ES2317810A1 - Metodo y sistema para controlar la actividad del conductor en vehiculos de carretera. - Google Patents
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Abstract
Método y sistema para controlar la actividad del conductor en vehículos de carretera. El sistema comprende: - al menos un sensor configurado para medir la variación de la posición de al menos un mando de conducción del vehículo o la activación de dicho mando; - medios de emisión de alertas instalado en el propio vehículo; - una unidad de control con medios de procesamiento de datos, configurada para muestrear los valores medidos por el al menos un sensor y a partir de dichos valores determinar un nivel de actividad del conductor en la conducción del vehículo y emitir, a través de los medios de emisión de alertas, un aviso de alerta en caso de que dicho nivel de actividad del conductor sea inferior a un nivel de actividad mínimo NACTMIN durante un tiempo de activación de aviso TACTIVACIÓN.
Description
Método y sistema para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera.
Esta invención se enmarca dentro del sector del
automóvil y vehículos de transporte por carretera, en concreto
dentro del campo de los métodos y dispositivos de ayuda al
conductor y, dentro de éstos, a los que sirven para ayudar al
conductor a mantener su estado de alerta y a prevenir accidentes
por cansancio o somnolencia.
El hecho de supervisar que el conductor está
activo se corresponde con sistemas de hombre-muerto
que se vienen instalando en conducción ferroviaria desde hace
tiempo. Aunque existen diferentes sistemas que difieren en la
implementación de algunos detalles, los métodos o modos de
funcionamiento de estos sistemas se basan en un temporizador que se
vuelve a cero cuando el conductor actúa sobre el mecanismo de
reinicio-anulación y, en caso contrario, se produce
la activación de alarmas e intervención de emergencia (frenado).
Así, los sistemas de hombre-muerto de tren suelen
constar de un temporizador lógico integrado en un circuito que
activa el hombre-muerto, unos actuadores, algún
mecanismo de actuación del conductor para reiniciar el temporizador
o anular los avisos y un componente de actuación sobre el tren para
llevarlo a una detección segura.
La manera más habitual de implementación de
estos sistemas implantados en trenes consiste en pulsadores sobre
los que el conductor debe actuar según distintas alternativas:
mantener presionado el pulsador, presionar y soltar el pulsador de
forma periódica o pulsar cuando se activa una alarma. Dichos
sistemas pueden constituir una molestia o distracción de conductor
que no resulta perjudicial en la conducción de trenes porque el
maquinista sólo tiene que mantener la velocidad adecuada a la vía.
Así, los sistemas de hombre-muerto ferroviario
tienen sentido en cuanto el conductor tiene relativamente pocas
actuaciones. sobre el tren. En vehículos de carretera donde la
actuación sobre el vehículo es constante (pequeñas rectificaciones
de dirección, curvas, cambios de marcha, aceleración y freno por
distintas circunstancias: seguimiento de la velocidad del tráfico,
trazado de la carretera, etc.), la pertinencia de un sistema del
tipo de los que se encuentran en ferrocarriles no está clara sin una
seria adaptación.
En el entorno de vehículos por carretera
(automóviles, camiones, autocares), donde la atención sobre la
carretera es crucial, resulta muy poco adecuada la instalación de
un sistema de hombre-muerto basado sólo en un
temporizador que emite señales cada cierto tiempo a las que el
conductor debe dar respuesta. De hecho, hasta ahora, en el sector
del automóvil no se instalan estos dispositivos.
Por supuesto, mantener el grado de alerta y
atención del conductor de un vehículo es igual o más importante que
en el caso de un tren. El número de accidentes por causa del
cansancio o la somnolencia del conductor es muy significativo y es
por esto que existen multitud de esfuerzos en la dirección de
asegurar la atención del conductor sobre la tarea de
conducción.
Ahora bien, en general, los esfuerzos se han
dirigido a vigilar o monitorizar el estado de conductor frente a la
solución que se va a proponer.
Los mecanismos para vigilar el estado de alerta
del conductor son muy vaciados y se pueden clasificar en los
siguientes tipos:
- \bullet
- Sensores que se colocan sobre el conductor para monitorizar su estado fisiológico en general. Dentro de este tipo encontramos una gran variedad de opciones. Por ejemplo, los modelos de utilidad: ES1048200-U, ES1060229-U o ES1024332-U recogen distintas alternativas de sensores para medir la inclinación de la cabeza; la patente ES2003191 utiliza sensores electromagnéticos para medir la actividad cardiaca y cerebral. Por otra parte, el proyecto de investigación europeo AWAKE recoge un importante esfuerzo en el desarrollo de sensores para la monitorización fisiológica del conductor y la clasificación de su estado de alerta. La principal característica de estos sistemas es que son invasivos y pueden resultar molestos y, por tanto, generar rechazo en el conductor.
- \bullet
- Otro grupo son sensores que se colocan en el vehículo. Lo más corriente es monitorizar la posición del volante y los pedales, pero también se encuentran sensores capacitivos de posición del conductor, de agarre sobre el volante, etc. A partir de estas medidas se intenta determinar el estado de fatiga del conductor. Ejemplos de este enfoque pueden ser de nuevo el proyecto europeo AWAKE o las patentes ES2212888-A1, US4463347. En otras patentes encontramos ideas similares para determinar el estado de alerta: WO9616830 (medición de tiempos de respuesta), US507481 (posición del volante y estimación de la situación del vehículo mediante visión artificial), US5745031 (medición de movimiento de alta frecuencia en el volante). También se encuentran algunos artículos de investigación, por ejemplo, Sayed, R., & Eskandarian, A. (2001). "Unobtrusive drowsiness detection by neural network learning of driver steering. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 215(9), 969-975", describe un sistema para determinar el estado de somnolencia mediante una red neuronal que trabaja con los datos de posición del volante. El problema de todos estos sistemas es la variabilidad de las características de conductor. Esto se corrobora en las conclusiones del proyecto AWAKE donde aparece una conclusión de contenido muy similar. En resumen, no resulta sencillo determinar el estado de alerta del conductor y, a día de hoy, no se ha determinado un sistema completamente fiable, dada la variedad de características de los potenciales conductores.
- \bullet
- Métodos por visión artificial. Con este tipo de tecnología se encuentran esfuerzos muy numerosos. Sólo queremos destacar lo que parece hoy en día la solución validada para vigilancia del conductor, la medida llamada PERCLOS que consiste en determinar el porcentaje de tiempo con los ojos cerrados. En todo caso, en todos ellos nos encontramos con los problemas usuales de la visión artificial: dependencia de la iluminación, casos que no se pueden monitorizar (por ejemplo, gafas de sol) y siempre una fiabilidad que no es completa ni siquiera en los ensayos controlados en laboratorio.
En todas las alternativas anteriores se hace un
esfuerzo importante en determinar el estado de alerta y activar
medidas según el estado del conductor como pueden ser el aviso o
incluso la intervención sobre el vehículo. Se pueden encontrar
patentes o investigaciones que buscan un patrón de comportamiento
del conductor frente a la fatiga o la somnolencia, si bien este
patrón no está perfectamente claro.
En conclusión, el estado de alerta del conductor
está sujeto a parámetros externos e internos del conductor, no es
tarea fácil su determinación y menos aún encontrar una regla
universal que permita una actuación de seguridad. Este no será el
enfoque de esta invención y, por tanto, los resultados y ventajas
que se pueden esperar del método y dispositivo propuestos serán más
realistas.
La invención que se va a describir no se basa en
determinar el estado de alerta, sino en la comprobación de que el
conductor está activo. No se pretende tampoco comprobar su rapidez
de reacción ni ningún otro parámetro que sirva para determinar su
atención ni capacidad. La actividad usual de conducción es mucho más
fácil de caracterizar y, dentro de un rango, es bastante
general.
En este sentido, como ya se ha apuntado, esta
invención trata de adaptar los sistemas ferroviarios de
hombre-muerto al entorno de un vehículo de carretera
teniendo en cuenta el distinto grado de atención y actuaciones de
conducción que requiere uno y otro, y planteando la actividad del
conductor como una medida para la anulación del sistema de aviso de
dicho hombre-muerto.
La invención se refiere a un método para
controlar la actividad del conductor en vehículos de carretera de
acuerdo con la reivindicación 1 y a un sistema de acuerdo con la
reivindicación 9. Realizaciones preferidas del sistema y del método
se definen en las reivindicaciones dependientes.
El método comprende:
- determinar un nivel de actividad del conductor
en la conducción del vehículo comprobando la variación de la
posición de al menos un mando de conducción del vehículo o la
activación de dicho mando;
- en caso de que el nivel de actividad del
conductor sea inferior a un nivel de actividad mínimo N_{ACTMIN}
durante un tiempo de activación de aviso T_{ACTIVACION}, emitir un
aviso de alerta.
El método comprende preferentemente también
intensificar el aviso de alerta en caso de que el conductor durante
un tiempo de intensificación de aviso T_{INTENSIFICACION}
determinado desde que se activó el aviso de alerta no responda al
mismo mediante la activación de unos medios de anulación del aviso
de alerta.
La activación de los medios de anulación del
aviso de alerta se realiza por una cualquiera de las
siguientes:
- \bullet
- un nivel de actividad del conductor superior al nivel de actividad mínimo N_{ACTMIN};
- \bullet
- la actuación de conductor sobre un sensor específico.
El tiempo de intensificación de aviso
T_{INTENSIFICACION} y el tiempo de activación de aviso
T_{ACTIVACION} se determinan preferiblemente mediante la suma de
tres parámetros: uno determinado por el usuario, otro aleatorio y
otro dependiente de la velocidad.
La determinación del nivel de actividad del
conductor se realiza sobre un intervalo T_{VENTANA} de tiempo de
muestreo que se va a considerar para muestrear la variación de la
posición del al menos un mando de conducción o la activación del
mismo, y según el resultado de dicho muestreo.
El método puede comprender adicionalmente
ajustar de forma periódica:
- \bullet
- el tiempo de activación de aviso T_{ACTIVACION};
- \bullet
- el tiempo de intensificación de aviso T_{INTENSIFICACION};
- \bullet
- el intervalo T_{VENTANA} de tiempo de muestreo.
En el caso de que se muestreen una pluralidad de
mandos de conducción, el nivel de actividad del conductor se puede
calcular mediante la suma ponderada de las medias del valor
absoluto de las diferencias finitas de primer orden de las medidas
de posición o estado de los mandos de conducción muestreados en el
intervalo T_{VENTANA} de tiempo de muestreo.
Es objeto también de la presente invención un
sistema para controlar la actividad del conductor en vehículos de
carretera que comprende:
- al menos un sensor configurado para medir la
variación de la posición de al menos un mando de conducción del
vehículo o la activación de dicho mando;
- medios de emisión de alertas instalado en el
propio vehículo;
- una unidad de control con medios de
procesamiento de datos, configurada para muestrear los valores
medidos por el al menos un sensor y a partir de dichos valores
determinar un nivel de actividad del conductor en la conducción del
vehículo y emitir, a través de los medios de emisión de alertas, un
aviso de alerta en caso de que dicho nivel de actividad del
conductor sea inferior a un nivel de actividad mínimo N_{ACTMIN}
durante un tiempo de activación de aviso T_{ACTIVACION}.
El sistema comprende también
preferentemente:
- medios de anulación del aviso de alerta;
- medios de emisión de alertas intensificadas
configurados para intensificar el aviso de alerta en caso de que el
conductor durante un tiempo de intensificación de aviso
T_{INTENSIFICACION} determinado desde que se activó el aviso de
alerta no responda al mismo mediante la activación de los medios de
anulación del aviso de alerta.
Los medios de anulación del aviso de alerta
comprenden preferiblemente un sensor de presión distribuido sobre
el volante y constituido por un tejido sensible a la presión.
El al menos un sensor utilizado para medir la
actividad del conductor puede ser, entre otros, un sensor de giro
del volante o unos sensores de presión sobre los pedales.
\vskip1.000000\baselineskip
A diferencia de los sistemas de hombre muerto
convencionales, el método de activación de
hombre-muerto propuesto introduce la actividad del
conductor como una forma adicional de reiniciar el temporizador o de
anular la actuación del sistema hombre-muerto.
Consideramos que un conductor está realizando una conducción activa
cuando tiene que realizar frecuentes actuaciones sobre los distintos
mandos del vehículo. De esta forma, el sistema no molestaría al
conductor mientras realiza maniobras, ajusta la velocidad, sigue
trazados complicados o debe afrontar escenarios de conducción
complejos que requieran de su completa atención.
En este sentido se entiende que el conductor
actúa sobre un mando de conducción cuando tiene que cambiar su
posición de forma significativa o activarlo de alguna forma. Se
supone razonablemente que el conductor está más activo cuantas más
variaciones significativas se producen sobre las posiciones de
dichos elementos o más activaciones se provocan. Por tanto, se
utiliza la variación de la posición de los mandos de conducción o
las activaciones de mandos de conducción para determinar la
actividad del conductor a través de un índice.
Si el conductor na demuestra ningún tipo de
actividad sobre los mandos de conducción durante un cierto tiempo,
se emiten avisos de alerta que deben ser respondidos sobre los
mandos del vehículo o el dispositivo de reinicio previsto.
Según lo anterior, el método o modo de
funcionamiento del hombre-muerto que se presenta
puede disponer, en un modo de realización particular, de las
siguientes etapas:
- 1)
- Ajuste de tiempos de activación (T_{ACTIVACION}) de avisos del hombre-muerto, ajuste de tiempos de intensificación del aviso y ajuste de la ventana de tiempo para el cálculo de la actividad.
- 2)
- El temporizador lógico se pone a cero.
- 3)
- Medición y muestreo de parámetros de conducción.
- 4)
- Cálculo de la actividad del conductor según las medidas anteriores.
- 5)
- Si la actividad es alta o el conductor ha actuado sobre el mecanismo de reinicio-anulación, el temporizador lógico vuelve a cero (se vuelve a 2); en caso contrario aumenta según el tiempo transcurrido.
- 6)
- Si, al pasar el tiempo de activación de aviso de hombre muerto, el conductor no actúa sobre el mecanismo de reinicio-anulación o sube su nivel de actividad por las circunstancias de la conducción, se da un aviso al que un conductor atento debería responder.
- 7)
- Si, al pasar el tiempo de intensificación de aviso, el conductor no actúa sobre el mecanismo de reinicio-anulación o sube su nivel de actividad, se intensifica el aviso para alertar al conductor de su situación de inatención y, opcionalmente, se interviene en la conducción para producir la parada controlada del vehículo.
- 8)
- Se vuelve a 3.
Se presupone que las etapas anteriores están
ejecutándose de forma permanentemente y cíclica, de acuerdo con un
tiempo de muestreo de las señales medidas. La frecuencia de
muestreo puede ser baja porque las variaciones que se quieren
detectar sobre las medidas son de baja frecuencia.
Como se puede observar existen dos tiempos
importantes en el método, el tiempo de activación T_{ACTIVACION}
que es el tiempo que transcurre entre la última actuación o nivel
de actividad alto detectado y el momento en que se disparan los
avisos al conductor; y otro, el tiempo de intensificación de aviso
T_{INTENSIFICACION}, que es el que transcurre entre el momento en
que se avisa al conductor y se intensifica el aviso y/o se
interviene en la conducción del vehículo para producir su
frenado.
Es posible ajustar manualmente los tiempos de
activación T_{ACTIVACION} e intensificación T_{INTENSIFICACION}
de avisos. Siempre teniendo en cuenta que son dos variables
críticas del método, porque tiempos muy cortos pueden provocar una
sobrecarga de avisos y, por tanto, cansancio, distracciones o
rechazo del sistema, y un tiempo demasiado largo puede restar
eficacia al dispositivo.
El ajuste definitivo de los tiempos de aviso e
intensificación de aviso se realiza a través de la suma de tres
cantidades, una primera manual, ajustada por el usuario, otra
aleatoria, generada por el dispositivo que implemente el método,
para evitar que la actuación del conductor sea rítmica y una última
dependiente de la velocidad para aumentar los tiempos cuando la
velocidad sea baja.
Por otro lado, se hace notar que la intervención
sobre la conducción mediante el correspondiente frenado es opcional
dentro del dispositivo.
El índice de actividad no puede ser un valor
instantáneo porque la actividad de conducción se produce mediante
actuaciones que no son puntuales. Por tanto, para obtener el índice
de actividad es necesario determinar una ventana de tiempo sobre la
que se va a calcular dicho índice.
Como el índice de actividad se va a calcular
mediante una ventana de valores que se actualiza al ritmo del
tiempo de muestreo (T_{MUESTREO}), los valores de las medidas se
almacenan en forma de matriz de manera que, en cada ciclo, el nuevo
valor de cada medida sustituye al valor más antiguo. Esto significa
que el cálculo se realiza sobre un intervalo de tiempo de
T_{VENTANA} segundos que se extiende en cada momento entre el
instante actual y T_{VENTANA} segundos antes de ese instante
actual, es decir, (T_{ACTUAL} - T_{VENTANA}, T_{ACTUAL}). Como
interesa la variación en las medidas y no la medida en sí ni tampoco
el signo de la variación, cuando se tienen todos los valores de las
medidas se calculan las diferencias finitas de primer orden de los
valores de las medidas, se hallan los valores absolutos, se suman
todos los valores absolutos y se haya la media para la posición o
estado de cada mando; finalmente se hace una suma ponderada de las
medias de las posiciones o estados de los mandos para encontrar el
índice de actividad definitivo.
Dado que las variaciones que nos interesan
corresponden a una actividad significativa del conductor (curvas,
cambios de marcha, aceleraciones o frenadas significativas) y no a
pequeños ajustes sobre la posición del volante o sobre la posición
del acelerador que no son indicativos de una actividad elevada es
necesario utilizar cierto umbral sobre la cantidad obtenida para
distinguir los momentos de conducción verdaderamente activa.
Así mismo, se ajusta la ventana o intervalo de
tiempo para el cálculo de las diferencias finitas. Si se amplia el
intervalo, entrará en el cálculo actuaciones del conductor muy
anteriores en el tiempo y si se acorta las actuaciones anteriores se
descartarán al poco tiempo de realizadas. Este intervalo se ajusta
manualmente al trazado o características de la carretera y del
conductor. Para carreteras muy sinuosas pueden bastar tiempos
cortos, mientras que, para carreteras con curvas, pero no
continuadas puede ser mejor intervalos de tiempo más largos.
Por poner un ejemplo, se consideran las medidas
para un primer mando de conducción M_{1} y para un segundo mando
de conducción M_{2} durante distintos instantes t_{1}, t_{2},
t_{3}, t_{4} en un intervalo o ventana T_{VENTANA} de tiempo
de muestreo,
Dichas medidas M_{1} y M_{2} pueden ser, por
ejemplo, la posición concreta del volante y del acelerador,
respectivamente. El valor que se obtendrá dependerá del tipo de
sensor utilizado y de la conversión
analógico-digital realizada, pero siempre se podrá
convertir a otra magnitud o a la escala adecuada mediante un factor
de conversión adecuado (K_{M2}, K_{M2}): así K_{Mi} será el
factor de conversión para las medidas realizadas sobre la posición
del mando M_{i}. De esta forma se podrán obtener medidas de
diferentes mandos que sean cuantitativamente parecidas.
Para el caso de medidas de la
activación/desactivación de un mando de conducción, como puede ser
por ejemplo la activación de los intermitentes, se podrá definir un
valor para cada estado de activación. Así por ejemplo para aquellos
mandos de conducción que tengan dos únicas posiciones, encendido y
apagado, se podrá considerar por ejemplo 0 para el valor de apagado
y 1 para el valor de encendido. Para el caso de los intermitentes,
se podría considerar -1 para el caso del intermitente izquierdo
activado, 0 para el caso de que ningún intermitente esté activado, y
1 para el caso del intermitente derecho activado. También se podría
considerar como dos mandos independientes: el intermitente derecho
y el intermitente izquierdo, con dos únicos valores: 0 cuando el
correspondiente intermitente está apagado y 1 cuando está activado.
Existen por tanto múltiples formas de realización.
A continuación se calculan las diferencias
finitas de primer orden de los valores de las medidas, para cada
mando de conducción:
Se hallan después los valores absolutos:
Se suman todos los valores absolutos:
Para cada mando (M_{1}, M_{2}) se contempla
la opción de multiplicar el resultado de cualquiera etapa anterior
por un factor P (P_{M1}, P_{M2}) de forma que se pueda dar más
relevancia a la actuación de un mando u otro.
Se haya la media para la posición o estado de
cada mando, dividiendo la suma anterior entre el número de
diferencias calculadas, en este caso 3:
Finalmente se hace una suma ponderada de las
medias de las posiciones o estados de los mandos para encontrar el
nivel de actividad N_{ACT} definitivo.
Nivel \ de \
actividad \ N_{ACT} = (3.33+5.33)/2 =
4.33
Para el caso que hubiera un mando de conducción
M_{3} que tuviera dos únicas posiciones, encendido y apagado, los
valores muestreados podrían ser, a modo de ejemplo:
Las diferencias serían:
Los valores absolutos serían:
La suma de todos los valores absolutos
sería:
La media sería:
En cualquier punto del proceso se podría
multiplicar por un factor de conversión P_{M3} para adecuar los
valores a lo de los otros mandos M_{1} y M_{2}, en caso de que
el rango de los valores sea completamente diferente. Este valor de
M_{3} obtenido sería el nivel de actividad relativo a dicho mando
M_{3}.
Por tanto, como se ha explicado existen
distintas formas de calcular el nivel de actividad N_{ACT}. Lo
importante en todo caso es que se muestrean la posición o estado de
cada mando de conducción (M_{1}, M_{2}) en diferentes instantes
de tiempo (t_{1}, t_{2}, t_{3}) dentro de un intervalo de
muestreo T_{VENTANA}, y se calculan las diferencias en valor
absoluto de los valores muestreados entre tiempos consecutivos
(t_{2}-t_{1}, t_{3}-t_{2},
t_{4}-t_{3}), obteniéndose para cada mando la
media de dichos valores, siendo el resultado un valor indicativo del
nivel de actividad con respecto a dicho mando. Finalmente se obtiene
el nivel de actividad del conductor como la media de los niveles de
actividad para cada mando. Como se ha explicado anteriormente,
pueden existir diferentes parámetros de conversión (K) o de
importancia (P) para llegar al valor final de nivel de actividad
N_{ACT}. Si dicho valor es menor que un nivel de actividad mínimo
predeterminado, N_{ACT} < N_{ACTMIN}, en dicho intervalo de
muestreo T_{VENTANA} se considera que el conductor no está lo
suficientemente activo y se emite un aviso de alerta.
El sistema de hombre-muerto que
implementa el método anterior consta, en un modo de realización
particular, de los siguientes elementos:
- 1)
- Un microcontrolador donde se programa el método de funcionamiento descrito anteriormente.
- 2)
- Un mecanismo de reinicio del temporizador o anulación de los avisos suficientemente cómodo para el conductor como para que no perturbe su tarea de conducir.
- 3)
- Una serie de sensores para medir parámetros de conducción.
- 4)
- Unos avisadores.
- 5)
- El cableado entre todos los elementos y el microcontrolador.
- 6)
- Y, opcionalmente, un mecanismo de actuación sobre el vehículo para llevarlo a una detección segura.
El microcontrolador electrónico adquiere todas
las señales, las procesa y ejecuta los avisos. Como parte principal
del mismo, se destaca la rutina que implementa la función de
temporizador. Éste puede ser reinicializado por la detección de
actividad por parte del conductor o por respuesta de éste en el
sistema de reinicio-anulación.
El mecanismo de
reinicio-anulación del hombre muerto debe cumplir
que la actuación del conductor sobre él sea cómoda, no provoque
distracción ni que requiera soltar el volante. Para ello, se puede
utilizar un medidor de presión distribuido por todo el volante
mediante un recubrimiento del volante utilizando un tejido sensible
a la presión (pressure-sensitive fabric o smart
fabric) sobre el que se actúa apretando con fuerza en cualquier
punto de volante durante un breve intervalo de tiempo, y se
interpreta como actuación sobre el mismo un aumento de presión sobré
cualquier punto del volante, es decir, un pulso en el valor de la
presión medido. Este cambio en la señal es fácilmente identificable
y resulta muy sencillo que el conductor realice esta actuación y,
por tanto, reinicie el temporizador y anule los avisos. Esta
solución se distingue de otras de hombre-muerto en
ferrocarril ya existentes en las que se disponen pulsadores en
posiciones concretas, lo que puede no ser cómodo para el conductor.
De esta forma, no es necesario soltar el volante ni cambiar la
posición de las manos para actuar sobre el dispositivo.
Por otra parte, es necesario establecer cuáles
serán los parámetros de conducción escogidos. Dado que las acciones
más habituales del conductor son las actuaciones sobre el volante y
sobre los pedales, la medida de posición de estos elementos del
automóvil son el conjunto de medidas escogidas con preferencia para
calcular el índice de actividad del conductor. Para ello, se
disponen, si el vehículo no los tiene, un sensor de giro de volante
y sensores potenciométricos que determinan la posición de los
pedales.
En los vehículos actuales es posible encontrar
los datos de distintos sensores que pueden ser útiles para el
cálculo de la actividad, y, si se puede adquirir las medidas de
dichos sensores desde el bus de datos, esta alternativa es
preferible a cualquier otra por la sencillez de cableado. En caso
contrario, habrá que instalar los nuevos sensores y cablearlos
directamente al microcontrolador, lo que, sin embargo, proporciona
una solución versátil, instalable en cualquier vehículo sin
necesidad de conocer su configuración electrónica interna.
En cuanto al aviso al conductor se busca
utilizar un aviso para que el conductor reaccione en caso de que se
haya despistado u olvidado de actuar sobre el mecanismo de
anulación y, a la vez, que no resulte molesto para que el usuario no
tienda a desconectar el sistema. En este sentido, la realización
propuesta es un pequeño avisador luminoso sobre el salpicadero,
sobre el retrovisor o en algún otro punto periférico del campo de
visión del conductor, de forma que no cause distracción, pero se
perciba claramente y, por tanto, provoque la actuación del
conductor. Si aún así no se produce la actuación del conductor se
emplea una alarma adicional, esta vez más intrusiva, con objeto de
apercibir inequívocamente al conductor de que es necesaria su
actuación o para provocar que se despierte o permanezca alerta. Es
por ello que una alarma acústica es lo más adecuado y se puede
utilizar para tal fin la radio del vehículo o un zumbador
dedicado.
Por último, la detención opcional del vehículo
se produciría enviando las señales de consigna adecuadas al motor y
al sistema de frenos.
Claims (14)
1. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera, caracterizado porque
comprende:
- determinar un nivel de actividad del conductor
en la conducción del vehículo comprobando la variación de la
posición de al menos un mando de conducción del vehículo o la
activación de dicho mando;
- en caso de que el nivel de actividad del
conductor sea inferior a un nivel de actividad mínimo N_{ACTMIN}
durante un tiempo de activación de aviso T_{ACTIVACION}, emitir
un aviso de alerta.
2. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera ; según reivindicación 1,
caracterizado porque adicionalmente comprende intensificar
el aviso de alerta en caso de que el conductor durante un tiempo de
intensificación de aviso T_{INTENSIFICACION} determinado desde
que se activó el aviso de alerta no responda al mismo mediante la
activación de unos medios de anulación del aviso de alerta.
3. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según la reivindicación 2,
caracterizado porque la activación de los medios de
anulación del aviso de alerta se realiza por:
- \bullet
- un nivel de actividad del conductor superior al nivel de actividad mínimo N_{ACTMIN}; y/o
- \bullet
- la actuación de conductor sobre un sensor específico.
4. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según cualquiera de las
reivindicaciones 2-3, caracterizado porque el
tiempo de intensificación de aviso T_{INTENSIFICACION} se
determina mediante la suma de tres parámetros: uno determinado por
el usuario, otro aleatorio y otro dependiente de la velocidad.
5. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tiempo
de activación de aviso T_{ACTIVACION} se determina mediante la
suma de tres parámetros: uno determinado por el usuario, otro
aleatorio y otro dependiente de la velocidad.
6. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
determinación del nivel de actividad del conductor se realiza sobre
un intervalo T_{VENTANA} de tiempo de muestreo que se va a
considerar para muestrear la variación de la posición del al menos
un mando de conducción o la activación del mismo, y según el
resultado de dicho muestreo.
7. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según la reivindicación 6
cuando depende de la 2, caracterizado porque comprende
adicionalmente ajustar de forma periódica:
- \bullet
- el tiempo de activación de aviso T_{ACTIVACION};
- \bullet
- el tiempo de intensificación de aviso T_{INTENSIFICACION};
- \bullet
- el intervalo T_{VENTANA} de tiempo de muestreo.
8. Método para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según cualquiera de las
reivindicaciones 6-7, en el que se muestrean una
pluralidad de mandos de conducción, caracterizado porque el
nivel de actividad del conductor se calcula mediante la suma
ponderada de las medias del valor absoluto de las diferencias
finitas de primer orden de las medidas de posición o estado de los
mandos de conducción muestreados en el intervalo T_{VENTANA} de
tiempo de muestreo.
9. Sistema para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera, caracterizado porque
comprende:
- al menos un sensor configurado para medir la
variación de la posición de al menos un mando de conducción del
vehículo o la activación de dicho mando;
- medios de emisión de alertas instalado en el
propio vehículo;
- una unidad de control con medios de
procesamiento de datos, configurada para muestrear los valores
medidos por el al menos un sensor y a partir de dichos valores
determinar un nivel de actividad del conductor en la conducción del
vehículo y emitir, a través de los medios de emisión de alertas, un
aviso de alerta en caso de que dicho nivel de actividad del
conductor sea inferior a un nivel de actividad mínimo N_{ACTMIN}
durante un tiempo de activación de aviso T_{ACTIVACION}.
10. Sistema para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según reivindicación 9,
caracterizado porque adicionalmente comprende:
- medios de anulación del aviso de alerta;
- medios de emisión de alertas intensificadas
configurados para intensificar el aviso de alerta en caso de que el
conductor durante un tiempo de intensificación de aviso
T_{INTENSIFICACION} determinado desde que se activó el aviso de
alerta no responda al mismo mediante la activación de los medios de
anulación del aviso de alerta.
11. Sistema para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según la reivindicación 10,
caracterizado porque los medios de anulación del aviso de
alerta comprende un sensor de presión distribuido sobre el volante y
constituido por un tejido sensible a la presión.
12. Sistema para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según cualquiera de las
reivindicaciones 9-11, caracterizado porque
el al menos un sensor utilizado para medir la actividad del
conductor se escoge de entre los siguientes:
- sensor de giro del volante;
- sensores de presión sobre los pedales.
13. Sistema para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según cualquiera de las
reivindicaciones 9-12, caracterizado porque
la determinación del nivel de actividad del conductor se realiza
sobre un intervalo T_{VENTANA} de tiempo de muestreo que se va a
considerar para muestrear la variación de la posición del al menos
un mando de conducción o la activación del mismo, y según el
resultado de dicho muestreo.
14. Sistema para controlar la actividad del
conductor en vehículos de carretera según la reivindicación 13, en
el que se muestrean una pluralidad de mandos de conducción,
caracterizado porque el nivel de actividad del conductor se
calcula mediante la suma ponderada de las medias del valor absoluto
de las diferencias finitas de primer orden de las medidas de
posición o estado de los mandos de conducción muestreados en el
intervalo T_{VENTANA} de tiempo de muestreo.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200803086A ES2317810A1 (es) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Metodo y sistema para controlar la actividad del conductor en vehiculos de carretera. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200803086A ES2317810A1 (es) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Metodo y sistema para controlar la actividad del conductor en vehiculos de carretera. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2317810A1 true ES2317810A1 (es) | 2009-04-16 |
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ID=40513507
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200803086A Pending ES2317810A1 (es) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Metodo y sistema para controlar la actividad del conductor en vehiculos de carretera. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2317810A1 (es) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002089654A2 (en) * | 2001-05-04 | 2002-11-14 | Sphericon Ltd | Driver alertness monitoring system |
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-
2008
- 2008-10-30 ES ES200803086A patent/ES2317810A1/es active Pending
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