Sistema de comprobación de los neumáticos de un vehículo.

Aparato (4, 5) para comprobar la presión de inflado de un neumático de vehículo mientras éste se mueve sobre elaparato en una dirección de desplazamiento,

comprendiendo: una batería lateral (12) de sensores que se extiende através de la dirección de desplazamiento, teniendo la batería una extensión lateral suficiente para acomodar laanchura de un neumático de vehículo, y en el que cada uno de los sensores de la batería lateral es un sensor (13)de carga que proporciona salidas variables indicativas del valor de la carga en el sensor mientras el neumático semueve en la dirección de desplazamiento; un primer sistema de muestreo para muestrear las salidas de lossensores de la batería lateral, y un sistema (6) de procesamiento de datos configurado para procesar los datosobtenidos a partir del muestreo de las salidas de los sensores de la batería lateral y para calcular una indicación dela presión de inflado del neumático usando tales datos procesados;

caracterizado por que la batería lateral de sensores está montada sobre una superficie superior de un plataforma(8) que está montada sobre un base (7), teniendo la plataforma una extensión suficiente en la dirección dedesplazamiento y lateralmente respecto de la dirección de desplazamiento para acomodar toda la huella de unneumático de un vehículo; un sistema sensor (9) de carga de plataforma está dispuesto entre la plataforma y la basepara proporcionar datos indicativos de cargas variables ejercidas sobre la base por la plataforma al tiempo que elneumático se mueve sobre la plataforma en la dirección de desplazamiento; se proporciona un segundo sistema demuestreo para muestrear las salidas del sistema sensor de carga de plataforma; y el sistema (6) de procesamientode datos está configurado para procesar los datos obtenidos a partir del muestreo de las salidas del sistema sensor(9) de carga de plataforma.

Sistema de comprobación de los neumáticos de un vehículo Esta invención se refiere a un sistema de comprobación de los neumáticos de un vehículo. Esta invención se refiere particularmente, aunque no exclusivamente, a un sistema que puede determinar la presión de un neumático de un vehículo.

Han existido una serie de propuestas para determinar la presión de un neumático de un vehículo mientras pasa sobre una batería de sensores. Éstas pueden basarse en la suposición de que la presión de contacto es una aproximación de la presión de inflado del neumático. El área de contacto de un neumático con una superficie puede considerarse como el peso soportado por el neumático, dividido por la presión de inflado del neumático. A medida que disminuye el inflado del neumático, aumenta el área de contacto, aunque la relación depende de las propiedades estructurales del neumático. Por ejemplo, a presiones de inflado muy bajas los costados reforzados del neumático acogerán directamente una porción significativa de la carga. Un enfoque alternativo se basa en investigar el perfil lateral de la huella del neumático. Si un neumático está sobreinflado, habrá un perfil estrecho relativamente afilado. Si un neumático es un infrainflado, existirá un perfil más ancho relativamente plano. Se describen ejemplos de tales sistemas en WO 00/11442, EP 0545641 y EP 0656269.

En algunos casos puede existir una batería bidimensional de sensores, y en otros puede haber una batería lineal de sensores. En cualquiera de los casos, las salidas de los sensores se muestrean a intervalos mientras el neumático pasa por encima de ellos. Estas salidas pueden usarse para indicar la forma de la huella del neumático. En el caso de una batería lineal de sensores, o de una batería bidimensional de extensión limitada en la dirección de desplazamiento, se obtiene directamente la forma de la huella del neumático. Una fila de sensores que se extienden a través del neumático siempre estará en contacto con la misma porción de la circunferencia del neumático. Se alterará esa posición de esa porción de la huella del neumático y la longitud de la línea de contacto aumentará desde el contacto inicial y posteriormente disminuirá hasta que cese el contacto. La forma de la huella del neumático se extrapola a partir de los datos de los sensores.

La mayoría de los sistemas conocidos ignoran los efectos de la banda de rodadura cortada en la superficie del neumático. Existen huecos de banda de rodadura en los que no existe contacto entre el neumático y la batería de sensores, y no es posible usar los datos para determinar, por ejemplo, el área de contacto entre el neumático y la superficie dentro de la huella del neumático. Esto puede llevar a imprecisiones en las mediciones de cantidades tales como la presión del neumático, la carga sobre una rueda, la carga del eje y el peso del vehículo.

El documento US-A-6823728 revela un sistema para estimar la presión de un neumático en el que se proporciona un sensor de peso y, sobre el mismo, un sensor de área. El sensor de área estima directamente el área de contacto. Esto puede hacerse por medio de: un sensor capacitativo; o conmutadores en línea para determinar la longitud y anchura del área de contacto del neumático; o una batería de conmutadores lineal cuyas salidas se muestrean y se usan conjuntamente con la velocidad del vehículo, detectada mediante le uso de un par de conmutadores en línea, para estimar el área de huella del neumático. Se dice que el uso del método de batería de conmutadores proporciona una estimación más precisa del área que si se usan sólo la longitud y la anchura. Conocido el peso total, puede calcularse la presión del neumático dividiendo, el peso soportado por la rueda, por el área de huella del neumático.

En el documento WO 2006/003467 se revela un sistema que usa sensores de una resolución suficientemente alta para detectar huecos en la banda de rodadura de un neumático, de modo que sea posible estimar la extensión de cobertura de la banda de rodadura y determinar la presión del neumático usando sensores que están totalmente en contacto con el caucho del neumático, sin que resulte afectada el área por un hueco de la banda de rodadura. El sistema usa una batería lineal de sensores y los datos de salida vienen de una línea de contacto en una posición circunferencial sobre el neumático. Se realizan algunos cálculos basándose en las áreas de los sensores individuales y para algunos fines se proporciona una estimación del área de la huella del neumático. De este modo, el documento WO 2006/003467 revela un aparato para comprobar la presión de inflado de un neumático de un vehículo al tiempo que éste se mueve sobre el aparato en una dirección de desplazamiento, que comprende: una batería lateral de sensores que se extiende a través de la dirección de desplazamiento, teniendo la batería una extensión lateral suficiente para acomodar la anchura de un neumático de un vehículo, y en el que cada uno de los sensores de la batería lateral es un sensor de carga que proporciona salidas variables indicativas del valor de la carga en el sensor mientras el neumático se mueve en la dirección de desplazamiento; un sistema de muestreo para muestrear las salidas de los sensores de la batería lateral, y un sistema de procesamiento de datos configurado para procesar los datos obtenidos a partir del muestreo de las salidas de los sensores de la batería lateral y para calcular una indicación de la presión de inflado del neumático usando tales datos procesados.

La presente invención se caracteriza con respecto al documento WO 2006/003467 por que la batería lateral de sensores está montada sobre una superficie superior de un plataforma que está montada sobre un base, teniendo la plataforma una extensión suficiente en la dirección de desplazamiento y lateralmente respecto de la dirección de

desplazamiento para acomodar toda la huella de un neumático de un vehículo; un sistema sensor de carga de plataforma está dispuesto entre la plataforma y la base para proporcionar datos indicativos de cargas variables ejercidas sobre la base por la plataforma al tiempo que el neumático se mueve sobre la plataforma en una dirección de desplazamiento; se proporciona un segundo sistema de muestreo para muestrear las salidas del sistema sensor de carga de plataforma; y el sistema de procesamiento de datos está configurado para procesar los datos obtenidos a partir del muestreo de las salidas del sistema sensor de carga de plataforma.

Según este aspecto de la presente invención, puede determinarse una indicación de la presión de neumático sin que sea necesario calcular el área de huella de neumático, usando las salidas de los sensores de la batería lateral. Si el elemento perceptor de presión tiene una porción totalmente en contacto con la superficie de un neumático, es decir que no puentea un hueco de banda de rodadura, entonces existe una relación entre la presión de inflado del neumático y la fuerza ejercida por el elemento perceptor, que puede expresarse como:

en donde P es la presión de inflado, Fs es la carga sobre el elemento perceptor, y a y b son constantes, dependiendo los valores de las constantes de la construcción del neumático, tal como el efecto de las propiedades inherentes de los materiales involucrados, y del diseño del aparato, tal como el área de contacto del elemento perceptor. Así, al obtener un segundo valor de carga de sensor representativo que puede usarse como Fs puede calcularse la presión P del neumático.

De este modo, los medios de procesamiento de datos están configurados preferiblemente para proporcionar al menos un valor de carga representativo a partir de la batería lateral de sensores, y el sistema de procesamiento de datos está configurado para proporcionar una indicación de la presión de inflado del neumático usando este valor de carga representativo.

Por un valor de carga “representativo” se entiende un valor que es una indicación razonable de la carga en un sensor ideal que está libre de interferencias, tales como efectos de los costados o huecos de banda de rodadura. El valor representativo podría ser, por ejemplo, el obtenido a partir de un sensor que proporcione la lectura más alta; un promedio (ya sea media, mediana, modo, etc.) de una gama de sensores que proporcionen las lecturas más altas; un promedio de una gama de sensores, excluyendo valores extremos, altos o bajos; un promedio de todos los sensores; etc. Podría haber una pluralidad de valores de carga de sensor representativos para ofrecer un perfil de valor de carga en toda la anchura del neumático. Esto podría facilitar que existiese una indicación de la presión del neumático... [Seguir leyendo]

1. Aparato (4, 5) para comprobar la presión de inflado de un neumático de vehículo mientras éste se mueve sobre el aparato en una dirección de desplazamiento, comprendiendo: una batería lateral (12) de sensores que se extiende a través de la dirección de desplazamiento, teniendo la batería una extensión lateral suficiente para acomodar la anchura de un neumático de vehículo, y en el que cada uno de los sensores de la batería lateral es un sensor (13) de carga que proporciona salidas variables indicativas del valor de la carga en el sensor mientras el neumático se mueve en la dirección de desplazamiento; un primer sistema de muestreo para muestrear las salidas de los sensores de la batería lateral, y un sistema (6) de procesamiento de datos configurado para procesar los datos obtenidos a partir del muestreo de las salidas de los sensores de la batería lateral y para calcular una indicación de la presión de inflado del neumático usando tales datos procesados;

caracterizado por que la batería lateral de sensores está montada sobre una superficie superior de un plataforma

(8) que está montada sobre un base (7) , teniendo la plataforma una extensión suficiente en la dirección de desplazamiento y lateralmente respecto de la dirección de desplazamiento para acomodar toda la huella de un neumático de un vehículo; un sistema sensor (9) de carga de plataforma está dispuesto entre la plataforma y la base para proporcionar datos indicativos de cargas variables ejercidas sobre la base por la plataforma al tiempo que el neumático se mueve sobre la plataforma en la dirección de desplazamiento; se proporciona un segundo sistema de muestreo para muestrear las salidas del sistema sensor de carga de plataforma; y el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado para procesar los datos obtenidos a partir del muestreo de las salidas del sistema sensor

(9) de carga de plataforma.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado de modo que los datos obtenidos por el muestreo de las salidas del sistema sensor (9) de carga de plataforma sean procesados para proporcionar una indicación de la carga total sobre el neumático soportado por la plataforma (8) .

3. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por que el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado para calcular la indicación de la presión de inflado del neumático en función de (i) los datos procesados obtenidos del muestreo de las salidas de los sensores (13) de la batería lateral (12) y (ii) la carga total sobre el neumático soportado por la plataforma (8) obtenida del procesamiento de las salidas muestreadas del sistema sensor (9) de carga de plataforma.

4. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado por que el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado para calcular la indicación de la presión de inflado del neumático sin que sea necesario calcular el área de huella del neumático.

5. Aparato según la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado de modo que los datos procesados obtenidos del muestreo de salidas de los sensores (13) de la batería lateral (12) sean un valor de carga de sensor representativo.

6. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema sensor de carga de plataforma comprende una pluralidad de sensores (9) distribuidos como una batería sobre la base (7) , y el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado para procesar los datos obtenidos del muestro de las salidas del sistema sensor de carga de la plataforma con el fin de obtener datos representativos del ángulo de desplazamiento del neumático sobre la batería lateral (12) .

7. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado por que el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado para que el ángulo de desplazamiento del neumático sobre la batería lateral (12) de sensores se tenga en cuenta en el cálculo de la presión de inflado del neumático.

8. Aparato según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado para que el ángulo de desplazamiento del neumático sobre la forma lateral (12) de sensores se tenga en cuenta en el cálculo de la anchura de neumático y/o el área de huella de neumático y/o el ángulo de rodada del neumático.

9. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema (6) de procesamiento de datos está configurado para procesar los datos obtenidos del muestro de la salidas del sistema sensor (9) de carga de plataforma para obtener datos representativos de la velocidad de desplazamiento del neumático sobre la plataforma (8) .

10. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado por que el valor de carga de sensor representativo se obtiene usando la salida del sensor (13) de la batería lateral (12) de sensores que proporciona el valor más alto.

11. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado por que el valor de carga de sensor representativo se obtiene

promediando los valores entregados desde los sensores (13) de la batería lateral (12) de sensores.

12. Aparato según la reivindicación 11, caracterizado por que el valor de carga de sensor representativo se obtiene promediando los valores entregados por una gama de sensores (13) de la batería lateral (12) de sensores que proporcionan los valores más altos.

13. Aparato según la reivindicación 11, caracterizado por que el valor de carga de sensor representativo se obtiene promediando los valores entregados por una gama de sensores (13) de la batería lateral (12) de sensores, excluyendo los valores extremos.

14. Un método para determinar la presión de inflado de un neumático de vehículo usando el aparato según la reivindicación 1, que comprende los pasos de mover el neumático sobre el aparato (4, 5) en la dirección de 10 desplazamiento, usar los sensores (13) de carga de la batería lateral (12) de sensores para proporcionar salidas variables indicativas del valor de la carga sobre los sensores mientras se mueve el neumático en la dirección de desplazamiento, usar el sistema sensor (9) de carga de plataforma para proporcionar datos indicativos de cargas variables ejercidas sobre la base (7) por la plataforma (8) mientras el neumático se mueve sobre la plataforma en la dirección de desplazamiento; muestrear las salidas de los sensores (13) de la batería lateral (12) ; muestrear las

salidas del sistema sensor (9) de carga de plataforma; usar el sistema (6) de procesamiento de datos para procesar los datos obtenidos del muestreo de las salidas de los sensores de la batería lateral y de las salidas del sistema sensor de carga de plataforma; y usar el sistema de procesamiento de datos para calcular la indicación de la presión de inflado del neumático.

15. Un método según la reivindicación 14, que comprende realizar los pasos que el aparato está configurado para 20 ejecutar según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13.

Figura 5

Figura 6

Figura 7

Figura 8