Campo da invenção

[001] A presente invenção refere-se a um sistema controlador de velocidade do setor automotivo, capaz de limitar e controlar a velocidade máxima do veículo automotivo e se ajustando automaticamente de acordo com informações de geolocalização do veículo automotivo, informações da velocidade em que o veículo automotivo se encontra a cada momento e informações georreferenciadas dos limites máximos de velocidade das vias (estabelecidos pelos órgãos governamentais competentes) onde o veículo automotivo estiver transitando sem a necessidade da intervenção humana. A invenção pode ser aplicada a qualquer veículo do setor automotivo que utiliza qualquer sistema de alimentação ou propulsão, ou seja, é voltado para: veículos automotivos que utilizem propulsão a base de combustão; veículos automotivos que utilizem propulsão a base de energia elétrica; e veículos automotivos que utilizem uma propulsão híbrida (combustão e/ou energia elétrica).

Fundamentos da invenção

[002] PI0900173-5 descreve um sistema limitador de velocidade conforme limite de cada via para veículos automotores compreendendo um receptor de localização do veículo por geoposicionamento (GPS), que acessando um banco de dados local ou externo identifica o limite de velocidade permitido para a via em que o veículo se encontra e automaticamente ajusta esse limite para o sistema limitador de velocidade, fazendo que este seja sempre conduzido dentro dos limites permitidos nas vias, independente da intervenção humana. No entanto, PI0900173-5 em nenhum momento demostra tecnicamente o processo de como o sistema proposto irá funcionar. Por exemplo, de que forma é obtida a informação de velocidade do veículo em um determinado momento, de onde se obtém as informações de geolocalização e georreferenciamento, onde o sistema limitador de velocidade será conectado, a forma como o limite de velocidade será realizada entre outras. [003] MU8902650-0 U2 descreve um limitador de velocidade veicular microcontrolado por GPS que tem por objetivo pré programar a velocidade de cada veículo automotor de qualquer tipo. MU8902650-0 U2 compreende um GPS instalado no veículo que informará a velocidade da via para um microcontrolador que ao atingir a velocidade pré-programada no GPS irá manter a velocidade do veículo não ultrapassando o limite estipulado na programação ou desacelerar gradativamente a velocidade, independente da vontade do condutor do veículo. De acordo com os ensinamentos de MU8902650-0 U2, o limitador age diretamente abrindo ou interrompendo as válvulas de injeção com o objetivo de atingir a rotação que estabeleça a velocidade do veículo de acordo com a velocidade máxima da via, ou seja, o veículo transitará sempre no limite máximo da via. De acordo com os ensinamentos de MU8902650-0 U2, o equipamento obtém a informação do limite máximo da via por meio do GPS e não informa a existência de informações oriundas de banco de dados internos ou externos ao dispositivo. Não é comentado, mas fica implícito que o objetivo da invenção MU8902650-0 U2 é fornecer um equipamento que faça o veículo automotivo transitar sempre em modo cruzeiro, de forma que, a velocidade máxima do modo cruzeiro seja estabelecida pelo limite máximo da via. No entanto, somente com a informação do GPS não é possível determinar o limite máximo da via onde o veículo estiver transitando. Da mesma forma, MU8902650-0 U2 não informa como a informação de velocidade do veículo em um determinado momento será obtida.

[004] BR 202017007701-8 U2 descreve um dispositivo controlador de velocidade por geolocalização compreendendo um aparelho eletrónico, instalado na região do painel do veículo, com software interno, computador de bordo inteligente e pré-programado, provido de todo trajeto e o controle da velocidade do veículo através da geolocalização, tecnologia híbrida, possuindo ainda chip GSM que permite fazer e receber ligações, mensagens e alertas em tempo real, permitindo ainda comunicação com a "base". O dispositivo em questão possui também um segundo aparelho formado por um dispositivo mecânico, que ao receber o comando aciona o sistema de freio, freando o veículo de acordo com o necessário, de forma totalmente automatizada. De acordo com os ensinamentos de BR 202017007701-8 U2, a rota do veículo precisa ser pré programada e o sistema de freio será utilizado também de forma pré programada, limitando a velocidade do veículo somente nos pontos pré programados. BR 202017007701-8 U2 não informa como a informação de velocidade do veículo em um determinado momento será obtida.

Sumário da Invenção

Problemas técnicos

[005] De acordo com a invenção descrita em PI0900173-5, a velocidade máxima do veículo poderá ser limitada de acordo com o limite máximo da via. No entanto, PI0900173-5 em nenhum momento demostra tecnicamente o processo de como o sistema proposto irá funcionar. Por exemplo, de que forma é obtida a informação de velocidade do veículo em um determinado momento, de que forma as informações de geolocalização e georreferenciamento contendo o limite máximo de velocidade permitido na via são obtidas, onde o sistema limitador de velocidade será conectado, a forma como o limite de velocidade será realizado, onde o dispositivo agirá para limitar a velocidade do veículo, como os dados serão transformados em informação entre outras. A presente invenção, a ser descrita nesse documento, demostra tecnicamente todos os processos envolvidos para limitar e controlar a velocidade do veículo automotivo de acordo com o limite máximo de velocidade permitida de cada trecho de uma via.

[006] De acordo com a invenção descrita em MU8902650-0 U2, se o usuário condutor do veículo acionar o limitador de velocidade veicular microcontrolado por GPS, o veículo transitaria sempre na velocidade máxima permitida. Esse controle acontece, pois o limitador age diretamente abrindo ou interrompendo as válvulas de injeção com o objetivo de atingir a rotação que estabeleça a velocidade do veículo de acordo com a velocidade máxima da via. A invenção descrita em MU8902650-0 U2 informa que equipamento obtém a informação do limite máximo da via por meio do GPS. No entanto, somente com a informação do GPS não é possível determinar o limite máximo da via onde o veículo estiver transitando. É necessário que a informação do GPS seja correlacionada com informações georreferenciadas que contenha o limite máximo de velocidade de cada trecho de uma via. A presente invenção, a ser descrita nesse documento, fornece uma técnica de como transformar dados georreferenciados de limites máximo de velocidade dos trechos de uma via e dados de geolocalização de um veículo automotivo (momento a momento) em informações que, por sua vez, junto com a informação da velocidade do veículo, irá agir, sempre que houver alterações, limitando/controlando a velocidade máxima do veículo. A presente invenção não age diretamente nas válvulas de injeção do veículo automotivo para controlar e limitar a velocidade. A presente invenção, a ser descrita nesse documento, age limitando e controlando diretamente o sinal de aceleração provido do acelerador.

[007] De acordo com a invenção descrita em BR 202017007701-8 U2, o controlador de velocidade em questão possui um aparelho formado por um dispositivo mecânico, que ao receber o comando, aciona o sistema de freio, freando o veículo de acordo com o necessário, de forma totalmente automatizada. Além disso, conforme descrita na invenção BR 202017007701-8 U2, para o equipamento executar a ação, a rota do veículo precisa ser pré programada assim como o sistema de freios que também será utilizado de forma pré programada, fazendo com que a velocidade do veículo seja limitada somente nos pontos pré programados. A presente invenção, a ser descrita nesse documento, permite que a velocidade do veículo automotivo seja limitada automaticamente de acordo com o limite máximo de velocidade de cada trecho da via de forma totalmente automática, sem precisar agir no sistema de freios do veículo automotivo e sem necessidade de pré programação da rota.

Solução para os problemas

[008] Aspectos das modalidades da presente invenção foram concebidos notando os problemas técnicos acima, e é, portanto, um dos objetivos da presente invenção avaliar os inconvenientes das soluções existentes, propor melhorias e fornecer, de forma eficiente e eficaz, um sistema limitador de velocidade de veículo automotivo que se autoajusta por meio da geolocalização e de informações georreferenciadas dos limites máximos de velocidade das vias (estabelecidos pelos órgãos governamentais competentes) onde o veículo automotivo estiver transitando.

[009] O sistema limitador autoajustável de velocidade de veículo automotivo por meio de geolocalização e informações georreferenciadas é aplicado a qualquer veículo do setor automotivo que utiliza qualquer sistema de alimentação ou propulsão, ou seja, é voltado para: veículos automotivos que utilizem propulsão a base de combustão; veículos automotivos que utilizem propulsão a base de energia elétrica; e veículos automotivos que utilizem uma propulsão híbrida (combustão e/ou energia elétrica).

[0010] Um outro aspecto da presente invenção é fornecer melhorias, opções e configurações na forma de captura de informações de geolocalização, informações de velocidade do veículo automotivo em um determinado momento e informações georreferenciadas dos limites máximos de velocidade das vias (estabelecidos pelos órgãos governamentais competentes) onde o veículo automotivo estiver transitando no mesmo momento.

[0011] Outro objetivo da presente invenção é fornecer melhorias, opções de configuração e instalação da Unidade de Controle Autoajustável - UCVA responsável por ajustar automaticamente o limite máximo de velocidade automotivo de acordo com as instruções recebidas do software.

[0012] A presente invenção visa também mostrar esquematicamente a forma como o sistema limitador autoajustável de velocidade, por meio de geolocalização e informações georreferenciadas, interage com o veículo automotivo.

[0013] A presente invenção colabora para uma redução dos acidentes de trânsito que possuem como causa o excesso de velocidade e colabora, também, para a extinção das multas por excesso de velocidade desde que o veículo automotivo possua a presente invenção instalada e que a mesma esteja ativada.

[0014] A presente invenção também colabora para uma redução do consumo da energia propulsora, pois o veículo estará limitado a velocidade máxima de cada trecho da via, exigindo, assim, menos dos motores propulsores. Consequentemente, para o caso de veículos automotivos que utilizem propulsão a base de combustão, a presente invenção também contribui reduzindo a quantidade de C02 (dióxido de carbono) e partículas suspensas na atmosfera.

[0015] Outras características e vantagens da presente invenção tornar-se-ão evidentes a partir das descrições a seguir tomadas em conjunto com as figuras anexadas.

Breve descrição dos desenhos [0016] Os desenhos anexados, que são incorporadas e constituem uma parte da especificação, ilustram arranjos e modalidades da invenção e, juntamente com a descrição servem para explicar os princípios da invenção.

[0017] A Figura 01 é uma ilustração esquemática de um arranjo funcional, mostrando a origem das informções que a presente invenção requesita assim como as interligações necessárias para que o sistema funcione.

[0018] A Figura 02 é um fluxograma que ilustra o processo executado pela presente invenção referente a modalidade limitadora da velocidade do veículo automotivo,

[0019] A Figura 03 é um fluxograma que ilustra o processo executado pela presente invenção referente a modalidade velocidade de cruzeiro do veículo automotivo.

[0020] A Figura 04 é uma ilustração esquemática de um arranjo alternativo, se utilizando de um smartphone, mostrando a origem das informções que a presente invenção requesita assim como as interligações necessárias para que o sistema funcione.

Descrição da invenção

[0021] Os arranjos da presente invenção serão descritos abaixo com referência aos desenhos anexados. Ressalta-se que os arranjos a serem descritos são exemplos de implementações detalhadas da presente invenção ou exemplos detalhados do arranjo descrito nas reivindicações anexadas. Para simplificar, a presente invenção (sistema limitador/controlador autoajustável de velocidade por meio de informações de geolocalização, informações georreferenciadas e velocidade do veículo) será chamada de Unidade de Controle de Velocidade Autoajustável - UCVA.

[0022] Cabe ressaltar que o sistema limitador/controlador autoajustável de velocidade por meio de informações de geolocalização, informações georreferenciadas e velocidade do veículo, ou melhor, a Unidade de Controle de Velocidade Autoajustável - UCVA pode ser instalada em qualquer veículo automotivo ou projetada para que o veículo já saia de fábrica com esse sistema.

[ Primeiro Arranjo ] [0023] O primeiro arranjo da Unidade de Controle de Velocidade Autoajustável - UCVA será descrito com referência no diagrama esquemático apresentado na Figura 01. Como mostrado na Figura 01, a (101) UCVA é um sistema eletrónico integrado ao veículo que recebe informações de (102) geolocalização de onde o veículo se encontra momento a momento por meio de um módulo GPS integrado a ela. A (101) UCVA também recebe informações (103) georreferenciadas do limite máximo de velocidade do trecho da via onde o veículo se encontra momento a momento por meio de um chip de acesso à internet integrado também à (101) UCVA. A (101) UCVA também recebe a informação da velocidade em que o veículo automotivo se encontra momento a momento. Essa informação pode ser extraída diretamente do (104) plug On-Board Diagnostic - OBD ou do sensor do Anti-lock Braking System - ABS ou do sensor de velocidade e, também, pode ser retirado do próprio módulo GPS por meio das (102) informações de geolocalização. No caso da UCVA ser utilizada na modalidade “Limitador de Velocidade”, a UCVA limita a velocidade máxima do veículo automotivo de acordo com a velocidade máxima da via em que o mesmo se encontra. O processo de execução desta modalidade será descrito por meio de um fluxograma apresentado na Figura 02. No caso da UCVA ser utilizada na modalidade de “Velocidade de Cruzeiro”, a UCVA também recebe informação do sinal do pedal de freio do veículo automotivo (107) e de (108) uma interface de manipulação que é utilizada pelo usuário do veículo automotivo para ligar e desligar a UCVA e selecionar a velocidade de cruzeiro. Essa (108) interface poderá ser um display de LED com botões de seleção, uma tela “touch screem” entre outros. O processo de execução desta modalidade será descrito por meio de um fluxograma apresentado na Figura 03. De qualquer forma, todas essas informações são processadas pela (101) UCVA que, por sua vez, pode gerar um novo sinal de aceleração para limitar ou manter a velocidade do veículo ou liberar o sinal de aceleração recebido do (105) acelerador do veículo. Todos esses sinais são administrados pela UCVA de acordo com a modalidade de operação selecionada pelo usuário do veículo automotivo e transmitidos para o (106) Módulo de Controle do Motor (Engine Control Module - ECM) ou a Unidade de Controle Eletrónico (Electronic Control Unit - ECU), responsável por controlar as funções do motor e da velocidade do veículo. [0024] O processo executado pela Unidade de Controle de Velocidade Autoajustável - UCVA apresentado nesse arranjo referente a modalidade limitadora de velocidade será descrito a seguir com referência no fluxograma apresentado na Figura 02. A UCVA, de acordo com o fluxograma apresentado na Figura 02, pode se iniciar diretamente e automaticamente com a iniciação da operação do veículo automotivo ou, como opção, pode ser iniciado manualmente a critério do usuário do veículo automotivo, por meio de uma chave interruptora. Após a UCVA ser ativada, é iniciada a etapa S201, onde a UCVA recebe simultaneamente e a cada instante de tempo as informações de geolocalização de onde o veículo automotivo se encontra, as informações de limite de velocidade máxima da via onde o veículo automotivo se encontra de acordo com a sua geolocalização e as informações de velocidade do veículo. Na etapa S202, a UCVA analisa as informações recebidas e gera um sinal de aceleração de acordo com a velocidade atual do veículo e o limite máximo de velocidade permitida da via (etapa S203) para um determinado instante de tempo. Na etapa S204, existe uma tomada de decisão no processo executado pela UCVA. A etapa S205 será escolhida pela UCVA se a velocidade do veículo automotivo for menor que a velocidade máxima permitida em um determinado instante de tempo. Nesse caso, a UCVA retém o sinal de aceleração gerado por ela mesma e libera o sinal de aceleração emitido pelo acelerador (etapa S206), permitindo que o veículo automotivo trafegue de forma natural, ou seja, de acordo com a aceleração requisitada pelo usuário do veículo automotivo. Nessa situação, o sinal de aceleração não sofre interferência da UCVA, de forma que o sinal de aceleração emitido pelo acelerador é transmitido para o Módulo de Controle do Motor (Engine Control Module - ECM) ou a Unidade de Controle Eletrónico (Electronic Control Unit - ECU) responsável por controlar as funções do motor e a velocidade do veículo. Todavia, se a velocidade do veículo automotivo for maior ou igual a velocidade máxima permitida em um determinado instante de tempo, a etapa S207 será a escolhida. Nessa etapa, existe uma outra tomada de decisão no processo executado pela UCVA. A etapa S208 será escolhida se o sinal de aceleração emitido pelo acelerador for menor que o sinal de aceleração gerado pela UCV. Nesse caso, a UCVA retém o sinal de aceleração gerado por ela mesma e libera o sinal de aceleração emitido pelo acelerador (etapa S209), de forma que o sinal de aceleração emitido pelo acelerador é transmitido para o Módulo de Controle do Motor (Engine Control Module - ECM) ou a Unidade de Controle Eletrónico (Electronic Control Unit - ECU) responsável por controlar as funções do motor e da velocidade do veículo, permitindo que o veículo automotivo reduza sua velocidade conforme solicitado pelo usuário. No entanto, se o sinal de aceleração emitido pelo acelerador for maior ou igual ao sinal de aceleração gerado pela UCVA, a etapa S210 será escolhida. Nessa etapa, a UCVA retém o sinal de aceleração emitido pelo acelerador e libera o sinal de aceleração gerado por ela mesma (S211), limitando o sinal de aceleração requisitado pelo usuário, e consequentemente limitando a velocidade máxima do veículo automotivo de acordo com o limite máximo de velocidade permitido na via naquele instante de tempo. Esse sinal de aceleração gerado pela UCVA é transmitido ao Módulo de Controle do Motor (Engine Control Module - ECM) ou a Unidade de Controle Eletrónico (Electronic Control Unit - ECU) responsável por controlar as funções do motor e da velocidade do veículo. O processo se reinicia a cada novo instante de tempo e se repetirá momento a momento até que o usuário do veículo automotivo interrompa a operação (por exemplo, desligando o veículo automotivo ou desligando a Unidade de Controle de Velocidade).

[0025] O processo executado pela Unidade de Controle de Velocidade Autoajustável - UCVA apresentado nesse arranjo referente a modalidade velocidade de cruzeiro será descrito a seguir com referência no fluxograma apresentado na Figura 03. O processo tem início com o usuário do veículo automotivo optando em operar na modalidade velocidade de cruzeiro e selecionando a velocidade máxima que deseja transitar na via em que o veículo automotivo se encontra em um determinado intervalo de tempo (etapa S301). Após o usuário selecionar a velocidade de cruzeiro que o veículo automotivo irá transitar, a UCVA bloqueará o sinal de aceleração do acelerador (etapa S302). Na etapa S303, a UCVA recebe a informação de geolocalização de onde o veículo automotivo se encontra em um determinado instante de tempo; a informação de georreferenciamento do limite máximo de velocidade da via onde o veículo automotivo se encontra; a informação da velocidade em que o veículo automotivo se encontra e a informação da velocidade máxima que o usuário selecionou para ransitar com o veículo automotivo. Na etapa seguinte, etapa S304, a UCVA analisa todas a informações recebidas. Na etapa S305, existe uma tomada de decisão no processo executado pela UCVA. A etapa S306 será escolhida pela UCVA se o usuário do veículo automotivo utilizar o freio do mesmo. Neste caso, a UCVA librera o sinal de aceleração do acelerador e desativa o modo de velocidade cruzeiro selecionado pelo usuário do veículo automotivo (etapa S307). Caso o freio não seja utilizado pelo usuário do veículo automotivo, chega-se na etapa S308 e, então, uma outra tomada de decisão no processo executado pela UCVA na modalidade de velocidade de cruzeiro é requisitada. A etapa S309 será escolhida se a velocidade selecionada pelo usuário na modalidade velocidade de cruzeiro na UCVA for maior ou igual ao limite de velocidade máximo permitido na via naquele instante de tempo. Nessa etapa, a UCVA irá gerar um sinal de aceleração necessário de forma a atingir e manter a velocidade do veículo automotivo de acordo com o limite máximo de velocidade permitido na via naquele instante de tempo. Esse sinal de aceleração gerado pela UCVA é transmitido ao Módulo de Controle do Motor (Engine Control Module - ECM) ou a Unidade de Controle Eletrónico (Electronic Control Unit - ECU) responsável por controlar as funções do motor e da velocidade do veículo. A etapa S310 será escolhida se a velocidade selecionada pelo usuário na modalidade velocidade de cruzeiro na UCVA for menor que limite de velocidade máximo permitido na via naquele instante de tempo. Nessa etapa, a UCVA irá gerar um sinal de aceleração necessário para atingir e manter a velocidade do veículo de acordo com o limite máximo de velocidade selecionado pelo usuário. Esse sinal de aceleração gerado pela UCVA é transmitido ao Módulo de Controle do Motor (Engine Control Module - ECM) ou a Unidade de Controle Eletrónico (Electronic Control Unit - ECU) responsável por controlar as funções do motor e da velocidade do veículo.

[ Segundo Arranjo ]

[0026] O segundo arranjo da Unidade de Controle de Velocidade - UCVA será descrito com referência no diagrama esquemático apresentado na Figura 04. Como apresentado na Figura 04, a (401) UCVA será composta por um (401 A) sistema eletrónico integrado ao veículo automotivo que trabalha em conjunto com um (401 B) smartphone. Por padrão, o (401 B) smartphone vem equipado com um microprocessador, um sistema operacional, um módulo GPS integrado e um chip de acesso à internet. Os dois dispositivos (401 A e 401 B) poderão ser conectados por cabo ou por meio de comunicação wireless (Bluetooth, infravermelho, WiFi entre outros). A informação de (402) geolocalização de onde o veículo se encontra momento a momento e a informação de (403) georreferenciadas do limite máximo de velocidade do trecho da via onde o veículo se encontra momento a momento são processadas no smartphone por meio de um aplicativo e transmitidas ao sistema eletrónico que está integrado ao veículo automotivo. O aplicativo também faz a função de interface com o usuário do veículo automotivo, com a possibilidade de ligar e desligar a UCVA e selecionar a velocidade na modalidade velocidade de cruzeiro. Todos os demais processos e interações são os mesmos realizados no primeiro arranjo.

[0027] Apesar desse arranjo necessitar de uma integração com um smartphone, o processo executado pela Unidade de Controle de Velocidade Autoajustável - UCVA apresentado nesse arranjo referente a modalidade limitadora de velocidade é igual ao apresentado no fluxograma representado na Figura 02.

[0028] Apesar desse arranjo necessitar de uma integração com um smartphone, o processo executado pela Unidade de Controle de Velocidade Autoajustável - UCVA apresentado nesse arranjo referente a modalidade velocidade de cruzeiro é igual ao apresentado no fluxograma representado na Figura 03.

[0029] Observa-se que outros arranjos com as modalidades descritas acima podem ser utilizados em combinação adequadamente. Alternativamente, as modalidades descritas acima podem ser utilizadas de forma seletiva.

[0030] A presente invenção descrita não está limitada aos arranjos e às modalidades descritas acima. Várias alternativas, modificações e equivalentes podem ser usados. Por conseguinte, as modalidades e arranjos acima não devem ser consideradas como limitantes do escopo da descrição, que é definida pelas reivindicações anexadas.