WO1998052433A1 - Sistema inteligente de proteccion corporal aplicable a motoristas y metodo para su implementacion - Google Patents

Abstract

Sistema inteligente de protección corporal aplicable a motoristas, previsto para activar el hinchado ultra-rápido de cámaras (1) de protección, el cual comprende unos detectores de contacto o proximidad (5a, 5b, 5c) en empuñaduras, estribos y sillín, detectores (6) en suspensiones delantera y trasera, detectores de impacto (7), en los extremos delantero y trasero de la motocicleta, una central electrónica (8) con microprocesador que integra otros detectores de tipo acelerómetro (12, 13, 14), cuya central (8) recibe y procesa las señales de dichos detectores, y una conexíon entre detectores (5a, 5b, 5c, 6, 7) y unidad (8) la cual integra un emisor (10) para gobierno a distancia de un dispositivo (11) que activa dichos medios de hinchado, operando el sistema mediante dicho microprocesador ejecutando unos programas informáticos previstos para evaluar, tras cada ciclo de adquisición de datos de aquellos detectores (5a-5c, 6, 7, 12, 13, 14), si el conjunto de dichos datos cae dentro de un rango de valores, que justifican la activación de los medios de protección, al corresponder a una situación de riesgo de caída.

Description

Sistema inteligente de protección corporal aplicable a motoristas y método para su implementación

Campo de la invención La presente invención hace referencia a un sistema inteligente (por integrar una etapa de evaluación) de protección corporal, del tipo susceptible de ser utilizado por los motoristas, comportando a tal efecto unos medios para complementar y ampliar la protección del casco de uso obligatorio, aunque su aplicación es generalizable a otros tipos de vehículos de dos o tres ruedas, pudiendo también ser empleado en vehículos automóviles, especialmente de competición, en los que también se utilizan corrientemente cascos protectores. La invención también concierne a un método para la implementación del citado sistema.

Las motocicletas son un tipo de vehículos que, a pesar de que pueden alcanzar notables velocidades, no ofrecen en su estructura ningún tipo de protección corporal para el motorista en caso de accidente. Los únicos medios de protección utilizados son independientes del vehículo y consisten en el casco, que ofrece una protección a la cabeza, y en un traje de cuero con burletes almohadillados, especialmente en codos y rodillas, que proporciona una protección a dichas articulaciones. Se conocen asimismo trajes susceptibles de un hinchado parcial o completo o dotados de cavidades protectoras hinchadas permanentemente o en el momento de la caída que, sin embargo, presentan el inconveniente derivado del posible rebote del motorista contra el suelo, lo que incrementa todavía más el riesgo de lesión. Sin embargo, conviene destacar que las estadísticas indican que el mayor número de lesiones graves producidas en accidentes de motocicleta afectan a diferentes regiones de la columna vertebral, en particular el cuello, aún y cubrirse el motorista con un casco, porque dichas partes no quedan protegidas eficaz y/o suficientemente por ninguno de los medios mencionados. La solución que propone la invención consiste en un sistema de protección corporal, del tipo de los que incluyen unas cámaras hinchables, de forma prácticamente instantánea, cuyas cámaras en situación de hinchado cubren las zonas del cuerpo que se desean proteger (por ejemplo integradas en una prenda de vestir, tal como una chaqueta) , unos medios para el llenado ultra-rápido con un fluido, de dichas cámaras hinchables y unos medios para la activación prácticamente instantánea de aquellos medios de hinchado rápido (por ejemplo disparo mediante una cápsula pirotécnica que acciona una botella de aire comprimido) , en caso de accidente.

Antecedentes de la invención

Algunos sistemas del tipo citado ya son conocidos por las patentes ES-A-8301095 "Dispositivo de protección en particular para motociclistas", WO-A-9613181 "Dispositivo de protección de cadera hinchable", WO-A-9530345 "Chaleco de seguridad auto-hinchable para motoristas" y por el modelo de utilidad ES-A-1026108U "Chaleco de protección hinchable". Entre las ventajas que presentan los dispositivos de protección corporal del tipo antes mencionado se encuentran la protección que ofrecen a algunas zonas del cuerpo que no quedan cubiertas por el casco y la comodidad de su utilización debido al poco volumen que ocupan dichos dispositivos en su estado habitual de deshinchado.

Sin embargo, aún teniendo éstas ventajas, las soluciones expuestas en los citados documentos presentan algunos inconvenientes. Por ejemplo, no ofrecen ningún tipo de protección específica para la cabeza, en especial complementaria o susceptible de llegar a sustituir el casco, que sigue cumpliendo esencialmente, y como elemento único, dicha función. A tal efecto cabe destacar que la patente ES- A-8301095 solo prevé recubrir la nuca del usuario mediante un collarín hinchado que queda situado justo por debajo del casco, con riesgo de desplazar o comprimir dicho casco en el momento del hinchado ultra-rápido. Por lo tanto no existe en el estado de la técnica una solución que prevea o haga posible poder sustituir eventualmente al casco o bien, en el caso más general, complementar muy eficazmente la función protectora del mismo, mediante una envolvente hinchable que lo abarque reduciendo el efecto de un impacto sobre sus paredes. Además, los medios de activación del sistema de hinchado rápido descritos en los antecedentes referidos no garantizan la oportunidad del momento de dicha activación, al prever en general ya sea unos medios de accionamiento manual, unas ataduras con la motocicleta o unos detectores de velocidad y de aceleración que eventualmente pueden responder a circunstancias no específicamente implicadas en una caída o accidente, pudiéndose agravar las consecuencias de un accidente por una activación del dispositivo a destiempo.

El modelo de utilidad ES-A-1032049U relativo a "un dispositivo individual neumático antitraumatismos" describe un conjunto formado por elementos tubulares cilindricos que son susceptibles de adaptarse a una prenda de vestir para posicionarse, de manera plegada, sobre las zonas del cuerpo que se desea proteger, de los que al menos un elemento tubular adopta forma alargada para extenderse longitudinalmente (hinchado por unos medios de producción/ impulsión de un fluido tal como un gas) sobre la columna vertebral del usuario y capacitado para extenderse en forma de cilindro y cubrir la cara y la cabeza del usuario. El citado dispositivo no prevé su actuación en combinación con un casco de motorista, y su concepción es inadecuada para un piloto de motocicleta al obturar totalmente la visión del mismo. Por lo demás y aunque dicho dispositivo enuncia que la activación de los medios de producción/impulsión de gas pueden ser mecánicos o electrónicos no proporciona detalles constructivos acerca de la concreta estructura y características que puedan tener dichos medios.

Por su parte en el documento WO 97/00624 relativo a "un dispositivo de seguridad para motociclista" describe un conjunto que incluye una combinación hinchable que se interpone entre el motorista y el suelo, el hinchado de cuya combinación está desencadenado por una cápsula pirotécnica a efectos de lograr que sea ultra-rápido e integrando unos medios de activación automática de dicho hinchado que comportan una central electrónica asociada a varios detectores para la determinación del momento de activación de dicho hinchado y unos medios de comunicación entre dicha central y dichos medios de hinchado ultra-rápido. Los citados detectores que producen la activación del hinchado se basan esencialmente en unos medios de sujeción entre el pasajero o pasajeros de la motocicleta y la misma, cuya rotura o liberación desencadena una señal que se transfiere, por medios alámbricos o inalámbricos (señal de radiofrecuencia) a la citada cápsula pirotécnica habiéndose previsto también un detector de inclinación para percibir una situación inmediata al derrapaje del vehículo. Complementariamente, el dispositivo incluye otros detectores tales como un dispositivo tacométrico asociado a una rueda para detectar la velocidad del vehículo y un receptor asociado a un mando a distancia, en funciones de anti-robo.

Es de destacar, que al igual que los otros antecedentes mencionados previamente, el dispositivo según el documento WO-A-97/00624 se fundamenta de modo esencial en el establecimiento de una atadura, mediante un elemento de sujeción tipo cinturón, entre el piloto y pasajero o pasajeros y la motocicleta, cuya rotura, en caso de accidente, desencadena una señal que se transfiere a la unidad de hinchado ultra-rápido.

Sin embargo este sistema ofrece el inconveniente de que puede resultar ineficaz en el caso de caída simultánea del motorista con la motocicleta, dificultando además la maniobrabilidad del motociclista y en particular impidiendo que éste pueda saltar eventualmente y separarse del vehículo para evitar un impacto con un obstáculo, como lo demuestra que se ha previsto la incorporación adicional de un detector de inclinación que envía una señal a la central cuando la inclinación de la moto excede de un valor predeterminado implicando un derrapaje casi inmediato, circunstancia que no percibirían los citados primeros detectores basados en una sujeción. No obstante, un tal detector de inclinación además de las dificultades de su operativa en las condiciones de marcha y su alto costo para ser fiable, es de aplicación difícil por cuanto la inclinación ha de relacionarse con el peraltado del piso, con riesgo de disparos inadecuados.

Por último ha de destacarse que el dispositivo de seguridad descrito en dicho documento WO-A-97/00624 comporta 19 pequeñas cámaras hinchables aplicadas sobre distintas partes del cuerpo, pero sin que se haya previsto una aplicación especial respecto a la cabeza, puesto que al respecto se indica que el motorista y pasajeros ya van equipados con su casco.

Breve exposición de la invención

La presente invención pretende subsanar éstos inconvenientes comportando un dispositivo de protección corporal del tipo arriba descrito, con al menos un elemento de protección hinchable, el cual queda adosado anatómicamente sobre las zonas más vitales del cuerpo, entre ellas la columna vertebral, incluyendo gran parte de la espalda, los hombros, la clavícula y el cuello y que cubre además gran parte de la cabeza, independientemente de la utilización o no del casco, en cuyo último caso, éste queda asimismo rodeado, por lo menos en sus laterales y parte trasera, por una envolvente tipo cámara hinchada, incrementándose de este modo la protección, al evitar movimientos descontrolados de la cabeza en caso de impacto.

El sistema integra asimismo unos medios de hinchado rápido y unos medios de activación de dicho hinchado rápido que no se basan en ninguna atadura entre piloto y motocicleta, consistiendo en una serie de detectores para percibir el contacto o no contacto del motorista y pasajeros con distintas partes de la motocicleta, de la motocicleta con el suelo y de la motocicleta en un eventual choque con posibles obstáculos, y un conjunto de control basado en un microprocesador que efectúa de manera continuada y periódica la lectura y procesado de las señales que recibe de dichos detectores estableciendo a partir del resultado de dicho procesamiento y ulterior evaluación (comparando el conjunto de datos con una serie de valores críticos almacenados en una memoria) la conveniencia o no de dicha activación, y en su caso, determinando la oportunidad del momento y ejecutando dicha activación.

Más en concreto, el método que se propone para desencadenar la activación de dichos medios de hinchado ultra-rápido está basado en un sistema apoyado en un microprocesador y comprende: realizar una exploración secuencial y reiterada de una pluralidad de detectores que perciben las condiciones de marcha del conjunto motocicleta-motorista, y en particular capaces de percibir el contacto o no contacto del motorista y pasajeros con distintas partes de la motocicleta, de la motocicleta con el suelo y de la motocicleta en un eventual choque o impacto con posibles obstáculos; evaluar mediante unos programas que se ejecutan en dicho microprocesador dichos datos leídos por comparación con una serie de situaciones de riesgo de inmediata caída, almacenadas en unas memorias, y decidir, en función del resultado de dicha evaluación, tras al menos cada ciclo de lectura de dichos detectores, si se dan unas condiciones que justifiquen la activación instantánea de los medios de protección corporal o no. Seguidamente se realizará, en base a un ejemplo no limitativo, una descripción detallada de un sistema de protección corporal aplicable a motoristas, según el concepto de esta invención, con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve explicación de los dibujos

La Fig. 1 muestra en perspectiva la porción o elemento hinchable del sistema, en situación de completamente expandido, apreciando su condición y/o propiedades envolventes, susceptible de cubrir una amplia porción superior del cuerpo del usuario, en particular abarcando gran parte de la cabeza con casco o sin él, tal como aparece en la vista en alzado frontal de la Fig. 2, en la que el contorno del casco se ha marcado en línea discontinua. La Fig. 3 es una vista en alzado posterior, ilustrativa del sistema con su porción hinchable expandida, mostrando la protección que ofrece de la parte trasera de la cabeza, hombros y columna vertebral. La Fig. 4 es una vista esquemática, en alzado lateral, del sistema según la invención aplicado a un motorista, con ilustración de una posible disposición de los detectores y medios de control y de activación del conjunto hinchable. La Fig. 5 es una vista en planta, esquemática, en donde se muestra la distribución de los detectores, medios de control, de activación y cableado de interconexión en un vehículo tipo motocicleta, para facilitar la comprensión de las características funcionales del sistema propuesto.

Dicho conjunto de detectores y cableado puede integrar un conjunto susceptible de ser adaptado a una motocicleta convencional, instalando sus diferentes partes e interconexionándolas oportunamente, con el fin de incrementar sus condiciones de seguridad, conforme a lo explicado. Por último en las Figs. 6 y 7 se muestra en alzado frontal la disposición de las cámaras o bolsas hinchables, en estado inactivo, alojadas en el interior de uno o más receptáculos aplanados, vinculados a una prenda de vestir, tal como una chaqueta, y ubicados en sus partes delantera y trasera justo por debajo de la porción de cuello.

Explicación en detalle de una realización preferida de la invención

Haciendo referencia en primer lugar a la figura 1, se puede ver que el sistema según la invención que se ilustra comprende una cámara (o cámaras) 1 que al hincharse, determinan una envolvente, la cual en situación inactiva se dispone alojada en el interior de un receptáculo achatado 2, asociado a una prenda de vestir 3 (ver Figs. 6 y 7) en sus zonas de pecho y espalda, susceptible de cubrir, cuando está completamente hinchada, la columna vertebral, clavícula, hombros y espalda del usuario y gran parte de su cabeza, provista o no de un casco 4. Así pues, la citada cámara hinchable 1, en situación expandida adopta una configuración almohadillada, y además de aumentar de volumen cubriendo dichas zonas de pecho y espalda, experimenta una extensión vertical que la lleva a cubrir, además del cuello, gran parte de la cabeza, en especial las zonas occipital, temporales y maxilares rodeando a la práctica totalidad del casco 4 (véanse Figs. 2 y 4) que utilice el/la usuario/a, con lo que dicho casco 4 ve notablemente reforzada su función protectora, puesto que los eventuales golpes no se recibirán ahora directamente sobre su pared, sino que quedarán sensiblemente amortiguados por la citada envolvente hinchada, flexible, es decir se consigue una cubierta complementaria, acolchada, del referido casco 4 susceptible de llegar incluso a sustituirlo en vehículos de dos o tres ruedas en donde el uso del casco es solo aconsejable de modo complementario. La citada pieza hinchable puede estar realizada según se ilustra en la figura 1, en una sola pieza, o bien en piezas separadas y provistas de medios que permiten su ensamblado y conexión neumática. Con referencia a las figuras 4 y 5, en las mismas se puede ver como el sistema de activación del hinchado ultra- rápido comprende una serie de detectores de contacto o proximidad 5a situados en las empuñaduras, 5b en los estribos y 5c en el sillín, unos detectores 6 asociados a las suspensiones delantera y trasera, unos detectores de impacto 7, situados en los extremos delantero y trasero de la motocicleta, unos medios de hinchado ultra-rápido, de tipo en sí conocido, una unidad de control 8 o minicentral que procesa las señales remitidas por los citados detectores, basada en un microprocesador, y unos cables 9 de interconexionado (o alternativamente una conexión inalámbrica entre detector y central 8) entre los detectores 5a, 5b, 5c , 6, 7 y unidad 8 al efecto del envío a su través de señales informando de las condiciones del sujeto sobre la montura. Por su parte la citada unidad de control 8 integra al menos un emisor 10 para gobierno a distancia, por medio de infrarrojos o radio-frecuencia, de un dispositivo 11, integrado en la prenda que porta el usuario, que activa dichos medios de hinchado ultra-rápido que comprenden al menos un dispositivo de fluido comprimido.

Conforme a la invención se ha previsto incluir en el conjunto, además de los detectores 5a-5c, 6 y 7 citados, tres acelerómetros 12, 13, 14, dos de ellos 12, 13 previstos para determinar una inclinación súbita de la motocicleta hacia uno u otro lado, transversalmente a la marcha, y un tercero 14 aplicado a percibir una aceleración y/o desaceleración brusca en el sentido de la marcha.

En una realización preferida de la invención dichos tres acelerómetros 12, 13, 14 se hallan integrados en una carcasa que alberga la citada unidad de control o central electrónica 8.

Se ha previsto también la integración en el sistema de al menos un sensor de velocidad (no ilustrado) que inhabilitará la activación del dispositivo en el caso de que, a pesar de concurrir una circunstancia presumiblemente tipo pre-accidente (por la información de los detectores descritos 5a-5c, 6, 7) , la velocidad del vehículo sea inferior a un valor dado, por Ej . 10 KM/h.

El microprocesador integrado en la citada unidad o central electrónica 8 ejecutará unos programas informáticos cargados en unas memorias asociadas al mismo, previstos para evaluar, tras cada ciclo de adquisición de la lectura de los citados detectores 5a-5c, 6, 7 12, 13, 14, si el conjunto de dichos datos cae dentro de un rango de valores, previamente almacenados en dichas u otras memorias que justifiquen la activación de los medios de protección por hinchado ultra-rápido, por corresponder a una situación de riesgo de caída inmediata.

Habiendo descrito en modo suficiente esta invención como para que su objeto pueda ser llevado a la práctica por un técnico en la materia, se recaba hacer extensivo el mismo a todas aquellas variaciones de detalle que no afecten a su esencialidad, resumida en sus condiciones principales en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1.- Sistema de protección corporal aplicable a motoristas, del tipo que incluye por lo menos una cámara estanca, hinchable, que se interpone entre el motorista y el suelo o un obstáculo, fijada al cuerpo del motorista y provista de unos medios de hinchado ultra-rápido en caso de una situación accidental, unos medios de activación automática de dicho hinchado que comportan una central electrónica basada en un microprocesador asociada a varios detectores para la determinación del momento de activación de dicho hinchado y unos medios de comunicación entre dicha central y dichos medios de hinchado ultra-rápido caracterizado porque dichos detectores comprenden unos detectores de contacto y/o proximidad que detectan el contacto del piloto y pasajero con la motocicleta, instalados en ambas empuñaduras y ambos estribos y asociados al sillín, para percibir el apoyo del piloto y pasajero sobre el mismo y unos detectores de impacto instalados en unas partes adelantadas del vehículo, anterior y posterior, para el caso de un choque fortuito de la motocicleta con cualquier obstáculo por la parte delantera y por la parte trasera, de manera que los citados detectores se aplican a la determinación de las condiciones de marcha del conjunto motocicleta-motorista 2.- Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado por incluir además en el conjunto de los citados detectores tres acelerómetros dos de ellos previstos para determinar una inclinación súbita de la motocicleta hacia uno u otro lado, transversalmente a la marcha, y un tercero aplicado a percibir una aceleración y/o desaceleración brusca en el sentido de la marcha.

3. Sistema, según la reivindicación 2 caracterizado porque dichos tres acelerómetros se hallan integrados en una carcasa que alberga la central electrónica.

4.- Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado por incluir además unos detectores conectados con los medios de suspensión del vehículo para informar acerca del contacto de la motocicleta con el suelo por medio de una o ambas ruedas.

5.- Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha central electrónica comprende una unidad de control basada en el citado microprocesador, habiéndose previsto además unos medios de intercomunicación remota, tal como un enlace por radio-frecuencia, entre dicho microprocesador y un dispositivo de activación/disparo, asociado a un dispositivo de fluido comprimido, relacionado a dicha cámara hinchable, de manera que dicha central electrónica opera efectuando de manera continuada una lectura y procesamiento de las señales que recibe de los citados detectores, determinando, en función del resultado de dicho procesamiento, la oportunidad o no de dicha activación,

6.- Sistema, según la reivindicación 2, caracterizado porque integra además al menos un sensor de velocidad previsto para inhabilitar la activación del hinchado ultra- rápido en el caso de que, a pesar de concurrir una circunstancia presumiblemente de tipo pre-accidente, por la información de los detectores citados, la velocidad del vehículo sea inferior a un valor dado, por Ej . 10 KM/h.

7.- Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque la citada cámara estanca, en situación de hinchado, abarca gran parte de la cabeza del usuario, provisto de casco o sin él, cubriendo principalmente sus laterales y zona posterior y dejando libre la parte delantera, permitiendo la visión de dicho usuario.

8.- Sistema, según la reivindicación 7, caracterizado porque la parte de la citada cámara estanca que en situación de hinchado protege gran parte de la cabeza, en su estado deshinchado se encuentra replegada en el interior de un alojamiento achatado situado en las zonas delantera y trasera de una prenda o aditamento localizado, sobre el pecho y espalda del usuario, por debajo del cuello.

9.- Método para activación de un sistema de protección corporal aplicable a motoristas que incluye por lo menos una cámara hinchable, fijada al cuerpo del motorista y provista de unos medios de hinchado ultra-rápido, unos medios de activación automática de dicho hinchado que comportan una central electrónica basada en un microprocesador asociada a varios detectores para la determinación del momento de activación de dicho hinchado y unos medios de comunicación entre dicha central y dichos medios de hinchado ultra- rápido, cuyo método se caracteriza por las siguientes fases: a) exploración secuencial y reiterada de una pluralidad de detectores que perciben las condiciones de marcha del conjunto motocicleta-motorista, y en particular capaces de percibir el contacto o no contacto del motorista y pasajeros con distintas partes de la motocicleta, de la motocicleta con el suelo y de la motocicleta en un eventual choque con posibles obstáculos; b) evaluación, mediante unos programas que se ejecutan en el citado microprocesador, de dichos datos adquiridos de los detectores, por comparación con una serie de valores correspondientes a unas situaciones de riesgo de caída inmediata, almacenados en unas memorias, y c) activación instantánea, en función del resultado de dicha evaluación, tras al menos cada ciclo de lectura de dichos detectores, de los medios de protección corporal si se dan unas condiciones, previamente fijadas y almacenadas en unas memorias del microprocesador, que justifiquen dicha activación.