CN111252028B

CN111252028B - 包括集成到郁金香扶手椅中的气囊的座椅组件

Info

Publication number: CN111252028B
Application number: CN201910486345.5A
Authority: CN
Inventors: Y-P·成; C-H·林; P·E·克拉热夫斯基
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2039-06-05
Also published as: US20200172040A1; DE102019115446A1; US10696261B2; CN111252028A

Abstract

一种座椅组件包括座椅框架和连接到座椅框架的座垫。座椅框架包括座椅靠背框架、连接到座椅靠背框架的底座框架、连接到座椅靠背框架的第一扶手框架和连接到座椅靠背框架的第二扶手框架。座垫覆盖座椅框架并且与座椅框架间隔开以在其间限定空腔。座椅组件还包括连接在座椅框架和座垫之间的气囊。气囊具有收起位置和展开位置。在收起位置，气囊设置在座椅框架和座垫之间的空腔中。在展开位置，气囊部分地设置在座椅框架和座垫之间的空腔外部以吸收能量。

Description

包括集成到郁金香扶手椅中的气囊的座椅组件

技术领域

本公开总体上涉及座椅组件，更具体地涉及包括集成到郁金香扶手椅中的气囊的座椅组件。

背景技术

一些车辆具有分别设计用于前部，侧部和后部保护的气囊。换言之，车辆可以包括若干气囊，这些气囊根据施加到车辆上的外力的方向来保护车辆乘客。

发明内容

本公开描述了一种集成臂式座椅，座椅靠背和座垫气囊系统，座垫气囊系统被配置为保护乘客免受全方位外力。扁平或折叠的气囊将放置在座椅框架和座椅泡沫之间。当车辆受到外力时展开时，其可以提供额外的缓冲空间来保护乘客的躯干免受后部和侧部外力的影响，并且当车辆受到前部外力时防止乘客在下滑动。在后倾的乘客处于前部外力的情况下，座垫可以提供更多的额外挤压空间以保护乘客。目前公开的气囊系统为乘客提供了额外的前部、侧部、后部和倾斜外力的缓冲垫。当车辆受到前部外力时，气囊系统通过在座垫的前端提供更多的支撑并提高座垫角度来防止乘客下潜。当车辆受到前部力并且座椅后倾时，气囊系统展开座垫气囊以用于更多的保护。当车辆受到外侧力时，气囊系统通过在座椅靠背和扶手之间展开臂式座椅气囊而提供保护缓冲。当车辆受到后部外力时，气囊系统在座椅靠背处增加更多的保护缓冲空间来保护乘客的躯干。

本公开描述了一种车辆的座椅组件。座椅组件包括郁金香扶手椅。郁金香扶手椅是连续的单个模制的座椅并且包括座椅框架。座椅框架包括座椅靠背框架、连接到座椅靠背框架的底座框架、连接到座椅靠背框架的第一扶手框架和连接到座椅靠背框架的第二扶手框架。座椅组件还包括连接到座椅框架的座垫。座垫覆盖座椅框架并且与座椅框架间隔开以在其间限定空腔。座椅组件还包括连接在座椅框架和座垫之间的气囊。气囊具有收起位置和展开位置。在收起位置，气囊设置在座椅框架和座垫之间的空腔中。在展开位置，气囊部分地设置在座椅框架和座垫之间的空腔外部，以在外力施加到车辆时吸收能量。

座垫可以被称为第一座垫。第一座垫可以覆盖座椅靠背框架、第一扶手框架和第二扶手框架。第一座垫可以包括覆盖座椅靠背框架的座椅靠背垫、覆盖第一扶手框架的第一扶手垫以及覆盖第二扶手框架的第二扶手垫。气囊可以被称为第一气囊。第一气囊可以设置在座椅靠背框架与座椅靠背垫之间，第一扶手框架与第一扶手垫之间，以及第二扶手框架与第二扶手垫之间。座椅组件还可包括覆盖底座框架的第二座垫。座椅组件还可包括设置在底座框架和第二座垫之间的第二气囊。

第一气囊可包括多个可彼此独立充气的腔室。第一气囊可以包括设置在第一扶手框架和第一扶手垫之间的第一侧室。第一侧室可独立于第一气囊的其余部分充气。第一气囊可以包括可独立于第一侧室充气的第二侧室。第二侧室设置在第二扶手框架和第二扶手垫之间。第一气囊可以包括可独立于第一侧室和第二侧室充气的座椅靠背室。该座椅靠背室被设置在该座椅靠背框架与该座椅靠背垫之间。座椅组件还可包括覆盖底座框架的第二座垫。座椅组件还包括设置在底座框架和第二座垫之间的第二气囊。第二气囊包括可彼此独立充气的前室和后室。

本公开还描述了包括上述座椅组件的气囊系统。气囊系统包括如上所述的郁金香扶手椅。气囊系统还包括如上所述的气囊。此外，气囊系统包括配置为检测施加到车辆的外力的传感器，和与传感器和气囊通信的控制器。控制器被编程为：基于从传感器接收的信号确定外力已经被施加到车辆；以及响应于确定外力已经施加到车辆，命令气囊展开并充气。如上所述，座垫可以被称为第一座垫。第一座垫覆盖座椅靠背框架、第一扶手框架和第二扶手框架。第一座垫包括覆盖座椅靠背框架的座椅靠背垫，覆盖第一扶手框架的第一扶手垫，以及覆盖第二扶手框架的第二扶手垫。气囊系统可包括如上所述的第二气囊。第一气囊可以包括如上所述的第一侧室，第二侧室和座椅靠背室。第二气囊可包括如上所述的前室和后室。传感器可以被称为第一传感器。第一传感器还可以被配置为检测施加到车辆的外力的方向。气囊系统还可包括被配置为检测郁金香扶手椅位置的第二传感器。郁金香扶手椅可在中间位置和后倾位置之间移动。郁金香扶手椅也可以相对于车辆底板旋转和转圈。控制器可以被编程为：基于从第一传感器接收的信号确定外力已经被施加到车辆；基于从第一传感器接收的信号确定施加到车辆的外力是后部外力，其中该后部外力施加到车辆的后部；以及响应于确定外力已经施加到车辆并且施加到车辆的外力是后部外力，仅命令座椅靠背室展开并充气。

该信号可以被称为第一信号。控制器被编程为：基于从第一传感器接收的第一信号确定外力已经被施加到车辆；基于从第一传感器接收的信号确定施加到车辆的外力是前部外力，其中该前部外力施加到车辆的前部；基于从第二传感器接收的第二信号确定郁金香扶手椅处于中间位置；以及响应于确定外力已经施加到车辆，施加到车辆的外力是前部外力以及郁金香扶手椅处于中间位置，仅命令前室展开并充气。

控制器可以被编程为：基于从第一传感器接收的第一信号确定外力已经被施加到车辆；基于从第一传感器接收的第一信号确定施加到车辆的外力是前部外力，其中该前部外力施加到车辆的前部；基于从第二传感器接收的第二信号确定郁金香扶手椅处于后倾位置；以及响应于确定外力已经施加到车辆，施加到车辆的外力是前部外力以及郁金香扶手椅处于后倾位置，命令前室展开并充气。

控制器可以被编程为：基于从第一传感器接收的信号确定外力已经被施加到车辆；基于从第一传感器接收的信号确定施加到车辆的外力是右侧外力，其中右侧外力施加到车辆的右侧；以及响应于确定外力已经施加到车辆并且施加到车辆的外力是右侧外力，仅命令第一侧室展开并充气。

控制器可以被编程为：基于从第一传感器接收的信号确定外力已经被施加到车辆；基于从第一传感器接收的信号确定施加到车辆的外力是左侧外力，其中左侧外力施加到车辆的左侧；以及响应于确定外力已经施加到车辆并且施加到车辆的所外力是左侧外力，仅命令第二侧室展开并充气。

控制器可以被编程为：基于从第一传感器接收的信号确定外力已经被施加到车辆；基于从第一传感器接收的第一信号确定施加到车辆的外力是前部外力，其中该前部外力施加到车辆的前部；基于从第二传感器接收的第二信号确定郁金香扶手椅处于后倾位置；以及响应于确定外力已经施加到车辆，施加到车辆的外力是前部外力以及郁金香扶手椅处于后倾位置，命令前室和后室展开并充气。控制器还可以考虑车辆乘客的尺寸和气囊展开的积极性。在郁金香扶手椅中，车辆乘客被扶手椅包围。因此，如果车辆乘客是占用整个座椅的大人，则控制器不对侧室充气。另一方面，如果车辆乘客很瘦，在他和座椅之间具有大量空间，则控制器可以更积极地命令侧室充气。

本公开还描述了一种包括车辆主体和连接至车辆主体的车辆底板的车辆。车辆主体和车辆底板共同限定乘客隔间。该车辆还包括如上所述的座椅组件。

当结合附图时，根据以下实行本技术的最佳模型的详细描述，本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。

附图说明

图1是车辆内部部分的示意性透视图。

图2是图1的车辆的示意图，其中描绘了座椅组件、控制器、第一传感器和第二传感器。

图3是图2的座椅组件的郁金香扶手椅的示意性透视图。

图4是没有第二座垫的图2的座椅组件的郁金香扶手椅的示意性透视图，并且描绘了处于收起位置的第一气囊和第二气囊。

图5是图3的郁金香扶手椅的第一气囊和第二气囊的示意性透视分解图，其中第一气囊和第二气囊为放气配置。

图6是没有第二座垫的图2的座椅组件的郁金香扶手椅的示意性透视图，并且描绘了处于展开位置的第一气囊和第二气囊。

图7是图3的郁金香扶手椅的第一气囊和第二气囊的示意性透视分解图，其中第一气囊和第二气囊为充气配置。

图8是图3的郁金香扶手椅的第一气囊和第二气囊的示意性透视分解图，其中第一气囊和第二气囊为放气配置并且各自具有多个可彼此独立充气的腔室。

图9是处于后倾位置的郁金香扶手椅的示意性透视分解图。

具体实施方式

参见图1和图2，车辆10包括车辆主体12和连接至车辆主体12的车辆底板14。车辆主体12和车辆底板14共同限定乘客隔间16。车辆10还包括设置在乘客隔间16内的一个或多个郁金香扶手椅18。术语“郁金香扶手椅”是指类似郁金香花并包括两个扶手的椅子。在所示实施例中，车辆10是自主车辆，并且郁金香扶手椅18因此布置成彼此面对的“营火”设置。郁金香扶手椅18中的一个或多个可旋转地连接至车辆底板14。因此，郁金香扶手椅18被配置为相对于车辆底板14旋转，如双箭头V所示。每个郁金香扶手椅18包括被配置为承受车辆乘客O的重量的座椅底座20，连接到座椅底座20的座椅靠背22和直接连接到座椅靠背22的头枕24。座椅靠背22被配置为支撑车辆乘客O的背部。头枕24被配置为支撑车辆乘客O的头部。

具体参照图2，郁金香扶手椅18是车辆座椅组件17的一部分。座椅组件17是气囊系统19的一部分。气囊系统19是车辆10的一部分，并且包括一个或多个控制器30，控制器30用于尤其控制气囊系统19的操作。因此，控制器30与气囊系统19通信，并被编程为向气囊系统19发送命令。术语“控制器”是指包括硬件元件的物理设备，硬件元件诸如处理器（P）、电路系统，电路系统包括但不限于定时器、振荡器、模数（A/D）电路、数模（D/A）电路、数字信号处理器以及任何必要的输入/输出（I/O）装置和其它信号调节和/或缓冲电路。存储器（M）可以包括有形的非瞬时存储器，诸如只读存储器（ROM），例如磁性、固态/快闪和/或光存储器，以及足够量的随机存取存储器（RAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）等。本公开中描述的方法可以被记录在存储器（M）中并且由处理器（P）在气囊系统19的总体控制中执行。

车辆10还包括连接到车辆主体12的第一传感器32。第一传感器32被配置为检测施加在车辆主体12上的外力EF。第一传感器32可以包括加速计，以通过测量车辆10在受到外力EF时的减速度的大小来间接地测量外力EF的大小。第一传感器32可以包括用于确定外力EF的方向的陀螺仪。换言之，第一传感器32可以检测外力EF是前部外力FEF、后部外力REF、右侧侧向力RLF还是左侧侧向力LLF。前部外力FEF是施加到车辆10的车辆主体12的前部F的外力EF。后部外力REF是施加到车辆10的车辆主体12的后部R的外力EF。前部外力FEF和后部外力REF具有相反的方向。左侧侧向力LLF是施加到车辆10的车辆主体12的左侧LS的外力EF。右侧侧向力RLF是施加到车辆10的车辆主体12的右侧RS的外力EF。左侧侧向力LLF和右侧侧向力RLF具有相反的方向。

车辆10还包括连接到郁金香扶手椅18的第二传感器34和控制器30。控制器30与第二传感器34通信。第二传感器34被配置为检测郁金香扶手椅18相对于车辆底板14的位置。第二传感器34可以被称为座椅位置传感器并且可以是霍尔效应传感器。例如，第二传感器34被配置为检测郁金香扶手椅18是处于中间位置（图3）还是后倾位置（图9）。座椅靠背22沿着座椅靠背轴线SBX伸长。在空档位置，即座椅靠背轴线SBX中，从车辆底板14到座椅靠背轴线SBX的角度在85度和95度之间。在后倾位置，从车辆底板14到座椅靠背轴线SBX的角度在96度与185度之间。

参考图3至图5，除了座椅靠背22和座椅底座20之外，郁金香扶手椅18还包括第一扶手（或右侧扶手）28和与第一扶手28侧向间隔开的第二扶手31。郁金香18包括座椅框架29、第一座垫35和第二座垫36（图3）。座椅框架29包括座椅靠背框架38、直接连接到座椅靠背框架38的底座框架40、直接连接到座椅靠背框架38的第一扶手框架42以及连接到座椅靠背框架38的第二扶手框架44。座椅靠背框架38被配置为承受车辆乘客O的重量并且因此可以全部或部分地由金属材料制成。在所描绘的实施例中，座椅框架29被配置为一体式整体结构来增强其结构完整性。

第一座垫35覆盖大部分（即主要的）座椅框架29来使舒适度最大化并且第一座垫35与座椅框架29间隔开以在其间限定空腔46（图9）。第一座垫35包括覆盖座椅靠背框架38的座椅靠背垫48、覆盖第一扶手框架42的第一扶手垫50以及覆盖第二扶手框架44的第二扶手垫52。第二座垫36（图3）覆盖底座框架40。底座框架40和第二座垫36共同形成座椅底座20。座椅靠背垫48和座椅靠背框架38共同形成座椅靠背22。第一扶手垫50和第一扶手框架42共同形成第一扶手28。第二扶手垫52和第二扶手框架44共同形成第二扶手31。

座椅组件17还包括设置在空腔46中的第一气囊54，并且连接在第一座垫35和座椅框架29之间。具体地，第一气囊54设置在座椅靠背框架38和座椅靠背垫48之间、第一扶手框架42和第一扶手垫50之间以及第二扶手框架44和第二扶手垫52之间。第一气囊54具有收起位置（即收缩配置）和展开位置（即充气配置）。在收起位置，第一气囊54设置在座椅框架29和第一座垫35之间的空腔46中。在展开位置，第一气囊54部分地设置在座椅框架29和第一座垫35之间的空腔46的外侧，以在外力EF施加到车辆10的车辆主体12时管理/吸收能量。虽然在图9中清楚地示出了空腔46，但是图3所示的实施例也具有空腔46。

在所示实施例中，第一气囊54具有郁金香形状，并且包括气囊座椅靠背部分58，第一气囊扶手部分60和第二气囊扶手部分62。气囊座椅靠背部分58连接在第一气囊扶手部分60和第二气囊扶手部分62之间。气囊座椅靠背部分58被座椅靠背框架38和座椅靠背垫48夹在中间。第一气囊扶手部分60被第一扶手框架42和第一扶手垫50夹在中间。第二气囊扶手部分62被第二扶手框架44和第二扶手垫52夹在中间。在所示实施例中，第一气囊54是一体式整体结构以增强其结构完整性。因此，在展开时，全部的第一气囊54充气（图7）。

座椅组件17还包括设置在底座框架40和第二座垫36之间的第二气囊56。第二气囊56还具有收起的位置（即收缩配置，图5）和展开位置（即充气配置，图7）。座椅组件还可包括用于控制第一气囊54和/或第二气囊56的系绳，从而使坐垫压力和气囊尺寸适于和优化不同的车辆乘客O。

图8示出了基本上类似于上述实施例的实施例，除了下述特征之外。第一气囊54和第二气囊56中的每一个包括可彼此独立充气的多个腔室。具体地，第一气囊54包括设置在第一扶手框架42和第一扶手垫50之间的第一侧室64。第一侧室64可独立于第一气囊54的其余部分充气。第一气囊54还包括可独立于第一侧室64充气的第二侧室66。第二侧室66设置在第二扶手框架44与第二扶手垫52之间。第一气囊54包括可独立于第一侧室64和第二侧室66充气的座椅靠背室68。此外，座椅靠背室68通过例如缝合连接在第一侧室64和第二侧室66之间。座椅靠背室68设置在座椅靠背框架38与坐垫座椅靠背35之间。第二气囊56包括可彼此独立充气的前室70和后室72。后室72比前室70更靠近座椅靠背室68。

参见图2和图9，控制器30被编程为基于施加到车辆10的外力EF控制第一气囊54和第二气囊56的操作。具体地，控制器30被编程为基于从第一传感器32接收的信号确定外力已经施加到车辆。此外，控制器30被编程为响应于确定外力EF已经施加到车辆10而命令第一气囊54和/或第二气囊56展开并充气。如上所述，第一传感器32被配置为检测施加在车辆主体12上的外力EF并检测施加到车辆10的外力EF的方向。如上所述，第二传感器34被配置为检测郁金香扶手椅18的位置。如上所述，郁金香扶手椅18可在中间位置（图3）和后倾位置（图9）之间移动。

控制器30被编程为基于从第一传感器32接收的信号确定外力EF已经被施加到车辆。此外，控制器30被编程为基于从第一传感器32接收的信号确定施加到车辆10的外力EF是否是后部外力REF。后部外力REF施加到车辆10的后部R。响应于确定外力EF已经被施加到车辆10并且施加到车辆10的外力EF是后部外力REF，控制器30被编程为仅命令座椅靠背室68展开并充气以保护车辆乘客O的背部。

控制器30被编程为基于从第一传感器32接收的信号确定施加到车辆10的外力EF是否是前部外力FEF。如上所述，前部外力FEF被施加到车辆10的前部F。控制器30还被编程为基于从第二传感器34接收的信号确定郁金香扶手椅18处于中间位置（图3）。响应于确定外力EF已经施加到车辆10，施加到车辆10的外力EF是前部外力FEF，以及郁金香椅18处于中间位置，控制器30被编程为仅命令前室70展开并充气，以防止车辆乘客O从郁金香椅18滑下。

控制器30被编程为基于从第一传感器32接收的信号来确定施加到车辆10的外力EF是否是右侧外力RLF。右侧外力RLF被施加到车辆10的右侧RS。响应于确定外力EF已经施加到车辆10并且施加到车辆10的外力EF是右侧外力RLF，控制器30被编程为仅命令第一侧室64展开并充气以保护车辆乘客O的右侧。

控制器30被编程为基于从第一传感器32接收的信号确定施加到车辆10的外力EF是否是左侧外力LLF。左侧外力LLF被施加到车辆10的左侧LS。响应于确定外力已经施加到车辆并且施加到车辆10的外力EF是左侧外力LLF，控制器30被编程为仅命令第二侧室66展开并充气以保护车辆乘客O的左侧。

控制器30被编程为基于从第一传感器32接收的信号确定施加到车辆10的外力EF是否是前部外力FEF。控制器30被编程为基于从第二传感器34接收的信号确定郁金香扶手椅18是否处于后倾位置（图9）。响应于确定外力EF已经被施加到车辆10，施加到车辆10的外力EF是前部外力FEF，以及郁金香扶手椅18处于后倾位置，控制器30被编程为命令前室70和后室72展开并充气以保护车辆乘客O的腿部。

虽然已经详细描述了实施本公开的最佳模式，但是本公开所涉及的领域的技术人员将认识到在所附权利要求的范围内实施本公开的各种替代设计和实施例。

Claims

1.一种车辆的座椅组件，包括：

座椅框架，其中，所述座椅框架包括座椅靠背框架，连接到所述座椅靠背框架的底座框架，连接到所述座椅靠背框架的第一扶手框架和连接到所述座椅靠背框架的第二扶手框架；

连接至所述座椅框架的第一座垫，其中，所述第一座垫覆盖所述座椅框架，并且所述第一座垫与所述座椅框架间隔开以在其间限定空腔；

连接在所述座椅框架和所述第一座垫之间的第一气囊，所述第一气囊包括能独立充气的第一侧室和第二侧室；

其中，所述第一气囊具有收起位置和展开位置；

其中，在所述收起位置，所述第一气囊被设置在所示座椅框架与所述第一座垫之间的所述空腔中；并且

其中，在所述展开位置，所述第一气囊部分地设置在所述座椅框架和所述第一座垫之间的所述空腔外部，以在外力施加到所述车辆时吸收能量；

第一传感器，其被配置为检测施加到所述车辆的外力并检测施加到车辆的外力的方向；

控制器，其与所述第一传感器和所述第一气囊通信；

其中，所述控制器被编程为：

基于从所述第一传感器接收的信号确定所述外力是否已经施加到车辆并且所述外力是施加到车辆的右侧还是左侧；

响应于确定外力已经施加到车辆并且外力施加到车辆的右侧，仅命令第一侧室展开并充气以保护车辆乘客的右侧；

响应于确定外力已经施加到车辆并且外力施加到车辆的左侧，仅命令第二侧室展开并充气以保护车辆乘客的左侧。

2.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述第一座垫覆盖所述座椅靠背框架、所述第一扶手框架和所述第二扶手框架；所述第一座垫包括覆盖所述座椅靠背框架的座椅靠背垫、覆盖所述第一扶手框架的第一扶手垫和覆盖所述第二扶手框架的第二扶手垫；所述第一气囊设置在所述座椅靠背框架和所述座椅靠背垫之间、所述第一扶手框架和所述第一扶手垫之间以及所述第二扶手框架和所述第二扶手垫之间。

3.根据权利要求2所述的座椅组件，还包括覆盖所述底座框架的第二座垫，所述座椅组件还包括设置在所述底座框架和所述第二座垫之间的第二气囊。

4.根据权利要求2所述的座椅组件，其中，座椅组件还包括第二传感器，被配置为检测座椅组件的位置。

5.根据权利要求2所述的座椅组件，其中，第一侧室设置在所述第一扶手框架和第一扶手垫之间。

6.根据权利要求5所述的座椅组件，其中，所述第二侧室设置在所述第二扶手框架和所述第二扶手垫之间。

7.根据权利要求6所述的座椅组件，其中，所述第一气囊包括能够独立于所述第一侧室和所述第二侧室充气的座椅靠背室，并且所述座椅靠背室设置在所述座椅靠背框架和所述座椅靠背垫之间，控制器被编程为基于从第一传感器接收的信号确定外力是否施加到车辆的后部，且响应于确定外力施加到车辆的后部，仅命令座椅靠背室展开并充气以保护车辆乘客的背部。

8.根据权利要求7所述的座椅组件，还包括覆盖所述底座框架的第二座垫，所述座椅组件还包括设置在所述底座框架和所述第二座垫之间的第二气囊，并且所述第二气囊包括能够彼此独立充气的前室和后室。

9.根据权利要求8所述的座椅组件，其中，座椅组件能在中间位置和后倾位置之间移动，座椅组件还包括第二传感器，被配置为检测座椅组件的位置，控制器被编程为：

基于从第一传感器接收的信号确定外力是否施加到车辆的前部；

基于从第二传感器接收的信号确定座椅组件是处于中间位置还是后倾位置；

响应于确定施加到车辆的前部并且座椅组件处于中间位置，仅命令第二气囊的前室展开并充气，以防止车辆乘客从座椅组件滑下；以及

响应于确定施加到车辆的前部并且座椅组件处于后倾位置，命令第二气囊的前室和后室展开并充气以保护车辆乘客的腿部。