Determinación de la posición de un sensor de rueda usando un solo detector de radiofrecuencia en un sistema de monitorización a distancia de automóviles de neumáticos.

Sistema de monitorización de neumáticos a distancia (702), que comprende:

una pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) asociados con ruedas (704, 706, 708, 710)de un vehículo (700) y operativos para transmitir información del neumático;

un solo detector (714) de radiofrecuencia (RF), situado próximo al lado delantero o al lado trasero del vehículo(700), operativo para detectar una transmisión de RF desde dos o más monitores de neumáticos (724, 726,728, 730) y para producir una indicación de la transmisión detectada sin desmodular los datos transmitidospor los monitores de los neumáticos (724, 726, 728, 730);

un receptor (101) operativo para recibir la información de los neumáticos y para evaluar una intensidad de laseñal recibida; y

una unidad de control (712) acoplada con el detector de RF (714) y el receptor (101), siendo la unidad decontrol (712) operativa para determinar la información de la posición delantera respecto a la trasera sobre labase de la indicación de la transmisión detectada y la información de la posición de la izquierda respecto a laderecha sobre la base de la intensidad de la señal recibida.

Determinación de la posición de un sensor de rueda usando un solo detector de radiofrecuencia en un sistema de monitorización a distancia de neumáticos de automóviles

Antecedentes

1. Campo técnico

La invención se refiere en general a un sistema de monitores de neumáticos remoto. Más particularmente, la invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para determinar la posición del sensor de la rueda usando un solo detector de radiofrecuencia.

2. Antecedentes

Se han desarrollado sistemas para monitorizar una característica tal como la presión de los neumáticos de un vehículo e informar de las características a un receptor en una estación de monitorización central usando transmisiones de radio. Un monitor está situado en cada neumático y periódicamente toma una medición de la característica del neumático. El monitor transmite entonces los resultados de la medición en una transmisión de radiofrecuencia a la estación de monitorización central que produce una alarma o una visualización en respuesta a la medición.

Un problema con estos sistemas ha sido la necesidad de programar la ubicación de los transmisores en la estación central. Para ser totalmente útiles, los datos característicos de los neumáticos están preferiblemente asociados con el neumático en el que se originó la medición al presentar una visualización o una alarma. Cada monitor incluye información de identificación que puede ser transmitida con la medición. El monitor del neumático se activa preferiblemente para producir esta información y la información se transmite entonces a la estación central y se asocia con la posición del neumático.

En la técnica de la patente US Nº 5.600.301, los monitores de los neumáticos incluyen, cada uno, un interruptor de láminas u otro dispositivo magnético. Un imán pasa cerca del interruptor de láminas, haciendo que el monitor transmita una transmisión de radiofrecuencia que incluye datos de identificación. Un técnico de servicio repite este proceso en cada rueda, y entonces carga la información de la identificación y de la posición en la estación central de monitorización. Otro procedimiento proporciona un código de barras impreso en cada monitor del neumático que contiene la información de identificación y que puede ser leído con un lector de códigos de barras adecuado.

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

La patente US Nº 5.883.305 divulga comunicación bidireccional de datos mediante señales de radio. Un monitor de presión de los neumáticos se activa mediante una señal de radiofrecuencia transmitida mediante una antena en el alojamiento de la rueda adyacente al neumático. El monitor de presión de los neumáticos transmite una segunda señal de radiofrecuencia que es detectada mediante la antena del alojamiento de la rueda. La segunda señal es desmodulada para detectar esos datos de presión de los neumáticos.

Estas técnicas anteriores han sido limitadas en su eficacia. La técnica de programación magnética puede estar sujeta a interferencias y diafonía, por ejemplo, en una fábrica donde muchos de estos monitores de neumáticos se montan en neumáticos y vehículos. El sistema de etiquetado de códigos de barras requiere una etiqueta en cada neumático que se puede perder o ensuciar o ser ilegible. El aparato para transmitir una señal de activación de onda larga y generar una señal de identificación de onda larga desde el mismo es demasiado caro para algunas aplicaciones. Las técnicas de comunicación de datos de dos vías requieren la demodulación de las señales de radio recibidas en el alojamiento de la rueda y el cableado coaxial de vuelta al controlador central, ambos de los cuales aumentan el coste del sistema.

Otra de las limitaciones de algunas de estas técnicas anteriores es la operación manual que requiere la activación mediante un técnico de servicio. Un sistema que se desea que transmita automáticamente datos de la posición de la rueda al receptor. Dicho sistema sería especialmente útil después de cualquier cambio en la posición de los neumáticos, tales como la rotación de neumáticos o la sustitución de un neumático.

La patente US número 6.518.876, cedida en común con la presente solicitud, divulga un sistema y un procedimiento en el que los monitores de los neumáticos están situados en cada rueda del vehículo y periódicamente transmite datos de los neumáticos junto con un identificador del monitor de los neumáticos. Cuatro detectores pequeños y baratos de RF se encuentran cerca de cada rueda. Cada detector de RF está conectado a la unidad central de control mediante una línea de alimentación y una línea de tierra. Cuando un monitor de neumáticos transmite los

datos mediante la emisión de una transmisión de RF, el detector de RF que está más cerca del transmisor detecta 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. Además, el receptor de RF de la unidad de control recibe y desmodula los datos transmitidos por el monitor de neumáticos. La unidad de control asocia los datos recibidos con la indicación de la posición proporcionada mediante la modulación de la línea de alimentación. Cuando las posiciones de las ruedas del vehículo se cambian, la unidad de control puede determinar la nueva posición utilizando la línea de alimentación modulada en asociación con el identificador del monitor de neumáticos en los datos transmitidos.

Aunque este sistema ha tenido mucho éxito en su aplicación, se desea un sistema con un coste y un peso reducidos. Los cables que se deben extender desde la unidad de control a los cuatro detectores de RF aumentan considerablemente el coste y el peso de una instalación. En consecuencia, existe una necesidad de un sistema y un procedimiento que proporcionen las ventajas operativas del sistema anterior en un sistema que ofrece una complejidad reducida, recuento de piezas, peso y coste.

El documento US 6.489.888 B1 divulga un sistema para identificar la posición de un neumático en un vehículo basado en los mensajes inalámbricos recibidos desde el neumático. El sistema incluye: un circuito receptor configurado para recibir los mensajes inalámbricos, un circuito de intensidad de señal configurado para determinar las intensidades de señal de los mensajes inalámbricos, una memoria configurada para almacenar una distribución de frecuencia predeterminada, y un circuito de procesamiento configurado para proporcionar una distribución de frecuencia de los mensajes inalámbricos basada en las intensidades de señal y para comparar la distribución de frecuencias con la distribución de frecuencia predeterminada para determinar la posición del neumático en el vehículo.

El documento US 6.340.930 B1 divulga un sistema de monitorización de una condición de un neumático que incluye una unidad basada en el neumático y una unidad basada en el vehículo. La unidad basada en el neumático monitoriza una condición del neumático, reúne los datos indicativos de la condición monitorizada, y transmite al menos una señal de RF que incluye una señal indicativa de los datos. La unidad de basada en el vehículo recibe la señal de RF y determina una tasa de éxito real de recepción de la señal RF. La unidad basada en el vehículo compara la tasa de recepción de éxito real de cada señal de RF con tasas de éxito de recepción conocidas correspondientes a las posiciones conocidas de los neumáticos en el vehículo e identifica una de las tasas de éxito conocidas de recepción que está más cerca de ser igual a la tasa de éxito de recepción real. La unidad basada en el vehículo asocia la señal de RF con la posición conocida del... [Seguir leyendo]

1. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia (702) , que comprende:

una pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) asociados con ruedas (704, 706, 708, 710) de un vehículo (700) y operativos para transmitir información del neumático; un solo detector (714) de radiofrecuencia (RF) , situado próximo al lado delantero o al lado trasero del vehículo (700) , operativo para detectar una transmisión de RF desde dos o más monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) y para producir una indicación de la transmisión detectada sin desmodular los datos transmitidos por los monitores de los neumáticos (724, 726, 728, 730) ; un receptor (101) operativo para recibir la información de los neumáticos y para evaluar una intensidad de la señal recibida; y una unidad de control (712) acoplada con el detector de RF (714) y el receptor (101) , siendo la unidad de control (712) operativa para determinar la información de la posición delantera respecto a la trasera sobre la base de la indicación de la transmisión detectada y la información de la posición de la izquierda respecto a la derecha sobre la base de la intensidad de la señal recibida.

2. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia (702) , que comprende:

una pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) asociados con ruedas (704, 706, 708, 710) de un vehículo y operativos para transmitir información de los neumáticos; cada monitor del neumático (724, 726, 728, 730) incluye un sensor de aceleración para detectar valores de aceleración y generar una señal de aceleración para los valores de aceleración; un solo detector (714) de radiofrecuencia (RF) , situado próximo al lado delantero o al lado trasero del vehículo (700) , operativo para detectar una transmisión de RF desde dos o más monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) y producir una indicación de transmisión detectada sin desmodular los datos transmitidos por los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) ; un receptor (101) operativo para recibir la información de los neumáticos; y una unidad de control (712) acoplada con el detector de RF (714) y el receptor (101) , siendo la unidad de control (712) operativa para evaluar la señal de aceleración para cada transmisión desde la pluralidad de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) y para determinar la información de posición delantera respecto a la trasera sobre la base de la indicación de la transmisión detectada y la información de posición izquierda respecto a la derecha sobre la base de una polaridad de la señal de aceleración.

3. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia según la reivindicación 1 ó 2, en el que la unidad de control

(712) es operativa para contar la indicación de la transmisión detectada y asociar la pluralidad de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) con la posición delantera respecto a la trasera sobre la base de un valor de recuento.

4. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia según la reivindicación 1 ó 2, en el que la unidad de control

(712) es operativa para contar la indicación de transmisión detectada y asociar la pluralidad de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) con la posición izquierda respecto a la derecha basado en el valor de recuento.

5. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia según la reivindicación 3, en el que la unidad de control

(712) es operativa para comparar los valores de recuento de la indicación de la transmisión detectada recibida para la pluralidad de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) y determinar la posición izquierda respecto a la derecha para la pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) asociados con la posición delantera respecto a la trasera.

6. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia según la reivindicación 5, en el que la unidad de control

(712) es operativa para almacenar una distancia entre el detector (714) y cada monitor del neumático (724, 726, 728, 730) y asociar la información de la distancia con los valores de recuento.

7. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia según la reivindicación 1 ó 2, en el que el detector (714) está colocado desplazado del centro y próximo a un eje delantero o a un eje trasero.

8. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia según la reivindicación 1, en el que la unidad de control

(712) está configurada para detectar un mal funcionamiento del detector (714) y determinar la información de posición delantera respecto a la trasera y la posición izquierda respecto a la derecha sobre la base de la intensidad de la señal recibida al detectar un mal funcionamiento.

9. Sistema de monitorización de neumáticos a distancia según la reivindicación 2, en el que la unidad de control

(712) es operativa para determinar la información de posición delantera respecto a la trasera basada en la indicación de la transmisión y la información de la posición izquierda respecto a la derecha basada en la relación de avance/retardo de la señal de aceleración.

10. Procedimiento de monitorización de neumáticos para su uso con un vehículo (700) que tiene un lado delantero, un lado trasero, un lado izquierdo y un lado derecho, comprendiendo el procedimiento:

posicionar un solo detector (714) de radiofrecuencia (RF) próximo al lado delantero o al lado trasero del vehículo (700) ; en el único detector de RF (714) , detectar las transmisiones de RF de al menos dos de una pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) asociados con ruedas (704, 706, 708, 710) del vehículo, y producir una indicación de transmisión detectada sin desmodular los datos transmitidos por los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) ; en un receptor (101) , recibir datos de los neumáticos desde la pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) y evaluar la intensidad de la señal recibida; y en una unidad de control (712) , determinar la información de posición delantera respecto a la trasera de la pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) basándose en la indicación de la transmisión de RF detectada y la información de posición izquierda respecto a la derecha sobre la base de la intensidad de la señal recibida.

11. Procedimiento de monitorización de neumáticos para su uso con un vehículo (700) que tiene un lado delantero, un lado trasero, un lado izquierdo y un lado derecho, comprendiendo el procedimiento:

posicionar un solo detector (714) de radiofrecuencia (RF) próximo al lado delantero o al lado trasero del vehículo (700) ; en el único detector de RF (714) , detectar las transmisiones de RF desde al menos dos de una pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) asociados con ruedas (704, 706, 708, 710) del vehículo, y producir una indicación de la transmisión detectada sin desmodular los datos transmitidos por los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) ; en cada monitor del neumático (724, 726, 728, 730) , detectar valores de aceleración con un sensor de aceleración, y generar una señal de aceleración para los valores de aceleración; en un receptor (101) , recibir los datos de los neumáticos de la pluralidad de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) ; y en una unidad de control (712) , evaluar la señal de aceleración para cada transmisión de la pluralidad de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) , y determinar la información de posición delantera respecto a la trasera de la pluralidad de los monitores de neumáticos (724, 726, 728 , 730) sobre la base de la indicación de transmisión de RF detectada y la información de la posición izquierda respecto a la derecha sobre la base de una polaridad de la señal de aceleración.

12. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 10 ó 11, que también comprende:

en la unidad de control (712) , contar un número de transmisiones detectadas desde cada monitor de neumático (724, 726, 728, 730) ; procesar los datos recibidos de los neumáticos para extraer un identificador de cada monitor de neumático (724, 726, 729, 730) ; y asociar el identificador con el número de la transmisión detectada.

13. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 12, que también comprende:

en la unidad de control (712) , comparar el número de transmisiones detectadas entre la pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) ; y seleccionar al menos un identificador que tiene un mayor número de transmisiones detectadas que el resto de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) .

14. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 13, que también comprende:

asignar el identificador seleccionado a por lo menos un monitor de neumático (724, 726, 728, 730) próximo al único detector de RF (714) ; y asignar los identificadores restantes a por lo menos un monitor de neumático (724, 726, 728, 730) distal del único detector de RF (714) .

15. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 10 ó 11, en el que la detección de las transmisiones comprende:

detectar las transmisiones desde los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) próximos al único detector de RF (714) ; y no detectar ninguna transmisión de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) distales del único detector de RF (714) .

16. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 15, que también comprende:

seleccionar un primer identificador asociado con las transmisiones detectadas; seleccionar un segundo identificador asociado con ninguna transmisión; asignar el primer identificador a los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) próximos al detector de RF (714) ; y asignar el segundo identificador a los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) distales del detector de RF (714) .

17. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 16, que también comprende:

en la unidad de control (712) , determinar una intensidad de la señal recibida desde cada monitor de neumático (724, 726, 728, 730) ; determinar una posición izquierda respecto a la derecha de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) próximos al lado delantero sobre la base de la intensidad de la señal recibida; y determinar la posición de la izquierda respecto a la derecha de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) próximos al lado trasero sobre la base de la intensidad de la señal recibida.

18. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 16, que también comprende:

en la unidad de control (712) , determinar una intensidad de la señal recibida desde cada monitor del neumático (724, 726, 729, 730) ; determinar una posición delantera respecto a la trasera de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) próximos a la izquierda sobre la base de la intensidad de la señal recibida; y determinar la posición delantera respecto a la trasera de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) próximos al lado derecho sobre la base de la intensidad de la señal recibida.

19. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 16 cuando depende de la reivindicación 11, que también comprende:

determinar una posición delantera respecto a la trasera de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) sobre la base de la polaridad de la señal de aceleración.

20. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 16, que también comprende:

en los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) , generar señales de aceleración que representan valores de aceleración que surgen de la rotación de las ruedas (704, 706, 708, 710) ; en la unidad de control (712) , evaluar la relación de avance/retardo de las señales de aceleración; y determinar una posición de izquierda respecto a la derecha de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) sobre la base de la relación de avance/retardo de las señales de aceleración.

21. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 16, que también comprende:

en los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) , generar señales de aceleración que representan valores de aceleración que surgen de la rotación de las ruedas (704, 706, 708, 710) ; en la unidad de control (712) , evaluar la relación de avance/retardo de las señales de aceleración; y determinar una posición delantera respecto a la trasera de los monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) sobre la base de la relación de avance/retardo de las señales de aceleración.

22. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 10 ó 11, que también comprende:

posicionar el único detector (714) para estar desplazado del centro y próximo a un eje delantero y a un eje trasero.

23. Procedimiento de monitorización de neumáticos según la reivindicación 22, que también comprende:

en la unidad de control (712) , comparar el número de transmisiones detectadas entre la pluralidad de monitores de neumáticos (724, 726, 728, 730) ; asignar el identificador que tiene el mayor número de transmisiones detectadas a un monitor de neumáticos (724, 726, 728, 730) próximo al único detector de RF (714) ; y asignar el identificador que tiene el menor número de transmisiones detectadas a un monitor de neumáticos (724, 726, 728, 730) distal del único detector de RF (714) .