ES2255952T3 - Dispositivo de control de posicion con cableado simple para vehiculo automovil. - Google Patents
Dispositivo de control de posicion con cableado simple para vehiculo automovil.Info
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Abstract
Aparato para la corrección automática de la orientación de por lo menos un faro (41, 42) para un vehículo, especialmente un vehículo a motor, en respuesta a las variaciones en la posición de este último, comprendiendo el aparato por lo menos dos sensores (10a, 10b), cada uno de los cuales está adaptado para generar una señal elemental (Sa, Sb), medios (25, 251, 252) para procesar las señales elementales generadas por los sensores, para producir así un objeto de información de la posición del vehículo, y por lo menos un accionador (31, 32) asociado con un faro del vehículo para realizar una corrección de la orientación del haz en función de dicha información de la posición, estando caracterizado el aparato por el hecho de que incluye un único cable conductor (1000) que conecta los sensores juntos, y un único conductor (1000) que conecta los sensores a dichos medios de procesamiento y que aplica a estos últimos una señal (Sin) que combina las señales elementales (Sa, Sb) generadas por los sensores.
Description
Dispositivo de control de posición con cableado
simple para vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a dispositivos
de corrección automática de la posición, capaces de hacer variar la
orientación en el lugar de los faros de un vehículo en función de
las variaciones de la posición de éste.
Tales dispositivos son bien conocidos (por
ejemplo en los documentos DE 3839427 o DE 19633482), en particular
en el ámbito del automóvil. Se aplican generalmente dos sensores de
altura asociados respectivamente a los ejes delantero y posterior
del vehículo y están conectados a medios de cálculo de la posición
del vehículo. Estos medios de cálculo de la posición se encargan a
su vez de la orientación de los reflectores de los faros del
vehículo, que están montados desplazables, de manera que se adaptan
la dirección de emisión de los haces luminosos a la posición del
vehículo.
La corrección de la orientación efectuada por
tales dispositivos puede realizarse según dos modos diferentes:
- corrección de posición estática, en la cual se
elimina una señal de posición instantánea proporcionada por los
sensores de todos sus componentes transitorios, para obtener una
señal representativa solamente de la carga del vehículo,
- corrección de posición dinámica, en la cual se
tiene en cuenta instantáneamente las variaciones de posición
debidas, en particular, a las aceleraciones, desaceleraciones y
giros del vehículo para modificar instantáneamente la altura de los
haces de iluminación.
Los dispositivos conocidos efectúan así una
corrección estática en la cual puede superponerse para los modelos
más perfeccionados una corrección dinámica, dado que entonces se
asociaron unos medios elaborados de filtrado de la señal a los
medios de cálculo de la posición del vehículo.
Un punto común a las arquitecturas de los
dispositivos conocidos, que efectúan una corrección dinámica o no,
es que los dos sensores situados respectivamente delante y detrás
del vehículo, están cada uno conectado mediante un conductor
eléctrico respectivo a los medios de cálculo de la posición. Esto
constituye un inconveniente, dado que los fabricantes automóviles
pretenden actualmente reducir al máximo el número y la longitud de
los cables, para reducir la complejidad de las configuraciones de
los cableados y disminuir los precios de coste de los vehículos.
El objetivo de la invención es permitir realizar
un dispositivo de corrección de la orientación de haces luminosos de
uno o varios faros de un vehículo, en particular un automóvil, en el
cual el número de conductores eléctricos sea reducido.
Otro objetivo de la invención es permitir,
además, la utilización de sensores normales para la aplicación de
tales dispositivos.
Para alcanzar estos objetivos, la invención
propone un dispositivo de corrección de la orientación de por lo
menos un faro de un vehículo, en particular, un automóvil, en
función de las variaciones de posición de éste, comprendiendo el
dispositivo dos sensores aptos para generar cada uno una señal
elemental, y medios de tratamiento de las señales elementales
generadas por los sensores para elaborar una información de la
posición del vehículo, y por lo menos un accionador asociado a un
faro del vehículo para realizar una corrección de la orientación del
haz en función de dicha información de la posición, el dispositivo
se caracteriza por el hecho de que comprende un único cable
conductor que conecta los sensores entre ellos y un único conductor
que conecta los sensores a dichos medios de tratamiento y aplicando
a estos últimos una señal que combina las señales elementales
generadas por los sensores.
Los aspectos preferidos, pero no restrictivos del
dispositivo según la invención son los siguientes:
- dicho cable conductor que conecta los sensores
entre ellos y a dicho conductor que conecta los sensores a los
medios de tratamiento constituyen un único enlace común sobre el
cual se combinan las señales elementales,
- un primero de dichos medios sensores transmite
su señal elemental a un segundo de dichos medios sensores al cual se
asocian unos medios de combinación de las señales elementales
resultantes de los medios sensores respectivos, dicho segundo medio
sensor suministrando en salida una señal que combina las señales
elementales,
- cada sensor es distinto de los medios de
tratamiento,
- los sensores entregan a cada uno una señal de
frecuencia fija y de informe cíclico variable, representativo de la
medida suministrada por los sensores,
- comprende dos sensores asociados
respectivamente a un eje delantero y a un eje posterior del vehículo
y el informe de las frecuencias de los dos sensores es superior a
5,
- el informe de las frecuencias de los dos
sensores es del orden de 10,
- la frecuencia de señal de salida de cada sensor
es ajustable mediante unos medios de conexión exteriores a los
sensores,
- los dos sensores son idénticos a excepción de
la frecuencia de su señal de salida,
- la frecuencia de señal de salida de cada sensor
se determina conectando un terminal de entrada del sensor a un
potencial determinado,
- dicho potencial determinado está comprendido
entre los dos valores de potencial que constituyen la tensión de la
red de a bordo del vehículo,
- la señal de salida de cada sensor es del tipo
PWM.
Otros aspectos, objetivos y ventajas de la
invención se apreciarán mejor a partir de la lectura de la
descripción siguiente de una forma de realización de la invención,
hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1a es un esquema de principio de un
dispositivo de corrección de la orientación de los haces de los dos
faros de un vehículo automóvil según un primer modo de realización
conocido,
- la figura 1b es un esquema de principio de un
dispositivo de corrección según un segundo modo de realización
conocido,
- la figura 2a es un esquema de principio de un
primer modo de realización según la invención de un dispositivo de
corrección,
- la figura 2b es un esquema de principio de un
segundo modo de realización según la invención de un dispositivo de
corrección,
- la figura 3 es una vista parcial del
dispositivo de la figura 2b, enumerando algunos componentes,
- la figura 4 muestra la relación de las señales
que pueden ser entregadas por cada uno de los dos sensores del
dispositivo según la invención, así como el resultado entregado a
los medios de cálculo de la posición de este dispositivo,
- la figura 5 muestra la relación de la señal
entregada por los dos sensores de una alternativa del dispositivo
según la invención, en la cual los sensores están montados en serie
sobre un único enlace interno de transmisión de datos,
- la figura 6 es una representación de los dos
sensores de un dispositivo según la invención, representando medios
de conexión que permiten diferenciar las señales de salida de los
sensores.
En referencia en general a la figura 1a, se
representa un dispositivo de tipo conocido de corrección de la
orientación de los haces luminosos de los faros de un vehículo
automóvil. Este dispositivo comprende dos sensores de altura 10a y
10b, asociados respectivamente a los ejes posterior y delantero del
vehículo. Estos sensores entregan respectivas señales eléctricas Sa,
Sb representativas de la distancia entre su eje respectivo y la
caja.
Las señales resultantes de los sensores 10a y 10b
se transmiten por medio de respectivos conductores eléctricos 100a y
100b, a un circuito de cálculo 20 que puede comprender medios de
filtrado.
El circuito 20 determina a partir de estas dos
señales de entrada Sa y Sb y una información de la distancia entre
los ejes, una información de la posición del vehículo, también en
forma de una señal eléctrica S_{out}. El intermediario transmite
la señal S_{out} de un conductor eléctrico 100 a dos accionadores
31 y 32, integrados cada uno en uno de los faros 41, 42 del
vehículo, y que actúan mecánicamente sobre el reflector de su faro
respectivo, la amplitud y el sentido del desplazamiento de los
reflectores son en función de la señal S_{out}.
Un conductor eléctrico suplementario 110 conecta
además el circuito de cálculo 20 a unos medios de control del
vehículo (no representados), a los cuales entrega una señal K de
diagnóstico sobre el funcionamiento del dispositivo.
El circuito de cálculo 20 está en el modo de
realización conocido de la figura 1a situado en el exterior de los
faros, y está conectado mediante dos conductores diferentes 101 y
102 a cada uno de los accionadores.
También es posible según el estado de la técnica
conocida establecer en el interior de cada faro del vehículo 41 y 42
un respectivo circuito de cálculo 21 y 22, tal como se representa en
la figura 1b. Es entonces necesario prever dos conductores
eléctricos entre cada uno de los dos sensores 10a y 10b y cada uno
de los dos circuitos de cálculo 21 y 22.
En los modos de realización conocidos, los dos
sensores 10a y 10b son generalmente de tipo a salida PWM, que modula
el informe cíclico de la señal lógica de salida de los sensores.
En referencia a la figura 2a, se representa la
arquitectura general de un dispositivo según la invención destinado
a la misma función de corrección de la orientación de los haces de
los dos faros de un vehículo automóvil. En el curso de este texto,
los elementos similares a los ya descritos en referencia a las
figuras 1a y 1b están referenciados de la misma manera.
En la figura 2a, los dos sensores 10a y 10b son,
como en los dispositivos conocidos, de tipo a salida PWM, y miden
las alturas respectivas de caja encima de los ejes posterior y
delantero.
Los propios sensores son también de tipo
conocido, que se aplican en los dispositivos existentes. Cada sensor
es abastecido por una fuente de tensión (representada aquí por los
potenciales masa y V1), tomada en el vehículo en proximidad de los
sensores y pudiendo corresponder a la tensión de la red de a bordo
del vehículo.
Una característica importante del dispositivo
según la invención reside en el hecho de que los dos sensores 10a y
10b se conectan aquí a un único enlace común 1000 de transmisión de
datos, en el cual las señales Sa y Sb resultantes respectivamente de
los sensores 10a y 10b se combinan para formar la señal S_{in}
suministrada por el enlace común 1000 a un circuito 25 de cálculo de
la posición. La parte debajo de la arquitectura de este dispositivo
es similar a la representada en la figura 1a.
Según una alternativa de la invención, aquí aún
es posible integrar un respectivo circuito de cálculo de la posición
251 y 252 en el interior de cada uno de los dos faros 41 y 42 del
vehículo, tal como se representa en la figura 2b. Este modo de
realización de la invención permite liberarse de las cuestiones de
implantación y apoyo para un circuito de cálculo exterior a los
faros. En este caso, dos conductores 1001 y 1002 conectan los
circuitos respectivos 251 y 252 en un punto del enlace común 1000
situado en la proximidad de los faros. Los dos circuitos 251 y 252
reciben entonces cada uno incluso la misma señal S_{in} y la
entregan cada uno la misma señal S_{out} al accionador respectivo
al cual se asocian.
La figura 3 detalla la estructura de los sensores
10a y 10b, que tienen cada uno una salida a colector abierto. Las
señales Sa y Sb resultantes de estos sensores respectivos se
combinan sobre el enlace común 1000 para formar la señal S_{in} =
SaxSb, que se entrega a los circuitos de cálculo 251 y 252 asociados
respectivamente al faro derecho 41 e izquierdo 42. Los dos sensores
10a y 10b son idénticos, a excepción de las frecuencias de sus
señales de salida respectivas Sa y Sb, que son diferentes.
Con referencia todavía a la figura 4, se
representa de arriba a abajo la relación de las señales Sa, Sb y
S_{in}. Estas señales son señales rectangulares que pueden tomar
los valores "0" y "1".
La señal Sa tiene una frecuencia fija Fa que
define un período Ta y un informe cíclico Ra variable,
representativo de la medida del sensor 10a, siendo dicho informe Ra
en el caso de la figura 4 igual al 50%.
La señal Sb tiene una frecuencia fija Fb (que es
aquí diez veces inferior a Fa), definiendo un período Tb y un
informe cíclico Rb variable representativo de la medida entregada
por el sensor 10b, siendo dicho informe Rb en el caso de la figura 4
igual al 70%.
Al elegir un informe de frecuencia Fa sobre Fb
bastante importante (aquí del orden de 10) se deducen así de la
señal S_{in} el informe cíclico Ra con exactitud, y el informe
cíclico Rb con una buena precisión (superior al 10%).
También es posible según la invención conectar el
sensor posterior 10a al sensor delantero 10b mediante la
intermediación de una primera sección de enlace común que transmite
una información de la altura de la parte trasera de la caja del
vehículo, estando conectado el sensor a otra parte al circuito de
cálculo de la posición mediante una segunda sección de enlace común
que transmite las dos información de la altura de la caja a la
parte posterior y a la parte delantera del vehículo. En tal
configuración donde los dos sensores se conectan en serie sobre un
único enlace común, la señal S_{in} transmitida al circuito de
cálculo puede tener la relación representada en la figura 5: en esta
figura, las dos señales resultantes de los dos sensores 10a y 10b
son aquí aún de tipo PWM con dos frecuencias Fa y Fb sensiblemente
diferentes, dado que se multiplexaron las dos señales Sa y Sb no
multiplicándose, sino sucediéndose alternativamente.
También es posible según la invención aplicar
para constituir la señal S_{in} cualquier combinación de tipo
conocido en sí de señales que permita describir individualmente cada
una de las señales que constituyen dicha combinación. En tal
combinación, las señales pueden ser del tipo PWM o de cualquier otro
tipo generalmente utilizado.
Todo indica así que el dispositivo según la
invención permite conectar dos sensores a un único enlace común de
transmisión de datos que transportan la combinación de las señales
resultantes de los distintos sensores a uno o varios circuitos de
cálculo de la posición. Se comprenderá que el número de sensores no
se limita a dos, sino que el dispositivo puede también comprender,
si es necesario, sensores suplementarios conectados al único enlace
común autobús de transmisión de datos.
La configuración según la invención es
especialmente ventajosa en términos de coste relacionado con el
cableado y la simplicidad de la implantación y el mantenimiento del
dispositivo.
Otra ventaja de la invención es que la
multiplicación de señales de frecuencias sensiblemente diferentes
permite volver a trazar a partir la señal combinada S_{in} cada
una de las señales individuales resultantes de los distintos
sensores respectivos, lo que facilita la detección de defectos de
uno de estos sensores.
Además, los modos de realización anteriormente
mencionados están destinados a aplicarse en el marco de la
corrección de la orientación de haces de faros de vehículos
automóviles, pero no requieren en ningún caso el empleo de sensores
específicos que implican una línea de diagnóstico u otros
componentes específicos. Pueden aplicarse, por lo tanto, sensores
normales. La única diferencia entre los sensores reside entonces en
las frecuencias asociadas a las señales de salida respectivas de los
sensores del dispositivo.
Las distintas frecuencias pueden fijarse una vez
para la construcción del sensor, o se pueden modificar gracias a
medios simples de conexión exterior a los sensores. En este caso,
los propios sensores son rigurosamente idénticos, solamente difieren
las conexiones efectuadas sobre los elementos de conexión exterior,
para elegir la frecuencia deseada para el sensor.
La figura 6 representa así esquemáticamente dos
sensores abastecidos cada uno por una fuente V1 (pudiendo ser la
tensión positiva de la red de a bordo del vehículo). Son las
conexiones efectuadas sobre la caja de cada sensor las que
determinan la frecuencia de pulsación de la señal Sa, Sb del sensor:
cada sensor 10a, 10b comprende así un terminal Bx que puede
conectarse o a una fuente de potencial V1, o a la masa. Un circuito
lógico asociado al sensor fija entonces la frecuencia de la señal de
salida Sa, Sb en función del potencial al cual se conecta el
terminal Bx.
En la figura 6, un primer sensor 10a entrega así
una señal Sa a 400 hertzios y el segundo sensor 10b entrega una
señal Sb a 50 hertzios, dado que se adaptaron especialmente bien
estas dos frecuencias respectivas al funcionamiento del dispositivo
de corrección según la invención.
Evidentemente, los modos de realización
mencionados anteriormente no son de ninguna manera restrictivos. En
particular, es posible asociar a los circuitos de cálculo de la
posición 25, 251, 252 los medios de filtrado de la señal
complementarios.
Se tendrá en cuenta finalmente que el dispositivo
según la invención presenta también calidades de robustez, ya que de
una parte el número de conexiones es reducido en relación a las
soluciones conocidas y de otra parte los defectos de uno de los
sensores 10a, 10b no se implica el defecto del dispositivo entero.
Es también posible aplicar la invención a cualquier conjunto que
comprenda varios sensores y que requiera un número lo más reducido
posible de conexiones entre los distintos componentes, garantizando
al mismo tiempo la persistencia de la información de los distintos
sensores en funcionamiento cuando algunos de los sensores conectados
al mismo enlace común de transmisiones de datos son defectuosos.
Claims (12)
1. Aparato para la corrección automática de la
orientación de por lo menos un faro (41, 42) para un vehículo,
especialmente un vehículo a motor, en respuesta a las variaciones en
la posición de este último, comprendiendo el aparato por lo menos
dos sensores (10a, 10b), cada uno de los cuales está adaptado para
generar una señal elemental (Sa, Sb), medios (25, 251, 252) para
procesar las señales elementales generadas por los sensores, para
producir así un objeto de información de la posición del vehículo, y
por lo menos un accionador (31, 32) asociado con un faro del
vehículo para realizar una corrección de la orientación del haz en
función de dicha información de la posición, estando
caracterizado el aparato por el hecho de que incluye un único
cable conductor (1000) que conecta los sensores juntos, y un único
conductor (1000) que conecta los sensores a dichos medios de
procesamiento y que aplica a estos últimos una señal (S_{in}) que
combina las señales elementales (Sa, Sb) generadas por los
sensores.
2. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho cable conductor que
conecta los sensores juntos, y dicho conductor que conecta los
sensores a los medios de procesamiento, constituyen un único enlace
común (1000) en el que se combinan las señales elementales (Sa,
Sb).
3. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que un primero de dichos medios
sensores transmite su señal elemental a un segundo de dichos medios
sensores, con los cuales están asociados medios para combinar las
señales elementales que llegan desde los respectivos medios
sensores, proporcionando dichos segundos medios sensores, en su
salida, una señal que se combina con las señales elementales.
4. Aparato según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado por el hecho de que cada sensor es distinto
de los medios de procesamiento (25, 251, 252).
5. Aparato según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado por el hecho de que cada uno de los sensores
(10a, 10b) suministra una señal (Sa, Sb) que tiene una frecuencia
fija (Fa, Fb) y una relación cíclica variable (Ra, Rb) que
representa la medición dada por los sensores.
6. Aparato según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que tiene dos sensores, que
están asociados, respectivamente, con un eje delantero y un eje
posterior del vehículo, y la relación (Fa/Fb) de las frecuencias de
los dos sensores es mayor de 5.
7. Aparato según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que la relación de las
frecuencias de los dos sensores es del orden de 10.
8. Aparato según una de las reivindicaciones 5 a
7, caracterizado por el hecho de que la frecuencia de la
señal de salida de cada sensor es ajustable mediante medios de
conexión externos a los sensores.
9. Aparato según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que, a parte de su frecuencia
de la señal de salida, los dos sensores son idénticos.
10. Aparato según la reivindicación 8 o la
reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que la
frecuencia de la señal de salida de cada sensor se determina
conectando una terminal de entrada (Bx) del sensor a un potencial
predeterminado.
11. Aparato según la reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que dicho potencial
predeterminado está comprendido entre los dos valores de potencial
que definen la tensión de la red de conexión de a bordo del
vehículo.
12. Aparato según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado por el hecho de que la señal de
salida de cada sensor es del tipo PWM.
Applications Claiming Priority (2)
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