一种数字化格栅清洁装置和车辆的制作方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36405192发布日期:2023-12-16 11:17阅读:11来源:国知局
一种数字化格栅清洁装置和车辆的制作方法

1.本技术涉及超声波领域,特别是涉及一种数字化格栅清洁装置和车辆



背景技术:

2.汽车格栅主要用于使气流通过以实现发动机系统的冷却散热,但随着燃油车向着新能源汽车转变,传统格栅的进气功能逐渐减弱,以交互功能和装饰功能为主的智能化转变开始出现

随着电动汽车的普及和市场需求的增加,汽车外观设计和造型越来越重要,数字化格栅因其独特的设计和高科技感受到了市场的热烈欢迎

然而,数字化格栅的表面容易积累灰尘

杂物和其他杂物,影响了其外观美观和使用寿命

3.由此可见,如何提供一种数字化格栅清洁装置,以清理格栅表面的杂物,是本领域技术人员亟需解决的问题



技术实现要素:

4.本技术的目的是为了解决现有技术中数字化格栅表面积累杂物影响数字化格栅的美观性和使用寿命,为了解决这一技术问题,本技术提供一种数字化格栅清洁装置和一种车辆,用于对数字化格栅表面进行清洁,从而防止数字化格栅表面的杂物影响美观性和数字化格栅使用寿命

5.为了解决上述技术问题,本技术提供了一种数字化格栅清洁装置,包括:控制器

液体检测装置

杂物检测装置和超声波换能装置;所述液体检测装置

所述杂物检测装置和所述超声波换能装置均设置于数字化格栅处;
6.所述液体检测装置与所述控制器连接,以在检测到所述数字化格栅表面存在液体时生成液体检测信号并将所述液体检测信号发送至所述控制器;
7.所述控制器还与所述杂物检测装置

所述超声波换能装置连接,以在获取到液体检测信号时,控制所述杂物检测装置检测所述数字化格栅表面是否存在杂物;若存在杂物,则控制所述超声波换能装置对所述数字化格栅进行清洗

8.优选的所述液体检测装置包括多个红外线传感器,所述红外线传感器包括红外线发射器和红外线接收器;
9.所述红外线接收器与所述控制器连接,以根据获取到的红外信号确定所述数字化格栅的外表面的介质系数,并在所述介质系数为预设系数值时生成液体检测信号;
10.其中,各所述红外线发射器沿所述数字化格栅的第一边缘和第二边缘均匀设置;所述第一边缘和所述第二边缘相交;
11.所述红外线接收器设置于与相应的所述红外线发射器所在边缘平行的边缘处

12.优选的,所述杂物检测装置包括多个超声波传感器;
13.各所述超声波传感器沿着所述数字化格栅的第一边缘和第二边缘均匀设置,以判断所述数字化格栅外表面是否存在杂物;其中,所述第一边缘和所述第二边缘相交;
14.各所述超声波传感器与所述控制器连接,以在获取到所述控制器发送的杂物检测
指令时发送超声波信号;并将超声波返回信号发送至所述控制器,以便于所述控制器根据所述超声波返回信号判断是否存在杂物;若存在杂物,则向所述控制器发送清洁信号,以便于所述控制器控制所述超声波换能装置对所述数字化格栅进行清洗

15.优选的,所述超声波换能装置的数量为多个,各所述超声波换能装置均与所述控制器连接

16.优选的,所述控制器用于根据各所述超声波换能装置的设置位置对所述数字化格栅进行分区,并确定杂物所在的目标分区,以便于控制器控制与所述目标分区对应的超声波换能装置工作

17.优选的,各所述超声波换能装置均设置于所述数字化格栅的内表面,且沿所述数字化格栅的水平中心线横向均匀分布;
18.相应的,根据各所述超声波换能装置的设置位置对所述数字化格栅进行分区包括:
19.获取各所述超声波换能装置的性能信息,以确定各所述超声波换能装置的有效清洁距离;
20.根据所述有效清洁距离将所述数字化格栅内表面划分为多个分区,并将各所述超声波换能装置设置于各分区的中心点

21.优选的,所述控制器控制所述超声波换能装置对所述数字化格栅进行清洗后,所述控制器还用于判断所述目标分区中是否存在杂物;所述控制器还用于在所述目标分区中不存在杂物时,控制所述超声波换能装置停止工作

22.优选的,还包括辅助清洁装置;
23.所述辅助清洁装置包括清洁液箱

清洁液管道和喷洒装置,所述喷洒装置与所述控制器连接;
24.所述喷洒装置设置于所述数字化格栅的外表面边缘处,以在获取到所述控制器发送的辅助清洁指令时,向所述数字化格栅的外表面喷洒清洁液;其中,所述辅助清洁指令为所述控制器在确定所述目标分区中存在杂物且所述目标分区的清洗次数大于清洗次数阈值时生成的指令

25.优选的,所述数字化格栅的外表面设置有聚氨酯涂层

26.为了解决上述技术问题,本技术还提供了一种车辆,包括所述的数字化格栅清洁装置

27.本技术提供了一种数字化格栅清洁装置,包括:控制器

液体检测装置

杂物检测装置和超声波换能装置;液体检测装置

杂物检测装置和超声波换能装置均设置于数字化格栅处;液体检测装置与控制器连接,以在检测到数字化格栅表面存在液体时生成液体检测信号并将液体检测信号发送至控制器;控制器还与杂物检测装置

超声波换能装置连接,以在获取到液体检测信号时,控制杂物检测装置检测数字化格栅表面是否存在杂物;若存在杂物,则控制超声波换能装置对数字化格栅进行清洗

由此可见,本技术所提供的技术方案,利用液体检测装置确定当前数字化格栅外表面存在液体控制超声波换能装置工作,以便于利用自然存在的液体
(
例如:雨水
)
和超声波换能装置对数字化格栅进行清洁,从而防止数字化格栅表面的杂物影响数字化格栅美观性和使用寿命

并在检测到杂物时利用超声波换能装置对数字化格栅进清洗,以清理数字化格栅表面杂物,保证数字化格栅正常工作,
仅在存在液体时才控制杂物检测装置工作从而降低系统的检测频率,进而降低系统的能耗和数字化格栅清洁成本

28.此外,本技术还提供了一种车辆,包括上述的数字化格栅清洁装置,效果同上

附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图

30.图1为本技术实施例所提供的一种数字化格栅清洁装置的结构图;
31.图2为本技术实施例所提供的一种超声波换能装置的示意图;
32.附图标记如下:1为控制器
、2
为液体检测装置
、3
为杂物检测装置
、4
为超声波换能装置

具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚

完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部实施例

基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护范围

34.本技术的核心是提供一种数字化格栅清洁装置和一种车辆,用于对数字化格栅表面进行清洁,从而提高数字化格栅的美观性

延长使用寿命

35.在新能源汽车应用场景中,数字化格栅具有品牌展示

装饰

照明作用,是新能源汽车的重要部件

然而,数字化格栅长时间暴露在空气中,导致数字化格栅的表面容易积累灰尘

杂物等杂物,影响其外观的美观性和使用寿命

而当前的数字化格栅往往需要人工手动清洁,清洁效率低且清洗效果差

为了解决这一技术问题,本技术提供了一种数字化格栅清洁装置,利用液体检测装置2确定当前数字化格栅外表面存在液体控制超声波换能装置4工作,以便于利用自然存在的液体
(
例如:雨水
)
和超声波换能装置4对数字化格栅进行清洁,从而防止数字化格栅表面的杂物影响美观性和数字化格栅使用寿命

并在检测到杂物时利用超声波换能装置4对数字化格栅进清洗,以清理数字化格栅表面杂物,保证数字化格栅正常工作,仅在存在液体时才控制杂物检测装置3工作从而降低系统的检测频率,进而降低系统的能耗和数字化格栅清洁成本

36.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明

37.图1为本技术实施例所提供的一种数字化格栅清洁装置的结构图,如图1所示,本实施例所提供的数字化格栅清洁装置包括:
38.控制器
1、
液体检测装置
2、
杂物检测装置3和超声波换能装置4;液体检测装置
2、
杂物检测装置3和超声波换能装置4均设置于数字化格栅处;
39.液体检测装置2与控制器1连接,以在检测到数字化格栅表面存在液体时生成液体检测信号并将液体检测信号发送至控制器1;
40.控制器1还与杂物检测装置
3、
超声波换能装置4连接,以在获取到液体检测信号
时,控制杂物检测装置3检测数字化格栅表面是否存在杂物;若存在杂物,则控制超声波换能装置4对数字化格栅进行清洗

41.在具体实施中,液体检测装置
2、
杂物检测装置3的数量可以为一个,也可以为多个,此处不做限定

当仅具有一组液体检测装置2和一组杂物检测装置3时,可以将液体检测装置2的发送装置设置于数字化格栅的第一边缘处,将液体检测装置2的接收装置设置于数字化格栅的第三边缘中点处,同时,将杂物检测装置3的发送装置

接收装置分别设置于数字化格栅的第二边缘中点

第四边缘中点处,以对数字化格栅表面的杂物和液体进行检测

其中,数字化格栅的第一边缘与第二边缘交叉,且第一边缘与第三边缘平行

42.此外,还可以将液体检测装置
2、
杂物检测装置3的发送端和接收端分别设置于数字化格栅的四个顶点处,同一组检测装置的发送端和接收端间的连线与数字化格栅的对角线平行

43.超声波换能装置4是一种将电能转换成机械波的装置,其一般由压电陶瓷构成,当在其上加上相应频率的脉冲电压时,内部压电晶片会带动振动板会发生振动,发出超声波

超声波是一种频率高于
20khz
的声波,利用超声波的定向压强,可以使水表面隆起,将水分子打散而蒸发;同理,可以对清洗液产生周期性的减压力和压缩力相互作用,从而在周围产生强大的机械冲击力,使得数字化格栅表面的污渍被震落

可以将能够发出声波且能够实现上述功能的器件都称为超声波换能装置
4。
44.基于上述原理可知,采用超声波换能装置4可以实现对物体进行清洁的目的

此外,驱动模块与多个超声波换能装置4相连,用于产生一定频率的脉冲电压来驱动多个超声波换能装置4正常工作而发出超声波

45.液体检测装置2和杂物检测装置3用于对数字化格栅上的液体和杂物信息进行检测以获取检测信息

其中,生成液体检测信号则表明数字化格栅上存在液体且液体的量大于预设值

这需要通过介质因数的变化情况来判断

例如:液体检测装置2分别在正常环境和下雨环境中,利用红外传感器对数字化格栅表面的介质因数进行检测,以获取正常介质因数和下雨介质因数,当检测到当前介质因数与下雨介质因数的差值小于阈值时,则确定当前数字化格栅的外表面存在液体

46.杂物检测装置3用于对数字化格栅外表面进行检测以判断是否存在杂物,其中,杂物包括但不限于灰尘

树叶

污渍等

在具体实施中,杂物检测装置3可以为摄像头,摄像头设置于车辆前部并对准数字化格栅,以获取数字化格栅表面的图像信息,并根据图像信息判断是否存在杂物

此外,杂物检测装置3还可以是光传感器,通过检测数字化格栅表面的光线的强弱来确定数字化格栅表面是否存在杂物

可以理解的是,为了提高检测精度,数字化格栅清洁装置可以包括多个检测装置

摄像头包括但不限于,红外摄像头

深度相机

结构光传感器等

图像信息为通过摄像头对数字化格栅进行监测而获取的图像

本技术实施方式中,为了提高车辆在夜间行驶时对数字化格栅图像的采集精度,摄像头为红外摄像头

47.控制器1与液体检测装置
2、
杂物检测装置3均连接,用于对检测信息进行处理以确定数字化格栅上是否存在杂物以及判断杂物的类型

其中,控制器1可以是额外设置的处理器,例如:中央处理单元
(central processing unit

cpu)
,还可以是其他通用处理器

数字信号处理器
(digital signal processor

dsp)、
专用集成电路
(application specific integrated circuit

asic)、
现场可编程门阵列
(field-programmable gate array

fpga)
或者其他可编程逻辑器件

分立门或者晶体管逻辑器件

分立硬件组件等

也可以复用车辆中控设备

在本实施例中,控制器1为车辆的车身控制模块,通过控制器局域网总线
(controller area network

can)
分别与驱动模块

超声波换能装置
4、
杂物检测装置
3、
液体检测装置2通信连接

48.需要注意的是,现有的车辆的车机所提供的电压大都为低压,而超声波换能装置4的工作电压通常较高,因此需要对车机电压进行处理才能实现对超声波换能装置4的驱动

49.本实施例提供了一种数字化格栅清洁装置,包括:控制器

液体检测装置

杂物检测装置和超声波换能装置;液体检测装置

杂物检测装置和超声波换能装置均设置于数字化格栅处;液体检测装置与控制器连接,以在检测到数字化格栅表面存在液体时生成液体检测信号并将液体检测信号发送至控制器;控制器还与杂物检测装置

超声波换能装置连接,以在获取到液体检测信号时,控制杂物检测装置检测数字化格栅表面是否存在杂物;若存在杂物,则控制超声波换能装置对数字化格栅进行清洗

由此可见,本技术所提供的技术方案,利用液体检测装置确定当前数字化格栅外表面存在液体控制超声波换能装置工作,以便于利用自然存在的液体
(
例如:雨水
)
和超声波换能装置对数字化格栅进行清洁,从而防止数字化格栅表面的杂物影响美观性和数字化格栅使用寿命

并在检测到杂物时利用超声波换能装置对数字化格栅进清洗,以清理数字化格栅表面杂物,保证数字化格栅正常工作,仅在存在液体时才控制杂物检测装置工作从而降低系统的检测频率,进而降低系统的能耗和数字化格栅清洁成本

50.在具体实施中,利用液体检测装置和杂物检测装置对数字化格栅的表面进行检测,以判断是否存在液体和杂物

其中,液体检测装置和杂物检测装置的数量可以为一组,也可以为多组

当仅存在一组传感器时,可以将传感器设置于数字化格栅表面

传感器的接收器和发射器间的连线与数字化格栅的任意边缘或中心线平行,且接收器和发射器间的连线经过数字化格栅的中心

当存在多组传感器时,各组传感器沿数字化格栅的边缘均匀分布

在本实施例中,以红外线传感器和超声波传感器为例,对液体检测装置和杂物检测装置的设置区域进行说明

51.红外线传感器包括红外线发射器和红外线接收器;红外线接收器与控制器1连接,以根据获取到的红外信号确定数字化格栅的外表面的介质系数,并在介质系数为预设系数值时生成液体检测信号;其中,各红外线发射器沿数字化格栅的第一边缘和第二边缘均匀设置;第一边缘和第二边缘相交;红外线接收器设置于与相应的红外线发射器所在边缘平行的边缘处

杂物检测装置3包括多个超声波传感器;超声波传感器设置于数字化格栅外表面的边缘处,以判断数字化格栅外表面是否存在杂物;各超声波传感器沿着数字化格栅的第一边缘和第二边缘均匀设置;其中,第一边缘和第二边缘相交;各超声波传感器与控制器连接,以在获取到控制器1发送的杂物检测指令时发送超声波信号;并将超声波返回信号发送至控制器,以便于控制器根据超声波返回信号判断是否存在杂物;若存在杂物,则向控制器1发送清洁信号,以便于控制器1控制超声波换能装置4对数字化格栅进行清洗

此外,还可以通过控制器1获取当前车辆所在区域的天气信息,从而结合天气信息确定当前是否下雨

其中,同一组红外线接收器和红外线发射器间可以水平设置,也可以垂直设置,或对角线设置

例如:将红外线发射器设置于数字化格栅的第一边缘上,将同一组的红外线接收器设置于数字化格栅的第三边缘上,二者在同一条水平线或垂直线上,其中,数字化格栅的第
一边缘和第三边缘为不相交的边缘

此外,还可以将红外线发射器设置于数字化格栅的第一边缘上,将红外线接收器设置于数字化格栅的第二边缘上,二者间的连线与数字化格栅的对角线平行

52.需要注意的是,由于数字化格栅的结构可能为不规则结构,因此,当使用光学传感器对数字化格栅进行检测时,可以在数字化格栅中部设置多个传感器,以防止不规则的数字化格栅遮挡光信号并不仅限于在数字化格栅边缘处设置

53.图2为本技术实施例所提供的一种超声波换能装置4的示意图,如图2所示,超声波换能装置4的数量为多个,各超声波换能装置4均与控制器1连接

各超声波换能装置4均设置于数字化格栅的内表面,且沿数字化格栅的水平中心线横向均匀分布;相应的,根据各超声波换能装置4的设置位置对数字化格栅进行分区包括:获取各超声波换能装置4的性能信息,以确定各超声波换能装置4的有效清洁距离;根据有效清洁距离将数字化格栅内表面划分为多个分区,并将各超声波换能装置4设置于各分区的中心点

54.为了能够将数字化格栅全面清理干净,通常会在数字化格栅的边缘设置多个超声波换能装置
4。
但在一些场景中,数字化格栅上的杂物只是存在于数字化格栅上的某一处,此时若控制所有的超声波换能装置4工作则会造成能耗的浪费

同时,超声波换能装置4能够有效清洁的范围受超声波换能装置的性能影响,当存在的杂物并未处于启动的超时波换能装置4的有效清洁范围内,将会造成能源的浪费

为了解决这一问题,可以根据各超声波换能装置4的有效清洁距离将数字化格栅表面划分为多个区域

在上述实施例的基础上,基于图2中的多个超声波换能装置4的分布情况以及对数字化格栅的区域划分情况,本技术实施例还提供另一种数字化格栅清洁方法以进一步降低能耗

本实施例中,当确定数字化格栅上存在杂物时,还需进一步确定杂物的位置,例如,需要确定杂物具体分布于图2中的哪个区域

本实施方式中,数据处理模块根据多个超声波换能装置4的设置位置对数字化格栅进行分区,并确定杂物所在的具体区域

55.在具体实施中,控制器1用于根据各超声波换能装置4的设置位置对数字化格栅进行分区,并确定杂物所在的分区,以便于在确定存在杂物时控制器1控制与杂物所在分区对应的超声波换能装置4工作,从而在保证数字化格栅清洁的基础上,降低系统能耗

56.其中,控制器1判断数字化格栅上的杂物是否被清理干净的方法可以通过上述超声波传感器来实现

当然,还可以通过其他方式
(
如湿度传感器或光传感器等
)
来实现,在此不做限定

57.此外,为了避免误判的情况发生,控制器1可以多次判断以确定数字化格栅上是否存在杂物,若在多个次判断过程均正面数字化格栅上不存在杂物,则可确定清理干净

通常情况下,若杂物为普通的杂物,在多个超声波换能装置4工作一段时间后,应能将杂物清理干净,因此,为了降低能耗以免造成杂物清理干净后多个超声波换能装置4仍继续工作的情况发生,一种实施方式中,控制器1控制驱动模块驱动多个超声波换能装置4工作以对数字化格栅进行清洗,并在预设时间后控制多个超声波换能装置4停止工作

58.然而,也有可能当多个超声波换能装置4工作预设时间后,杂物仍存在的情况

因此,为了提高对数字化格栅的清洁度,在具体实施中,为了保证超声波换能装置4清洗的效果,在控制器1控制超声波换能装置4对数字化格栅进行清洗后,控制器1还需要判断杂物所在的分区是否清理干净;控制器1还用于在杂物清理干净时,控制超声波换能装置4停止工


若未清洗干净且数字化格栅的清洗次数大于清洗次数阈值,则控制辅助清洁装置工作,以向数字化格栅表面喷洒清洁液,并再次清洗直至杂物被清理干净为止

59.其中,辅助清洁装置包括清洁液箱

清洁液管道和喷洒装置,喷洒装置与控制器1连接;喷洒装置设置于数字化格栅的外表面边缘处,以在获取到控制器1发送的辅助清洁指令时,向数字化格栅的外表面喷洒清洁液;其中,辅助清洁指令为控制器1在确定目标分区中存在杂物且目标分区的清洗次数大于清洗次数阈值时生成的指令

60.辅助清洁装置用于在控制器的控制下,在数字化格栅上喷洒清洁剂,有助于杂物的脱落和清除

61.辅助清洁装置中还设置有清洁控制器,清洁控制器与辅助清洁装置相连,用于控制辅助清洁装置进行工作

例如,清洁控制器可以控制辅助清洁装置持续喷洒清洁剂的时间以及喷洒数量

此外,清洁控制器还可以检测辅助清洁装置中的清洁剂的数量,并当辅助清洁装置的清洁液的数量少于预设数量时发出报警以提醒驾驶员及时添加清洁液

其中,清洁控制器可以是具有较强计算能力的处理器,也可以是微型单片机

62.在具体实施中,为了进一步提高清洁效果,还可以在数字化格栅的外表面设置特殊涂层,采用特殊涂层
(skin tech)
聚氨酯作为数字化格栅表面材质,具备更容易清洁和自动修复轻微划痕的特性

另外,数字化格栅表面设置了多个小孔,方便超声波振动产生气泡并冲刷污垢

63.此外,本技术还提供了一种车辆,包括上述的数字化格栅清洁装置

其中,数字化格栅清洁装置包括:控制器

液体检测装置

杂物检测装置和超声波换能装置;液体检测装置

杂物检测装置和超声波换能装置均设置于数字化格栅处;液体检测装置与控制器连接,以在检测到数字化格栅表面存在液体时生成液体检测信号并将液体检测信号发送至控制器;控制器还与杂物检测装置

超声波换能装置连接,以在获取到液体检测信号时,控制杂物检测装置检测数字化格栅表面是否存在杂物;若存在杂物,则控制超声波换能装置对数字化格栅进行清洗

由此可见,本技术所提供的技术方案,利用液体检测装置确定当前数字化格栅外表面存在液体控制超声波换能装置工作,以便于利用自然存在的液体
(
例如:雨水
)
和超声波换能装置对数字化格栅进行清洁,从而防止数字化格栅表面的杂物影响美观性和数字化格栅使用寿命

并在检测到杂物时利用超声波换能装置对数字化格栅进清洗,以清理数字化格栅表面杂物,保证数字化格栅正常工作,仅在存在液体时才控制杂物检测装置工作从而降低系统的检测频率,进而降低系统的能耗和数字化格栅清洁成本

64.以上对本技术所提供的数字化格栅清洁装置和车辆进行了详细介绍

说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可

对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可

应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以对本技术进行多个改进和修饰,这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内

65.还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序

而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程

方法

物品或者设备不仅包括那
些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程

方法

物品或者设备所固有的要素

在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程

方法

物品或者设备中还存在另外的相同要素

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