ES2246363T3 - Dispositivo en un vehiculo para proteger una persona detectada por el vehiculo y procedimiento de disparo de un sistema de seguridad. - Google Patents

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.

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).