Aparatos, sistema y procedimiento para detectar accidentes.

Procedimiento para detectar accidentes, caracterizado porque comprende las siguientes etapas operativas:

- obtención, por lo menos, de dos aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) que comprenden una primera aceleración axial (Ax) orientada a lo largo de un primer eje (x) y una segunda aceleración axial (Ay) orientada a lo largo de un segundo eje (y) que es sustancialmente perpendicular al primer eje (x);

- integrar, por lo menos, la primera aceleración axial (Ax) y la segunda aceleración axial (Ay) de dichas aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) para obtener, por lo menos, dos valores integrados (IAx, IAy) de la aceleración axial;

- cálculo de un módulo de energía (EM) según los dos valores integrados (IAx, IAy) de la aceleración axial;

- comparar el módulo de energía (EM) con el umbral de energía (ET).

Aparatos, sistema y procedimiento para detectar accidentes La presente invención se refiere a un sistema para protección personal y, en particular, a un sistema dotado de un aparato principal que puede enviar una señal de un accidente a un aparato secundario conectado a una prenda de protección, por ejemplo dotada de un "airbag" (bolsa hinchable de un gas) para la activación de este último. La presente invención se refiere asimismo a vehículos que disponen de dicho aparato principal y a un procedimiento que se puede llevar a cabo mediante dicho sistema.

El documento WO 2010/037931 da a conocer un sistema para la protección personal en el que un aparato principal instalado en una motocicleta comprende una unidad principal de control conectada a dos pares de sensores de aceleración de 3 ejes y a un emisor/receptor principal para transmitir señales de activación en un único canal de radio con una frecuencia de 900 MHz aproximadamente a un emisor/receptor secundario de un aparato secundario dispuesto en una prenda de protección dotada de un airbag. Dicho sistema conocido comprende asimismo un dispositivo de prueba que, en caso de funcionamiento defectuoso del aparato principal, conmuta la unidad de control del aparato principal de un modo normal a un modo de fallo del sistema, en el que no funciona la prenda de protección. El emisor/receptor secundario del aparato secundario puede señalar la conexión energética del aparato secundario al emisor/receptor principal del aparato principal, de tal modo que este último puede determinar si el aparato secundario está desconectado o conectado. Cuando la unidad principal de control determina un impacto de la motocicleta por medio de los sensores principales, el aparato principal envía a través del emisor/receptor principal una señal de activación del airbag a los aparatos secundarios.

El documento U.S.A. 6018980 da a conocer un sistema para determinar si una parte lateral del vehículo ha sido deformada después de un impacto lateral, comprendiendo dicho sistema un aparato principal que compara los componentes de la frecuencia, por lo menos, de dos valores de la aceleración en dos ejes Y detectados por los sensores de aceleración dispuestos en diferentes partes de la carrocería del vehículo, que se desplazan debido a la deformación de la parte lateral del vehículo después de un impacto lateral.

El documento U.S.A. 2009-127835 A1 da a conocer un aparato principal dotado de un único acelerómetro de tres ejes que está montado en un vehículo y que es adecuado para detectar un impacto o un deslizamiento de este vehículo, para hinchar una prenda de vestir con un airbag si se alcanza o se supera un valor umbral.

Dichos sistemas conocidos tienen problemas de fiabilidad en caso de funcionamiento defectuoso de un emisor/receptor, por interferencias entre el aparato principal y los aparatos secundarios, o de impactos en direcciones determinadas con los riesgos consiguientes de una activación involuntaria de las prendas de protección, o la falta de activación de las mismas en caso de accidente.

Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un sistema libre de estos inconvenientes. Dicho objetivo se alcanza con un aparato, un sistema, un procedimiento y otros productos, cuyas características técnicas se dan a conocer en las reivindicaciones adjuntas.

Gracias a la específica conexión bidireccional en dos canales diferentes para enviar señales de control entre dos emisores/receptores en el aparato principal y dos emisores/receptores en el aparato secundario, el sistema puede funcionar asimismo en caso de interferencias en un canal y/o de funcionamiento defectuoso de un emisor/receptor, especialmente si la frecuencia del primer canal está en un ancho de banda comprendido preferentemente entre 2.400 y 2.483, 5 MHz, completamente diferente del ancho de banda del segundo canal.

Para mejorar la fiabilidad del sistema, una o ambas unidades de control de los aparatos comprenden microprocesadores de doble núcleo, en los que cada núcleo controla un emisor/receptor, de tal manera que el sistema puede funcionar adecuadamente gracias a un procedimiento especial y/o a dispositivos especiales de supervisión conectados a las unidades de control, asimismo en un modo degradado en el que las prendas de protección pueden ser activadas aunque no funcione correctamente la conexión por radio en un canal.

Sensores auxiliares especiales permiten, gracias a un proceso especial de detección de accidentes, activar las prendas de protección no solo en caso de impacto, con una mayor fiabilidad que los sistemas conocidos y los procedimientos para detectar impactos en los sistemas de protección personal, sino también en caso de deslizamiento del vehículo, lo que es ventajoso, especialmente en el caso de las motocicletas.

Para mejorar más la fiabilidad del sistema, se pueden insertar tarjetas inteligentes que contienen códigos de identificación especiales en unos lectores de tarjetas inteligentes conectados a las unidades de control de los aparatos secundarios, de tal modo que estos códigos de identificación pueden ser transmitidos a los aparatos principales y ser reconocidos por las unidades de control de estos últimos, de modo que los usuarios pueden verificar la correcta conexión entre el aparato principal y uno o varios aparatos secundarios sin riesgo de interferencias con otros aparatos secundarios. Los códigos de identificación comprenden preferentemente sub-códigos que permiten reconocer la posición de los usuarios en el vehículo, por ejemplo, si el usuario es el

conductor o un pasajero, de tal modo que se distingue fácilmente el aparato secundario que tiene problemas de funcionamiento del aparato secundario que funciona correctamente. Con esta disposición, una tarjeta inteligente asociada a un aparato principal puede ser introducida en varios aparatos secundarios, de tal manera que el usuario puede cambiar fácilmente la prenda de protección por otras prendas de protección manteniendo el mismo vehículo en el que está instalado el aparato principal.

Los aparatos secundarios están dotados preferentemente de dispositivos de vibración, a efectos de señalar cambios de estado al usuario, sin que dicho usuario se vea obligado a mirar una pantalla, de manera que no se distraiga si está conduciendo un vehículo.

Otras ventajas y características de los aparatos, del sistema y del procedimiento según la presente invención quedarán claros para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada y no limitativa de una realización del mismo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 muestra una vista lateral de un vehículo y dos usuarios provistos del sistema; -la figura 2 muestra una vista frontal del vehículo de la figura 1; -la figura 3 muestra un esquema de bloques del aparato principal del sistema; -la figura 4 muestra un esquema de bloques del aparato secundario del sistema; y -las figuras 5 a 10 muestran diagramas de flujo del sistema en funcionamiento.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se aprecia que el sistema comprende un aparato principal -1-adecuado para transmitir señales de activación y/o señales de control a uno o varios aparatos secundarios -2-, -3-. El aparato principal -1-puede estar instalado en un vehículo -4-, por ejemplo, una motocicleta, mientras que cada uno de los aparatos secundarios -2-, -3-está dispuesto en una prenda de protección -5-, -6-de un usuario -7-, -8-, por ejemplo, el conductor y el pasajero del vehículo -4-. Las prendas de protección -5-, -6-son chaquetas que pueden ser utilizadas por los usuarios -7-, -8-y están dotadas de uno o varios "airbags" adecuados para ser hinchados en caso de accidente mediante generadores de gas controlados por medio de un aparato secundario -2-, -3-. El aparato principal -1-está conectado a uno o varios sensores principales -9-, -10-, en particular, sensores de aceleración en tres ejes X, Y, Z montados en una parte del vehículo -4-que se puede desplazar con respecto a los asientos de los usuarios -7-, -8-, por ejemplo un par de sensores de aceleración montados en la horquilla de la motocicleta a ambos lados de la rueda delantera.

El aparato principal -1-está conectado además a uno o varios sensores auxiliares -11-, -12-, en particular a un par de sensores de aceleración, por lo menos en un eje Y, que están montados en una parte del vehículo -4-que es fija con respecto a los asientos para los usuarios -7-, -8-, por ejemplo bajo el sillín de la motocicleta. Los sensores auxiliares -11-, -12-están dispuestos uno al lado del otro en el vehículo -4-. Los sensores principales -9-, -10-y/o los sensores auxiliares -11-, -12-pueden estar conectados al aparato principal... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para detectar accidentes, caracterizado porque comprende las siguientes etapas operativas:

-obtención, por lo menos, de dos aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) que comprenden una primera aceleración axial (Ax) orientada a lo largo de un primer eje (x) y una segunda aceleración axial (Ay) orientada a lo largo de un segundo eje (y) que es sustancialmente perpendicular al primer eje (x) ;

- integrar, por lo menos, la primera aceleración axial (Ax) y la segunda aceleración axial (Ay) de dichas 10 aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) para obtener, por lo menos, dos valores integrados (IAx, IAy) de la aceleración axial;

- cálculo de un módulo de energía (EM) según los dos valores integrados (IAx, IAy) de la aceleración axial;

-comparar el módulo de energía (EM) con el umbral de energía (ET) .

2. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque comprende las siguientes etapas operativas adicionales:

-cálculo de la intensidad de esfuerzo (SI) según la primera aceleración axial (Ax) y la segunda aceleración axial (Ay) ;

- comparar la intensidad (SI) del esfuerzo con el umbral de esfuerzo (ST) .

3. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la intensidad (SI) del esfuerzo es proporcional a la suma de los cuadrados de las dos aceleraciones axiales (Ax, Ay) .

4. Procedimiento, según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la intensidad (SI) del esfuerzo queda retenida mediante una retención del pico (PH) . 30

5. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la retención del pico se pone en práctica de la forma siguiente:

si (SI (t) < (SI (t-1) - DCY) ) entonces (SI (t) = (SI (t-1) - DCY) ) ; 35 en que SI (t) es la intensidad del esfuerzo y DCY es una constante de disminución mayor de 100 g2/ms, en particular, comprendida entre 990 y 1.010 g2/ms.

6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una o varias aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) son filtradas por medio de filtros de paso alto (HPF1) que tienen una frecuencia de corte 40 comprendida entre 0, 5 y 15 Hz, en particular, entre 4 y 6 Hz.

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el umbral de energía (ET) y/o el umbral de tensión (ST) están calculados según un valor (D) de la dirección que depende de las tres aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) .

8. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el valor (D) de la dirección es proporcional al cuadrado de la tercera aceleración axial (Az) e inversamente proporcional a la suma de los cuadrados de las tres aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) .

9. Procedimiento, según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el valor (D) de la dirección es filtrado por medio de un filtro de paso bajo (LPF1) que tiene una frecuencia de corte comprendida entre 1 y 100 Hz, en particular, entre 20 y 40 Hz.

10. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el umbral de energía (ET)

y/o el umbral de esfuerzo (ST) dependen asimismo de un par de constantes de la energía (ET1, ET2) y de un par de constantes del esfuerzo (ST1, ST2) .

11. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el umbral de energía (ET) y/o el umbral de esfuerzo (ST) son proporcionales al cuadrado del valor (D) de la dirección, a una constante de la energía o del 60 esfuerzo (ET2, ST2) y/o a la diferencia del par de constantes de energía o de esfuerzo (ET1, ET2, ST1, ST2) .

12. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el umbral de energía (ET) se obtiene por medio de la fórmula ET = ET2 + D2 x (ET1 - ET2) , en la que ET es el umbral de energía, ET1 y ET2 son las constantes de energía y D es el valor de la dirección.

13. Procedimiento, según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque el umbral de esfuerzo (ST) se obtiene por medio de la fórmula ST = ST2 + D2 x (ST1 - ST2) , en la que ST es el umbral de esfuerzo, ST1 y ST2 son las constantes de esfuerzo y D es el valor de la dirección.

14. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los valores integrados de la aceleración axial (IAx, IAy) son filtrados por medio de uno o varios filtros de paso alto (HPF2) que tienen una frecuencia de corte comprendida entre 0, 05 y 1 Hz.

15. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una o varias de las aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) son obtenidas con un medio, en particular un medio aritmético de, por lo menos, dos aceleraciones axiales (Ax1, Ax2, Ay1, Ay2, Az1, Az2) , orientado a lo largo de ejes sustancialmente paralelos.

16. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 2 a 15, caracterizado porque se detecta un accidente si la intensidad (SI) del esfuerzo es mayor que el umbral de esfuerzo (ST) y el módulo de energía (EM) es mayor que el umbral de energía (ET) .

17. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se detecta un accidente si una o varias aceleraciones axiales (Ay1, Ay2) después de un tiempo de espera (WT) son siempre mayores que el umbral de aceleración (AT) .

18. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas aceleraciones axiales (Ay1, Ay2) son segundas aceleraciones axiales.

19. Procedimiento, según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque dichas aceleraciones axiales (Ay1, Ay2) son filtradas por medio de uno o varios filtros de paso bajo (LPF2) que tienen una frecuencia de corte comprendida entre 100 y 200 Hz, en particular entre 140 y 160 Hz.

20. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque se detecta también un accidente si el valor de la velocidad longitudinal (Vx) es mayor que el umbral de velocidad (VT) .

21. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el umbral de velocidad (VT) está comprendido entre 2 y 10 m/s.

22. Procedimiento, según la reivindicación 20, caracterizado porque el valor (Vx) de la velocidad longitudinal se calcula según la segunda aceleración axial (Ay) y/o la tercera aceleración axial (Az) .

23. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque el umbral de aceleración (AT) está comprendido entre 0, 5 y 1 g.

24. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque el tiempo de espera (WT) está comprendido entre 100 y 300 ms.

25. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera aceleración axial (Ax) está orientada a lo largo de un primer eje (x) sustancialmente paralelo a la dirección principal de desplazamiento del vehículo (4) , la segunda aceleración axial (Ay) está orientada a lo largo de un segundo eje (y) sustancialmente horizontal y sustancialmente perpendicular al primer eje (x) , y/o la tercera aceleración axial (Az) está orientada a lo largo de un tercer eje (z) sustancialmente perpendicular al primer eje (x) y al segundo eje (y) .

26. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de energía (EM) es proporcional a la suma de los cuadrados de los valores integrados (IAx, IAy) de la aceleración axial.

27. Aparato principal (1) , para la protección personal, que comprende una unidad principal de control (CU1) que está conectada a uno o varios sensores (9, 10) para detectar un impacto del vehículo (4) según las señales (Axyz) enviadas por los sensores principales (9, 10) , caracterizado porque la unidad principal de control (CU1) está también conectada a uno o varios sensores auxiliares (11, 12) para detectar un deslizamiento del vehículo (4) según las señales (Ay) enviadas por medio de los sensores auxiliares (11, 12) , en el que dichos sensores (9, 10, 11, 12) son sensores de aceleración en uno o varios ejes (x, y, z) sustancialmente perpendiculares entre sí y envían señales de aceleración axial (Axyz, Ay) a la unidad principal de control (CU1) .

28. Aparato principal (1) , según la reivindicación anterior, caracterizado porque los sensores principales (9, 10) son adecuados para ser montados en una parte del vehículo (4) que puede desplazarse con respecto a los asientos de los usuarios (7, 8) del vehículo (4) .

29. Aparato principal (1) , según la reivindicación 27 ó 28, caracterizado porque los sensores auxiliares (11, 12) son adecuados para ser montados en una parte de un vehículo (4) que es fija con respecto a los asientos de los usuarios (7, 8) del vehículo (4) .

30. Aparato principal (1) , según una de las reivindicaciones 27 a 29, caracterizado porque a partir de dichas señales de aceleración axial (Axyz, Ay) , la unidad principal de control (CU1) obtiene, por lo menos, dos aceleraciones axiales (Ax, Ay, Az) que comprenden una primera aceleración axial (Ax) orientada a lo largo de un primer eje (x) y una segunda aceleración axial (Ay) orientada a lo largo de un segundo eje (y) que es sustancialmente perpendicular al primer eje (x) .

31. Aparato principal (1) , según la reivindicación anterior, caracterizado porque las señales de aceleración (Axyz, Ay) son almacenadas en una memoria no volátil (FRAM) conectada a la unidad principal de control (CU1) . 10

32. Aparato principal (1) , según una de las reivindicaciones 27 a 31, caracterizado porque la unidad principal de control (CU1) está conectada asimismo a un sensor de velocidad (SS) que envía a la unidad principal de control (CU1) señales de la velocidad longitudinal (Vx) relativas al vehículo (4) .

33. Aparato principal (1) , según una de las reivindicaciones 27 a 32, caracterizado porque la unidad principal de control (CU1) pone en práctica el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 26.

34. Vehículo (4) , caracterizado porque comprende un aparato principal (1) según una de las reivindicaciones 27 a 33. 20

35. Motocicleta (4) que comprende una horquilla de la rueda delantera y un sillín, caracterizada porque comprende un aparato principal (1) según una de las reivindicaciones 27 a 33, en el que los sensores principales (9, 10) están montados en la horquilla a los dos lados de la rueda delantera, y los sensores secundarios (11, 12) están montados debajo del sillín.

36. Sistema para la protección personal, caracterizado porque comprende un aparato principal (1) según una de las reivindicaciones 27 a 33, cuyo aparato principal (1) es adecuado para transmitir una señal de activación (AS) en caso de impacto o deslizamiento de un vehículo (4) a uno o varios aparatos secundarios (2, 3) que comprenden un controlador de disparo (FC) conectado a uno o varios generadores de gas (GG1, GG2) conectados a uno o varios airbags (AB1, AB2) .