ES2226470T3 - Procedimiento para asignar indicativos en señales de emisores en un sistema de vigilancia de la presion de los neumaticos a las ruedas en la que se encuentran los emisores. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para asignar indicativos que están contenidos en señales emitidas por emisores en un sistema de vigilancia de la presión de los neumáticos, que consta de un dispositivo denominado seguidamente electrónica de rueda en cada una de una pluralidad de ruedas de un vehículo, que contiene un sensor manométrico, un sensor de aceleración, un emisor y una antena de emisión, así como de una o varias antenas de recepción en la carrocería del vehículo y de una electrónica de recepción y evaluación conectada a éstas por medio de cables, estando previstas las electrónicas de rueda en las diferentes ruedas en una posición de montaje coincidente, a las posiciones de las ruedas en las que se encuentran los emisores, a cuyo fin las señales que contienen el indicativo son recogidas por la una o las varias antenas de recepción, retransmitidas a la electrónica de recepción y evaluación y evaluadas en ésta en cuanto a su indicativo, a cuyo fin se mide en las ruedas vigiladas, además de la presión del aire en el neumático, una aceleración resultante del estado de movimiento de la rueda correspondiente, se señaliza una señal derivada de ella por medio del respectivo emisor del circuito de recepción y evaluación, y se evalúa una información contenida en la señal sobre la posición de la rueda de la cual parte la señal, estableciéndose para cada rueda en movimiento el signo de un aceleración orbital b que se presenta en la electrónica de rueda para diferenciar entre ruedas del lado derecho del vehículo y ruedas del lado izquierdo del vehículo, caracterizado porque se establece, además, el signo de la variación de la aceleración centrífuga que se presenta durante la aceleración orbital b y se multiplica dicho signo por el signo de la aceleración orbital b determinado para la respectiva rueda, y porque mediante una comparación de los productos de estos dos signos establecidos para las diferentes ruedas se diferencia entre ruedas del lado derecho del vehículo y ruedas del lado izquierdo del vehículo.

Description

Procedimiento para asignar indicativos en señales de emisores en un sistema de vigilancia de la presión de los neumáticos a las ruedas que se encuentran los emisores.

La invención parte de un procedimiento con las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 1.

Un procedimiento para asignar indicativos que están contenidos en señales emitidas por emisores en un sistema de vigilancia de la presión de los neumáticos,

que consta de un sensor manométrico, un emisor y una antena de emisión en cada una de una pluralidad de ruedas de un vehículo, una o varias antenas de recepción en la carrocería del vehículo y una electrónica de recepción y evaluación conectada a éstas a través de cables,

a las posiciones de las ruedas en las que se encuentran los emisores, a cuyo fin las señales que contienen el indicativo son recogidas por la una o las varias antenas de recepción, retransmitidas a la electrónica de recepción y evaluación y evaluadas en ésta en cuanto a su indicativo, es conocido por el documento DE 196 08 478 A1. El sistema conocido de vigilancia de la presión de los neumáticos tiene en cada rueda de un vehículo un sensor manométrico, un circuito de evaluación electrónico unido con el sensor manométrico, un emisor, una antena de emisión y una batería que suministra corriente a la electrónico prevista en la rueda (denominada también seguidamente electrónica de rueda). Contiguas a las ruedas están previstas en la carrocería del vehículo unas antenas de recepción que están conectadas por cables a un circuito de recepción y evaluación central (denominado también seguidamente electrónica de evaluación central).

Un problema que se plantea en tales sistemas de vigilancia de la presión de los neumáticos es la asignación unívoca de los emisores a la posición de su rueda en el vehículo. A este fin, los emisores generan una señal subdividida en cuatro secciones, consistentes en un preámbulo, una señal de identificación, una señal de medida y un postámbulo. Sobre la base de la señal de identificación (indicativo) la electrónica de evaluación central puede reconocer el sitio en que se encuentra la rueda emisora en el vehículo. Sin embargo, es condición previa para esto que el indicativo y la posición de rueda se hayan asignado previamente uno a otra en forma unívoca y que esta asignación se haya archivado en la electrónica de evaluación central. El documento DE 196 08 478 A1 divulga una posibilidad referente al modo en que puede determinarse automáticamente esta asignación después del primer montaje de las ruedas en el vehículo o después de un cambio de rueda a partir de las señales emitidas por las electrónicas de rueda. Tiene lugar para ello una evaluación estadística de la intensidad de las señales recibidas: Cada antena de recepción recibe ciertamente señales de todas las ruedas emisoras del vehículo, pero se parte del supuesto de que las señales de la rueda situada más próxima a la respectiva antena de recepción son recibidas en promedio estadístico con la mayor intensidad.

Un procedimiento de asignación semejante es conocido por el documento DE 196 08 479 A1.

Los procedimientos de asignación conocidos adolecen del inconveniente de que ocasionan considerables costes del sistema de vigilancia de la presión de los neumáticos, puesto que está prevista para cada rueda, en la proximidad de ésta, una antena de recepción separada que ha de conectarse con un cable de antena a la unidad de evaluación central del vehículo.

Para resolver el problema de indicar una posibilidad de conseguir la asignación automática de los indicativos emitidos por las electrónicas de rueda a determinadas posiciones de rueda con un menor coste, el documento DE 197 35 686 A1 no publicado todavía revela el configurar la electrónica de rueda existente en la rueda respectiva en el sentido de que no sólo mida la presión del neumático y la transmita a la unidad de evaluación central, sino que establezca, además, informaciones sobre el estado de movimiento de la rueda y las retransmita a la unidad de evaluación central. A partir del estado de movimiento de la rueda se obtiene entonces en la unidad de evaluación central una información sobre la posición de la rueda correspondiente en el vehículo.

Informaciones sobre si la rueda está dispuesta en el lado derecho o izquierdo del vehículo son suministradas por el procedimiento divulgado en el documento EP 0 760 299 A1 con las características del preámbulo de la reivindicación 1 con ayuda de un interruptor rodante o una captación de aceleración tangencial que calcula el sentido de giro de la rueda correspondiente. Solamente con esto no puede diferenciarse de manera fiable entre las ruedas en el lado derecho y las ruedas en el lado izquierdo del vehículo.

La presente invención se basa en el problema de crear un procedimiento para asignar a los lados del vehículo un sensor de vigilancia de la presión de los neumáticos que haga posible una asignación segura incluso en el caso de ausencia de señales simultáneamente generadas de las electrónicas de rueda.

Este problema se resuelve mediante un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 1.

A partir de aceleraciones que se presentan en la rueda se establecen, según la invención, informaciones útiles sobre el estado de movimiento de la rueda. Las señales de aceleración suministradas por un sensor de aceleración unido con la electrónica de rueda son evaluadas en la electrónica de rueda y el resultado de la evaluación es enviado a la electrónica de evaluación central, o bien las señales de aceleración son introducidas por la electrónica de rueda en la señal que ha de emitirse regularmente, enviadas con ésta a la electrónica de evaluación central y evaluadas en ella.

Están disponibles sensores de aceleración miniaturizados a base de semiconductores que pueden integrarse con un coste relativamente reducido en la electrónica de rueda necesaria en cualquier caso. El gasto adicional ligado a esto en la electrónica de rueda es sustancialmente menor que el gasto que se evita por la supresión de antenas de recepción y su cableado.

Se pueden derivar informaciones sobre la posición de las ruedas de las maneras siguientes a partir de señales de aceleración que se han obtenido en la rueda:

1.

Por giro de la rueda se presenta en ésta una aceleración centrífuga. Únicamente en ruedas de repuesto llevadas en el vehículo no se presenta ninguna aceleración centrífuga ni siquiera cuando está rodando el vehículo. Por este motivo, las señales que se reciben mientras rueda el vehículo, pero que señalizan la aceleración centrífuga z = 0, se asignan a una rueda de repuesto portada.

2.

La magnitud de la aceleración centrífuga que se presenta en la rueda depende del número de revoluciones de la rueda. Si la magnitud de la aceleración centrífuga z es integrada en el circuito de recepción y evaluación central a lo largo de un espacio de tiempo prefijado, la magnitud del valor de la integral es una medida del camino que ha recorrido la rueda en este espacio de tiempo. Dado que las ruedas delanteras dirigidas recorren al marchar en curva un camino mayor que las ruedas traseras no dirigidas de un vehículo, el valor de la integral para una rueda delantera dirigida será mayor que para una rueda trasera no dirigida. Por este motivo, los indicativos que están contenidos en las señales que conducen a los mayores valores de la integral de la aceleración centrífuga z, pueden asignarse a las ruedas delanteras dirigidas del vehículo.

3.

En caso de una posición de montaje coincidente del sensor de aceleración en la rueda, un sensor de aceleración en una rueda en el lado derecho del vehículo y un sensor de aceleración en una rueda en el lado izquierdo del vehículo suministran, con vehículo acelerado, señales de aceleración de signo contrario. Como aceleración orbital b se designa aquí la componente de aceleración que se presenta en la dirección periférica de la rueda al acelerar (o al decelerar). El signo de la señal de aceleración orbital permite una diferenciación entre ruedas derechas e izquierdas, determinándose preferiblemente ya el signo en la electrónica de rueda y transmitiéndolo después a la electrónica de evaluación central. La diferenciación entre ruedas derechas e izquierdas se realiza de manera óptima en la fase de aceleración después de un arranque del vehículo.

Cuando se ha establecido a partir de la aceleración centrífuga z el distintivo de la rueda de repuesto y se ha establecido a partir de la aceleración orbital b qué ruedas están dispuestas en el lado derecho del vehículo y qué ruedas están dispuestas en el lado izquierdo del vehículo, la diferenciación restante entre ruedas delanteras y ruedas traseras puede determinarse entonces también, en lugar de por evaluación de valores de integral de la aceleración centrífuga z, por un número de antenas en el lado de recepción reducido en comparación con el estado de la técnica, concretamente debido a que se asigna solamente una única antena de recepción común a las ruedas dispuestas sobre un eje común del vehículo. La diferenciación entre los distintos ejes puede efectuarse entonces de la misma manera por evaluación estadística de las intensidades de señal recibidas, tal como se ha divulgado en los documentos DE 196 08 478 A1 o DE 196 08 479 A1, pero no necesitándose ya para cada rueda una antena de recepción propia en el vehículo, sino solamente una antena de recepción común para las ruedas dispuestas sobre un eje común.

4.

Para diferenciar entre las ruedas delanteras dirigidas y las ruedas traseras no dirigidas del vehículo se puede observar y evaluar también, según otro perfeccionamiento de la invención, la aparición de una aceleración de Coriolis en la rueda dirigida. Una aceleración de Coriolis no se presenta en las ruedas no dirigidas, pero sí en las ruedas dirigidas cuando se realizan movimientos de dirección. Si una rueda señaliza la aparición de una aceleración de Coriolis, es evidente entonces que tiene que tratarse de una de las ruedas delanteras dirigidas.

La aceleración centrífuga z actúa perpendicularmente a la aceleración orbital b. La aceleración de Coriolis a su vez actúa perpendicularmente a la aceleración centrífuga z y a la aceleración orbital b.

Un sensor de aceleración que pueda diferenciar entre aceleraciones en la dirección de tres ejes de coordenadas diferentes o una disposición de tres sensores de aceleración que sean sensibles en tres ejes de coordenadas diferentes, es ventajosamente adecuado para la presente invención. Sin embargo, la invención se puede realizar no sólo con un sensor de aceleración triaxial, sino también, como se ha explicado anteriormente, con ayuda de un sensor de aceleración biaxial o con una disposición de dos sensores de aceleración, de los que uno puede captar la aceleración centrífuga z y permite determinar la rueda de repuesto, diferenciar entre ruedas delanteras dirigidas y ruedas traseras no dirigidas y diferenciar entre una deceleración y una aceleración del vehículo, y de los cuales el otro permite captar la aceleración orbital b que se presenta en la electrónica de rueda y su signo, lo que hace posible la diferenciación entre ruedas derechas e izquierdas.

Las electrónicas de rueda de las diferentes ruedas son independientes una de otra y, por este motivo, no emiten normalmente al mismo tiempo. Las señales que vienen de ruedas diferentes y se comparan una con otra en la unidad de evaluación central para verificar en qué punto del vehículo se encuentra una rueda caracterizada por un indicativo determinado, tienen que archivarse por ello transitoriamente en la electrónica de evaluación central para que puedan compararse una con otra. Por este motivo, la unidad de evaluación central ha de equiparse con una memoria volátil adecuada para ello. Es conocido del experto que esto puede materializarse de manera sencilla, por ejemplo por medio de un microprocesador que realice, además, la evaluación de las señales recibidas. Dado que las señales a comparar no se generan al mismo tiempo, puede ocurrir que una señal de una rueda derecha que fue generada mientras se aceleraba el vehículo, sea comparada con una señal de una rueda izquierda que fue generada mientras se deceleraba el vehículo. En este caso, no se puede diferenciar todavía entre ruedas derechas e izquierdas a partir de solamente el signo de las aceleraciones orbitales b. Por este motivo, se ha previsto según la invención que, junto con la determinación de la aceleración orbital b y su signo, se determine al mismo tiempo en cada rueda la variación en el tiempo de la aceleración centrífuga z y se envíe ésta, junto con la aceleración orbital b y su signo, a la electrónica de evaluación central. En efecto, el signo de la variación en el tiempo (dz/dt) de la aceleración centrífuga z indica si se ha acelerado el vehículo (signo positivo) o si se ha decelerado el vehículo (signo negativo). Mediante una evaluación conjunta del signo de la variación en el tiempo (dz/dt) de la aceleración centrífuga z y del signo de la aceleración orbital b para cada rueda se puede diferenciar ahora unívocamente entre ruedas derechas y ruedas izquierdas. Se forma para ello del modo más sencillo en la unidad de evaluación central para cada rueda el producto de estos signos, el cual, independientemente de si se ha acelerado o decelerado el vehículo, suministra para la aceleración orbital b para ruedas en el lado izquierdo del vehículo el signo contrario al suministrado para ruedas en el lado derecho del vehículo. Condición previa para ello es que los sensores de aceleración tengan la misma orientación con respecto a la respectiva rueda con los dos ejes de los mismos en cuya dirección son sensibles para la determinación de la aceleración orbital b y la aceleración centrífuga z, lo que, en el caso de electrónicas de rueda iguales unas a otras, queda garantizado por el hecho de que están previstos en una posición de montaje coincidente en las distintas ruedas.

Supóngase, por ejemplo, que, con vehículo acelerado, el signo de la aceleración orbital b en una rueda derecha es positivo: entonces este signo es negativo en una rueda izquierda y el signo de la variación en el tiempo (dz/dt) de la aceleración centrífuga z es positivo para ambas ruedas. Se cumple entonces para el producto de los signos

para la rueda derecha: signo (dz/dt). signo b = (+1)(+1) = +1

y para la rueda izquierda: signo (dz/dt). signo b = (+1)(-1) = -1.

Por tanto, la rueda izquierda y la rueda derecha se diferencian por el signo del producto.

Supongamos ahora que se ha generado la señal en la rueda derecha mientras se aceleraba el vehículo, mientras que se ha generado la señal en la rueda izquierda mientras se deceleraba el vehículo. Entonces resulta para el producto de signos

para la rueda derecha: signo (dz/dt). signo b = (+1)(+1) = +1

y para la rueda izquierda: signo (dz/dt). signo b = (-1)(+1) = -1.

Por tanto, con ayuda del producto de signos se obtiene la misma diferenciación entre la rueda izquierda y la rueda derecha que en el caso primeramente supuesto.

Cuando se ha diferenciado de esta manera entre ruedas izquierdas y derechas, se puede diferenciar también con ayuda de solamente dos antenas, de las cuales una está asignada a las ruedas en el eje delantero del vehículo y la otra está asignada a las ruedas en el eje trasero del vehículo, cuál de las ruedas izquierdas es la delantera y cuál es la trasera, y cuál de las ruedas derechas es la delantera y cuál es la trasera, a cuyo fin se evalúa la intensidad (amplitud de recepción) de las señales recibidas. En efecto, una antena dispuesta en la zona del eje delantero recibirá las antenas provenientes de las ruedas delanteras con mayor amplitud en promedio que las señales provenientes de las ruedas traseras. Recíprocamente, una antena que se encuentre en la zona del eje trasero recibirá señales provenientes de las ruedas traseras con mayor amplitud en promedio que las señales provenientes de las ruedas delanteras. A este fin, las antenas no tienen que estar en absoluto en el centro entre las ruedas derechas e izquierdas, sino que pueden estar también en posición descentrada, ya que, en cualquier caso, mediante la combinación de las informaciones sobre el sentido de giro y la amplitud de recepción es posible la diferenciación entre adelante y atrás.

Es incluso posible arreglarse con solamente una única antena cuando ésta esté dispuesta más cerca del eje delantero o más cerca del eje trasero, de modo que esté en condiciones de recibir señales de las cuatro ruedas con amplitud suficiente. Para determinar las intensidades de las señales se puede aprovechar no sólo una única señal, sino una secuencia de varias señales provenientes de una misma rueda para aumentar la exactitud de la determinación de la intensidad. Un procedimiento estadístico adecuado para esto se divulga, por ejemplo, en los documentos DE 196 08 478 A1 y DE 196 08 4709 A1.

Claims (8)

1. Procedimiento para asignar indicativos

que están contenidos en señales emitidas por emisores en un sistema de vigilancia de la presión de los neumáticos,

que consta de un dispositivo denominado seguidamente electrónica de rueda en cada una de una pluralidad de ruedas de un vehículo, que contiene un sensor manométrico, un sensor de aceleración, un emisor y una antena de emisión,

así como de una o varias antenas de recepción en la carrocería del vehículo y de una electrónica de recepción y evaluación conectada a éstas por medio de cables,

estando previstas las electrónicas de rueda en las diferentes ruedas en una posición de montaje coincidente,

a las posiciones de las ruedas en las que se encuentran los emisores, a cuyo fin las señales que contienen el indicativo son recogidas por la una o las varias antenas de recepción, retransmitidas a la electrónica de recepción y evaluación y evaluadas en ésta en cuanto a su indicativo,

a cuyo fin se mide en las ruedas vigiladas, además de la presión del aire en el neumático, una aceleración resultante del estado de movimiento de la rueda correspondiente, se señaliza una señal derivada de ella por medio del respectivo emisor del circuito de recepción y evaluación, y se evalúa una información contenida en la señal sobre la posición de la rueda de la cual parte la señal,

estableciéndose para cada rueda en movimiento el signo de un aceleración orbital b que se presenta en la electrónica de rueda para diferenciar entre ruedas del lado derecho del vehículo y ruedas del lado izquierdo del vehículo,

caracterizado porque se establece, además, el signo de la variación de la aceleración centrífuga z que se presenta durante la aceleración orbital b y se multiplica dicho signo por el signo de la aceleración orbital b determinado para la respectiva rueda,

y porque mediante una comparación de los productos de estos dos signos establecidos para las diferentes ruedas se diferencia entre ruedas del lado derecho del vehículo y ruedas del lado izquierdo del
vehículo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el signo de la aceleración orbital b se determina ya en un circuito de evaluación que está previsto en la rueda y que es parte integrante de la electrónica de rueda.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se asigna cada vez solamente una única antena de recepción común a las ruedas dispuestas sobre un eje común del vehículo.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una señal recibida mientras está rodando el vehículo y que señaliza una aceleración centrífuga z = 0, es asignada a una rueda de repuesto llevada por el vehículo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para diferenciar entre ruedas dirigidas y ruedas no dirigidas del vehículo se integran a lo largo de un espacio de tiempo prefijado unas señales que indican la magnitud de la aceleración centrífuga medida z, asignándose a las ruedas dirigidas las señales que suministran los mayores valores de la integral.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para diferenciar entre ruedas dirigidas y ruedas no dirigidas del vehículo se establece, señaliza y evalúa la aparición de una aceleración de Coriolis durante los movimientos de dirección.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque se utiliza solamente una única antena para la totalidad de las ruedas emisoras del vehículo.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se diferencia entre señales que vienen de ruedas delanteras y señales que vienen de ruedas traseras comparando las intensidades de las señales recibidas por la respectiva antena de recepción y, en caso de que se considere la antena de recepción asignada a las ruedas delanteras, asignando las señales más fuertes a las ruedas delanteras y las señales más débiles a las ruedas traseras, mientras que, en caso de que se considere la antena de recepción asignada a las ruedas traseras, se asignan las señales más fuertes a las ruedas traseras y las señales más débiles a las ruedas delanteras.