CN116890720A - 用于保护机动车中的乘员的方法和机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在碰撞情况下保护机动车(1)中的乘员(3)的方法，其中，机动车(1)具有座椅(2)，座椅包括形成座椅面的座椅主体(4)和连接至座椅主体(4)的靠背(5)，在碰撞情况下作用在乘员(3)上的惯性力借助安全带装置(7、8)传输到靠背(5)，使得靠背抵抗靠背(5)的至少一个部分的弹性和/或塑性变形的复位作用相对于座椅主体(4)向前摆动，其中，反作用于向前摆动的力借助力产生器(35)这样产生并传输到靠背(5)上，和/或靠背(5)的可能的最大摆动路程借助限制装置这样限制，使得在存在预设的参考加速度的情况下，靠背(5)的实际存在的摆动路程与预设的参考摆动路程之间的偏差尽可能的小。

Description

用于保护机动车中的乘员的方法和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于在碰撞情况下保护机动车中的乘员的方法，其中，机动车具有座椅，该座椅包括形成座椅面的座椅主体和尤其可摆动地连接在座椅主体上的靠背，其中，在碰撞情况下作用在乘员上的惯性力借助安全带装置传输到靠背，使得靠背抵抗靠背的至少一个(靠背)部分的弹性和/或塑性变形的复位作用地相对于座椅主体向前摆动。
背景技术
安全带的作用是在剧烈减速的情况下保护乘员，尤其是让乘员保持在座椅上。由于乘员的质量惯性产生的惯性力通过安全带装置传输到相对于车辆固定的部件上，尤其是传输到车身上或乘员所坐的座椅的靠背上。
这种安全带装置可以是座椅的侧气囊的一部分，其中，在碰撞情况下约束乘员的气袋通过安全带连接在靠背上。这种系统例如由DE 10 2018123 633A1和US 2020/0 238944A1已知。
乘员也可以被安全带装置直接系好或绑紧。例如，从WO 2019/110 477A1已知一种车辆座椅，该车辆座椅具有布置在座椅底座上的座椅件和可摆动地固定在其上的靠背。此外设置有安全带和负载带，安全带被引导通过靠背的带出口，负载带一方面与负载带长度调节器连接，另一方面与安全带的带自动卷收器连接。
DE 10 2019 108 554 A1公开了一种车辆座椅，其具有可摆动地连接在座椅面上的靠背，在靠背上设置有安全带。车辆座椅包括用于在约束情况下衰减靠背运动的阻尼装置，其中，根据车辆乘员的重量或身材调节阻尼装置的阻尼常数。
发明内容
本发明的目的是，提供一种在碰撞情况方面得到改进的车辆座椅方案。
根据本发明，在第一实施方式的范围内，该目的在开头所述类型的方法中以如下方式实现，即：与向前摆动反作用的力借助力产生器来如此产生并且被如此传输到靠背上，使得在存在预设的参考加速度的情况下，靠背的实际存在的摆动路程与预设的参考摆动路程之间的偏差尽可能的小。
根据本发明，在第二实施方式的范围内，该目的在开头所述类型的方法中以如下方式实现，即：靠背的最大可能的摆动路程借助限制装置来如此限制，使得在存在预设的参考加速度的情况下，靠背的实际存在的摆动路程与预设的参考摆动路程之间的偏差尽可能的小。第一实施方式和第二实施方式在本发明的范围内可以替代地或组合地实现。
本发明基于以下构思，即：当在碰撞情况下出现尤其沿车辆纵向方向作用的负加速度或减速度时，来自乘员的能量通过靠背的向前摆动运动尽可能有效地被导出到靠背。
关于第一实施方式，设置有力产生器，力产生器的力附加地反作用于靠背的向前摆动运动，并因此反作用于乘员的惯性力，而且尤其是在摆动过程期间。
关于第二实施方式，设置有限制装置，借助该限制装置尤其可以调节靠背的当前释放的摆动路程或最大可能的摆动极限。在达到该摆动极限之前，复位作用仅由于靠背的塑性和/或弹性变形引起。在达到摆动极限时，产生阻止靠背进一步摆动的或反作用于靠背进一步摆动的限制力。为此可以调节彼此相撞的限制元件的相对位置，其中，在限制元件相撞时阻挡靠背的进一步的摆动。
根据本发明，通过由力产生器产生的力和/或通过限制装置引起的对靠背的最大可能的摆动路程的限制，能够实现并且相应规定，在存在预设的参考加速度时，靠背的实际存在的摆动路程与预设的参考摆动路程之间的偏差尽可能的小。
摆动路程可以是摆动角度，即在未摆动的状态下靠背的纵向方向或纵向轴线与在摆动状态下靠背的纵向方向或纵向轴线之间的角度。靠背的摆动可以在靠背弯曲的范围内进行。尤其在该情况下，摆动角度可以适宜地定义为在未摆动的状态下靠背的摆动点和靠背最上方的点之间的连线与在摆动状态下的该连线之间的角度。
参考摆动路程特别优选为在碰撞情况下或在约束情况期间在定义条件下理想地发生的靠背摆动路程。因此，根据本发明的方法能够实现，靠背的实际发生的摆动的摆动路程能够尽可能好地适配于参考摆动路程，从而在约束情况中发生乘员的被限定的向前位移。参考摆动路程或参考摆动角度优选相应于在乘员不与机动车的固定部件、例如方向盘和/或仪表盘发生接触的情况下靠背的尽可能远的向前运动。参考摆动路程尤其是，乘员的向前位移在碰撞情况下在100mm和500mm之间，尤其为300mm。
参考加速度可以是在机动车与位置固定的对象发生正面碰撞的情况下，在预设的速度(例如50km/h)下出现的机动车加速度。
靠背可以可摆动地连接至座椅主体，例如通过——优选可锁定的——铰接件。靠背优选在后部区域中连接到由座椅主体形成的座椅面。靠背的摆动轴线可以水平地并且沿车辆横向方向延伸。座椅靠背和座椅主体可以具有金属的基本结构或框架结构，并且尤其可以装软垫。座椅主体可以通过座椅底座——尤其可纵向移位地——连接到车身。
优选地，借助加速度传感器确定与机动车的当前加速度相关的加速度信息，其中，根据加速度信息预设所述力和/或最大可能的摆动路程的限制。在该实施方式中，所产生的力或摆动路程限制可以专门适配于测得的机动车的当前加速度。加速度传感器可以是本就存在的、其传感器数据例如被与安全气囊的触发相联系地使用的加速度传感器。
关于加速度传感器的数据可以规定，这些数据用于检测当前是否存在机动车的碰撞情况。具体地，可以检查是否满足触发条件，如果加速度信息表明，机动车的当前加速度的绝对值超过预设的加速度限值，则满足触发条件。加速度限值应选择得足够大，从而在超过该加速度限值时极有可能存在机动车的碰撞情况。在满足触发条件时，可以实现或开始通过力产生器的力产生和/或通过限制装置的摆动路程限制以及尤其是安全气囊的触发。
优选地，在根据本发明的方法中规定，预设对机动车的当前加速度与力和/或最大可能的摆动路程之间的关系进行描述的特性曲线，借助该特性曲线产生所述力和/或预设最大可能的摆动路程的限制。因此，借助加速度信息预设当前借助力产生器产生的力或摆动路程限制。特性曲线可以存储在机动车的控制装置方，该控制装置设计用于执行根据本发明的方法。
特性曲线可以预设为解析关系，根据该解析关系计算要产生的力或最大可能的摆动路程。解析关系可以是一个公式，借助该公式计算所述力或最大可能的摆动路程或与之相关的参量、例如要施加到被设置成电机的力产生器上的电压。特性曲线也可以预设为查找表，在该查找表中，借助加速度值预设关于力或摆动路程限制的值。特性曲线、尤其是预给出力的特性曲线可以根据乘员的重量或身高来预设，重量或身高借助下面描述的乘员信息来确定。
因此，在根据本发明的方法中可以规定，描述乘员的重量和/或身高的乘员信息在车辆控制器的范围内存在并且被调用，和/或借助传感器来确定描述乘员的重量和/或身高的乘员信息，其中，根据乘员信息预设最大可能的摆动路程的限制和/或力。乘员越重和/或越高，那么在碰撞情况下待从乘员导出的能量以及乘员的惯性力自然就越大。这原则上导致，乘员越重和/或越高，那么在碰撞情况下靠背的例如由于靠背的弹性引起的摆动路程就越大。这是不利的，因为在小的和/或轻的乘员的情况下，在比原则上实际可用的摆动路程更短的摆动路程上进行能量吸收。这又导致，作用在小的和/或轻的乘员上的约束力似乎不必要地增大，因为原则上存在较大的摆动路程。由于约束力应尽可能的小以避免受伤，因此这是不利的。为了克服该缺点并在尽可能大的摆动路程上分配并因此优化能量从乘员的导出，通过力产生器产生的力或最大可能的摆动路程的限制专门适配于乘员的身材。具体而言，例如，乘员的质量和/或身高越大，那么通过力产生器产生的力就越大。
关于根据本发明的方法的第一实施方式可以规定，在达到靠背的最大摆动路程时或之后，力的大小被减小，尤其是被设置为零。因此，在碰撞或约束情况下，机动车的加速度和因此靠背的摆动路程首先增大。接着，机动车的加速度达到最大值，然后该加速度又返回到零。这个在碰撞情况下通常发生的力变化过程通常导致，在达到最大加速度和进而靠背的最大摆动路程时或紧接着在此之后发生所谓的回弹效应，在该回弹效应中，乘员由于下降的加速力和在该时刻仍然存在的复位作用又被甩回或“拍回”到靠背中。这种不利的效应基于在达到靠背的最大可能的偏转时或之后力或转矩的减小而被避免或至少减弱。力或转矩优选被设置为零，从而使该效应保持尽可能小。为确定达到最大摆动路程的时间点，控制装置可以设计用于，借助加速度信息来评估机动车的加速度的随时间的变化过程，并且此时检查是否满足最大条件，当达到最大摆动路程时，满足该最大条件。例如，当机动车的加速度的梯度变为零并且其符号从正变为负时，就是这样的情况。
除了根据本发明的方法以外，本发明还涉及一种机动车，其包括至少一个具有形成座椅面的座椅主体和尤其可摆动地连接至座椅主体的靠背的座椅，其中，在碰撞情况中作用在乘员上的惯性力可以通过至少一个安全带装置如此传输到靠背上，使得靠背抵抗靠背的至少一个部分的弹性和/或塑性变形的复位作用相对于座椅主体向前摆动。根据本发明的机动车具有控制装置，该控制装置设计用于如此驱控机动车的力产生器和/或限制装置，使得
-与向前摆动反作用的力可以借助力产生器如此产生并且可以如此传输至靠背；和/或
-可以通过限制装置如此限制靠背的最大可能的摆动路程，
使得在存在预设的参考加速度时，靠背的实际存在的摆动路程与预设的参考摆动路程之间的偏差尽可能的小。结合根据本发明的方法阐述的所有优点和特征也可以相应转用到根据本发明的机动车，反之亦然。
在第一实施方式的范围内，即如果反作用于向前摆动的力可以通过力产生器产生并且可以被传输到靠背，则可以在根据本发明的机动车中规定，力产生器是机电致动器或包括机电致动器。在该情况下，主动地产生或生成所述力。力产生器优选是电机。
力产生器可以是阻尼元件或包括阻尼元件。在该情况下，被动地、即响应于靠背的摆动运动地产生或生成力。力产生器的阻尼作用或复位作用可以通过阻尼元件的阻尼流体产生。在此，复位作用可以通过改变阻尼元件的阻尼常数来调整，例如通过改变例如光阑式的开口的直径来调整，阻尼流体在靠背的摆动运动中被挤压穿过该开口。
力产生器可以通过牵拉装置与靠背连接，用以将借助力产生器产生的拉力传输到靠背上。力产生器可以连接到尤其在座椅主体中或座椅主体上的、与靠背或摆动轴线间隔开的位置处。拉力作用在靠背的牵拉装置固定点上，牵拉装置在该牵拉装置固定点处固定在靠背上。在摆动轴线和作用在靠背或牵拉装置固定点上的拉力之间如此设置有杠杆臂，使得借助拉力产生的转矩反作用于乘员的惯性力。
一方面连接到力产生器且另一方面固定在靠背上的牵拉装置优选是拉绳、尤其金属的拉绳或带子。牵拉装置可以围绕至少一个固定在、尤其可转动地固定在座椅主体或靠背上的转向辊被引导，从而使通过牵拉装置传输的力被转向。
牵拉装置可以具有第一区段和第二区段。第一区段可以在布置在座椅主体内或座椅主体上的、尤其是固定在其上的力产生器与转向辊之间基本上平行于座椅面地并且以车辆纵向方向为基准向后延伸。第二区段可以在转向辊与靠背的牵拉装置固定点之间基本上沿靠背的纵向方向向上延伸。拉力首先由力产生器沿着牵拉装置在水平方向上传输到转向辊。在那里，拉力相应向上转向，并最终通过牵拉装置固定点作用到靠背上。
在第二实施方式的范围内，即如果靠背的最大可能的摆动路程可以通过限制装置来限制，则可以在根据本发明的机动车中规定，用于限制靠背的最大可能的摆动路程的限制装置通过尤其金属的锁定绳与靠背相连接。在达到摆动极限时，可以通过限制装置产生防止靠背进一步摆动的或与靠背的进一步摆动反作用的限制力，该限制力可以通过锁定绳传输到靠背上。
尤其可设想，限制装置具有释放装置和不能相对转动的柱体，其中，锁定绳在释放装置与靠背的牵拉装置固定点之间围绕柱体缠绕，尤其多次缠绕，其中，通过释放装置可以释放锁定绳的额外的长度段。在该实施方式中规定，如果锁定绳在释放装置与牵拉装置固定点之间处于拉应力下，那么靠背最大可能地摆动。通过释放锁定绳的额外长度段可以首先消除该拉应力，而且是在这么长的时间内消除该拉应力，即：直到靠背的摆动远到使锁定绳再次处于拉应力下。释放装置可以是或包括机械锁定装置，其尤其具有接合到锁定轮中的锁定爪，其中，通过该锁定装置可以释放锁定绳的额外的长度段，并且基于靠背的摆动而阻止锁定绳的进一步的释放。
在出现试图使位于最大可能的摆动状态下的靠背进一步摆动的力的情况下，该力主要被传输到柱体，从而产生相应的反作用力，该反作用力防止靠背的进一步的摆动。然而，如果锁定绳或锁定绳的额外的长度段被释放，则试图使靠背进一步摆动的力的出现导致，锁定绳围绕柱体纵向移动或滑移，从而不再提供相应的限制作用。
因此，在释放装置方，为了限制靠背的摆动路程，与在碰撞情况下通常作用在靠背上的力相比小的力便足以产生相应的反作用力，该反作用力主要通过锁定绳围绕柱体的缠绕来导致。该效果与由水手握持的船缆绳大致类似，该船缆绳在水手与船之间围绕系缆柱缠绕多次。如果水手将缆绳在自己与系缆柱之间保持拉紧，那么船相应被保持在其位置上。如果水手松开该拉紧并且一段缆绳松弛，从而缆绳可以围绕系缆柱滑移，那么船也可以相应进一步运动远离系缆柱。
根据本发明可以规定，与机动车的当前加速度相关的加速度信息可以借助加速度传感器确定，其中，控制装置设计用于如此驱控释放装置，使得以与加速度信息相关的长度释放锁定绳的额外的长度段。锁定绳的被释放的长度段因此限定了靠背的当前的、最大可能的摆动路程。因此，被释放的长度段导致，靠背可以向前摆动到如下点，即：直到被释放的长度段由于靠背的向前摆动而在柱体缠绕体上全都滑移掉。从该点开始，锁定绳处于拉紧中，从而使靠背的如上所述的进一步的摆动消失。
优选地，机动车的当前加速度与最大可能的摆动路程之间的关系通过已经结合根据本发明的方法描述过的特性曲线来预给出。具体地，该特性曲线可以预给出当前加速度与锁定绳的被限定的长度段的长度之间的关系。
在根据本发明的机动车中可设想，描述乘员的重量和/或身高的乘员信息存在于车辆控制器的范围内并且可被调用，和/或可以通过传感器来确定，其中，控制装置设计用于，根据乘员信息预设最大可能的摆动路程的限制和/或力。
如果乘员信息存在于车辆控制器的范围内并且是可调用的，那么该乘员信息可以在行驶开始时便已经例如借助个性化的车辆钥匙为了身份识别目的并且在机动车的关闭系统的范围内被确定和使用。
如果乘员信息可以通过传感器来确定，那么传感器的传感器数据可以被传输到控制装置，控制装置对传感器数据进行评估以确定乘员信息。具体地，可以进行乘员的身份识别，其中，乘员信息存储在控制装置的存储器中。乘员的重量或身高也可以直接、即在不使用其具体身份的情况下被确定或测量。
如果乘员信息可以通过传感器确定，那么可设想，传感器是布置在座椅主体中或座椅主体处的重量传感器。通过重量传感器可以产生传感器信号，该传感器信号描述了作用在座椅主体上的并由乘员的重量引起的压力。该压力与乘员的重量相关，从而可以由此产生乘员信息。
作为传感器，可以是设置用于检测机动车的内部空间和/或环境的图像数据的光学传感器、例如摄像机。图像数据可以被传输到控制装置，并且例如通过面部识别软件被评估以识别乘员的身份。借助图像数据，还可以确定关于乘员身高的信息。
传感器可以是设置用于检测乘员指纹的指纹传感器。相应的传感器信号也可以用于识别乘员的身份。
安全带装置可以是三点式安全带装置。在三点式安全带装置中，安全带锚固在座椅上的三个点处。第一点位于靠背上或靠背中并且例如是带卷收器的位置。第二锚固点和第三锚固点设置在座椅主体上，并且通常由端部配件和安全带扣的位置来限定。替代地，安全带装置也可以是四点式安全带装置，其中，安全带锚固在座椅上的四个点处。四点式安全带装置分别具有两个腰带和两个肩带，其中，为了固定尤其设置有中央的安全带扣。也可设想其他的安全带装置、如二点式、五点式和六点式安全带装置，然而它们在实践中很少使用。
安全带装置也可以是气囊式安全带装置，座椅的安全气囊的至少一个气袋通过该气囊式安全带装置连接到靠背。安全气囊可以是座椅的侧气囊，其中，这种侧气囊通常具有布置在靠背的左侧和右侧的气袋，气袋在碰撞情况下分别被充气并且在侧面和前侧包围乘员。在碰撞情况下，气袋如此约束乘员，使得乘员的惯性力传输到气袋上，并从气袋通过安全带装置传输到靠背上。尤其地，这种安全带装置每个气袋包括两个带，这两个带分别一方面固定在靠背上，另一方面固定在座椅主体上。在开头已经提到的DE 10 2018 123 633A1中描述了这样的系统。
附图说明
本发明的其他的优点、特征和细节由以下描述的实施例并且借助附图得到。在此示意性地：
图1示出了根据本发明的机动车的一实施例，借助其阐述根据本发明的方法的实施例，
图2示出了图1的机动车的座椅的前视图，乘员坐在座椅中，
图3示出了在约束情况开始时图2的座椅的侧视图，
图4示出了在约束情况后期的图2的座椅的侧视图，
图5示出了根据本发明的方法的实施例的流程图，其借助图1的机动车进行阐述，
图6示出了两条不同的与乘员信息相关的特性曲线，该特性曲线涉及当前加速度与借助力产生器产生的拉力之间的关系，
图7示出了根据本发明的机动车的另一实施例的座椅的侧视图，乘员坐在座椅中，
图8示出了图7的座椅的限制装置的不能相对转动的柱体的放大图，
图9示出了根据本发明的方法的另一实施例的流程图，其借助机动车来阐述，机动车的座椅在图7中示出，
图10示出了关于当前加速度与借助限制装置产生的拉力之间的关系的特性曲线。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的机动车1的一实施例，该机动车具有两个座椅2，即驾驶员座椅和副驾驶员座椅。为了清楚起见，未示出此外设置的后排座椅。与座椅2、即驾驶员座椅相关的细节借助图2至图4阐述。图2示出了座椅2的前视图，乘员3坐在座椅中，图3和图4示出了相应的侧视图。结合驾驶员座椅阐述的点原则上同样适用于副驾驶员座椅。
座椅2包括座椅主体4和与之可摆动地连接的靠背5。靠背通过摆动铰接件铰接在座椅主体上，使得靠背5可以围绕水平轴线6摆动。靠背5的摆动位置可以根据乘员3的喜好被前后调整并且固定。座椅主体4通过未详细示出的座椅底座以可纵向移位的方式固定在车身上。
座椅2包括第一安全带装置7和第二安全带装置8。关于第一安全带装置7参考图2，关于第二安全带装置8参考图3和图4。第一安全带装置7是三点式安全带装置9，机动车1中的乘员3在行驶开始时通过该三点式带装置9被绑紧或系好。三点式安全带装置9包括在三个部位处固定在座椅2上的安全带10。第一固定部位位于靠背5的上部区域中。在该部位上，安全带10被引导入靠背5的内部，并在那里连接到带卷收器11。第二固定部位在侧面位于座椅主体4上，安全带10在该固定部位处通过端部配件12固定在座椅2上。第三固定部位位于座椅主体4的与端部配件12对置的侧，安全带10在该部位处通过安全带扣13固定在座椅2上。
第二安全带装置8是气囊式安全带装置14，座椅2的侧气囊15的两个气袋通过该气囊式安全带装置连接在靠背5上。侧气囊15的气袋在未充气的状态下分别容纳在容纳箱16中，容纳箱在侧面设置在靠背5上。在碰撞情况下，侧气囊15的气袋展开，使得它们在侧面和前侧包围乘员3，并且避免或缓冲乘员3的碰撞。处于充气状态下的气袋在图3和图4中分别以虚线示出。侧气囊15的两个气袋中的每个气袋经由两个带17固定在座椅2上，其中，每个带17一方面固定在座椅主体4上，另一方面固定在靠背5上。
随后，借助图5阐述根据本发明的方法的实施例，而且是在具体参考图1至图4的情况下。该方法包括步骤18至23。机动车1的控制装置24被设置并且设计用于执行该方法。
在该方法的第一步骤18中，确定描述乘员3的身材、即重量和身高的乘员信息25。为了检测乘员信息25，机动车1在行驶之前借助乘员3的个性化的钥匙解锁。在此，在由控制装置24方实施的用于实现机动车1的关闭系统的车辆控制器26的范围内，检测描述乘员3身份的身份信息。乘员信息25存储在控制装置24的数据库中，并且借助身份信息进行调用。
身份信息和乘员信息25附加地借助多个传感器27来确定。该附加的确定用于验证目的并且不是一定需要的，或者也可设想作为经由车辆控制器26的确定的替代。
作为传感器27，设有布置在座椅主体4中的重量传感器28，通过该重量传感器检测对由乘员3施加在座椅主体4的座椅面上的压力进行描述的测量值。
此外，作为传感器27，设有被设计用于检测机动车1的乘员舱29和环境30的图像数据的光学传感器31或摄像机。用于检测环境30的光学传感器31的图像数据尤其也可以用在机动车1的关闭系统的范围内，例如用于验证身份信息。图像数据被控制装置24方借助图像评估软件评估。
此外，作为传感器27，设有指纹传感器32，与乘员3的指纹相关的传感器数据借助该指纹传感器在行驶开始时被检测，并且被控制装置24方评估以确定身份信息。
在方法的下一步骤19中，确定描述机动车1的当前加速度的加速度信息33。为此，机动车1的加速度传感器34的传感器数据被传输给控制装置24并被评估。加速度信息33尤其描述了当前沿车辆纵向方向出现的加速度。
在方法的下一步骤20中，检查是否满足触发条件。如果加速度信息33表明：机动车1的当前加速度的绝对值超过预设的加速度限值，那么满足该触发条件。加速度限值为，使得在超过该加速度限值时最大可能地存在机动车1的碰撞情况。如果不满足触发条件，那么回到步骤19中继续该方法，在该步骤中检测或更新加速度信息33。
如果满足触发条件，那么在步骤21中继续该方法。在该步骤中，侧气囊15的气袋被充气。此外，通过力产生器35产生力并将其传输到靠背5上。在本实施例中，力产生器35是布置在座椅主体4中的机电致动器、即电机。力产生器35产生拉力，该拉力通过牵拉装置36传输至靠背。牵拉装置36是金属牵引绳或替代地是带子。
牵拉装置36包括第一区段37和第二区段38。第一区段37在力产生器35与转向辊39之间延伸，转向辊可转动地布置在座椅主体4的后方的或后部的区域中，牵拉装置36围绕转向辊被引导。在第一区段37中，牵拉装置36基本上平行于座椅面并沿车辆纵向方向向后延伸。第二区段38在转向辊39与牵拉装置固定点40之间延伸，牵拉装置36在该牵拉装置固定点处固定在靠背5上。在第二区段38的区域中，牵拉装置36在靠背5中沿靠背的纵向方向向上延伸。
随后阐述关于拉力的目的和另外的细节。因此，在碰撞情况下，在乘员3上作用有由乘员的重量引起的惯性力。该惯性力通过安全带装置7、8传输到靠背5上。由于惯性力，靠背5向前摆动，其中，图3示出了紧接在满足触发条件后出现的情形。图4示出了碰撞情况与图3相比进展了的情形。显然，在图4所示的情形下，乘员3的惯性力导致靠背5围绕摆动轴线6向前摆动。
通过力产生器35产生的力反作用于靠背5的由惯性力引起的向前摆动。为了产生该力，如此考虑乘员信息25，即：使得若乘员3的重量或身高越大，那么该力越大。具体地，借助乘员信息25预设特性曲线，该特性曲线给出了机动车1的当前加速度与力产生器35的力或拉力的大小之间的关系。为了确定当前加速度，在步骤21期间也连续检测和更新加速度信息33。
当前加速度与力的大小之间的关系在此为，使得与乘员3的重量或身高无关地，在碰撞过程期间实现靠背5的尽可能长的摆动路程或摆动角度。具体地，预设的特性曲线为，使得在机动车1的固定的参考加速度的情况下，靠背5的摆动角度总是尽可能相同，尤其与乘员3的身材无关。
为了更好的理解，下面借助具体的示例来阐述如何给出特性曲线。在该示例中，坐在驾驶员座椅上的第一乘员3明显比坐在副驾驶员座椅上的第二乘员3胖或壮，从而在碰撞情况中由第一乘员3引起的惯性力是第二乘员2的惯性力的两倍。
借助图6阐述与两个乘员3或其乘员信息25相关联的特征曲线44、45(实线)。所示坐标系的横坐标41是机动车1的当前加速度，并且其纵坐标42是借助力产生器35产生的拉力的绝对值。虚线43表示加速度限值，在超过该加速度限值时满足触发条件。关于第一乘员3的特性曲线44和关于第二乘员3的特性曲线45为，使得如果超过极限加速度43，那么在第一乘员3情况下的拉力是在第二乘员3情况下的拉力的两倍大，因为第一乘员3的惯性力也是第二乘员3的惯性力的两倍。这导致，靠背5的摆动路程或摆动角度在两个乘员3中是尽可能相同的或在理想情况下是相同的。相应地，两个乘员3具有相同的可用于能量吸收的摆动路程，从而在两种情况下，在碰撞情况中出现的约束力尽可能小。
如已经说过的，在执行步骤21期间，加速度信息33被连续更新，与之并行地在步骤22的范围内检查是否满足最大条件。一旦机动车1的加速度以及因此靠背5的摆动路程具有或达到最大值，那么满足该最大条件。该检查以如下方式进行，即：借助控制装置24如下评估机动车1的加速度的随时间的变化过程，即：加速度的梯度是否变为零并且是否发生梯度从正到负的符号变化。如果不满足最大条件，那么方法继续在步骤21中继续，并且继续产生拉力。在满足最大条件的情况下，拉力的绝对值被减小，即被设置为零。在图6中，示例性地，在达到通过虚线46示出的加速度时，满足最大条件。通过随后切断拉力，防止了乘员3在碰撞情况结束时根据所谓的回弹效应被甩回或拍回座椅2中。
补充地，关于力产生器35要指出，在所描述的实施例中，该力产生器导致主动的力产生。替代地，力产生器35也可以是阻尼元件，尤其是利用阻尼流体，其中，所产生的力或力矩响应于靠背5的摆动运动地并因此被动地产生。在该情况下，通过调节阻尼元件的阻尼因数来调节特性曲线44、45或相应的力变化过程。
图7示出了根据本发明的机动车1的另一实施例的座椅2，其中，相同的部件设有相同的附图标记，并且因此在这方面结合上面阐述的实施方式的阐述在这里同样适用。座椅2的图7所示的视图与图4所示的视图或情形相当，在图7的座椅2中，也除了第二安全带装置8外还设置有第一安全带装置7，尽管未进一步示出这一点。
图7所示的座椅2与上面阐述的实施例的不同之处在于，代替力产生器35地设置有固定在座椅主体4上的限制装置47。借助限制装置47可以调节靠背5的当前释放的摆动路程、即最大可能的摆动极限。在达到摆动极限之前，复位作用仅由于靠背5的一开始的弹性变形和随后的塑性变形来实现。在达到摆动极限时，靠背5无法进一步摆动。
这能够以如下方式实现，即：限制装置47通过金属的锁定绳48与靠背5连接。在达到摆动极限时，锁定绳48处于拉应力下，其中，借助限制装置施加相应的反作用力，该反作用力除了锁定绳48的弹性拉伸以外还防止靠背5的进一步的摆动。
限制装置47包括释放装置49和相对于座椅主体4不能相对转动的柱体50，其细节可从图8看到。锁定绳48在释放装置49与靠背5的牵拉装置固定点51之间围绕柱体50缠绕多次以形成缠绕体52。由于该构型，如果锁定绳48在释放装置49和牵拉装置固定点51之间处于拉应力下，那么靠背5最大可能地摆动。该摆动极限可以通过借助释放装置49释放锁定绳48的一个额外的长度段而被消除或扩大，而且是这样长时间地消除或扩大，即：直到靠背5的摆动进行到使在柱体50上滑移的锁定绳48再次处于拉应力下。尽管在附图中未详细示出，但释放装置49在此是机械锁定装置，该机械锁定装置包括接合在锁定轮中的锁定爪，其中，通过该锁定装置，可释放锁定绳48的额外长度段，并且当靠背5达到摆动极限时，阻止锁定绳48的进一步的释放。
随后并且参考图9，阐述根据本发明的方法的另外的实施例，而且是借助包括图7所示的座椅2的机动车1进行阐述。该在图9中示出其流程图的方法包括步骤53至57。
在第一步骤53中，类似于根据本发明的方法的第一实施例的步骤19，确定加速度信息33，其中，关于加速度信息33的细节参考第一实施例。因此，在该第二实施例中，与第一实施例不同地，不设置乘员信息25的确定。因此，与乘员3的重量和身高无关地执行借助图9阐述的方法。
在下一步骤54中，检查是否满足触发条件。如果加速度信息33表明：机动车1的当前加速度的绝对值超过预设的加速度限值，从而最大可能地存在机动车1的碰撞情况，那么满足该触发条件。如果不满足触发条件，则回到步骤53中继续该方法，在该步骤中重新检测和更新加速度信息33。
如果满足触发条件，则在步骤55中继续该方法。在该步骤中，侧气囊15被充气。此外，通过限制装置47释放锁定绳48的额外长度段，其中，该额外长度段的长度取决于图10所示的特性曲线58。关于图10所示的坐标系，横坐标41是机动车1的当前加速度，纵坐标59是锁定绳48的被释放的所述长度段的长度。虚线43表示加速度限值，在超过该加速度限值时满足触发条件。
下面阐述靠背5的向前摆动运动的与加速度相关的限制的有利效果。假设一名非常高且重的乘员3坐在座椅2中。在碰撞情况下，该乘员的惯性力通过安全带装置7、8传输到靠背5，由此导致靠背5向前摆动。在达到摆动极限之前，基于靠背5的塑性和/或弹性变形产生相应的反作用力，其中，与不限制向前摆动运动的情况不同地，靠背5的最大摆动(其中，乘员与机动车1的仪表盘发生接触)与矮小且轻的乘员的情况相比早得多地或在小得多的加速度下达到。
根据图10所示的特性曲线58，锁定绳48的被释放的长度段的长度和进而靠背48的最大可能的摆动路程随着加速度的增大而示例性地线性增大。该增大一直进行到达到由虚线60表示的加速度的最大值。加速度的最大值是以下加速度：在该加速度下，具有预设的重量和预设的身高的对照乘员由于靠背5的没有借助限制装置47限制的且仅弹性和/或塑性的复位作用而将与机动车1的仪表盘发生接触。因此，借助限制装置47防止了与对照乘员相比高且重的乘员3在较低的加速度值下便已撞击在仪表盘上。
在执行步骤55期间，加速度信息33被连续更新，其中，与之并行地，在步骤56的范围内检查是否满足中止条件。一旦机动车1的加速度重新下降到由虚线43表示的加速度限值以下，那么满足该中止条件。如果情况并非如此，则在连续检测和因此更新加速度信息33的情况下重新执行步骤55和56。如果满足中止条件，则该方法在最后的步骤57的范围内结束并且必要时在步骤53中又重新开始。

Claims (15)

1.一种用于在碰撞情况下保护机动车(1)中的乘员(3)的方法，其中，机动车(1)具有座椅(2)，该座椅包括形成座椅面的座椅主体(4)和连接至座椅主体(4)的靠背(5)，在碰撞情况下作用到乘员(3)上的惯性力借助安全带装置(7、8)传输到靠背(5)上，使得靠背抵抗靠背(5)的至少一个部分的弹性和/或塑性变形的复位作用相对于座椅主体(4)向前摆动，其中，
-借助力产生器(35)产生一力并将该力传输到靠背(5)上，该力反作用于向前摆动，和/或
-借助限制装置限制靠背(5)的可能的最大摆动路程，
使得在存在预设的参考加速度的情况下，靠背(5)的实际存在的摆动路程与预设的参考摆动路程之间的偏差尽可能的小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助加速度传感器确定与机动车(1)的当前加速度相关的加速度信息(33)，根据加速度信息(33)预设对可能的最大摆动路程的限制和/或所述力。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，预设对机动车(1)的当前加速度与所述力和/或可能的最大摆动路程之间的关系进行描述的特性曲线(44、45)，借助该特性曲线产生所述力和/或预设对可能的最大摆动路程的限制。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在车辆控制器(26)的范围内具有描述乘员(3)的重量和/或身高的乘员信息(25)，该乘员信息被调用，和/或借助传感器(27)来确定描述乘员(3)的重量和/或身高的乘员信息(25)，其中，根据所述乘员信息(25)预设所述力和/或对可能的最大摆动路程的限制。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，反作用于向前摆动的力借助力产生器(35)产生并传输至靠背(5)，其特征在于，在达到靠背(5)的最大摆动路程时或之后，减小力的大小，尤其是将其设置为零。
6.一种机动车，该机动车包括至少一个座椅(2)，座椅具有形成座椅面的座椅主体(4)和连接至座椅主体(4)的靠背(5)，其中，在碰撞情况下作用在乘员(3)上的惯性力能够通过至少一个安全带装置(7、8)传输到靠背(5)上，使得靠背抵抗靠背(5)的至少一个部分的弹性和/或塑性变形的复位作用相对于座椅主体(4)向前摆动，其中，该机动车(1)具有控制装置(24)，该控制装置被设计用于以如下方式驱控机动车(1)的力产生器(35)和/或限制装置，即：使得
-反作用于向前摆动的力能够借助力产生器(35)产生并能够传输至靠背(5)，和/或
-能够通过限制装置限制靠背(5)的可能的最大摆动路程，
使得在存在预设的参考加速度的情况下，靠背(5)的实际存在的摆动路程与预设的参考摆动路程之间的偏差尽可能的小。
7.根据权利要求6所述的机动车，其中，反作用于向前摆动的力能够借助力产生器(35)产生并传输至靠背(5)，其特征在于，力产生器(35)是机电致动器或包括机电致动器，或者力产生器(35)是或包括阻尼元件，该阻尼元件尤其包括阻尼流体。
8.根据权利要求6所述的机动车，其中，反作用于向前摆动的力能够借助力产生器(35)产生并传输至靠背(5)，或者根据权利要求7所述的机动车，其特征在于，力产生器(35)为了将借助力产生器(35)产生的拉力传输到靠背(5)上而通过牵拉装置(36)与靠背连接。
9.根据权利要求8所述的机动车，其特征在于，一方面连接到力产生器(35)且另一方面固定在靠背(5)上的牵拉装置(36)是拉绳、尤其金属的拉绳或带子。
10.根据权利要求8或9所述的机动车，其特征在于，牵拉装置(36)围绕至少一个——尤其是以能转动的方式——固定在座椅主体(4)或靠背(5)上的转向辊(39)被引导。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的机动车，其特征在于，靠背(5)的可能的最大摆动路程能通过限制装置来限制，其特征在于，用于限制靠背(5)的可能的最大摆动路程的限制装置通过锁定绳、尤其是金属的锁定绳与靠背(5)连接。
12.根据权利要求11所述的机动车，其特征在于，限制装置具有释放装置和不能相对转动的柱体，其中，锁定绳在释放装置与靠背(5)的锁定绳固定点之间围绕柱体缠绕、尤其是缠绕多次，其中，通过释放装置能够释放锁定绳的额外长度段。
13.根据权利要求12所述的机动车，其特征在于，借助加速度传感器能够确定与机动车(1)的当前加速度相关的加速度信息(33)，其中，控制装置(24)被设计用于驱控释放装置，使得以与加速度信息(33)相关的长度释放锁定绳的额外长度段。
14.根据权利要求6至13中任一项所述的机动车，其特征在于，在车辆控制器(26)的范围内存在有描述乘员(3)的重量和/或身高的乘员信息(25)，该乘员信息能被调用，和/或描述乘员(3)的重量和/或身高的乘员信息(25)能够通过传感器(27)来确定，其中，控制装置(24)被设计用于，根据乘员信息(25)预设所述力和/或对可能的最大摆动路程的限制，其中尤其规定，传感器(27)是布置在座椅主体(4)中或座椅主体上的重量传感器(28)，和/或是用于对机动车(1)的乘员舱(29)和/或环境(30)的图像数据进行检测的光学传感器(31)，和/或是用于检测乘员(3)指纹的指纹传感器(32)。
15.根据权利要求6至14中任一项所述的机动车，其特征在于，安全带装置(7、8)是三点式安全带装置(9)或四点式安全带装置或气囊式安全带装置(14)，座椅(2)的至少一个安全气囊、尤其是侧气囊(15)借助该气囊式安全带装置连接到靠背(5)。
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