加热装置及雷达壳体的制作方法

专利2022-06-29  99


本申请涉及车载雷达领域,具体涉及车载雷达壳体的加热装置。



背景技术:

目前,激光雷达通常安装在车辆的顶部,车辆启动或遇到极端天气时,激光雷达的壳体上会有水雾,甚至是冰霜,如果无法快速有效的去除雷达外罩上的水雾或者冰霜,会使得激光雷达功能暂时异常,使车辆无法出行或出行时存在安全隐患。

由于机械式的激光雷达需要360°的旋转,如果在激光雷达上布加热部件会阻挡雷达激光的投射,从而影响激光雷达的可靠性。固态式激光雷达壳体(一般为弧形),则需要保证一定的视角大小,在设置加热部件时,往往为了保证视角而导致外罩尺寸增大。图1和图2为现有技术的雷达外壳的加热装置的结构示意图。在图1中,加热装置100’的导电元件31’和导电元件32’为金属材料,电热元件20’并联设置在导电元件31’与导电元件32’之间,但是金属电极的导电元件31’和导电元件32’阻挡了激光的通过。在图2中,加热装置100”的导电元件31”和导电元件32”为金属材料,电热元件20”串联地设置在导电元件31”和导电元件32”之间。图2中,虽然金属电极通过减小尺寸地设置在边缘位置,但是仍然会阻挡激光的通过;另外电热元件20”串联设置在导电元件31”和导电元件32”之间,在电热元件20”出现故障时,会导致加热装置100”的失效,从而导致加热装置100”的稳定性降低。



技术实现要素:

本申请旨在提供一种能够克服现有技术的至少一个缺陷的解决方案。

根据本申请的一个方面,提供了一种雷达壳体的加热装置,包括:

底板,透明且能够使激光通过;

至少两个电热元件,不相交地设置在所述底板上,用于在通电时发出热量;以及

至少两个连接件,设置在所述底板上,透明且允许所述激光通过,并用于将所述至少两个电热元件并联连接,其中,所述至少两个连接件适于与外部电源连接,从而为并联连接的所述至少两个电热元件供电。

在一个实施方式中,所述至少两个连接件包括第一连接件和第二连接件,所述第一连接件设置在所述至少两个电热元件的一端,所述第二连接件设置在所述至少两个电热元件中的另一端。

在一个实施方式中,所述加热装置还包括第一引脚和第二引脚,所述第一引脚与所述第一连接件连接,所述第二引脚与所述第二连接件连接,所述第一连接件和所述第二连接件通过所述第一引脚和所述第二引脚分别连接至所述外部电源的正负极。

在一个实施方式中,所述至少两个连接件由掺锡氧化铟膜或透明导电胶水制成。

在一个实施方式中,所述至少两个电热元件为至少两个电热丝。

在一个实施方式中,所述至少两个电热元件的宽度为0.1mm-0.3mm。

在一个实施方式中,所述至少两个电热元件彼此之间的间距为6mm-8mm。

在一个实施方式中,所述第一连接件和所述第二连接件在所述底板的表面沿第一方向延伸,所述至少两个电热元件沿第二方向从所述第一连接件延伸到所述第二连接件。

在一个实施方式中,所述底板为聚碳酸酯薄膜。

根据本申请的另一个方面,提供了一种雷达外壳,包括本体,所述雷达外壳还包括上述实施方式中任一项所述的加热装置,其中,所述加热装置的底板与所述本体固接。

在一个实施方式中,所述本体由塑料材料制成。

在一个实施方式中,所述底板通过不影响激光透光率的胶水粘贴至所述本体。

根据本申请的还一个方面,提供了一种雷达壳体的加热装置的制作方法,包括:

将至少两个电热元件设置在底板上,其中,所述至少两个电热元件不相交,并且在通电时发出热量;以及

在所述底板上通过至少两个连接件将所述至少两个电热元件并联;

其中,所述至少两个连接件适于与外部电源连接。

在一个实施方式中,所述至少两个连接件包括第一连接件和第二连接件,以及在所述底板上通过至少两个连接件将所述至少两个电热元件并联的步骤包括:

在所述底板上设置所述第一连接件和所述第二连接件,以使得所述第一连接件和所述第二连接件在所述底板的表面沿第一方向延伸,其中,所述至少两个电热元件沿第二方向从所述第一连接件延伸到所述第二连接件。

与现有技术相比,本申请具有下列至少一个技术效果:

1、使用透明的导电元件替代金属电极,从而减少甚至避免对雷达激光的阻挡。

2、电热元件并联设置在透明的导电元件之间,在单个或者部分电热元件出现故障时,仍然能够继续加热,提高了装置的稳定性。

3、电热元件的宽度为0.1mm-0.3mm,间距为6mm-8mm,保证了激光的高通过率,以及电热元件的加热效果。

4、加热装置的底板为弹性材料,能适用于不同形状的雷达壳体。

附图说明

在参考附图中示出示例性实施方式。本文中公开的实施方式和附图应被视作说明性的,而非限制性的。

图1示出了现有技术的雷达外壳的加热装置的结构示意图;

图2示出了现有技术的雷达外壳的加热装置的结构示意图;

图3a示出了本申请一个实施方式的雷达壳体的加热装置的示意图;

图3b示出了本申请一个实施方式的雷达壳体的加热装置的示意图;

图4示出了包括本申请的一个实施方式的加热装置的机械式雷达壳体的立体图;

图5示出了包括本申请的一个实施方式的加热装置的固态式雷达壳体的立体图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意,在本说明书中,第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。

在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

如在本文中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

图3a示出了本申请一个实施方式的雷达壳体的加热装置100的示意图。如图3a所示,加热装置100包括底板10、第一电热元件21、第二电热元件22、第一连接件(导电元件)31和第二连接件(导电元件)32。

底板10透明且能够使激光通过,并可选地由聚碳酸酯薄膜(pc膜)材料制成,使得底板具有不导电、柔韧性好易弯曲、成本低等特性,从而可以适应于不同形状的雷达壳体。

第一电热元件21和第二电热元件22(图3a中示出了多个电热元件,在实际应用中,电热元件的数量可以是大于等于两个的多个)不相交地设置在底板10上,用于在通电时发出热量。可选地,在一个实施例中,第一电热元件21和第二电热元件22中每个的宽度为0.1mm-0.3mm,从而能够降低或者避免对激光的阻挡,同时也能达到加热除雾除霜的功能。可选地,在一个实施例中,第一电热元件21和第二电热元件22之间的间距为6mm-8mm,该间距可以使激光通过第一电热元件21和第二电热元件22的分布区域,能够降低或者避免对激光的阻挡,同时也能达到加热除雾除霜的功能。可选地,在一个实施例中,第一电热元件21和第二电热元件22为电热丝。

第一连接件31和第二连接件32设置在底板10上且允许激光通过,并用于将第一电热元件21和第二电热元件22并联连接,其中,第一连接件31和第二连接件32适于与外部电源连接,从而为并联连接的第一电热元件21和第二电热元件22供电。可选地,在一个实施例中,第一连接件31和第二连接件32可选地由掺锡氧化铟膜(ito膜)或透明导电胶水制成,从而可以使激光通过。可选地,在一个实施例中,第一连接件31设置在第一电热元件21和第二电热元件22的一端,第二连接件32设置在第一电热元件21和第二电热元件22的另一端

如图3a所示,可选地,在一个实施例中,第一连接件31和第二连接件32在底板的表面沿第一方向延伸,第一电热元件21和第二电热元件22沿第二方向从第一连接件31延伸到第二连接件32。图3a中,底板10包括第一侧面11、第二侧面12、第三侧面13和第四侧面14,第一方向为从第三侧面13上任一点向第四侧面14上任一点延伸的方向,第二方向为从第一连接件31上任一点向第二连接件32上任一点延伸的方向。图3b示出了本申请一个实施方式的雷达壳体的加热装置100”’的示意图。如图3b所示,第一方向为从第一侧面11”’上任一点向第二侧面12”’上任一点延伸的方向,第二方向为从第一连接件31”’上任一点向第二连接件32”’上任一点延伸的方向。在还一实施例中,如图3a所示,底板10为矩形,第一方向为与第一侧面11或第二侧面12平行的方向,第二方向为与第三侧面13或第四侧面14平行的方向。

在该实施方式的加热装置100中,使用第一连接件31和第二连接件32来替代常规的不透光电极,从而可以在雷达外壳尺寸不变的情况下,增大雷达激光的发射角,进而降低车载雷达的尺寸。另外,第一电热元件21和第二电热元件22并联设置,可以在单个或部分电热元件出现故障的情况下,仍然具有加热功能,提高了加热装置100的稳定性。

参考图3a,在一个实施方式中,加热装置还包括第一引脚41和第二引脚42,其中,第一引脚41与第一连接件31连接,第二引脚42与第二连接件32连接,第一连接件31和第二连接件32分别通过第一引脚41和第二引脚42连接至外部电源,从而为并联连接的第一电热元件21和第二电热元件22供电。其中,第一引脚41和第二引脚42可选地设置在底板10上。

根据本申请的一个方面,还提供了一种雷达外壳,该雷达外壳包括本体,以及还包括上述实施方式中的任一加热装置,其中,加热装置的底板与雷达外壳本体的内侧面和/或外侧面固接。可选地,加热装置的底板通过不影响激光透光率的胶水粘贴在雷达外壳本体的内侧面和/或外侧面,从而实现与雷达壳体的固接,并且保证不影响雷达激光的发射。可选地,在一个实施例中,雷达外壳由塑料材料制成。

图4示出了包括本申请的一个实施方式的加热装置的机械式雷达壳体200的立体图。如图4所示,雷达壳体200包括本体201和加热装置202,其中本体201为圆形,加热装置202通过不影响激光透光率的胶水粘贴在本体201的内侧面。其中,在图4中,加热装置202粘贴在本体201的内侧面,在其它实施例中,加热装置202也可粘贴在本体201的外侧面,或者同时粘贴在本体201的内侧面和外侧面。另外,因为机械式雷达在运行时需要旋转激光发射装置,因此在图4的实施方式中,加热装置的电热元件2021布置在水平方向,从而有利于雷达激光的通过。

图5示出了包括本申请的一个实施方式的加热装置的固态式雷达壳体300的立体图。如图5所示,雷达壳体300包括本体301和加热装置302,其中本体301为弧形,加热装置302通过不影响激光透光率的胶水粘贴在本体201的内侧面,其中在图5中加热装置302粘贴在本体301的内侧面,在其它实施例中,加热装置302也可粘贴在本体301的外侧面,或者同时粘贴在本体301的内侧面和外侧面。另外,在图5的实施方式中,加热装置302的电热元件3021布置在水平方向,在其它实施方式中,电热元件3021也可以竖直布置或者倾斜布置。

根据本申请的一个方面,还提供了一种雷达壳体的加热装置的制作方法,包括:

步骤s10:将至少两个电热元件设置在底板上,其中,至少两个电热元件不相交,并且在通电时发出热量。

步骤s20:在底板上通过至少两个连接件将至少两个电热元件并联连接,其中,至少两个连接件适于与外部电源连接。

在一个实施例中,至少两个连接件包括第一连接件和第二连接件,以及步骤s20包括:

在底板上布置第一连接件和第二连接件,以使得第一连接件和第二连接件在底板的表面沿第一方向延伸,其中,至少两个电热元件沿第二方向从第一连接件延伸到第二连接件。第一方向和第二方向在上文已经描述,在此不再重复。

在一个实施例中,也可以先设置至少两个连接件,然后再设置至少两个电热元件,至少两个连接件和至少两个电热元件在底板上的设置顺序可以调整。

以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。


技术特征:

1.一种雷达壳体的加热装置,其特征在于,包括:

底板,透明且能够使激光通过;

至少两个电热元件,不相交地设置在所述底板上,用于在通电时发出热量;以及

至少两个连接件,设置在所述底板上,透明且允许所述激光通过,并用于将所述至少两个电热元件并联连接,其中,所述至少两个连接件适于与外部电源连接,从而为并联连接的所述至少两个电热元件供电。

2.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,所述至少两个连接件包括第一连接件和第二连接件,所述第一连接件设置在所述至少两个电热元件的一端,所述第二连接件设置在所述至少两个电热元件中的另一端。

3.如权利要求2所述的加热装置,其特征在于,所述加热装置还包括第一引脚和第二引脚,所述第一引脚与所述第一连接件连接,所述第二引脚与所述第二连接件连接,所述第一连接件和所述第二连接件通过所述第一引脚和所述第二引脚分别连接至所述外部电源的正负极。

4.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,所述至少两个连接件由掺锡氧化铟膜或透明导电胶水制成。

5.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,所述至少两个电热元件为至少两个电热丝。

6.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,所述至少两个电热元件的宽度为0.1mm-0.3mm。

7.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,所述至少两个电热元件彼此之间的间距为6mm-8mm。

8.如权利要求2所述的加热装置,其特征在于,所述第一连接件和所述第二连接件在所述底板的表面沿第一方向延伸,所述至少两个电热元件沿第二方向从所述第一连接件延伸到所述第二连接件。

9.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,所述底板为聚碳酸酯薄膜。

10.一种雷达外壳,包括本体,其特征在于,所述雷达外壳还包括如权利要求1-9中任一项所述的加热装置,其中,所述加热装置的底板与所述本体固接。

11.如权利要求10所述的雷达外壳,其特征在于,所述本体由塑料材料制成。

12.如权利要求10所述的雷达外壳,其特征在于,所述底板通过不影响激光透光率的胶水粘贴至所述本体。

13.一种雷达壳体的加热装置的制作方法,其特征在于,包括:

将至少两个电热元件设置在底板上,其中,所述至少两个电热元件不相交,并且在通电时发出热量;以及

在所述底板上通过至少两个连接件将所述至少两个电热元件并联;

其中,所述至少两个连接件适于与外部电源连接。

14.如权利要求13所述的制作方法,其中,所述至少两个连接件包括第一连接件和第二连接件,以及在所述底板上通过至少两个连接件将所述至少两个电热元件并联的步骤包括:

在所述底板上设置所述第一连接件和所述第二连接件,以使得所述第一连接件和所述第二连接件在所述底板的表面沿第一方向延伸,其中,所述至少两个电热元件沿第二方向从所述第一连接件延伸到所述第二连接件。

技术总结
本申请提供了一种雷达壳体的加热装置,包括:底板,透明且能够使激光通过;至少两个电热元件,不相交地设置在所述底板上,用于在通电时发出热量;以及至少两个连接件,设置在所述底板上,透明且允许所述激光通过,并用于将所述至少两个电热元件并联连接,其中,所述至少两个连接件适于与外部电源连接,从而为并联连接的所述至少两个电热元件供电。本申请还提供了雷达壳体及加热装置的制作方法。本申请可以实现车载雷达激光的无阻挡加热,从而去除雷达壳体表面的水或冰。

技术研发人员:梁世杰;俞洪涛;邢圆圆;史张锦
受保护的技术使用者:宁波舜宇车载光学技术有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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