IT201900006614A1 - Metodo e sistema per il riconoscimento delle irregolarita' di una pavimentazione stradale - Google Patents
Metodo e sistema per il riconoscimento delle irregolarita' di una pavimentazione stradale Download PDFInfo
- Publication number
- IT201900006614A1 IT201900006614A1 IT102019000006614A IT201900006614A IT201900006614A1 IT 201900006614 A1 IT201900006614 A1 IT 201900006614A1 IT 102019000006614 A IT102019000006614 A IT 102019000006614A IT 201900006614 A IT201900006614 A IT 201900006614A IT 201900006614 A1 IT201900006614 A1 IT 201900006614A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- motor vehicle
- wheel
- speeds
- sub
- phase
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
- B60W40/06—Road conditions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/30—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring roughness or irregularity of surfaces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
- G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
- G07C5/02—Registering or indicating driving, working, idle, or waiting time only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0043—Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
- B60W2050/0052—Filtering, filters
- B60W2050/0054—Cut-off filters, retarders, delaying means, dead zones, threshold values or cut-off frequency
- B60W2050/0055—High-pass filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0043—Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
- B60W2050/0057—Frequency analysis, spectral techniques or transforms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/10—Longitudinal speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/28—Wheel speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/18—Steering angle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/35—Road bumpiness, e.g. potholes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2556/00—Input parameters relating to data
- B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Road Repair (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“METODO E SISTEMA PER IL RICONOSCIMENTO DELLE IRREGOLARITA' DI UNA PAVIMENTAZIONE STRADALE”
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione è relativa ad un metodo e ad un sistema per il riconoscimento delle irregolarità di una pavimentazione stradale.
ARTE ANTERIORE
Le pavimentazioni stradali devono essere realizzate in modo tale da garantire un piano di rotolamento sostanzialmente regolare e poco deformabile per soddisfare dei requisiti di sicurezza e comfort per i veicoli a motore che le percorrono. Come è noto, infatti, l’impatto di una ruota di un veicolo a motore contro un qualsiasi ostacolo presente sulla pavimentazione stradale (quale, ad esempio, un marciapiede, una buca o un rallentatore di velocità) può provocare un danno allo pneumatico della ruota, in particolare alla carcassa (ovvero, l’involucro) dello pneumatico.
Più in dettaglio, una protuberanza visibile dall’esterno sul fianco di uno pneumatico tipicamente indica che alcune corde sono state rotte all’interno della carcassa per via di un impatto dal momento che guidare su oggetti come cordoli, rallentatori di velocità e buche può causare la rottura di singole corde.
Se uno pneumatico danneggiato (ad esempio, uno pneumatico con alcune corde danneggiate) non è rilevato prontamente e, quindi, non è prontamente riparato oppure sostituito, continuando a guidare con detto pneumatico danneggiato esiste il rischio di rompere/distruggere completamente la carcassa dello pneumatico e anche di danneggiare il cerchione della ruota e/o la sospensione (per esempio, nel caso di ulteriori impatti dello pneumatico danneggiato contro altri ostacoli).
Finora, venivano periodicamente implementati dei sistemi di monitoraggio del livello di regolarità delle singole strade principalmente allo scopo di programmare degli interventi di manutenzione. Tipicamente, detti sistemi di monitoraggio si basano sul calcolo dell’indice IRI (International Roughness Index) che rappresenta l’indice internazionale di irregolarità delle pavimentazioni stradali.
Tuttavia, negli ultimi anni, nel settore automobilistico, è molto sentita la necessità di disporre di tecnologie di rilevamento delle condizioni del manto stradale in grado di rilevare automaticamente ed in continuo la presenza di potenziali ostacoli (quali marciapiedi, buche o rallentatori di velocità) e in grado di segnalarli prontamente agli autisti di detti veicoli a motore.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un metodo per il riconoscimento delle irregolarità di una pavimentazione stradale che sia esente dagli inconvenienti dello stato della tecnica e che sia, in particolare, di facile ed economica implementazione.
Ulteriore scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un sistema per il riconoscimento delle irregolarità di una pavimentazione stradale che sia esente dagli inconvenienti dello stato della tecnica e che sia, in particolare, di facile ed economica realizzazione.
Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo ed un sistema per il riconoscimento delle irregolarità di una pavimentazione stradale secondo quanto stabilito nelle rivendicazioni allegate.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 illustra schematicamente una prima forma di realizzazione di un sistema che implementa il metodo per il riconoscimento di irregolarità di una pavimentazione stradale oggetto della presente invenzione;
- la figura 2 illustra schematicamente una prima variante del sistema della figura 1; e
- la figura 3 illustra schematicamente una seconda variante del sistema della figura 1.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE
La richiedente ha verificato sperimentalmente che la velocità normalizzata di ruota (ovvero il rapporto fra una velocità di ruota acquisita/misurata e la corrispondente velocità di veicolo a motore) è correlata al passaggio o all’urto della ruota su una irregolarità della pavimentazione stradale. Nella trattazione che segue, con il termine irregolarità si intende un qualsiasi ostacolo potenzialmente presente sulla pavimentazione stradale (come, ad esempio, marciapiedi, buche, cordoli, rallentatori di velocità, ecc).
Partendo dai risultati dei test eseguiti, la richiedente ha concepito e sviluppato una tecnologia innovativa di rilevamento delle irregolarità della pavimentazione stradale descritta nella trattazione che segue e includente una fase preliminare ed una fase di rilevamento vero e proprio delle irregolarità.
Più in dettaglio, la fase preliminare di messa a punto della detta tecnologia prevede di eseguire dei test che implicano il passaggio o l’urto di pneumatici su diversi tipi di irregolarità e a diverse velocità di veicolo a motore. La fase preliminare di test è inoltre condotta con diverse tipologie di pneumatico presentanti specifiche caratteristiche (in termini di pressione, dimensioni e rigidità) e con diverse tipologie di veicolo presentanti specifiche caratteristiche (ad esempio, in termini di rigidità degli ammortizzatori).
In particolare, sono state condotte almeno tre campagne di test per studiare la risposta in funzione:
(i) dello stato della pavimentazione stradale e dei tipi di irregolarità presenti sulla pavimentazione stradale;
(ii) della tipologia di veicolo a motore e della tipologia di pneumatico; e
(iii) della velocità di veicolo a motore.
La figura 1 illustra schematicamente, per mezzo di uno a schema a blocchi, un’architettura funzionale di un sistema 1 per il riconoscimento di irregolarità di una pavimentazione stradale.
In particolare, il sistema 1 di riconoscimento di irregolarità della pavimentazione stradale comprende un dispositivo 11 di acquisizione che è installato a bordo di un veicolo a motore dotato di due o più ruote, ciascuna dotata di uno pneumatico, ed accoppiato ad un bus 20 di veicolo (ad esempio, basato su Controller Area Network (CAN) bus standard) di detto veicolo a motore.
Secondo una preferita variante, il dispositivo 11 di acquisizione è fissato/vincolato al telaio del veicolo a motore. In particolare, il dispositivo 11 di acquisizione è collegato al telaio del veicolo a motore in modo che il dispositivo 11 di acquisizione sia sottoposto alle stesse vibrazioni a cui è sottoposto il telaio del veicolo a motore.
Preferibilmente, il dispositivo 11 di acquisizione è disposto in prossimità di un connettore OBD del veicolo a motore.
Il sistema 1 di riconoscimento di irregolarità di una pavimentazione stradale comprende inoltre un dispositivo 12 di elaborazione che è connesso, in modo cablato o senza fili, al dispositivo 11 di acquisizione.
Il dispositivo 11 di acquisizione è configurato per acquisire, dal bus 20 di veicolo, segnali indicativi della velocità del veicolo a motore e della velocità di una ruota di detto veicolo a motore (convenientemente, segnali di velocità espressi in kilometri o miglia all’ora). Inoltre, il dispositivo 11 di acquisizione è configurato per fornire in uscita grandezze indicative delle velocità del veicolo a motore e della velocità della sua ruota.
Il dispositivo 11 di acquisizione è inoltre configurato per acquisire, dal bus 20 di veicolo, segnali legati alla guida del veicolo a motore. In particolare, il dispositivo 11 di acquisizione è configurato per acquisire, dal bus 20 di veicolo, segnali quali l’accelerazione verticale, il tasso di imbardata, beccheggio e rollio (tramite un giroscopio), l’angolo di sterzo del veicolo e informazioni relative alla posizione del veicolo (tramite il segnale GPS).
Secondo una prima forma realizzativa, il dispositivo 12 di elaborazione è configurato per ricevere, dal dispositivo 11 di acquisizione, le grandezze indicative delle velocità del veicolo a motore e della velocità della ruota di detto veicolo a motore. Inoltre, il dispositivo 12 di elaborazione è configurato per ricevere, dal dispositivo 11 di acquisizione, anche le grandezze indicative dell’angolo di sterzo del veicolo e le informazioni relative alla posizione del veicolo (tramite il segnale GPS).
Più in dettaglio, l’acquisizione del segnale relativo alla velocità di ruota è realizzato con una frequenza di campionamento pari ad almeno 50 Hz. Preferibilmente, l’acquisizione del segnale relativo alla velocità di ruota è realizzato con una frequenza di campionamento pari a 100 Hz.
Il dispositivo 12 di elaborazione è destinato all’analisi della grandezza indicativa dell’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo a motore per la quale di utilizzano trasformazioni che alterano la distribuzione della detta grandezza. In particolare, il dispositivo 12 di elaborazione opera una FFT (Fast Fourier Transform o trasformata di Fourier veloce) della grandezza indicativa dell’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo a motore su un tratto di riferimento della pavimentazione stradale di lunghezza variabile. Il tratto di riferimento della pavimentazione stradale presenta una lunghezza variabile e/o impostabile; il tratto di riferimento della pavimentazione stradale presenta una lunghezza compresa fra 2 e 25 metri lineari, preferibilmente fra 5 e 10 metri lineari.
La detta analisi tramite la FFT consente di individuare il contenuto in frequenza della grandezza indicativa dell’angolo di sterzo della ruota; inoltre, la detta analisi consente di mettere in evidenza una soglia minima variabile in funzione dello stile di guida del guidatore del veicolo a motore nel tratto di riferimento.
Il dispositivo 12 di elaborazione è quindi configurato per realizzare un filtraggio della grandezza indicativa della velocità della ruota del veicolo a motore. Anche il filtraggio della grandezza indicativa della velocità della ruota del veicolo a motore è realizzato sul tratto di riferimento della pavimentazione stradale.
Il filtraggio è almeno di tipo passa-alto; preferibilmente, il filtraggio è di tipo passa-banda. La soglia minima determinata nella trattazione che precede dalla analisi della grandezza indicativa dell’angolo di sterzo della ruota viene utilizzata all’interno del filtro passa-alto; in questo modo è possibile analizzare solo la parte del segnale contenente informazioni legate alle irregolarità della pavimentazione stradale e non allo stile di guida del guidatore del veicolo.
Il dispositivo 12 di elaborazione è quindi configurato per calcolare, sulla base delle grandezze indicative delle velocità del veicolo a motore e delle velocità della sua ruota, una velocità normalizzata di ruota indicativa di un rapporto (preferibilmente, un rapporto in percentuale) della velocità della ruota rispetto alla velocità del veicolo a motore.
Alternativamente, il dispositivo 12 di elaborazione è configurato per calcolare, sulla base delle grandezze indicative delle velocità del veicolo a motore e delle velocità della sua ruota, una velocità normalizzata di ruota indicativa di un rapporto (preferibilmente, un rapporto in percentuale) della velocità della ruota rispetto alla velocità del veicolo a motore e, successivamente, realizzare un filtraggio della velocità normalizzata di ruota, sul tratto di riferimento della pavimentazione stradale.
Il dispositivo 12 di elaborazione è quindi configurato per calcolare la deviazione standard della detta velocità normalizzata di ruota sul tratto di riferimento della pavimentazione stradale.
La fase preliminare descritta in precedenza prevede di determinare, sulla base dei risultati dei test eseguiti, uno o più predefiniti modelli per associare la deviazione standard della velocità normalizzata di ruota sul tratto di riferimento alla presenza di irregolarità sulla pavimentazione stradale. In sostanza, la fase preliminare di test include, in successione, una sotto fase in cui eseguire i test mediante passaggi e/o impatti di pneumatici su diverse irregolarità con diverse velocità di veicolo a motore; una sotto fase in cui acquisire durante i test eseguiti le velocità di ruota e le velocità del veicolo a motore e calcolare le velocità normalizzate di ruota relative ai test eseguiti attraverso il rapporto fra le velocità di ruota e la rispettive velocità del veicolo a motore; e una sotto fase di costruzione di almeno un modello per associare la deviazione standard delle velocità normalizzate alle irregolarità sulla pavimentazione stradale. Preferibilmente, la fase preliminare di test prevede la costruzione di un numero di modelli in funzione della tipologia di pneumatico e della tipologia di veicolo a motore.
La deviazione standard della detta velocità normalizzata di ruota è quindi confrontata con i predefiniti modelli messi a punto durante la fase preliminare di test e utilizzata per riconoscere la presenza di irregolarità della pavimentazione stradale. Attraverso le informazioni relative alla posizione del veicolo (tramite il segnale GPS), è possibile localizzare l’irregolarità appena riconosciuta.
In accordo con una ulteriore forma realizzativa, il dispositivo 12 di elaborazione è configurato per ricevere, dal dispositivo 11 di acquisizione, le grandezze indicative della accelerazione verticale (lungo l’asse z). Inoltre, il dispositivo 12 di elaborazione è configurato per ricevere, dal dispositivo 11 di acquisizione, anche le grandezze indicative dell’angolo di sterzo e informazioni relative alla posizione del veicolo (tramite il segnale GPS). Il dispositivo 11 di acquisizione è inoltre configurato per acquisire, dal bus 20 di veicolo, e per trasmettere al dispositivo 12 di elaborazione segnali legati alla guida del veicolo a motore. In particolare, il dispositivo 11 di acquisizione è configurato per acquisire, dal bus 20 di veicolo, segnali quali il tasso di imbardata, beccheggio e rollio (tramite un giroscopio).
Più in dettaglio, l’acquisizione del segnale relativo alla accelerazione verticale è realizzato con una frequenza di campionamento pari ad almeno 10 Hz.
Il dispositivo 12 di elaborazione è quindi configurato per realizzare inizialmente un filtraggio della grandezza indicativa della accelerazione verticale. Il filtraggio della grandezza indicativa della accelerazione verticale è realizzato su un tratto di riferimento della pavimentazione stradale di lunghezza variabile. Il tratto di riferimento della pavimentazione stradale presenta una lunghezza variabile e/o impostabile; il tratto di riferimento della pavimentazione stradale presenta una lunghezza compresa fra 2 e 25 metri lineari, preferibilmente fra 5 e 10 metri lineari.
Il filtraggio è preferibilmente di tipo passa-alto; la soglia minima di filtraggio del filtro passa-alto è preferibilmente minore o uguale a 0,1 Hz.
Una volta realizzato il filtraggio passa-alto, il dispositivo 12 di elaborazione è destinato all’analisi della grandezza indicativa della accelerazione verticale mediante una trasformazione che altera la distribuzione della detta grandezza. In particolare, il dispositivo 12 di elaborazione opera una FFT (Fast Fourier Transform o trasformata di Fourier veloce) della grandezza indicativa della accelerazione verticale sul tratto di riferimento.
La detta analisi tramite la FFT consente di individuare il contenuto in frequenza della grandezza indicativa della accelerazione verticale sul tratto di riferimento.
Il dispositivo 12 di elaborazione è quindi configurato per calcolare la deviazione standard della grandezza indicativa della accelerazione verticale sul tratto di riferimento. In particolare, il dispositivo 12 di elaborazione è configurato per calcolare la deviazione standard della grandezza indicativa della accelerazione verticale sul tratto di riferimento e in corrispondenza di frequenze rilevanti. Preferibilmente le frequenze rilevanti comprendono un primo intervallo di frequenze di vibrazione del sistema di sospensioni del veicolo motore; preferibilmente, il primo intervallo di frequenze è compreso fra 1,5 Hz e 3 Hz. Preferibilmente le frequenze rilevanti comprendono anche un secondo intervallo di frequenze di vibrazione del telaio del veicolo motore.
La fase preliminare descritta in precedenza prevede di determinare, sulla base dei risultati dei test eseguiti, uno o più predefiniti modelli per associare la deviazione standard della grandezza indicativa della accelerazione verticale sul tratto di riferimento e in corrispondenza di frequenze rilevanti alla presenza e alle dimensioni di irregolarità sulla pavimentazione stradale.
In sostanza, la fase preliminare di test include, in successione, una sotto fase in cui eseguire i test mediante passaggi e/o impatti di pneumatici su diverse irregolarità con diverse velocità di veicolo a motore; una sotto fase in cui acquisire durante i test eseguiti l’accelerazione verticale; e una sotto fase di costruzione di almeno un modello per associare la deviazione standard dell’accelerazione verticale alla presenza e alle dimensioni delle irregolarità sulla pavimentazione stradale.
Preferibilmente, la fase preliminare di test prevede la costruzione di un numero di modelli in funzione della tipologia di pneumatico e della tipologia di veicolo a motore.
La deviazione standard della detta grandezza indicativa della accelerazione verticale sul tratto di riferimento è quindi confrontata con i predefiniti modelli messi a punto durante la fase preliminare di test e utilizzata per riconoscere la presenza di irregolarità della pavimentazione stradale. Attraverso le informazioni relative alla posizione del veicolo (tramite il segnale GPS), è possibile localizzare l’irregolarità appena riconosciuta.
La prima e la seconda forma realizzativa descritte nella trattazione che precede possono essere utilizzate alternativamente per riconoscere la presenza di irregolarità della pavimentazione stradale. La prima e la seconda forma realizzativa descritte nella trattazione che precede possono essere utilizzate contemporaneamente ed in parallelo per riconoscere, con un maggiore grado di precisione ed affidabilità, la presenza di irregolarità della pavimentazione stradale.
La figura 2 illustra schematicamente una prima variante del sistema 1* per il riconoscimento di irregolarità della pavimentazione stradale in cui il dispositivo 12 di elaborazione è implementato/realizzato per mezzo di un sistema 12* di calcolo di tipo cloud che è remotamente connesso senza fili al dispositivo 11 di acquisizione (ad esempio, attraverso una o più tecnologie per comunicazioni mobili, quali GSM, GPRS, EDGE, HSPA, UMTS, LTE, LTE Advanced e/o sistemi di comunicazione senza fili di quinta generazione (o anche oltre)).
Diversamente, con riferimento alla figura 3, in una seconda variante del sistema 1** per il riconoscimento di irregolarità della pavimentazione stradale il dispositivo 12 di elaborazione è implementato/realizzato per mezzo di una centralina 12** elettronica di controllo (“Electronic Control Unit” - ECU) (autoveicolistica) installata a bordo del veicolo 2 a motore. La centralina 12** elettronica di controllo può convenientemente essere una centralina specificatamente dedicata al riconoscimento di irregolarità della pavimentazione stradale, oppure essere una centralina dedicata a diversi compiti che includono anche il riconoscimento di irregolarità della pavimentazione stradale.
Claims (2)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Un metodo per il riconoscimento delle irregolarità di una pavimentazione stradale comprendente: (A) una fase di test includente a sua volta - una sotto fase in cui eseguire dei test mediante passaggi e/o impatti di pneumatici su diverse irregolarità con diverse velocità di veicolo a motore; - una sotto fase in cui acquisire, durante i test eseguiti, le velocità di ruota e le velocità del veicolo a motore e calcolare le velocità normalizzate di ruota relative ai test eseguiti attraverso il rapporto fra le velocità di ruota e la rispettive velocità del veicolo a motore; e - una sotto fase di costruzione di almeno un modello per associare la deviazione standard delle velocità normalizzate di ruota relative ai test eseguiti alle irregolarità sulla pavimentazione stradale; e (B) una fase di riconoscimento vero e proprio includente a sua volta - una sotto fase in cui acquisire l’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo a motore; - una sotto fase in cui elaborare l’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo a motore mediante una trasformata di Fourier veloce; - una sotto fase in cui individuare una soglia minima nel contenuto in frequenza dell’angolo di sterzo della ruota elaborato mediante la trasformata di Fourier veloce; - una sotto fase in cui acquisire le velocità di ruota; - una sotto fase in cui acquisire le velocità del veicolo a motore; - una sotto fase in cui calcolare le velocità normalizzate di ruota attraverso il rapporto fra le velocità di ruota e le rispettive velocità del veicolo a motore; - una sotto fase in cui realizzare un filtraggio di tipo passa-alto delle velocità di ruota oppure delle velocità normalizzate di ruota mediante la detta soglia minima; - una sotto fase in cui calcolare la deviazione standard delle velocità normalizzate di ruota; e - una sotto fase in cui riconoscere la presenza di irregolarità sulla pavimentazione stradale sulla base del confronto fra il detto modello e la deviazione standard delle velocità normalizzate di ruota.
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 e comprendente l’ulteriore fase di analizzare l’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo a motore, le velocità di ruota e le velocità del veicolo a motore su un tratto di riferimento della pavimentazione stradale di lunghezza variabile e/o impostabile; in cui, il tratto di riferimento della pavimentazione stradale presenta una lunghezza compresa fra 2 e 25 metri lineari, preferibilmente fra 5 e 10 metri lineari. 3.- Metodo secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui la sotto fase di acquisire le velocità di ruota è realizzato con una frequenza di campionamento pari ad almeno 50 Hz; preferibilmente pari a 100 Hz. 4.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase (B) comprende le ulteriori sotto fasi di acquisire informazioni relative alla posizione del veicolo tramite il segnale GPS; e di localizzare le eventuali irregolarità in funzione della posizione del veicolo. 5.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase (A) comprende le ulteriori sotto fasi di eseguire i test mediante passaggi e/o impatti di diverse tipologie di pneumatici su diverse tipologie di veicolo a motore e di costruire un numero di modelli per associare la deviazione standard delle velocità normalizzate di ruota relative ai test eseguiti alla tipologia di pneumatico e/o di veicolo a motore. 6.- Sistema (1, 1*, 1**) per il riconoscimento delle irregolarità di una pavimentazione stradale comprendente un dispositivo (11) di acquisizione ed un dispositivo (12, 12*, 12**) di elaborazione; in cui il dispositivo (11) di acquisizione è: • installato a bordo di un veicolo (2) a motore dotato di due o più ruote dotate di pneumatici; • accoppiato a un bus (20) di veicolo del veicolo (2) a motore; e • configurato per - acquisire, dal bus di veicolo (20), segnali indicativi della velocità del veicolo (2) a motore, della velocità di una ruota di detto veicolo (2) a motore e dell’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo (2) a motore; e - fornire in uscita grandezze indicative delle velocità del veicolo (2) a motore, della velocità della ruota di detto veicolo (2) a motore e dell’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo (2) a motore; ed in cui il dispositivo (12, 12*, 12**) di elaborazione è: • configurato per memorizzare almeno un modello di riconoscimento di irregolarità della pavimentazione stradale e per ricevere, dal dispositivo (11) di acquisizione, le grandezze indicative delle velocità del veicolo (2) a motore, della velocità della ruota di detto veicolo (2) a motore e dell’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo (2) a motore; e • programmato per - elaborare le grandezze relative all’angolo di sterzo della ruota di detto veicolo (2) a motore e calcolare, sulla base delle grandezze indicative delle velocità del veicolo a motore (2) e della velocità della ruota di detto veicolo a motore (2), una velocità normalizzata di ruota indicativa di un rapporto della velocità della ruota rispetto alla velocità del veicolo a motore; e - riconoscere la presenza di irregolarità sulla pavimentazione stradale sulla base del confronto fra il detto modello e la deviazione standard delle velocità normalizzate di ruota. 7.- Sistema secondo la rivendicazione 6, in cui il dispositivo (11) di acquisizione è fissato/vincolato al telaio del veicolo (2) a motore; preferibilmente in modo che il dispositivo (11) di acquisizione sia sottoposto alle stesse vibrazioni a cui è sottoposto il telaio del veicolo (2) a motore. 8.- Sistema secondo la rivendicazione 6 oppure 7, in cui il dispositivo (11) di acquisizione è disposto in prossimità di un connettore OBD del veicolo (2) a motore. 9.- Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui il dispositivo (12*) di elaborazione è un sistema di calcolo di tipo cloud (12*) che è remotamente connesso senza fili al dispositivo di acquisizione (11). 10.- Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui il dispositivo (12**) di elaborazione è una centralina elettronica di controllo (12**) installata a bordo del veicolo (2) a motore.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102019000006614A IT201900006614A1 (it) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Metodo e sistema per il riconoscimento delle irregolarita' di una pavimentazione stradale |
| JP2021565976A JP2022531706A (ja) | 2019-05-07 | 2020-05-04 | 道路舗装の凹凸を認識する方法及びシステム |
| CN202080033777.1A CN113795415B (zh) | 2019-05-07 | 2020-05-04 | 用于识别道路路面的凹凸的方法和系统 |
| AU2020270007A AU2020270007B2 (en) | 2019-05-07 | 2020-05-04 | Method and system for the recognition of the irregularities of a road pavement |
| US17/608,826 US12128904B2 (en) | 2019-05-07 | 2020-05-04 | Method and system for the recognition of the irregularities of a road pavement |
| PCT/IB2020/054200 WO2020225702A1 (en) | 2019-05-07 | 2020-05-04 | Method and system for the recognition of the irregularities of a road pavement |
| EP20723219.0A EP3966080B8 (en) | 2019-05-07 | 2020-05-04 | Method and system for the recognition of the irregularities of a road pavement |
| ES20723219T ES2951294T3 (es) | 2019-05-07 | 2020-05-04 | Método y sistema para el reconocimiento de las irregularidades de una carretera pavimento |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102019000006614A IT201900006614A1 (it) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Metodo e sistema per il riconoscimento delle irregolarita' di una pavimentazione stradale |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT201900006614A1 true IT201900006614A1 (it) | 2020-11-07 |
Family
ID=67551627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102019000006614A IT201900006614A1 (it) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Metodo e sistema per il riconoscimento delle irregolarita' di una pavimentazione stradale |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12128904B2 (it) |
| EP (1) | EP3966080B8 (it) |
| JP (1) | JP2022531706A (it) |
| CN (1) | CN113795415B (it) |
| AU (1) | AU2020270007B2 (it) |
| ES (1) | ES2951294T3 (it) |
| IT (1) | IT201900006614A1 (it) |
| WO (1) | WO2020225702A1 (it) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112393740B (zh) * | 2020-12-03 | 2022-09-09 | 吉林大学 | 一种路面舒适性指数的确定方法及系统 |
| JP7406182B2 (ja) * | 2020-12-11 | 2023-12-27 | トヨタ自動車株式会社 | 関連値情報の更新システム及び関連値情報の更新方法 |
| DE102022121059A1 (de) * | 2022-08-19 | 2024-02-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln zumindest einer eine fahrbahnschwelle charakterisierenden information |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007054082A1 (de) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | In einem fahrzeugeigenen Diagnosesystem verwendetes Unebene-Straße-Erfassungssystem |
| DE102009012128A1 (de) * | 2009-03-06 | 2010-09-09 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Bestimmen einer Rauigkeit einer Fahrbahnoberfläche für ein Fahrzeug |
| WO2011054363A1 (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-12 | Nira Dynamics Ab | Surface classification |
| DE102015203062A1 (de) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung des Straßenzustands für ein Fahrzeug |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60596A (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-05 | 株式会社デンソー | 路面状態識別装置 |
| JP3684726B2 (ja) * | 1996-12-24 | 2005-08-17 | 株式会社デンソー | 路面状態判別装置 |
| US6202020B1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-13 | Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc | Method and system for determining condition of road |
| JP2004161116A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 路面状態判定方法および装置、ならびに路面状態判定のプログラム |
| JP2010287044A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Isuzu Motors Ltd | 道路情報提供装置およびナビゲーション装置 |
| DE202009012128U1 (de) | 2009-09-05 | 2011-01-27 | Trox Gmbh | Jalousieklappensystem |
| EP2735487B1 (en) * | 2011-07-20 | 2020-09-02 | Bridgestone Corporation | Road surface condition estimation method, and road surface condition estimation device |
| JP6021309B2 (ja) * | 2011-10-05 | 2016-11-09 | 鹿島道路株式会社 | 路面凹凸評価システム |
| EP2828781B1 (en) * | 2012-03-22 | 2019-05-08 | Tata Consultancy Services Limited | A system and a method for improved car prognosis |
| US9983093B2 (en) * | 2013-05-06 | 2018-05-29 | Here Global B.V. | Assessing the road quality of one or more road segments in a road network |
| CN103318180B (zh) * | 2013-05-28 | 2015-09-09 | 万向钱潮股份有限公司 | 一种车辆路面不平度自动识别系统及方法 |
| JP2015229433A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 太平洋工業株式会社 | 路面状態検出装置及び路面状態検出システム |
| BR112016003450B1 (pt) * | 2014-06-09 | 2022-04-26 | Nira Dynamics Ab | Método e sistema para a detecção de uma irregularidade a curto prazo de uma superfície de estrada sob um veículo de condução tendo pelo menos uma primeira roda e meio de armazenamento legível por computador |
| JP6412725B2 (ja) * | 2014-06-27 | 2018-10-24 | Kyb株式会社 | 路面状態判断システム |
| US9994172B2 (en) * | 2015-02-26 | 2018-06-12 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems to determine and communicate driver performance |
| DE102015003115B4 (de) | 2015-03-11 | 2021-10-07 | Audi Ag | Verfahren zur Ermittlung einer Fahrbahnzustandsinformation und Kraftfahrzeug |
| US10219116B2 (en) * | 2016-03-10 | 2019-02-26 | Allstate Insurance Company | Detection of mobile device location within vehicle using vehicle based data and mobile device based data |
| RU2629875C1 (ru) | 2016-04-04 | 2017-09-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Яндекс" | Способы и системы прогнозирования условий вождения |
| JP6359163B1 (ja) * | 2017-08-03 | 2018-07-18 | 株式会社ショーワ | サスペンション制御装置、および、サスペンション装置 |
-
2019
- 2019-05-07 IT IT102019000006614A patent/IT201900006614A1/it unknown
-
2020
- 2020-05-04 WO PCT/IB2020/054200 patent/WO2020225702A1/en not_active Ceased
- 2020-05-04 AU AU2020270007A patent/AU2020270007B2/en active Active
- 2020-05-04 ES ES20723219T patent/ES2951294T3/es active Active
- 2020-05-04 JP JP2021565976A patent/JP2022531706A/ja active Pending
- 2020-05-04 US US17/608,826 patent/US12128904B2/en active Active
- 2020-05-04 EP EP20723219.0A patent/EP3966080B8/en active Active
- 2020-05-04 CN CN202080033777.1A patent/CN113795415B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007054082A1 (de) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | In einem fahrzeugeigenen Diagnosesystem verwendetes Unebene-Straße-Erfassungssystem |
| DE102009012128A1 (de) * | 2009-03-06 | 2010-09-09 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Bestimmen einer Rauigkeit einer Fahrbahnoberfläche für ein Fahrzeug |
| WO2011054363A1 (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-12 | Nira Dynamics Ab | Surface classification |
| DE102015203062A1 (de) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung des Straßenzustands für ein Fahrzeug |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3966080A1 (en) | 2022-03-16 |
| EP3966080B1 (en) | 2023-04-12 |
| JP2022531706A (ja) | 2022-07-08 |
| ES2951294T3 (es) | 2023-10-19 |
| WO2020225702A1 (en) | 2020-11-12 |
| AU2020270007A1 (en) | 2021-12-02 |
| US12128904B2 (en) | 2024-10-29 |
| CN113795415A (zh) | 2021-12-14 |
| US20220274600A1 (en) | 2022-09-01 |
| EP3966080B8 (en) | 2023-05-17 |
| CN113795415B (zh) | 2024-07-16 |
| AU2020270007B2 (en) | 2024-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| IT201900006613A1 (it) | Metodo e sistema per il riconoscimento delle irregolarita' di una pavimentazione stradale | |
| US11458777B2 (en) | Tread wear monitoring system and method | |
| JP6200595B2 (ja) | 路面における短期凹凸の検出 | |
| CN107933559B (zh) | 用于在车辆中确定道路特性的方法和系统 | |
| JP2018517978A (ja) | 運転限界速度を決定する方法 | |
| US9168906B2 (en) | Method of analyzing stopping distance performance efficiency | |
| IT201900006614A1 (it) | Metodo e sistema per il riconoscimento delle irregolarita' di una pavimentazione stradale | |
| CN104553992A (zh) | 一种车辆侧翻预警方法 | |
| JP2018501466A (ja) | 屋内タイヤ試験に対するスケール変更可能な車両モデル | |
| US12434711B2 (en) | Method and related system for estimating the International Roughness Index of a road segment | |
| US20240185646A1 (en) | International roughness index estimation method and system | |
| CN106934463A (zh) | 一种用于间接式胎压监测系统智能标定的自学习方法 | |
| CN113665302A (zh) | 生成虚拟轮胎模型和模拟轮胎状况的方法以及虚拟轮胎模型 | |
| CN102057267A (zh) | 通过比较分析估计一对轮胎的横向抓地力的方法 | |
| CN113465948A (zh) | 轿车轮胎耐刮擦能力测试方法 | |
| CN116403189B (zh) | 一种车辆的实时行驶道路识别方法及装置 | |
| KR102322778B1 (ko) | 타이어 상태 측정 시스템 및 방법 |