ITCO20130003A1 - Apparato per la rilevazione di lampade guaste in un sistema veicolare universale con installazione non invasiva - Google Patents

Description

TITOLO: Apparato per la rilevazione di lampade guaste in un sistema veicolare, universale, con installazione non invasiva.

STATO DELL’ARTE

Da una ricerca sulle banche dati pubblicamente accessibili sono stati trovati diversi brevetti ma nessuno dì essi proponeva le caratteristiche di flessibilità, indipendenza dal tipo di carico (lampada a incandescenza, xenon o LED), e di non-invasività nell’impianto pre-esistente.

Tutti i sistemi esaminati si basano sulla misura della caduta di tensione su un dispositivo posto in serie al circuito di ciascuna lampada. Questo, oltre ad invalidare le certificazioni del rimpianto se non addirittura del veicolo, produce un abbassamento della tensione disponibile sui carichi e crea una connessione elettrica tra il sistema di misura e impianto che può influenzare aspetti quali i riferimenti massa o le impedenze viste dalle centraline di comando.

I sistemi visti nei precedenti brevetti, nonché quelli delle attuali centraline elettroniche, sono tarati in base all’assorbimento previsto su ciascuna linea e le tarature sono da effettuare caso per caso da un esperto,

I sistemi di calibrazione potrebbero essere ingannati dalia connessione di un rimorchio che, tipicamente, vede le lampade dello stesso collegate in parallelo a quelle normali. Questo inficia la capacità di rilevazione della lampada guasta (veicolo o rimorchio).

DESCRIZIONE SOMMARIA DEL SISTEMA II sistema si prefìgge lo scopo di presentare (Fig 1 A e B) un allarme al guidatore in caso di guasto ad uno o più dei dispositivi di segnalazione luminosa del veicolo e di almeno un dispositivo di rilevazione del guasto (Fig 1 C). Per veicolo si intendono anche motocicli, rimorchi e imbarcazioni o velivoli. Non si esclude la utilizzazione su installazioni fisse e/o edifici, luoghi pubblici o altro.

Il sistema qui descritto è modulare e può essere realizzato con diversi livelli di complessità onde offrire prestazioni e costi differenti a vantaggio del Cliente finale.

Si compone di almeno un dispositivo di rilevazione del guasto (Fig 1 C) e di un metodo di visualizzazione dell’informazione, sia esso fisico (display o altro) o comunicativo verso dispositivi fisici esterni (Smartphone, PC, Dispositivi installati sulla vettura) (Fig 1 A o B).

L’installazione è resa possibile per una persona non specializzata grazie a scelte costruttive delle parti componenti e alla auto calibrazione che può essere implementata.

Uno o più dispositivi ausiliari possono essere montati sul cablaggio del rimorchio e fornire informazioni indipendenti da quelle del gruppo luci del veicolo a cui ci si connette.

Il sistema può anche essere realizzato al l’interno di una presa di corrente per rimorchi ed essere rimovibile.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Il principio di funzionamento si basa sulla misura del flusso di campo magnetico (Fig 3) che circonda il conduttore di ritorno del gruppo fari che si vuole monitorare oppure la corrente che scorre nel conduttore di alimentazione delle stesse, insieme alla lettura del comando di attivazione delle singole lampade e dalla tensione presente sui circuiti non comandati per l’accensione (Fig 2).

Il risultato delle misure e della logica decisionale associata può essere inviato a dispositivi di visualizzazione (Fig 4 e 5) tramite mezzi fisici (cavi, CAN, USB) o radio (RF, WiFi, Bluetooth, ecc.)

Una delle possibili implementazioni pratiche è visibile nello schema Fig 2 allegato.

La connessione tra il dispositivo oggetto del presente brevetto e l’impianti del veicolo avviene in modo non invasivo con l’utilizzo di dispositivi già esistenti ed omologati chiamati genericamente morsetti rubacorrente (Fig 6) normalmente utilizzati per il collegamento di impianti luce in derivazione dall’impianto base. Casi tipici sono il collegamento delle prese per i rimorchi. E’ possibile usare un dispositivo integrato, ad hoc; di connessione elettrico/magnetica contenenti un elemento di contatto a perforazione di isolante e il sensore magnetico.

Non sono, invece, previsti tagli o modifiche fisici all’impianto del veicolo, onde non invalidare le omologazioni e certificazioni emesse dagli enti normatori.

Dallo schema Fig 2 si vede che:all’accensione di una delle lampade, collegate tramite i rubacorrente del dispositivo, si deriva una tensione usata per alimentare il circuito rilevatore, attraverso il resistore di limitazione (Es R2) e il diodo di separazione (Es DI).

La tensione di alimentazione dei dispositivi associati è disponibile tra i punti LSP3 e LSP2. I valori dei componenti sono da scegliere in funzione del dispositivo di interfaccia che sarà adottato (es microcontrollore a basso assorbimento o altro.)

La stessa tensione è usata per portare allo stato alto una linea di monitoraggio che viene, in questo modo, usata per riconoscere quale lampada è stata comandata. Vedi schema Fig 2 resistori R3 ed R4 che fanno da adattatori per le tensioni di ingresso al microcontrollore. Inoltre si deriva una tensione usata per effettuare il pull-up delle linee collegate a tutte le lampade, resa disponibile su LSP3 (Fig 2).

All’accensione di una lampada, il circuito a microcontrollore si attiva ed effettua una scansione per vedere quale lampada è stata attivata.

Successivamente viene fatta una lettura della corrente che scorre nel filo di ritorno o nel filo di mandata. Se non c’è corrente o se il valore è molto scostato da quello atteso si ha indicazione del guasto (mancato assorbimento).

E’ prevista una funzione di autoapprendimento dei valori e dei profili temporali degli assorbimenti per auto calibrare la logica di riconoscimento del guasto.

Il microcontrollore scandisce poi le linee delle altre lampade e verifica che queste risultino spente, ovvero che il filamento o il circuito di pilotaggio dei LED sia presente e tenga a livello logico basso l’ingresso.

Questa verifica avviene tramite un resistore di pull-up e un diodo (Es, RI e D7 di Fig 2) Questo permette di rilevare la bruciatura di un filamento di qualunque lampada anche se non accesa (prevenzione).

All’accensione di una ulteriore lampada, il dispositivo è già acceso ma riconosce il nuovo comando e misura la corrispondente variazione di correrne assorbita.

Nel caso di misura sul conduttore comune di ritorno, la verifica di coerenza tra la combinazione di luci comandate per essere accese e l’assorbimento complessivo permette di convalidare la diagnostica e permette di riconoscere la bruciatura di una lampada durante il normale funzionamento (calo di assorbimento). Questo funzionamento è preferibile su autovetture, motocicli, natanti e in genere dove, per ogni funzione è uno solo il dispositivo collegato. Nel caso di misura su ciascun conduttore di alimentazione, la verifica di coerenza tra il comando di accensione e l’assorbimento complessivo permette di convalidare la diagnostica e permette di riconoscere la bruciatura di una lampada durante il normale funzionamento (calo di assorbimento). Questo funzionamento è consigliato per una versione del sensore in applicazioni su veicoli commerciali dotati, fin dalPinizio, di luci ridondate (es veicoli con gruppi di due o più dispositivi di segnalazione che si accendono contemporaneamente o delle luci di ingombro o delle luci laterali su veicoli lunghi).

Questo permette anche di riconoscere il cattivo funzionamento del sistema di ritorno e permette di riconoscere il flusso inverso di corrente che provoca, a volte, l’accensione della luce freni quando funziona l’indicatore di direzione o simili.

Una capacità di mantenimento dell’alimentazione o una batteria ricaricabile di minima potenza, da collegare tra LSP2 e LSP3 permette di mantenere attivo il circuito per alcuni secondi dopo la disattivazione dell’ultima lampada e questo permette di diagnosticare correttamente il funzionamento degli indicatori di direzione o altri carichi intermittenti. A seguito della rilevazione di uno o più guasti, il microcontrollore dedicato a questo servizio è in grado di inviare un messaggio di informazione al dispositivo di presentazione.

II sistema può essere configurato in modi differenti con costi differenti e complessità di installazione differenti per soddisfare esigenze di diversi utenti

Il sistema più semplice da montare prevede il collegamento di un trasmettitore radio omologato e a bassissima potenza che è alimentato dallo stesso sistema che preleva energia dalle lampade o dalla batteria locale. Il messaggio generato permette il riconoscimento, della segnalazione inviata, da parte di un ricevitore che la comunica al dispositivo di presentazione al guidatore. E’ possibile anche installare un cavetto che unisce tutti i dispositivi e che permette di evitare la comunicazione radio e il costo di trasmettitore e ricevitore.

Una ulteriore alternativa consiste nello sfruttamento di un eventuale BUS CAN (standard delle autovetture moderne) su cui collegare sia i dispositivi rilevatori che il ricevitore.

Ogni dispositivo rilevatore può essere capace di leggere un numero di linee variabili e, solo come indicazione di logica, si suppone che sei/otto luci per gruppo siano un valore che porta al giusto compromesso tra costi, complessità e numero di utenze per ogni gruppo luci.

I dispositivi di presentazione del P avaria possono, anch’essi, essere di diversa complessità e prestazioni. A titolo di esempio si citano qui tre diverse implementazioni:

A) quattro/cinque LED indicano semplicemente la presenza di avaria sul gruppo luci corrispondente: es Frontale destro, frontale sinistro, posteriore destro, posteriore sinistro e, se presente, rimorchio. Il led si accende verde per pochi secondi alla prima attivazione in assenza di guasti. In caso di avaria il corrispondente LED si accende ROSSO. NO-TA non è necessario avere tutti i gruppi monitorati. Potrebbero essere usati solo quelli posteriori.

B) Implementazione che include un display alfanumerico che indica in forma testuale, al guidatore, quale/i lampada/e risultano guaste. Il teso può essere realizzato in modi differenti e, a solo titolo di esempio, potrebbero essere “FDl”, “PS4”, per Frontale Destro lampada 1 e Posteriore Sinistro lampada 4 rispettivamente o messaggi interi espliciti che scorrono sul display. Un LED acceso ROSSO segnala la presenza di messaggi e richiama l’attenzione del guidatore.

C) Collegamento con invio di messaggi a dispositivi informatici esterni quali SmartPhone, PC, Display dell’autoveicolo, ecc.

AUTOAPPRENDIMENTO.

Il sistema è in grado di auto apprendere i consumi delle diverse lampade.

Questo deve essere effettuato in fase di installazione con tutte le lampade funzionanti ma si potrà adattare a variazioni dovute all’ invecchiamento dei carichi.

Questo è anche importante per quei mezzi commerciali che hanno gruppi multipli di luci per ogni funzione (es camion con tre fari in parallelo per Posizione, Freno, Direzione) perché permette di segnalare anche guasti parziali.

ASPETTI INNOVATIVI

Non invasività, con alterazione, dei circuiti del veicolo

Assenza di tarature

Eliminazione dei falsi allarmi in caso di sostituzione di tipo di lampada.

Instai labilità senza necessità di esperti ne di interventi speciali sul cablaggio originale Compatibilità con sistemi veicolari già installati dal costruttore del veicolo.

Capacità di collegamento con dispositivi Smart esterni come SmartPhone o display del veicolo o PC diagnostici esterni.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI Per questo sistema si rivendicano le seguenti caratteristiche: 1. Sistema composto da almeno uno o più rilevatori e ila un dispositivo di visualizzazione fisico o informatico capace di rilevare il funzionamento di carichi elettrici o lampade a bordo di veicoli, facendo uso di sensori di corrente senza interruzione dei fili del veicolo e senza richiedere taratura da parte dell’installatore e collegati con interconnessione via filo, via BUS veicolare o via connessione a radiofrequenza con il dispositivo di visualizzazione.
2. 2. Sistema di cui al punto uno costruito in forma integrata nel gruppo luci da controllare sia esso installato sul veicolo principale o su un rimorchio associato.
3. 3. Sistema di cui al punto uno installato in dispositivo rimovibile dal veicolo o dal rimorchio.
4. 4. Sistema di cui al punto 1 utilizzato per monitorare generici carichi elettrici ivi incluse, ma non limitato a, le segnalazioni luminose dei veicoli
5. 5. Sistema di cui al punto 1 con capacità di ri programmazione sul campo per aggiornamento SW e cambio funzionalità
6. 6. Sistema di cui al punto 1 realizzato sia con sensore di corrente sul ritorno comune che sulle singole linee di accensione.
7. 7. Sistema di cui al punto 1 realizzato in forma di kit di montaggio elettronico.