ES2301044T3 - Sistema de seguridad para los ocupantes de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para controlar un sistema de seguridad (10) para ocupantes de un vehículo, caracterizado porque se archivan en medios de almacenamiento (6) una primera señal de aceleración al menos de un impacto de referencia y/o una primera señal de velocidad, derivada mediante integración a partir de esta señal de aceleración, porque a partir de una segunda señal de aceleración medida en tiempo real se forma mediante integración una segunda señal de velocidad, porque a partir de las señales de aceleración primera y segunda se obtiene mediante comparación de las señales de velocidad primera y segunda una función de análisis de desarrollo de velocidad (VPAF), porque esta función de análisis de desarrollo de velocidad se compara con al menos un valor umbral (S1, S2), y porque al superarse el valor umbral (S1, S2) se activan medios de retención (7, 8) para los ocupantes del vehículo.
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 el preámbulo de la
reivindicación 1.
En el campo de la investigación de accidentes
sobre impactos frontales se han llevado a cabo investigaciones, en
las que se ha representado el desarrollo de la aceleración que se
produce durante el impacto aproximadamente mediante una función
pulsatoria (rectángulo, semi-seno, triángulo). Esto
se describe en la referencia bibliográfica Agaram, V., Xu, L., Wu,
J., Kostyniuk, G., Nusholtz, G. "Comparison of Frontal Crashes en
Terms of Average Acceleration", SAE Technical Paper
2000-01-0880, Society of Automotive
Engineers, Warendale, PA, 2000. Una aproximación de este tipo se
utiliza también para valorar las diferencias entre impactos reales
entre vehículos y los impactos contra barreras de vehículos usadas
con frecuencia para ensayos de impactos.
De Varat, M.S., Husher, S.E., "Crash Pulse
Modeling For Vehicle Safetiy Research", 18 th ESV Paper, KEVA
Engineerig, USA, Paper 501, se conoce además usar una aproximación
de impulsos de impacto en forma de una función cuadrada sinusoidal,
para simular desarrollos de impacto en el caso de diferentes
velocidades.
Mediante nuevas estructuras de vehículos y la
utilización de nuevos materiales, como en especial materiales
sintéticos, en la construcción de vehículos se producen en la
práctica problemas de un nuevo tipo, que dificultan el
reconocimiento de señales causadas por el impacto. Incluso pequeñas
sacudidas, que se producen por ejemplo ya al cerrar una puerta del
vehículo, conducen a una señal de gran amplitud superpuesta a
intensas oscilaciones. Después se producen dificultades especiales
para el reconocimiento de un impacto lateral, ya que aquí sólo se
dispone de un corto periodo de tiempo, en un orden de magnitudes de
pocos milisegundos, para el reconocimiento del impacto.
Del documento US 2003/0051530 A1 se conoce
modificar el valor umbral para particularidades derivadas de una
señal de aceleración en dependencia de una señal de entorno. El
valor umbral se utiliza para determinar el tiempo de encendido para
medios de retención. Se proponen en especial suplementos de
clasificación en cuanto a la velocidad.
El sistema de seguridad conforme a la invención
y el procedimiento conforme a la invención para el control de un
sistema de seguridad hacen posible ahora, a pesar de estas
dificultades descritas, un reconocimiento fiable y temprano de una
situación de impacto y, por ello, también una activación a tiempo de
medios de retención, como atirantadores de cinturón y/o airbags,
para proteger mejor a los ocupantes del vehículo en el caso de un
peligro amenazante. En una medida especial esto es también válido en
el caso de un impacto lateral crítico en el tiempo. El sistema de
seguridad conforme a la invención es por un lado suficientemente
sensible para reconocer a tiempo situaciones críticas. Por otro
lado, sin embargo, destaca por una elevada robustez contra
accionamientos erróneos. Por medio de esto se mejora en total la
seguridad de funcionamiento de un vehículo. La invención se
aprovecha del reconocimiento de que mediante la valoración de una
función de análisis de desarrollo de velocidad (VPAF = Velocity
Progression Analysis Function) se hace posible un reconocimiento de
impacto especialmente seguro y fiable. El sistema de seguridad
comprende con este fin medios de almacenamiento, en los que se
archivan una señal obtenida mediante un impacto de referencia y una
primera función de velocidad derivada de la misma mediante
integración. Para el impacto de referencia se elige de forma
especialmente ventajosa una función aproximativa, por ejemplo una
función sinusoidal o una función
sinusoidal-cuadrada. Asimismo el sistema de
seguridad comprende sensores o combinaciones de sensores para la
detección de señales de aceleración y presión, y/o señales de
sonidos causados por estructuras sólidas, etc., que se producen en
el caso de un impacto real. Asimismo el sistema de seguridad
comprende también un aparato de control y medios de comparación. En
este aparato de control se forma una segunda señal de velocidad, a
partir de la señal de aceleración derivada del impacto actual. En
los medios de comparación se comparan entre sí las señales de
velocidad del impacto de referencia y de la señal de impacto real,
para obtener una función de análisis de desarrollo de velocidad.
Asimismo están previstos en el aparato de control de valor umbral,
con los que se comparan los valores de la función de análisis de
desarrollo de velocidad. Una superación de los valores umbral
prefijables es una medida de la respectiva intensidad del impacto y
de la amenaza con ello inherente para los ocupantes del vehículo.
De forma acoplada a la obtención de una determinada intensidad de
impacto pueden activarse medios de retención.
A continuación se explica con más detalle un
ejemplo de ejecución de la invención, haciendo referencia al dibujo.
Con ello muestran
la figura 1 un esquema de conexiones en bloques
de un sistema de seguridad,
la figura 2 un diagrama con representación del
desarrollo de aceleración en función del tiempo en el caso de un
impacto de referencia,
la figura 3 un diagrama con representación del
desarrollo de velocidad en función del tiempo en el caso de un
impacto de referencia y de un impacto real,
la figura 4 un diagrama con representación de la
función de análisis de desarrollo de velocidad en función del
tiempo.
A continuación se explican con más detalle
ejemplos de ejecución de la invención, haciendo referencia al
dibujo. Con ello la figura 1 muestra un esquema de conexiones en
bloques de un sistema de seguridad. El sistema de seguridad 10
comprende un aparato de control 1. Al aparato de control 1 están
unidos sensores 4, 5. Al menos uno de los sensores 4, 5 es capaz de
detectar aceleraciones. El segundo sensor puede ser por ejemplo
sensible a los valores de presión, que se producen durante un
impacto, en especial un impacto lateral. Al aparato de control 1
están unidos medios de almacenamiento 6. Asimismo están unidos al
aparato de control medios de retención 7, 8, como en especial
airbags y atirantadores de cinturón. Asimismo están unidos al
aparato de control 1 módulos de valor umbral 2, 3. Por último están
unidos al aparato de control 1 también medios de comparación 9. Los
bloques de los componentes 2, 3, 6 y 9, representados en el esquema
de conexiones en bloques esquemático de la figura 1 separados del
aparato de control 1, pueden formar también parte del propio aparato
de control 1.
A continuación se describe un procedimiento de
control para controlar el sistema de seguridad 10 representado en la
figura 1.
La figura 2 muestra en primer lugar un diagrama
con representación de señales de aceleración en función del tiempo
t. En el diagrama se han representado dos desarrollos de curvas. La
curva B se corresponde con la señal de aceleración que se ha
obtenido en el caso de un impacto de referencia. La curva representa
una oscilación de alta frecuencia con numerosos máximos y mínimos.
La curva A en la figura 2 representa una aproximación de esta curva
de aceleración a un impacto de referencia real mediante una función
de aproximación elegida convenientemente. En una primera variante
de ejecución del procedimiento de control conforme a la invención
se ha elegido para ello la función sinusoidal. En otra forma de
ejecución de la invención puede elegirse la función
sinusoidal-cuadrada. El diagrama en la figura 3
muestra el desarrollo de velocidad en función del tiempo t, que se
ha derivado mediante la integración en el tiempo a partir de la
señal de aceleración. Se han representado a su vez dos curvas A1 y
B1. La curva A1 muestra con ello el desarrollo de velocidad de un
impacto de referencia aproximado mediante una función de
aproximación. Es decir, por ejemplo, una función coseno que se ha
obtenido mediante la integración en el tiempo de una función
sinusoidal usada como función de aproximación para un impacto de
referencia. La curva B1 muestra en comparación a esto el desarrollo
de velocidad en el caso de un impacto real.
La figura 4 muestra un diagrama con
representación de la función de análisis del desarrollo de velocidad
VPAF en función del tiempo t. La función VPAF se obtiene mediante
formación diferencial entre las funciones A1 y B1 representadas en
la figura 3 y mediante una formación temporal de valores medios de
esta diferencia Z. Además de esto se han dibujado en el diagrama de
la figura 4 dos valores umbral S1, S2 que, convenientemente, pueden
prefijarse mediante los módulos de valor umbral 2, 3 representados
en la figura 1. Estos valores umbral S1, S2 se corresponden con una
determinada intensidad de impacto. De este modo el valor umbral s2
se corresponde con una intensidad de impacto 2 y el valor umbral S1
con una intensidad de impacto 1. Mediante la definición de los
valores umbral S1, S2, etc. de las intensidades de impacto 1, 2
asociadas a estos valores umbral puede realizarse una valoración de
riesgos del riesgo existente para los ocupantes del vehículo y
determinarse cuándo y, dado el caso, qué medios de retención 7, 8
deben activarse. De este modo puede determinarse por ejemplo que es
necesario activar atirantadores de cinturón reversibles si los
valores de función de la función VPAF superan el valor umbral S2
prefijable. Asimismo puede determinarse que se accionen airbags
cuando los valores de función de la función VPAF superen el valor
umbral S1 prefijable. Aquí se supone que la intensidad de impacto 1
es mayor que la intensidad de impacto 2. En otras variantes de
ejecución de la invención pueden preverse valores umbral S todavía
más escalonados, es decir, más de dos valores umbral S1, S2, para
hacer posible una resolución más diferenciada de los medios de
retención 7, 8 para la protección de los ocupantes.
- 1
- Aparato de control
- 2
- Módulo de valor umbral
- 3
- Módulo de valor umbral
- 4
- Sensor
- 5
- Sensor
- 6
- Medio de almacenamiento
- 7
- Medio de retención
- 8
- Medio de retención
- 9
- Medio de comparación
- 10
- Sistema de seguridad
- S
- Valor umbral
- S1
- Valor umbral
- S2
- Valor umbral.
Claims (5)
1. Procedimiento para controlar un sistema de
seguridad (10) para ocupantes de un vehículo, caracterizado
porque se archivan en medios de almacenamiento (6) una primera señal
de aceleración al menos de un impacto de referencia y/o una primera
señal de velocidad, derivada mediante integración a partir de esta
señal de aceleración, porque a partir de una segunda señal de
aceleración medida en tiempo real se forma mediante integración una
segunda señal de velocidad, porque a partir de las señales de
aceleración primera y segunda se obtiene mediante comparación de
las señales de velocidad primera y segunda una función de análisis
de desarrollo de velocidad (VPAF), porque esta función de análisis
de desarrollo de velocidad se compara con al menos un valor umbral
(S1, S2), y porque al superarse el valor umbral (S1, S2) se activan
medios de retención (7, 8) para los ocupantes del vehículo.
2. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la función de análisis de desarrollo de
velocidad (VPAF) se obtiene mediante la formación de un valor medio
temporal a partir de la diferencia de las señales de velocidad
primera y segunda.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la señal de aceleración del impacto de
referencia se aproxima mediante una función de aproximación.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como
función de aproximación se utiliza la función sinusoidal.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como
función de aproximación se utiliza la función
sinusoidal-cuadrada.
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