BRPI0719683B1

BRPI0719683B1 - Sistema para indicar o estado de carregamento de um veículo e método para monitoramento da condição de carga de um veículo

Info

Publication number: BRPI0719683B1
Application number: BRPI0719683-0A
Authority: BR
Inventors: Duncan Brown; Frank Sweeney
Original assignee: Vishay Pm Onboard Ltd.
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2019-03-19
Also published as: EP1905618A1; GB0705019D0; CA2670492A1; DK2099626T3; ATE537985T1; AU2007306559A1; BRPI0719683A2; RU2009124466A; US7761258B2; EP1905618B1; ZA200903723B; CN101610927A; US20100289658A1; EP2099626B1; ATE508894T1; AU2007306559B2; MX2009005629A; GB0623802D0; US20080121438A1; DK1905618T3

Abstract

sistema para indicar o estado de carregamento de um veículo e método para monitoramento da condição de carga de um veículo a presente invenção refere-se a um sistema para indicar o estado de carga de um veículo tendo componentes de suspensão compreendendo: pelo menos um transdutor (11) montável em um único componente de suspensão (3) de modo que um sinal com relação à deflexão angular do componente de suspensão pode ser gerado; e um controlador configurado para receber o sinal e gerar uma informação representativa do estado de carga do veículo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA PARA INDICAR O ESTADO DE CARREGAMENTO DE UM VEÍCULO E MÉTODO PARA MONITORAMENTO DA CONDIÇÃO DE CARGA DE UM VEÍCULO.

A presente invenção refere-se a um sistema e a um método para indicar o estado de carregamento (por exemplo) de um veículo comercial.

Existem muitas razões para conectar a um veículo comercial um sistema de pesagem para indicar o estado de carga útil ou carregamento (por exemplo, segurança da carga útil e otimização da carga). Os veículos comerciais a motor são projetados para mover quantidades de materiais ou mercadorias em estradas públicas. Os veículos são, por isso, submetidos aos interesses de autoridades locais, regionais ou nacionais que são particularmente interessadas na sobrecarga do veículo que pode levar a condições de direção possivelmente perigosas para o operador e outros usuários da estrada. Um outro interesse surge da perspectiva de avaria na estrada ou ponte por uso prolongado por veículos sobrecarregados. O operador responsável do veículo também tem uma necessidade de assegurar que a carga útil por viagem seja maximizada com segurança por razões comerciais.

Um veículo comercial é tipicamente feito de três componentes maiores para propósitos de descrição, ou seja, conjuntos de suspensão com múltiplos componentes, um chassi e um corpo. Cada um dos conjuntos de suspensão é feito de um número de componentes de suspensão tal como alojamentos de eixos, feixes, molas, componentes de amortecimento e mancais. Sob condições de carga, esses componentes de suspensão irão se mover com relação uns aos outros e também com relação ao chassi ou ao corpo.

Desde o início os sistemas de pesagem para indicar sobrecarga no eixo ou veículo contam com sensores que reagem ao movimento de um desses componentes com relação a um outro desses componentes dentro do conjunto de suspensão ou um desses componentes com relação ao chassi ou ao corpo. Esses sistemas de pesagem pioneiros, por conseguinte, contam com um dispositivo dinâmico que é anexado fisicamente a um número de componentes que se movem com relação uns aos outros de modo a indicar a posição com relação à posição de um componente a um outro. O dispositivo dinâmico pode ser considerado como um dispositivo de duas (ou mais) partes e a extensão para a qual as partes se movem (ou são afetadas pelo movimento de outras partes) pode ser relacionada ao peso da carga útil. Um tal dispositivo é descrito em US-A-6566864. Um sistema de pesagem convencional desse tipo é adversamente afetado pelas condições ambientais muito severas em que é instalado e medidas especiais são exigidas para possibilitar vedação ou blindagem adequada do dispositivo em serviço. O sistema de pesagem é inerentemente suscetível à avaria por objetos resilientes grandes captados ou abandonados de uma superfície de estrada. Um dispositivo pode ser avariado se o eixo o roda encontra um evento através da viajem não tipicamente visto em serviço (tal como viajando sobre uma superfície particularmente ruim ou como resultado de uma colisão de veículos).

A presente invenção refere-se a um sistema para indicar o estado de carga de um veículo que utiliza um transdutor intimamente montado ou anexado a um componente de suspensão de um conjunto de suspensão.

Por conseguinte, visto de um aspecto a presente invenção fornece um sistema para indicar o estado de carga de um veículo que tem componentes de suspensão compreendo:

um transdutor montável sobre um componente de suspensão único de modo que um sinal com relação à deflexão angular do componente de suspensão pode ser gerado; e um controlador configurado para receber o sinal e gerar uma saída representativa do estado de carga do veículo.

O sistema da invenção tem a vantagem de que o transdutor é montável sobre um componente de suspensão único e não sofre as desvantagens ocasionadas por detritos e é resiliente a eventos através da viajem. Também não há desvantagens como são tipicamente experimentados com sistemas da técnica anterior, por meio do que o desgaste mecânico pode ser um inconveniente significante e as porções de conexão de duas ou mais peças exigem vedação.

Tipicamente, o transdutor é um dispositivo de uma peça para < medição. Em uma modalidade preferida, o sistema compreende uma pluralidade de dispositivos de uma peça, cada uma montável sobre um componente de suspensão único (por exemplo, próximo a um eixo do veículo). Preferivelmente cada da pluralidade de dispositivos de uma peça é montável sobre um componente de suspensão de um conjunto de suspensão diferente. Preferivelmente, um dispositivo de uma peça é montável sobre um componente de suspensão de cada conjunto de suspensão (por exemplo, cada um dos conjuntos de suspensão, direito e esquerdo, frontal e traseiro).

O transdutor pode ser um dispositivo estático. O transdutor pode 10 ser ou incorporar um inclinômetro ou acelerômetro. O transdutor pode ser montável próximo a um eixo de veículo. O componente de suspensão pode ser um componente de um conjunto de suspensão de borracha, um conjunto de suspensão do tipo braço posterior, conjunto de suspensão do tipo mola de lâminas ou um conjunto de suspensão de amortecedor (tal como um ab15 sorvedor ou mola de choque, por exemplo, mola em espiral ou em bolsa de ar).

O sistema pode incluir um dispositivo de referência capaz de medir o ângulo de inclinação do chassi ou do corpo do veículo. Um conhecimento do ângulo de inclinação do chassi ou do corpo do veículo pode ser •20 usado para ajustar o valor dos ângulos medidos pelos transdutores para permitir o uso do sistema no solo que não está no nível (isto é, em uma inclinação).

O sistema preferivelmente compreende ainda pelo menos um dispositivo de referência para gerar um sinal com relação à atitude do veícu25 lo, em que o controlador é ainda configurado para receber o sinal de referência e adaptar o sinal de saída representativo do estado de carga para ser responsável pela variação no ou em cada ângulo de deflexão criado pela atitude do veículo.

O (ou cada) dispositivo de referência é tipicamente ajustado ao 30 veículo remoto do conjunto de suspensão. O (ou cada) dispositivo de referência pode ser ajustado ao chassi ou corpo do veículo. Tipicamente o (ou cada) dispositivo de referência é ajustado a uma parte superior do chassi ou do corpo do veículo.

Preferivelmente, o sinal de saída do controlador ativa um dispositivo de saída sensorial.

Preferivelmente, o sistema compreende ainda um mostrador. Preferivelmente o mostrador é o dispositivo de saída sensorial. Preferivelmente o mostrador e o controlador são integrados para formar uma unidade isolada. Preferivelmente o mostrador é usado para programar o controlador.

O sistema pode ser configurado para detectar um distúrbio. Em uma modalidade preferida, o controlador é configurado para detectar se o veículo está submetido a um distúrbio. Preferivelmente o distúrbio é o movimento do veículo, carregamento do veículo e descarregamento do veículo.

Preferivelmente o detector de distúrbio é adaptado para interromper a saída sensorial do dispositivo supervisor durante o distúrbio.

Preferivelmente cada uma pluralidade de transdutores é montável sobre um componente de suspensão diferente. Preferivelmente um transdutor é montável sobre um componente de suspensão único de cada conjunto de suspensão (por exemplo, cada um dos conjuntos de suspensão, direito e esquerdo, frontal e traseiro).

Visto de um aspecto adicional a presente invenção fornece um veículo montado em rodas tendo componentes de suspensão compreendendo:

um sistema como definido daqui por diante, em que o transdutor é montado sobre um componente de suspensão.

Preferivelmente o transdutor é montado próximo a um eixo de veículo.

Preferivelmente o veículo montado em rodas compreende um conjunto de suspensão em cada uma da quina frontal à direita, quina traseira à direita, quina frontal à esquerda e quina traseira à esquerda.

O dispositivo transdutor pode ser montado sobre (por exemplo) uma longarina, mola de lâminas ou braço traseiro do conjunto de suspensão. Tipicamente o transdutor é intimamente montado (por exemplo, aderido ou fixado) sobre uma face superior do componente de suspensão.

< Em uma modalidade preferida o veículo tem pelo menos dois conjuntos de suspensão frontal, cada conjunto de suspensão tendo pelo menos um componente de suspensão. Preferivelmente o veículo tem pelo menos dois conjuntos de suspensão traseira, cada conjunto de suspensão compreendendo pelo menos um componente de suspensão.

Em uma modalidade preferida o dito transdutor e/ou o dito dispositivo de referência se comunicam com o dito controlador através de um canal sem fio. Para esse fim, o dito transdutor, ou cada um dos ditos transdutores, pode compreender um transmissor de sinal, e o dito controlador 10 pode compreender um receptor de sinal associado. Da mesma forma, o dito dispositivo de referência, ou cada um dos ditos dispositivos de referência, podem compreender um transmissor de sinal, e o dito controlador pode compreender um receptor de sinal associado. O mesmo receptor de sinal pode ser usado para os sinais do dito transdutor e os sinais do dito dispositi15 vo de referência.

Visto ainda de um aspecto adicional a presente invenção fornece um método de monitorar a condição da carga de um veículo tendo componentes de suspensão compreendendo:

monitorar o ângulo de deflexão do (ou de cada) componente de 20 suspensão;e gerar um sinal de saída de um controlador que é representativo da condição de carga.

Preferivelmente o método adicionalmente compreende:

medir o ângulo de tara de pelo menos um componente de sus25 pensão usando um inclinômetro ou acelerômetro montado sobre um componente de suspensão único, armazenar o dito ângulo no controlador e ajustar o limite inferior correspondendo ao dito ângulo de tara;

medir o ângulo de carga de pelo menos um componente de suspensão usando um inclinômetro ou acelerômetro montado sobre um compo30 nente de suspensão único, armazenar o dito ângulo no controlador e ajustar um limite superior correspondendo ao dito ângulo de carga;

comparar o ângulo de deflexão para o limite superior e inferior e usar a dita comparação para determinar a condição de carga; e gerar um sinal de saída do controlador quando qualquer do limite superior ou inferior for alcançado.

Preferivelmente o método adicionalmente compreende:

medir a atitude do veículo usando um dispositivo de referência montado no veículo;

o controlador receber o sinal de referência e ajustar o ângulo de tara e o ângulo de carga para o ou para cada componente de suspensão ser responsável pela atitude do veículo antes de carregar o veículo.

Em uma modalidade preferida, o veículo tem pelo menos dois conjuntos de suspensão frontal, cada conjunto de suspensão tendo pelo menos um componente de suspensão, o método adicionalmente compreendendo:

gerar um sinal de saída do controlador que é representativo da condição de carga com referência somente aos conjuntos de suspensão frontal.

Em uma modalidade preferida, o veículo tem pelo menos dois conjuntos de suspensão traseira, cada conjunto de suspensão compreendendo pelo menos um componente de suspensão, o método adicionalmente compreendendo pelo menos um componente de suspensão, o método adicionalmente compreendendo as etapas de:

gerar um sinal de saída do controlador que é representativo da condição de carga com referência somente aos conjuntos de suspensão traseira.

Preferivelmente o método adicionalmente compreende:

ajustar um limite intermediário, o valor do limite intermediário sendo entre 30% e 98% do valor do limite superior; e, o controlador gerando um sinal de saída quando o ângulo de deflexão alcança a junta de limite intermediário.

Particularmente, de preferência o valor do limite intermediário é entre 40% e 98% do valor do limite superior, mais preferivelmente entre 50% e 98% do valor do limite superior, ainda mais preferivelmente entre 60% e <· 98% do valor do limite superior (tipicamente 80% do valor do limite superior).

Preferivelmente o método adicionalmente compreende:

monitorar o ângulo de deflexão de pelo menos um componente de suspensão em dois intervalos de tempo separados;

determinar a diferença dos ângulos de deflexão dos dois intervalos de tempo separados; e o controlador gerando um sinal de distúrbio indicando que o movimento é detectado se a diferença for maior do que uma quantidade predeterminada.

Preferivelmente o método adicionalmente compreende:

o controlador tomando amostra do ângulo de deflexão em intervalos discretos e armazenando os dados amostrados como conjuntos de amostra n, cada um compreendendo um número de amostras, onde n é um inteiro; e o controlador gerando um sinal de distúrbio indicando que o movimento é detectado se a diferença entre dois conjuntos de amostra sucessivos for maior do que um valor predeterminado.

De acordo com a invenção, o estado de carregamento ou condição de carga do veículo pode ser a carga útil ou o peso da carga útil aplica> •20 do, peso do veículo bruto ou peso do eixo. De acordo com a invenção, o estado de carregamento do veículo pode ser uma fração de carregamento completo máximo ou sobrecarga.

A invenção será agora descrita de uma maneira não limitante somente a título de exemplo e com referência aos desenhos em anexo em 25 que:

A Figura 1 é uma vista de um conjunto de suspensão de veículo em combinação com amortecedor de mola em espiral.

A Figura 2 é uma vista de um dispositivo de monitorar suspensão convencional apoiando-se sobre dois pontos de montagem.

A Figura 3 é uma vista do dispositivo de monitorar suspensão convencional da Figura 2 sob uma carga de veiculo aumentada.

A Figura 4 é uma vista de uma primeira modalidade da presente invenção montada sobre um conjunto de suspensão de mola amortecedora.

A Figura 5 é uma vista de uma segunda modalidade da presente invenção montada sobre uma mola em bolsa de ar com conjunto de suspensão de amortecedor remoto.

A Figura 6 é uma vista de uma terceira modalidade da presente invenção montada sobre um conjunto de suspensão de mola de lâminas.

A Figura 7 é uma vista de uma quarta modalidade da presente invenção montada sobre um conjunto de suspensão de borracha.

As Figuras 8 e 8.1 são um layout esquemático respectivo de duas modalidades da presente invenção.

A Figura 9 é um fluxograma ilustrando uma operação de uma modalidade da invenção.

As Figuras 10 e 10.1 são um fluxograma ilustrando a instalação, calibração e operação de uma modalidade da invenção.

Na Figura 1, é ilustrado um arranjo de componentes comuns para muitos veículos. O solo (1) é mostrado em seção suportando uma roda (2) em uma quina de um veículo. Os componentes de transmissão são omitidos por clareza. A roda (2) é anexada ao veículo por um cubo (7) que é suportado por um conjunto de amortecedor no salto (6) e longarinas (3) (somente uma das quais é mostrada para clareza). O conjunto de amortecedor no salto (6) e as longarinas (3) que são componentes do conjunto de suspensão têm mancais em cada extremidade permitindo movimento de sujeição do cubo (7). Esses mancais são anexados a pontos sobre um chassi de veículo (4) ou corpo (5) dependendo de um desenho de veículo.

Na Figura 2, um sistema de pesagem convencional é mostrado ajustado ao conjunto de suspensão ilustrado na Figura 1. O sistema de pesagem consiste em duas partes (9) e (10) intimamente acopladas juntas. A parte (9) é conectada ao chassi do veículo (4) por uma parte de ajuste adequado (8). A parte (10) é ajustada à longarina (3). As partes (9) e (10) são ajustadas a seus respectivos suportes através de mancais. A interação relativa das duas partes (9) e (10) é característica do movimento do chassi de veículo (4) com relação ao conjunto de suspensão.

< A Figura 3 mostra o mesmo conjunto de suspensão ilustrado na

Figura 2, mas sob carga do veículo aumentada. A posição da longarinas (3) com relação ao chassi de veículo (4) ou corpo (5) mudou e o conjunto de amortecedor no salto (6) reduziu em comprimento. É claro que as partes (9) e (10) são dinâmicas e se movem com relação uma a outra tanto dentro delas mesmas (ou de outro modo) quanto conferem forças uma sobre a outra. O movimento relativo ou essas forças podem causar problemas com ingresso de material não desejado nas partes em movimento ou eventos através da viajem. É também evidente que estando ajustadas em um ambiente aber10 to, essas partes estão potencialmente em risco de avaria de corpos estranhos resilientes desconhecidos abandonados na estrada em grande velocidade.

As modalidades ilustradas nas Figuras 4-9 e descritas aqui abaixo sempre que possível têm numeração comum com as Figuras 1-3.

A Figura 4 ilustra uma primeira modalidade da presente invenção ajustada no conjunto de suspensão ilustrado nas Figuras 2 e 3. A modalidade é um sistema de pesagem compreendendo um transdutor (11) intimamente montado sobre ou aderido a uma longarina (3) e um dispositivo de referência (12) para monitorar a inclinação do chassi de veículo (4) ou do ‘20 corpo (5) montado remotamente dos componentes de suspensão. Um dispositivo supervisor (não-mostrado nos desenhos) monitora os transdutores (11, 12). De um conhecimento de saídas de sinal em diversas posições fixadas (estabelecida em checagens de ajuste e subsequente instalação), o dispositivo supervisor é capaz de inferir o estado de carga ou de sobrecarga de um veiculo em serviço. O dispositivo de referência (12) modera o comportamento do dispositivo supervisor de modo a levar em consideração o uso do veículo sobre uma inclinação.

A Figura 5 ilustra uma segunda modalidade da presente invenção ajustada a um conjunto de suspensão compreendendo uma mola em bolsa de ar (13).

A Figura 6 ilustra uma terceira modalidade da presente invenção ajustada para um conjunto de suspensão de mola de lâminas. O cubo (7) é conectado à mola de lâminas (17) por travessões e cavilhas em u (15). A mola de lâminas (17) é mantida no lugar no chassi (4) por um conjunto de pinos e engates (16, 18) que sujeitam o movimento da mola (17). O transdutor (11), é intimamente montado na mola de lâminas (17).

A Figura 7 ilustra uma quarta modalidade da presente invenção ajustada a um conjunto de suspensão de borracha ou do tipo braço posterior. O último utiliza um braço curto (19) para suportar o cubo (7). O braço curto (19) é sujeitado para se mover através de suportes de borracha que reagem ao movimento do braço curto (19) com relação ao chassi (4).

Em todas essas Figuras, o cabeamento elétrico necessário ou quaisquer componentes de conjunto de força ou eixo de acionamento são omitidos para melhor clareza.

A Figura 8 mostra um layout esquemático de uma modalidade da presente invenção. Um transdutor (11) é montado sobre um componente de suspensão de cada roda. Os transdutores (11) estão em comunicação elétrica com o controlador via um dispositivo de referência (12) e uma unidade de suprimento de energia (101).

Os transdutores (11) nessa modalidade incorporam um inclinômetro e a capacidade para gerar um sinal de saída de acordo com o ângulo medido. Os transdutores (11) dessa natureza são bem conhecidos na técnica. Um exemplo de tal transdutor é um acelerômetro/inclinômetro de eixo duplo ADXL203 para Dispositivos Analógicos.

O dispositivo de referência (12) mede a atitude do veiculo. Se o veículo está em uma inclinação, tanto longitudinal quanto latitudinal, o desvio experimentado pelos componentes de suspensão podem ser levados em conta e os valores limites associados (descritos abaixo) ajustados dessa maneira. O dispositivo de referência (12), dessa maneira, compreende um par de inclinômetros mantidos em uma relação ortogonal de modo que o deslocamento angular longitudinal e latitudinal com respeito ao nível pode ser certificado. O dispositivo de referência também contém circuitos de modo que o processamento de sinal pode ser executado nos sinais com relação à atitude do veículo e ângulos do componente de suspensão de modo a incor11 <· porá-los em um sinal de saída único para o controlador (100) receber via a saída de energia. Alguém versado na técnica apreciará que isso é uma matéria de conveniência em vez de necessidade e que o processamento de sinal pode ocorrer no controlador.

O controlador (100) compreende um microprocessador e alguma memória, de modo que o microprocessador possa ser programado com algoritmos adequados para receber e manipular o sinal do dispositivo de referência de modo a produzir a saída exigida representativa da condição de carga. Os software/algoritmos usados para essa operação exigem opera10 ções padrões como seria familiar para alguém versado na técnica. O sinal de saída gerado pelo controlador (100) pode ser usado por um dispositivo sensorial tal como um lampejo de luz estroboscópica ou sirene que estão conectados via as entradas/saídas de expansão conforme conectados à unidade de suprimento de energia (101). Existe uma unidade de mostrador no contro15 lador (100). O mostrador da unidade de mostrador pode ser usado para mostrar a condição de carga para, por exemplo, a pessoa que está carregando o veículo ou motorista produzindo-se uma mensagem adequada na tela do mostrador tal como mostrando a percentagem dos valores de limite da condição de carga. A unidade de mostrador pode ser usada como uma ^k - 20 interface de programação para programar o controlador (100). O mostrador é fornecido com um número de botões de toque que correspondem a várias opções de menu apresentadas na tela do mostrador, por meio do que o operador será presenteado com um primeiro menu dando força ascendente ao sistema. Numerosos menus de navegação permitirão a um usuário progra25 mar o controlador por vários diferentes tipos de transdutores (11) e por vários diferentes veículos dentro das opções ajustadas na memória do controlador.

Um exemplo desse tipo de mostrador com controlador integral é um modelo Vansco número VMD1 216A. Este é uma unidade comercialmen30 te disponível que se comunica usando o protocolo da Rede de Área de Controle (CAN) que é bem conhecido na técnica para tais aplicações. O

VMD1216A compreende um microcontrolador C164 Infinian, flash de 512 kb (reprogramável sem desmonte), 128 kb de RAM e 8 kb de EEPROM. Também compreende cinco botões de entrada na face da unidade para programar o controlador (100).

Na modalidade de acordo com a Figura 8, os sinais dos transdutores (11) e do dispositivo de referência (12) são transmitidos pelo controlador (100) através de cabos. A Figura 8.1 mostra uma modalidade alternativa em que os transdutores (11), o dispositivo de referência (12), a unidade de suprimento de energia (101) e o controlador (100) se comunicam via um ou mais canais sem fio. Exemplos de tais canais de comunicação sem fio são WiFi, ZigBee, redes proprietárias sem fio e o similar. Bandas de frequência adequada, por exemplo, ISM 866 MHz, ISM 915 MHz (USA) ou banda ISM 2.4 GHz. No princípio, qualquer radiação eletromagnética ou não eletromagnética pode ser usada para a comunicação sem fio. Por exemplo, cada dos transdutores (11) pode compreender um transmissor de rádio com uma antena associada. Também o dispositivo de referência (12) pode compreender uma transmissão por rádio com uma antena associada. Correspondentemente, a unidade de suprimento de energia (101) ou o controlador (100) podem compreender um receptor de rádio com uma antena associada.

A Figura 9 é um fluxograma ilustrando a operação de uma modalidade da invenção. Cada dos transdutores (11) que são montados nos componentes de suspensão móvel como mostrado nas Figuras 4, 5, 6, e 7, compreende um inclinômetro para medir o deslocamento angular do componente de suspensão. O transdutor (11) produz e emite um sinal correspondente à deflexão angular medida. Isso é usado por um controlador (100) para gerar um sinal representativo da condição de carga do veículo conforme relacionado à deflexão angular do componente de suspensão. Para colocar a deflexão angular em contexto, um primeiro conjunto de valores de limite para a deflexão angular experimentada pelos componentes de suspensão é obtido, isto é, o ângulo do componente de suspensão é medido enquanto o veículo está vazio e enquanto ele está carregando uma carga completa (os assim chamados, ângulo de tara e ângulo de carga, respectivamente). Essas medições são realizadas em solo plano e os pneus devem estar apropria <· ciamente inflados. Uma vez que o ângulo de tara e o ângulo de carga foram medidos o sinal de saída correspondente do ou cada transdutor (11) é alimentado no controlador. O controlador (100) define uma relação entre o peso de tara do veículo (que foi previamente medido e carregado no controla5 dor) e o ângulo de tara. O mesmo é feito para o peso de carga e o ângulo de carga. O valor do ângulo de tara é ajustado como o limite de tara ou ponto 0%. O valor do ângulo de carga é ajustado como um ponto de limite superior ou ponto 100%. Existe um limite inferior que é tipicamente ajustado entre 60% e 98% e mais tipicamente ajustado em 80% do limite superior. Usando 10 esses pontos de ajuste o controlador (100) pode atribuir um deslocamento angular com um carregamento percentual. Uma vez que o veículo é carregado com uma carga, a condição de carga pode ser continuamente monitorada pelo controlador e um sinal de saída gerado quando o limite superior foi alcançado por um componente de suspensão dado. Essa modalidade pode 15 também detectar se existe qualquer distúrbio durante o monitoramento da condição de carga para se certificar se a carga do veículo foi cessada. Isso é alcançado por detecção de qualquer alteração no deslocamento angular nos componentes de suspensão através de comparação dos valores médios dos deslocamentos angulares em diferentes intervalos de tempo. Se o veículo > •20 ainda está sendo carregado, um sinal é gerado pelo controlador para indicar que uma condição de carga não pode ser apropriadamente determinada.

Com referência às Figuras 10 e 10.1, a instalação, calibração e operação do dispositivo serão descritas em mais detalhes.

Instalação (201-207): A primeira etapa é se certificar se os 25 transdutores (11) foram eletronicamente (em vez de mecanicamente) instalados (201). Cada vez que um novo tipo de transdutor (11) é usado ele deve ser registrado com o controlador para que o controlador seja apropriadamente configurado para o sinal de saída apropriado do transdutor. A instalação é alcançada por seleção do número de modelo do transdutor (11) comercial30 mente disponível de uma lista pré-programada mantida na memória do controlador. Isso é feito usando-se o processo de seleção no menu descrito acima.

É também necessário identificar em que conjunto de roda/suspensão o transdutor (11) está colocado (por exemplo, frontal à direita) e a orientação do transdutor (11). A orientação refere-se à posição do transdutor (11) com relação ao eixo longitudinal do chassi do veículo. Por exemplo, na Figura 9, os dois transdutores (11) mais a direita são representados como estando em linha com o eixo longitudinal do veículo em que os dois transdutores (11) mais a esquerda são perpendiculares ao eixo longitudinal do veículo. Uma vez que foi estabelecido, é necessário decidir se é exigida calibração (207).

Calibração (209-221): A calibração é necessária para ajustar os valores de limite superior e inferior ao sistema. É exigido depois de qualquer manutenção no sistema ou no veículo tal como, por exemplo, a substituição de um componente de suspensão ou transdutor. O propósito de calibração é medir o deslocamento angular do veículo carregado e descarregado de modo a ter um molde de referência dentro do qual o sistema pode operar. A tara, os valores de limite superior e inferior correspondem ao deslocamento angular do componente de suspensão quando o veículo não tem carga, uma carga máxima e entre 60% e 98% (mais tipicamente 80%) do limite superior, respectivamente. Em (209) os pesos do eixo descarregado são introduzidos no controlador e o deslocamento angular do componente de suspensão é medido para dar o ângulo de tara do veículo. Esse valor é então armazenado (213) para futura referência. O veículo é então carregado para seu peso de carga máxima que é alcançado através do carregamento do veículo sobre uma ponte de pesagem (ou almofadas de pesagem) antes de medir o deslocamento angular dos componentes de suspensão (217) e armazenar esses valores no controlador. A etapa de calibração final (221) é para ajustar um ponto de alarme tanto para o peso dos eixos quanto do veículo bruto.

Operação (223-263): Em operação, o controlador gira através de um circuito contínuo por meio do que os valores dos transdutores (11) traseiros e transdutores (11) frontais são continuamente monitorados e sua condição acessada. A primeira etapa é tomar os valores dos transdutores traseiros (11) (223) e usar o controlador para calcular uma percentagem de carga < para o eixo traseiro quando comparado ao limite superior para o eixo traseiro (227). A próxima etapa é liberar o sistema de advertência para detectar movimento (225). Depois de calcular a carga para o eixo traseiro como uma percentagem (227), o valor é colocado através do filtro de movimento de modo a se certificar se o veículo ainda está sendo carregado (229). O filtro de movimento é um filtro de determinar a média usada para comparar o valor dos deslocamentos angulares tomados em dois intervalos de tempo separados. O controlador tira amostras do deslocamento angular por um período de tempo e armazena esses valores em um conjunto de amostras com10 preendendo amostras n (onde n é um inteiro). Comparando a diferença na média de dois conjuntos de amostra com um valor predeterminado, a presença de movimento pode ser detectada. O tamanho dos conjuntos de amostras e o valor do valor predeterminado dependem das propriedades dinâmicas do veículo em questão. Os fatores a serem considerados são a quantidade de deflexão e a frequência de oscilação a serem responsáveis. Se a percentagem da carga para a traseira não passa através dos limites do filtro de movimento, uma advertência é mostrada na unidade do mostrador (100) e o controlador retorna para a etapa (223) para ler os valores do transdutor traseiro outra vez. Esse processo é repetido até o detector de movi> - 20 mento confirmar que não existe distúrbio adicional no veículo como resultado de carregamento em cujo momento o controlador captura os valores dos transdutores frontais (231) e calcula a percentagem do carregamento para o eixo frontal (233). O valor percentual para o eixo frontal é alimentado através do filtro de movimento e se os limites forem excedidos, o sistema de adver25 tência que detecta movimento na unidade do mostrador (100) é ativado e o controlador torna para a etapa (223). Esse processo é repetido até a percentagem de carregamento para o eixo frontal passar através do filtro de movimento. O controlador então calcula a percentagem total do carregamento do veículo na base dos carregamentos de eixo frontal e traseiro antes de passar o valor através do filtro de movimento. Se o valor não passa através do filtro de movimento, a unidade de mostrador (100) mostra a advertência que detecta o movimento e o controlador retorna para a etapa (223). No entanto, se o valor passa através do filtro de movimento o controlador compara os valores de carregamento aos pontos de ajuste de alarme que correspondem aos valores limites para os limites superiores como ajustado em (221). Se o ponto de ajuste do alarme traseiro foi alcançado (241), o controlador checa se o mostrador está mostrando a advertência que detecta o movimento. Se está, o controlador retorna à etapa (223). Se não a saída do alarme de sobrecarga da unidade do mostrador é ativada (257) e a campainha é soada (259). Tendo soado o alarme o controlador retorna para a etapa (223) via (261). O mesmo processo é repetido para o ponto de ajuste de alarme frontal e o ponto de ajuste de alarme total (243, 245). Se os pontos de ajuste de alarme não foram alcançados tanto para os valores de carregamento de veículo de percentagem traseira, frontal ou total então o controlador procede para a etapa (247). Uma comparação da percentagem de carregamento para o limite inferior traseiro é então executada. Se o controlador detecta que o limite inferior foi excedido a unidade de mostrador é checada para se certificar quanto a se a advertência de detecção de movimento mostrou. Se o sistema de advertência que detecta movimento for ativado o controlador retorna para a etapa (263). Se a advertência que detecta o movimento não for disparada então o sistema de advertência de sobrecarga próximo é ativado fazendo com que uma sirene de sobrecarga próxima seja soada. Se, por outro lado, o limite inferior não for excedido em qualquer parte de trás então uma checagem é feita para se certificar se a unidade de mostrador (100) está mostrando a advertência de detecção ainda outra vez. Se não está então a unidade de mostrador (100) sinaliza que o carregamento está seguro. Se existe movimento detectado, então o controlador (100) retorna para a etapa (263). Esse processo é repetido para os valores de percentagem de carregamento frontal e total.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para indicar o estado de carregamento de um veículo tendo componentes de suspensão (3,17, 19) compreendendo:

um inclinômetro ou acelerômetro (11) montado sobre pelo menos um componente de suspensão (3, 17, 19) e configurado para medir uma deflexão angular do dito pelo menos um componente de suspensão; e um controlador (100) configurado para gerar um sinal de saída representativo do estado de carga do veículo, em que o controlador (100) é configurado para usar a deflexão angular medida para gerar o sinal de saída;

caracterizado por um dispositivo de saída sensorial para indicar o estado de carregamento em resposta ao sinal de saída do controlador (100).
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente:

pelo menos um dispositivo de referência (12) adaptado para gerar um sinal de referência com relação à atitude do veículo, em que o controlador (100) é adicionalmente configurado para receber o sinal de referência e adaptar o sinal de saída representativo do estado de carregamento para registrar a variação no ou em cada ângulo de deflexão criado através da atitude do veículo.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de saída sensorial compreende um mostrador configurado para mostrar o estado de carregamento do veículo.
4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de saída sensorial compreende uma luz estroboscópica, uma sirene ou uma campainha.
5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

4, caracterizado pelo fato de que o controlador (100) é configurado para comparar a deflexão angular do dito pelo menos um componente de suspensão (3, 17, 19) com um limite predeterminado e gerar o sinal de saída quando a deflexão angular atinge o limite predeterminado.
6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

Petição 870180145259, de 26/10/2018, pág. 7/13

5, caracterizado pelo fato de que o inclinômetro ou acelerômetro (11) compreende um transmissor de sinal sem fio e em que o controlador (100) compreende um receptor de sinal sem fio associado, tal que o inclinômetro ou acelerômetro (11) e o controlador (100) possam se comunicar através de um canal sem fio.
7. Método para monitoramento da condição de carga de um veículo tendo componentes de suspensão (3, 17, 19) compreendendo as etapas de:

monitorar um ângulo de deflexão de pelo menos um componente de suspensão (3, 17, 19) usando um inclinômetro ou acelerômetro (11) montado sobre o dito pelo menos um componente de suspensão; e gerar um sinal de saída que é representativo da condição de carga, em que o ângulo de deflexão monitorado é usado para gerar o sinal de saída;

caracterizado pelo fato de que um dispositivo de saída sensorial indica a condição de carga em resposta ao sinal de saída.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de saída sensorial mostra a condição de carga do veículo.
9. Método de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de saída sensorial exibe ou emite som para aviso de uma sobrecarga.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a

9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de:

comparar o ângulo de deflexão com um limite predeterminado e gerar o sinal de saída quando o ângulo de deflexão atinge o limite predeterminado.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a

10, caracterizado por adicionalmente compreender as etapas de:

medir, enquanto o veículo está vazio, um ângulo de tara do dito pelo menos um componente de suspensão (3, 17, 19) usando o dito inclinômetro ou acelerômetro (11), e armazenar o dito ângulo de tara;

Petição 870180145259, de 26/10/2018, pág. 8/13 medir, enquanto o veículo está transportando uma carga completa, um ângulo de carga do dito pelo menos um componente de suspensão (3, 17, 19) usando o dito inclinômetro ou acelerômetro (11), armazenar o dito ângulo de carga e ajustar um limite superior correspondente ao dito ângulo de carga; e comparar, à medida que o veículo é carregado com a carga, o ângulo de deflexão com o limite superior e gerar o sinal de saída quando o limite superior é alcançado.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por adicionalmente compreender as etapas de:

medir a atitude do veículo usando um dispositivo de referência (12) montado no veículo;

ajustar o ângulo de tara e o ângulo de carga para o dito pelo menos um componente de suspensão (3, 17, 19) para registrar a atitude do veículo, usando um sinal gerado pelo dito dispositivo de referência (12).
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender as etapas de:

ajustar um limite intermediário, o valor do limite intermediário estando entre 60% e 98% do valor do limite superior; e, gerar o sinal de saída quando o ângulo de deflexão alcança o limite intermediário.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender as etapas de:

monitorar o ângulo de deflexão do dito pelo menos um componente de suspensão (3,17, 19) em dois intervalos de tempo separados;

determinar a diferença dos ângulos de deflexão a partir dos dois intervalos de tempo separados; e gerar um sinal de distúrbio indicando que movimento é detectado se a diferença é maior do que uma quantidade predeterminada.
15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a

13, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender as etapas de:

tomar amostras do ângulo de deflexão em intervalos discretos e