CN112824145A - 具有安全增强的后向座椅 - Google Patents

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Abstract

一种具有安全增强的后向座椅，包括：底座；靠背；以及在座椅靠背的上部后面的自适应阻尼装置。自适应阻尼装置可以是可充气的安全气囊、可压扁的材料和/或弹簧。阻尼装置可以适应于碰撞严重性、碰撞状况、乘员位置和乘员尺寸中的一个或多个。

Description

具有安全增强的后向座椅
技术领域
本发明涉及一种用于具有后向座椅的车辆的安全配置。
本发明还涉及一种包括具有安全装置的后向座椅的车辆；以及一种用于后向座椅的安全增强的方法。
背景技术
新的汽车设计涉及面向后的乘坐配置。这样的配置导致对汽车和乘员产生新的力，特别是与具有突然大的力的事故相关。一些过去的汽车设计包括可以枢转以面向前或面向后的座椅，并且这样的座椅具有一些与保护位于可转动座椅中的乘员相关联的安全装置。这些安全装置通常是定位在可转动座椅靠背处的衬垫或连接到座椅的可充气装置，其延伸到侧面并且可能在人上方以在碰撞的情况下将乘员约束在可逆转的座椅中。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于车辆中的后向座椅的安全配置。具有后向座椅的过去系统与可逆转座椅有关。由此，任何安全配置通常都是受限的，并且必须连接到座椅本身以用于面向前的位置或面向后的配置。此外，面向后的座椅配置导致在正面撞击碰撞中对乘员的高的力，该力显著高于向后的冲击。过去的用于后部撞击碰撞的安全解决方案不足以用于正面冲击力，并且不适应于不同的乘员和/或碰撞状况。因此，对于在正面碰撞情况下用于面向后的座椅配置的安全解决方案存在需求，并且特别是对于能够适应乘员和/或碰撞状况的安全解决方案存在需求。
根据本发明的第一方面，一种后向座椅包括底座、靠背和位于座椅靠背的上部的后面的自适应阻尼装置。这样的配置确保后向座椅的乘员受到所述自适应阻尼装置的保护。安置在座椅靠背的上部的后面有助于减轻在碰撞中来自强力对躯干、颈部和头部的冲击，这对于在正面碰撞中对后向座椅的乘员的保护是特别有用的。由于突然减速，正面碰撞使车辆和因而乘员承受大的力，并且因此具有自适应阻尼装置的后向座椅在这种情况下可以保护乘员。
根据一个实施例，所述自适应阻尼装置是可充气的安全气囊。可选地，所述可充气的安全气囊包括通气孔。可充气的安全气囊可以通过连接的自适应气体发生器供应气体。所述可充气的安全气囊可以充气到不同的水平，以适应不同的乘员和/或碰撞状况。这可以通过通到安全气囊的气体的供应和/或通过通气孔。
根据一个实施例，所述自适应阻尼装置连接到所述座椅后面的座椅靠背的上部。另一选择是使所述自适应阻尼装置至少在未展开状态下位于所述座椅内。连接到所述座椅本身或定位在所述座椅内可以确保所述安全气囊适当地定位以无论碰撞或者由于碰撞导致的车辆损坏都向乘员提供阻尼。此外，直接连接到所述座椅可以确保紧凑的封装，其可以在不同的位置制造并且简单地插入到车辆中，甚至允许调节先前仅具有前向座椅的车辆使得现在包括具有适应性安全装置的后向座椅。在所述安全气囊连接到所述座椅或位于所述座椅内的实施例中，气体发生器也可以连接到所述座椅或位于所述座椅内。
根据一个实施例，所述自适应阻尼装置连接到车辆结构。这可以是车辆结构或框架的任何部分，例如横梁、上仪表板(upper dash)和/或车颈。这样的配置将给予所述自适应阻尼装置用以固定到车辆并且提供用于乘员安全的阻尼力的配置。
根据一个实施例，所述座椅还包括连接到靠背的头枕。可选地，所述自适应阻尼装置至少部分地在头枕后面延伸。这可以延伸到头枕的顶部，或者至少部分地朝向顶部向上升起头枕。在碰撞的情况下，这样的配置可以帮助保护座椅的乘员免受头部、躯干、颈部和大脑的伤害。可选地，所述座椅靠背和/或头枕的几何形状可以设计为与安全气囊相互作用，其造型使得所述安全气囊可以在碰撞的情况下实现用于缓冲和增强座椅靠背(和头枕)的最佳可能性能。
根据一个实施例，所述自适应阻尼装置基于碰撞严重性、碰撞状况、乘员位置和乘员尺寸中的一个或多个自适应调节。这可以与碰撞的方向，例如正面碰撞、后部碰撞(或者称为追尾)或侧面碰撞；碰撞的严重性，例如突然加速或减速；乘员在座椅中的位置；以及乘员的身高和/或体重中的一个或多个有关。这样的信息可以通过位于座椅中或车辆中其它地方的一个或多个传感器提供给所述自适应阻尼装置。这样的传感器可以是碰撞或撞击传感器、加速/减速传感器、用于测量撞击的严重性的安全传感器、乘员重量或高度传感器；乘员位置传感器(例如，安全带上的摄像机或传感器，以知道应用者是否坐在座椅中)等中的一个或多个。这样的传感器可以将信息或信号发送到所述自适应阻尼装置，这将致使所述装置根据所发送的信息适当地调整阻尼水平。
根据一个实施例，所述自适应阻尼装置包括自适应气体发生器，以调节到所述阻尼装置的质量流。这允许根据与碰撞严重性、碰撞状况、乘员位置和/或乘员尺寸有关的信息或信号来实现安全气囊中的合适压力。
根据本发明的另一方面，一种车辆包括具有自适应阻尼装置的后向座椅。车辆的这种配置可以确保在碰撞的情况下保护后向座椅中的乘员，即使在例如来自正面碰撞的强力时也是如此。
根据本发明的另一方面，一种用于后向座椅的安全增强的方法包括将自适应阻尼装置定位在所述后向座椅的靠背的上部的后面。所述自适应阻尼装置可以连接到所述座椅和/或车辆。这样的方法提供了向后向座椅提供了自适应系统，以确保乘员在碰撞的情况下的安全性。
根据一个实施例，所述方法还包括提供一个或多个传感器以向所述自适应阻尼装置提供信号或信息，以便根据碰撞严重性、碰撞状况、乘员位置和乘员尺寸中的一个或多个自适应调节。这种自适应安全系统能够在各种碰撞状况下为各种不同乘员提供安全。
附图说明
本发明的目的是提供一种用于后向座椅的安全配置。
图1示出了具有后向座椅的车辆中座位的示例性配置的示意图。
图2A示出了具有自适应阻尼装置和座椅中乘员的后向座椅的侧视图；
图2B示出了图2A的俯视图。
图3A示出了具有自适应阻尼装置的后向座椅的第二实施例；
图3B示出了图3A的一部分的横截面侧视图；和
图4示出了具有自适应阻尼装置的后向座椅的第三实施例。
具体实施方式
图1示出了具有后向座椅的车辆10中座位的示例性配置的示意图。这样的配置有时称为萤火座位(campfire seating)，其中座椅面向车辆的中心或中心线，并且后向座椅的座椅乘员面向前向座椅的座椅乘员。
在车辆中，座椅12a、12b、12c面向后方，座椅14a、14b、14c面向向前方向。这种座位配置对于自动驾驶或自主车辆是典型的，因为不需要面向前方的驾驶员的空间，也不需要典型的驾驶设备(方向盘、踏板等)的空间。
大多数过去的安全装置和安全配置都设计和布置为保护前向座椅中的乘员。然而，具有后向座椅的此类车辆与仅具有前向座椅的车辆相比具有不同的安全性考虑。在碰撞情况下作用在后向座椅12a、12b、12c中的乘员上的力是很不同的，并且因此需要新的安全配置。
图2A示出了具有自适应阻尼装置的后向座椅12的侧视图，其中自适应阻尼装置用于在碰撞情况下保护后向座椅12中的乘员15，并且图2B示出了图2A的俯视图。
座椅12包括具有传感器17的底座16、靠背18和头枕20。靠背18连接到底座并从底座16延伸到头枕20。头枕20可以是靠背18的延伸部，或者可以是例如能相对于靠背18上下延伸以与乘员15的头部对准的单独部件。
自适应阻尼装置包括具有自适应气体发生器26的可充气安全气囊24，自适应气体发生器26将气体供应到安全气囊24。安全气囊24可以包括通气孔。安全气囊24位于座椅12的靠背18的上部后面并且部分地位于头枕20后面。在该实施例中，安全气囊24固定到车辆10的车身，例如横梁22，该横梁通常连接车辆中的A柱并且有助于横向和扭转刚度。在其他实施例中，安全气囊24可以固定到车颈(cowl)和/或上仪表板(upper dash)，但是也可以是车辆的其他结构部件。
在碰撞或其他启动事件的情况下，气体发生器26向安全气囊24提供气体，使安全气囊充气以用于靠背和可能的头部的缓冲，以减小作用在乘员15上的力。安全气囊24充气并且至少部分地填充座椅靠背18的上部与车辆10框架之间的空间。
自适应阻尼装置可以通过由自适应气体发生器26提供的气体体积和/或安全气囊24中的通气孔来调节安全气囊24的充气水平。安全气囊24的适应或调节可以与碰撞严重性、碰撞状况(例如正面碰撞、后部碰撞或侧面碰撞)、乘员位置、以及乘员尺寸中的一个或多个相关。一个或多个传感器可以向自适应阻尼装置发送关于这些适应条件中的一个或多个的信息或信号。例如，车辆10可以包括一个或多个传感器，用于感测碰撞可能或即将发生、车辆的突然加速或减速；碰撞中可能撞击车辆的位置；乘员在座椅中的位置；座椅中的乘员的高度；乘员的重量等。所述一个或多个传感器可以安装在座椅12附近或者座椅12中，或者安装在车辆中或车辆外侧上的其它位置处，例如感测接近的物体的正面和后部传感器、感测突然加速或减速的加速或制动传感器。
例如，传感器17能确定乘员15的重量，从而估计乘员15的尺寸。该信息可以发送到自适应气体发生器26，以确定用于乘员15的安全气囊24的适当充气水平。例如，在撞击中，较大的乘员可能需要较高水平的缓冲，因此自适应气体发生器26将在碰撞的情况下为安全气囊24提供更多的充气，而较小的乘员(例如，儿童)可能需要由气体发生器26提供给安全气囊24的较少充气。这种适应性还可以用于调节安全气囊24中的充气位置和/或速率以及充气水平。
位于车辆上的撞击传感器于是能够感测到碰撞即将发生。该信号将使另一个传感器确定乘员是否没有处于座椅12中的适当位置，并且可以使座椅安全带减小松弛且将乘员连接到座椅。撞击传感器和重量传感器根据乘员15的重量和即将发生的撞击的可能严重程度来通知气体发生器26用于安全气囊24的适当充气速率。然后，气体发生器26根据该信息来配置气体的质量流量，并且提供适于乘员15和碰撞严重性的安全气囊24的适当充气水平。
如在背景技术中所提及的，过去的具有后向的座椅的系统与可逆转的座椅相关。由此，任何安全配置通常都受限，并且必须连接到座椅本身以用于面向前的位置或面向后的配置。此外，面向后的座椅构造导致在正面撞击碰撞中对乘员的较高的力，该力显著高于向后撞击。过去的用于后部撞击碰撞的安全解决方案不足以用于正面撞击力，并且不能对于不同的乘员和/或碰撞状况进行调节。因此，对用于在正面碰撞情况下面向后的座椅配置的安全解决方案存在需求，并且对特别是能够适应/调节乘员和碰撞状况的安全解决方案存在需求。
可适应/调节的阻尼系统提供了一种安全配置，其适用于乘员和/或碰撞以提供后向座椅中的乘员需要的适当的安全性，尤其是适用于正面撞击碰撞的较高的力。安全气囊24在座椅靠背18的上部部分处安置并且在一些情况下至少部分地在头枕20后面安置为乘员15提供保护，并且特别地在碰撞期间为头部、颈部和大脑提供保护。适应性允许系统为所述情况和乘员提供适当量的阻尼，从而在碰撞的情况下减少乘员和座椅两者上的负载。安全气囊24在头枕20后面的延伸可以帮助稳定头枕并且因此稳定乘员15的头部。所述适应性还允许所述装置针对不同的碰撞严重性和乘员尺寸进行调整，从而在各种情况下提供适当水平的阻尼。
图3A示出了具有自适应阻尼装置的后向座椅12的第二实施例，并且图3B示出了图3A的一部分的横截面侧视图。类似的部件标记为与图2A-2B中的部件类似，仅讨论相对于图2A-2B的实施例的区别。
自适应阻尼装置包括具有自适应气体发生器26的安全气囊24。安全气囊24在座椅靠背18的上部后面和头枕20后面延伸到头枕20的顶部或接近头枕20的顶部。在该配置中，安全气囊24连接到座椅12或在座椅12内(至少在未展开状态下)，如在图3B中清楚地看到的。气体发生器26也连接到座椅12。
如上所述，这样配置的自适应阻尼装置能够允许在碰撞或事故的情况下保护乘员15。此外，安全气囊24(以及可能的气体发生器26)直接连接到座椅12能够确保安全气囊24即使在具有强力的撞击期间仍然保持用于充气和减震的适当定位，并且能够允许更容易地制造，因为安全气囊24能被固定到座椅12并且然后安装在车辆10中。
图4示出了具有自适应阻尼装置30的后向座椅12的第三实施例。在该实施例中，自适应阻尼装置30被示意性地绘制并且表示用于阻尼的泡沫材料和/或弹簧。泡沫材料可以是例如不回弹的可压扁的泡沫。阻尼装置30定位在座椅12的靠背18的上部和头枕20的后面，并且可以固定到车辆和/或座椅12。
阻尼装置30可以结合图2A-3B所示的自适应阻尼装置使用。使用泡沫和/或弹簧的阻尼装置30在碰撞的情况下在后向座椅12中的乘员15上提供了简单的、安全且可靠的阻尼力，并且即使在其它系统(例如，可适应的气囊系统)发生灾难性故障的情况下也将工作以保护乘员15。
在后向座椅的靠背上部后面的自适应阻尼装置能够允许甚至在伴随正面碰撞的严重力作用下保护乘员。具体地，测试发现，与刚性的后向座椅相比，通过使用自适应阻尼装置，在一些情况下显著地减少了头部损伤、脑损伤和颈部损伤的风险。这种自适应阻尼装置为多种乘员在各种撞击情况下提供保护。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同要素替代其要素。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种用于车辆的后向座椅(12)，所述后向座椅(12)包括：
底座(16)；
靠背(18)；和
在所述座椅(12)的靠背的上部后面的自适应阻尼装置，其中所述自适应阻尼装置基于碰撞严重性和乘员尺寸中的一个或多个自适应调节。
2.根据权利要求1所述的后向座椅(12)，其中，所述自适应阻尼装置包括可充气安全气囊(24)。
3.根据权利要求2所述的后向座椅(12)，其中，所述可充气安全气囊(24)包括通气孔。
4.根据前述权利要求中任一项所述的后向座椅(12)，其中，所述自适应阻尼装置在所述座椅(12)后面连接到所述座椅(12)的靠背(18)的上部部分。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的后向座椅(12)，其中，所述自适应阻尼装置位于所述座椅内(12)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的后向座椅(12)，其中所述自适应阻尼装置连接到车辆(10)结构。
7.根据前述权利要求中任一项所述的后向座椅(12)，并且还包括连接到所述靠背(18)的头枕(20)。
8.根据权利要求7所述的后向座椅(12)，其中，所述自适应阻尼装置至少部分地在所述头枕(20)后面延伸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的后向座椅(12)，其中，所述自适应阻尼装置进一步基于碰撞状况和乘员位置中的一个或多个自适应调节。
10.根据前述权利要求中任一项所述的后向座椅(12)，其中，所述靠背(18)包括一个或多个增强部件(22)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的后向座椅(12)，其中，所述自适应阻尼装置包括自适应气体发生器(26)以调节流到所述阻尼装置的质量流。
12.根据前述权利要求中任一项所述的后向座椅(12)，还包括一个或多个传感器，用于提供基于碰撞严重性、碰撞状况、乘员位置和乘员尺寸中的一个或多个自适应调节所述阻尼装置的一个或多个信号。
13.一种车辆(10)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的后向座椅(12)。
14.一种用于车辆的后向座椅(12)的安全增强方法，所述方法包括：
将自适应阻尼装置定位在所述后向座椅(12)的靠背(18)的上部的后面，其中所述自适应阻尼装置基于碰撞严重性和乘员尺寸中的一个或多个自适应调节。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
提供一个或多个传感器，以提供用于根据碰撞严重性、碰撞状况、乘员位置和乘员尺寸中的一个或多个自适应调节自适应阻尼装置的信号。
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