CN101410278A - 受控地放出安全带系统的安全带的方法以及相应的约束系统 - Google Patents

受控地放出安全带系统的安全带的方法以及相应的约束系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在发生碰撞时受控地放出汽车(100)安全带系统(1)的安全带(16)的方法和约束系统,在发生碰撞时附加地由气囊(110)对受到安全带系统(1)保护的汽车乘客进行约束,同时如此控制安全带的放出,使得乘客(102)尤其按照规定的特性曲线(130)在预定时间(txid)之内如此地被制动,从而乘客(102)在该时间段结束时碰到理想展开的气囊上。

Description

受控地放出安全带系统的安全带的方法以及相应的约束系统
本发明涉及一种在发生碰撞时受控地放出汽车安全带系统的安全带的方法,在发生碰撞时,附加地由气囊对受到安全带系统保护的汽车乘客进行约束或者将其拦住。本发明还涉及一种相应的约束系统以及配有这种约束系统的汽车。
迄今为止安装于汽车内的安全带系统通常均具有可以转动的且上面卷绕有安全带的带轮;以及具有例如棘齿式、离心式或者惯性装置构造的机构,该机构在发生碰撞时锁止带轮,从而将安全带从带轮上的退卷运动制动。此外,这类系统还可以配备安装于带轮或者安全带扣上的安全带拉紧器,该拉紧器可在发生碰撞之前直接将安全带拉紧在汽车乘客的身体上。为了防止安全带系统引起的伤害,通常还配置安全带拉力限制器,该限制器可限制安全带作用于汽车乘客身上的力作用,例如在大于一定的安全带拉力之后因扭力杆变形而产生的力作用。
如果安装有安全带拉紧器,当行驶辅助系统或者碰撞传感器识别出即将发生的碰撞情况时,就会将相应的信号发给电子控制单元随即对安全带拉紧器的致动机构进行控制。通常使用机械式系统、爆发式系统以及安装有高动态电机的可逆致动系统作为安全带拉紧器的致动机构。
可以用机械方式,或者通过电子控制单元以电子方式,例如对加速度传感器或者离心力传感器的信号作出相应的反应,触发锁止机构在发生碰撞时将安全带锁止。在触发锁止机构动作之后,将通过扭力杆在安全带系统内传递作用力,如上所述,扭力杆将在大于规定的安全带负荷时发生变形,以此来限制安全带作用于汽车乘客身上的力。这些扭力杆通常是专为某种车型设计和制造的。就这些已知的安全带系统而言,均要确定安全带拉力水平,使得扭力杆能够在大于该拉力水平时发生变形,从而限制安全带拉力。最多仅可设置两种不同的拉力水平,且为此而开发的各种技术均以纯粹的机械方式工作。例如有一些机械式转换装置(爆发式驱动)允许在两个拉力水平之间作一次性的、不可逆的转换。因此就这些系统而言,必须在进行系统设计时确定扭力杆变形所需的安全带拉力水平。设计过程中通常要考虑汽车乘客的身高体重平均值、座椅位置、行车状况以及碰撞情况等等。
因此以体重非常轻的汽车乘客为例,在发生碰撞时将会出现达不到足以使扭力杆变形的安全带拉力水平的风险。这就会使得安全带的拉力过度增大,结果会增加头部和胸部区域受伤的风险。反之当汽车乘客的体重较大时,安全带系统的约束作用就会显得不足,从而存在这些乘客在发生碰撞时冲向方向盘的风险。
此外,这些系统也无法对其它参数的变化作出反应,例如汽车乘客处在错误的位置(“位置不当”),或者特殊的行车或碰撞情况。
先前已提出申请的、但在本发明申请之时尚未公布的德国专利申请DE 102005 041 101.0因此推荐了一种自适应安全带系统,可以针对具体情况,对碰撞时从安全带作用于汽车乘客的力进行控制。这种安全带系统包括可以通过执行器(电机)操动的制动装置,用来约束安全带的运动。该制动装置配备有能够使执行器产生的致动力自行增大的装置,这里有利地是一种楔块制动装置。在以相关的实施例子所做的描述中有关于自适应安全带系统的此类装置的详细说明。执行器还与电子控制单元相连,该控制单元可根据至少一个与乘客有关的参数或者与行车状况有关的参数,对执行器进行控制。此类参数例如可以是乘客体重、乘客的座椅位置、车速、碰撞时的碰撞脉冲或者描述环境情况特征的参数(例如温度、道路性质、障碍物性质)。例如电子控制单元可根据其中一个或多个参数例如确定随时间变化的理论特性曲线,根据该理论特性曲线对安全带从带轮上退卷运动的制动过程进行控制。
除了所述的安全带系统之外,还使用气囊在发生碰撞时保护、拦住或者约束汽车乘客。为了安全起见,在发生碰撞的情况下,不允许乘客在气囊爆发时撞向气囊,因为气囊的爆炸式展开过程可能会严重伤害乘客。但在传统的(非自适应式)安全带系统中,无法兼顾到人体特征(例如身高、体重、身体姿态等等)。因此,这种安全带系统将体重较大的男性(例如称作95%男性)送向气囊的速度要快于体重较轻的女性(称作5%女性)。当今由安全带和气囊构成的已知约束系统是一种妥协性解决方案,即安全带仅可约束普通人(例如50%男性)并且使其冲入气囊之中。
因此本发明的任务在于,在安全带系统中如此地构造安全带运动的制动,使得受到气囊保护的汽车乘客能够在发生碰撞时得到比以前更好的保护。
该任务可通过权利要求1所述的一种方法,并且可通过权利要求9所述的一种相应约束系统加以完成。在权利要求15中推荐了配备有这种约束系统的汽车。相应的从属权利要求以及下列描述所阐述的是有益的实施型式。
首先以一种汽车为例对本发明进行说明。当然也可将本发明应用于其它汽车之中。本发明以开头所述的、能够制动安全带运动的安全带系统为出发点,这种安全带系统允许对安全带运动的制动进行控制。这种受控地放出安全带在此即通过受控地制动安全带运动来实现,但本发明并不仅限于所述情况。更为有益的是一种自适应安全带系统。在开头所述的DE102005041101.0专利申请中就描述了此类自适应安全带系统的一种实施型式。应当指出,本发明并不限于这里所描述的实施型式。
根据本发明所述,对安全带运动的制动进行如此控制,使得可以尤其按照预先预定的特性曲线,在预先预定的时间段内如此地使汽车乘客制动,从而乘客在这段时间结束后碰到理想展开的气囊。这样可将爆炸式展开的气囊引起的伤害风险减小到最低程度。也可以将上述预定的时间段设为时间常数,这样可有利于对安全带运动的制动进行控制或调节。该时间常数仅仅和设计有关,因此是已知量。与乘客参数或者行车状况参数没有关系。最早可以选择将碰撞时刻(t0)作为所述预定的时间段的开端。由于(自适应)安全带系统通常具有(开头所述的)安全带拉紧器,因此也可以选择将安全带拉紧装置的系统内在时刻(t2)作为开始时刻。有利地,从所述时刻起,开始按照本发明所述的方式来控制安全带运动的制动。气囊的爆发时刻(t3)通常在带张紧减小时刻(t2)之后。气囊爆发之后,就会展开到最大体积,随后将会重新收缩。更为有益的方式是选择将气囊进入尽可能完全膨胀状态的时刻作为预定的时间段的终端。该终端可以是气囊达到最大体积的时刻。也可以选择紧接在达到最大体积之后短时间的时刻,因为这样可以使得乘客特别柔和地冲入气囊之中。所谓“理想展开的气囊”,就包括气囊的所述这些状态。应当避免选择达到最大体积之前的时刻,因为气囊在所述时刻具有与乘客动量方向相反的动量。气囊在引爆之后达到其最大体积的时刻是已知的。因此也可以选择预定的时间段(txid)的终端为固定的。
更为有益的方式是,选择带张紧开始减小之时与气囊完全膨胀时刻之间的恒定时间差作为预定的时间段。
有利的是,乘客在所述时间段内以几乎恒定的(负)加速度运动。当发生碰撞时,乘客会经过所谓的前移距离向前运动。当汽车发生碰撞时,乘客舱内的可用前移距离(d)会受到某些边界条件以及方向盘位置、座椅位置、驾驶员身体姿态以及座椅靠背调节装置等因素的限制。当气囊引爆且展开时,所述前移距离还会有所减小(或者在气囊收缩时重新变大)。根据本发明所述,可以将展开后的气囊与初始时刻的乘客位置之间的距离用来作用力最小地卸除能量。应当尽可能使乘客保持恒定的加速度,以便将作用于乘客的力减小到最低程度。应当在上述预定的时间段的主要时间范围内,即至少在所述时间段的50%且最好在75%的范围内存在所述几乎恒定的加速度。如此此控制或者调节乘客前移,使得乘客在理想时刻冲入气囊之中,并且将作用于乘客的强烈作用力减小到最低程度。
最好相对于乘客舱来规定乘客加速度或者前移加速度的特性曲线。例如这样就可以根据安全带释放传感器的信号来调节乘客前移量。按照本发明所述对自适应安全带系统的安全带运动的制动进行调节的方法,可以独立于乘客的体重,随时间变化以可变方式放出安全带。对于任何一种类型的人来说,均可预定在时刻tP*id冲入气囊之中的理想冲入时间点,直至必须越过可用前移距离,也就是展开后的气囊与初始乘客位置之间的距离,。
例如可以通过安全带释放传感器来检测乘客的前移以及安全带放出,以便调节安全带的放出或者制动。也可以利用该安全带释放传感器来测定初始乘客位置。此外还应当测定乘客的座椅位置(座椅以及座椅靠背的位置)。另一种测定乘客位置的方法在于:通过安装于乘客舱内的光学传感器来测定该位置。
本发明还涉及一种用于汽车乘客的约束系统,其具有安全带系统,用于将该安全带系统的保护乘客安全带受控地放出(或者制动其运动);并且还具有气囊,用来对通过该安全带系统保护的乘客进行辅助保护或者约束。该约束系统具有可以在发生碰撞时如此控制安全带放出的装置,其方式为,在预先预定的时间段内如此制动乘客,使乘客在该时间段结束时碰到理想展开的气囊。更为有益的是,该约束系统具有根据特性曲线来调节安全带放出的装置,也就是可以对安全带放出进行适当调节,使得乘客可以按照预先预定的特性曲线,在存储在约束系统中的预定时间段内移动,从而乘客在理想时刻冲入气囊之中。所述的装置可以有利地包含在安全带系统的电子控制单元之中。
为了避免重复,关于本发明所述约束系统的优点和实施型式,均参照以上利用本发明所述方法实施的约束系统。关于本发明所述约束系统的详细说明均出自相关实施例。
此外,本发明还涉及配备有本发明所述约束系统的一种汽车,所述汽车尤其指一种机动车。
以下将根据示意附图,对本发明的优选实施例进行详细解释。
图1  乘客舱内有驾驶员的汽车的局部示意图,
图2  发生碰撞之后随时间变化的安全带拉力曲线以及调节的乘客加速度曲线示意图,
图3  驾驶员冲入前气囊之前随时间变化的可用前移距离曲线示意图,
图4  内有乘客且气囊打开后的汽车的局部示意图,
图5  受到自适应安全带系统保护的乘客的正面示意图,
图6  可以应用于本发明的自适应安全带系统的相关局部示意图,以及
图7  集成于自适应安全带系统内的楔块制动器的功能原理示意图。
图1所示为乘客舱108之中有驾驶员或者乘客102的汽车100的局部示意图。图中示出了汽车100之中为了完全制动乘客102而确定的行程d,也就是乘客102在发生碰撞时不至于撞到汽车部件的最大前移距离d。在示出的情况下,图中所示的方向盘104就是极限位置的车内部件。以双箭头表示前移距离d,该距离取决于各种参数,例如方向盘104的位置、座椅位置、驾驶员的身体姿态、行驶方向中的座椅姿态以及座椅靠背位置。当已知方向盘位置时,可以利用适当的传感装置来测定最大前移距离d。例如可通过光学传感器来测定该距离。也可以通过已有的安全带释放传感器对安全带位置进行测量来确定乘客的座椅位置。此外,在座椅调节装置上通常有能够检测乘客102的位置以及前移距离d的传感器。还可以用另一种措施来检测乘客102的座椅位置,例如在安全带的适当部位上安置可以通过摄像头来跟踪其位置的标记。这样就可以直接侦测到可用前移距离d的可能缩短情况。此外应注意:图4所示的气囊110在爆发与展开时还会缩短前移距离d。当气囊110重新收缩时,前移距离就会重新变大。在这里所观察的典型碰撞情况下,前移距离d由于前气囊110的展开而大幅减小,参看图1和4就可直接看出这一点。
图2所解释的是一种碰撞情况。图2中的虚线表示发生碰撞之后随时间变化的安全带拉力曲线。安全带拉力是汽车加速度与乘客加速度的函数。以在时刻t0发生的正面碰撞为例。在碰撞冲量的作用下,乘客102以增大的作用力压迫安全带(参看图1),安全带直至在时刻t2利用安全带拉紧器被拉紧。在时刻t1检测到碰撞,然后在时刻t3引爆气囊。气囊在时刻tP*完全膨胀。根据本发明所述,如此地放出安全带,使得乘客在恒定的时间差tx(=tP*-t2)之内(在时刻tP*)冲入理想展开的气囊之中,以便使乘客尽可能无伤害地躲过碰撞,而不会由于安全带和气囊而经受附加的高负荷以致于引起伤害。应当如此地选择理想时刻tP*,使其与达到最大气囊体积的时刻重叠或者紧接于其后。所述时刻如果提前,则可能会产生负面影响,因为气囊在其展开阶段会将额外的作用力施加在乘客身上。
图2所示为乘客102受到制动时的在数值上的加速度特性曲线130(这里加速度涉及负加速度)。可以看出,乘客的加速度在时间段tx的大部分区间内几乎保持恒定。这就有利于将作用于乘客的力减小到最低程度。也可以使用针对汽车或者汽车加速度匹配的其它特性曲线。
图3举例所示是从时刻t2(通过安全带系统减小带张紧)直至时刻tP*的可用前移距离,其中时刻tP*是在气囊于时刻t3爆发之后乘客冲入气囊之中的时刻。当安全带展开时,首先使得可用前移距离d缩短,而当气囊收缩时,该距离又会重新变大。图中所示为常规系统的曲线,适合于三种类型的人(95%男性,50%男性,5%女性)。对于此类非自适应约束系统而言,乘客冲入气囊之中的时刻会随着乘客的身体特征(尤其是重量)而变化。95%男性冲入气囊之中的时刻早于50%男性或者5%女性(参看时刻tP*95%,tP*50%,tP*5%)。由于无法针对每一种类型的人对这类系统进行调整,因此通常是为50%男性而设计的。这种妥协性解决方案的后果在于:体重较大的95%男性具有较短的前移距离d,冲入气囊之中的时刻早于50%男性,气囊引起伤害的风险较大,因为气囊可能正在展开(如图3所示)。由于此类系统的气囊同样也必须拦截那些前移距离较大的5%女性,因此妥协性解决方案对于50%男性而言并非是最佳解决方案,如图3所示。50%男性同样也会撞向尚未理想展开的气囊。妥协性解决方案P*50%的冲入点处在95%男性和5%女性这两个极端值之间。对于在所述范围之外的人而言,约束系统引起伤害的风险更大。
根据本发明所述,选择理想的冲入时刻P* id。这就是气囊体积最大时所在的点或者在此之后的很短时间。冲入时刻P* id配属于时刻tP*id。将时间差tP*id-t2(安全带拉力减小时刻)预定为时间段txid。这就是可用于所有人体类型的时间常量。如此地调节安全带制动,使得在时间段txid内理想地以恒定的(负)加速度对任何类型的人进行制动,以使其冲入已达到最大体积或者已经又开始收缩的气囊之中。
图5所示为受到自适应安全带系统1保护的乘客102的正视图。图中以示意方式绘出了自适应安全带系统1的制动装置17和控制单元35(参看图6)。此外还可看见越过乘客102上身和腿部延伸的安全带16。乘客102坐在汽车座椅的一个座椅位置106上,可以在安全带16上安置标记6来确定乘客位置,其中可以通过安装于乘客舱108之中的光学传感器来侦测标记6的空间位置。
图6所示为自适应安全带系统1的安全带卷收器10在旋转轴线A一侧的纵剖面图。安全带卷收器10包括以不可转动的方式安装于浮动支承着的轴12上的带轮14,安全带16卷绕在该带轮上。轴12连同带轮14可以围绕旋转轴线A转动,以便从带轮14卷收或放出安全带16。
制动装置17用于制动带轮14的安全带16卷收运动,其包括制动盘18,该制动盘与带轮14同轴且以不可转动的方式安装于轴12上,因此可以与带轮14一起围绕旋转轴线A进行转动。第一支承件20具有第一部分20′,该第一部分20′基本上平行于制动盘18且在其朝向制动盘18的一侧支承有第一摩擦元件22。第一支承件20的第二部分20″绕着制动盘18的外圆周基本上垂直于第一部分20′延伸。第一支承件20可以利用图6中并未绘出的轴承沿着旋转轴线A移动,且可以围绕旋转轴线A转动。
第一支承件20的第二部分20″在其外圆周上具有外啮合齿24,其可以与齿轮28的外啮合齿26相互啮合。齿轮28以不可转动的方式与电机32的电机轴30连接;电机32相对于带轮14定位于径向外侧,并且固定在越过带轮14且位置固定的壳体件34上。
电机32与电子控制单元35相连,控制单元则在它那一侧通过CAN总线系统连接到用来检测乘客相关参数和状况相关参数的传感器36,也就是用来检测乘客体重、乘客位置的传感器以及车速传感器、温度传感器、碰撞传感器、加速度传感器、离心力传感器等等。传感器36可以是配有安全带卷收器10的汽车中已有的传感器,例如用来控制制动系统的传感器。此外,作为替代方案,传感器36也可以是仅仅与安全带卷收器10的电子控制单元35相连的独立传感器。
多个第一楔块38分布于第一支承件20的第二部分20″的内圆周周围,且固定在第一支承件20的第二部分20″上。与第一楔块38的数量相当的第二楔块40固定在位置固定的且与壳体件34相连的第二支承件42的背离于制动盘18的外表面上。第一和第二楔块38、40均如此取向,使其斜锥面46、48对置,并且基本上垂直于旋转轴线A。
第二支承件42的第一部分42′基本上平行于制动盘18,且在其朝向制动盘18的一侧支承第二摩擦元件22′。为了调节第一支承件20的第一部分20′和第二支承件42的第一部分42′之间的距离,安装有回位弹簧44,回位弹簧的末端支承于第一支承件20的第一部分20′上,或者支承于第二支承件42的基本上垂直于第一部分42′的第二部分42″上。
以下将对安全带卷收器10的功能进行解释。在安全带卷收器10的正常工作方式下,使轴12以及与其不可转动地相连的带轮14围绕轴线A转动,将安全带16卷收在带轮14上,或者从带轮14上退卷出安全带。制动盘18同样以不可转动的方式安装于轴12上,且在轴12转动时同样使制动盘18围绕旋转轴线A转动。
当行驶辅助系统或者相应传感器36,例如碰撞传感器,识别出危险状况或者将要发生碰撞时,电子控制单元35-如果已安装-首先控制安全带拉紧器动作,接着安全带拉紧器的致动机构随后使轴12以及带轮14和制动盘18围绕旋转轴线A转动。由此安全带16被卷收到带轮14上,并且将安全带16拉紧在汽车乘客的身体上。
当发生碰撞时,由于作用在安全带16上的力,首先使得安全带拉紧器引起的轴12、带轮14和制动盘18的旋转运动停止。随后电子控制单元35必须操纵电机32,以使得轴12、带轮14以及制动盘18反向转动,从而阻止从带轮14上退卷出安全带16。
电子控制单元35根据按照本发明所述针对乘客102所预定的加速度特性曲线130,对安全带16的制动进行调节。可以通过相应的传感器6、36侦测初始乘客位置以及碰撞过程中的乘客位置(如前所述),并且在电子控制单元35中相应对其进行处理。用于调节制动的时间段txid是预先规定的,且作为时间常量保存在控制单元35之中。控制单元35如此地控制电机32的动作,使得乘客以恒定的加速度(相对于乘客舱)在该时间常量范围内移动,从而乘客102在理想时刻冲入气囊之中。
当操纵电机32时,通过齿轮28将电机轴30的顺时针旋转运动传递给第一支承件20。从而使得第一支承件20顺时针围绕旋转轴线A相对于第二支承件42转动。这就使得固定于第一支承件20第二部分20″上的第一楔块38的斜锥面46移向固定于第二支承件42上的第二楔块40的斜锥面48运动,从而使得第一支承件20克服回位弹簧44的力沿轴线朝向制动盘18移动,也就是在图6中向左移动,从而使得第一摩擦元件22贴靠在制动盘18上。
尽管图6所示的楔块装置包括第一和第二楔块38、40,但也可以通过另一种能够以滑动或滚动方式支承第一楔块38的适当装置,例如销栓,来替代第二楔块40。这样一种适当的装置也可以是图7所示以滑动方式支承楔块38的支座40′。
当第一摩擦元件22贴靠在制动盘18上时,就会使得制动盘18在轴12的浮动支承作用下与第一支承件20一起朝向第二支承件42移动,也就是在图6中向左移动。制动盘18也因此几乎以没有延迟的方式贴靠在第二摩擦元件22′上。
在图6所示安全带拉紧器10中,第一支承件20、第二支承件42以及第一和第二楔块38、40构成自增力装置,也就是说,不必从外部施加作用力,就能将电机32通过齿轮28传递的致动力放大。
图7所示为备选的集成于自适应安全带系统内的另一种楔块装置的功能原理图,其中由支座40′以滑动方式支承楔块38。
楔块制动器早已为人所知,因此以下仅对楔块制动器的基本功能进行解释。可以借助一种电驱动装置,通过执行器作用力Fm来调节楔块38的位置。当安全带16伸出时,圆盘18就会转动。利用楔块38楔住圆盘18,制动安全带的运动,从而调节放出量。楔块38具有朝向圆盘18的衬面。支座40′设计成已知的浮动支承型式。对圆盘进行制动,产生作用于楔块38上的同步效应。这就是前面所述的自增力。电驱动装置(执行器)只要花费很小的力,就能有效制动圆盘18的运动。以μ表示摩擦衬面与圆盘之间摩擦系数,α表示楔角,Faux表示制动力,则由法向力Fn与制动力Faux的关系得到Faux=μ*Fn,则执行器作用力Fm为:
F m = F aux * tan α - μ μ
图7所示的楔块制动器尤其可以有利地应用于例如如图6所示的自适应安全带系统之中。

Claims (15)

1.在发生碰撞时受控地放出汽车(100)的安全带系统(1)的安全带(16)的方法,在发生碰撞时,附加地由气囊(110)对受到安全带系统(1)保护的汽车乘客(102)进行约束,其特征在于,如此控制安全带(16)的放出,使得在预定的时间段(txid)内能够这样制动乘客(102),使乘客(102)在所述时间段结束时碰到理想展开的气囊上。
2.根据权利要求1所示的方法,其特征在于,如此控制安全带(16)的放出,使得能够按照预定的特性曲线(130)使乘客(102)制动。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,调节安全带(16)的放出。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,如此地预先规定特性曲线(130),使得在预定的时间段(txid)中制动的主要时间内有几乎恒定的加速度作用于乘客(102)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,选择安全带系统(1)在发生碰撞时减小安全带(16)的带张紧的时刻作为所述预定的时间段(txid)的开端。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的方法,其特征在于,选择气囊处在尽可能完全膨胀状态下的时刻作为所述预定的时间段(txid)的终端。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的方法,其特征在于,在碰撞之前测定初始乘客位置。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的方法,其特征在于,在发生碰撞的情况下确定乘客的位移或者相应的乘客位置。
9.用于汽车乘客(102)的约束系统,具有安全带系统(1),用于受控地放出安全带系统(1)中用来保护乘客(102)的安全带(16),还具有气囊(110),用于附加地约束受到安全带系统保护的汽车乘客(102),其特征在于在发生碰撞的情况下用于对安全带(16)的放出进行控制的装置(17,35),其方式为使得乘客(102)在预定的时间段(txid)内被制动,从而乘客(102)在所述时间段(txid)结束后碰在理想展开的气囊上。
10.根据权利要求9所述的约束系统,其特征在于用于规定用来制动乘客(102)的特性曲线(130)的装置(35)。
11.根据权利要求9或10所述的约束系统,其特征在于用来对安全带(16)的放出进行调节的装置(17,35)。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的约束系统,其特征在于,所述用于对安全带(16)的放出进行控制或调节的装置(17,35)包括用来对安全带(16)的运动进行制动的装置(17)。
13.根据权利要求9~12中任一项所述的约束系统,其特征在于,设有安全带释放传感器(36),用来测定乘客初始位置和/或乘客的位移和/或在发生碰撞的情况下相应的乘客位置。
14.根据权利要求9~13中任一项所述的约束系统,其特征在于,安装有一个或者多个座椅位置传感器(36),用来测定乘客初始位置和/或乘客的位移和/或在发生碰撞的情况下相应的乘客位置。
15.汽车,配有权利要求9~14所述的约束系统。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108372838A (zh) * 2017-02-01 2018-08-07 福特全球技术公司 约束装置展开校准
CN111605509A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 丰田自动车株式会社 车辆用乘客保护装置
CN113939434A (zh) * 2019-06-12 2022-01-14 森卡布投资有限责任公司 舒适的约束系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009024558B4 (de) 2009-06-08 2023-02-02 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Schützen eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz eines Fahrzeugs
DE102011084204A1 (de) * 2011-10-10 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ansteuern von Sicherheitsaktuatorik eines Kraftfahrzeugs
DE102013220824B4 (de) 2013-10-15 2022-07-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Insassenrückhaltesystem und Verfahren zum Ansteuern eines Insassenrückhaltesystems
US9676356B2 (en) * 2014-03-10 2017-06-13 Ford Global Technologies Llc System and method for seatbelt use monitoring
DE102017211734A1 (de) * 2017-07-10 2019-01-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abstandsmessung im Fahrzeuginnenraum
US10525923B2 (en) * 2017-09-08 2020-01-07 Ford Global Technologies, Llc Belt load modulation for vehicle front oblique impacts
KR102626248B1 (ko) 2017-12-11 2024-01-17 현대자동차주식회사 능동형 안전 벨트 제어 장치 및 이의 제어 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19731689C2 (de) * 1997-07-23 1999-07-29 Hs Tech & Design Vorrichtung zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtbandes
EP1160134B1 (de) * 2000-05-16 2004-03-17 DaimlerChrysler AG Insassenrückhaltesystem
GB2371667B (en) * 2000-10-27 2004-07-28 Ford Global Tech Inc Vehicle occupant mass sensing system
WO2002062631A1 (en) * 2001-02-06 2002-08-15 Autoliv Development Ab A safety-belt arrangement
DE10123921C1 (de) * 2001-05-17 2003-01-09 Daimler Chrysler Ag Insassenrückhaltesystem mit einer Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung
DE10139609C1 (de) * 2001-08-11 2002-08-29 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Rückhalten von Fahrzeuginsassen
JP3562519B2 (ja) * 2002-09-30 2004-09-08 日産自動車株式会社 車両用シートベルト装置
DE10310069B4 (de) * 2003-03-07 2007-02-22 Key Safety Systems, Inc., Sterling Heights Verfahren und Vorrichtung zur Regelung oder Steuerung eines Rückhaltesystems eines Kraftfahrzeugs
DE10345726B4 (de) * 2003-10-01 2013-11-14 Robert Bosch Gmbh Rückhaltesystem zum Zurückhalten eines Insassen in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zum dynamischen Steuern eines derartigen Rückhaltesystems
DE102005041101A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-15 Siemens Ag Sicherheitsgurtsystem

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108372838A (zh) * 2017-02-01 2018-08-07 福特全球技术公司 约束装置展开校准
CN108372838B (zh) * 2017-02-01 2022-04-12 福特全球技术公司 约束装置展开校准
CN111605509A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 丰田自动车株式会社 车辆用乘客保护装置
CN113939434A (zh) * 2019-06-12 2022-01-14 森卡布投资有限责任公司 舒适的约束系统

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