CN109219537A - 用于车辆的安全设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(1)的安全设备(2)，该车辆(1)具有在内部空间中以至少两排座椅(3、4、5)方式布置的多个车辆座椅(3_1...5_3)，该安全设备(2)具有被布置/可布置在车辆(1)的内部空间的多个传感器模块(10、11、12)，以用于检测车辆座椅(3_1...5_3)的座椅占用。在此规定，每排座椅(3、4、5)被配置至少一个非接触式工作的传感器模块(10、11、12)，其中这些传感器模块(10、11、12)被布置在该车辆的朝向内部空间的内壁上，以检测车辆座椅(3_1...5_3)的座椅占用。

Description

用于车辆的安全设备
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的安全设备，该车辆具有在内部空间中以至少两排座椅方式布置的多个车辆座椅，该安全设备具有被布置/可布置在车辆的内部空间的多个传感器模块，以用于检测车辆座椅的座椅占用。
背景技术
在车辆中规定安全设备被广泛推广，以用于增加对车辆乘员或行人的保护。为了识别行人意外事件，已知的***具有两个或多个加速度传感器，和/或包括基于压力软管的***。这些***被布置在例如车辆的保险杠中，以识别车辆与来自车辆周围环境的物体的碰撞。为了检测车辆纵向侧的碰撞，目前使用压力传感器或加速度传感器，特别是将加速度传感器布置在车辆的B柱、C柱或D柱处，或者特别是将压力传感器布置在车门中。为了识别在车头区域与物体的碰撞，目前使用加速度传感器，其例如位于中央控制器中和/或沿着车辆的弯曲横梁上。由传感器输出的信号通过控制器(特别是安全气囊控制器)的算法被进一步处理，以便决定触发车辆的约束设备，例如安全气囊设备、安全带拉紧器以及此类设备。
此外，已知的乘员识别通常把传感器模块安装在车辆座椅中，该传感器模块通过例如质量估算来识别座椅占用。也可以通过皮带扣传感器识别车辆乘员是否在行驶期间系上或解开安全带。乘员识别的目标在于在事故中有针对性地或选择性地触发车辆的约束***，从而在事故中最佳地保护车辆乘员。例如，当幼儿位于车辆副驾座椅上的座椅篮中时，副驾侧的安全气囊不应被打开。然而，为此需要可靠地识别副驾座椅上的幼儿。
从公开文献DE 103 45 558 AI中已知一种具有多个负载传感器的安全设备，这些负载传感器分别布置在车辆座椅中。专利DE 10 2008 044 903 B4中也已经公开了一种安全设备，其中传感器模块布置在车辆座椅中，以识别座椅占用。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1特征的安全设备具有以下优点，以简单的方式和方法更安全地确保所有车辆座椅的座椅占用。特别地，相对于已知的安全设备，根据本发明的安全设备实现低成本地检测座椅占用。根据本发明规定，每排座椅被配置至少一个非接触式工作的传感器模块，其中传感器模块被布置在车辆的朝向内部的内壁上，以检测车辆座椅的座椅占用。因此，在不接触的情况下确定座椅占用，从而可以在车辆座椅中省去昂贵的传感器。此外，座椅占用的非接触识别还可以通过例如图像评估的方式，确定座椅占用的类型。特别是，可以通过非接触式座椅占用检测来确定在每个车辆座椅上的人是幼儿或是成人。因此，可以最佳地操控车辆的约束设备或安全设备，以确保对车辆乘员尽可能好的保护。
根据本发明的优选的扩展方案，每排座椅配有至少两个传感器模块，其放置于车辆的相对的内壁上。由此可以从两侧检测每排座椅，确定车辆座椅的座椅占用。因此，特别地，可以三维地检测座椅占用，通过该三维检测也简化了对座椅占用的类型的确定。特别地，被分别布置了传感器模块的内壁由车辆的侧壁、A柱、D柱、C柱或D柱和/或由车门组成。
优选地，传感器模块分别具有至少一个雷达传感器、激光传感器、超声波传感器或图像传感器。此外，传感器模块也可以配有不同的传感器，使得一个传感器模块例如具有雷达传感器而另一个传感器模块(其特别是配置在同一排座椅)具有激光传感器或图像传感器，这个模块特别地布置于同一排座椅。借助于上述传感器，可以实现以低成本的方式和方法进行座椅占用检测。在此，对相应的传感器的要求例如不需要像用于检测车辆环境的传感器(例如用于对前方行驶的物体的距离警告的***中的传感器)那样高。因此，较低成本的雷达传感器、激光传感器或图像传感器也可以用于监控内部空间，这些传感器需要更少的空间，并且容易集成到相应的传感器模块中。
特别优选地设置，传感器模块被设计成安全气囊传感器模块，或者分别被集成到安全气囊设备中。因此，传感器模块尤其还具有用于检测与车辆周围环境中物体撞击或碰撞的装置。如上所述，这种安全气囊传感器模块总是被用于车辆中。如上所述，通过对传感器模块的扩展，借助于使用低成本的雷达传感器、激光传感器、超声波传感器或图像传感器来监控车辆的内部空间，可以使安全气囊传感器模块低成本地实现扩展所需功能。因为传感器模块不需要特别的结构空间，因此它们也可以容易地集成到现有的安全气囊传感器模块中。重要的是，传感器模块布置于朝向车辆的内部空间，以用于检测车辆的内部空间。这意味着用于座椅占用检测的传感器模块的传感器布置于朝向内部空间，而用于碰撞监测的安全气囊传感器模块的传感器特别是被布置于车辆的外壁。
此外，优选地设置，传感器模块分别具有至少一个冲击传感器，特别是加速度传感器或压力传感器，作为用于碰撞检测的装置。因此，每个传感器模块具有冲击传感器和用于确定座椅占用的传感器。通过设置传感器和冲击传感器，使传感器模块因此扩展为安全气囊传感器模块。
此外，优选地设置，车辆座椅中至少一个配置有移动装置，该移动装置被构造用于在检测到与物体碰撞时，根据检测到的座椅占用而将车辆座椅移动到保护位置。尽管自动驾驶车辆尚未许可在市场上购买，但目前的发展表明，未来自动驾驶车辆会被供应并在道路上行驶。其优点在于，迄今为止作为驾驶员身份的乘员不必再行使监督职务，因此也可以例如避免更长的时间地注视仪表板。因此，车辆制造商必须满足新的需求，例如车辆座椅的可变调整，例如使得驾驶员座椅可以旋转180°，使得驾驶员可以与车辆中另外的乘员更好地沟通。可是，这种可变性也有缺点，目前的约束设备不能无问题地再被使用。特别地，集成到车辆壁中的安全气囊设备需要能够适应驾驶员的新的座椅位置，或者必须相应地设置多个安全气囊设备，以在碰撞中针对在任何位置的车辆座椅上的乘员提供最佳的安全性。通过有利的移动装置设置成车辆座椅本身可以移动，使在碰撞的情况下，车辆座椅上的乘员被移动到最佳或者优化的位置以触发约束设备。由此例如可以使车辆座椅上的乘员在碰撞之前移动到约束设备更好对乘员起作用的位置。当车辆的环境传感器可以预测与环境中的物体的碰撞时，这是特别有利的。
此外，优选地设置，至少一个另外的传感器模块被布置在车辆的朝向内部空间的车顶或中央通道处。通过另外的传感器模块改善对内部空间的监控，特别是提高了人员检测的准确性。
此外，优选地设置，至少一个控制器被专门设计用于评估由传感器模块提供的数据以确定座椅占用，并且根据该评估来操控移动装置。因此，控制器基于传感器模块提供的数据来确定座椅占用，并且在即将发生或发生碰撞的情况下，根据该评估来操控约束设备以及特别是如上所述操控移动装置。
附图说明
在下文中，将参考附图更详细地解释本发明。其中，
图1以简化的俯视图示出了具有有利的安全设备的车辆。
具体实施方式
图1示出了车辆1的简化俯视图，车辆具有有利的安全设备2。车辆1被构造为机动车，具有三排座椅3、4、5，其中在向前行驶的前面放置的第一排座椅3具有两个车辆座椅3_1和3_2，其后放置的两排座椅4和5分别具有三个车辆座椅4_1至4_3和5_1至5_3。外侧的车辆座椅3_1、3_3、4_1、4_3以及5_1和5_3，分别配有安全气囊设备6，其可以在车辆碰撞的情况下被触发以保护车辆乘员免受伤害。安全气囊设备6的布置和位置在此仅作为示例在图中示出。安全气囊设备6有利地分别布置在车辆1的侧壁中，以便作为侧面安全气囊保护乘员。
安全设备2还有利地具有保护车辆乘员的另外的约束设备，例如皮带张紧器，特别地也在中间座椅4_2和5_2处，这进一步增强了对车辆乘员的保护。
此外，安全设备2还具有冲击传感器7或碰撞传感器，其例如布置在车辆1的车辆纵向侧或保险杠中，以检测车辆1与周围环境中的物体的碰撞。为此，将冲击传感器7布置于车辆1的外部。冲击传感器7可以是加速度传感器，特别地布置在车辆的B柱、C柱或D柱上，或是压力传感器，布置在车辆1的一个或多个车门中。集成在保险杠中的冲击传感器7特别地被设计为加速度传感器或基于压力软管的传感器，以检测与行人的碰撞。
此外，安全设备1具有环境传感器8，其特别是光学地检测车辆的周围环境，使得即使在碰撞发生之前也能检测即将发生的碰撞。
控制器9评估冲击传感器7和环境传感器模块8的数据，以决定触发车辆1中的约束设备，特别是安全气囊设备6和所谓的皮带张紧器。
此外，安全设备2具有多个传感器模块10、11和12，其布置在车辆1的朝向车辆1的内部空间的内壁上。在此，传感器模块10被分配给座椅排4，并且传感器模块11被分配给座椅排5。另外的传感器模块12布置在内部空间的前部居中区域的车顶处，并且指向前座椅排3的方向。
每个传感器模块10、11、12都具有非接触式工作的传感器13、14和15，其特别地被设计为雷达传感器、超声波传感器、图像传感器或激光传感器，并且扫描车辆1的内部空间。传感器13和14分别与传感器7中的一个布置在共用壳体中，并且与传感器7一起形成相应的传感器模块11或10。必要时，传感器15可以与环境传感器8的图像模块布置在一个壳体中，并且因此也可以是一个集成传感器。特别地，传感器模块10和11表示安全气囊传感器模块，其扩展了附加的传感器13或14的功能。
因此，传感器模块10、11、12一方面用于碰撞监控，另一方面用于监控内部空间，特别是用于检测车辆座椅排3、4和5的座椅占用。借助于相应的传感器13、14和15来确定车辆1的内部空间的车辆乘员的数量、位置和状态。特别地，这里提到的传感器不是指完整的雷达传感器、超声波传感器、激光传感器或图像传感器(例如像用于车辆到车辆的距离控制的传感器)，而是指较小结构形式的传感器，其适于集成在***的安全气囊传感器模块10、11、12中。传感器仅需要几米的小传感器范围，因为仅需要检测车辆的内部空间，因此可以相应地设为小尺寸。借助于传感器模块10、11和12优选地实现了二维或三维的乘员检测。在第二步骤中，从乘员检测或座椅占用的检测，通过控制器9确定乘员的当前位置以及其情况。
优点在于，能够比以前更可靠和准确地执行座椅占用检测。车辆1的约束设备(例如安全气囊设备或安全带张紧器)可以通过这种方式更加有针对性地开启，从而提高了对于车辆1的乘员的交通安全性。
此外，如果车辆1被设计为自动驾驶或半自动驾驶车辆，也就是说这辆自动驾驶或半自动车辆可以行驶一段预定的路线，则车辆座椅3_1至5_3中的至少一个具有移动设备16，在图1中示出了对于驾驶员座椅的示例，这个驾驶员座椅可以被调整至旋转到180°的乘员位置。优选地，移动装置16可以由控制器9控制，在即将发生碰撞的情况下，将驾驶员座椅3_1在短时间内移动到尽可能好地保护驾驶员座椅中的乘员的位置。因此，对行驶时位置的精确认知和状态具有很大的优势。借助于有利的安全设备2可以检测位置，并且在需要的情况下，借助于移动装置16以及时地调整。此外，借助于安全设备2可以例如可选地对车辆1安装的乘员检测设备的进行验证，例如车辆座椅中安装占用传感器。
借助于有利的安全***2，还可以确定车辆乘员在事故发生之前、期间和之后的位置和状态。可以容易地重建事故轨迹，例如以确定某些乘员遭受某些伤害的原因。此外，借助于安全设备2可以在事故之后确定车辆乘员的位置和状态，例如在事故之前存储乘员的最后位置和状态。特别有利的是，当乘员被困在车辆中并且必须由救援人员从车辆解救的情况下。安全设备2(特别是控制器9)有利地具有无线电接口，特别是车辆到X通信接口，借助于这个接口救援人员可以读取关于乘员的位置和状态的存储信息。此外可设想，通过通信接口将在事故期间作用于乘员的力的信息通知给救援人员，从而可以在去往事故现场的途中对乘员的伤害进行估计，并且如果必要的话，可以准备必要的治疗措施。
此外，可设想到在政府车辆中使用安全设备2，来监控在运输期间被拘留的特定人员的位置和状态。借助于智能算法可预测和防止可能的逃逸企图。虽然在本实施例中，传感器模块10、11仅布置在车辆1的一个侧壁上，但根据另外的实施例规定，相应的传感器模块也布置在车辆内部的相对侧壁上，为了从另一侧分别检测座椅排4和5，使座椅占用的确定更加准确。还可以覆盖先前存在的乘员检测未覆盖的车辆区域。还可以设想，将另外的传感器模块布置在车辆的中央通道上，例如布置在座椅排3和4或4和5之间，非接触式工作的传感器朝上指向，以确定或验证座椅占用。

Claims (8)

1.一种用于车辆(1)的安全设备(2)，所述车辆(1)具有在内部空间中以至少两排座椅(3、4、5)方式布置的多个车辆座椅(3_1...5_3)，所述安全设备(2)具有被布置/可布置在所述车辆(1)的所述内部空间的多个传感器模块(10、11、12)以用于检测所述车辆座椅(3_1...5_3)的座椅占用，其特征在于，每排座椅(3、4、5)被配置至少一个非接触式工作的传感器模块(10、11、12)，其中所述传感器模块(10、11、12)被布置在所述车辆(1)的朝向所述内部空间的内壁上，以检测所述车辆座椅(3_1...5_3)的座椅占用。
2.根据权利要求1所述的安全设备，其特征在于，每排座椅(3、4、5)被配置至少两个传感器模块(10、11、12)，其布置在所述车辆(1)的相对的内壁上。
3.根据上述权利要求中任一项所述的安全设备，其特征在于，所述传感器模块(10、11、12)分别具有至少一个雷达传感器、激光传感器、超声波传感器或图像传感器(13、14、15)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的安全设备，其特征在于，所述传感器模块(10、11、12)被构造为安全气囊传感器模块，或者分别被集成在安全气囊设备中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的安全设备，其特征在于，所述传感器模块(10、11、12)分别具有至少一个冲击传感器(7)，特别是加速度传感器或压力传感器。
6.根据上述权利要求中任一项所述的安全设备，其特征在于，至少一个车辆座椅(3_1)配置有移动装置(16)，所述移动装置(16)被构造用于在检测到所述车辆(1)与物体碰撞时，根据所检测的座椅占用而将所述车辆座椅(3_1)向保护位置移动。
7.根据上述权利要求中任一项所述的安全设备，其特征在于，至少一个另外的传感器模块(12)被布置在所述车辆(1)的朝向所述内部空间的车顶或中央通道处。
8.根据上述权利要求中任一项所述的安全设备，其特征在于，至少一个控制器(9)，其专门设置用于评估由所述传感器模块(10、11、12)提供的数据以确定所述座椅占用，并且根据所述评估来操控约束装置和/或移动装置(16)。
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