ES2255753T3 - Aparato de control de un dispositivo de seguridad de los ocupantes. - Google Patents
Aparato de control de un dispositivo de seguridad de los ocupantes.Info
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Abstract
Un aparato de control para poner en marcha un dispositivo de seguridad para los ocupantes de un vehículo comprende un detector de suelo (32) previsto en una posición predeterminada en el vehículo para detectar el impacto sobre el vehículo; una sección de control (49) para poner en marcha el aparato de seguridad cuando el valor calculado basado en el valor detectado por el detector de suelo (32) sobrepasa un umbral predeterminado; detectores satélites (30A,30B) dispuestos en el frontal del detector de suelo (32) en el vehículo para detectar la magnitud de impacto sobre el vehículo para determinar dos o más cantidades diferentes sobre la base de la magnitud de impacto detectada; y una sección de umbral (42) para cambiar el umbral de acuerdo con los valores detectados por los detectores satélites (30A,30B).
Description
Aparato de control de un dispositivo de seguridad
de los ocupantes.
La presente invención está relacionada con un
aparato de control de activación de un sistema de seguridad de los
ocupantes para controlar la activación del sistema de seguridad de
los ocupantes, tal como un sistema de airbag o similar, para
proteger a los ocupantes en un vehículo en el caso de una colisión
del vehículo.
Un aparato de esta clase según el preámbulo de la
reivindicación 1 puede encontrarse en los documentos
US-A-5658011 ó
EP-A-5488459.
El aparato de control de la activación
convencional para controlar la activación del sistema de seguridad
de los ocupantes está diseñado para detectar el impacto en el
vehículo mediante la medida de la desaceleración con un sensor de
aceleración montado normalmente en el suelo del vehículo, calculando
un valor de la operación basado en la desaceleración medida de esta
forma, y comparando el valor de la operación con un umbral
predeterminado, y controlando el disparo del cebo, basándose en el
resultado de la comparación.
Los tipos de choques están clasificados según
sean un choque frontal, choque oblicuo, choque contra un poste,
choque desplazado, choque inferior, etc., según se muestra desde la
figura 14A a la figura 14F, de acuerdo con la forma de la colisión,
la dirección de la colisión, el tipo de un objeto de la colisión, y
así sucesivamente. En el caso de un choque frontal, debido a que el
coche está diseñado para absorber el impacto en el choque mediante
dos miembros laterales izquierdo y derecho, aparecerá una gran
desaceleración en el suelo del vehículo sobre el cual se encuentra
montado el sensor del piso, en un periodo de tiempo predeterminado
posterior al choque. En contraste con el mismo, en el caso de un
choque distinto al choque frontal, debido a que la forma de la
absorción del impacto es distinta a la absorción en dicho impacto,
la desaceleración no es tan grande en el suelo del vehículo en el
periodo de tiempo predeterminado posterior al choque.
Con el fin de detectar el choque excepto para el
choque frontal, es por tanto necesario coloca un sensor distinto al
sensor del piso en la parte frontal del vehículo, con el fin de
detectar con precisión el impacto al producirse el choque, excepto
para el choque frontal.
El documento del arte previo
US-5658011 expone un aparato de un airbag de un
sistema sensor de la presión de aire de los neumáticos para un
vehículo, en el que está provista una sección de detección de la
colisión para generar una primera señal de detección de la colisión,
al aplicar un choque en las partes frontal, posterior, lateral
derecha y lateral izquierda del vehículo, y que exceda de un primer
valor de choque, y para generar una segunda señal de detección de
colisión cuando se aplique un choque a las partes del lateral
derecha, lateral izquierda y superior del vehículo que exceda de un
segundo valor de choque. La señal de detección de la presión se
genera cuando la presión de aire del neumático del vehículo se
encuentre por debajo de un valor de presión, y la unidad de control
electrónico genera una señal de disparo de expansión del airbag al
recibir la primera señal de detección. Se genera también una señal
de disparo de expansión del airbag cuando se reciban la segunda
señal de detección y la señal de detección de la presión, y
generándose una señal de inicio de la operación de aviso cuando se
reciban la segunda señal de detección de la colisión o bien la señal
de detección de la presión. El airbag se expande en el vehículo de
acuerdo con la señal de disparo de la expansión del airbag
procedente de la unidad de control electrónico.
Además de ello, el documento
EP-0548849 expone un sistema de detección de la
colisión para un sistema de airbag lateral, en el que se detecta una
colisión mediante distintos sensores dispuestos en el vehículo.
Específicamente, están provistos dos sensores de colisión en las
partes izquierda y derecha. Basándose en la colisión detectada, se
activa un sistema de airbag para su expansión en el espacio situado
entre un ocupante del vehículo y su pared lateral interna del
compartimento. Además de ello, se encuentran dispuestos unos medios
de detección del estado de apertura de las puertas en las propias
puertas del vehículo, para detectar la posición de abierta o cerrada
de las mismas, y para inhibir el inflado del airbag cuando los
medios de detección del estado de apertura de las puertas pueda
detectar un estado de apertura de la puerta lateral.
Es el objeto de la presente invención el
proporcionar un aparato de control de la activación de un sistema de
seguridad de los ocupantes, que sea capaz de activar el sistema de
seguridad de los ocupantes con una sincronización óptima en el
tiempo.
De acuerdo con la presente invención, este objeto
se lleva a cabo mediante el aparato de control de la activación tal
como se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Específicamente, la presente invención
proporciona un aparato de control de la activación de un sistema de
seguridad de los ocupantes, el cual comprende un primer sensor
dispuesto en una posición predeterminada en un vehículo, para
detectar un impacto en el vehículo, medios de control de la
activación del sistema de seguridad de los ocupantes, cuando un
valor de la operación obtenido basándose en un valor de la detección
detectado por el primer sensor exceda de un umbral predeterminado,
unos segundos medios de sensor dispuestos más hacia la parte frontal
que el mencionado primer sensor del vehículo, para detectar el nivel
del impacto en el vehículo, para detectar los valores de al menos
dos magnitudes distintas de acuerdo con el nivel del impacto
detectado, y medios de cambio del umbral para cambiar el umbral
predeterminado de acuerdo con el valor de la detección de los
segundos medios del sensor, en los que los medios de cambio del
umbral comprenden medios de incremento de la magnitud de cambio del
umbral para incrementar la magnitud del cambio del umbral
predeterminado, con un incremento del valor basándose en el valor
de la detección de los segundos medios del sensor.
En la presente invención, el valor basado en el
valor de detección de los segundos medios sensores es un valor que
resulta de la integración del valor de la detección de los segundos
medios de detección a través de un periodo de tiempo
predeterminado.
En la presente invención, los medios de
incremento de la magnitud del cambio del umbral están dispuestos
para restar un valor basado en un valor de la operación resultante
de la integración del valor de la detección resultante de la
integración del valor de la detección de los segundos medios
sensores, a través de una duración predeterminada, con respecto al
umbral predeterminado.
En la presente invención, el valor de la
operación obtenido basándose en el valor de la detección del primer
sensor es un valor que resulta de la integración del valor de la
detección del primer sensor a través de una duración
predeterminada.
En la presente invención, los segundos medios
sensores están formados por dos sensores y el mayor de los valores
de detección detectados por los dos sensores que se define como el
valor de detección de los segundos medios sensores.
En la presente invención, los segundos medios
sensores están localizados en una parte central frontal del
vehículo.
En la presente invención, los segundos medios
sensores están dispuestos para detectar los niveles del impacto en
el vehículo y dando a su salida unos valores de detección como
valores lineales.
En la presente invención, los segundos medios
sensores es un sensor mecánico el cual detecta los niveles del
impacto en el vehículo, y que da como salida los valores de
detección del mismo como valores de dos clases distintas.
De acuerdo con la presente invención, los medios
de cambio del umbral cambios el umbral predeterminado utilizado para
la estimación de la activación del sistema de seguridad de los
ocupantes, de acuerdo con el valor de detección de los segundos
medios sensores, y los medios de incremento de la magnitud de cambio
del umbral incrementan la magnitud de cambio del umbral
predeterminado utilizado para la estimación de la activación del
sistema de seguridad de los ocupantes, con el incremento en el valor
de detección de los segundos medios sensores; en consecuencia, el
sistema de seguridad de los ocupantes puede ser activado con una
sincronización óptima de tiempos.
En la presente invención, los medios de cambio
del umbral comprenden medios de reducción de la magnitud del cambio
del umbral, para reducir la magnitud del cambio del umbral
predeterminado, correspondiente a un estado de incremento inicial
del valor de la operación, basándose en el valor de la detección del
primer sensor.
De acuerdo con la presente invención, los medios
de reducción de la magnitud del cambio de umbral reducen la magnitud
del cambio del umbral predeterminado correspondiente al estado de
incremento inicial del valor de la operación, basándose en el valor
detectado del primer sensor; en consecuencia, el sistema de
seguridad de los ocupantes puede quedar inhabilitado en su
activación sobresensible debido a los impactos, etc., durante el
rodaje sobre carreteras en mal estado.
En la presente invención, los medios de cambio
del umbral están dispuestos para que no cambien el umbral
predeterminado correspondiente al estado de incremento inicial del
valor de la operación, basándose en el valor de la detección del
primer sensor, cuando el valor de la operación basado en el valor de
la detección del segundo sensor exceda de un valor
predeterminado.
De acuerdo con la presente invención, el instante
de inicio del cambio del umbral predeterminado puede ser retardado,
debido a que los medios del cambio del umbral están dispuestos para
no cambiar el umbral predeterminado correspondiente al estado del
incremento inicial del valor de la operación basado en el valor de
la detección del primer sensor, cuando el valor de la operación
basado en el valor de detección de los segundos medios sensores
exceda del valor predeterminado; en consecuencia, el sistema de
seguridad de los ocupantes puede quedar inhabilitado en su
activación sobresensible debido a un impacto, etc., durante el
rodaje sobre carreteras en mal estado.
De acuerdo con la presente invención, los medios
de cambio del umbral cambiar el umbral predeterminado utilizado para
la estimación de la activación del sistema de seguridad de los
ocupantes, de acuerdo con la magnitud de la diferencia entre los
impactos detectados por el sensor derecho y por el sensor izquierdo.
Puesto que la magnitud de la diferencia entre los impactos
detectados por el sensor derecho y por el sensor izquierdo difiere,
dependiendo de la parte del choque del vehículo, el control de la
activación óptima del sistema de seguridad de los ocupantes puede
llevarse a cabo de acuerdo con la parte del choque del vehículo,
cambiando el umbral predeterminado de acuerdo con la magnitud de la
diferencia entre los impactos detectados por el sensor derecho y por
el sensor
izquierdo.
izquierdo.
En la presente invención, los segundos medios
sensores comprenden sensor derecho y un sensor izquierdo dispuestos
en la parte derecha e izquierda de la parte frontal del vehículo, y
medios de cambio del umbral que cambian el umbral predeterminado de
acuerdo con la magnitud de la diferencia entre los impactos
detectados por el sensor derecho y por el sensor izquierdo, o bien
una relación de los impactos detectados por el sensor derecho y por
el sensor izquierdo.
De acuerdo con la presente invención, el control
optimo de activación del sistema de seguridad de los ocupantes puede
llevarse a cabo de acuerdo con la parte del choque del vehículo,
debido a que los medios de cambio del umbral cambian el umbral
predeterminado de acuerdo con la magnitud de la diferencia entre los
impactos detectados por el sensor derecho y el sensor izquierdo o
bien por la relación de los impactos detectados por el sensor
derecho y por el sensor izquierdo.
La figura 1 es un diagrama de bloques para
mostrar el aparato de control de la activación del sistema de
seguridad de los ocupantes de acuerdo con la primera
realización.
La figura 2 es un diagrama explicativo para
mostrar los emplazamientos de los sensores satélite y un sensor en
el suelo en el aparato de control de la activación del sistema de
seguridad de los ocupantes de acuerdo con la primera
realización.
La figura 3 es un diagrama para explicar el
funcionamiento de los sensores satélite, sensor del suelo, CPU,
etc., en el aparato de control de la activación del sistema de
seguridad de los ocupantes, de acuerdo con la primera
realización.
La figura 4 es un diagrama que muestra un mapa de
determinación utilizado en el aparato de control de la activación
del sistema de seguridad de los ocupantes, de acuerdo con la primera
realización.
La figura 5 es un gráfico para mostrar los
valores detectados por los sensores satélites en el aparato de
control de la activación del sistema de seguridad de los ocupantes,
de acuerdo con la primera realización.
La figura 6A es un diagrama para mostrar el mapa
de determinación utilizado en el aparato de control de la activación
del sistema de seguridad de los ocupantes, de acuerdo con la segunda
realización, y los valores detectados con la colisión mediante los
sensores del suelo.
La figura 6B es un gráfico que muestra los
valores detectados por los sensores satélite en el aparato de
control de la activación del sistema de seguridad de los ocupantes
de acuerdo con la segunda realización.
La figura 7A es un diagrama para mostrar un mapa
de determinación utilizado en el aparato de control de activación
del sistema de seguridad de ocupantes, de acuerdo con la segunda
realización, y los valores detectados durante el rodaje del vehículo
sobre carreteras en mal estado por los sensores del suelo.
La figura 7B es un gráfico para mostrar los
valores detectados por los sensores satélite en el aparato de
control de la activación del sistema de seguridad de los ocupantes,
de acuerdo con la segunda realización.
La figura 8A es un diagrama para mostrar un mapa
de determinación utilizado en el aparato de control de la activación
del sistema de seguridad de los ocupantes, de acuerdo con la tercera
realización, y los valores detectados al producirse la colisión por
los sensores del suelo.
La figura 8B es un gráfico para mostrar los
valores detectados por los sensores satélite en el aparato de
control de la activación del sistema de seguridad de los ocupantes,
de acuerdo con la tercera realización.
La figura 9A es un diagrama para mostrar un mapa
de determinación utilizado en el aparato de control de la activación
del sistema de seguridad de los ocupantes, y los valores detectados
durante el rodaje del vehículo en carreteras en mal estado por los
sensores del suelo.
La figura 9B es un gráfico para mostrar los
valores de los sensores satélite en el aparato de control de la
activación del sistema de seguridad de los ocupantes de acuerdo con
la tercera realización.
La figura 10A es un diagrama para mostrar los
valores detectados por los sensores satélite en el aparato de
control de la activación del sistema de seguridad de los ocupantes,
de acuerdo con la cuarta realización.
La figura 10B es un diagrama para mostrar los
valores detectados por los sensores satélite en el aparato de
control de la activación del sistema de seguridad de los ocupantes,
de acuerdo con la cuarta realización.
La figura 11 es un diagrama de bloques para
mostrar el aparato de control de la activación del sistema de
seguridad de los ocupantes de acuerdo con la quinta realización.
La figura 12 es un diagrama para mostrar un mapa
de determinación utilizado en el aparato de control de la activación
del sistema de seguridad de los ocupantes de acuerdo con la quinta
realización.
La figura 13 es un diagrama de bloques para
mostrar una modificación del aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de los ocupantes, de acuerdo con la quinta
realización.
La figura 14A es un diagrama para mostrar un
estado del choque frontal de un vehículo.
La figura 14B es un diagrama para mostrar un
estado del choque oblicuo de un vehículo.
La figura 14C es un diagrama para mostrar un
estado del choque con un poste de un vehículo.
La figura 14D es un diagrama para mostrar un
estado del choque desplazado de un vehículo.
La figura 14E es un diagrama para mostrar un
estado de un choque inferior de un vehículo.
La figura 14F es un diagrama para mostrar un
estado en el cual el vehículo está rodando en una carretera en mal
estado.
Se describirá el aparato de control de la
activación del sistema de seguridad de los ocupantes, de acuerdo con
la primera realización de la presente invención, con referencia a la
figura 1 a la figura 5. La figura 1 es un diagrama de bloques para
mostrar el aparato de control de la activación del sistema de
seguridad de los ocupantes, utilizando los sensores satélite, y la
figura 2 es un diagrama explicativo para mostrar las localizaciones
de los sensores satélite y el sensor del suelo en la figura 1.
Este aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de los ocupantes es un dispositivo para
controlar el disparo de un sistema de airbag 36, el cual es uno de
los sistemas de seguridad de los ocupantes, y que se proporciona
según se muestra en la figura 1, principalmente con un circuito de
control 20, sensores satélite (segundos medios sensores) 30A, 30B,
el sensor del suelo (primer sensor) 32, y el circuito de control de
conducción 34.
Entre éstos, los sensores satélite 30A, 30B son
sensores electrónicos para detectar la magnitud del impacto ejercido
sobre el vehículo 46; específicamente, detectan la desaceleración
ejercida sobre el vehículo 46 y dan salida a una señal de detección
de acuerdo con la magnitud de la desaceleración detectada. El sensor
del suelo 32 es un sensor denominado como de aceleración, para medir
el impacto sobre el vehículo 46; específicamente, mide la
desaceleración en la dirección longitudinal del vehículo 46 conforme
tenga lugar el choque, y da salida a un valor de medición del mismo
como señal de medida.
El circuito de control 20 incorpora una unidad de
proceso central (CPU) (22), una memoria de solo lectura (ROM) 26,
una memoria de acceso aleatorio (RAM) 28, y un circuito de
entrada/salida 24 (circuito E/S), y los componentes están conectados
a través de un bus. Entre los mismos, la CPU 22 lleva a cabo el
control de la activación del sistema del airbag 36, de acuerdo con
un programa almacenado en la memoria ROM 26. La memoria RAM 28 es
una memoria para almacenar los datos obtenidos y basados en las
señales de los respectivos sensores 30A, 30B, 32, y el resultado del
cálculo ejecutado basado en las mismas por la CPU 22. El circuito 24
de E/S es un circuito para introducir las señales
de los respectivos sensores 30A, 30B, 32, para dar salida a una señal de activación hacia el circuito de control 34.
de los respectivos sensores 30A, 30B, 32, para dar salida a una señal de activación hacia el circuito de control 34.
La CPU 22 funciona como un control de activación
40, el cual compara un valor obtenido basándose en el resultado de
la medida del sensor del suelo 32 con un umbral predeterminado, y el
cual controla la activación del sistema de airbag 36, basándose en
el resultado de la comparación, y como un cambiador 42 del umbral,
el cual cambia el umbral, dependiendo de la magnitud del impacto
detectado por los sensores satélite 30A, 30B, de acuerdo con los
programas almacenados en la memoria ROM 26 y similares.
El circuito de control 34 es un circuito que
energetiza un cebo de disparo 38 en el sistema del airbag 36
mediante una señal de activación del circuito de control 20 para
conseguir el disparo del mismo. Por el contrario, el sistema de
airbag 36 está equipado con un generador de gas (no mostrado) para
ser disparado por el cebo de disparo 38, una bolsa (no mostrada)
para ser inflada por el gas creado, y así sucesivamente, además de
ser una unidad de disparo el cebo de disparo 38.
Entre estos componentes, el circuito de control
20, sensor 32 del suelo, y el circuito de control 34 están alojados
en una unidad ECU (unidad de control electrónico) 44, mostrada en la
figura 2, para ser montada sobre el suelo del vehículo situado
aproximadamente en el centro del vehículo 46. Los sensores satélites
30A, 30B están situados en la parte frontal del vehículo 46, en
forma oblicua en el frente derecho y en forma oblicua en el frente
izquierdo con respecto al sensor del suelo 32 en la ECU 44, según se
muestra en la figura 2.
A continuación se describe las operaciones de los
sensores satélite 30A, 30B, el sensor 32 del suelo, y la CPU 22 en
el caso de una colisión del vehículo. La figura 3 es un diagrama
explicativo para explicar las operaciones de los sensores satélite
30A, 30B, el sensor 32 del suelo, y la CPU 22, según se muestran en
la figura 1. Según se muestra en la figura 3, el control 40 de
activación en la CPU 22 está provisto con una sección de operación
58 y una sección 60 de determinación de la activación.
El sensor del suelo 32 mide la desaceleración en
la dirección longitudinal del vehículo 46 conforme pueda surgir la
ocasión, y da salida a la desaceleración como una señal de su medida
G(t). La sección de operación 58 del control de activación 40
somete el valor de la medida G(t) que se obtiene a la salida
del sensor del suelo 32 a unas operaciones aritméticas
predeterminadas, es decir, operaciones aritméticas de acuerdo con la
Ecuación 1 y Ecuación 2, para obtener los valores operativos
V_{1}, V_{2}. Estos valores operativos V_{1}, V_{2} son
introducidos en la sección 60 de determinación de la activación, y
un valor definido por los valores operativos V_{1,} V_{2} se
compara con el umbral V_{n} del mapa de determinación almacenado
en el cambiador de umbral 42.
\vskip1.000000\baselineskip
(Ecuación
1)V_{1} = \int^{l}_{t-150 \ ms}
G(t)dt
G(t): salida del sensor del
suelo.
(Ecuación
2)V_{2} = \int^{l}_{t-10 \ ms}
G(t)dt
G(t): salida del sensor del
suelo.
\vskip1.000000\baselineskip
Es decir, el cambiador de umbral 42 almacena el
mapa de determinación que tiene el umbral V_{n} tal como se
muestra en la figura 4. Este mapa de determinación es en el que se
representan gráficamente los valores de la medida V_{1} lo largo
del eje de abscisas, mientras que los valores de la medida V_{2}
lo hacen a lo largo del eje de ordenadas. El umbral V_{n} se
configura para los valores mayores que los valores del impacto en el
vehículo 46 a un nivel demasiado bajo para activar el sistema del
airbag en el caso de un choque frontal, y los correspondientes
mientras que el vehículo 46 pueda rodar en carreteras en mal estado.
Es decir, el umbral V_{n} se determina primeramente mediante la
representación gráfica de una serie de curvas que indican los
cambios en los valores operativos V_{1}, V_{2} en los casos en
los que el sistema del airbag 36 no tenga que ser activado, y
definiendo entonces un patrón cuyos valores sean mayores que estas
curvas, pero siendo lo más próximos a estas curvas en todo lo
posible. Específicamente, se obtiene una envolvente de estas curvas
para poderse definir como el umbral V_{n}.
El cambiador de umbral 42 acepta la entrada del
valor de detección G'(t) desde los sensores satélite 30A, 30B, y
lleva a cabo una operación aritmética de la Ecuación 3 utilizando
este valor de detección G'(t), para obtener el valor operativo
V_{3}. El cambiador de umbral 42 cambia el umbral V_{n} al
umbral V'_{n} de acuerdo con la Ecuación 4. Es decir, la relación
entre el valor de operación V_{1} y el valor de operación V_{3}
se muestra en el gráfico de la figura 5, y el umbral V_{n}
mostrado en la figura 4 se cambia al umbral V'_{n} mientras que se
calcula una magnitud de reducción del umbral, de acuerdo con la
magnitud del valor de operación V_{3}. El valor de detección G'(t)
de los sensores satélites 30A, 30B es el mayor de los valores
detectados por el sensor satélite 30A y el valor detectado por el
sensor satélite 30B.
\vskip1.000000\baselineskip
(Ecuación
3)V_{3} = \int^{l}_{t-10 \ ms}
G'(t)dt
G'(t): salida del sensor
satélite.
V'{}_{n} =
V_{n} -
V_{3}/\alpha
\alpha =
constante.
\vskip1.000000\baselineskip
En consecuencia; cuando se cambia el umbral
V_{n} al umbral V'_{n}, basándose en el valor de detección G'(t)
de los sensores satélites 30A, 30B, la sección de determinación de
la activación 60 adquiere el umbral V'_{n} del cambiador de umbral
42, y compara el valor definido por los valores de operación
V_{1}, V_{2} obtenidos en la sección de operación 58 con el
umbral V'_{n}. Cuando el valor definido por los valores de
operación V_{1}, V_{2} excede del umbral V'_{n}, la sección de
determinación de la activación 60 da su salida una señal A de
activación al circuito de control 34 (véase la figura 1). Esto
provoca que el circuito de control 34 energetize el cebo de disparo
38, con el fin de activar el sistema del airbag 36, con lo que el
cebo de disparo 38 hace que se dispare el generador de gas (no
mostrado).
Con el aparato de control de activación del
sistema de seguridad de los ocupantes, de acuerdo con esta primera
realización, en donde los valores definidos por los valores de
operación V_{1}, V_{2} están basados en la desaceleración
G(t) medida por el sensor del suelo 32, y que varían según lo
indicado por la línea de trazo continuo 70 en la figura 4, el
sistema de airbag 36 puede ser activado en el instante del disparo
de encendido a. Es decir, si la determinación de la activación se
realiza utilizando el umbral V_{n}, el sistema de airbag 36 se
activará en el instante del disparo de encendido b; mientras que el
sistema de airbag 36 podrá ser activado en el instante de disparo a
en forma más temprana que el instante del disparo de encendido b,
porque el umbral V_{n} se cambie al umbral V'_{n}, de acuerdo
con la magnitud del valor de operación V_{3}. El sistema de airbag
36 podrá ser activado en el instante óptimo de acuerdo con la
magnitud del impacto, es decir, en el instante más temprano de
acuerdo con el mayor impacto.
La primera realización se proporciona con los
sensores satélites 30A, 30B de la izquierda y derecha en la parte
frontal del vehículo, aunque otra configuración posible puede ser
tal que solo se encuentre localizado un sensor satélite en el centro
de la parte frontal del vehículo.
Los sensores satélites 30A, 30B en la primera
realización pueden ser sensores capaces de detectar dos o más
valores distintos, y pueden ser sensores que detecten linealmente
valores basados en la magnitud del impacto aplicado o sensores
mecánicos o similares, capaces de detectar la magnitud del impacto
de dos tipos diferentes. Los censores capaces de detectar
linealmente valores en este caso pueden ser cualesquiera sensores
seleccionados de tipo electrónico, de semiconductores, de tipo de
diafragma y de aceleración capacitiva (desaceleración), y similares,
y pueden ser también distintos sensores locales que detecten la
magnitud de la carga aplicada.
La señal de activación obtenida a la salida de la
sección de determinación de la activación 60 puede ser utilizada
también como una señal de activación para la liberación del bloqueo
de puertas, para cortar el combustible, para la emisión de un aviso
urgente en el caso de un accidente, y así sucesivamente. En este
caso, la fiabilidad de la señal de activación puede ser mejorada
mediante el uso de la señal de los sensores satélites 30A, 30B para
la estimación de la salida de la señal de activación.
El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de los ocupantes de acuerdo con la segunda
realización de la presente invención se describirá a continuación
con referencia a la figura 6A a la figura 7B. La estructura del
aparato de control de la activación es la misma que el aparato de
control de activación del sistema de seguridad de los ocupantes de
acuerdo con la primera realización (véanse las figuras 1 y 3), pero
el aparato de la presente realización está configurado para llevar a
cabo dicho control para variar la magnitud del cambio del umbral de
acuerdo con el tipo de choque.
La figura 6A es un diagrama para mostrar el mapa
de determinación que tiene el umbral V_{n} almacenado en el
cambiador de umbral 42 y una línea de trazo continuo 70 sobre la
misma que representa el cambio en el valor definido por los valores
operativos V_{1}, V_{2} basándose en el valor de la medida
G(t) del sensor del suelo 32 al producirse la colisión. La
figura 7A es un diagrama para mostrar el mapa de determinación que
tiene el umbral V_{n} almacenado en el cambiador de umbral 42, y
una línea de trazo continuo 72 sobre la misma que representa el
cambio en el valor definido por los valores operativos V_{1},
V_{2}, basándose en el valor de medida G(t) del sensor del
suelo 32 durante el rodaje sobre carreteras en mal estado y
produciéndose golpes durante el rodaje. El umbral V_{n} almacenado
en el cambiador de umbral 42 es el mismo que el umbral V_{n} en la
primera realización, y los valores operativos V_{1} y V_{2} son
los calculados de acuerdo con las mismas ecuaciones que en la
primera realización.
En este aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de los ocupantes de acuerdo con la segunda
realización, en el rango de V_{12} < V_{1}, el umbral V_{n}
se cambia al umbral V'_{n}, de acuerdo con la Ecuación 4, como en
el caso de la primera realización, pero en el rango de V_{11} <
V_{1} < V_{12} el umbral V_{n} se cambia al umbral V'_{n}
de acuerdo con la Ecuación 5 (véase la figura 6A).
- V'_{n} = V_{n} - V_{3}/\alpha'
- [V_{11} < V_{1} < V_{12}]
- \alpha' > \alpha
- (Ecuación 5)
\alpha: constante, \alpha';
constante.
En este caso, la sincronización de V_{12} para
iniciar el cambio del umbral se determina de la forma siguiente. Es
decir, la figura 6B muestra la relación del valor operativo V_{1}
con el valor operativo V_{3}, basándose en el valor de detección
G'(t) de los sensores satélites 30A, 30B en la colisión, y la figura
7B muestra la relación del valor operativo V_{1} con el valor
operativo V_{3}, basándose en el valor de detección G0(t)
de los sensores satélites 30A, 30B durante la rodadura en carreteras
en mal estado y con la rodadura con golpes inferiores. El valor
operativo V_{3} es el que se calcula de acuerdo con la misma
ecuación que en el caso de la primera realización. En la figura 6B
y figura 7B, suponiendo que el valor operativo V_{1} llegue a ser
V_{11} cuando el valor operativo V_{3} alcanza el umbral
V_{3}, V_{12} hacia el inicio del cambio de umbral según se
define como V_{12} = V_{11} + \DeltaV.
Tal como se muestra en la figura 6A y figura 6B,
el valor operativo V_{2} se inicia elevándose con un retardo por
detrás del valor operativo V_{3} en el momento del choque, pero
tal como se muestra en la figura 7A y en la figura 7B, el valor
operativo V_{3} y el valor operativo V_{2} se inician elevándose
aproximadamente al mismo tiempo y cayendo en un instante temprano
durante el rodaje sobre carreteras en mal estado y con rodadura con
golpes bajos. En el aparato de control de la activación del sistema
de seguridad de ocupantes, de acuerdo con la segunda realización,
\alpha' de la Ecuación 5 se configura para que sea mayor que el
valor de \alpha de la Ecuación 4, de forma que las magnitudes
del umbral V_{n} en el rango de V_{11} < V_{1} <
V_{12} sean menores que las del umbral V_{n} en el rango de
V_{12} < V_{1}. Esto impide que los valores (línea de trazo
continuo 72) determinados por los valores operativos V_{1},
V_{2} basados en el valor de la medida G(t) del sensor del
suelo 32 excedan del umbral V'_{n} durante la rodadura en
carreteras en mal estado con los golpes inferiores durante la misma,
según se muestra en la figura 7A, impidiendo a su vez la activación
sobresensible del sistema del airbag 36.
Puede contemplarse también en la segunda
realización descrita anteriormente que las magnitudes de reducción
del umbral V_{n} se hacen muy pequeñas (aproximadamente cero) en
el rango de V_{11} < V_{1} < V_{12} mediante el ajuste
de \alpha' de la Ecuación 5 hasta un valor muy grande. Este ajuste
puede realzar además el efecto de impedir la activación
sobresensible del sistema del airbag 36.
Se describe a continuación con referencia a las
figuras 8A y 9B el aparato de control de la activación del sistema
de seguridad de ocupantes, de acuerdo con la tercera realización de
la presente invención. La estructura de este aparato de control de
la activación del sistema de seguridad de ocupantes es la misma que
la del sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con la primera
realización (véase la figura 1, y la figura 3), pero el aparato de
la presente realización está configurado para llevar a cabo dicho
control mediante la alteración del instante de inicio del cambio
del umbral, de acuerdo con el tipo de choque.
La figura 8A es un diagrama para mostrar el mapa
de determinación que tiene el umbral V_{n} (V_{1}) almacenado en
el cambiador de umbral 42 y en donde la línea de trazo lleno 70
representa el cambio en el valor definido por los valores operativos
V_{1}, V_{2} basados en el valor de la medida G(t) del
sensor del suelo 32 al producirse la colisión. La figura 9A es un
diagrama para mostrar el mapa de determinación que tiene el umbral
V_{n} (V_{1}) almacenado en el cambiador de umbral 42 y una
línea de trazo continuo 72 sobre el mismo que representa el cambio
del valor definido por los valores operativos V_{1}, V_{2}
basados en el valor de la medida G(t) del sensor del suelo
32 durante el rodaje sobre carreteras en mal estado y bajo los
golpes inferiores durante el rodaje. Los valores operativos V_{1}
y V_{2} son valores calculados de acuerdo con las mismas
ecuaciones que en el caso de la primera realización.
En este aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de acuerdo con la tercera realización, el
umbral V_{n} (V_{1}) se cambia al umbral V'_{n} (V_{1}) de
acuerdo con la Ecuación 6 en el rango de V_{11} < V_{1} <
V_{12}. Es decir, en este rango el umbral V'_{n} (V_{1}) es
igual al umbral V_{n}(V_{1}), de forma que el umbral no
está sometido a cambio alguno. En el rango de V_{12} < V_{1},
el umbral V_{n} (V_{1}) se cambia al umbral
V'_{n}(V_{1}) de acuerdo con la Ecuación 7. En
consecuencia, el cambio del umbral V_{n} (V_{1}) al umbral
V'_{n}(V_{1}) se inicia desde el instante de V_{12},
tal como se muestra en la figura 8A y en la figura 9A. El instante
de V_{12} en su inicio del cambio del umbral se determina de una
forma similar al del caso de la segunda realización.
(Ecuación
6)V'_{n}(V_{1}) = V_{n}(V_{1})
\hskip3cm[V_{11} < V_{1} < V_{12}]
(Ecuación
7)V'_{n}(V_{1}) = V_{n}(V_{1}) - V_{n}(V_{11} +
\Delta V)/\alpha
\hskip1,2cm[V_{12} < V_{1}]
\alpha:
constante
Tal como se muestra en la figura 8A y en la
figura 8B, el valor operativo V_{2} se inicia elevándose con un
retraso posterior al valor operativo V_{3} al producirse la
colisión, pero tal como se muestra en la figura 9A y 9B, el valor
operativo V_{3} y el valor operativo V_{2} se inician elevándose
aproximadamente al mismo tiempo, y cayendo en un instante temprano
durante la rodadura en carreteras en mal estado y al producirse un
golpe inferior durante la rodadura. Puesto que este aparato de
control de la activación del sistema de seguridad de los ocupantes,
de acuerdo con la tercera realización, está configurado para iniciar
el cambio del umbral V_{n}(V_{1}) al umbral
V'_{n}(V_{1}) en el instante de V_{12}, los valores
(línea de trazo lleno 72) definidos por los valores operativos
V_{1}, V_{2} basados en el valor de la medida G(t) del
sensor del suelo 32, se mantienen para que no superen al umbral
V'_{n} durante el rodaje sobre carreteras en mal estado y con
golpes inferiores durante la rodadura, tal como se muestra en la
figura 9A; esto puede prevenir la activación sobresensible del
sistema de airbag 36.
A continuación se describe con referencia a la
figura 10A y figura 10B el aparato de control de activación del
sistema de seguridad de ocupantes, de acuerdo con la cuarta
realización de la presente invención. La estructura de este aparato
de control de la activación de ocupantes es la misma que la del
aparato de control de activación del sistema de seguridad de
ocupantes de acuerdo con la primera realización (véase la figura 1 y
la figura 3), pero el aparato de la presente realización está
configurado para llevar a cabo dicho control para poder variar las
magnitudes del cambio del umbral de acuerdo con el tipo de
choque.
La figura 10A muestra la relación del valor
operativo V_{1} con los valores operativos V_{3} basándose en
los valores de la detección G'(t) de los sensores satélites 30A, 30B
al producirse un choque simétrico, y la figura 10B muestra la
relación del valor operativo V_{1} con los valores operativos
V_{3} basados en los valores de detección G'(t) de los sensores
satélites 30A, 30B al producirse un choque asimétrico. Los valores
operativos V_{1}, V_{2} son valores calculados de acuerdo con
las mismas ecuaciones que en el caso de la primera realización.
Tal como se muestra en esta figura 10A, las
formas de onda son muy parecidas en su relación entre el valor
operativo V_{3A} basándose en el valor de detección G'(t) del
sensor satélite 30A y en el valor operativo V_{3B} basándose en el
valor de detección G'(t) del sensor satélite 30B al producirse el
choque simétrico, pero los valores son mayores en el lado del choque
en la relación entre el valor operativo V_{3B} basándose en el
valor de detección G'(t) del sensor satélite 30A y el valor
operativo V_{3B} basándose en el valor de detección G'(t) del
sensor satélite 30B al producirse el choque asimétrico.
En consecuencia, cuando la diferencia
\DeltaV_{3} entre los valores operativos V_{3A} u V_{3B}
exceda de un valor predeterminado, el valor mayor del valor
operativo V_{3A} y del valor operativo V_{3B} se utilizará como
el valor operativo V_{3} utilizado para el cambio del umbral.
Adicionalmente, el valor de \alpha de la Ecuación 4 para
determinar la magnitud del cambio del umbral se cambiará a un valor
menor. Esto permite que el sistema de airbag 36 pueda ser activado
debidamente. Cuando la diferencia \DeltaV_{3} entre los valores
operativos V_{3A} y V_{3B} no exceda del valor predeterminado,
se utilizará un promedio del valor operativo V_{3A} y del valor
operativo V_{3B} o bien el valor mayor como el valor operativo
V_{3} utilizado para el cambio del umbral.
A continuación y con referencia a la figura 11 y
a la figura 12 se describirá el aparato de control de la activación
del sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con la quinta
realización de la presente invención. La estructura de este aparato
de control de la activación del sistema de seguridad de los
ocupantes es la que se muestra en la figura 11, en la cual el
cambiador de patrón 43 de variación del umbral reemplaza al
cambiador de umbral 42 en el aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes, de acuerdo con la primera
realización (véase la figura 1), y en donde el cambiador del patrón
43 de variación del umbral almacena el mapa de determinación que
tiene el umbral 80 para el choque frontal y para carreteras en mal
estado, y el umbral 82 para los choques irregulares tal como se
muestra en la figura 12.
Este aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes está configurado para calcular un
valor operativo (valor integrado) V_{A} basándose en el valor de
detección G'(t) del sensor satélite 30A y el valor operativo (valor
integrado) V_{B} basado en el valor de detección G'(t) del sensor
satélite 30B, para determinar que el vehículo haya experimentado un
choque irregular cuando la diferencia (V_{A} - V_{B}) entre el
valor operativo V_{A} y el valor operativo V_{B}, y la relación
(V_{A}/V_{B}) del valor operativo V_{A} con respecto al valor
operativo V_{B} excedan ambos de un valor predeterminado, y para
conmutar el umbral del mapa de determinación al umbral 82 de
choque
irregular.
irregular.
En consecuencia, la sección de determinación de
la activación 60 compara el valor calculado a partir de los valores
operativos V_{1}, V_{2} basados en el valor de la medida del
sensor del suelo 42 con el umbral 82 de choque irregular y dando
como salida una señal de activación para el circuito de control 34,
cuando el valor calculado a partir de los valores operativos
V_{1}, V_{2} exceda al valor del umbral 82 de choque irregular.
Esto provoca que el circuito de control 34 energetize el cebo de
disparo 38, con el fin de activar el sistema de airbag 36, en donde
el cebo de disparo 38 hace que se dispare el generador de gas (no
mostrado). Los valores operativos V_{1}, V_{2} son valores
calculados de acuerdo con las mismas ecuaciones que en el caso de la
primera realización.
Puesto que este aparato de control de activación
del sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con la quinta
realización se encuentra configurado para calcular el valor
operativo V_{A} basándose en el valor de detección G'(t) del
sensor satélite 30A y el valor operativo V_{B} basado en el valor
de detección G'(t) del sensor satélite 30B, y para determinar que el
vehículo ha experimentado un choque irregular cuando ambos valores
de (V_{A} - V_{B}) y (V_{A}/V_{B}) excedan de un valor
predeterminado, el choque irregular del vehículo puede ser
determinado con precisión, y el control óptimo de activación del
sistema de seguridad de los ocupantes puede realizarse en forma
dependiente de la parte del choque del vehículo y del tipo de choque
del mismo.
Aunque este aparato de control de la activación
del sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con la quinta
realización está configurado para calcular el valor operativo
V_{A} basado en el valor de la detección G'(t) del sensor satélite
30A y el valor operativo V_{B} basado en el valor de detección
G'(t) del sensor satélite 30B, y para determinar que el vehículo ha
sufrido un choque irregular cuando ambos valores (V_{A} - V_{B})
y (V_{A}/V_{B}) excedan del valor predeterminado, el aparato
puede ser también modificado para determinar que el vehículo ha
sufrido un choque irregular cuando uno de los valores de (V_{A} -
V_{B}) y (V_{A}/V_{B}) excedan del valor predeterminado.
El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de los ocupantes de acuerdo con la quinta
realización está configurado para llevar a cabo la estimación de la
activación del sistema de airbag 36, mediante el valor calculado a
partir de los valores operativos V_{1}, V_{2} basados en el
valor de la medida del sensor del suelo 32 cuando exceda del umbral
del mapa de determinación, pero el aparato puede ser también
modificado para eliminar el sensor del suelo y llevar a cabo la
estimación de la activación del sistema de airbag 36, mediante un
valor operativo calculado a partir del valor operativo V_{A}
basado en el valor de detección G'(t) del sensor satélite 30A y el
valor operativo V_{B} basado en el valor de detección G'(t) del
sensor satélite 30B cuando exceda del umbral del mapa de
determina-
ción.
ción.
En este caso, según se muestra en la figura 13,
los valores detectados por los sensores satélites 30A, 30B se
introducen en la sección de cálculo operacional 58 y en la sección
de operación de integración 90. La sección 92 de discriminación del
tipo de choque está configurada para determinar el tipo de choque
basándose en un valor operativo en la sección 90 de la operación de
integración y en la sección 94 de conmutación del patrón de
variación del umbral, que conmuta el umbral del mapa de
determinación hacia el umbral del choque irregular cuando se
determine que el vehículo haya sufrido un choque irregular.
La sección de operación 58 está configurada para
llevar a cabo una operación predeterminada basándose en los valores
de detección de los sensores satélites 30A, 30B y un valor de esta
operación se compara con el umbral del mapa de determinación en la
sección 60 de determinación de la activación. Cuando el valor de la
operación sea superior al umbral, la sección 60 de determinación de
la activación proporciona una salid de la señal de activación del
sistema de airbag.
Este aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de los ocupantes de acuerdo con la quinta
realización está configurado para almacenar el mapa de determinación
que tiene el umbral 80 para el choque frontal, y para carreteras en
mal estado, y el umbral 82 de choque irregular en el cambiador de
patrón de variación del umbral 43, para efectuar la conmutación
entre el umbral 80 para el choque frontal y para carreteras en mal
estado, y el umbral 82 para choques irregulares, aunque sin estar
limitado a lo expuesto anteriormente, el aparato puede ser
modificado con el fin de que pueda determinar una magnitud de
reducción del umbral, de acuerdo con la magnitud de la diferencia
entre el valor de operación V_{A} y el valor de operación V_{B},
y linealmente inferior al umbral 80 para el choque frontal y para
carreteras en mal estado mediante una magnitud de disminución.
El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con la presente
invención es aplicable en la forma adecuada al aparato de control de
activación de los sistemas de airbag y similares.
Claims (11)
1. Un aparato de control de activación de un
sistema de seguridad de ocupantes, que comprende:
un primer sensor (32) dispuesto en una posición
predeterminada en un vehículo, para detectar el impacto en el
vehículo,
medios de control de la activación (40) del
sistema de seguridad de ocupantes para activar el sistema de
seguridad de ocupantes cuando un valor operativo obtenido basado en
un valor de detección detectado por el mencionado primer sensor
exceda de un umbral predeterminado, y
unos segundos medios sensores (30A, 30B)
dispuestos más hacia el frontal que el mencionado primer sensor en
el mencionado vehículo, para detectar un nivel de impacto en el
mencionado vehículo, para detectar los valores de al menos dos
magnitudes distintas, de acuerdo con el nivel del impacto
detectado,
caracterizado porque además comprende:
medios de cambio del umbral (42) para cambiar el
mencionado umbral predeterminado de acuerdo con un valor de la
detección de los mencionados segundos medios sensores;
en el que los mencionados medios de cambio del
umbral (42) comprenden medios de incremento de la magnitud de cambio
del umbral, para incrementar una magnitud de cambio del mencionado
umbral predeterminado con un incremento en el valor basado en el
valor de la detección de los mencionados segundos medios
sensores.
2. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el valor basado en el valor de detección de los
mencionados segundos medios sensores (30A, 30B) es un valor que
resulta de la integración del valor de detección de los mencionados
segundos medios sensores durante un periodo de tiempo
predeterminado.
3. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que los mencionados medios de incremento de la magnitud
de cambio del umbral están configurados para restar un valor basado
en un valor operativo resultante de la integración del valor de
detección de los mencionados segundos medios sensores (30A, 30B)
durante un periodo de tiempo predeterminado, con respecto al
mencionado umbral predeterminado.
4. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el valor operativo obtenido basado
en el valor de detección del mencionado primer sensor (32) es un
valor que resulta de la integración del valor de detección del
mencionado primer sensor durante un periodo de tiempo
predeterminado.
5. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que los mencionados segundos medios
sensores (30A, 30B) están compuestos por dos sensores, y en el que
el valor mayor de los valores detectados por los dos sensores se
define como el valor de detección de los mencionados segundos medios
sensores.
6. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que los mencionados segundos medios
sensores (30A, 30B) están dispuestos en una parte central frontal
del vehículo.
7. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, en el que los mencionados segundos medios
sensores (30A, 30B) están dispuestos para dar salida a los valores
de la detección como valores lineales.
8. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1, 5 y 6, en el que los mencionados segundos medios
sensores (30A, 30B) son unos medios sensores mecánicos que dan
salida a los valores de la detección de los mismos como valore de
dos clases distintas.
9. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que los mencionados medios de cambio
del umbral comprenden además medios de reducción de la magnitud de
cambio del umbral, para reducir la magnitud del cambio del
mencionado umbral correspondiente a un estado de incremento inicial
del valor operativo basado en el valor de la detección del
mencionado primer sensor (32).
10. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes, de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que los mencionados medios de cambio
del umbral (42) están dispuestos para no cambiar el mencionado
umbral predeterminado correspondiente a un estado de incremento
inicial del valor operativo basándose en el valor de detección del
mencionado primer sensor (32) solo cuando el valor operativo basado
en el valor de detección de los mencionados segundos medios sensores
(30A, 30B) exceda de un valor
predeterminado.
predeterminado.
11. El aparato de control de la activación del
sistema de seguridad de ocupantes, de acuerdo con la reivindicación
1, en el que los mencionados segundos medios sensores (30A, 30B)
comprenden un sensor derecho y un sensor izquierdo situados a la
derecha e izquierda en la parte frontal del mencionado vehículo, y
en el que los mencionados medios de cambio del umbral (42) cambian
el umbral predeterminado de acuerdo con la magnitud de la diferencia
entre los impactos detectados por el mencionado sensor derecho y por
el mencionado sensor izquierdo, o bien según la relación de los
impactos detectados por el mencionado sensor derecho y por el
mencionado sensor izquierdo.
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