ES2301037T3 - Sistema de seguridad para los ocupantes de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Sistema de seguridad (40) para ocupantes de un vehículo con al menos un sensor (13, 14, 15, 42, 43, 44, 45, 46, 50 A, 50 B, 51 A, 51 B), y al menos un aparato de control (41), comprendiendo el sistema de seguridad (40) sensores (45, 46, 50 A, 50 B, 51 A, 51 B) para el registro de movimientos de rotación del vehículo (1), comprendiendo el sistema de seguridad (40) sensores para el registro de movimientos de rotación del vehículo (1) alrededor del eje x y el eje z, comprendiendo el sistema de seguridad (40) al menos un sensor de velocidad de rotación (45, 46) para el registro de un movimiento de rotación del vehículo (1) alrededor del eje z, o bien x, caracterizado porque en un choque oblicuo desde delante u oblicuo desde detrás se concluye sobre el lugar del choque y la gravedad del choque mediante la valoración de movimientos de rotación alrededor del eje x y z.
Description
Sistema de seguridad para los ocupantes de un
vehículo.
La invención se refiere a un sistema de
seguridad para ocupantes de un vehículo según la parte introductoria
de la reivindicación 1. La invención se refiere además a un
procedimiento para el control de un sistema de seguridad según la
parte introductoria de la reivindicación 6. Un sistema de seguridad
del tipo según especie se conoce, a modo de ejemplo, por el
artículo de W. Suchowerskyj "Evolution en matiere de detecteurs de
choc" in 1141 Ingenieurs de l'Automobile (1982) Nº 6, páginas 69
a 77 París. El sistema de seguridad comprende al menos un sensor,
en especial un sensor sensible a la aceleración, un aparato de
control, así como medios de retención, como airbags y tensores de
cinturón. Los sistemas de seguridad modernos disponen de airbags
controlables individualmente y activables en varias etapas. Según
situación de accidente se activan sólo algunas etapas, o todas las
etapas. Además se activan sólo aquellos medios de retención que
contribuyen a la protección de los ocupantes del automóvil. Esto
significa, a modo de ejemplo, que no se activan los medios de
retención asignados a una plaza no ocupada con un pasajero. No
obstante, tal control "inteligente" de medios de retención
presupone que el tipo de accidente se identifique de la manera más
rápida y fiable posible. En este contexto se entiende por tipo de
accidente en especial la gravedad del accidente y el sentido en el
que se efectúa el choque con un automóvil u otro obstáculo. Por
consiguiente, en el análisis de choque se diferencia la colisión
desde delante, desde detrás, desde el lado o el sentido oblicuo
sobre el automóvil. El tipo de accidente se intenta determinar con
sensores de diversos tipos. De este modo, se emplean ya sensores de
aceleración que registran la aceleración del automóvil en sentido
longitudinal y transversal. Tales sensores de aceleración se
emplean en un punto central en el automóvil, o descentralizados.
Para la identificación de una colisión lateral se emplean también
sensores de presión incorporados en zonas periféricas del automóvil.
Para detectar la vuelta de campana de un automóvil, es ya conocido
emplear también sensores de velocidad de giro. Finalmente, es ya
conocido emplear los denominados sensores prechoque, para
identificar lo más pronto posible un choque inminente. Estos
sensores prechoque controlan el campo circundante del automóvil por
medio de sensores de video, radar, láser y ultrasónicos. Para los
ocupantes del automóvil se consideran especialmente críticos, y
además difícilmente identificables, tanto antes como ahora,
accidentes en los que el automóvil es alcanzado oblicuamente desde
delante u oblicuamente desde detrás, en especial en la zona de los
guardabarros.
Por la DE 100 17 084 A1 es conocida una
disposición para el activado de medios de retención en un automóvil
que no requiere sensores de movimiento de giro, y ofrece la mejor
protección posible a los ocupantes del automóvil en cualquier tipo
de accidente de choque concebible. Esto se consigue estando
previstos sensores de velocidad X-Y. Por la US
6,390,498 B1 es conocido controlar medios de protección de personas
dependiendo de señales de aceleración y señales de rotación.
La invención con las características de las
reivindicación 1 posibilita detectar un choque sobre el automóvil
de manera prematura y fiable, que se efectúa desde delante o detrás,
o bien lateralmente en un guardabarros en la zona frontal o
trasera. A consecuencia de la identificación más rápida y segura del
tipo de accidente, es entonces posible activar medios de retención
de modo más selectivo y seguro. En este caso, la invención parte
del conocimiento de que el propio automóvil experimenta una
aceleración en el sentido del choque en el caso de una colisión del
tipo descrito. Ya que en este caso la fuerza interviene fuera del
punto de gravedad del automóvil, se ejerce sobre el automóvil un
impulso de giro que imprime una rotación al automóvil alrededor del
eje z o vertical. Esta rotación se puede registrar ventajosamente
con un sensor de velocidad de giro, que es sensible a una rotación
alrededor del eje z. Además, a través de la acción de choque sobre
el lado del accidente, y a través de la acción de frenado de los
neumáticos, el automóvil experimentará un momento de giro alrededor
del eje x o longitudinal del automóvil en el lado opuesto al choque,
y de este modo realizará al menos un movimiento de balanceo. Este
movimiento de balanceo se puede registrar de nuevo ventajosamente
por medio de un sensor de velocidad de giro sensible a movimientos
de giro alrededor del eje x. La ventaja principal de la invención
consiste en que, por medio de la solución inventiva, se puede
identificar mejor un tipo de accidente difícil de detectar hasta la
fecha, con un choque del lado del automóvil fuera de la zona de la
puerta.
La invención se explica más detalladamente a
continuación bajo referencia al dibujo. En este caso muestra
la figura 1 dos automóviles en un choque,
la figura 2 una vista sobre un automóvil
equipado con varios sensores,
la figura 3 un automóvil en vista frontal,
la figura 4 un diagrama de bloques de un sistema
de seguridad,
la figura 5 una vista sobre un automóvil en una
variante de ejecución de la invención.
La figura 1 muestra una situación de accidente
en la que han chocado dos automóviles 1, 2. En este caso, un
vehículo ajeno 2 ha chocado lateral, o bien oblicuamente desde
delante sobre el automóvil propio 1, y ha alcanzado al mismo en la
zona del guardabarros delantero izquierdo 1.1. Mediante el choque
del vehículo ajeno 2, el vehículo propio 1 experimenta una
aceleración en el sentido de choque. Ya que en este caso la fuerza
interviene fuera del punto de gravedad S del vehículo 1, se ejerce
un impulso de giro sobre el vehículo 1, que transmite una rotación
alrededor del eje z o vertical al vehículo 1. Esta rotación se puede
registrar ventajosamente con un sensor de velocidad de giro, que es
sensible para una rotación alrededor del eje z. Además, el vehículo
1 experimentará un momento de giro alrededor del eje x o
longitudinal del vehículo 1 a través de la acción del choque sobre
el lado de accidente, y a través de la acción de frenado de los
neumáticos, del lado opuesto al choque, y de este modo realizará al
menos un movimiento de balanceo, o se volcará incluso. Este
movimiento de balanceo se puede registrar ventajosamente por medio
de un sensor de velocidad de giro sensible a movimientos de giro
alrededor del eje x. Mediante valoración o señales de salida de los
sensores de velocidad de giro se pueden registrar, por
consiguiente, el lugar del choque y el sentido del choque. Una
consideración análoga es válida si el choque tiene lugar en el lado
delantero derecho, o en la zona trasera del vehículo 1, es decir,
en la lado trasero derecho o trasero izquierdo. Por consiguiente, la
ventaja principal de la invención consiste en que, por medio de la
solución inventiva, se puede identificar mejor un tipo de accidente
difícil de detectar hasta la fecha con un choque en el lado del
vehículo 1 fuera de la zona de la puerta.
Bajo referencia a las representaciones
esquemáticas de vehículo en la figura 2 y en la figura 3 se explica
una disposición de sensor especialmente ventajosa. En este caso, la
figura 2 muestra una vista sobre un vehículo 1. Adicionalmente, en
la figura 2 está representado un sistema de coordenadas ortogonal
con los ejes x, y, z, para aclarar la situación de los ejes del
vehículo. El eje x transcurre en sentido longitudinal del vehículo
1, el eje y transcurre en sentido transversal del vehículo 1
perpendicularmente, y el eje z es perpendicular al plano descrito
por el eje x y el eje y. El vehículo 1 porta una pluralidad de
sensores del tipo ya descrito más detalladamente al inicio. Con 10
y 15 se designan, a modo de ejemplo, sensores que son sensibles a
aceleraciones. Cada uno de estos sensores está dispuesto en la zona
trasera (sensor 15) y en la zona frontal (sensor 10) del vehículo
1. En una variante de ejecución puede estar previsto únicamente sólo
un sensor dispuesto en posición central en el vehículo 1. Con 11 y
13 se designan sensores que están dispuestos en las zona laterales
del vehículo 1, y están previstos para la identificación de un
choque lateral. Estos censores 11, 13 son sensibles preferentemente
para presión que se produce en un choque en los lados del vehículo.
Con 12 se designa un sensor que registra una velocidad de giro
alrededor del eje longitudinal del vehículo, es decir, el eje x. Con
14 se designa un sensor que registra una velocidad de giro
alrededor del eje vertical del vehículo 1, es decir, el eje z. En
lugar de sensores separados 12, 14, en una variante de ejecución se
puede emplear también un sensor que registra las velocidades de
giro en dos o más ejes, en especial tres ejes.
La figura 3 muestra en representación
esquemática un vehículo 1 en vista frontal, junto con los ejes x, y,
z de un sistema de coordenadas. Además se indican los sensores de
velocidad de giro 12 y 14 dispuestos en el vehículo 1.
Adicionalmente se representan sensores 16, 18 dispuestos en la zona
frontal del vehículo 1, que tienen preferentemente una función
prechoque.
La figura 4 muestra aún un diagrama en bloques
de un sistema de seguridad según la invención. El sistema de
seguridad 40 comprende un aparato de control 40. Al aparato de
control 40 están unidos al menos uno o varios sensores 42, 43, 44,
45 y 46. Con la cifra de referencia 42 se designa al menos un
sensor de aceleración. Con la cifra de referencia 43 se designa al
menos un sensor de presión. Con la cifra de referencia 44 se designa
al menos un sensor prechoque. Con la cifra de referencia 45 se
designa un sensor de velocidad de giro, que registra un movimiento
de giro del vehículo 1 alrededor del eje x. Con la cifra de
referencia 46 se designa un sensor de velocidad de giro, que
registra un movimiento de giro del vehículo alrededor del eje z. Con
la cifra de referencia 47 se designa al menos un actor. A
continuación se describe el modo de función del sistema de
seguridad 40. Los sensores 42, 43, 44, correspondientemente a su
función, registran aceleraciones, valores de presión, u obstáculos
que se encuentran en el campo circundante del vehículo 1. El aparato
de control 41 valora las señales de salida de los sensores 42, 43,
44, y en el caso de accidente controla al menos un actor 47, a modo
de ejemplo airbags y/o tensores de cinturón. Adicionalmente, los
sensores de velocidad de giro 45, 46, registran movimientos de giro
del vehículo 1, en especial alrededor de su eje z y su eje x.
Mediante la valoración de estos movimientos de giro (velocidad de
derrape y velocidad de balanceo) se puede determinar el lugar del
choque sobre el vehículo 1 aún más exactamente que lo que era
posible hasta la fecha. Mediante la valoración de velocidad de
derrape y velocidad de balanceo se puede concluir además sobre la
gravedad del accidente. A tal efecto se puede considerar
ventajosamente, por ejemplo, la modificación lateral de la señal.
Por consiguiente, también los medios de retención para la protección
de ocupantes del vehículo se pueden emplear aún más selectivamente
y de manera más diferenciada que hasta la fecha. A modo de ejemplo,
si el vehículo 1 dispone de airbags activables en varias etapas,
para la protección de un ocupante del vehículo se pueden activar
todas las etapas del airbag asignado al mismo. En un ocupante menos
puesto en peligro por el choque es suficiente entonces, en caso
dado, ya el activado de únicamente una etapa.
Otra variante de ejecución de la invención se
representa en la figura 5. La figura 5 muestra una vista sobre un
vehículo 1 junto con un sistema de coordenadas. En lugar de un
sensor de velocidad de giro, que registra una rotación del vehículo
1 alrededor del eje z, en este caso están previstos dos sensores 51
A, 51 B, sensibles a aceleraciones, que registran las aceleraciones
en el sentido del eje Y. El sensor de aceleración 51 A está
dispuesto en este caso en la zona frontal del vehículo 1, el sensor
de aceleración 51 B está dispuesto en la zona trasera del vehículo
1. En el caso de una rotación del vehículo 1 alrededor de su eje z,
ambos sensores proporcionan una señal de partida que es
sensiblemente igual desde el punto de vista cuantitativo, pero está
orientada en sentido contrario. El vehículo 1 comprende además dos
sensores 50 A, 50 B sensibles a aceleraciones, que están dispuestos
en el lado del vehículo izquierdo (sensor 50 A), o bien en el lado
del vehículo derecho (sensor 50 B). Estos sensores 50 A, 50 B
pueden detectar preferentemente aceleraciones en el sentido del eje
z del vehículo 1. Una rotación del automóvil alrededor de su eje x
se puede identificar proporcionando ambos sensores 50 A, 50 B una
señal de partida que es esencialmente igual desde el punto de vista
cuantitativo, pero está orientada en sentido contrario.
Claims (4)
1. Sistema de seguridad (40) para ocupantes de
un vehículo con al menos un sensor (13, 14, 15, 42, 43, 44, 45, 46,
50 A, 50 B, 51 A, 51 B), y al menos un aparato de control (41),
comprendiendo el sistema de seguridad (40) sensores (45, 46, 50 A,
50 B, 51 A, 51 B) para el registro de movimientos de rotación del
vehículo (1), comprendiendo el sistema de seguridad (40) sensores
para el registro de movimientos de rotación del vehículo (1)
alrededor del eje x y el eje z, comprendiendo el sistema de
seguridad (40) al menos un sensor de velocidad de rotación (45, 46)
para el registro de un movimiento de rotación del vehículo (1)
alrededor del eje z, o bien x, caracterizado porque en un
choque oblicuo desde delante u oblicuo desde detrás se concluye
sobre el lugar del choque y la gravedad del choque mediante la
valoración de movimientos de rotación alrededor del eje x y z.
2. Sistema de seguridad según la reivindicación
precedente 1, caracterizado porque el sistema de seguridad
(40) para el registro de un movimiento de rotación del vehículo (1)
alrededor de su eje z comprende al menos dos sensores (51 A, 51 B)
sensibles a aceleraciones en el sentido del eje y del vehículo (1),
estando dispuesto cada uno de los sensores (51 A, 51 B) en la zona
frontal del vehículo (1) y en la zona trasera del vehículo (1).
3. Sistema de seguridad según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema
de seguridad (40) para el registro de un movimiento de rotación del
vehículo (1) alrededor de su eje x comprende al menos dos sensores
(50 A, 50 B) sensibles a aceleraciones en el sentido del eje z,
estando dispuesto cada uno de los sensores (50 A, 50 B) en la zona
izquierda del vehículo (1) y en la zona derecha del vehículo
(1).
4. Procedimiento para el control de un sistema
de seguridad (40) para ocupantes de un vehículo, que comprende
sensores y un aparato de control, registrándose movimientos de
rotación del vehículo (1) por medio de sensores (45, 46, 50 A, 50
B, 51 A, 51 B), caracterizado porque mediante valoración de
movimientos de rotación registrados en un choque oblicuo desde
delante u oblicuo desde detrás, se derivan informaciones sobre el
lugar del choque en el vehículo (1), porque se registran
movimientos de rotación del vehículo (1) alrededor del eje z y x,
porque se registra el movimiento de rotación del vehículo (1), a
modo de ejemplo en forma de su modificación temporal, y porque de
ello se derivan detalles sobre la gravedad del accidente.
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