CN111332237B - 车用保险杠及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车用保险杠及车辆，其中，车用保险杠包括外壳、至少一个缓冲结构和多个碰撞感应装置，至少一个缓冲结构设置在外壳的内侧，并且被配置为能够覆盖车头的整个区域；多个碰撞感应装置用于获取碰撞信号，设置在至少一个缓冲结构上，被配置为能够获取车头的整个区域的碰撞信号，并能够根据获取到的碰撞信号使车辆制动，这样，无论是车头的哪一部分区域发生碰撞，均能够被有效检测，并使得车辆及时制动以减少碰撞伤害，此外，碰撞感应装置设置在外壳的内侧，能够避免因长时间暴露于外部环境导致的老化加速的问题。

Description

车用保险杠及车辆

技术领域

本公开涉及车辆安全技术领域，具体地，涉及一种车用保险杠及使用该保险杠的车辆。

背景技术

保险杠作为车辆被动安全的一种重要手段，在发生碰车时无论是对行人还是车内的乘客均能够提供一定的保护作用。车辆碰撞的检测通常分为剧烈碰撞和轻微碰撞。由于在发生剧烈碰撞时会产生较大的加速度改变，因此可以通过设置加速度传感器判断是否发生碰撞，然而在发生轻微碰撞时，由于加速度改变较小，对于由驾驶员操控的车辆而言，可以通过驾驶员的主观判断是否发生碰撞，但是对于无人驾驶的车辆而言，则无法有效检测低速轻微碰撞。

相关技术中，通过在无人驾驶车辆上外置碰撞开关使得上述轻微碰撞检测的问题得到了部分的解决，然而这些碰撞开关通常呈线区域布置，因此无法做到对整个车头区域的检测，并且碰撞开关外置还会加速其老化。

发明内容

本公开的目的是提供一种车用保险杠，至少部分的解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种车用保险杠，包括：

外壳；

至少一个缓冲结构，所述至少一个缓冲结构设置在所述外壳的内侧，并且被配置为能够覆盖车头的整个区域；

多个碰撞感应装置，用于获取碰撞信号，设置在所述至少一个缓冲结构上，被配置为能够获取车头的整个区域的碰撞信号，并能够根据所述获取到的碰撞信号使车辆制动。

可选地，所述缓冲结构具有多个，多个所述碰撞感应装置与多个所述缓冲结构一一对应。

可选地，所述缓冲结构包括第一缓冲层和第二缓冲层，所述碰撞感应装置设置在所述第一缓冲层和第二缓冲层之间，靠近所述外壳的所述第二缓冲层被配置为能够相对于远离所述外壳的所述第一缓冲层沿车辆的行进方向滑动，以能够触发所述碰撞感应装置。

可选地，所述第二缓冲层可滑动地连接在所述第一缓冲层上，并且在所述第二缓冲层和所述第一缓冲层之间形成有静摩擦力。

可选地，所述第一缓冲层包括凸起部和止挡法兰部，所述止挡法兰部远离所述外壳设置，所述第二缓冲层套设在所述凸起部的外侧并于所述凸起部的外表面具有静摩擦力，所述碰撞感应装置通过安装支架固定在所述法兰止挡部的朝向所述第二缓冲层的一侧。

可选地，所述第一缓冲层和所述第二缓冲层分别采用柔性发泡材料制成。

可选地，多个所述缓冲结构中的至少一个设置有车灯，所述外壳开设有用于与所述车灯相匹配的第一窗口。

可选地，多个所述缓冲结构中的至少一个设置有用于获取车辆和前方障碍物之间距离的测距装置，所述外壳开设有用于与所述测距装置相匹配的第二窗口。

可选地，多个所述缓冲结构中的至少一个设置有用于获取车速的测速装置。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，包括上述的保险杠和控制器，控制器与所述碰撞感应装置连接，用于响应于获取到的车辆碰撞信号，根据所述车辆碰撞信号使车辆制动。

可选地，所述车辆为无人车

通过上述技术方案，在设置于外壳内侧的缓冲结构上设置多个碰撞感应装置，以获取车头的整个区域的碰撞信号，这样，无论是车头的哪一部分区域发生碰撞，均能够被有效检测，并使得车辆及时制动以减少碰撞伤害。此外，碰撞感应装置设置在外壳的内侧，能够避免因长时间暴露于外部环境导致的老化加速的问题。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的车用保险杠的结构示意图；

图2是图1中车用保险杠的另一视角的结构示意图；

图3是图1中车用保险杠除去外壳后的结构示意图；

图4是图3中除去外壳后的车用保险杠的另一视角的结构示意图；

图5是本公开一种示例性实施方式提供的缓冲结构的示意图；

图6是图5中缓冲结构沿A-A剖开的结构示意图；

图7是本公开一种示例性实施方式提供的无人车底盘的结构示意图。

附图标记说明

1 外壳 2 缓冲结构

21 第一缓冲层 211 凸起部

212 止挡法兰部 22 第二缓冲层

3 碰撞感应装置 4 安装支架

5 车灯 6 超声波雷达

7 毫米波雷达 10 保险杠

100 无人车底盘

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前”、“后”是相对于车辆的行进方向的前后而言的，例如车头位置为前，车尾位置为后，“内”、“外”是指相应结构部件轮廓的内外，使用的术语“第一”、“第二”不表示任何顺序及重要性，而是用于区别一个要素与另一个要素。另外，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1和图2所示，本公开提供一种车用保险杠10，该车用保险杠10可以应用于无人驾驶的智能车辆，例如，在物流系统中用于配送货物的无人货物配送车辆，或者，用于配送外卖的无人外卖配送车辆，或者，用于在多个货架之间转运货物的无人转运车辆。该车用保险杠包括外壳1、至少一个缓冲结构2和多个碰撞感应装置3。同时参考图7，车用保险杠10可以安装在无人车底盘100的前端，即车头一端，以用于在发生碰撞时与障碍物接触。至少一个缓冲结构设置在外壳1的内侧，用于当车辆发生碰撞时，为行人或者车内的乘客提供缓冲力。缓冲力是相对于硬接触而言的，在发生碰撞的过程中能够吸收部分的撞击能量，以将碰撞伤害减小到最小。缓冲结构2被配置为能够覆盖车头的整个区域，其中，车头的整个区域包括但不限于车头宽度方向和车头高度方向的整个区域，这样无论是车头的哪一部分区域发生碰撞，缓冲结构2均能够为行人或者车内的乘客提供缓冲力。多个用于获取碰撞信号的碰撞感应装置3设置在缓冲结构2上，当车辆发生碰撞时，缓冲结构2受到外壳1的挤压后发生形变，进而触发碰撞感应装置3，碰撞感应装置3能够根据获取到的碰撞信号使得车辆制动，避免因未及时停车造成二次伤害。碰撞感应装置3可以采用能够根据压力变化产生信号的感应装置，例如压力传感器。多个碰撞感应装置3被配置为能够获取车头的整个区域的碰撞信号，同样的，多个碰撞感应装置3可以被配置为分布于车头宽度方向和车头高度方向的整个区域，这样，无论是车头的哪一部分区域发生碰撞，均能够被有效检测，并使得车辆及时制动以减少碰撞伤害。

此外，缓冲结构2设置在外壳1的内侧，多个碰撞感应装置3设置在缓冲结构2上，即多个碰撞感应装置3也位于外壳1的内侧。通常碰撞开关具有柔性橡胶外露的结构，因此，将多个碰撞开关3设置在外壳1内侧，能够避免因长时间暴露于外部环境导致的橡胶老化加速的问题，提高使用寿命。

本公开的缓冲结构2可以为整体式的，即仅有一个缓冲结构2，该缓冲结构2覆盖车头的整个区域。此外，如图3和图4所示，缓冲结构2的数量也可以为多个，多个碰撞感应装置3与多个缓冲结构2一一对应，即每一个缓冲结构2中都包含一个碰撞感应装置3，由此，每一个缓冲结构2均能够形成为独立的缓冲部位。这样，具有碰撞感应装置3的缓冲结构2即可以被制作成一个个相对独立的标准化模块，根据车身造型和易发生碰撞的部位，用户可以选择性地进行定制化的安装，此外，还能够对每一个独立的缓冲结构2进行调试和升级，方便维护。

在本公开中并不限制缓冲结构2的具体实现方式，任何能够实现当车辆发生碰撞时为行人或车内乘客提供缓冲力，并触发碰撞感应装置的结构或者方法，均能够应用于本公开中。根据本公开的一种实施方式，如图5和图6所示，缓冲结构2可以包括第一缓冲层21和第二缓冲层22，碰撞感应装置3设置在第一缓冲层21和第二缓冲层22之间。靠近外壳1的第二缓冲层22被配置为能够相对于远离外壳1的第一缓冲层21沿车辆的行进方向滑动，以能够触发碰撞感应装置3。这样，当车辆发生碰撞时，外壳1在撞击力的作用下向内侧产生形变并首先推动位于外壳1内的第二缓冲层22，第二缓冲层22在外壳1的推动下向第一缓冲层21滑动，并与位于第一缓冲层21和第二缓冲层22之间的碰撞感应装置3接触，以触发碰撞感应装置3。碰撞感应装置3设置于第一缓冲层21和第二缓冲层22之间，在第二缓冲层22向第一缓冲层21滑动的过程中便能够同时被触发，从而能够快速的相应碰撞信号以及时制动车辆。

作为一种实现第二缓冲层22能够相对于第一缓冲层21沿车辆的行进方向滑动的方式，第二缓冲层22可滑动地连接在第一缓冲层21上，并且在第二缓冲层22和第一缓冲层21之间形成有静摩擦力，即在第二缓冲层22和第一缓冲层21相互接触的滑动表面具有静摩擦力。该静摩擦力的大小可以根据实际而有选择地设置，例如，希望能够获得更加敏感的碰撞响应信号，则可以减小静摩擦力，反之，则可以通过增大接触面的粗糙程度的方式增大静摩擦力。由于静摩擦力的存在，使得在车辆正常行驶的过程中，可以使第一缓冲层21和第二缓冲层22保持相对位置，防止第二缓冲层22误触碰撞感应装置3导致车辆意外停车引发危险，而通过合理设置静摩擦力的大小，当车辆发生碰撞时，能够使第二缓冲层22顺利地滑动并触发碰撞感应装置3。

进一步地，继续参考图6，第一缓冲层21可以包括凸起部211和止挡法兰部212，止挡法兰部212远离外壳1设置，第二缓冲层22套设在凸起部211的外侧并于凸起部211的外表面具有静摩擦力，即在第二缓冲层22的内侧表面和第一缓冲层21的凸起部211的外侧表面之间形成静摩擦力。碰撞感应装置3通过安装支架4固定在法兰止挡部212的朝向第二缓冲层22的一侧，具体的，安装支架4可以通过例如粘接的方式固定在止挡法兰部212的朝向第二缓冲层22的一侧，碰撞感应装置3固定在安装支架4的朝向第二缓冲层22的一侧。止挡法兰部212可以起到止挡碰撞感应装置3的作用，当第二缓冲层22受到外力朝向第一缓冲层21滑动时，可以避免碰撞感应装置3滑出缓冲结构2而无法被有效触发。

同一横行的多个缓冲结构2可以共用一个安装支架4，同时参考图4和图5，例如安装支架4可以沿着车身的横向方向延伸，多个缓冲结构2依次可拆卸地设置于该安装支架4上。当部分缓冲结构2因碰撞而损坏时，可以将损坏的缓冲结构2从安装支架4上拆卸来即可。

第一缓冲层21和第二缓冲层22可以分别采用柔性发泡材料制成，例如发泡聚丙烯或其他具有类似物理质地的材料。由于该种材料在碰撞发生时能够发生一定程度的形变，从而能够对行人或车内的乘客提供缓冲力，并且仍然能够维持基本的形状，而不至于形变过度，导致车辆损害严重。

根据本公开的其他一些实施方式，除了上述的包括第一缓冲层21和第二缓冲层22的结构，缓冲结构还可以采用具有弹性部件的结构，例如在外壳和车头之间设置有弹性部件，例如压缩弹簧，在车辆发生碰撞时，由弹性部件形变以吸收部分撞击能量。同样地，通过设置弹性部件的形变能力调节碰撞信号的敏感程度。碰撞感应装置可以进一步设置在弹性部件和车头之间，这样，随着弹性部件产生形变从而能够挤压并触发碰撞感应装置。

为提高夜间行车的安全性，在本公开中，多个缓冲结构2中的至少一个设置有车灯5，如图1至图4所示，例如可以在缓冲结构2的位于车头中间位置处间隔设置两个车灯5。车灯5填充在外壳5和缓冲结构2的前侧表面之间，进一步地，为了保持车灯5位置的固定，可以通过粘接的方式固定到缓冲结构2的前侧表面上。外壳1可以开设有用于与车灯5相匹配的第一窗口，以便车灯5发出的灯光能够透出外壳1。第一窗口可以是完全镂空设计，车灯5可以部分的卡接在第一窗口中，或者第一窗口也可以采用透明材料，同样具有透光的作用。

本公开上述的车用保险杠由于具有轻微碰撞的自动检测和制动能力，因此格外的适合于无人驾驶的车辆。为了进一步提高无人驾驶车辆行车时的安全性能，多个缓冲结构2中的至少一个设置有用于获取车辆和前方障碍物之间距离的测距装置。通过测距装置能够使得无人驾驶的车辆提前预判与障碍物之间的位置关系，从而可以进一步根据自身的速度等因素决定减速或者停车。具体的，测距装置可以包括超声波雷达6和毫米波雷达7，其中，超声波雷达6测距方法简单且成本较低，在近距离范围内具有较高的测量精度，适于在低速行驶或者泊车时对无人驾驶车辆和障碍物之间的距离进行判断，毫米波雷达7的探测距离则相对较远，并且具有极强的穿透性能，适用于在自适应巡航、刹车辅助、保持车距等情况下对无人驾驶车辆和障碍物之间的距离进行判断。通过对超声波雷达6和毫米波雷达7的组合运用，能够在多场景下提高无人驾驶车辆的行车安全。外壳1开设有用于与超声波雷达6相匹配的第二窗口。同样地，测距装置也可以设置在车头中间位置处的缓冲结构2上。应当理解的是，本公开并不限制使用的测距装置的具体类型，例如激光雷达也可以应用于本公开中。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，可选地，上述车辆可以为有驾驶员驾驶的普通车辆，或者，无人驾驶的智能车辆。对于无人驾驶的智能车辆而言，可以是无人出租车等车辆，也可以是低速的货物配送车辆。例如，在物流系统中用于配送货物的无人货物配送车辆，或者，用于配送外卖的无人外卖配送车辆，或者，用于在多个货架之间转运货物的无人转运车辆。该无人驾驶车辆如图7所示，可以包括具有保险杠10的底盘100，在该底盘100上可以根据实际需要安装物流配送装置，例如配送箱，物流配送装置可以灵活拆卸的设置在底盘100上，从而能够在不同使用场景下切换。进一步地，该无人驾驶车辆还包括控制器(图中未示出)，控制器与碰撞感应装置3连接，用于响应于获取到的车辆碰撞信号，根据车辆碰撞信号使车辆制动。控制器可以一体集成于整车ECU，或者单独设置与制动系统连接的控制器，本公开对此不做限制。

当无人驾驶车辆在低速行驶状态下发生轻微碰撞时，障碍物首先接触外壳1，外壳1推动第二缓冲层22的内侧表面克服与第一缓冲层21的凸起部211的外侧表面之间静摩擦力，向第一缓冲层21滑动，在滑动的过程中，第二缓冲层22挤压碰撞感应装置3，碰撞感应装置3产生碰撞信号，控制器接受到碰撞信号并发出指定控制制动系统制动。在碰撞的过程中由于包含有第一缓冲层21和第二缓冲层22的缓冲结构2采用发泡材质制成，在车辆和障碍物之间形成缓冲层，减少碰撞伤害。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (6)

1.一种车用保险杠，其特征在于，包括：

外壳（1）；

多个缓冲结构（2），多个所述缓冲结构（2）设置在所述外壳（1）的内侧，并且被配置为能够覆盖车头的整个区域；

多个碰撞感应装置（3），所述碰撞感应装置（3）为碰撞开关，多个所述碰撞感应装置（3）一一对应地设置在多个所述缓冲结构（2）上以形成为多个独立的缓冲模块，用于获取碰撞信号，并能够根据所述获取到的碰撞信号使车辆制动；

所述缓冲结构（2）包括第一缓冲层（21）和第二缓冲层（22），所述第一缓冲层（21）包括凸起部（211）和止挡法兰部（212），所述止挡法兰部（212）远离所述外壳（1）设置，所述第二缓冲层（22）套设在所述凸起部（211）的外侧并于所述凸起部（211）的外表面具有静摩擦力，所述碰撞感应装置（3）设置在所述第一缓冲层（21）和第二缓冲层（22）之间，且所述碰撞感应装置（3）通过安装支架（4）固定在所述止挡法兰部（212）的朝向所述第二缓冲层（22）的一侧，所述安装支架（4）沿车身的横向方向延伸，同一行的多个所述缓冲结构（2）可拆卸地安装在同一个安装支架（4）上。

2.根据权利要求1所述的车用保险杠，其特征在于，所述第一缓冲层（21）和所述第二缓冲层（22）分别采用柔性发泡材料制成。

3.根据权利要求1所述的车用保险杠，其特征在于，多个所述缓冲结构（2）中的至少一个设置有车灯（5），所述外壳（1）开设有用于与所述车灯（5）相匹配的第一窗口。

4.根据权利要求1所述的车用保险杠，其特征在于，多个所述缓冲结构（2）中的至少一个设置有用于获取车辆和前方障碍物之间距离的测距装置，所述外壳（1）开设有用于与所述测距装置相匹配的第二窗口。

5.一种车辆，其特征在于，包括：

保险杠，所述保险杠为根据权利要求1-4中任意一项所述的车用保险杠；和

控制器，与所述碰撞感应装置（3）连接，用于响应于获取到的车辆碰撞信号，根据所述车辆碰撞信号使车辆制动。

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述车辆为无人车。

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