ES2426338B1 - System for driving assistance of motor vehicles based on the management of information on polluting emissions - Google Patents
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Abstract
Sistema para la ayuda a la conducción de vehículos automóviles basado en la gestión de la información sobre emisiones contaminantes.#Este sistema cuantifica, en tiempo real, el nivel de emisiones producido por un modelo concreto de vehículo equipado con motor de combustión interna basándose en el conocimiento de los valores instantáneos de los parámetros de funcionamiento, tales como velocidad, régimen de revoluciones del motor, marcha utilizada, información sobre la inyección de combustible, etc.; esta información sobre emisiones, asociada con la de situación geográfica del vehículo en el momento del cálculo obtenida mediante coordenadas GPS, constituyen datos de salida que pueden mostrarse al conductor y/o enviarse a una central receptora para un posterior tratamiento que permita obtener valiosas estadísticas o configurar un mapa que, en tiempo real y con un coste mínimo, indique los niveles de contaminación en la zona interesada.System for the aid to the driving of motor vehicles based on the management of information on polluting emissions. # This system quantifies, in real time, the level of emissions produced by a specific model of vehicle equipped with internal combustion engine based on the knowledge of the instantaneous values of the operating parameters, such as speed, engine speed, gear used, fuel injection information, etc .; This emission information, associated with that of the geographical location of the vehicle at the time of calculation obtained by GPS coordinates, constitutes output data that can be displayed to the driver and / or sent to a central station for subsequent treatment that allows obtaining valuable statistics or set up a map that, in real time and with a minimum cost, indicates the levels of contamination in the area concerned.
Description
OBJETO DE LA INVENCiÓN. El objeto de esta invención es un sistema que resuelve el siguiente problema técnico: Dado un modelo concreto de vehículo automóvil en marcha, provisto con motor de combustión interna calcular, en tiempo real, el nivel de emisiones que está produciendo. Para ello utiliza un conjunto de dispositivos relacionados entre sí que se silven los valores instantáneos de los parámetros de funcionamiento del vehículo tales como: su velocidad, aceleración, régimen de revoluciones del motor, marcha que utiliza, información sobre la inyección de combustible, etc. De 10$ valores de estos parámetros específicos de funcionamiento del vehículo , unidos a los de otros parámetros circunstanciales que son función del tipo exacto de combustible empleado, de la edad del vehículo y de las características de la orografía del terreno por el que aquél circula se obtiene, una vez gestionados en conjunto por procedimientos adecuados, una información en tiempo real sobre el OBJECT OF THE INVENTION. The object of this invention is a system that solves the following technical problem: Given a specific model of a motor vehicle running, provided with an internal combustion engine, calculate, in real time, the level of emissions it is producing. To do this, it uses a set of interrelated devices that are used to set the instantaneous values of the vehicle's operating parameters such as: its speed, acceleration, engine speed, gear used, information on fuel injection, etc. From $ 10 values of these specific parameters of vehicle operation, together with those of other circumstantial parameters that are a function of the exact type of fuel used, the age of the vehicle and the characteristics of the terrain of the terrain through which it circulates obtains, once jointly managed by appropriate procedures, real-time information on the
nivel de emisiones contaminantes emitidos. Esta información, combinada con la localización geográfica exacta del vehículo obtenida mediante coordenadas GPS y asociada al momento del cálculo, puede mostrarse al conductor ylo enviarse a una central receptora de datos para su posterior tratamiento y explotación práctica. level of pollutant emissions emitted. This information, combined with the exact geographical location of the vehicle obtained by GPS coordinates and associated at the time of calculation, can be shown to the driver and sent to a central data receiver for further processing and practical exploitation.
SECTOR DE LA TÉCNICA AL QUE PERTENECE. SECTOR OF THE TECHNIQUE TO WHICH IT BELONGS.
La invención se encuadra en el sector de vehículos automóviles accionados con motores de combustión interna y más concretamente en la parte del mismo que se refiere al cálculo o estimación instantáneos de sus parámetros de funcionamiento y a la relación de éstos con el nivel de emisiones producidas en el momento del cálculo. The invention falls within the sector of motor vehicles driven with internal combustion engines and more specifically in the part thereof which refers to the instantaneous calculation or estimation of their operating parameters and their relation to the level of emissions produced in the Calculation time
ESTADO DE LA TÉCNICA. Existe una especial preocupación por el control y disminución de las emisiones a la atmósfera de todo tipo de contaminantes. Al ser los vehículos automóviles accionados por motores de combustión interna, uno de los agentes que realizan mayores aportaciones de estos contaminantes, es de vital importancia limitar las mismas en la medida de 10 posible. Existen numerosos sistemas y áreas de trabajo encaminados a conseguir este objetivo. Algunas de las tendencias más relevantes en la actualidad son: 1.-Desarrollo de sistemas de propulsión basados en combustibles no fósiles (pila de hidrógeno, hidráulicos, solares, eléctricos, etc.) STATE OF THE TECHNIQUE. There is a special concern for the control and reduction of air emissions of all types of pollutants. As motor vehicles are powered by internal combustion engines, one of the agents that make the greatest contributions of these pollutants, it is vitally important to limit them to the extent possible. There are numerous systems and work areas aimed at achieving this objective. Some of the most relevant trends today are: 1.-Development of propulsion systems based on non-fossil fuels (hydrogen, hydraulic, solar, electric, etc.)
2.-Optimización de los motores de combustión interna de forma que se reduzcan sus emisiones, incluyendo nuevos combustibles (bioetanol, biomasa o biodiesel) 3.-Optimización del conjunto restante de los componentes del vehículo con el mismo objetivo (aerodinámica, eficiencia en los sistemas de transmisión o de otros subsistemas; mejora de la tracción). 4.-0ptimización de las infraestructuras involucradas en el transporte, por ejemplO la utilización de materiales absorbentes para firmes o con una mejor interacción con el vehículo. 2.-Optimization of internal combustion engines so that their emissions are reduced, including new fuels (bioethanol, biomass or biodiesel) 3.-Optimization of the remaining set of vehicle components with the same objective (aerodynamics, efficiency in the transmission systems or other subsystems; improved traction). 4.-0 Optimization of the infrastructures involved in transport, for example the use of absorbent materials for firm or with a better interaction with the vehicle.
Sin embargo, hasta la fecha, el desarrollo de sistemas que ayuden a modificar el comportamiento del conductor del vehículo en beneficio de una reducción de las However, to date, the development of systems that help modify the behavior of the driver of the vehicle for the benefit of a reduction in
emisiones pe~udiciales producidas por este último es escaso, siendo muy limitado el uso de realimentación del nivel de emisiones en tiempo real o decalado en el tiempo y menos aun de un grupo de conductores o en un entorno global. Los contaminantes fundamentales a los que nos referimos en el párrafo anterior The emissions produced by the latter are scarce, being very limited the use of feedback of the level of emissions in real time or decayed in time and even less of a group of drivers or in a global environment. The fundamental pollutants referred to in the previous paragraph
son: They are:
- 1. one.
- Dióxido de Carbono. CO,. Se produce en toda combustión de productos basados en el carbono. Carbon dioxide. CO,. It occurs in all combustion of carbon-based products.
- 2. 2.
- Oxidos de nitrógeno. NO~. Se produce durante el proceso de combustión como reacción entre el nitrógeno y el oxigeno del aire. Nitrogen oxides. NO ~ It occurs during the combustion process as a reaction between nitrogen and oxygen in the air.
- 3. 3.
- Dióxido de azufre. S02. Nace en los procesos de combustión como combinación del azufre presente en los combustibles con el oxígeno. Sulfur dioxide. S02. It is born in combustion processes as a combination of sulfur present in fuels with oxygen.
- 4. Four.
- Ozono. 0 3 Ozone. 0 3
- 5. 5.
- Compuestos orgánicos volátiles. cavo Volatile organic compounds cavo
- 6. 6.
- Partículas. Cuerpos sólidos de pequeño tamaño en suspensión. Se caracterizan por su diámetro equivalente en micras. Por ejemplo PM10 Particles. Solid bodies of small size in suspension. They are characterized by their equivalent diameter in microns. For example PM10
- 7. 7.
- Contaminantes orgánicos. Como hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), dioxinas y otros compuestos. Organic pollutants As polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), dioxins and other compounds.
8. Metales pesados. Para poder reducir las emisiones es fundamental que el conductor disponga de la realimentación necesaria; de esta manera será capaz de modificar su comportamiento. Esta realimentación debe realizarse desde tres perspectivas: temporal, geográfica y social. A la perspectiva temporal pertenece la realimentación en tiempo real, consistiendo ésta en las indicaciones sobre emisiones mostradas por el panel de instrumentos u otro dispositivo disponible en el momento de la conducción así como de la realimentación decalada en el tiempo, con resúmenes de consumos por 8. Heavy metals. In order to reduce emissions it is essential that the driver has the necessary feedback; This way you will be able to modify your behavior. This feedback should be done from three perspectives: temporal, geographical and social. The real-time feedback belongs to the time perspective, consisting of the indications on emissions shown by the instrument panel or other device available at the time of driving as well as the feedback decayed in time, with summaries of consumption by
trayecto o diarios o en cualquier otro horizonte temporal. Para esta última es necesario añadir a la información sobre emisiones el momento y lugar en que se produjeron, tratar todos estos datos y facilitárselos al conductor o al agente interesado. Un segundo grupo de información es la asociada a coordenadas geográficas y temporales tales como rutas de contaminación, sistemas de propuestas de rutas alternativas, etc. siendo los destinatarios de esta información el conductor o terceros agentes interesados. Respecto a la información social, ésta puede referirse a un solo conductor o a un grupo, es decir, la información agregada de varios conductores, o a la posición de un individuo en un grupo. journey or daily or on any other time horizon. For the latter it is it is necessary to add to the emission information the time and place in which produced, process all this data and provide it to the driver or agent interested. A second group of information is that associated with geographic coordinates and temporary such as pollution routes, route proposal systems alternatives, etc. the recipients of this information being the driver or interested third parties. Regarding social information, it can refer to a single driver or a group, that is, the aggregate information of several drivers, or the position of An individual in a group.
DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS. Para una mejor comprensión de la descripción que se realizará a continuación se acompaña la Figura 1 en la que se esquematizan, en un diagrama de bloques, los distintos dispositivos componentes que constituyen la totalidad del sistema y sus interrelaciones. Para hacer las correspondientes referencias a dichos componentes se utilizan números y letras que los identifican. DESCRIPTION OF THE DRAWINGS. For a better understanding of the description that will be made below, accompanies Figure 1 in which they are schematized, in a block diagram, the different component devices that constitute the entire system and its interrelationships To make the corresponding references to said components numbers and letters that identify them are used.
DESCRIPCiÓN DETALLADA DE LA INVENCiÓN Y FORMA DE UTILIZACiÓN. El sistema para la ayuda a la conducción objeto del invento facilita información sobre emisiones contaminantes al conductor del vehículo o a otros agentes interesados en el momento adecuado, de forma que sea posible tomar las decisiones apropiadas para reducir las emisiones contaminantes generadas. Las novedades fundamentales de esta invención son las siguientes: DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION AND METHOD OF USE. The driving aid system object of the invention provides information on polluting emissions to the driver of the vehicle or other agents interested at the right time, so that it is possible to take the appropriate decisions to reduce the pollutant emissions generated. The fundamental novelties of this invention are the following:
- --
- A dWerencia de las Patentes U.S.6.594.579 Ó 6.988.033, que delerminan la eficiencia energética '1 el consumo de combustible del vehículo, el sistema objeto del invento estima, además, las emisiones de contaminantes producidas por el mismo. -Las patentes U.S. 6.148.656 6 3.998.095 muestran diferentes sistemas para medir la emisión de contaminantes mediante dispositivos físicos. A diferencia de esas invenciones la invención que se describe calcula las emisiones de contaminantes a partir de los parámetros de funcionamiento del vehículo en lugar de medirlas directamente con dispositivos específicos, que es algo realmente costoso y dificil de realizar, especialmente cuando el vehículo se encuentra en movimiento. -Además, el sistema objeto del invento es capaz de estimar las emisiones de According to U.S. Patents 6,594,579 or 6,988,033, which determine the energy efficiency of the vehicle's fuel consumption, the system object of the invention also estimates the emissions of pollutants produced by it. -The U.S. patents 6,148,656 6 3,998,095 show different systems for measuring the emission of pollutants through physical devices. Unlike these inventions, the invention described calculates pollutant emissions from the vehicle's operating parameters instead of directly measuring them with specific devices, which is something really expensive and difficult to perform, especially when the vehicle is in movement. -In addition, the system object of the invention is able to estimate the emissions of
contaminantes en tiempo real. Todo ello permite que la calidad de la información suministrada al conductor sea elevada, su coste bajo y el momento del suministro el óptimo. A continuación se describe, desglosada en sus diferentes dispositivos, la composición del sistema objeto del invento. Cada uno de los bloques (On) de la Figura 1 representa un dispositivo que se comunica con su correspondiente conjunto de sensores y actuadores (SIAr.) o con otros dispositivos, cuyas funciones se describen más adelante; el bloque (C) representa al conductor del vehículo o a otro agente interesado. pollutants in real time. All this allows the quality of the information provided to the driver to be high, its cost low and the timing of the supply optimal. The composition of the system object of the invention is described below, broken down into its different devices. Each of the blocks (On) of Figure 1 represents a device that communicates with its corresponding set of sensors and actuators (SIAr.) Or with other devices, whose functions are described below; block (C) represents the driver of the vehicle or another interested agent.
Para la denominación de cada dispositivo se ha utilizado la terminología inglesa por ser el estándar admitido en el mercado. Así ECU es el acrónimo de Electronic Control Unit, OBO el de On Board Diagnosis y GPS el de Global Positioning System: Dispositivo Motor (Molor ECUl (01 Fig.11, Se encarga de controlar el funcionamiento del motor del vehículo, tomando lecturas de los sensores de funcionamiento instalados por el fabricante del mismo, tales como el sensor de temperatura 'de los gases de escape, el de consumo instantáneo, el de régimen de revoluciones del motor, el de velocidad, el del acelerador, el de la marcha que está siendo utilizada y cualquiera otros sensores que incorporara el vehículo; este dispositivo procesará la infonnación adquirida y generará salidas que orientarán al conductor sobre las actuaciones que sea pertinente realizar. Dispositivo Instrumentos (Instrumentos ECUl (02. Fig.1l. Se encarga de suministrar al conductor la infonnación deseada, en el interior del vehiculo. Dispositivo Diagnosis a Bordo (OBD ECU) <03. Fig.1)' Se encarga de tomar datos For the designation of each device the English terminology has been used as it is the standard admitted in the market. Thus ECU is the acronym for Electronic Control Unit, OBO for On Board Diagnosis and GPS for Global Positioning System: Motor Device (Molor ECUl (01 Fig. 11, It is responsible for controlling the operation of the vehicle's engine, taking readings of the operating sensors installed by the manufacturer thereof, such as the temperature sensor of the exhaust gases, the instantaneous consumption, the engine speed, the speed, the accelerator, the gear that is being used and any other sensors that the vehicle will incorporate; this device will process the information acquired and will generate outputs that will guide the driver on the actions that are pertinent to perform. Device Instruments (ECUl Instruments (02. Fig. 1. It is responsible for supplying the driver the desired information, inside the vehicle Diagnosis Device on Board (OBD ECU) <03. Fig. 1) 'It is responsible for taking data
de otros diferentes dispositivos del vehículo mayoritariamente del dispositivo Motor from other different vehicle devices mostly from the Motor device
(01 , Fig1) Y genera salidas relacionadas con el control de emisiones, originando (01, Fig1) And generates outputs related to emission control, originating
una serial de alarma en el caso de que algún dispositivo no funcione correctamente an alarm serial in case any device does not work properly
o supere el valor previamente establecido como máximo para la producción de emisiones. No obstante no proporciona información cuantitativa sobre las emisiones de los productos citados en el apartado referente al Estado de la Técnica. Dispositivo GPS (GPS ECU) (04. Fig.1l. Es el responsable de recibir las informaciones sobre la posición geográfica del vehículo, su velocidad y aceleración y, con ayuda de mapas, la información sobre las características de la orografía del terreno (pendientes) por el que circula. or exceed the previously established maximum value for emission production. However, it does not provide quantitative information on the emissions of the products mentioned in the section regarding the State of the Art. GPS device (GPS ECU) (04. Fig. 1) It is responsible for receiving information on the geographical position of the vehicle, its speed and acceleration and, with the help of maps, information on the characteristics of the terrain orography (pending ) through which it circulates.
Dispositivo Emisiones (Emisiones ECU) <06 Fíg. 1). Recibe información del resto de dispositivos, la procesa y genera datos sobre las emisiones de los productos citados en el apartado referente al Estado de la Técnica. Emissions Device (ECU Emissions) <06 Fig. one). It receives information from the rest of the devices, processes it and generates data on the emissions of the products mentioned in the section referring to the State of the Art.
- Asimismo es a este dispositivo (06) a quien el conductor del vehículo facilita los It is also to this device (06) that the driver of the vehicle facilitates the
- valores de los parámetros de configuración circunstancial en el caso de que fuera values of the circumstantial configuration parameters if it were
- necesario, por ejemplo, el tipo exacto de combustible repostado, la edad del necessary, for example, the exact type of refueling, the age of
- vehículo. vehicle.
- S S
- Dispositivo Comunicación con el Exterior (Comunicación Exterior ECU), (05. External Communication Device (External Communication ECU), (05.
- E!gjl. Es el encargado de enviar al exterior la información generada en el E! Gjl. It is responsible for sending abroad the information generated in the
- dispositivo Emisiones (06, Fig. 1). Emissions device (06, Fig. 1).
- Dispositivo Central de Datos (07 Fíg,H. Completa el sistema este dispositivo Central Data Device (07 Fíg, H. Complete the system this device
- situado en el exterior remoto del vehículo, el cual se encarga de recibir, y procesar located outside the remote vehicle, which is responsible for receiving, and processing
- 10 10
- los datos procedentes del mismo, constituyendo éstos una información que, the data coming from it, constituting these information that,
- acordada previamente en tiempo y forma, finalmente es comunicada al agente previously agreed in a timely manner, is finally communicated to the agent
- destinatario, por ejemplo el Conductor del vehículo. recipient, for example the driver of the vehicle.
- El Conductor del vehículo está representado en el diagrama de la Fig.1 por el The driver of the vehicle is represented in the diagram in Fig. 1 by the
- bloque e block e
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- Las comunicaciones entre los distintos dispositivos (On) se describen a Communications between the different devices (On) are described as
- continuación: continuation:
- Comunicación entre los dispositivos: Motor (01), Instrumentos (02) y Diagnosis a Communication between the devices: Motor (01), Instruments (02) and Diagnosis a
- Bordo (03) (Fia 1), Esta comunicación se realiza mediante el sistema utilizado de Board (03) (Fia 1), This communication is made using the system used for
- forma estándar por el fabricante del vehículo. En la industria existen en la standard form by the vehicle manufacturer. In the industry they exist in the
- 20 twenty
- actualidad varios sistemas sancionados por la experiencia; éste es el caso del several systems sanctioned by experience; this is the case of
- denominado CAN Bus (Controller Área Network Bus ),(B, Fig.1) desarrollado por la called CAN Bus (Controller Area Network Bus), (B, Fig. 1) developed by the
- sociedad Robert Bosch GmbH y protegido por la patente DE3826774 Y otras; éste Robert Bosch GmbH and protected by DE3826774 and others; East
- es un sistema estándar para vehículos automóviles pero existen airas equivalentes It is a standard system for motor vehicles but there are equivalent airs
- que también pueden utilizarse. They can also be used.
- 25 25
- Comunicación enlre los dispositivos: Emisiones (06), y Central de Datos (Dl) Communication between devices: Emissions (06), and Data Center (Dl)
- (Fig.1 ): Se realiza en tiempo real a través del dispositivo Comunicación con el (Fig. 1): It is done in real time through the device Communication with the
Exterior (05) (Fig1), El dispositivo Central de Datos (D7) podrá tratar la información recibida, almacenarla y si fuera necesario enviarla al Conductor (e) (Fig.1) Comunicación entre el DisPOsitivo Emisiones (OS), el Dispositivo Instrumentos (02) y el Conductor (C) (Fig.1l: La comunicación entre el Dispositivo Emisiones (06) y el Dispositivo Instrumentos (D2) se realizará a través del Bus (B) (Fig.1). El dispositivo Instrumentos (D2) está constrtuido por una interfaz hombre-máquina en donde la información aparecería en forma visual o auditiva, es decir sensible para el Conductor (e), que podría capturarla en tiempo real para utilizarla directa e inmediatamente en la mejora de la conducción del vehículo. Outside (05) (Fig1), The Central Data device (D7) may process the information received, store it and, if necessary, send it to the Driver (e) (Fig. 1) Communication between the Emissions Device (OS), the Device Instruments (02) and the Driver (C) (Fig. 1: The communication between the Emissions Device (06) and the Instruments Device (D2) will be carried out via the Bus (B) (Fig. 1). The Instruments device (D2 ) is built by a man-machine interface where the information would appear in a visual or auditory way, that is to say sensitive to the Driver (e), who could capture it in real time to use it directly and immediately to improve the driving of the vehicle.
ALGUNAS APLICACIONES DE LA INVENCiÓN, Entre las posibles aplicaciones del sistema descrito se encuentran las siguientes: 1-,-Contando con un numero suficientemente elevado de vehículos que dispongan del sistema descrito pueden generarse ~mapas de contaminación" con el objeto de conocer en tiempo real el grado de contaminación que afecta a las zonas geográficas de interés. El problema de la generación de mapas de contaminación se resuelve hoy día mediante la instalación de numerosas estaciones sensoras de contaminación que son extraordinariamente caras cada una. El invento propuesto constituye una solución efectiva del problema de la estimación de dichos valores en cualquier zona geográfica sin que sea necesaria la elevada inversión económica requerida para establecer una estación de medición en las proximidades de cada SOME APPLICATIONS OF THE INVENTION, Among the possible applications of the described system are the following: 1 -, - With a sufficiently high number of vehicles that have the described system can be generated ~ pollution maps "in order to know in real time the degree of pollution that affects the geographical areas of interest.The problem of generating pollution maps is solved today by the installation of numerous pollution sensing stations that are extraordinarily expensive each.The proposed invention constitutes an effective solution to the problem of estimating these values in any geographical area without requiring the high economic investment required to establish a measuring station in the vicinity of each
una de las zonas interesadas. One of the interested areas.
21. ·EI sistema propuesto permitiría poner en práctica el establecimiento del cobro de una tasa por contaminación específica producida por cada conductor, dependiendo exclusivamente de la contaminación originada por el vehículo o segmentado en función de la zona geográfica en la que la contaminación se 21. · The proposed system would allow the establishment of the collection of a specific pollution charge produced by each driver, depending exclusively on the pollution caused by the vehicle or segmented depending on the geographical area in which the pollution is implemented.
produzca. Este mecanismo resolvería un problema técnico que actualmente se ataca de una manera tosca mediante el impuesto de matriculación, que mide las emisiones teóricas de un vehículo sin tener en cuenta el uso real que se hace del mismo, es decir que las cuantifica y penaliza aunque el vehículo esté parado. 31 • -El sistema propuesto permite, aunque no haya estaciones medidoras de contaminación cercanas, la detección instantánea de ~puntos calientes~ de contaminación, debidos a atascos por ejemplo, con la posibilidad de generar una alarma sensible cuando se alcance un nivel excesivo de contaminación. Esta solución se manifiesta extraordinariamente útil en entornos cerrados, como pueden ser los túneles. 4-,-Detección en tiempo real de las averías del vehiculo que den lugar a una contaminación excesiva. Esta detección tiene diferentes aplicaciones tales como avisar al conductor para que acuda al taller más próximo y reparando la avería cortar lo antes posible la emisión de contaminantes, que solamente serían detectadas en la siguiente Inspección Técnica del Vehículo (ITV) o avisar a la Autoridad Competente del anómalo funcionamiento del vehículo objeto que, de esta forma, podría ser interceptado e incluso inmovilizado si ello fuera necesario. 5a.-lnformar sobre el ~impacto ecol6gico~ causado por los diferentes perfiles produce This mechanism would solve a technical problem that is currently attacked in a rough way by means of the registration tax, which measures the theoretical emissions of a vehicle without taking into account the actual use made of it, that is, it quantifies and penalizes it even though the vehicle is stationary 31 • -The proposed system allows, even if there are no nearby pollution measuring stations, instant detection of ~ hot spots ~ of contamination, due to traffic jams for example, with the possibility of generating a sensitive alarm when an excessive level of contamination is reached . This solution is extremely useful in closed environments, such as tunnels. 4 -, - Real-time detection of vehicle faults that result in excessive contamination. This detection has different applications such as advising the driver to go to the nearest workshop and repairing the fault, cut off as soon as possible the emission of pollutants, which would only be detected in the following Technical Vehicle Inspection (ITV) or notify the Competent Authority of the anomalous operation of the object vehicle that, in this way, could be intercepted and even immobilized if necessary. 5a.-report on the ~ ecological impact ~ caused by the different profiles
personales de actuación de los conductores ya que, por ejemplo, está comprobado que un conductor ~agresivo" contamina en mayor medida que otro que no tenga dicha consideración. 63 ._ Confección de estadísticas sobre las huellas ecológicas producidas por los diferentes modelos de las distintas marcas de vehículos obtenidas en condiciones reales, que servirían para complementar y matizar los resultados de las pruebas realizadas por los fabricantes en entornos controlados. drivers' performance personnel since, for example, it is proven that an aggressive driver "pollutes to a greater extent than another who does not have such consideration. 63 ._ Preparation of statistics on the ecological footprints produced by the different models of the different vehicle brands obtained in real conditions, which would complement and clarify the results of the tests carried out by the manufacturers in controlled environments.
EJEMPLO DE REALIZACiÓN. Se muestra a continuación el funcionamiento del sistema para uno de los casos más relevantes definido por los siguientes parámetros: · Tipo de vehículo: Turismo . Combustible: Gasolina · Emisión objeto de cálculo: CO, · Origen de la estimación: Frey y otros, Road grade esfimation for on·road vehicle EXAMPLE OF REALIZATION. The operation of the system for one of the most relevant cases defined by the following parameters is shown below: · Vehicle type: Tourism. Fuel: Petrol · Emission subject to calculation: CO, · Source of estimate: Frey et al., Road grade esfimation for on · road vehicle
emissions modeling using light deteetion and ranging data. ISSN: 1096-2247 · Información mensual agregada Para cada instante en el que se estima la emisión del contaminante especificado, se calcula la potencia específica del vehículo requerida (en adelante PEVR), siguiendo la fórmula matemática recogida a continuación: emissions modeling using light detection and ranging data. ISSN: 1096-2247 · Monthly information added For each moment in which the emission of the specified pollutant is estimated, the specific power of the required vehicle (hereinafter PEVR) is calculated, following the mathematical formula listed below:
PEVR = (O,27813,6)v·({O,305/3,6)a + 9,81 sen(arctan(r/100))+1, 132)+ PEVR = (O, 27813.6) v · ({O, 305 / 3.6) to + 9.81 sen (arctan (r / 100)) + 1, 132) +
+ (0,0000065/3,6' )v' El significado y unidades de las distintas variables que aparecen son: + (0.0000065 / 3.6 ') v' The meaning and units of the different variables that appear are:
v: velocidad del vehículo, expresada en metros por segundo. v: vehicle speed, expressed in meters per second.
a: aceleración del vehículo expresada en metros por segundo cuadrado (m/s2) a: vehicle acceleration expressed in meters per second square (m / s2)
r: pendiente en porcentaje. PEVR: Potencia Especifica del Vehículo Requerida, expresada en kilowatios por tonelada (kw/t). Las tres variables v, a y r, esta última con ayuda de mapas, se calculan a partir de los datos del dispositivo GPS, por lo que el sistema genérico representado en la figura 1 queda simplificado, no siendo necesarios los dispositivos 01,02 Y D3 (Fig. r: pending in percentage. PEVR: Specific Power of the Vehicle Required, expressed in kilowatts per ton (kw / t). The three variables v, a and r, the latter with the help of maps, are calculated from GPS device data, so the generic system represented in the Figure 1 is simplified, devices 01.02 and D3 not being necessary (Fig.
1 ). one ).
Con este valor de la PEVR así calculado, se selecciona el intervalo en el que se encuentra dicha magnitud entre los indicados a continuación: With this value of the PEVR thus calculated, the interval in which this magnitude is found is selected from those indicated below:
· Inlervalo 1: PEVR menor que -2 · Intervalo 2: PEVR mayor o igual que -2 y menor que O · Intervalo 3: PEVR mayor o igual que O y menor que 1. · Intervalo 4: PEVR mayor o igual que 1 y menor que 4. . Intervalo 5: PEVR mayor o igual que 4 y menor que 7. · Intervalo 6: PEVR mayor o igual que 7 y menor que 10. · Intervalo 7: PEVR mayor o igual que 10 y menor que 13 . . Intervalo 8: PEVR mayor o igual que 13 y menor que 16. · Intervalo 9: PEVR mayor o igual que 16 y menor que 19. . Intervalo 10: PEVR mayor o igual que 19 y menor que 23 · Intervalo 11: PEVR mayor o igual que 23 y menor que 28. · Intervalo 12: PEVR mayor o igual que 28 y menor que 33. · Intervalo 13: PEVR mayor o igual que 33 y menor que 39. · Intervalo 14: PEVR mayor o igual que 39 . Una vez conocido el intervalo al que pertenece se le asigna el valor de la emisión de CO2 según los siguientes valores: · Intervalo 1: 1,7 · Intervalo 2: 1,5 · Intervalo 3: 1,1 . Intervalo 4: 2,2 · Intervalo 5: 2,9 · Intervalo 6: 3,5 · Intervalo 7: 4,1 · Intervalo 8: 4,6 . Intervalo 9: 5,2 · Intervalo 10: 5,6 · Interval 1: PEVR less than -2 · Interval 2: PEVR greater than or equal to -2 and less than O · Interval 3: PEVR greater than or equal to O and less than 1. · Interval 4: PEVR greater than or equal to 1 and less than 4.. Interval 5: PEVR greater than or equal to 4 and less than 7. · Interval 6: PEVR greater than or equal to 7 and less than 10. · Interval 7: PEVR greater than or equal to 10 and less than 13. . Interval 8: PEVR greater than or equal to 13 and less than 16. · Interval 9: PEVR greater than or equal to 16 and less than 19.. Interval 10: PEVR greater than or equal to 19 and less than 23 · Interval 11: PEVR greater than or equal to 23 and less than 28. · Interval 12: PEVR greater than or equal to 28 and less than 33. · Interval 13: PEVR greater than or equal to 33 and less than 39. · Interval 14: PEVR greater than or equal to 39. Once the interval to which it belongs is known, the CO2 emission value is assigned according to the following values: · Interval 1: 1,7 · Interval 2: 1,5 · Interval 3: 1,1. Range 4: 2.2 · Range 5: 2.9 · Range 6: 3.5 · Range 7: 4.1 · Range 8: 4.6. Range 9: 5.2 · Range 10: 5.6
· Intervalo 11: 6,5 . Intervalo 12: 7,7 · Intervalo 13: 9,0 · Intervalo 14: 10,9 Interval 11: 6.5 . Range 12: 7.7 Interval 13: 9.0 Interval 14: 10.9
5 Estando expresadas en gramos por segundo las unidades de las emisiones de CO2. En este cálculo se ha considerado valor nulo para la aceleración. La información es almacenada durante el periodo definido para realizar los cálculos agregados (un mes en este ejemplo de aplicación) y tratada posteriormente para su envío al conductor. Así se acumulan todas las emisiones de CO2 estimadas en el 5 The units of CO2 emissions being expressed in grams per second. In this calculation, zero value for acceleration has been considered. The information is stored during the defined period to perform the aggregate calculations (one month in this application example) and then processed for shipment to the driver. This accumulates all estimated CO2 emissions in the
10 periodo indicado. El reslo de los contaminantes se estimarán por procedimientos equivalentes especificos para cada producto. 10 period indicated. The pollutants will be estimated by equivalent procedures specific to each product.
Claims (8)
- 1.-Sistema para la ayuda a la conducción de vehículos automóviles basado en la 1.-System for driving assistance of motor vehicles based on the
- S S
- gestión de la información sobre emisiones contaminantes, caracterizado por Information management on pollutant emissions, characterized by
- comprender los siguientes dispositivos: Understand the following devices:
- Un dispositivo Motor capaz de recabar periódicamente los valores de los A motor device capable of periodically collecting the values of
- parámetros de funcionamiento captados por los sensores instalados en el vehículo operating parameters captured by the sensors installed in the vehicle
- tales como: sensor de temperatura de los gases de escape, sensor de consumo Such as: exhaust gas temperature sensor, consumption sensor
- 10 10
- instantáneo, sensor de revoluciones del motor, sensor de velocidad, sensor de instantaneous, engine speed sensor, speed sensor, sensor
- aceleración, sensor de la marcha que está siendo utilizada. acceleration, gear sensor that is being used.
- Un dispositivo Instrumentos constituido por una ¡ntenaz hombre-máquina (visual o An Instrument device consisting of a man-machine utility (visual or
- auditiva) que recibe y muestra al conductor información en tiempo real, en el auditory) that receives and shows the driver real-time information in the
- interior del vehículo. vehicle interior
- 15 fifteen
- Un dispositivo Diagnosis a Bordo, que lee la información recabada por el A diagnosis device on board, which reads the information collected by the
- dispositivo Motor y genera señales de alarma cuando los sensores instalados en el Motor device and generates alarm signals when the sensors installed in the
- vehículo indiquen un mal funcionamiento del motor ylo cuando las cantidades de vehicle indicate a malfunction of the engine and when the amounts of
- gases contaminantes generados por éste superen un valor umbral previamente pollutant gases generated by it exceed a threshold value previously
- establecido. settled down.
- 20 twenty
- Un dispositivo GPS que suministra los valores de las coordenadas geográficas y, A GPS device that supplies the values of the geographic coordinates and,
- con ayuda de mapas, de la pendiente del terreno del lugar en que se encuentre el with the help of maps, of the slope of the land of the place where the
- vehículo, así como su velocidad y aceleración. vehicle, as well as its speed and acceleration.
- Un dispositivo Comunicación con el Exterior capaz de transmitir en tiempo real los An External Communication device capable of transmitting in real time the
- datos generados por los demás dispositivos, a una Central de Datos remota. data generated by the other devices, to a remote Data Center.
- 25 25
- Un dispositivo Emisiones que recibe información procedente de otros dispositivos y An Emissions device that receives information from other devices and
- es capaz de cuantificar la cantidad de cada uno de los diferentes contaminantes is able to quantify the amount of each of the different pollutants
- emitidos. issued.
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