一种车辆障碍物识别与防护系统及汽车的制作方法

1.本实用新型用于电动车的电池包，更具体涉及一种车辆障碍物识别与防护系统及汽车。

背景技术：

2.电动车电池包携带能量高，布置位置一般位于车辆底部，且受到乘坐空间或续航里程的影响，电池包易被设计为车辆最低点，因此，在车辆行驶过程中电池包易受到路面低矮障碍物的撞击而发生电安全问题。现有提升碰撞安全性能的方案是在车辆底部或电池包前方新增电池包防护结构，如cn214589076u、cn207676970u。
3.该防护结构方案是被动型防护系统，无法对车底低矮障碍物作出提前动作，因此所需防护结构强度高，布置空间大，重量较重。
4.

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种车辆障碍物识别与防护系统及汽车，该系统可感知钻入车底的且即将撞击电池包的低矮障碍物，并触发主动防护装置作出规避和防护动作，降低障碍物与电池包碰撞风险，提升电动车底部防护性能。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.本实用新型提供了一种车辆障碍物识别与防护系统，包括：
8.布置在电池包前方用于感知车辆前方低矮障碍物的前部感知装置；
9.布置在电池包底部用于感知车底低矮障碍物的底部感知装置；
10.布设在电池包前方的第一防护装置，和或，布置在电池包下方的第二防护装置，第一防护装置安装在车辆副车架和车身防撞横梁之间，第二防护装置安装在电池包底部；
11.得到前部感知装置布置在所述第一防护装置之前，所述底部感知装置布置在所述第二防护装置之前；
12.在前部感知装置感知到车辆前方低矮障碍物时，所述第一防护装置靠近电池包的一端向下伸出，车辆前方低矮障碍物依靠所述第一防护装置形成的导向面滑过，避免与电池包前部撞击；
13.在底部感知装置感知到车底低矮障碍物时，所述第二防护装置远离第一防护装置的一端向下伸出，车底低矮障碍物依靠所述第二防护装置形成的导向面滑过，避免与电池包底部撞击。
14.优选地，前部感知装置包括：
15.安装在车身左侧的左安装支架、安装在车身右侧的右安装支架以及安装在左安装支架和右安装支架之间的前部感应装置；
16.所述左安装支架和所述右安装支架的安装位置低于车身防撞横梁。
17.优选地，所述前部感应装置为非接触式感应装置，所述非接触式感应装置包括：
18.安装在左安装支架和右安装支架中的其中一个安装支架上的信号发生器，安装在左安装支架和右安装支架中的另一个安装支架上的信号接收器；
19.信号发生器发射出的激光或电磁波由信号接收器接收；
20.在车辆前部低矮障碍物出现时，所述信号发生器发射出的激光或电磁波被阻挡，使所述信号接收器无法接收到信号。
21.优选地，所述前部感应装置为导线式感应装置，所述导线式感应装置包括：
22.连接在左安装支架和右安装支架之间的带束状传感器；
23.在车辆前部低矮障碍物出现时，所述带束状传感器的供电线束被挂断而无法输出信号。
24.优选地，所述左安装支架和右安装支架为导电支架，所述前部感应装置为剪切梁式感应装置，所述剪切梁式感应装置包括：
25.设置在左安装支架和右安装支架上的横梁，所述横梁通过导电剪切销和所述左安装支架及所述右安装支架连接；
26.所述导电剪切销和所述左安装支架和/或右安装支架之间共同接入一个电信号采集回路中，在所述横梁因车辆前方低矮障碍物被切断时，使所述剪切销断裂，所述电信号采集回路中断。
27.优选地，所述第一防护装置包括：
28.护甲，所述护甲的一端通过球铰与车辆副车架连接，所述护甲的另一端通过抬升器与车身防撞横梁连接，所述护甲的另一端可在抬升器抬升时相对于车身防撞梁向下移动，形成对车辆前方低矮障碍物导向的导向面。
29.优选地，所述护甲包括：依次相连的左护甲、中护甲和右护甲；
30.所述左护甲的两端分别通过球铰连接车辆副车架和车身防撞横梁；
31.所述右护甲的两端分别通过球铰连接车身副车架和车身防撞横梁；
32.所述中护甲的一端通过球铰连接车身副车架，所述中护甲的另一端通过所述抬升器与车身防撞梁连接。
33.优选地，所述抬升器包括：能量源底座、运动活塞及第一球铰，所述球铰装配在所述护甲上，所述运动活塞套设在所述第一球铰上，所述能量源底座正对所述运动活塞设置，且所述能量源底座穿过所述车身防撞横梁上布置的通孔。
34.本实用新型还提供了一种汽车，包括上述的车辆障碍物识别与防护系统。
35.本实用新型的有益效果为：
36.(1) 可识别钻入车底障碍物，并主动作出规避动作或防护动作，降低电池包伤害风险。
37.(2) 布置空间相对较小，结构强度要求不高。
附图说明
38.图1为本实用新型系统的结构示意图；
39.图2为本实用新型系统的侧视图；
40.图3为本实用新型非接触式感应装置结构示意图；
41.图4为本实用新型导线式感应装置结构示意图；
42.图5为本实用新型剪切梁式感应装置结构示意图；
43.图6为本实用新型剪切梁式感应装置结构示意图的aa剖视图；
44.图7为本实用新型防护单元结构示意图；
45.图8为本实用新型防护单元结构示意图的bb剖视图；
46.图9为相同位置传感器感知的不同碰撞的信号强度曲线；
47.图10为不同位置传感器感知的同一碰撞的信号强度曲线。
具体实施方式
48.参照图1至图10，本实施例提供了一种车辆障碍物识别与防护系统，如图1所示，包括感知单元1、规避单元6、防护单元3（第一防护装置）；
49.所述感知单元1包含用于感知来自车辆前方障碍物的前部感知单元11（即前部感知装置）和感知来自车辆底部障碍物的底部感知单元12（即底部感知装置）。
50.所述前部感知单元11由左安装支架111、右安装支架112与前部感应装置113组成。
51.进一步的，所述左安装支架111、右安装支架112安装于车身上，其位置低于车身防撞横梁，并可根据电池包5的离地高度，进行不同安装高度的设计。
52.所述前部感应装置113安装于左安装支架111、右安装支架112之间，分非接触式、导线式和剪切梁式三种。
53.所述非接触式感应装置113如图3所示，由分别布置于左和右安装支架111、112上的信号发生器1131和信号接收器1132组成；
54.进一步的，信号发生器1131和信号接收器1132发出和接收的信号不限于激光或电磁波；
55.进一步的，当车辆前方低矮障碍物运动到信号发生器1131和信号接收器1132之间时，阻碍信号的传递，致使信号接收器1132无法正常接收信号发生器1131发出的信号，此时作为低矮障碍物的识别信号。
56.所述导线式感应装置113如图4所示，由连接左右安装支架111和112的带束状传感器1132构成；
57.进一步的，带束状传感器1132可通电信号；
58.进一步的，当车底低矮障碍物高于带束状传感器1132，在运动过程中，挂断带束状传感器1132，电信号断开，此时作为低矮障碍物的识别信号。
59.如图5所示，所述剪切梁式感应装置113由搭接在左右安装支架111和112的横梁1133构成。
60.进一步的，横梁1133两端分别与左右侧安装支架111和112通过6颗剪切销1134连接，如图6所示。
61.进一步的，剪切销1134与左右侧安装支架111和112间可通电信号；
62.进一步的，当车底低矮障碍物在运动过程中，撞击横梁1133致使剪切销1134断裂，横梁1133与左安装支架111或右安装支架112分离，电信号断开，此时作为低矮障碍物的识别信号。
63.所述底部感知单元12（底部感知装置）由布置在电池包上的多个传感器组成。
64.进一步的，传感器可以但不限于是感知压力的压力传感器、感知加速度的加速度传感器、感知振动或波动的压电式传感器。
65.进一步的，传感器可根据多次标定试验感知的信号强弱，识别出非危险碰撞与危
险碰撞，如图9所示。
66.进一步的，传感器可根据接收到信号的时间差异，计算出电池包底部发生碰撞的位置，如图10所示。
67.所述规避单元6为车辆的主动悬架，其行程可进行一定程度的伸缩。
68.进一步的，当车辆接收低矮障碍物的识别信号，向规避单元6发出行程伸张命令后，主动悬架行程伸长，使车辆相对于地面抬升一定高度，使障碍物与电池包5重叠量减小或不再重叠。
69.所述防护单元3（第一防护装置）由护甲31、球铰32和抬升器33组成，如图2所示。
70.进一步的，布置于电池包5前方的防护单元3可安装于车辆副车架2和车身横梁上4。
71.所述护甲31，如图7所示，由左护甲311、中护甲312、和右护甲313三块组成，收起状态时，三块护甲处于水平状态，从车辆底部看，左右护甲311、313盖在中护甲312上；进一步的，左护甲311由2个球铰321，右护甲313由另2个球铰323分别与副车架2与车身横梁4连接，且左护甲311可绕2个球铰321连接所形成的轴线旋转一定角度，同样，右护甲313可绕2个球铰323连接所形成的轴线旋转一定角度；中护甲312一端由2个球铰322与副车架2连接，另一端由2个抬升器33与车身横梁4连接；左右护甲311、313与中护甲312之间可以通过但
‑‑
不限于磁性连接相互作用；中护甲312可绕2个球铰322连接所形成的轴线旋转一定角度；中护甲312在旋转过程中可带动左右护甲311、313一起向地面方向“展开”；当护甲31“展开”至极限位置后，从侧面看，会形成“坡道”结构；护甲31展开形成的坡道可缓冲障碍物的撞击，使障碍物从护甲31底部、电池包5底部顺利滑过，避免直接撞击电池包前方，从而起到保护电池包5及其附属部件的目的。所述抬升器33由运动活塞332和能量源底座331构成；所述能量源底座331可选用但不限于烟火式发生器、电机或储能弹簧驱动；当车辆接收低矮障碍物的识别信号，向防护单元3发出展开命令后，能量源底座331启动，瞬间推动运动活塞332推出，并通过运动活塞332顶端第二球铰333带动中护甲312，如图8所示。
72.还可以在电池包5底部布置与防护单元3功能相似的第二防护装置。
73.进一步的，布置于电池包5底部的第二防护装置可以根据需要分成多组覆盖在电池包5底部，用于保护电池包底部不同区域。
74.进一步的，第二防护装置可根据车辆接收到的电池包底部危险碰撞信号而动作；
75.进一步的，当来自电池包5底部障碍物向上挤压电池包5，触发布置于电池包5底部的第二防护装置展开后，使障碍物与电池包5内部的高压元件距离进一步增加，降低了高压元件受挤压而产生危险的风险。

技术特征：

1.一种车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，包括：布置在电池包前方用于感知车辆前方低矮障碍物的前部感知装置；布置在电池包底部用于感知车底低矮障碍物的底部感知装置；布设在电池包前方的第一防护装置，和或，布置在电池包下方的第二防护装置，第一防护装置安装在车辆副车架和车身防撞横梁之间，第二防护装置安装在电池包底部；前部感知装置布置在所述第一防护装置之前，所述底部感知装置布置在所述第二防护装置之前；在前部感知装置感知到车辆前方低矮障碍物时，所述第一防护装置靠近电池包的一端向下伸出，车辆前方低矮障碍物依靠所述第一防护装置形成的导向面滑过，避免与电池包前部撞击；在底部感知装置感知到车底低矮障碍物时，所述第二防护装置远离第一防护装置的一端向下伸出，车底低矮障碍物依靠所述第二防护装置形成的导向面滑过，避免与电池包底部撞击。2.根据权利要求1所述的车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，前部感知装置包括：安装在车身左侧的左安装支架、安装在车身右侧的右安装支架以及安装在左安装支架和右安装支架之间的前部感应装置；所述左安装支架和所述右安装支架的安装位置低于车身防撞横梁。3.根据权利要求2所述的车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，所述前部感应装置为非接触式感应装置，所述非接触式感应装置包括：安装在左安装支架和右安装支架中的其中一个安装支架上的信号发生器，安装在左安装支架和右安装支架中的另一个安装支架上的信号接收器；信号发生器发射出的激光或电磁波由信号接收器接收；在车辆前部低矮障碍物出现时，所述信号发生器发射出的激光或电磁波被阻挡，使所述信号接收器无法接收到信号。4.根据权利要求2所述的车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，所述前部感应装置为导线式感应装置，所述导线式感应装置包括：连接在左安装支架和右安装支架之间的带束状传感器；在车辆前部低矮障碍物出现时，所述带束状传感器的供电线束被挂断而无法输出信号。5.根据权利要求2所述的车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，所述左安装支架和右安装支架为导电支架，所述前部感应装置为剪切梁式感应装置，所述剪切梁式感应装置包括：设置在左安装支架和右安装支架上的横梁，所述横梁通过导电剪切销和所述左安装支架及所述右安装支架连接；所述导电剪切销和所述左安装支架和/或右安装支架之间共同接入一个电信号采集回路中，在所述横梁因车辆前方低矮障碍物被切断时，使所述剪切销断裂，所述电信号采集回路中断。6.根据权利要求1所述的车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，所述第一防护装置
包括：护甲，所述护甲的一端通过球铰与车辆副车架连接，所述护甲的另一端通过抬升器与车身防撞横梁连接，所述护甲的另一端可在抬升器抬升时相对于车身防撞梁向下移动，形成对车辆前方低矮障碍物导向的导向面。7.根据权利要求6所述的车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，所述护甲包括：依次相连的左护甲、中护甲和右护甲；所述左护甲的两端分别通过球铰连接车辆副车架和车身防撞横梁；所述右护甲的两端分别通过球铰连接车身副车架和车身防撞横梁；所述中护甲的一端通过球铰连接车身副车架，所述中护甲的另一端通过所述抬升器与车身防撞梁连接。8.根据权利要求6所述的车辆障碍物识别与防护系统，其特征在于，所述抬升器包括：能量源底座、运动活塞及第一球铰，所述球铰装配在所述护甲上，所述运动活塞套设在所述第一球铰上，所述能量源底座正对所述运动活塞设置，且所述能量源底座穿过所述车身防撞横梁上布置的通孔。9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的车辆障碍物识别与防护系统。

技术总结

本实用新型提供了一种车辆障碍物识别与防护系统，包括：布置在电池包前方用于感知车辆前方低矮障碍物的前部感知装置；布置在电池包底部用于感知车底低矮障碍物的底部感知装置；布设在电池包前方的第一防护装置，和或，布置在电池包下方的第二防护装置，第一防护装置安装在车辆副车架和车身防撞横梁之间，第二防护装置安装在电池包底部；得到前部感知装置布置在所述第一防护装置之前，所述底部感知装置布置在所述第二防护装置之前。布置在所述第二防护装置之前。布置在所述第二防护装置之前。