BRPI0709308B1

BRPI0709308B1 - aparelho de fornecimento de retorno de treinamento e método de fornecimento de um retorno de treinamento

Info

Publication number: BRPI0709308B1
Application number: BRPI0709308A
Authority: BR
Inventors: Coughlin Bill
Original assignee: Ford Global Tech Llc
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2019-01-15
Also published as: BRPI0709308A2; CN101460952B; JP2009539661A; AU2007267562B2; EP2059883B1; WO2007140232A2; US8290697B2; WO2007140232A3; JP5427031B2; US20070276582A1; WO2007140232A8; AU2007267562A1; US20100030458A1; EP2059883A2; CN101460952A; US7603228B2; EP2059883A4

Abstract

aparelhos de fornecimento de retorno de treinamento, método de fornecimento de um retorno de treinamento e método de assistência ao motorista de um veículo. a presente invenção refere-se a um aparelho que inclui um acionador de contato associado operativamente com um conjunto de pedal do veículo, uma interface entre ser humano e máquina (hmi) para permitir que o motorista selecione dentre uma série de configurações de economia de energia e um controlador acopíado a interface de dados no veículo e a interface de hmi para fazer com que o acionador de contato forneça um retorno para o motorista quando um aspecto da operação do veículo cruzar pelo menos um dentre uma série de limites de velocidade e de aceleração em resposta à configuração de hmi. além disso, um método de treinamento fornece um retorno com base no contato que não interfere com a operação do veículo. este método de retorno em circuito fechado fornece um sinal oportuno para o motorista, de forma a incentivar a mudança do estilo do motorista ao longo do tempo, tal como levantar o pedal do acelerador para acelerar em velocidade mais baixa e frear mais cedo com menos intensidade. como nem todas as preferências do motorista são idênticas em todas as condições, o seletor de hmi ajuda a treinar o motorista ao fornecer um retorno que melhor se adapte à sua preferência de direção no momento especifico.

Description

“APARELHO DE FORNECIMENTO DE RETORNO DE TREINAMENTO E MÉTODO DE FORNECIMENTO DE UM RETORNO DE TREINAMENTO” Campo da Invenção [001] O presente relatório descritivo refere-se, de forma geral, a veículos automotores e, especificamente, a um aparelho de contato e método de treinamento para fornecer uma orientação de retorno para o motorista, que permitirá e incentivará o motorista a aumentar a economia de combustível do veículo.

Antecedentes da Invenção [002] As companhias de automóveis dedicam enormes esforços à calibragem dos motores dos seus veículos para atingir um nível ideal de desempenho com relação às expectativas do motorista. Potência de cavalos, torque e economia de combustível são equilibrados ao longo de um conjunto complexo de circunstâncias operativas antes da certificação governamental.

[003] A forma em que um veículo é conduzido pode, entretanto, apresentar impacto considerável sobre a economia de combustível. O modelo 2006 do caminhão pick-up Ford F-150 4x4 5.4L, por exemplo, possui avaliação EPA de 6 Km/L na cidade, 7,5 Km/L na rodovia e 7 Km/L para combinação de direção na cidade e na rodovia. Ainda assim, por meio de direção criteriosa, é possível atingir mais de 8,5 Km/L em mistura real de direção na cidade e na rodovia. Em outras palavras, um aumento na economia de combustível de mais de 25% da média pode ser atingido por um motorista que deseja aumentar a economia de combustível. Comparativamente, a GM anunciou em 30 de abril de 2006 que o seu modelo Tahoe SUV híbrido de modo duplo 2008 atingirá economia de combustível 25% melhor em direção combinada na cidade e na rodovia sobre o seu Tahoe SUV convencional. Embora claramente não seja comparação entre maçãs, dever-se-á apreciar que um estilo de direção controlado mais cuidadoso pode atingir benefício de economia de combustível

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2/28 significativo sem nenhum custo adicional.

[004] Orientações para direção com uso eficiente de combustível podem ser facilmente encontradas na Internet. O site do Centro de Comunicações da Shell Oil, por exemplo, afirma que uma direção agressiva pode utilizar até um terço a mais de combustível que a direção sensível. Isso equivale a reduzir o preço da gasolina de US$ 3,00 por galão para US$ 2,25 por galão para motorista agressivo que adota estilo de dirigir mais sensível. Neste particular, recomenda-se que os consumidores evitem acelerar ou frear muito bruscamente, utilizem controle de rota, desliguem o motor ao aguardar em fila e assim por diante. De forma similar, edmunds.com inclui um artigo intitulado Dríving Tips que ressalta que até 37% a mais de economia de combustível podem ser atingidos por meio de mudança nos hábitos de dirigir (com economia média de 31%). As suas recomendações são similares às da Shell e melhorias específicas de economia de combustível são fornecidas para cada orientação. Afirma-se, por exemplo, que dirigir em velocidade mais baixa atinge economia média de combustível de 12%, enquanto se afirma que o uso de controle de rota atinge economia média de combustível de 7%. Entretanto, conforme indicado nas orientações de ecodireção do site mantido pela Ford Motor Company www.drivingskillsforlife.com, o controle de rota não deverá ser utilizado em terreno montanhoso, onde o objetivo é maximizar a economia de combustível. O módulo de Ecodireção desse site fornece quantidade considerável de informações em apoio à direção favorável para o meio ambiente. O módulo de Ecodireção afirma, por exemplo, que o consumo de combustível aumenta rapidamente em velocidades de mais de 96 km/hora e a aceleração representa cerca de 50% do consumo de energia de um veículo em condições de direção na cidade. Embora estas orientações gerais de direção sejam inquestionavelmente instrutivas, os motoristas ainda não encontram orientação quanto à melhor forma de aumentar a economia de combustível para os seus

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3/28 veículos específicos em qualquer número de situações de direção diferentes.

[005] Alguns fabricantes de automóveis ofereceram modelos em que o motorista pode alternar entre diferentes modos de operação de trem de força. Isso é tipicamente alcançado, entretanto, por meio do ajuste dos pontos de comutação da transmissão, e o objetivo é aumentar a potência à custa da economia de combustível. Por outro lado, um método de controle para economia de combustível foi proposto no Pedido de Patente Alemão n° DE 10218012. Com base nessa abordagem, o motorista é capaz de definir uma variável para consumo de combustível e o sistema de controle onboard buscará atingi-la. Isso pode gerar, entretanto, alterações no desempenho do veículo que não atendem à expectativa do motorista.

[006] Embora a maioria dos motoristas entenda que acelerações rápidas e altas velocidades prejudicam a economia de combustível, os veículos atuais não são equipados adequadamente para ajudar o motorista a aumentar a economia de combustível. Tipicamente, visor Km/L numérico ou medida de escala deslizante é tudo o que é fornecido para fornecer ao motorista indicação de economia de combustível média ou instantânea. Esses indicadores podem ser facilmente ignorados pelo motorista. Além disso, em alguns veículos equipados com transmissão padrão (eixo de comutação) foi fornecida luz de comutação para permitir que o motorista saiba quando mudar as marchas sem necessitar olhar para o taquímetro. A comutação, entretanto, é apenas um aspecto do estilo de direção e a luz de comutação pode não ser a melhor forma de comunicar-se com o motorista.

[007] Displays visualizadores também foram recomendados na técnica de patentes. A Patente Japonesa n° JP2002370560, por exemplo, recomenda o uso de um grupo de instrumentos ou visor de navegação para indicar o valor de pedal de acelerador ideal para o motorista. Esta solução necessitaria que o motorista alternasse repetidamente o seu foco da rodovia

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4/28 para o visor no interior do veículo e vice-versa para tentar atingir o valor ideal exibido. Outro display visualizador abordado é descrito na Patente NorteAmericana n° 6.092.021. Neste caso, as mensagens de aviso são exibidas ao detectar-se uso ineficiente de combustível, tais como “DIRIJA EM VELOCIDADE CONSTANTE”. Estes comandos, entretanto, podem não gerar exatamente satisfação do consumidor e, por definição, estas mensagens chegam depois do fato.

[008] Também foram feitos alguns anúncios pelos fabricantes de carros sobre as suas experiências para auxiliar os motoristas, mas ainda não existe solução disponível comercialmente para os consumidores. The New Scientist relatou em 22 de março de 2004, por exemplo, que a Daimler Chrysler estava experimentando um pedal acelerador vibratório para alertar motorista quando reduzir a velocidade. Afirmou-se que o protótipo utiliza GPS para antecipar uma curva à frente na rodovia, radar de detecção de veículos para ajudar a evitar aproximação excessiva a qualquer veículo à frente, um PC para assimilar estas medições e um acionador pequeno fixado sob o pedal do acelerador para vibrar levemente um pequeno pistão contra o lado inferior da borracha do pedal quando fosse o momento de desacelerar. Escolheu-se o alerta de vibração, pois a DaimlerChrysier descobriu que os motoristas reagiriam muito mais rapidamente a uma vibração que a uma luz no quadro de instrumentos.

[009] Um outro experimento foi conduzido pela Volkswagen of América e pela Universidade de Stanford em um projeto de 2003/2004 intitulado Symbiotic Car: Haptic Feedback Accelerator Pedal. Neste caso, o motorista foi capaz de selecionar entre um modo de economia de combustível, um modo de alteração de desempenho e um modo de aumento de velocidade/amortecimento utilizando uma interface de controle em um VW GTI VR6 2003. Com base na velocidade do motor e na velocidade do veículo

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5/28 detectadas, um programa de software determinou a emissão de contato apropriada: uma força contra o pé do(a) motorista caso ele(a) estivesse acelerando e uma indicação de vibração caso o sistema estivesse em modo de comutação. O sistema protótipo incluiu um motor DC e um conjunto de cabos que puxaria o pedal do acelerador a fim de induzir uma força oposta ao pé do motorista. Um microcontrolador enviaria um sinal para o motor, especificando qual tipo de retroalimentação de contato deve ser criado, se deve ser criada uma vibração (cerca de 49 Hz) ou sensação de força contínua (zero a cinco libras) no pedal do acelerador. O motor foi montado acima do pedal de gás. Um cabo foi fixado em volta de uma cabeça de marcha montada sobre o eixo do motor e foi conectado ao pedal de gás utilizando um parafuso com argola. Os resultados deste experimento indicaram que os motoristas gostaram de ter os pontos de comutação indicados para eles somente se pudessem selecionar o ponto de comutação.

[0010] Naturalmente, o conceito de vibração do pedal do acelerador pode também ser encontrado na técnica de patentes, tal como nas Patentes Norte-Americanas n° 5.113.721 e 6.925.425, Pedido de Patente Francês n° FR 2828155 e Pedidos de Patente Norte-Americanos n° 2005/0110348 e 2005/0021226. A falta de solução disponível comercialmente no mercado atual indica, entretanto, que o problema a ser solucionado é complexo. A solução deve ser eficaz para aumentar a economia de combustível, por exemplo, mas não tão intrusivo a ponto de desencorajar o uso ou prejudicar a satisfação do consumidor. Como demonstrou o sistema BeltMinder® patenteado pela Ford, a invenção é frequentemente necessária para incentivar o uso mesmo de um dispositivo tão benéfico quanto um cinto de segurança. A solução deverá também ser capaz de causar mudança mais que temporária no estilo de dirigir e fornecendo ainda ao motorista uma experiência alegre. A solução deverá também ser aplicável a veículos em produção atual,

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6/28 bem como a milhões de veículos que já estão em uso. A solução deverá ser de fácil utilização, não necessita interferir com a operação normal do veículo, ser de instalação barata e não necessitar de nova certificação do veículo nem ser violação da garantia do veículo. Além disso, a solução não deverá distrair o motorista nem exigir atenção constante do motorista para atingir o seu objetivo de economia de combustível. Idealmente, a solução permitirá que um consumidor adquira um veículo suficientemente grande para as suas necessidades, mas também permitirá que o motorista opere o veículo de forma que se aproxime da eficiência de combustível de um veículo menor. Em outras palavras, a solução deverá permitir ao motorista que retenha e seja sempre capaz de utilizar toda a capacidade do trem de força do veículo sempre que necessário, mas sem deixar que o motorista tenha que adivinhar a melhor maneira de aumentar a economia de combustível.

[0011]Conseqüentemente, um aparelho de contato e um método de treinamento são convenientemente fornecidos para permitir e incentivar o motorista a aumentar a economia de combustível do veículo, sem a necessidade de retirar o controle do motorista.

[0012] Também é uma vantagem que esse aparelho de contato pode ser instalado em milhões de veículos existentes, bem como em veículos de produção futura.

[0013] É outra vantagem que o aparelho de contato e o método de treinamento ajudem a promover hábitos saudáveis de direção, bem como reduzir a frenagem e o desgaste dos pneus.

[0014] É uma vantagem adicional que o aparelho de contato e o método de treinamento se auto-ajustem ao veículo específico sendo dirigido.

[0015] É ainda outra vantagem que o aparelho de contato e o método de treinamento permitam que o motorista ajuste o nível de economia de combustível que se deseja atingir sem a necessidade de nova certificação

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7/28 do veículo.

[0016] A fim de atingir as vantagens acima, é fornecido um aparelho que inclui um acionador de contato associado operativamente a um conjunto de pedal do veículo, uma interface entre o ser humano e a máquina (HMI) para permitir que o motorista selecione entre uma série de configurações de economia de energia, e um controlador configurado para fornecer retorno de treinamento para o motorista por meio do acionador de contato quando o veículo cruzar pelo menos um dentre uma série de limites de velocidade e de aceleração em resposta à configuração de HMI. Além disso, o método de treinamento vantajoso fornece o retorno com base no contato que não interferirá com a operação do veículo. Pelo contrário, este método de retorno em circuito fechado fornece sinal oportuno para o motorista de forma que incentivará uma alteração no estilo do motorista ao longo do tempo, tal como retrair o pedal do acelerador para acelerar em velocidade mais baixa e frear mais cedo com menor intensidade. Como nem todas as preferências do motorista são idênticas sob todas as condições, o seletor de HMI ajudará a treinar o motorista fornecendo respostas que melhor se adapte à sua preferência de direção no momento específico.

[0017] As características e vantagens acima, bem como outras, serão facilmente evidentes a partir da descrição detalhada a seguir com relação as realizações preferidas da presente invenção. Vantagens e características adicionais serão observadas por meio das figuras, que são rapidamente resumidas abaixo.

Breve Descrição das Figuras [0018] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de veículo que inclui o aparelho de contato descrito no presente relatório.

[0019] A Figura 2 é uma representação em diagrama de uma realização pós-venda do aparelho de contato.

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8/28 [0020] A Figura 3 é uma ilustração de uma disposição de controle de informação para um painel de instrumento de veículo com a exibição de duas mensagens diferentes para demonstrar a sua utilidade como realização de interface de HMI.

[0021] A Figura 4 é uma ilustração de outra realização de interface de HMI.

[0022] A Figura 5 é um exemplo de gráfico de economia de combustível ao longo de uma série de velocidades.

[0023] A Figura 6 é uma ilustração gráfica de procedimento de teste de aceleração.

[0024] A Figura 7 é um exemplo de gráfico de resultados do teste de aceleração exibido na Figura 6.

[0025] A Figura 8 é um gráfico de fluxo geral do método de treinamento.

[0026] A Figura 9 é uma ilustração gráfica de duas curvas de velocidade que são úteis na descrição de um aspecto do método de treinamento.

[0027] A Figura 10 é uma ilustração gráfica de um exemplo de estrutura de tabela de observação.

Descrição Detalhada da Invenção [0028] Com referência à Figura 1, é exibido um diagrama de bloco de um sistema de veículo 10. O sistema de veículo 10 possui um aparelho de contato 12 que possui as vantagens resumidas acima. O aparelho de contato 12 inclui uma unidade eletrônica de controle (ECU) ou um microcontrolador 14 e pelo menos um motor 16 associado operativamente ao pedal do acelerador 18. Embora o microcontrolador 14 possa ser um módulo separado, esta funcionalidade pode ser incorporada, entretanto, ao trem de força ou módulo de controle de motor 20. Um módulo de controle de transmissão 20a também é

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9/28 exibido para ilustrar que podem ser fornecidos módulos separados de controle de transmissão e motor. Como um motorista somente pode responder tão rapidamente a retroalimentação de treinamento com base em um computador, a carga adicional devido à funcionalidade do microcontrolador 14 pode ser insignificante com relação a outras funções do módulo de controle de motor. Um exemplo de realização apropriada para o microcontrolador 14 é o chip microcontrolador Texas Instruments TMS470R1B1M 16/32 Bits RISC. Este chip microcontrolador possui um megabyte de memória flash e dois Controladores de Rede de Área (CAN). O protocolo bus de CAN é utilizado atualmente em muitos sistemas de veículos. O aparelho de contato que é descrito, entretanto, não se limita a nenhum protocolo ou estrutura de bus específica. A Figura 1 também exibe um circuito de memória flash 14a conectado ao microcontrolador 14, pois outros microcontroladores apropriados podem não ser equipados com memória não volátil que pode ser utilizada para o registro de eventos e outros dados. Seja ou não a funcionalidade do microcontrolador 14 integrada ao módulo de controle de motor 20 ou algum outro controlador a bordo do veículo, o microcontrolador terá o método de treinamento programado na sua memória associada. Este método é descrito posteriormente com relação à Figura 8. Em contexto de assistência técnica, pode ser apropriado carregar as instruções do software que contêm este método em um controlador on-board existente, equipado com memória flash ou com uma base em EEPROM. Em qualquer dos casos, dever-se-á compreender que um controlador apropriado no sistema do veículo é configurado para fornecer o método de retorno de treinamento descrito no presente.

[0029] Em uma realização pós-venda exibida principalmente na Figura 2, o microcontrolador 14 é acoplado ao módulo de controle do trem de força 20 por meio de uma interface de porta de dados OBD-II 15. OBD-II designa um padrão automotivo nos Estados Unidos para o diagnóstico onPetição 870180143224, de 22/10/2018, pág. 24/49

10/28 board que necessita do fornecimento de um conector de 16 pinos padrão acessível na cabine do veículo geralmente abaixo do volante de direção. Potência DC é disponibilizada por meio desse conector on-board. Embora uma conexão diretamente para o bus de CAN a bordo do veículo seja alternativa em realização pós-venda, dever-se-á apreciar que o conector OBD-II padrão fornece um ponto de conexão simples e de baixo custo projetado especificamente para fornecer uma porta de dados adequadamente isolada. Dever-se-á observar também que existe uma porta de dados similar na Europa sob o padrão Diagnóstico On-Board Europeu (EOBD).

[0030] Conforme ilustrado na Figura 2, a interface de dados OBDII 15, o microcontrolador 14 e circuito direcionador de motor 17 são preferencialmente montados sobre uma placa de circuito 21 que é acomodada em um abrigo modular 22 com um conector de OBD-II coincidente 23 em uma extremidade e uma interface de saída 24 na outra extremidade. Embora o conector 23 seja exibido fixado ao invólucro 22, dever-se-á apreciar que o conector 23 pode ser alternativamente acoplado ao invólucro por meio de um cabo de fita ou similar. Um exemplo de produto de interface OBD-II disponível comercialmente que possui uma placa de circuito no seu interior é a interface T16-002 da Multiplex Engineering, Inc. de Goleta, Califórnia. A Elm Electronics de Toronto, Canadá, também fornece um circuito interpretador ELM320 - OBD (PWM) para RS232 que forma a base de várias interfaces de dados OBD-II, tais como a ferramenta de varrimento All-In-One da OBD Diagnostics, Inc. de Redondo Beach, Califórnia. A interface de saída 24 inclui preferencialmente um conector para fornecer uma saída de comunicação, tal como o conector RS232C 25. Uma conexão RS-232C é tipicamente utilizada com ferramentas de varrimento OBD-II para conexão em um computador ou dispositivo assistente de dados pessoal como PDA 26. Embora seja exibida uma conexão com fios removíveis para o PDA 26 na Figura 2, dever-se-á apreciar que a comunicação

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11/28 sem fio pode também ser empregada, tal como por meio de transceptor

Bluetooth disponível por meio da AutoEnginuity, L. L. C. de Mesa, AZ (vide www.autoenginuity.com). Além disso, a funcionalidade da chave 30 pode ser incorporada a um programa de software para PDA 26 como um pacote pósvenda alternativo.

[0031] Dever-se-á apreciar que a realização de aparelho de contato 12 na Figura 2 pode ser embalada e vendida como uma unidade pósvenda para instalação rápida e apropriada (com ou sem PDA 26), preferencialmente em revendedor autorizado. O motor 16 pode ser montado em um local apropriado sobre o próprio pedal do acelerador, tal como o seu lado traseiro, ou em qualquer outro local associado operativamente ao pedal do acelerador, de forma que o motorista seja capaz de receber uma resposta ou retorno de contato por meio do pedal do acelerador. O motor 16 pode ser fixado, por exemplo, a um suporte estacionário 27 que faz parte do conjunto de pedal de acelerador por meio de um grampo de montagem plástico com fundo adesivo 28. Naturalmente, outros métodos de montagem adequados podem ser utilizados na aplicação apropriada, mas conectores rápidos geralmente são preferidos para manter os custos de instalação baixos, tais como com alavancas de trava por encaixe. Na aplicação apropriada, por exemplo, um fixador de gancho e laço de Velcro®, por exemplo, poderá ser utilizado, o que permite que um aparelho pós-venda 12 seja facilmente transferível para outro veículo. Esse método de montagem reutilizável pode ser particularmente benéfico com veículos alugados, pois o aparelho pode ser reconfigurado para uso em outro veículo por meio de software atualizado.

[0032] Conforme exibido na Figura 1, o circuito direcionador de motor 17 é acoplado eletricamente entre o microcontrolador 14 e o motor de contato 16. O circuito direcionador de motor 17 é utilizado para aplicar uma potência elétrica ao motor de contato 16 e, desta forma, energizá-lo em

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12/28 resposta a um sinal de saída do microcontrolador 14. Além disso, conforme ilustrado na Figura 2, pode-se utilizar um circuito direcionador separado 17 para energizar um motor de contato 34 para o pedal do freio 36. O circuito direcionador de motor 17 pode ser qualquer circuito apropriado capaz de aplicar seletivamente uma potência elétrica suficiente ao motor de contato 16. Um exemplo de circuito direcionador de motor é ilustrado na Figura 15 da Patente Norte-Americana n° 5.897.437 emitida em 27 de abril de 1999 para Nishiumi et al, intitulada Controller Pack. Essa patente é incorporada ao presente como referência.

[0033] O objetivo do motor 16 é fornecer uma magnitude suficiente de retroalimentação de contato para que seja perceptível pelo motorista, mas não o distraia. Em outras palavras, o objetivo é de informar o motorista, mas não necessariamente chamar a atenção imediata do motorista. Desta forma, um motorista pode reagir ao longo do tempo em nível quase inconsciente, por exemplo, para liberar levemente a pressão sobre o pedal do acelerador em reação a uma suave vibração do motor 16. Conforme demonstrado pelo motor de vibração em um telefone celular convencional, o motor 16 pode ser bastante pequeno e ainda muito eficaz. Além disso, conforme exemplificado pela Patente Norte-Americana n° 6.693.622, emitida em 17 de fevereiro de 2004 e atribuída à Immersion Corp., intitulada Vibrotactile Haptic Feedback Devices, os consumidores estão se acostumando com dispositivos vibrotácteis, tais como em controladores de jogos de retroalimentação de força. Pode-se utilizar uma ampla série de motores de vibração para o motor 16, tais como o motor vibrador 4SH3-0212B da China Jinlong Holdings Group ou mesmo um motor de 1,5 a 3 VDC (modelo 273-223) da Radio Shack com massa excêntrica 29 conectada ao seu rotor. Outros tipos de motores de vibração são baseados em operação piezoelétrica, solenóide ou eletromagnética, tais como o dispositivo de retroalimentação de vibração curta série AF da Alps Electric ForceReactor®.

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Dever-se-á apreciar, entretanto, que o aparelho de contato sendo descrito não se limita intrinsecamente a motores de vibração. Outros acionadores de retroalimentação tácteis ou sensores de toque podem ser apropriados para esta aplicação, desde que não prejudiquem a operação do pedal do acelerador nem causem reação excessiva do motorista. Em um veículo equipado com pedais ajustáveis, por exemplo, uma rápida articulação do motor para frente e para trás que ajusta o movimento do conjunto de pedal de acelerador e freio pode ser percebida como sinal de contato para o motorista sem alterar a operação do veículo. Em outras palavras, em algumas aplicações, um único motor pode ser utilizado para fornecer retroalimentação de contato por meio dos pedais do acelerador e do freio.

[0034] Conforme descrito no presente, o motorista do veículo determina quanta orientação ou treinamento do estilo de dirigir é fornecida pelo aparelho de contato 12. O motorista pode desejar ou necessitar, por exemplo, atingir a mais alta economia de combustível razoavelmente possível durante uma viagem ou intervalo de tempo específico, mas o mesmo motorista pode estar disposto a aceitar grau menor de economia de combustível durante outra viagem ou intervalo de tempo. Desta forma, segundo uma realização, uma interface entre ser humano e máquina (HMI) é acoplada ao microcontrolador 14 na forma de chave seletora de três posições 30. A chave 30 permite que o motorista selecione entre um modo normal de operação, um modo econômico de operação e um modo de economia ainda maior de operação. No modo normal de operação, nenhuma retroalimentação de contato necessita ser fornecida pelo aparelho 12. No modo de operação com economia mais alta, será fornecida ao motorista retroalimentação de contato que é mais apropriada para atingir a economia de combustível prática mais alta que pode ser alcançada para o veículo. Nem todos os motoristas desejarão, entretanto, este nível de retroalimentação, pois alguns motoristas podem desejar acelerar mais

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14/28 rapidamente ou dirigir em velocidade de rodovia mais alta e assim por diante.

Conseqüentemente, pelo menos uma configuração adicional é fornecida pela chave 30, marcada como o modo econômico de operação. Esta configuração intermediária ainda incentivará alta economia de combustível, mas sem buscar atingir a economia de combustível prática mais alta.

[0035] Em um exemplo de realização, a chave seletora 30 é composta de uma chave seletora giratória iluminada Cannon C&K Rafix 22QR da ITT Industries, modelo número 1.30 242.136. Esta chave pode ser montada no painel de instrumentos ou qualquer outro local apropriado que possa ser facilmente alcançado pelo motorista. Dever-se-á também apreciar que muitos outros tipos de chaves podem ser empregadas. As posições de postes de chave adicionais, por exemplo, poderão ser fornecidas para proporcionar melhor controle de sintonia fina para o motorista, mesmo até o ponto de fornecer uma chave continuamente variável como a do controle de volume em um rádio. Alternativamente, a operação de chaves existentes no veículo pode ser reprogramada para fornecer a funcionalidade da chave 30, tal como o conjunto de informações 32 exibido na Figura 3. O conjunto 32 inclui um conjunto de teclas montadas em um quadro 38 a 42 e visor 44. Esse conjunto pode ser encontrado no caminhão pick-up 2006 Lincoln Mark LT para exibir mensagens como as demonstradas no visor 44. Estas mensagens incluem temperatura ambiente, economia média de combustível, direção da bússola a que o veículo está se dirigindo e a quilometragem acumulada. Ao pressionar a tecla Info 38, o motorista do veículo é capaz de alternar um conjunto de mensagens previamente programadas, tais como a ilustrada. A tecla Setup 40 é utilizada para realizar diversas seleções previamente programadas, tais como o uso de inglês ou unidades métricas. A tecla Reset 42 é utilizada para reiniciar as operações, tais como o cálculo da economia média de combustível.

[0036] Em outro exemplo de realização, a funcionalidade da chave

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15/28 pode ser adicionada para programação do conjunto 32. Particularmente, uma das seleções que pode ser realizada por meio da tecla Setup 40 seria a disposição do aparelho de contato 12 no modo de operação de economia de combustível ou economia mais alta, ou desabilitar a retroalimentação de treinamento de contato no modo normal de operação. A tecla Reset poderá então ser utilizada para reiniciar os cálculos com relação a mensagens de economia de combustível a serem exibidas, bem como permitir a introdução de informações pelo motorista. Quando o veículo for reabastecido, por exemplo, o motorista poderá introduzir o preço aproximado da gasolina pago selecionando um dos preços programados no conjunto (por exemplo, US$ 2,5/g, US$ 2,6/g e assim por diante). Em seguida, a tecla Info 38 seria utilizada para variar entre uma ou mais mensagens que conduzem retroalimentação visual para o motorista, tal como exibido no visor 44a. Neste particular, o motorista poderá receber a retroalimentação positiva de que, muito embora fossem pagos US$ 3/galão na bomba de combustível, o aparelho 12 e o método de treinamento atingiram aumento da economia de combustível que reduz efetivamente o preço pago. Outras mensagens de reforço de comportamento poderão incluir estimativa de economia mensal ou anual do custo de combustível, ou mesmo o dinheiro economizado por hora como um salário sendo ganho por meio de melhores hábitos de direção. Preferencialmente, utiliza-se a retroalimentação visual para conduzir positivamente mensagens de reforço de comportamento, enquanto retroalimentação de contato é utilizada para conduzir discretamente limites de economia de combustível que o motorista realmente deseja saber.

[0037] A Figura 4 exibe outro tipo de conjunto de chave 46 que pode ser utilizado como HMI apropriado. O conjunto de chave unitária 46 inclui cinco teclas momentâneas 48 a 56 montadas em um abrigo de plástico 58. O conjunto de chave unitária 46 poderá ser elaborado com o tipo de teclado de entrada sem teclas, utilizado em muitos veículos Ford com alteração dos

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16/28 nomes das teclas. Um desses exemplos de teclados é a peça Ford n° 3L2Z14A626-AA, que também possui comunicação via RF sem fio e montagem com fundo adesivo. As teclas 48 a 52 correspondem às três posições da chave 30. Embora as teclas 54 e 56 possam ser utilizadas para fornecer configurações de economia de combustível intermediárias adicionais, elas podem ser alternativamente utilizadas para selecionar a otimização da direção na cidade ou rodovia de acordo com o método de treinamento. Muito embora o método exibido na Figura 8 demonstre como o aparelho 12 é capaz de discernir que deverá ser utilizada otimização de rodovia, alguns usuários podem preferir ter a capacidade de instruir qual modo de otimização deverá ser empregado.

[0038] Novamente com referência à Figura 1, o visor de tela de toque 60 no veículo, tal como empregado tipicamente com relação ao sistema de navegação/GPS 62, pode ser empregado alternativamente para incorporar a funcionalidade da chave 30. A funcionalidade da chave 30 pode também ser incorporada em um sistema de comando de voz para o veículo ou também para as teclas de volante de direção 64. Embora o visor de toque de tela 60 possa ser utilizado para fornecer retroalimentação visual para o motorista além da retroalimentação de toque, dever-se-á apreciar que essa retroalimentação visual não é essencial em todas as aplicações. Como no caso do visor 60, todos os demais elementos opcionais do sistema de veículo 10 são exibidos em linhas tracejadas. Desta forma, por exemplo, caso o veículo seja equipado com um sistema de controle de rota adaptativo (ACC) 66, esta informação poderá ser utilizada para permitir que o aparelho de contato 12 forneça retroalimentação para o motorista quando a separação maior entre os veículos seja benéfica. Exemplo de sistema ACC é descrito na Patente Norte-Americana n° 6.708.099 emitida em 16 de março de 2004 e é atribuída a um cessionário comum, intitulada Stop and Go Adaptive Cruise Control System. Esta patente é incorporada ao presente como referência. De forma similar, o sistema de freio

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17/28 antitrava (ABS) 68 pode ser utilizado para fornecer informações sobre a intensidade de frenagem para o aparelho de contato 12. Alternativamente, a força de frenagem pode ser interpolada monitorando-se a velocidade em que o veículo está desacelerando.

[0039] Embora possa não ser ideal fornecer retroalimentação de contato para o motorista durante as frenagens rápidas, a retroalimentação de contato poderá ser fornecida depois que o veículo parar. Desta forma, por exemplo, o motor 34 pode fornecer um impulso de vibração curto para indicar para o motorista que uma série de operações de frenagens recentes consistem em um estilo agressivo de dirigir, ao invés de um estilo conservador de dirigir conhecido por promover a eficiência de combustível e segurança na direção.

[0040] O método de treinamento é idealmente sintonizado para as características de operação específicas do veículo que contém o aparelho 12. A velocidade em que um Ford F-150 pode acelerar eficientemente, por exemplo, pode ser muito diferente da velocidade em que um Ford Fusion pode acelerar eficientemente. O método de treinamento pode também ser sintonizado durante a operação do próprio veículo com a disponibilidade de informações adicionais. Caso a posição e o trajeto do veículo sejam conhecidos, por exemplo, pode-se determinar que o veículo virou para uma rampa de entrada de uma rodovia e que a aceleração rápida seria apropriada. A retroalimentação de contato não é particularmente benéfica neste caso. Situações como esta podem também ser interpoladas sem recurso a informações externas, tais como de demanda sustentada por aceleração rápida a partir de velocidade relativamente baixa.

[0041] Com referência à Figura 5, é exibido um gráfico de economia de combustível ao longo de uma série de velocidades. Este gráfico foi tomado de um exemplo de teste conduzido com um caminhão pickup Lincoln Mark LT 2006 utilizando a capacidade de leitura de economia média de

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18/28 combustível deste veículo. Muito resumidamente, após a estabilização da velocidade do veículo, a calculadora de economia média de combustível foi reinicializada e o valor registrado quando da leitura de economia de combustível tornou-se constante em até 0,05 Km/L. Conforme ilustrado na Figura 5, a economia de combustível em estado estável de um veículo varia com a velocidade (em que todas as outras variáveis são constantes, tais como a direção do vento e o sistema de ar condicionado desligado). Concluiu-se que a melhor economia de combustível para esta condução de teste foi a 64 km/h. Considerando que muitas ruas urbanas nos Estados Unidos possuem limite de velocidade de 72 km/h, 64 km/h pode fornecer uma configuração apropriada de velocidade para otimização da direção nas cidades e o modo de operação de economia máxima de combustível. De forma similar, 72 km/h pode fornecer a configuração de velocidade apropriada para otimização de direção na cidade e o modo de operação de economia intermediária de combustível. Desta forma, por exemplo, em uma realização, caso o veículo ultrapasse o limite de 64 km/h no modo de operação de economia de combustível superior, o microcontrolador 14 faria com que o motor 16 ligasse e enviasse o seu sinal de treinamento de vibração de contato para o motorista. Dever-se-á observar que o limite do acionador pode ser maior ou menor que o limite de velocidade ideal caso produza reação no motorista para que busque a velocidade ideal. Em qualquer caso, o melhor limite do acionador é aquele que permite que o motorista evite uma operação de veículo ineficiente. Caso o veículo esteja sendo conduzido em uma rua urbana com limite de velocidade mais baixo, pode também ser necessária uma rotina de otimização da direção residencial, caso não seja considerada intrusiva demais.

[0042] Embora 64 km/h seja a velocidade ideal para direção na cidade exibida no exemplo da Figura 5, a velocidade ideal para dirigir em uma rodovia, neste exemplo, é preferencialmente de 88 km/h. Neste particular, 88

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19/28 km/h é o limite de velocidade em muitas vias expressas nos Estados Unidos. Além disso, no exemplo exibido na Figura 5, um aumento de 88 km/h para 96 km/h causou queda de 9,3% na eficiência de combustível do nível de eficiência de combustível de 88 km/h. Por outro lado, um aumento de 80 km/h para 88 km/h causou queda de apenas 3,8% na eficiência de combustível. Em outras palavras, o limite de velocidade ideal para dirigir em rodovias pode ser determinado, ao menos parcialmente, pela inclinação da mudança da economia de combustível com a velocidade. Além disso, dever-se-á observar que alguns veículos terão mais de um pico de eficiência de combustível com relação à velocidade em estado estável. Desta forma, um pico pode estar disponível para determinar o limite de velocidade para dirigir na cidade (tal como 64 km/h), enquanto outro pico pode estar disponível para ajudar a determinar o limite de velocidade para dirigir em rodovias. Além disso, pode ser benéfico em algumas realizações permitir que o motorista defina separadamente os limites para dirigir na cidade e em rodovias nos modos de economia de combustível e de economia de combustível mais alta. Caso um motorista viaje regularmente em uma via expressa com limite de velocidade de 112 km/h, por exemplo, 104 km/h pode ser um limite apropriado para ajudar a garantir o fluxo de tráfego suave com razoável economia de combustível.

[0043] Naturalmente, conforme indicado anteriormente, todo modelo de veículo possui as suas próprias características ou perfil de eficiência de combustível exclusivas. De fato, pode haver variações de eficiência de combustível entre veículos do mesmo modelo, devido a fatores tais como a escolha da razão de eixo e se está ou não presente bagageiros. Além disso, a eficiência de combustível sofrerá o impacto da quantidade de passageiros e/ou carga sendo transportada, bem como outros fatores tais como a velocidade do vento. Estes fatores podem necessitar de alteração em um ou mais dos limites acionadores que determinam quando é fornecida retroalimentação de

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20/28 treinamento por meio do aparelho 12. Conforme ilustrado na Figura 1, o módulo de controle de trem de força 20 e o módulo de controle de transmissão 20a (se separado) recebem entrada de uma série de sensores à medida que eles buscam atingir o melhor equilíbrio entre desempenho e eficiência em resposta à exigência de velocidade ou aceleração do motorista, conforme expresso por meio do pedal do acelerador. Muitas destas entradas também são disponíveis no bus CAN e por meio da porta OBD-II para uso pelo microcontrolador 14 para ajustar os limites acionadores conforme a necessidade. Dever-se-á apreciar, entretanto, que a capacidade do operador do veículo de ajustar a posição do pedal do acelerador 18 não é um ajuste tão preciso quanto pode ser feito por meio de controle computadorizado. Conseqüentemente, o número de entradas necessário para determinar os limites acionadores é relativamente pequeno. Como mínimo, a velocidade do veículo e sinal de relógio são entradas necessárias para que o microcontrolador 14 determine quando energizar os motores 16 e 34. O microcontrolador 14 pode incluir, por exemplo, uma tabela de observação armazenada na sua memória de programa na qual os limites acionadores são determinados por uma plotagem de velocidade de veículo contra a velocidade de aceleração. De preferência superior, entretanto, a carga do motor também é incluída como uma entrada para o microcontrolador 14 para fornecer compreensão mais exata da taxa de consumo de combustível do motor. A velocidade do motor também é preferencialmente incluída, pois a eficiência de combustível do motor é tipicamente mapeada contra a velocidade do motor e a carga do motor durante o processo de calibragem do motor. Além disso, uma entrada da transmissão também é preferida, tal como a marcha de transmissão atual empregada. Estas entradas adicionais aumentam cada vez mais a precisão do aparelho de contato 12, mas dever-se-á compreender que elas podem não ser necessárias para todas as realizações. De forma similar, a posição do pedal do acelerador 18 ou a abertura de borboleta podem também

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21/28 possuir utilidade, mas estas entradas geralmente não são necessárias. Neste particular, dever-se-á observar que o pedal do acelerador onipresente encontrado atualmente nos veículos pode também ser substituído por outra forma de controle acelerador no futuro.

[0044] Com referência à Figura 6, é exibida uma ilustração gráfica de um procedimento de teste de aceleração para avaliação da economia de combustível. Segundo este teste, um veículo é acelerado de zero a 72 km/h antes de andar desembreado até parar. São tomadas três leituras de economia de combustível durante este processo. Três níveis de aceleração do veículo deste procedimento de teste são exibidos na Figura 7. Naturalmente, a maior aceleração resulta na pior economia de combustível, enquanto a menor aceleração resulta na melhor economia de combustível. A maior parte dos motoristas, entretanto, pode não desejar acelerar em velocidade muito baixa rotineiramente. Consequentemente, velocidade de aceleração benéfica é aquela, conforme exibido na Figura 7, que atinge eficiência de combustível próxima de velocidade de aceleração muito baixa, mas que ainda é suficientemente rápida para que seja aceitável para a maior parte dos motoristas. Esta velocidade pode ser utilizada em seguida como o limite de aceleração para o modo de operação de economia de combustível mais alta. Esta velocidade pode também ser determinada conhecendo-se quando um evento de trem de força como o destravamento de um conversor de força de torção de transmissão irá ocorrer, de forma que o motorista não cause inadvertidamente eventos de trem de força que reduzam a economia de combustível. O limite de velocidade de aceleração maior é utilizado para o modo de economia de combustível. Este limite deve ser selecionado de forma a estar abaixo do nível de aceleração (com relação à velocidade do veículo) que causa a queda da transmissão para marcha inferior.

[0045] Com referência à Figura 8, é exibido um gráfico de fluxo

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22/28 geral do método de treinamento. Durante a etapa de inicialização 100, o regime de otimização de direção na cidade é assumido, pois a maior parte dos veículos começa a trafegar na cidade antes de trafegar na rodovia. Em seguida, as entradas discutidas acima são lidas na etapa 102. Neste ponto, o microcontrolador 14 determina na etapa 104 se o aparelho 12 encontra-se no modo de operação de veículo normal em que retroalimentação de treinamento de contato não é fornecida. Entretanto, mesmo se o motorista selecionar o modo normal de operação de veículo, o aparelho 12 ainda é preferencialmente ativo. Conforme exibido nas etapas 106 a 110, realiza-se uma série de funções, tais como o estabelecimento de valores básicos de eficiência de combustível para o veículo específico, detecção se a eficiência de combustível está se deteriorando ao longo do tempo e registro de todos os valores que são necessários para uma referência futura.

[0046] Caso o motorista tenha selecionado um dos modos de economia de combustível, os limites acionadores apropriados são selecionados na etapa 112 para que correspondam ao modo de economia de combustível selecionado e ao modo ou regime de otimização de direção. Neste particular, é exibido um exemplo de subrotina para este processo à esquerda. Especificamente, por exemplo, caso a velocidade do veículo tenha excedido um limite previamente determinado por período de tempo previamente determinado, conforme exibido na etapa de decisão 114, é utilizado o modo de otimização de rodovias 118. Além disso, é possível que um motorista encontre um tráfego que anda e pára em condição de direção em cidade ou rodovia. Conseqüentemente, em um exemplo de realização, é preferencialmente empregado um modo de otimização de direção que anda e pára 119. Nesse modo, é empregado um limite de velocidade de aceleração de veículo que incentivará o motorista a deixar pelo menos um espaço de cinco comprimentos do carro ou mais à frente. A velocidade de aceleração adequadamente baixa e

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23/28 maior distanciamento de veículo ajuda a evitar a força de frenagem desnecessária, como será discutido com relação à Figura 10.

[0047] A decisão seguinte é se o veículo está acelerando no momento ou está propenso a acelerar em velocidade que exceda um limite determinado pelo microcontrolador 14. Considerando que a resposta da etapa 120 seja sim, o microcontrolador 14 energiza ou ativa de outra forma o motor 16 para fornecer a retroalimentação de treinamento de contato para o motorista na etapa 122. A reação natural do operador é de levantar o pedal do acelerador 18, de forma a reduzir a velocidade de aceleração. Esta redução da aceleração é detectada em ciclos de leitura sucessivos e, após o microcontrolador 14 determinar que a aceleração do veículo é aceitável ou em breve será aceitável, o motor 16 é desenergizado. Alternativamente, o motor 16 pode ser energizado por um curto espaço de tempo previamente determinado inicialmente e posteriormente energizado com pelo menos um período de tempo mais longo após um atraso razoável, caso o veículo não tenha reduzido a velocidade nem suspendido a aceleração. Como outra alternativa, o motor 16 pode ser energizado por um curto espaço de tempo quando o limite para o modo de economia de combustível mais alta for cruzado e novamente no limite mais alto para o modo de economia de combustível caso o veículo continue a acelerar. Neste particular, dever-se-á apreciar que tempo, amplificação, freqüência e métodos de pulso diferentes poderão ser fornecidos para atingir a retroalimentação de treinamento necessária.

[0048] Em seguida, o microcontrolador 14 determina na etapa 124 se a velocidade é alta demais com relação à economia de combustível desejada pelo motorista, conforme expresso por meio de um dispositivo de entrada como a chave seletora 30. Caso o veículo exceda 88 km/h no modo de otimização de rodovia com a configuração de economia de combustível mais alta, por exemplo, o microcontrolador 14 energiza o motor 16 para fornecer

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24/28 uma retroalimentação de contato na etapa 126. Esta retroalimentação de contato pode também ser diferente da fornecida para aceleração que é alta demais. Neste particular, por exemplo, a retroalimentação para aceleração pode ser uma vibração contínua, enquanto a retroalimentação para velocidade pode ser uma vibração pulsada.

[0049] Ironicamente, em muitas situações de trânsito urbano, um motorista não chega ao seu destino mais rápido dirigindo em velocidade que seja suficientemente alta para provocar a má economia de combustível. Durante o transporte em dia de trabalho, por exemplo, um motorista encontra tipicamente congestionamento na via expressa em algum ponto que torna inútil o tráfego em velocidade mais alta até aquele momento. Como exemplo específico, considere que é apropriado que o motorista trafegue a 88 km/h ou 96 km/h por 16 km em uma via expressa antes de encontrar tráfego que anda e pára. Ao trafegar a 96 km/h, o motorista atinge o tráfego que anda e pára menos de um minuto mais rápido que se trafegasse a 88 km/h. Muito embora 96 km/h seja uma velocidade aparentemente maior para o motorista, um período muito breve de tráfego que anda e pára cancela a diferença de tempo inicial, de forma que o tempo de viagem total será o mesmo. Com o uso de um sistema de navegação/GPS 62 e o registro de transportes passados ao longo desse trajeto, o tempo de viagem estimado pode ser exibido para o motorista para as configurações de economia de combustível e economia de combustível mais alta. Caso esses dois tempos sejam idênticos ou próximos, o motorista conclui que ele(a) somente esta gastando dinheiro e combustível ao trafegar em velocidade aparentemente mais alta. Sem o fornecimento de sistema de navegação/GPS 62, o microcontrolador 14 pode ainda ser configurado para fornecer essa estimativa sem a seleção de trajeto pelo motorista. Mas, neste caso, o trajeto/distância necessita ser considerado dado o tempo de trajeto e viagens passadas nessa hora e dia. Ao registrar tempos de início de viagem,

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25/28 tempos de parada, distâncias percorridas e velocidades periódicas, o microcontrolador 14 é capaz de deduzir a viagem mais provável sendo realizada. Desta forma, considere, por exemplo, que o motorista ligue o motor do veículo às 7h12 de segunda-feira. Caso a maior parte das viagens realizadas às segundas-feiras entre os horários de 6h00 e 8h00 for de cerca de 32 km de distância, as informações médias de viagem dessas viagens de 32 km podem ser exibidas para o motorista (tal como no visor 44a da Figura 3), bem como os tempos de viagem estimados discutidos acima. O objetivo do fornecimento destas informações é incentivar o motorista a fazer julgamentos que aumentam a economia de combustível do seu veículo alterando o seu estilo de dirigir. Estas informações podem, entretanto, ser úteis também em outros contextos. O veículo pode ser automaticamente pré-aquecido para uma viagem matinal no inverno, por exemplo, e/ou previamente resfriado para uma viagem à tarde no verão de forma favorável ao meio ambiente sem necessitar de instrução do motorista para fazê-lo.

[0050] Considerando que o veículo é equipado com o sistema de controle de trajeto adaptativo 30, as informações são disponíveis para que o microcontrolador 14 determine se há uma separação de veículo suficiente para promover economia de combustível na etapa 128 e fornecer um alerta de contato ou ligação por meio do pedal do acelerador caso não haja (etapa 130). Neste particular, um distanciamento saudável com relação ao veículo da frente permite a redução da velocidade do motorista, mas sem a necessidade de parar em muitas circunstâncias de tráfego. Por outro lado, um padrão de frenagem rápida (ou alta taxa de desaceleração) é inconsistente com um estilo de direção que promova a segurança na direção e economia de combustível. Estas situações divergentes são ilustradas pelas duas curvas de velocidade exibidas na Figura 9. Em um veículo não equipado com controle de trajeto adaptativo, o microcontrolador 14 pode, entretanto, determinar que um padrão

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26/28 de distanciamento insuficiente está emergindo. Conforme ilustrado na Figura 9, um padrão de distanciamento insuficiente pode ser discernido a partir do período de tempo até encostar no carro da frente permitido antes de um evento de frenagem e a rapidez com que o veículo desacelerou. Pode levar, por exemplo, de um a dois segundos para que um motorista libere o pedal do acelerador 18 para a sua posição ociosa e aplique o pedal de freio 36. Como a velocidade de desaceleração do veículo pode ser armazenada na memória associada do microcontrolador 14, o tempo de desaceleração pode ser determinado a partir da alteração da velocidade do veículo. Desta forma, caso o tempo de desaceleração seja de menos de quatro segundos antes da frenagem, por exemplo, o motorista deixou relativamente pouca distância de separação para o veículo na frente. Esta análise de reconhecimento de padrões após o fato pode ser conduzida por meio de retroalimentação de treinamento de contato por meio do pedal de freio 36. De forma similar, o microcontrolador 14 pode também utilizar uma alteração da velocidade do veículo para determinar que um padrão de frenagem excessiva está surgindo (etapa 132) e fornecer uma retroalimentação de treinamento de contato correspondente (etapa 134). Neste particular, dever-se-á apreciar que uma recepção de contato conduz a retroalimentação de treinamento diretamente para (e necessariamente apenas para) o motorista sem a necessidade de alteração da linha de visão do motorista a ser recebida.

[0051] Mesmo se o motorista estiver operando de outra forma o veículo para atingir uma alta economia de combustível, um excesso de ociosidade pode reduzir a economia de combustível final obtida. Reiniciar alguns veículos, por exemplo, pode utilizar menos combustível que mantê-los ociosos por mais de trinta segundos. Conseqüentemente, em veículos não equipados com sistema de operação de iniciar-parar, o microcomputador 14 recomenda preferencialmente que o motor seja desligado quando houver sido

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27/28 excedido limite de tempo, conforme exibido nas etapas 136 e 138. Exemplo de limite de tempo pode ser de dois minutos. Considerando que o veículo está parado, a recomendação pode ser conduzida por meio do visor 44 ou 60, tal como “Desligar o motor?”.

[0052] Tendo ou não cruzado qualquer dos limites discutidos acima, as etapas 110 e 140 indicam que as variáveis necessárias em ciclos de leitura futuros (tais como aceleração e velocidade do veículo) serão registradas. Além disso, a etapa 142 indica que o microcomputador 14 determina preferencial mente se a velocidade do veículo foi ou não estabilizada; ou seja, uma situação na qual fica claro que o motorista está tentando manter uma velocidade de veículo constante. Embora o motorista pudesse opcionalmente engatar o sistema de controle de rota do veículo neste momento, a etapa 144 exibe o fornecimento vantajoso de modo semi-rota. Ao contrário de modo de controle de rota normal em que o motorista pode remover o seu pé do pedal do acelerador 18, o modo de semi-rota não precisa ser perceptível para o motorista. Em outras palavras, o motorista ainda tem o seu pé sobre o pedal do acelerador 18 até o mesmo ponto, mas o microcontrolador 14 utiliza o sistema de controle de rota para evitar que movimentos de pedais inadvertidos pelo motorista prejudiquem a economia de combustível. Desta forma, por exemplo, caso o motorista pressione levemente o pedal do acelerador ainda mais, de forma que normalmente ocorrería o aumento de 1,5 a 3 km/hora, esse aumento de velocidade insignificante é evitado caso a economia de combustível for apreciavelmente reduzida. Quando o motorista ordenar o aumento da velocidade de veículo acima deste nível limite, novamente se permite a aceleração do veículo como de costume.

[0053] Por fim, a Figura 10 exibe um exemplo de tabela de observação que poderá ser empregada pelo microcontrolador 14. A Figura 10 destina-se a ter uma natureza genérica e de exemplo, pois cada modelo de

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28/28 veículo tem o seu próprio perfil de eficiência de combustível específico. Em qualquer dos casos, dever-se-á compreender que a eficiência de combustível durante a aceleração não é constante ao longo de todas as velocidades de veículo apropriadas. Embora o perfil de eficiência de combustível de um veículo possa ser modelado a partir dessas ferramentas de calibragem padrão na forma de mapa da velocidade de consumo de combustível contra a velocidade e carga do motor, um mapa do programa de comutação de transmissões contra velocidade do motor e velocidade do veículo, o próprio veículo pode ser testado para avaliar a eficiência de combustível ao longo de várias velocidades, velocidades de aceleração e cargas para determinar uma ou mais tabelas de observação com valores limites específicos para o microcontrolador 14. Também se deve observar que as velocidades de veículo de 65 km/h e 88 km/h são ressaltadas na Figura 10 e exibidas como sendo aceleração levemente positiva. Isso serve para indicar que os limites de velocidade de veículos devem ser acionados na etapa 124 quando a velocidade do veículo estiver aumentando.

[0054] Embora realizações específicas tenham sido descritas no presente, deve-se compreender que diversas modificações, alterações e adaptações podem ser realizadas pelos técnicos no assunto sem abandonar o espírito e o escopo das presentes reivindicações, bem como as adicionadas ou alteradas em seguida. Estas reivindicações sejam de escopo mais amplo, mais restrito, igual ou diferente das reivindicações originais, também devem ser consideradas incluídas no objeto do presente relatório descritivo.

Claims

Reivindicações

1. APARELHO DE FORNECIMENTO DE RETORNO DE TREINAMENTO (12), para um motorista de um veículo, que o incentivará a dirigir o veículo com alta economia de combustível, caracterizado por compreender:

um acionador de contato associado operativamente a um conjunto de controle de acelerador do veículo para fornecer o retorno para o motorista;

uma interface entre ser humano e máquina (30, 32) que permite que o motorista de veículo selecione entre uma série de configurações de economia de combustível o aumento da economia de combustível; e um controlador de contato configurado para fornecer o retorno de treinamento para o motorista por meio do acionador de contato quando o veículo cruzar pelo menos um dentre uma série de limites de velocidade e aceleração em resposta às configurações de economia de combustível da interface entre ser humano e máquina (30, 32).
2. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do controlador de contato incluir limites de velocidade diferentes para regimes de direção na cidade e na rodovia.
3. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato dos limites de aceleração dependerem, ao menos em parte, da velocidade do veículo.
4. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de pelo menos um dos limites de velocidade para os regimes de direção na cidade e na rodovia é diferente para cada uma das configurações de economia de combustível da interface entre ser humano e máquina (30, 32).
5. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente um acionador de contato

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2/5 associado operativamente a um conjunto de controle de freio do veículo, em que o controlador de contato é adicionalmente configurado para fornecer um retorno de treinamento por meio do acionador de contato para o conjunto de controle de freio em resposta ao cruzamento de pelo menos um dentre uma série de limites relativos à desaceleração.
6. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um dos limites relativos à desaceleração é um tempo de desaceleração previamente determinado e outro dentre os limites relativos à desaceleração indica a intensidade de frenagem.
7. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do controlador de contato ser conectado a uma porta de diagnóstico (15) no veículo.
8. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do controlador de contato ser um motor de vibração (16) montado de forma adesiva a um elemento estacionário (27) do conjunto de controle de acelerador.
9. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da interface entre ser humano e máquina (30, 32) ser uma interface de múltiplo uso no veículo.
10. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da interface entre ser humano e máquina (30, 32) incluir um display (44, 60) visualmente perceptível e o controlador de contato ser adicionalmente configurado para conduzir mensagens de retorno positiva para o motorista por meio do display (44, 60).
11. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da interface entre ser humano e máquina (30, 32) também incluir uma configuração sem o retorno de treinamento.
12. APARELHO DE FORNECIMENTO DE RETORNO DE

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TREINAMENTO (12), pós-venda para um motorista de um veículo, que incentivará o veículo a ser conduzido com alta economia de combustível, caracterizado por compreender:

um acionador de contato para fornecer um retorno para o motorista do veículo, em que o acionador de contato inclui uma montagem para facilitar a instalação sobre um conjunto de controle de acelerador do veículo; e um controlador de contato que possui uma primeira interface para a conexão a uma porta de diagnóstico (15) do veículo e uma segunda interface para a comunicação com uma interface entre ser humano e máquina (30, 32), em que o controlador de contato é configurado para fornecer o retorno de treinamento para o motorista por meio do acionador de contato quando o veículo cruzar pelo menos um dentre uma série de limites de velocidade e aceleração para uma configuração de economia de combustível selecionável por meio da interface entre ser humano e máquina (30, 32).
13. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato da montagem para o acionador de contato incluir um fundo adesivo (28) para permitir a instalação rápida a uma parte do conjunto de controle de acelerador.
14. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da montagem ser uma montagem de gancho e laço.
15. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do controlador de contato ser acomodado em um invólucro e a interface entre ser humano e máquina (30, 32) ser uma chave (30) que também inclui uma configuração sem o retorno de treinamento.
16. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente um segundo acionador de contato, em que o segundo acionador de contato possui uma montagem para facilitar a instalação sobre um conjunto de controle de freio do veículo, em que

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4/5 o controlador de contato é adicionalmente configurado para fornecer o retorno de treinamento por meio do segundo acionador de contato quando o veículo cruzar pelo menos um dentre uma série de limites relativos à desaceleração.
17. APARELHO (12), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que um dos limites relativos à desaceleração é um tempo de desaceleração previamente determinado e outro dos limites relativos à desaceleração que indica a intensidade de frenagem.
18. MÉTODO DE FORNECIMENTO DE UM RETORNO DE TREINAMENTO, para um motorista de um veículo, que o incentivará a dirigir o veículo com alta economia de combustível, caracterizado por compreender as etapas de:

fornecimento do retorno de treinamento por meio de um acionador de contato associado operativamente a um conjunto de controle de acelerador do veículo quando a velocidade do veículo cruzar (124) um limite de velocidade variável; e fornecimento de um retorno de treinamento por meio do acionador de contato quando a aceleração do veículo cruzar (120) um limite de aceleração variável.
19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato dos limites de velocidade e de aceleração dependerem de uma configuração de economia de combustível selecionada por meio de uma interface entre ser humano e máquina (30, 32).
20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato do limite de aceleração também ser variável com a velocidade do veículo.
21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato do limite de velocidade também ser variável com a direção na cidade e na rodovia.

Petição 870180143224, de 22/10/2018, pág. 47/49

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22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de fornecimento de um retorno de treinamento por meio de um acionador de contato associado operativamente a um conjunto de controle de freio do veículo quando o veículo cruzar pelo menos um dentre uma série de limites relativos à desaceleração.
23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de exibição de informações do tempo de trajeto estimado para o motorista com base em viagens passadas.
24. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente as etapas de:

detecção (142) de que a velocidade do veículo estabilizouse; e engate (144) de um modo de semi-trajeto de controle de velocidade sem necessidade de intervenção pelo motorista de veículo em que não se permite que a velocidade do veículo seja inadvertidamente elevada quando a economia de combustível for reduzida, até que o motorista de veículo comanda um aumento da velocidade do veículo acima de um valor previamente determinado.