CN108688623A - 车辆集水系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆包括集水系统，该集水系统包括可在收起位置和展开位置之间移动以捕获水的可展开通道、用于过滤由可展开通道收集的水的过滤器、以及用于存储由过滤器过滤的水的水箱。

Description

车辆集水系统

技术领域

本发明涉及一种车辆集水系统。示例性集水系统收集并且存储用于各种车辆和非车辆用途的水。

背景技术

水正成为一种稀缺资源。再循环每年可以节省许多升的水。但是，世界上只有很小一部分人再循环水。收集并且再循环落在机动车辆上和周围的水(例如雨水、洗车水等)的先前努力尚未成功。

发明内容

一种根据本发明的示例性方面的车辆除其它部件之外还包括集水系统，该集水系统包括可在收起位置和展开位置之间移动以捕获水的可展开通道、用于过滤由可展开通道收集的水的过滤器、以及用于存储由过滤器过滤的水的水箱。

在前述车辆的另一非限制性实施例中，该车辆包括用于捕获水的固定通道。

在前述任一车辆的另一非限制性实施例中，可展开通道被安装到车辆的后车轮附近。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，控制系统适于响应于检测到水的存在而命令可展开通道从收起位置移动到展开位置。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，传感器适于检测到水的存在。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，传感器是光折射传感器。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，致动器适于将可展开通道从收起位置移动到展开位置。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，管将可展开通道流体地连接到过滤器。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，管将过滤器流体地连接到水箱。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，可展开通道被水平安装在车辆的后车轮之间。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，固定通道被纵向安装在车辆的后车轮和前车轮之间。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，水箱包括排水管。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，可展开通道被弯曲以建立用于捕获和引导水的槽。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，车辆包括具有致动器的人机界面以命令可展开通道到展开位置。

在任何前述车辆的另一非限制性实施例中，可展开通道被安装到车辆的底盘的一部分上。

一种根据本发明的另一示例性方面的方法除其它方法之外还包括响应于感测到车辆上的水或者接收到展开通道的用户命令，自动地将车辆的集水系统的通道从收起位置移动到展开位置。

在前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在将通道移动到展开位置后在通道中收集水、过滤水、以及将水存储在集水系统的水箱中。

在前述任一方法的另一非限制性实施例中，该方法包括将储存在水箱中的水用于非车辆用途或车辆用途。

在任何前述方法的另一非限制性实施例中，车辆用途包括清洁车辆的窗户或者冷却车辆的制动器。

在任何前述方法的另一非限制性实施例中，接收到用户命令响应于用户致动位于车辆的人机界面(HMI)上的致动器而发生。

前述段落、权利要求或下面的描述以及附图中的实施例、示例以及替代方案，包括它们的各个方面或各个独立的特征中的任意一个，可独立地或以任何组合的方式实现。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这种特征是不相容的。

本发明的各种特征和优点将从下述详细的描述中对本领域的技术人员变得显而易见。伴随详细描述的附图可简要的描述如下。

附图说明

图1是配备有集水系统的车辆的俯视图；

图2是图1的车辆的侧视图；

图3示出了车辆集水系统的可展开通道的收起位置；

图4示出了图3的可展开通道的展开位置；

图5示出车辆集水系统的固定通道；

图6示出了配备有集水系统的车辆的示例性人机界面(HMI)；

图7示出了用于收集并且存储由车辆集水系统捕获的水的控制策略；

图8示意性地示出了用于再循环由车辆集水系统收集并且存储的水的示例性用途。

具体实施方式

本发明详述了用于收集水(诸如雨水或当洗车时使用的水)的车辆集水系统。示例性集水系统包括配置为收集水的多个通道、用于过滤收集的水的过滤器以及用于存储过滤的水的水箱。多个通道中的一个或多个通道可在收起位置和展开位置之间移动以收集水。下面将更详细地描述本发明的这些和其他特征。

图1和图2示意性地示出了配备有集水系统12的车辆10。在该非限制性实施例中，车辆10被描绘为轿车。然而，卡车、货车或任何其他机动车辆也可以从本发明的教导中受益。而且，尽管在这些图中示出了具体的部件关系，但是该描述并不旨在限制本发明。换言之，车辆10的集水系统12的各种部件的布置和定向被示意性地示出并且可以在本发明的范围内变化。

集水系统12被布置在车辆10内以捕获水(诸如雨水、已经用于清洗车辆10的水或与车辆10接触的任何其他水)。收集的水可以被存储并且然后再循环用于各种车辆或非车辆应用。由集水系统12收集的水的示例性车辆用途包括用于清洁车辆挡风玻璃或冷却车辆制动器(参见例如图8)。由集水系统12收集的水的示例性非车辆用途包括园艺或一般家庭用途。

集水系统12可以包括用于收集水的多个通道14、用于过滤由通道14收集的水的过滤器16以及用于存储由过滤器16过滤的水的水箱18。通道14的第一部分可以在车辆10的前车轮23和后车轮24之间的位置处沿着车辆10的每个侧面20、22纵向延伸。通道14的第二部分可以仅在车辆10的后车轮24后面的位置处在车辆10的侧面20、22之间水平延伸。例如，诸如在降雨事件或洗车事件期间，通道14可以被定位在车辆10的任何位置处以捕获落在车辆10上、落在车辆10周围和/或通过车辆10的水。

在非限制性实施例中，通道14是金属或塑料结构，该通道14被安装到车辆10并且适于将收集到的水捕获并且运送到过滤器16和/或水箱18。通道14可以被安装到车辆10的各种结构并且通常被从视野中隐藏(即，当从附近观看车辆10时不清楚可见)。通道14被特别地定尺寸和定形状以捕获和引导水；然而，每个通道14的实际尺寸和形状并非旨在限制本发明。在图1和图2的高度示意性描述中，通道14不一定按比例示出。

在另一非限制性实施例中，一个或多个管26可以被可选地用来将通道14连接到集水系统12的过滤器16和/或水箱18。管26可以是软管、管子、导管或用于将通道14流体地连接到过滤器16的其他类似结构。

过滤器16接收由通道14收集的水并且过滤水以去除水中的固体元素和其他杂质。集水系统12可利用任何合适的过滤器来过滤由通道14捕获的水。

水箱18适于存储收集并且在通过过滤器16之后过滤的水。过滤器16可以被直接地连接到水箱18或可以通过附加的管28流体地连接到水箱18。水箱18可以包括用于存储过滤的水的任何尺寸和形状。在非限制性实施例中，水箱18被安装在车辆10的燃料箱(未示出)附近。然而，水箱18可以被安装在车辆10的任何空间有效位置处。水箱18的安装位置可能因不同的车型而有所不同。

在另一非限制性实施例中，水箱18包括用于移除储存在水箱18内的过滤的水的排水管25。排水管25可以包括可移除的塞子、用于连接软管的喷嘴或用于方便的使用存储在水箱18中的水的任何其他部件。

集水系统12可以另外包括控制系统30、人机界面(HMI)32以及一个或多个传感器34。控制系统30包括处理器36和存储器38。控制系统30可以包括配备有用于与车辆10的各种部件对接并且命令其操作的可执行指令的一个或多个控制模块，该一个或多个控制模块包括但不限于集水系统12的通道14、过滤器16以及水箱18。每个这种控制模块可以包括用于执行集水系统12的各种控制策略和模式的处理单元36和非暂态存储器38。

在一个实施例中，处理单元36被配置为执行存储在控制系统30的存储器38中的一个或多个程序。当执行第一示例性程序时可以确定何时命令展开用于收集水的集水系统12的通道14的一部分。当执行第二示例性程序时可以将各种信息在HMI 32上显示给驾驶员/操作员，像例如已经由通道14中收集的水填充的水箱18的总百分比。控制系统30可以另外控制与集水系统12相关的各种其他功能。

HMI 32通常位于车辆乘客舱内部并且可以被用于将信息显示给驾驶员/操作员或允许驾驶员/操作员输入用于执行与集水系统12相关联的各种任务的信息(即，用户命令)。HMI 32可以包括用于输入信息的触摸屏和/或一系列触觉按钮，以及可以包括用于将信息显示给用户的触摸屏和/或一系列仪表。HMI 32与控制系统30电通信。

一个或多个传感器34可以被定位在贯穿车辆10的各个位置处以检测车辆10上水的存在。例如，传感器34可以被定位在车辆10的挡风玻璃或其他窗户附近。一旦检测到水，传感器34就与控制系统30通信，并且基于该信息，控制系统30可以确定是否展开集水系统12的某些通道14以主动收集和存储水。因此，传感器34和控制系统30也彼此电通信。在非限制性实施例中，传感器34是通常与自动挡风玻璃刮水器系统一起使用的光折射传感器。然而，在本发明的范围内可以替代地或附加地使用其他传感器。

图3和图4示出了上述集水系统12的示例性通道14A。通道14A被认为是集水系统12的可展开通道。虽然在这些图中仅示出了单个可展开通道14A，但是集水系统12可以包括与通道14A相似的多个可展开通道，并且该多个可展开通道被定位在整个车辆10上。

图3示出了收起位置X中的通道14A，然而图4示出了处于展开位置X'的通道14A。通道14A被定位成当移动到展开位置X'时收集落在车辆10上、落在车辆10周围和/或通过车辆10的水。

在一个非限制性实施例中，通道14A处于展开位置X'时建立用于捕获和引导水的浅槽40。在另一非限制性实施例中，通道14A是弯曲的并且包括弧形设计。然而，在本发明范围内，通道14A可以体现其他尺寸和形状。

通道14A可以仅被安装在后车轮24的后部使得通道14A沿车辆10的宽度方向水平延伸。在非限制性实施例中，通道14A被安装到车辆10的底盘48的一部分。通道14A可以使用已知的安装技术安装到车辆车架的任何部分。

集水系统12的通道14A(或任何其他可展开通道)可以被自动展开。例如，如果传感器34检测到车辆10上存在水，则传感器34可以将信号S1发送到控制系统30。响应于接收的信号S1，并且如果车辆10正在移动，则控制系统30命令致动器42将通道14A从收起位置X移动到展开位置X'。致动器42可以是电子致动器或任何其他合适的装置。在另一非限制性实施例中，致动器42和控制系统30是集成部件。致动器42围绕枢轴44移动通道14A直到通道14A到达展开位置X'。一旦移动到展开位置X'，通道14A就能够收集落在车辆10上、落在车辆10周围和/或通过车辆10的水。

集水系统12的通道14A也可以响应于来自车辆10的驾驶员/操作员的用户命令而展开。例如，驾驶员/操作员可能希望当洗涤车辆10时展开通道14A。在这种情况下，如下面进一步讨论的，用户可以通过使用HMI 32激活“洗车模式”来展开通道14A。

图5示出了集水系统12的另一示例性通道14B。通道14B是集水系统12的固定通道。在该实施例中，通道14B总是展开并且可以在任何时间收集落在车辆10上、落在车辆10周围和/或通过车辆10的水。换言之，与图3和图4的通道14A不同，通道14B不在收起位置和展开位置之间移动。

在非限制性实施例中，通道14B建立用于捕获和引导水的浅槽46。在另一非限制性实施例中，通道14B是弯曲的并且包括弧形设计。

通道14B被定位成沿着车辆10的侧面20延伸。尽管在图5中仅示出了单个固定通道14B，但是集水系统12可以包括与通道14B类似的多个固定通道。例如，附加通道14B可以被定位在车辆10的侧面22处(例如，如图1所示)。

通道14B可以被安装在前车轮23和后车轮24之间，使得通道14B沿车辆10的长度方向(如图5所示进入页面)沿着侧面20纵向延伸。在非限制性实施例中，通道14B被安装到车辆10的底盘48的一部分。在另一实施例中，通道14B被安装在车辆10的门板50下方。

图6示出了配备有集水系统12的车辆10的示例性HMI 32。HMI 32可以包括用户输入端52和显示器54。用户输入端52可以包括用于输入各种驾驶员偏好和用于控制集水系统12的用户命令的各种致动器、选择器、开关等。例如，在非限制性实施例中，HMI 32的用户输入端52包括致动器58，该致动器58可以被按压或以其他方式致动以展开集水系统12的一个或多个可展开通道(例如，图3-4的通道14A)。尽管示出为用户输入端52的一部分，但是致动器58可以替选地或附加地并入显示器54中。

可以是触摸屏显示器的显示器54将信息显示给驾驶员/操作员并且也可以被用于输入用于控制集水系统12的用户命令。显示器54能够将与集水系统12相关的各种消息60显示给驾驶员/操作员。在非限制性实施例中，消息60包括集水系统12的水箱18的填充水平的指示。

图7并且继续参考图1-6示意性地示出了用于控制车辆10的集水系统12以便收集和存储落在车辆10上、落在车辆10围绕和/或通过车辆10的水的控制策略100。在非限制性实施例中，车辆10的控制系统30被编程为具有一个或多个适用于执行示例性控制策略100的算法。

示例性控制策略100开始于框102处。在框104处，控制策略100确定是否在车辆10处检测到水的存在。例如，控制系统30可以监测传感器34的状态以确定是否已经接收到指示在车辆10的挡风玻璃或一些其他位置处存在水的信号S1。如果未检测到水，则控制策略在框106处保持集水系统12的可展开通道14A收起。

可替选地，如果在框104处检测到水，则控制策略100通过将集水系统12的每个可展开通道14A展开到展开位置X'而继续进行框108。该步骤可以另外包括在HMI 32的显示器54上显示“展开”消息60。

在另一非限制性实施例中，控制策略100可以响应于接收到用户命令而执行框108。例如，用户可以选择“洗车模式”来展开集水系统12的可展开通道14A(在框105处示意性地示出)。“洗车模式”可以通过致动HMI 32的致动器58来选择。

由通道14收集的水被传送到过滤器16并且在框110处被过滤。在框112处过滤的水被存储在水箱18中。水箱18的填充水平可以被显示在HMI 32上。

接下来，在框114处，控制策略100确定水箱18是否满。如果否，则控制策略100允许水继续填充水箱18。如果是，则控制策略100通过收起可展开通道14A并且将指示水箱18已达到其容量的消息60显示在HMI 32上而继续进行框116。控制策略100在框118处结束。

图8示意性地示出了用于再循环已经由集水系统12收集并且存储在水箱18中的水99的若干示例性用途。收集的水99可以再循环用于各种非车辆用途70和/或用于各种车辆用途72。非车辆用途70可以包括将水99用于园艺(在74示意性地示出)或各种家务劳动(在76示意性地示出)。在本发明的范围内，水99可再循环用于各种其他非车辆用途。软管84或其他类似装置可以被连接到水箱18以从水箱18移除用于这种用途的水99。例如，软管84可以在螺纹连接部97处连接到水箱18。在实施例中，水99可以经由重力从水箱18排出。

车辆用途72可以包括使用水99来清洁车辆挡风玻璃78或者用于冷却车辆制动器80。在本发明的范围内，水99可以被再循环用于各种其他车辆用途。导管82可以在水箱18和挡风玻璃78/制动器80之间延伸以将水99引导到这些或其他部件。

尽管不同的非限制实施例被示出为具有特定的部件或步骤，但是本发明的实施例不限制于那些具体的组合。可能的是：将来自任意非限制性实施例的一些部件或特征与来自任意其它非限制性实施例的特征或部件结合使用。

应当理解的是，贯穿若干附图，同样的附图标记表示对应的或类似的元件。应当理解的是，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了具体的部件设置，但是其它设置也可受益于本发明的教导。

上述描述应解释为说明性的而非任何限制性意义。本领域技术人员可以理解：某些修改可以出现在本发明的范围内。由于这些原因，应当研究下面的权利要求以确定本发明的准确范围和内容。

Claims (15)

1.一种车辆，包括：

集水系统，所述集水系统包括：

可展开通道，所述可展开通道可在收起位置和展开位置之间移动以捕获水；

过滤器，所述过滤器用于过滤由所述可展开通道收集的所述水；

以及

水箱，所述水箱用于存储由所述过滤器过滤的所述水。

2.根据权利要求1所述的车辆，所述集水系统包括用于捕获水的固定通道。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中所述可展开通道被安装到所述车辆的后车轮附近。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆，所述集水系统包括适于响应于检测到所述水的存在而命令所述可展开通道从所述收起位置移动到所述展开位置的控制系统，以及所述集水系统可选地包括适于检测到所述水的存在的传感器，并且可选地，其中所述传感器是光折射传感器。

5.根据权利要求4所述的车辆，所述集水系统包括适于将所述可展开通道从所述收起位置移动到所述展开位置的致动器。

6.根据权利要求1所述的车辆，所述集水系统包括将所述可展开通道流体地连接到所述过滤器的管，并且可选地，所述集水系统包括将所述过滤器流体地连接到所述水箱的管。

7.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述可展开通道被水平安装在所述车辆的后车轮之间。

8.根据权利要求7所述的车辆，所述集水系统包括纵向安装在所述车辆的所述后车轮和前车轮之间的固定通道。

9.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述可展开通道被弯曲以建立用于捕获和引导所述水的槽。

10.根据权利要求1所述的车辆，其中所述车辆包括具有致动器的人机界面以命令所述可展开通道到所述展开位置。

11.一种方法，包括：

响应于感测到车辆上的水或者接收到展开通道的用户命令，自动地将所述车辆的集水系统的所述通道从收起位置移动到展开位置。

12.根据权利要求11所述的方法，包括在将所述通道移动到所述展开位置后：

在所述通道中收集所述水；

过滤所述水；以及

将所述水存储在所述集水系统的水箱中。

13.根据权利要求12所述的方法，包括：

将储存在所述水箱中的所述水用于非车辆用途或车辆用途。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述车辆用途包括清洁所述车辆的窗户或者冷却所述车辆的制动器。

15.根据权利要求11所述的方法，其中接收到所述用户命令响应于所述用户致动位于所述车辆的人机界面(HMI)上的致动器而发生。