ES2321455T3 - Dispositivo para el control de medios de proteccion antivuelco en un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la activación de medios de protección antivuelco (Roll, 58) en un vehículo con: - una instalación de detección (S, ESP) para la determinación de una velocidad lateral (vy) y/o de un ángulo de deslizamiento lateral (a), caracterizado por un circuito de evaluación (miC), que controla los medios de protección antivuelco (Roll, 58) simplemente a base de la velocidad lateral (v y) y/o del ángulo de deslizamiento lateral (a), sin utilizar una instalación de detección de colisión.
Description
Dispositivo para el control de medios de
protección antivuelco en un vehículo.
La invención se refiere a un dispositivo para el
control de medios de protección antivuelco del tipo de la
reivindicación independiente de la patente.
En el futuro, los sistemas de seguridad en
vehículos combinarán seguridad activa y pasiva entre sí. Se conoce
a partir del documento DE 102 50 732 B3 un dispositivo de control
para el control de un sistema de protección de ocupantes o
acompañantes, en el que se utilizan variables dinámicas de la
marcha. El dispositivo de control calcula, en función de variables
dinámicas de la marcha, un procedimiento de marcha crítico para la
seguridad del vehículo y, por lo tanto, se pueden activar
preventivamente sistemas reversibles de protección de ocupantes. Se
conoce a partir del documento US 2004/0183281 conectar una
instalación de detección previsora en combinación con una velocidad
lateral, para calcular una velocidad relativa corregida en el caso
de resbalamiento lateral y para tener en cuenta este resultado para
la activación de los medios de retención. Se conoce a partir del
documento US 2005/0017487 A1 un procedimiento para la activación de
un medio de protección lateral en caso de un movimiento lateral del
vehículo en combinación con otros sensores. La detección de la
velocidad lateral se basa en una señal de un sensor, que detecta
por el sensor el movimiento lateral. Se conoce a partir del
documento DE 10 2004 007 800 un procedimiento, que forma una
decisión de activación para medios de protección lateral.
Todos los procedimientos tienen en común que se
lleva a cabo una factibilidad adicional a través de instalaciones
existentes de detección de colisiones, que conduce entonces a una
activación más prematura de los medios de retención. De la misma
manera que en el caso de una amenaza de vuelco, se utiliza aquí el
sensor de tasa de tambaleo como unidad de activación, para calcular
el ángulo de tambaleo, que sirve entonces como criterio de
activación para los medios de retención en un caso de vuelco. Éstos
son esencialmente en las limusinas los airbag de revestimiento y/o
airbag laterales y/o tensores de cinturón. Con la velocidad lateral
se puede realizar una estimación de la energía que se consume en un
proceso de vuelco y qué tasa teórica de tambaleo es previsible. La
tasa de tambaleo real es calculada por el sensor de tasas de
tambaleo y en el caso de una coincidencia correspondiente, se leva
a cabo la activación de los medios de retención. Aquí se realiza una
factibilidad a través de la instalación de detección de la
aceleración presente en la dirección transversal y en la dirección
vertical del vehículo.
Otro tipo de medios de protección antivuelco son
las llamadas abrazaderas antivuelco, que solamente encuentran
aplicación en automóviles Cabrios, puesto que aquí debe puentearse
la zona de aplastamiento ausente a través de la abrazadera en el
caso de un proceso de vuelco. Tales abrazaderas de vuelco están
diseñadas la mayoría de las veces de forma reversible, de manera
que se puede desplazar fácilmente de nuevo al estado de partida en
el caso de una potencial activación errónea. Otro tipo de
característica son los reposacabezas extensibles, que se extienden
a través de un muelle pretensado y también son posibles las llamadas
abrazaderas o barras antivuelco, que se extienden hacia arriba
detrás del reposacabezas.
Si se produce ahora, como en una limusina, una
desviación lateral en las franjas laterales, la instalación de
detección existente realizaría por medio de la velocidad lateral una
activación prematura poco después de entrada en las franjas verdes
y en este caso se activaría la abrazadera antivuelco. Un
inconveniente de este procedimiento es que debe estar presente una
instalación de detección de colisión necesaria, que detecta este
proceso y realiza la prueba de factibilidad, como se ha descrito
anteriormente. Solamente después se produce la activación de la
abrazadera antivuelco. Hasta ahora se utiliza la velocidad lateral
como señal de factibilidad, por ejemplo en el caso de un choque con
un pilote. La activación propiamente dicha se realiza a través de
una instalación de detección de la presión o de la aceleración
existente, que calcula una colisión lateral. La factibilidad se
realiza, como se ha indicado, a través de la velocidad lateral. A
tal fin se utiliza igualmente una instalación existente de
detección de colisiones. Una activación de tensores de cinturón
reversibles en función de un ángulo de deslizamiento lateral o de
la velocidad lateral es igualmente una posibilidad para emplean con
preferencia la velocidad lateral.
Se conoce a partir del documento WO 03/031236 A1
un procedimiento para la determinación de una decisión de
activación para medios de retención en un vehículo. En este caso,
esta decisión de activación se determina en función de un ángulo de
deslizamiento lateral, de una velocidad transversal del vehículo y
de un ángulo de inclinación del vehículo. El ángulo de inclinación
del vehículo se caracteriza por una aceleración transversal del
vehículo y/o por una velocidad transversal del vehículo.
Adicionalmente se puede utilizar todavía una identificación de los
ocupantes.
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El dispositivo de acuerdo con la invención para
el control de abrazaderas antivuelco en un vehículo tiene, en
cambio, la ventaja de que los medios de protección antivuelco se
activan en función de la velocidad lateral y/o de ángulo de
deslizamiento lateral, sin utilizar una instalación existente de
detección de colisiones, como por ejemplo un sensor de la tasa de
tambaleo o un sensor de aceleración vertical. A través de la
aplicación de la invención se consiguen las siguientes
ventajas:
- a)
- El tiempo previo a una amenaza de colisión, que precede a un proceso de centrifugación, se puede utilizar de una manera conveniente para extender con antelación la abrazadera de vuelco, de manera que, en el caso de que se produzca una colisión, la abrazadera antivuelco ya está posicionada.
- b)
- Si se produce una colisión lateral en un obstáculo, entonces la abrazadera antivuelco protege contra la penetración de objetos en el cabrio. De esta manera se incrementa adicionalmente el espacio de protección de los pasajeros traseros y ofrece protección ya con antelación.
- c)
- En el caso de una amenaza de proceso de vuelco, la abrazadera antivuelco está ya en posición y no existe ya el peligro de que éste no se pueda llevar ya oportunamente a posición. Adicionalmente, se puede utilizar la energía ya con antelación, de maneras que se pueden emplear otros componentes de herraje.
- d)
- Existe una utilización múltiple de principio de la información de detección existente desde un sistema de regulación dinámica de la marcha. Puesto que la velocidad lateral se puede calcular, por ejemplo, por medio de información de detección ESP, existe la posibilidad de realizar la activación a través de un aparato de control ESP, de manera que se puede reducir la carga del bus.
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La invención se basa en la idea de que la
velocidad lateral o bien se mide desde un sistema óptico o se
detecta a través de un sistema de localización como el GPS o sistema
Galileo y/o por medio de una instalación de detección ESP, que se
utiliza en el aparato de control del airbag para la determinación de
la velocidad lateral. Las señales utilizadas para ello son la
velocidad de guiñada, es decir, la velocidad de giro alrededor del
eje vertical, la velocidad longitudinal y/o el número de
revoluciones de las ruedas, el ángulo de dirección y la aceleración
lateral. Opcionalmente, se puede utilizar al mismo tiempo el ángulo
de la dirección. A través de la conexión se realiza el cálculo de
la modificación del ángulo de deslizamiento lateral, que conduce a
través de integración al ángulo de deslizamiento lateral. Por medio
de la velocidad longitudinal se puede determinar entonces la
velocidad lateral. La activación de la abrazadera o de las barras
antivuelco se puede realizar de la manera más sencilla cuando se
excede un valor umbral del ángulo de deslizamiento lateral. No debe
realizarse necesariamente una conversión a la velocidad lateral.
Puesto que el ángulo de deslizamiento lateral designa el ángulo
entre el eje longitudinal del vehículo y la velocidad del centro de
gravedad, éste es una medida del movimiento lateral del vehículo.
Por lo tanto, incluso a velocidad reducida se puede activar la
protección antivuelco.
Otras formas de realización preferidas se
deducen a partir de las reivindicaciones dependientes.
En particular, es ventajoso que los medios de
protección antivuelco estén configurados de forma reversible y en
este caso estén configurados como abrazadera antivuelco y/o como
reposacabezas extensibles y/o barras antivuelco.
Una configuración ventajosa de la invención
prevé que los medios de protección antivuelco sean activados en
función de un exceso del valor umbral a través de la velocidad
lateral y de un gradiente de la velocidad lateral. En particular,
en este caso está previsto que la duración o frecuencia del exceso
del valor umbral sea medida a través de la velocidad lateral. Los
dos resultados, el gradiente y el exceso del valor umbral, se
enlazan entonces lógicamente entre sí, para decidir si se activas
los medios de protección antivuelco.
Además, es ventajoso que la velocidad lateral
y/o el ángulo de deslizamiento lateral sean calculados por medio de
un dispositivo de medición óptica y/o de un dispositivo de
localización y/o de una instalación de detección dinámica de la
marcha. Como instalación de detección dinámica de la marcha, que
está dispuesta con preferencia directamente en el aparato de
control del airbag, se contemplan la velocidad de guiñada, los
números de revoluciones de la rueda, la velocidad longitudinal, el
ángulo de la dirección y/o la aceleración lateral.
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Los ejemplos de realización de la invención se
representan en el dibujo y se explican en detalle en la descripción
siguiente.
En este caso:
La figura 1 muestra una primera forma de
realización de la invención.
La figura 2 muestra una segunda forma de
realización de la invención.
La figura 3 muestra una tercera forma de
realización de la invención.
La figura 4 muestra diferentes ángulos de
deslizamiento lateral, y
La figura 5 muestra una cuarta forma de
realización.
La figura 1 muestra una primera forma de
realización del dispositivo de acuerdo con la invención. En un
aparato de control del airbag SG está presente una instalación de
detección S, que está configurada de tal forma que suministra la
velocidad lateral v_{y} y el ángulo de deslizamiento lateral
\beta. Estos datos se transmiten a un microcontrolador \muC
que, a partir de la velocidad lateral y/o el ángulo de deslizamiento
lateral decide si activa a través de un control del circuito de
encendido FLIC unos medios reversibles de protección antivuelco
como una abrazadera antivuelco o barras antivuelco, identificadas
aquí por medio de Roll. La instalación de detección S es aquí una
instalación de detección dinámica de la marcha, que suministra la
velocidad de guiñada, la velocidad longitudinal y/o números de
revoluciones de la rueda y/o el ángulo de la dirección y/o la
aceleración lateral. A tal fin están presentes allí sensores de la
velocidad de giro, sensores de aceleración y conexiones con las
ruedas y la dirección así como una conexión con la matriz CAN para
detectar la velocidad propia.
La figura 2 muestra una alternativa. Ahora el
aparato de control ESP para la regulación de la dinámica de la
marcha está conectado con el aparato de control de airbag ABSG. El
aparato de control ESP suministra la velocidad lateral y/o el
ángulo de flotación al aparato de control de airbag, que activa los
medios de protección antivuelco en función de estas variables.
La figura 3 muestra otra alternativa. La
instalación de detección está extendida ahora totalmente y
suministra los datos de la velocidad lateral y del ángulo de
deslizamiento lateral al aparato de control de airbag ABSG. En
función de estos datos, el aparato de control de airbag ABSG decide
si activa los medios de protección antivuelco Roll. En la
instalación de detección extendida se puede tratar de una caja de
detección para la detección con sensor de los números de
revoluciones de las ruedas y del ángulo de dirección. También es
posible aquí una instalación de detección óptica para la detección
del ángulo de deslizamiento lateral o bien de la velocidad lateral.
Además, es posible que por medio de un dispositivo de localización
se determine la velocidad lateral o bien el ángulo de deslizamiento
lateral. Un dispositivo de localización de este tipo es con
preferencia un GPS (Sistema de Posicionamiento Global) o el sistema
europeo GALILEO. A partir de los datos de estos sistemas de
localización se puede detectar, por ejemplo, a través de un tipo de
consideración diferencial, una modificación del vehículo también en
un espacio pequeño y de esta manera se pueden determinar variables
de movimiento como la velocidad lateral o el ángulo de deslizamiento
lateral. También se pueden aplicar aquí otros sistemas de
localización, si son adecuados para determinar la velocidad lateral
y/o el ángulo de deslizamiento lateral. Son posibles combinaciones
de los dispositivos según las figuras
1 a 3.
1 a 3.
La figura 4 muestra en A, B y C el vehículo bajo
diferentes ángulos de deslizamiento lateral. La situación A designa
un ángulo de deslizamiento lateral de aproximadamente 0º, la
situación B de 45º y la situación C de 90º. Para la determinación
del ángulo de deslizamiento lateral se puede aplicar la ecuación
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
Con un ángulo de aproximadamente 0º, se reduce
esta ecuación a:
Esto se debe a que el seno de un ángulo próximo
a 0º es de la misma manera aproximadamente 0 y el coseno próximo a
0º es aproximadamente 1. Con un ángulo de aproximadamente 45º, hay
que adoptar la ecuación 1 designada aquí ahora como ecuación 3.
Con un ángulo de aproximadamente 90º para el
ángulo de deslizamiento lateral, se reduce la ecuación a:
Esto se debe a que el coseno para un ángulo de
90º resulta aproximadamente 0, de manera que solamente sobra el
primer término de la ecuación 1. Esta ecuación para la determinación
de la modificación del ángulo de deslizamiento lateral debe
integrarse finalmente para la determinación del ángulo de
deslizamiento lateral.
De ello resulta
\beta =
\betao + \int\beta
dt,
en la que \betao designa un
ángulo inicial que se puede designar también 0 o como parámetro. Por
lo tanto, la velocidad lateral resulta a partir
de
v_{y} =
v_{x}
tan(\beta)
Una forma de realización de la invención se
representa en la figura 5. Allí se puede deducir a partir de un
diagrama de bloques, como se determina a partir de la velocidad
lateral y/o el ángulo de deslizamiento lateral a través de
diferentes etapas de procesamiento, si deben emplearse o no medios
de protección antivuelco. En este caso, la determinación se puede
realizar dentro de un ESP o aparato de control de la dinámica de la
marcha o la determinación se realiza en el aparato de control de
airbag o de otro aparato de control independiente. La activación de
la abrazadera antivuelco y/o del reposacabezas extensible se
realiza, por lo tanto, simplemente a base de la velocidad lateral
y/o del ángulo de deslizamiento lateral. Los valores umbrales son en
este caso parámetros regulables de forma discrecional dentro del
aparato de control. En primer lugar se realiza en el bloque 50 una
comparación del valor umbral, por ejemplo, para la velocidad lateral
v_{y}. De esta manera debe impedirse que con una desviación
mínima de la dirección se realice ya una activación errónea. Si la
velocidad lateral excede este primer valor umbral, se selecciona en
el bloque 51 cómo se ha iniciado este acontecimiento o cuánto
tiempo hace que se ha iniciado este acontecimiento. Esta duración a
partir del bloque 51 se compara en el bloque 52 con otro valor
umbral y solamente cuando se ha excedido este valor umbral, se
coloca un 1 lógico en un módulo lógico 53, por ejemplo una
puerta-Y, cuya salida representa entonces la señal
de fuego para los medios de protección antivuelco. En paralelo al
recuento del exceso de este primer valor umbral se verifica si en
la velocidad lateral se trata de una velocidad lateral creciente. A
tal fin se resta en el bloque 54 la velocidad lateral con el tiempo
de la velocidad lateral retardada. Este resultado se somete entonces
en el bloque 56 a una comparación del valor umbral. Para establecer
la velocidad lateral retardada, se introduce un miembro de retardo
55. Si se trata de una velocidad lateral creciente, debe resultar un
valor positivo a partir de la resta del bloque 54, pudiendo ser
entonces, por ejemplo, el valor umbral también 0. Los valores
umbrales se cargan desde una EEPROM 57 en el medio de decisión del
valor umbral 52 y 56. Si ambos medios de decisión del valor umbral
52 y 56 indican que el primer valor umbral del bloque 50 ha sido
excedido desde hace bastante tempo y se trata de una velocidad
lateral ascendente, entonces la lógica 53 decide que deben activarse
los medios de protección antivuelco.
De una manera alternativa, es posible que esto
se realice también solamente para el ángulo de deslizamiento
lateral o para ambas variables. Otra realización podría consistir en
que adicionalmente, cuando el algoritmo se ejecuta en un aparato de
control de airbag, se compara la aceleración lateral sobre un valor
umbral sencillo, de manera que se indica que el vehículo se ha
retardado en ruta. La misma información está disponible en un
sistema ESP, de manera que durante la implementación en un aparato
de control ESP se puede realizar la misma funcionalidad. De la
misma manera son concebibles otras combinaciones de algoritmos del
ángulo de deslizamiento lateral y las variables dinámicas de la
marcha, como por ejemplo la velocidad de guiñada.
La realización según la figura 5 puede estar
realizada como software y/o como hardware.
Claims (5)
1. Dispositivo para la activación de medios de
protección antivuelco (Roll, 58) en un vehículo con:
- -
- una instalación de detección (S, ESP) para la determinación de una velocidad lateral (v_{y}) y/o de un ángulo de deslizamiento lateral (\beta), caracterizado por un circuito de evaluación (\muC), que controla los medios de protección antivuelco (Roll, 58) simplemente a base de la velocidad lateral (v_{y}) y/o del ángulo de deslizamiento lateral (\beta), sin utilizar una instalación de detección de colisión.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque los medios de protección antivuelco
(Roll, 58) están configurados de forma reversible.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado porque los medios de protección antivuelco
(Roll, 58) presentan al menos una abrazadera antivuelco y/o al
menos un reposacabezas extensible y/o al menos una barra
antivuelco.
4. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
conmutadores de evaluación (\muC) controlan los medios de
protección antivuelco (Roll, 58) en función de un exceso de un
valor umbral a través de la velocidad lateral (v_{y}) y de un
gradiente de la velocidad lateral (v_{y}).
5. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo determina la velocidad lateral y/o el ángulo de
deslizamiento lateral (\beta) por medio de un dispositivo de
medición óptica y/o de un dispositivo de localización y/o de una
instalación de detección de la dinámica de la marcha (ESP).
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2006
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2007
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| DE102006007987A1 (de) | 2007-08-30 |
| EP1820701B1 (de) | 2009-04-01 |
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