ITUB20155454A1 - Metodo di valutazione di un comportamento di guida veicolare e dispositivo implementante il metodo - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: "METODO DI VALUTAZIONE DI UN COMPORTAMENTO DI GUIDA VEICOLARE E DISPOSITIVO IMPLEMENTANTE IL METODO"
Campo di applicazione dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce al campo dei metodi e sistemi di feedback veicolari che permettono di correggere le cattive abitudini di guida veicolare.
Stato della tecnica
Le cattive abitudini di guida influenzano notevolmente i consumi di un veicolo e conseguentemente le emissioni nocive nell' ambiente . Pertanto, già da tempo sono stati sviluppati dispositivi e metodi che consentano di dare un feedback al conducente allo scopo di scoraggiare 1'implementazione di stili di guida errati.
Ad esempio improvvise e violente accelerazioni seguite da subitanee frenate comportano un eccessivo consumo di carburante ed un deterioramento degli organi meccanici del veicolo .
Uno dei più noti sistemi di feedback istantanei è il cosiddetto "economy" che indica il consumo istantaneo sulla base della posizione del pedale dell'accelerazione o dei temi di iniezione del carburante.
US20130173111 mostra un dispositivo e metodo di valutazione nel breve e nel medio - lungo termine del comportamento di accelerazione di un conducente basato sulla logica Fuzzy. Tale sistema presenta un punteggio indicativo della bontà di una accelerazione istantanea ed un punteggio indicativo della bontà delle accelerazioni eseguite nel medio-lungo termine.
Vengono anche mostrati punteggi relativi alle decelerazioni, ma non sono rilevanti ai presenti fini.
Il dispositivo si basa sulla acquisizione di diversi parametri, tra cui la potenza erogata dalla driveline, la posizione dell'accelerazione ed altri fattori.
Sommario dell'invenzione
Scopo principale della presente invenzione è quello di presentare un algoritmo più semplice che richieda una più bassa potenza di calcolo pur rimanendo affidabile secondo gli scopi generali dei dispositivi di feedback.
Secondo la presente invenzione, vengono analizzate le singole manovre di accelerazione per calcolare un punteggio istantaneo, detto punteggio di base, sulla base del quale viene puoi calcolato un punteggio di manovra e successivamente un punteggio di medio-lungo termine, come media dei punteggi di manovra. Il calcolo del punteggio medio è iterativo, cioè viene eseguito per passi, cioè mano a mano che le manovre di accelerazione si succedono.
1/idea di base della presente invenzione prevede di limitare 1'intervallo di analisi di ogni manovra per il calcolo del punteggio base. 1/intervallo di analisi, pertanto, viene limitato/interrotto al verificarsi di almeno un evento.
Preferibilmente, il punteggio di manovra è funzione non solo del punteggio base ma del tipo di evento di interruzione che ha determinato 1'interruzione dell'osservazione della manovra di accelerazione.
Successivamente, il punteggio medio dei punteggi di manovra viene aggiornato oppure non viene aggiornato sulla base del valore del punteggio di base e/o della tipologia di evento di interruzione che ha determinato 1'interruzione del suddetto intervallo di analisi.
Nel calcolo del punteggio di manovra, si è rilevato che considerare degli intervalli temporali troppo lunghi comporta di sottovalutare taluni comportamenti aggressivi da parte del conducente che possono, tra 1'altro essere pericolosi sia per gli altri utilizzatori della strada che per lo stesso conducente.
Secondo la presente invenzione il calcolo del punteggio medio può
-Non essere aggiornato oppure
-essere aggiornato eventualmente aggiungendo delle penalizzazioni
sulla base del valore del punteggio base calcolato e sulla base della tipologia di evento che ha limitato/interrotto detto intervallo di analisi.
Forma pure oggetto della presente invenzione un dispositivo implementante il suddetto metodo ed un veicolo implementante il suddetto dispositivo.
Le rivendicazioni descrivono varianti preferite dell'invenzione, formando parte integrante della presente descrizione.
Breve descrizione delle figure
Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:
nella figura 1 è indicato uno diagramma di flusso relativo ad una implementazione preferita della presente invenzione.
Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.
Nell'ambito della presente descrizione il termine "secondo" componente non implica la presenza di un "primo" componente. Tali termini sono infatti adoperati soltanto per chiarezza e non vanno intesi in modo limitativo.
Descrizione di dettaglio di esempi di realizzazione Viene ora descritto il metodo oggetto dell'invenzione, eseguito in risposta ad una accelerazione comandata dal conducente di un veicolo.
E' implicito che il conducente impone al veicolo una accelerazione intervenendo su un comando di accelerazione, generalmente un pedale.
Secondo la presente invenzione il metodo di valutazione di un comportamento di guida comprendete i seguenti passi in successione:
determinazione di un punteggio di base "Basescore" relativo ad una manovra di accelerazione, funzione di una posizione media di un pedale di un acceleratore veicolare in un intervallo di osservazione,
- interruzione di detto intervallo di osservazione sulla base di un evento di interruzione, in cui detto evento di interruzione può essere di due o più tipi,
calcolo di un punteggio di manovra "ManeuverScore" funzione di un valore di detto punteggio di base e di un tipo di evento di interruzione.
Preferibilmente, la manovra di accelerazione viene riconosciuta guando il pedale dell'acceleratore viene ulteriormente premuto con un incremento, preferibilmente percentuale , superiore ad una terza predefinita soglia, per esempio del 31 o del 51.
Quando tale incremento di pressione sull'acceleratore è riconosciuto come una manovra di accelerazione allora parte il cosiddetto intervallo di osservazione , il quale termina a causa di uno dei suddetti due o più eventi.
Il punteggio di base è funzione di una accelerazione media calcolata in detto intervallo temporale di osservazione. Un evento di interruzione consiste strettamente in uno tra:
primo tipo : quando una variazione di una velocità veicolare o di una velocità del motore è inferiore ad una prima predefinita soglia di velocità veicolare, per esempio 3 km/h, o di velocità del motore, per esempio 20 rpm, secondo tipo: quando un rilascio del pedale dell' acceleratore determina una variazione negativa di pressione sul pedale dell' acceleratore , superiore ad una seconda predefinita soglia,
- terzo tipo: quando interviene un timeout.
Viene pertanto calcolato un punteggio di manovra che è pari a
detto punteggio di base se detto intervallo di osservazione non risulta interrotto da detto evento di detto terzo tipo,
detto punteggio di base al netto di un valore di penalizzazione quando detto intervallo di osservazione risulta interrotto da detto evento di detto terzo tipo e quando detto punteggio base è minore o uquale ad un primo predefinito valore di puntegqio base.
Il metodo comprende eventualmente un passo di calcolare iterativamente un punteggio medio, sulla base di una media di detti punteggi di manovra Basescore ed eventualmente di saltare un passo di iterazione, cioè scartarne IL Basescore di quella interazione, quando detto intervallo di osservazione risulta interrotto da detto evento di detto terzo tipo e (AND) quando detto punteggio base è maggiore di detto primo predefinito valore di punteggio base TH1. Inoltre, il punteggio di manovra "ManeuverScore" è funzione non solo del punteggio base e del tipo di evento che ha determinato 1'interruzione dell'intervallo di osservazione, ma anche di coefficienti S e/o L che tengono in conto la pendenza (Slope) della strada ed il carico (Load) del veicolo, pertanto risulta:
ManeuverScore = (S+L)* BaseScore quando CTimeout = false ManeuverScore = (S+L)*(BaseScore - P) quando CTimeout = true and BaseScore <= TH1
ManeuverScore = ignored quando CTimeout = true and BaseScore > TH1.
Dove P rappresenta un valore predefinito di penalizzazione. Inoltre, "CTimeout = false" significa che non è intervenuto il timeout e che pertanto 1'intervallo temporale di osservazione è stato interrotto da un altro diverso evento, per esempio uno degli altri due, primo o secondo, descritti .
Inoltre , "ignored" significa che il punteggio di manovra non verrà considerato nel calcolo del punteggio globale. Ad esempio, se Basescore è compreso tra 0 e 100, la penalizzazione P può essere 30 e TH150.
In figura 1 è riportata una implementazione preferita del metodo oggetto della presente invenzione:
Passo 1: Monitoraggio della posizione del pedale dell' acceleratore per rilevarne eventuali incrementi , Passo 2: se la pressione sul pedale dell'acceleratore viene incrementata di almeno una terza soglia TH3 (Yes), il valore di tale terza soglia TH3 può essere espresso in termini percentuali , per esempio 31 o 51, rispetto ad una posizione di completa pressione (1001), allora
Passo 3 : inizio intervallo di osservazione e calcolo del punteggio base (Basescore) pari alla media della posizione dell' acceleratore , mediante calcolo a media mobile Basescore = F (posizione media pedale acceleratore) , sull' intervallo di osservazione, altrimenti (Passo 2 NO) si continua a monitorare (Passo 1) la posizione del pedale dell' accelerazione,
Punto 4 : verificarsi di un evento di interruzione dell'intervallo di osservazione, esso può essere di tre tipi: a) quando una variazione di una velocità veicolare o di una velocità del motore è inferiore ad una predefinita soglia di velocità veicolare o di una predefinita soglia di velocità del motore,
b) : quando un rilascio del pedale dell'acceleratore determina una variazione negativa di pressione del pedale dell' acceleratore superiore ad una seconda predefinita soglia Th2 ,
c) : quando interviene un timeout, preferibilmente di ampiezza 6 secondi dall'inizio dell'intervallo di osservazione;
Passo 5: interruzione dell' intervallo di osservazione ed interruzione del calcolo di base "Basescore" e calcolo del punteggio di manovra "ManeuverScore":
Maneuver Score = (S+L)* BaseScore quando CTimeout = false ManeuverScore = (S+L)*(BaseScore - P) quando CTimeout = true and BaseScore <= TH1
ManeuverScore = "ignored" quando CTimeout = true and BaseScore > TH1.
Passo 6: calcolo di un punteggio medio come media mobile sui punteggi di manovra "ManouverScore", saltando un ciclo se un rispettivo punteggio di manovra è ignorato "ignored".
Il dispositivo secondo la presente invenzione può comprendere un display veicolare in cui, è mostrato il punteggio di base ed il punteggio medio. Entrambi i valori possono essere espressi in termini percentuali.
Il dispositivo inoltre è preferibilmente collegato alla rete CAN veicolare in modo da poter acquisire parametri quali velocità del motore e/o velocità del veicolo, posizione del pedale dell' acceleratore, carico complessivo del veicolo, generalmente stimato dalla centralina del Controllo Elettronico della Stabilità ESP e sulla pendenza, generalmente stimata da un inclinometro.
Da quanto sopra descritto, la presente invenzione non si basa sul valore della coppia erogata dal motore e dunque non ne acquisisce il valore.
Pertanto, la presente invenzione può essere vantaggiosamente realizzata tramite un programma per computer che comprende mezzi di codifica per la realizzazione di uno o più passi del metodo, quando questo programma è eseguito su di un computer. Pertanto si intende che 1'ambito di protezione si estende a detto programma per computer ed inoltre a mezzi leggibili da computer che comprendono un messaggio registrato, detti mezzi leggibili da computer comprendendo mezzi di codifica di programma per la realizzazione di uno o più passi del metodo, quando detto programma è eseguito su di un computer.
Per quanto sopra descritto è chiaro che la potenza richiesta per il calcolo del punteggio base , di manovra e medio è davvero ridotta. Ciononostante, il feedback che il conducente riceve in funzione del proprio stile di guida è molto vicino rispetto a feedback ottenuti mediante metodi di calcolo estremamente più complessi.
Dalla descrizione sopra riportata il tecnico del ramo è in grado di realizzare 1'oggetto dell'invenzione senza introdurre ulteriori dettagli costruttivi. Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite, inclusi i disegni, possono essere combinati tra loro senza peraltro uscire dall' ambito di protezione della presente domanda . Quanto descritto nel capitolo relativo allo stato della tecnica occorre solo ad una migliore comprensione dell'invenzione e non rappresenta una dichiarazione di esistenza di guanto descritto. Inoltre, se non specificatamente escluso nella descrizione di dettaglio, guanto descritto nel capitolo stato della tecnica può essere considerato in combinazione con le caratteristiche della presente invenzione , formando parte integrante della presente invenzione . Nessuna delle caratteristiche delle diverse varianti è essenziale, pertanto, le singole caratteristiche di ciascuna variante preferita o disegno possono essere combinate singolarmente con le altre varianti descritte .
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Metodo di valutazione (feedback) di un comportamento di guida veicolare comprendete i seguenti passi in successione: determinazione di un punteggio di base (Basescore) relativo ad una manovra di accelerazione, come funzione di una posizione media di un pedale di un acceleratore veicolare in un intervallo temporale di osservazione, - interruzione di detto intervallo di osservazione sulla base di un evento di interruzione, in cui detto evento di interruzione può essere di due o più tipi, calcolo di un punteggio di manovra (Maneuverscore), funzione di un valore di detto punteggio di base e del tipo di evento, tra detti due o più tipi di eventi, che ha causato detta interruzione di detto intervallo di osservazione.
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto evento di interruzione consiste soltanto in uno tra: - primo tipo (a): quando una variazione di una velocità veicolare o di una velocità del motore è inferiore ad una predefinita soglia di velocità veicolare o di una predefinita soglia di velocità del motore, secondo tipo (b): quando un rilascio del pedale dell'acceleratore determina una variazione negativa di pressione del pedale dell'acceleratore superiore ad una seconda una predefinita soglia, - terzo tipo (c): quando interviene un timeout.
- 3. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto punteggio di manovra è pari a detto punteggio di base se detto intervallo di osservazione non risulta interrotto da detto evento di terzo tipo, detto punteggio di base sottratto di un valore di penalizzazione quando detto intervallo di osservazione risulta interrotto da detto evento di terzo tipo e quando detto punteggio base è minore o uguale ad un primo predefinito valore di punteggio base (TH1).
- 4. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, ulteriormente comprendente un passo di calcolare iterativamente un punteggio medio di detti punteggi di manovra.
- 5. Metodo secondo la rivendicazione 3 o 4, ulteriormente comprendente un passo di calcolare iterativamente un punteggio medio, sulla base di una media di detti punteggi di manovra e di saltare un passo di iterazione quando detto intervallo di osservazione risulta interrotto da detto evento di detto terzo tipo e quando un corrispondente punteggio base è maggiore di detto primo predefinito valore di punteggio base (TH1).
- 6. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti , in cui detto intervallo di osservazione ha inizio quando un incremento di pressione sul pedale dell' accelerazione è superiore ad una terza predefinita soglia (TH3) .
- 7. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti comprendente in successione i seguenti passi: (Passo 1) Monitoraggio della posizione del pedale dell' acceleratore; (Passo 2) se la pressione sul pedale dell'acceleratore viene incrementata di almeno una terza soglia TH3 (Yes), il valore di tale terza soglia può essere espresso in termini percentuali , per esempio 3%, rispetto ad una posizione di completa pressione (1001) , allora - (Passo 3) inizio intervallo di osservazione e calcolo del punteggio base (Basescore) pari alla media della posizione dell' acceleratore, mediante calcolo a media mobile Basescore = F (posizione media pedale acceleratore) , sull' intervallo di osservazione, altrimenti (Passo 2 = NO) si continua a monitorare (Passo 1) la posizione del pedale dell' accelerazione; (Punto 4) verificarsi di un evento di interruzione dell' intervallo di osservazione, esso può essere uno tra: a) quando una variazione di una velocità veicolare o di una velocità del motore è inferiore ad una predefinita soglia di velocità veicolare o di una predefinita soglia di velocità del motore, b): quando un rilascio del pedale dell'acceleratore determina una variazione negativa di pressione del pedale dell'acceleratore superiore ad una seconda predefinita soglia Th2, c): quando interviene un timeout, preferibilmente di ampiezza 6 secondi dall' inizio dell'intervallo di osservazione; - (Passo 5) interruzione dell'intervallo di osservazione ed interruzione del calcolo di base "Basescore" e calcolo del punteggio di manovra "ManeuverScore": ManeuverScore = (S+L)* BaseScore quando CTimeout = false ManeuverScore = (S+L)*(BaseScore - P) quando CTimeout = true and BaseScore <= TH1 ManeuverScore = "ignored" quando CTimeout = true and BaseScore > TH1. - (Passo 6) calcolo di un punteggio medio come media mobile sui punteggi di manovra "ManouverScore", saltando un ciclo se un rispettivo punteggio di manovra è ignorato "ignored".
- 8. Dispositivo di valutazione di un comportamento di guida comprendente mezzi di elaborazione mezzi di interfaccia uomo/macchina e mezzi di interfaccia per acquisire parametri veicolari quali almeno una posizione del pedale dell'acceleratore una velocità del motore e/o una velocità veicolare, in cui detti mezzi di elaborazione sono Configurati per eseguire tutti passi di una gualungue delle rivendicazioni precedenti da 1 a 8.
- 9. Veicolo terrestre comprendente un dispositivo di valutazione di un comportamento di guida secondo la rivendicazione 8.
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