Detector de presión de neumático con mecanismo de consumo de energía reducido.

Un detector (100) de presión de neumático, que comprende:

un sensor (160) de presión que mide la presión de un neumático;

un circuito de procesamiento de datos que recibe la presión de neumático desde dicho sensor (160) de presióny genera un flujo de datos de entrada, configurado dicho flujo de datos de entrada para codificarse pararepresentar un primer estado lógico y un segundo estado lógico, en el que dicho circuito de procesamiento dedatos modula dicho flujo de datos de entrada para la transmisión de radiofrecuencia; y

una antena (250) de RF que transmite el flujo de datos de entrada modulado, y caracterizado por:un circuito (120) de lazo de seguimiento de fase que incluye un oscilador (320) controlado por voltaje,estando dicho oscilador (320) controlado por voltaje configurado para encenderse de acuerdo con dichoprimer estado lógico y apagarse de acuerdo con dicho segundo estado lógico

Detector de presión de neumático con mecanismo de consumo de energía reducido

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a un detector de presión de neumático, y en particular a los detectores de presión de neumático que emplean un mecanismo de consumo de energía reducido.

Técnica relacionada

En un vehículo, un detector de presión de neumático puede usarse junto con un sistema de control de presión de neumático (TPMS) para medir la presión de aire en los neumáticos. Los neumáticos que tienen la presión de neumático baja pueden plantear problemas de seguridad. El detector de presión de neumático puede estar unido a un neumático, o a la rueda sobre el cual se monta el neumático, y puede detectar una baja presión de neumático. Tras la detección, el detector de presión de neumático puede transmitir esta información a un conductor a través de un TPMS o similar. La transmisión de la información de presión de neumático se realiza a menudo de forma inalámbrica. Por ejemplo, una transmisión de radiofrecuencia puede usarse para transmitir las lecturas del detector de presión de neumático.

En un detector de presión de neumático pueden incluirse, además de un sensor de presión, sensores tales como un sensor de temperatura y/o un sensor de velocidad. Típicamente, también se usa una batería para alimentar los componentes del detector de presión de neumático. El detector de presión de neumático puede incluir también componentes de comunicación, tales como un circuito de lazo de seguimiento de fase (PLL) , un oscilador de cristal, una antena de RF que envía las transmisiones de radio a una unidad de control central y que recibe, posiblemente, transmisiones de radio, etc. Asimismo, puede incluirse un amplificador de potencia de manera que las señales de presión de neumático pueden amplificarse para su transmisión.

En un detector de presión de neumático convencional, el circuito de PLL y el amplificador de potencia se instalan con frecuencia en un único chip de circuito integrado (IC) . La figura 1 es un diagrama de bloques de un circuito 10 de PLL convencional. El circuito 10 de PLL convencional incluye, típicamente, un detector 20 de fase, un oscilador 30 controlado por voltaje (VCO) y un amplificador 40, como apreciará un experto en la materia. El circuito 10 de PLL puede construirse como un solo circuito integrado. Aunque no se muestra en la figura 1, el amplificador de potencia se dispone, típicamente, en el mismo chip de IC que define el circuito 10 de PLL.

El circuito 10 de PLL convencional funciona como sigue. El detector 20 de fase compara dos frecuencias de entrada, “fin” y “fvco”, y genera una salida que corresponde a una diferencia de fase de las dos frecuencias de entrada. Si “fin” no es igual a “fvco”, se genera una señal de error de fase. La señal de error de fase puede filtrarse mediante un filtro 50 adecuado y amplificarse mediante el amplificador 40. En respuesta a la señal de error de fase, “fvco” se desvía en la dirección de “fin”. Si “fin” es igual a “fvco”, el VCO 30 seguirá a “fin”. Las fases de las dos frecuencias de entrada, “fin” y “fvco” pasan a estar en fase.

En el circuito 10 de PLL convencional, el VCO 30 está siempre encendido con independencia de los estados lógicos de los bits de datos de entrada. Incluso si los bits de datos de entrada tienen un estado de cero, el VCO 30 permanece encendido y consume corriente. Además, diversos componentes en el chip de IC pueden no ser controlables por separado. El circuito 10 de PLL y el amplificador de potencia formados en un único chip de IC pueden también generar ruido.

El documento U.S. 2002/075145 A1 desvela un detector de presión de neumático que comprende un sensor de presión que mide la presión en un neumático, un IC que recibe información de presión de neumático desde el sensor de presión y la procesa como una señal de RF, un amplificador de potencia que recibe y amplifica la señal de RF y una antena de RF conectada al amplificador de potencia para transmitir la señal de RF.

La hoja de especificaciones de ATMEL ATA6285/ATA6286 “TMPS Control and Transmitter IC” desvela un mecanismo de consumo de energía reducido de un detector de presión de neumático, que está configurado para detectar y procesar una información de presión de neumático, incluyendo el mecanismo un flujo de datos de entrada que incluye la información de presión de neumático y configurado para codificarse para tener múltiples estados lógicos, y un circuito de PLL que incluye un VCO que funciona en respuesta a los estados lógicos del flujo de datos de entrada.

Sumario

La presente invención se dirige a sistemas y procedimientos que proporcionan detectores de presión de neumático que emplean un mecanismo de consumo de energía reducido. En las realizaciones de la presente invención, el detector de presión de neumático VCO empleado puede alimentarse en respuesta a los estados lógicos de los bits de datos de entrada. Por ejemplo, de acuerdo con la presente invención, un detector de presión de neumático VCO

puede no alimentarse cuando los bits de datos de entrada tienen un estado de cero. Además, diversos componentes en un chip de IC de detector de presión de neumático pueden ser controlables por separado. Asimismo, de acuerdo con las realizaciones de la presente invención, el circuito de PLL y un amplificador de potencia para un detector de presión de neumático pueden no formarse en el mismo chip de IC. Esto, además de otras ventajas, podría reducir el ruido en las transmisiones desde, y hacia, el detector de presión de neumático.

En particular, la presente invención proporciona detectores de presión de neumático y mecanismos de consumo de energía reducido de los detectores de presión de neumático, como se indica en las reivindicaciones.

Lo anterior ha descrito, más bien ampliamente, las características y ventajas técnicas de la presente invención con el fin de que pueda entenderse mejor la descripción detallada de la invención que sigue.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan a la especificación y forman parte de ella, en la que números similares designan partes similares, ilustran realizaciones de la presente invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos:

La figura 1 es un diagrama de bloques de un circuito de lazo de seguimiento de fase convencional.

La figura 2 es un diagrama de bloques de un detector de presión de neumático de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 3 es un diagrama de bloques de un circuito de PLL para su uso con el detector de presión de neumático de la figura 2.

La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra un mecanismo de consumo de energía reducido.

Exposición detallada

La figura 2 es un diagrama de bloques de una realización del detector 100 de presión de neumático de la presente invención. La realización del detector 100 de presión de neumático incluye el sensor 160 de presión, el chip 150 de IC principal, el oscilador 170 de cristal, la batería 180, el amplificador 200 de potencia y la antena 250 de RF. Como alternativa, el detector 100 puede auto-alimentarse y no incluir una batería. El oscilador 170 de cristal, el amplificador 200 de potencia y la batería 180 están conectados al chip 150 de IC principal. El circuito 110 de control de alimentación, el circuito 120 de lazo de seguimiento de fase (PLL) , el microcontrolador 125 y la memoria 130 se forman, preferentemente, en el chip 150 de IC principal. En esta realización, el oscilador 170 de cristal está dispuesto fuera de chip 150 de IC principal. En otra realización, el oscilador 170 de cristal puede estar dispuesto en el chip 150 de IC principal. En estas realizaciones, el amplificador 200 de potencia está ubicado, preferentemente, fuera del chip 150 de IC principal.

Otros sensores 165, que detectan diversos parámetros físicos en un neumático, incluyendo la temperatura, la velocidad, la rotación, el sentido de rotación, la inclinación, etc. de los neumáticos, pueden incluirse en el chip 150... [Seguir leyendo]

1. Un detector (100) de presión de neumático, que comprende:

un sensor (160) de presión que mide la presión de un neumático; un circuito de procesamiento de datos que recibe la presión de neumático desde dicho sensor (160) de presión y genera un flujo de datos de entrada, configurado dicho flujo de datos de entrada para codificarse para representar un primer estado lógico y un segundo estado lógico, en el que dicho circuito de procesamiento de datos modula dicho flujo de datos de entrada para la transmisión de radiofrecuencia; y una antena (250) de RF que transmite el flujo de datos de entrada modulado, y caracterizado por:

un circuito (120) de lazo de seguimiento de fase que incluye un oscilador (320) controlado por voltaje, estando dicho oscilador (320) controlado por voltaje configurado para encenderse de acuerdo con dicho primer estado lógico y apagarse de acuerdo con dicho segundo estado lógico.

2. El detector de presión de neumático de la reivindicación 1, que comprende además un amplificador (200) de potencia dispuesto entre dicho circuito (120) de lazo de seguimiento de fase y dicha antena (250) de RF, en el que dicho amplificador (200) de potencia se enciende de acuerdo con dicho primer estado lógico y se apaga de acuerdo con dicho segundo estado lógico.

3. El detector de presión de neumático de la reivindicación 2, en el que dicho circuito de procesamiento de datos y dicho circuito (120) de lazo de seguimiento de fase se implementan con un circuito integrado y dicho amplificador

(200) de potencia es externo a dicho circuito integrado.

4. Un detector (100) de presión de neumático, que comprende:

un sensor (160) de presión que mide la presión en un neumático; un circuito integrado que recibe información de presión de neumático de dicho sensor (160) de presión y la procesa como una señal de RF para su transmisión; un amplificador (200) de potencia que recibe dicha señal de RF de dicho circuito integrado y amplifica la citada señal de RF, dicho amplificador (200) de potencia configurado para estar dispuesto externamente a dicho circuito integrado; y una antena (250) de RF conectada a dicho amplificador (200) de potencia y que transmite dicha señal de RF, caracterizado porque: dicho circuito integrado comprende un circuito (120) de lazo de seguimiento de fase formado sobre el mismo, y dicho circuito (120) de lazo de seguimiento de fase comprende un oscilador (320) controlado por voltaje que funciona para encenderse y apagarse de acuerdo con un patrón de un flujo de datos de entrada de dicho circuito integrado.

5. El detector de presión de neumático de la reivindicación 4, en el que dicho amplificador (200) de potencia funciona para encenderse y apagarse de acuerdo con dicho patrón de dicho flujo de datos de entrada de dicho circuito integrado.

6. El detector de presión de neumático de la reivindicación 2 o 4, en el que dicho amplificador (200) de potencia comprende uno de un amplificador de tipo Clase A y un amplificador de tipo Clase B.

7. Un mecanismo de consumo de energía reducido de un detector de presión de neumático, en el que dicho detector de presión de neumático está configurado para detectar y procesar una información de presión de neumático, comprendiendo dicho mecanismo:

un flujo de datos de entrada que incluye dicha información de presión de neumático y configurado para codificarse para tener múltiples estados lógicos; y un circuito (120) de lazo de seguimiento de fase que incluye un oscilador (130) controlado por voltaje que funciona en respuesta a los estados lógicos de dicho flujo de datos de entrada, en el que dicho circuito (120) de lazo de seguimiento de fase se implementa con un circuito integrado, caracterizado porque: dicho oscilador (130) controlado por voltaje funciona para encenderse y apagarse de acuerdo con un patrón de dicho flujo de datos de entrada.

8. El detector de presión de neumático de la reivindicación 1 o 4 o el mecanismo de consumo de energía reducido de la reivindicación 7, en el que dicho flujo de datos de entrada se codifica para experimentar la transición de alto a bajo o de bajo a alto en mitad de la anchura del bit de cada bit de datos.

9. El detector de presión de neumático de la reivindicación 1 u 8 o el mecanismo de consumo de energía reducido de la reivindicación 8, en el que dicho oscilador (130) controlado por voltaje se apaga cuando dicho flujo de datos de entrada realiza la transición de alto a bajo y se enciende cuando dicho flujo de datos de entrada realiza la transición de bajo a alto.

10. El mecanismo de consumo de energía reducido de la reivindicación 7, que comprende además un amplificador

(200) de potencia configurado para estar ubicado externamente a dicho circuito integrado.

11. Un procedimiento que comprende:

recoger datos de cada neumático de una pluralidad de neumáticos de un vehículo representativos de al menos una característica del neumático; generar un flujo de datos de entrada empleando un circuito de procesamiento de datos en cada neumático respectivo, incluyendo unos datos que responden a dichos datos representativos de dicha al menos una característica del neumático; codificar dicho flujo de datos de entrada para comprender una pluralidad de bits de manera que cada bit de datos puede contener una pluralidad de estados lógicos, y caracterizado por:

alimentar un oscilador (130) controlado por voltaje incluido en un circuito (120) de lazo de seguimiento de fase en respuesta a dichos estados lógicos dentro de dichos bits de datos incluidos en dicho flujo de datos de entrada; presentar una señal representativa de dicho flujo de datos de entrada usando dicho oscilador (130) controlado por voltaje a un amplificador (200) de potencia; y transmitir dicha señal de salida desde dicho amplificador (200) de potencia a una unidad de control central usando una circuitería adicional contenida en dicho detector de presión de neumático.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que dichos datos comprenden unos datos indicativos de la presión en dicho neumático.

13. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que dicha alimentación de un oscilador (130) controlado por voltaje comprende el encendido y el apagado de dicho oscilador (130) controlado por voltaje de acuerdo con un patrón de dicho flujo de datos de entrada.

14. El procedimiento de la reivindicación 11, que comprende además:

accionar dicho amplificador (200) de potencia mediante el encendido y apagado de dicho amplificador (200) de potencia de acuerdo con un patrón de dicho flujo de datos de entrada.

15. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que dicha codificación comprende la codificación de dicho flujo de datos de entrada para experimentar una transición de alto a bajo o de bajo a alto en mitad de la anchura del bit de cada bit de datos para proporcionar dicha pluralidad de bits de manera que cada bit de datos contiene una pluralidad de estados lógicos.

16. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que dicha alimentación de un oscilador (130) controlado por voltaje comprende apagar dicho oscilador (130) controlado por voltaje cuando dicho flujo de datos de entrada realiza la transición de alto a bajo, y encender dicho oscilador (130) controlado por voltaje cuando dicho flujo de datos de entrada realiza la transición de bajo a alto.

17. El procedimiento de la reivindicación 11, que comprende además:

accionar dicho amplificador (200) de potencia en respuesta a dichos estados lógicos dentro de dichos bits de datos incluidos en dicho flujo de datos de entrada.

18. El procedimiento de la reivindicación 11, que comprende además:

ubicar dicho amplificador (200) de potencia externamente a dicho circuito integrado.