ES2945321T3 - Un sistema de prevención de accidentes y un vehículo que incluye el sistema de prevención de accidentes - Google Patents

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Abstract

Se divulga un vehículo (12) con un sistema de prevención de accidentes 10. el vehiculo (12) incluye una carroceria de vehiculo (30). El vehiculo (12) tambien tiene un freno de pie (42) para detener el vehiculo (12). el sistema (10) incluye una disposición de sensor (14) para detectar un objeto detrás de un extremo trasero (38) del vehículo (12) que genera una señal de reconocimiento de objeto cuando detecta un objeto dentro del alcance detrás del vehículo (12). La disposición de sensores (14) incluye sensores IR pasivos (15) o sensores de pulso reflejado como sensores de sonar o radar (50) en el extremo trasero (38). un controlador (20) genera una señal de respuesta de prevención de accidentes al recibir una señal de reconocimiento de objetos de la disposición de sensores (14). un aplicador de freno (26) esta acoplado operativamente al freno (42) para detener el vehiculo (12) cuando el controlador (20) genera una senal de respuesta de prevencion de accidentes. Convenientemente, el sistema (10) también incluye una alarma (22) para hacer sonar una señal de alarma al mismo tiempo. El sistema (12) es útil para prevenir un accidente en el que un vehículo que va marcha atrás a baja velocidad colisiona con una persona. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Un sistema de prevención de accidentes y un vehículo que incluye el sistema de prevención de accidentes
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un sistema de prevención de accidentes para usar en vehículos y a un vehículo que incluye el sistema de prevención de accidentes. Esta invención también se refiere a un procedimiento para evitar un accidente cuando un vehículo colisiona con un objeto.
Esta invención se refiere en particular, pero no exclusivamente, a un sistema de prevención de accidentes para evitar que un niño pequeño o un animal sea atropellado por un vehículo de motor que está dando marcha atrás a baja velocidad en una superficie de circulación tal como un camino de entrada. Por lo tanto, será conveniente describir la invención con referencia a esta aplicación ilustrativa. Sin embargo, al mismo tiempo se entiende claramente que la invención es capaz de una aplicación más amplia. Por ejemplo, la invención se extiende a todas las formas de vehículos y no solo a vehículos de motor. También se extiende a un sistema para evitar accidentes al dar marcha atrás con objetos inanimados tales como postes y paredes. No se limita a un sistema para prevenir accidentes al dar marcha atrás que implican niños pequeños.
Definiciones
En esta memoria descriptiva, la expresión “ accidente al dar marcha atrás” se usará para describir y definir un accidente de vehículo motor que se produce cuando un vehículo que se desplaza a baja velocidad en marcha atrás colisiona con un objeto o una persona o un animal. Esto incluye un accidente de vehículo en un camino de entrada que implica un niño pequeño, pero no se limita a esta clase de accidentes.
En esta memoria descriptiva, se entenderá que el término “ prevención de accidente” significa un sistema que es útil para ayudar a prevenir accidentes. Sin embargo, debe entenderse claramente que no significa que sea capaz de evitar que todos los accidentes se produzcan. En realidad, ayuda a evitar accidentes o a impedir accidentes, pero no elimina la posibilidad de un accidente por completo.
En esta memoria descriptiva, se entenderá que el término “ mamífero” significa cualquier criatura de sangre caliente que satisface la definición científica de mamífero. Debe interpretarse que incluye seres humanos, pero no se limitarán a seres humanos. También debe incluir perros y gatos.
En esta memoria descriptiva, el término “ sensor térmico” se interpretará como un sensor IR pasivo que puede detectar radiación IR o calor generado por un mamífero tal como un ser humano o un animal tal como un perro o gato. Dichos mamíferos tienen una temperatura corporal en el intervalo de 35 a 39 grados Celsius.
En esta especificación, el término “zona de detección IR” se interpretará como una zona que se extiende alejándose del o de los sensores IR dentro de los cuales el o los sensores detectarán un mamífero.
Antecedentes de la invención
Los vehículos de motor y particularmente los automóviles de motor son una característica ubicua de la sociedad moderna que se usa ampliamente para transportar personas y bienes de un lugar a otro. Proporcionan a las personas una independencia de movilidad y desplazamiento que es deseable en una sociedad moderna. Los vehículos a menudo están estacionados en una zona de estacionamiento que es un garaje o un compartimento de aparcamiento cuando no se están utilizando. En muchos casos, la zona de estacionamiento se abre sobre un camino de entrada que a su vez conduce a una carretera. A menudo, la zona de estacionamiento y el camino de entrada no se separan por una cerca de un jardín adyacente y tienen acceso abierto a la tierra o jardín alrededor de una casa que está asociada con el camino de entrada. Es decir, el jardín se abre sobre la zona de estacionamiento y el camino de entrada sin ninguna barrera a peatones entre ellos.
En estas situaciones, a veces es necesario dar marcha atrás al vehículo fuera de la zona de estacionamiento a lo largo de un camino de entrada que conduce a una carretera adyacente. El vehículo se conduce en marcha atrás a baja velocidad a lo largo del camino de entrada hasta la calle donde puede conducirse de la manera normal. Para dar marcha atrás al vehículo, el conductor engrana la marcha atrás, gira la cabeza y mira a través de la ventana trasera hacia el suelo o la superficie de apoyo detrás del vehículo. Un problema es que la vista del conductor del camino de entrada detrás del vehículo es muy limitada y no tienen una vista completa e ininterrumpida del recorrido de desplazamiento del vehículo. Las estadísticas iniciales muestran que muchos accidentes de vehículo de motor ocurren en esta situación.
En una clase de accidentes al dar marcha atrás, un conductor chocará con un objeto inanimado tal como una pared o poste. Aunque tales accidentes provocan daños en los objetos físicos, lo que conlleva un coste económico, los mismos no causan ningún trauma humano. En otra categoría más problemática de accidentes al dar marcha atrás, un conductor chocará con un niño pequeño o pequeño animal. El niño o animal generalmente se coloca detrás del vehículo y no es visto por el conductor cuando dan marcha atrás al vehículo. Si es un niño pequeño, el niño es a menudo demasiado joven para estar consciente del peligro para los mismos planteados por el vehículo que está dando marcha atrás. Por consiguiente, normalmente no toman ninguna acción de evitación. A veces, el conductor no ve al niño porque tiene una visión limitada a través de la ventana trasera del vehículo. Además, a algunos conductores les resulta incómodo virarse y mirar a través de la parte trasera del vehículo y, a veces, no se toman el trabajo de hacerlo. Aún más, el conductor podría no comprobar completamente y cuidadosamente que el área detrás del vehículo esté libre de personas antes de que el vehículo comience a dar marcha atrás. Aún más, a veces el conductor simplemente comienza a retroceder y espera que cualquier persona en el camino tome medidas para evitarlo.
El solicitante entiende que los accidentes automovilísticos en marcha atrás causan alrededor de 229 muertes al año en los EE. UU. Los mismos causan aproximadamente 12 muertes en Australia y aproximadamente 4 muertes por año en Nueva Zelanda. Jeanette Fennell, que es el fundadora y copresidente de la fundación sin fines lucrativos Kidsandcars.org, informa que aproximadamente 50 niños cada semana en los Estados Unidos son víctimas de accidentes automovilísticos en marcha atrás. De estos, 48 niños son tratados en salas de emergencia y 2 mueren. Estadísticas adicionales muestran que niños menores de tres años son los más propensos a ser las víctimas de accidentes automovilísticos en marcha atrás. Además, cuando los niños no mueren en estos accidentes, generalmente sufren lesiones graves en la cabeza, tórax o miembros inferiores. Las estadísticas revelan que el conductor del vehículo que está dando marcha atrás generalmente conduce muy lentamente cuando ocurre el accidente. Además, el conductor del vehículo es habitualmente uno de los padres, un miembro o amigo de la familia del niño que es atropellado, lo que aumenta el trauma provocado por estos accidentes.
La Figura 1 de los dibujos ilustra un escenario de ejemplo en el que un niño pequeño está sentado en el suelo jugando con un juguete justo detrás de un vehículo de motor que está a punto de dar marcha atrás en un camino de entrada. El niño pequeño está sentado en el suelo cerca de la parte posterior del vehículo y está posicionado centralmente con respecto al vehículo. Esto hace prácticamente imposible que el conductor vea el niño desde su posición sentado en el asiento del conductor del vehículo incluso si son diligentes. Por consiguiente, a menos que alguien fuera del vehículo alerte al conductor de la presencia del niño pequeño, o el conductor realmente ve al niño en esta posición antes de llegar al vehículo, existe un riesgo real de que el niño sea atropellado por el vehículo que está dando marcha atrás.
La Figura 2 de los dibujos ilustra otro escenario de ejemplo en el que un niño pequeño podría ser atropellado por un vehículo que está dando marcha atrás. Como se muestra en los dibujos, el niño está montado en un triciclo en una superficie de pavimentación dura de un camino de entrada justo detrás del vehículo. El niño tiene un perfil o altura muy bajo y, por lo tanto, no es visible fácilmente para un conductor del vehículo de motor que da marcha atrás. La situación se ve agravada por el hecho de que el niño en el triciclo se mueve constantemente, a diferencia de estar en una posición fija. Por lo tanto, un conductor puede pensar que el niño está colocado fuera de una zona de marcha atrás o trayectoria de desplazamiento del vehículo cuando se da marcha atrás al vehículo, lo que no es el caso.
El solicitante conoce algunos esfuerzos de la técnica anterior que se han realizado para ayudar a un conductor de un vehículo de motor para reducir el riesgo de que ocurra un accidente dando marcha atrás. Un intento de la técnica anterior para abordar este problema implica el uso de cámaras de marcha atrás que son integradas en el vehículo en el momento de la fabricación o que se suministran como un producto en posventa. Las cámaras de marcha atrás proyectan una imagen visual de la zona de marcha atrás detrás del vehículo. Las cámaras de marcha atrás están montadas en la parte posterior del vehículo y están acopladas operativamente a una pantalla de LED que está montada dentro de la cabina del vehículo de motor en una posición en la que es visible para el conductor. Algunas pantallas están montadas en el panel de instrumentos, mientras que otras pantallas se han montado en los espejos retrovisores. La idea es que la imagen del área detrás del vehículo puede observarse entonces por un conductor cuando dan marcha atrás al vehículo de motor. Estos tipos de dispositivos existen desde hace algún tiempo y se pueden adaptar a los vehículos existentes. Están diseñados para ayudar a un conductor al aparcar su vehículo. Los sensores de aparcamiento de sonar funcionan enviando pulsos de sonido desde sensores montados en la parte posterior del vehículo. El pulso de sonar rebota en un objeto y vuelve al sensor y una CPU asociada con el sensor mide el tiempo necesario para que la onda sonora regrese al sensor. Esto proporciona una medida de la distancia del objeto lejos del sensor de sonar y, por lo tanto, la parte posterior del vehículo. Cuando la distancia calculada entra en un intervalo predeterminado, la CPU envía una señal a una alarma dentro de la cabina del vehículo para alertar al conductor de la existencia de un objeto dentro de un intervalo del extremo trasero del vehículo. Sin embargo, en opinión del solicitante, este producto de la técnica anterior no ha tenido mucho éxito. El solicitante tiene conocimiento de varios casos en los que un vehículo de motor equipado con cámaras de marcha atrás y sensores de estacionamiento con sonar ha atropellado a un niño. Es decir, las cámaras de la zona de marcha atrás y la imagen de la zona de marcha atrás mostrada dentro de la cabina del conductor del vehículo no funcionaron o intervinieron para evitar un accidente. Aún más, el solicitante cree que los sensores de aparcamiento de sonar no son muy confiables y a menudo son ignorados por el conductor y no pueden acoplarse a un vehículo que se usa para remolcar un barco, remolque o caravana.
El solicitante cree que un problema de este sistema de la técnica anterior es que cuando una persona está conduciendo un vehículo en marcha atrás, gira la cabeza y mira por la ventana trasera del vehículo. En consecuencia, no pueden mirar a la pantalla de visualización instalada en el panel de instrumentos porque esto requeriría que su cabeza mirase hacia delante. La técnica mediante la cual un conductor gira su cabeza se muestra en la Figura 3 de los dibujos.
Además, si el conductor tiene prisa cuando da marcha atrás con un coche para salir de una plaza de aparcamiento o camino de entrada, es posible que no se tome el tiempo de comprobar cuidadosamente la imagen en la pantalla generada por las cámaras de marcha atrás antes de que empiecen a moverse. Una vez que ha comenzado el movimiento, es difícil observar en la pantalla en el panel de instrumentos cuando su cabeza se gira hacia la parte posterior del vehículo de motor. Otro problema más identificado por el solicitante es que los conductores a menudo se distraen por causa de teléfonos móviles, radio o música dentro de la cabina y/u otros pasajeros dentro del automóvil y no pueden escuchar la alarma del sensor de aparcamiento o ignoran las alarmas del sensor de aparcamiento. En resumen, los sistemas precedentes descritos anteriormente se basan única y exclusivamente en las acciones, el comportamiento y la capacidad del conductor y se ha descubierto que son deficientes. Además, estos sistemas no avisan a nadie fuera del vehículo del peligro inminente de una colisión.
Claramente, sería ventajoso si pudiera idearse un dispositivo y/o un procedimiento que fuera capaz de reducir eficazmente el número de accidentes de marcha atrás que involucran a niños pequeños. Esto reduciría la cantidad de traumatismos en carretera incluyendo muerte y lesiones graves que implican niños pequeños e indudablemente un beneficio significativo para la sociedad. Este es particularmente el caso cuando se reconoce que muy a menudo los niños son atropellados por un amigo cercano o por uno de los padres.
El documento US-A-4.407.388 describe un sistema de prevención de colisión utilizado para controlar el movimiento de un vehículo pesado utilizado en las industrias de minería y construcción.
El documento US-A-4.77.095 describe un sistema de detección de cambio de imagen para observar un entorno a controlar, tal como una región próxima a un vehículo.
El documento US-2009/099710, publicado el 16-04-2009, describe un procedimiento y sistema para retroadaptar un vehículo operable manualmente para ser controlado de forma remota o automática.
El documento JPH 06-24302, publicado el 01-02-1994, describe un sistema de frenado preliminar automático para un vehículo de motor, que comprende un aparato para detectar el accionamiento del pedal del acelerador, y un solenoide y un cable unido al pedal de freno.
Resumen de la invención
Según un aspecto de esta invención, se proporciona un sistema de prevención de accidentes que se va a adaptar en un vehículo después de que el vehículo se vende como se expone en la reivindicación 1. Las características ventajosas se exponen por las reivindicaciones dependientes.
Descripción detallada de la invención
Un sistema de prevención de accidentes para evitar accidentes al dar marcha atrás a baja velocidad y un vehículo que incorpora el sistema según esta invención puede manifestarse en sí mismo en una variedad de formas. Será conveniente describir a continuación varias realizaciones ilustrativas de la invención en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. El objetivo de proporcionar esta descripción detallada es instruir a las personas que tienen un interés en la materia de la invención cómo llevar la invención a la práctica. Sin embargo, debe entenderse claramente que la naturaleza específica de esta descripción detallada no supera la generalidad de la descripción amplia anterior. En los dibujos:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un niño pequeño sentado en el suelo detrás de un vehículo de motor estacionado;
La Figura 2 es una vista en perspectiva de un niño que monta un triciclo detrás de un vehículo de motor estacionado;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de un conductor que da marcha atrás a un vehículo de motor que muestra su cuello girado de manera que su cara mira hacia la parte trasera del vehículo de motor;
La Figura 4A es una vista en perspectiva lateral esquemática de un vehículo equipado con un sistema de prevención de accidentes según una realización de la invención y la Figura 4B es un primer plano de parte del vehículo mostrado en la Figura 4A con algunos detalles estructurales omitidos para mayor claridad
La Figura 5 es una vista en planta esquemática del sistema de prevención de accidentes de la Figura 4A;
La Figura 6 es una vista tridimensional de un controlador que forma parte del sistema de prevención de accidentes de la Figura 4A;
La Figura 7 es un dibujo esquemático que muestra entradas que pueden ingresarse en el controlador y salidas que pueden generarse por el controlador;
La Figura 8 es una vista tridimensional de una alarma de audio y una alarma visual para el sistema de prevención de accidentes de la Figura 4A que está montado en una ventana trasera del vehículo dentro del vehículo;
La Figura 9 es una vista tridimensional de un sensor infrarrojo y un sensor de sonar que forma parte de las disposiciones de sensores IR y de sonar del sistema de prevención de accidentes de la Figura 4A;
La Figura 10 es una vista en perspectiva del accionador de freno del sistema de prevención de accidentes de la Figura 4A que está conectado al pedal del freno del vehículo;
La Figura 11 es una vista en sección a través del cilindro electrónico del accionador de freno del sistema de prevención de accidentes de la Figura 4A que muestra que se monta en el pedal del freno del vehículo en una posición lista pero no activada y también en una posición activada;
La Figura 12 es una vista esquemática en perspectiva que muestra el vehículo de la Figura 4A equipado con el sistema de prevención de accidentes cuando el vehículo está en marcha dando marcha atrás en un camino de entrada cuando hay un niño pequeño en la trayectoria del vehículo;
La Figura 13 es una vista en perspectiva lateral esquemática de un vehículo equipado con un sistema de prevención de accidentes según otro ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención;
La Figura 14 es una vista en perspectiva lateral esquemática de un vehículo equipado con un sistema de prevención de accidentes, según otro ejemplo más no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención;
La Figura 15 es una vista en perspectiva lateral esquemática de un vehículo equipado con un sistema de prevención de accidentes, según otro ejemplo más no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención;
La Figura 16 es una vista en perspectiva superior esquemática del vehículo equipado con el sistema de prevención de accidentes en la Figura 15;
La Figura 17 es una vista en perspectiva lateral esquemática de un vehículo equipado con un sistema de prevención de accidentes, según otro ejemplo más no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención;
La Figura 18 es una vista en perspectiva lateral esquemática de un vehículo equipado con un sistema de prevención de accidentes, según otro ejemplo más no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención; y
La Figura 19 es una vista en perspectiva superior esquemática de un vehículo equipado con un dispositivo de prevención de accidentes según la invención remolcando un remolque también equipado con un dispositivo de prevención de accidente según la invención.
Las Figuras 1 a 3 se han discutido en los antecedentes de la sección de la invención anterior. No se analizarán adicionalmente en esta descripción detallada de la invención.
Las Figuras 4A a 11 son ilustraciones esquemáticas de una realización de un sistema de prevención de accidentes según una realización de la invención en uso montada en un vehículo. En estos dibujos, el sistema de prevención de accidentes se denomina con el número de referencia 10 y un vehículo de motor equipado con el sistema se denomina generalmente con el número de referencia 12.
El sistema 10 como se muestra en las Figuras 4A y 4B incluye una disposición de sensores IR que se indica generalmente en algunos de los dibujos con el número 14 que está dispuesta para detectar calor IR de un mamífero en una zona de detección de IR detrás del vehículo de motor 12 y para generar una señal de reconocimiento de mamífero cuando detecta un mamífero en la zona de detección de IR. El sistema 10 también incluye una disposición de sensores de sonar que se indica generalmente en algunos de los dibujos por el número 16 que está dispuesta para detectar ondas sonoras que rebotan en un objeto en una zona de detección de objetos y generar una señal de reconocimiento de objeto. El sistema 10 incluye un controlador 20 que está conectado operativamente a la disposición de sensores para la detección de IR 14 y la disposición de sensores de sonar 16 que genera una respuesta de prevención de accidentes en la recepción de una señal de reconocimiento de mamífero o una señal de detección de objeto desde el sensor IR o las disposiciones 14 o 16 de sensores IR y de sonar respectivamente. Además, el sistema 10 también incluye una alarma que está conectada operativamente al controlador 20 y que se activa cuando el controlador 20 emite una respuesta de prevención de accidente. El sistema 10 también incluye un aplicador de freno 26 que está conectado operativamente a un freno del vehículo de motor 12 de modo que aplica los frenos del vehículo 12 cuando se activa. El aplicador de freno 26 también está conectado operativamente al controlador 20 de manera que el aplicador de freno 26 se activa cuando el controlador 20 genera una respuesta de prevención de accidente. Cada uno de los componentes del sistema se describe con más detalle a continuación.
El vehículo 12 comprende una carrocería del vehículo 30 que está montada sobre ruedas 32. El vehículo es un vehículo de carretera tal como un automóvil con un motor recibido dentro de un compartimiento del motor, un asiento del conductor 34 dentro de una cabina interna 35 y un baúl o maletero. El vehículo 12 es operado o conducido por un conductor sentado en el asiento del conductor 34. Como se muestra en la Figura 5, la carrocería del vehículo 30 tiene un extremo delantero 36 y un extremo trasero 38 y dos lados 40 que se extienden entre los extremos delantero y trasero 36 y 38. El vehículo 12 incluye un conjunto de controles del conductor que incluyen un freno de pie 42 que puede ser aplicado por un conductor para activar los frenos operativos (a diferencia del freno de estacionamiento) del vehículo 12 para reducir la velocidad o detener el vehículo 12 mientras se conduce en la carretera. Además, como se muestra en la Figura 12, el extremo trasero 38 tiene una placa de matrícula del vehículo 44 y dos luces traseras 46 separadas lateralmente. El extremo trasero también incluye un parachoques 48 que se extiende transversalmente a través del extremo trasero 38 del vehículo 12 a una altura de aproximadamente 0,3 m a 1,5 m, en particular, 0,5 m a 0,9 m, por encima de la superficie de circulación sobre la que está montado el vehículo 12.
En la realización ilustrada en la Figura 12, la disposición de sensores IR 14 comprende un único sensor IR térmico pasivo 15 que está diseñado para detectar e identificar la firma térmica de calor IR generado por un mamífero de sangre caliente tal como un ser humano o animal que tiene una temperatura corporal en la región de 36 a 38 grados Celsius. El sensor 15 está contenido dentro de un pequeño alojamiento del sensor compacto que está montado centralmente en el extremo trasero 38 del vehículo de motor 12. Aunque el sensor ilustrado 15 está montado adyacente a la placa de matrícula 44, por ejemplo, por encima de los números y/o letras en la placa de matrícula 44, debe entenderse que el sensor 15 puede montarse en cualquier parte del extremo trasero 38. El sensor 15 está dispuesto de modo que se dirige hacia abajo mientras se orienta hacia lejos del extremo trasero 38 del vehículo 12, de modo que puede detectar un cuerpo caliente en una zona de sensores IR 49 que se extiende hacia atrás desde el vehículo 12. El solicitante ha encontrado que es deseable dirigir el sensor IR 14 hacia abajo hacia la superficie del suelo para evitar la activación falsa del sistema 10 debido a la detección de otras personas en el entorno. La zona del sensor IR 49 se extiende básicamente en una longitud limitada en una dirección que se aleja del vehículo 12 a lo largo de una trayectoria de circulación tomada por un vehículo cuando retrocede en dirección hacia atrás. El sensor IR pasivo 15 puede reconocer la firma térmica de un mamífero que se basa en la temperatura corporal interna específica de un mamífero. Los sensores IR pasivos se utilizan ampliamente en los sistemas de iluminación exterior para encender la luz cuando se detecta a la persona, donde a veces se denominan “ sensores de calor” . Como la estructura y la función de los sensores de calor serían conocidas por los expertos en la técnica y la estructura y la función no forman parte de la invención, no se describirá adicionalmente en esta memoria descriptiva.
La disposición de sensores de sonar 16 comprende una pluralidad de sensores de sonar 50 que están montados en el extremo trasero 38 del vehículo 12 separados entre sí. En la realización ilustrada se montan en el parachoques 48 separados entre sí a lo largo del parachoques 48. Los sensores de sonar 50 son capaces de detectar tanto los objetos animados como inanimados dentro de una zona de detección de objetos 49 mostrada en la Figura 12 sin poder discriminar entre los dos tipos de objetos. Emiten ondas de sonido y detectan ondas de sonido reflejadas que regresan al sensor 50 y, en función del tiempo que tarda el pulso de sonido en regresar al vehículo 12, pueden detectar la distancia a la que se encuentra el objeto del vehículo 12. Por tanto, aumenta la capacidad de detección del sensor IR que detecta mamíferos como personas porque proporciona otro tipo de sensor para detectar a un niño o un animal y, por lo tanto, aumenta la confiabilidad del sistema. También ayuda a evitar colisiones con objetos inanimados tales como estructuras. El funcionamiento de los sensores de sonar se indica esquemáticamente en la Figura 12.
El sistema 10 está dispuesto de modo que el controlador 20 emite una señal de prevención de accidente cuando los sensores de sonar 50 detectan un objeto que viene de dentro de una distancia predeterminada de aproximadamente 1,5 m del extremo trasero del vehículo 12. Por lo tanto, los sensores de sonar 50 detectan efectivamente un objeto que se acerque al extremo trasero 38 y al sistema 10 y, en particular, el controlador 20 se diseña para generar una señal de prevención de accidente y aplicar los frenos del vehículo 12 cuando el objeto se encuentra dentro de la distancia predeterminada. Por lo tanto, los sensores de sonar 50 funcionan de manera fundamentalmente diferente al sensor IR pasivo 15 que detecta mamíferos de sangre caliente tales como animales y niños pequeños sin tener una capacidad para detectar la distancia a que el objeto se encuentra del sensor 15. Dado que el uso de los sensores de sonar 50 es conocido, su estructura y función serían conocidas por un experto en la técnica y no se describirán con más detalle en esta memoria descriptiva.
En el ejemplo ilustrado que no está cubierto por el alcance de las reivindicaciones que se muestran en la Figura 6, el controlador 20 incluye un procesador, como una CPU, que está contenida dentro de un alojamiento de control compacto 54 que está montado en una posición de fácil acceso dentro del maletero o baúl del vehículo 12. Alternativamente, el alojamiento 54 de control podría montarse en el compartimento del motor. El controlador 20 está acoplado operativamente al sensor IR 15 mediante cableado 56 y recibe y procesa señales recibidas desde el sensor IR pasivo 15. En particular, cuando el controlador 20 recibe una señal de reconocimiento de mamífero del sensor 15, genera una respuesta de prevención de accidente que genera una serie de respuestas diferentes que se analizan a continuación. Además, el controlador 20 también está conectado operativamente a los sensores de sonar 50 por medio del cableado 57, que también conecta operativamente los sensores de sonar 50 entre sí. En particular, cuando el controlador 20 recibe una señal de reconocimiento de objeto de uno o más de los sensores 50 también genera una señal de respuesta de prevención de accidente en relación con la misma. El cableado 56 y 57 se muestra en el dibujo como una única línea en los dibujos porque los dos conjuntos de cables se reciben dentro de un único mazo de cables.
La Figura 7 ilustra esquemáticamente las entradas que pueden ingresarse en el controlador 20 y las salidas que pueden generarse por el controlador 20 durante el funcionamiento del sistema 10. Las entradas principales que se muestran en el dibujo son el sensor IR, otras entradas del sensor, tales como las entradas del sensor de sonar, y la entrada de marcha atrás que arma el sistema 10 cuando el vehículo 12 engrana la marcha atrás como se describe a continuación. Otras entradas incluyen el suministro de 12 voltios de la batería del vehículo, una función de autocomprobación que permite probar el sistema y una anulación del sistema. Las salidas principales del controlador 20 son la luz de advertencia, un accionador de freno, una alarma de audio que es una sirena piezoeléctrica y un zumbador piezoeléctrico como se muestra en la Figura 7.
El sistema 10 tiene una disposición de armado mostrada generalmente por el número 63 que hace que el sistema 10 se arme cuando el vehículo 12 engrana la marcha atrás. En la realización ilustrada en la figura 4A, la disposición de armado del sistema 10 está operativamente acoplada a un circuito eléctrico dentro del vehículo 12 que activa las luces de marcha atrás en el vehículo de motor 12 y por lo tanto se arma automáticamente cuando el vehículo 12 engrana la marcha atrás. Como se ilustra en la Figura 4, el sistema 10 también tiene un interruptor de anulación indicado por el número 65 que permite que el conductor anule el sistema 10 activando el interruptor de anulación 65. Un conductor puede usar esta función, por ejemplo, cuando desea dar marcha atrás cerca de una pared o poste y el sistema 10 aplica los frenos 42 del vehículo 12 antes de que el vehículo 12 pueda acercarse lo suficiente a dicho poste o pared. El interruptor de anulación 65 está ubicado en la cabina 35 del vehículo 12 en una ubicación en la que el conductor puede acceder convenientemente. Por ejemplo, el interruptor de anulación 65 podría montarse convenientemente en el panel de instrumentos del vehículo 12. El interruptor de anulación 65 está conectado operativamente al controlador 20 por medio de un cableado 68. De esta manera, la activación del interruptor de anulación 65 envía una señal de anulación al controlador 20 que, a su vez, envía señales al aplicador de freno 26 para liberar el freno 42 y una señal a la alarma 22 para apagar la alarma 22.
La disposición de alarma puede incluir más de un dispositivo de alarma, por ejemplo, en diferentes ubicaciones en el vehículo. La disposición de alarma incluye una sirena o bocina 58 que está posicionada fuera de la cabina 35 hacia el extremo delantero 36 del vehículo de motor 12. Convenientemente, la sirena 58 suena al exterior del vehículo 12 de modo que sea claramente audible a las personas exteriores, incluyendo una persona en la trayectoria del vehículo en marcha atrás 12. La sirena 58 está acoplada operativamente al controlador 20 por medio del cableado 59 y cuando el controlador 20 genera una respuesta de prevención de accidente activa la sirena 58, lo que hace que haga un ruido más alto. La sirena o bocina 59 podría ser proporcionada por la bocina o claxon instalado de fábrica del vehículo 12.
En la realización ilustrada mostrada en la Figura 8, la disposición de alarma también incluye una alarma 60 adicional que está montada dentro de la cabina 35 que tiene una superficie de soporte plana hacia arriba contra una ventana trasera del vehículo 12 como se ilustra en la Figura 12. La alarma 60 adicional es una alarma visual y de audio que está conectada operativamente al controlador 20 por medio del cableado 61. Cuando el controlador 20 genera una señal de respuesta de prevención de accidentes, activa la alarma 60 en la ventana trasera del vehículo de motor 12 como se ilustra en la Figura 4A y hace que una luz brillante 67 en la alarma 60 parpadee. La alarma 60 que incluye luz 67 colocada en la ventana trasera es visible para las personas dentro y fuera del vehículo. Además, la alarma de audio más alta que se coloca dentro de la cabina 35 del vehículo 12, a diferencia de la alarma 58, que se coloca fuera de la cabina 35, alerta al conductor del vehículo 12 del riesgo de un accidente. El cableado 61 también podría hacer sonar la bocina instalada de fábrica que se puede instalar en el compartimiento del motor.
Las Figuras 11 y 11 ilustran el aplicador de freno 26 para el sistema 10 que incluye ampliamente un miembro de montaje de freno 70 y un solenoide 72 que está conectado operativamente al miembro de montaje de freno 70.
El miembro de montaje de freno 70 aplica o presiona automáticamente el pedal del freno 42 dentro de la cabina 35 haciendo que los frenos se apliquen de manera sencilla y firme. Esto detiene el vehículo 12 si está en movimiento, o impide que se mueva si aún no ha comenzado a moverse. La estructura del aplicador de freno 26 y su manera de operación se ilustra en detalle en las Figuras 10 y 11.
El miembro de montaje de freno 70 comprende una formación de montaje de pedal de freno en forma de un soporte 76 que puede fijarse al pedal de freno 42 de la manera mostrada en la Figura 10, y una formación de montaje de cable 78 que se extiende lateralmente alejándose del soporte 76. El aplicador 26 también incluye un cable 80 que se extiende desde el soporte 76 del elemento de montaje 76 al solenoide 72. De esta manera, un movimiento del cable 80 por el solenoide 72 actúa para tirar del pedal de freno 42 hacia el solenoide 72, es decir, en una dirección hacia delante, aplicando así los frenos regulares u operativos del vehículo 12.
El solenoide 72 comprende ampliamente un alojamiento de solenoide 82 y un accionador 84 que es un émbolo. El solenoide 72 está montado en el vehículo 12 a una distancia separada del freno de pie por medio de un soporte de montaje 86. El soporte 86 a su vez puede montarse en una pared de la carrocería del vehículo 12 mediante elementos de sujeción tales como tornillos que se hacen pasar a través de aberturas 87 en el soporte 86. Cuando el controlador 20 envía una señal de respuesta de prevención de accidente al solenoide 72, las bobinas del solenoide 72 son energizadas por una corriente eléctrica y el accionador del solenoide 84 se desplaza linealmente en relación con el alojamiento 82. El movimiento del accionador 72 tira del cable 80 que a su vez tira de la formación de montaje de cable 78 y, por lo tanto, el soporte 76, para aplicar el freno 42 del vehículo 12 y detener el vehículo 12. Convenientemente, el solenoide tiene un sistema de doble bobina en el que una primera bobina 124 puede extraer una corriente sustancial para generar la fuerza necesaria requerida para aplicar los frenos del vehículo 12. Por el contrario, la segunda bobina 125 es una bobina de retención y requiere mucho menos corriente para mantener el émbolo del accionador 84 en su lugar contra una parte posterior del alojamiento 82. A medida que el émbolo 84 se acerca a la parte posterior del alojamiento 82, se encuentra bajo la influencia y en contacto con un interruptor de la bobina de retención 123. Esto apaga la primera bobina 124 y enciende la segunda bobina 125. En vista del alto rendimiento de corriente que se requiere para aplicar el freno, un alto nivel de uso de esta bobina 124 es insostenible y provocaría que la bobina 124 fallara. Por lo tanto, es muy importante que el émbolo del accionador 84 haga contacto con el interruptor de retención 123 para asegurar que el solenoide 72 entre en modo de sujeción. Este sujeta el freno 42 en la posición aplicada hasta que el solenoide 72 recibe una señal del controlador 20 para liberar los frenos 42. El aplicador de freno 26 también incluye una característica que hace que el solenoide 72 se cierre correctamente cada vez que se activa incluso si el desplazamiento del pedal de freno 42, cuando se aplica, es insuficiente para desplazar el accionador 84 completamente a un extremo trasero del alojamiento del solenoide 82 donde puede hacer un buen contacto con el interruptor de la bobina de retención 123.
El cable 80 está diseñado para que tenga cierta resistencia y, por lo tanto, puede extenderse más allá del recorrido del pedal de freno 42 para efectuar un buen contacto del accionador 84 con el interruptor de la bobina de retención 123 dentro del alojamiento del solenoide 82. En particular, esta resistencia puede lograrse al proporcionar un resorte 85A en el cable 80 que cede y, por lo tanto, extiende el cable 80 a una mayor fuerza de tracción que la requerida para presionar el pedal de freno 42. De esta manera, cuando el solenoide 72 está activado, el pedal de freno 42 cede primero y aplica el freno 42. A partir de entonces, si se requiere un desplazamiento adicional para que el accionador 84 haga contacto efectivo con el interruptor de la bobina de retención 123 dentro del alojamiento 82, el resorte 85B cede para permitir que el accionador 84 se desplace la distancia completa al interruptor de la bobina de retención 123. A medida que el desplazamiento del pedal de freno 42 puede variar durante un período de tiempo mientras el vehículo 12 está en uso general, esta característica es muy útil para acomodar el desgaste en los frenos de un vehículo a lo largo del tiempo. También proporciona cierta tolerancia cuando el sistema 10 se instala inicialmente y tiene como resultado que el sistema puede adaptarse a una instalación menos que perfecta.
El funcionamiento del aplicador de freno 26 es controlado por el controlador 20 independientemente del conductor del vehículo 12 y tiene lugar automáticamente y sin ninguna intervención de accionador. En particular, cuando el controlador 20 genera una señal de respuesta de prevención de accidente, esto se comunica al aplicador de freno 26 que se activa e aplica inmediatamente los frenos. Se apreciará que el aplicador de freno 26 no interfiere de ninguna manera con el sistema de freno instalado en fábrica de un vehículo comercial. Esto es muy importante ya que la garantía del fabricante quedaría anulada por cualquier interferencia con los mecanismos de trabajo del freno de un vehículo. El aplicador de freno 26 descrito anteriormente no interfiere de ninguna manera con el funcionamiento normal del freno. Solo proporciona una forma adicional de aplicar los frenos del vehículo 12 que es independiente de la operación del accionador. El sistema 10 también incluye el cableado de control 88 que se extiende desde el controlador 20 al aplicador de freno 26 como se muestra en los dibujos para permitir que el controlador envíe una señal de respuesta de prevención de accidente al aplicador 26.
La descripción anterior y el dibujo muestran los sensores 15, 50 conectados por cable al controlador 20. También muestran el controlador 20 conectado por cable a las alarmas y el aplicador de freno. En cambio, los sensores, alarmas y aplicador de freno podrían acoplarse de manera inalámbrica al controlador 20 por medio de cualquier medio de comunicación inalámbrica que incluye radio y fibra óptica.
En uso, como se muestra en la Figura 12, un escenario típico en el que se podría usar el sistema 10 es donde un vehículo está estacionado en un camino de entrada y se tiene que dar marcha atrás al vehículo a lo largo del camino de entrada para llegar a una carretera. El sistema 10 es armado cuando el conductor del vehículo de motor 12 engrana la marcha atrás y, por lo tanto, comienza el uso del sistema en este punto. Una vez que el sistema 10 es armado el sensor IR 15 puede detectar IR pasivo y generar una señal de reconocimiento de mamífero y los sensores de sonar 50 pueden detectar objetos usando ondas de sonido y generar una señal de reconocimiento de objeto. Cuando se genera cualquiera de estas señales, se envía al controlador 20 que genera una señal de respuesta de prevención de accidente. La señal se genera por el sensor IR 15 y los sensores de sonar 50 primero identifican un mamífero o un objeto respectivamente. Si el sensor IR 15 no reconoce un mamífero en la trayectoria del vehículo, los sensores de sonar aún pueden reconocer el objeto independientemente del sensor IR y enviar la señal apropiada al controlador para activar la señal de respuesta de prevención del accidente.
La señal de respuesta de prevención de accidente se envía a la bocina 58 y a la alarma 60 que se activan, y también al aplicador de freno 26 que actúa para aplicar inmediatamente los frenos del vehículo independientemente del conductor. Esto detiene el vehículo 12 si está en movimiento, o lo hace permanecer parado, si no estaba ya en movimiento, según el caso. Cabe señalar que el sistema no depende de que el conductor del vehículo vea al niño o aplique el freno. En cambio, se basa en una acción de frenado automático y en la generación automática de una alarma que puede advertir no solo al conductor sino a otras personas fuera del vehículo 12. Por lo tanto, el sistema 10 no depende únicamente del sensor IR 15 o en los sensores de sonar 50. Se basa en el objeto detectado por al menos uno de estos tipos de sensores y esto mejora significativamente la confiabilidad del sistema 10.
La Figura 13 ilustra un sistema de prevención de accidentes según un ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención. Como este sistema tiene muchas similitudes con el sistema descrito anteriormente con referencia a las Figuras 4 a 11, los mismos números de referencia se usarán para referirse a los mismos componentes a menos que se indique lo contrario. Además, la siguiente descripción se centrará únicamente en las diferencias entre este ejemplo no cubiertas por el alcance de las reivindicaciones y la realización anterior.
El ejemplo de la Figura 13 no cubierto por el alcance de las reivindicaciones tiene una disposición de sensores de sonar 16 que comprende una pluralidad de sensores de sonar 50 separados por el extremo trasero 38 de la carrocería del vehículo 30 pero no tiene una disposición de sensores IR. Los sensores de sonar 50 pueden generar una señal de reconocimiento de objetos y enviarlas al controlador 20 y el controlador 20 puede generar una señal de respuesta de prevención de accidente en respuesta a la misma. El sistema 10 no tiene un sensor IR y no puede detectar IR pasivo o calor corporal de un mamífero. Por lo tanto, el sistema 10 se basa únicamente en los sensores de sonar 50 para detectar un objeto en la trayectoria del vehículo y reportar al controlador 20 que, por lo tanto, responderá de la misma manera que se describió anteriormente y aplicará los frenos y las alarmas sin la intervención del conductor.
En una variación de la Figura 13, el ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones, la disposición del sensor es una disposición de sensores de radar que filtra las ondas de radio y detecta cuándo vuelven al sensor. El tiempo necesario para que un pulso regrese permite determinar la distancia desde el objeto detectado del sensor de la misma manera que esto se hace con sensores de sonar. Los sensores de radar buscan lo mismo que los sensores de sonar mostrados en la Figura 13. De lo contrario, este sistema funciona de la misma manera que el sistema descrito inmediatamente usando sensores de sonar. En otra variación de la Figura 13, el ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones, la disposición de sensores es una disposición de sensores de microondas que filtra las microondas y detecta cuándo vuelven al sensor. El tiempo necesario para que un pulso regrese permite determinar la distancia desde el objeto detectado del sensor de la misma manera que esto se hace con sensores de sonar. De lo contrario, este sistema funciona de la misma manera que el sistema descrito inmediatamente usando sensores de sonar.
La Figura 14 ilustra un sistema de prevención de accidentes según otro ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención. Como este sistema tiene muchas similitudes con el sistema descrito anteriormente con referencia a las Figuras 4 a 11, los mismos números de referencia se usarán para referirse a los mismos componentes a menos que se indique lo contrario. Además, la siguiente descripción se centrará únicamente en las diferencias entre este ejemplo no cubiertas por el alcance de las reivindicaciones y la realización anterior.
El ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la Figura 14 comprende una disposición de sensores IR 14 que comprende dos sensores IR 90, 92 separados lateralmente que están montados hacia el extremo trasero 38 de la carrocería del vehículo 12. Como se muestra en los dibujos, los sensores IR 90, 92 se montan en los guardabarros de las ruedas traseras 32 del vehículo 12 y se orientan hacia atrás. Los sensores 90, 92 se colocan cerca del suelo y también están orientados en un ángulo hacia abajo hacia el suelo. El sistema también incluye un controlador 20 que está acoplado operativamente a los sensores IR 90, 92 mediante el cableado 93 montado en el maletero adyacente al extremo trasero 38 del vehículo 12. A su vez, el controlador 20 está conectado operativamente a una alarma 58 y al aplicador de freno 26 como se describió anteriormente.
Como resultado, cuando la disposición del sensor IR 14 detecta la firma térmica de un mamífero en una zona de detección IR detrás del vehículo 12, envía una señal de reconocimiento de mamífero al controlador 20. En respuesta a la recepción de esta señal, el controlador 20 genera una señal de respuesta de prevención de accidente que se envía al aplicador de freno 26 y aplica los frenos y hace que la sirena 58 suene. En una variación de este ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones, la disposición del sensor IR incluye un único sensor 14 IR montado centralmente que se muestra en líneas discontinuas en el extremo trasero del vehículo 12.
Las Figuras 15 y 16 ilustran un sistema de prevención de accidentes según otro ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención. Como este sistema tiene muchas similitudes con el sistema descrito anteriormente con referencia a las Figuras 4 a 11, los mismos números de referencia se usarán para referirse a los mismos componentes a menos que se indique lo contrario. Además, la siguiente descripción se centrará únicamente en las diferencias entre este ejemplo no cubiertas por el alcance de las reivindicaciones y la realización anterior.
El sistema contiene todas las características del sistema en la Figura 4. Los sensores IR 15 y los sensores de sonar 50 en el extremo trasero 38 del vehículo 12 funcionan de la misma manera que se describió anteriormente con referencia a la Figura 4. Además, las respuestas de prevención de accidente tomadas por el sistema 10 son las mismas que las descritas anteriormente con referencia a la Figura 4.
Además, el sistema tiene una disposición de sensores IR adicionales que comprende un único sensor IR 94 montado en el extremo delantero 36 del vehículo 12 que puede detectar un mamífero en una zona de detección de IR delante del vehículo. El sensor 94 está conectado operativamente al controlador 20 por medio del cableado 96. El controlador 20 está programado de modo que el sensor 94 es armado cuando el conductor del vehículo 12 engrana una marcha hacia adelante y el vehículo 12 se desplaza a una velocidad de 0-5 km/h. Una vez que la velocidad del vehículo aumenta por encima de 5 km, el sensor 94 es desarmado. Por lo tanto, este sistema 10 puede detectar un mamífero que se coloca delante del vehículo 12 particularmente hacia sus lados, cuando el vehículo se desplaza lentamente en una dirección hacia delante. El inventor ha identificado esto como un punto ciego donde es difícil para un conductor ver un niño pequeño.
La Figura 17 ilustra un sistema de prevención de accidentes según otro ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención. Como este sistema tiene muchas similitudes con el sistema descrito anteriormente con referencia a las Figuras 4 a 11, los mismos números de referencia se usarán para referirse a los mismos componentes a menos que se indique lo contrario. Además, la siguiente descripción se centrará únicamente en las diferencias entre este ejemplo no cubiertas por el alcance de las reivindicaciones y la realización anterior.
El sistema 10 en la Figura 17 incluye una disposición de sensores IR 14 y un controlador 20 que a su vez está conectado operativamente a una alarma de sonido que es una sirena 58 por medio del cableado 59. Aunque se ha mostrado una disposición de sensores que tiene un único sensor IR que está montado centralmente, puede usarse igualmente una disposición de sensores que comprende dos sensores IR separados lateralmente, como los mostrados en la Figura 14. Este sistema puede detectar la presencia de un mamífero en una zona de detección y generar una señal de reconocimiento de mamífero que se envía al controlador 20. Al recibir esta señal, el controlador 20 genera una señal de respuesta de prevención de accidente que provoca que la alarma suene. Esto advierte a los transeúntes y al conductor del riesgo de un accidente para que ellos y, en particular, el conductor pueda tomar medidas para evitar un accidente. Sin embargo, no tiene ningún sensor de sonar para detectar un objeto detrás del vehículo y no tiene la capacidad de poder aplicar automáticamente los frenos del vehículo cuando el controlador genera una señal de respuesta de prevención de accidentes.
La Figura 18 ilustra un sistema de prevención de accidentes según otro ejemplo no cubierto por el alcance de las reivindicaciones de la invención. Como este sistema tiene muchas similitudes con el sistema descrito anteriormente con referencia a las Figuras 4 a 11, los mismos números de referencia se usarán para referirse a los mismos componentes a menos que se indique lo contrario. Además, la siguiente descripción se centrará únicamente en las diferencias entre este ejemplo no cubiertas por el alcance de las reivindicaciones y la realización anterior.
El sistema de la Figura 18 tiene una disposición de sensores IR muy parecido al de la realización de la Figura 17. También tiene un controlador 20 como el ejemplo de la Figura 17 que no está cubierto por el alcance de las reivindicaciones y una alarma de audio que es una bocina 58 como el ejemplo de la Figura 17 no cubierto por el alcance de las reivindicaciones. La principal diferencia entre los ejemplos de la Figura 18 y la Figura 17 no cubiertos por el alcance de las reivindicaciones es que el sistema de la Figura 18 tiene una disposición de sensores de sonar 16 además de la disposición de sensores IR 14. La disposición de sensores de sonar 16 comprende sensores de sonar individuales 50 y está conectada operativamente al controlador 20 en paralelo con la disposición del sensor IR 14 y genera una señal de reconocimiento de objetos cuando detecta un objeto dentro de una zona de detección. Cuando esto ocurre, se envía una señal de reconocimiento de objeto al controlador 20 que genera una respuesta de prevención de accidente que provoca la alarma 58 suene, lo que advierte al conductor y a otras personas de un riesgo de colisión. Por lo tanto, las Figuras 17 y 18 ilustran ejemplos más básicos que no están cubiertos por el alcance de las reivindicaciones de la invención que son capaces de detectar un mamífero tal como un niño en la zona de detección IR que está en la trayectoria de un vehículo que está dando marcha atrás y, a continuación, hacer que una sirena suene para avisar a personas en las proximidades del vehículo y también al conductor del vehículo.
La Figura 19 ilustra un vehículo remolcando un remolque donde tanto el vehículo remolcador como el remolque han sido equipados con el sistema. En estos dibujos se utilizan los mismos números de referencia para referirse al vehículo remolcado y a los componentes del sistema 10 en el vehículo 12 como en la Figura 4A anterior. En los dibujos, el remolque se denomina generalmente con el número de referencia 100.
El vehículo remolcador 12 tiene un sensor IR 14 y una pluralidad de sensores de sonar 50 montados en su parachoques 48. El vehículo remolcador también tiene un controlador 20, una alarma 58 y un aplicador de freno 26. Además, como se muestra en las Figuras 4A, 4B y 19, el vehículo remolcador tiene un enganche de remolque 102 y una toma de servicio 104 en su extremo trasero 38.
El remolque 100 comprende una carrocería del remolque 106 montada sobre ruedas 108 y un poste de tracción 110 en un extremo delantero del remolque 100. El remolque 100 también tiene un extremo trasero 112 y una disposición de sensores que comprende un sensor 114 de IR montado centralmente y una pluralidad de sensores de sonar 116, distribuidos a través del ancho del extremo trasero 112. Estos sensores 114 y 116 funcionan de la misma manera que los sensores 14 y 50 en el vehículo 12. El remolque también tiene un controlador 118 montado en el mismo que está conectado operativamente al sensor 114 por medio de cableado 122 y los sensores 116 están conectados al controlador 118 por medio del cableado adicional 124.
El sistema 10 tiene un enchufe de servicio 120 en el poste de tracción 110 y cableados 126 y 127 para conectar operativamente el controlador 118 en el remolque 100 a la bocina 58 y/o la alarma 60 en el vehículo 12. El sistema 10 tiene otro cableado 128 para conectar el controlador 118 al aplicador de freno 26 en el vehículo 12. Los cableados 126, 127 y 128 se extienden desde el controlador 118 y se enrutan a lo largo del remolque 100 y a lo largo del poste de tracción 110 y luego se acoplan al enchufe de servicio 120. La toma de servicio 104 tiene cableado correspondiente que se conecta operativamente a las alarmas 58, 60 y al aplicador de freno 26.
El controlador 20 está acoplado operativamente a la toma de servicio 104 en el vehículo 12 de manera que cuando el enchufe de servicio 120 está enchufado en la misma los sensores 15, 50 en el vehículo 12 están efectivamente desarmados. Es necesario diseñar el sistema 10 para hacer esto porque, de lo contrario, los sensores 15 y 50 detectarían la presencia del remolque 100 cuando el conductor engranara la marcha atrás y esto aplicaría urgentemente los frenos del vehículo 12.
Cuando el enchufe de servicio 120 está enchufado en la toma de servicio 104, el cableado 126 y 127 está conectado operativamente de forma indirecta a las alarmas 58 y 60 en el vehículo 12. De manera similar, el cableado 128 también está conectado indirectamente al aplicador de freno 26 en el vehículo 12. Los sensores 114 y los sensores de sonar 116 detectan objetos en una zona de detección de sonar detrás del remolque 100. Cuando los sensores en el remolque identifican un objeto que cumple ciertas condiciones, generan las mismas señales de reconocimiento que los sensores 15, 50 en el vehículo 12 y estos se envían al controlador 20 en el vehículo 12.
En uso, el sistema 10 funciona de manera muy parecida al sistema descrito anteriormente con referencia a la Figura 4. El sistema se arma cuando el vehículo 12 engrana la marcha atrás y los sensores 114 y 116 en la parte trasera del remolque 100 comienzan a detectar objetos detrás de la parte trasera 112 del remolque 100. Los sensores 1 detectan los mamíferos en una zona de detección de IR y los sensores de sonar 116 también detectan objetos en una zona de detección de sonar detrás del remolque 100. Cuando los sensores en el remolque identifican un mamífero o un objeto respectivamente generan las mismas señales de reconocimiento que los sensores 15, 50 en el vehículo 12 y estos se envían al controlador 20 en el vehículo 12. Por ejemplo, si los sensores 114 o 116 detectan un niño pequeño en el remolque 100 en la trayectoria del remolque 100 cuando el vehículo remolcador 12 está en marcha atrás, los sensores 114 y 116 enviarán una señal de reconocimiento al controlador 118. El Controlador 118 luego enviará una señal de respuesta de prevención de accidentes a la bocina 58 y la alarma 60 y al aplicador de freno 26 en el vehículo principal 12 que luego activará la alarma y frenará el vehículo 12. Como se describió anteriormente, los sensores 15 y 50 en el extremo trasero 38 del vehículo 12 están desarmados cuando el acoplamiento de servicio 120 en el remolque 100 está acoplado a la toma de servicio 104 en la parte posterior del vehículo remolcador 12. Esto detiene estos sensores que detectan la presencia del remolque 100 detrás del vehículo 12.
Una ventaja del sistema descrito anteriormente con referencia a los dibujos y también un vehículo de motor que incorpora el sistema es que es capaz de reconocer un riesgo de condición de accidente independientemente de las acciones de cualquier ser humano. Funciona con bastante independencia del conductor y no depende del conductor para que funcione. Un inconveniente de los sistemas de la técnica anterior descritos anteriormente es que dependen del conductor para su operación eficaz. Además, el sistema incluye una alarma de audio fuerte que suena fuera de la cabina del conductor y a advierte a las personas en el área general del vehículo del peligro inminente. Además, el aplicador de freno de accidente hace que los frenos del vehículo se apliquen inmediatamente cuando recibe una señal para hacerlo de manera bastante independiente de las acciones del conductor. Esto detiene el vehículo inmediatamente de modo que no pueda atropellar a cualquier persona detrás del vehículo. Por lo tanto, relacionada con la primera ventaja está la ventaja secundaria de que el sistema aplica inmediatamente los frenos del vehículo, ya sea deteniéndolo si ya está en movimiento o no dejándolo moverse de su lugar si aún está parado.
Otra ventaja de algunas formas del sistema descrito anteriormente con referencia a los dibujos es que utiliza un sensor pasivo que funciona detectando energía IR pasiva que es irradiada por un cuerpo caliente tal como un cuerpo humano. Este no irradia su propia energía y, a continuación, detecta la energía reflejada. Una ventaja relacionada es que este sistema es muy confiable para detectar cuerpos humanos dentro de la zona de marcha atrás ya sea cuando el vehículo está estacionario o si viaja a una velocidad lenta. Otra ventaja es que el IR discrimina entre cuerpos humanos y objetos inanimados tales como paredes y postes.
Una ventaja adicional de los sistemas que usan tanto sensores sonares como IR descritos anteriormente con referencia a los dibujos son ambos de estos tipos de sensores que detectan un niño pequeño en la trayectoria de un vehículo que está dando marcha atrás. Estos dos tipos de sensores funcionan sobre diferentes principios y, por lo tanto, aumentan la posibilidad de detectar un niño en la trayectoria del vehículo y esto hace que el sistema sea más confiable que un sistema que usa solo un tipo de sensor.
Una ventaja adicional es que el sistema 10 se puede instalar en un vehículo de motor 12 durante su fabricación o se puede adaptar después de que el vehículo 12 haya sido vendido. Por ejemplo, el sistema puede producirse fácilmente como un producto de posventa y se puede adaptar a un vehículo existente. Además, el sistema utiliza componentes bastante básicos que se pueden comprar en el mercado y es capaz de funcionar de forma confiable y sin problemas. Aún más, el sistema puede fabricarse y suministrarse al mercado a un coste razonable.
Otra ventaja más del sistema descrito anteriormente es que reducirá el riesgo de accidentes de marcha atrás en caminos de entrada que causan la muerte o lesiones a niños pequeños. Esto reducirá el traumatismo en la carretera causado por los accidentes de marcha atrás en todo el mundo cada año.
Se comprenderá, por supuesto, que lo anterior se ha dado solo a modo de ejemplo ilustrativo de la invención y que son posibles modificaciones y variaciones a las mismas que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un sistema de prevención de accidentes invertido (10) que se va a adaptar en un vehículo (12) después de que se vende el vehículo, teniendo el vehículo un extremo delantero (36) y un extremo trasero (38), incluyendo el sistema de prevención de accidentes (10):
    una disposición de sensores para montar en el vehículo (12) para detectar un objeto detrás del extremo trasero (38) del vehículo (12), y que genera una señal de reconocimiento de objetos cuando la disposición de sensores detecta un objeto;
    un controlador (20) configurado para armar el sistema cuando el vehículo engrana la marcha atrás, estando acoplado operativamente el controlador a la disposición de sensores y que genera una señal de respuesta de prevención de accidentes al recibir una señal de reconocimiento de objetos desde la disposición de sensores;
    un aplicador de frenos (26) que está acoplado operativamente a un freno de pie (42) del vehículo en uso, caracterizado porque el aplicador de frenos incluye:
    un solenoide (72) que está montado en el vehículo (12) a una distancia separada del freno de pie y está conectado operativamente al controlador;
    un miembro de montaje de freno (70) que comprende una formación de montaje del pedal de freno en forma de un soporte (76) para fijarse al pedal de freno (42) y
    una formación de montaje de cable (78) que se extiende lateralmente alejándose del soporte (76); y
    un cable (80) que se extiende desde la formación de montaje de cable (78) hasta el solenoide (72);
    en donde el controlador genera y envía al solenoide dicha señal de respuesta de prevención de accidente mediante la cual el solenoide tira del cable que a su vez tira del soporte para aplicar el pedal de freno para resistirse al movimiento del vehículo.
  2. 2. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 1, en donde la disposición de sensores incluye una disposición de sensores IR (14) que detecta calor IR y que genera una señal de reconocimiento de objetos, cuando detecta un objeto que satisface la condición de que irradia calor IR correspondiente a un mamífero, y la envía al controlador.
  3. 3. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 2, en donde la disposición de sensores IR comprende al menos un sensor IR que está montado en el extremo trasero del vehículo, o en donde la disposición de sensores IR comprende una pluralidad de sensores IR que están separados entre sí en el extremo trasero del vehículo.
  4. 4. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 1, en donde la disposición de sensores incluye una disposición de sensores de pulsos reflejados que transmite pulsos de radiación electromagnética hacia lejos del extremo trasero del vehículo y detecta pulsos de retorno que vuelven a la disposición de sensores, y la disposición de sensores genera una señal de reconocimiento de objetos, cuando detecta un objeto que satisface la condición que está dentro de un cierto intervalo del extremo trasero del vehículo, y envía la señal de reconocimiento de objetos al controlador.
  5. 5. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 4, en donde la disposición de sensores de pulsos reflejados genera una señal de reconocimiento de objetos cuando identifica objetos dentro de un intervalo que es una distancia de menos de 2,0 m del extremo trasero del vehículo.
  6. 6. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 5, en donde la disposición de sensores de pulsos reflejados comprende uno o más sensores de pulsos reflejados que están posicionados en el extremo trasero del vehículo.
  7. 7. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 6, en donde el uno o más sensores de pulsos reflejados comprenden sensores de sonar que pulsan ondas sonoras y detectan cuando las ondas sonoras vuelven a la disposición de sensores.
  8. 8. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 7, en donde la disposición de sensores de pulsos reflejados comprende una disposición de sensores de radar que pulsa ondas de radio y las detecta cuando vuelven a la disposición de sensores.
  9. 9. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 7, en donde la disposición de sensores de pulsos reflejados comprende una disposición de sensores de microondas que pulsa microondas y las detecta cuando vuelven a la disposición de sensores.
  10. 10. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que incluye además una alarma (60) que está conectada operativamente al controlador, y en donde la alarma emite una señal de alarma al recibir una señal de respuesta de prevención de accidente desde el controlador.
  11. 11. Un sistema de prevención de accidentes para su uso en un vehículo según la reivindicación 10, en donde la alarma incluye una sirena (58) que emite una señal de alarma audible y la alarma incluye además una alarma visual en forma de luz parpadeante (67) que es visible a las personas fuera del vehículo.
  12. 12. Un vehículo que tiene un sistema de prevención de accidentes según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 instalado en el mismo.
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