ES2256337T3 - Procedimiento y dispositivo para detectar un estado de parada de un automovil. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para detectar un estado de parada de un automovil.Info
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Abstract
Procedimiento para detectar un estado de parada de un automóvil con las siguientes etapas: - se fija al menos un parámetro de cambio de posición, que define un cambio de posición de un automóvil (1) que puede producirse en un estado de marcha, - se registra un cambio de posición actual del automóvil (1), - se determina al menos un parámetro de cambio de posición actual (Inc_act), que caracteriza el cambio de posición actual, - se compara el al menos un parámetro de cambio de posición actual (Inc_act) con un parámetro de cambio de posición correspondiente de los, al menos uno, que se han fijado, para determinar si el al menos un parámetro de cambio de posición actual (Inc_act) caracteriza un estado de marcha para el automóvil (1), y - se genera una señal (Dyn_con), que refleja un estado de marcha del automóvil (1), si el al menos un parámetro de cambio de posición actual (Inc_act) caracteriza un estado de marcha, o una señal (Stat_con), que refleja un estado de parada del automóvil (1), siel al menos un parámetro de cambio de posición actual (Inc_act) caracteriza un estado del automóvil (1) que no es un estado de marcha.
Description
Procedimiento y dispositivo para detectar un
estado de parada de un automóvil.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y un dispositivo con los que se detecta si un
automóvil está parado o no. La presente invención se refiere, en
particular, a un procedimiento y un dispositivo para detectar la
parada de un automóvil con ayuda de cambios de la inclinación como,
por ejemplo, movimientos de cabeceo del automóvil. Además, la
presente invención se refiere a equipos de frenos para automóviles y
procedimientos para hacer funcionar los mismos, en los que se
generan fuerzas de frenado cuando se han detectado estados de parada
de automóviles.
Para el servicio de muchos dispositivos con
control eléctrico y electrónico de un automóvil es necesario
determinar estados de servicio actuales de un automóvil, para
mandar correspondientemente los dispositivos con control eléctrico
y electrónico de este tipo. Por ejemplo, en automóviles con equipos
de frenos que en un estado de parada del automóvil generan
automáticamente fuerzas de frenado que mantienen parado el
automóvil, es necesario detectar si el automóvil está parado o no.
Ejemplos para equipos de frenos de este tipo son los llamados frenos
electrónicos de aparcamiento (EPB) y frenos electrónicos de
estacionamiento (EFB).
Puesto que también otros dispositivos eléctricos
y electrónicos del automóvil necesitan informaciones acerca de los
estados de servicio actuales del automóvil (p.ej., servicio de
marcha, parada), para el servicio de los equipos de frenos
indicados se recurre habitualmente a estas informaciones. Las
informaciones acerca de los estados de servicio comprenden
parámetros que caracterizan el estado de servicio actual del
vehículo. Entre ellos se encuentran la velocidad, la aceleración,
la aceleración transversal, el número de revoluciones del motor, el
par motor efectivo, el número de revoluciones de una o varias
ruedas, las posiciones de los pedales del acelerador, de freno y de
embrague y similares.
Puesto que las informaciones acerca de los
estados de servicio de este tipo son proporcionados generalmente
por un control central del automóvil, al usar estas informaciones
para un equipo de frenos, que debe mantener el automóvil en un
estado de parada usando para ello fuerzas de frenado generadas de
forma automática, es necesario hacer funcionar también este control
central y los sensores asignados al mismo cuando el automóvil no
está en servicio (es decir, cuando no se ha dado al encendido). Esto
conduce a un mayor consumo de energía, que puede conducir a una
descarga del abastecimiento de energía del automóvil (batería del
coche), en particular, en caso de tiempos de parada prolongados,
que impide una puesta en marcha del automóvil. Además, si se usa
este procedimiento, los dispositivos que son controlados por el
control central no deberían estar funcionando durante una parada
del automóvil, aunque el control central esté en servicio para el
control del equipo de frenos. Las medidas para conseguirlo, que
deben impedir un consumo de energía adicional, así como desgaste y
daños, suponen costes adicionales.
Además, en este caso, el equipo de frenos no
puede ser controlado para la generación de fuerzas de frenado en el
estado de parada del automóvil, si el control central, sensores
correspondientes conectados con éste y/o dispositivos de
transmisión de datos al equipo de frenos no funcionan perfectamente
o cuando fallan del todo.
Según el documento DE 36 18 532 A1, la parada de
un automóvil se determina comprobándose si la velocidad de marcha
actual es igual a cero, el embrague está suelto, se ha puesto la
primera marcha o la marcha atrás y el ángulo de inclinación actual
del automóvil corresponde a un ángulo de inclinación predeterminado
o es mayor que éste. Si se cumplen estas condiciones, se mantiene
la presión de aplicación de freno predeterminada en este momento
mediante el pedal de freno por el conductor mediante una válvula,
que está dispuesta entre el cilindro principal del freno y los
cilindros de freno de las ruedas del sistema de frenos allí
descrito. No obstante, aquí existe el inconveniente de que en la
parada no se generan fuerzas de frenado si no está accionado el
pedal de freno cuando se ha realizado una transición al estado de
parada sin el uso del pedal de freno. Además, con el dispositivo
allí descrito no es posible generar las fuerzas de frenado
necesarias para una parada, cuando el automóvil no está funcionando
de ningún modo, es decir, cuando en la parada no se ha dado al
encendido. Por consiguiente, allí es necesario generar las fuerzas
de frenado necesarias para una parada del automóvil de otra forma,
por ejemplo, mediante accionamiento del freno de mano o del pedal de
freno.
Según el documento US-5,820,515
se detecta un estado de parada de un automóvil comprobándose con
ayuda de dispositivos de detección si la velocidad del vehículo es
fundamentalmente igual a 0, si no está accionado el pedal del
acelerador y si está accionado el pedal de freno. Si este es el
caso, según el documento US-5,820,515 resulta que
el automóvil se encuentra en un estado de parada. A continuación, se
determina si el vehículo se encuentra en una calle inclinada. En
este caso no se registran cambios de la posición del automóvil sino
solamente la posición en la que el vehículo se encuentra en el
estado de parada. Otra diferencia de la presente invención está en
que la detección de la posición en el estado de parada no se usa
para determinar si el vehículo se encuentra en el estado de parada.
Por el contrario, el registro de la posición del vehículo no se
realiza hasta que ya se haya determinado de la forma arriba
indicada que el vehículo se encuentra en el estado de parada.
Según el documento US-5,667,282
no tiene lugar una detección de un estado de parada de un vehículo
en el sentido más estricto. Por el contrario, según el documento
US-5,667,282 se indica el estado de parada del
vehículo accionando el conductor un interruptor de freno de
aparcamiento 30. Después de haberse indicado de esta forma el
estado de parada, se activa un sensor de inclinación, que indica la
inclinación del vehículo y, por lo tanto, la inclinación de la
calle. De forma comparable al documento
US-5,820,515, también según el documento
US-5,667,282 no se determinan cambios de la
inclinación o de la posición del vehículo, sino que sólo se
determina la inclinación existente en el estado de parada.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un dispositivo que permitan detectar
independientemente de un servicio de un control central de un
automóvil estados de parada de éste. De esta forma debe evitarse el
mayor consumo de energía arriba descrito en la parada del automóvil
y las medidas necesarias respecto a los dispositivos del automóvil
no necesarios durante la parada, además de aumentarse la seguridad
al detectar un estado de parada. En particular, la presente
invención debe proporcionar un procedimiento y un dispositivo que,
para el control de un equipo de frenos del automóvil, detecten de
forma segura los estados de parada de éste.
Para conseguir el objetivo planteado, la presente
invención proporciona un procedimiento y un dispositivo para
detectar un estado de parada de un automóvil, así como un equipo de
frenos para un automóvil y un procedimiento para hacer funcionar el
mismo, en los que los estados de parada de un automóvil se detectan
de la forma prevista según la invención.
En el procedimiento según la invención para
detectar un estado de parada de un automóvil se fija al menos un
parámetro de cambio de posición, que define un cambio de posición de
un automóvil que puede producirse en un estado de marcha. A
continuación, se registra para cada estado de servicio del automóvil
en el que debe realizarse una detección de parada un cambio de
posición actual del automóvil y se determina al menos un parámetro
de cambio de posición actual, que define el cambio de posición
actual registrado. Para la detección de parada propiamente dicha,
el al menos un parámetro de cambio de posición actual se compara con
el al menos un parámetro de cambio de posición definido, para
determinar si el al menos un parámetro de cambio de posición actual
indica un estado de marcha para el automóvil.
Si el al menos un parámetro de cambio de posición
actual caracteriza un estado de marcha para el automóvil, se genera
una señal que indica que el automóvil se mueve y que no está parado.
Por lo contrario, se genera una señal que caracteriza un estado de
parada para el automóvil si el al menos un parámetro de cambio de
posición actual indica que el automóvil está parado. En este
contexto se entiende por estado de parada un estado del automóvil
en el que el automóvil no debe presentar un estado de marcha ni debe
entrar en un estado de este tipo.
Al fijar el al menos un parámetro de cambio de
posición, se define preferiblemente al menos un intervalo de
parámetros de cambio de posición, que caracteriza cambios de
posición del automóvil que pueden producirse en estados de marcha.
En este caso, el al menos un parámetro de cambio de posición actual
se compara con el intervalo de parámetros de cambio de posición
correspondiente o uno de los intervalos de parámetros de cambio de
posición correspondiente para determinar si el al menos un parámetro
de cambio de posición actual se encuentra en el intervalo de
parámetros de cambio de posición correspondiente. Si el (los)
parámetro(s) de cambio de posición actual(es) no se
encuentra(n) en el intervalo de parámetros de cambio de
posición correspondiente, se genera la señal de parada, mientras
que se genera la señal que indica un estado de marcha para el
automóvil si el (los) parámetro(s) de cambio de posición
actual(es) se encuentra(n) en el intervalo de
parámetros de cambio de posición correspondiente.
En una realización preferible, el al menos un
parámetro de cambio de posición se fija de tal forma que
define(n) los cambios de inclinación del automóvil alrededor
del eje longitudinal y/o transversal de éste. Por consiguiente, al
registrarse el cambio de posición actual del automóvil, se registran
los cambios de inclinación actuales y se comparan con los cambios de
inclinación fijados.
Además, está previsto generar una señal de cambio
de posición actual al registrar el cambio de posición actual del
automóvil, preferiblemente una señal de cambio de inclinación actual
que refleja el cambio de posición o de inclinación actual del
automóvil. En este caso, se determina el parámetro de cambio de
posición actual a partir de la señal de cambio de posición actual o
a partir de la señal de cambio de inclinación actual.
Para determinar a partir de la señal de cambio de
posición actual el al menos un parámetro de cambio de posición
actual, la señal de cambio de posición actual puede ser filtrada por
un filtro de paso bajo o un filtro de paso alto o un filtro de paso
de banda.
En lugar de una filtración por filtro de paso de
banda, la señal de cambio de posición actual puede ser filtrada por
un filtro de paso bajo y posteriormente por un filtro de paso alto o
por un filtro de paso alto y posteriormente por un filtro de paso
bajo. Este procedimiento tiene la ventaja de que para la filtración
por filtro de paso bajo y por filtro de paso alto pueden usarse
filtros de distintas características. Por ejemplo, es posible
predeterminar distintas velocidades de exploración y factores de
ganancia para la filtración por filtro de paso bajo y de paso
alto.
Como alternativa o de forma complementaria a las
filtraciones indicadas de la señal de cambio de posición actual, la
señal de cambio de posición actual o una señal de cambio de posición
actual filtrada puede ser filtrada de forma diferencial. Para la
comparación que ha de realizarse deben fijarse, por consiguiente,
(un) parámetro(s) de cambio de posición adecuado(s).
Aquí es posible determinar una o varias magnitudes diferenciales
como parámetros de cambio de posición, que definen cambios
cronológicos de cambios de posición del automóvil que pueden
producirse en un estado de marcha. Además, está previsto determinar
aquí a partir del al menos un parámetro de cambio de posición fijado
una o varias magnitudes diferenciales.
Preferiblemente se realizan una o varias de las
filtraciones arriba indicadas de forma recurrente. Aquí se toma
como base para la determinación del parámetro de cambio de posición
actual la señal de cambio de posición actual (filtrada) y una señal
de cambio de posición actual (filtrada) determinada en un momento
anterior.
El dispositivo según la invención para detectar
un estado de parada de un automóvil presenta un dispositivo para
detectar un cambio de posición y una unidad computadora. El
dispositivo para detectar un cambio de posición sirve para
registrar un cambio de posición actual de un automóvil y para
generar una señal de cambio de posición correspondiente. Con la
unidad computadora se valora la señal de cambio de posición actual,
obteniéndose a partir de la señal de cambio de posición actual al
menos un parámetro de cambio de posición actual que se compara con
al menos un parámetro de cambio de posición previamente fijado, que
define cambios de posición de un automóvil que pueden producirse en
un estado de marcha. En función de esta comparación, la unidad
computadora genera una señal que refleja un estado de parada o un
servicio de marcha para el automóvil.
La unidad computadora genera una señal de parada
cuando el al menos un parámetro de cambio de posición actual
comparado con el al menos un parámetro de cambio de posición fijado
indica que el automóvil no se encuentra en un servicio de marcha
sino que está parado. Por el contrario, la unidad computadora emite
una señal que caracteriza un servicio de marcha del automóvil
cuando por la comparación de los parámetros de cambio de posición
resulta que el automóvil está en servicio de marcha.
El dispositivo para detectar un cambio de
posición comprende preferiblemente un sensor de inclinación, con el
que se registran cambios de inclinación del automóvil alrededor del
eje longitudinal y/o transversal de éste. En este caso, el
dispositivo para detectar un cambio de posición genera una señal de
cambio de inclinación actual.
Además, está previsto que la unidad computadora
presente un filtro de paso de banda, que filtra la señal de cambio
de posición actual. En lugar del filtro de paso de banda, la unidad
computadora puede presentar un filtro de paso bajo que recibe la
señal de cambio de posición actual y un filtro de paso alto que
recibe la señal filtrada por el filtro de paso bajo o un filtro de
paso alto que recibe la señal de cambio de posición actual y un
filtro de paso bajo que recibe la señal filtrada del filtro de paso
alto.
En función de la aplicación del dispositivo según
la invención, la unidad computadora también puede comprender sólo un
filtro de paso alto o sólo un filtro de paso bajo.
En otras realizaciones del dispositivo según la
invención, la unidad computadora puede presentar un filtro
diferencial, que filtra la señal de cambio de posición actual o una
señal filtrada por el filtro de paso de banda, o el filtro de paso
bajo y/o de paso alto de forma diferencial.
Al usar un filtro de paso alto y un filtro de
paso bajo, es preferible elegir distintas velocidades de exploración
y/o factores de ganancia para los mismos.
Además, la presente invención proporciona un
procedimiento para el servicio de un equipo de frenos de un
automóvil, que en un estado de parada genera automáticamente
fuerzas de frenado para el automóvil, que mantienen el automóvil
parado. Para detectar si el automóvil se encuentra parado o no, se
usa uno de los procedimientos según la invención anteriormente
descritos para detectar la parada.
En el equipo de frenos según la invención para un
automóvil, que proporciona automáticamente fuerzas de frenado
necesarias para un estado de parada, para la detección de parada
necesaria para ello se usa uno de los dispositivos según la
invención anteriormente descritos.
En la siguiente descripción se hace referencia a
las figuras adjuntas, que muestran lo siguiente:
la fig. 1, una representación esquemática de un
automóvil con un dispositivo según la invención para la detección de
parada,
la fig. 2, una realización de un dispositivo
según la invención para la detección de parada con un filtro de paso
bajo,
la fig. 3, una realización de un dispositivo
según la invención para la detección de parada con un filtro de paso
bajo y un filtro de paso alto,
la fig. 4, una realización de un dispositivo
según la invención para la detección de parada con un filtro de paso
de banda y un filtro diferencial, y
la fig. 5, una realización de un dispositivo
según la invención para la detección de parada con un filtro de paso
bajo y de paso alto y un filtro diferencial.
Por regla general, un automóvil presenta en el
servicio de marcha, es decir, a una velocidad del vehículo distinta
de cero, movimientos dinámicos característicos para el servicio de
marcha alrededor del eje transversal y del eje longitudinal del
mismo. Por consiguiente, no solamente puede determinarse si un
automóvil está parado o no cuando el automóvil no presenta ningún
movimiento, sino también cuando los movimientos del automóvil no
corresponden a los movimientos típicos para el servido de
marcha.
Si en una detección de parada para un automóvil
sólo se detectara una parada cuando el automóvil no representa
ningún movimiento, no podrán detectarse estados de parada para el
automóvil cuando el automóvil se mueve por influencias externas,
aunque no está en servicio de marcha. Esto es, por ejemplo, el caso
cuando los automóviles son transportados por un camión, un barco o
un tren.
En particular, al usar una detección de parada
para el servicio de un equipo de frenos de un automóvil, que debe
mantener el automóvil parado mediante la generación automática de
fuerzas de frenado correspondientes, esto puede conducir a que
movimientos registrados del vehículo que no sean causados por un
servicio de marcha sean interpretados en el sentido de que el
automóvil no está parado. Por consiguiente, se desactivaría el
equipo de frenos, por lo que ya no se generarían las fuerzas de
frenado necesarias para un estado de parada. Por consiguiente, el
automóvil puede ponerse en marcha por sí solo y puede desplazarse
involuntariamente, por ejemplo, en un transporte.
Esto se evita valorándose los movimientos
registrados del vehículo en función de movimientos dinámicos, que
pueden ser provocados por un servicio de marcha. Si los movimientos
registrados del vehículo se sitúan en un intervalo en el que pueden
estar situados movimientos típicos del vehículo para un servicio de
marcha, hay que partir de que el automóvil no está parado. Por lo
contrario, puede determinarse que el automóvil está parado, cuando
los movimientos registrados del vehículo no están situados en el
intervalo de los movimientos típicos para la marcha.
Según el tipo del automóvil, los movimientos
provocados por un servicio de marcha se distinguen por las
frecuencias, las amplitudes y las direcciones respecto al eje
longitudinal y transversal de un automóvil. Por consiguiente, los
movimientos típicos para un servicio de marcha de un automóvil
pueden caracterizarse mediante las frecuencias, las amplitudes y las
direcciones de los mismos.
Al definir frecuencias y amplitudes de
movimientos típicos para un servicio de marcha, deberían fijarse
intervalos de frecuencias y/o amplitudes. Una definición de
frecuencias límite y/o amplitudes límite para movimientos típicos
para la marcha de un automóvil conduce a que los movimientos
determinados del vehículo, cuyas frecuencias y/o amplitudes
sobrepasan el valor límite correspondiente, se interpretan como
movimientos de marcha. Por consiguiente, en una detección de parada
para un automóvil, en la que los movimientos del vehículo se valoran
de esta forma, esto conduciría a que los movimientos registrados
del vehículo que sean generados por influencias externas y que no
sean típicos para un servicio de marcha, indicaran un servicio de
marcha que de hecho no existe. Un ejemplo para ello es el
transporte de automóviles en un tren, en el que pueden producirse
componentes de movimientos de alta frecuencia para el automóvil, o
en un barco, que puede causar movimientos del vehículo de amplitudes
grandes.
Al fijar intervalos de frecuencias y/o amplitudes
de movimientos típicos del vehículo para un servicio de marcha,
deben tenerse en cuenta, en particular, también los movimientos del
vehículo que se producen raras veces durante un servicio de marcha
normal. Ejemplos para ello son estados de marcha en los que un
automóvil se frena fuertemente (frenado de emergencia, frenado a
fondo) y se acelera fuertemente (salida acelerada). Además, hay que
considerar aquí los estados de marcha en los que el automóvil se
mueve a propósito de forma atípica como, por ejemplo, al intentar
hacer salir un automóvil atascado en nieve o en un suelo blando.
También en estos casos hay que evitar que al usar
una detección de parada para el servicio de un equipo de frenos de
un automóvil automáticamente activado en un estado de parada sea
activado o se mantenga activado en estados de marcha de este tipo.
Por consiguiente, puede ser necesario determinar varios intervalos
de frecuencias y/o amplitudes para los movimientos del vehículo en
estado de marcha.
Las consideraciones anteriormente expuestas
también deben tenerse en cuenta en una definición de direcciones
del movimiento y/o intervalos de direcciones del movimiento respecto
a ejes longitudinales y transversales del automóvil.
En la siguiente descripción se parte de un tipo
de automóvil que durante un servicio de marcha habitual representa
movimientos dinámicos alrededor del eje transversal del vehículo con
una frecuencia de aprox. 1 Hz. Además, pueden producirse en este
tipo de automóvil movimientos dinámicos alrededor del eje
transversal de éste para estados de marcha que se producen raras
veces con una frecuencia de hasta 4 Hz. Para mayor claridad, en la
siguiente explicación de una detección de parada no se tendrán en
cuenta los movimientos de este tipo de automóvil alrededor del eje
longitudinal de éste, aunque esté previsto usar movimientos
alrededor del eje longitudinal para la detección de parada.
Como está representado en la fig. 1, un automóvil
referenciado en conjunto con 1 representa frenos 4 asignados a
ruedas 2. Los frenos 4 se controlan mediante una unidad de control 6
de tal forma que, además de un servicio de freno convencional para
estados de marcha del automóvil 1, también se generen fuerzas de
frenado cuando el automóvil 1 está parado, siendo necesarias las
mismas para mantener el automóvil 1 parado. Aquí pueden activarse
mediante la unidad de control 6 determinados o varios de los frenos
4 para mantener el estado de parada.
Para determinar si el automóvil 1 está parado o
no, se usa un sensor de inclinación 8 asignado a la unidad de
control 6. En lugar del sensor de inclinación 8, también pueden
usarse varios sensores de inclinación dispuestos en distintas zonas
del automóvil 1 o sensores adecuados para detectar movimientos del
vehículo y/o cambios de los movimientos del vehículo.
Aquí, el sensor de inclinación 8 (o dispositivos
adecuados comparables) pueden hacerse funcionar de forma continua,
en momentos predeterminados o durante periodos de tiempo
predeterminados. En particular, en el caso de un sensor de
inclinación 8 que se hace funcionar/se controla de forma
eléctrica/electrónica, hay que tener en cuenta que la frecuencia de
exploración de éste cumpla el criterio Nyquist en función del
intervalo de frecuencias fijado para movimientos del vehículo en
estados de marcha.
Para la valoración de señales del sensor de
inclinación 8 que indican una inclinación actual del automóvil 1,
se usa una unidad computadora 10, que puede estar integrada desde el
punto de vista constructivo en la unidad de control 6 o que puede
estar realizada de forma separada de ésta. También es posible
proporcionar la función que se describirá a continuación de la
unidad computadora 10 mediante la unidad de control 6.
En la realización mostrada en la fig. 2 de la
unidad computadora 10, ésta está conectada mediante una entrada 12
con el sensor de inclinación 8, para recibir la señal Inc_act de
éste, que indica la inclinación actual del automóvil.
La señal Inc_act recibida (es decir, la
inclinación actual) se filtra mediante un filtro de paso de banda
14 de tal forma que el filtro de paso de banda 14 emita una señal
Inc_f_bp (es decir, la inclinación filtrada por el filtro de paso
de banda en el intervalo de frecuencias), que sólo puede comprender
componentes de frecuencia de la señal Inc_act del sensor de
inclinación 8 que están situadas en el intervalo de frecuencias
definido para los movimientos del vehículo en el servicio de
marcha. Partiendo de las condiciones previas arriba indicadas, la
frecuencia límite inferior del filtro de paso de banda 14 está un
poco por debajo de 1 Hz, mientras que la frecuencia límite superior
del filtro de paso de banda 14 asciende a aprox. 4 Hz.
La señal filtrada Inc_f_bp se transmite a un
dispositivo de valoración 16, que determina si la señal Inc_f_bp
del filtro de paso de banda 14 presenta frecuencias en el intervalo
entre aprox. 1 Hz y 4 Hz. Si no se detectan componentes de
frecuencia en la señal Inc_f_bp que estén situadas en este intervalo
de frecuencias, el dispositivo de valoración emite una señal
Stat_con (es decir, estado de parada), que indica que el automóvil 1
está parado. La señal Stat_con se transmite mediante una salida 18
de la unidad computadora 10 a la unidad de control 6.
Como respuesta a la señal Stat_con, la unidad de
control 6 manda los frenos 4 de tal modo que éstos generen las
fuerzas de frenado necesarias para la parada.
En la realización representada en la fig. 3 de la
unidad computadora 10, se usa en lugar del filtro de paso de banda
14 un filtro de paso bajo 20 conectado con la entrada 12 y un filtro
de paso alto 22 conectado con éste.
El filtro de paso bajo 20 recibe la señal Inc_act
del sensor de inclinación 8 y emite debido a una frecuencia límite
superior de aprox. 4 Hz una señal Inc_f_tp (es decir, inclinación
filtrada por el filtro de paso bajo en el intervalo de
frecuencias), que sólo puede presentar componentes de frecuencia por
debajo de 4 Hz. La señal Inc_f_tp recibida por el filtro de paso
alto 22 se filtra con una frecuencia límite inferior de aprox. 1
Hz, para emitir una señal filtrada por el filtro de paso alto
Inc_f_hp (es decir, inclinación filtrada por el filtro de paso alto
en el intervalo de frecuencias), que sólo puede presentar
componentes de frecuencia en el intervalo de frecuencias definido
para movimientos de marcha en el servicio de marcha entre aprox. 1
Hz y 4 Hz.
Como se ha explicado haciéndose referencia a la
fig. 2, el dispositivo de valoración 16 valora la señal Inc_f_hp
para generar la señal Stat_con, que indica una parada del automóvil,
si la señal Inc_f_hp fundamentalmente no presenta amplitudes.
Si en la señal Inc_f_hp o en la señal Inc_f_bp se
detectan amplitudes que fundamentalmente no son iguales a cero, no
se genera la señal Stat_con que indica una parada. La falta de esta
señal indica a la unidad de control 6 que el automóvil 1 no está
parado, sino que está en un estado de marcha. También está previsto
que en este caso el dispositivo de valoración 16 genere una señal
Dyn_con (es decir, servicio de marcha), que indica un servicio de
marcha para el automóvil 1.
El uso del filtro de paso bajo 20 y del filtro de
paso alto 22 en lugar del filtro de paso de banda 14 tiene la
ventaja de que para el filtro de paso bajo 20 y el filtro de paso
alto 22 pueden usarse distintas velocidades de explicación. Unas
comprobaciones experimentales del tipo de automóvil arriba indicado
han mostrado, por ejemplo, que se consiguen los mejores resultados
cuando el filtro de paso bajo 20 funciona con un velocidad de
exploración de 200 Hz (ciclo de exploración 5 ms) y el filtro de
paso alto 22 con un velocidad de exploración de 10 Hz (ciclo de
exploración 100 ms). Además, si se usa el filtro de paso bajo 20 y
el filtro de paso alto 22, es posible predeterminar distintos
factores de ganancia para estos filtros. Aquí pudieron conseguirse
resultados especialmente buenos cuando para el filtro de paso alto
22 se predeterminó un factor de ganancia de 60.
Otra ventaja en la realización según la fig. 3
está en que las funciones de filtro para el filtro de paso bajo 20
y el filtro de paso alto 22 pueden definirse de forma separada, para
ponderar las componentes de frecuencia de la señal Inc_act del
sensor de inclinación 8 respecto a su importancia para una detección
de parada.
En una realización del filtro de paso bajo 20 se
usa, por ejemplo, un filtro limitador de banda
(anti-aliasing-filter) para la
filtración de la señal Inc_act, que se representa mediante la
siguiente ecuación:
Inc\_f\_tp =
(1 - exp(-T_{A}/T)) \ x \ (Inc\_act\_Inc\_f\_tp_{-1}) \ x \
Inc\_f\_tp_{-1}
En esta función que representa un filtro
recurrente, se calcula una señal actual filtrada por filtro de paso
bajo Inc_f_tp usándose una señal previamente filtrada por filtro de
paso bajo Inc_f_tp_{-1}. Aquí, TA indica el ciclo de exploración
(p.ej. 5 ms), mientras que T corresponde al valor inverso de la
frecuencia límite superior (p.ej., aprox. 4 Hz) del filtro de paso
bajo 20.
La señal Inc_f_tp así obtenida se filtra en el
filtro de paso alto 22, que en esta realización se representa
mediante la siguiente ecuación:
Inc\_f\_hp = K
\cdot (Inc\_f\_tp-Inc\_f\_tp_{-1}) + exp (-T_{A}/T)
\cdot
Inc\_f\_hp_{-1}.
El filtro de paso alto 22 es en este caso también
un filtro recurrente, que calcula la señal actual Inc_f_hp usando
una señal filtrada por el filtro de paso alto Inc_f_hp_{ -1},
determinada en un momento anterior. Aquí, el parámetro TA indica el
ciclo de exploración (p.ej. 100 ms) para el filtro de paso alto 22,
mientras que T corresponde a la frecuencia límite inferior (p.ej.
aprox. 1 Hz) del filtro de paso alto 22. Como se ha explicado
anteriormente, en el filtro de paso alto 22 se usa en comparación
con el filtro de paso bajo 20 un factor de ganancia que se refleja
mediante el parámetro K (p.ej. 60).
De forma complementaria a la realización según la
fig. 2, la realización mostrada en la fig. 4 de la unidad
computadora 10 comprende un filtro 24 dispuesto entre el filtro de
paso de banda 14 y el dispositivo de valoración 16. El filtro 24 es
un filtro diferencial, que debe impedir que las componentes de
frecuencia de la señal Inc_f_bp en el intervalo de frecuencias
entre aprox. 1 Hz y 4 Hz definido para movimientos del vehículo en
el servicio de marcha que no son causadas por un servicio de marcha
sino, por ejemplo, por movimientos que se producen en un estado de
parada, como movimientos/vibraciones del automóvil 1, sean
detectadas por el dispositivo de valoración 16 por error como
movimientos de un servicio de marcha.
Mediante el filtro 24 se determinan a partir de
la señal Inc_f_bp del filtro de paso de banda 14 cambios del
movimiento, más exactamente, cambios de la inclinación, para el
automóvil 1. Una señal filtrada de forma diferencial Inc_f_abs (es
decir, inclinación filtrada por filtro de paso de banda diferenciada
en el intervalo de frecuencias) y emitida por el filtro 24 es
comprobada por el dispositivo de valoración 16, comprobándose si
esta señal está por encima o por debajo de un valor límite
predeterminado o si está dentro o fuera de un intervalo
predeterminado.
De forma comparable a la fig. 4, la realización
de la unidad computadora 10 representada en la fig. 5 presenta los
componentes según la fig. 3 y el filtro 24. En el tipo de automóvil
en cuestión, se usó en combinación con los filtros de paso bajo y
de paso alto representados mediante las ecuaciones arriba indicadas
para el filtro 24 un filtro diferencial, que se representa mediante
las siguientes ecuaciones:
para \
inc\_f\_abs<0: \ Inc\_f\_abs =
0
para \
0<inc\_f\_bs<X: \ Inc\_f\_abs =
inc\_f\_abs+|Inc\_f\_hp-Inc\_f\_hp_{-1}|-D
para X \leq
inc\_f\_abs: \ Inc\_f\_abs =
X
La magnitud inc_f_abs en estas ecuaciones indica
la señal Inc_f_hp diferenciada en el intervalo de frecuencias. El
parámetro D es un valor de corrección y el parámetro X indica un
valor límite superior.
La señal Inc_f_abs emitida por el filtro 24 tiene
el valor 0 cuando el automóvil 1 no muestra ningún cambio de
movimiento o cambio de inclinación. Por lo contrario, se emite el
valor X, cuando un cambio de movimiento actual o un cambio de
inclinación actual del automóvil 1 sobrepasa el valor límite
definido por X. Para cambios del movimiento o cambios de la
inclinación del automóvil 1 entre el valor 0 y el valor límite X,
resulta la señal Inc_f_abs a partir de la señal Inc_f_abs
correspondiente menor que la señal actual Inc_f_hp, la señal
Inc_f_hp_{-1} anteriormente determinada y el valor de corrección
D.
En el caso indicado en último lugar, con el
sensor de inclinación 8 se detectan movimientos del vehículo y se
emite una señal Inc_act correspondiente, aunque generalmente los
movimientos aquí detectados no son causados por un servicio de
marcha del automóvil 1. La señal Inc_f_abs correspondientemente
generada se transmite a la unidad de control 6, para indicar a ésta
que, aunque se hayan determinado (cambios de) movimientos o (cambios
de) inclinaciones para el automóvil 1, éstos no corresponden a los
movimientos típicos para un servicio de marcha. En función de la
realización de la unidad de control 6 y/o de los dispositivos de
control usados en combinación con ésta para el automóvil 1, puede
usarse en este caso la señal Inc_f_abs, para determinar, si es
necesario y/o está previsto, si el automóvil está parado o no.
Si la señal Inc_f_abs tiene el valor 0, el
automóvil 1 está parado y la unidad de control 6 activa
correspondientemente los frenos 4 o mantiene el estado de
activación de éstos. Por lo contrario, la unidad de control 6
desactiva los frenos 4 cuando la señal Inc_f_abs corresponde al
valor límite X.
Claims (18)
1. Procedimiento para detectar un estado de
parada de un automóvil con las siguientes etapas:
- se fija al menos un parámetro de cambio de
posición, que define un cambio de posición de un automóvil (1) que
puede producirse en un estado de marcha,
- se registra un cambio de posición actual del
automóvil (1),
- se determina al menos un parámetro de cambio de
posición actual (Inc_act), que caracteriza el cambio de
posición actual,
- se compara el al menos un parámetro de cambio
de posición actual (Inc_act) con un parámetro de cambio de posición
correspondiente de los, al menos uno, que se han fijado, para
determinar si el al menos un parámetro de cambio de posición actual
(Inc_act) caracteriza un estado de marcha para el automóvil
(1), y
- se genera una señal (Dyn_con), que refleja un
estado de marcha del automóvil (1), si el al menos un parámetro de
cambio de posición actual (Inc_act) caracteriza un estado de
marcha, o una señal (Stat_con), que refleja un estado de parada del
automóvil (1), si el al menos un parámetro de cambio de posición
actual (Inc_act) caracteriza un estado del automóvil (1) que
no es un estado de marcha.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que
- al fijar el al menos un parámetro de cambio de
posición se fija al menos un intervalo de parámetros de cambio de
posición, y
- al comparar el al menos un parámetro de cambio
de posición actual (Inc_act) se comprueba si el parámetro de cambio
de posición actual (Inc_act) está situado en un intervalo
correspondiente de los, al menos uno, intervalos de parámetros de
cambio de posición que se han fijado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que
- el al menos un parámetro de cambio de posición
fijado define cambios de inclinación del automóvil (1) alrededor
del eje longitudinal y/o transversal de éste, y
- el al menos un parámetro de cambio de posición
actual (Inc_act) caracteriza un cambio de inclinación actual
del automóvil (1).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
que
- se genera una señal de cambio de posición
actual (Inc_act) que refleja el cambio de posición actual del
automóvil (1).
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
que
- se genera una señal de cambio de inclinación
como señal de cambio de posición actual (Inc_act).
6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5,
en el que
- la señal de cambio de posición actual (Inc_act)
se filtra en un filtro de paso bajo.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 6, en el que
- la señal de cambio de posición actual (Inc_act)
o la señal de cambio de posición actual filtrada por el filtro de
paso bajo (Inc_f_tp) se filtra en un filtro de paso alto.
8. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5,
en el que
- la señal de cambio de posición actual (Inc_act)
se filtra en un filtro de paso de banda.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 8, en el que
- la señal de cambio de posición actual (Inc_act)
o una de las señales de cambio de posición actuales filtradas
(Inc_f_tp, Inc_f_hp, Inc_f_bp) se filtra de forma diferencial.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 9, en el que
- la filtración se realiza de forma
recurrente.
11. Dispositivo para detectar un estado de parada
de un automóvil, con:
- un dispositivo para detectar un cambio de
posición (8) para registrar un cambio de posición actual de un
automóvil (1) y generar una señal de cambio de posición actual
(Inc_act), y
- una unidad computadora (10) para valorar la
señal de cambio de posición actual (Inc_act) mediante una
comparación de al menos un parámetro de cambio de posición actual
determinado a partir de la señal de cambio de posición actual
(Inc_act) con al menos un parámetro de cambio de posición fijado que
define cambios de posición del automóvil (1) que pueden producirse
en un estado de marcha y para emitir una señal (Stat_con, Dyn_con)
que indica si el automóvil (1) está parado o no.
12. Dispositivo según la reivindicación 10, en el
que
- el dispositivo para detectar un cambio de
posición (8) comprende un sensor de inclinación para determinar un
cambio de inclinación del automóvil (1) alrededor del eje
longitudinal y/o transversal de éste.
13. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12,
en el que
- la unidad computadora (10) comprende un filtro
de paso bajo (20) y/o un filtro de paso alto (22).
14. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12,
en el que
- la unidad computadora (10) comprende un filtro
de paso de banda (14).
15. Dispositivo según una de las reivindicaciones
11 a 14, en el que
- la unidad computadora (10) comprende un filtro
diferencial (24).
16. Dispositivo según una de las reivindicaciones
13 a 15, en el que
- el filtro de paso bajo (20) y/o el filtro de
paso alto (22) y/o el filtro diferencial (24) presentan distintas
velocidades de exploración y/o distintos factores de ganancia.
17. Procedimiento para el servicio de un equipo
de frenos de un automóvil que en un estado de parada del automóvil
genera automáticamente fuerzas de frenado para mantener el automóvil
parado, en el que para la detección de parada se usa el
procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10.
18. Equipo de frenos para un automóvil, que
genera automáticamente fuerzas de frenado para un estado de parada
del automóvil, para mantener el automóvil parado, que para la
detección de parada comprende el dispositivo según una de las
reivindicaciones 12 a 16.
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