ES2268498T3 - Procedimiento para la regulacion de la velocidad de marcha de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la regulación de la velocidad de marcha de un vehículo (F o) teniendo en consideración los vehículos ajenos (F1, F2, F3), que conducen por delante y cuyas respectivas posiciones (d1s, d2s, d3s, d11, d21, d31) y velocidad (v1s, v2s, v3s, v11, v21 v31) en relación con el vehículo regulado (Fo) son determinadas como los parámetros del movimiento ó desplazamiento, comprendiendo este procedimiento la fase (a) pronóstico de la futura situación del tráfico por medio de los parámetros del movimiento (d 1s, d 2s, d 3s, d 11, d 21, d31, v1s, v2s, v3s, v11, v21, v31) de los vehículos ajenos precedentes (F1, F2, F3) en función de la aceleración teórica (a) del vehículo regulado (Fo), la cual puede ser determinada previamente como un parámetro libre; Procedimiento éste que está caracterizado por las siguientes fases del mismo: (b) Evaluación de la futura situación del tráfico por medio de una función de costos (J(a) que está definida de tal manera, que el valor de la misma se incremente con el número de los vehículos ajenos (F1, F2, F3), que conducen por delante y que son relevantes para el vehículo regulado (F o) así como con la relevancia de estos vehículos ajenos (F 1, F 2, F 3); (c) Determinación de un valor de aceleración teórico (asoll) como el valor de la aceleración teórica (a) del vehículo regulado (Fo), con el cual la función de costo (J(a) toma un valor mínimo; así como (d) Regulación de la aceleración del vehículo regulado (Fo) el valor de aceleración teórico (asoll).
Description
Procedimiento para la regulación de la velocidad
de marcha de un vehículo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la regulación de la velocidad de marcha de un
vehículo, conforme a la indicado en el preámbulo de la
reivindicación de patente 1).
Los procedimientos de este tipo y los
dispositivos para la realización de los mismos son ya lo
suficientemente conocidos con los nombres de "regulación adaptiva
de la velocidad de marcha" y "regulador de velocidad con
regulación de distancia", respectivamente. Estos procedimientos y
dispositivos facilitan, a una vía de conducción despejada, la
regulación de la velocidad de marcha de un vehículo a un valor, que
puede ser previamente establecido por parte del conductor. Sin
embargo, al oponerse a esta regulación un vehículo ajeno
precedente, ó sea, que conduce por delante, este vehículo ajeno es
elegido como el objetivo de la regulación, y la velocidad de marcha
del vehículo es regulada de tal manera, que éste siga al objetivo
de regulación a una determinada distancia, que está en función de la
velocidad. De este modo, la velocidad de marcha del vehículo
controlado ó regulada es adaptada a la velocidad del objetivo de la
regulación.
La detección de los vehículos ajenos precedentes
y la determinación de las distancias de los mismos con respecto al
vehículo regulado son efectuadas, por regla general, por una
instalación de radar, que está prevista en el vehículo regulado. Al
encontrarse varios vehículos ajenos por delante del vehículo,
objeto de la regulación, el vehículo de más relevancia de los mismos
es elegido como el objetivo de regulación, y la regulación de la
distancia es llevada a efecto exclusivamente con respecto a este
objetivo de regulación.
En la Patente Europea Núm. EP 716 949 B1 están
descritos un procedimiento así como un dispositivo, que está basado
en el mismo, en los cuales es elegido como nuevo objetivo de
regulación un vehículo ajeno, que conduce por delante y dentro de
un carril colindante de mayor velocidad, al existir el peligro de
que este vehículo ajeno sería, de otro modo, adelantado de una
manera antirreglamentaria por el vehículo regulado.
En la Patente Alemana Núm. DE 100 18 554 A está
descrito un procedimiento del tipo indicado en el preámbulo de la
reivindicación de patente 1).
El inconveniente más importante de los ya
conocidos procedimientos consiste en el hecho de que un vehículo
ajeno, que entra en un carril de conducción, puede conducir -
debido a una variación en el objetivo de regulación, la cual queda
efectuada con ello - a unos inoportunos procesos de frenado. En el
caso más desfavorable, el dispositivo reacciona demasiado tarde al
vehículo ajeno, que está entrando en el carril, de tal modo que, en
ciertas circunstancias, ya no pueda ser impedido un choque con este
vehículo.
Por consiguiente, la presente invención tiene el
objeto de perfeccionar el procedimiento, indicado en el preámbulo
de la reivindicación de patente 1), y esto de tal manera que puedan
ser aumentados la seguridad así como el confort durante la marcha
del vehículo.
De acuerdo con la presente invención, este
objeto se consigue por medio de las características de la
reivindicación de patente 1). Unas convenientes formas de
realización y las ampliaciones de las mismas pueden ser apreciadas
en las reivindicaciones secundarias.
El procedimiento de la presente invención está
basado en una evaluación de pronóstico de la futura situación del
tráfico, teniendo en consideración los vehículos ajenos que
conducen por delante del vehículo regulado, dentro del carril de
conducción del mismo ó en un carril colindante. Esta consideración
de pronóstico ó predicción hace posible reaccionar a tiempo a un
vehículo ajeno que entra por delante del vehículo regulado - en un
carril de conducción. En este caso, la futura situación del tráfico
está pronosticada a través de unos parámetros de movimiento de los
vehículos, que conducen por delante, siendo esta predicción
efectuada en función de la aceleración teórica del vehículo
regulado, la cual puede ser determinada previamente como un
parámetro libre. Estos parámetros de movimiento representan la
posición relativa y la velocidad de cada uno de los vehículos ajenos
precedentes así como - de forma preferente adicionalmente -
asimismo la aceleración de estos vehículos ajenos, que conducen por
delante.
La evaluación de la futura situación del tráfico
es llevada a efecto por medio de una función de costo, que está
definida de tal modo que el valor de la misma sea incrementado con
el número de los vehículos precedentes y relevantes para el
vehículo regulado así como con la relevancia de estos vehículos
ajenos. A este efecto, es determinada la aceleración teórica del
vehículo regulado, con la que la función de costo tomaría un valor
mínimo. A continuación, este valor es tomado - como valor teórico
de aceleración - como la base para regular la aceleración del
vehículo controlado. Por consiguiente, la regulación de la
velocidad de marcha está basada en una regulación de la
aceleración.
Según el procedimiento de la presente invención,
como objetivo de regulación no es elegido - tal como esto ocurre en
el estado actual de la técnica - exclusivamente uno de los
vehículos ajenos, sino aquí más bien tiene lugar una ponderación en
el sentido de cuál de los vehículos ejerce - y en qué medida - una
influencia de limitación sobre la marcha del vehículo regulado, y
los vehículos ajenos son tenidos en consideración en función de su
relevancia en la determinación de la aceleración óptima, que es
determinante para la velocidad de marcha del vehículo regulado.
Como relevantes son considerados con preferencia
aquellos vehículos ajenos, que conducen por delante del vehículo
regulado, dentro del carril de conducción del mismo y a una
distancia, que está por debajo de la distancia de seguridad; en
este caso, la relevancia es tanto más elevada cuanto mayor sea el
grado del incumplimiento de la distancia de seguridad, es decir, la
relevancia de los vehículos ajenos se incrementa con el aumento de
la magnitud con la que no es respetada la distancia de
seguridad.
De forma preferente, como relevante también son
considerados aquellos vehículos ajenos, que conducen por delante
del vehículo regulado dentro de un carril colindante, previsto para
una mayor velocidad. Con esta limitación existe la posibilidad de
asegurar que los vehículos ajenos no puedan ser adelantados dentro
de unos carriles de una conducción más lenta. Esto es útil, por
ejemplo, para unos países como Alemania, cuyas normas jurídicas
tienen previstas una prohibición de adelantamiento por la derecha en
determinadas vías. De forma análoga, también en los países de
circulación por la izquierda puede estar asegurado el cumplimiento
de la prohibición de adelantar por la izquierda.
Según una conveniente forma de realización del
procedimiento es así, que la función de costo queda definida por la
siguiente ecuación:
J (a) = Q_{o}
\cdot f_{o} (a) + \sum\limits^{i=n}_{i=l} (Q_{i} \cdot f_{i}
(a)),
en la
que
- i
- representar un índice, que identifica los vehículos ajenos, que conducen por delante;
- a
- representa la aceleración teórica del vehículo regulador, la cual ha de entrar, como un parámetro libre, en el pronóstico, representa una función de evaluación asignada al vehículo regulado, la cual depende de la magnitud diferencial entre la pronosticada velocidad de marcha del vehículo regulado y una velocidad de marcha deseada y previamente fijada por el conductor;
- f_{i}(a)
- representa una función de evaluación asignada al vehículo ajeno precedente del número i, la cual depende del pronosticado descenso de la distancia de seguridad del vehículo regulado en relación con el precedente vehículo ajeno del número i;
- Q_{o}
- representa un factor de peso asignado al vehículo regulado; mientras que
- Q_{i}
- representa un factor de ponderación, asignado al precedente vehículo ajeno del número i.
- \quad
- En este caso, y de forma preferente, la función de evaluación f_{i}(a), asignada al vehículo ajeno del número i, es definida según la regla
f_{i}(a) = | \
d_{min} - d_{i}(a) \
|^{k},
en la
cual
- d_{min}
- representa la necesaria distancia mínima del vehículo regulado en relación con un vehículo precedente;
- d_{i}(a)
- representa la pronosticada distancia longitudinal del vehículo regulado con respecto al vehículo ajeno del número i, la cual está en función de la aceleración teórica del vehículo regulado; mientras que
- k
- representa un exponente con k \geq 1 el que, de manera conveniente, es fijado con el valor 2.
El factor de ponderación Q_{i} asignado al
vehículo ajeno del número i, es fijado, de forma preferente, con un
valor positivo previamente establecido si el vehículo ajeno del
número i es relevante para el vehículo regulado F_{o}; en el caso
contrario, este valor es fijado con cero.
La función de evaluación, f_{o}(a),
asignada al vehículo regulado, es definida preferentemente según la
regla
f_{o}(a) = | \
v_{o}(a) - v_{ref} \
|^{j},
en este
caso,
- v_{ref}
- representa la velocidad deseada, previamente fijada por el conductor, a la cual ha de ser ajustada la velocidad de marcha del vehículo regulado al estar la vía de conducción despejada;
- v_{o}(a)
- representa la pronosticada velocidad de marcha del vehículo regulado, la cual está en función de la aceleración teórica del vehículo regulado
- \quad
- mientras que
- j
- representa un exponente con j \geq 1 que, de forma conveniente, es fijado con el valor 2.
El factor de ponderación Q_{o}, asignado al
vehículo regulado, es con preferencia, previamente establecido de
tal modo, que la diferencia entre la velocidad de marcha y la
velocidad deseada, con una vía de conducción despejada, sea
regulada con una determinada velocidad de regulación.
De forma preferente, el valor teórico de la
aceleración es limitado unos valores de aceleración, que puedan ser
técnicamente realizados. De una manera conveniente, también la
modificación del valor de la aceleración teórica queda limitada a
un valor máximo previamente fijado, con el objeto de impedir unos
excesivos saltos en el valor teórico, tos cuales pueden conducir a
unas mermas en el confort de marcha.
Según una conveniente ampliación de la forma de
realización del procedimiento de la presente invención resulta, que
el valor de la aceleración teórica es determinado de manera
iterativa, en varias fases de iteración, y el mismo es tomado de
base - como valor teórico de la regulación de aceleración -
solamente después de un número de fases de iteración, el cual es
fijado previamente.
A continuación, la presente invención está
explicada con más detalles por medio de un ejemplo de realización,
que está representado en los planos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 muestra la representación
esquematizada de una situación del tráfico, mientras que
La Figura 2 indica un diagrama de flujo para la
realización del procedimiento de la presente invención.
La Figura 1 muestra, en una vista en planta, la
representación esquematizada de una situación del tráfico en una
carretera de tres carriles de conducción S_{L}, S_{M} y
S_{R}, que están marcados por unas líneas de delimitación de
carril B_{1}, B_{2}, B_{3} y B_{4}. El vehículo cuya
velocidad de marcha v_{o} ha de ser regulada, está indicado en
esta Figura por la referencia F_{o}. En lo sucesivo, este
vehículo es denominado vehículo regulado ó vehículo controlado. El
mismo posee unos medios de ajuste para la generación de señales de
ajuste que, a efectos de una regulación de la aceleración, son
transmitidas al motor, a la caja de cambio y/ó al freno del
vehículo.
La Figura 1 muestra, asimismo, tres vehículos
F_{1}, F_{2} y F_{3}, que conducen por delante del vehículo
regulado F_{o} y los que, en lo sucesivo, son denominados
vehículos ajenos. Están indicadas, las velocidades longitudinales
v_{11}, v_{21}, v_{31}, y las velocidades transversales
v_{1q}, v_{2q}, v_{3q} de los vehículos ajenos F_{1},
F_{2} y F_{3}, así como las distancias longitudinales d_{11},
d_{21}, d_{31} y las distancias laterales d_{1s}, d_{2s},
d_{3s} de ellos con respecto al vehículo regulado F_{o} así como
las distancias transversales d_{1q}, d_{2q} y d_{3} de los
mismos en relación con el carril de conducción S_{M} del vehículo
regulado F_{o}. En esta Figura están indicadas, asimismo, mediante
unas líneas de trazos, las futuras posiciones F_{1}(a),
F_{2}(a) y F_{3}(a) de los vehículos ajenos
F_{1}, F_{2} y F_{3}. Se trata, en este caso, de unas
posiciones que los vehículos ajenos F_{1}, F_{2} y F_{3}
ocuparan probablemente después de un determinado tiempo, por
ejemplo, al transcurrir 2 segundos. Las distancias longitudinales y
distancias transversales, que se producen entonces, están indicadas
aquí con d_{11}(a), d_{21}(a), d_{31}(a)
y con d_{1q}(a), d_{2q}(a) y d_{3q}(a),
respectivamente. En esta Figura también ha sido indicada la
distancia de seguridad d_{min} del vehículo regulado F_{o}, la
cual está en función de la velocidad de marcha del vehículo regulado
F_{o} por debajo de la cual no debe quedar este vehículo por
razones de seguridad.
El vehículo regulado F_{o} comprende un
sistema de radar como el medio para la detección de los vehículos
ajenos F_{1}, F_{2} y F_{3}, que conducen por por delante del
mismo, así como para la determinación de los parámetros del
movimiento ó desplazamiento de estos vehículos. Es evidente que este
medio también pueda estar realizado como un sistema de toma y de
procesamiento de imágenes.
Como parámetros de movimiento son determinadas
las siguientes magnitudes: Posición y velocidad de los vehículos
ajenos F_{1}, F_{2} y F_{3} así como, de forma opcional,
también la aceleración de los mismos. A este efecto, estas
magnitudes vectoriales son determinadas como unas magnitudes
relativas, con el vehículo regulado F_{o} como el punto de
referencia.
El vehículo regulado F_{o} comprende, además,
unos medios de toma y de procesamiento de imágenes a los efectos de
detectar la curvatura del carril de conducción a través de la
extensión de las líneas de delimitación, B_{2} y B_{3}, del
carril de conducción. De este modo, las distancias transversales
d_{1q}, y d_{2q} y d_{3q} también pueden ser determinadas para
los carriles curvados y en base a las distancias laterales d_{1s},
d_{2s}, d_{3s}, de tos vehículos ajenos F_{1}, F_{2} y
F_{3} en relación con el vehículo regulado F_{o} y con la
posición del vehículo regulado F_{o} dentro del carril de
conducción S_{M} de éste
último.
último.
A continuación, el procedimiento de la presente
invención está descrito - por medio del diagrama de flujo de la
Figura 2 - para la situación del tráfico, la cual está representada
en la Figura 1.
Según lo indicado en la Figura 2, en la fase 100
son determinados los parámetros del movimiento de los vehículos
precedentes F_{1}, F_{2} y F_{3}, es decir, las distancias
longitudinales y laterales d_{11}, d_{21}, d_{32} y d_{1s},
d_{2s}, d_{3s}, respectivamente, de los mismos en relación con
el vehículo regulado F_{o}, así como las velocidades
longitudinales y transversales v_{11}, v_{21}, v_{31}, y
v_{1q}, v_{2q}, v_{3q}, respectivamente de los primeros y, de
manera opcional, también las aceleraciones longitudinales y
transversales de los mismos. La decisión si un vehículo conduce por
delante - es decir, precede al vehículo regulado - es tomada en base
a la velocidad absoluta del primero, la cual puede ser determinada
de la velocidad relativa de este vehículo en relación con la del
vehículo regulado F_{o}, así como en base a la velocidad de marcha
absoluta del vehículo regulado F_{o}. No son tenidos en
consideración, sin embargo, los objetos estacionarios ni los
objetos que circulan en el sentido opuesto. Dentro de la fase 100
quedan determinadas, además, la extensión del carril de conducción
S_{M} del vehículo regulado F_{o}: la velocidad de marcha del
vehículo regulado F_{o}; así como la posición del vehículo
regulador F_{o} dentro del carril de conducción S_{M}.
Dentro de la siguiente fase 110, mediante los
ahora conocidos parámetros del movimiento es pronosticada la futura
situación del tráfico, es decir, que son determinadas las
posiciones F_{1}(a), F_{2}(a) y F_{3}(a),
que los vehículos ajenos F_{1}, F_{2} y F_{3} ocuparán
probablemente después de transcurrir cierto tiempo. En este caso, el
pronostico es llevado a efecto en función de la aceleración teórica
a del vehículo regulado F_{o}, la cual entra en el resultado del
pronóstico como un parámetro libre, es decir, como una magnitud
variable.
La aceleración teórica es aquella magnitud, a
través de la cual la futura situación del tráfico puede ser
influenciada desde el vehículo regulado F_{o}. Es ahora la tarea
del procedimiento encontrar el valor de la aceleración teórica a,
el cual corresponda a una óptima situación de tráfico, y de realizar
esta óptima situación del tráfico a través de una regulación de la
aceleración al valor encontrado.
Con el fin de conseguir esto, en la fase 120 es
establecida una función de costo J(a) para la pronosticada
situación del tráfico, y esta situación del tráfico es evaluada con
la función de costo J(a).
A este efecto, la función de costo J(a)
queda definida según la ecuación:
\vskip1.000000\baselineskip
J(a) =
Q_{o} \cdot f_{o} (a) + \sum\limits^{i=n}_{i=1} (Q_{i} \cdot f_{i}
(a)),
en la
que
- i
- representa un índice, que está claramente asignado a los respectivos vehículos ajenos F_{1} F_{2}, F_{3}, siendo i = 1, 2, ... n; representa un valor equivalente al número de vehículos ajenos.
- a
- representa la aceleración teórica del vehículo regulado F_{o}, la cual entra, como parámetro libre, en el pronóstico;
- f_{o}(a)
- representa una función de evaluación, que está asignada al vehículo regulado F_{o};
- f_{i}(a)
- representa una función de evaluación, que está asignada al vehículo ajeno F_{i} del número i;
- Q_{o}
- representa un factor de ponderación, que está asignado al vehículo regulado F_{o}, mientras que
- Q_{i}
- representa un factor de ponderación, que está asignado al vehículo ajeno del número i.
- \quad
- En este caso, para el supuesto con n = 3 vehículos ajenos F_{1}, F_{2}, F_{3}, el cual está representado en la Figura 1, se obtiene, como función de costo J(a), la función siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
J(a) =
Q_{o} \cdot f_{o}(a) + Q_{1} \cdot f_{1}(a) + Q_{2} \cdot f_{2}(a)
+ Q_{3} \cdot
f_{3}(a).
La función de evaluación f_{o}(a) queda
definida según la regla de
\vskip1.000000\baselineskip
f_{o}(a) = | \
v_{o}(a) - v_{ref} \
|^{j},
en la
que
v_{ref} representa una velocidad de deseo,
previamente establecida por el conductor, a la cual ha de ser
regulada la velocidad de marcha con una vía de conducción
despejada;
v_{o}(a) representa la velocidad de
marcha del vehículo regulado F_{o}, la cual es pronosticada en
función de la aceleración teórica a;
mientras que j representa un
exponente, con \geq 1, el que, de una manera conveniente, es
elegido con el valor igual a dos, habida cuenta de que entonces
queda suprimida la formación del
importe.
\newpage
La función de evaluación f_{i}(a) está
definida según la regla
f_{i}(a) = | \
d_{min} - d_{i}(a) \
|^{k},
en la
que
d_{min} representa la distancia de seguridad
del vehículo regulado F_{o} en relación con un vehículo ajeno
precedente, la cual está en función de la velocidad;
d_{i}(a) representa la distancia
longitudinal d_{il}(a) del vehículo ajeno F_{j} del
número i con respecto al vehículo regulado F_{1} la cual ha sido
pronosticada en función de la aceleración teórica (a), mientras que
k representa un exponente, con k \geq 1, el que es elegido, de
una manera conveniente, con un valor igual a 2.
El factor de ponderación Q_{1} es fijado con
un valor positivo previamente fijado - como, por ejemplo, al valor
1 - si el vehículo ajeno F_{is}, del número i, es relevante para
la regulación del vehículo controlado F_{o}; en el caso
contrario, este valor es fijado con cero.
De este modo, queda asegurado que unos vehículos
ajenos y sin relevancia puedan efectuar una contribución a la
función de costo J(a).
A este efecto un vehículo ajeno F_{1} es
considerado como relevante si el mismo se encontrará probablemente,
conforme al pronóstico, en el carril de conducción S_{M} del
vehículo regulado F_{o} y si la pronosticada distancia
longitudinal d_{il}(a) del primero en relación con el
vehículo regulado F_{o} se quedará probablemente por debajo de la
distancia de seguridad d_{min} de vehículo regulado F_{o}. En
este caso la decisión si el vehículo ajeno F_{1} se encuentra en
el carril de conducción S_{M} del vehículo regulado F_{o} ó no
es llevada a efecto por medio de una pronosticada distancia
transversal d_{iq}(a) con respecto al carril de conducción
S_{M} del vehículo regulado F_{o}.
Esta distancia transversal d_{iq}(a) es
determinada entonces en base a la determinada extensión del carril
de conducción S_{M} del vehículo regulado F_{o}, en base a la
posición del vehículo regulado F_{o} dentro del carril de
conducción S_{M} de éste, así como en base a la distancia lateral
d_{is}, del vehículo ajeno del número i con respecto al
vehículo
regulado F_{o}.
regulado F_{o}.
Según el supuesto representado en la Figura 1,
el vehículo ajeno F_{1}, que lleva el índice i = 1, se
encontraría probablemente, en el carril de conducción S_{M} del
vehículo regulado F_{o} - dentro de la distancia de seguridad
d_{mim} de éste último. Por consiguiente, los factores de
ponderación Q_{i} tendrían que ser fijados como sigue: Q_{1} =
1 y
Q_{2} = Q_{3} = 0.
Q_{2} = Q_{3} = 0.
No obstante resulta conveniente considerar como
relevantes también aquellos vehículo ajenos que, si bien se
encuentran dentro de un carril de conducción colindante, el
adelantamiento a los mismos sería sin embargo,
anti-reglamentario en base a las normas jurídicas,
nacionales.
De este modo, puede ser asegurado que no sea
efectuado ningún proceso de adelantamiento ilegal, por ejemplo,
por delante un vehículo por el lado derecho. Si, en el supuesto
representado en la Figura 1, el vehículo ajeno F_{1}, que lleva
el índice i - 3, no ha de ser adelantado dentro del carril de
conducción central S_{M}, los factores de ponderación Q_{i}
tendrían que ser fijados de la siguiente manera: Q_{i} = Q_{3}
= 1 y Q_{2} = 0.
Por consiguiente, el factor de ponderación
Q_{i} que está asignado al vehículo ajeno F_{1} del número i,
es establecido previamente en función de la distancia longitudinal
d_{il}(a) entre el vehículo ajeno F_{i} del número i y el
vehículo regulado F_{o}; en función de la distancia de seguridad
d_{min} del vehículo regulado F_{o}, la cual depende de la
velocidad; así como en función del hecho si el vehículo ajeno
F_{i} del número i se encuentra - por el lado derecho ó bien por
el lado izquierdo del vehículo regulado F_{o} - dentro de un
carril de conducción colindante.
El factor de ponderación Q_{o} - que está
asignado al vehículo regulado F_{o} - es determinante para la
tasa de regulación, es decir, para la velocidad de regulación con
la cual la velocidad de marcha del vehículo regulado F_{o} es
regulada, con una vía de conducción despejada, a la velocidad
deseada v_{ref}. Este factor de ponderación es elegido en función
de la exigida velocidad de regulación.
Al término del establecimiento de la función de
costo J(a), dentro de la fase 130 es determinado - como
valor de aceleración teórica a_{soll} aquél valor de la
aceleración teórica a, con el cual la función de costo J(a)
toma su valor mínimo.
El valor de aceleración teórico a_{soll} puede
ser perfeccionado mediante varios pasos de iteración. A este
efecto, dentro de la siguiente fase 140 es comprobado si las fases
110, 120 y 130 han sido repetidas un determinado número de veces
como, por ejemplo, tres veces. Si este es el caso, se ramifica
hacia la fase 150, en el caso contrario hacia la fase 110. Es
evidente, que también puede pensarse en prescindir de la fase 140 y
efectuar la fase 150 directamente a continuación de la fase
130.
En este caso dentro de la fase 150, la
aceleración del vehículo controlado F_{o} es regulada al valor
teórico de aceleración a_{soll} por el hecho de que son generadas
unas correspondientes señales de ajuste, que actúan sobre el motor,
sobre la caja de cambio y/ó sobre los frenos del vehículo regulado
F_{o}.
A continuación de la fase 150 tiene lugar otra
vez la fase 100 con el objeto de actualizar los parámetros del
desplazamiento de los vehículos ajenos así como para adaptar el
valor de aceleración teórico a_{soll} a la situación actual del
tráfico.
Claims (11)
1. Procedimiento para la regulación de la
velocidad de marcha de un vehículo (F_{o}) teniendo en
consideración los vehículos ajenos (F_{1}, F_{2}, F_{3}), que
conducen por delante y cuyas respectivas posiciones (d_{1s},
d_{2s}, d_{3s}, d_{11}, d_{21}, d_{31}) y velocidad
(v_{1s}, v_{2s}, v_{3s}, v_{11}, v_{21} v_{31}) en
relación con el vehículo regulado (F_{o}) son determinadas como
los parámetros del movimiento ó desplazamiento, comprendiendo este
procedimiento la fase
(a) pronóstico de la futura situación del
tráfico por medio de los parámetros del movimiento (d_{1s},
d_{2s}, d_{3s}, d_{11}, d_{21}, d_{31}, v_{1s},
v_{2s}, v_{3s}, v_{11}, v_{21}, v_{31}) de los vehículos
ajenos precedentes (F_{1}, F_{2}, F_{3}) en función de la
aceleración teórica (a) del vehículo regulado (F_{o}), la cual
puede ser determinada previamente como un parámetro libre;
Procedimiento éste que está caracterizado
por las siguientes fases del mismo:
(b) Evaluación de la futura situación del
tráfico por medio de una función de costos (J(a) que está
definida de tal manera, que el valor de la misma se incremente con
el número de los vehículos ajenos (F_{1}, F_{2}, F_{3}), que
conducen por delante y que son relevantes para el vehículo regulado
(F_{o}) así como con la relevancia de estos vehículos ajenos
(F_{1}, F_{2}, F_{3});
(c) Determinación de un valor de aceleración
teórico (a_{soll}) como el valor de la aceleración teórica (a)
del vehículo regulado (F_{o}), con el cual la función de costo
(J(a) toma un valor mínimo; así como
(d) Regulación de la aceleración del vehículo
regulado (F_{o}) el valor de aceleración teórico
(a_{soll}).
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1)
y caracterizado porque como relevantes son considerados
aquellos vehículos ajenos (F_{1}, F_{2}, F_{3}), que conducen
por delante del vehículo regulado (F_{o}) - dentro del carril de
conducción (S_{M}) del mismo - a una distancia, que está por
debajo de la distancia de seguridad (d_{min}); así como
caracterizado porque la relevancia de estos vehículos ajenos
queda incrementada con el aumento en la medida, en la que no es
alcanzada la distancia de seguridad (d_{min}).
3. Procedimiento conforme a la reivindicación 2)
y caracterizado porque a asimismo son considerados como
relevantes aquellos vehículos ajenos (F_{1}, F_{2}, F_{3})
que conducen - dentro de un carril colindante (S_{L}) de mayor
velocidad por delante del vehículo regulado (F_{o}).
4. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado
porque la aceleración de los precedentes vehículos ajenos (F_{1},
F_{2}, F_{3}) es determinada como otro parámetro más del
desplazamiento de estos vehículos, y la misma es tomada como base
para el pronóstico de la situación del tráfico.
5. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado
porque la función de costo (J(a) está definida según la
ecuación
J(a) =
Q_{o} \cdot f_{o}(a) + \sum\limits^{i=n}_{1=l} (Q_{i} \cdot
f_{i}(a)),
en la
cual
- i
- representa un índice, que identifica los vehículos ajenos (F_{1}, F_{2}, F_{3}),que conducen por delante;
- a
- representa la aceleración teórica del vehículo regulado (F_{o}), la cual entra como un parámetro en el pronóstico;
- f_{o}(a)
- representa una función de evaluación, que está asignada al vehículo regulado (F_{o}) y la cual depende de la magnitud diferencial entre la pronosticada velocidad de marcha (v_{o}(a) del vehículo regulado (F_{o}) y a una velocidad deseada v_{ref}), que es previamente fijada por conductor;
- f_{i}(a)
- representa una función de evaluación, que está asignada al vehículo ajeno precedente (F_{i}) del número i y la cual depende del pronosticado descenso de la distancia de seguridad (d_{min}) del vehículo regulado (F_{o}) con respecto al precedente vehículo ajeno (F_{i}) del número i;
- Q_{o}
- representa un factor de ponderación, que está asignado al vehículo regulado (F_{o}); mientras que
- Q_{i}
- representa un factor de ponderación, que está asignado al precedente vehículo ajeno (F_{i}) del número i.
6. Procedimiento conforme a la reivindicación 5)
y caracterizado porque la función de evaluación
f_{i}(a), que está asignada al vehículo ajeno (F_{i}) del
número i, corresponde a la regla de
f_{i}(a) = | \
d_{min} - d_{i}(a) \
|^{k},
en la
cual
- d_{min}
- representa la distancia de seguridad (d_{min}) del vehículo regulado (F_{o}) en relación con un vehículo, que conduce por delante del mismo;
- d_{i}(a)
- representa la pronosticada distancia longitudinal (d_{11}(a), d_{21}(a), d_{31}(a)) del vehículo regulado (F_{o}) - la cual está en función de la aceleración teórica (a) del vehículo regulado (F_{o}) - con respecto al vehículo ajeno (F_{1}) del número i; mientras que
- K
- representa un exponente con k \geq 1.
7. Procedimiento conforme a las reivindicaciones
5) ó 6) y caracterizado porque el factor de ponderación
(Q_{i}), que está asignado al vehículo ajeno (F_{i}) del número
i, es fijado con un valor positivo previamente determinado si el
vehículo ajeno (F_{i}) del número i es relevante para el vehículo
regulado (F_{o}); en el caso contrario, este valor es fijado con
cero.
8. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 5) hasta 7) y caracterizado porque la
función de evaluación f_{o}(a), que está asignada al
vehículo regulado (F_{o}), corresponde a la regla de
f_{o}(a) = | \
v_{o}(a) - v_{ref} \
|^{k},
en la
cual
- v_{ref}
- representa la velocidad deseada, previamente fijada por el conductor del vehículo regulado (F_{o});
- v_{o}(a)
- representa la pronosticada velocidad de marcha del vehículo regulado (F_{o}), la cual está en función de la aceleración teórica (a) del vehículo regulado (F_{o}); mientras que
- j
- representa un exponente con j \geq 1.
9. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 5) hasta 8) y caracterizado porque el
factor de ponderación (Q_{o}), que está asignado al vehículo
regulado (F_{o}), es establecido previamente en función de una
deseada velocidad de regulación con la que - a una vía de conducción
despejada - la velocidad de marcha del vehículo regulado (F_{o})
ha de ser regulada a la velocidad deseada (v_{ref}).
10. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 5) hasta 9) y caracterizado porque el valor
de aceleración teórico (a_{soll}) está limitado a unos valores,
que pueden ser técnicamente realizados, y la modificación del valor
de aceleración teórico está limitado a un valor máximo, que es
establecido previamente.
11. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado
porque - previo a la realización de la fase d) del procedimiento -
las fases a) hasta c) son repetidas un número de veces, que es
fijado previamente.
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