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1、(10)申请公布号 CN 104010887 A (43)申请公布日 2014.08.27 C N 1 0 4 0 1 0 8 8 7 A (21)申请号 201280064327.4 (22)申请日 2012.12.27 102011089992.8 2011.12.27 DE B60R 19/34(2006.01) F16F 7/12(2006.01) B60R 21/34(2011.01) (71)申请人罗伯特博世有限公司 地址德国斯图加特 (72)发明人 M沃尔肯施泰因 GA德阿黛塔 J科拉特舍克 (74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002 代理人郭毅 (54) 发明名称。
2、 用于车辆的具有行人保护装置的人员保护设 备以及使用能够与用于车辆的人员保护设备耦合 的行人保护装置的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种用于车辆的人员保护设备 (300)，其具有用于接收撞击能量的撞击吸收器 (305)，其中，所述撞击吸收器(305)具有用于在 变形元件(315)沿通过所述撞击能量决定的进给 方向运动时接收所述变形元件(315)并且使所述 变形元件变形的模具(325)以及用于阻止所述变 形元件(315)运动的阻止元件(330)。所述人员 保护设备(300)具有能够与所述变形元件(315) 耦合的行人保护装置(310)，所述行人保护装置 构造用于基于所述阻止元件(330)的停用。
3、使所述 变形元件(315)在所述进给方向(280)上运动一 个预先确定的路程(360)。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.24 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/076920 2012.12.27 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/098303 DE 2013.07.04 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104010887 A CN 104010887 A 1/。
4、2页 2 1.一种用于车辆(700)的人员保护设备(300)，其具有用于接收撞击能量的撞击吸收 器(305)，其中，所述撞击吸收器具有用于在变形元件(315)以通过所述撞击能量决定的 进给方向(280)运动时接收所述变形元件(315)并且使所述变形元件(315)变形的模具 (325)以及用于阻止所述变形元件运动的阻止元件(330)；其中，所述人员保护设备具有以 下特征： 能够与所述变形元件耦合的行人保护装置(310)，所述行人保护装置构造用于基于所 述阻止元件的停用来使所述变形元件在所述进给方向上主动地运动一个预先确定的路程 (360)。 2.根据权利要求1所述的人员保护设备(300)，其特征。
5、在于，所述变形元件(315)具 有经预缩细的区域(317)，其中，所述经预缩细的区域的长度相应于所述预先确定的路程 (360)的长度，其中，所述变形元件的在所述经预缩细的区域中的直径小于所述模具(325) 的净宽。 3.根据权利要求1或2所述的人员保护设备(300)，其特征在于，所述行人保护装置 (310)具有促动器(345)，所述促动器构造用于对所述变形元件持续地施加用于使所述变 形元件(315)运动所述预先确定的路程(360)的运动力。 4.根据权利要求3所述的人员保护设备(300)，其特征在于，所述促动器(345)是拉力 弹簧，其中，所述拉力弹簧的第一端能够固定在所述变形元件(315)上。
6、，而所述拉力弹簧的 第二端能够在产生拉应力的情况下固定在所述人员保护设备的在所述进给方向(280)上 置于所述变形元件之前的元件(350)上；其中，所述拉力弹簧在固定的状态中的弹簧路程 相应于所述变形元件的预先确定的路程(360)。 5.根据权利要求4所述的人员保护设备(300)，其特征在于，所述行人保护装置(310) 还包括至少一个销钉，其能够如此相对于所述弹簧设置，使得其在停用所述阻止元件(330) 时通过预先确定的方式影响所述弹簧的力-路程特性。 6.根据权利要求1所述的人员保护设备(300)，其特征在于，所述行人保护装置(310) 具有促动器(345)，所述促动器构造用于响应于促动地对。
7、所述变形元件施加用于使所述变 形元件(315)运动所述预先确定路程(360)的运动力。 7.根据以上权利要求中任一项所述的人员保护设备(300)，其特征在于，所述阻止元 件(330)是可脱离的模具，其构造用于通过响应于用于脱离的撞击信号地释放所述可脱离 的模具的方式来停用。 8.一种使用能够与和/或已与用于车辆(700)的人员保护设备(300)耦合的行人保 护装置(310)的方法(800)，其中，所述人员保护设备具有用于接收撞击能量的撞击吸收器 (305)，其中，所述撞击吸收器具有用于在变形元件(315)以通过所述撞击能量决定的进给 方向(280)运动时接收所述变形元件(315)并且使所述变形。
8、元件变形的模具(325)以及用 于阻止所述变形元件运动的阻止元件(330)，其中，所述方法具有以下步骤： 停用(820)所述阻止元件，以便释放所述变形元件； 使所述变形元件在所述进给方向上主动地运动(830)一个预先确定的路程(360)，以 便使用所述行人保护装置。 9.根据权利要求8所述的方法(800)，其特征在于，在主动的运动的步骤(830)中，所 述变形元件(315)的运动的速度的量值从近似地相应于所述车辆(700)的行驶速度的第一 权 利 要 求 书CN 104010887 A 2/2页 3 速度减小到近似为零的第二速度上。 10.一种控制设备(720)，其具有构造用于实施根据权利要求。
9、8或9所述的方法(800) 的步骤的单元。 11.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品具有用于当在控制设备(720)上执行 程序时实施根据权利要求8或9所述的方法(800)的程序代码。 权 利 要 求 书CN 104010887 A 1/10页 4 用于车辆的具有行人保护装置的人员保护设备以及使用能 够与用于车辆的人员保护设备耦合的行人保护装置的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于车辆的具有行人保护装置的人员保护设备、一种使用能够与 和/或已经与用于车辆的人员保护设备耦合的行人保护装置、一种相应的控制设备以及一 种相应的计算机程序产品。 背景技术 0002 现代的车辆具有前部结构，其。
10、任务是，其以以下方式吸收在碰撞时产生的能量：明 显降低对于乘员的受伤危险。通常通过车辆的车身前端(变皱区)中的相应的组件的变形 而发生能量吸收。因此，也相应于碰撞的严重程度以或高或低的程度使前部结构变形。现 在致力于，在具有低的严重程度的碰撞时保持维修的成本尽可能低。出于该原因，进行车辆 结构的细分，使得在微小的碰撞时仅仅使前部结构的小的、准确限定的部分(也称作冲撞 盒(Crashbox)变形。与此相反，在具有更高的严重程度的碰撞中整个前部结构参与能量 耗散(Energieabbau)。所述方法具有以下优点：在具有低的严重程度的碰撞的情况下也仅 仅取代一个或多个冲撞盒，而其他的组件保持不受损坏。
11、。然而，为了实现该行为，有意将所 述冲撞盒的能量吸收能力设置得相对低。这在低的严重程度的碰撞的情形中没有带来缺点 并且同时保证了，没有并行地使其余的前部结构一起变形。然而，在高的碰撞严重程度的情 况下如下：在此不是吸收最优比例的能量。因此，结构的其余部分必须对于所述情形平衡所 述缺点并且相应地较坚固地安装。 0003 EP1 792 786 A2示出用于在机动车的保险杠横梁与车辆纵梁之间插入的冲撞盒。 所述冲撞盒具有一个由金属片制的作为折叠结构的壳体状变形轮廓和一个纵梁侧的法兰 板，其特征在于，所述法兰板构造为折叠结构的组成部分。 0004 此外，在车辆中也已知行人保护。行人保护系统分为两个类。
12、别。一方面存在被动 的系统，所述被动的系统仅仅借助结构措施如“软的”前端以及发动机罩与发动机之间 的足够的变形空间来减缓撞击。另一方面，使用主动的系统。所述主动的系统借助传感器 记录行人的撞击。然后，其借助促动器触发保护措施，例如提高发动机罩。区分可逆的促动 器(借助磁性开关触发)与不可逆的促动器(借助烟火技术触发)。特别地，不可逆的系 统需要非常可靠地进行触发的传感器和算法，而可逆的促动器也可与更简单的识别技术组 合。主动的保护系统在功能测试中必须满足三个主要要求。第一，必须满足法律规定。第 二，传感器和分析处理算法必须正确地分类不同的假人六岁的儿童、5、50和95 的成年人，第三必须能够实。
13、现其他的障碍物如鸟、垃圾桶或者扬起的石子的识别，从而 避免错误触发。 0005 欧盟通过法规2003/102/EC推行行人保护，其自2004年1月1日起有效。在此，详 细定义具有不同参数的四种不同的撞击场景。在第一场景中，被小腿或大腿(视被模拟的 儿童或成年人的身体尺寸而定)感受到的冲击器撞击保险杠，在第二场景中，大腿冲击器 撞击发动机罩的前棱边，而在第三和第四场景中，儿童头部冲击器或成年人冲击器撞击发 说 明 书CN 104010887 A 2/10页 5 动机罩。所述冲击器分别装配有传感器。对于撞击时作用于身体部位的力确定最大值。法 规规定，从2005年10月开始至2012年底每一个用于轿。
14、车和具有小于2.5吨总重量的轻型 载货车的新的车辆平台(Fahrzeugplattform)必须满足小腿测试和儿童头部测试的要求。 自2010年9月起进入第二阶段。在此，至2015年9月也必须同时完全满足对于大腿撞击 和成年人的头部的规范。 发明内容 0006 在此背景下，借助本发明提出根据主权利要求的一种用于具有行人保护装置的车 辆的人员保护设备、一种使用能够与用于车辆的人员保护设备耦合的行人保护装置的方 法、一种在相应的单元中使用所述方法的步骤的控制设备以及一种相应的计算机程序产 品。由相应的从属权利要求和随后的说明书得到有利的构型。 0007 以下前部结构避免冲撞盒的低的能量吸收能力的以。
15、上所列举的缺点：所述前部结 构具有可变的能量吸收水平并且可以根据碰撞的严重程度相应地进行调整。因此，这种结 构也称作自适应冲撞结构。 0008 自适应冲撞结构可以基于缩细吸收器工作。在此，在碰撞时推动变形元件如 管穿过设置在壳体中的一个或多个模具并且在此使其变形或者缩细，从而极为有效地耗散 撞击能量。通过模具板的有效的接通和关断能够改变缩细直径并且因此匹配冲撞结构的刚 性。例如，可以使对于所述结构的第二缩细级所使用的模具脱离，也即在去除支承时通过变 形元件的径向力向外压。因此，冲撞结构的力水平是更低的，并且耗散更少的撞击能量。 0009 实现自适应冲撞结构的原理的示例例如在具有通过由切割加工或。
16、者缩细去除加 固肋引起的自适应能量接收的冲撞结构中找到。自适应冲撞盒可以具有集成的压力传感器 或者替代地具有传感器配置，其借助两个加速度传感器确定自适应冲撞盒的期望刚性并且 也触发被动的安全性的约束装置(Rckhaltemittel)。与此相关联地，存在实现用于在刚性 方面可变的冲撞结构的快速且准确的促动机构的可能性。 0010 尤其可以根据缩细原理通过行人保护功能来扩展已经存在的“自适应冲撞结构”， 其方式是，通过主动地回拉车辆的前部结构可以降低行人的受伤严重程度。 0011 根据在此提出的方法通过以下能够实现行人保护的改善，其方式是，通过主动的、 作用于保险杠的元件可以实现行人与车辆之间碰。
17、撞时出现的接触力的减小。首先，这种行 人保护装置与自适应冲撞结构(Adaptive Crash-Struktur，ACS)的可能的组合是所述方法 值得注意的。 0012 相对于传统的安置在保险杠中的行人保护系统例如“软的”前端，在在此提出 的方法中，不再仅仅主要通过车辆结构正面的和填充的成型例如通过泡沫或者其他塑 料元件的在车辆与行人的潜在接触区域中的安装来发挥保护效果。因此，能够避免设计车 辆前部时的设计自由度的限制。也可以节省可能必须额外地设置用于填充的以及可能整体 上导致车辆的加长的结构空间。因为主动的元件在与行人接触的瞬间回拉保险杠并且在进 一步的过程中降低所述回拉速度，所以事实上在此。
18、提出的系统如借助发泡的塑料的填充那 样起作用，然而不具有其缺点。也可以借助在此提出的方法克服以下缺点：由塑料制造的 行人保护系统根据温度具有另一个特性并且因此对于行人的保护效果可能取决于温度。此 外，在在此提出的技术解决方案可以容易地实现保护效果的进一步改善或者个性化，因为 说 明 书CN 104010887 A 3/10页 6 在原理上可以预给定任意的力-路程特性。例如可以通过以下方式实现个性化：通过适合 的传感机构探测确定的行人特点例如身长、质量等并且通过适合的计算程序算出对于 所述特征而言最优的力-路程特征曲线并且以所述特征曲线加载促动器。 0013 借助在此提出的技术构思提供对于冲撞盒。
19、的简单停用即对于力水平调整为 零的替代。能够有效防止：保险杠横梁部件几乎自由运动并且可以由行人推动。因此，不再 存在以下缺点：由于部件的惯性而施加显著的力在行人上。如果例如质量为3公斤并且行 驶速度为40千米/时，则撞击等于以40千米/时运动的3公斤锤子的敲击。借助所述部 件的在此提出的根据本发明的主动的回拉，能够极其有效地避免与行人相互作用时的所述 惯性效应，从而行人的负荷可能不再是单一的，而是“斜坡上升”。 0014 也可以借助在此提出的方法放弃以下：在与行人碰撞之前前部结构首先略微向前 运动，以便随后(在碰撞期间)通过现在起可供使用的更长的路程减小力。因此，可以更简 单地实现或者甚至去掉。
20、向前的传感机构，因为在在此提出的方法中可以排除过迟地触发向 前的传感机构的情形以及行人与恰恰向前运动的元件碰撞的情形，所述情形甚至可能导致 受伤严重程度的增加。借助在此提出的本发明可以实现用于行人保护的显著更少耗费的系 统。 0015 此外，借助根据本发明的系统能够将ACS的基础功能性以有意义的方式与行人保 护捆绑，而不需要对此附加的传感机构。因此能够表示两用。 0016 本发明实现一种用于车辆的人员保护设备，其具有用于接收撞击能量的撞击吸收 器，其中，所述撞击吸收器具有用于在变形元件沿通过撞击能量决定的进给方向运动时接 收所述变形元件并且使变形元件变形的模具、尤其不可脱离的模具以及用于阻止所。
21、述变形 元件运动的阻止元件，其中，所述人员保护设备具有以下特征： 0017 能够与所述变形元件耦合的行人保护装置，其构造用于基于所述阻止元件的停用 来使所述变形元件在进给方向上主动地运动一个预先确定的路程。 0018 所述人员保护设备可以例如安装在车辆的前车中并且当车辆例如与静止的物体 或者运动的物体例如另一个车辆或者行人或骑自行车人碰撞时可以得到使用。车辆例 如可以涉及轿车或者载货车。所述人员保护设备例如可以取代纵梁或者纵梁的一部分。 0019 撞击吸收器可以具有壳体，所述壳体具有用于将变形元件接收进所述壳体中的开 口以及与所述开口相对置的用于变形元件从所述壳体退出的另一个开口。为了在壳体的。
22、内 部安置不可脱离的模具，所述壳体可以具有突起。在变形元件沿进给方向 运动时，所述壳体可以完全包围变形元件或者包围变形元件的部分。撞击吸收器可以涉及 缩细吸收器。所述撞击吸收器基于在变形元件沿进给方向运动穿过壳体和不可脱离的模具 时变形元件的变形在此是缩细的原理，以便因此接收并且耗散撞击能量。撞击能 量取决于发生的碰撞的严重程度，其又归因于碰撞的物体的行驶速度、质量和行驶方向等。 如果除不可脱离的模具以外所述撞击吸收器还具有可接通的另一个缩细级，则所述撞击吸 收器可以实现为自适应冲撞盒，所述冲撞盒根据所求取的碰撞严重程度可以具有不同的刚 性。相应地，在严重的碰撞时在接通所述另一个缩细级的情况下。
23、，所述撞击吸收器可以具有 高的刚性并且因此可以引起变形元件的大规模变形。相应地，可以耗散大的撞击能量。在 轻微的碰撞时，在去除第二缩细级的情况下所述撞击吸收器具有低的刚性。相应地，因为必 说 明 书CN 104010887 A 4/10页 7 须吸收少量的撞击能量，所以变形元件的变形可以是小的。 0020 所述变形元件可以构造为具有例如圆形横截面的细长的构件。响应于碰撞，可以 使变形元件以沿着其纵轴线的进给方向运动穿过撞击吸收器的壳体并且在此由不可脱离 的模具接收并且变形或者缩细，从而吸收撞击能量。 0021 不可脱离的模具例如可以以环的形式构造，其开口朝变形元件定向。环形的不可 脱离的模具的。
24、净宽可以至少部分地小于变形元件在进入不可脱离的模具的变形区段或者 缩细区段之前的横截面。可以相对于所述壳体的内壁支承不可脱离的模具的外壁。不可脱 离的模具的内壁例如可以完全或者部分地倾斜延伸，从而不可脱离的模具构成一种漏斗， 在变形元件由于碰撞而以进给方向在不可脱离的模具的内侧上沿着其运动期间，所述漏斗 可以引起变形元件的缩细。进给方向可能与车辆的行驶方向相反。所述进给方向可以基本 相应于对车辆的撞击方向。所述阻止元件可以在进给方向上置于不可脱离的模具之后地设 置在撞击吸收器的壳体中。所述阻止元件可以构造用于在人员保护设备的静止位置中位于 第一位置处，在所述第一位置处所述阻止元件可以支承变形元。
25、件的在进给方向上的前端区 域并且可以防止变形元件在进给方向上的运动。对此，阻止元件可以至少部分地具有比不 可脱离的模具更低的净宽。 0022 行人保护装置可以构造用于保护与车辆碰撞的行人以免严重的受伤，其方式是， 所述行人保护装置引起在碰撞瞬间行人接触的变形元件和其他的车辆结构的在速度和规 模方面尽可能最优的回拉。名称“行人保护装置”不应视为限于行人的保护，而是保护效果 也包括例如与车辆碰撞的遭受高的受伤风险的其他交通参与者(例如骑自行车人)或者 横过行车道的野生动物。除此之外，在车辆与无生命的静止的物体的轻微碰撞时行人保护 装置也可以是有意义的。可以通过以下方式停用所述阻止元件：使所述阻止元。
26、件从第一位 置偏移至第二位置，在所述第一位置其支承变形元件，在所述第二位置其释放变形元件。因 此，可以使变形元件和与其相连的其他车辆结构在进给方向上运动一个预先确定的路程并 且相对于撞击的交通参与者实现降低受伤的回拉。 0023 原则上，人员保护设备可以设置在车辆的前车和/或尾部中。 0024 根据一种实施方式，变形元件可以具有经预缩细的区域。在此，经预缩细的区域的 长度可以相应于预先确定的路程的长度。此外，变形元件的在经预缩细的区域中的直径可 以小于不可脱离的模具的净宽。因此，可以有利地保证，可以独立于人员保护设备的车辆乘 员保护区域地并且因此可逆地使用行人保护装置。 0025 行人保护装置。
27、可以具有促动器，所述促动器构造用于对所述变形元件持续地施加 用于使所述变形元件运动一个预先确定的路程的运动力。管通过变形元件/促动器与其余 结构的连接例如可以防止正常运行中的管从模具脱落。所述促动器可以是与变形元件相 连的或可相连的。所述实施方式具有以下优点：在碰撞情形中已经提供对于变形元件的运 动所需的能量势而不必才制造所述能量势。因此可以实现行人保护装置的特别短的响应时 间。 0026 促动器例如可以是拉力弹簧。拉力弹簧的第一端可以固定在变形元件上，而拉力 弹簧的第二端可以在产生拉应力的情况下固定在人员保护设备的在进给方向上置于变形 元件之前的元件上。拉力弹簧在固定的状态中的弹簧路程可以相。
28、应于变形元件的预先确定 的路程。借助拉力弹簧例如螺旋弹簧的使用能够实现特别稳健且成本有利的促动 说 明 书CN 104010887 A 5/10页 8 器。 0027 在使用弹簧或者具有类似功能原理的元件作为促动器时，行人保护装置还可以具 有至少一个销钉。所述销钉能够如此相对于所述弹簧设置，使得其在停用阻止元件时通过 预先确定的方式影响弹簧的力-路程特性。因此有利地，可以根据碰撞的交通参与者的先 前检测的特定的大小和/或质量调整行人保护装置。 0028 替代地，行人保护装置可以具有促动器，所述促动器构造用于响应于促动地对变 形元件施加用于使所述变形元件运动一个预先确定的路程的运动力。在此，例如。
29、可以涉及 烟火技术的、电的或者磁的促动器。本发明的这种实施方式具有以下优点：提供快速进行响 应的促动器的可能性。也可以通过所述促动器提供部分可非常好地控制的力。 0029 根据一个实施例，所述阻止元件是可脱离的模具。所述可脱离的模具构造用于通 过响应于用于脱离的撞击信号地释放所述可脱离的模具的方式来停用。不可脱离的模具例 如可以以环的形式构造，其开口朝所述变形元件定向。当人员保护设备没有调整到高的刚 性上时，可脱离的模具可以构造成在变形元件侵入时脱离。可脱离的模具可以如此设置在 壳体中，使得可脱离的模具的外壁与壳体的内壁间隔开。可脱离的模具在脱离时可以通过 侵入的变形元件的径向力从变形元件挤开。
30、、即朝向壳体的内壁挤压并且因此不引起变形元 件的缩细。可脱离的模具的所述运动其基本横向于进给方向实现在本说明书中称 作模具的“脱离”。例如可以通过以下方式实现可脱离模具的由于变形元件的径向力引起的 脱离：去除用于可脱离的模具的支承装置或者在一个位置处改变所述支承装置。借助脱离， 可脱离的模具可以释放用于在进给方向上运动的变形元件。为了均匀的和受控制的脱离， 可脱离的模具可以由多个区段构成或者具有均匀间隔开的期望碎裂位置。因为可脱离的模 具原本安装在传统的自适应冲撞盒中，所以可脱离的模具用作阻止元件是有利的。因此对 于分离的阻止装置的安装而言不需要附加的结构空间。 0030 本发明还实现一种使用。
31、能够与和/或已与用于车辆的人员保护设备耦合的行人 保护装置的方法，其中，人员保护设备具有用于接收撞击能量的撞击吸收器，其中，所述撞 击吸收器具有用于在变形元件沿通过撞击能量决定的进给方向运动时接收变形元件并且 使变形元件变形的模具、尤其不可脱离的模具以及用于阻止变形元件的运动的阻止元件， 其中，所述方法具有以下步骤： 0031 停用阻止元件，以便释放所述变形元件； 0032 使所述变形元件在所述进给方向上主动地运动一个预先确定的路程，以便使用所 述行人保护装置。 0033 例如可以与控制设备相关联地实施所述方法，所述控制设备可以与以上阐述的人 员保护设备相连或者集成到所述人员保护设备中。例如可。
32、以通过以下方式停用阻止元件： 基于所述控制设备的信号例如撞击信号去除或者移动用于可脱离的模具的一个 或多个支承装置。通过本发明以控制设备形式的所述实施变型方案也可以快速且高效地解 决本发明所基于的任务。 0034 根据一种实施方式，在主动运动的步骤中可以将所述变形元件的运动的速度的量 值从近似地相应于车辆的行驶速度的第一速度减小到近似为零的第二速度上。通过这种方 式可以有利地避免行人被车辆的回弹并且因此进一步降低受伤风险。 0035 控制设备在此可以理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号的电设备。所述 说 明 书CN 104010887 A 6/10页 9 控制设备可以具有按硬件方式和/或按。
33、软件方式构造的接口。在按硬件方式的构造中，接 口例如可以是所谓的系统ASIC的包括所述控制设备的最不同功能的一部分。然而，还可能 的是，接口是单独的集成电路或至少部分地由分立的结构元件组成。在按软件方式的构造 中，接口可以是软件模块，其例如与其他软件模块共存在微控制器上。 0036 具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，所述程序代码可以存储在机器可读 的载体，如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当在计算机或者设备上执 行程序时根据先前描述的实施方式之一来实施所述方法。 附图说明 0037 以下借助附图示例性地进一步描述本发明。 0038 图1：用于阐述车辆的被动的行人保护装置的原。
34、理图； 0039 图2A至2C：自适应撞击吸收器的纵剖图； 0040 图3A和3B：根据本发明的一个实施例的人员保护设备的纵剖图； 0041 图4：用于显示图3A和3B的人员保护设备的作为促动器的拉力弹簧的预应力的 曲线； 0042 图5：用于显示与图3A和3B的人员保护设备相比传统系统中的腿加速度的曲线； 0043 图6：用于阐述前部结构的借助自适应撞击吸收器的主动的回拉的原理图，所述 自适应撞击吸收器具有根据本发明的一个实施例的行人保护； 0044 图7：具有根据本发明的一个实施例的人员保护设备的车辆的原理图； 0045 图8：根据本发明的一个实施例使用能够与和/或已与用于车辆的人员保护设。
35、备 耦合的行人保护装置的方法的流程图。 0046 在对本发明的优选实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且起类似作 用的元素使用相同的或者类似的参考标记，其中，对所述元素不进行重复描述。 具体实施方式 0047 图1示出用于阐述车辆的根据现有技术的被动的行人保护装置的原理图。示出与 柱碰撞时车辆100的前车或者前端，所述柱在此例如代表行人的腿。在附图中的左侧示出 具有车身的车辆100，附图的右侧区段示出车辆100的隐藏在车辆100的保险杠中的结构 110。在此，右侧视图示出车辆100的示图，然而没有示出外板和保险杠。所述结构110安 装在车辆100与行人的潜在的接触区域中并且具有以泡沫元。
36、件120形式的填充，其中，泡沫 元件120解释为行人保护装置。在与柱或者行人碰撞时，撞击能量可以通过泡沫120吸收， 其方式是，在冲撞或者撞击时压缩所述泡沫。 0048 以下阐述的自适应冲撞结构取代机动车中的现有的前车结构的部分。在此提出的 结构例如可以取代冲撞盒和纵梁的前面部分。 0049 图2A至2C借助纵剖的原理图阐述用于接收撞击能量的自适应冲撞结构200的基 础功能性。图2A至2C的示图分别示出对冲撞结构或者具有可调整的刚性200的纵剖，例 如其可以安装在车辆的前车中那样。自适应冲撞结构200包括在此构造为管的变形元件 210以及壳体220，在所述壳体中设置固定的或者不可脱离的模具23。
37、0和易碎的或者可脱离 的模具240。此外，撞击吸收器200包括在壳体220内可移动的用于支承或者释放易碎的模 说 明 书CN 104010887 A 7/10页 10 具240的环250、邻近所述环250设置的载流的线圈260以及在所述环250和壳体220的另 一个壁之间设置的弹簧元件270。沿着其借助点划线表示的纵向延伸的撞击方向或者变形 元件210的进给方向280在示图中通过箭头表示。所述点划线也标记冲撞结构200的中轴 线。 0050 自适应冲撞结构200在第一方面具有两个刚性。结构200的基本调整是较大的刚 性，其相应于车辆的前纵梁的刚性。转换成的第二调整具有较小的刚性。同样能够实现，。
38、在 前部结构中在更后方安装所述自适应冲撞结构200，即作为后纵梁的替代品。结构200同样 可以用于车辆尾部，即使在此仅仅考虑前车。 0051 在高的撞击速度并且因此高的碰撞能量的情形中有利的是，提早达到高的能量吸 收水平，因此更高的刚性作为基本调整是有意义的。在低的碰撞能量的情形中需要更低的 刚性，因此通过引入的更低的力可以使结构200变形。因此，在以强度方面更低的、然而对 此也更长时间的负荷形式的乘员负荷的情况下产生优点。借助促动器调整两个水平。 0052 图2A示出静止位置中的自适应冲撞结构200的剖面图。在此，在可脱离的模具 240和壳体220的壁之间设置在壳体内可移动的环250，以便支。
39、承可脱离的模具240。在碰 撞时，管或者变形元件210被推入固定的模具230中并且推入易碎的模具240中并且在此 强烈缩细。 0053 图2B示出经促动的(aktuierter)位置中的自适应冲撞结构200的剖面图。在此， 环250响应于线圈260中的电流地向下移动。如果现在发生碰撞，则管210同样侵入固定 的模具230中并且侵入易碎的模具240中。因为环250没有支承易碎的模具240，所以由于 通过管210的径向力的撞击，所述易碎的模具例如在期望碎裂位置碎裂并且脱离。因此，与 图2A中示出的基本调整相比，管210的缩细程度更小。 0054 图2C示出碰撞情形中，更确切地说，在软调整、即小的刚。
40、性的情况下，自适应冲撞 结构200的剖面图如其根据图2B中的视图阐述的那样。 0055 图3A和3B同样借助纵剖视图阐述以具有根据本发明的一个实施例的主动的行人 保护的自适应冲撞结构形式的人员保护设备300的功能性。示出人员保护设备300的两个 切换状态，更确切地说，图3A示出碰撞前的结构300，而图3B示出碰撞后的结构300。借助 视图示出的碰撞涉及在使用腿冲击器的情况下行人对车辆的仿真的撞击。 0056 图3A示出撞击前的静止位置中的人员保护设备300，其中，所述人员保护设备调 整在高的刚性上。所述人员保护设备300例如可以安装在车辆的前车中并且包括车辆的前 端的部分或者与所述前端的部分连。
41、接。 0057 人员保护设备300包括自适应撞击吸收器305和行人保护装置310。所述撞击吸 收器305在元件的布置和功能方面基本相应于借助图2A、2B和2C阐述的撞击结构并且包 括具有经预缩细的区域317的变形元件315、壳体320、主要的或者不可脱离的模具325和 次要的或者可脱离的模具330。在人员保护设备300的在图3A和3B中示出的实施例中，可 脱离的模具330构成人员保护设备300的阻止元件，其方式是，其在图3A中示出的没有脱 离的位置中防止管315在进给方向上的运动，因为可脱离的模具在没有脱离的位置中的净 宽小于变形元件315的经预缩细的区域的横截面。替代地，人员保护设备300的。
42、另一个元 件也可以构成阻止元件330。 0058 在进给方向280上的后端，变形元件315与弹性元件335连接。变形元件315并 说 明 书CN 104010887 A 10 8/10页 11 且因此撞击吸收器305通过所述弹性元件335与车辆的横梁340耦合。在图3A中的示图 中以虚线或者点划线示出所述弹性元件335和所述横梁340，因为出于清晰性的原因强烈 缩短地示出变形元件315并且因此元件335和340在现实中没有位于图3A和3B示出的位 置中。通过固定装置，行人保护装置310的促动器345连接在变形元件315和车辆的后纵 梁350之间。替代后纵梁350，车辆的冲撞结构的另一个元件也可。
43、以用作促动器345的固定 点。自适应冲撞结构305的壳体320的在进给方向上的前部区域贴靠导向板335，其在此同 样以虚线示出。 0059 人员保护设备300的在图3A和3B中示出的实施例中，所述促动器345涉及拉力 弹簧。在人员保护设备300的在图3A中示出的静止位置中，经预缩细的管315支撑在下方 的、即可脱离的模具330上。借助在预定义的路程上预先确定的力预张紧以一端固定在变 形元件315的经预缩细的区域317上并且以相对置的端固定在纵梁350上的弹簧345。因 此，在弹簧345中存储用于使变形元件315以及与其耦合的元件运动的势能。示图中的双 箭头表示变形元件315的可能的基于弹簧34。
44、5的预应力的移动路程360，所述移动路程在此 示出的实施例中为22.5毫米。 0060 图3B示出冲撞或撞击之后的图3A中的人员保护设备300。以下阐述导致人员保 护设备300的在图3A中示出的状态的事件。 0061 基于与行人的冲撞的探测释放下方的模具330以脱离。如图3B中的示图示出的那 样，在此，通过作为现有的ACS系统的或者与预冲撞传感机构的一部分的弹性元件335的变 形触发用于脱离的信号。通过置于下方的模具330上的管315的强烈的预应力使模具330 变形并且径向地向外压所述模具。随后，通过弹簧345的预应力，使管315在非常短的时间 内沿进给方向运动一个预先确定的路程360，即从冲。
45、撞的位置向后拉。通过管315的由弹 簧345的向后拉，使车辆的与变形元件315耦合的前部结构(在此通过横梁340表示)以 预先确定的速度同样向后运动。由此使与前部结构340碰撞的行人较慢地减速并且减小受 伤严重程度。 0062 当变形元件315的在经预缩细的区域之后的未经缩细的区域经过不可脱离的模 具325时，管315的通过向上定向箭头表示的在壳体320的壁上的摩擦370对抗拉力弹簧 345的通过在图3B中的示图中向下定向的箭头表示的拉力365。 0063 图3B中的示图同样阐明，与人员保护设备300的原始状态相比，此外在冲撞之后 横梁340前的泡沫垫或者弹性元件335明显更薄、即已被压缩。结。
46、构340的回拉与腿冲击 器的与车辆运动的阻尼耦合的组合导致明显更低的负荷。 0064 对于人员保护设备300的借助图3A和3B描述的实施替代地，也可以实现可脱离 的模具330的主动的控制和运动。在此，如果探测到行人碰撞，则主动地移开下方的模具 330并且因此激活弹簧345。 0065 图4示出用于表示具有图3A和3B中的行人保护的自适应撞击吸收器的拉力弹簧 的预应力的曲线。示出坐标系，其中，在横坐标上以米标出变形元件的移动路程，而在纵坐 标上以kN标出弹力。曲线400表示力与路程之间的关系的构造，其中，可能的移动路程的 长度随着所施加的预应力过度增大。由图4中的示图得知，弹簧在人员保护设备的静。
47、止状 态中具有约300kN的预应力，以便能够实现图3A和3B中所说明的预定义的22.5毫米的移 动路程。因此，在弹簧中存储势能。 说 明 书CN 104010887 A 11 9/10页 12 0066 也可考虑电的、磁的、液压的、气动的或者陶瓷的能量存储器或者压力存储器，但 在示图中未示出它们，其例如通过发动机控制。通过可缩回且可拉出的销钉的使用例如也 可以影响并且例如根据碰撞的行人的特点匹配弹簧的力-路程特性。类似的适用于其他的 系统实现。 0067 图5示出用于将借助传统的被动的系统的腿加速度与借助在图3A和3B中示出的 人员保护设备的在此所描述的主动的系统的腿加速度进行比较的试验的曲线。
48、。示出坐标 系，其中，在横坐标上以秒标出时间，而在纵坐标上以重力加速度的倍数为单位标出腿加速 度。曲线500表示在被动的行人保护的情况下腿加速度在时间上的变化，而曲线510表示在 在此提出的行人保护装置的情况下腿加速度在时间上的变化。下限150g和上限200g之间 的区域代表行人腿与车辆碰撞时的尖峰负荷。双箭头表示52g的腿加速度增加g。由图 5中的曲线得知，在使用在此提出的主动的系统的情况下腿加速度保持在尖峰负荷以下，但 是相比在传统系统的情形，在更长的时间段上延伸。在被动的系统的情况下，如已经阐述的 那样例如通过前端结构的变形实现行人保护。通过横梁的区域中的在此提出的主动的冲撞 结构可以通。
49、过前端结构的主动回拉来为行人减轻负荷。对于此重要的是所加速的前部结构 的在一开始描述的惯性效应。 0068 图6借助在预先确定的时间过程上的瞬时状态的示图示出与被动的系统直接比 较，在使用在此提出的主动的行人保护的情况下具有横梁340的前部结构600的回拉。图6 中的示图示出在碰撞之后5.5毫秒、8.0毫秒、10毫秒和12ms的时刻前部结构600与代表 行人的腿的腿冲击器610的接触。在此，实线表示在使用在此提出的主动的行人保护装置 的情况下前部结构600的位置，而虚线表示在使用被动的标准结构的情况下前部结构600 的位置。 0069 用于回拉整个前部结构600的一个或多个所需的促动器的基本的边界条件一方 面是可供使用的能量，而另一方面是所述能量的获取特性|(Abrufcharakteristik)即 时间、过程等。将能量存储在预张紧的弹簧中仅仅是表示所述附加促动机构的一种可能性。 例如，在一个替代的设计中也可以通过烟。