用于车辆正面倾斜碰撞的安全带载荷调节的制作方法

文档序号:17129533发布日期:2019-03-16 00:59阅读:280来源:国知局
用于车辆正面倾斜碰撞的安全带载荷调节的制作方法

本发明涉及车辆座椅安全带领域,尤其涉及一种包括载荷限制机构的车辆座椅安全带卷收器。



背景技术:

车辆中的座椅安全带可配备有“载荷限制”特征。在碰撞期间,座椅安全带的卷收器可以锁定座椅安全带的织带以免从卷收器进一步延伸,并且当施加在织带上的力超过载荷限制阈值时,载荷限制特征允许织带的一些附加的有限延伸。织带从卷收器的这种附加的延伸限制由织带施加到乘员胸部的载荷以减小胸部挠曲。

可以通过使用扭杆来实现载荷限制。作为一个实例,在美国专利第7,240,924号中,卷收器可以包括同轴对准的第一扭杆和第二扭杆。在碰撞期间,卷轴(spool)可选择性地与第一扭杆或第二扭杆接合。第二扭杆比第一扭杆吸收更大的力,即,相较第一扭杆来说,需要更大的力来扭转第二扭杆。因此,当乘员相对较重时,卷轴与第二扭杆接合(即,处于高载荷模式),并且当乘员相对较轻时,卷轴与第一扭杆接合(即,低载荷模式)。卷收器包括烟火装置,烟火装置使卷轴与第一扭杆或第二扭杆接合。

作为另一个实例,在美国专利第8,814,074号中,卷收器包括固定到卷轴的扭杆。扭杆可选择性地与变形构件接合,变形构件可相对于扭杆更容易地变形。因此,当座椅的乘员相对较重时扭杆和变形构件可以并联地连接(即,在高载荷模式下),并且当座椅的乘员相对较轻时可以串联地连接(即,在低载荷模式下)。

作为另一个实例,在美国专利第8,220,735号中,卷收器包括具有两个节段的扭杆和可激活以在高载荷模式与低载荷模式之间切换的预紧器。扭杆的第一节段可默认地是接合的,并且预紧器可以点燃装药以接合扭杆的第二节段。

作为另一个实例,在美国专利第7,370,822号中,卷收器包括可与两个扭杆接合的制动系统。在这种情况下,制动系统可单独地与每个扭杆接合以防止扭杆旋转,即,设定载荷限制水平。换句话说,制动系统可以接合两个扭杆、扭杆中的一个或不接合扭杆以满足载荷限制要求。



技术实现要素:

一种系统,包括:传感器;控制器,所述控制器被编程为从传感器接收指示检测到车辆正面倾斜碰撞的信号;以及座椅安全带卷收器,所述座椅安全带卷收器包括载荷限制机构,所述载荷限制机构可选择性地从高载荷模式释放到低载荷模式。控制器被编程为响应于来自传感器的指示车辆正面倾斜碰撞的信号而在预定时间上将载荷限制机构从高载荷模式释放到低载荷模式。

系统可以包括可从座椅安全带卷收器缩回的织带。织带可以与载荷限制机构接合。

座椅安全带卷收器可以在织带上施加力,力在车辆正面倾斜碰撞期间抵制织带拉出。载荷限制机构可以防止座椅安全带卷收器在织带上的力超过高载荷限制。预定时间可以是基于座椅安全带卷收器的力达到高载荷限制。

载荷限制机构可以在正面碰撞期间锁定在高载荷模式中。

预定时间可以是基于检测车辆正面倾斜碰撞的传感器。

当载荷限制机构从高载荷模式释放到低载荷模式时,载荷限制机构可以防止座椅安全带卷收器在织带上的力超过低载荷限制。低载荷限制可以小于高载荷限制。

载荷限制机构可以在步骤时间期间从高载荷模式释放到低载荷模式。步骤时间可以包括开始时间和结束时间。步骤时间的开始时间可以是在预定时间上。步骤时间的结束时间可以是在预定时间上。步骤时间的结束时间可以是在预定时间之后。

载荷限制机构可以包括烟火装置。烟火装置可以响应于来自传感器的指示车辆正面倾斜碰撞的信号而将载荷限制机构从高载荷模式释放到低载荷模式。

系统可以包括可充气到已充气位置的安全气囊。预定时间可以是基于安全气囊的充气的发起。预定时间可能出现在乘员碰撞处于已充气位置的安全气囊时。

系统可以包括部件传感器。控制器可以被编程为从部件传感器接收指示碰撞状况的信号。预定时间可以基于从部件传感器接收到信号而确定。

系统可以包括座椅,座椅可沿着座椅轨道移动到多个位置。部件传感器可以是座椅位置传感器。信号可以是座椅的一个位置。

部件传感器可以是乘员分类传感器。信号可以是座椅中的乘员的身体特征。

部件传感器可以是座椅安全带拉出传感器。信号可以是织带从座椅安全带卷收器中拉出的量。

部件传感器可以是加速度计。信号可以是车辆的加速度。

附图说明

图1是包括车辆座椅和具有座椅安全带卷收器和织带的系统的车辆的透视图。

图2是系统的座椅安全带卷收器的透视图。

图3是系统的座椅安全带卷收器的分解图。

图4a是系统的俯视图,该系统包括在乘员碰撞安全气囊之前接合高载荷模式的载荷限制机构。

图4b是系统的俯视图,该系统包括在乘员碰撞安全气囊时接合低载荷模式的载荷限制机构。

图5a是当载荷限制机构释放高载荷模式并基本上同时地接合低载荷模式时的步骤时间的曲线图。

图5b是当载荷限制机构释放高载荷模式并逐渐地接合低载荷模式时的步骤时间的曲线图。

图5c是当载荷限制机构在来自织带的力达到高载荷限制之前释放高载荷模式时的步骤时间的曲线图。

图6是用于系统的控制系统的框图。

图7是示出了选择性地将载荷限制机构从高载荷模式释放到低载荷模式的方法的步骤的流程图。

具体实施方式

参考附图,其中相似的附图标记在若干视图中表示相似的部分,大体上示出了车辆10。车辆10包括座椅12和系统14,系统具有座椅安全带卷收器16和可从座椅安全带卷收器16缩回的织带18。在车辆碰撞期间,乘员的动量使乘员相对于座椅12发生偏置。例如,在车辆正面倾斜碰撞中,乘员的动量可以使乘员偏离座椅12倾斜到车辆前后方向d,即,使乘员在车辆前后方向d和车辆横向方向两者上偏置。换句话说,“车辆正面倾斜碰撞”是车辆10相对于车辆10的纵向轴线成一角度的正面碰撞。

当乘员在车辆正面倾斜碰撞期间远离座椅12移动时,系统14(例如,织带18)可以对乘员施加力以将乘员保持在座椅12上。在车辆正面倾斜碰撞期间,座椅安全带卷收器16可以是可释放的,以实现在系统14将乘员保持在座椅12上时的载荷限制。具体地,座椅安全带卷收器16可以释放以使系统14的织带18被额外地拉出以降低在车辆正面倾斜碰撞期间的乘员的旋转速度,且具体地,降低乘员头部的旋转速度。在此释放期间,系统14可以减小由织带18施加在乘员上的力,这可以降低乘员的旋转速度。

系统14包括至少一个传感器20和控制器22,控制器被编程为接收来自传感器20的指示车辆正面倾斜碰撞的信号。座椅安全带卷收器16包括可选择性地从高载荷模式释放到低载荷模式的载荷限制机构24。在高载荷模式中,载荷限制机构24允许在车辆正面倾斜碰撞期间在由乘员施加到织带18的相对较高的载荷下从座椅安全带卷收器16拉出织带,并且在相对较低的载荷下防止拉出织带;在低载荷模式中,载荷限制机构24允许在车辆正面倾斜碰撞期间在由乘员施加到织带18的相对较低的载荷下从座椅安全带卷收器16拉出织带18。

控制器22被编程为响应于来自传感器20的指示车辆正面倾斜碰撞的信号而在预定时间tp上将载荷限制机构24从高载荷模式释放到低载荷模式。在车辆正面倾斜碰撞期间,在从控制器22接收到信号之后,载荷限制机构24可以从高载荷模式释放到低载荷模式以允许额外地拉出织带18。额外地拉出织带18可以允许系统14(例如织带18)减小施加在乘员上的力,并且可以在车辆正面倾斜碰撞期间减小乘员的且具体地是乘员头部的旋转。通过减少乘员的旋转,系统14可以降低乘员头部的旋转速度,这可以降低脑损伤标准(bric)。

另外,当载荷限制机构24在高载荷模式下时,相较当载荷限制机构24在低载荷模式时来说,载荷限制机构24更多地限制乘员相对于座椅12的移动。换句话说,当载荷限制机构24在高载荷模式下时,相较当载荷限制机构24在低载荷模式时来说,乘员更多地保持在座椅12上。当载荷限制机构24在高载荷模式下时,相较当载荷限制机构24在低载荷模式下时来说,织带18可以例如对乘员施加更大的力,这可以减少乘员相对于座椅12的移动(例如,朝向车辆部件)。通过减少乘员的远离座椅12的移动,系统14可以降低乘员碰撞车辆部件(例如,仪表板、方向盘,a柱等)的可能性,这可以降低头部损伤标准(hic)。hic和bric的准则由国家公路交通安全管理局(nhtsa)标准化。

参考图1,车辆10可以是例如任何合适的类型的汽车。车辆10可以包括车身26,车身限定乘客舱28以容置车辆10的乘员(若有的话)。车身26可以包括地板30和在向上方向上从地板30延伸的多个柱32、34。例如,柱32、34可以包括a柱32和与a柱32间隔开的b柱34。柱32、34可以包括附加的柱,例如c柱(未示出)。

一个或多个座椅可以设置在乘客舱28的前部,例如,在a柱32与b柱34之间。在这种情况下,座椅12可以是前座。乘客舱28可以包括设置在前座的后方的一个或多个后座(未示出)。乘客舱28还可以包括在乘客舱28的后部(未标号)处的第三排座椅(未示出),在这种情况下,代替前座或除其之外,座椅可以是第二排座椅(未标号)。乘客舱28可以包括任何合适的数量的成排座椅,例如一排或多排座椅。如图1所示,座椅12是斗式座椅,但是座椅12可以是其它合适的类型的座椅,例如,长条座椅。

座椅12可以各自包括座椅靠背36和座椅底部38,如图1所示。座椅靠背36可以由座椅底部38支撑,并且可以从座椅底部38向上延伸。座椅靠背36可以是静止的,或相对于座椅底部38可移动的。座椅靠背36和/或座椅底部38可以是可在多个自由度上调整的。具体地,座椅靠背36和/或座椅底部38本身可以是可调整的,换句话说,可以在其自身内具有可调整的部件,和/或可以相对于彼此可调整。

参考图1,座椅12可以支撑在地板30上,即,直接地支撑或通过中间部件支撑。座椅12例如可以各自沿着固定到地板30的座椅轨道40移动。例如,座椅底部38可以与座椅轨道40滑动地接合。座椅轨道40可以在车辆前后方向d上伸长。座椅轨道40可以包括在车辆前后方向d上彼此间隔开的两个端部42、44,以及在两个端部42、44之间的中心处的中间位置46。换句话说,中间位置46可以在车辆前后方向d上沿着座椅轨道40与两个端部42、44等距地间隔开。座椅12可沿着座椅轨道40移动到多个位置,例如,移动到中间位置46。换句话说,座椅12可以在车辆前后方向d上沿座椅轨道40设置在任何合适的位置中。座椅12可以以任何合适的方式在多个位置中的选定一者处相对于座椅轨道40可释放地固定到适当位置。作为另一个实例,座椅12可固定到车辆10的地板30。换句话说,座椅底部38可固定到地板30。另外地或可选地,座椅12可移动到横向于车辆前后方向d的多个位置,即,相对于车辆10的地板30竖直地移动。

系统14可以包括在车辆前后方向d上与座椅12间隔开的安全气囊48。安全气囊48可从如图1所示的未充气位置充气到如图4a和图4b所示的已充气位置。在充气期间,安全气囊48可沿着车辆前后方向d朝向座椅12(即,朝向乘员)延伸。换句话说,安全气囊48可以朝向座椅12从未充气位置充气到已充气位置。安全气囊48可以由任何合适的车辆部件支撑,例如仪表板、方向盘等。作为另一个实例,在座椅12为后座的情况下,安全气囊48可以支撑在前座的座椅靠背36上。

安全气囊48可以是整体的,例如,单件织物。作为另一个实例,安全气囊48可以包括多个节段,即,两个或更多个节段,它们分开地形成并随后附接在一起。这些节段可以以任何合适的方式(例如,缝合、超声焊接等)彼此附接。

安全气囊48可以由任何合适的类型的材料形成。安全气囊48可以由任何合适的安全气囊材料(例如,编织聚合物)形成。例如,安全气囊48可以由编织尼龙纱线(例如,尼龙6-6)形成。其它合适的实例包括聚醚醚酮(peek)、聚醚酮酮(pekk)、聚酯或任何其它合适的聚合物。编织聚合物可以包括涂层,诸如硅氧烷、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如,涂层可以是聚有机硅氧烷。

参考图1,充气机50可以与安全气囊48流体连通,使得充气机50将安全气囊48从未充气位置充气到已充气位置。充气机50用充气介质(诸如气体)使安全气囊48膨胀以将安全气囊48从未充气位置移动到已充气位置。充气机50可以设置在车辆10中的任何合适的位置中,例如,设置在仪表板、方向盘等中。

系统14可以包括座椅安全带组件52,座椅安全带组件具有座椅安全带卷收器16和可从座椅安全带卷收器16可伸缩地拉出的织带18,如图2所示。另外,座椅安全带组件52可以包括联接到织带18的锚接件54,以及接合带扣58的夹子56,如图1所示。座椅安全带组件52可以邻近座椅12设置。例如,座椅安全带组件52与前座相邻,如图1所示。座椅安全带组件52在被紧固时将乘员保持在座椅12上,例如,在车辆10的突然减速期间。

锚接件54将织带18的一个端部附接到座椅12。织带18的另一端部进入座椅安全带卷收器16。夹子56沿着织带18自由地滑动,并且当与带扣58接合时,将织带18分成腰带和肩带。

如图1所示,座椅安全带组件52可以是三点式束带,这意味着织带18在被紧固时附接在乘员周身的三个点处:锚接件54、座椅安全带卷收器16和带扣58。或者,座椅安全带组件52可以包括另一种附接点布置。

座椅安全带卷收器16可以包括壳体60,壳体具有壳体主体62和附接到壳体主体62的壳体盖64,如图2所示。壳体60可以由金属或塑料形成。织带导向件66可以附接到壳体60。壳体60可以安装到车身26。例如,壳体60可以连接到b柱34,如图1所示。作为另一个实例,当座椅安全带组件52邻近后座时,壳体60可以附接到c柱。或者,壳体60可以附接到前座,例如,前座的框架(未示出)。壳体60可以以任何合适的方式附接到车身26,例如,用紧固件。

座椅安全带卷收器16可从未锁定位置接合到已锁定位置。座椅安全带卷收器16默认地(即,在不存在突然减速的情况下)是在未锁定位置中。在未锁定位置中,卷轴68可在壳体60内旋转以允许织带18从座椅安全带卷收器16伸出和缩回到座椅安全带卷收器16中。在车辆10的突然减速期间,座椅安全带卷收器16可以从未锁定位置改变为已锁定位置,即,减速触发座椅安全带卷收器16的部件从未锁定位置改变为已锁定位置。例如,座椅安全带卷收器16可以响应于车辆碰撞而从未锁定位置改变为已锁定位置。在已锁定位置中,座椅安全带卷收器16在织带18上施加力(未示出),力在车辆正面倾斜碰撞期间抵制织带18拉出。在这种情况下,卷轴68的一个端部相对于壳体60旋转地锁定,这停止织带18从座椅安全带卷收器16的延伸以限制乘员的向前移动。

参考图3,座椅安全带卷收器16的卷轴68可旋转地联接到壳体60。卷轴68可相对于壳体60自由地旋转。卷轴68可以是圆柱形的。卷轴68可以限定旋转轴线a,卷轴68围绕旋转轴线a旋转。卷轴68可以适于接收织带18,例如,通过包括织带附接槽(未示出)并允许织带18缠绕卷轴68。

继续参考图3,卷轴弹簧70可以联接到卷轴68和壳体60。当织带18完全地缩回时,卷轴弹簧70可以以拉伸或压缩的方式加载,并且当织带18从卷轴68伸出时,卷轴弹簧70可以进一步以拉伸或压缩的方式加载。因此,卷轴弹簧70可以施加倾向于使织带18缩回的缩回力(未示出)。卷轴弹簧70可以是螺旋扭转弹簧或任何其它合适的类型的弹簧。

织带18附接到卷轴68。具体地,如上所述,织带18的一个端部可以附接到锚接件54,并且织带18的另一端部可以附接到卷轴68,其中织带18在该端部处开始缠绕在卷轴68上。织带18可以由织物(例如,尼龙)形成。

织带18与载荷限制机构24接合。例如,当座椅安全带卷收器16在已锁定位置中时,织带18可以响应于车辆碰撞而在载荷限制机构24上施加力。在这种情况下,载荷限制机构24可以防止织带18从座椅安全带卷收器16伸出,即,从座椅安全带卷收器16拉出,如以下进一步阐述的。当载荷限制机构24在高载荷模式下时,当在织带18上来自乘员的载荷相对较高(即,超过高阈值)时,载荷限制机构24允许额外地拉出织带18。如以上所阐述,在预定时间tp之后,载荷限制机构24被释放到低载荷模式,这允许从座椅安全带卷收器16额外地拉出织带18。

载荷限制机构24可以是任何合适的类型以用于选择性地在高载荷模式或低载荷模式下操作。作为一个实例,参考图3,载荷限制机构24可以例如包括第一扭杆72、与第一扭杆72同轴地延伸的第二扭杆74、支撑第一扭杆72和第二扭杆74两者的扭矩管80,以及可与第一扭杆72接合的转换套环118。如以下进一步阐述的,载荷限制机构24可以通过分别选择性地加载第二扭杆74或第一扭杆72来在高载荷模式下操作到低载荷模式。

载荷限制机构24的一个实例在图3中示出。或者,座椅安全带卷收器16可以包括任何合适的类型的载荷限制机构24,其可从高载荷模式释放到低载荷模式。

参考图3,座椅安全带卷收器16包括可选择性地与第二扭杆74的一个端部接合的棘爪86,并且具体地,在已锁定位置中,棘爪86与第二扭杆74的一个端部接合。在高载荷模式下,卷轴68可与第二扭杆74的另一端部接合,并且在低载荷模式下可另选地与第一扭杆72接合。第二扭杆74吸收比第一扭杆72更大的力,这使得当卷轴68与第二扭杆74接合时,载荷限制机构24在高载荷模式下,并且当卷轴68与第一扭杆72接合时,载荷限制机构在低载荷模式下。

具体地,继续参考图3。棘爪86可相对于壳体60和相对于棘爪86固定的加重摆件84旋转。当车辆10以恒定速度移动、逐渐加速或逐渐减速时,加重摆件84的重量使棘爪86与第二扭杆74脱离,以允许卷轴68相对于壳体60旋转,即,座椅安全带卷收器16在未锁定位置中。在此情况下,在高载荷模式下,卷轴68与第二扭杆74的另一端部接合。当车辆10突然减速时,加重摆件84的动量使棘爪86与第二扭杆74的一个端部接合,即,座椅安全带卷收器16在已锁定位置中,其中棘爪86防止第二扭杆74的一个端部绕旋转轴线a旋转。在此情况下,载荷限制机构24防止织带18旋转卷轴68,除非织带18在卷轴68上施加超过高载荷限制fh的力,在这种情况下,第二扭杆74扭转,即,变形以允许织带18拉出。换句话说,载荷限制机构24防止座椅安全带卷收器16在织带18上的力(即,当载荷限制机构24在高载荷模式下时,织带18对乘员的力)超过高载荷限制fh,如图4a所示。在除了车辆正面倾斜碰撞之外的一种类型的正面碰撞期间,载荷限制机构24可能锁定在高载荷模式下。

在车辆正面倾斜碰撞期间,载荷限制机构24的部件移动以使卷轴68与第一扭杆72接合来在预定时间tp上将载荷限制机构24移动到低载荷模式。具体地,参考图3中的实例,转换套环118移动以接合第一扭杆72来将力传递到第一扭杆72。在这种情况下,载荷限制机构24防止织带18旋转卷轴68,除非织带18在卷轴68上施加超过低载荷限制fl的力。当力超过低载荷限制fl以允许额外地拉出织带18时,第一扭杆72扭转,即,变形。换句话说,当载荷限制机构24在低载荷模式下时,载荷限制机构24防止座椅安全带卷收器16在织带18上的力(即,织带18对乘员的力)超过低载荷限制fl,如图4b所示。低载荷限制fl小于高载荷限制fh。

载荷限制机构24可以包括与控制器22通信的烟火装置120。响应于来自传感器20的指示车辆正面倾斜碰撞的信号,烟火装置120可以将载荷限制机构24从高载荷模式释放到低载荷模式。在传感器20检测到车辆正面倾斜碰撞之后,控制器22可以例如向烟火装置120发送信号以点燃烟火装药,这导致卷轴68接合第一扭杆72。烟火装置120可以例如在预定时间tp上点燃烟火装药以将载荷限制机构24从高载荷模式释放到低载荷模式。烟火装置120可以是任何合适的类型的烟火装置120。

系统14可以包括与控制器22通信的部件传感器92,如图6所示。部件传感器92适于检测碰撞状况。碰撞状况可以是在车辆正面倾斜碰撞期间乘员和/或车辆(例如,座椅12、织带18等)的位置和移动。部件传感器92可以是任何合适的类型的传感器,例如,相机、lidar、压力传感器等。例如,部件传感器92可以是附接到任何合适的车辆部件(例如,座椅12、座椅轨道40、仪表板、b柱34等)的座椅位置传感器。座椅位置传感器可以适于检测座椅12在座椅轨道40上的位置,例如,相对于安全气囊48的位置。作为另一个实例,部件传感器92可以是附接到任何合适的车辆部件(例如,座椅12、座椅轨道40、仪表板、b柱34等)的乘员分类传感器。乘员分类传感器可以适于检测座椅12上的乘员的身体特征,例如身高、体重等。在此情况下,乘员分类传感器可以适于检测座椅12中的乘员的存在或不存在。作为另一个实例,部件传感器92可以是附接到座椅安全带卷收器16和织带18中的一个上的织带拉出传感器。织带拉出传感器可以适于确定织带18从座椅安全带卷收器16拉出(即,乘员远离座椅12的移动)的量。作为又一个实例,部件传感器92可以是加速度计。加速度计可以适于检测车辆的加速度。加速度计可以附接到任何合适的车辆部件,例如,座椅12、仪表板、b柱34等。系统14可以包括任何合适的数量的部件传感器92。

参考图5a至图5c,载荷限制机构24可以在步骤时间t期间从高载荷模式释放到低载荷模式。步骤时间t可以包括开始时间ts和结束时间tf。开始时间ts可以在预定时间tp上进行。换句话说,载荷限制机构24可以在预定时间tp上开始释放到低载荷。

图5a至图5c是曲线82的曲线图,其描述了步骤时间t与座椅安全带卷收器16施加在织带18上的力(即,高载荷限制fh和低载荷限制fl中的一个)之间的关系。结束时间tf可以发生在预定时间tp上。例如,载荷限制机构24可以在预定时间tp上基本上同时地(即,在相同时间上)从高载荷模式释放并接合低载荷模式,如图5a和图5c所示。或者,结束时间tf可以在预定时间tp之后发生。换句话说,载荷限制机构24可以在不同时间上从高载荷模式释放并接合低载荷模式。例如,载荷限制机构24可以逐渐地从高载荷模式释放到低载荷模式,如图5b所示。换句话说,在接合高载荷模式时的开始时间ts到在接合低载荷模式时的结束时间tf之间,载荷限制机构24可以部分地在高载荷模式和低载荷模式两者下接合。

如以上所阐述,载荷限制机构24可以在预定时间tp上从高载荷模式释放到低载荷模式。预定时间tp可以被选择为当乘员碰撞处于已充气位置的安全气囊48时在车辆正面倾斜碰撞期间使载荷限制机制24从高载荷模式释放到低载荷模式,如图4a和图4b所示。换句话说,预定时间tp出现在乘员碰撞处于已充气位置的安全气囊48时。预定时间tp可以例如在座椅安全带卷收器16在织带18上的力达到高载荷限制fh之后出现,如图5a和图5b所示。或者,预定时间tp可以出现在座椅安全带卷收器16在织带18上的力达到高载荷限制fh之前,如图5c所示。

预定时间tp可以是车辆正面倾斜碰撞之后(即,在控制器22从检测车辆正面倾斜碰撞的传感器20接收到信号之后)的固定时间。例如,预定时间tp可以是基于检测车辆正面倾斜碰撞的传感器20。换句话说,预定时间tp可以是在控制器22接收到来自传感器20的指示车辆正面倾斜碰撞的信号之后的固定时间。作为另一个实例,预定时间tp可以基于安全气囊48的充气的发起,即,在安全气囊48的充气的发起之后的固定时间。在此情况下,预定时间tp可以出现在安全气囊激活时间(即,车辆正面倾斜碰撞与安全气囊48的充气的引发之间的时间)和安全气囊48完全地展开(即,在已充气位置中)的时间之后。作为另一个实例,预定时间tp可以基于座椅安全带卷收器16的力达到高载荷限制fh,如图5a和图5b所示。在此情况下,预定时间tp可以是在座椅安全带卷收器16的力达到高载荷限制fh之后的固定时间。

另外地或可选地,预定时间tp可以基于在车辆正面倾斜碰撞期间通过部件传感器92检测到的碰撞状况。例如,预定时间tp可以基于接收到来自部件传感器92的信号。在此情况下,控制器22可以基于来自部件传感器92的信号(例如,从查找表)来确定预定时间tp。信号可以例如是座椅12的一个位置、座椅12中的乘员的身体特征、车辆10的加速度、和/或织带18的拉出量。例如,当座椅12的位置在中间位置46的前方(即,在座椅轨道40上的一个端部42与中间位置46之间)时,相较座椅12的位置在中间位置46的后方(即,在座椅轨道40上的中间位置46与另一端部44之间)相比,预定时间tp更早地出现。作为另一个实例,预定时间tp例如可以在织带18的预定拉出之后发生。作为另一个实例,当乘员的身体特征相对较大时,预定时间tp相较乘员的身体特征相对较小时来说更早地出现。作为又一个实例,当车辆10的加速度相对较大时,预定时间tp相较车辆10的加速度相对较小时来说更早地出现。预定时间tp可以基于任何合适的数量的碰撞状况,即,来自一个或多个部件传感器92的信号。

控制器22可以是基于微处理器的控制器。控制器22可以包括处理器、存储器等。控制器22的存储器可以包括用于存储能够由处理器执行的指令以及用于电子地存储数据和/或数据库的存储器。控制器22可以是约束控制模块(rcm),换句话说,除其它外,可以与车辆10中的安全气囊、预紧器等通信并可控制它们。

传感器20可以与控制器22通信,如图6所示。传感器20适于检测对车辆10的碰撞。具体地,传感器20适于检测车辆正面倾斜碰撞。传感器20可以是任何合适的类型,例如,接触后传感器,诸如线性或角度加速度计、陀螺仪、压力传感器和接触开关;以及碰撞前传感器,诸如雷达、激光雷达和视觉感测系统。视觉系统可以包括一个或多个相机、电荷耦合器件(ccd)图像传感器、互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器等。传感器20可以位于车辆10中或车辆10上的多个点处。

控制器22可以通过通信网络94(诸如控制器局域网(can)总线、以太网、本地互连网络(lin)和/或任何其它有线或无线通信网络)来传输和接收信号。控制器22可以经由通信网络94与传感器20和部件传感器92通信,如图6所示。

参考图7,示出了用于选择性地将载荷限制机构24从高载荷模式释放到低载荷模式的方法96。如框98中所示,方法96包括识别碰撞事件的开始。例如,方法96可以检测车辆碰撞,例如,正面碰撞、车辆正面倾斜碰撞等。传感器20可以检测碰撞并通过通信网络94将信号传输到控制器22。基本上同时地,座椅12的乘员具有相对于座椅12的动量并且在织带18上施加张力。在此情况下,即,在低载荷模式下,座椅安全带卷收器16接合到已锁定位置,并且卷轴68与第二扭杆74的另一端部接合。在高载荷模式下的载荷限制机构24可以防止乘员的动量自由地拉出织带18。在此情况下,第二扭杆74可以抵抗卷轴68上的扭矩。

如框100所示,方法96包括确定座椅12的位置。具体地,方法96包括确定座椅12在座椅轨道40上的位置。座椅传感器,即,部件传感器92,可以检测座椅12位置并通过通信总线94将信号传输到计算机22。例如,座椅12可以定位在中间位置46处和/或其前方,即,在座椅轨道40的中间位置46与一个端部42之间。或者,座椅12可以定位在中间位置46的后方,即,在座椅轨道40的中间位置46和另一端部44之间。

如框102中所示,方法96可以包括确定座椅12是设置在座椅轨道40上的中间位置46后方还是设置在中间位置46的前方。当座椅12位置在中间位置46的后方时,方法96继续到框104。当座椅12位置在中间位置46的前方时,方法96继续到框106。

如框104中所示,方法96包括确定车辆碰撞的横向加速度。车辆碰撞可以例如包括横向加速度,即,横向于车辆前后方向d定向的横向加速度。传感器20可以检测车辆碰撞的横向加速度并将信号传输到控制器22。

如判定框108所示,方法96可以包括决定横向加速度是高于还是低于阈值。换句话说,传感器20可以检测车辆正面倾斜碰撞。阈值可以是任何合适的加速度。例如,阈值可以是激活车辆10中的侧面碰撞约束系统所需的加速度。当横向加速度低于阈值时,方法96继续到框106。当横向加速度高于阈值时,方法96继续到框110。

如框106所示,方法96包括防止载荷限制机构24切换,例如,防止其从高载荷模式释放到低载荷模式。换句话说,方法96将载荷限制机构24锁定在高载荷模式下。例如,控制器22可以向载荷限制机构24发送信号以保持在高载荷模式下,例如,以防止烟火装置120点燃。在此情况下,载荷限制机构24保持在高载荷模式下,直到车辆碰撞完成,如框116中所示。

如框110中所示,方法96包括计算充气机50的安全气囊激活时间。充气机50可以与控制器22通信,使得充气机50在控制器22向充气机50传输指示车辆碰撞的信号之后发起安全气囊48充气。在车辆碰撞之后,控制器22可以发起充气机50在安全气囊激活时间对安全气囊48充气。激活时间可以是固定的或取决于车辆碰撞的状况,例如,力、方向等。

如框112中所示,方法96包括确定预定时间tp。预定时间tp可以是基于安全气囊激活时间。换句话说,预定时间tp可以出现在安全气囊48的充气的发起之后。具体地,预定时间tp可以在安全气囊48完全地展开的时间之后,如以上所阐述。预定时间tp出现在乘员碰撞处于已充气位置的安全气囊48时。在此情况下,当乘员碰撞安全气囊48时,载荷限制机构24从高载荷模式释放到低载荷模式,如图4a和图4b所示。

另外地或可选地,可以基于由一个或多个部件传感器92(例如,乘员分类传感器、织带拉出传感器、加速度计等)检测到的碰撞状况来确定预定时间tp,如以上所阐述。例如,控制器22可以基于从部件传感器92接收的信号(即,碰撞状况)而选择预定时间tp。换句话说,基于碰撞状况的可能组合,控制器22可以例如在查找表中存储多个预定时间tp。在此情况下,控制器22基于车辆碰撞的影响状况而确定预定时间tp。

如框114中所示,方法包括将载荷限制机构24切换到低载荷模式。换句话说,载荷限制机构24从高载荷模式释放到低载荷模式。载荷限制机构24可以在任何合适的步骤时间t中、基本上同时地、逐渐地等从高载荷模式释放并接合低载荷模式。在高载荷模式下,座椅安全带组件52可以将乘员保持在座椅12上,即,限制乘员相对于座椅12的移动,以防止乘员在安全气囊48充气之间碰撞在车辆10部件上。

在车辆正面倾斜碰撞期间,乘员可以基于施加在乘员上用以约束乘员的力来旋转。例如,由织带18施加到乘员上的力限制乘员相对于车辆10(例如,座椅12)的移动,并且由于织带18的力偏离乘员的横向中心线,造成乘员(尤其是上身)的旋转。作为另一个实例,当乘员(例如,乘员头部)碰撞安全气囊48时,由安全气囊48施加在乘员上的力可能造成乘员旋转。在此情况下,乘员旋转可以基于车辆正面倾斜碰撞的横向加速度而增加,即,当车辆正面倾斜碰撞的横向加速度增大时,乘员可能以更锐的角度碰撞安全气囊48,这可能会增加乘员头部的旋转。

当载荷限制机构24接合高载荷模式时,乘员的移动(尤其是头部和胸部的移动)相较载荷限制机构24接合低载荷模式时减少。当载荷限制机构24从高载荷模式释放到低载荷模式时,从织带18旋转卷轴68所需的力减小,以允许卷轴68旋转和织带18拉出。在此情况下,相较在载荷限制机构24在完全碰撞事件中维持在高载荷模式下来说,可以减小乘员的旋转速度。因此,在车辆正面倾斜碰撞的情况下,系统14可以允许在预定时间tp上额外地拉出织带18以减少乘员(尤其是上身)的旋转速度。在释放到低载荷模式之后,载荷限制机构24可以保持在低载荷模式下,直到碰撞事件完成,如框116中所示。

在图3中所示的示例中,当控制器22将信号发送到载荷限制机构24以释放到低载荷模式时,烟火装置120发起从高载荷模式到低载荷模式的释放。换句话说,烟火装置120使载荷限制机构24脱离高载荷模式并接合低载荷模式。例如,烟火装置120使转换套环118与第一扭杆72接合。在此情况下,如以上所阐述,织带18在载荷限制机构24上的力被传递到第一扭杆72。

如框116中所示,方法包括识别碰撞事件的结束。碰撞事件的结束可以是例如车辆10动量和乘员动量在车辆碰撞之后停止的时间。换句话说,当车辆10和乘员静止时,碰撞事件可以终止。在此情况下,系统14可以被重置,即,载荷限制机构24可以接合到高载荷模式,使得传感器20可以检测后续的车辆碰撞并且向控制器22发送信号以将载荷限制机构24释放到低载荷模式。

已经以说明性方式描述了本公开,并且将理解,已经使用的术语意图具有描述性字词的性质而非限制性字词的性质。鉴于以上教义,本公开的许多修改和变化是可能的,并且本公开可以以不同于具体描述的方式实践。

根据本发明,提供一种系统,所述系统具有:传感器;控制器,所述控制器被编程为从所述传感器接收指示检测到车辆正面倾斜碰撞的信号;以及座椅安全带卷收器,所述座椅安全带卷收器包括载荷限制机构,所述载荷限制机构可选择性地从高载荷模式释放到低载荷模式;所述控制器被编程为响应于来自所述传感器的指示车辆正面倾斜碰撞的信号而在预定时间上将所述载荷限制机构从所述高载荷模式释放到所述低载荷模式。

根据实施例,本发明的特征还在于可从所述座椅安全带卷收器缩回的织带,所述织带与所述载荷限制机构接合。

根据实施例,本发明的特征还在于所述座椅安全带卷收器在所述织带上施加力,所述力在车辆正面倾斜碰撞期间抵制织带拉出,并且其中所述载荷限制机构防止所述座椅安全带卷收器在所述织带上的所述力超过高载荷限制。

根据实施例,本发明的特征还在于当所述载荷限制机构从所述高载荷模式释放到所述低载荷模式时,所述载荷限制机构防止所述座椅安全带卷收器在所述织带上的所述力超过低载荷限制,所述低载荷限制小于所述高载荷限制。

根据实施例,本发明的特征还在于所述预定时间是基于所述座椅安全带卷收器的所述力达到所述高载荷限制。

根据实施例,本发明的特征还在于所述预定时间出现在所述座椅安全带卷收器的所述力达到所述高载荷限制之前。

根据实施例,本发明的特征还在于所述预定时间是基于检测车辆正面倾斜碰撞的所述传感器。

根据实施例,本发明的特征还在于所述载荷限制机构在正面碰撞期间被锁定在所述高载荷模式中。

根据实施例,本发明的特征还在于可充气到已充气位置的安全气囊,并且其中所述预定时间是基于所述安全气囊的充气的发起。

根据实施例,本发明的特征还在于可充气到已充气位置的安全气囊,并且其中所述预定时间出现在乘员碰撞处于所述已充气位置的所述安全气囊时。

根据实施例,本发明的特征还在于部件传感器,所述控制器被编程为接收来自所述部件传感器的指示碰撞状况的信号。

根据实施例,本发明的特征还在于所述预定时间是基于从所述部件传感器接收到信号。

根据实施例,本发明的特征还在于座椅,所述座椅可沿着座椅轨道移动到多个位置,并且其中所述部件传感器是座椅位置传感器,所述信号是所述座椅的一个位置。

根据实施例,本发明的特征还在于座椅,并且其中所述部件传感器是乘员分类传感器,所述信号是所述座椅中的乘员的身体特征。

根据实施例,本发明的特征还在于可从所述座椅安全带卷收器缩回的织带,并且其中所述部件传感器是织带拉出传感器,所述信号是所述织带从所述座椅安全带卷收器中拉出的量。

根据实施例,本发明的特征还在于所述部件传感器是加速度计,所述信号是所述车辆的加速度。

根据实施例,本发明的特征还在于所述载荷限制机构在步骤时间期间从所述高载荷模式释放到所述低载荷模式,所述步骤时间包括开始时间和结束时间。

根据实施例,本发明的特征还在于所述步骤时间的所述开始时间是在所述预定时间上,并且所述步骤时间的所述结束时间是在所述预定时间上。

根据实施例,本发明的特征还在于所述步骤时间的所述开始时间是在所述预定时间上,并且所述步骤时间的所述结束时间是在所述预定时间之后。

根据实施例,本发明的特征还在于所述载荷限制机构包括烟火装置,所述烟火装置响应于来自所述控制器的指示车辆正面倾斜碰撞的信号而将所述载荷限制机构从所述高载荷模式释放到所述低载荷模式。

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