CN114559880B - 基于功能衍生和结构共享的行李架、汽车和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及行李架术领域，公开了一种基于功能衍生和结构共享的行李架、汽车和控制方法。所述基于功能衍生和结构共享的行李架包括：框架，包括壁部和由所述壁部限定形成的容纳空间；所述壁部上设置有至少一个与所述容纳空间连通的开口；伸缩架，设置在所述框架上，其能够伸展或折叠；角度调节机构，用于调节所述伸缩架的角度；遮挡件，设置在所述伸缩架上，其能够跟随所述伸缩架一同伸展和折叠；驱动机构，用于驱动所述伸缩架伸展和折叠。本发明的行李架，在具备负载物品的基础功能的前提下，还具备其他的功能。同时，该行李架在具备多项功能的前提下仍然保持整体结构简洁、紧凑。

Description

基于功能衍生和结构共享的行李架、汽车和控制方法

技术领域

本发明涉及行李架技术领域，具体地涉及一种基于功能衍生和结构共享的行李架、汽车和控制方法。

背景技术

为了解决车辆内部容纳空间的不足，车载行李架应运而。车载行李架作为一种汽车配件，既能够增加汽车可负载的行李量，又能够负载不适合放置在车内的物品。现有技术的行李架普遍存在功能单一的问题，大多仅仅具备作为扩张车辆容纳空间，负载更多物品的工具。

然而，随着社会的进步，人们生活水平的提高，同时不同的使用者对于车载行李架的需求也不同。在车载行李架具备基本负载物品的功能之外，还期盼其具备其他功能。因此，单一功能的车载行李架已难以满足部分人群的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能的行李架。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于功能衍生和结构共享的行李架，包括：

框架，包括壁部和由所述壁部限定形成的容纳空间；所述壁部上设置有至少一个与所述容纳空间连通的开口；

伸缩架，设置在所述框架上，其能够伸展或折叠；

角度调节机构，用于调节所述伸缩架的角度；

遮挡件，设置在所述伸缩架上，其能够跟随所述伸缩架一同伸展和折叠；

驱动机构，用于驱动所述伸缩架伸展和折叠。

进一步地，所述伸缩架包括多个联动且相互铰接的剪叉单元；所述剪叉单元包括：

剪叉臂组，两组所述剪叉臂组相对设置，所述剪叉臂组包括两个相互交叉且相互铰接的第一剪叉臂和第二剪叉臂；

铰接臂，用于连接两组所述剪叉臂组、作为安装所述遮挡件的载体以及作为所述剪叉单元之间、所述第一剪叉臂和所述第二剪叉臂之间实现铰接的铰接轴。

进一步地，所述遮挡件包括太阳能发电板或太阳能薄膜；

优选地，所述基于功能衍生和结构共享的行李架还包括与所述太阳能发电板或太阳能薄膜连接的蓄电池。

进一步地，所述驱动机构包括：

电机；

齿轮，与所述电机的输出轴同轴连接且至少在所述输出轴的周向上与所述输出轴固定连接；

齿条，与所述齿轮啮合；与所述框架连接的所述剪叉单元中的所述第一剪叉臂或第二剪叉臂与所述齿条铰接；

安装座，其与所述框架铰接，所述安装座上设置有直线滑槽；所述直线滑槽内设置有能够沿所述直线滑槽的轨迹来回滑动的铰接柱；所述铰接柱与所述齿条固定连接；所述第一剪叉臂或第二剪叉臂通过所述铰接柱与所述安装座铰接；

通过所述电机驱动所述齿轮转动以带动所述齿条做直线运动，从而驱动所述剪叉单元做剪叉运动，以驱动所述伸缩架伸展或折叠。

进一步地，所述角度调节机构包括：

直线限位槽；

至少一个缺口，形成在所述直线限位槽宽度方向的侧壁；

连接杆，其一端与所述安装座铰接，另一端设有滑块；所述滑块位于所述直线限位槽内并能够卡设在所述缺口中。

优选地，所述缺口形成为从所述直线限位槽的下侧侧壁向下延伸后向所述安装座方向进一步延伸。

进一步地，所述角度调节机构包括：

直线限位槽；

连接杆，其一端与所述安装座铰接，另一端设有滑块；所述滑块位于所述直线限位槽内并能够沿着所述直线限位槽的长度方向来回滑动；

伸缩机构，其伸缩方向与所述直线限位槽平行，所述伸缩机构的一端与所述滑块固定连接，另一端与框架固定连接。

进一步地，所述基于功能衍生和结构共享的行李架还包括：

控制器；

气囊，连接于所述框架朝向伸缩架的一侧并位于所述伸缩架的下方；

充气机构，与所述控制电连接，用于给所述气囊充气；

水压传感器，用于检测水压并在水压达到设定阀值时将水压信号传输给控制器；

压力传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述气囊内的压力；

优选地，所述框架朝向伸缩架的一侧设有气囊仓，所述气囊仓朝向所述伸缩架的一侧设有仓口，所述仓口处设有用于打开和关闭所述气囊仓的仓门。

优选地，所述充气机构包括鼓风机；所述壁部内设有用于容纳所述鼓风机的腔体。

进一步地，所述框架的上方和下方均设置有开口且所述框架的壁部能够与安装对象密封连接以与安装对象形成开口朝上，其余部位封闭的逃脱空间；所述伸缩架展开后形成的最高平面低于所述框架的上端面。

本发明的基于功能衍生和结构共享的行李架，在具备负载物品的基础功能的前提下，还具备其他的功能。同时，该行李架在具备多项功能的前提下仍然保持整体结构简洁、紧凑。

本发明第二方面提供一种汽车，包括以下结构中的任意一种：

（a）所述汽车包括所述的基于功能衍生和结构共享的行李架；

（b）所述汽车包括所述的基于功能衍生和结构共享的行李架；所述基于功能衍生和结构共享的行李架设置在车顶；优选地，所述基于功能衍生和结构共享的行李架设置在所述汽车的天窗处且所述框架的下方开口覆盖所述汽车的天窗；所述水压传感器设置在所述框架的下方。

基于所述基于功能衍生和结构共享的行李架的设置，拓展了车辆的容纳空间和载物能力并赋予了车辆更多的功能。

本发明第三方面提供一种控制方法，包括所述的基于功能衍生和结构共享的行李架；所述控制方法包括以下中的任意一项：

（a）在所述水压传感器获取的压力值达到阈值时，打开所述气囊和所述伸缩架；

（b）在所述水压传感器获取的压力值达到阈值时，打开所述气囊和所述伸缩架，驱动所述伸缩架下压所述气囊。

进一步地，当所述水压传感器获取的水压值达到阈值并持续t时间时，作为控制器控制所述充气机构向所述气囊充气的有效信号。

本发明的控制方法，能够在车辆落水时打开所述气囊，车辆提供向上的浮力，防止车辆进一步沉底，保护车内的驾乘人员生命和财产安全。

进一步地，当所述水压传感器获取的水压值达到阈值并持续t时间时，作为控制器控制所述充气机构向所述气囊充气的有效信号。

本发明的其它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

图1是本发明基于功能衍生和结构共享的行李架一种实施方式的结构示意图；

图2是伸缩架部分的结构示意图；

图3是驱动机构的部分结构示意图；

图4是基于功能衍生和结构共享的行李架的局部结构示意图；

图5是图4的内部结构示意图；

图6是直线限位槽和缺口一种实施方式的结构示意图；

图7是直线限位槽和缺口另一种实施方式的结构示意图；

图8是伸缩机构的一种实施方式的部分结构示意图；

图9是框架的一种实施方式的结构示意图；

图10是进风嘴安装方式的结构示意图；

图11是鼓风机安装方式的一种实施方式的结构示意图；

图12是直线限位槽和缺口的又一种实施方式的结构示意图；

图13是气囊和伸缩架展开状态下的结构示意图；

图14是气囊的在一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10框架；20伸缩架；21剪叉臂组；22铰接臂；21a第一剪叉臂；21b第二剪叉臂；30遮挡件；31直线限位槽；32缺口；33连接杆；41电机；42齿轮；43齿条；44铰接柱；45安装座；46直线滑槽；80气囊。

具体实施方式

以下对本发明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发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

在本发明中提供了一种基于功能衍生和结构共享的行李架（下称行李架），如图1所示，所述行李架包括框架10、伸缩架20、角度调节机构、遮挡件30以及驱动机构。

其中，所述框架10包括壁部和由所述壁部限定形成的容纳空间。所述壁部上设置有至少一个与所述容纳空间连通的开口。也就是说，所述开口可以设置为一个也可以设置为两个或多个。所述开口既可以设置在所述壁部的顶部，也可设置在所述壁部的侧部。在一种优选地的具体实施方式中，所述框架10选用空心的铝合金材质制成，铝合金相对于其他金属密度较低，因此可以降低行李架的重量。同时铝合金也具备很好的强度。另外，空心的结构框架可以为后文中的鼓风机等需要设置在所述壁部内的构件提供空间。

为了防止放置在所述容纳空间内的物品对车辆的顶部造成划痕，将所述壁部的底部设置为封闭或者设置为网状结构或者在所述壁部的底外壁上铺设一层柔性材料，例如布、橡胶等。为了防止框架10对车辆的表面造成划痕，可在所述框架10的外表面或框架10与车辆的接触面设置一层柔性材料，例如布、橡胶等。或者将框架10之间进行悬空设置，即框架10不直接接触车辆表面，而是与车辆表面之间设有一定的间隙，通过支撑架将框架10悬空即可实现。

进一步地，可在所述开口处设置有用于打开和关闭所述开口的门体，以形成一个封闭的容纳空间。这样可以防止在雨雪天气，容纳空间内的物品被淋湿。同时，封闭的容纳空间可以将物品封锁在容纳空间内，防止物品在行车的过程中掉落。

所述伸缩架20设置在所述框架10上，其能够伸展或折叠。所述遮挡件30设置在所述伸缩架20上，其能够跟随所述伸缩架20一同伸展和折叠。当所述伸缩架20伸展之后，所述遮挡件30与所述伸缩架20将形成一个遮挡面。所述驱动机构用于驱动所述伸缩架20伸展和折叠。所述伸缩架20可以设置一个、两个或多个。在一种优选的具体实施方式中，所述伸缩架20设置为两个，两个所述伸缩架20分别设置在所述框架10的相对两侧（如图1所示），所述伸缩架20朝向所述框架10为折叠方向，远离所述伸缩架20为展开方向。

基于所述伸缩架20和所述遮挡件30的设置，在将该行李架设置在车顶时，可实现遮雨、遮阳等功能。所述遮挡件30即可以选用柔性的遮阳布，也可以选用刚性的板结构，例如木板、钢板等。

考虑到目前市面上的大多数汽车车身的整体形状是曲面结构，车辆的上端面主要包括引擎盖、前挡风玻璃、车顶面、后挡风玻璃以及后备箱盖。因此，在所述伸缩架20水平伸展之后，所述伸缩架20与前挡风玻璃、引擎盖之间将形成一个空间。基于这个空间的存在，在所述行李架发挥遮阳作用时，尽管所述伸缩架20和所述遮挡件30会遮挡大部分的光照，当仍然会有斜射的太阳光线突破所述伸缩架20和所述遮挡件30形成在车辆上的阴影。

同样的道理，在所述行李架发挥其他遮挡作用时，例如遮雨、遮雪、遮挡树叶，基于该空间的存在，尽管所述伸缩架20和所述遮挡件30会遮挡大部分的雨雪、树叶，但仍然会有树叶飘进所述空间中或雪积累在引擎盖和前挡风玻璃上。

出于上述的考虑，在本发明中一种可选的具体实施方式中，设置了角度调节机构，以用于调节所述伸缩架20的倾角。这里的角度调节是指调节所述伸缩架20与水平面的夹角。基于所述角度调节机构的设置可以尽可能的缩小所述空间，降低积雪和树叶飘进所述空间的几率以及进一步减少照射在挡风玻璃上的太阳光线。具体如何实现前述的角度调节，将在后文进行介绍。

因此，本发明的行李架在具备负载物品，拓展车辆载物空间的基础功能下，还具备遮阳、遮雨雪等功能。

在一种优选的具体实施方式中，如图2所示，所述伸缩架20包括多个联动且相互铰接的剪叉单元。其中，所述剪叉单元包括剪叉臂组21和铰接臂22。两组所述剪叉臂组21相对设置，所述剪叉臂组21包括两个相互交叉且相互铰接的第一剪叉臂21a和第二剪叉臂21b。所述铰接臂22用于连接两组所述剪叉臂组21、作为安装所述遮挡件30的载体以及作为所述剪叉单元之间、所述第一剪叉臂21a和所述第二剪叉臂21b之间实现铰接的铰接轴。也就是说，所述铰接臂22即是连接两个所述剪叉臂组21部件，同时也是所述第一剪叉臂21a和所述第二剪叉臂21b之间、所述剪叉单元和所述剪叉单元之间实现铰接的部件。这样的结构安排可在能够实现预期效果的同时，简化所述伸缩架20的整体结构，通过一个部件实现多项功能，降低了生产成本。

毫无疑问，汽车已经成为了现代社会不可或缺的交通工具。因此作为汽车配件的行李架也具有广阔的市场空间。当然，汽车在带来便捷的同时，也加剧了能源的消耗，因此发展节能、环保的新能源汽车刻不容缓。新能源汽车是采用非常规的车用燃料作为动力来源。当前市面上的新能源汽车大多采用电驱动或者油电混合驱动。对于纯电动车而言，续航里程是其一大痛点。一方面是因为在燃料补给上电动汽车的充电速度相对于传统汽车的加油速度而言较慢。另一方面是因为电动汽车的蓄电池受外界环境因素影响较大。例如，由于电池的放电能力受到温度的影响，电动汽车在寒冷地区行驶时，其实际续航里程通常比在温暖地区行驶时要短。这会导致驾驶者难以把握车辆的真实续航里程，容易出现未到达目的地之前，电量已经消耗殆尽。若附近没有充电场所，只能等待救援。

为了解决这一技术问题，本发明提出一种具体实施方式，该具体实施方式在前述具体实施方式的基础上，引入了太阳能发电板或太阳能薄膜。即所述遮挡件30选用太阳能发电板或太阳能薄膜。在不影响遮雨、遮雪等功能的前提下，也能将太阳能转化为电能，为电动汽车提供电能。可将所述太阳能发电板或太阳能薄膜产生的电能直接接入车辆本身携带的电池，当然也可以外置蓄电池50，将太阳能发电板或太阳能薄膜产生的电能储存于所述蓄电池50中，以供车辆行驶或其他用途。进一步地，所述蓄电池50外接有放电接口和充电接口且所述放电接口和所述充电接口形成在所述框架10上。基于所述放电接口的设置，其可以作为电源向外供电，例如为手机、摄像机等设备供电。

如果选用所述太阳能发电板，则要求太阳能发电板与所述铰接臂22铰接。铰接可通过这样的结构实现：在所述太阳能发电板的边缘设置圆环或者圆筒，将所述圆环或者圆筒套设在所述铰接臂22上即可。

如果选用太阳能薄膜，则不要求太阳能薄膜所述铰接臂22铰接，因为太阳能薄膜具有弯曲的能力，当然也可以是与所述铰接臂22铰接。

在角度调节机构的作用下，可以通过调整所述伸缩架20的角度，进而调整所述太阳能发电板或太阳能薄膜的角度，提高太阳能发电板或太阳能薄膜对太阳能的吸收度，提高产电效率。

如图3-图5所示，所述驱动机构包括电机41、齿轮42、齿条43以及安装座45。其中，所述齿轮42与所述电机41的输出轴同轴连接且至少在所述输出轴的周向上与所述输出轴固定连接。可选地，所述齿轮42与所述输出轴键连接。所述齿条43与所述齿轮42啮合。与所述框架10连接的所述剪叉单元中的所述第一剪叉臂21a或第二剪叉臂21b与所述齿条43铰接。所述安装座45与所述框架10铰接且所述安装座45上设置有直线滑槽46。所述直线滑槽46垂直分布，其内设置有能够沿所述直线滑槽46的轨迹来回滑动的铰接柱44。所述铰接柱44与所述齿条43固定连接。所述第一剪叉臂21a或第二剪叉臂21b通过所述铰接柱44与所述安装座45铰接。

通过所述电机41驱动所述齿轮42转动以带动所述齿条43做与所述直线滑槽46平行的直线运动，从而驱动所述剪叉单元做剪叉运动（类似于剪刀的运动模式），以驱动所述伸缩架20伸展或折叠。

如前文所述的，所述角度调节机构是用于调节所述伸缩架20与水平面的夹角。这里将具体公开所述角度调节机构的具体结构。如图5-图7所示，所述角度调节机构包括：直线限位槽31、缺口32和连接杆33。其中，所述缺口32形成在所述直线限位槽31宽度方向的侧壁上。所述连接杆33的一端与所述安装座45铰接，另一端设有滑块34。所述滑块34位于所述直线限位槽31内并能够卡设在所述缺口32中。所述缺口32的个数可以设置一个也可以设置多个，所述缺口32的个数越多，在能够调整的角度范围内，所述伸缩架20所能够调整的角度就越多。在设置多个所述缺口32的情况下，多个所述缺口32沿所述直线限位槽31的长度方向间隔设置。如图5所示，当所述滑块34向右移动时，所述伸缩架20将向下倾斜。

可选地，所述缺口32形成在所述直线限位槽31的下侧侧壁。所述缺口32设置在所述直线限位槽31下侧侧壁。相对于设置在所述直线限位槽31上侧侧壁而言，可以更加牢固地将所述滑块34卡住。在此基础上，可选地，可将所述缺口32的开口设置为略小于所述滑块34的直径。这样，在将所述滑块34卡入所述缺口32中时，所述滑块34更不容易从所述缺口32中滑出。当然，这就要求所述滑块34或者所述缺口32具备一定的形变能力。为了进一步提高所述滑块34卡设在所述缺口32中的牢固度。可选地，可在所述缺口32与所述连接杆33接触的表面涂覆防滑涂层或者直接对所述缺口32的表面或所述滑块34的表面进行磨砂处理。进一步地，在所述滑块34上设置把手，并在所述把手上设置防滑纹，以便于移动所述滑块34。

在一种优选的具体实施方式中，如图12所示，所述缺口32形成为从所述直线限位槽的下侧侧壁向下延伸后向所述安装座45方向进一步延伸，形成一个单向的限位槽。可以理解的是，所述缺口32包括两段，我们定义为A段和B段，其中，A段缺口与所述直线限位槽连通，B段缺口与所述A段缺口连通，并且A段缺口与B段缺口之间形成一定角度的夹角。当所述伸缩架20展开时，由于所述滑块34在所述缺口32内的受力情况是被右拉拽的，因此当所述滑块34进入如图12所示中的缺口32中，其更不容易从缺口32中脱离。

这种实施方式的角度调节机构调节所述伸缩架20的方式是手动的，需要人工滑动所述滑块34来调整所述伸缩架20的角度。考虑到某些使用者力量较小，可能难以移动所述滑块34。同时如果将该行李架设置在车顶，某些使用群体也难以触及滑块34。

为此，本发明还提供了一种能够自动调节所述伸缩架20倾角的角度调节机构。具体而言，所述述角度调节机构包括直线限位槽31、连接杆33以及伸缩机构35（如图8所示）。所述连接杆33的一端与所述安装座45铰接，另一端设有滑块34。所述滑块34位于所述直线限位槽31内并能够沿着所述直线限位槽31的长度方向来回滑动。所述伸缩机构35的伸缩方向与所述直线限位槽31平行，其一端与所述滑块34固定连接，另一端与框架10固定连接。其中，所述伸缩机构35可选用液压缸、气压缸、直线推杆中的任意一种。进一步地所述角度调节机构还包括控制器，所述伸缩机构35与控制器电连接。该具体实施方式的角度调节机构可通过所述伸缩机构35的伸缩来调整所述滑块34的位置，从而调整伸缩架20的角度。

下面介绍本发明行李架的另一项功能。其背景是：在汛期，洪水淹没路面，驾驶员难以看清道路的标线和界限。因此可能会误将车行驶到湖、河中。当车辆落入水中之后，基于车辆自身的重量，将很快沉入水底。车门由于受到水的压力将难以打开，也可能是河水导致电路短路，导致车门不能打开。这将对驾乘人员的生命和财产安全造成威胁。

为此，本发明将提供一种解决上述技术问题的具体实施方式，在前述实施方式的基础上，所述行李架还包括控制器、气囊、充气机构、水压传感器以及压力传感器。这里的控制器可以是所述角度调节机构中的控制器。当然也可以额外设置控制器。但需要说明的是，如果额外增设控制器，则需要这里的控制器和角度调节机构中的控制器进行数据共享。因此，为了减少不必要的麻烦、简化整体结构、降低生产成本，在一种优选的具体实施方式中，共用一个控制器。

所述气囊连接于所述框架10朝向伸缩架20的一侧并位于所述伸缩架20的下方。所述充气机构与所述控制电连接，用于给所述气囊充气。所述水压传感器用于检测水压并在水压达到设定阀值时将水压信号传输给控制器。所述压力传感器与所述控制器电连接，用于检测所述气囊内的压力。

将所述气囊设置在所述伸缩架20的下方的目的在于：为所述气囊向车辆施加浮力提供着力点。我们假设，如果将所述气囊设置在所述伸缩架20的上方，当车辆落水下沉后，所述气囊将向上翻折，这样就难以为车辆提供浮力，使其浮在水面上。

该实施方式在具体实施时，当水压传感器获取的水压值达到设定的阀值时，将信号传输给控制器，控制器将控制所述驱动机构展开所述伸缩架20。同时控制器控制所述充气机构向所述气囊充气，为车辆提供浮力，防止车辆沉入水底。当所述压力传感器获取到的压力值达到设定值时，将信号反馈给控制器，控制器控制所述充气机构停止向所述气囊充气，否则会导致充气机构烧坏或气囊爆开。当所述气囊内的压力小于预定值时，控制器将控制所述充气机构再一次向所述气囊内充气，直至达到气压设定值。所述控制器可选用独立于车辆的PLC控制器，也可直接连接于车辆本身携带的ECU。考虑到当车辆落水之后，车辆将停止运行或ECU可能被损坏。因此，在一种优选的具体实施方式中，选用独立于车辆的PLC控制器。PLC控制是一种可编程的控制器，通过预先对其进行编程，即可实现上述的工作过程。

在一种可选的具体实施方式中，如图9所示，所述框架10朝向所述伸缩架20的一侧设有气囊仓11，所述气囊仓11朝向所述伸缩架20的一侧设有仓口，所述仓口处设有用于打开和关闭所述气囊仓11的仓门12。进一步地，所述气囊的一端连接于所述气囊仓11的壁部。具体可通过拉绳、铆钉、纽扣等方式进行连接。

基于所述气囊仓11的设置，在气囊处于未使用状态下，可以将其收纳在所述气囊仓11内，一方面可以提高行李架的美观度，另一方面，可以防止气囊被暴晒或被戳破，延长气囊的使用寿命。

进一步地，所述仓门12与所述仓口的铰接处设置有扭簧13。这样的设置可以使得所述仓门12具有关闭所述仓口的趋势。当然，不必担心在实际使用时气囊被锁在气囊仓11内无法打开。在实际使用时，如图13所示，所述气囊80充气后将冲开所述仓门12，向外伸展开。

在一种可选的具体实施方式中，所述气囊80的末端设置有第一电磁铁（附图未示出），所述伸缩架20的末端设置有与所述第一电磁铁适配的第二电磁铁（附图未示出）；当车辆落水之后，控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相吸。这样在所述伸缩架20展开的同时会拉伸所述气囊80一同向外张开，便于气囊80的充气。在另一种可选的具体实施方式中，可以不使用第一电磁铁和第二电磁铁，而是将所述气囊80的末端与伸缩架20的末端进行固定连接。

在一种可选的具体实施方式中，如图11所示，所述充气机构包括鼓风机70。为了防止鼓风机进水，导致其失去向所述气囊充气的能力。将所述鼓风机70设置在所述框架10内。需要说明的是，这里的“框架10内”不是指由所述框架10的壁部限定形成的容纳空间。而是指所述框架10的壁部内。所述鼓风机70的出风口与所述气囊的进气口连接。因此，要求所述壁部内至少设有一处用于安装所述鼓风机的腔体。至于腔体个数的多少，视鼓风机的个数而定。

总的来说，所述鼓风机的进风口应当设置在所述气囊的上方。因为这样可以防止在车辆落水之后，河水进入所述进风通道，导致鼓风机被损坏，无法发挥向所述气囊充气的作用。

为了避免鼓风机直接暴露在外，还设置进风通道。所述进风通道设置在所述壁部内，所述进风通道的进风端设置在所述框架10的顶部或靠近顶部的位置。这样同样是防止在车辆落水之后，河水进入所述进风通道，导致鼓风机被损坏，无法发挥向所述气囊充气的作用。

考虑到在所述气囊处于未使用状态下，所述进风通道的进风口仍然是处于打开状态的，如果遇雨天，雨水仍然可能会进入所述进风通道中，从而导致当需要用到所述气囊时，鼓风机已经损坏。

为此，可以通过设置一个塞体，在雨天并且无需使用气囊的情况下将所述进风口堵住，防止雨水进入。当然，这种实施方式是存在一定缺陷。如果车辆在雨天落水或者使用者忘记了将塞体拔出，所述鼓风机将不能发挥作用。因此，不能苛求使用者时刻具备这种主观意识，每次都能记住什么时候用塞体关闭进风口，什么时候解除塞体，打开进风口。

为此，本发明提供了一种更为优选的具体实施方式。具体而言，如图10所示，在所述进风口处安装进风嘴60，并且所述进风嘴60的进风端朝向所述框架10。当然，所述进风端与所述框架10是设有一定空隙的。该进风嘴60既能够防止雨水进入，还能够防止杂物进入。

需要说明的是，鼓风机的个数并不一定根据气囊的数量而定的，一个气囊可以配备一个鼓风机，也可以配备两个或两个以上的鼓风机。

前文介绍了多种本发明行李架的功能。但需要强调的是，实现上述多种功能的结构不是相互孤立的。相反地，实现上述多种功能的部分结构是共用的。这就造就了本发明行李架在具有功能多样特点的同时，还具备结构简单、紧凑的优点。

在一种优选的具体实施方式中，所述框架10的上方和下方均设置有开口且所述框架10的壁部能够与安装对象密封连接以与安装对象形成开口朝上，其余部位封闭的逃脱空间。所述伸缩架20展开后形成的最高平面低于所述框架10的上端面。可通过焊接或设置密封条的方式实现框架10与安装对象之间的密封连接。

以将行李架安装在汽车的顶部为例，当车辆落水时，打开伸缩架20和安全气囊，由于所述伸缩架20展开后形成的最高平面低于所述框架10的上端面，因此水无法从所述逃生空间进入。对于具备有天窗的汽车而言，可以开启天窗或通过破窗器破碎天窗（当天窗不同通过控制打开时），等待救援或直接逃脱。因此对于有天窗的汽车而言，将所述行李架设置在所述汽车的天窗处且所述框架10的下方开口覆盖所述汽车的天窗。而在现有技术已经存在此类具备主动逃生功能的汽车，当车辆落水时，会自动打开天窗以备驾乘人员逃生。在将本发明的行李架应用至这类汽车上时，也就无需使用破窗器对天窗进行破碎。

为此本发明第二方面提供一种汽车，所述汽车包括所述的行李架。所述行李架设置在车顶。优选地，所述行李架设置在所述汽车的天窗处且所述框架10的下方开口覆盖所述汽车的天窗。这样，所述框架10就能与车顶围成一个上方具有开口，周向和底部均密闭的逃生空间。以增加驾乘人员逃脱的机率。

本发明的汽车，拓展了车辆的容纳空间和载物能力，同时也增加驾乘人员在汽车落水之后的逃生机率。

进一步地，所述水压传感器设置在所述框架10的下方。将所述水压传感器设置在所述框架10的下方的目的在于：我们假设，如果将所述水压传感器设置在所述框架10上或设置在所述框架的上方。当车辆落水时，只有当水淹没至所述框架10的上方（此时车辆已经完全被淹没），所述压力传感器才能获取到压力信号，才能将信号传输给控制器，控制所述充气机构向所述气囊内充气。此时，已经来不及充气，也没有条件向气囊充气（因为进风口已经被淹没）。基于这样考虑，将所述水压传感器设置在框架10的下方，至于具体距离所述框架10的数值，这需要根据车辆下沉的速度和所述气囊的充气速度而定。本领域技术人员有能力根据本文的描述选择出合适的数值。但需要说明是，不能认为申请人放弃对“将所述水压传感器设置在框架10的下方”的创造性要求。因为即使是数值的计算也是建立在本发明提出的具体方案的基础上的。

在本发明一种优选的具体实施方式中，将所述水压传感器设置在所述汽车的发动机舱内或所述汽车的驾驶室内。这样设置可以防止所述水压传感器接收到无效信号，从而在不需要所述气囊展开的情况下将所述气囊打开。具体而言，我们假设将所述水压传感器设置在车外，在雨天时，雨水可能会击打在所述水压传感器上，此时水压传感器可能会将其接收的信号传输给控制器，从而打开气囊。而实际上，此时无需打开气囊。

本发明第三方面提供一种控制方法，包括所述的行李架。所述控制方法具体包括：在所述水压传感器获取的压力值达到阈值时，打开所述气囊和所述伸缩架20。进一步地，通过所述角度调节机构驱动所述伸缩架20下压所述气囊以使得车辆获得更大的浮力。由此可知，所述角度调节机构不仅仅能够起到调节伸缩架20角度的作用，还能够起到上述作用。

在一种可选的具体实施方式中，所述气囊80展开之后的形状是特定的，优选地，所述气囊80展开时之后的形状大体是一个扁平的矩形体结构或圆柱体。这样的结构更容易被压在伸缩架20的下面。进一步地，所述气囊80展开之后为一个非闭合的平面，如图14所示，在所述气囊80展开后形成的类矩形体上，具有贯通气囊80的空隙81，基于这些空隙81的设置，可使得角度调节机构驱动伸缩架下压气囊80更加容易。

为了防止所述水压传感器接收的信号是错误（无效）信号，以使得在无需打开气囊的时候打开气囊。进一步地，当所述水压传感器获取的水压值达到阈值并持续t时间时，作为控制器控制所述充气机构向所述气囊充气的有效信号。该实施方式完美的解决了将压力传感器设置在车辆之外所产生的问题。因为雨水打击到压力传感器所产生的信号是断续的，不能达到压力持续t时间的要求。因此，控制器所接收到的信号属于无效信号，也就不会控制所述充气机构向所述气囊充气。

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

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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

Claims (7)

1.一种基于功能衍生和结构共享的行李架，其特征在于，行李架包括：

框架（10），包括壁部和由所述壁部限定形成的容纳空间；所述壁部上设置有至少一个与所述容纳空间连通的开口；

伸缩架（20），设置在所述框架（10）上，其能够伸展或折叠；

遮挡件（30），设置在所述伸缩架（20）上，其能够跟随所述伸缩架（20）一同伸展和折叠；

驱动机构，用于驱动所述伸缩架（20）伸展和折叠；

所述基于功能衍生和结构共享的行李架还包括用于调节所述伸缩架（20）倾角的角度调节机构；

所述伸缩架（20）包括多个联动且相互铰接的剪叉单元；所述剪叉单元包括：

剪叉臂组（21），两组所述剪叉臂组（21）相对设置，所述剪叉臂组（21）包括两个相互交叉且相互铰接的第一剪叉臂（21a）和第二剪叉臂（21b）；

铰接臂（22），用于连接两组所述剪叉臂组（21）、作为安装所述遮挡件（30）的载体以及作为所述剪叉单元之间、所述第一剪叉臂（21a）和所述第二剪叉臂（21b）之间实现铰接的铰接轴；

所述驱动机构包括：

电机（41）；

齿轮（42），与所述电机（41）的输出轴同轴连接且至少在所述输出轴的周向上与所述输出轴固定连接；

齿条（43），与所述齿轮（42）啮合；与所述框架（10）连接的所述剪叉单元中的所述第一剪叉臂（21a）或第二剪叉臂（21b）与所述齿条（43）铰接；

安装座（45），其与所述框架（10）铰接，所述安装座（45）上设置有直线滑槽（46）；所述直线滑槽（46）内设置有能够沿所述直线滑槽（46）的轨迹来回滑动的铰接柱（44）；所述铰接柱（44）与所述齿条（43）固定连接；所述第一剪叉臂（21a）或第二剪叉臂（21b）通过所述铰接柱（44）与所述安装座（45）铰接；

通过所述电机（41）驱动所述齿轮（42）转动以带动所述齿条（43）做直线运动，从而驱动所述剪叉单元做剪叉运动，以驱动所述伸缩架（20）伸展或折叠；

所述角度调节机构包括直线限位槽（31）、连接杆（33）以及伸缩机构（35）；其中，所述连接杆（33）的一端与所述安装座（45）铰接，另一端设有滑块（34）；所述滑块（34）位于所述直线限位槽（31）内并能够沿着所述直线限位槽（31）的长度方向来回滑动；所述伸缩机构（35）的伸缩方向与所述直线限位槽（31）平行，所述伸缩机构（35）的一端与所述滑块（34）固定连接，另一端与框架（10）固定连接；

所述基于功能衍生和结构共享的行李架还包括：

控制器；

气囊，连接于所述框架（10）朝向伸缩架（20）的一侧并位于所述伸缩架（20）的下方；

充气机构，与所述控制器电连接，用于给所述气囊充气；

水压传感器，用于检测水压并在水压达到阈值并持续t时间时将水压信号传输给控制器；

在水压传感器获取的水压值达到阈值并持续t时间时，展开所述伸缩架和所述气囊；

压力传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述气囊内的压力；

所述框架（10）的上方和下方均设置有开口且所述框架（10）的壁部能够与安装对象密封连接以与安装对象形成开口朝上，其余部位封闭的逃脱空间；所述伸缩架（20）展开后形成的最高平面低于所述框架（10）的上端面；

所述充气机构包括鼓风机（70）；所述壁部内设有用于容纳所述鼓风机（70）的腔体。

2.根据权利要求1所述的基于功能衍生和结构共享的行李架，其特征在于，所述框架（10）朝向伸缩架（20）的一侧设有气囊仓（11），所述气囊仓（11）朝向所述伸缩架（20）的一侧设有仓口，所述仓口处设有用于打开和关闭所述气囊仓（11）的仓门（12）。

3.根据权利要求1所述的基于功能衍生和结构共享的行李架，其特征在于，所述遮挡件包括太阳能发电板或太阳能薄膜；

所述基于功能衍生和结构共享的行李架还包括与所述太阳能发电板或太阳能薄膜连接的蓄电池（50）。

4.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1所述的基于功能衍生和结构共享的行李架；所述基于功能衍生和结构共享的行李架设置在车顶。

5.根据权利要求4所述的汽车，其特征在于，所述基于功能衍生和结构共享的行李架设置在所述汽车的天窗处且所述框架（10）的下方开口覆盖所述汽车的天窗。

6.根据权利要求5所述的汽车，其特征在于，所述水压传感器设置在所述框架（10）的下方。

7.一种如权利要求1-3中任意一项所述的基于功能衍生和结构共享的行李架的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

当所述水压传感器获取的水压值达到阈值并持续t时间时，作为控制器控制所述充气机构向所述气囊充气的有效信号；

基于该有效信号，展开所述伸缩架（20），控制器控制鼓风机向所述气囊内充气；

驱动所述伸缩架（20）下压所述气囊；

在所述气囊内的压力传感器获取的压力值达到预定值时，控制器控制所述鼓风机停止向所述气囊内充气。

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