雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置的制作方法

本发明属于激光雷达光学窗口领域，具体涉及一种雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置。

背景技术：

1、搭载激光雷达的移动机器人在切换到不同温度环境区域时，由于环境温度的差异，会造成雷达光学窗口的内壁或外壁凝结水雾或结霜。从环境温度为低温区域(温度在零度以下)进入常温或高温(温度在零度以上)的区域时，激光雷达的光学窗口外壁会凝结水雾；从常温或高温(温度在零度以上)的区域进入低温区域(温度在零度以下)时，窗口内壁会凝结水雾或结霜。核心原理是水蒸气遇冷凝结。

2、水雾或凝霜都会降低光学窗口的透光特性，进而影响激光雷达光学指标的实现。

3、防止霜雾凝结现象的发生，可从两方面入手：①去除空气中的水蒸气，对应除湿装置；②将与水蒸气接触的表面加热，对应加热装置。

4、常见的除湿方法分为冷冻除湿(通过冷冻实现水汽凝结与分离)、溶液除湿(以除湿溶液吸收水汽)、固体除湿(利用固体表面毛细管吸附水汽)、干式除湿(吸湿转轮+再生装置)，除湿系统结构复杂，不利于集成化和小型化。

5、常见的加热方法可分为电热丝、电磁加热和涡流管加热。

6、热能的传递方式：接触式热传导、热辐射、热对流。

7、综合以上多方面信息，现有的光学窗口除霜除雾方法主要集中在以下两种：①光学窗口粘贴或预埋加热丝；②热风吹扫。

8、激光雷达作为距离传感模块，实际使用要求决定了其集成度高、空间结构紧凑。已有的加热方式应在不影响雷达传感性能的基础上尽可能的降低空间占有率。光学窗口粘贴或预埋加热丝会造成对出射激光及回波激光的遮挡，热风吹扫方式通常采用盘形电热丝和风扇的组合，尺寸大，集成困难。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，能够避免窗口霜雾凝结现象的发生。

2、本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，包括本体，本体包括依次连接的上盖、侧壁和底板，且本体中间设有用于安装装配雷达的安装腔；本体的侧壁或底板上设有进风口和人机交互面板，本体内设有开口朝向所述安装腔的出风口，本体内设有电路板、风扇、导风管和加热通道；其中，

3、所述的进风口通过所述风扇与导风管连接，导风管通过所述加热通道与出风口连接；加热通道内设有加热件，加热件和所述风扇分别与所述电路板电控连接；用于输入开关量信号的人机交互面板与所述电路板连接。

4、按上述方案，所述侧壁上设有叠放的外挡板和内挡板，外挡板和内挡板上均设有所述进风口，外挡板和内挡板之间设有防尘装置。

5、按上述方案，所述的防尘装置为防尘海绵或防尘过滤网。

6、按上述方案，所述的风扇设置在所述内挡板的内侧，所述导风管与加热通道均在侧壁内环绕所述安装腔设置。

7、按上述方案，所述侧壁包括前侧壁、左侧壁、右侧壁和后侧壁，其中进风口设置在左侧壁和右侧壁上，人机交互面板设置在前侧壁上。

8、按上述方案，所述的人机交互面板包括开关按键和风扇调节按钮。

9、按上述方案，所述的人机交互面板还包括用于显示风扇状态的显示屏。

10、按上述方案，所述的加热通道为若干通孔，所述的加热件贯穿在所述通孔中。

11、按上述方案，所述的加热件为弯曲弹簧状的加热金属丝。

12、按上述方案，本装置还包括固定在装配雷达顶部的导流罩，导流罩的底部外围设有向下弯曲的弧边，使得从出风口吹出的热风上升后被导流罩导流回旋。

13、本发明的有益效果为：

14、1、通过在安装装配雷达的结构上增加风扇和加热装置，从而实现雷达光学窗口快速有效的加热或吹风，避免了窗口霜雾凝结现象的发生，提升激光雷达传感模块抵抗外部环境快速温变的能力，提升环境适应性；装置整体与雷达安装结构融为一体，结构紧凑，集成度高。

15、2、由于热空气会上升，通过在雷达的顶部加设导流罩，使得热空气上升后被导流罩导流回旋，可实现热空气循环利用，耗能低，加热效率高。

技术特征：

1.一种雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：它包括本体，本体包括依次连接的上盖、侧壁和底板，且本体中间设有用于安装装配雷达的安装腔；本体的侧壁或底板上设有进风口和人机交互面板，本体内设有开口朝向所述安装腔的出风口，本体内设有电路板、风扇、导风管和加热通道；其中，

2.根据权利要求1所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述侧壁上设有叠放的外挡板和内挡板，外挡板和内挡板上均设有所述进风口，外挡板和内挡板之间设有防尘装置。

3.根据权利要求2所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述的防尘装置为防尘海绵或防尘过滤网。

4.根据权利要求2所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述的风扇设置在所述内挡板的内侧，所述导风管与加热通道均在侧壁内环绕所述安装腔设置。

5.根据权利要求1所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述侧壁包括前侧壁、左侧壁、右侧壁和后侧壁，其中进风口设置在左侧壁和右侧壁上，人机交互面板设置在前侧壁上。

6.根据权利要求1或5所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述的人机交互面板包括开关按键和风扇调节按钮。

7.根据权利要求6所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述的人机交互面板还包括用于显示风扇状态的显示屏。

8.根据权利要求1所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述的加热通道为若干通孔，所述的加热件贯穿在所述通孔中。

9.根据权利要求8所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：所述的加热件为弯曲弹簧状的加热金属丝。

10.根据权利要求1所述的雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，其特征在于：本装置还包括固定在装配雷达顶部的导流罩，导流罩的底部外围设有向下弯曲的弧边，使得从出风口吹出的热风上升后被导流罩导流回旋。

技术总结
本发明提供一种雷达光学窗口加热吹风除霜除雾装置，包括本体，本体包括依次连接的上盖、侧壁和底板，且本体中间设有用于安装装配雷达的安装腔；本体的侧壁或底板上设有进风口和人机交互面板，本体内设有开口朝向所述安装腔的出风口，本体内设有电路板、风扇、导风管和加热通道；进风口通过所述风扇与导风管连接，导风管通过加热通道与出风口连接；加热通道内设有加热件，加热件和风扇分别与电路板电控连接；用于输入开关量信号的人机交互面板与电路板连接。本发明通过在安装装配雷达的结构上增加风扇和加热装置，从而实现雷达光学窗口快速有效的加热或吹风，避免了窗口霜雾凝结现象的发生。

技术研发人员：付晨,雷成峰,田家豪
受保护的技术使用者：山东富锐光学科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16