ES2226470T3 - Procedimiento para asignar indicativos en señales de emisores en un sistema de vigilancia de la presion de los neumaticos a las ruedas en la que se encuentran los emisores. - Google Patents
Procedimiento para asignar indicativos en señales de emisores en un sistema de vigilancia de la presion de los neumaticos a las ruedas en la que se encuentran los emisores.Info
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Abstract
Procedimiento para asignar indicativos que están contenidos en señales emitidas por emisores en un sistema de vigilancia de la presión de los neumáticos, que consta de un dispositivo denominado seguidamente electrónica de rueda en cada una de una pluralidad de ruedas de un vehículo, que contiene un sensor manométrico, un sensor de aceleración, un emisor y una antena de emisión, así como de una o varias antenas de recepción en la carrocería del vehículo y de una electrónica de recepción y evaluación conectada a éstas por medio de cables, estando previstas las electrónicas de rueda en las diferentes ruedas en una posición de montaje coincidente, a las posiciones de las ruedas en las que se encuentran los emisores, a cuyo fin las señales que contienen el indicativo son recogidas por la una o las varias antenas de recepción, retransmitidas a la electrónica de recepción y evaluación y evaluadas en ésta en cuanto a su indicativo, a cuyo fin se mide en las ruedas vigiladas, además de la presión del aire en el neumático, una aceleración resultante del estado de movimiento de la rueda correspondiente, se señaliza una señal derivada de ella por medio del respectivo emisor del circuito de recepción y evaluación, y se evalúa una información contenida en la señal sobre la posición de la rueda de la cual parte la señal, estableciéndose para cada rueda en movimiento el signo de un aceleración orbital b que se presenta en la electrónica de rueda para diferenciar entre ruedas del lado derecho del vehículo y ruedas del lado izquierdo del vehículo, caracterizado porque se establece, además, el signo de la variación de la aceleración centrífuga que se presenta durante la aceleración orbital b y se multiplica dicho signo por el signo de la aceleración orbital b determinado para la respectiva rueda, y porque mediante una comparación de los productos de estos dos signos establecidos para las diferentes ruedas se diferencia entre ruedas del lado derecho del vehículo y ruedas del lado izquierdo del vehículo.
Description
Procedimiento para asignar indicativos en señales
de emisores en un sistema de vigilancia de la presión de los
neumáticos a las ruedas que se encuentran los emisores.
La invención parte de un procedimiento con las
características indicadas en el preámbulo de la reivindicación
1.
Un procedimiento para asignar indicativos que
están contenidos en señales emitidas por emisores en un sistema de
vigilancia de la presión de los neumáticos,
que consta de un sensor manométrico, un emisor y
una antena de emisión en cada una de una pluralidad de ruedas de un
vehículo, una o varias antenas de recepción en la carrocería del
vehículo y una electrónica de recepción y evaluación conectada a
éstas a través de cables,
a las posiciones de las ruedas en las que se
encuentran los emisores, a cuyo fin las señales que contienen el
indicativo son recogidas por la una o las varias antenas de
recepción, retransmitidas a la electrónica de recepción y evaluación
y evaluadas en ésta en cuanto a su indicativo, es conocido por el
documento DE 196 08 478 A1. El sistema conocido de vigilancia de la
presión de los neumáticos tiene en cada rueda de un vehículo un
sensor manométrico, un circuito de evaluación electrónico unido con
el sensor manométrico, un emisor, una antena de emisión y una
batería que suministra corriente a la electrónico prevista en la
rueda (denominada también seguidamente electrónica de rueda).
Contiguas a las ruedas están previstas en la carrocería del vehículo
unas antenas de recepción que están conectadas por cables a un
circuito de recepción y evaluación central (denominado también
seguidamente electrónica de evaluación central).
Un problema que se plantea en tales sistemas de
vigilancia de la presión de los neumáticos es la asignación unívoca
de los emisores a la posición de su rueda en el vehículo. A este
fin, los emisores generan una señal subdividida en cuatro secciones,
consistentes en un preámbulo, una señal de identificación, una señal
de medida y un postámbulo. Sobre la base de la señal de
identificación (indicativo) la electrónica de evaluación central
puede reconocer el sitio en que se encuentra la rueda emisora en el
vehículo. Sin embargo, es condición previa para esto que el
indicativo y la posición de rueda se hayan asignado previamente uno
a otra en forma unívoca y que esta asignación se haya archivado en
la electrónica de evaluación central. El documento DE 196 08 478 A1
divulga una posibilidad referente al modo en que puede determinarse
automáticamente esta asignación después del primer montaje de las
ruedas en el vehículo o después de un cambio de rueda a partir de
las señales emitidas por las electrónicas de rueda. Tiene lugar para
ello una evaluación estadística de la intensidad de las señales
recibidas: Cada antena de recepción recibe ciertamente señales de
todas las ruedas emisoras del vehículo, pero se parte del supuesto
de que las señales de la rueda situada más próxima a la respectiva
antena de recepción son recibidas en promedio estadístico con la
mayor intensidad.
Un procedimiento de asignación semejante es
conocido por el documento DE 196 08 479 A1.
Los procedimientos de asignación conocidos
adolecen del inconveniente de que ocasionan considerables costes del
sistema de vigilancia de la presión de los neumáticos, puesto que
está prevista para cada rueda, en la proximidad de ésta, una antena
de recepción separada que ha de conectarse con un cable de antena a
la unidad de evaluación central del vehículo.
Para resolver el problema de indicar una
posibilidad de conseguir la asignación automática de los indicativos
emitidos por las electrónicas de rueda a determinadas posiciones de
rueda con un menor coste, el documento DE 197 35 686 A1 no publicado
todavía revela el configurar la electrónica de rueda existente en la
rueda respectiva en el sentido de que no sólo mida la presión del
neumático y la transmita a la unidad de evaluación central, sino que
establezca, además, informaciones sobre el estado de movimiento de
la rueda y las retransmita a la unidad de evaluación central. A
partir del estado de movimiento de la rueda se obtiene entonces en
la unidad de evaluación central una información sobre la posición de
la rueda correspondiente en el vehículo.
Informaciones sobre si la rueda está dispuesta en
el lado derecho o izquierdo del vehículo son suministradas por el
procedimiento divulgado en el documento EP 0 760 299 A1 con las
características del preámbulo de la reivindicación 1 con ayuda de un
interruptor rodante o una captación de aceleración tangencial que
calcula el sentido de giro de la rueda correspondiente. Solamente
con esto no puede diferenciarse de manera fiable entre las ruedas en
el lado derecho y las ruedas en el lado izquierdo del vehículo.
La presente invención se basa en el problema de
crear un procedimiento para asignar a los lados del vehículo un
sensor de vigilancia de la presión de los neumáticos que haga
posible una asignación segura incluso en el caso de ausencia de
señales simultáneamente generadas de las electrónicas de rueda.
Este problema se resuelve mediante un
procedimiento con las características indicadas en la reivindicación
1.
A partir de aceleraciones que se presentan en la
rueda se establecen, según la invención, informaciones útiles sobre
el estado de movimiento de la rueda. Las señales de aceleración
suministradas por un sensor de aceleración unido con la electrónica
de rueda son evaluadas en la electrónica de rueda y el resultado de
la evaluación es enviado a la electrónica de evaluación central, o
bien las señales de aceleración son introducidas por la electrónica
de rueda en la señal que ha de emitirse regularmente, enviadas con
ésta a la electrónica de evaluación central y evaluadas en ella.
Están disponibles sensores de aceleración
miniaturizados a base de semiconductores que pueden integrarse con
un coste relativamente reducido en la electrónica de rueda necesaria
en cualquier caso. El gasto adicional ligado a esto en la
electrónica de rueda es sustancialmente menor que el gasto que se
evita por la supresión de antenas de recepción y su cableado.
Se pueden derivar informaciones sobre la posición
de las ruedas de las maneras siguientes a partir de señales de
aceleración que se han obtenido en la rueda:
- 1.
- Por giro de la rueda se presenta en ésta una aceleración centrífuga. Únicamente en ruedas de repuesto llevadas en el vehículo no se presenta ninguna aceleración centrífuga ni siquiera cuando está rodando el vehículo. Por este motivo, las señales que se reciben mientras rueda el vehículo, pero que señalizan la aceleración centrífuga z = 0, se asignan a una rueda de repuesto portada.
- 2.
- La magnitud de la aceleración centrífuga que se presenta en la rueda depende del número de revoluciones de la rueda. Si la magnitud de la aceleración centrífuga z es integrada en el circuito de recepción y evaluación central a lo largo de un espacio de tiempo prefijado, la magnitud del valor de la integral es una medida del camino que ha recorrido la rueda en este espacio de tiempo. Dado que las ruedas delanteras dirigidas recorren al marchar en curva un camino mayor que las ruedas traseras no dirigidas de un vehículo, el valor de la integral para una rueda delantera dirigida será mayor que para una rueda trasera no dirigida. Por este motivo, los indicativos que están contenidos en las señales que conducen a los mayores valores de la integral de la aceleración centrífuga z, pueden asignarse a las ruedas delanteras dirigidas del vehículo.
- 3.
- En caso de una posición de montaje coincidente del sensor de aceleración en la rueda, un sensor de aceleración en una rueda en el lado derecho del vehículo y un sensor de aceleración en una rueda en el lado izquierdo del vehículo suministran, con vehículo acelerado, señales de aceleración de signo contrario. Como aceleración orbital b se designa aquí la componente de aceleración que se presenta en la dirección periférica de la rueda al acelerar (o al decelerar). El signo de la señal de aceleración orbital permite una diferenciación entre ruedas derechas e izquierdas, determinándose preferiblemente ya el signo en la electrónica de rueda y transmitiéndolo después a la electrónica de evaluación central. La diferenciación entre ruedas derechas e izquierdas se realiza de manera óptima en la fase de aceleración después de un arranque del vehículo.
- Cuando se ha establecido a partir de la aceleración centrífuga z el distintivo de la rueda de repuesto y se ha establecido a partir de la aceleración orbital b qué ruedas están dispuestas en el lado derecho del vehículo y qué ruedas están dispuestas en el lado izquierdo del vehículo, la diferenciación restante entre ruedas delanteras y ruedas traseras puede determinarse entonces también, en lugar de por evaluación de valores de integral de la aceleración centrífuga z, por un número de antenas en el lado de recepción reducido en comparación con el estado de la técnica, concretamente debido a que se asigna solamente una única antena de recepción común a las ruedas dispuestas sobre un eje común del vehículo. La diferenciación entre los distintos ejes puede efectuarse entonces de la misma manera por evaluación estadística de las intensidades de señal recibidas, tal como se ha divulgado en los documentos DE 196 08 478 A1 o DE 196 08 479 A1, pero no necesitándose ya para cada rueda una antena de recepción propia en el vehículo, sino solamente una antena de recepción común para las ruedas dispuestas sobre un eje común.
- 4.
- Para diferenciar entre las ruedas delanteras dirigidas y las ruedas traseras no dirigidas del vehículo se puede observar y evaluar también, según otro perfeccionamiento de la invención, la aparición de una aceleración de Coriolis en la rueda dirigida. Una aceleración de Coriolis no se presenta en las ruedas no dirigidas, pero sí en las ruedas dirigidas cuando se realizan movimientos de dirección. Si una rueda señaliza la aparición de una aceleración de Coriolis, es evidente entonces que tiene que tratarse de una de las ruedas delanteras dirigidas.
- La aceleración centrífuga z actúa perpendicularmente a la aceleración orbital b. La aceleración de Coriolis a su vez actúa perpendicularmente a la aceleración centrífuga z y a la aceleración orbital b.
- Un sensor de aceleración que pueda diferenciar entre aceleraciones en la dirección de tres ejes de coordenadas diferentes o una disposición de tres sensores de aceleración que sean sensibles en tres ejes de coordenadas diferentes, es ventajosamente adecuado para la presente invención. Sin embargo, la invención se puede realizar no sólo con un sensor de aceleración triaxial, sino también, como se ha explicado anteriormente, con ayuda de un sensor de aceleración biaxial o con una disposición de dos sensores de aceleración, de los que uno puede captar la aceleración centrífuga z y permite determinar la rueda de repuesto, diferenciar entre ruedas delanteras dirigidas y ruedas traseras no dirigidas y diferenciar entre una deceleración y una aceleración del vehículo, y de los cuales el otro permite captar la aceleración orbital b que se presenta en la electrónica de rueda y su signo, lo que hace posible la diferenciación entre ruedas derechas e izquierdas.
Las electrónicas de rueda de las diferentes
ruedas son independientes una de otra y, por este motivo, no emiten
normalmente al mismo tiempo. Las señales que vienen de ruedas
diferentes y se comparan una con otra en la unidad de evaluación
central para verificar en qué punto del vehículo se encuentra una
rueda caracterizada por un indicativo determinado, tienen que
archivarse por ello transitoriamente en la electrónica de evaluación
central para que puedan compararse una con otra. Por este motivo, la
unidad de evaluación central ha de equiparse con una memoria volátil
adecuada para ello. Es conocido del experto que esto puede
materializarse de manera sencilla, por ejemplo por medio de un
microprocesador que realice, además, la evaluación de las señales
recibidas. Dado que las señales a comparar no se generan al mismo
tiempo, puede ocurrir que una señal de una rueda derecha que fue
generada mientras se aceleraba el vehículo, sea comparada con una
señal de una rueda izquierda que fue generada mientras se deceleraba
el vehículo. En este caso, no se puede diferenciar todavía entre
ruedas derechas e izquierdas a partir de solamente el signo de las
aceleraciones orbitales b. Por este motivo, se ha previsto
según la invención que, junto con la determinación de la aceleración
orbital b y su signo, se determine al mismo tiempo en cada
rueda la variación en el tiempo de la aceleración centrífuga
z y se envíe ésta, junto con la aceleración orbital b
y su signo, a la electrónica de evaluación central. En efecto, el
signo de la variación en el tiempo (dz/dt) de la aceleración
centrífuga z indica si se ha acelerado el vehículo (signo
positivo) o si se ha decelerado el vehículo (signo negativo).
Mediante una evaluación conjunta del signo de la variación en el
tiempo (dz/dt) de la aceleración centrífuga z y del
signo de la aceleración orbital b para cada rueda se puede
diferenciar ahora unívocamente entre ruedas derechas y ruedas
izquierdas. Se forma para ello del modo más sencillo en la unidad de
evaluación central para cada rueda el producto de estos signos, el
cual, independientemente de si se ha acelerado o decelerado el
vehículo, suministra para la aceleración orbital b para
ruedas en el lado izquierdo del vehículo el signo contrario al
suministrado para ruedas en el lado derecho del vehículo. Condición
previa para ello es que los sensores de aceleración tengan la misma
orientación con respecto a la respectiva rueda con los dos ejes de
los mismos en cuya dirección son sensibles para la determinación de
la aceleración orbital b y la aceleración centrífuga
z, lo que, en el caso de electrónicas de rueda iguales unas a
otras, queda garantizado por el hecho de que están previstos en una
posición de montaje coincidente en las distintas ruedas.
Supóngase, por ejemplo, que, con vehículo
acelerado, el signo de la aceleración orbital b en una rueda
derecha es positivo: entonces este signo es negativo en una rueda
izquierda y el signo de la variación en el tiempo (dz/dt) de
la aceleración centrífuga z es positivo para ambas ruedas. Se
cumple entonces para el producto de los signos
para la rueda derecha: signo (dz/dt).
signo b = (+1)(+1) = +1
y para la rueda izquierda: signo (dz/dt).
signo b = (+1)(-1) = -1.
Por tanto, la rueda izquierda y la rueda derecha
se diferencian por el signo del producto.
Supongamos ahora que se ha generado la señal en
la rueda derecha mientras se aceleraba el vehículo, mientras que se
ha generado la señal en la rueda izquierda mientras se deceleraba el
vehículo. Entonces resulta para el producto de signos
para la rueda derecha: signo (dz/dt).
signo b = (+1)(+1) = +1
y para la rueda izquierda: signo (dz/dt).
signo b = (-1)(+1) = -1.
Por tanto, con ayuda del producto de signos se
obtiene la misma diferenciación entre la rueda izquierda y la rueda
derecha que en el caso primeramente supuesto.
Cuando se ha diferenciado de esta manera entre
ruedas izquierdas y derechas, se puede diferenciar también con ayuda
de solamente dos antenas, de las cuales una está asignada a las
ruedas en el eje delantero del vehículo y la otra está asignada a
las ruedas en el eje trasero del vehículo, cuál de las ruedas
izquierdas es la delantera y cuál es la trasera, y cuál de las
ruedas derechas es la delantera y cuál es la trasera, a cuyo fin se
evalúa la intensidad (amplitud de recepción) de las señales
recibidas. En efecto, una antena dispuesta en la zona del eje
delantero recibirá las antenas provenientes de las ruedas delanteras
con mayor amplitud en promedio que las señales provenientes de las
ruedas traseras. Recíprocamente, una antena que se encuentre en la
zona del eje trasero recibirá señales provenientes de las ruedas
traseras con mayor amplitud en promedio que las señales provenientes
de las ruedas delanteras. A este fin, las antenas no tienen que
estar en absoluto en el centro entre las ruedas derechas e
izquierdas, sino que pueden estar también en posición descentrada,
ya que, en cualquier caso, mediante la combinación de las
informaciones sobre el sentido de giro y la amplitud de recepción es
posible la diferenciación entre adelante y atrás.
Es incluso posible arreglarse con solamente una
única antena cuando ésta esté dispuesta más cerca del eje delantero
o más cerca del eje trasero, de modo que esté en condiciones de
recibir señales de las cuatro ruedas con amplitud suficiente. Para
determinar las intensidades de las señales se puede aprovechar no
sólo una única señal, sino una secuencia de varias señales
provenientes de una misma rueda para aumentar la exactitud de la
determinación de la intensidad. Un procedimiento estadístico
adecuado para esto se divulga, por ejemplo, en los documentos DE 196
08 478 A1 y DE 196 08 4709 A1.
Claims (8)
1. Procedimiento para asignar indicativos
que están contenidos en señales emitidas por
emisores en un sistema de vigilancia de la presión de los
neumáticos,
que consta de un dispositivo denominado
seguidamente electrónica de rueda en cada una de una pluralidad de
ruedas de un vehículo, que contiene un sensor manométrico, un sensor
de aceleración, un emisor y una antena de emisión,
así como de una o varias antenas de recepción en
la carrocería del vehículo y de una electrónica de recepción y
evaluación conectada a éstas por medio de cables,
estando previstas las electrónicas de rueda en
las diferentes ruedas en una posición de montaje coincidente,
a las posiciones de las ruedas en las que se
encuentran los emisores, a cuyo fin las señales que contienen el
indicativo son recogidas por la una o las varias antenas de
recepción, retransmitidas a la electrónica de recepción y evaluación
y evaluadas en ésta en cuanto a su indicativo,
a cuyo fin se mide en las ruedas vigiladas,
además de la presión del aire en el neumático, una aceleración
resultante del estado de movimiento de la rueda correspondiente, se
señaliza una señal derivada de ella por medio del respectivo emisor
del circuito de recepción y evaluación, y se evalúa una información
contenida en la señal sobre la posición de la rueda de la cual parte
la señal,
estableciéndose para cada rueda en movimiento el
signo de un aceleración orbital b que se presenta en la electrónica
de rueda para diferenciar entre ruedas del lado derecho del vehículo
y ruedas del lado izquierdo del vehículo,
caracterizado porque se establece, además,
el signo de la variación de la aceleración centrífuga z que se
presenta durante la aceleración orbital b y se multiplica dicho
signo por el signo de la aceleración orbital b determinado
para la respectiva rueda,
y porque mediante una comparación de los
productos de estos dos signos establecidos para las diferentes
ruedas se diferencia entre ruedas del lado derecho del vehículo y
ruedas del lado izquierdo del
vehículo.
vehículo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el signo de la aceleración orbital b se
determina ya en un circuito de evaluación que está previsto en la
rueda y que es parte integrante de la electrónica de rueda.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se asigna cada vez solamente una única
antena de recepción común a las ruedas dispuestas sobre un eje común
del vehículo.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una señal
recibida mientras está rodando el vehículo y que señaliza una
aceleración centrífuga z = 0, es asignada a una rueda de repuesto
llevada por el vehículo.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para
diferenciar entre ruedas dirigidas y ruedas no dirigidas del
vehículo se integran a lo largo de un espacio de tiempo prefijado
unas señales que indican la magnitud de la aceleración centrífuga
medida z, asignándose a las ruedas dirigidas las señales que
suministran los mayores valores de la integral.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para
diferenciar entre ruedas dirigidas y ruedas no dirigidas del
vehículo se establece, señaliza y evalúa la aparición de una
aceleración de Coriolis durante los movimientos de dirección.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque se utiliza solamente una única antena
para la totalidad de las ruedas emisoras del vehículo.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se diferencia
entre señales que vienen de ruedas delanteras y señales que vienen
de ruedas traseras comparando las intensidades de las señales
recibidas por la respectiva antena de recepción y, en caso de que
se considere la antena de recepción asignada a las ruedas
delanteras, asignando las señales más fuertes a las ruedas
delanteras y las señales más débiles a las ruedas traseras, mientras
que, en caso de que se considere la antena de recepción asignada a
las ruedas traseras, se asignan las señales más fuertes a las ruedas
traseras y las señales más débiles a las ruedas delanteras.
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