ES2303662T3 - Procedimiento y dispositivo de localizacion de la posicion derecha o izquierda de una rueda de vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de localización de la posición derecha o izquierda de una rueda (2) de vehículo (3), caracterizado porque consiste en: - equipar dicha rueda con dos detectores (4, 5) magnéticos que presentan ejes (S4, S5) de sensibilidad máxima que se extienden en un plano secante con respecto al eje (R) de rotación de la rueda (2), y separados uno con respecto al otro, en este plano secante, en un ángulo theta predeterminado, - y, durante los desplazamientos del vehículo según un sentido de desplazamiento dado: * medir una señal generada por la variación de un campo magnético en los bornes de cada uno de los detectores (4, 5) magnéticos, de manera que se suministran dos señales periódicas desfasadas una con respecto a la otra en un valor angular igual a (+ o -) theta, representativas cada una de las variaciones de los valores del campo magnético detectadas por dichos detectores magnéticos durante una vuelta de la rueda (2), * determinar a partir de este desfase el sentido de rotación de la rueda (2), * y deducir de este sentido de rotación y del sentido de desplazamiento del vehículo (3), la localización de la posición derecha o izquierda de la rueda (2).
Description
Procedimiento y dispositivo de localización de
la posición derecha o izquierda de una rueda de vehículo.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo de localización de la posición derecha o izquierda de
una rueda de vehículo.
Cada vez más vehículos automóviles presentan,
con fines de seguridad, sistemas de vigilancia que comprenden
detectores montados en cada una de las ruedas del vehículo,
destinados a la medición de parámetros, tales como la presión o la
temperatura de los neumáticos con los que se equipan estas ruedas, y
destinados a informar al conductor de cualquier variación anómala
del parámetro medido.
De manera clásica estos sistemas de vigilancia
están dotados de un detector montado en cada una de las ruedas del
vehículo y que comprende un microprocesador y un emisor de
radiofrecuencia (o emisor RF), y de una unidad central de recepción
de las señales emitidas por los emisores, que comprende un ordenador
que integra un receptor de radiofrecuencia (o receptor RF)
conectado a una antena.
Uno de los problemas que necesitan resolverse de
tales sistemas de vigilancia reside en la obligación de deber
asociar a cada señal recibida por el receptor de la unidad central,
una información referente a la localización del detector y por
tanto de la rueda que origina esta señal, perdurando esta obligación
durante la vida útil del vehículo, es decir, que debe respetarse
incluso después de los cambios de ruedas o más sencillamente de las
inversiones de la posición de estas ruedas.
Actualmente, un primer método de localización
consiste en utilizar tres antenas de baja frecuencia colocadas cada
una cerca de una de las ruedas del vehículo, y en realizar un
procedimiento de localización que consiste en excitar sucesivamente
cada una de estas tres antenas mediante la emisión de un campo
magnético de baja frecuencia. Cada uno de estos detectores da a
conocer entonces (por turnos) su número de identificación a la
unidad central. Ésta asocia este número de identificación a una
posición en el vehículo (delantera derecha, delantera izquierda,
trasera derecha, trasera izquierda).
Según este procedimiento, el detector montado en
la rueda situada cerca de la antena excitada ordena, en respuesta y
con destino a la unidad central, la emisión de una señal de baja
frecuencia que comprende un código de identificación de dicho
detector, de tal manera que la excitación sucesiva de las tres
antenas conduce a la localización de los tres detectores montados
en las ruedas próximas a estas antenas, y por deducción, a la
localización del cuarto detector.
La principal ventaja de un procedimiento de este
tipo se basa en el hecho de que el procedimiento de localización es
muy rápido y conduce a una localización casi instantánea tras el
arranque del vehículo.
En cambio, esta solución impone equipar el
vehículo con tres antenas con todas las sujeciones correspondientes:
cables de conexión, amplificadores de control ..., de tal manera
que resulta costosa.
Con el fin de limitar el coste requerido por el
procedimiento de localización, una segunda solución puesta en
práctica actualmente consiste, en primer lugar, en reducir a dos el
número de antenas, y en colocar estas dos antenas en proximidad de
las dos ruedas delanteras, de tal manera que se permite localizar
dichas dos ruedas delanteras, y diferenciar estas últimas de las
dos ruedas traseras.
Esta segunda solución combina, además del uso de
las dos antenas, una técnica basada en un método estadístico que
consiste en comparar las aceleraciones de las ruedas en los giros,
para realizar una distinción entre las ruedas izquierdas y las
ruedas derechas.
Debido a la supresión de una antena, esta
segunda solución resulta ser, tal como se mencionó anteriormente,
menos costosa que la anteriormente descrita. No obstante, esta
economía se realiza en detrimento de la rapidez del procedimiento
de localización que resulta ser, según esta segunda solución,
relativamente largo debido a que se requiere un tiempo de
circulación considerable para realizar la distinción
izquierda/derecha.
La presente invención pretende reducir el
inconveniente relacionado con la duración del procedimiento de
localización derecha/izquierda de la segunda técnica descrita
anteriormente, y tiene por objetivo principal proporcionar un
procedimiento de localización derecha/izquierda con buen rendimiento
en cuanto a la sensibilidad, que además necesita, a la vista de su
puesta en práctica, un material de un precio global de producción y
de instalación inferior al precio global de una antena.
Para ello, la invención va dirigida, en primer
lugar, a un procedimiento de localización de la posición derecha o
izquierda de una rueda de vehículo, según el cual:
- se equipa dicha rueda con dos detectores
magnéticos que presentan ejes de sensibilidad máxima que se
extienden en un plano secante con respecto al eje de rotación de la
rueda, y separados uno con respecto al otro, en este plano secante,
en un ángulo predeterminado \theta,
- y, durante desplazamientos del vehículo según
un sentido de desplazamiento dado:
- \bullet
- se mide una señal generada por la variación de un campo magnético en los bornes de cada uno de los detectores magnéticos, de tal manera que se suministran dos señales periódicas desfasadas una con respecto a la otra en un valor angular igual a (+ o -) \theta, representativas cada una de las variaciones de los valores del campo magnético detectadas por dichos detectores magnéticos durante una vuelta de la rueda,
- \bullet
- se determina a partir de este desfase el sentido de rotación de la rueda,
- \bullet
- y se deduce de este sentido de rotación y del sentido de desplazamiento del vehículo, la localización de la posición derecha o izquierda de la rueda.
El principio sobre el que se basa la invención
fue por tanto equipar cada rueda que ha de localizarse de un
vehículo con dos detectores magnéticos dispuestos de manera que las
señales en los bornes de dichos detectores estén desfasadas una con
respecto a la otra, y deducir de este desfase el sentido de rotación
y la localización derecha/izquierda de la rueda.
Según este principio, la invención conduce a una
localización muy rápida de la posición derecha/izquierda de una
rueda, obtenida, de hecho, después de algunas vueltas de la rueda.
Además, el precio de producción global (coste e instalación) de dos
detectores magnéticos es inferior al de una antena.
Debe observarse que se sabe, especialmente por
la solicitud de patente internacional WO2004/048131, proceder a la
localización derecha/izquierda de una rueda equipando esta última
con dos acelerómetros dispuestos de manera que las componentes
verticales de las direcciones de medición de dichos acelerómetros
estén separadas en un valor angular \Delta, y que las señales
suministradas por estos acelerómetros estén desfasadas en este
mismo valor \Delta.
Un procedimiento de este tipo presenta por tanto
ciertas analogías con el de la invención debido a que consiste en
determinar el sentido de rotación de la rueda a partir del análisis
del desfase entre las señales suministradas por dos detectores
montados en la rueda.
No obstante, según este documento anterior, los
detectores utilizados consisten en acelerómetros, es decir, por una
parte en detectores de un coste de producción elevado, y por otra
parte en medios de medición cuyos resultados de las mediciones sólo
pueden aprovecharse cuando el vehículo se desplaza con una velocidad
superior al umbral facilitado del orden de 40 km/h.
En cuanto a la invención, consiste en utilizar
dos detectores de precio de producción muy bajo cuyos resultados de
las mediciones pueden aprovecharse muy rápidamente desde las
primeras vueltas de la rueda del vehículo.
Con vistas a obtener dos señales fácilmente
distinguibles, y según un modo de puesta en práctica ventajoso de
la invención, se colocan los dos detectores magnéticos de tal manera
que sus ejes de sensibilidad máxima se extienden ortogonalmente uno
con respecto al otro.
Con el mismo objetivo, y de manera ventajosa
según la invención, se colocan los dos detectores magnéticos de tal
manera que sus ejes de sensibilidad máxima se extienden en un plano
ortogonal con respecto al eje de rotación de la rueda.
Además, con vistas a aumentar la sensibilidad
del procedimiento según la invención, y de manera ventajosa, se
amplifica y se da forma a la señal cíclica representativa de las
variaciones de los valores del campo magnético detectadas por cada
detector magnético, de manera que se obtiene una señal periódica de
forma cuadrada durante los desplazamientos del vehículo.
Con la misma idea de aumentar la sensibilidad y
por tanto la fiabilidad del procedimiento según la invención, se
equipa ventajosamente el vehículo con un imán fijo con respecto a
cada rueda equipada con dos detectores magnéticos, estando dicho
imán colocado y presentando una potencia adaptada para generar un
campo magnético que cubre una zona atravesada por dicho detector
magnético durante la rotación de dicha rueda.
La invención se extiende a un dispositivo de
localización de la posición derecha o izquierda de una rueda de
vehículo, que comprende, montados en dicha rueda:
- \bullet
- dos detectores magnéticos que presentan ejes de sensibilidad máxima que se extienden en un plano secante con respecto al eje de rotación de la rueda, y separados uno con respecto al otro, en este plano secante, en un ángulo predeterminado \theta,
- \bullet
- medios de medición de una señal en los bornes de cada uno de los detectores magnéticos, aptos para suministrar dos señales periódicas desfasadas una con respecto a la otra en un valor angular igual a (+ o -) \theta, representativas cada una de las variaciones de los valores del campo magnético detectadas por dichos detectores magnéticos durante una vuelta de la rueda,
- \bullet
- y una unidad de cálculo programada para determinar, a partir del desfase entre las dos señales periódicas, el sentido de rotación de la rueda, y para deducir de este sentido de rotación y del sentido de desplazamiento del vehículo, la localización derecha o izquierda de la rueda.
De manera ventajosa según la invención, los dos
detectores magnéticos están colocados de manera que sus ejes de
sensibilidad máxima se extienden en un plano ortogonal con respecto
al eje de rotación de la rueda.
Además, estos dos detectores magnéticos están
ventajosamente colocados de tal manera que sus ejes de sensibilidad
máxima se extienden ortogonalmente uno con respecto al otro.
Por otro lado, de manera ventajosa según la
invención, los medios de medición comprenden medios de
amplificación, y medios de puesta en forma de la señal amplificada
aptos para transformarla en una señal periódica de forma
cuadrada.
El dispositivo de localización según la
invención comprende igualmente, de manera ventajosa, un imán montado
fijo sobre el vehículo con respecto a cada rueda equipada con dos
detectores magnéticos, estando dicho imán colocado y presentando
una potencia adaptada para generar un campo magnético que cubre una
zona atravesada por dichos detectores magnéticos durante la
rotación de dicha rueda.
Otras características, fines y ventajas de la
invención se deducirán tras la descripción detallada que sigue con
referencia a los dibujos adjuntos que representan a título de
ejemplo no limitativo un modo de realización preferido. En estos
dibujos:
- la figura 1 es una vista en perspectiva
parcial y esquemática de un vehículo equipado con un dispositivo de
localización según la invención,
- la figura 1a es un esquema en detalle que
representa la disposición relativa de los dos detectores magnéticos
del dispositivo de localización según la invención,
- la figura 2 es un esquema sinóptico funcional
de la electrónica de tratamiento de este dispositivo de
localización,
- y las figuras 3a y 3b son dos esquemas
ilustrativos del principio del procedimiento de localización puesto
en práctica según la invención.
El dispositivo de localización según la
invención representado a título de ejemplo en la figura 1 está
destinado a la localización de la posición derecha o izquierda de
una rueda de un vehículo.
Este dispositivo de localización está destinado
más específicamente a instalarse en vehículos dotados de un sistema
de vigilancia que comprende cajas 1 electrónicas montadas en cada
una de las ruedas 2 de vehículos 3, que integran detectores
destinados a la medición de parámetros, tales como la presión y/o la
temperatura de los neumáticos con los que se equipan estas ruedas
2, y destinados a informar al conductor de cualquier variación
anómala del parámetro medido.
Este dispositivo de localización comprende, en
primer lugar, dos detectores 4, 5 magnéticos adaptados para poder
integrarse en una misma caja 1 electrónica, y dispuestos de tal
manera que sus ejes S4, S5 de sensibilidad máxima respectivos se
extienden en un mismo plano perpendicular al eje de rotación de la
rueda 2, y están separados uno con respecto al otro en un ángulo
predeterminado \theta = 90º.
Para ello, y según el ejemplo de realización
representado en las figuras, estos dos detectores 4, 5 magnéticos,
por una parte, están orientados sobre un mismo eje radial con
respecto al eje R de rotación de la rueda 2, y por otra parte,
consisten en:
- una bobina 4 que comprende un núcleo de hierro
dulce, colocada de tal manera que el eje longitudinal de dicho
núcleo, que forma el eje S4 de sensibilidad máxima de dicha bobina,
coincide con un eje tangente con respecto a un círculo orientado
sobre el eje R de rotación de la rueda 2,
- y una bobina 5 plana formada por un
arrollamiento plano colocado de tal manera que el eje longitudinal
de dicho arrollamiento que forma el eje S5 de sensibilidad máxima
de dicha bobina, coincide con el eje radial mencionado
anteriormente.
Así dispuestas, durante la rotación de la rueda
2, cada una de estas bobinas 4, 5 presenta, entre sus dos bornes,
una diferencia de potencial variable según una función sinusoidal de
periodo igual al periodo de rotación de dicha rueda.
De hecho, un detector 4, 5 magnético montado en
una rueda 2 de vehículo 3 detecta el campo magnético global que
reina alrededor de este detector, compuesto por el campo magnético
terrestre añadido al campo magnético del entorno que puede resultar
especialmente de la presencia de equipos eléctricos o magnéticos a
bordo del vehículo.
\newpage
Ahora bien, durante la rotación de la rueda 2,
este detector 4, 5 magnético se desplaza según una trayectoria
circular, de tal manera que este detector 4, 5 detecta un campo
magnético variable y que la diferencia de potencial medida en los
bornes de dicho detector presenta variaciones cíclicas
correspondientes.
Además, al estar colocadas las dos bobinas 4, 5,
según la invención, de tal manera que sus ejes S4, S5 de
sensibilidad máxima son ortogonales, las señales representativas de
la diferencia de potencial en los bornes de dichas bobinas están
desfasadas una con respecto a la otra en un ángulo igual a (+ o -)
90º, de tal manera que, tal como se representa en las figuras 3a y
3b, el análisis de este desfase permite determinar el sentido de
rotación de la rueda 2.
Con vistas a la medición y al tratamiento de la
diferencia de potencial en los bornes de cada bobina 4, 5 el
dispositivo según la invención comprende, en primer lugar, un módulo
7 de amplificación y un módulo 8 de puesta en forma que incorpora
un comparador, de tal manera que, durante la rotación de la rueda
2:
- la señal en los bornes de cada bobina 4, 5 es
una señal sinusoidal de amplitud muy baja,
- la señal a la salida del módulo 7 de
amplificación es una señal sinusoidal de igual periodo que la señal
anterior pero de amplitud superior a la de dicha señal,
- y la señal a la salida del módulo 8 de puesta
en forma es una señal cuadrada de igual periodo que las señales
sinusoidales.
El dispositivo según la invención comprende,
además, una unidad 9 de cálculo hacia la cual se suministra la
señal puesta en forma, programada para:
- determinar, tal como se mencionó
anteriormente, a partir del análisis del desfase entre las dos
señales sinusoidales, el sentido de rotación de la rueda 2,
- y deducir de este sentido de rotación y del
sentido de desplazamiento del vehículo 3, determinado por otro lado
mediante cualquier procedimiento conocido en sí mismo, la posición
derecha o izquierda de la rueda 2.
En último lugar, y según la invención, el
vehículo 3 puede comprender igualmente, tal como se representa en
la figura 1, imanes 10 permanentes o electromagnéticos fijados en la
carrocería a nivel de los cubrerruedas 11, de tal manera que el
campo magnético creado por cada uno de estos imanes 10 se detecta
por los detectores 4, 5 magnéticos montados en la rueda 2
correspondiente, aumentando el campo magnético global detectado por
dichos detectores, y en consecuencia la amplitud de las señales
sinusoidales a la salida del módulo 7 de amplificación.
Por tanto, el dispositivo según la invención
descrito anteriormente permite, por medio de la integración de dos
sencillos detectores 4, 5 magnéticos de bajo coste en cada caja 1
electrónica colocada en una rueda 2 de vehículo 3, localizar muy
rápidamente, tras algunas vueltas de la rueda 2, la posición derecha
o izquierda de dicha rueda.
Claims (8)
1. Procedimiento de localización de la posición
derecha o izquierda de una rueda (2) de vehículo (3),
caracterizado porque consiste en:
- equipar dicha rueda con dos detectores (4, 5)
magnéticos que presentan ejes (S4, S5) de sensibilidad máxima que se
extienden en un plano secante con respecto al eje (R) de rotación de
la rueda (2), y separados uno con respecto al otro, en este plano
secante, en un ángulo \theta predeterminado,
- y, durante los desplazamientos del vehículo
según un sentido de desplazamiento dado:
- \bullet
- medir una señal generada por la variación de un campo magnético en los bornes de cada uno de los detectores (4, 5) magnéticos, de manera que se suministran dos señales periódicas desfasadas una con respecto a la otra en un valor angular igual a (+ o -) \theta, representativas cada una de las variaciones de los valores del campo magnético detectadas por dichos detectores magnéticos durante una vuelta de la rueda (2),
- \bullet
- determinar a partir de este desfase el sentido de rotación de la rueda (2),
- \bullet
- y deducir de este sentido de rotación y del sentido de desplazamiento del vehículo (3), la localización de la posición derecha o izquierda de la rueda (2).
2. Procedimiento de localización según la
reivindicación 1, caracterizado porque se colocan los dos
detectores (4, 5) magnéticos de manera que sus ejes (S4, S5) de
sensibilidad máxima se extienden en un plano ortogonal con respecto
al eje (R) de rotación de la rueda (2).
3. Procedimiento de localización según la
reivindicación 2, caracterizado porque se colocan los dos
detectores
(4, 5) magnéticos de manera que sus ejes (S4, S5) de sensibilidad máxima se extienden ortogonalmente uno con respecto al otro.
(4, 5) magnéticos de manera que sus ejes (S4, S5) de sensibilidad máxima se extienden ortogonalmente uno con respecto al otro.
4. Procedimiento de localización según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se equipa el
vehículo (3) con un imán (10) fijo con respecto a cada rueda (2)
equipada con dos detectores (4, 5) magnéticos, colocándose dicho
imán y presentando una potencia adaptada para generar un campo
magnético que cubre una zona atravesada por dichos detectores
magnéticos durante la rotación de dicha rueda.
5. Dispositivo de localización de la posición
derecha o izquierda de una rueda (2) de vehículo (3),
caracterizado porque comprende, montados en dicha rueda:
\bullet dos detectores (4, 5) magnéticos que
presentan ejes (S4, S5) de sensibilidad máxima que se extienden en
un plano secante con respecto al eje (R) de rotación de la rueda
(2), y separados uno con respecto al otro, en este plano secante, en
un ángulo predeterminado \theta,
\bullet medios (7, 8) de medición de una señal
en los bornes de cada uno de los detectores (4, 5) magnéticos,
adecuados para suministrar dos señales periódicas desfasadas una con
respecto a la otra en un valor angular igual a (+ o -) \theta,
representativas cada una de las variaciones de los valores del campo
magnético detectadas por dichos detectores magnéticos durante una
vuelta de la rueda (2),
\bullet y una unidad (9) de cálculo programada
para determinar, a partir del desfase entre las dos señales
periódicas, el sentido de rotación de la rueda (2), y para deducir
de este sentido de rotación y del sentido de desplazamiento del
vehículo (3), la localización derecha o izquierda de la rueda
(2).
6. Dispositivo de localización según la
reivindicación 5, caracterizado porque los dos detectores (4,
5) magnéticos están colocados de manera que sus ejes (S4, S5) de
sensibilidad máxima se extienden en un plano ortogonal con respecto
al eje (R) de rotación de la rueda (2).
7. Dispositivo de localización según la
reivindicación 6, caracterizado porque los dos detectores (4,
5) magnéticos están colocados de manera que sus ejes (S4, S5) de
sensibilidad máxima se extienden ortogonalmente uno con respecto al
otro.
8. Dispositivo de localización según una de las
reivindicaciones 6 a 7, caracterizado porque comprende un
imán (10) montado fijo en el vehículo (3) con respecto a cada rueda
(2) equipada con dos detectores (4, 5) magnéticos, estando colocado
dicho imán y presentando una potencia adaptada para generar un
campo magnético que cubre una zona atravesada por dichos detectores
magnéticos durante la rotación de dicha rueda.
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