[发明专利]用于减少进入外壳中噪声的系统和方法

说明书

本文提供了一种用于车辆的冷却的系统和方法。该系统包括设置在车辆上的外壳。外壳包括：设置在外壳的底部处的风扇、外壳内的一个或多个传感器、以及外壳外部上的盖。盖包括孔图案，以选择性地允许气流进入外壳。孔图案包括多个孔以过滤来自气流的噪声。偏转器被设置在车辆上、在外壳的外部，并且被配置为引导气流通过孔图案。

技术领域

本公开总体上涉及在外壳中配备有传感器的车辆，并且具体地，一些实施例涉及调节进入外壳中的气流以冷却外壳以及减少由气流引起的噪声。

背景技术

诸如自动驾驶车辆(AV)的车辆中的车载传感器通过提供准确的传感器数据来补充和增强车辆的视野。传感器数据用于例如盲点检测、变道辅助、用于碰撞警告或避免碰撞的读取端部雷达、停车辅助、交叉交通监控、制动辅助、紧急制动和/或自动距离控制的应用。车载传感器的示例包括例如无源传感器和有源传感器。车载传感器包括相机、激光雷达(Lidar)、雷达、GPS、声纳、超声、IMU(惯性测量单元)、加速度计、陀螺仪、磁力计和FIR(远红外)传感器。传感器数据可以包括图像数据、反射的激光数据和/或类似数据。通常，由车载传感器捕获的图像利用三维坐标系来确定图像中捕获的内容和物体的距离和角度。可以使用遍布车辆的各种车载传感器在车辆附近获取这种实时空间信息，然后可以对其进行处理以计算和确定车辆的安全驾驶操作。车载传感器通常会暴露于恶劣的环境因素中(例如，大温度波动、紫外线辐射、氧化、风、水分等)，这可能过早缩短传感器的使用寿命。此外，将传感器安装在车辆外部可能增加传感器受到道路碎屑撞击的风险，从而增加了损坏传感器的概率。为了减轻这些和其他问题，传感器外壳可以容纳传感器。此类传感器外壳可以在抵抗环境因素和道路碎屑方面提供附加保护，同时仍然允许传感器运行或操作。然而，将传感器封装在传感器外壳中而不提供足够的气流或通风可能产生操作上的挑战。例如，在夏季操作时，传感器外壳的内部温度可能达到超出传感器的操作温度范围的点。这可能导致传感器故障，并使自动驾驶车辆无法操作。在另一示例中，在冬季或下雨状况下操作时，传感器外壳内部的水分可能凝结或起雾，从而阻止传感器正常操作。本发明解决了这些不足，本发明提供了对传感器外壳的有效且高效冷却，同时减少了冷却所需的电力，并且有效地利用了节省的电力，例如，以存储在为车辆供电的电池中。

发明内容

本文描述了用于车辆上的传感器外壳(例如，安装在AV的车顶上的LiDAR传感器外壳)的热交换和冷却的系统和方法，这更加方便并且减轻了传感器系统(诸如AV传感器系统)上的计算负担。本公开的各种实施例提供设置在车辆上的冷却系统。该冷却系统可以包括被设置在车辆上的外壳。该外壳可包括在外壳的底部处的通风口、被设置在外壳的底部处的风扇以及外壳内的一个或多个传感器。外壳可包括在外壳的外部上的盖，该盖包括孔图案。孔图案可包括多个孔以选择性地允许气流进入外壳并过滤来自气流的噪声。该冷却系统可以包括偏转器，该偏转器被设置在车辆上在外壳的外部，并且被配置为引导气流通过孔图案。

在一些实施例中，冷却系统还可以包括被配置为过滤来自气流的噪声的机械过滤器，该机械过滤器包括：锥形管，锥形管中的每个具有压力感测入口，并且直径逐渐增大以衰减来自气流的噪声。

在一些实施例中，冷却系统还可以包括机械过滤器，该机械过滤器被配置为过滤来自气流的噪声，该机械过滤器包括：以圆形图案布置并且通过管道连接的入口，管道中的每个包括具有孔的圆柱形塞子。

在一些实施例中，冷却系统还可以包括机械过滤器，该机械过滤器被配置为过滤来自气流的噪声，该机械过滤器包括：毛细管、连接到毛细管的封闭容积室、以及连接到封闭容积室的压力转换器。

在一些实施例中，压力转换器包括连接到封闭容积室的第一端口和连接到大气的第二端口，其中第一端口和第二端口通过具有压阻元件的隔膜连接。

在一些实施例中，封闭容积室被配置为绝热地操作、等温地操作或从绝热到等温过渡地操作。