Método para la monitorización del estado de detectores en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo.

Método para la monitorización del estado de detectores en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo.

El método propuesto utiliza el acoplo inductivo entre una primera bobina situada en el chasis del vehículo y una segunda bobina situada en el asiento extraíble del vehículo para monitorizar el estado de detectores en dicho asiento extraíble. En el asiento extraíble se disponen junto con la segunda bobina los detectores, por ejemplo de ocupación y de cinturón de seguridad, y capacidades asociadas formando un circuito resonante. Se mide la resistencia en función de la frecuencia que presenta la primera bobina y se detecta la frecuencia (de resonancia) que presenta un máximo de la resistencia. Dicha frecuencia de resonancia depende del estado de los detectores. A partir de la frecuencia de resonancia se determina el estado de los detectores del asiento extraíble.

Método para la monitorización del estado de detectores en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo

Sector de la técnica Automóviles, Vehículos, Transporte

Estado de la técnica Los sistemas de seguridad pasiva en vehículos tienen la misión de reducir los daños de los ocupantes en un accidente. Diferentes estudios demuestran, por ejemplo, que el uso del cinturón de seguridad reduce considerablemente el riesgo de accidentes mortales. Muchos países ya contemplan el uso obligatorio del cinturón de seguridad. Por otra parte, el uso de sistemas como el SBR (Seat Belt Reminder, en inglés) , se muestran efectivos en la tarea de recordar a los ocupantes de un vehículo la necesidad de abrocharse el cinturón de seguridad. Es más, los sistemas SBR se pueden usar para el control adecuado de otros dispositivos de seguridad pasiva, como los airbags.

Un sistema SBR consiste al menos de un detector (de la hebilla) del cinturón de seguridad y opcionalmente de un sensor o detector de ocupación del asiento. El sensor de ocupación se utiliza, por ejemplo, en el asiento del copiloto. El coche emite un aviso si el conductor no tiene abrochado el cinturón de seguridad y también si el copiloto está presente y no tiene el cinturón abrochado. En algunos modelos de vehículos se detecta también si los cinturones de los asientos traseros están abrochados.

Algunos vehículos, sobretodo del tipo monovolumen, incorporan asientos extraíbles en la segunda fila de asientos para añadir un grado más de flexibilidad a la hora de organizar el espacio interior del vehículo. El cableado de los sensores o detectores, por ejemplo de ocupación o de cinturón de seguridad, en este tipo de asientos es muy dificultoso o impracticable. A tal fin, se han propuesto enlaces inductivos que evitan el cableado entre el chasis del vehículo y el asiento extraíble, como en la patente WO 2004/098943 A1.

Descripción de la invención La presente invención propone un método para la monitorización de detectores, por ejemplo de ocupación y de cinturón de seguridad, en asientos extraíbles de vehículos. La monitorización se realiza vía acoplamiento inductivo entre una primera bobina situada en el chasis del vehículo y una segunda bobina situada en el asiento extraíble. La primera bobina forma parte de un circuito (primario) para la medida de la impedancia o resistencia eléctrica y la segunda bobina forma parte de un circuito (secundario) resonante que incluye en paralelo con dicha segunda bobina una capacidad (C2) así como la conexión serie de cada detector con una capacidad asociada. Los detectores son del tipo que presentan dos estados y actúan como interruptores, es decir, pueden comportarse como un circuito abierto o un circuito cerrado.

El método propuesto mide la resistencia (parte real de la impedancia) del circuito primario en función de la frecuencia y busca su valor máximo y la frecuencia a la que ocurre. Dicha frecuencia se corresponde aproximadamente con la frecuencia de resonancia del circuito secundario, cuya expresión viene dada por

fr 2

donde L2 y CT representan respectivamente la inductancia de dicha segunda bobina y la capacidad equivalente del circuito secundario. El valor de dicha capacidad CT depende del estado de los sensores o detectores. Cuando un determinado detector se comporta como un circuito cerrado, su capacidad asociada contribuye al valor de CT. Por el contrario, cuando el detector se comporta como un circuito abierto, la capacidad asociada no contribuye al valor de CT. El valor de CT es, pues, la suma de todas las capacidades cuyo detector asociado se comporta como un circuito cerrado sumado al valor de la capacidad (C2) que se encuentra directamente conectada en paralelo con la bobina del secundario. El número de valores diferentes que puede tomar CT y, por consiguiente la frecuencia de resonancia fr, es igual a 2n, siendo n el número de detectores presentes. A partir del valor de la frecuencia de resonancia fr se infiere el estado de los detectores.

Breve descripción de los dibujos A fin de que la invención sea más entendible, formas de la invención serán a continuación descritas, en referencia a las figuras que se acompañan, donde La Figura 1 es una vista esquemática de un asiento extraíble y de parte del vehículo que incluye los circuitos primario y secundario y dos detectores, de ocupación y de cinturón de seguridad.

La Figura 2 es un esquema circuital de la primera bobina (5) , que se conecta al circuito primario (no representado) , y del circuito secundario que incluye a la segunda bobina (1) y dos detectores con sus capacidades asociadas.

La Figura 3 representa la resistencia medida con el circuito primario utilizando dos bobinas (1 y 5) de valor 1 mH separadas una distancia de 0, 5 cm y dos detectores, uno de ocupación de asiento y otro de detección del cinturón de seguridad.

En referencia a la Fig. 1, se muestra el asiento extraíble que incluye una bobina 1, la cual forma parte del circuito secundario 2, un detector de ocupación del asiento 3, y un detector (de la hebilla) del cinturón de seguridad 4. En dicha Fig. 1 se muestra un caso particular con dos detectores, dando lugar a cuatro estados posibles de los detectores y, por consiguiente a cuatro valores posibles de la frecuencia de resonancia. En general, el número de detectores puede ser cualquiera, mayor o igual a uno. Los detectores son del tipo que presentan dos estados y actúan como interruptores. La Fig. 1 también muestra parte del vehículo que incluye una bobina 5 que junto con la bobina 1 forma un acoplo inductivo. La bobina 5 forma parte del circuito primario 6 que se conecta a una unidad de control electrónica 7. El circuito primario 6 junto con la unidad de control electrónica 7 realiza la medida de la impedancia o resistencia eléctrica y determinan la frecuencia de resonancia fr que, a su vez, ha de servir para determinar el estado de los detectores.

En referencia a la Fig. 2, se muestra un esquema circuital correspondiente al caso particular de la Fig. 1 con dos detectores, que incluye la bobina 5 del circuito primario, la bobina 1 del circuito secundario, la capacidad 8 dispuesta en paralelo con ésta, el detector de ocupación 3 dispuesto con una capacidad en serie asociada 9, y el detector de cinturón de seguridad 7 dispuesto con una capacidad en serie asociada 10. El parámetro M representa el acoplo inductivo entre la bobina 5 y la bobina 1. En particular, para el circuito de la Fig. 2, la capacidad equivalente CT, y por consiguiente la frecuencia de resonancia fr, puede tomar cuatro valores diferentes en función del estado de los detectores 3 y 4. El circuito primario 6 que se conecta a la primera bobina 5 (véase Figura 1) mide la impedancia (Z)

o resistencia (R) eléctrica.

La Fig. 3 muestra resultados experimentales de la resistencia medida correspondiente al caso particular de la Fig. 1, utilizando dos bobinas (1 y 5) de valor 1 mH con núcleo de ferrita situadas a una distancia de 0, 5 cm y dos detectores, uno el de ocupación 3 y otro el de cinturón de seguridad 4. Se observa que la frecuencia de resonancia fr presenta cuatro valores que se corresponden con los cuatro estados posibles de los dos detectores.

1. Método para la monitorización del estado de sensores o detectores (3, 4) en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo entre una primera bobina (5) dispuesta en el chasis del vehículo y una segunda bobina (1) dispuesta junto con dichos detectores (3, 4) en dicho asiento extraíble, formando dicha segunda bobina (1) junto con dichos detectores y una o varias capacidades (8, 9, 10) un circuito resonante, estando dicho método caracterizado porque comprende:

- monitorizar la resistencia eléctrica de dicha primera bobina en función de la frecuencia.

- buscar el punto de máxima resistencia eléctrica de dicha primera bobina y determinar la frecuencia (de resonancia) correspondiente.

- determinar el estado de los detectores ubicados en dicho asiento extraíble a partir de dicha frecuencia de resonancia.

2. Aparato para la determinación, vía acoplo inductivo, del estado de sensores o detectores en asientos extraíbles de vehículos para implementar el método según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una primera bobina (5) ubicada en el chasis del vehículo y una segunda bobina ubicada en dicho asiento extraíble (1) , estando dicha primera bobina (5) conectada a un circuito de medida de impedancia o resistencia eléctrica (6) y dicha segunda bobina (1) a un circuito resonante que incorpora al menos una capacidad (8) y un detector (3, 4) y su capacidad asociada (9, 10) .

3. Aparato según reivindicación 2, caracterizado porque incorpora una pluralidad de detectores y sus capacidades asociadas.

4. Aparato según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque uno de los detectores es de ocupación del asiento (3) .

5. Aparato según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque uno de los detectores es de cinturón de seguridad (4) .

6. Aparato según reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque incorpora un circuito que realiza la medida de impedancia o resistencia eléctrica (6) , por si solo o conjuntamente con una unidad de control electrónico (7) , en un margen de frecuencias y determina la frecuencia a la que el valor de resistencia presenta un máximo, infiriendo a partir de dicha frecuencia el estado de los detectores presentes en el asiento extraíble.

5

Figura 1

M

Z, R

4

9

1

Figura 2

Asiento vacante, cinturón abrochado 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 Frecuencia (Hz)

Figura 3