CN114340954A - 用于交通工具的传感器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种被配置为安装在交通工具(10)上的传感器组件(100)。该传感器组件(100)包括传感器(20)；以及容纳该传感器(20)的壳体(30)。该壳体(30)包括：倾斜前壁(32)，该倾斜前壁被配置为面向交通工具(10)的主行驶方向(A)和远离交通工具(20)的方向(B)；面向交通工具的壁(34)，该面向交通工具的壁被配置为面朝交通工具(10)，该面向交通工具的壁(34)包括空气入口(35)；以及后开口(36)，该后开口形成传感器(20)的观察开口，该后开口(36)与该空气入口(35)处于流体连接，使得进入空气入口(35)中的空气穿过该后开口(36)离开该壳体(30)。
Description
技术领域
本发明概念涉及一种被配置为安装在交通工具上的传感器组件。
背景技术
在过去的几年里，燃料汽车和电动汽车等交通工具发展迅速。新一代交通工具更多地配备了各种类型的传感器和相机。此各种类型的传感器和相机允许感测交通工具环境。对于自动驾驶汽车，交通工具环境的感测变得极其重要。
如今，各种类型的传感器和相机在交通工具上的使用因其清洁受到限制，因为它们可能会例如因恶劣的天气条件而污浊。因此，需要保护它们免受污垢的影响并保持清洁。
发明内容
本发明概念的目的是解决这种需求。可以从下文中理解进一步的和替代性的目的。
根据第一方面，提供了一种传感器组件。该传感器组件被配置为安装在交通工具上，该传感器组件包括传感器；以及容纳该传感器的壳体。该壳体包括：倾斜前壁，该倾斜前壁被配置为面向交通工具的主行驶方向和远离交通工具的方向；面向交通工具的壁，该面向交通工具的壁被配置为面朝交通工具，该面向交通工具的壁包括空气入口；以及后开口，该后开口形成传感器的观察开口。该后开口与空气入口处于流体连接，使得进入空气入口中的空气穿过后开口离开壳体。
该壳体的、面朝交通工具的倾斜前壁面向交通工具沿主行驶方向驾驶时由交通工具的速度产生的风。倾斜前壁由于其倾斜而将至少一部分风引导或反射到远离交通工具的方向。因此，壳体的后开口周围的空气压力变得小于风冲击壳体的倾斜前壁的空气压力。这在壳体的后开口周围产生负压，并且使空气经由空气入口被吸入壳体，使得空气从空气入口进入壳体中并且从后开口离开壳体。因此，可以保护传感器免受比如泥土和其他颗粒等污垢的影响。此外，可以保护传感器免受湿气的影响，因为离开后开口的空气可以防止水滴到达传感器并因此粘在传感器上。因此，本发明的传感器组件可以为保持传感器清洁提供简单且免维护的解决方案。
传感器在此是指被配置用于感测交通工具周围环境的感测装置。例如，传感器可以是被配置成捕捉交通工具周围环境的视频流的相机。根据其他示例，传感器可以包括以下中的一者或多者：激光雷达、雷达、超声传感器、激光传感器、被动红外传感器(PIR)、烟雾传感器、火灾传感器和温度传感器。壳体在此是指覆盖或保护传感器的物体，比如外壳或包封件。空气入口在此是指供空气穿过的开口。
壳体可以进一步包括过滤器，该过滤器被配置为过滤进入空气入口中的空气。因此，被吸入空气入口中的空气可以被过滤器过滤。由此，穿过后开口离开壳体的和传感器周围的空气可以是没有污垢和/或湿气的清洁空气。
壳体的后开口可以周向地包绕传感器。由此，空气可以经由周向地围绕传感器的后开口离开。因此，一定体积的清洁空气可以环绕传感器。
后开口的截面尺寸可以是传感器的截面尺寸的至少两倍。由此，离开后开口的清洁空气的体积可以足够大，以保护传感器免受脏的环境空气的影响。
后开口的截面尺寸在此是指后开口在垂直于交通工具的主行驶方向的方向上的最小大小。传感器的截面尺寸在此是指传感器在垂直于交通工具的主行驶方向的方向上的最大大小。
空气入口的面积可以是后开口的截面尺寸的至少50％至80％。因此，可以确保足够的空气进入空气入口中。
空气入口的面积在此是指构成允许空气被吸入壳体中的空气入口的一个开口/多个开口的组合面积。
该倾斜前壁可以与交通工具的主行驶方向成10°至40°范围内的角度。由此，倾斜前壁由于其倾斜而将至少一部分空气引导或反射到背离交通工具的方向。另外，倾斜前壁的倾斜可以促进空气流过壳体。此外，10°至40°的角度范围可以防止或至少减少在壳体中形成涡流，并且可以促进壳体中的层流气流。
空气入口可以包括多个开口。由此，空气入口可以为过滤器提供支撑表面。并且，空气入口本身可以通过过滤掉大于开口大小的颗粒而充当过滤器。
该壳体可以进一步包括至少一个安装支架，该至少一个安装支架定位在距后开口一定距离处，该距离优选地为后开口的截面尺寸的至少10％。因此，传感器可以安装在距后开口一定距离处。因此，可以保证一定体积的清洁空气环绕传感器，从而保持传感器清洁。此外，由此传感器可以被后开口包绕并保护。例如，在相机的情况下，可以保护相机的镜头免受来自道路的、与车轮或其他汽车碰撞的小石块和石头的影响。
该壳体可以进一步包括侧壁，该侧壁连接倾斜前壁和面向交通工具的壁。该侧壁可以促进形成用于空气穿过壳体的封闭通道。
该空气入口可以被配置为连接到交通工具的内部，使得空气可以从交通工具的内部进入壳体中。
根据以下给出的详细描述，本发明的进一步的适用范围将变得显而易见。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例，但仅以说明性的方式给出，因为根据本详细描述，本发明的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得清楚。
因此，应当理解，本发明不限于所描述的组件的特定部分和部件，因为这些部分和部件可以变化。还应当理解，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并不旨在是限制性的。必须注意，除非上下文另有明确规定，否则如在本说明书和所附权利要求中所使用的那样，冠词“一个/种(a、an)”、“该(the)”以及“所述(said)”旨在意味着存在一个或多个要素。因此，例如，提及“传感器”或“该传感器”可以包括若干装置等。此外，词语“包括(comprising)”、“包含(including)”、“含有(containing)”和类似用语不排除其他元件或步骤。
附图说明
现在将参考示出了本发明实施例的附图来更详细地描述本发明的上述和其他方面。附图不应被认为将本发明限制于具体实施例；而是用于解释和理解本发明。
如图所示，大小被放大以用于展示的目的，并且因此被提供用于展示本发明的实施例的总体结构。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的要素。
图1是包括传感器组件的交通工具的侧视图。
图2是被配置为安装在交通工具上的传感器组件的透视图。
图3是图2的传感器组件的俯视图。
图4是图2的传感器组件的侧视图。
图5是图2的传感器组件的后视图。
具体实施方式
现在下文将参照附图更全面地对本发明进行描述，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以被实施为许多不同的形式并且不应被解释为限于本文中阐述的这些实施例；而是，这些实施例被提供用于获得彻底性和完整性、并且向技术人员充分地传达本发明的范围。
结合图1，示出了交通工具10。如图1中所展示，交通工具10可以是汽车。然而，交通工具可以是任何其他类型的交通工具，比如卡车、公共汽车、拖拉机、船等。交通工具10具有主行驶方向A。主行驶方向A也可以被称为交通工具10的向前行驶方向。
结合图1，四个传感器组件100a、100b、100c、100d安装在交通工具10上。应理解的是，交通工具10可以具有安装在其上的更少或更多的传感器组件。图1展示了传感器组件可以安装在交通工具10的不同位置处。例如，传感器组件100a、100b可以安装在交通工具10下方，比如交通工具10的中部(传感器组件100a)下方和/或交通工具10的前部(传感器组件100b)下方。根据另一示例，传感器组件100c可以安装在交通工具10的顶部上。根据又一示例，传感器组件100d可以安装在交通工具10的侧部上。
结合图2，示出了传感器组件100的立视图。图3至图5分别示出了图2中所示的传感器组件100的俯视图、侧视图和后视图。传感器组件100包括传感器20和壳体30。传感器20可以从沿着道路布置的信息发送单元发送和/或接收信息。这种传感器的示例是用于运动检测的PIR传感器。这种传感器的其他示例是激光雷达、雷达、超声传感器、温度传感器、烟雾传感器、火灾传感器、激光传感器和红外(IR)传感器。传感器20可以是观察交通工具周围环境的相机。在下文中，传感器20被称为相机20。然而，传感器20不限于相机20，并且可以是配置在交通工具10上的需要保持清洁的任何传感器20。根据其他示例，传感器可以包括以下中的一者或多者：激光雷达、雷达、超声传感器和温度传感器。
当交通工具10停放或驾驶时，相机20可以提供交通工具周围环境的视图。在传感器组件100安装在交通工具10下方的情况下，相机20可以提供交通工具10下方的视图。例如，当交通工具10停放时，相机20可以观察交通工具10下方的动物。相机可以装配有IR照明。因此，相机20甚至可以自动检测到在交通工具10下方移动的冷物体。相机可以进一步装配有用于火灾检测的火灾传感器。相机20可以捕捉交通工具环境的视频流。例如，如果传感器组件100安装在交通工具20下方，则相机20可以提供交通工具10驾驶所在的道路的视频流。由相机20获得的数据可以用于导航、控制或驾驶交通工具10。
壳体30容纳相机20。壳体30可以由耐温度变化和湿度的材料形成。壳体可以由电磁兼容材料形成。壳体30可以例如由金属形成。这种金属的示例是铝、钢和不锈钢。
壳体30包括面向至少两个方向的倾斜前壁32。壳体30的倾斜前壁32面向交通工具10的主行驶方向A。壳体30的倾斜前壁32还面向远离交通工具10的方向B。例如，在传感器组件100安装在交通工具10下方的情况下，倾斜前壁32面向交通工具的主行驶方向A和道路。另一示例是，在传感器组件100c安装在交通工具10上方的情况下，倾斜前壁32面向主行驶方向A和天空。倾斜前壁32可以相对于交通工具10的主行驶方向A具有10°至40°范围内的角度。
壳体30进一步包括面向交通工具的壁34，该面向交通工具的壁被配置为面朝交通工具10。面向交通工具的壁34可以是平坦的壁。面向交通工具的壁34可以相对于交通工具10的主行驶方向成0°至20°范围内的角度略微倾斜。面向交通工具的壁34包括空气入口35。空气入口35可以包括一个开口。空气入口35可以包括多个开口。空气入口35的一个或多个开口可以具有各种形状，比如矩形或圆形。空气入口35可以被配置为连接到交通工具10的内部，使得从交通工具10的内部提取进入壳体30中的空气。
壳体可以进一步包括连接倾斜前壁32和面向交通工具的壁34的侧壁38。侧壁38可以连接倾斜前壁32和面向交通工具的壁34，以形成用于空气穿过壳体30的封闭通道。
壳体30可以进一步包括过滤器40，该过滤器被配置为过滤进入空气入口35中的空气。过滤器40可以布置成与空气入口35相连。过滤器40可以布置在空气入口35的正上方。过滤器40可以布置在空气入口35的正下方。空气入口35可以包括两层，并且过滤器40可以布置在这两层之间。过滤器40可以由纤维或多孔材料组成，用于从进入壳体30的空气中去除比如灰尘和/或湿气等颗粒。过滤器40可以是一次性的。过滤器40可以是可清洗且可重复使用的。过滤器40可以具有基于空气入口35的形状(比如矩形或圆形)设计的各种形状。
壳体30进一步包括后开口36，该后开口形成相机20的观察开口。壳体30的后开口36可以包绕相机20。后开口36与空气入口35处于流体连接，使得进入空气入口35中的空气可以穿过后开口36离开壳体30。后开口36的截面尺寸可以至少是相机20的截面尺寸的两倍。空气入口35的面积可以是后开口36的截面尺寸的至少80％。后开口36可以是矩形的。后开口36可以是圆形的或者可以具有其他形状。
壳体30沿着主行驶方向A的典型大小为5至20cm，沿着背离交通工具10的方向B为1至7cm，沿着垂直于方向A和方向B的方向为3至10cm。
壳体30可以进一步包括传感器安装支架50a、50b。传感器安装支架50a、50b可以布置在壳体30内部。相机20可以通过传感器安装支架50a、50b安装在壳体30中。传感器安装支架50a、50b可以定位在距后开口36一定距离处。该距离可以优选地为后开口36的截面尺寸的至少10％。因此，相机20可以优选地安装在距后开口一定距离处。
壳体30可以进一步包括交通工具安装支架。该交通工具安装支架可以布置在壳体30的外部。因此，壳体30可以通过交通工具安装支架安装在交通工具10上。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反地，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。
例如，壳体30可以进一步包括被配置为将清洁液体冲洗到传感器20上的冲洗布置。因此，如果需要，冲洗布置可以清洁传感器。
另外，所披露实施例的变化是技术人员在实践所要求保护的发明时通过学习附图、披露内容、以及所附权利要求可以理解并实现的。
Claims (10)
1.一种传感器组件(100)，该传感器组件被配置为安装在交通工具(10)上，该传感器组件(100)包括：
传感器(20)；以及
容纳该传感器(20)的壳体(30)，该壳体(30)包括：
倾斜前壁(32)，该倾斜前壁被配置为面向该交通工具(10)的主行驶方向和远离该交通工具(10)的方向，
面向交通工具的壁(34)，该面向交通工具的壁被配置为面朝该交通工具(10)，该面向交通工具的壁(34)包括空气入口(35)，以及
后开口(36)，该后开口形成用该传感器(20)的观察开口，该后开口(36)与该空气入口(35)处于流体连接，使得进入该空气入口(35)中的空气穿过该后开口(36)离开该壳体(30)。
2.根据权利要求1所述的传感器组件(100)，其中，该壳体(30)进一步包括过滤器(40)，该过滤器被配置用于过滤进入该空气入口(35)中的空气。
3.根据权利要求1或2所述的传感器组件(100)，其中，该壳体(30)的后开口(36)包绕该传感器(20)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器组件(100)，其中，该后开口(36)的截面尺寸是该传感器(20)的截面尺寸的至少两倍。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器组件(100)，其中，该空气入口(35)的面积是该后开口(36)的截面尺寸的至少50％至80％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器组件(100)，其中，该倾斜前壁(32)与该交通工具(10)的主行驶方向成10°至40°范围内的角度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器组件(100)，其中，该空气入口(35)包括多个开口。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器组件(100)，其中，该壳体(30)进一步包括至少一个安装支架(50)，该至少一个安装支架定位在距该后开口(36)一定距离处，该距离优选地为该后开口(36)的截面尺寸的至少10％。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的传感器组件(100)，其中，该壳体(30)进一步包括侧壁(38)，该侧壁连接该倾斜前壁(32)和该面向交通工具的壁(34)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的传感器组件(100)，其中，该空气入口(35)被配置为连接到该交通工具(10)的内部，使得从该交通工具(10)的内部提取进入该壳体(30)中的空气。
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