ES2298593T3 - Sistema para influir en la velocidad de un vehiculo de motor. - Google Patents

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Abstract

Sistema para valorar el entorno de marcha de un KFSistema para valorar el entorno de marcha de un KFZ y para influir en la velocidad del KFZ en su proZ y para influir en la velocidad del KFZ en su propio carril, con - una unidad de control electrónicpio carril, con - una unidad de control electrónica (ECU), que está unida a - un transmisor de señala (ECU), que está unida a - un transmisor de señales que genera una señal característica para la veles que genera una señal característica para la velocidad deseada del KFZ, - un transmisor de señalesocidad deseada del KFZ, - un transmisor de señales que genera una señal característica para el númer que genera una señal característica para el número de revoluciones del KFZ alrededor de su eje verto de revoluciones del KFZ alrededor de su eje vertical, - un transmisor de señales, que genera una sical, - un transmisor de señales, que genera una señal característica para los objetos situados en eeñal característica para los objetos situados en el espacio situado por delante del KFZ en la direccl espacio situado por delante del KFZ en la dirección de marcha del KFZ, con relación a su distanciaión de marcha del KFZ, con relación a su distancia y orientación respecto al KFZ, que es - la veloci y orientación respecto al KFZ, que es - la velocidad con relación a la velocidad del vehículo de modad con relación a la velocidad del vehículo de motor propio, y/o - la distancia con relación al vehtor propio, y/o - la distancia con relación al vehículo de motor propio, y/o - el desplazamiento angículo de motor propio, y/o el desplazamiento angulular o la desviación lateral con relación al eje lar o la desviación lateral con relación al eje lonongitud de vehículo del KFZ propio, y - a un transgitud de vehículo del KFZ propio, y - a un transmimisor de señales que genera una señal característisor de señales que genera una señal característicaca para la velocidad de al menos una rueda del KFZ para la velocidad de al menos una rueda del KFZ, , y que está unida - al menos a un aparato de conty que está unida - al menos a un aparato de controrol que influye en el comportamiento de marcha dell que influye en el comportamiento de marcha del K KFZ, para alimentar estas señales de salida que sFZ, para alimentar estas señales de salida que se e han derivado del comportamiento de marcha del KFhan derivado del comportamiento de marcha del KFZ Z situado por delante del KFZ propio, en el que pasituado por delante del KFZ propio, en el que parara fijar la línea central del carril propio se mod fijar la línea central del carril propio se modififica, en el espacio detectado por delante del KFZica, en el espacio detectado por delante del KFZ, , el radio de curvatura R de la trayectoria del ceel radio de curvatura R de la trayectoria del centntro de gravedad del KFZ propio con base en - en lro de gravedad del KFZ propio con base en - en la a variación de la marcación angular de los objetosvariación de la marcación angular de los objetos q que circulan por delante, y/o - en la posición abue circulan por delante, y/o - en la posición absosoluta de los objetos que circulan por delante conluta de los objetos que circulan por delante con r respecto a un carril predicho momentáneo en la unespecto a un carril predicho momentáneo en la unididad de control electrónica (ECU), caracterizado pad de control electrónica (ECU), caracterizado pororque la medida en la que se permiten variaciones que la medida en la que se permiten variaciones dedel radio de curvatura también depende del propio l radio de curvatura también depende del propio raradio de curvatura, en donde en el caso de un radidio de curvatura, en donde en el caso de un radio o de curvatura muy pequeño se permite una tasa de de curvatura muy pequeño se permite una tasa de vavariación relativamente elevada. riación relativamente elevada.

Description

Sistema para influir en la velocidad de un vehículo de motor.
Antecedentes de la invención
La invención se refiere a un sistema para influir en la velocidad de un vehículo de motor (KFZ). Los controles de este tipo se utilizan con la denominación ACC (Autonomous/Adaptive - Cruise Control) cada vez más en vehículos de motor, en especial vehículos de pasajeros de la clase superior y de la clase media superior.
Estado de la técnica
Se conocen mecanismos que regulan la velocidad de marcha de un KFZ, en donde el conductor puede prefijar una velocidad deseada y mediante un regulador de velocidad se lleva la velocidad de marcha del KFZ a esta velocidad objetivo y se mantiene allí, siempre que este mecanismo esté activado. Evidentemente aquí no se realiza ninguna vigilancia de la velocidad de marcha de un KFZ que circule por delante. Por ello el conductor debe intervenir cuando su propio KFZ se acerca excesivamente al KFZ que circula por delante. De la misma manera, el conductor también puede aumentar de forma correspondiente la velocidad de su propio KFZ en el caso de un aumento de la velocidad del KFZ que circula por delante. Un mecanismo que le quita al conductor la vigilancia de la distancia al KFZ que circula por delante y adapta la velocidad de su propio KFZ a la velocidad de un KFZ que circula por delante se describe por ejemplo en el documento EP-A-0 612 641. El documento DE 101 22 860 describe el preámbulo de la reivindica-
ción 1.
Problema en el que se basa la invención
Para llevar con éxito los sistemas ACC de este tipo a una aplicación más amplia es necesario un funcionamiento más seguro y fiable de estos sistemas, que resulte también en una mayor comodidad de marcha y a este respecto en una mayor aceptación por parte de los conductores. La invención se ocupa en especial del problema de reconocer si por delante del propio KFZ existe una curva, antes de que haya alcanzado esta curva o haya entrado en la misma.
Solución conforme a la invención
El funcionamiento de un sistema ACC de la clase conforme a la invención se basa en que en la parte frontal del KFZ propio está dispuesto un sensor orientado normalmente rígidamente hacia vanguardia, casi siempre un sensor radar, con un margen de detección relativamente estrecho. Este sensor sirve para detectar objetos situados en el margen de detección y comunicarlo a una unidad de control electrónica (con distancia y desviación lateral o posición angular con respecto al eje central del sensor o del vehículo de motor, así como dado el caso el tamaño del objeto). La invención se basa a este respecto en el reconocimiento de que es necesaria una valoración más intensa del entorno de marcha del KFZ propio. Los resultados de esta valoración del entorno de marcha deben utilizarse también después a la hora de influir en la velocidad del KFZ propio. El presente sistema modifica, para determinar la línea central del carril propio en el espacio detectado por el KFZ, el radio de curvatura R de la trayectoria del centro de gravedad del KFZ propio, con base en la variación de la marcación angular de los objetos que circulan por delante y en la posición absoluta de los objetos que circulan por delante con respecto al carril predicho momentáneo en la unidad de control electrónica.
En otras palabras se valoran las velocidades relativas y su modificación en el tiempo de KFZs que circulan por delante. De este modo se mejora la fiabilidad y la capacidad de rendimiento total del sistema conforme a la invención.
Configuraciones conforme a la invención y perfeccionamientos ventajosos
A partir de los datos del sensor así como de algunos otros datos obtenidos en el KFZ propio en otro punto (velocidad, número de revoluciones o cuota de guiñada alrededor del eje vertical del vehículo de motor propio, aceleración transversal del KFZ propio, etc.) se establece después, en la unidad de control electrónica, en primer lugar el carril o la pista de rodadura del KFZ propio. Basándose en esto se establece después, según determinados criterios, normalmente el KFZ más próximo en la propia pista de rodadura como KFZ objetivo que circula por delante, para regular en este KFZ la distancia interviniendo en el control del motor, el control de la caja de cambio y el sistema de frenos. De este modo es posible para el KFZ propio seguir un vehículo que circula por delante con una distancia de seguridad (dado el caso dependiente de la velocidad y de otros factores), en donde la fijación y el mantenimiento de la distancia de seguridad las llevan a cabo el conductor interviniendo de forma independiente en el sistema de control del motor y en el sistema de frenos del KFZ propio. El conductor normalmente sólo prefija una velocidad deseada del KFZ propio y/o una distancia deseada del KFZ propio respecto a un KFZ objetivo. En otras palabras, la invención pone a disposición un sistema para valorar el entorno de marcha de un KFZ y para influir en la velocidad del KFZ. Este sistema tiene una unidad de control electrónico, que está unida a un transmisor de señales que genera una señal característica para la velocidad deseada/distancia deseada del KFZ. Aparte de esto se alimentan a la unidad de control electrónica la velocidad (real) momentánea del KFZ propio. Además de esto la unidad de control electrónica está unida a un transmisor de señales que genera una señal característica para el giro del KFZ alrededor de su eje vertical. Asimismo la unidad de control electrónica está unida a un transmisor de señales que genera una señal característica para objetos situados en el espacio situado en la dirección de marcha delante del KFZ, con relación a su distancia y orientación respecto al KFZ. Aquí puede tratarse de un sensor radar, un sensor de ultrasonidos o infrarrojos, pero también de un sensor de imágenes (videocámara). El espacio explorado por el sensor tiene una forma aproximadamente cónica o lobular y tiene, dependiendo de las condiciones ambientales reales, una longitud de aproximadamente 100-250 metros y un ángulo de apertura de aproximadamente 12º. De este modo puede realizarse una detección/selección segura para objetos que se encuentren alejados aproximadamente 170 +/- 30 metros del KFZ propio o se mueven delante del mismo dentro de este margen. Por último la unidad de control electrónica está unida a un transmisor de señales, que genera una señal característica para la velocidad de al menos una rueda del KFZ. Este puede ser por ejemplo el transmisor del número de revoluciones del sistema anti-bloqueo (ABS). En la unidad de control electrónica se tratan las señales de estos transmisores de señales mediante una o varias unidades de cálculo. Los resultados con ello obtenidos se alimentan como señales de salida, que se derivan del comportamiento de marcha del KFZ situado delante del KFZ propio, desde la unidad de control electrónica al menos a un aparato de control que influye en el comportamiento de marcha del KFZ propio. Debido a que la detección de los objetos se realiza en una ventana de tiempo de pocos milisegundos (por ejemplo 50 milisegundos), pueden determinarse en la unidad de control electrónica las variaciones en el tiempo de las posiciones de los objetos aislados. Teniendo en cuenta el movimiento o los movimientos del KFZ propio pueden calcularse también en la unidad de control electrónica movimientos de los objetos así como, dado el caso, su velocidad relativa. De aquí se asocian después al objeto en la unidad de control electrónica también las características "parado", "se mueve fundamentalmente en la misma dirección que el vehículo de motor propio", o "se mueve fundamentalmente en la dirección opuesta a la del vehículo de motor propio". En otras palabras a partir de señales del transmisor de señales, que genera una señal característica para objetos situados en el espacio situado en la dirección de marcha del KFZ delante del KFZ con relación a su distancia y orientación con respecto al KFZ, se detecta continuamente para objetos situados en el espacio al menos su velocidad con relación a la velocidad del vehículo de motor propio, su distancia con relación al vehículo de motor propio, así como el desplazamiento angular o la desviación lateral con relación al eje longitudinal del vehículo propio, y se valora en la unidad de control electrónica. Aquí se limita por motivos prácticos el número de objetos observados. Se descartan los objetivos estáticos, es decir aquellos cuya velocidad relativa en la dirección de marcha del KFZ propio es igual a la velocidad del KFZ propio con signo opuesto. Los objetos situados cerca del KFZ propio se prefieren respecto a objetos situados alejados. Todos los objetos que se clasifican mediante la unidad de control electrónica como valorables como objetos objetivo con base en las señales detectadas por el sensor radar, se incluyen en una tabla de objetos en la que se incluyen también las características y los datos respectivos de los objetos, y se introducen o actualizan con base en los (nuevos) cálculos correlativos mediante la unidad de control electrónica. En especial para reducir los posibles objetivos que se encuentran sobre el carril del KFZ propio, normalmente no se valora todo el espacio de detección - limitado por el ángulo de apertura del sensor (radar), sino un margen menor con respecto al mismo. Esta medida reduce el número de objetos a contemplar. Para una mayor sencillez, sin embargo - siempre que no haga referencia a ello explícitamente - a continuación se parte de la base de que coinciden el margen realmente valorado y el espacio de detección delante del KFZ propio. Como se ha explicado anteriormente, una etapa para determinar el KFZ a "seguir" por el KFZ propio es la determinación del carril propio. Esta se fija mediante su línea central, su anchura o, aproximadamente, mediante tramos con radio de curvatura constante. El presente sistema modifica, para fijar la línea central del carril propio en el espacio detectado por el KFZ, el radio de curvatura R de la curva de trayectoria del centro de gravedad del KFZ propio, con base en la variación de la marcación angular de los objetos que circulan por delante y de la posición absoluta de los objetos que circulan por delante con relación al carril predicho momentáneamente en la unidad de control electrónica. Aquí se determina como valor de partida para el radio de curvatura R (por ejemplo en el caso de objetos que circulan por delante que faltan) la velocidad del KFZ propio dividido por su número de revoluciones momentánea, que se alimenta mediante el transmisor de señales correspondiente de la unidad de control electrónica. El radio de curvatura de la curva de trayectoria se modifica después mediante las velocidades laterales, dependiendo de los objetos que se mueven en el espacio detectado por el KFZ, en la unidad de control electrónica. Algunos criterios adicionales, que conducen a una modificación del radio de curvatura o que se tienen en cuenta y valoran por parte del programa que se desarrolla en la unidad de control electrónica durante la actualización del radio de curvatura, son: (i) la duración de parada de los objetos que se mueven en el espacio detectado por el sensor, (ii) la velocidad en la dirección de marcha del KFZ propio de los objetos, que se mueven en el espacio detectado por el KFZ propio. En el caso de una velocidad baja del KFZ propio también se reduce el radio de curvatura, ya que de este modo se consigue una mayor estabilidad (pocos ruidos o constancia) de la señal que reproduce la posición lateral del KFZ. Para esto se implanta con preferencia en una tabla un factor de reducción (no lineal). La medida en la que se permiten variaciones del radio de curvatura también depende del propio radio de curvatura. En el caso de un radio de curvatura muy pequeño se permite una tasa de variación relativamente elevada. En especial en salidas de curva se consigue que, sobre un tramo recto que siga a la curva, se vuelva a encontrar el carril correcto del vehículo de motor que circula por delante, que se ha seleccionado como KFZ objetivo - pero también el carril propio. El sistema conforme a la invención prefija una anchura del carril propio, que en primer lugar depende de las dimensiones del vehículo además de un suplemento de seguridad de aproximadamente 0,2-0,7 metros a cada lado. Sobre un tramo recto el carril propio tendría con ello una forma fundamentalmente rectangular, cuya
longitud - según se contempla en cada momento - es algo menor que el alcance del sensor radar. Este carril fundamentalmente rectangular se reproduce en la unidad de control electrónica como estructura de datos.
A este respecto se fija la anchura del carril en el margen próximo (aproximadamente 0-50 metros) y en el margen lejano (150+ metros) menor que en el margen central (50-150 metros). Para mantener lo más eficiente posible la estructura de datos en la unidad de control electrónica se fija, en el caso del sistema conforme a la invención, la anchura del carril propio sólo en aquellos puntos en el espacio delante del KFZ propio en la unidad de control electrónica en los que se encuentran también objetos en el espacio detectado delante del KFZ propio. El sistema modifica en la unidad de control electrónica la anchura del carril propio, dependiendo de la distancia de los objetos detectados en el espacio delante del KFZ propio y de la orientación de una curva en la unidad de control electrónica, de tal modo que a gran distancia (150+ metros) se reduce la anchura en el lado exterior de la curva y aumenta la anchura a distancia media
(50-150 metros) en el lado interior de la curva. Este modo de proceder reduce la selección de objetos desfavorables como vehículos de motor objetivo, que son "seguidos" por el vehículo propio. Para que movimientos laterales reducidos del KFZ objetivo a seguir no conduzcan a estos movimientos laterales sean reconocidos como cambio de carril de este KFZ por la unidad de control electrónica, se ensancha la anchura del carril propio (y con ello también el carril del KFZ objetivo a seguir) en la unidad de control electrónica (ECU) hacia ambos lados, en el punto en el que se encuentra el KFZ objetivo. Adicionalmente o en lugar de las presentes medidas para estabilizar el comportamiento de marcha del KFZ propio también puede modificarse la anchura del carril propio en la unidad de control electrónica dependiendo de la sinuosidad de la carretera, sobre la que se encuentra el KFZ propio. En especial se reduce aquí la anchura cuando la carretera es muy curva. Para esto se valora en la unidad de control electrónica el radio de curvatura momentáneo y, dado el caso, también el cubierto durante un breve periodo de tiempo. En el caso de un radio de curvatura reducido se reduce la anchura. Lo mismo es aplicable a la medida igualmente conforme a la invención de modificar la anchura del carril propio en la unidad de control electrónica, al menos por tramos, dependiendo de la velocidad del KFZ propio. En el caso de una elevada velocidad del KFZ propio se aumenta la anchura del carril propio, para evitar que el KFZ objetivo se "pierda" del seguimiento a causa de los reducidos movimientos laterales del KFZ propio o del seguido. Otro criterio a la hora de establecer el vehículo objetivo óptimo que circula por delante, de cuyo comportamiento de marcha se quiere hacer depender el comportamiento de marcha del KFZ propio, es el establecimiento de los carriles de la carretera sobre la que se mueve el KFZ propio. Aquí no se buscan marcas de limitación del carril - que con frecuencia tampoco están disponibles. Más bien se valora el comportamiento de los otros objetos que se mueven en el espacio delante del KFZ propio, para de allí sacar conclusiones sobre cuántos carriles tiene la carretera y sobre en cuál de estos carriles se mueve el KFZ propio. El sistema conforme a la invención controla para tres carriles en la dirección de marcha del KFZ propio y para tres carriles en la dirección de marcha opuesta unas llamadas listas de carriles. Para esto fundamentalmente se afina para cada objeto que se mueve de la tabla de objetos en la unidad de control electrónica, mediante un filtrado paso bajo con una constante de tiempo corta, el desarrollo en el tiempo de la desviación lateral (es decir el dislocamiento lateral del objeto respectivo con relación al eje central del KFZ propio y/o el desarrollo del carril predicho), y a continuación se integra. Para generar las listas de carriles de la tabla de objetos y mantenerlas actualizadas se establece primero el carril propio. Para esto se aplica a los objetos sobre los bordes laterales del espacio detectado un pequeño factor de ponderación y a los objetos en el margen central del espacio detectado un factor de ponderación mayor. Todos los objetos valorados como pequeños tienen en común que su posición lateral exacta sólo puede determinarse con dificultad y también está afectada por una gran imprecisión. Por ello sólo deben tener una importancia limitada a la hora de determinar los carriles. A partir de los objetos así ponderados se establece el carril propio, incluyendo los movimientos del KFZ propio en la unidad de control electrónica. Basándose en estos resultados para los objetos aislados los objetos que se mueven se clasifican en la unidad de control electrónica como objetos en el carril propio, si un objeto alejado más que una distancia mínima durante un periodo de tiempo prefijado tiene una duración de acceso en el carril propio, que tiene una relación respecto a la suma de la duración de acceso en uno o los dos carriles adyacentes que supera un valor umbral dependiente de la distancia al objeto. Partiendo de la presente determinación de los objetos en el carril propio puede modificarse en la unidad de control electrónica el periodo de tiempo prefijado, para optimizar y adaptar la función a diferentes condiciones marginales y entornos, en dependencia de la velocidad del KFZ propio. Aparte de esto puede reducirse en la unidad de control electrónica el valor umbral con distancia menguante entre el objeto y el KFZ propio. Por último se clasifican en la unidad de control electrónica los objetos que se mueven, detectado en el espacio delante del KFZ propio, como objetos situados a la izquierda o a la derecha del carril propio, cuando un objeto se encuentra a la izquierda de la limitación izquierda del carril propio o a la derecha del carril propio a la distancia correspondiente. Para los KFZs que circulan en dirección contraria se lleva a cabo, con base en su referencia de dirección de marcha y en su respectiva desviación lateral, igualmente una asociación de carril. En total se establece conforme a la invención la duración de parada de todos los objetos para los carriles disponibles con relación al carril propio y se ponderan a lo largo del tiempo, en donde las apariciones más nuevas en el tiempo de objetos en el carril del KFZ propio se valoran más que las apariciones atrasadas, y las apariciones de objetos distanciadas espacialmente en el carril del KFZ propio se valoran menos que las apariciones situadas más cerca espacialmente. De este modo se consigue que se lleve a cabo en marcha una determinación más segura de los objetos que en el carril propio. Esto reduce a la hora de seleccionar el objeto objetivo, detrás del cual hay que "circular", la probabilidad de una elección errónea. De entre los carriles disponibles se eligen a continuación en la unidad de control electrónica, en cada caso, como máximo dos objetos que se mueven y se marcan como objetos prioritarios, si se han detectado durante un periodo de tiempo superior a un valor mínimo como en movimiento delante del KFZ propio, en donde esta duración respectiva de cada objeto se pondera más bajo para objetos situados muy cerca del KFZ propio (aproximadamente 0-30 m). De este modo ya está muy limitado el número de candidatos de entre los cuales se elige el KFZ objetivo. Aparte de esto, estos como máximo seis objetos son aquellos que tienen una importancia extraordinaria para el comportamiento de marcha del KFZ propio. Por ello en una primera aproximación es suficiente contemplar estos seis objetos, para orientar hacia ellos el comportamiento de marcha momentáneo del KFZ propio. A este respecto se establece para cada objeto prioritario en la unidad de control electrónica hasta qué punto cada objeto prioritario modifica su posición lateral con respecto a la línea central del carril del KFZ propio. Aquí se establece como valor de modificación del carril del KFZ propio, a la distancia respectiva al KFZ propio, la suma de los valores medios de las modificaciones de posición laterales de los objetos prioritarios. En la unidad de control electrónica se elige a continuación como KFZ objetivo, entre los objetos prioritarios, aquel de cuyo comportamiento de marcha se quiere hacer depender el comportamiento de marcha del KFZ propio, el cual (i) se mueve en el carril del KFZ propio, (ii) tiene una dirección de movimiento sobre el suelo que coincide fundamentalmente con la dirección de movimiento del KFZ propio; y (iii) ya ha sido detectado durante un periodo de tiempo predeterminado en el espacio delante del KFZ propio. El programa que se desarrolla en la unidad de control electrónica selecciona entre los objetos prioritarios como KFZ objetivo, con preferencia, aquel de cuyo comportamiento de marcha se quiere hacer depender el comportamiento de marcha del KFZ propio, en el que la velocidad transversal con relación a la línea central del carril propio no supera un valor umbral. Para esto se diferencia con preferencia para los objetos aislados su desviación lateral de la lista de objetivos según el tiempo. Aquí puede modificarse el valor umbral dependiendo de la distancia entre el objeto respectivo y el KFZ propio. Estas medidas garantizan que se elija con preferencia un KFZ como el KFZ objetivo a seguir que tenga un comportamiento de marcha relativamente tranquilo. Como consecuencia de esto es también pequeña la probabilidad de que este KFZ elegido "se pierda de la detección del sensor", lo que a su vez conduce a un comportamiento de marcha más tranquilo del KFZ propio. Como mejora adicional de la seguridad de detección, en especial para evitar efectos reflejo de la radiación del sensor (sobre el límite de la calzada o sobre otros objetos - que dado el caso se mueven) se predice y actualiza regularmente mediante la unidad de control electrónica en la lista de objetivos para cada objeto un valor, que reproduce la amplitud de ruido del ángulo de marcación para cada uno de los objetos. Para todos los objetos se afina en la unidad de control electrónica el desarrollo en el tiempo de este valor por medio de un paso bajo. Si el desarrollo de valor afinado para un objeto supera un valor umbral dependiente de la distancia, se descarta este objeto de la selección como KFZ objetivo. Una medida adicional para aumentar la estabilidad del sistema - es decir para evitar selecciones erróneas - consiste en que la unidad de control electrónica descarta un objeto prioritario de la lista de objetivos para ser elegido como KFZ objetivo, cuando (i) su distancia al KFZ propio es menor que un valor umbral de distancia, (ii) el valor absoluto del ángulo de marcación para este objeto prioritario es mayor que un valor umbral angular de distancia (por ejemplo 4º), y (iii) este objeto prioritario no se ha seleccionado hasta ahora como KFZ objetivo. De este modo se garantiza que no se realice un cambio - innecesario - del KFZ objetivo o un salto hacia adelante y hacia atrás entre dos objetos (supuestamente) "igual de buenos". Esto tiene el efecto positivo de que no se realiza un aumento o una disminución de la velocidad del KFZ propio a causa del cambio a un nuevo KFZ objetivo. El sistema conforme a la invención valora continuamente para el KFZ objetivo la modificación del ángulo de marcación, visto desde el KFZ propio, así como el número de revoluciones para el KFZ propio para reconocer un cambio de carril del KFZ propio. Para esto se establece si la variación del ángulo de marcación con relación al vehículo de motor objetivo, de cuyo comportamiento de marcha se quiere hacer depender el comportamiento de marcha del KFZ propio, está situada por encima de un determinado valor umbral y es fundamentalmente igual al número de revoluciones del KFZ propio con signo inverso. Para reconocer si el KFZ propio se encuentra en una marcha en curva se alimenta a la unidad de control electrónica una magnitud relacionada con la curvatura del carril del KFZ propio como señal de entrada, en paralelo a varios filtros paso bajo (TP) con diferentes constantes de tiempo (de orden menor, con preferencia 1er). Las señales de salida de los filtros TP y la señal de entrada se comparan entre sí. Cuando las (amplitudes de las) señales de salida tienen mutuamente una respectiva distancia mínima y la señal de salida de un filtro paso bajo respectivo es menor que la señal de salida de un filtro paso bajo con una constante de tiempo reducida y es mayor que la señal de salida de un filtro paso bajo con una constante de tiempo mayor, o la señal de salida de un filtro paso bajo respectivo es mayor que la señal de salida de un filtro paso bajo con una constante de tiempo menor y menor que la señal de salida de un filtro paso bajo con una constante de tiempo mayor, se reconoce en el recorrido por carretera del KFZ propio una transición de una curva con una orientación a una curva con orientación contrapuesta. Cuando la unidad de control electrónica ha determinado que el KFZ propio se encuentra en una transición de curva, por ejemplo en una curva en S, se reduce la longitud del carril valorado, ya que en esta situación a menudo diferentes objetos varían mucho su desviación lateral. En el caso de una longitud de valoración reducida se salen de la contemplación en especial los objetos que se aproximan a una mayor distancia delante del KFZ propio. Debido a que la probabilidad de que un objeto que se aproxima a una distancia mayor delante del KFZ propio aparezca erróneamente en el carril propio es relativamente elevada, en una situación así, se reduce la tasa de errores mediante la reducción de la longitud de valoración. Un aspecto esencial a la hora de reconocer el entorno es el reconocimiento de la clase de carretera. El reconocimiento de la clase de carretera es ventajoso para llegar a un acuerdo óptimo a la hora de elegir el KFZ objetivo y de regular la velocidad del vehículo de motor propio. Esto se basa en el reconocimiento de que diferentes clases de carretera exigen un acuerdo que difiere considerablemente entre diferentes parámetros del sistema (longitud y anchura del carril o de los carriles valorados, umbrales de aceleración, etc.) para que el sistema funcione óptimamente, es decir, de tal modo que se corresponda lo más exactamente posible con lo que espera el conductor. El sistema conforme a la invención valora la velocidad del vehículo de motor propio, el número de carriles reconocidos con la misma dirección de marcha que la del vehículo de motor propio, la misma curvatura de los carriles, etc. Para materializar esto se establece conforme a la invención un valor característico, que tiene transiciones fluidas y se define como velocidad del entorno. Este valor característico tiene la dimensión velocidad (distancia/tiempo). El sistema conforme a la invención establece en la unidad de control electrónica unos valores característicos, para diferenciar la clase de carretera sobre la que circula el KFZ propio, para al menos dos entornos de carretera diferentes (tráfico urbano, carretera nacional, autopista), en donde una de las magnitudes que influyen en el valor característico respectivo es la velocidad del entorno, establecida a partir de las velocidades de los objetos detectados en el espacio delante del KFZ propio y de la velocidad del KFZ propio, con preferencia determinada mediante formación del valor medio. Con ello los entornos de carretera no tienen valores límite rígidos sino valores fluidos. El valor "velocidad del entorno" es aproximadamente de 120 km/h - 150 km/h, siempre que esté dentro del margen "autopista". Esto es también válido si la velocidad que presenta realmente el KFZ es momentáneamente menor o mayor. Dentro del margen "carretera nacional" el valor es aproximadamente de 60 km/h - 100 km/h. en el margen "tráfico urbano" el valor es aproximadamente de
30 km/h - 50 km/h. Si se produce una conducción a lo largo de un tiempo prolongado con una velocidad elevada mantenida y pocos giros del volante, la unidad de control electrónica aumenta escalonadamente el valor "velocidad del entorno" hasta que entra en el margen "autopista" (120 km/h - 150 km/h). A causa de un tramo de conducción con un radio de curvatura y con una longitud como los que se dan normalmente en las salidas de autopista, y una velocidad bastante menor de forma correspondiente, se hace retroceder el valor "velocidad del entorno" rápidamente a un valor de por ejemplo 50 km/h - 70 km/h, que se corresponde con el margen "carretera nacional", aunque la velocidad desarrollada momentáneamente sea superior. En el caso del sistema conforme a la invención se aproxima en la unidad de control electrónica el valor "velocidad del entorno" de un importe momentáneo a la velocidad desarrollada realmente del KFZ propio, a través de una función predefinida (por ejemplo rampa, escalón). Con preferencia se realiza una aproximación desde un valor superior al importe momentáneo de la velocidad desarrollada realmente con una primera cuota de velocidad, y una aproximación desde un valor inferior al importe momentáneo de la velocidad desarrollada realmente con una segunda cuota de velocidad, con preferencia bastante mayor que la primera. De este modo se garantiza que las bajadas de velocidad de corta duración, por ejemplo en la autopista en la zona de una obra o a causa de un KFZ más lento, que se incorpora al carril del KFZ propio, no provoque un retorno inmediato al margen de valores "carretera nacional" o incluso "tráfico urbano". Asimismo se aumenta en la unidad de control electrónica el valor "velocidad del entorno" a través de una función predefinida (por ejemplo rampa, escalón), si delante del KFZ propio se encuentran al menos otros objetos que se aproximan fundamentalmente uno junto al otro y el KFZ propio desarrolla una velocidad real que está dentro del margen "carretera nacional". Aquí se produce un aumento del valor "velocidad del entorno" con una tercera cuota de velocidad, con preferencia bastante mayor que la segunda. Aquí puede alcanzarse en especial un valor umbral superior, si durante un tiempo prolongado se alcanza una velocidad relativamente alta sobre una carretera para automóviles de varios carriles situada fuera de una localidad. Aparte de esto se reduce el valor "velocidad del entorno" a un valor límite inferior a través de una función predefinida por ejemplo rampa, escalón), si del valor "velocidad del entorno" y del número de revoluciones momentáneo del KFZ propio se obtuviera una aceleración transversal, que supera un valor umbral. En este caso se produce la reducción del valor "velocidad del entorno" con una cuarta cuota de velocidad, con preferencia bastante mayor que la tercera. Esto garantiza que en curvas cerradas se produzca muy rápidamente una reducción del valor "velocidad del entorno". Por último el valor "velocidad del entorno" está limitado a un múltiplo predeterminable por ejemplo 1,2) de la velocidad deseada del KFZ. Esta medida se basa en la idea que en el caso de un cambio de entorno por ejemplo de tráfico urbano a carretera nacional o autopista se produce una modificación de la velocidad deseada llevada a cabo por el conductor. De este modo, incluso en el caso de un tráfico relativamente rápido sobre carreteras con varios carriles fuera de localidades, no puede alcanzarse el nivel de velocidad "autopista" sin una intervención del conductor. El valor "velocidad del entorno" puede adoptar como máximo un valor límite/umbral inferior predeterminable y un valor límite/umbral superior predeterminable. El desarrollo de curvatura del carril recorrido por el KFZ propio se diferencia en el sistema conforme a la invención por el trayecto. Dependiendo del resultado se determina un valor característico "sinuosidad", que es independiente de la velocidad del KFZ propio. El resultado de la diferenciación del desarrollo de curvatura del carril recorrido por el KFZ propio se valora además en la unidad de control electrónica para, en el caso de tramos rectos largos del carril a lo largo de un trayecto determinado, dependiendo del resultado reducir el valor característico "sinuosidad" con una cuota predeterminada. El resultado de la diferenciación del desarrollo de curvatura del carril recorrido por el KFZ propio se valora además en la unidad de control electrónica para, en el caso de curvas en S (dos tramos de curva en contrasentido sin tramo intermedio recto), dependiendo del resultado aumentar el valor característico "sinuosidad" con una cuota predeterminada. En el caso del sistema conforme a la invención se aumenta en la unidad de control electrónica, en presencia de una señal que reproduzca una curvatura del carril del KFZ propio situada por encima de un primer valor predeterminado, el valor característico "sinuosidad" con una cuota elevada en una proporción dinámica y, al desaparecer la señal de número de revoluciones situada por encima de un segundo valor predeterminado, se hace retroceder de nuevo la proporción dinámica. De este modo se obtiene, en especial para marchas en curva con pequeño radio de curvatura, una rápida reducción del valor "velocidad del entorno", sin que esto lleve a abandonar la zona "autopista" para el valor "velocidad del entorno", por ejemplo al atravesar cruces de autopista o triángulos de autopista. Para mejorar todavía más la disminución de la selección de objetivos erróneos, en el caso del sistema conforme a la invención, en la unidad de control electrónica la proporción dinámica con circulación por la derecha sólo para curvas a la derecha y con circulación por la izquierda sólo para curvas a la izquierda se suma al valor "sinuosidad" o se resta del mismo. En la unidad de control electrónica se modifica con preferencia la proporción dinámica, dependiendo de la curvatura promedio del carril y de la variación de la dirección de marcha desde la entrada a la curva. A este respecto se define la entrada a la curva como el momento en el que la señal de curvatura supera el primer valor umbral predeterminado. La variación de la dirección de marcha se obtiene de la integral de la cuota de guiñada del KFZ a lo largo del tiempo. A la hora de elegir el KFZ objetivo existe el problema de que una detección buscada, lo más temprana posible, de posible objetos objetivo conduce ciertamente a una mayor estabilidad o reposo al "seguir" este KFZ objetivo detectado ya muy lejos por delante del KFZ propio. Sin embargo, en especial en el caso de autopistas en curva también aumenta con ello el riesgo de que se elija un KFZ objetivo erróneo, que no se encuentre realmente en el carril propio. Por ello la invención pone a disposición un modo de proceder que permite una estimación de la propensión que tiene la selección de objetivo actual de realizar una elección errónea a causa de la situación del entorno. A este respecto en el sistema conforme a la invención se descartan de la selección como KFZ objetivo de entre los objetos prioritarios, en dependencia del valor de sinuosidad, aquellos que están más alejados del KFZ propio que otros. Para configurar la selección de objetos prioritarios lo más certera y eficientemente posible es ventajoso que el sistema disponga de información sobre si el KFZ propio se mueve en un entorno con circulación por la izquierda o por la derecha. Partiendo de esto puede llevarse a cabo una asimetrización de la selección. Conforme a la invención, basándose en esta información, se descartan de la selección antes KFZs en el carril "más lento" o "más rápido" que el propio como "objetivos prioritarios erróneos", que otros situados en el carril propio. Aparte de esto, conforme a la invención se lleva a cabo una mayor aceleración después de salirse al carril "más rápido", etc. Además se establece conforme a la invención en el caso de un proceso de adelantamiento (activo o pasivo), en qué lado se encuentra el KFZ que adelanta al adelantar. Para esto se establece en la unidad de control electrónica, para KFZs que se aproximan por delante del KFZ propio en los carriles disponibles, su velocidad y de aquí se deriva un valor característico, que indica si el KFZ propio se encuentra en circulación por la izquierda o por la derecha. Además se establece de entre un número prefijado de KFZs que se aproximan por delante del KFZ propio, en los carriles disponibles, el tramo recorrido o una magnitud relacionada con el mismo y se relaciona con la magnitud correspondiente para el KFZ propio, por medio de que el valor característico se determina como suma entre las diferencias de las velocidades de los KFZs de un primer carril, con preferencia el izquierdo, y las velocidades de los KFZs de un segundo carril, con preferencia el derecho. Para aumentar la seguridad durante el reconocimiento se determinan un umbral superior y un umbral inferior, en donde la unidad de control electrónica genera una señal "circulación por la derecha" y la archiva, si el valor característico supera el valor umbral superior, y la unidad de control genera una señal "circulación por la izquierda" y la archiva, si el valor característico no supera el valor umbral inferior. Con preferencia sólo se tienen en cuenta velocidades de vehículos de motor que superen un valor umbral prefijado. Esto evita valoraciones erróneas a causa de circulación en caravana o en localidades. Para evitar errores a la hora de asociar carriles sólo se valoran KFZs que se aproximan por delante del KFZ propio si el radio del carril supera un valor umbral predeterminado. Para aumentar todavía más la seguridad de elección puede establecerse también, además o en lugar de la valoración de las velocidades de los KFZs en la misma dirección de marcha que el KFZ propio, en qué lado del KFZ propio se encuentran KFz con dirección de marcha contrapuesta. Para ello se invierte en la unidad de control, en vehículos de motor con velocidad relativa negativa con respecto a la velocidad del KFZ propio, el signo del valor característico correspondiente antes de la suma. A este respecto para KFZs con velocidad relativa negativa con respecto a la velocidad del KFZ propio, cuyo valor sea mayor que la velocidad del KFZ propio, puede dotarse el valor característico de un factor de ponderación. Debido a que el espacio de detección por delante del KFZ propio, como se ha explicado anteriormente, se ensancha fundamentalmente cónicamente delante del frontal del KFZ simétricamente a su eje longitudinal central con un ángulo de apertura relativamente estrecho, en curvas cerradas puede producirse la "pérdida" del KFZ objetivo. Justo después de la pérdida del KFZ objetivo puede producirse después que la velocidad del KFZ propio se aumente por parte de la unidad de control electrónica. Esto tiene como consecuencia que el KFZ acceda a mayor velocidad a una situación de curva o se acelere en la curva. En consecuencia el conductor debe intervenir y frenar. Para evitar esto se genera conforme a la invención, si se determina que un KFZ objetivo abandona el espacio de detección por delante del KFZ propio, en la unidad de control electrónica una señal de activación que limita la velocidad momentánea o la aceleración momentánea del KFZ propio al menos durante un tramo, a un valor que se corresponde como máximo fundamentalmente con la distancia X entre el KFZ propio y el KFZ objetivo en el momento en el que abandona el espacio de detección. De este modo la velocidad del KFZ propio permanece constante o sólo aumenta de forma insignificante hasta que el KFZ propio ha alcanzado la curva, respectivamente el punto, en donde se ha "perdido" el KFZ objetivo. Esto significa una ganancia considerable en comodidad y seguridad, ya que incluso en tramos con muchas curvas casi no son necesarias o no lo son en absoluto acciones de frenado por parte del conductor. El conductor ya sólo tiene fundamentalmente que girar el volante, mientras que el KFZ objetivo a causa de su retardo delante de una entrada a la curva o de su aceleración a la salida de la curva envía la prefijación correspondiente para la unidad de control electrónica. El periodo de tiempo entre la "pérdida" y el "reencuentro" del KFZ objetivo puentea de forma correspondiente la unidad de control electrónico. Debido a que la pérdida del KFZ objetivo normalmente no se produce hasta que éste ya se encuentra en la curva, en una forma de realización preferida se reduce en la unidad de control electrónica la distancia X entre el KFZ propio y el KFZ objetivo, en el momento de abandonar el espacio de detección, en un tramo de acortamiento DX hasta una distancia efectiva Xeff. El tramo de acortamiento DX debe modificarse en dependencia del entorno (autopista, carretera nacional, tráfico urbano), de la velocidad del KFZ objetivo en el momento de abandonar el espacio de detección, de la velocidad momentánea del vehículo de motor propio, de los radios de curvatura de curvas ya transitadas en el pasado dentro un determinado espacio de tiempo, etc. A este respecto el tramo de acortamiento DX también puede establecerse a partir del promedio de los radios de curvatura de curvas ya transitadas en el pasado dentro un determinado espacio de tiempo. La señal de activación contiene con ello información sobre o es característica de una duración máxima, que se obtiene de la velocidad momentánea del KFZ propio y de la distancia X entre el KFZ propio y el KFZ objetivo en el momento en el que abandona el espacio de detección o de la distancia efectiva Xeff. Para aumentar todavía más la seguridad de elección del KFZ objetivo puede establecerse también si un objeto, que se encuentra en el espacio de detección por delante del KFZ propio, no supera una distancia determinada y no se encuentra en el carril del KFZ propio, queda excluido de la selección como objeto prioritario. Esta estrategia conforme a la invención tiene en cuenta la circunstancia de que, para objetivos a una distancia reducida del KFZ propio, la determinación de posición ya no puede realizarse con la precisión necesaria. Debido a que los objetos de este tipo todavía son detectados a través de los llamados lóbulos laterales de un sensor radar, aparece como si fueran a pasar de un carril adyacente al carril del KFZ propio. Asimismo puede ser excluido de la selección como objeto prioritario un objeto que se encuentre fuera de un ángulo predeterminado, con relación al eje longitudinal central del sensor del KFZ propio, o que supere un ángulo predeterminado. Lo mismo es aplicable a un objeto que durante un espacio de tiempo predeterminado en el pasado no haya sido KFZ objetivo.
Descripción resumida de los dibujos
A continuación se explican con base en la descripción del dibujo detalles, funciones, alternativas y variantes adicionales de la invención.
La figura 1 muestra un esquema de conexiones en bloques esquemático de una forma de realización de un sistema conforme a la invención para valorar el entorno de marcha de un vehículo de motor;
la figura 2 explica las relaciones de las magnitudes físicas detectadas por el sensor radar, en el sistema conforme a la invención para valorar el entorno de marcha de un KFZ según la figura 1;
la figura 3 ilustra cómo el sistema conforme a la invención según la figura 1 trata las señales de datos recibidas desde los diferentes sensores;
la figura 4 ilustra la situación de un KFZ con un sistema conforme a la invención para valorar el entorno de marcha de un KFZ sobre un tramo de calzada recto multi-carril;
la figura 5 ilustra la situación de un KFZ con un sistema conforme a la invención para valorar el entorno de marcha de un KFZ sobre un tramo de calzada curvo multi-carril;
la figura 5a muestra la distribución de probabilidad de encontrarse con un KFZ en un carril izquierdo, central o derecho;
la figura 6 muestra la amplitud de ruido del ángulo de marcación calculada para cada uno de los objetos;
la figura 7 muestra un esquema de conexiones en bloques esquemático y sus señales de entrada y salida para el reconocimiento de curvas a la izquierda o a la derecha en un sistema conforme a la invención, para valorar el entorno de marcha de un vehículo de motor;
la figura 8 muestra la situación de un KFZ con un sistema conforme a la invención para valorar el entorno de marcha de un KFZ, durante el reconocimiento de si el KFZ se mueve en circulación por la derecha o por la izquierda; y
la figura 9 ilustra el comportamiento de un KFZ con un sistema conforme a la invención para valorar el entorno de marcha de un KFZ sobre un tramo de calzada curvo, en el caso de pérdida del vehículo de motor objetivo.
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Descripción detallada de una forma de realización preferida de la invención
La figura 1 muestra una forma de realización de un esquema de conexiones en bloques esquemático de un sistema conforme a la invención para valorar el entorno de marcha de un KFZ y para influir en la velocidad del vehículo de motor. Este sistema tiene una unidad de control electrónica ECU, que está unida a un transmisor de señales que genera una señal característica para la velocidad deseada Vsoll del KFZ. Asimismo la unidad de control electrónica ECU recibe, desde un transmisor de señales que funciona como sensor de régimen de guiñada, una señal característica para la velocidad de giro dPSI/dt del KFZ alrededor de su eje vertical. Aparte de esto, la unidad de control electrónica ECU está unida a un transmisor de señales que funciona como sensor radar RS.
El sensor radar RS genera señales características, en cuanto a su distancia y orientación al KFZ, para objetos situados en el espacio situado en la dirección de marcha del KFZ por delante del KFZ, que se alimentan a la unidad de control característica ECU y se tratan ulteriormente en la misma de un modo descrito más adelante. Asimismo la unidad de control electrónica ECU recibe de transmisores de señales que funcionan como sensores del número de revoluciones de rueda, como los que se necesitan también para el funcionamiento ABS, señales v(VL), v(VR), v(HL), v(HR) que caracterizan la velocidad de las ruedas VL, VR, HL, HR del KFZ. Como transmisores de señales para el ángulo de giro del volante del vehículo de motor está unido a la unidad de control electrónica ECU un transmisor de ángulos de giro LW y como transmisor de señales para el ajuste del pedal acelerador del KFZ igualmente un transmisor de ángulos de giro FP. La unidad de control electrónica ECU está unida a aparatos de control que influyen en el comportamiento de marcha del KFZ, en forma de gestión del motor o de instalación de frenado eléctrica o electro-hidráulica, para alimentar a los mismos señales de salida que se derivan del comportamiento de marcha del KFZ situado por delante del KFZ propio y, dado el caso, del entorno del vehículo. El sensor radar RS explora el espacio por delante del KFZ continuamente y genera señales, que son características, en cuanto a su distancia y orientación al KFZ, para objetos X situados en el espacio situado por delante del KFZ. En especial se detectan continuamente la velocidad v_rel_X del objeto X con relación a la velocidad v del vehículo de motor propio, la distancia d_x con relación al vehículo de motor propio, el desplazamiento angular Alpha_x o la desviación lateral con relación al eje longitudinal del vehículo del KFZ propio, y se valoran en la unidad de control electrónica ECU (véase la figura 2). Como se ha representado en la figura 2, el espacio por delante del KFZ explorado con el sensor tiene aproximadamente forma de cono o lóbulo y tiene, dependiendo de la condiciones ambientales reales, una longitud de aproximadamente 200-250 metros y un ángulo de apertura de aproximadamente 12º. Para aumentar la seguridad de valoración se contemplan, sin embargo, sólo los objetos situados en un margen nuclear de aproximadamente 8º-10º. De este modo puede producirse una detección segura para objetos que, como máximo, se encuentren a una distancia de aproximadamente
200 +/- 30 metros alejados del KFZ propio o avancen por delante del mismo dentro o por debajo de este margen. Este carril fundamentalmente rectangular se reproduce en la unidad de control electrónica ECU como estructura de datos y se divide en un margen próximo (por ejemplo aproximadamente 0-50 metros), un margen lejano (por ejemplo 150+ metros) y un margen central (por ejemplo 50-150 metros). A este respecto pueden proceder las señales de datos de sensores especiales previstos en el KFZ para el sistema conforme a la invención o por sensores, que están también previstos para otros sistemas de vehículo de motor (control de frenado, "volante electrónico", EPS, etc.) y alimentan sus datos en un sistema de bus previsto en el KFZ (por ejemplo CAN-BUS). En la figura 3 puede verse cómo la unidad de control electrónica ECU trata las señales de datos recibidas procedentes de los diferentes sensores y genera datos, que se archivan en tablas u objetos descriptivos y, dado el caso, se actualizan correlativamente. Una parte esencial del sistema conforme a la invención se compone de una tabla de objetos OT, en donde se conducen los objetos (móviles y dado el caso también estáticos) situados en el espacio por delante del KFZ con sus atributos (por ejemplo velocidad con relación a la velocidad del vehículo de motor propio, la distancia con relación al vehículo de motor propio, el desplazamiento angular o la desviación lateral con relación al eje longitudinal de vehículo del vehículo de motor propio, desde cuándo se encuentra ya un objeto determinado en la tabla de objetos OT, con qué frecuencia ha llevado a cabo un cambio de carril, etc.), es decir, sus descripciones de objetos. A partir de la tabla de objetos OT y su historial HIST, es decir de las descripciones de objetos situadas en el pasado, se crea una descripción de entorno del vehículo FUB (el KFZ se mueve en circulación por la izquierda o por la derecha, circula sobre una autopista, una carretera nacional o en tráfico urbano, cuántos carriles tiene la carretera por la que circula actualmente el KFZ, sobre qué carril se encuentra el KFZ, la carretera por la que circula actualmente el KFZ es curva, en caso afirmativo en qué medida, o la carretera discurre en línea recta, etc.), de la que se elige junto con el historial HIST de la tabla de objetos OT y los datos actuales en la selección de objetos OA un objeto de la tabla de objetos OT como KFZ objetivo, que se utiliza como "vehículo de motor que circula por delante", para adaptar a su comportamiento de marcha el propio comportamiento de marcha velocidad vsoll, distancia dsoll, etc.), como se muestra en la figura 4. Para determinar la línea central del carril propio en el espacio detectado por delante del KFZ se modifica en la unidad de control electrónica ECU el radio de curvatura R de la trayectoria del centro de gravedad del KFZ propio, con base en la modificación de la marcación angular de los objetos que circulan por delante y de la posición absoluta de los objetos que circulan por delante, con relación al carril predicho momentáneamente. Es decir, que en la unidad de control electrónica ECU para el KFZ propio se establece la distancia con relación al punto momentáneo sobre el carril, después de cuya cobertura se modifica el radio de curvatura R de la trayectoria del centro de gravedad del KFZ propio. La medida de la modificación se determina con ello a partir de la modificación de la marcación angular de los objetos que circulan por delante o de su posición respectiva con relación al carril predicho momentáneamente. En otras palabras tiene lugar una "marcha predictora", con la que el KFZ propio puede prepararse para cuándo o a qué distancia a la posición momentánea está indicada una reducción de la velocidad propia, ya que -también- los KFZs que circulan por delante se encuentran en una situación de curva. Para adoptar aquí una predicción lo más precisa posible, de cómo se modifica el radio de curvatura R de la trayectoria del centro de gravedad del KFZ propio, se valoran en la unidad de control electrónica las velocidades laterales de los objetos que se mueven en el espacio detectado por delante del KFZ, y se archivan y actualizan como atributo en la tabla de objetos OT. En la misma medida se procede con el tiempo de permanencia de los objetos que se mueven en el espacio detectado por delante del KFZ así como su velocidad y distancia en la dirección de marcha del KFZ propio, para modificar el radio de curvatura R dependiendo de su tiempo de permanencia o velocidad y/o distancia a KFZ propio. En la descripción del entorno del vehículo FUB (figura 3) se archiva y actualiza además como descripción el recorrido y la anchura del carril del KFZ propio en el espacio situado por delante del mismo. Como puede verse en las figuras 4 y 5, en la descripción del entorno del vehículo FUB se modifica la anchura del carril propio dependiendo de la distancia al KFZ propio en la unidad de control electrónica ECU, en donde la anchura máxima en el margen próximo y en el margen lejano es menor que en el margen central. A este respecto la anchura del carril propio sólo se fija en aquellos puntos en el espacio por delante del KFZ propio en la unidad de control electrónica, en los que se encuentran también objetos en el espacio detectado por delante del KFZ propio. Como puede verse igualmente en las figuras 4, 5, en la descripción del entorno del vehículo (figura 2) se modifica la anchura del carril propio dependiendo de la distancia de los objetos detectados en el espacio por delante del KFZ propio y la orientación de una curva en la unidad de control electrónica ECU, de tal modo que a gran distancia la anchura en el lado exterior de curva se reduce y la anchura a distancia media en el lado interior de la curva aumenta. Aparte de esto pueden ensancharse la anchura del carril propio en la unidad de control electrónica por ambos lados, en el punto en el que se encuentra un KFZ propio, de cuyo comportamiento de marcha se quiere hacer depender el comportamiento de marcha del KFZ propio. Asimismo se ensancha en la descripción del entorno del vehículo FUB por ambos lados el carril propio mediante la unidad de control electrónica, dependiendo de la duración con la que depende el comportamiento de marcha del KFZ propio del comportamiento de marcha de este KFZ objetivo, en el punto en el que se encuentra el KFZ propio (véase la figura 5). De forma correspondiente se modifica la anchura del carril propio en la unidad de control electrónica (ECU) dependiendo de la velocidad del KFZ propio y/o de la sinuosidad de la carretera, sobre la que se encuentra el KFZ propio. Para determinar la sinuosidad se explica más adelante un modo de proceder conforme a la invención. Otra particularidad, que juega un papel a la hora de elegir un objeto como KFZ objetivo, es su carril. Para esto se clasifican los objetos situados en el espacio por delante del KFZ propio con relación a su posición momentánea, en comparación con la anchura de carril, a la distancia correspondiente al KFZ propio. Los objetos que se mueven, detectado por delante del KFZ propio, se clasifican en la unidad de control electrónica ECU como objetos en el carril propio, cuando un objeto más alejado que una distancia mínima tiene durante un periodo de tiempo prefijado una duración de aparición en el carril propio, que tiene una relación con respecto a la suma de la duración de aparición en uno o los dos carriles adyacentes, que supera un valor umbral. En este caso se archiva este objeto con los atributos correspondientes en la tabla de objetos OT. La clasificación de un KFZ como perteneciente por ejemplo al carril central - en el que se encuentra también el KFZ propio - presupone con ello que se encuentra dentro del pasillo para la distancia momentánea del KFZ con la anchura correspondiente. Si circula por la izquierda por fuera del pasillo que limita el carril propio, se clasifica como circulante en el carril izquierdo; si circula por la derecha por fuera del pasillo que limita el carril propio, se clasifica como circulante en el carril derecho (véase por ejemplo la figura 5). En la figura 5a puede verse con qué distribución de probabilidad nos vamos a encontrar con un KFZ en un carril izquierdo, central o derecho. Un valor correspondiente se archiva en la tabla de objetos OT y se actualiza para cada uno de los objetos. El periodo de tiempo predeterminado puede modificarse con ello en la unidad de control electrónica ECU, dependiendo de la velocidad del KFZ propio, y archivarse en la tabla de objetos OT. Aparte de esto puede reducirse en la unidad de control electrónico el valor umbral, conforme disminuye la distancia del objeto al KFZ propio. Asimismo es establece y pondera a lo largo del tiempo el tiempo de permanencia de todos los objetos para los carriles disponibles, con relación al carril propio. Esto se archiva como atributo en la tabla de objetos OT. Los impactos más recientes en el tiempo de objetos en el carril del KFZ propio se valoran más que los impactos más anteriores, y los impactos de objetos situados más lejos espacialmente en el carril del KFZ propio se valoran menos que los impactos situados más cerca espacialmente. De entre los carriles disponibles la unidad de control electrónica ECU selecciona en cada caso como máximo dos objetos, que se mueven como objetos prioritarios en la tabla de objetos OT, y los dota de una marca correspondiente como atributo en la tabla de objetos OT, si se han detectado durante un espacio de tiempo situado por encima del valor mínimo como moviéndose por delante del KFZ propio. Esta duración respectiva se valora menos para objetos situados muy cerca del KFZ propio (0-30 m) y muy lejos del KFZ propio (120-200 m), y los objetos situados entremedio se valoran más. Para cada objeto prioritario caracterizado de este modo en la tabla de objetos OT la unidad de control electrónica ECU establece, hasta qué punto cada objeto prioritario modifica su posición lateral con relación a la línea central del carril del KFZ propio. Como valor de variación del carril del KFZ propio a la distancia respectiva al KFZ propio, la unida de control electrónica ECU establece la suma de los valores medios de las variaciones de posición laterales de los objetos prioritarios y los archiva igualmente en la tabla de objetos OT. Mediante la selección de objetos OA (figura 4) se selecciona en la unidad de control electrónica ECU como KFZ objetivo, de entre los objetos prioritarios, aquel de cuyo comportamiento de marcha se quiere hacer depender el comportamiento de marcha del KFZ propio, que se mueve en el carril del KFZ propio, tiene una dirección de movimiento sobre el suelo que coincide fundamentalmente con la dirección de movimiento del KFZ propio; y ha sido detectado durante un periodo de tiempo predeterminado, que se lee en la tabla de objetos OT y su historial HIST, en el espacio delante del KFZ propio. A este respecto se conduce y actualiza en la tabla de objetos OT como atributo, para cada uno de los objetos prioritarios, también la velocidad transversal con relación a la línea central del carril propio. Esto permite la selección del KFZ propio también según el criterio de que esta velocidad transversal no supera un valor umbral, dado el caso variable también dependiendo de la distancia entre el objeto respectivo y el KFZ propio. Asimismo se registra y dado el caso se arrastra en el historial HIST, como se muestra en la figura 6, como un atributo en la tabla de objetos OT para cada uno de los objetos seleccionados como objetos prioritarios, la amplitud de ruido del ángulo de marcación con respecto al eje longitudinal central del KFZ propio. De este modo es posible valorar, para cada uno de los objetos prioritarios en la unidad de control electrónica ECU, el desarrollo en el tiempo de la amplitud de ruido del ángulo de marcación. Para esto se filtra en paso bajo la señal de ruido conforme a la invención, para eliminar amplitudes angulares cortas. Al superarse un valor umbral dependiente de la distancia queda descartado este objeto prioritario de la selección como vehículo de motor objetivo, de cuyo comportamiento de marcha quiere hacerse depender el comportamiento de marcha del KFZ propio. En la misma medida queda descartado un objeto prioritario de la selección como vehículo de motor objetivo, de cuyo comportamiento quiere hacerse depender el comportamiento de marcha del KFZ propio, si su distancia al KFZ propio es mayor que un valor umbral de distancia, el valor absoluto del ángulo de marcación con respecto a este objeto prioritario es mayor que un valor umbral de ángulo (por ejemplo 4º), y este objeto prioritario no se había seleccionado hasta ahora como KFZ objetivo. También para esto es muy útil el registro continuo de la amplitud de ruido del ángulo de marcación con relación al eje longitudinal central del KFZ propio, como atributo en la tabla de objetos OT para cada uno de los objetos seleccionados como objetos prioritarios y dado el caso su arrastre también en el historial HIST. En la unidad de control electrónica ECU se reconoce un cambio de carril del KFZ propio en que la modificación del ángulo de marcación respecto al vehículo de motor objetivo, de cuyo comportamiento de marcha quiere hacerse depender el comportamiento de marcha del KFZ propio, supera un determinado valor umbral y es fundamentalmente igual al número de revoluciones del KFZ propio con signo inverso. El número de revoluciones del KFZ propio puede derivarse de la señal del sensor de cuota de guiñada (véase la figura 1), que envía una señal característica para el número de revoluciones dPSI/dt del KFZ alrededor de su eje vertical. También para esta valoración es necesario el registro continuo del ángulo de marcación del KFZ objetivo con relación al eje longitudinal central del KFZ propio y su amplitud de ruido como atributo, en la tabla de objetos OT, y su arrastre en el historial HIST. Como se muestra en la figura 7 se alimenta a la unidad de control electrónica ECU una magnitud K(t) relacionada con la curvatura del carril del KFZ propio, como señal de entrada en paralelo a varios filtros TP T1, T2, T3, T4 de 1er orden con diferentes constantes de tiempo. Esta magnitud puede ser por ejemplo el radio de curvatura establecido de la forma anteriormente descrita, respectivamente su valor inverso, o el número de revoluciones del vehículo. Las señales de salida del filtro TP y la señal de entrada se comparan entre sí para reconocer, en el recorrido por carretera del KFZ propio, una transición de una curva de una orientación a una curva de orientación contrapuesta. Esto se produce en la unidad de control electrónica ECU de tal modo, que cuando las señales de salida tienen entre sí una distancia mínima respectiva y la señal de salida de un filtro TO respectivo es menor que la señal de salida de un filtro TP con una constante de tiempo menor y es mayor que la señal de salida de un filtro TP con una constante de tiempo mayor, o la señal de salida de un filtro TP respectivo es mayor que la señal de salida de un filtro TP con una constante de tiempo mayor, se reconoce una transición. En la figura 7 puede verse esto de tal modo, que en dos momentos X, Y se llevan a cabo las cuatro comparaciones utilizadas en el ejemplo. Si los resultados aislados (señales de salida a, b, c, d) de las cuatro comparaciones cambian de 1, 1, 1, 1 a 0, 0, 0, 0, debe deducirse de esto que se ha producido una transición de curva. Otro aspecto del sistema conforme a la invención consiste en determinar en qué entorno se encuentra actualmente el KFZ propio. Para esto se conduce en la unidad de control electrónica ECU un valor "velocidad del entorno" en la descripción del entorno del vehículo FUB (véase la figura 2) y se actualiza regularmente. Para diferenciar la clase de carretera sobre la que circula el KFZ propio, se establecen para tres diferentes entornos de carretera (tráfico urbano, carretera nacional, autopista), en la unidad de control electrónica ECU, valores característicos con límites fluidos. Este valor se aproxima escalonadamente desde un importe momentáneo a la velocidad realmente desarrollada por el KFZ propio. La velocidad realmente desarrollada por el KFZ propio se deriva con ello de la señal del pedal acelerador FP (véase la figura 1) o de una señal tacométrica (no ilustrada ulteriormente). Conforme a la invención se produce una aproximación desde un valor superior al importe momentáneo de la velocidad realmente desarrollada, con una primera cuota de velocidad, y una aproximación desde un valor inferior al importe momentáneo de la velocidad realmente desarrollada, con una segunda cuota de velocidad, considerablemente mayor que la primera cuota de velocidad. Aparte de esto se aproxima escalonadamente el valor "velocidad del entorno" de un importe momentáneo a un valor, que está situado en el margen de autopista (por ejemplo 150 km/h), cuando por delante del KFZ propio al menos se encuentran otros dos objetos que se acercan fundamentalmente uno junto al otro. Asimismo se aproxima el valor "velocidad del entorno" de un importe momentáneo a un valor límite inferior. Si del valor "velocidad del entorno" y del número de revoluciones momentáneo del KFZ propio se obtuviera una aceleración transversal, que supere un valor umbral, se reduce el valor "velocidad del entorno" con una cuarta cuota de velocidad, considerablemente mayor que la tercera, hasta que esta aceleración transversal ya no supere el valor umbral. Por último el valor "velocidad del entorno" está limitado a un múltiplo predeterminable (por ejemplo 0,5-1,5) de la velocidad deseada del KFZ propio así como a un valor umbral inferior predeterminable (por ejemplo 40 km/h) y a un valor umbral superior predeterminable (por ejemplo 160 km/h).
El valor "velocidad del entorno" es importante desde diferentes puntos de vista para el modo de funcionamiento del sistema conforme a la invención, ya que influye en otros parámetros o se utiliza para su determinación, modificación o actualización. Por otro lado también otras magnitudes derivadas del comportamiento de marcha del KFZ propio o extraño, que pueden tener una influencia en el entorno, influyen en estos parámetros. Una de estas magnitudes derivadas es el desarrollo de curvatura de la carretera sobre la que se encuentra actualmente el KFZ propio; expresado matemáticamente se trata del desarrollo del valor inverso del radio de curvatura a lo largo del recorrido. Este desarrollo de curvatura se diferencia conforme a la invención por el recorrido. Dependiendo del resultado se establece un valor característico "sinuosidad". Dependiendo del resultado de la diferenciación del desarrollo de curvatura según el trayecto se modifica, en el caso de un proceso de cambios de curva a lo largo de un tramo determinado, la "sinuosidad" con una cuota predeterminada dependiente de la velocidad del KFZ propio y/o de la distancia al KFZ objetivo. En la unidad de control electrónica ECU se diferencia además el desarrollo de curvatura según el recorrido y, en el caso de tramos rectos largos a lo largo de un trayecto, se reduce dependiendo del resultado, el valor "sinuosidad" con una cuota predeterminada dependiente con preferencia de la velocidad del KFZ propio y/o de la distancia al KFZ objetivo y/o de la longitud del tramo recto. En la misma medida se aumenta, cuando se reconoce la circulación en una curva en S, es decir dos tramos en curva en contrasentido sin un tramo intermedio recto o sólo con uno relativamente corto, en dependencia del resultado el valor "sinuosidad" con una cuota elevada. Otro factor que influye en el valor "sinuosidad" es la integral de la señal de número de revoluciones dPSI/dt del KFZ alrededor de su eje vertical, que reproduce la modificación de dirección del vehículo de motor propio a lo largo del trayecto. Dependiendo del mismo se aumenta el valor "sinuosidad" con una cuota elevada en una proporción dinámica. Al desaparecer la señal de número de revoluciones situada por encima de un valor predeterminado se retrae de nuevo la proporción dinámica - al valor anterior. El sistema conforme a la invención prevé con ello sumar o restar de nuevo la proporción dinámica al valor "sinuosidad", en el caso de circulación por la derecha sólo para curvas a la derecha y en el caso de circulación por la izquierda sólo para curvas a la izquierda. El modo y la manera en los que se reconoce la circulación por la derecha o la circulación por la izquierda, se describe más adelante. La proporción dinámica se modifica además dependiendo de la velocidad del KFZ propio. Dependiendo de la "sinuosidad" así establecida puede adaptarse (por ejemplo reducirse) la geometría del pasillo de circulación para elegir el objetivo relevante para la regulación, con la finalidad de evitar una selección de objetivos defectuosa en transiciones de curva. Del mismo modo, a la hora de seleccionar como KFZs objetivo se prefieren aquellos que "se muevan en vaivén" relativamente poco. Otro criterio a la hora de elegir un objeto prioritario consiste en que un objeto, que se encuentre en el espacio de detección por delante del KFZ propio, y que no supere una distancia predeterminada y no se encuentra en el carril del KFZ propio, se excluye de la elección como objeto prioritario. Para reconocer la circulación por la izquierda o por la derecha, en la unidad de control electrónica ECU se establece para los KFZs que se aproximan por delante del KFZ propio en los carriles disponibles su velocidad y de aquí se deriva un valor característico, que indica si el KFZ propio se encuentra en circulación por la izquierda o por la derecha. Esto puede verse en la figura 8, en donde en la figura 8 arriba se muestra una situación de circulación por la izquierda (como por ejemplo en Gran Bretaña o Japón) y en la figura 8 abajo una situación de circulación por la derecha (como por ejemplo en Europa Continental o en los EE.UU.). Para reconocer en dónde se encuentra el vehículo propio, se establece el tramo cubierto por un número predeterminado de KFZs que se aproximan por delante del KFZ propio en los carriles disponibles o una magnitud relacionada con el mismo, y se relaciona con la magnitud correspondiente para el KFZ propio. Para esto se determina el valor característico como integral de las velocidades diferenciales de los KFZs de un primer carril, con preferencia del izquierdo, y de las velocidades diferenciales de los KFZs de un segundo carril, con preferencia del derecho, con relación a la velocidad del vehículo propio. Para aumentar la seguridad de reconocimiento se determinan un valor umbral superior y un valor umbral inferior, en donde la unidad de control electrónica ECU genera una señal "circulación por la derecha" y la archiva en la descripción del entorno del vehículo FUB, cuando el valor característico supera el valor umbral superior, y genera una señal "circulación por la izquierda" y la archiva en la descripción del entorno del vehículo FUB, cuando el valor característico no supera el valor umbral inferior. A este respecto para el reconocimiento de circulación por la izquierda o por la derecha sólo se tienen en cuenta velocidades de vehículos de motor, que superen un valor umbral predeterminado (por ejemplo 10 km/h). Aparte de esto, para el reconocimiento de circulación por la izquierda o por la derecha sólo se valoran KFZs que se aproximan por delante del KFZ propio, si el radio del carril supera un valor umbral predeterminado (por ejemplo 25-50 m). Para la valoración para reconocer circulación por la izquierda o por la derecha se dotan valores característicos de vehículos de motor, con velocidad relativa negativa con respecto a la velocidad del KFZ propio cuyo importe es mayor que la velocidad del KFZ propio, de un factor de ponderación. A través del factor de ponderación se determina en qué medida se tiene en cuenta el tráfico en contra, en donde para los vehículos reconocidos como tráfico en contra la velocidad relativa se contempla como negada. Otra función del sistema conforme a la invención se explica a continuación con relación a la figura 9. Cuando un KFZ objetivo abandona el espacio de detección por delante del KFZ propio, se genera en la unidad de control electrónica ECU una señal de activación que limita la velocidad momentánea o la aceleración momentánea del KFZ propio al menos para un tramo, a un valor que se corresponde fundamentalmente como máximo con la distancia X entre el KFZ propio y el KFZ objetivo en el momento en el que abandona el espacio de detección. Para esto se detecta continuamente la distancia X entre el KFZ propio y el KFZ objetivo. En cuanto el KFZ objetivo abandona el espacio de detección del sensor radar RS del KFZ propio, en el momento de abandonar el espacio de detección se reduce en un tramo de acortamiento DX hasta una distancia efectiva Xeff. Este tramo de acortamiento DX depende del entorno (autopista, carretera nacional, circulación urbana), de la velocidad del KFZ objetivo en el momento de abandonar el espacio de detección, de la velocidad momentánea del vehículo de motor propio, de los radios de curvatura de curvas ya recorridas en el pasado dentro de un espacio de tiempo predeterminado, etc. Debido a que el KFZ objetivo "desaparece" por delante del KFZ propio, cuando entra en una curva mientras el KFZ propio todavía circula en línea recta, esto tendría como consecuencia para el KFZ propio que el sistema ACC aumente la velocidad. De este modo para entrar en la curva la velocidad sería, dado el caso, excesivamente elevada, de tal modo que el conductor tendría que frenar mucho. Este efecto es suprimido por la función conforme a la invención, por medio de que se genera una señal de activación que elimina el aumento de la velocidad durante un tiempo predeterminado. La señal de activación es con ello característica durante un periodo de tiempo máximo - y se emite durante un tiempo correspondiente - que se obtiene de la velocidad momentánea del KFZ propio y de la distancia X entre el KFZ propio y el KFZ objetivo, en el momento en el que abandona el espacio de detección o la distancia efectiva.

Claims (5)

1. Sistema para valorar el entorno de marcha de un KFZ y para influir en la velocidad del KFZ en su propio carril, con
-
una unidad de control electrónica (ECU), que está unida a
-
un transmisor de señales que genera una señal característica para la velocidad deseada del KFZ,
-
un transmisor de señales que genera una señal característica para el número de revoluciones del KFZ alrededor de su eje vertical,
-
un transmisor de señales, que genera una señal característica para los objetos situados en el espacio situado por delante del KFZ en la dirección de marcha del KFZ, con relación a su distancia y orientación respecto al KFZ, que es
-
la velocidad con relación a la velocidad del vehículo de motor propio, y/o
-
la distancia con relación al vehículo de motor propio, y/o
-
el desplazamiento angular o la desviación lateral con relación al eje longitud de vehículo del KFZ propio, y
-
a un transmisor de señales que genera una señal característica para la velocidad de al menos una rueda del KFZ, y que está unida
-
al menos a un aparato de control que influye en el comportamiento de marcha del KFZ, para alimentar estas señales de salida que se han derivado del comportamiento de marcha del KFZ situado por delante del KFZ propio, en el que para fijar la línea central del carril propio se modifica, en el espacio detectado por delante del KFZ, el radio de curvatura R de la trayectoria del centro de gravedad del KFZ propio con base en
-
en la variación de la marcación angular de los objetos que circulan por delante, y/o
-
en la posición absoluta de los objetos que circulan por delante con respecto a un carril predicho momentáneo en la unidad de control electrónica (ECU), caracterizado porque la medida en la que se permiten variaciones del radio de curvatura también depende del propio radio de curvatura, en donde en el caso de un radio de curvatura muy pequeño se permite una tasa de variación relativamente elevada.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que se modifica el radio de curvatura R de la trayectoria del centro de gravedad del KFZ propio, mediante las velocidades laterales dependiendo de los objetos que se mueven en el espacio detectado por delante del KFZ, en la unidad de control electrónica (ECU).
3. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el radio de curvatura R se modifica, dependiendo del tiempo de permanencia de los objetos que se mueven en el espacio detectado por delante del KFZ, en la unidad de control electrónica (ECU).
4. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el radio de curvatura R se modifica, dependiendo de la velocidad en la dirección de marcha del KFZ propio de los objetos que se mueven en el espacio detectado por delante del KFZ, en la unidad de control electrónica (ECU).
5. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el radio de curvatura R se modifica, dependiendo de la distancia al KFZ propio de los objetos que se mueven en el espacio detectado por delante del KFZ, en la unidad de control electrónica (ECU).
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