Sistema electrónico de gestión de neumáticos.

Un sistema para conservar la vida de una batería en un dispositivo accionado por batería,

que comprende:

un receptor (88) para recibir una transmisión repetida que comprende un paquete de enlace hacia delante (FLP), el FLP incluye una parte de datos y un epílogo;

un transmisor (88) configurado para transmitir un paquete de enlace inverso o de retorno (RLP) en respuesta al FLP; y

un microprocesador (84) acoplado al receptor (88), el microprocesador (84) despertando periódicamente de manera parcial para determinar si la transmisión repetida es probablemente un FLP examinando el epílogo, e microprocesador (84) lee la parte de datos, si la transmisión repetida es determinada para probablemente ser el FLP, para determinar si se solicita una respuesta del dispositivo accionado por batería, y el microprocesador (84) activa el transmisor (88) solamente después de que el microprocesador (84) determine a partir de la parte de datos que la respuesta es solicitada, en donde el transmisor (88) se estabiliza en un canal de enlace de retorno apropiado durante un periodo de tiempo mientras que el epílogo es recibido por el receptor (88).

Sistema electrónico de gestión de neumáticos CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere en general a sistemas de supervisión de parámetros de neumáticos y en particular a un sistema electrónico de gestión de neumáticos que incluye las etiquetas de neumático, en la que cada etiqueta tiene un circuito electrónico de sensor que ahorra energía "durmiéndose" y "despertándose" de forma periódica para medir y almacenar parámetros de los neumáticos, tales como la temperatura y la presión. El microprocesador de la etiqueta se despierta periódicamente hasta un modo de búsqueda y busca transmisiones que parezcan ser señales de interrogación desde un lector/transmisor-receptor (RT) , independientemente de la función de medición y almacenamiento de parámetros. Tras la detección de una transmisión que es probablemente una señal de interrogación, la etiqueta se despierta totalmente hasta un modo de interrogación, verifica que la señal de interrogación es válida y responde a la señal de interrogación válida mediante, por ejemplo, la transmisión de información de parámetros de neumático al RT. La etiqueta también puede programarse para despertarse periódicamente y transmitir de una manera autónoma los últimos parámetros de neumático almacenados, sin ser interrogada por un RT. La etiqueta, además, puede programarse para transmitir automáticamente una señal de "alarma" si uno de los parámetros de neumático está fuera de un umbral especificado.

TÉCNICA ANTERIOR Es deseable supervisar los neumáticos en relación a parámetros tales como la temperatura y la presión. Es particularmente ventajoso supervisar los neumáticos grandes para vehículos de uso fuera de carretera (OTR:off-theroad) ya que los neumáticos de estos vehículos son muy caros y deben someterse a mantenimiento de manera regular para maximizar la eficiencia del vehículo y el neumático.

En el pasado, los dispositivos de supervisión de neumáticos iban desde sistemas que supervisan la presión del neumático mediante conexiones al vástago de válvula (Patente de EE.UU. nº 4.734.674) , a sistemas que utilizan un acoplamiento magnético para recibir las señales externas del neumático (Patente de EE.UU. nº 4.588.978) , hasta sistemas sofisticados que miden la tasa de variación de la presión en el neumático y luego varían la tasa de transmisión de los datos dependiendo de la tasa de variación de la presión (Patente de EE.UU. nº 5.656.992) . Otros sistemas se activan mediante una transmisión de radiofrecuencia que activa el circuito de la etiqueta de neumático mediante dispositivos de acoplamiento inductivo. Véase la patente de EE.UU. nº 5.166.676.

Los dispositivos pasivos que dependen de un acoplamiento inductivo magnético o un acoplamiento capacitivo en general tienen la desventaja de que necesitan largos devanados de bobina, por lo que requieren modificaciones importantes en la construcción y el proceso de montaje de los neumáticos. Otra desventaja importante de tales dispositivos pasivos es que el interrogador debe colocarse muy próximo al neumático, generalmente a unos pocos centímetros (pulgadas) del neumático, con el fin de permitir la comunicación entre el neumático y el dispositivo. Debido a los requisitos de proximidad, la supervisión continua no es práctica ya que en esencia sería necesario montar un interrogador en cada rueda del vehículo. La adquisición manual de los datos desde los dispositivos pasivos integrados en cada uno de los neumáticos también es engorrosa y lenta debido a los requisitos de proximidad.

Otros dispositivos de la técnica anterior utilizados para supervisar las condiciones de los neumáticos se componen de circuitos de alimentación propia que se colocan externos al neumático, tal como en la válvula. Los dispositivos montados en el exterior tienen la desventaja de estar expuestos a daños tales como por la intemperie y el vandalismo. Además, los dispositivos instalados externamente se pueden desvincular fácilmente de un neumático particular que se está supervisando.

Otra desventaja de los dispositivos conocidos de supervisión e identificación de neumáticos es que las transmisiones de comunicaciones se consiguen utilizando radiofrecuencias convencionales, que generalmente necesitan una antena relativamente grande que debe montarse en el exterior o afianzarse al neumático de tal manera que se necesitan modificaciones relativamente importantes de la construcción o el proceso de montaje de los neumáticos.

Se han abordado varios problemas mediante los dispositivos que se muestran y describen en las patentes de EE.UU. nº s. 5.500.065; 5.562.787; 5.573.610 y 5.573.611. Sin embargo, estos dispositivos se encuentran dentro de la cámara del neumático de la rueda y tienen dificultades para transmitir datos a través del neumático a los receptores externos. Además, algunos dispositivos adicionales se encuentran dentro de los vástagos de válvula de manera que no se conectan directamente al neumático, sino, en cambio, a la rueda o llanta de manera que los dispositivos no proporcionan un registro permanente del neumático ya que el neumático podría ser retirado y sustituido por otro neumático en la misma llanta que contiene el dispositivo. Además, estos dispositivos de la técnica anterior se unen al neumático, a la rueda o al vástago de válvula exclusivamente, y no ofrecen la flexibilidad de diseño que se desea en muchas aplicaciones.

Además, al utilizar la comunicación de frecuencia RF, se encuentran dificultades en la transmisión de las señales a una ubicación remota debido al problema de la transmisión de señales a través del flanco (s) del neumático, que,

debido al grosor del neumático en esta ubicación, reduce materialmente la eficiencia de transmisión de la misma. Se ha observado que la cantidad de contenido de carbono en el neumático afecta a la transmisibilidad de las señales de RF, planteando de este modo problemas para los diseños de las antenas. Además, hay problemas con las antenas de la técnica anterior grabadas o colocadas en un substrato o placa de circuito impreso. Las transmisiones buenas a partir de dicha construcción se pueden producir en un solo sentido a través de los flancos del neumático. Sin embargo, un neumático puede montarse a la "inversa" de tal manera que la etiqueta esté en una pared interior. Dicho montaje puede aumentar la dificultad para transmitir señales a través de los flancos del neumático en el sentido deseado.

Por lo tanto, sería deseable contar con una estructura de antena que pudiera transmitir adecuadamente por lo menos en dos sentidos a través de ambos flancos.

También sería deseable proporcionar una etiqueta de neumático que ahorre la energía de la batería para prolongar la vida útil de la etiqueta de neumático.

Es deseable la producción de una etiqueta de neumático más pequeña y más ligera puesto que tal etiqueta produciría menos tensión sobre el parche que afianza la etiqueta de neumático a la superficie interna del neumático.

Aunque los dispositivos de supervisión de neumáticos descritos en los documentos mencionados anteriormente proporcionan ventajas limitadas, se necesita un sistema de supervisión de neumáticos que proporcione versatilidad y flexibilidad al permitir la separación de las funciones del sistema en componentes individuales capaces de mejorar la comunicación de RF con un lector/transmisor-receptor remoto (RT) en lo que se refiere a la relación señal/ruido, la reproducibilidad y la transmisión a distancia. La presente invención utiliza componentes separados que se combinan en una única estructura de dispositivo (una etiqueta de neumático) unida directamente al interior del neumático. Estos componentes de etiqueta incluyen un dispositivo de medición (sensor) para medir un parámetro de neumático, tal como la temperatura, la presión y similares, y un transmisor y receptor de RF, asociado con el neumático, para recibir señales externas de orden y transmitir señales de datos de neumático desde el neumático del vehículo a un RT externo. Además, la invención proporciona ventajas en la programación de la etiqueta que prolongan la vida de la batería, extendiendo de este modo la vida útil de la etiqueta de neumático.

También puede ser deseable leer los datos de neumático cuando un vehículo pasa por un RT estacionario. Por lo tanto, es muy deseable un sistema para identificar rápida y positivamente cada etiqueta de neumático.

La presente invención incluye varios modos de sueño y despertar parcial que conservan de manera significativa la vida de la batería, proporciona nuevas técnicas de identificación de etiquetas y ofrece opciones de transmisión que se pueden configurar que mejoran... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para conservar la vida de una batería en un dispositivo accionado por batería, que comprende:

un receptor (88) para recibir una transmisión repetida que comprende un paquete de enlace hacia delante (FLP) , el FLP incluye una parte de datos y un epílogo; un transmisor (88) configurado para transmitir un paquete de enlace inverso o de retorno (RLP) en respuesta al FLP; y un microprocesador (84) acoplado al receptor (88) , el microprocesador (84) despertando periódicamente de manera parcial para determinar si la transmisión repetida es probablemente un FLP examinando el epílogo, e microprocesador (84) lee la parte de datos, si la transmisión repetida es determinada para probablemente ser el FLP, para determinar si se solicita una respuesta del dispositivo accionado por batería, y el microprocesador (84) activa el transmisor (88) solamente después de que el microprocesador (84) determine a partir de la parte de datos que la respuesta es solicitada, en donde el transmisor (88) se estabiliza en un canal de enlace de retorno apropiado durante un periodo de tiempo mientras que el epílogo es recibido por el receptor (88) .

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el epílogo es codificado mediante codificación Manchester, o en el que el epílogo incluye un número predeterminado de transiciones.

3. El sistema de la reivindicación 1 ó de la reivindicación 2, en el que el microprocesador (84) determina si la transmisión repetida es probablemente el FLP determinando si la transmisión repetida incluye un número predeterminado de transiciones, o en el que el microprocesador (84) está configurado para recoger datos desde un

sensor (72, 74) .

4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el epílogo acorta la cantidad de tiempo que el transmisor está activo, o en el que el epílogo incrementa la cantidad de tiempo entre la parte de datos del FLP y el RLP enviado desde el dispositivo accionado por batería, permitiendo al dispositivo accionado por batería tiempo suficiente para estabilizar el transmisor (88) en el canal de enlace de retorno apropiado.

5. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el transmisor (88) es activado solamente en respuesta a un FLP válido, o en el que el transmisor (88) utiliza una rutina de aproximación sucesiva para obtener datos desde un dispositivo fuera de una pluralidad de dispositivos.

6. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que (i) el dispositivo accionado por batería responde solamente a un FLP válido que tiene un número de identificación específico asociado con el dispositivo, o

(ii) en el que el dispositivo accionado por batería incluye el transmisor (88) con un bucle de enganche de fase (PLL) .

7. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el epílogo reduce la cantidad de tiempo que el PLL está activo, por lo tanto ahorrando batería cuando el dispositivo accionado por batería no está en presencia de un FLP válido, o en el que el epílogo incrementa la cantidad de tiempo entre la parte de datos del FLP y el RLP del dispositivo accionado por batería, permitiendo al dispositivo accionado por batería suficiente tiempo para obtener un enganche de PLL en un canal de enlace de retorno apropiado.

8. Un sistema para conservar la vida de una batería en un dispositivo accionado por batería, que comprende:

un receptor (88) para recibir una transmisión repetida que comprende un paquete de enlace hacia delante (FLP) , el FLP incluye una parte de datos y un epílogo; un transmisor (88) que incluye un bucle de enganche de fase (PLL) ; y un microprocesador (84) acoplado al receptor (88) , el microprocesador (84) despertando periódicamente de manera parcial para determinar si la transmisión repetida es probablemente un FLP activando el receptor (88) solamente lo suficiente para determinar si la transmisión repetida incluye un número predeterminado de transiciones, el microprocesador (84) lee la parte de datos, si se determina que la transmisión repetida sea 55 probablemente el FLP, para determinar si una respuesta del dispositivo accionado por batería es solicitado, y el microprocesador (84) activa el PLL solamente después de que el microprocesador (84) activa el PLL solamente después de que el microprocesador (84) determine desde la parte de datos que la respuesta es solicitada, en donde el PLL se engancha en el canal de enlace de retorno apropiado durante un periodo de tiempo mientras que el epílogo es recibido por el receptor.

9. El sistema de la reivindicación 8, en el que el microprocesador (84) despierta totalmente para determinar si la transmisión repetida es un FLP válido examinando la parte de datos del FLP.

10. El sistema de la reivindicación 8 ó de la reivindicación 9, en el que el epílogo (i) incluye un flujo de ceros 65 lógicos, o en el que el epílogo (ii) incluye un flujo de unos lógicos.

11. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el epílogo empieza con un flujo de ceros lógicos y termino con un uno lógico.

12. El sistema de la reivindicación 11, en el que la transición desde el cero lógico al uno lógico significa el final del FLP válido.

13. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que el epílogo empieza con un flujo de unos lógicos y termina con un cero lógico.

14. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en el que el epílogo incrementa la cantidad de tiempo entre la parte de datos del FLP y un RLP del dispositivo accionado por batería, permitiendo al dispositivo accionado por batería suficiente tiempo para estabilizar el transmisor (88) en el canal de enlace de retorno apropiado.

15. El sistema de la reivindicación 14, en el que el transmisor (88) es activado solamente en respuesta a un FLP válido.

16. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 u 8 a 15, en el que (i) el epílogo incrementa la cantidad de tiempo que el dispositivo accionado por batería tiene para obtener un enganche de PLL en el canal de enlace de retorno apropiado, o (ii) en el que el epílogo acorta la cantidad de tiempo que el PLL está activo.

17. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 u 8 a 16, en el que el microprocesador (84) examina primero la parte de datos del FLP y, si esa porción indica que la respuesta del dispositivo accionado por batería es solicitado, activa el PLL, y luego lee y verifica una comprobación de redundancia cíclica (CRC) incluida en el FLP.

18. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 u 8 a 17, en el que el dispositivo accionado por batería desactiva el PLL si la CRC incluida en el FLP no es válida.

19. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 o 18, en el que el PLL se activa solamente en respuesta a un FLP válido .

20. El sistema de la reivindicación 18, en el que el epílogo reduce la cantidad de tiempo que el PLL está activo, por tanto ahorrando batería cuando el dispositivo accionado por batería no está en presencia de un FLP válido.

21. El sistema de la reivindicación 18, en el que el epílogo incrementa la cantidad de tiempo entre la parte de datos del FLP y un RLP del dispositivo accionado por batería, permitiendo al dispositivo accionado por batería tiempo suficiente para obtener un enganche de PLL en el canal de enlace de retorno apropiado.

22. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 u 8 a 21, en el que el epílogo acorta la cantidad de tiempo que el transmisor (88) está activo.

23. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 u 8 a 13, en el que el dispositivo accionado por batería responde solamente a la transmisión si es un FLP válido.

24. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en el que el epílogo acorta la cantidad de tiempo que el transmisor está activo, o en el que el FLP es codificado mediante codificación Manchester.

25. Un método para conservar la vida de una batería en un dispositivo accionado por batería, que comprende:

recibir una transmisión inalámbrica repetida; despertar periódicamente de manera parcial; mientras está parcialmente despierto determinar si la transmisión inalámbrica repetida es probablemente un paquete de enlace hacia delante, FLP, determinando si la transmisión repetida incluye un epílogo válido; cuando se determina la transmisión inalámbrica repetida para incluir el epílogo válido, despertando totalmente para determinar desde una parte de datos del FLP si una respuesta del dispositivo accionado por batería es solicitada; y activar un transmisor del dispositivo accionado por batería solamente después de determinar que la respuesta es solicitada desde la parte de datos, en el que el transmisor se estabiliza en un canal de enlace de retorno apropiado durante un periodo de tiempo mientras que se recibe el epílogo.

26. El método de la reivindicación 25, en el que el epílogo es válido si incluye un número predeterminado de transiciones.

27. El método de la reivindicación 25 ó de la reivindicación 26, que incluye además despertar totalmente para determinar si la transmisión repetida es un FLP válido examinado al menos una parte de los datos de FLP.

28. El método de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27 que incluye además responder al FLP válido mediante un transmisor (88) .

29. El método de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28, en el que el epílogo válido incrementa la cantidad de tiempo entre la parte de datos del FLP y un paquete de enlace de retorno, RLP, enviado desde el dispositivo accionado por batería, permitiendo al dispositivo accionado por batería tiempo suficiente para estabilizar el transmisor (88) en un canal de enlace de retorno apropiado.

30. El método de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 29, en el que el dispositivo accionado por batería incluye el transmisor (88) que tiene un bucle de enganche de fase (PLL) .

31. El método de la reivindicación 29, en el que un epílogo válido (i) incrementa la cantidad de tiempo que el dispositivo accionado por batería tiene para obtener un enganche de PLL en el canal de enlace de retorno apropiado (ii) acortando la cantidad de tiempo que el PLL está activo, o (iii) reduce la cantidad de tiempo que el PLL está activo, por tanto ahorrando batería cuando el dispositivo accionado por batería no está en presencia de un FLP válido, o (iv) incrementa la cantidad de tiempo entre la parte de datos del FLP y un RLP del dispositivo accionado por

batería, permitiendo al dispositivo accionado por batería suficiente tiempo para obtener un enganche de PLL en el canal de enlace de retorno apropiado.

32. Un método para conservar la vida de una batería en un dispositivo accionado por batería, que comprende:

recibir una transmisión repetida que comprende un paquete de enlace hacia delante (FLP) , el FLP incluye una parte de datos y un epílogo; despertar a un primer estado para determinar si la transmisión repetida es probablemente un FLP examinando el epílogo; despertar a un segundo estado si la transmisión repetida es probablemente un FLP;

leer la parte de datos cuando en el segundo estado para determinar si una respuesta es solicitada desde el dispositivo accionado por batería; y activar un bucle de enganche de fase (PLL) incluido en un transmisor del dispositivo accionado por batería solamente después de que se determine que la respuesta sea solicitada, en el que el PLL se engancha en un canal de enlace de retorno apropiado durante un periodo de tiempo mientras se recibe el epílogo.

33. El método de la reivindicación 32, que incluye además determinar si el FLP es válido, o incluye además responder al FLP válido.