ES2227959T3 - Sistema sensor de rodadura para un vehiculo. - Google Patents
Sistema sensor de rodadura para un vehiculo.Info
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Abstract
Un sistema sensor (30) de rodadura de vehículo, para detectar una condición de rodadura de un vehículo terrestre y para activar un sistema de seguridad (20) en respuesta a ella, que comprende: un sensor de velocidad angular (150) alineado para que sea sensible alrededor de al menos un eje de rodadura del vehículo terrestre (40), produciendo dicho sensor de velocidad angular (150) una señal de salida de sensor de velocidad angular, estando dicha señal de salida del sensor de velocidad angular expuesta a desviación.
Description
Sistema sensor de rodadura para un vehículo.
Esta invención se refiere al campo de los
sensores de rodadura para vehículos. Más particularmente, la
presente invención se refiere al uso de la velocidad angular para
determinar una condición de rodadura del vehículo para indicar
exactamente que ha ocurrido una condición de rodadura de un vehículo
terrestre.
En el pasado, se ha conocido el uso de
acelerómetros u otros sensores para detectar condiciones de
rodadura de vehículos. La patente GB 2314187, de Bostrom, describe
la detección del ángulo de rodadura y la velocidad angular para
determinar la activación de un sistema de seguridad para ayudar a
evitar la rodadura del vehículo. Sin embargo, bajo ciertas
condiciones, seria deseable utilizar un sensor de velocidad angular,
en combinación con un sensor de inclinación, para anticipar más
exactamente una condición de rodadura y activar un sistema de
seguridad antes de que el vehículo exceda su velocidad de
rodadura.
En el pasado, se han utilizado giroscopios en
vehículos terrestres para la finalidad de ayudar a la conducción.
En estos sistemas se ha encontrado que, con el tiempo, la salida
del giroscopio se desvía o desplaza debido a la temperatura y otros
factores. Están disponibles giroscopios extremadamente precisos que
minimizan la desviación, pero pueden resultar muy caros. Ha habido
patentes en el pasado que han utilizado giroscopios para control de
marcha de un vehículo y que tienen sistemas estabilizados para
compensar la desviación de la salida del giroscopio. Por ejemplo, la
patente de Estados Unidos número 5.270.969, de Matsuzaki y otros,
titulada APARATO DE CORRECCION DE DESVIACION DE GIROSCOPIO, describe
el uso de un giroscopio, entre otros elementos, en un sistema de
conducción de vehículo, en el que la salida del giroscopio se
corrige utilizando una desviación almacenada en la memoria temporal
(buffer) durante el tiempo en que está detenido el vehículo.
Adicionalmente, la patente de Estados Unidos 4.321.678, de
Krogmann, utiliza un giroscopio para determinar la posición de un
vehículo. En esa patente se obtiene un valor estimado de la
desviación del giroscopio en un filtro por comparación con un rumbo
magnético y se tiene en cuenta.
Existe la necesidad de un sistema sensor de
rodadura de vehículo terrestre que pueda recoger datos y utilizar
circuitos lógicos para discernir entre condiciones de rodadura y no
rodadura y proporcionar una determinación exacta de que ha ocurrido
un suceso que dispara el sistema de seguridad.
Estos objetos, y otros, son satisfechos por las
presentes invenciones del Solicitante, descritas a
continuación.
De acuerdo con la invención, se proporciona un
sistema sensor de rodadura de vehículo con las características de la
reivindicación 1. También proporciona la presente invención un
método para corregir la desviación de la salida de un sensor de
velocidad angular que tiene todas las características de la
reivindicación 13.
Una realización de la presente invención se
refiere al uso de un sensor de velocidad angular en un sistema
sensor de rodadura para un vehículo terrestre, para anticipar la
rodadura del vehículo y para activar un sistema de seguridad del
vehículo bajo condiciones de rodadura. En esa realización, el
desplazamiento o desviación de la salida del sensor de velocidad
angular es compensada periódicamente, incluso mientras el vehículo
está en movimiento.
En realizaciones preferidas de las presentes
invenciones, el sistema sensor de rodadura utiliza tanto un sensor
de inclinación como un sensor de velocidad angular para predecir y
detectar con exactitud condiciones de rodadura del vehículo.
En otras realizaciones de las presentes
invenciones, para asegurar la exactitud de una salida del sensor de
inclinación y/o de una señal suministrada desde la salida del
sensor de inclinación se compara con un valor obtenido y/o deducido
de una salida de sensor de velocidad angular, par determinar si es
válida la salida del sensor de inclinación. Si es válida, la salida
del sensor de inclinación es referenciada con el fin de determinar
si se dispara un sistema de seguridad del vehículo.
Objetos relacionados y ventajas de la presente
invención resultarán evidentes de la siguiente descripción.
La figura 1 muestra un dibujo en corte parcial de
un vehículo comercial o pesado, tal como un camión pesado comercial
que incluye un sistema de seguridad.
La figura 2 es una vista superior de un vehículo
que tiene superpuestos en ejes direccionales en el mismo.
La figura 3 es un diagrama de bloques de un
sistema sensor de rodadura útil en relación con un sistema de
seguridad.
La figura 4 es un diagrama de flujo de la
operación de un sensor de rodadura.
La figura 5 es un diagrama que muestra ciertas
relaciones geométricas entre el ángulo de rodadura y un ángulo
detectado.
La figura 6 es un diagrama de flujo de la
operación de una realización de un sistema sensor de rodadura.
La figura 7 es un diagrama de flujo del
funcionamiento de una realización de un sistema sensor de
rodadura.
Con la finalidad de favorecer un entendimiento de
los principios de las invenciones, se hará ahora referencia a las
realizaciones ilustradas en los dibujos y se utilizará lenguaje
concreto para describir las mismas.
Con referencia ahora a la figura 1, se muestra en
ella un dibujo en corte parcial arrancado de un vehículo comercial,
tal como un camión pesado 10, que incluye un sistema de seguridad
20. Las presentes invenciones pueden ser utilizadas en cualquier
tipo de vehículos terrestres, tales como camiones pesados,
maquinaria pesada (es decir, maquinaria de agricultura o equipo de
construcción), así como vehículos de pasajeros, como se representa
en la figura 3. Muchos de los vehículos de los tipos anteriormente
indicados incluyen sistemas de seguridad, tales como pretensores,
cinturones de seguridad y bolsas de aire. Las presentes invenciones
pueden ser utilizadas para activar tales sistemas de seguridad tras
una determinación por parte del sistema sensor de rodadura 30 de
que el vehículo está rebasando la rodadura. Una determinación por
parte del sistema sensor de rodadura, como se explica en lo que
sigue, de que el vehículo está rodando alrededor de al menos un eje
de rodadura, y de que se desea, como resultado, la activación del
sistema de seguridad del vehículo, se menciona aquí como un suceso
de disparo o suceso de activación.
Un sistema de seguridad útil con las corrientes
invenciones se describe en la patente de Estados Unidos número
5.451.094, de Templin y otros, incorporándose aquí como referencia
esa patente en su totalidad. La patente de Templin y otros describe
un sistema de asiento y seguridad para mover un asiento de vehículo
y ocupante hacia la puerta del vehículo tras la determinación de
ciertas condiciones del vehículo. Sin embargo, la patente de
Templin y otros es meramente un ejemplo de un sistema de seguridad
útil con las presentes invenciones. Aunque no se muestran, se pueden
activar, si se desea, otros sistemas de seguridad, tales como
pretensores, bolsa de aire delantera, de panel lateral y/o bolsas
de aire de techo, en lugar o además del sistema de seguridad
anteriormente descrito. La figura 1 muestra un sistema de seguridad
que incluye un asiento movible como se describe en la patente de
Templin y otros.
Con referencia ahora a la figura 2, se muestra en
ella un vehículo de pasajeros 40 en el que se pueden utilizar las
presentes invenciones. Un eje longitudinal X 42 discurre a través
de la longitud del vehículo 40. Perpendicularmente al eje X 42,
discurre un eje transversal Y 44 a través de la anchura del vehículo
40. Adicionalmente, está representado un eje Z, perpendicular tanto
a eje X 42 como al eje Y 44, en el plano z de la figura 2. Para
los fines de las presentes invenciones, se puede hacer aquí
referencia adicionalmente al eje X 42 como el "eje de rodadura o
marcha X" del vehículo, mientras que el eje Y 44 puede ser
considerado, opcionalmente, como un eje de rodadura Y adicional.
Tanto el eje X como el eje Y son fijos paralelamente a la
superficie del suelo o a un plano de base, como una referencia.
Con referencia ahora a la figura 3, se muestra en
ella un diagrama de bloques de un sistema sensor de rodadura 30
que puede ser utilizado en un vehículo para activara un sistema de
seguridad, tal como se muestra en la figura 1. El sistema sensor de
rodadura 30 puede estar montado debajo de la placa de suelo del
asiento del ocupante del vehículo (20 en la figura 1),
preferiblemente debajo del ocupante o conductor. El sistema sensor
de rodadura 30 incluye un sensor 150 de velocidad angular que está
montado en el vehículo de tal manera que es sensible al movimiento
alrededor del eje X (42 en la figura 2) del vehículo.
Opcionalmente, un segundo sensor de velocidad angular (no mostrado)
puede estar montado en el vehículo para que sea sensible al
movimiento alrededor del eje Y (44 en la figura 2).
El sensor de velocidad angular 150 proporciona
continuamente a la CPU una salida representativa de una velocidad
angular del movimiento alrededor del eje X de rodadura 42 del
vehículo. Tanto el sensor de velocidad angular 150 como la CPU 160
pueden ser activados por la batería del vehículo, o pueden incluir
alternativamente una fuente de potencia separada. Si se utiliza la
batería del vehículo para activar el sistema sensor de rodadura 30,
se suministra primeramente potencia al sistema, cuando se pone en
marcha el encendido del vehículo, a través de la línea de potencia
174 al controlador de entrada/salida 170. El extremo distante de la
línea de potencia 174 está conectado a un suministro o manantial de
potencia (no mostrado). Además, el controlador de entrada/salida
170 está en comunicación eléctrica con la unidad de control de
despliegue del sistema de seguridad (no mostrada tampoco), a través
de la línea 172. Así, la CPU 160 puede transmitir una señal de
disparo a la unidad o unidades de control de despliegue (DCU:
Deployment Control Unit), a través de la unidad 170 de I/O
(entrada/salida), cuando se despliega el sistema de seguridad.
Opcionalmente, el controlador 170 de entrada/salida puede
proporcionar una señal de salida a través de la línea de señal 176
a un sistema de diagnóstico, que se utiliza para vigilar la
funcionalidad del sistema sensor de rodadura 30, y a indicadores en
el salpicadero, si se desea.
Se puede utilizar cualquier sensor de velocidad
angular apropiado, a partir del cual se pueda efectuar una
determinación de la velocidad angular, como sensor de velocidad
angular 150 de la figura 3. Por ejemplo, en una realización de la
presente invención, se utiliza un giroscopio de estado sólido para
producir la velocidad angular. Sin embargo, esto no se ha de
considerar como una limitación, ya que se conocen otros
dispositivos para determinar la velocidad angular, y se pueden
utilizar en relación con la presente invención, incluyendo otros
dispositivos de estado sólido. Para los fines del presente ejemplo,
el sensor de velocidad angular 150 es de un tipo que produce un
voltaje representativo de una velocidad angular de cambio alrededor
del eje X de rodadura del vehículo. Como se ha indicado
anteriormente, se puede vigilar también, si se desea, la velocidad
angular alrededor de un eje de rodadura Y adicional. Un tal sensor
de velocidad angular que puede ser utilizado con la presente
invención se describe en la patente de Estados Unidos número
5.375.336, de Nakamura, cuya patente se incorpora aquí en su
totalidad como referencia. Para obtener la velocidad angular, se
obtienen periódicamente lecturas de voltaje mediante la CPU 160 del
sensor de velocidad angular 150. Por ejemplo, en un tal sensor de
velocidad angular, inicialmente la salida de voltaje del giroscopio
es nominalmente 2,50 V. Cuando la velocidad angular pasa a +80
grados, la salida pasa a 5,00 V. Cuando la salida pasa a -80
grados, la salida pasa a 0,00 V.
Adicionalmente, el presente sistema sensor de
rodadura 30 del vehículo puede incluir un sensor de inclinación 140
para proporcionar un voltaje representativo de una señal de
basculación o inclinación a la CPU 160. Se puede elegir cualquier
sensor de inclinación apropiado, tal como un acelerómetro que pueda
medir la aceleración debida a la gravedad a lo largo de un eje, como
sensor de inclinación 140. Para los fines de esta realización de la
presente invención, para sensor de inclinación 140 puede ser
elegido un acelerómetro, tal como el ADXL202 vendido por ANALOG
DEVICES. El ADXL202 puede ser montado de manera que sea sensible a
lo largo del eje Y 44 y sea perpendicular a la fuerza de la
gravedad. Debido a esta relación, cuando el vehículo está sobre una
superficie plana, la salida del acelerómetro ADXL202 es 0G. Por
ejemplo, utilizando el ADXL202, cuando el vehículo se inclina
alrededor del eje X, y en una dirección a lo largo del eje Y, la
salida varía de un modo conocido desde 0G a -1,00G, dependiendo del
grado de inclinación (correspondiendo -1,00G a -90 grados con
relación al eje Y). Correspondientemente, cuando se inclina el
vehículo alrededor del eje X en el sentido opuesto al primer
sentido, la salida varía de 0G a +1,00G, dependiendo del grado de
inclinación (correspondiendo +1,00G a 90 grados con relación al eje
Y). Adicionalmente, el acelerómetro ejemplar particular puede estar
además alineado para producir una salida representativa de la
inclinación con respecto al eje Y del vehículo (en adición a una
salida del eje X), si se desea. Las características del acelerómetro
anteriormente mencionado se utilizarán aquí como un ejemplo, pero
esto no se considera una limitación, ya que se pueden utilizar
otros acelerómetros y/o sensores de inclinación con la presente
realización de las invenciones. Además, alternativamente, se pueden
utilizar dos o más sensores de inclinación separados para detectar
la inclinación con respecto a otros ejes, si se desea.
El sistema sensor de rodadura 30 de la figura 3
funciona como sigue. La CPU 160 recibe una señal de salida
representativa de una velocidad angular desde el sensor de
velocidad angular 150 y una señal de entrada representativa del
ángulo de inclinación del vehículo a lo largo del eje Y (alrededor
del eje X) del sensor de inclinación 140. Como se ha indicado
anteriormente, se pueden proporcionar fuentes adicionales de
señales de velocidad angular y de inclinación (no mostradas en la
figura 3) para detectar la rodadura alrededor del eje Y, si se
desea. El funcionamiento de estos dispositivos sería el mismo que
el descrito en relación con el sensor de velocidad angular 150 y
del sensor de inclinación 140. La CPU 160 efectúa una determinación
basada en las señales procedentes del sensor de velocidad angular y
del sensor de inclinación para determinar si está ocurriendo un
condición de rodadura del vehículo o que es inminente una rodadura.
Tras tal determinación, la CPU 160 transmite una señal de activación
al sistema de seguridad, a través del dispositivo de entrada/salida
y la línea 172.
Una primera realización de la presente invención
se describirá ahora más particularmente con referencia a las figuras
3 y 4. Con referencia a las figuras 3 y 4, en primer lugar, se
aplica potencia al sistema sensor de rodadura 30 (paso 81). El
sensor de velocidad angular 150 puede determinar solamente la
velocidad de rodadura determinando un cambio desde un ángulo
inicial a un ángulo actual. En los primeros pocos segundos de ser
aplicada potencia al sistema sensor de rodadura 30, el valor de
salida inicial procedente del sensor de velocidad angular se
promedia múltiples veces (es decir, de 50 a 100 veces por segundo)
para obtener un voltaje inicial de desviación del sensor de
velocidad angular, representativo del valor inicial promedio de
desviación del giroscopio. Esta lectura, VO, del voltaje de
desviación del sensor de velocidad angular inicial es almacenada
en memoria en la CPU 160.
Después de almacenar el valor de desviación del
sensor de velocidad angular inicial se proporciona a la CPU 160 un
primer voltaje de salida del sensor de velocidad angular. En el
presente ejemplo, la CPU 160 determina la velocidad angular del
sensor de velocidad angular sustrayendo el valor VO de desviación
del sensor de velocidad angular de la salida actual V del sensor
de velocidad angular (paso 82). Como se ha explicado anteriormente,
estos voltajes son representativos de la velocidad angular del
sensor de velocidad angular alrededor del eje X, o de rodadura, del
vehículo, porque la diferencia V - VO es representativa del cambio
en el ángulo de sensor de velocidad angular/vehículo a partir del
tiempo en que la potencia se ha aplicado inicialmente.
Como se muestra en el paso 83, la CPU 60 utiliza
las señales de voltaje representativas de la velocidad angular
obtenidas de la salida del sensor de velocidad angular y las
integra en el tiempo para determinar el ángulo de sensor de
velocidad angular/vehículo con relación al eje X. En general, la CPU
160 determina el ángulo del vehículo con relación al eje X
utilizando lo siguiente:
"(1)" alfa = SIGMA R x t
donde alfa = ángulo, R = velocidad
angular y t =
tiempo.
Más concretamente, la CPU determina el ángulo del
modo siguiente:
"(2)" alfa = SIGMA [(V- V_{o})/C] x
(1/S)
donde alfa = ángulo, V = lectura de
voltaje del sensor de velocidad angular, V_{o} = voltaje de
reposo inicial, C = constante de ganancia del sensor de velocidad
angular, y S = régimen de muestreo. La constante C de ganancia del
sensor de velocidad angular se determina individualmente para cada
sensor de velocidad angular 150 y es un valor establecido en la
fábrica. El régimen de muestreo S es el intervalo de entre una vez y
mil veces por segundo. Preferiblemente, el voltaje del sensor de
velocidad angular se muestrea entre 25 y 200 veces por segundo. Más
preferiblemente, el voltaje del sensor de velocidad angular será
muestreado entre 50 y 100 veces por segundo. En el presente ejemplo,
el voltaje del sensor de velocidad angular es muestreado 100 veces
por segundo. Las constantes C y S determinadas por la fábrica pueden
ser combinadas para obtener lo
siguiente:
"(3)" alfa = SIGMA
(V-V_{o})/G
donde alfa = ángulo, V = lectura de
voltaje del sensor de velocidad angular, V_{o} = voltaje inicial
en reposo; G = ganancia, siendo la ganancia G calculada y
establecida en la fábrica durante la producción. La suma ocurre
para cada muestra en un período de tiempo en que se aplica la
potencia. Si se usa el sensor de velocidad angular por sí mismo,
cuando se aplica primeramente potencia al sistema 30, el valor suma
del acumulador de velocidad angular del sensor de velocidad angular
se establece en cero en la CPU 160. Si, como en la presente
realización de la figura 3, el sensor de velocidad angular 150 se
usa en relación con un sensor de inclinación para ayudar a
determinar el desplazamiento del sensor de velocidad angular, el
valor inicial del acumulador puede ser establecido utilizando un
valor inicial detectado por el sensor de inclinación, convertido en
una
velocidad.
Después de establecerse el valor del acumulador,
para cada muestra se añade a continuación la velocidad del sensor de
velocidad angular (V-V_{o}) al valor del
acumulador de sensor de velocidad angular, el cual se almacena como
el nuevo valor de acumulador de sensor de velocidad angular.
Después de lo cual se obtiene el ángulo actual del sensor de
velocidad angular dividiendo el valor del acumulador de sensor de
velocidad angular por la ganancia G del sensor de velocidad angular
(fijado en la fábrica, como se ha explicado anteriormente), que
convierte la velocidad angular en un ángulo.
Después, son calculados por la CPU 160 tanto el
ángulo (deducido de la señal de velocidad angular) como la señal
representativa de la velocidad angular (V- V_{o}) para el voltaje
actual V. Si el ángulo presente calculado y la velocidad angular
actual determinada en el paso 82 son determinados de manera que
corresponden a una condición de rodadura del vehículo o a un suceso
de disparo del sistema de seguridad, entonces es enviada una señal
por la CPU 160 a la unidad de control de despliegue del sistema de
seguridad (DCU) para activar el sistema de seguridad. La velocidad
angular y el ángulo pueden corresponder a un suceso de disparo si
igualan o rebasan ciertos valores de umbral almacenados en la CPU
160. En una realización, los ángulos de suceso de disparo del
sistema de seguridad y las velocidades angulares están
correlacionados en una tabla de observación que está almacenada en
memoria, accesible por la CPU 160. Sin embargo, no se pretende que
la invención quede limitada sólo por el uso de una tabla de
observación, ya que la presente invención contempla otros medios de
almacenar información para determinar un suceso de disparo. Por
ejemplo, el ángulo y la velocidad angular pueden ser apropiadamente
ponderados utilizando una fórmula y ser calculado en la CPU, el
resultado de lo cual, si excede de un umbral predeterminado,
correspondería a un suceso de disparo del sistema de seguridad.
La unidad de control de despliegue puede ser de
un tipo conocido en la técnica, para controlar el despliegue del
sistema de seguridad, y se puede utilizar para activar un generador
de gas pirotécnico, una fuente de fluido a presión y/o otros
activadores conocidos de sistemas de seguridad, incluyendo los
mostrados en la patente de Estados Unidos número 5.451.094
previamente incorporada aquí como referencia.
Si el ángulo deducido de la velocidad angular y
la señal representativa de la velocidad angular actual no
corresponden a un suceso de disparo, el sistema sensor de rodadura
130 retorna al paso 82 para calcular la nueva velocidad angular
actual y se repite el proceso desde los pasos 82-85.
Así, la nueva velocidad angular se añade al valor de velocidad
angular acumulado y dividido por la ganancia G, y el ángulo
resultante y la nueva señal de velocidad angular son utilizados por
la CPU 160 para determinar si ha ocurrido un suceso de disparo del
sistema de seguridad. Este ciclo se repite durante todo el periodo
en que se suministra potencia al sistema sensor de rodadura 130, o
hasta que ha sido generada una señal de suceso de disparo.
Utilizando tanto el ángulo como la velocidad
angular para determinar cuándo disparar el ocupante, no es
determinante una variable única en anticipar una condición de
rodadura. De este modo, la respuesta a diferentes combinaciones de
ángulo de rodadura/velocidad angular se puede variar y planear
mediante fórmula o en una tabla de observación. Por ejemplo,
utilizando tanto al ángulo como la velocidad angular procedentes
del sensor de velocidad angular, se puede programar una tabla de
observación para generar una señal de suceso de disparo incluso
aunque sea pequeño el ángulo del sensor de velocidad angular, si se
determina que la señal representativa de la velocidad angular es
grande, y por tanto que el vehículo está rodando a velocidad
excesiva. Adicionalmente, se puede establecer una tabla de
observación del sistema para generar una señal de disparo para el
caso inverso, un ángulo mayor del sensor de velocidad angular, pero
una velocidad angular más lenta. Así, utilizando tanto ángulo como
velocidad angular, se pueden establecer diferentes puntos de disparo
de manera que en un vehículo que ruede rápidamente
(V-V_{o} grande) se puede disparar en un punto más
temprano de la rodadura (menor ángulo alfa relativo) que el de un
vehículo que ruede más lentamente
(V-V_{o}pequeña). Eso da al vehículo que ruede más
lento una oportunidad de corregirse posiblemente por sí mismo antes
de disparar el sistema de seguridad.
Adicionalmente, se sabe que la salida de los
sensores de velocidad angular se desplaza o desvía con el tiempo
como consecuencia de la temperatura y otras variaciones. Como el
presente sistema integra en el tiempo la señal representativa de la
velocidad angular, cualquier error de velocidad debido a la
desviación es añadido continuamente al ángulo, haciendo así de un
error de velocidad pequeño un error de integración grande. Así,
como se ha indicado anteriormente, el sistema sensor de rodadura 30
compensado en desviación (figuras 1 y 3) incluye un sensor de
inclinación 140 además de un sensor de velocidad angular 150.
En la presente realización, el sensor de
inclinación 140 está montado para que sea sensible a lo largo del
eje Y, de manera que proporcione una salida no nula cuando el
vehículo se inclina alrededor de su eje X en la dirección +/- Y. Sin
embargo, como se ha indicado anteriormente, opcionalmente el sensor
de inclinación elegido puede ser adicionalmente sensible a lo largo
d otros ejes, para proporcionar una segunda señal de salida cuando
el vehículo se inclina alrededor del eje Y en la dirección +/- X.
De igual modo, se puede utilizar un segundo sensor de inclinación
para proporcionar una señal de salida representativa de la
inclinación alrededor del eje Y, en la dirección +/- X. En tal
caso, se proporcionaría un segundo sensor de velocidad angular
(similar al sensor de velocidad angular 150) para producir una
salida de velocidad angular sensible alrededor del eje Y. La salida
procedente del segundo sensor de velocidad angular, y la señal de
inclinación en la dirección +/- X se proporcionaría adicionalmente a
la CPU 160. La operación de estos dispositivos sería virtualmente
idéntica a la descrita aquí en relación con el sensor de velocidad
angular 150 y al sensor de inclinación 140, en relación con la
presente realización.
El sensor de inclinación 140 puede ser utilizado
para determinar, entre otras cosas, el ángulo de inclinación
inicial del vehículo con relación al eje Y, cuando se suministra
inicialmente potencia al sistema sensor de rodadura 130.
Adicionalmente, las señales procedentes del sensor de inclinación
140 pueden ser utilizadas por la CPU 160 para compensar la
desviación que el sensor de velocidad angular pueda experimentar en
el tiempo. Cuando se utiliza un sensor de inclinación 140 de
acuerdo con la presente realización, la desviación de la salida del
sensor de velocidad angular puede ser compensada mientras el
vehículo está en movimiento.
Cuando se aplica primeramente potencia al sistema
sensor de rodadura 130, el sensor de velocidad angular 150 no tiene
referencia fija. De este modo, se proporciona una salida inicial de
sensor de velocidad angular independientemente de cualquier
inclinación a que pueda estar sometido inicialmente el vehículo.
Como se ha indicado anteriormente, en un ejemplo particular, un
sensor de velocidad angular puede tener una salida de voltaje
inicial nominalmente de 2,50 V. Cuando la velocidad angular pasa a
+80 grados, la salida pasa a 5,00 V. Cuando la velocidad angular
pasa a -80 grados, la salida pasa a 0,00 V. Cualquier cambio de
voltaje subsiguiente en la salida del sensor de velocidad angular
correspondería a un cambio de la posición inicial del sensor de
velocidad angular o podría ser el resultado de la desviación.
Utilizando el sensor de inclinación 140, el
ángulo inicial del sensor de velocidad angular puede ser
determinando como sigue. Con referencia a la figura 5, si el sensor
de inclinación o acelerómetro está montado de manera que sea
sensible a lo largo del eje Y 44 del vehículo, entonces el ángulo
inicial del vehículo y = x = Asen (R), donde R es la aceleración en
Gs detectada por el acelerómetro. En la figura 5, el ángulo "y"
corresponde al ángulo de rodadura del vehículo con relación al eje
Y 44, el cual, como se ha indicado anteriormente, es mantenido
paralelo al suelo. Adicionalmente, g es la aceleración debida a la
gravedad. R es la magnitud de Gs detectada por el acelerómetro a lo
largo del eje Y. Así, inicialmente, cuando se aplica primeramente
potencia al sistema sensor de rodadura 130, cuando el vehículo está
en reposo, se puede determinar un ángulo inicial de arranque para
la inclinación del vehículo utilizando el sensor de inclinación
140. Este ángulo de inclinación inicial "y" almacenado en
memoria en la CPU 160 proporciona una referencia para utilizar en
combinación con la salida del sensor de velocidad angular para
determinar la inclinación del vehículo. En una realización, al
ángulo de inclinación inicial "y" es multiplicado por el
factor G de ganancia del sensor de velocidad angular fijado en la
fábrica, y se almacena como el valor inicial de acumulador del
sensor de velocidad angular, de manera que se proporciona un ángulo
de referencia inicial para el sensor de velocidad angular.
Adicionalmente, mientras el vehículo está en
funcionamiento, la desviación de la salida del sensor de velocidad
angular, procedente del sensor de velocidad angular 150, puede ser
compensada en la CPU 160 utilizando la salida del sensor de
inclinación 140. Por ejemplo, el ángulo detectado del sensor de
inclinación 140 es proporcionado a la CPU 160, donde es comparado
con el ángulo calculado del sensor de velocidad angular. En una
realización de las presentes invenciones, la salida del sensor de
inclinación 140 es promediada en un periodo de tiempo largo y el
resultado se utiliza para corregir la desviación del sensor de
velocidad angular. Por ejemplo, en lugar de comparar el ángulo
actual del sensor de inclinación (que puede ser propenso a ampliar
la variación de un momento a otro) con el ángulo calculado del
sensor de velocidad angular, un valor del sensor de inclinación
140, que puede ser promediado en el tiempo con los ángulos de
sensor de inclinación previamente promediados, se compara con el
ángulo calculado de salida del sensor de velocidad angular. Si los
dos ángulos calculados difieren en más de una magnitud
predeterminada, el ángulo del sensor de velocidad angular es
ajustado por la diferencia entre el ángulo del sensor de velocidad
angular y el ángulo promediado del sensor de inclinación para
compensar la desviación. Este ángulo del sensor de velocidad
angular, compensado en desviación se utiliza para determinar si ha
ocurrido un suceso de disparo del sistema de seguridad.
Alternativamente, en ciertos momentos, por
ejemplo, cuando el ángulo del sensor de inclinación es igual a cero,
se determina como desviación cualquier salida de ángulo neta del
sensor de velocidad angular 150, y la cantidad de desviación es
almacenada en la CPU 160. Este valor de desviación es sustraído del
valor del ángulo de salida del sensor de velocidad angular 150 con
el fin de compensar la desviación. Adicionalmente, como se
describirá más adelante en relación con la figura 6, en la presente
realización el valor de salida del sensor de velocidad angular se
promedia en un largo periodo de tiempo y se utiliza para actualizar
la lectura de desplazamiento inicial del sensor de velocidad
angular utilizada en la determinación de la velocidad angular del
sensor de velocidad angular.
Como se ha descrito anteriormente, después de
haber obtenido un ángulo de sensor de velocidad angular compensando
en desviación, la CPU 160 analiza al menos ese ángulo para
determinar si es apropiado para activar un dispositivo de seguridad.
En una realización preferida de la presente invención, tanto la
velocidad procedente del sensor de velocidad angular como el ángulo
de sensor de velocidad angular compensado en desviación son
analizados en la CPU 160 y se efectúa una determinación en cuanto a
si ha ocurrido un suceso de disparo del sistema de seguridad. Como
se ha indicado anteriormente, el sistema puede utilizar una tabla
de observación prefijada almacenada en memoria accesible por la
CPU, o la CPU puede realizar cálculos para determinar la ocasión de
un suceso de disparo del sistema de seguridad. Si la CPU 160
determina que tanto el ángulo como la velocidad angular
corresponden a un suceso en el que sería deseable la activación del
sistema de seguridad, entonces es enviada una señal de disparo, a
través del dispositivo 170 de entrada/salida (I/O), a la unidad o
unidades de control de despliegue que activan el sistema de
seguridad utilizando un generador de gas pirotécnico, o algún otro
dispositivo de activación conocido. En la presente realización,
aunque se puede utilizar un sensor de inclinación para determinar
el ángulo y/o la desviación inicial del sensor de velocidad
angular, la salida del sensor de inclinación no es utilizada
directamente para disparar un sistema de seguridad. En lugar de
ello, se utilizan velocidad angular y ángulo de sensor de
velocidad angular, ambos deducidos del sensor de velocidad angular,
aunque posiblemente ajustados utilizando el valor del sensor de
inclinación, para determinar si se dispara el sistema de
seguridad.
Con referencia ahora a la figura 6, se muestra en
ella un diagrama de flujo 230 del funcionamiento particular del
sistema sensor de rodadura, tal como el sistema sensor de rodadura
30 descrito en esta memoria. El sistema sensor de rodadura incluye
un sensor de velocidad angular, el cual es, en la presente
realización, preferiblemente un sensor de velocidad angular de
estado sólido, tal como un giroscopio de estado sólido, y un sensor
de inclinación para determinar la posición de un vehículo con
relación al eje de rodadura. Inicialmente, cuando se proporciona
primeramente potencia, un sensor de velocidad angular 231
proporciona una salida de voltaje representativa del voltaje de
salida inicial del sensor de velocidad angular al circuito de
tratamiento.
En el paso 232, el circuito de tratamiento
almacena y promedia los pocos voltajes iniciales de salida del
sensor de velocidad angular durante aproximadamente los primeros
pocos segundos en que se aplica potencia al sistema sensor de
rodadura. El voltaje promedio obtenido en este primer periodo de
tiempo se almacena como el voltaje inicial del sensor de velocidad
angular o voltaje de desplazamiento del sensor de velocidad
angular.
Después de almacenarse inicialmente un voltaje de
desplazamiento del sensor de velocidad angular, el ordenador calcula
la velocidad del sensor de velocidad angular en el paso 233. La
velocidad del sensor de velocidad angular se calcula como el valor
aproximado de salida del sensor de velocidad angular menos el valor
de desplazamiento almacenado del sensor de velocidad angular.
Como se muestra en la figura 6, la velocidad del
sensor de velocidad angular calculada en el paso 233 es entonces
proporcionada para utilizar en los pasos 234, 235 y 244. En los
pasos 234 y 235, la velocidad del sensor de velocidad angular es
integrada en el tiempo y se calcula el ángulo como se ha descrito
anteriormente en relación con las ecuaciones (1) - (3). Más
concretamente, tras haber sido proporcionada potencia inicialmente
al sistema sensor de rodadura, el ordenador establece un valor de
acumulador del sensor de velocidad angular que es igual a la
ganancia del sensor de velocidad angular (que es un valor de
calibración prefijado en fábrica, utilizado para convertir una
lectura del sensor de velocidad angular en un ángulo, como se ha
descrito anteriormente en relación con las ecuaciones (1) - (3))
multiplicada por el ángulo del acelerador. Esto proporciona al
ordenador un ángulo de referencia inicial par el sensor de velocidad
angular. Subsiguientemente, el valor de acumulador del sensor de
velocidad angular es actualizado en los pasos 234 y 238 añadiendo
la velocidad del sensor de velocidad angular (que es el valor
aproximado de salida del sensor de velocidad angular menos el valor
del desplazamiento del sensor de velocidad angular) al valor
existente de acumulador del sensor de velocidad angular. Entonces
se determina el ángulo del sensor de velocidad angular en el paso
238 dividiendo el valor de acumulador del sensor de velocidad
angular por la ganancia del sensor de velocidad angular. Este ángulo
del sensor de velocidad angular es proporcionado al paso 239 de
manera que se puede calcular y eliminar la desviación de
desplazamiento.
Al mismo tiempo que el sensor de velocidad
angular está proporcionando información de salida al ordenador, un
sensor de inclinación, el cual, en la presente realización, es el
acelerómetro del paso 240, proporciona una salida de voltaje al
ordenador. En el paso 241, el ordenador convierte el voltaje de
salida del acelerómetro en un ángulo. En una realización, el ángulo
del acelerómetro se calcula como sigue:
"(4)" ángulo de aceler. = a sen ((valor de
aceler. - desplazamiento de aceler.) *ganancia de aceler.)
donde el valor de acelerómetro es
la lectura aproximada actual del acelerómetro y donde el
desplazamiento del acelerómetro y la ganancia del acelerómetro son
valores de calibración establecidos en fábrica, utilizados para
convertir en ángulo la lectura de acelerómetro. Después, el ángulo
de acelerómetro resultante es filtrado en paso bajo en el paso 242,
cuyo resultado utiliza el ordenador para calcular el valor de la
componente de la desviación de desplazamiento, con objeto de
compensar la desviación del sensor de velocidad
angular.
Como se ha indicado anteriormente en relación con
la figura 5, el ángulo de acelerómetro resultante del filtrado en
paso bajo se promedia con todas las lecturas previas de ángulo de
acelerómetro y el valor promedio se compara con el valor de ángulo
del sensor de velocidad angular resultante del paso 238. Si la
diferencia entre los dos ángulos es mayor que el valor prefijado,
la diferencia es atribuida a la desviación. En el paso 243, se
calcula un ángulo del sensor de velocidad angular compensado en
desviación, en el que el valor del ángulo calculado en el paso 239,
atribuible a la desviación, es sustraído del ángulo del sensor de
velocidad angular calculado en los pasos 234 y 238.
En el paso 244 de la presente realización, el
ordenador compara el ángulo del sensor de velocidad angular
compensado en desviación, deducido del paso 243 y la velocidad del
sensor de velocidad angular calculada en el paso 233 con la tabla
de observación prefijada. En la operación particular de la
realización de la figura 6, se utiliza una tabla de observación
para determinar si ha ocurrido un suceso de disparo del sistema de
seguridad. Si el ángulo y la velocidad corresponden ambos a un
suceso de disparo del sistema de seguridad, como se expone en la
tabla de observación, entonces el ordenador envía una señal a la
unidad o unidades de control de despliegue del sistema de
seguridad. El sistema de seguridad puede ser del tipo descrito en la
patente de Estados Unidos número 5.451.094, de Templin y otros, o
puede incluir pretensores, bolsas de aire estándar de ocupantes u
otros sistemas de seguridad conocidos. Si la velocidad y el ángulo
no corresponden a un suceso de disparo, entonces el prroceso
continúa obteniendo un nuevo ángulo aproximado del sensor de
velocidad angular en el paso 231 y una nueva lectura aproximada del
acelerómetro en el paso 240.
Como se ha indicado anteriormente en relación con
la figura 5, el valor del sensor de velocidad angular es
adicionalmente promediado en un largo periodo de tiempo y utilizado
para actualizar el valor inicial del sensor de velocidad angular, o
el valor de desplazamiento del sensor de velocidad angular,
utilizado en el paso 232. Como se muestra en la figura 6, la
velocidad calculada en el paso 233 es filtrada en paso bajo en el
paso 235. Si el voltaje de salida representativo de la velocidad del
sensor de velocidad angular en el paso 233 está dentro de un cierto
intervalo del valor de desplazamiento del sensor de velocidad
angular, entonces el nuevo valor de desplazamiento del sensor de
velocidad angular es fijado para que sea la velocidad del sensor de
velocidad angular filtrada en paso bajo. Adicionalmente, si se
almacena un nuevo valor de desplazamiento del sensor de velocidad
angular, el valor de acumulador del sensor de velocidad angular es
adicionalmente actualizado como sigue:
"(5)" acumulador de sensor de velocidad
angular = acumulador de sensor de velocidad angular - F3 (velocidad
de sensor de velocidad angular -desplazamiento de sensor de
velocidad angular)
donde F3 representa una función
adicional de filtro de paso bajo y el desplazamiento de sensor de
velocidad angular es el valor de desplazamiento recién calculado
del sensor de velocidad angular. De este modo, se describe un
sistema sensor de rodadura para activar un sistema de seguridad tras
la aparición de un suceso de disparo por exceso de rodadura,
detectado utilizando un sensor de velocidad angular. Como se ha
descrito anteriormente, la velocidad angular procedente del sensor
de velocidad angular, así como el ángulo de rodadura deducido de la
velocidad angular, pueden ser utilizados para determinar cuándo
disparar el sistema de seguridad de un vehículo terrestre.
Adicionalmente, como se describe en esta memoria, se proporciona un
sistema sensor de rodadura que incluye un sensor de velocidad
angular para detectar el ángulo de rodadura y la velocidad de
rodadura, en el que el ángulo inicial del sensor de velocidad
angular y la desviación del sensor de velocidad angular se
compensan utilizando un sensor de inclinación, pero en el que la
salida del sensor de inclinación no se utiliza directamente para
disparar el sistema de seguridad. Adicionalmente, el cálculo de la
compensación de desviación puede ocurrir de manera exacta mientras
el vehículo está en
movimiento.
Opcionalmente, si se utiliza un sensor de
velocidad angular preciso que no este sometido a desviación, puede
ser omitido el sensor de inclinación (140 en la figura 3). En un
tal sistema, la CPU 160 predice y/o determina la aparición de una
condición de rodadura del vehículo utilizando la velocidad angular
procedente del sensor de velocidad angular, e integrándola en el
tiempo para determinar el ángulo del vehículo. La CPU (160 en la
figura 3) generaría entonces la señal de suceso de disparo basada
en la velocidad angular y en el ángulo deducido de la velocidad
angular, como se ha descrito anteriormente. Sin embargo, en una tal
realización puede ser todavía deseable proporcionar un sensor de
inclinación para determinar el ángulo inicial del vehículo con
respecto al eje de rodadura deseado.
En otra realización de las presentes invenciones,
se proporciona un sistema sensor de rodadura de vehículo, tal como
se muestra en las figuras 1 y 3, en el que la salida del sensor de
inclinación se utiliza para determinar si ha ocurrido un suceso de
disparo de sistema de seguridad, y en el que el sensor de velocidad
angular se utiliza para proporcionar un mecanismo de verificación
para el sensor de inclinación. Por ejemplo, bajo ciertas
condiciones de giro de elevado G, la aceleración lateral
experimentada por el sensor de inclinación puede indicar
artificialmente un ángulo de rodadura del vehículo de algún
significado. Para compensar esto en el sistema sensor de rodadura de
vehículo ahora descrito, el ángulo del sensor de inclinación se
utiliza para activar un sistema de seguridad sólo si se ve que es
válido con relación a un ángulo deducido de la señal del sensor de
velocidad
angular.
angular.
Por ejemplo, con referencia a la figura 7, se
muestra en ella un diagrama de flujo 180 de otra realización de las
presentes invenciones. Como en la realización anteriormente
descrita en relación con la figura 6, cuando se aplica potencia al
sistema (paso 181), se obtienen el ángulo del sensor de inclinación
y la velocidad angular del sensor de velocidad angular (paso 182).
El ángulo del sensor de inclinación puede ser utilizado para
proporcionar un ángulo de vehículo inicial a la CPU 160, como se ha
descrito anteriormente en relación con la figura 5. Este ángulo
inicial del vehículo sería almacenado para utilizar con la salida
del sensor de velocidad angular procedente del sensor de velocidad
angular 150.
La CPU 160 recibe la señal de velocidad angular
del sensor de velocidad angular 150 y la integra en el tiempo, como
se ha descrito anteriormente, para obtener un ángulo deducido de la
velocidad angular (paso 183). La CPU 160 está vigilando
continuamente la salida del sensor de inclinación 140 para
determinar el ángulo de inclinación del vehículo del sensor de
inclinación. Adicionalmente, la CPU compara el ángulo de
inclinación del vehículo con el ángulo deducido de la velocidad
angular (paso 184). Si la discrepancia entre los dos valores está
por debajo de un valor umbral de validez predeterminado, la CPU
determina que es válida la salida del sensor de inclinación (paso
185). Cuando es válida, la salida del sensor de inclinación puede
ser utilizada para determinar si ha ocurrido un suceso de disparo
del sistema de seguridad del vehículo (paso 186). Por ejemplo, si
el ángulo de inclinación es mayor que un valor de umbral, y se
encuentra además que es válido por comparación con el ángulo
deducido de la velocidad angular, la CPU 160 puede hacer que se
genere una señal de disparo del sistema de seguridad. En la
presente realización, la señal del ángulo de inclinación utilizada
puede ser o bien el ángulo de inclinación medido instantáneamente,
o una señal de ángulo de inclinación filtrada y promediada, si se
desea. Opcionalmente, como se representa en el paso 186, si se
desea, la velocidad angular puede ser utilizada adicionalmente en
combinación con el ángulo de inclinación, si se ve que es válido,
para determinar si ha ocurrido un suceso de disparo. Por ejemplo,
después de que se haya visto que es válido el ángulo de inclinación,
la CPU 160 puede comparar el ángulo de inclinación y la velocidad
angular procedente del sensor de velocidad angular con una tabla de
observación, o puede calcular si ha ocurrido el suceso de disparo
utilizando la fórmula. Sin embargo, se ha de entender que, si se
desea, el paso 186 podría usar sólo el ángulo de inclinación para
determinar si ha ocurrido un suceso de disparo del sistema
de
seguridad.
seguridad.
Si la CPU 160 determina que la comparación entre
el ángulo deducido de la velocidad angular y el ángulo del sensor de
inclinación es mayor que la magnitud de umbral predeterminada, se
determina que el ángulo del sensor de inclinación es válido.
Opcionalmente, la CPU puede mirar al ángulo deducido de la velocidad
angular y/o a la velocidad angular para determinar si ha ocurrido
un suceso de disparo (paso
187).
187).
Adicionalmente, como se ha descrito anteriormente
con relación a la realización de la figura 6, el ángulo de
inclinación, aunque se haya visto que es válido en comparación con
el ángulo deducido de la velocidad angular, se puede promediar en
el tiempo y utilizar para compensar la desviación de la salida del
sensor de velocidad angular causada por factores externos.
Alternativamente, en lugar de comparar el ángulo
de inclinación con un ángulo deducido de la velocidad angular, como
se ha descrito en relación con el paso 183 de la figura 7, el
ángulo de inclinación puede ser diferenciado (ángulo de inclinación
actual -ángulos de inclinación previamente promediados/periodo de
tiempo prefijado) en cortos periodos de tiempo para obtener una
velocidad deducida del ángulo de inclinación. Entonces, en lugar de
comparar dos ángulos en el paso 184, la velocidad deducida del
ángulo de inclinación puede ser comparada con la salida instantánea
del sensor de velocidad angular para determinar si es válido el
ángulo de inclinación. Si la diferencia entre la velocidad deducida
del ángulo de inclinación y la velocidad angular instantánea es
menor que un valor de umbral predeterminado, el ángulo de
inclinación puede ser utilizado por la CPU para determinar si ha
ocurrido un suceso de disparo del sistema de seguridad. Si la
diferencia es mayor que un valor de umbral predeterminado, se
determina que el ángulo de inclinación es válido. Si no es válido,
la CPU puede entonces integrar para obtener un ángulo deducido de
la velocidad angular y utilizar ese y/o la velocidad angular para
determinar si ha ocurrido un suceso de disparo del sistema de
seguridad, o puede utilizar algunos otros medios. Utilizando la
velocidad angular instantánea procedente del sensor de velocidad
angular, resulta innecesario compensar la desviación en el sensor
de velocidad angular.
Claims (29)
1. Un sistema sensor (30) de rodadura de
vehículo, para detectar una condición de rodadura de un vehículo
terrestre y para activar un sistema de seguridad (20) en respuesta
a ella, que comprende: un sensor de velocidad angular (150)
alineado para que sea sensible alrededor de al menos un eje de
rodadura del vehículo terrestre (40), produciendo dicho sensor de
velocidad angular (150) una señal de salida de sensor de velocidad
angular, estando dicha señal de salida del sensor de velocidad
angular expuesta a desviación;
y caracterizado por un sensor de
inclinación (140) alineado para que sea sensible a lo largo de al
menos un eje perpendicular a dicho al menos un eje de rodadura,
produciendo dicho sensor de inclinación una señal de salida de
sensor de inclinación;
un ordenador (160) conectado a dicho sensor de
velocidad angular (150) y a dicho sensor de inclinación (140),
recibiendo dicho ordenador (160) dicha señal de salida del sensor
de velocidad angular y dicha señal de salida del sensor de
inclinación, en el que dicho ordenador (160) trata dicha señal de
salida de sensor de velocidad angular para obtener una señal
representativa de la velocidad angular de dicho sensor de velocidad
angular (150) y un ángulo deducido de la velocidad angular,
correspondiente a dicha salida de sensor de velocidad angular
integrada en el tiempo,
en el que dicho ordenador (160) trata
adicionalmente dicha señal de sensor de inclinación para obtener una
señal representativa del ángulo de inclinación a lo largo de al
menos un eje de inclinación;
un comparador para comparar periódicamente el
ángulo de inclinación con el ángulo de sensor de velocidad angular
para obtener un valor de ángulo diferencia;
circuitos de compensación de ángulo de desviación
para producir un ángulo de rodadura del vehículo ajustando dicho
ángulo de sensor de velocidad angular mediante dicho valor de ángulo
de desviación, para compensar dicha componente de dicho ángulo de
sensor de velocidad angular;
circuitos de lógica de activación que incluyen
circuitos de comparación, estando dichos circuitos de lógica de
activación en comunicación con dichos circuitos de compensación de
ángulo de desviación para recibir al menos dicho ángulo de rodadura
del vehículo, en el que dichos circuitos de lógica de activación
activan el sistema de seguridad si dicho ángulo de rodadura del
vehículo es mayor que un valor umbral del ángulo de rodadura.
2. El sistema de la reivindicación 1,
caracterizado porque el ángulo de inclinación comparado con
el ángulo de sensor de velocidad angular es un ángulo de
inclinación promedio, creado promediando en el tiempo el ángulo de
inclinación actual con el ángulo de inclinación promedio previo.
3. El sistema de la reivindicación 1,
caracterizado porque se calcula una señal de referencia
cuando la señal del ángulo de inclinación actual es cero.
4. El sistema de la reivindicación 1,
caracterizado porque se dispone un ordenador para obtener
una señal de salida del sensor de velocidad angular y para restar
una magnitud de desplazamiento del sensor de velocidad angular para
obtener una señal representativa de la velocidad angular de cambio
detectada por dicho sensor de velocidad angular (150) alrededor de
dicho eje de rodadura, recibiendo adicionalmente dicho ordenador
una señal del sensor de inclinación (140) representativa de dicho
ángulo de inclinación a lo largo de dicho eje de inclinación, y
promediando dicha señal con señales previas del ángulo de
inclinación para obtener una señal de ángulo de inclinación
promediada.
5. El sistema de la reivindicación 4,
caracterizado porque están previstos medios de integración
para integrar en el tiempo dicha señal de velocidad angular del
sensor de velocidad angular para obtener una señal de salida
representativa de un ángulo de sensor de velocidad angular;
dicho ordenador compara dicho ángulo de sensor de
velocidad angular con dicha señal de ángulo de inclinación promedio
para obtener un ángulo diferencia;
ajustando adicionalmente dicho ordenador (160)
dicho ángulo de sensor de velocidad angular mediante dicho ángulo
diferencia para compensar la desviación; y
generando dicho ordenador (160) una señal de
disparo del sistema de seguridad si al menos dicho ángulo de sensor
de velocidad angular compensado en desviación corresponde a dicho
suceso de disparo del sistema de seguridad en una tabla de
observación almacenada por dicho ordenador (160).
6. El sistema de la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho comparador comprende circuitos
diferentes para comparar dicho ángulo de inclinación con dicho
ángulo deducido de la velocidad angular para determinar un valor de
ángulo diferencia.
7. El sistema de la reivindicación 6,
caracterizado porque dichos circuitos de comparación
comparan dicho valor de ángulo diferencia con un valor de ángulo
diferencia de umbral predeterminado para determinar si dicho ángulo
de inclinación es válido.
8. El sistema de la reivindicación 6,
caracterizado porque dicho sistema incluye circuitos de
generación se señales de disparo para generar y dar salida a una
señal de disparo si dicho ángulo de inclinación es válido y si está
determinado que dicho ángulo de inclinación indica que ha ocurrido
un suceso de disparo del sistema de seguridad.
9. El sistema de las reivindicaciones
6-8, caracterizado porque al menos dichos
circuitos de diferencia, dichos circuitos de comparación y dichos
circuitos de generación de señales de disparo están incluidos en
dicho ordenador (160).
10. El sistema de la reivindicación 7,
caracterizado porque dicho ángulo de inclinación es válido
si dicho ángulo diferencia es menor que dicho valor de umbral
diferencia predeterminado.
11. El sistema de la reivindicación 8,
caracterizado porque los circuitos de generación de señales
de disparo generan una señal de disparo si dicho ángulo de
inclinación es válido y si dicho ángulo de inclinación es mayor que
un límite de ángulo de inclinación de umbral predeterminado.
12. El sistema de la reivindicación 9,
caracterizado porque la desviación de dicho sensor de
velocidad angular (30) es compensada cuando dicho ángulo de
inclinación es válido y cuando dicho ángulo diferencia excede de un
valor de desviación umbral predeterminado.
13. Un método para corregir la desviación en la
salida de un sensor de velocidad angular (150) utilizado en un
sistema sensor de rodadura (30) para detectar una condición de
rodadura de vehículo terrestre, para activar un sistema de
seguridad (20) en respuesta a ella, comprendiendo dicho sistema las
etapas de:
- (a)
- proporcionar un sensor de velocidad angular (150) sensible al movimiento alrededor de al menos un eje de rodadura del vehículo terrestre (40);
- (b)
- y caracterizado por proporcionar un sensor de inclinación (140) sensible a lo largo de al menos un eje de inclinación, siendo dicho eje de inclinación perpendicular a dicho al menos un eje de rodadura del vehículo terrestre (40);
- (c)
- obtener una señal de salida del sensor de velocidad angular (150) representativa de la velocidad angular de cambio alrededor de dicho eje de rodadura;
- (d)
- integrar en el tiempo dicha señal de salida representativa de dicha velocidad angular para obtener una señal de salida representativa del ángulo de sensor de velocidad angular;
- (e)
- obtener de dicho sensor de inclinación (140) una señal representativa de un ángulo de inclinación a lo largo de dicho al menos un eje de inclinación;
- (f)
- comparar dicho ángulo de sensor de velocidad angular con dicho ángulo de inclinación para obtener un ángulo diferencia;
- (g)
- ajustar dicho ángulo de sensor de velocidad angular mediante dicho ángulo diferencia para compensar la desviación;
- (h)
- determinar si al menos dicho ángulo de sensor de velocidad angular compensado en desviación corresponde a un suceso de disparo del sistema de seguridad; e
- (i)
- generar una señal de disparo del sistema de seguridad si se determina en dicha etapa de determinación que ha ocurrido un suceso de disparo de sistema de seguridad.
14. El método de la reivindicación 13,
caracterizado porque dicha etapa de determinar
determina si dicho ángulo de sensor de velocidad angular compensado
en desviación y dicha velocidad angular corresponden a un suceso de
disparo de sistema de seguridad.
15. El método de la reivindicación 14,
caracterizado porque dicha etapa de obtención (e) comprende
además el paso de promediar dicho ángulo de inclinación actual con
un ángulo de inclinación acumulado, dicha etapa de comparar (f)
compara dicho ángulo de sensor de velocidad angular con dicho ángulo
de inclinación promediado, y dicho ángulo diferencia es la
diferencia entre dicho ángulo de sensor de velocidad angular y
dicho ángulo de inclinación promediado.
16. El método de la reivindicación 15,
caracterizado porque dicha etapa de generar (h) incluye
además el paso de comparar dicho ángulo de sensor de velocidad
angular compensado en desviación y dicha velocidad angular con una
tabla de observación para generar dicha señal de disparo si tanto
dicho ángulo de sensor de velocidad angular compensado en
desviación como dicha velocidad angular corresponden a un suceso de
disparo en dicha tabla de observación.
17. El método de la reivindicación 16,
caracterizado porque dicha señal de salida inicial de sensor
de inclinación es representativa del ángulo inicial de dicho
vehículo, y dicho ángulo de inclinación inicial proporciona un
ángulo de referencia de arranque para dicho ángulo de sensor de
velocidad angular.
18. El método de la reivindicación 17,
caracterizado porque dicha etapa de ajustar sólo ocurre si
dicho ángulo diferencia es mayor que un valor de umbral
predeterminado.
19. El método de la reivindicación 18,
caracterizado porque si dicha etapa de generar no genera una
señal de disparo, las etapas (a) - (h) se repiten, y dicha
siguiente vez a través de las etapas (a) - (h), dicho ángulo
diferencia es convertido en una velocidad diferencia y dicha
velocidad angular de salida obtenida en el etapa (c) es ajustada
por dicha velocidad diferencia para compensar la desviación.
20. El método de la reivindicación 15,
caracterizado porque una señal de disparo del sistema de
seguridad es generada si tanto dicho ángulo de sensor de velocidad
angular compensado en desviación como dicha velocidad angular
corresponden a un suceso de disparo deseado en una tabla de
observación.
21. El método de la reivindicación 13,
caracterizado porque la señal de salida inicial del sensor
de inclinación es representativa del ángulo de inclinación inicial
de dicho vehículo, y dicho ángulo de inclinación inicial
proporciona un ángulo de referencia de arranque para dicho ángulo de
sensor de velocidad angular, el valor de desplazamiento del sensor
de velocidad angular.
22. El método de la reivindicación 21,
caracterizado porque dicho valor de desplazamiento de sensor
de velocidad angular se promedia en el tiempo.
23. El método de la reivindicación 13,
caracterizado por comparar dicho ángulo diferencia con un
valor de ángulo diferencia de umbral predeterminado para determinar
si dicho ángulo de inclinación es válido;
generar y dar salida a una señal de disparo si
dicho ángulo de inclinación es válido y si se determina que dicho
ángulo de inclinación indica que ha ocurrido un suceso de disparo
del sistema de seguridad; y
activar el sistema de seguridad del vehículo en
respuesta a la generación de una señal de disparo.
24. El método de la reivindicación 23,
caracterizado porque dicho ángulo de inclinación es válido si
dicho ángulo diferencia es menor que dicho valor de umbral
diferencia predeterminado.
25. El método de la reivindicación 23,
caracterizado porque dicha etapa de generar genera una señal
de disparo si dicho ángulo de inclinación es válido y si dicho
ángulo de inclinación es mayor que un límite de ángulo de
inclinación de umbral predeterminado.
26. El método de la reivindicación 25,
caracterizado por incluir la etapa de compensar dicha
desviación de dicha señal de velocidad angular cuando dicho ángulo
de inclinación es válido y cuando dicho ángulo diferencia supera un
valor de desviación de umbral predeterminado.
27. El método de la reivindicación 13,
caracterizado por diferenciar en el tiempo dicha señal
representativa del ángulo de inclinación par obtener una velocidad
de ángulo de inclinación;
comparar dicha velocidad de ángulo de inclinación
con dicha velocidad angular para obtener un valor de velocidad
diferencia,
comparar dicho valor de velocidad diferencia con
un valor de velocidad diferencia de umbral predeterminado para
determinar si dicho ángulo de inclinación es válido;
generar y dar salida a una señal de disparo si
dicho ángulo de inclinación es válido y si se determina que dicho
ángulo de inclinación indica que ha ocurrido un suceso de disparo
del sistema de seguridad; y
activar el sistema de seguridad del vehículo en
respuesta a la generación de una señal de disparo.
28. El método de la reivindicación 13,
caracterizado porque dicho ángulo de sensor de inclinación
es utilizado sólo para compensar la desviación de dicha señal de
salida de velocidad angular.
29. El método de la reivindicación 28,
caracterizado porque dicha señal de salida de velocidad
angular se utiliza para verificar la validez de dicho ángulo de
sensor de inclinación.
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