ES2303936T3 - Procedimiento y dispositivo para controlar un sistema de proteccion de ocupantes. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el control de un sistema de protección de ocupantes en un vehículo, - en el que un captador de aceleración (1) aporta una señal de aceleración (a), - en el que una primera magnitud de choque (AAA) derivada de la señal de aceleración se compara con un primer umbral de disparo (th1a, th1b, th1c), - en el que una segunda magnitud de choque (wj, wv, ws) deducida de la señal de aceleración (a) se compara con un segundo umbral de disparo (th2a, th2b, th2c), - en el que el sistema de protección de ocupantes se controla en función de que se sobrepasen el primer y el segundo umbral de disparo (th1a, th1b, th1c, th2a, th2b, th2c) y - en el que la primera magnitud de choque (AAA) se deduce del valor absoluto de la señal de aceleración (a), caracterizado porque la segunda magnitud de choque (wj) se forma a partir de la suma de varios términos diferenciales de en cada caso dos valores digitales (AAAi) consecutivos en el tiempo de la primera magnitud de choque (AAA), preferentemente según la siguiente fórmula: (2) wj(tn,b) = AAAi(ti,b)- AAAi-1 (ti-1,b) siendo tn el instante de la determinación de la primera magnitud de choque (AAA), b+1 la cantidad de términos sumatorios, i un índice sumatorio para la formación de sumas de i = n - b hasta n.

Description

Procedimiento y dispositivo para controlar un sistema de protección de ocupantes.

La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para controlar un sistema de protección de ocupantes en un vehículo. Para ello se compara una primera magnitud de choque deducida de la señal de choque de un sensor de choque, preferentemente de la señal de aceleración de un detector de aceleración, con un primer umbral de disparo. Además, se compara una segunda magnitud de choque deducida de otra manera de la señal de choque del sensor de choque con un segundo umbral de disparo. El sistema de protección de ocupantes del vehículo sólo se dispara cuando tanto el primer valor de umbral de disparo ha sido sobrepasado por la primera magnitud de choque como el segundo umbral de disparo ha sido sobrepasado por la segunda magnitud de choque.

Por el documento US 5,935,182, se conoce un dispositivo para controlar un elemento de retención de ocupantes (28) que puede dispararse mediante una señal de disparo (120). La señal de disparo (120) se emite cuando una señal de desplazamiento hacia delante (x) obtenida de una señal de aceleración (40) de un sensor de aceleración (22), obtenida mediante integración doble, sobrepasa el correspondiente valor de umbral (82) y adicionalmente una señal de velocidad (x, 72), obtenida mediante integración sencilla a partir de la señal de aceleración (40) sobrepasa su valor de umbral correspondiente (92).

Usualmente están dispuestos por ejemplo sensores de aceleración para la detección de accidentes con choque tanto frontal como también lateral de un vehículo automóvil en un aparato de control central, que la mayoría de las veces está fijado al túnel del vehículo y con ello muy próximo a los ocupantes del vehículo. El sensor de aceleración experimenta por lo tanto aproximadamente las mismas aceleraciones que actúan también sobre los ocupantes del
vehículo.

No obstante, en un accidente con choque se presentan en el lugar del sensor de aceleración, en general, aceleraciones positivas y negativas, que en parte son provocadas por la fuerza aceleradora que actúa sobre todo el vehículo, pero otra parte también es debida a vibraciones de alta frecuencia debidas a deformaciones de la carrocería del vehículo, por ejemplo vibraciones del sonido en el larguero del bastidor del vehículo. Las vibraciones de alta frecuencia debidas a deformaciones del material durante un accidente con choque tienen no obstante en general pocas repercusiones sobre la gravedad de las heridas de un ocupante del vehículo, por lo que una señal de aceleración de un sensor de aceleración la mayoría de las veces queda filtrada por un filtro pasobajo antes de su evaluación propiamente dicha mediante un algoritmo adecuado. La señal de aceleración filtrada mediante un filtro pasobajo está compuesta no obstante también además por una señal oscilante con amplitudes de señal positivas y negativas, viniendo provocadas las amplitudes de señal negativas la mayoría de las veces por el retardo que actúa sobre todo el vehículo durante el accidente con choque y las amplitudes de señal positivas por deformaciones elásticas e inelásticas de la carrocería del vehículo, por ejemplo de la zona deformable, etcétera. Cuando se trata de un sensor de aceleración alojado girado en 180º, los signos de las amplitudes de señal se intercambian correspondientemente.

En base a las amplitudes de ambos signos en la señal de aceleración una vez filtrada por el pasobajo, resultan en promedio amplitudes inferiores de las señales de aceleración integradas a continuación de manera diversa, cuyos valores integrados deben ser comparados con valores de umbral adecuados, por ejemplo las señales deducidas de la señal de aceleración (40) del sensor de aceleración (22) del documento de patente US 5,935,182 integradas y doblemente integradas (x, x). Por ello deben elegirse bajos también los valores de umbral (80, 92) correspondientemente adecuados, lo que reduce la seguridad del dispositivo frente a disparos intempestivos, puesto que ya aceleraciones relativamente bajas y que oscilan poco pueden conducir al disparo del sistema de protección de ocupantes. Tales aceleraciones se presentan por ejemplo al dar un vehículo automóvil contra un bordillo o también cuando se marcha sobre una calle de firme de piedra poco plana.

El documento DE 195 34 760 A1 da a conocer un control de airbag según las características del preámbulo de la reivindicación 1.

El documento WO 02/14113 A1 da a conocer un procedimiento para formar una decisión sobre el disparo para elementos de retención en un vehículo. Aquí se forma a partir de valores de aceleración decalados en el tiempo la diferencia, que se integra, a continuación de lo cual se compara la integral con un valor de umbral. Cuando la integral no sobrepasa el valor, se modifica la evolución del umbral de disparo.

Es tarea de la presente invención configurar el control de un sistema de protección de ocupantes en un vehículo automóvil en base a distintas magnitudes de choque deducidas de una señal de choque de un sensor de choque, mediante una elección adecuada de las magnitudes de choque, de manera lo más segura posible frente a disparos intempestivos.

A continuación se menciona como sensor de choque y como señal de choque repetidamente un sensor de aceleración y una señal de aceleración inherente al mismo, sin que esto deba malentenderse como una limitación para la expresión más general sensor de choque o bien señal de choque. Como sensor de choque puede servir igualmente otro tipo de sensor, por ejemplo un sensor de presión, que podría emitir otra señal de presión correspondiente, o un sensor de doblado, que detecta deformaciones de partes integrantes del vehículo, y así sucesivamente.

La tarea se resuelve mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1. La tarea se resuelve además mediante un dispositivo para controlar un sistema de protección de ocupantes en un vehículo automóvil con las características según la reivindicación 4.

El procedimiento correspondiente a la invención utiliza como primera magnitud de choque el valor absoluto de una señal de aceleración de un sensor de aceleración según el preámbulo de la reivindicación 1. El valor de una integral formada a continuación a partir de la señal de aceleración a lo largo del tiempo, aumenta así en promedio, con lo que puede elegirse un valor de umbral más alto para la primera magnitud de choque que se deriva del valor absoluto de la señal de aceleración y de esta manera es más difícil que se produzcan disparos intempestivos. Otra ventaja adicional de la utilización de una primera magnitud de choque formada a partir del valor absoluto de una señal de aceleración es además que en la siguiente formación de la integral también contribuyen las partes de señal que oscilan en la zona de señal negativa del sensor de aceleración, una vez eliminado el signo, con las señales de aceleración positivas al valor de la integral, con lo que este valor aumenta bastante más rápidamente que en una señal de aceleración simplemente filtrada por el filtro pasobajo y afectada por el signo. De esta manera puede dado el caso provocarse una decisión sobre el disparo bastante más rápida.

En la formación de la integral del valor absoluto de la señal de aceleración se ha de prestar atención la mayoría de las veces a que se tenga en cuenta a la vez también un factor de normalización adecuado en la fórmula de cálculo para la integral, para que la integral en el tiempo no asuma en el transcurso del tiempo valores elevados no correspondientes a la física debido a la operación de cálculo elegida. Para el cálculo de la integral del valor absoluto de la señal de choque, puede por lo tanto elegirse ventajosamente la siguiente fórmula:

1

siendo AAA la primera magnitud de choque y determinando T_{1} y T_{2} el comienzo y el final respectivamente de la integración del valor de la aceleración a en función del tiempo t.

Es ventajoso además someter también el valor absoluto de la señal de aceleración a un filtrado pasobajo, ya que también en la zona de señales puramente positiva pueden perturbar oscilaciones de señal de alta frecuencia, provocadas por ejemplo por oscilaciones del sonido de alta frecuencia en el material del vehículo deformado, que podrían perturbar una evaluación de señal correcta de la señal de choque. Alternativamente puede preverse también un filtrado pasabanda. Es evidente que un filtrado pasobajo o pasabanda como el indicado puede tener lugar también ya antes de la formación del valor absoluto de la señal de aceleración, teniendo lugar dado el caso un filtrado de la correspondiente señal incluso tanto antes como después de la integración.

Puesto que hoy día la formación de la integral se realiza la mayoría de las veces en microcontroladores, debe sustituirse el cálculo de valores integrales usualmente por el correspondiente sumatorio, preferentemente según la siguiente fórmula:

2

siendo t_{n} el instante de la determinación de la primera magnitud de choque AAA y b+1 la cantidad de términos sumatorios calculados de los distintos valores de aceleración una vez eliminado el signo a_{i}, siendo i el índice sumatorio de la formación de las sumas de i = n-b a n y ms la unidad física milisegundos, que aquí sólo se indica en aras de la corrección física de la fórmula. Un cálculo real de la fórmula (1) dentro de un microcontrolador se realiza en general sin unidades y en los intervalos de tiempo que prescribe una señal de impulsos existente internamente para las distintas etapas de cálculo en el microcontrolador. En este sentido rige la fórmula anterior (1) para una señal de impulsos de cálculo con una frecuencia de impulsos de varios kilohercios. Esta nomenclatura se mantendrá en lo que sigue.

Para realizar el filtrado pasobajo antes indicado según el cálculo integral realizado de esta manera, ha de realizarse ventajosamente el correspondiente filtrado pasobajo digital adecuado.

La primera magnitud de choque formada de dicha manera se comprueba en una unidad de evaluación adecuada para ello, que usualmente está dispuesta en la unidad central de control, en cuanto a sí sobrepasa un primer valor de umbral. Sólo cuando este primer valor de umbral se ve sobrepasado por la primera magnitud de choque y también se sobrepasa un segundo valor de umbral por parte de una segunda magnitud de choque, se controla correspondientemente el sistema de protección de ocupantes. El control del sistema de protección de ocupantes es entonces, en el caso más sencillo, un control para el disparo inmediato del sistema de protección de ocupantes, por ejemplo una bolsa de gas. No obstante, dado el caso no dispara inmediatamente el sistema de protección de ocupantes sólo en base a que la primera y la segunda magnitud de choque sobrepasen el primer y el segundo umbral de disparo. Usualmente se tienen en cuenta también a la vez criterios de disparo adicionales. Estos pueden ser por un lado que la señal sobrepase un llamado umbral de Safing, de un sensor Safing ya conocido por el documento de patente US 6,036,225. Otros criterios de disparo adicionales pueden ser también señales de unidades de sensor de choque que están posicionados fuera del aparato de control de protección de ocupantes dispuesto centralmente. Puede tratarse por ejemplo de los llamados satélites de presión en las puertas delanteras o traseras del vehículo que, como señal de sensor decisiva para el disparo, pueden señalizar un aumento de la presión en la puerta lateral que los rodea en cada caso a la unidad central de control, pero también correspondientemente sensores de aceleración dispuestos en los lados del vehículo automóvil, que pueden señalizar aceleraciones laterales al aparato central de control, o también unidades de sensor de aceleración o de presión fuera de la unidad central de control, que pueden colocarse bien en la parte trasera o en el espacio para el motor del vehículo automóvil y desde allí aportan señales de aceleración o bien señales de presión al aparato central de control.

Para poner a disposición una segunda magnitud de choque, dado el caso decisiva para el disparo, adicionalmente a la primera magnitud de choque ya descrita, sirve no obstante en el marco de la invención la señal de choque del mismo sensor de choque, deduciéndose no obstante la segunda magnitud de choque de la señal de choque existente de manera diferente a la de la primera magnitud de choque.

Se forma como segunda magnitud de choque la suma de varios términos diferenciales en cada caso de dos valores digitales consecutivos en el tiempo de la primera magnitud de choque, según la siguiente fórmula:

3

La segunda magnitud de choque calculada de esta manera wj reproduce así una variación del valor de la aceleración promedio que actúa sobre los ocupantes del vehículo durante un espacio de tiempo de observación limitado t_{n-b-1}-t_{n-1}. En consecuencia, indica la magnitud de choque wj una medida de la fuerza que actúa sobre los ocupantes del vehículo durante el espacio de tiempo de observación para la siguiente evaluación del accidente del vehículo.

El dispositivo correspondiente a la invención presenta un captador de aceleración para detectar aceleraciones durante un choque del vehículo y varias unidades, al menos dos, para la preparación de las señales de aceleración, conectadas con el captador de aceleración, para transformar la señal de aceleración generada por el captador de aceleración en varias magnitudes de choque, en particular dos. La correspondiente señal de salida de una unidad de preparación de la señal de aceleración, está conectada con una unidad de evaluación para evaluar las magnitudes de choque que le llegan. La salida de una señal de disparo hacia una unidad de disparo unida con la unidad de evaluación del sistema de protección de ocupantes, tiene lugar según la invención sólo cuando al menos dos magnitudes de choque sobrepasan el correspondiente umbral de disparo. Entonces es decisivo para el dispositivo correspondiente a la invención que la primera unidad de preparación de la señal de aceleración presente una unidad de formación de valores absolutos, que por el lado de entrada esté llevada la señal de aceleración del sensor de aceleración y a cuya salida de señales se encuentra un valor absoluto de la señal de aceleración detectada. Este valor absoluto se lleva a la unidad evaluadora directamente o tras otra preparación como primera magnitud de choque.

Para generar la segunda magnitud de choque en la segunda unidad de preparación de la señal de aceleración es ventajoso que la segunda unidad de preparación de la señal de aceleración presente una etapa de retención y además una unidad lógica sumadora/sustractora con tres entradas de señales. Una primera entrada de señales de la unidad sumadora/sustractora está conectada con la salida de señales de la etapa de retención, que retarda la primera magnitud de choque que se encuentra directamente en su entrada de señales durante un tiempo, precisamente, de manera usual, en el tiempo que transcurre entre dos señales de impulsos de cálculo internas del dispositivo correspondiente a la invención. Una segunda entrada de señales de la unidad sumadora/sustractora está cargada inmediatamente con la primer magnitud de choque. La unidad lógica sumadora/sustractora genera a partir de ambas señales llevadas una diferencia entre dos valores digitales consecutivos en el tiempo de la primera magnitud de choque. La salida de señales de la unidad sumadora/sustractora se lleva de retorno a una tercera entrada de señales de la unidad sumadora/sustractora, cuyos valores de señal que se encuentran uno tras otro se suman, con lo que tras una fase de arranque inicial del dispositivo correspondiente a la invención se dispone en la salida de señales de la unidad sumadora/sustractora, como segunda magnitud de choque, de una suma de varios términos diferenciales de en cada caso dos valores digitales consecutivos en el tiempo de la primera magnitud de choque, por ejemplo según la fórmula (2) antes citada.

Reseñemos aquí de nuevo que el que la primera y segunda magnitud de choque sobrepasen un primer y un segundo valor de umbral no ha de conducir forzosamente a un disparo inmediato de un sistema de protección de ocupantes adecuado. El desbordamiento de estos valores de umbral puede utilizarse también para detectar la gravedad del accidente para el disparo efectivo de un sistema de protección de ocupantes, lo cual se tiene en cuenta a la vez en la evaluación a continuación de éstas o también de otras magnitudes de choque. Por ejemplo puede ser ventajoso tener en cuenta a la vez, en la evaluación que sigue de distintas magnitudes de choque, la magnitud del desplazamiento hacia delante del ocupante del vehículo y sólo al sobrepasarse otro par compuesto por un primer y un segundo valor umbral por parte de las correspondientes magnitudes de choque primera y segunda, originar una primera etapa de soplado de una bolsa de gas, con lo que el ocupante del vehículo que ya durante el transcurso del accidente se ha desplazado mucho hacia delante, no se vea dañado adicionalmente por la bolsa de gas que se despliega rápidamente. Por otro lado, un desplazamiento hacia delante de un ocupante del vehículo detectado y muy pequeño puede servir durante la fase inicial de un accidente con choque por ejemplo para activar muy rápidamente una primera, segunda y posiblemente incluso una tercera etapa de soplado de una bolsa de gas. Este caso se presenta por ejemplo cuando un ocupante del vehículo ya es retenido muy fuertemente mediante otro sistema de protección de ocupantes, por ejemplo un tensor del cinturón, en la fase inicial de un accidente con choque, y por lo tanto ha de llenarse un espacio de propagación relativamente grande entre el módulo de disparo de la bolsa de gas y el armazón del vehículo y el ocupante del vehículo mediante la bolsa de gas, para que el ocupante del vehículo se vea frenado,

\hbox{conforme a las
normas, suavemente mediante el colchón de  gas.}

Igualmente pueden utilizarse todos los tipos antes indicados para el cálculo de una segunda magnitud de choque, también todos a la vez en combinación con la primera magnitud de choque, para controlar un sistema de protección de ocupantes adecuado de la manera correspondiente. De la misma manera son posibles también las más diversas combinaciones de las distintas segundas magnitudes de choque calculadas de manera diferente, para servir correspondientemente como criterio de disparo o como criterio para la adaptación de la estrategia de disparo del sistema de protección de ocupantes.

La invención se describirá a continuación en base a diversos ejemplos de ejecución del procedimiento correspondiente a la invención o bien del dispositivo correspondiente a la invención. Se muestra en

figura 1 un registro esquemático de una primera magnitud de choque AAA frente a una segunda magnitud de choque wj para el control de un sistema de protección de ocupantes en función de un accidente con choque grave (con línea de puntos) y un accidente con choque de menor gravedad (dibujado a rayas) y en función de ello, dibujada con trazo continuo, la evolución del primer y segundo valores de umbral para una primera etapa de activación th1a y th2a, para una segunda etapa de activación th1b y th1b y una tercera etapa de activación th1c y th2c de un sistema de protección de ocupantes.

figura 2 un registro de la primera magnitud de choque AAA en relación con una segunda magnitud de choque wv para el control de un sistema de protección de ocupantes en función de un accidente con choque de mayor gravedad (con línea de puntos) y un accidente con choque de menor gravedad (dibujado a rayas) y, en función de ello, dibujada con trazo continuo, la evolución del primer y del segundo valor de umbral de una primera etapa de disparo th1a, th2a, de una segunda etapa de disparo th1b, th2b y una tercera etapa de disparo th1c, th2c de un sistema de protección de ocupantes.

figura 3 un registro correspondiente al registro de la figura 2, representándose sobre el eje de las abscisas un segundo valor de choque ws calculado de diferente manera al de la figura 2,

figuras 4 y 5 un dispositivo correspondiente a la invención para su utilización en un procedimiento correspondiente a la invención.

La figura 1 muestra el registro de una primera magnitud de choque AAA sobre las ordenadas y de una segunda magnitud de choque wj sobre las abscisas de un diagrama esquemático, representado tanto para un accidente con choque de poca gravedad (dibujado a rayas) como también para un accidente con choque grave (dibujado a puntos). La primera magnitud registrada AAA está, tal como ya se ha mencionado antes, formada en función de una de las fórmulas (1a) o 1 y significa por tanto un valor integral limitado en el tiempo del valor absoluto de la señal de un captador de aceleración 1. Este valor da a una unidad de evaluación una información decisiva sobre qué aceleraciones en promedio actúan sobre un ocupante del vehículo durante un accidente con choque, durante un espacio de tiempo de observación, en la fórmula (1a) indicada como ventana de tiempo T_{2} - T_{1}. En función de las distintas gravedades del accidente de los sucesos de choque representados, se presentan valores más elevados para la primera magnitud de choque AAA cuando la gravedad del accidente es mayor, representado como curva de magnitudes de choque con puntos, que en el caso de un accidente más leve, caracterizado por la evolución de la curva dibujada a rayas.

Los valores registrados sobre las abscisas de la segunda magnitud de choque wj están formados según la fórmula (2) ya mencionada y significan así una variación promedia de la primera magnitud de choque AAA durante una ventana de tiempo limitada, indicada en la fórmula (2) como diferencia de tiempos t_{n-b-1}-t_{n-1}. Correspondientemente este valor significa una modificación del valor absoluto promedio de la señal de aceleración a, que da información sobre la fuerza que actúa sobre un ocupante del vehículo durante el espacio de tiempo de observación. Correspondientemente, también con la evolución del accidente grave de la curva de magnitud de choque dibujada con puntos, ha de considerarse la presencia de valores más elevados de la segunda magnitud de choque wj que en la curva de magnitudes de choque dibujada con línea discontinua.

En cada caso se ha dibujado con línea continúa la evolución de pares de en cada caso un primer y un segundo valor de umbral th1a y th2a, th1b y th2b, th1c y th2c para ambas magnitudes de choque AAA y wj. La evolución a de los más bajos primeros y segundos valores de umbral th1a y th2 a se dibuja en la figura 1 esquemáticamente como el óvalo más pequeño cerrado th1a, th2a. Sólo la curva de magnitudes de choque dibujada con puntos abandona la superficie abarcada por la línea de valor de umbral más pequeña th1a, th2a. Esto puede utilizarlo la unidad evaluadora para disparar inmediatamente un sistema de protección de ocupantes. Alternativamente puede no obstante también dispararse solamente una primera etapa de un sistema de protección de ocupantes que se dispara en varias etapas, o bien elegirse una estrategia de disparo modificada según la gravedad detectada del accidente.

En el caso de la curva de magnitud de choque dibujada con línea a rayas, no se sobrepasa la primera línea de valor de umbral th1a, th2a del primer y segundo valores de umbral th1a y th2a. Se trata evidentemente de una evolución de la curva de magnitudes de choque que no debe conducir al disparo de un sistema de protección de ocupantes ni indica siquiera la existencia de una situación de accidente.

El siguiente óvalo en cuanto a tamaño más grande dibujado th1b, th2b, que va a continuación del óvalo más pequeño th1a, th2a, es la segunda línea de valor de umbral th1b, th2b de primeros y segundos valores de umbral th1b y th2b. También esta segunda línea de valores de umbral th1b, th2b es sobrepasada por la curva de magnitudes de choque dibujada a puntos. Puesto que esto indica la existencia de una gravedad importante del accidente, podría activar la unidad de evaluación 4, además de una primera etapa de disparo, también inmediatamente una segunda etapa de disparo del sistema de protección de ocupantes, por ejemplo podría llenarse una bolsa de gas por completo con gas, para llenar el espacio intermedio entre la posición de montaje de la bolsa de gas en el armazón del vehículo y el ocupante del vehículo con la mayor rapidez posible mediante una bolsa de gas lo más hinchada posible, para así absorber las elevadas aceleraciones que experimenta el ocupante del vehículo durante el accidente con choque.

Como tercer y más grande óvalo th1c, th2c, se ha dibujado una tercera línea de umbral th1c, th2c de un tercer par de primeros y segundos valores de umbral th1c y th2c en la figura 1. Ninguna de ambas magnitudes de choque wj y AAA sobrepasa el correspondiente valor de umbral th1c o th2c. Correspondientemente no abandona ninguna de ambas curvas de magnitudes de choque (con línea de puntos o de rayas) la superficie interior de este óvalo más grande th1c, th2c. Una posible tercera etapa de activación de un sistema de protección de ocupantes, no se iniciaría en este caso. Tampoco se alcanzaría en este caso un criterio relativo a la máxima gravedad de accidente posible, con lo que en este caso la estrategia de disparo del sistema de protección de ocupantes ya no se modificaría más.

Es de observar que para el procedimiento correspondiente a la invención es irrelevante qué tipo de registro se elija para la descripción presente del procedimiento correspondiente a la invención. Podrían igualmente registrarse en la figura 1 sobre las ordenadas los valores de la segunda magnitud de choque wj y sobre las abscisas los valores de la primera magnitud de choque AAA. Solamente es decisiva para el procedimiento correspondiente a la invención una evaluación del accidente con choque con ayuda de la primera magnitud de choque AAA y una segunda magnitud de choque deducida de manera diferente a la anterior a partir de la señal de choque a del sensor de choque 1, por ejemplo con una de las segundas magnitudes de choque dadas aquí a conocer wj, wv ó ws.

La figura 2 muestra esencialmente un registro correspondiente a la figura 1. Pero aquí se ha elegido un registro de la primera magnitud de choque AAA sobre las abscisas, mientras que sobre las ordenadas se han registrado los valores de la segunda magnitud de choque wv.

La segunda magnitud de choque wv se forma a partir de una integral limitada en el tiempo de la señal de choque a, afectada por el signo, de un sensor de choque 1 según una de las fórmulas (3a) o (3). Correspondientemente la segunda magnitud de choque wv es un valor de velocidad del ocupante del vehículo durante una ventana de tiempo de observación limitada. Por esta razón no se presenta en el curso de la curva de magnitudes de choque mostrada para un accidente de choque grave (con línea de puntos) y para un accidente de choque leve (con trazo de rayas) ningún valor de la segunda magnitud de choque wv de distinto signo, ya que una variación de la velocidad en tales casos en general sólo tiene lugar en un sentido, precisamente en el sentido del retardo del vehículo.

Si sobrepasa un par de valores de las magnitudes de choque registradas AAA y wv una línea de valores de umbral th1a/b/c, th2a/b/c, formada por los primeros y los segundos valores de umbral th1a y th2a, th1b y th2b, así como th1c y th2c, entonces se da lugar en la unidad de evaluación 4 a medidas correspondientemente adaptadas para el control del sistema de protección de ocupantes conectado, tal como se ha descrito ya en base a la figura 1.

La figura 3 muestra el registro de la primera magnitud de choque AAA sobre las abscisas frente a valores de la segunda magnitud de choque ws sobre las ordenadas. Al respecto el valor de la segunda magnitud de choque ws de la figura 3 está formado según una de las fórmulas (4a) o (4) indicadas más arriba y significa así una integral doble de la señal de choque a afectada por el signo del sensor de choque 1, que en consecuencia indica una medida del desplazamiento hacia delante de un ocupante del vehículo debido a las aceleraciones que actúan sobre él durante un accidente con choque.

Al igual que en las figuras 1 y 2, provoca también en la figura 3 un desbordamiento de una de las líneas de valores de umbral th1a/b/c, th2a/b/c de los primeros y segundos valores de umbral th1a y th2a, th1b y th2b, th1c y th2c, que la unidad evaluadora 4 inicie la correspondiente estrategia de disparo del sistema de protección de ocupantes adaptada a la gravedad del accidente.

La figura 4 muestra un dispositivo correspondiente a la invención para utilizarlo en un procedimiento correspondiente a la invención.

Un sensor de aceleración 1 envía su señal de aceleración a a la entrada de señales 21 de una primera unidad de preparación de señales de aceleración 2, en la que la señal de aceleración a se conduce directamente a la entrada de señales 61 de una unidad de formación de valores absolutos 6. Allí se elimina el signo de la señal de aceleración a, es decir, se genera un valor absoluto de la señal de aceleración a.

La salida de señales 62 de la unidad de formación del valor absoluto 6 está unida con la entrada de señales 71 de una unidad integradora 7, en la que se integra el valor absoluto de la señal de aceleración a durante un espacio de tiempo de observación limitado, precisamente según una de las fórmulas antes citadas (1a) o bien (1). Este valor se emite en la salida de señales 72 de la unidad integradora 7 como primera magnitud de choque AAA en la salida de señales 22 de la unidad de preparación de señales de aceleración 2.

La salida de señales 22 de la unidad de preparación de señales de aceleración 2 está unida tanto con la entrada de señales 41 de la unidad evaluadora 4 como también con la entrada de señales 31 de la segunda unidad de preparación de señales de aceleración 3. Desde allí se lleva la magnitud de choque AAA tanto a la entrada de señales 81 de una etapa de retención 8 como también a una segunda entrada de señales 92 de una unidad sumadora/sustractora 9. La salida de señales 82 de la etapa de retención 8 está unida con la primera entrada 91 de la unidad sumadora/sustractora 9.

La etapa de retención 8 tiene la tarea de retardar los valores AAA_{i} de la primera magnitud de choque AAA en un periodo de impulsos de una señal de impulsos interna. El valor AAA_{i} de la magnitud de choque AAA sin etapa de retención 8 intercalada, que se lleva directamente a la segunda entrada 92 de la unidad sumadora/sustractora 9, por el contrario no se retarda. En la unidad sumadora/sustractora 9 se forma primeramente un término diferencial AAA_{i} - AAA_{i-1} de dos valores consecutivos en el tiempo AAA_{i}, AAA_{i-1} de la magnitud de choque AAA.

A la vez la salida de señales 94 de la unidad sumadora/sustractora 9 está unida con una tercera entrada de señales 93 de la unidad sumadora/sustractora. En servicio normal del dispositivo correspondiente a la invención, se encuentra en la salida de señales 94 de la unidad sumadora/sustractora 91 una suma de los términos diferenciales AAA_{i} - AAA_{i-1}.

La suma de los términos diferenciales AAA_{i} - AAA_{i-1} de dos valores individuales consecutivos AAA_{i} y AAA_{i-1} se retransmite a la salida de señales 32 de la segunda unidad de preparación de señales de aceleración 3 como segunda magnitud de choque wj y desde allí a la segunda entrada de señales 42 de la unidad evaluadora 4.

En la unidad evaluadora 4 se realiza la evaluación de ambas magnitudes de choque en allí conducidas AAA y wj, a continuación de lo cual se controla correspondientemente una unidad de evaluación 5 conectada a la unidad de evaluación 4, lo que ya se ha descrito extensamente antes.

La figura 5 muestra una configuración similar a la de la figura 4, con la diferencia de que en la segunda unidad de preparación de señales de aceleración 3 está dispuesta ahora una unidad integradora 10, que está unida por el lado de la entrada con la entrada de señales 31 y por el lado de salida con la salida de señales 32 de la segunda unidad de preparación de señales de aceleración 3. A diferencia de la configuración de la figura 4, se lleva a la entrada de señales 31 de la unidad de preparación de señales de aceleración directamente la señal de aceleración a.

La unidad integradora 10 genera una segunda magnitud de choque wv en la salida de señales 32 de la unidad de preparación de aceleraciones 3 como integral simple de la señal de aceleración a, que se forma según una de las fórmulas (3a) o bien (3) antes citadas.

Alternativamente, la unidad integradora 10 es una unidad integradora doble que por un lado integra continuamente la señal de aceleración afectada por el signo a o bien la suma y además integra el resultado durante una ventana de tiempo limitado (de T_{1} a T_{2}) según la fórmula (4a) por segunda vez o bien, en función de la utilización en un microcontrolador, calcula mediante la formación de una suma según la fórmula (4) antes citada. Correspondientemente, significan las segundas magnitudes de choque wv y ws bien una medida de la velocidad relativa de un ocupante durante un choque del vehículo (segunda magnitud de choque wv) o bien una medida de su desplazamiento hacia delante relativo (segunda magnitud de choque ws).

Análogamente a la figura 4, se lleva una segunda magnitud de choque wv ó ws a la unidad de disparo 4, en la que en interrelación con la primera magnitud de choque AAA dado el caso se realiza la correspondiente adaptación del comportamiento en cuanto a disparo de un sistema de protección de ocupantes durante el accidente con choque.

Claims (4)

1. Procedimiento para el control de un sistema de protección de ocupantes en un vehículo,

-

en el que un captador de aceleración (1) aporta una señal de aceleración (a),

-

en el que una primera magnitud de choque (AAA) derivada de la señal de aceleración se compara con un primer umbral de disparo (th1a, th1b, th1c),

-

en el que una segunda magnitud de choque (wj, wv, ws) deducida de la señal de aceleración (a) se compara con un segundo umbral de disparo (th2a, th2b, th2c),

-

en el que el sistema de protección de ocupantes se controla en función de que se sobrepasen el primer y el segundo umbral de disparo (th1a, th1b, th1c, th2a, th2b, th2c) y

-

en el que la primera magnitud de choque (AAA) se deduce del valor absoluto de la señal de aceleración (a),

caracterizado porque

la segunda magnitud de choque (wj) se forma a partir de la suma de varios términos diferenciales de en cada caso dos valores digitales (AAA_{i}) consecutivos en el tiempo de la primera magnitud de choque (AAA), preferentemente según la siguiente fórmula:

4

siendo t_{n} el instante de la determinación de la primera magnitud de choque (AAA), b+1 la cantidad de términos sumatorios, i un índice sumatorio para la formación de sumas de i = n - b hasta n.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque

la primera magnitud de choque (AAA) se deduce de una integral del valor absoluto de la señal de choque (a) a lo largo de un espacio de tiempo limitado, preferentemente da partir de una suma de valores digitales (a_{i}) consecutivos en el tiempo del valor absoluto de la señal de choque (a) según la siguiente fórmula:

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siendo t_{n} el instante de la determinación de la primera magnitud de choque (AAA), b+1 la cantidad de términos sumatorios, i un índice sumatorio para la formación de sumas de i = n-b hasta n y ms la unidad física milisegun-
dos.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2,

caracterizado porque

la primera magnitud de choque (AAA) se encuentra como valor digital filtrado por un pasobajo.

4. Dispositivo para controlar un sistema de protección de ocupantes en un vehículo según uno de los procedimientos antes citados, con

-

un captador de aceleración (1) para captar aceleraciones durante un choque del vehículo,

-

varias unidades de preparación de la señal de aceleración (2, 3) unidas con el captador de aceleración (1) para la conversión de la señal de aceleración (a) generada por el captador de aceleración (1) para convertir la señal de aceleración (a) generada por el captador de aceleración (1) en varias magnitudes de choque (AAA, wj, wv, ws),

-

una unidad evaluadora (4) unida con la salida de señales (22, 32) de cada una de las unidades de preparación de la señal de aceleración (2, 3), para la evaluación de las magnitudes de choque (AAA, wj; wv, ws) que le llegan y para emitir una señal de disparo a una unidad de disparo (5) del sistema de protección de ocupantes cuando sobrepasan al menos dos magnitudes de choque (AAA, wj; wv, ws) un correspondiente umbral de disparo (th1a, th1b, th1c, th2a, th2b, th2c), sucediendo que

-

una primera unidad de preparación de señales de aceleración (2) presenta una unidad de formación de valores absolutos (6), a la que se lleva por el lado de entrada la señal de aceleración (a) y a cuya salida de señales (62) se encuentra un valor absoluto de la señal de aceleración (a) captada,

-

la salida de señales (62) de la unidad de formación del valor absoluto (6) está llevada a la salida de señales (22) de la primera unidad de preparación de señales de aceleración (2),

-

en la salida de señales (22) de la primera unidad de preparación de señales de aceleración (2) se dispone de la primera magnitud de choque (AAA) y

-

la señal de aceleración (a) del captador de aceleración (1) está unida con la entrada de señales (31) de una segunda unidad de preparación de señales de aceleración (3), en cuya salida de señales (32) se encuentra una segunda magnitud de choque (wj, wv, ws) derivada de la señal de aceleración (a), que está llevada a una segunda entrada de señales (42) de la unidad de evaluación (4),

caracterizado porque

-

la segunda unidad de preparación de señales de aceleración (3) presenta una etapa de retención (8) y además una unidad lógica sumadora/sustractora (9) con una primera, segunda y tercera entrada de señales (91, 92, 93),

-

la entrada de señales (81) de la etapa de retención (8) está cargada directamente con la primera magnitud de choque (AAA),

-

la salida de señales (82) de la etapa de retención (8) está unida con la primera entrada de señales (91) de la unidad sumadora/sustractora (9),

-

la segunda entrada de señales (92) de la unidad sumadora/sustractora (9) está cargada directamente con la primera magnitud de choque (AAA) y

-

la salida de señales (94) de la unidad sumadora/sustractora (9) está unida tanto con la salida de señales (32) de la segunda unidad de preparación de señales de aceleración (3) como también con la tercera entrada de señales (93) de la unidad sumadora/sustractora (9),

con lo que en la salida de señales (32) de la segunda unidad de preparación de aceleración (3) la segunda magnitud de choque (wj) está disponible como una suma de varios términos diferenciales, en cada caso de dos valores digitales (AAA_{i}) consecutivos en el tiempo de la primera magnitud de choque (AAA), preferentemente según la fórmula

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