ES2909331T3 - Método, sistema y producto de programa informático para la detección de irregularidades de corta duración en una superficie de carretera - Google Patents

Método, sistema y producto de programa informático para la detección de irregularidades de corta duración en una superficie de carretera Download PDF

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Abstract

Un método para proporcionar información sobre condiciones de la superficie de carretera, en particular, rugosidad de la carretera, debajo de un vehículo en conducción que tiene al menos una primera rueda, comprendiendo el método: a) determinar una señal de velocidad de rueda indicativa de oscilaciones en la primera rueda, usando un sensor de velocidad de rueda; b) determinar una señal de sensor de aceleración indicativa de un movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis de vehículo, usando uno o más acelerómetros en el vehículo; y c) determinar condiciones de la superficie de carretera, en particular, rugosidad de la carretera, debajo del vehículo en conducción basándose en la varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros de la señal de sensor de velocidad de rueda y basándose en la señal de sensor de aceleración.

Description

DESCRIPCIÓN
Método, sistema y producto de programa informático para la detección de irregularidades de corta duración en una superficie de carretera
Campo técnico
La presente divulgación se refiere en general a la estimación de la condición de la superficie de carretera debajo de un vehículo y, por ejemplo, a sistemas, métodos y productos de programa informático para estimar la condición de la superficie de carretera debajo de un vehículo.
Más específicamente, la presente divulgación se refiere a métodos, sistemas y productos de programa informático para la estimación de la condición de la superficie de carretera debajo de un vehículo.
Antecedentes de la invención
Los coches modernos comprenden sistemas de control electrónico o sistemas de manejo de vehículo como Sistema de Control de Tracción (TCS), Programa Electrónico de Estabilidad (ESP), sistema de suspensión activa o sistema antibloqueo de frenos (ABS). Además de estos sistemas de control activos también existen sistemas de información de seguridad de conductor de vehículo tales como indicadores de fricción de la carretera y sistema de supervisión de presión de los neumáticos sin sensores, por ejemplo, sistema de supervisión de presión de los neumáticos indirecto (iTPMS), que presentan información acerca de la condición de conducción al conductor.
Todos los sistemas anteriormente mencionados se benefician del conocimiento acerca de un gran conjunto de parámetros de propiedades del vehículo estimados o medidos tales como presión de aire de los neumáticos, rigidez longitudinal de los neumáticos, temperatura ambiente, temperatura de los neumáticos, frecuencia de resonancia de las ruedas, carga de vehículo transportada, cambio de radio de los neumáticos cuando se gira y vibración de las ruedas dependiente de la velocidad.
El conocimiento acerca de condiciones de la superficie de carretera reales (también denominadas como calidad de una carretera) es de interés. La información de la condición de la superficie de carretera, por ejemplo, acerca de ciertas secciones de carretera, puede ser útil para, por ejemplo, autoridades tales como el departamento de transporte para propósitos de mantenimiento, viajeros que quieren planear su ruta y encontrar la forma más cómoda para ir del punto A al punto B.
Por ejemplo, sobre la base de información de la condición de la superficie de carretera es posible detectar anomalidades de superficie de carretera que, cuando no se notifican, pueden provocar el desgaste de vehículos, menor comodidad de conducción y controlabilidad del vehículo o un accidente.
También, puede usarse el conocimiento acerca de condiciones de la superficie de carretera para los sistemas de control electrónico de vehículos. Los vehículos modernos comprenden sistemas de control electrónico como sistemas antibloqueo de frenos (ABS), sistemas dinámicos de estabilidad, sistemas antideslizamiento y sistemas de control de tracción. Además de estos sistemas de control activos también existen sistemas de información de seguridad del conductor tales como indicadores de fricción de carretera y sistemas de supervisión de presión de los neumáticos sin sensores que presentan información acerca de la condición de conducción al conductor. Tales sistemas pueden beneficiarse del conocimiento acerca de condiciones de la superficie de carretera debajo del vehículo para tener en cuenta la condición de superficie real actual de una carretera en la que se está moviendo actualmente un vehículo (o se moverá) para optimizar el rendimiento de sistema (por ejemplo, adaptar fuerzas y/o intervalos de frenado). Por ejemplo, en vehículos con un sistema de amortiguación activo, puede usarse información sobre la condición de la superficie de carretera para preestablecer/ajustar la rigidez de la suspensión. De esta forma viajar en segmentos cortos de la carretera considerados como irregulares por el conductor, camino de grava, socavones, badenes, "bandas de frenado" o similares puede hacerse más cómoda para el conductor/pasajeros y puede provocarse menos daño al vehículo en cuestión.
Los enfoques conocidos para obtener información sobre condiciones de la superficie de carretera utilizan aplicaciones basadas en teléfono inteligente que emplean información de GPS, imágenes tomadas por cámaras montadas en vehículo y sensor láser que escanea la superficie de carretera. Tales enfoques requieren componentes adicionales que normalmente no son parte de un vehículo.
El documento US 4.422.322 A divulga medir el perfil de una carretera midiendo la distancia real de un vehículo a la superficie de carretera y la aceleración del vehículo. Todos los cálculos se hacen únicamente en el dominio espacial.
El documento DE 19549083 A1 divulga determinar la condición de una carretera usando aceleración y sensores de velocidad de rueda.
El documento DE 102008 054 476 A1 divulga usar velocidad de rueda, acelerómetro y/o sensores de suspensión para determinar el estado de la calzada basándose en cambios repentinos de las señales de sensor.
Sumario de la invención
El objeto de la presente invención es proporcionar información sobre condiciones de la superficie de carretera, de una manera mejorada y obtenida por medios de componentes ya comprendidos en los vehículos.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar una detección mejorada de irregularidades de corta duración de una carretera debajo de un vehículo en conducción, tal como socavones, badenes u otros segmentos cortos de la carretera considerados como irregulares por el conductor.
En vista del objeto anterior, la presente invención proporciona métodos, sistemas y productos de programa informático de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1, 10 y 11. Realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.
En general, el objetivo de los métodos, sistemas y productos de programa informático de la presente divulgación es recopilar y distribuir información de la condición de la superficie de carretera actualizada para, por ejemplo, mejorar la seguridad del tráfico.
La información recopilada puede distribuirse desde un vehículo a un servidor central y/u otros vehículos a través de una red de comunicaciones. Para este fin, por ejemplo, es posible usar un sistema de coche a infraestructura, un sistema de coche a coche o cualquier otro sistema de asistencia que habilita una comunicación directa de información entre vehículos y/o entre un vehículo y un operador de infraestructuras de tráfico, a través de una red de comunicaciones.
El vehículo puede usarse como una sonda y la información de la condición de la superficie de carretera se calcula basándose en información recopilada por sensores en el vehículo. Específicamente, esto significa que el vehículo puede ser capaz de decir a otros vehículos o usuarios de la carretera acerca de las condiciones de la superficie de carretera y la situación del tráfico basándose en información que ha recopilado con sus propios sensores. Tal información puede proporcionarse también a una infraestructura de tráfico.
Realizaciones de la invención resuelven el problema de cómo detectar anomalías de superficie de carretera que, cuando no se notifican, pueden provocar el desgaste de vehículos, menor comodidad de conducción y controlabilidad del vehículo o un accidente. Las condiciones de la superficie de carretera que pueden detectarse incluyen, pero sin limitación, carretera irregular/camino de grava, baches, "banda de frenado", badenes y otros segmentos cortos de la carretera considerados como irregulares por el conductor.
Las realizaciones de métodos, sistemas y producto de programa informático de la presente invención son ventajosos en que no necesitan instalarse sensores adicionales dentro del vehículo para determinar la condición de la superficie de carretera. Adicionalmente, cuando el vehículo conoce por adelantado la condición de la superficie de carretera puede establecerse, por consiguiente, el ajuste de cualquier sistema de suspensión activo.
La información relacionada con la condición de la superficie de carretera determinada puede fusionarse con otra información de la condición de la superficie de carretera, en el extremo posterior de un servicio basado en la nube y/o sistema de asistencia al conductor central que se conecta a un sistema de coche a infraestructura, un sistema de coche a coche o cualquier otro sistema de asistencia al conductor que habilita comunicación directa de información entre vehículos y/o entre un vehículo y un operador de infraestructuras de tráfico, a través de una red de comunicaciones, para formar un mapa u otra descripción de la condición de carretera actual.
Otras características están intrínsecas en los métodos y sistemas divulgados o serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones y sus dibujos adjuntos.
Descripción de los dibujos
Realizaciones de la invención se describirán ahora a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1A es una vista esquemática de un sistema, de acuerdo con realizaciones, que comprende un vehículo que conduce en una carretera con una alteración en la superficie ("bache");
La Figura 1B es una vista esquemática de un sistema, de acuerdo con realizaciones, que comprende uno o más vehículos, una red de comunicaciones y una unidad de extremo posterior de sistema central;
La Figura 2 es una vista esquemática de una realización de un sensor de velocidad de rueda;
La Figura 3 es un diagrama de flujo de un método de acuerdo con realizaciones;
La Figura 4A es un diagrama que muestra mediciones de cómo oscila la diferencia en tiempo entre dos registros alrededor de la tendencia estimada lineal para una rueda de un vehículo en conducción de acuerdo con una realización.
La Figura 4B es un diagrama que muestra una varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros de una velocidad de rueda de acuerdo con una realización.
La Figura 4C es un diagrama que muestra un ejemplo de cantidades de decisión.
La Figura 5A muestra dos diagramas de señales de altura de eje de ejemplo obtenidas usando un sensor de altura de eje delantero y un sensor de altura de eje trasero cuando se conduce en una irregularidad de corta duración.
La Figura 5B muestra diagramas que representan las varianzas de las señales de altura de eje en la Figura 5A.
Descripción detallada
Por lo tanto, un propósito general de la presente invención es proporcionar métodos y aparatos mejorados, que habilitan determinar de forma más precisa una condición del terreno a través de la detección de irregularidades de corta duración, por medio de la combinación de señales de sensor obtenidas de sensores ya presentes en un vehículo.
De acuerdo con la presente invención, las irregularidades de corta duración en una carretera debajo de un vehículo se detectan usando información de uno o más sensores indicativos de oscilaciones dependientes del tiempo en al menos una primera rueda del vehículo e información de uno o más sensores indicativos de un movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis de vehículo.
En general, detectar irregularidades de corta duración debajo de un vehículo en conducción y posiblemente también determinar la condición de la superficie de carretera debajo de un vehículo en conducción puede basarse en combinar, por una parte, datos de sensor indicativos del comportamiento dependiente del tiempo de señales oscilantes en una rueda por una parte (por ejemplo, oscilaciones en señales de velocidad de rueda) de la rueda de un vehículo en respuesta a una superficie de carretera actual (por ejemplo, bacheado o desigualdades de carretera) y, por otra parte, datos de sensor indicativos del movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis de vehículo (por ejemplo, distancia entre un eje de rueda y el chasis o un punto especificado en la rueda y el chasis).
A través de tal combinación de información pueden detectarse irregularidades de corta duración en la superficie de carretera. Por ejemplo, una combinación de información de este tipo habilita detectar las irregularidades de corta duración de los datos de sensor que tienen bordes suaves, en lugar de bordes afilados. Adicionalmente, la presente invención también mejora la detección de irregularidades de corta duración que tienen bordes afilados.
La causa de variaciones del comportamiento dependiente del tiempo de las señales de oscilación puede ser cualquier característica de carretera. Las características de carretera pueden considerarse como partes de la superficie de o en una carretera e incluyen, por ejemplo, socavones, textura de asfalto, pequeñas piedras, baches etc. Tales características de carretera inducen oscilaciones de neumático a través del contacto de neumático-carretera. Variaciones, que se inducen en una rueda particular, resultan en un comportamiento dependiente de tiempo específico de la respectiva o respectivas señales de sensor. Por ejemplo, las señales de velocidad de rueda instantáneas medidas por uno o más sensores en una rueda se ven influenciadas por las características de carretera, que se pasaron a esa rueda.
Las señales de velocidad de rueda pueden obtenerse usando uno o más sensores de velocidad de rueda de, por ejemplo, sistemas ABS y/o del bus de CAN/Flex Ray interno del vehículo y/o cualquier sensor de vehículo adecuado, preferentemente ya parte de los vehículos.
La información relacionada con una condición de la superficie de carretera determinada para un vehículo puede fusionarse con otra información de la condición de la superficie de carretera de uno o más otros vehículos y/o de un sistema de servicio basado en la nube en forma de un sistema de coche a infraestructura, un sistema de coche a coche o cualquier otro sistema de asistencia al conductor que habilita comunicación directa de información entre vehículos y/o entre un vehículo y un operador de infraestructuras, a través de una red de comunicaciones. Esto permite obtener información de la condición de la superficie de carretera más precisa sobre una carretera específica (o una sección de la misma), conseguir una visión general sobre las condiciones de la superficie de carretera en un área geográfica y/o formar un mapa de la condición de carretera actual. También, puede usarse una recopilación de este tipo de información de la condición de la superficie de carretera desde diferentes vehículos para determinar cómo influencia una cierta condición de la superficie de carretera al comportamiento de conducción de diferentes tipos de vehículo.
Para recopilar la información de la condición de la superficie de carretera de uno o más vehículos, la información del vehículo o vehículos puede comunicarse a otros vehículos u operadores de infraestructuras a través de un extremo posterior de un sistema de servicio basado en la nube en forma de un sistema de coche a infraestructura, un sistema de coche a coche o cualquier otro sistema de asistencia al conductor que habilita la comunicación de información entre vehículos y/o entre un vehículo y un operador de infraestructuras, a través de una red de comunicaciones. En cualquier caso, tal comunicación puede ser directa y/o realizarse en tiempo real.
La información relacionada con la condición de la superficie de carretera determinada desde un vehículo, tomada sola o fusionada con otra información de la condición de la superficie de carretera, puede procesarse por un sistema de servicio basado en la nube y/o sistema de asistencia al conductor central en forma de un sistema de coche a infraestructura, un sistema de coche a coche o cualquier otro sistema de asistencia al conductor que habilita comunicación de información directa/en tiempo real entre vehículos y/o entre un vehículo y un operador de infraestructuras, a través de una red de comunicaciones y/o un procesador o evaluador del vehículo. Por ejemplo, el evaluador de un vehículo puede ajustar los ajustes del vehículo, por ejemplo, cualquier ajuste de suspensión activa.
La Figura 1A muestra una vista esquemática de un sistema 1, que comprende un vehículo 101, en este punto en forma de un vehículo con cuatro ruedas 103, conduciendo en una carretera con una alteración en la superficie ("bache"). El vehículo comprende un primer sensor 100, configurado para determinar una primera señal de sensor indicativa de oscilaciones dependientes del tiempo en una primera rueda del vehículo, y un segundo sensor 140, configurado para determinar una segunda señal de sensor indicativa de un movimiento vertical del chasis de vehículo. El primer y segundo sensores 100 y 140 están configurados para medir y comunicar datos de medición como señales de sensor a un procesador o evaluador 102. El procesador o evaluador 102 está configurado adicionalmente para recibir la primera señal de sensor y la segunda señal de sensor; y detectar cualquier irregularidad de corta duración en la superficie de carretera presente debajo del vehículo en conducción basándose en la primera señal de sensor y la segunda señal de sensor.
El evaluador o procesador 102 puede ser cualquier tipo de unidad de procesamiento, tal como un motor de procesamiento de fin general o especial tal como, por ejemplo, un microprocesador, microcontrolador u otra lógica de control o una unidad de FPGA (Matriz de Puertas Programable en Campo) que comprende secciones de código, almacenadas en un medio de almacenamiento legible por ordenador, que se fijan para realizar ciertas tareas, pero también otras secciones de código, almacenadas en un medio de almacenamiento legible por ordenador, que puede alterarse durante su uso. Tales secciones alterables pueden comprender parámetros que tienen que usarse como entrada para las diversas tareas, tal como el ajuste de parámetros de suspensión activa, entre otros. Preferentemente, el evaluador o procesador 102 se comprende en un dispositivo de control central o unidad del vehículo, por ejemplo, en forma de hardware, firmware y/o software adicional integrados.
Dado que la presente invención emplea preferentemente sensores ya presentes de un vehículo, es posible añadir la determinación de condición de la superficie de carretera de acuerdo con la presente invención en forma de aplicaciones de software o firmware adicionales o complementos para el dispositivo/unidad de control ya presente en un vehículo.
El vehículo puede ser cualquier vehículo de ruedas, como un coche, un camión, una furgoneta, una motocicleta, una bicicleta, un tren, etc. que tienen al menos una rueda en contacto con el terreno. Por lo tanto, incluso un vehículo (bicicleta, motocicleta) que se conduce sobre solo una rueda puede beneficiarse de la presente invención.
La Figura 1B muestra una vista esquemática de un sistema 1, que comprende uno o más vehículos 110, que corresponden al vehículo 101 de la Figura 1A, y que comprenden adicionalmente una red de comunicaciones 120 y una unidad de extremo posterior de sistema central 130 que tiene un evaluador o procesador 132.
Como se indica por las flechas bidireccionales, el uno o más vehículos 110 se disponen para comunicar información con uno cualquiera de los otros uno o más vehículos 110 y/o con la unidad de extremo posterior de sistema central 130 a través de la red de comunicaciones 120. Tal información puede incluir, pero sin limitación, información sobre condiciones de la superficie de carretera, tal como información sobre la detección de una o más irregularidades de corta duración; otra información de la condición de la superficie de carretera actualizada a usar para la actualización de una descripción de condición de la superficie de carretera actual; un mapa u otra descripción de la condición de la superficie de carretera; o una señal de control, por ejemplo, que desencadena una alarma que es perceptible para un conductor de un vehículo en forma de, por ejemplo, gráficos y/o audio, la alarma relacionada con una irregularidad de corta duración detectada.
Preferentemente, el uno o más vehículos 110 se usan como "sondas". El procesador o evaluador 102 de cada vehículo se dispone para calcular información de la condición de la superficie de carretera basándose en información recopilada por sensores en el vehículo, por ejemplo, los sensores 100 y 140, pero posiblemente también otros sensores presentes en el vehículo. Específicamente, esto significa que cada vehículo puede ser capaz de decir a otros vehículos/usuarios de carretera acerca de las condiciones de la superficie de carretera y la situación del tráfico basándose en la información que ha recopilado con sus propios sensores. La información recopilada de un vehículo puede distribuirse desde cualquiera de todos del uno o más vehículos a un servidor central, ejemplificado en la Figura 1B por la unidad de extremo posterior de sistema central 130, y/u otros vehículos 110 a través de una red de comunicaciones. La distribución a través de la red de comunicaciones puede habilitarse usando un sistema de servicio basado en la nube en forma de un sistema de coche a infraestructura, puede usarse un sistema de coche a coche o cualquier otro sistema de asistencia al conductor que habilita la comunicación entre vehículos en conducción y/o entre un vehículo en conducción y un operador de infraestructuras de tráfico. En cualquier caso, tal comunicación puede ser directa y/o realizarse en tiempo real.
El evaluador o procesador 102 del vehículo 110 puede configurarse para generar o actualizar un mapa de la condición de la superficie de carretera actual basándose en información sobre una o más irregularidades de corta duración detectadas. El procesador 132 de la unidad de extremo posterior de sistema central 130 puede configurarse para recibir también información sobre una o más irregularidades de corta duración detectadas desde el vehículo o vehículos 110 a través de la red de comunicaciones 120. Tal información puede usarse para propósitos de recopilación de datos, por ejemplo. Sin embargo, tal información puede comunicarse también desde la unidad de extremo posterior de sistema central 130 al vehículo o vehículos 110. Esto habilita proporcionar un vehículo 110 con información sobre irregularidades de corta duración recopiladas por uno o más otros vehículos 110; a continuación, el evaluador/procesador 102 puede configurarse para usar la información sobre irregularidades de corta duración del vehículo 110 en la que reside y/o tal información recopilada por uno o más otros vehículos 110 para generar o actualizar un mapa de la condición de la superficie de carretera actual.
Sin embargo, además o como una alternativa, el evaluador/procesador 132 de la unidad de extremo posterior de sistema central 132 puede configurarse (también) para generar o actualizar un mapa de la condición de la superficie de carretera actual basándose en información sobre una o más irregularidades de corta duración detectadas. Para este fin, el evaluador/procesador 132 puede usar información para que uno o más vehículos 110 generen/actualicen un mapa de una condición de la superficie de carretera actual para el área/carreteras en las que se ubica el vehículo, o se ubican estos vehículos, respectivamente. Sin embargo, el evaluador/procesador 132 puede usar información de todos los vehículos 110 para generar/actualizar un mapa de condiciones de la superficie de carretera actuales para toda el área y todas las carreteras, respectivamente, en las que se ubican/mueven los vehículos 110 que están en comunicación con la unidad de extremo posterior de sistema central 130.
El evaluador o procesador 102 y/o el procesador 132 de la unidad de extremo posterior de sistema central 130 pueden configurarse adicionalmente para generar o actualizar una clasificación de la superficie de carretera basándose en una o más irregularidades de corta duración detectadas. El evaluador o procesador 102 y/o el procesador 132 de la unidad de extremo posterior de sistema central 130 pueden configurarse adicionalmente para realizar la actualización de clasificación en tiempo real. El evaluador o procesador 102 puede configurarse adicionalmente para ajustar los ajustes de la suspensión activa del vehículo basándose en la clasificación actualizada que se calcula por el procesador o evaluador 102 y/o calcula por el procesador 132 de la unidad de extremo posterior de sistema central 130 y se recibe desde la unidad de extremo posterior de sistema central 130. En cuanto a una generación/actualización de una clasificación de superficie de carretera, como en los casos anteriores de una generación/actualización de mapas de condición de la superficie de carretera, puede usarse información sobre irregularidades de corta duración de uno o más vehículos 110. La anterior descripción, en consecuencia, se aplica en este punto.
La presente invención puede usarse como un sistema de asistencia al conductor, proporcionando información de la condición de la superficie de carretera actualizada a un conductor de un vehículo, y/o como un sistema de asistencia de infraestructura, proporcionando información de la condición de la superficie de carretera de información actualizada a organizaciones a cargo del control de tráfico, mantenimiento de infraestructuras o carreteras, solo por proporcionar algunos ejemplos no limitantes.
El sensor usado para obtener la primera señal de sensor puede ser de cualquier tipo de sensor que es sensible a oscilaciones dependientes del tiempo de una rueda del vehículo. Por ejemplo, el primer sensor puede ser un sensor común de velocidad o aceleración de rueda para todas las ruedas de un vehículo, al menos un sensor individual de velocidad o aceleración de rueda asociado con una única rueda. El primer sensor puede comprender dos o más tipos de sensor, por ejemplo, un sensor de velocidad de rueda y un sensor de aceleración de rueda.
Como se ilustra, el primer sensor puede ser un sensor de velocidad de rueda 100, en donde la primera señal de sensor es una señal de velocidad de rueda indicativa del comportamiento dependiente del tiempo de la velocidad, u oscilaciones de velocidad de rueda, de la rueda 103 del vehículo. Por ejemplo, se usan los sensores de velocidad de rueda de un sistema de frenado antibloqueo (ABS). Esto es ventajoso dado que muchos sensores de ABS ya están montados en todos los vehículos en la actualidad. Los sensores de velocidad de rueda se conocen bien por el experto en la materia.
La Figura 2 muestra un diagrama esquemático de un sensor de velocidad de rueda 100 ilustrativo que comprende una rueda dentada 210 con, por ejemplo, siete dientes idénticos. Un componente de sensor 220 se ubica y dispone de tal forma para generar una señal de sensor siempre que un diente (engranaje) de la rueda dentada pasa el componente de sensor 220. El componente de sensor 220 puede ser un sensor óptico, un sensor magnético (por ejemplo, un sensor HALL) o cualquier otro tipo de sensor concebible. El componente de sensor 220 produce señales eléctricas que se transportan por alambres o transmisión de radio a un procesador posterior o evaluador unidad (por ejemplo, el evaluador/procesador 102 de la Figura 1A) para un procesamiento adicional. En el ejemplo de la Figura 2, en total existen siete señales de sensor generadas durante una revolución completa de la rueda dentada.
El procesador o evaluador 102 del vehículo puede configurarse para determinar vibraciones dependientes del tiempo u oscilaciones de velocidad de rueda usando un filtro adaptado, como se describe adicionalmente en conexión con las realizaciones del método.
Introduciendo una segunda señal de sensor indicativa de un movimiento vertical del chasis, y combinando la misma con la primera señal de sensor indicativa de oscilaciones de velocidad de rueda (vibraciones dependientes del tiempo de la rueda), se consigue una detección más fiable de irregularidades de corta duración en la superficie de carretera debajo de un vehículo en conducción. Por lo tanto, se aplica un enfoque de fusión de sensor para mejorar el rendimiento de detección al mismo tiempo que se minimiza el número de indicaciones falsas.
Por ejemplo, como se ilustra, el segundo sensor puede ser un sensor de altura de eje dispuesto para determinar una distancia entre el eje de rueda de una rueda del vehículo en conducción y el chasis de vehículo. El sensor de eje puede medir la altura de eje en diferentes instancias de tiempo, por ejemplo, en intervalos de tiempo sucesivos predeterminados, proporcionando de este modo una señal de sensor indicativa de una distancia dependiente del tiempo entre el eje de rueda de la primera rueda y el chasis de vehículo.
Además o como alternativa, el segundo sensor puede ser un sensor de altura de suspensión neumática y/o un sensor de altura de suspensión neumática asociado con cada una de la una o más ruedas del vehículo dispuesto para determinar una distancia dependiente del tiempo entre, por una parte, la rueda asociada o ruedas asociadas y, por otra parte, el chasis de vehículo. El sensor de altura de suspensión neumática puede realizar mediciones en diferentes instancias de tiempo, por ejemplo, en intervalos de tiempo sucesivos predeterminados, proporcionando de este modo una señal de sensor indicativa de una distancia dependiente del tiempo entre la rueda asociada, o ruedas asociadas, y el chasis de vehículo.
Además o como alternativa, el segundo sensor puede ser un acelerómetro vertical, ubicado, por ejemplo, en un sistema de suspensión del vehículo.
El segundo sensor puede comprender dos o más tipos de sensor, por ejemplo, al menos un sensor de altura de eje y/o al menos un sensor de altura de suspensión neumática y/o al menos un acelerómetro vertical.
Con respecto a la aceleración de rueda, puede usarse cualquier sensor o sensores con capacidad para determinar la aceleración de una rueda.
La información del segundo sensor puede incluir información de al menos uno de uno o más sensores de altura de eje; uno o más sensores de altura de suspensión neumática; y uno o más acelerómetros, que pueden combinarse para generar una segunda señal de sensor mejorada.
Una detección de irregularidades de corta duración de/en una superficie de carretera puede hacerse utilizando información de sensores acoplados a la velocidad de rueda de un vehículo en conducción así como información de sensores acoplados al movimiento vertical del chasis del vehículo en conducción, como se explica a continuación.
Cuando uno de los neumáticos de un vehículo en conducción viaja a través de una irregularidad de corta duración en/de la carretera, tal como segmentos cortos de la carretera considerados como irregulares por el conductor, camino de grava, socavones, badenes, "banda de frenado" o similar, que tiene más o menos bordes distintos, esto proporciona un impulso vertical al neumático. Debido a las propiedades de elasticidad del neumático y el sistema de suspensión, el impulso provoca una oscilación, con una resonancia pronunciada de aproximadamente 15 Hz. La oscilación afecta a la velocidad de rueda individual y puede observarse, por ejemplo, cuando se mira la diferencia en tiempo entre dos registros de un sensor de velocidad de rueda, como se describe en conexión con la Figura 2. De este modo, una forma de detectar las oscilaciones de neumático que se produce cuando se pasa sobre una irregularidad de corta duración en/de la superficie de carretera es mirar la varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros de engranaje durante la longitud de un intervalo de tiempo predeterminado, por ejemplo, pero sin limitación a, 100 ms. La varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros de engranaje puede estimarse como:
<72 _ ÍZ£=i(tfc-t. k - 1 H ) ‘ (Ec. 1)
donde p es el valor esperado y o2 es la varianza de At.
Para calcular la varianza o2 de la diferencia en tiempo entre dos registros de un sensor de velocidad de rueda para el intervalo de tiempo predeterminado, puede estimarse el valor esperado. Debido a cambios en la velocidad durante el intervalo de tiempo predeterminado, el valor esperado de la varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros cambiará durante el intervalo de tiempo. Para compensar esto, el valor esperado de la varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros puede aproximarse, por ejemplo, como una tendencia lineal sobre el intervalo de tiempo, como se ilustra por la Figura 4A.
La Figura 4A muestra un diagrama 400 que muestra las mediciones 420 de cómo oscila la diferencia en tiempo entre dos registros alrededor de la tendencia estimada lineal 410 para una rueda del vehículo en conducción, ejemplificada en este punto como la rueda delantera derecha de un vehículo que tiene cuatro ruedas. En el diagrama 400, se marca un intervalo de tiempo de 100 ms, en donde las oscilaciones tienen amplitudes significativamente mayores que las oscilaciones fuera del intervalo de tiempo indicado. Tal amplitud (más) alta puede ser indicativa de una irregularidad de corta duración en/de la superficie de carretera de la carretera debajo del vehículo en conducción, y puede compararse con un umbral para determinar la detección de una irregularidad de corta duración, como se ha analizado adicionalmente en conexión con la Figura 4B.
La tendencia lineal de la varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros puede escribirse en realizaciones como:
(Ec. 2)
donde yk es la késima diferencia medida en tiempo entre dos registros de un sensor de velocidad de rueda durante el intervalo de tiempo predeterminado, = [k, 1], 9 = [a, b]Tson la inclinación y el desplazamiento, respectivamente, de la tendencia lineal, y ek es un término de ruido.
La solución de mínimos cuadrados a la Ec. 2 es:
0 = (Zfc=i<pk<pk) 1ll= iyk (P k (Ec. 3)
La inclinación y desplazamiento estimados de la tendencia lineal puede derivarse a las siguientes expresiones:
A nZjf=1fc2- 1(Z vJn!=1f ,
'c ') 2: (wl fc=i fe-yfc- l fc=i fc l fc=iyfc)
(Ec. 4)
Figure imgf000008_0001
Después de que se ha estimado la tendencia lineal para el intervalo de tiempo preseleccionado actual, la varianza o2 de la diferencia en tiempo entre dos registros puede calcularse como se describe en la Ec. 1.
La varianza o2 puede compararse, a continuación, con un valor umbral predeterminado, establecido, por ejemplo, en la producción del vehículo o durante la calibración de los sistemas de recopilación y cálculo de datos de vehículo.
El valor umbral puede establecerse a un nivel que corresponde a una varianza o2 de la diferencia en tiempo entre dos registros que es indicativa de una irregularidad de corta duración en la superficie de carretera. Comenzando desde el mismo, si la varianza o2 es mayor que el umbral prestablecido, esto es una indicación de una irregularidad de corta duración debajo del vehículo en conducción y el procesador o evaluador 102 (y/o el procesador 132) puede configurarse para determinar la presencia de, o en otras palabras detectar, una irregularidad de corta duración debajo del vehículo si la varianza o2 está por encima del valor umbral predeterminado.
En el diagrama 430 mostrado en la Figura 4B, una varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros de una velocidad de rueda, indicada por un valor de amplitud en la dirección y, para cada "serie", como se indica en el eje x, en donde una "serie" corresponde a un intervalo de tiempo predeterminado. En la Figura 4B, un valor umbral 440 que indica la presencia de una irregularidad de corta duración se indica por una línea de puntos. Como puede observarse a partir de la figura 4B, existe un pico distinto, con n amplitud que excede el valor umbral, y un pico más pequeño en sucesión cercana. En este ejemplo, esto se origina desde una rueda delantera que golpea la irregularidad primero y una correspondiente rueda trasera que golpea la misma irregularidad poco después. La diferencia en magnitud entre la varianza de la rueda delantera y trasera se debe en este caso a la distribución de peso desigual del vehículo que en este punto se supone que tiene su motor en la parte delantera. El menor peso en el eje trasero no forzará que la rueda trasera se hunda en la irregularidad de la carretera en el mismo grado que la rueda delantera, y el impulso para la rueda trasera será, por lo tanto, menor.
Se muestra que puede usarse un filtro adaptado para detectar la presencia de una irregularidad de corta duración debajo de un vehículo en conducción. Esto puede comprender comparar una señal de plantilla predeterminada, representativa de oscilaciones de velocidad de rueda, por ejemplo, aproximadamente 15 Hz, que se producen cuando se conduce en una irregularidad de corta duración en una superficie de carretera, con una señal que representa las oscilaciones de velocidad de rueda medidas o calculadas de un vehículo en conducción; y determinar adicionalmente una detección de una irregularidad de corta duración si la señal medida o calculada se correlaciona con un alto grado (por encima de un valor de umbral prestablecido) con la señal de plantilla. El filtro adaptado puede escribirse, por ejemplo, como una convolución:
(Ec. 6)
donde h es la señal de plantilla buscada y x es la señal (medida/calculada) introducida.
h puede elegirse para que sea la respuesta de impulso a un filtro de paso de banda alrededor de una frecuencia que representa la energía de una oscilación provocada por una irregularidad de corta duración predeterminada.
Puede generarse una cantidad de decisión para las señales de filtro adaptado por medio de tomar el cuadrado y realizar filtrado de paso bajo en el resultado:
(Ec. 7)
Ejemplos de tales cantidades de decisión se muestran en la Figura 4C, que tienen un valor umbral de paso bajo normalizado 450. En la Figura 4C, el diagrama 440 ilustrativo muestra una señal derivada a partir de un sensor de velocidad de rueda de la rueda delantera derecha de un vehículo con cuatro ruedas. De acuerdo con esta ilustración, cuando se excede el valor umbral 450, esto indica la detección de una irregularidad de corta duración en/a la superficie de carretera debajo del vehículo en conducción. La detección puede desencadenar una alarma perceptible por el conductor del vehículo, por ejemplo, como cualquier tipo de salida visual/audible/perceptible.
Es posible usar cualquier función de filtro coincidente conocida en la técnica y adecuada para la comparación de dos señales, no únicamente la usada como un ejemplo en el presente documento, en realizaciones de filtro coincidente.
Para complementar la información de las señales de velocidad de rueda, puede usarse adicionalmente información acerca del movimiento vertical del chasis con el paso del tiempo, en otras palabras, fusionar información de sensor relacionada con oscilaciones dependientes del tiempo de una rueda con movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis. Conducir sobre una irregularidad en/de la superficie de carretera implica una energía en el sistema de suspensión que es observable en señales de sensor que miden las alturas entre cada rueda o eje de rueda y el chasis de vehículo. Estas señales pueden ser particularmente útiles para detectar irregularidades que no tienen bordes afilados que crean grandes oscilaciones en las señales de velocidad de rueda.
Adicionalmente, otro beneficio de un enfoque de fusión de sensores es minimizar el número de indicaciones falsas. Durante una conducción dinámica, por ejemplo, con fuertes aceleraciones y cambios de marcha, el ángulo de paso del vehículo podría cambiar rápidamente, resultando en una posible indicación falsa cuando se usan únicamente señales indicativas del movimiento vertical del chasis. En combinación con la información del sensor de velocidad de rueda, pueden suprimirse tales indicaciones falsas. Adicionalmente, las indicaciones falsas provocadas por perturbaciones emitidas desde las señales de velocidad de rueda, no relacionadas con irregularidades de carretera de corta duración, también pueden suprimirse, a continuación, usando fusión de sensores con los sensores que miden el movimiento vertical del chasis.
La Figura 5A muestra dos diagramas 500, 510 de señales de altura de eje de ejemplo obtenidas usando un sensor de altura de eje delantero y un sensor de altura de eje trasero cuando se conduce en una irregularidad de corta duración en la superficie de carretera debajo del vehículo en conducción.
Las varianzas móviles para las señales de altura de eje pueden calcularse para conseguir un indicador adicional para irregularidades de corta duración. Las varianzas podrían calcularse como:
(Ec. 8)
donde ha es la altura de eje para el eje a y G¡¡a es la varianza de movimiento de ha.
La Figura 5B muestra los diagramas 530 y 540 que representan las varianzas de las señales de altura de eje en la Figura 5A. En realizaciones de método, la varianza de una señal de altura de eje se compara con un umbral predeterminado, en la Figura 5B ejemplificada por las líneas discontinuas 550, 560, y se determina que se detecta una irregularidad de corta duración en la superficie de carretera debajo de un vehículo en conducción si el valor de varianza de la señal de altura de eje excede el valor de límite preestablecido.
Los valores de varianza de señales de altura de eje pueden actualizarse si el valor absoluto de la aceleración longitudinal está dentro de los límites preestablecidos. Esto reduce o elimina las fluctuaciones en el ángulo de paso, que se producen debido a las transferencias de peso en aceleración alta y frenado repentino. Como se describe en el presente documento, en un ejemplo, información de varianza de altura de eje de un sensor de altura de eje puede combinarse con información de velocidad de rueda, por ejemplo, de un sensor de velocidad de rueda o sensor de aceleración de rueda, para obtener información mejorada (información de fusión de sensores) sobre cuya base pueden detectarse irregularidades de corta duración en la superficie de carretera debajo del vehículo en conducción.
La Figura 3 muestra un diagrama de flujo de las realizaciones de un método para detectar una irregularidad de corta duración debajo de un vehículo en conducción que tiene al menos una primera y una segunda rueda, comprendiendo el método:
En la etapa S310: determinar una primera señal de sensor indicativa de oscilaciones dependientes del tiempo en la primera rueda, usando un primer sensor.
La primera señal de sensor es una señal de velocidad de rueda indicativa del comportamiento dependiente del tiempo de la velocidad de la primera rueda del vehículo, por ejemplo, oscilaciones de velocidad de rueda.
Las oscilaciones dependientes del tiempo de la primera señal de sensor pueden determinarse basándose en al menos una de cálculos de la varianza del tiempo entre dos señales internas sucesivas del primer sensor, como se describe en conexión con las Figuras 4A-4C, y determinar las oscilaciones dependientes del tiempo comprende usar un filtro adaptado, como se describe en conexión con la Figura 4C.
Para un vehículo que tiene al menos un par de ruedas que comprende una rueda delantera y una trasera y las señales de velocidad de rueda obtenidas en la respectiva rueda del par de ruedas están correlacionadas, se producirá un pico de correlación en el momento de las oscilaciones que pasan la irregularidad de corta duración en/de la superficie de carretera debajo del vehículo en conducción. Si se conoce la distancia entre el eje delantero y trasero del vehículo, la correlación de ruedas puede usarse para la determinación de la velocidad del vehículo, por ejemplo, como se describe en el documento de la técnica relacionada WO 2011/054363 A1.
Cualquiera o todas las realizaciones en la etapa S310 pueden combinarse adicionalmente para obtener incluso más información precisa sobre las oscilaciones dependientes del tiempo.
En la etapa S320: determinar una segunda señal de sensor indicativa de un movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis de vehículo, usando un segundo sensor.
Determinar un movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis de vehículo puede comprender al menos uno de:
- determinar una distancia dependiente del tiempo entre el eje de rueda de la primera rueda y el chasis de vehículo, usando un sensor de altura de eje, como se describe en conexión con las Figuras 5A y 5B;
- determinar una distancia dependiente del tiempo entre cada una de las al menos dos ruedas del vehículo, respectivamente, y el chasis de vehículo, usando un respectivo sensor de altura de suspensión neumática asociado con cada una de las al menos dos ruedas;
- determinar la aceleración vertical usando un acelerómetro vertical.
Cualquiera o todas las realizaciones de la etapa S320 pueden combinarse adicionalmente para obtener incluso información más precisa sobre el movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis.
En la etapa S330: detectar cualquier irregularidad de corta duración debajo del vehículo en conducción basándose en la primera señal de sensor y la segunda señal de sensor.
La etapa de detección S330 puede comprender comparar un valor derivado a partir de una combinación de la primera y la segunda señales de sensor a un valor umbral predeterminado para determinar la detección de una irregularidad de corta duración en la superficie de carretera debajo de un vehículo en conducción.
La etapa de detección S330 puede comprender:
- generar un primer valor de sensor normalizado, primer_valor_senson, basándose en una señal de sensor obtenida usando el primer sensor en el momento ti;
- generar un segundo valor de sensor normalizado, segundo_valor_senson, basándose en una señal obtenida usando el segundo sensor en el momento ti;
- calcular un valor de salida total E basándose en el primer_valor_sensor normalizado, y el segundo_valor_senson normalizado; y
- comparar el valor de salida total E con un umbral prestablecido; y
- determinar:
o si el valor de salida total E excede el umbral prestablecido, que una irregularidad de corta duración está presente debajo del vehículo en conducción; o
o si el valor de salida total E no excede el umbral prestablecido, que no hay presente ninguna irregularidad de corta duración debajo del vehículo en conducción.
La determinación de fusión de sensores puede realizarse cada vez que el primer y segundo sensores realizan mediciones, como se ha indicado anteriormente usando la noción de tiempo ti.
Como alternativa, la determinación de fusión de sensores puede realizarse únicamente cuando se encuentra que un valor de sensor medido del primer o el segundo sensor excede un umbral prestablecido en una instancia de tiempo especificada t-i, de modo que el valor de salida total E se calcula y compara con el umbral prestablecido únicamente cuando uno del primer y segundo sensores han proporcionado una indicación de que una irregularidad de corta duración puede estar presente debajo del vehículo en conducción. En este caso, si se encuentra que el valor de salida total E no excede el valor de umbral prestablecido, esto corresponde a una "falsa alarma", dado que uno del primer y segundo sensor ha registrado un valor que, cuando se toma solo, indicó la detección de una irregularidad de corta duración en la superficie de carretera debajo del vehículo en conducción. En otras palabras, el uso de la fusión de sensores, fusionar información de dos o más sensores, proporciona una detección más precisa de irregularidades de corta duración que usar información de únicamente un solo sensor.
El primer valor de sensor puede normalizarse a través de su multiplicación con una primera constante K1, y el segundo valor de sensor puede normalizarse a través de su multiplicación con una segunda constante K2. Los valores de K1 y K2 pueden estar presentes o determinarse en producción, en calibración y/o almacenarse en y recuperarse de un almacenamiento de datos 104 integrado en un vehículo 1, como se ilustra en la Figura 1A, o un almacenamiento de datos accesible por el vehículo 1, por ejemplo, un almacenamiento de datos 134 de la unidad de extremo posterior de sistema central 130, como se ilustra en la Figura 1B. El procesador 102, y/o el procesador 132, puede configurarse para recuperar la primera y segunda constantes K1 y K2 de una memoria 104, 134; normalizar la primera y segunda señales de sensor usando la primera y segunda constantes K1 y K2; y generar un valor de salida total E sumando los valores resultantes de las señales de sensor normalizadas, de acuerdo con la siguiente ecuación:
E = K 1 ■ (p r im e r_ v a lo r_ s e n s o r i) K 2 ■ (s e g u n d o _ v a lo r_ s e n s o ri ) (Ec. 9)
El valor de salida total E puede corresponder a un valor de energía.
El procesador 102, y/o el procesador 132, puede configurarse para: comparar el valor de salida total E con un umbral prestablecido; y determinar:
o si el valor de salida total E excede el umbral prestablecido, que una irregularidad de corta duración está presente debajo del vehículo en conducción; o
o si el valor de salida total E no excede el umbral prestablecido, que no hay presente ninguna irregularidad de corta duración debajo del vehículo en conducción.
La evaluación anterior puede realizarse, por ejemplo, para todo el vehículo, para cada rueda separada, si el vehículo tiene más de una rueda, o para cada par de ruedas, si el vehículo tiene dos o más pares de ruedas.
Las constantes K1 y K2 pueden actualizarse en la descarga de parámetros en conexión con el servicio del vehículo, o a través de la descarga desde una red de comunicaciones, por ejemplo, una descarga automática o desencadenada por usuario en intervalos de tiempo predeterminados o en conexión con un nuevo lanzamiento de versión de sistema. Adicionalmente, las constantes K1 y K2 también pueden adaptarse como una función de la velocidad de los vehículos, dado que la energía inducida cambiará como una función de la velocidad; cuanto mayor sea la velocidad, menor será la energía inducida.
Combinando la información obtenida de la etapa S310 y la etapa S320, se obtiene una detección mejorada de irregularidades de corta duración. Por ejemplo, la etapa S310 puede ser suficiente para detectar una irregularidad de corta duración, por ejemplo, un socavón, que tiene bordes afilados y que da lugar de este modo a grandes variaciones en la oscilación de velocidad de rueda, pero una irregularidad con bordes más suaves puede no notarse si, por ejemplo, la amplitud de las oscilaciones no excede un umbral prestablecido.
Combinando la información sobre variaciones en la oscilación de velocidad de rueda con información sobre oscilaciones del chasis, puede hacerse una determinación más precisa sobre si las oscilaciones de la velocidad de rueda indican, de hecho, la presencia de una irregularidad de carretera o no.
Después de la etapa S330, se obtiene información sobre cualquier irregularidad de corta duración detectada. Esta información puede usarse para varios propósitos ventajosos.
El método puede comprender generar o actualizar un mapa de la condición de la superficie de carretera actual basándose en una o más irregularidades de corta duración detectadas.
El método puede comprender, además o como alternativa, actualizar una clasificación de la superficie de carretera basándose en una o más irregularidades de corta duración detectadas
El método puede comprender, además o como alternativa, realizar la generación o actualización anteriormente mencionada de un mapa de la condición de la superficie de carretera actual y/o actualización de una clasificación de la superficie de carretera en tiempo real.
El método puede comprender adicionalmente, además o como alternativa, ajustar los ajustes de la suspensión activa del vehículo basándose en la clasificación actualizada.
El método puede comprender distribuir la clasificación o mapa de superficie de carretera actualizado usando un sistema de asistencia al conductor que es capaz de comunicarse directamente entre sí y/o con los operadores de infraestructuras de tráfico.
Todas las etapas de método y funciones descritas en el presente documento pueden realizarse en tiempo real, y los cálculos y evaluaciones pueden realizarse por el procesador 132 o el evaluador 102 del vehículo en conducción, o realizarse por el procesador 132 de la unidad de extremo posterior de sistema central 130 y comunicarse al procesador o evaluador 102 del vehículo en conducción.
El procesador o evaluador 102 puede configurarse para determinar, en la etapa relacionada con la primera señal de sensor, una señal de sensor indicativa de oscilaciones dependientes del tiempo en una primera rueda y adicionalmente una señal de sensor indicativa de oscilaciones dependientes del tiempo en una segunda rueda, respectivamente, y correlacionar la primera y segunda señales de sensor para determinar una señal de correlación de las señales obtenidas en la primera y segunda rueda. Si se usan uno o más sensores de velocidad de rueda para medir las oscilaciones, entonces las señales de velocidad de rueda se miden preferentemente en un par de una rueda delantera y una trasera que están moviéndose en un carril de modo que sienten las mismas características de carretera de una manera retardada en tiempo.
El procesador o evaluador 102 puede configurarse para realizar cualquiera o todas las etapas de método o funciones descritas en el presente documento.
Como una posible implementación, se proporciona un producto de programa informático dispuesto para, cuando se ejecuta en un dispositivo informático, controlar un procesador para realizar cualquiera o todas las etapas de método o funciones descritas en el presente documento.
El vehículo puede comprender un visualizador (no mostrado en las figuras), en donde el evaluador o procesador 102 puede configurarse para controlar el visualizador y/o salida acústica y/o perceptible para emitir datos gráficos o de imagen, o de audio o perceptibles asociados con la condición de la superficie de carretera, tal como un mapa de la condición de la superficie de carretera actual u obstáculos futuros, o una alarma/aviso visual/acústico/perceptible de que el vehículo se está aproximando a un obstáculo.
Realizaciones de productos de programa informático con código de programa para realizar los métodos descritos incluyen cualquier medio legible por máquina que es capaz de almacenar o codificar el código de programa. El término "medio legible por máquina" se considerará, por consiguiente, que incluye, pero no limitado a, memorias de estado sólido, medios de almacenamiento óptico y magnético y señales de onda portadora. El código de programa puede ser código máquina u otro código que puede convertirse a código máquina mediante compilación y/o interpretación, tal como código fuente en un lenguaje de programación de alto nivel, tal como C++, o en cualquier otro lenguaje de programación imperativo o funcional adecuado, o código de máquina virtual. El producto de programa informático puede comprender una portadora de datos provista del código de programa u otros medios ideados para controlar o dirigir un aparato de procesamiento de datos para realizar el método de acuerdo con la descripción. Un aparato de procesamiento de datos que ejecuta el método habitualmente incluye una unidad central de procesamiento, medios de almacenamiento de datos y una interfaz de E/S para señales o valores de parámetro.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un método para proporcionar información sobre condiciones de la superficie de carretera, en particular, rugosidad de la carretera, debajo de un vehículo en conducción que tiene al menos una primera rueda, comprendiendo el método:
a) determinar una señal de velocidad de rueda indicativa de oscilaciones en la primera rueda, usando un sensor de velocidad de rueda;
b) determinar una señal de sensor de aceleración indicativa de un movimiento vertical dependiente del tiempo del chasis de vehículo, usando uno o más acelerómetros en el vehículo; y
c) determinar condiciones de la superficie de carretera, en particular, rugosidad de la carretera, debajo del vehículo en conducción basándose en la varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros de la señal de sensor de velocidad de rueda y basándose en la señal de sensor de aceleración.
2. El método de la reivindicación 1, en donde la señal de velocidad de rueda es indicativa del comportamiento dependiente del tiempo de la velocidad de la primera rueda del vehículo.
3. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la determinación de un movimiento dependiente del tiempo del chasis de vehículo comprende además determinar una distancia dependiente del tiempo entre el eje de rueda de la primera rueda y el chasis de vehículo, usando al menos uno de un sensor de altura de eje y un sensor de altura de suspensión neumática asociado con la primera rueda.
4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente generar o actualizar un mapa de la condición de la superficie de carretera actual basándose en una o más condiciones de la superficie de carretera determinadas.
5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente actualizar una clasificación de la superficie de carretera basándose en una o más condiciones de la superficie de carretera determinadas.
6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente ajustar los ajustes de la suspensión activa del vehículo basándose en una o más condiciones de la superficie de carretera determinadas y/o información derivada de las mismas.
7. El método de la reivindicación 3 o 4, que comprende adicionalmente distribuir información sobre una o más condiciones de la superficie de carretera determinadas a través de una red de comunicaciones a un servidor central y/u otros vehículos.
8. El método de la reivindicación 7, en donde la distribución al servidor central y/u otros vehículos está usando un sistema de asistencia al conductor, en particular un sistema de coche a infraestructura o un sistema de coche a coche o un extremo posterior de un sistema de servicio basado en la nube.
9. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende adicionalmente: fusionar las condiciones de la superficie de carretera determinadas fusionadas con información de la condición de la superficie de carretera adicional, en el extremo posterior de un servicio basado en la nube.
10. Sistema para proporcionar información sobre condiciones de la superficie de carretera, en particular, rugosidad de la carretera, debajo de un vehículo en conducción que tiene una primera rueda, comprendiendo el sistema:
a) un sensor de velocidad de rueda (100) configurado para determinar una señal de sensor de velocidad de rueda indicativa de oscilaciones en la primera rueda (103);
b) uno o más acelerómetros configurados para determinar una señal de sensor de aceleración indicativa de un movimiento vertical del chasis de vehículo; y
c) un evaluador (102) configurado para:
- recibir la señal de sensor de velocidad de rueda y la señal de sensor de aceleración; y
- determinar condiciones de la superficie de carretera, en particular, rugosidad de la carretera, debajo del vehículo en conducción basándose en la varianza de la diferencia en tiempo entre dos registros de la señal de sensor de velocidad de rueda y basándose en la señal de sensor de aceleración.
11. Producto de programa informático configurado para, cuando se ejecuta en un dispositivo informático, controlar el sistema de acuerdo con la reivindicación 10 para realizar las etapas de método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9.
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