设有开口，所述外壳（11）的内侧壁设有凹槽（111），所述感应板（12）和压电陶瓷（13）均设于所述凹槽（111）内。

3.根据权利要求2所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述凹槽（111）内还设有密封圈（3），所述压电陶瓷（13）固定于所述感应板（12）的下表面，所述密封圈（3）固定于所述感应板（12）的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述压电陶瓷（13）通过黏接的方式与所述感应板（12）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述控制器单元（2）包括信号处理芯片（21）以及驱动芯片（22），所述信号处理芯片（21）与传感器（4）电性连接，所述驱动芯片（22）与所述压电陶瓷（13）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述传感器（4）为雷达、摄像头、光线传感器、位置传感器或者温度传感器。

7.根据权利要求1所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述感应板（12）的外表面设有疏水膜层。

8.根据权利要求1所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述感应板（12）为透明或者半透明面板。

9.根据权利要求3所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述密封圈（3）为橡胶垫圈。

10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的一种车载传感器表面清洁系统，其特征在于，所述外壳（11）通过粘结或者螺钉固定或者卡扣固定的方式固定在车身上。

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