CN110733452A - 用于车辆的设备和用于分解车辆的组件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及用于车辆的设备和用于分解车辆的组件的方法。本发明涉及一种用于车辆(100)的设备(105)。该设备(105)包括用于车辆(100)的组件(110)和爆破装置(115)。爆破装置(115)被设计为响应于触发信号(120)引发组件(110)的分解。

Description

用于车辆的设备和用于分解车辆的组件的方法

技术领域

本发明基于根据独立权利要求的类型的一种设备或方法。

背景技术

车辆可具有车辆组件，例如传感器系统或车身元件，它们在车辆之中或之上可布置在潜在碰撞区域中。在车辆与另一个交通参与者或障碍物碰撞时，这些车辆组件可能受损或造成损害。

发明内容

在此背景下，利用在此提出的理念提供了一种根据独立权利要求的用于车辆的设备和用于分解车辆的组件的方法。通过在从属权利要求中列出的措施可以实现独立权利要求中给出的设备的有利改进方案和改善措施。

利用该理念提出了一种设备，借助于该设备，在车辆碰撞时可以减少由碰撞引起的损害。为此目的，车辆的组件可以被分解成多个可能小的部分，以便有利地通过分解组件来预防或防止对车辆或碰撞物体、诸如另一个交通参与者的伤害。通过分解组件可以有利地将通过例如经受分解的组件的质量、几何形状、尺寸或安装位置所造成的损害最小化或防止该损害，这提高了道路安全性并且可以在碰撞中节省成本。

在此提出了一种用于车辆的设备。该设备包括用于车辆的组件和爆破装置。爆破装置被设计为响应于触发信号而分解组件。

车辆可以被理解为机动车辆，例如小轿车、公共汽车、商用车辆或用于运输货物或人员的运输车辆。车辆可以设计为具有自动驾驶运行的车辆，也就是说实施为无人驾驶车辆、例如自行驶机动车辆的形式。该设备可以被理解为包括爆破装置的组件。在此，该组件可以是已经在车辆中使用的部件。该设备例如可以包括诸如LiDAR环境传感器或雷达传感器的传感器系统来作为车辆的组件。可替换地，该设备例如可以包括作为组件的车辆部件、例如前照灯壳体，或者该组件可以是车身部件、例如保险杠。该设备还可以被设计为响应于触发信号而分解多个组件，或者车辆可以具有多个设备，以分解多个组件。爆破装置可以设计为将组件分解成几个小部分。在此，该分解可以被设定为，使得组件被分解成在车辆碰撞中在尺寸和重量方面将损害最小化的部分。例如，触发信号可以指出作用于车辆的撞击影响，该撞击影响在与另外的车辆、交通参与者或障碍物碰撞时发生。触发信号还可以被设计为指出未来即将发生的撞击影响，例如基于由车辆的传感器装置检测到的即将发生的碰撞，以便为了将损失最小化而在碰撞之前就已经指示分解。触发信号可以是电信号或无线电信号。此外，触发信号可以对在使用传感器装置时检测到的信号进行成像。触发信号可以被设计为控制爆破装置以分解组件。

在安装状态下，组件可以布置在车辆的、将会发生与外来物体碰撞的区域中。例如，组件可以是车辆的外部车身部分，或者可以被设置和/或被构成为布置在车辆的外部车身部分上。针对这种组件，为了提高车辆的操作安全性的分解可能是特别有意义的。

根据一个实施方式，车辆的组件可以是环境检测装置或照明装置。作为环境检测装置，该组件可以包括例如传感器壳体和LiDAR传感器、雷达传感器或单目摄像机和立体摄像机。作为照明装置，该组件可以例如是头灯壳体和至少一个光源。环境检测装置和照明装置可以布置在车辆的车辆外边缘上。尽管组件的安装位置和实施方式基于组件功能，然而有利地通过响应于触发信号分解环境检测装置或照明装置，可以实现对车辆以及附加地或替代地对碰撞对象的伤害最小化。

另外，根据一个实施方式，该组件也可以是车辆结构部件。车辆结构部件可以例如是在发生碰撞时很少断裂的车辆部分，例如保险杠、纵梁或横梁、或其他车身组件。该实施方式在碰撞事件中的损伤最小化方面也提供了优势。

根据一个实施方式，爆破装置可包括至少一个烟火雷管。为了以烟火式分解组件，雷管可包括烟火组。雷管可以布置在组件的区域中。爆破装置还可包括多个雷管。爆破装置可以被设计为响应于触发信号来触发至少一个雷管，用于引发烟火效应以分解部件。有利地，根据该方式来分解组件能够特别简单和廉价地实现。

根据一个实施方式，爆破装置也可以被固定至车辆的组件。例如，当爆破装置包括雷管时，则雷管例如可以被固定至组件，例如固定至组件的壳体。当爆破装置例如具有多个雷管时，则多个雷管可以围绕组件均匀地间隔开并固定至组件，以便均匀地分解组件。可替换地，可以将多个雷管不规则地分散布置在组件之上，例如，将组件分解成不同尺寸的部分。有利地，爆破装置至组件的固定可以以节省空间的方式实现并且能够特别有效地分解组件。

根据一个实施方式，该设备还可以包括屏蔽装置。屏蔽装置可以被设计为在分解之前屏蔽组件的元件。有利地，借助于屏蔽装置因此可以保护组件的元件免于被分解。为此目的，屏蔽装置可以例如是围绕组件的元件布置的保护室。屏蔽装置可以被构成为不可拆分的单元，当分解时，该单元屏蔽组件的元件，使得该元件可以例如重复使用。有利地，因此可以在分解之前屏蔽特别有价值或昂贵的元件，这节省了成本。如果该组件例如是具有激光雷达传感器的环境检测装置，那么屏蔽装置可以被设计作为屏蔽例如环境检测装置的探测器和激光模块的元件。

另外，根据一个实施方式，设备可以具有收集装置。收集装置可以被构成为在分解后收集组件的各个部分。收集装置可以例如被构成为收集网。例如，收集装置可以围绕整个组件并且被构成为在分解之后收集组件的所有单个部分。在收集装置中收集的组件的所有单个部分以此方式可以表示灵活的质量体，由此可以通过分解实现损伤最小化。同时，收集装置可以在分解之后有利地对组件的单个部分进行分组，这有利于找到和回收最有价值的单个部分。此外，为了在未来几代中改进组件概念，可以进行对被分解的组件的后续分析，以例如确定组件的其他固定技术或其他几何形状。

根据一个实施方式，该组件可以包括壳体、布置在壳体中用于发射传感器射束的发射装置、和可选地布置在壳体中用于使传感器射束转向的镜体。爆破装置可以被设计为在分解期间将壳体分解成至少两个部分。该组件可以例如是环境检测装置。壳体可以完全或部分地包围环境检测装置。壳体也可以表示为组件的护套。发射装置可以是激光器和探测器单元(zelle)。传感器射束可以是激光束。镜体可以是围绕旋转轴旋转的镜体。爆破装置可以被设计为将组件的所有所述元件分解成单个部分，或者不分解所述的元件之一，例如激光器和探测器单元，特别是如果该元件例如借助于屏蔽装置被屏蔽的话。

根据一个实施方式，该设备还可以具有提供装置。提供装置可以被设计为，响应于当前作用于和/或可能作用于车辆的撞击影响提供触发信号。因此，作用于车辆的撞击影响可以理解为意味着任何未来、当前存在或已经存在的影响。为了识别当前存在或预期出现的撞击影响，提供装置可以包括传感器、与相应的传感器耦合连接或接收由相应传感器提供的信息。提供装置可以附加地或可替代地是组件，例如环境检测装置。另外，提供装置可以是控制仪器，其被设计为控制用于分解组件的爆破装置。有利地，可以基于车辆传感器系统、诸如内部安装的惯性传感器系统，以这种方式提供触发信号，以最小化触发等待时间。触发信号的提供还可以基于对快速接近物体的识别，并且附加地或替代地在车辆自身高速度的情况下实现，由此能够在即将发生的碰撞之前就提供触发信号。例如当环境传感器感测到高速接近物体时，这样就可以实现“前瞻性触发”，并进而实现分解的时间优势。

还提出了一种用于分解车辆组件的方法。该方法包括读取步骤和引发步骤。在读取步骤中，读取指示作用于车辆的撞击影响的触发信号。在实现步骤中，响应于触发信号的读取，使用爆破装置引发组件的分解。

该方法可以例如以软件或硬件或以软件和硬件的混合形式例如在控制仪器中实现。

这里提出的理念的实施例在附图中示出并且在以下描述中更详细地解释。在此指出：

在本发明方法的一个有利的实施方式中，在引发步骤之前，实现准备组件的步骤。

在该步骤中，组件从活跃状态转换到准备状态。

在活跃状态中，组件相应于其预期任务而起作用。对于具有检测装置的环境传感器来说，这可以例如意味着检测装置被定向，使得可以检测环境。

在准备状态中，预期任务不能或仅能受限地由组件执行。对于具有检测装置的环境传感器来说，这可以意味着，例如，检测装置被定向，使得屏蔽装置保护检测装置，并且因此并不检测环境或仅受限地通过检测装置检测环境。

附图说明

图1示出了具有根据一个实施例的设备的车辆的示意图；

图2示出了具有根据一个实施例的设备的车辆的示意图；

图3示出了根据一个实施例的设备的示意图；和

图4示出了根据一个实施例的分解用于车辆的组件的方法的流程图。

在下面对本发明的有利实施例的描述中，相同或相似的附图标记用于各个附图中所示的元件和类似作用的元件，其中，放弃对这些元件的重复描述。

具体实施方式

图1示出了具有根据一个实施例的设备105的车辆100的示意图。设备105包括用于车辆100的组件110和爆破装置115。爆破装置115被设计为响应于触发信号120引发组件110的分解。根据一个实施例，触发信号120表示一信号，响应于检测到作用于车辆100的撞击影响135而提供该信号。在此，根据一个实施例，特别是当在设备105安装所在的位置处发生或期望撞击影响135时提供该触发信号120。

设备105示例性地作为安装在车辆100的前保险杠中的设备105被示出。其他可能的安装位置包括例如车辆100的后保险杠或门区域，特别是在可能的碰撞的直接影响范围内的那些位置。

根据一个实施例，组件110是环境检测装置或照明装置。根据另一实施例，组件110是车辆结构部件。

根据这里示出的实施例，爆破装置115包括烟火雷管125。可选地，爆破装置115此外如在此所示直接固定、例如胶合至组件110。在这种情况下，触发信号120适于使雷管125引爆。

根据在此示出的实施例，车辆100包括提供装置130。提供装置130被设计为，响应于作用于车辆的撞击影响135提供触发信号120。提供装置130可选地也构成为设备105的一部分。附加地或可替代地，组件110根据该实施例是提供装置130。提供装置130包括例如用于检测撞击影响135的合适的传感器系统或合适的评估装置，其例如被设计为评估传感器系统的至少一个传感器信号并基于评估提供或不提供触发信号120。这种评估装置例如安装在车辆100的控制仪器中。

根据在此示出的实施例，爆破装置115被设计为读取触发信号120。另外，爆破装置被设计为响应于触发信号120的读取而引发组件110的分解。触发信号120例如表示点火信号，该点火信号提供用于点燃爆破装置115的点火电流或者引发提供这种点火电流。

如果车辆100与另一车辆或与未受保护的交通参与者(例如行人或骑车人)碰撞，则通过借助于爆破装置115分解组件110而使车辆100的组件110、例如车辆外边缘上的传感器表现出较低的危险性(尽管考虑它们的质量、它们的几何形状、它们的位置和攻击力)。在适当分解后，传感器壳体的强度、传感器壳体上缺失的补偿区域、也或者加速的传感器质量本身在自由飞行的抛射物的意义上也表示较小的潜在危险源。在使用设备105的情况下，有利地使得在车辆100碰撞时引起的损害最小化，并且扩展了对于未受保护的交通参与者(例如行人)的至今为止的保护措施。

根据在此所示的实施例，借助于爆破装置115的烟火雷管125对组件110进行分解。在这种情况下，作为雷管125，例如使用已经成批用于安全气囊或安全带的烟火雷管。借助于组件110的分解，明显降低了在与未受保护的交通参与者的事故中的潜在伤害以及实现了在自身车辆上或发生事故的对方车辆上的损害最小化。因此，例如以紧凑传感器壳体形式的组件110被分解成小而轻的单个部分并因此表示较小的危险源。雷管125的触发响应于触发信号120实现。触发信号120示出了作用于车辆100的撞击影响135，如其在碰撞中潜在出现的那样，或者响应于对这种撞击影响135的检测而被提供。触发信号120可选地基于例如由用于触发车辆100的气囊的加速度传感器所提供的外部信号。附加地或可替代地，例如当组件110被构成为环境检测装置或包括环境检测装置时，触发信号120由组件110被直接提供。触发信号120借助于内部安装在组件110中的惯性传感器系统而被提供。由此，可以实现触发等待时间的最小化。可选地，在物体快速接近车辆100时、并且附加地或可替代地在车辆100自身高速度并且在车辆100前方存在静止物体时，提供触发信号120。这提供了时间优势，因为可以在碰撞之前已经准备并进行分解，这意味着赢得了时间。在该方法的一个实施方式中，所有在潜在危险的安装位置处定位的组件110(例如传感器)的分解可以最迟在车辆100发生碰撞时发生，以便实现提早的保护功能。

图2示出了具有根据一个实施例的设备105的车辆100的示意图。图中示出了设备105在车辆100上的示例性布置，其中设备105与参考图1描述的装置类似或等同。在此示出的图示中，示例性地示出了设备105在车辆100的车辆前部中的典型安装位置。附加地或可替代地，根据车辆100的组件的布置和形状，设备105也可以布置在侧面、尾部中例如保险杠上、侧镜中、挡风玻璃后面或车辆100的车顶上，其能借助于爆破装置分解。随着当前和未来几代机动车辆的自动化程度的提高，对诸如摄像机系统、雷达、Lidare(激光雷达)、超声波传感器等环境传感器的直接依赖是可能的。这些环境传感器例如作为组件集成在在此示出的设备105中，例如借助于内向外配置(inside-out-Konfiguration)。在此，由于车辆100的外边缘中的检测情况改进，可以突出地实现集成到车辆100中，如当前图2中所示。根据该实施例，设备105的例如集成在保险杠中的车辆前部中的组件从车身部分地突出。此外，关于移动解决方案、诸如穿梭巴士或机器人出租车的领域中的研发以及对于每个车辆100可选的多个环境传感器的集成，使用设备105在减少出现的损害和对于未受保护的交通参与者(例如行人)的保护措施方面是有利的。

图3示出了根据一个实施例的设备105的示意图。在此示出的设备105例如是参考图1描述的设备的实施例。根据在此示出的实施例，组件110包括壳体305、布置在壳体305中用于发射传感器射束的发射器310和布置在壳体305中用于使传感器射束转向的镜体315。爆破装置115被设计为将壳体305分解成至少两个部分。

爆破装置115在此示例性地包括多个烟火雷管125。所示的雷管125在触发时具有热解胶囊(Pyrokapsel)的爆炸反应。在此，组件110示例性地被构成为LiDAR环境传感器，相应地，发射装置310被构成为激光探测器单元，并且镜体315示出作为具有旋转轴320的旋转镜体。雷管125布置在壳体305上。壳体305的每个角例如具有雷管125中的一个，为此，在镜体315的旋转轴线320的区域中，大致在长方形壳体305的纵向轴线的中心中，在示出的侧面中的两个上分别布置雷管125中的一个。在当前图3中通过径向地从组件110出发的箭头325来表示组件110的分解。

根据一个实施例中，设备105包括屏蔽装置330。屏蔽装置330被设计为在分解组件110之前屏蔽组件110的元件。在此示出的实施例中，发射装置310作为组件110的元件被屏蔽。屏蔽装置330设计成保护室并且是组件110的元件，例如是元件壳体的形式，该元件被设计为在借助于爆破装置125分解组件110时不可被分解。为了防止组件110的所有(可能有价值)的元件、例如在此示出为传感器组件的发射器310的完全破坏，屏蔽装置330可以如“保护室”一样围绕最有价值的组件，在示例性地在此示出的LiDAR环境传感器的情况下围绕探测器和激光器模块310，以针对爆破过程来实现机械保护。因此，组件110的受保护元件不会分开并且不会被破坏。屏蔽装置330则是不可拆分的单元，其对保护价值最高的部件进行分组和机械屏蔽。由此，组件110的该元件可以被重复使用。

此外，在此示出的设备105具有收集装置335。收集装置335被构成为在分解之后收集组件110的单个部件。收集装置335可选地以收集网的类型来构成。这种收集网可以缠绕在整个壳体305周围，以允许对组件110的所有元件进行更高阶的分组。在收集装置335的收集网中的被分解的组件110，在这里所示的实施例中是被分解的Lidar环境传感器，在分解过程之后是更灵活的质量体并且满足更好的保护效果，收集装置335将所有元件305，310，315保持在一起。一个优点是，不仅简化了最有价值的元件的找寻和回收，而且简化了随后为了改进组件110在将来几代中的设计而对被分解的组件110的分析，例如以确定部件的其他固定技术和其他几何形状。

可替换的是，收集装置335可以仅设置在壳体305的一个或多个侧面上，以防止在分解时产生的部分进入要保护的区域中，例如车辆的乘客舱或发动机舱。

图4示出了根据一个实施例的用于分解车辆的组件的方法400的流程图。方法400包括读取步骤405和引发步骤410。在读取步骤405中，读取触发信号，该触发信号指示作用于车辆的撞击效果。在引发步骤410中，响应于触发信号的读取引发部件的分解。可以使用参考前述附图描述的设备的装置来执行该方法的步骤405，410。

Claims (11)

1.一种用于车辆(100)的设备(105)，其中，所述设备(105)具有以下特征：

用于所述车辆(100)的组件(110)；和

爆破装置(115)，所述爆破装置被设计为响应于触发信号(120)引发所述组件(110)的分解。

2.根据权利要求1所述的设备(105)，其中，所述组件(110)被构成为，能布置在所述车辆(100)的外部车体部分上或者所述组件是外部车体部分。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，其中，所述组件(110)是环境检测装置或照明装置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，其中，所述组件(110)是车辆结构部分。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，其中，所述爆破装置(115)包括烟火雷管(125)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，其中，所述爆破装置(115)被固定至所述车辆(100)的所述组件(110)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，具有屏蔽装置(330)，所述屏蔽装置被设计为在所述分解之前屏蔽所述组件(110)的元件。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，具有收集装置(335)，所述收集装置被构成为在所述分解之后收集所述组件(110)的各个部分。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，其中，所述组件(110)具有壳体(305)、布置在所述壳体(305)中用于发射传感器射束的发射装置(310)和布置在所述壳体(305)中用于使所述传感器射束转向的镜体(315)，其中，所述爆破装置(115)被设计为在所述分解期间将所述壳体(305)分解成至少两部分。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备(105)，具有提供装置(130)，所述提供装置被设计为，响应于当前作用于和/或可能作用于所述车辆(100)的撞击影响(135)提供所述触发信号(120)。

11.一种分解用于车辆(100)的组件(110)的方法(400)，其中，所述方法(400)具有以下步骤：

读取(405)触发信号(120)，所述触发信号指示作用于所述车辆(100)的撞击影响(135)；和

响应于所述触发信号(120)的所述读取，在使用爆破装置(115)的情况下引发(410)所述组件(110)的所述分解。

Images