ES2638924T3 - Dispositivos, sistemas y métodos para probar tecnologías de evitación de accidentes - Google Patents

Abstract

Un Objetivo Blando Guiado (GST) que incluye un Elemento de Movimiento Dinámico (EMD) y un sistema de cuerpo blando adaptado para formar el cuerpo para probar tecnologías de prevención de accidentes en un vehículo objeto (650), caracterizado porque el sistema de cuerpo blando está adaptado para ser montado encima de un Elemento de Movimiento Dinámico motorizado (EMD) y cuando está montado de este modo está adaptado para colisionar con el vehículo objeto (650) mientras se mueve el Elemento de Movimiento Dinámico (DME), y el sistema de cuerpo blando comprende: una pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) que son blandos y flexibles, formados a partir de uno o más materiales distribuidos uniformemente y que tienen una dureza total no superior a 100 Shore OO; en que los paneles (3010, 3020, 1805) están adaptados para que se puedan fijar de forma separable y reengancharse entre sí en ángulos de intersección para formar un armazón interior de un Objetivo Blando Guiado (GST), el armazón interior está adaptado para soportar un revestimiento que forma una superficie exterior del cuerpo del Objetivo Blando Guiado (GST); y los paneles (3010, 3020, 1805) son suficientemente rígidos para ser autoportantes cuando se unen entre sí para formar el armazón interior del Objetivo Blando Guiado (GST) y al soportar la superficie exterior cubren el Objetivo Blando Guiado (GST); en que en el momento de la colisión entre el vehículo objeto (650) y el Elemento de Movimiento Dinámico (DME) al menos algunos paneles (3010, 3020, 1805) del sistema de cuerpo blando se separan entre sí sin causar daños al vehículo objeto (650); caracterizado porque la pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) tienen cada uno una longitud global, una anchura global y un grosor sustancialmente uniformes, en que la longitud global y la anchura global son cada una al menos diez veces mayor que el grosor; el uno o más paneles (3010, 3020, 1805) están al menos parcialmente cubiertos con unas cubiertas de tela protectora (3030) que proporciona resistencia a la abrasión y resistencia de la superficie para resistir el impacto de un vehículo objeto (650), y llevar impresión de imágenes fotográficas y/o conexión de materiales reflectores del radar; y el Elemento de Movimiento Dinámico (EMD) tiene una anchura (W) que es menor que la anchura global del cuerpo blando (600), minimizando de esta forma la observabilidad de Elemento de Movimiento Dinámico (EMD) por parte de los sensores de radar.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Descripcion

DISPOSITIVOS, SISTEMAS Y METODOS PARA PROBAR TECNOLOG^AS DE EVITACION DE ACCIDENTES

2.0 Campo Tecnico

La presente invencion se refiere a dispositivos, sistemas y metodos para probar tecnolog^as de prevencion de accidentes.

3.0 Antecedentes

A medida que se desarrollan Tecnolog^as Avanzadas de Evitacion de Accidentes (ACAT) tales como Advertencia de Colision Avanzada (FCW), los Sistemas de Frenado Inminente por Accidente y otras tecnologfas avanzadas, ha aumentado rapidamente la necesidad de metodologfas de prueba a escala real que puedan minimizar los riesgos del personal de pruebas y los danos al equipo. La evaluacion de estos sistemas ACAT presenta muchos desaffos. Por ejemplo, el sistema de evaluacion debe ser capaz de proporcionar un Socio de Colision Blando (CP Blando) potencial de forma fiable y precisa a lo largo de una trayectoria que finalmente tendna como resultado un accidente en una variedad de configuraciones, como por ejemplo alcances por detras, choques frontales, cruce de trayectorias y choques laterales. Ademas, el socio de colision blando no debe suponer un riesgo ffsico sustancial para el conductor de prueba, el personal de prueba, el equipo o los veldculos sujetos en caso de que no se evite la colision. Este reto ha sido diffcil de abordar. En tercer lugar, el CP Blando debena tener la apariencia para el vehfculo en cuestion del elemento real que se esta simulando, como por ejemplo un veldculo de motor, un peaton u otro objeto. Por ejemplo, el CP Blando debe proporcionar una firma consistente para el radar y otros sensores a los diversos veldculos sujetos, sustancialmente identicos a los del elemento que se simula. Sena tambien ventajoso que el CP Blando fuera barato y reutilizable de forma repetida con un mmimo de tiempo y esfuerzo.

Los intentos anteriores de proporcionar un CP Blando adecuado incluyen: un coche globo, cuyo ejemplo se ilustra en la FIG. 13 (el "coche globo"); un objetivo de extremo trasero especificado por la Administracion Nacional de Seguridad en el Transito de Carreteras (NHTSA); un ejemplo del cual se ilustra en la FIG. 14 (la "parte trasera del coche NHTSA"); y un objetivo de accidente amortiguado proporcionado por Anthony Best Dynamics (ABD), un ejemplo del cual, parcialmente cortado para mostrar la estructura interna, se representa en la FIG. 15 (el "coche ABD"). Todos estos disenos anteriores presentan limitaciones. El coche globo esta sujeto a danos, incluyendo el estallido, cuando impacta a velocidades mas altas. Ademas, el coche globo tiende a presentar aleteo aerodinamico cuando se mueve a traves del aire, lo que puede confundir los sensores en el veldculo en cuestion. La parte trasera del coche de NHTSA solo se puede utilizar para las pruebas de colision traseras, y debido a su diseno inflexible puede causar danos menores al veldculo objeto a velocidades mas altas. El coche ABD no se puede atravesar ni atropellar debido a que el sistema de accionamiento 1505 es demasiado grande en la parte central del coche tal como se muestra en la FIG. 15. El coche ABD relativamente pesado debe ser empujado fuera de la via durante un impacto, creando grandes fuerzas en el veldculo objeto a altas velocidades y, por lo tanto, no puede utilizarse para velocidades de impacto de aproximadamente 50 kilometros por hora. Adicionalmente, los CP Blandos de la tecnica anterior han carecido del comportamiento de direccion y de frenado de los veldculos que estan simulando, limitando su utilidad en la generacion de datos del mundo real.

A partir de Kelly, J. Et al. “Development of a Guided Soft Target for Crash Avoidance Technology Evaluation”, SAE International Journal of Passenger Cars - Mechanical Systems SAE Inc. US, vol. 4 no. 1, 1 de junio 2011, paginas 479 - 487, XP 009187930, ISSN: 1946 - 3995, se conoce un Objetivo Blando Guiado y de acuerdo con la parte de pre-caracterizacion de la reivindicacion 1 y un metodo de acuerdo con la parte de pre-caracterizacion de la reivindicacion 6. Un Objetivo Blando Guiado similar es conocido a partir de un video clip publicado en Internet “Dynamic Research Inc.: “Guided Soft Target Overview”, XP 054975193.

Uno de los objetos de la invencion es mejorar el objetivo blando guiado de acuerdo con la parte de pre- caracterizacion de la reivindicacion 1 y el metodo para llevar a cabo tecnologfa de evitacion de accidentes con objetivos blandos guiados de acuerdo con la parte de pre-caracterizacion de la reivindicacion 6, espedficamente por lo que se refiere a su detectabilidad clara por medio del radar.

Este y otros objetos se consiguen gracias a las caractensticas de las partes de caracterizacion de la reivindicacion 1 y de la reivindicacion 6, y otras formas de realizacion ventajosas se reivindican en las reivindicaciones dependientes 2 - 5 y 7 - 10.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

4.0 Resumen

4.1 Sistema y Metodo de Objetivo Blando Guiado

Se proporciona un sistema y un metodo de Objetivo Blando Guiado (GST) que supera estos desaffos y mas proporcionando un sistema de prueba versatil y una metodologfa para la evaluacion de diversas tecnologfas de evitacion de accidentes. Este sistema y este metodo se pueden utilizar para replicar los movimientos previos al accidente del CP Blando en una amplia variedad de escenarios de accidente a la vez que se minimiza el riesgo ffsico, proporcionando en todo momento de forma consistente una apariencia y una firma a un radar y otros sensores sustancialmente identicos al del elemento que esta siendo simulado. El sistema GST en diversas formas de realizacionde ejemplo puede comprender un vehfculo objetivo blando o una forma peatonal unida de forma desmontable a un Elemento de Movimiento Dinamico (DME) autopropulsado, autonomo y guiado de forma autonoma, que puede ser operado en conexion con una red informatica inalambrica. El Coche Blando o el Peaton Blando tienen la intencion de ser una representacion realista de un CP Blando tanto para el conductor como para el sistema que esta siendo evaluado, y el DME sirve como medio de transporte para el Coche Blando de manera que los movimientos del CP Blando sean realistas. Como un velffculo totalmente autonomo, el GST puede coordinarsus movimientos con el velffculo objeto durante la fase previa al choque de tal manera que las condiciones iniciales de la fase de choque se replican de una trayectoria a otra. En el instante en que la ACAT o el controlador de velffculo objeto comienza a responder al conflicto, en algunas formas de realizacion el GST puede conmutar automaticamente a un modo en el que su velocidad y su recorrido ya no estan coordinados con la posicion del vehfculo objeto, sino que son tales que el GST sigue una trayectoria predeterminada de velocidad / tiempo / distancia a un punto de impacto objetivo fijado al suelo. Esto permite al analista determinar el efecto del sistema de ACAT sobre el impacto potencial del velffculo objeto con el GST o evitarlo al llegar al punto de impacto objetivo (por ejemplo, el cambio en indices tales como la "velocidad relativa resultante a la minima distancia "(RRVMD), distancia minima (MD), etc.).

El sistema de GST desarrollado para cochees y peatones tiene unas capacidades versatiles y robustas y proporciona a los ingenieros de pruebas la flexibilidad y el bajo tiempo de ciclo de prueba necesario para el desarrollo y la prueba de ACAT. El sistema de GST puede replicar practicamente cualquier tipo de colision entre el GST y el velffculo en cuestion, incluyendo alcances traseros, choques frontales, cruce de trayectorias, colisiones laterales y colisiones de peatones. Los cuerpos de Coche Blando o de Peaton Blando pueden estar construidos con una amplia variedad de formas y tamanos tridimensionales, lo que permite al desarrollador o evaluador de ACAT medir el efecto del sistema a traves de una gama de Socios de Colision. Estos cuerpos blandos de Socio de Colision pueden ser reutilizados y reensamblados rapidamente (habitualmente en un espacio de 10 minutos), y el DME autopropulsado y guiado, encerrado en una carcasa endurecida de perfil bajo sobre la que se puede pasar por encima, puede ser reposicionado rapidamente, lo cual permite al equipo de pruebas evaluar un gran numero de escenarios diferentes y realistas con multiples repeticiones.

El desarrollo de una metodologfa de prueba, basada en el sistema GST, permite la evaluacion de diversos ACAT que cubren una amplia gama de escenarios de conflicto de choque y pre-choque, ejerciendo de forma efectiva los diversos modos y condiciones de operacion de la ACAT. La capacidad de guiar y propulsar a un socio de conflicto en trayectorias complejas a traves del tiempo de colision permite evaluar no solo la evitacion de colisiones sino tambien las tecnologfas de mitigacion de colisiones, de choques de vehfculo a vehfculo y de vehfculo a infraestructura. Ademas, los datos recogidos tanto para el vehfculo en cuestion como para el GST en el curso de dichas evaluaciones permiten un analisis detallado de la respuesta y la efectividad del sistema, incluyendo sus efectos sobre la evitacion de colisiones (es decir, la distancia minima), asf como sus efectos sobre la gravedad de la colision (por ejemplo, la velocidad de cierre, los puntos de contacto, el angulo de rumbo relativo) cuando se produce una colision.

Los inventores no conocen ningun metodo o sistema de ensayo anterior en el que tanto el vehfculo en cuestion como el socio de colision se muevan de forma realista a velocidades relativamente altas hasta el punto de impacto, y minimizando el riesgo ffsico para el personal y el equipo de pruebas. Ademas, se cree que las geometffas espedficas para el DME que se han encontrado tanto para aumentar la seguridad como para minimizar la observabilidad del DME por el radar y otros sensores son nuevas y no obvias. Tal como senalan muchos investigadores, el desarrollo de tecnologfas avanzadas de prevencion de accidentes (ACAT) con capacidades incrementadas ofrece un potencial sustancial para reducciones futuras en colisiones, lesiones y fallecimientos relacionados con vehfculos.

4.1 Elemento de Movimiento Dinamico de Perfil Bajo

Se han descubierto geometffas espedficas para el DME que minimizan el riesgo de que el DME se vuelque y golpee o dane o perturbe el viaje de vehfculos objeto habituales durante el impacto de los vehfculos objeto con el GST, minimizando al mismo tiempo la visibilidad del DME al radar del vedculo objeto y a otros sensores.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

4.2 Sistema y Metodo de Socio de Colision Blando

Tambien se proporciona un sistema y metodo de CP Blando nuevo y mejorado que proporcionan una manera economica y facil de montar una estructura capaz de simular de cerca la apariencia ngida y las firmas de radar y otros sensores de elementos tales como un vetnculo de motor, un peaton u otro, a la vez que proporciona un objetivo seguro y facilmente reutilizable para vetnculos objeto de alta velocidad que se utilizan para evaluar las tecnologfas de prevencion de accidentes. Los CP Blandos de ejemplo disenados, fabricados y ensamblados de acuerdo con la presente invencion pueden gestionar impactos a velocidades relativas de mas de 110 kilometros por hora sin danar el CP Blando o el vetnculo objeto. La estructura interna de enclavamiento de los actuales CP Blandos proporciona un soporte suficiente para hacerlos aerodinamicamente estables, limitando o eliminando el aleteo aerodinamico. Los CP Blandos actuales se pueden hacer facilmente para parecerse al elemento simulado desde todas las direcciones, permitiendo que el vetnculo objeto se aproxime desde cualquier angulo. En lugar de permanecer en una sola pieza que necesita ser empujado fuera de la via, los actuales CP Blandos reducen las fuerzas de impacto al separarse en paneles separados, ligeros y facilmente reensamblables. Los actuales CP Blandos pueden ser adaptados para su uso sobre sistemas de accionamiento de perfil bajo que son atropellados por el vetnculo objeto, en lugar de ser empujados fuera de la via por el vetnculo en cuestion.

El sistema y metodo de CP Blando actual puede utilizarse junto con un sistema de GST para replicar los movimientos previos al choque de una persona, coche u otro elemento en una amplia variedad de escenarios de accidentes, minimizando al mismo tiempo el riesgo ffsico, asf como proporcionando firmas de radar y otros sensores sustancialmente identicos a la del elemento que se simula. Los sistemas GST presentados en el presente documento o cualquier otro sistema de GST adecuado pueden usarse en relacion con el presente sistema y metodo de CP Blando.

Otros aspectos de la invencion se describen en el presente documento tal como se describe en los siguientes dibujos y en la siguiente descripcion detallada.

5.0 Breve Descripcion de los Dibujos

La invencion se puede comprender mejor con referencia a las siguientes figuras. Los componentes dentro de las figuras no son necesariamente a escala, y se hace hincapie mas bien en ilustrar claramente los aspectos de ejemplo de la invencion. En las figuras, los mismos numeros de referencia designan partes correspondientes a traves de las diferentes vistas. Se comprendera que ciertos componentes y detalles pueden no aparecer en las figuras para ayudar a describir mas claramente la invencion.

La FIG. 1 es una vista isometrica superior de un ejemplo de DME de acuerdo con varias formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 2 es una vista isometrica inferior del ejemplo de DME de la FIG. 1 de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 3 es una vista en planta superior del ejemplo de DME de la FIG. 1 de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 4 es una vista en alzado lateral izquierdo del ejemplo de DME de la FIG. 1 de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 5 es una vista en alzado lateral posterior del ejemplo de DME de la FIG. 1 de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 6A es una vista frontal en perspectiva de un ejemplo de vetnculo de pasajeros ligero GST de acuerdo con varias formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 6B es una vista posterior en perspectiva del ejemplo de vetnculo de pasajeros ligero GST de la FIG. 6A de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 6C es una vista en alzado lateral del vetnculo ligero de pasajeros GST de la FIG. 6A, mostrado antes de ser impactado por un vetnculo objeto de ejemplo, de acuerdo con varias formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 6D es una vista en alzado lateral del vetnculo de pasajeros ligero de ejemplo GST de la FIG. 6A, mostrado mientras esta siendo impactado por un vetnculo objeto de ejemplo, de acuerdo con varias formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 7 es una vista frontal en perspectiva de un ejemplo de GST peatonal de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 8 es un diagrama que muestra ciertos elementos de un ejemplo de arquitectura del sistema GST de acuerdo con varias formas de realizacion de ejemplo.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

La FIG. 9 es un diagrama de un ejemplo de sistema de frenado computarizado para un DME que muestra ciertas caractensticas de ejemplo.

La FIG. 10A es una vista en alzado lateral en seccion de un sistema de antena desprendible de acuerdo con varias formas de realizacion de ejemplo, mostrado en la posicion instalada normalmente.

La FIG. 10B es una vista en alzado lateral en seccion del sistema de antena desprendible de la FIG. 10A, mostrada durante el desprendimiento, por ejemplo durante el impacto.

La FIG. 11A es una vista en alzado lateral en seccion de un primer sistema de antena retractil de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo, mostrado en la posicion normalmente sobresaliente.

La FIG. 11B es una vista en alzado lateral en seccion del primer sistema de antena retractil de la FIG. 11A, mostrada en la posicion retrafda, por ejemplo durante el impacto.

La FIG. 12A es una vista en alzado lateral en seccion de un segundo sistema de antena retractil de acuerdo con diversas formas de realizacion de ejemplo, mostradas en la posicion normalmente sobresaliente.

La FIG. 12B es una vista en alzado lateral en seccion del segundo sistema de antena retractil de la FIG. 12A, mostrada en una primera posicion retrafda, por ejemplo durante el impacto desde una primera direccion.

La FIG. 12C es una vista en alzado lateral en seccion del segundo sistema de antena retractil de la FIG. 12A, mostrada en una segunda posicion retrafda, por ejemplo durante el impacto desde una segunda direccion.

La FIG. 13 es una vista en alzado lateral de un ejemplo de un socio de colision blando "coche globo" de la tecnica anterior.

La FIG. 14 es una vista en perspectiva posterior de un ejemplo de socio de colision blando "parte posterior de coche NHTSA" de la tecnica anterior.

La FIG. 15 es una vista en perspectiva frontal de un ejemplo de Socio de Colision Blando "coche ABD" de la tecnica anterior.

La FIG. 16 es una vista lateral en perspectiva de un cuerpo blando y un sistema de CP Blando de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo, con la piel de tejido exterior extrafda, montada sobre un DME.

La FIG. 17 es una vista en perspectiva lateral de un cuerpo y un sistema de CP Blando de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo, con la piel de tejido mas externa eliminada, ilustrando el montaje en un DME.

La FIG. 18 es una vista en despiece ordenado de un cuerpo y un sistema de CP Blando de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo, con la piel de tela mas externa eliminada.

La FIG. 19 es una perspectiva lateral del ejemplo de cuerpo blando del CP Blando y el sistema parcialmente montado, de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo con la piel de tejido exterior extrafda, montado en un DME.

La FIG. 20 es una perspectiva lateral del cuerpo blando del CP Blando de ejemplo y el sistema parcialmente montado (aunque mas completamente ensamblado que la FIG. 19), de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo con la piel de tela mas externa extrafda, montada en un DME.

La FIG. 21 es una vista lateral del cuerpo blando del CP Blando de ejemplo y el sistema parcialmente montado (aunque mas completamente ensamblado que la FIG. 20), de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo con la piel de tejido exterior extrafda, montada en un DME.

La FIG. 22A es una vista frontal en perspectiva del cuerpo blando del CP Blando de ejemplo y el sistema de las FIG. 16-21 completamente ensamblado con la piel de la tela mas externa parcialmente levantada hacia atras.

La FIG. 22B es una vista frontal en perspectiva del cuerpo blando del CP de ejemplo y el sistema de las FIG. 16-21 completamente montado con la piel del tejido mas exterior completamente instalada.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

La FIG. 23 es una vista en planta superior de paneles de ejemplo del cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de la FIG. 22, que muestra las dimensiones para ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 24 es una vista en planta superior de los del cuerpo blando y el sistema del CP de la FIG. formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 25 es una vista en planta superior de los de cuerpo blando y el sistema del CP Blando de ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 26 es una vista en planta superior de los de cuerpo blando y el sistema del CP de la FIG. formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 27 es una vista en planta superior de los de cuerpo blando y el sistema del CP de la FIG. formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 28 es una vista en planta superior de paneles de ejemplo del cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de la FIG. 22A, que muestra las dimensiones para ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 29 es una vista en alzado lateral del cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de la FIG. 22A, que muestra posibles ubicaciones para los paneles de ejemplo mostrados en las FIG. 16 a 22, incluyendo ademas dimensiones para ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 30 es una vista del extremo de la interseccion de ejemplos de paneles susceptibles de ser conectados de forma desmontable de un cuerpo blando y sistema del CP de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 31 es una vista del extremo de la interseccion del ejemplo de piel de tejido conectable de forma desmontable y el panel de un cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 32 es una vista en alzado lateral del cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de la FIG. 22A completamente montado encima de un DME de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo, mostradas en uso y que estan a punto de ser impactadas desde la parte frontal por un vetnculo objeto de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 33 es una vista en alzado lateral del cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de la FIG. 22A, que se muestra en uso mientras esta siendo impactado desde la parte delantera por un vetnculo objeto de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 34 es una vista en alzado lateral del cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de la FIG. 22A completamente montado encima de un DME de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo, mostradas en uso y que estan a punto de ser impactadas desde la parte trasera por un vetnculo objeto de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo.

La FIG. 35 es una vista en alzado lateral del cuerpo blando y el sistema del CP de ejemplo de la FIG. 22A, que se muestra en uso mientras esta siendo impactado desde la parte trasera por un vetnculo objeto de ejemplo de acuerdo con ciertas formas de realizacion de ejemplo.

numeros de panel de ejemplo 0 y 1 del ejemplo 22A, que muestra las dimensiones para ciertas

numeros de panel de ejemplo 2 y 3 del ejemplo la FIG. 22A, que muestra las dimensiones para

numeros de panel de ejemplo 4 y 5 del ejemplo 22A, que muestra las dimensiones para ciertas

numeros de panel de ejemplo 6 y 7 del ejemplo 22A, que muestra las dimensiones para ciertas

6.0 Descripcion Detallada

A continuacion se proporciona una descripcion escrita no limitativa de ejemplos de formes de realizacion que ilustran diversos aspectos de la invencion. Estos ejemplos se proporcionan para permitir que una persona con conocimientos ordinarios en la tecnica pueda practicar el alcance completo de la invencion sin tener que dedicarse a una cantidad excesiva de experimentacion.

6.1. Definiciones

A lo largo de esta descripcion se utilizaran los siguientes acronimos: Tecnologfas Avanzadas de Evitacion de Accidentes (ACAT); Objetivo Blando Guiado (GST); Elemento de Movimiento Dinamico (DME); Advertencia de Colision Avanzada (FCW); Sistemas de Frenado Inminente de Accidente (CIBS); Socio de Colision Blando (CP Blando); Velocidad Relativa Resultante a Distancia Minima (RRVMD); Distancia

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Mmima (MD); Red de Area Local Inalambrica (WLAN); Calculos de Orientacion, Navegacion y Control (GNC); GPS Diferencial (DGPS); Distancia al Suelo (GC).

6.2 Ejemplo de Elementos de Movimiento Dinamico

El DME 100, cuyos ejemplos se muestran en las FIG. 1-5, se encuentra en el nucleo del sistema de GST. El DME 100 es una plataforma movil completamente autocontenida, no conectada, de velocidad relativamente alta para el Socio de Colision Blando 600, que realiza todos los calculos de Orientacion Navegacion y Control (GNC) y es capaz de ser controlada por el vefnculo objeto 650 sin danarse a sf mismo ni al vefnculo objeto 650.

Las mediciones de posicion, que son la medida primaria utilizada en los calculos de GNC habituales, se consiguen a traves del receptor DGPS de a bordo. Otras entradas de los calculos del GNC pueden incluir la tasa de guinada y el angulo de rumbo, medido por una brujula electronica.

El DME 100 puede incorporar un par de motores de corriente continua sin escobillas para accionar, por ejemplo, la(s) rueda(s) trasera(s) 220, mientras que la direccion de la(s) rueda(s) delantera(s) 200 puede realizarse, por ejemplo, mediante un servo de control de posicion de CC sin escobillas. Las Ruedas 200, 220 significan el conjunto de rueda, incluyendo el neumatico u otro material que entra en contacto con el suelo.

La construccion del DME 100 facilita el montaje, la carcasa y la proteccion de todos los componentes del sistema, incluyendo por ejemplo el ordenador, los sensores, los accionadores, las batenas y las fuentes de alimentacion. El DME 100 puede estar construido principalmente de aluminio, acero o cualquier material o materiales adecuadamente resistentes, y puede utilizar una estructura interna de huevo, de nido de abeja o similar (que no se muestra) con un revestimiento de blindaje exterior. Haciendo referencia a la FIG. 1, el DME 100 puede incluir un lado frontal 75, un lado trasero o posterior 70, un lado izquierdo 80 (que sena el lado del conductor si el DME fuera un coche en los EE.UU.), y un lado derecho 85 (que sena el lado del pasajero si el DME fuera un coche en los EEUU). El revestimiento de armadura exterior puede comprender una superficie superior 10 y una superficie inferior 20 (que se muestra en la FIG. 2), una superficie superior delantera 40, una superficie superior trasera 30, una superficie superior del lado izquierdo 50 y una superficie superior del lado derecho 60. Se pueden emplear otras o menos superficies en diversas otras formas de realizacion. Tal como se muestra en la FIG. 2, las ruedas pueden extenderse hacia abajo por debajo de la superficie inferior 20. En una forma de realizacion de ejemplo, las ruedas pueden comprender una o mas ruedas no dirigidas 220 y una o mas ruedas directrices 200. Cualquiera o todas las ruedas pueden ser accionadas, y cualquiera o todas las ruedas pueden ser dirigidas. En una forma de realizacion de ejemplo descrita en este documento, las ruedas traseras 220 (que pueden comprender dos ruedas adyacentes entre sf) son accionadas y las ruedas delanteras 200 son dirigidas, es decir, son al menos parcialmente giratorias alrededor de un eje sustancialmente vertical (es decir, un eje sustancialmente perpendicular a la superficie inferior 20).

6.3 Ejemplos de Elementos de Movimiento Dinamico de Perfil Bajo

Tal como se ilustra en las formas de realizacion de ejemplo mostradas en las FIG. 3, 4 y 5, las grandes dimensiones horizontales L, W y la pequena altura H1, H2, del DME 100 crean unos angulos de aproximacion poco profundos a1, a2, minimizando la carga impartida horizontalmente cuando es atropellado por el vefnculo objeto 650, por ejemplo tal como se muestra en la FIG. 6D. Estas dimensiones tambien minimizan el potencial de contacto entre la estructura de vefnculo objeto 650 (por ejemplo, chasis o parachoques) y la estructura de DME 100, por ejemplo, cuando el DME se voltea hacia arriba contra el vefnculo objeto 650 cuando la GST es impactada por el vefnculo objeto 650.

Haciendo referencia a la FIG. 3, para evitar el volteo del DME 100 bajo el vefnculo objeto 650, la dimension L puede seleccionarse optimamente para ser mayor o igual que la distancia entre ejes del vefnculo objeto tfpico 650 (es decir, la distancia desde la lmea central del eje delantero a la lmea central del eje trasero del vefnculo objeto 650). Para minimizar el efecto del DME 100 en el radar y otras firmas de sensor del GST, la dimension L puede seleccionarse para ser menor que la longitud total del cuerpo blando 600. En una primera forma de realizacion, la dimension L puede seleccionarse para ser de aproximadamente 2000 milfmetros, mas o menos 300 milfmetros, por ejemplo para su utilizacion con vefnculos mas pequenos. En una segunda forma de realizacion, la dimension L puede seleccionarse para ser de aproximadamente 2600 milfmetros, mas o menos 300 milfmetros, por ejemplo para su utilizacion con vefnculos mas grandes. En una tercera forma de realizacion, la dimension L puede seleccionarse para ser de aproximadamente 3200 milfmetros, mas o menos 300 milfmetros, por ejemplo para su utilizacion con vefnculos largos. En una cuarta forma de realizacion, la dimension L puede seleccionarse para ser de aproximadamente 4000 milfmetros, mas o menos 500 milfmetros, por ejemplo para su utilizacion con vefnculos de ruedas muy largos como por ejemplo camiones de cabina larga.

Tambien para evitar el volteo del DME 100 debajo del vefnculo objeto 650, la dimension W puede seleccionarse optimamente para ser mayor o igual que la anchura de via del vefnculo objeto tfpico 650 (es decir, la distancia desde el centro del conductor a los neumaticos laterales del lado del pasajero del vefnculo

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

en cuestion 650). Para minimizar el efecto del DME 100 en el radar y otras firmas de sensor del GST, la dimension W puede seleccionarse para ser menor que el ancho total del cuerpo blando 600. En la primera forma de realizacion, la dimension W puede seleccionarse para ser de aproximadamente 1200 milfmetros, mas o menos 300 milfmetros, por ejemplo para su utilizacion con vehnculos mas pequenos. En la segunda forma de realizacion, la dimension W puede seleccionarse para ser de aproximadamente 1800 milfmetros, mas o menos 300 milfmetros, por ejemplo para su utilizacion con vehnculos mas grandes. En la tercera y cuarta forma de realizacion, la dimension W puede seleccionarse para ser de aproximadamente 2600 milfmetros, mas o menos 500 milfmetros, por ejemplo para su utilizacion con vehnculos muy grandes como por ejemplo camiones pesados.

Puede utilizarse cualquier otra longitud para las dimensiones L y W siempre que se coordinen entre sf y la dimension H1 para dar lugar a que los angulos al, a2 entren dentro de los intervalos apropiados, que se describiran mas adelante. Por ejemplo, en las formas de realizacion de ejemplo mostradas en las FlG. 6A- 6D, en que el vehnculo objeto 650 era un Honda Accord de modelo tardfo, la dimension L se selecciono para ser de aproximadamente 2790 milfmetros, la dimension W se selecciono para ser de aproximadamente 1520 milfmetros y se selecciono para que fuera aproximadamente 100 milfmetros (mas o menos 10 milfmetros). Las dimensiones L y W pueden ser mas pequenas que en la primera forma de realizacion en la que el GST es un objeto mas pequeno como por ejemplo un peaton 700, tal como en el DME 100' de ejemplo que se muestra en la FIG. 7. Finalmente, las dimensiones L y W podnan escalarse mas alla de las proporcionadas en la cuarta forma de realizacion para trabajar con vehnculos objeto 650 aun mas grandes.

Haciendo referencia a las FIG. 4 y 5, H1 es la dimension vertical desde la parte inferior 20 hasta la parte superior 10 del DME 100. H2 es la dimension vertical del suelo 400 (suelo 400 que significa la superficie de la carretera u otra superficie sobre la cual viaja el DME 100) hasta la parte superior 10 del DME 100. Para minimizar la perturbacion del recorrido del vehnculo objeto 650, H2 es preferiblemente lo mas pequena posible. Minimizar H2 tiende a prevenir molestias a conductores y accidentes potenciales, y minimiza las posibilidades de dano al vehnculo objeto 650 o a la instrumentacion unida al mismo, el despliegue de airbag y similares. H2 tambien se minimiza preferiblemente para evitar la posibilidad de que el dMe 100 golpee la parte inferior del vehnculo objeto 650 incluso cuando el DME 100 no se "vuelca hacia arriba." Minimizar H2 requiere minimizar tanto H1 como la Separacion del Suelo (GC). La Separacion del Suelo o GC del DME 100 es la distancia vertical desde el suelo 400 a la parte inferior 20 del DME 100 y se calcula restando H1 de H2. Las Separaciones Nominales con respecto al Suelo que se ha encontrado que funcionan aceptablemente incluyen distancias de aproximadamente 12 a 19 milfmetros, y al menos aproximadamente 5 milfmetros, pero preferiblemente no mas de 50 milfmetros. En las formas de realizacion descritas en el presente documento H1 se ha minimizado a aproximadamente 100 milfmetros, mas o menos 10 milfmetros. La utilizacion de otros materiales y componentes mas pequenos podna reducir potencialmente H1 aun mas. La adicion de la separacion tfpica del suelo de aproximadamente 12 a 19 milfmetros a H1 de aproximadamente 90 a 110 milfmetros produce un H2 total de aproximadamente 100 a 130 milfmetros, mas o menos un par de milfmetros.

H1 y H2 se minimizan no solo para minimizar la perturbacion de circulacion del vehnculo objeto 650 y para evitar el contacto del DME 100 con el chasis del vehnculo objeto 650, sino que H1 y H2 tambien se seleccionan para coordinarse con las dimensiones L y W de modo que los angulos a1, a2, se minimizan y entran dentro de intervalos apropiados. Tal como se muestra en la FlG. 4, el angulo a1 es el angulo entre el suelo 400 y la superficie posterior superior 30 del DME 100, o entre el suelo 400 y la superficie delantera superior 40 del DME 100, o ambos. En las formas de realizacion tfpicas, el angulo a1 es el mismo para las superficies delanteras y traseras 30, 40, del DME 100, sin embargo, el angulo a1 puede diferir entre las superficies delanteras y traseras de las superficies superiores 30, 40 del DME 100 si las superficies superiores del DME 100 no son simetricas respecto a un plano vertical central que se extiende latitudinalmente. Tal como se muestra en la FIG. 5, el angulo a2 es el angulo entre el suelo 400 y la superficie lateral superior izquierda 50 del DME 100, o entre el suelo 400 y la superficie lateral superior derecha 60 del DME 100, o ambos. En las formas de realizacion habituales, el angulo a2 es el mismo para las superficies superior izquierda y derecha, 50, 60, del DME 100, sin embargo, el angulo a2 puede diferir entre las superficies superior izquierda y derecha 50, 60 del DME 100 si las superficies superiores del DME 100 no son simetricas respecto a un plano vertical central que se extiende longitudinalmente. Es importante destacar que mientras que las superficies superiores 30, 40, 50 y 60 se muestran como planos sustancialmente planos, cada uno de los cuales comprende paneles multiples, cualquiera o todas las superficies superiores 30, 40, 50 y 60 pueden ser curvas y no planas, o parcialmente curvadas y parcialmente planas. Cuando cualquiera o todas las superficies superiores 30, 40, 50 y 60 son curvas y no son planas, o parcialmente curvas y parcialmente planas, pueden medirse angulos a1, a2 entre el suelo 400 y la parte mas empinada de cualquiera de las superficies superiores correspondientes 30, 40, 50 y 60. Para las finalidades de esta medicion, la inclinacion o angulo de una curva en un punto dado se mide por una lmea tangente a la curva en ese punto, es decir, la primera derivada de la misma, tal como es conocido en la tecnica.

Al igual que H2, los angulos a1, a2 se minimizan para minimizar la perturbacion de marcha del vehnculo objeto 650 y para hacer que el vehnculo objeto 650 se desplace lo mas suavemente posible sobre el DME 100. En diversas formas de realizacion a1 y a2 pueden seleccionarse cada uno para estar entre

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

aproximadamente 4 grados y aproximadamente 45 grados. En un ejemplo, en la forma de realizacion a1 se selecciona para ser de aproximadamente 4 grados mientras que a2 se selecciona para ser de aproximadamente 12 grados.

Las ACAT utilizan a menudo diversos tipos de radar y otros sensores para detectar obstaculos en la trayectoria del vehnculo objeto 650, y para alertar al conductor o tomar una accion evasiva o alguna otra accion si la ACAT determina que el vehfculo en cuestion es probable que choque con dicho obstaculo. Por consiguiente, los sistemas de radar y otros sistemas de sensores han sido disenados a menudo para no ser activados por elementos que normalmente se encuentran en la calzada, tales como cubiertas de alcantarilla elevadas y placas de construccion de carreteras, o al menos para poder distinguir entre dichos elementos que se encuentran cerca de la calzada y elementos mas grandes, como por ejemplo un vehnculo. Sin embargo, algunos sistemes de ACAT pueden disparar una alarma o algun otro tipo de respuesta si detectan en la carretera algo tan grande como un dMe 100. Por esta razon, se ha descubierto que es importante minimizar la observabilidad del DME 100 por parte del radar y otros sensores. Ademas, para lograr resultados precisos al probar ACATs contra GSTs que simulan objetos como por ejemplo vehnculos, peatones u otros objetos, resulta util minimizar la distorsion del radar u otras firmas de sensores del vehnculo blando, peaton u otro objeto simluado que es causada por la presencia del DME 100. Por esta razon separada se ha descubierto que es importante minimizar la observabilidad del DME 100 por parte del radar y otros sensores.

Se ha descubierto que las geometnas aqrn descritas para el DME 100 minimizan eficazmente la observabilidad del DME 100 por radar y otros sensores. Aunque todas las geometnas descritas anteriormente son utiles para minimizar la observabilidad del DME 100 por parte del radar y otros sensores, se ha descubierto que las siguientes caractensticas son individualmente y en conjunto particularmente utiles para minimizar la observabilidad del DME 100 por el radar y otros sensores : H2 menos de aproximadamente 350 milfmetros, y preferiblemente no mas de aproximadamente 300 milfmetros; A1 y a2 no mas de aproximadamente 45 grados y las dimensiones L y W dentro de las dimensiones de longitud y anchura correspondientes del Socio de Colision Blando 600 (que se muestran en las FIG. 6A-6D) u otro elemento que esta montado en el DME 100 para crear el GST. Por ejemplo, para un Socio de Colision Blando 600 habitual las dimensiones L y W pueden ser no mas de aproximadamente 4880 milfmetros para L y aproximadamente 1830 milfmetros para W. Otras dimensiones L y W pueden ser apropiadas para otros GST, tal como resultara evidente para las personas con conocimientos en la tecnica despues de revisar esta descripcion.

El DME 100 tambien puede emplear engranajes de carrera retractiles, de tal manera que la estructura "se agacha" sobre la superficie de la carretera cuando es accionada por el vetnculo objeto 650. Esto crea una trayectoria de carga directa desde los neumaticos del vehnculo objeto 650 al suelo 400 sin pasar por las ruedas de GST 200, 220 y componentes de suspension asociados. Esto puede lograrse mediante el uso de accionadores neumaticos que crean la fuerza suficiente para desplegar las ruedas 200, 220 y elevar el DME 100 a su distancia maxima al suelo (H2 menos H1), por ejemplo aproximadamente un centfmetro. En estas formas de realizacion, la estructura del DME 100 puede agacharse pasivamente bajo la carga de los neumaticos del vehnculo objeto 650, sin requerir ningun accionamiento dinamico.

6.4 Ejemplos de Sistemas y Metodos de Frenado de Elementos de Movimiento Dinamico

La estructura del DME 100 puede estar provista de frenos delanteros y / o traseros, como por ejemplo frenos de disco, para proporcionar capacidad de frenado durante un escenario de conflicto o para detener el DME 100 despues de un escenario. Los frenos pueden ser accionados de forma autonoma por el DME 100 de acuerdo con una trayectoria preprogramada u otras condiciones o por parte de un ingeniero de prueba a traves de un transmisor de radio para realizar una parada de emergencia, por ejemplo.

La FIG. 9 ilustra un sistema de frenado de ejemplo 900 adaptado para su utilizacion con un DME 100. Un sistema de frenado de ejemplo 900 puede ser controlado por un ordenador 910, como por ejemplo el ordenador GST, que puede, en ciertas formas de realizacion, enviar senales de comando de frenado independientes, como por ejemplo un comando de freno delantero 912 y un comando de freno trasero 914. En otras formas de realizacion, se pueden enviar comandos a cada freno de rueda individualmente, o a una subcombinacion de los frenos de rueda, o puede enviarse un solo comando a todos los frenos de rueda de una vez. Los mandos de freno delantero y trasero 912, 914 pueden, en ciertas formas de realizacion, activar los servos de freno delantero y trasero 920, 925, respectivamente, que a su vez pueden acoplarse mecanicamente mediante accionadores mecanicos 922, 927 a los cilindros maestros delanteros y traseros 930, 935. Los cilindros maestros delanteros y traseros 930, 935 pueden estar conectados hidraulica y / o neumaticamente por las lmeas 932, 937 a accionadores de freno 940, 945, como por ejemplo pinzas de freno de disco. Los actuadores de freno 940, 945, a continuacion, accionan los frenos en las ruedas delantera y trasera 950, 955, como por ejemplo frenos de disco.

Para mayor seguridad se puede proporcionar un sistema de frenado paralelo redundante, como por ejemplo un sistema de comando de freno controlado a distancia 960 que al activarse envfa un comando de frenado independiente a un servo de freno, como por ejemplo un servo de freno independiente 965. El servo de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

freno independiente 965 puede estar mecanicamente acoplado por uno o mas accionadores mecanicos 967 al cilindro principal trasero 935, para frenar las ruedas traseras 950. Se entendera que esto es solo un ejemplo de arquitectura para un sistema de frenado paralelo redundante. Por ejemplo, en otras formas de realizacion, el sistema de mando de freno controlado a distancia 960 puede enviar comandos de frenado a cualquiera o a todos los servos de freno.

En varias formas de realizacion de ejemplo cada rueda, 950, 955, del DME 100 puede estar equipada con su propio rotor de freno y calibre 940, 945. El sistema de freno trasero puede tener un cilindro principal hidraulico separado 935 desde el cilindro principal delantero 930 para el sistema de freno delantero o puede utilizar el mismo cilindro principal, que puede tener uno o mas depositos hidraulicos dedicados a lmeas hidraulicas separadas 932, 937, tal como en un vehfculo de pasajeros tipico. Cada cilindro principal 930, 935 puede ser accionado independientemente por su propio servo de motor electrico 920, 925. Los frenos delanteros y / o traseros pueden ser controlados por un ordenador 910, o manualmente, ser controlados a distancia por un sistema de comando de freno de control remoto 960. En algunas formas de realizacion el disco o discos de freno para la rueda o ruedas no accionadas estan unidos a los bujes de la rueda o ruedas no accionadas, mientras que el disco o discos de freno para la(s) rueda(s) no accionada(s) puede(n) estar unido(s) a la transmision, como por ejemplo una polea accionada por motor (que no se muestra), y aplicar el frenado a las ruedas traseras a traves de la lmea de transmision, como por ejemplo a traves de correas de transmision.

Habitualmente todos los frenos son aplicados automaticamente por el ordenador 910 si se pierde la comunicacion con la estacion del operador 850. La aplicacion automatica de frenos en el momento de la perdida de comunicacion aumenta la seguridad, al igual que los sistemas de frenos redundantes. Los servos de freno tambien pueden estar adaptados para ser accionados normalmente, de manera que activan automaticamente los frenos cuando se pierde energfa electrica. Ademas, se pueden incluir sensores de rotacion de las ruedas, bucles de realimentacion de control y procesadores para proporcionar caractensticas adicionales tales como frenos antibloqueo, control de estabilidad y similares. El control de estabilidad, por ejemplo, es una tecnologfa computerizada que puede mejorar la estabilidad del DME 100 detectando y reduciendo el movimiento excesivo de guinada aplicando fuerzas de frenado y / o traccion. Cuando los sistemas de control de estabilidad detectan un movimiento de guinada excesivo, pueden aplicar automaticamente los frenos en varias ruedas espedficas para ayudar a reducir el movimiento de guinada excesivo, ayudando de esta forma a "dirigir" el vehfculo a lo largo de la trayectoria prevista. El frenado puede aplicarse automaticamente a las ruedas individualmente, como por ejemplo a la rueda delantera exterior para contrarrestar el sobreviraje o a la rueda trasera interna para contrarrestar el subviraje. Los sistemas de control de estabilidad tambien pueden reducir las fuerzas de accionamiento hasta que se recupera el control.

La combinacion de algunas o de todas estas caractensticas proporciona una mayor capacidad de frenado sostenido limitado unicamente por la traccion del neumatico, lo que permite al DME 100 replicar los movimientos del vehfculo del mundo real y los niveles de desaceleracion. El DME 100 esta disenado para coordinar el movimiento con el vehfculo objeto, lo que requiere que sea capaz de seguir con precision el perfil de velocidad (incluyendo desaceleraciones y giros) del socio de colision. El freno de freno ajustable controlado por ordenador entre los frenos delanteros y traseros, o entre cualquiera o todos los frenos, permite la utilizacion completa de la potencia de frenado y del control de potencia. La distribucion de freno ajustable entre los frenos delanteros y traseros controlada por ordenador tambien evita la necesidad de ajustes mecanicos, tales como el acoplamiento de distribucion de carga para ajustar la distribucion del frenado. Tambien permite ajustar el freno de forma automatica en tiempo real en base al estado del DME 100, por ejemplo, debido a cambios de maniobra, diferentes pesos y tamanos de cuerpos de CP Blandos 600, cambios en las condiciones de la superficie de la carretera, vientos cambiantes y similares.

6.5 Ejemplos de Sistemas de Antena Desprendible

El DME 100 puede incluir varias antenas para que el vehfculo objeto 650, la estacion de base 850 y / u otros puedan comunicarse con el DME 100. Sin embargo, la presencia de una estructura de coche blando 600 sobre la parte superior del DME 100 puede tender a cubrir una o mas de las antenas en el DME 100, limitando el alcance de las antenas o haciendolas inoperables. Adicionalmente, las antenas unidas a y que sobresalen del DME 100 pueden romperse cuando el DME 100 es impactado y atropellado por un vehfculo objeto 650. En las FIG. 10A y 10B se muestra un ejemplo de sistema de antena desprendible 1000 que aborda todas estas cuestiones. En varias formas de realizacion de ejemplo, el sistema de antena 1000 puede incluir una o mas antenas 1010 unidas con y / o que sobresalen desde el exterior 1060 de la estructura de coche blanda 600 de manera que la estacion base 850 y / u otros pueden comunicarse con el DME 100 a traves de las antenas 1010. La una o mas antenas 1010 pueden incluir una conexion externa desprendible 1020 proxima al cuerpo 1060 y que comprende dos conectores 1022, 1024 conectables de manera separable que conectan la antena 1010 a un cable de antena exterior 1026. El cable de antena exterior 1026 puede estar conectado con una conexion de ruptura interna 1030 proxima a la superficie exterior 1050 del DME 100 y que comprende dos conectores 1032, 1034 conectables de manera separable que conectan el cable de antena exterior 1026 a un cable de antena interior 1036. Para proteger el conector 1034 y el cable 1036 en caso de que el DME 100 sea atropellado por un vehfculo objeto 650, el conector

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

1034 y el cable 1036 pueden estar rebajados en una estructura en forma de copa o similar 1040 por debajo de la superficie exterior 1050 del exterior del DME 100. El conector 1034 y el cable 1036 tambien pueden quedar con algo de holgura dentro de la copa 1040 para facilitar la desconexion segura de los conectores 1032, 1034 durante el impacto, tal como se representa en la FIG. 10B.

La FIG. 10B representa el sistema de antena de ejemplo 1000 despues del impacto 1000', cuando el cuerpo del coche blando 600 ha sido arrancado del DME 100 debido a ser impactado por un vefnculo objeto 650. En este ejemplo, los cables de antena exteriores 1026 y los cables de antena interiores 1036 se tensaron cuando el exterior 1060 del cuerpo de coche blando 600 fue arrancado del DME 100 por el impacto con un vefnculo objeto 650. La fuerza de traccion resultante en los cables 1026, 1036 fue suficiente para desacoplar los conectores conectables 1022, 1024, 1032 y 1034 (aunque en algunos casos solo los conectores conectables 1022, 1024 o conectores conectables 1032, 1034 podnan ser desconectados). La holgura de los cables 1026, 1036 permitio que los conectadores conectables de forma separable 1032, 1034 se alinearan sustancialmente con el alambre 1026 antes de aplicar fuerza de traccion a los conectores 1032, 1034 que se pueden conectar de forma extrafble, lo que aumenta las posibilidades de desconexion exitosa y disminuye las posibilidades de dano a los conectores 1032, 1034. El conector 1034 y el cable interior 1036 permanecieron dentro de la copa 1040 por debajo de la superficie exterior 1050 del DME 100 y, por lo tanto, estaban protegidos de ser danados por el vefnculo objeto 650. Habitualmente, las antenas 1010 y otros componentes se retiran con la estructura de coche blanda 600 y pueden reutilizarse re-conectando los conectores 1022, 1024 y 1032, 1034.

Puede utilizarse cualquier conector de RF electrico conectables de maner separable para los conectores 1022, 1024 y 1032, 1034, preferiblemente adaptados para ser reutilizables. Se puede crear un conector adecuado retirando las bayonetas de cierre de un conector tipo BNC estandar. En algunas formas de realizacion de ejemplo, los conectores 1024, 1034 pueden estar formados a partir de un conector BNC macho o TNC macho con las estructuras de bloqueo retiradas. A continuacion, los conectores 1022, 1032 se deslizan en los conectores 1024, 1034 y permanecen enganchados durante el uso normal, pero se pueden extraer facilmente durante un impacto. Los conectores 1020, 1030 resistiran y permaneceran conectados en caso de fuerzas de traccion de al menos 0.1 libras, y se desconectaran cuando se sometan a fuerzas de traccion superiores a 0.5 libras. Los conectores estandar pueden modificarse adicionalmente para eliminar los bordes exteriores que pueden quedar trabados en superficies adyacentes durante el impacto. Esto puede realizarse con un collar conico compuesto de un material de baja friccion o por remodelacion de la carcasa del conector, por ejemplo. En cualquiera de los casos, la comunicacion entre el DME 100 y el vefnculo objeto 650, y / o la estacion de base 850, es fiable, pero las antenas 1010 tambien son capaces de desconectarse tras el impacto con el vefnculo objeto 650. La utilizacion de los conectores conectables de forma extrafble mejora de esta manera la fiabilidad y la reutilizacion.

6.6 Ejemplos de Sistemas de Antena Retractil

Algunos tipos de antena pueden estar mejor protegidos tras el impacto por un vefnculo objeto 650 al ser retrafdos en el cuerpo del DME 100, en lugar de desconectarse tal como se ha descrito anteriormente con respecto a las FIG. 10A y 10B. Las antenas de GPS, por ejemplo, suelen ser relativamente anchas y pesadas, y sena problematico desconectarse del DME 100 tras el impacto. De acuerdo con ello, se proporcionan varios ejemplos de sistemas de antena retractiles 1100, 1200, tal como se muestra en las FIG. 11A a 12C.

Haciendo referencia a las FIG. 11A y 11B, se proporciona un ejemplo de sistema de antena retractil 1100, que comprende una antena 1110 como por ejemplo una antena de GPS montada de forma retractil en la estructura del DME 1140. En algunas formas de realizacion, los datos de GPS son la senal primaria utilizada para la grna, navegacion y control del DME 100 y para coordinar su movimiento con el vefnculo objeto 650. Por ejemplo, una antena de GPS 1110 puede estar montada en un elemento retractil 1120, por ejemplo en una superficie superior 1122 de un elemento retractil 1120, de manera que al menos una parte de la antena de GPS 1110 sobresalga mas alla de la superficie externa adyacente 1142 de la estructura del DME 1140 con el fin de facilitar la comunicacion con la antena 1110. La superficie superior 1122 del elemento retractil 1120 puede ser empujada de manera retractil contra la estructura del dMe 1140 por uno o mas resortes 1130 conectados con la estructura del DME 1140, de manera que cuando se aplica una fuerza hacia abajo a la antena de GPS 1110, como cuando un vefnculo objeto 650 pasa sobre el DME 100, el muelle 1130 es comprimido y la antena de GPS 1110 y el elemento retractil 1120 se retraen al menos parcialmente por debajo de la superficie externa 1142 de la estructura del DME 1140, por ejemplo como se muestra en la FIG. 11B. En el ejemplo mostrado en las FIG. 11A y 11B, se proporciona un resorte de torsion 1130 en un lado de la antena GPS 1110 y del elemento retractil 1120, de tal manera que la antena de GPS 1110 y el elemento retractil 1120 pivotan alrededor del resorte 1130 con relacion a la estructura del DME 1140. Cuando se retira la fuerza hacia abajo de la antena de GPS 1110, el resorte 1130 empujado contra el elemento retractil 1120 empuja al elemento retractil 1120 y la antena 1110 para que vuelvan hacia su posicion original mostrada en la FIG. 11A hasta que la superficie superior 1122 del elemento retractil 1120 vuelve a acoplarse a la estructura del DME 1140, de modo que al menos una parte de la antena 1110 sobresale mas alla de la superficie externa adyacente 1142 de la estructura del DME 1140 con el fin de facilitar la comunicacion con la antena 1110.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Otro ejemplo de sistema de antena retractil 1200 se muestra en las FIG. 12A a 12C. Al igual que el sistema de antena retractil 1100, el sistema de antena retractil 1200 comprende una antena 1110 como por ejemplo una antena de GPS montada de forma retractil en la estructura del DME 1140. A diferencia del sistema de antena retractil 1100, el sistema de antena retractil 1200 comprende ademas una antena de GPS 1110 montada en un conjunto de puntos de pivote multiple de elementos retractiles 1220, 1225. Por ejemplo, el elemento retractil 1220 puede ser empujado de manera retractil contra la estructura del DME 1140 por uno o mas resortes 1230 conectados con la estructura del DME 1140, de manera que cuando se aplica una fuerza hacia abajo a la antena de GPS 1110, como por ejemplo cuando un vehnculo objeto 650 pasa por encima del DME 100, se comprime el resorte 1230 y la antena de GPS 1110 y el elemento retractil 1220 se retraen al menos parcialmente por debajo de la superficie externa 1142 de la estructura del DME 1140, por ejemplo tal como se muestra en la FIG. 12B. Ademas, el elemento retractil 1225 puede ser empujado de manera retractil contra el elemento retractil 1220 por uno o mas resortes 1235 conectados con el elemento retractil 1220, de tal manera que cuando se aplica una fuerza hacia abajo a la antena de GPS 1110, como por ejemplo cuando un vehnculo objeto 650 pasa sobre el elemento DME 100, se comprime el resorte 1235 y la antena GPS 1110 y el elemento retractil 1225 se retraen al menos parcialmente por debajo de la superficie exterior 1142 de la estructura del DME 1140, por ejemplo tal como se muestra en la FIG. 12C. En el ejemplo que se muestra en las FIG. 12A a 12C, el muelle de torsion 1230, 1235 esta dispuesto en cada lado de la antena GPS 1110 y los elementos retractiles 1220, 1225, de tal manera que la antena GPS 1110 y el elemento retractil 1225 pivotan alrededor del resorte 1230 con respecto a la estructura del DME 1140 y la antena GPS 1110 y el elemento retractil 1225 pivotan alrededor del muelle 1235 con relacion a la estructura del DME 1140. Cuando la fuerza hacia abajo es retirada de la antena GPS 1110, los resortes 1230, 1235 empujados contra los elementos retractiles 1220, 1225 empujan a los elementos retractiles 1220, 1225 y la antena 1110 a volver hacia su posicion original que se muestra en la FIG. 12A hasta que la superficie superior del elemento retractil 1220 vuelva a conectarse a la estructura del DME 1140 y la superficie superior del elemento retractil 1225 vuelve a conectarse al elemento retractil 1220, de manera que al menos una parte de la antena 1110 sobresale mas alla de la superficie externa adyacente 1142 de la estructura del DME 1140 para facilitar la comunicacion con la antena 1110. Este tipo de diseno proporciona una retraccion bidireccional que tiende a minimizar el dano a la antena 1110 mientras que se fuerza en el DME 100 en impactos hacia delante o hacia atras.

En otras formas de realizacion, puede proporcionarse cualquier otro tipo de muelle o mecanismo de actuacion similar que impulse de forma replegable la antena 1110 mas alla de la superficie externa adyacente 1142 de la estructura del DME 1140 para facilitar la comunicacion con la antena 1110, mientras se desvfa hacia abajo en el momento del impacto para reducir cualquier posible gran carga que de otro modo sena transmitida a traves de la antena 1110 o del soporte de antena tal como ocurrina con una antena montada en duro que sobresale por encima de la superficie superior 1142 del DME 100.

Al limitar las fuerzas sobre la antena 1110, los presentes disenos protegen a la antena 1110 de danos, al tiempo que eliminan la necesidad de un conector desprendible para GPS u otros tipos de antena. En el caso del GPS, esto mejora la fiabilidad de la senal y proporciona una senal robusta y consistente.

6.7 Ejemplos de Sistemas, Metodos y Socios, de Colision blandos

El cuerpo de coche blando o CP Blando 600 tal como se muestra en las FIG. 6A a 6D esta montado de forma desmontable encima del DME 100 y esta disenado para minimizar el potencial de dano a los paneles del cuerpo del vehnculo objeto 650 que impacta con el cuerpo de coche blando 600. El cuerpo de coche blando 600 puede disenarse para replicar la forma tridimensional y el tamano de diversos objetos, como por ejemplo vehnculos de pasajeros ligeros. Puede estar construida completamente a partir de materiales "blandos", tales como espuma de polietileno, cierre de velcro y epoxi flexible, por ejemplo. Los paneles son habitualmente blandos y flexibles, formados a partir de uno o mas materiales uniformemente distribuidos que tienen una dureza total no mayor que 100 Shore OO. Por ejemplo, los paneles del cuerpo de coche blando 600 y la estructura interna pueden fabricarse completamente a partir de espuma de polietileno ligera, flexible y duradera, y pueden estar conectados entre sf y con la superficie superior de DME 100 por medio de un velcro o cualquier material de fijacion reutilizable de funcionamiento similar, como por ejemplo material de cierre reutilizable 3M Dual Lock (marca registrada 3M). Esto minimiza el riesgo de rasgar los paneles individuales a la vez que tambien permite un reensamblaje rapido despues de una colision con el vehnculo objeto 650. La estructura interna del CP Blando 600 puede estar constituida por mamparos que se interconectan para formar un armazon para los paneles exteriores de la piel. Estos mamparos pueden proporcionar suficiente soporte estructural para los paneles de estructura bajo una carga aerodinamica de mayor velocidad, pero son ligeros y flexibles con respecto al vehnculo objeto 650, minimizando asf la carga conferida a los paneles de estructura del vehnculo objeto 650 en caso de colision. En lugar de un CP Blando 600 tal como se muestra en las FIG. 6A a 6D, cualquier otra forma puede estar unida al DME 100 para formar un GST, como por ejemplo una forma peatonal 700, tal como se muestra en la FIG. 7.

Ejemplos de metodos de utilizacion del ejemplo de realizacion de las FIG. 21 a 31 se muestran en las FIG. 16 a 35. Los CP Blandos descritos en el presente documento pueden montarse de forma desmontable encima de un DME 100 y estan disenados para minimizar el potencial de dano a los paneles de la estructura del vehiculo objeto 650 que impacta con el CP Blando, como por ejemplo los cuerpos blandos mostrados

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

en las FIG. 16 a 35. El cuerpo blando puede ser disenado para replicar la forma tridimensional y el tamano de varios objetos, como por ejemplo los vetnculos de pasajeros ligeros. Puede estar construido completamente a partir de materiales "blandos", tales como espuma de polietileno, velcro o cierre similar y epoxi flexible, por ejemplo. Los paneles del cuerpo blando y de la estructura interna pueden estar fabricados completamente a partir de espuma de polietileno ligera, flexible y duradera, y pueden estar conectados entre sf y con la superficie superior del dMe 100 por medio de velcro o algun otro material de funcionamiento similar. Esto minimiza el riesgo de rasgar paneles individuales y tambien permite un reensamblaje rapido despues de una colision con un vetnculo objeto (tambien conocido como vetnculo de prueba), por ejemplo tal como se muestra en las FIG. 33 y 35. La estructura interna del CP Blando puede estar constituida por mamparos que se interconectan para formar un armazon para paneles exteriores de piel o un tejido exterior de piel. Estos mamparos estan adaptados para proporcionar suficiente soporte estructural para los paneles de estructura bajo una carga aerodinamica de mayor velocidad, pero son preferiblemente ligeros y flexibles con respecto al vetnculo objeto, minimizando de esta forma la carga impartida a los paneles de estructura de vetnculo en cuestion en caso de colision.

En las FIG. 30 y 31 se muestran ejemplos de estructuras conectables extrafbles 3000, 3100. Con respecto a la FIG. 30, un CP Blando puede comprender uno o mas paneles 3010, 3020, los cuales pueden estar cubiertos por el tejido 3030, en que los paneles 3010, 3020 estan construidos de espuma de polietileno o cualquier otro material fuerte y ngido, pero blando y que cede con facilidad, el cual puede estar al menos parcialmente rodeado o encerrado en una o mas cubiertas de tela 3030. Las cubiertas de tela 3030 pueden estar construidas a partir de cualquier material adecuado, como por ejemplo lona, y pueden proporcionar resistencia a la abrasion y resistencia superficial para resistir el impacto de un vetnculo objeto 650, y tambien pueden proporcionar superficies de conexion para velcro o un material de sujecion desmontable similar 3040 y puede proporcionar superficies para la impresion de imagenes fotograficas y / o la fijacion de un radar u otros materiales reflectantes de sensor. Las cubiertas de tela 3030 pueden incluir una o mas partes 3045 que se extienden fuera del cuerpo del panel 3010, cuyas partes o "lenguetas" 3045 estan adaptadas para solaparse y conectarse de manera desmontable a paneles adyacentes 3010, por ejemplo con material de velcro, o cualquier otro material de sujecion reutilizable adecuado, tal como se muestra en la FIG. 30. En el ejemplo de forma de realizacion mostrado en la FIG. 30, los paneles incluyen uno o mas mamparos interinos 3020, unidos a y sustancialmente cubiertos por una o mas pieles de espuma envueltas en tela 3010. En el ejemplo de forma de realizacion mostrado en la FIG. 31, los revestimientos de piel de espuma envueltos en tela 3010 se sustituyen por material de tela o "pieles" 3110.

Las FIG. 23 a 28 representan paneles numerados de ejemplo que pueden ensamblarse tal como se muestra en la FIG. 29 para producir el ejemplo de forma de realizacion de CP Blando mostrado en las FIG. 16 a 22B. Cada uno de los paneles de ejemplo mostrados en las FIG. 23 a 28 puede estar cubierto por los paneles exteriores o las pieles de tela usando sistemas de conexion tal como se ha descrito anteriormente con respecto a las FIG. 30 y 31.

Haciendo referencia a la FIG. 18, todos los paneles (numeros 0 a 7) mostrados en las FIG. 23 a 29, se muestran en vista despiezada, de manera que es facil visualizar las instalaciones. Tambien se muestran en la FIG. 18, dos paneles de mamparo 1805 que se extienden longitudinalmente que pueden colocarse verticalmente encima del DME 100 o adyacentes de otro modo a una estructura deseada. Las FIG. 19 a 22B ilustran el montaje del CP Blando. En la FIG. 19 uno o mas paneles de mamparo que se extienden transversalmente pueden colocarse verticalmente encima del DME 100 o adyacentes de otra manera a una estructura deseada, y conectados de forma desmontable con los paneles de mamparo 1805 que se extienden longitudinalmente formando un armazon con rigidez estructural autoportante, como se muestra en la FIG. 20. La FIG. 21 representa la adicion de paneles adicionales que ayudan a definir el perfil exterior del CP Blando, conectando de forma desmontable los paneles adicionales con los paneles de mamparo que se extienden longitudinalmente y / o transversalmente. Estos paneles adicionales pueden estar situados en planos sustancialmente verticales, horizontales o inclinados, tal como se muestra en la FIG. 21. A continuacion, tal como se muestra en la FIG. 22A, se puede colocar una piel de tela o una piel de espuma envuelta en tela alrededor del perfil exterior de los paneles descritos anteriormente, y conectados de forma desmontable al mismo. En la FIG. 22B, la piel de tela exterior o la piel de espuma envuelta en tela ha sido completamente instalada y cubre la red de paneles internos. Todas las conexiones desmontables pueden ser construidas y utilizadas tal como se muestra en las FIG. 30 y / o 31, o utilizando cualquier otra estructura adecuada que permita que los paneles y la tela se separen cuando son impactados por un vetnculo objeto, y a continuacion se reensamblen facilmente tal como se muestra en las FIG. 19 a 22b.

Las FIG. 32 a 35 muestran las formas de realizacion de ejemplo de las FIG. 16 a 29 en uso. En la FIG. 32, un vetnculo objeto 650 se aproxima desde la izquierda hacia la derecha, mientras que el ejemplo de CP Blando 600, montado encima de un DME 100, se aproxima desde la derecha hacia la izquierda. El vetnculo objeto 650 y el CP Blando 600 se dirigen a una colision frontal de extremo delantero contra extremo delantero. La FIG. 33 muestra lo que sucede a continuacion: la parte frontal del vetnculo objeto 650 se estrella en la parte frontal del ejemplo de CP Blando 600 y varios paneles del CP Blando 600 se separan entre sf, permitiendo que al menos una parte del vetnculo objeto se dirija directamente hacia al menos una parte del CP Blando 600 y, en este ejemplo, directamente sobre la parte superior de al menos una parte del DME 100.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

En la FIG. 34, un vehnculo objeto 650 se aproxima desde la derecha a la izquierda, mientras que el ejemplo de CP Blando 600, montado encima de un DME 100, tambien se aproxima desde la derecha a la izquierda, pero a una velocidad mas lenta o esta detenido. El vehnculo objeto 650 y el CP Blando 600 se dirigen hacia una colision de extremo delantero a extremo trasero. La FIG. 35 muestra lo que sucede a continuacion: la parte delantera del vehnculo objeto 650 se estrella en la parte trasera del ejemplo de CP Blando 600 y varios paneles del CP Blando 600 se separan entre sf, permitiendo que al menos una parte del vetnculo objeto 650 pase directamente a traves de al menos una parte del CP Blando 600 y, en este ejemplo, directamente sobre la parte superior de al menos una parte del DME 100.

Este sistema de CP Blando nuevo y mejorado proporciona una estructura de bajo coste y facil de montar capaz de simular de manera muy aproximada la apariencia ngida y el radar y otras firmas de sensores de objetos como por ejemplo un vetnculo de motor, un peaton u otro objeto, a la vez que proporciona un objetivo facilmente reutilizable para vetnculos objeto de alta velocidad utilizados para evaluar tecnologfas de prevencion de accidentes. Los ejemplos de CP Blandos disenados, fabricados y montados de acuerdo con la presente invencion pueden manejar impactos tales como los que se muestran en las FIG. 33 y 35 a velocidades relativas de mas de 110 kilometros por hora sin danar el vetnculo objeto 650. La estructura de entrelazado interno de los CP Blandos tal como se muestra en las FIG. 33 y 35 proporciona un soporte suficiente para que el CP Blando sea aerodinamicamente estable, limitando o eliminando el aleteo aerodinamico. Se puede conseguir facilmente que los CP Blandos actuales se parezcan al elemento simulado desde todas las direcciones, permitiendo que el vehnculo objeto 650 se aproxime desde cualquier angulo a la vez que se generan datos precisos. Los CP Blandos pueden ser calibrados contra vehnculos reales o peatones con respecto a su radar u otras firmas de sensores. En lugar de permanecer en una pieza que necesita ser empujada fuera de la via, los actuales CP Blandos reducen las fuerzas de impacto dividiendolas en paneles separados, ligeros, facilmente reensamblables, tal como se muestra en las FIG. 18 a 21. Los CP Blandos actuales pueden adaptarse para utilizarse sobre sistemas de accionamiento de perfil bajo que son accionados por el vehnculo objeto 650 tal como se muestra en las FIG. 33 y 35, en lugar de ser empujados fuera de la via por el vehnculo objeto 650. Despues de los impactos, por ejemplo, tal como se muestra en las FIG. 33 y 35, los paneles pueden volver a montarse rapida y facilmente tal como se muestra en las FIG. 18 a 21.

En lugar de un coche blando tal como se muestra en las FIG. 16 a 35, cualquier otra forma puede estar unida a un DME 100 para formar un GST, como por ejemplo un CP Blando en forma de peaton, o un CP Blando de cualquier otra forma util.

6.8 Ejemplo de Arquitecturas y Funciones del Sistema

Los sistemas GST en varias formas de realizacion de ejemplo pueden comprender, por ejemplo, una pluralidad de ordenadores que se comunican, por ejemplo a traves de una red de area local inalambrica (WLAN), y realizan diversas funciones. La FIG. 8 ilustra el diseno arquitectonico global de un ejemplo de sistema GST 800, que puede incluir los siguientes nodos y su equipo periferico asociado, por ejemplo: un vehnculo objeto 650; una Estacion de base 850; y un DME 100.

El ordenador asociado con el vehnculo objeto 650 puede realizar las diversas funciones de E / S de datos dentro del vehnculo objeto 650, y proporcionar los datos medidos al resto del sistema. Adicionalmente, el ordenador en cuestion puede controlar eventos discretos dentro del vehnculo objeto 650. El nodo del vehnculo objeto 650 puede comprender los siguientes componentes, por ejemplo: ordenador portatil; receptor GPS diferencial; acelerometro triaxial; tarjeta de E / S digital para supervisar y controlar eventos discretos (por ejemplo, detectar la activacion / desactivacion de la advertencia de ACAT, iluminar los LEDs, iniciar el frenado en bucle abierto, proporcionar alertas audibles); y el puente LAN inalambrico, por ejemplo.

La estacion de base 850 puede actuar como el concentrador central para todas las comunicaciones y permitir al operador realizar el seguimiento y controlar el sistema. La estacion de base 850 puede comprender los siguientes componentes, por ejemplo: receptor de estacion de base GPS diferencial (DGPS); ordenador portatil; palanca de mando; router LAN inalambrico; y el transmisor de radio para proporcionar capacidad de parada de emergencia, por ejemplo.

El ordenador asociado con la estacion de base 850 puede permitir al operador del sistema ejecutar una serie completa de pruebas desde una unica ubicacion. Desde el ordenador asociado con la estacion de base 850, el operador puede realizar las siguientes funciones, por ejemplo: configuracion de los ordenadores de los vehnculos objeto 650 y el GST mediante conexion remota; realizar el seguimiento de las posiciones, velocidades, informacion de salud del sistema y otra informacion del sistema del vehnculo objeto 650 y el GST; establecimiento de la configuracion de prueba; coordinacion de pruebas; analisis de datos post-prueba; y la seleccion de los modos de GST, incluyendo, por ejemplo: retencion; manual; semi- autonomo; ytotalmente autonomo, por ejemplo.

El receptor de DGPS en la estacion de base 850 puede proporcionar correcciones a los receptores de DGPS itinerantes tanto en el DME 100 como en el vehnculo objeto 650 a traves de una red WLAN u otra red de comunicacion. Esto puede lograrse sin la necesidad de un modem de radio DGPS separado,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

minimizando el numero de antenas en cada nodo del sistema. Esto puede resultar importante en el caso del DME 100, puesto que todas las conexiones a antenas se hacen habitualmente frangibles, de manera que pueden separarse del DME 100 en el caso de una colision con el vehuculo objeto 650.

Los ejemplos de subsistemas de DME 100 pueden comprender los siguientes componentes, entre otros, por ejemplo: puente LAN inalambrico; ordenador PC104; sensor velocidad de guinada; brujula electronica; dos motores y amplificadores de corriente continua sin escobillas; un motor y un amplificador de direccion DC sin escobillas; sistema de frenos; sistema de freno de emergencia RF; receptor de DGPS; un ordenador DME como por ejemplo un ordenador PC104 que realiza funciones tales como las siguientes funciones de ejemplo: calculos de orientacion, navegacion y control (GNC); entrada y salida de datos analogicos y digitales; entrada de datos, incluyendo: informacion GPS diferencial; brujula electronica (angulo de rumbo); velocidad de guinada; velocidad del motor de accionamiento; angulo de direccion; temperatura del amplificador del motor de accionamiento; temperatura del devanado del motor de accionamiento; y salida de datos, incluyendo: comando de par del motor de accionamiento; comando de angulo del motor de direccion; comando de freno; sistema de vigilancia de la salud; y recopilacion de datos, por ejemplo. Pueden utilizarse otros o menos componentes en diversas formas de realizacion de ejemplo.

6.9 Transmision de Datos de Frecuencias Multiples

Tal como se muestra en el ejemplo de red y el sistema representado en la FIG. 8, se pueden proporcionar dos o mas sistemas de comunicacion separados entre el DME 100 y la estacion del operador 850. En un ejemplo de forma de realizacion, un primer sistema de comunicacion puede utilizar, por ejemplo, una LAN inalambrica de 900 MHz, 1 W para proporcionar una transferencia de datos en tiempo real cntica entre el vehuculo objeto 650 y el DME 100 en intervalos mas largos. Un segundo sistema de comunicacion puede utilizar, por ejemplo, una LAN inalambrica de alta velocidad de 2,4 GHz (802.11b \ g), 500 mW para transferencias de archivos de datos grandes y configuracion del DME 100 en distancias cortas, por ejemplo antes del inicio de una prueba. Pueden proporcionarse sistemas de comunicacion adicionales, tales como sistemas de banda de ondas de radio para senales de control remoto. Aumentar la potencia de transmision aumentara aun mas el intervalo de comunicacion. El ejemplo de realizacion mostrado en la FIG. 8 puede aumentar el intervalo de comunicacion sobre el cual puede funcionar el sistema a aproximadamente 1 km, mientras que los sistemas tfpicos de la tecnica anterior perdenan comunicacion a aproximadamente 250 m.

Es fundamental que los paquetes de datos no se pierdan durante una prueba con el fin de mantener la coordinacion entre el DME 100 y el vehuculo objeto 650. La separacion de datos cnticos y no cnticos en dos sistemas de comunicacion separados mejora la fiabilidad y el rendimiento de las transmisiones de datos cnticos, reduciendo las perdidas de paquetes de datos. La separacion de datos en multiples sistemas de comunicacion separados permite ademas que los sistemas eviten frecuencias propensas a interferencias para ciertas tareas. Por ejemplo, se ha observado interferencia entre transmisiones de 2,4 GHz y antenas GPS. El uso de 900 MHz para datos cnticos en tiempo real elimina esta preocupacion para las pruebas.

Ciertas frecuencias resultan tambien mas adecuadas para ciertas tareas. Por ejemplo, los datos de 900 MHz se utilizan mejor para comunicaciones de baja velocidad y de largo alcance. Estos datos son habitualmente datos que se requieren durante la prueba, donde los datos deben ser recibidos en tiempo real y se utiliza en tiempo real para las transiciones de control o modo. Por ejemplo, la posicion del vehuculo objeto puede comunicarse a 900 MHz para la sincronizacion en tiempo real del DME 100 con la posicion del vehfculo objeto 650. El estado ACAT tambien se puede comunicar a 900 MHz para activar el final del modo de sincronizacion de modo que el DME 100 no reaccione a los cambios en la trayectoria del vehuculo objeto 650 causados por la respuesta ACAT. Los Comandos de la Estacion Base tambien pueden comunicarse a 900 MHz para cambiar el estado del DME 100, por ejemplo de "Ejecutar" a "Retener". Los disparadores de vehfculo en cuestion pueden comunicarse a 900 MHz para permitir la sincronizacion de datos entre el DME 100, el vehuculo objeto 650 y cualquier dispositivo de registro de datos adicional. Adicionalmente, la Posicion y el Estado de DME pueden comunicarse a 900 MHz para que el operador del sistema 800 pueda realizar el seguimiento en tiempo real del funcionamiento del DME 100. Aunque se utiliza 900 MHz como frecuencia de ejemplo, se entiende que puede utilizarse cualquier frecuencia que funcione de manera similar para estas y tareas similares.

Por el contrario, los datos de 2,4 GHz son mas adecuados para comunicaciones de alta velocidad y corto alcance, como transferencias de datos potencialmente masivas que ocurren antes o despues de una trayectoria. El envfo de grandes cantidades de datos a traves de una red mas lenta requerina mucho mas tiempo, en ocasiones horas. En consecuencia, los datos de inicializacion pueden comunicarse a 2,4 GHz para transferir el archivo de inicializacion de parametros y el archivo o archivos de trayectoria, que pueden definir los parametros de ejecucion y de funcionamiento del DME 100, pero no cambian durante el funcionamiento. Del mismo modo, los datos de inicio de sesion remoto pueden comunicarse a 2,4 GHz para iniciar sesion remotamente en el ordenador del DME 100 para iniciar el software necesario durante la inicializacion. La transferencia de datos grabados tambien puede ser adecuada para la comunicacion a 2,4 GHz para transferir archivos de datos grandes que se han registrado en el ordenador en el DME 100. La transferencia de estos archivos normalmente ocurrina despues de la finalizacion de una o mas pruebas.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Mientras que se utiliza 2.4 GHz como una frecuencia de ejemplo, se entiende que cualquier frecuencia de funcionamiento similar puede utilizarse para estas y tareas similares.

6.10 Metodo de Funcionamiento del GST

Antes de la prueba, se pueden generar trayectorias de espacio-tiempo emparejadas para el vehuculo objeto 650 y el GST (por ejemplo, un cuerpo blando 600, 700, montado en un DME lOo). Estas trayectorias deben estar basadas en la ffsica, y pueden ser hipoteticas o escenarios reconstruidos de accidentes del mundo real. Las trayectorias se pueden especificar para dar lugar a cualquier tipo de colision entre el vehfculo objeto 650 y el GST, y pueden incluir variaciones de velocidad y curvatura de trayectoria tanto para el vehuculo objeto 650 como para el GST. Las trayectorias espaciales pueden almacenarse en archivos que tambien incluyen el vehuculo objeto 650 y velocidades de GST a lo largo de sus trayectorias respectivas, y eventos discretos de escenarios espedficos. Estos eventos discretos (por ejemplo, el punto de aplicacion del freno) se pueden utilizar para controlar la temporizacion de los eventos en el vehfculo objeto 650 en puntos conocidos a lo largo del recorrido del vehfculo objeto 650. Estos pueden usarse para iniciar el frenado en bucle abierto, iluminar LEDs o proporcionar alertas audibles dentro del vehfculo objeto 650, por ejemplo.

En diversas formas de realizacion, un sistema GST 800 puede tener, por ejemplo, cuatro modos de funcionamiento diferentes: retencion; manual; semi-autonomo; y totalmente autonomo. El modo retencion es el modo "inactivo" para el sistema GST. En este modo, las senales de salida a los motores de direccion y de accionamiento pueden ser anuladas, pero la GUI para la estacion de base 850 puede continuar mostrando datos de los sensores GST y del vehfculo objeto 650. Cada vez que el GST se conmuta a este modo desde uno de los modos "activos" (por ejemplo, Manual, Semi-Autonomo o Totalmente Autonomo), los datos recogidos durante el modo activo pueden ser transferidos de forma inalambrica al ordenador asociado con la estacion base 850 para su posterior analisis.

El Modo Manual puede ser completamente controlado por el hombre mediante un joystick asociado con la estacion de base 850. En este modo, el operador puede tener control remoto sobre la velocidad y la direccion del GST. Este modo puede ser util para pre-posicionar el GST o para devolverlo a la base para cargar las batenas, para servicio de mantenimiento o para apagar el sistema.

El Modo Semiautonomo permite al operador de la estacion de base 850 controlar la velocidad del GST mientras que la trayectoria siguiente puede realizarse de forma autonoma. Esto puede ser especialmente util para pre-posicionar el GST antes de un ensayo determinado, ya que el GST puede ser accionado partiendo de cualquier punto en la superficie de prueba, y buscara y convergera en la trayectoria deseada. El algoritmo de GNC que sigue la trayectoria tambien puede permitir el funcionamiento en sentido inverso, lo que permite al operador conducir el GST en sentido inverso a lo largo de la trayectoria para la repeticion rapida de las pruebas.

El Modo Completamente Autonomo puede no requerir mas entradas de la estacion de base 850. En este modo, el vehfculo objeto 650 puede ser accionado a lo largo de la trayectoria del vehfculo objeto 650, y el GST calcula las entradas de velocidad y de direccion necesarias para moverse a lo largo de su propia trayectoria en coordinacion con el vehfculo objeto 650, tal com es determinado por el par de trayectorias preprogramadas. De esta manera, la posicion longitudinal del GST puede ser accionada por la posicion longitudinal del vehfculo objeto 650 de tal manera que el GST llegue al punto de colision predeterminado en el mismo momento que el vehfculo objeto 650, incluso acomodando errores en la velocidad del vehfculo objeto 650 (relativos a la velocidad en el archivo de trayectoria) a medida que se aproxima ajustando su propia velocidad. Como opcion, el ingeniero de prueba puede habilitar un sub modo en el que, si el conductor del vehfculo objeto 650 o el sistema ACAt comienzan a reaccionar ante la colision inminente, el comando de velocidad GST puede cambiarse a la velocidad contenida en el archivo de trayectoria de manera que ya no depende de la velocidad del vehfculo objeto 650. La conmutacion a este sub-modo puede hacerse automaticamente (a mitad de trayectoria) cuando la aceleracion del vehfculo objeto 650 excede un umbral predeterminado (por ejemplo, 0.3 g) o cuando la activacion del sistema ACAT del vehfculo objeto 650 puede ser detectada a traves de una entrada discreta. De esta manera, el GST pasa a traves del posible punto de colision a la velocidad prescrita en el archivo de trayectoria, independientemente de la posicion o velocidad del vehfculo objeto 650.

6.11 Pruebas con el GST

Durante la configuracion de prueba, las trayectorias de espacio-tiempo emparejadas pueden cargarse inalambricamente en el procesador de a bordo del DME 100 desde la estacion de base 850 y el GST puede ser colocado en el modo completamente autonomo. A medida que el vehfculo objeto 650 comienza a desplazarse a lo largo de su trayectoria, su posicion (tal como es medida por GPS diferencial) puede ser transmitida inalambricamente al procesador DME 100, que puede programarse para realizar un control lateral y longitudinal para obtener las trayectorias relativas de bucle cerrado deseadas. Un ensayo determinado puede culminar en una colision entre el vehfculo objeto 650 y el GST, tal como se muestra en la FIG. 6D, en cuyo caso, el GST puede detenerse utilizando un transmisor de radio, separado de la WLAN, que puede accionar los frenos a bordo del GST, y deshabilitar los motores de accionamiento. Los datos de

5

10

15

20

25

prueba pueden ser transmitidos inalambricamente desde el DME 100 al ordenador asociado con la estacion base 850 una vez que el operador pasa del modo Completamente Autonomo al modo de Retencion. El Socio de Colision Blando 600 puede entonces ser reensamblado en el DME 100, usualmente en un plazo de 10 minutos con una tripulacion de dos, y el GST puede entonces ser reposicionado para la siguiente trayectoria.

El GST puede emplear componentes de alto rendimiento y alta eficiencia, lo que le permite alcanzar velocidades relativamente altas y lograr una alta precision posicional a lo largo de su trayectoria, tanto lateral como longitudinalmente. Los motores de accionamiento sin escobillas de corriente continua ofrecen una alta potencia a partir de un paquete pequeno y un receptor GPS diferencial proporciona una alta precision posicional. El algoritmo GNC es capaz de utilizar las capacidades de estos sensores y actuadores para maximizar la utilidad de la metodologfa de prueba.

6.12 Resultados

A continuacion se muestra una lista completa de las especificaciones de rendimiento de GST de ejemplos de formas de realizacion descritos en la presente memoria en la Tabla 1.

Tabla 1. Ejemplos de Especificaciones de Rendimiento de GST

Especificacion

Valor

Precision de posicion de DGPS

1 cm (dependiendo del receptor DGPS)

Precision de punto de referencia DME

Lateral: 300 mm Longitudinal: 300 mm

Velocidad maxima DME (solo)

80 km / h

Velocidad DME + vehnculo blando

> 55 km / h (demostrado)

Velocidad maxima de cierre en el impacto

110 km / h

Aceleracion longitudinal

+ 0,3 g

Desaceleracion longitudinal en frenado

-0,6 g

Aceleracion lateral

± 0,3 g

Distancia recorrida por carga de batena

4 km a 40 km / h (teorica)

Radio de control remoto

0.5 Km

Rendimiento del motor de accionamiento

2 motores de accionamiento de corriente continua sin escobillas, totalizando: 30 kW pico 6 kW continuo

Tension de bus

200 VDC

Radio de giro

<3 m

Visibilidad con Estructura de Vehnculo Blando, luz del dfa

> 0.5 km

Tiempo de carga de la batena

30-40 min (para carga completa de batenas agotadas)

Tiempo de rearmado del vetnculo blando

10 minutos

El Sistema de GST 800 es un sistema completamente funcional y probado para evaluar ACATs en todo el escenario de preconflicto y de conflicto hasta el momento de la colision. Al permitir que la ACAT sea evaluada hasta el momento de la colision, el sistema de GST 800 permite evaluar las capacidades de mitigacion de ACAT de una manera que no puede lograrse mediante pruebas que no implican colisiones reales. Ademas, el DME 100 permite la evaluacion de ACAT en situaciones de conflicto donde el CP Blando no es estatico. El Socio de Colision Blando 600 de tamano completo permite realizar evaluaciones del ACAT en cualquier configuracion de accidente sin necesidad de objetivos blandos espedficos 600 para cada configuracion (por ejemplo, objetivos blandos de extremo posterior).

Como ejemplo, el Sistema 800 de GST fue utilizado en la evaluacion de un prototipo de Sistema Avanzado de Frenado de Mitigacion de Colision. El sistema 800 puede estar disenado para alertar al conductor en caso de colision probable y para mitigar la gravedad de la colision mediante la aplicacion automatica de los frenos para colisiones inminentes. La matriz de prueba para esta evaluacion consistio en treinta y tres 5 escenarios de accidente exclusivos, que representan cuatro tipos de accidente diferentes, repetidos con y sin la ACAT activa. Los tipos de accidente involucrados fueron: Peaton; Parte trasera; Frontal; y Trayectoria de cruce. Durante el curso de las pruebas, el GST fue golpeado o atropellado por el vetnculo objeto 650 mas de sesenta y cinco veces sin danarse ni causar danos al vetnculo objeto 650.

Al repetir el mismo escenario de conflicto con y sin la ACAT activa, la metodologfa de evaluacion permite al 10 evaluador determinar tanto la reduccion en el numero de colisiones debido a la ACAT como la reduccion de la gravedad de la colision (velocidad de cierre, puntos de contacto) cuando se produce una colision. La evaluacion de la reduccion de la gravedad de la colision puede conseguirse porque el objeto 650 y las posiciones y velocidades de GST pueden ser grabados continuamente con alta precision. Ademas, se puede lograr un analisis mas riguroso de la gravedad de la colision en una prueba dada determinando la 15 colision delta-V predicha (cambio de velocidad) para cada prueba utilizando una herramienta de simulacion de choques de varios cuerpos.

20

Claims (10)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   Reivindicaciones

   1. Un Objetivo Blando Guiado (GST) que incluye un Elemento de Movimiento Dinamico (EMD) y un sistema de cuerpo blando adaptado para formar el cuerpo para probar tecnologfas de prevencion de accidentes en un vetnculo objeto (650), caracterizado porque

   el sistema de cuerpo blando esta adaptado para ser montado encima de un Elemento de Movimiento Dinamico motorizado (EMD) y cuando esta montado de este modo esta adaptado para colisionar con el vetnculo objeto (650) mientras se mueve el Elemento de Movimiento Dinamico (DME), y el sistema de cuerpo blando comprende:

   una pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) que son blandos y flexibles, formados a partir de uno o mas materiales distribuidos uniformemente y que tienen una dureza total no superior a 100 Shore OO; en que los paneles (3010, 3020, 1805) estan adaptados para que se puedan fijar de forma separable y reengancharse entre sf en angulos de interseccion para formar un armazon interior de un Objetivo Blando Guiado (GST), el armazon interior esta adaptado para soportar un revestimiento que forma una superficie exterior del cuerpo del Objetivo Blando Guiado (GST); y los paneles (3010, 3020, 1805) son suficientemente ngidos para ser autoportantes cuando se unen entre sf para formar el armazon interior del Objetivo Blando Guiado (GST) y al soportar la superficie exterior cubren el Objetivo Blando Guiado (GST); en que en el momento de la colision entre el vetnculo objeto (650) y el Elemento de Movimiento Dinamico (DME) al menos algunos paneles (3010, 3020, 1805) del sistema de cuerpo blando se separan entre sf sin causar danos al vetnculo objeto (650);

   caracterizado porque

   la pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) tienen cada uno una longitud global, una anchura global y un grosor sustancialmente uniformes, en que la longitud global y la anchura global son cada una al menos diez veces mayor que el grosor;

   el uno o mas paneles (3010, 3020, 1805) estan al menos parcialmente cubiertos con unas cubiertas de tela protectora (3030) que proporciona resistencia a la abrasion y resistencia de la superficie para resistir el impacto de un vetnculo objeto (650), y llevar impresion de imagenes fotograficas y/o conexion de materiales reflectores del radar; y el Elemento de Movimiento Dinamico (EMD) tiene una anchura (W) que es menor que la anchura global del cuerpo blando (600), minimizando de esta forma la observabilidad de Elemento de Movimiento Dinamico (EMD) por parte de los sensores de radar.
2. 2. El sistema de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el sistema de cuerpo blando se aproxima a la forma tridimensional y al tamano de un vetnculo.
3. 3. El sistema de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque los paneles (3010, 3020, 1805) comprenden espuma de polietileno.
4. 4. El sistema de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque los paneles (3010, 3020, 1805) se pueden conectar de forma separable entre sf mediante un material sujetador reutilizable.
5. 5. El sistema de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el sistema de cuerpo blando se puede conectar de forma desmontable a un Elemento de Movimiento Dinamico (DME) mediante material de cierre reutilizable.
6. 6. Un metodo para la realizacion de pruebas de tecnologfas de prevencion de colisiones de Objetivo Blando Guiado (GST) en un vetnculo objeto (650), en que el metodo incluye un sistema de cuerpo blando adaptado para formar el cuerpo de un Objetivo Blando Guiado (GST) para probar tecnologfas de prevencion de accidentes en un vetnculo objeto (650), en que

   el sistema de cuerpo blando esta adaptado para ser montado encima de un Elemento de Movimiento Dinamico (DME) motorizado y cuando esta montado de esta forma esta adaptado para chocar con el vetnculo objeto (650) mientras se mueve el Elemento de Movimiento Dinamico (DME), y el sistema de cuerpo blando comprende:

   una pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805), en que los paneles son blandos y flexibles, formados a partir de uno o mas materiales distribuidos uniformemente y que tienen una dureza total no superior a 100 Shore OO;

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   en que los paneles (3010, 3020, 1805) estan adaptados para que se puedan fijar de forma separable y reengancharse entre s^ en angulos de interseccion para formar una estructura interior de un Objetivo Blando Guiado (GST), en que la estructura interior esta adaptada para soportar un revestimiento que forma una superficie exterior del cuerpo del Objetivo Blando Guiado (GST); y los paneles (3010, 3020, 1805) son suficientemente ngidos para ser autoportantes cuando se unen entre sf para formar la estructura interior del Objetivo Blando Guiado (GST) y al soportar el revestimiento superficial exterior del Objetivo Blando Guiado (GST); y cuando soportan la superficie exterior que cubre el Objetivo Blando Guiado (GST); en que en el momento de la colision entre el vehnculo objeto (650) y el Elemento de Movimiento Dinamico (DME) al menos algunos paneles (3010, 3020, 1805) del sistema de cuerpo blando se separan entre sf sin causar dano al vefnculo objeto (650), en que el metodo comprende las fases de:

   unir de manera desmontable la pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) entre sf en los angulos de interseccion para formar el armazon interior del Objetivo Blando Guiado (GST);

   unir de forma desmontable al armazon interior del Objetivo Blando Guiado (GST) la cubierta que forma la superficie exterior del cuerpo del Objetivo Blando Guiado (GST); montar el sistema de estructura blanda encima de un Elemento de Movimiento Dinamico (DME) motorizado; y

   colisionar el sistema de cuerpo blando con el vefnculo objeto (650) mientras se mueve el Elemento de Movimiento Dinamico (DME), caracterizado porque

   la pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) tienen cada uno una longitud total, una anchura total y un grosor sustancialmente uniforme, en que la longitud total y la anchura total son cada una de ellas al menos diez veces mayores que el grosor;

   el uno o mas paneles (3010, 3020, 1805) estan al menos parcialmente cubiertos con cubiertas de tela protectora (3030) que proporciona resistencia a la abrasion y resistencia en la superficie con el fin de resistir el impacto de un vefnculo objeto (650) y que llevan impresion de imagenes fotograficas y / o fijacion de materiales que reflejan el radar; y

   el Elemento de Movimiento Dinamico (DME) tiene una anchura (W) que es menor que la anchura global del cuerpo blando (600), y de esta manera minimiza la observabilidad del Elemento de Movimiento Dinamico (DME) por parte de los sensores de radar.
7. 7. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque la etapa de fijar de forma separable una pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) entre sf en angulos de interseccion para formar una estructura interior de un Objetivo Blando Guiado (GST) comprende ademas la fase de colocar uno o mas paneles de mamparo que se extienden longitudinalmente (1805) encima de un Elemento de Movimiento Dinamico (DME).
8. 8. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque la etapa de fijar de forma separable una pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) entre sf en angulos de interseccion para formar una estructura interior de un Objetivo Blando Guiado (GST) comprende ademas las etapas de:

   colocar uno o mas paneles de mamparo que se extienden transversalmente (3020) verticalmente sobre el Elemento de Movimiento Dinamico (DME); y conectar de manera desmontable los paneles de mamparo que se extienden transversalmente (3020) con los paneles de mamparo que se extienden longitudinalmente (1805), formando de este modo una estructura con una rigidez estructural autoportante.
9. 9. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque la etapa de fijar de forma separable una pluralidad de paneles (3010, 3020, 1805) entre sf en angulos de interseccion para formar una estructura interior de un Objetivo Blando Guiado (GST) comprende ademas la etapa de conectar de forma desmontable paneles adicionales a los paneles de mamparo que se extienden longitudinalmente (1805) y / o a los paneles de mamparo que se extienden transversalmente (3020), definiendo de este modo al menos una parte del perfil exterior del Objetivo Blando Guiado (GST).
10. 10. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por la fase de utilizar un material sujetador reutilizable para conectar de forma desmontable los paneles (3010, 3020, 1805) entre sf