ES2397788B1

ES2397788B1 - Dispositivo para la transmisión de energia para sensores autónomos en asientos extraibles de vehículos via acoplo inductivo.

Info

Publication number: ES2397788B1
Application number: ES201131449A
Authority: ES
Inventors: Manuel Gasulla Forner; Joan Miquel ALBESA QUEROL
Original assignee: Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Current assignee: Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2014-05-20
Anticipated expiration: 2031-09-05
Also published as: ES2397788R1; ES2397788A2

Abstract

Dispositivo para la transmisión de energía para sensores autónomos en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo.#El dispositivo propuesto transmite energía vía acoplo inductivo a sensores autónomos ubicados en asientos extraíbles. Una primera bobina se dispone en el chasis del vehículo y una segunda bobina se dispone en el asiento extraíble en el que se hallan los sensores autónomos que se quiere alimentar. Sendas capacidades se disponen en serie o paralelo con las bobinas para formar sendos circuitos resonantes. La primera bobina se conecta a un circuito que genera una señal de frecuencia igual a la frecuencia de resonancia. La segunda bobina se conecta a una etapa de rectificación y regulación a fin de alimentar adecuadamente uno o varios sensores autónomos. Cada sensor autónomo incluye: uno o varios sensores o detectores del asiento extraíble, como por ejemplo un detector de ocupación y un detector de cinturón de seguridad; un procesador digital de señal o microcontrolador; un transceptor inalámbrico para transmisión de datos.

Description

Dispositivo para la detección de ocupación y cinturón de seguridad en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo

Sector de la técnica

Automóviles, Vehículos, Transporte

Estado de la técnica

Los sistemas de seguridad pasiva en vehículos tienen la misión de reducir los daños de los ocupantes en un accidente. Diferentes estudios demuestran, por ejemplo, que el uso del cinturón de seguridad reduce considerablemente el riego de accidentes mortales. Muchos países ya contemplan el uso obligatorio del cinturón de seguridad. Por otra parte, el uso de sistemas como el SBR (Sea! Belt Reminder, en inglés), se muestran efectivos en la tarea de recordar a los ocupantes de un vehículo la necesidad de abrocharse el cinturón de seguridad. Es más, los sistemas SBR se pueden usar para el control adecuado de otros dispositivos de seguridad pasiva, como los air-bags.

Un sistema SBR consiste al menos de un detector (de la hebilla) del cinturón de seguridad y opcionalmente de un sensor o detector de ocupación del asiento. El sensor de ocupación se utiliza, por ejemplo, en el asiento del copiloto. El coche emite un aviso si el conductor no tiene abrochado el cinturón de seguridad y también si el copiloto está presente y no tiene el cinturón abrochado. En algunos modelos de vehículos se detecta también si los cinturones de los asientos traseros están abrochados. Los detectores se cablean hasta una centralita (Eiectronic Control Unit, en inglés).

Algunos vehículos, sobretodo del tipo monovolumen, incorporan asientos extraíbles en la segunda fila de asientos para añadir un grado más de flexibilidad a la hora de organizar el espacio interior del vehículo. El cableado de los sensores o detectores hasta la centralita, por ejemplo de ocupación o de cinturón de seguridad abrochado, en este tipo de asientos es muy dificultoso o impracticable.

Descripción de la invención

La presente invención propone un dispositivo para la transmisión de energía entre el chasis del vehículo y un asiento extraíble a fin de alimentar uno o varios sensores autónomos ubicados en un asiento extraíble del vehículo que incluya detectores, por ejemplo de ocupación y (de la hebilla) del cinturón de seguridad. La transmisión de energía se realiza vía acoplamiento inductivo entre una primera bobina situada en el chasis del vehículo y una segunda bobina situada en el asiento extraíble. Tanto la primera como la segunda bobina incorporan sendas capacidades en serie o en paralelo para formar sendos circuitos resonantes, siendo la frecuencia de resonancia de ambos circuitos la misma. La primera bobina se conecta a un circuito generador. Dicho circuito genera una señal de frecuencia igual a la frecuencia de resonancia de los circuitos resonantes y aporta la energía suficiente para alimentar el sensor autónomo ubicado en el asiento extraíble. La segunda bobina se conecta a una etapa rectificadora y de regulación a fin de proporcionar una tensión adecuada al sensor autónomo. Dicho sensor autónomo incluye los detectores del asiento extraíble, por ejemplo de ocupación y de cinturón de seguridad, conectados a un microprocesador o microcontrolador. A su vez, dicho microcontrolador se conecta a un transceptor inalámbrico para la transmisión de los datos a una centralita. Dicha centralita ha de incluir la capacidad de comunicarse inalámbricamente con el sensor autónomo. Alternativamente los datos del sensor autónomo se pueden transmitir por el mismo enlace inductivo utilizado para la transmisión de energía.

Breve descripción de los dibujos

A fin de que la invención sea más entendible, formas de la invención serán a continuación descritas en referencia a las figuras que se acompañan, donde

La Figura 1 es una vista esquemática de un asiento extraíble y de parte del vehículo que incluye el generador de señal, las dos bobinas, la etapa

rectificadora y de regulación, y el sensor autónomo, el detectores, uno de ocupación y otro de cinturón de seguridad.: cual incluye dos

5: La Figura 2 es un circuito equivalente que incluye sendas capacidades en serie con las bobinas que forman el enlace inductivo con el fin de optimizar la transmisión de energía a la frecuencia de resonancia resultante.

La Figura 3 es un esquema de bloques del sensor autónomo.

1O 15: En referencia a la Fig. 1, se muestra el asiento extraible que incluye una bobina 1 que se conecta a una etapa de rectificación y regulación 2, la cual alimenta un sensor autónomo 3. Dicho sensor autónomo 3 incluye los sensores o detectores, Como caso particular, se incluyen en la Fig. 1 un detector de ocupación 4, y un detector (de la hebilla) del cinturón de seguridad 5. En general, el número de detectores puede ser cualquiera. La Fig. 1 también muestra parte del vehículo que incluye una bobina 6 que junto con la bobina 1 forma un acoplo inductivo. La bobina 6 se conecta al circuito generador 7. El circuito generador 7 puede conectarse a una centralita 8 para su control ..

20 25: En referencia a la Fig. 2, se muestra el circuito equivalente de una posible implementación, donde se representa por una parte el circuito generador 7 y la bobina 6, y, por otra, la bobina 1 conectada a la etapa de rectificación y regulación 2, la cual alimenta el sensor autónomo 3. Opcionalmente, se puede incluir una batería recargable o supercapacidad entre la etapa de rectificación y regulación 2 y el sensor autónomo 3. También aparecen dos capacidades (8,9) que se conectan respectivamente en serie con las dos bobinas (6, 1) para formar sendos circuitos resonantes a una misma frecuencia de resonancia. El circuito generador 7 genera una señal a dicha frecuencia de resonancia con el fin de alimentar de forma remota el sensor autónomo. El parámetro M representa el acoplo inductivo entre ambas bobinas (1 ,6).

30: En referencia a la Figura 3, se muestra el esquema de bloques de un sensor autónomo 3, que incluye n detectores, entre los que figuran, a nivel de ejemplo, un detector de ocupación 4 y un detector del cinturón de seguridad 5, los cuales

se conectan a la unidad de procesado digital 10, por ejemplo un

microcontrolador. Dicho microcontrolador 1 O se conecta a un transceptor

inalámbrico 11, que incluye una antena 12. El microcontrolador 10 monitoriza el

estado de los detectores y el transceptor 11 junto con la antena 12 transmite los

5 datos asociados inalámbricamente. La comunicación inalámbrica de los datos se

realiza con una centralita del vehículo que incluya dicha capacidad de

comunicación, por ejemplo utilizando el estándar Bluetooth. El sensor autónomo

3 también puede aceptar comandos y datos desde dicha centralita para tareas

de reconfiguración del sensor autónomo 3. Alternativamente se puede utilizar las 10 mismas bobinas utilizadas para la transmisión de energía (1 ,6) con el fin de

transmitir los datos del sensor autónomo.

Claims

Reivindicaciones

1.-Dispositivo para la transmisión de energía para sensores autónomos en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo entre una primera bobina (6) dispuesta en el chasis del vehículo y una segunda bobina (1) dispuesta junto con dichos sensores en dicho asiento extraíble, estando dicho dispositivo caracterizado porque comprende:

-

un circuito generador (7) conectado a dicha primera bobina (6) a fin de transferir energía. -un circuito receptor conectado a dicha segunda bobina (1) a fin de acumular y procesar la energía recibida de dicha primera bobina (6).
2.-Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito generador y el circuito receptor incluyen una o más capacidades (8,9) para formar sendos circuitos resonantes.
3.-Dispositivo según reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el circuito receptor incluye una etapa de rectificación y de regulación de tensión (2) y opcionalmente una batería recargable o supercondensador para almacenar la energía.
4.-Dispositivo según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito receptor alimenta uno o varios sensores autónomos (3), siendo la función de dichos sensores autónomos la detección o medida de uno o varios parámetros de dicho asiento extraíble y la transmisión inalámbrica de los datos correspondientes a dichos parámetros.
5.-Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque los dichos sensores autónomos (3) incluyen un procesador digital de señal o microcontrolador (1 O), y un transceptor de comunicación inalámbrica (11) que incluye una antena (12) para la transmisión inalámbrica de los datos correspondientes a los parámetros del asiento extraíble.
6.-Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque los dichos sensores autónomos (3) incluyen un circuito para la transmisión de datos desde la segunda bobina (1) a la primera bobina (6), y conectado a dicha primera bobina (6) se incluye un circuito receptor para procesar dichos datos.
7.-Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque uno de los sensores autónomos (3) incluye un detector de ocupación de asiento (4).
8.-Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque uno de los 10 sensores autónomos (3) incluye un detector de cinturón de seguridad (5).