Funcionamiento de motor de vehículo.

Un sistema para detectar un estado operativo del motor de un vehículo,

comprendiendo el sistema:

- una entrada para acoplar una señal desde una línea de alimentación de un vehículo;

- medios para filtrar componentes de ruido transitorio de frecuencia relativamente alta de una señal recibida desde la línea de alimentación;

- un primer detector para recibir la señal filtrada y detectar cuándo el ruido transitorio asociado con la línea de alimentación se eleva por encima de un primer umbral, indicando el primer umbral el funcionamiento de un sistema de encendido eléctrico de alta corriente para arrancar el motor de un vehículo, y generar una primera señal de detección en respuesta a ello;

- un segundo detector para recibir la señal filtrada y detectar cuándo el ruido transitorio cae por debajo de un segundo umbral, que es inferior al primer umbral e indica que el motor se ha apagado, y generar una segunda señal de detección en respuesta a ello; y

- medios para generar una primera señal de salida en respuesta a la primera señal de detección y una segunda señal de salida en respuesta a la segunda señal de detección.

Funcionamiento de motor de vehículo Campo de la invención La presente invención se refiere a detectar un estado operativo del motor de un vehículo, en particular, pero no exclusivamente, para su uso con sistemas de seguridad de vehículos.

Antecedentes de la invención Es importante por diversas razones poder detectar un estado operativo de un vehículo. Por ejemplo, detectar si un vehículo se está conduciendo legítimamente es importante para los sistemas de seguridad de los vehículos. En este caso, por ejemplo, detectar que el vehículo se está moviendo si el motor no funciona podría significar que alguien está robando el vehículo remolcándolo o arrastrándolo y, por tanto, sería importante que el sistema de seguridad hiciera sonar una alarma.

Sin embargo, detectar de manera fiable un estado operativo del motor de un vehículo no es una tarea trivial, ya que los vehículos de hoy en día tienen muchos sistemas eléctricos diferentes, y al menos algunos de ellos pueden funcionar incluso tras apagar el motor. Aunque es esencial detectar que se está robando un vehículo, por ejemplo, sería altamente desaconsejable hacer sonar una falsa alarma. El documento US 2003/0093192 A1 es un ejemplo de tal detección.

Sumario de la invención De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para detectar un estado operativo del motor de un vehículo, comprendiendo el sistema: una entrada para acoplar una señal desde una línea de alimentación de un vehículo; medios para filtrar componentes de ruido transitorio de frecuencia relativamente alta de una señal recibida desde la línea de alimentación; un primer detector para recibir la señal filtrada y detectar cuándo el ruido transitorio asociado con la línea de alimentación se eleva por encima de un primer umbral, indicando el primer umbral el funcionamiento de un sistema de encendido eléctrico de alta corriente para arrancar el motor de un vehículo, y generar una primera señal de detección en respuesta a ello; un segundo detector para recibir la señal filtrada y detectar cuándo el ruido transitorio cae por debajo de un segundo umbral, que es inferior al primer umbral e indica que el motor se ha apagado, y generar una segunda señal de detección en respuesta a ello; y medios para generar una primera señal de salida en respuesta a la primera señal de detección y una segunda señal de salida en respuesta a la segunda señal de detección.

De acuerdo con otro aspecto, la presente invención proporciona un sistema de seguridad que utiliza el sistema del primer aspecto.

Se ha apreciado que el ruido eléctrico puede monitorizarse y usarse para determinar si se está robando un vehículo. Por ejemplo, los sistemas pueden disponerse para detectar, en el cableado eléctrico de un vehículo, el ruido eléctrico producido por un alternador operativo. Esto puede proporcionar un método mediante el que es posible determinar si un motor está funcionando, y por tanto, usarse para proporcionar una señal de armar/desarmar para el detector de movimiento de un vehículo.

Sin embargo, la detección fiable del ruido del alternador puede ser complicada debido al ruido adicional inducido en el cableado desde otras fuentes. Tales fuentes pueden incluir fuentes de radio, que producen ruido de radiofrecuencia (RF) , y buses de red de control por áreas (CAN) . Los buses CAN se encuentran en muchos vehículos modernos y transportan señales de datos entre los diversos componentes electrónicos tales como procesadores de a bordo y sistemas de gestión y monitorización del vehículo.

La diferencia entre el ruido de un alternador operativo y el ruido de, por ejemplo, los transmisores de RF y los buses CAN ha demostrado ser relativamente pequeña, y, como tal, confiar solo en la monitorización del ruido del alternador para armar y desarmar un sistema de seguridad ha demostrado ser poco fiable.

Los rasgos y características adicionales de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones preferentes de la invención, proporcionadas solo a modo de ejemplo, que se realiza en referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un gráfico que ilustra un ruido característico para un vehículo antes, durante y tras el funcionamiento del motor; La Figura 2 es un diagrama de bloques de nivel alto de un circuito de acuerdo con una realización de la presente invención;

Las Figuras 3a y3b son gráficos que muestran cómo los elementos del circuito de la Figura 2 acondicionan las señales de ruido; La Figura 4a reproduce la Figura 1 mediante una comparación de las Figuras 4b-4d, que representan estados de la señal en diversos puntos en el circuito de la Figura 2; La Figura 5 es un diagrama de circuito detallado que ilustra componentes ejemplares para el circuito de la Figura 2; y La Figura 6 es un diagrama de bloques de un sistema de alarma de un vehículo que incluye un circuito de acuerdo con la Figura 2 que actúa como un elemento para armar/desarmar.

Descripción detallada de la invención Antes de describir una realización de la invención en más detalle, primero se describirán las características generales del ruido transitorio que puede detectarse en una línea de alimentación de un vehículo, tal como un coche o camión, en referencia al gráfico de ruido transitorio en la Figura 1.

El eje vertical del gráfico en la Figura 1 representa el nivel de ruido transitorio medido en mV y el eje horizontal representa el tiempo. Ni el eje vertical ni el eje horizontal están a escala.

La curva continua en el gráfico de la Figura 1 representa cómo cambia el ruido transitorio en la línea de alimentación de un vehículo con el paso del tiempo antes, durante y tras el funcionamiento típico del motor de combustión interna.

Antes de encenderse el motor del vehículo (es decir, antes del periodo de tiempo A) , el nivel de ruido transitorio es aproximadamente 2 mV. Este ruido es resultado de los circuitos eléctricos que permanecen activos mientras el vehículo no está en uso, tales como los circuitos de reloj y de alarma del coche, y también puede inducirse mediante las fuentes eléctricas y externas y de RF.

En el comienzo del periodo de tiempo A, se acciona el encendido del vehículo para arrancar el motor. Esto implica normalmente activar un motor de arranque eléctrico para arrancar el motor hasta que se enciende y después continúa con el funcionamiento sin ayuda. Los motores de arranque son normalmente dispositivos de baja tensión y alta corriente que, durante el uso, extraen corrientes extremadamente grandes de la batería de un vehículo. Tan pronto como el motor está funcionando, este acciona normalmente un alternador, que es responsable de recargar la batería. Durante unos segundos tras el accionamiento del motor de arranque, el alternador funciona para generar una carga significativa para recargar la batería, como una consecuencia de la alta corriente que se ha extraído de ella por parte del motor de arranque. Durante este tiempo, el alternador genera un ruido transitorio significativo, normalmente superior a 500 mV de acuerdo con el presente ejemplo, tal como se ilustra en el periodo de tiempo A en el gráfico. La frecuencia del ruido del alternador se rige por factores tales como el número de polos en el alternador, la velocidad del motor (en revoluciones por segundo) y la transmisión entre revoluciones del motor y revoluciones del alternador. Sin embargo, se espera que las frecuencias del alternador no se eleven normalmente por encima de 1 KHz.

Después de que el alternador haya recargado sustancialmente la batería (al final del periodo A) , el alternador disminuye su actividad de carga y el nivel del ruido transitorio asociado cae significativamente a un nivel que se asocia con un funcionamiento normal del motor (última mitad del periodo de tiempo B) , que es aproximadamente 1540 mV. Este nivel de ruido transitorio persiste mientras que el motor del vehículo está funcionando, aunque puede haber picos de ruido en ocasiones si el alternador debe compensar un uso elevado de energía que, de lo contrario, agotaría la batería. Tal uso elevado de energía puede asociarse con el uso de muchos dispositivos eléctricos, tales como luces, aire acondicionado, limpiaparabrisas etc, durante malas condiciones atmosféricas.

Cuando se apaga el motor de un vehículo (final del periodo de tiempo B) , la mayoría del ruido transitorio asociado con el funcionamiento del motor también cesa. Sin embargo, en la mayoría de coches modernos, el nivel de ruido no cae inmediatamente a los niveles de ruido iniciales de `motor detenido. Por ejemplo, un ventilador eléctrico puede continuar funcionando tras apagar el motor. Además, el... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para detectar un estado operativo del motor de un vehículo, comprendiendo el sistema:

-una entrada para acoplar una señal desde una línea de alimentación de un vehículo; -medios para filtrar componentes de ruido transitorio de frecuencia relativamente alta de una señal recibida desde la línea de alimentación; -un primer detector para recibir la señal filtrada y detectar cuándo el ruido transitorio asociado con la línea de alimentación se eleva por encima de un primer umbral, indicando el primer umbral el funcionamiento de un sistema de encendido eléctrico de alta corriente para arrancar el motor de un vehículo, y generar una primera señal de detección en respuesta a ello; -un segundo detector para recibir la señal filtrada y detectar cuándo el ruido transitorio cae por debajo de un segundo umbral, que es inferior al primer umbral e indica que el motor se ha apagado, y generar una segunda señal de detección en respuesta a ello; y -medios para generar una primera señal de salida en respuesta a la primera señal de detección y una segunda señal de salida en respuesta a la segunda señal de detección.

2. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer umbral se asocia con ruido transitorio que lo supera que se asocia con una actividad de señalización en una red de control por áreas 20 del vehículo cuando el motor está funcionando.

3. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo umbral se asocia con ruido transitorio por debajo del mismo que se asocia con actividad de señalización en una red de control por áreas cuando se apaga el motor del vehículo.

4. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la entrada a los detectores está dispuesta para rechazar cualquier componente de CC y ruido de alta frecuencia.

5. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la entrada rechaza 30 frecuencias de ruido que superan frecuencias asociadas con el funcionamiento del alternador.

6. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tope de alta frecuencia de la entrada supera 1 KHz.

7. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer umbral es significativamente mayor que el segundo umbral y en el que el primer detector comprende una trayectoria de señal de ganancia relativamente baja y el segundo detector comprende una trayectoria de señal de ganancia relativamente alta, por donde las señales de la primera trayectoria se encuentran en un intervalo de nivel de señal comparable a señales de la segunda trayectoria.

8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en el que las trayectorias primera y segunda incluyen detectores de umbral, que funcionan sustancialmente por el mismo intervalo de señal de funcionamiento.

9. Un sistema de seguridad para un vehículo que comprende un sistema para detectar un estado operativo de un 45 vehículo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Un sistema de seguridad de acuerdo con la reivindicación 9, que está dispuesto para armarse al detectar la segunda señal de detección y desarmarse al detectar la primera señal de detección.

11. Un sistema de seguridad de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, que comprende un detector de movimiento, que está dispuesto para activar una señal de alarma si un vehículo respectivo se mueve mientras el sistema está armado.

12. Un sistema de seguridad de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la señal de alarma se comunica con un 55 detector, que se encuentra lejos del vehículo.