Dispositivo para medir el desplazamiento del cinturón de seguridad de un vehículo,

que permite determinar la posición del cinturón de seguridad y en consecuencia la posición corporal del usuario, que emplea un sensor eléctrico-opto-mecánico o encoder, acoplado en el eje del carrete retractor del cinturón de seguridad, para transformar el movimiento angular de dicho carrete retractor en una serie de impulsos eléctricos digitales; que son tratados y adecuados por un sistema de control electrónico el cual dispone de una conexión con la electrónica del vehículo.

Objeto de la invención El dispositivo de la invención, como su propio título indica, está destinado a medir el desplazamiento del cinturón de seguridad en determinados vehículos. En especial este dispositivo se emplea en vehículos descapotables y vehículos de pequeñas dimensiones como motocarros, eléctricos, etc. en los que no es posible emplear un medidor lineal para la adquisición de este dato, dado que éste tiene unas dimensiones que no permiten instalarlo en este tipo de vehículos.

La incorporación de este dispositivo junto a los sistemas existentes, "seat belt remainder'', sensor de peso del ocupante, sensores de posición en las guías del asiento, motor en el retractar de cinturón y sistema eléctrico en la regulación de altura del cinturón de seguridad, proporcionan la información necesaria para saber en todo momento donde está el ocupante y de ese modo una mejor protección a la hora de tener un accidente de tráfico.

Antecedentes de la invención

Para asegurarse de que el cinturón de seguridad retiene al ocupante tan rápidamente como sea posible en un accidente, es decir, que la carga sobre el ocupante en un accidente sea lo menos violento, se han desarrollado diferentes tipos de pretensores. Los pretensores reducen las lesiones que se producen en la zona abdominal. Se usan pretensores pirotécnicos que suelen estar controlados por el mismo sistema que controla los airbag, la ECU (Unidad de Control Electrónica) . Los pretensores son dispositivos que se pueden fijar en cualquier lugar en el vehículo, sin embargo, los pretensores que llevan un carrete incorporado, normalmente, van en combinación con un retractar o hebilla. Todos los sistemas se ajustan para mejorar la protección de los ocupantes.

Un retractar de cinturón de seguridad utiliza un carrete como elemento central que se une a un extremo de la cinta. El carrete en un lado tiene un muelle, que cuando sale la cinta se tensa y al dejar libre la cinta hace girar el rodete en sentido contrario, enrollando la cinta hasta su posición inicial. Si el cinturón no está colocado en su posición (perpendicular al suelo) hay una bola de metal que bloquea el carrete impidiendo dejar salir la cinta. El retractar tiene un mecanismo de bloqueo que impide la rotación del carrete cuando el vehículo está implicado en una colisión. Los retractares suelen tener dos sensores que trabajan de manera independiente sobre el mecanismo. Los sensores del vehículo detectan una repentina deceleración, activan el retractar y éste recoge la cinta.

En un accidente la mayoría de los sistemas de cinturón de seguridad modernos, empiezan apretando el cinturón con un pretensor pirotécnico activo. Esto primero elimina la holgura y hace posible liberar las correas en una etapa posterior, si la carga sobre el ocupante es demasiado alta. En un sistema tradicional, las cargas del cinturón y del airbag hacia el ocupante se suman unas a otras cuando el airbag empieza a frenar al ocupante. En el sistema de cinta inteligente (Smart Belt System) sin embargo no es tan severo y lo que hace es mantener la fuerza de retención a un nivel relativamente constante. Además, en un cinturón inteligente pueden adaptar su fuerza de contención y por lo tanto, la carga sobre el ocupante dependiendo de la gravedad del accidente. Si el vehículo está equipado con un sistema de sensor de peso en los asientos, también es posible ajustar la carga de los cinturones de seguridad individualmente para cada ocupante. Esta es una ventaja muy importante, ya que permite proteger al más pequeño de los ocupantes, así como muchas mujeres, ya que son más susceptibles a las altas cargas que el promedio de personas, ya que no necesitan la misma fuerza de retención que una persona más grande.

Actualmente se utilizan sensores de para medir desplazamiento lineal de la longitud de la cinta del cinturón de seguridad desde una determinada posición. Normalmente se colocan encima del carrete, atornillados en el montante B (montante que hay entre la puerta delantera y la trasera) , estos sensores son muy robustos y son limitados en su medición. Estos sensores miden el desplazamiento del cinturón cuando este se activa, es decir, en el caso de la medición realizada en un laboratorio de choque, cuando se realiza un ensayo y el cinturón actúa acompañando al ocupante hacia detrás para retener el cuerpo, normalmente lo que se quiere saber, es lo que el sistema recoge de cinta de cinturón.

Descripción de la invención

Para medir el deslizamiento y la velocidad de la cinta del cinturón de seguridad de los vehículos se compara con periféricos y las velocidades de las poleas de la transmisión de la cinta. Se obtiene la velocidad del cinturón sin contacto gracias a un sensor óptico cuya señal se procesa empleando técnicas la de correlación. La invención propone diseños adecuados del sensor óptico, así como de los componentes para el procesamiento de señales del sistema para asegurar una alta precisión de los valores medidos.

El sistema de la invención se basa en evaluar velocidad de rotación de las ruedas o poleas, empleando sensores sin contacto. Una ventaja importante de este método es que en la medida los valores no se ven afectados por el deslizamiento.

Así pues, el dispositivo para medir el desplazamiento del cinturón de seguridad de un vehículo objeto de la presente invención comprende:

las variaciones de luz que se producen con el desplazamiento del disco convirtiéndolas en las correspondientes variaciones eléctricas. La señal eléctrica detectada, para generar impulsos correctamente escuadrados y sin interferencias, debe ser procesada electrónicamente. Para incrementar la calidad y estabilidad de las señales, el sistema de lectura se efectúa generalmente...

1. Dispositivo para medir el desplazamiento del cinturón de seguridad de un vehículo, que permite determinar la posición del cinturón de seguridad y en consecuencia la posición corporal del usuario, que se caracteriza porque comprende:

un sensor eléctrico-opto-mecánico o encoder, acoplado en el eje del carrete retractar del cinturón de seguridad, que transforma el movimiento angular de dicho carrete retractar en una serie de impulsos eléctricos digitales;

un sistema de control electrónico que capta dicha señal, la adecua, procesa determinando la posición que ocupa en cada instante;

una conexión con la electrónica del vehículo, que controla la señal de disparo o activación los pretensores de los cinturones de seguridad del vehículo.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor eléctrico-opto-mecánico es un encoder incremental que proporciona dos señales desfasadas entre sí 90° eléctricos, por medio de las cuales se obtiene información correspondiente a la velocidad y al sentido de rotación del carrete retractar, partiendo de una posición absoluta de cero del eje del encoder determinada cuando el dispositivo está en reposo.

3. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor eléctrico-opto-mecánico es un encoder absoluto en el que la posición del disco giratorio queda determinada mediante la lectura del código de salida, por lo que mantiene la posición real en la que se encuentra en cada instante.