CN105857237A - 车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆，该车辆包括：车辆本体；碰撞传感器，碰撞传感器设置在车辆本体上；浮力发生装置，浮力发生装置设置在车辆本体上；第一喷气装置，第一喷气装置设置在车辆本体上；以及控制器，控制器分别与碰撞传感器、浮力发生装置和第一喷气装置电连接，控制器在接收到碰撞传感器发出的碰撞信号后控制浮力发生装置工作以产生用于抵消车辆本体至少部分质量的浮力，在滞后预设时间后控制器控制第一喷气装置向与碰撞方向相反的方向喷气。本发明实施例的车辆利用浮力发生装置在车辆碰撞前产生浮力以使车辆“漂浮”，滞后预定时间后，由第一喷气装置喷气产生反作用力，促使车辆本体向碰撞方向平移，从而有效缓冲碰撞能量，提高碰撞安全性。

Description

车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种车辆。

背景技术

近年来随着汽车保有量的增多，道路交通事故数量不断上升，造成的人身伤亡、财产损失居高不下。据统计，我国汽车碰撞交通事故中，正面碰撞事故致死率排名第一，而侧碰交通事故发生概率最高，所占的比例占事故总量的30％左右，致伤率位居第一。汽车的正向、侧向碰撞安全性能提升，具有重要的经济价值与社会意义。

由于碰撞事故发生的突然性，驾驶员很可能无法在短时间内做出正确的判断。特别是发生侧向碰撞时，由于汽车乘员舱侧面结构空间有限，与其他区域相比，不仅车身的结构强度较弱，而且缺少安装碰撞时减少乘员空间侵入量的能量吸收装置，因此留给驾驶员的反应时间非常短暂。主动安全装置的目的就在于预防事故的发生，在碰撞发生前通过某些特定装置降低碰撞风险或减小碰撞伤害。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆，该车辆具有改进的碰撞安全性。

根据本发明实施例的车辆，包括：车辆本体；碰撞传感器，所述碰撞传感器设置在所述车辆本体上；浮力发生装置，所述浮力发生装置设置在所述车辆本体上；第一喷气装置，所述第一喷气装置设置在所述车辆本体上；以及控制器，所述控制器分别与所述碰撞传感器、所述浮力发生装置和所述第一喷气装置电连接，所述控制器在接收到所述碰撞传感器发出的碰撞信号后控制所述浮力发生装置工作以产生用于抵消所述车辆本体至少部分质量的浮力，在滞后预设时间后所述控制器控制所述第一喷气装置向与碰撞方向相反的方向喷气。

根据本发明实施例的车辆，利用浮力发生装置在车辆碰撞前产生浮力以使车辆“漂浮”，滞后预定时间后，由第一喷气装置喷气产生反作用力，促使车辆本体向碰撞方向平移，从而有效缓冲碰撞能量，提高碰撞安全性。

根据本发明的一些实施例，所述浮力发生装置包括：第二喷气装置，所述第二喷气装置设置在所述车辆本体的底部。

根据本发明的一些实施例，所述第二喷气装置分成四组，四组所述第二喷气装置分别靠近所述车辆本体的四个车轮设置。

根据本发明的一些实施例，四组所述第二喷气装置关于所述车辆本体的中心对称分布，且四组所述第二喷气装置联动且喷气参数相同。

根据本发明的一些实施例，所述第二喷气装置的喷气方向垂直车辆本体的底盘向下。

根据本发明的一些实施例，所述预设时间在0.03s-0.08s之间。

根据本发明的一些实施例，所述第一喷气装置设置在所述车辆本体的侧部、前部或后部。

根据本发明的一些实施例，所述浮力发生装置产生的浮力与所述车辆本体碰撞前的实际重量相当。

根据本发明的一些实施例，所述浮力发生装置包括：

举升装置和驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述举升装置向下运动以向上举升所述车辆本体。

根据本发明的一些实施例，所述举升装置的底部设置有可滚动的球体。

附图说明

图1是根据本发明实施例的车辆的侧视图；

图2是根据本发明实施例的车辆的地板的示意图；

图3是根据本发明实施例的车辆的前视图；

图4是第二喷气装置的局部示意图。

附图标记：

车辆100；车辆本体1；地板2；第二喷气装置3；安装支架4；定位凸起41；区域A、B、C。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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。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中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

发明人所了解的现有技术中，对于车辆正碰而言，多采用保险杠、吸能盒等结构缓冲碰撞能量，而侧碰多采用结构加强或碰撞吸能效果好的金属材料。在相关技术中，有一种卡车配置了喷气装置，在卡车碰撞时通过喷气管向前下方喷气，力求降低碰撞损失。但是这种卡车喷气装置仅仅是给出了利用喷气原理降低碰撞的概念，可行性差，且气体向前下方喷出后，喷气产生的反作用力会向前、向下形成两个方向的分力，反作用力不能集中，而且其仅为一次喷射，实际效果较差，几乎很难起到缓冲碰撞的功能。

有鉴于此，本发明提出了一种具有改善喷气装置的车辆100，从而有效提高了车辆100的碰撞安全性。

下面对根据本发明实施例的车辆100结合附图进行详细描述。

根据本发明实施例的车辆100可以包括车辆本体1、碰撞传感器、浮力发生装置、第一喷气装置和控制器。

车辆本体1可以包括底盘、车身、发动机、变速器等结构，这些结构对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，因此这里不再赘述。

碰撞传感器设置在车辆本体1上。碰撞传感器可以是前置碰撞传感器，用于检测车辆100正碰。碰撞传感器也可以是侧置碰撞传感器，用于检测车辆100侧碰。碰撞传感器也可以是后置碰撞传感器，用于检测车辆100后碰。

浮力发生装置设置在车辆本体1上，浮力发生装置能够产生浮力，该浮力与车辆100的重力方向可以是相反的，从而抵消车辆本体1的部分或全部重力。关于浮力发生装置的具体构造，将在下面结合具体的实施例进行描述。

第一喷气装置设置在车辆本体1上，第一喷气装置能够喷射出高速气体，从而产生反向作用力。第一喷气装置可以采用已知的喷气装置，例如采用与安全气囊相似充气装置，或者采用能够进行喷气的储气罐等。

控制器分别与碰撞传感器、浮力发生装置和第一喷气装置电连接，控制器在接收到碰撞传感器发出的碰撞信号后控制浮力发生装置工作以产生用于抵消车辆本体1至少部分重量的浮力，从而减轻车辆本体1与地面之间的压力，甚至使车辆本体1悬浮在地面上，由此车辆本体1与地面之间的摩擦力大大降低甚至为零。

浮力发生装置工作后，再滞后预设时间，控制器控制第一喷气装置向与碰撞方向相反的方向喷气，从而使车辆100受到与碰撞力方向大体相同的推力，在该推力的驱动下，车辆100能够向碰撞方向运动，也就是说，车辆100将向远离对撞车辆的方向移动，由此延长了碰撞时间，使得驾驶员有更加充裕的时间进行操作避让或做出保护动作，降低驾驶员以及乘客所受的伤害，同时碰撞期间由于车辆本体1仍可能处在“漂浮”状态，因此车辆100在碰撞力的作用下会发生适应性位移，从而进一步缓冲碰撞能量，防止车辆100过分变形而严重压缩内部空间，充分提高对驾驶舱内乘客的保护力度。

在一些实施例中，结合图4所示，浮力发生装置包括第二喷气装置3，第二喷气装置3可以采用已知的喷气装置，例如采用与安全气囊相似充气装置，或者采用能够进行喷气的储气罐等。如图4所示，第二喷气装置3设置在车辆本体1的底部，如图2中的B区域，第二喷气装置3用于向下喷射气体，从而产生气体浮力，以部分抵消或全部抵消车辆本体1的重力。

第二喷气装置33可以设置在地板2上面，地板2上可以开设避让孔，第二喷气装置33的喷射口可以从该避让孔向下伸出，安装支架4固定在地板2上用于将第二喷气装置33固定在安装支架4与地板2之间，安装支架4上可以设置有定位凸起41，定位凸起41可以定位配合在第二喷气装置33顶部的定位凹槽内，实现定位配合，防止第二喷气装置33发生窜动。当然，应当理解，第二喷气装置33的固定方式不限于这里描述的方式。

作为优选的实施方式，第二喷气装置3的喷气方向垂直车辆本体1的底盘向下，换言之，第二喷气装置3的喷气方向垂直向下，由此第二喷气装置3通过喷气产生的气动浮力与车辆本体1的重力方向刚好相反，由此能够大大提高车辆本体1的“漂浮”效果。

在一些实施例中，第二喷气装置3可以分成四组，四组第二喷气装置3分别靠近车辆本体1的四个车轮设置，由此使得车辆本体1受到的浮力相对更加均衡。进一步，四组第二喷气装置3关于车辆本体1的中心对称分布，且四组第二喷气装置3联动，即在需要喷气时同步进行喷气，且优选地，四组第二喷气装置3的喷气参数相同。这里，喷气参数可以包括喷气压力、喷气口径、喷气时间等，喷气参数相同可以保证多个第二喷气装置3由于喷气产生的气动浮力几乎相等，配合四组第二喷气装置3对称分布，由此使得车辆100在四处受力点所受到的浮力几乎相等，且受力初试时间相同，这样车辆100能够在第一时间迅速、平稳地“漂浮”起来，避免车辆100所受浮力不均导致碰撞时车辆100翻滚。

本发明的原理在于先利用浮力发生装置产生一定浮力，降低车辆100与地面摩擦，然后采用滞后的方式利用第一喷气装置产生喷气反作用力，推动车辆100向碰撞方向运动。这里，滞后的时间关系到碰撞效果，作为优选的实施方式，该预设时间设定在0.03s-0.08s(包含端点数值)之间较佳，由此在车辆本体1产生最佳的“漂浮”效果时，利用第一喷气装置产生喷气反作用力，使车辆100能够更好地向与碰撞方向相同的方向运动，降低碰撞力，提升缓冲空间。

对于浮力发生装置产生的浮力大小，优选地，该浮力与车辆本体1碰撞前的实际重量相当(即相等、略大或略小)，该实际重量包括车辆本体1的自重以及实际载重重量(包括驾驶员、乘客以及物品等)，该实际重量可以通过设置辅助重量测量器实现，例如设置在悬架处通过悬架的压缩变形计算出实际载重重量等。

在本发明的另一些实施例中，浮力发生装置还可以包括举升装置和驱动装置，驱动装置用于驱动举升装置向下运动以向上举升车辆本体1，其中举升装置产生的举升力(等效于浮力)构成用于将车辆本体1“漂浮”的浮力。举升装置可以形成为气缸形式，驱动装置对应为向气缸进行充气的充气装置。或者举升装置还可以是油缸，驱动装置为向油缸供给液压油的液压模块。再者，驱动装置也可以是高速电机，举升装置可以是伸缩杆，高速电机用于驱动伸缩杆快速向下伸出至地面以举升车辆本体1。

进一步，举升装置的底部设置有可滚动的球体，这样举升装置抵触到地面后，球体可在地面上向任意方向自由滚动，特别对于车辆100侧碰而言，球体可向侧向随车辆本体1滚动，同样能够有效缓冲碰撞，降低碰撞能量。

在本发明的一些实施例中，第一喷气装置可以设置在车辆本体1的侧部，如图1中的区域A，此时碰撞传感器至少包括侧置碰撞传感器。或者第一喷气装置可以设置在车辆本体1的前部，如图3中的区域C，此时碰撞传感器至少包括前置碰撞传感器。再者，第一喷气装置可以设置在车辆本体1的后部，此时碰撞传感器至少包括后置碰撞传感器。

下面以第一喷气装置设置在车辆本体1的侧部(左侧和右侧)、碰撞传感器至少包括侧置碰撞传感器、浮力产生装置为第二喷气装置3为例，同时撞击车辆100从本车的左侧撞击进行示意说明。

在撞击车辆从本车左侧以不低于40km/h的速度驶来且两车距离在5m以上10m以下时，第一喷气装置和第二喷气装置3预备喷气工作，进一步，当碰撞传感器检测到撞击车辆100与本车距离在5m以内且车速不低于20km/h时，第二喷气装置3率先向下喷气，强大的喷气气流产生的作用力使得车辆本体1“漂浮”起来，从而大大降低车辆本体1与地面的摩擦力，当喷气气流足够强时，车辆100可完全“漂浮”起来，使得车轮与地面之间没有摩擦力。大约0.05s以后，也就是在车辆本体1处于“漂浮”状态后，第一喷气装置向左喷气，喷气气流产生的反作用力将向右推动车辆100平移，从而增加本车与撞击车辆之间的距离，为驾驶员提供更多的时间进行相关操作，同时为乘客提供更多的时间做自我保护动作。

由于在第一喷气装置工作时车辆本体1处于“漂浮”状态，因此第一喷气装置喷射的气流强度可以远小于第二喷气装置喷射的气流，这样对第一喷气装置的结构要求相对第二喷气装置3要低很多，由此利于成本的降低，同时可行性更好，碰撞保护更佳。

本车向右平移后，若仍不能避免本次碰撞，但向右平移的距离也能大大缓解碰撞能量，在实际撞击后由于车辆本体1可能仍处在“漂浮”状态，因此可以有效减弱车辆变形，避免侧围过分向车辆内部压缩，从而进一步保护驾驶员和乘客。

需要说明的是，上述车速、距离等仅是举例示意说明，并不是为了限定本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆，其特征在于，包括：

车辆本体；

碰撞传感器，所述碰撞传感器设置在所述车辆本体上；

浮力发生装置，所述浮力发生装置设置在所述车辆本体上；

第一喷气装置，所述第一喷气装置设置在所述车辆本体上；以及

控制器，所述控制器分别与所述碰撞传感器、所述浮力发生装置和所述第一喷气装置电连接，所述控制器在接收到所述碰撞传感器发出的碰撞信号后控制所述浮力发生装置工作以产生用于抵消所述车辆本体至少部分质量的浮力，在滞后预设时间后所述控制器控制所述第一喷气装置向与碰撞方向相反的方向喷气。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述浮力发生装置包括：第二喷气装置，所述第二喷气装置设置在所述车辆本体的底部。

3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述第二喷气装置分成四组，四组所述第二喷气装置分别靠近所述车辆本体的四个车轮设置。

4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，四组所述第二喷气装置关于所述车辆本体的中心对称分布，且四组所述第二喷气装置联动且喷气参数相同。

5.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述第二喷气装置的喷气方向垂直车辆本体的底盘向下。

6.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述预设时间在0.03s-0.08s之间。

7.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述第一喷气装置设置在所述车辆本体的侧部、前部或后部。

8.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述浮力发生装置产生的浮力与所述车辆本体碰撞前的实际重量相当。

9.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述浮力发生装置包括：

举升装置和驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述举升装置向下运动以向上举升所述车辆本体。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述举升装置的底部设置有可滚动的球体。