ES2247840T3 - Procedmiento para reconocer la gravedad de una colision de vehiculos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para reconocer la gravedad de una colisión de vehículos, en el que se procesa la señal de salida de un sensor de aceleración y se la alimenta a una red neuronal que controla una unidad de disparo para un dispositivo de protección de ocupantes, estando previstos, para reconocer también la evolución de la colisión de vehículos, un total de ocho o más sensores de choque que suministran una magnitud física igual o semejante a la señal de salida del sensor de aceleración, introduciéndose estas señales de salida al mismo tiempo como señales de entrada en la red neuronal en un instante definido y controlándose por medio de la unidad de disparo varios dispositivos de protección de ocupantes de conformidad con la gravedad y la evolución de la colisión de vehículos.

Description

Procedimiento para reconocer la gravedad de una colisión de vehículos.

La invención se refiere a un procedimiento para reconocer la gravedad de una colisión de vehículos, en el que se procesa la señal de salida de un sensor de aceleración y se la alimenta a una red neuronal que controla la unidad de disparo para un dispositivo de protección de ocupantes.

Un procedimiento de esta clase es conocido por el documento US 5,583,771 A. La señal de salida de un único sensor de aceleración es almacenada en este caso en cuanto a su evolución durante un período de tiempo definido y a partir de la evolución de la señal se determina una serie de informaciones tales como amplitud, evolución de la velocidad, etc. Estas informaciones son introducidas como informaciones de entrada en la red neuronal, la cual decide acerca de si se enciende un único airbag.

El procedimiento conocido presenta un gran número de inconvenientes. Por un lado, es necesario almacenar la evolución de la señal de la colisión durante un período de tiempo prefijado y, como es natural, analizarla únicamente a continuación de este período. El empleo de un único sensor de aceleración no hace posible reconocer todas las posibles colisiones de vehículos con seguridad suficiente respecto de su gravedad.

La causa de ello es una dependencia direccional normalmente existente de los sensores de aceleración. Cuando el sensor de aceleración está, por ejemplo, en condiciones de reconocer un choque frontal, no puede en general detectarse entonces un choque lateral o bien no puede detectarse éste al menos con la misma precisión. Tal sensor de aceleración único está dispuesto generalmente en el centro del vehículo. Debido a la estructura del vehículo, la deceleración en el lugar de ubicación del sensor de aceleración se produce sólo en forma retardada y en su evolución resulta completamente diferente de la evolución con la que se desarrolla, por ejemplo, en el lugar de impacto con un obstáculo. Esto conduce en general a considerables problemas para reconocer realmente con suficiente precisión la gravedad de la colisión de vehículos. Por este motivo, existe también a veces el problema de reconocer el choque a su debido tiempo. Dado que la red neuronal se entrena, naturalmente, con ayuda de evoluciones de señal precedentes para diferentes tipos de colisiones, la observación de solamente una única señal de sensor no permite, según enseña la experiencia, sacar ninguna conclusión sobre la evolución ulterior de la colisión de vehículos cuando, como en el documento US 5,583,771 A, se analice solamente la evolución actual de un sensor. Como consecuencia, el dispositivo conocido es sólo limitadamente apto. Hace posible únicamente una manifestación aproximada y suministra solamente un criterio utilizable para la decisión de si deberá dispararse en definitiva un dispositivo de protección de ocupantes.

Se conoce por el documento US-A-5 684 701 un procedimiento para reconocer la gravedad de una colisión de vehículos, en el que se procesa la señal de salida de un sensor de aceleración central y se la alimenta a una red neuronal que realiza un reconocimiento de modelos de imágenes de la señal de aceleración y controla una unidad de disparo para un dispositivo de protección de ocupantes, pudiendo preverse otro sensor de choque descentralizado dispuesto en la zona de la construcción delantera, el cual suministra señales de entrada para la red neuronal, y siendo disparados por la unidad de disparo varios dispositivos de protección de ocupantes de conformidad con la gravedad de la colisión de vehículos.

La invención se basa en el problema de crear un procedimiento de la clase citada al principio que suministre una manifestación sensiblemente mejor sobre una colisión de vehículos.

La invención resuelve este problema con las características de la reivindicación 1.

El empleo de una pluralidad de sensores de choque ofrece la posibilidad de disponer estos sensores no (sólo) centralmente, sino también in situ en los lugares que son preferiblemente afectados en el caso de una colisión de vehículos. Para una colisión frontal estos lugares están en la zona de la construcción delantera, por ejemplo en el soporte del motor, y para un accidente de alcance tales lugares están en la zona de la construcción trasera. Un choque lateral puede ser detectado preferiblemente por sensores que estén dispuestos en la zona lateral del vehículo. Debido al gran número de sensores de choque, por ejemplo un total de ocho de ellos o más, se puede obtener una manifestación no sólo sobre la gravedad, sino también sobre la evolución de la colisión de vehículos.

Los sensores de choque descentralizados y el sensor de aceleración central suministran una señal de salida físicamente equivalente para el mismo instante. Éste viene determinado por una señal de disparo que es emitida, por ejemplo, por uno de los sensores de choque o por el sensor de aceleración cuando su señal de salida sobrepasa un valor umbral prefijado. En caso de una colisión de vehículos, éste será el sensor que está situado en posición más próxima al sitio de impacto de un objeto. Éste es afectado al máximo por todos los sensores e induce a los demás sensores a suministrar la respectiva señal de salida en un mismo instante. Este instante puede seleccionarse, por ejemplo, para detectar la posición de impacto del contrario en el accidente 5 ms después del reconocimiento de una colisión de vehículos.

El empleo de una red neuronal ofrece, en su aplicación a un gran número de sensores de choque o de aceleración, la ventaja especial de poder seguir suministrando también en caso de fallo de uno o más sensores una manifestación sobre la gravedad y la evolución de la colisión de vehículos. En contraposición a esto, en el documento US 5,583,771 A el fallo del sensor único está ligado a la imposibilidad de suministrar siquiera una manifestación sobre la colisión de los vehículos.

Los sensores de choque suministran una magnitud física que posee la misma calidad que la magnitud suministrada por el sensor de aceleración. Se puede tratar en este caso también de valores de aceleración. Los sensores de choque están estructurados entonces también, por ejemplo, de la misma manera que el sensor de aceleración y trabajan según el mismo principio físico.

Se puede obtener una mejora adicional sobre la gravedad y la evolución de una colisión de vehículos cuando se integran en el tiempo las señales de salida de los sensores de choque y del sensor de aceleración. En la primera integración se obtiene así una manifestación sobre la velocidad o la velocidad relativa en el respectivo lugar de ubicación del sensor.

Se puede obtener una neta mejora respecto del valor de la manifestación cuando se integran dos veces en el tiempo las señales de salida de los sensores. El resultado es una manifestación sobre el camino recorrido del lugar de ubicación del sensor. El procesamiento de esta información en la red neuronal se efectúa con rapidez y admite comúnmente ya después de una corta evolución de la colisión de vehículos unas amplias manifestaciones sobre la evolución ulterior de la colisión. Cuando el instante en el que se obtiene la manifestación sobre el camino recorrido se vuelve a elegir, por ejemplo, igual a 5 ms para la detección del lugar del impacto después de la verificación de una colisión de vehículos, se presenta al cabo de unos pocos ms una información suficiente que hace posible activar según sea necesario diferentes dispositivos de protección de ocupantes o bien ajustarse a una evolución del choque que cabe esperar con alta probabilidad. Aparte del número de dispositivos de protección de ocupantes que son activados, se puede prefijar también con ayuda de la red neuronal la intensidad con la que estos dispositivos son puestos en acción.

En la descripción de la invención se ha considerado hasta ahora solamente el caso en el que las señales de entrada son introducidas solamente una vez en la red neuronal en un instante definido. Se puede lograr una mejora adicional de la fiabilidad de la manifestación de sí y en que medida tienen que activarse dispositivos de protección de ocupantes haciendo que las magnitudes físicas formadas a partir de las señales de salida del sensor de aceleración y de los sensores de choque sean introducidas como señales de entrada en la red neuronal en instantes definidos consecutivos. Esto es ventajoso desde dos puntos de vista.

Por un lado, se puede comprobar si la "manifestación previa" sobre la evolución ulterior del choque, tal como ha sido realizada sobre la base de las señales de entrada precedentes, es pertinente. Eventualmente, se tiene que realizar una corrección del programa de activación de los dispositivos de protección de ocupantes.

Por otro lado, se pueden tener en cuenta también influencias que sean extraordinarias y/o que no puedan ser reconocidas o no puedan serlo de manera claramente suficiente a partir de las señales de entrada precedentes. Un ejemplo de esto es el choque contra un poste, en donde es frecuente que sólo se reconozca tarde el obstáculo después de que éste haya penetrado muy dentro del vehículo.

Resulta así en conjunto un procedimiento que hace posible con un reducido coste suministrar con rapidez y seguridad manifestaciones sobre la gravedad y la evolución de una colisión de vehículos y activar los dispositivos de protección de ocupantes en la forma que sea necesaria.

La NN (= red neuronal) no es consultada continuamente en el documento US 5,583,771 A, sino que es disparada de momento en un caso de choque como en un algoritmo de detección de choque convencional, por ejemplo debido a que un valor de aceleración filtrado sobrepasa un cierto umbral. A continuación, se transmiten a la NN algunos valores identificativos característicos de las evoluciones de aceleración de varios sensores como valores y, pero no se transmite su evolución total en el tiempo. Los valores identificativos de las evoluciones de aceleración se obtienen con ayuda de integrales de ventana de tiempo y/o integrales dobles en el tiempo de las aceleraciones y/o diversas combinaciones matemáticas de los diferentes valores identificativos de las señales. El número de entradas necesarias en la NN ya no es así de algunas docenas a centenares, sino tan sólo un pequeño número (por debajo de 10).

La señal de salida de la NN no conduce tampoco a la activación directa de los airbags (FIRE/NOFIRE), sino que consiste en un parámetro que describe la "gravedad del choque" (por ejemplo, x = (posición de impacto, velocidad de impacto,... )). Cuando no es posible todavía una manifestación fiable sobre la gravedad del choque, se puede disparar y consultar una vez más la NN a través de otro umbral de disparo elevado en comparación con el primer umbral de disparo y correspondiente a un choque más grave.

Mediante el establecimiento de la gravedad de un choque se hace posible una modularidad del algoritmo, por lo que varias unidades (varios airbags, tensores de cinturón, etc.) pueden reaccionar de manera adaptada a la gravedad del choque.

Dado que la NN es reclamada solamente después del disparo y no continuamente y, además, dado que se trabaja con datos procesados de manera muchísimo más profunda, se puede materializar ya también el coste necesario con la capacidad de cálculo existente en los actuales aparatos de control y procesadores convencionales. Asimismo, debido al procesamiento más profundo de las señales de datos se pueden emplear resultados de simulaciones de choque como datos de ejemplo para entrenamiento.

Claims (7)

1. Procedimiento para reconocer la gravedad de una colisión de vehículos, en el que se procesa la señal de salida de un sensor de aceleración y se la alimenta a una red neuronal que controla una unidad de disparo para un dispositivo de protección de ocupantes, estando previstos, para reconocer también la evolución de la colisión de vehículos, un total de ocho o más sensores de choque que suministran una magnitud física igual o semejante a la señal de salida del sensor de aceleración, introduciéndose estas señales de salida al mismo tiempo como señales de entrada en la red neuronal en un instante definido y controlándose por medio de la unidad de disparo varios dispositivos de protección de ocupantes de conformidad con la gravedad y la evolución de la colisión de vehículos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los sensores de choque suministran una información sobre las respectivas velocidades relativas de los lugares de ubicación de los sensores.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los sensores de choque suministran una información sobre el respectivo desplazamiento relativo de los lugares de ubicación de los sensores.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los sensores de choque son también sensores de aceleración.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se integran en el tiempo las señales de salida de los sensores de choque y del sensor de aceleración.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se integran por duplicado en el tiempo las señales de salida de los sensores de choque.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las magnitudes físicas formadas a partir de las señales de salida del sensor de aceleración y de los sensores de choque son introducidas como señales de entrada en la red neuronal en instantes definidos consecutivos.