CN217718093U - 车载雷达系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车载雷达系统和车辆，涉及汽车领域。车载雷达系统包括雷达主体、吹气组件以及气源，雷达主体包括盒体以及设置于盒体内的激光组件和集热管，盒体上设置有对激光透明的窗口镜。吹气组件内形成多个气道，各个气道的进气端与气源连通，气道的出气端用于喷出来自气源的气体以吹扫窗口镜，吹气组件与集热管的表面接触。本申请的承载雷达系统搭载了气源和吹气组件，通过多个气道对窗口镜进行吹扫，能够自动化地实现对窗口镜进行清洁。由于集热管与吹气组件接触，集热管的热量可以传导至吹气组件进而传导至气道中的气体，因此通过吹风，还可以将雷达主体产生的热量转移到外部，从而加强了散热。

Description

车载雷达系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种车载雷达系统和车辆。

背景技术

随着智能汽车技术的发展，自动驾驶技术逐渐在中高端汽车上批量实现。激光雷达作为高阶自动驾驶功能的核心传感器，其应用场景相当广泛。由于车辆在日常运行过程中，无可避免产生表面脏污，这种脏污会覆盖主激光雷达的窗口镜，造成激光雷达不能实现原有的探测能力，造成自动驾驶系统不能安全使用。由于雷达的窗口镜不可避免接触外界环境，目前的车载雷达系统暂时没有较佳的手段来清洁窗口镜。此外，现有的车载雷达系统的散热性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车载雷达系统和车辆，其能够较好地清洁雷达主体的窗口镜，并提供较佳的散热效果。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种车载雷达系统，包括雷达主体、吹气组件以及气源，雷达主体包括盒体以及设置于盒体内的激光组件和集热管，盒体上设置有对激光透明的窗口镜以供激光组件向盒体外发射探测信号，吹气组件内形成多个气道，各个气道的进气端与气源连通，气道的出气端用于喷出来自气源的气体以吹扫窗口镜，集热管用于收集激光组件散发的热量，吹气组件与集热管的表面接触。

在可选的实施方式中，吹气组件包括集成板，各个气道相互间隔地埋设于集成板内，集成板贴附于集热管。

在可选的实施方式中，集成板包括输气板和喷嘴板，喷嘴板连接于集成板的端部，各个气道的一部分埋设于输气板的内部，另一部分埋设于喷嘴板，气道的出气端位于喷嘴板上并探出至窗口镜的外侧，以使气道送出的气体能够吹扫窗口镜的外表面。

在可选的实施方式中，各个气道的出气端的朝向一致，以使各个气道送出的气体能够形成风幕。

在可选的实施方式中，窗口镜形成于盒体的侧壁，集成板设置于窗口镜的上方，输气板位于盒体的腔室的上方，喷嘴板从窗口镜的上边缘探出至窗口镜的外侧，气道的出气端朝下。

在可选的实施方式中，吹气组件还包括连接于集成板的气体分配单元，气体分配单元具有进气口以及与进气口连通的多个出气口，气源通过管路与气体分配单元的进气口连通，集成板中的各个气道一一对应地与气体分配单元的各个出气口连通。

在可选的实施方式中，车载雷达系统还包括温度传感器、雷达控制单元以及设置于管路的电子阀，温度传感器用于检测盒体内的温度，温度传感器与电子阀均与雷达控制单元电连接。

在可选的实施方式中，车载雷达系统还包括缸体，气源与缸体连通，缸体与吹气组件的气道连通，缸体上设置有对外放气接口。

第二方面，本申请实施例提供一种车辆，包括前述第一方面中任一实施方式提供的车载雷达系统。

在可选的实施方式中，车辆还包括具有通风功能的座椅，座椅与气源连通。

本实用新型实施例的有益效果是：

本申请实施例提供的车载雷达系统，包括雷达主体、吹气组件以及气源，雷达主体包括盒体以及设置于盒体内的激光组件和集热管，盒体上设置有对激光透明的窗口镜以供激光组件向盒体外发射探测信号，吹气组件内形成多个气道，各个气道的进气端与气源连通，气道的出气端用于喷出来自气源的气体以吹扫窗口镜，集热管用于收集激光组件散发的热量，吹气组件与集热管的表面接触。本申请实施例的承载雷达系统搭载了气源和吹气组件，通过多个气道对窗口镜进行吹扫，能够自动化地实现对窗口镜进行清洁。多个气道对窗口镜进行吹扫能够保证清洁的全面、彻底以及清洁力度的均匀性。并且本申请实施例利用气体作为清洁介质，避免使用水或其他液态的清洁剂，因此不容易损坏设备。此外，由于集热管与吹气组件接触，集热管的热量可以传导至吹气组件进而传导至气道中的气体，因此通过吹风，还可以将雷达主体产生的热量转移到外部，从而加强了散热。本申请实施例提供的车辆包括上述的车载雷达系统，因此也具有相应的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一种实施例中车载雷达系统的示意图；

图2为本申请一种实施例中吹气组件和集热管的配合示意图；

图3为本申请一种实施例中吹气组件吹扫窗口镜的示意图；

图4为本申请一种实施例中车辆的控制框图。

图标:010-车载雷达系统；020-整车控制单元；100-雷达主体；110-盒体；111-上盖板；112-窗口镜；120-集热管；130-温度传感器；140-雷达控制单元；200-吹气组件；201-气道；202-出气端；210-集成板；211-输气板；212-喷嘴板；220-气体分配单元；221-进气口；300-管路；310-电子阀；320-气缸；321-对外放气接口；400-气源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在自动驾驶领域，使用车载激光雷达和摄像头视觉多传感器融合方案是智能汽车实现L3及以上自动驾驶的最佳选项，车载激光雷达将会是常见的汽车传感器之一。由于车辆在日常运行过程中，无可避免产生表面脏污，这种脏污会覆盖主激光雷达的窗口镜，造成激光雷达不能实现原有的探测能力，造成自动驾驶系统不能安全使用。由于雷达窗口镜不可避免接触外界环境，目前上市的激光雷达处于行业发展期，暂时无清洁功能，原因在于技术实现困难。因此具备自清洁能力的激光雷达是目前行业较为迫切的诉求。目前，手动清洁也存在一些弊端，比如有的车辆安装位置不利于手动清洁(比如雷达安装于车顶)。如果利用雨刮片清洁雷达的窗口镜，则需要配合专用清洗液防止普通玻璃水腐蚀窗口镜，无疑为车辆增加了一种雷达专属的液体，不利于用户体验。如果用水注清洗，高位顶装雷达的清洗液会造成风挡玻璃二次污染。对于轮眉及保险杠或大灯中间的雷达要和保险杠集成多个清洗电机，成本不友好、系统复杂。此外，激光雷达在运行时会产生大量热量，如何进行良好的散热也成为需要关注的问题。

为了改善上述相关技术中激光雷达存在的清洁困难以及散热的问题，本申请实施例提供一种车载雷达系统和搭载有该车载雷达系统的车辆。

图1为本申请一种实施例中车载雷达系统010的示意图。如图1所示，本实施例提供的车载雷达系统010包括雷达主体100、吹气组件200以及气源400。雷达主体100用于实现探测功能，其包括盒体110以及设置于盒体110内的激光组件(图中未示出)和集热管120。激光组件用于发射和接收激光探测信号，集热管120用于收集激光组件散发的热量。盒体110上设置有对激光透明的窗口镜112以供激光组件向盒体110外发射探测信号以及接收探测信号。具体在本实施例中，窗口镜112形成于盒体110的侧壁，其可以是玻璃，也可以是其他能够供探测信号穿过的材质，在装载于车辆上时，窗口镜112可以朝向车前方、后方或者侧方。应理解，窗口镜112对激光透明是指激光可以穿过窗口镜112，从而从盒体110内射到盒体110外进行探测，因此并不要求人眼一定能够通过窗口镜112观察到雷达内部，窗口镜112可以是无色透明或者是有色的。

在本申请实施例中，吹气组件200通过管路300与气源400连通，可以在气源400供气的情况下，喷吹气体来清扫窗口镜112。可选的，气源400为压缩机，其能够提供高压的气体以满足清洁需求。

图2为本申请一种实施例中吹气组件200和集热管120的配合示意图；

图3为本申请一种实施例中吹气组件200吹扫窗口镜112的示意图。结合图1至图3，在本实施例中，吹气组件200一部分容纳于盒体110中，与集热管120的表面接触；吹气组件200的另一部分从盒体110伸出，从而能够对窗口镜112进行吹扫清洁。吹气组件200内形成多个气道201，各个气道201的进气端与气源400连通，气道201的出气端202用于喷出来自气源400的气体以吹扫窗口镜112，气道201的出气端202位于窗口镜112的外侧。

具体在本实施例中，吹气组件200包括集成板210和连接于集成板210的气体分配单元220，各个气道201相互间隔地埋设于集成板210内，集成板210贴附于集热管120，因此集成板210中流过的气体能够将一部分集热管120的热量带到盒体110外释放。气体分配单元220具有进气口221以及与进气口221连通的多个出气口，气源400通过管路300与气体分配单元220的进气口221连通，集成板210中的各个气道201一一对应地与气体分配单元220的各个出气口连通。气体分配单元220的作用在于将气源400输送来的高压气体分配给各个气道201，从而使得各个气道201能够均匀地吹扫窗口镜112。在本实施例中，气道201的数量为三个以上，具体数量可以根据需要进行设置。

如图2、3所示，集成板210包括输气板211和喷嘴板212，喷嘴板212连接于集成板210的端部，各个气道201的一部分埋设于输气板211的内部，另一部分埋设于喷嘴板212，气道201的出气端202位于喷嘴板212上并探出至窗口镜112的外侧，以使气道201送出的气体能够吹扫窗口镜112的外表面。本实施例中，集成板210设置于窗口镜112的上方，输气板211位于盒体110的腔室的上方，喷嘴板212从窗口镜112的上边缘探出至窗口镜112的外侧，气道201的出气端202朝下。在本实施例中，盒体110的上盖板111位于输气板211的上方，集热管120贴合于输气板211的下方。

在本实施例中，各个气道201相互平行，且均匀间隔地设置。喷嘴板212上各个气道201的出气端202的朝向一致，均朝下，以使各个气道201送出的气体能够形成从上至下的风幕，对窗口镜112进行从上至下的吹扫清洁。在本实施例中，喷嘴板212为平板状，以便形成风幕。应当理解，在可选的其他实施例中，喷嘴板212的形状以及气道201的出气端202的布置方式可以进行调整，比如讲集成板210设置在盒体110底部，令气道201的出气端202从下至上地吹扫窗口镜112；或者，将各个气道201的出气端202分布在窗口镜112的四周，出气端202均朝向窗口镜112中部。

在本实施例中，喷嘴板212上集成了喷嘴，换言之，喷嘴板212自身起到了定向喷气的作用，在可选的其他实施例中，喷嘴板212上也可以安装独立的喷嘴零件，并与气道201连通，或者在输气板211的端部安装多个可能够独立调节朝向的喷嘴以替代喷嘴板212。

可选的，本实施例的喷嘴板212上的出气端202的喷吹气流的形状为扇形，能够使吹扫的气流更加均匀。

在本实施例中，为了提高传热效率，集热管120的材质可以选择为铜。集热管120与集成板210配合可以有多种方式。比如集成板210通过挤压型材成型或铝材浇铸而成，在设计上预留供集热管120镶嵌的凹槽结构，实现集热管120与集成板210的良好贴合。还可以在集热管120和集成板210之间增加导热垫或导热胶，然后使用焊接或螺丝等连接方式将集热管120与集成板210组装为一体。

在本实施例中，管路300上还设置有电子阀310，电子阀310能够受控的打开气路或者阻断气路。车载雷达系统010还包括缸体，气源400与缸体连通，缸体与吹气组件200的气道201连通，缸体上设置有对外放气接口321。对外放气接口321可以用于对外部需要充气或者通风的部位供气，以满足用户更多的使用需求。比如，给充气床垫、帐篷等充气。

在可选的实施方式中，车载雷达系统010还包括温度传感器130以及雷达控制单元140。温度传感器130用于检测盒体110内的温度，温度传感器130与电子阀310均与雷达控制单元140电连接。当温度传感器130监测到温度较高时，雷达控制单元140可以打开电子阀310，令气源400向吹气组件200供气，高效地带走集热管120上的热量，从而提升雷达主体100的散热性能。本申请实施例中，雷达控制单元140设置在雷达主体100内，激光组件也与雷达控制单元140电连接，以接受雷达控制单元140的控制。

图4为本申请一种实施例中车辆的控制框图。如图4所示，本申请实施例提供一种车辆(图中未示出)，其包括本申请实施例提供的车载雷达系统010。此外，车辆还包括整车控制单元020，整车控制单元020与雷达控制单元140和气源400电连接。在可选的实施方式中，车辆还包括具有通风功能的座椅，座椅与气源400连通。当用户有座椅通风的需求时，通过输入指令，整车控制单元020就可以打开气源400，对座椅进行通风。

在本申请实施例中，当用户需要对雷达主体100的窗口镜112进行清洁时，可通过输入指令进入清洁模式。在清洁模式下，整车控制单元020控制气源400打开，并向雷达控制单元140发送信息。雷达控制单元140在电子阀310压力达到预设值后控制电子阀310打开，高压气体通过管路300进入到气体分配单元220后分配到各个气道201，经过气道201后直接从上向下吹向窗口镜112表面，清除附着在表面的灰尘、水滴或其他杂物。可选的，车载雷达系统010可以设置成每次上电自检时进行吹扫。

当雷达控制单元140通过温度传感器130检测到雷达主体100的温度超过设定值时，可控制信号启动气源400，气压到达预设值时，打开电子阀310，通过气体将集热管120的热量带出气道201，从而达到降低雷达主体100温度的目的。

当需要对外放气时，整车控制单元020或者雷达控制单元140可启动气源400，进行打气，直到气压到达设定值或放气模式消除后，停止打气。

气源400为压缩机时，可以采用整车电瓶供电，额定电压可以为12V或24V。压缩机输出的气压可以根据需要进行调节。此外，车载雷达系统010中的气源400还可以同时作为空调的鼓风机。

本申请实施例提供的车载雷达系统010具有以下使用效果：

1)能够保持窗口镜112清洁，雷达控制单元140具备自检清洁或按需清洁的控制方式，可随时保持窗口镜112清洁，尤其是在雨雾、沙尘等恶劣天气；尤其是吹气组件200和集热管120配合，兼顾散热效果。

2)通过温度传感器130与雷达控制单元140的配合，使雷达主体100始终保持在合适的温度范围内，避免高温造成内部器件的老化。

3)不受雷达主体100安装位置的限制，不管在何位置安装，均可以方便地实现清洁；

4)通过设置气源400以及气缸320上的对外放气接口321，使汽车具备自助补气的需求，例如充气床垫、充气帐篷、充气船等等；

5)压缩机也可以作为汽车座椅通风等场景利用，通过对外放气接口321可以将气源400接到座椅通风的气管上，实现座椅通风。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载雷达系统，其特征在于，包括雷达主体、吹气组件以及气源，所述雷达主体包括盒体以及设置于所述盒体内的激光组件和集热管，所述盒体上设置有对激光透明的窗口镜以供所述激光组件向所述盒体外发射探测信号，所述吹气组件内形成多个气道，各个所述气道的进气端与所述气源连通，所述气道的出气端用于喷出来自所述气源的气体以吹扫所述窗口镜，所述集热管用于收集所述激光组件散发的热量，所述吹气组件与所述集热管的表面接触。

2.根据权利要求1所述的车载雷达系统，其特征在于，所述吹气组件包括集成板，各个所述气道相互间隔地埋设于所述集成板内，所述集成板贴附于所述集热管。

3.根据权利要求2所述的车载雷达系统，其特征在于，所述集成板包括输气板和喷嘴板，所述喷嘴板连接于所述集成板的端部，各个所述气道的一部分埋设于所述输气板的内部，另一部分埋设于所述喷嘴板，所述气道的出气端位于所述喷嘴板上并探出至所述窗口镜的外侧，以使所述气道送出的气体能够吹扫所述窗口镜的外表面。

4.根据权利要求3所述的车载雷达系统，其特征在于，各个所述气道的出气端的朝向一致，以使各个所述气道送出的气体能够形成风幕。

5.根据权利要求3所述的车载雷达系统，其特征在于，所述窗口镜形成于所述盒体的侧壁，所述集成板设置于所述窗口镜的上方，所述输气板位于所述盒体的腔室的上方，所述喷嘴板从所述窗口镜的上边缘探出至所述窗口镜的外侧，所述气道的出气端朝下。

6.根据权利要求2所述的车载雷达系统，其特征在于，所述吹气组件还包括连接于所述集成板的气体分配单元，所述气体分配单元具有进气口以及与所述进气口连通的多个出气口，所述气源通过管路与所述气体分配单元的所述进气口连通，所述集成板中的各个所述气道一一对应地与所述气体分配单元的各个所述出气口连通。

7.根据权利要求6所述的车载雷达系统，其特征在于，所述车载雷达系统还包括温度传感器、雷达控制单元以及设置于所述管路的电子阀，所述温度传感器用于检测所述盒体内的温度，所述温度传感器与所述电子阀均与所述雷达控制单元电连接。

8.根据权利要求1所述的车载雷达系统，其特征在于，所述车载雷达系统还包括缸体，所述气源与所述缸体连通，所述缸体与吹气组件的所述气道连通，所述缸体上设置有对外放气接口。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的车载雷达系统。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括具有通风功能的座椅，所述座椅与所述气源连通。

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