ES2421623B1

ES2421623B1 - Dispositivo, sistema y método para la mejora de la eficiencia y seguridad en la conducción de vehículos

Info

Publication number: ES2421623B1
Application number: ES201230312A
Authority: ES
Inventors: Abel Rionda Rodriguez; David Martinez Alvarez; Héctor SUAREZ ORVIZ; Francisco Fernandez Linera; David ARBESÚ CARBAJAL; Xabiel GARCIA PAÑEDA; Emilio JIMENEZ IBAÑEZ
Original assignee: Adn Context Aware Mobile Solutions S L; ADN CONTEXT-AWARE MOBILE SOLUTIONS SL
Current assignee: Adn Context Aware Mobile Solutions S L; ADN CONTEXT-AWARE MOBILE SOLUTIONS SL
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-03-01
Also published as: ES2421623R1; ES2421623A2

Abstract

Sistema, dispositivo y método para la mejora de la eficiencia y seguridad en la conducción de vehículos que comprende al menos un dispositivo embarcado (1) en un vehículo; un dispositivo móvil (2); y un servidor central (100) y que comprende unos primeros medios de acceso a los dispositivos (1), a través del dispositivo móvil (2) en donde hay un dispositivo embarcado (1) por vehículo registrado en el sistema, estando dichos medios configurados para recibir, al menos, parte de los datos del vehículo y de la conducción de usuarios registrados en el sistema como receptores de servicios; y donde además comprende unos segundos medios de almacenamiento de los datos de conducción o del entorno del vehículo de todos los conductores registrados y los datos de acceso a los destinatarios de los medios de acceso a terceras partes, siendo la información almacenada la resultante de unos medios lógicos de análisis de la información recibida.

Description

5: Dispositivo, sistema y método para la mejora de la eficiencia y seguridad en la conducción de vehículos. La presente invención pertenece al campo de los sistemas de monitorización y asistencia en la conducción de vehículos para su integración con sistemas de información de terceros.

10: ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

15: Actualmente son conocidos los sistemas para el control y la gestión de las flotas de vehículos profesionales, como autobuses y camiones. Estos sistemas pretenden obtener información del vehículo y de su localización, de las condiciones de conducción e incluso del estado de la mercancía transportada. Además, son sobradamente conocidos los sistemas de este tipo que funcionan en combinación con los sistemas de tipo tacógrafo, que están regulados por ley para este tipo de vehículos.

2 O 25: Sin embargo, existe una carencia en este tipo para uso extensivo por vehículos de tipo turismo, tanto en el campo empresarial, como en el del usuario final. Más aún, los sistemas existentes siguen una línea similar a los sistemas de control y gestión de flotas para vehículos profesionales, como son la recogida de datos puntuales en un conjunto limitado de vehículos (en número o en modelo de vehículo) para su uso cerrado por parte de un determinado colectivo o empresa.

Es un objeto de la presente invención superar las limitaciones técnicas presentes actualmente y que se indican a continuación:

30 35: i) La iniciativa europea eGall pretende que los coches del futuro incorporen la llamada automática en caso de accidente incorporando datos como la localización. Se trata de una iniciativa que se esté retrasando en su implantación por las barreras especificas que existen, como por ejemplo quién pagaría los costes asociados a la operativa del servicio de telefonía o en las situaciones de cambio de propiedad del vehículo. Por otro lado,

todos los coches anteriores a la fecha futura en que esta medida entre en

vigor no tendrían acceso a este servicio. ii) Los sistemas de eficiencia y seguridad conocidos para vehículos de tipo turismo precisan de una instalación en centros especializados. Tal es el

5 caso de la aseguradora MAPFRE YCar para implementar esquemas de pago de cuantía del seguro según el tipo de conducción (PAYO -Payas You Orive). Otro ejemplo son los sistemas que registran la información del vehículo en caso de accidente (funcionamiento de caja negra). En todos los casos, estos esquemas no se han podido implementar con éxito y de

10 forma generalizada por los costes logísticos y de operación que precisa el disponer de una red de centros de instalación y mantenimiento especializados.

iii) Actualmente los estudios y planes de movilidad sostenible que se llevan a cabo en entornos urbanos se basan en procesos manuales de recogida 15 de información (encuestas o conteo de vehículos) u otras técnicas costosas y no generalizables a toda una ciudad (detectores de paso de vehículos). Más aún, la información que se recoge en un plan de movilidad es puntual cada un determinado número de años y no se realizan monitorizaciones continuas para comprobar si las acciones

20 llevadas a cabo están consiguiendo algún efecto de mejora en la movilidad.

Más específicamente, las barreras técnicas que existen para impedir la realización de los escenarios antes mencionados y que serán superadas por la presente

25 invención están basadas en que los actuales sistemas descritos en el actual estado de la técnica precisan instalación por un centro especializado. Por tanto, es necesario un sistema que sin necesidad de instalación alguna, y consiguientemente tenga un coste de instalación y operación menor y por tanto garantice un uso generalizado.

30 Además de la problemática expuesta, el sistema objeto de la presente invención soluciona otros problemas del actual estado de la técnica. Así, no existe un sistema embarcado en los vehículos que permita ofrecer la información antes mencionada a terceros ni proporcionar asistencia a los conductores de los vehículos en los

35 términos antes mencionados. Bien es cierto que algunos fabricantes, como Ford ,

Saab o Fiat han presentado recientemente plataformas embarcadas para sus

vehículos, enfocadas al entretenimiento y las comunicaciones con los viajeros. Sin

embargo, estas plataformas son heterogéneas y diferentes entre los distintos

fabricantes, e incluso dentro de distintos modelos del mismo fabricante, no

5: ofreciendo una solución generalizada ni en los términos presentados por la presente

invención.

No existe tampoco un repositorio con información en tiempo real sobre la conducción

de cada vehículo y persona. Existen repositorios de información propietarios de

10: empresas con información de su flota, pero no existen repositorios de uso

generalizado y que puedan ser explotados a priori por cualquier colectivo interesado,

como gobiernos, aseguradoras o talleres especializados. La información recogida

está relacionada con revoluciones, velocidades, distancias y otros parámetros

estándar del motor proporcionados por los vehículos de forma generalizada, además

15: de la localización e información sobre movimientos bruscos del vehículo, como

posibles frenazos, así como situaciones de emergencia.

Tampoco existen métodos que calculen la marcha recomendada, consumo de

combustible, gasto acumulado del vehículo, nivel de eficiencia y seguridad en la

2 O: conducción del conductor en base a la información en tiempo real sobre la

conducción de cada vehículo y persona y de uso generalizado por la mayor parte de

los vehículos actuales, agregando al menos las siguientes fuentes de información:

informaciones sobre carreteras, velocidades permitidas, tipo (nacional e

internacional) entre otras.

25

No existen sistemas o métodos que establezcan la eficiencia y gasto (económico y

ecológico, Le. emisiones) en la conducción basándose en los datos y

especificaciones del fabricante: tipo de motor (diesel o gasolina), relaciones de

marcha, potencia, etc. La relación de una determinada marcha se define como la

30: velocidad a la que circularía un determinado coche en esa marcha y a 1000

revoluciones por minuto. También se tendría en cuenta la información sobre precios

de combustibles teniendo en cuenta la localización y la fecha.

No existe un sistema central que permita recibir información sobre una situación de

35: accidente en un vehículo y realice una llamada de emergencia automáticamente a

las autoridades (por ejemplo al 112 en Europa o al 911 en EEUU) con la posición, información del accidente (tipo: "coche volcado") y características del conductor (por ejemplo, grupo sanguíneo).

5 No existe un repositorio con información sobre contaminantes u otras variables físicas en el entorno de un vehículo e información sobre la eficiencia y conducción de ese vehículo en el mismo intervalo de tiempo.

No existe un repositorio público con información empírica del estado de

10 implementación de los estándares de información que debe proporcionar un vehículo por normativa europea o americana (OBO-II -On Board Diagnostics 11). En muchos casos, son implementaciones deficientes, pero esta información no es conocida por las autoridades o agentes interesados.

15 No existe tampoco un repositorio público con información de las irregularidades de la carretera, como baches u obras, que se actualiza en tiempo real por la información agregada por los propios conductores. Esta información sería muy útil para las autoridades o agentes interesados.

20 Tampoco existe un repositorio público con información de los puntos de congestión de las carreteras, que se actualice en tiempo real por parte de los conductores.

Las soluciones técnicas que existen actualmente para la monitorización y asistencia de vehículos son costosas, intrusivas y no fácilmente escalables y aplicables a la

25 totalidad de los vehículos existentes en el mercado, con independencia de su fabricante. Más aún, son soluciones propietarias utilizadas por un determinado colectivo o empresa determinada y no proporcionan la información en los términos presentados en la presente invención.

30 EXPLICACiÓN DE LA INVENCiÓN

Es un objeto de la presente invención un dispositivo, un sistema y un método para la mejora de la eficiencia y seguridad en la conducción de vehículos, que se corresponde con un dispositivo ligero y de bajo coste económico y de operación 35 alojado en un vehículo y que permite implementar mecanismos de seguridad y

eficiencia en la conducción que no precisa de instalación en centros especializados y que ofrece capacidades equivalentes a los sistemas descritos en el estado de la técnica.

5 La presente invención comprende esencialmente un dispositivo hardware que no precisa instalación alguna, y que está alojado en cada uno de los vehículos de los conductores. Además, el dispositivo está conectado con el teléfono móvil del conductor o dispositivo electrónico equivalente (tablet, PDA, ordenador portátil, etc.) y éste, a su vez, con un servidor central encargado de ejecutar los distintos procesos

10 descritos en la invención. El dispositivo hardware alojado en cada vehículo puede comunicarse, a su vez, con otros elementos de adquisición de datos inalámbricos presentes en el entorno del vehículo (sensores de ruido, contaminación, u otras variables físicas).

15 El servidor central es un único elemento centralizador de datos de las diferentes fuentes (los distintos dispositivos embarcados en los vehículos), así como punto único de acceso para los sistemas de información de terceros. En este servidor también se definen medios de análisis e integración de las distintas fuentes de datos para proporcionar indicadores en los ámbitos de la seguridad, de la eficiencia y de la

20 movilidad sostenible.

Es un objetivo de la presente invención el que el sistema y método de la invención comprenda las siguientes características y capacidades:

25 a) Detección automática de cuándo se enciende el motor y el vehículo arranca o para sin intervención del conductor. Se podría identificar esta situación como un "modo vehículo" y condiciona la activación de las funcionalidades habituales del veh ículo y del propio sistema objeto de la invención.

b) Registro de las características que detectan si se ha manipulado el 30 dispositivo embarcado, para anular su funcionamiento durante un periodo determinado de tiempo.

c) Notificación automática y segura en caso de accidentes indicando caracteristicas como la localización del vehículo y caracteristicas propias del accidente.

35 d) Envío de información sobre la conducción o el vehículo o su entorno en

tiempo real o en diferido, de forma transparente para el usuario y sin incurrir

en costes adicionales.

e) Sistema de ahorro de energía cuando el vehículo no esté en funcionamiento

y, en consecuencia, no haya necesidad de activar el sistema.

S: f) Sistema de ahorro de energía en el dispositivo móvil del conductor por la

transmisión en tiempo real, exclusivamente de la información prioritaria,

transfiriéndose otro tipo de información en momentos puntuales.

g) Continuidad de funcionamiento de numerosas funciones incluso sin la

presencia de uno de los elementos del sistema, como el dispositivo móvil del

10: conductor.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus

variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes

o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de

15: la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de

la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de

ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además,

la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones

particulares y preferidas aquí indicadas.

20

BREVE DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS

La FIG.1 muestra de forma esquemática los elementos principales que constituyen el

sistema y los distintos dispositivos objeto de la presente invención.

25

La FIG.2 muestra un diagrama de estados del funcionamiento del dispositivo de

monitorización embarcado en el vehículo, parte integrante del sistema objeto de la

presente invención.

30: La FIG .3 muestra un diagrama de flujo del proceso de cálculo de la marcha

recomendada implementado en el servidor que forma parte del sistema objeto de la

presente invención. La figura se ha dividido en Fig.3A y Fig .3B para facilitar su

comprensión.

35: La FIG.4 muestra una imagen de la conexión del dispositivo embarcado al vehículo.

EXPOSICiÓN DETALLADA DE UN MODO DE REALIZACiÓN

5 10: En una realización particular de la invención, y tal y como puede observarse en las figuras adjuntas, la presente invención comprende un dispositivo de monitorización embarcado 1 que no necesita instalación, sino que se trata de un elemento Plug & Play (como mejor se aprecia en la figura 4) en el propio bus de comunicaciones del vehículo en donde está alojado, así como un dispositivo móvil del conductor 2, que puede ser cualquier dispositivo electrónico de uso personal, tipo PDA, tablet, teléfono móvil o Smartphone, así como un servidor externo 100 y distintos procesos para establecer el funcionamiento y colaboración entre los distintos dispositivos.

15 2O: Dispositivo de monitorización embarcado (1) El dispositivo de monitorización embarcado 1, a su vez, comprende unos primeros medios de comunicación inalámbricos 11 de cualquiera de los medios conocidos actualmente como HSDPA, WIFI, 3G, ZigBee o Bluetooth®. Dicho dispositivo embarcado 1, a su vez, comprende unos medios de control y gestión 12 de las funciones del dispositivo embarcado 1, de tal forma que todos sus distintos medios estén gobernados por él.

25: El dispositivo embarcado 1 comprende igualmente unos medios de acceso a los datos del bus de comunicaciones del vehículo 13, mediante uno o varios protocolos estándar presentes en todos los vehículos actualmente comercializados (preferentemente el protocolo estándar OBD-II). Estos medios de acceso al bus de comunicaciones 13 además proporcionan alimentación eléctrica al dispositivo embarcado 1, en su conexión con la propia batería del vehículo.

30 35: Por otro lado, el dispositivo embarcado 1 también comprende unos segundos medios de acceso 14 a la aplicación residente en el dispositivo móvil 2 del conductor, siendo capaz de atender peticiones de dicho dispositivo móvil y de responder con información del bus de comunicaciones del vehiculo o de otras capacidades propias del dispositivo embarcado 1 en base a dichas peticiones, así como de realizar peticiones hacia el dispositivo móvil 2 del conductor.

Por otro, el dispositivo embarcado 1 también comprende unos terceros medios de

acceso 111 a otros elementos de adquisición de datos auxiliares e inalámbricos (e.g.

sensores de ruido o contaminación) localizados en el entorno del vehículo.

S: El dispositivo embarcado 1 es capaz de detectar las variaciones de la tensión de

alimentación de la batería del vehículo y, en consecuencia, conocer las situaciones

de encendido y apagado del motor, gracias a unos medios de detección del

encendido y apagado del vehículo 15 y de la respuesta a la petición de ciertos

parámetros del bus de comunicaciones 13 del vehículo, configurados a tal efecto.

10

Además, toda la información recogida en el dispositivo embarcado 1 se guarda en

unos medios de almacenamiento de información no volátil, preferentemente una

memoria 16, de tal forma que en caso de interrupción de las comunicaciones o haya

sido configurado por el dispositivo móvil 2 para registrarlos sin trasmitirlos durante un

15: tiempo, dichos datos sean accesibles fuera de línea.

Finalmente, el dispositivo embarcado 1 comprende un módulo de alimentación

independiente del sistema, materializado mediante una batería recargable

independiente 17, así como unos medios de sincronización horaria, esto es, un reloj

20: en tiempo real 18. Los movimientos del vehículo son registrados por unos medios a

tal efecto, preferentemente un acelerómetro 19.

Las condiciones o estados de funcionamiento del dispositivo embarcado 1 se

muestran en la FIG.2. Tal y como se puede observar, se parte del estado "dormido"

25: 200, que es considerado como punto inicial, no pudiéndose establecer en este

estado comunicación alguna con el bus de comunicaciones del vehículo, ni aceptar o

establecer comunicaciones inalámbricas con el dispositivo móvil 2. En la presente

realización práctica se emplea el estándar Bluetooth®, no obstante, como se ha

indicado, otros métodos de comunicación inalámbrica son compatibles con la

30: presente invención, siempre y cuando estos no interfieran con otros elementos

embarcados en el vehículo.

Mientras que el dispositivo embarcado 1 permanece dormido 200, el dispositivo

embarcado 1 realiza una serie de comprobaciones periódicas que le permiten

35: determinar si se cumplen las condiciones necesarias para cambiar de estado. Así

pues, en primer lugar se comprobará el nivel de tensión de la batería del vehículo:

Se calcula si la tensión de la batería ha aumentado respecto de la última versión almacenada. 5 Se comprueba si el nivel está por encima del valor de referencia fijado como umbral para determinar si el vehículo está arrancado (13,6 V)

Posterionnente, y tras verificar las condiciones anteriores se comprobará la conexión con el bus de comunicaciones del veh ículo, estableciéndose la conexión con el bus

10 de comunicaciones del vehículo y haciéndose una primera comprobación de la compatibilidad, consultando la lista de protocolos disponibles. La comprobación se da por correcta si dicha lista está formada por, al menos, un elemento.

Finalmente se solicita el valor de las revoluciones por minuto (RPM) del vehículo, si 1 5 se han cumplido las condiciones anteriores, comprobándose que el valor de RPM correspondiente es mayor que cero.

Una vez que se verifican las tres condiciones indicadas, el dispositivo embarcado 1 asume que el vehículo está en marcha y que es posible comunicarse con el bus de

20 comunicaciones, con lo que el dispositivo pasa automáticamente al modo operativo "despierto" 2100. En caso de que algunas de las condiciones expuestas no se cumpla, el sensor esperará un tiempo configurable y realizará nuevamente el proceso de comprobación.

25 El estado "despierto" 210 indica que el dispositivo embarcado 1 se encuentra preparado, tanto para comenzar a almacenar información del bus de comunicaciones del vehículo así como de otros elementos de adquisición de datos auxiliares e inalámbricos de manera autónoma (en base a la configuración fijada previamente) como para establecer una comunicación inalámbrica (en el ejemplo, mediante

30 Bluetooth ®) con el dispositivo móvil 2. Todo según los siguientes modos de uso: Si el dispositivo embarcado 1 está configurado para iniciar conexiones de forma automática (previo almacenamiento de un identificador único asociado al dispositivo móvil 2) se realiza una búsqueda al pasar a este estado, con el fin de conocer si dicho dispositivo móvil 2 se encuentra al alcance y, de ser

35 así, se establecerá una comunicación con el mismo (comunicación activa).

Si el dispositivo embarcado 1 está configurado para iniciar la captura y

almacenamiento de datos del bus de comunicaciones del vehículo así como

de otros elementos de adquisición de datos auxiliares e inalámbricos sin la

presencia del dispositivo móvil 2, comenzará la captura y almacenamiento de

5: datos.

Si el dispositivo embarcado 1 no tiene almacenada ninguna otra información

o configuración previa de ningún otro dispositivo móvil 2 , se quedará a la

escucha o espera de solicitudes entrantes.

10: De esta forma es posible que el dispositivo embarcado 1 se adapte a la política de

funcionamiento establecida por el dispositivo móvil 2. Una vez que el enlace queda

establecido, el dispositivo embarcado 1 se mantiene a la espera de la recepción del

comando de inicio por parte del dispositivo móvil 2. El envío de este comando indica

que se va a iniciar un proceso de solicitud de parámetros por parte del dispositivo

15: móvil 2 al dispositivo embarcado, pasando éste al estado "conectado" 220.

El estado "conectado" es un estado de transición dentro del proceso de inicialización

del dispositivo embarcado 1. Una vez recibido el comando de inicio por parte del

dispositivo móvil 2, el dispositivo embarcado 1 se comportará según la configuración

2 O: previa. En caso de que el dispositivo embarcado esté configurado para capturar

datos de conducción o del entorno del vehículo sin la presencia del dispositivo móvil,

el mencionado comando de inicio fijará el inicio del proceso de envío, al dispositivo

móvil, de la información leída por el dispositivo embarcado. En caso de que no esté

configurado, el dispositivo embarcado restablece la comunicación con el bus de

25: comunicaciones y con los elementos de adquisición de datos auxiliares e

inalámbricos, ya que en el periodo transcurrido entre la primera comunicación con el

bus de comunicaciones (en el inicio del estado "dormido" 200) y el paso al estado

"conectado" 220, el bus de comunicaciones o elementos de adquisición de datos

auxiliares e inalámbricos pOdrían haber cerrado la conexión por falta de actividad. En

30: todo caso, en un funcionamiento normal , el dispositivo embarcado 1 pasa

automáticamente al estado "test_car" 230, mientras que en el caso contrario, es

decir, de producirse un error en el momento de conectar con el bus de

comunicaciones del veh ícu lo, vuelve al estado "despierto" 210. De producirse el

mencionado error, y siempre que la configuración previa así lo establezca, el

35: dispositivo embarcado seguiría leyendo y almacenando en memoria interna datos

recibidos tanto del bus de comunicaciones del vehículocomo de otros elementos de

adquisición de datos auxiliares e inalámbricos.

El estado "test_car" 230 implica que existe tanto comunicación abierta con el bus de

5: comunicaciones del vehículo, como una conexión con el dispositivo móvil 2. De esta

manera, el dispositivo embarcado 1 se encuentra a la escucha de las solicitudes

lanzadas desde el dispositivo móvil 2 para consultar dalos puntuales del bus de

comunicaciones, movimientos bruscos o de otros datos del entorno del vehículo a

través de los elementos de adquisición de datos auxiliares e inalámbricos.

10

Tanto desde el estado "test car" 230, como del estado "conectado" 220, podría

producirse un corte en las comunicaciones entre el dispositivo móvil y el dispositivo

embarcado, bien porque el dispositivo móvil así lo solicite (cierre o cancelación por

parte del cliente), bien debido a un error en el canal de comunicaciones abierto (e.g.

15: pérdida del enlace Bluetooth). En ambos casos, el dispositivo embarcado volvería al

estado despierto con todo lo que ello implica (reanudación de búsqueda de

dispositivos móviles configurados y/o continuación en la captura de datos de la

centralita y otros elementos de adquisición de datos auxiliares e inalámbricos).

2 O: En cualquiera de los estados previos, en caso de que la tensión detectada por el

dispositivo embarcado baje del umbral mencionado con anterioridad, dicho

dispositivo pasará automáticamente al estado inicial "dormido" 200.

Dispositivo móvil {2} del conductor

25

El dispositivo móvil 2 del conductor comprende unos primeros medios de acceso

inalámbrico 21 conectados con el bus de comunicaciones a través del dispositivo

embarcado 1, tal y como se ha comentado anteriormente. Estos primeros medios 21

están configurados para enviar peticiones de información a dicho dispositivo

30: embarcado 1 para extraer los datos precisos de la conducción y de los vehículos y

su entorno de los conductores registrados como receptores de servicios y procesar

los datos de las respuestas, enviar instrucciones de configuración del

comportamiento que debe tener dispositivo embarcado 1 asi como atender

peticiones iniciadas por dicho dispositivo embarcado 1 y formular una respuesta en

35: función de la naturaleza de la petición.

El dispositivo móvil (2) comprende unos medios de posicionamiento global 24. Además, comprende unos segundos medios de acceso 22 a un servidor central 100, conectados ambos mediante una red de área extensa fuera del entorno vehicular, en 5 donde dichos segundos medios de acceso 22 están configurados para enviar los datos de la conducción y de los vehículos y su entorno de los conductores registrados como receptores de servicios, para enviar al servidor central 100 al menos una parte de los datos extraídos, así como para atender y notificar avisos a los medios gestores de la aplicación residente 23 en el dispositivo móvil 2 en 10 respuesta a las peticiones realizadas por el servidor central 100. Dichos medios gestores 23 además está configurada para realizar un análisis de la información recibida de los segundos medios de acceso 22 llevando a cabo, a su vez, cálculos de otras variables indirectamente, como el consumo de combustible, y/o combinándola con otra propia, realizando notificaciones al servidor central 100 a

15 través de los segundos medios de acceso 22 al citado servidor 100.

Servidor central 1100!

El servidor central 100 comprende unos primeros medios de acceso 101 a los

20 dispositivos embarcados 1 a través del dispositivo móvil 2 estando dichos medios configurados para recibir, al menos, parte de los datos del vehículo y/o entorno vehicular y de la conducción de usuarios registrados en el sistema como receptores de servicios; y donde estos primeros medios 101 están también configurados para enviar peticiones de realizaciones de análisis o notificaciones al dispositivo móvil.

25 Además, comprende unos segundos medios de almacenamiento de los datos de conducción o del entorno del vehículo 102 de todos los conductores registrados y los datos de acceso a los destinatarios de los medios de acceso a terceras partes, siendo la información almacenada la resultante de unos medios lógicos de análisis

30 de la información recibida 103; y que además comprende unos terceros medios de comunicación con terceros 104, configurados para comunicar al menos parte de la información procesada a terceros.

El servidor central 100, además, comprende al menos una base de datos 35 seleccionada entre: (i) una base de datos del servidor central configurada para almacenar los datos de las especificaciones de los vehículos; (ji) una base de datos

con datos del nivel de implementación proporcionada por el estándar del acceso al bus de comunicaciones del vehículo para cada vehículo, así como información de localización del conector estándar de acceso al bus de comunicaciones para cada vehículo; (jii) una base de datos con las irregularidades de las vías; (iv) una base de

5 datos con los puntos de congestión viaria e información relacionada con movilidad sostenible; (v) una base de datos con información sobre contaminantes u otras variables físicas en el entorno de cada vehículo e información sobre la eficiencia y conducción de ese vehículo en el mismo intervalo de tiempo.

10 Ejemplo de funcionamiento del sistema

El funcionamiento y cooperación entre el dispositivo embarcado 1, el dispositivo móvil 2 y el servidor central 100 parte de una configuración inicial del dispositivo embarcado 1, tal y como se ha descrito anteriormente, en la que se le proporciona 15 un identificador único del dispositivo móvil 2 con el que cooperará, además del modo de registro y de los servicios que deben estar activos. Esta información quedará almacenada en los medios de almacenamiento no volátiles (la memoria 16) y, lógicamente, puede almacenar un número de identificadores variable, correspondientes con los distintos dispositivos móviles 2 configurados para el mismo 20 usuario, o bien distintos usuarios para el mismo vehículo. Esta configuración se llevará a cabo de forma automática cuando se instale por primera vez el dispositivo móvil 2, más concretamente, la aplicación residente en dicho dispositivo móvil, y el dispositivo embarcado 1 sea visible para éste. La configuración del modo de registro y servicios en el servidor central 100 define aspectos como, por ejemplo, cuándo se

25 deben enviar datos registrados no prioritarios al dispositivo móvil 2 (por ejemplo, al inicio de un desplazamiento se transferirán los datos pendientes), datos a registrar, así como los servicios que deben estar activados (por ejemplo, la detección de accidentes).

30 Una vez conectado al vehículo, el dispositivo embarcado 1 se encuentra en modo de bajo consumo (estado "dormido" 200). En esta situación, si detecta una interrupción de la tensión o alimentación de la batería del vehículo correspondiente a que el dispositivo embarcado 1 está siendo desconectado físicamente del vehiculo, se registrará en la memoria 16 la fecha exacta del evento de desconexión y pasará a

35 estado de espera en bajo consumo, hasta que detecte una variación de la tensión de la alimentación correspondiente a una nueva conexión del dispositivo embarcado 1.

Por otro lado, si la variación de la tensión se corresponde con el encendido del motor, y utilizando el o los identificadores únicos previamente registrados, el 5 dispositivo embarcado 1 establece la comunicación con la aplicación residente del dispositivo móvil 2, indicando que el conductor está en el vehículo con el motor encendido y el dispositivo móvil 2 activo. No obstante, si no se puede establecer dicha comunicación, será indicativo de que el motor está encendido pero que no se encuentra el conductor con el dispositivo móvil previamente identificado. En esta

10 situación particular, el dispositivo embarcado 1 comenzará a registrar datos sabiendo que no se encuentra presente el dispositivo móvil 2 y que otros servicios no estarán activos, como la detección de accidentes, hasta que se detecte una situación de variación de la tensión correspondiente con un apagado del motor.

15 Cuando el dispositivo embarcado 1 y el dispositivo móvil 2 están conectados se enviarán los datos acumulados al dispositivo móvil 2 (si está configurado de esta manera) y comienza el registro de datos sabiendo que se encuentra presente el dispositivo móvil 2 del conductor y que, por tanto, otros servicios prioritarios en tiempo real a través del servidor central 100 estarán activos (como el aviso de

20 accidente) hasta que se detecte una situación de variación de la tensión de la batería correspondiente a un apagado del motor.

Desde el mismo instante en que se detecta el vehículo en movimiento con el dispositivo móvil 2 activo, los movimientos bruscos serán medidos por el

25 acelerómetro 19 que detecta una variación significativa por encima de determinados umbrales, ejecutándose las siguientes etapas:

i) Se comprueban los valores de velocidad y revoluciones en el motor a través del bus de comunicaciones.

30 ii) Si dichos valores son iguales a los predeterminados para situaciones de emergencia durante un periodo de tiempo determinado de tiempo "t", se informará al dispositivo móvil 2 de una situación de emergencia.

iii) El dispositivo móvil 2, una vez recibida dicha información, lanzará una advertencia sonora al usuario durante un intervalo de tiempo predefinido. 35 Durante dicho intervalo de tiempo el conductor podrá desactivar dicha

alarma. En caso de consumir el intervalo de tiempo sin haberse desactivado, el dispositivo móvil 2 realizará una notificación automática al servidor central 100, enviándose, entre otros datos, información sobre la localización, así

como otra información relevante sobre el posible accidente y situación del 5 vehículo (vuelco, impacto lateral, etc.)

En cualquier instante desde que el veh ículo está en movimiento y el dispositivo móvil 2 activo, éste podrá realizar una petición de información al dispositivo embarcado 1 respondiendo éste con la información solicitada.

10 Además, si en cualquier momento se produce una variación de la tensión de la batería correspondiente a un apagado del motor, el dispositivo embarcado 1 registrará dicho evento y actualizará en la memoria 16 el contador de kilómetros totales recorridos desde la primera configuración, incrementándolo con el número

15 total de kilómetros recorridos en dicho último trayecto (desde el encendido hasta el apagado del motor).

Por otro lado, en el servidor central 100 se implementan distintos procesos de análisis e integración de las distintas fuentes de datos para proporcionar indicadores

20 en los ámbitos de la seguridad, movilidad sostenible y la eficiencia, así pues se implementa:

a) Un primer proceso de cálculo de la marcha óptima, tal y como se muestra en la FIG.3, en donde partiendo de los datos recibidos de los dispositivos

25 embarcados 1 a través de los dispositivos móviles 2, el servidor central 100 realiza una serie de cálculos con el fin de decidir la considerada como marcha más eficiente o de menor consumo de combustible. Dicho proceso comprende las etapas de:

30 a. Partiendo de las revoluciones actuales, la relación de marchas y la velocidad obtenida del vehículo se calcula la marcha que lleva engranada en ese momento el vehículo de pruebas.

b. El sistema calcula también las revoluciones que se consideran

óptimas tras el cambio. Para ello se parte de un valor inicial prefijado 35 (diferente en vehículos diesel y gasolina) al que se aplica un

modificador dependiendo de la posición del acelerador. El objetivo de

dicho modificador (el cual se mueve en un rango de entre el 0% y el

10% del valor inicial antes mencionado) es ajustar el comportamiento

de la recomendación a una mayor demanda puntual de potencia por

5: parte del conductor.

c. Como marcha recomendada se selecciona la más alta de aquellas en

las que el motor quedaría a un régimen de revoluciones por debajo

del valor estimado como óptimo en el paso anterior.

d. Como condición añadida, se fija un umbral de velocidad mínimo a

10: partir del cual realizar el cambio de marcha. Dicha condición es

utilizada en combinación con la anterior, de manera que siempre se

aplica la más restrictiva. De esta manera, si la velocidad del vehículo

no supera el umbral mínimo fijado, se selecciona como marcha

recomendada la inmediatamente anterior a la que el algoritmo haya

15: seleccionado como óptima al llegar a este punto.

e. En caso de superar el umbral de velocidad definido, se hace una

última comprobación, según la cual, si la diferencia entre las

revoluciones estimadas a la velocidad para la marcha definida como

ideal (RPMEstimadas) y las revoluciones ideales (RPMldeales), es

20: inferior al 15% del valor de las revoluciones base, se mantiene como

ideal la marcha actual. El objetivo de esta decisión es evitar que

después de un cambio el vehículo quede demasiado cerca del umbral

en el que el algoritmo recomendaría una vuelta a la marcha anterior.

25: Una excepción al proceso descrito sería la primera marcha, la cual se

recomienda quitar una vez que el coche supera un umbral mínimo de

velocidad, fijado en torno a los 7 Km/h.

b): Un segundo proceso para el cálculo del consumo de combustible, en donde

30: para realizar el cálculo del consumo instantáneo y medio de un vehículo es

necesario llevar a cabo una primera división por tipo de combustible utilizado.

Dado que el funcionamiento de motores diesel y gasolina es diferente,

también el mecanismo utilizado para calcular sus respectivos consumos

varía.

35

8 .: Para coches diesel, el proceso se basa de forma fundamental en la

carga del motor, parámetro que proporciona información sobre la

cantidad de par que el motor está dando en un momento puntual

respecto al máximo que puede ofrecer. A su vez, el par de un motor

5: está relacionado directamente con la cantidad de aire que entra en

éste y la carga, estando el consumo ligado a la cantidad de aire a

través de la relación estequiométrica (19 de gasoil inyectado por cada

14.59 de aire) para el motor al 100% de carga. En caso de que la

carga sea menor, el consumo se reduce siguiendo una aproximación

10: lineal. La cantidad de aire que entra en el motor es además

proporcional a la cilindrada y al régimen de revoluciones en el que

trabaja, teniendo en cuenta las desviaciones provocadas por el

funcionamiento de la válvula EGR de realimentación de gases, así

como del turbo de sobrealimentación. De esta manera se pOdría

15: aproximar el consumo partiendo de la cantidad de aire inyectada:

aire gis = K' RPM • ce donde K = 0.0009165

En el caso de que la cifra obtenida sea mayor que la lectura del MAF

20: (Mass Air Flow) obtenida de los medios de acceso a módulos de

monitorización y asistencia alojados en cada uno de los vehículos de

los conductores/as, se entiende que la EGR no ha entrado en

funcionamiento, con lo que el consumo de combustible se basaría en

la siguiente ecuación:

25

consumo I/h = K1 "RPM " Cilindrada" Carga del motor " Relación

estequiométrica

En caso contrario, con la válvula EGR en funcionamiento el consumo

30: en litros a la hora se corresponde con la ecuación:

consumo I/h = K2 " aire * Carga del motor " Relación estequiométrica

Una excepción son los coches de origen japonés, en los que la carga

35: del motor está directamente relacionada con la cantidad de

combustible que se inyecta en los cilindros. En este caso, el consumo

se calcula a partir del consumo máximo del motor (obtenido en base a

la cantidad de aire aspirado, es decir, monitorizando el MAF):

5: consumo I/h = K2 * Consumo máximo * RPM

b. Para el caso de los motores de gasolina, la cantidad de combustible

que se inyecta está relacionada directamente con los gramos por

segundo de aire introducido en los cilindros. Dicho valor (Mass Air

10: Flow) es obtenido del bus de comunicaciones a través del dispositivo

embarcado 1 con lo que el cálculo del consumo en litros a la hora es

directo:

Ilh = MAF * 0.003601441

15

e): Un tercer proceso de notificación de situaciones de emergencia, en donde si

en cualquier momento llegase una notificación de emergencia desde el

dispositivo embarcado 1, el servidor central 100 realizará el siguiente

protocolo de actuación:

20: a. Identificará los datos del vehículo y del conductor

b. Construirá un mensaje de información con datos de al menos la

localización , datos del estado estimado del vehículo (por ejemplo,

vuelco) y características del conductor (por ejemplo, el grupo

sanguíneo).

25: c. Trasmitirá este mensaje a un tercero (por ejemplo, un aviso

automatizado al 112) como canal de notificación de situaciones de

emergencia.

Claims

REIVINDICACIONES

5

1. Sistema para la mejora de la eficiencia y seguridad en la conducción de vehículos

que comprende al menos un dispositivo embarcado (1) en un vehículo y un

dispositivo móvil (2), así como un seNidor central (100) y que se caracteriza

porque comprende unos primeros medios de acceso a los dispositivos embarcados

de las reivindicaciones en donde hay un dispositivo embarcado por vehículo

la

registrado en el sistema, estando dichos medios configurados para recibir, al menos,

parte de los datos del vehículo y de la conducción de usuarios registrados en el

sistema como receptores de servicios; estando también configurados para enviar

peticiones de realizaciones de análisis o notificaciones; y donde además comprende

unos segundos medios de almacenamiento de los datos de conducción o del entorno

15

del vehículo de todos los conductores registrados y los datos de acceso a los

destinatarios de los medios de acceso a terceras partes, siendo la inform ación

almacenada la resultante de unos medios lógicos de análisis de la inform ación

recibida; y que además comprende unos terceros medios de comunicación con

terceros, configuréldos pora comunicar al menos parte de lo informoción procesado a

2 O

terceros.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 en donde comprende al menos una

base de datos seleccionada entre: (i) una base de datos del servidor central

configurada para almacenar los datos de las especificaciones de los vehículos; (ii)

25

una base de datos con datos del nivel de implementación proporcionada por el

estándar del acceso al bus de comunicaciones del vehículo para cada vehículo, así

como información de localización del conector estándar de acceso al bus de

comunicaciones para cada vehículo; (iii) una base de datos con las irregularidades

de las vías; (iv) una base de datos con los puntos de congestión viaria; (v) una base

30

de datos con información sobre contaminantes u otras variables físicas en el entorno

de cada vehículo e información sobre la eficiencia y conducción de ese vehículo en

el mismo intervalo de tiempo.
3. Dispositivo de monitori2aci6n embarcado en un vehículo (1) y comprendido en un

35

sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, del tipo de los que no necesitan

instalación en el propio vehículo en donde se encuentra alojado y que se caracteriza

porque está conectado al bus de comunicaciones del vehículo en dond e se

20

5 10

encuentra embarcado, comunicándose con dicho bus de comunicaciones mediante al menos un protocolo estándar de comunicación, y donde dicha conexión, además, alimenta eléctricamente al dispositivo; y donde el dispositivo, además, comprende unos medios configurados para la detección de la variación de la tensión de alimentación procedente de la conexión con el bus de comunicaciones, así como unos medios para el registro de los movimientos bruscos de un vehículo; así como unos medios de acceso inalámbricos a otros elementos de adquisición de datos auxiliares; donde el dispositivo, además, comprende medios de acceso inalámbrico a un dispositivo móvil propio del conductor del vehículo y donde dichos medios están configurados para atender peticiones de dicho dispositivo móvil y responder con la información obtenida del bus de comunicaciones del vehículo, la detección de la alimentación de la batería o los datos de movimientos bruscos, o bien realizar peticiones hacia dicho dispositivo móvil.

15

4. Dispositivo embarcado (1) de acuerdo con la reivindicación 3 en donde además comprende un módulo de almacenamiento de información no volátil.

2 O

5. Dispositivo embarcado (1) de acuerdo con la reivindicación 3 o 4 en donde además comprende un módulo de alimentación independiente de la conexión con el bus de comunicaciones del vehículo.
6. Dispositivo embarcado (1) de acuerdo con la reivindicación 5 en módulo de alimentación es una batería eléctrica recargable.

donde dicho

25

7. Dispositivo embarcado (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6 en donde además comprende medios de sincronización horaria con el dispositivo móvil.

3 O

8. Dispositivo embarcado (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en donde además comprende unos medios de control y gestión de las funcionalidades del dispositivo.

35

9. Dispositivo embarcado (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 8 en donde los medios para el registro de los movimientos bruscos de un vehículo comprenden un acelerómetro.
10. Dispositivo móvil del conductor (2), de los del tipo implementado en un teléfono

móvil tipo "Smartphone" o dispositivo electrónico equivalente y comprendido en un

sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 y que comprende una aplicación

residente que se caracteriza porque comprende: (a) unos primeros medios de

5

acceso al dispositivo de las reivindicaciones 3 a 9, estando dichos medios

configurados para enviar peticiones de información a dicho dispositivo, extrayendo

los datos de la conducción a través de los medios para el registro de los movimientos

bruscos de un vehículo y del propio vehículo a través de la conexión con el bus de

comunicaciones y del entorno del vehículo a través de otros elementos de

1 O

adquisición de datos auxiliares; así como medios lógicos configurados para el

procesado de los datos recibidos y la atención de las peticiones del dispositivo de las

reivindicaciones 3 a 9 de tal forma que se proporcione una respuesta en función de

dicha petición ; (b) unos segundos medios de acceso a un servidor central a través de

una red de comunicaciones, estando dichos segundos medios configurados para

15

enviar los datos procesados por los primeros medios al servidor central, notificando

los avisos a unos terceros medios gestores de la aplicación residente, en respuesta

al servidor central ; y (e) unos terceros medios gestores de la aplicación residente en

el dispositivo móvil, configurado para coordinar los primeros y segundos medios,

estando además configurado para analizar la información recibida de los medios de

2 O

acceso, realizando notificaciones al conductor y enviando información al servidor

central a través de dichos segundos medios.
11 . Dispositivo móvil (2) de acuerdo con la reivindicación 10 en donde comprende

medios de posicionamiento global.

25
12. Método para mejora de la eficiencia y de la seguridad en la conducción de

vehículos implementado en el sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1

a 2 que comprende un primer proceso de cálculo de la marcha óptima; un segundo

proceso para el cálculo de consumo de combustible; y un tercer proceso de

3 O

notificación de situaciones de emergencia; y el método se caracteriza por que:

a) el primer proceso comprende las etapas de calcular la marcha actual y las

revoluciones óptimas de cambio, estableciéndose como marcha recomendada la

más alta en las que el motor quedaría a un régimen de revoluciones por debajo de

las revoluciones óptimas; fijándose además un umbral de velocidad mínimo a partir

35

del cual realizar el cambio de marcha;

b) el segundo proceso comprende las etapas de calcular el consumo instantáneo y medio de un vehículo mediante una primera división por el tipo de combustible utilizado, de forma que para motores diesel proceso se basa en la carga del motor, parámetro que proporciona información sobre la cantidad de par que el motor está 5 dando en un momento puntual, respecto al máximo que puede ofrecer y que está relacionado directamente con la cantidad de aire que entra en el motor y la carga, estando el consumo ligado a la cantidad de aire a través de la relación estequiométrica para el motor al 100% de carga; para motores de gasolina, la cantidad de combustible inyectada está relacionada directamente con los gramos por

10 segundo de aire introducido en los cilindros; c) el tercer proceso de notificación de situaciones de emergencia comprende una etapa en la que recibe una notificación de emergencia desde un dispositivo embarcado (1) y un servidor central (100) realiza un primer paso de identificación de los datos del vehículo y del conductor, un segundo paso de construcción de un

15 mensaje de información con datos de al menos la localización, datos del estado estimado del vehículo y características del conductor, y un tercer paso de transmisión del mensaje a un tercero como canal de notificación de situaciones de emergencia.