ES2662293B1 - Procedure, device and system to detect a collision in a motor vehicle - Google Patents
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Description
DESCRIPCIONDESCRIPTION
Procedimiento, dispositivo y sistema para detectar una colisiónProcedure, device and system to detect a collision
en un vehículo automóvilin a motor vehicle
Sector técnico de la invenciónTechnical sector of the invention
El procedimiento, dispositivo y sistema de la presente invención es de los que permite detectar una colisión en un vehículo automóvil en el que está embarcado.The method, device and system of the present invention is one of those which allows detecting a collision in a motor vehicle in which it is shipped.
Antecedentes de la invenciónBACKGROUND OF THE INVENTION
Se conocen dispositivos para la detección de una colisión en vehículos automóviles, no obstante, dichos dispositivos no permiten detectar la colisión de una manera fiable, puesto que es usual que den falsos positivos, ya que en este tipo de dispositivos prevalece la rapidez de detección en detrimento de su fiabilidad.Devices for the detection of a collision in motor vehicles are known, however, said devices do not allow to detect the collision in a reliable way, since it is usual to give false positives, since in this type of devices the speed of detection prevails in detrimental to its reliability.
Para mejorar este inconveniente, se ha dotado a los dispositivos de una mayor potencia de procesado, de modo que la detección de la colisión sea más fiable, no obstante el hecho de dotar de mayor capacidad de procesado a los dispositivos aumenta considerablemente su coste. Este aumento de procesado también comporta retrasos importantes que podrían conllevar que se detecte la colisión pasado demasiado tiempo desde que ha ocurrido, o incluso que no llegue a detectarse en caso que el dispositivo sufra algún tipo de desperfecto o rotura durante la colisión.In order to improve this drawback, the devices have been given a greater processing power, so that the detection of the collision is more reliable, although the fact of providing greater processing capacity to the devices considerably increases their cost. This increase in processing also involves significant delays that could lead to the collision being detected after too long since it occurred, or even not being detected in the event that the device suffers some type of damage or breakage during the collision.
Para evitar que el dispositivo sufra algún tipo de desperfecto o rotura durante una colisión, es usual que el dispositivo o al menos parte de sus sensores esté integrado en el vehículo automóvil, por lo que un usuario no puede acceder al dispositivo fácilmente, por ejemplo para reemplazarlo si detecta que no funciona correctamente.To prevent the device from suffering any type of damage or breakage during a collision, it is usual for the device or at least part of its sensors to be integrated in the motor vehicle, so that a user can not access the device easily, for example for replace it if it detects that it does not work correctly.
Es por tanto un objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo y procedimiento para la detección de colisiones en vehículos automóviles que permita detectar de manera rápida y fiable una colisión para reducir falsos positivos.It is therefore an object of the present invention to provide a device and method for the detection of collisions in motor vehicles that allows to quickly and reliably detect a collision to reduce false positives.
Es también otro objetivo de la presente invención dar a conocer un sistema y procedimiento que mediante el dispositivo de la presente invención permita verificar la situación de colisión detectada. It is also another object of the present invention to provide a system and method that through the device of the present invention allows to verify the detected collision situation.
Es también otro objetivo de la presente invención dar a conocer un procedimiento, sistema y dispositivo para detectar una colisión en un vehículo automóvil alternativos a los conocidos.It is also another object of the present invention to provide a method, system and device for detecting a collision in a motor vehicle other than those known.
Explicación de la invenciónExplanation of the invention
El procedimiento de la presente invención para detectar una colisión en un vehículo automóvil es de los que, estando implementado por computador, comprende los pasos de monitorizar la aceleración del vehículo automóvil; y detectar si la aceleración del vehículo automóvil cumple al menos una condición predeterminada de colisión.The method of the present invention for detecting a collision in a motor vehicle is one which, being implemented by computer, comprises the steps of monitoring the acceleration of the motor vehicle; and detecting whether the acceleration of the motor vehicle meets at least one predetermined collision condition.
En esencia, el procedimiento se caracteriza porque tras detectar que la aceleración del vehículo automóvil cumple al menos una condición predeterminada de colisión comprende el paso de transmitir una secuencia con valores de la aceleración del vehículo automóvil anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión, para así poder verificar la colisión situación de colisión de manera externa al dispositivo.In essence, the method is characterized in that after detecting that the acceleration of the motor vehicle meets at least one predetermined collision condition it comprises the step of transmitting a sequence with values of the acceleration of the motor vehicle before and after the detection of the predetermined condition of the vehicle. collision, in order to be able to verify the collision collision situation external to the device.
En una variante de realización, una condición predeterminada de colisión es que la aceleración del vehículo supera un umbral de aceleración predeterminado. Se ha observado que se consigue detectar colisiones evitando falsos positivos cuando dicho umbral de aceleración predeterminado es de 1g.In a variant embodiment, a predetermined collision condition is that the acceleration of the vehicle exceeds a predetermined acceleration threshold. It has been found that collisions can be detected by avoiding false positives when said predetermined acceleration threshold is 1 g.
En una variante de realización, el procedimiento comprende el paso previo de calibrar un acelerómetro acoplado al vehículo para obtener un vector de calibración de la aceleración, a partir del que se puede determinar un plano horizontal del vehículo, y la aceleración del vehículo automóvil.In a variant embodiment, the method comprises the previous step of calibrating an accelerometer coupled to the vehicle to obtain an acceleration calibration vector, from which a horizontal plane of the vehicle can be determined, and the acceleration of the motor vehicle.
En una variante de realización, una condición predeterminada de colisión es que el ángulo que forma el vector de aceleración instantáneo calibrado con el vector de calibración de la aceleración supera un umbral de inclinación predeterminado. Se ha observado que se consigue detectar colisiones evitando falsos positivos cuando dicho umbral de inclinación predeterminado es de 60 grados o mayor.In a variant embodiment, a predetermined collision condition is that the angle formed by the instantaneous acceleration vector calibrated with the acceleration calibration vector exceeds a predetermined inclination threshold. It has been found that collisions can be detected by avoiding false positives when said predetermined inclination threshold is 60 degrees or greater.
Se da a conocer también que en una variante de realización, el procedimiento comprende además los pasos de recibir la secuencia en un dispositivo de computación; modelar a partir de dicha secuencia una función matemática en forma de pulso; y calcular a partir de la función matemática parámetros de verificación y compararlos con valores umbral de dichos parámetros de verificación para verificar la colisión. Preferentemente la función matemática es una función sinusoidal, más concretamente un semiverseno o función sinusoidal al cuadrado.It is also disclosed that in a variant embodiment, the method further comprises the steps of receiving the sequence in a computing device; modeling a mathematical function in the form of a pulse from said sequence; and calculate from the mathematical function verification parameters and compare them with threshold values of said verification parameters to verify the collision. Preferably the mathematical function is a sinusoidal function, more specifically a half-tone or square sinusoidal function.
En una variante de interés, el paso de modelar la función matemática comprende realizar aproximaciones sucesivas a la secuencia.In a variant of interest, the step of modeling the mathematical function involves making successive approximations to the sequence.
En una variante de realización, los parámetros de verificación calculados a partir de la función matemática comprenden la duración del pulso de la función.In a variant embodiment, the verification parameters calculated from the mathematical function comprise the pulse duration of the function.
En una variante de realización los parámetros de verificación calculados a partir de la función matemática comprenden la aceleración media.In a variant embodiment, the verification parameters calculated from the mathematical function comprise the mean acceleration.
Se da a conocer también que los parámetros de verificación calculados a partir de la función matemática comprenden el incremento de velocidad, obtenido mediante la expresión de la integral de la función matemática.It is also known that the verification parameters calculated from the mathematical function include the increase in speed, obtained by the expression of the integral of the mathematical function.
Se da a conocer también que los parámetros de verificación calculados a partir de la función matemática comprenden el incremento de desplazamiento, obtenido mediante la expresión de la integral doble de la función matemática.It is also known that the verification parameters calculated from the mathematical function include the increase in displacement, obtained by expressing the double integral of the mathematical function.
Se da a conocer también que los parámetros de verificación calculados a partir de la función matemática comprenden un coeficiente de determinación, por ejemplo, el error cuadrático medio, entre la función matemática modelada y la secuencia que permite valorar la semejanza entre la función matemática modelada y la secuencia.It is also known that the verification parameters calculated from the mathematical function comprise a determination coefficient, for example, the mean square error, between the modeled mathematical function and the sequence that allows to assess the similarity between the modeled mathematical function and the mathematical function. sequence.
En una variante de realización, el procedimiento comprende además los pasos de, tras verificar la colisión, transmitir una señal de aviso; recibir la señal de aviso en una central de asistencia en carretera; y establecer la central de asistencia en carretera una comunicación telefónica con el vehículo.In a variant embodiment, the method further comprises the steps of, after verifying the collision, transmitting a warning signal; receive the warning signal at a roadside assistance center; and establish the roadside assistance center a telephone communication with the vehicle.
Se da a conocer también que antes de realizar el paso de transmitir la señal de aviso, se realiza un paso de habilitar durante un tiempo de espera predeterminado unos medios de cancelación de la transmisión de la señal de aviso, siendo dichos medios de cancelación activables por un ocupante del vehículo. Dicho tiempo de espera predeterminado es de al menos 30 segundos. It is also disclosed that before carrying out the step of transmitting the warning signal, a step of enabling during a predetermined waiting time a cancellation means of the transmission of the warning signal is performed, said cancellation means being activatable by an occupant of the vehicle. Said predetermined waiting time is at least 30 seconds.
En una variante de realización, la señal de aviso incorpora datos de identificación para que la central de asistencia en carretera pueda establecer una comunicación telefónica con el vehículo.In a variant embodiment, the warning signal incorporates identification data so that the roadside assistance center can establish a telephone communication with the vehicle.
Se da a conocer también un dispositivo para detectar una colisión en un vehículo automóvil que comprende un circuito electrónico provisto de un acelerómetro para obtener la aceleración del vehículo automóvil; unos medios de procesado para monitorizar la aceleración del vehículo automóvil proporcionada por el acelerómetro y detectar si la aceleración del vehículo automóvil cumple al menos una condición predeterminada de colisión, derivada de un pulso patrón de colisión; y unos medios de comunicación para transmitir una secuencia con valores de la aceleración del vehículo automóvil anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión.Also disclosed is a device for detecting a collision in a motor vehicle comprising an electronic circuit provided with an accelerometer to obtain the acceleration of the motor vehicle; processing means for monitoring the acceleration of the motor vehicle provided by the accelerometer and detecting whether the acceleration of the motor vehicle meets at least one predetermined collision condition, derived from a collision pattern pulse; and communication means for transmitting a sequence with values of the acceleration of the motor vehicle before and after the detection of the predetermined collision condition.
En una variante de realización, los medios de procesado están adaptados para calibrar el acelerómetro y obtener un vector de aceleración de calibración de dicho acelerómetro.In a variant embodiment, the processing means are adapted to calibrate the accelerometer and obtain a calibration acceleration vector of said accelerometer.
Se da a conocer también que el dispositivo comprende además unos medios de acoplamiento al vehículo automóvil, pudiendo comprender dichos medios de acoplamiento al vehículo automóvil un conector con el puerto OBD del vehículo automóvil, tal como OBD-II y EOBD, que permiten además de alimentar el dispositivo, poder acceder a otros parámetros de interés del vehículo que pueden ser transmitidos tanto al producirse la colisión, junto con la secuencia con valores de aceleración del vehículo automóvil, que pueden ser componentes del vector de aceleración instantáneo, anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión, como en cualquier momento si el dispositivo recibe un comando de obtener un parámetro OBD del vehículo.It is also known that the device further comprises means for coupling to the motor vehicle, said means for coupling to the motor vehicle comprising a connector with the OBD port of the motor vehicle, such as OBD-II and EOBD, which also allow for feeding the device, to be able to access other parameters of interest of the vehicle that can be transmitted both at the collision occurrence, together with the sequence with acceleration values of the motor vehicle, which can be components of the vector of instantaneous acceleration, before and after detection of the default collision condition, such as at any time if the device receives a command to obtain an OBD parameter of the vehicle.
Se da a conocer también un sistema para detectar una colisión en un vehículo automóvil, que comprende un dispositivo para detectar una colisión en un vehículo automóvil y transmitir una secuencia con valores de aceleración del vehículo automóvil anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión, así como el vector de calibrado; un dispositivo de telefonía adaptado para recibir la secuencia y modelar a partir de dicha secuencia una función matemática; calcular a partir de la función matemática parámetros de verificación y compararlos con valores umbral de dichos parámetros de verificación extraídos de un pulso patrón de colisión, tal como los descritos por EURO-NCAP para verificar la colisión; y en este caso, transmitir una señal de aviso; y una central de asistencia en carretera, que puede ser una central de telefonía, adaptada para recibir la señal de aviso del dispositivo de computación tras verificar la colisión y establecer una comunicación telefónica con el dispositivo de telefonía.A system for detecting a collision in a motor vehicle is also disclosed, comprising a device for detecting a collision in a motor vehicle and transmitting a sequence with acceleration values of the motor vehicle before and after the detection of the predetermined condition of the vehicle. collision, as well as the calibration vector; a telephony device adapted to receive the sequence and model a mathematical function from said sequence; calculate from the mathematical function verification parameters and compare them with threshold values of said verification parameters extracted from a collision pattern pulse, such as those described by EURO-NCAP to verify the collision; and in this case, transmit a warning signal; and a roadside assistance center, which can be a telephone exchange, adapted to receive the warning signal of the device of computing after verifying the collision and establishing a telephone communication with the telephony device.
En una variante de interés, el dispositivo de telefonía está provisto de unos medios de cancelación de la transmisión de la señal de aviso, siendo dichos medios de cancelación activables por un ocupante del vehículo y unos medios para habilitar durante un tiempo de espera predeterminado dichos medios de cancelación. Los medios de cancelación pueden ser por ejemplo un programa de ordenador que se ejecute en el dispositivo de telefonía, siendo los medios de cancelación un botón o área de una pantalla táctil de dicho dispositivo de telefonía que al ser accionado cancelaría la transmisión de la señal de aviso, por ejemplo si se trata de un falso positivo.In a variant of interest, the telephony device is provided with means for canceling the transmission of the warning signal, said cancellation means being activatable by a vehicle occupant and means for enabling said means for enabling a predetermined waiting time. cancellation. The cancellation means can be, for example, a computer program running on the telephony device, the cancellation means being a button or area of a touch screen of said telephony device which, when activated, would cancel the transmission of the signal from notice, for example if it is a false positive.
En una variante de interés, el dispositivo de telefonía está provisto de medios para configurar tanto la o las condiciones predeterminadas de colisión del dispositivo como el número de muestras de la secuencia con valores de aceleración del vehículo anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión que se transmiten tras la condición predeterminada de colisión.In a variant of interest, the telephony device is provided with means for configuring both the predetermined collision condition (s) of the device and the number of samples of the sequence with acceleration values of the vehicle before and after the detection of the predetermined condition. of collision that are transmitted after the default collision condition.
Breve descripción de los dibujosBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to facilitate the understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings in which, with an illustrative and non-limiting character, the following has been represented is attached to the present specification:
La Fig. 1 presenta un esquema del dispositivo de la presente invención;Fig. 1 presents a diagram of the device of the present invention;
Las Figs. 2a y 2b presentan vistas exteriores del dispositivo de la presente invención; las Figs. 3a y 3b presentan una vista lateral y una vista superior de un vehículo automóvil equipado con el dispositivo de la presente invención y un dispositivo de telefonía en posición de calibración;Figs. 2a and 2b present external views of the device of the present invention; Figs. 3a and 3b present a side view and a top view of a motor vehicle equipped with the device of the present invention and a telephony device in calibration position;
la Fig. 4 presenta el vehículo automóvil de las Figs. 3a y 3b en una pendiente;Fig. 4 shows the motor vehicle of Figs. 3a and 3b on a slope;
la Fig. 5 presenta el vehículo automóvil de las Figs. 3a y 3b tras una colisión;Fig. 5 presents the motor vehicle of Figs. 3a and 3b after a collision;
la Fig.6 presenta una secuencia de aceleración enviada tras detectar una colisión y su función matemática modelada;Fig.6 presents an acceleration sequence sent after detecting a collision and its modeled mathematical function;
la Fig. 7 presenta el sistema para detectar una colisión de la presente invención; y la Fig.8 presenta un esquema del procedimiento de funcionamiento del sistema de la presente invención. Fig. 7 presents the system for detecting a collision of the present invention; and Fig.8 presents a scheme of the operating method of the system of the present invention.
Descripción detallada de los dibujosDetailed description of the drawings
La Fig. 1 presenta un esquema de funcionamiento del dispositivo 1 para detectar una colisión en un vehículo automóvil de la presente invención. Como se puede observar, el dispositivo 1 comprende circuito electrónico 12 alojado dentro de una carcasa 18 de protección, el circuito electrónico comprende un acelerómetro 13 para proporcionar un vector de aceleración instantáneo acoplado al vehículo a través de los medios de acoplamiento; unos medios de procesado 14 para calibrar A1 el acelerómetro y obtener un vector de aceleración de calibración de dicho acelerómetro; monitorizar A2 el vector de aceleración instantáneo calibrado del acelerómetro; y detectar A3 si el vector de aceleración instantáneo calibrado cumple al menos una condición predeterminada de colisión; unos medios de memoria 16, tales como una memoria RAM, en los que almacenar temporalmente los diferentes vector de aceleración instantáneos calibrado, por ejemplo sus componentes tridimensionales cartesianas o polares. El circuito electrónico 12 comprende ventajosamente unos medios de comunicación 15, tales como un terminal bluetooth, a través de los que se puede transmitir A4 la secuencia con valores de aceleración del vehículo anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión, que puede ser una secuencia de componentes del vector de aceleración instantáneo, es decir, parte de la secuencia de valores de aceleración que los medios de procesado 14 han ido almacenando en los medios de memoria 16. Naturalmente, se prevé que los medios de memoria estén dimensionados de tal manera que se consigan almacenar suficientes componentes anteriores y posteriores, por ejemplo, de modo circular, escribiendo secuencialmente la memoria y volviendo a reescribir desde el principio al llenarla, de manera cíclica.Fig. 1 presents an operating scheme of the device 1 for detecting a collision in a motor vehicle of the present invention. As can be seen, the device 1 comprises electronic circuit 12 housed inside a protection casing 18, the electronic circuit comprises an accelerometer 13 to provide an instantaneous acceleration vector coupled to the vehicle through the coupling means; processing means 14 for calibrating A1 the accelerometer and obtaining a calibration acceleration vector of said accelerometer; monitor A2 the calibrated instantaneous acceleration vector of the accelerometer; and detecting A3 if the calibrated instantaneous acceleration vector meets at least one predetermined collision condition; memory means 16, such as a RAM memory, in which to temporarily store the different calibrated instantaneous acceleration vectors, for example their three-dimensional cartesian or polar components. The electronic circuit 12 advantageously comprises communication means 15, such as a bluetooth terminal, through which the sequence with vehicle acceleration values before and after the detection of the predetermined collision condition can be transmitted A4. to be a sequence of components of the instantaneous acceleration vector, that is, part of the sequence of acceleration values that the processing means 14 have been storing in the memory means 16. Naturally, it is envisioned that the memory means are sized Such a way that enough previous and later components can be stored, for example, in a circular way, sequentially writing the memory and rewriting from the beginning when filling it, in a cyclical way.
De esta manera, mediante el dispositivo 1 de la presente invención tras calibrarse el acelerómetro 13 de modo conocido, de modo que se consiga eliminar, de modo conocido, el efecto de las aceleraciones que no influyen en la trayectoria del vehículo automóvil. Preferentemente para calibrar el acelerómetro el vehículo automóvil deberá ubicarse sobre una superficie lo más horizontal posible, evitando las pendientes que podrían falsear la calibración y dar valores calibrados erróneos. Mediante la calibración del acelerómetro 13 se obtiene un vector de aceleración de calibración de dicho acelerómetro, que estará compuesto esencialmente por el peso del sensor, apuntando en dirección al centro de la tierra. Naturalmente, a partir de dicho vector de aceleración de calibración se puede determinar el plano horizontal, que será un plano normal al vector de aceleración de calibración, que si el vehículo está dispuesto en una superficie horizontal será paralelo a dicha superficie horizontal. Se ha comprobado no obstante que cuando el vehículo automóvil está ubicado sobre una ligera pendiente, esto no influye de manera decisiva en la calibración del acelerómetro 13, por lo que el funcionamiento del dispositivo 1 no queda alterado suficientemente para que no se pueda detectar y validar una colisión con seguridad.In this way, by means of the device 1 of the present invention after the accelerometer 13 is calibrated in a known manner, so that it is possible to eliminate, in a known manner, the effect of the accelerations that do not influence the trajectory of the motor vehicle. Preferably, in order to calibrate the accelerometer, the motor vehicle should be placed on a surface as horizontal as possible, avoiding slopes that could distort the calibration and give erroneous calibrated values. By calibrating the accelerometer 13, a calibration acceleration vector of said accelerometer is obtained, which will consist essentially of the weight of the sensor, pointing in the direction of the center of the earth. Naturally, from said calibration acceleration vector it is possible to determine the horizontal plane, which will be a plane normal to the calibration acceleration vector, which if the vehicle is arranged on a horizontal surface will be parallel to said horizontal surface. It has been verified, however, that when the motor vehicle is located on a slight slope, this does not decisively influence the calibration of the accelerometer 13, so that the operation of the device 1 is not altered sufficiently so that a collision can not be detected and validated safely.
El dispositivo 1 debe disponerse acoplado al vehículo automóvil, de modo que el acelerómetro 13 siga la trayectoria del vehículo automóvil y pueda obtener un vector de aceleración de calibración, a partir del que se puede determinar un plano horizontal del vehículo, y la aceleración del vehículo automóvil. Este acoplamiento se puede obtener cuando el acelerómetro forma parte de un circuito electrónico 12, dispuesto en una placa electrónica fijada a una carcasa 18 que lo protege y que presenta un conector OBD para su fijación al puerto OBD del vehículo automóvil, tal como OBD-II o EOBD. Ventajosamente, el puerto OBD permite alimentar el dispositivo 1 al estar provisto de un terminal de alimentación conectado a la batería del vehículo automóvil. El puerto OBD permite, además de alimentar el dispositivo 1, dar acceso al dispositivo 1 a través de otros terminales parámetros del motor y del vehículo automóvil que pueden ser de utilidad al dispositivo 1 como se verá más adelante, de modo conocido mediante un protocolo estándar. Naturalmente, también se prevé que el dispositivo 1 pueda estar acoplado a otras partes del vehículo, tales como una toma de alimentación de las utilizadas usualmente a modo de encendedor o para alimentar dispositivos. También se contempla que el dispositivo 1 esté provisto de su propia alimentación, tal como pilas o baterías, de modo que pueda acoplarse en cualquier parte del vehículo automóvil, aunque no esté provista de una toma de alimentación. No obstante, esta última realización precisa que se vaya verificando el dispositivo 1 para evitar que se agoten sus pilas o baterías.The device 1 must be arranged coupled to the motor vehicle, so that the accelerometer 13 follows the path of the motor vehicle and can obtain a calibration acceleration vector, from which a horizontal plane of the vehicle can be determined, and the acceleration of the vehicle car. This coupling can be obtained when the accelerometer is part of an electronic circuit 12, arranged in an electronic board fixed to a housing 18 that protects it and which has an OBD connector for its attachment to the OBD port of the motor vehicle, such as OBD-II or EOBD. Advantageously, the OBD port allows the device 1 to be powered by being provided with a power terminal connected to the battery of the motor vehicle. The OBD port allows, in addition to feeding the device 1, to give access to the device 1 through other terminals parameters of the motor and the motor vehicle that may be useful to the device 1 as will be seen later, in a known manner by means of a standard protocol . Naturally, it is also envisaged that the device 1 may be coupled to other parts of the vehicle, such as a power outlet of those usually used as a lighter or to power devices. It is also contemplated that the device 1 is provided with its own power, such as batteries, so that it can be coupled in any part of the motor vehicle, even if it is not provided with a power outlet. However, this last embodiment requires that the device 1 be verified to avoid running out of batteries or batteries.
Los medios de procesado 14 del dispositivo 1 monitorizan A2 de manera periódica el vector de aceleración instantáneo del acelerómetro para detectar A3 si el vector de aceleración instantáneo cumple al menos una condición predeterminada de colisión. Además, para un posterior análisis, los vectores de aceleración instantáneos que se monitorizan se almacenan en unos medios de memoria 16, por ejemplo, mediante los mismos medios de procesado 14 para así poder tener un histórico de los vectores de aceleración instantáneos. Los medios de memoria 16 puedan ser una memoria RAM donde vayan escribiéndose de manera circular las componentes de los vectores de aceleración instantáneos, a modo de secuencia. Preferentemente, el acelerómetro 13 debe permitir proporcionar un vector de aceleración calibrado cada 1 milisegundo, aunque se ha comprobado que puede incrementarse este valor hasta casi 2,5 milisegundos permitiendo que se detecten y validen las colisiones correctamente. The processing means 14 of the device 1 periodically monitor A2 the acceleration vector of the accelerometer to detect A3 if the instant acceleration vector meets at least one predetermined collision condition. Further, for further analysis, the instantaneous acceleration vectors being monitored are stored in a memory means 16, for example, by the same processing means 14 so as to be able to have a history of the instantaneous acceleration vectors. The memory means 16 can be a RAM where the components of the instantaneous acceleration vectors are written in a circular manner, in a sequence manner. Preferably, the accelerometer 13 should allow to provide a calibrated acceleration vector every 1 millisecond, although it has been found that this value can be increased to almost 2.5 milliseconds allowing the collisions to be detected and validated correctly.
Mediante el dispositivo se consigue detectar ventajosamente una colisión de una manera rápida, mediante la evaluación de una o más condiciones predeterminadas de colisión, que pueden implementarse en unos medios de procesado 14 relativamente sencillos, tal como un microcontrolador o computador, cuyo coste no es excesivo. Para evitar la detección de un falso positivo se prevé que se envié, tras detectar una posible colisión componentes de los vectores de aceleración instantáneos anteriores y posteriores a la condición predeterminada de colisión a un dispositivo externo que realizará un procesado más exhaustivo de dichas componentes de los vectores de aceleración instantáneos calibrados.By means of the device it is advantageously possible to detect a collision in a rapid manner, by evaluating one or more predetermined collision conditions, which can be implemented in relatively simple processing means 14, such as a microcontroller or computer, the cost of which is not excessive . In order to avoid the detection of a false positive, it is expected that components of the instant acceleration vectors before and after the predetermined collision condition will be sent to an external device that will perform a more exhaustive processing of said components of the components, after detecting a possible collision. calibrated instantaneous acceleration vectors.
De esta manera, tras detectarse una de las condiciones predeterminadas de colisión, los medios de procesado 14 continuarán obteniendo del acelerómetro 13 vectores de aceleración instantáneos y estos, o sus componentes, serán preferentemente almacenados en los medios de memoria 16 para ser transmitidos mediante unos medios de comunicación 15, tales como un terminal bluetooth, al dispositivo externo que los procesará para confirmar la colisión. Se prevé que la secuencia con valores de aceleración del vehículo anteriores y posteriores sea de unas 1000 muestras, de las que 250 correspondan a componentes anteriores a la detección de colisión y 750 a componentes posteriores a la detección de colisión, correspondiendo estas 1000 muestras a aproximadamente 0,9 segundos. Naturalmente, se prevé que tanto el valor de muestras de la secuencia como la proporción de muestras anteriores y posteriores sea parametrizable, o pueda configurarse durante una fase de arranque del dispositivo 1, por ejemplo, a través de parámetros enviados a través de los medios de comunicación 15 del dispositivo 1.In this way, after detecting one of the predetermined collision conditions, the processing means 14 will continue to obtain from the accelerometer 13 instantaneous acceleration vectors and these, or their components, will preferably be stored in the memory means 16 to be transmitted by means 15, such as a bluetooth terminal, to the external device that will process them to confirm the collision. The sequence with prior and subsequent vehicle acceleration values is expected to be about 1000 samples, of which 250 correspond to components prior to collision detection and 750 to components subsequent to collision detection, these 1000 samples corresponding to approximately 0.9 seconds. Naturally, it is envisaged that both the value of samples of the sequence and the proportion of previous and subsequent samples be parameterizable, or can be configured during a starting phase of the device 1, for example, through parameters sent through the means of communication 15 of device 1.
Aunque en la variante presentada, el dispositivo externo que verificará la colisión es un teléfono móvil dispuesto en el interior del vehículo automóvil y conectado, preferentemente de modo inalámbrico, por ejemplo, mediante bluetooth, con el dispositivo 1, se prevé que el dispositivo externo sea un dispositivo ubicado remotamente, siendo los medios de comunicación 15 del dispositivo 1 un terminal de transmisión y recepción de datos mediante redes inalámbricas de telefonía.Although in the presented variant, the external device that will verify the collision is a mobile telephone arranged inside the automobile and connected, preferably wirelessly, for example, by means of bluetooth, with the device 1, it is provided that the external device is a remotely located device, the means of communication 15 of the device 1 being a terminal for transmitting and receiving data through wireless telephony networks.
Una de las condiciones predeterminadas de colisión puede ser que el módulo de una componente del vector de aceleración instantáneo en el plano horizontal supere un umbral de aceleración predeterminado, por ejemplo, un umbral de 1 g, con lo que se detectaría un pico de aceleración esencialmente en una de las direcciones de desplazamiento del vehículo automóvil. One of the predetermined collision conditions may be that the module of a component of the instantaneous acceleration vector in the horizontal plane exceeds a predetermined acceleration threshold, for example, a threshold of 1 g, whereby an acceleration peak would be detected essentially in one of the directions of travel of the motor vehicle.
Alternativa o complementariamente, otra condición predeterminada de disparo puede ser que el ángulo que forma el vector de aceleración instantáneo calibrado con el plano horizontal supera un umbral de inclinación predeterminado, de modo que se pueda detectar un vuelco o inclinación anómala del vehículo automóvil. Preferentemente, el umbral de inclinación será de 60 grados.Alternatively or in addition, another predetermined tripping condition may be that the angle formed by the instantaneous acceleration vector calibrated with the horizontal plane exceeds a predetermined inclination threshold, so that an abnormal tilting or tilting of the motor vehicle can be detected. Preferably, the inclination threshold will be 60 degrees.
Para evitar tener que incorporar un inclinómetro en el dispositivo 1, que supondría añadir un componente electrónico adicional, que encarecería el dispositivo 1 y precisaría una carcasa mayor, el dispositivo 1 determina el ángulo que forma el vector de aceleración instantáneo calibrado con el plano horizontal calculando el ángulo que forman el vector de aceleración instantáneo calibrado con el vector de aceleración de calibración, rotados en un espacio tridimensional por el ángulo que forma el vector de calibración con el vector <0, 0,-1>. En este caso, siempre que no existan aceleraciones en el eje Z (solo se producen levemente en suelos inclinados), la magnitud de la componente Z de la aceleración indica el coseno del ángulo que ha inclinado el vehículo. Para calcular si se ha producido vuelco, se analizarán todas las medidas de aceleraciones monitorizadas. Se rechazan aquellas aceleraciones (no corregidas con la aceleración de calibración) que excedan en módulo a 1.1 o no alcancen 0.9. Si alguna lectura de las no rechazadas da un valor de la componente Z superior a ‘- 0.5’ se determina que ha habido un vuelco. Un valor de la componente Z de ‘- 0.5’ corresponderá por tanto a una inclinación de 60°; un valor de la componente Z de ‘0’ corresponderá a una inclinación de 90° (un cuarto de vuelta) y un valor de la componente Z de ‘1’ corresponderá a una inclinación de 180° (media vuelta).To avoid having to incorporate an inclinometer in the device 1, which would involve adding an additional electronic component, which would make the device 1 more expensive and would require a larger housing, the device 1 determines the angle formed by the instantaneous acceleration vector calibrated with the horizontal plane by calculating the angle formed by the instantaneous acceleration vector calibrated with the calibration acceleration vector, rotated in a three-dimensional space by the angle formed by the calibration vector with the vector <0, 0, -1>. In this case, as long as there are no accelerations on the Z axis (only occur slightly on inclined floors), the magnitude of the Z component of the acceleration indicates the cosine of the angle that the vehicle has tilted. To calculate if rollover has occurred, all monitored acceleration measurements will be analyzed. Accelerations (not corrected with calibration acceleration) that exceed module to 1.1 or do not reach 0.9 are rejected. If any reading of the non-rejected ones gives a value of the Z component higher than '- 0.5' it is determined that there has been a rollover. A value of the Z component of '- 0.5' will therefore correspond to an inclination of 60 °; a value of the Z component of '0' will correspond to an inclination of 90 ° (a quarter turn) and a value of the Z component of '1' will correspond to an inclination of 180 ° (half turn).
Tal y como se ilustra en las Figs. 2a y 2b, el dispositivo 1 presenta una carcasa 18 que cierra los componentes electrónicos anteriormente indicados, y unos medios de acoplamiento 11, tales como un conector con un puerto OBD, que permita fijar el dispositivo 1 al vehículo automóvil. Además, para verificar que el dispositivo 1 está correctamente conectado y alimentado mediante el puerto OBD, el dispositivo 1 presenta un indicador luminoso 19, tal como un led, que se enciende cuando el dispositivo 1 está alimentado. Se prevé además que dicho indicador luminoso 19 pueda proporcionar información adicional al usuario durante el funcionamiento del dispositivo 1, por ejemplo, el indicador luminoso 19 puede encenderse de manera intermitente antes o durante el emparejamiento del dispositivo 1 con un dispositivo de telefonía 2 mediante bluetooth. También se prevé que los datos que se puedan obtener del puerto OBD se puedan transmitir al detectarse una colisión, de modo que puedan analizarse.As illustrated in Figs. 2a and 2b, the device 1 has a housing 18 that closes the above-mentioned electronic components, and coupling means 11, such as a connector with an OBD port, which allows the device 1 to be fixed to the motor vehicle. Furthermore, in order to verify that the device 1 is correctly connected and powered by the OBD port, the device 1 has a light indicator 19, such as a led, which lights up when the device 1 is powered. It is further provided that said light indicator 19 may provide additional information to the user during the operation of the device 1, for example, the light 19 may flash intermittently before or during the pairing of the device 1 with a telephony device 2 via bluetooth. It is also envisaged that the data that can be obtained from the OBD port can be transmitted when a collision is detected, so that they can be analyzed.
En las Figs. 3a y 3b se ilustra de manera esquemática un vehículo automóvil provisto del dispositivo 1, que se comunica de manera inalámbrica con un dispositivo de telefonía 2, igualmente presente en el interior del vehículo automóvil, siendo este por ejemplo el teléfono móvil que utiliza normalmente uno de los ocupantes del vehículo en el que se ha instalado un programa que permite que el dispositivo de telefonía interactúe tanto con el dispositivo 1 como con una central de asistencia en carretera 3, como se verá más adelante.In Figs. 3a and 3b schematically illustrate a motor vehicle provided with the device 1, which communicates wirelessly with a telephony device 2, also present inside the motor vehicle, this being for example the mobile telephone that is normally used by one of the occupants of the vehicle in which a program has been installed. it allows the telephony device to interact with both the device 1 and with a roadside assistance center 3, as will be seen below.
Tras emparejarse el dispositivo de telefonía 2 con el dispositivo 1 alimentado, se prevé que el programa informático previamente instalado en el dispositivo de telefonía 2 envíe al dispositivo 1 un conjunto de parámetros de configuración, tales como número de muestras a almacenar por segundo, número de muestras anteriores y posteriores a la condición predeterminada de colisión. También se prevé que estos parámetros de configuración permitan activar la o las condiciones predeterminadas de colisión, así como establecer sus umbrales. Estos parámetros de configuración estarán almacenados en el programa informático y se actualizarán periódicamente mediante un servidor de actualizaciones tanto del programa informático como de los parámetros de configuración.After pairing the telephony device 2 with the powered device 1, it is provided that the computer program previously installed in the telephony device 2 sends to the device 1 a set of configuration parameters, such as number of samples to be stored per second, number of samples before and after the default collision condition. It is also envisaged that these configuration parameters allow activating the predetermined collision conditions, as well as establishing their thresholds. These configuration parameters will be stored in the computer program and will be updated periodically by means of an update server of both the computer program and the configuration parameters.
Si es la primera vez que se empareja el dispositivo 1 con el dispositivo de telefonía 2, el programa informático del dispositivo de telefonía 2 guiará al usuario para calibrar A1 el acelerómetro 13 para obtener el vector de aceleración de calibración, a partir del que se podrá determinar tanto el plano horizontal del vehículo automóvil. Esta calibración es necesaria ya que la posición del acelerómetro 13 tras conectar el dispositivo 1 en el vehículo automóvil no se conoce con anterioridad y deben eliminarse aceleraciones que no se deban solamente a la trayectoria del vehículo, tal como el peso. Se prevé también que dispositivo 1 comunique al dispositivo de telefonía 2 tras el emparejamiento datos del vehículo automóvil extraídos de los parámetros del puerto OBD, de modo que el dispositivo de telefonía 2 pueda verificar que el dispositivo 1 no se encuentra conectado en un vehículo automóvil diferente al que se había calibrado con anterioridad, por lo que se deberá calibrar de nuevo el acelerómetro 13 del dispositivo 1, o bien, alertar al usuario si el dispositivo 1 está solamente autorizado a ser utilizado en un único vehículo. Naturalmente, esta verificación la puede hacer también el dispositivo 1, comunicando al dispositivo de telefonía solamente que el vehículo automóvil ha cambiado desde el último funcionamiento del dispositivo 1. También se prevé que el usuario pueda calibrar el acelerómetro 13 manualmente, por ejemplo, mediante una opción del programa informático del dispositivo de telefonía 2. Para la calibración se indicará al usuario que coloque el vehículo sobe una superficie lo máximo de horizontal posible, ya que se prevé que la trayectoria del vehículo sea mayoritariamente sobre dicho plano horizontal, de modo que a partir de las componentes del vector de aceleración calibrado sobre dicho plano, es decir, componentes en los ejes X e Y sobre dicho plano se podrá determinar las aceleraciones que afectarán a la trayectoria del vehículo. Se prevé además que pueda orientarse uno de dichos ejes, por ejemplo X, en la dirección longitudinal del vehículo, es decir, en su dirección de avance en línea recta, mientras que el otro eje, Y, quede orientado en la dirección transversal. Tras la calibración del acelerómetro 13, su eje Z quedará orientado en una dirección normal al plano horizontal, de modo que las aceleraciones en este eje servirán para determinar un posible vuelco en el vehículo, cuando estas sean anómalas y superen un umbral predeterminado, por ejemplo, las correspondientes a una inclinación igual o mayor a 60°, que es muy improbable que suceda durante la circulación del vehículo automóvil. Del mismo modo, cuando el módulo de las componentes en una dirección en el plano horizontal, por ejemplo, las componentes del vector de aceleración calibrado sobre los ejes X o Y superen un umbral predeterminado, tal como 1g, que es muy improbable que suceda durante la circulación del vehículo automóvil, se podrá detectar una posible colisión. Las Figs. 3a y 3b presentan una vista esquemática de un vehículo automóvil con el dispositivo 1 conectado a un dispositivo de telefonía 2 presente en el vehículo automóvil tras calibrar el acelerómetro, en el que se han indicado los ejes X, Y y Z en la Fig. 3a que representa una vista lateral del vehículo automóvil y en la Fig. 3b que representa una vista superior del vehículo automóvil; como se puede observar, los ejes X e Y determinarán el plano horizontal sobre el que se monitorizarán las componentes del vector de aceleración calibrado para determinar si ha habido colisión. Naturalmente, tal y como ilustra la Fig. 4, una vez calibrado el acelerómetro 13, la dirección de sus ejes X, Y, Z quedarán fijados, por lo que el plano horizontal también quedará fijado relativo al acelerómetro. Ventajosamente, tras la calibración se podrá detectar una colisión independientemente de la inclinación de la vía por la que circule el vehículo automóvil.If it is the first time that the device 1 is paired with the telephony device 2, the computer program of the telephony device 2 will guide the user to calibrate A1 the accelerometer 13 to obtain the calibration acceleration vector, from which it will be possible to Determine both the horizontal plane of the motor vehicle. This calibration is necessary since the position of the accelerometer 13 after connecting the device 1 in the motor vehicle is not known in advance and accelerations that are not due only to the trajectory of the vehicle, such as the weight, must be eliminated. It is also envisaged that device 1 communicate to the telephone device 2 after pairing data of the motor vehicle extracted from the parameters of the OBD port, so that the telephone device 2 can verify that the device 1 is not connected in a different motor vehicle. that had been previously calibrated, so that the accelerometer 13 of the device 1 must be calibrated again, or, to alert the user if the device 1 is only authorized to be used in a single vehicle. Naturally, this verification can also be done by the device 1, by notifying the telephony device only that the motor vehicle has changed since the last operation of the device 1. It is also provided that the user can calibrate the accelerometer 13 manually, for example, by means of a option of the computer program of the telephony device 2. For the calibration, the user will be instructed to place the vehicle on as much horizontal surface as possible, since it is expected that the vehicle's trajectory will be mostly on said horizontal plane, so that starting from the components of the acceleration vector calibrated on said plane, is say, components on the X and Y axes on that plane can determine the accelerations that will affect the trajectory of the vehicle. It is further envisaged that one of said axes, for example X, may be oriented in the longitudinal direction of the vehicle, that is, in its forward direction in a straight line, while the other axis, Y, is oriented in the transverse direction. After the accelerometer 13 calibration, its Z axis will be oriented in a direction normal to the horizontal plane, so that the accelerations in this axis will serve to determine a possible rollover in the vehicle, when these are anomalous and exceed a predetermined threshold, for example , those corresponding to an inclination equal to or greater than 60 °, which is very unlikely to happen during the movement of the motor vehicle. Similarly, when the module of the components in a direction in the horizontal plane, for example, the components of the acceleration vector calibrated on the X or Y axes exceed a predetermined threshold, such as 1g, which is very unlikely to happen during the circulation of the motor vehicle, a possible collision can be detected. Figs. 3a and 3b present a schematic view of a motor vehicle with the device 1 connected to a telephony device 2 present in the motor vehicle after calibrating the accelerometer, in which the X, Y and Z axes have been indicated in Fig. 3a which represents a side view of the motor vehicle and in Fig. 3b which represents a top view of the motor vehicle; As can be seen, the X and Y axes will determine the horizontal plane over which the components of the calibrated acceleration vector will be monitored to determine if there has been a collision. Naturally, as illustrated in FIG. 4, once the accelerometer 13 has been calibrated, the direction of its X, Y, Z axes will be fixed, so that the horizontal plane will also be fixed relative to the accelerometer. Advantageously, after the calibration, a collision can be detected independently of the inclination of the track through which the motor vehicle circulates.
Como se ha descrito anteriormente, tras calibrar A1 el acelerómetro 13 del dispositivo 1 en el vehículo automóvil y obtener un vector de aceleración de calibración, a partir del que se determinará el plano horizontal; durante la circulación del vehículo automóvil, el dispositivo 1 irá monitorizando A2 el vector de aceleración instantáneo calibrado del acelerómetro para detectar A3 si el vector de aceleración instantáneo calibrado cumple al menos una condición predeterminada de colisión, por ejemplo que el módulo de una componente del vector de aceleración instantáneo en el plano horizontal supera el umbral de aceleración de 1g predeterminado, tal como sucederá por ejemplo tras una colisión frontal como la ilustrada en la Fig. 5, o que el ángulo que forma el vector de aceleración instantáneo calibrado con el plano horizontal supera el umbral de inclinación predeterminado de 60 grados, según se ha detallado anteriormente. As described above, after calibrating A1 the accelerometer 13 of the device 1 in the motor vehicle and obtaining a calibration acceleration vector, from which the horizontal plane will be determined; during the circulation of the motor vehicle, the device 1 will monitor A2 the calibrated instantaneous acceleration vector of the accelerometer to detect A3 if the calibrated instantaneous acceleration vector meets at least one predetermined collision condition, for example that the module of a component of the vector of instantaneous acceleration in the horizontal plane exceeds the predetermined acceleration threshold of 1 g, such as will occur for example after a frontal collision as illustrated in Fig. 5, or that the angle formed by the instantaneous acceleration vector calibrated with the horizontal plane exceeds the predetermined inclination threshold of 60 degrees, as detailed above.
En este caso, se detectará una posible colisión, por lo que el dispositivo 1 transmitirá la secuencia A4 de componentes del vector de aceleración instantáneo anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión al dispositivo de telefonía 2, que tras recibir la secuencia B1 procederá a verificar la colisión analizando más en detalle la secuencia de muestras transmitida por el dispositivo 1.In this case, a possible collision will be detected, whereby the device 1 will transmit the sequence A4 of components of the instantaneous acceleration vector before and after the detection of the predetermined collision condition to the telephony device 2, which after receiving the sequence B1 will proceed to verify the collision by analyzing in more detail the sequence of samples transmitted by device 1.
Para verificar la colisión, el dispositivo de telefonía 2, que podría ser igualmente cualquier otro dispositivo de computación, tal como un ordenador de a bordo del vehículo, procederá a modelar a partir de la secuencia una función matemática B2 en forma de pulso; y calcular a partir de la función matemática parámetros de verificación y compararlos con valores umbral de dichos parámetros de verificación previamente indicados en la aplicación informática para verificar la colisión B3.To verify the collision, the telephony device 2, which could also be any other computing device, such as an on-board computer of the vehicle, will proceed to model from the sequence a mathematical function B2 in the form of a pulse; and calculate from the mathematical function verification parameters and compare them with threshold values of said verification parameters previously indicated in the computer application to verify the collision B3.
La función matemática que se modela puede ser por ejemplo una función sinusoidal, concretamente un semiverseno o función sinusoidal cuadrática. De esta manera, tras modelar los parámetros de la función matemática se podrán obtener de una manera rápida parámetros tanto relativos a la aceleración, velocidad o desplazamiento del vehículo, que tras compararse con valores umbral permitirán verificar la colisión B3.The mathematical function that is modeled can be, for example, a sinusoidal function, namely a half-degree or quadratic sinusoidal function. In this way, after modeling the parameters of the mathematical function, it will be possible to quickly obtain parameters related to the acceleration, speed or displacement of the vehicle, which, after being compared with threshold values, will allow the collision B3 to be verified.
Si se modela la secuencia de muestras de aceleración proporcionadas por el dispositivo 1 a modo de semiverseno, la aceleración instantánea se asemejaría a la función:If the sequence of acceleration samples provided by device 1 is modeled as a half-degree, the instantaneous acceleration would resemble the function:
a(t) = Asin2(a>t <p )a (t) = Asin2 ( a> t <p )
Por tanto, deberán obtenerse los parámetros de la función matemática relativos a la amplitud A, la frecuencia angular u y la fase <p, que se obtendrá mediante la curva de regresión de la tabla de aceleraciones y tiempos de la secuencia proporcionada por el dispositivo 1 a la ecuación de aceleración anteriormente indicada. También se prevé emplear alternativamente otras funciones matemáticas en forma de pulso para modelar a partir de dicha secuencia, por ejemplo un pulso cuadrado, un pulso triangular o una función senoidal.Therefore, the parameters of the mathematical function related to the amplitude A, the angular frequency u and the phase <p, which will be obtained by the regression curve of the table of accelerations and times of the sequence provided by the device 1 to the acceleration equation previously indicated. It is also envisaged to alternatively employ other mathematical functions in the form of a pulse to model from said sequence, for example a square pulse, a triangular pulse or a sinusoidal function.
Una opción es parametrizar los valores de la amplitud A, la frecuencia angular u y la fase ^ mediante el algoritmo conocido de Gauss-Newton. Mediante este algoritmo, dados m puntos de datos (x., y ) se realiza una regresión a una función de n parámetros
min0 S 0 ) w h e r e S0 ) = 2 r i 0 ) 2 = O ,- - / 0 , X ) ) 2 min0 S 0) where S0) = 2 r i 0) 2 = O , - - / 0 , X )) 2
i =1i = 1
Mediante este algoritmo se consigue modelar la función matemática realizando aproximaciones sucesivas a la secuencia, obteniendo así unos parámetros de amplitud A, velocidad angular w y fase cp. Naturalmente, cuando la función matemática a emplear fuera otra, sus parámetros deberían obtenerse de manera análoga. Se prevé también que puedan utilizarse otros algoritmos conocidos para parametrizar los valores de la amplitud A, la frecuencia angular w y la fase cp, tal como descenso de gradiente.By means of this algorithm, the mathematical function can be modeled by making successive approximations to the sequence, thus obtaining parameters of amplitude A, angular velocity w and phase cp. Naturally, when the mathematical function to be used was different, its parameters should be obtained analogously. It is also envisaged that other known algorithms may be used to parameterize the values of amplitude A, angular frequency w and phase cp, such as gradient descent.
La Fig. 6 muestra una comparación entre la secuencia de aceleraciones (r1) proporcionadas por el dispositivo 1 y la función matemática (r2) de la aceleración calculada mediante el anterior método para una colisión, en la que se puede observar que la función matemática modelada resigue efectivamente la secuencia de muestras proporcionadas por el dispositivo 1.Fig. 6 shows a comparison between the sequence of accelerations (r1) provided by device 1 and the mathematical function (r2) of the acceleration calculated by the previous method for a collision, in which it can be seen that the mathematical function modeled effectively tracks the sequence of samples provided by device 1.
Complementariamente, mediante los mismos parámetros amplitud A, velocidad angular w y la fase cp anteriormente obtenidos, se puede obtener la velocidad a partir de expresión matemática de la integral de la función de aceleración:In addition, by means of the same parameters amplitude A, angular velocity w and phase cp previously obtained, the velocity can be obtained from the mathematical expression of the integral of the acceleration function:
V(t) = J a(t)d t = J Asin2(ti>t y )d t V ( t) = J a ( t) dt = J Asin2 ( ti> ty) dt
Que resolviendo y tomando las condiciones iniciales
Así, aunque no se conozca la velocidad inicial, se puede calcular la función matemática del incremento de velocidad, que será:Thus, although the initial velocity is not known, the mathematical function of the speed increase can be calculated, which will be:
AV= [2 (cot (p) - sin ( 2(<af (p)) + (2(p - sin(2í¡?))]AV = [2 ( cot ( p) - sin (2 (<af ( p)) + (2 ( p - sin (2í¡?))]
Igualmente, volviendo a integrar la fórmula matemática de la velocidad se obtendría la fórmula matemática para calcular el desplazamiento según: Likewise, returning to integrate the mathematical formula of the velocity would obtain the mathematical formula to calculate the displacement according to:
S(t) = / v(t)d t = S ( t) = / v ( t) dt =
■ ( Ico 't1 eos (2 cot <p) 2at(4<p - sin(2^>)) - cos(2$9)) --- — (eos ( <p) - cos(2 <p) ) ■ ( Ico 't1 eos (2 cot <p) 2at ( 4 <p - sin (2 ^>)) - cos (2 $ 9)) --- - (eos ( <p) - cos (2 <p) )
8co' 8 o) 8co ' 8 o)
Así pues, los parámetros de verificación calculados a partir de la función matemática pueden comprender la duración del pulso de la función, la aceleración media, el incremento de velocidad o el incremento de desplazamiento. También se prevé que los parámetros de verificación calculados a partir de la función matemática comprendan un coeficiente de determinación tal como el error cuadrático medio entre la función matemática modelada y la secuencia.Thus, the verification parameters calculated from the mathematical function can include the pulse duration of the function, the average acceleration, the speed increase or the displacement increase. It is also envisaged that the verification parameters calculated from the mathematical function comprise a coefficient of determination such as the mean square error between the modeled mathematical function and the sequence.
Naturalmente, también se prevé que en lugar de modelar los parámetros de la función matemática de la aceleración y a través de dichos parámetros obtener las velocidades y desplazamiento a partir de las integrales de la función matemática de aceleración, se puedan calcular las velocidades como los sumatorios de las muestras de aceleración proporcionadas por el dispositivo 1 y el desplazamiento como el sumatorio de las velocidades calculadas. Aunque este método será más costoso computacionalmente permitirá obtener unos valores más fiables de las velocidades y aceleraciones.Naturally, it is also expected that instead of modeling the parameters of the mathematical function of acceleration and through these parameters obtain the velocities and displacement from the integrals of the mathematical function of acceleration, speeds can be calculated as the sum of the acceleration samples provided by device 1 and the displacement as the sum of the calculated speeds. Although this method will be more expensive computationally, it will allow obtaining more reliable values of speeds and accelerations.
Como se ha presentado anteriormente, el dispositivo 1 de la presente invención y el dispositivo de telefonía 2 estarán ubicados en el vehículo automóvil, de modo que el dispositivo 1 pueda detectar la colisión y el dispositivo de telefonía 2 verificar la colisión. Tal y como se ilustra en el sistema presentado en la Fig. 7, además del dispositivo 1 y el dispositivo de telefonía 2, se prevé que el dispositivo de telefonía 2 pueda establecer conexión con una central de asistencia en carretera 3 para transmitir una señal de aviso B5 tras verificar la colisión. Al recibir la señal de aviso C1, la central de asistencia en carretera 3 establecerá C2 una comunicación telefónica con el mismo dispositivo de telefonía del vehículo, para intentar contactar con los ocupantes.As presented above, the device 1 of the present invention and the telephony device 2 will be located in the motor vehicle, so that the device 1 can detect the collision and the telephony device 2 verify the collision. As illustrated in the system presented in Fig. 7, in addition to the device 1 and the telephony device 2, it is provided that the telephony device 2 can establish a connection with a roadside assistance center 3 to transmit a signal of B5 warning after verifying the collision. Upon receiving the warning signal C1, the roadside assistance center 3 will establish C2 a telephone communication with the same telephone device of the vehicle, in order to try to contact the occupants.
Para evitar falsos positivos de detección y verificación, se prevé que antes de realizar el paso de transmitir la señal de aviso B5, el dispositivo de telefonía 2 realice un paso de habilitar B4 durante un tiempo de espera predeterminado, tal como 30 segundos o más, unos medios de cancelación de la transmisión de la señal de aviso, siendo dichos medios de cancelación activables por un ocupante del vehículo, por ejemplo mostrando una señal de aviso. Se prevé también que la señal de aviso incorpore datos de identificación para que la central de asistencia en carretera 3 pueda establecer una comunicación telefónica con el dispositivo telefónico 2 del vehículo. También se prevé que la señal de aviso incorpore las coordenadas de posición del vehículo, que pueden extraerse del dispositivo de telefonía 2 si dispone de un GPS o similar o incluso que el propio dispositivo 1 incorpore un GPS. Se prevé también que las coordenadas de posición del vehículo se transmitan tras un intervalo prefijado, de modo que se pueda determinar si el vehículo continúa en movimiento tras la colisión. En este caso se podrá determinar que la colisión ha sido menor o incluso que se trata de un falso positivo.To avoid false detection and verification positives, it is provided that before performing the step of transmitting the warning signal B5, the telephony device 2 performs a step of enabling B4 during a predetermined waiting time, such as 30 seconds or more, means for canceling the transmission of the warning signal, said cancellation means being activatable by a vehicle occupant, for example by displaying a warning signal. It is also provided that the warning signal incorporates identification data so that the roadside assistance center 3 can establish a telephone communication with the device. Telephone 2 of the vehicle. It is also provided that the warning signal incorporates the position coordinates of the vehicle, which can be extracted from the telephony device 2 if it has a GPS or similar or even that the device 1 itself incorporates a GPS. It is also envisaged that the position coordinates of the vehicle are transmitted after a preset interval, so that it can be determined whether the vehicle continues to move after the collision. In this case it can be determined that the collision has been minor or even that it is a false positive.
La Fig. 8 muestra de modo esquemático el procedimiento de la presente invención para detectar una colisión en un vehículo automóvil. Como se puede observar, el procedimiento comprende los pasos de, en el dispositivo 1, calibrar A1 el acelerómetro 13 que estará acoplado al vehículo y obtener un vector de aceleración de calibración, a partir del que se puede determinar un plano horizontal; y monitorizar A2 el vector de aceleración instantáneo calibrado del acelerómetro. El dispositivo 1 estará adaptado para detectar A3 si el vector de aceleración instantáneo calibrado cumple al menos una condición predeterminada de colisión, y en este caso transmitir una secuencia A4 de componentes del vector de aceleración instantáneo anteriores y posteriores a la detección de la condición predeterminada de colisión a un dispositivo de telefonía que tras recibir la secuencia B1 modelará a partir de dicha secuencia una función matemática B2 en forma de pulso; y calculará a partir de la función matemática parámetros de verificación que comparará con valores umbral de dichos parámetros de verificación para verificar la colisión B3, del modo anteriormente detallado.Fig. 8 shows schematically the method of the present invention for detecting a collision in a motor vehicle. As can be seen, the method comprises the steps of, in device 1, calibrating A1 the accelerometer 13 that will be coupled to the vehicle and obtaining a calibration acceleration vector, from which a horizontal plane can be determined; and monitor A2 the calibrated instantaneous acceleration vector of the accelerometer. The device 1 will be adapted to detect A3 if the calibrated instantaneous acceleration vector meets at least one predetermined collision condition, and in this case transmit an A4 sequence of components of the instantaneous acceleration vector before and after detection of the predetermined condition of collision with a telephony device that after receiving the sequence B1 will model a mathematical function B2 in the form of a pulse from said sequence; and will calculate from the mathematical function verification parameters that will be compared with threshold values of said verification parameters to verify the collision B3, in the previously detailed manner.
Tras verificar la colisión el dispositivo de telefonía 2 y tras realizar un paso de habilitar B4 durante un tiempo de espera predeterminado unos medios de cancelación de la transmisión de la señal de aviso, el dispositivo de telefonía 2 transmitirá una señal de aviso B5 a una central de asistencia en carretera 3, que tras recibir la señal de aviso C1 establecerá una comunicación telefónica con el dispositivo telefónico 2 del vehículo, para contactar con sus ocupantes y así poder determinar si es necesario enviar un vehículo de asistencia o, en caso de no poder contactar o recibir un mensaje de auxilio, alertar a los servicios de emergencia para socorrer a los ocupantes. After checking the collision the telephony device 2 and after performing a step of enabling B4 for a predetermined waiting time a means of canceling the transmission of the warning signal, the telephony device 2 will transmit a warning signal B5 to a central of roadside assistance 3, which after receiving the warning signal C1 will establish a telephone communication with the telephone device 2 of the vehicle, to contact its occupants and thus determine whether it is necessary to send an assistance vehicle or, in case of not being able to contact or receive a message of help, alert the emergency services to help the occupants.
Claims (26)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201631274A ES2662293B1 (en) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Procedure, device and system to detect a collision in a motor vehicle |
| EP17382611.6A EP3312817A1 (en) | 2016-10-03 | 2017-09-15 | Method, device and system for detecting a collision in a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES201631274A ES2662293B1 (en) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Procedure, device and system to detect a collision in a motor vehicle |
Publications (2)
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