具有安全气囊的车辆乘员约束系统

本发明涉及一种具有安全气囊的车辆乘员约束系统。

结合对自动驾驶的考虑，即在没有车辆乘员之一的直接影响下受控的车辆，尤其提出：将驾驶员和副驾驶员以及后方的后排座椅上的乘员等车辆乘员(所有车辆乘员均朝向车辆前方)的迄今为止固定规定的座椅位置设计得更加灵活。因此，车辆乘员例如可以相对而坐，因此还可以被定向成以背部朝向车辆前方，其中在必要时还应可以改变座椅取向。

通过传统约束系统(其安全气囊覆盖车辆的方向盘、仪表板和侧壁)来保护车辆乘员不太适用于这样的座椅位置。

本发明的目的在于创造一种车辆乘员约束系统，该车辆乘员约束系统还可以被用于与传统布置不同的座椅位置。

该目的通过一种具有窗帘状的安全气囊的车辆乘员约束系统来实现，该安全气囊在折叠状态下布置在车辆的顶部区域中并且该安全气囊在完全填充状态下延伸经过车辆内部空间并且在并排乘坐的两名乘员前方延伸或在并排乘坐的两名乘员之间延伸，以便保护这些乘员，其中安全气囊在安全气囊纵向方向上比在安全气囊横向方向上具有更大的伸展尺寸。安全气囊具有在安全气囊纵向方向上间隔开并且与顶侧区域间隔开的至少两个固定区段以在顶侧进行紧固。这些固定区段中的每个固定区段包括进气开口，填充气体经由该进气开口进入安全气囊。安全气囊具有在安全气囊纵向方向上并排的、可被填充的至少两个腔室，其中每个腔室被指配给车辆乘员并且每个腔室的外壁包括缓冲面以接住所指配的车辆乘员。

根据本发明，安全气囊应在车辆内部空间中构成大体上稳定的结构，该结构从顶部区域垂下并且能够实现同时接住至少两名车辆乘员。

在此，所有可被填充的腔室具有适用于接住车辆乘员的体积，并且所有可被填充的腔室的内压可以被选择成使得车辆乘员可以在撞到缓冲面上时被充分拦住。

并排而置的、可被填充的两个腔室有利地在结构上直接相互连接，以提高安全气囊的固有刚度。在最简单的情况下，这种连接通过腔室的外壁实现，这些腔室例如可以在安全气囊的垂直于安全气囊横向方向延伸的两个立面(这些立面构成安全气囊的正面和背面)上被设计为连续的织物层。

优选地，安全气囊针对可被填充的这些腔室中的每个腔室具有唯一的固定区段。事实证明，仅通过这些固定区段将安全气囊紧固在顶部区域上就足够了。

在此，车顶的表面构成顶部区域，而顶侧区域描述的是从实际的车顶到车辆侧壁的过渡部。因此，安全气囊是与车辆的侧壁间隔开地紧固的。

在约束情况下，所有腔室通常同时被填充。

所有可被填充的腔室可以具有相同的形状和相同的体积，然而还可能变化。这应根据本领域技术人员的判断与相应的车辆几何形状相匹配。

在此，可被填充的这两个腔室并排而置的方向限定安全气囊纵向方向。与此相对应地，安全气囊横向方向垂直于安全气囊纵向方向和车辆的高度方向。安全气囊沿安全气囊横向方向的延伸尺寸在此被称为安全气囊的纵深。

安全气囊垂直于缓冲面的纵深例如被选择成大于25cm，以便在填充状态下实现安全气囊的较高的固有稳定性。

通常，安全气囊的正面和背面在完全填充状态下大体上平行于车辆高度方向定向。

通过这两个固定区段以及并排而置的、可被填充的这两个腔室，安全气囊在填充状态下获得较高的固有稳定性，即使在关于车辆竖直轴线旋转时也是这样。

因此可以实现在车辆中还将安全气囊布置在其至少大体上自由地悬挂在车辆内部空间中的位置处，因为安全气囊无需平面地以与缓冲面相反的立面支撑在车辆结构、例如车辆侧壁上。安全气囊的正面和相反的背面尤其可以在安全气囊的完全填充状态下无支撑地被定位在车辆内部空间中。

在可能的应用中，安全气囊被布置成使得安全气囊纵向方向位于车辆横向方向上。于是，经填充的安全气囊大体上在由车辆横向方向和车辆高度方向展开的平面上延伸。于是，缓冲面被定向成使得安全气囊可以在沿车辆纵向方向向前移动时接住并排乘坐的两名车辆乘员。

在特殊应用中，经填充的安全气囊布置在朝向彼此的车辆座椅之间，其中每两个车辆座椅平行布置，因此相对的车辆座椅上的车辆乘员相对乘坐，其中安全气囊的可被填充的腔室相应地位于相对的两个车辆座椅之间。这种布置尤其对于特定的自动驾驶车辆是有利的。

在另一个应用中，安全气囊被用于常规车辆中，其中安全气囊例如被布置成使其在经填充的状态下在前排座椅的前方、在方向盘和仪表板与车辆乘员之间延伸。还可以实现的是，将安全气囊布置在后排座椅的前方，从而使其被定位在前方座椅的靠背与车辆乘员之间。

为了额外地使经填充的安全气囊在车辆内部空间中稳定，安全气囊在安全气囊纵向方向上的延伸尺寸可以大到使得经完全填充的安全气囊以其纵向侧面支撑在相对的车辆部件上并且因此进一步减小安全气囊绕车辆高度方向的旋转。在此不提供安全气囊在车辆部件上的牢固紧固，因此安全气囊在该变体中也仅借由其固定区段被紧固。车辆部件例如可以是车辆的侧壁。

安全气囊的纵向侧面位于安全气囊的相反的纵向端部并且优选地由特定的支撑面构成。例如可以设置有条状的坯料区段，该坯料区段与正面和背面相连接。在这种情况下，纵向侧面还在安全气囊的外边缘处增大安全气囊的纵深，从而使得安全气囊至直至达纵向侧面地提供足够的纵深以用于接住车辆乘员。

通常，安全气囊可以是模块化地构造的，其中各个可被填充的腔室和固定区段共同构成子单元并且至少两个子单元在纵向方向上并排布置。例如所有的子单元形状相同。在一个优选的实施方式中，安全气囊由两个子单元构成，然而三个或更多个子单元并排布置的实施方式也是可设想的。

安全气囊的每个进气开口优选地指配有自己的气体发生器。在这种情况下，气体发生器可以紧邻固定区段布置在顶部区域上并且直接与进气开口相连接。然而还可设想的是，为整个安全气囊提供集中的气体供应。

所有可被填充的腔室的内压优选地在完全充气状态下是相同的。当可被填充的腔室具有相同的几何形状时，在这种情况下为每个可被填充的腔室供应相同的气体体积。

在优选的变体中，每个固定区段经由构成入口通道的颈部过渡到可被填充的腔室中，其中相邻的可被填充的腔室的颈部彼此间隔开。在相邻的可被填充的两个腔室之间的过渡部中，安全气囊沿车辆高度方向的高度优选地减小到缓冲面的高度或更低的高度，以节省无需用于接住车辆乘员的区域中的填充体积。因此，安全气囊仅在固定区段处达到顶部区域。

在可能的实施方式中，相邻的可被填充的腔室相互处于流动连接。这允许这两个可被填充的腔室之间的气体交换。流动连接可以始终存在。在另一个变体中，在相邻的可被填充的两个腔室之间布置有具有至少一个溢流开口的分隔壁，其中通过溢流开口的气流是可变的。例如可以借助于封闭机构来打开或封闭溢流开口。封闭机构例如包括烟火式致动器，该烟火式致动器释放限制带，该限制带布置在封闭溢流开口的盖上。

一种可能的应用是，当指配给可被填充的腔室的车辆座椅没有被占用时，关闭可被填充的腔室的溢流开口。因此确保，安全气囊在接住车辆乘员时始终表现相同，而与所有车辆座椅被占用与否无关。

为了更温和地接住车辆乘员并且尤其减小对车辆乘员的头部的负载，安全气囊的正面的坯料可以由多个单独的坯料区段组合成，其中相比于由坯料的周向边缘围成的表面产生过量织物，并且其中在缓冲面的内侧紧固有限制带，因此在安全气囊的完全填充状态下在缓冲面中构成凹部。如此成形的垂直或水平的凹处尤其位于应接住头部的区域中。基于坯料部分的形状，对于正面而言得到总体上无法平面展开的三维形状。

可以实现的是，正面总体上仅由两个坯料部分组合成。

当背面并非同样被提供用于接住车辆乘员时，可以针对背面使用唯一的、平坦的坯料部分。

然而还可设想的是，在安全气囊的正面和背面上设置缓冲面。例如当安全气囊被用于其行驶方向可以反转(即不具有明确的前端)的自动驾驶的车辆中时，这是有利的。

自然，总体上还可以实现，在安全气囊的内部，通过一条或多条限制带正面和背面进行连接，以便进一步提高安全气囊的固有稳定性。这些限制带可以根据本领域技术人员的判断而任意布置。

下面将借助实施例并且参考附图详细地阐述本发明。在附图中：

-图1示出根据本发明的具有处于完全填充状态的安全气囊的车辆乘员约束系统的示意图；

-图2示出从其背面观察图1的安全气囊的示意性立体图；

-图3示出图2的安全气囊的正面的坯料的示意图；以及

-图4至图8示出图2的安全气囊的另外的坯料区段。

图1示出具有安全气囊12的车辆乘员约束系统10。

安全气囊12包括在安全气囊纵向方向L上并排布置的、可被填充的两个腔室14。

在垂直于安全气囊纵向方向L和车辆高度方向H的安全气囊横向方向Q上，安全气囊12由相对的两个立面界定，这些立面在此被称为正面16和背面18(还参见图2)。

在正面16上，可被填充的腔室14中的每个腔室均具有缓冲面20以接住所指配的车辆乘员(未展示)。

在图1展示的示例中，安全气囊12这样布置在车辆中，使得在安全气囊12的完全填充状态下，安全气囊纵向方向L沿车辆的横向方向Q

可被填充的这些腔室14中的每个腔室在其相对于车辆高度方向H而言的上端过渡到固定区段26中，该固定区段牢固地装配在顶部区域22上。

各个可被填充的腔室14的固定区段26彼此间隔开地紧固在顶部区域22上，并且全部沿安全气囊纵向方向L并且在此因此沿车辆横向方向Q

固定区段26被紧固在顶部区域的位置与顶侧区域27间隔开，该顶侧区域描述的是从顶部区域22、即实际的车顶至车辆侧壁24的过渡部。

固定区段26构成安全气囊12在车辆上的唯一紧固点。

每个固定区段26具有进气开口28，该进气开口与气体发生器30处于流动连接，该气体发生器在约束情况下提供用于填充相应的可被填充的腔室14的填充气体。

填充气体从固定区段26首先流经构成入口通道的颈部32，并且从那流入相对于安全气囊纵向方向L加宽的区域，该区域具有缓冲面20。

在此，安全气囊12在其完全填充时从顶部区域22大体上竖直向下展开。

在完全填充状态下，正面16和背面18大体上平行于车辆高度方向H定向。

在示出的示例中，安全气囊12具有在安全气囊纵向方向L上并排而置的、可被填充的两个腔室14，在这些腔室上各自形成缓冲面20，并且这些腔室相应地经由颈部32以自己的固定区段26被固定在顶部区域22上，该固定区段各自具有自己的进气开口28。在该示例中，可被填充的这腔室14中的每个腔室指配有自己的气体发生器30。

在相应的缓冲面20的区域中，并排而置的、可被填充的这两个腔室14在结构上直接相互连接，在此其方式为：构成正面16和背面18的织物层连续地延伸过可被填充的两个腔室14。

安全气囊12的高度在这两个颈部32之间大致减小到缓冲面20的高度。因此，安全气囊12仅在相应的颈部32的区域中延伸至顶部区域22。

根据本领域技术人员的判断，在安全气囊12内部可以布置有未展示的限制带，以限定经完全填充的安全气囊12的期望的三维形状。

在可能的变体中，相邻的可被填充的这两个腔室14在流动意义上始终相连。

然而在另一个变体中，设置有内分隔壁36，该内分隔壁在车辆高度方向H和安全气囊横向方向Q之一上展开并且具有溢流开口38。在溢流开口38中布置有未展示的封闭机构，借由该封闭机构可以针对性地封闭或打开溢流开口38。为此，封闭机构例如借由限制带与烟火式致动器相连接，该烟火式致动器在特定的前提条件下在约束情况下被触发并且释放限制带，从而使得溢流开口38打开。

封闭机构例如与控制单元相连接，该控制单元接收来自座椅占用传感器的信号。在可能的应用中，当指配给安全气囊12的所有车辆座椅均被乘员占用时，溢流开口38保持打开。然而，如果座椅中的一个座椅未被占用，则关闭溢流开口38，以使在发生乘员撞击时安全气囊12表现相同，而与座椅占用无关。

在此，由经填充的安全气囊12在安全气囊横向方向Q上的尺寸限定的安全气囊12的纵深是在安全气囊12在安全气囊纵向方向L上的整个长度上大致恒定的。

这通过坯料区段40来实现，该坯料区段限定安全气囊12的在相反纵向端部处的纵向侧面42、和底部44。坯料区段40是条状的并且在图7中展示。在成品安全气囊12中构成底部44和纵向侧面42的中间部分中，坯料区段40在相反的边缘46之间大体上具有相同的宽度。在构成颈部32的外侧的纵向端部处，宽度减小。

图3示出正面16且图6示出背面18，相应地作为与坯料区段40相连接之前的坯料。为了制造安全气囊12，正面16和背面18的周向边缘各自与坯料区段40的相反边缘46相连接，例如缝合。

在成品安全气囊12中，坯料区段40沿安全气囊12的外周从固定区段26经过纵向侧面42之一、底部44和相反的纵向侧面42延伸至另一固定区段26。

在图8中示出的另一坯料区段48在安全气囊12的与底部44相反的顶面50处将这两个固定区段26相连接。

安全气囊的纵深大体上由坯料区段40的两个边缘46在缓冲面20的区域中的距离决定，并且因此可以在安全气囊12的长度上接近恒定。

背面18在此由唯一的、可平面展开的坯料区段构成，如图6所示。

而正面16在此由在图4和图5中展示的两个坯料区段52、54组合成。

坯料区段52在一侧限定正面16的构成颈部32的区域。在相反侧形成两个凸起56。

坯料区段54在一侧限定正面16的连接至安全气囊12的底部44的区域。在相反侧同样形成两个凸起56，其中所有的凸起56具有相同的几何形状。

坯料区段52的凸起56在其周向边缘上与坯料区段54的凸起56牢固地连接，例如缝合。因此，与假想的、由正面16的周向边缘围成的表面相比，在正面16上、在凸起56的区域中形成过量材料，并且正面16作为整体无法再平面地展开。凸起56大致位于可被填充的腔室14的相应缓冲面20的中心。

在其内侧，凸起56与(未展示的)限制带相连接，该限制带例如紧固在背面18上并且将过量材料向内拉。以这种方式，在经完全填充的安全气囊12中，在缓冲面20的区域中相应地构成凹部或凹处58。凹处58被安置成使其处于车辆乘员的头部撞击到缓冲面20的区域中，以便能够实现温和的接住。

在此示出的示例中，安全气囊12沿安全气囊纵向方向L的尺寸被选择成使得纵向侧面42可以支撑在车辆的侧壁24上。然而，并没有提供例如牢固地紧固在侧壁24或车辆座椅上。

除了支撑在侧壁24上之外，安全气囊12在完全填充状态下在此大体上自由地悬挂在车辆内部空间中。

这种布置例如被用于四名车辆乘员成对地相对乘坐的车辆中，其中这些车辆乘员中的两名朝向行驶方向乘坐，并且另外两名车辆乘员逆着行驶方向乘坐。因此，安全气囊12这样布置在顶部区域22上，使得该安全气囊在相对乘坐的车辆乘员之间展开，其中缓冲面20朝向朝行驶方向乘坐的车辆乘员。在约束情况下，安全气囊12使这些车辆乘员的向前移动停止，其方式为使这些车辆乘员被缓冲面20接住。

在另一个变体中，安全气囊12被用于所有车辆乘员均朝向行驶方向乘坐的常规车辆。例如，安全气囊12可以在顶部区域22处布置在前排座椅上的乘员的前方，并且在乘员与方向盘或仪表板之间展开。在另一示例中，安全气囊12安置在后排座椅上的乘员的前方并且在乘员与前排座椅的座椅靠背之间展开。

因此，安全气囊12还可以被用于车辆座椅能够关于车辆纵向方向L

其他的使用目的也是可设想的，其中安全气囊纵向方向L不一定必须与车辆横向方向Q

尤其，具有固定区段26的可被填充的腔室14可以相应地构成子单元60，并且根据本领域技术人员的判断，任意多个子单元60可以沿安全气囊纵向方向L排列。因此，安全气囊12还可以被用于多于两名车辆乘员并排乘坐的车辆。

基于其通过相连的、可被填充腔室14和固定区段26(安全气囊12利用这些固定区段紧固在车辆的顶部区域22上)实现的固有稳定性以及在必要时安全气囊12的纵向侧面42在与车辆固定的部件(例如侧壁24)上的支撑，创造了一种车辆乘员约束系统10，该车辆乘员约束系统针对不同的座椅取向对车辆乘员提供良好保护。