用于车辆能量吸收端的装置和方法与流程

文档序号:11140910阅读:1150来源:国知局
用于车辆能量吸收端的装置和方法与制造工艺

除非这里另有表示,该部分中描述的材料对本申请的权利要求而言不是现有技术,并且不因是本部分的内容而承认是现有技术。

机动车辆已经使用超过100年以将人和货物从一个位置运输到另一个位置。作为安全特征,已经开发且车辆中安装了各种自动化系统和保护特征。自动化系统的一个示例是自动化制动系统,在检测到接近车辆的物体时不需要任何的驾驶员输入就能施加制动且使车辆减速。自动化系统的另一个示例是紧急制动辅助系统,在检测到紧急停车时,用于增加制动压力。

车辆保险杠和气囊是保护特征的两个示例。车辆保险杠可安装在车辆的前面和后面。这样的车辆保险杠通常设计为吸收能量。气囊可设计为在车辆检测到与物体接触时部署以便防止伤害车内乘客。某些车辆包括外部气囊,该外部气囊固定到车颈且配置为在车辆检测到与物体接触时用柔性材料覆盖挡风玻璃的表面。例如,外部气囊可帮助减轻物体与车辆的挡风玻璃的碰撞。



技术实现要素:

在一个示例中,提供一种包括车架的车辆。车辆还包括一种装置,该装置在该装置的第一端连接到车架。该装置包括中心区域,中心区域包括第一能量吸收材料。中心区域的第一侧可包括在装置的连接到车架的第一端。装置还包括侧面区域,该侧面区域包括第二能量吸收材料。侧面区域可沿着中心区域的第二侧设置。侧面区域可配置为位于车辆的车轮之上。车辆还包括将装置与车架连接的安装件。

在另一个示例中,提供一种装置,其包括将装置的第一端与车辆连接的安装件。装置包括中心区域,该中心区域包括第一能量吸收材料。中心区域的第一侧可包括在装置的连接到安装件的第一端中。装置还包括侧面区域,侧面区域包括第二能量吸收材料。侧面区域可沿着中心区域的第二侧设置。侧面区域可配置为位于车辆的车轮之上。

在再一个示例中,提供一种装置,其包括将装置的第一端与车辆连接的安装件。装置还包括位于装置的与第一端相对的第二端的泡沫保险杠。装置还包括中心泡沫结构。中心泡沫结构的第一侧可包括在装置的连接到安装件的第一端中。中心泡沫结构的与第一侧相对的第二侧可包括在装置的其中设置泡沫保险杠的第二端中。装置还包括沿着中心泡沫结构的第三侧设置的侧泡沫结构。侧泡沫结构可配置为位于车辆的车轮之上。装置还包括连接到中心泡沫结构且定位在中心泡沫结构的第一侧的挡风玻璃。

这些以及其它方面、优点和替换对本领域的普通技术人员而言通过参考适当的附图阅读下面的详细描述将变得明显易懂。

附图说明

图1示出了根据示例性实施例的车辆。

图2是根据示例性实施例的车辆的简化方块图。

图3示出了根据示例性实施例的车辆的俯视图。

图4A示出了根据示例性实施例的另一个车辆。

图4B示出了图4A中的车辆的部分分解图。

图4C示出了图4B中装置的部分分解图。

具体实施方式

下面的详细描述参考附图描述了所公开系统和方法的各种特征和功能。附图中,类似的附图标记表示类似的部件,除非上下文另有表述。这里描述的说明性系统、装置和方法实施例不意味着限制。本领域技术人员容易理解的是,所公开系统、装置和方法的某些方面可设置且结合在广泛种类的不同配置中,这里对其全部予以预期。

不断努力以改善车辆的安全,包括配备有事故避免系统的自主车辆的开发,事故避免系统可具有避免事故的能力。然而,尽管这样的系统可改善车辆的安全,但是所希望的是提供在发生与车辆接触时减少或防止损害的安全机构。这里的示例性实施例可包括车辆的一部分(例如,前端、后端、侧面、中间等),其包括选择性设置的一个或多个能量吸收材料,在发生与车辆碰撞的事件中减轻或防止对目标的损害。

在示例内,提供一种装置,其包括将装置的第一端与车辆连接的安装件。装置还可包括保险杠,保险杠包括第一能量吸收材料(例如,泡沫、海绵等)。保险杠可定位在装置的与第一端相对的第二端。装置还可包括中心区域,中心区域包括第二能量吸收材料。中心区域的第一侧可包括在装置的连接到安装件的第一端中。中心区域的与第一侧相对的第二侧可包括在装置的其中定位保险杠的第二端中。装置还可包括侧面区域,侧面区域包括第三能量吸收材料。侧面区域可沿着中心区域的第三侧设置。侧面区域可配置为位于车辆的车轮之上。在某些示例中,装置还可包括挡风玻璃。

因此,在某些示例中,装置可实施为分开的物理结构,其由安装件连接到车辆。例如,装置可配置为车辆的可更拆卸安装的前端。另外或作为选择,例如,装置可配置为车辆的可更拆卸安装的后端。在其它示例中,装置和车辆可实施为相同的物理结构。例如,第一能量吸收材料可重叠车辆的保险杠,第二能量吸收材料可重叠车辆的引擎盖/行李箱,并且第三能量吸收材料可重叠车辆的一个或多个挡泥板。

在某些示例中,装置中的各种能量吸收材料可对应于相同的能量吸收材料。例如,第一能量吸收材料、第二能量吸收材料和第三能量吸收材料可具有相同或类似的材料特性。另外或作为选择,在某些示例中,各种能量吸收材料可具有不同的材料特性。在一个示例中,保险杠的第一能量吸收材料可比中心区域的第二能量吸收材料软,以减轻与车辆最初碰撞的严重程度。在另一个示例中,侧面区域的第三能量吸收材料可比第一能量吸收材料和第二能量吸收材料硬以在碰撞期间吸收车轮的硬度,和/或朝着更软的中心区域枢转侧面碰撞物。

此外,在某些示例中,装置还可包括位于保险杠之下的凸起结构(例如,踢物杆(kicker bar))。凸起结构例如可比保险杠硬。因此,例如,凸起结构可朝着车辆的更软的保险杠和/或更软的中心区域枢转被碰撞物体。例如,凸起结构可导致被碰撞物体移动离开地面以允许被碰撞物体朝着更软的能量吸收材料枢转。因此,在该示例中,由于将物体枢转到各种能量吸收材料上的凸起结构,来自碰撞的能量可分布在物体的更大区域上。因此,可减轻或防止对物体的损害。

所公开实施例的很多参数允许特性上的变化。例如,装置的不同能量吸收材料和/或部件的硬度、韧性、泡沫密度、泡沫体积、形状和位置等可变化以便以不同的速率和/或不同的程度吸收碰撞的能量,或者以特定的方式枢转碰撞的物体。因此,这里的实施例可根据所讨论的特定车辆和特定用途的需要调整具体的目的和应用。

另外,这里公开的实施例可用在任何类型的车辆上,包括传统的汽车和具有自主运行模式的汽车。然而,术语“车辆”应广义地解释为覆盖任何移动物体,在其它的例子当中,例如包括卡车、厢式货车、半挂卡车、摩托车、高尔夫球车、越野车、仓库运输车或农用车,以及运行在轨道上的载体,例如过山车、电车、有轨电车或列车。

现在参见附图,图1示出了根据示例性实施例的车辆100。具体而言,图1示出了车辆100的右侧视图、前侧视图、后视图和俯视图。尽管车辆100在图1中示出为轿车,但是,如上所讨论,其它的实施例也是可能的。此外,尽管示例性车辆100示出为可以配置成以自主方式运行的车辆,但是这里描述的实施例也可用于不配置成自主运行的车辆。因此,示例性车辆100不意味着限制。

如所示,车辆100包括第一传感器单元102、第二传感器单元104、第三传感器单元106、无线通信系统108和相机110。第一、第二和第三传感器单元102-106的每一个可包括全球定位系统传感器、惯性测量单元、无线电探测和测距(RADAR)单位、激光测距仪、光探测和测距(LIDAR)单位、相机和声学传感器的任何组合。其它类型的传感器也是可能的。

尽管第一、第二和第三传感器单元102-106示出为安装在车辆100上的特定位置,但是在某些实施例中,传感器单元102-106可安装在车辆100上的其它位置、车辆100之内或之外。此外,尽管仅示出了三个传感器单元,但是在某些实施例中,或多或少的传感器单元可包括在车辆100中。

在某些实施例中,第一、第二和第三传感器单元102-106的一个或多个可包括一个或多个活动安装件,其上可活动地安装传感器。活动安装件例如可包括转动平台。安装在转动平台上的传感器可旋转,从而传感器可从车辆100周围的每个方向获得信息。作为选择或另外,活动安装件可包括倾斜平台。安装在倾斜平台上的传感器可在特定的角度和/或方位范围内倾斜,从而传感器可从各种角度获得信息。活动安装件也可采取其它形式。

此外,在某些实施例中,第一、第二和第三传感器单元102-106的一个或多个可包括一个或多个致动器,其配置为通过移动传感器和/或活动安装件调整传感器单元中的传感器位置和/或方向。示例性致动器包括电动机、气动致动器、液压活塞、继电器、螺线管和压电致动器。其它的致动器也是可能的。

无线通信系统108可为配置为直接或通过通信网络无线连接到一个或多个其它车辆、传感器或其它实体的任何系统。为此,无线通信系统108可包括天线和与其它车辆、传感器或其它实体直接或通过通信网络通信的芯片组。芯片组或无线通信系统108通常可设置为根据一种或多种其它类型的无线通信(例如,协议)进行通信,在其它的可能性当中,例如蓝牙、IEEE 802.11(包括任何IEEE 802.11版本)中描述的通信协议、蜂窝技术(例如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX或LTE)、Zigbee、专用短程通信(DSRC)和射频识别(RFID)通信。无线通信系统108也可采取其它形式。

尽管无线通信系统108示出为位于车辆100的车顶上,但是在其它实施例中,无线通信系统108可全部或部分地位于其它地方。

相机110可为任何相机(例如,静态相机、摄像机等),配置为捕捉车辆100所在环境的图像。为此,相机110可配置为检测可见光,或者可配置为检测来自光谱其它部分的光,例如红外或紫外光。其它类型的相机也是可能的。相机110可为二维检测器,或者可具有三维空间范围。在某些实施例中,相机110可为例如范围检测器,其配置为产生二维图像,该二维图像表示从相机110到环境中多个点的距离。为此,相机110可采用一个或多个范围检测技术。例如,相机110可使用结构光技术,其中车辆100以预定的光图案照射环境中的物体,例如栅格或棋盘图案,并且使用相机110探测预定光图案从物体的反射。根据反射光图案的形变,车辆100可决定到物体上各点的距离。预定光图案可包括红外光或其它波长的光。作为另一个示例,相机110可使用激光扫描技术,其中车辆100发射激光且横过环境中物体上的多个点扫描。在扫描物体的同时,车辆100使用相机110针对每个点检测激光从物体的反射。根据每个点上激光从物体反射所需的时间长度,车辆100可决定到物体上各点的距离。作为再一个示例,相机110可使用飞行时间技术,其中车辆100发射光脉冲且使用相机110检测物体的多个点上光脉冲离开物体的反射。具体而言,相机110可包括多个像素,并且每个像素可检测来自物体上一个点的光脉冲的反射。根据光脉冲在每个点离开物体的反射所需的时间长度,车辆100可决定到物体上各点的距离。光脉冲可为激光脉冲。其它范围检测技术也是可能的,其中包括立体三角测量、光三角片、干涉术和编码孔径技术。相机110也可采取其它形式。

在某些实施例中,相机110可包括活动安装件和/或致动器,如上所述,其配置为通过移动相机110和/或活动安装件调整相机110的位置和/或方位。

尽管相机110示出为安装在车辆100的前挡风玻璃内侧,但是在其它实施例中,相机110可安装在车辆100上的其它位置、车辆100之内或之外。

车辆100可包括除了或替代如所示那些的一个或多个其它部件。

图2是根据实施例的示例性车辆200的简化方块图。车辆200例如可类似于上面结合图1描述的车辆100。车辆200也可采取其它形式。

如所示,车辆200包括推进系统202、传感器系统204、控制系统206、外围设备208和计算机系统210,计算机系统210包括处理器212、数据存储器214和指令216。在其它实施例中,车辆200可包括更多、更少或不同的系统,并且每个系统可包括更多、更少或不同的部件。另外,所示的系统和部件可以以任何数量的方式结合或分开。

推进系统202可配置为车辆200提供动力运动。如所示,推进系统202包括发动机/马达218、能量源220、变速箱222和车轮/轮胎224。

发动机/马达218可为或包括内燃机、电动机、蒸汽机和斯特林发动机的任何组合。其它的马达和发动机也是可能的。在某些实施例中,推进系统202可包括多种类型的发动机和/或马达。例如,气电混合汽车可包括汽油发动机和电动机。其它的示例是可能的。

能量源220可为全部或部分地给发动机/马达218提供动力的能量源。就是说,发动机/马达218可配置为将能量源220转换成机械能。能量源220的示例包括汽油、柴油、丙烷、其它压缩气体基燃料、乙醇、太阳能面板、电池和其它电力能量源。能量源220可另外或作为选择地包括燃料箱、电池、电容器和/或飞轮的任何组合。在某些实施例中,能量源220也可为车辆200的其它系统提供能量。

变速箱222可配置为将来自发动机/马达218的机械动力传输到车轮/轮胎224。为此,变速箱222可包括齿轮箱、离合器、差速器、驱动轴和/或其它元件。在变速箱222包括驱动轴的实施例中,驱动轴可包括一个或多个车轴,配置为连接到车轮/轮胎224。

车辆200的车轮/轮胎224可配置为各种形式,包括单轮车、自行车/摩托车、三轮车、汽车/卡车四轮形式。其它车轮/轮胎形式也是可能的,例如六个或更多车轮的那些。在任何情况下,车辆224的车轮/轮胎224可配置为相对于其它车轮/轮胎224差速旋转。在某些实施例中,车轮/轮胎224可包括固定地连接到变速箱222的至少一个车轮和连接到车轮轮缘的至少一个轮胎,该轮胎可与驱动表面接触。车轮/轮胎224可包括金属和橡胶的任何组合或者其它材料的组合。

推进系统202可另外或选择性地包括所示那些之外的部件。

传感器系统204可包括多个传感器,配置为感应有关车辆200所在环境的信息,以及一个或多个致动器236,配置为修改传感器的位置和/或取向。如所示,传感器系统204的传感器包括全球定位系统(GPS)226、惯性测量单元(IMU)228、RADAR单元230、激光测距仪和/或LIDAR单元232和相机234。传感器系统204也可包括另外的传感器,包括例如监视车辆200的内部系统的传感器(例如,O2监视器、燃料计、发动机油温度等)。其它的传感器也是可能的。

GPS 226可为任何的传感器,其配置为估算车辆200的地理位置。为此,GPS 226可包括收发器,配置为估算车辆200相对于地球的位置。GPS 226也可采取其它形式。

IMU 228可为传感器的任何组合,配置为根据惯性加速度感应车辆200的位置和取向变化。在某些实施例中,传感器的组合可包括例如加速计和陀螺仪。传感器的其它组合也是可能的。

RADAR 230单元可为任何传感器,配置为采用无线电信号感测车辆200所在环境中的物体。在某些实施例中,除了感测物体外,RADAR单元230可另外配置为感测物体的速度和/或航向。

类似地,激光测距仪或LIDAR单元232可为任何的传感器,配置为采用激光感测车辆200所在环境中的物体。具体而言,激光测距仪或LIDAR单元232可包括配置为发射激光的激光源和/或激光扫描仪以及配置为检测激光反射的检测器。激光测距仪或LIDAR 232可配置为以相干(例如,采用外差检测)或不相干检测模式运行。

相机234可为任何的相机(例如,静态相机、摄像机等),配置为捕捉车辆200所在环境的图像。为此,相机可采取上述的任何形式。

传感器系统204可另外或选择性地包括所示那些之外的部件。

控制系统206可配置为控制车辆200及其部件的运行。为此,控制系统206可包括转向单元238、节气门240、制动单元242、传感器融合算法244、计算机视觉系统246、导航或路径系统248和避障系统250。

转向单元238可为任何机构的组合,配置为调整车辆200的航向。

节气门240可为任何机构的组合,配置为控制发动机/马达218的运行速度,进而控制车辆200的速度。

制动单元242可为任何机构的组合,配置为减速车辆200。例如,制动单元242可利用摩擦以减速车轮/轮胎224。作为另一个示例,制动单元242可将车轮/轮胎224的动能转换成电流。制动单元242也可采取其它形式。

传感器融合算法244可为一种算法(或者保存算法的计算机程序产品),配置为从传感器系统204接收数据作为输入。数据可包括例如表示传感器系统204的传感器上感测信息的数据。传感器融合算法244可包括例如卡尔曼滤波、贝叶斯网络或另外的算法。传感器融合算法244还可配置为根据来自传感器系统204的数据提供各种评价,包括例如车辆200所在环境中的个别物体和/或特征的评估、特殊情况的评估和/或根据特定情况的可能碰撞的评估。其它的评价也是可能的。

计算机视觉系统246可为任何系统,配置为处理和分析相机234捕捉的图像,以便识别车辆200所在环境中的物体和/或特征,包括例如交通信号和障碍物。为此,计算机视觉系统246可使用物体识别算法、运动恢复结构(SFM)算法、图像跟踪或其它计算机视觉技术。在某些实施例中,计算机视觉系统246可另外配置为创建环境地图(map)、跟踪物体、估算物体的速度等。

导航和路径系统248可为任何系统,配置为决定车辆200的行驶路径。导航和路径系统248可另外配置为在车辆200运行的同时动态地更新行驶路径。在某些实施例中,导航和路径系统248可配置为结合来自传感器融合算法244、GPS 226和一个或多个预定地图的数据以决定车辆200的行驶路径。

避障系统250可为任何系统,配置为识别、评估和避免或以其他方式成功通过车辆所在环境中的障碍物。

控制系统206可另外或选择性地包括所示那些之外的部件。

外围设备208可配置为允许车辆200与外部传感器、其它车辆和/或用户互动。为此,外围设备208可包括例如无线通信系统252、触摸屏254、扩音器256和/或扬声器258。

无线通信系统252可采取上述的任何形式。

触摸屏254可由用户使用以给车辆200输入指令。为此,在其它的可能性当中,触摸屏254可配置为通过电容感测、电阻感测或表面声波处理来感测用户手指的位置和运动的至少一个。触摸屏254可感应平行于触摸屏表面或在其平面中的方向上、垂直于触摸屏表面的方向上或二者的手指运动,并且也可感应施加到触摸屏表面的压力水平。触摸屏254可由一个或多个半透明或透明绝缘层和一个或多个半透明或透明导电层形成。触摸屏254也可采取其它形式。

扩音器256可配置为从车辆200的用户接收音频(例如,声音命令或其它音频输入)。类似地,扬声器258可配置为将音频输出到车辆200的用户。

外围设备208可另外或选择性地包括所示那些之外的部件。

计算机系统210可配置为传输数据到推进系统202、传感器系统204、控制系统206和外围设备208的一个或多个和从其接收数据。为此,计算机系统210可通过系统总线、网络和/或其它连接机构(未示出)可通信地连接到推进系统202、传感器系统204、控制系统206和外围设备208的一个或多个。

计算机系统210还可配置为控制推进系统202、传感器系统204、控制系统206和/或外围设备208的一个或多个部件或与其相互作用。例如,计算机系统210可配置为控制变速箱222的运行以改善燃料效率。作为另一个示例,计算机系统210可配置为引起相机234捕捉环境的图像。作为再一个示例,计算机系统210可配置为保存和执行对应于传感器融合算法244的指令。作为又一个示例,计算机系统210可配置为保存和执行用于在触摸屏254上显示显示内容的指令。其它的示例也是可能的。

如所示,计算机系统210包括处理器212和数据存储器214。处理器212可包括一个或多个通常目的的处理器和/或一个或多个专用处理器。对于处理器212包括一个以上处理器的情况,这样的处理器可分开工作或结合工作。数据存储器214进而可包括一个或多个易失性和/或一个或多个非易失性存储部件,例如光、磁和/或有机存储器,并且数据存储器214可全部或部分地与处理器212集成。

在某些实施例中,数据存储器214可包含由处理器212可执行的指令216(例如,程序逻辑)以执行各种车辆功能。数据存储器214也可包含另外的指令,包括传输数据到推进系统202、传感器系统204、控制系统206和外围设备208的一个或多个,从其接收数据、与其相互作用和/或对其控制的指令。

计算机系统202可另外或选择性地包括所示那些之外的部件。

如所示,车辆200还包括电源260,其可配置为给车辆200的某些或全部部件提供动力。为此,电源260可包括例如可再充电锂离子或铅酸电池。在某些实施例中,一个或多个电池组可配置为提供电力。其它的电源材料和配置也是可能的。在某些实施例中,电源260和能量源220可一起实施,如同某些全电汽车一样。

在某些实施例中,推进系统202、传感器系统204、控制系统206和外围设备208的一个或多个可配置为与其各系统之内和/或之外的其它部件以互连方式工作。

此外,除了所示的那些外或取代所示的那些,车辆200可包括一个或多个元件。例如,车辆200可包括一个或多个另外的接口和/或电源。其它的附加部件也是可能的。在这样的实施例中,数据存储器214还可包括由处理器212可执行的指令以控制另外的部件和/或与其通信。

再次,尽管部件和系统的每一个示出为集成在车辆200中,但是在某些实施例中,一个或多个部件或系统是可拆卸安装的或者采用有线或无线连接而连接(机械或电气)到车辆200。

车辆200也可采取其它形式。

图3示出了根据示例性实施例的车辆300的俯视图。车辆300可类似于图1-2中描述的车辆100和/或200。例如,车辆300可包括用于移动车辆300的部件,类似于车辆200(例如,马达、能量源、变速箱、车轮、制动系统等)。此外,例如,车辆300可包括控制部件用于自主运行车辆300(例如,传感器、控制系统、计算机视觉等),类似于车辆200。然而,在某些示例中,车辆300可配置为由人操作者(例如,人驾驶员等)手动操作车辆。其它的运行模式也是可能的(例如,部分地自主等)。车辆300包括保险杠312、中心区域314a-314c、侧面区域316a-316b。在某些示例中,车辆300可选择地包括凸起结构318和/或挡风玻璃320。其它的部件也是可能的。

尽管图3示出了作为乘客车辆的车辆300,但是在某些示例中,车辆300可作为选择地配置为不同类型的车辆,例如卡车、厢式货车、半挂卡车、摩托车、高尔夫球车、越野车、仓库搬运车、农用车等。车辆300的运行的示例性场景如下。车辆300可配置为仓库搬运车。在此情况下,车辆300和其他类似的车辆可由中央操作者操作(例如,人操作者、计算机操作者等)以运输各种物体(例如,板条箱等)从仓库的一个位置到另一个位置。在此情况下,车辆300可包括机器人手臂(图3中没有示出)以给车辆300加载物体,然后车辆300可移动到机器人手臂可卸载物体的目的地位置。在此情况下,车辆300还可包括传感器(图3中没有示出)以检测车辆300的周围环境且避免与环境中其它物体碰撞(例如,其它车辆、其它板条箱、家具等),类似于图1-2的车辆100-200。然而,车辆300还可包括附加的安全机构,在发生这样的碰撞的情况下减小对被碰撞物体的损坏。

如图3所示,保险杠312可设置在车辆300的前端。此外,中心区域314a-c可设置在车辆300的保险杠312和车架(例如,底盘等)之间。此外,侧面区域316a-b可沿着中心区域314a-c)的侧面设置且在车辆300的一个或多个车轮之上。例如,侧面区域316a可沿着中心区域314a的一侧设置,并且侧面区域316b可沿着中心区域314b的一侧设置。

为了便于减小或防止对被碰撞物体的损坏,保险杠312、中心区域314a-c和/或侧面区域316a-b可包括一个或多个能量吸收材料,以便以特定的方式吸收来自碰撞的能量,从而减小或防止对碰撞物的损坏。示例性能量吸收材料可包括泡沫,例如闭孔单元泡沫、开孔单元泡沫、聚氨酯泡沫、XPS泡沫、聚苯乙烯、酚醛、记忆泡沫(flower foam)、发酵泡沫或任何其它泡沫。其它类型的能量吸收材料也是可能的,例如海绵、橡胶、铝蜂房等。

在某些示例中,一个或多个能量吸收材料可具有类似的材料特性。在其它示例中,一个或多个能量吸收材料可具有不同的材料特性以在特定的方向上枢转碰撞的物体和/或将来自碰撞的能量分配在被碰撞物体的更大面积上。例如,一个或多个能量吸收材料的材料特性可根据车辆300的特定用途选择。

作为示例,车辆300的部件可配置为减小和/或防止物体的损坏。因此,例如,保险杠312的保险杠能量吸收材料可对应于软的能量吸收材料以减小由与物体开始碰撞引起的损坏。此外,例如,中心区域314a-c可包括中心区域能量吸收材料,其硬度大于保险杠能量吸收材料以吸收被碰撞物体的更大面积上的更大量的能量。另外,例如,侧面区域316a-b可包括侧面区域能量吸收材料,其硬度大于中心区域能量吸收材料和保险杠能量吸收材料以吸收由于碰撞引起的车辆300的车轮的硬度。而且,例如,较硬的侧面区域能量吸收材料可引起被碰撞物体朝着较软的中心区域314a-c枢转。因此,例如,物体的上部(例如,易碎部分等)可定向到较软的中心区域314a-c以减轻在这样部分上的严重损坏。

因此,这里描述的某些示例性实施例可包括一个或多个能量吸收材料的变化的材料特性(例如,硬度、粗糙度、拉伸强度、柔性等)以根据特定类型的物体的几何或其它特性将来自碰撞的能量分布到特定类型的物体。在某些示例中,被碰撞物体可包括无生命物体,例如家具、其它车辆、易碎物体、墙壁、柱子等。在其它示例中,被碰撞物体可包括有生命物体,例如步行者、动物等。因此,在某些示例中,这里的系统和装置可对被碰撞物体减小损坏和/或防止伤害。例如,根据被碰撞物体的特定部分(例如,物体的易碎部分等)在发生碰撞的情况下会指向中心区域314c的期望,中心区域314c的硬度可低于中心区域314a-b。其它的示例性设置也是可能的。材料特性可以以不同的方式变化,例如变化车辆300的一个或多个能量吸收材料和/或部件的密度、类型、体积、形状、位置等。

凸起结构318可选地包括在车辆300中以进一步便利枢转被碰撞物体。凸起结构318(例如,踢物杆等)可设置在保险杠312之下。在某些示例中,凸起结构318可包括类似于保险杠312的能量吸收材料、中心区域314a-c和/或侧面区域316a-b。在其它示例中,凸起结构318可包括另一个固体材料(例如,金属、塑料、合成物、木材等)。在某些示例中,凸起结构318的硬度可大于保险杠312。因此,例如,被碰撞物体的下部可能最初接触凸起结构318且朝着较软的保险杠312和/或较软的中心区域314a-c枢转。例如,被碰撞物体可由凸起结构318离开地面朝着各种能量吸收材料(例如,保险杠312、中心区域314a-c、侧面区域316a-b等)枢转以减小或防止对物体的损坏,和/或以特定的方式分布来自碰撞的能量(例如,减小对物体的易碎区域损坏的可能性等)。

尽管图3示出了具有笔直形状的凸起结构318,但是其它形状是可能的。例如,凸起结构318可具有类似于保险杠312的形状的弯曲形状,或者凸起结构318可根据车辆300的特定用途而具有任何其它形状。

挡风玻璃320可选地包括在车辆300中以进一步便于减小或防止发生碰撞时的损坏。例如,挡风玻璃300可包括适应性的能量吸收材料(例如,柔软的聚碳酸酯等)以吸收来自碰撞的能量。此外,例如,挡风玻璃320可通过能量吸收安装件安装到车辆300以允许在碰撞时挡风玻璃320的平移。在该示例中,来自碰撞的至少某些能量也可由能量吸收安装件消散。挡风玻璃320可设置在中心区域314a-b的与设置保险杠312的一端相对的一端或其附近。

在某些示例中,车辆300的某些部件可实施为安装到车辆300的车架的分开结构。例如,车辆300的包括保险杠312、中心区域314a-c、侧面区域316a-b、凸起结构318和/或挡风玻璃320的前部可实施为分开的结构且通过安装件安装到车辆300的车架。在该示例中,中心区域314a-c还可对应于车辆300的引擎盖。在其它示例中,车辆300的前部(例如,保险杠312、中心区域314a-c、侧面区域316a-b、凸起结构318和/或挡风玻璃320)可实施为车辆300的相同结构。例如,保险杠312的保险杠能量吸收材料可设置在车辆300的前保险杠之上,中心区域314a-c的中心区域能量吸收材料可设置在车辆300的引擎盖之上,和/或侧面区域316a-b的侧面区域能量吸收材料可设置在车辆300的一个或多个挡泥板之上。

此外,在某些示例中,车辆300的其它部分(例如,后端、中间、侧面等)可配置为类似于车辆300的前部。例如,保险杠312可选择性地对应于车辆300的后端保险杠,中心区域314a-c可选择性地对应于车辆300的行李箱,和/或侧面区域316a-b可选择性地对应于车辆300的后车轮之上的后端侧面区域。因此,在某些示例中,车辆300可配置为包括在车辆300的其它部分中在车辆300和物体之间可能发生碰撞的位置也包括能量吸收材料,该能量吸收材料配置和设置为类似于这里描述的部件。

另外,在某些示例中,车辆300可包括能量吸收涂层(例如,聚氨酯、乙烯树脂等),其连接到各种能量吸收部件的某些或全部(例如,保险杠312、中心区域314a-c、侧面区域316a-b等)。此外,在某些示例中,这样的能量吸收层具有各种纹理配置,例如连续的、刻痕的、打孔的等。例如,聚氨酯涂层可施加到凸起结构318以调整凸起结构318的硬度或其它材料特性。其它的示例也是可能的。

图4A示出了根据示例性实施例的另一个车辆400。车辆400可类似于图1-3描述的车辆100、200和/或300。例如,车辆400可包括用于移动车辆400的部件,类似于车辆200(例如,马达、能量源、变速箱、车轮、制动系统等)。此外,例如,车辆400可包括用于自主运行车辆400的控制部件(例如,传感器、控制系统、计算机视觉等),类似于车辆200。然而,在某些示例中,车辆400可配置为由人操作者(例如,人驾驶员等)手动操作车辆。其它的运行模式也是可能的(例如,部分自主等)。另外,车辆400包括保险杠412(例如,“泡沫保险杠”等)、中心区域414(例如,“中心泡沫结构”等)、侧面区域416(例如,“侧泡沫结构”等)、凸起结构418和挡风玻璃420,它们分别类似于图3所示的车辆300的保险杠312、中心区域314a-c、侧面区域316a-b、凸起结构318和挡风玻璃320。此外,车辆400可包括一个或多个电子装置,例如前灯422和传感器424。

前灯422(例如,“一个或多个电子装置”等)可配置为提供向车辆400的前部之外传播的光。例如,前灯422可包括光源,例如电阻灯丝(例如,钨等)、氖灯、卤素灯、发光二极管(LED)或任何其它光源。

传感器424可包括一个或多个传感器,类似于车辆200的传感器系统204中包括的传感器。例如,传感器424可包括范围传感器(例如,LIDAR)以检测车辆400的周围环境中的物体或障碍物。此外,例如,传感器424可包括压力传感器以检测车辆400和周围环境中的物体之间的碰撞。其它类型的传感器也是可能的。在示例性的情形下,车辆400可根据传感器424的输出检测与物体的碰撞,并且车辆400可响应性地激活各种安全特征。例如,车辆400可激活气囊或制动器以保护车辆400的乘客和/或保护碰撞的物体。此外,例如,车辆400可塌陷/平移车辆400的某些较硬部件(例如,前灯422、传感器424、挡风玻璃420等)以进一步减轻对被碰撞物体的损坏。

因此,在某些示例中,车辆400的诸如挡风玻璃420、前灯422和传感器424的各种部件可柔性地安装到车辆400上。例如,在碰撞发生时,前灯422和/或传感器424可配置为塌陷进入中心区域414中以减小或防止对被碰撞物体的损坏。

车辆400还可包括其它部件,例如车轮432。车轮432可类似于车辆200的车轮/轮胎224。如图4A所示,侧面区域416可配置为位于车轮432之上。例如,侧面区域416可包括具有给定硬度的能量吸收材料以在碰撞的发生时吸收来自车轮432和/或车轮432之上的挡泥板(图4A中没有示出)的能量。

图4B示出了图4A中的车辆400的部分分解图。如图4B所示,车辆400包括车架430。车架430可配置为车辆的底盘。例如,车架430可包括各种部件,例如悬挂装置、减震器等,以安装车辆的车轮,例如车轮432,并且可包括其它部件,例如支撑构件以支撑车辆400的其它部分。车架430可由各种材料形成,例如铝、钛、钢、其它金属/金属合金、塑料、合成物或适合于支撑车辆400的各种部件的任何其它固体材料。此外,车架430可包括配线434用于车辆400中的一个或多个电子部件(例如,前灯422、传感器424等)和车辆400的车架之间的连接性。配线434还可配置为给这样的电子部件供电。

在某些示例中,车辆400的一部分可实施为分开的物理装置。如图4B所示,例如,车辆400包括装置410。装置410可对应于车辆400的前端。然而,在某些示例中,装置410可对应于车辆400的后端、侧面、中间或其它部分。

装置410可包括车辆400的各种能量吸收部件。例如,装置410可包括保险杠412、中心区域414、侧面区域416、凸起结构418、挡风玻璃420、前灯422和/或传感器424。因此,在某些示例中,装置410可通过包括在装置410中的安装件426连接到车辆400的车架430。

安装件426可由适合于支撑装置410且将装置410与车架430连接的各种固体材料形成,例如铝、钛、钢、其它金属/合金、塑料、合成物、木材等。在一个示例中,安装件410可实施为机械加工的铝结构,其包括孔用于紧固螺栓和/或螺钉以将装置410与车架430连接。安装件410的其它示例性实施方案也是可能的。例如,粘合剂可用于将安装件426连接到装置410,并且螺栓可用于将安装件426与车架430连接。应注意,装置410中各种部件的相对尺寸和形状仅为示范性的目的。其它的尺寸和/或形状也是可能的。

尽管图4B示出了安装件426作为装置410的部件,但是在某些示例中,安装件426可不同地实施。在一个示例中,安装件426可包括在车辆400中(例如,连接到车架430)。在另一个示例中,安装件426可实施为独立的物理结构,配置为与车架430和装置410二者连接。

如图4B所示,装置410的第一端可包括中心区域414的第一侧415,并且可通过安装件426与车辆400的车架430连接。此外,中心区域414的与第一侧415相对的第二侧可包括在与装置410的第一端相对的装置410的第二端中。装置410的第二端可对应于其中设置保险杠412的一端。而且,例如,侧面区域416可沿着中心区域414的第三侧(例如,图4B中所示的一侧)设置。

图4C示出了图4B中装置410的部分分解图。如图4C所示,装置410还可包括设置在中心区域414之下的可拆卸能量吸收材料428(例如,“可拆卸泡沫结构”等)。可拆卸能量吸收材料428可包括各种能量吸收材料,例如闭口单元泡沫、开口单元泡沫、记忆泡沫等,类似于保险杠412、中心区域414和/或侧面区域416的其它能量吸收材料。可拆卸能量吸收材料428可包括配线,配线用于车架430和包括在装置410中的一个或多个电子装置(例如,前灯422、传感器424等)之间的连接性。因此,例如,可拆卸能量吸收材料428可吸收来自碰撞的一些能量,并且还提供便利的可拆卸结构,用于前灯422、传感器424、装置410中的其它电子装置和/或这样的电子装置和车架430之间的配线的维护和安装。在某些示例中,可拆卸能量吸收材料428可配置为接近泡沫,该接近泡沫可去除以允许在装置410的装配和/或维护期间对装置410的内部部件(例如,信号灯、前灯422、传感器424等)的接近。

可拆卸能量吸收材料428的各种配置能提供这样的连接性。在一个示例中,可在可拆卸能量吸收材料428中钻孔以容纳配线434(图4B中所示)且将配线434连接到前灯422和/或传感器424。在另一个示例中,可拆卸能量吸收材料428可包括埋设在可拆卸能量吸收材料428中的配线和连接到这样配线的一个或多个插座。在该示例中,第一插座可从前灯422和/或传感器424连接到配线,并且第二插座可连接到车架430的配线434。其它的示例也是可能的。

装置410的部件的各种位置也是有可能的以减轻与车辆400碰撞的严重程度。例如,作为图4B所示设置的选择性方案,挡风玻璃420可设置在中心区域414的第一侧415或其附近。例如,挡风玻璃420可以以距装置410其中设置保险杠412的第二端的阈值距离(例如,15英寸等)设置。根据车辆400的特定用途,各种阈值距离是可能的。在一个示例中,阈值距离可根据物体的平均高度决定,从而,在发生碰撞的情况下,物体的大面积可由软的中心区域414接收。在另一个示例中,车辆400可配置为在仓库中运行,仓库包括易碎物品(例如,家具等)或者有生命的物体(例如,行人、动物等),并且因此阈值距离可根据这样物体的尺寸决定。其它的示例也是可能的。

作为变化装置410中部件位置的另一个示例,前灯422和/或传感器424可设置在中心区域414内。例如,前灯422可定位为距中心区域414的表面的阈值距离(例如,2英寸等)。因此,在该示例中,被碰撞物体更可能接触较软的中心区域414而不是较硬的电子装置(例如,前灯422、传感器424等)。而且,阈值距离可基于车辆400的特定用途。因此,在示例内,装置410中部件的各种位置、形状、材料类型等可根据车辆400的特定用途而变化。

应理解,这里描述的设置方案仅为示例的目的。因此,本领域的技术人员容易理解,可取代地采用其它的设置方案和其它的元件(例如,机器、接口、功能、顺序和功能的分组等),并且一些元件可根据所希望的结果一起省略。此外,所描述的很多元件为功能性的实体,可实施为离散的或者分布的部件或与其它部件结合,成任何合适的组合方式和在合适的位置,或者可结合描述为独立结构的其它结构元件。

尽管这里已经公开了各种方面和实施例,但是其它的方面和实施例对本领域的技术人员是显而易见的。这里公开的各种方面和实施例是为了说明的目的而不意味着限制,其真实范围由所附的权利要求及这种权利要求被赋予资格的等同物的全部范围表示。还应理解,这里所用的术语仅为描述特定实施例的目的,而不意味着限制。

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