ES2644504T3

ES2644504T3 - Sistema y método de monitorización del estado y conducción de un vehículo

Info

Publication number: ES2644504T3
Application number: ES09713255.9T
Authority: ES
Inventors: Enrique Sanchez-Prieto Aler; Nilo Garcia Manchado
Original assignee: Crambo SA
Current assignee: Crambo SA
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2029-02-18
Also published as: US20110022263A1; WO2009103833A1; EP2249314B1; ES2324931B1; EP2249314A1; EP2249314A4; US8498777B2; ES2324931A1

Abstract

Sistema de monitorización del estado y conducción de un vehículoque comprende, al menos: (i) unos primeros medios regulables de detección de vibraciones (2) y un primer elemento regulador de Iasensibilidad de los medios vibradores (5), en donde dicho primerelemento regulador (5) está configurado para la adaptación del sistema a distintos tipos de vibraciones, gobernando el funcionamiento de los primeros medios regulables (2); (ii) unos segundos medios regulables de temporización (3) y un segundo elemento regulador de la sensibilidad de los medios temporizadores (4), estando dicho segundo elemento regulador (4) configurado para determinar el tiempo de espera del sistema entre vibraciones y falta de ellas, gobernando el funcionamiento de los segundos medios regulables(2); y (iii) unos terceros medios de diagnóstico del tipo de conducción (10) configurados, al menos, para conocer el estado del vehículo nominal y en movimiento.

Description

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DESCRIPCION

Sistema y metodo de monitorizacion del estado y conduccion de un vehiculo Objeto de la invencion

El objeto de la presente invencion es un sistema de monitorizacion de vehfculos sin necesidad de cableado ni de conexion externa para la alimentacion del propio sistema incluyendo, ademas, medios de comunicacion de dicho monitoreo tanto al conductor como a terceros.

Antecedentes de la invencion

En la actualidad no existe ningun dispositivo que permite la detection del vehfculo o maquina cuando esta arrancado sin necesidad de conectar un sensor al cable o salida que lleva corriente y que casi todos los vehfculos o maquinas poseen. En un vehfculo, por ejemplo, se le conoce como contacto o encendido. Existen, por otro lado, gran cantidad de sistemas que requieren conocer si un vehfculo esta arrancado para actuar de una determinada manera, y dado que el cable de contacto o encendido esta situado normalmente en un determinado lugar del vehfculo, se requiere de una complicada operation para la instalacion del sistema. Ejemplo de ello son los sistemas de seguimiento de vehfculos o gestion de flotas, donde el arranque es un dato util pero no disponible para, por ejemplo, el remolque de un camion.

En este caso, en los camiones con remolque donde un sistema como el preconizado por la presente patente resulta util, ya que en muchos casos es mas necesario conocer el estado del remolque (y por tanto la carga) que la propia cabeza tractora. La solution actual a este problema consiste en instalar dos dispositivos o en instalar uno solo en el remolque y llevar un cable desde la cabina, solucion esta en muchos casos inaceptable.

Del mismo modo ocurre para la conexion de corriente, aunque normalmente esta disponible en muchas mas partes del vehfculo o maquina, la conexion a estos cables complica la instalacion en algunos casos, como los camiones con sistema ADR, los cuales cortan la corriente a todo el vehfculo cuando se detienen.

Un segundo aspecto no recogido en el actual estado de la tecnica dentro de los sistemas de monitorizacion del estado y/o conduccion de un vehfculo es la ausencia de medio propios para la deteccion del tipo de conduccion (agresiva o no) a la que se esta conduciendo el vehfculo. Esta information se le puede proporcionar al conductor de manera que pueda modificar la brusquedad de su conduccion e ir aprendiendo poco a poco a conducir de manera mas suave.

El documento US2007040705 describe un sistema de advertencia de ubicacion en un vehfculo que incluye un detector de position para detectar una position del vehfculo, un sistema de almacenamiento para almacenar informacion de ubicacion insegura en una base de datos y un medio de representacion visual para representar visualmente la informacion de ubicacion insegura en vista de un controlador del vehfculo cuando se espera que el vehfculo pase por la ubicacion insegura. La informacion de ubicacion insegura define una ubicacion del factor inseguro como una ubicacion insegura en asociacion con el factor inseguro que afecta la operacion de conduccion del vehfculo.

El documento US5550738 describe un sistema de monitorizacion de vehfculos que tiene una unidad de grabacion de vehfculos basada en microprocesador, una unidad de reporte de datos computarizada remota y una interfaz de transferencia de datos. La unidad de grabacion del vehfculo esta montada en el vehfculo y se activa automaticamente mediante una senal de sensor de vibration cada vez que se usa el vehfculo, para marcar cada viaje y registrar la distancia recorrida. La unidad del vehfculo actualiza y registra la distancia recorrida en funcion del numero de impulsos recibidos de un sensor magnetico montado en el vehfculo. Despues de registrar los datos de un viaje en la unidad del vehfculo, se utiliza una interfaz de datos como una tarjeta de memoria electronica para descargar los datos a la unidad de informes remota para el analisis y la generation de informes sobre la actividad del viaje.

El documento WO0233529 describe un metodo de informar al operador de un vehiculo para mejorar el rendimiento del operador incluye los pasos para recibir los datos de operacion del vehiculo; monitorear una parte interior del vehiculo y recibir los datos del entorno del vehiculo; monitorear el operador del vehiculo y recibir los datos de la condition del operador relacionados con el estado del operador del vehiculo; estimar la carga cognitiva de un operador; y priorizando la informacion del vehiculo basada en la carga cognitiva del operador para informar selectivamente al operador de la informacion del vehiculo.

Descripcion de la invencion

Para paliar o en su caso eliminar los problemas arriba mencionados, se presenta el sistema de monitorizacion del estado y conduccion de un vehfculo incluyendo un metodo de ayuda para la mejor conduccion del mismo y un sistema de seguridad para la posible paralizacion del mismo. Dicho sistema

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esta definido en la reivindicacion independiente 1.

Opcionalmente, el sistema puede incorporar una entrada de senal GPS que puede servir de ayuda, dado que, si la senal que recibe el GPS indica que hay movimiento, el sistema puede dar por arrancado el vehmulo.

El sistema incorpora medios de carga electrica de la bateria variables en funcion del tipo de vehmulo o maquina donde se instale el sistema. Asf, dichos medios de carga electrica son unos seleccionados entre:

- celulas fotovoltaicas;

- generador eolico;

- utilizacion de las vibraciones por generacion electro-magnetica (principio de Faraday).

Esta invention permite tambien ofrecer al conductor el nivel de riesgo de una determinada maniobra teniendo en cuenta las condiciones meteorologicas y el estado del firme, ya que asignando las variables de mdice de derrape o de vuelco del vehmulo el dispositivo podra saber si el vehmulo se encuentra en zona de peligro y avisar al conductor de su situacion de riesgo, paralelamente la invencion tambien puede combinar los datos de movimiento con la velocidad con la un mapa donde se indique el radio de la curva y avisar con antelacion de que el vehmulo va demasiado rapido para trazar la curva antes de llegar a la misma, anticipandose asf a un posible vuelco o derrape del vehmulo ya que combina la velocidad que lleva con el radio dela curva del mapa con las caracteristica del vehmulo y sus Kmites de paso por curva en forma segura. Ocurre lo mismo con las rutas que ofrecen los dispositivos de navegacion ya que estos conocen cual va a ser la ruta y por tanto los giros que el usuario tendra que hacer para llegar a su destino, por tanto el dispositivo sabiendo la velocidad del vehmulo y el giro que va a realizar puede anticiparse y ofrecer un mdice de seguridad de la maniobra ya que si el vehmulo se mueve con una velocidad excesiva puede incluso ofrecer una ruta diferente y no tener en cuenta la ruta anterior al tiempo que paralelamente avise al conductor de la peligrosidad de su maniobra.

Breve descripcion de las figuras

A continuation, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invencion y que se relacionan expresamente con una realizacion de dicha invencion que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.

La figura 1 muestra un diagrama de bloques del sistema objeto de la presente patente de invencion.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques de los medios de diagnostico de la conduction (10) parte integrante del sistema objeto de la invencion.

Realizacion preferente de la invencion

Tal y como puede observarse en la figura adjunta, el sistema de detection de arranque comprende, al menos:

(i) medios procesadores de senal (1) el cual centraliza todas las senales de los distintos elementos que componen el sistema;

(ii) medios de temporizacion regulables (3);

(iii) medios detectores de vibraciones regulables (2);

(iv) un elemento regulador de la sensibilidad de los medios vibradores (5), de tal modo que permita la adaptacion del sistema a distintos tipos de vibraciones; y

(v) un elemento regulador de los medios temporizadores (4), tal que se determine cuanto tiempo ha de esperar el sistema entre vibraciones y falta de ellas, para delimitar el arranque o parada.

Donde tanto los elementos reguladores de la sensibilidad de los medios vibradores (5) como los elementos reguladores de los medios temporizadores (4) son necesarios para reducir al maximo los posibles errores debidos a la vibration que produce el viento, una apertura o cierre de una puerta, etc.

En otra realizacion de la presente invencion se incorporan medios de diagnostico del tipo de conduccion (10), que pueden o bien presentarse en tiempo real al conductor o a terceros o bien hacer predicciones de conduccion insegura los cuales comprenden:

(i) medios para la deteccion de movimientos laterales (11);

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(ii) medios de deteccion de movimientos longitudinales (12);

(iii) medios de medida de la aceleracion (13);

(iv) medios de medida de la velocidad (14);

(v) medios para conocer el tipo y el trazado de una via (15), por ejemplo, un mapa

(vi) medios para presentar esta informacion al conductor (16) en una pantalla, mediante luces de colores, por laser al parabrisas, por voz o equivalente;

(vii) medios para conocer la situacion meteorologica (17) en la que el vehmulo esta moviendose;

(viii) medios de grabacion de la informacion obtenida, asf como su envm a terceros (18);

(ix) medios para conocer la distancia de los vehmulos cercanos (19);

(x) medios para conocer los datos mecanicos del vehmulo (20);

(xi) medios para conocer la posicion horizontal del propio sistema (21); y

(xii) medios para conocer la posicion relativa del sistema en el interior del vehmulo (22);

donde dichos medios de diagnostico de conduccion (10) estan conectados a los medios procesadores de senal (1).

El sistema implementa un metodo de deteccion de vibraciones que comprende, al menos:

(i) en primer lugar, el vehmulo o maquina arranca y, por lo tanto, comienza a vibrar. Los medios detectores de vibraciones (2) se disparan y el sistema espera el tiempo indicado por los medios reguladores de tiempo (4), y donde una vez transcurrido dicho tiempo, el sistema da por arrancado el vehmulo;

(ii) cuando el vehmulo o maquina deja de vibrar, es decir que, para el motor, el sistema esperara el tiempo necesario marcado por el regulador de tiempo (4) y dara por parado el motor;

(iii) paralelamente se analizan las senales procedentes de los medios de diagnostico del tipo de conduccion (10), de tal forma que, combinando la informacion de dichos medios con las caracteristicas de velocidad y aceleracion nominales del vehmulo, se conozca si la conduccion es agresiva en funcion de unos Kmites predefinidos;

(iv) paralelamente el sistema puede conocer el estado tanto del tiempo meteorologico como del estado del firme con el objeto de anadir estas variables al dispositivo ofreciendo tanto al conductor como a terceros a traves de una conexion al aparato el mdice de peligrosidad de la conduccion o el mdice de suavidad de la misma. Asf este sistema puede ayudar al conductor a hacerlo teniendo en cuenta tanto los aspectos especficos del vehmulo, altura, potencia, velocidad como los aspectos exteriores del firme, trazado y condiciones meteorologicas; y

(v) paralelamente el aparato puede conectarse al vehmulo e inutilizar su uso o limitar la velocidad del mismo desde una central de control del mismo.

(vi) paralelamente el aparato puede conocer las variables procedentes del vehmulo como las revoluciones, estado del motor, giro del volante;

(vii) paralelamente el aparato puede conocer la distancia de los vehmulos que se encuentran cerca del vehmulo como el delantero, el trasero o los que estan cerca lateralmente con la intencion de combinar estos datos para ofrecer predicciones de riesgo de conduccion;

(viii) paralelamente toda esta informacion puede ser grabada a modo de buffer y enviada a terceros por cualquier via por ejemplo a traves de radio.

Opcionalmente, el sistema puede incorporar una entrada de senal GPS (6) que puede servir de ayuda, dado que, si la senal que recibe el GPS indica que hay movimiento, el sistema puede dar por arrancado el vehmulo.

- celulas fotovoltaicas;

- generador eolico;

Claims

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REIVINDICACIONES

1.- Sistema para la monitorizacion de del estado y conduccion de un vehfculo caracterizado porque comprende:

(a) medios procesadores de senal (1);

(b) medios regulables de detection de vibraciones (2) para detectar vibraciones y un primer elemento regulador (5) para ajustar la sensibilidad de los medios vibradores

a. en donde el primer elemento regulador (5) esta configurado para adaptar al sistema a distintos tipos de vibraciones, controlando la operation de los medios regulables de deteccion de vibraciones (2);

(c) medios de temporizacion regulables (3) y un segundo elemento regulador (4) de la sensibilidad de los medios temporizadores;

(d) en donde el segundo elemento regulador (3) esta configurado para determinar el periodo de espera del sistema entre vibraciones y falta de ellas, controlando la operacion de los medios de temporizacion regulables (3); y medios para el diagnostico del tipo de conduccion (10) que comprende:

a. medios para la deteccion de movimientos laterales (11);

b. medios para la deteccion de movimiento longitudinales (12);

c. medios de medida de la aceleracion (13) configurados para detectar repentinos movimientos del sistema o una operacion erronea del vehfculo o maquina;

d. medios de medida de la velocidad (14);

e. medios para conocer el tipo y el trazado de una via (15),

i. en donde ademas se incluye, al menos, un mapa; y

ii. donde dichos medios (15) estan ademas configurados para incluir las condiciones fisicas de la via e introducir estos datos en los medios procesadores de senal (1) de modo que se calcule el grado de peligro asociado con la conduccion de acuerdo con las condiciones de la via;

f. medios para conocer la situation meteorologica (17) en la localization del vehfculo

i. configurados de tal forma que los medios procesadores de senal (1) calculan el grado de peligro asociado con la conduccion de acuerdo con las condiciones meteorologicas en la via; y

g. medios para grabar la information obtenida, asf como enviar dicha information a terceros (18) configurados para compartir la informacion recogida con otros sistemas similares localizados en vehfculos proximos;

h. medios para conocer la distancia de los vehfculos cercanos (19);

i. medios para conocer los datos mecanicos del vehfculo (20);

j. medios para conocer la position horizontal del propio sistema (21); y

k. medios para conocer la posicion relativa del sistema en el interior del vehfculo (22);

donde dichos medios (11,12,13,14,15,17,18,19,20,21,22) estan conectados y distribuidos en un bus (23) que conecta directamente los medios de diagnostico del tipo de conduccion (10) con los medios procesadores de senal (1); y donde dichos medios estan configurados para proporcionar los datos obtenidos a los medios procesadores de senal (1) de tal forma que se establezca un grado de peligro de conduccion y el inherente nivel de riesgo de conduccion, mostrando esta informacion al usuario en unos medios de presentation de informacion (16);

y donde los medios procesadores de senal (1) estan conectados con los medios regulables de deteccion de vibraciones (2), los medios de temporizacion regulables (3) y los medios de diagnostico del tipo de conduccion (10) y donde los elementos de ajuste (4,5) estan al mismo tiempo configurados para el ajuste de la operacion de dichos medios (2,3,4,5,10);

y donde en el caso de arranque del vehfculo, los medios regulables de deteccion de vibraciones (2) detectan estas vibraciones, se disparan esperandose un tiempo configurado por los medios reguladores de tiempo (4), y donde una vez transcurrido dicho tiempo, los medios procesadores (1) reconocen que el vehfculo ha sido arrancado;

y donde con el vehfculo en funcionamiento, en los medios procesadores de senal (1), simultaneamente, las senales originadas por los medios de diagnostico del tipo de conduccion (10) son analizadas, de tal forma que, combinando la informacion procedente de dichos medios con la velocidad normal del vehfculo y las caracteristicas de aceleracion, se establece un nivel de riesgo asociado con la conduccion de acuerdo con unos limites predefinidos;

y donde si el vehfculo para, el vehfculo dejara de vibrar, y los medios regulables de deteccion de vibraciones (2) esperaran un tiempo configurado por el segundo elemento de ajuste (4) e indicara a los medios procesadores (1) que el motor esta apagado.

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2. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1 donde el sistema incluira una entrada de senal GPS (6), conectada a los medios procesadores de senal (1), de tal forma que determinen la existencia de movimiento.
3. Sistema segun las reivindicaciones 1 y 2 que comprende medios de carga electrica, variables en funcion del tipo de vehfculo o maquina donde se instale el sistema; y donde dichos medios de carga electrica son unos seleccionados entre:

- celulas fotovoltaicas;

- generador eolico;

- uso de las vibraciones por generacion electro-magnetica.
4. Un metodo de monitorizacion del estado y conduccion de un vehfculo implementado en un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -3 caracterizado porque comprende, al menos:

(a) en primer lugar, el vehnculo o maquina arranca y, por lo tanto, comienza a vibrar; los medios detectores de vibraciones (2) para deteccion de vibraciones se disparan esperandose el tiempo indicado por el segundo elemento regulador (4) para el ajuste de temporizado, y donde una vez transcurrido dicho tiempo, el sistema da por arrancado el motor del vehfculo;

(b) paralelamente se analizan las senales procedentes de los medios de diagnostico del tipo de conduccion (10), de tal forma que, combinando la informacion de dichos medios con las caracteristicas de velocidad y aceleracion nominales del vehfculo, el nivel de peligrosidad de la conduccion en funcion de unos Kmites predefinidos, mostrandolo al usuario; y

(c) cuando el vehfculo o maquina deja de vibrar, es decir que para el motor, el sistema esperara el tiempo establecido por el segundo elemento regulador (4) y considerara por parado el motor.
5. - Metodo de acuerdo con la reivindicacion 4 que incluye, ademas, una etapa de adquisicion de los datos relativos a las condiciones meteorologicas y las condiciones de la via, de tal forma que se establezca un grado de peligrosidad o de suavidad de la conduccion, teniendo en cuenta los aspectos especficos del vehfculo, asf como los aspectos externos como firme, trazado y condiciones meteorologicas.
6. - El metodo de las reivindicaciones 4 y 5 donde se incluye una etapa de conectarse al vehfculo configurada para inutilizar el vehfculo o limitar la velocidad del mismo desde una central de control de vehfculos en el caso de que se detecte un comportamiento peligroso.
7. - El metodo de las reivindicaciones 4 a 6 donde se incluye una etapa de adquisicion de variables procedentes del vehfculo.
8. - El metodo de las reivindicaciones 4 a 7 que se caracteriza porque incluye una etapa de adquisicion de la distancia a otros vehfculos que se encuentran cerca del vehfculo, delante, atras o a los lados configurada para combinar estos datos para ofrecer predicciones de riesgo de conduccion.
9. - El metodo de las reivindicaciones 4 a 8 donde se incluye una etapa de grabacion de la informacion a modo de buffer y enviada a terceros.
10. - El metodo de las reivindicaciones 4 a 9 donde se incluye una etapa de asignar las variables de mdice de derrape o de vuelco del vehfculo de tal forma que el dispositivo sabe si el vehfculo se encuentra en zona de peligro y avisar al conductor de su situacion de riesgo.
11. - El metodo de las reivindicaciones 4 a 10 donde se incluye una etapa de combinar los datos de movimiento con la velocidad con un mapa donde se indique el radio de la curva y avisar con antelacion de que el vehfculo va demasiado rapido para trazar la curva antes de llegar a la misma, anticipandose asf a un posible vuelco o derrape del vehfculo ya que combina la velocidad que lleva con el radio de la curva del mapa con las caracteristica del vehfculo y sus lfmites de paso por curva en forma segura.
12. - El metodo de las reivindicaciones 4 a 11 donde conociendo la velocidad del vehfculo y la curva que debe ser tomada, por medio de las rutas proporcionadas por los medios de navegacion (6), puede ser anticipada y puede ofrecerle un grado de seguridad de la maniobra, porque si el vehfculo esta viajando a una velocidad excesiva, podria ofrecerle una ruta alternativa, sin tener en cuenta la ruta anterior, mientras que paralelamente, avisa al conductor del peligro de llevar a cabo la maniobra.