本公開內(nèi)容總體涉及物理防護(hù)裝置，更具體地涉及被配置為控制一個傳感器上方的氣流以保護(hù)傳感器免受降水影響的裝置。

背景技術(shù)：

1、成像傳感技術(shù)為各種技術(shù)領(lǐng)域帶來了卓越的功能。從成像傳感技術(shù)中受益匪淺的一個特定技術(shù)領(lǐng)域包括物體測繪，其中使用成像傳感技術(shù)來測繪物體的幾何形狀。物體測繪的一個示例應(yīng)用包括測量鐵路資產(chǎn)的幾何形狀。在本應(yīng)用中，一個成像傳感器用于測量、檢測或以其他方式繪制鐵路資產(chǎn)的幾何形狀，例如鐵路軌道的任何組件，其可能包括軌道組件的校準(zhǔn)(例如，軌道組件的垂直、橫向和水平位置)、鐵路軌道的軌距、鐵路軌道的尺寸、鐵路軌道的磨損、鐵路軌道的傾斜度和/或鐵路軌道資產(chǎn)的幾何形狀和/或形狀的任何其他測量。該幾何測繪數(shù)據(jù)可用于確定鐵路軌道資產(chǎn)的狀況和/或狀態(tài)，并可用于確定鐵路軌道資產(chǎn)是否需要維護(hù)、修理、更換、校準(zhǔn)等。

2、然而，目前用于幾何繪制鐵路資產(chǎn)的成像傳感器可能會受到天氣條件的影響。特別是，鐵路資產(chǎn)測繪可能在天氣非常惡劣且速度很高的環(huán)境中進(jìn)行(例如，速度高達(dá)，有時超過每小時70英里)。因此，當(dāng)前的成像傳感器可能容易受到影響，逐漸在成像傳感器的窗口中積累降水(例如，雪，雨，污垢和/或其他顆粒)，這可能會遮擋或以其他方式影響成像傳感器的視野。例如，一些成像傳感器可包括一個激光器和一個攝像機(jī)，其中激光束可掃描目標(biāo)物體(例如被測繪物體)，攝像頭可捕捉激光束的掃描反射。攝像機(jī)根據(jù)激光束的反射而捕捉的圖像可以進(jìn)行處理，以確定目標(biāo)物體的各種幾何測量值。然而，當(dāng)降水積聚在激光器窗口上時，作為相干可見光源的激光器可能會受到遮擋，并且可能無法描目標(biāo)物體。類似地，當(dāng)降水積聚在攝像機(jī)窗口上方時，攝像機(jī)可能會無法捕捉到激光束在目標(biāo)物體上反射的圖像。因此，降水可能會妨礙成像傳感器有效運(yùn)行。

3、已經(jīng)提出了一些解決方案來防止成像傳感器的窗積聚降水。一些解決方案提出在成像傳感器上加裝一個外殼。然而，這種解決方案體中的傳感器比較笨重，對空間的要求更高，而且價格昂貴(因?yàn)樗庋b了整個成像傳感器)，維護(hù)要求也更高。因此，這個解決方案并不理想。已提出的另一種解決方案包括成像傳感器上方安裝一個平板，并在該平板上開設(shè)一個窗口，攝像機(jī)通過該窗口可以“看見”東西。然而，這種解決方案并不是很有效，因?yàn)樗荒茱@著地防止雨水的積聚。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了降水防護(hù)裝置和/或降水防護(hù)裝置制造和/或使用方法的技術(shù)優(yōu)勢，其中包括防止降水和降塵積聚在成像傳感器上的功能。在特定實(shí)施例中，該降水防護(hù)裝置可以包括一個底座和一個防護(hù)罩。防護(hù)罩可以由圍繞防護(hù)罩的一個中心開口安裝的兩個端壁和兩個側(cè)壁定義。在實(shí)施例中，該底座可被配置為使降水防護(hù)裝置能夠安裝到成像傳感器上，降水防護(hù)裝置的中心開口與成像傳感器的窗口對齊。在實(shí)施例中，底座可以包括至少一個安裝凸片，該安裝凸片被配置為使緊固機(jī)構(gòu)便于安裝至防護(hù)罩上，以將防護(hù)罩固定到成像傳感器上。在實(shí)施例中，防護(hù)罩的至少一個端壁可以具有一個表面，該表面被配置為控制流過降水防護(hù)裝置的氣流，以在降水防護(hù)裝置的中心開口上方形成渦流。例如，防護(hù)罩的至少一個端壁的表面可以具有一個與降水防護(hù)裝置上方的氣流方相對的向上斜坡。防護(hù)罩的至少一個端壁的向上傾斜表面可使流經(jīng)向上傾斜表面的空氣比流過降水防護(hù)裝置上方的空氣流動得更快，從而可在降水防護(hù)裝置的中央開口上方產(chǎn)生渦流。在實(shí)施例中，在降水防護(hù)裝置的中心開口上方產(chǎn)生的渦流可以使降水偏離中心開口并且可以防止降水積聚在成像傳感器的窗口上方。

2、在實(shí)施例中，降水防護(hù)裝置可被配置為在降水防護(hù)裝置的中心開口接收從一個空氣注入系統(tǒng)注入的空氣，以增強(qiáng)在降水防護(hù)裝置的中心開口上產(chǎn)生的渦流。渦流的增強(qiáng)加強(qiáng)或增加了渦流對降水的偏轉(zhuǎn)壓力或作用力，進(jìn)一步改善了降水防護(hù)裝置的功能，防止降水在成像傳感器窗口上方積聚。

3、因此，根據(jù)本公的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的降水防護(hù)裝置可以防止成像傳感器窗口上的障礙物積聚，并且可以允許成像傳感器進(jìn)行高效且有效的幾何測繪操作，而不會受到降水對成像傳感器視野的干擾。

4、本公開的目的在于提供一個降水防護(hù)裝置，其具有防止降水積聚在成像傳感器上的功能。本公開的另一個目的是提供一種制造降水防護(hù)裝置的方法，該降水防護(hù)裝置被配置為防止降水積聚在成像傳感器上。本公開的又一目的是提供一種使用降水防護(hù)裝置來防止降水積聚在成像傳感器上的方法。

5、在一個特定實(shí)施例中，提供了一種降水防護(hù)裝置。該降水防護(hù)裝置包括一個防護(hù)罩，該防護(hù)罩由圍繞降水防護(hù)裝置的一個中心開口安裝的兩個端壁和兩個側(cè)壁定義；以及一個底座，該底座被配置為支撐防護(hù)罩，并使降水防護(hù)裝置便于安裝到成像傳感器上，從而使降水防護(hù)裝置的中心開口與成像傳感器的窗口對齊。在實(shí)施例中，至少一個端壁可以具有一個表面，該表面被配置為控制流過降水防護(hù)裝置的氣流，以在降水防護(hù)裝置的中心開口上方形成渦流。在實(shí)施例中，渦流可以使降水偏離降水防護(hù)裝置的中心開口，并可以防止降水積聚在成像傳感器的窗口上。

6、在另一個實(shí)施例中，提供了一種制造降水防護(hù)裝置的方法。該方法包括：圍繞降水防護(hù)裝置的中心開口安兩個端壁和兩個側(cè)壁以定義一個防護(hù)罩，并且形成具有至少一個安裝元件的一個底座。在實(shí)施例中，至少一個安裝元件可被配置為使防護(hù)罩能夠安裝到成像傳感器上，使得降水防護(hù)裝置的中心開口與成像傳感器的窗口對齊。該方法還包括配置至少一個端壁的表面以控制流過降水防護(hù)裝置的氣流，在降水防護(hù)裝置的中心開口上方形成渦流。在實(shí)施例中，渦流可以使降水偏離降水防護(hù)裝置的中心開口，并可以防止降水積聚在成像傳感器的窗口上。

7、在又一實(shí)施例中，提供了一種防止降水在成像傳感器上積聚的方法。該方法包括將降水防護(hù)裝置安裝到成像傳感器上。在實(shí)施例中，所述降水防護(hù)裝置的防護(hù)罩可由安裝在所述降水防護(hù)裝置的中心開口周圍的兩個端壁和兩個側(cè)壁定義。該方法還包括將降水防護(hù)裝置的中心開口與成像傳感器的窗口對齊。在實(shí)施例中，防護(hù)罩的至少一個端壁可以具有一個被配置為控制流過降水防護(hù)裝置的氣流的表面，以在降水防護(hù)裝置的中心開口上方形成渦流。在實(shí)施例中，渦流可以使降水偏離降水防護(hù)裝置的中心開口，并可以防止降水積聚在成像傳感器的窗口上。該方法還包括以一定的注入角度將空氣注入降水防護(hù)裝置的中心開口中，該注入角度被配置為增強(qiáng)降水防護(hù)裝置的中心開口上方的渦流。

8、以上已較為廣泛地概述了本公開內(nèi)容的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以便能夠更好地理解下文對本公開內(nèi)容的詳細(xì)描述。本公開內(nèi)容的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文中描述，其構(gòu)成本公開內(nèi)容的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，所公開的構(gòu)思和具體的實(shí)施例可以很容易地用作修改或設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)本公開內(nèi)容的相同目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這種等效構(gòu)造不脫離所附權(quán)利要求中所述的本公開內(nèi)容的精神和范圍。通過以下描述并結(jié)合附圖，可以更好地理解被認(rèn)為是本公開內(nèi)容特征的關(guān)于其組織和操作方法的新穎特點(diǎn)以及進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)。但應(yīng)明確理解的是，每個附圖僅用于說明和描述的目的，并不表示對本公開內(nèi)容范圍的界定。

技術(shù)特征：

1.一種降水防護(hù)裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水防護(hù)裝置，其中，所述防護(hù)罩和所述底座為一體式結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水防護(hù)裝置，其中，底座包括一個或多個安裝元件，用于容納一個或多個緊固組件，一個或多個緊固組件與一個或多個安裝元件和成像傳感器接合，以將降水防護(hù)裝置固定在成像傳感器上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水防護(hù)裝置，其中，配置為控制流過降水防護(hù)裝置的氣流的表面是向上傾斜的形狀。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降水防護(hù)裝置，其中，配置為控制流過降水防護(hù)裝置的氣流的表面向上傾斜的形狀包括以下之一：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降水防護(hù)裝置，其中，所述表面向上傾斜的形狀被配置為改變流過所述降水防護(hù)裝置的氣流的一個或一個以上第一氣流分量的速度和方向，其中，第一氣流分量包括與所述表面接觸的空氣，所述表面被配置為控制流過所述降水防護(hù)裝置的氣流。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降水防護(hù)裝置，其中，第一氣流分量的速度和方向與流過降水防護(hù)罩的第二氣流分量的不同，其中，第二氣流分量包括在第一氣流分量上方流動的空氣，并且其中，第一氣流分量和第二氣流分量在中心開口上方結(jié)合并產(chǎn)生渦流。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水防護(hù)裝置，還包括噴嘴，所述噴嘴配置為以一定的注入角度將空氣注入所述降水防護(hù)裝置的中心開口，所述注入角度配置為增強(qiáng)所述降水防護(hù)裝置的中心開口上方的渦流。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水防護(hù)裝置，其中，所述成像傳感器是安裝在鐵路車輛上的鐵路資產(chǎn)測繪激光系統(tǒng)的一部分。

10.一種制造降水防護(hù)裝置的方法，包括

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在至少一個端壁配置控制流過降水防護(hù)裝置的氣流的表面包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，將至少一個端壁的表面塑造為向上傾斜的形狀包括以下之一：

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述表面向上傾斜的形狀被配置為改變流過所述降水防護(hù)裝置的氣流的一個或一個以上第一氣流分量的速度和方向，其中，第一氣流分量包括與所述表面接觸的空氣，所述表面被配置為控制流過所述降水防護(hù)裝置的氣流。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的降水防護(hù)裝置，其中，第一氣流分量的速度和方向與流過降水防護(hù)罩的第二氣流分量的不同，其中，第二氣流分量包括在第一氣流分量上方流動的空氣，并且其中，第一氣流分量和第二氣流分量在中心開口上方結(jié)合并產(chǎn)生渦流。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降水防護(hù)裝置，其進(jìn)一步包括：

16.一種防止成像傳感器上積聚降水的方法，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述降水防護(hù)裝置安裝到所述成像傳感器上包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，配置為控制流過降水防護(hù)裝置的氣流的表面塑造為向上傾斜的形狀。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，配置為控制流過降水防護(hù)裝置的氣流的表面塑造為向上傾斜形狀包括以下之一：

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中以注入角度將空氣注入所述降水防護(hù)裝置的中心開口包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種降水防護(hù)裝置，和/或制造和/或使用該防護(hù)裝置的方法。實(shí)施例中的防護(hù)裝置包括防止降水在成像傳感器上方積聚的功能。在實(shí)施例中，防護(hù)裝置包括一個底座，該底座使防護(hù)裝置能夠安裝到成像傳感器上。防護(hù)罩可以由圍繞防護(hù)罩的中心開口布置的兩個端壁和兩個側(cè)壁定義。在運(yùn)行過程中，中心開口與成像傳感器的窗口對齊。在實(shí)施例中，端壁可以具有一個被配置為控制流過防護(hù)裝置的氣流的表面，以在防護(hù)裝置的中心開口上方形成渦流。在實(shí)施例中，在中心開口上方產(chǎn)生的渦流可以使降水偏離中心開口并且可以防止降水積聚在成像傳感器的窗口上方。

技術(shù)研發(fā)人員：P·W·杰西
受保護(hù)的技術(shù)使用者：BNSF鐵路公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15