Módulo 3.8 – Seguridad

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Sistemas de pre colisión

En ocasiones en el ámbito de la seguridad en el automóvil las situaciones no se pueden prever con tiempo para evitar un accidente, incluso contando con ayudas avanzadas a la conducción ADAS, entonces se pueden utilizar las informaciones para tratar de paliar los efectos de la colisión inevitable:

  • Este automóvil, que circula con cuatro ocupantes, dispone de muy buen equipamiento con ADAS que permiten detectar lo que sucede en los 360º de su entorno
  • Una motocicleta circula por su izquierda y delante aparece de improviso y a muy corta distancia un automóvil cruzado en diagonal … no hay posibilidad de esquiva, por la izquierda está la moto no hay espacio por delante para frenar y evitar la colisión
  • Los sensores lo detectan y dan la señal de aviso, pero no hay tiempo, se produce una auto frenada de emergencia para tratar de reducir la velocidad … pero no se puede evitar la colisión
  • Entra en acción el sistema que se prepara para el impacto:
    • En los cinturones de las plazas ocupadas se inicia la activación de los pretensores
    • Los airbag disponibles en estas plazas comienzan a inflarse
    • Las ventanillas y techo eléctrico se cierran si van abiertos
    • Si los asientos son eléctricos se auto ajustan a la posición que aporta mejor protección
  • Se produce la colisión con el coche cruzado delante y actúan los elementos de protección y retención
    • En el coche que circula correctamente; cinturones de seguridad, rodillos de bloqueo, asientos antideslizantes, pretensores (ya estaban pre activados), asientos antisubmarino, limitadores de esfuerzo, airbag frontales delanteros y traseros en los cinturones (ya habían iniciado su actuación), zona deformable delantera y habitáculo rígido, se quita el seguro interior de cierre de puertas, …
    • En el coche cruzado; los cinturones y rodillos de bloqueo, airbag lateral delantero izquierdo y de cabeza techo o cortina de ese lado, deformación de la zona longitudinal central del piso del habitáculo para separar al conductor del impacto, airbag entre los ocupantes delanteros, se quita el seguro de cierre interior de puertas, …
  • La anticipación de los sistemas de retención y protección permiten minimizar las lesiones de los ocupantes en una colisión que no se puede evitar
  • Si alguno de los automóviles dispone de llamada automática de emergencia esta se activa, representada por eCall en el coche que circula correctamente, para contar con las ayudas necesarias que permiten agilizar la evacuación y la asistencia lo antes posible
  • Las puertas no afectadas por la colisión se han de poder abrir desde dentro y desde fuera
  • De lo que hemos visto, se incluye en seguridad activa o primaria la auto frenada de emergencia, en pasiva secundaria la pretensión de cinturones y preactivación de los airbag, y en pasiva terciaria la autollamada de emergencia y apertura de puertas no afectadas

En el coche con ADAS se han incluido estos sensores de información, que se verán en su capítulo; ultrasonidos delante, detrás, laterales y oblicuos, tres radares, cámara de video delante, detrás y a los lados, sensores lídar delante, detrás y a los lados.

Diagnóstico del estado de los sistemas SRS afectados por el accidente

En la tasación de los daños técnicos en colisiones, además de los daños estructurales en la carrocería y los de los demás elementos y órganos mecánicos, han tomado más importancia los componentes eléctricos y electrónicos, así como sus sensores y sistemas de activación.

Vamos a ver una colisión y la posterior reparación para dejar el automóvil como estaba antes:

  • Este coche con motor delantero transversal y tracción circula con cuatro ocupantes
  • Se produce una colisión frontal asimétrica afectando más al lado izquierdo, y se representa lo que va sucediendo para reducir posibles daños a los pasajeros, incluyendo la intervención de los sistemas de retención suplementaria
  • Se identifica; el calculador electrónico de los SRS (ha intervenido), el decelerómetro longitudinal (ha intervenido) y transversal (en principio no ha intervenido)
  • A continuación se procede a la reparación del automóvil
  • En la que se ha incluido la sustitución de
    • Cinturones, pretensores (P) y limitadores (L) de las plazas afectadas; delanteros P1, P2, L1 y L2 y traseros de las plazas derecha, P3 y L3 y central P4 y L4
    • Airbag frontales y de rodillas de conductor y acompañante
  • Tras la reparación y sustitución de lo anterior se conecta al circuito eléctrico del automóvil el PC de diagnóstico:
    • Aparecerán múltiples fallos en los que se incluye las desconexiones realizadas durante la reparación que han quedado memorizadas
    • Se borran las memorias de los fallos; si desaparecen los fallos el sistema es correcto
    • Si se mantiene fallos se reparan, elementos, cableado y los entornos relacionados
    • Si se borran los fallos se han solucionado los incidentes, estado OK del sistema
    • Si no se borran los fallos y/o aparecen otros, y se comprueba en lo posible que el estado de los elementos indicados como fallo es correcto, se procede a sustituir el calculador SRC

Los decelerómetros, otros sensores, el o los calculadores SRS y otros elementos relacionados pueden tener informaciones del fabricante de si se pueden utilizar tras colisiones y en que condiciones, así como procesos de prueba para analizar y confirmar su estado.

“Caja negra” en el automóvil

Prácticamente todo el funcionamiento del automóvil está controlado electrónicamente, mediante calculadores que disponen de ingente cantidad de datos.

Gran cantidad de estos datos se van memorizando y almacenando más o menos tiempo para mejorar el funcionamiento y respuesta de los procesos que controlan y coordinan:

  • Muchos de los datos de que disponen los calculadores, que hemos almacenado didácticamente en la imagen del que controla los sistemas de retención suplementaria SRS, contienen informaciones memorizadas sumamente útiles en caso de incidente o accidente para analizar, diagnosticar e investigar con diferentes objetivos
  • Esta memorización almacenada se conoce como “EDC; event date recorder” (grabación de datos de eventos) y está en el calculador, es como una “caja negra”
  • En el caso de que actúe algún airbag lateral, delantero u otro elemento que implique situación de riesgo, el calculador SRS (didácticamente) congela los datos de más o menos los últimos 35” relacionados con el funcionamiento del automóvil, que contiene mucha información que sería sumamente útil para reconstruir un accidente con datos reales y objetivos
  • Si se conecta al control electrónico del automóvil un PC de diagnóstico, se podría acceder a estos datos, pero ¿estas actuaciones están autorizadas?, pues se accede a algunas informaciones que afectan a la intimidad de las personas y pueden aportar informaciones más o menos comprometidas

Los límites para poder disponer de la información contenida en la “caja negra” son legales y jurídicos, pues los datos están en la o las memorias.

Para el diagnóstico de incidentes técnicos, se utilizan hace mucho tiempo los datos recopilados en las memorias de los calculadores, permiten facilitar y agilizar los procesos para solucionar la avería.

En casos que afecten a la seguridad hay más aspectos implicados que los propiamente técnicos, y han de ser resueltos de alguna forma por quienes corresponda, puntualmente en cada caso o globalmente.

Coche autónomo y seguridad

Las ADAS están preparando el terreno para que no sea necesario conductor para dirigir el automóvil, llegará, tanto esta posibilidad como su explicación, esta bastante antes en otro capítulo:

  • En el coche que vemos ninguno de los ocupantes se encarga de conducir el automóvil, de hecho no dispone de los mandos habituales para hacerlo
  • La programación de los algoritmos que conforman modelos de comportamiento para la circulación del coche autónomo en seguridad, se complementa con criterios de conductores reales; se basa en contar con un modelo de actuaciones según lo que haría un conductor en situaciones críticas
  • Si no es posible evitar el accidente y hay más de una opción ¿hacia qué o quién dirigiría el conductor el automóvil?
  • Proponemos tres casos, en cada uno hay dos opciones, sabiendo que no es posible evitar las dos:
    • En el coche de la izquierda va el conductor acompañado de tres amigos; ha de decidir el conductor si atropella a un abuelo que van con su nieto o a un hombre más o menos joven ¿?
    • En el centro el coche va con conductor y un familiar; el conductor decide si choca contra un árbol o atropella a una pareja, mujer y hombre, jóvenes ¿?
    • A la derecha, en el coche va solo el conductor; tiene que decidir si atropella a un hombre distraído hablando por el móvil o choca contra un microbús ¿?
  • Estas decisiones son instintivas en las influyen muchos factores, emocionales entre otros, pues no da tiempo a reflexionar sobre aspectos objetivos
  • De hecho, estas consultas se podrían hacer a los conductores para que den respuestas sin hacer pruebas experimentales, y así incluirían en lo posible otras valoraciones y que traten de ser más objetivas las respuestas
  • Con muchas preguntas a conductores sobre tantas situaciones como sea posible, se puede contar con un banco de información que tal vez sea útil a la hora de programar los algoritmos de actuación del coche autónomo, integrados en su inteligencia artificial, que es capaz de aprender más actuaciones que no tiene memorizadas, pero puede deducir con lo que ya sabe y va sucediendo
  • Hay temas pendientes de resolver para que el coche autónomo sea una realidad, y pueda desenvolverse en entornos con coches conducidos por personas, y muchos no son técnicos, algunos serían estos; ¿decisiones del coche autónomo en situaciones críticas?, ¿cómo van sujetos los ocupantes dentro del coche autónomo?, ¿con qué sistemas de retención y protección cuentan los pasajeros del coche autónomo?, ¿hay un código ético de comportamiento del coche autónomo?, ¿en caso de producirse daños cómo se reparten las responsabilidades?, ¿ … ?

El coche o vehículo autónomo para recorridos establecidos o repetitivos será viable probablemente no tardando demasiado, pero para todo uso falta a nuestro parecer bastante y más si se va a integrar en la circulación con otros vehículos conducidos por personas.

Hasta que llegue, veremos como las ADAS van pudiendo actuar activamente en la conducción para, en determinados recorridos actuar de forma autónoma el automóvil con ciertas limitaciones y protocolos de actuación, hay seis niveles para llegar al coche autónomo que ya veremos.

Resumen, repaso, complementos y relación con temas de otros capítulos

Seguridad en el automóvil … respuestas en unos instantes

Identifica en la imagen cada elemento de los textos e indicado por las flechas…

  • Apoyacabezas activo AA; en todas las plazas y se ven las del lado izquierdo
  • Zona deformable delantera ZDD; desde la parte delantera del habitáculo al extremo delantero
  • Zona deformable trasera ZDT; desde la parte trasera del habitáculo al extremo trasero
  • Zona deformable central ZDC; tramo longitudinal central en el piso del habitáculo
  • Zona rígida ZR; todo el habitáculo
  • Limitador de esfuerzo LM; reduce la presión de cinturón en pecho y abdomen
  • Asiento antideslizante AD; se mantiene fijo en su posición
  • Pretensor pirotécnico PP; tensa el cinturón y hace eficiente el efecto antisubmarino
  • Asiento antisubmarino AS; evita que se desplace el cuerpo bajo el cinturón
  • Rodillo de bloqueo del cinturón; le bloquea tras cierta determinada extensión

¿Cuál es la implantación técnica de estos automóviles? …

Vemos dos coches, a la izquierda uno y a la derecha otro, ambos en planta arriba y vista lateral abajo:

  • Coche de la izquierda; motor transversal delantero y tracción (delantera)
  • Coche de la derecha; motor longitudinal central y propulsión (tracción trasera)

¿Qué sistemas de protección y retención han actuado en el coche de la izquierda en la colisión trasera? …

  • Zona deformable trasera y habitáculo rígido
  • Respaldos activos en todas las plazas ocupadas
  • Anti intrusión en el habitáculo de las ruedas traseras y del equipaje
  • Cinturones de seguridad y puede que los rodillos de bloqueo por el efecto rebote

¿Qué sistemas de protección y retención han actuado en el coche de la derecha en la colisión frontal? …

  • Zona deformable delantera y habitáculo rígido
  • Asientos antideslizantes, bloqueadores del cinturón, pretensores, asientos antisubmarinos, limitadores
  • Airbag frontales y de rodillas del conductor
  • Anti intrusión en el habitáculo de las ruedas delanteras, volante, pedal de freno y del equipaje

¿Identificas los elementos de las imágenes bajo el coche que han actuado en esta colisión frontal? …

De izquierda a derecha:

  • Asiento antideslizante, pretensor pirotécnico, airbag frontales y de rodillas del conductor, limitador de esfuerzo, bloqueador del cinturón y asiento antisubmarino

Indica el orden de actuación …

  • 1. Bloqueador del cinturón, 2. Asiento antideslizante, 3. Pretensor pirotécnico, 4. Asiento antisubmarino, 5. Limitador de esfuerzo y 6. Airbag frontales y de rodillas del conductor

Se representa un limitador de esfuerzo por lámina deformable que se va desgarrando progresivamente, se ha sustituido habitualmente por una barra de torsión en el eje del rodillo con la misma función.

Estos coches van a tener un accidente frontal similar y la carrocería no protege igual a los ocupantes ¿sabrías ordenarlos de mejor a peor protección por carrocería (4 peor y 1 mejor)? …

  • De mejor 1 a peor protección 4 este es el orden; A 1, C 2, D 3 y B 4

Relación con el coste y complejidad de la reparación en cada coche (1 mejor y 4 peor) …

Coche A; estructura monocasco portante y subchasis “cortos”:

  • Zonas deformables y rígidas muy eficientes
  • Se repara el monocasco y puede no ser preciso sustituir el subchasis delantero
  • Complejidad 2 y coste 1

Coche B; bastidor independiente con largueros y travesaños:

  • Estructura de bastidor rígida y robusta
  • Probablemente con daños mínimos estructurales
  • Complejidad 1 y coste 1

Coche C; estructura monocasco portante y subchasis (“largos”):

  • Zonas deformables y rígidas eficientes
  • Se repara el monocasco y se sustituye el subchasis delantero
  • Complejidad 1 y coste 2 o 3

Coche D; estructura monocasco autoportante:

  • Zonas deformables y rígida más o menos eficientes
  • Se repara el monocasco autoportante
  • Complejidad 3 o 4 y coste 4

En el siguiente capítulo de carrocería se explican estas estructuras, y otras más, que complementarán las respuestas aportadas en el resumen repaso de esta imagen.

En este automóvil aparecen complementos de seguridad pasiva secundaria … ¿para qué son? …

  • Protección para peatones

… ¿los identificas? …

  • Barra anti atropello en la parte transversal delantera inferior
  • Sensores de proximidad delanteros
  • Capó activo; se abre parcialmente
  • Parabrisas laminado
  • Cámara frontal de vídeo (o en el parabrisas)
  • Airbag en el parabrisas
  • Airbag frontal exterior

De estas tres imágenes ¿cuál asocias mejor a la seguridad activa o primaria 1ª, pasiva secundaria 2ª y pasiva terciaria 3ª? …

  • Inferior izquierda a 2ª; es una colisión lateral por el lado izquierdo
  • Inferior central a 3ª; tras una colisión lateral por el lado izquierdo
  • Inferior derecha a 1ª; sistemas ADAS con dos cámaras de vídeo delanteras oblicuas y otra interior hacia el conductor

En la imagen inferior izquierda que representa la colisión lateral, también en la central, se aprecia la deformación del automóvil en forma de plátano, como se ha mencionado, una de las causas es la distribución de tensiones desde el punto del impacto por el resto de la carrocería.

Asocia cada uno de los testigos con el coche de la imagen que refleja elementos o situaciones relacionadas …

  • A, B, D, E y H con coche 1
  • C, F, G, I y J con coche 2

… ¿porqué? …

  • A coche 1; la funda del airbag del conductor está rota y el testigo se enciende
  • B coche 1; pastillas delanteras desgastadas y su testigo informa
  • C coche 2; fallo en dirección asistida eléctrica, su testigo lo indica
  • D coche 1; nivel bajo de líquido de frenos. Podría ser por exceso de desgaste del todos los elementos fusibles de frenos, pastillas, discos zapatas y tambores, pero lo más probable es debido a fuga de líquido
  • E coche 1; puesto el freno de estacionamiento
  • F coche 2; sobreviraje y actuando el control de estabilidad y trayectoria en curva si el testigo parpadea, si permanece encendido está desconectado el control de estabilidad (o el de tracción) o hay fallo
  • G coche 2; puerta trasera izquierda mal cerrada
  • H coche 1; intermitentes de emergencia
  • I coche 2; pierde aire el neumático delantero derecho. Puede detectarse por sensores de presión en los neumáticos o comparando la velocidad de las ruedas
  • J coche 2; desabrochado el cinturón del pasajero trasero derecho

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