CN114466771A - 用于机动车的乘客保护 - Google Patents

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Abstract

用于保护站在机动车(100)中的人(115)的设备(110)包括：多个安装在机动车(100)上的冲击缓冲囊(130)；用于确定与人(115)相邻的自由空间(140)的扫描装置(125)；和控制装置(120)，控制装置被设立成用于仅触发冲击缓冲囊(130)中的那些展开到所确定的自由空间(140)中的冲击缓冲囊。

Description

用于机动车的乘客保护
技术领域
本发明涉及用于机动车的乘客的保护。本发明尤其涉及公共短途交通中的保护。
背景技术
可以通过如下方式保护机动车中的人免受事故伤害，即，在机动车撞到障碍物时或撞到障碍物之前在人与机动车的内部边界之间快速展开冲击缓冲囊(也被称为撞击缓冲囊、气袋或气囊)并用气体进行填充。若人撞到展开的冲击缓冲囊，那么包含在该冲击缓冲囊中的气体可以受控地通过阀逸出，从而使人的运动减速。
冲击缓冲囊尤其是对于乘用车辆的驾驶员和副驾驶员来说是已知的。例如已经针对乘员的头部区域、骨盆区域或膝盖区域研发了专门的冲击缓冲囊。一些冲击缓冲囊被设计成针对正面碰撞，另一些则被设计成针对机动车的侧面碰撞。为了提供良好的事故保护，通常必须准确地知道要保护的人的定位。冲击瞬间人的体型、质量或姿势也可以纳入冲击缓冲囊的设计中。现实与所做出的假设的偏差可能会导致冲击缓冲囊的保护效果降低。
在公共短途交通的交通工具中通常没有为乘客设置冲击缓冲囊。这些交通工具可能伴随乘客数量强烈变化的情形运行。一些人可能处在座位上，在那里可以至少大概知道他们的定位和姿势，而其他人则可能处于站位，在那里既预先确定不了人的准确的定位也预先确定不了人的姿势。这些人可能在诸如紧急制动或突然更换方向之类的猛烈的驾驶动作时就已经承受了更高的受伤风险。
发明内容
本发明的任务在于，提供更好的技术来保护机动车中站立的人。本发明借助独立权利要求的主题解决该任务。从属权利要求反映了优选的实施方式。
用于保护机动车中站立的人的设备包括：多个安装在机动车上的冲击缓冲囊；用于确定与人相邻的自由空间的扫描装置；和控制装置，控制装置被设立成用于仅触发冲击缓冲囊中的那些展开到所确定的自由空间中的冲击缓冲囊。
设备可以特别是在如下状况下触发冲击缓冲囊，在该状况下普通的冲击缓冲囊也将被触发，例如是在即将发生或正在发生与另一个物体相撞时或者在机动车翻车的情况下应当被触发。通过仅动态地触发那些展开到自由空间中的冲击缓冲囊，可以更好地保护站立的人。设备可以也还有助于对机动车的车内的更多人进行防护。冲击缓冲囊可以分别在人与人之间展开或者在人与人所在的内部空间的边界之间展开。设备尤其可以使用在设有站位或能用作站位的自由面的短途交通工具的车内。机动车可以例如包括公共汽车或火车。
冲击缓冲囊可以被设立成用于沿竖直方向展开。冲击缓冲囊由此可以更好地侵入到人员周围的空间中并且展开出它们的保护作用。在第一变型方案中，冲击缓冲囊在它们触发之前被安装到机动车的底面中并且被设立成用于在触发时向上展开。
在第二变型方案中，冲击缓冲囊处在人上方的区域中并且被设立成用于在触发时向下展开。
冲击缓冲囊例如可以安装在机动车的车顶的或车辆顶篷的区域中。在该区域中可以存在可以用于安装冲击缓冲囊的足够的结构空间。通过从上方的展开可以特别早地在触发之后保护站立的人的头部区域。仅从在地面上方、例如在行李或儿童上方的预先确定的高度起存在的自由空间，可以动态地通过仅部分展开的冲击缓冲囊进行填充。
特别优选的是，冲击缓冲囊包括在可以包括有多个冲击缓冲囊的水平的布置中。冲击缓冲囊的布置可以遵循预先确定的样式，例如矩阵状或蜂窝状地实现，从而可以通过一个或多个已触发的冲击缓冲囊尽可能灵活和精确地填充现有的自由空间。例如在机动车的座椅区域内的不可能有站立的人的水平区域，可以不设冲击缓冲囊。冲击缓冲囊通常一样大，但可选也能设置不一样大的冲击缓冲囊。冲击缓冲囊的尺寸在此可以在竖直的和/或水平方向上彼此不同。
在一个实施方式中，已展开的冲击缓冲囊在自由空间中占据与站立在那里的人大约相同的体积。在此可以基于如下体积，该体积在机动车的最大允许的站立人员装载量时得出。因此冲击缓冲囊的粒度可以细到足以达到良好的保护，但同时也粗到足以用较小数量的冲击缓冲囊就能应对。
控制装置可以被设立成用于一旦水平作用到机动车上的加速度超过了预先确定的第一阈值，就触发冲击缓冲囊。加速度可以尤其由机动车撞到另一个对象上引起。如果撞击是可预见的，那么冲击缓冲囊也可以被提前立即触发。
在另一实施方式中，控制装置被设立成用于一旦机动车的预先确定的驾驶动作即将到来，就触发冲击缓冲囊。预先确定的驾驶动作可能引起高于预先确定的第二阈值的水平作用的加速度。第二阈值可以等于或低于第一阈值。因此例如可以在不让机动车的车内的人员承担由于与所述动作相关联的加速度而受伤的风险的情况下执行躲避动作、快速变道或紧急制动。也许可以避免在没有动作的情况下可能面临的大得多的加速度。可以不需要以加速度不超过预先确定的阈值的方式来限制机动车的动力。
在另一实施方式中，冲击缓冲囊相互连接。由此可以生成唯一的整合的冲击缓冲囊，可以以不同的方式控制在不同的部位处的冲击缓冲囊的展开。各个冲击缓冲囊尤其可以相互固定或布置在大的布料后方或者大的垫中。
根据本发明的另一个方面，机动车包括在本文中所说明的设备。
根据本发明的又一个方面，用于对机动车中的站立的人进行防护的方法包括以下步骤：扫描机动车的内部空间；确定与人相邻的自由空间；确定安装在机动车上的被设立成用于展开到所确定的自由空间中的冲击缓冲囊；并且触发所确定的冲击缓冲囊。
该方法可以被设立成用于完全或部分在本文所说明的控制装置上实施。为此，控制装置可以包括可编程的微型计算机或微控制器，并且方法可以以具有程序代码介质的计算机程序产品的形式存在。计算机程序产品也可以储存在计算机可读的数据载体上。方法的特征或优点可以转用到设备上，或者反之亦然。
附图说明
现在参考附图更为准确地说明本发明，其中：
图1示出系统；
图2示出冲击缓冲囊的示例性的布置；并且
图3示出方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了具有内部空间105的机动车100的示意图，其中，在机动车100处安装有设备110。机动车100被设立成用于使一个或多个人115站立地被运送。没有示出的另外的人115则可以同时以坐着或躺着的方式被运输。机动车100尤其可以包括短途公共客运的车辆，例如包括城市公共汽车或相应的轨道车辆。
设备110被设立成用于对站立的人115进行防护而免受伤害。设备110为此包括控制设备120，控制设备与至少一个用于扫描内部空间105的扫描装置125和多个冲击缓冲囊130连接。可选设有接口135，接口可以与机动车100的车内的另外的装置连接。可以经由接口135接收指示机动车100的现有或即将发生的加速度的信号。如果加速度高于预先确定的阈值，那么可以通过设备110控制对至少一个人115的主动保护。
冲击缓冲囊130被设立成用于安装在机动车100上的预先确定的部位处并且包括先被紧凑地折叠起来的袋或垫。若触发冲击缓冲囊，那么气体发生器就开始运行，气体发生器通常以烟火爆发方式工作。气体发生器极快地对垫进行填充，其中，垫可以以预先确定的方式和朝着预先确定的优选方向展开。经充气的垫可以通过如下方式来帮助对人115进行防护而免于撞击到内部空间中的其他对象上，即，使其位于人115与对象之间。在一个实施方式中，垫包括阀，当人115被压靠到垫时，气体可以通过该阀以受控的方式逸出。
建议的是，在需要主动保护人115时仅触发那些展开到与人115相邻的自由空间140中的冲击缓冲囊130。而部分或完全位于人115上方的冲击缓冲囊130则不应触发。为此优选设有多个冲击缓冲囊130，它们可以被组织成预定的布置145。冲击缓冲囊130还优选被设立成用于沿竖直方向展开。在所示实施方式中，布置145位于人115上方并且可以例如集成在机动车100的车辆顶篷中，其中，冲击缓冲囊130被设立成用于向下展开。
已展开的冲击缓冲囊130在水平方向上可以具有与人115相似的尺寸。所示的布置145包括足够的冲击缓冲囊130，以便在需要时基本上完全填充内部空间105的预先确定的部分，在机动车100行驶期间站立的人115可能停留在这部分中。示范性地讨论的是已填充并且已展开的冲击缓冲囊130是至少大致柱体的形状。为了阐明，冲击缓冲囊130中的其中一个冲击缓冲囊是被填充和展开地示出的。冲击缓冲囊130的其他形状同样是可能的。
为了确定哪些冲击缓冲囊130位于自由空间140的上方，可以借助至少一个扫描装置125扫描内部空间105。扫描装置125优选无接触地工作并且可以例如包括相机、深度相机、激光雷达(LiDAR)传感器或雷达传感器。不同的扫描装置125可以安装在内部空间105的不同的部位处，以便允许重建具有人115的内部空间105的三维模型。然后基于该模型可以确定，哪个冲击缓冲囊130位于自由空间140上方。
替选地可以为一个冲击缓冲囊130配属一个扫描装置125，扫描装置扫描内部空间105的位于该冲击缓冲囊130下方的区段。扫描装置125可以包括竖直向下指向的测距仪。若确定距离相当于内部空间105的底部与冲击缓冲囊130之间的间距，那么冲击缓冲囊130就是处在自由空间140上方。测距仪可以构建得较为简单并且例如借助超声波或光学地工作。也可以为一个冲击缓冲囊130配属多个测距仪，以便尽可能完整地扫描被已填充和展开的冲击缓冲囊130所占据的空间。
在图1的图示中，位于自由空间140上方的冲击缓冲囊130以浅色示出，至少部分位于人115上方的冲击缓冲囊130则以深色示出。如果需要主动保护所示的人115，那么可以触发浅色示出的冲击缓冲囊130，从而它们在人115之间或人115与内部空间105的边界之间展开。在另一实施方式中，可以仅触发那些从要得到防护的人115来看处在人115由于加速度而发生运动的方向上的冲击缓冲囊130。
图2在俯视图中示出了冲击缓冲囊130的示例性的布置145。图2a示出了蜂窝状的布置145，在其中，未触发的冲击缓冲囊130在水平的平面中具有六边形形状并且可以无间隙地相互贴靠。该实施方式可以实现冲击垫130的特别高的水平的排列密度。
图2b示出了矩阵状的布置145。在此示例性地假设冲击垫130具有圆形横截面。在该实施方式中，冲击缓冲囊130之间可能得到未被使用的空间；另一方面，基于矩阵形状可以方便确定有待触发的冲击缓冲囊130。
图2c示出了错开的矩阵形的布置145，其可以将图2a和2b的实施方式的优点相互结合起来。
图3示出了用于保护站在机动车100上的人115的方法300的流程图。在步骤305中可以确定机动车100的行驶状况。行驶状况可以包括机动车辆100相对地面、尤其是相对预先确定的车道的运动。如果机动车100马上要离开车道，那么机动车可能会经历强烈的加速。行驶状况也还可以包括机动车100与另一个物体的即将发生的或正在发生的碰撞。此外，行驶状况还可以包括即将发生的或已执行的可能导致机动车100沿纵向和/或横向方向强烈加速的驾驶动作。
在步骤310中可以确定是否有程度高于预先确定的加速度的加速度作用到机动车100上或者相应的加速度是否即将到来。可以将机动车100的行驶速度考虑用于确定加速度的量。行驶速度越大，作用到机动车100的车内的人115上的加速度就会越大。
在步骤315中，可以扫描机动车100的内部空间105。基于扫描，可以在步骤320中确定内部空间105中的自由空间140，其中，在自由空间140中尽量没有人115。可以在步骤325中确定那些被设立成用于展开到所确定的自由空间140中的冲击缓冲囊。要注意的是，也可以在步骤315之前执行步骤315至325中的一个或多个步骤。
若在步骤315中确定，预期有过度的加速度，则可以在步骤325中触发所确定的冲击缓冲囊130。可以立即进行触发或者可以依赖于预测的加速度或依赖于特定的行驶状况选择触发的时间点。
附图标记列表
100 机动车
105 内部空间
110 设备
115 人
120 控制装置
125 扫描装置
130 冲击缓冲囊
135 接口
140 自由空间
145 布置
300 方法
305 确定行驶状况
310 即将发生或正在作用有加速度吗？
315 扫描内部空间
320 确定自由空间
325 确定所配属的冲击缓冲囊
330 触发所确定的冲击缓冲囊

Claims (10)

1.用于保护站在机动车(100)中的人(115)的设备(110)，其中，所述设备(110)包括如下部件：多个安装在机动车(100)上的冲击缓冲囊(130)；用于确定与人(115)相邻的自由空间(140)的扫描装置(125)；控制装置(120)，所述控制装置被设立成用于仅触发所述冲击缓冲囊(130)中的那些展开到所确定的自由空间(140)中的冲击缓冲囊。
2.根据权利要求1所述的设备(110)，其中，所述冲击缓冲囊(130)被设立成用于沿竖直方向展开。
3.根据权利要求2所述的设备(110)，其中，所述冲击缓冲囊(130)处在人(115)上方的区域中并且被设立成用于在触发时向下展开。
4.根据权利要求2或3所述的设备(110)，其中，设置有多个冲击缓冲囊(130)的水平的布置(145)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(110)，其中，已展开的冲击缓冲囊(130)在自由空间(140)中占据和站在那里的人(115)大致相同的空间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(110)，其中，所述控制装置(120)被设立成用于一旦水平作用到所述机动车(100)上的加速度超过了预先确定的阈值，就触发冲击缓冲囊(130)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(110)，其中，所述控制装置(120)被设立成用于一旦即将发生所述机动车(100)的预先确定的行驶动作，就触发冲击缓冲囊(130)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(110)，其中，所述冲击缓冲囊(130)相互连接。
9.机动车(100)，所述机动车包括根据前述权利要求中任一项所述的设备(110)。
10.用于对站在机动车(100)中的人(115)进行防护的方法(300)，其中，所述方法(300)包括下列步骤：扫描(315)所述机动车(100)的内部空间(105)；确定(320)与人(115)相邻的自由空间(140)；确定(325)安装在机动车(100)上的被设立成用于展开到所确定的自由空间(140)中的冲击缓冲囊(130)；并且触发(330)所确定的冲击缓冲囊(130)。
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