DETERMINACION DE LA POSICION DE UN SENSOR DE RUEDA USANDO SEÑALES DE ACELERACION.

Un método de supervisión de neumáticos que comprende:

en un controlador de neumático,

la determinación de una primera aceleración a lo largo de un primer eje y de una segunda aceleración a lo largo de un segundo eje;

basándose en la primera aceleración y la segunda aceleración, la determinación de la información de posición sobre la posición del controlador de neumático en un vehículo, y

la transmisión de señales de radio para comunicar los datos representativos de la información de posición;

caracterizado por la determinación de una cantidad recibida de señales de radio; y basándose en la cantidad recibida, la determinación de información de posición adicional acerca de la posición del controlador de neumático sobre el vehículo

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US03/11582.

Solicitante: SCHRADER-BRIDGEPORT INTERNATIONAL, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 205 FRAZIER ROAD P.O.BOX 668,ALTAVISTA, VIRGINIA 24517.

Inventor/es: STEWART,WILLIAM DAVID, STRAHAN,SAMUEL KANE, MCCALL,ALAN KENNETH, BOUDAOUD,IDIR, MOLYNEAUX,NEVIN,ROBERT, JORDAN,TREVOR,ANTHONY.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 3 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60C23/04C4

Clasificación PCT:

  • B60C23/04 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60C NEUMATICOS PARA VEHICULOS; INFLADO DE NEUMATICOS; CAMBIO DE NEUMATICOS; FIJACION DE VALVULAS A CUERPOS ELASTICOS INFLABLES, EN GENERAL; DISPOSITIVOS O INSTALACIONES CONCERNIENTES A LOS NEUMATICOS.B60C 23/00 Dispositivos para medir, indicar, controlar o distribuir la presión o la temperatura de neumáticos, especialmente adaptados para ser montados sobre vehículos; Instalación sobre vehículos de dispositivos de inflado de neumáticos, p. ej. de bombas, de depósitos; Disposiciones para enfriar los neumáticos. › montados sobre la rueda o el neumático.

Clasificación antigua:

  • B60C23/04 B60C 23/00 […] › montados sobre la rueda o el neumático.
DETERMINACION DE LA POSICION DE UN SENSOR DE RUEDA USANDO SEÑALES DE ACELERACION.

Fragmento de la descripción:

Determinación de la posición de un sensor de rueda usando señales de aceleración.

Antecedentes

La presente invención se refiere de modo general a un sistema de supervisión de neumáticos. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método y aparato para actualizar automáticamente la información de posición de controladores de neumático en tal sistema.

Se han desarrollado sistemas para supervisar una característica tal como la presión del neumático de un vehículo para informar de la característica a un receptor en una estación de supervisión central usando señales de radio. Se coloca un supervisor en cada neumático y periódicamente toma una medida de la característica del neumático. El supervisor transmite entonces los resultados de las mediciones en una transmisión en frecuencia de radio a la estación de supervisión central que produce una alarma o una visualización en respuesta a la medición.

Un problema con tales sistemas ha sido la necesidad de programar la localización del transmisor en la estación central. Para ser completamente útil, los datos de características del neumático se asocian preferiblemente con el neumático que originó la medición cuando se presenta una visualización o alarma. Cada supervisor incluye información de identificación que puede transmitirse con la medición. El controlador de neumático se activa preferiblemente para producir esta información y se transfiere entonces la información a la estación central y asociada con la posición del neumático.

En la técnica de la Patente de Estados Unidos N° 5.600.301, cada controlador de neumático incluye un interruptor de láminas magnéticas (reed) u otro dispositivo magnético. Se pasa un imán cerca del interruptor de láminas magnéticas, haciendo que el supervisor transmita una transmisión de frecuencia de radio que incluye los datos de identificación. Un técnico de servicio repite este proceso en cada rueda y entonces carga la información de identificación y posición en la estación de supervisión central. Otro método proporciona un código de barras impreso en cada controlador de neumático que contiene la información de identificación y que puede leerse con un lector de código de barras adecuado.

En la Patente de Estados Unidos N° 5.880.363, se proporciona una señal de activación desde el controlador central a un transmisor de baja frecuencia en cada paso de rueda. El transmisor genera una señal de baja frecuencia para activar el controlador de neumático. El supervisor de presión del neumático responde generando una señal de identificación de onda larga y transmitiendo esa señal con la presión del neumático y los datos de identificación directamente a la unidad de control. La señal de identificación de onda larga se usa para identificar la posición del neumático y para distinguir esta transmisión de otras transmisiones recibidas por el controlador.

La Patente de Estados Unidos N° 5.883.305 describe una comunicación bidireccional mediante señales de radio. Se activa un supervisor de presión mediante una señal en frecuencia de radio transmitida por una antena en el paso de rueda adyacente al neumático. El supervisor de presión del neumático transmite una segunda señal en frecuencia de radio que se detecta por la antena del paso de rueda. Se desmodula la segunda señal para detectar los datos de presión del neumático.

De acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 14, la Patente de Estados Unidos N° 6.204.758BI describe un método/sistema de supervisión de neumáticos que incluye un acelerómetro tangencial para detectar la aceleración del controlador de neumático. Se detecta la aceleración tangencial a lo largo de un único eje para determinar la aceleración. Se determina la información de posición del controlador de neumático en respuesta a la aceleración.

La Patente de Estados Unidos N° 6.259.361 describe un sistema de supervisión de la presión del neumático con un circuito de control acoplado a un sensor de temperatura y a un acelerómetro para cada neumático para recibir información procesada para discriminar entre los numéricos izquierdo y derecho y delantero y trasero respectivamente.

El documento EP 1172656 describe un sensor para detectar la dirección de giro de un cuerpo, con dos acelerómetros con direcciones de detección que no son paralelas entre sí ni con el eje de rotación del cuerpo.

Estas técnicas previas han sido limitadas en su eficacia. La técnica de programación magnética puede estar sujeta a interferencias y a interferencias cruzadas, por ejemplo en una fábrica donde se están montando muchos de tales controladores de neumático con neumáticos y vehículos. El sistema de etiquetas con códigos de barras requiere una etiqueta en cada neumático que puede perderse o llegar a estar sucia o ilegible. El aparato para transmitir una señal de activación de onda larga y generar una señal de identificación de onda larga a partir de ella es demasiado caro para algunas aplicaciones. Las técnicas de comunicación bidireccional de datos requieren la desmodulación de las señales de radio recibidas en el paso de rueda y un cableado coaxial hacia el controlador central, ambos de los cuales se añaden al coste del sistema. La aceleración tangencial que debe detectarse requiere un acelerómetro altamente sensible que puede ser prohibitivamente caro en la aplicación real.

Una limitación adicional de algunas de estas técnicas anteriores es la operación manual que requiere la activación por un técnico de servicio. Se desea un sistema que transfiera automáticamente los datos de posición de rueda al receptor. Tal sistema sería particularmente útil después de cualquier cambio en la posición del neumático, tal como un giro del neumático o una sustitución de un neumático.

La patente de Estados Unidos número 6.518.876, asignada en común con la presente solicitud, describe un sistema y un método en los que los controladores de neumático se localizan en cada rueda del vehículo y transmiten periódicamente datos del neumático junto con un identificador del controlador de neumático. Se colocan cerca de cada rueda cuatro pequeños, no caros detectores de RF. Cada detector de RF se conecta a la unidad de control central mediante una línea de alimentación y una línea de tierra. Cuando un controlador de neumático transmite datos mediante la emisión de una transmisión de RF, el detector de RF que está más cercano al transmisor detectará la ráfaga de energía de RF. El detector de RF responde a la energía de RF mediante la modulación de la línea de alimentación a la unidad de control con la envolvente de los datos transmitidos. La unidad de control detecta esta modulación sobre una de sus líneas de alimentación. Asimismo, el receptor de RF de la unidad de control recibe y desmodula los datos transmitidos por el controlador de neumático. La unidad de control asocia los datos recibidos con la indicación de posición proporcionada por la modulación sobre la línea de alimentación. Cuando las posiciones de las ruedas sobre el vehículo se cambian, la unidad de control puede determinar la nueva posición usando la línea de alimentación modulada en asociación con el identificador del controlador de neumático en los datos transmitidos.

Aunque este sistema ha tenido mucho éxito en su aplicación, se desea un sistema que ofrezca costes y pesos reducidos. Los cables que deben llevarse desde la unidad de control a los cuatro detectores de RF añaden un coste sustancial y un peso de una instalación. En consecuencia, hay una necesidad para un sistema y un método que proporcione las ventajas funcionales de sistemas anteriores en un sistema que ofrezca complejidad, número de partes, peso y coste reducidos.

Sumario

La presente invención proporciona un método de supervisión de neumáticos como se establece en la reivindicación 1 y un sistema de supervisión remota de neumáticos como se establece en la reivindicación 14.

Solamente a modo de introducción, un controlador de neumático para utilización conjuntamente con un sistema de supervisión remota de neumáticos de un vehículo incluye en una realización un acelerómetro de doble eje y una unidad de control configurada para determinar la información de posición sobre la posición del controlador de neumático en el vehículo en respuesta a una señal de aceleración desde el acelerómetro de doble eje.

En otra realización, un método de supervisión de neumáticos incluye, en un controlador de neumático, la determinación de la...

 


Reivindicaciones:

1. Un método de supervisión de neumáticos que comprende:

en un controlador de neumático, la determinación de una primera aceleración a lo largo de un primer eje y de una segunda aceleración a lo largo de un segundo eje;
basándose en la primera aceleración y la segunda aceleración, la determinación de la información de posición sobre la posición del controlador de neumático en un vehículo, y
la transmisión de señales de radio para comunicar los datos representativos de la información de posición;

caracterizado por la determinación de una cantidad recibida de señales de radio; y basándose en la cantidad recibida, la determinación de información de posición adicional acerca de la posición del controlador de neumático sobre el vehículo.

2. El método de supervisión de neumáticos de la reivindicación 1 en el que la información de posición comprende la información de posición derecha/izquierda y la información de posición adicional comprende la posición de información delantera/trasera.

3. Un método de supervisión de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

la recepción de una indicación de movimiento del neumático;
el muestreo de la señal de aceleración producida por un acelerómetro de eje múltiple;
la determinación de la dirección de giro para la rueda basándose en la señal del acelerómetro;
la determinación de la información de posición para la rueda basándose en la dirección de giro; y
la transmisión de los datos a un receptor remoto basándose en la información de posición,
conectando el acelerómetro antes del muestreo de la señal del acelerómetro; y
desconectando el acelerómetro tras la determinación de la dirección de giro de la rueda.

4. Un método de supervisión de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

el muestreado de una señal de acelerómetro producido por un acelerómetro de eje múltiple;
si la indicación de la aceleración de la señal del acelerómetro excede un umbral,
la determinación de la dirección de giro para la rueda basándose en la señal del acelerómetro;
la determinación de la información de posición para la rueda basándose en la dirección de giro; y
la transmisión de los datos a un receptor remoto basándose en la información de posición

5. El método de supervisión de neumáticos de la reivindicación 4 que comprende además:

la espera de un evento de activación predeterminado;
la conexión del acelerómetro para muestrear la señal del acelerómetro;
si la velocidad del vehículo tal como se indica por la señal del acelerómetro no excede un umbral, desconectar el acelerómetro; y
la espera de un evento de activación posterior.

6. El método de supervisión de neumáticos de la reivindicación 4 que comprende además:

la comparación de la indicación de aceleración con un umbral de conexión para determinar la velocidad del vehículo.

7. El método de supervisión de neumáticos de la reivindicación 4, que comprende además:

la comparación de la indicación de aceleración con un umbral de conexión para determinar si el vehículo está circulando hacia adelante o en marcha atrás.

8. El método de supervisión de neumáticos de la reivindicación 4, que comprende además:

si la velocidad del vehículo excede el umbral, la determinación de si la velocidad del vehículo ha excedido previamente el umbral;
si la velocidad del vehículo ha excedido previamente el umbral, la desconexión del acelerómetro; y
la espera de un evento de activación posterior.

9. Un método de supervisión de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

la determinación de los datos de posición derecha/izquierda basándose en la aceleración detectada en un acelerómetro de doble eje;
en el controlador de neumático, la determinación de una condición de aceleración del vehículo desde el acelerómetro de doble eje;
en el controlador de neumático, la determinación de los datos de presión del neumático asociados con la condición de aceleración;
la transmisión desde el controlador de neumático de la información de presión del neumático, la información de aceleración relacionada con la condición de aceleración y la información de posición derecha/izquierda para la determinación de la posición del controlador de neumático en el vehículo,
la detección de la aceleración del vehículo basándose en una señal de aceleración desde el acelerómetro de doble eje;
la comparación de la aceleración detectada con un umbral de aceleración; y
la transmisión de la información de aceleración sólo cuando la aceleración detectada excede el umbral de aceleración.

10. Un método de supervisión de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

la determinación de los datos de posición derecha/izquierda basándose en la aceleración detectada en un acelerómetro de doble eje;
en el controlador de neumático, la determinación de una condición de aceleración del vehículo desde el acelerómetro de doble eje;
en el controlador de neumático, la determinación de los datos de presión del neumático asociados con la condición de aceleración; y
la transmisión desde el controlador de neumático de la información de presión del neumático, la información de aceleración relacionada con la condición de aceleración y la información de posición derecha/izquierda para la determinación de la posición del controlador de neumático en el vehículo,

en el que la determinación de los datos de presión del neumático comprende:

la determinación de una variación en la presión del neumático a partir de un valor base de la presión del neumático.

11. El método de supervisión de neumáticos de la reivindicación 10 en el que la transmisión de la información de presión del neumático comprende:

la transmisión de la información sobre la variación en la presión del neumático.

12. Un método de supervisión de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

la recepción de las transmisiones del controlador de neumático desde los controladores de neumático situados en todas las ruedas del vehículo,
la determinación de la información de posición izquierda/derecha para cada uno de los controladores de neumático para identificar los controladores de neumático del lado derecho y los controladores de neumático del lado izquierdo; y
posteriormente, la determinación de qué controlador de neumático del lado derecho es un controlador de neumático delantero derecho y qué controlador de neumático del lado derecho es un controlador de neumático trasero derecho y la determinación de qué controlador de neumático del lado izquierdo es un controlador de neumático delantero izquierdo y qué controlador de neumático del lado izquierdo es un controlador de neumático trasero izquierdo,
la determinación de la cantidad de señal recibida para las respectivas transmisiones de los controladores de neumático; y
la distinción del controlador de neumático trasero derecho del controlador de neumático delantero derecho y del controlador de neumático trasero izquierdo del controlador de neumático delantero izquierdo basándose en la cantidad de señal recibida.

13. El método de supervisión de neumáticos de la reivindicación 12 en el que la determinación de la información de posición izquierda/derecha para cada uno de los controladores de neumático comprende:

la detección de los datos de posición izquierda/derecha contenidos en cada transmisión del controlador de neumático respectivo.

14. Un sistema de supervisión remota de neumáticos para un vehículo, comprendiendo el sistema de supervisión remota de neumáticos:

una diversidad de controladores de neumático asociados con los neumáticos respectivos de un vehículo, incluyendo cada controlador de neumático
un dispositivo detector configurado para producir una señal de aceleración,
un circuito de determinación de la información de posición del supervisor sensible a la señal de aceleración desde el dispositivo detector, y
un circuito transmisor por radio de la información de posición; y
un circuito de control que incluye
un circuito receptor por radio de la información de posición, y
un circuito de determinación de la posición del controlador de neumático respectivo,

en el que el circuito de determinación de la posición del supervisor se configura para recibir la señal de aceleración y determinar la información de posición derecha/izquierda para cada controlador de neumático, caracterizado por que el circuito de control se configura para determinar la cantidad de señal recibida desde cada respectivo transmisor por radio de la información de posición.

15. El sistema de supervisión remota de neumáticos de la reivindicación 14, en el que el dispositivo detector comprende un acelerómetro.

16. Un sistema de supervisión remota de neumáticos según la reivindicación 14, en el que el acelerómetro se configura para proporcionar señales del acelerómetro indicativas de la aceleración en dos o más ejes sustancialmente en un plano rotacional del neumático respectivo con el que se asocia cada controlador de neumático.

17. El sistema de supervisión remota de neumáticos de la reivindicación 16 o la reivindicación 17, en el que el circuito respectivo de determinación de la posición del controlador de neumático se configura para determinar la información de posición delantera/trasera basándose en la cantidad de señal recibida por cada respectivo circuito de transmisión por radio de la información de posición.


 

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