ITTO20110047A1 - Sistema e procedimento di controllo della velocita' per veicoli. - Google Patents
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Description
TITOLO: SISTEMA E PROCEDIMENTO DI CONTROLLO DELLA VELOCITÀ PER VEICOLI .
La presente invenzione si riferisce ad un sistema elettronico di controllo della velocità per veicoli, in funzione dei limiti di velocità previsti per la tipologia di strada su cui il veicolo procede, atto a limitarne la velocità, ad esempio in caso di infrazione del limite vigente .
La presente invenzione si applica su veicoli stradali quali motocicli, autovetture, autotreni e autoarticolati.
Sono noti sistemi di controllo della velocità applicati a veicoli, i quali segnalano al pilota il superamento di una velocità preimpostata dallo stesso pilota.
Tali sistemi, inoltre, possono bloccare l'incremento della velocità del veicolo nel caso tale limite venga superato .
Normalmente i sistemi di controllo velocità sono tali da essere impostati in base alle esigenze e al limite di velocità scelto, non variando nel tempo a meno che l'impostazione non venga nuovamente modificata dall'utente.
Sono inoltre noti sistemi di localizzazione satellitare GPS, in grado di determinare la posizione di tale ricevitore sulla superficie terrestre grazie ad una pluralità di satelliti disposti in quote geostazionarie.
Normalmente, le centraline elettroniche dei veicoli sono tali da adattare le prestazioni del veicolo in funzione delle caratteristiche del manto stradale.
Tali centraline, essendo dispositivi elettronici, normalmente sono programmabili in modo tale da adattare il dispositivo al veicolo.
È noto che alla quasi totalità delle strade, in funzione delle loro caratteristiche quali dimensioni, ubicazione, ecc, è associato un limite di velocità, secondo le autorità competenti in materia, tale da rendere sicura la viabilità sulle varie tipologie di strada da parte dei veicoli .
La maggior parte degli incidenti sono causati dall'infrazione dei limiti di velocità imposti su un tratto stradale, causando l'aumento dei costi assicurativi del veicolo stesso e in alcuni casi la morte dei passeggeri del veicolo .
La presente invenzione si propone di risolvere il suddetto problema realizzando un sistema di controllo della velocità per veicoli, tramite comunicazioni satellitari in grado di trasmettere informazioni utili al veicolo per la sicurezza nel viaggio.
Un aspetto della presente invenzione riguarda un sistema di controllo della velocità per veicoli con le caratteristiche della rivendicazione 1.
Ulteriori caratteristiche accessorie sono contenute nelle allegate rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche e i vantaggi di tale sistema di controllo saranno meglio chiari ed evidenti dalla descrizione seguente di una forma di realizzazione con riferimento alle figure allegate, le quali illustrano specificatamente :
• la figura 1 illustra lo schema a blocchi generale del sistema secondo la presente invenzione;
• la figura 2 illustra una forma di realizzazione del sistema di figura 1 secondo la presente invenzione;
• la figura 3 illustra il flow chart dei passi operativi del sistema secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle citate figure il sistema di controllo della velocità di un veicolo, comprendente almeno una centralina 2 atta a gestire elettronicamente la propulsione del veicolo agendo su almeno un motore "M";
Tale sistema di controllo comprende almeno un dispositivo di comunicazione 3 atto a ricevere informazioni, da parte di un'unità centrale "0", relative alla strada ove procede il veicolo e trasferirle alla suddetta centralina 2 in modo tale da controllare la velocità di tale veicolo.
In alternativa, le informazioni relative alla strada che si sta percorrendo, sono disponibili in mappe, memorizzate su un opportuno supporto di memoria associato al dispositivo di comunicazione 3.
Tipicamente la centralina o unità di controllo motore 2 è atta a controllare, tramite una pluralità di sensori, vari aspetti del funzionamento del motore "M", quali ad esempio l'erogazione e la combustione del carburante.
Tale centralina 2 preferibilmente controlla anche il tempo d'iniezione, la fasatura variabile "variable cam timing", la fasatura d'accensione e tutte le periferiche di un sistema controllo autoveicolo 4, atto a gestire la pluralità di sensori.
Il dispositivo di comunicazione 3 comprende anche un dispositivo di identificazione della posizione del veicolo, ad esempio di tipo satellitare GPS, in grado di ricevere la posizione istantanea del veicolo ed eventualmente anche la sua velocità.
Tale dispositivo di comunicazione 3 comprende almeno un antenna 32 atta a ricevere i segnali dall'unità "0" ed anche dal dispositivo di identificazione; un circuito di ricezione 33 atto gestire i segnali in ingresso, ad esempio eseguendo filtraggi e amplificazioni, un circuito di trasmissione 34 atto a gestire i segnali in uscita che trasmette i dati con un livello di potenza adeguato al metodo di trasmissione scelto.
Oltre ai dati sopracitati, tramite il sistema di comunicazione 3, dalle citate mappe memorizzate o dall'unità centrale "0", è possibile ottenere informazioni inerenti ai limiti di velocità presenti sul tratto di strada in cui procede il veicolo.
II sistema secondo la presente invenzione comprende un dispositivo di gestione 31 atto a ricevere i dati dal dispositivo di comunicazione 3, elaborarli e successivamente inviarli alla centralina 2 del veicolo, la quale agisce, di conseguenza, sul motore "M" variando, se necessario, la velocità del veicolo.
Nella forma di realizzazione di figura 2 il veicolo comprende una centralina 2 la quale, ad esempio tramite cavi elettrici di comunicazione 21, riceve i dati opportunamente elaborati provenienti del dispositivo di comunicazione 3.
Tale dispositivo può essere vantaggiosamente integrato in un navigatore satellitare di tipo tradizionale per veicoli comprendente almeno un dispositivo di visualizzazione 30 di tipo noto, atto a visualizzare il percorso del veicolo.
I dati ricevuti dal dispositivo di comunicazione 3 ed i dati ottenuti dalla pluralità di sensori compresi nel sistema controllo veicolo 4, vengono elaborati dal dispositivo di gestione 31, il quale li trasmette alla centralina 2 che regola di conseguenza, se necessario la velocità del veicolo.
Nel caso in cui il veicolo proceda su una strada categorizzata come autostrada, il dispositivo di comunicazione 3, oltre alla velocità istantanea del veicolo e la sua ubicazione sul suolo terrestre, conosce il limite di velocità di tale tratto autostradale dichiarato in tale momento, ad esempio di 130 km/h.
Se il conducente del veicolo tenta di superare tale limite imposto dalla legge, in funzione dei dati ricevuti dal dispositivo di comunicazione 3 e da quelli misurati dal sistema controllo autoveicolo, la centralina 2 limiterà l'accesso di carburante al motore "M" impedendo in tal modo di superare il limite legale.
Nel caso in cui nella strada in cui procede il veicolo cambi il limite massimo di velocità, ad esempio diminuendo, ma il conduce non riduce la velocità di crociera, la centralina 2 in funzione dei dati ottenuti dal dispositivo di comunicazione 3, ridurrà la velocità del veicolo, ed eventualmente azionando le luci freno, o le luci di segnalazione di emergenza, in funzione della differenza fra i due limiti di velocità e per un tempo ad esso proporzionale, a fini di segnalazione per gli altri utenti.
Ad esempio, se la differenza rientra in un intervallo di 20km/h, si accenderanno solamente le luci freno, se la differenza e maggiore si azioneranno anche le luci di emergenza.
In un'ulteriore forma di realizzazione, nel caso in cui nella strada in cui procede il veicolo cambi il limite massimo di velocità in un suo tratto diminuendo, ed il conduce non riduce la velocità di crociera, la centralina 2 non ridurrà la velocità del veicolo, in modo tale da non generare problemi ad eventuali veicoli molto prossimi.
In quest'ultimo caso il dispositivi di gestione 31 non invierà dati alla centralina 2, per ridurre la velocità del veicolo, entrando in un'ulteriore condizione operativa di attesa, sino a che il conducente non si riporta autonomamente al di sotto del limite. Quando la velocità del veicolo torna al di sotto del limite imposto per il tratto di strada il dispositivo di gestione 31 tornerà attivo .
In caso di problemi di comunicazione, in cui il dispositivo di comunicazione 3 non riceva i dati necessari alla regolazione di velocità da parte dell'unità centrale "0", il dispositivo di gestione 31 mantiene come riferimento di velocità massima l'ultima ricevuta dispositivo di comunicazione 3, avendola vantaggiosamente memorizzata su appositi supporti di memoria.
La comunicazione fra le componenti del sistema, secondo la presente invenzione, avviene tramite i cavi 21 realizzati preferibilmente con linee BUS aderenti ai protocolli LIN e CAN tipicamente applicati in campo automotive.
È possibile disattivare il sistema secondo la presente invenzione riportando la centralina 2 al funzionamento ordinario .
La disattivazione di tale sistema è preferibilmente attuata da operatori specializzati, evitando che si possa disattivare in modo semplice, tramite sofisticazioni e/o manomissioni .
Eventuali manomissioni non autorizzate vengono opportunamente segnalate ad eventuali operatori di controllo e memorizzate su appositi supporti di memoria dallo stesso sistema.
Tale sistema eventualmente, se opportunamente interrogato, può segnalare l'avvenuta manomissione o il solo eventuale tentativo di attuazione.
L'interrogazione può avvenire tramite un sistema transponder noto, cui possono essere dotate le forze dell'ordine per rilevare, ad esempio durante l'alt di un veicolo, il corretto funzionamento del sistema potendo determinare eventuali manomissioni eventualmente sanzionabili .
II dispositivo di gestione 31 comprende almeno un interfaccia navigatore 311, atta a comunicare con il dispositivo di comunicazione 3 e recuperare i dati di interesse, almeno un'interfaccia centralina 312, atta a inviare i dati elaborati vero la centralina 2, in modo da poter interfacciare il navigatore satellitare e la centralina 2, anche nel caso in cui le due parti siano fra loro indipendenti e scorrelate, sia dal punto di vista del funzionamento che della tecnologia di realizzazione utilizzata .
La connessione elettrica fra il dispositivo di comunicazione 3 e il dispositivo di gestione 31 avviene preferibilmente tramite protocollo USB, poiché la totalità dei navigatori in commercio è dotato di una porta USB utilizzata per l'alimentazione del dispositivo e il trasferimento dati come gli eventuali aggiornamenti sulle mappe .
La connessione elettrica fra la centralina 2 e il dispositivo di gestione 3 avviene preferibilmente tramite protocollo LIN come sopracitato.
La gestione della comunicazione fra il navigatore, comprendente il dispositivo di comunicazione 3, e il dispositivo di gestione 31 viene realizzato tramite una semplice routine atta a comunicare con un dispositivo di controllo, compreso nel navigatore, in grado di ottenere da tale dispositivo di controllo periodicamente l'aggiornamento sui dati di velocità e del limite presente su tale percorso stradale.
La figura 3 illustra sinteticamente i passi eseguiti dal procedimento di gestione del sistema secondo la presente invenzione, in cui sono presenti le seguenti fasi sequenziali :
a) rilevare la posizione e velocità attuale del veicolo,
b) rilevare informazioni relative al tratto di strada che si sta percorrendo, tali informazioni comprendendo il limite di velocità imposto in quel tratto, c) confrontare la velocità del veicolo con tale limite di velocità,
d) inviare dati relativi a tale confronto ad una centralina (2) del veicolo stesso,
e) regolare la velocità del veicolo tramite una attuazione su comandi motore M tramite tale centralina.
Nella fase a) si rilevano la posizione attuale del veicolo, tramite il dispositivo di identificazione del dispostivo di comunicazione 3.
Nella fase b) il dispositivo di comunicazione 3 riceve i dati inviati dall'unità centrale "0" o dalle mappe inerenti i limiti di velocità.
I dati opportunamente trattati, dal punto di vista elettrico, vengono inviati tramite i cavi 21 al dispositivo di gestione 31.
I dati elaborati dal dispositivo di gestione 31 comprendono la velocità istantanea, misurata dal tachimetro a bordo veicolo e/o rivelata dal dispositivo di identificazione il valore di velocità limite presente sul tratto stradale percorso dal veicolo.
Elaborati i dati si passa alla fase di test c) di confronto della velocità del veicolo rispetto al limite di velocità in vigore su tale tratto stradale.
In tale fase test si possono seguire i due percorsi: • Si il quale porta alla successiva fase d)
• No il quale riporta alla fase iniziale a).
Seguendo il percorso "Si" si giunge alla fase d) di invio dati, opportunamente elaborati, verso la centralina 2 .
Ricevuti i dati dalla centralina 2 si passa alla fase e) di attuazione dei comandi ricevuti al motore "M", limitando l'incremento di velocità oppure di rallentamento progressivo del veicolo.
Eseguiti i comandi si entra nella fase test f) di monitoraggio dello stato del sistema, in cui è possibile decidere se disattivare il sistema.
In tale fase f) si possono seguire i due percorsi: · Si in cui il sistema viene disattivato concludendo il processo;
• No il quale riporta alla fase iniziale a) di normale funzionamento del sistema .
In questa forma di realizzazione l'applicazione del dispositivo di gestione 31 può essere applicato a qualsiasi veicolo da un operatore autorizzato.
In forme di realizzazione alternativa il dispositivo di comunicazione 3 può essere implementato con altri metodi di comunicazione quali ad esempio radio frequenza controllata, rete GSM, GPRS, GPS, RDS/TMC o con altro sistema via etere equivalentemente atti a trasmettere informazioni quali ad esempio il limite di velocità presente sul tratto di strada su cui procede il veicolo.
Il sistema secondo la presente invenzione, in una forma di realizzazione alternativa, viene integrato direttamente nella centralina 2 del veicolo.
È da annoverare il fatto che l'applicazione del sistema secondo la presente invenzione sui veicoli, oltre a ridurre la probabilità di incidenti, riduce le emissioni di gas inquinanti prodotti dalla combustione; in particolare a veicoli ibridi o totalmente elettrici dove è utile evitare sprechi di energia.
Tale sistema inoltre permette di adattare il sistema sia al paese in cui viene utilizzato sia alle caratteristiche del conducente e alle leggi in vigore.
Claims (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema di controllo della velocità di un veicolo, comprendente almeno una centralina (2) atta a gestire elettronicamente la propulsione del veicolo agendo su almeno un motore "M", caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un dispositivo di comunicazione (3) atto a ricevere informazioni relative alla strada ove procede il veicolo in quel momento e trasferirle alla suddetta centralina (2) in modo tale da controllare la velocità di tale veicolo.
- 2. Sistema secondo le rivendicazioni 1, in cui tale dispositivo di comunicazione (3) comprende un dispositivo di identificazione della posizione del veicolo in grado di ricevere la posizione istantanea del veicolo.
- 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui tale dispositivo di comunicazione (3) riceve tali informazioni relative alla strada da una unità centrale (0).
- 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui tale dispositivo di comunicazione (3) riceve tali informazioni relative alla strada tramite mappe, memorizzate su un opportuno supporto di memoria associato al dispositivo di comunicazione (3).
- 5. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui tali informazioni relative alla strada comprendono i limite di velocità imposto sul tratto di strada che il veicolo sta percorrendo .
- 6. sistema secondo la rivendicazione 2 in cui il dispositivo di identificazione è un sistema di comunicazione satellitare GPS.
- 7. Sistema secondo le rivendicazioni precedenti, in cui in funzione dei dati ottenuti dal dispositivo di comunicazione (3), e da quelli misurati dal veicolo tramite una pluralità di sensori, se conducente tenta di infrangere il limite di velocità sul tratto di strada che si sta percorrendo im quel momento, la centralina (2) limita l'accesso di carburante al motore (M) impedendo in tal modo di superare tale limite.
- 8. Sistema secondo le rivendicazioni 2, in cui nel caso di riduzione del limite di velocità durante il tragitto del veicolo, in funzione dei dati ottenuti dal dispositivo di comunicazione (3), la centralina (2) riduce la velocità del veicolo, ed eventualmente azionando le luci freno, o le luci di segnalazione di emergenza, in funzione della differenza fra i due limiti di velocità e per un tempo ad esso proporzionale, ai fini di segnalazione per gli altri utenti .
- 9. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui il sistema comprende un dispositivo di gestione (31) comprendente almeno un interfaccia navigatore (311), atta a comunicare con il dispositivo di comunicazione (3), almeno un'interfaccia centralina (312), atta a inviare i dati elaborati vero la centralina (2).
- 10. Procedimento per il controllo della velocità di un veicolo caratterizzato dal comprendere le seguenti fasi operative sequenziali: a) rilevare la posizione e velocità attuale del veicolo, b) rilevare informazioni relative al tratto di strada che si sta percorrendo, tali informazioni comprendendo il limite di velocità imposto in quel tratto , c) confrontare la velocità del veicolo con tale limite di velocità, d) inviare dati relativi a tale confronto ad una centralina (2) del veicolo stesso.
- 11 . Procedimento secondo la rivendicazione 10, comprendente ulteriormente la fase di regolare la velocità del veicolo tramite una attuazione su comandi motore (M) tramite tale centralina (2).
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