[发明专利]安装在地板上的乘客小腿保护设备和方法

说明书

一种有助于在碰撞情况下保护车辆乘员的设备，该设备包括具有储存在车辆地板中的展开前状态的可展开的约束装置。该约束装置可从地板展开以约束乘员的脚和/或小腿响应于车辆碰撞而向前和向上的摆动。在一种构型中，可展开的约束装置可以包括模块，该模块包括气囊和用于使所述气囊充气并展开的充气装置。所述模块可以包括响应于所述气囊的展开而打开的门，并且所述门用作所述气囊的反作用表面。在另一构型中，可展开的约束装置可以包括约束板，所述约束板被配置成移动到在所述车辆地板上方邻近所述乘员的小腿和脚延伸的展开位置。

相关申请

本申请要求于2019年5月14日提交的美国临时申请序列号62/847,369的权益，该申请的公开内容通过援引整体并入本文。

背景技术

已知提供可充气的车辆乘员保护装置(例如气囊)来帮助保护车辆乘员。一种特定类型的气囊是能够在车辆的前排座椅的乘员与车辆的仪表板之间充气的正面气囊。此类气囊可以是驾驶员气囊或乘客气囊。当被充气时，驾驶员安全气囊和乘客安全气囊帮助保护乘员免于诸如车辆的仪表板和/或方向盘等车辆零件的撞击。

典型地，乘客气囊以放气的状态被储存在安装在车辆仪表板上的壳体中。气囊门可与壳体和/或仪表板连接以帮助包围并且隐藏储存状态下的气囊。在乘客气囊展开时，气囊门打开以允许气囊移动到充气状态。气囊门打开是由于气囊充气而施加到门上的力的结果。

典型地，驾驶员气囊以放气的状态被储存在安装在车辆方向盘上的壳体中。气囊盖件可与壳体和/或方向盘连接以帮助包围并且隐藏储存状态下的气囊。在驾驶员气囊展开时，气囊盖件打开以允许气囊移动到充气状态。气囊盖件打开是由于驾驶员气囊充气而施加到盖件上的力的结果。

汽车工业中存在使车辆更宽敞的趋势。造型已经使仪表板更小，且因此更远离乘员。展望未来，没有驾驶员的自动驾驶车辆将更加宽敞。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采用正在接近。自动驾驶车辆可以省去传统上用于支撑各种车辆安全装置的一些结构。

在这些现实背景下，乘员安全系统的范式必须转变。在过去，车辆操作者/驾驶员的必要性导致某种标准的车辆客厢构型。在美国，驾驶员是可触及车辆控制件和仪表装置(方向盘、踏板、仪表板、控制台等)的左侧前座椅上的面向前方的乘员。这种驾驶员构型有助于确定车辆的其余部分(前座椅上的面向前方的乘客侧乘员，后座椅(第二排、第三排等)上的面向前方的乘员)的布局。因此，在过去，典型地，在设计乘员安全系统时考虑这种客厢布局以及相关联的乘员位置和取向。

自动驾驶车辆消除了操作者/驾驶员，这消除了以常规方式对操作者/驾驶员进行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厢空间，而不必受限于预定的乘客布置(例如，所有乘员面向前方)，或者车辆结构构型(例如，方向盘/仪表板构型、中控台构型、脚部空间踏板控制件等)。

这样不仅提出了要在哪里安放气囊系统的挑战，而且还提出了要找到定位气囊所抵靠的反作用表面以便气囊可以吸收冲击的挑战。典型地，安装在仪表板和方向盘上的正面气囊利用这些结构作为气囊搁置所抵靠的反作用表面，以便气囊可以反抗、缓和并吸收受冲击中的乘员的冲击能量并且提供期望的缓冲(ride-down)效果。然而，在自动驾驶车辆中，车辆可能根本不具有仪表板或方向盘，并且乘员可以以非传统方式进行定位和定向。这样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。

发明内容

一种有助于在碰撞情况下保护车辆乘员的设备，该设备包括具有储存在车辆地板中的展开前状态的可展开的约束装置。该约束装置可从地板展开以约束乘员的脚和/或小腿响应于车辆碰撞而向前和向上的摆动。

根据一个方面，所述约束装置可以是安装在所述车辆地板中或之上的模块的部件，并且所述车辆在所述地板和模块部件之外没有其他结构用于提供支撑所述约束装置的反作用表面。

根据另一方面，单独或与任意其他方面组合，该可展开约束装置可以包括气囊和用于使气囊充气并展开的充气装置。