CN111417545A - 用于车辆乘员保护系统的模块基础元件和车辆乘员保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于车辆乘员保护系统(10)的模块基础元件(2)，该模块基础元件包括用于接收至少一个安全气囊模块(30)的至少一个模块载体(4)，其中，安全气囊模块(30)包括至少一个安全气囊(34，46)，并且该安全气囊连接到气体源、尤其是气体发生器，并且该模块基础元件包括具有至少一个铰接元件(8)的铰接臂(6)，使得模块载体(4)能够从闲置位置移动到操作位置以及从操作位置移动到闲置位置，并且该模块基础元件包括大腿部约束元件。本发明进一步描述了一种用于保护车辆座椅(14)中的车辆乘员(18)的车辆乘员保护系统(10)，该车辆乘员保护系统包括至少一个约束元件，其中，车辆乘员保护系统(10)的至少一个约束元件被设置在根据本发明的模块基础元件(2)中。

Description

用于车辆乘员保护系统的模块基础元件和车辆乘员保护系统

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于车辆乘员保护系统的模块基础元件、根据权利要求14的前序部分所述的车辆乘员保护系统以及根据权利要求28的前序部分所述的车辆座椅。

背景技术

在自动或自主驾驶中，驾驶员将不再需要永久地监视系统或者更确切地说车辆。相反，车辆将自动执行诸如指示、变换车道和保持车道的功能。这使得驾驶员能够在预定的座椅调节区域的范围内的任何座椅调节下采用对他/她而言舒适的位置。

此外，新的车辆概念允许新的内部设计，这例如包括新的方向盘概念或新的车辆座椅概念。例如，已知了以下车辆概念，其中，前排乘客的车辆座椅或后排乘客的车辆座椅被布置成在车辆内部中围绕竖直轴线是可旋转的。此外，对于自主或自动驾驶的车辆，可以存在甚至驾驶员可以围绕竖直轴线旋转他/她的座椅的选择。

前述变化的一个结果是不再能够像今天那样针对车辆座椅的特定标准位置开发车辆的乘员保护概念，而是关于车辆乘员在车辆内部的乘坐和位置赋予了车辆乘员更多的自由度。尤其是，由此可以产生肯定超出车辆座椅的先前标准位置范围的座椅位置。因此，车辆乘员相对于通常紧紧地安装在车辆结构上的安全系统(诸如座椅安全带和安全气囊)的位置在行驶过程中是可变的，并且与标准位置范围相比，距离可能取决于情况而显著增加。此外，车辆乘员的相对位置可能偏离，使得车辆乘员超出安装在车辆结构上的安全系统的作用范围。

用于解决这些问题的已知解决方案是例如具有增大的体积或者具有通过被设计成在适当情况下可切换的通气口或者切换的拴系件进行的适配的安全气囊。然而，可充气安全气囊系统的增大受到各种因素的限制。例如，增大的安全气囊体积或作用范围导致需要更长的时间才能到达安全气囊的作用位置。此外，即使在安全气囊系统紧紧地安装在车辆结构中并且具有经修改的安全气囊几何形状的情况下，也可能出现车辆乘员的相对位置的以下情形，诸如在车辆座椅围绕竖直轴线旋转的情况下，其中车辆乘员位于安装在车辆结构上的安全气囊系统的作用范围之外。

在座椅安全带的领域，已知了座椅集成式座椅安全带系统，其在沿车辆纵向方向偏离标准位置方面带来了优点。然而，在车辆座椅的倾斜位置中，甚至这样的座椅集成式安全带系统也不能在任何程度上都安全地确保车辆乘员不会在安全腰带的下方向前滑动(所谓的在下滑行)。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车辆乘员保护系统的元件，通过所述元件，无论车辆座椅位置如何，在可以确保尤其在倾斜位置中对车辆乘员的约束性的充分保护的情况下，将通过所述元件确保充分的保护。本发明的另一个目的是，这种元件是功能性的并且易于使用。

此外，本发明的目的是提供一种车辆乘员保护系统，所述车辆乘员保护系统能够在约束情况下无论车辆座椅位置如何都确保对车辆乘员的充分保护。

实现目的

根据权利要求1以及权利要求14和28的特征使得实现该目的。在从属权利要求中描述了有利的构造。

根据本发明的用于车辆乘员保护系统的模块基础元件包括用于接收至少一个安全气囊模块的至少一个模块载体。安全气囊模块包括连接到气体源的至少一个安全气囊。该气体源可以是例如气体发生器。替代性地，该气体源也可以是操作性地连接到另外的安全气囊的中央气体供应单元。这种气体供应单元可以优选地用于在约束的情况下填充多个安全气囊。例如，这种气体供应单元可以甚至布置在模块基础元件的外部，其中，设置在模块基础元件中的安全气囊通过连接线被连接到该气体供应单元。

此外，根据本发明的模块基础元件包括铰接托架，该铰接托架包括至少一个铰接元件。经由该包括铰接元件的铰接托架，模块载体可以从闲置位置移动到(尤其是旋转到)操作位置，并且从操作位置移动到闲置位置。

根据本发明的模块基础元件进一步包括大腿部约束元件。在典型的实施例中，大腿部约束元件被设置在模块基础元件的模块载体中或模块载体上。大腿部约束元件在约束的情况下防止或至少强烈减小车辆乘员的骨盆的移动。以这种方式，可以防止车辆乘员在约束的情况下在安全带下方滑行。替代性地，例如可以防止车辆乘员在模块基础元件的模块载体下方滑行。

在约束的情况下，大腿部约束元件可以尤其在车辆乘员的大腿的方向上向下移动和/或延伸。替代性地或此外，在约束的情况下，大腿部约束元件可以尤其在车辆乘员的骨盆区域的方向上沿对角方向向下移动和/或延伸。作为向下和/或对角方向向下延伸和/或移动的替代或补充，大腿部约束元件可以在约束的情况下尤其在车辆乘员腹部的区域的方向上向后移动和/或延伸。大腿部约束元件优选地被布置在模块载体的下侧和/或后侧的区域中。作为替代方案，模块载体的下侧和/或后侧可以形成大腿部约束元件。

在特别优选的实施例中，模块基础元件进一步包括躯干和头部约束元件，该躯干和头部约束元件适于限制车辆乘员的躯干和头部的移动，并且因此还限制作用在躯干和头部上的加速力。在优选的实施例中，躯干和头部约束元件由包括前部安全气囊的安全气囊模块形成。

在一个实施例中，闲置位置有助于描述模块基础元件未使用的模块载体位置。在这种位置中，安装在车辆中的模块基础元件的模块载体被布置在例如车辆座椅旁边。在优选的实施例中，在闲置位置中，模块载体被容纳在中央控制台中和/或形成中央控制台的一部分，或者被布置为两个车辆座椅之间的中央控制台。该模块基础元件的铰接托架和铰链可以被配置成使得在闲置位置中，在中央控制台中，模块基础元件的后侧或上侧优选地指向上。

此外，在闲置位置中，该模块基础元件可以布置或容纳在仪表板中。优选地，在这种实施例中，模块基础元件在闲置位置中被布置在仪表板中，使得上侧是面向车辆乘员。

此外，在闲置位置中，模块基础元件可以被布置或容纳在以下车辆座椅内和/或下方，该车辆座椅被布置在模块基础元件被指配给的车辆座椅前方的座椅排中。

替代性地，闲置位置描述了以下模块载体位置：模块基础元件被布置成远离车辆座椅，使得车辆乘员可以坐在该车辆座椅中或者可以从该车辆座椅起身。

操作位置有助于描述模块基础元件在使用的模块载体位置。在这种位置，模块载体被布置在车辆乘员的前方。模块载体优选地被布置在车辆乘员的前方，使得模块载体的下侧位于大腿上方。在操作位置中，模块载体的面向车辆乘员的后侧优选位于该车辆乘员的腹部的前方。从模块载体的下部外侧到面向车辆乘员的后侧的过渡区域优选地沿对角方向布置在该车辆乘员的骨盆上方。

在一个实施例中，模块基础元件被布置在车辆座椅上。特别地，根据本发明的模块基础元件被指配给车辆座椅。该模块基础元件尤其可以被配置成不是布置在车辆座椅或与车辆座椅一起预组装为子组件的结构部分中，而是可以独立于车辆座椅安装。优选地，相应的模块基础元件被指配给车辆内的若干(例如所有)车辆座椅。

在优选的实施例中，大腿部约束元件由包括大腿部约束安全气囊的安全气囊模块形成。优选地，模块基础元件还包括包含前部安全气囊的另一安全气囊模块。在另一个实施例中，单一安全气囊模块包括大腿部约束安全气囊和前部安全气囊两者。

大腿部约束安全气囊在展开且填充有气体的状态下从模块载体延伸到车辆乘员的骨盆区域。替代性地或此外，大腿部约束安全气囊在展开且填充有气体的状态下从模块载体朝向大腿延伸。此外，大腿部约束安全气囊可以在展开且填充有气体的状态下延伸至车辆乘员的腹部的区域。因此，尤其可以防止或至少强烈地减小车辆乘员的骨盆的向前移动。因此，在约束的情况下，一方面可以防止车辆乘员在安全带下方和/或模块载体下方滑行。另一方面，可以实现车辆乘员更早地参与车辆的整体减速。

在一个实施例中，大腿部约束安全气囊或模块载体的安全气囊模块包括预定的断裂点，使得在约束的情况下，大腿部约束安全气囊可以离开模块载体，并且更确切地说可以离开该安全气囊模块并且可以展开。在另一个实施例中，具有大腿部约束元件的模块载体或安全气囊模块被配置成使得大腿部约束安全气囊在模块载体或安全气囊模块的可伸展包壳内被气体填充，并且因此不离开模块载体。在这种情况下，通过填充大腿部约束安全气囊，模块载体朝向车辆乘员的骨盆区域扩大。

替代性地，大腿部约束元件可以呈大腿部约束体的形式或者可以包括大腿部约束体。大腿部约束体被配置并支撑在模块载体或大腿部约束元件中，使得其在约束的情况下可以朝向骨盆移动，并且更确切地说可以移动至车辆乘员的骨盆区域。作为替代方案，模块载体本身可以形成大腿部约束体，并且在约束的情况下可以朝向车辆乘员移动。由此产生的效果等同于在涉及大腿部约束安全气囊之前详细描述的效果。为此，大腿部约束体可以操作性地连接到例如集成在模块载体中的安全气囊或者连接到例如集成在模块基础元件中的张紧单元。该张紧单元可以至少部分地集成和/或设置在模块基础元件的铰接托架中。

呈躯干和头部约束元件形式的前部安全气囊在展开并填充状态下从模块载体向上延伸，从而可以限制车辆乘员的头部和躯干的移动。优选地，该前部安全气囊模块在模块载体中布置在模块载体的面向车辆乘员的后侧和/或其上侧的区域中。优选地，前部安全气囊模块在模块载体中布置成使得前部安全气囊可以在展开并填充状态下搁置在模块载体的外部面上/外部面处。前部安全气囊可以被设计为具有一个或多个腔室的安全气囊，其中各个腔室可以通过集成在该安全气囊中的分隔件和/或分离缝和/或通过分开的互连气垫而形成。

为了启动该安全气囊模块和/或大腿部约束元件，模块基础元件优选地包括控制元件。该控制元件可以例如呈接口单元的形式，模块基础元件的这些不同的约束元件可以经由该接口单元联接到车辆乘员保护系统和/或车辆控制系统的控制器。

替代性地，该控制元件可以是设置在模块基础元件中的单独的控制器，尤其是单独的控制装置。这种单独的控制器可以包括其自己的传感器元件，以用于确定约束情况。替代性地或此外，这种单独的控制器可以检测用于确定车辆的、尤其是车辆的乘员保护系统的另外的传感器元件的约束情况的所需数据。为此，该控制元件的该单独的控制器可以经由接口单元与所述传感器元件联接。

在优选的实施例中，仅当模块载体处于操作位置时，才由该控制元件启动模块基础元件的约束元件，尤其是大腿部约束元件和/或躯干和头部约束元件。

此外，模块基础元件可以包括中央安全气囊模块，该中央安全气囊模块仅在模块载体处于闲置位置时才可以被启动。这种中央安全气囊模块优选地包括在远侧上的侧向安全气囊，该侧向安全气囊有助于例如在侧面碰撞或倾斜的正面碰撞的情况下防止车辆乘员越出他/她的座椅或者防止与车辆内部的结构部分或另一车辆乘员碰撞。

在另一个实施例中，前部安全气囊模块被配置成使得在模块载体的闲置位置中，前部安全气囊可以接替该远侧上的侧向安全气囊的功能。

尤其是在这种实施例中，前部安全气囊可以包括例如躯干气垫和头部气垫。躯干气垫和头部气垫可以形成可单独充气的垫，这些垫在连接区域中彼此紧固并且是流体连通的。头部气垫优选地紧固在躯干气垫的靠近车辆乘员的一侧上的上端区域中。以这种方式，形成了安全气囊，其中，头部气垫在车辆竖直方向上连接到躯干气垫，作为使躯干气垫向上并朝向车辆乘员延伸的元件。躯干气垫的靠近车辆乘员的那侧的上端区域优选地描述躯干气垫在竖直车辆方向上的纵向延伸量的上部40％。同样地，在单独的中央安全气囊模块的在远侧上的侧向安全气囊可以如上所述地构造。替代性地和/或此外，可以经由诸如设置在安全气囊之中或设置在安全气囊处的拴系件等适当手段来将前部安全气囊和/或该远侧上的侧向安全气囊放入并维持在适当的位置。可以将这种类型的拴系件设计为可主动控制的。

优选地，模块载体同样地呈约束元件的形式。在这种实施例中，模块载体呈回弹元件的形式并且至少部分地具有能量吸收结构，或者至少部分地由能量吸收材料构成。

在优选实施例中，模块载体包括用户界面。用户界面可以是控制面板和/或屏幕，尤其是触摸显示器。用户界面可以是例如设置在模块载体的上侧中的触摸显示器。在一个实施例中，可以提供用户界面的显示器以至少部分地形成前部安全气囊模块的模块盖。在DE 10 2017 106 240 A1中详细描述了包括安全气囊模块的这种安全气囊单元，该安全气囊模块的安全气囊模块盖包括显示器，该申请的内容特此包含在本申请中。替代性地或此外，模块载体可以包括用于诸如笔记本电脑、平板计算机和/或智能电话等电子移动设备的终端或接口。用户界面优选地联接到车辆控制系统，使得可以经由该用户界面控制各种车辆功能。

集成在模块载体中的用户界面可以被设计成例如能够进行云计算。例如，这使得用户界面能够与车辆乘员的用户设备或其他任何网络进行通信。因此，车辆乘员可以例如经由用户界面进行工作和/或访问网络，尤其是在模块载体处于操作位置时如此。

在典型的示例性实施例中，模块基础元件的模块载体是经由模块载体调节机构机械地、机电地和/或电气地可调节的，尤其是可枢转的。

模块载体调节机构可以帮助调节模块载体，尤其是从闲置位置到操作位置以及从操作位置到闲置位置。此外，在操作位置中，当调节车辆座椅时，可以通过模块载体调节机构相对于车辆乘员来调整模块载体的位置。

在一个实施例中，模块基础元件可以进一步包括传感器元件。这些传感器元件联接到模块载体调节机构，使得借助于由这些传感器元件感测到的数据，将模块载体自动地调节至相对于车辆成员的最佳可能的操作位置。

优选地，模块基础元件进一步包括固位元件。经由该固位元件，模块载体可以被锁定在操作位置中。优选地，固位元件此外还可以用于将模块载体锁定在闲置位置中。为此，将固位元件例如构造在车辆座椅和/或对应于固位元件保持器的车辆结构上。

模块基础元件的铰接托架优选地包括用于将模块基础元件附接到车辆结构元件上的连接元件。模块基础元件可以例如经由该连接元件被紧固到车辆座椅上。作为替代方案，该连接元件尤其也可以紧固到车辆的车身上。

模块基础元件和铰接托架和/或固位元件的紧固优选地被设计成使得模块基础元件的模块载体具有与模块基础元件被指配给的车辆座椅相同的可变自由度和相同的调节选择。当调节车辆座椅时，这允许调整模块载体相对于车辆乘员的位置。

为了经由模块载体调节机构来调整位置，铰接托架、固位元件和/或固位元件保持器可以是伸缩元件，例如伸缩杆。伸缩元件的调节机构可以进一步操作性地连接到张紧单元，尤其是预紧器和/或主张紧器。预紧器和/或主张紧器可以帮助移动模块载体，尤其是在约束情况下，使其更靠近车辆乘员，尤其是更靠近车辆乘员的骨盆的区域。

该预紧器可以包括例如电动和/或机电的调节机构，该调节机构允许将模块载体可逆地施加到车辆乘员。例如，在可能的危险情况下(撞击前)，模块载体可以被可逆的预紧器预先移动得更接近车辆乘员，并且因此可以在可能的随后的约束情况下改善约束。此外，使用这种可逆的预紧器可以使得车辆乘员能够在模块基础元件的操作状态下具有更多的移动自由度，并且因此能够提高舒适度。

例如，该主张紧器可以包括可烟火启动的调节机构。在通过控制元件和/或车辆控制系统检测到约束情况之前，尤其不启动主张紧器。主张紧器优选地与模块基础元件的另外的约束元件的启动一起被启动。

在另一个实施例中，在固位元件保持器中和/或在铰接托架中可以集成有连接到张紧单元的皮带和/或绳索系统。因此，尤其可以使用以下张紧单元，其座椅安全带系统(例如座椅安全带张紧器、端部配件张紧器和/或安全带扣张紧器)的系统结构是已知的。此外，固位元件和固位元件保持器可以设置成由皮带系统制成。

该连接元件可以进一步包括用于将控制元件和/或模块基础元件的模块载体调节机构联接到车辆控制系统的接口。优选地，模块载体调节机构可以连接并联接到车辆座椅调节机构。模块载体调节机构和车辆座椅调节机构的联接可以帮助实现以下目的：当调节座椅位置时，自动地均等地调整模块载体的位置。替代性地，可以经由设置在模块基础元件中的传感器元件的值/数据独立于车辆座椅调节机构来控制模块基础元件的调节。

优选地，用户界面、尤其是显示器的位置可以自动地均等地适应车辆座椅位置和倾斜度，使得除了优选的最佳保护潜力之外，车辆乘员还可以舒适地使用用户界面。

此外，本发明包括一种用于通过至少一个、优选地若干约束元件来保护车辆乘员的车辆乘员保护系统。在车辆乘员保护系统中，至少一个约束元件被设置在根据本发明的模块基础元件中。

在优选的实施例中，每个车辆座椅都被指配有根据本发明的模块基础元件。替代性地，根据本发明的模块基础元件可以仅指配给特定的车辆座椅。模块基础元件优选地经由连接元件连接到车辆结构或车辆座椅，尤其是车辆座椅结构。优选地，模块基础元件可以被配置成不是设置在车辆座椅或与车辆座椅一起预组装为子组件的结构部分中，而是可以独立于车辆座椅安装。

在典型的实施例中，现有技术中已知的车辆乘员保护系统包括已知的约束元件，诸如紧紧地布置在车辆结构上的座椅安全带系统和安全气囊模块。如果车辆座椅在标准位置的范围内并且模块基础元件处于闲置位置，则所述约束元件如迄今已知的起作用。在闲置位置中，模块基础元件、尤其是模块载体被优选地布置在车辆座椅旁边。在这种闲置位置中，模块载体可以集成在例如中央控制台中，或者可以充当中央控制台。

作为替代方案，闲置位置描述了以下位置：模块基础元件的模块载体与车辆座椅间隔开并且被布置成使得车辆乘员能够进出车辆座椅。为此，模块载体可以例如仅向前和/或向后并且因此沿一个轴向方向从操作位置移动到闲置位置。替代性地，该移动也可以在多个轴向方向上进行并且可以进一步与枢转/旋转移动结合。

在优选的实施例中，模块基础元件的安全气囊模块、大腿部约束元件和/或躯干和头部约束元件在闲置位置中不被启动。

优选地，只有在模块基础元件的模块载体处于操作位置的情况下，才可以在约束情况下启动设置在模块基础元件中的安全气囊模块和/或设置在模块基础元件中的大腿部约束元件和/或设置在模块基础元件中的躯干和头部约束元件。在操作位置中，模块载体被设置车辆乘员的前方。

此外，在车辆乘员保护系统的一个实施例中，在模块载体的闲置位置中，中央安全气囊模块可以被设置为可启动的，以便在侧面碰撞或倾斜的正面碰撞的情况下，通过该远侧上的侧向安全气囊来限制车辆乘员的侧向移动。如果前部安全气囊模块的前部安全气囊被配置成使得前部安全气囊在模块载体的闲置位置中可以接替远侧上的侧向安全气囊的功能，则前部安全气囊模块可以被设置成甚至在闲置位置中也是可启动的。

优选地，通过控制车辆乘员保护系统，取决于座椅位置和/或损坏事件，可以在约束的情况下启动或停用车辆乘员保护系统的各个约束元件，或者可以启动约束元件的自适应控制器。在一个实施例中，车辆乘员保护系统的控制器可以附加地联接到车辆座椅调节机构。这种联接可以例如仅当模块载体处于操作位置时才允许将车辆座椅调节至超出标准位置范围的位置。

在一个实施例中，车辆乘员保护系统的约束元件是包括侧向安全气囊的侧向安全气囊模块。侧向安全气囊模块优选地集成在车辆座椅的侧壁中。存在在座椅壁的两侧上都集成侧向安全气囊模块的另一种选择。在车辆座椅的起始位置中面向车辆中心的侧向安全气囊模块尤其充当中央安全气囊模块。在起始位置中朝向车辆外侧设置的侧向安全气囊模块接替现有技术中已知的侧向安全气囊模块的功能，并且在围绕竖直轴线旋转后的位置中，还可以接替前部安全气囊的功能和/或可以用作支持前部安全气囊的元件。例如，侧向安全气囊在车辆座椅的这种旋转后的位置中可以引导车辆乘员朝向模块载体的前部安全气囊移动。

在另一个实施例中，可以适应性地控制侧向安全气囊的大小。由于该适应性的大小，一方面，例如当车辆座椅不在围绕竖直轴线旋转后的位置中时，侧向安全气囊可以具有常规侧向安全气囊的大小。另一方面，例如当车辆座椅处于围绕竖直轴线旋转后的位置时，可以通过适应性的调节来增大侧向安全气囊的体积以及因此其大小。通过增大该自适应的侧向安全气囊，在这种座椅位置中，侧向安全气囊可以至少部分地接替前部安全气囊的功能，并且更确切地说在正面碰撞的情况下支持前部安全气囊。

为了在这种约束情况下进一步改善侧向安全气囊的功能，可以将另一个约束元件配置为包括备用安全气囊的备用安全气囊模块。该备用安全气囊模块可以例如被布置在车辆乘员保护系统所集成在的车辆的A柱(驾驶员和前排乘客)或B柱(车辆后排乘员)中。

例如，当车辆座椅围绕竖直轴线旋转并且侧向安全气囊至少部分地接替前部安全气囊的功能时，备用安全气囊可以充当侧向安全气囊的备用元件。备用安全气囊有助于防止或至少最小化侧向安全气囊的弯曲。优选地，在倾斜的正面碰撞的情况下，备用安全气囊还可以充当前部安全气囊的备用元件。

在一个实施例中，设置在模块基础元件的模块载体中的前部安全气囊包括侧构件延伸部。在展开并填充状态下，这些侧构件延伸部在前部安全气囊的两侧上朝向车辆乘员延伸。前部安全气囊的侧构件延伸部可以是自适应地可控制的。例如，这种侧构件延伸部可以帮助在倾斜的正面碰撞中进一步改善车辆乘员保护。车辆乘员保护系统的侧向安全气囊优选地充当前部安全气囊的侧构件延伸部的稳定元件。

此外，车辆乘员保护系统可以包括设置在座垫中的座椅斜坡安全气囊模块。该座椅斜坡安全气囊模块包括座椅斜坡安全气囊，通过它可以至少在前部区域中抬起座垫。这有助于在约束情况下，尤其是在舒适位置中，附加地限制车辆乘员的骨盆的向前移动。

此外，本发明旨在保护一种车辆座椅，尤其是用于自主或自动驾驶车辆的车辆，该车辆座椅包括根据本发明的模块基础元件和/或被联接至根据本发明的模块基础元件。优选地，该车辆座椅还包括固位元件保持器，用于保持固位元件并锁定模块基础元件的模块载体。

在闲置位置描述了模块载体仅为了让车辆乘员进出而移动的模块基础元件位置的一个实施例中，模块基础元件优选地被紧紧地设置在车辆座椅上。

如果根据本发明的模块基础元件的模块载体被布置在操作位置中，则即使没有任何座椅安全带也可以为车辆乘员实现充分的保护。在这种实施例中，座椅安全带系统的保护和约束功能在必要时由模块载体和设置在其中的约束元件以及由根据本发明的车辆乘员保护系统的另外的约束元件所采用。

对于具有这种模块基础元件和/或这种车辆乘员保护系统的车辆座椅，由于座椅安全带系统的下降，可能会产生关于设计和构造的额外自由度，因为车辆座椅结构将不必承受座椅安全带系统的负载。例如，这种车辆座椅可以具有更轻且更精致的设计，例如当用于车辆乘员保护系统的模块基础元件的连接元件和/或固位元件保持器直接连接到车辆结构或者用于将车辆座椅连接到车辆结构的锚定元件时。

附图说明

从以下对不旨在进行限制的示例性实施例的描述以及附图中，本发明的另外的优点、特征和细节将变得清楚，在附图中，

-图1示出了车辆内部的切开部的示意性侧视图，该车辆内部包括根据本发明的处于闲置位置的模块基础元件；

-图2示出了根据图1的车辆内部的切开部上的示意性顶视图；

-图3示出了车辆内部的切开部的示意性侧视图，该车辆内部包括根据本发明的处于操作位置的模块基础元件；

-图4示出了根据图3的车辆内部的切开部上的示意性顶视图；

-图5的a)和b)示出了车辆座椅的示意性侧视图，该车辆座椅包括根据本发明的处于标准位置和舒适位置的模块基础元件；

-图6的a)和b)示出了根据图5的车辆座椅的示意性侧视图，该车辆座椅包括处于启动状态的大腿部约束元件和安全气囊模块；

-图7示出了车辆座椅的示意性侧视图，其中根据本发明的模块基础元件的另一实施例处于标准位置；

-图8示出了根据图7的车辆座椅的示意性侧视图，该车辆座椅包括处于启动状态的大腿部约束元件和安全气囊模块；

-图9示出了车辆座椅的示意性侧视图，其中根据本发明的模块基础元件的另一实施例处于舒适位置；

-图10示出了根据图9的车辆座椅的示意性侧视图，该车辆座椅包括处于启动状态的大腿部约束元件和安全气囊模块；

-图11示出了包括根据本发明的车辆乘员保护系统的实施例的车辆内部上的示意性顶视图；

-图12示出了包括根据本发明的车辆乘员保护系统的实施例的具有多个座椅排的车辆内部上的另一示意性顶视图；

-图13示出了在倾斜的正面碰撞的情况下，包括根据本发明的车辆乘员保护系统的实施例的车辆内部的前座椅排上的示意性顶视图；

-图14示出了在倾斜的正面碰撞的情况下，包括根据本发明的车辆乘员保护系统的实施例的车辆内部的前座椅排上的示意性顶视图；

-图15示出了在正面碰撞的情况下，包括根据本发明的车辆乘员保护系统的实施例的车辆内部上的示意性顶视图；

-图16示出了在正面碰撞的情况下，包括根据本发明的车辆乘员保护系统的实施例的车辆内部的切开部上的示意性顶视图，该车辆内部包括围绕竖直轴线旋转过的车辆座椅；并且

-图17示出了在正面碰撞的情况下，包括根据图16的车辆乘员保护系统的车辆内部上的示意性顶视图，该车辆内部包括围绕竖直轴线旋转过的多个车辆座椅。

图1和图2展示了车辆内部的切开部，该车辆内部包括根据本发明的车辆乘员保护系统10的根据本发明的模块基础元件2的实施例。图1和图2示出了在手动驾驶模式下的带有车辆乘员18的前部车辆座椅14，其中，车辆乘员18自己操纵车辆。为了更好地表示模块基础元件2，车辆座椅14的轮廓是点划线的。理所当然地，根据本发明的模块基础元件2也可以指配给车辆乘客座椅或后排车辆座椅(参见图11)。

在图1和图2中，示出了模块基础元件2的模块载体4处于闲置位置。在所示的实施例中，在闲置位置中，模块载体4被布置在车辆座椅14旁边，并且构成车辆的中央控制台。

模块基础元件2进一步包括具有铰接元件8的铰接托架6。铰接托架6经由连接元件被附接到车辆结构，在此附接到车辆座椅14。模块载体4可以通过铰接托架6移动到图3和图4所示的操作位置并从那里返回。可以尤其经由模块载体调节机构以机械、机电或电气方式使模块载体4从闲置位置旋转到操作位置，并且再次返回。为此，例如在铰接托架6和铰接元件8中布置有伺服马达。为了促进模块载体4的精确位置调整，铰接托架6或铰接托架6的区段可以是伸缩式的。

所展示的模块基础元件2包括布置在模块载体4内的多个安全气囊模块30。从图2清楚的是，在模块载体4中布置有中央安全气囊模块44。此外，图3展示了在所示的模块载体4中布置有前部安全气囊模块40和大腿部约束安全气囊模块32。

大腿部约束安全气囊模块32包括呈大腿部约束安全气囊34形式的大腿部约束元件28(参见图6)，该大腿部约束元件在约束的情况下防止或至少限制车辆乘员18的骨盆或骨盆区域的移动。

前部安全气囊模块40包括呈前部安全气囊46形式的躯干和头部约束元件(参见图6)，该躯干和头部约束元件能够在约束的情况下限制车辆乘员18的躯干和/或头部的移动。

图1进一步展示了车辆乘员保护系统10包括集成在车辆座椅14的座椅靠背16的座椅侧构件82中的侧向安全气囊模块50。此外，车辆乘员保护系统10包括集成在车辆座椅14中的安全带系统58。此外，在图1中，示出了集成在方向盘20中并且包括前部安全气囊42的前部安全气囊模块40。

在如图1和图2所示的手动驾驶操作(其中模块载体4处于闲置位置)中，设置在模块载体4中的前部气囊模块40、和大腿部约束安全气囊模块32被停用。中央安全气囊模块44可以在该位置中通过模块基础元件的控制元件启动。

在替代性实施例中，在模块载体4中可以布置前部安全气囊模块40’，其前部安全气囊被设计成使得前部安全气囊在闲置位置可以采取中央安全气囊、尤其是在远侧上的侧向安全气囊的功能。在这种实施例中，即使在图2所示的模块载体4的闲置位置中，也可以启动前部安全气囊模块40’。此外，模块载体4的前部安全气囊模块40、40’也可以被设置为包括前部安全气囊和中央安全气囊，它们可以彼此分开地被控制，并且因此可以响应于例如模块载体的位置而被分开地启动和填充。

此外，在图2中，示出了车辆的仪表板12中的包括铰接托架6”和铰接元件8”的模块载体4”的替代性闲置位置。模块载体优选地可以设置在仪表板12中，使得在闲置位置中，模块载体4”的上侧与面向车辆乘员的显示器24”对准。

在图3和图4中，示出了模块基础元件2的模块载体4处于操作位置，在该操作位置中，该模块载体被布置在车辆乘员18的前方。在所示的实施例中，车辆处于自主驾驶操作。因此，如图3和图4所示，方向盘20可以是可回缩到仪表板12中的。例如，这有助于增加车辆乘员18的舒适度。

在所示的示例性实施例中，模块载体4包括固位元件36。固位元件36连接到固位元件保持器38，该固位元件保持器进而连接到车辆结构。模块基础元件2的模块载体4可以通过固位元件36附加地锁定在操作位置中。在一个实施例中，固位元件36和固位元件保持器38和/或铰接托架6和铰接元件8被设计成可以将在约束情况下产生的力传递到车辆结构。

固位元件36和/或固位元件保持器38包括可由模块载体调节机构控制的调节元件。模块基础元件可以进一步包括传感器元件，这些传感器元件联接到模块基础元件2的控制元件，使得经由模块载体4的模块载体调节机构可调节与车辆乘员18最佳对准的模块载体4的操作位置。

此外，在所示的模块载体4中，集成了不同的用户界面22。除了屏幕/显示器24之外，所示的模块载体4包括控制面板26。控制面板26和显示器24可以呈用于车辆乘员18的舒适元件的形式。此外，控制面板26和显示器24可以适于联接到车辆控制系统，使得车辆乘员18可以通过所述用户界面22控制和/或检查车辆的各种功能。

如果将模块载体4布置并锁定在操作位置，则可以在没有安全带系统58的座椅安全带的情况下为车辆乘员18实现充分的保护。在这种实施例中，安全带系统的保护和约束功能必须由模块载体4、集成在模块载体4中的约束元件以及车辆乘员保护系统10的其他约束元件来接替。

图5的a)和b)示意性地展示了带有车辆乘员18和模块载体4的车辆座椅14。一方面，图5a)示出了车辆座椅14，其中车辆乘员18和模块载体4处于基本直立的座椅位置。另一方面，图5b)示出了车辆座椅14，其中车辆乘员18和模块载体4处于舒适位置。在所示的舒适位置中，车辆乘员18和车辆座椅14处于倾斜位置，在该倾斜位置中，座椅靠背16向后倾斜。

在所示的示例性实施例中，模块载体调节机构联接到车辆座椅调节机构。当调节车辆座椅14时，该联接有助于实现模块载体4的位置自动地适应车辆座椅14和车辆乘员18的改变后的位置。替代性地，模块载体4的位置可以由模块载体调节机构经由控制元件、通过模块基础元件的传感器数据来调整。因此，模块载体4的位置改变，使得大腿部约束元件28和/或躯干和头部约束元件优选地与车辆乘员18最佳地对准。箭头60例示了模块载体4为了调整位置而进行移动/旋转可以沿着的可能的移动和旋转方向。

所示的车辆乘员保护系统10的模块基础元件2的模块载体4此外可以是回弹元件，该回弹元件至少部分地由能量吸收材料制成和/或具有能量吸收结构。

图6的a)和b)展示了车辆座椅14，其中车辆乘员18和模块载体4在处于直立座椅位置(图6a))和处于舒适位置(图6b))时的约束情况下。

在模块载体4的下侧62的区域中，设置有大腿部约束安全气囊模块32。在所示的约束情况下，大腿部约束安全气囊34有助于限制或在理想情况下几乎防止车辆乘员18的骨盆/骨盆区域66的任何向前移动。以这种方式，例如，可以减小车辆乘员18在模块载体4和/或未在图5和图6中示出的安全带系统的大腿部元件的下方滑行的风险。限制和/或防止骨盆/骨盆区域66的向前移动此外可以得到座椅斜坡安全气囊模块92的座椅斜坡安全气囊(未示出)的支持。座椅斜坡安全气囊模块92例如布置在车辆座椅14的座垫17的前部区域中(参见图6b)。

此外，通过限制大腿部移动，可以改善车辆乘员18的向前移位的过程，因为产生了车辆乘员18的躯干64朝向模块载体4以及呈前部安全气囊46的形式的躯干和头部约束元件的旋转68。在所示的实施例中，通过指配给相应安全气囊模块30(大腿部安全气囊模块32和前部安全气囊模块40)的气体发生器48，大腿部约束安全气囊34和前部安全气囊46都被填充有气体。

图7和图8示意性地展示了带有车辆乘员18以及模块基础元件2的模块载体4的另一实施例的车辆座椅14。在模块载体4中布置有大腿部约束安全气囊模块32、前部安全气囊模块40和中央安全气囊模块44。前部安全气囊模块40布置在模块载体内、在模块载体4的上侧的区域中。显示器24至少部分地形成前部安全气囊模块40的模块盖。例如，显示器24可以至少部分地被配置成OLED膜。从图8清楚的是，在约束的情况下，显示器24可以被前部安全气囊46、46’破坏，使得前部安全气囊46、46’可以被前部安全气囊模块40的气体发生器48填充气体并且可以展开。前部安全气囊46’是前部安全气囊46的替代性实施例、包括在连接区域90中互连的躯干气垫86和头部气垫88。优选地，躯干气垫86和头部气垫88被配置成使得在约束的情况下，躯干气垫86对头部气垫88具有支持效果。

图9和图10示意性地展示了带有处于舒适位置的车辆乘员18以及模块基础元件2的模块载体4的另一实施例的车辆座椅14。与图7和图8的实施例相反，前部安全气囊模块40被布置在模块载体4的后侧的区域中，而不是在模块载体4的上侧的区域中的显示器24的下方。在这个实施例中，前部安全气囊46由躯干气垫86和头部气垫88形成。可以对图9和图10所示的前部安全气囊模块40的前部安全气囊46进行设计，使得在模块基础元件2的模块载体4处于闲置位置时，前部安全气囊46可以用作远侧上的侧向安全气囊。为了在模块载体的操作位置和/或闲置位置中控制前部安全气囊的展开方向，前部安全气囊模块可以包括能够主动释放的展开控制元件94。展开控制元件可以是例如拴系件，这些拴系件连接到拴系件释放装置。

图11展示了车辆内部上的示意性顶视图，其中，除了两个前排车辆座椅14之外，两个后排车辆座椅14也包括根据本发明的模块基础元件2。图12示出了具有多个座椅排的车辆的类似图示，其中根据本发明的模块基础元件被指配给每个车辆座椅14。

在这个实施例中，车辆乘员保护系统10还包括布置在方向盘20或仪表板12内的附加的约束元件，诸如从现有技术已知的前部安全气囊模块40。例如，车辆乘员保护系统10可以进一步包括布置在车顶边缘区域中的安全带系统58和/或头部安全气囊模块。此外，在所示的示例性实施例中，约束元件也可以布置在A柱70、B柱72、C柱74和/或D柱76中。

在图13中，示出了车辆乘员保护系统10的实施例的顶视图，其中前部安全气囊46包括侧构件延伸部78。在前部安全气囊46的展开并填充状态下，侧构件延伸部78在两侧上朝向车辆乘员18延伸。在由倾斜的正面碰撞触发的约束情况下，侧构件延伸部78可以通过限制车辆乘员18的头部和躯干的在此由箭头84所示的移动来改善对车辆乘员的保护。大腿部约束安全气囊34以及模块基础元件的模块载体4被前部安全气囊46覆盖。

为了减少前部安全气囊46的侧构件延伸部78弯曲的风险，此外可以启动设置在座椅侧构件82中的侧向安全气囊52并用气体填充。优选地，仅启动面向碰撞侧的侧向安全气囊52。在这种约束情况下，侧向安全气囊52有助于额外地稳定前部安全气囊46。在驾驶员侧发生倾斜的正面碰撞的情况下，在所示的稳定区域80中实现这种稳定。

图14示出了与图13基本上相同的情况。除了已经描述的约束元件之外，车辆乘员保护系统10还包括布置在A柱70中并且包括备用安全气囊56的备用安全气囊模块54。备用安全气囊56用作附加的支持和稳定元件。

此外，在所示的实施例中，通过车辆乘员保护系统10的控制，仅有位于车辆乘员18的移动84的方向上的相应侧向安全气囊52被气体填充。

图15示出了正面碰撞时的约束情况。在所示的实施例中，除了设置在模块载体4中的前部安全气囊46和大腿部约束安全气囊34之外，此外，设置在方向盘20、仪表板12和前排车辆座椅14中的前部安全气囊42被气体填充。设置在座椅侧构件82中的侧向安全气囊52也被气体填充。

前部安全气囊42和侧向安全气囊52用作前部安全气囊46的备用元件。优选地，响应于触发约束情况的碰撞的严重程度，可以通过车辆乘员保护系统10的控制来启动前部安全气囊42和侧向安全气囊52并用气体填充。

在图16中，示出了在前部碰撞中驾驶员座椅位置的约束情况，其中，车辆座椅被布置成围绕竖直轴线旋转。侧向安全气囊52和备用安全气囊56用作模块基础元件2的前部安全气囊46的备用元件。侧向安全气囊52尤其可以帮助最小化车辆乘员18在座椅侧构件82与前部安全气囊46之间滑行的风险。此外，备用安全气囊56可以减小前部安全气囊弯曲的风险。

图17展示了前座椅排和后座椅排的相同情况。包括用于后排乘客的备用安全气囊56的备用安全气囊模块54被布置在车辆的B柱52中。

Claims (29)

1.一种用于车辆乘员保护系统(10)的模块基础元件(2)，所述模块基础元件至少包括：

-模块载体(4)，所述模块载体用于接收至少一个安全气囊模块(30)，其中，所述安全气囊模块(30)包括至少一个安全气囊(34，36)，并且所述安全气囊连接到气体源、尤其是气体发生器(48)，

-铰接托架(6)，所述铰接托架包括至少一个铰接元件(8)，使得所述模块载体(4)能从闲置位置移动到操作位置以及从所述操作位置移动到所述闲置位置，以及

-大腿部约束元件(28)。

2.根据权利要求1所述的模块基础元件(2)，其特征在于，躯干和头部约束元件。

3.根据权利要求1或2所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述安全气囊模块(30)包括呈躯干和头部约束元件的形式的前部安全气囊(46)和呈大腿部约束元件(28)的形式的大腿部约束安全气囊(34)，或者其特征在于，第一安全气囊模块(30)被配置为包括前部安全气囊(46)作为躯干和头部约束元件的前部安全气囊模块(40)，并且第二安全气囊模块(30)被配置为包括大腿部约束安全气囊(44)作为大腿部约束元件(28)的大腿部约束安全气囊模块(32)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述大腿部约束元件(28)包括设置在所述模块载体(4)中的大腿部约束构件。

5.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，控制元件。

6.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述模块载体(4)呈约束元件的形式，其中，所述模块载体(4)是回弹元件并且至少部分地具有能量吸收结构，所述能量吸收结构不是由所述头部安全气囊和所述大腿部约束安全气囊形成的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述模块载体(4)包括中央安全气囊模块(44)，所述中央安全气囊模块包括在远侧上的侧向安全气囊，或者其特征在于，所述前部安全气囊模块(40)被配置成使得在所述模块载体(4)的闲置位置时，所述前部安全气囊(46)构成所述远侧上的侧向安全气囊。

8.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，能经由模块载体调节机构来机械地、机电地或电气地调节、尤其是旋转所述模块载体(4)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述模块载体(4)包括用户界面(22)，尤其是控制面板(26)和/或显示器(24)和/或电子移动设备的界面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述一个安全气囊模块(30)或所述多个安全气囊模块(30)仅在所述操作位置中被所述控制元件启动。

11.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述铰接托架(6)包括用于将所述模块基础元件(2)附接到车辆结构元件和/或车辆座椅元件的连接元件。

12.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，所述模块载体调节机构能经由所述控制元件联接到车辆座椅调节机构。

13.根据前述权利要求中任一项所述的模块基础元件(2)，其特征在于，固位元件(36)，所述固位元件用于将所述模块载体(4)锁定在所述操作位置中。

14.一种用于保护车辆座椅(14)中的车辆乘员(18)的车辆乘员保护系统(10)，该车辆乘员保护系统包括至少一个约束元件，其特征在于，所述车辆乘员保护系统(10)的至少一个约束元件被布置在根据权利要求1至13中任一项所述的模块基础元件(2)中。

15.根据权利要求14所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，每个车辆座椅(14)都被指配有模块基础元件(2)。

16.根据权利要求14或15中的任一项所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，所述模块基础元件(2)经由所述连接元件连接到所述车辆结构或所述车辆座椅(14)。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，能经由所述铰接托架和/或所述模块载体调节机构来调整、尤其是自动地调整所述模块载体(4)相对于所述车辆座椅(14)的位置。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，仅在所述模块载体(4)处于所述操作位置时，才能在约束情况下启动设置在所述模块基础元件(2)中的所述安全气囊模块(30)和/或所述大腿部约束元件(28)。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，另一个约束元件(11)呈包括侧向安全气囊(52)的侧向安全气囊模块(50)的形式。

20.根据权利要求19所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，能够适应性地控制所述侧向安全气囊(52)的大小。

21.根据权利要求14至20中任一项所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，另一个约束元件呈包括备用安全气囊(56)的备用安全气囊模块(54)的形式。

22.根据权利要求21所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，所述备用安全气囊(56)是所述侧向安全气囊(52)和/或所述前部安全气囊(46)的备用元件。

23.根据权利要求14至22中任一项所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，设置在所述模块基础元件(2)中的所述前部安全气囊(46)包括侧构件延伸部，所述侧构件延伸部在展开并填充状态下在所述前部安全气囊(46)的两侧上朝向所述车辆乘员(18)延伸。

24.根据权利要求23所述的车辆乘员保护系统(10)，其特征在于，在展开并填充状态下，所述侧向安全气囊(52)构成用于所述前部安全气囊(46)的所述侧构件延伸部的稳定元件。

25.根据权利要求14至24中任一项所述的车辆乘员保护系统，其特征在于，另外的约束元件包括座椅集成式安全带系统(58)和/或另外的安全气囊模块(30)。

26.根据权利要求14至25中任一项所述的车辆乘员保护系统，其特征在于，在所述闲置位置中，所述模块载体(4)被布置在所述车辆座椅(14)旁边，并且在所述操作位置中，所述模块载体被布置在所述车辆乘员(18)的前方。

27.根据权利要求14至25中任一项所述的车辆乘员保护系统，其特征在于，在所述操作位置中，所述模块载体(4)被布置在所述车辆乘员(18)的前方，并且从所述操作位置可移动到闲置位置，其中，所述模块载体在所述闲置位置时被布置成使得所述车辆乘员(18)能够进出所述车辆座椅(18)。

28.一种车辆座椅(14)、尤其是用于可自主和/或自动驾驶的车辆的车辆座椅，其特征在于，根据权利要求1至13中任一项所述的模块基础元件(2)。

29.根据权利要求28所述的车辆座椅(14)，其特征在于，固位元件保持器(36)，所述固位元件保持器用于保持所述固位元件(34)并锁定所述模块载体(4)。

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