ES2243199T3 - Metodo para comunicacion de datos en un sistema de control de la presion de neumatico a distancia. - Google Patents
Metodo para comunicacion de datos en un sistema de control de la presion de neumatico a distancia.Info
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Abstract
Un método para transmitir datos en un sistema de supervisión remota de la presión de los neumáticos en el cual, cada uno de los neumáticos de una pluralidad de neumáticos de un vehículo, se recogen los datos representativos de una característica del neumático en cada uno de los respectivos neumáticos, se transmiten palabras de datos que responden a los datos representativos de la característica del neumático durante una pluralidad de ventanas de tiempo, caracterizado porque los momentos de la transmisión de la pluralidad de ventanas de tiempo está definido por un respectivo punto de inicio diferente, preasignado, de un código de múltiples valores, predeterminado, común a la pluralidad de neumáticos del vehículo, para formar un código exclusivo para el respectivo neumático.
Description
Método para comunicación de datos en un sistema
de control de la presión de neumático a distancia.
La presente invención está relacionada con un
método para comunicar datos en un sistema de supervisión remota de
la presión de los neumáticos.
Los sistemas de supervisión remota de la presión
de los neumáticos han sido desarrollados utilizando la tecnología de
radio para proporcionar información centralizada de la presión de
los neumáticos al operador de un vehículo. Tales sistemas incluyen
típicamente una pluralidad de unidades de envío o transmisores
asociados con los neumáticos de un vehículo, tal como un automóvil,
camión u otros vehículos con ruedas, junto con una unidad receptora.
Los transmisores miden una característica del neumático, tal como la
presión del aire del neumático, y comunican los datos
correspondientes a la característica del neumático al receptor. El
receptor emprende alguna acción como respuesta a los datos, tal como
proporcionar una alarma o proporcionar una presentación visual
indicativa de la característica del neumático, para el operador del
vehículo.
Un problema evidente en tal sistema es la
colisión de datos en el receptor. Si dos transmisores transmiten
datos al mismo tiempo, puede tener lugar una colisión, en cuyo caso
el receptor es incapaz de descodificar fiablemente las dos
transmisiones. Cualquier solapamiento de dos transmisiones desde las
unidades de envío puede impedir la recepción de los datos desde
ambas unidades de envío.
Una solución conocida implica interrumpir la
transmisión de datos durante periodos de tiempo repetitivos
seleccionados en cada transmisor. El tiempo total de transmisión se
divide en varias secciones, por ejemplo diez. Durante las secciones
seleccionadas, por ejemplo dos de las diez, se suspende la
transmisión para proporcionar un tiempo de silencio en el que pueden
transmitirse y recibirse con éxito los datos desde otras unidades de
envío. Si los tiempos de silencio de tres de cada cuatro unidades de
envío se ajustan durante un tiempo en el que está transmitiendo la
cuarta unidad de envío, no ocurrirá ninguna colisión. Si se
descodifican dos transmisiones desde la misma unidad de envío y son
idénticas, los datos se consideran válidos y fiables.
El documento WO 96 15919 A divulga un método para
transmitir datos en un sistema de supervisión remota de la presión
de los neumáticos, comprendiendo el método los pasos de, para cada
neumático de una pluralidad de neumáticos de un vehículo, recoger
datos representativos de la característica del neumático y
transmitir palabras de datos, como respuesta a los datos, durante un
periodo de ventanas de tiempo aperiódicas. Además, se divulga un
transmisor para ser utilizado en el sistema de supervisión de la
presión de los neumáticos de un vehículo, comprendiendo el
transmisor un sensor para detectar una condición operativa de un
neumático asociado con el transmisor y generar una indicación; un
controlador acoplado al sensor y que incluye el circuito de
recepción de los datos, configurado para recibir la indicación, y un
circuito de control que da formato a palabras de datos para la
comunicación a un receptor remoto durante una pluralidad de ventanas
de tiempo aperiódicas.
El documento
US-A-5838229 divulga un sistema para
indicar una presión baja en los vehículos, en el cual cada rueda de
un vehículo tiene un transmisor con un código exclusivo. Un receptor
central en el vehículo ha sido instruido para reconocer los códigos
de los respectivos transmisores del vehículo, y también un código
común del transmisor, en el caso de que uno de los transmisores
necesite ser sustituido. Durante el funcionamiento y el
mantenimiento del vehículo, cuando los neumáticos giran, el sistema
puede ser recalibrado para volver a aprender los emplazamientos de
los transmisores. Un codificador en circuito integrado específico de
la aplicación (ASIC) en cada transmisor es programado de acuerdo con
su código exclusivo, de manera que envíe su información en
intervalos diferentes, para evitar la colisión entre dos o más
transmisores del vehículo.
Aunque las técnicas anteriores han sido
aceptables, sería ventajoso limitar aún más la colisión para
comunicar más fiable y rápidamente la información de la
característica del neumático al operador del vehículo.
Consecuentemente, hay una necesidad de un método y un aparato
mejorados para transmitir datos en un sistema de supervisión remota
de la presión de los neumáticos que reduzca la colisión de los
datos.
Esta invención proporciona un método para
transmitir datos en un sistema de supervisión remota de la presión
de los neumáticos en el cual, en cada neumático de una pluralidad de
neumáticos de un vehículo, se recogen datos representativos de una
característica del neumático y, en cada respectivo neumático, se
transmiten palabras de datos que responden a los datos
representativos de la característica del neumático durante una
pluralidad de ventanas de tiempo, caracterizado porque los tiempos
de la transmisión de la pluralidad de ventanas de tiempo está
definido por respectivos puntos de inicio diferentes, preasignados,
de un código de valores múltiples común a la pluralidad de
neumáticos del vehículo, para formar un código exclusivo para el
respectivo neumático.
En un modo de realización, cada transmisor envía
los datos durante una secuencia de ventanas de tiempo aperiódicas.
Debido a que las ventanas de tiempo son aperiódicas, se reduce la
probabilidad de una transmisión simultánea o solapada de dos o más
transmisores. En otro modo de realización, cada transmisor espera un
retardo de tiempo variable antes de empezar su transmisión de datos.
Debido a que los transmisores empiezan a transmitir en momentos
diferentes, se reduce la probabilidad de una transmisión solapada de
dos o más transmisores.
La descripción anterior de la presente invención
ha sido ofrecida solamente a modo de introducción. Nada de esta
sección debe tomarse como limitación de las reivindicaciones
siguientes, las cuales definen el alcance de la invención.
Lo que sigue es una descripción de algunos modos
de realización específicos de la invención, haciendo referencia a
los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de supervisión remota de la presión de los neumáticos;
La figura 2 es un diagrama de tiempos que ilustra
la transmisión de datos del transmisor de la figura 2;
La figura 3 es una serie de diagramas de tiempo
que muestra un ejemplo de una estructura de palabras y bits de los
datos transmitidos, de acuerdo con el diagrama de tiempos de la
figura 2;
La figura 4 es un diagrama de bloques de un
transmisor para ser utilizado en el sistema de supervisión remota de
la presión de los neumáticos de la figura 1; y
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
un método para hacer funcionar el transmisor de la figura 2.
Volviendo ahora a los dibujos, la figura 1
muestra un diagrama de bloques de un vehículo V que incluye, en este
ejemplo, cuatro neumáticos. El vehículo V incluye un sistema 10 de
supervisión remota de la presión de los neumáticos que, en este
ejemplo, incluye cuatro unidades de envío o transmisores 12 y una
unidad receptora 14. Cada uno de los transmisores 12 incluye un
transmisor de radiofrecuencia (RF), alimentado por baterías, que
transmite periódicamente señales de RF indicativas de la presión o
de otra característica del neumático asociado. En este ejemplo, los
neumáticos están etiquetados como T(1), T(2),
T(3), T(4), y las presiones asociadas de los
neumáticos, están identificadas como P(1), P(2),
P(3), P(4). A continuación se describirá la estructura
y funcionamiento de los transmisores 12 con mayor detalle, en
relación con la figura 4. La unidad receptora 14 recibe señales de
RF desde los transmisores 12 y proporciona un aviso al operador del
vehículo V cuando la presión de neumático indicada, de cualquiera de
los neumáticos, está fuera de una gama predeterminada.
La figura 2 es un diagrama de tiempos que ilustra
un método para transmitir datos en un sistema de supervisión remota
de la presión de los neumáticos, tal como el sistema 10 ilustrado en
la figura 1. La figura 2 incluye dos formas de onda, incluyendo una
primera forma de onda 20 que ilustra la transmisión de datos desde
una primera unidad de envío o transmisor del sistema de supervisión
remota de la presión de los neumáticos, y una segunda forma de onda
22 que ilustra la transmisión de datos desde un segundo transmisor
del sistema de supervisión remota de la presión de los neumáticos.
La figura 2 ilustra un bloque o trama de datos transmitidos. Cada
bloque o trama incluye la transmisión de ocho palabras de datos
durante ocho respectivas ventanas de tiempo. Los bloques se repiten,
preferiblemente, con una tasa de repetición o frecuencia de
actualización. La frecuencia de actualización puede ser seleccionada
para que sea del orden de segundos, minutos u horas, o cualquier
otra tasa adecuada. Además, como se describirá a continuación, la
frecuencia de actualización puede variar dependiendo del modo de
funcionamiento del neumático que incluye el transmisor, tal como
cuando está estacionario o cuando está rodando.
En el modo de realización ilustrado, los datos
representativos de una característica de un neumático, tales como
los datos de la presión del neumático, son transmitidos con un
modelo representado por las formas de onda de la figura 2.
Preferiblemente, se transmiten palabras de datos idénticas durante
ventanas de tiempo secuenciales. Así, el primer transmisor transmite
una palabra de datos durante una ventana de tiempo 24 de la forma de
onda 20, retransmite la palabra de datos durante una ventana de
tiempo subsiguiente 26, retransmite la palabra de datos durante una
ventana de tiempo subsiguiente 28, etc. De forma similar, el segundo
transmisor transmite una palabra de datos durante una primera
ventana de tiempo 30, retransmite la palabra de datos durante una
segunda ventana de tiempo 32, retransmite la palabra de datos
durante una tercera ventana de tiempo 34, etc. De esta manera, los
datos son transmitidos repetidamente por cada una de las unidades de
envío o transmisores del sistema para aumentar la probabilidad de
que el receptor reciba y descodifique los datos sin colisiones.
Durante cada ventana de tiempo, un transmisor
transmite una palabra de datos durante un tiempo de transmisión, en
el que el transmisor transmite activamente los datos, seguida de un
tiempo de silencio de duración variable, en el que el primer
transmisor no transmite. Esto continúa hasta que se ha transmitido
un número predeterminado de palabras de datos. En el ejemplo
ilustrado, el tiempo de transmisión durante todas las ventanas de
tiempo es 24,7 ms de manera uniforme. Este tiempo está determinado
por la composición y la duración de la palabra transmitida, que será
descrita con más detalle a continuación conjuntamente con la figura
3. También puede utilizarse otra composición y duración de la
palabra. Para la forma de onda 20, la ventana de tiempo 24 incluye
un tiempo de transmisión 36. El resto de la ventana de tiempo 24 es
un tiempo de silencio. De forma similar, la ventana de tiempo 26
incluye un tiempo de transmisión 38 seguido de un tiempo de silencio
hasta el inicio de un tiempo de transmisión 40 de la ventana de
tiempo 28. Para la segunda forma de onda 22, la ventana de tiempo 30
incluye un tiempo de transmisión 42 seguido de un tiempo de
silencio. La siguiente ventana de tiempo 32 incluye un tiempo de
transmisión 44 seguido de un tiempo de silencio, y la ventana de
tiempo 34 incluye un tiempo de transmisión 46 seguido de un tiempo
de silencio. El resto de las ventanas de tiempo, tanto de la forma
de onda 20 como de la forma de onda 22, utilizadas por el primer
transmisor y el segundo transmisor del sistema de supervisión remota
de la presión de los neumáticos, respectivamente, están
estructurados de forma similar.
Como está ilustrado en la figura 2, las ventanas
de tiempo para la transmisión de datos, desde cada unidad de envío,
son aperiódicas. Mientras que las ventanas de tiempo tienen lugar
secuencialmente, su separación en el tiempo no está definida por una
periodicidad regular. En lugar de eso, el inicio de ventanas de
tiempo sucesivas está sincronizado como respuesta a un código de
duración predeterminada. El código de duración predeterminada
utilizado para definir la forma de onda 20 está ilustrado en la
figura 2, contiguamente a la forma de onda 20. El código utilizado
en este ejemplo es 68664444. De forma similar, el código de
duración predeterminada utilizado para definir la forma de onda 22
está ilustrado en la figura 2, al lado de la forma de onda 22. Este
código es 44686644. Cada transmisor almacena una copia local de este
código de manera que el código es común a todos los neumáticos del
vehículo.
El tiempo de cada ventana de tiempo se mide
utilizando el código de duración predeterminada. Por ejemplo,
haciendo referencia a la forma de onda 20 de la figura 2, la primera
ventana de tiempo 24 tiene una duración de 0,15 segundos. Esta
duración se fija multiplicando el primer elemento del código de
duración predeterminada, 6, por una unidad de tiempo, en este
ejemplo 25 ms. Puede elegirse cualquier otra unidad de tiempo
adecuada. La ventana de tiempo posterior 26 tiene una duración de 8
x 25 ms = 0,2 segundos. De forma similar, la siguiente ventana de
tiempo 28 tiene una duración de 6 x 25 ms = 0,15 segundos. Así, el
inicio de las sucesivas ventanas de tiempo es sincronizado como
respuesta al código de duración predeterminada. Como el tiempo de
transmisión de cada ventana de tiempo tiene una longitud uniforme,
de 24,7 ms en este ejemplo, la duración del tiempo de silencio es
sincronizada de forma similar como respuesta al código de duración
predeterminada.
En el modo de realización ilustrado, el código de
duración predeterminada es común a todos los transmisores del
sistema de supervisión remota de la presión de los neumáticos. Sin
embargo, cada transmisor del sistema está fijado de manera que
empiece en un lugar diferente del código. Así, el primer transmisor,
que tiene un diagrama de tiempo ilustrado como forma de onda 20,
empieza a funcionar utilizando el código 686... para sincronizar las
ventanas de tiempo de la transmisión. El segundo transmisor, que
tiene un diagrama de tiempo ilustrado por la forma de onda 22,
empieza utilizando el código 446... para sincronizar las ventanas de
tiempo de la transmisión. Durante múltiples repeticiones del código,
las transmisiones desde los transmisores siguen el mismo modelo. Sin
embargo, debido al uso de diferentes puntos de inicio en el código
por cada transmisor, las transmisiones desde una pluralidad de
transmisores no estarán sincronizadas, reduciendo la probabilidad de
colisión en esas transmisiones en el receptor.
En el modo de realización ilustrado, durante cada
ventana de tiempo se transmite la misma palabra o palabras de datos.
Sin embargo, en modos de realización alternativos, los datos pueden
ser actualizados, por ejemplo tomando una medición adicional de la
presión del neumático. Los datos actualizados son transmitidos
después en palabras de datos posteriores, utilizando el código de
duración predeterminada para sincronizar las ventanas de tiempo de
la transmisión. Así, una vez que se han recogido los datos de una
característica del neumático, se transmite una palabra de datos como
respuesta a los datos, durante el tiempo activo de la primera
ventana de tiempo. Tras un retardo de tiempo, que se define al menos
en parte por un modelo repetitivo tal como el código de duración
predeterminada, se transmite una palabra de datos siguiente al
inicio de la ventana de tiempo subsiguiente. Los pasos de transmitir
una palabra de datos y, tras un retardo de tiempo, transmitir una
palabra de datos siguiente, son repetidos durante un número
predeterminado de palabras de datos, por ejemplo de ocho palabras de
datos. El retardo de tiempo de cada respectiva palabra de datos se
define de acuerdo con el modelo repetitivo. Como se ha indicado
anteriormente, el modelo repetitivo es común, preferiblemente, a la
pluralidad de neumáticos, utilizando el mismo código en neumáticos
diferentes. Sin embargo, puede utilizarse un modelo diferente. El
código de duración o el modelo repetitivo ilustrado en los dibujos
ha sido determinado por la simulación de ser beneficioso para
reducir la colisión de los datos en el receptor, en un sistema de
supervisión remota de la presión de los neumáticos. Sin embargo,
pueden utilizarse otros modelos para transmitir palabras de datos
que respondan a datos colectivos durante una pluralidad de ventanas
de tiempo aperiódicas.
La figura 3 ilustra un ejemplo de formato de
palabras y bits para ser utilizado en la técnica de transmisión de
datos ilustrada en la figura 2. En la figura 3, una forma de onda 50
muestra un ejemplo de palabra 52 que consiste en 45 bits de
información. La palabra 52 incluye un código de inicio de cuatro
bits, seguido de un solo bit, cinco bits que definen un código de
función, seguidos nuevamente por un solo bit que está seguido de 34
bits adicionales de datos. Los 34 bits de datos están distribuidos
entre un código (ID) de identificación exclusivo de 24 bits, y 8
bits representativos de una característica del neumático, tal como
la presión de aire medida por la unidad de envío que transmite la
palabra. El código de identificación exclusivo de 24 bits es
utilizado para identificar el neumático asociado con la
característica del neumático entregada. Además, se incluye una suma
de comprobación de dos bits, para verificar la fiabilidad de la
recepción de la palabra.
También en la figura 3, una forma de onda 54 y
una forma de onda 56 ilustran la estructura de bits, definiendo un 0
lógico y un 1 lógico, respectivamente. El modo de realización
ilustrado utiliza la modulación por anchura de impulsos (PWM) para
transmitir los datos. En la figura 3 se ofrecen ejemplos de detalles
de la anchura de bits y de velocidad de datos, para un modo de
realización de la presente invención.
Debe observarse que la estructura de palabras y
la estructura de bits ilustradas en la figura 3, son solamente
ejemplos y no son requeridas para un funcionamiento exitoso de un
sistema que emplee la presente invención. Pueden emplearse con éxito
modos de realización alternativos. Por ejemplo, en lugar de emplear
un protocolo de modulación por anchura de impulsos, puede utilizarse
un protocolo Manchester de codificación para una transmisión de
datos fiable. Pueden elegirse tales modos de realización
alternativos para proporcionar una velocidad de comunicación de
datos más rápida o un consumo de potencia reducido en la unidad de
envío que transmite los datos.
La figura 4 muestra un diagrama de bloques de una
unidad de envío para un transmisor 12, para ser utilizada en el
sistema 10 de supervisión remota de presión de los neumáticos de la
figura 1. El transmisor 12 incluye un sensor 60 de presión, un
controlador 62, un conmutador 64 para la rodadura, un interruptor 66
de aprendizaje, un circuito 68 de radiofrecuencia (RF) y una antena
69, un reloj 70 y una batería 72. Los componentes del transmisor 12
están contenidos dentro de un alojamiento 74. El transmisor está
destinado a ser montado sobre el neumático de un vehículo o dentro
de él, para detectar una característica del neumático y transmitir
datos representativos de la característica a un receptor, tal como
la unidad receptora 14 del sistema 10 de supervisión remota de la
presión de los neumáticos de la figura 1. En el modo de realización
ilustrado, la característica del neumático es la presión de aire del
neumático. Sin embargo, pueden medirse otras características del
neumático, tales como la temperatura del neumático, el número de
vueltas del neumático, etc.
El sensor 60 de presión forma un sensor para
detectar una condición de funcionamiento del neumático asociado con
el transmisor 12 y generar una indicación en una salida 76. En el
modo de realización ilustrado, el sensor 60 de presión es un
transductor de presión que detecta la presión de aire del neumático
y genera una señal analógica o bien una señal digital,
representativa de la presión del neumático en la salida 76.
El controlador 62 controla el funcionamiento del
transmisor 12. En el modo de realización ilustrado, el controlador
62 está implementado como un circuito integrado específico para la
aplicación (ASIC). En modos de realización alternativos, el
controlador 62 puede estar implementado como un microprocesador de
propósito general o como un circuito cableado. La implementación
ASIC proporciona ventajas de tamaño, peso, coste y consumo de
energía reducidos, que son todas ellas consideraciones de diseño
importantes para el transmisor 12.
El controlador incluye diversos circuitos para
recibir señales de entrada, operar con las señales de entrada y
proporcionar señales de salida. En particular, el controlador 62
incluye un circuito de recepción de datos configurado para recibir
la indicación de la presión de los neumáticos desde la salida 76 del
sensor 60 de presión. El circuito de recepción de datos puede ser,
por ejemplo, un convertidor de analógico a digital. Además, el
controlador incluye un circuito de control que da formato a las
palabras de datos como respuesta a la indicación para la
comunicación a un receptor remoto durante una pluralidad de ventanas
de tiempo aperiódicas, por ejemplo como se ilustra en la figura 2.
Aún más, el controlador 62 incluye una memoria 78 acoplada al
circuito de control del controlador para almacenar datos.
El circuito 68 de RF está acoplado al controlador
62 para la transmisión en RF de las palabras de datos hacia un
receptor remoto. Esto puede ser conseguido por cualquier método
adecuado, por ejemplo la modulación de las palabras de datos de una
señal portadora, siendo alimentada la portadora modulada sobre la
antena 69 para la transmisión en RF de los datos.
El reloj 70 proporciona un circuito de
sincronismo acoplado al controlador 62 para establecer los tiempos
de referencia para el transmisor 12. El controlador 62 origina una
respuesta a los tiempos de referencia para el funcionamiento
sincronizado del transmisor 12. Por ejemplo, el controlador 62 da
formato a las palabras de datos para la transmisión durante ventanas
de tiempo aperiódicas hacia un receptor remoto. El controlador 62
origina respuestas a los tiempos de referencia para espaciar en el
tiempo las ventanas de tiempo aperiódicas, de acuerdo con un modelo
repetitivo. En el ejemplo ilustrado, el modelo repetitivo es
almacenado en la memoria 78 y es, por ejemplo, el modelo repetitivo
68664444... ilustrado en la figura 2. Así, en un ejemplo de modo de
realización, el controlador 62 selecciona un elemento del código que
forma el modelo repetitivo de la memoria 78. El controlador 62
multiplica una unidad de tiempo, por ejemplo 25 ms, por un elemento
seleccionado y, como respuesta a los tiempos de referencia
establecidos por el reloj 70, sincroniza el inicio de una ventana de
tiempo subsiguiente. De esta manera, el transmisor 12 está
configurado para transmitir una palabra de datos durante una ventana
de tiempo, esperar un tiempo variable predeterminado, definido al
menos en parte por el modelo repetitivo, y transmitir una palabra de
datos siguiente durante una ventana de tiempos siguiente.
Como se ha indicado, los códigos que forman el
modelo repetitivo son almacenados, preferiblemente, en la memoria
78. Alternativamente, los códigos pueden ser calculados o
determinados de una manera adecuada. En el modo de realización
preferido, los códigos son almacenados en la memoria 78 en el
momento de fabricación del transmisor 12. Además, el momento de
inicio en el código utilizado por el controlador 62, cuando
transmite las primeras palabras de datos, está fijado de manera
aleatoria. Esto puede hacerse almacenando el código con un lugar de
inicio aleatorio, o bien seleccionando aleatoriamente el punto de
inicio del código en el controlador 62.
El interruptor 64 de rodadura detecta una
característica giratoria de un neumático, asociado con el transmisor
12, tal como el giro a una velocidad especificada, y proporciona una
indicación cuando la característica giratoria excede de un umbral
predeterminado. En el modo de realización ilustrado, el interruptor
64 de rodadura incluye un interruptor de lengüeta, que se cierra por
una fuerza g especificada (es decir, un múltiplo de la aceleración
debida a la gravedad). Como respuesta al cierre del interruptor 64
de rodadura, el controlador 62 responde, por ejemplo, aumentando la
tasa de muestreo y de transmisión del transmisor 12. Por ejemplo, en
un modo de realización, cuando un vehículo que emplea el transmisor
12 comienza a desplazarse a una velocidad que excede de los 30 km/h,
el conmutador 64 de rodadura se cierra. Como respuesta, el
controlador 62 lee la indicación de presión de aire suministrada por
el sensor 60 de presión con una velocidad incrementada, y cierra el
circuito 68 de RF para transmitir palabras de datos indicadoras de
la presión de aire, también a una velocidad incrementada. En este
ejemplo, cuando el vehículo está estacionario o desplazándose a una
velocidad por debajo del umbral de 30 km/h, la velocidad de
muestreo, según la determina el controlador 62, es aproximadamente
de una muestra cada 15 minutos. La velocidad de la transmisión,
denominada también tasa de actualización o frecuencia de
actualización, es aproximadamente una transmisión de ocho palabras
de datos idénticas cada sesenta minutos. Una vez que el interruptor
64 de rodadura se ha cerrado, la velocidad de muestreo es
incrementada por el controlador 62 a una muestra por cada 10
segundos y la velocidad de transmisión es incrementada a una
transmisión por cada minuto, aumentando la frecuencia de
actualización. Así, el transmisor 12 ilustrado proporciona un modo
incrementado de supervisión de la presión, con un muestreo y una
transmisión más frecuentes cuando el vehículo está en movimiento.
Una vez que el vehículo está nuevamente estacionario y el conmutador
64 de rodadura se abre, el controlador 62 reduce la velocidad del
muestreo y de la transmisión.
En un modo de realización, el interruptor 64 de
rodadura se cierra a un valor de fuerza g especificado, que es
seleccionado entre una gama de valores. En un ejemplo, la gama de
valores de fuerza g varía entre 6,1 y 12,2 veces la aceleración
debida a la gravedad. El valor de fuerza g seleccionado para un
interruptor particular 64 de rodadura es fijado aleatoriamente
durante la fabricación del transmisor 12. De esta manera, cada uno
de los respectivos transmisores 12 asociados con el neumático de un
vehículo empleará diferentes valores de fuerza g para activar el
modo aumentado de supervisión de la presión. Como este modo
corresponde a un aumento de las transmisiones de RF por el
transmisor 12, así como por todos los transmisores utilizados por el
vehículo, este modo corresponderá a un aumento de la probabilidad de
colisión en el receptor. Extendiendo la gama a de valores de fuerza
g a los cuales los transmisores conmutan al modo aumentado de
supervisión de la presión, la probabilidad de colisión o
coincidencia de palabras en el receptor disminuye.
Haciendo referencia ahora a la figura 5, se
muestra un diagrama de flujo que ilustra un método para transmitir
datos en un sistema de supervisión remota de la presión de los
neumáticos. El método comienza en el paso 80.
En el paso 82, se recogen datos representativos
de una característica de un neumático. Por ejemplo, puede medirse la
presión de aire de los neumáticos, la temperatura u otra
característica física del neumático. En el paso 84, que se ilustra
en línea de puntos para indicar que es un paso opcional, el método
incluye esperar un tiempo de retardo variable antes del paso 86, en
el que se trasmiten los datos. Preferiblemente, el tiempo de retardo
variable es diferente del tiempo de retardo variable utilizado por
otros transmisores del sistema de supervisión remota de la presión
de los neumáticos. De esta manera, la probabilidad de colisión o
coincidencia de palabras de la recepción en el receptor del sistema
se reduce. En el paso 86, se transmiten los datos utilizando
cualquier técnica adecuada para la transmisión de datos.
En el paso 88, se determina un primer tiempo de
retardo. En el modo de realización ilustrado, se ilustra el primer
tiempo de retardo utilizando un primer elemento de datos de un
modelo repetitivo contenido en una memoria 90 o en otro lugar de
almacenamiento. Un puntero 92 apunta al elemento en curso del modelo
repetitivo para ser utilizado en la determinación del tiempo de
retardo. En el modo de realización ilustrado, el modelo repetitivo
incluye una pluralidad de números enteros, tal como el ejemplo de
modelo 68664444. Se selecciona en secuencia un número entero entre
una pluralidad de números enteros, para la combinación con una
unidad de tiempo, por ejemplo una duración de tiempo estándar. Al
terminar la secuencia, el puntero vuelve al primer elemento del
modelo repetitivo y se repite la secuencia. En otros modos de
realización, pueden utilizarse otras técnicas para establecer el
modelo repetitivo.
Tras la determinación del primer tiempo de
retardo, el método, en el paso 94 y en el paso 96, entra en un bucle
para esperar que transcurra el primer tiempo de retardo. Si ha
transcurrido el primer tiempo de retardo, el método continúa en el
paso 98, donde se transmiten las siguientes palabras de datos. La
transmisión puede ser efectuada por cualquier método adecuado para
una recepción fiable de las palabras de datos.
En el paso 100, se determina un tiempo de retardo
siguiente utilizando el siguiente elemento de datos del modelo
repetitivo almacenado en la memoria 90. Por ejemplo, el puntero 92
es incrementado para apuntar al siguiente elemento de datos. Tras
determinar el siguiente tiempo de retardo, el método entra en un
bucle que incluye el paso 102 y el paso 104 para esperar mientras
dura el siguiente tiempo de retardo. Una vez transcurrido el tiempo
de retardo siguiente, paso 104, se transmiten las siguientes
palabras de datos, en el paso 106. En el paso 108, el método
determina si han sido enviadas todas las palabras de datos
designadas para la transmisión. Por ejemplo, pueden transmitirse
juntas como un bloque un número predeterminado de palabras de datos,
por ejemplo 8 palabras de datos. Si no se han transmitido todavía
todas las palabras de datos, el control vuelve al paso 100 para
fijar un tiempo de retardo siguiente utilizando el modelo
predeterminado contenido en la memoria 90. En lugar de eso, si han
sido transmitidas todas las palabras de datos, el método termina en
el paso 110.
Como puede apreciarse por lo que antecede, el
modo de realización preferido proporciona un método y un aparato
para transmitir datos en un sistema de supervisión remota de la
presión de los neumáticos. El sistema incluye una pluralidad de
transmisores asociados con neumáticos de un vehículo y un receptor
en comunicación por radio con la pluralidad de transmisores. En cada
uno de los transmisores, se recogen y se da formato a los datos
representativos de una característica del neumático para la
transmisión al receptor. Cada transmisor transmite palabras de datos
durante una pluralidad de ventanas de tiempo aperiódicas. Las
ventanas de tiempo aperiódicas tienden a hacer aleatorio el momento
de la transmisión de las palabras de datos desde cada uno de los
respectivos transmisores. Esto reduce la probabilidad de una
recepción coincidente de las palabras de datos en el receptor y, por
tanto, mejora la probabilidad de una recepción precisa y fiable de
los datos en el receptor.
Aunque se ha ilustrado y descrito un modo
particular de realización de la presente invención, pueden
realizarse modificaciones. Por ejemplo, pueden ser supervisadas
diferentes características del neumático y ser entregadas a la
unidad receptora. Además, en otra modificación, en lugar de variar
la duración de las ventanas de tiempo de la transmisión, puede
variarse el tiempo de silencio en cual un transmisor no
transmite.
Claims (23)
1. Un método para transmitir datos en un sistema
de supervisión remota de la presión de los neumáticos en el cual,
cada uno de los neumáticos de una pluralidad de neumáticos de un
vehículo, se recogen los datos representativos de una característica
del neumático en cada uno de los respectivos neumáticos, se
transmiten palabras de datos que responden a los datos
representativos de la característica del neumático durante una
pluralidad de ventanas de tiempo, caracterizado porque los
momentos de la transmisión de la pluralidad de ventanas de tiempo
está definido por un respectivo punto de inicio diferente,
preasignado, de un código de múltiples valores, predeterminado,
común a la pluralidad de neumáticos del vehículo, para formar un
código exclusivo para el respectivo neumático.
2. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque el acto de transmitir
palabras de datos está caracterizado por la transmisión de
una palabra de datos durante un tiempo de transmisión, seguida de un
tiempo de silencio de duración variable, hasta que ha sido
transmitido un número predeterminado de palabras de datos.
3. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 2, caracterizado porque la duración del tiempo
de silencio está sincronizado como respuesta al código exclusivo del
respectivo neumático.
4. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque el inicio de las
sucesivas ventanas de tiempo está sincronizado como respuesta al
código exclusivo del respectivo neumático.
5. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 4, caracterizado porque el código exclusivo
del respectivo neumático comprende una parte del código de valores
múltiples, predeterminado, común a la pluralidad de neumáticos del
vehículo.
6. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque el acto de transmitir
palabras de datos comprende la transmisión de palabras de datos
idénticas durante ventanas de tiempo secuenciales.
7. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque, en cada neumático,
se espera un retardo de tiempo variable tras recoger los datos,
antes de transmitir las palabras de datos, siendo diferente el
retardo de tiempo variable de cada neumático del retardo de tiempo
variable en los demás neumáticos respectivos.
8. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque los actos de recoger
datos y transmitir la palabra de datos se repiten con una frecuencia
de actualización.
9. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 8, caracterizado porque en cada neumático, se
detecta una señal indicativa de la velocidad del vehículo y, cuando
la señal excede de un umbral, se varía la frecuencia de
actualización, siendo diferente el umbral de cada neumático de los
umbrales de los demás neumáticos respectivos.
10. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque los datos comprenden
datos indicativos de la presión de aire del neumático.
11. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque:
(a) se transmite una palabra de datos como
respuesta a los datos;
(b) tras un retardo de tiempo, se transmite una
siguiente palabra de datos; y porque
- se repiten los pasos (a) y (b) para un número predeterminado de palabras de datos, estando definido el retardo de tiempo de cada respectiva palabra de datos de acuerdo con una copia local de un modelo repetitivo común a la pluralidad de neumáticos, estando preasignada la copia local a cada neumático, de manera que la transmisión en cada neumático comienza en un lugar diferente del modelo repetitivo.
12. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 11, caracterizado porque los actos (a) y (b)
se repiten con una frecuencia de actualización.
13. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 11, caracterizado porque el retardo de tiempo
se determina como el producto de una unidad de tiempo por un
elemento seleccionado de la copia local del modelo repetitivo y,
para las palabras subsiguientes, se determina un retardo de tiempo
como el producto de la unidad de tiempo por un elemento seleccionado
secuencialmente de la copia local del modelo repetitivo.
14. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 13, caracterizado porque, en cada neumático,
al iniciarse la operación, se selecciona como un primer elemento
seleccionado un elemento diferente de la copia local del modelo
repetitivo.
15. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque se espera durante un
respectivo retardo de tiempo variable, que está definido por una
respectiva fase del código, habiendo sido preasignada la respectiva
fase al respectivo transmisor, de manera que el respectivo tiempo de
retardo variable es diferente de los respectivos tiempos de retardo
variables de los demás transmisores de la pluralidad de
transmisores, por tener un punto de inicio diferente en el código
para cada respectivo neumático; y se transmiten palabras de datos
respectivas, como respuesta a los datos, una vez transcurrido el
respectivo retardo de tiempo variable, para reducir la colisión de
palabras de datos en el receptor.
16. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado porque se transmite la
respectiva palabra de datos basándose en los datos; se determina un
respectivo retardo de tiempo como el producto de una unidad de
tiempo por un elemento seleccionado del código, definiendo el
elemento seleccionado un respectivo punto de inicio local diferente
del modelo repetitivo para cada respectivo neumático; se transmite
una respectiva palabra de datos siguiente tras un retardo de tiempo;
y se repiten los pasos de determinación y de transmisión durante un
número predeterminado de palabras de datos, estando definido el
respectivo retardo de tiempo de cada respectiva palabra de datos, de
acuerdo con un elemento del código seleccionado secuencialmente.
17. Un transmisor para ser utilizado en un
sistema de supervisión de la presión de los neumáticos de un
vehículo que tiene una pluralidad de neumáticos, comprendiendo el
transmisor:
un sensor para detectar una condición de
funcionamiento de un neumático asociado con el transmisor y generar
una indicación; y
un controlador acoplado al sensor y que
incluye:
un circuito de recepción de datos configurado
para recibir la indicación; y caracterizado por
un circuito de control que da formato a palabras
de datos para comunicarlas a un receptor remoto durante una
pluralidad de ventanas de tiempo que tienen unos tiempos definidos
por un respectivo punto de inicio diferente, preasignado, de un
código de valores múltiples, predeterminado, común a la pluralidad
de neumáticos del vehículo para formar un código exclusivo para el
respectivo neumático.
18. Un transmisor como se reivindica en la
reivindicación 17, que comprende además un circuito de
radiofrecuencia (RF) acoplado al controlador, para la transmisión
en RF de las palabras de datos hacia el receptor remoto.
19. Un transmisor como se reivindica en la
reivindicación 17, que comprende además un circuito de sincronismo
acoplado al controlador, para establecer los tiempos de referencia,
originando respuestas el controlador a los tiempos de referencia
para separar en el tiempo las ventanas de tiempo, de acuerdo con un
modelo repetitivo.
20. Un transmisor como se reivindica en la
reivindicación 19, en el que el transmisor está configurado para
transmitir una palabra de datos durante una ventana de tiempo,
esperar un tiempo predeterminado definido al menos en parte por el
modelo repetitivo, y transmitir una palabra de datos siguiente
durante una ventana de tiempo siguiente.
21. Un transmisor como se reivindica en la
reivindicación 20, que comprende además una memoria acoplada al
circuito de control para almacenar datos que definen el modelo
repetitivo.
22. Un transmisor como el reivindicado en la
reivindicación 20, en el que el modelo repetitivo comprende una
pluralidad de números enteros, y en el que el circuito de control
incluye un circuito lógico configurado para combinar números
enteros, seleccionados entre la pluralidad de números enteros, con
una unidad de tiempo para establecer el tiempo predeterminado.
23. Un transmisor como el reivindicado en la
reivindicación 22, en el que el circuito de control selecciona en
secuencia un número entero de una pluralidad de números enteros,
para su combinación con una unidad de tiempo y, al agotarse la
secuencia, repite la secuencia.
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