Tesis:
Predicción de situaciones inseguras en vehículos automóviles
- Autor: LOPEZ ROSADO, Alberto
- Título: Predicción de situaciones inseguras en vehículos automóviles
- Fecha: 1994
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: APARICIO IZQUIERDO, Francisco
- Resumen: En la actualidad tiene lugar un rápido proceso de incorporación de componentes y sistemas electrónicos de información y control, a los vehículos automóviles, debido a la mejora que suponen en el transporte de personas y mercancías, en sus aspectos de eficiencia en el transporte, reducción de la contaminación y mejora de la seguridad. La presente tesis doctoral se encuadra, fundamentalmente, en los aspectos de procesamiento de información. No se ha planteado, hasta este momento, una modelización en tiempo real, de vehículos sobre señales de entrada medidas a bajo coste. Con el objetivo de resolver este problema se plantea la presente Tesis Doctoral cuyos objetivos principales son: 1.- Definir, desarrollar y validar el modelo teórico de simulación más adecuado para su trabajo en tiempo real. 2.- Obtener una valor del paso de integración máximo, compatible con la convergencia del sistema de ecuaciones diferenciales resultante del modelo propuesto. 3.- Implementar el modelo propuesto en un lenguaje de programación, estimar y comprobar en un prototipo embarcado el tiempo de cómputo por paso de integración, de un sistema basado en microprocesador de bajo coste, para el software obtenido. 4.- Definir las señales de entrada de ese modelo de simulación que sean físicamente obtenibles en un automóvil moderno a bajo coste y que a su vez, sean utilizadas por alguno de los actuales sistemas electrónicos de control del vehículo. 5.- Definir y poner a punto una estrategia de predicción de comportamiento para el conjunto conductor-vehículo en los instantes inmediatamente próximos.6.- Validar la estrategia de predicción anterior mediante la sensorización completa de un vehículo y el ensayo de todo el sistema en pista de pruebas. 7.- Definir y validar un criterio científico objetivo para la valoración de la peligrosidad de una situación de conducción y del margen de seguridad con que circula el vehículo en cada instante. Partiendo de un modelo completo de vehículo en 14 GDL, incluyendo un modelo no lineal de neumático, se obtuvieron pasos de integración incompatibles con los tiempos de cómputo razonables para ese sistema de ecuaciones diferenciales en un microprocesador de 32 bits. Por esa razón se simplificó el modelo hasta 10 GDL eliminando las rigideces radiales de neumáticos, lo que permitió ampliar los pasos de integración, y a la vez reducir los tiempos de cálculo, por la simplificación del modelo. Se definieron señales de entrada sobre medidas de ángulo de volante y presión en el circuito de frenos, como las más adecuadas para su medición a bajo coste. Se propuso una estrategia de predicción del comportamiento, basada en suponer que las derivadas en las señales de ángulo de volante, y presión en el circuito de frenos, a lo largo del próximo medio segundo, se mantendrán constantes. Para la valoración de la proximidad a una situación de riesgo, se utilizó el criterio de margen de seguridad activa según la elipse de fricción. Como resultado, se obtuvo un paso máximo de integración de 35 ms, se realizó la validación del modelo de simulación mediante ensayos en pista, para lo cual, se ha instrumentado completamente un vehículo con un conjunto amplio de sensores, acondicionadores de señal, equipos de adquisición de datos y ordenador a bordo; este vehículo constituye en sí mismo, una herramienta de investigación accidentológica muy eficaz, que permitirá el estudio en profundidad de gran número de accidentes y de las condiciones de seguridad en la circulación del tráfico en cualquier tramo o situación