ES2229742T3 - Controlador de velocidad de crucero con reduccion automatica de velocidad para mantener una distancia predeterminada detras de un vehiculo delantero, un vehiculo incluyendo dicho controlador, un procedimiento de control de un vehiculo y un programa de ordenador que implementa el. - Google Patents
Controlador de velocidad de crucero con reduccion automatica de velocidad para mantener una distancia predeterminada detras de un vehiculo delantero, un vehiculo incluyendo dicho controlador, un procedimiento de control de un vehiculo y un programa de ordenador que implementa el.Info
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Abstract
Un controlador (2) de crucero que tiene medios de reducir valores para reducir al menos una de entre la velocidad seleccionada y el límite de aceleración cuando el controlador de crucero está controlando una velocidad del vehículo controlado para mantener una distancia predeterminada por detrás de un vehículo blanco que viaja más lento que la velocidad seleccionada del vehículo controlado, caracterizado porque al menos uno de entre la velocidad seleccionada y el límite de aceleración se reduce a cero si el vehículo controlado se detiene, tras lo cual el controlador de crucero actúa ante la posición de un pedal (8) acelerador de vehículo y usa el movimiento del pedal como una indicación procedente de un chofer de que el control de crucero se ha de reanudar con el valor de la velocidad seleccionada o límite de aceleración devuelto a su valor previo.
Description
Controlador de velocidad de crucero con reducción
automática de velocidad para mantener una distancia predeterminada
detrás de un vehículo delantero, un vehículo incluyendo dicho
controlador, un procedimiento de control de un vehículo y un
programa de ordenador que implementa el procedimiento.
La presente invención se refiere a un sistema de
control de crucero de vehículo que incorpora una instalación para
reducir automáticamente la velocidad seleccionada del vehículo
controlado. La velocidad seleccionada representa una velocidad
ajustable a la cual el controlador intentará mantener el
vehículo.
Un controlador de crucero de acuerdo con el
objeto definido en los preámbulos de las reivindicaciones
independientes se conoce por Hipp, E.; Jung, C.: "Intelligente
Fahrer unterstütung. Der Abstands Gereregelte Tempomat";
DE-Periodicul: "Internationales Verkehrswesen"
(4-9) 7-8/1997, páginas
403-407.
Los controladores de crucero de vehículo se están
sofisticando cada vez más. Controladores conocidos, tales como los
descritos en el documento EP0612641A incorporan un detector de radar
con el fin de identificar la distancia y la velocidad relativa de un
vehículo que viaja en frente (denominado en lo que sigue vehículo
blanco) al vehículo controlado. Si el vehículo blanco está viajando
más rápido que la velocidad seleccionada del vehículo controlado,
entonces el vehículo controlado continua con su velocidad
seleccionada. Sin embargo, si el vehículo blanco viaja más despacio
que la velocidad seleccionada, el vehículo controlado reduce su
propia velocidad para mantener un intervalo deseado por detrás del
vehículo blanco. Esto reduce la necesidad de frecuentes
intervenciones del chofer para mantener una distancia de seguridad
por detrás de otros vehículos. El documento EP 0716149 describe un
desarrollo adicional en el cual el sistema de control de crucero
monitoriza múltiples vehículos blanco, tanto directamente por
delante del vehículo controlado como por carriles a ambos lados del
vehículo controlado con el fin de asegurar que el vehículo
controlado no realiza una maniobra de adelantamiento ilegal.
Los grandemente avanzados sistemas de control de
crucero, como se describen en lo que antecede, están instalados
predominantemente en vehículos lujosos y de grandes prestaciones,
capaces de rápida aceleración. El solicitante se ha dado cuenta de
que hay circunstancias en las cuales es deseable reducir la
velocidad seleccionada o un límite máximo de aceleración. Una
circunstancia como ésta puede surgir cuando hay mucho tráfico, poco
trafico o en caravana debido a obras en la carretera cuando el
vehículo controlado puede viajar despacio o llegar a pararse del
todo. En dichas circunstancias la atención del chofer puede
dirigirse a cualquier lugar, y si el vehículo blanco se sale fuera
de la trayectoria del vehículo controlado, el vehículo controlado
acelerará rápidamente con el fin de mantener la velocidad
seleccionada. Esto podría ser desconcertante y posiblemente
peligroso.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un controlador de crucero según se define
en la reivindicación 1. El controlador de crucero tiene medios de
reducir el valor para reducir al menos uno de entre una velocidad
seleccionada y un límite de aceleración cuando el controlador de
crucero está controlando una velocidad del vehículo controlado para
mantener una distancia predeterminada por detrás de un vehículo que
viaja más lento que la velocidad seleccionada del vehículo
controlado, en el cual al menos uno de entre la velocidad
seleccionada y del límite de aceleración se reduce a cero si el
vehículo controlado llega a pararse, tras lo cual el controlador de
crucero actúa ante la posición de un pedal acelerador de vehículo y
usa el movimiento del pedal como una indicación desde chofer de que
se reanuda el control de crucero.
Por lo tanto, se puede proporcionar un
controlador de crucero el cual reduce automáticamente la velocidad
seleccionada y/o el límite máximo de aceleración del vehículo
controlado cuando la velocidad del vehículo controlado está impuesta
por un vehículo blanco que se mueve más despacio. De este modo, si
el vehículo blanco se aparta subsiguientemente de una trayectoria
del vehículo controlado, el vehículo controlado ya no acelerará tan
rápidamente, dando, por lo tanto, tiempo al chofer para ajustarse al
cambio de circunstancia. Además, la velocidad seleccionada o
aceleración máxima se reduce a cero si el vehículo controlado se
llega a parar. Se precisa, entonces, que el chofer indique al
controlador del crucero, usando el pedal acelerador, que quiere
reanudar el controlador de crucero. El uso de esta forma del pedal
del acelerador parece natural al chofer.
Preferiblemente, la velocidad del vehículo
controlado se compara con la velocidad seleccionada y la reducción
de valor se implanta cuando la magnitud de la diferencia de
velocidad supera una diferencia predeterminada de velocidad. La
diferencia predeterminada de velocidad puede ser un valor
configurado o obtenerse como una función de la velocidad
seleccionada.
Preferiblemente, la velocidad seleccionada se
reduce en una cantidad predeterminada cuando la diferencia entre la
velocidad del vehículo y la velocidad seleccionada supera la
diferencia predeterminada de velocidad durante más de un período de
tiempo predeterminado. El período de tiempo y el tamaño del salto de
la reducción en la velocidad seleccionada se pueden escoger
libremente, y ser seleccionados de tal forma que pueda simularse una
función que varíe de forma continua de velocidad seleccionada
respecto del tiempo. Adicionalmente o alternativamente, se puede
variar la máxima aceleración permitida de una forma similar.
Preferiblemente, el límite de aceleración del
vehículo se reduce si la diferencia entre la velocidad y la
velocidad seleccionada del vehículo supera una segunda diferencia
predeterminada de velocidad. La segunda diferencia predeterminada de
velocidad puede ser igual a la primera diferencia predeterminada de
velocidad. Sin embargo, las diferencias predeterminadas de velocidad
primera y segunda se pueden configurar en valores diferentes, de tal
forma que el umbral de la aceleración máxima puede ser reducido
antes de que se produzca una reducción en la velocidad seleccionada,
o viceversa.
Por ello, se puede proporcionar un controlador de
crucero adaptable para controlar una velocidad de un vehículo, en el
cual el controlador de crucero actúa ante datos que representan la
velocidad de vehículo, y al menos la distancia hasta un primer
vehículo blanco por delante del vehículo controlado, y en el cual el
controlador de crucero opera para mantener la velocidad del vehículo
controlado por debajo de una velocidad máxima seleccionable en el
caso de que el primer vehículo blanco esté viajando por debajo de la
velocidad máxima seleccionable, y para mantener una distancia
predeterminada por detrás del primer vehículo blanco, caracterizado
porque cuando el vehículo controlado está viajando por detrás del
primer vehículo blanco a una velocidad que es más lenta que la
velocidad máxima seleccionable, se reduce al menos una de entre la
velocidad máxima seleccionable y la tasa de aceleración máxima, y si
el vehículo controlado se llega a detener, entonces al menos una de
entre la velocidad máxima seleccionable y la tasa de aceleración se
reduce a cero.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un vehículo como se define en la
reivindicación 9; el vehículo se caracteriza por incluir un
controlador de crucero de acuerdo con el primer aspecto de la
presente invención.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente
invención, se proporciona un procedimiento para controlar un
vehículo que tiene instalado un sistema de control de crucero
dispuesto para seguir un vehículo blanco a una distancia
predeterminada cuando el vehículo blanco está viajando más despacio
que una velocidad seleccionada del vehículo controlado, como se
define en la reivindicación 10; el procedimiento comprende reducir
al menos uno de entre la velocidad seleccionada y un límite de
aceleración, cuando la velocidad del vehículo controlado está
impuesta para que sea menor que la velocidad seleccionada debido a
la presencia del vehículo blanco que viaja a menos de la velocidad
seleccionada, en donde al menos uno de entre la velocidad
seleccionada y un límite de aceleración se reduce a cero si el
vehículo controlado se llega a detener, y el controlador de crucero
espera entonces una señal del chofer suministrada vía movimiento de
un pedal acelerador de vehículo antes de reanudar el controlador de
crucero.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente
invención, se proporciona un producto programa informático para
hacer que el procesador de datos dentro de un controlador de crucero
implante el procedimiento de acuerdo con el tercer aspecto de la
presente invención.
La presente invención se describirá en lo que
sigue haciendo referencia, a modo de ejemplo, a los dibujos que se
acompañan, en los cuales;
la figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema de control de crucero que constituye una realización de la
presente invención; y
la figura 2 es un gráfico que ilustra la
modificación de la velocidad seleccionada en respuesta a la
velocidad real de un vehículo controlado.
Como se muestra en la figura 1, un vehículo,
genéricamente indicado con 1, está dotado de un controlador 2 de
crucero adaptable el cual actúa ante un dispositivo remoto de
detección de objeto, tal como un sensor 4 radar, el cual proporciona
datos indicadores de la velocidad y de la distancia a una pluralidad
de vehículos blanco por delante del vehículo controlado. El
controlador 2 de crucero también recibe datos procedentes de un
sensor 6 que monitoriza la posición del pedal 8 acelerador de
vehículo. El controlador 2 de crucero también recibe datos relativos
a la velocidad seleccionada deseada por el chofer, y también recibe
datos relativos al tamaño de la separación a la cual el chofer
quiere que el vehículo controlado deje entre sí mismo y el vehículo
blanco, vía el medio de entrada de datos (no mostrado). En función
de esta información junto con información relativa a la velocidad
del vehículo controlado, el controlador 2 de crucero genera señales
de control para controlar la operación del motor 10 de vehículo y de
los frenos 12 de vehículo.
Durante el uso, los datos procedentes del sensor
4 radar son analizados por el controlador de crucero para determinar
si un vehículo blanco está por delante, o no, del vehículo
controlado y si está, o no, suficientemente cerca del vehículo
controlado de tal forma que la velocidad del vehículo tenga que ser
controlada en respuesta a la velocidad del vehículo blanco. Si no
hubiera vehículo blanco, o si estuviera suficientemente lejos, el
controlador de crucero mantiene el vehículo controlado a la
velocidad seleccionada. Sin embargo, si el vehículo controlado se
aproxima a un vehículo blanco por detrás, entonces el controlador 2
de crucero desacelera el vehículo controlado con el fin de mantener
el vehículo controlado a una distancia segura por detrás del
vehículo blanco, como se describe en la técnica anterior.
La figura 2 es un gráfico que representa la
velocidad de un vehículo controlado en función del tiempo. En el
período de tiempo precedente T0, la velocidad del vehículo
controlado concuerda con la velocidad seleccionada, Vc, pues no hay
vehículo blanco suficientemente cerca del vehículo controlado. En T0
el vehículo controlado se aproxima a un vehículo blanco que, en ese
momento, se mueve más lentamente y, por consiguiente, la velocidad
real cae por debajo de la velocidad seleccionada con el fin de
impedir que el vehículo controlado choque contra el vehículo blanco
por detrás. En el instante T1 la diferencia entre la velocidad
seleccionada y la velocidad real del vehículo controlado supera un
primer umbral Th1predeterminado, y esto hace que el cronómetro
interno se ponga en marcha. En el caso de que la velocidad del
vehículo controlado aumente de nuevo de tal forma que la velocidad
supere la velocidad seleccionada menos Th1, entonces el cronómetro
interno se pondrá a cero. Típicamente, el umbral Th1 es de 20
kmh^{-1}, aunque puede ser una configuración de umbral variable,
por ejemplo, de aproximadamente el 70% de la velocidad seleccionada.
En este ejemplo, el cronómetro deja de registrar el tiempo en T2 y
la velocidad del vehículo ha permanecido por debajo de Vc menos Th1.
Por consiguiente, la velocidad seleccionada se reduce en una
cantidad predeterminada, por ejemplo, 10 kmh^{-1}, para formar un
nuevo valor de velocidad seleccionada Vc' para la operación de
control de crucero. El período T2 menos T1 puede, por ejemplo, ser
configurado igual a 1 minuto. Si, tras un período adicional de
tiempo, por ejemplo 45 segundos, indicado por el instante T3, la
velocidad de vehículo aún está por debajo de la nueva velocidad
seleccionada Vc' en más del umbral Th1, la velocidad seleccionada se
reduce aun de nuevo para formar un nuevo valor de velocidad
seleccionada. Decrementos adicionales de la velocidad seleccionada
continuarán hasta el instante tal en que se deshabilite el sistema
de control de crucero, la velocidad de vehículo aumenta por encima
de Vc' menos Th1, donde Vc' representa el valor actual de la
velocidad seleccionada, o la velocidad seleccionada se reduce hasta
un valor de menos de Vf más Th2, donde Vf representa la velocidad
del vehículo blanco y Th2 es un umbral predeterminado adicional, por
ejemplo, que tiene un valor de 20 kmh^{-1}. El valor de Vf usado
puede ser el valor instantáneo del vehículo blanco o puede ser el
valor promediado del tiempo formado a lo largo de una ventana
temporal relativamente corta.
Cuando el vehículo blanco se aleja o ya no está
en la trayectoria del vehículo controlado, la velocidad seleccionada
Vc original ahora ha sido superada por la velocidad seleccionada Vc'
menor y el vehículo acelerará suavemente hasta esa nueva velocidad
seleccionada hasta un instante tal en que el chofer intervenga para
acelerar manualmente. Cuando interviene el chofer la nueva velocidad
Vc' seleccionada es superada por un registro de la velocidad
seleccionada Vc original.
En una modificación de la operación descrita en
lo que antecede, la velocidad seleccionada del chofer se puede dejar
a la elección pero un umbral del límite de aceleración se puede
reducir de acuerdo con un régimen similar al descrito en lo que
antecede de tal forma que la tasa máxima de aceleración esté
limitada durante un periodo de tiempo de seguir a un vehículo blanco
que se mueve más lento.
El resultado de la operación del sistema es que,
subsiguiente a un periodo extendido de viaje a velocidad lenta
siguiendo a un vehículo blanco que se mueve despacio, la velocidad
de vehículo se incrementará, entonces, relativamente hacia la nueva
velocidad seleccionada, o velocidad seleccionada previa, lo que sea
apropiado. Esto da al chofer la oportunidad de ajustar las variantes
condiciones de conducción e impide que el vehículo experimente
rápidas e inesperadas aceleraciones.
Un caso especial se produce cuando el vehículo
controlado se llega a parar completamente, como puede ocurrir con
mucho tráfico. En tales circunstancias, particularmente si la parada
se prolonga, el chofer puede dejar de prestar toda su atención a la
carretera y puede comenzar a realizar otras tareas, tales como leer
un mapa, hablar a los pasajeros o seleccionar nueva música en un
sistema de entretenimiento dentro del coche, en tales circunstancias
podría ser peligroso si el vehículo acelerara bruscamente mientras
el chofer no está prestando atención. Con el fin de evitar esto, el
umbral de aceleración máxima o la velocidad seleccionada Vc' se
configura a cero cuando el vehículo se llega a parar. Con el fin de
reanudar el control de crucero, el chofer debe intervenir
manualmente. Una forma intuitiva de intervención es requerir que el
chofer opere el pedal 8 acelerador cuyo movimiento está monitorizado
por un sensor 6. Una vez que el controlador 2 de crucero detecta que
el chofer ha presionado el pedal 8, el valor de la velocidad
seleccionada o el umbral de aceleración máxima se puede devolver a
su valor previo, habilitando, de este modo, a que el vehículo se
ponga en marcha.
Por ello, se puede proporcionar un sistema de
control de crucero que tiene en cuenta el tráfico con movimiento
lento y que reduce la máxima velocidad o aceleración de vehículo en
consecuencia a fin de que dé tiempo al chofer a que se acostumbre a
las cambiantes condiciones de tráfico una vez que el tráfico
comienza a moverse libremente de nuevo.
Claims (11)
1. Un controlador (2) de crucero que tiene medios
de reducir valores para reducir al menos una de entre la velocidad
seleccionada y el límite de aceleración cuando el controlador de
crucero está controlando una velocidad del vehículo controlado para
mantener una distancia predeterminada por detrás de un vehículo
blanco que viaja más lento que la velocidad seleccionada del
vehículo controlado, caracterizado porque al menos uno de
entre la velocidad seleccionada y el límite de aceleración se reduce
a cero si el vehículo controlado se detiene, tras lo cual el
controlador de crucero actúa ante la posición de un pedal (8)
acelerador de vehículo y usa el movimiento del pedal como una
indicación procedente de un chofer de que el control de crucero se
ha de reanudar con el valor de la velocidad seleccionada o límite de
aceleración devuelto a su valor previo.
2. Un controlador (2) de crucero según la
reivindicación 1, caracterizado porque el controlador de
crucero está dispuesto para comparar la velocidad del vehículo
controlado con la velocidad (Vc) seleccionada y para reducir al
menos una de entre la velocidad seleccionada y el límite de
aceleración cuando una diferencia entre la velocidad del vehículo
controlado y la velocidad seleccionada supera una diferencia
predeterminada de velocidad.
3. Un controlador (2) de crucero según la
reivindicación 2, caracterizado porque la diferencia
predeterminada de velocidad es una función de la velocidad (Vc)
seleccionada.
4. Un controlador (2) de crucero según las
reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque la al menos una
velocidad (Vc) seleccionada y el límite de aceleración se reduce a
una velocidad (Vc) seleccionada reducida y/o a un límite de
aceleración reducida cuando la diferencia predeterminada de
velocidad se ha superado durante un período de tiempo
predeterminado.
5. Un controlador (2) de crucero según la
reivindicación 4, caracterizado porque el período de tiempo
predeterminado es una función de la velocidad (Vc) seleccionada.
6. Un controlador (2) de crucero según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque un tamaño de una reducción de al menos uno de entre la
velocidad (Vc) seleccionada y el límite de aceleración es una
función de la velocidad seleccionada.
7. Un controlador (2) de crucero según la
reivindicación 1, caracterizado porque la velocidad (Vc)
seleccionada del vehículo se reduce si una diferencia entre la
velocidad del vehículo y la velocidad seleccionada supera un primer
umbral predeterminado, y el límite de aceleración se reduce si la
diferencia supera un segundo umbral predeterminado.
8. Un controlador (2) de crucero según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque la velocidad (Vc) seleccionada y/o el límite de aceleración
se almacena de tal forma que se puede recuperar ante la petición del
chofer, sustituyendo, por lo tanto, valores reducidos de la
velocidad (Vc') seleccionada y/o del límite de aceleración.
9. Un vehículo (1) caracterizado por
incluir un controlador (2) de crucero según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
10. Un procedimiento de control de un vehículo
(1) que lleva instalado un sistema (2, 4) de control de crucero
dispuesto para seguir un vehículo blanco a una distancia
predeterminada cuando el vehículo blanco está viajando más despacio
que una velocidad (Vc) seleccionada del vehículo controlado,
comprendiendo el procedimiento reducir al menos una de entre la
velocidad seleccionada y un límite de aceleración cuando la
velocidad del vehículo está impuesta para que sea menos que la
velocidad seleccionada debido a la presencia del vehículo blanco que
viaja a menos de la velocidad seleccionada, caracterizado
porque al menos uno de entre la velocidad seleccionada y un límite
de aceleración se reduce a cero si el vehículo controlado se llega a
detener, y el controlador de crucero entonces espera, entonces, una
señal del chofer suministrada vía movimiento de un pedal (8)
acelerador de vehículo antes de reanudar el control de crucero, con
el valor de la velocidad seleccionada o del límite de aceleración
devuelto a su valor previo.
11. Un producto programa informático
caracterizado por hacer que un procesador de datos dentro de
un controlador (2) de crucero implemente el procedimiento según la
reivindicación 10.
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