Detección del tipo de carretera mediante lógica borrosa
Cabrera-Carrillo, Juan Antonio,Guerra-Fernández, Antonio Jesús,Castillo-Aguilar, Juan Jesús,Simón-Mata, Antonio
- Published
- 2016-11-01
- Language
- sp
Abstract
La aparición de los sistemas seguridad activa tales como los sistemas antibloqueo de frenos (ABS), control de tracción (TCS), control de estabilidad (ESP), direcciones activas (EPS), etc. han sido una evolución fundamental dentro de la seguridad vial. Los sistemas de seguridad activa del coche son aquellos que trabajan para reducir el riesgo de sufrir un accidente. Estos sistemas velan por nuestra seguridad, están en continuo desarrollo e incorporan nuevas funciones continuamente. Para que estos sistemas funcionen adecuadamente necesitan conocer una información fundamental, la cual es el tipo de carretera por donde circulan. Por este motivo se presenta este trabajo. En él se busca conocer el tipo de carretera por donde circula el vehículo mediante técnicas de estimación de las fuerzas de contacto entre la rueda y la calzada y la velocidad del vehículo. El objetivo es realizar esta detección antes de que se produzca una situación de riesgo. Con esto se pretende que los sistemas de control del vehículo puedan actuar de forma más adecuada y rápida ante una situación de peligro, obteniendo con ello una ventaja sustancial frente a los sistemas actuales.
Full text
Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa J. A. Cabrera Carrillo, A. J. Guerra Fernández, J.J. Castillo Aguilar, A. Simón Mata Área de Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Térmica y de Fluidos Universidad de Málaga. Noviembre, 2016 1
ÍNDICE •Introducción •Bucle de control •Estimación Parámetros •Detección tipo de carretera •Resultados •Conclusiones 2Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa
3Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 deslizamiento (s) Coeficiente de adhesión neumatico-carretera (m) Seco Moj. Nieve Hielo sopt Zona estable Zona inestable Zona de control óptimo 1x r v sR Introducción:
4Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 deslizamiento (s) Coeficiente de adhesión neumatico-carretera (m) Seco Moj. Nieve Hielo sopt Zona estable Zona inestable Zona de control óptimo Introducción:
5Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa Bucle de control: Estimación velocidad, ángulo deriva y coeficiente fricción (1) Detección carretera (3) Cálculo deslizamiento (2) vsref Sref estimación (4) ω i ay ax L s L m Road cond. * * Bloque estimación fricción ABS TCS ESP Vehículos autónomos
6Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa Estimación parámetros: x y vcog lf l lr wf wr Fxfr vwfr Fyfr Fxflvwfl Fyfl Fxrl vwrl Fyrl Fxrr vwrr Fyrr d fl fr i rl rr Filtro Kalman Extendido Modelo Vehículo Medidas sensores Frenada Tracción Deslizamiento longitudinal, SL Deslizamiento lateral, SS tan S s cos Rw vv cos Rw vv cos Rw L w vv sv cos cos Rw L R vv sv sin R S w v sv
7Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa Detección tipo carretera: Bloque fuzzy con dμ/ds Bloque fuzzy sin dμ/ds Número de regla Friction coefficient Slip dμ/ds ICC Friction Coefficient Slip ICC 1VL VL Ldμ/ds ZFR VL VL SFR 2VL VL Mdμ/ds VSFR VL M VSFR 3VL VL Hdμ/ds VLFR VL H ZFR 4VL M--- ZFR L VL LFR 5VL H--- VSFR L M SFR 6 L VL Ldμ/ds SFR L H MFR 7 L VL Mdμ/ds LFR M VL VLFR 8 L VL Hdμ/ds VLFR M M MFR 9 L M --- SFR M H MFR 10 L H --- MFR H VL HFR 11 MVL Ldμ/ds LFR H M VLFR 12 MVL Mdμ/ds HFR H H HFR 13 MVL Hdμ/ds HFR VH VL EFR 14 M M --- MFR VH M HFR 15 M H --- MFR VH H EFR 16 HVL Ldμ/ds VLFR 17 HVL Mdμ/ds HFR 18 HVL Hdμ/ds EFR 19 H M --- VLFR 20 H H --- HFR 21 VH VL Ldμ/ds EFR 22 VH VL Mdμ/ds EFR 23 VH VL Hdμ/ds EFR 24 VH M--- HFR 25 VH H--- EFR
8Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa Detección tipo carretera: 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 deslizamiento (s) Coeficiente de adhesión neumatico-carretera (m) Seco Moj. Nieve Hielo sopt Zona estable Zona inestable Zona de control óptimo
9Detección del tipo de carretera mediante Lógica Borrosa Resultados: (a) (b) (c) (d) (e) (f) 0 20 40 60 0 80 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 Distancia (m) Fuerza (N) Fxfl Fxfl-K 0 20 40 60 80 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Distancia (m) Fuerza (N) Fzfl Fzfl-K 0 20 40 60 80 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Distancia (m) Coeficiente fricción mfl mfl-K 0 20 40 60 80 -3000 -1500 0 1500 3000 4500 6000 Distancia (m) Fuerza (N) Fyfl Fyf-K 0 20 40 60 80 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Distancia (m) Deslizamiento sfl sfl-K 0 20 40 60 80 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Distancia (m) Velocidad (km/h) Vx Vx KVy Vy K Simulación en recta (estimación parámetros) 0 20 40 60 80 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 Distancia (m) Fuerza (N) Fxfl Fxfl-K 0 20 40 60 80 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Distancia (m) Fuerza (N) Fzfl Fzfl-K 0 20 40 60 80 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Distancia (m) Coeficiente de fricción mfl mfl-K 0 20 40 60 80 -3000 -1500 0 1500 3000 4500 6000 Distancia (m) Fuerza (N) Fyfl Fyf-K 0 20 40 60 80 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Distancia (m) Deslizamiento sfl sfl-K (a) (b) (c) (d) (e) (f) 0 20 40 60 80 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Distancia (m) Velocidad (km/h) Vx Vx KVy Vy K Simulación en curva (estimación parámetros)
