ES2399013B1

ES2399013B1 - Método para la monitorización del estado de detectores en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo

Info

Publication number: ES2399013B1
Application number: ES201131451A
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: ES2399013A2; ES2399013R1

Abstract

Método para la monitorización del estado de detectores en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo.#El método propuesto utiliza el acoplo inductivo entre una primera bobina situada en el chasis del vehículo y una segunda bobina situada en el asiento extraíble del vehículo para monitorizar el estado de detectores en dicho asiento extraíble. En el asiento extraíble se disponen junto con la segunda bobina los detectores, por ejemplo de ocupación y de cinturón de seguridad, y capacidades asociadas formando un circuito resonante. Se mide la resistencia en función de la frecuencia que presenta la primera bobina y se detecta la frecuencia (de resonancia) que presenta un máximo de la resistencia. Dicha frecuencia de resonancia depende del estado de los detectores. A partir de la frecuencia de resonancia se determina el estado de los detectores del asiento extraíble.

Description

Método para la monitorización del estado de detectores 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 riesgo de accidentes mortales. Muchos países ya contemplan el uso obligatorio del cinturón de seguridad. Por otra parte, el uso de sistemas como el SBR (Seat 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 airbags.

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.

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, por ejemplo de ocupación o de cinturón de seguridad, en este tipo de asientos es muy dificultoso o impracticable. A tal fin, se han propuesto enlaces inductivos que evitan el cableado entre el chasis del vehículo y el asiento extraíble, como en la patente WO 2004/098943 A1.

Descripción de la invención

La presente invención propone un método para la monitorización de detectores, por ejemplo de ocupación y de cinturón de seguridad, en asientos extraíbles de vehículos. La monitorización se realiza vía acoplamiento inductivo entre una primera bobina situada en el chasis del vehículo y una segunda bobina situada en el asiento extraíble. La primera bobina forma parte de un circuito (primario) para la medida de la impedancia o resistencia eléctrica y la segunda bobina forma parte de un circuito (secundario) resonante que incluye en paralelo con dicha segunda bobina una capacidad (C2) así como la conexión serie de cada detector con una capacidad asociada. Los detectores son del tipo que presentan dos estados y actúan como interruptores, es decir, pueden comportarse como un circuito abierto

o un circuito cerrado.

El método propuesto mide la resistencia (parte real de la impedancia) del circuito primario en función de la frecuencia y busca su valor máximo y la frecuencia a la que ocurre. Dicha frecuencia se corresponde aproximadamente con la frecuencia de resonancia del circuito secundario, cuya expresión viene dada por

fr 2

donde L2 y CT representan respectivamente la inductancia de dicha segunda bobina y la capacidad equivalente del circuito secundario. El valor de dicha capacidad CT depende del estado de los sensores o detectores. Cuando un determinado detector se comporta como un circuito cerrado, su capacidad asociada contribuye al valor de CT. Por el contrario, cuando el detector se comporta como un circuito abierto, la capacidad asociada no contribuye al valor de CT. El valor de CT es, pues, la suma de todas las capacidades cuyo detector asociado se comporta como un circuito cerrado sumado al valor de la capacidad (C2) que se encuentra directamente conectada en paralelo con la bobina del secundario. El número de valores diferentes que puede tomar CT y, por consiguiente la frecuencia de resonancia fr, es igual a 2n, siendo n el número de detectores presentes. A partir del valor de la frecuencia de resonancia fr se infiere el estado de los detectores.

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 los circuitos primario y secundario y dos detectores, de ocupación y de cinturón de seguridad.

La Figura 2 es un esquema circuital de la primera bobina (5), que se conecta al circuito primario (no representado), y del circuito secundario que incluye a la segunda bobina (1) y dos detectores con sus capacidades asociadas.

La Figura 3 representa la resistencia medida con el circuito primario utilizando dos bobinas (1 y 5) de valor 1 mH separadas una distancia de 0,5 cm y dos detectores, uno de ocupación de asiento y otro de detección del cinturón de seguridad.

En referencia a la Fig. 1, se muestra el asiento extraíble que incluye una bobina 1, la cual forma parte del circuito secundario 2, un detector de ocupación del asiento 3, y un detector (de la hebilla) del cinturón de seguridad 4. En dicha Fig. 1 se muestra un caso particular con dos detectores, dando lugar a cuatro estados posibles de los detectores y, por consiguiente a cuatro valores posibles de la frecuencia de resonancia. En general, el número de detectores puede ser cualquiera, mayor o igual a uno. Los detectores son del tipo que presentan dos estados y actúan como interruptores. La Fig. 1 también muestra parte del vehículo que incluye una bobina 5 que junto con la bobina 1 forma un acoplo inductivo. La bobina 5 forma parte del circuito primario 6 que se conecta a una unidad de control electrónica 7. El circuito primario 6 junto con la unidad de control electrónica 7 realiza la medida de la impedancia o resistencia eléctrica y determinan la frecuencia de resonancia fr que, a su vez, ha de servir para determinar el estado de los detectores.

En referencia a la Fig. 2, se muestra un esquema circuital correspondiente al caso particular de la Fig. 1 con dos detectores, que incluye la bobina 5 del circuito primario, la bobina 1 del circuito secundario, la capacidad 8 dispuesta en paralelo con ésta, el detector de ocupación 3 dispuesto con una capacidad en serie asociada 9, y el detector de cinturón de seguridad 7 dispuesto con una capacidad en serie asociada 10. El parámetro M representa el acoplo inductivo entre la bobina 5 y la bobina 1. En particular, para el circuito de la Fig. 2, la capacidad equivalente CT, y por consiguiente la frecuencia de resonancia fr, puede tomar cuatro valores diferentes en función del estado de los detectores 3 y 4. El circuito primario 6 que se conecta a la primera bobina 5 (véase Figura 1) mide la impedancia (Z)

o resistencia (R) eléctrica.

La Fig. 3 muestra resultados experimentales de la resistencia medida correspondiente al caso particular de la Fig. 1, utilizando dos bobinas (1 y 5) de valor 1 mH con núcleo de ferrita situadas a una distancia de 0,5 cm y dos detectores, uno el de ocupación 3 y otro el de cinturón de seguridad 4. Se observa que la frecuencia de resonancia fr presenta cuatro valores que se corresponden con los cuatro estados posibles de los dos detectores.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Método para la monitorización del estado de sensores o detectores (3,4) en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo entre una primera bobina (5) dispuesta en el chasis del vehículo y una segunda bobina (1) dispuesta junto con dichos detectores (3,4) en dicho asiento extraíble, formando dicha segunda bobina (1) junto con dichos detectores y una o varias capacidades (8,9,10) un circuito resonante, estando dicho método caracterizado porque comprende:

-

monitorizar la resistencia eléctrica de dicha primera bobina en función de la frecuencia.

-

buscar el punto de máxima resistencia eléctrica de dicha primera bobina y determinar la frecuencia (de resonancia) correspondiente.

-

determinar el estado de los detectores ubicados en dicho asiento extraíble a partir de dicha frecuencia de resonancia.
2.- Aparato para la determinación, vía acoplo inductivo, del estado de sensores o detectores en asientos extraíbles de vehículos para implementar el método según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una primera bobina (5) ubicada en el chasis del vehículo y una segunda bobina ubicada en dicho asiento extraíble (1), estando dicha primera bobina (5) conectada a un circuito de medida de impedancia o resistencia eléctrica (6) y dicha segunda bobina (1) a un circuito resonante que incorpora al menos una capacidad (8) y un detector (3,4) y su capacidad asociada (9,10).
3.- Aparato según reivindicación 2, caracterizado porque incorpora una pluralidad de detectores y sus capacidades asociadas.
4.- Aparato según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque uno de los detectores es de ocupación del asiento (3).
5.- Aparato según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque uno de los detectores es de cinturón de seguridad (4).
6.- Aparato según reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque incorpora un circuito que realiza la medida de impedancia o resistencia eléctrica (6), por si solo o conjuntamente con una unidad de control electrónico (7), en un margen de frecuencias y determina la frecuencia a la que el valor de resistencia presenta un máximo, infiriendo a partir de dicha frecuencia el estado de los detectores presentes en el asiento extraíble.

4

3

2

1 5

Figura 1

M

Z, R

4

9

1

Figura 2

Asiento vacante, cinturón abrochado

20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 Frecuencia (Hz)

Figura 3

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201131451

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 05.09.2011

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X

GB 2401467 A (AUTOLIV DEV et al.) 10.11.2004, 1-6

página 2, línea 11 – página 15, línea 2; figuras 1-11.

X

US 2008100980 A1 (JACAS-MIRET JOSEP et al.) 01.05.2008, 1-6

página 1, párrafo [15] – página 3, párrafo [40]; figuras 1-7.

X

US 2007070951 A1 (OCKET TOM et al.) 29.03.2007, 1-6

página 2, párrafo [22] – página 3, párrafo [46]; figuras 1-4.

A

US 5696409 A (HANDMAN DANIEL F et al.) 09.12.1997, 1-6

columna 2, línea 3 – columna 4, línea 2; figuras 1-3.

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 28.06.2013

Examinador O. Fernández Iglesias Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201131451

CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD B60R16/023 (2006.01)

B60N2/02 (2006.01) B60R21/017 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)

B60R, B60N

Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201131451

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 28.06.2013

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201131451

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

GB 2401467 A (AUTOLIV DEV et al.) 10.11.2004
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

Reivindicaciones independientes

Según la primera reivindicación de la presente solicitud, el objeto de la invención es un método para la monitorización del estado de sensores o detectores en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo entre una primera bobina dispuesta en el chasis del vehículo y una segunda bobina dispuesta en dicho asiento extraíble, formando la segunda bobina junto con los detectores y una o varias capacidades un circuito resonante. El método comprende: -Monitorizar la resistencia eléctrica de la primera bobina en función de la frecuencia. -Buscar el punto de máxima resistencia eléctrica de la primera bobina y determinar la frecuencia correspondiente. -Determinar el estado de los detectores ubicados en dicho asiento extraíble a partir de dicha frecuencia de resonancia.

El documento D01, al cual pertenecen las referencias que se indican a continuación, se considera el estado de la técnica más cercano a la invención, tal y como se recoge en la reivindicación 1. En este documento se describe un método para la monitorización del estado de sensores o detectores en asientos extraíbles de vehículos vía acoplo inductivo (página 1, líneas 12-13 y página 2, líneas 17-19) entre una primera bobina (21 -figuras 1 y 2-) dispuesta en el chasis del vehículo (20 figura 1-) y una segunda bobina (17 -figuras 1 y 2-) dispuesta en dicho asiento extraíble (1 -figura 1-), formando la segunda bobina (17 -figuras 1 y 2-) junto con los detectores (11, 12, 13, 14, 15, 16 -figura 1-) y una o varias capacidades (25, 26 figuras 2, 3, 4-) un circuito resonante (figuras 2, 3 y 4). El método comprende: monitorizar la resistencia eléctrica de la primera bobina en función de la frecuencia; buscar el punto de máxima resistencia eléctrica de la primera bobina y determinar la frecuencia correspondiente; determinar el estado de los detectores ubicados en dicho asiento extraíble a partir de dicha frecuencia de resonancia (página 4, línea 23 -página 5, línea 27). (Para la explicación completa de la invención ver página 7, línea 5 -página 15, línea 2; figuras 1-11).

Por tanto, la invención definida en la reivindicación 1 no difiere de la técnica conocida tal y como se describe en el documento D01, y se considera que no tiene novedad en base a lo divulgado en el citado documento. Esto es acorde a lo establecido en el Artículo 6.1 de la Ley 11/86.

Según la segunda reivindicación, también independiente, se define un aparato para la determinación, vía acoplo inductivo, del estado de sensores o detectores en asientos extraíbles de vehículos, dicho aparato comprende una primera bobina ubicada en el chasis del vehículo y una segunda bobina ubicada en dicho asiento extraíble, estando dicha primera bobina conectada a un circuito de medida de impedancia o resistencia eléctrica y la segunda bobina a un circuito resonante que incorpora al menos una capacidad y un detector y su capacidad asociada.

De nuevo en este caso es el documento D01 el considerado el estado de la técnica más cercano a la invención, tal y como se recoge en la reivindicación 2 (las referencias citadas pertenecen a este documento D01). En este documento se divulga un aparato para la determinación, vía acoplo inductivo, del estado de sensores o detectores en asientos extraíbles de vehículos (página 1, líneas 12-13 y página 2, líneas 17-19), dicho aparato comprende una primera bobina (21 -figuras 1 y 2-) ubicada en el chasis del vehículo (20 -figura 1-) y una segunda bobina (17 -figuras 1 y 2-) ubicada en dicho asiento extraíble (1 -figura 1-), estando dicha primera bobina conectada a un circuito de medida de impedancia o resistencia eléctrica (28 figuras 2 y 3-) y la segunda bobina a un circuito resonante (figuras 2, 3 y 4) que incorpora al menos una capacidad (25 figuras 2, 3, 4-) y un detector (11, 12, 13, 14, 15, 16 -figura 1-) y su capacidad asociada (26 -figuras 2, 3, 4-). (Para la explicación completa de la invención ver página 7, línea 5 -página 15, línea 2; figuras 1-11).

Por tanto, la invención definida en la reivindicación 2 no difiere de la técnica conocida tal y como se describe en el documento D01, y se considera que no tiene novedad en base a lo divulgado en el citado documento. (Artículo 6.1 de la Ley 11/86).

Reivindicaciones dependientes

Las reivindicaciones dependientes 3, 4 y 5 se encuentran anteriorizadas en el documento D01. Debido a ello se considera que estas reivindicaciones no son nuevas según el Artículo 6.1 de la ley 11/86.

La reivindicación 6, dependiente de la reivindicación 2, carece de novedad debido a que en el documento D01 se divulga la presencia de una unidad de control (23 -figura 1-) que realiza la medida de la impedancia (21 -figuras 1 y 2-) y determina la frecuencia, infiriendo de la misma el estado de los detectores presentes en el asiento extraíble. (Art. 6.1 de la Ley 11/86).

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4