ES2242882T3 - Procedimiento para determinar las fases de choque decisivas para el disparo de un dispositivo de seguridad pasivo en un vehiculo. - Google Patents

Procedimiento para determinar las fases de choque decisivas para el disparo de un dispositivo de seguridad pasivo en un vehiculo.

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Abstract

Procedimiento para determinar la fase de choque (CP1) decisiva para el disparo de un dispositivo de seguridad pasivo en un vehículo, en el que se detecta una señal de aceleración (ax) representativa de la aceleración (ax(t)) que actúa en la dirección longitudinal del vehículo y se calcula una integral de ventana, para lo cual se suma o integra la señal de aceleración (ax) a lo largo de una ventana de tiempo prefijada, y en el que se compara la integral de ventana con un valor umbral, caracterizado porque con el comienzo de la deceleración del vehículo originada por el choque se inicia al mismo tiempo el cálculo de una segunda integral de ventana (CP2), porque la ventana de tiempo (dl1) de la primera integral de ventana es menor/igual que el tiempo de disparo mínimo para disparar el dispositivo de seguridad y la ventana de tiempo (dl2) de la segunda integral de ventana es sensiblemente mayor que la primera ventana de tiempo, y porque se fija como primera fase de choque el espacio de tiempo durante el cual las integrales de ventana poseen el mismo valor y durante el cual este valor es mayor que el valor umbral.

Description

Procedimiento para determinar las fases de choque decisivas para el disparo de un dispositivo de seguridad pasivo en un vehículo.
La invención concierne a un procedimiento para determinar las fases de choque decisivas para el disparo de un dispositivo de seguridad pasivo en un vehículo.
Un procedimiento de esta clase en el sentido del preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por el documento DE-4041049 A.
En sistemas de seguridad de vehículos automóviles, en los que se disparan dispositivos de seguridad pasivos, como airbag, tensores de cinturón, arcos de protección antivuelco y similares en caso de un accidente peligroso (en lo que sigue denominado también choque), especialmente un choque peligroso, para proteger las personas situadas en el vehículo y en lo posible preservarlas de lesiones, es necesario que los distintos dispositivos de seguridad se disparen cada uno de ellos en un instante óptimo. Condición previa para ello es el reconocimiento perfecto de un accidente en cuanto a la clase y la gravedad del choque.
El algoritmo previsto para ello, que evalúa las señales de salida de al menos un sensor de choque, ha de poder reconocer o diferenciar, por ejemplo, las propiedades siguientes de un choque:
-
Comienzo del choque
-
Clase de choque: Desviación de 100% a 25%
-
Ángulo de impacto 30º a 90º
-
Velocidad del impacto.
Sin embargo, el algoritmo de choque no sólo ha de poder diferenciar cada vez más eventos de choque, sino que, además, ha de ser extremadamente estable. Esto significa, por un lado, que con ayuda del algoritmo ha de ser posible reconocer también accidentes (por ejemplo, el impacto del vehículo contra un obstáculo blando a baja velocidad) en los que no tienen que dispararse los dispositivos de seguridad (llamados choques Sin Disparo) o sólo tiene que dispararse una parte de los dispositivos de seguridad existentes, y, por otro lado, que se reconocen también inequívocamente los casos de funcionamiento del vehículo que, respecto de la evolución de las señales del sensor de choque, se diferencian de un choque real tan sólo en medida poco importante, por ejemplo bajo una solicitación extrema del vehículo como la que se presenta, por ejemplo, en un viaje rápido con un trayecto con grava y/o con baches.
Otra dificultad consiste en que la información anteriormente citada sobre un choque tiene que presentarse en un momento muy temprano, referido al comienzo del choque. Un choque contra un obstáculo rígido con alta velocidad requiere en general un momento de encendido extremadamente temprano, casi siempre de menos de 10 ms. Sin embargo, el número de informaciones que se presentan hasta este momento es muy pequeño y en general no es estable. Esto se aplica al menos cuando, por ejemplo, uno o varios sensores de aceleración son empleados como sensores de choque y un valor umbral sirve como criterio de disparo para los dispositivos de seguridad. Según enseña la experiencia, los choques Sin Disparo pueden sobrepasar también este valor umbral.
La invención se basa en el problema de crear un procedimiento para determinar la fase de choque decisiva para el disparo de un dispositivo de seguridad pasivo en un vehículo, que sea estable y haga posible en un estadio temprano un reconocimiento inequívoco de las propiedades de choque citadas.
Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.
La estabilidad de la manifestación sobre el choque se consigue mediante la formación de integrales. Especificando de manera correspondiente el valor umbral, tanto los casos Sin Disparo antes citados como las solicitaciones excesivas citadas del vehículo pueden diferenciarse del choque real con la resolución necesaria de los dispositivos de seguridad. Mediante la elección según la invención del tiempo de integración de la primera integral de ventana se puede determinar también la clase de choque hasta el disparo más temprano necesario del dispositivo de seguridad. Dicha clase puede derivarse del valor de la integral de ventana. Por último, se puede establecer también el comienzo del choque.
El comienzo del choque puede reconocerse con ayuda de una sensórica separada. Así, se conocen sensores de prechoque que reaccionan a objetos que se aproximan al vehículo y en los que puede deducirse un choque inminente a partir de la velocidad de aproximación. Frente a esto, la invención ofrece la posibilidad de retrocalcular el comienzo del choque a partir de las integrales de ventana. El comienzo es equivalente al comienzo de la fase de choque 1. Si la primera integral de ventana (y, por tanto, también la segunda) posee un valor que está por encima del valor umbral, se puede deducir el momento en el que comenzó la formación de la integral. Esto corresponde al comienzo de la fase de choque 1.
La fase de choque 2 adyacente a la fase de choque 1 se puede establecer también con ayuda de las integrales de ventana. La fase de choque 2 posee las propiedades siguientes: Su comienzo depende del comienzo y la duración de la fase de choque 1. Dado que estas propiedades son fijas, se establece así también el comienzo de la fase de choque 2. Este momento es casi igual para todas las clases de choque, ya que las propiedades primeramente citadas de la fase de choque 1 son también independientes de la clase de choque.
La fase de choque 2 se presenta cuando la segunda integral de ventana posee un valor mayor que el de la primera integral de ventana. Esta manifestación resulta debido al cálculo diferente de las dos integrales y se hace perceptible en la técnica de procesamiento debido a que las dos integrales de ventana presentan un comienzo de integración crecientemente diferente al aumentar la duración del choque. El de la primera integral de ventana se desplaza en sentido creciente y queda retrasado con respecto al momento actual en la medida de la respectiva longitud de ventana, mientras que la segunda integral de ventana conserva su comienzo de integración. Este está caracterizado por el comienzo de la fase de choque 1.
Se explica la invención con más detalle haciendo referencia al dibujo. Muestran en:
La Figura 1, la evaluación de las fases de choque en un choque frontal a 50 hm/h contra una pared rígida y
La Figura 2, la evaluación de las fases de choque en un choque frontal a 50 hm/h contra una barrera deformable y una desviación del 40%.
Mediante la invención resulta posible determinar las fases de choque. Pertenece a esto también la determinación del momento en el que comienza el choque (= comienzo de la fase de choque 1 = CP1) en la evolución del choque después de concluida la fase de choque 1 (= fase de choque 2 = CP2).
Una señal de aceleración (ax) representativa de la aceleración (ax(t)) que actúa en la dirección longitudinal del vehículo es detectada, por ejemplo, por un sensor de aceleración (no representado) que reacciona a aceleraciones en dirección longitudinal y que está fijado a un travesaño del vehículo.
Con el comienzo de la deceleración del vehículo originada por el choque se inician al mismo tiempo dos integrales de ventana dl1 y dl2 con las cuales se suma o integra la señal de aceleración (ax) a lo largo de ventanas de tiempo prefijadas. El valor de cada integral es una medida de la velocidad reducida. La integral dl1 posee un tiempo de integración que es al menos de aproximadamente igual a ligeramente menor que el tiempo de disparo más pequeño de, por ejemplo, 8 ms, considerado en función de todas las clases y casos de choque. La integral dl2 posee un tiempo de integración que es al menos el doble del de la integral dl1, típicamente igual a 24 ms.
Si las dos integrales poseen el mismo valor, que es mayor que un valor umbral prefijado ThCP1, resulta de esto:
El comienzo del choque y, por tanto, el comienzo de la fase de choque 1 es el instante Z en el que aumentan las integrales de ventana. En la figura, en aras de una mayor claridad, este instante es igual al instante en el que se alcanza el valor umbral ThCP1. El fin de la fase de choque 1 viene prefijado por el tiempo de integración de la integral de ventana y está en aproximadamente 8 ms después del comienzo del choque (Z). En este instante se asegura que se presenta realmente un choque y se tienen que activar los dispositivos de seguridad. Las informaciones adicionales necesarias para ello sobre las propiedades de choque citadas al principio se presentan también al menos parcialmente en este instante y resultan de las propiedades siguientes de las dos integrales de ventana dl1 y dl2:
El valor al menos aproximadamente igual de las integrales en este instante es una medida de la velocidad de impacto y del ángulo de impacto.
El valor diferencial de las dos integrales de ventana, que crece en general con la distancia en el tiempo respecto de este instante, es característico de la clase de choque. A partir de esto se puede determinar también la clase de choque o confirmar o corregir la determinación de la clase de choque realizada con ayuda de la primera integral de ventana. Resulta así posible analizar con efecto retroactivo y corregir hasta donde sea posible los supuestos realizados para la fase de choque 1, tales como clase de choque y evolución previsible del choque, así como los instantes de disparo derivados de ello para los dispositivos de seguridad.
Resulta así posible disparar de forma óptima los dispositivos de seguridad pasivos para el respectivo choque y proteger con ello de forma óptima a los pasajeros.

Claims (3)

1. Procedimiento para determinar la fase de choque (CP1) decisiva para el disparo de un dispositivo de seguridad pasivo en un vehículo, en el que se detecta una señal de aceleración (ax) representativa de la aceleración (ax(t)) que actúa en la dirección longitudinal del vehículo y se calcula una integral de ventana, para lo cual se suma o integra la señal de aceleración (ax) a lo largo de una ventana de tiempo prefijada, y en el que se compara la integral de ventana con un valor umbral, caracterizado porque con el comienzo de la deceleración del vehículo originada por el choque se inicia al mismo tiempo el cálculo de una segunda integral de ventana (CP2), porque la ventana de tiempo (dl1) de la primera integral de ventana es menor/igual que el tiempo de disparo mínimo para disparar el dispositivo de seguridad y la ventana de tiempo (dl2) de la segunda integral de ventana es sensiblemente mayor que la primera ventana de tiempo, y porque se fija como primera fase de choque el espacio de tiempo durante el cual las integrales de ventana poseen el mismo valor y durante el cual este valor es mayor que el valor umbral.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se fija con efecto retroactivo el comienzo de la deceleración originada por el choque.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se repite el comienzo del cálculo de la integral a intervalos de tiempo que son sensiblemente más pequeños que el tiempo de integración de las integrales de ventana.
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