MXPA06008221A - Determinacion de la posicion de sensores para llantas usando sensores de choque y solucion inalambrica. - Google Patents

Abstract

Un sistema a control remoto para llantas (102) incluye una unidad de control (112) y una pluralidad de monitores (124, 126, 128, 130) que se pueden montar en las ruedas respectivas (104, 106, 108, 110) de un vehiculo (100) para transmitir radiosenales a la unidad de control. Cada uno de los monitores incluye un par de sensores de movimiento como sensores de choque (210, 212) y un circuito de control (202) configurados para determinar informacion de la posicion para el monitor respectivo con base en los senales del primero y segundo sensores de choque. Los sensores de choque producen un voltaje de salida proporcional a un cambio en la fuerza aplicada. Por lo tanto, la compensacion creada por la fuerza centrifuga en los acelerometros usados anteriormente esta ausente, simplificando el diseno de los monitores.

Description

DETERMINACIÓN DE A POSICIÓN DE SENSORES PARA LANTAS USANDO SENSORES DE CHOQUE Y SOLUCIÓN INALMBRICA En un aspecto, este invento se refiere en lo general a un sistema de monitoreo a control remoto y a los componentes para este sistema. En otros aspectos, el presente invento se refiere a métodos y aparatos para la auto localización automática inalámbrica para monitores de llantas en este sistema.

Se han desarrollado sistemas para monitorear una característica como la presión de las llantas ' de un vehículo y reportarla a un receptor en una estación central de monitoreo usando transmisiones de radio. Un monitor está localizado en cada llanta y periódicamente toma una medición de la '"'característica de la llanta. El monitor percibe actividad a través de la acción de un interruptor de láminas . El interruptor de láminas es un interruptor mecánico que usa un balin y un resorte para percibir cuando el vehículo está parado o en movimiento y en consecuencia para medir las características de las llantas. El monitor transmite los resultados de la medición en una transmisión de radiofrecuencia a la estación central de monitoreo la cual produce una alarma o un desplegado en respuesta a la medición.

Un problema con estos sistemas ha sido la necesidad de programar la posición de los transmisores en la estación central. Para que sean totalmente útiles, los datos de la característica de las llantas están asociados de preferencia con la llanta que originó la medición cuando se presenta un despliegue o alarma. Cada monitor incluye información de identificación que puede ser transmitida con la medición. De Í preferencia el monitor se activa para producir esta información y entonces la información se transfiere a la estación central y se asocia con la posición de la llanta.

En la técnica de la Patente de EE.UU. No. 5,600,301, cada uno de los monitores de las llantas incluye un interruptor de láminas u otro aditamento magnético. Un magneto pasa cerca del interruptor de láminas, ocasionando que el monitor transmita una transmisión de radiofrecuencia que incluye datos de identificación. Un técnico de servicio repite este proceso en cada rueda y después carga la información de identificación y posición a la estación central de monitoreo. Otro método proporciona un código de barras impreso en cada monitor que contiene la información de identificación y que puede ser leido con un lector de código de barras adecuado.

En la Patente de EE.UU. 5,880,363 se suministra una señal de activación desde el controlador central a un transmisor de baja frecuencia en cada plato de las ruedas . El transmisor genera una señal de baja frecuencia para activar el monitor de las llantas. El monitor de la presión de las llantas responde generando una señal de identificación de onda larga y transmitiendo esa señal con los datos de presión de las llantas y los datos de identificación directamente a la unidad de control. La señal de identificación de onda larga se usa para identificar la posición de la llanta distinguiendo esta transmisión de otras recibidas por el controlador.

La Patente de 'EE.UU. No. 5,883,305 revela una comunicación de datos de dos vias por medio de radioseñales. Un monitor de la presión de las llantas se activa mediante una señal de radiofrecuencia transmitida por una antena en el pozo adyacente a la llanta. El monitor de la presión de las llantas transmite una segunda señal de radiofrecuencia que es detectada por la antena del pozo de la rueda. La segunda señal es desmodulada para detectar esa información de la presión de las llantas.

La Patente de EE.UU. número 6,204,758B1 revela un monitor para llantas que incluye un acelerómetro tangencial para detectar la aceleración del monitor. La aceleración tangencial a. lo largo de un solo eje es detectada para determinar la aceleración. La información de la posición para el monitor se determina en respuesta a la aceleración.

Estas técnicas anteriores han estado limitadas en cuanto a efectividad. La técnica de programación magnética puede estar sujeta a interferencia y diafonia, por ejemplo en una fábrica donde muchos de estos monitores se están montando con llantas y vehículos. El sistema de etiquetas de código de barras requiere una etiqueta en cada llanta que se puede perde'r' ? ensuciar o ser ilegible. El aparato para transmitir una señal de activación de onda larga y generar una señal de identificación de onda larga desde dicho aparato es demasiado caro para algunas aplicaciones. Las técnicas de comunicación de datos de dos vías requieren desmodulación de las radioseñales recibidas en el pozo de la rueda y cableado coaxial de regreso al controlador central, que se añaden al costo del sistema. La aceleración tangencial que debe ser captada requiere un acelerómetro altamente sensible que puede ser prohibitivamente caro en la aplicación actual . l Una limitación adicional de alguna de estas técnicas anteriores es la operación manual que requiere activación por parte de un técnico de servicio. Lo que se desea es un sistema que lleve automáticamente los datos de la posición de las ruedas al receptor. Este sistema sería particularmente útil después de algún cambio en lá» posición de las llantas, como la rotación de las llantas o la reposición de una llanta.

La Patente de EE.UU. No.. 6,518,876, comúnmente relacionada con esta solicitud, revela un sistema y método en el que los monitores de las llantas están localizados en cada rueda del vehículo y periódicamente transmiten los datos junto con un monitor identificador. Cuatro detectores RF' pequeños y baratos están localizados cerca de cada rueda. Cada detector RF está conectado a la unidad de control central mediante una línea de transporte de energía y una línea a tierra. Cuando un monitor transmite datos emitiendo una transmisión RF, el detector RF que está más cerca del transmisor detectará la descarga de energía RF. El detector RF responde a 'la energía RF modulando la línea de energía a la unidad de control con la envolvente de los datos transmitidos. La unidad de control detecta esta modulación en una de sus líneas de energía. También, el receptor RF de la unidad de control recibe y desmodula los datos transmitidos por el monitor. La unidad de control asocia los datos recibidos con la indicación de posición suministrada por la modulación en la línea de energía. Cuando se cambian las posiciones de las ruedas en el vehículo, la unidad de control puede determinar la nueva posición usando la linea de energía modulada en asociación con el identificador del monitor en los datos transmitidos.

En tanto que este sistema .ha tenido mucho éxito en su aplicación, se desea un sistema y componentes que presenten un costo reducido y durabilidad mejorada. El interruptor de láminas incluido en monitores para llantas anteriores está necesariamente sujeto a muchas fuerzas durante su , uso, incluyendo fuerzas' de gran aceleración durante el movimiento y sacudidas y vibraciones del vehículo cuando transita por pavimento irregular. También, el interruptor de láminas tiende a degradarse en su de-sempeño a través del tiempo y llega a ser un interruptor no ideal. Aún además, los interruptores de láminas actualmente disponibles no son aditamentos de superficie plana del tipo que se pueden ensamblar automáticamente en una tarjeta de circuitos impresos y el interruptor de láminas que actualmente se puede conseguir es relativamente caro. En consecuencia, existe la necesidad de un monitor para llantas mejorado y un sistema de monitoreo de presión de llantas a control remoto utilizando estos monitores mejorados.

Solamente a manera de introducción, un sistema de monitoreo de llantas a control remoto incluye una unidad de control y una pluralidad de monitores que se pueden montar en las ruedas respectivas de un vehículo para transmitir radioseñales a la unidad de control. Cada uno de los monitores incluye un par de sensores piezoeléctricos o piezocerámicos como los sensores de choque y un circuito de control para determinar '-la información de posición para el monitor respectivo con base en las señales del primero o segundo sensor de choque desde el par de sensores de choque. Los sensores de choque producen un voltaje de salida proporcional a un cambio en la fuerza aplicada. Por consiguiente, la compensación creada por la fuerza centrífuga en acelerómetros anteriormente usados está ausente, simplificando el diseño de los monitores.

Se ha suministrado el resumen anterior solamente a manera de introducción. Nada en esta sección debe ser tomado como una limitación sobfce las siguientes reivindicaciones, las cuales definen el alcance del invento.

La FIG. 1 es un diagrama de cuadros de una incorporación de un sistema de monitores para llantas a control remoto que se muestra conjuntamente con porciones de un vehículo; La FIG. 2 es una diagrama de cuadros de un monitor para llantas para ser usado en el sistema de monitores para llantas a control remoto de la FIG 1; La FIG. 3 es una diagrama de cuadros que muestra una incorporación del controlador del monitor para llantas de la FIG 2; La FIG. 4 es un diagrama de cuadros de una incorporación de la interfaz del sensor de choque de la FIG 3; Las FIGS. 5-9 ilustran la aceleración experimentada por el monitor para llantas de la FIG. 2; La FIG. 10 es diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento general del monitor para llantas de la FIG. 2; La FIG. 11 es un cronograma que ilustra el funcionamiento del monitor para llantas de la FIG. 2; La FIG. 12 es un diagrama de flujo que ilustra un método de detección de movimiento del monitor para llantas de la FIG. 2; La FIG. 13 es un cronograma que ilustra el funcionamiento del controlador del monitor para llantas de la FIG. 2; La FIG. 14 ilustra un método de confirmar una frecuencia de muestreo; La FIG. 15 ilustra la determinación de fase por el monitor para llantas usando las señales de dos sensores de choque; La FIG. 16 es un cronograma que ilustra un proceso inalámbrico de auto localización para un monitor para llantas en un vehículo; K Las FIGS. 17-19 son diagramas de flujo que ilustran el proceso inalámbrico de auto localización de la FIG. 16; La FIG. 20 es -un cronograma que ilustra una segunda incorporación de un proceso inalámbrico de auto localización para un monitor para llantas en un vehículo; Las FIGS. 21-22 son diagramas de flujo que ilustran el proceso inalámbrico de auto localización; La FIG. 23 es un diagrama de flujo que ilustra el procedimiento de transmisión de dirección de las FIGS. 18 y 22; Las FIGS. 24-28 son diagramas de flujo que ilustran el funcionamiento del sistema de monitores para llantas a control remoto de la FIG. 1. -( _-,. ;.

Haciendo ahora referencia al dibujo, la FIG. 1 es un diagrama de cuadro de un sistema de monitores para llantas a control remoto 102 que se muestra conjuntamente con porciones de un vehículo 100 con un sistema de monitores para llantas a control remoto 102. El vehículo 100 incluye las ruedas 104, 106, 108 y 110. Cada rueda incluye una llanta montada en un rin. En otras incorporaciones, el vehículo 100 puede variar en el número de ruedas. Por ejemplo, en una incorporación particular, un camión tiene 18 ruedas.

El sistema de monitores para llantas a control remoto 102 en la incorporación que se ilustra incluye una unidad de control 112 y los monitores 124,- 126, 128 y 130. Los monitores 124, 126, 128 y 130 miden las características de las llantas y transmiten los datos para ser recibidos y procesados por la unidad de control 112. El sistema 10»2 puede incluir otros componentes también. Por lo tanto, la incorporación que' se ilustra de la FIG . 1 es solamente a manera de ejemplo.

El sistema de monitores para llantas a control remoto 102 como se ilustra en la FIG. 1 incluye un monitor asociado con cada rueda del vehículo 100. En consecuencia, el monitor 124 está asociado con la rueda 104; el monitor 126 está asociado con la rueda 106; el monitor 128 está asociado con la rueda 108 y el monitor 130 está asociado con la rueda 110. Los monitores son generalmente del tipo que se describe en el presente y están configurados para detectar una condición de la llanta como los datos de presión e información de identificación únicamente identificando el respectivo monitor.

Cada uno de los monitores 124, 126, 128 y 130 incluye un transmisor de radiofrecuencia (RF) energizado por- una batería y un sensor como un sensor de presión para medir una característica de la llanta. El monitor 126 convierte la característica medida de la llanta a datos. Los datos se codifican para transmisión desde la rueda 106. Se puede utilizar cualquier monitor adecuado. Los monitores 124, 126, 128 y 130 se describirán con mayor detalle a continuación conjuntamente con la FIG. 2.

Con respecto a la unidad de control 112, cualquier unidad de control adecuada se. puede usar en el sistema 102. En una incorporación típica, la unidad de control 112 incluye un controlador 132, un aditamento de memoria 134 y un receptor 136 para recibir transmisiones de radiofrecuencia desde los monitores del sistema 102. El controlador 132 forma un medio de procesamiento y puede ser cualquier aditamento de control como un microprocesador, microcontrolador, circuito integrado específico de aplicación (CIAE por sus siglas en inglés) o aditamento lógico acoplados para desempeñar las funciones necesarias que se describen en el presente. La unidad de control 112 puede estar acoplada a un enlace común de comunicación de datos de un vehículo para intercambio de datos acerca de las condiciones del vehículo. Por ejemplo, algunos vehículos usan un enlace común CAN para, comunicar datos internamente entre los componentes del vehículo. Un ejemplo de estos datos es acerca de la velocidad del vehículo.

En una incorporación, el controlador 132 está implementado como un procesador. El procesador almacena los datos de posición para una pluralidad de monitores del sistema de monitores para llantas a control remoto 102. El controlador 132 recibe los datos de las llantas y datos de posición según fueron transmitidos desde los monitores y decodificados en el receptor 136. En la incorporación ilustrada, cuando ios*- datos de las llantas y los datos de posición son recibidos en el procesador, éste recupera los datos de posición almacenados de la memoria 134. En una incorporación, los datos de posición son almacenados en asociación con una posición del vehículo, como frente izquierdo, trasero izquierdo, frente derecho o trasero derecho. Los datos de posición recibidos se comparan con los datos de posición almacenados. Si no hay algún cambio, los datos de posición no se actualizan y puede ocurrir un procesamiento adicional usando los datos de las llantas recibidos . Sin embargo, el procesador actualiza los datos de posición para el monitor que los. transmite cuando la posición del monitor que transmite varía de la posición almacenada para el monitor que transmite. En consecuencia, el controlador 132 incluye una memora 134 y un procesador configurado para almacenar en la memoria 134 posiciones de la pluralidad de monitores incluyendo la posición del monitor que transmite el cual originó los datos de posición recibidos.

El aditamento de memoria 134 forma un medio de memoria para almacenar datos y de preferencia está formado de una memoria semiconductora. En la incorporación ilustrada, el aditamento de memoria 134 de la unidad de control 112 incluye una memoria permanente o memoria estable como una E2PROM y una memoria funcional como una memoria de acceso aleatorio (RAM) . Por ejemplo, la memoria permanente se puede utilizar para almacenar identificadores de las llantas y datos de presión por largos periodos de tiempo, como cuando el vehículo 100 está estacionado .

El receptor 136 puede ser cualquier circuito de radiorreceptor adecuado. El receptor 136 y los monitores del sistema 102 deben estar diseñados para cooperar para que los datos codificados y modulados para transmisión por los monitores sé'arr remodulados y decodificados con confianza en el receptor. El receptor 136 incluye de preferencia un circuito de indicación de la fuerza de la señal recibida (RSSI) para determinar la fuerza relativa de las transmisiones de los monitores recibidas en el receptor. Se puede utilizar cualquier circuito RSS1 adecuado.

La FIG. 2 es un diagrama de cuadro de un monitor de llantas 200 de acuerdo con otra incorporación de este invento. El monitor 200 incluye un controlador 202, una batería 204, una bobina del transpondedor 206, un sensor de presión 208, uno o más sensores de movimiento 'piezoeléctricos como un primer interruptor de choque 210 y un segundo interruptor de choque 212, un circuito RF 214 y una antena 216. Se imagina que cada rueda o llanta de un vehículo tendrá un monitor como el monitor 200 asociado para monitorear las condiciones de las llantas como la presión. El monitor es accionado en parte por señales producidas por los sensores de choque 210 y 212 y está controlado por el controlador 202. El controlador 202 determina el posicionamiento del monitor, por ejemplo, en el lado izquierdo o el lado derecho del vehículo, con base en las señales producidas por los sensores de choque 210 y 212. El controlador 202 por consiguiente forma un circuito para determinar la información de la posición el cual responde a una señal de aceleración de los sensores de choque 210 y 212. El Controlador 202 forma un circuito de control configurado para determinar la información acerca de la posición del monitor en el vehículo en respuesta a una señal de aceleración de los sensores de choque 210 y 212.

El controlador 202 puede ser cualquier procesador, microprocesador, microcontrolador adecuado u otro aditamento adecuado para procesamiento de datos para desempeñar las funciones que se describen en el presente. En una incorporación, el controlador 202 está configurado como un circuito intesrado de aplicación específica (CIAE) . El CIAE está diseñado usando bloques de circuito existentes que son capaces de desempeñar las funciones necesarias, ya sea solo o conjuntamente con un software controlador. El controlador 202 generalmente incluye además una memoria para almacenar datos e instrucciones para usarse conjuntamente con los datos recibidos y generados. El controlador 202 se describirá con mayor detalle más adelante conjuntamente con la FIG. 3.

La batería 204 suministra la energía operativa para el monitor 200, incluyendo el controlador 202. La batería puede ser reemplazable o puede estar instalada permanentemente.

La bobina del transpondedor 206 está configurada para actuar en respuesta a la energía electromagnética impartida del exterior al monitor 200. En respuesta a la energía RF impartida, la bobina del transpondedor 206 produce una señal de voltaje o corriente que puede ser detectada por el controlador 202. A este respecto se sabe que la comunicación con el controlador 202 usando una bobina del transpondedor 206 para activar el funcionamiento de un monitor como el monitor para llantas 200. En la incorporación que se ilustra, la bobina del transpondedor 206 puede detectar un accionamiento de programación producido al llevar un excitador a la cercanía de la bobina del transpondedor 206. El excitador acciona la bobina del transpondedor para producir una señal detectable por el controlador 202. Esto puede ocasionar que el controlador, por ejemplo, transmita la información de las llantas de una manera que se describirá más adelante. Esta transmisión inicial de información puede usarse para programar la unidad de control de un sistema de monitoreo de las llantas a control remoto del tipo descrito en el presente.

El sensor de presión 208 forma un aparato detector para detectar una condición de la llanta y producir los datos en respuesta. En la incorporación que se ilustra, el sensor de presión 208 detecta la presión de aire neumático de la llanta con la que el monitor 200 está asociado. En incorporaciones alternas, el sensor de presión 208 puede ser complementado o reemplazado con un sensor de temperatura u otros aditamentos para detectar datos de la llanta. El controlador 202 suministra una indicación de los datos de la llanta en una salida 220.

El sensor de choque 210 forma un interruptor de movimiento o sensor giratori'ó para el monitor 200. Los sensores de choque 210 y 212 en combinación forman un acelerómetro de eje dual y determinan la primera aceleración a lo largo de un primer eje y una segunda aceleración a lo largo de un segundo eje. Como se describirá más adelante conjuntamente con las FIGS 4-8, durante su funcionamiento, el primer eje y el segundo eje descansan en un plano giratorio de la llanta respectiva con la cual el monitor 200 está asociado. El monitor 200 y su rueda asociada giran alrededor de un tercer eje el cual es ortogonal al primer eje y el segundo eje.

Los sensores de choque 210 y 212 son un ejemplo de un sensor de fuerza, de sensor de desplazamiento o sensor de rotación. También se puede hacer referencia a los sensores de choque genéricamente como un sensor piezoeléctrico de rotación. Otros tipos de sensores piezoeléctricos de rotación se pueden usar en lugar de los sensores de choque que aquí se describen.

De acuerdo con la incorporación predominante, los sensores de choque 210 y 212 están ejemplificados como disponibles comercialmente del tipo que detectan un choque como' aceleración y producen una señal eléctrica proporcional a la aceleración. Ejemplos son los sensores de choque de la seria PKGS-xxRA disponibles de Murata, Inc. Estos aditamentos son solamente a manera de ejemplo y se pueden sustituir por otros. Estos aditamentos usan una estructura de cerámica piezoeléctrica como un elemento de detección de la aceleración. Estos aditamentos son del tipo de carga sensible que detecta la aceleración en la forma de una salida de carga eléctrica. Los sensores de choque no son interruptores mecánicos sino sensores. No disipan la energía sino que realmente generan corriente. Un valor típico de la sensibilidad de la carga de estos aditamentos es 0.153 pC/G. Estos aditamentos suministran un voltaje de salida proporcional a la aceleración aplicada, típicamente ImV/g, donde g es la aceleración debida a la gravedad. Cada sensor de choque tiene una frecuencia de resonancia característica, típicamente de aproximadamente 27 KHz. Anteriormente, estos aditamentos han sido usados para protección de información en discos duros y para despliegue de la bolsa de aire en automóviles. De preferencia, los sensores de choque 210 y 212 se pueden montar a una tarjeta de circuitos impresos usando técnicas convencionales de soldar en superficies de montaje.

La principal diferencia entre un acelerómetro y un sensor de choque es que la señal de salida de un sensor de choque está relacionada con un cambio de la fuerza aplicada al sensor de choque, en tanto que la señal de salida de un acelerómetro es proporcional a la fuerza absoluta aplicada. Uno de los beneficios de usar sensores de choque en una- aplicación como la que se describe en el presente es que el uso de sensores de choque elimina problemas de detección de pequeñas variaciones de las señales en la presencia de compensaciones de voltaje ocasionadas por la fuerza centrifuga en altas velocidades, un problema inherente con el uso de un acelerómetro. También debido a que los acelerómetros miden la fuerza absoluta aplicada, en algún punto cuando se detecta una señal pequeña. ,con una gran señal de compensación, el acelerómetro se satura a alta velocidad. En un diseño anterior usando un acelerómetro de eje dual, el sistema de monitores de las llantas podría no detectar la posición de la rueda a velocidades arriba de 60 mph debido a que el acelerómetro se había saturado debido a la alta fuerza G. Como un ejemplo, usando un rin de rueda de "16" a 100 mph, la fuerza centrífuga que detecta el sensor es 260g. El circuito que analiza la señal de salida del acelerómetro estará buscando una variación de +/- Ig en esta compensación. El problema de la compensación se puede abordar usando un filtrado y amplificación complicados. Sin embargo, esto añade' .complejidad y costo al diseño y obstaculiza el desempeño a altas velocidades. El sensor de choque es especialmente bueno a altas velocidades y funciona bien a 1 mph si se requiere. También los acelerómetros de bajo costo requieren un abastecimiento substancial de energía para funcionar y por lo tanto usarlos en un sensor RTPM limitará la vida útil de la batería del sensor. En contraste, el sensor de choque no jala corriente sino que de hecho general corriente.

Se originan otros problemas al usar acelerómetros de eje dual.

Los acelerómetros están especificados para funcionar con relación a tres ejes geométricos, x, y, z, donde los ejes x-z son paralelos al plano de la tarjeta de circuitos impresos (TCI) en el cual está montado el acelerómetro con el eje z en posición normal al plano de la tarjeta de circuitos impresos. Sin embargo, los vendedores de acelerómetros solamente ofrecen un aditamento x-y plano. El uso del monitor para llantas requiere un acelerómetro con ejes duales x y z . El acelerómetro con eje dual disponible no puede simplemente montarse en su lado debido a que los aditamentos se montan en la superficie de una tarjeta de circuitos impresos. Para orientar el acelerómetro de eje dual en su lado requeriría una TCI auxiliar montada en la TCI principal del monitor. En el mercado no existen acelerómetros de eje dual x-y plano de adquisición inmediata ya que hay poca demanda para estos acelerómetros . Este tipo de acelerómetro hecho a la medida significarla un costo enorme en su desarrollo y sus partes.

El funcionamiento del monitor para llantas 200 conjuntamente con los sensores 210 y 212 se describirá más adelante junto con las FIGS. 4 a la 7. En la incorporación que se ilustra, ambos sensores de choque 210 y 212 se usan como un interruptor de movimiento, para determinar cuándo se está moviendo la llanta y para determinar en qué lado del vehículo ,está localizada la llanta. El sens'or de choque 210 está acoplado con el controlador 202 entre las salidas 222 y 224. En forma similar, el sensor de choque 212 está acoplado con el controlador 202 entre las salidas 226 y 228. Se puede hacer referencia al sensor de choque 210 como sensor ce choque X y al sensor de choque 212 como sensor de choque Y.

El circuito RF 21 incluye el conjunto de circuitos necesarios para transmitir las radioseñales de frecuencia que llevan los datos de las llantas, de identificación y estado y otra información del monitor 200. La antena 216 está acoplada eléctricamente con el circuito RF 214 para facilitar la transmisión RF. En una incorporación la fase RF 214 transmite radioseñales para comunicar los datos representativos de la información de posición determinada para el monitor de llantas, como el posicionamiento del monitor 200 en el lado derecho o izquierdo del vehículo. La fase RF 214 por lo tanto forma un circuito de radio transmisión de la información de posición.

La IG. 3 es un diagrama de cuadro que muestra una incorporación del controlador 202 de la FIG. 2. El controlador 202 está implementado en esta incorporación como un circuito integrado de aplicación especifica (CIAE) . El CIAE incluye «, microprocesador de núcleo magnético 302, una interfaz del transpondedor 304, una interfaz del sensor de choque 306, un convertidor análogo a digital 3100, un amplificador 310 y una fuente de corriente 312. El amplificador 310 y la fuente de corriente forman una interfaz del sensor de presión. Estos aditamentos están integrados en un solo circuito integrado monolítico en aras de una reducción en el tamaño, peso y consumo.

El microprocesador de núcleo magnético 302 puede ser cualquier circuito de microprocesador. El microprocesador de núcleo magnético 302 es de preferencia un circuito convencional de núcleo magnético disponible para la integración en el CIAE. De preferencia, el microprocesador de núcleo magnético 302 incluye ín circuito de memoria y un procesador. El procesador opera en respuesta a los datos e instrucciones almacenados en el circuito de memoria. El circuito de memoria a su vez incluye programas de control de almacenamiento de memoria de solo lectura y datos para el procesador y memoria de lectura-escritura para almacenar los datos operativos del procesador. Ejemplos del uso para el circuito de memori'a que se describirán más adelante incluyen la última decisión almacenada de movimiento o estacionaria, un contador de decisiones de movimiento, un valor de retorno de una subrutina de movimiento o estacionaria, un banderín de estado del movimiento y la información de posición para los monitores de transmisión de las llantas del vehículo.

La interfaz del transpondedor 304 incluye un grupo de circuitos para la detección de activación externa del transpondedor mediante una señal aplicada por un excitador remoto y para la modulación de una señal para comunicar los datos a un detector remoto del monitor 200. En una incorporación, la interfaz del transpondedor 304 está construida y es operada de acuerdo con la divulgación de la solicitud de patente de EE . UU..,-,. riúmero de serie 09/245,938 titulada "Método y Aparato Para Un Sistema de Monitoreo de Presión de las Llantas" presentada el 5 de febrero de 1999, a nombre de S. McClelland y otros, cuya solicitud ha sido en general transferida al cesionario de la presente solicitud y se incluye en su totalidad mediante esta referencia. Se pueden sustituir otros circuitos de interfaz del transpondedor adecuados .

La interfaz del sensor de choques 306 está configurada para proporcionar las señales de control necesarias y para detectar la señal de respuesta de los sensores de choque 210 y 212. Como se observó anteriormente, los sensores de choque 210 y 212 en una incorporación detectan la aceleración en la forma de una carga eléctrica o señal de salida. La señal de salida se encuentra en el orden de 1 mV/g. La interfaz del sensor de choque 306 recibe esta señal analógica, amplifica y filtra la señal y suministra una señal amplificada en respuesta. La interfaz del sensor de choque 306 opera en respuesta de las señales de control del microprocesador de núcleo magnético 302.

De preferencia, ambos sensores de choque pueden compartir la misma interfaz via transmisión simultánea. La interfaz de los sensores de choque se describirá con mayor detalle más adelante conjuntamente con la FIG. 4.

El conversor analógico-digital (CAD) 308 recibe señales analógicas y las convierte a señales digitales de bits múltiples. El CAD 308 es de preferencia un circuito convencional de núcleo magnético disponible para integración en el CIAE. En particular, . el CAD 308 recibe las señales amplificadas de la interfaz del sensor de choque 306 y las convierte a datos digitales. El CAD 308 proporciona los datos digitales al microprocesador de núcleo magnético 302 para un procesamiento complementario. El CAD 308 opera en respuesta a las señales de control del microprocesador de núcleo magnético 302.

El amplificador 310 amplifica una señal recibida del sensor de presión 208. El amplificador 310 proporciona una señal amplificada 20 al CAD 308. El CAD 308 a su vez convierte la señal análoga a datos digitales y proporciona los datos digitales al microprocesador 302 para procesamiento complementario. La fuente de corriente 312 proporciona una corriente constante al sensor de presión 308. independientemente de las posibles'' fluctuaciones en el abastecimiento de voltaje.

La FIG. 4 es un diagrama de cuadro de una incorporación de la interfaz del sensor de choque 306 de la FIG. 3. La interfaz del sensor de choque 306 incluye un amplificador de voltaje 402, un filtro de paso alto 406 y un amplificador de voltaje 408. En otras incorporaciones, se pueden incluir o sustituir componentes adicionales para proporcional características operativas particulares o para satisfacer metas específicas de diseño.

Como se observó anteriormente, los dos sensores de choque de preferencia comparten una interfaz común. Las señales de entrada de los sensores de choque son transmitidas simultáneamente usando un circuito de control adecuado bajo el control, por ejemplo, del microprocesador de núcleo magnético 302 (FIG. 3) . De esta manera, solamente se requiere una sola implementación de la interfaz del sensor de choque, reduciendo el tamaño físico y los requerimientos de disipación de energía del monitor de llantas. Mediante la transmisión simultánea, una primera señal de entrada de un sensor de choque se acopla a la interfaz del sensor de choque para amplificación y filtrado durante un primer periodo de tiempo. Posteriormente, durante un segundo periodo de tiempo, la segunda señal de entrada se acopla a la interfaz del sensor de choque. ¡- *--•• ? El amplificador de voltaje 402 tiene una entrada diferencial acoplada a los dos nodos de un sensor de choque como el sensor de choque 210. Debido a que la señal de salida del sensor de choque es muy pequeña en amplitud, la interfaz del sensor de choque 306 proporciona una amplificación substancial de esta señal para una detección confiable y procesamiento posterior en el controlador 202. El amplificador de voltaje 402 también proporciona un diferencial a la conversión de un solo sentido. Cualquier circuito de amplificador, como un circuito integrado de amplificador, operativo, se puede usar para implementar el amplificador de voltaje 402.

El filtro de paso - alto- 404 y el filtro de paso bajo 406 operan para filtrar la señal amplificada del amplificador de voltaje 402 y para limitar el ancho de banda de la señal producida por la interfaz del seksor de choque 306. En la incorporación que se ilustra, el filtro de paso alto tiene una frecuencia crítica de aproximadamente 120 Hz . Se pueden seleccionar otras frecuencias críticas para implementaciones particulares. Alternativamente, los dos filtros 404 y 406 se podrían combinar en un solo filtro de paso de banda.

El amplificador de voltaje 408 proporciona una etapa final de amplificación de voltaje. En la incorporación que se ejemplifica de la FIG 4, este amplificador 408 tiene una ganancia de substancialmente 7. Se pueden seleccionar otros valores de ganancia. También, se puede usar cualquier diseño de amplificador adecuado para ser usado para proporcionar la señal de salida de la interfaz del sensor de choque 306.

La FIG. 5 ilustra la aceleración experimentada por un monitor de llantas como el monitor 200 de la FIG. 2. La EIG.. X ilustra un monitor 200 montado en una rueda 502 asociada con una llanta 504. La rueda 502 y la llanta 504 giran alrededor del cubo 506 ya sea en dirección de las manecillas del reloj o en contra. La rotación en el sentido de las manecillas del reloj se ilustra en la FIG. 5. Como también se ilustra en la FIG. 5, el monitor de llantas 500 experimenta dos tipos de aceleración durante la rotación de la llanta. La aceleración centrífuga an que puede encontrar un monitor depende de la velocidad máxima del vehiculo y la combinación usada dé llanta y rin. El cambio de velocidad requerido para el monitor en una incorporación ejemplificada, indicando cuando el monitor determina que debe cambiar de estado, es cuando el vehículo ha alcanzado una velocidad de aproximadamente 15 millas por hora. También se pueden usar otros cambios en la velocidad. Las fuerzas vistas por el monitor a esta velocidad pueden variar. Empíricamente, una fuerza del acelerómetro de 2G o el doble de la aceleración debido a la gravedad, está especificada. La aceleración máxima vista por el monitor 500 ocurrirá en ciertos automóviles de alta velocidad que pueden lograr velocidades de 200 millas por hora o más, correspondiendo a una aceleración centrífuga de 1800G en el monitor.

Como además se ilustra en la FIG. 5, el monitor 500 también experimenta una aceleración tangencial an, muy pequeña en magnitud. Los valores típicos son fracciones de una fuerza g. También, esta aceleración tangencial puede durar solamente un corto tiempo .

La FIG. 6 ilustra además la aceleración en un monitor 600 como el monitor 200 de la FIG. 2. El monitor 600 incluye un par de sensores de choque como los sensores 210 y 212 de la- FIG. 2, los cuales, en esta incorporación, están posicionados en el monitor en la rueda para que sean sensibles a la aceleración a lo largo de dos ejes ortogonales. Como se muestra en la FIG. 6, estos incluyen un eje x 602 y un eje z 604. Los sensores de choque, conjuntamente con el monitor 600 giran alrededor del centro 606 de la rueda en la que está montado el monitor 600. Un eje y se extiende a través del centro 606, perpendicular al plano de la página y ortogonal al eje x 602 y el eje z 604. En lo que gira la rueda, el monitor 600 se mueve en dirección de las manecillas del reloj 608 y en dirección contraria 610.

En esta incorporación, los sensores de choque, están posicionados en el monitor 600 con ejes sensibles orientados como se muestra en la FIG. 6. En lo que el vehículo se mueve hacia delante, el monitor 600 y los dos ejes perpendiculares del acelerómetro girarán alrededor de eje y o del eje en el centro de la rueda 606. En la incorporación, cada señal de salida de' los sensores de choque, una salida por eje, producirá una onda sinusoidal. Esta onda sinusoidal describe aceleración debido a la gravedad más los componentes de aceleración centrífuga o tangencial. En las FIGS. 7 y 8 se describen dos ondas sinusoidales. Los sensores de choque duales producirán una primera y segunda señal de aceleración que tienen características de onda sinusoidal como la ilustrada en las figuras del dibujo.

La FIG. 7 es un diagrama que muestra la aceleración o fuerza G versus la posición angular de la rueda cuando ésta se está moviendo en dirección contraria de las manecillas del reloj . La FIG. 7 muestra la aceleración a lo largo del eje x 702 y del eje z 704. En forma similar, la FIG. 8 muestra la aceleración o fuerza G versus la posición angular de la rueda cuando ésta se está moviendo en dirección de las manecillas del reloj. La FIG. 8 muestra la aceleración a lo largo del eje x 802 y la aceleración a lo largo del eje z 804. Tanto en la FIG. 7 como en la FIG. 8, la aceleración máxima detectada por- el sensor de choque es aproximadamente más o menos de 1 g o 1 debido a la gravedad. Como se observó anteriormente, en aplicaciones típicas, la aceleración real experimentada por una rueda en movimiento puede ser mucho mayor o mucho menor que esta cantidad.

De la FIG. 7 y de la FIG. 8, se podrá observar que en lo que la rueda gira, las dos formas de onda producidas por el sensor de choque están fuera de fase por 90 grados. Dependiendo de la dirección de rotación de la rueda, en dirección de las manecillas del ; reloj o en dirección contraria, un eje guiará o retrasará los otros ejes. Por lo tanto, en la FIG. 7, que muestra la rotación en dirección contraria de las manecillas del reloj, la aceleración a lo largo del eje z 704 dirige la aceleración a lo largo del ejes aproximadamente 90 grados. En forma similar, en la FIG. 8, la aceleración a lo largo del eje x 802 dirige la 'aceleración a lo largo del eje z 804 aproximadamente 90 grados. En la incorporación que se ilustra, los sensores de choque convierten la aceleración que han detectado en señales como formas de onda de voltaje. Estas señales, incluyendo una primera señal para la aceleración en un eje y una segunda señal para la aceleración en un segundo eje, se pueden amplificar, filtrar y convertir a datos digitales por medio del controlar del monitor de la llanta. La información acerca de la posición de una llanta incluyendo el monitor se puede determinar con base en la señal. Posteriormente se puede tomar una decisión acerca de si el monitor está girando en una dirección de las manecillas del reloj o en dirección contraria, con base en la señal de muestreo del sensor de choque. La información de la posición, ya sea el posicionamiento hacia el lado derecho o el lado izquierdo se puede determinar de la dirección de la rotación.

Por ejemplo, el controlador del monitor puede determinar una relación de retardo/guia de la primera señal de aceleración para el eje x y la segunda señal de aceleración del eje z. El controlador determina si la señal del eje x guía o retrasa la señal del eje z. Esta información de retardo/guía indicará ya sea la rotación en la dirección de las manecillas del reloj o en la dirección contraria para la rueda o llanta asociada con el monitor. Con base en la información de rotación en la dirección de las manecillas del reloj o en la dirección contraria y en la información de que el vehículo está viajando hacia delante en lugar de retrocediendo, el controlador puede determinar si el monitor está en el lado derecho o el lado izquierdo del vehículo. Para una rotación direccional, el método y aparato que se revelan miran hacia componente alterno +lg / -lg. En consecuencia, las FIGS. 7 y 8 no ilustran todos los componentes de la aceleración que se ven en la salida del sensor de choque del eje z sino que son representativos del componente alterno. El funcionamiento del monitor para llantas se describirá con mayor detalle más adelante conjuntamente con las FIGS. 10 - 12.

Sustituir los sensores de choque para acelerómetros en un monitor para. llantas simplifica el diseño de dicho monitor. Ya que la salida del acelerómetro es proporcional a la fuerza absoluta que se le aplica, el acelerómetro que funciona en el plano radial de la llanta está sujeto a la presencia de un aumento de la fuerza centrífuga en lo que aumenta la velocidad de la rueda. Este es un efecto no deseado en aplicaciones anteriores ya que la fuerza que se requiere que sea detectada es la variación de la fuerza gravitacional +g en lo que gira la rueda. Esto significa que el efecto cambiante de la fuerza centrífuga tiene que ser negad'a, lo que hace que el diseño que usa acelerómetros sea más complejo. Ya que el sensor de choque solamente produce una salida de voltaje proporcional a un cambio en la fuerza aplicada, entonces la compensación' He un cambio estable o muy lento creado por la fuerza centrifuga no es detectada por el sensor de choque. La detección de este voltaje en el monitor es relativamente simple.

La FIG. 9 muestra la señal de salida de un sensor de choque. La FIG. 9 (a) muestra la señal de salida del sensor de choque cuando un vehículo equipado con el sensor de choque montado en una rueda se está moviendo para que la rueda gire. La -señal de salida es un sinusoide con un periodo igual a una revolución de la rueda. La magnitud de la señal de salida es un voltaje proporcional a'' la' aceleración experimentada por el sensor de choque en lo que éste gira, un g o uno por la aceleración debido a la gravedad. Por consiguiente, los picos de voltaje corresponden a +lg. Como se observó anteriormente, un sensor de choque típico tiene un voltaje de salida proporcional a la aceleración de aproximadamente lmV/g. La señal que se muestra en la FIG. 9 (a) es una señal de salida sinusoidal proporcional a la aceleración gravitacional. Esta señal se puede amplificar y filtrar para ser detectada por el monitor.

La FIG. 9(b) y la F1G. 9(c) muestran la señal de salida de la frecuencia resonante natural del sensor de choque. La 'FIG. 9 (b) muestra la señal cuando el vehículo está estacionario. La señal es substancialmente ruido. No hay un componente de resonancia cuando el vehículo con el sensor de choque está estacionario y no experimenta aceleración. Cuando está estacionario, no hay señal de salida del sensor de choque. La FIG. 9(c) muestra la señal cuando el vehículo y el sensor de choque están en movimiento. Debido a la aceleración asociada con el movimiento de ruido de camino y la vibración, la señal despliega la frecuencia de resonancia natural de aproximadamente 27 KHz. La señal ilustrada -en las FIGS. 9 (b) y 9 (c) es 'una señal resonante debido al movimiento o aceleración del sensqr ^de choque. El filtro de la interfaz del sensor de choque se puede arreglar para detectar más bien un ruido de banda ancha que específicamente la frecuencia de resonancia.

La FIG. 9 por lo tanto ilustra dos posibles métodos para detección del movimiento en un monitor para llantas equipado con un sensor de choque. En un primer método sugerido por la FIG. 9 (a), la señal de salida sinusoidal proporcional a la aceleración gravitación suministra una indicación del movimiento del vehículo. El monitor muestrea esta señal a una frecuencia mayor que la frecuencia del sinusoide y detecta la naturaleza periódica de la señal. Si la señal periódica está ausente de la señal de salida del sensor de choque, el monitor llega a la conclusión de que el vehículo está inmóvil. si la señal periódica está presente en la señal de salida del sensor de choque, el monitor llega a la conclusión de que el vehículo está en movimiento. t En el segundo método sugerido por las FIGS. 9(b) y 9 (c) , la señal resonante debida al movimiento o aceleración del sensor de choque proporciona una indicación del movimiento del vehículo. La señal resonante es una señal de ruido de banda ancha producida por el sensor de choque cuando éste está sujeto a una fuerza no nula. Si la señal resonante está ausente de la señal de salida del sensor de choque, el monitor llega a la conclusión de que el vehículo está inmóvil. Si la señal resonante está presente en la señal de salida del sensor de choque el monitor llega a la conclusión de que el vehículo está en movimiento.

En la incorporación de la FIG. 3, la interfaz del sensor de choque 306 detecta la señal de salida del sensor de choque, lo que se puede considerar como una señal de movimiento indicativa de movimiento del monitor y del vehículo en el ...que el monitor está montado. La interfaz del sensor de choque 306 amplifica y filtra la señal de salida del sensor de choque y proporciona una señal analógica al convertidor análógico-digital 308. La amplificación puede ser cualquier cantidad adecuada, aún la unidad. El CAD 308 convierte la señal analógica del sensor de choque a datos digitales y proporciona los datos al microprocesador de núcleo magnético 302. Estos datos se pueden considerar como datos de movimiento. El valor relativo de los datos de movimiento se puede interpretar como una indicación de que el vehículo está en movimiento o estacionario.

Alternativamente, el ruido de banda ancho debido a la aceleración del sensor de choque es detectado para determinar si el vehículo y el monitor están en movimiento. Los filtros 404 y 406 del circuito de la interfaz del sensor de choque 306 están instalados para detectar el ruido de banda ancha. Los sensores de choque proporcionan una señal de ruido de banda ancha cuando están en movimiento. Esta señal está ausente cuando los sensores de choque están estacionarios y no están sujetos a alguna fuerza .

El microprocesador de núcleo magnético 302 determina una condición de movimiento del vehículo, ya sea si el vehículo está estacionario o en movimiento, mediante el muestreo de. los datos del sensor de choque y sacando una conclusión con base en el valor de los datos de dicho sensor de choque. Esto se puede efectuar en el microprocesador de núcleo magnético 302 comparando el valor de los datos del sensor de choque o los datos de movimiento con un umbral almacenado. Si los datos de movimiento son superiores al umbral, la magnitud de la señal de movimiento corresponde a una detección de movimiento por el sensor de choque y el microprocesador de núcleo magnético llega a la conclusión de que el monitor y el vehículo están en movimiento. Por otro lado, si los datos de movimiento no son superiores al umbral, el microprocesador de núcleo magnético llega a la conclusión de que el monitor y el vehículo están estacionarios.

Por lo tanto, el uso de un sensor de choque como un interruptor de movimiento en un monitor permite el reemplazo del interruptor de láminas mecánico de bola y resorte de generaciones anteriores de monitores para llantas. El interruptor de láminas mecánico a menudo no es confiable y es caro y aumenta la disipación de corriente y reduce la vida útil de la batería en el monitor. También el interruptor de láminas mecánico no se puede montar en una superficie por lo que tiene que montarse manualmente a una tarjeta de circuitos impresos. El uso de un interruptor de láminas es un diseño que requiere un equipo de montaje caro para colocarlo y soldarlo en aditamentos en tarjetas de circuitos impresos. El sensor de choque, utilizado como un interruptor de movimiento, no usa corriente y por lo tanto prolonga la vida útil de la batería. El costo de un sensor de choque tipico es alrededor de la mitad del costo de un interruptor de láminas mecánico, por lo que se reduce el costo dé las partes del monitor. Ya que el sensor de choque es un aditamento piezoeléctrico en estado sólido sin partes móviles, es más durable, lo que es importante en el entorno riguroso del monitor para llantas. Además, se puede montar el sensor de choque en la superficie de una tarjeta de circuitos impresos con otros componentes del monitor y por lo tanto es compatible con técnicas convencionales de fabricación electrónica.

En una incorporación alterna, se usa un diseño ligeramente diferente del sensor de choque en el monitor. En un aspecto de la incorporación que se describió anteriormente conjuntamente con las FIGS. 2-9, se usan dos modelos diferentes para los sensores de choque 210 y 212. Los dos sensores --de- choque están montados con una separación de 90 grados, en alineación con los ejes ortogonales x y z que se ilustran en la FIG. 6. Utilizando los aditamentos actualmente disponibles en el comercio, esto requiere dos partes diferentes. Por ejemplo, Murata, Inc. vende las partes de sensores de choque PKGS 00RA (parte de 0 grados) y la PKGS 90RA (parte de 90 grados) . La diferencia entre estas dos partes es que por dentro el material piezoeléctrico está montado en el PKGS 00RA a 0 grados horizontalmente y en la parte PKGS 90RA a 90 grados horizontalmente. Esto de una guía o retardo de 90 grados en sus salidas, dependiendo en qué dirección está viajando el vehículo, como se ilustra en las FIGS. 7 y 8.

Otros modelos de sensores de choque están disponibles que proporcionan beneficios importantes en el costo y en la fabricación. Por ejemplo, asi como fabrica una parte de 0 grados y una parte de 90 grados Murata, Inc. también fabrica una parte de 25 grados, la PKGS 25RA. Esto significa que en esta parte, el material piezoeléctrico está montado internamente a 25 grados horizontalmente.- En la incorporación alterna, dos de estos sensores de choque de 25 grados están instalados en el monitor.

Un sensor de choque de 25 grados está montado en la tarjeta de circuitos impresos del monitor y el otro en la tarjeta de circuitos impresos a 180 grados con relación al primer sensor de choque. Este posicionamiento significa efectivamente' que las señales de salida de los dos sensores de choque están 50 grados fuera de fase, no 90 como en la incorporación que se describió con anterioridad. Se puede especificar cualquier otra especificación de ángulo para el sensor de choque en tanto se produzca una señal detectable.

Esto proporciona un beneficio durante el montaje de la linea de producción en una fábrica ya que todos los sensores de choque que se montan en las tarjetas de circuitos impresos son idénticos. En contraste, cuando se usan dos de los mismos sensores de choque se elimina la necesidad para un manejo especial. Todas las partes de los sensores de choque se pueden manejar corrientemente. Esto reduce los costos y errores de fabricación y mejora la capacidad de fabricación.

La FIG. 10 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento general del monitor para llantas de la FIG. 1. De acuerdo con las incorporaciones que se revelan en el presente, el monitor opera en uno o varios modos de operación. Uno es el' normal, en el cual que monitor mide periódicamente una característica de la llanta como es' la presión y si es apropiado transmite una transmisión de radiofrecuencia (RF) para llevar los datos de la llanta a un receptor a control remoto. El modo normal solamente se introduce periódicamente y en su mayor parte el monitor permanece en un modo inactivo, en el cual la mayoría del grupo de circuitos operativos del monitor están apagados para conservar la energía en la batería que energiza el monitor. Al principio de la operación, cuando el monitor detecta que ha pasado de una condición estacionaria, como cuando el vehículo está estacionado, a movimiento, el monitor entra en un modo de auto localización inalámbrica (ALI) en ' el que el sistema de monitores, ayudado por la información determinada y proporcionada por el monitor, intenta determinar la posición de todos los monitores en el vehículo. La FIG. 10 ilustra esta operación de inicio. El método comienza en el bloque 1000. Las acciones del método ilustradas en la FIG. 10 son implementadas de preferencia por el controlador 202 de un monitor 200 (FIG. 2) y en particular el método puede ser incorporado como un código de programa de software y datos almacenados en el circuito de memoria del microprocesador de ' úcleo magnético 302 y ejecutado por el procesador del microprocesador de núcleo magnético 302.

En el bloque 1002, el controlador mide la condición' del detector de movimiento del monitor para determinar si el vehículo está en movimiento. En una incorporación, esto se efectúa desarrollando el método que se describe a continuación conjuntamente con la FIG. 15. En general, el controlador mide la señal de salida de uno de los sensores de choque 201 o 212 para determinar si el vehículo está en movimiento.

En el bloque 1004, se efectúa una determinación de movimiento. El controlador mantiene un estado de movimiento para el monitor, el cual tiene dos valores. El estado de movimiento tiene un valor de en-movimiento si el controlador determina que el monitor está en movimiento. El estado de movimiento tiene un valor estacionario si el controlador determina que el monitor no está en movimiento. El estado de movimiento se puede almacenar estableciendo o reestableciendo un banderín u otro valor lógico.

Si con base en lá señal de salida del sensor de choque, el controlador determina que el vehículo no está en movimiento> el control prosigue al bloque 1016 para esperar un periodo de tiempo predeterminado, como 10 segundos. La medición del bloque 1002 entonces se repite hasta que el controlador llega a la conclusión de que el vehículo está en movimiento.

Al momento de una determinación positiva de movimiento en el bloque 1004, el control prosigue al bloque 1006. En este bloque, el controlador determina si esta determinación de movimiento corresponde al inicio de un nuevo ciclo. Como se observó en la nota de la FIG. 10, en una incorporación, un nuevo ciclo está definido como un retorno a un estado de en-movimiento después de un estado estacionario por un tiempo predeterminado, como 10 minutos. Se puede usar cualquier umbral.

Si el nuevo estado de en-movimiento corresponde a un nuevo ciclo, el contr'olador entra al modo ALI por un tiempo predeterminado en el bloque 1008, como tres minutos. Un ejemplo de procesamiento en un modo ALI se describe a continuación conjuntamente con la FIG. 20. De lo contrario, si no se ha iniciado un nuevo ciclo, el controlador permanece en el modo ALI por una duración predeterminada en el bloque 1010. El controlador puede establecer un cronómetro para rastrear el paso de la duración predeterminada. En el bloque 1012, se prueba la duración del tiempo. Si no han pasado 3 minutos u otra duración de tiempo, el control regresa al bloque 1016 par esperar por el tiempo de retardo antes de medir otra vez el detector de movimiento. Si han pasado 3 minutos, el monitor entra en su modo normal en el bloque 1014.

La FIG. 11 es un cronograma que ilustra la operación del controlador del monitor para llantas para detección de movimiento. Los procesos ilustrados en la FIG. 11 y en otros diagramas que siguen son solamente a manera de ejemplo. Se pueden proyectar muchos métodos para lograr, el resultado que se describe en el presente. Se pueden hacer muchas optimizaciones y alteraciones a los ejemplos que se describen. Estas alteraciones están dentro de la esfera de aquellos expertos en el oficio.

La FIG. 11 muestra tres señales incluyendo la señal 1102, 1104 y la 1106. Cada señal corresponde a la activación de un sensor de choque por medio del controlador para determinar si el monitor está en movimiento. Durante los tiempos que las señales 1102, 1104 y 1106 están en el nivel lógico bajo, no se realiza ninguna medición. Durante las veces que las señales 1102, 1104 y 1106 están altas, se realiza una medición. Por consiguiente las señales 1102, 1104 y 1106 forman una muestra progresiva del sensor de choque.

La señal 1102 corresponde a operación cuando el aditamento está estacionario. Periódicamente se toman muestras del sensor de choque según sea indicado por el estado de la señal 1102. En la incorporación que se ilustra, si no se detecta movimiento, se toma una muestra cada 10 segundos. De preferencia, para una auto localización inalámbrica, se toma la muestra usando sensores de choque alternos del par de sensores de choque. Por lo tanto, durante un primer periodo de muestreo 1108, se muestrea el sensor de choque X. Diez segundos después, durante un segundo periodo de muestreo 1110, se muestrea el otro sensor Y. Diez j -segundos después, durante el tercer periodo de muestreo 1112, el primer sensor de choque, el sensor de choque X se muestrea de nuevo. Por consiguiente, cada sensor de choque individual es muestreado cada 10 segundos en la incorporación típica que aquí se describe.

Se lleva a cabo el muestreo .proporcionando las señales de transmisión simultánea apropiadas para activar el muestreo del sensor de choque respectivo. En la incorporación que se ejemplifica de la FIG.- 11, cada ventana de muestreo tiene una duración de 128 ms .

La señal 1104 corresponde a operación cuando el aditamento está haciendo una transición de un estado estacionario a un estado de en-movimiento. En este ejemplo el estado de movimiento cambio en el tiempo 1114. En la incorporación que se ilustra, si se detecta un cambio en el movimiento, cambia la frecuencia de la muestra. Por lo tanto, en el tiempo 1116, no se detecta movimiento.

En esta incorporación que se ejemplifica, durante' la muestra tomada en el tiempo 1117, se detecta por primera vez una variación en las muestras. En el tiempo 1118, sé confirma el movimiento mediante la variación en las muestras de los sensores de choque. Al momento de la detección de un cambio de estado, es decir de estacionario a en-movimiento o de en-movimiento a estacionario, se efectúan las tres mediciones adicionales para confirmar el cambio de estado. Estas tres mediciones están sombreadas en la F1G. 11. La primera medición ocurre substancialmente después de la medición en la que se detectó la variación. La segunda medición se efectúa aproximadamente 1.7 segundos después del inicio de la primera medición. La tercera medición se efectúa aproximadamente 1.3 segundos después del inicio de la segunda medición. Los tiempos que se ilustran y el número de mediciones son solamente a manera de ejemplo.

Después de completar las tres muestras de confirmación, el controlador regresa a muestrear periódicamente el estado del detector de movimiento. Después de transcurridos 10 segundos, se toma una medición en el tiempo 1118. En este tiempo, se detecta una variación en las muestras por lo que el controlador llega a la conclusión de que el monitor todavía está en movimiento. Se efectúa una medición subsiguiente otra vez en el tiempo 1120 con el mismo resultado. Ya que no se detecta ningún cambio en el estado de movimiento, no se repiten las tres muestras de confirmación.

La señal 1106 es una vista detallado de uno de los intervalos de muestreo de la señal 1102 o de la señal 1104. La señal 1106 ilustra que se efectúan varias mediciones individuales sobre una ventana de tiempo 1122 para detectar el estado del detector de movimiento. En la incorporación que se ejemplifica de la FIG . 11, se efectúa una primera medición al comienzo de la ventana de tiempo, en el tiempo 0 ms . Se efectúan mediciones subsecuentes en el tiempo 8 ms, 16 ms, 32 ms, 64 ms y 128 ms, al final de la ventana de tiempo 1122. Cada intervalo de medición, cuando es accionado el sensor de choque seleccionado, es de aproximadamente 1.45 ms de duración. También se pueden usar otros tiempos.

La FIG. 12 es un diagrama de flujo que ilustra un método de detección de movimiento del monitor para llantas de la FIG. 2. Las acciones del método de la FIG. 12 las puede desempeñar el controlador del monitor. En particular, el microprocesador del controlador puede operar en respuesta a las instrucciones de datos almacenados en el controlador para implementar las acciones del método de la FIG. 12. El método comienza en el bloque 1200.

En el bloque 1202, el bit del sensor de choque está invertido. El bit del sensor de choque es un valor binario que indica cuál de los dos sensores de choque, designados como sensor de choque X y sensor de choque Y, deben ser muestreados. El muestreo se lleva a cabo proporcionado señales de transmisión simultánea apropiadas para detectar la señal producida por el sensor de choque muestreado. El bit del sensor de choque se almacena en el controlador del monitor. En el bloque 1204, se prueba el estado del bit de datos. Si el bit de datos tiene un valor binario 1, en el bloque 1206 el sensor de choque Y es designado para muestreo. De otra manera, en el bloque 1208, el sensor de choque X es designado para muestreo.

En el bloque 1210, se muestrea la señal del sensor de choque. En este ejemplo, se muestrea el sensor de choque varias veces. En el ejemplo de la FIG. 12, la señal del sensor de choque se muestrea durante una ventana en los tiempos 0 ms, 8 ms, 16 ms, 32 ms, 64 ms y 128 ms . Se puede usar otro muestreo. Los valores muestreados son datos digitales o son valores de señal analógica que son convertidos a datos digitales y alma'céñados . En esta incorporación, se produce un valor binario 1 si el sensor de choque está en movimiento. Además, se produce un valor binario 0 si el sensor de choque está estacionario.

En el bloque 1212, el controlador determina si se ha satisfecho una condición del umbral. En el ejemplo ilustrado, el controlador determina se tres o más de las seis muestras medidas en el bloque 1210 son iguales a un valor binario 1. Esto puede ser tratado como una indicación de que el monitor está ahora en movimiento. Se pueden sustituir otras condiciones del umbral. Si se satisface ía condición del umbral, en el bloque 1216 el controlador determina si se había determinado anteriormente que el monitor estaba en el estado de en-movimiento. Si es así, no ha habido cambio de la condición y el método termina en el bloque 1224.

Si no se satisface la condición del umbral, esto puede ser tratado como una indicación de que el monitor está ahora estacionario. En el bloque 1214, el controlador determina si se había determinado anteriormente que el monitor estaba en el estado estacionario. Si es así, no ha habido cambio de condición y el método termina en el bloque 1224.

Si en el bloque 1214 la medición anterior indicó el estado estacionario o si en el bloque 1216 la medición anterior indicó el estado de en-movimiento, en el bloque 1218 el valor del sensor de choque es detectado tres veces más. En la incorporación que se ilustra, los tiempos de las tres mediciones están espaciados por 0 segundos, 1.7 segundos y 3 segundos de la medición anterior. Se puede sustituir los tiempos de mediciones repetidas y patrones .

En el bloque 1220, el controlador determina s'i -todas las tres mediciones repetidas confirman el cambio de estado. Esto se efectúa comparando el valor actual del estado de movimiento con el valor almacenado del estado de movimiento. Si no se • confirma el cambio, el método termina en el bloque 1224. Si se confirma el cambio en el bloque 1220, se invierte el modo actual. Si el estado habla estado anteriormente en movimiento, ahora está establecido como estacionario. Si el estado había estado anteriormente estacionario, ahora está establecido como en-movimiento. Se almacenan los datos que definen el movimiento actual para futura referencia. j. Después de que el controlador del monitor ha determinado que éste y el vehículo están en movimiento usando la función de detección de movimiento del monitor con el sensor de choque, el monitor a continuación debe determinar la fase relativa de las señales de los sensores de choque. La fase relativa define la relación de retardo-guía entre las señales y por lo tanto la dirección de rotación de la rueda, como se describió anteriormente con las FIGS. 7 y 8.

La FIG. 13 es un cronograma que ilustra la operación del controlador del monitor para llantas de la FIG. 2 para determinar la información de la fase para las señales de los dos monitores. La FIG. 13 muestra las señales 1301, 1304 y 1306 que generalmente describen la actividad del controlador de un monitor durante el proceso de detección de fase. El proceso incluye tres etapas, como se ilustra en la porción superior de la FIG. 13.

La señal 1301 indica la operación durante la primera etapa 1308 del proceso de detección de 'la fase. La primera etapa 1308 corresponde a determinar una frecuencia de las muestras, o' la frecuencia a la que señal del sensor de choque debe ser muestreado. La duración de la primera etapa 1308/-!-dél proceso de detección de la fase es variable, de 0.19 ms a 410 ms.

La porción inferior de la FIG. 13.ilustra como se inicia la primera etapa del proceso de detección de la fase. La porción inferior de la FIG. 13 muestra la señal progresiva del sensor de choque 1104 que está activa en el monitor cuando éste mide el estado de uno de sus sensores de choque. Como se describió anteriormente con mayor detalle con relación a la FIG. 11, al momento de detectar una variación en la medición del sensor de choque, indicando una transición del estado estacionario al estado de en-móvimiento, el monitor toma tres medidas. Como se muestra en la porción inferior de la FIG. 13 y en la FIG. 11, cada medición incluye seis muestras de la salida del sensor de choque. Las mediciones están espaciadas por duraciones de 1.7 segundos y 1.3 segundos, respectivamente. Al momento de confirmar el cambio de estado de estacionario a en-movimiento, comienza la primera etapa 1308 de la rutina de auto localización inalámbrica . La señal 1304 indica operación durante la segunda etapa 1310 del proceso de detección de la fase. Esta etapa corresponde a confirmar la frecuencia de la muestra determinada durante la primera etapa 1308. La FIG. 14 ilustra un método para confirmar la frecuencia del muestreo. En la FIG. 14, la señal de salida 1402 de uno de los sensores de choque se muestrea periódicamente. Como se discutió con anterioridad, durante la rotación de la rueda en la que está montado el monitor, el sensor de choque experimenta una aceleración centrifuga que es periódica en la misma frecuencia que la rotación de la rueda. En lo que aumenta la velocidad de rotación de la rueda, la frecuencia de la señal 1402 aumenta.

Para confirmar la frecuencia del muestreo, el monitor muestrea la señal 1402 dieciséis veces durante un periodo 'de'' uestreo. El periodo de muestreo puede tener una duración de 25 ms a 1.2 seg. Usando las dieciséis muestras, el monitor puede aproximar la forma de la señal 1402. El monitor determina un valor inicial en el punto 1406. Cuando la señal 1402 tiene un valor que se aproxima al valor inicial, como en el punto 1408, el monitor puede asumir que ha transcurrido la mitad del periodo. Cuando la señal 1402 de nuevo tiene un valor que se aproxima al valor inicial, en el punto 1410, el monitor puede asumir que ha transcurrido uno completo. La frecuencia se puede confirmar con base en este periodo medido. En incorporaciones alternas, la inclinación del- diferencial de la primera derivada de la señal 1402 se puede determinar como la relación entre la diferencia en valores medidos y el periodo de muestreo. La inclinación se puede usar para aproximar los picos de la señal 1402. También se puede usar otra frecuencia o técnicas de periodos de medición Como se indica e " la FIG. 13, la duración de la segunda etapa 1310 depende de la velocidad relativa del vehículo. El monitor puede requerir varios ciclos de la señal 1402 para confirmar en forma confiable la frecuencia del muestreo. En velocidades más bajas del vehículo, el periodo de la señal 1402 es mayor por lo que la duración de la segunda etapa 1310 será más larga.

De nuevo con referencia a la FIG. 13, la señal 1306 indica la operación durante la tercera etapa 1312 del proceso de detección de la fase. Esta etapa 1312 corresponde al muestreo en cuadratura de las señales de los dos sensores de choque del monitor. Como se describió anteriormente con relación a las FIGS. 7 y 8, en una incorporación, las dos señales de los sensores de choque estarán 90 grados fuera de fase o en relación de cuadratura entre si. La relación de guía o retardo de las dos señales se puede usar para determinar la fase relativa de las señales y por lo tanto la dirección de rotación de la rueda. En otras incorporaciones, se pueden usar los sensores de choque de 25 grados con cualquier ángulo establecido, con un ajuste adecuado para el procesamiento de las señales.

La FIG. 15 ilustra la determinación de la fase por el monitor usando dos señales de los sensores de choque. La FIG. 15 ilustra dos señales de canal producidas por los dos sensores de choque de un monitor, incluyendo el canal X de la señal 1502 y el canal Y de la señal 1504. Las señales se muestran como continuas y sobrepuestas. Sin embargo, como se observó' anteriormente, en algunas incorporaciones, las dos señales 1502 y 1504 son transmitidas simultáneamente para que el monitor haga el muestreo alternamente o usando algún otro muestreo discontinuo o periódico .

En la incorporación que se ilustra, el monitor muestrea un canal como la señal 1502 del canal X primero hasta que se localice un cambio en la inclinación de la señal. Esto indica un pico de la señal 1502 del canal X. A continuación el monitor muestrea la señal 1504 del canal Y hasta que se determine un cambio equivalente de la inclinación en la señal 1504 del canal Y. Se debe observar el mismo cambio de inclinación, ya sea inclinación positiva a negativa o inclinación negativa a positiva.

El monitor mide la duración del tiempo t entre los cambios de inclinación de- la señal 1502 del canal X y la señal 1504 del canal Y. El tiempo de duración se compara con el periodo de las dos señales 1502 y 1504, ilustrado en la FIG. 15 como 1. i Si t < —, entonces la señal 15O2 del canal X guia la señal 1504 del canal Y. i -*,- /,. ? Por el otro lado, si t > —, entonces la señal 1504 del canal Y 2. guia la señal 1502 del canal X.

De esta relación retardo-guia, el monitor puede determinar la dirección de rotación de la rueda. De la dirección de rotación, el monitor puede determinar si está localizado en el lado derecho de la rueda del vehículo o en el lado izquierdo de la rueda del vehículo.

En la incorporación de lá FIG. 15, las señales de canal del sensor de choque se encuentran en una relación en cuadratura. Una relación en cuadratura estricta requiere una diferencia de fase de 90 grados entre las señales. En otras incorporaciones, se puede establecer y usar una relación casi en cuadratura para determinar la relación de retardo-guía entre las señales de canal del sensor de choque. Por ejemplo, como se describió anteriormente, un ¡fabricante proporciona un sensor de choque de 25 grados en el cual el material piezoeléctrico está montado a un ángulo de 25 grados horizontalmente. Cuando dos de estas partes se usan juntas, se establece una relación de retraso-guia de 50 grados entre las señales de canal del sensor de choque. Estas señales por consiguiente tienen una relación casi en cuadratura. La diferencia de 50 grados es suficiente para resolver la relación de retraso-guía entre las señales y por consiguiente la dirección de rotación de la rueda en la que el monitor está montado. El método que aqui se describe para señales de canal del sensor de choque en cuadratura correcta se puede ampliar fácilmente a este u otros ejemplos.

La FIG. 16 es un cronograma 'que ilustra un proceso de auto localización inalámbrica de un monitor para llantas.' El proceso ilustrado en la FIG. 16 se describirá a continuación con mayor detalle conjuntamente con las FIGS. 17-19. En la FIG. 16, una señal 1602 ilustra una actividad del monitor para muestrear las señales de salida proporcionadas por los sensores de choque del monitor. La señal 1604 ilustra una actividad del monitor para transmitir datos usando el radiocircuito del monitor. Las transmisiones están previstas para ser recibidas por un receptor del vehículo en el que está montado el monitor.

El proceso de auto localización inalámbrica comienza en el punto 1606 cuando se ha confirmado la detección del movimiento para el monitor. Con anterioridad al punto 1606, los sensores de choque se han usado como detectores de movimiento para determinar si el .monitor se encuentra en el estado estacionario o si está en movimiento. Una vez que se confirma el movimiento, por ejemplo como aquí se describe, comienza el proceso de auto localización inalámbrica. En la alternativa, puede ser apropiado en algunas aplicaciones para incluir un interruptor de láminas convencional para señalizar la transición del estado estacionario al estado en movimiento. En la incorporación que se ilustra, el proceso de auto localización inalámbrica involucra nueve periodos de decisión de dirección de rotación, cada uno espaciado aproximadamente 10 segundos. Se puede usar cualquier número de periodos de decisión y cualquier espaciado de tiempo adecuado; La ilustración de la FIG. 16 es solamente a manera de ejemplo.

Como se ilustra en la inserción de la FIG. 16, el ejemplo del periodo de decisión de dirección de rotación involucra la primera, segunda y tercera etapas que se describieron anteriormente conjuntamente con las FIGS. 14-15. El periodo de decisión comienza con el proceso de la primera etapa 1608, durante el cual se realiza un proceso similar al descrito anteriormente para estimar la frecuencia del muestreo. Una vez '-i- f» . .. que se ha estimado la frecuencia de muestreo, se realiza un proceso de la segunda etapa 1610 para confirmar el estimado de la frecuencia. Si el estimado se confirma, se realiza un proceso de la tercera etapa para tomar una decisión acerca de la dirección de rotación.

A continuación, se realiza el segundo y tercer proceso una segunda vez y después una tercera vez. Cada vez, se toma una decisión acerca de la dirección de rotación hasta que se cuenta con tres decisiones. El proceso de medir nueve muestras y formar decisiones cada vez lleva aproximadamente 90 segundos desde la confirmación de detección de movimiento en el punto 1606.

Como se ilustra en la FIG. 16, se usa una regla mayoritaria para formar una última decisión acerca de la dirección de rotación de la rueda. Puede ser que ocurra una o más decisiones erróneas si el vehículo está viajando temporalmente en reversa. La regla mayoritaria hará que se descarten estas decisiones erróneas. Se puede usar otro número de repeticiones del proceso de decisión u otras reglas y aplicarlas con efecto similar.

Durante este tiempo, el monitor está emitiendo periódicamente transmisiones de radiofrecuencia (RF) con datos apropiados. Una primera transmisión RF 1612 ocurre al momento de la confirmación de detección de movimiento en el punto 1606. Durante el proceso de auto localización inalámbrica (ALI) , cada transmisión ALI incluye, por ejemplo, datos de definición de modo, datos de las llantas como la definición de presión y temperatura, datos de identificación del monitor y los datos de dirección que definen la dirección de rotación (en el sentido de las manecillas del reloj o en dirección contraria) según lo determine el monitor. En el ejemplo que se ilustra, las transmisiones RF ocurren aproximadamente cada 10 segundos. En esta incorporación, ocurren 19 transmisiones RF, lo que requiere aproximadamente 3 minutos. El monitor en una incorporación entra a un modo normal de transmisión en el que la frecuencia de las transmisiones RF se reduce substancialmente a menos que una condición extraordinaria (como el desinflado repentino de la llanta) se detecte y en cuyo caso no se transmiten datos de dirección. En otros ejemplos, el monitor prosigue realizando transmisiones ALI, incluyendo los datos de dirección.

La FIG. 17 es un diagrama de flujo que ilustra una incorporación de una estrategia de transmisión para un monitor para llantas a control remoto. La incorporación ilustrada puede ser particularmente adecuada para operación en vehículos en Europa. El método comienza en el bloque 1700. Las acciones ilustradas en el diagrama de flujo de las FIGS. 17-19 se puedan realizar en un circuito de control mediante un procesador o control lógico de software por un código de programa de computadora almacenado en la memoria del monitor. Se omiten los pasos adicionales para completar la operación del sistema con fines de claridad, sin embargo serán obvios a aquellos expertos en el oficio. En el bloque 1702, el circuito de control del monitor realiza el muestreo del canal X y del canal Y para determinar la condición de las señales del sensor de choque. Se pueden efectuar pruebas de uno o de ambos canales. El valor determinado da una indicación de la fuerza que se ejerce en el sensor de choque y por lo tanto del movimiento del monitor y de la rueda en el cual está montado. Si el vehículo y la rueda están estacionarios, se regresará el valor de un rango de valor uno. Si el vehículo y la rueda están en movimiento arriba de una cierta velocidad, se obtendrá un valor de otro rango. El valor obtenido se puede usar para determinar el estado del monitor, ya sea que esté estacionario o en movimiento.

En el bloque 1704, el circuito de control determina si la rueda está rodando, con base en el valor muestreado e ,vn? fee. •l.. bloqíue 1702. Si la rueda no está rodando, el control prosigue al bloque 1706. El circuito de control entonces espera un tiempo determinado, como 10 segundos y regresa al bloque 1702 para efectuar de nuevo el muestreo de los canales X o Y del sensor de choque.

Si la llanta está rodando en el bloque 1704, en el bloque 1708 el circuito de control determina si un número predeterminado de muestras, como 30 muestras, han ocurrido desde el comienzo de la detección de movimiento. Se puede usar cualquier número adecuado de umbral. Si no es el caso, en el bloque 1710 se hace el llamado de un procedimiento Obtener Dirección para hacer una determinación de la dirección de rotación de la rueda. Un ejemplo del procedimiento Obtener Dirección se describirá más adelante conjuntamente con la FIG. 18. Después de que se ha determinado la dirección, en el bloque 1712 el monitor bajo el control del circuito de control transmite una transmisión RF incluyendo los dat.os que definen la dirección determinada. Se puede hacer referencia a esto como una transmisión ALI (auto localización inalámbrica) . El control prosigue al bloque 1706 para esperar que transcurra un periodo de 10 segundos antes de efectuar de nuevo el muestreo de las muestras X e Y del sensor de choque .

Si en el bloque 1708 han ocurrido 30 muestras, el control prosigue al bloque 1714. Ahí, se determina si 19 transmisiones ALI han ocurrido desde que el monitor detectó un movimiento. Si no es el caso, en el bloque 1716, el monitor inicia una transmisión normal RF, incluyendo datos de modo, identificador del monitor y datos de la llanta. A continuación el control prosigue al bloque 1706 para esperar que transcurra un periodo de 10 segundos antes de efectuar de nuevo el muestreo de las muestras X e Y del sensor de choque.

Si en el bloque 1714, han ocurrido 19 transmisiones ALI, el control prosigue al bloque 1718. En este punto, termina la rutina de auto localización inalámbrica y el monitor comienza su operación normal, transmitiendo datos de la llanta en intervalos convencionales .

La FIG. 18 ilustra una incorporación del procedimiento Obtener Dirección de la FIG. 17. El procedimiento comienza en el bloque 1800. En el bloque 1802, el circuito de control despeja el valor de varias variables usadas en el procedimiento, por ejemplo reestableciendo las variables a un valor de cero. En esta incorporación, estas variables son ConteoDESC, ConteoLI (lado izquierdo), ConteoLD (lado derecho) y ConteoMUESTRA. En el bloque 1804, el circuito de control hace el llamado de un procedimiento de Muestra de Obtener Dirección. Un ejemplo de este procedimiento se describirá más adelante conjuntamente con la FIG. 19. Con este procedimiento, se obtiene un estimado de la dirección de rotación de la rueda en la que está montado el monitor, o indicado equivalentemente, y un estimado del lado del vehículo en el que están montados el monitor y la rueda. Los posibles valores obtenidos son RHS para el lado derecho y LHS para el lado izquierdo. En el bloque 1806, el circuito de control incrementa el valor de la variable ConteoMUESTRA.

En el bloque 1808, el circuito de control hace la evaluación del valor obtenido por el procedimiento de Muestra de Obtener Dirección. Si el valor corresponde a LHS, en el bloque 1810 el circuito de control incrementa el valor de la variable ConteoLI . Si no es el caso, y si en el bloque 1812 el valor corresponde a RHS, en el bloque 1814 el circuito de control incrementa el valor de la variable ConteoLD. Si no se obtiene ningún valor o no se reconoce el valor obtenido, en el bloque 1816 el circuito de control incrementa el valor de la variable ConteoDESC. En todos los casos el control prosigue al bloque 1818.

En el bloque ,1818, el circuito de control prueba el valor de la variable ConteoMUESTRA. Si este valor es igual a 3, entonces se han evaluado tres muestras diferentes de dirección y el procesamiento prosigue al bloque 1820. De lo contrario, el control regresa al bloque 1804 donde se hace otra vez el llamado del procedimiento Muestra de Obtener Dirección. El valor umbral o valor de enlace 3 es arbitrario y se usa para implementar la regla mayoritaria para decidir la dirección de rotación. Se pueden sustituir otros valores.

Comenzando en el bloque 1820, el circuito de control estima la dirección de rotación o el lado del vehículo en que está montado el monitor. En el bloque 1820, el circuito de control prueba el valor de la variable ConteoLI . Si ConteoLI es mayor que 1, en el bloque 1822 la salida del procedimiento se establece para obtener el valor LHS, indicando que el procedimiento ha determinado que el monitor está localizado en el lado izquierdo del vehículo. Si ConteoLI no es mayor que 1, en el bloque 1824 el circuito de control prueba la variable ConteoLD. Si ConteoLD tiene un valor mayor que 1, en el bloque 1826 la salida del procedimiento se establece para obtener el valor RHS, indicando que el procedimiento ha determinado que el monitor está localizado en el lado derecho del vehículo. Si "ConteoLD no es mayor que 1, en el bloque 1828 la salida del procedimiento se establece para obtener el valor DESCONOCIDO indicando que el procedimiento no puede determinar en forma confiable la dirección de rotación o el lado del vehículo en el que está montado el monitor. Este procedimiento termina en el bloque 1830.

La FIG. 19 ilustra una incorporación del procedimiento Muestra de Obtener Dirección de la FIG. 18. El procedimiento comienzan en el bloque 1900. En el bloque 1902, el circuito de control 'prueba el valor de la variable ConteoMUESTRA. Esta variable se reestablece a cero al comienzo del procedimiento Obtener Dirección, descrito anteriormente conjuntamente con la FIG. 18. Se incrementa esta variable después de la primera llamada del procedimiento Muestra de Obtener Dirección. Si ConteoMUESTRA es igual a 0, indicando la primera llamada del procedimiento Muestra de Obtener Dirección mediante el procedimiento Obtener Dirección, el control prosigue al bloque 1904. De otra manera, si ConteoMUESTRA' es igual a un valor diferente a 0, el control prosigue al bloque 1906.

En el- bloque 1904, se llevan a cabo las acciones antes descritas conjuntamente con la primer etapa del proceso de auto localización inalámbrica. El monitor hace un estimado de la frecuencia de muestreo adecuada para ser usado para efectuar el muestreo de las señales de canal del sensor de choque. En el bloque 1906, se llevan a cabo las acciones antes descritas conjuntamente con la segunda etapa del proceso de auto localización inalámbrica. El monitor confirma la frecuencia de muestreo adecuada para ser usada para el muestreo de las señales de canal del sensor de choque.

En el bloque 1908, se determina si se confirma el resultado producido por la etapa 1, bloque 1904, por el resultado producido por la etapa 1, bloque 1906. Si no hay . confirmación, el control prosigue al bloque 1910 donde la variable ConteoCONFIRM se incrementa. De otra manera el control prosigue al bloque 1912.

En los bloques 1912, 1914, 1916, 1918 y 1920, se llevan a cabo las acciones antes descritas conjuntamente con la tercera etapa del proceso de auto localización inalámbrica. En el bloque 1912, el circuito de control efectúa el muestreo de la señal de muestra del canal Y del sensor de choque para un número predeterminado de muestras, ilustradas en la FIG. 19 como muestras n, por periodo de la señal de muestra del sensor de choque. En una incorporación que se ejemplifica, n es un número fijo como 16. Se puede usar cualquier valor adecuado. A continuación se determina el valor pico de la señal de muestra del sensor de choque. En el bloque 1914, el tiempo de retardo t es medido hasta que ocurre el cambio de ' inclinación de la siguiente señal de muestra del canal Y del sensor de choque.

En el bloque 1916, el valor de t se compara con la mitad del valor del periodo de las señales de muestra del canal y del canal Y del sensor de choque. Si t es menor que este valor, en el bloque 1918 el ¡procedimiento determina que la señal del canal X guía la señal del canal Y, y el valor obtenido por el procedimiento se establece a LHS. De lo contrario, en el bloque 1920, el procedimiento confirma que la señal del canal Y guía la señal del canal X y el valor obtenido por el procedimiento se establece a RHS.

Si en el bloque 1908 la etapa 1 no fue confirmada por la etapa 2 y la variable ConteoCONFIRM se incrementa en el bloque 1910, en el bloque 1922 el valor de ConteoCONFIRM se prueba contra un valor predeterminado, como 10. Si' ConteoCONFIRM no excede el valor predeterminado, el control regresa al bloque 1904 para repetir la etapa 1 del proceso. De otra manera, ha ocurrido un error y en el bloque 1924 el valor obtenido por el procedimiento se establece a DESCONOCIDO. El procedimiento termina en el bloque 1926.

La FIG. 20 es un cronograma que ilustra una segunda incorporación de un proceso de auto localización inalámbrica para un monitor para llantas en un vehículo. El- proceso ilustrado en la FIG. 20 se describirá más adelante con mayor detalle conjuntamente con las FIGS. 21-23. En la FIG. 20, una señal 2002 ilustra la actividad del monitor para realizar el muestreo de las señales de salida del sensor de choque proporcionadas por los sensores de choque del monitor. La señal 2004 ilustra la actividad del monitor para transmitir datos usando el radiocircuito del monitor. Las transmisiones están proyectadas para ser recibidas por un receptor del vehículo en el que está montado el monitor.

El proceso de auto' localización inalámbrica comienza en el punto 2006 donde la detección de movimiento se ha confirmado para el monitor. Antes del punto 2006, los sensores de choque del monitor se han '-usado como detectores de movimiento para determinar si el monitor está estacionario o si está en movimiento. Una vez que se ha confirmado el movimiento, por ejemplo como aqui se describe, comienza el proceso de auto localización inalámbrica. En la alternativa, Se puede usar cualquier otro aditamento adecuado para detección de movimiento o rutina.

En la incorporación que se ilustra, el proceso de auto localización inalámbrica involucra nueve periodos de decisión de dirección 2008. Cada periodo de decisión de dirección ocurre aproximadamente cada 10 segundos por lo que el proceso de muestreo del cambio de fase de la rutina de auto localización inalámbrica tarda aproximadamente 90 segundos desde la primera detección de movimiento. Después de que se confirma la detección de- movimiento en el punto 2006, durante un primer periodo de decisión de dirección, el monitor efectúa ei™'! uestreo de las señales del sensor de choque para estimar la dirección de la rotación de la rueda. Después de un retardo de 10 segundos, durante un segundo periodo de decisión de dirección, el monitor de nuevo efectúa el muestreo de las señales del sensor de choque 'para estimar la dirección de rotación de la rueda. Este proceso continua por un número predeterminado de periodos de decisión de dirección. En el ejemplo ilustrado, se utilizan 9 de estos periodos de decisión de la dirección. En otras incorporaciones, los periodos de decisión de dirección podrían continuar en tanto que se determine que la rueda está en movimiento o por cualquier duración. /- Durante este tiempo, el monitor está emitiendo periódicamente transmisiones de radiofrecuencia (RF) con datos apropiados, como lo indica la señal 2004. Una primera transmisión RF 2012 ocurre al momento de la confirmación de detección de movimiento en el punto 2006. Durante el proceso de auto localización inalámbrica (ALI) , cada transmisión ALI incluye, por ejemplo, datos de definición de modo, datos de las llantas como la definición de presión y temperatura, datos de identificación del monitor y los datos de dirección que definen la dirección de rotación (en el sentido de las manecillas del reloj o en dirección contraria) según lo determine el monitor. En el ejemplo que se ilustra, las transmisiones RF ocurren aproximadamente cada 30 segundos. En esta incorporación, las transmisiones RF ocurren durante un periodo de aproximadamente 3 minutos . El monitor en una incorporación entra a un modo normal de transmisión en el que la frecuencia de las transmisiones RF se reduce substancialmente a menos que una condición extraordinaria (como el desinflado repentino ' de la llanta) se detecte y en cuyo caso no se transmiten datos de dirección. En otros ejemplos, el monitor prosigue realizando transmisiones ALI, incluyendo los datos de dirección.

La segunda incorporación ilustrada en la FIG. 20 y que se describe con mayor detalle a continuación puede ser apropiada en otros entornos y otros países. La segunda incorporación es particularmente apropiada para su uso en los Estados Unidos. En los Estados Unidos, los reglamentos gubernamentales limitan la transmisión a ciertos niveles de potencia a no más frecuentemente que cada 30 segundos. Los reglamentos en Europa permiten estas transmisiones cada 10 segundos.

La FIG. 21 es un diagrama de flujo que ilustra una incorporación de una estrategia de transmisión para un monitor para llantas a control remoto. La incorporación que se ilustra puede ser particularmente adecuada para operación en vehículos en los Estados Unidos. El método comienza en el bloque 2100. Las acciones ilustradas en el diagrama de flujo de las FIGS. 21-23 se pueden llevar a cabo en un circuito de control mediante un procesador o control lógico de software por un código de programa de computadora almacenado en la memora del monitor. Se omiten los pasos adicionales necesarios para completar la operación para efectos de claridad, aunque serán obvios para aquellos expertos en el oficio.

En el bloque 2102, el circuito de control del monitor realiza el muestreo del canal X y del canal Y para determinar la condición de las señales del sensor de choque. Se pueden efectuar pruebas de uno o de ambos canales. El valor determinado da una indicación de la fuerza que se ejerce en el sensor de choque y por lo tanto del movimiento del monitor y de la rueda en el cual está montado. Si el vehículo y la rueda están estacionarios, se obtendrá el valor de un rango de valor uno. Si el vehículo y la rueda están en movimiento arriba de una cierta velocidad, se obtendrá un valor de otro rango de valor. El valor obtenido se puede usar para determinar el estado del monitor, ya sea que esté estacionario o en movimiento.

En el bloque 2104, el circuito de control determina si la rueda está rodando, con base en el valor muestreado en el bloque 2102. Si la rueda no está rodando, el control prosigue al bloque 2106. El circuito de control entonces espera un tiempo determinado, como 10 segundos y regresa al bloque 2102 para efectuar de nuevo el muestreo de los canales X o Y del sensor de choque.

Si la llanta está rodando en el bloque 2104, en el bloque 2108 el circuito de control determina si un número predeterminado de muestras, como 30 muestras, han ocurrido desde el comienzo de la detección de movimiento. Se puede usar cualquier número adecuado de umbral. Si no es el caso, en el bloque 2110 se hace el llamado de un procedimiento Obtener Dirección para hacer una determinación de ,1a dirección de rotación de la rueda. Un ejemplo del procedimiento Obtener Dirección se describirá más adelante conjuntamente con la FIG. 22. Después de que se ha determinado la dirección, en el bloque 2112 el monitor determina si han transcurrido 30 segundos desde la última transmisión del bloque 2112. Si no es el caso, el control regresa al bloque 2106 para retardar durante un periodo predeterminado, como 10 segundos, antes de efectuar de nuevo el muestreo del canal Y para detección del movimiento.

Si han transcurrido -30 segundos desde la última transmisión, en el bloque 2114 se hace el llamado del procedimiento Transmitir Dirección. Un ejemplo de una incorporación de este procedimiento se describirá más adelante conjuntamente con la FIG. 23. El monitor bajo el control del circuito de control transmite una transmisión RF incluyendo los datos que definen la dirección determinada. Se puede hacer referencia a.,., esto como una transmisión ALI (auto localización inalámbrica) . El control entonces prosigue al bloque 2106 para esperar que transcurra un periodo de 10 segundos antes de efectuar de nuevo el muestro de las muestras X e Y del sensor de choque.

Si en el bloque 2108 han ocurrido 30 muestras, el control prosigue al bloque 2116. Ahí, se determina si 7 transmisiones ALI han ocurrido desde que el monitor detectó un movimiento. Si no es el caso, en el bloque 2118, el monitor inicia una transmisión normal RF, incluyendo datos de modo, identificador del monitor y 3 datos de la llanta. A continuación el control prosigue al bloque 2106 para esperar que transcurra un periodo de 10 segundos antes de efectuar de nuevo el muestreo de las muestras X e Y del. sensor de choque.

Si en el bloque 2116, han ocurrido 7 transmisiones ALI, el control prosigue jal bloque 2120. En este punto, termina la rutina de auto localización inalámbrica y el monitor comienza su operación normal, transmitiendo datos de la llanta en intervalos convencionales .

• La FIG. 22 ilustra una incorporación del procedimiento Obtener Dirección de la FIG. 21. El procedimiento comienza en el bloque 2200. En el bloque 2202, el circuito de control hace el llamado de un procedimiento de Muestra de Obtener Dirección. Un ejemplo de este procedimiento se describió anteriormente conjuntamente con la FIG. 19. Con este procedimiento se obtiene un estimado de la dirección de rotación de la rueda en la que está montado el monitor, o indicado equivalentemente, y un estimado del lado del vehículo en el que están montados el monitor y la rueda. Los posibles valores obtenidos son LD para el lado derecho y Ll para el lado izquierdo. En el bloque 2204, el circuito de control incrementa el valor de la variable ConteoMUESTRA.

En el bloque 2206, el circuito de control hace la evaluación del valor obtenido por el procedimiento de Muestra de Obtener Dirección. Si el valor corresponde a Ll, en el bloque 2210 el circuito de control incrementa el valor de la variable conteoLI . Si no es el caso, y si en el bloque 2208 el valor corresponde a LD, en el bloque 2214 el circuito de control incrementa el valor de la variable conteoLD. Si no se obtiene ningún valor o no se reconoce el valor obtenido, en el bloque 2216 el circuito de control incrementa el valor de la variable conteoDESC. En todos los casos el control prosigue al bloque 2218.

Comenzando en el bloque 2218, el circuito de control estima la dirección de rotación o el lado del vehículo en el que está montado el monitor. En el bloque 2218, el circuito de control prueba el valor de la variable conteoMUESTRA. Si este valor es igual a un valor predeterminado, como 3, el control prosigue al bloque 2222. De lq¡ contrario, el control regresa al bloque 2220 donde se prueba otra vez el valor de conteoMUESTRA. Si el valor de conteoMUESTRA es igual a 6, el procedimiento termina en el bloque 2238. De lo contrario, el control prosigue al bloque 2224 donde se prueba otra vez el valor de conteoMUESTRA. Si el valor de conteoMUESTRA es igual a 9, el control prosigue al bloque 2226. De lo contrario, el control regresa al bloque 2202 para llamar al procedimiento de Obtener Dirección otra vez para obtener de nuevo otra muestra de los sensores de choque.

Si en el bloque 2218, conteoMUESTRA tuvo el valor de 3, indicando que hasta entonces se han obtenido 3 muestras de los sensores de choque, en el bloque 2220 el circuito de control determina si las tres muestras son las primeras muestras tomadas al inicio de un recorrido. 'Esto se puede determinar, por ejemplo, probando el valor de un banderín lógico . el cual se reestablece al inicio de un recorrido, cuando el sensor de choque detecta por primera vez que el vehículo está en movimiento después de un periodo estacionario prolongado. El bloque 2220 permite la primera transmisión antes de que ocurra la detección progresiva. Por lo tanto, la primera transmisión está basada en tres muestras del sensor de choque. Cualquier otra transmisión estará basada en nueve muestras. Si el resultado del bloque 2220 es afirmativo, el control prosigue al bloque 2226. De lo contrario, el método termina en el bloque 2238.

En el bloque 2226, el circuito de control prueba los valores de la variable cdnteoLI, conteoLD y conteoDESC. Si conteoLI es mayor que conteoLD y conteoDESC, en el bloque 2228 el valor Ll es asignado como el valor obtenido por el procedimiento Obtener Dirección. En el bloque 2230, si conteoLD es mayor que conteoLI y conteoDESC, en el bloque 2232 el valor LD es asignado como el valor obtenido por el procedimiento Obtener Dirección. De lo contrario, en el bloque 2234, el valor DESCONOCIDO se establece como la salida del procedimiento. Después de cada uno de los bloques 2228, 2232 y 2234, se reestablecen los valores de las variables operativas conteoDESC, conteoLI, conteoLD y conteoMUESTRA y el método termina en el bloque 2238. Solamente después de llevar acabo uno de los bloques 2228, 2232 y 2234 y de asignar una dirección, se reestablecen estas variables. De lo contrario, después de los bucles intermedios a través del procedimiento, los valores de las variables permanecen intactos para su uso en llamados posteriores del procedimiento.

La FIG. 23 es un diagrama de flujo que ilustra una incorporación de un procedimiento de Transmitir Dirección. Este procedimiento puede ser llamado por el circuito de control de un monitor para llantas para iniciar- un modo de transmisión de auto localización inalámbrica (ALI) de información de,_.,dirección a un receptor. Como se muestra en la FIG. 21, este procedimiento puede ser llamado después de un llamado al procedimiento de Obtener Dirección el cual obtiene un estimado del lado del vehículo en el que está montado el monitor. Este es almacenado como una variable con un valor como RHS o LHS . El procedimiento comienza en el bloque 2300. En el bloque 2302, el circuito de control determina se el valor obtenido por el procedimiento Obtener Dirección (al que se hace referencia en la FIG. 23 como valor de dirección DI) ha cambiado desde la última vez que el monitor transmitió la información de dirección. Si no se detecta ningún cambio, el control prosigue al bloque 2316.

Si el circuito de control determina que la dirección de rotación o lado del vehículo en el que está montado el monitor ha cambiado, en el bloque 2304 el circuito de control llama al procedimiento Obtener Dirección. Ejemplos de incorporaciones de este procedimiento^ se describieron anteriormente conjuntamente con las FIGS. 18 y 22. Se hace referencia al valor obtenido por este procedimiento en la FIG. 23 como valor de dirección D2. En el bloque 2306, el valor de dirección D2 se compara con el valor de dirección DI para confirmar que se ha obtenido la dirección correcta. Si el valor coincide, el control prosigue al bloque 2308 donde- el 'nuevo valor de DI y D2 es asignado como el valor actual de dirección y el valor de salida del procedimiento.

De lo contrario, si el valor de dirección D2 no confirma el valor de dirección DI, en el bloque 2310 el circuito de control determina si el valor de dirección DI tiene un valor de DESCONOCIDO. En este caso, hay un conflicto de valores y no se puede sacar una conclusión confiable. En lugar de cambiar el valor en esta circunstancia, el control prosigue al bloque 2316 y el valor de dirección anteriormente determinado es asignado como el valor actual y el valor de salida del procedimiento.

Si en el bloque 2310 el valor de dirección DI es desconocido, en el bloque 2312 el circuito de control determina si es igual al valor enviado al momento de la última transmisión. Si es asi, esto sugiere que no ha cambiado la dirección y en el bloque 2316 el valor de dirección anteriormente determinado es asignado como el valor actual de dirección y el valor de salida del procedimiento. De lo contrario, en el bloque 2314, el valor actual de dirección es asignado como un valor desconocido.

A continuación el control prosigue al bloque 2318 donde el circuito de control determina si el vehículo está en movimiento. Si es así, en el bloque 2320 la información de dirección se transmite junto con un Código de Función de Dirección. De lo contrario, en el bloque 2322, el monitor transmite un Código de Función Estacionaria.

De acuerdo con una incorporación, los monitores del sistema transmiten varios campos de datos durante cualquier transmisión. Cada transmisión es específica para la condición operativa o modo del monitor. Por lo tanto, cada transmisión incluye bits de modo o un código de modo o código de función el cual define la información operativa actual para el monitor. Por ejemplo, si el monitor determina que está estacionario, transmitirá el código de función estacionaria. Esto lo puede usar el receptor para efectos de diagnóstico. Si el monitor está en movimiento puede transmitir el código de función de dirección para indicar que está transfiriendo información de dirección actualizada. Esto lo" puede usar el receptor para actualizar su propia información almacenada de posición de la llanta para el monitor particular. El método termina en el bloque 2324.

Las FIGS. 24-28 son diagramas de flujo que ilustran la operación del sistema de monitores para llantas a control-- remoto de la FIG. 1. La FIG. 24 ilustra una incorporación de un método para localizar los monitores en un vehiculo en un sistema de monitoreb de llantas a control remoto del tipo que se ilustra en la FIG. 1. Este sistema incluye una unidad de control que por lo general está localizada centralmente, como en el tablero del vehículo, y monitores en cada una de las ruedas del vehículo. El método comienza en el bloque 2400.

En la incorporación que se ilustra, cuando el .sistema de monitoreo de presión de las llantas a control remoto es activado, por ejemplo al encender la marcha del vehículo, se realiza el monitoreo de la presión, temperatura y posición del sensor utilizando los datos de posición anteriormente almacenados. Estos datos pueden ser almacenados en una memoria permanente, como una memoria flash o memoria de solo lectura programable borrable eléctricamente (MSLPBE) de la unidad de control. Después de un tiempo predeterminado de conducción, como tres minutos, se actualizan las posiciones del sensor. En una incorporación, se suprimen alternaciones adicionales de posición por la duración del ciclo de ignición y recorrido.

Por consiguiente, en el bloque 2402 de la FIG. 24, la unidad de control determina si los datos disponibles ameritan un cambio de posición del sensor o un procedimiento de actualización. Si no es el caso, la unidad de control continúa usando el monitor resguardado o las posiciones del sensor, bloque 2404. De lo contrario, en respuesta a una determinación de que la información almacenada puede haber caducado, la unidad de control comienza un procedimiento para actualizar su información almacenada de posición del sensor, bloque 2406. Mientras tanto, la unidad de control continúa monitoreando los datos de presión y temperatura recibidos de los monitores respectivos, bloque 2408. Si se detecta una condición fuera de rango, o anormal, se proporciona una advertencia.

La FIG. 25 ilustra una incorporación de un método para la auto localización inalámbrica de monitores en un sistema de monitoreo de presión de las llantas a control remoto. Auto localización se refiere a la habilidad de los componentes del sistema para determinar, sin la intervención humana, las posiciones de los monitores en las ruedas del vehiculo. Esto incluye distinguir la posición izquierda de la derecha y la delantera de la trasera. La información de posición se usa para suministrar información completa al operador del vehículo, incluyendo identificar qué monitor ha detectado una condición fuera de rango o de emergencia. En el método que se ejemplifica en la FIG . 25, la unidad de control localizada centralmente recibe las transmisiones del monitor y asigna los monitores detectados a posiciones en el vehiculo. La FIG. 25 ilustra un procedimiento efectuado por la 'unidad de control del sistema que puede ser llamado por otra rutina funcional de la unidad de control y que representa la actividad de control implementada por el microcontrolador u otro controlador lógico de la unidad de control. Este método comienza en el bloque 2500.

En el bloque 2502, la unidad de control llama un procedimiento Datos RF del Monitor. Una incorporación del procedimiento Datos RF del Monitor se describirá con detalle más adelante conjuntamente con la FIG. 26. Este procedimiento recupera y procesa los datos recibidos en una transmisión RF de un monitor. De preferencia cada monitor transmite datos en intervalos periódicos. Cada unidad de información generalmente incluye un número predeterminado de marcos repetidos de los mismos datos para garantizar una recepción confiable. En un ejemplo, cada transmisión del monitor incluye ocho unidades de información de datos . Los datos ' transmitidos en una incorporación- incluyen el código único de identificación del monitor transmisor, datos como presión y temperatura, datos de modo, que definen el modo actual de operación del monitor transmisor, información de dirección que define la dirección de rotación determinada por el monitor transmisor para la rueda en la que está montado e información de verificación como suma de comprobación.

En el bloque 2504, la unidad de control determina si el número de unidades de información válidas excede . un umbral predeterminado. Una unidad de información válida es una en la cual los datos,1- recibidos incluyen errores obvios y la suma de comprobación u otra información de verificación son sin error. El umbral predeterminado puede ser cinco u ocho unidades de información recibidas. Se puede usar cualquier otro número para garantizar una recepción confiable de los datos.

Si el número tota?» de unidades de información válidas no excede el umbral, en el bloque 2506 la unidad de control determina si han pasado tres minutos desde que se recibió la primera unidad de información. Si no es el caso, el sistema no ha detectado el tiempo de espera y el control regresa al bloque 2502 para procesar los datos adicionales RF recibidos. De lo contrario, el control prosigue al bloque 2518 donde las posiciones anteriores de los sensores están asignadas a los sensores actualmente detectados .

Si el número total de unidades de información excede el umbral, indicando que la unidad de información ha sido recibida en forma confiable, en el bloque 2508 se llama al procedimiento Asignar las Posiciones de las Ruedas' Del Lado Izquierdo y Del Lado Derecho. Un ejemplo de una incorporación de este procedimiento se describirá con detalle a continuación conjuntamente con la FIG. 27. Este procedimiento intenta asignar las aposiciones del lado izquierdo y del lado derecho en el vehiculo a los monitores transmisores .

En el bloque '2510, la unidad de control determina si tuvo éxito la asignación de lado a lado. Si no se han asignado las posiciones del lado izquierdo y del lado derecho, el control prosigue al bloque 2518 donde las posiciones anteriores de los sensores están asignadas a los sensores actualmente detectados.

En el bloque 2512 se llama al procedimiento Asignar las Posiciones de !las Ruedas LHS/RHS Delanteras y Traseras. Un ejemplo de una incorporación de este procedimiento se describirá a continuación conjuntamente con la F1G. 28. Este procedimiento intenta asignar las posiciones del lado delantero y trasero y lado izquierdo y lado derecho en el vehículo a los monitores transmisores.

En el bloque 2514, la unidad de control determina que se han asignado con éxito todas las posiciones de los monitores. Si no es el caso, el control prosigue al bloque 2518 donde las posiciones anteriores de los sensores están asignadas a los sensores actualmente detectados. De lo contrario, en el bloque 2516, las nuevas posiciones asignadas se almacenan en la memoria permanente de la unidad de control, bloque 2516. La posición de los sensores se puede almacenar en cualquier forma o formato adecuado. Por ejemplo se pueden designar las direcciones de la memoria respectiva para la rueda delantera izquierda, la rueda delantera derecha, la rueda trasera izquierda y la rueda trasera derecha y los códigos únicos de identificación de monitor almacenados en aquellas direcciones designadas de la memoria. Los datos de las llantas tales como presión y - temperatura entonces se pueden almacenar en las direcciones asociadas con las direcciones designadas de la memoria.

La FIG. 26 ilustra una incorporación de un procedimiento o subrutina Datos RF del Monitor. La incorporación que se ilustra es adecuada para su uso en una unidad de control como la unidad de control 110 de la FIG. 1 en la cual un circuito RF recibe transmisiones RF que son decodificadas a datos digitales por un decodificador RF y posteriormente transferidas a un microcontrolador. La FIG. 26 ilustra un procedimiento realizado por la unidad de control del sistema que puede ser llamado por otra rutina funcional de la unidad de control y que representa la actividad dé control implementada por el microcontrolador u otro control lógico de la unidad de control. El método comienza en el bloque 2600.

En el bloque 2602 se determina si se ha recibido una unidad de información nueva. Los monitores del sistema transmiten unidades de información de datos incluyendo, por ejemplo, un indicador de modo o código de función que indica el modo operativo del monitor y la naturaleza de la unidad de información recibida, los datos de las llantas como presión o temperatura, el código único de identificación, datos de dirección de la rotación y la suma de comprobación u otra información de verificación. Si no se ha recibido una unidad de información nueva, el método termina en el bloque 2604.

Si se ha recibido una unidad de información nueva, en el bloque 2606 el código de función contenido en la unidad de información es evaluado. Se determina si el código de función de la unidad de información corresponde a una dirección de rotación conocida o desconocida según lo determina el sensor. Si no es el caso, en el bloque 2608, la unidad de control llega a la conclusión de que el código de función recibido es un código estacionario o un código de activación. El control entonces prosigue al bloque 2610 donde el controlador recupera los datos de presión y temperatura de las llantas y otros datos así como el código de identificación del monitor de los datos decodificados de la unidad de información recibida. Se actualizan los valores de presión y temperatura almacenados en asociación con el código de identificación del monitor con los nuevos valores. El método entonces termina en el bloque 2604.

En el bloque 2612, el controlador determina si el valor de la indicación de fuerza de la señal recibida (IFSR) está dentro de los limites predeterminados. Esto se puede determinar de cualquier manera adecuada. Si no es el caso, el control prosigue al bloque 2610. Si IFSR está dentro de rango, en el bloque 2614, la unidad de control calcula un valor IFSR promedio para las transmisiones recibidas del sensor identificado por el código de identificación en la unidad de información recibida. En una incorporación que "se ejemplifica, una acumulación de todos los valores IFSR se almacena para cada rueda. Para promediar, el valor almacenado se divide entre el número de unidades de información recibidas para una rueda dada. Entonces se almacena el promedio IFSR calculado para uso posterior.

En el bloque 2616, se recupera el- campo de dirección de rotación de la unidad de información recibida. Si el campo de dirección de rotación indica que el monitor ha determinado que está girando en sentido contrario de las manecillas del reloj , el control prosigue al bloque 2618. En el bloque 2618, se incrementa un valor del contador. Este contador se puede almacenar en la memoria del microcontrolador o de otro procesador de la unidad de control. El control entonces prosigue al bloque 2610.

En el bloque 2616, si el campo de dirección de rotación de la unidad de información recibida no indica una rotación en sentido contrario de .las manecillas del reloj, en el bloque 2620 la unidad de control determina si el campo de dirección de rotación indica que el monitor ha determinado que está girando en una dirección en el sentido de las manecillas del reloj . Si es asi, el control prosigue al bloque 2622. En el bloque 2622, se incrementa un valor del contador. Este contador se puede almacenar en la memoria del microcontrolador o de otro procesador de la unidad de control. El control entonces prosigue al bloque 2610 ^ En el bloque 2620, si la dirección de rotación no es en el sentido de las manecillas el reloj, el control prosigue al bloque 2624. En el bloque 2624, ya que la rotación no era ni en el sentido de las manecillas del reloj o en el sentido contrario, la unidad de control determina que la dirección de rotación es desconocida. En consecuencia, se incrementa el valor de- un contador desconocido. El contador desconocido se puede almacenar en la memoria del microcontrolador o de otro procesador de la unidad de control. Entonces el control prosigue al bloque 2610.

Como se observó, en el bloque 2610, se actualizan en la memoria los valores de presión y temperatura para el monitor del cual se recibió la unidad de información actual. El procedimiento Datos RF del Monitor termina entonces en el bloque 2604.

La FIG. 27 ilustra una incorporación de un procedimiento Asignar las Posiciones de las Ruedas en el Lado Izquierdo y Lado Derecho. La FIG. 27 ilustra un procedimiento realizado por la unidad de control del sistema que puede ser llamado por otra rutina funcional de la unidad de control y que representa la actividad de control implementada por el microcontrolador o por otro control lógico de la unidad de control. El método comienza en el bloque 2700.

En el bloque 2702, la unidad de control determina, para cada sensor en el vehiculo, que al menos se han recibido 20 unidades de información. Las 20 unidades de información incluyen tanto datos de indicación de la fuerza de la señal recibida (IFSR) como datos de dirección de rotación de la rueda. El número de unidades de información especificado para la incorporación ejemplificada es 20. En otras incorporaciones, se pueden usar otros números de unidades de información. También en otras incorporaciones, el número aceptable de unidades de información recibidas para cada sensor se puede establecer en valores umbral diferentes .

En el bloque 2704, la unidad de control determina si han sido detectados dos sensores localizados en el lado izquierdo del vehiculo y dos sensores localizados en el lado derecho del vehiculo. Esto se determina de los datos de dirección de rotación de la rueda almacenados para cada monitor. Si es así, en el bloque 2706, la unidad de control asigna los sensores del lado izquierdo al lado izquierdo del vehículo y los sensores del lado derecho al lado derecho del vehículo.

El proceso de asignación puede ocurrir de cualquier manera adecuada. En un ejemplo, las direcciones de memoria designadas son asignadas cada una a las ruedas delanteras izquierdas, a las traseras izquierdas, a las delanteras derechas y a las traseras derechas. En vehículos con más ruedas, -se designan más direcciones de memoria con identificadores adecuados. Cuando un sensor es asignado a una posición en el vehiculo, se puede almacenar el código único de identificación para el' sensor en la dirección de memoria designada. Los datos asociados, tales como datos de presión y datos de temperatura de las' llantas se pueden almacenar en las direcciones de memoria asociadas. En otro ejemplo, los códigos de identificación de los sensores son almacenados en una memoria no volátil y las p'osiciones asociadas almacenan los datos que definen la información de asignación de posición. En lo que se determina la posición del monitor en el vehículo y el monitor es asignado a una posición particular, la unidad de control almacena los datos apropiados en las posiciones asociadas las cuales almacenan los datos que definen la información de asignación de posición. También se pueden usar otros procesos de asignación.

Si en el bloque 2704 no se han detectado dos sensores del lado izquierdo y dos sensores del lado derecho, en el bloque 2708 la unidad de control determina si dos sensores han sido localizados en el mismo ladp y, al mismo tiempo, un sensor ha sido localizado en el otro lado junto con un sensor desconocido. Otra vez, esto se puede determinar usando la información de dirección de rotación de la rueda reportada por los sensores en sus transmisiones RF . Si esta condición se satisface, es probable que el sensor desconocido sea nuevo en el vehículo y por lo tanto la unidad de control asigna el sensor desconocido al lado del vehiculo con solamente un sensor conocido, bloque 2.714. Para confirmar, en el bloque 2716, la unidad de control determina si ahora hay dos sensores en el lado izquierdo y dos sensores en el lado derecho. Si es así, el control prosigue al bloque 2706 para completar la asignación. Si no, el control prosigue al bloque 2712.

Si falló la prueba en el bloque 2708, en el bloque 2710 la unidad de control determina que de los cuatro sensores identificados, hay dos o más posiciones desconocidas o un lado tiene tres o más sensores designados pa'ra ese lado-. •• En el bloque 2712, el controlador regresa implícitamente a una condición de asignar las posiciones izquierda y derecha con las posiciones anteriormente conocidas.

La subrutina termina en el bloque 2714. La subrutina regresa las posiciones asignadas de los sensores en el vehiculo.

Se pueden implementar incorporaciones alternativas también. En lugar del proceso antes descrito de llegar a una. conclusión acerca de la dirección de rotación de las ruedas en cada sensor y transmitir los datos que definen esa dirección, se puede transmitir otra información en lugar o además de la decisión de dirección. En una incorporación como la descrita anteriormente con relación a la 'FIG. 21, se efectúa el muestreo de las señales de salida del sensor de choque 10 veces al tomar una decisión de izquierda/derecha. El resultado de cada muestra es un valor de la decisión izquierda/derecha, como se muestra por ejemplo en la FIG. 22. Se incrementa un contador del lado izquierdo o un contador del lado derecho con base en la decisión izquierda/derecha. El contador del lado derecho almacena un valor del lado derecho y el contador del lado izquierdo almacena un valor del lado izquierdo. Al final de las 10 muestras, el contador que tiene el mayor número o valor (derecha o izquierda) determina los datos que definen la dirección que se va a transmitir del sensor. En esta incorporación, solamente se transmite la información de dirección.

Sin embargo, en incorporaciones alternas, también se pueden enviar datos que indican que tan fuerte es la decisión de dirección, o el grado de confianza en la decisión de dirección o el grado de confianza en la información de posición (lado izquierdo o derecho del vehículo) determinada para el sensor en el vehículo. En una primera incorporación,/,.. ,.los valores almacenados en los dos contadores son transmitidos, ya sea junto con los datos de dirección derecha/izquierda o en lugar de esos datos de dirección. En una segunda incorporación, un número es transmitido el cual representa que tan fuerte se tomó la decisión, o el nivel de confianza en la decisión. Por ejemplo, el número transmitido puede ser seleccionado como se muestra a continuación: Por consiguiente, si todas las decisiones tomadas por el sensor han sido que el sensor está en el lado derecho del vehiculo, el sensor concluirá que tiene el 100% de confianza de esa decisión y transmitirá un valor de 0. Al momento de recepción en la unidad de control, el valor de los datos se interpretará de la misma manera. Si menos de todas las decisiones (por decir, 9 de 10 decisiones) han sido que el sensor está en el lado derecho, el sensor todavía- concluirá que está en el lado derecho, pero con un nivel menor de confianza. El valor 1 es transmitido para indicar esto y será interpretado en consecuencia- en la unidad de control. Se pueden seleccionar cualquiera de los valores restantes para ser transmitidos también, dependiendo de la mezcla de las decisiones a las que se llegó con base en los contenidos de los contadores Ll, LD.

Se pueden usar o sustituir otros valores de datos. Por ejemplo, tres, cuatro o más bits se pueden usar codificar el valor decimal, o en cambio se puede usar un esquema octal, hexadecimal u otro similar al ilustrado en la tabla anterior. En esta manera de codificación, los requisitos de transmisión se pueden mantener relativamente bajos en tanto que transmiten substancialmente más información acerca de la decisión del- lado izquierdo.

La FIG. 28 ilustra una incorporación de un procedimiento Asignar las Posiciones Frontales, Traseras, LI/LD de las Ruedas. La FIG. 28 ilustra un procedimiento realizado por la unidad de control del sistema el cual puede ser llamado por otra rutina funcional de la unidad de control y que representa la actividad de control implementada por el microcontrolador u otro control lógico de la unidad de control. El método comienza en el bloque 2800.

En el bloque 2802, la unidad de control determina, para cada sensor en el vehículo, que al menos 20 unidades de información se han recibido. Las 20 unidades de información incluyen tanto los datos de la indicación de la fuerza de la señal recibida (IFSR) como los, datos de la dirección de la rotación. El número de unidades de información especificado para la incorporación ejemplificada es 20. En otras incorporaciones, se pueden usar otros números de unidades de información. También en otras incorporaciones el número aceptable de unidades de información recibidas para cada sensor se puede establecer en valores umbral diferentes. , En el bloque 2804, se realiza un proceso para asignar las posiciones del sensor del lado izquierdo y el lado derecho y delantero y trasero. Para procesar los sensores del lado izquierdo, en el bloque 2806, la unidad de control compara los valores de los datos IFSR con valores limites predeterminados. La unidad de control determina si hay valores IFSR dentro del rango para dos sensores del lado izquierdo. Si no es el caso, el control prosigue al bloque 2808 donde la unidad de control asigna implícitamente las posiciones del lado izquierdo con las posiciones anteriormente conocidas de los sensores.

De acuerdo con una incorporación, se proporciona una técnica de compensación de temperatura IFSR para garantizar la operación confiable del sistema .' Cada sensor montado en una rueda tendrá una potencia de salida que debe cumplir con -la/-, especificación para el componente y el sistema. Un val.or típico de la potencia de salida especificada es 65 dBuV +5/-.3dBuV, medido a 3 m. Esto significa que cada sensor, cuando se midió en cualquier rin de rueda a cualquier temperatura dentro del rango especificado de temperatura operativa mínima-máxima de -40C a +100C, tendrá una potencia de salida entre los valores de 62 dBuV a 70 dBuV. Para que el sistema de auto localización inalámbrica que se describe en el presente opere en forma confiable, la distribución de potencia a través de los transmisores en el vehículo debe estar minimizada para distinguir en forma confiable entre una transmisión de /las llantas delanteras y las traseras. Parte de la distribución de potencia se debe a las tolerancias de pieza a pieza de los componentes. Otra parte de la distribución de potencia también - se debe a la temperatura de los sensores respectivos . No todos los transmisores estarán a la misma temperatura debido a mordazas de discos de frenos agarrotadas, etc. K El efecto de variación RF de la temperatura se puede minimizar compensando el valor IFSR. Esto se logra en una incorporación monitoreando los datos de la temperatura recibidos y transmitidos por cada sensor como parte de sus datos transmitidos. El valor IFSR medido se ajusta para el sensor en cuestión en el software del receptor o unidad de control. Se puede usar cualquier algoritmo de compensación adecuado, como usando una tabla de consulta de los valores de ajuste IFSR versus la temperatura recibida. Esto lo puede llevar a cabo un procesador de la unidad de control que procesa los datos recibidos y almacenados para implementar un circuito de compensación, o mediante el uso de un circuito de compensación dedicado el cual ajusta o compensa los valores IFSR usando la información recibida de la temperatura de un monitor transmisor. La compensación de temperatura de IFSR puede reducir la distribución de tolerancia en aproximadamente 3dB, produciendo un sistema mucho más confiable.

Si en el bloque 2806 hubiera valores IFSR dentro del rango predeterminado para dos sensores del lado izquierdo, en el bloque 2810 la unidad de control determina si la fuerza de la señal recibida para uno de los sensores del lado izquierdo es mayor que la del otro. Esto se realiza en una incorporación comparando el conteo IFSR para los dos sensores del lado izquierdo y un valor de diferencia. Los conteos IFSR corresponden a ;la lectura promedio del convertidor analógico a digital o valor para una rueda dada o sensor en el vehículo. Cuando se recibe una unidad de información, se incrementa un contador IFSR para el sensor. Si la diferencia entre el oonteo IFSR para los dos sensores del lado izquierdo no excede un valor umbral, el control prosigue al bloque 2808 donde la unidad de control asigna implícitamente las posiciones del lado izquierdo con las posiciones anteriormente conocidas de los sensores. De otra manera, si la diferencia entre los conteos IFSR para los dos sensores del lado izquierdo excede el valor umbral, la unidad de control puede concluir que uno de los sensores está más cerca del receptor por lo que la IFSR es típicamente más fuerte que la del otro sensor que está más alejado del receptor. En el bloque 2812 la unidad de control determina si el receptor está localizado en el frente del vehiculo. Esta información se puede recuperar de una posición almacenada preprogramada .

Si el receptor está localizado en el frente del vehiculo, en el bloque 2814, el sensor del lado izquierdo con el mayor conteo IFSR es asignado a la parte delantera izquierda del vehículo. En forma similar, el sensor de lado izquierdo con el menor conteo IFSR está asignado en la parte trasera izquierda del vehículo. Alternativamente, si el receptor no está localizado, en el frente del vehículo, en el bloque 2816, el sensor del lado izquierdo con el mayor conteo IFSR está asignado a la parte trasera izquierda del vehículo y el sensor izquierdo con el menor conteo IFSR está asignado a la parte delantera izquierda del vehículo.

Por el otro lado, en el bloque 2818, comienza un proceso para asignar la posición del sensor delantero y trasero del lado derecho. Para procesar los sensores del lado derecho, la unidad de control compara los valores IFSR de los datos con los valores limites predeterminados. La unidad de control determina si hay valores IFSR dentro del rango para los dos' sensores del lado derecho. Si no es el caso, el control prosigue al bloque 2820 donde la unidad de control asigna implícitamente las posiciones del lado derecho con las posiciones anteriormente conocidas de los sensores.

Si en el bloque >2818 hubiera valores IFSR dentro del rango predeterminado para dos sensores del lado derecho, en el bloque 2822 la unidad de control determina si la fuerza de la señal recibida para uno de los sensores del lado derecho es mayor que la del otro. Esto se realiza en una incorporación comparando el conteo IFSR para los dos sensores del lado derecho y un valor de diferencia. Si la diferencia entre los conteos IFSR para los dos sensores del lado derecho no excede el valor umbral, la unidad de control prosigue al bloque 2820 donde la unidad de control asigna implícitamente las posiciones del lado derecho con las posiciones anteriormente conocidas de los sensores. Por el otro lado, si la diferencia entre los conteos IFSR para los dos sensores del lado derecho excede el valor umbral, la unidad de control puede concluir que uno de los sensores está más cerca del receptor por lo que la IFSR es típicamente más fuerte que la del otro sensor que está más alejado del receptor. En el bloque 2824 la unidad de control determina si el receptor está localizado en el frente del vehículo. Esta información se puede recuperar de una posición almacenada preprogramada.

Si el receptor está localizado en el frente del vehículo, en el bloque 2826, el sensor del lado derecho con el mayor conteo IFSR es asignado a la parte delantera derecha del vehículo. En forma similar, el sensor de lado derecho con el menor conteo IFSR está asignado en la parte derecha del vehiculo. Alternativamente, si el receptor no está localizado en el frente del vehículo, en el bloque 2828, el sensor del lado derecho con el mayor conteo IFSR está asignado a la parte trasera derecha del vehículo y el sensor derecho con el menor conteo IFSR está asignado a la parte delantera derecha del vehículo.

En el bloque 2830, la unidad de control determina si se han asignado todas las posiciones de los sensores. Si no es el caso, en el bloque 2832 las posiciones anteriormente conocidas son asignadas de tal manera que todas las posiciones estén asignadas para el vehículo. El procedimiento termina en el bloque 2834. El procedimiento restaura las posiciones asignadas de los sensores en el vehiculo.

Además de determinar las posiciones de los sensores en el vehículo, la incorporación que se revela en el presente también proporciona una indicación de la velocidad de un vehículo determinada por cada sensor. La indicación de la velocidad de un vehículo la puede trasmitir el sensor para ser recibida por la unidad de control y utilizada para confirmar que la transmisión recibida vino del sensor montado en el mismo vehículo.

El sensor puede determinar la velocidad del vehículo debido a que la señal de salida del sensor es periódica con un periodo igual a un periodo de revolución de la rueda. Cualquier señal de aceleración que se aproxime a la periodicidad de la revolución de la rueda se puede usar para tal efecto. Esto no dará la velocidad real del vehículo sino solamente una indicación relativa de la misma. La unidad de control del vehículo, sin embargo, puede obtener la velocidad real del vehiculo sobre el enlace común CAN que transfiere los datos internamente entre los componentes del vehículo. La unidad de control puede efectuar una correlación entre los datos recibidos de velocidad del vehículo/datos de frecuencia con la velocidad real del vehiculo sobre el enlace común CAN. Si existe una correlación fuerte, la unidad de control ha aumentado su confianza 'de que ha recibido una transmisión de un sensor en su propio vehículo y -no de un vehículo contiguo. También los niveles de IFSR para los transmisores del mismo vehículo serán más fuertes, añadiendo solidez al método de detectar cuales sensores están adaptados al vehículo.

De lo anterior se' puede ver que -el presente invento proporciona una detección de movimiento mejorada en un monitor de un sistema de monitoreo de presión de las llantas a control remoto. Un interruptor de láminas mecánico en el monitor se reemplaza por un sensor y un grupo adecuado de circuitos de interconexión. Se colocan dos sensores en el mismo plano y producen señales de salida en respuesta al movimiento del monitor. Se usa una relación de la fase retardo/guía de las señales de salida para determinar información acerca del movimiento del monitor y la rueda en la que está montado.

Una incorporación especifica de un sensor adecuado es un sensor de choque. El sensor de choque es un aditamento piezoeléctrico que suministra una señal eléctrica de salida proporcional a la aceleración percibida por el sensor de choque. Por lo tanto se proporcionan dos métodos de detectar el movimiento..... En un primer método, Se puede detectar la presencia de una señal sinusoidal proporcional a la aceleración gravitacional debida a la rotación de la rueda con el monitor. En un segundo método, se puede detectar el ruido de banda ancha debido a la aceleración del sensor de choque para determinar si el vehículo y el monitor están en movimiento. El uso de un sensor de choque de estado sólido en lugar del interruptor de láminas mecánico proporciona una solución menos cara, más robusta y durable que reduce la disipación de potencia en el monitor. Además, el sensor de choque usado como un interruptor de movimiento se puede montar en la superficie de una tarjeta de circuitos impresos, eliminando el paso de montaje manual que se requiere para el interruptor mecánico y reduciendo los costos de manufactura para el monitor.

Además, el presente invento proporciona un método mejorado y aparato para posición del sensor en un sistema de monitoreo de la presión de las llantas a control remoto. La posición de lado a lado se determina en el transmisor usando un par de sensores piezoeléctricos de movimiento. Un acelerómetro de eje dual o dos acelerómetros' sencillos son reemplazados por los sensores de choque y un grupo adecuado de circuitos de interconexión. Esto tiene la ventaja de reducir el costo, ya que los sensores de 5 choque combinados, cuestan menos de la mitad que el acelerómetro de eje dual, el cual a su vez cuesta la mitad que dos acelerómetros de un solo eje. Esto también tiene la ventaja de simplificar la fabricación, ya que los sensores de choque están empacados en un paquete estándar de montaje en una superficie 10. para montaje automatizado en una tarjeta de circuitos impresos. El circuito para detectar en forma confiable la señal de salida del sensor de choque está considerablemente simplificado sobre el requerido para negar la fuerza centrífuga detectada por el acelerómetro anterior. .••• t». ,. 15 Por lo tanto se tiene la intención de que las descripciones detalladas anteriores sean tomadas en cuenta como ilustrativas en lugar de limitativas y que debe entenderse que las siguientes reivindicaciones, incluyendo todas sus equivalentes tienen la 20 intención de definir el principio y alcance de este invento. 25 30

Claims (34)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de monitores para llantas a control remoto que incluye: una unidad de control; y una pluralidad de monitores que se pueden montar en las ruedas respectivas de un vehículo para transmitir radioseñales a la unidad de control, cada uno de los monitores respectivos incluye: un par de sensores para producir una primera y segunda señales que son proporcionales a un cambio en la fuerza aplicada a los sensores; y un circuito de control configurado para determinar la información de posición para el monitor respectivo con base en la primera y segunda señales del par de sensores .

2. El sistema de monitores para llantas a control remoto de la reivindicación 1, en donde el par de sensores incluye: un primer sensor piezoeléctrico montado para producir la primera señal en respuesta a un cambio en la fuerza aplicada a lo largo de un primer eje; y un segundo sensor piezoeléctrico montado para producir la segunda señal en respuesta a un cambio en la fuerza aplicada a lo largo de un segundo eje.

3. El sistema de monitores para llantas a control remoto de la reivindicación 1, en donde el par de sensores incluye: un primero y un segundo sensor piezocerámico.

4. El sistema de monitores para llantas a control remoto de la reivindicación 1 que además incluye: Un circuito de indicación de la fuerza de la señal recibida (IFSR) para determinar la fuerza relativa de las radioseñales transmitidas de los monitores y recibidas en la unidad de control.

5. El- sistema de monitores para llantas a control remoto de la reivindicación 4, en donde las señales radio transmitidas incluyen la -información de posición.

6. El sistema de monitores para llantas a control remoto de la reivindicación 5, en donde la unidad de control está configurada para determinar las posiciones respectivas de la pluralidad de monitores en el vehículo en respuesta a la información en las radioseñales transmitidas por los monitores respectivos y la fuerza relativa de las señales radio transmitidas .

7. El sistema de monitores para llantas a control remoto de la reivindicación 6, en donde las señales radio- transmitidas incluyen información de la posición del lado derecho - lado izquierdo determinada en los monitores respectivos en - respuesta a la primera y segunda señales de los sensores y en donde la unidad de control determina información de la posición delantera - trasera para los monitores respectivos con base en la fuerza relativa de las señales radio transmitidas.

8. El sistema de monitores para llantas a control remoto de la reivindicación 4, en donde las señales radio transmitidas incluyen información de temperatura y en donde el circuito de control opera en respuesta al software de compensación, el circuito de control asociado con el software de compensación ,configurado para compensar la fuerza relativa de las radioseñales transmitidas usando la información de temperatura .

9. Un monitor para llantas configurado para ser montado en un vehiculo, el monitor incluyendo: un primer sensor de choque para producir una primera señal de movimiento; un segundo sensor de choque para producir una segunda señal de movimiento; y un circuito acoplado al primer sensor de choque y al segundo sensor de choque para determinar información de la posición del lado derecho - lado izquierdo para el monitor con base en la primera señal de movimiento y la segunda señal de movimiento.

10. El monitor para llantas de la reivindicaci -.'ó•Vn.fe.-9 ,,. en donde el circuito de control está configurado para determinar información de la -posición del lado derecho - lado izquierdo para el monitor con base en una relación retardo- guía de la primera señal de movimiento y la segunda señal de movimiento.

11. El monitor para llantas de la reivindicación 9, en donde el circuito está configurado para muestrear en forma alterna la primera señal de movimiento y la segunda señal de movimiento.

12. El monitor para llantas de la reivindicación 9, que además incluye : un sensor para producir una señal de condición de la llanta; y un radio circuito acoplado al circuito de control para transmitir radioseñales al menos en parte con base en la señal de condición de la llanta.

13. Un método de monitor para llantas que incluye: detectar el estado de una señal de detección de movimiento en un monitor montable en una rueda o un vehículo; con base en el estado de la señal de detección de movimiento, determinar si el monitor está en movimiento; . si- el monitor está en movimiento, determinar una relación retardo - guía entre dos señales de detección de movimiento; y con base en la relación retardo - guía, estimar ' la informacion.de posición para el monitor.

14. El método de la reivindicación 13, en donde la estimación de información de posición incluye estimar la dirección de rotación de la rueda para el monitor. ,*¡..«,.....

15. El método de la reivindicación 13, en donde la estimación de información de posición incluye estimar la posición del lado derecho - lado izquierdo del monitor en el vehículo.

16. El método de la reivindicación 13, en donde la determinación de la relación retardo - guía incluye: evaluar el periodo de una primera señal de detección de movimiento; cronometrar un retardo desde un punto de la primera señal de detección de movimiento hasta aproximadamente el mismo punto de una segunda señal de detección de movimiento; y si el retardo es menos de la mitad de un periodo, determinar que la segunda señal de detección de movimiento guía la primera señal de detección de movimiento. j v

17. El método de la reivindicación 13 que además incluye: determinar la relación retardo - guia un número de veces predeterminado; incrementar un contador de una pluralidad de contadores de dirección con base en la relación retardo - guía determinada; y con base en los valores de la pluralidad de contadores de dirección, estimar la información de posición.

18. El método de la reivindicación 17 que además incluye: Transmitir una indicación de la información de la posición estimada.

19. El método de la reivindicación 18 que además incluye: Transmitir datos que definen el grado de *c-»•;onfe.f-i-.dencia en la información de posición.

20. El método de la reivindicación 19, en donde la transmisión de datos que definen el grado de confianza comprende transmitir el contenido de una pluralidad de contadores de dirección.

21. El método de la reivindicación 19, en donde la transmisión de datos que definen el grado de confianza comprende transmitir datos codificando la información de posición y datos que definen el grado de confianza.'

22. Un método para determinar la información de posición para los monitores respectivos en un sistema de monitores para llantas a control remoto que incluye una unidad de control, el método incluye: Monitorear los datos de radiofrecuencia transmitidos por los monitores respectivos y recibidos en un receptor, incluyendo los datos de radiofrecuencia información de posición del lado derecho - lado izquierdo determinados en un monitor transmisor respectivo usando el primero y segundo sensores los cuales producen señales de movimiento en respuesta al movimiento del monitor transmisor respectivo; cuando un número de transmisiones de datos excede un umbral, asignar las posiciones del lado derecho y del lado izquierdo para los monitores respectivos con base en la información de posición del lado derecho - lado izquierdo contenida en los datos de radiofrecuencia de los monitores respectivos; asignar las posiciones delantera y trasera para los monitores respectivos; y almacenar las nuevas posiciones de los .monitores en la unidad de control.

23. El método de la reivindicación 22, en donde el monitoreo de los datos de radiofrecuencia incluye: detectar una unidad de información de datos transmitida por un monitor respectivo, incluyendo decodificar los datos contenidos en la unidad de información, y determinar una indicación de la fuerza de la señal recibida (IFSR) para la unidad de información de datos; determinar la información de posición del lado derecho - lado izquierdo de los datos decodificados; y actualizar un contador de la dirección de rotación para el monitor respectivo.

24. El método de la reivindicación 23, en donde el monitoreo los datos de ¡radiofrecuencia además incluye: determinar un código de - función para la unidad de información de los datos decodificados; identificar la información de dirección de rotación de los datos decodificados; y si el código de función está asociado con una condición estacionaria o una condición de activación del monitor respectivo, actualizar la información almacenada de la condición de la llanta para el monitor con la información de los datos decodificados .

25. El método de la reivindicación 23, en donde el monitoreo de - los datos de radiofrecuencia además incluye: después de actualizar el contador de dirección de rotación, actualizar la información almacenada de la condición de la llanta para el monitor con la información de los datos decodificados. ,„-,.. ,_„. ,,

26. El método de la reivindicación 22, en donde la asignación de las posiciones del lado izquierdo y las posiciones del lado derecho para los monitores respectivos incluye: determinar de la información de las posiciones del lado izquierdo - lado derecho para los respectivos monitores si se han detectado dos monitores del lado derecho y dos del lado izquierdo; y si es así, asignar los monitores del lado izquierdo a las posiciones del lado izquierdo y asignar los monitores del lado derecho a las posiciones del lado derecho.

27. El método de la reivindicación 26, en donde la asignación de las posiciones del lado izquierdo y las posiciones del lado derecho para los monitores respectivos incluye: determinar de la información de las posiciones del lado derecho - ladp izquierdo para los monitores respectivos si se han detectado dos monitores del mismo lado y uno del otro lado y un monitor desconocido; si es así, asignar el monitor desconocido al mismo lado que el monitor del otro lado; determinar si se han detectado dos monitores del lado izquierdo y dos monitores del lado derecho; y si es así, asignar los monitores del lado izquierdo a las posiciones del lado izquierdo y asignar los monitores del lado derecho a las posiciones del lado derecho.

28. El método de la reivindicación 22, en donde la asignación de las posiciones delanteras y traseras para los monitores respectivos incluye: recuperar la información almacenada de la indicación de la fuerza de la señal recibida (IFSR) para los monitores respectivos; . , para los monitores asignados a las posiciones del lado izquierdo y las posiciones del lado derecho, identificar dos monitores del mismo lado que tienen información IFSR en un rango predeterminado; identificar un monitor de los dos monitores del mismo lado que tiene mayores valores IFSR; determinar una localización delantera o trasera para el receptor; asignar el otro monitor de los dos del mismo lado al otro de la posición delantera o frontal .

29. El método de la reivindicación 28, que además incluye: detectar los datos de temperatura para un monitor transmisor en los datos monitoreados de radiofrecuencia; medir un valor IFSR para los datos monitoreados de radiofrecuencia; compensar el) valor IFSR de acuerdo con los datos de temperatura detectados y almacenar la información IFSR compensada.

30. Un método en un receptor de un sistema de monitores para llantas, que incluye: recibir radiotransmisiones de los sensores del sistema de monitores; determinar los valores de la indicación de fuerza de la señal recibida (IFSR) para las radiotransmisiones recibidas; decodificar las radiotransmisiones para determinar la información de temperatura de las llantas; y compensar los valores IFSR de acuerdo con la información de temperatura de las llantas para reducir una variación en los valores IFSR.

31. Un método de monitores para llantas que incluye: detectar el estado de una señal de detección de movimiento en un monitor montable en una rueda o un vehículo; con base en el estado de la señal de detección de movimiento, determinar si el monitor está en movimiento: si el monitor está en movimiento, determinar una relación retardo - guía entre dos señales de detección de movimiento; con base en la relación retardo - guia, decidir si el monitor está montado en una posición del lado derecho o en una posición del lado izquierdo en el vehículo; con base en la decisión, incrementar el contador del lado derecho el cual almacena un valor del lado derecho o un contador del lazo izquierdo que almacena un valor del lado izquierdo; transmitir a una unidad de control remoto información acerca de la posición decidida del lado derecho o la posición del lado izquierdo; y transmitir a la unidad de control remoto información acerca de la confianza en la decisión.

32. El método de la reivindicación 31, que además incluye: codificar la información acerca de la posición decidida del lado derecho o de la posición del lado izquierdo y la información acerca de la confianza en la decisión; y transmitir la información codificada.

33-. Un método de monitores para llantas que incluye: detectar una señal de aceleración en un monitor montable en una rueda de un vehículo; . con base en el periodo de la señal de aceleración, estimar el periodo de rotación de la rueda; transmitir a una unidad recontrol remoto-- del vehículo información acerca del periodo de rotación estimado; y correlacionar los datos con base en el periodo de rotación estimado con los datos de velocidad del vehículo.

34. El método de monitores para llantas de la reivindicación 33 que además incluye: con base en la correlación, llegar a la conclusión en la unidad de control de que el monitor está montado en el vehículo.