CN108791149A - 一种用于汽车的防撞装置及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于汽车的防撞装置，其包括：驱动单元，设于汽车的车架上；防撞组件，与驱动单元相连；控制单元，与驱动单元相连；其中，驱动单元能在控制单元的作用下驱动防撞组件，以使防撞组件沿着既定方向移动并从汽车内伸出到汽车外，当处于汽车外的防撞组件被接近物撞到而沿着既定方向的反向运动时，驱动单元能对防撞组件和接近物实施缓冲。在汽车发生追尾或碰撞事故时，本发明的用于汽车的防撞装置能够尽可能减少汽车其他部位的损伤，保护车上人员的安全，并降低汽车在此类事故中的维修费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车安全技术领域，尤其涉及一种用于汽车的防撞装置及汽车。
背景技术
汽车作为一种交通工具被逐渐普及，在此趋势下，汽车的安全性能已在汽车是设计和制造过程中成为重要的质量指标之一。在现有技术中，基于对汽车外部的结构和外观的考虑，防撞梁等防撞结构都会被汽车的外壳所覆盖，当发生追尾或碰撞事故时，汽车的车身会直接被撞击，车头或车尾的各个零件(如车灯及保险杠)以及汽车的外壳都很可能受损，这样无疑会增大此类事故对汽车的损伤，不利于车上人员的安全，同时也增加了汽车的事故维修费用。
发明内容
为了解决上述全部或部分问题，本发明提供一种用于汽车的防撞装置及汽车，在汽车发生追尾或碰撞事故时，该防撞装置能够尽可能减少汽车其他部位的损伤，保护车上人员的安全，并降低汽车在此类事故中的维修费用。
本发明一方面提供一种用于汽车的防撞装置，其包括：驱动单元，设于所述汽车的车架上；防撞组件，与所述驱动单元相连；控制单元，与所述驱动单元相连；其中，所述驱动单元能在所述控制单元的作用下驱动所述防撞组件，以使所述防撞组件沿着既定方向移动并从汽车内伸出到汽车外，当处于汽车外的所述防撞组件被接近物撞到而沿着所述既定方向的反向运动时，所述驱动单元能对所述防撞组件和接近物实施缓冲。
优选地，该用于汽车的防撞装置还包括设于所述汽车上且与所述控制单元相连的距离传感器，所述距离传感器对来自于既定方向的接近物实施检测并获取接近物和汽车的间距，所述控制单元能够在所述间隔距离不足预设距离时，控制所述驱动单元将所述防撞组件沿着既定方向移动。
优选地，所述驱动单元包括与所述控制单元相连的液压泵及与所述液压泵相连的液压缸，所述液压缸的设置方向与所述既定方向一致，所述液压泵和液压缸均与所述汽车的车架相固定，且所述液压缸的活塞杆与所述防撞组件相连。
优选地，所述防撞组件包括防撞横梁和连接纵梁，所述连接纵梁的一端与所述液压缸的活塞杆相连，而其另一端与所述防撞横梁垂直相连。
优选地，该用于汽车的防撞装置还包括同轴式容纳所述液压缸和所述连接纵梁的增强套筒，所述增强套筒设于所述汽车的车架上。
优选地，各个所述连接纵梁与防撞横梁之间均设有变形式缓冲构件，所述连接纵梁与变形式缓冲构件之间以及所述防撞横梁与变形式缓冲构件之间均为可拆卸连接。
优选地，所述防撞装置还包括设于所述汽车的外壳上的开口、设于所述开口处并能够封堵所述开口的转门，所述转门能够在所述防撞组件沿着既定方向运动时被打开，以允许所述防撞组件从该开口伸出。
优选地，该用于汽车的防撞装置还包括设于所述汽车的外壳上并对关闭状态的所述转门进行锁定的锁止机构，以及连接所述转门与外壳的弹簧合页，其中所述锁止机构与控制单元相连，使得所述控制单元能够控制所述锁止机构实施解锁作业，从而允许所述转门在所述弹簧合页的作用下打开。
优选地，所述距离传感器包括雷达传感器。
根据本发明的用于汽车的防撞装置，当汽车有被接近物(包括墙、柱子以及其他汽车等)撞击的风险时，驱动单元能在控制单元的作用下驱动防撞组件，使得防撞组件沿着既定方向移动并从汽车内伸出到汽车外，以隔挡在接近物与汽车之间，增加了汽车车身的其他部位与发生碰撞的部位之间的距离。通过这样的设置，尽可能地避免了车头或车尾的各个零件(如车灯及保险杠)以及汽车的外壳被直接撞击，从而减少汽车其他部位的损伤，降低汽车在事故中的维修费用。当处于汽车外的防撞组件被接近物撞到而沿着既定方向的反向运动时，驱动单元还能对所述防撞组件和接近物实施缓冲，撞击能量被吸收很多，从而提高了汽车的安全性能，以在事故中更好地保护车上人员。此外，本发明的用于汽车的防撞装置的结构简单，使用安全可靠，便于广泛地推广应用。
本发明另一方面还提供一种包括上述任一技术方案所述的防撞装置的汽车。
根据本发明的汽车，其通过使用上述防撞装置，有利于保护车上人员的安全，使得汽车的安全性能得到显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的功能结构框图；
图3为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的安装示意图；
图4为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的防撞组件、增强套筒和驱动单元的立体示意图；
图5为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的防撞组件、增强套筒和驱动单元的结构示意图。
附图标记说明：100、汽车；10、车架；20、外壳；1、驱动单元；2、防撞组件；3、控制单元；4、距离传感器；5、增强套筒；6、变形式缓冲构件；7、开口；8、转门；9、锁止机构；1a、液压泵；1b、液压缸；1c、液压油管；2a、防撞横梁；2b、连接纵梁；5a、通孔。
具体实施方式
图1为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的结构示意图，图2为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的功能结构框图，图3为本发明实施例的用于汽车的防撞装置的安装示意图。如图1-3所示，该用于汽车的防撞装置包括驱动单元1、防撞组件2和控制单元3。驱动单元1设于汽车100的车架 10上，防撞组件2与驱动单元1相连，控制单元3与驱动单元1相连。其中，驱动单元1能在控制单元3的作用下驱动防撞组件2，以使防撞组件2 沿着既定方向移动并从汽车100内伸出到汽车100外，当处于汽车100外的防撞组件22被接近物撞到而沿着既定方向的反向运动时，驱动单元1能对防撞组件2和接近物实施缓冲。此外，在控制单元3的作用下，驱动单元1 也可以驱动伸出到汽车100外的防撞组件2收回，以在汽车100正常的行驶过程中，尽可能避免对使用该防撞装置的汽车100和道路上其他汽车的正常行驶造成干扰。
根据本发明的用于汽车的防撞装置，当汽车100有被接近物(包括墙、柱子以及汽车等)撞击的风险时，驱动单元1能在控制单元3的作用下驱动防撞组件2，使得防撞组件2沿着既定方向移动并从汽车100内伸出到汽车 100外，以隔挡在汽车100与接近物之间，增加了汽车100车身的其他部位与发生碰撞的部位之间的距离。通过这样的设置，尽可能地避免了车头或车尾的各个零件(如车灯及保险杠)以及汽车的外壳被直接撞击，从而减少汽车其他部位的损伤，降低汽车100在事故中的维修费用。当处于汽车100 外的防撞组件2被接近物撞到而沿着既定方向的反向运动时，驱动单元1还能对所述防撞组件2和接近物实施缓冲，撞击的能量被吸收很多，从而提高了汽车100的安全性能，以在事故中更好地保护车上人员。
该用于汽车的防撞装置还包括设于汽车100上且与控制单元3相连的距离传感器4，距离传感器4对来自于既定方向的接近物实施检测并获取接近物和汽车100的间隔距离，控制单元3能够在间隔距离不足预设距离时，控制驱动单元1将防撞组件2沿着既定方向移动。在接近物距离汽车100较近时，无需驾驶员进行操作控制，防撞组件2能够自动伸出，由于追尾或碰撞事故一般都发生突然，这样的设置能够在突发事故中较好地保护车上人员。上述距离传感器4包括雷达传感器，且该雷达传感器优选为毫米波雷达传感器。与红外传感器或和激光传感器等光学传感器相比，雷达传感器穿透雾、烟及灰尘的能力强，抗干扰性能更好，因此能够在各种天气状况下都尽可能保证其感应精度。优选地，如图3所示，防撞组件2设于汽车100 的车头或车尾(图3中为设于车尾)，并能够对应地向前或向后伸出到车外，以在发生频率较高的追尾事故中对汽车100及车上人员实施保护。
此外，除了距离传感器4，还可在汽车100上设置与控制单元3相连的速度传感器和视频传感器。速度传感器和视频传感器也可以对来自于既定方向的接近物实施检测并分别获取接近物与汽车100的相对速度和接近物的类型(例如判断接近物是行人、汽车100或是墙壁等)。通过对接近物与汽车100的相对速度以及接近物的类型的判断，控制单元3能够更加准确地判断出当前情况是否有发生追尾或碰撞事故的可能，从而使得防撞组件2既能够在最恰当的时机伸出到车外，既能够对汽车100进行保护，又不会在汽车 100正常行驶的过程中对其及其周围汽车100造成干扰。关于控制单元3对当前情况是否有发生追尾或碰撞事故的可能的判断方法，其属于在汽车100 的自动驾驶或辅助驾驶领域中(例如应用在自适应巡航控制系统中)常用的技术手段，在此不再赘述。
在本实施例中，如图4所示，驱动单元包括与控制单元3相连的液压泵 1a及与液压泵1a相连的液压缸1b，液压缸1b的设置方向(即液压缸1b的活塞杆的伸出方向)与既定方向一致，液压泵1a和液压缸1b均与汽车100 的车架10相固定，且液压缸1b的活塞杆与防撞组件2相连，液压泵1a与液压缸1b之间通过液压油管1c相连。撞到防撞组件2的接近物对防撞组件 2的撞击能量通过活塞杆传递到液压缸1b的液压油中，液压油将吸收大量的撞击能量，从而起到缓冲和减震的作用。此外，包括液压泵1a和液压缸1b 的驱动单元具有重量轻、体积小且反应速度快等优点，在减轻车身重量并减少防撞装置所占空间的同时，又使得防撞组件2能够尽快伸出。在另一个实施例中，驱动单元包括直线电机及连接在直线电机的输出轴与防撞组件2 之间的弹簧。通过直线电机可以驱动防撞组件2伸出，而弹簧能够吸收撞击能量。当然，驱动单元1的组成和结构还有很多种选择，本领域技术人员可以根据实际的设计需求来进行设置。
优选地，如图4和图5所示，防撞组件2包括防撞横梁2a和连接纵梁 2b，连接纵梁2b的一端与液压缸1b的活塞杆相连，而其另一端与防撞横梁 2a垂直相连。防撞横梁2a能够起到阻挡接近物的作用，以尽可能防止事故的撞击应力造成车身溃缩，从而在事故时起到保障车内人员的安全的作用。防撞横梁2a可以设为朝向车外凸起的圆弧形，以进一步增加事故发生瞬间接近物与汽车100的距离，并起到一定的缓冲作用。此外，连接纵梁2b 的数量可以为多个，而为了减少车身的重量，连接纵梁2b的数量优选为两个，两个连接纵梁2b分别与防撞横梁2a的两端相连，而液压缸1b的数量与连接纵梁2b的数量相同。
如图4和图5所示，该用于汽车的防撞装置还包括设于汽车100的车架 10上的增强套筒5，该增强套筒5能够同轴式容纳液压缸1b和连接纵梁2b。 2b增强套筒5的一端连接在汽车100的车架10上，而其另一端用于接收连接纵梁2b，且增强套筒5的侧壁上还设有供液压油管1c穿过的通孔5a。增强套筒5的数量与连接纵梁2b的数量相同，当增强套筒5的数量是两个时，两个增强套筒5分别与汽车100的车架10的左纵梁和右纵梁相连。在防撞组件2的伸出和缩回过程中，增强套筒5对连接纵梁2b的位置进行约束，使得连接纵梁2b在运动过程中不会出现跑偏。另外，防撞横梁2a在被碰撞时会对连接纵梁2b形成压力，该压力会被连接纵梁2b传递给液压缸1b，在此过程中，液压缸1b受力较大，而增强套筒5能够对液压缸1b起到保护和固定的作用，从而提高液压缸1b整体的稳定性。除此之外，增强套筒5将液压缸1b与外界环境隔离开，还起到了一定的防尘作用。
为了进一步提高汽车100的安全性能，以使得追尾或碰撞事故中汽车能够承受尽可能少的撞击能量，连接纵梁2b与防撞横梁2a之间均设有变形式缓冲构件6，该变形式缓冲构件6通过自身的变形来对撞击的能量和应力进行缓冲和吸收，在驱动单元1与变形式缓冲构件6的共同作用下，能够较多的吸收撞击能量，尽可能减少撞击力对车身的损坏。该变形式缓冲构件6可以是现有技术中常与防撞梁配合使用的吸能盒，也可以是弹簧，本领域技术人员可以根据实际的需要来选择变形式缓冲构件6的具体结构形式。连接纵梁2b与变形式缓冲构件6之间以及防撞横梁2a与变形式缓冲构件6之间的连接既可以是固定连接(如焊接)又可以是可拆卸连接(如螺纹连接)。但是，由于防撞横梁2a和变形式缓冲构件6在都比较容易因撞击而发生变形和损坏，因此连接纵梁2b与变形式缓冲构件6之间以及防撞横梁2a与变形式缓冲构件6之间均选择为可拆卸连接，这样在维修时便于对防撞横梁2a 和变形式缓冲构件6进行更换。
本发明的用于汽车的防撞装置还包括设于汽车100的外壳20上的开口 7、设于开口7处并能够封堵开口7的转门8。在防撞组件2位于车内而未伸出时，转门8将开口7封堵，以保证汽车100外观的完整性，并能够避免雨水或者其他杂物由开口7进入车内。在防撞组件2沿着既定方向运动时，转门8能够被打开，以允许防撞组件2从该开口7伸出。转门8可以是在防撞组件2的推动作用下被打开，也可以是在防撞组件2伸出时主动打开。优选地，上述转门8能够自动打开。该用于汽车的防撞装置还包括设于汽车100 的外壳20上并对关闭状态的转门8进行锁定的锁止机构9，以及连接转门8 与外壳20的弹簧合页(图中未示出)。其中，锁止机构9与控制单元3相连，在距离传感器4感应到的间隔距离小于预设距离时，控制单元3能够控制锁止机构9实施解锁作业，从而允许转门8在弹簧合页的作用下打开。通过这样的设置，在不占用车内空间的前提下，又能够避免防撞组件2在伸出时与转门8之间发生碰撞，延长转门8及防撞组件2的使用寿命。在另一个实施例中，为了使得本发明的防撞装置更加智能，转门8可以设置为与汽车 100的外壳20相铰接，并通过电机来驱动转门8开启和关闭。
本发明的还提供一种包括上述任一技术方案的防撞装置的汽车100。汽车100通过使用上述防撞装置，有利于保护车上人员的安全，使得汽车100 的安全性能得到显著提高。另外，该汽车100优选为电动汽车。因为电动汽车的电池部件受到撞击容易起火，因此电动汽车的碰撞安全要求会更高。在现有技术中，为保证电动汽车在追尾或碰撞事故中的安全性，电池部件的布置位置需要尽可能地远离可能会发生碰撞的区域(如车头或车尾)，又由于车体空间有限，造成电池部件的体积不能太大。电池的容量越大，其体积也越大，在电池部件的体积收到限制后，电池的容量也就受到限制，这将将导致电动汽车的续航能力受到很大影响。而如果将本发明的防撞装置使用在电动汽车上，在事故发生时碰撞部位与电池部件之间的距离被增大，也就可以在电动车上选用容量更大的电池，最终使得电动汽车的续航能力得到加强。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“前”、“后”、“内”、“外”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单元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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种用于汽车的防撞装置，其特征在于，包括：
驱动单元，设于所述汽车的车架上；
防撞组件，与所述驱动单元相连；
控制单元，与所述驱动单元相连；
其中，所述驱动单元能在所述控制单元的作用下驱动所述防撞组件，以使所述防撞组件沿着既定方向移动并从汽车内伸出到汽车外，当处于汽车外的所述防撞组件被接近物撞到而沿着所述既定方向的反向运动时，所述驱动单元能对所述防撞组件和接近物实施缓冲。
2.根据权利要求1所述的防撞装置，其特征在于，还包括设于所述汽车上且与所述控制单元相连的距离传感器，所述距离传感器对来自于既定方向的接近物实施检测并获取接近物和汽车的间隔距离，所述控制单元能够在所述间隔距离不足预设距离时，控制所述驱动单元将所述防撞组件沿着既定方向移动。
3.根据权利要求1所述的防撞装置，其特征在于，所述驱动单元包括与所述控制单元相连的液压泵及与所述液压泵相连的液压缸，所述液压缸的设置方向与所述既定方向一致，所述液压泵和液压缸均与所述汽车的车架相固定，且所述液压缸的活塞杆与所述防撞组件相连。
4.根据权利要求3所述的防撞装置，其特征在于，所述防撞组件包括防撞横梁和连接纵梁，所述连接纵梁的一端与所述液压缸的活塞杆相连，而其另一端与所述防撞横梁垂直相连。
5.根据权利要求4所述的防撞装置，其特征在于，还包括同轴式容纳所述液压缸和所述连接纵梁的增强套筒，所述增强套筒设于所述汽车的车架上。
6.根据权利要求4所述的防撞装置，其特征在于，所述连接纵梁与防撞横梁之间均设有变形式缓冲构件，所述连接纵梁与变形式缓冲构件之间以及所述防撞横梁与变形式缓冲构件之间均为可拆卸连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的防撞装置，其特征在于，所述防撞装置还包括设于所述汽车的外壳上的开口、设于所述开口处并能够封堵所述开口的转门，所述转门能够在所述防撞组件沿着既定方向运动时被打开，以允许所述防撞组件从该开口伸出。
8.根据权利要求7所述的防撞装置，其特征在于，还包括设于所述汽车的外壳上并对关闭状态的所述转门进行锁定的锁止机构，以及连接所述转门与外壳的弹簧合页，其中所述锁止机构与控制单元相连，使得所述控制单元能够控制所述锁止机构实施解锁作业，从而允许所述转门在所述弹簧合页的作用下打开。
9.根据权利要求2所述的防撞装置，其特征在于，所述距离传感器包括雷达传感器。
10.一种包括权利要求1到9中任一项所述的防撞装置的汽车。
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