ES2552711B2 - Characterization procedure of unknown track paths traveled by a mobile, and device used - Google Patents

Abstract

Procedimiento de caracterización de trayectorias encarriladas desconocidas recorridas por un móvil, y dispositivo utilizado.#El procedimiento, en el caso más completo, comprende las etapas de:#a) Generar una serie de parámetros característicos de cada tramo de la trayectoria durante un recorrido de reconocimiento del móvil.#b) Caracterizar la trayectoria mediante autocorrelación de desfase variable de la serie de parámetros característicos, obteniendo su periodicidad. Siendo el número de tramos del circuito N coincidente con la distancia entre dos máximos consecutivos de la función autocorrelación C(k).#c) Localizar la posición del móvil sobre la trayectoria mediante correlación de desfase variable de la trayectoria obtenida en la etapa b), con el movimiento del móvil sobre la misma.#d) Controlar automáticamente la velocidad del móvil en función de los parámetros obtenidos para cada tramo.#El equipo que ejecuta el procedimiento anterior, comprende un dispositivo de medida y control (DMC) incorporado al móvil, y un mando electrónico para el piloto (MEP) conectado con el dispositivo anterior vía radio.Procedure for characterizing unknown track paths traveled by a mobile, and device used. # The procedure, in the most complete case, includes the steps of: #a) Generate a series of characteristic parameters of each section of the path during a route of mobile recognition. # b) Characterize the trajectory by means of variable offset autocorrelation of the series of characteristic parameters, obtaining its periodicity. The number of sections of circuit N coinciding with the distance between two consecutive maximums of the autocorrelation function C (k). # C) Locate the position of the mobile on the path by means of a variable offset correlation of the path obtained in stage b) , with the movement of the mobile on it. # d) Automatically control the speed of the mobile according to the parameters obtained for each section. # The equipment that executes the previous procedure, comprises a measurement and control device (DMC) incorporated into the mobile, and an electronic pilot control (MEP) connected to the previous device via radio.

Description

5 Simula una carretera o circuito de cameras, usualmente constituido por piezas montables entre si5 Simulates a road or camera circuit, usually consisting of mountable parts

Cada pista en este caso comprende una ranura flanqueada por ambos electrodos, ranura por la que se inserta y desliza una guia del vehiculo provista de las escobillasEach track in this case comprises a groove flanked by both electrodes, a slot through which a vehicle guide provided with the brushes is inserted and slides

Tradicionalmente la variation de la velocidad se ha conseguido variando, mediante un 10 reostato manejado por el usuario, la tension de alimentacion suministrada al motor del vehiculoTraditionally, speed variation has been achieved by varying, through a user-managed rheostat, the supply voltage supplied to the vehicle's engine

Por esta razon se necesita una pista por cada vehiculo, lo que perjudica la competitividad al tener las pistas morfologias diferentes (interior o exterior, peraltes, etc)For this reason, a track is required for each vehicle, which impairs competitiveness by having different morphological tracks (interior or exterior, cant, etc.)

Modernamente se ha solventado este problema mediante el control digitalModernly this problem has been solved by digital control

15 Este control se basa en incorporar en cada vehiculo un circuito decodificador/ regulador capaz de leer unas senales de control individualizadas que se inyectan mediante modulation de pulsos en la alimentacion suministrada a los vehiculos a traves de los electrodos de las pistas, alimentacion que en este caso pasa a ser continua e igual a la nominal de los motores, y comun para todas las pistas y vehiculos15 This control is based on incorporating into each vehicle a decoder / regulator circuit capable of reading individualized control signals that are injected by modulating pulses in the power supplied to the vehicles through the electrodes of the tracks, power that in this case becomes continuous and equal to the nominal of the engines, and common for all tracks and vehicles

20 La parte decodificadora del circuito de cada vehiculo interpreta los comandos dirigidos al mismo (nivel de velocidad, encender o apagar la iluminacion) y la parte reguladora los ejecuta, bien regulando la tension que llega al motor o conmutando la iluminacion20 The decoding part of the circuit of each vehicle interprets the commands addressed to it (speed level, turning the lighting on or off) and the regulatory part executes them, either by regulating the voltage that reaches the motor or switching the lighting

La individualization de las senales de control se realiza integrando en los comandos un codigo unico por vehiculo, de modo que, de todos los comandos para todos los vehiculos 25 inyectados en los electrodos de las pistas, cada vehiculo es capaz de discriminar los suyosThe individualization of the control signals is carried out by integrating in the commands a single code per vehicle, so that, of all the commands for all the vehicles 25 injected into the electrodes of the tracks, each vehicle is able to discriminate its own

Esto permite la circulation de todos los vehiculos por todas las pistas, pudiendo elegir el trazado mas favorable y permitiendo los cambios de pista para adelantamientos mediante dispositivos electromecanicos adecuados de cambio de pistaThis allows the circulation of all vehicles on all tracks, being able to choose the most favorable layout and allowing track changes for overtaking by means of suitable electromechanical track change devices

La alimentacion y senales de control son suministradas desde una consola de control 30 microprocesada a la que se conectan los mandos que manejan los usuariosThe power supply and control signals are supplied from a microprocessed control console 30 to which the controls operated by the users are connected

Los dispositivos electromecanicos de cambio de pista son iguales a los tradicionales cambios de via o aguja de los trenes el6ctricos y se activan en el sentido adecuado al paso de cada vehiculo segun las ordenes que el usuario da a traves de su mando, y que sonThe electromechanical track change devices are equal to the traditional changes of track or needle of the electric trains and are activated in the proper direction to the passage of each vehicle according to the orders that the user gives through his command, and which are

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adecuadamente procesadas y transformadas en comandos por el control digital, concretamente en la consolaproperly processed and transformed into commands by digital control, specifically in the console

El control digital comprende tambien la implantacion de un sistema de localizacion de los vehlculos para sincronizar determinados eventos, como la seleccion en un sentido u otro de un cambio de via o pista para el mismo o la captura de un tiempo (cronometraje), con el paso de un vehlculo concreto y no con otroThe digital control also includes the implementation of a vehicle location system to synchronize certain events, such as the selection in one direction or another of a change of track or track for the same or the capture of a time (timing), with the passage of a specific vehicle and not with another

En slots este sistema de localizacion se viene materializando mediante una red de sensores convenientemente distribuidos a lo largo del recorridoIn slots this location system has been materializing through a network of sensors conveniently distributed along the route

Cuando un usuario genera un comando para su vehlculo que requiere una sincronizacion externa, por ejemplo un cambio de pista, el vehlculo recibe el comando y emite una serial que, al paso por un sensor cualquiera es recogida por este localizando al vehlculo, y sirve al control para sincronizar la accion correspondiente, por ejemplo la activacion del cambio de via para ese vehlculo sin afectar a los otrosWhen a user generates a command for their vehicle that requires an external synchronization, for example a change of track, the vehicle receives the command and issues a serial that, when passed by any sensor is picked up by it locating the vehicle, and serves the control to synchronize the corresponding action, for example the activation of the change of track for that vehicle without affecting the others

La implementacion de estos sensores actualmente se basa en sistemas mecanicos y magnetomecanicos, donde un iman es activado por un sistema mecanico accionado al paso del vehlculo; o tambien por sistemas opticos, donde un fotodiodo detecta el haz emitido por otro fotodiodo emisor provisto en el vehlculo; o por sistemas electronicos mediante la variacion por derivacion en paralelo de resistencias ohmicas distribuidas por las pistas, con una resistencia montada en el vehlculo.The implementation of these sensors is currently based on mechanical and magnetomechanical systems, where a magnet is activated by a mechanical system driven by the passage of the vehicle; or also by optical systems, where a photodiode detects the beam emitted by another emitting photodiode provided in the vehicle; or by electronic systems by means of the variation by parallel derivation of ohmic resistances distributed by the tracks, with a resistance mounted on the vehicle.

En el primero de los casos se tienen perdidas considerables de potencia tanto por rozamientos mecanicos como por los campos magneticos. En el segundo se producen errores por suciedad en los fotodiodos o por condiciones de iluminacion inadecuadas, y en el tercero se precisa igualmente dotar de sensores en pista al circuito para detectar el paso del vehlculo. Todos ellos presentan dos importantes inconvenientes: la incertidumbre de la posicibn de los vehlculos en el circuito hasta que pasan por un punto de deteccion o sensor en pista, y la necesidad de dotar al circuito de elementos adicionales que con el paso del tiempo y del uso se deterioran. Adicionalmente, cuando un vehlculo se sale de la pista, el sistema pierde su posicion, hasta que no vuelva a pasar por el proximo sensor.In the first case, there are considerable losses of power due to mechanical friction and magnetic fields. In the second one, errors occur due to dirt in the photodiodes or due to inadequate lighting conditions, and in the third one it is also necessary to provide track sensors to the circuit to detect the passage of the vehicle. All of them have two important drawbacks: the uncertainty of the position of the vehicles in the circuit until they pass through a detection point or track sensor, and the need to provide the circuit with additional elements that over time and use They deteriorate. Additionally, when a vehicle leaves the track, the system loses its position, until it passes through the next sensor again.

En el caso de que este tipo de instalaciones de slot se utilicen para competicion, losIn the event that this type of slot installation is used for competition, the

conductores tienen que entrenar previamente sin tener una referenda fiable de cualesdrivers have to train previously without having a reliable reference of which

pueden ser los tiempos de referenda mlnimos a alcanzar por vuelta, salvo que se dispongaThe minimum reference times can be reached per lap, unless available

de datos historicos que tampoco son fiables al referirse a distintos repartos del peso entreof historical data that are not reliable when referring to different weight distributions between

ejes, composicibn de las gomas de las ruedas y otras caracterlsticas de los distintosaxles, composition of the tires of the wheels and other characteristics of the different

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vehlculos. La utilization de simuladores como se hace en carreras de formula 1 queda excluida por coste, complejidad y numero de instalaciones fijas existentes.Vehicles The use of simulators as is done in Formula 1 races is excluded due to cost, complexity and number of existing fixed installations.

En consecuencia, es un objetivo de la presente invention el disponer de un dispositivo que ejecute un procedimiento que permita caracterizar la trayectoria repetitiva del movil, sin utilization de ayudas externas.Consequently, it is an objective of the present invention to have a device that executes a procedure that allows characterizing the repetitive trajectory of the mobile, without the use of external aids.

Es otro objetivo de la presente invention el disponer de un dispositivo que ejecute un procedimiento de autolocalizacion del movil sobre la trayectoria previamente caracterizada, sin apoyos externos.It is another objective of the present invention to have a device that executes a procedure of autolocation of the mobile on the path previously characterized, without external supports.

Y finalmente, es otro objetivo de la presente invention el poder, una vez caracterizada la trayectoria y autolocalizado el movil, realizar la conduction automatica del mismo en funcion de las caracterlsticas que se deseen; bien obtener la maxima velocidad media y tiempo mi'nimo por vuelta, bien asegurar un control de seguridad que impida que el movil abandone su trayectoria encarrilada.And finally, it is another objective of the present invention the power, once characterized the trajectory and autolocalized the mobile, to realize the automatic conduction of the same in function of the characteristics that are desired; either to obtain the maximum average speed and minimum time per lap, or to ensure a security check that prevents the mobile from leaving his trajectory on track.

Description de la inventionDescription of the invention

Para alcanzar los objetivos propuestos se ha concebido el procedimiento y dispositivo de la invention, que tiene una constitution optima para implementar una autolocalizacion efectiva de los moviles controlados digitalmente sobre una trayectoria cerrada y encarrilada a lo largo del recorrido que efectuan.In order to achieve the proposed objectives, the method and device of the invention has been conceived, which has an optimal constitution to implement an effective autolocation of the digitally controlled cell phones on a closed and on-track path along the path they carry out.

El fundamento de la invention consiste en incorporar dentro del movil un giroscopo, un sensor de tension de pista y un dispositivo electronico microprocesado en serie con el motor del coche. En funcion de los datos recibidos del giroscopo y del sensor de tension de pista es capaz de reconocer y memorizar los parametros caracteristicos del trazado del circuito y conocer en todo momento cual es su position en el mismo. Lo novedoso de este sistema es que el movil es capaz de saber su position en la pista sin necesidad de sensores o balizas externos como utilizan los sistemas actuates. Ademas, el posicionamiento lo realiza con precision suficiente como para permitir la conduction automatica, es decir, sin pilotaje ni ayuda externa, controlando la velocidad del motor y los puntos de frenada idoneos, identificando la position de cambios de carril y entrada en las vias de servicio si los hubiera. Para ello, ademas de los sensores y de la electronica microprocesada, se le dota de un programa adecuado grabado en memoria no volatil que ejecuta una serie de algoritmos que se explican mas adelante.The basis of the invention consists in incorporating into the mobile a gyro, a track tension sensor and an electronic device microprocessed in series with the car engine. Depending on the data received from the gyro and the track tension sensor, it is able to recognize and memorize the characteristic parameters of the circuit layout and to know at all times what its position is in it. The novelty of this system is that the mobile is able to know its position on the track without the need for external sensors or beacons as current systems use. In addition, the positioning is carried out with sufficient precision to allow automatic driving, that is, without piloting or external help, controlling the speed of the engine and the suitable braking points, identifying the position of lane and entry changes in the lanes of Service if any. For this, in addition to the sensors and microprocessed electronics, it is provided with a suitable program recorded in non-volatile memory that executes a series of algorithms that are explained below.

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Se puede dotar al sistema de una red de radio que permita intercambiar informacion entre los moviles y los pilotos mediante una centralita de control que reciba de forma continua y precisa informacion de la posicion de los vehiculos, ya sean pilotados o no. Esto permite enviar a los moviles ordenes de ejecucion inmediata como paradas, limitation de velocidad y tambien parametros que definan la forma de conduction de cada tramo, tales como aceleracion y velocidad maxima. Esta informacion puede tener una parte publica y otra privada ya que, por ejemplo, los datos de puntos de frenado, velocidad de paso por curva etc conseguidos en entrenamientos de cameras de slot no es conveniente que sean conocidos por los competidores.The system can be equipped with a radio network that allows information to be exchanged between cell phones and pilots through a control unit that continuously and accurately receives information on the position of the vehicles, whether piloted or not. This allows to send to the mobile orders of immediate execution as stops, speed limitation and also parameters that define the way of conduction of each section, such as acceleration and maximum speed. This information can have a public and a private part since, for example, the data of braking points, speed of passage through curve etc. obtained in slot camera training it is not convenient for them to be known by the competitors.

En circuitos con cruces de pistas se podra programar la election de trazado y cambios de carril. Al conocer la posicion de los vehiculos la centralita puede ejecutar algoritmos que eviten la colision de los vehiculos en puntos conflictivos.In circuits with track crossings you can program the choice of track and lane changes. By knowing the position of the vehicles, the control unit can execute algorithms that avoid the collision of the vehicles at conflicting points.

La invention es, por tanto, un conjunto de sensores, electrdnica microprocesada y programa que realiza las siguientes funciones:The invention is, therefore, a set of sensors, microprocessed electronics and program that performs the following functions:

a) Generar una serie de parametros caracteristicos de cada tramo de la trayectoria durante un recorrido de reconocimiento repetitivo del movil, guardando dichos parametros para permitir al vehiculo posteriormente saber su posicion en el circuito con precision.a) Generate a series of characteristic parameters of each section of the path during a repetitive reconnaissance of the mobile, saving said parameters to allow the vehicle to subsequently know its position in the circuit with precision.

b) Caracterizar la trayectoria mediante autocorrelation de desfase variable de la serie de parametros caracteristicos, obteniendo su periodicidad.b) Characterize the trajectory by means of variable phase autocorrelation of the series of characteristic parameters, obtaining its periodicity.

c) Localizar la posicion del mdvil sobre la trayectoria mediante correlation de desfase variable de la trayectoria obtenida en la etapa b) con el movimiento del movil sobre la misma.c) Locate the position of the mobile on the trajectory by correlation of variable offset of the trajectory obtained in stage b) with the movement of the mobile on it.

d) Controlar automaticamente la velocidad del movil en funcion de los parametros obtenidos para cada tramo, de forma que se consiga una conduccidn autorrieitica a velocidad optima sin salirse de pista. Tambien se pueden ejecutar las ordenes recibidas en caso de tener el movil conexion con el exterior.d) Automatically control the speed of the mobile according to the parameters obtained for each section, so that an autoretic conduction is achieved at optimum speed without leaving the track. You can also execute the orders received if you have the mobile connection with the outside.

5 De forma general consideramos una serie temporal como un conjunto de valores de un determinado fenomeno que varla en los perfodos de tiempo o en diferentes tramos consecutivos de la trayectoria que caracterizan un circuito.5 In general, we consider a time series as a set of values of a certain phenomenon that varies in time periods or in different consecutive sections of the path that characterize a circuit.

Indicando de forma gen6rica con Y los valores del fenomeno caracterlstico y con un Indice n los periodos o tramos sucesivos, podemos notar la sucesion de valores como:Indicating in a generic way with Y the values of the characteristic phenomenon and with an Index n the successive periods or sections, we can note the succession of values such as:

{Y(n):n = 1,2,3,...N} = Y1,Y2,Y3......YN (1){Y (n): n = 1,2,3, ... N} = Y1, Y2, Y3 ...... YN (1)

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En el caso de ser un circuito cerrado de N elementos, los valores se repetiran con una periodicidad igual al numero de elementos N de que se compone el circuito.In the case of being a closed circuit of N elements, the values will be repeated with a periodicity equal to the number of elements N of which the circuit is composed.

{Y(ri):n{Y (ri): n

1,2,3,... N,...} = Ylt Y2i Z3......Yn, Klf y2, r31,2,3, ... N, ...} = Ylt Y2i Z3 ...... Yn, Klf y2, r3

(2)(2)

15 Si introducimos en la trayectoria un movil en un punto cualquiera y obtenemos la sucesion Z de valores del fenomeno observado, decimos que la nueva sucesion esta retrasada respecto a la anterior Y el valor k, que llamamos retardo o desfase entre ambas sucesiones.15 If we enter a cell phone in the trajectory at any point and obtain the sequence Z of values of the observed phenomenon, we say that the new sequence is delayed with respect to the previous one and the value k, which we call delay or lag between both sequences.

r U(n): n = 1,2,3,... N,...} = Z1( Z2, Z3......ZN, Z1( Z2, Z3,...r U (n): n = 1,2,3, ... N, ...} = Z1 (Z2, Z3 ...... ZN, Z1 (Z2, Z3, ...

i Z(n) = Y(n — K) (3)i Z (n) = Y (n - K) (3)

v{Z(n): n = 1,2,3,... N,... j = Yi_k, Y2_K,..., Vjv_K, ii_K, Y2-K,...v {Z (n): n = 1,2,3, ... N, ... j = Yi_k, Y2_K, ..., Vjv_K, ii_K, Y2-K, ...

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A estas sucesiones aplicamos el analisis de series temporales basados en la funcion de autocorrelacion para determinar la periodicidad y el retardo entre ambas series.To these sequences we apply the analysis of time series based on the autocorrelation function to determine the periodicity and the delay between both series.

Despues construiremos el correlograma, representacion grafica de la correlacion para diferentes desfases, donde observaremos la periodicidad al encontrar unos maximos en el 25 correlograma separados una distancia igual a la longitud de la serie de la variable que representa el circuito.Then we will build the correlogram, graphical representation of the correlation for different lags, where we will observe the periodicity when finding a maximum in the separated correlogram a distance equal to the length of the series of the variable that represents the circuit.

Si aumentamos progresivamente el desfase k observaremos que cuando las dos series estan enfrentadas obtenemos un maximo de correlacion entre ambas series. Este valor se repite periodicamente y alcanza el maximo cada vez que el desfase k es igual a un multiplo 30 del numero de elementos N del circuito.If we progressively increase the lag k we will observe that when the two series are facing each other we obtain a maximum correlation between both series. This value is repeated periodically and reaches the maximum every time the offset k is equal to a multiple of the number of elements N of the circuit.

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Para el proceso de calculo partimos de la funcion de autocorrelacion de desfase variable definida en la siguiente formula, donde Y es la variable caracteristica a correlar, n el numero de puntos de la serie y k el desfase entre las seriesFor the calculation process we start from the variable offset autocorrelation function defined in the following formula, where Y is the characteristic variable to be correlated, n the number of points in the series and k the offset between the series

f 1Vf 1V

C(k) - Y(ri)Y(n-K) < nC (k) - Y (ri) Y (n-K) <n

, k = 1,2,3,..., k = 1,2,3, ...

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Esta funcion nos permite, eligiendo las variables caracteristicas, determinar la periodicidad de la serie y observar los puntos de maxima amplitud en el correlograma (representation grafica de esta funcion), donde estos valores maximos representan los puntos en que el desfase k entre ellas es cero.This function allows us, by choosing the characteristic variables, to determine the periodicity of the series and observe the points of maximum amplitude in the correlogram (graphical representation of this function), where these maximum values represent the points at which the offset between them is zero .

En el correlograma observaremos unos valores maximos separados un multiplo del valor N. Esto nos va a permitir conocer la periodicidad durante el recorrido de reconocimiento repetitivo.In the correlogram we will see a maximum of a separated value of a multiple of the N value. This will allow us to know the periodicity during the repetitive recognition path.

Aunque los procedimientos de autocorrelacion son conocidos para el analisis de todo tipo de series temporales, su aplicacion particular a la resolucion del problema que nos ocupa es novedosa por lo que, a riesgo de hacer algo extenso el texto, detallaremos los pasos necesarios de forma tal que sea entendido por un experto en la materia..Although the autocorrelation procedures are known for the analysis of all types of time series, their particular application to the resolution of the problem at hand is novel, so, at the risk of doing something extensive, we will detail the necessary steps in such a way that is understood by an expert in the field ..

a) Generar una serie de parametros caracteristicos de cada tramo de la trayectoria durante un recorrido de reconocimiento repetitivo del movil.a) Generate a series of characteristic parameters of each section of the trajectory during a repetitive recognition of the mobile.

Sea un circuito cerrado no simetrico formado por un numero M de carriles paralelos separados una distancia D.Let a non-symmetric closed circuit consist of a number M of parallel lanes separated by a distance D.

Cada uno de los carriles lo dividimos en N tramos compuestos por una curva y la recta que le precede.Each of the lanes is divided into N sections composed of a curve and the straight line that precedes it.

Cada curva esta definida por el arco de angulo 0 y radio de curvatura R, la recta que le precede por su longitud L. Haremos L=0 cuando la longitud de la recta sea menor que la resolucion de la medida.Each curve is defined by the arc of angle 0 and radius of curvature R, the line that precedes it by its length L. We will make L = 0 when the length of the line is less than the resolution of the measurement.

5 Limitamos a RM el numero maximo de radios de curvatura posibles. Asignamos a cada radio de curvatura RD de indice K ( dentro del conjunto de numeros naturales) el valor correspondiente calculado a partir del radio de menor curvatura RO y la separation entre carriles D.5 We limit the maximum number of possible radii of curvature to RM. We assign to each radius of curvature RD of index K (within the set of natural numbers) the corresponding value calculated from the radius of smaller curvature RO and the separation between rails D.

f RD(K) — RO + (K — 1) x Df RD (K) - RO + (K - 1) x D

< K e N (numeros naturales) (5)<K e N (natural numbers) (5)

v 0 < K < RMv 0 <K <RM

10 Llamaremos / al indice del carril del circuito y j al indice de los tramos sucesivos que forman el carril.10 We will call / the index of the circuit lane and j the index of the successive sections that form the lane.

Elegimos de forma arbitraria el origen en el tramo que contiene la recta mas larga y le asignaremos el valor j=1, tambien convenimos en asignar el indice i-1 al carril situado a la derecha del circuito en el sentido del movimiento.We arbitrarily choose the origin in the section that contains the longest line and we will assign the value j = 1, we also agree to assign the i-1 index to the lane to the right of the circuit in the direction of movement.

15 Consideramos, para definir el circuito, los parametros caracteristicos con las siguientes series:15 We consider, to define the circuit, the characteristic parameters with the following series:

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• S(i,j) serie de sentido de giro de las curvas.• S (i, j) series of direction of rotation of the curves.

• eoj) serie de angulos de las curvas.• eoj) series of angles of the curves.

• R(U) serie de radios de las curvas.• R (U) series of radii of the curves.

• L(i,j) serie de longitudes de las rectas que preceden a las curvas.• L (i, j) series of lengths of the lines that precede the curves.

Se observa que debido a las caracteristicas del los valores de S, 0 y L son independientes del carril por el que circule el movil.It is observed that due to the characteristics of the values of S, 0 and L they are independent of the lane through which the cell phone circulates.

Consideramos el sentido de giro S como positivo e igual a 1 cuando el giro es a derechas y - 25 1 cuando es a izquierdas.We consider the direction of rotation S as positive and equal to 1 when the turn is to the right and - 25 1 when it is to the left.

Si el circuito presenta simetria en la variable S, por ejemplo todas las curvas a la derecha, tendriamos que elegir otras de las series en el proceso de calculo para eliminar esta simetria.If the circuit has symmetry in the variable S, for example all the curves to the right, we would have to choose other series in the calculation process to eliminate this symmetry.

Al ser un circuito cerrado no simetrico las series tienen una periodicidad N igual al numero 30 de tramos que lo componen.Being a non-symmetrical closed circuit the series have a periodicity N equal to the number 30 of sections that compose it.

imagen1image 1

'S(i,j) = S(i,j mod N)'S (i, j) = S (i, j mod N)

v / > /v • J = 0('i'J mod N^v /> / v • J = 0 ('i'J mod N ^

J D (i — D Ci f **v» ^/7J D (i - D Ci f ** v »^ / 7

#(£,;) = R(i,j mod N) k.L(i,y) = L(i J mod N)# (£ ,;) = R (i, j mod N) k.L (i, y) = L (i J mod N)

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i = indice _carril j = indicejtramoi = index _carril j = indicejtramo

M = numero_de_carriles_del_circuito N = numero_tramos_del_circuitoM = circuit_number_number N = circuit_trace_number

Con el objetivo de obtener datos para generar las series de parametros caracteristicos incorporamos el movil al circuito en cualquier carril, al que asignamos el indice x, y en cualquier tramo de la trayectoria de indice de tramos sucesivos k-j-K, siendo k el numero de 10 tramos de desfase con el origen prefijado para el circuito.With the objective of obtaining data to generate the series of characteristic parameters, we incorporate the mobile to the circuit in any lane, to which we assign the index x, and in any section of the trajectory of the index of successive sections kjK, where k is the number of 10 sections Offset with the default origin for the circuit.

Hacemos con el movil un recorrido de reconocimiento repetitivo a una velocidad lineal v conocida y constante, durante un numero n de tramos.With the mobile we make a repetitive recognition path at a linear and known and constant linear speed, for a number of sections.

Elegiremos n como un numero par mayor que el doble de los N tramos esperados que componen los carriles del circuito dando como minimo dos vueltas al circuito. El objeto es 15 tener la seguridad de que tenemos datos suficientes para realizar el proceso de calculo de la funcion de autocorrelacion para determinar la periodicidad del circuito como describiremos con detalle en el apartado b).We will choose n as an even number greater than twice the expected N sections that make up the lanes of the circuit giving at least two turns to the circuit. The object is to be sure that we have enough data to perform the process of calculating the autocorrelation function to determine the periodicity of the circuit as we will describe in detail in section b).

Podemos resumir las condiciones del recorrido realizado por el circuito:We can summarize the conditions of the circuit tour:

Durante el recorrido, gracias a un dispositivo electronico incorporado en el movil hemos 20 medido el tiempo transcurrido entre la entrada y la salida de cada una de las curvas fc' y entre la entrada y la salida de las rectas fr'que la preceden.During the tour, thanks to an electronic device incorporated in the mobile we have measured the time elapsed between the entry and exit of each of the fc 'curves and between the entry and exit of the straight lines that precede it.

v — Constante n > 2Nv - Constant n> 2N

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0 < x ^ M N,M 6 N0 <x ^ M N, M 6 N

5 Tambien, merced al giroscopo que incorpora, hemos medido las velocidades angulares w' en las curvas. Como criterio consideramos positivas las velocidades angulares en los giros hacia la derecha y negativas en los giros a la izquierda.5 Also, thanks to the gyro it incorporates, we have measured the angular velocities w 'in the curves. As a criterion, we consider the angular speeds in the right turns positive and negative in the left turns.

Con estas medidas obtenemos las siguientes series correspondientes al carril x del circuito que siendo k el indice de los tramos sucesivos que la componen.With these measurements we obtain the following series corresponding to the x lane of the circuit, where k is the index of the successive sections that compose it.

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• tr'(x, k) serie de los tiempos de las rectas que preceden a las curvas.• tr '(x, k) series of the straight times preceding the curves.

• tc'(x, k) serie de los tiempos de las curvas.• tc '(x, k) series of the times of the curves.

• u)'(x, k) serie de las velocidades angulares de las curvas.• u) '(x, k) series of angular velocities of curves.

Notamos con el simbolo prima las variables medidas durante el recorrido de reconocimiento.We note with the prime symbol the variables measured during the recognition path.

r {tr'(x, k)\k = 1,2,..., n} = tr\, tr'2,... tr'n {tc'(x,k)\ k = 1,2, ...,n} = tc\,tc'2, ...tc'n {(i)'(x,k)-.k = 1,2, ...,n} = oi\,a)'2l ...o)'nr {tr '(x, k) \ k = 1,2, ..., n} = tr \, tr'2, ... tr'n {tc' (x, k) \ k = 1,2 , ..., n} = tc \, tc'2, ... tc'n {(i) '(x, k) -. k = 1,2, ..., n} = oi \, a ) '2l ... o)' n

n> Nn> N

x = numero_carril k = numero_tramo_medido n = numero_tramos_medidos v N = numero_tramos _del_circuitox = rail_number k = measured_trace_number n = measured_trace_number v N = circuit_number_number

(8)(8)

15 En el proceso de calculo utilizaremos las funciones valor absoluto abs, parte entera int, modulo mod y redondeo a un multiplo red de un numero definidas a continuacion. La aplicaremos a una variable Y siendo myel valor del que la variable sera multiplo entero.15 In the calculation process we will use the absolute value abs, integer int, mod mod and rounding functions to a multiple network of a number defined below. We will apply it to a variable Y being myel the value of which the variable will be an integer multiple.

rr

abs(Y) = \Y\={abs (Y) = \ Y \ = {

Y, Y> 0Y, Y> 0

-Y, Y < 0-Y, Y <0

int(Y) — |KJ = max{k E M\k <Y)int (Y) - | KJ = max {k E M \ k <Y)

(9)(9)

YY

mod(Y,mY) = Y —mod (Y, mY) = Y -

lmY\lmY \

red(Y,mY) = [K,my] = -network (Y, mY) = [K, my] = -

imagen2image2

mod(Y,mY) < — mymod (Y, mY) <- my

2 bnYl2 bnYl

. . VW WW , MVr / •— n / II. . VW WW, MVr / • - n / II

v 2 \Lmyv 2 \ Lmy

5 El objetivo es aproximar los valores obtenidos a multiplos del menor valor posible. Por ejemplo, si el angulo minimo posible de una curva es 30° y obtenemos un valor calculado del angulo 9 entre 165° y 194 0 a 9 se le asigna el valor de 180°5 The objective is to approximate the values obtained to multiples of the lowest possible value. For example, if the minimum possible angle of a curve is 30 ° and we obtain a calculated value of angle 9 between 165 ° and 194 0 to 9, it is assigned the value of 180 °

A partir de estas series de datos medidos definidos en (8) podemos calcular otras como la longitud de las rectas /r'que utilizaremos en el apartado d),el sentido de giro en las curvas 10 s', el angulo girado 9'y radio r'e fndice K de cada una de ellasFrom these series of measured data defined in (8) we can calculate others such as the length of the lines / r 'that we will use in section d), the direction of rotation in the curves 10 s', the angle rotated 9' and radio r'e index K of each of them

imagen3image3

(10)(10)

imagen4image4

imagen5image5

oj'{x,k) > ooj '{x, k)> or

a)'(x,k) < 0a) '(x, k) <0

(11)(eleven)

imagen6image6

(12)(12)

imagen7image7

imagen8image8

5 Calculamos el indice del radio de curvatura K en cada una de las curvas de la trayectoria por el carril x que utilizaremos posteriormente en el proceso de detection del numero de carril.5 We calculate the index of the radius of curvature K in each of the curves of the path along the lane x that we will use later in the lane number detection process.

((

<<

vv

K{x,k) =K {x, k) =

r(x, k) — R0 Dr (x, k) - R0 D

+ 1+ 1

0 <K^RM K 6 N mkk = 10 <K ^ RM K 6 N mkk = 1

D = separacidnjcarriles R0 = rad.io_menor_curvaturaD = rail separation R0 = rad.io_menor_curvatura

(14)(14)

({KXx.ky.k({KXx.ky.k

1,2.....n} = K\,K’2,-K'n1.2 ..... n} = K \, K’2, -K'n

<<

vv

K\x, k)K \ x, k)

r’(x, k) — R0 _r ’(x, k) - R0 _

+ 1 ,mk+ 1, mk

(15)(fifteen)

10 Con los valores de las series obtenidas s' y Q' vamos a calcular a continuacion la periodicidad de las series basada en la funcion de autocorrelacion.10 With the values of the series obtained s 'and Q' we will then calculate the periodicity of the series based on the autocorrelation function.

b) Caracterizar la trayedoria mediante autocorreladon de desfase variable de la serie de parametros caradensticos, obteniendo su periodiddad.b) To characterize the trajectory by means of autocorreladon of variable offset of the series of caradenstic parameters, obtaining its periodicity.

15 Recordamos la formula del coeficiente de autocorrelacion (4) como el sumatorio de los productos de los elementos de la una serie y la misma desfasada una distancia k. Este producto es maximo cuando el desfase k=0, repitiendose este maximo cada vez que las series esten enfrentadas, es decir cuando el desfase sea multiplo del numero de tramos del circuito N.15 We recall the formula of the autocorrelation coefficient (4) as the sum of the products of the elements of the one series and the same offset by a distance k. This product is maximum when the offset k = 0, repeating this maximum every time the series are faced, that is when the offset is multiple of the number of sections of circuit N.

20twenty

C(/c) = —'S' Y(n) Y(n — k) nz_iC (/ c) = —'S 'Y (n) Y (n - k) nz_i

nn

nn

k = 0,1,2,...,-k = 0,1,2, ..., -

5 En la formula, sustituimos el producto de los pares de elementos Y(n) Y(n - k) por la funcion /(Y(n), Y(n - k)) aqul definida5 In the formula, we substitute the product of the pairs of elements Y (n) Y (n - k) by the function / (Y (n), Y (n - k)) defined here

CQc)CQc)

nn

k - 0,1,...,:k - 0,1, ...,:

1, Y(n) = Y(n - k)1, Y (n) = Y (n - k)

22

/(nn),y(n-K)) = g; y(n)#n„_K)/ (nn), and (n-K)) = g; and (n) #n „_K)

(16)(16)

Aplicamos lo anterior a una o varias de las series obtenidas de parametros caracteristicos 10 calculados en (11), (12) y (13).We apply the above to one or more of the series obtained from characteristic parameters 10 calculated in (11), (12) and (13).

Tambien podemos utilizar una definicion equivalente de C(k)We can also use an equivalent definition of C (k)

imagen9image9

V n : X(ri) = X(n — K) 3 n : X(n) * X(n - k)V n: X (ri) = X (n - K) 3 n: X (n) * X (n - k)

(17)(17)

15 Con los n valores correspondientes al sentido de la curva s, angulo girado 9 e indice K del radio de curvatura r calculados en (14), (12) y (11) calculamos los coeficientes de correlacion C(k) para los desfases k.15 With the n values corresponding to the direction of the curve s, angle rotated 9 and index K of the radius of curvature r calculated in (14), (12) and (11) we calculate the correlation coefficients C (k) for the lags k .

20 Para el sentido de la curva s el valor de Cs(k) sera:20 For the direction of the curve s the value of Cs (k) will be:

rr

Cs(x) =Cs (x) =

nn

imagen10image10

n Z_in Z_i

fc=ifc = i

f(s'(x, k),s'(x,k- k))f (s '(x, k), s' (x, k- k))

f(s’(x, k), s'(x, k~K)) = {l’f (s ’(x, k), s' (x, k ~ K)) = {l’

s’(x, k) = s'(x, k — k) s'(x,k) ^ s'(x,k — k)s ’(x, k) = s' (x, k - k) s' (x, k) ^ s' (x, k - k)

vv

K = 0,1,K = 0.1,

nn

'2'2

(18)(18)

Para el angulo de la curva 9 el valor de Cs(k) sera:For the angle of curve 9 the value of Cs (k) will be:

((

C6(k) = f(6'(x, k),e\x,kC6 (k) = f (6 '(x, k), e \ x, k

\\

nn

22

~ V /(0 '(*» &), 0 '(*, k - k))~ V / (0 '(* »&), 0' (*, k - k))

n 2—in 2 — i

k=1k = 1

siendobeing

_ f 1, 0'(*>&) = 0'(x,k — k)_ f 1, 0 '(*> &) = 0' (x, k - k)

~K"~l0, Q'(x,k) * e\x,k-k)~ K "~ 10, Q '(x, k) * e \ x, k-k)

parafor

nn

k = 0,1,k = 0.1,

(19)(19)

5 Utilizando la definition (15) podemos obtener los valores de la funcion como:5 Using the definition (15) we can obtain the values of the function as:

rr

<<

imagen11image11

V k : s'(x,k) = s'(x,k — k) 3 k : s'(x, k) =£ s'(x, k — k)V k: s '(x, k) = s' (x, k - k) 3 k: s '(x, k) = £ s' (x, k - k)

\\

nn

K = 0,1,K = 0.1,

(20)(twenty)

rn = fi, v k ■. e'(x,k) = eix.k - k)rn = fi, v k ■. e '(x, k) = eix.k - k)

< eW to, 3 k:d'(x,k)*9Xx,k-k) (21)<eW to, 3 k: d '(x, k) * 9Xx, k-k) (21)

Para cada valor de k obtenemos para cada una de las variables un coeficiente Cy(k) obteniendo un coeficiente final C(k) conjuncion logica de los anteriores.For each value of k we obtain for each of the variables a coefficient Cy (k) obtaining a final coefficient C (k) logical conjunction of the previous ones.

C(K) = Cs(K)ACe(K) (22)C (K) = Cs (K) ACe (K) (22)

La periodicidad de la serie es la diferencia de los indices de dos elementos consecutivos de 10 la serie C(k) distintos de cero.The periodicity of the series is the difference of the indices of two consecutive elements of the series C (k) other than zero.

'{c(k):k = 0,1,2,...,^] = C,'{c (k): k = 0,1,2, ..., ^] = C,

<<

1, V k ■ k mod N = 01, V k ■ k mod N = 0

(23)(2. 3)

C(k) =C (k) =

0, 3 k • k mod N =£ 00, 3 k • k mod N = £ 0

5 El numero de tramos del circuito N coincide con la distancia entre dos maximos consecutivos de la serie C(k)5 The number of sections of circuit N coincides with the distance between two consecutive maximums of the C series (k)

Una vez conocidos el numero de tramos de que se compone el circuito y el desfase entre el punto fijado como origen j=1 y el punto de entrada del movil al circuito de indice k haremos una indexacion de las series, con el criterio de que el indice igual a 1 sea el del tramo en 10 que la recta que precede a la curva sea de mayor longitud, mismo criterio que utilizamos en la definicion del circuito.Once the number of sections of which the circuit is composed and the gap between the point set as origin j = 1 and the mobile entry point to the index circuit k are known, we will index the series, with the criterion that the index equal to 1 is that of the section in 10 that the line that precedes the curve is of greater length, same criteria that we use in the definition of the circuit.

Con las series medidas (8) y el desfase ya conocido k correspondientes al carril x del circuito que asignaremos como j el indice de los tramos sucesivos haremos la indexacion de:With the measured series (8) and the already known offset k corresponding to the lane x of the circuit that we will assign as j the index of the successive sections we will index:

15 • tr(x,j) serie de los tiempos de las rectas que preceden a las curvas.15 • tr (x, j) series of the times of the lines that precede the curves.

• tc(x, j) serie de los tiempos de las curvas.• tc (x, j) series of the times of the curves.

• ui(x, j) serie de las velocidades angulares de las curvas.• ui (x, j) series of angular velocities of curves.

Notamos con minusculas los parametros caracteristicos finales calculados para el circuito.We note with lower case the final characteristic parameters calculated for the circuit.

imagen12image12

(24)(24)

f{tc(x,j):j = 1,2, ...,N} = tcr, tc2,... tcnf {tc (x, j): j = 1,2, ..., N} = tcr, tc2, ... tcn

imagen13image13

tc'(x,k + K) , k<Ktc '(x, k + K), k <K

tc'(x, k + K- N), k > ktc '(x, k + K- N), k> k

(25)(25)

r{(o(x,j):j = 1,2,...,yv} = U)r,U)2, -(Onr {(o (x, j): j = 1,2, ..., yv} = U) r, U) 2, - (On

imagen14image14

'(o'(x,k + K) , k<K'(o' (x, k + K), k <K

a)'(x,k + k - N), k>Ka) '(x, k + k - N), k> K

5 Y de las calculadas en (10), (11), (12) y (13)5 And of those calculated in (10), (11), (12) and (13)

r{lr{x,j): j = 1,2,..., N} = lrt, lr2l..., Irn . / .-v (lr'(x,k + k) , k < k { “ llr'(x, k + K-N), k> k  r {lr {x, j): j = 1,2, ..., N} = lrt, lr2l ..., Irn. /.-v (lr '(x, k + k), k <k {“llr' (x, k + K-N), k> k

(27)  (27)

r {s(x,j)\j = = Si,s2, ...,sn  r {s (x, j) \ j = = Yes, s2, ..., sn

< ( .. (s'(x, k + k) , k < k S{X,J) ~{s'(xlk + K-N), k> k <  <(.. (s '(x, k + k), k <k S {X, J) ~ {s' (xlk + K-N), k> k <

(28)  (28)

r{e(x,jy.j = 1,2, = elte2l ...,en  r {e (x, jy.j = 1,2, = elte2l ..., in

H n(v A _ (d'(.X,k+K) , k<K y'J) l d'(x,k + K-N), k> K <  H n (v A _ (d '(. X, k + K), k <K and' J) l d '(x, k + K-N), k> K <

(29)  (29)

r{r(x,j)\j = 1,2 = rllr2,...,m  r {r (x, j) \ j = 1,2 = rllr2, ..., m

* ? -n (r'(x,k + K) , k < k r^ = Ux,k + K-N). k > K <  *? -n (r '(x, k + K), k <k r ^ = Ux, k + K-N). k> K <

(30)  (30)

'{K{x,jy.j = 1,2, ...,/V] = KltK2l ...,Kn  '{K {x, jy.j = 1,2, ..., / V] = KltK2l ..., Kn

n_ (K'(x,k + K) , k<K K,J) 1K\x,k + K-N), k>K  n_ (K '(x, k + K), k <K K, J) 1K \ x, k + K-N), k> K

(31)  (31)

vv

Observamos que por ser un circuito de carriles paralelos y equidistantes las longitudes de las rectas y los angulos y sentido de giro son iguales e independientes del carril por el que se circule. Por ello vemos que de las series anteriores solo podemos utilizar el radio de 10 curvatura para discriminar el carril por el que circulamos.We observe that because it is a circuit of parallel and equidistant lanes, the lengths of the lines and the angles and direction of rotation are equal and independent of the lane through which it runs. Therefore, we can see that from the previous series we can only use the radius of 10 curvature to discriminate the lane through which we circulate.

Una vez conocido los tramos de que se compone el circuito calculamos el numero maximo de carriles posibles y el carril por el que circulamos.Once the sections of the circuit are known, we calculate the maximum number of possible lanes and the lane through which we travel.

Partimos de la serie K(xJ) (31) de indices de los radios de curvatura y de la serie (o(xj) (26) obtenida para conseguir el numero de carriles posibles a la derecha c+We start from the series K (xJ) (31) of indices of the radii of curvature and the series (or (xj) (26) obtained to get the number of possible lanes on the right c +

f {c+(x,j):j = 1,2, ...,n} = c+1( c+2, -, c*nf {c + (x, j): j = 1,2, ..., n} = c + 1 (c + 2, -, c * n

imagen15image15

(32)(32)

RM = numero jradiosjposiblesRM = possible radios number

55

Hacemos lo mismo para ver el numero de carriles posibles a la a la izquierda c~We do the same to see the number of possible lanes on the left c ~

( {c (x,jy. j = 1,2,..., n} = c~x, c~2, -, cn({c (x, jy. j = 1,2, ..., n} = c ~ x, c ~ 2, -, cn

imagen16image16

(33)(33)

v RM = numero_radios_posiblesv RM = possible_radios_number

Calculamos el mmimo de cada una de las dos series c+ y c~. La suma de los dos valores nos indica el numero de carriles posibles, ademas de por el que circulamos, que pueden 10 existir en el circuito.We calculate the minimum of each of the two series c + and c ~. The sum of the two values tells us the number of possible lanes, in addition to which we circulate, that may exist in the circuit.

Por otro lado asignamos al carril por el que circulamos x el valor del minimo numero de carriles a la derecha c+ mas uno. Este numero no tiene por que coincidir con el valor minimo del indice del radio de curvatura K para dicho carril.On the other hand we assign to the lane through which we circulate x the value of the minimum number of lanes to the right c + plus one. This number does not have to coincide with the minimum value of the index of the radius of curvature K for said lane.

15fifteen

c) Localizar la posicion del movil sobre la trayectoria mediante correlacion de desfase variable de la trayectoria obtenida en la etapa b) con el movimiento del movil sobre la misma.c) Locate the position of the mobile on the trajectory by correlating a variable offset of the trajectory obtained in stage b) with the movement of the mobile on it.

Una vez determinadas las caracteristicas de las posibles trayectorias por los carriles del 20 circuito vamos a ver el metodo de localizacion del movil cuando se incorpora en cualquier punto de la trayectoria en un circuito ya conocido.Once the characteristics of the possible paths along the lanes of the circuit have been determined, we will see the method of location of the mobile when it is incorporated at any point of the path in a circuit already known.

Para ello se proponen dos metodos:For this, two methods are proposed:

• Metodo de correlacion de desfase variable de las series que vamos obteniendo con la progresion del movil a lo largo de la trayectoria• Variable phase offset correlation method of the series that we are obtaining with the progression of the mobile along the trajectory

C+ = min{c+(x,y')}C + = min {c + (x, y ')}

C = min{c"(x,y)}C = min {c "(x, y)}

(34)(3. 4)

numero_carriles_posibles = NC = C+ + C~ + 1number_possible_lanes = NC = C + + C ~ + 1

numero_carril — x = C+ + 1lane_number - x = C + + 1

(35)(35)

5 • Metodo de reduction sucesiva de los puntos de posible localization del movil en la5 • Method of successive reduction of points of possible mobile location in the

progresion de este a lo largo de la trayectoriaprogression of this along the path

Incorporamos el movil a un circuito cerrado, formado por un numero M de carriles de N tramos cada uno, del cual conocemos sus parametros caracteristicos y aplicamos uno de los 10 dos metodos para hacer la localization del movil.We incorporate the mobile into a closed circuit, formed by a number M of lanes of N sections each, of which we know its characteristic parameters and apply one of the 10 two methods to localize the mobile.

cl) Metodo de correlacion con desfase variablecl) Correlation method with variable offset

Este primer metodo consiste en determinar la position Pm,„ obteniendo la funcion de correlacion con desfase variable k las series de parametros medidos con las series que caracterizan el circuito.This first method consists in determining the position Pm, „obtaining the correlation function with variable offset k the series of parameters measured with the series that characterize the circuit.

15 Calcularemos las funciones de correlacion para estas series cuyo numero de elementos n ira aumentando progresivamente.15 We will calculate the correlation functions for these series whose number of elements will not increase progressively.

C (n, k) =C (n, k) =

nn

k = 1,2,3,...-k = 1,2,3, ...-

n = 1,2,3,...n = 1,2,3, ...

(36)(36)

Iremos formando una matriz en la que cada fila representa los valores de C(n,K) al paso por los tramos sucesivos n=1,2,3,....We will form a matrix in which each row represents the values of C (n, K) as it passes through the successive sections n = 1,2,3, ....

/C(l,l) C(l,2)/ C (l, l) C (l, 2)

c = I C(2,1) C(2,2)c = I C (2.1) C (2.2)

\C (n, 1) C (n, 2)\ C (n, 1) C (n, 2)

... C(l,/c)\... C (l, / c) \

... C(2,k) (37)... C (2, k) (37)

... C(n,K)J... C (n, K) J

Llegaremos a un punto donde la suma de los elementos de la funcion de correlacion sea igual a 1. En este punto habremos llegado a la localization del tramo n en que se encuentra 25 el movil.We will arrive at a point where the sum of the elements of the correlation function is equal to 1. At this point we will have reached the location of the section where the mobile is located.

px,Y = jP(x,n + fc), 3! k: (n, k) = 1, min |n G M: C (n, k) = 1 j (38)px, Y = jP (x, n + fc), 3! k: (n, k) = 1, min | n G M: C (n, k) = 1 j (38)

5 K5k

Para obtener el valor X del carril x por el que circulamos aplicamos el proceso ya descrito en (32), (33), (34) y (35) segun vamos avanzando por el circuito.To obtain the X value of the lane x through which we circulate we apply the process already described in (32), (33), (34) and (35) as we go along the circuit.

10 c2) Metodo de reduction10 c2) Method of reduction

Cuando incorporamos el movil al circuito lo podemos hacer en cualquier posicion PKy , luego partimos de una situation inicial en que cualquier punto es posible que representaremos como una matriz de dimension M x N con todos sus elementos iguales a la unidad. En el caso de las variables s y 0, independientes del carril, el valor inicial se representa por una 15 matriz fila de n elementos iguales a la unidad.When we incorporate the cell phone to the circuit we can do it in any PKy position, then we start from an initial situation in which any point is possible that we will represent as a matrix of dimension M x N with all its elements equal to the unit. In the case of variables s and 0, independent of the lane, the initial value is represented by a matrix row of n elements equal to the unit.

Llamamos (X,Y) coordenadas reales de la posicion del movil y (x,y) coordenadas posibles de la posicion del movilWe call (X, Y) real coordinates of the mobile position and (x, y) possible coordinates of the mobile position

' C0; = (l 1 ... 1)'C0; = (l 1 ... 1)

CoO‘) = l V j = 1....NCoO ‘) = l V j = 1 .... N

n i ... i
neither ... i

_ i i ... i
_ ii ... i

°° i,J ~ I : : ;
°° i, J ~ I::;

\1 1 ... 1
\ 1 1 ... 1

<C0(i,j) = 1 v i = 1 V j = 1 ,..,N<C0 (i, j) = 1 v i = 1 V j = 1, .., N

(39)(39)

20 Segun vamos superando los tramos del recorrido por cualquier carril carril x obtenemos sucesivos valores del sentido de la curva s, angulo de giro 6 a partir de la velocidad angular ui aplicando (11) y (12). Estas dos variables son independientes del numero de carril por el que se circula.20 As we go over the sections of the route by any lane x lane we obtain successive values of the direction of the curve s, angle of rotation 6 from the angular velocity ui applying (11) and (12). These two variables are independent of the lane number through which it circulates.

's(x, 1), s(x, 2), s(x, 3),..., s(l, N) s{x,y) = s(l, y)'s (x, 1), s (x, 2), s (x, 3), ..., s (l, N) s {x, y) = s (l, y)

' e(xli),e(x,2),e(x,3),..,e(i,N)'e (xli), e (x, 2), e (x, 3), .., e (i, N)

&(x,y) = 6(1, y)& (x, y) = 6 (1, y)

5 Tambien calcularemos los indices de los radios de curvatura K a partir del radio r aplicando (13) y (14). Esta variable nos va a dar ademas informacion sobre el numero de carril por el que circula el movil.5 We will also calculate the indices of the radii of curvature K from the radius r applying (13) and (14). This variable will also give us information about the lane number through which the mobile phone circulates.

, K(2,l), K (2,2).....K'(2,N), K (2, l), K (2,2) ..... K '(2, N)

Para calcular el tramo en que estamos, en el momento de superar cada uno de los tramos, 10 calculamos los elementos de la matriz Cs(n,j) y Ce(nJ) para los valores de sentido de giro s y angulo girado 0:To calculate the section in which we are, at the moment of surpassing each of the sections, we calculate the elements of the matrix Cs (n, j) and Ce (nJ) for the values of direction of rotation s and angle rotated 0:

c(n,j)c (n, j)

l,s(x,n) = s(x,j + n - 1) 0,s'(x,n) = s(x,j + n - 1) = 1,2, ..,Nl, s (x, n) = s (x, j + n - 1) 0, s' (x, n) = s (x, j + n - 1) = 1,2, .., N

<<

Cs(n,j) = Cs(n — 1,/) A c(n,j) j =Cs (n, j) = Cs (n - 1, /) A c (n, j) j =

(42)(42)

n = 1,2,3,...n = 1,2,3, ...

_ |P(x,j + n), 3!j: Cg(n,j) = 1, minjn e N:^Cs(n,j) = 1 j_ | P (x, j + n), 3! J: Cg (n, j) = 1, minjn and N: ^ Cs (n, j) = 1 j

l Y=j+n 1l Y = j + n 1

(43)(43)

r rl,6>'(x,n) = 6(x,j + n - 1)r rl, 6> '(x, n) = 6 (x, j + n - 1)

cyn,)) - |q;0'(Xjn) = £(xj + n_ i)cyn,)) - | q; 0 '(Xjn) = £ (xj + n_i)

; = 1,2,3.....N; = 1,2,3 ..... N

* Ce(n,;) = Cg(n — 1,;) A c(n,;)* Ce (n ,;) = Cg (n - 1 ,;) A c (n ,;)

; = 1,2,3, ...,N; = 1,2,3, ..., N

< n = 1,2,3,...<n = 1,2,3, ...

rX,YrX, Y

< P(x,j + n),<P (x, j + n),

3!;: Cg(n,j)3!;: Cg (n, j)

= 1, min Y = j + n= 1, min Y = j + n

NN

ne M: ^c0(n,;) = 1 ;=ine M: ^ c0 (n ,;) = 1; = i

(44)(44)

5 Cuando llegamos a un punto n de la trayectoria donde se cumple la condicion de que E/=i ^ (*W) = 1 en cualquiera de las variables analizadas, podemos decir que hemos llegado a una posicion conocida y unica del numero de tramo para situar el movil en la trayectoria y su valor es Y = j + n5 When we reach a point n of the trajectory where the condition that E / = i ^ (* W) = 1 in any of the analyzed variables is met, we can say that we have reached a known and unique position of the section number to place the mobile on the trajectory and its value is Y = j + n

Si repetimos la operation para el indice del radio de curvatura K, variable de la que depende 10 el numero de carril por el que circulamos.If we repeat the operation for the index of the radius of curvature K, the variable on which the lane number through which we circulate depends.

Calculamos los elementos de la matriz CK(n,iJ) , para el primer punto n donde se cumpla la condicion de que 2ij=i^(n, i,j) = 1 a partir de los valores de los indices # y j obtendremos los X, Y correspondientes al carril y al numero de tramo por los que circulamos.We calculate the elements of the matrix CK (n, iJ), for the first point n where the condition that 2ij = i ^ (n, i, j) = 1 is fulfilled from the values of the indices # and j we will obtain the X, Y corresponding to the lane and the number of sections through which we circulate.

c(n, i,j)c (n, i, j)

1, K{i, n) = K (i,j + n — 1) 0,K (i,n) = K(i,j + n— 1)1, K {i, n) = K (i, j + n - 1) 0, K (i, n) = K (i, j + n— 1)

7 = 1,2.....N7 = 1.2 ..... N

' CK(n, i,j) = CK(n— 1, i, j) A c (n, i,j)'CK (n, i, j) = CK (n— 1, i, j) A c (n, i, j)

i = 1,2,... ,Mi = 1,2, ..., M

\\

n = 1,2,3,...n = 1,2,3, ...

(46)(46)

P{i,j + n),P {i, j + n),

Px.Y = 'Px.Y = '

VV

3! i,j\ CK(n,i,j) = 1,3! i, j \ CK (n, i, j) = 1,

minmin

' M,N'M, N

n€ N' ^ CK{n,i,j) = 1n € N '^ CK {n, i, j) = 1

U=iU = i

X = i r = j + nX = i r = j + n

(47)(47)

15 El primero de los valores (43) y (45) que cumpla la condicion nos va a dar el numero de tramo y por el que circula el movil. Una vez determinado el tramo Y podemos analizar si en ese momento ya existe una condicion para saber el numero de carril, si no fuese asi continuaremos el recorrido hasta que se cumpla15 The first of the values (43) and (45) that meets the condition will give us the section number and through which the cell phone circulates. Once the section is determined And we can analyze if at that moment there is already a condition to know the lane number, if not, we will continue the route until it is fulfilled

Px,y =Px, y =

\P(i,Y + ri), 3! i: CK(n, i, Y) = 1, min\ P (i, Y + ri), 3! i: CK (n, i, Y) = 1, min

injne N:^CK(n,i,Y) = 1 jinjne N: ^ CK (n, i, Y) = 1 j

X = iX = i

A partir de este momento conocemos la posicion del movil sobre el circuito y nos limitaremos 20 a comprobar en los tramos sucesivos con (43) que el sincronismo no se ha perdido.From this moment we know the position of the mobile on the circuit and we will limit ourselves to 20 in the successive sections with (43) that the synchronism has not been lost.

5 d) Controlar la velocidad del movil en funcidn de los parametros obtenidos para cada tramo, y/o ejecutar las drdenes recibidas en caso de tener el movil conexion con el exterior.5 d) Control the speed of the mobile in function of the parameters obtained for each section, and / or execute the orders received in case of having the mobile connection with the outside.

Una vez conocida la position del movil en la trayectoria podemos calcular la velocidad maxima del circuito en cada curva y aplicar a cada tramo las velocidades adecuadas.Once the position of the mobile in the trajectory is known, we can calculate the maximum speed of the circuit in each curve and apply the appropriate speeds to each section.

Partimos de la formula de la velocidad maxima que puede alcanzar un vehiculo en curva.We start from the formula of the maximum speed that a curved vehicle can reach.

1010

vv

vmaxvmax

gRgR

MM

sena + p cosa cosa — p senasena + p thing thing - p sena

(49)(49)

Siendo R el radio de curvatura ae\ angulo del peralte, p el coeficiente de rozamiento y g la aceleracion de la gravedad.R being the radius of curvature ae \ angle of the cant, p the coefficient of friction and g the acceleration of gravity.

Si consideramos que el peralte es cero nos quedaIf we consider that the cant is zero we have left

Knax — Vg g RKnax - Vg g R

(50)(fifty)

15 En la parte recta de los tramos, conocidas la velocidad de entrada y la velocidad maxima de la curva podemos calcular la distancia de frenada d15 In the straight part of the sections, known the input speed and the maximum speed of the curve we can calculate the braking distance d

mg pdmg pd

\mvf\ mvf

22

1one

-- mvi 2 1- mvi 2 1

22

<<

VV

d =d =

vfvf

- v<- v <

2gp2gp

(51)(51)

Donde m es la masa del movil y vt ,vf las velocidades inicial y final.Where m is the mass of the mobile and vt, vf the initial and final velocities.

Estos valores limites podran ser modificados en cada momento si el movil dispone de un 20 sistema de comunicacion capaz de recibir ordenes de respuesta inmediata.These limit values may be modified at any time if the mobile has a communication system capable of receiving immediate response orders.

Las distintas etapas que se acaban de describir se implementaran en funcion de la aplicacion de que se trate. En un circuito de “slot”, la etapa c) es imprescindible ya que las salidas de pista son continuas. En sistemas de conduccion automatica en tamano real, dicha funcion no tiene sentido.The different stages just described will be implemented depending on the application in question. In a “slot” circuit, stage c) is essential since the track outputs are continuous. In automatic driving systems in real size, this function makes no sense.

25 Observese que el procedimiento propuesto siempre permite caracterizar una trayectoria simple por el metodo de autocorrelacion de desfase variable. En el caso de varias pistas25 Note that the proposed procedure always allows a simple trajectory to be characterized by the variable offset autocorrelation method. In the case of several tracks

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posibles, paralelas y con posibilidad de cruce, el calculo se complica y es preciso recurrir a condiciones de contorno de los indices para obtener elementos adicionales de calculo.possible, parallel and with the possibility of crossing, the calculation is complicated and it is necessary to resort to conditions of contour of the indices to obtain additional elements of calculation.

Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings

Para complementar la descripcion que antecede, y con objeto de ayudar a una mejor comprension de la invencion, se va a proceder a realizar una descripcion detallada de una realization preferida del dispositivo de la invencion aplicado a coches de “slot”, en base a un juego de pianos que se acompanan a esta memoria descriptiva y en donde, con caracter orientativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.To complement the above description, and in order to help a better understanding of the invention, a detailed description of a preferred embodiment of the device of the invention applied to "slot" cars will be carried out, based on a piano game that accompanies this descriptive memory and where, for guidance and non-limiting purposes, the following has been represented.

La figura 1 muestra un diagrama de bloques del dispositivo de medida y control (DMC).Figure 1 shows a block diagram of the measuring and control device (DMC).

La figura 2 muestra una vista en planta del vehiculo de slot (sin carroceria) sobre los carriles de guia y alimentation, en un punto de cambio de carril.Figure 2 shows a plan view of the slot vehicle (without bodywork) on the guide and feed rails, at a lane change point.

La figura 3 muestra el circuito de “slot” de 7 tramos cuya trayectoria se va a caracterizar.Figure 3 shows the 7-slot “slot” circuit whose trajectory is to be characterized.

La figura 4 muestra las curvas posibles para 8 carriles.Figure 4 shows the possible curves for 8 lanes.

La figura 5 muestra las curvas posibles para 6 carriles.Figure 5 shows the possible curves for 6 lanes.

La figura 6 muestra el correlograma obtenido durante el recorrido de reconocimiento.Figure 6 shows the correlogram obtained during the recognition path.

La figura 7 muestra los parametros de frenado antes de curva.Figure 7 shows the braking parameters before curve.

La figura 8 muestra el paso por una curva peraltada.Figure 8 shows the passage through a banked curve.

En las anteriores figuras, las referencias numericas corresponden a las siguientes partes y elementos: 1 2 3 4 5 6 7 8 9In the previous figures, the numerical references correspond to the following parts and elements: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. Regulador de tension y protecciones electricas1. Voltage regulator and electrical protections

2. Multiprocesador2. Multiprocessor

3. Memoria volatil y de programa3. Volatile and program memory

4. Reloj en tiempo real4. Real time clock

5. Sensor de tension en pista5. Track tension sensor

6. Control de motor por modulation de pulsos ( PWM )6. Motor control by pulse modulation (PWM)

7. Sensor de velocidad angular del vehiculo7. Vehicle angular speed sensor

8. Transmisor-receptor de radio8. Radio transceiver

9. Carriles pista9. Track lanes

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10. Motor10. Motor

Description detallada de una realization preferidaDetailed description of a preferred realization

Las figuras 1 a 8 muestran la instalacion en el interior de un vehiculo a escala de “slot” de un dispositivo electronico de medida, proceso y control compuesto por multiprocesador, memoria, sensor de tension de pista, sensor de medida de velocidad angular (MEMS) o giroscopo, y controlador de potencia por modulacion de ancho de pulso (PWM) del motor de corriente contlnua de impulsion.Figures 1 to 8 show the installation inside an “slot” scale vehicle of an electronic measuring, process and control device consisting of multiprocessor, memory, track tension sensor, angular velocity measurement sensor (MEMS ) or gyroscope, and pulse width modulation power controller (PWM) of the DC motor.

Este dispositivo adquiere datos en tiempo real de la velocidad angular del vehiculo, los procesa para el calculo de las velocidades maximas de entrada y salida de cada tramo y los transmite al mando de control a traves de un enlace de radio.This device acquires real-time data on the angular speed of the vehicle, processes it for the calculation of the maximum input and output speeds of each section and transmits it to the control command through a radio link.

El sistema controla la potencia del motor con los comandos recibidos de un mando a distancia o directamente de los resultados del proceso de los datos obtenidos.The system controls the engine power with the commands received from a remote control or directly from the results of the process of the data obtained.

Este proceso se puede realizar de forma automatica o controlada con un mando manejado por el piloto en el juego.This process can be carried out automatically or controlled with a command operated by the pilot in the game.

HardwareHardware

El sistema consiste en un dispositivo de medida y control (DMC) en el interior de cada vehiculo y un mando electronico para el piloto ( MEP) conectados en red via radio.The system consists of a measuring and control device (DMC) inside each vehicle and an electronic pilot control (MEP) networked via radio.

Dispositivo de medida y control (DMC)Measuring and control device (DMC)

El DMC esta compuesto por los siguientes elementos interconectados (verfigura 1):The DMC is composed of the following interconnected elements (see Figure 1):

1. Regulador de tension y protecciones electricas1. Voltage regulator and electrical protections

2. Multiprocesador2. Multiprocessor

3. Memoria volatil y de programa3. Volatile and program memory

4. Reloj en tiempo real4. Real time clock

5. Sensor de tension en pista5. Track tension sensor

6. Control de motor por modulacion de pulsos ( PWM )6. Motor control by pulse modulation (PWM)

7. Sensor de velocidad angular del vehiculo7. Vehicle angular speed sensor

8. Transmisor-receptor de radio8. Radio transceiver

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1) Regulador de tension y protecciones electricas1) Voltage regulator and electrical protections

El sistema esta preparado para trabajar con tensiones en pista de 6V a 30V protegido contra inversion de polaridad y con la regulation de tension necesaria para los elementos que lo componen.The system is prepared to work with track voltages from 6V to 30V protected against polarity inversion and with the necessary voltage regulation for the elements that compose it.

2) Multiprocesador2) Multiprocessor

El sistema multiprocesador esta capacitado para realizar hasta ocho procesos simultaneos que permiten la medida de los sensores, proceso de datos, transmision de datos, reception de comandos y control del motor en tiempo real.The multiprocessor system is capable of performing up to eight simultaneous processes that allow the measurement of sensors, data processing, data transmission, command reception and motor control in real time.

3) Memoria volatil y de programa3) Volatile and program memory

Memoria volatil para el proceso de datos y no volatil reprogramable para el almacenamiento del programa, constantes y parametros del circuito.Volatile memory for data processing and non-volatile reprogrammable for program storage, constants and circuit parameters.

4) Reloj en tiempo real4) Real time clock

Unidad para el control temporal de las series de medidas basada en la base de tiempos del procesador capaz de medir con precision mayor del milisegundo los tiempos de cada vuelta al circuito.Unit for the temporary control of the series of measurements based on the processor's time base capable of accurately measuring the times of each round of the circuit with more than one millisecond.

5) Sensor de tension en pista5) Track tension sensor

Medida de la tension en pista en el punto donde se encuentra el vehiculo con carga del motor o sin ella para determinar la calidad de la pista y la tension disponible en cada tramo.Measurement of the track tension at the point where the vehicle is loaded with or without a motor load to determine the quality of the track and the tension available in each section.

6) Control de motor por modulacion de pulsos (PWM)6) Motor control by pulse modulation (PWM)

Unidad de control de potencia del motor para su giro y frenado mediante modulacion de pulsos basado en un puente de transistores MOSFET.Motor power control unit for rotation and braking by pulse modulation based on a bridge of MOSFET transistors.

Este circuito controla la velocidad del motor mediante pulsos de area variable de amplitud igual a la tension del circuito.This circuit controls the motor speed by means of pulses of variable area of amplitude equal to the circuit voltage.

La medida de la tension en pista permite corregir la potencia entregada al motor cambiando el ancho del pulso para mantener el area constante en las zonas en que existan variaciones de la tension de pista respecto a la nominal.The measurement of the track voltage allows the power delivered to the motor to be corrected by changing the pulse width to keep the area constant in areas where there are variations in the track voltage with respect to the nominal one.

De esta forma conseguimos que el error en la velocidad del vehiculo cuando recibe la orden de viajar a velocidad constante sea inferior al 5%In this way we achieve that the error in vehicle speed when receiving the order to travel at a constant speed is less than 5%

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La posibilidad de cortocircuito del motor con una resistencia minima permite utilizar la fuerza contraelectromotriz para la funcion de frenado.The possibility of short-circuit of the motor with a minimum resistance allows to use the counter-electric force for the braking function.

7) Sensor de velocidad angular del vehlculo7) Vehicle angular speed sensor

Sensor de medida de velocidad angular del vehiculo de 0-2000 grados/seg de rango de tipo MEMS con resolution de un °/seg.Vehicle angular velocity measurement sensor of 0-2000 degrees / sec of MEMS type range with resolution of one ° / sec.

Su funcion es localizar las entradas y salidas en los tramos curvos y dar el valor de la velocidad angular real en los tramos curvos de la trayectoria.Its function is to locate the entrances and exits in the curved sections and give the value of the real angular velocity in the curved sections of the path.

8) Transmisor-receptor de radio8) Radio transceiver

La transmision de los datos obtenidos y la reception de los comandos se realiza a traves de una red en la banda ISM 2.4 Ghz. segun especificaciones IEEE 802.15.4 y que cumple las normativas FCC, IC y CE que permite su utilization legal sin licencia.The transmission of the data obtained and the reception of the commands is carried out through a network in the ISM 2.4 Ghz band. according to IEEE 802.15.4 specifications and which complies with the FCC, IC and CE regulations that allow its legal utilization without a license.

Este dispositivo se situa fisicamente en el chasis del vehiculo entre las trencillas de toma de corriente y el motor de impulsion ( Figura 2)This device is physically located in the chassis of the vehicle between the power braids and the drive motor (Figure 2)

Mando electronico para el piloto ( MEP)Electronic pilot control (MEP)

El mando permite transmitir al DMC los comandos del piloto para la regulation de velocidad, ordenes de cambio de pista y control de otros elementos auxiliares como por ejemplo la iluminacion del vehiculo.The command allows the pilot commands to be transmitted to the DMC for speed regulation, track change orders and control of other auxiliary elements such as vehicle lighting.

Este mando recibe los datos de telemetria que son utilizados para configurar las curvas de respuesta del mando.This command receives the telemetry data that is used to configure the response curves of the remote.

Softwaresoftware

El dispositivo incorpora un programa capaz de leer los diferentes sensores controlar el motor, transmitir datos, recibir ordenes y ejecutar los algoritmos descritos en el apartado Description de la invention.The device incorporates a program capable of reading the different sensors, controlling the motor, transmitting data, receiving orders and executing the algorithms described in the Description section of the invention.

A modo de ejemplo veremos a continuation el proceso de calculo en las distintas fases descritas cuando el vehiculo es situado en un circuito de slot.As an example we will see below the calculation process in the different phases described when the vehicle is located in a slot circuit.

a) Generar una serie de para metros caracterlsticos de cada tramo de la trayectoria durante un recorrido de reconocimiento repetitivo del movil.a) Generate a series of characteristic meters for each section of the path during a repetitive reconnaissance of the mobile.

Sea un circuito de slot (figura 3) formado por seis carriles paralelos separados una distancia D, dividido en siete tramos formados por una curva y la recta que le precede.Let it be a slot circuit (figure 3) formed by six parallel lanes separated by a distance D, divided into seven sections formed by a curve and the straight line that precedes it.

5 Las caracteristicas de las pistas con las que se ha disenado el circuito y el recorrido de de prueba son los siguientes:5 The characteristics of the tracks with which the circuit has been designed and the test path are as follows:

1010

• Radio menor de curvatura R0=247 mm• Lesser radius of curvature R0 = 247 mm

• Distancia de separation entre carriles D=99 mm• Distance of separation between rails D = 99 mm

• Numero de radios posibles RM=8• Number of possible radios RM = 8

• Radios de curvatura RD en mm• Radius of curvature RD in mm

{RD(K):K = 1,2,3, ...8} = 247,346,445,544,643,742,841,940{RD (K): K = 1,2,3, ... 8} = 247,346,445,544,643,742,841,940

• Numero de carriles M= 6• Number of lanes M = 6

• Numero de tramos N= 7• Number of sections N = 7

Si el numero de carriles es igual al maximo de los radios posibles solo puede existir un radio de curvatura posible a la derecha y otro a la izquierda ( Figura 4)If the number of lanes is equal to the maximum possible radii, there can only be one possible radius of curvature to the right and another to the left (Figure 4)

Tabla 1Table 1

Radios posibles en los carriles M=8Possible radii on lanes M = 8

M  M

K+ K-    K + K-

1  one

a 1 8  to 1 8

2  2

b 2 7  b 2 7

3  3

c 3 6  c 3 6

4  4

d 4 5  d 4 5

5  5

e 5 4  e 5 4

6  6

f 6 3  f 6 3

7  7

9 7 2  9 7 2

8  8

h 8 1  h 8 1

Al ser el numero de carriles seis existen dos radios posibles a la derecha y otros dos a la izquierda para cada carril (Figura 5)Being the number of lanes six there are two possible radii to the right and two to the left for each lane (Figure 5)

1010

Tabla 2Table 2

Radios posibles en los carriles M=6Possible radii on lanes M = 6

M  M

K+ K+ K' 1C    K + K + K '1C

1  one

a 1 3 6 8  a 1 3 6 8

2  2

b 2 4 5 7  b 2 4 5 7

3  3

c 3 5 4 6  c 3 5 4 6

4  4

d 4 6 3 5  d 4 6 3 5

5  5

e 5 7 2 4  e 5 7 2 4

6  6

f 6 8 1 3  f 6 8 1 3

Realizamos un recorrido de reconocimiento a velocidad constante tomando un numero de 15 medidas de la velocidad angular w superior al doble de los tramos esperados a una tasa de muestreo constante segun las condiciones del recorrido (7).We conducted a constant speed recognition path by taking a number of 15 measures of the angular velocity w greater than double the expected sections at a constant sampling rate according to the conditions of the route (7).

Velocidad del recorrido= 1 m/sTravel speed = 1 m / s

Tasa de muestreo = 200 muestras/sSampling rate = 200 samples / s

Numero de tramos medidos=16 n > 2NNumber of sections measured = 16 n> 2N

20 Los parametros caracteristicos del circuito definidos en (6) para el circuito de la figura 1 seran:20 The characteristic circuit parameters defined in (6) for the circuit of Figure 1 shall be:

55

Tabla 3Table 3

Parametros reales caracteristicos del circuitoCharacteristic real parameters of the circuit

j  j

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

s  s

-1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1  -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1

0  0

150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180  150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180

R  R

545 446 743 446 446 644 743 545 446 743 446 446 644 743 545 446  545 446 743 446 446 644 743 545 446 743 446 446 644 743 545 446

L  L

5860 2070 1720 4140 1380 1960 690 5860 2070 1720 4140 1380 1960 690 5860 2070  5860 2070 1720 4140 1380 1960 690 5860 2070 1720 4140 1380 1960 690 5860 2070

Situamos el movil en un punto de indice (x,k) siendo x el carril y k=j-K+1 el tramo del circuito y hacemos el recorrido de reconocimiento y obtenemos los valores de numero de 10 muestras en rectas nr y curvas nc asi como la velocidad angular wWe place the mobile at a point of index (x, k) where x is the lane and k = j-K + 1 the section of the circuit and we make the reconnaissance route and obtain the values of the number of 10 samples in nr lines and nc curves so as the angular velocity w

Para el ejemplo se han considerado los valores teoricos con un error aleatorio del 5%For the example, theoretical values have been considered with a random error of 5%

Tabla 4Table 4

Medidas brutasGross measurements

k  k

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

nr'  nr '

869 284 403 143 1207 422 347 836 287 392 138 1183 434 361 869 284  869 284 403 143 1207 422 347 836 287 392 138 1183 434 361 869 284

nc'  nc '

197 374 69 468 288 282 648 188 392 68 477 288 294 642 197 374  197 374 69 468 288 282 648 188 392 68 477 288 294 642 197 374

00'  00 '

135 134 89 -80 -111 135 -81 130 131 90 -78 -105 131 -79 135 134  135 134 89 -80 -111 135 -81 130 131 90 -78 -105 131 -79 135 134

15 Calculamos los tiempos de recorrido en curvas y rectas fr'y tc'en milesimas de segundo a partir de la velocidad y el nuimero de muestras15 We calculate the travel times in curves and straight fr'y tc'in thousands of seconds from the speed and number of samples

Tabla 5Table 5

Medidas brutasGross measurements

k  k

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

tr'  tr '

4345 1420 2015 715 6035 2110 1735 4180 1435 1960 690 5915 2170 1805 4345 1420  4345 1420 2015 715 6035 2110 1735 4180 1435 1960 690 5915 2170 1805 4345 1420

to'  to '

985 1870 345 2340 1440 1410 3240 940 1960 340 2385 1440 1470 3210 985 1870  985 1870 345 2340 1440 1410 3240 940 1960 340 2385 1440 1470 3210 985 1870

co'  co'

135 134 89 -80 -111 135 -81 130 131 90 -78 -105 131 -79 135 134  135 134 89 -80 -111 135 -81 130 131 90 -78 -105 131 -79 135 134

20 Aplicando las funciones definidas en (9) y (14) calculamos los valores de los parametros caracterlsticos del circuito (10), (11), (12), (13) y (15).20 Applying the functions defined in (9) and (14) we calculate the values of the characteristic parameters of the circuit (10), (11), (12), (13) and (15).

Consideramos el valor intermedio 0 el angulo de la curva antes de aplicar la funcion de redondeo a un multiplo de 30° haciendo mg=30°, minimo angulo de los tramos curvos posibles .Una vez aplicada obtenemos en angulo 9' en el que se ve que los angulos son 25 multiplos del valor minimo.We consider the intermediate value 0 the angle of the curve before applying the rounding function to a multiple of 30 ° making mg = 30 °, minimum angle of the possible curved sections. Once applied we get at angle 9 'in which it is seen that the angles are 25 multiples of the minimum value.

5 De igual manera procedemos para obtener el valor redondeado del fndice K'siendo mk=15 In the same way we proceed to obtain the rounded value of the index K being mk = 1

Tabla 6Table 6

Parametros calculados caracterlsticos del circuitoCharacteristic calculated parameters of the circuit

k  k

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

lr'  lr '

4350 1420 2020 720 6040 2110 1740 4180 1440 1960 690 5920 2170 1810 4350 1420  4350 1420 2020 720 6040 2110 1740 4180 1440 1960 690 5920 2170 1810 4350 1420

s'  s'

1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1  1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1

e  and

132 250 30 187 159 190 262 122 256 30 186 151 192 253 132 250  132 250 30 187 159 190 262 122 256 30 186 151 192 253 132 250

6'  6 '

120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240  120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240

r'  r '

424 428 644 716 516 424 707 441 437 637 735 546 437 725 424 428  424 428 644 716 516 424 707 441 437 637 735 546 437 725 424 428

K'  K '

3 3 5 6 4 3 6 3 3 5 6 4 3 6 3 3  3 3 5 6 4 3 6 3 3 5 6 4 3 6 3 3

5 b) Caracterizar la trayectoria mediante autocorrelation de desfase variable de la serie de parametros caractensticos, obteniendo su perioditidad.5 b) Characterize the trajectory by means of variable phase autocorrelation of the series of characteristic parameters, obtaining its periodicity.

Con las series obtenidas s' y 6' calculamos las funciones Cs(k) y C6(k) basadas en la funcion de correlacion (18) y (19) o (20) y (21)With the series obtained s 'and 6' we calculate the functions Cs (k) and C6 (k) based on the correlation function (18) and (19) or (20) and (21)

Tabla 7Table 7

10 Funcion de correlacion de los parametros del circuito10 Correlation function of circuit parameters

k  k

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

S  S

1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1  1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1

0  0

120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240  120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240

s'  s'

1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1  1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1

0'  0 '

120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240  120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240

K  K

0 1 2 3 4 5 6 7  0 1 2 3 4 5 6 7

Cs  Cs

1 0 0 0 0 0 0 1  1 0 0 0 0 0 0 1

C e  E

1 0 0 0 0 0 0 1  1 0 0 0 0 0 0 1

Las funciones Cs(k) y C6(k) segun (23) tienen la propiedad de repetir su valor cada N elementos. 32La distancia entre maximos consecutivos de estas series es igual al numero de tramos NThe functions Cs (k) and C6 (k) according to (23) have the property of repeating their value every N elements. 32The distance between consecutive maximums of these series is equal to the number of sections N

15 En el caso que nos ocupa, se observa en el correlograma de la figura 6 como la funcion autocorrelacion toma un maximo para valores 4 y 11 del numero de tramos (en el resto es cero), por lo que el numero de tramos de que consta el circuito (periodicidad) sera de 11 - 4 = 715 In the case at hand, it is observed in the correlogram of Figure 6 how the autocorrelation function takes a maximum for values 4 and 11 of the number of sections (in the rest it is zero), so the number of sections of which consists of the circuit (periodicity) will be 11 - 4 = 7

Buscaremos entre los siete tramos que componen la serie el de mayor longitud, en este 20 caso se trata del tramo de mdice k=5 .We will search among the seven sections that make up the series with the longest length, in this case it is the section of index k = 5.

Corregimos el desfase y hacemos una indexation de los tramos aplicando (24), (25), y (26) de los valores medidosWe correct the offset and make an indexation of the sections applying (24), (25), and (26) of the measured values

Tabla 8Table 8

Medidas brutas re-indexadasRe-indexed gross measures

i  i

1 2 3 4 5 6 7  1 2 3 4 5 6 7

tr  tr

5915 2170 1805 4345 1420 2015 715  5915 2170 1805 4345 1420 2015 715

tc  tc

1440 1470 3210 985 1870 345 2340  1440 1470 3210 985 1870 345 2340

00  00

-105 131 -79 135 134 89 -80  -105 131 -79 135 134 89 -80

5 Igualmente para los valores calculados a partir de ellos (27), (28), (29), (30) y (31)5 Equally for the values calculated from them (27), (28), (29), (30) and (31)

Tabla 9Table 9

Parametros caracteristicos del circuito re-indexadosCharacteristic parameters of the re-indexed circuit

j  j

1 2 3 4 5 6 7  1 2 3 4 5 6 7

Ir  Go

5920 2170 1810 4350 1420 2020 720  5920 2170 1810 4350 1420 2020 720

s  s

-1 1 -1 1 1 1 -1  -1 1 -1 1 1 1 -1

0  0

150 180 240 120 240 30 180  150 180 240 120 240 30 180

r  r

546 437 725 424 428 644 716  546 437 725 424 428 644 716

K  K

4 3 6 3 3 5 6  4 3 6 3 3 5 6

Donde;Where;

10 Ir : longitud recta previa10 Go: previous straight length

s : sentido de giro de la curva r : radio de la curva K : indice de radio de curvaturas: direction of rotation of the curve r: radius of the curve K: index of radius of curvature

A partir de la serie de indices K aplicamos (32) y (33) para obtener el numero maximo de 15 carriles posible a derecha e izquierda.From the series of indexes K we apply (32) and (33) to obtain the maximum possible number of 15 lanes to the right and left.

Tabla 10Table 10

Calculo del numero maximo de carrilesCalculation of the maximum number of lanes

i  i

1 2 3 4 5 6 7  1 2 3 4 5 6 7

CO  CO

-105 131 -79 135 134 89 -80  -105 131 -79 135 134 89 -80

K  K

4 3 6 3 3 5 6  4 3 6 3 3 5 6

c+  c +

2 2 2 4    2 2 2 4

c"  C"

3 5 5  3 5 5

Aplicando (34) y (35) obtenemosApplying (34) and (35) we get

20 • Numero de carriles posibles = 620 • Number of possible lanes = 6

• Numero de carril actual =3• Current lane number = 3

c) Localizar la posicion del movil sobre la trayectoria mediante correlacion de desfase variable de la trayectoria obtenida en la etapa b) con el movimiento del movil sobre la misma.c) Locate the position of the mobile on the trajectory by correlating a variable offset of the trajectory obtained in stage b) with the movement of the mobile on it.

5 Una vez conocidas las caracteristicas del circuito vamos a analizar el metodo de sincronizacion al incorporar el movil en cualquier carril y tramo de este. En el ejemplo incorporamos el movil en el carril de indice tres y en el tramo de indice cuatro.5 Once the characteristics of the circuit are known, we will analyze the synchronization method by incorporating the mobile in any lane and section of it. In the example, we incorporate the mobile in index lane three and in section four index.

c1) Metodo de correlacion con desfase variablec1) Correlation method with variable offset

En este metodo, cada vez que superamos un tramo del circuito, hacemos con los valores de 10 s'„ y 9'„ hasta ese momento conocidos la correlacion de estos con los valores caracteristicosIn this method, each time we pass a section of the circuit, we make the correlation of these with the characteristic values with the values of 10 s '„and 9'„ up to that moment

de los siete tramos del circuito s y 9 obtenidos en el apartado b), Recordemos que estos valores son independientes del carril por el que se circule.of the seven sections of circuit s and 9 obtained in section b), remember that these values are independent of the lane through which it circulates.

Continuamos el proceso hasta alcanzar el primer valor de £C(m,/c) = 1 segun (38) para n=3, obteniendo el indice j=4 que nos indica el numero de tramo en curso es Y=j+n=7We continue the process until we reach the first value of £ C (m, / c) = 1 second (38) for n = 3, obtaining the index j = 4 that indicates the number of current section is Y = j + n = 7

15 Tabla1115 Table11

Serie de correlacion de desfase variable del sentido de giroVariable phase offset correlation series

j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

s -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1  s -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1

s' 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1  s' 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1

n  n

S'l 1 EC(n, k)  S'l 1 EC (n, k)

1  one

C(1,K) 0 1 0 1 1 1 0 4  C (1, K) 0 1 0 1 1 1 0 4

S'2 1 1  S'2 1 1

2  2

C(2,k) 0 0 0 1 1 0 0  C (2, k) 0 0 0 1 1 0 0

2  2

s's 1 1 1  s's 1 1 1

3  3

C(3,k) 0 0 0 1 0 0 0 1  C (3, k) 0 0 0 1 0 0 0 1

Tabla 12Table 12

Serie de correlacion de desfase variable del angulo de la curvaVariable offset correlation series of the angle of the curve

j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  j 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

e 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180  e 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180

6' 120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240  6 '120 240 30 180 150 180 240 120 240 30 180 150 180 240

n  n

6'i 120 EC(n, k)  6'i 120 EC (n, k)

1  one

C(1,K) 0 0 0 1 0 0 0  C (1, K) 0 0 0 1 0 0 0

1  one

20twenty

Observamos que para el valor de s', sentido del angulo girado, obtenemos el valor del tramo despues de recorrer tres tramos. Si consideramos, en este ejemplo, tambien el angulo girado 9' el valor del tramo en que nos encontramos se reconoce despues de recorrer el primer tramo n=1 entonces obtenemos para el tramo en curso el valor Y=j+n=5We observe that for the value of s', the direction of the angle turned, we obtain the value of the section after three sections. If we consider, in this example, also the angle turned 9 ', the value of the section we are in is recognized after crossing the first section n = 1 then we obtain for the current section the value Y = j + n = 5

5 c2) Metodo de reduction5 c2) Method of reduction

Este metodo, equivalente al anterior, consiste en partir de una posicion inicial en la que el movil se puede incorporar en cualquier carril y tramo representado por una matriz con todos sus elementos iguales a uno e ir haciendo cero los puntos en que no es posible estar segun vamos avanzando por el circuito.This method, equivalent to the previous one, consists in starting from an initial position in which the cell phone can be incorporated in any lane and section represented by a matrix with all its elements equal to one and zero points where it is not possible to be as we go along the circuit.

10 Para las variables s' y O' la matriz es una matriz fila de 7 elementos igual a los tramos del circuito y para el indice de los radios de curvatura una matriz de dimension 6 * 7 correspondiente al numero de carriles M y de tramos N (42),(43),(44) y (45)10 For the variables s 'and O' the matrix is a 7-row row matrix equal to the sections of the circuit and for the index of the radii of curvature a matrix of dimension 6 * 7 corresponding to the number of lanes M and sections N (42), (43), (44) and (45)

Tabla 13Table 13

Matriz de posicion en tramo con el sentido de giro sPosition matrix in section with the direction of rotation s

k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

s -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1  s -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1

s’ 1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1  s ’1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1

n  n

S’o ZC(n,k)  S’o ZC (n, k)

0  0

C(0,k) 1 1 1 1 1 1 1 8  C (0, k) 1 1 1 1 1 1 1 8

S’-i 1  S’-i 1

1  one

C(1,k) 0 1 0 1 1 1 0 4  C (1, k) 0 1 0 1 1 1 0 4

s-2 1 1  s-2 1 1

2  2

C(2,k) 0 0 0 1 1 0 0  C (2, k) 0 0 0 1 1 0 0

2  2

s’3 1 1 1  s’3 1 1 1

3  3

C(3,k) 0 0 0 1 0 0 0 1  C (3, k) 0 0 0 1 0 0 0 1

Tabla 14Table 14

Matriz de posicion en tramo con el angulo de la curva 0Position matrix in section with the angle of the curve 0

k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

e 150 18 24 12 24 30 18 150 180 240 120 24 30 18  e 150 18 24 12 24 30 18 150 180 240 120 24 30 18

0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0

0' 120 24 30 18 15 18 24 120 240 30 180 15 180 24  0 '120 24 30 18 15 18 24 120 240 30 180 15 180 24

0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0

n  n

S'o ZC(n, k)  S'o ZC (n, k)

0  0

C(0,k ) 1 1 1 1 1 1 1 8  C (0, k) 1 1 1 1 1 1 1 8

120  120

1  one

C(1,k 0 0 0 1 0 0 0  C (1, k 0 0 0 1 0 0 0

1  one

) .  ).

5 Se observa en el ejemplo que para la variable s se detecta el valor del tramo al pasar el tercer tramo que nos indica que el tramo en que nos encontramos despues de la sincronizacion es el tramo Y=j+n=7 mientras que para 0 lo conseguimos al pasar primer tramo encontrandonos en el tramo Y=j+n=5 despues de la sincronizacion.5 It is observed in the example that for the variable s the value of the section is detected when passing the third section that indicates that the section in which we are after the synchronization is the section Y = j + n = 7 while for 0 We get it by passing the first section by finding ourselves in the section Y = j + n = 5 after synchronization.

Hacemos el mismo proceso para la matriz de 6 * 7 de los indices de los radios de curvatura 10 K para cada uno de los carriles y tramos. (46) (47)We do the same process for the 6 * 7 matrix of the indices of the radii of curvature 10 K for each of the rails and sections. (46) (47)

Tabla 15Table 15

Matriz de posicion en carril con el Indice del radio de curvaturaTrack position matrix with the radius of curvature index

k  k

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

s'  s'

1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1  1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 -1

K’  K’

3 3 5 6 4 3 6 3 3 5 6 4 3 6  3 3 5 6 4 3 6 3 3 5 6 4 3 6

s  s

-1 1 -1 1 1 1 -1  -1 1 -1 1 1 1 -1

K(ij)  K (ij)

6 1 8 1 3 3 8  6 1 8 1 3 3 8

5  5

2 7 2 6 4 7  2 7 2 6 4 7

4  4

3 6 3 3 5 6  3 6 3 3 5 6

3  3

4 5 4 4 6 5  4 5 4 4 6 5

2  2

5 4 5 3 7 4  5 4 5 3 7 4

1  one

6 3 6 2 8 3  6 3 6 2 8 3

K’o  K’o

zcm.i)    zcm.i)

C(O.ij)  C (O.ij)

1 1 1 1 1 1 1 8  1 1 1 1 1 1 1 8

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

8  8

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

8  8

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

8  8

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

8  8

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

1  one

8  8

48  48

K'i  K'i

3 zca,i,n  3 zca, i, n

C(1,i,j)  C (1, i, j)

0 0 0 0 1 1 0 2  0 0 0 0 1 1 0 2

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

1 0 1 1 0 0 3  1 0 1 1 0 0 3

1  one

0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0

1  one

0  0

0  0

0  0

0  0

1 0 0 1  1 0 0 1

0  0

0  0

1 0 0 0 1 2  1 0 0 0 1 2

9  9

K'2  K'2

3 3  3 3

C(2,i,j)  C (2, i, j)

0 0 0 0 1 0 0 1  0 0 0 0 1 0 0 1

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

1 0 0 0 1  1 0 0 0 1

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

0  0

2  2

K'3  K'3

3 3 5 ZC(3,i,j)  3 3 5 ZC (3, i, j)

0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0

C(3,i,j)  C (3, i, j)

0 0 0 1 0 0 0 1  0 0 0 1 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0

1  one

5 Vemos que el carril X=3 por el que circula se detecta al pasar el tercer tramo. El tramo en que nos encontramos despues de la sincronizacion sera Y=j+n= 75 We see that lane X = 3 through which it circulates is detected at the end of the third section. The section we are in after the synchronization will be Y = j + n = 7

Hemos utilizado de forma independiente las variables s, 9 y K. Si utilizamos conjuntamente los criterio vemos en la tabla 14 que en la primera curva la variable 9 determina que la posicion es el indice de tramo k=4, si consultamos la tabla 15 veremos que en la primera 10 curva en el tramo cuatro solo es posible que el vehiculo circule por el carril x=3. En este supuesto habremos encontrado el carril y el tramo ( X,Y) cuando nos encontramos en el tramo Y=j+n=5 (48)We have independently used the variables s, 9 and K. If we use the criteria together we see in table 14 that in the first curve the variable 9 determines that the position is the index of section k = 4, if we consult table 15 we will see that in the first 10 curve in section four it is only possible for the vehicle to travel along lane x = 3. In this case we will have found the lane and the section (X, Y) when we are in the section Y = j + n = 5 (48)

Una vez sincronizado el movil, mientras no se pierda de forma accidental el sincronismo, veremos que el valor de la suma de las posiciones posibles se mantiene igual a uno.Once the mobile is synchronized, as long as the synchronism is not accidentally lost, we will see that the value of the sum of the possible positions remains equal to one.

15 d) Controlar la velocidad del movil en funcidn de los parametros obtenidos para cada tramo, y/o ejecutarlas ordenes recibidas en caso de tener el movil conexion con el exterior15 d) Control the speed of the mobile in function of the parameters obtained for each section, and / or execute the orders received in case of having the mobile connection with the outside

Cuando el movil reconoce el carril y tramo en que se encuentra, mientras no reciba ordenes en contra, procedera a aplicar en cada tramo las velocidades optimas en cada tramo calculadas segun las formulas (49) y (50).When the mobile recognizes the lane and section in which it is located, as long as it does not receive orders against it, it will proceed to apply in each section the optimal speeds in each section calculated according to formulas (49) and (50).

20 Considerando un valor del coeficiente de rozamiento ju=1,2 y un angulo de peralte a=0 obtenemos la aceleracion maxima Amax y la velocidad maxima Vmax para cada indice de radio de curvatura K, y la velocidad angular maxima wmaxpara cada curva (verfigura 8).20 Considering a value of the coefficient of friction ju = 1.2 and a cant angle a = 0 we obtain the maximum acceleration Amax and the maximum speed Vmax for each index of radius of curvature K, and the maximum angular velocity wmax for each curve (see figure 8).

Este valor sera fijado como consigna para que el procesador controle la potencia del motor del movil, en funcion de los datos recibidos del sensor de velocidad angular para que este 25 limite no sea superado.This value will be set as a setpoint for the processor to control the motor's motor power, based on the data received from the angular velocity sensor so that this limit is not exceeded.

Tabla 16Table 16

K  K

Amax (m/S2) Vmax (m/s) oo (rad) oo (°)  Amax (m / S2) Vmax (m / s) oo (rad) oo (°)

1  one

11,76 1,708 6.9 395  11.76 1,708 6.9 395

2  2

11,76 2,020 5.8 334  11.76 2,020 5.8 334

3  3

11,76 2,290 5.1 294  11.76 2,290 5.1 294

4  4

11,76 2,532 4.6 266  11.76 2,532 4.6 266

5  5

11,76 2,752 4.3 245  11.76 2,752 4.3 245

6  6

11,76 2,956 4.0 228  11.76 2,956 4.0 228

7  7

11,76 3,147 3.7 214  11.76 3,147 3.7 214

8  8

11,76 3,327 3.5 203  11.76 3,327 3.5 203

5 Una vez superada la curva 7 punto a (figura 3), si no se reciben ordenes en contra, el movil se pondra a la velocidad maxima que permita el motor hasta alcanzar el punto f en que tiene que frenar (ver figura 7) para cumplir la condicion anterior en el punto b entrada de la curva 1 (51), volviendo a acelerar a partir del punto c.5 Once curve 7 point a (figure 3) has been passed, if no orders are received against it, the mobile will be set at the maximum speed allowed by the engine until it reaches the point f at which it has to brake (see figure 7) to meet the previous condition at point b entry of curve 1 (51), accelerating again from point c.

55

REIVINDICACIONES

15fifteen

20twenty

1. Procedimiento de caracterizacion de trayectorias encarriladas desconocidas recorridas por un movil, caracterizado por comprender las siguientes etapas:1. Procedure for characterizing unknown track paths traveled by a cell phone, characterized by comprising the following stages:

a) Generar una serie de parametros caracterfsticos de cada tramo de la trayectoria durante un recorrido de reconocimiento repetitivo del movil a una velocidad v, conocida y constante, durante un numero de tramos n par y superior al doble del numero maximo de tramos esperado, al menos de alguno de los siguientes parametros;a) Generate a series of characteristic parameters of each section of the trajectory during a repetitive recognition path of the mobile at a known and constant speed v, during a number of sections n even and greater than double the maximum number of expected sections, at less than any of the following parameters;

• S(iJ) serie de sentido de giro de las curvas.• S (iJ) series of direction of rotation of the curves.

• Q(i,j) serie de angulos de las curvas.• Q (i, j) series of angles of the curves.

• R(U) serie de radios de las curvas.• R (U) series of radii of the curves.

• L(iJ) serie de longitudes de las rectas que preceden a las curvas.• L (iJ) series of lengths of the lines that precede the curves.

b) Caracterizar la trayectoria mediante autocorrelacion de desfase variable de la serie de al menos algun parametro caracterfstico, obteniendo su periodicidad, segun las formulas generales de la autocorrelacion,b) Characterize the trajectory by means of variable phase autocorrelation of the series of at least some characteristic parameter, obtaining its periodicity, according to the general formulas of the autocorrelation,

((

imagen17image17

(16)(16)

nn

K = 0,1,K = 0.1,

22

imagen18image18

Y(ri) = Y (n - k) Y(ii)*Y(n — k)Y (ri) = Y (n - k) Y (ii) * Y (n - k)

Siendo la periodicidad de la serie de parametros que caracteriza la trayectoria la diferencia de los indices de dos elementos consecutivos de la serie C(k) distintos de cero.Being the periodicity of the series of parameters that characterizes the trajectory the difference of the indices of two consecutive elements of the series C (k) other than zero.

Claims (4)

jc(jc): k = 0,1,2, = C0,C1,C2,...Cnjc (jc): k = 0,1,2, = C0, C1, C2, ... Cn << VV C(k) =C (k) = :: V k : k mod N = 0 3 k : k mod N 0V k: k mod N = 0 3 k: k mod N 0 (23)(2. 3) 5 2. Procedimiento de caracterizacion de trayectorias encarriladas desconocidas5 2. Procedure for characterizing unknown track paths recorridas por un movil de acuerdo con la revindication 1, caracterizado por comprender la siguiente etapa adicional,covered by a mobile according to revindication 1, characterized by comprising the next additional stage, 1010 15fifteen c1) Localizar la posicion del movil sobre la trayectoria mediante correlacion de desfase variable de la trayectoria obtenida en la etapa b) con el movimiento del movil sobre la misma, determinando la posicion Pm,„ mediante la obtencion de la funcion de correlacion con desfase variable k de las series de parametros medidos con las series que caracterizan el circuito.c1) Locate the position of the mobile on the trajectory by correlation of variable offset of the trajectory obtained in stage b) with the movement of the mobile on it, determining the position Pm, „by obtaining the correlation function with variable offset k of the series of parameters measured with the series that characterize the circuit. Calcularemos las funciones de correlacion para estas series cuyo numero de elementos n ira aumentando progresivamente.We will calculate the correlation functions for these series whose number of elements will increase progressively. fF C(n, k)C (n, k) . n ■. n ■ << /((K),K(n/ ((K), K (n nn k = 1,2,3,...- n = 1,2,3,...k = 1,2,3, ...- n = 1,2,3, ... yj.f1. Y (n) = Y(n — k)yj.f1. Y (n) = Y (n - k) (0, Y(n) * Y(n - k)(0, Y (n) * Y (n - k) (36)(36) Llegaremos a un punto donde la suma de los elementos de la funcion de correlacion sea igual a 1. En este punto habremos obtenido la localizacion del tramo n en que se encuentra el movil.We will reach a point where the sum of the elements of the correlation function is equal to 1. At this point we will have obtained the location of the section where the mobile is located. 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 Px y = |p(x,n + k), 3! k\ (tl,k) = 1, minjnG = 1 j (38)Px y = | p (x, n + k), 3! k \ (tl, k) = 1, minjnG = 1 j (38) 3. Procedimiento de caracterizacion de trayectorias encarriladas desconocidas recorridas por un movil de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por comprender la siguiente etapa adicional,3. Procedure for characterizing unknown track paths traveled by a cell phone according to claim 1, characterized by comprising the next additional stage, c2) Localizar la posicion del movil sobre la trayectoria mediante el metodo de reduction sucesiva de los puntos de posible localization del movil en la progresion de este a lo largo de la trayectoria. Cuando se incorpora el movil al circuito puede hacerlo en cualquier posicion Px,y , luego partimos de una situation inicial en que cualquier punto es posible que representaremos como una matriz de dimension M x N con todos sus elementos iguales a la unidad. En el caso de las variables s y Q, independientes del carril, el valor inicial se representa por una matriz fila de n elementos iguales a la unidad.c2) Locate the position of the mobile on the trajectory by the method of successive reduction of the points of possible localization of the mobile in its progression along the trajectory. When the cell phone is incorporated into the circuit, you can do it in any Px position, and then we start from an initial situation in which any point is possible that we will represent as a matrix of dimension M x N with all its elements equal to the unit. In the case of the variables s and Q, independent of the lane, the initial value is represented by a row matrix of n elements equal to the unit. Llamamos (X,Y) coordenadas reales de la posicion del movil y {x,y) coordenadas posibles de la posicion del movilWe call (X, Y) real coordinates of the mobile position and {x, y) possible coordinates of the mobile position vC0 (ij) = 1V i = y V j = 1,..,NvC0 (ij) = 1V i = and V j = 1, .., N Segun vamos superando los tramos del recorrido por cualquier carril carril x obtenemos sucesivos valores del sentido de la curva s, angulo de giro d a partir de la velocidad angular w aplicando (11) y (12). Estas dos variables son independientes del numero de carril por el que se circula.As we go over the sections of the route through any lane x lane we obtain successive values of the direction of the curve s, angle of rotation d from the angular velocity w applying (11) and (12). These two variables are independent of the lane number through which it circulates. CQj = { 1 1 - 1)CQj = {1 1 - 1) C00') = 1 V j = 1,..,N (1 1 ...C00 ') = 1 V j = 1, .., N (1 1 ... "n!::J"n! :: J (39)(39) Se han de calcular tambien los indices de los radios de curvatura K a partir del radio r aplicando (13) y (14). Esta variable nos va a dar ademas information sobre el numero de carril por el que circula el movil.The indices of the radii of curvature K must also be calculated from the radius r applying (13) and (14). This variable will also give us information about the lane number through which the mobile phone circulates. \K'(M, 1, K'(M, 2),...,K'{M,N)\ K '(M, 1, K' (M, 2), ..., K '{M, N) Si repetimos la operation para el indice del radio de curvatura K, variable de la que depende el numero de carril por el que circulamos, y calculamos los elementos de la matriz CK(n,i,j) , para el primer punto n donde se cumpla la condicion de que Zfj=iCK(n,i,j) = 1 a partir de los valores de los indices / y j obtendremos los X, Y correspondientes al carril y al numero de tramo por los que circulamos.If we repeat the operation for the index of the radius of curvature K, a variable on which the lane number through which we circulate depends, and calculate the elements of the matrix CK (n, i, j), for the first point n where fulfill the condition that Zfj = iCK (n, i, j) = 1 from the values of the indices / yj we will obtain the X, Y corresponding to the lane and the number of section through which we circulate. El primero de los valores (43) y (45) que cumpla la condicion nos va a dar el numero de tramo y por el que circula el movil. Una vez determinado el tramo Y podemos analizar si en ese momento ya existe una condicion para saber el numero de carril, si no fuese asi continuaremos el recorrido hasta que se cumpla la condicibn;The first of the values (43) and (45) that meets the condition will give us the section number and through which the cell phone circulates. Once the section has been determined And we can analyze if at that moment there is already a condition to know the lane number, if not, we will continue the route until the condition is fulfilled; ' K(1,Y),K (1,2),... ,K'(1,N) , K (2,1), K'(2,2).....K‘(2,N)'K (1, Y), K (1,2), ..., K' (1, N), K (2,1), K '(2,2) ..... K' (2 , N) (41)(41) imagen1image 1 (47)(47) X = i Y =j + nX = i Y = j + n rr imagen2image2 P(i, Y + n), 3! i: CK(n, i, Y) = 1,P (i, Y + n), 3! i: CK (n, i, Y) = 1, X = iX = i A partir de este momento se conoce la posicion del movil sobre el circuito y sera suficiente comprobar comprobar, en los tramos sucesivos con (43), que el sincronismo no se ha perdido.From this moment on, the position of the cell phone on the circuit is known and it will be sufficient to verify, in successive sections with (43), that the synchronism has not been lost. Ejemplar para el expedienteCopy for file MINISTERIO r , ,MINISTRY r,, DEINDUSTRIA, ENERGfA | *?ficiiia EsPaftolaDEINDUSTRIA, ENERGFA | *? ficiiia EsPaftola YTURISMO L de Patentes y MarcasYTURISMO L of Patents and Trademarks CONTESTACION A OBJECIONES Y/O OPOSICIONES EN FASE DE EXAMEN PREVIORESPONSE TO OBJECTIONS AND / OR OPPOSITIONS IN PRIOR EXAMINATION PHASE imagen3image3

FECHA DE ENTRADA: I £ 2 0 JUL. 2016 j LE T R /  DATE OF ENTRY: I £ 2 0 JUL. 2016 j LE T R /

* —z. * » r  * —Z. * »R

1. IDENTIFICACION DE LA SOLICITUD1. IDENTIFICATION OF THE APPLICATION

N° DE SOLICITUD: P  APPLICATION NUMBER: P

FECHA DE PRESENTAClON:  DATE OF PRESENTATION:

A/AoioajAL 'lolii 3o  A / AoioajAL 'lolii 3rd

2. IDENTIFICACION DEL SOLICITANTE (SI HAY VARIOS, INDIQUESE EL PRIMERO)2. IDENTIFICATION OF APPLICANT (IF MISCELLANEOUS, INDICATE FIRST) APELLIDOS Y NOMBRE/DENOMINAClON SOCIALSURNAMES AND NAME / SOCIAL NAME 3. INDICE DE DOCUMENTOS QUE SE ACOMPANAN3. INDEX OF DOCUMENTS THAT ARE ACCOMPANIED &CONTESTACION OBJECIONES. N° PAGINAS:& ANSWER OBJECTIONS. N ° PAGES: □ CONTESTACION OPOSICIONES. N° PAGINAS:□ OPPOSITION ANSWER. N ° PAGES: □ MEMORIA MODIFICADA. N° PAGINAS:□ MODIFIED MEMORY. N ° PAGES: □ OTROS:□ OTHER: NOMBRE Y FIRMA DEL SOLICITANTE O REPRESENTANTENAME AND SIGNATURE OF APPLICANT OR REPRESENTATIVE imagen4image4 OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS (OEPM) Paseo de la Castellana, 75 - 28071 Madrid (Espana)SPANISH OFFICE OF PATENTS AND BRANDS (SPTO) Paseo de la Castellana, 75 - 28071 Madrid (Spain) Pag. 1 de 1Page 1 of 1