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.

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ES2255952T3 ES00400592T ES00400592T ES2255952T3 ES 2255952 T3 ES2255952 T3 ES 2255952T3 ES 00400592 T ES00400592 T ES 00400592T ES 00400592 T ES00400592 T ES 00400592T ES 2255952 T3 ES2255952 T3 ES 2255952T3
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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.
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