ES2205922T3 - Procedimiento para el funcionamiento de una instalacion para la supervision y señalizacion sin hilos de una modificacion de la presion en neumaticos de vehiculos. - Google Patents
Procedimiento para el funcionamiento de una instalacion para la supervision y señalizacion sin hilos de una modificacion de la presion en neumaticos de vehiculos.Info
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Abstract
Procedimiento para el funcionamiento de una instalación para la supervisión de la señalización sin hilos de una modificación de la presión en neumáticos de automóviles, que está dispuesta con preferencia en unidad estructural con la válvula del neumático en el neumático, que tiene una fuente de corriente, un sensor de presión, que mide la presión de los neumáticos en primeros intervalos de tiempo, un convertidor analógico - digital para la digitalización de una señal de la presión obtenida por el sensor de presión, una memoria para la memorización de la señal de la presión, un transmisor, que transmite una información sobre la presión medida de los neumáticos a un aparato receptor dispuesto en el vehículo, y un comparador, especialmente en unidad estructural con un microprocesador, que compara la señal de la presión con una señal de presión comparativa memorizada previamente, a saber, de tal forma que el transmisor transmite en segundos intervalos de tiempo, que son mayores que los primerosintervalos de tiempo, en tanto que la reducción por unidad de tiempo de la señal de la presión con respecto a la señal de la presión comparativa (desviación) no exceda un valor umbral, pero de tal forma que el transmisor transmite en terceros intervalos de tiempo, que son menores que los segundos intervalos de tiempo, cuando y en tanto que la desviación excede el valor umbral, caracterizado porque los segundos intervalos de tiempo se modifican en función de uno o varios estados físicos medidos en el neumático y variables en el funcionamiento de marcha.
Description
Procedimiento para el funcionamiento de una
instalación para la supervisión y señalización sin hilos de una
modificación de la presión en neumáticos de vehículos.
La invención parte de un procedimiento con las
características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 1.
Se conoce por el documento WO 97/00784 un procedimiento de este
tipo. Esta publicación describe un procedimiento para el
funcionamiento de una instalación para la supervisión y señalización
sin hilos de una modificación de la presión en neumáticos de
vehículos, que está dispuesta en unidad estructural con una válvula
en el neumático y que tiene una fuente de corriente, un sensor de
presión, que mide la presión del neumático en primeros intervalos de
tiempo, un convertidor analógico - digital para la digitalización
de una señal de presión obtenida por el sensor de presión, una
memoria para la memorización de la señal de la presión, un
transmisor, que transmite una información sobre la presión medida de
los neumáticos a un aparato receptor dispuesto en el vehículo, y un
comparador, que está configurado especialmente en unidad
estructural con un microprocesador o unidad de cálculo
microelectrónica similar. El comparador compara cada señal de la
presión medida por el sensor de presión y transmitida con una señal
de la presión comparativa memorizada previamente. Como señal de la
presión comparativa se utiliza la última señal de la presión medida
o un valor medio de varias, por ejemplo de las tres últimas señales
de la presión medidas. El comparador controla el transmisor de tal
forma que el transmisor transmite en segundos intervalos de tiempo,
que son mayores que los primeros intervalos de tiempo, en tanto que
la disminución de la señal de la presión desde la señal de la
presión comparativa (designada en adelante como desviación de la
señal de la presión o simplemente como desviación) no exceda un
valor umbral en una unidad de tiempo predeterminada, pero de tal
manera que transmite, en terceros intervalos de tiempo, que son
menores que los segundos intervalos de tiempo, cuando y en tanto que
la desviación exceda el valor umbral. Este modo de trabajo se basa
en la consideración de que la mayoría de los daños de los
neumáticos que van acompañados con una pérdida de la presión son
atribuidos a una pérdida de presión lenta "latente" o se
anuncian a través de una pérdida de presión "latente" de este
tipo. En una instalación realizada en la práctica para la
supervisión de la presión de los neumáticos existen
los primeros intervalos de tiempo: 2 s
los segundos intervalos de tiempo: 54 s
y el valor umbral de la desviación, en la que se
conmuta de una frecuencia de emisión lenta (intervalos de tiempo de
54 s) a una frecuencia de emisión más rápida en terceros intervalos
de tiempo: 0,2 bar/min.
Los terceros intervalos de tiempo son en la
instalación conocida sólo 0,8 s: con estos intervalos de tiempo
cortos en la instalación conocida, cuando la desviación excede el
valor umbral, tanto se mide como también se transmite la presión de
los neumáticos para poder reconocer y avisar en cualquier caso en
el momento oportuno una caída peligrosa de la presión. Con una
frecuencia de medición y de emisión conmutable de esta manera se
consigue una duración de vida útil de la batería en la electrónica
de las ruedas de 7 a 8 años. No obstante, sería deseable un
incremento mayor de la duración de vida útil de la batería.
Se conoce por el documento DE 37 03 128 A 1 una
instalación para la supervisión y señalización sin hilos de la
presión de los neumáticos, en la que está previsto, por ejemplo, un
conmutador de la fuerza centrífuga, que se cierra cuando la rueda
respectiva gira a una velocidad mínima de 30 km/h aproximadamente,
de manera que la instalación solamente se activa cuando el vehículo
circula y excede esta velocidad. Por lo tanto, la instalación no
consume corriente de la batería del vehículo cuando éste está
parado. Sin embargo, después de la activación, se transmite también
en cada proceso de medición, y en particular de manera progresiva
tanto más frecuentemente cuanto más rápido circula el vehículo. A
pesar de una frecuencia de emisión y de transmisión menor que en el
caso del documento WO 97/000 784, la duración de vida de una batería
no es suficiente como allí, sino que tolerar un cambio de la
batería que no se puede realizar en la práctica. Además, es un
inconveniente que a marcha lenta, en el caso de atasco de tráfico y
en el caso de parada y arranque no tiene lugar una supervisión de la
presión de los neumáticos y que el umbral de la velocidad, a partir
del cual tiene lugar una supervisión, no es estable. Además, en
esta instalación no se puede detectar, en general, una pérdida de
presión rápida especialmente peligrosa.
La presente invención tiene el cometido de elevar
adicionalmente la duración de vida útil de la batería en una
instalación para la supervisión de la presión de los neumáticos del
tipo conocido a partir del documento WO 97/000 784, sin perjudicar
la seguridad y fiabilidad del control continuo de la presión de los
neumáticos y sin prescindir de una supervisión de la presión de los
neumáticos en el estado parado del vehículo.
Este cometido se soluciona a través de un
procedimiento con las características indicadas en la
reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos de la invención son
objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según la invención, los segundos intervalos de
tiempo, en los que se transmite desde la electrónica de la rueda
una señal de la presión al receptor del vehículo cuan do la
desviación de la señal de la presión no excede el valor umbral, no
se mantienen constantes, sino que modifican en función de uno o
varios estados físicos medidos en los neumáticos y variables
durante la marcha. Esto hace posible prolongar los segundos
intervalos de tiempo en estados, que se caracterizan por un riesgo
reducido para la seguridad, reducir de esta manera la frecuencia de
la activación del transmisor y, por lo tanto, ahorrar corriente. Se
ha mostrado que de esta manera se puede incrementar la duración de
vida útil de la batería más allá de 10 años.
La velocidad del vehículo es relevante para la
seguridad. A una velocidad alta, una pérdida de presión en un
neumático de un vehículo es mucho más peligrosa que a velocidad
reducida. Pero la mayoría de los vehículos se mueven de manera
predominante a velocidad relativamente reducida (tráfico urbano).
Por lo tanto, el procedimiento se realiza de tal manera que los
segundos intervalos de tiempo se reducen a medida que aumenta la
velocidad del vehículo o se prolongan a medida que se reduce la
velocidad. Puesto que el contador de la velocidad presente en
cualquier vehículo no se puede conectar con la electrónica de las
ruedas, hay que formar una señal dependiente de la velocidad en la
electrónica de la rueda propiamente dicha. Esto se puede realizar
con la ayuda de un sensor electrónico de la fuerza centrífuga. La
fuerza centrífuga es proporcional al número de revoluciones de la
rueda y, por lo tanto, a la velocidad de la marcha. Un sensor de la
fuerza centrífuga es un sensor que reacciona a aceleraciones
centrífugas. Están disponibles sensores de la aceleración
miniaturizados a base de semiconductores, que se pueden integrar en
la electrónica de las ruedas con un gasto relativamente reducido.
Especialmente adecuado es un sensor de la aceleración
piezo-resistivo con una membrana en la que está
fijado un cuerpo de masa, por ejemplo por medio de encolado, que
deforma la membrana bajo la acción de la fuerza centrífuga, con lo
que se genera una tensión eléctrica debido a efecto piezo, cuya
magnitud es una medida de la fuerza centrífuga. En este caso, la
relación entre la tensión y la velocidad del vehículo puede ser
lineal, pero también puede ser no lineal. Un sensor
piezo-resistivo de la fuerza centrífuga de este tipo
es muy fiable. Con él se pueden acortar los intervalos de tiempo,
en los que se activa el transmisor también sin la determinación de
una desviación de la presión de los neumáticos que excede un valor
umbral, de forma lineal a medida que se eleva la velocidad. Pero
una relación lineal no es de ninguna manera obligatoria. Los
segundos intervalos de tiempo se pueden modificar, en general, de
acuerdo con una curva característica no lineal, siendo especialmente
ventajoso acortarlos de manera sobreproporcional a medida que se
eleva la velocidad.
Con preferencia, los segundos intervalos de
tiempo son máximos cuando el vehículo está parado. Pero con el
vehículo parado no se desconecta totalmente la electrónica de las
ruedas. En su lugar, una pérdida peligrosa de la presión, que se
produce cuando el vehículo está parado, es señalizada al conductor
ya antes del inicio de la marcha.
Los segundos intervalos de tiempo especialmente
adecuados para la activación del transmisor con el vehículo parado
son 5 min. a 30 min., especialmente preferido es un segundo
intervalo de tiempo de 10 min. a 15 min. Con preferencia, con el
vehículo parado, los segundos intervalos de tiempo son seleccionados
largos con respecto a los segundos intervalos de tiempo cuando el
vehículo está en marcha.
En los estados de marcha de riesgo escaso (marcha
lenta y parado), los segundos intervalos de tiempo, en los que el
transmisor transmite, se prolongan en una medida esencial, según la
invención, por encima del segundo intervalo de tiempo de 54 s
previsto en la instalación conocida. Por otra parte, la invención
posibilita transmitir en estados de marcha un riesgo mayor a
intervalos de tiempo más cortos que los 54 s rígidos conocidos a
partir del estado de la técnica y de esta manera ganar en seguridad.
Visto en general, la invención posibilita una frecuencia de emisión
que se orienta de una manera flexible al riesgo y de esta manera
consigue dos ventajas que son muy difíciles de combinar entre sí, a
saber, una elevada seguridad en combinación una duración prolongada
de la vida útil de la batería.
Si se acortan los segundos intervalos de tiempo
en el caso de que se exceda el valor umbral de la desviación de la
señal de la presión, entonces la reducción se lleva a cabo de una
manera más conveniente en los primeros intervalos de tiempo, en los
que el sensor de presión mide la presión de los neumáticos, de
manera que se pueden reconocer rápidamente los posibles desarrollos
peligrosos. Con preferencia, en el caso de que se exceda el valor
umbral de la desviación, pero se acorten al mismo tiempo también
los primeros intervalos de tiempo de la misma manera que en la
instalación de supervisión de la presión de los neumáticos realizada
en la práctica, en cuartos intervalos de tiempo, que son menores
que los primeros intervalos de tiempo, tanto se mide la presión
como también se transmite y se evalúa en el aparato receptor.
De acuerdo con un procedimiento publicado en el
documento DE 196 08 478, se conoce determinar en una instalación
para la supervisión y señalización sin hilos de una modificación de
la presión en neumáticos de vehículos, antes del comienzo de cada
marcha, a partir de las señales transmitidas al aparato receptor,
que contienen, además de una información de la presión, también una
identificación característica de cada posición de las ruedas, la
posición de la rueda que pertenece a cada identificación y
memorizarla en el aparato receptor. De esta manera, el aparato
receptor puede determinar por sí mismo si se ha cambiado una ruda,
por ejemplo durante el cambio de ruedas de verano a ruedas de
invierno o después de montar una rueda de reserva. En el caso de
aplicación del procedimiento conocido a partir del documento WO
97/00784, en el que el transmisor es activado en las electrónicas de
las ruedas a segundos intervalos de tiempo fijos, se requiere un
tiempo de 15 min. a 30 min. hasta que el aparato receptor ha
asociado las identificaciones recibidas con las señales
transmitidas a las diferentes posiciones de las ruedas; hasta que
esto no ha tenido lugar, se mantienen las asociaciones memorizadas
en último lugar. El tiempo de aprendizaje del aparato receptor se
puede reducir a algunos minutos cuando los segundos intervalos de
tiempo no se mantienen constantes, sino que se pueden acortar o
prolongar, según la invención, en función del estado de la marcha.
Para la reducción del tiempo de aprendizaje del aparato receptor se
puede prever acortar especialmente los segundos intervalos de
tiempo en una fase predeterminada antes del comienzo de un viaje y
fijarlo con preferencia independientemente de la velocidad de marcha
a un valor tan corto que la asociación de las identificaciones a
las posiciones de las ruedas individuales se realiza lo más tarde
en pocos minutos.
Además, el sensor de aceleración se puede
utilizar con ventaja para reducir el número de las antenas que son
necesarias para la recepción de las señales desde las diferentes
ruedas. Con la ayuda de las diferencias entre las aceleraciones
radiales y tangenciales medidas en las ruedas diferentes se puede
distinguir entre ruedas dirigidas y ruedas no dirigidas así como
entre ruedas derechas y ruedas izquierdas y, por lo tanto, no es
necesario asociar una antena propia a cada rueda para la distinción
de las ruedas. Para más detalles se remite al documento DE 197 35
686 y a la solicitud de patente alemana, presentada en mismo día
que la presente solicitud de patente, con el título "Verfahren
zum Zuordnen von Kennungen in Signalen von Sendern in einem
Reifendrucküberwachungssystem zu den Räderm, an welchen sich die
Sender befinden".
Los estados relevantes para la seguridad son
también la presión de la rueda propiamente dicha y su
desviación.
Por lo tanto, un desarrollo ventajoso de la
invención consiste en que los segundos intervalos de
\hbox{tiempo} se modifican también en función de la
presión medida y en particular con preferencia en el sentido de que
el valor umbral de la desviación de la señal de la presión, en el
que se conmuta de frecuencia lenta de transmisión a frecuencia
rápida de transmisión, no es predeterminado ya constante, sino que
se forma en función de la presión o en función de una desviación de
la presión, siendo reducido el valor umbral a medida de cae la
presión o bien a medida que aumenta la desviación. Esto tiene la
ventaja de que con cuanta mayor frecuencia se transmite, tanto menor
es la presión de los neumáticos. También de esta manera se adapta
la frecuencia de emisión de una manera flexible al riesgo real y se
transmite más frecuentemente a medida que aumenta el riesgo que con
riesgo menor.
La relación entre el umbral de la desviación
dependiente de la presión y la presión de los neumáticos o la
desviación de la presión de los neumáticos no tiene que ser en este
caso de ninguna manera lineal. En su lugar, se puede prever reducir
el umbral de la presión de manera sobreproporcional a medida que se
reduce la presión o bien a medida que se incrementa la desviación.
También de esta manera, como en el caso de la selección de los
segundos intervalos de tiempo en función de la velocidad, se pueden
conseguir las dos ventajas difíciles de combinar, es decir, que se
mejora la seguridad de la supervisión y al mismo tiempo se prolonga
la duración de vida útil de la batería.
La selección, en función de la presión, del
umbral de la desviación de la señal de la presión se puede realizar
de manera especialmente ventajosa en combinación con una selección,
en función de la velocidad, de los segundos intervalos de tiempo,
pero también independientemente de ello. Si se realiza en
combinación con la selección, en función de la velocidad, de los
segundos intervalos de tiempo, entonces se predetermina de una
manera óptima en el microprocesador o en otra unidad de cálculo
microelectrónica de la electrónica de la rueda un campo de curvas
características, que está constituido por una pluralidad de curvas
características, cada una de las cuales predetermina la dependencia
de los segundos intervalos de tiempo respecto de la velocidad,
siendo aplicable cada curva característica para otra presión de los
neumáticos o para otra desviación. Los controles del campo
característico son conocidos en sí por el técnico en el campo de la
técnica automovilística, por ejemplo en el control de motores de
combustión.
Claims (16)
1. Procedimiento para el funcionamiento de una
instalación para la supervisión de la señalización sin hilos de una
modificación de la presión en neumáticos de automóviles, que está
dispuesta con preferencia en unidad estructural con la válvula del
neumático en el neumático, que tiene una fuente de corriente, un
sensor de presión, que mide la presión de los neumáticos en
primeros intervalos de tiempo, un convertidor analógico - digital
para la digitalización de una señal de la presión obtenida por el
sensor de presión, una memoria para la memorización de la señal de
la presión, un transmisor, que transmite una información sobre la
presión medida de los neumáticos a un aparato receptor dispuesto en
el vehículo, y un comparador, especialmente en unidad estructural
con un microprocesador, que compara la señal de la presión con una
señal de presión comparativa memorizada previamente, a saber, de
tal forma que el transmisor transmite en segundos intervalos de
tiempo, que son mayores que los primeros intervalos de tiempo, en
tanto que la reducción por unidad de tiempo de la señal de la
presión con respecto a la señal de la presión comparativa
(desviación) no exceda un valor umbral, pero de tal forma que el
transmisor transmite en terceros intervalos de tiempo, que son
menores que los segundos intervalos de tiempo, cuando y en tanto que
la desviación excede el valor umbral, caracterizado porque
los segundos intervalos de tiempo se modifican en función de uno o
varios estados físicos medidos en el neumático y variables en el
funcionamiento de marcha.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el estado físico es la velocidad del
vehículo.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el estado físico es la presión del aire
en el neumático.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el estado
físico es la desviación de la presión del aire en el neumático.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque el valor umbral de la desviación de la
señal de la presión se modifica en función de la señal de la
presión o de su desviación.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el valor umbral de la desviación de la
señal de la presión se reduce a medida que cae la señal de la
presión o se eleva la desviación.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque los segundos
intervalos de tiempo son calculados de acuerdo con un campo de
curvas características medidas y memorizadas en el microprocesador,
que predetermina de una manera arbitraria la dependencia de los
segundos intervalos de tiempo tanto de la velocidad como también de
la desviación de la señal de la presión.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segundos intervalos de tiempo se acortan a medida que aumenta la
velocidad del vehículo.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segundos intervalos de tiempo son máximos cuando el vehículo está
parado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque los segundos intervalos de tiempo se
mantienen constantes cuando el vehículo está parado.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segundos intervalos de tiempo cuando el vehículo está parado son
grandes con respecto a los segundos intervalos de tiempo cuando el
vehículo está circulando.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una
fase al comienzo de un viaje, los segundos intervalos de tiempo se
mantienen especialmente cortos y en esta fase, a partir de las
señales transmitidas al aparato receptor, que contienen, además de
una información de la presión, también una identificación
característica para cada posición de la rueda, se determina la
posición de la rueda que pertenece a cada identificación y se
memoriza en el aparato receptor.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
segundos intervalos de tiempo con el vehículo parado se seleccionan
de 5 min. a 30 min.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque los segundos intervalos de tiempo con
el vehículo parado se seleccionan de 10 min. a 15 min.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
terceros intervalos de tiempo coinciden con los primeros intervalos
de tiempo, de manera que se transmite cada señal de la presión
medida.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque mientras la
desviación excede el valor umbral, en cuartos intervalos de tiempo,
que son más cortos que los primeros intervalos de tiempo, se mide y
se transmite la presión de los neumáticos.
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