腿部约束安全气囊制造技术

一种用于在发生碰撞的情况下帮助保护车辆(20)的乘员(40)的设备(12)、系统(10)和方法(150)。该设备(12)包括可充气管(90)和充气机(100)，可充气管具有连接到车辆(20)的底板(22)的第一端和第二端(92，94)以及在第一端和第二端之间的中间部分(96)，充气机可响应于车辆碰撞而致动以将充气流体引导到可充气管(90)中。可充气管(90)被配置成响应于从充气机(100)接收到充气流体而充气并且从车辆底板(22)展开。中间部分(96)从底板(22)延伸并且形成拱形，乘员(40)的小腿(56)和/或脚部(58)可以响应于碰撞而移动到该拱形中并且被约束。以响应于碰撞而移动到该拱形中并且被约束。以响应于碰撞而移动到该拱形中并且被约束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】腿部约束安全气囊


[0001]本公开总体上涉及在发生碰撞的情况下帮助保护自动驾驶车辆的乘员，更具体地说，涉及用于保护乘员小腿和/或脚部的设备、系统和方法。

技术介绍

[0002]已知提供了一种可充气的车辆乘员保护装置(比如安全气囊)，用于帮助保护车辆的乘员。一种特殊类型的安全气囊是可在车辆前座的乘员和车辆的仪表板之间充气的正面安全气囊。这种安全气囊可以是驾驶员安全气囊或乘客安全气囊。当充气时，驾驶员安全气囊和乘客安全气囊帮助保护乘员免受车辆零件(比如车辆的仪表板和/或方向盘)的冲击。
[0003]乘客安全气囊通常以放气状态储存在安装到车辆仪表板的壳体中。安全气囊门可与壳体和/或仪表板连接，以帮助封闭和隐藏处于储存状态的安全气囊。当乘客安全气囊展开时，安全气囊门打开，以准许安全气囊移动到充气状态。由于充气的安全气囊施加在门上的力，安全气囊门打开。
[0004]驾驶员安全气囊通常以放气状态储存在安装在车辆方向盘上的壳体中。安全气囊盖可与壳体和/或方向盘连接，以帮助封闭和隐藏处于储存状态的安全气囊。当驾驶员安全气囊展开时，安全气囊盖打开，以准许安全气囊移动到充气状态。由于充气的驾驶员安全气囊施加在盖上的力，安全气囊盖打开。
[0005]汽车行业中有使车辆更宽敞的趋势。这种风格使仪表板变得更小，从而离乘员更远。展望更远的未来，无人驾驶、自动驾驶车辆甚至更加宽敞。自动驾驶车辆已经被考虑了一段时间，并且现在它们的大规模适应性正在到来。自动驾驶车辆可以消除在传统上用于支持各种车辆安全装置所依赖的一些结构。<br/>[0006]以这些现实为背景，乘员安全系统的模式必须转变。在过去，车辆操作员/驾驶员的必要性适用于某种程度上标准的车辆客舱配置。在美国，驾驶员是在车辆控制装置和仪表(方向盘、踏板、仪表板、控制台等)可及范围内的前座、左侧、面向前方的乘员。这种驾驶员配置有助于决定车辆其余部分的布局——前座、面向前方的乘客侧的乘员，后座(第二排、第三排等)面向前方的乘员。因此，在过去，乘员安全系统通常是考虑了这种客舱布局以及相关的乘员位置和方位来设计的。
[0007]自动驾驶车辆不需要操作员/驾驶员，从而消除了他们以传统方式定位和定向的必要性。车辆制造商自由地利用他们认为合适的客舱空间，而不受预定的乘客布置(比如所有面向前方的乘员)或车辆结构配置(比如方向盘/仪表板配置、中央控制台配置、搁脚踏板控制等)的限制。
[0008]这不仅对安全气囊系统的位置提出了挑战，而且对找到反作用表面提出了挑战，安全气囊抵靠该反作用表面定位以使其能够吸收冲击。通常，安装在仪表板和方向盘上的正面安全气囊利用这些结构作为反作用表面，安全气囊抵靠该反作用表面搁置使其能够对抗、缓冲和吸收冲击乘员的冲击能量并且提供所需的降速效果。然而，在自动驾驶车辆中，车辆可能根本没有仪表板或方向盘，并且乘员可以以传统方式之外的方式定位和定向。这
可能使得难以或不可能利用车辆中的传统结构作为反作用表面。

技术实现思路

[0009]本公开总体上涉及在发生碰撞的情况下帮助保护自动驾驶车辆的乘员，更具体地说，涉及用于保护乘员小腿和/或脚部的设备、系统和方法。
[0010]一方面，本公开可以包括一种用于在发生碰撞的情况下帮助保护车辆的乘员的设备。该设备包括可充气管和充气机，可充气管具有连接到车辆底板的第一端和第二端，该可充气管进一步包括从第一端延伸到第二端的中间部分，充气机可以响应于车辆碰撞而致动以将充气流体引导到可充气管中。可充气管被配置成响应于从充气机接收到充气流体而充气并且从车辆底板展开。可充气管的中间部分被配置成在车辆底板上方延伸，以响应于车辆碰撞而限定用于接收乘员的小腿和/或脚部的空间并且约束小腿和/或脚部的向前移动。
[0011]另一方面，本公开可以包括一种用于在发生碰撞的情况下帮助保护车辆的乘员的方法。该方法包括以下步骤：感测车辆碰撞事件的发生；以及响应于感测到的车辆碰撞而展开设备。
[0012]另一方面，本公开可以包括一种用于在发生碰撞的情况下帮助保护车辆的乘员的系统。该系统包括上述设备、用于检测车辆碰撞事件的至少一个撞击传感器、以及用于响应于车辆碰撞事件而从至少一个撞击传感器接收信号的控制器。控制器被配置成响应于接收到来自撞击传感器的信号而致动充气机以展开可充气管。
附图说明
[0013]在参考附图阅读以下描述后，本公开的前述特征和其他特征对本公开所涉及领域的技术人员来说将变得清楚明白，在附图中：
[0014]图1是包括车辆安全系统的车辆的示意图，其描绘了处于预展开状态的系统。
[0015]图2是没有车辆安全系统的车辆的示意图，其描绘了碰撞事件。
[0016]图3是包括车辆安全系统的车辆的示意图，其描绘了处于展开状态的系统。
[0017]图4是描绘了根据系统的配置处于展开状态的车辆安全系统的车辆的示意图。
[0018]图5是车辆安全系统的可充气管的不同配置的示意图。
[0019]图6是描绘了根据系统的另一种配置处于展开状态的车辆安全系统的车辆的示意图。
[0020]图7是示出了在发生碰撞的情况下可以保护车辆乘员的系统的示例的示意图。
[0021]图8是示出了用于在发生碰撞的情况下帮助保护车辆乘员的方法的过程流程图。
具体实施方式
[0022]本公开总体上涉及在发生碰撞的情况下帮助保护车辆的乘员。对乘员保护可能产生挑战的一种场景是自动驾驶车辆，特别是乘员的小腿。因此，本文公开的专利技术涉及用于保护任何车辆(尤其是自动驾驶车辆)中的乘员的小腿和/或脚部的设备、系统和方法。
[0023]参考图1，车辆20包括车辆座椅30，车辆乘员40坐在该车辆座椅上。车辆座椅30包括连接到车辆20(例如连接到底板22)的底座32。座椅底座32支撑座椅底部34。座椅靠背36从座椅底部34向上延伸并且具有可以调节的倾斜位置。头枕38位于座椅靠背36的上端。
[0024]乘员40坐在座椅30上，他的/她的躯干42靠在座椅靠背36上，头部44位于头枕处或靠近头枕38，并且臀部46和腿部50(更具体地说是大腿52)安置在座椅底部34上。乘员的小腿56从膝盖54向下朝着乘员的脚部58所安置的车辆底板22延伸。在图1的典型乘员位置中，乘员的手臂60位于他的/她的侧面，上臂62邻近并且平行于躯干42，在肘部64处弯曲，下臂/前臂66和手部70置于大腿52上。
[0025]如图1所示，乘员40被座椅安全带80约束，该座椅安全带是传统的三点式约束，其包括从肩部72对角地延伸跨过躯干42的肩带部分82和延伸跨过乘员膝上(即大腿52与躯干42的交汇处)的腰带部分84。座椅安全带80经由锚定到车辆20上的带扣86固定。为了简化附图，在图3和图4中没有示出座椅安全带80。在图3和图4中，乘员40系着座椅安全带，只是在图中未示出。因此，参考图3和图4示出和描述的乘员运动是在正常使用图1所示的座椅安全带80的情况下会发生的运动。
[0026]参考图1和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在发生碰撞的情况下帮助保护车辆(20)的乘员(40)的设备(12)，所述设备包括：可充气管(90)，其具有连接至所述车辆(20)的底板(22)的第一端和第二端(92，94)，所述可充气管(90)进一步包括从所述第一端延伸到第二端(92，94)的中间部分(96)；和充气机(100)，其能够响应于车辆碰撞而被致动以将充气流体引导到所述可充气管(90)中，其中，所述可充气管(90)被配置成响应于从所述充气机(100)接收到充气流体而充气并且从车辆底板(22)展开，并且其中，所述可充气管(90)的中间部分(96)被配置成在所述车辆底板(22)上方延伸以响应于车辆碰撞而限定用于接收乘员(40)的小腿(56)和/或脚部(58)的空间并且约束小腿(56)和/或脚部(58)向前。2.根据权利要求1所述的设备(12)，其中，所述可充气管(90)的第一端和第二端(92，94)在车辆座椅(30)前方的位置处和/或在所述车辆座椅的侧向外边界处或侧向外边界附近连接到所述车辆底板(22)。3.根据权利要求2所述的设备(12)，其中，所述可充气管(90)的第一端和第二端(92，94)连接到所述车辆(20)的位置(110，120)被配置成当乘员(40)以正常就座位置坐在所述车辆座椅(30)中时位于乘员的脚部的外侧。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(12)，其中，所述可充气管(90)在充气时被构造成具有拱形形状和/或被构造成在至少三个侧面上围绕乘员的腿部(56)。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(12)，其中，所述可充气管(90)被配置成使得在乘员的腿部(56)在过度伸展之前被约束。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(12)，其中，所述可充气管(90)以预展开状态储存在所述车辆(20)的底板(22)中或所述车辆的底板上。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备(12)，其中，所述可充气管(90)被配置成在展开状态下接触乘员(40)的胫骨(56)或脚部(58)中的至少一个，其中，乘员(40)的小腿(56)和/或脚部(58)被所述可充气...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特，
申请(专利权)人：ZF被动安全系统美国公司，
类型：发明
国别省市：