头型撞击下的汽车内部显示模块的高冲击能量吸收连接设计

摘要

提供了一种车辆内部系统。所述车辆内部系统包括背部结构，所述背部结构进一步包括用于车辆使用者的一个或多个显示设备。透明覆盖材料附接在所述背部结构上。所述车辆内部系统包括用于将所述背部结构附接到所述车辆框架的可折叠能量吸收支撑件。所述可折叠能量吸收支撑件被配置为通过塑性变形来耗散动能。在特定实施方式中，所述可折叠能量吸收支撑件包括中空管或成型的矩形板。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2018年11月13日提交的美国临时申请第62/760,483号、2018年11月1日提交的美国临时申请第62/754,553号和2018年10月18日申请的美国临时申请第62/747,483号的优先权的权利，其全部内容是本申请的基础并以引用的方式并入本文。

技术领域

本申请涉及包括玻璃的车辆内部系统及其形成方法，并且更具体地涉及包括冷成型或冷弯的盖玻璃并具有改善的冲击性能的车辆内部系统及其形成方法。

背景技术

在汽车工业中，近年来越来越关注改善结构耐撞性，以减少乘坐人员的死亡和人身伤害。耐撞性是指车辆卷入或遭受撞击时的响应。在撞击过程中，如果驾驶员或乘客的头部撞到汽车内部结构(例如显示模块)，可能会造成严重伤害。此外，如果覆盖材料(可以是玻璃)破裂，则碎片很可能造成二次伤害。为了减轻伤害并挽救生命，同时充分利用某些化学强化玻璃的高强度，诸如康宁公司的

发明内容

在一个方面，本发明的实施方式提供了一种车辆内部系统，所述系统包括背部结构，所述背部结构还包括用于车辆使用者的一个或多个显示设备。透明覆盖材料附着在背部结构上。车辆内部系统包括用于将背部结构附接到车辆框架的可折叠能量吸收支撑件。可折叠能量吸收支撑件被配置为通过塑性变形来耗散动能。在特定实施方式中，可折叠能量吸收支撑件包括中空管或成形板。在一个或多个实施方式中，可折叠能量吸收支撑件可包括附接到另一支撑件的弹簧。例如，弹簧可以附接到成形板。

在特定实施方式中，可折叠能量吸收支撑件具有附接到车辆框架的第一端和附接到背部结构的第二端，并且其中第一端与第二端之间的距离范围在1厘米至10厘米。在本发明的另一实施方式中，可折叠能量吸收支撑件是由韧性材料制成的中空管，或由韧性材料制成的板件，其中板件形成为便于附接到背部结构和车辆框架的形状。在一个或多个实施方式中，板可具有矩形形状。可折叠能量吸收支撑件可以由金属构造。在一个或多个实施方式中，可折叠能量吸收支撑件包括附接到板(可以是矩形)的弹簧。在一个或多个实施方式中，弹簧可具有约5000KN/m或更小的刚度。

透明覆盖材料可以由诸如

在特定实施方式中，铝制的头型质量为6.68千克，并且头型以5.36米/秒的速度冲击覆盖材料时，头型对覆盖材料的冲击导致小于90g的最大头型减速度。此外，铝制的头型质量为6.68千克，并且头型以5.36米/秒的速度冲击覆盖材料时，头型对覆盖材料的冲击导致大于30毫米的最大头型位移。

附加的特征和优点将在随后的详细描述中阐述，并且部分地对于本领域技术人员而言从此描述是显而易见的，或者通过实践本文所述的实施方式而认识到，包括下面的具体实施方式、权利要求书以及附图。

应理解，前述一般性描述和以下的详细描述都仅是示例性的，并且意图提供理解权利要求书的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图示一个或多个实施方式，并且与说明书一起用于解释各种实施方式的原理和操作。

附图说明

结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图图示本申请的若干方面。其中：

图1是根据本发明的实施方式的图3的弯曲玻璃基板在弯曲之前的侧视图；

图2是根据本发明的一个或多个实施方式的具有车辆内部系统的车辆内部的透视图；

图3图示根据本发明的实施方式的矩形板状金属能量吸收器的平面图，所述矩形板状金属能量吸收器用作显示器背部结构与汽车框架之间的连接；

图4A和图4B图示图2的矩形板状金属能量吸收器的示例性平面图，因为所述矩形板状金属能量吸收器在车辆碰撞之前和之后都会出现在车辆中；

图5A是根据本发明的实施方式构造的具有模具的管状能量吸收器的平面图；

图5B是管状能量吸收器在轴向压缩载荷或完全固定的边界条件下的平面图；

图6图示诸如可以通过图3A的管状能量吸收器实现的示例性管变形模式的透视图；

图7图示示例性管变形模式的透视图，所述模式不同于图4所示的模式并可以通过图3A的管状能量吸收器实现；

图8是示出常规汽车内部显示模块在车辆碰撞期间头部位移的时间推移的图形说明；

图9是示出常规汽车内部显示模块在车辆碰撞期间头部加速度的时间推移的图形说明；

图10图示了常规汽车内部显示模块在车辆碰撞期间由于头部冲击而在示例性玻璃盖的顶面上的应力位置；

图11图示了常规汽车内部显示模块在车辆碰撞期间由于头部冲击而在示例性玻璃盖的底面上的应力位置；

图12是示出根据本发明的实施方式的使用图2所示类型的矩形板状金属能量吸收器的汽车内部显示模块在车辆碰撞期间头部位移的时间推移的图形说明；

图13是示出根据本发明的实施方式的使用图2的矩形板状金属能量吸收器的汽车内部显示模块在车辆碰撞期间头部加速度的时间推移的图形说明；

图14图示了根据本发明的实施方式的使用图2所示类型的矩形板状金属能量吸收器的汽车内部显示模块在车辆碰撞期间由于头部冲击而在示例性玻璃盖的顶面上的应力位置；和

图15图示了根据本发明的实施方式的使用图2所示类型的矩形板状金属能量吸收器的汽车内部显示模块在车辆碰撞期间由于头型冲击而在示例性玻璃盖的底面上的应力位置；

图16是根据本发明的一个或多个实施方式的背部结构和附接到所述背部结构上的复数个可折叠能量吸收支撑件的透视图；

图17是图示在冲击之后，比较例A和实施方式B-F的冲击器加速度随时间变化的图形说明；

图18是图示在冲击之后，比较例A和实施方式B-F的玻璃基板的表面应力随时间变化的图形说明；和

图19是比较例A和实施方式B-F的冲击器加速度和表面应力随弹簧刚度变化的图形说明。

尽管下文将公开某些优选实施方式，但并不限于这些实施方式。相反，本发明的目的是涵盖所附权利要求书所限定的本申请的精神和范围内所包括的所有替代、修改和均等物。

具体实施方式

现在将详细参考各种实施方式，其实施方式在附图中示出。通常，车辆内部系统可包括被设计为透明的各种不同的平坦和弯曲表面。与通常在车辆内部可见的典型塑料面板相比，由玻璃材料形成这种车辆表面可提供许多优点。例如，与塑料覆盖材料相比，通常认为玻璃为许多覆盖材料应用(例如显示应用和触摸屏应用)提供增强的功能和用户体验。

尽管玻璃提供了这些益处，但是车辆内部的玻璃表面也应满足乘客安全性和易用性的性能标准。例如，某些规定(例如，ECE R 21和FMVSS201)要求车辆内部必须通过头型冲击测试(Headform Impact Test；HIT)。HIT涉及在某些特定条件下使车辆内部部件(例如显示器)受到重物的冲击。使用的重物是拟人化的头型。HIT意图模拟驾驶员或乘客的头部对车辆内部部件的冲击。通过测试的标准包括头型的减速力在大于3毫秒(ms)的时间内不超过80g(重力)，并且头型的峰值减速度小于120g。如在HIT的上下文中所使用，“减速度”是指头型在被车辆内部部件停止时的减速度。

除了这些规定要求外，在这些条件下使用玻璃还存在其他问题。例如，可能希望玻璃在受到来自HIT的冲击时保持完整并且不会破裂。在某些情况下，玻璃破裂可能是可接受的，但是破碎的玻璃应该能够减少在真实人头上造成撕裂伤的可能性。在HIT中，可以通过将头型包裹在代表人体皮肤的替代材料(例如织物、皮革或其他材料)中来模拟撕裂的可能性。以这种方式，可以基于替代材料中形成的裂缝或孔来估计撕裂的可能性。因此，在玻璃破裂的情况下，可能希望通过控制玻璃破裂的方式来减少撕裂的机会。

当覆盖材料是玻璃或塑料，或具有平面构造或弯曲构造时，存在前述要求。在弯曲构造中，覆盖材料可以通过热弯制程或冷弯制程形成。盖玻璃的材料可能会影响HIT性能。例如，钠钙玻璃可能会因HIT而破裂，从而导致撕裂伤。塑料可能不会破裂或撕裂，但很容易划伤并降低显示器的质量。

参照图1，玻璃基板150包括第一主表面152和与第一主表面相对的第二主表面154。次表面156连接第一主表面152和第二主表面154，其中玻璃基板150的厚度t定义为第一主表面152与第二主表面154之间的距离。如本文中所使用，“玻璃基板”以其最广泛的含义使用，包括全部或部分由玻璃制成的任何物体。玻璃基板包括玻璃和非玻璃材料的层压板、玻璃和晶体材料的层压板，以及玻璃陶瓷(包括非晶相和结晶相)。

在一个或多个实施方式中，可以强化玻璃基板。在一个或多个实施方式中，玻璃基板可以被强化以包括从主表面(即，第一主表面152和/或第二主表面154)延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力(CS)。压缩区域下方的区域由显示拉伸应力的中心区域(中心拉伸区域或CT区域)平衡。在DOC处，应力从压缩应力转变为拉伸应力。压缩应力和拉伸应力在本文中提供为绝对值。“应力分布图”是应力相对于玻璃基板的位置的曲线图。

当使用强化玻璃基板时，第一主表面152和第二主表面154已经处于压缩应力下。

在一个或多个实施方式中，可以通过利用制品的各部分之间的热膨胀系数的不匹配来机械地强化玻璃基板，以产生压缩应力区域和表现出拉伸应力的中心区域。在一些实施方式中，可以通过将玻璃加热至高于玻璃化转变点的温度然后快速淬火来热强化玻璃基板。

在一个或多个实施方式中，玻璃基板可通过离子交换进行化学强化。在离子交换程序中，玻璃基板表面处或附近的离子被具有相同价态或氧化态的较大离子代替或交换。在玻璃基板包括含碱铝硅酸盐玻璃的实施方式中，制品表面层中的离子和较大离子是一价碱金属阳离子，例如Li

在一个或多个实施方式中，玻璃基板150处于弯曲构造。在一个或多个实施方式中，这种弯曲的玻璃基板是冷弯玻璃基板。如本文中所使用，术语“冷弯”或“冷成型”是指在低于玻璃(如本文中所述)的软化点的冷成型温度下弯曲玻璃基板。冷成型玻璃基板的特征是在第一主表面152与第二主表面154之间的表面压缩不对称。一个或多个实施方式中，在冷成型制程或被冷成型之前，玻璃基板的第一主表面152和第二主表面154的各个压缩应力基本相等。在玻璃基板未被强化的一个或多个实施方式中，在冷成型之前，第一主表面152和第二主表面154没有表现出可观的压缩应力。在玻璃基板被强化(如本文所述)的一个或多个实施方式中，在冷成型之前，第一主表面152和第二主表面154相对于彼此表现出基本上相等的压缩应力。

在一个或多个实施方式中，在冷成型之后，弯曲之后具有凹形的表面上的压缩应力增加。换言的，凹面的压缩应力冷成型后比冷成型前大。不受理论的束缚，冷成型制程增加了玻璃基板的压缩应力，所述玻璃基板被成形以补偿在弯曲和/或成型操作期间施加的拉伸应力。在一个或多个实施方式中，冷成型制程使凹面经受压缩应力，而在冷成型后形成凸形的表面经受拉伸应力。冷成型后凸面所经受的拉伸应力会导致表面压缩应力的净减少，使得在冷成型后，强化玻璃板凸面中的压缩应力小于在玻璃板是平的时同一表面上的压缩应力。

本申请的第一方面涉及车辆内部系统。车辆内部系统的各种实施方式可以结合到车辆，诸如火车、机动车(例如，汽车、卡车、公共汽车等)、海上航行器(小船、轮船、潜艇等)和飞行器(例如，无人机、飞机、喷气式飞机、直升机等)。

图2图示包括车辆内部系统100、200、300的三个不同实施方式的示例性车辆内部10。车辆内部系统100包括具有弯曲表面120的中心控制台底座110，所述弯曲表面120包括弯曲显示器130。车辆内部系统200包括具有弯曲表面220的仪表板底座210，所述弯曲表面220包括可由玻璃或某种其他透明材料制成的弯曲显示器230。仪表板底座210通常包括仪表盘215，其也可以包括弯曲显示器。车辆内部系统300包括具有弯曲表面320和弯曲显示器330的仪表板方向盘底座310。在一个或多个实施方式中，车辆内部系统可包括底座，所述底座是扶手、支柱、座椅背板、地板、头枕、车门或包括弯曲表面的车辆内部的任何部分。

本文所述的弯曲显示器的实施方式可以在车辆内部系统100、200和300中的每一者中互换使用。此外，本文所讨论的弯曲玻璃基板可用作本文所讨论的任何弯曲显示器实施方式的弯曲盖玻璃，包括用于车辆内部系统100、200和/或300中。

通常，根据本文所讨论的实施方式，各种车辆内部系统的实例包括永久的附接到车辆的机械框架。安装支架或类似装置可用于将面向用户的车辆内部部件(例如，装饰仪表板部件或显示器)附接到车辆的机械框架。

就头型冲击下的结构性能而言，车辆显示模块中的部件分为四个主要结构。覆盖材料可以是玻璃基板，所述玻璃基板可以是化学强化玻璃基板(例如，

本文公开的发明实施方式集中于实现若干可折叠能量吸收器作为支撑结构(即，可折叠能量吸收支撑件)，以将汽车内部显示器连接到汽车的结构框架。通常，能量吸收器是将全部或部分动能转化为另一种能量形式的系统。转换的能量可以是可逆的，例如弹性应变能和/或不可逆的塑性变形形式。金属由于其高韧性而通常用于这些支撑件，尽管其他韧性材料也可能适用。对于韧性的金属材料，弹性能的量通常要比大变形下的总塑性能小得多。因此，例如，位于能量吸收器中的塑性变形使车辆内部系统能够减弱玻璃覆盖材料中头型冲击和峰值应力的动态响应。

常规支撑件通常被设计成具有极高的刚度，并且在某些情况下甚至被完全固定。结果是，所施加的动能被传递到车辆显示模块中的每一部件(包括无载荷部件)，并且分配给每一部件的能量通常与其刚度成比例。事实证明，由于其高刚度，支撑件施加了巨大的反作用力。例如，这导致显著的头部减速和侵入，并且相应地导致在强化玻璃基板中的最大主应力。

关于本文公开的并且在图3至图7中示出的用于车辆内部系统的附接的装置，提出了两种类型的可折叠能量吸收支撑件。如图3所示，第一可折叠能量吸收支撑件是板件20，所述板件20可以设置在每一支撑位置作为车辆内部系统100、200的可折叠能量吸收器。长度、宽度和厚度分别表示为l、w和t。此想法是在非弹性的整体屈曲下，转换大量的塑性能。在所示的实施方式中，板具有矩形形状。在一个或多个实施方式中，板可以是金属。

在图16中，可折叠吸收能量支撑件可包括安装机构(示意性地表示为弹簧)。在一个或多个实施方式中，安装机构可以附接到板上，如图16所示。在一个或多个实施方式中，安装机构包括约5000KN/m或更小、约1000KN/m或更小、约500KN/m或更小、约200KN/m或更小的刚度(K)。在一个或多个实施方式中，安装机构的刚度范围可为约50KN/m至约5000KN/m、约100KN/m至约5000KN/m、约150KN/m至约5000KN/m、约200KN/m至约5000KN/m、约250KN/m至约5000KN/m、约300KN/m至约5000KN/m、约350KN/m至约5000KN/m、约400KN/m至约5000KN/m、约450KN/m至约5000KN/m、约500KN/m至约5000KN/m、约600KN/m至约5000KN/m、约700KN/m至约5000KN/m、约800KN/m至约5000KN/m、约900KN/m至约5000KN/m、约1000KN/m至约5000KN/m、约1500KN/m至约5000KN/m、约2000KN/m至约5000KN/m、约2500KN/m至约5000KN/m、约3000KN/m到约5000KN/m、约3500KN/m到约5000KN/m、约4000KN/m到约5000KN/m、约50KN/m到约4750KN/m、约50KN/m到约4500KN/m、约50KN/m至约4250KN/m、约50KN/m至约4000KN/m、约50KN/m至约3750KN/m、约50KN/m至约3500KN/m、约50KN/m至约3250KN/m、约50KN/m至约3000KN/m、约50KN/m至约2750KN/m、约50KN/m m至约2500KN/m、约50KN/m至约2250KN/m、约50KN/m至约2000KN/m、约50KN/m至约1750KN/m、约50KN/m至约1500KN/m、约50KN/m至约1250KN/m或约50KN/m至约1000KN/m。在实施方式中，安装机构是弹簧(例如，盘簧、片簧、V形弹簧等)、泡沫(例如，金属、陶瓷、聚合物等)、安装导轨等中的至少一者。

理论上，具有两个固定端的情况下的最大冲击力可以使用等式1计算：

其中E是弹性模量，I是面积矩，l是矩形金属板的长度。

等式1提供了最大载荷容量的上限。实际上，当发生非弹性屈曲或塑性屈服时，尤其在考虑缺陷和残余应力时，所述值要低得多。在这种情况下，通常使用数值模拟来预测临界载荷和后屈曲强度。

传统上，支撑件中的弹性能与塑性能的比大得多，并且最终具有非常高的阻抗力。对于在头型冲击下的新设计，板件20或板与弹簧的组合50(图16)应该逐渐塌陷并经历较大的塑性变形。大部分冲击动能将以这种方式被吸收。

作为替代方案并且如图5A和图5B所示，由于其在轴向压缩冲击力下的出色性能，还建议使用封闭截面的薄壁结构作为可折叠能量吸收器。可以预见，多种类型的可折叠冲击能量吸收器可以适合作为本发明中的能量吸收支撑体。设想的一些形状包括管、截头圆锥形、多角柱、结构体、夹心板、蜂巢状单元等。

由于中空管30适于作为能量吸收体作为结构部件，并且具有耗散大量动能的能力，因此被认为可很好地用作吸收能量支撑体，以将背部结构附接到本发明的车辆框架上。因此，建议使用管形30(即，具有薄壁厚度的圆形横截面)来吸收头型冲击时的冲击能量。在图5A和图6中图示根据本发明实施方式的典型管30。

塑性能可以如图7所示的若干变形模式耗散在细金属管30中，例如管倒置、管分裂和在轴向压缩下的轴向挤压。对于管倒置，变形基本上涉及由韧性材料制成的细圆形管30的内翻或外翻，如图7所示。管倒置的优点之一是对于均匀的管30，可以实现恒定的管倒置力。由于高恒定的管倒置力，通过管30的塑性变形消耗了许多动能。应注意，当模具半径相对较小时，发生管倒置。如果模具半径较大，则会发生另一种称为管分裂的机制(参见图7)。在管分裂中，吸收的能量将在管的金属撕成条32时耗散。

最重要的变形模式称为轴向挤压。在文献中，发现在轴向压缩下的圆形管30提供了最好的装置之一。此突出性质也许就能解释为何这些装置能够耗散大量的动能而作为本发明中使用的部件。圆形管30被证明是有效的可折叠能量吸收支撑件，因为其提供了合理恒定的操作力，这在某些应用中是能量吸收器的主要特征。在轴向载荷下，可以确保管30的所有材料通过塑性变形参与能量的吸收。通过渐进的塑性屈曲可以获得最佳的能量吸收，从而避免整体弹性屈曲。与通常通过整体屈曲而塌陷的矩形薄板相比，这是中空管30的有利特征。

Abramowicz和Jones研究了轴向挤压管在静态和动态载荷条件下从欧拉(整体)弯曲模式到渐进屈曲模式的过渡，“静态和动态承受载荷的管从初始整体弯曲到渐进屈曲的过渡”，国际冲击工程杂志19，第5-6期(1997)，第415页至第437页，其全部内容以引用的方式并入本文中。对于D/t<80的厚圆柱体，其以六角形(轴对称)变形模式弯曲，而薄圆柱体以菱形(非轴对称)模式弯曲。六角形模式的平均挤压力(P

P

其中Y表示屈服强度，D表示管的平均直径(例如，如图5A和图5B所示)，以及t表示管的壁厚(例如，如图5A和图5B所示)。

在等式3中提供了菱形模式的平均轴向载荷的理论估计。

P

接着，进行数值模拟以研究正常连接和可折叠能量吸收器的性能。结果显示在图8和图9的图形说明中。实心头型由铝制成，并且有效质量为6.68千克。冲击速度为6.67米/秒(m/s)，并对应于总共152焦耳的动能。如图8和图9所示，还进行了测试，其中头型冲击速度为5.36m/s。在冲击程序中，动能将通过不同手段或机制耗散。从图8和图9可以看出，最大头部减速度为110G(在图8和图9中显示为“加速度”)，并且峰值位移或侵入为27mm。这些结果表明，系统“太僵硬”，以至在发生碰撞时，车辆乘客可能会受到严重伤害。

在本发明的特定实施方式中，为了减轻头型响应并减小覆盖材料中的应力，例如

不具有可折叠能量吸收支撑件的强化玻璃基板和背部结构(比较例A)以及具有附接到与覆盖材料相对的背部结构的可折叠能量吸收支撑件的各种实施方式的强化玻璃基板和背部结构。玻璃基板和背部结构相同。如图16所示，可折叠能量吸收支撑件是板和安装机构的组合50。在实施方式中，支撑件和安装机构在背部结构与机械车辆之间提供50kN/m到5000kN/m的连接。图17和图18图示了具有可折叠支撑件和安装机构的背部结构的覆盖材料上的头型加速度和最大应力，所述结构具有50KN/m的刚度(实施方式B)、200KN/m的刚度(实施方式C)、500KN/m的刚度(实施方式D)、1000KN/m的刚度(实施方式E)和5000KN/m的刚度(实施方式F)。具体而言，图17图示在冲击后，头型冲击器冲击与覆盖材料相对的第一主表面的加速度(G)，其随时间(秒)变化。如图17所示，比较例A的加速度大于80G。实施方式B-F均图示明显降低的加速度。在实施方式中，对于重量为6.68kg并且以5.36米/秒的速度撞击覆盖材料的头型而言，头型的加速度不超过90g。在其他实施方式中并在相同条件下，头型的加速度不超过80g，在又一些实施方式中并在相同条件下，头型的加速度不超过70g。

如图18所示，邻近背部结构的强化玻璃基板的主表面(与冲击器冲击的主表面相对)上的应力(MPa)随时间(秒)变化。如图18所示，比较例A在邻近背部结构的主表面上显示出明显更大的表面应力。实施方式B-F表现出明显较低的表面应力。特别而言，所有实施方式B-F均具有小于900MPa的最大表面应力，而比较例A具有约980MPa的最大表面应力。在实施方式中，对于重量为6.68kg并且以5.36米/秒的速度撞击覆盖材料的头型，覆盖材料上的表面应力不超过900MPa。在其他实施方式中并在相同条件下，覆盖材料上的表面应力不超过850MPa，在又一些实施方式中并在相同条件下，覆盖材料上的表面应力不超过800MPa。

图19分别图示弹簧刚度对图16和图17所示的加速度和表面应力的影响。如图所示，在约50KN/m至约5000KN/m的范围内的弹簧刚度提供了较低的表面应力和较低的加速度。

鉴于前述说明，可以看出，使用可折叠能量吸收支撑件作为车辆内部显示模块的支撑件或连接件将有助于将来自冲击器(例如头型)的动能转化为能量吸收器中的塑性变形。通过将正常连接与矩形薄板可折叠能量吸收器进行比较，可以清楚地看到，本发明的车辆内部系统提供了显著改善的安全性。另外，需要强调的是，能量吸收支撑元件的塑性变形是车辆内部显示系统设计中的有益特征，使得其不仅具有足够的弹性刚度来满足正常使用下的功能，而且可以表现出击中模拟下相对于设计规格的改善结果。

本申请的方面(1)涉及一种车辆内部系统，所述系统包括：包括用于车辆使用者的一个或多个显示设备的背部结构；附着在背部结构上的透明覆盖材料；和用于将背部结构附接到车辆框架的可折叠能量吸收支撑件，其中可折叠能量吸收支撑件被配置为通过塑性变形来耗散动能。

本申请的方面(2)涉及方面(1)的车辆内部系统，其中可折叠能量吸收支撑件具有附接到车辆框架的第一端和附接到背部结构的第二端，并且其中第一端与第二端之间的距离范围在1厘米至10厘米。

本申请的方面(3)涉及方面(2)的车辆内部系统，其中可折叠能量吸收支撑件包括由韧性材料制成的中空管。

本申请的方面(4)涉及方面(3)的车辆内部系统，其中可折叠能量吸收支撑件包括薄壁中空管。

本申请的方面(5)涉及方面(2)的车辆内部系统，其中可折叠能量吸收支撑件包括由韧性材料制成的矩形板，其中矩形板形成为便于附接至背部结构和车辆框架的形状。

本申请的方面(6)涉及方面(1)至(5)中任一方面的车辆内部系统，其中可折叠能量吸收支撑件包括具有板表面的板以及附接到板表面的弹簧。

本申请的方面(7)涉及方面(1)至(6)中任一方面的车辆内部系统，其中可折叠能量吸收支撑件由金属制成。

本申请的方面(8)涉及方面(1)至(7)中任一方面的车辆内部系统，其中透明覆盖材料包括玻璃基板。

本申请的方面(9)涉及方面(8)的车辆内部系统，其中玻璃基板被强化。

本申请的方面(10)涉及方面(1)至(9)中任一方面的车辆内部系统，其中背部结构包括显示器、触控面板、电路板和显示框之一。

本申请的方面(11)涉及方面(1)至(10)中任一方面的车辆内部系统，其中铝制的头型质量为6.68千克，并且头型以5.36米/秒的速度冲击覆盖材料时，头型对覆盖材料的冲击导致小于90g的最大头型减速度。

本申请的方面(12)涉及方面(1)至(11)中任一方面的车辆内部系统，其中铝制的头型质量为6.68千克，并且头型以5.36米/秒的速度冲击覆盖材料时，头型对覆盖材料的冲击导致大于30毫米的最大头型位移。

本申请的方面(13)涉及一种用于车辆内部的被配置用于机械车辆框架的附接的模块，所述模块包括：玻璃基板；包括第一侧和第二侧的框架，其中玻璃基板设置在框架的第一侧上；和被配置为将所框架的第二侧附接到机械车辆框架的支撑结构；其中支撑结构的弹簧刚度不超过5000kN/m。

本申请的方面(14)涉及方面(13)的模块，其中支撑结构具有至少50kN/m的弹簧刚度。

本申请的方面(15)涉及方面(13)或方面(14)的模块，其中支撑结构包括由韧性材料制成的矩形板，其中矩形板有助于将框架附接到机械车辆框架。

本申请的方面(16)涉及方面(13)或方面(14)的模块，其中支撑结构包括由韧性材料制成的中空管，其中中空管有助于将框架附接到机械车辆框架。

本申请的方面(17)涉及方面(13)至(16)中任一方面的模块，其中支撑结构还包括弹簧、泡沫块或安装导轨中的至少一者。

本申请的方面(18)涉及方面(13)至(17)中任一方面的模块，其中当模块附接到机械车辆框架上时，质量为6.68千克的铝制头型以5.36米/秒的速度冲击玻璃基板时，头型对玻璃基板的冲击导致小于90g的最大头型减速度。

本申请的方面(19)涉及方面(13)至(18)中任一方面的模块，其中当模块附接到机械车辆框架时，质量为6.68千克的铝制头型以5.36米/秒的速度冲击玻璃基板时，头型对玻璃基板的冲击导致在玻璃基板上产生小于900MPa的应力。

本发明的方面(20)涉及方面(13)至(19)中任一方面的模块，还包括安装到框架的显示器。

本申请的方面(21)涉及一种将模块附接到机械车辆框架的方法，所述模块包括具有第一侧和第二侧的框架，其中玻璃基板设置在第一侧上并且支撑结构设置在第二侧上，所述方法包括以下步骤：将支撑结构连接到机械车辆框架；其中支撑结构的弹簧刚度不超过5000kN/m。

本申请的方面(22)涉及方面(21)的方法，其中支撑结构具有至少50kN/m的弹簧刚度。

本申请的方面(23)涉及方面(21)或方面(22)的方法，其中支撑结构包括由韧性材料制成的矩形板，其中矩形板有助于将框架附接到机械车辆框架。

本申请的方面(24)涉及方面(21)或方面(22)的方法，其中支撑结构包括由韧性材料制成的中空管，其中中空管有助于将框架附接到机械车辆框架。

本申请的方面(25)涉及方面(21)至(24)中任一方面的方法，其中支撑结构还包括弹簧、泡沫块或安装导轨中的至少一者。

本申请的方面(26)涉及方面(21)至(25)中任一方面的方法，其中当模块附接到机械车辆框架上时，质量为6.68千克的铝制头型以5.36米/秒的速度冲击玻璃基板时，头型对玻璃基板的冲击导致小于90g的最大头型减速度。

本申请的方面(27)涉及方面(21)至(26)中任一方面的方法，其中当模块附接到机械车辆框架时，质量为6.68千克的铝制头型以5.36米/秒的速度冲击玻璃基板时，头型对玻璃基板的冲击导致在玻璃基板上产生小于900MPa的应力。

本发明的方面(28)涉及方面(21)至(27)中任一方面的方法，还包括安装到框架的显示器。

本文所引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，均以引用的方式并入本文，如同每一参考文献被单独地且具体地指示为以引用的方式并入本文并在本文中完整阐述那样。

在本申请中(特别是在所附权利要求书的上下文中)术语“一个”和“所述”和类似指称的使用应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。除非另有说明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应解释为开放性术语(即，意思是“包括，但不限于”)。除非本文另有说明，否则本文中数值范围的列举仅意图用作分别指代落入所述范围内的每一单独值的表述，并且每一单独值被并入说明书中，就如同其在本文中被单独叙述一样。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文描述的所有方法可以任何合适的顺序执行。本文提供的任何和所有实施方式或示例性语言(例如“诸如”)的使用仅意图更好地阐明所公开的实施方式。说明书中的任何语言都不应解释为指示任何未要求保护的要素为必不可少的。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所公开实施方式的精神或范围的情况下，可以进行各种修改和变化。由于本领域技术人员可以想到结合实施方式的精神和实质的所公开实施方式的修改、组合、子组合和变化，所公开的实施方式应该被解释为包括所附权利要求及其均等物的范围内的所有内容。