BR102017001071B1 - Hubodômetro - Google Patents

Abstract

hubodômetro destinado à medição da distância percorrida por veículos de diversos tipos tais como cavalos mecânicos, carretas, reboques e semirreboques, composto por uma base de instalação no cubo de uma roda e uma capa protetora de material visualmente opaco e permeável aos campos eletromagnéticos, contendo no seu interior um sensor bipolar hall (14), solidário com dita base, percorrendo um trajeto circular em concordância com o giro de dita roda, dois imãs permanentes contrapolares (12, 13) instalados em um elemento pendular não giratório (10) e um processador (15) dos sinais provenientes de dito sensor bipolar hall associado a uma memória (22) de armazenagem dos sinais processados, bem como um transmissor/receptor de tecnologia nfc (18), conectado a dito processador.

Description

CAMPO DE INVENÇÃO

[001] Refere-se a presente invenção, de um modo geral, a um equipamento tipicamente conhecido como hubodômetro, destinado à medição da distância percorrida por veículos de diversos tipos, tais como cavalos mecânicos, carretas, reboques e semirreboques.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Procedimentos rotineiros de manutenção de frota, contratos de leasing ou similares, e diversos tipos de controles de um veículo exigem o uso de um dispositivo para registrar com precisão a distância percorrida por um veículo comercial. Tal dispositivo, vulgarmente conhecido como um hubodômetro é tipicamente aparafusado ou de outro modo ligado a um cubo de roda do veículo de modo a detectar a rotação da roda, estando tal rotação correlacionada com a distância percorrida em função do diâmetro externo da banda de rodagem.

[003] Uma vez que as informações de distância são utilizadas para diversos tipos de controle, tais como o consumo de combustível, de pneus, relatórios de viagem, entre outros, é imperativo que o dispositivo de registro seja estruturado de forma a impedir a alteração intencional ou inadvertida da informação de distância. É também imperativo que tal dispositivo de registro seja imune a movimentos devidos às irregularidades do pavimento, de tal modo que tais movimentos não sejam interpretados como uma rotação do cubo da roda.

[004] Dentre os hubodômetros conhecidos, pode-se citar o objeto do documento de patente US4989222 intitulado Electronic hubodometer, representado nas figuras 1 e 2 do presente pedido. Segundo ilustrado, compreende dito hubodômetro uma carcaça 12 tendo afixado um imã permanente 28, que gira solidariamente com o eixo da roda. Um elemento pendular 16, provido de um contrapeso 16a que evita sua rotação, serve de suporte para uma placa de circuito impresso 18 que contém os componentes eletrônicos, a bateria de alimentação, um display alfanumérico 22 e dois relés de palheta (reed switch) 30a e 30b acionados por campo magnético. Quando o veículo está em movimento, a rotação da carcaça faz com que o imã passe defronte a ditos relês, causando seu fechamento momentâneo. Um processador associado a esses relês totaliza o número de rotações e aciona o display 22 que exibe as informações de interesse, tal como a quilometragem percorrida.

[005] Dentre os inconvenientes desse dispositivo, pode-se citar a falta de confidencialidade dos resultados e a fragilidade do visor transparente. Outrossim, os relés de palheta estão sujeitos a desgaste e possuem vida útil limitada.

[006] Ademais, esse dispositivo não apresenta imunidade a oscilações no caso de movimentos de vai-e-vem sem que seja completada uma volta, quando tais oscilações ocasionarem repetidas passagens do relê defronte ao imã, o que será erroneamente interpretado como uma ou mais revoluções.

[007] Outro hubodômetro conhecido encontra-se descrito no documento de patente US2004083811 intitulado Electronic hubodometer, ilustrado nas figuras 3 e 4 do presente pedido. Em lugar de dispositivos contendo partes móveis, o objeto desse documento utiliza dois acelerômetros 114 e 115 orientados ortogonalmente. Quando a roda estiver girando, tais acelerômetros irão fornecer um sinal alternadamente positivo e negativo, decorrente da ação da gravidade sobre os mesmos. Todavia, esse dispositivo é sensível às irregularidades do pavimento, de modo que o sinal produzido apresenta-se com o aspecto exemplificado na Fig. 4, o que requer um processamento complexo para interpretação confiável dos dados captados.

[008] A patente US5524034 intitulada Automatic Revolution Counting and Data Transmission Device descreve um hubodômetro que compreende uma carcaça girante solidária com o eixo da roda e um elemento pendular contendo os componentes eletrônicos bem como dois sensores magnéticos monopolares (relés de palheta) que fecham momentaneamente quando um imã permanente (afixado à carcaça girante) passa defronte aos mesmos. Esse documento nada diz a respeito da polaridade do imã, ou seja, os relés produzem pulsos independentemente dessa polaridade, o que não permite eliminar sinais produzidos pelo giro incompleto da roda nem o sentido de rotação.

[009] A patente US5673018 intitulada Transponder System for Reporting the Distance Travelled by a Wheeled Vehicle descreve um sistema compreendendo um “shaft encoder” montado no eixo da roda, envia os dados correspondentes ao giro da roda para um transponder que armazena esses dados e is transmite para um dispositivo externo de comunicações quando interrogado por este. O documento apenas menciona a existência do “shaft encoder” sem detalhar sua estrutura ou funcionamento.

[0010] A patente US6011827 intitulada Electronic Hubodometer descreve um sistema, ilustrado na Fig. 4-a do presente pedido, que compreende um conjunto gerador de pulsos 36 constituído por um disco 40 solidário com o eixo da roda, ao qual estão afixados dois imãs 46 dispostos angularmente, ou seja, não posicionados em oposição diametral. O orifício central do disco serve de suporte para um elemento pendular 48 dotado de uma extensão radial 50 em cuja extremidade está afixado um peso 52, o qual mantém imóvel o dito elemento pendular numa posição vertical enquanto o disco 40 gira, acompanhando a rotação do eixo da roda. Devido à rotação do suporte 40, solidário com a roda, os imãs passam defronte ao pêndulo 48, que está provido de um sensor Hall o qual, por ser sensível ao campo magnético dos imãs, emite um trem de pulsos, referenciado como 54 na figura.

[0011] Segundo o referido documento, pode-se empregar, em lugar do sensor Hall, um relê de palheta (“reed switch”) acionado pelo campo magnético dos ditos imãs (linhas 10-12, col. 3 da patente US601127). O comportamento desse sensor Hall é idêntico ao do rele de palheta, a saber: quando esse elemento sensor estiver afastado dos imãs 46, sua saída está no nível lógico “0”, equivalendo aos contatos abertos do rele de palheta. Quando tal elemento estiver dentro do campo magnético de um dos imãs 46, sua saída está no nível lógico “1”, o que equivale a estarem fechados os contatos do relê de palheta. Os pulsos produzidos pelas sucessivas entradas e saídas do elemento sensor nos campos magnéticos dos imãs 46 são encaminhados a um processador 38 que converte tais pulsos em rotações da roda, bem como em distância percorrida, armazenando essas informações para posterior encaminhamento a um dispositivo de saída 58.

[0012] Ocorre que o pêndulo 48 somente permanece imóvel em posição vertical quando o veículo percorre um pavimento uniforme, onde não está sujeito a acelerações bruscas. No caso de pavimentos irregulares, ocorrem solavancos e fortes acelerações que fazem com que o pêndulo 48 saia momentaneamente do prumo, fazendo com que o elemento sensor (elemento Hall ou relê de palheta) entre e saia do campo magnético dos imãs 46 de forma aleatória, gerando pulsos falsos, os quais são interpretados pelo processador 38 como rotações da roda (todavia inexistentes), resultando em indicações errôneas da distância percorrida.

[0013] A Fig. 4-b b exemplifica o que ocorre quando o veículo percorre os dois tipos de pavimento, onde as posições relativas do pêndulo 48 contendo o sensor, bem como as dos imãs giratórios estão ilustradas de forma esquemática, sendo que abaixo de cada situação está mostrada a forma de onda de saída correspondente. No caso do pavimento liso, observa-se que na situação (1) a posição do imã 46 é tal que seu campo magnético ainda não influenciou o sensor instalado no pêndulo 48. Na situação (2), devido ao giro da roda, o campo do imã 46 já abarca o referido sensor, cuja saída passou para o nível lógico “1” como ilustrado pela forma de onda. Ao prosseguir o giro da roda tem-se a situação (3) onde o imã está se afastando do sensor, cuja saída está voltando ao nível lógico “0”. Na situação (4) o campo magnético do imã não mais abarca o sensor instalado no pêndulo 48, e a saída deste permanece no nível lógico “0”.

[0014] Quando a roda atinge uma irregularidade no pavimento, a súbita aceleração induz um desvio do pêndulo para a posição 48’, fazendo com que o sensor penetre momentaneamente no campo magnético do imã 46, como ilustrado em na situação (5). Disso resulta que o sinal de saída passa ao nível lógico “1”, sendo gerado um pulso falso quando o pêndulo oscila no sentido oposto como mostrado na situação (6), onde a saída do sensor do campo magnético produz o retorno do sinal de saída para o nível lógico “0”. A situação (7) mostra o início da geração de outro pulso falso, quando a oscilação do pêndulo 48’”, produzida por um solavanco, leva o sensor para dentro do campo magnético do imã 46b.

[0015] A geração de pulsos falsos e conseqüente erro no cálculo da distância percorrida ocorre em outros sistemas conhecidos baseados em pêndulos, tal como aquele descrito na patente US4989222, já comentada acima.

[0016] Outro problema dos Hubodômetros conhecidos está associado ao fato de incorporarem uma bateria, destinada a alimentar os seus circuitos eletrônicos. Ao ocorrer a necessidade de substituir uma bateria cuja carga se esgotou, tal operação não pode ser realizada no campo, tornando-se necessário desmontar o Hubodômetro da roda e levá-lo a um local de assistência técnica dotado das ferramentas necessárias para efetuar tal substituição.

[0017] Uma vez que o veículo deve continuar a ser utilizado, torna-se necessário instalar outro Hubodômetro no lugar daquele que foi retirado. Todavia, o novo Hubodômetro somente irá conter informações relativas ao uso de pneu a partir do momento de sua instalação, ficando truncado o histórico da utilização do pneu, uma vez que os dados correspondentes ao uso anterior se encontram armazenados na unidade que foi retirada para manutenção.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0018] Em vista do exposto constitui um objetivo da invenção proporcionar um hubodômetro seguro que seja altamente resistente aos efeitos das irregularidades do piso, evitando a geração de pulsos falsos e proporcionando valores corretos da distância percorrida, independentemente das condições desse piso.

[0019] È outro objetivo garantir a confiabilidade das informações fornecidas, tornando o dispositivo imune a interferências causadas por choque e vibração, que são condições adversas advindas de irregularidades nas vias por onde circulam os veículos, principalmente fora de estrada, bem como de pequenos desvios de balanceamento das rodas ou instalação descentralizada do instrumento.

[0020] Constitui ainda outro objetivo determinar se o veículo roda para frente ou para trás, o que permite registros de quilometragem diferenciados para cada condição.

[0021] É ainda outro objetivo garantir a confidencialidade das informações, restringindo o acesso às mesmas apenas a agentes autorizados.

[0022] É um objetivo adicional evitar a perda do histórico da utilização de um pneu por ocasião da substituição de um Hubodômetro por outro, devido à necessidade de manutenção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[0023] Os objetivos acima enunciados, bem como outros, são atingidos pela invenção mediante o provimento de um hubodômetro compreendendo uma carcaça formada por uma base e uma capa protetora de material visualmente opaco de alta resistência mecânica e permeável às radiações eletromagnéticas, removivelmente acoplada ao cubo da roda, com o equipamento alojado no seu interior compreendendo um dispositivo pendular anti-rotação, provido de dois imãs permanentes dispostos de forma contrapolar e subtendendo um ângulo inferior a 180°, suspenso por um eixo provido de dois mancais de baixíssimo atrito. Um conjunto eletrônico alojado no interior da carcaça compreende um sensor Hall do tipo bipolar montado, juntamente com um processador e demais componentes eletrônicos em pelo menos uma placa de circuito impresso, onde a saída de dito sensor Hall é uma onda retangular assimétrica produzida pela interação cooperante entre os campos magnéticos de polaridades opostas de ditos imãs estáticos e o sensor Hall bipolar girante, e onde dito processador opera em regime de hibernação no intervalo entre os pulsos de saída do sensor Hall bipolar.

[0024] De acordo com outra característica da invenção, dito sensor bipolar Hall gira solidariamente com o cubo da roda, transitando alternadamente e de forma seqüencial em frente aos campos magnéticos de polaridades opostas N e S de ditos imãs e onde a transição entre os estados lógicos “0” e “1” da onda retangular resulta da passagem sequencial por campos magnéticos de polaridades opostas, e onde o estado lógico na saída do sensor permanece inalterado no último estado lógico estimulado, seja ele “0” ou “1”, quando na ausência de um campo magnético.

[0025] A onda retangular produzida pela seqüência de transições entre estados lógicos “0” e “1” e vice-versa requer que o sensor Hall seja do tipo bipolar e que o mesmo opere de forma cooperante com os campos magnéticos de polaridades opostas dos dois imãs utilizados. Pelo contrário, as características das ondas retangulares produzidas pelos sensores Hall monopolares empregados na técnica conhecida - ou seus equivalentes, os relés de palheta - não permitem eliminar os efeitos desvantajosos das irregularidades dos pisos na determinação da distância percorrida.

[0026] Dessa forma, a repetida passagem do sensor bipolar Hall defronte a apenas um dos imãs, seja ele de polaridade N ou S, devido a eventuais oscilações do elemento pendular, não produzirão, na saída desse sensor, pulsos que poderiam vir a ser registrados como giros completos da roda. Para que ocorra esse registro, é necessário que seja produzido um ciclo completo da onda retangular na saída desse sensor. No caso da invenção, tal onda retangular é formada por mudanças do nível lógico na saída desse sensor, mudanças essas que somente ocorrem quando dito sensor bipolar Hall passar sequencialmente pelo campo de polaridade N e, a seguir, pelo campo de polaridade S, ou vice-versa.

[0027] Assim sendo, verifica-se que os meios da técnica conhecida não permitem atingir o objetivo principal da invenção proposta, qual seja, a determinação precisa e inequívoca da distância percorrida, não sendo, portanto, equivalentes à invenção nem na sua composição estrutural física, nem no resultado atingido.

[0028] De acordo com outra característica da invenção dito conjunto eletrônico compreende um transceptor NFC e respectiva antena para troca bidirecional de informações com uma unidade externa de processamento de dados.

[0029] De acordo com outra característica da invenção, dita unidade externa pode ser um aparelho comercialmente disponível no mercado, tal como, por exemplo, um celular ou tablet, no qual esteja incorporada a tecnologia NFC. Assim, não é necessário o uso de aparelhos específicos, bastando que seja incorporado o software específico, naqueles já dotados de tecnologia NFC.

[0030] De acordo cm outra característica da invenção, a conexão entre o hubodômetro e dita unidade externa é estabelecida automaticamente, bastando que seja feita a aproximação entre ambos.

[0031] De acordo com outra característica da invenção as informações enviadas do hubodômetro via NFC para dita unidade externa compreendem dados relativos à quilometragem percorrida pelo veículo.

[0032] De acordo com outra característica da invenção as informações enviadas de dita unidade externa para o hubodômetro via tecnologia NFC compreendem dados relativos à configuração do hubodômetro.

[0033] De acordo com outra característica da invenção, ditos dados, enviados pela dita unidade externa ao hubodômetro através de ditos meios de comunicação de tecnologia NFC, compreendem um fator relacionado com o diâmetro do pneu do veículo bem como dados operacionais compreendendo, entre outros, a identificação do veículo, a identificação do hubodômetro, a posição do eixo onde foi instalado, a data da instalação no veículo, os parâmetros de calibragem do dispositivo, e a data da última leitura.

[0034] De acordo com outra característica da invenção, o conteúdo total da memória de um primeiro hubodômetro poderá ser copiado via NFC para a memória de dita unidade externa, possibilitando a clonagem das características e dados armazenados na memória de dito primeiro hubodômetro para um segundo hubodômetro, permitindo substituir um hubodômetro por uma nova unidade sem perda das informações e dados históricos previamente registrados pelo anterior.

[0035] De acordo com outra característica da invenção, quando o veículo está em movimento à saída do sensor bipolar Hall é uma onda retangular assimétrica entre os níveis lógicos 1 e 0, ou seja, com diferentes durações dos níveis nos estados 1 e 0, o que permite diferenciar o deslocamento para a frente do deslocamento para a ré do veículo.

[0036] De acordo com outra característica da invenção, a ausência de indicadores visuais garante a segurança e inviolabilidade das informações fornecidas pelo hubodômetro bem como maior robustez mecânica do conjunto.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0037] As demais características e vantagens da invenção ficarão mais evidentes mediante a descrição de uma concretização exemplificativa, não limitativa, e das figuras que a ela se referem, nas quais:

[0038] As figuras 1, 2, 3-a e 3-b ilustram hubodômetros que utilizam técnicas conhecidas.

[0039] A figura 4-a ilustra um Hubodômetro construído segundo a técnica conhecida, baseado no emprego dois imãs dispostos segundo um ângulo inferior a 180°.

[0040] A figura 4-b ilustra a geração do sinal produzido pelo Hubodômetro da figura anterior, quando o veículo trafega por um pio liso e por um piso irregular.

[0041] A figura 5 mostra o diagrama de blocos simplificado do hubodômetro da invenção.

[0042] A figura 6 é uma vista explodida do hubodômetro da invenção.

[0043] As figuras 7, 8, 9 e 10 ilustram várias vistas do hubodômetro, inclusive dos componentes alojados no interior da carcaça.

[0044] A figura 11 mostra o elemento pendular numa concretização preferida do hubodômetro.

[0045] As figuras 12a...12e ilustram o comportamento do conjunto captador quando o eixo da roda gira no sentido horário.

[0046] As figuras 13a...13d ilustram o comportamento do conjunto captador quando o eixo da roda gira no sentido anti-horário.

[0047] A figura 14 mostra o fluxograma de operação do processador.

[0048] A figura 14 mostra o fluxograma de operação do transceptor NFC.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0049] Fazendo agora referência à Fig. 11, que ilustra o elemento pendular 60, compreende este um disco de material não magnético, no qual a distribuição desigual de massa é provida pelas áreas vazadas 61, de modo a tornar a porção superior mais leve do que a inferior. Dito disco está provido de um eixo central de sustentação 82, cujas extremidades estão inseridas em dois mancais de suporte de baixíssimo atrito (referenciados como 67 na Fig. 6), garantindo assim a permanência do disco na posição vertical, isto é, aquela ilustrada na figura 11, independentemente da rotação, em qualquer sentido, do eixo da roda ao qual dito hubodômetro se encontra afixado.

[0050] O referido disco está provido de dois imãs permanentes 62 e 63, orientados de modo contrapolar: o imã 62 tem seu polo Sul voltado para a direção do observador enquanto o imã 163 tem o polo N voltado para a direção do observador. Segundo mostra a Fig. 11, os ditos imãs estão dispostos ao longo da circunferência de um círculo cujo centro é o dito eixo de sustentação, as posições de ditos imãs subtendendo um ângulo a <180°. Em outras palavras, ditos imãs não estão dispostos nas extremidades de um diâmetro de dito círculo.

[0051] A Fig. 11 mostra ainda o sensor bipolar Hall 14, o qual está montado numa placa de circuito impresso solidária com a carcaça do hubodômetro referenciada como 80 nas figuras 6, 7, 9 e 10 ).

[0052] Ao ocorrer a rotação do hubodômetro, decorrente do deslocamento do veículo, o sensor bipolar Hall irá se deslocar num círculo (linha tracejada na figura), passando, alternadamente, pelos campos de polaridade N e S dos ditos imãs permanentes.

[0053] Em virtude desse deslocamento, ter-se-á, na saída do sensor bipolar Hall, uma sequência de transições entre dois níveis lógicos 0 e 1, ditas transições ocorrendo sempre que houver a passagem seqüencial por dois campos opostos, S -> N ou N -> S, porém permanecendo inalterado o nível lógico de saída no caso de não ocorrer à passagem por campos de polaridades opostas.

[0054] Assim, no caso de uma eventual oscilação que não corresponda a um giro completo, passando o sensor bipolar Hall repetidas vezes pelo mesmo campo magnético, por exemplo, numa sequência (N -> N -> N -> N) ou (S -> S -> S -> S) o nível de saída, seja ele 1 ou 0, não será modificado e o sistema não registrará uma rotação completa do eixo.

[0055] A Fig. 12 ilustra o que sucede quando a rotação ocorre em sentido horário. Na Fig. 12-a o sensor bipolar Hall inicialmente defronta com o pólo S, passando ao nível lógico 0 a saída desse elemento, como ilustrado na Fig. 12-e.

[0056] Ao prosseguir o giro do eixo do veículo e, portanto, do hubodômetro, o sensor bipolar Hall percorre o ângulo α onde não existe campo magnético, permanecendo a saída travada no nível lógico”0”. Ao atingir o campo de polaridade N do imã 63 (Fig. 12-b), a inversão da polaridade do campo magnético faz com que a tensão nos terminais desse elemento passe ao nível lógico “1”, como mostra a Fig. 2-e.

[0057] Na continuação do giro, ilustrada na Fig. 12-c, o sensor bipolar Hall 14 completa o giro, percorrendo o ângulo β>α voltando a passar pelo campo S do imã 62, resultando uma transição do nível lógico “1” para o nível “0” na sua saída.

[0058] Verifica-se, portanto que, no caso do sentido horário de rotação do eixo, a saída do sensor bipolar Hall 64 consiste numa onda retangular em que a duração t1, correspondente ao nível lógico “0”, é menor do que t2 correspondente ao nível lógico “1”, ou seja, (t1 < t2).

[0059] Quando o giro for no sentido anti-horário, tem-se o comportamento do conjunto ilustrado nas figuras 13-a a 13-d. Nesse caso, como ilustrado na Fig. 13-d, o tempo t1 resulta maior do que t2, ( t1 > t2), o que possibilita ao sistema diferenciar entre o movimento para a frente e o movimento para ré do veículo.

[0060] Na Fig. 5 está ilustrado de forma simplificada o diagrama em blocos da circuitaria eletrônica. Nessa figura, o bloco 70 contém o sensor bipolar Hall 14, cuja saída é conectada ao processador 65, o qual é alimentado pela bateria 66 e regulador 67. O referido processador está conectado a uma memória 68 22 , a qual armazena os dados relativos ao giro do hubodômetro. O bloco 73 compreende um transceptor NFC 18, cuja antena é um indutor.

[0061] Na concretização exemplificativa ora exposta, os componentes eletrônicos encontram-se montados em duas placas de circuito impresso 70 e 73, ambas solidárias com a base do hubodômetro e girando juntamente com o eixo da roda. Todavia, outras concretizações poderão empregar apenas uma placa, permanecendo dentro do conceito inventivo básico da invenção.

[0062] O sistema opera de acordo com o fluxograma da Fig. 14. Normalmente, o processador encontra-se em estado de hibernação, em que o consumo de energia é extremamente reduzido. Ele abandona esse estado ou por um estímulo do sensor Hall: ao receber um pulso desse sensor bipolar ele sai da hibernação e envia para a memória 68 um pulso que incrementa em uma unidade o total de voltas armazenado nessa memória. Ao mesmo tempo, verifica o nível da carga da bateria 66 o qual também é armazenado na memória 68, retornando imediatamente à condição de hibernação.

[0063] O totalizador de voltas poderá conter dois registros, sendo o primeiro para movimentação do veículo no sentido para a frente e o segundo no sentido para a ré. Assim, quando t1 for menor do que t2 o registro de voltas para a frente será incrementado de uma unidade, sendo o registro de voltas para ré incrementado de uma unidade quando (t1 > t2).

[0064] A Fig. 15 resume, por meio de um fluxograma, a operação do transceptor NFC. Normalmente, esse transceptor encontra-se desligado, devido ao fato de não possuir fonte independente de alimentação.

[0065] Ao se aproximar uma leitora externa dotada de funcionalidade NFC, ocorre o acoplamento entre o campo eletromagnético dessa leitora com a antena 71. Esse acoplamento induz no enrolamento dessa antena um sinal alternado que, após retificado e filtrado, passa a energizar o transceptor NFC.

[0066] Uma vez energizado, o transceptor NFC está em condições de interagir com a leitora externa, trocando informações com a mesma. Tal troca pode ser a transmissão, para a leitora, dos dados relacionados com a distância percorrida, ou o recebimento de informações de inicialização ou atualização, tais como, por exemplo, o diâmetro do pneu, sendo ditas informações armazenadas na memória 68.

[0067] Outra possibilidade ocorre quando da necessidade de retirar um Hubodômetro para manutenção e substituí-lo por outra unidade: os dados armazenados na memória do Hubodômetro original são coletados pela leitora externa e então copiados para a nova unidade via enlace NFC, sem perda das informações e dados históricos previamente registrados pelo anterior. Com isso, o Hubodômetro recém-instalado passa a funcionar como um clone daquele que foi retirado, dando continuidade à coleta de dados relativos à distância percorrida pela roda em que foi instalado.

[0068] Deve-se ressaltar que a conexão entre o Hubodômetro e a leitora externa e é estabelecida automaticamente em função da presença de um campo eletromagnético produzido por esta última, sendo necessária apenas a sua aproximação e dispensando quaisquer procedimentos de empareamento, configuração, etc.

[0069] Dentre as informações trocadas com dita unidade externa encontram-se as seguintes: - quilometragem percorrida, cujo cálculo é realizado utilizando a contagem de pulsos do sensor bipolar Hall multiplicada por um fator que é função do diâmetro do pneu utilizado. Assim, por exemplo, para um pneu com 86cm de diâmetro esse fator é aproximadamente 2,7 metros; no caso de ser a contagem de pulsos igual a 10.000, isso indica que o veiculo percorreu 27km; - programação do diâmetro da roda do veículo, bem como atualização do valor do mesmo devido ao desgaste; - data instalação no veículo, identificação do veículo, data da última leitura, etc.; - nível de carga da bateria, permitindo sua eventual substituição quando necessário.

[0070] Numa concretização preferida da invenção a troca de informações entre o hubodômetro e o ambiente externo é feita por meio de um dispositivo portátil, tal como um celular ou tablet, dotado da funcionalidade NFC. Uma importante vantagem do uso da tecnologia NFC é seu alcance limitado a alguns decímetros, o que reduz a possibilidade de captação dos dados por terceiros.

[0071] Outrossim, o protocolo de comunicação entre o hubodômetro e a unidade externa poderá ser estruturado de modo a limitar a possibilidade de adulteração das informações armazenadas ou trocadas. Tal objetivo pode ser atingido mediante o uso de senhas específicas para cada funcionalidade. Assim, uma primeira senha pode liberar a leitura, pela unidade externa, dos dados armazenados na memória do hubodômetro ao mesmo tempo em que impede o apagamento dessas informações na memória. Uma segunda senha poderá permitir a atualização dos parâmetros armazenados na memória a partir de informações transmitidas pela unidade externa impedindo, todavia, qualquer alteração dos dados relacionados com a quilometragem percorrida armazenados nessa memória, e assim por diante.

[0072] A figura 6 é uma vista explodida do hubodômetro, e as figuras 7 a 10 são vistas parciais do arranjo interno dos componentes, onde se podem observar os seguintes elementos: - tampa 81, de material visualmente opaco e resistente, permeável ao campo magnético de comunicação NFC, que serve como fechamento e proteção, mantendo o conjunto hermético; - primeira placa eletrônica microprocessada 70 que realiza a medição da rotação por meio de um sensor bipolar de efeito Hal; - segunda placa eletrônica 73 que contém demais circuitos, o transceptor NFC e respectiva antena; - disco 60 que se comporta como um pêndulo, que se mantém estático e suporta os 2 imãs permanentes 62 e 63; - eixo de sustentação 82 do disco, que o mantém suspenso; - rolamentos de esferas de baixíssimo atrito 67 fixados nas 2 placas eletrônicas que garantem a rotação do eixo com atrito desprezível; - dois imãs contrapolares 62 e 63 que irão estimular o sensor bipolar Hall 64 montado na primeira placa eletrônica; - anel espaçador 39, que serve de sustentação para as duas placas eletrônicas; - sensor bipolar Hall 64, sensor de campo magnético por efeito Hall; - bateria não recarregável 66 de longa duração; - base 80 utilizada para dar sustentação do conjunto e dotada de pino roscado para fixação à roda do veículo; - parafusos 83 que fazem o fechamento entre a base e a tampa.

[0073] Destaca-se nessa figura o fato de que todos os componentes do Hubodômetro encontram-se vinculados à base 80, servindo a tampa apenas como elemento de fechamento e proteção do conjunto. Tal disposição reduz a possibilidade de danos a tais componentes (tais como o imã 28 fixado à carcaça 12 no Hubodômetro do estado da técnica conhecida das figuras 1 e 2) no caso de choque mecânico.

[0074] Se bem que os diversos aspectos da invenção tenham sido descritos através de um exemplo ilustrativo, fica entendido que modificações, substituições, alterações e meios equivalentes poderão ser introduzidos por técnicos no assunto.

[0075] De acordo, a invenção se encontra definida e delimitada pelo conjunto de reivindicações que se seguem, as quais cobrem todas as modificações e alterações incluídas no conceito inventivo do objeto da presente invenção.

Claims (12)

1. Hubodômetro destinado à medição da distância percorrida por veículos de diversos tipos, compreendendo uma base (80) provida de meios de instalação no cubo de uma roda e uma capa protetora rígida (81), dito Hubodômetro compreendendo um suporte pendular (60) em forma de disco não magnético provido de um par de imãs permanentes (62, 63) dispostos de modo a subtender um ângulo (α) inferior a 180 graus, e estando provido de meios de troca de informações com uma unidade externa através de um enlace eletromagnético NFC, caracterizado pelo fato de ditos imãs estarem montados de forma contrapolar e pelo fato de dito Hubodômetro estar provido de um conjunto eletrônico compreendendo um sensor Hall (64) do tipo bipolar montado, juntamente com um processador (65) e demais componentes eletrônicos em pelo menos uma placa de circuito impresso (70, 73), onde a saída de dito sensor Hall é uma onda retangular assimétrica entre os níveis lógicos “0” e “1”, produzida pela interação cooperante entre os campos magnéticos opostos de ditos imãs (62, 63), e o sensor Hall bipolar (64), a transição entre ditos níveis sendo condicionada à passagem sequencial de dito sensor Hall (64) pelos ditos imãs (62,63), com campos magnéticos de polaridades opostas (S -> N ou N -> S). e onde dito processador opera em regime de hibernação no intervalo entre os pulsos de saída do sensor Hall bipolar.

2. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito suporte pendular (60) ser de material não magnético e ter formato circular, estando suspenso por um eixo (82) e pelo menos um mancal de baixíssimo atrito (67), a orientação estática de dito suporte pendular numa posição substancialmente vertical sendo provida pela distribuição desigual de suas massas acima e abaixo de dito eixo, dita distribuição consistindo no provimento de pelo menos uma região vazada (61) acima de dito eixo.

3. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito sensor bipolar Hall atravessar sequencialmente os campos magnéticos nas polaridades alternadas e opostas N e S de ditos imãs permanentes (62,63) a cada giro completo do Hubodômetro, independentemente das condições do piso.

4. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o nível lógico de saída de dito sensor bipolar Hall permanecer inalterado quando dito sensor num movimento de ida e volta ou oscilatório, devido à irregularidade do piso, atravessar sequencialmente um campo magnético de uma única polaridade sem ocorrer reversão de dita polaridade entre passagens sucessivas.

5. Hubodômetro de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo fato de o ciclo de dita onda retangular apresentar a duração (t1) da porção lógica 0 inferior à duração (t2) da porção lógica 1 quando a rotação do sensor bipolar Hall, solidária à rotação do eixo da roda, for no sentido horário.

6. Hubodômetro de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de o ciclo de dita onda retangular apresentar a duração (t1) da porção lógica 0 superior à duração (t2) da porção lógica 1 quando a rotação do sensor bipolar Hall, solidária à rotação do eixo da roda, for no sentido anti- horário.

7. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de compreender um primeiro registro referente à movimentação para a frente e um segundo registro referente à movimentação para a ré, a contagem de giros da roda sendo incrementada de uma unidade ao ser concluído um ciclo completo da dita onda retangular, compreendendo as sequências (t1 + t2) ou (t2+ t1), onde o primeiro registro é incrementado de uma unidade quando se tem (t1 < t2), e o segundo registro é incrementado de uma unidade quando (t1 > t2).

8. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do valor da quilometragem percorrida pelo veículo no sentido para diante ser calculado a partir do produto do total de giros da roda, acumulado no dito primeiro registro, dito fator relacionado com o diâmetro do pneu, sendo (t1 < t2).

9. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o valor da quilometragem percorrida pelo veículo no sentido para ré ser calculado a partir do produto do total de giros da roda, acumulado no dito segundo registro, pelo dito fator relacionado com o diâmetro do pneu, quando se tem (t1 > t2).

10. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de prover a clonagem de um primeiro para um segundo Hubodômetro, mediante a transferência para um dispositivo externo, via enlace NFC, de todo o conteúdo armazenado na memória (68) de dito primeiro Hubodômetro para dito dispositivo externo, e posterior cópia, via enlace NFC, de dito conteúdo para o segundo Hubodômetro.

11. Hubodômetro de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de dito conteúdo compreender dados relativos à quilometragem bem como dados históricos previamente registrados na memória de dito primeiro Hubodômetro.

12. Hubodômetro de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de dita unidade externa ser selecionada dentre o grupo de equipamentos comercialmente disponíveis compreendendo celulares ou tablets, incorporando a tecnologia NFC, ditos equipamentos sendo providos de software específico.