ES2829998T3 - Detección de ruedas flojas - Google Patents
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Abstract
Método de detección de una rueda floja de un vehículo, que comprende las etapas de - obtener una señal de velocidad de la rueda t(n) que indica la velocidad de rueda de una rueda de un vehículo, - determinar una primera señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una primera señal de referencia, - determinar una segunda señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una segunda señal de referencia, - determinar que la rueda del vehículo es una rueda que está floja si se cumple al menos una de las siguientes condiciones: - la primera señal de detección sobrepasa un primer umbral de detección, - la segunda señal de detección sobrepasa un segundo umbral de detección.
Description
DESCRIPCIÓN
Detección de ruedas flojas
Campo técnico
La presente divulgación de la invención se refiere, en general, al área de detección de anomalías en las ruedas de un vehículo y, por ejemplo, a los métodos, sistemas y productos de programa informático para detectar una rueda floja o una rueda con presión cero.
Antecedentes de la invención
Los vehículos modernos comprenden una variedad de sensores y sistemas para proporcionar al conductor y a otros usuarios de la vía seguridad, comodidad e información.
Estos sistemas incluyen un sistema de control de tracción (TCS), un programa electrónico de estabilidad (ESP), un sistema de suspensión activa y un sistema antibloqueo de frenos (ABS). A parte de estos sistemas de control activo también existen sistemas de información de seguridad para el conductor del vehículo, como los indicadores de fricción en carretera y el sistema de monitorización de la presión de los neumáticos sin sensores, por ejemplo, sistemas de monitorización de la presión de los neumáticos indirecto (TPMS indirecto), que presentan información al conductor acerca del estado de conducción.
Todos los sistemas anteriormente mencionados se benefician de que se conocen un gran conjunto de parámetros estimados o medidos de propiedades del vehículo, tales como, aunque sin limitarse a, la rigidez longitudinal de los neumáticos, la temperatura ambiente, la frecuencia de resonancia de la rueda, la carga que porta el vehículo, el cambio de radio del neumático en los giros y la vibración de la rueda que depende de la velocidad.
Es interesante conocer el estado de la rueda. La información del estado de la rueda, por ejemplo, la baja presión de esta, puede ser útil para detectar anomalías en la rueda que, cuando no se conocen, pueden provocar el deterioro de los vehículos, una menor comodidad de conducción y manejabilidad del vehículo o, incluso, un accidente. En particular, un estado de la rueda bastante importante con respecto a la seguridad es una rueda sin fijar correctamente al eje del vehículo, por ejemplo, una rueda floja. Los procedimientos que se conocen para detectar una rueda floja requieren inspección personal y/o el uso de componentes adicionales. Por ejemplo, se sabe detectar una rueda floja incluyendo indicadores ópticos, ubicados en una orientación predefinida sobre las tuercas de las ruedas, para fijar una rueda a las roscas del eje del vehículo. En caso de que la rueda se afloje, uno o más de los indicadores ópticos no estarán en la orientación predefinida, lo que indicará ópticamente que la rueda está floja. Para la detección de ruedas flojas, también se sabe asegurar un conjunto de detección en un buje de montaje del eje de una rueda. El sensor detecta el movimiento relativo entre el buje y la rueda y, en caso de que la rueda se afloje, emite una señal que indica que la rueda está floja.
La patente de los Estados Unidos n.° US 2007/299573A1 divulga un método y un sistema relacionado en donde la aceleración de una rueda de un vehículo se mide de forma rotatoria y lateral para aislar el neumático de los estados de rueda redonda y floja. En la parte externa del eje imaginario de rotación hay montado un acelerómetro de ruedas que proporciona mediciones de aceleración lateral y rodadura. La aceleración de rotación, por lo general, debería ser una sinusoide regular durante el movimiento en línea recta y en estado estacionario de un vehículo. La aceleración lateral en las mismas condiciones debería ser de cero. Donde haya una rueda floja, aparece un patrón de aceleración sinusoidal en dirección lateral con respecto a la dirección de desplazamiento del vehículo. Donde una parte del neumático esté deformada debido a cambios físicos, como desgaste irregular o separación de la banda de rodadura, la aceleración de rotación de la rueda adoptará una frecuencia de expansión distinta a la de una sinusoide simple. Los servicios de procesamiento de datos apropiados, vinculados a los datos de velocidad de rotación de la rueda procedentes del sistema antibloqueo de frenos, se utilizan para detectar los cambios en la aceleración.
Objeto de la invención
Para solucionar el inconveniente de los procedimientos ya conocidos, en particular, del tipo mencionado con anterioridad, un objeto de la presente invención es proporcionar soluciones para la detección de una rueda floja de un vehículo evitando la necesidad de inspección personal y de componentes adicionales.
Sumario de la invención
En general, la invención utiliza una señal de velocidad de la rueda para detectar una rueda floja. La señal de velocidad de la rueda se utiliza como principio para determinar una primera señal de detección y una segunda señal de detección. Otro principio para determinar la primera y la segunda señales de detección es una primera señal de referencia asociada a la primera señal de detección y una segunda señal de referencia asociada a la segunda señal de detección. Según las enseñanzas de la invención, si al menos una de las señales de detección sobrepasa su umbral asociado, se detecta la anomalía de una rueda floja. En particular, la divulgación se refiere a los métodos,
sistemas y productos de programa informático para conseguir el objetivo mencionado.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1a muestra de forma esquemática un sensor de velocidad de la rueda, que comprende un elemento rotatorio segmentado y un elemento de detección.
La figura 1b muestra un diagrama que representa una señal de velocidad de la rueda en función del número de muestra.
La figura 2 es un diagrama de flujo de un método según las realizaciones.
La figura 3 es un diagrama de flujo de una subetapa de ejemplo para determinar la primera señal de detección.
La figura 4 es un diagrama de flujo de una subetapa de ejemplo para determinar la segunda señal de detección.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
La presente invención utiliza una señal de velocidad de la rueda, que indica la velocidad de la rueda de una rueda de un vehículo. Esto es ventajoso en el sentido de que no son necesarios sensores adicionales en la mayor parte de los vehículos.
La señal de velocidad de la rueda se utiliza para determinar si una rueda está floja. Según las enseñanzas de la presente invención, las señales de detección se pueden determinar en función de la señal de velocidad de la rueda, lo que permite determinar si la rueda está floja.
Las realizaciones preferidas, que se describirán a continuación, pueden servir para ejemplificar las enseñanzas de la presente invención.
La señal de velocidad de la rueda se obtiene como datos de entrada. Esta señal de velocidad de la rueda se puede obtener en forma de serie de puntos temporales t(n) procedente de un sensor de velocidad de la rueda segmentado. En la figura 1 se muestra una realización de un sensor de velocidad de la rueda. El sensor de velocidad de la rueda mostrado es del tipo rotatorio segmentado. El sensor de velocidad de la rueda 4 de ejemplo comprende una rueda dentada 5. En la realización ilustrada, la rueda se muestra con siente dientes idénticos. En la práctica, estas ruedas pueden tener distintos números de dientes, por ejemplo, 48 dientes. La rueda dentada puede denominarse "elemento rotatorio segmentado" con siete segmentos idénticos. Un componente de detección 7 está ubicado y dispuesto para generar una señal de detección siempre que un diente (piñón) de la rueda dentada pase por el componente de detección 7. El componente de detección 7 puede ser un sensor óptico, un sensor magnético (por ejemplo, un sensor HALL) o cualquier otro tipo de sensor posible. El componente de detección 7 produce señales eléctricas, que son transportadas por alambres o transmisión por radio a un procesador o unidad de evaluación posterior para procesarlas adicionalmente. En el ejemplo de la figura 2, en total se generan siete señales de detección durante una vuelta completa de la rueda dentada.
Las variaciones de la señal de velocidad de la rueda pueden producirse por varias razones. Estas razones incluyen la aceleración y desaceleración que realiza el conductor. No obstante, las fluctuaciones u oscilaciones de la señal de velocidad de la rueda también pueden deberse a otras razones. Una de estas razones puede ser una rueda floja o una rueda con presión cero. Este hecho se utiliza según las enseñanzas de la invención.
El sensor de velocidad de la rueda de un vehículo no suele ser un sensor arquetipo. Un sensor arquetipo comprendería dientes con dimensiones idénticas. En la figura 1, estas dimensiones están representadas por la separación angular a. Por ejemplo, en el caso mostrado del séptimo diente, a =360°/7. No obstante, debido a la fabricación o al desgaste, cada diente se puede desviar de la separación angular a ideal. En lo sucesivo, las desviaciones 8 de la separación angular ideal se denominan errores de imperfección y se asume que cada uno de los dientes del elemento rotatorio tiene su propio error de imperfección característico 5i(l=1, ..., L).
Así, la aparición de una señal de detección indica que el elemento rotatorio 5 ha rotado en torno a un ángulo de a=2n/L, en el caso ideal de que no haya errores de imperfección, y en torno a un ángulo de a+5i, en el caso realista de que existan errores de imperfección. A partir de estas señales de detección que representan los ejemplos de tiempo t(n) se puede obtener un valor de velocidad de la rueda w(n) correspondiente por medio de la relación
w(n) = a+S¡
t ( r i ) - t ( n - 1) (Ec. 1)
en donde un valor elevado de w(n) indica la rotación rápida de la rueda y un valor reducido de w(n) indica la rotación lenta de la rueda. Además, un valor de estimación de la velocidad del vehículo se puede obtener relacionando la velocidad de la rueda w(n) con el radio de neumático correspondiente. En las siguientes realizaciones, los valores
t(n), At(ri) y w(n), por motivos de simplificación, se indican todos como señales de velocidad de la rueda y se considera que proceden del sensor de velocidad de la rueda 4.
Los valores de señal de las señales t(n), At(n) o w(n) no se distribuyen en el tiempo, en general, de forma equidistante. Por medio de la interpolación, estas señales pueden pasar del dominio de acción al dominio de tiempo. Por ejemplo, las realizaciones para el procesamiento de señales de las señales de entrada discretizadas de estos tipos o de tipos similares se divulgan en el documento PCT/EP2002/012409 del mismo solicitante.
La figura 1b muestra una serie temporal de velocidades de la rueda procedentes de un sensor de velocidad con imperfecciones para el caso de una velocidad realmente constante y sin corrección de imperfecciones. De forma idealizada y negando la influencia de factores externos como la holgura de una rueda, se ejemplifica el impacto de las imperfecciones de un sensor de velocidad de la rueda en la señal de velocidad de la rueda obtenida w(n). El diagrama de la figura 4 muestra los valores de velocidad de la rueda w(n) en función del número de muestra "n". Hay 15 muestras n=1, ...,15, mostradas en el diagrama, que se corresponden a tres vueltas completas de un elemento rotatorio 5 que comprende L=5 dientes 6 en total. La figura 1b representa el caso de un coche que se desplaza con una velocidad exactamente constante "v", en donde la curva de puntos corresponde a la señal de velocidad de la rueda w(n) obtenida a partir de un sensor de velocidad de la rueda 4 que tiene un elemento rotatorio segmentado idealmente 5 y la curva continua corresponde al caso de un elemento rotatorio segmentado idealmente 5 que genera una fluctuación periódica de la velocidad de la rueda en torno al valor promedio de 56 rad/s. El valor de 55 rad/s de la primera muestra corresponde a un diente que es ligeramente mayor que un diente nominal, produciendo así un valor de velocidad de la rueda inferior al valor esperado de 56 rad/s. La tercera muestra corresponde a un diente que se corresponde exactamente con un diente nominal, produciendo así el valor esperado de 56 rad/s. La cuarta muestra corresponde a un diente que es menor que un diente nominal, produciendo así una velocidad de la rueda mayor que el valor nominal de 56 rad/s. La quinta muestra corresponde al último diente del elemento rotatorio y la sexta muestra corresponde de nuevo al primer diente. Como resultado, la curva continua de la figura 1b muestra la periodicidad de cinco puntos de muestra que corresponden a una vuelta completa del elemento rotatorio 5 del sensor de velocidad de la rueda 4.
Con referencia a la figura 2 , un método según las realizaciones de la presente invención debería destacar las enseñanzas de la invención.
Se obtiene una señal de velocidad de la rueda que indica la velocidad de una rueda de un vehículo. Se puede obtener gracias a un sensor de velocidad de la rueda. En función de la señal de velocidad de la rueda, se determinan dos señales de detección. Normalmente, la determinación de cada una de las señales de detección tiene en cuenta, adicionalmente, una señal de referencia respectiva.
En la etapa 21 se determina una primera señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda y de una primera señal de referencia. La etapa en la que se determina la primera señal de detección puede comprender una o varias de las etapas de cálculo, que se describirán más adelante con referencia a la figura 3.
En la etapa 22 se determina una segunda señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda y de una segunda señal de referencia. La etapa en la que se determina la segunda señal de detección puede comprender una o varias de las etapas de cálculo, que se describirán más adelante con referencia a la figura 4.
En la realización de la figura 2, la determinación de la presencia o ausencia, por ejemplo, de una rueda floja, se puede realizar en la etapa 23 comparando la primera y la segunda señales de detección con un primer y segundo umbral de detección, respectivamente. Si al menos se cumple una de las siguientes condiciones: a) la primera señal de detección sobrepasa el primer umbral de detección, o b) la segunda señal de detección sobrepasa el segundo umbral de detección; entonces se determina que la rueda del vehículo está floja. Dicho de otra forma, si una de las señales de detección sobrepasa su respectivo umbral de detección, se detecta entonces la presencia de una rueda suelta.
Posteriormente, se puede transmitir la información acerca de la presencia de una rueda suelta (no se muestra). Esta transmisión se puede producir a través de una señal óptica u acústica que llegue al conductor. Esta se puede transmitir electrónicamente, de forma adicional o alternativa, al sistema operativo del coche. Así mismo, es viable que la información sea transmitida hasta un taller cercano, con el fin de que un mecánico se pueda preparar para apretar dicha rueda. Esto es particularmente ventajoso en el contexto de los vehículos de conducción autónoma.
La figura 3 muestra un flujograma de ejemplo de la etapa de determinación de una primera señal de detección, tal como la etapa 21 de la figura 2.
La primera señal de detección se puede determinar estimando una señal de imperfección en la etapa 31, lo que indica una imperfección de la señal de velocidad de la rueda en comparación con la velocidad real de la rueda del vehículo. Una posible fuente de imperfecciones es el sensor. Las imperfecciones del sensor se pueden determinar en función de la señal de velocidad de la rueda. La estimación de las imperfecciones del sensor se divulga en el documento US 2007/0124053 A1.
Los valores de imperfección del sensor Si de la rueda dentada 5 se pueden estimar a partir de la señal de velocidad de la rueda t(n).
Los valores de imperfección del sensor estimados 5, se pueden calcular como valores promedio ponderados de los valores de imperfección del sensor y(n) de las n-1 revoluciones y de las actuales n de la rueda dentada 5.
Un valor promedio ponderado puede obtenerse, por ejemplo, por un filtro de paso bajo, que se implementa según la siguiente relación de filtro:
L P . <5(nm od L )+ l (1 ^ )(^ (n m o d t)+ l P y(P-) > (Ec.2)
con
en donde (n mod L)+1 es el número de dientes 6 de la rueda dentada 5 que corresponde al número de muestra n, if„modt es el valor de estimación de la imperfección de sensor correspondiente, y es un factor de olvido del filtro, t(n) y t(n-1) son valores consecutivos de la señal de velocidad de la rueda, L es el número total de dientes 6 de la rueda dentada 5 y TiAp(n) es la duración de una vuelta completa de la rueda dentada 5.
Si se estima una señal de imperfección, en algunas realizaciones se pueden corregir las imperfecciones de la señal de velocidad de la rueda. Así, una señal de velocidad de la rueda con corrección de imperfecciones £(n) se puede calcular en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y de la señal de imperfección del sensor 5,. Es importante observar que la señal del sensor con corrección de imperfecciones £(n) no contiene necesariamente valores que representen ejemplos de tiempo o velocidades rotatorias o cantidades similares. También puede ser cualquier otra cantidad artificial que pueda representar apropiadamente un derivado con corrección de imperfecciones de la señal de velocidad de la rueda.
En una realización, la señal del sensor con corrección de imperfecciones £(n) se obtiene a partir de la relación
£(n ) = y (n ) - % mod L)+1 (Ec. 4)
en donde, para la estimación de imperfecciones del sensor anterior,
. . 2 n , ^ 2^
y(n ) = W M ( t ( n ) - t ( ) ) - T
en donde (n mod L)+1 es el número de dientes 6 del elemento rotatorio 5 que corresponde al número de muestra n, (S(n modL)+i es el valor de estimación de la imperfección de sensor correspondiente, y es un factor de olvido del filtro, t(n) y t(n-1) son valores consecutivos de la señal de velocidad de la rueda, L es el número total de dientes 6 del elemento rotatorio 5 y TiAp(n) es la duración de una vuelta completa del elemento rotatorio 5.
Adicionalmente o como alternativa, en la etapa 32, se puede calcular una varianza durante la determinación de la primera señal de detección. En particular, se puede calcular una varianza de la velocidad de la rueda con corrección de imperfecciones en un periodo de tiempo finito. Esta varianza de la señal de velocidad de la rueda con corrección de imperfecciones indica variaciones temporales de la señal de velocidad de la rueda con corrección de imperfecciones dentro de dicho periodo de tiempo finito.
La etapa 32 de cálculo de la varianza puede determinar una varianza a(n) en función de la señal del sensor con corrección de imperfecciones £(n) utilizando un filtro de pasobajo (debería observarse que el término "varianza" utilizado en toda la solicitud no se refiere a la definición matemática estándar, sino a un valor de estimación de la varianza). El filtro de paso bajo, por ejemplo, puede determinar la varianza a(n) de la señal del sensor con corrección de imperfecciones £(n) según la siguiente relación:
a(n)=Var(£)=LP(£2)-LP(£)2, (Ec. 5)
en donde Lp(£) es un valor filtrado por paso bajo de la señal del sensor con corrección de imperfecciones e(rí), y LP(£2) es un valor filtrado por paso bajo del cuadrado £2(n) de la señal del sensor con corrección de imperfecciones £(n).
Aquí, el filtro de paso bajo se puede implementar según la siguiente relación de filtro:
LP: a(n+1)=(1-Á)a(n)+Á£(n), (Ec. 6)
en donde a es un valor de estimación del a varianza Var(e), A es un factor de olvido del filtro y e(n) es la señal del sensor con corrección de imperfecciones.
No obstante, incluso una rueda muy apretada puede producir variaciones temporales de la señal de velocidad de la rueda con corrección de imperfecciones. De este modo, la señal se compara con una primera señal de referencia. Esta comparación se puede implementar, entre otras, calculando la diferencia entre la señal y la primera señal de referencia en la etapa 33. En general, la resta de una primera señal de referencia puede ser ventajosa y no se produce necesariamente en esta etapa. De forma alternativa, se puede producir en cualquier otra etapa del método. Por ejemplo, restando una señal de velocidad de referencia de la rueda de la señal de velocidad de la rueda obtenida, se puede conseguir un resultado similar. En algunos casos, en particular para señales de referencia bajas, la resta no tiene por qué ser esencial y se puede omitir. Un método de detección de ruedas flojas puede ser sensible a las ruedas flojas independientemente del grado de holgura. Para conseguir una sensibilidad que también detecte ruedas poco flojas, la primera señal de detección se puede integrar a medida que avanza el tiempo. La determinación de la primera señal de detección puede comprender calcular una primera suma acumulativa. La primera suma acumulativa se puede calcular en la etapa 34 según la siguiente relación:
ContadorSUMACUM(n+1)=min(máx(ContadorSUMACUM(n)+a(n)-Desviación,0), LímiteContador), (Ec. 7)
en donde a(n) es una señal de entrada que ha de añadirse de forma acumulativa, preferentemente la diferencia de señales o varianzas de la señal de imperfección del sensor, y Desviación y LímiteContador son parámetros de ajuste.
La determinación de la primera señal de detección, en una realización preferida, puede incluir cualquiera o todas las etapas anteriores.
Así mismo, las realizaciones del método de la presente invención comprenden determinar una segunda señal de detección. La figura 4 muestra un flujograma de ejemplo de la etapa de determinación de una segunda señal de detección, como la etapa 22 de la figura 2.
Una señal de velocidad de la rueda sirve como entrada de datos para la etapa en la que se determina la segunda señal de detección.
En función de la señal de velocidad de la rueda, una señal de velocidad de la rueda filtrada por paso banda se puede calcular gracias al filtrado por paso banda de la señal de velocidad de la rueda en la etapa 41.
Así mismo, la etapa en la que se determina la segunda señal de detección puede comprender calcular una varianza en un periodo de tiempo finito en la etapa 42. En particular, en algunas realizaciones, se puede calcular la varianza de la señal de velocidad de la rueda filtrada por paso banda. Esta varianza de la señal de velocidad de la rueda filtrada por paso banda indica las variaciones temporales de la señal de velocidad de la rueda filtrada por paso banda.
No obstante, incluso una rueda muy apretada puede producir variaciones temporales de la señal de velocidad de la rueda filtrada por paso banda. Normalmente, estas variaciones temporales de una rueda apretada son menores que las de una rueda floja. De este modo, la señal se compara con una segunda señal de referencia. Esta comparación se puede implementar, entre otras, calculando la diferencia entre la señal y la segunda señal de referencia en la etapa 43. En general, la resta de una segunda señal de referencia puede ser ventajosa y no se produce necesariamente en esta etapa. De forma alternativa, se puede producir en cualquier otra etapa del método. Por ejemplo, restando una señal de velocidad de referencia de la rueda de la señal de velocidad de la rueda obtenida, se puede conseguir un resultado similar. En algunos casos, en particular para señales de referencia bajas, la resta no tiene por qué ser esencial y se puede omitir. Un método de detección de ruedas flojas puede ser sensible a las ruedas flojas, independientemente del grado de holgura. Para conseguir una sensibilidad que también detecte ruedas poco flojas, la segunda señal de detección se puede integrar a medida que avanza el tiempo. La determinación de la primera señal de detección puede comprender calcular una suma acumulativa. La suma acumulativa se puede calcular en la etapa 44 según la siguiente relación:
ContadorSUMACUM(n+1)=min(máx(ContadorSUMACUM(n)+a(n)-Desviación,0), LímiteContador), (Ec. 8)
en donde a(n) es una señal de entrada que ha de añadirse de forma acumulativa y Desviación y LímiteContador son parámetros de ajuste.
La determinación de la segunda señal de detección puede incluir, en una realización preferida, cualquiera o todas las etapas anteriores.
La determinación de una señal de detección, como se ha descrito anteriormente con referencia a las figuras 3 y 4, comprende la resta de una o más señales de referencia. La señal de referencia, en algunas realizaciones, puede ser
una constante con el paso del tiempo. Esta constante, por ejemplo, se puede determinar de forma empírica o puede ser un parámetro de diseño que seleccionará el experto en la materia, o cualquier otra constante apropiada.
De forma alternativa, la señal de referencia puede ser una señal determinada en función de una señal de velocidad de la rueda, que indica la velocidad de la rueda de otra rueda del vehículo. En esta realización, es posible detectar una rueda floja si no todas las ruedas están igual de flojas, es decir, siempre que haya una rueda más o menos floja que, al menos, otra rueda (incluso con una diferencia muy pequeña). Teóricamente, parece posible que todas las ruedas estén igual de flojas. No obstante, esto solo ocurriría durante un periodo de tiempo bastante corto. Suponiendo un momento/situación en el que todas las ruedas estén igual de flojas, los pernos de las ruedas del lazo izquierdo de un vehículo, que se mueven en la dirección hacia delante, se desenroscarán debido a la dirección de rotación de estas ruedas, mientras que los pernos de las ruedas del lado derecho del vehículo no lo harán. Como resultado, se detectarán al menos la(s) rueda(s) floja(s) del lado izquierdo del vehículo.
La elección entre una señal de referencia constante y una señal de referencia variable la realiza un experto en la materia. Además, el experto en la materia puede implementar un método para elegir entre una señal de referencia constante y una variable dependiendo de las variables externas, como el número de ruedas, la velocidad, las condiciones de la carretera, etc.
Además, la naturaleza de la primera señal de referencia (constante o variable) puede ser independiente de la naturaleza de la segunda señal de referencia. Por ejemplo, una realización puede ser que la primera señal de referencia sea una señal de referencia variable en función de una señal de velocidad de la rueda procedente de un sensor de velocidad de la rueda de otra rueda, mientras que la segunda señal de referencia sea una constante, y viceversa.
Como posible implementación, se proporciona un producto de programa informático que, cuando se ejecuta en un dispositivo informático, controla un procesador para llevar a cabo cualquiera o todas las etapas del método o las funciones descritas en el presente documento.
Las realizaciones de los productos de programa informático con código de programa para llevar a cabo los métodos anteriormente descritos incluyen cualquier medio legible por máquina que sea capaz de almacenar o codificar el código de programa. El término "medio legible por máquina", en consecuencia, debería interpretarse como que incluye, pero no se limita a, memorias de estado sólido, medios de almacenamiento ópticos y magnéticos y señales de onda portadora. El código de programa puede ser un código de máquina o cualquier otro código que se pueda convertir en código de máquina mediante compilación y/o interpretación, tal como código fuente en un lenguaje de programación de alto nivel, como C++ o cualquier otro lenguaje de programación imperativo o funcional apropiado, o código de máquina virtual. El producto de programa informático puede comprender un portador de datos provisto del código de programa u otro medio ideado para controlar o dirigir un aparato de procesamiento de datos para llevar a cabo el método de conformidad con la descripción. Un aparato de procesamiento de datos que ejecuta el método normalmente incluye una unidad de procesamiento central, un medio de almacenamiento de datos y una interfaz de E/S para las señales o valores de parámetro.
Además de las realizaciones del método descritas anteriormente con respecto a las figuras 2 a 4, se divulgan las realizaciones de los sistemas. Una realización del sistema según las enseñanzas de la invención suele ser capaz de llevar a cabo una o varias de las realizaciones del método. Una realización del sistema está configurada para obtener una señal de velocidad de la rueda t(n) que indica la velocidad de una rueda de un vehículo, configurada para determinar una primera señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una primera señal de referencia, configurada para determinar una primera señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una segunda señal de referencia, y configurada para determinar que la rueda del vehículo es una rueda que está floja si se cumple al menos una de las siguientes condiciones: a) la primera señal de detección sobrepasa un primer umbral de detección o b) la segunda señal de detección sobrepasa un segundo umbral de detección.
Claims (14)
1. Método de detección de una rueda floja de un vehículo, que comprende las etapas de
- obtener una señal de velocidad de la rueda t(n) que indica la velocidad de rueda de una rueda de un vehículo, - determinar una primera señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una primera señal de referencia,
- determinar una segunda señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una segunda señal de referencia,
- determinar que la rueda del vehículo es una rueda que está floja si se cumple al menos una de las siguientes condiciones:
- la primera señal de detección sobrepasa un primer umbral de detección,
- la segunda señal de detección sobrepasa un segundo umbral de detección.
2. El método de la reivindicación 1, en donde la etapa de determinación de la primera señal de detección comprende:
estimar una señal de imperfección 5, a partir de la señal de velocidad de la rueda t(n), señal de imperfección 5, que indica una imperfección de la señal de velocidad de la rueda t(n) en comparación con la velocidad de rueda real de la rueda del vehículo.
3. El método de la reivindicación 2, en donde
- la señal de velocidad de la rueda t(n) se obtiene a partir de un sensor de velocidad de la rueda que detecta la velocidad de rueda de la rueda del vehículo, y
- la etapa de estimación de la señal de imperfección 5, comprende estimar un valor de imperfección del sensor 5, que indica la imperfección de sensor del sensor de velocidad de la rueda.
4. El método de la reivindicación 3, en donde el valor de imperfección del sensor 5, es un promedio ponderado de valores de imperfección del sensor y(n) de las vueltas anteriores y actuales n de un elemento rotatorio del sensor de velocidad de la rueda.
5. El método de la reivindicación 4, en donde la etapa de estimación de la señal de imperfección S¡ comprende una etapa de filtrado de paso bajo según la siguiente relación de filtro:
2n s 2n
a
en donde y (n ) = - — —-( t(n ) — t(n — 1)J *\ — — , en donde S¡ es un valor de estimación de la imperfección del sensor, y es un factor de olvido del filtro, t(n) y t(n-1) son la señal de velocidad de la rueda, L es el número total de dientes del elemento rotatorio y TiAp(n) es la duración de una vuelta completa del elemento rotatorio (5).
6. El método de una de las reivindicaciones 2 a 5, en donde la etapa de determinación de la primera señal de detección comprende determinar una señal de velocidad de la rueda con corrección de imperfecciones e(n) a partir de la señal de velocidad de la rueda t(n) y la señal de imperfección 5,.
7. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de determinación de la primera señal de detección comprende, al menos, una de las siguientes:
- calcular una primera varianza en un periodo de tiempo finito,
- calcular una diferencia con la primera señal de referencia,
- calcular una primera suma acumulativa según la siguiente relación:
ContadorSUMACUM(n+1)=min(máx(ContadorSUMACUM(n)+a(n)-Desviación,0), LímiteContador),
en donde Desviación y LímiteContador son parámetros de ajuste.
8. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de calcular la segunda señal de detección comprende, al menos, una de las siguientes:
- filtrar por paso banda la señal de velocidad de la rueda,
- calcular una segunda varianza en un periodo de tiempo finito,
- calcular una diferencia con la segunda señal de referencia,
- calcular una segunda suma acumulativa según la siguiente relación:
ContadorSUMACUM(n+1)=m'in(máx(ContadorSUMACUM(n)+a(n)-Desviadón,0), LímiteContador),
en donde Desviación y LímiteContador son parámetros de ajuste.
9. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una de la primera o segunda señales de referencia es una constante.
10. El método de una de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una de la primera o segunda señales de referencia se determina en función de una señal de velocidad de la rueda, que indica la velocidad de rueda de otra rueda de un vehículo.
11. Producto de programa informático que incluye código de programa que, cuando se ejecuta en un dispositivo informático, está configurado para llevar a cabo las etapas de una de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Sistema para detectar una rueda floja, que comprende una unidad de procesamiento, estando configurada la unidad de procesamiento para
- obtener una señal de velocidad de la rueda t(n) que indica la velocidad de rueda de una rueda de un vehículo, - determinar una primera señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una primera señal de referencia, y caracterizado por que está configurado para
- determinar una segunda señal de detección en función de la señal de velocidad de la rueda t(n) y una segunda señal de referencia,
- determinar que la rueda del vehículo es una rueda que está floja si se cumple al menos una de las siguientes condiciones:
- la primera señal de detección sobrepasa un primer umbral de detección,
- la segunda señal de detección sobrepasa un segundo umbral de detección.
13. Sistema de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la unidad de procesamiento comprende, al menos, una de las siguientes:
- una sección de estimación de imperfecciones, configurada para obtener la señal del sensor de velocidad de la rueda, estando configurada la sección de estimación de imperfecciones para estimar una señal de imperfección 5, a partir de la señal de velocidad de la rueda t(n), señal de imperfección 5, que indica una imperfección de la señal de velocidad de la rueda t(n) en comparación con la velocidad de rueda real de la rueda del vehículo, - una sección de corrección de la señal de imperfección,
- un filtro de paso banda, configurado para obtener la señal del sensor de velocidad de la rueda,
- una sección de cálculo de la varianza,
- una sección de determinación de la suma acumulativa,
- una sección de decisión, configurada para determinar la presencia o ausencia de una rueda floja.
14. Sistema según la reivindicación 12 o 13, en donde el sistema comprende, además, un sensor de velocidad de la rueda para detectar la velocidad de rueda de la rueda del vehículo.
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