CN105584445A - 用于控制车辆中可逆的乘员保护系统的触发时间的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制车辆(3)中乘员保护系统(15，15ˊ)的触发时间的方法，车辆包括与座椅(5)相关的座椅安全带(9)，乘员保护系统为可逆的乘员保护系统，所述方法包括如下步骤：a)确定被拉出座椅安全带(9)的当前长度(L)，b)检测涉及所述车辆(3)的碰撞或即将来临的碰撞，c)预测所述碰撞何时被预测影响座椅安全带(9)使用者(7)的时间(T0)，d)在当预测所述碰撞影响座椅安全带(9)的使用者(7)时的所述时间(T0)之前在可选时间段(Δ1)内触发所述可逆的乘员保护系统(15，15ˊ)，其中，所述可选时间段(Δ1)的长度是拉出座椅安全带(9)的所述确定当前长度(L)的函数。本发明还涉及车辆(3)的安全设备(1,1ˊ)。

Description

用于控制车辆中可逆的乘员保护系统的触发时间的方法
技术领域
本发明涉及控制车辆中可逆的乘员保护系统(reversiblerestraintsystem)的触发时间的方法，所述车辆包括与座椅和乘员保护系统相关的座椅安全带。本发明进一步涉及一种车辆的安全设备和车辆。
背景技术
现代车辆例如小汽车设置有安全设备以防止或避免在事故中伤害车辆的乘员。已知使用包括用于在车速急剧变化时约束乘员移动的座椅安全带的安全设备。但是，现代的座椅安全带通过根据乘员的移动例如当乘员向前倾斜时调节座椅安全带的使用长度而允许乘员在常规的行车条件期间或当车辆静止时移动。
已知在检测到碰撞或即将来临的碰撞时使用卷收器来突然地和强有力地缩回座椅安全带，因为在这样的条件下乘员定位在椅背和头靠(也称头枕)附近是有益的。座椅安全带突然和有力的缩回可能对乘员来说是不舒服的，并且甚至可能导致乘员轻伤。然而，在碰撞比任何不舒服或轻伤更严重的情形下靠近椅背和头靠就座是有利的。
还已知重新定位座椅或座椅的一部分例如椅背以便令乘员进入更有利的位置。仅作为示例，如果椅背向后倾斜，则例如在后端碰撞的情形下将其移至更直立的位置是有益的。
文献EP2743142A1公开了一种用于缩回车辆座椅安全带的方法，所述方法包括步骤：确定被拉出座椅安全带的多余长度LΔ，被拉出座椅安全带的所述多余长度LΔ是被拉出座椅安全带的当前长度L与当所述座椅安全带在使用时被拉出的最小长度Lmin之间的差，并且在检测碰撞和/或涉及车辆的风险状况下通过施加缩回力F缩回座椅安全带，缩回力F是被拉出座椅安全带的多余长度LΔ的函数。
根据文献EP2743142A1，被拉出座椅安全带的长度用于确定缩回力的大小。在一个实施例中，显示出缩回力可至少部分地作为被拉出座椅安全带的多余长度LΔ的函数而增加。这意味着与座椅乘员接近椅背相比，座椅乘员远离椅背将使用更高的力。
发明内容
本发明的目的是克服或改善现有技术中的至少一个缺点或提供有用的可选方案。
期望提供一种用于控制车辆的可逆的乘员保护系统的触发时间的方法。
还期望提供一种能够避免可逆的乘员保护系统不必要触发的方法。
通过权利要求1的主题可实现上述目的。
因此，在本发明的第一方面中，提供了一种用于控制车辆中可逆的乘员保护系统的触发时间的方法，所述车辆包括与座椅和乘员保护系统相关的座椅安全带，所述乘员保护系统是可逆的乘员保护系统。所述方法包括如下步骤：
a)确定被拉出座椅安全带的当前长度，
b)检测涉及所述车辆的碰撞或即将来临的碰撞，
c)预测当所述碰撞被预测影响所述座椅安全带使用者时的时间，
d)在当预测碰撞影响座椅安全带使用者时的时间之前的可选时间段内触发可逆的乘员保护系统，其中，可选时间段的长度是被拉出座椅安全带的所确定当前长度的函数。
车辆包括至少一个具有相关座椅安全带的座椅，即座椅安全带意图被座椅的乘员即座椅安全带的使用者使用。座椅安全带可连接于座椅和/或座椅附近的车身。
在涉及车辆的碰撞时座椅安全带意图保护座椅安全带使用者，但在车辆中还提供了至少一个可逆的乘员保护系统，该可逆的乘员保护系统可与座椅安全带协作以保护乘员或其可与座椅安全带无关地起作用。可逆的乘员保护系统例如可包括座椅安全带卷收器或座椅倾角调节设备。这两个示例与座椅相关，即它们定位在座椅内或处，并且乘员保护系统意图被乘员使用。其它可逆的乘员保护系统不形成座椅设备的一部分但不管怎样都意图保护乘员。仅作为示例，可逆的乘员保护系统可用于调节方向盘的位置或调节踏板的位置和/或调节仪表盘相对于乘员的位置。
通常越接近预测的时间T0，碰撞预测的正确性越高，时间T0是当碰撞被预测为影响座椅安全带使用者时的时间。然而，示出作为时间的函数的正确性的曲线的实际形状可能例如根据传感器类型和/或环境条件而改变。因此，可逆的乘员保护系统的延迟触发减少了不正确地触发它的风险。此外，不必要的触发可能导致乘员的厌烦。如果等待直到达到时间T0即直到碰撞实际上影响了座椅安全带的使用者，则正确性将接近100％或基本上为100％。在车辆的另一部分处可能已经开始碰撞过程，例如影响车辆保险杠。
操作可逆的乘员保护系统需要花费一些时间。仅作为示例，用于拉进座椅安全带例如座椅安全带缩回使用的时间段可在0.1s与0.5s之间或0.2s与0.4s之间。仅作为其它示例，执行座椅或其一部分的碰撞前位移例如以便改变椅背倾角所使用的时间段可在0.5s与3s之间，或0.7s与1.5s之间，或0.8与1.2s之间，用s表示秒。因此，如果触发可逆的乘员保护系统太晚，则当预测碰撞影响座椅安全带使用者时其不能在时间T0时充分地或至少充分地起作用。
在即将来临的碰撞被确定的时刻可能触发可逆的乘员保护系统，或在即将来临碰撞被确定的时刻与当预测碰撞影响座椅安全带的使用者时的时间T0之间的某个时间点可能触发它。如果早于必要时触发可逆的乘员保护系统，有时尽管已经避免了碰撞但仍触发了乘员保护系统。这可导致座椅使用者生气和不舒服。
因此找到可逆的乘员保护系统的适宜触发时间是有利的。根据此处描述的本发明，通过确定被拉出座椅安全带的当前长度来找到适宜的时间。通常期望尽可能迟地触发可逆的乘员保护系统，但未迟到当预测碰撞影响座椅安全带使用者时可逆的乘员保护系统未准备好或至少充分地可操作。尽管期望当碰撞影响座椅安全带从而给予尽可能最好的保护时其完全地缩回，但是座椅安全带未完全地缩回例如是可接受的。
通过测量用于存储座椅安全带的卷收器卷轴的旋转确定被拉出座椅安全带的当前长度。拉出座椅安全带的当前长度可被连续地或重复地确定。因此，总有可用的代表性数值。例如至少每秒、优选每1/10秒并且最优选每1/100秒确定一次当前长度。
作为可选方案或补充，例如通过摄像机系统或IR摄像机系统确定乘员的外形和/或乘员相对于座椅的位置来确定被拉出座椅安全带的当前长度，由此间接地确定被拉出座椅安全带的当前长度。可能使用摄像机系统直接检测座椅安全带定位在何处由此确定其拉出长度。
可逆的乘员保护系统可形成包括座椅的座椅设备的一部分。可逆的乘员保护系统在此情形下可包括用于与座椅相关的座椅安全带的卷收器和/或座椅倾角调节设备。可逆的乘员保护系统在此情形下与座椅相关。
其它可逆的乘员保护系统不形成座椅设备的一部分。仅作为示例，可逆的乘员保护系统可用于调节方向盘的位置或调节踏板的位置和/或调节仪表盘相对于乘员的位置。
如上所述，可逆的乘员保护系统可包括座椅安全带卷收器。在碰撞和/或检测到风险状况即危险或潜在危险的状况下卷收器利用缩回力拉回座椅安全带。风险状况可能是碰撞即将来临或车辆驾驶员失去了对车辆的控制。例如在乘员向前倾斜的情形下期望将乘员移回椅背上更合意的位置。乘员越向前倾斜，拉出的安全带长度越长。
缩回力应当与当在常规行车条件期间乘员在座椅内移动时用于保持座椅安全带张紧的预张紧力区分开。使用的缩回力通常高于预张紧力若干倍，例如比预张紧力高至少两倍、至少三倍、至少五倍、至少十倍或至少20倍。
作为补充或可选方案，可逆的乘员保护系统可包括椅背倾角调节设备。可能发生的情形是乘员将椅背放在向后倾斜的位置。在碰撞特别是后端碰撞的情形下，更优选椅背采取更直立的位置。因此椅背倾角调节设备被配置为将椅背移动至更直立的位置。椅背越向后倾斜，期望在预计碰撞之前越早开始移动椅背。通过确定被拉出座椅安全带的当前长度或通过使用独立的传感器可确定椅背的倾斜度。椅背越向后倾斜，使用的座椅安全带长度越短。也可通过椅背内的传感器或检查其调节设备的传感器测量椅背倾角。这与其中乘员越向前倾斜则座椅安全带拉出越多的上述情形相反。但这两种情形可被概括为检查被拉出座椅安全带的当前长度偏离了表示乘员以正确位置斜靠在椅背上的目标值的程度。座椅安全带的实际长度越偏离该目标值，则期望越早开始触发可逆的乘员保护系统。
方法的步骤a)可进一步包括确定被拉出座椅安全带的多余长度LΔ，被拉出座椅安全带的所述多余长度LΔ是被拉出座椅安全带的当前长度L与当所述座椅安全带被所述座椅安全带的当前使用者使用时的最小长度Lmin之间的差，并且其中步骤d)中所述可选时间段的长度是所确定的被拉出座椅安全带的多余长度LΔ的函数。
例如当座椅安全带使用者向前倾斜和/或穿戴松软衣物时可能出现被拉出座椅安全带的多余长度LΔ的情形。
被拉出座椅安全带的最小长度Lmin涉及当座椅安全带被当前乘员使用且为用于当前乘员(通常对应于直立就座在座椅内的乘员)的被拉出座椅安全带的最小确定长度。
由于被拉出座椅安全带的多余长度LΔ被确定为差值，不必测量座椅安全带的当前长度L和最小长度Lmin的绝对长度，只要所确定的长度涉及彼此使得可计算涉及被拉出长度的差值即可。
此处座椅安全带有两个不同长度：
Lunused当悬挂在车辆壁处时未使用的座椅安全带长度，
Lempty当连接但座椅空着时的座椅安全带长度，
Lmin当前使用者使用时座椅安全带的最小长度，
L使用时座椅安全带的当前长度，
LΔ使用时座椅安全带的多余长度，
Lmax座椅安全带实际长度的最大值。
此外以下关系是有效的：
Lunused<Lempty
Lempty<Lmin
Lmin≤L
L≤Lmax
LΔ＝L-Lmin
当不使用座椅安全带时，它抵靠在车辆的壁上。它具有未使用长度Lunused。当连接但座椅空着时座椅安全带的长度Lempty表示最小值Lmin的下限。当连接但座椅空着时的座椅安全带长度Lempty将取决于座椅相对于车身的位置。然而假定座椅处于最后位置来获得最低值。一旦使用座椅并且乘员使用座椅安全带，即使最瘦的人充分地向后倾斜也会增加长度，因此被拉出座椅安全带的最小长度Lmin始终大于Lempty。
用于座椅安全带的特定乘员的当前长度L可在Lmin与Lmax之间变化。当乘员斜靠在椅背上时获得最低值即最小值Lmin。乘员向前倾斜时当前长度L增加，并且当乘员向后倾斜时当前长度减小。就最小长度Lmin和当前长度L来说，体型大和/或较胖的乘员将具有被体型小或较瘦乘员更长的长度。通过乘员穿着的衣物也可影响长度。仅作为示例，较厚的冬天夹克将比T恤增加了长度。最大长度Lmax取决于座椅安全带的实际长度并且表明了座椅安全带最大能够拉出多长。
所述长度涉及例如从用于座椅安全带的贮存盒拉出的座椅安全带的量。当前不使用的座椅安全带部分例如可被卷绕在卷收器内的卷轴上而存储。
被拉出座椅安全带的当前长度L可被连续地或重复地确定。因此，总有可用的代表性数值。当前长度L可例如至少每秒、优选每1/10秒并且最优选每1/100秒确定一次。
此外也可连续地或重复地确定最小长度Lmin。这可能是有利的，因为否则很难确定各个乘员花费多长时间向后斜靠在椅背上。再者，当乘员斜靠在椅背上时，座椅安全带可在乘员身体上略微移动，并且从衣物挤出空气。座椅安全带的使用长度因此缓慢减小并且可连续地提供最小长度Lmin的新数值。接近真实值的最小长度Lmin代表值在某些情形下直至乘员安置在座椅内且从衣物等等挤出空气之后才确定。
通过多次确定当前长度L并且将被拉出座椅安全带的最小长度Lmin确定为被拉出座椅安全带的多个所确定当前长度L的最小值，可确定最小长度。在那种情形下，最小长度Lmin也可具有变化值，例如从特定的乘员在座椅内系好座椅安全带到确定为迄今为止的最低值。
为了避免错误的检测，在最小长度Lmin被设定为新数值之前要求至少一些数值测量长度例如至少两个或至少两个相继值低于当前确定的最小长度Lmin。
作为可选方案或补充，最小长度Lmin可通过从数据存储器再调用来确定，例如当再调用有关特定乘员座椅设定的数据时。在那种情况下，再调用的最小长度Lmin不反应乘员穿着的实际衣物，而是基于存储的数据形成良好的近似值。这种再调用数值也可形成由当前长度L值确定最小长度Lmin的起点，因为预期乘员即使穿着更厚的衣物也将具有存储的最小长度Lmin加上更厚衣物补偿值范围内的实际最小长度Lmin。
为了获得最小长度Lmin的代表值，假定乘员至少一次斜靠在椅背上。乘员不至少一次斜靠在椅背上是非常罕见的。然而，如果乘员还未斜靠在椅背上，则最小长度Lmin的确定值是迄今为止最近似的值。乘员越朝椅背倾斜，近似值越精确。在那种情况下，所述方法仍然有用，即使优选乘员已经至少一次斜靠在椅背上亦如此。
所述方法可包括至少缩回被拉出座椅安全带的确定多余长度LΔ。由于缩回力高于常规的预张紧力，特别是如果乘员穿着松软衣物时可缩回比多余长度LΔ更长的座椅安全带长度。在那种情况下，只要缩回力允许则可扯回座椅安全带。乘员在这种情况下可通过座椅安全带被挤压在椅背上。
此外，即使缩回完全多余长度LΔ的时间很少，尽可能地缩回多余LΔ以便在座椅安全带使用者受到碰撞影响之前在尽可能接近有效时间所允许的范围内移动乘员仍然是有用的。
步骤a)可包括确定与所述座椅安全带相关的所述座椅相对于车身的位置，或确定所述座椅的一部分例如椅背相对于车身或座椅其余部分的位置，并且其中在步骤d)中所述可选时间段的长度是被拉出座椅安全带的所确定当前长度以及所述座椅或座椅部分的所确定位置的函数。
可逆的乘员保护系统在整个上述可选时间段期间或在上述可选时间段的一部分期间持续的可选触发时间段内是有效的。这对应于触发可逆的乘员保护系统的停止。触发时间段可为被拉出座椅安全带的所确定当前长度的函数。
可利用力操作可逆的乘员保护系统，其中力的大小是被拉出座椅安全带的所确定当前长度的函数。力可在可选时间段内变化。力的大小可能影响可选时间段的长度。作为可选方案，所述力可具有预定水平。
在可逆的乘员保护系统包括卷收器的情形下，所述力可用于缩回座椅安全带，即为上述缩回力。缩回力可作为被拉出座椅安全带的当前长度的函数而至少部分地增加。这意味着如果与乘员接近椅背相比乘员远离椅背，这意味着使用更高的力。函数可能至少部分地连续增加。可选地，函数可逐渐地增加。整个函数可能增加或仅部分增加同时另一部分或其它部分恒定。
在可逆的乘员保护系统包括用于座椅或其一部分例如椅背的调节设备时，所述力可用于重新定位座椅或其所述部分以便获得乘员的更合意位置。座椅或其部分距离合意位置越远则所述力可更高。
所述方法可选地进一步包括确定乘员是否位于与座椅安全带相关的座椅上，如果确定乘员位于座椅上则所述座椅安全带才被缩回。
如果确定没有乘员位于座椅上时，不必确定长度或施加缩回力。有时，袋或类似物可被放置在座椅内并且通过穿过袋的把手施加座椅安全带连接。因此，在车辆突然变速的情形下避免了袋被到处乱扔在车辆中。在这种情况下尽管座椅被物体而非人占用，但是缩回座椅安全带是有利的。此处使用的术语乘员不局限于人，也可包括其它占用座椅的物体或动物。
所述方法进一步可选地包括确定座椅安全带是否系好和被拉出座椅安全带的当前长度，并且可选地，被拉出座椅安全带的多余长度可被确定，因为其在上次座椅安全带被系好后确定。
根据座椅安全带的标准配置，第一安全带部分横越乘员的躯干并且第二安全带部分跨越乘员的臀部。如果乘员向前倾斜或椅背向后倾斜，首先影响的是第一安全带部分的长度。因此可仅相对于第一安全带部分的长度或相对于第一和第二安全带部分的长度执行上述方法。
在本发明的第二方面，提供了一种车辆的安全设备。安全设备包括：
-座椅安全带，
-用于直接或间接地确定被拉出座椅安全带的当前长度的第一传感器，
-用于检测涉及所述车辆的碰撞或即将来临的碰撞的系统，
-可逆的乘员保护系统，以及
-处理器。
所述处理器适于：
-预测在所述碰撞被预测影响所述座椅安全带使用者时的时间T0，
-确定在所述时间T0之前的可选时间段，并且
-在所述时间T0之前在所述可选时间段触发所述可逆的乘员保护系统，
其中所述可选时间段的长度是被拉出座椅安全带的所确定当前长度的函数。
第一传感器可直接或间接地测量对应于被拉出座椅安全带的当前长度的参数。第一传感器例如可直接测量当前长度。可选地，可能测量用于存储座椅安全带的卷收器卷轴的旋转。例如可测量卷收器卷轴的角位置。这种传感器是本领域技术人员已知的，例如从专利文献US2007/0114768A1可知。作为可选方案或补充，例如通过摄像机系统或IR摄像机系统确定乘员的外形和/或乘员相对于座椅的位置来确定被拉出座椅安全带的当前长度，由此间接地确定被拉出座椅安全带的当前长度。还可能使用摄像机系统来直接检测座椅安全带定位在何处，由此确定其拉出长度。
用于检测涉及车辆的碰撞或即将来临碰撞的系统即碰撞检测系统可包括遥感器系统例如摄像机系统、IR摄像机系统、雷达、激光雷达、超声波传感器系统、加速度计和/或车辆动力传感器例如方向盘角度传感器。作为可选方案或额外地，碰撞检测系统可包括触觉传感器系统例如压电传感器。
通过检测即将来临碰撞或其它风险状况的遥感器系统直接触发可逆的乘员保护系统，和/或触发可基于物体与车辆之间的实际接触即实际碰撞。碰撞检测系统连接于处理器。碰撞检测系统可使用一个或更多传感器。根据传感器的类型，传感器可定位在车辆外部上和车辆中的车辆不同位置。它们例如可定位在意图检测或预测前端碰撞的车辆前部处或意图检测或预测后端碰撞的后端处。
可逆的乘员保护系统可适于与座椅安全带相关的座椅或一部分座椅有关。
可逆的乘员保护系统可涉及座椅安全带，例如可逆的乘员保护系统包括用于座椅安全带的卷收器。卷收器可为电动的，例如使用电动机，并且可例如通过发送电信号被处理器电子控制。可选地，卷收器可为机械的。这种可逆的收缩装置可多次使用并且不必在必须用作烟火启动收缩装置之后被替换。
用于此处所述安全设备中的乘员保护系统是可逆的。如果乘员保护系统在风险状况例如即将来临碰撞的情形下被触发，则这是特别有利的，因为在那种情况下如果不必要触发例如实际上避免了碰撞或没有预期严重则乘员保护系统很容易复位。因此，用于触发乘员保护系统的阈值可被设定为低于不可逆的乘员保护系统，因为复位乘员保护系统不费力和/或成本低。因此当检测到碰撞风险时已经触发可逆的乘员保护系统。如果使用例如烟火工具启动的单向乘员保护系统，车辆需要去往车库或车间以替换烟火工具，因此导致了成本和费力。
第一传感器适于确定被拉出座椅安全带的当前长度。在那种情况下，处理器适于将被拉出座椅安全带的多余长度确定为被拉出座椅安全带的当前长度与当座椅安全带被当前使用者使用时被拉出座椅安全带的最小长度之间的差。可选时间段的长度为被拉出座椅安全带的所确定多余长度的函数，后者又是所确定当前长度的函数。通过乘员向前倾斜和/或穿着松软衣物导致多余长度。
安全设备可进一步包括用于确定与座椅安全带相关的座椅的位置或用于确定一部分座椅例如椅背倾角的位置的第二传感器。可逆的乘员保护系统可包括座椅位置调节设备和/或椅背倾角调节设备。通过椅背内的传感器或感测椅背倾角调节设备的传感器测量椅背倾角。
在根据本发明的安全设备内不必包括座椅位置检测器，因为可以不使用座椅的位置确定被拉出座椅安全带的当前长度，例如使用通过如上所述被拉出座椅安全带的多余长度。然而，包括座椅位置检测器作为第二传感器是一种可选方案，第二传感器也可用于其它任务，例如确定乘员与方向盘或仪表盘内安全气囊之间的距离。
椅背倾角传感器可用于确定椅背相对于座椅座垫的倾斜度。
安全设备可进一步包括座椅安全带使用传感器。座椅安全带传感器应用传感器用于检查座椅安全带是否系好。
安全设备可形成车辆的更大系统的一部分，例如防碰撞系统。安全设备可与驾驶员辅助系统相关，如果检测到驾驶员已经失去对车辆的控制(这是风险状况的一个示例)，因为车辆失控可导致碰撞，因此可逆的乘员保护系统可被触发。
在本发明的第三方面，提供了一种包括此处所示安全设备的车辆。
附图说明
下面通过非限定性实施例参照附图进一步说明本发明，其中：
图1示出具有根据本发明第一实施例的安全设备的车辆，
图2示意性地示出碰撞预测的正确性作为时间的函数，
图3示出拉出座椅安全带的当前长度L作为时间的函数，
图4示出具有根据本发明第二实施例的安全设备的车辆，以及
图5是根据本发明的方法的流程图。
应该注意附图不一定是按比例描绘的并且本发明的某些特征的尺寸为了清楚起见可能被放大。
具体实施方式
本发明将在下文中通过非限定性实施例例示。然而应当认识到包括的实施例仅为阐述本发明的原理而非对本发明范围的限定，本发明的范围由所附权利要求所限定。来自两个或更多实施例的细节可彼此合并。
图1示意性地示出车辆3的安全设备1。车辆3包括供乘员7就座的座椅5和安全设备1。乘员7系上作为安全设备1一部分的座椅安全带9。因此乘员7是座椅安全带9的使用者。安全设备1进一步包括第一传感器11、碰撞检测系统13、可逆的乘员保护系统15和处理器17。第一传感器11适于直接或间接地确定被拉出座椅安全带9的当前长度。碰撞检测系统13适于检测实际的碰撞和/或即将来临的碰撞。可逆的乘员保护系统15包括用于缩回座椅安全带9的卷收器16。在通过碰撞检测系统13检测到涉及车辆3的碰撞或即将来临碰撞的情形下卷收器16适于通过给座椅安全带9施加缩回力F来缩回座椅安全带9。座椅设备19包括座椅5、座椅安全带9和卷收器16。作为选项，安全设备1还可包括用于检测座椅安全带9是否系好的座椅安全带应用传感器18。
在所示实施例中，第一传感器11适于例如通过测量用于存储座椅安全带9的卷收器卷轴的旋转直接或间接地确定被拉出座椅安全带的当前长度L。当座椅安全带9被当前使用者使用时，拉出座椅安全带的多余长度LΔ被计算为拉出座椅安全带的当前长度L与拉出座椅安全带的最小长度Lmin之间的差，进一步结合图3如下所述。计算在处理器17中进行。有关当前长度L的数据随后从第一传感器11被发送至处理器17。
碰撞检测系统13可包括遥感器系统，例如摄像机系统、IR摄像机系统、雷达、激光雷达、超声波传感器系统、加速度计和/或车辆动力传感器，例如方向盘角度传感器。作为可选方案或额外地，碰撞检测系统13可包括触觉传感器系统，例如压电传感器。座椅安全带9的缩回可由检测即将来临碰撞的遥感器系统直接触发，和/或触发可基于物体与车辆3之间的实际接触即实际碰撞。碰撞检测系统13连接于处理器17。碰撞检测系统13可使用一个或更多传感器。传感器可根据传感器的类型定位在车辆3中的不同位置处，在车辆3外部和车辆3内部，例如车辆3的所示前部处或车辆3后端处。
座椅安全带9意图在碰撞涉及车辆3的情形下保护座椅安全带使用者7，但在车辆3中还设置至少一个可逆的乘员保护系统15，该可逆的乘员保护系统15可与座椅安全带9协作以保护座椅乘员7或可相对于座椅安全带9独立地起作用。可逆的乘员保护系统15可包括如图1所示的座椅安全带卷收器16或如图4所示的椅背倾斜调节设备27。这些都与座椅5有关，即，可逆的乘员保护系统15意图由座椅5的乘员7使用。作为可选方案或补充，可逆的乘员保护系统可相对于座椅独立地起作用。仅作为示例，可逆的乘员保护系统可用于相对于乘员调节方向盘的位置、调节踏板的位置、和/或调节仪表盘的位置。
处理器17适于预测时间T0，即预测碰撞何时影响座椅安全带9的使用者7的时间点，用于确定时间T0之前的可选时间段Δ1并且在时间T0之前的可选时间段触发可逆的乘员保护系统。参见图2。可选时间段Δ1的长度是所确定的被拉出座椅安全带9的当前长度的函数。碰撞可能在时间T0之前影响车辆3的一部分例如保险杠。可选时间段Δ1在时间T1时开始并且持续直到时间T0。可逆的乘员保护系统可在整个可选时间段Δ1期间或在时间T1与对应于可逆的乘员保护系统的触发停止的时间T2之间持续的可选触发时间段Δ2期间为有效的。触发时间段Δ2也可为所确定的被拉出座椅安全带9的当前长度的函数。
图1所示的实施例通过虚线示出当乘员7向前倾斜时的状况。因此，被拉出座椅安全带9的当前长度比乘员7就座在实线所示的正常位置时更长。根据座椅安全带9的标准配置，具有横跨乘员7躯干的第一安全带部分21和横跨乘员7臀部的第二安全带部分23。如果乘员7向前倾斜，则首先第一安全带部分21的长度增加。在碰撞的情形下，优选乘员7被定位为他/她的背紧靠着椅背25。因此，如果通过碰撞检测系统13检测到碰撞和/或即将来临的碰撞，则处理器17发出信号至卷收器16以通过施加缩回力F缩回座椅安全带9。
越接近进行预测的时间T0，碰撞预测的正确性通常越高。然而，表示作为时间函数的正确性的曲线的实际形状可能例如根据传感器类型和/或环境条件而改变。图2作为示例示出线性增加的正确性。可逆的乘员保护系统的延迟触发减少了不正确地触发它的风险。如果等待直到达到时间T0即直到碰撞实际上影响了座椅安全带的使用者，则正确性将接近100％或基本上为100％。
通常操作可逆的乘员保护系统的零件需要花费一定时间。仅作为示例，用于拉进座椅安全带(例如用于座椅安全带缩回)的时间段可在0.1s与0.5s之间或0.2s与0.4s之间。仅作为其它示例，执行座椅或其一部分的碰撞前位移(例如改变椅背倾角)所用的时间段可在0.5s与3s之间，或0.7s与1.5s之间，或0.8与1.2s之间，用s表示秒。因此，如果触发可逆的乘员保护系统太晚，则当预测碰撞影响座椅安全带使用者时将不能在时间T0时充分地或至少充分地起作用。
当确定即将来临的碰撞时可触发可逆的乘员保护系统15，或可在确定即将来临碰撞时与当预测碰撞影响座椅安全带9的使用者7时的时间T0之间的某个时间触发它。如果更早地非必要地触发可逆的乘员保护系统15，则有时虽然避免了碰撞但被触发。这可导致激怒使用者7和令使用者7不舒服。
因此发现触发可逆的乘员保护系统15的适宜时间是有利的。根据此处描述的本发明，通过所确定的被拉出座椅安全带9的当前长度发现适宜时间。如上所述，当预测碰撞影响座椅安全带使用者时通常期望尽可能晚但未晚到可逆的乘员保护系统未准备好或至少在该时间能足以操作的程度时触发可逆的乘员保护系统。例如座椅安全带9未充分地缩回是可接受的，尽管期望当碰撞影响座椅安全带9的使用者7的时间T0时它充分地缩回以便形成可能的最佳保护。
除了发现可逆的乘员保护系统的适宜触发时间外，用于操作可逆的乘员保护系统的力的大小是可例如基于所确定的被拉出座椅安全带当前长度被选定的。作为可选方案，所述力可具有预定水平。
图3示出对作为时间函数的座椅安全带9当前长度L进行的一系列测量的示例。当前长度L被重复地测量从而实际上所述系列被绘制为连续曲线。被拉出座椅安全带的多余长度LΔ被计算为被拉出座椅安全带的当前长度L与当座椅安全带9被当前使用者使用时被拉出座椅安全带的最小长度Lmin之间的差。
当不使用座椅安全带9时，它挂靠在车辆3的壁上。那么它就具有了未使用的长度Lunused。在时间T0时，乘员7系好座椅安全带，信号从座椅安全带使用传感器18被发送至处理器17。乘员7随后就座在座椅5上且已经拉出座椅安全带9。
最小长度Lmin被确定为当前长度L自从座椅安全带9上一次被系好的迄今最低值。最小长度Lmin的数值因此逐渐降低直至当乘员7背斜靠在座椅5的椅背25上的时间T1。此后，乘员7向前倾斜，t1至t2的时间间隔以及当前长度L的数值增加。因此最小长度Lmin仍然不变。然而，当乘员7向前倾斜时拉出座椅安全带的多余长度LΔ增加。
只要座椅安全带9被系好就连续地监控当前长度L。一旦当前长度L小于最小长度Lmin，则设置用于最小长度Lmin的新数值，在图3中的时间T3之后。在时间T3与t4之间，乘员7反而仍然斜靠在椅背25上。然而，因为座椅安全带9在乘员7的身体之上略微移动并且因为空气从衣物被挤出，则当前长度L缓慢减小并且提供最小长度Lmin的新的更新值直至时间T4。随后乘员7再次向前倾斜且当前长度L增加。最小长度Lmin因此被保持。过一会儿，参见时间T6，乘员7再度向后倾斜在椅背25上。然而，当前长度L比迄今确定的最小长度Lmin长。因此最小长度Lmin不变。
在图1所示的实施例中，当确定被拉出座椅安全带的当前长度时使用拉出座椅安全带9的多余长度LΔ以便发现触发可逆的乘员保护系统例如当触发图1的卷收器16时的适宜时间。作为可选方案或补充。例如通过摄像机系统或IR摄像机系统确定乘员7的外形和/或乘员7相对于座椅5的位置由此间接地确定被拉出座椅安全带9的当前长度，可确定被拉出座椅安全带9的当前长度。也可能使用摄像机系统直接检测座椅安全带9定位在何处由此确定其拉出长度。
图4示出根据本发明的安全设备1'的另一个示例，其中可逆的乘员保护系统15'包括椅背倾角调节设备27和用于确定椅背25相对于座椅5的座垫29位置的第二传感器31。通过椅背25内的传感器或感测其调节设备27的传感器测量椅背倾角。椅背25向后倾斜，如虚线所示。在碰撞特别是后端碰撞的情形下，更优选椅背25采取更直立的位置，由实线所示。因此，椅背倾角调节设备27被配置为在碰撞时将椅背25移动至更直立的位置。椅背25越向后倾斜，则期望越早开始移动椅背25。通过确定被拉出座椅安全带9的当前长度可确定椅背25的倾斜度，第二传感器31在这种情形下与第一传感器11一致。椅背25越向后倾斜，使用的座椅安全带9长度越短，因此与图1的情形相反，其中乘员7越向前倾斜则座椅安全带9拉出的越多。然而，这两种情形可被概括为检查被拉出座椅安全带9的当前长度偏离表示斜靠在处于直立位置的椅背25上乘员7的目标值的程度。座椅安全带的实际长度越偏离该目标值，期望越早开始触发可逆的乘员保护系统15、15'。
对于如图4所示的示例，车辆3可包括结合图1如上所述操作的卷收器16和椅背倾角调节设备27。
图5是根据本发明的方法的流程图。所述方法包括：
110：确定被拉出座椅安全带的当前长度。
120：检测涉及车辆的碰撞或即将来临的碰撞。
130：预测当碰撞被预测为影响座椅安全带使用者时的时间。
140：在当碰撞被预测为影响座椅安全带使用者时的时间之前在可选的时间段内触发可逆的乘员保护系统，其中可选时间段的长度是所确定的被拉出座椅安全带的当前长度的函数。
所述方法的步骤进一步如上所述。
所附权利要求范围内本发明的进一步改进是可行的。同样地，本发明不应当被认为是受到此处所述实施例和附图的限制。相反地，本发明的全部范围应当参照说明书和附图由所附权利要求确定。

Claims (13)

1.一种用于控制车辆(3)中乘员保护系统(15，15')的触发时间的方法，所述车辆包括与座椅(5)相关的座椅安全带(9)和所述乘员保护系统，所述乘员保护系统为可逆的乘员保护系统，所述方法包括如下步骤
a)确定被拉出座椅安全带(9)的当前长度(L)，
b)检测涉及所述车辆(3)的碰撞或即将来临的碰撞，
c)预测当所述碰撞被预测影响所述座椅安全带(9)使用者(7)时的时间(T0)，
d)在当所述碰撞被预测影响所述座椅安全带(9)的所述使用者(7)时的所述时间(T0)之前的可选时间段(Δ1)内触发所述可逆的乘员保护系统(15，15')，其中，所述可选时间段(Δ1)的长度是被拉出座椅安全带(9)的所确定当前长度(L)的函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，被拉出座椅安全带(9)的所述当前长度(L)被连续地或重复地确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述可逆的乘员保护系统(15，15')形成包括所述座椅(5)的座椅设备(19)的一部分，所述可逆的乘员保护系统(15，15')可选地包括椅背倾角调节设备(27)和/或用于与所述座椅(5)相关的所述座椅安全带(9)的卷收器(16)。
4.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，步骤a)进一步包括确定被拉出座椅安全带的多余长度(LΔ)，被拉出座椅安全带的所述多余长度(LΔ)是被拉出座椅安全带的所述当前长度(L)与在所述座椅安全带(9)被所述座椅安全带(9)的当前使用者(7)使用时的最小长度(Lmin)之间的差，并且其中，在步骤d)中，所述可选时间段(Δ1)的所述长度是被拉出座椅安全带(9)的所确定多余长度(LΔ)的函数。
5.根据权利要求3-4任意一项所述的方法，其中，
步骤a)进一步包括确定与所述座椅安全带(9)相关的所述座椅(5)的位置，或确定所述座椅的一部分例如椅背(25)的位置，
并且其中，在步骤d)中，所述可选时间段(Δ1)的所述长度是被拉出座椅安全带(9)的所确定当前长度(L)以及所述座椅(5)或座椅部分(25)的所确定位置的函数。
6.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，所述可逆的乘员保护系统(15，15')在可选触发时间段(Δ2)期间是有效的，所述触发时间段(Δ2)是被拉出座椅安全带(9)的所确定当前长度(L)的函数。
7.根据前述权利要求任意一项所述的方法，
其中，利用力(F)操作所述可逆的乘员保护系统(15，15')，
其中，所述力(F)的大小是被拉出座椅安全带(9)的所确定当前长度(L)的函数。
8.车辆(3)的安全设备(1，1')，包括：
-座椅安全带(9)，
-第一传感器(11)，用于直接或间接地确定被拉出座椅安全带的当前长度(L)，
-用于检测涉及所述车辆(3)的碰撞或即将来临的碰撞的系统(13)，
-可逆的乘员保护系统(15，15')，以及
-处理器(17)，适于预测当所述碰撞被预测影响所述座椅安全带(9)使用者(7)时的时间(T0)、适于确定在所述时间(T0)之前的可选时间段(Δ1)、且适于在所述时间(T0)之前在所述可选时间段(Δ1)触发所述可逆的乘员保护系统(15，15')，其中，所述可选时间段(Δ1)的长度是被拉出座椅安全带(9)的所确定当前长度(L)的函数。
9.根据权利要求8所述的安全设备(1,1')，其中，所述可逆的乘员保护系统(15,15')适于与和所述座椅安全带(9)相关的座椅(5)有关或与所述座椅的部分(25)有关。
10.根据权利要求8或9所述的安全设备(1,1')，其中，所述可逆的乘员保护系统(15)与所述座椅安全带(9)有关，例如所述可逆的乘员保护系统(15)包括用于所述座椅安全带(9)的卷收器(16)。
11.根据权利要求8-10任意一项所述的安全设备(1，1')，其中，所述第一传感器(11)适于确定被拉出座椅安全带的所述当前长度(L)，并且所述处理器适于把被拉出座椅安全带的多余长度(LΔ)确定为被拉出座椅安全带的所述当前长度(L)与当所述座椅安全带(9)被所述座椅安全带(9)的当前使用者(7)使用时被拉出座椅安全带的最小长度(Lmin)之间的差，所述可选时间段(Δ1)的所述长度是被拉出座椅安全带(9)的所确定多余长度(LΔ)的函数。
12.根据权利要求8-11任意一项所述的安全设备(1,1')，进一步包括
-第二传感器(31)，用于确定与所述座椅安全带(9)相关的座椅(5)的位置或用于确定所述座椅(5)的一部分(25)的位置，
所述可逆的乘员保护系统(15，15')包括座椅位置调节设备和/或座椅倾角调节设备(27)。
13.一种包括根据权利要求8-12任意一项所述的安全设备(1,1’)的车辆(3)。
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