ES2260370T3 - Aparato para la deteccion de colisiones para los vehiculos. - Google Patents
Aparato para la deteccion de colisiones para los vehiculos.Info
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Abstract
Un aparato de detección de una colisión para un vehículo, compuesto de: un sensor de aceleración (S) para la detección de una aceleración tras una colisión del citado vehículo; medios de integración (I) para integrar de forma acumulativa el resultado (G) procedente del citado sensor de aceleración (S) cuando el resultado (G) excede el nivel de inicio del cálculo específico (G0); y medios de detección de la colisión (C) para la emisión de una señal de colisión (X) cuando el valor integral acumulativo (G) calculado por los citados medios de integración (I) excede el valor umbral (); medios de diferenciación (D) para la diferenciación del resultado (G) del citado sensor de aceleración (S); y medios de corrección (H) para la corrección del valor umbral () sobre la base del valor diferencial (dG/dt) calculado por los citados medios de diferenciación (D), donde el citado aparato de detección de la colisión está caracterizado por el hecho de que los medios de corrección (H) almacenan el habitual valor umbral () y el valor umbral de corrección ( `) predeterminado para conseguir que la sensibilidad de detección de los citados medios de detección de una colisión (C) sea más alta que el habitual valor umbral (), y los citados medios de corrección (H) realizan la corrección a través de la selección del valor umbral de corrección ( `) en vez del habitual valor umbral () cuando el valor diferencial (dG/dt) excede el valor específico.
Description
Aparato para la detección de colisiones para los
vehículos.
La presente invención está relacionada con un
aparato de detección de colisiones para los vehículos que emite una
señal de colisión para activar el protector del pasajero del
vehículo, como puede ser un airbag, en cuanto se produzca una
colisión.
Un aparato de detección de colisiones para los
vehículos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y 2 es
conocido por la Patente WO 00/13944.
Respecto al aparato de detección de colisiones
al que corresponde la presente invención, según está descrito en la
Patente Japonesa Publicada Nº Hei 4-176757, se
conoce un tipo del aparato que incluye medios de integración para
integrar de forma acumulativa el resultado saliente del sensor de
aceleración en cuanto este resultado excede el nivel de arranque
específicamente calculado debido a la colisión del vehículo cuando
el aparato de detección de la colisión emite la señal de colisión
cuando el valor acumulativo integral calculado por los medios de
integración excede el valor específico del valor umbral.
Por cierto, hay muchos casos de colisiones de
vehículos dependiendo del estado de la colisión: por ejemplo, una
colisión corriente en la que la desaceleración, es decir cuando la
aceleración del vehículo aumenta gradualmente por el lado negativo
debido al efecto absorbente del impacto causado por la deformación ó
la rotura del vehículo ó un objeto con el que el vehículo colisionó,
inmediatamente después de la colisión (de aquí en adelante, llamada
simplemente "colisión corriente") y una colisión grave en la
que se produce una gran desaceleración, es decir, una aceleración
negativa, en un periodo de tiempo muy corto debido al hecho de que
la absorción del impacto ocurre inmediatamente después de la
colisión debido a alguna causa (de aquí en adelante llamada
simplemente "colisión severa").
Por ejemplo, en el caso de una motocicleta que
representa un vehículo, el sensor de la aceleración está a menudo
montado junto a la parte trasera de la horquilla delantera como está
mostrado en la Figura 5 (véase la Patente Japonesa Publicada Nº Hei
11-278342). Cuando la rueda delantera de una
motocicleta colisiona con una pared de una rigidez relativamente
baja, según se puede ver en la Figura 5, la energía del impacto
queda poco absorta por el cuerpo del vehículo para causar la
"colisión severa". Por otro lado, cuando una parte localizada
en la posición relativamente alta de una motocicleta colisiona con
otro vehículo y en consecuencia ambos vehículos quedan deformados ó
rotos, la energía del impacto está absorta por un efecto absorbente
del impacto debido a la deformación ó rotura de los vehículos, para
causar, por lo tanto, una "colisión corriente".
Sin embargo, de acuerdo con un vehículo del
estado de la técnica relacionado, ya que el valor umbral está
determinado como un valor constante correspondiente a la "colisión
corriente", incluso si ocurre una gran desaceleración
rápidamente e inmediatamente después de la colisión en el caso de la
"colisión severa", ninguna señal de colisión es emitida a no
ser que el valor integral acumulativo de la salida procedente del
sensor de la aceleración, alcance el valor umbral lo que causa la
inconveniencia de que se retrasa la decisión referente a la colisión
y por lo tanto la protección del pasajero.
En vista de la anterior presentación, la
presente invención ha sido publicada, y el objetivo de esta
invención consiste en proporcionar un aparato de detección de
colisiones para los vehículos que es capaz de resolver el problema
descrito con anterioridad que existe en la técnica relacionada
mediante la detección precisa con una respuesta de muy alto nivel
independientemente del estado y gravedad de la colisión.
Este objetivo está conseguido mediante el
aparato de detección de colisiones de los vehículos de acuerdo con
la reivindicación 1.
Se proporciona un aparato de detección de
colisiones de los vehículos que incluye un sensor de aceleración
para la detección de la aceleración cuando se produce una colisión
entre los vehículos, medios de integración para la integración
acumulativa del resultado procedente del sensor de aceleración
cuando este resultado excede el nivel de arranque según el cálculo
específico y los medios de detección de la colisión para emitir la
señal de la colisión cuando el valor integral acumulativo calculado
por los medios de integración excede el valor umbral. El aparato de
detección de la colisión incluye medios de diferenciación para
diferenciar el resultado procedente del sensor de la aceleración y
medios de corrección para corregir el valor umbral sobre la base
del valor diferencial calculado por los medios de
diferenciación.
Con esta configuración, en el caso de una
colisión corriente en la que el efecto absorbente del impacto,
debido a la deformación del cuerpo del vehículo, ó similar, se puede
esperar de alguna manera, la señal de la colisión se emite desde los
medios de detección de la colisión cuando el valor integral
acumulativo calculado por los medios de integración excede el valor
umbral. Mientras tanto, en el caso de una colisión severa en la que
la desaceleración (la aceleración negativa) del cuerpo del vehículo
se produce con rapidez, como el valor absoluto del resultado del
valor diferencial procedente del sensor de aceleración se vuelve más
grande, el valor umbral puede ser corregido con el propósito de
conseguir que aumente la sensibilidad de detección de los medios de
detección para que la señal de colisión puede ser emitida pronto
desde los medios de detección sobre la base del valor umbral. Por
consiguiente, en el caso de una colisión severa, la decisión
relativa a la colisión puede tomarse con rapidez. Como resultado, ya
que la decisión relativa a la colisión puede ser tomada con
precisión con una alta receptividad, independientemente del estado
de la colisión (es decir, incluso si la desaceleración se eleva
rápidamente) el tiempo de arranque del protector del pasajero puede
ser controlado de manera óptima sobre la base de la detección de la
colisión en cualquier mo-
mento.
mento.
Además, los medios de corrección almacenan el
valor umbral habitual y el valor umbral de corrección predeterminado
en un lado para conseguir que la sensibilidad de los medios de
detección de la colisión sea mayor que el habitual valor umbral y
los medios de corrección desarrollan la función de la corrección por
medio de la selección del valor umbral en lugar del habitual valor
umbral cuando el valor diferencial excede el valor específico. Con
esta configuración, resulta posible corregir el valor umbral sin la
necesidad de ninguna calculación especial y, por lo tanto,
simplificar el control.
De aquí en adelante, se presentarán las
descripciones detalladas de las realizaciones de la presente
invención con referencia a los dibujos acompañantes en los que:
La Figura 1 es una vista esquemática que muestra
la configuración entera de una motocicleta a la que está aplicada
la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama esquemático de
acuerdo con la presente invención.
La Figura 3 es un diagrama de tiempo que muestra
el cambio del estado de cada aceleración y la aceleración
acumulativa después de la colisión en la primera realización de la
presente invención.
La Figura 4 es un diagrama de tiempo que muestra
el cambio del estado de cada aceleración y la aceleración
acumulativa después de la colisión en la segunda realización de la
presente invención.
La Figura 5 es un diagrama que muestra los
estados de una colisión corriente y la colisión severa de una
motocicleta.
En los dibujos acompañantes, la Figura 1 es una
vista esquemática que muestra la configuración entera de una
motocicleta a la que se aplica la presente invención; la Figura 2 es
un diagrama esquemático de control de acuerdo con la presente
invención; la Figura 3 es un diagrama de tiempo que muestra el
cambio de estado de cada aceleración y la aceleración acumulativa
después de la colisión en la primera realización de la presente
invención; la Figura 4 es un diagrama de tiempo que cambia el estado
de cambio de cada aceleración y la aceleración acumulativa después
de la colisión en la segunda realización de la presente invención y
la Figura 5 es una diagrama que muestra los estados de una colisión
corriente y la colisión severa de la motocicleta.
Refiriéndonos primero a la Figura 1, está
mostrada en la misma una motocicleta V que representa un vehículo
al que está aplicada la presente invención. El tubo de cabecera 1
está fijado al cuerpo delantero de la motocicleta V y el eje de
guiado 3 está ajustado de manera que se puede cambiar de dirección
el tubo de cabecera 1 que, a la vez, lo soporta. El manillar de
dirección 2 está conectado el extremo superior del eje de guiado 3 y
la parte extrema de base de la horquilla delantera 4 está fijada al
extremo inferior del eje de guiado 3. La rueda delantera Wf está
soportada de manera giratoria por el extremo de la parte de
dirección de la horquilla delantera 4. El sensor de aceleración S
para la detección de la aceleración está aplicado al vehículo cuando
la motocicleta V, que ha colisionado, está fijado a la parte de
dirección de la horquilla delantera 4 ó su parte contigua (el eje
delantero en el ejemplo mostrado en la figura). Se debe de tomar
nota de que la estructura del montaje del sensor S a la horquilla
delantera 4 es la misma que la estructura conocida aquí descrita,
por ejemplo en la Patente Japonesa Publicada Nº Hei
11-278342 y cuya descripción está omitida.
El resultado G (por ejemplo, el resultado de
salida del voltaje) del sensor de aceleración S corresponde al
valor de la aceleración que se vaya a detectar. El valor positivo
(+) del resultado G significa la aceleración positiva, y el valor
negativo (-) del resultado G significa la aceleración negativa (es
decir, la desaceleración). Inmediatamente después de la colisión del
vehículo, según está mostrado en la Figura 3, el resultado negativo
G que indica la desaceleración, según está emitida por el sensor S,
cambia para ser incrementado en el lado negativo (más bajo que el
cero del gráfico de la Figura 3).
El aparato del airbag AB (La Figura 2), como
protector del pasajero está dispuesto en la posición apropiada del
cuerpo delantero de la motocicleta V. Como cualquier aparato de
airbag conocido, el aparato AB incluye un medio de puesta en marcha
de un inflador (que no está mostrado) que empieza a funcionar
mediante el funcionamiento de los medios de ignición F, y el airbag
(que no está mostrado) se expande por el gas procedente del inflador
con el fin de proteger al pasajero. Los medios de ignición del
inflador F empiezan a funcionar en respuesta a la señal de la
colisión X emitida desde el aparato de detección de la colisión A
(que será descrito a continuación) cuando se haya producido la
colisión, para poner en marcha el inflador.
El aparato de detección de colisiones A incluye
el sensor S de aceleración, descrito arriba, medios de integración I
y medios de detección de colisiones C. Los medios de integración I
están adaptados para integrar de manera acumulativa el resultado G
procedente del sensor de aceleración S cuando el resultado G excede
el nivel de arranque G_{0} calculado específicamente. Los medios
de detección de colisiones C están adaptados para emitir la señal de
colisión cuando el valor integral acumulativo \SigmaG calculado
por los medios de integración I excede el valor umbral \alpha. En
esta realización, el aparato de detección de colisiones A incluye
además medios de diferenciación D y los medios H que producen de
forma variable el valor umbral como medios de corrección. Los medios
de diferenciación D están adaptados para diferenciar el resultado G
del sensor de aceleración S. Los medios H que producen de forma
variable el valor umbral están adaptados para corregir, cuando el
valor absoluto del valor diferencial dG/dt, calculado por los medios
de diferenciación D se vuelve más alto, el valor umbral \alpha,
con el fin de aumentar la sensibilidad de detección de los medios de
detección C (sobre la parte superior del gráfico de la Figura 3). Se
debe de tener presente que la mayoría de los componentes, excepto el
sensor de aceleración S, del aparato de detección de colisiones A
puede ser controlada por la unidad controlada electrónicamente, como
puede ser un microordenador proporcionado en una posición apropiada
del cuerpo del vehículo.
Como resulta aparente, analizando la Figura 3,
en el estado inmediatamente después de la colisión del vehículo, ya
que la aceleración negativa, es decir, la desaceleración, está
aplicada al vehículo, el resultado G procedente del sensor de
aceleración S es negativo así que el valor diferencial resultante
dG/dt y el valor integral acumulativo \SigmaG se vuelve negativo,
y correspondientemente, el cálculo del nivel de arranque G_{0} y
el valor umbral \alpha están determinados como valores negativos.
Adicionalmente, el valor diferencial dG/dt es equivalente al
gradiente (el gradiente que va para abajo en el estado de generación
de la desaceleración) de la curva del resultado G mostrado en la
Figura 3.
En esta realización, los medios H que producen
de forma variable el valor umbral, corrigen el inicial valor umbral
\alpha sobre la base del valor diferencial de salida dG/dt por
medio de la sustracción del valor diferencial de salida dG/dt del
valor umbral \alpha inicial y constante, es decir, sobre la base
de una ecuación de (\alpha-dG/dt) y envía el
valor umbral corregido al medio de detección C del vehículo que ha
colisionado.
El funcionamiento de esta realización será
descrito a continuación. Después de que se haya producido una
colisión de un vehículo, se pone en marcha el sensor S de
aceleración. Cuando el resultado G procedente del sensor de
aceleración S excede el nivel de arranque G_{0} calculado
específicamente, los medios de integración I empiezan la integración
acumulativa del resultado G. Cuando el valor integral acumulativo
\SigmaG calculado por los medios de integración I excede el valor
umbral (\alpha - dG/dt) en el lado negativo (más bajo que el cero
en la gráfico de la Figura 3), los medios de detección de colisiones
C emiten la señal de colisión X y la envían a los medios de la
ignición del inflador F. Como resultado, el inflador empieza a
generar con rapidez el gas para expandir abruptamente el airbag,
protegiendo de esta forma al pasajero del impacto causado por la
colisión del vehículo.
Si la colisión del vehículo es una colisión
corriente en la que el efecto que absorbe el impacto debido a la
deformación del cuerpo del vehículo, ó similar, es de alguna manera
esperado, la aceleración negativa, es decir la desaceleración del
cuerpo del vehículo es relativamente, y de forma moderada, elevada
en el lado negativo (más bajo que el cero en la Figura 3), para que
el valor diferencial de salida dG/dt equivalente al gradiente de la
curva que indica el cambio de la desaceleración sea relativamente
pequeño. Por consiguiente, el valor corregido del valor umbral
\alpha inicial, se vuelve pequeño con el resultado de que el valor
integral acumulativo \SigmaG excede el valor umbral (\alpha -
dG/dt) con el óptimo cronometraje para una colisión corriente.
Mientras tanto, en el caso de una colisión
severa en la que la aceleración negativa, es decir, la
desaceleración del vehículo, ocurre rápidamente en el lado negativo
(más baja que el cero en el gráfico de la Figura 3), el valor
diferencial de salida dG/dt se vuelve relativamente alto para que
así la cantidad corregida del valor umbral \alpha inicial se
vuelva alta. Por consiguiente, el valor integral acumulativo
\SigmaG excede el valor umbral (\alpha - dG/dt) con el
cronometraje óptimo para la colisión severa. De esta manera, en el
caso de una colisión severa, ya que la cantidad corregida del valor
umbral \alpha inicial se vuelve alta en relación con el valor de
la colisión corriente, es posible reaccionar y tomar decisiones
pertinentes con rapidez. Por consiguiente, la decisión tomada en
consecuencia de la colisión puede ponerse en práctica con precisión
y con una alta receptividad, independientemente del estado y
gravedad de la colisión (es decir, incluso si la desaceleración se
eleva con rapidez), con un resultado que el tiempo de la puesta en
marcha del aparato AB del airbag puede ser controlado de forma
óptima sobre la base de la reacción a la colisión en cualquier
momento.
Adicionalmente, cuando después de que empiece la
integración acumulativa, el resultado G procedente del sensor de la
aceleración S vuelve al nivel del inicio de la calculación G_{0}
hasta que el valor integral acumulativo \SigmaG exceda el valor
umbral, el valor integral acumulativo \SigmaG está reprogramado
para parar la integración acumulativa.
La Figura 4 es una segunda realización de la
presente invención. En esta invención, los medios H que producen de
forma variable el valor umbral como medios de corrección para la
corrección del valor umbral \alpha sobre la base del valor
diferencial de salida dG/dt procedente de los medios de
diferenciación D, almacenan el habitual valor umbral \alpha y el
valor umbral \alpha' de corrección determinado para conseguir que
la sensibilidad de detección de los medios de detección de
colisiones C sea más alta que la del habitual valor umbral \alpha
(sobre el lado superior del gráfico en la Figura 4). En una colisión
corriente en la que el valor diferencial de salida dG/dt procedente
del sensor de aceleración S no excede el valor específico \beta,
los medios H que producen de forma variable el valor umbral, envía
el habitual valor umbral \alpha a los medios de detección de la
colisión C, y en el caso de una colisión severa, cuando el valor
diferencial de salida dG/dt procedente del sensor de aceleración S
excede el valor específico \beta, los medios H que producen de
forma variable el valor umbral seleccionan el valor umbral \alpha'
de corrección, en vez del habitual valor umbral \alpha y envía el
valor umbral \alpha' de corrección, a los medios de detección de
la colisión C.
De acuerdo con esta realización, ya que los
medios H que producen de forma variable el valor umbral, determinan
con antelación y almacenan el habitual valor umbral \alpha
correspondiente a una colisión corriente de un vehículo y por lo
menos un valor umbral \alpha' de corrección correspondiente a una
colisión severa de un vehículo, es posible corregir el valor umbral
sin la necesidad de ningún cálculo especial como en la primera
realización y por lo tanto simplificar el control.
Mientras las realizaciones de la presente
invención hayan sido descritas en detalle, la presente invención no
está limitada a las mismas y se debe comprender que varios cambios
de diseño pueden ser introducidos sin alejarse del ámbito de la
presente invención.
En las realizaciones de la presente invención,
el vehículo al que esta invención se aplica, está configurado como
una motocicleta susceptible de producir la colisión severa, sin
embargo, ya que incluso un vehículo de cuatro ruedas puede
posiblemente causar una colisión severa dependiendo del estado de la
marcha del vehículo, la presente invención es aplicable a los
vehículos de cuatro ruedas.
Según está descrito arriba, de acuerdo con la
presente invención, después de la colisión de un vehículo, en el
caso de una colisión severa en la que se produce una rápida
desaceleración, el valor umbral del valor integral acumulativo
calculado por los medios de integración puede ser corregido sobre la
base del valor diferencial de salida procedente del sensor de
aceleración con el fin de conseguir que la sensibilidad de la
detección de la colisión sea más alta, para que se pueda reaccionar
a la colisión más pronto que en el caso de una colisión corriente.
Como resultado, es posible realizar con precisión la reacción a la
colisión con una alta receptividad del estado y gravedad de la
colisión, y por lo tanto controlar óptimamente el tiempo de puesta
en marcha del protector del pasajero.
En resumen, constituye el objetivo de la
presente invención, proporcionar un aparato de detección de una
colisión de un vehículo, que incluya medios de integración para
integrar de forma acumulativa la señal del sensor de la aceleración
cuando el resultado excede el nivel de arranque del cálculo
específico y los medios de detección de una colisión para la emisión
de la señal de la colisión cuando el valor integral acumulativo
calculado por los medios de integración excede el valor umbral,
donde el aparato de la detección de la colisión pueda realizar con
precisión la reacción a la colisión con una alta receptividad,
independientemente de la gravedad de la colisión.
Para conseguir este objetivo, los medios de
detección de la colisión incluyen medios de diferenciación D para
diferenciar el resultado G procedente del sensor de aceleración S y
los medios de corrección H para corregir el valor umbral \alpha
sobre la base del valor diferencial (dG/dt) calculado por estos
medios de diferenciación D.
| \alpha , \alpha': | valor umbral |
| A : | aparato de detección de una colisión |
| AB : | aparato de airbag (protector del pasajero) |
| C : | medios de detección de una colisión |
| D : | medios de diferenciación |
| G : | resultado procedente del sensor de aceleración (aceleración detectada) |
| H : | medios de corrección |
| I : | medios de integración |
| S : | sensor de aceleración |
| X : | señal de una colisión |
Claims (2)
1. Un aparato de detección de una colisión para
un vehículo, compuesto de:
un sensor de aceleración (S) para la detección
de una aceleración tras una colisión del citado vehículo;
medios de integración (I) para integrar de forma
acumulativa el resultado (G) procedente del citado sensor de
aceleración (S) cuando el resultado (G) excede el nivel de inicio
del cálculo específico (G_{0}); y
medios de detección de la colisión (C) para la
emisión de una señal de colisión (X) cuando el valor integral
acumulativo (\SigmaG) calculado por los citados medios de
integración (I) excede el valor umbral (\alpha);
medios de diferenciación (D) para la
diferenciación del resultado (G) del citado sensor de aceleración
(S); y
medios de corrección (H) para la corrección del
valor umbral (\alpha) sobre la base del valor diferencial (dG/dt)
calculado por los citados medios de diferenciación (D),
donde el citado aparato de detección de la
colisión está caracterizado por el hecho de que los medios de
corrección (H) almacenan el habitual valor umbral (\alpha) y el
valor umbral de corrección (\alpha') predeterminado para conseguir
que la sensibilidad de detección de los citados medios de detección
de una colisión (C) sea más alta que el habitual valor umbral
(\alpha), y los citados medios de corrección (H) realizan la
corrección a través de la selección del valor umbral de corrección
(\alpha') en vez del habitual valor umbral (\alpha) cuando el
valor diferencial (dG/dt) excede el valor específico.
2. Un aparato de detección de una colisión para
un vehículo, compuesto de:
un sensor de aceleración (S) para la detección
de la aceleración tras la colisión del citado vehículo;
medios de integración (I) para integrar de forma
acumulativa el resultado (G) procedente del sensor de aceleración
(S) cuando el resultado (G) excede el nivel de inicio del cálculo
específico (G_{0}); y
medios de detección de una colisión (C) para la
emisión de la señal de colisión (X) cuando el valor integral
acumulativo (\SigmaG) calculado por los citados medios de
integración (I) excede el valor umbral (\alpha); y
medios de diferenciación (D) para la
diferenciación del resultado (G) del citado sensor de aceleración
(S),
estando el citado aparato de detección de
colisiones caracterizado por el hecho de que comprende:
medios de corrección (H) para corregir, cuando
el valor absoluto del valor diferencial (dG/dt), calculado por los
medios de diferenciación (D) se vuelve más alto, el valor umbral
(\alpha) con el fin de conseguir que la sensibilidad de detección
de los medios de detección de la colisión (C) sea mayor.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001283692A JP4451032B2 (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 自動二輪車用衝突検出装置 |
| JP2001-283692 | 2001-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2260370T3 true ES2260370T3 (es) | 2006-11-01 |
Family
ID=19107144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02020437T Expired - Lifetime ES2260370T3 (es) | 2001-09-18 | 2002-09-11 | Aparato para la deteccion de colisiones para los vehiculos. |
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