Dispositivo sensor de neumático y método de transmisión de información del neumático.

Un método de transmisión de información del neumático que comprende las operaciones de:

montar dispositivos sensores (20, 20A-20D), cada uno de los cuales comprende un sensor (21, 21A, 21B y 21C) para detectar información del neumático, en una pluralidad de ubicaciones del neumático; y

transmitir la información del neumático recogida al lado de la carrocería del vehículo, caracterizado porque:

una estación base (30) está montada en el neumático para comunicación con el lado de la carrocería del vehículo que está conectado a los dispositivos sensores (20, 20A-20D) para construir una red intra-neumáticos para comunicación entre la estación base (30) y el dispositivo sensor (20, 20A-20D) y comunicación entre los dispositivos sensores (20, 20A-20D);

la información del neumático detectada por los sensores (21, 21A, 21B y 21C) es recogida por la estación base (30) y la información del neumático recogida es transmitida desde la estación base (30) al lado de la carrocería del vehículo

Dispositivo sensor de neumático y método de transmisión de información del neumático

Antecedentes del invento Campo del Invento El presente invento se refiere a un dispositivo sensor de un neumático que recoge y trata información procedente de sensores montados en un neumático y transmite la información tratada al lado de la carrocería y a un método de transmisión de información del neumático.

Descripción de la Técnica Anterior

Hasta ahora, se había puesto en práctica un dispositivo de vigilancia o control de la presión de aire de un neumático que detecta la presión en el interior de un neumático montando un dispositivo sensor de presión para detectar la presión de un gas de llenado del neumático en una superficie enfrentada a un área de la cavidad del neumático de una rueda y transmite la información detectada al lado de la carrocería del vehículo de manera que informa a un conductor de la presión dentro del neumático. La fig. 8 (a) es un diagrama de bloques que muestra la constitución de un apéndice 80 del sensor de presión del neumático que es el dispositivo sensor de presión de la técnica anterior. Este apéndice 80 del sensor de presión del neumático comprende un sensor 81 de presión de aire para detectar la presión dentro del neumático, un amplificador analógico 82 para amplificar una señal de presión en el interior del neumático detectada por el sensor 81 de presión de aire, un circuito de tratamiento 83 para tratar una señal de presión indicativa de la presión dentro del neumático basándose en una señal procedente del amplificador analógico anterior 82, un transmisor 85 para modificar una portadora basado en una señal de presión detectada por el sensor 81 de presión de aire anterior y tratada por el circuito de tratamiento 83 y que transmite la portadora modificada al lado de la carrocería del vehículo no mostrado desde una antena 84, y una batería 86 para suministrar corriente para accionar estos dispositivos. El sensor 81 de presión de aire anterior está compuesto de un diafragma hecho de un material elástico tal como caucho de silicona, montado sobre un sustrato 87 como se ha mostrado en la fig. 8 (b) , y el amplificador analógico anterior 82, el circuito de tratamiento 83, el transmisor 83 y la antena 84 también están formados sobre el sustrato 87. La batería 86 tal como una batería de tipo de botón es montada sobre el sustrato 87 separada de los elementos constituyentes anteriores (con referencia al documento de patente 1, por ejemplo) .

Sin embargo, como el apéndice 80 del sensor de presión de neumático del tipo de accionamiento por batería anterior comprende el transmisor 85 para transmitir la información de presión del neumático anterior al lado de la carrocería además del amplificador analógico 82 y del circuito de tratamiento 83, la vida útil de la batería es corta y por tanto el apéndice 80 del sensor de presión anterior debe ser intercambiado regularmente.

Mientras tanto, como se ha mostrado en la fig. 9, se conoce un dispositivo sensor 90 de neumático que comprende un transpondedor RF para responder a una señal portadora (señal de consulta) procedente de una unidad de llamada 90F en el neumático 1 para recoger datos sobre la presión interior del neumático. Como este dispositivo sensor 90 de neumático comprende un circuito de interfaz 93 para rectificar una señal de RF recibida y suministrar corriente a otros circuitos tales como un circuito de reloj 91, como un circuito de tratamiento de señal, un circuito secuenciador 92 y un circuito de accionamiento no mostrado y utiliza la señal de RF anterior que es una señal de consulta como una fuente de energía eléctrica para transmitir una señal digital relativa a los datos de presión de neumático medidos por un sensor de presión 90P en el chip, no requiere una batería y puede detectar la presión interior del neumático de manera estable durante un largo período de tiempo. En el dispositivo sensor 90 del neumático anterior, un oscilador de a bordo (no mostrado) instalado en un circuito de transmisión 94 opera para transmitir datos sobre la presión interior del neumático medidos por el sensor de presión 90P en chip al lado de la carrocería del vehículo desde una antena 95 solo cuando recibe la señal de consulta (con referencia al documento de patente 2, por ejemplo) .

Mientras tanto, para mejorar la estabilidad de marcha de un automóvil, se desea que las condiciones del neumático en movimiento deben ser estimadas con exactitud y realimentadas al control del vehículo. Se ha considerado que esta información hace posible el control avanzado de un freno ABS y un dispositivo de control de actitud del vehículo que hace uso del freno ABS para mejorar la seguridad de manera adicional.

Como se ha mostrado en las figs. 10 (a) y 10 (b) , se ha propuesto un dispositivo sensor 100 del neumático que comprende sensores tales como un sensor de presión 103, un sensor de temperatura 104 y un sensor de revoluciones 105 todos los cuales están instalados en el neumático y montados sobre el sustrato 102 de un alojamiento 101, un accionador 106 para accionar estos sensores y una fuente de alimentación 107 de a bordo para recoger una pluralidad de datos del neumático y transmitirlos al lado de la carrocería del vehículo. Cuando este dispositivo sensor 100 del neumático recibe una señal de consulta desde un interrogador remoto 100F instalado en el lado de la carrocería del vehículo, activa los sensores 103 a 105 para detectar datos del neumático tales como la presión del neumático y la temperatura del neumático, digitaliza los datos de neumático detectados, transmite estos datos al dispositivo de tratamiento central 108a de un transpondedor 108 instalado en el alojamiento 101 para tratarlos, y transmite los datos tratados a un dispositivo 100S de control del vehículo en el lado de la carrocería del vehículo desde una antena 109. Por ello, se pueden obtener distintos datos del neumático con el único dispositivo sensor 100 de neumático (con referencia al documento de patente 3, por ejemplo) .

Documento de patente 1: JP-A 2003-347811

Documento de patente 2: JP-B 2002-511355

Documento de patente 3: JP-B 11-504585

El documento JP-A-2002-211219 describe un método de transmisión de información de neumáticos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

También se ha hecho referencia al documento JP-A 2003-002019 y al documento JP-A 2003-291615.

Resumen del invento Sin embargo, en el dispositivo sensor 100 de neumático anterior, los sensores están instalados en una ubicación. Por tanto, no puede instalarse una pluralidad de sensores en ubicaciones deseadas de un neumático, por ejemplo, una pluralidad de sensores están espaciados entre sí en la dirección transversal del neumático con el fin de obtener información sobre el estado de contacto con el terreno del neumático provocado por la fuerza lateral. Así, la información del neumático que puede ser recogida es limitada.

Entonces, es concebible que los sensores sean instalados no en una ubicación sino en distintas ubicaciones en las que la información del neumático puede ser obtenida fácilmente. Cuando los sensores anteriores son accionados por una batería, se requiere un transmisor de gran tamaño para transmitir las señales de información 16 del neumático al lado de la carrocería del vehículo, acortando por ello la vida útil de la batería. Incluso cuando el dispositivo sensor anterior está compuesto por el transpondedor de RF anterior, un transmisor que tiene una gran potencia de transmisión para transmitir las señales de información del neumático anteriores al lado de la carrocería debe ser instalado en el dispositivo sensor, por lo que el dispositivo resulta voluminoso y la eficiencia energética resulta baja.

Es un objeto del presente invento que se ha creado a la vista de los problemas anteriores de la técnica anterior proporcionar un método de transmisión de información de neumático práctico capaz de obtener información del neumático adecuada y reducir el tamaño y el consumo de energía de cada dispositivo sensor y un dispositivo sensor de neumático utilizado en el método.

Los autores del presente invento han llevado a cabo estudios intensivos y han encontrado que cuando los sensores son instalados no en una ubicación sino en ubicaciones predeterminadas en las que la información del neumático puede ser obtenida fácilmente, la información del neumático obtenida por los sensores no es transmitida directamente al lado de la carrocería del vehículo sino que es recogida en una estación base para comunicar con el lado de la carrocería del vehículo y a continuación es transmitida al lado de la carrocería... [Seguir leyendo]

1. Un método de transmisión de información del neumático que comprende las operaciones de:

montar dispositivos sensores (20.

20. 20D) , cada uno de los cuales comprende un sensor (21, 21A, 21B y 21C) para detectar información del neumático, en una pluralidad de ubicaciones del neumático; y

transmitir la información del neumático recogida al lado de la carrocería del vehículo, caracterizado porque:

una estación base (30) está montada en el neumático para comunicación con el lado de la carrocería del vehículo que está conectado a los dispositivos sensores (20.

20. 20D) para construir una red intra-neumáticos para comunicación entre la estación base (30) y el dispositivo sensor (20.

20. 20D) y comunicación entre los dispositivos sensores (20.

20. 20D) ;

la información del neumático detectada por los sensores (21, 21A, 21B y 21C) es recogida por la estación base (30) y

la información del neumático recogida es transmitida desde la estación base (30) al lado de la carrocería del vehículo.

2. El método de transmisión de información del neumático según la reivindicación 1, en el que los dispositivos sensores (20.

20. 20D) están provistos cada uno con un dispositivo de comunicación (22) capaz de comunicar sólo con la estación base (30) y con otros dispositivos sensores (20.

20. 20D) .

3. El método de transmisión de información del neumático según la reivindicación 2, en el que un protocolo diferente de un protocolo utilizado para comunicación entre la estación base (30) y el lado de la carrocería del vehículo es utilizado para comunicación entre la estación base (30) y los dispositivos de comunicación (22) .

4. El método de transmisión de información del neumático según la reivindicación 1, en el que los dispositivos sensores (20.

20. 20D) son accionados por una onda de radio transmitida desde el lado de la carrocería del vehículo.

5. Un dispositivo sensor del neumático que comprende:

una pluralidad de dispositivos sensores (20.

20. 20D) , cada uno de los cuales comprende un sensor (21, 21A, 21B y 21C) para detectar el estado de un neumático y para transmitir la información del neumático detectada por los sensores (21, 21A, 21B y 21C) al lado de la carrocería del vehículo, instalados en ubicaciones predeterminadas del neumático; caracterizado porque el dispositivo sensor del neumático comprende una estación base (30) , conectada a los dispositivos sensores (20.

20. 20D) , para tratar señales indicativas del estado del neumático detectadas por los sensores (21, 21A, 21B y 21C) y transmitir las señales tratadas al lado de la carrocería del vehículo, en el que los dispositivos sensores (20.

20. 20D) están provistos cada uno con un dispositivo de comunicación (22) para comunicar con la estación base (30) y otros dispositivos sensores (20.

20. 20D) para construir una red intraneumáticos para comunicación entre la estación base (30) y un dispositivo sensor (20.

20. 20D) y comunicación entre los dispositivos sensores (20.

20. 20D) .

6. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 5, en el que los dispositivos sensores (20.

20. 20D) están provistos cada uno con un dispositivo de comunicación (22) para comunicar sólo con la estación base (30) y con otros dispositivos sensores (20.

20. 20D) .

7. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 6, en el que el dispositivo de comunicación (22) de cada sensor está provisto con medios de recepción de una onda de radio transmitida desde la estación base (30) para generar tensión de alimentación para accionar el sensor.

8. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 6, en el que la estación base (30) está provista con la función de controlar los sensores (21, 21A, 21B y 21C) de forma sincronizada para medir una pluralidad de datos de información del neumático.

9. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 5, en el que los dispositivos sensores (20.

20. 20D) están provistos cada uno con medios regeneradores de energía para recibir una onda de radio transmitida desde el lado de la carrocería del vehículo para generar tensión de alimentación para accionar los sensores (21, 21A, 21B y 21C) .

10. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 9, en el que los dispositivos sensores (20.

20. 20D) están provistos cada uno con un transmisor (22) para transmitir señales de información del neumático detectadas por los sensores (21, 21A, 21B y 21C) a la estación base (30) .

11. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 5, en el que la estación base (30) está provista con medios de almacenamiento (33M) para almacenar las señales de información del neumático.

12. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 11, en el que la estación base (30) está provista con medios de tratamiento de datos (33) sobre la información del neumático almacenada en los medios de almacenamiento (33M) a datos basados en las especificaciones de comunicación de un vehículo equipado con el dispositivo de manera que transmita los datos tratados al lado de la carrocería del vehículo.

13. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 5, en el que la estación base (30) está provista con medios regeneradores de energía para recibir una onda de radio transmitida desde el lado de la carrocería del vehículo para generar tensión de alimentación.

14. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 5, en el que un dispositivo sensor predeterminado está provisto con medios de almacenamiento de energía y medios de detección del ángulo de rotación del sensor del dispositivo sensor para detectar el estado del neumático en una posición de rotación predeterminada.

15. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 5, en el que un dispositivo sensor predeterminado está provisto con medios de almacenamiento de energía, la estación base (30) está provista con medios de almacenamiento de energía y medios de detección del ángulo de rotación del sensor del dispositivo sensor para detectar el estado del neumático en una posición de rotación predeterminada.

16. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 5, en el que un dispositivo sensor que no tiene sensor está montado de tal manera que la información del neumático detectada puede ser añadida.

17. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 6 ó 10, en el que el dispositivo de comunicación o el transmisor (22) están dispuestos lejos del neumático.

18. El dispositivo sensor del neumático según la reivindicación 6 o 10, en el que la estación base (70) está montada en una parte de llanta (2a) del neumático o un dispositivo de válvula instalado en la rueda, y los dispositivos de comunicación o transmisores (22) de los sensores (60) están montados en los neumáticos a través de un dispositivo (24) de base aislada.