ES2358834A1 - Vehicle speed control device. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositivo de control de velocidad en vehículos.Speed control device in vehicles.
La presente invención se refiere a un dispositivo que ha sido especialmente concebido para controlar la posición, velocidad y velocidad máxima de un vehículo que circula por una vía.The present invention relates to a device that has been specially designed to control the position, speed and maximum speed of a vehicle traveling One way.
El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo que permita comparar en todo momento la velocidad a la que circula el vehículo con la velocidad máxima permitida, de manera que en caso de sobrepasar dicha velocidad máxima permitida sea posible generar una señal de advertencia, registrar dicha infracción, o bien actuar directamente sobre la centralita del vehículo en orden a corregir dicha velocidad.The object of the invention is to provide a device that allows you to compare the speed at all times that circulates the vehicle with the maximum speed allowed, so that in case of exceeding said maximum allowed speed possible to generate a warning signal, register said violation, or act directly on the control unit of the vehicle in order to correct said speed.
En el ámbito de aplicación práctica de la invención, es habitual el que los conductores de vehículos sobrepasen los límites de velocidad prefijados, por desconocimiento, falta de observación o bien intencionadamente.In the practical scope of the invention, it is usual that vehicle drivers exceed the preset speed limits, due to ignorance, lack of observation or intentionally.
Tratando de obviar esta problemática, se utilizan tanto dispositivos de radares fijos/móviles, así como fuertes campañas publicitarias, los cuales se ha podido comprobar que no resultan todo lo eficaces que sería deseable.Trying to ignore this problem, it use both fixed / mobile radar devices, as well as strong advertising campaigns, which have been verified They are not as effective as would be desirable.
Así pues, el exceso de velocidad supone el factor principal en la mayoría de los accidentes viales que se producen en la actualidad, con las negativas e indeseables consecuencias que ello supone.Thus, speeding means main factor in most road accidents that are currently produced, with the negative and undesirable consequences that this implies.
El dispositivo de control para vehículos resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, de manera que el mismo es capaz de comparar en todo momento la velocidad a la que circula el vehículo con la velocidad máxima preestablecida para dicha vía de circulación, ofreciendo los datos obtenidos a través de una interfaz de usuario, por medio de la cual se pueda generar la correspondiente señal de alarma, actuar sobre la propia centralita del vehículo, o bien registrar dicha infracción para ser contabilizada, por ejemplo, cada vez que el vehículo pase la Inspección Técnica de Vehículos.The vehicle control device solves the problem fully satisfactorily previously exposed, so that it is able to compare at all times the speed at which the vehicle is traveling with the maximum preset speed for said road, offering the data obtained through a user interface, by means of which the corresponding signal can be generated alarm, act on the vehicle's own switchboard, or record said infraction to be accounted for, for example, each Once the vehicle passes the Vehicle Technical Inspection.
Para ello, y de forma más concreta, se ha previsto que el dispositivo de la invención esté constituido a partir de un circuito de control, en el que participa un dispositivo de posicionamiento global, ya sea un receptor GPS o de cualquier otra tecnología adecuada, una unidad de control, y una pasarela bus CAN, a través de la cual la unidad de control puede actuar sobre la centralita del vehículo, así como obtener información de la misma.To do this, and more specifically, it has been provided that the device of the invention is constituted to from a control circuit, in which a device participates Global positioning, either a GPS receiver or any other suitable technology, a control unit, and a bus gateway CAN, through which the control unit can act on the vehicle control unit, as well as obtaining information from the same.
Así pues, la unidad de control, a través del receptor GPS podrá establecer la vía exacta por la que circula el vehículo en el que está instalado el dispositivo de la invención, así como la velocidad instantánea a la que circula, incorporando una memoria interna en la que se almacenarán los correspondientes mapas de carreteras, así como la información relativa a las velocidades máximas permitidas para cada tramo de vía.Thus, the control unit, through the GPS receiver can establish the exact route through which the vehicle in which the device of the invention is installed, as well as the instantaneous speed at which it circulates, incorporating a internal memory in which the corresponding maps will be stored of roads, as well as information regarding speeds maximum allowed for each section of track.
Esta información será comparada por la unidad de control, pudiendo dicha unidad de control generar la correspondiente señal de alarma en caso de sobrepasar dicha velocidad máxima permitida, así como interactuar con la centralita del vehículo a través del citado bus CAN.This information will be compared by the unit of control, said control unit being able to generate the corresponding alarm signal in case of exceeding said maximum speed allowed, as well as interacting with the vehicle control unit to via the aforementioned CAN bus.
Para ello, la citada unidad de control podrá estar opcionalmente asociada a una interfaz de usuario, como puede ser una interfaz gráfica, en la que se genere dicha señal de advertencia, pudiendo no obstante dicha infracción ser almacenada en la memoria asociada a la propia unidad de control, o bien ser impedida, mediante actuación automática sobre la centralita del vehículo, actuando sobre el sistema de inyección electrónica del mismo.To do this, the said control unit may be optionally associated with a user interface, as you can be a graphical interface, in which said signal is generated from warning, however, said infraction may be stored in the memory associated with the control unit itself, or be prevented, by automatic action on the control unit of the vehicle, acting on the electronic injection system of the same.
La citada unidad de control podrá materializarse de diversas formas, en función de las necesidades específicas de cada caso, de manera que ésta podrá materializarse en un ordenador personal, en un microcontrolador, el cual podría constituir un elemento de control independiente o estar controlado mediante un ordenador, pudiendo, tal y como se ha comentado anteriormente incorporar o no una interfaz gráfica, o materializarse en un micro-ordenador, con su correspondiente sistema operativo, al que se le podrían añadir todos los periféricos que se estime conveniente, en orden de aumentar las prestaciones del dispositivo.The aforementioned control unit may materialize in various ways, depending on the specific needs of each case, so that it can materialize in a computer personnel, in a microcontroller, which could constitute a independent control element or be controlled by a computer, being able, as previously mentioned incorporate or not a graphical interface, or materialize in a micro-computer, with its corresponding system operational, to which you could add all the peripherals that deem convenient, in order to increase the benefits of device.
Se consigue de esta forma un dispositivo sumamente eficaz, que permite comparar en todo momento la velocidad a la que circula el vehículo con la velocidad máxima permitida para la vía por la que circula.A device is thus achieved extremely effective, which allows you to compare speed at all times at which the vehicle is traveling with the maximum speed allowed for the route through which it circulates.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization of it, is accompanied as an integral part of said description, a set of drawings where with character Illustrative and not limiting, the following has been represented:
La figura 1.- Muestra un diagrama de bloques de un dispositivo de control de velocidad para vehículos realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención, correspondiente a la variante de realización práctica mas básica, en la que la unidad de control se materializa en un ordenador personal.Figure 1.- Shows a block diagram of a vehicle speed control device made of according to the object of the present invention, corresponding to the variant of more basic practical realization, in which the unit of Control materializes in a personal computer.
La figura 2.- Muestra un diagrama similar al de la figura 1, pero correspondiente a una segunda variante de realización práctica de la invención, en la que la unidad de control se materializa en un microcontrolador gobernado por un ordenador personal.Figure 2.- Shows a diagram similar to that of Figure 1, but corresponding to a second variant of practical embodiment of the invention, in which the control unit it materializes in a microcontroller governed by a computer personal.
La figura 3.- Muestra un diagrama similar al de la figura 1, pero correspondiente a una tercera variante de realización práctica de la invención, en la que la unidad de control se materializa en un microcontrolador independiente, y sin interfaz gráfica.Figure 3.- Shows a diagram similar to that of Figure 1, but corresponding to a third variant of practical embodiment of the invention, in which the control unit it materializes in a separate microcontroller, and without interface graph.
La figura 4.- Muestra un diagrama similar al de la figura 1, pero correspondiente a una cuarta variante de realización práctica de la invención, en la que la unidad de control se materializa en un microcontrolador independiente, con interfaz gráfica.Figure 4.- Shows a diagram similar to that of Figure 1, but corresponding to a fourth variant of practical embodiment of the invention, in which the control unit it materializes in a separate microcontroller, with interface graph.
La figura 5.- Muestra, finalmente, un diagrama similar al de la figura 1, pero correspondiente a una quinta variante de realización práctica de la invención, en la que la unidad de control se materializa en un microordenador, con su correspondiente sistema operativo y periféricos.Figure 5.- Shows, finally, a diagram similar to that of figure 1, but corresponding to a fifth variant of practical embodiment of the invention, in which the control unit is materialized in a microcomputer, with its corresponding operating system and peripherals.
A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como el dispositivo de control de velocidad en vehículos que se preconiza está constituido a partir de un circuito en el que se define una unidad de control, la cual podrá materializarse de diversas maneras, tal y como se indica en las figuras 1 a 5, pero que en todos los casos presentará el denominador común de que la misma estará asociada a través de un puerto serie (1), por ejemplo RS232 o USB, a un dispositivo de posicionamiento global, ya sea un receptor GPS (2), un dispositivo con tecnología Galileo, GLONASS, o cualquier otra tecnología de posicionamiento mediante el empleo de satélites (3).In view of the figures outlined you can be observed as the speed control device in vehicles which is recommended is constituted from a circuit in which a control unit is defined, which can be realized by various ways, as indicated in figures 1 to 5, but which in all cases will present the common denominator that the it will be associated through a serial port (1), for example RS232 or USB, to a global positioning device, either a GPS receiver (2), a device with Galileo, GLONASS technology, or any other positioning technology by employing satellites (3).
Paralelamente, la unidad de control está asociada a una pasarela bus CAN (4), a través de un segundo puerto serie (1'), por ejemplo RS232 o USB, pasarela bus CAN (4) mediante la cual dicha unidad de control se comunica con la centralita del vehículo (5) a controlar.In parallel, the control unit is associated to a CAN bus gateway (4), through a second port serial (1 '), for example RS232 or USB, CAN bus gateway (4) via which said control unit communicates with the control unit of the vehicle (5) to control.
En un primer ejemplo de realización práctica, el mostrado en la figura 1, la unidad de control se materializa en un ordenador personal (6), el cual se encarga de procesar la información tanto del receptor como de la centralita. Dicha información es tratada y mostrada en la propia pantalla del ordenador si se desea, para localizar el vehículo en un mapa territorial, pudiéndose enviar las señales de control que se deseen a través de dicho bus CAN (4), como por ejemplo, señales de control en orden a reducir la velocidad del vehículo mediante el control de su sistema de inyección de combustible.In a first example of practical realization, the shown in figure 1, the control unit is embodied in a personal computer (6), which is responsible for processing the information from both the receiver and the switchboard. Bliss information is treated and displayed on the screen of the computer if desired, to locate the vehicle on a map territorial, being able to send the desired control signals via said CAN bus (4), such as control signals in order to reduce the speed of the vehicle by controlling Your fuel injection system.
Esta solución, no resulta la más interesante, dado que la tasa de información que se recibe desde el GPS es muy alta, por lo que sería deseable que dicha información fuera previamente filtrada, de manera que, de acuerdo con el ejemplo de la figura 2, mediante la interposición de un microcontrolador (7), conectado al ordenador personal (6) mediante un puerto serie (1''), por ejemplo RS232 o USB, se filtraría la información proveniente del receptor GPS, no limitando los recursos de dicho ordenador.This solution is not the most interesting, since the information rate received from the GPS is very high, so it would be desirable for such information to be previously filtered, so that, according to the example of the Figure 2, through the interposition of a microcontroller (7), connected to the personal computer (6) via a serial port (1``), for example RS232 or USB, the information coming from the GPS receiver, not limiting the resources of said computer.
No obstante, esta solución requiere de la instalación de un ordenador personal en el vehículo (5), lo que resulta caro, por lo que otra opción que prevé la invención es prescindir del ordenador personal (6), de manera que el microcontrolador (7) se materialice en un microcontrolador de 8-16 bits, sin interfaz gráfica, incorporando una memoria ROM (8) en la que estarán memorizados los planos de carreteras, así como los límites de velocidad para cada vía, información a la que accederá dicho microcontrolador (7), recibiendo por un lado la información del receptor GPS (2), procesándola y comparándola con los datos de mapas almacenados, y actuando, en función del firmware de programación, sobre la centralita del vehículo a través del bus CAN(4), todo ello tal y como muestra la figura 3.However, this solution requires the installation of a personal computer in the vehicle (5), which It is expensive, so another option provided by the invention is dispense with the personal computer (6), so that the microcontroller (7) materialize in a microcontroller of 8-16 bits, without graphical interface, incorporating a ROM memory (8) in which the planes of roads, as well as speed limits for each road, information to which said microcontroller (7) will access, receiving on the one hand the information of the GPS receiver (2), processing it and comparing it with the stored map data, and acting, in function of the programming firmware, on the control unit of the vehicle through the CAN bus (4), all as show figure 3.
En este caso, el microcontrolador necesario para controlar el sistema no se requiere que tenga grandes prestaciones puesto que no tiene que trabajar con grandes volúmenes de información, ni tampoco tiene que realizar grandes cálculos, al no disponer de interfaz gráfica.In this case, the microcontroller needed to controlling the system is not required to have high performance since you don't have to work with large volumes of information, nor do you have to perform large calculations, by not Have a graphical interface.
En una variante de realización práctica, la mostrada en la figura 4, el circuito podrá incorporar una interfaz gráfica (9), mediante la cual se podrá visualizar la posición del vehículo sobre un mapa en tiempo real, por medio de la información recibida del receptor GPS (2), a modo de navegador. Sobre ésta interfaz se pueden mostrar otros mensajes tales como la velocidad máxima permitida para la vía por la que se circula así como generar alertas cuando dicha velocidad es excedida. Adicionalmente se podrá mostrar otro tipo de información leída del vehículo a través del bus CAN(4) como puede ser el estado del depósito del combustible, autonomía para dicha medida, etc, pudiéndose mostrar información acerca de en qué gasolinera parar a repostar según la ruta trazada.In a practical embodiment variant, the shown in figure 4, the circuit may incorporate an interface graph (9), by which the position of the vehicle on a map in real time, through information received from the GPS receiver (2), as a browser. About this interface other messages such as speed can be displayed maximum allowed for the route through which it circulates as well as generate alerts when this speed is exceeded. Additionally you can show other type of information read from the vehicle through the bus CAN (4) such as the state of the fuel tank, autonomy for this measure, etc., being able to show information about at which gas station stop to refuel according to the route plotted
Para poder trabajar con gráficos en tiempo real se requiere de un microcontrolador (7) bastante potente, ya que además tiene que calcular trayectorias y procesar alertas. Por ello, es recomendable que dicho microcontrolador sea de 16/32 bits.To be able to work with real-time graphics a quite powerful microcontroller (7) is required, since You also have to calculate trajectories and process alerts. Thus, it is recommended that said microcontroller be 16/32 bits.
En caso de que se usen mapas vectoriales, sería recomendable un microcotrolador que tuviese un motor DSP para trabajar más rápidamente con este tipo de mapas.In case vector maps are used, it would be a micro-controller that had a DSP engine for Work faster with these types of maps.
La interfaz gráfica (9) podrá materializarse en una pantalla LCD, de color o monocromo, de tamaño adecuado, conectable al microcontrolador a través de tecnología SPI o puerto paralelo (10). El dispositivo incorporará adicionalmente un "key-pad" o pulsadores (11) para interactuar con el sistema.The graphic interface (9) can be materialized in an LCD screen, colored or monochrome, of adequate size, Connectable to the microcontroller through SPI technology or port parallel (10). The device will additionally incorporate a "key pad" or push buttons (11) to interact with the system
La memoria ROM (8) podrá estar apoyada con una memoria SD o MMC (12), en orden a que el usuario pueda actualizar los mapas o añadir rutas así como guardar información relativa del viaje, pudiendo incorporar un puerto RS232 o USB (1'') para conectar el dispositivo a un ordenador a la hora de actualizar mapas, firmware, etc.The ROM (8) may be supported with a SD or MMC memory (12), in order that the user can update maps or add routes as well as save relative information from trip, being able to incorporate an RS232 or USB port (1 '') to connect the device to a computer when updating maps, firmware, etc.
Por último, y de acuerdo con la realización práctica de la figura 5, el dispositivo podrá implementarse en un sistema embebido, que presenta las ventajas de utilizar un PC y el uso de microcontroladores. Para ello, la unidad de control se materializará en un micro ordenador (13), al que es posible añadir todos los periféricos que sean necesarios, presentando grandes ventajas, como es la utilización de un elemento con un sistema operativo integrado el cual facilita la programación y la fiabilidad, ahorrando tiempo en diseño y testeo.Finally, and according to the realization practice of figure 5, the device may be implemented in a embedded system, which has the advantages of using a PC and the use of microcontrollers. To do this, the control unit will it will materialize in a micro computer (13), to which it is possible to add all peripherals that are necessary, presenting large advantages, such as the use of an element with a system integrated operation which facilitates programming and reliability, saving time in design and testing.
Dicho micro-ordenador (13) incorporará embebido en su seno un microcontrolador (7), el controlador bus CAN (4), la memoria ROM (8) y la memoria SD/MMC (12), relacionándose igualmente con una interfaz gráfica (9) que en este caso se comunica mediante señales RGB o cualquier otro estándar como vídeo compuesto.Said micro-computer (13) incorporate a microcontroller (7) embedded in it, the CAN bus controller (4), ROM (8) and SD / MMC memory (12), also relating to a graphical interface (9) that in This case is communicated by RGB signals or any other standard as a composite video
De igual modo, el dispositivo dispondrá de una conexión externa RS232/USB (1'') para conexión externa a un PC, para actualizar mapas, así como el correspondiente "key-pad" o pulsadores (11) de control de la interfaz.Similarly, the device will have a external RS232 / USB connection (1 '') for external connection to a PC, for update maps as well as the corresponding "key-pad" or push buttons (11) for controlling the Interface.
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