CN117500692A - 用于车辆中的乘员保护的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及车辆技术。特别地，本公开涉及对车辆的乘员的保护。进一步特别地，本公开涉及一种用于车辆中的乘员保护的方法、一种车辆乘员保护系统、一种车辆和一种计算机可读介质。因此，提供了一种用于车辆(100)中的乘员保护的方法(400)，该车辆包括用于容纳乘员(106)的至少一个座椅(104)，其中该座椅(104)通过连接机构(110)与该车辆可滑动地连接，并且其中该座椅(104)可通过锁定机构(300,300a,300b)锁定在限定的就座位置(112a,112b,112c)，以防止在锁定时在该连接机构中滑动并且允许当解锁时滑动，该方法包括：确定(402)即将发生或正在发生的车辆碰撞；确定(404)就座位置；当确定该座椅处于向后就座位置(112b,112c)并且发生即将发生或正在发生的车辆碰撞时；解锁(406)该锁定机构以允许该座椅从该向后就坐位置(112b,112c)朝向常规驾驶就坐位置(112a)的滑动，特别是其中该座椅从该向后就坐位置(112b,112c)朝向该常规驾驶就坐位置(112a)的滑动是通过使用来自该车辆碰撞的惯性能量来执行的。

Description

用于车辆中的乘员保护的方法和系统
技术领域
本公开涉及车辆技术。
特别地，本公开涉及对车辆的乘员的保护。
进一步特别地，本公开涉及一种用于车辆中的乘员保护的方法、一种车辆乘员保护系统、一种车辆和一种计算机可读介质。
背景技术
近年来，车辆操作的自动化显著增加。然而在历史上，车辆的驾驶员的任务是完全操作车辆以驾驶车辆，现代车辆中包括的越来越多的电子系统在驾驶员操作车辆的同时帮助驾驶员或者甚至使驾驶员完全摆脱某些任务。例如，驾驶员辅助系统保持车道并维持预设速度同时维持与自身车辆前方的车辆的最小距离已经是大多数现代汽车中的标准功能。这种系统可以被认为是全自动车辆操作(也称为自主车辆操作)中的第一步骤。
自主车辆能够至少在一定时间量内感测其环境并且在不涉及人类驾驶员的情况下操作。人类驾驶员可能不需要在任何时间控制车辆，或者甚至可能根本不存在于车辆中。车辆的完全自主可以到达传统车辆可以到达的任何地方，并且可以像有经验的人类驾驶员那样执行驾驶或操作车辆的任何动作。
车辆的某些水平的自主操作允许驾驶员自己关注与车辆的立即操作不相关的其他任务。这可以包括，驾驶员不必持续地监测汽车周围环境和交通状况，以便能够在临时通知时接管车辆的操作。例如，一定水平的自主操作可以允许驾驶员阅读或操作移动装置，同时将他们的注意力从车辆操作中移开。甚至更极端地，一定水平的自主操作可以允许驾驶员在自主车辆继续行程的同时进入睡眠。
在这种场景下，驾驶员可以采取不同于驾驶员直接操作车辆所需的常规驾驶就座位置的就座位置。例如，驾驶员可以采取更向后的就座位置。这种向后就座位置或自主操作就座位置甚至可以允许驾驶员基本上躺下并进入睡眠。这样，与常规的驾驶就座位置相比，这种向后就座位置或自主操作就座位置可以基本上进一步向后，使得驾驶员或通常车辆的乘员(例如乘客)在安全气囊的正常或最佳操作范围之外。换句话说，在车辆碰撞场景下，布置在向后就座位置的车辆乘员可能未被安全气囊完全或最优地保护。
因此，可能需要对坐在非常规就座位置的车辆乘员提供增强的保护。
此外，可能需要通过安全气囊更灵活地保护车辆的乘员。
发明内容
通过独立权利要求的主题可以满足至少一个这样的需求。优选的实施方案在从属权利要求中提供并在下面的描述中详细解释。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于车辆中的乘员保护的方法，该车辆包括用于容纳乘员的至少一个座椅，其中该座椅通过连接机构与车辆可滑动地连接，并且其中座椅通过锁定机构可锁定在限定的就座位置，以防止在锁定时在连接机构中滑动并且允许当解锁时滑动，该方法包括：确定即将发生或正在发生的车辆碰撞；确定就座位置；当确定座椅处于向后就座位置并且发生即将发生或正在发生的车辆碰撞时；解锁锁定机构以允许座椅从向后就座位置朝向常规驾驶就座位置的滑动，特别是其中座椅从向后就座位置朝向常规驾驶就座位置的滑动是通过使用来自车辆碰撞的惯性能量来执行的。
根据本公开的第二方面，提供了一种车辆乘员保护系统，该系统包括：座椅，该座椅用于容纳乘员；连接机构，该连接机构适于可滑动地连接座椅和车辆；和锁定机构，该锁定机构用于将座椅锁定在限定的就座位置，以防止在锁定时在连接机构中滑动并且允许当解锁时滑动；碰撞传感器元件，该碰撞传感器元件适于确定即将发生或正在发生的车辆碰撞；就座位置传感器元件，该就座位置传感器元件适于确定就座位置；其中，在确定座椅处于向后就座位置并且发生即将发生的或正在进行的车辆碰撞时，解锁锁定机构，以允许座椅从向后就座位置朝向常规驾驶就座位置的滑动，特别是其中座椅从向后就座位置朝向常规驾驶就座位置的滑动是通过使用来自车辆碰撞的惯性能量来执行的。
根据本公开的第三方面，提供了一种包括指令的计算机可读存储介质，这些指令在被计算元件执行时使计算元件执行根据本公开的方法的步骤。
根据本公开的第四方面，提供了一种车辆，该车辆包括计算元件，该计算元件包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，这些指令在被计算元件执行时使计算元件执行根据本公开的方法的步骤，和/或该车辆包括根据本公开的车辆乘员保护系统。
在常规车辆中，车辆的乘员可能具有更向后的就座位置，使得安全气囊不能充分良好地约束，特别是在正面撞击碰撞期间。在自主车辆中，特别是在自主驾驶模式中，驾驶员可采取甚至更向后且放松的倾斜就座位置，这可导致驾驶员在正面撞击碰撞中可能完全离开安全气囊的保护区域。
两种场景的共同之处在于，车辆的乘员已经将座椅向后部移动得如此远，从而远离安全气囊，使得安全气囊在车辆碰撞场景下可能不再提供足够的保护。换句话说，乘员定位为当发生碰撞时使得他们在充气的安全气囊不能到达的位置。本公开旨在在车辆碰撞的情况下将乘员从非常规就座位置重新定位到基本上常规的驾驶就座位置，从而将乘员移回到安全气囊的操作区域中。另选地或另外地，本公开旨在使安全气囊(即安全气囊的形状或结构)适应于乘员的特定就座位置，从而即使在采用的非常规就座位置的情况下也提供其保护功能。
为了在碰撞场景下增加对乘员的保护，本公开通过至少部分地将座椅从非常规就座位置或向后就座位置移动到常规驾驶就座位置来在碰撞场景下重新定位乘员。非常规就座位置、向后就座位置或自主位置可以是任何位置，在该位置，乘员远离相关联的安全气囊，使得安全气囊对乘员的保护减少，特别地，这种就座位置可以是这样的就座位置，在该位置，乘员承担通常与车辆的操作不相关联的另外的任务，例如，阅读、操作移动装置或睡觉。同样地，在非驾驶员乘员的情况下，这种就座位置可以简单地是极限向后就座位置，从而减少了相关联的安全气囊的保护。在某个座椅与多于一个安全气囊相关联的情况下，这种就座位置可以至少减少一个相关联的安全气囊的保护。
为了提供功能的重新定位，座椅可以通过连接机构与车辆可滑动地连接，该连接机构允许座椅的滑动，特别是允许座椅在至少一个常规驾驶就座位置和至少一个非常规就座位置之间的重新定位。可滑动连接机构可以与用于由乘员调节座椅位置的机构相同，或者可以是专门用于在车辆碰撞的情况下使座椅滑动或重新定位的附加连接机构。座椅通过机械锁定机构、机电锁定机构或电磁锁定机构锁定就位。该锁定机构可以是由车辆的乘员在调节就座位置时操作的相同机构，或者它可以是不同的、特别是附加的锁定机构。
在车辆的操作期间，车辆可以间隔地或在外部输入时基本上连续地监测和/或确定车辆碰撞是否即将发生或当前正在发生，并且可以间隔地或在外部输入时基本上连续地监测和/或确定乘员或座椅的当前就座位置。在确定即将发生或正在发生的车辆碰撞以及就座位置是非常规就座位置的情况下，锁定机构可以被解锁，特别是主动解锁，从而允许座椅的基本自由移动，即座椅沿着连接机构的滑动。可以被动地或主动地提供座椅的滑动或重新定位，例如从非常规就座位置到常规驾驶就座位置，或者换句话说从具有减少的安全气囊保护的就座位置到具有增加的安全气囊保护的就座位置。
被动滑动可以例如是由于作用在座椅和/或乘员上的发生的惯性力引起的滑动。换句话说，车辆可能由于车辆碰撞而比座椅/乘员减速到更高的程度，座椅/乘员进而在力的方向上移动，例如沿着连接机构或由连接机构引导而滑动到车辆的前部。另选地，座椅可以通过机电元件(例如马达)或通过合适的爆炸装药而主动地重新定位。
为了安全且可靠地采取常规的驾驶就座位置，座椅的滑动可以被控制，特别地可以仅被允许达到限定的位置，该限定的位置可以是用于由安全气囊保护的最佳的常规驾驶就座位置。为了安全地采取这种常规驾驶就座位置，可以设置能量吸收元件以吸收或以其他方式释放将使座椅比限定位置移动得更远的无效的多余能量。这种多余能量可能基于车辆碰撞的严重程度而发生和/或由于座椅的主动重新定位而产生，例如可能是来自爆炸装药的多余能量。
在确定座椅处于用于安全气囊启用的优选或限定位置时，安全气囊可以被启用。换句话说，安全气囊的启用可以被延迟，直到座椅/乘员已经采取常规驾驶就座位置。因此，该延迟可能是由于将座椅从非常规就座位置重新定位到常规驾驶就座位置所需的时间造成的。另外地或另选地，该延迟可以是考虑到诸如车辆碰撞的严重程度、特定的非常规就座位置、车辆操作参数、乘员尺寸和乘员重量等参数计算的延迟。
因此，座椅及其固定的非常规就座位置由机电、电磁或烟火元件释放，座椅向前滑动或沿作用在座椅/乘员上的力(例如，惯性能量)的方向滑动，与随后在座椅导轨或连接机构中的能量吸收相结合。随后，安全气囊以延迟的方式被启用，从而例如通过约束乘员的颈部和帽子来保护乘员。因此，碰撞脉冲的严重程度通过能量吸收而降低，即通过能量吸收元件以及随后通过安全气囊进行保护，当乘员更靠近常规驾驶就座位置(例如车辆的前部)时，安全气囊支撑乘员的头部和颈部。在驾驶员的情况下，当驾驶员更靠近方向盘时释放安全气囊。
应当注意，本公开不限于车辆驾驶员和相关联的驾驶员安全气囊，而是可以应用于车辆的所有乘员，例如，也可以应用于位于车辆的乘客侧的乘客和相关联的乘客安全气囊。
非常规就座位置可以在座椅导轨中向后，并且可以另外地或另选地倾斜例如43度至46度。
在车辆碰撞的情况下，座椅和就座乘员的惯性可以被认为在竖直和水平方向上都对座椅加载。载荷限制器或能量吸收元件可以布置在座椅导轨和车辆地板之间，例如设置在连接座椅和车辆的连接机构中，并且可以减小该载荷。当解锁将座椅保持或锁定在限定的就座位置的锁定机构时，载荷超过载荷限制器力水平，并且座椅将在出现力的方向上相对于座椅导轨/车辆地板移动。另选地，在锁定时，座椅将开始在座椅导轨中移动或滑动，从而接合载荷限制器，载荷限制器可以提供增加的或逐渐增加的反作用力，以防止座椅滑动到另外的非常规就座位置，例如比被布置用于通过安全气囊进行最佳保护的专用常规驾驶就座位置更靠近车辆前部的就座位置。
在座椅位移之后，安全气囊以延迟的方式展开。每个安全气囊(例如驾驶员安全气囊和乘客安全气囊)可以具有单独的启用时间，特别是可以具有不同的启用时间，特别是考虑到碰撞发生后的启用时间或延迟。每个单独的启用时间或延迟可以取决于座椅和乘员的单独参数，例如相应乘员的相应初始(非常规)就座位置、乘员尺寸、乘员重量和碰撞严重程度。可以通过确定当前重力水平、车辆速度和由于碰撞引起的车辆的(三维)减速(矢量)来估计碰撞严重程度。此外，车辆可以使用至少一个相机元件或至少一个雷达传感器来确定碰撞、估计或计算以及参与碰撞的另一车辆的撞击速度、撞击点和撞击角度以估计或计算碰撞严重程度。
例如驾驶员安全气囊的典型时间延迟可以在10ms至60ms的范围内。在碰撞的后期，当乘员更靠近常规驾驶就座位置时，驾驶员安全气囊可以支撑头部和颈部并保护乘员。
一般而言，取决于可由乘员传感器和/或飞行时间相机监测的初始座椅位置和乘员尺寸/重量以及由车辆控制单元例如通过测量车辆中心通道的加速度或减速度监测的碰撞严重程度，可接合不同的能量吸收/力水平和/或可采用座椅的锁定机构的不同的启用/解锁时间。更一般地，用于解锁锁定机构的典型启用时间可以在0ms与106ms之间变化，并且座椅导轨载荷限制器的力水平可以在能量吸收的5kN与60kN之间变化。
在某些碰撞情况下，可以想到的是，例如当当前就座位置基本上对应于常规驾驶就座位置并且由于安全气囊已经能够为乘员提供期望的保护而不需要或不期望座椅的移动时，座椅可以根本不被断开联接/释放以用于能量吸收。
另外地或另选地，对于座椅的重新定位，用于约束颈部和帽子的安全气囊的特定形状可以提供额外的保护，这取决于座椅相对于常规驾驶就座位置的当前位置。例如，在座椅已经采取常规驾驶就座位置的情况下，提供常规安全气囊形状以保护乘员可能是足够的。在当座椅(还)不处于常规驾驶就座位置时的时间点释放安全气囊的情况下，由于座椅不能在足够的时间内移动或者被移动到常规驾驶就座位置直到安全气囊需要被释放，所以安全气囊可以在安全气囊展开时在其形状或结构上适应于特定(当前)就座位置。换句话说，取决于在安全气囊启用时的当前就座位置，可以提供安全气囊的特定形状。在这点上，在常规驾驶就座位置发生包围的情况下，常规安全气囊形状和结构可以被释放，而专用的非常规安全气囊形状可以被采用并且在座椅(仍然)处于非常规就座位置的情况下被释放。这种非常规安全气囊形状可以为乘员的颈部和头部提供另外的保护和/或支撑。例如，可以允许安全气囊充气到更大的程度，以便桥接或跨越安全气囊起点和乘员头部之间的更大体积的车辆内部空间。
安全气囊的适应性形状可以由例如布置在安全气囊内部的安全气囊的至少一个附加系绳提供。该至少一个系绳然后可以被释放或不被释放，这取决于具体的展开条件。例如，在假设安全气囊充气到其规则的常规尺寸的情况下，至少一个额外的系绳可能不被释放，而安全气囊尺寸随着系绳的释放而增加超过其规则的常规尺寸。另外地或另选地，可以想到提供至少两个系绳，这两个系绳相对于安全气囊的展开方向基本上对称地布置。在这种场景下，至少两个系绳的展开可允许安全气囊的侧部进一步延伸到车辆内部中，从而为乘员的头部和颈部提供额外的侧部支撑。换句话说，至少两个系绳的释放可以提供安全气囊形状，例如V形或U形，以通过延伸经过并超过乘员的头部来适应乘员的头部和颈部。这种安全气囊可被看作具有至少部分地包裹在乘员头部和/或颈部周围的侧臂。
根据本公开的一个实施方案，该方法还可包括监测当前就座位置并根据当前就座位置启用安全气囊元件。
根据本公开的另一实施方案，系统还可以包括安全气囊元件，其中就座位置传感器元件可以适于监测当前就座位置，并且其中安全气囊元件可以根据当前就座位置而被启用。
取决于位置的启用可以允许安全气囊释放的调适，以对与安全气囊相关联的座椅的乘员提供优选的保护。取决于位置，安全气囊可以在采取某个位置时展开，或者可以取决于当前就座位置和/或估计或计算的未来就座位置来调适安全气囊展开的时序。同样地，安全气囊本身可以例如根据监测的就座位置来调适其形状或结构。
根据本公开的另一个实施方案，方法还可以包括确定从由车辆速度、车辆重量、乘员重量、乘员尺寸、碰撞严重程度和碰撞前就座位置组成的组中选出的至少一个参数，并且还可以包括根据该参数中的至少一个参数启用安全气囊元件。
根据本公开的另一个实施方案，系统还可以包括安全气囊元件，其中系统可以确定从由车辆速度、车辆重量、乘员重量、乘员尺寸、碰撞严重程度和碰撞前就座位置组成的组中选出的至少一个参数，其中安全气囊元件可以根据该参数中的至少一个参数被启用。
安全气囊的参数相关的启用可以允许通过使安全气囊启用适应特定的占用和/或碰撞场景来进一步改善对乘员的保护。
根据本公开的另一实施方案，连接机构可包括能量吸收元件，以吸收当座椅从向后就座位置到常规驾驶就座位置的滑动时座椅和/或乘员的惯性能量、和/或用于滑动的启用能量。
能量吸收元件的设置可以通过在安全气囊的启用和展开之前耗散能量吸收元件中的碰撞能量的至少一部分来减小作用在乘员上的力。此外，安全气囊的展开可适于由能量吸收元件吸收的特定量的能量，这可进一步包括采用前述参数。
根据本公开的另一实施方案，所吸收的能量的量可随着座椅的继续滑动而逐渐增加，和/或座椅的继续滑动所需的力的量可随着座椅的继续滑动而逐渐增加。
根据本公开的另一实施方案，能量吸收元件可布置成使得所吸收的能量的量随着座椅的继续滑动而逐渐增加，和/或能量吸收元件可布置成使得座椅的继续滑动所需的力的量随着座椅的继续滑动而逐渐增加。
通过提供逐渐增加的能量吸收，可通过允许在座椅到达常规驾驶就座位置之前由能量吸收元件吸收更大总量的能量而增加有益效果，同时最小化到常规驾驶就座位置的任何潜在剩余偏移，这将导致太多能量将由能量吸收元件吸收的情况。换句话说，通过逐渐增加，要吸收的能量的大部分在常规驾驶就座位置附近被吸收。
根据本公开的另一实施方案，锁定机构的解锁可包括锁定机构的主动解锁，特别地，锁定机构可包括用于锁定的机电解锁元件、电磁解锁元件和烟火解锁元件中的至少一者。
通过解锁锁定机构和/或提供专用的锁定元件，座椅释放(即，座椅朝向常规驾驶就座位置的滑动移动的开始)可以更精确地并且特别是以限定的方式被启动。烟火解锁元件可另选地或另外地包括爆炸装药，该爆炸装药进一步提供用于座椅朝向常规驾驶就座位置移动的推进力。可以想到多于一个解锁元件的组合，例如，通过机电解锁元件和电磁解锁元件中的一者解锁或释放座椅，同时进一步提供烟火解锁元件(例如作为爆炸装药)，从而朝向常规驾驶就座位置加速和/或推进座椅。
根据本公开的另一实施方案，安全气囊元件可在其形状、结构和/或材料方面适于向后就座位置，和/或安全气囊元件可布置成在释放时在其形状和/或结构方面调适，这取决于安全气囊元件被释放以保护处于向后就座位置或处于常规驾驶就座位置的乘员。
特别地，通过提供在其形状和/或结构方面可调适的安全气囊元件，通过使安全气囊形状和/或结构适于碰撞场景和就座场景，可增加对与该安全气囊相关联的乘员的保护。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，在附图中：
图1A至图1C示出了根据本公开的不同示例性就座位置。
图2A至图2C示出了根据本公开的在车辆碰撞场景下的示例性座椅移动。
图3A和图3B示出了根据本公开的在碰撞情形下处于锁定位置以及处于解锁位置的车辆座椅的示例性实施方案，该车辆座椅具有能量吸收元件。
图4示出了根据本公开的用于乘员保护的方法的示例性实施方案。
具体实施方式
现在参考图1A至图1C，其中描绘了根据本公开的不同示例性就座位置。
图1A至图1C示出了车辆100的乘员106(示例性地为驾驶员106)的不同场景。在图1A中，乘员106处于常规驾驶就座位置112a，在该位置，乘员106自己操作方向盘102。乘员106位于座椅104中，该座椅通过连接机构110附接到车辆100上。距离108a因此使得乘员106能够用他们的手臂到达方向盘102以允许操纵车辆100。如图1A可以见到的，座椅104布置在连接机构110的前侧。就座位置传感器元件116在图1A中被示意性地描绘，确定座椅104以及因此乘员106就座在常规驾驶就座位置112a中。
在图1B中，乘员106与座椅104一起采取更向后的就座位置112b。图1B中的驾驶情形可以对应于自主车辆中的驾驶情形，其中不要求乘员106例如通过使用方向盘102来操作车辆100。相反，车辆100根据由车辆100的自主驾驶系统设置的参数自主地操作。图1B中的该向后就座位置112b具有距方向盘102增加的距离108b。座椅104由此布置在连接机构110的中间部分中的某处。因此，与常规驾驶就座位置112a相比，乘员106使用另外的可用空间，伴随着自主车辆操作来操作移动装置114，而这在其他情况下将不是合法允许的。
在图1C中，乘员106被布置成甚至更远离方向盘102，由大于距离108b(该距离又大于距离108a)的甚至更大的距离108c例示。在图1C的自主驾驶情形中，乘员106甚至斜靠在座椅104上，进行小睡。该向后就座位置112c或自主驾驶就座位置112c通过使座椅104朝向连接机构110的后端定位来提供。与图1A和图1B一样，就座位置传感器元件116在图1C中将座椅104/乘员106的就座位置分别确定为向后就座位置112b和自主驾驶就座位置112c。
现在参考图2A至图2C，其中描绘了根据本公开的车辆碰撞场景中的示例性座椅移动。
图2A示出了在操作移动装置114的自主驾驶情形中处于向后就座位置112b/c的乘员106。乘员106与方向盘102之间的距离208a使得在安全气囊现在将被展开的情况下，距离208a将太大而不能允许通过安全气囊200有效地保护乘员106。因此，根据本公开，座椅104中的乘员106从向后就座位置112b/c向前移动到图2B和图2C中描绘的常规驾驶就座位置112a。在常规驾驶就座位置112a中，距离208b小于图2A的距离208a。为了从向后就座位置112b/c转换到常规驾驶就座位置112a，在图2A中处于锁定状态的座椅104被解锁，从而允许座椅104在连接机构110内滑动。连接机构110可以是被布置用于前后移动车辆座椅的普通座椅导轨。另选地，连接机构110可以是在车辆碰撞的情况下仅专用于座椅104的移动的机构。在这种情况下，可以提供用于常规座椅调节以适应不同驾驶员尺寸的附加滑动机构。这种附加滑动机构在图中未描绘。为了到达常规驾驶就座位置112a，锁定的座位104由锁定机构解锁，该锁定机构在图2A至图2C中未具体描绘。座椅104的解锁允许座椅在连接机构110中滑动。例如，在碰撞场景下，当前由乘员106占用的车辆正面碰撞到障碍物中，容纳乘员106的解锁的座椅104将通过储存在座椅104和乘员106中的惯性能量移动202到车辆的前部。由此，座椅104和乘员106从向后就座位置112b/c转换到常规驾驶就座位置112a，在该常规驾驶就座位置，安全气囊200的展开可对乘员106提供常规保护。安全气囊200的展开在图2C中描绘。
现在参考图3A和图3B，其中描绘了根据本公开的在碰撞情形下处于锁定位置以及处于解锁位置的车辆座椅的示例性实施方案，该车辆座椅具有能量吸收元件。
图3a示出了处于锁定位置、特别是处于向后就座位置112b/c的座椅104。连接机构110被更详细地描绘并且包括牢固地固定到车辆100上的下部部分110a和牢固地固定到座椅104上的上部部分110b。提供了连接下部部分110a和上部部分110b的专用的、特别是常规的滑动机构，但在图3A、图3B中未具体描绘。在图3A中，连接机构的下部部分110a和上部部分110b通过仅示意性描绘的锁定机构300相对于彼此锁定。在下部部分110a和上部部分110b之间布置有能量吸收元件302和楔形元件304。同样，在图3A、图3B中示意性地描绘了就座位置传感器元件116，该就座位置传感器元件确定座椅104的位置并且因此确定乘员106的位置，并且更具体地确定座椅/乘员是处于常规驾驶就座位置112a还是处于后向就座位置112b、c。
连接机构110可用作被布置在座椅构造中的座椅载荷限制器。能量吸收元件302示例性地体现为U形零件，该U形零件搁置在其一个支腿上并且具有在楔形元件304的方向上定向或指向的径向形状/半径部分。在连接机构110的上部部分110b在解锁状态下相对于下部部分110a移动的情况下，特别是当楔形元件304牢固地固定到的上部部分110b朝向车辆前部移动而牢固地固定到车辆地板上的下部部分110b保持就位时，能量吸收元件302可通过楔形元件304塑性变形。楔形元件304和能量吸收元件302在空间上逐渐重叠，导致能量吸收元件302的半径部分的塑性变形。楔形元件304因此将能量吸收元件302的半径部分转变为较小尺寸，从而产生渐进力，该渐进力在继续向前移动期间逐渐增加阻力，直到当惯性能量已经通过变形耗散，即已经转化为用于能量吸收元件302变形的能量时，座椅104最终停止其在座椅导轨中的向前移动。座椅104的示例性位移可以高达400mm，直到到达停止处。
通常，并且不具体地与所述实施方案相关联，这种能量吸收元件可以通过布置在车辆地板和座椅轨道之间的金属元件(例如钢元件)来实现。金属优选是高质量钢，其允许尺寸减小以实现限定的能量耗散。所耗散的能量的量可以通过钢质量、金属的片厚度、能量吸收元件的宽度、能量吸收元件的数量以及楔形元件的形状和尺寸来控制。通过由楔形元件使能量吸收元件的变形半径迫近至较小尺寸，可产生渐进力。
图3B示出了处于解锁位置的座椅104，其中解锁元件300的各个解锁元件部分300a、300b被分离。因此，座椅104已经朝向车辆的前部移动了距离202。因此，楔形元件304和能量吸收元件302重叠，产生变形后的能量吸收元件302'。储存在座椅104和乘员106(图3A、图3B中未描绘)中的惯性能量因此通过能量吸收元件302变形到其形状302'而耗散。
仅示意性地描绘了包括各个解锁元件部分300a、300b的解锁元件。示例性地，解锁元件300可实施为机电元件，其中解锁元件部分300a、300b中的一个解锁元件部分提供相对于另一解锁元件部分300a、300b的形状配合。另选地，解锁元件300可以是电磁元件，其中解锁元件部分300a、300b通过磁性吸引力锁定在一起，该解锁元件部分可以通过将提供给电磁体的能量脱离而被释放，因此被解锁。仍然另选地，解锁元件300可以是烟火元件，其中爆炸装药等将锁定的解锁元件部分300a、300b分离。爆炸装药可以仅仅分离被锁定的解锁元件部分300a、300b，或者还可以另外地向座椅104并且因此向乘员106提供推进力，以朝向常规驾驶就座位置推进。换句话说，爆炸装药可因此提供初始加速力，例如以加速超过仅通过惯性能量可获得的加速度。
当已经确定座椅104已经移动到常规驾驶就座位置112a时，安全气囊200可以展开。就座位置传感器元件116不仅可用于确定关于常规驾驶就座位置112a和向后就座位置112b/c的一般位置，还可用于确定特定(特别是当前)就座位置。换句话说，就座位置传感器元件116可以确定座椅/乘员当前布置在哪个位置。该信息连同另外的参数、如车辆速度、车辆重量、乘员重量、乘员尺寸和碰撞严重程度以及关于碰撞的其他信息(例如撞击点等)可用于确定安全气囊展开的特定时间点。
现在参考图4，其中描绘了根据本公开的用于乘员保护的方法的示例性实施方案。
根据图4，提供了一种用于车辆100中的乘员保护的方法400，该车辆包括用于容纳乘员106的至少一个座椅104，其中座椅104通过连接机构110与车辆可滑动地连接，并且其中座椅104可通过锁定机构300a、300b锁定在限定的就座位置112a、112b、112c中，以防止在锁定时在连接机构中滑动并且允许当解锁时滑动，方法400包括：确定402即将发生或正在发生的车辆碰撞；确定404就座位置；当确定座椅处于向后就座位置112b、112c并且发生即将发生或正在发生的车辆碰撞时；解锁406锁定机构以允许座椅从向后就座位置112b、112c朝向常规驾驶就座位置112a的滑动，特别是其中座椅从向后就座位置112b、112c朝向常规驾驶就座位置112a的滑动是通过使用来自车辆碰撞的惯性能量来执行的。
应当理解，本发明不限于上述实施方案，并且可以在不脱离本文描述的构思的情况下进行各种修改和改进。上文和下文所述的任何特征可单独使用或与本文所述的任何其它特征组合使用，前提是它们不相互排斥，并且本公开扩展至并包括本文所述的一个或多个特征的所有组合和子组合。
最后，应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除复数。关于不同类型的实施方案描述的元件可以被组合。权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
附图标记列表
100 车辆
102 方向盘
104 座椅
106 乘员
108a,108b,108c 距离
110,110a,110b 连接机构
112a 常规驾驶就座位置
112b,112c 向后就座位置/自主驾驶就座位置
114 移动装置
116 就座位置传感器元件
200 安全气囊
202 移动
208a,208b 距离
300,300a,300b 锁定机构
302,302' 能量吸收元件
304 楔形元件
400 乘员保护方法
402 确定碰撞
404 确定就座位置
406 解锁锁定机构

Claims (15)

1.一种用于车辆(100)中的乘员保护的方法(400)，所述车辆包括用于容纳乘员(106)的至少一个座椅(104)，
其中所述座椅(104)通过连接机构(110)与所述车辆可滑动地连接，并且
其中所述座椅(104)可通过锁定机构(300,300a,300b)锁定在限定的就座位置(112a,112b,112c)，以防止在锁定时在所述连接机构中滑动并且允许当解锁时滑动，
所述方法包括：
确定(402)即将发生或正在发生的车辆碰撞；
确定(404)就座位置；
当确定所述座椅处于向后就座位置(112b,112c)并且发生即将发生或正在发生的车辆碰撞时；
解锁(406)所述锁定机构，以允许所述座椅从所述向后就座位置(112b,112c)朝向常规驾驶就座位置(112a)的滑动，
特别地，其中所述座椅从所述向后就座位置(112b,112c)朝向所述常规驾驶就座位置(112a)的所述滑动是通过使用来自所述车辆碰撞的惯性能量来执行的。
2.根据前述权利要求所述的方法，所述方法还包括：
监测当前就座位置，以及
根据所述当前就座位置启用安全气囊元件(200)。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
确定从由车辆速度、车辆重量、乘员重量、乘员尺寸、碰撞严重程度和碰撞前就座位置组成的组中选出的至少一个参数，以及
根据所述参数中的至少一个参数启用安全气囊元件(200)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，
其中所述连接机构(110)包括能量吸收元件(302)以吸收当所述座椅从所述向后就座位置(112,112b,112c)到所述常规驾驶就座位置(112a)的所述滑动时所述座椅(104)和/或所述乘员(106)的惯性能量、和/或用于所述滑动的启用能量。
5.根据前述权利要求所述的方法，
其中所吸收的能量的量随着所述座椅(104)的继续滑动而逐渐增加，和/或
其中所述座椅的所述继续滑动所需的力的量随着所述座椅(104)的所述继续滑动而逐渐增加。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，
其中解锁所述锁定机构(300,300a,300b)包括所述锁定机构(300,300a,300b)的主动解锁，特别是
其中解锁所述锁定机构(300,300a,300b)采用机电解锁元件、电磁解锁元件和烟火解锁元件中的至少一者。
7.一种车辆乘员保护系统，所述系统包括：
座椅(104)，所述座椅用于容纳所述乘员(106)，
连接机构(110)，所述连接机构适于可滑动地连接所述座椅(104)和车辆(100)，和
锁定机构(300,300a,300b)，所述锁定机构用于将所述座椅(104)锁定在限定的就座位置(112a,112b,112c)，以防止在锁定时在所述连接机构(110)中滑动并且允许当解锁时滑动，
碰撞传感器元件，所述碰撞传感器元件适于确定即将发生或正在发生的车辆碰撞；
就座位置传感器元件(116)，所述就座位置传感器元件适于确定就座位置(112a,112b,112c)；
其中，当确定所述座椅处于向后就座位置(112b,112c)并且发生即将发生或正在发生的车辆碰撞时，所述锁定机构(300a,300b)被解锁，以允许所述座椅(104)从所述向后就座位置(112b,112c)朝向常规驾驶就座位置(112a)滑动，
特别地其中所述座椅(104)从所述向后就座位置(112b,112c)朝向所述常规驾驶就座位置(112a)的所述滑动是通过使用来自所述车辆碰撞的惯性能量来执行的。
8.根据前述权利要求所述的系统，所述系统还包括
安全气囊元件(200)，
其中所述就座位置传感器元件(116)适于监测当前就座位置，并且
其中所述安全气囊元件(200)根据所述当前就座位置被启用。
9.根据权利要求8所述的系统，所述系统还包括
安全气囊元件(200)，
其中所述系统确定从由车辆速度、车辆重量、乘员重量、乘员尺寸、碰撞严重程度和碰撞前就座位置组成的组中选出的至少一个参数，并且
其中所述安全气囊元件(200)根据所述参数中的至少一个参数被启用。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的系统，
所述连接机构(110)还包括
能量吸收元件(302)，所述能量吸收元件用于吸收在所述座椅从所述向后就座位置(112b,112c)到所述常规驾驶就座位置(112a)的所述滑动期间所述座椅(104)和/或所述乘员(106)的惯性能量和/或用于所述滑动的启用能量。
11.根据前述权利要求所述的系统，
其中所述能量吸收元件(302)被布置成使得所吸收的能量的量随着所述座椅(104)的继续滑动而逐渐增加，和/或
其中所述能量吸收元件(302)被布置成使得所述座椅(104)的所述继续滑动所需的力的量随着所述座椅(104)的所述继续滑动而逐渐增加。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的系统，
其中解锁所述锁定机构(300,300a,300b)包括所述锁定机构(300,300a,300b)的主动解锁，特别是
其中所述锁定机构(300,300a,300b)包括用于解锁的机电解锁元件、电磁解锁元件和烟火解锁元件中的至少一者。
13.根据前述权利要求2至6和8至12中至少一项所述的方法或系统，
其中所述安全气囊元件(200)在其形状、结构和/或材料方面适于所述向后就座位置，和/或
其中所述安全气囊元件(200)被布置成当被释放时在其形状和/或结构上是可适应的，取决于其被释放以保护处于向后就座位置(112b,112c)或处于常规驾驶就座位置(112a)的乘员。
14.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在被计算元件执行时使所述计算元件执行权利要求1至6和13中一项所述的方法(400)的步骤。
15.一种车辆(100)，所述车辆包括
计算元件，所述计算元件包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，所述指令在被计算元件执行时使所述计算元件执行权利要求1至6和13中一项所述的方法(400)的步骤，和/或所述车辆包括根据权利要求7至13中至少一项所述的车辆乘员保护系统。
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