ES2213944T3 - Procedimiento y disposicion de control para la minimizacion de consecuencias de accidentes. - Google Patents
Procedimiento y disposicion de control para la minimizacion de consecuencias de accidentes.Info
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Abstract
SE PROPONE UN PROCEDIMIENTO Y UN SISTEMA DE MANDO PARA REDUCIR AL MINIMO LAS CONSECUENCIAS DE ACCIDENTE EN LOS VEHICULOS, DONDE SE EVALUAN CONSTANTEMENTE EN UN SISTEMA DE EVALUACION (5) LOS DATOS DEL MEDIO AMBIENTE (4) SUMINISTRADOS POR SENSORES DE MEDIO AMBIENTE (2) Y LOS DATOS DE VEHICULO SUMINISTRADOS POR EL SISTEMA ELECTRONICO DEL VEHICULO (3), TENIENDO EN CUENTA UNAS CARACTERISTICAS REGISTRADAS EN UNA MEMORIA (7). MEDIANTE ESTA EVALUACION SE PUEDE COMPROBAR SI EXISTE UNA SITUACION DE ACCIDENTE INEVITABLE CON RELACION A UN OBSTACULO QUE SE HAYA IDENTIFICADO (8) CON LO CUAL EL SISTEMA DE EVALUACION (5) LLEVA A CABO A TRAVES DE UN MANDO DE LOS FRENOS (9) UNA FRENADA CONTROLADA DE LAS DISTINTAS RUEDAS (R1 A R4) DEL VEHICULO (1), Y/O UNA MANIOBRA DE DIRECCION AUTOMATICA. EL PROCESO DE FRENADO SE LLEVA A CABO DE TAL MANERA QUE POR UNA PARTE SE LOGRE UNA REDUCCION OPTIMA DE LA VELOCIDAD Y TAMBIEN UN ANGULO DE IMPACTO ( AL ) FAVORABLE. EL ANGULO DE IMPACTO TEORICO OPTIMO DEPENDE DE LAS CARACTERISTICAS ESPECIFICAS DEL VEHICULO Y DE LAS RESPECTIVAS CONDICIONES DEL ACCIDENTE.
Description
Procedimiento y disposición de control para la
minimización de consecuencias de accidentes.
La invención se refiere a un procedimiento para
la minimización de consecuencias de accidentes en vehículos
automóviles conforme al preámbulo de la reivindicación 1 así como a
una disposición de control para llevar a cabo este
procedimiento.
Son conocidos sistemas para vehículos, que apoyan
al conductor en situaciones críticas de modo que un accidente
inminente sea evitado en lo posible mediante un frenado óptimo o al
menos la velocidad de choque en el punto de colisión sea reducida a
un mínimo. Un sistema de frenado automático de este tipo se emplea
en muchos vehículos bajo la denominación general ABS. La función
básica del ABS consiste en evitar en caso de un frenado de
emergencia un bloqueo de las ruedas, para poder mantener la
capacidad de dirección del vehículo también en caso de un frenado a
fondo. El conductor tiene a través de ello la posibilidad de rodear
el punto de colisión también en caso de un frenado a fondo y evitar
con ello una colisión, siempre que no se trate de una situación de
accidente inevitable, en la que ya no sea posible en absoluto un
escape por motivos de física del movimiento.
Son conocidos sistemas que mediante una
aceleración o deceleración selectiva y/o mediante maniobras de
desvío deben evitar una colisión del vehículo con un obstáculo.
Tales sistemas, designados abreviadamente como CAS (sistemas para
evitar colisiones, del inglés "Collision Avoidance Systems")
deben sacar el vehículo de situaciones de colisión, reconocidas
mediante sensores, evitando una colisión a través de una dirección
desacoplada del conductor y con ello de movimientos de dirección a
realizar independientemente del conductor así como igualmente de
aceleraciones o deceleraciones del vehículo controladas
independientemente del conductor. En el documento EP 0 582 236 se
propone una red que mediante la evaluación de imágenes del entorno
captadas por una cámara CCD (de dispositivo acoplado de carga, del
inglés "Charge Coupled Device") en funcionamiento valora el
entorno en lo que respecta a posibles colisiones y con ayuda de
señales adicionales del estado de marcha del vehículo actúa sobre la
velocidad del vehículo y sobre el movimiento de dirección. Otra
solución la propone el documento DE 43 02 527, en la que mediante
una segmentación de la zona de calzada a vigilar, teniendo en cuenta
informaciones de estado del vehículo, se derivan reglas acerca de
cómo se puede evitar un obstáculo reconocido mediante operaciones de
frenado y de dirección. El problema principal de estos sistemas
propuestos es su complejidad, que representa un esfuerzo no
realizable en la práctica. Además de ello, pueden presentarse
también situaciones de accidente de forma tan sorprendente que ya no
sea posible evitar el accidente mediante un desvío a tiempo.
A partir del documento EP 0 545 437 B1 se conoce
un procedimiento para evitar colisiones de vehículos automóviles,
con el que pueden captarse vehículos separados en la dirección de
marcha y se avisa al conductor mediante señales de aviso en caso de
acercamientos inaceptables. El conductor tiene entonces oportunidad,
debido a la distancia mínima todavía no alcanzada, de iniciar por sí
mismo procesos de frenado correspondientes. Al sobrepasarse una
distancia mínima aceptable, el vehículo es frenado automáticamente,
de forma que vuelve a establecerse la distancia de seguridad
requerida. En una situación de accidente que se presente de repente,
este sistema es apropiado en todo caso para llevar a cabo un frenado
de emergencia automático de cara a una reducción óptima de
velocidad.
A partir del documento DE 38 30 790 A1 se conoce
además un procedimiento y un dispositivo para evitar automáticamente
colisiones de vehículos que pueden dirigirse automáticamente, el
cual lleva a cabo mediante sensores un reconocimiento continuo de
riesgos de colisión. Si se determina un riesgo de colisión, el
sistema dirige el vehículo a lo largo de una línea de movimiento
libre de colisión en torno a un obstáculo reconocido. Si se presenta
sin embargo una situación de accidente inevitable con una colisión
inminente, existe con este sistema el riesgo de que el vehículo
dirigido automáticamente sea llevado desde una posición de colisión
más favorable a una posición de colisión más desfavorable para los
ocupantes.
A partir del documento DE 196 47 283 A1 se conoce
un dispositivo para evitar y/o minimizar situaciones de conflicto en
el tráfico de automóviles, que puede controlar el comportamiento de
marcha de un vehículo en una situación de accidente inevitable. Si
el conductor del vehículo no está ya en disposición de evitar un
accidente inminente, el dispositivo interviene y toma medidas para
la limitación de daños, dando preferencia por ejemplo a una colisión
con un cubo de basura sobre la acera a un choque con una persona que
se encuentre sobre la calzada. Aquí, el dispositivo lleva a cabo una
función de dirección automática, lo que requiere un esfuerzo técnico
correspondientemente elevado.
A partir del documento EP 0 649 776 A2 (preámbulo
de la reivindicación 1 o respectivamente 6) se conoce un sistema
para la vigilancia y el control de componentes del vehículo
relevantes para la seguridad, en el que datos de separación,
aceleración y estado de funcionamiento son tratados en una unidad de
procesamiento y son relacionados entre sí. Según sea la situación de
riesgo, deben ser inducidas entonces consecutivamente entre otras
cosas intervenciones en el sistema de frenado y de dirección para
evitar accidentes o minimizarlos en cuanto a sus efectos.
La invención tiene como base la tarea de crear un
procedimiento para la minimización de consecuencias de accidente en
especial en lo relativo a la vida y salud de los ocupantes del
vehículo en el caso de una colisión inevitable, lo que puede
realizarse con un esfuerzo técnico lo más pequeño posible.
La solución a esta tarea se obtiene con las
características de la reivindicación 1.
Con el procedimiento, en una situación de
accidente inevitable se lleva a cabo un frenado de las ruedas
individuales de un modo que el vehículo se gira a una posición que
minimiza las consecuencias del accidente. De este modo puede
evitarse un ángulo de choque crítico para los ocupantes del vehículo
o un choque de compensación desfavorable. Una disposición de
valoración tiene en cuenta aquí propiedades específicas del vehículo
y los datos de dinámica de movimiento existentes en la situación de
accidente de tal manera que se consigue una reducción de las
consecuencias del accidente. En una memoria están almacenadas además
múltiples situaciones de accidente diferentes con ángulos de choque
teóricos preferidos respectivamente asociados, de forma que la
disposición de valoración puede transmitir las señales de control
necesarias a una disposición de frenado automática para girar el
vehículo por ejemplo en la dirección del ángulo de choque
teórico.
Conforme a un perfeccionamiento de la invención
se determinan las coordenadas relativas que varían continuamente
entre el vehículo y un obstáculo y se emplea la velocidad de
variación de las coordenadas relativas para el control del proceso
de frenado. Desde la disposición de valoración puede reconocerse con
ello si existe una situación de accidente inevitable y qué
características tiene la situación de accidente especial.
Una situación de accidente inevitable existe
cuando ya no es posible evitar un obstáculo o detenerse delante de
él. Esto lo puede reconocer la disposición de valoración con ayuda
de los valores límite almacenados en una memoria. Si se superan
estos valores límite, la disposición de valoración inicia un proceso
de frenado automático, para conseguir una energía de choque lo más
pequeña posible y la orientación del vehículo más óptima posible al
chocar. Aquí puede ser enteramente conveniente permitir una
velocidad de choque algo más elevada, cuando mediante
correspondientes medidas de frenado en compensación se pueda
conseguir sin embargo una posición de choque más favorable para el
vehículo. Los criterios de decisión necesarios para ello están
almacenados preferentemente en una memoria, a la que puede acceder
constantemente la disposición de valoración.
Puede ser ventajoso llevar a cabo el control del
proceso de frenado en función de la ocupación de los asientos. Si en
el vehículo no se encuentran más ocupantes aparte del conductor,
puede ser conveniente para la reducción de las consecuencias del
accidente para el conductor un ángulo de choque distinto al del caso
en el que el vehículo esté completamente ocupado.
El procedimiento puede discurrir de tal manera
que en una situación de accidente inevitable primeramente se
produzca una reducción máxima de la velocidad del vehículo, antes de
que se lleve a cabo una corrección del ángulo de choque o de la
posición de choque. La decisión de si debe emplearse un
procedimiento de frenado en dos etapas de este tipo puede hacerse
dependiente de la situación de accidente respectivamente
existente.
Para llevar a cabo el procedimiento conforme a la
invención se propone además de ello una disposición de control con
las características de la reivindicación 7. La disposición de
control comprende una disposición de valoración que obtiene datos
del entorno desde sensores de entorno dispuestos en el vehículo y
datos internos del vehículo desde el sistema electrónico del
vehículo y reconoce con ayuda de estos datos una situación de
accidente inevitable e induce un frenado individual de las distintas
ruedas de modo que el vehículo tienda a una posición de choque
óptima prefijada. Aquí, en particular un ángulo de choque
convenientemente escogido puede contribuir a la minimización de las
consecuencias del accidente. Si por ejemplo se reconoce a través de
los sensores de entorno un choque frontal inminente lateralmente
desplazado, puede conseguirse mediante un frenado unilateral de las
ruedas una modificación de la posición angular del vehículo, para
conseguir un mejor aprovechamiento de las zonas de deformación
existentes en el vehículo.
En la forma de realización preferida, el
dispositivo tiene una memoria, que contiene propiedades y valores
límite específicos del vehículo, que son comparados constantemente
en la disposición de valoración con los datos de entorno y los datos
del vehículo y se emplean para el control del proceso de frenado en
una situación de accidente. Para tipos de vehículo diferentes pueden
estar almacenadas en la memoria propiedades características
correspondientemente diferentes, de forma que puede conseguirse de
modo óptimo una reducción de las consecuencias de accidentes también
para vehículos diferentes sin un gran esfuerzo técnico. Aquí, en la
memoria pueden estar almacenadas las propiedades características de
múltiples situaciones de accidente posibles con los ángulos de
choque teóricos óptimos respectivamente asociados, en que los
ángulos de choque teóricos para tipos de vehículo diferentes por
regla general tienen también valores diferentes.
En el dispositivo preferido, la disposición de
valoración controla a través de un control de frenos, que forma
parte de un sistema de frenado automático, el frenado de las ruedas
individuales. Puede incluirse en el procedimiento con ello un
sistema de frenado automático existente de todas formas, con lo que
el esfuerzo técnico adicional para el procedimiento conforme a la
invención y para el dispositivo conforme a la invención puede
mantenerse muy bajo. En una situación de accidente, la disposición
de valoración asume el control de frenos del sistema de frenado
automático, mientras que en otro caso el sistema de frenado
automático es hecho funcionar del modo habitual.
La invención se explica a continuación más
detalladamente con ayuda de un diagrama de bloques, representado en
el dibujo, de la disposición de control.
La disposición de control tiene sensores de
entorno 2 dispuestos en la zona delantera en un vehículo 1 y emplea
también datos de vehículo del sistema electrónico de vehículo 3 que
se encuentra en el vehículo 1. En el vehículo 1 esquematizado, las
posiciones de los sensores de entorno y del sistema electrónico del
vehículo están indicadas a modo de ejemplo con las flechas 2 y 3. En
el diagrama de bloques de la disposición de control están indicados
bloques de circuito correspondientes, que representan los sensores
de entorno 2 y el sistema electrónico de vehículo 3.
Desde los sensores de entorno 2 llegan datos de
entorno 4 a una disposición de valoración 5, que recibe datos de
vehículo 6 desde el sistema electrónico de vehículo. En una memoria
7 unida a la disposición de valoración 5 están depositadas
propiedades características del vehículo y valores límite así como
ángulos de choque ideales asociados para diferentes situaciones de
accidente. La disposición de valoración 5 puede acceder
constantemente a estos datos depositados en la memoria 7 y llevar a
cabo una comparación con los datos de entorno y datos de vehículo
actuales. Como datos de entorno son transmitidos a la disposición de
valoración coordenadas relativas a posibles obstáculos 8, a partir
de las cuales la disposición de valoración puede determinar en
particular la forma de y la distancia a un obstáculo 8. Los sensores
de entorno, que pueden estar conformados como disposición de radar,
pueden suministrar también datos de entorno, que hacen posible a la
disposición de valoración diferenciar si el obstáculo 8 es un
vehículo o una persona u otro objeto.
Los datos de vehículo 6 pueden incluir datos
acerca de la velocidad, ocupación de asientos, peso del vehículo,
posición del pedal de freno, posición del acelerador. A partir de
los datos de entorno y de los datos de vehículo, en conexión con las
propiedades características procedentes de la memoria 7, la
disposición de valoración 5 puede llevar a cabo a través de un
control de frenos 9 un frenado selectivo de las ruedas individuales
R1 hasta R4 del vehículo 1 de modo que el vehículo 1 adopte un
ángulo de choque \alpha óptimo con relación al obstáculo 8. Aparte
del ángulo de choque \alpha puede pretenderse también una posición
de choque óptima para el vehículo 1.
Para poder mantener lo más reducidas posibles las
consecuencias de accidente que se presentan en una situación de
accidente inevitable, la disposición de valoración 5 no sólo valora
los datos de entorno 4 y los datos de vehículo 6, sino que tiene en
cuenta en particular los parámetros específicos del vehículo o las
propiedades características del tipo de vehículo, que están
depositados en la memoria 7. Los datos depositados en la memoria 7
pueden estar almacenados en forma de un campo característico
específico del vehículo. Por ejemplo, para un tipo de vehículo
determinado puede estar depositado en la memoria 7 un campo
característico para el ángulo de choque óptimo en función de la
respectiva velocidad del vehículo.
Claims (8)
1. Procedimiento para la minimización de
consecuencias de accidente en vehículos, en el que
- sensores de entorno (2) previstos en el
vehículo (1) captan continuamente obstáculos (8) que se encuentra en
o cerca de la dirección de movimiento del vehículo (1),
- valores de estado de dinámica de movimiento son
transmitidos como datos de vehículo (6) continuamente a una
disposición de valoración (5),
- la disposición de valoración (5) lleva a cabo
con los datos suministrados a ella una comparación continua con
valores límite y al reconocer una situación de accidente inminente e
inevitable lleva a cabo una acción sobre el vehículo mediante un
frenado controlado y/o mediante un proceso de dirección
automático,
caracterizado porque para múltiples
situaciones de accidente diferentes están almacenados ángulos de
choque teóricos (\alpha) preferidos respectivamente asociados y la
acción sobre el vehículo consiste en que al presentarse una
situación de accidente inevitable el ángulo de choque teórico
asociado que minimiza las consecuencias del accidente se intenta
conseguir mediante un proceso de dirección automático y/o mediante
un frenado selectivo de las ruedas individuales (R1 hasta R2) del
vehículo (1).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la disposición de valoración (5)
determina las coordenadas relativas continuamente variables entre el
vehículo (1) y el obstáculo (8) y la velocidad de variación de las
coordenadas relativas se emplea para el control del proceso de
frenado.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una
situación de accidente inevitable existe cuando la disposición de
valoración (5) reconoce que ya no es posible evitar el obstáculo (8)
o detenerse delante de él.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el control
del proceso de frenado se produce en función de la ocupación de los
asientos.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
disposición de valoración (5) decide con ayuda de datos medidos y de
propiedades específicas del vehículo en una situación de accidente
inevitable si y durante cuanto tiempo debe producirse una reducción
máxima de la velocidad del vehículo, antes de que se lleve a cabo
una corrección del ángulo de choque o de la posición de choque.
6. Disposición de control para llevar a cabo el
procedimiento para la minimización de las consecuencias de
accidentes en vehículos según una de las reivindicaciones 1 hasta 5,
con una disposición de valoración (5),
- que obtiene datos de entorno (4) desde sensores
de entorno (2) dispuestos en el vehículo (1) y valores de estado de
dinámica de movimiento como datos de vehículo (6) desde el sistema
electrónico de vehículo (3),
- que está prevista para una comparación continua
de valores límite con relación a los datos suministrados a ella y,
al reconocer una situación de accidente inminente e inevitable, para
llevar a cabo una acción sobre el vehículo mediante un frenado
controlado y/o mediante un proceso de dirección automático,
caracterizada porque para múltiples
situaciones de accidente diferentes están almacenados en una memoria
(7) unida a la disposición de valoración (5) ángulos de choque
teóricos (\alpha) preferidos respectivamente asociados y la acción
sobre el vehículo consiste en que al presentarse una situación de
accidente inevitable el ángulo de choque teórico asociado que
minimiza las consecuencias del accidente se intenta conseguir
mediante un proceso de dirección automático y/o mediante un frenado
selectivo de las ruedas individuales (R1 hasta R2) del vehículo
(1).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque en la memoria (7) están almacenados
propiedades y valores límite específicos del vehículo, que son
comparados constantemente en la disposición de valoración (5) con
los datos de entorno (4) y con los datos de vehículo (6) y que se
emplean para el control del proceso de frenado en una situación de
accidente.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
6 ó 7, caracterizado porque la disposición de valoración (5)
controla a través de un control de frenos (9), que forma parte de un
sistema de frenado automático, el frenado de las ruedas individuales
(R1 hasta R4).
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