天窗逃生系统和具有天窗逃生系统的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车安全和自动驾驶领域，具体涉及天窗逃生结构技术领域，尤其涉及一种天窗逃生系统和具有天窗逃生系统的车辆。


背景技术：

2.随着自动驾驶技术的发展，自动驾驶汽车进入市场的速度日渐加快。未来的汽车市场中，自动驾驶汽车的比例会持续增加，在给人们出行带来方便的同时，乘坐安全性也成为重点关注项。目前，遇到乘车人员被困车内的情况时，一般需要采用破坏车窗的方式逃出。然而，即使借用安全锤也很难将玻璃砸碎，乘车人员的逃生几率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种天窗逃生系统和具有天窗逃生系统的车辆。
4.根据第一方面，提供了一种天窗逃生系统，包括：数据采集装置、计算单元、天窗锁止组件和天窗开合组件；计算单元分别与数据采集装置、天窗锁止组件和天窗开合组件电连接，用于根据数据采集装置采集的目标车辆的运行状态信息和/或环境信息，确定并向天窗锁止组件和天窗开合组件发送天窗开启信号；天窗锁止组件中可分合的固定件和移动件分别设置于目标车辆的天窗固定骨架、天窗上；天窗开合组件中的伸缩杆的两端分别通过转动轴与天窗固定骨架、天窗活动连接。
5.根据第二方面，提供了一种具有天窗逃生系统的车辆，包括车辆本体，车辆本体上设置有第一方面所表征的天窗逃生系统。
6.根据本实用新型的技术，提供了一种天窗逃生系统，计算单元根据数据采集装置采集的目标车辆的运行状态信息和/或环境信息，确定并向天窗锁止组件和天窗开合组件发送天窗开启信号，以控制天窗锁止组件改变天窗与车体之间的锁止状态为可移动状态，控制天窗开合组件开启可移动状态下的天窗，从而可以根据目标车辆所处的危险情况自动开启天窗，极大地提高了乘车人员在危险情况下的逃生几率。
7.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
8.附图用于更好地理解本方案，不构成对本实用新型的限定。其中：
9.图1是根据本实用新型的天窗逃生系统的电连接示意图；
10.图2是根据本实施例的天窗锁止组件和天窗开合组件的结构示意图；
11.图3是根据本实施例的锁止块和锁止杆的连接结构示意图；
12.图4是根据本实施例的天窗闭合状态下的天窗开合组件的结构示意图；
13.图5是根据本实施例的天窗开启状态下的天窗开合组件的结构示意图；
14.图6是根据本实施例的天窗转动骨架与电推杆、转动骨架固定支架之间的连接结构示意图；
15.图7是根据本实用新型的具有天窗逃生系统的目标车辆的结构示意图。
具体实施方式
16.以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
17.本实用新型的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
18.图1-图7示出了本实用新型的天窗逃生系统的结构示意图。
19.参考图1，示出了天窗逃生系统的电连接示意图。天窗逃生系统中包括数据采集装置1、计算单元2、天窗锁止组件3和天窗开合组件4。其中，计算单元2分别与数据采集装置1、天窗锁止组件3和天窗开合组件4电连接，用于根据数据采集装置1采集的目标车辆的运行状态信息和/或环境信息，确定并向天窗锁止组件3和天窗开合组件4发送天窗开启信号。
20.天窗锁止组件3用于实现目标车辆的天窗和天窗固定骨架之间的锁止状态和可移动状态之间的变化。当处于锁止状态时，天窗和天窗固定骨架之间不能发生相对移动；当处于可移动状态时，天窗和天窗固定骨架之间能发生相对移动，具体的，天窗可脱离天窗固定骨架。天窗锁止组件3接收到天窗开启信号后，改变天窗与天窗固定骨架之间的锁止状态为可移动状态。
21.数据采集装置1设置于目标车辆上，可以是具有运行状态信息和/或环境信息的采集功能的各种传感器，例如，速度传感器、惯性传感器等。计算单元可以是支持数据交互和数据处理的硬件设备，支持信息获取、交互、显示、处理等功能。
22.天窗锁止组件3包括可分合的固定件和移动件，固定件和移动件分别设置于目标车辆的天窗固定骨架、天窗上。具体的，固定件固定设置于天窗固定骨架上，移动件可移动设置于天窗上。
23.作为示例，移动件为电子锁的锁舌，固定件为适配于锁舌的锁孔。当处于锁止状态时，天窗上的电子锁的锁舌插入天窗固定骨架的锁孔内，使得天窗和天窗固定骨架之间不能相对移动；当电子锁接收到天窗开启信号后，电子锁的锁舌从锁孔缩回到电子锁内，天窗和天窗固定骨架之间的锁止状态改为可移动状态，天窗和天窗固定骨架之间能相对移动。
24.天窗开合组件4中包括伸缩杆，伸缩杆的两端分别通过转动轴与天窗固定骨架、天窗活动连接，实现目标车辆的天窗相对于天窗固定骨架的开启状态和关闭状态之间的变化。
25.作为示例，当天窗开合组件4接收到天窗开启信号后，控制伸缩杆伸长。伸缩杆伸长过程中，通过伸缩杆两端的转动轴改变伸缩杆与天窗之间的角度，使得伸缩杆将天窗从天窗固定骨架上掀开。天窗被掀起来后，与天窗固定骨架之间的角度可以通过伸缩杆的伸缩范围调整。
26.继续参考图2，示出了天窗锁止组件和天窗开合组件的结构示意图。
27.在本实施例的一些可选的实现方式中天窗锁止组件3包括：作为固定件的锁止块301、作为活动件的锁止杆302和用于驱动锁止杆转动的锁止电机303；锁止块301固定设置于天窗固定骨架6上，锁止杆302和锁止电机302均固定设置于天窗7上；锁止杆302的端部与锁止块301活动连接，锁止电机303的输出端与锁止杆302活动连接。
28.继续参考图3，示出了锁止块和锁止杆的连接结构示意图。
29.锁止电机303接收到天窗开启信号后，锁止电机303运行，驱动锁止杆302转动，从而使得锁止杆302的两端脱离天窗固定骨架6上的锁止块301，实现天窗7和天窗固定骨架6之间的锁止状态到可移动状态的改变。可以理解，当计算单元2根据目标车辆的运行状态信息和/或环境信息判定车辆已脱离危险状态时，可以向天窗锁止组件3发送天窗关闭信号，锁止电机303驱动锁止杆302转动，从而使得锁止杆302的两端与天窗固定骨架6上的锁止块301连接，实现天窗7和天窗固定骨架6之间的可移动状态到锁止状态的改变。
30.本实现方式中，基于锁止电机驱动锁止杆转动的方式，实现锁止杆与锁止块之间的分合，达到天窗和天窗固定骨架之间的可移动状态、锁止状态之间的改变，基于天窗锁止组件简单的结构，可以迅速地响应天窗开启信号，有助于快速开启天窗；并且，在锁止状态下，天窗锁止组件为天窗和天窗固定骨架之间提供稳固的固定力，使得天窗稳固地固定于天窗固定骨架上。
31.在本实施例的一些可选的实现方式中，天窗开合组件4包括：作为伸缩杆的电推杆401、天窗转动骨架402和转动骨架固定支架403；电推杆401的两端分别通过转动轴与天窗固定骨架6、天窗转动骨架402活动连接，天窗转动骨架402与天窗7固定连接；转动骨架固定支架403固定设置于天窗固定骨架6上，并通过转动轴与天窗转动骨架402活动连接。
32.继续参考图4，示出了天窗闭合状态下的天窗开合组件的结构示意图。继续参考图5，示出了天窗开启状态下的天窗开合组件的结构示意图。
33.本实现方式中，电推杆401邻近设置于天窗7靠近车头的一侧，基于电推杆401与天窗转动骨架402之间通过转动轴的活动连接，以及转动骨架固定支架403与天窗转动骨架402之间通过转动轴的活动连接，电推杆401在伸长过程中使得天窗转动骨架402转动，从而使得天窗7靠近车尾的一端被掀起，天窗7由关闭状态改变为开启状态。
34.具体的，为了保证天窗7开启过程中的平稳性，参照上述电推杆401、天窗转动骨架402和转动骨架固定支架403的布置方式，可以设置两组天窗开合组件，两组天窗开合组件分别设置于天窗转动骨架402的两侧，以使得转动过程中天窗转动骨架402的两端受力均匀。
35.本实现方式中，天窗开合组件采用天窗靠近车尾的一侧沿靠近车头的一侧转动的方式，实现天窗的开启，使得电推杆基于较少的伸长范围即可实现天窗更大角度的开启，在减小电推杆的伸缩范围的同时，提高了天窗开启速度。
36.可以理解，当计算单元2根据目标车辆的运行状态信息和/或环境信息判定目标车辆已脱离危险状态时，可以向天窗开合组件4发送天窗关闭信号。电推杆401收缩，使得天窗7靠近车尾的一侧沿靠近车头的一侧反向转动，实现天窗7的关闭。
37.继续参考图6，示出了天窗转动骨架与电推杆、转动骨架固定支架之间的连接结构示意图。
38.在本实施例的一些可选的实现方式中，天窗开合组件4还包括：第一连接件404和
第二连接件405；第一连接件404和第二连接件405固定设置于天窗转动骨架402中的固定杆上，固定杆固定设置于天窗7上靠近车头的一侧；第一连接件404通过转动轴与转动骨架固定支架活动连接，第二连接件405通过转动轴与伸缩杆的一端活动连接。
39.天窗固定骨架6可以采用u型结构，包括相互平行的两个竖杆和连接连个竖杆的固定杆。
40.本实现方式中，基于第一连接件和第二连接件，使得电推杆可以更便捷地转动天窗转动骨架，实现天窗的开启和闭合。
41.在本实施例的一些可选的实现方式中，天窗开合组件4还包括：导向块406、与导向块406适配的导向槽；导向块406固定设置于天窗固定骨架6上，导向槽固定设置于天窗7上。
42.本实现方式中，为了实现更顺滑的导向，可以在天窗固定骨架6的两侧分别设置多个导向块。电推杆401收到天窗开启信号后，控制天窗转动骨架402带动天窗7玻璃沿多个导向块向后、向上移动，脱离导向槽后，天窗7靠近车尾的一侧向上掀起，沿天窗转动骨架的固定杆转动。
43.本实现方式中，基于导向块和导向槽的配合，使得伸缩杆可以更为便捷地执行天窗的开合过程。
44.继续参考图7，示出了具有天窗逃生系统的目标车辆的结构示意图。
45.在本实施例的一些可选的实现方式中，数据采集装置1包括：多个压阻式压力传感器101、多个加速度传感器102、多个水位传感器103和惯性测量单元104。各种传感器可以根据实际情况设置于目标车辆的车身上。
46.作为示例，压阻式压力传感器为薄膜压阻式压力传感器，加速度传感器为电容加速度传感器。
47.计算单元2接收加速度传感器102的加速度信息、压阻式压力传感器101的压力信号以及惯性测量单元104的加速度信号并进行判断，当达到预设判定阈值时，判定车辆发生碰撞且碰撞造成车辆严重变形，向天窗锁止组件3和天窗开合组件4发出天窗开启信号。
48.计算单元2还可接收压阻式压力传感器的压力信号、水位传感器的水位信号并进行判定，当达到预设判定阈值时，判定车辆落水，向天窗锁止组件3和天窗开合组件4发出天窗开启信号。
49.本实现方式中，通过多种传感器进行数据采集，计算单元结合多种采集数据进行数据处理，提高了所得到的天窗开启信号的准确度。
50.在本实施例的一些可选的实现方式中，多个压阻式压力传感器101分别设置于目标车辆的前保险杠处和后保险杠处。作为示例，一个压阻式压力传感器设置于前保险杠内侧，另一个压阻式压力传感器设置于后保险杠内侧。
51.多个加速度传感器102分别设置于目标车辆的前纵梁前端和后纵梁末端。作为示例，两个加速度传感器设置于前纵梁前端，另两个加速度传感器设置于后纵梁末端。
52.多个水位传感器103分别设置于目标车辆的前侧车门处和后侧车门处。作为示例，四个水位传感器分别设置于目标车辆两侧的前后车门处。
53.惯性测量单元104设置于目标车辆的中轴线上。作为示例，惯性测量单元设置于安装在后备箱内，位于目标车辆的中轴线上。
54.本实现方式中，提供了数据采集装置中各种传感器的具体设置方式，基于适合于
各传感器的设置位置，可以采集更为全面、准确的数据，有助于提高天窗开启信号的准确度。
55.在本实施例的一些可选的实现方式中，天窗逃生系统还包括用于为数据采集装置、计算单元、天窗锁止组件和天窗开合组件供电的电源模块5；电源模块包括目标车辆的原生电源501和天窗逃生系统对应的独立电源502。
56.本实现方式中，独立电源502可以设置于目标车辆的后备箱内。基于原生电源和独立电源的冗余设计，能够保证在危险情况下天窗逃生系统的电量供应，保障跳窗逃生系统的正常运行。
57.本实施例中，提供了一种天窗逃生系统，计算单元根据数据采集装置采集的目标车辆的运行状态信息和/或环境信息，确定并向天窗锁止组件和天窗开合组件发送天窗开启信号，以控制天窗锁止组件改变天窗与车体之间的锁止状态为可移动状态，控制天窗开合组件开启可移动状态下的天窗，从而可以根据目标车辆所处的危险情况自动开启天窗，极大地提高了乘车人员在危险情况下的逃生几率。
58.继续参考图7，本实施例中提供了一种具有天窗逃生系统的车辆，包括车辆本体，车辆本体上设置有上述实施例所表征的天窗逃生系统。
59.本实施例中，目标车辆上设置有天窗逃生系统，天窗逃生系统根据目标车辆所处的危险情况自动开启天窗，极大地提高了乘车人员在危险情况下的逃生几率。
60.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

技术特征：
1.一种天窗逃生系统，其特征在于，包括：数据采集装置、计算单元、天窗锁止组件和天窗开合组件；所述计算单元分别与所述数据采集装置、所述天窗锁止组件和所述天窗开合组件电连接，用于根据所述数据采集装置采集的目标车辆的运行状态信息和/或环境信息，确定并向所述天窗锁止组件和所述天窗开合组件发送天窗开启信号；所述天窗锁止组件中可分合的固定件和移动件分别设置于所述目标车辆的天窗固定骨架、天窗上；所述天窗开合组件中的伸缩杆的两端分别通过转动轴与所述天窗固定骨架、所述天窗活动连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述天窗锁止组件包括：作为所述固定件的锁止块、作为所述移动件的锁止杆和用于驱动所述锁止杆转动的锁止电机；所述锁止块固定设置于所述天窗固定骨架上，所述锁止杆和所述锁止电机均固定设置于所述天窗上；所述锁止杆的端部与所述锁止块活动连接，所述锁止电机的输出端与所述锁止杆活动连接。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述天窗开合组件包括：作为所述伸缩杆的电推杆、天窗转动骨架和转动骨架固定支架；所述电推杆的两端分别通过转动轴与所述天窗固定骨架、所述天窗转动骨架活动连接，所述天窗转动骨架与所述天窗固定连接；所述转动骨架固定支架固定设置于所述天窗固定骨架上，并通过转动轴与所述天窗转动骨架活动连接。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述天窗开合组件还包括：第一连接件和第二连接件；所述第一连接件和所述第二连接件固定设置于所述天窗转动骨架中的固定杆上，所述固定杆固定设置于所述天窗上靠近车头的一侧；所述第一连接件通过转动轴与所述转动骨架固定支架活动连接，所述第二连接件通过转动轴与所述伸缩杆的一端活动连接。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述天窗开合组件还包括：导向块、与所述导向块适配的导向槽；所述导向块固定设置于所述天窗固定骨架上，所述导向槽固定设置于所述天窗上。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数据采集装置包括：多个压阻式压力传感器、多个加速度传感器、多个水位传感器和惯性测量单元。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述多个压阻式压力传感器分别设置于所述目标车辆的前保险杠处和后保险杠处；所述多个加速度传感器分别设置于所述目标车辆的前纵梁前端和后纵梁末端；所述多个水位传感器分别设置于所述目标车辆的前侧车门处和后侧车门处；
所述惯性测量单元设置于所述目标车辆的中轴线上。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述天窗逃生系统还包括用于为所述数据采集装置、所述计算单元、所述天窗锁止组件和所述天窗开合组件供电的电源模块；所述电源模块包括所述目标车辆的原生电源和所述天窗逃生系统对应的独立电源。9.一种具有天窗逃生系统的车辆，包括车辆本体，其特征在于：所述车辆本体上设置有权利要求1-8中任一项所表征的天窗逃生系统。

技术总结
本实用新型提供了一种天窗逃生系统和具有天窗逃生系统的车辆，涉及汽车安全和自动驾驶领域。天窗逃生系统包括：数据采集装置、计算单元、天窗锁止组件和天窗开合组件；计算单元分别与数据采集装置、天窗锁止组件和天窗开合组件电连接，用于根据数据采集装置采集的目标车辆的运行状态信息和/或环境信息，确定并向天窗锁止组件和天窗开合组件发送天窗开启信号；天窗锁止组件中可分合的固定件和移动件分别设置于目标车辆的天窗固定骨架、天窗上；天窗开合组件中的伸缩杆的两端分别通过转动轴与天窗固定骨架、天窗活动连接。本实用新型根据目标车辆所处的危险情况自动开启天窗，极大地提高了乘车人员在危险情况下的逃生几率。地提高了乘车人员在危险情况下的逃生几率。地提高了乘车人员在危险情况下的逃生几率。


技术研发人员：张彦福 宋富
受保护的技术使用者：北京百度网讯科技有限公司
技术研发日：2022.12.13
技术公布日：2023/6/27