CN111148661A - 用于运行安全带系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行用于车辆(14)中的乘员(12)的安全带系统(10)的方法，该安全带系统包括用于约束乘员(12)的安全带、安全带锁(26)以及用于检测安全带拉出的传感器(28)。在此，当安全带拉出超过阈值时，该方法开始反应，所述阈值考虑在安全带锁(26)闭合之后最小的安全带拉出。

Description

用于运行安全带系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行用于车辆中的乘员的安全带系统的方法。
背景技术
用于车辆的安全带系统是已知的。安全带系统对系有安全带的乘员具有的作用以及因此安全带提供的保护决定性地取决于系有安全带的乘员的(坐)姿势。事故调查的研究已经发现，然而乘员中的非不重要的一部分出于舒适的原因在车辆中占据与最佳坐姿有偏差的坐姿。也就是说，乘员相对于安全装置(例如安全带和气囊)以如下方式定位，即在约束情况下安全带系统不能提供其全部的保护作用。这可能导致在约束情况下乘员的负荷增加并且增加受伤风险。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于运行安全带系统的方法，该方法确保改进的保护作用。
为了解决所述任务，提出了一种用于运行用于车辆中的乘员的安全带系统的方法。该安全带系统在此包括用于约束乘员的安全带、用于闭合安全带系统的安全带锁和用于检测安全带拉出的传感器。在该方法的范围内，当安全带拉出超过阈值时，开始反应。在此，在阈值中考虑在安全带锁闭合之后最小的安全带拉出。在本发明的意义中，安全带拉出是安全带相比于参考值从安全带卷轴拉出或退绕的距离。所述参考值例如可以是安全带的如下位置，安全带处于位置稳定的位置时具有所述位置，在该位置中安全带在车辆中被提供给乘员以用于拉出。通过如下方式：阈值考虑在安全带锁闭合之后最小的安全带拉出，安全带系统适配于乘员或被校正，也就是说乘员的体型或其维度被考虑在阈值中。以这种方式可以提供个性化地与乘员相协调的阈值以及由此提供改善的保护作用。
如果系好安全带的乘员处于最佳的坐姿，例如直立坐地以背部靠在乘员的座椅的靠背上，则安全带拉出通常最小。乘员的姿势相对于最佳坐姿的任何改变，例如因为乘员向前俯身或因为乘员进一步拉出安全带，因此安全带不紧绷地贴靠在其身体上，因而导致较高的安全带拉出。在所提出的方法中，乘员的过度的错误姿势或安全带的错误定位导致安全带拉出超过阈值并且触发反应。借助该反应可以校正所述错误姿势或错误定位。以这种方式，乘员相对于安全带系统的姿势得到改善并且因此在约束情况下提高安全带系统的保护作用。
根据一种实施形式，阈值考虑在安全带锁闭合之后的30秒内、优选20秒内、尤其是10秒内的最小安全带拉出。其构思是，在乘员稍后例如由于舒适或疲劳而偏离最佳的坐姿之前，乘员在系上安全带后、即在安全带锁闭合后，至少短时间地占据最佳的坐姿。通过如下的方式：考虑在系上安全带之后不久的时间窗内最小的安全带拉出，确保了阈值至少尽可能接近最佳阈值，该最佳阈值对应于在考虑最佳坐姿的情况下的阈值。
因为不能确保乘员在确定的时间窗内占据最佳的坐姿，所以阈值可以在安全带锁闭合之后连续地或以规律的间隔(例如以100Hz的频率)考虑最小的安全带拉出。由于改进的坐姿通常需要在系上安全带之后减少安全带拉出，因此以这种方式可以在乘员系上安全带的整个时间内更新阈值并且因此改进阈值。由此，改进了何时触发反应的精确度。
此外，阈值可以借助传感器考虑乘员的坐姿，尤其是上身姿势。为此例如可以在靠背中设置有摄像机或(压力)传感器。以这种方式可以改善阈值并因此改善安全带系统的保护作用，例如其方式为：在乘员向前弯身的姿势时相应地减小阈值，以便能够在乘员第一次向后依靠之前已经通过反应校正所述(错误)姿势。
可以规定，阈值考虑乘员座椅的座椅位置、在车辆中设置在乘员座椅前方的座椅的座椅位置和/或在车辆中设置在乘员座椅前方的方向盘的位置。在本发明的意义中，“在车辆中前方”意味着更靠近车辆的前部设置，尤其是其中，该前部指向车辆的主行驶方向。如果车辆不具有定义的前部或者乘员的视线方向与行驶方向不一致，则“在车辆中前方”也可以意味着“沿视线方向在乘员的前方”。因此，可以在阈值内考虑乘员相对于其周围环境的相对位置，由此例如可以确保乘员在约束情况下不与方向盘或前排座椅碰撞。
在一种实施形式中，阈值可以考虑一个气囊的位置或多个气囊的位置。由此可以保证，总是在乘员相对于气囊的位置导致保护作用减弱时触发反应。
在另一种实施形式中，阈值可以考虑气囊的位置，该气囊在行驶方向上与乘员相对置地设置。由此可以保证，当乘员太靠近在约束情况下主要设置用于乘员碰撞的气囊时，总是触发反应。因此，例如可以防止气囊在完全展开之前已经贴靠到乘员上，而不是乘员沉入到已经膨胀的气囊中。
在超过阈值时被触发的反应可以包括借助输出装置发送声学的和/或光学的信号，以便将信息传输给乘员。作为输出装置例如可以设置有扬声器或显示器，它们尤其是已经存在于车辆中并且可以具有其它功能。以这种方式，可以通知乘员其坐姿偏离最佳坐姿太远，使得乘员可以校正其坐姿。
此外，所述反应可以包括激活安全带拉紧器以用于拉紧安全带，使得提高安全带的约束力。在此，所述约束力是用于将安全带拉向安全带卷轴方向的牵引力。这意味着，安全带施加到乘员上的压力增加，使得例如可以以小的牵引力要求乘员调整其坐姿。替代地，可以用较高的牵引力来推动乘员的姿势改变，例如以便使睡觉的人直起身来并且运动到安全的姿势中。
在此，安全带的约束力可以提高了一个固定的、在时间上连续升高的或在时间上波动的值。如果安全带的约束力提高了在时间上波动的值，则力脉冲被引入到安全带中，乘员将所述力脉冲感知为压力变化。通过约束力改变的强度和变化过程可以以不同的方式向乘员传输用于调整其坐姿的要求。例如，当碰撞即将发生时，比如当车辆静止时，可以强制性地进行要求。
附图说明
从以下结合附图的描述中得出其它优点和特征。其中：
图1和图2以示意图示出如何借助按照本发明的方法来运行用于在机动车的驾驶员座椅上的乘员的安全带系统，以及
图3和图4以示意图示出如何借助按照本发明的方法来运行用于在机动车的后排座椅上的乘员的安全带系统。
具体实施方式
图1示出用于机动车14中的乘员12的座椅安全带系统10。乘员12坐在机动车14的驾驶员座椅16上。在驾驶员座椅16的前方设置有机动车14的方向盘18。
安全带系统10包括具有安全带舌扣22的安全带20、部分地缠绕有安全带20并且在安全带20上施加牵引力的安全带卷轴24以及可与安全带舌扣22卡锁的安全带锁26。所述安全带20用于当安全带锁26闭合时将乘员12约束在驾驶员座椅16中。通过将安全带锁舌22插入到安全带锁26中并且与安全带锁卡锁使安全带锁26闭合。
在安全带卷轴24上设置有卷轴旋转传感器28，借助该卷轴旋转传感器以已知的方式检测到安全带卷轴24的轴旋转并且因此检测到安全带20的安全带拉出。
安全带系统10还包括安全带拉紧器30，该安全带拉紧器设置用于拉紧安全带20或者将安全带20卷绕在安全带卷轴24上。
驾驶员座椅16具有带有压力传感器34的靠背32，所述压力传感器设计用于识别乘员12是否倚靠在靠背32上。
此外，驾驶员座椅16以及靠背32能够以常见的方式被调节并且可被定位在机动车14中。在调节驾驶员座椅16期间，对于调节的持续时间而言该方法的实施可以中断。
为了在碰撞的情况下保护乘员12，在方向盘18中设置有气囊36，该气囊可以在碰撞时以已知方式被触发。
机动车14包括显示器38，借助该显示器能够以视觉方式向乘员12提供信息。附加地或替代地，可以在机动车14中设置有扬声器，借助该扬声器能够以声学方式向乘员12提供信息。
此外，在机动车14中设置有摄像机40，该摄像机设置用于确定乘员12的身体姿势或坐姿。
驾驶员座椅16、安全带锁26、卷轴旋转传感器28、安全带拉紧器30、压力传感器34、气囊36、显示器38以及摄像机40与机动车14的车载电脑(未示出)信号传输地连接。
车载电脑设置用于控制前面所述的系统以及用于实施下面的用于运行安全带系统10的方法。在一种替代的实施形式中，可以设置有单独的控制器以用于实施用于运行安全带系统10的方法，该控制器至少与安全带锁26和卷轴旋转传感器28信号传输地连接。
在图1中示出乘员12处于最佳坐姿，该最佳坐姿的特征在于，乘员12在直立的姿势中以其上身42依靠在靠背32上地坐在驾驶员座椅16中。在所述姿势中，乘员12理想地由安全带系统10保护。
在图2中示出乘员12在如下坐姿中，在该坐姿中乘员12朝向方向盘18向前弯身。在此，乘员12的上身42远离靠背32，这导致安全带20比在最佳坐姿(参见图1)中拉出得更远。在该坐姿中，乘员12由安全带系统10的保护减弱。
安全带系统10的保护作用明显降低的坐姿被称为临界坐姿，并且其特征在于安全带拉出大于确定的阈值。
为了校正乘员12的临界坐姿并且因此更好地保护乘员12，车载电脑在安全带锁26闭合之后监测安全带拉出。安全带锁26的闭合向车载电脑通知乘员12坐在驾驶员座椅16上并且系上安全带20。为此，安全带锁26可以包括传感器，该传感器将安全带锁26的闭合状态通知给车载电脑。
在安全带锁26闭合之后，车载电脑以100Hz的频率确定当前的安全带拉出。替代地，车载电脑确定当前的安全带拉出所用的频率可以是任意的。
现在车载电脑确定阈值，该阈值描述临界坐姿。在此，对于阈值适用以下公式：
阈值＝最小安全带拉出+允许的距离。
最小的安全带拉出是自安全带锁26闭合起安全带拉出的最小测量的值。该值在安全带锁26闭合的整个持续时间上被测量和更新。替代地，该值可以在有限的时间窗内、尤其是直接在安全带锁26闭合之后被测量和更新。该时间窗例如是10秒、20秒或30秒长。
允许的距离给出安全带20可被拉出的长度，而乘员12没有到达临界坐姿。这意味着，允许的距离确定“自由空间”，该自由空间使乘员12得到保障并且在该“自由空间”内不触发反应。
允许的距离并且因此阈值可以取决于不同的参数，例如安全带系统10设置用于车辆中的哪个座椅以及例如气囊等其它保护装置相对于该座椅如何设置。在此，尤其是可以考虑安全气囊36的位置，该安全气囊在行驶方向F上设置在乘员12的前方。
此外，允许的距离可以取决于驾驶员座椅16的座椅位置和/或方向盘18的位置是怎样的。
此外，可以借助摄像机40和/或压力传感器34在允许的距离中考虑乘员12的姿势或坐姿。
在一种替代的实施形式中，允许的距离还可以取决于机动车14的当前速度，例如其方式为：允许的距离随着速度增大而减小。
在当前情况下，允许的距离为250mm。在一种替代的实施形式中，允许的距离可以具有任意的值，该值优选至少部分地考虑上述参数。
如果当前的安全带拉出超过该阈值，例如因为乘员12向前弯身得太远(参见图2)，则车载电脑开始反应，以便向乘员12告知临界坐姿并且在必要时对其进行校正。
所述反应在于，在显示器38上通过闪烁的符号敦促乘员12占据最佳坐姿。
此外，安全带拉紧器30被激活，从而逐渐增大通过安全带20施加到乘员12上的力。在此，限制最大的力，使得乘员12不受伤。替代地，所述力可以增加了一个固定的值、逐级的值或波动的值。
在一种替代的实施形式中，仅当超过阈值一定的持续时间(例如2秒)时，才可以开始反应。以这种方式，如在驾驶时常见的那样的短暂的姿势变化不会导致反应，例如在驾驶员扭头观察时或当副驾驶员向前弯身来从脚区域拾起某些东西时。
此外，可以在不同的时刻开始不同的反应。例如，在超过阈值之后直接通过显示器38以视觉的方式向乘员12通知。如果在2秒内没有再次低于阈值，则车载电脑激活安全带拉紧器30并且因此提高安全带20在乘员12上的压力。
此外可以规定，在特定的行驶状况下例如在倒车时不触发反应，在倒车时驾驶员通常采取能够为其实现更好的视野的身体姿势，然而在此强烈地偏离最佳的坐姿。在调节驾驶员座椅时，尤其是在纵向移动和/或改变靠背倾斜度时，同样可以规定不触发反应。
以这种方式，当乘员的坐姿位于临界区域中并且由此安全带系统10的保护作用相关地减弱时，乘员12被告知这一点。因此，乘员12具有自己校正其坐姿的能力并且由此提高其安全性。
此外，借助安全带拉紧器30可以用小的力小心地校正乘员12的姿势。替代地，可以用较大的力将乘员12自动地置于直立的姿势中。
因此，利用该方法改善了安全带系统10的安全作用。
该方法可以被用于车辆中任何座椅的安全带系统10，以提高乘员12的安全性。
在图3和图4中示例性地针对另一种实施形式示出用于机动车14中后排座椅44的安全带系统10，该安全带系统仅仅在细节上与图1和图2中的安全带系统10不同。因此，在下面为具有相同功能的相同结构分配相应的附图标记。
后排座椅44在机动车14中设置在前排座椅46的后方，该前排座椅例如可以是驾驶员座椅16。
前排座椅46的靠背48以其背侧50与乘员12相对置地设置并且包括气囊36，该气囊设置用于在后排座椅44上的乘员12。
显示器38设置在前排座椅46的头枕52中并且因此设置在乘员12的视野中。
安全带系统10又与车载电脑连接，该车载电脑实施已经描述的用于运行安全带系统10的方法。这意味着，乘员12离开其在图3中所示的最佳坐姿，例如向前弯身(参见图4)，并且这导致安全带拉出超过阈值，开始反应，以便通知乘员12或者校正临界坐姿。
在此，在确定阈值时考虑后排座椅44的座椅位置以及前排座椅46的座椅位置，以便考虑座椅44、46和尤其是靠背32、48彼此间的相对的布置结构。由此确保了为乘员12保证的自由空间考虑乘员12的周围环境，从而例如乘员不会受到气囊36的危害。以这种方式，通过所提出的方法改善了后排座椅44上乘员12的安全性。
本发明不局限于所示实施方式。尤其是，一个实施方式的各个特征可以与对应的实施方式的其它特征独立地包括在根据本发明的另外的实施方式中，也就是说所描述的特征可以以任何方式进行组合。

Claims (10)

1.用于运行用于车辆(14)中的乘员(12)的安全带系统(10)的方法，其中，安全带系统(10)包括用于约束乘员(12)的安全带、安全带锁(26)以及用于检测安全带拉出的传感器(28)，其中，该方法在所述安全带拉出超过阈值时开始反应，其特征在于，所述阈值考虑在安全带锁(26)闭合之后的最小安全带拉出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值考虑在安全带锁(26)闭合之后的30秒内、优选20秒内、尤其是10秒内的最小安全带拉出。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述阈值连续地考虑在安全带锁(26)闭合之后的最小安全带拉出。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述阈值借助传感器(34、40)考虑乘员(12)的坐姿。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述阈值考虑乘员(12)的座椅(16、44)的座椅位置、在车辆(14)中设置在乘员(12)的座椅(44)前方的座椅(46)的座椅位置和/或在车辆(10)中设置在乘员(12)的座椅前方的方向盘(18)的位置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述阈值考虑气囊(36)的位置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述阈值考虑气囊(36)的位置，该气囊在行驶方向(F)上与乘员(12)相对置地设置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应包括借助输出装置(38)发送声学的和/或光学的信号，以便将信息传输给乘员(12)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应包括激活安全带拉紧器(30)以用于拉紧安全带(20)，从而提高安全带(20)的约束力。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述安全带(20)的约束力提高了一个固定的、在时间上连续升高的或在时间上波动的值。
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