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CN111086477B - 安全气囊装置 - Google Patents

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CN111086477B CN201911004653.6A CN201911004653A CN111086477B CN 111086477 B CN111086477 B CN 111086477B CN 201911004653 A CN201911004653 A CN 201911004653A CN 111086477 B CN111086477 B CN 111086477B
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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(1)的安全气囊装置(3)。该安全气囊装置包括可充气的安全气囊(5)和与所述安全气囊可操作地关联的外部延伸控制构件(7)。该安全气囊适于在车辆的纵向方向(x)上膨胀到就座车辆乘员(17)前方的车辆内部部分(13)与就座车辆乘员的上身区域(19)之间的位置。该外部延伸控制构件具有可选操作长度(lo)。外部延伸控制构件通过可选操作长度来控制安全气囊的展开。本发明还涉及一种包括该安全气囊装置的车辆以及一种用于展开该安全气囊装置的安全气囊的方法。

Description

安全气囊装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的安全气囊装置。本发明还涉及一种包括该安全气囊装置的车辆。本发明还涉及一种用于展开该安全气囊装置的安全气囊的方法。
背景技术
车辆可以配备有安全气囊，以在碰撞期间保护车辆乘员的上身区域。安全气囊在其膨胀位置意图限制车辆乘员的上身区域，从而保护乘员免于与座椅前方诸如仪表板和/或方向盘等内部结构碰撞。已知用于针对不同尺寸的车辆乘员和不同碰撞模式提供覆盖的各种安全气囊。
随着具有AD功能，即自动驾驶功能的车辆的引入，乘员有可能比现今所能够的更自由地移动和调节车辆座椅。尤其是，对于车辆中的任何座椅而言，可能期望或至少更加频繁地使用比现今所允许或可行的更加缩回以及倾斜的位置。
因此，AD车辆的发展对诸如前部安全气囊之类的可充气约束装置提出了新的挑战。当车辆处于自动驾驶模式时，车辆乘员可能更远离仪表板就座并且还可能在更倾斜的位置中。因此，车辆座椅在车辆中的可调节范围可能在车辆中进一步向后增加。这样，在发生碰撞的情况下，现有/当前的前部安全气囊的展开状态可能不足以在车辆乘员的上身区域与前部安全气囊之间实现期望的及早相互作用。此外，可以预想到，更自由地调节任何车辆座椅以改善乘员的乘坐舒适性的潜力，尤其是朝向车辆中的更倾斜、更靠后的位置调节的潜力，将需要可以相应地调整其展开状态的前部安全气囊装置，以便在车辆座椅的整个调节范围上提供期望的与车辆乘员的及早相互作用。
根据以上可以认识到，当车辆乘员位于车辆中更靠后的位置时，例如在车辆处于自动驾驶模式时可能发生的那样，期望改善在碰撞期间对车辆乘员的上身保护，同时对坐在例如手动驾驶车辆位置的车辆乘员的上身区域保持适当的保护。
发明内容
本发明的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供一种有用的替代方案。
期望提供一种安全气囊装置，当座椅的可调节范围可能在车辆中进一步向后增加时，例如当处于AD模式时，该安全气囊装置能够执行保护就座车辆乘员的上身区域的任务，同时对坐在例如手动驾驶车辆位置的车辆乘员的上身区域保持适当的保护。
还期望提供一种改进的安全气囊装置，同时保持该装置的复杂性较低。
上述目的可以通过权利要求1的主题来实现。
因此，本发明涉及一种用于车辆的安全气囊装置。该安全气囊装置包括可充气的安全气囊和与该安全气囊可操作地关联的外部延伸控制构件。该安全气囊适于在车辆的纵向方向上膨胀到就座车辆乘员前方的车辆内部部分与就座车辆乘员的上身区域之间的位置。外部延伸控制构件具有可选操作长度，并通过可选操作长度来控制安全气囊的展开。
如上所述的安全气囊装置表示在处于展开状态时在车辆的纵向方向上具有可选延伸长度的安全气囊装置。例如，这具有以下有益效果：使用相同的装置，即单个安全气囊壳体、充气机和安全气囊，可以实现安全气囊装置的不同展开状态，从而给一定范围内的就座位置提供保护效果，如将在下面进一步解释的。
外部延伸控制构件位于充气安全气囊的外部。如下面将详细描述的，外部延伸控制构件连接到安全气囊的外表面，这与替代地位于安全气囊的充气体积中或其内的内部构件相反。
该安全气囊装置可包括用于选择外部延伸控制构件的操作长度的长度选择装置。
本文所使用的方向涉及车辆的已知延伸和方向。这样，车辆在彼此垂直的纵向方向、横向方向和竖直方向上延伸。纵向方向是车辆的正常行驶方向。横向方向是车辆的宽度方向。
纵向、横向和竖直方向在本文中也用于描述安全气囊。因此，通常假设方向与安装在车辆中的安全气囊相关。但是，安全气囊装置也可以作为单独的单元制造和销售。然后可以例如在运输或存放期间采取与安装在车辆中时不同的定向。
作为单独的单元，本文所述的安全气囊装置实际上适于沿着其自己的纵向延伸/方向展开，如将在下面进一步详细描述的。这样，可以设想到并容易理解，实际上，本文所述的安全气囊装置实际上可以类似地用于，沿着与车辆方向相关的任何其它方向提供保护效果。安全气囊装置可以定位成，使得安全气囊的纵向延伸与所期望的保护效果的方向一致。因此，作为替代或补充，本文所述的安全气囊装置可类似地用于，针对不同的碰撞模式(例如，在侧面碰撞期间)和/或车辆乘员的上身以外的其它身体区域提供保护效果。
如本文所述的安全气囊装置的目的是，通过在碰撞期间为车辆乘员的上身区域提供初始冲击表面，来保护就座车辆乘员的上身区域免受与车辆乘员前方的车辆内部部分的有害相互作用。初始冲击表面通常被称为给所要保护的车辆乘员提供约束面。
因此，在车辆乘员坐在车辆前排的情况中，内部部分可以是仪表板(也称为仪表控制板)的一部分，和/或方向盘。作为替代或补充，在要保护的车辆乘员坐在车辆后座的情况下，内部部分可以是车辆座椅靠背的一部分。因此，内部部分可以是车辆中能够容纳在车辆碰撞期间期望对其提供保护效果的车辆乘员的任何座椅前方的任何车辆结构的一部分。在本上下文中，车辆碰撞指的是正面或半正面碰撞。
如本文所述的安全气囊装置可以很好地在私人用途、商业用途或集体用途的任何类型的车辆或船舶中实施，诸如在客车、出租车、公共汽车、卡车、船舶应用、航空应用等等中实施。如上所述，它可以很好地实施用于车辆中的任何座位。
外部延伸控制构件的可选操作长度可以控制安全气囊装置在处于展开状态时的深度。安全气囊装置的深度是安全气囊装置在上身区域中沿着车辆的纵向方向的最大长度。
如本文所述，安全气囊装置的较大深度意味着安全气囊装置的以下有利效果，即可以在安全气囊与沿着纵向方向看在车辆中进一步靠后就座的车辆乘员的上身区域之间提供及早相互作用。因此，可以基于车辆乘员的实际就座位置来选择外部延伸控制构件的操作长度。从而，可以针对其中沿着纵向方向看座椅被进一步朝向车辆后部调节的就座位置实现保护效果，即，该座椅比传统车辆座椅的调节范围进一步向后延伸，传统车辆座椅例如是主要用于手动驾驶的前座。
外部延伸控制构件可以具有最小可选操作长度和最大可选操作长度。最大可选操作长度和最小可选操作长度之间的差可以在10至110cm的范围内，优选在15至90cm的范围内，更优选在20至70cm的范围内，最优选在30至50cm的范围内。
这具有可以提供一系列不同展开状态的积极效果。因此，可以借助于所述安全气囊装置为可更加自由调节的任何就座位置提供保护效果。
可以设想到，在最小可选操作长度和最大可选操作长度之间的范围内，外部延伸控制构件的任意数量的可选操作长度都是合理的。
根据最小和最大可选操作长度，安全气囊装置在处于展开状态时的深度差可以为至少15cm，优选为至少20cm，更优选为至少25cm，最优选为少30cm。以此方式，可以实现在安全气囊装置与在车辆中进一步靠后就座的车辆乘员与之间有利的及早相互作用。
如前所述，安全气囊装置的积极作用是相同的装置可以用于不同的展开状态，即，单个充气机给单个安全气囊充气。安全气囊具有相同或基本相同的可充气体积，而与展开状态无关，例如，与外部延伸控制构件的可选操作长度无关地给相同的安全气囊充气。安全气囊的展开由外部延伸控制构件控制，并且随后将适应不同的形状或状态。
外部延伸控制构件连接到安全气囊以限制其完全延伸，从而控制展开以及因此控制安全气囊在展开时的位置。这样，可以提供安全气囊装置的可选深度。因此，本文所使用的外部延伸控制构件意味着其充当用于选择安全气囊装置在纵向方向上展开到何种程度的装置。这样，它主要不会影响或改变充气后的体积，而是迫使充气后的体积适应某种形状。
安全气囊装置可以包括支撑结构，该支撑结构位于或被包括在就座车辆乘员前方的车辆内部部分中。支撑结构可将安全气囊的近端或一部分锚固到车辆，并且外部延伸控制构件将安全气囊的远侧部分连接到支撑结构。
这种安全气囊装置意味着外部延伸控制构件适于控制安全气囊的展开，从而提供或有助于安全气囊的可选深度。通过控制安全气囊的展开，外部延伸控制构件具有可选操作长度，安全气囊被限制达到其完全延伸状态的程度受到控制。
换句话说，通过选择外部延伸控制构件的操作长度，控制了安全气囊被限制达到其完全延伸状态的程度，并且因此控制了安全气囊装置的深度。
可选地，在不受限制的展开状态下，安全气囊在展开时在纵向方向上的延伸可以大于在横向方向和竖直方向上的延伸。纵向延伸长度可以在50至250cm的范围内，优选在80至240cm的范围内，更优选在100至220cm的范围内。纵向、横向和竖直方向如前所述彼此垂直，并且可以与安装在车辆中的安全气囊装置相关。
在本上下文中，安全气囊的不受限制的展开状态不受外部延伸控制构件的影响或限制。这样，安全气囊具有基本矩形的形状，即大体上床垫状的形状，对此，纵向延伸长度明显大于安全气囊的厚度，即竖直延伸长度。举例来说，安全气囊的厚度可以在5至30cm的范围内，优选在5至20cm的范围内，更优选在5至15cm的范围内。安全气囊的纵向延伸长度可能与安全气囊的厚度有关，因为与较厚的安全气囊相比，较薄的安全气囊将必然具有更大的纵向延伸长度。
安全气囊的横向延伸，即沿着车辆宽度方向的延伸，可以适于至少沿着就座车辆乘员的宽度进行延伸。举例来说，安全气囊的横向延伸长度可以在20cm至90cm的范围内，优选在30cm至80cm的范围内。
外部延伸控制构件可包括附接至安全气囊的远侧部分的附接部。在这种情况下，附接部与安全气囊的远端相距一定距离。优选地，该距离在不受限制的展开状态下的安全气囊的纵向延伸长度的10％至不受限制的展开状态下的安全气囊的纵向延伸长度的50％的范围内。更优选地，该距离在不受限制下的展开状态的安全气囊的纵向延伸长度的20％至不受限制的展开状态下的安全气囊的纵向延伸长度的40％的范围内。该远端最远离安全气囊的充气点。延伸控制构件可以通过缝制而附接到安全气囊。
通过将外部延伸控制构件的附接部定位到安全气囊的与安全气囊的远端相隔一定距离的位置处，实现了安全气囊的远侧部分在展开时的弯曲形状。这具有积极的效果，可以获得用于乘员的相对较大的冲击表面，而与安全气囊的深度无关。
此外，除了与安全气囊的表面接触之外，车辆乘员的上身区域还可以与外部延伸控制构件本身的至少一部分相互作用。外部延伸控制构件可以构成初始冲击表面的重要部分，因此其尺寸设计成可接收就座车辆乘员的上身区域的至少一部分。
如本文所述的安全气囊的床垫状形状意味着安全气囊从远端开始自身卷起(roll)的有效方式。可以通过外部延伸控制构件来保持卷起的床垫状形状。因此，通过外部延伸控制构件的可选操作长度来控制安全气囊被迫伸开(roll out)或延伸的程度。换句话说，外部延伸控制构件的可选操作长度通过控制安全气囊伸开或延伸的程度来控制安全气囊装置在处于展开状态时的深度。
如本文所述的自身卷起的安全气囊可以造成大范围的不同的弯曲形状，诸如圆形段，例如安全气囊的半圆形、弓形或折叠形，这取决于安全气囊本身的构造。例如，如果安全气囊中包括一个或多个分隔件，则其可以充当折叠线。因此，当安全气囊自身卷起时，如上所述，安全气囊的形状可能是不规则的。
床垫状形状的安全气囊能够卷起的积极作用是，这使得安全气囊的约束面的可变的向后延伸能够达到比现有技术解决方案更大的程度，同时在展开时保持安全气囊的可充气体积恒定。控制安全气囊在展开状态时的伸开程度提供了可变的向后延伸。与约束面的位置无关地使用相同的(单个)气体发生器，安全气囊具有相同的可充气体积，这与由展开的安全气囊装置提供给就座车辆乘员的约束面的位置无关，因此可以实现多种展开状态而不会增加安全气囊模块的复杂性。
如本文所述的安全气囊的可充气体积可以在60至140升的范围内，优选在60至100升的范围内。
如前所述，外部延伸控制构件附接到安全气囊的外表面，以便当安全气囊展开到最大深度时，外部延伸控制构件限制安全气囊的完全延伸，特别地，其限制安全气囊的远侧部分的完全延伸。换句话说，通过外部延伸控制构件使安全气囊的至少远侧部分适应成弯曲形状，即圆形段，例如半圆形或弓形或折叠形，从而限制安全气囊达到完全延伸状态。安全气囊自身在某种程度上卷起。当展开时，安全气囊的深度受到延伸控制构件的所选操作长度的控制。
因此，处于展开状态的安全气囊装置的深度可以在不受限制的展开状态下的安全气囊的纵向延伸长度的20％至不受限制的展开状态下的安全气囊的纵向延伸长度的80％的范围内。
外部延伸控制构件可以包括控制可选操作长度的可选择性释放的延伸部分。可选择性释放的延伸部分可以形成外部延伸控制构件的折叠部或环形部，该折叠部或环形部可释放地附接到外部延伸控制构件的其余部分，例如通过撕裂接缝(tear seam)。在释放可选择性释放的延伸部分之后，外部延伸控制构件的操作长度增加了可选择性释放的延伸部分。这样，可以控制可选操作长度。
可选择性释放的延伸部分如果没有附接到外部延伸控制构件的其余部分上的位置，则例如可以附接到安全气囊壳体或其某部分。明显地，可选择性释放的延伸部分可以适于被附接，从而实现其中可选择性释放的延伸部分仍然被附接，即没有被释放的安全气囊的展开状态。
安全气囊装置可以包括用于控制外部延伸控制构件的可选操作长度的长度选择装置。该长度选择装置可以包括撕裂接缝或由其组成。撕裂接缝可以构成可选择性释放的延伸部分的可释放附接部。
撕裂接缝还可以适于通过激活装置打开，即被撕开。该激活装置可以包括烟火释放装置(pyrotechnical release)或由其组成。因此，撕裂接缝可以以本领域技术人员已知的方式连接至烟火释放装置。举例来说，烟火释放装置可以进一步连接到控制单元。在接收到来自控制单元的电信号后，这表明已经做出了打开撕裂接缝的选择，烟火释放装置被激活，从而打开撕裂接缝。
外部延伸控制构件可以包括面板、网格或一条或多条带或皮带，或由其组成。外部延伸控制构件可以沿着安全气囊的基本上整个横向延伸部延伸，当外部延伸控制构件包括面板或网格或者由其组成时，这是特别有利的。
外部延伸控制构件可以由诸如纺织品、塑料和/或金属线的材料制成。外部延伸控制构件也可以由与安全气囊本身相同的材料制成。
外部延伸控制构件可通过缝合和/或粘合而附接到安全气囊。
本发明还涉及一种车辆，其包括位于就座车辆乘员前方的车辆内部部分和如本文所述的安全气囊装置，安全气囊适于膨胀到车辆内部部分与就座车辆乘员的上身区域之间的位置。
该车辆可以是自动驾驶车辆，即AD车辆。
该车辆可以包括至少一个传感器，以用于检测就座车辆乘员的位置。该传感器的输出可用作选择延伸控制构件的操作长度的基础。
可以使用任何种类的检测装置来检测车辆乘员的位置，诸如(多个)摄像机和/或其它类型的传感器，例如雷达、LIDAR和座椅位置传感器。可以预想到，选择展开模式与检测装置无关，而与仪表板和就座车辆乘员的上身区域之间的距离相关。检测就座车辆乘员的位置可以直接或间接地提供上述距离。
本发明还涉及一种用于展开如本文所述的安全气囊装置的安全气囊的方法。该方法包括：检测就座车辆乘员的位置；基于检测到的位置选择外部延伸控制构件的操作长度；以及基于该选择展开由外部延伸控制构件控制的安全气囊。
上述方法意味着具有可选安全气囊深度的安全气囊装置的积极效果。根据车辆乘员的就座位置选择外部延伸控制构件的操作长度，该外部延伸控制构件控制安全气囊装置在展开时的深度。
在安全气囊装置包括用于控制外部延伸控制构件的可选操作长度的长度选择装置的情况下，则该方法可以包括：借助于长度选择装置来控制可选操作长度。
附图说明
在下文中，将通过非限制性示例并参考附图进一步解释本发明，其中：
图1a和图1b示出了根据本发明的安全气囊装置的第一和第二展开状态；
图2a、图2b和图2c示出了根据本发明的安全气囊装置的展开状态的另一个实施方式。
图3a、图3b和图3c示出了根据本发明的安全气囊装置的安全气囊的一个实施方式。
图4示出了包括根据本发明的安全气囊装置的车辆，以及
图5示出了根据本发明的方法。
应当注意，附图是示意性的，并且各个部件不一定按比例绘制，并且为了清楚起见，可能已经夸大了本发明的一些特征的尺寸。
具体实施方式
在下文中，将通过实施方式来举例说明本发明。然而，应该认识到，包括这些实施方式是为了解释本发明的原理，而不是为了限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求限定。一个实施方式的特征可以与任何其它实施方式的一个或多个特征组合。
将参照图1至图5进一步解释本发明及其优于现有技术的优点。本文所用的方向涉及车辆1的已知延伸和方向。因此，车辆沿彼此垂直的纵向方向x、横向方向y和竖直方向z延伸，参见图1a和图1b。纵向方向x是车辆1的正常行驶方向。横向方向y是车辆1的宽度方向。竖直方向z是车辆的高度方向。
图1a和图1b示意性示出了包括根据本发明实施方式的安全气囊装置3的车辆1。安全气囊装置3包括以两种不同的展开状态展开的安全气囊5，以及延伸到两个不同长度的外部延伸控制构件7。图1a示出了第一展开状态，而图1b示出了第二展开状态。车辆1仅是示意性描绘的。车辆1可以是自动驾驶(AD)车辆。安全气囊装置3包括壳体9，可充气的安全气囊5在没有展开时存放在壳体9中。在本实施方式中，用于使安全气囊5充气和展开的充气机11也存放在壳体9中。然而，充气机11也可以存放在与壳体9间隔开的位置。壳体9被描绘为在就座车辆乘员17前方的仪表板15的上部13处。充气机11被示意性示出在壳体9中。如图所示，安全气囊5将被充气，从而展开到仪表板15的上部13与就座车辆乘员17的上身区域19之间的位置。安全气囊5可操作地连接到充气机11以从其接收气体。
参见图1a和图1b，壳体9被定位在就座车辆乘员17前方的仪表板15的一个部分13中。这样，不仅可以为乘客侧乘员提供保护，而且可以在方向盘被其它解决方案替换或被完全移除时(例如，在AD车辆中设想到的那样)为车辆1的驾驶员侧提供保护，或者为车辆的任何座椅中的就座乘员提供保护。因此，壳体9可被包括在车辆1的位于就座车辆乘员17前方的任何内部部分中，例如在就座车辆乘员坐在车辆后座的情况下，壳体9可被包括在车辆座椅的靠背中。因此，如本文所述的安全气囊装置3不限于保护坐在车辆1的前座中坐在仪表板15旁边的乘员。作为替代或补充，如果车辆包括用于手动驾驶的方向盘，则壳体9也可以被包括和固定在方向盘的中心，则安全气囊装置在正面车辆碰撞期间为车辆驾驶员提供保护。
在本文中还使用车辆1的纵向方向x、横向方向y和竖直方向z来描述安全气囊5。于是，假设这些方向与安装在车辆1中的安全气囊5相关。但是，安全气囊装置3也可以作为单独的单元制造和销售。然后可以例如在运输或存放期间采取与安装在车辆1中时不同的定向。
图1a和图1b中描绘的安全气囊装置3包括外部延伸控制构件7，外部延伸控制构件7与安全气囊5可操作地关联并且适于控制安全气囊5的展开。外部延伸控制构件7位于充气的安全气囊5的外部。因此，外部延伸控制构件7连接到安全气囊5的外表面。外部延伸控制构件7将安全气囊5的远侧部分23连接至支撑结构，该支撑结构(即，安全气囊装置3的壳体9)锚固安全气囊5的近端25。
外部延伸控制构件7在图1b中的展开状态下的操作长度lo 2比在图1a中的展开状态下的操作长度lo 1更大。相应地，在图1b中的展开状态下，安全气囊5沿纵向方向x的向后延伸比在图1a中的展开状态下的更大。
因此，外部延伸控制构件7的可选操作长度lo 1、lo 2控制安全气囊5的展开，并因此控制安全气囊5的深度d1、d2。在本上下文中，安全气囊5的深度d1、d2是安全气囊装置3在纵向方向x上的最大延伸。
外部延伸控制构件7的操作长度lo 1，lo 2是外部延伸控制构件7的在外部延伸控制构件7的附接到安全气囊5的远侧部分23的附接部与附接到支撑结构(即，安全气囊装置3的壳体9)的附接部之间延伸的部分。
参考图1a和图1b，描绘了安全气囊装置3的两种不同的展开状态，其中一个比另一个具有更大的外部延伸控制构件7的操作长度lo 2，并且因此具有更大的深度d2。处于第一和第二展开状态的安全气囊的深度d1、d2可以分别对应于安全气囊装置3的最小深度和最大深度，并且因此可以对应于两个优选的展开状态。如图所示，与图1a相比，就座车辆乘员17的上身区域19在图1b中相对于就座车辆乘员17前方的车辆1的内部部分15更靠后。因此，在图1b的展开状态下，可以通过外部延伸控制构件7的更大的操作长度lo 2以及因此安全气囊5的更大的深度d2来实现就座车辆乘员17的上身区域19与安全气囊5之间的期望的及早相互作用。
外部延伸控制构件7可以具有最小可选操作长度和最大可选操作长度。最大可选操作长度和最小可选操作长度之间的差可以在10至110cm的范围内，优选在15至90cm的范围内，更优选在20至70cm的范围内，最优选在30至50cm的范围内。
当处于展开状态时，安全气囊装置3的最小深度与安全气囊装置3的最大深度之间的差可以为至少15cm，优选为至少20cm，更优选为至少25cm，最优选为至少30cm。
可以设想到，可以选择外部延伸控制构件7的操作长度lo 3、lo 4、lo 5以形成任意数量的展开状态，对于各个展开状态，安全气囊装置3的深度d3、d4、d5落入安全气囊装置3的从最小深度到最大深度的范围内，如图2a至图2c所示。在图2a至图2c中，以安全气囊装置3的三种不同展开状态示意性示出了包括安全气囊5和外部延伸控制构件7的安全气囊装置3，这将在下面进一步详细说明。
然而，首先回到图1a和图1b，如本领域技术人员已知的，在检测到需要展开安全气囊的碰撞状况之后，控制器将指导致动电路启动安全气囊的展开。在激活安全气囊5的展开之后，安全气囊5展开到就座车辆乘员17前方的车辆内部部分13(即，图1a和图1b的实施方式中的仪表板15)与就座车辆乘员17的上身区域19之间的空间中。因此，安全气囊5适于在纵向方向x上展开。
相同的装置用于不同的展开状态，即，单个充气机11给安全气囊5充气。安全气囊5具有相同或基本相同的充气体积，即，与外部延伸控制构件7的所选操作长度无关地给相同的展开的安全气囊体积充气。安全气囊5基于所选操作长度lo延伸到不同的深度d。这将在下面进一步详细描述。
如图所示，安全气囊装置3具有基于外部延伸控制构件7的所选操作长度在车辆1中进一步向后延伸的展开状态，这意味着在就座车辆乘员17在车辆1中位于更靠后的位置的情况下，例如在与其中调节范围受限或适于手动驾驶的车辆相比可以更自由地调整车辆座椅的情况下，安全气囊装置3能够与就座车辆乘员17的上身区域19进行及早相互作用。可以设想到，例如在AD车辆中，可能期望可更加自由地调节的调节范围，尤其是可更向车辆后部调节的调节范围，从而允许就座车辆乘员处于更倾斜的位置或休息位置。
参考图3a至图3c，其示意性示出了根据一个实施方式的安全气囊装置5的安全气囊3，以便解释安全气囊5的一些特征。图3a示出了安全气囊5的透视图，并且图3a和图3b以不同的视角分别从上方和侧面示出了安全气囊5。安全气囊5被示为处于不受限制的展开状态。在本上下文中，不受限制的展开状态是安全气囊5在不受外部延伸控制构件的影响或不受其限制的情况下的展开状态。
如图所示，安全气囊5具有基本上平坦的矩形形状，通常类似于床垫的形状。安全气囊5分别在纵向方向x、横向方向y和竖直方向z上具有延伸部。安全气囊5在纵向方向x上的延伸长度L大于在横向方向y和竖直方向z上的延伸长度。纵向延伸长度L可以在50至250cm的范围内，优选在80至240cm的范围内，更优选在100至220cm的范围内。
安全气囊5在竖直方向z上的延伸被称为安全气囊5在展开时的厚度T。安全气囊5的厚度T可以在5至30cm的范围内，优选在5至20cm的范围内，更优选在5至15cm的范围内。
安全气囊的横向延伸，即，在车辆宽度方向上因此被称为安全气囊5的宽度W的延伸，可以适于至少沿着就座车辆乘员的宽度进行延伸。安全气囊的横向延伸W可以在20至90cm的范围内，优选地在30至80cm的范围内。
安全气囊包括远端25和近端27。近端27最接近安全气囊5的充气点。因此，近端27锚固到支撑结构。当安全气囊处于其不受限制的展开状态时，远端25最远离充气点。因此，安全气囊5的远端25是安全气囊5的被最后充气的部分。
尽管安全气囊5的外形被描述为在不受限制的展开状态下是基本平坦的，但是安全气囊5可以包括沿着纵向方向的多个腔室，这些腔室被形成在安全气囊内的分隔件分开，这可以使安全气囊的外表面呈波浪形，但仍保持基本矩形的床垫状形状。
当展开时，安全气囊5受到外部延伸控制构件7的限制而无法达到其完全延伸状态，如图1a和图1b以及图2a至图2c所示。基于外部延伸控制构件的所选操作长度lo，安全气囊装置3在展开状态下的深度d可以在从安全气囊5的纵向延伸长度L的20％到安全气囊5的纵向延伸长度L的80％的范围内。
如本文所述的安全气囊5的床垫状形状允许安全气囊从远端开始自身卷起的有效方式，可以通过外部延伸控制构件7来保持该卷起的床垫状形状。因此，在图1a中，安全气囊5被描绘为在处于展开状态时具有类似于卷起的床垫的形状。图1b中的，看起来呈卷起的床垫状形状的安全气囊已被迫伸开到与图1a中的展开状态相比更大的程度，因此延伸到更大的深度。外部延伸控制构件7被相应地描绘为具有更大的长度。因此，外部伸出控制构件的操作长度lo通过控制安全气囊伸出或延伸的程度来控制安全气囊5在处于展开状态时的深度d。
如本文所述的自身卷起的安全气囊5可形成宽范围的不同的弯曲形状，诸如圆形段，例如安全气囊的半圆形、弓形或折叠形，这取决于安全气囊本身的构造。例如，如前所述，如果安全气囊内包括分隔件，则该分隔件可以充当折叠线。因此，当安全气囊自身卷起时，安全气囊的形状可能是不规则的，即，不如在图1a和图1b以及图2a和图2c所示的实施方式中所示的那样平滑地弯曲。
如本文所述的安全气囊装置包括用于选择外部延伸控制构件7的操作长度lo的长度选择装置。这将在下面进一步详细描述。
安全气囊5在其不受限制的展开状态下的纵向延伸长度L可以限定展开的安全气囊的最大可达到向后延伸长度。然而，如所描述的，外部延伸控制构件5包括附接到安全气囊5的远侧部分23的附接部31，附接部31位于与安全气囊5的远端25相隔距离D的位置处，参见图3a和图3b，其中虚线表示附接部31的面。从远端25到外部延伸控制构件7的附接部31的距离D可以在不受限制的展开状态下的安全气囊5的纵向延伸长度L的10％至不受限制的展开状态下的安全气囊5的纵向延伸长度L的50％的范围内，优选地，距离D可以在不受限制的展开状态下的安全气囊5的纵向延伸长度L的20％至不受限制的展开状态下的安全气囊5的纵向延伸长度L的40％的范围内。
以这种方式，通过将外部延伸控制构件7的附接部31定位在安全气囊5的与安全气囊5的远端25相隔距离D的位置处，实现了安全气囊5的远侧部分23在展开时的弯曲形状。由此，为乘员保持了较大的冲击表面，这与安全气囊的深度无关。
因此，如前所述，外部延伸控制构件7附接到安全气囊5的外表面，使得当安全气囊展开至最大深度时，外部延伸控制构件7限制安全气囊5的完全延伸，尤其是限制安全气囊5的侧部分23的完全延伸。换句话说，外部延伸控制构件7限制安全气囊5达到完全延伸状态。外部延伸控制构件7的所选操作长度lo控制安全气囊5展开到的深度d。
如本文所述，外部延伸控制构件7具有可选操作长度lo，其控制安全气囊5在展开状态下的纵向延伸。外部延伸控制构件7可以包括可选择性释放的延伸部分。通过释放可选择性释放的延伸部分，外部延伸控制构件7的操作长度lo增加。可选择性释放的延伸部分可以形成外部延伸控制构件7的折叠部或环形部。该折叠部可以例如可释放地附接到外部延伸控制部件7的其余部分。在释放可选择性释放的延伸部分之后，外部延伸控制部分7的操作长度lo增加了可选择性释放的延伸部分。因此，该折叠部形成外部延伸控制构件7的可选择性释放的延伸部分，在释放其之后，外部延伸控制构件7的长度将增加。
可以设想到，外部延伸控制构件7可以包括多个可选择性释放的延伸部分，例如形成上述外部延伸控制构件7的折叠部。每个可选择性释放的延伸部分可以被单独地可释放地附接，例如通过撕裂缝。以此方式，可以提供外部延伸控制构件7的可选操作长度lo。
外部延伸控制构件7可以包括面板、网格或一条或多条带或皮带，或者由其组成。外部延伸控制构件7可以沿着安全气囊5的整个或基本整个横向延伸部，即宽度W进行延伸。当外部延伸控制构件7包括面板或网格或者由其组成时，这是特别有利的。
外部延伸控制构件7可以由诸如纺织品、塑料和/或金属线的材料制成。外部延伸控制构件7也可以由与安全气囊本身相同的材料制成。
如图1a和图1b以及图2a至图2c所示，本文所述的安全气囊装置包括用于选择延伸控制构件7的操作长度lo的长度选择装置。
长度选择装置可以包括撕裂接缝或由其组成。这是有利的，因为它使得能够容易且简单地选择操作长度lo。撕裂接缝可以构成可选择性释放的延伸部分的可释放的附接部。
撕裂接缝还可以适于通过烟火释放装置打开，即被撕开。因此，撕裂接缝可以以本领域技术人员已知的方式连接至烟火释放装置。激活烟火释放装置将打开撕裂接缝，则该撕裂接缝将不再充当附接部。举例来说，烟火释放装置可以进一步连接到控制单元。在接收到来自控制单元的电信号之后，这表明已经做出了打开撕裂接缝的选择，烟火释放装置被激活，并因此打开撕裂接缝。
参考图4，其示意性示出了车辆1，车辆1包括安全气囊装置3和就座车辆乘员前方的车辆内部部分13。车辆1还包括至少一个传感器35，以用于检测就座车辆乘员的位置。传感器35的输出用作选择外部延伸控制构件7的操作长度lo的基础，如图4中的箭头所示。根据安全气囊装置3方实施方式，这可能涉及可选择性释放的延伸部分的释放。举例来说，控制器37适于从传感器35接收信息，并且还适于给安全气囊装置3发送信号以致动安全气囊的展开。
如先前所描述的，车辆乘员相对于内部部分的位置可以指的是车辆乘员是否坐在正常驾驶调节范围内，或者车辆乘员是否比正常驾驶调节范围更靠后就座，例如在AD期间所设想的那样。在本上下文中，正常驾驶调节范围可以对应于适于手动驾驶的座椅调节范围。可以预想到，期望可更加自由调节的调节范围，尤其是可更向后调节以便就座车辆乘员处于倾斜的休息位置的调节范围。举例来说，当车辆处于AD模式时，或者例如在出租车或其它客运车辆中，至少在旅途的部分期间对就座乘员的舒适的休息位置的需求增加。
可以使用任何种类的检测手段来检测车辆乘员的位置，例如(多个)摄像机和/或其它类型的传感器，诸如雷达、LIDAR和座椅位置传感器。可以预想到，选择延伸控制构件7的操作长度lo与选择用于检测的装置无关，可以预想到，选择延伸控制构件7的操作长度lo有关就座车辆乘员前方某位置处的内部部分与就座车辆乘员的上身区域之间的距离39，参见图1a和图1b。明显地，检测就座车辆乘员的位置将直接或间接地提供上述距离39。
参考图5，将描述根据本发明的用于展开安全气囊装置3的安全气囊5的方法。该方法包括
100：检测就座车辆乘员17的位置，
200：基于检测到的位置，选择延伸控制构件7的操作长度lo，
300：基于所选操作长度lo，展开由外部延伸控制构件7控制的安全气囊5。
参考图5，该方法的步骤200可以包括借助于长度选择装置来选择操作长度lo。
在所附权利要求的范围内对本发明的进一步修改是可行的。因此，本发明不应被认为受限于本文描述的实施方式和附图。相反，本发明的全部范围应参考说明书和附图由所附权利要求确定。

Claims (19)

1.一种用于车辆(1)的安全气囊装置(3)，所述安全气囊装置(3)包括可充气的安全气囊(5)和与所述安全气囊(5)可操作地关联的外部延伸控制构件(7)，
所述安全气囊(5)适于在展开状态中在所述车辆(1)的纵向方向(x)上膨胀到所述车辆(1)的在就座车辆乘员(17)前方的内部部分(13)与所述就座车辆乘员(17)的上身区域(19)之间的位置，
其中，所述外部延伸控制构件(7)具有可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)，并且所述外部延伸控制构件(7)通过所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)来控制所述安全气囊(5)的展开，
其中，所述安全气囊(5)在不受限制的展开状态下具有基本矩形的形状，所述安全气囊(5)的纵向延伸长度(L)明显大于所述安全气囊(5)的竖直延伸长度(T)，所述形状允许所述安全气囊(5)从远端(25)开始自身卷起，
通过所述外部延伸控制构件(7)的所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)来控制所述安全气囊(5)在所述展开状态下被迫伸开的程度。
2.根据权利要求1所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)的所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)控制所述安全气囊装置(3)在处于展开状态时的深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)，所述深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)是所述安全气囊装置(3)在所述车辆(1)的所述纵向方向(x)上的最大延伸。
3.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)具有最小可选操作长度和最大可选操作长度，并且所述最大可选操作长度和所述最小可选操作长度之间的差在10至110cm的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)具有最小可选操作长度和最大可选操作长度，并且所述最大可选操作长度和所述最小可选操作长度之间的差在在20至70cm的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，位于或被包括在所述内部部分(13)中的支撑结构(9)将所述安全气囊(5)的近端(27)或近侧部分锚固至所述车辆(1)，并且所述外部延伸控制构件(7)将所述安全气囊(5)的远侧部分(23)连接至所述支撑结构(9)。
6.根据权利要求5所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)包括附接至所述安全气囊(5)的所述远侧部分(23)的附接部(31)，所述附接部(31)位于与所述安全气囊(5)的所述远端(25)相隔距离(D)的位置，所述距离(D)在所述安全气囊(5)的所述纵向延伸长度(L)的10％至所述安全气囊(5)的纵向延伸长度(L)的50％的范围内，所述远端(25)最远离所述安全气囊(5)的充气点。
7.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述安全气囊(5)在处于所述不受限制的展开状态下在纵向方向(x)上具有比在横向方向(y)和竖直方向(z)上更大的延伸长度(L)，在所述纵向方向(x)上的所述延伸长度(L)在50至250cm的范围内，所述纵向方向(x)、横向方向(y)和竖直方向(z)彼此垂直地延伸。
8.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述安全气囊(5)在处于所述不受限制的展开状态下在纵向方向(x)上具有比在横向方向(y)和竖直方向(z)上更大的延伸长度(L)，在所述纵向方向(x)上的所述延伸长度(L)在80至240cm的范围内，所述纵向方向(x)、横向方向(y)和竖直方向(z)彼此垂直地延伸。
9.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述安全气囊(5)在处于所述不受限制的展开状态下在纵向方向(x)上具有比在横向方向(y)和竖直方向(z)上更大的延伸长度(L)，在所述纵向方向(x)上的所述延伸长度(L)在100至220cm的范围内，所述纵向方向(x)、横向方向(y)和竖直方向(z)彼此垂直地延伸。
10.根据权利要求5所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)的所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)控制所述安全气囊装置(3)在处于展开状态时的深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)，所述深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)是所述安全气囊装置(3)在所述车辆(1)的所述纵向方向(x)上的最大延伸，并且其中，所述安全气囊装置在展开状态下的所述深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)在所述安全气囊(5)的所述纵向延伸长度(L)的20％至所述安全气囊(5)的所述纵向延伸长度(L)的80％的范围内。
11.根据权利要求6所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)的所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)控制所述安全气囊装置(3)在处于展开状态时的深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)，所述深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)是所述安全气囊装置(3)在所述车辆(1)的所述纵向方向(x)上的最大延伸，并且其中，所述安全气囊装置在展开状态下的所述深度(d1，d2，d3，d4，d5，d6)在所述安全气囊(5)的所述纵向延伸长度(L)的20％至所述安全气囊(5)的所述纵向延伸长度(L)的80％的范围内。
12.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)包括控制所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)的可选择性释放的延伸部分。
13.根据权利要求12所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述可选择性释放的延伸部分形成所述外部延伸控制构件(7)的折叠部或环形部，所述折叠部或环形部可释放地附接至所述外部延伸控制构件(7)的其余部分，并且当释放所述可选择性释放的延伸部分时，所述外部延伸控制构件(7)的所述操作长度增加了所述可选择性释放的延伸部分。
14.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述安全气囊装置(3)包括长度选择装置，以用于控制所述外部延伸控制构件(7)的所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)。
15.根据权利要求1或2所述的安全气囊装置(3)，其特征在于，所述外部延伸控制构件(7)包括面板、网格或一条或多条带或皮带，或者由其组成。
16.一种车辆(1)，所述车辆(1)包括所述车辆(1)的位于在就座车辆乘员(17)前方一位置处的内部部分(13)和根据前述权利要求中的任一项所述的安全气囊装置(3)，所述安全气囊(5)适于膨胀到所述车辆(1)的所述内部部分(13)与所述就座车辆乘员(17)的上身区域(19)之间的位置。
17.根据权利要求16所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆(1)还包括至少一个传感器(35)，以用于检测就座车辆乘员(17)的位置，所述传感器(35)的输出用作选择所述外部延伸控制构件(7)的所述操作长度的基础。
18.一种用于展开根据权利要求1至15中的任一项所述的安全气囊装置(3)的安全气囊(5)的方法，所述方法包括：
(a)检测(100)就座车辆乘员(17)的位置，
(b)基于检测到的所述位置，选择(200)所述外部延伸控制构件(7)的所述操作长度，
(c)基于所述选择，在所述外部延伸控制构件(7)的控制下展开(300)所述安全气囊(5)，其中通过所述外部延伸控制构件(7)的所述可选操作长度(lo 1，lo 2，lo 3，lo 4，lo 5)来控制所述安全气囊(5)在所述展开状态下被迫伸开的程度。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述安全气囊装置(3)包括长度选择装置，以用于控制所述外部延伸控制构件(7)的所述可选操作长度，并且步骤(b)包括通过所述长度选择装置来控制所述可选操作长度。
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