ES2288690T3

ES2288690T3 - Procedomiento para el control de medios de proteccion de personas.

Info

Publication number: ES2288690T3
Application number: ES04762468T
Authority: ES
Inventors: Armin Koehler; Sabine Brandenburger; Hermann Schuller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2024-07-22
Also published as: US20070272468A1; JP2007515330A; KR20060126653A; EP1697177B1; EP1697177A1; JP4718483B2; DE10360893A1; WO2005061281A1; KR101110492B1; US8442723B2; CN100415572C; KR101118463B1; KR20110117729A; DE502004004773D1; CN1894122A

Abstract

Procedimiento para el control de medios de protección de personas (RHS) en función de al menos una señal derivada de al menos un sensor de aceleración (B), caracterizado porque como al menos una señal se utiliza un desplazamiento hacia delante (deltaS), que se compara con al menos un área de valor umbral, que se ajusta en función de una reducción de la velocidad (deltaV) y de una desaceleración (deltaa) y porque en función de la comparación, se ajustan los medios de protección de personas (RHS).

Description

Procedimiento para el control de medios de protección de personas.

Estado de la técnica

La invención parte de un procedimiento para el control de medios de protección de personas del tipo de la reivindicación independiente de la patente.

A partir del documento EP 458 796 B2, que muestra las características del preámbulo de la reivindicación 1, se conoce ya un procedimiento para el control de medios de protección de personas, en el que, en función de parámetros que caracterizan el proceso de impacto, se ajusta un umbral variable para un valor de aceleración integrado. De esta manera se puede conoce con mucha exactitud el desarrollo del impacto y, por lo tanto, los tipos de impacto o bien la gravedad del impacto. En particular, se determina el umbral variable en función de la aceleración y se verifica la reducción de la velocidad con respecto a este umbral.

Ventajas de la invención

El procedimiento de acuerdo con la invención para el control de medios de protección de personas con las características de la reivindicación independiente de la patente tiene, en cambio, la ventaja de que existe un desacoplamiento del tiempo. Ahora se utiliza un área de valor umbral, que se determina a través de parejas de valores de la reducción de la velocidad y de una desaceleración. A estas parejas de valores se asocia, en efecto, desde el principio un desplazamiento hacia delante, de manera que se define un área de esta manera en el espacio tridimensional. Esta área se determina empíricamente. A partir de la señal de la aceleración se calcula un desplazamiento hacia delante, que se compara con esta área de valor umbral y solamente cuando se produce un corte o contacto o perforación de esta área del valor umbral, se toma una decisión de activación para los medios de protección de personas, como airbag, tensor del cinturón o barra antivuelco. Especialmente a través del procedimiento de acuerdo con la invención se consigue que el procedimiento sea menos sensible frente a oscilaciones al inicio reconocido del impacto. Se reconoce el inicio del impacto porque una señal de aceleración excede un umbral de ruido la mayoría de las veces constante. Este umbral puede estar típicamente entre 3 y 4. Es posible que el umbral de ruido sea variable, por ejemplo en función de señales de un sensor de pre-impacto. Por lo tanto, cuando la aceleración excede este umbral de ruido, entonces se inicia la integración y, por lo tanto, se define el impacto. Para eliminar fenómenos de activación errónea, como el golpe de martillo típico, un paso de bordillo o un bache, se lleva a cabo de una manera típica después del inicio del impacto durante un cierto tiempo una elevación del área del valor umbral, para interceptar acontecimientos evanescentes. Si continúa después todavía un valor de aceleración por encima del umbral de ruido, entonces se parte de un impacto.

A través de las medidas y desarrollos indicados en las reivindicaciones dependientes son posibles mejoras ventajosas del procedimiento, indicado en la reivindicación independiente de la patente, para la activación de medios de protección de las personas.

Es especialmente ventajoso que el área del valor umbral sea simulada por medio de dos valores umbrales, siendo establecido el primer valor umbral en función de una reducción de la velocidad para ser medido entonces con el desplazamiento hacia delante actual y siendo ajustado el segundo valor umbral en función de la desaceleración, es decir, de la aceleración, siendo comparado de la misma manera el desplazamiento hacia delante con este segundo valor umbral. Ésta es una ejecución sencilla de la enseñanza de acuerdo con la invención.

Además, es ventajoso que el área del valor umbral sea modificada en función de una señal de una instalación de detección externa o de al menos un valor característico. De esta manera, se pueden utilizar señales de sensores externos, como sensores del frente superior, sensores de impacto lateral, sensores de reconocimiento de los ocupantes o sensores del entorno para influir sobre el área del valor umbral. A este respecto, por ejemplo en el caso de una colisión inevitable, que ha sido reconocido por medio de la instalación de detección del entorno, se puede reducir de una manera correspondiente el área del valor umbral, para conseguir una activación rápida de los medios de protección de las personas. Pero también se pueden utilizar valores característicos, que son determinados también por medio de una instalación de detección dentro de un aparato de control de airbag, como el tipo de impacto o la gravedad del impacto, para influir sobre el área del valor umbral. En el caso de un impacto de gravedad especialmente grande, se puede reducir de una manera correspondiente el área del valor umbral, para conseguir también aquí una evaluación lo más precoz posible de los medios de protección de las personas.

Además, es posible ajustar el área del valor umbral también en función de una fase de impacto. En este caso, en la primera fase, como se ha indicado anteriormente, se eleva en la fase de impacto de martillo, el área del valor umbral, para evitar una activación y se reduce en la fase siguiente, para detectar entonces un impacto posible. Después de un tiempo determinado o de un desplazamiento hacia delante determinado o de una reducción determinada de la velocidad se puede elevar de nuevo el área del valor umbral para impedir la activación de medios de protección de las personas en el caso de un impacto muy lento. Si se observa la reducción de la velocidad, entonces es posible que se ajuste un contador a partir de la consecución de una reducción determinada de la velocidad y después de un tiempo predeterminado se verifica si el desplazamiento hacia delante ha atravesado el área del valor umbral. Por lo tanto, se pueden realizar diferentes fases de impacto directamente por medio de valores umbrales a la velocidad reducida o cuando se ha producido el desplazamiento hacia delante, por lo que se puede suprimir un reloj (contador) y se garantiza una independencia del tiempo. Si éste no es el caso hasta ahora, se eleva el área del valor umbral, para evitar la activación en el caso de un impacto débil.

De una manera ventajosa, para incrementar la robustez del procedimiento de acuerdo con la invención, en paralelo se comparan el desplazamiento hacia delante o bien la reducción de la velocidad en cada caso con un valor umbral propio. Este valor umbral es, por ejemplo, invariable en el tiempo y debe comprender aquellos casos, en los que a través de la evaluación del área del valor umbral no se produce una activación de los medios de protección de las personas, pero debería producirse una activación, en virtud del impacto.

De una manera ventajosa, se puede estimar el desplazamiento hacia delante a partir de la desaceleración y de la reducción de la velocidad por medio de una expansión de series, con preferencia de una expansión de series de Taylor. Esta estimación se puede realizar entonces especialmente también en el futuro, de manera que se puede determinar de este modo el instante de la activación de una manera sencilla para el futuro.

Dibujo

A continuación se representan ejemplos de realización de la invención en el dibujo y se explican en detalle en la descripción siguiente.

En este caso:

La figura 1 muestra un diagrama de bloques del dispositivo de acuerdo con la invención.

La figura 2 muestra un diagrama de flujo.

Las figuras 3a y 3b muestran el área del valor umbral.

La figura 4 muestra un diagrama de bloques.

La figura 5 muestra un diagrama de flujo de señales.

Descripción

Los algoritmos de activación para el control de sistemas de protección de personas se basan esencialmente en señales, que se obtienen por medio de sensores de aceleración. Adicionalmente se pueden utilizar todavía señales de sensores de entorno, sensores de presión, especialmente para la detección de un impacto lateral y también señales de sensores para el reconocimiento de la ocupación del asiento. Los sensores de aceleración pueden estar dispuestos en el aparato de control, que se encuentra la mayoría de las veces en la zona del túnel del vehículo o pueden servir también como sensores de impacto lateral o sensores de impacto frontal. Los sensores de impacto frontal están fijados la mayoría de las veces en la rejilla de radiador, mientras que los sensores de impacto lateral están dispuestos en la columna B o bien en el soporte transversal del asiento. Las señales de aceleración se comparan en primer lugar con un umbral de ruido. Esto es necesario para suprimir vibraciones no peligrosas, como se provocan, por ejemplo, a través de baches u otros acontecimientos. De esta manera, se producen inseguridades al comienzo del impacto. Ya se ha propuesto influir entonces sobre el umbral de ruido en función de señales de sensores.

No obstante, de acuerdo con la invención, se propone configurar el algoritmo de activación de una manera independiente del tiempo. Esto se consigue porque se define un área del valor umbral, que se define a través de parejas de valores de desaceleración, reducción de la velocidad y desplazamiento hacia delante. Esta área del valor umbral se compara entonces con el desplazamiento hacia delante, que se obtiene a partir de los valores de medición. Si se produce una perforación, un contacto o un corte del área del valor umbral, entonces se puede partir de un impacto tal que condiciona la activación de medios de protección de las personas. El área del valor umbral se puede modificar en desarrollos en función de valores característicos como gravedad del impacto o tipo de impacto así como señales de sensores externos como sensores del frente superior, sensores de pre-impacto o sensores de impacto lateral, para reaccionar de una manera adaptada las particularidades respectivas.

La figura 1 muestra un dispositivo, que utiliza el procedimiento de acuerdo con la invención. Un aparato de control SG presenta un microcontrolador \muC, que puede ser también otro tipo de procesador, en cuya primera entrada de datos está conectada una instalación de detección de la aceleración B, que se encuentra dentro del aparato de control SG. La instalación de detección de la aceleración B mide, por ejemplo, en la dirección longitudinal del vehículo y en la dirección transversal del vehículo, pudiendo estar dispuestos los sensores de aceleración en este caso también en ángulo con respecto a ellas. A través de una primera salida de datos, el microcontrolador \muC está conectado con un módulo de circuito de encendido FLIC. El módulo de circuito de encendido FLIC se utiliza para el encendido de los elementos de encendido. Otros detalles dentro del aparato de control SG, que son conocidos por un técnico, se han omitido aquí para mayor claridad. El módulo del circuito de encendido FLIC está conectado a través de una salida con los medios de protección de las personas RHS. En una segunda entrada de datos del microcontrolador \muC está conectada una instalación de detección del frente superior UFS. La instalación de detección del frente superior está constituida la mayoría de las veces por sensores de aceleración, que están fijados en la rejilla del radiador. En una tercera entrada de datos del microcontrolador \muC están conectados sensores de impacto lateral PAS, que pueden ser de la misma manera sensores de aceleración y/o sensores de presión, y se encuentran en la columna B o bien en la puerta del vehículo. En una cuarta entrada de datos del microcontrolador \muC está conectado un reconocimiento de ocupación del asiento IOS. El reconocimiento de ocupación del asiento IOS puede reconocer la ocupación del asiento a través de la medición del peso, por ejemplo con un bulón de medición de fuerza o una estera de asiento, o se utiliza un reconocimiento de vídeo del espacio interior o bien ultrasonido o bien reconocimiento por radar. En una quinta entrada de datos del microcontrolador \muC está conectada una instalación de detección del entorno 10. En la instalación de detección del entorno 10 se trata de combinaciones de sensores de ultrasonido, sensores de radar y/o sensores de vídeo (dado el caso, una instalación de detección de contacto de la protección de los peatones). En los sensores de radar son habituales, en general 77 GHz o bien 24 GHz. El microcontrolador \muC lleva a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención. A tal fin utiliza en primer lugar las señales de la instalación de detección de la aceleración B, que son integradas para obtener una reducción de la velocidad, donde otra integración da como resultado el desplazamiento hacia delante. En una memoria, por ejemplo en Tablas de Consulta, están registrados valores de desplazamiento hacia delante para determinados valores de aceleración y valores de reducción de la velocidad. A través de estas parejas de valores de aceleración (desaceleración), reducción de la velocidad o desplazamiento hacia delante se determinan puntos claros en el espacio, que dan como resultado en conjunto un área, a saber, el área del valor umbral. Esta área del valor umbral se compara con los desplazamientos reales hacia delante, para establecer si existe un caso de activación.

La figura 2 muestra en un diagrama de flujo el procedimiento de acuerdo con la invención. En la etapa del procedimiento 200 se mide la aceleración A con la instalación de detección B. Esta aceleración es filtrada en la etapa 201 del procedimiento habitualmente con paso bajo para alimentarla en la etapa 202 del procedimiento a una integración sencilla y doble. A partir de la aceleración o bien a partir de la desaceleración, a partir de la formación de la velocidad y del desplazamiento hacia delante se pueden determinar en la etapa 203 del procedimiento unos valores característicos como el tipo de impacto y la gravedad del impacto. Éstos se acondicionan entonces en la etapa 204 del procedimiento, para influir, dado el caso, sobre el área del valor umbral. El desplazamiento hacia delante S 205, que resulta actualmente y que se puede determinar con una expansión de las series de Taylor de acuerdo con la fórmula siguiente:

1

2

se compara en la etapa 206 del procedimiento con el área del valor umbral, para establecer entonces en la etapa 207 del procedimiento si se atraviesa el área del valor umbral y cuándo. Si se ha traspasado el área del valor umbral en un instante, entonces se lleva a cabo en este instante en la etapa 208 del procedimiento un control de los medios de protección de personas RHS. Si no se produce ningún contacto del desplazamiento hacia delante con el área del valor umbral, entonces se termina el procedimiento en la etapa 209 del procedimiento. La influencia sobre el área del valor umbral a través de otros parámetros procedentes de los sensores externos, como la instalación de detección del entorno 10, la instalación de detección del frente superior UFS y la instalación de detección de impacto lateral PAS así como el reconocimiento de la ocupación del asiento IOAS se añade de una manera sencilla en este procedimiento de acuerdo con la invención.

La figura 3 explica en las imágenes a y b el aspecto y la formación del área del valor umbral. En la figura 3a se representa el esquema. En la abscisa se depositan en la primera línea valores de aceleración ACC y en la ordenada en la primera columna valores de reducción de la velocidad. Para estas parejas de valores se memorizan entonces valores de desplazamiento hacia delante, que se han obtenido empíricamente o a través de simulación para estos valores. Esto se expresa entonces en la figura 3b en la superficie representada en el espacio. El eje X se determina a través de los valores de desaceleración 31, mientras que el eje Y está fijado a través de los valores de reducción de la velocidad 30. El eje X es para los valores de desplazamiento hacia delante. En el valor de desplazamiento hacia delante 0, se representan en este plano las líneas de los valores umbrales, que resultan a partir de la dependencia entre la reducción de la velocidad y la desaceleración. Un desplazamiento hacia delante determinado actualmente, que se obtiene a partir de la aceleración medida, debería atravesar esa área para provocar una activación de los medios de protección de las personas. El área tiene solamente un punto para cada punto, que está definido a través de la reducción de la velocidad y la desaceleración.

La figura 4 muestra una representación general del algoritmo de activación como un diagrama de bloques. En primer lugar, se determinan diferentes características. En este caso, se puede tratar del desplazamiento hacia delante, la reducción de la velocidad y la aceleración, que se pueden filtrar también, por ejemplo. En la etapa 40 del procedimiento se produce una fusión de características, para formar valores característicos expresivos a partir de los valores individuales. Estos valores característicos se determinan en la etapa 41 del procedimiento, por ejemplo, en función del tiempo o del desplazamiento hacia delante o de la velocidad reducida como tipo de impacto o gravedad del impacto. De esta manera, la gravedad del impacto y la determinación del tipo de impacto comprenden los bloques 40 y 41, que están agrupados aquí a través de los paréntesis 44. En el bloque 42 se lleva a cabo entonces el algoritmo independiente del tiempo, que ha sido publicado de acuerdo con la invención. En el instante 43 se lleva a cabo la decisión de activación sobre los medios de protección de las personas.

La figura 5 muestra en un diagrama de flujo de señales cómo se simula el área del valor umbral a través de dos valores umbrales. En el bloque 501 se utiliza la reducción de la velocidad para la formación del valor umbral para el desplazamiento hacia delante. En el bloque 502 se utiliza la desaceleración para la formación del valor umbral para el desplazamiento hacia delante. Solamente cuando ambos bloques 501 y 502 indican una activación, entonces se transmite a través del enlace-Y 514 (aquí también es concebible un enlace-O. El área tridimensional se aproxima de esta manera o bien a través de un máximo o de un mínimo de las dos áreas formadas a partir de las curvas características. O \rightarrow Mínimo, Y \rightarrow Máximo) una decisión de activación a la puerta-O 520, de manera que entonces se puede tomar una decisión de activación 521.También aquí está previsto adicionalmente el bloque 515, que está previsto para los casos, en los que el área del valor umbral no conduce a una activación. En el bloque 501 se determina en primer lugar a través de la integración de la desaceleración la reducción de la velocidad como función del tiempo. Esta señal es alimentada en primer lugar a una integración 503, para determinar un desplazamiento hacia delante. Por otra parte, esta señal es alimentada a una función de filtro 504, con un tiempo de retención t. La señal de reducción de la velocidad filtrada de esta manera se utiliza entonces para identifica en una Tabla de Consulta 505 el valor umbral para los valores de reducción de la velocidad. Este valor umbral se acondiciona entonces en la etapa 506 del procedimiento, para compararlo en la etapa 522 del procedimiento con el desplazamiento actual hacia delante. Si se produce al menos un contacto, entonces existe un caso de activación y se transmite una señal correspondiente a la puerta-Y (alternativamente a la puerta-O). En la etapa 502 del procedimiento se alimenta la señal de ruido 507 de alta frecuencia, por una parte, a un filtrado 510 y, por otra parte, a una integración 508. También el filtrado presenta de nuevo en la etapa 510 del procedimiento un tiempo de retención. La señal integrada una vez en la etapa 508 del procedimiento da como resultado la reducción de la velocidad, que se integra entonces de nuevo, para obtener el desplazamiento hacia delante en la etapa 509 del procedimiento. La señal filtrada desde el bloque 510 se utiliza entonces para determinar el valor umbral en una Tabla de Consulta en el bloque 511. En esta Tabla de Consulta se representa sobre la abscisa la aceleración y sobre la ordenada el desplazamiento hacia delante. A partir de ello resulta entonces en el bloque 512 el valor umbral correspondiente, que se utiliza en el bloque 513 para la comparación con el desplazamiento actual hacia delante \DeltaS. Si se produce también aquí al menos un contacto del desplazamiento hacia delante con el valor umbral, entonces se transmite una señal correspondiente a la puerta-Y 514 (alternativamente a la puerta-O),m es decir, un uno lógico. En el bloque 515 se determina el desplazamiento hacia delante en el bloque 516, por ejemplo a través de integración a partir de la reducción de la velocidad, para compararlo entonces con un valor umbral fijo en el bloque 518. En el bloque 517 se compara con un valor umbral fijo en el bloque 518. En el bloque 517 se determina a través de la integración de la desaceleración la reducción de la velocidad, que se compara de la misma manera con un valor umbral en la etapa 519 del procedimiento. Aquí se comprenden aquellos casos, en los que el área tridimensional no establece ningún caso de activación. Si se estableciese un caso de activación en el bloque 515, entonces se produce en cualquier caso una decisión de activación 521, puesto que esta señal pasa a una puerta-O, con la que se compara la salida de la puerta-Y 515 (alternativamente la puerta-O).

Claims

1. Procedimiento para el control de medios de protección de personas (RHS) en función de al menos una señal derivada de al menos un sensor de aceleración (B), caracterizado porque como al menos una señal se utiliza un desplazamiento hacia delante (\DeltaS), que se compara con al menos un área de valor umbral, que se ajusta en función de una reducción de la velocidad (\DeltaV) y de una desaceleración (\Deltaa) y porque en función de la comparación, se ajustan los medios de protección de personas (RHS).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el desplazamiento hacia delante (\DeltaS) se compara con un primer valor umbral, que se ajusta en función de la reducción de la velocidad (\DeltaV) y se compara con un segundo valor umbral, que se ajusta en función de la desaceleración (a), y porque con la primera y la segunda comparación se simula el área del valor umbral.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el área del valor umbral se modifica en función de una señal de una instalación de detección externa fijada o de al menos un valor característico.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el área del valor umbral se modifica en función de un reconocimiento del tipo de impacto y/o de una gravedad del impacto.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el área del valor umbral se ajusta en función de una fase de impacto.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cuando se alcanza una reducción predeterminada de la velocidad, se espera un primer número para verificar si el desplazamiento hacia delante alcanza el área del valor umbral.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente se comparan el desplazamiento hacia delante (\DeltaS) y/o la reducción de la velocidad (\DeltaV), respectivamente, con un tercer valor umbral.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el tercer valor umbral es constante sobre el tiempo.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el desplazamiento hacia delante (\DeltaS) se estima por medio de expansión de series.

10. Utilización de un aparato de controlado en un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9.