ES2992893B2 - Metodo y sistema de control direccional para la realizacion de maniobras marcha atras de un conjunto vehicular con mas de una articulacion - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

MÉTODO Y SISTEMA DE CONTROL DIRECCIONAL PARA LA REALIZACION DE

MANIOBRAS MARCHA ATRÁS DE UN CONJUNTO VEHICULAR CON MAS DE UNA

ARTICULACIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es un método mediante el que se reduce el espacio necesario y se facilita la realización de maniobras marcha atrás, con conjuntos vehiculares que cuentan con más de una articulación.

La invención también se refiere a un sistema autónomo e intercambiable que responde técnicamente al método propuesto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el actual estado de la técnica, en el transporte pesado de mercancías lo más común es la utilización de conjuntos vehiculares con una sola articulación.

El conjunto vehicular más común en el mercado del transporte pesado de mercancías a nivel mundial está constituido por una cabeza tractora tirando de un tráiler que se enlazan de forma articulada mediante un "Kingpin”.

Estos vehículos con una sola articulación realizan las maniobras en espacios relativamente reducidos, estando esta técnica de maniobra dominada por la mayor parte de los conductores dedicados al transporte pesado.

Existen otras configuraciones también comunes en el sector del transporte como son los formados por el conjunto camión más remolque, que puede contar con una sola articulación si el remolque es de ejes centrales, o con dos articulaciones si el remolque es de ejes separados.

En el caso del remolque con ejes centrales, las maniobras se realizan en menor espacio y con más facilidad que con un remolque de ejes separados.

En el remolque de ejes separados, al tener dos articulaciones, las maniobras marcha atrás son mucho más complicadas, ya que el remolque es muy sensible a los movimientos del volante por parte del conductor y habitualmente hay que enderezar el vehículo totalmente para poder guiarlo marcha atrás, por lo que se necesita mucho espacio para las maniobras marcha atrás de entrada en boca de descarga.

Existen también configuraciones aún más largas y complejas que pueden contar con 3 o más articulaciones y con más de un remolque en el conjunto vehicular. Cuantas más articulaciones tenga un conjunto vehicular más difícil será su manejo en maniobras marcha atrás.

En la literatura técnica existen algunas referencias a sistemas de control para maniobras de vehículos de alta capacidad o conjuntos vehiculares con más de una articulación. Uno de estos estudios es una investigación de la Eindhoven University of Technology denominado“Analysis of high capacity vehicles for Europe”y que se puede encontrar en el enlace: https://pure.tue.nl/ws/portalfiles/portal/135389218/20191003_Kural.pdf. En este estudio se analizan las ecuaciones del movimiento para vehículos con varias articulaciones y se hacen ensayos de control de la maniobrabilidad en accesos marcha atrás donde se utilizan espejos y luces ultravioleta para el control del último remolque. Sin embargo, el estudio no establece un método de maniobrabilidad, sino simplemente un análisis de las maniobras a realizar.

Otro estudio es el realizado por la Universidad de Málaga, en España,“Steering the Last Trailer as a Virtual Tractor for Reversing Vehicles With Passive On- and Off-Axle Hitches”,al que se puede acceder mediante el enlace: https://ieeexplore.ieee.org/document/6413219. Este documento divulga una estrategia práctica para el movimiento hacia atrás de un vehículo que empuja varios remolques pasivos con cualquier combinación de enganches, ya sea en o fuera del eje. Se define el último tráiler como un tractor virtual que puede ser guiado a lo largo de caminos de diferentes curvaturas, como un único vehículo no holonómico. Entonces, se proponen relaciones cinemáticas para trasladar los comandos de movimiento resultantes al tractor real. El documento amplía el trabajo previo de abordar específicamente la propagación de puntos de ajuste virtuales a través de enganches en el eje. Este caso es difícil porque la propagación directa no se puede lograr debido a las restricciones cinemáticas impuestas por ángulos de articulación actuales. El método ha sido aplicado experimentalmente tanto para el seguimiento autónomo de rutas como para la dirección del operador en línea utilizando un robot móvil sobre orugas con dos diferentes combinaciones sobre y fuera del eje de remolques diferentes. Los resultados indican aplicabilidad en vehículos autónomos y sistemas avanzados de asistencia al conductor.

Este estudio y otros similares utilizan diferentes estrategias técnicas para lograr el mismo objetivo, como es el ser capaces de guiar todo el conjunto tractor y remolques por una trayectoria dada, llevando todo el conjunto de forma alineada o con curvas suaves por una trayectoria, ya que lo que se persigue es que unos elementos empujen a los otros buscando los puntos de equilibrio más idóneos para realizar este empuje por lo que los ángulos relativos entre unos y otros elementos del conjunto vehicular serán pequeños, no son capaces en ningún caso de realizar maniobras con curvas cerradas lo que implica adoptar ángulos más grandes entre los diferentes elementos (ya que estos ángulos grandes desestabilizarían el conjunto que no podría seguir la trayectoria) con el fin de reducir el espacio necesario a la hora de entrar en una boca de descarga o realizar una maniobra de giro en un espacio reducido.

Estos estudios tratan de sustituir al chofer en el momento de la maniobra, realizando por medio de un dispositivo en el volante, los movimientos necesarios para mantener en equilibrio el conjunto, ya que para una persona es imposible realizar semejantes movimientos de equilibrio que realizan a alta frecuencia estos dispositivos.

En estos estudios se introducen además componentes electrónicos y/o mecánicos tanto en el vehículo tractor como en cada uno de los remolques por lo que no son finalmente aplicables en la práctica ya que la legislación impide a día de hoy la comunicación en materia de dirección entre los diferentes elementos que componen el conjunto vehicular, ni entre ellos y la cabeza tractora, por no existir un protocolo de comunicación estandarizado a nivel mundial, además de ser demasiado caros, tener demasiados componentes y complejidad teniendo en cuenta los márgenes actuales y el nivel tecnológico que tiene actualmente el sector del transporte.

La utilización de conjuntos vehiculares con dos o tres articulaciones es menos común en el estado de la técnica que los que cuentan con una sola articulación. Además, se utilizan principalmente, y casi exclusivamente, para trayectos muy largos en circuitos de ida y vuelta o para usos específicos.

Existen dos importantes condicionantes que reducen de forma significativa la posible utilización de estos conjuntos vehiculares más largos y con dos o más articulaciones, como son las limitaciones de legislación y la limitada capacidad de maniobra, principalmente marcha atrás, que presentan a día de hoy estos vehículos.

Por lo tanto, el estado del arte echa en falta soluciones que puedan ayudar a mejorar la maniobrabilidad de estos conjuntos vehiculares y reducir el espacio necesario para tales maniobras, cumpliendo además con las exigentes restricciones legales que existen actualmente a nivel mundial en materia de dirección, siendo sencillos y sobre todo baratos.

DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN

La presente invención divulga un método, y un sistema que da respuesta a ese método, que permite simplificar el problema de la maniobra marcha atrás de un conjunto vehicular que consta de más de una articulación, siendo sencillo y muy barato, ya que continúa con el elemento humano como controlador y director de la maniobra, pero manejando un conjunto vehicular mucho más simple ya, que tendrá funcionalmente la complejidad equivalente a uno con una sola articulación.

Comenzando por el caso más sencillo, que es un conjunto vehicular con dos articulaciones, hay un elemento delantero o cabeza tractora y un elemento intermedio unidos por una primera articulación, y una segunda articulación que une el elemento intermedio con el elemento posterior, el método consiste en hacer resituar el elemento intermedio de forma continua en una posición angular objetivo que estará determinada en función el ángulo formado entre el primer y segundo elemento, del ángulo formado entre el segundo y tercer elemento y de las dimensiones de los elementos que conforman el conjunto vehicular, de esta manera durante la maniobra marcha atrás un conjunto vehicular con 2 articulaciones funcionará como si tuviese solamente 1 articulación, ya que elemento intermedio funcionará, como si fuese la propia articulación o rótula virtual que se situará en todo momento en una posición objetivo forzado por los medios direccionales con los que cuenta, confiriendo al conjunto una capacidad de maniobra similar y en muchos casos superior a un vehículo con una sola articulación.

Para resolver los problemas mencionados, un primer aspecto de la presente invención se refiere a un sistema de control direccional para la realización de maniobras de un conjunto vehicular con más de una articulación por un usuario, donde el conjunto vehicular comprende el primer elemento o cabeza tractora que comprende una primera articulación, un elemento intermedio, unido a la cabeza tractora mediante la primera articulación, que comprende una segunda articulación y un elemento posterior, unido al elemento intermedio mediante la segunda articulación. El sistema comprende:

- unos medios direccionales ubicados en el elemento intermedio,

- un primer sensor, configurado para detectar una primera posición relativa del eje longitudinal de la cabeza tractora con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio, donde la primera posición relativa define un ángulo a.

- un segundo sensor, configurado para detectar una segunda posición relativa del eje longitudinal del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento posterior, donde la segunda posición relativa define un ángulo p.

- un tercer sensor configurado para detectar un sentido de desplazamiento S del conjunto vehicular marcha atrás, en ese momento el sistema direccional se podrá activar;

- unos medios actuadores de los medios direccionales, configurados para modificar una posición de los medios direccionales, donde modificar la posición de los medios direccionales resulta en una modificación de un ángulo 5 definido entre los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio;

- un módulo de control electrónico, retroalimentado con los ángulos a y p, donde en caso de detectar un sentido de desplazamiento S marcha atrás, está configurado para determinar un par de ángulos de referencia ar y pr únicos para cada valor de la suma a+p calcular un valor para el ángulo 5 que mantiene los ángulos a y p en los valores de referencia ar y pr; y enviar una señal a los medios actuadores (7) de los medios direccionales (8) para modificar la posición de los medios direccionales situándolos en el valor calculado del ángulo 5,tal que, como resultado de mantener de forma forzada, por los medios direccionales, la posición relativa del elemento intermedio (2) en los ángulos de referencia ar y pr; se simula el funcionamiento de un conjunto vehicular con una única articulación.

Para cada valor del ángulo a+p (ángulo entre el primer elemento y el elemento posterior), existe un único valor de referencia para los ángulos a y p; por lo que el elemento intermedio para cada valor de a+p tendrá una única posición de referencia que alcanza mediante la actuación de los medios direccionales, esta es la razón por la que el funcionamiento de este conjunto vehicular es apreciado por el chofer como si manejase un conjunto con una única articulación, ya que el elemento intermedio está actuando como una rótula o articulación virtual que se coloca de forma automática en la posición más adecuada entre la cabeza tractora (1) y el elemento posterior (3), sin que el chofer tenga que preocuparse por esta parte del vehículo, solamente vigilará la cabeza tractora y el elemento posterior, tal y como se hace en los conjuntos con una sola articulación.

Así, ventajosamente, se alcanza el objetivo de simplificar el problema del conjunto vehicular de dos articulaciones, dejando al conductor que la complejidad del manejo sea equivalente al manejo de un conjunto vehicular con una sola articulación, ya que la conducción de estos conjuntos vehiculares con una sola articulación es sobradamente conocida a día de hoy por la gran mayoría de los conductores, utilizando unas maniobras determinadas, se consigue maniobrar con ellos marcha atrás para la entrada a zonas estrechas y bocas de carga/descarga en espacios relativamente reducidos y con maniobras con radios de curvatura muy cerrados.

Adicionalmente, una de las realizaciones de la invención contempla conocer las dimensiones básicas de longitud de los diferentes elementos del conjunto vehicular, es decir, las distancias entre ejes y las distancias entre los ejes y las articulaciones, para poder dibujar sus radios de curvatura y así poder por el módulo de control electrónico los cálculos de forma más precisa y optimizada.

Adicionalmente, una de las realizaciones de la invención cuenta con, un cuarto sensor configurado para detectar el ángulo 5 definido entre los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio; y

donde el módulo de control electrónico esta también retroalimentado con el ángulo 5 y cuenta con una interfaz para información del chofer, de esta forma el módulo de control electrónico en función los valores que proporcionan a, p y 5 genera señales de alerta en dicha interfaz para que pueda rectificar el giro del volante de la cabeza tractora y/o el sentido de avance en el momento en que el ángulo 5 de los medios direccionales esté cerca de sus límites preestablecidos de giro, lo que ventajosamente ayuda al chofer a que el conjunto vehicular se mantenga funcionando dentro de unos valores angulares preestablecidos.

Específicamente, en una de las realizaciones de la invención se contempla una interfaz entre el módulo de control electrónico y el usuario, con al menos un indicador de encendido/apagado, un indicador de marcha adelante/atrás y un indicador de sobregiro, configurado para establecer con unos límites de giro de los actuadores (5max y 5min) en el módulo de control electrónico; donde el módulo de control electrónico está además configurado para comparar los valores recibidos del ángulo 5 con los valores límite 5max y 5min establecidos y, en función de la comparación, envía una señal de activación al indicador de sobregiro.

Adicionalmente, una de las realizaciones de la invención cuenta con un quinto sensor V configurado para detectar el sentido y velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio; donde el módulo de control electrónico está además retroalimentado con el ángulo 5, detectado por el cuarto sensor, y el sentido y velocidad de giro, detectados por el quinto sensor, y donde el módulo de control electrónico está además configurado para estimar un ángulo de giro de unos medios direccionales de la cabeza tractora, definido como ángulo 0est, basado en unas relaciones geométricas entre ángulo a, ángulo 5 y sentido y velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio. Este "valor estimado de giro de 0est” , junto con los valores de a y p, cuando esté funcionando marcha atrás, se puede utilizar tanto para optimizar el cálculo/obtención de los valores ar, pr como para optimizar el algoritmo de cálculo del ángulo 5.

Adicionalmente, en países en los que la legislación lo permita, la invención contempla que el módulo de control electrónico además de estar retroalimentado con los ángulos a, p, contar con la señal de marcha atrás S y con las dimensiones significativas de longitud del conjunto vehicular, cuente propiamente con el ángulo 0 proporcionado por la cabeza tractora, esto se utilizará de forma aún más precisa tanto para optimizar el cálculo/obtención de los valores ar, pr como para optimizar el algoritmo de cálculo del ángulo 5.

En una de las realizaciones preferentes de la invención, el primer, segundo, tercer sensor o señal de marcha atrás, cuarto sensor y quinto sensor, los medios actuadores, los medios direccionales y el módulo de control electrónico están dispuestos en el elemento intermedio, donde el elemento intermedio es independiente del resto de elementos del conjunto vehicular. Así, ventajosamente, la presente invención es de fácil aplicación a diferentes conjuntos vehiculares, ya que solo intercambiando el elemento intermedio resulta completamente operativa.

En una de las realizaciones preferentes de la invención, los medios direccionales están constituidos por ejes direccionales, estando su punto de pivote en la unión entre el eje y la llanta de la rueda, donde se mide por parte del sensor el ángulo 5. Los medios actuadores de los ejes direccionales pueden comprender:

- cilindros hidráulicos, ampliamente conocido en la industria;

- ruedas motorizadas independientes en el elemento intermedio, que por medio de su giro a diferentes velocidades realicen su función como actuadores.

En este caso, los actuadores de los medios direccionales comprenden un sensor configurado para detectar sus velocidades de giro independientes; y el módulo electrónico se configura para estimar una diferencia de velocidad de giro entre las ruedas motorizadas que provoca la modificación de la posición de los medios direccionales, hasta alcanzar el valor calculado del ángulo 5; y enviar la correspondiente señal a los medios actuadores.

Utilizar ruedas motorizadas independientes como actuador en un eje dirección es una solución especialmente ventajosa en cuanto a que supone tener una doble función a un mínimo coste: - por un lado, se puede controlar la maniobra hacia atrás de acuerdo a la presente invención; y

- por otro lado, una vez desenganchados de la cabeza tractora, el elemento intermedio y posterior están motorizados, dotados de un pequeño motor con gran par y poca potencia, para desplazarse a baja velocidad y recolocarse dentro de una nave o zona de trabajo.

En otra de las realizaciones preferentes de la invención, los medios direccionales están constituidos por una corona de giro que permite girar el eje/s completo/s del elemento intermedio con respecto al elemento intermedio, en la corona de giro situada entre ambos es donde se sitúa el sensor para medir el ángulo 5, los medios actuadores de los ejes direccionales están constituidos por cilindros hidráulicos.

En otra de las realizaciones preferentes de la invención, los medios direccionales comprenden una lanza pivotante, donde el elemento intermedio está configurado para pivotar respecto de la lanza pivotante en un punto; donde los actuadores de los medios direccionales comprenden medios motores configurados para motorizar cada rueda de forma independiente y un sensor configurado para detectar sus velocidades de giro independientes; y donde el sistema además comprende: dos sensores de giro en la unión entre la lanza y la cabeza tractora (4) y el pivote entre lanza y elemento intermedio (102) respectivamente; y donde el módulo electrónico está además configurado para estimar una diferencia de velocidad de giro entre las ruedas motorizadas que provoca la modificación de la posición de los medios direccionales, hasta alcanzar el valor calculado del ángulo 5; y enviar la correspondiente señal a los medios actuadores.

Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un método de control direccional para la realización de maniobras de un conjunto vehicular con más de una articulación por un usuario, donde el conjunto vehicular comprende un primer elemento o cabeza tractora que comprende una primera articulación, un elemento intermedio, unido a la cabeza tractora mediante la primera articulación, que comprende una segunda articulación y un elemento posterior, unido al elemento intermedio mediante la segunda articulación. El sistema comprende los siguientes pasos:

- detectar, por un primer sensor, una primera posición relativa del eje longitudinal de la cabeza tractora con el eje longitudinal del elemento intermedio, donde la primera posición relativa define un ángulo a;

- detectar, por un segundo sensor, una segunda posición relativa del eje longitudinal del elemento intermedio con el eje longitudinal del elemento posterior, donde la segunda posición relativa define un ángulo p;

- detectar, por un tercer sensor en el elemento intermedio o señal de marcha atrás procedente de la cabeza tractora, configurado para conocer cuando el sentido de desplazamiento S es en marcha atrás, en ese momento el sistema direccional se podrá activar;

- determinar un par de ángulos de referencia a ry pr únicos para cada valor de la suma a+P;

- calcular un valor para un ángulo 5, definido por los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio, que mantiene los ángulos a y p en los valores de referencia ar y pr;

- enviar, por el módulo de control electrónico (6), una señal a los medios actuadores (7) de los medios direccionales (8) para modificar la posición de los medios direccionales al valor calculado para el ángulo 5, tal que, como resultado de mantener de forma forzada por los medios direccionales la posición relativa del elemento intermedio (2) en los ángulos de referencia ar y pr, se simula el funcionamiento de un conjunto vehicular con una única articulación.

Así, ventajosamente, las ruedas direccionales del elemento intermedio actúan de forma "activa” forzando las posiciones buscadas, para conseguir el citado equilibrio de fuerzas, al situarse los medios direccionales en una posición que produce en la ruedas una deformación similar a la que adquieren al ir en curva para, de esta forma, compensar todos los esfuerzos que ejercen sobre ellas el resto de elementos del conjunto vehicular y situándose en la posición adecuada para que el conjunto vehicular siga la trayectoria buscada.

El chofer girando a izquierdas o derechas el volante modificará el valor de los ángulos a y p, provocando que las ruedas direccionales del elemento intermedio resitúen en la posición óptima el elemento intermedio para conseguir el efecto deseado de proporcionar un comportamiento del vehículo para el chofer equivalente a conducir un conjunto con una sola articulación.

Adicionalmente, en una de las realizaciones de la invención se contempla contar con las dimensiones básicas de longitud del conjunto vehicular, es decir, distancias entre ejes y distancias entre ejes y articulaciones, recibir, por el módulo de control estas dimensiones y utilizarlas para optimizar todos los cálculos y estimaciones realizadas por el módulo de control electrónico.

Adicionalmente, en una de las realizaciones de la invención se contempla,

- detectar, por un cuarto sensor, el ángulo 5 definido entre los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio;

- alimentar, desde una interfaz de usuario, el módulo de control electrónico con unos límites de giro de los actuadores (7) (5max y 5min);

- comparar, en el módulo de control electrónico, el valor detectado de 5 con los valores límite 5max y 5min,

- enviar, desde el módulo de control electrónico, en función de la comparación, una señal de activación a un indicador de sobregiro (9.3) de la interfaz.

Adicionalmente, en una de las realizaciones de la invención se contempla adicionalmente, - detectar, por un quinto sensor V, el sentido de marcha y la velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio;

- estimar, por el módulo de control electrónico, un ángulo de giro de unos medios direccionales de la cabeza tractora, definido como ángulo 0est, basado en unas relaciones geométricas entre ángulo a, ángulo 5 y sentido y velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio; y

- modificar los ángulos de referencia ar y pr y el valor calculado de 5 de acuerdo al valor del ángulo 0est.

Adicionalmente, en una de las realizaciones de la invención se contempla:

- recibir, por el módulo de control electrónico retroalimentado, un ángulo de giro 0 de las ruedas de la cabeza tractora; y

- modificar los ángulos de referencia ar y pr y el valor calculado de 5 de acuerdo al valor detectado del ángulo 0.

Existen al menos 4 mejoras operativas de este procedimiento y sistema planteado con respecto al estado de la técnica actual, son las siguientes:

1- El conductor va a percibir el conjunto vehicular con un primer elemento o cabeza tractora, un elemento posterior o remolque y un elemento intermedio funcionando a modo de rótula o articulación, siendo mucho más fácil las referencias y la conducción con esta configuración.

Se puede maniobrar del mismo modo que los vehículos con una sola articulación, colocando el elemento posterior o remolque haciéndolo incluso derrapar parcialmente para colocarlo de la forma necesaria cercano a la perpendicular de la boca de descarga con maniobras similares a las que se realizan hoy con los vehículos que cuentan con una sola articulación.

2- Los tres elementos del conjunto vehicular funcionan como un conjunto, puede moverse y rectificar a ambos lados teniendo una capacidad de maniobra incluso superior a los vehículos con una sola articulación, debido a la ventajosa situación de los medios direccionales en la parte frontal del elemento posterior.

Hasta la fecha, todos los sistemas de dirección principales o auxiliares conocidos para este tipo de conjuntos vehiculares no cuentan con esta capacidad de maniobra hacia ambos lados del elemento posterior, solamente son capaces de maniobrar hacia un mismo lado para corregir su trayectoria ligeramente y empleando mucho espacio ya que cada vez que varía el ángulo del eje director de la tractora deberán variar las posiciones relativas entre tractora, elemento intermedio y elemento posterior por lo que necesitan un cierto recorrido para recolocarse y para poder mantener ángulos relativos poco acentuados entre ellos buscando puntos de equilibrio donde cada elemento empuja al siguiente (tal y como se han orientado las soluciones conocidas en el estado de la técnica actual), por lo que en la parte final de la maniobra tienen que enderezar todo el conjunto vehicular para su entrada en la boca de descarga. Además, normalmente tienen que rectificar varias veces antes de la entrada definitiva, por no contar con esta posibilidad de rectificar a ambos lados, circunstancias que finalmente lleva al resto de sistemas a necesitar mucho más espacio libre frente a la boca de descarga y realizar muchas más maniobras.

3. Los ángulos a y p se posicionan en el sentido del giro principal que se va a realizar, por lo que el propio elemento intermedio realiza gran parte del giro quedando los elementos direccionales con la función principal de rectificar la posición de forma continua del elemento intermedio para forzar el equilibrio de fuerzas en los puntos designados, la posición que adopta el conjunto es además la más adecuada para la entrada en la boca de descarga realizando un barrido mínimo.

Finalmente, con todas estas características antes mencionadas en los puntos 1 al 3, la mejora en la maniobra se traduce en la reducción del número de maniobras, la complejidad de las mismas y el espacio necesario para la maniobra.

4- Todo el s istem a de contro l d ireccional planteado se encuentra alojado en el elemento in term edio (2), por lo que es totalmente intercambiable y flexible desde el punto de vista logístico. Este aspecto no es conocido en el estado de la técnica, donde siempre se necesitan elementos electrónicos, mecánicos o similares de otros elementos o a situar en otros elementos del conjunto vehicular, principalmente referidos a la tractora, lo cual limita mucho la flexibilidad desde el punto de vista logístico y, en muchos casos, la posibilidad de realización efectiva desde el punto de vista legislativo, que en la mayoría de países no permite la comunicación, en materia de dirección, entre tractora y remolques.

La presente invención presenta un método, y un sistema que lleva a cabo ese método, para realizar maniobras marcha atrás en un conjunto vehicular con más de una articulación, se consigue que a baja velocidad y en marcha atrás, una vez activado el sistema, funciona de forma totalmente automática, convirtiendo un conjunto vehicular con dos articulaciones en un conjunto que funciona como si tuviese solamente una, para todas las maniobras que se puedan realizar en marcha atrás, recto, entrada en boca de carga/descarga, giros a derechas e izquierdas, etc.

Las maniobras de entrada en boca de descarga se pueden realizar de una sola vez, ya que se consigue un control del conjunto vehicular que permite girar de forma controlada en todo momento a derechas e izquierdas.

El método que se presenta es de aplicación principalmente en conjuntos vehiculares de dos y tres articulaciones, con lo que permite la extensión del uso de estos vehículos más largos, al mejorar radicalmente su capacidad de maniobra, con el consiguiente ahorro en costes, reducción de la superficie de los parques logísticos y zonas de parking donde estos camiones realizan las maniobras y por supuesto contribución a la reducción de las emisiones de CO2.

Esta solución es también extensible no solo a camiones, sino a usos en vehículos agrícolas, construcción, autobuses urbanos, transporte de carros ligeros, caravanas y en general todos los sectores del transporte o movilidad que utilicen o sean susceptibles de utilizar varias articulaciones en sus conjuntos vehiculares.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan.

La figura 1a representa una vista lateral de un conjunto vehicular con dos articulaciones. La figura 1b representa una vista en planta del conjunto vehicular de la figura 1a en una trazada circular.

La figura 2 representa una vista en planta del conjunto vehicular de la figura 1a en una trazada circular con el elemento intermedio rectificando a izquierdas.

La figura 3 representa una vista en planta del conjunto vehicular de la figura 1a en una trazada circular con el elemento intermedio rectificando a derechas.

La figura 4 representa el diagrama de bloques del funcionamiento del sistema en una primera realización.

La figura 5 representa el diagrama de bloques del funcionamiento del sistema en una segunda realización.

La figura 6 representa el diagrama de bloques del funcionamiento del sistema en una tercera realización.

La figura 7 representa una vista en planta de la cabeza tractora y el elemento intermedio y los elementos geométricos utilizados para el cálculo de 0est.

La figura 8 representa una realización de la interfaz que ve el conductor en la cabina.

Las figuras 9a - 9e representan una vista en planta del conjunto vehicular, con detalle del funcionamiento del elemento intermedio como rótula o articulación virtual.

Las figuras 10a - 10e representan una vista en planta del conjunto vehicular en diferentes posiciones de maniobra.

La figura 11a representa una vista en planta y otra lateral de undollyde doble eje direccional. La figura 11b representa un semirremolque acoplado a undolly.

La figura 11c representa un link tráiler.

La figura 11d representa una vista en planta y otra lateral de un eje direccional simple.

La figura 11e representa un remolque acoplado al eje de la figura 11d.

La figura 11f representa un remolque de ejes centrales.

La figura 12a representa una vista en planta de un elemento intermedio acoplado a una cabeza tractora con una lanza estándar y ruedas motorizadas.

La figura 12b representa una vista en planta de un elemento intermedio acoplado a una cabeza tractora con una lanza pivotante y ruedas motorizadas.

La figura 13a representa una vista lateral de un conjunto vehicular con dos articulaciones, tiene como elemento intermedio un link-tráiler como el de la figura 11c.

La figura 13b representa la deformación que se produce en la rueda en la maniobra.

La figura 13c representa tres posiciones del conjunto vehicular de la figura 13a desde que se aproxima al lugar de aparcamiento en el inicio de la maniobra marcha atrás.

La figura 14 representa dos posiciones del conjunto vehicular como continuación de la maniobra de aparcamiento marcha atrás representada en la figura 13c.

La figura 15 representa dos posiciones como continuación de la maniobra de aparcamiento marcha atrás representada en la figura 14.

La figura 16 representa una posición de la maniobra de aparcamiento marcha atrás de un conjunto vehicular con tres articulaciones.

A continuación, se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:

1. Primer elemento o cabeza tractora.

2. Elemento intermedio.

3. Elemento posterior.

4. Primera articulación.

5. Segunda articulación.

6. Módulo de control electrónico.

7. Actuador.

8. Medios direccionales.

9. Interfaz.

91. Primer selector, para la activación ON/OFF.

92. Indicador de marcha adelante/marcha atrás.

93. Indicador de sobregiro.

10. Articulación en medios direccionales:

101. Entre ruedas y eje.

102. En lanza pivotante.

11. Rueda izquierda del elemento intermedio.

12 Rueda derecha del elemento intermedio.

13. Posición de entrada.

14. Posición de comienzo.

15. Posición girada inicial.

16. Posición girada intermedia.

17. Posición girada final.

18. Tercera articulación.

19. Segundo remolque

20. Lanza articulada.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El sistema que da respuesta a la metodología planteada en la presente invención es un sistema de control direccional para maniobras en marcha atrás de un conjunto vehicular con más de una articulación. Está dentro de lo que se denomina en la industria ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) y está destinado a ser utilizado para la realización de maniobras a bajas velocidades. Es, por tanto, un sistema de dirección alternativo al que se utiliza en carretera como sistema principal.

Este sistema se puede activar de forma manual apretando un botón en una interfaz o se puede parametrizar para cuando se circula marcha atrás y por debajo una velocidad determinada, entre automáticamente en funcionamiento.

El caso más sencillo que se puede tratar es un conjunto vehicular con dos articulaciones.

La presente exposición detallada de una realización de la invención se refiere, con arreglo a las figuras que acompañan esta descripción, a un sistema de control direccional para la realización de maniobras de un conjunto vehicular con dos articulaciones por un usuario, donde el conjunto vehicular comprende el primer elemento o cabeza tractora (1) que comprende una primera articulación (4), un elemento intermedio (2), unido a la cabeza tractora (1) mediante la primera articulación (4), que comprende una segunda articulación (5) y un elemento posterior (3), unido al elemento intermedio (2) mediante la segunda articulación (5). Con el objeto de que el elemento intermedio (2) realice las funciones de rotula o articulación virtual y hacer trabajar al conjunto vehicular como si solamente tuviese una articulación, se necesita un sistema con los siguientes elementos:

- disponer de unos medios direccionales (8) ubicados en el elemento intermedio (2), - disponer de medios para monitorizar un primer sensor, configurado para detectar una primera posición relativa del eje longitudinal de la cabeza tractora (1 ) con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio (2), donde la primera posición relativa define un ángulo a;

- disponer de medios para monitorizar un segundo sensor, configurado para detectar una segunda posición relativa del eje longitudinal del elemento intermedio (2) con respecto al eje longitudinal del elemento posterior (3), donde la segunda posición relativa define un ángulo P;

- disponer de medios para monitorizar un tercer sensor situado en las ruedas del elemento intermedio (2) o una señal de marcha atrás procedente de la cabeza tractora (1), configurado para detectar cuando el sentido de desplazamiento S es en marcha atrás, en ese momento el sistema direccional se podrá activar;

- disponer de unos medios actuadores (7) de los medios direccionales (8), configurados para modificar una posición de los medios direccionales (8), donde modificar la posición de los medios direccionales (8) resulta en una modificación del ángulo formado entre los medios direccionales (8) del elemento intermedio (2) con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio (2) ángulo 5;

- disponer al menos de forma aproximada de las dimensiones significativas de longitud del conjunto vehicular, por ejemplo, las que se observan en la FIG.1, dimensionesa, b, c, d,siendoa:distancia entre el centro de los ejes del elemento posterior y la segunda articulación (5); b: distancia entre el eje/s del elemento intermedio y la segunda articulación (5); c: distancia entre articulaciones; d: distancia entre la primera articulación (4) y el centro de los ejes posteriores de la cabeza tractora;

- disponer de un módulo de control electrónico (6), retroalimentado con los ángulos a y P, con el dato procedente de un sensor que detecta cuando el sentido de desplazamiento S es en marcha atrás, cuenta con las dimensiones significativas de longitud del conjunto vehicular a, b, c, d, configurado para:

o determinar los ángulos de referencia ar y Pr, utilizando una expresión matemática o directamente una tabla de valores que relaciona los ángulos a y P y las dimensiones a, b, c, d; de modo que, para cada valor del ángulo a+p, se define un único valor de referencia de estos ángulos ar y pr; estos ángulos de referencia pueden variar también en función del tipo de maniobras que vaya a realizar ese conjunto vehicular. Los ángulos ar y Pr son los que hacen trabajar al conjunto vehicular como si tuviese solamente una cabeza tractora (1) y un elemento posterior (3), resituando el elemento intermedio en estos ángulos (2) permite que los tres elementos rueden por trazadas coherentes y pone al elemento intermedio en el lugar adecuado para que los requerimientos de giro (ángulo 5) de los medios direccionales (8) sea el mínimo y, además, los espacios necesarios para la maniobra sean mínimos;

o en función de la relación establecida entre los ángulos a y p y contando con los ángulos a ry pr utilizar un algoritmo de control para calcular la posición que deben adoptar los medios direccionales (8) ángulo 5 y

o enviar una señal a los medios actuadores (7) de los medios direccionales (8) para realizar este giro y así modificar el ángulo 5 tal que, como resultado de modificar el ángulo 5, la posición de los medios direccionales (8) produce de forma forzada un equilibrio de fuerzas que mantiene la posición relativa del conjunto de acuerdo con los ángulos de referencia ar y pr, haciendo funcionar marcha atrás un conjunto vehicular con dos articulaciones como si solamente tuviese una, ya que mediante la recolocación forzada de forma continua del elemento intermedio este funciona a modo de rótula o articulación virtual entre el primer elemento y el elemento posterior.

En la FIG.1 a) se puede ver una vista lateral de un conjunto vehicular con dos articulaciones (4) y (5). En la FIG.1 b) se puede ver ese mismo conjunto vehicular, circulando en ese momento en su posición angular de referencia a r y pr, en los que los tres elementos del conjunto vehicular están circulando por una misma trayectoria circular (por ser la forma más sencilla y común de ilustrarlo, pero existen múltiples trayectorias posibles) mientras la cabeza tractora (1) está girando un ángulo constante 0, en este caso los valores de los ángulos a y p pueden designarse mediante una tabla o algoritmo como ángulos de referencia a ry pr.

Dependiendo del tipo de conjunto vehicular, su geometría y maniobras que vaya a realizar, los ángulos ar y pr se podrán situar en algunas partes de la maniobra coincidiendo con su trazada como es el caso de la FIG.1, por lo que el ángulo 5=0, los medios direccionales no realizarán giro y el giro de estos medios direccionales solamente será utilizado para cambiar de una trazada a otra o para corregir desviaciones dentro de esa misma trazada, tal y como se muestra en las FIG.2 y FIG.3.

En las FIG.2 y FIG.3 el conjunto vehicular está desviado de sus ángulos de referencia, para recuperar su posición de referencia, el módulo de control (6) corrige su posición mediante el envío de una señal a los medios actuadores (7) que giran los medios direccionales (8) un ángulo 5 para que la posición angular de referencia se recupere de forma rápida, en la FIG.2 el ángulo a es más pequeño que ar por lo que los medios direccionales (8) girarán en sentido horario y en la FIG.3 es al contrario.

En muchos casos debido a la geometría de los conjuntos vehiculares y su necesidad de maniobra en espacios pequeños deben realizarse en algunas zonas de la maniobra diferentes configuraciones, como ejemplo, pueden establecerse ángulos de referencia ar y pr como se puede ver en la FIG.13 (c) la posición 14 y la posición 15, donde en este momento de la maniobra, para iniciarla se fija una posición ar cercana a 0° (tractora (1) y elemento intermedio (2) alineados) y todo el giro se está realizando en este caso con los medios direccionales 5, haciendo en este caso aumentar el ángulo p según se avanza hacia atrás (véase variación de la posición 14 donde p=0°, a la posición 15, donde p ha aumentado considerablemente); es decir, se utiliza en este caso un ángulo de referencia ar=0° para ser capaces de realizar maniobras radicales en el mínimo espacio posible, haciendo derrapar parcialmente las ruedas del elemento posterior, tal y como maniobran los conjuntos vehiculares de una sola articulación, lo que resulta imprescindible en conjunto vehiculares muy largos que quieren optimizar el espacio.

En otra zona de la maniobra y para la entrada final en la boca de descarga, se pueden adoptar otras posiciones muy diferentes de ar y pr que favorezcan la maniobra, por ejemplo, un alineado los medios direccionales (8) con el elemento posterior (3). Por lo tanto, con este tipo de parametrizaciones, se construye una tabla de valores, en función del ángulo girado por la cabeza tractora 0 (si se puede estimar o conocer) o en función de los ángulos girados a y/o p. Para cada valor de estos parámetros se asigna un valor a ar y pr. Alternativamente, pueden obtenerse los ángulos a ry pr mediante un algoritmo si, por el tipo de parametrización, resulta más sencillo.

A continuación, se detalla un ejemplo de parametrización.

En el caso más sencillo, se conocen solamente los ángulos a y p y no se cuenta con las dimensiones significativas de longitud. Se establece una expresión matemática sencilla y se trabaja con un método de control PID (Proporcional, integral y derivativo), de modo que la expresión matemática que define la posición objetivo es,

a = p/2, como vamos a trabajar en este ejemplo con un PID;

el error respecto a la posición objetivo es: err = a - p/2;

y el algoritmo PID para el cálculo del ángulo 5= kp*err ki j err dt kd *derr/dt.

Con una parametrización en forma de tabla, con valores de los ángulos ar y pr, se puede representar como sigue:

En la tabla anterior, se refleja la función a = p/2 para todos los valores, excepto en los valores entre 5° y -5°, donde se refleja una función a=p. Esta tabla solo es un ejemplo de parametrización, ya que la presente invención permite la flexibilidad de modificar ciertos valores en los lugares donde sea preferible por la geometría o las maniobras que van a realizar los conjuntos vehiculares, de una forma más sencilla que con una expresión matemática, para conseguir la posición relativa que interese en cada momento.

Como se puede ver en este sencillo ejemplo, cuando se utiliza la relación matemática entre los ángulos, a = p/2, si se utiliza un controlador PID, el error eserr= a - p/2,es decir, siempre que el ángulo p no sea el doble que el ángulo a, el error es distinto de cero y el ángulo 5 también es distinto de cero, por lo que se inicia la corrección hacia un lado u otro. En este caso no ha sido necesario especificar los ángulos a ry pr, como en el caso de la expresión en forma de tabla, donde sí se está especificando. Utilizando el algoritmo antes mencionado todos los valores de a y p que den como resultadoerr=0serán los valores dea rypr.

De acuerdo a otro ejemplo de parametrización, se cuenta con los valores de los ángulos a y p, y con las dimensiones significativas de longitud del conjunto vehicular (a, b, c, d). En este caso, tal como muestra la figu ra 1, los tres elementos del conjunto vehicular describen una misma trayectoria circular cuando 5=0. Esta es una de las parametrizaciones con mayor capacidad de maniobra. Utilizando relaciones trigonométricas con la ayuda de la FIG.1, el algoritmo a utilizar en este caso es:

tang a = (b+c+(d/cos a))/h’

tang P = ((a/cos P) - b)/h’;

igualando ambas expresiones:

(b+c+(d/cos a))/tang a = ((a/cos P) - b)/tang P;

el error respecto a la posición objetivo si utilizamos un método de control PID es:

err = (b+c+(d/cos a))/tang a - ((a/cos P) - b))/tang P;

y el cálculo del ángulo 5 utilizando un control PID clásico es el siguiente:

5 = kp*err ki j err dt kd *derr/dt;

Tanto en las FIG.2 y FIG.3, como en la FIG.13, se están haciendo funcionar los medios direccionales de "forma activa” para forzar determinadas posiciones, se están rectificando (FIG.2 y FIG.3) o manteniendo posiciones (FIG.13) de forma forzada, ejerciendo unos esfuerzos importantes sobre los medios direccionales. Principalmente en casos como el de la FIG.13, en este caso concreto, se está utilizando la capacidad de mantener esfuerzos laterales de los medios direccionales (8) del elemento intermedio (2) para mantener su posición, en este caso el eje de los medios direccionales (8) colocado en la posición de referencia es capaz de mantener su posición, basado en la deformación de los neumáticos FIG.13 (b).

El esfuerzo que puede aguantar manteniendo su posición una rueda antes de derrapar está en torno al 30% del peso total que está soportando en su normal, por lo que como ejemplo, en un eje de camión que cargado puede soportar hasta 9 Tm, si este eje está realizando la función como medio direccional en el elemento intermedio (2), podría mantener una posición forzada soportando los esfuerzos laterales que le pueda generar el elemento posterior (3), la propia cabeza tractora (1), las pendientes del terreno y demás fuerzas externas de hasta 2,7 Tm manteniendo su posición y conservando la trazada. En la FIG. 13 (b) se muestra la deformación que se está produciendo en los neumáticos debido a los esfuerzos que tienen que soportar para que el elemento intermedio (2) mantenga una posición alineada con la cabeza tractora (1 ) y a la vez hacer derrapar parcialmente los neumáticos del elemento posterior (2) para realizar una maniobra en un espacio reducido, tal y como la realizan los conjuntos vehiculares de una sola articulación cuando el espacio de maniobra similar.

La FIG.13 b), muestra un neumático de una rueda direccional del elemento intermedio (2) en vista cenital y la huella de ese neumático, ejerciendo la tractora una fuerza de empuje F sobre el mencionado neumático que le lleva a avanzar, esta fuerza F produce una deformación en el neumático que genera a su vez una fuerza de reacción D en el neumático que va a compensar la componente de F perpendicular al neumático. Esto es lo que le permite a la rueda describir una trayectoria en curva. Debido a la deformación del neumático, esta trayectoria tiene una deriva con un ángulo £ entre neumático y rueda.

En el caso actual, además existen otras fuerzas exteriores, Fext, suma de las fuerzas que ejercen el elemento intermedio (2) y elemento posterior (3), las pendientes del terreno, los baches y otros factores internos y externos que tienden desviar de su trazada al conjunto vehicular. Para poder, en este caso, mantener alineados la cabeza tractora y elemento intermedio, deberá producirse en el neumático una deformación adicional que genera una fuerza de reacción D’ que será la que permita a la rueda compensar la acción de la suma total de Fext para mantener la trayectoria. Esta nueva deformación del neumático producirá una deriva adicional con un ángulo £’ que se sumará a £ para obtener la deriva total.

El ángulo de deriva de una rueda generalmente varía entre 0° a 5°. Con un ángulo de deriva de 5°, una rueda de un vehículo es capaz de ejercer una fuerza perpendicular al neumático de en torno al 30% del peso total que está soportando, por lo que con una leve variación del ángulo de deriva es posible generar un gran par de giro en el elemento intermedio (2) con el objetivo de contrarrestar todas las fuerzas exteriores ya mencionadas.

De esta forma, se está haciendo actuar de forma "activa y forzada” a los neumáticos de las ruedas direccionales que, mediante la leve variación del ángulo 5, consiguen ajustarse al nuevo ángulo de deriva y son capaces de mantener en todo momento el equilibrio de fuerzas y como consecuencia mantener trayectorias forzadas en maniobras con poco espacio. Esta actuación "activa y forzada” de los medios direccionales (8) es otra gran diferencia con el estado de la técnica actual.

En las FIG.9(a)-9(c) se muestran tres diferentes posiciones del elemento intermedio (2) para un mismo ángulo total a+p= 65° entre la cabeza tractora (1) y el elemento posterior (3). Evidentemente las diferentes posiciones del elemento intermedio son infinitas para cada ángulo a+p diferente en un conjunto vehicular sin ninguna intervención de un sistema electrónico de control.

En la presente invención, para cada ángulo a+p diferente se asigna una sola posición de referencia ar, pr determinada, FIG.9 (d), es por eso que se logra que el elemento intermedio actúe como una rótula o articulación virtual FIG.9 (e) y FIG.10 (a)- 10(e); ya que, funcionalmente, se convierten las dos articulaciones con las que cuenta el elemento intermedio en una sola.

Con diferentes parametrizaciones, esta única posición de referencia del elemento intermedio puede variar, pero en cualquier caso será siempre única para cada posible parametrización.

En la FIG.10 se muestra una de las posibles parametrizaciones de un conjunto vehicular con dos articulaciones, donde se muestran los diferentes ángulos de referencia que adopta el conjunto vehicular en función de la trayectoria que está marcando el chofer, como ejemplo, en 5 posiciones diferentes. Puede verse que el ángulo 5 dependiendo de la posición relativa de los tres elementos va variando y puede ser 0° o un valor diferente, como en las figuras FIG.10 (b) y (d) que está fijado en -10° y 10° respectivamente, en función de la geometría y necesidades de maniobra del conjunto vehicular.

En cuanto al algoritmo de control, existen diferentes métodos conocidos de control con los que es posible determinar un algoritmo que garantice un funcionamiento óptimo del sistema. Algunos de los métodos que se pueden utilizar para establecer este algoritmo para el cálculo del ángulo 5 (aunque existen otros muchos) son el método de control PID (Proporcional, integral y diferencial) o el LQR (Linear Quadratic Regulator); como el sistema trabaja a bajas velocidades, en principio cualquier de estos métodos o estrategias de control serían válidas para conseguir un buen funcionamiento del sistema.

El método de control PID, es el más utilizado y sencillo en la electrónica de control, debido a que los requerimientos del sistema no son muy grandes principalmente por la baja velocidad de funcionamiento del sistema, puede ser en este caso uno de los más adecuados para realizar la función de corrección del ángulo 5.

En otra de las realizaciones de la invención, se contempla que el módulo de control electrónico, además de estar retroalimentado con los ángulos a, p, cuente con las dimensiones significativas de longitud del conjunto vehicular y, adicionalmente, estar también retroalimentado con el ángulo 5, como se ve en la FIG.5, que puede ser obtenido directamente de los medios direccionales o por un sensor de giro dispuesto en el elemento intermedio, cuente con un quinto sensor V que, además de detectar el sentido de la marcha, mida la velocidad del elemento intermedio (2). Este sensor de sentido y velocidad de marcha puede estar situado en el elemento intermedio o se puede obtener, en algunos casos, de la cabeza tractora.

De esta forma el módulo de control electrónico, en función los valores que proporcionan a, 5 y V, las medidas significativas de longitud(b, c, d,e), siendo e: la distancia entre ejes de la cabeza tractora (en caso de varios ejes posteriores, se mide desde el centro de los ejes posteriores), y utilizando relaciones y cálculos geométricos basados en la variación de a con respecto a la posición de 5 en una unidad de espacio, estima el ángulo que está girando el eje director de la cabeza tractora (ángulo 0est). Este“valor estimado de giro de &’,junto con el resto de parámetros, son utilizados para obtener de forma más ágil el valor de los ángulos ar y pr, y mejorar el algoritmo de cálculo del ángulo 5, ya que al estimar el ángulo 0, el sistema reacciona más rápidamente (como si estuviese leyendo el ángulo 0 girado por la tractora y no rectificando una vez que se producen las desviaciones). De esta forma se reduce el rango de movimiento de 5 al reducirse en gran medida la incertidumbre sobre la posición de 0 y mejorar el funcionamiento del sistema. Con lo que el algoritmo de control (PID, LQR o similar) actúa solamente ya sobre las desviaciones respecto a una posición inicial mejor y, sobre todo, con una mayor anticipación. Será un sistema con movimientos de menor rango de los medios actuadores (7), lo que reduce la necesidad de giro de los medios direccionales (8).

Para ello, de acuerdo a la FIG.1 y siguiendo con el ejemplo de un conjunto vehicular en el que se fuerza a sus tres elementos a seguir una trayectoria circular, se establece utilizando relaciones trigonométricas el ángulo 0 en función de a y las dimensiones significativas de longitud:

tang 0 = e/h;

tang ar= (d (b+c)/cos ar)/h;

igualando ambas expresiones;

e/tang 0= (d (b+c)/cos ar)/ tang ar;

0= arc tang ((e tang ar)/(d (b+c)/cos ar)).

Siguiendo con este ejemplo de parametrización, en la FIG.7, puede verse la cabeza tractora (1) y el elemento intermedio (2) que avanzan marcha atrás un espacio Ay, (se ha situado un solo neumático en el centro a modo de simplificación del sistema). En la FIG.7 a) tenemos una posición del volante de la cabeza tractora 0, con el elemento intermedio situado a un ángulo a respecto a la cabeza tractora y con un giro 5 de los medios direccionales, se gira la posición del volante a 0’, por lo que al avanzar el espacio Ay, como se observa en FIG.7 b), el ángulo a pasa a ser un ángulo mayor a’ y el ángulo 5 pasa a ser 5’.

De las relaciones geométricas representadas en la FIG.7, pueden obtenerse las siguientes relaciones:

Ay- unidad de espacio desplazado hacia atrás el conjunto vehicular;

Ax- desviación lateral respecto trayectoria anterior medida en inicio de la cabeza tractora (la trayectoria anterior es la que estaba trazando antes de avanzar Ay);

Ax’- desviación lateral respecto trayectoria anterior medida en el final de la cabeza tractora;

tang (0- 0’)= Ax/Ay;

Ax’=Ax d / e;

tang(a+ 5 - a’- 5’)= Ax’ / cos(a) (b+c);

Ax= e (b+c)/d tang(a+ 5 - a’- 5’) cos(a);

A 0= 0 - 0’ = arctang (e (b+c)/d tang(a+ 5 - a’- 5’) cos(a) /Ay).

En la FIG.1, se busca ahora, también por relaciones trigonométricas del ángulo ar en función de 0, de la siguiente manera:

ar= arctang ((b+c)/h’) arctang (d/h);

h’2 (b+c)2 = h2 d2;

h’ = Vh2 d2 - (b+c)2;

tang 0 =e/h;

sustituyendo e igualando, se llega a la siguiente expresión:

ar= arctang ((b+c)/ V(e/ tang 0)2+d2-(b+c)2) arctang (d tang 0 /e)

Utilizando la ecuación antes deducida y sustituyendo el valor a, se obtiene el valor de 0:

0= arc tang ((e tang ar)/(d (b+c)/cos ar));

sustituyendo el valor de 0 obtenido en el paso anterior y el resto de valores con los que contamos, obtendremos también el valor de A 0:

A 0= 0 - 0’ = arctang (e (b+c)/d tang(a+ 5 - a’- 5’) cos(a) /Ay)

Finalmente, 0est= 0 A 0.

Con el valor de 0est se calculan, utilizando las expresiones antes expuestas, los ángulos de referencia a ry pr, lo que permite establecer el algoritmo de control de forma más precisa y reactiva,

5= kp*err ki í err dt kd *derr/dt;;

De esta forma pueden disminuirse los valores de los coeficientes kp, ki y kd para optimizar la acción del sistema de control PID. El sensor de velocidad V es necesario para poder medir el tramo de avance Ay.

Adicionalmente, en países en los que la legislación lo permita, la invención contempla que el módulo de control electrónico, además de estar retroalimentado con los ángulos a, p, contar con la señal de marcha atrás S y con las dimensiones significativas de longitud del conjunto vehicular (a, b, c, d, e), cuente propiamente con el ángulo 0 proporcionado por la cabeza tractora, tal y como se observa en el diagrama de bloques de la FIG.6. Así, el ángulo 0 sustituye al valor estimado 0est en las estimaciones del párrafo anterior.

El control de este conjunto vehicular de dos articulaciones por parte del chofer es el mismo que si tuviese solamente una articulación. Si por ejemplo funcionando marcha atrás se gira el volante a la izquierda, el elemento posterior girará a la derecha y el elemento intermedio se colocará de forma automática en sus ángulos objetivos ar y pr no influyendo operativamente en la conducción del conjunto vehicular. Por lo tanto, el chofer deberá estar atento solamente a la cabeza tractora y al elemento posterior, como en los vehículos de 1 sola articulación; del mismo modo si se gira a derechas, o se realiza otro tipo de maniobras.

El primer sensor, de acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, se contempla que sea bien un sensor de giro, configurado para detectar directamente el ángulo a; o bien un sensor de distancia, configurado para detectar indirectamente el ángulo a basado en la distancia detectada entre el primer elemento (1) y el elemento intermedio (2).

El segundo sensor, de acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, se contempla que sea bien un sensor de giro, configurado para detectar directamente el ángulo P; o bien un sensor de distancia o similar, configurado para detectar indirectamente el ángulo p basado en la distancia o posición detectada entre el elemento intermedio (2) y el elemento posterior (3).

El funcionamiento marcha atrás, de acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, se podrá detectar, o bien, tomando esta señal de la cabeza tractora (1), o mediante un tercer sensor cinemático situado en las ruedas del elemento intermedio (2).

El cuarto sensor, de acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, se contempla que sea bien un sensor de giro, configurado para detectar directamente el ángulo 5; o bien un sensor de recorrido de un cilindro hidráulico de los medios actuadores, configurado para detectar indirectamente el ángulo 5 basado en el recorrido del cilindro hidráulico.

El quinto sensor, de acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, se contempla que sea un sensor cinemático situado en las ruedas del elemento intermedio (2) capaz de medir el sentido de marcha y velocidad del elemento intermedio (V), podrá obtenerse también directamente en algunos casos de la cabeza tractora.

El primer elemento, se selecciona entre: una cabeza tractora o camión en el caso de conjuntos vehiculares de dos articulaciones o entre un elemento vehicular tipo dolly o primer eje, o un vehículo tipo remolque o semirremolque en el caso de un conjunto vehicular con 3 articulaciones.

El elemento intermedio y el elemento posterior, se seleccionan entre: un elemento vehicular tipo dolly o primer eje, o un vehículo tipo remolque o semirremolque, en función si de la configuración o si el conjunto vehicular es de dos o más articulaciones.

En las FIG.11(a) - 11(f) se muestran algunos ejemplos de elementos intermedios (2) de un conjunto vehicular (vehículos o elementos vehiculares) donde se puede implementar este sistema.

(a) Dolly (2) (elemento vehicular): consta de un doble eje direccional situado en la parte trasera, una quinta rueda como mecanismo de acoplamiento y un gancho tradicional como mecanismo de enganche.

(b) Semirremolque (3) acoplado a un dolly (2) como el de la figura 11(a)

(c) Link-tráiler (2) (vehículo), cuenta con dos ejes direccionales en la parte trasera del vehículo y puede acoplarse en la parte delantera con una cabeza tractora y en la parte trasera con un semirremolque tradicional.

(d) Primer eje de remolque (2) (elemento vehicular): similar al de la figura 11(a), aunque de un eje direccional simple.

(e) Remolque de ejes separados (3)(vehículo), con el primer eje (2) de la figura 11 (d) acoplado.

(f) Remolque de ejes centrales (2) (vehículo): cuenta con un gancho para acoplarse en la parte delantera y con otro gancho en la parte trasera. Los ejes direccionales están también hacia la parte trasera del vehículo.

El elemento intermedio (2) incorpora medios direccionales. Los medios direccionales (8) a utilizar son los que están a día de hoy en el mercado, donde existen varias soluciones técnicas y fabricantes que los ofrecen. Las dos soluciones más utilizadas a día de hoy pueden consistir en ejes direccionales, es decir, ejes ubicados en una corona rotatoria cuyas ruedas no giran con respecto al eje longitudinal, o ejes con ruedas direccionales, donde el eje es fijo y son las ruedas las que giran con respecto al eje longitudinal (como es el caso de los medios direccionales utilizados en las FIG.2 y FIG.3.

Las ruedas de estos ejes direccionales se orientan mediante actuadores (7), fundamentalmente hidráulicos, que situarán las ruedas con el ángulo 5 adecuado en cada momento con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio (2).

Puede aprovecharse el hecho de tener ejes direccionales en el elemento intermedio (2) para la marcha atrás, de dos modos diferentes:

- rodaje normal en carretera hacia adelante, su utilización es para el paso de rotondas y curvas cerradas a velocidades inferiores a valores en torno a los 40 km/h, donde están comandados por un sistema principal de dirección con un programa específico, generalmente del fabricante de los ejes direccionales; a velocidades más altas, permanecen fijos sin pivotar en su posición inicial; o

- rodaje en modo maniobras hacia atrás, cuando se detecta la marcha atrás y velocidades bajas, se activa bien de forma manual por el chofer o bien de forma automática si así se configura, el módulo electrónico de control (6) tomará el control de los medios actuadores (7) de los ejes direccionales (8) tal como se ha explicado anteriormente.

El sistema electrónico de control (6) encargado del procesamiento de los datos, utiliza como dato de entrada de ángulo 5, con la regla de ajuste que utilice cada fabricante de ejes para tratar este ángulo. Como es conocido, en un conjunto de ejes direccionales hay varias ruedas y cada una tendrá un ligero desfase en ángulo respecto a las otras en función de la posición de cada una de ellas en el conjunto vehicular, siguiendo normalmente el principio de Ackerman, mediante el que se indica que cada una de las ruedas de un conjunto vehicular tienen un mismo centro de giro.

En otra de las realizaciones preferentes de la invención, los medios d irecciona les FIG. 12 (b) están constituidos por una lanza articulada (20). La lanza articulada (20) está situada entre la primera articulación (4) y la articulación (102) que une esta lanza (20) y el elemento intermedio (2). Esta configuración dispone de dos sensores de giro situados de la siguiente manera: el primer sensor en la primera articulación (4), configurado para detectar el ángulo formado entre el eje longitudinal de la cabeza tractora con respecto a la lanza articulada (20), ángulo w; y el segundo sensor situado en la articulación (102) que une la lanza (20) al elemento intermedio (2), configurado para detectar el ángulo formado entre la lanza articulada (20) y el eje longitudinal del elemento intermedio, ángulo ^ .

Como se puede observar en la figura 12 (b), el giro total de los medios direccionales, es decir el ángulo formado entre el eje longitudinal de la cabeza tractora respecto al eje longitudinal de las ruedas del elemento intermedio, ángulo a 5, es equivalente a la suma de los giros medidos en los dos sensores antes mencionados, ángulos w+ ^ . Tal que: a 5= w+ ^.

Para poder parametrizar unos medios direccionales constituidos por una lanza pivotante y conociendo la longitud de la lanza pivotante (f) y la distancia (g) entre la articulación (102) y la segunda articulación (5) representadas en la FIG. 12(b), se establecen las correspondientes ecuaciones geométricas que relacionan los ángulos a y 5 en función de w y ^.

Hay que reseñar que en el caso de tener una lanza pivotante se considera que el eje longitudinal del elemento intermedio (2) es una recta que pasa por las dos articulaciones (4) y (5) que están en el elemento intermedio, respecto a esta recta se miden los ángulos a, p y 5, tal y como se representan en la FIG. 12 (b).

Cada una de las ruedas tiene asociado un sensor que mide su velocidad V(11) y V(12). El módulo de control electrónico, con el valor de velocidades V(11) y V(12), gestiona la diferencia de velocidad de giro de ambas ruedas necesaria para variar el ángulo 5.

En el caso de utilizar una lanza pivotante existen varias posibilidades como medios actuadores (7):

- Utilizar ruedas motorizadas independientes (11, 12) en el elemento intermedio (2) que por medio de su giro a diferentes velocidades V(11) y V(12), realicen su función como actuadores..

- Utilizar frenos independientes en cada rueda (11,12) en el elemento intermedio (2) que por medio de su reducción del giro debido al frenado en una de las ruedas realicen su función como actuadores.

- Utilizar cilindros hidráulicos (7) situados en la lanza como actuadores.

- Utilizar una combinación de las anteriores.

En el caso de una lanza tradicional FIG.12 (a) es también posible utilizar ruedas motorizadas independientes (11, 12) en el elemento intermedio (2) que por medio de su giro a diferentes velocidades V(11) y V(12), realicen su función como actuadores.

La interfaz (9) entre el sistema direccional de la presente invención y el chofer que se muestra en la FIG.8, en una de las realizaciones de la invención puede constituirse en una pantalla que estará en la cabina del chofer, con los diferentes comandos y opciones con la que cuenta el conductor, se puede utilizar y visualizar desde cualquier teléfono móvil o dispositivo electrónico, que podrá conectarse por vía inalámbrica con el sistema direccional del elemento intermedio.

La conexión entre el sistema direccional y el dispositivo móvil del conductor se puede realizar leyendo un código QR, por bluetooth, Wifi, internet o cualquiera de los medios que proporciona la técnica a día de hoy.

El elemento intermedio puede contar con una pantalla específica de conexión inalámbrica o cableada que actúa como back-up en caso de problemas con la conexión con el dispositivo móvil del conductor.

En la pantalla de la FIG.8, pueden verse las funciones fundamentales con la que puede contar este dispositivo.

- Primer selector (91), para la activación del sistema de control direccional para maniobras.

- Indicador de marcha adelante/marcha atrás (92).

- Indicador de sobregiro (93), a derechas o a izquierdas, por parte del conductor.

Si los indicadores (92,93) parpadean y emiten señales sonoras, el conductor deberá aminorar la marcha y seguir las indicaciones de las flechas para recuperar la buena posición del sistema.

La interfaz proporciona la capacidad de alimentar los valores significativos de longitud, valores a, b, c, d, e y los límites de giro de los actuadores (7) 5max y 5min.

Evidentemente, se pueden incluir otras muchas funciones en este mando que pueden ayudar a la maniobra, como pueden ser indicador de averías, cámaras traseras, gráficos indicando la posición del conjunto vehicular y otros que pueden ayudar en la maniobra macha atrás.

En las figuras 13, 14 y 15 se puede observar cómo se realiza la maniobra de entrada en una boca de descarga de un bi-train o conjunto vehicular con dos articulaciones (4,5) en tres pasos consecutivos. Es concretamente una maniobra de entrada en una boca de descarga a 90° entre dos tráilers aparcados en las bocas contiguas con poco espacio para realizarla, que es una de las maniobras más complicadas que se pueden encontrar en la vida real.

Siempre que sea posible, se realiza la maniobra en el lado del conductor, realizando una maniobra a izquierdas (evitando el lado ciego que se tiene con una maniobra a derechas), ya que desde ese lado el conductor, asomándose por la ventana y con los espejos retrovisores, va a ver perfectamente la boca de descarga y el conjunto vehicular.

La maniobra de entrada en boca de descarga de este conjunto vehicular (bi-train de 25 m de longitud) se va a realizar del siguiente modo:

A día de hoy los camiones de este tipo necesitan un espacio delante de la boca de descarga de al menos 30 metros, contando con un conductor muy experto para realizar esta maniobra, ya que deben alinear totalmente el conjunto vehicular para posteriormente realizar una maniobra marcha atrás con mucha cautela y repetidas pequeñas maniobras rectificativas para que el conjunto vehicular se conserve alineado mientras se va acercando hasta la boca de descarga.

Mediante el uso del sistema direccional de la presente invención, como se ve en las figuras 13,14 y 15, la maniobra más complicada de entrada en la boca de descarga se realiza en un espacio delante de la boca de descarga de alrededor de 12,5 metros, similar a la mínima distancia que necesita un tráiler de una sola articulación en estas mismas circunstancias y con unas maniobras sencillas y rápidas, debido a la gran capacidad de maniobra que ya se ha explicado. El movimiento se realiza de una vez y sin rectificaciones.

En los conjuntos vehiculares con tres articulaciones pueden utilizarse dos sistemas, uno entre la primera (4) y segunda (5) articulación y otro entre la segunda (5) y la tercera FIG.16 (18) con el objeto de gestionar las tres articulaciones para que el conjunto vehicular funcione como si tiene solamente una.

Otra estrategia posible para los conjuntos vehiculares con tres articulaciones es la utilización del sistema direccional de maniobras solamente entre la segunda (5) y la tercera articulación (18) con el objeto de pasar operativamente de un conjunto vehicular de tres a dos articulaciones para así, al menos, simplificar la dificultad de manejo, sin incurrir en un coste tan elevado, siempre que haya espacio suficiente para el manejo de un conjunto vehicular con dos articulaciones.

En la FIG.16, tendremos representado este último caso, con una primera articulación libre (4) y el sistema direccional situado entre la segunda (5) y la tercera articulación (18), gestionando el movimiento entre el elemento posterior (3) y segundo remolque (19).

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de control direccional para la realización de maniobras marcha atrás de un conjunto vehicular con más de una articulación (4, 5) por un usuario, donde el conjunto vehicular comprende una cabeza tractora (1) que comprende una primera articulación (4), un elemento intermedio (2), unido a la cabeza tractora (1) mediante la primera articulación (4), que comprende una segunda articulación (5) y un elemento posterior (3), unido al elemento intermedio (2) mediante la segunda articulación (5), estando el sistema caracterizado por que comprende:

- unos medios direccionales (8) ubicados en el elemento intermedio (2),

- un primer sensor, configurado para detectar una primera posición relativa del eje longitudinal de la cabeza tractora (1) con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio (2) , donde la primera posición relativa define un ángulo a;

- un segundo sensor, configurado para detectar una segunda posición relativa del eje longitudinal del elemento intermedio (2) con respecto al eje longitudinal del elemento posterior (3) , donde la segunda posición relativa define un ángulo p.

- un tercer sensor configurado para detectar un sentido de desplazamiento S del conjunto vehicular marcha atrás;

- unos medios actuadores (7) de los medios direccionales (8), configurados para modificar una posición de los medios direccionales, donde modificar la posición de los medios direccionales, resulta en una modificación de un ángulo 5 definido entre los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio;

- un módulo de control electrónico, retroalimentado con los ángulos a y p, donde en caso de detectar un sentido de desplazamiento S marcha atrás, está configurado para determinar un par de ángulos de referencia ar y pr únicos para cada valor de la suma a+p calcular un valor para el ángulo 5 que mantiene los ángulos a y p en los valores de referencia ar y pr; y enviar una señal a los medios actuadores (7) de los medios direccionales (8) para modificar la posición de los medios direccionales situándolos en el valor calculado del ángulo 5, tal que, como resultado de mantener de forma forzada, por los medios direccionales, la posición relativa del elemento intermedio (2) en los ángulos de referencia ar y pr, se simula el funcionamiento de un conjunto vehicular con una única articulación.

2. Sistema de acuerdo a reivindicación 1, donde el módulo de control electrónico está configurado adicionalmente para recibir unos valores significativos de longitud del elemento intermedio y elemento posterior, distancias entre ejes y distancias entre ejes y articulaciones; y para calcular el valor del ángulo 5 en función de dichos valores.

3. Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, donde el sistema comprende adicionalmente:

- un cuarto sensor configurado para detectar el ángulo 5 definido entre los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio; y

- un quinto sensor configurado para detectar el sentido y la velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio;

donde el módulo de control electrónico está además retroalimentado con el ángulo 5, detectado por el cuarto sensor, y el sentido y velocidad de giro, detectados por el quinto sensor, y donde el módulo de control electrónico está además configurado para estimar un ángulo de giro de unos medios direccionales de la cabeza tractora (1), definido como ángulo 0est, basado en relaciones geométricas entre ángulo a, ángulo 5 y sentido y velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio.

4. Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, donde el módulo de control electrónico está además configurado para recibir de la cabeza tractora (1) un ángulo de giro 0 de unos medios direccionales de la cabeza tractora (1)

5. Sistema de acuerdo a la reivindicación 2, que comprende adicionalmente:

- una interfaz entre el módulo de control electrónico y el usuario, configurado para alimentar el módulo de control electrónico con los valores significativos de longitud del conjunto vehicular, distancias entre ejes y distancias entre ejes y articulaciones.

6. Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente:

- una interfaz entre el módulo de control electrónico y el usuario, con al menos un indicador de encendido/apagado (9.1), un indicador de marcha adelante/atrás (9.2) y un indicador de sobregiro (9.3), configurado para establecer con unos límites de giro de los actuadores (7) (5max y 5min) en el módulo de control electrónico;

donde el módulo de control electrónico está además configurado para comparar los valores recibidos del ángulo 5 con los valores límite 5max y 5min establecidos y, en función de la comparación, envía una señal de activación al indicador de sobregiro (9.3).

7. Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde todos los sensores que alimentan al módulo de control electrónico, los actuadores, los medios direccionales y el módulo de control electrónico están dispuestos en el elemento intermedio, donde el elemento intermedio es independiente del resto de elementos del conjunto vehicular.

8. Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los medios direccionales (8) comprenden un eje y un par de ruedas motorizadas (11, 12) configuradas para pivotar, cada una, en un punto (101) entre su llanta y el eje;

donde los actuadores (7) de los medios direccionales comprenden unos medios motores configurados para motorizar cada rueda (11, 12) de forma independiente y un sensor configurado para detectar su velocidades de giro independientes V(11) y V(12); y

donde el módulo electrónico está además configurado para estimar una diferencia de velocidad de giro entre las ruedas motorizadas que provoca la modificación de la posición de los medios direccionales, hasta alcanzar el valor calculado del ángulo 5; y enviar la correspondiente señal a los medios actuadores.

9. Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los medios direccionales (8) comprenden una lanza pivotante,

donde el elemento intermedio (2) está configurado para pivotar respecto de la lanza pivotante en un punto (102);

donde los actuadores (7) de los medios direccionales comprenden medios motores configurados para motorizar cada rueda de forma independiente (11) y (12) y un sensor configurado para detectar sus velocidades de giro independientes V(11) y V(12); y donde el sistema además comprende:

- dos sensores de giro en la unión entre la lanza y la cabeza tractora (4) y el pivote entre lanza y elemento intermedio (102) respectivamente; y

donde el módulo electrónico está además configurado para estimar una diferencia de velocidad de giro entre las ruedas motorizadas que provoca la modificación de la posición de los medios direccionales, hasta alcanzar el valor calculado del ángulo 5; y enviar la correspondiente señal a los medios actuadores.

10. Método de control direccional para la realización de maniobras marcha atrás de un conjunto vehicular con más de una articulación (4,5) por un usuario, donde el conjunto vehicular comprende una cabeza tractora (1) que comprende una primera articulación (4), un elemento intermedio (2), unido a la cabeza tractora (1) mediante la primera articulación (4), que comprende una segunda articulación (5) y un elemento posterior (3), unido al elemento intermedio (2) mediante la segunda articulación (5), estando el método caracterizado por que comprende los siguiente pasos:

- detectar, por un primer sensor, una primera posición relativa del eje longitudinal de la cabeza tractora (1) con el eje longitudinal del elemento intermedio (2), donde la primera posición relativa define un ángulo a;

- detectar, un segundo sensor, una segunda posición relativa del eje longitudinal del elemento intermedio (2) con respecto al eje longitudinal del elemento posterior (3), donde la segunda posición relativa define un ángulo P;

- detectar, por un tercer sensor un sentido de desplazamiento S del conjunto vehicular marcha atrás;

- recibir, por un módulo de control retroalimentado, los ángulos a, P y la detección de la marcha atrás S;

- determinar un par de ángulos de referencia ar y pr únicos para cada valor de la suma a+P; - calcular un valor para un ángulo 5, definido por los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio, que mantiene los ángulos a y p en los valores de referencia ar y pr;

- enviar, por el módulo de control electrónico (6), una señal a los medios actuadores (7) de los medios direccionales (8) para modificar la posición de los medios direccionales al valor calculado para el ángulo 5, tal que, como resultado de mantener de forma forzada por los medios direccionales la posición relativa del elemento intermedio (2) en los ángulos de referencia ar y pr, se simula el funcionamiento de un conjunto vehicular con una única articulación.

11. Método de acuerdo a la reivindicación 10 que además comprende

- detectar, por un cuarto sensor, el ángulo 5 definido entre los medios direccionales del elemento intermedio con respecto al eje longitudinal del elemento intermedio;

- detectar, por un quinto sensor V, el sentido de marcha y la velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio;

- estimar, por el módulo de control electrónico, un ángulo de giro de unos medios direccionales de la cabeza tractora (1), definido como ángulo 0est, basado en unas relaciones geométricas entre ángulo a, ángulo 5 y sentido y velocidad de giro de las ruedas del elemento intermedio; y

- modificar el cálculo del valor del ángulo 5 de acuerdo al valor del ángulo 0est.

12. Método de acuerdo a la reivindicación 10 que además comprende:

- recibir, por el módulo de control electrónico, procedente de la cabeza tractora (1) un ángulo de giro 0 de unos medios direccionales de la cabeza tractora; y

- modificar el cálculo del valor del ángulo 5 de acuerdo al valor detectado del ángulo 0.

13. Método de acuerdo a la reivindicación 11 que además comprende:

- alimentar, el módulo de control electrónico, mediante una interfaz de usuario, con unos valores significativos de longitud del conjunto vehicular, distancias entre ejes y distancias entre ejes y articulaciones; y

- modificar la estimación del ángulo 0est, los ángulos de referencia ar y pr; y el cálculo del valor del ángulo 5, de acuerdo a los valores proporcionados por la interfaz.

14. Método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 10, 11, 12 y 13 que además comprende:

- alimentar el módulo de control electrónico, desde una interfaz de usuario con unos límites de giro de los actuadores (7) (5max y 5min);

- comparar, en el módulo de control electrónico, los valores recibidos del ángulo 5 con los valores límites 5max y 5min; y

- enviar, desde el módulo de control electrónico, en función de la comparación, una señal de activación a un indicador de sobregiro (9.3) de la interfaz.