ES2246363T3 - Dispositivo en un vehiculo para proteger una persona detectada por el vehiculo y procedimiento de disparo de un sistema de seguridad. - Google Patents
Dispositivo en un vehiculo para proteger una persona detectada por el vehiculo y procedimiento de disparo de un sistema de seguridad.Info
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Abstract
Dispositivo en un vehículo para la protección de una persona atropellada por el vehículo, con por lo menos un accionamiento (3) para levantar el capó del motor (1) en el caso de un accidente con la persona, un sistema de seguridad para la persona en la zona del capó del motor (1) o tanto en la zona del capó del motor (1) como en la zona del parabrisas (16) del vehículo, caracterizado porque con el accionamiento (3) del capó del motor y del sistema de seguridad está acoplado un sistema de disparo, que capta una variación de posición, movimiento o fuerza provocada en el accionamiento debido al impacto de la persona sobre el capó del motor (1), y que puede activar o preferentemente disparar el sistema de seguridad.
Description
Dispositivo en un vehículo para proteger una
persona detectada por el vehículo y procedimiento de disparo de un
sistema de seguridad.
La invención se refiere a un dispositivo en un
vehículo para la protección de una persona atropellada por el
vehículo, en particular un peatón o un conductor de biciclo, así
como a un procedimiento para activar, preferentemente disparar un
dispositivo de seguridad para una persona atropellada por el
vehículo en la zona del capó del motor y/o de la cara exterior del
parabrisas, el capó del motor del vehículo se levanta por medio de
un accionamiento en caso de impacto con una persona.
Existen ideas para equipar un vehículo con
dispositivos de seguridad para peatones o conductores de biciclos.
La patente DE 2 711 338 A1 propone un airbag en la zona posterior
del capó del motor, que se infla y trata de proteger a la persona
atropellada contra un impacto sobre el parabrisas.
La patente DE 198 03 165 A1 propone un airbag a
lo largo del marco del parabrisas.
La patente DE 197 45 873 describe un airbag
alojado en el bastidor del vehículo, que recubre un cristal.
La patente DE 197 12 961 A1 propone levantar el
capó del motor para incrementar la carrera de deformación del capó
del motor para la persona.
En la patente EP 1 078 826 A1 se describe un
mecanismo para levantar el capó del motor.
La patente EP 0 937 612 A, que forma la especie,
propone un dispositivo y un procedimiento para la protección de una
persona atropellada por el vehículo, con un dispositivo de
seguridad en la zona del capó del motor o en la zona del
parabrisas. El dispositivo de seguridad puede ser un elevador del
capó del motor o un airbag en la zona del capó del motor. Un
accidente con un peatón es detectado por medio de un sensor que
está alojado por ejemplo en el parabrisas del vehículo. Otra
posibilidad que se propone consiste en realizar el propio capó del
motor como sensor, con lo que puede medirse la deformación del capó
del motor. Los sensores están previstos como generadores de señales
para disparar uno de los dispositivos de seguridad descritos.
La invención crea un dispositivo para la
protección de una persona atropellada por un vehículo, que se
caracteriza por un sistema sensor relativamente sencillo y seguro.
Esto se consigue mediante un dispositivo conforme a la invención
según la reivindicación 1.
En el dispositivo objeto de la invención, el capó
del motor ya totalmente levantado mediante el sistema de
accionamiento o que se encuentra en la fase de levantarse, se
convierte en parte funcional de un sistema sensor, ya que el
impacto de la persona sobre el capó del motor da lugar a la acción
de una fuerza sobre éste, lo que da lugar a una modificación de la
posición del accionamiento o a una acción de fuerza sobre el
accionamiento. El impacto de la persona sobre el capó del motor se
capta en un dispositivo disparador. El dispositivo disparador
activa finalmente el sistema de seguridad que es preferentemente un
dispositivo inflable, que despliega un airbag que se encuentra en
la cara exterior del parabrisas, una vez inflado.
El dispositivo objeto de la invención permite
también distinguir en gran medida entre un objeto atropellado y una
persona atropellada. Un objeto atropellado no será lanzado por
encima del vehículo, debido a que su centro de gravedad está más
bajo, en comparación con el de una persona, o al menos no ejercerá
sobre la parte posterior del capó del motor un impulso tan grande
como una persona. En el caso de una persona resulta un desarrollo
de movimiento relativamente típico al ser atropellada por el
vehículo. Las fuerzas específicas ejercidas por la persona sobre el
capó del motor parcial o totalmente levantado permiten disparar el
dispositivo de seguridad solamente en caso de accidente con una
persona.
El dispositivo de disparo recibe preferentemente
datos relativos a los efectos de la colisión sobre el capó del
motor y analiza estos datos para generar una señal que dé lugar a
la activación o disparo del dispositivo de seguridad. Cabría la
posibilidad de iniciar siempre una activación del dispositivo de
seguridad después de un análisis de los datos, si por el impulso del
impacto se provoca un cierto desplazamiento del capó del motor
levantado al menos parcialmente.
Otra forma de realización aún más perfeccionada
prevé que el dispositivo de disparo esté realizado para determinar,
a partir de los datos obtenidos durante la colisión, si sobre el
capó del motor ha impactado una persona o un objeto, tal como ya se
ha indicado anteriormente. El dispositivo de disparo solamente
activará el dispositivo de seguridad si ha detectado a una
persona.
En la forma de realización preferida, el
accionamiento es un accionamiento por motor eléctrico, en
particular un motor de corriente continua altamente dinámico tal
como se describe en la patente DE 201 06 478.2. El dispositivo de
disparo está acoplado al accionamiento para recibir las variaciones
de los datos del motor provocados por el impacto. Esto significa
que el accionamiento por motor eléctrico no solamente sirve para
levantar el capó del motor sino que al mismo tiempo actúa como una
especie de sensor al recibir el impacto de una persona o de un
objeto, lo cual reduce notablemente la complejidad del sistema de
mandos y sensores del dispositivo. Eventualmente el capó del motor
también puede formar parte del dispositivo objeto de la invención,
formando por así decirlo una superficie sensora exterior.
La invención crea además un procedimiento para la
activación, preferentemente el disparo de un dispositivo de
seguridad según la reivindicación 9. El procedimiento objeto de la
invención prevé que al producirse el impacto de una persona sobre
el capó del motor, un dispositivo de disparo capte una serie de
datos, para tratarlos. El dispositivo de disparo controla en función
de los datos o activa el dispositivo de seguridad. Se pueden prever
dos dispositivos para la protección de la persona, a saber, por una
parte el sistema de seguridad con el capó del motor y por otra
parte un dispositivo de seguridad en la zona del parabrisas. Uno de
los dispositivos de seguridad, concretamente el del capó del motor,
sirve para disparar el segundo dispositivo en la zona del
parabrisas, al captar los datos durante el impacto sobre el capó
del motor, analizándolos preferentemente para iniciar a
continuación el disparo del segundo dispositivo de seguridad. Pero
según otra forma de realización se puede prever un solo dispositivo
de seguridad, a saber el que está formado por el capó del motor y el
accionamiento para levantar aquél. En esta forma de realización el
dispositivo de disparo activa el dispositivo de seguridad, más
concretamente el accionamiento del capó del motor, cuando se
levanta el capó del motor y no se puede determinar ningún impacto
sobre el capó del motor. El dispositivo de disparo supone que se ha
producido, por ejemplo una elevación involuntaria del capó del
motor, e inicia la bajada del capó del motor, controlando
correspondientemente el accionamiento. Las dos funciones, la
activación de un segundo dispositivo de seguridad o la bajada del
capó del motor, en el caso de un disparo innecesario, se pueden
realizar naturalmente dentro de un mismo dispositivo, simplemente
programando debidamente el sistema de
disparo.
disparo.
Como ya se ha indicado al tratar del dispositivo
objeto de la invención, los datos son captados por el accionamiento
que puede estar realizado como accionamiento por motor eléctrico.
Además de eso cabe imaginar que se puede haber previsto un
accionamiento hidráulico o pirotécnico o un accionamiento por
acumulador de muelle. El coste del sistema sensor para disparar el
dispositivo de seguridad sin embargo se puede reducir
considerablemente si el propio accionamiento sirve como sensor para
captar el impacto.
De acuerdo con una forma de realización, el
procedimiento objeto de la invención prevé que también se capten
datos en caso de impacto de un objeto sobre el capó del motor y que
mediante los datos que se han determinado, se determine en el
sistema de disparo si lo que ha impactado sobre el capó del motor ha
sido un objeto o una persona. Únicamente cuando se haya determinado
que ha sido una persona, el dispositivo de disparo activa el
dispositivo de seguridad.
Si está previsto un accionamiento por motor
eléctrico, al levantarse el capó del motor se capta preferentemente
la variación de las revoluciones del motor y/o la energía necesaria
para el accionamiento. Debido al impacto del objeto o de la
persona, aumentará la energía eléctrica que necesita el motor para
levantar el capó del motor. Esto significa que el motor eléctrico
inmediatamente consume más corriente. Este aumento brusco de
intensidad de la corriente se detecta en el dispositivo de disparo
y se interpreta como señal que es característica de un impacto. El
concepto "al levantarse" significa que el capó del motor se
encuentra todavía en la fase de levantarse.
En el dispositivo de disparo se puede realizar
una prueba de plausibilidad, efectuando una comparación entre los
datos determinados y los registrados. Por ejemplo, en el
dispositivo de disparo se registran curvas características del
motor o similares para el motor, cuando el capó está descargado, y
que luego sirven como valor de referencia para los datos
determinados al producirse el impacto del objeto o de la
persona.
Si el capó del motor ya está levantado se puede
determinar, por ejemplo, la variación del ángulo de posición del
motor o la energía alimentada al accionamiento. Los datos
correspondientes se tratan entonces en el dispositivo de disparo.
Otras características y ventajas de la invención se deducen de la
siguiente descripción y de los dibujos que figuran a continuación a
los que se hace referencia. Las Figuras muestran:
- Figura 1 un vehículo equipado con el
dispositivo objeto de la invención, con el capó del motor levantado
y el dispositivo de seguridad adicional sin activar,
- Figura 2 el dispositivo objeto de la invención
en una representación esquemática,
- Figura 3 el vehículo objeto de la invención con
el capó del motor levantado y el sistema de seguridad activado,
- Figura 4 curvas características a y b del motor
de corriente continua del dispositivo objeto de la invención, para
el capó del motor descargado (curva característica b) y al
producirse el impacto de una persona sobre el capó del motor (curva
característica a).
En la Figura 1 está representado un vehículo
equipado con un dispositivo para la protección de una persona
atropellada con el vehículo, por ejemplo un peatón o un ciclista.
El vehículo tiene un capó de motor 1, que en la zona de su extremo
posterior se puede levantar por medio de unos accionamientos 3
situados en ambos lados, cuando los sensores 17 captan un obstáculo
que colisiona con el vehículo. Cada accionamiento 3 es un motor de
corriente continua altamente dinámico tal como se describe en la
patente DE 201 06 478.2. Los soportes para el accionamiento 3 están
designados por 5. Cada uno de los dos accionamientos 3 va fijado al
capó del motor 1 por medio de una palanca 7 con una brida 9.
Un sistema de mando central 11 está unido a cada
accionamiento 3, para activarlo. La unidad de mando está unida
además con un dispositivo de inflado 3, en forma de un generador de
gas para un airbag 15 dispuesto debajo del borde posterior del capó
del motor 1. Al inflarlo, el airbag 15 sobresale por debajo del
borde posterior del capó del motor 1 y se adosa al borde inferior
del parabrisas 16, al marco horizontal inferior contra el cual está
fijado el parabrisas, así como a las columnas A y al
limpiaparabrisas con todo su accionamiento, para tapar estas
piezas. El airbag 15 tiene un diseño en forma de U, para permitir
la visión del conductor aunque esté inflado. La geometría y el
emplazamiento del airbag 15 no están limitados al empleo a un
dispositivo conforme a la invención. El airbag 15 y el sistema de
inflado 13 forman un sistema de seguridad para las personas
atropelladas por el vehículo. Además de esto, los dos accionamientos
3 para levantar el capó del motor constituyen naturalmente también
un sistema de seguridad para la protección de las personas que se
encuentran fuera del vehículo y que hayan sido atropelladas por
éste.
El dispositivo objeto de la invención comprende
los accionamientos 3, el sistema de mando 11, el sistema de inflado
13 y el airbag 15. El dispositivo está acoplado funcionalmente con
el capó del motor 1, para lo cual el capó del motor 1 puede formar
también parte del dispositivo.
A continuación se describe el funcionamiento del
dispositivo representado. Unos sensores 17 dispuestos en la parte
frontal del vehículo, que están conectados al sistema de control
11, captan las personas y objetos así como su distancia al
vehículo. Estos denominados sensores previsores 17, junto con el
sistema de mando 11, permiten determinar una colisión inevitable
entre el vehículo y la persona o el objeto. Alternativamente puede
haber también un sistema sensor de contacto, por ejemplo, en el
parachoques.
En cuanto surge una situación así, el sistema de
mando 11 activa los dos accionamientos 3, y los motores de corriente
continua levantan bruscamente el capó del motor 1 por su borde
posterior, para incrementar la carrera de deformación para la
persona.
El desarrollo del movimiento de la persona
después de haber sido atropellada por el vehículo se diferencia
normalmente del de un objeto atropellado. Debido al efecto de la
fuerza sobre determinadas partes del capó del motor se pueden
determinar las repercusiones del impacto de una persona sobre el
capó del motor y su apoyo (accionamiento 3), por medio de ensayos
adecuados. Los datos correspondientes también pueden estar
registrados en el sistema de mando 11, tal como está representado
en la Figura 4 con la curva característica b, mediante las
revoluciones del motor cuando el capó del motor 1 está
descargado.
Si el capó del motor 1 se encuentra todavía en el
movimiento de elevación cuando incide sobre él una persona, entonces
se incrementa inmediatamente la masa que intenta levantar el
accionamiento 3. Con ello se produce una disminución brusca de las
revoluciones del motor, tal como está representado en la Figura 4, y
un incremento de la energía eléctrica demandada por el motor. El
sistema de mando 11 supervisa permanentemente las revoluciones del
motor y la intensidad de la corriente, de manera que a través de
los accionamientos 3 se detectan inmediatamente la colisión y la
intensidad del impacto. El sistema de mando 11 compara los datos
captados con los valores de referencia registrados. Por ejemplo, si
los datos obtenidos relativos a la colisión rebasan un valor
predeterminado, se puede suponer que ha tenido lugar un impacto
sobre el capó del motor.
Existen diferentes formas de realización del
dispositivo objeto de la invención.
En una forma de realización se prevé que siempre
que se detecte un impacto de esta clase, el sistema de seguridad
sea activado por el sistema de mando, con independencia de que haya
impactado sobre el capó del motor un objeto o una persona. En esta
forma de realización se supone, simplificando, que los objetos
atropellados normalmente por un vehículo tienen un centro de
gravedad relativamente bajo y no inciden sobre el capó del motor,
lo cual sin embargo es típico para una persona. Por lo tanto, se
puede suponer, con un grado de probabilidad relativamente alto, que
cuando se produce un impacto sobre el capó del motor, interviene en
él una persona.
En otra forma de realización se trata de tener en
cuenta la opción de que también puede incidir sobre el capó del
motor 1 un objeto. El sistema de mando y disparo 11 deberá
determinar por lo tanto si se trata de una persona o de un objeto
que ha colisionado con el capó del motor 1. En el análisis de datos
se realiza para ello preferentemente una comprobación de
plausibilidad, recurriendo, por ejemplo, a una curva característica
de motor registrada de los accionamientos 3 o a otros valores
característicos específicos para el capó del motor sin carga.
El sistema de mando 11 inicia la activación del
sistema de inflado 13, en cuanto haya determinado que una persona
puede haber hecho contacto con el capó del motor 1, o de forma más
general, que se ha producido un impacto. El airbag 15 en forma de U
se infla y cubre la parte inferior del parabrisas 16, el marco
circundante y los limpiaparabrisas con su articulación y las
columnas A 19. De este modo el sistema de mando 11 sirve como
sistema de disparo para el sistema de seguridad.
Si el capó del motor ya estuviera levantado
completamente por los accionamientos 3 cuando la persona entre en
contacto con el capó del motor 1, entonces el capó del motor se
desplaza hacia abajo debido al impacto, lo que da lugar a una
modificación del ángulo de ajuste en el motor de corriente continua.
Esta variación se emplea para detectar una persona, para lo cual el
sistema de mando 11 recibe los datos correspondientes relativos a
la variación del ángulo de ajuste. Alternativamente puede obtenerse
también información sobre el impacto por el consumo de corriente del
motor de corriente continua, que aumenta bruscamente con el
impacto. El sistema de mando 11 vuelve a servir de sistema de
disparo y activa el sistema de inflado 13.
En los accionamientos 3, las variaciones de
posición o movimiento, en forma de variaciones de las revoluciones
del motor o variaciones en el consumo de la energía o en la
variación del par durante el impacto del objeto o de la persona,
pueden servir para detectar el impacto y eventualmente determinar si
el contacto con el capó del motor ha sido producido por una persona
o por un objeto.
El sistema de seguridad que es activado por el
sistema de mando 11 puede ser también el propio capó del motor
activo. Si en contra de lo previsto, por ejemplo, el objeto o la
persona no llegaran a ser alcanzados por el vehículo, y en cambio,
si el capó del motor 1 hubiera sido levantado por los accionamientos
3, no tiene lugar sin embargo ningún impacto del objeto o de la
persona sobre el capó del motor. En consecuencia, no se detectará
en los datos ninguna variación anormal dentro de un determinado
período de tiempo después de levantar el capó del motor. El sistema
de mando 11 activa entonces los accionamientos 3, que vuelven a
llevar el capó del motor a la posición básica no levantada. Esta
función puede estar prevista en adición a la del sistema de
seguridad con el airbag, o como alternativa a ésta. En la forma de
realización alternativa no existe entonces ningún airbag en la
parte exterior del parabrisas, o al menos ningún airbag acoplado
funcionalmente con el capó del motor.
Claims (17)
1. Dispositivo en un vehículo para la protección
de una persona atropellada por el vehículo, con por lo menos un
accionamiento (3) para levantar el capó del motor (1) en el caso de
un accidente con la persona, un sistema de seguridad para la
persona en la zona del capó del motor (1) o tanto en la zona del
capó del motor (1) como en la zona del parabrisas (16) del
vehículo, caracterizado porque con el accionamiento (3) del
capó del motor y del sistema de seguridad está acoplado un sistema
de disparo, que capta una variación de posición, movimiento o
fuerza provocada en el accionamiento debido al impacto de la persona
sobre el capó del motor (1), y que puede activar o preferentemente
disparar el sistema de seguridad.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de disparo capta y
analiza datos relativos a los efectos del impacto sobre el capó del
motor (1) para generar una señal que da lugar a la activación del
sistema de seguridad.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el sistema de disparo está realizado de
tal manera que a partir de los datos que recibe pueda determinar si
se ha producido un impacto.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el sistema de disparo puede determinar
a partir de los datos recibidos si sobre el capó del motor ha
impactado una persona o un objeto, y porque activa el sistema de
seguridad únicamente si ha detectado a una persona.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el accionamiento (3) es un
accionamiento por motor eléctrico y porque el sistema de disparo
está acoplado al accionamiento (3) para captar las variaciones de
los datos del accionamiento provocadas por el impacto.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el accionamiento (3) es un motor de
corriente continua dinámico.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el sistema de seguridad
comprende un sistema de inflado (3) y un airbag (15) que queda por
la cara exterior del parabrisas (6) después de haber sido
inflado.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque el sistema de seguridad que es
activado por el sistema de disparo es el accionamiento (3) del capó
del motor (1), donde si después de levantar el capó del motor (1)
no se detecta ningún impacto, el sistema de disparo controla el
accionamiento (3) para bajar el capó del motor (1).
9. Procedimiento para activar, en particular para
disparar un sistema de seguridad situado en la zona del capó del
motor (1) o tanto en la zona del capó del motor como en la zona del
parabrisas (16), para una persona atropellada por un vehículo,
donde el vehículo presenta un capó de motor (1) que en caso de
impacto de una persona se puede levantar, por lo menos, por un
accionamiento (3), caracterizado por los pasos
siguientes:
a) al producirse el impacto de la persona sobre
el capó del motor (1) se toman datos del accionamiento (3) que se
tratan en un sistema de disparo,
b) el sistema de disparo actúa en función de los
datos del sistema de seguridad, en particular activando el sistema
de seguridad.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el sistema de disparo activa el sistema
de seguridad siempre que los datos relativos al impacto que se
hayan obtenido superen un valor predeterminado.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque el sistema de disparo también capta
datos en caso de un impacto de un objeto sobre el capó del motor
(1), y porque en el sistema de disparo se determina mediante los
datos si lo que ha impactado sobre el capó del motor (1) ha sido un
objeto o una persona.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque el sistema de seguridad solamente se
dispara si se deduce que el impacto ha sido de una persona.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque cuando no se
determina la existencia de ningún impacto, se activa el
accionamiento (3) que ha elevado el capó del motor (1) para provocar
la bajada del capó del motor (1).
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por utilizarse un
accionamiento por motor eléctrico.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque al levantar el capó del motor (1) se
capta y trata la variación de revoluciones del motor y/o la energía
que necesita el accionamiento (3), para detectar y/o analizar un
impacto.
16. Procedimiento según la reivindicación 15,
caracterizado por realizarse un análisis de plausibilidad en
el sistema de disparo, comparando para ello los datos determinados
por el impacto sobre el capó del motor (1) con valores específicos
del accionamiento registrados para el capó del motor (1) sin
carga.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque después de
efectuada la elevación del capó del motor (1) se determinan los
datos, determinando la variación del ángulo de ajuste del
accionamiento (3) o la energía aportada al accionamiento (3).
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