窗口除雾装置、驾驶系统以及车辆的制作方法

1.本发明涉及窗口除雾技术领域，尤其涉及一种窗口除雾装置、驾驶系统以及车辆。


背景技术：

2.随着科技的进步，智能车辆得到了快速的发展。智能汽车，就是在普通汽车的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使车辆具备智能的环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。智能汽车上配置的红外传感器、摄像头和激光雷达，可以用于探测周围出现的物体，汽车甚至能相互交流，“了解”附近汽车的速度，在附近的汽车突然转向或刹车时及时做出反应。雷达、摄像头等传感器一般设置在光学窗口内，以对传感器进行防护。但是，由于窗口内外温差的存在，窗口上易起雾，使雷达或摄像头采集的影像十分模糊，导致相关控制系统无法作出准确判断。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种窗口除雾装置、驾驶系统以及车辆，旨在解决目前窗口上容易起雾的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明实施例提出一种窗口除雾装置，包括：
5.弹性件，内部中空形成气腔；
6.进气件，与所述气腔连通；
7.出气件，与所述气腔连通；以及
8.挤压组件，与所述弹性件的外表面相贴，所述挤压组件可朝靠近或远离所述弹性件的方向运动，使得所述弹性件具有压缩状态或释放状态，所述弹性件处于压缩状态时，所述气腔内的气体经所述出气件朝窗口喷出，以吹散所述窗口上的水雾；所述弹性件处于释放状态时，外界空气经所述进气件进入所述气腔内。
9.可选地，在本发明一实施例中，所述挤压组件包括：
10.连接管；
11.弹性部，所述连接管的两端分别设有一所述弹性部，所述弹性部的内部中空形成气室，所述气室与所述连接管连通而形成气流通道，所述气流通道内设有可流动的顺磁性气体；以及
12.感应线圈，所述连接管的两端分别对应设置一所述感应线圈，两所述感应线圈交替通电，使得所述连接管的两端交替形成磁场，所述顺磁性气体在所述磁场的作用下由所述连接管的一端朝所述连接管的另一端运动，以使两个所述弹性部交替膨胀或收缩，实现所述弹性件的压缩或释放。
13.可选地，在本发明一实施例中，所述弹性部的相对两侧分别设有一所述弹性件。
14.可选地，在本发明一实施例中，所述窗口除雾装置还包括气体加热组件，所述气体
加热组件至少部分包覆所述弹性件，以加热所述气腔内的气体。
15.可选地，在本发明一实施例中，所述气体加热组件包括壳体，所述连接管的两端分别对应设置一所述壳体，所述壳体内填充有磁流体，所述弹性件浸入所述磁流体内，所述磁流体在所述磁场的作用下温度升高而加热所述气腔内的气体。
16.可选地，在本发明一实施例中，所述进气件包括与所述气腔连通的进气管以及设置在所述进气管内的单向阀；和/或，所述出气件包括与所述气腔连通的出气管以及设置在所述出气管内的单向阀。
17.可选地，在本发明一实施例中，所述连接管、进气管、以及出气管中的至少一个与所述壳体密封连接。
18.可选地，在本发明一实施例中，所述窗口除雾装置还包括喷头，所述喷头与所述出气管连接。
19.为实现上述目的，本发明实施例提出一种驾驶系统，包括以上描述的窗口除雾装置。
20.为实现上述目的，本发明实施例提出一种车辆，包括以上描述的驾驶系统。
21.相对于现有技术，本发明提出的一个技术方案中，弹性件的气腔中，可以用来存储气体；进气件与气腔连通，可以为气腔补充气体，而出气件与气腔连通，可以将气腔内的气体排出。另外，通过设置的挤压组件可以对弹性件进行挤压或释放，当挤压组件对弹性件挤压的时候，弹性件被压缩，气腔的容积被迫变小，使得气腔内的气体从出气件挤出，挤出的气体喷向窗口，将窗口上的气雾吹散，从而能够避免窗口起雾，保障传感器获取图像的清晰性；当挤压组件解除对弹性件的挤压时，弹性件逐渐恢复原状，此时气腔的容积变大，利用进气件将外界的空气吸入气腔内。如此设置，利用挤压组件对弹性件的挤压或者是解除对弹性件的挤压，使得弹性件被压缩或释放，气腔不断吸入喷出气体，从而将窗口上的气雾吹散，保障窗口表面的干燥、洁净，使传感器获取清晰的图像。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本发明窗口除雾装置实施例的结构示意图；
24.图2为本发明窗口除雾装置实施例的部分结构示意图。
25.附图标号说明：
26.标号名称标号名称100弹性件200进气件300出气件400挤压组件410连接管420弹性部430感应线圈500气体加热组件510壳体520磁流体600喷头
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27.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
29.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，在本发明实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
32.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明实施例要求的保护范围之内。
33.智能车辆就是在一般车辆上增加了先进的传感器(如雷达、摄像头等)、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端，实现与人、车、路等的信息交换，使车辆具备智能环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的的汽车。
34.其中，只能车辆上的雷达及摄像头一般设置设置光学窗口内，以利用光学窗口对雷达及摄像头进行防护。然而在冬季时，窗口的内外存在温差，加之湿气较大，窗口上容易产生一层薄薄的雾气，使得雷达和摄像头采集的影像比较模糊，导致相关控制系统作出误判而危害驾驶安全。
35.现有技术手段中，一般是在镜头前设置一透明导电薄膜，并使其通电加热以完成除雾工作。但是在实际应用过程中，该透明导电薄膜容易受到雨水的侵蚀，容易产生短路；同时，因长期的风吹日晒，导电薄膜还容易脱落，无法再对窗口进行除雾。
36.有鉴于此，本发明实施例通过提供一种窗口除雾装置、驾驶系统以及车辆，利用挤压组件可以对弹性件交替进行挤压或释放，从而实现进气和出气的不断循环，从弹性件的气腔中排出的气体经出气件喷向窗口，进而将窗口上的雾气吹散，保障窗口的干燥、洁净，提高传感器获取的图像的清晰度。
37.为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
38.如图1所示，本发明实施例提出的一种窗口除雾装置，包括：
39.弹性件100，内部中空形成气腔；
40.进气件200，与气腔连通；
41.出气件300，与气腔连通；以及
42.挤压组件400，与弹性件100的外表面相贴，挤压组件400可朝靠近或远离弹性件100的方向运动，使得弹性件100具有压缩状态或释放状态，弹性件100处于压缩状态时，气腔内的气体经出气件300朝窗口喷出，以吹散窗口上的水雾；弹性件100处于释放状态时，外界空气经进气件200进入气腔内。
43.在该实施例采用的技术方案中，弹性件100的气腔中，可以用来存储气体；进气件200与气腔连通，可以为气腔补充气体，而出气件300与气腔连通，可以将气腔内的气体排出。另外，通过设置的挤压组件400可以对弹性件100进行挤压或释放，当挤压组件400对弹性件100挤压的时候，弹性件100被压缩，气腔的容积被迫变小，使得气腔内的气体从出气件300挤出，挤出的气体喷向窗口，将窗口上的气雾吹散，从而能够避免窗口起雾，保障传感器获取图像的清晰性；当挤压组件400解除对弹性件100的挤压时，弹性件100逐渐恢复原状，此时气腔的容积变大，利用进气件200将外界的空气吸入气腔内。如此设置，利用挤压组件400对弹性件100的挤压或者是解除对弹性件100的挤压，使得弹性件100被压缩或释放，气腔不断吸入、喷出气体，从而将窗口上的气雾吹散，保障窗口表面的干燥、洁净，使传感器获取清晰的图像。
44.具体的，窗口除雾装置包括弹性件100和挤压组件400。弹性件100可以为橡胶、硅胶等具有弹性的材质制成，弹性件100的内部挖空，形成一个气腔，气腔的内壁和弹性件100的外壁之间构成一个薄壁。优选的，弹性件100为伸缩气囊。弹性件100可以为圆柱体或长方体，在此不做限定。弹性件100的外表面设置有进气口和出气口，进气件200密封连接于进气口，且与气腔连通，使得外界的气体可以吸入气腔的内部；而出气件300密封连接于出气口，且与气腔连通，能够将气腔内的气体朝窗口喷出。在初始状态的时候，气腔内可以填充有气体，当弹性件100受到挤压组件400的挤压时，弹性件100发生形变，使得气腔的空间变小，迫使气腔内的气体从出气件300排出，并喷射在窗口的表面，从而能够将窗口表面的水雾吹散。
45.需要指出的是，在同一时刻，进气件200和出气件300中的一个与气腔导通，另一个与气腔不导通，如此可以保证进气或排气的顺畅。在本实施例中，挤压组件400可以是伸缩气缸、电动伸缩杆等结构，通过伸缩实现对弹性件100的挤压或释放。
46.进一步的，在本发明一实施例中，挤压组件400包括：
47.连接管410；
48.弹性部420，连接管410的两端分别设有一弹性部420，弹性部420的内部中空形成气室，气室与连接管410连通而形成气流通道，气流通道内设有可流动的顺磁性气体；以及
49.感应线圈430，连接管410的两端分别对应设置一感应线圈430，两感应线圈430交替通电，使得连接管410的两端交替形成磁场，顺磁性气体在磁场的作用下由连接管410的一端朝连接管410的另一端运动，以使两个弹性部420交替膨胀或收缩，实现弹性件100的压缩或释放。
50.在该实施例采用的技术方案中，挤压组件400包括弹性部420、感应线圈430以及连接管410。弹性部420可以由橡胶、硅胶等弹性材料制作而成，弹性部420的内部为空心的，空
心部分形成气室，且在弹性部420上设置有与气室连通的开口。连接管410可以为橡皮管、硅胶管等管状结构，连接管410的两端分别设有一个弹性部420，且与弹性部420的开口连通，如此在两个弹性部420之间形成一个气流通道。气室内的气体在外力作用下，从一个气室经连接管410流入另一个气室中，实现气体的流动。在气体流动的过程中，气体流入的弹性部420会发生膨胀，挤压与该弹性部420接触的弹性件100，使得该弹性件100压缩，气体喷出到窗口；气体流出的弹性部420会发生收缩，解除与该弹性部420接触的弹性件100的挤压，使得该弹性件100吸入外界空气。反之亦然，使得窗口的表面始终有自弹性件100喷射而来的气体，从而将窗口表面的水雾吹干净，避免窗口起雾。另外，在连接管410的两端分别设置一组感应线圈430，对两组感应线圈430交替通入电流，通入电流的感应线圈430会产生磁场，同时在气室内充入顺磁性气体，利用顺磁性气体的顺磁性，磁场会吸引顺磁性气体朝磁场方向流动，如此可以实现气室内气体的流动。也就是说，利用设置的感应线圈430产生的磁场，能够为气室内气体的流动提供动力。在本实施例中，顺磁性气体可以为一氧化氮、氧气、臭氧、二氧化氮中的任意一种，优选为氧气，氧气的顺磁效果好，能够提高气体在磁场吸引时的流动性。需要指出的是，光学采集窗口一般包括面板和设置在面板上的窗口，可以将感应线圈430嵌入设置在面板内，如此，可以避免雨水浸湿感应线圈430。
51.进一步的，在本发明一实施例中，弹性部420的相对两侧分别设有一弹性件100。
52.在该实施例采用的技术方案中，为了提高喷射到窗口表面气体的气量，在弹性部420的相对两侧分别设置有一弹性件100。也就是说，弹性部420在膨胀的时候，可以对两侧的弹性件100同时进行挤压，两个弹性件100的气腔内的气体都喷射而出，增加了排气量，使得喷射到窗口的气体增多，能够迅速的吹干窗口表面的水雾，提高除雾效果。
53.进一步的，在本发明一实施例中，窗口除雾装置还包括气体加热组件500，气体加热组件500至少部分包覆弹性件100，以加热气腔内的气体。
54.在该实施例采用的技术方案中，通过设置的气体加热组件500，可以加热弹性件100的气腔内的气体，加热后的气体温度比较高，使得出气件300喷出热气体，热气体可以加速水分的蒸发，从而能够快速的将窗口表面的水雾吹干，进一步提高除雾效果。在本实施例中，气体加热组件500可以为加热丝、加热管等加热结构，在此不做限定。需要指出的是，为了避免气体加热组件500对弹性件100和/或弹性部420产生不利影响，弹性件100和/或弹性部420可以采用耐热橡胶材料制作而成，比如丁基橡胶、卤化丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯醇橡胶等。
55.进一步的，在本发明一实施例中，气体加热组件500包括壳体510，连接管410的两端分别对应设置一壳体510，壳体510内填充有磁流体520，弹性件100浸入磁流体520内，磁流体520在磁场的作用下温度升高而加热气腔内的气体。
56.在该实施例采用的技术方案中，气体加热组件500包括壳体510和填充在壳体510内的磁流体520，磁流体520在感应线圈430产生的磁场的作用下会快速升温，而弹性件100浸入在磁流体520内，磁流体520在升温的同时可以对弹性件100进行加热，从而使得弹性件100的气腔内的气体温度升高，使出气件300喷出热气体。在本实施例中，壳体510应为弹性件100和弹性部420的提供足够的形变空间，从而保障弹性部420可以挤压弹性件100。
57.进一步的，在本发明一实施例中，进气件200包括与气腔连通的进气管以及设置在进气管内的单向阀；和/或，出气件300包括与气腔连通的出气管以及设置在出气管内的单
向阀。
58.在该实施例采用的技术方案中，进气件200可以包括进气管，进气管与气腔的进气口密封连接，在进气管内设置了单向阀，使得外界空气可以自进气管吸入气腔内，而气腔的气体无法从进气管排出。出气件300可以包括出气管，出气管与气腔的出气口密封连接，在出气管内也设置了单向阀，使得气腔内的气体可以自出气管排出，而喷射到窗口的表面，但外界空气无法从出气管吸入气腔内。如此设置，实现了气腔的单向进气、单向出气。也就是说，通过设置单向阀能够提供单向限流的作用，保障气体从进气管进，从出气管出，进而使排出的气体能够喷射到窗口表面，以吹散窗口表面的水雾，实现除雾作用。
59.进一步的，在本发明一实施例中，连接管410、进气管以及出气管中的至少一个与壳体510密封连接。
60.在该实施例采用的技术方案中，连接管410、进气管以及出气管与壳体510密封连接，可以避免壳体510内的磁流体520泄漏。在本实施例中，可以在连接管410与壳体510的连接处、进气管与壳体510的连接处以及出气管与壳体510的连接处分别涂抹密封胶，以实现密封连接。
61.进一步的，在本发明一实施例中，窗口除雾装置还包括喷头600，喷头600与出气管连接。
62.在该实施例采用的技术方案中，通过设置的喷头600，能够使出气件300排出的气体，均匀的喷射在窗口的表面，提高除雾的均匀性。优选的，喷头600可以设置多个，多个喷头600沿窗口的周向设置，进一步使出气件300排出的气体均匀的喷射至窗口的表面。在本实施例中，多个喷头600可以分别与出气件300连接，出气件300排出的气体经多个喷头600喷出。当然，在其他实施例中，还可以设置一根排气管，所有的出气件300都连接于排气管，且和排气管连通，而多个喷头600连接于排气管，使得所有的出气件300排出的气体先汇聚到排气管，然后再通过喷头600喷射。
63.本发明实施例还提出一种驾驶系统，该驾驶系统包括如上的窗口除雾装置，具体的，窗口除雾装置的具体结构参照上述实施例，由于该驾驶系统采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的的所有有益效果，在此不再一一赘述。
64.本发明实施例还提出一种车辆，该车辆包括如上的驾驶系统，具体的，驾驶系统的具体结构参照上述实施例，由于该车辆采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的的所有有益效果，在此不再一一赘述。
65.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明实施例的专利范围，凡是在本发明实施例的发明构思下，利用本发明实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明实施例的专利保护范围内。