ES2250400T3 - Procedimiento y dispositivo para ajustar la velocidad longitudinal de un vehiculo a una velocidad nominal. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para ajustar la velocidad longitudinal de un vehiculo a una velocidad nominal.Info
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Abstract
Procedimiento para ajustar la velocidad longitudinal de un vehículo (105, 208) a una velocidad nominal (107, 207) de un vehículo, en especial sobre la base de un regulación, con unidades de frenado activables, en el que - en el caso de presentarse un primer estado de funcionamiento (303), en el que la velocidad longitudinal del vehículo (105, 208) supera en una magnitud prefijable la velocidad nominal (107, 207), el ajuste de la velocidad nominal (107, 207) se produce mediante la activación de las unidades de frenado, y - en el caso de presentarse al menos un segundo estado de funcionamiento (305, 307), en el que la velocidad longitudinal del vehículo (105, 208) supera en la magnitud prefijable la velocidad nominal (107, 207), el ajuste de la velocidad nominal (107, 207) se produce sin la activación de las unidades de frenado, caracterizado porque el segundo estado de funcionamiento (305, 307) se aplica - cuando la velocidad longitudinal del vehículo (105, 208) supera en la magnitud prefijable la velocidad nominal (107, 207) y, al mismo tiempo, se acciona el elemento manipulador para la reactivación del ajuste de velocidad (311) o - cuando la velocidad longitudinal del vehículo (105, 208) supera al menos en la magnitud prefijable (307) la velocidad nominal (107, 207), como consecuencia de un accionamiento de un medio que puede accionar el conductor del vehículo para elegir velocidad (214), en especial de un pedal del acelerador, en el sentido de un aumento de velocidad.
Description
Procedimiento y dispositivo para ajustar la
velocidad longitudinal de un vehículo a una velocidad nominal.
Se proponen un procedimiento y un dispositivo
para ajustar la velocidad longitudinal de un vehículo a una
velocidad nominal, en especial sobre la base de una regulación, con
unidades de frenado activables.
El modo de funcionamiento fundamental de un
procedimiento de este tipo y de un dispositivo de este tipo para
regular la velocidad o la aceleración se conoce desde hace tiempo
por la denominación de regulador de velocidad de marcha adaptativa o
dinámica, en inglés por Adaptive Cruise Control (ACC).
Una descripción básica de un dispositivo de este
tipo o de un procedimiento de este tipo puede encontrarse por
ejemplo en el artículo "Adaptive Cruise Controls - System Aspects
and Development Trends" de Winner, Witte et al., publicado
en el SAE 96 del 26 a 29 de febrero de 1996 en Detroit
(SAE-Paper No. 961010).
Otro procedimiento y el dispositivo
correspondiente se describen por ejemplo en el documento DE 196 27
727 A1, retardándose aquí en al menos un estado de funcionamiento en
el caso de que el conductor reanude la regulación con la velocidad
nominal original. Si en el caso de la reanudación la velocidad del
vehículo es mayor que la velocidad nominal archivada, el conductor
tiene la posibilidad, mediante el retardo temporal de la
reanudación, de modificar la velocidad nominal para impedir una
deseada reacción de frenado.
En el documento DE 42 38 399 A1 genérico se hacen
patentes un procedimiento y un dispositivo, que cooperan en el
sentido de la regulación de la velocidad del vehículo o de una
limitación de la velocidad del vehículo. En el caso de este
procedimiento se evalúa si la recuperación de la potencia del motor
es suficiente para mantener una velocidad nominal. Si el cierre de
la compuerta de estrangulación no fuera suficiente para retardar de
tal modo el vehículo, que se mantenga la velocidad nominal, puede
aumentarse dado el caso la potencia de frenado. Este procedimiento
sirve para mantener la velocidad del vehículo a una velocidad
nominal, sin que con ello sea necesario llevar a cabo una
intervención de frenado mediante el pedal del freno.
En el caso de los reguladores de velocidad de
marcha conocidos se activa en la gran mayoría de los casos sólo la
compuerta de estrangulación para regular la velocidad real del
vehículo a una velocidad nominal. Se conocen también de forma
específica reguladores de velocidad de vehículos que pueden activar
además los mecanismos de frenado y, de este modo, pueden mantener
constante la velocidad incluso en el caso de bajadas de
pendientes.
En el caso de vehículos con reguladores de
velocidad adaptativos puede activarse, según cada modalidad, tanto
la compuerta de estrangulación como el freno. Esto se produce en
sistemas ACC en dependencia de la velocidad o en dependencia de la
distancia al vehículo que circula por delante, según si el vehículo
se encuentra en modo de regulación de distancia o de velocidad. En
el caso de que uno se encuentre precisamente en modo de regulación
de velocidad, es decir que no circule por delante ningún vehículo
dentro del campo visual del sensor, la velocidad nominal es igual a
la velocidad de ajuste que puede fijar el conductor. En el caso de
que el vehículo se encuentre en modo de regulación de distancia, es
decir que el vehículo propio siga a otro que circule por delante, la
velocidad de marcha se aproxima a la velocidad nominal. En el caso
de estos sistemas ACC se lleva a cabo por ello una intervención de
frenado automática, siempre que la velocidad longitudinal del
vehículo sea mayor que la velocidad de ajuste. Ahora existen
situaciones en las que estas reacciones reguladoras en forma de
intervenciones de frenado son indeseadas y que atemorizan e incluso
ponen en peligro tanto al conductor como el tráfico
subsiguiente.
Esta situación se produce por ejemplo si la
velocidad del vehículo es notablemente mayor que la velocidad de
ajuste archivada y el conductor acciona la reanudación para la
reconexión. Otra situación en la que puede producirse esta reacción
es cuando el conductor, en el caso de una regulación ACC activa,
pisa el pedal del acelerador y de este modo acelera el vehículo
hasta una velocidad notablemente mayor que la velocidad de ajuste.
En el momento en el que el conductor retoma el pedal del acelerador
y la velocidad del vehículo sigue siendo muy superior a la velocidad
de ajuste, la regulación ACC actúa de nuevo y frena el vehículo
hasta la velocidad de ajuste, aunque el conductor no cuente con esta
reacción.
La presente invención, que está caracterizada por
las particularidades de las reivindicaciones 1, 2 y 3, debe
corresponderse con el comportamiento de conducción de un conductor
versado y experimentado, de tal modo que en las situaciones
descritas el sistema reaccione de manera diferente a en
funcionamiento normal. El objetivo es, en especial en los casos
especiales de la reanudación y de la trasgresión del conductor en el
caso una velocidad del vehículo superior a la velocidad de ajuste,
omitir una activación de las unidades de frenado siempre que no se
presente un criterio de anulación, como convenientemente un
obstáculo en la trayectoria antes citada del vehículo regulado o una
superación de una limitación temporal.
Mediante el procedimiento conforme a la invención
y el dispositivo correspondiente conforme a la invención se
reproduce la reacción de un conductor natural en estas situaciones
especiales, con lo que se evitan maniobras de frenado inesperadas e
innecesarias, que podrían atemorizar y poner en peligro a los
participantes en el tráfico.
A continuación se explican ejemplos de ejecución
de la invención con base en cuatro dibujos.
La figura 1 muestra un diagrama
v-t, en el que se representa la velocidad
longitudinal del vehículo con relación al tiempo, para el caso de la
reanudación en el que se activa la función
resume-delay.
La figura 2 muestra un diagrama
v-t en el que se representa la velocidad
longitudinal del vehículo con relación al tiempo, para el caso de la
trasgresión del conductor (suspend) por medio del pedal del
acelerador y una subsiguiente ralentización al soltar el pedal del
acelerador, con lo que se activa la función
suspend-delay.
La figura 3 muestra un diagrama en bloques, que
indica qué condiciones y estados conducen a los estados operativos
resume-delay y suspend-delay y cómo
se finalizan los mismos.
En la figura 1 se ha representado un eje de
velocidades 102 con relación a un eje de tiempos 101, con lo que se
forma un diagrama v-t. La curva 105 muestra la
velocidad longitudinal del vehículo vFzg en dependencia del tiempo
que tarda el vehículo en llegar al momento t. La curva 107
representa la velocidad de ajuste vSet del regulador adaptativo de
la velocidad del vehículo con relación al tiempo t. El eje de
tiempos se representa mediante la línea 101. La línea 103 simboliza
el momento en el que el conductor activa la reanudación. En la
figura 1 puede verse que antes del momento 103 la velocidad de
marcha vFzg 105 es bastante superior a la velocidad de ajuste vSet
104. En el momento 103 se activa la reanudación, con lo que el
regulador actúa de nuevo en la actividad de marcha. Debido a que la
velocidad de marcha vFzg es bastante mayor que la velocidad de
ajuste vSet 107, el regulador activa en el caso habitual el freno
para ajustar el vehículo a la velocidad de ajuste vSet, con lo que
se obtiene un perfil de velocidad, como el que se ha representado
por medio de la línea interrumpida 106. Un conductor humano en una
situación así, en lugar de retardar por medio de una intervención de
frenado dejaría rodar el vehículo hasta alcanzar la velocidad de
ajuste vSet. Para reproducir este comportamiento se anula una
intervención de frenado, con lo que se obtiene un perfil de
velocidad como el que se ha representado mediante la curva 105. En
la parte inferior de este diagrama se representa el desarrollo
temporal del indicador resume-delay. La línea 108
representa en qué momentos está colocado el indicador
resume-delay. Como eje de tiempos se utiliza en este
caso de nuevo el eje 101.
El indicador se coloca en el momento en el que la
velocidad longitudinal del vehículo vFzg es bastante mayor que la
velocidad de ajuste vSet y la reanudación se activa, con preferencia
pulsando la tecla de "reanudación". En este estado se impide
una intervención de frenado, mientras no exista una necesidad. Si un
sensor reconoce un obstáculo sobre el propio carril de circulación,
es lógico retomar el indicador "resume-delay" y
permitir una intervención de frenado. Igualmente es lógico borrar el
indicador "resume-delay" cuando se modifica la
velocidad de ajuste vSet, con preferencia cuando se reduce o cuando
se mantiene el estado "resume-delay" durante
más tiempo que un valor máximo prefijable. En un caso normal el
indicador "resume-delay" no debería recuperarse
hasta que la velocidad longitudinal del vehículo vFzg sea superior
en una magnitud prefijable a la velocidad de ajuste vSet. Este
momento se ha representado en la figura 1 por medio de la línea 104,
para lo que también se recupera el indicador
"resume-delay" 108.
Otra situación en la que es lógico impedir una
intervención de frenado existe cuando la regulación de velocidad se
sobreimpulsa al pisar el pedal del acelerador y se aumenta
considerablemente la velocidad longitudinal del vehículo con
relación a la velocidad de ajuste vSet. Este caso se describe por lo
demás como función "suspend-delay" y se
describe en la figura 2. También en la figura 2, como en la figura
1, se ha representado un diagrama v-t. El eje de
velocidades está formado por 202 y el eje de tiempos por 201. La
curva 208 representa la velocidad longitudinal del vehículo vFzg en
dependencia del tiempo t. 207 representa la velocidad de ajuste vSet
del regulador de velocidad del vehículo.
Antes del momento 203 la velocidad del vehículo
vFzg oscilaba aproximadamente en la velocidad de ajuste. En el
momento 203 se acciona el pedal del acelerador en el sentido de un
aumento de velocidad, con lo que la velocidad del vehículo vFzg
aumenta notablemente con relación a la velocidad de ajuste vSet.
Durante el periodo de tiempo 206 permanece accionado el pedal del
acelerador, con lo que en este periodo de tiempo sigue aumentando la
velocidad del vehículo. En el momento 205 se devuelve el pedal del
acelerador a la posición original. En el funcionamiento usual vuelve
a intervenir la regulación y retarda mediante una intervención de
frenado la velocidad hasta la velocidad de ajuste vSet, como se ha
reproducido mediante la curva 211. Mediante el impedimento conforme
a la invención de una intervención de frenado en esta situación el
vehículo sólo se frena mediante la resistencia a la marcha y el
momento de arrastre del motor, con lo que la curva de velocidad
decrece como en 208, es decir, decrece bastante más lentamente de lo
que se representa mediante la curva 211.
En el momento 205 la velocidad del vehículo vFzg
ha decrecido hasta tal punto, que la velocidad longitudinal del
vehículo vFzg está situada menos de una magnitud prefijable por
encima de la velocidad de ajuste vSet. Éste es también, de forma
similar al caso "resume-delay", uno de los
criterios de anulación para el caso
"suspend-delay". Otros criterios de anulación
son la superación de una limitación de tiempo para este estado de
funcionamiento, el reconocimiento de un impedimento en el propio
carril de circulación, la reducción de la velocidad de ajuste o la
desactivación del sistema de regulación de distancia y
velocidad.
En la fig. 2 se han representado en la parte
inferior dos recorridos 209 y 210, que se corresponden con el eje de
tiempos y el diagrama v-t. De este modo 209
representa el indicador "suspend-delay" que se
activa en el momento 204, cuando el regulador vuelve a intervenir en
la regulación de velocidad con la condición de que la velocidad
longitudinal del vehículo sea bastante mayor que la velocidad de
ajuste. Mientras esté activado este indicador
"suspend-delay" se impide una intervención de
frenado, hasta el momento 205 en el que se elimina este indicador,
ya que la velocidad del vehículo ya no es suficientemente mayor que
la velocidad de ajuste. La línea 210 muestra en qué periodos de
tiempo se acciona el pedal del acelerador en el sentido de un deseo
de aceleración. El pedal del acelerador se acciona en el momento 203
en el sentido de un aumento de velocidad, permanece accionado
durante el periodo de tiempo 206 y en el momento 204 se retrae de
nuevo a la posición de partida.
Para el caso en el que esté activado uno de estos
dos estados de funcionamiento "resume-delay" o
"suspend-delay" durante una bajada de pendiente
se ha previsto una intervención de frenado que, sin embargo, sólo
tiene la intensidad que exige la pendiente para no seguir acelerando
el vehículo.
En la fig. 3 se han representado los estados y
las transiciones, cómo puede llegarse a los estados
"resume-delay" y
"suspend-delay" y cómo vuelven a anularse estos
estados. De este modo la zona 301 describe un sistema activo de
velocidad del vehículo en contraposición al bloque 302, que
representa el estado de funcionamiento de un regulador de velocidad
del vehículo desconectado, que también puede ser un regulador de
velocidad del vehículo adaptativo (ACC). El bloque 303 dentro del
estado 301 representa el caso de funcionamiento normal del regulador
de velocidad, llamado también primer estado de funcionamiento en la
reivindicación principal.
La transición 308 entre el estado desconectado y
el funcionamiento normal activo representa la activación por medio
de un elemento manipulador de conexión. A la inversa, la transición
309 representa la desactivación del regulador de velocidad de marcha
mediante el accionamiento de un elemento manipulador de
conexión.
A partir del estado 303 pueden ocuparse 2
posibles estados.
Uno de ellos es el estado 304, que puede
alcanzarse mediante la transición 310. La transición 310 aparece
cuando el conductor ha accionado el pedal del freno, tras lo cual se
desactiva el sistema de regulación de velocidad y se pasa al estado
"resume", es decir, "reanudación". Si en este estado, bajo
la premisa de que vFzg > vSet + delta, se acciona el elemento
manipulador para la reanudación, aparece la transición 311, tras lo
cual se adopta el estado 305 "resume-delay" en
el que se impide la intervención de frenado. Si se reduce la
velocidad del vehículo vFzg pode debajo de vSet + delta, se anula el
estado "resume-delay" y se sigue guiando el
vehículo en el modo de regulación normal. El segundo estado posible,
que puede adoptarse a partir del estado de funcionamiento normal
303, es el estado "suspend" 306. Si en el estado de
funcionamiento normal 303 se acciona el pedal del acelerador en el
sentido de un aumento de velocidad, se interrumpe el funcionamiento
de regulación y la velocidad del vehículo vFzg aumenta hasta un
valor mayor que vSet + delta, con lo que la transición 313 hace
pasar al estado "suspend" 306. Si a continuación se retoma el
pedal del acelerador, con la velocidad todavía aumentada, con lo que
se cumple el requisito de transición 314, el estado "suspend"
306 pasa al estado "suspend-delay" 307. A
continuación vuelve a decrecer lentamente la velocidad del vehículo,
hasta que se cumpla el requisito de transición 315, que presupone
vFzg < vSet + delta. En este caso el estado
"suspend-delay", que impide una intervención de
frenado, vuelve al caso de funcionamiento normal 303, en el que está
prevista una intervención de frenado.
Los estados de funcionamiento 305 y 307 son los
dos estados que también se llaman segundos estados de
funcionamiento. En estos dos estados se impide una intervención de
frenado para reproducir el comportamiento de marcha de un conductor
humano y, de este modo, impedir reacciones de regulación inesperadas
del regulador de velocidad de marcha. En estos dos estados 305 y 307
se ha previsto, en el caso de reconocerse una bajada de pendiente,
que se lleve a cabo sin embargo una intervención de frenado para
impedir una aceleración del vehículo, como consecuencia de la
resistencia negativa a la marcha.
Los dos casos especiales del estado de
funcionamiento "resume" y del estado de funcionamiento
"suspend" se tratan de este modo de forma y modo unitarios.
Mediante el procedimiento conforme a la invención
se ha desarrollado un comportamiento de marcha, que se corresponde
con el de un conductor humano y con esto se presenta al conductor de
forma lógica y ejecutable. Por medio de esto puede hacerse funcionar
el sistema de regulación de la velocidad del vehículo, en cada
situación, con un estado de funcionamiento adaptado ópticamente, con
lo que el conductor y los subsiguientes participantes en el tráfico
no están expuestos a riesgos innecesarios.
Claims (3)
1. Procedimiento para ajustar la velocidad
longitudinal de un vehículo (105, 208) a una velocidad nominal (107,
207) de un vehículo, en especial sobre la base de un regulación, con
unidades de frenado activables, en el que
- en el caso de presentarse un primer estado de
funcionamiento (303), en el que la velocidad longitudinal del
vehículo (105, 208) supera en una magnitud prefijable la velocidad
nominal (107, 207), el ajuste de la velocidad nominal (107, 207) se
produce mediante la activación de las unidades de frenado, y
- en el caso de presentarse al menos un segundo
estado de funcionamiento (305, 307), en el que la velocidad
longitudinal del vehículo (105, 208) supera en la magnitud
prefijable la velocidad nominal (107, 207), el ajuste de la
velocidad nominal (107, 207) se produce sin la activación de las
unidades de frenado,
caracterizado porque el segundo estado de
funcionamiento (305, 307) se aplica
- -
- cuando la velocidad longitudinal del vehículo (105, 208) supera en la magnitud prefijable la velocidad nominal (107, 207) y, al mismo tiempo, se acciona el elemento manipulador para la reactivación del ajuste de velocidad (311) o
- -
- cuando la velocidad longitudinal del vehículo (105, 208) supera al menos en la magnitud prefijable (307) la velocidad nominal (107, 207), como consecuencia de un accionamiento de un medio que puede accionar el conductor del vehículo para elegir velocidad (214), en especial de un pedal del acelerador, en el sentido de un aumento de velocidad.
2. Procedimiento para ajustar la velocidad
longitudinal de un vehículo (105, 208) a una velocidad nominal (107,
207) de un vehículo, en especial sobre la base de un regulación, con
unidades de frenado activables, en el que
- en el caso de presentarse un primer estado de
funcionamiento (303), en el que la velocidad longitudinal del
vehículo (105, 208) supera en una magnitud prefijable la velocidad
nominal (107, 207), el ajuste de la velocidad nominal (107, 207) se
produce mediante la activación de las unidades de frenado, y
- en el caso de presentarse al menos un segundo
estado de funcionamiento (305, 307), en el que la velocidad
longitudinal del vehículo (105, 208) supera en la magnitud
prefijable la velocidad nominal (107, 207), el ajuste de la
velocidad nominal (107, 207) se produce sine la activación de las
unidades de frenado,
caracterizado porque el segundo estado de
funcionamiento (305, 307) se finaliza cuando
- -
- la velocidad longitudinal del vehículo (105, 208) supera en menos de la magnitud prefijable (312, 315) la velocidad nominal (107, 207) o
- -
- se supera una limitación de tiempo de la presencia del segundo estado de funcionamiento o
- -
- el conductor reduce la velocidad nominal accionando al menos un elemento manipulador o
- -
- el conductor desactiva (309) el sistema para ajustar la velocidad mediante el accionamiento de al menos un elemento manipulador para desactivar el sistema, o mediante el accionamiento de un dispositivo de frenado o
- -
- un sensor de distancia y velocidad aplicado al vehículo, convenientemente un sensor ACC, reconoce un obstáculo en el propio carril de circulación, cuya separación es menor que una distancia prefijable.
3. Dispositivo para regular la velocidad
longitudinal del vehículo, comprendiendo el dispositivo medios para
ejecutar el procedimiento según una de las reivindicaciones
anteriores.
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