BRPI0419077B1

BRPI0419077B1 - método e sistema para determinar um ângulo de curvatura de um pneu durante o avanço do veículo, e método para controlar um veículo tendo pelo menos um pneu instalado no mesmo durante o avanço do mencionado veículo

Info

Publication number: BRPI0419077B1
Application number: BRPI0419077A
Authority: BR
Inventors: Arosio Daniele; Mancosu Federico; Brusarosco Massimo
Original assignee: Pirelli
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2017-05-23
Also published as: ATE391027T1; CN101027198A; US8024087B2; CN100560390C; EP1794007B1; WO2006034731A1; DE602004012903D1; DE602004012903T2; BRPI0419077A; EP1794007A1; US20080103659A1

Abstract

método e sistema para determinar um ângulo de viragem de um pneu instalado em um veículo e método para controlar um veículo tendo pelo menos um pneu instalado no mesmo é revelado um método e um sistema para determinar um ângulo de viragem de um pneu instalado em um veículo durante o uso do mencionado veículo sobre uma superfície de rodagem. o método compreende as etapas de: determinar a aceleração lateral de uma porção da banda de rodagem separadamente espaçada do plano equatorial do mencionado pneu; determinar uma velocidade de rotação do mencionado pneu; e determinar o mencionado ângulo de viragem a partir da mencionada aceleração lateral e da mencionada velocidade radial, usando curvas características da amplitude de aceleração lateral versus valores predeterminados do ângulo de viragem pra pelo menos uma velocidade de rotação.

Description

“MÉTODO E SISTEMA PARA DETERMINAR UM ÂNGULO DE CURVATURA DE UM PENU DURANTE O AVANÇO DO VEÍCULO, E MÉTODO PARA CONTROLAR UM VEÍCULO TENDO PELO MENOS UM PNEU INSTALADO NO MESMO DURANTE O AVANÇO DO MENCIONADO VEÍCULO” [1] A presente invenção refere-se a um método e um sistema para determinar um ângulo de curvatura de pneu montado em um veículo, durante funcionamento de tal veículo.

[2] Informação relativa a condições de pneu deve ser provida a um sistema de controle de veículo de modo a controlar um veículo. Por exemplo, esta informação pode incluir aquela relativa à carga exercida sobre os pneus ou ao comprimento da região de contato entre o pneu e o terreno.

[3] O pedido de patente PCT WO 03/016.115 revela um método para determinar a carga ou peso exercido sobre um pneu de um veículo motorizado e/ou para monitorar pressão de pneu, onde a pressão em cada pneu é detectada durante operação do veículo e o comportamento rotacional das rodas individuais é observado. Parâmetros de distribuição de carga também são determinados pela comparação do comportamento rotacional e/ou mudanças no mencionado comportamento rotacional das rodas individuais durante certos estados de direcionamento, levando em consideração variáveis pré-ajustadas e/ou predeterminadas e/ou aprendidas. A pressão de pneu e parâmetros de distribuição de carga são usados para determinar a carga ou peso exercido sobre os pneus e/ou perda de pressão. Além disso, o pedido de patente US 2003/0.058.118 revela um veículo e um sistema, aparelho e método de monitoração de pneu para determinar a deflexão ou deformação induzida por carga de um pneu de veículo. Baseada nisto, informação relativa à deflexão, como carga de pneu, conteúdo de ar molar, massa total de veículo e distribuição de massa do veículo, é provida.

[4] US 6.538.566 descreve um processo para monitoração em serviço da condição de um pneu de uma roda se deslocando sobre um terreno, o pneu tendo uma banda de rodagem, e o processo compreendendo as etapas de: prover no pneu, próximo à banda de rodagem, um sensor em miniatura para sensorear aceleração radial; monitorar as variações na medição do sensor; detectar uma diminuição na aceleração radial, a mencionada diminuição correspondendo a uma zona da banda de rodagem em contato com o terreno; e medir um período fases de aceleração radial pequena e uma fração deste período durante a qual a aceleração radial é pequena, a mencionada fração dentro de cada período sendo relacionada a um comprimento da mencionada zona em que a banda de rodagem fica em contato com o terreno e, desse modo, à condição do pneu.

[5] EP 0.887.211 refere-se a pneus infláveis para veículos e, em particular, a um sistema para monitorar pneus pela monitoração da deflexão dos mesmos. O sistema compreende: um dispositivo de sensor operacionalmente arranjado com respeito ao pneu para criar um pulso elétrico durante a passagem de pegada correspondente a uma deformação do pneu; meios para calcular uma relação da duração do mencionado pulso elétrico com a duração de uma revolução de pneu; meios para transmitir a mencionada relação para uma unidade de avaliação colocada no veículo; onde o mencionado dispositivo de sensor é colocado dentro da área de banda de rodagem do mencionado pneu, de modo que o mencionado pulso elétrico apresente um primeiro máximo na entrada e um segundo máximo na saída da mencionada passagem de pegada.

[6] De acordo com o requerente, seria proveitoso medir o ângulo de curvatura de um pneu ajustado em um veículo, durante o deslocamento de tal veículo sobre uma superfície de rodagem. Para as finalidades da presente invenção, por “ângulo de curvatura de um pneu” deve ser entendido o ângulo (instantaneamente determinado) entre o plano equatorial do pneu e a direção de avanço do veículo no qual está ajustado. Deve ser notado que, durante a curva de um veículo, a direção de avanço corresponde, em cada instante, à direção tangente à trajetória de curvatura seguida pelo veículo. O ângulo de curvatura é um parâmetro básico para controlar um veículo e evitar qualquer instabilidade do mesmo, como, por exemplo, instabilidades de guinada. Deve ser notado que um determinado ângulo de esterçamento ajustado no veículo podería resultar em um ângulo de curvatura diferente de um pneu. Isto devido a diversas razões, incluindo o fato de um pneu ser feito de borracha deformável. Desse modo, o ângulo de curvatura ao qual os pneus são sujeitos durante uma manobra de esterçamento não pode ser facilmente deduzida a partir de uma medição efetuada sobre o veículo.

[7] O requerente enfrentou o problema de determinar em tempo real, ou seja, durante o deslocamento do veículo, de uma maneira confiável e mais fácil, o ângulo de curvatura ao qual um pneu instalado em um veículo está sujeito.

[8] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção provê um método para determinar um ângulo de curvatura de um pneu instalado em um veículo durante o uso do mencionado veículo sobre uma superfície de rodagem, o método compreendendo: determinar uma aceleração na direção lateral para a qual uma porção correspondente a uma banda de rodagem do mencionado pneu está sujeita, a uma distância de um plano equatorial do mencionado pneu; determinar uma velocidade de rotação do mencionado pneu; e determinar o mencionado ângulo de curvatura a partir da mencionada aceleração lateral e da mencionada velocidade radial.

[9] Vantajosamente, a etapa de determinar a aceleração na direção lateral compreende adquirir um sinal de aceleração lateral quando a mencionada porção do pneu está fora de uma região de contato e calcular um valor de pico do mencionado sinal de aceleração lateral dentro da mencionada região de contato.

[10] De preferência, a etapa de determinar a aceleração na direção lateral compreende calcular uma amplitude aceleração lateral como uma diferença entre o mencionado nível e o mencionado valor de pico.

[11] De preferência, a etapa de utilizar um filtro passa baixo o mencionado sinal de aceleração lateral é provida.

[12] De preferência, a etapa de determinar a velocidade de rotação do mencionado pneu compreende adquirir um sinal de aceleração radial.

[13] Tipicamente a etapa de adquirir um sinal de aceleração radial compreende a etapa de adquirir tal sinal de aceleração radial na, ou, na proximidade do mencionado plano equatorial do pneu.

[14] De acordo com um modo de realização preferido, a etapa de determinar a velocidade de rotação do mencionado pneu compreende calcular uma aceleração radial média fora da mencionada região de contato entre o mencionado pneu e a mencionada superfície de rodagem.

[15] De preferência, a etapa de determinar o mencionado ângulo de curvatura compreende prover curvas características de amplitude aceleração lateral versus valores predeterminados de ângulo de curvatura para pelo menos uma velocidade de rotação.

[16] De acordo com um modo de realização da presente invenção, o método compreende adicionalmente a etapa de prover uma equação de ajuste aproximando as mencionadas curvas características.

[17] De preferência, a mencionada etapa de prover uma equação de ajuste compreende prover uma equação de uma linha reta em um plano, e onde o mencionado método compreende adicionalmente associar valores de inclinação e interceptação da mencionada linha reta a pelo menos um valor da velocidade de rotação do pneu.

[18] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção provê um sistema para determinar um ângulo de curvatura de um pneu instalado em um veículo durante o deslocamento do mencionado veículo sobre uma superfície de rodagem, o mencionado sistema compreendendo: pelo menos um dispositivo adaptado para determinar uma aceleração na direção lateral de uma porção do mencionado pneu correspondente a uma banda de rodagem do mencionado pneu.; pelo menos um dispositivo adaptado para determinar uma velocidade de rotação do mencionado pneu; e pelo menos uma unidade de processamento sendo adaptada para determinar o mencionado ângulo de curvatura a partir da mencionada aceleração lateral e mencionada velocidade radial.

[19] De preferência, o mencionado pelo menos um dispositivo determinando a aceleração na direção lateral compreende pelo menos um acelerômetro lateral adaptado para produzir pelo menos um sinal de aceleração lateral.

[20] De acordo com um modo de realização, o mencionado pelo menos um dispositivo para determinar a velocidade de rotação compreende pelo menos um acelerômetro radial adaptado para produzir pelo menos um sinal de aceleração radial.

[21] De preferência, o mencionado pelo menos um dispositivo para determinar a aceleração na direção lateral e o mencionado pelo menos um dispositivo para determinar a velocidade de rotação do mencionado pneu cm pelo menos um dispositivo de amostragem adaptado para amostrar sinais a uma freqüência de pelo menos 5kHz.

[22] De preferência, o mencionado pelo menos um dispositivo de amostragem é adaptado para amostrar sinais a uma freqüência de pelo menos 7kHz.

[23] De preferência, o sistema da invenção compreende pelo menos uma memória associada à mencionada unidade de processamento.

[24] De acordo com um modo de realização, a mencionada pelo menos uma memória compreende funções características pré-armazenadas de ângulo de curvatura versus amplitudes de aceleração lateral, correspondentes a valores predeterminados da velocidade de rotação do pneu.

[25] De preferência, o mencionado pelo menos um dispositivo para determinar a mencionada aceleração lateral é incluído no pelo menos um dispositivo de sensor associado à mencionada porção do mencionado pneu.

[26] Tipicamente o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor é disposto a uma distância do mencionado plano equatorial do pneu compreendida entre 15% e 30% da largura da banda de rodagem. Em modos de realização preferidos, o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor é disposto a uma distância do mencionado plano equatorial do pneu compreendida entre 18% e 28% da largura de banda de rodagem. Em modos de realização ainda mais preferidos, o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor é disposto a uma distância do mencionado plano equatorial do pneu compreendida entre 20% e 25%.

[27] De preferência, o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor é preso a um revestimento interno do pneu.

[28] De preferência, pelo menos um elemento de amortecimento é disposto entre o mencionado pelo menos um sensor e o mencionado revestimento interno.

[29] De preferência, o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor inclui adicionalmente pelo menos um dispositivo transmissor. Tipicamente o mencionado pelo menos um dispositivo transmissor é operacionalmente conectado a uma primeira antena.

[30] Opcionalmente, o sistema de acordo com a invenção compreende adicionalmente um dispositivo de filtragem adaptado para filtragem passa baixa do mencionado sinal de aceleração.

[31] O pelo menos um dispositivo de sensor compreende mais preferidamente pelo menos uma fonte de energia. Tipicamente, a mencionada pelo menos uma fonte de energia compreende pelo menos uma batería.

[32] De acordo com um modo de realização preferido, a mencionada pelo menos uma fonte de energia compreende pelo menos um dispositivo auto acionando sendo adaptado para a energia elétrica como resultado de tensões mecânicas sofridas pelo mencionado pelo menos um dispositivo de sensor durante o deslocamento do mencionado veículo.

[33] O mencionado pelo menos um dispositivo auto-energizado pode compreender pelo menos um elemento piezelétrico.

[34] O mencionado pelo menos um dispositivo auto-energizado pode compreender pelo menos um circuito de armazenamento elétrico, pelo menos um resistor e um capacitor.

[35] De preferência, a mencionada pelo menos uma unidade de processamento é incluída no mencionado pelo menos um dispositivo de sensor.

[36] De preferência, o sistema inclui adicionalmente uma unidade fixa adaptada para ser localizada sobre o veículo, compreendendo um dispositivo receptor para receber dados do mencionado pelo menos um dispositivo de sensor.

[37] Tipicamente o mencionado dispositivo receptor compreende uma segunda antena.

[38] De preferência, a mencionada primeira antena e a mencionada segunda antena são adaptadas para transmissão de dados a uma freqüência compreendida entre 400 e 450MHz.

[39] De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção provê um método de controlar um veículo tendo pelo menos um pneu instalado no mesmo, compreendendo: determinar um ângulo de curvatura do mencionado pneu como apresentado acima; encaminhar o mencionado ângulo de curvatura determinado para um sistema de controle de veículo; e ajustar pelo menos um parâmetro no mencionado sistema de controle de veículo baseado no mencionado ângulo de curvatura determinado.

[40] De acordo com um modo de realização, o mencionado sistema de controle de veículo compreende um sistema de controle de freio, e a mencionada etapa de ajustar pelo menos um parâmetro compreende a etapa de ajustar uma força de frenagem sobre o mencionado pneu.

[41] De acordo com outro modo de realização, o mencionado sistema de controle de veículo compreende um sistema de controle de direção, e a mencionada etapa de ajustar pelo menos um parâmetro compreende a etapa de selecionar uma variação máxima permitida pelos comandos de direcionamento.

[42] De acordo com um outro modo de realização, o mencionado sistema de controle de veículo compreende um sistema de controle de suspensão, e a mencionada etapa de ajustar o pelo menos um parâmetro compreende a etapa ajustar uma resistência de uma mola de suspensão associada ao mencionado pneu.

[43] Outras características e vantagens da presente invenção serão melhor ilustradas pela descrição detalhada a seguir de um seu exemplo, aqui dado com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Fig. 1 mostra uma seção transversal de um pneu incluindo uma tríade de dispositivos de sensor, de acordo com um modo de realização da invenção; a Fig. 2 mostra um diagrama de um modo de realização de unidade fixa incluída em um sistema de acordo com a invenção; a Fig. 3 mostra um diagrama de um modo de realização de dispositivo de sensor incluído em um pneu de acordo com a invenção. a Fig. 4 mostra uma curva de aceleração lateral exemplificativa obtida após filtragem de um sinal de aceleração lateral tomado por um sensor externo; a Fig. 5 mostra uma curva de aceleração lateral exemplificativa obtida após filtragem de um sinal de aceleração lateral tomado por um sensor interno; a Fig. 6 mostra uma curva de aceleração radial exemplificativa obtida após filtragem de um sinal de aceleração radial; a Fig. 7 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor externo versus carga de pneu; a Fig. 8 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor interno versus carga de pneu; a Fig. 9 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor externo versus cambagem; a Fig. 10 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor interno versus cambagem; a Fig. 11 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor externo versus velocidade de rotação; a Fig. 12 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor interno versus velocidade de rotação; a Fig. 13 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor externo versus ângulo de curvatura; a Fig. 14 mostra uma plotagem de curvas de picos de aceleração lateral medidos por um sensor interno versus ângulo de curvatura.

[44] A Fig. 1 mostra uma seção transversal de uma roda compreendendo um pneu 11 e um aro de suporte 12. O pneu 11 mostrado na Fig. lé de um tipo convencionalmente, conhecido como “sem câmara”, ou seja, não inclui uma câmara interna. Este pneu pode ser inflado por meio de uma válvula de inflamento 13 posicionada, por exemplo, sobre o canal do mencionado aro 12. O pneu é ajustado em um veículo (não mostrado).

[45] O pneu 11 inclui uma carcaça 16, terminando em dois talões 14 e 14’, cada um formado ao longo da borda circunferencial interna da carcaça 16, para fixar o pneu 11 ao correspondente aro de suporte 12. Os talões 14, 14’ compreendem respectivos núcleos de reforço anular 15 e 15’, conhecidos como núcleos de talão. A carcaça 16 é formada por pelo menos uma lona de reforço, incluindo cordas têxteis ou metálicas, estendidas axiâlmente de um talão 14 para o outro 14’ em um perfil toroidal, e tendo suas extremidades associadas ao respectivo núcleo de talão 15 e 15% Em pneus do tipo conhecido como “radial”, as cordas acima mencionadas jazem essencial mente em planos contendo o eixo de rotação do pneu. Uma estrutura anular 17, conhecida como estrutura de cinta, é colocada em uma posição radialmente externa com respeito à carcaça 16. Tipicamente a estrutura de cinta 17 inclui uma ou mais tiras de material elastomérico incorporando cordas metálicas e/ou têxteis, sobrepostas uma à outra. Uma banda de rodagem 18 de material elastomérico é enrolada ao redor da estrutura de cintai? e impresso com um padrão em relevo para o contato de rodagem do pneu com o terreno. Duas paredes laterais 19 e 19' de material elastomérico, cada um estendendo-se radial mente para fora a partir da borda externa do correspondente talão 14 e 14’, são também colocadas sobre a carcaça 16 em posições laterais opostas axialmente. Em pneus sem câmara, a superfície interna da carcaça 16 é normal mente coberta por um revestimento 111, ou seja, com uma ou mais camadas de material elastomérico impermeável a ar. Outros elementos conhecidos, como, por exemplo, carregadores e talão, podem ser providos, de acordo com o projeto específico do pneu 11.

[46] Pelo menos um dispositivo de sensor 3i, 3e, que será descrito em detalhe no restante da descrição, é associado ao pneu 11. O pelo menos um dispositivo de sensor 3i, 3e é usado para determinar pelo menos uma aceleração na direção lateral (indicada por Y na Fig, 1) do pneu que este estiver rodando sobre uma superfície dc rodagem. O pelo menos um dispositivo de sensor 31, 3e é colocado a uma distância do plano equatorial do pneu, com será explicado abaixo. O pelo menos um dispositivo de sensor 3i, 3e pode ser vantajosamente colocado em uma porção de pneu correspondente à banda de rodagem do pneu 11, ou seja, a porção do pneu 11 estendida axialmente entre as paredes laterais do pneu 11. Mais particularmente, esse sensor é disposto em uma região de ombro da porção de pneu acima, ou seja, a certa distância do plano equatorial E do pneu.

[47] Em um modo de realização preferido, dois dispositivos de sensor 3i, 3e podem ser dispostos sobre lados opostos com respeito ao plano equatorial do pneu 11, mais preferidamente, substancialmente simétricos em relação ao plano equatorial do pneu 11. Este modo de realização é vantajoso, em particular, para uma conferência cruzada das medições efetuadas pelo dispositivo de sensor 31, 3e. De preferência, os dois dispositivos de sensor são colocados substancialmente ao longo do mesmo plano meridiano do pneu, ou seja, um plano contendo o eixo de rotação do pneu.

[48] Em um modo de realização preferido, um terceiro dispositivo de sensor 3c é colocado sobre o pneu, mais preferidamente, substancialmente ao longo do mesmo plano meridiano do pelo menos um sensor 3i, 3e. O terceiro dispositivo de sensor é disposto substancialmente sobre o plano equatorial E do pneu 11. Na presente descrição, o dispositivo de sensor 31 mais próximo ao veículo é referido aqui como “dispositivo de sensor interno”, enquanto o dispositivo de sensor 3e na porção mais externa do pneu é referido aqui como “dispositivo de sensor externo”. Para as finalidades da presente invenção, a expressão “substancialmente ao longo do mesmo plano meridiano” contempla certa quantidade de desalinhamento dos sensores em relação ao mencionado plano meridiano, que pode ser expresso em termos do ânulo compreendido entre os planos meridianos definidos pelas posições de sensor. De preferência, o desalinhamento tolerado pode corresponder a um ângulo menor ou igual a 5o, mais preferidamente, menor ou igual a 3o, ainda mais preferidamente menor ou igual a Io. De preferência, os dispositivos de sensor externo e/ou interno devem ser dispostos a uma distância do plano equatorial E do pneu 11 compreendido ente 15% e 30% da largura de banda de rodagem, mais preferidamente entre 20% e 25% da largura da banda de rodagem. Por exemplo, em um pneu tendo uma largura de banda de rodagem de 195mm, dois dispositivos de sensor 3i, 3e podem ser dispostos sobre lados opostos em relação ao plano equatorial, cada um a uma distância de 45mm do mesmo.

[49] Os dispositivos de sensor 3c, 3i, 3e são, de preferência, presos ao revestimento interno 111 do pneu 11. Um elemento de fixação 332 adere tanto a cada dispositivo de sensor como ao revestimento interno 11. Materiais adequados para o elemento de fixação 332 podem incluir, geralmente, borrachas flexíveis, como, por exemplo,, borracha natural, ou borracha sintética, por exemplo, borrachas feitas de dienos conjugados tendo de 4 a 10 átomos de carbono, como poliisopreno, polibutadieno, borracha de estireno-butadieno e similar. Em modos de realização preferidos, um material incluído no elemento de fixação 332 dever ter um efeito de amortecimento, de modo a prender a fixação dos dispositivos de sensor à superfície interna do pneu e reduzir, ao mesmo tempo, as tensões mecânicas exercidas sobre a superfície de fixação durante uso do pneu 11. Além disso, um material de amortecimento reduz a probabilidade de danos aos dispositivos de sensor por impedir a transmissão das tensões acima referidas ao dispositivo. Materiais de amortecimento adequados podem ter uma dureza Shore A (medida a 23°C de acordo com a norma ASTM D2240) de cerca de 1 a cerca de 40, e um rebote elástico (medido a 23°C de acordo com a norma ASTM D1054) menor do que cerca de 60. Materiais de elastômero de dieno de ligação cruzada ou gel de poliuretano podem ser adaptados de modo a se ajustar a estas especificações de amortecimento. Para melhor adesão entre os dispositivos de sensor e o revestimento 111, pode ser vantajoso interpor um elemento adesivo adicional, por exemplo, uma película com dois lados adesivos, entre o elemento de fixação 332 e a superfície interna do revestimento 111, e/ou entre o elemento de fixação 332 e os dispositivos de sensor 3e, 3i, 3c. Uma película com dois lados adesivos adequada pode ser Scotch® 300SL i Strength, comercializada por 3M. Em modos de realização alternativos, os dispositivos de sensor 3c, 3i, 3e podem ser incorporados à estrutura do pneu na área de banda de rodagem, por exemplo, com a banda de rodagem 18, ou entre a tira de cinta externa da estrutura de cinta 17 e a banda de rodagem 18.

[50] Em um modo de realização preferido da presente invenção (não mostrado), diversos grupos de dispositivos de sensor podem ser dispostos dentro do pneu 11, em posições circunferenciais espaçadas uma da outra, de preferência, substancialmente com o mesmo ângulo. Por exemplo, três grupos de dispositivos de sensor podem ser localizados dentro do pneu, circunferencialmente espaçados um do outro por um ângulo de, substancialmente, 120°. Cada grupo de dispositivos de sensor pode compreender um ou mais dispositivos de sensor. Com relação ao número, a disposição e à fixação ao pneu dos dispositivos de sensor em cada grupo, é feita referência ao que foi dito acima. Mais particularmente, correspondentes dispositivos de sensor pertencentes a diferentes grupos podem ser localizados substancialmente ao longo de planos paralelos ao plano equatorial do pneu. O uso de diversos grupos de dispositivos de sensor dispostos em posições circunferencialmente espaçadas dentro do pneu permite obter mais precisão e confiabilidade das medições efetuadas, bem como, um melhor monitoramento do pneu durante toda a volta da roda.

[51] Os dispositivos de sensor 3c, 3i, 3e são adaptados para se comunicar com uma unidade externa ao pneu 11. Essa unidade externa é referida na presente descrição como “unidade fixa”. A unidade fixa pode se localizada sobre o veículo no qual o pneu 11 está instalado.

[52] Por exemplo, a Fig. 2 mostra um bloco diagrama de uma unidade fixa 2, compreendendo um dispositivo ara receber do dispositivo de sensor 3c e/ou 3i e/ou 3e incluídos dentro do pneu 11. De preferência, a unidade fixa 2 também compreende um dispositivo para transmitir para o mencionado dispositivo de sensor 3c e/ou 3i e/oi 3e. O dispositivo de recepção pode compreender um receptor de radiofreqüência 26 conectado a uma antena 25, referida abaixo como “antena fixa”. De preferência, o dispositivo de recepção compreende também um dispositivo demodulador 27. Uma memória 28, como, por exemplo, EEPROM, pode armazenar os dados recebidos pelo dispositivo de sensor 3c e/ou 3i e/ou 3e e demodulados pelo demodulador 27. Em modos de realização preferidos, a memória 28 é associada a uma unidade de processamento central (CPU, não mostrada na f 2), de modo a efetuar cálculos a partir dos dados recebidos pelo dispositivo de sensor 3c e/oi 3i e/ou 3e, e/ou armazenados na memória 28. A memória 28 pode também armazenar registros históricos, por exemplo, de medidas de instabilidade do veículo, ou de etapas que o sistema de controle efetuou para controlar o veículo, ou de alarmes exibidos ao motorista do veículo. O dispositivo de transmissão compreende, de preferência, um circuito oscilador 23, que supre um circuito de condução 24 para a antena fixa 25. Se a unidade fixa 2 estiver localizada no veículo, a energia elétrica necessária para energizar a unidade fixa 2 pode ser suprida diretamente pela batería do veículo.

[53] Cada dispositivo de sensor 3c, 3i, 3e, cujo exemplo de bloco diagrama está mostrado na Fig. 3, compreende, em termos gerais, um dispositivo 31 para transmissão de dados para a mencionada unidade fixa e um dispositivo de medição 32. Nos dispositivos de sensor intemo/estemo 3i, 3e, o dispositivo de medição 32 possibilita uma determinação de pelo menos a aceleração lateral à qual a porção de pneu associada aos dispositivos de sensor 31, 3e está sujeita. De preferência, o dispositivo de medição 32 compreende um acelerômetro adaptado para medir pelo menos essa aceleração lateral. No dispositivo de sensor 3c, o dispositivo de medição 32 possibilita uma determinação de uma aceleração radial à qual a porção de pneu associada ao dispositivo de sensor 3c está sujeita. O dispositivo de medição pode compreender de preferência, um acelerômetro radial. Este acelerômetro deve ser capaz de suportar e medir corretamente valores de aceleração muito elevados, uma vez que as acelerações radiais suportadas pela área de banda de rodagem do pneu podem atingir, a ata velocidade, valores de 500-1000 g, onde g é a aceleração da gravidade.

[54] De modo a efetuar uma determinação em tempo-real do ângulo de curvatura do pneu, o sinal provido pelo dispositivo de medição 32 deve ser adquirido com alta precisão, de preferência, em cada volta do pneu. Para este fim, e levando em consideração a ffeqüência de rotação de um pneu rodando (particularmente a alta velocidade), o dispositivo de medição 32 inclui, de preferência, um dispositivo de amostragem (não mostrado) capaz de possibilitar a leitura do sinal a uma freqüência de pelo menos 5kHz, mais preferidamente a uma freqüência de pelo menos 7kHz, de modo a fornecer um sinal amostrado do mesmo. Cada dispositivo de sensor 3c, 3i, 3e inclui, tipicamente, uma antena também 37, referida abaixo como “antena móvel”, operacionalmente conectada ao mencionado dispositivo de transmissão 31, para transmissão de dados para a antena fixa da unidade fixa. Transmissão da antena móvel para antena fixa e/ou vice versa, pode ocorrer a radiofreqüências de telemetria convencionais, por exemplo, em uma banda entre 400 e 450MHz (por exemplo, a 418MHz ou 433MHz).

[55] Cada dispositivo de sensor 3c, 3i, 3e pode incluir ainda uma unidade de processamento (CPU) 324, associada a um dispositivo de memória 35. Este dispositivo de memória 35 pode conter locais de memória regraváveis, nas quais informação sobre medições tomadas pelo dispositivo de medição 32 pode ser armazenada. Além disso, ela pode conter também instruções pré-armazenadas para a unidade de processamento 34, adequadas para pré-processar sinais provenientes da unidade de medição 32 antes da transmissão, de modo a reduzir a quantidade de informação enviada do pneu 11. Mais particularmente, o sinal provido pelo dispositivo de medição 32 pode ser pré-processado de modo a detectar seus pontos característicos como, por exemplo, máxima e mínima, cujas coordenadas podem ser enviadas para o dispositivo de transmissão 31, para transmissão à unidade fixa. Isto resulta em economia de largura de banda de transmissão e potência necessária para transmissão. Além disso, um dispositivo de filtragem (não mostrado) pode ser interposto à unidade de medição 32 e à unidade de processamento 34, de modo a utilizar um filtro passa baixo o sinal de deformação e discriminar o sinal útil do ruído de alta-freqüência causado pela interação entre a banda de rodagem e a estrada. Entretanto, esta filtragem pode ser provida por circuitos eletrônicos incluídos no dispositivo de medição 32 ou como instrução adicional de pré-processamento armazenada na memória 35.

[56] Uma fonte de energia 33 permite energizar os elementos incluídos nos dispositivos de sensor 3c, e/ou 3i, e/ou 3e. A fonte de energia 33 pode incluir uma batería. Entretanto, para uma determinação em tempo real do ângulo de curvatura do pneu, um grande consumo de energia elétrica pode ser exigido pelo dispositivo de medição 32 (em particular, por um dispositivo de amostragem de alta freqüência), pela unidade de processamento 34 e pelo dispositivo de transmissão 31, de modo que uma batería podería ter vida curta em comparação à vida total do pneu. Desse modo, em modos de realização preferidos, a fonte de energia elétrica 33 inclui um dispositivo auto-energizado, que gera eletricidade como resultado das tensões mecânicas às quais o mencionado dispositivo auto-energizado é sujeito (por exemplo, força centrífuga, ou as deformações do revestimento, ou movimentações devidas ao deslocamento sobre pavimentos irregulares). Como um exemplo, materiais piezelétrícos podem ser usados no dispositivo auto-energizado para este fim. O dispositivo auto-energizado pode incluir também um circuito de armazenamento de energia elétrica (não mostrado), tipicamente incluindo um resistor e um capacitor. Como outra alternativa, os dispositivos de sensor 3c, e/ou 3e, e/ou 3i podem ser energizados pela unidade fixa 1, por meio de um dispositivo receptor adequado (não mostrado), conectado à antena móvel 31.

[57] Um dispositivo para distribuir a energia elétrica 36 distribui, de preferência, apropriadamente a energia elétrica provida pela fonte de energia elétrica 33 para a mencionada unidade de processamento 34, para o mencionado dispositivo de memória 35, para o mencionado dispositivo de transmissão 31 e para o mencionado dispositivo de medição 32, de acordo com seus requisitos.

[58] Deve ser notado que não é necessário incluir o dispositivo de medição, a porção de transmissão à unidade fixa e os circuitos eletrônicos de controle dentro de um único dispositivo de sensor acondicionado. Por exemplo, os circuitos eletrônicos de controle e a porção de transmissão para a unidade fixa poderíam ser acondicionados em um dispositivo separado preso às outras partes do pneu ou da roda (por exemplo, o aro, ou parede lateral), associados por uma conexão com ou sem fio (por exemplo, ótica ou por radioffeqüência) a um dispositivo de medição localizado na porção de área de banda de rodagem do pneu.

[59] A Fig. 4 mostra, como exemplo, uma porção de uma típica curva de aceleração lateral obtida por um dispositivo de sensor externo, incluindo um acelerômetro radial, preso ao revestimento interno de um pneu, a uma distância de um plano equatorial, após uma amostragem e uma filtragem do correspondente sinal de aceleração. Deve ser notado que, na passagem do dispositivo de sensor em correspondência à região de contato (ou seja, a região entre pneu e a superfície de rodagem), o nível de aceleração lateral sensoreado pelo acelerômetro externo aumenta ligeiramente, partindo de um nível médio, quando o dispositivo de sensor começa a sua passagem sob a região de contato, caindo depois abruptamente para um valor mínimo quando ele estiver no meio da região de contato e, finalmente, retoma para o redor do nível médio. O nível médio da aceleração lateral fora da região de contato pode não ser nula, devido à curvatura do pneu próximo aos ombros.

[60] Similarmente à Fig. 4, a Fig. 5 mostra, como exemplo, uma porção de uma curva típica de aceleração lateral obtida por um dispositivo de sensor interno incluindo um acelerômetro radial, preso ao revestimento interno de um pneu, a uma distância de um plano equatorial, após uma amostragem e uma filtragem do correspondente sinal de aceleração. Deve ser notado que, na passagem do dispositivo de sensor em correspondência à região de contato, o nível de aceleração lateral sensoreado pelo acelerômetro externo diminui ligeiramente quando o dispositivo de sensor começa a sua passagem sob a região de contato, subindo, depois, abruptamente de um nível médio para um valor máximo quando ele estiver no meio da região de contato e, finalmente, diminui e retoma para o redor do nível médio.

[61] Para as finalidades da presente invenção, a distância entre o valor de pico (valor mínimo na Fig. 4, valor máximo na Fig. 5) e o nível médio é chamada de amplitude lateral (abreviadamente, LA). Valores diferentes de amplitude lateral poderíam resultar por medições efetuadas sobre sinais adquiridos por dispositivos de sensor interno e externo.

[62] As curvas das Figs. 4 e 5 mostram que, quando a porção de pneu correspondente à posição de um dispositivo de sensor começa e termina sua passagem sob a região de contato, esta porção de pneu é sujeita a uma deformação lateral que se toma máxima próximo ao meio da região de contato (correspondente aos picos mostrados nas curvas), e que é muito mais intensa do que a aceleração lateral à qual a porção de pneu está sujeita em outras posições (correspondentes ao nível médio de valor de aceleração fora da região de contato).

[63] Em adição às medições efetuadas na direção lateral através dos dispositivos de sensor interno e/ou externo 3i, 3e, uma velocidade de rotação do pneu pode ser calculada a partir de um sinal de aceleração lateral tomado do dispositivo de sensor central 3c. A Fig. 6 mostra, como exemplo, uma porção de uma típica curva de aceleração radial obtida por um dispositivo de sensor central 3c incluindo um acelerômetro radial, preso ao revestimento interno do pneu, no plano equatorial do pneu, após uma amostragem e uma filtragem do correspondente sistema de aceleração. Deve ser notado que, na passagem do dispositivo de sensor 3c em correspondência à região de contato, o nível de aceleração centrífuga radial sensoreada pelo acelerômetro aumenta abruptamente primeiramente, caindo depois até substancialmente zero quando está ao redor do meio da região de contato e, finalmente, aumenta abruptamente por uma segunda vez. Em outras posições, a aceleração lateral sensoreada pelo acelerômetro tem um nível médio relacionado à velocidade de rotação do pneu girando; quanto maior a velocidade, maior a aceleração sensoreada. A velocidade de rotação do pneu pode ser derivada por raiz quadrada de (ai/rr), onde ai é a aceleração radial média calculada antes ou após entrar na área de contato com a superfície de rodagem (ou seja, usando uma porção do sinal de aceleração radial fora dos picos mostrados na Fig. 6).

[64] Em um modo de realização preferido, uma pluralidade de dispositivos de sensor localizados dentro do pneu em diferentes posições circunferenciais, um primeiro dispositivo de sensor, disposto sobre o plano equatorial do pneu (como o sensor 3c na Fig. 1) e localizado fora da região de contato, pode ser usada par medir o nível médio de aceleração radial a (e, assim, derivar a velocidade de rotação instantânea do pneu), em tempo real, no mesmo intervalo de tempo no qual um segundo dispositivo de sensor, disposto a uma distância do plano equatorial do pneu (como sensores 3i, 3e na Fig. 1) e medir a aceleração lateral, está em correspondência à região de contato. Circuitos eletrônicos simples de controle podem ser implementados com os dispositivos de sensor ou dentro da unidade fixa de modo a coordenar as medições necessárias.

[65] O requerente verificou que a aceleração lateral à qual a porção de pneu correspondente à banda de rodagem do pneu, localizada a uma distância do plano equatorial, é sujeita durante a passagem na região de contato, está relacionada ao ângulo de curvatura (ou de derrapagem) de um pneu girando sobre uma superfície de rodagem. Em particular, o requerente verificou que a amplitude lateral medida a uma distância do plano equatorial é, substancialmente, uma função apenas da velocidade de rotação do pneu e do ângulo de curvatura (ou derrapagem).

[66] Este resultado será mostrado a seguir, pela referência à descrição dos resultados de vários testes efetuados pelo requerente usando um pneu Pirelli® P6 195/65R15. Em uma primeira série de testes, o requerente mediu valores de LAe e Lai, ou seja, a amplitude lateral medida, respectivamente, por um acelerômetro lateral externo e interno 3e, 3i, versus uma carga aplicada ao pneu. Diferentes ângulos de curvatura (-2°, -Io, 0o, +1°, +2°) foram aplicados ao pneu. O pneu foi girado a diferentes velocidades. O ângulo de cambagem foi ajustado em 0o.

[67] A Fig. 7 mostra uma plotagem de curvas de amplitude lateral LAe medidas pelo acelerômetro externo (ordenada) versus carga de pneu (abscissa) para diferentes ângulos de curvatura a velocidade constante (40km/h, no caso específico). Linhas diferentes correspondem a diferentes ângulos de curvatura. Como pode ser visto, o valor de amplitude lateral não muda substancialmente com carga do pneu.

[68] A Fig. 8 mostra uma plotagem de curvas de amplitude lateral LAi medidas pelo acelerômetro interno (ordenada) versus carga de pneu. (abscissa) para diferentes ângulos de curvatura a uma velocidade constante (a mesma da Fig. 7). Linhas diferentes correspondem a diferentes ângulos de curvatura. Como pode ser visto, também neste caso o valor de amplitude lateral não muda substancialmente coma carga do pneu.

[69] Em uma segunda série de testes, o requerente mediu valores de LAe e LAi, ou seja, a amplitude lateral medida por um acelerômetro externo e interno 3e, 3i, respectivamente, versus o ângulo de cambagem, a uma carga constante de pneu, à pressão nominal de inflamento e a uma velocidade constante. Diferentes ângulos de curvatura (-2°, -Io, 0o, +1°, +2°) foram aplicados. A Fig. 9 mostra uma plotagem com curvas de LAC medidas pelo acelerômetro externo (ordenada) versus ângulo de cambagem (abscissa) para diferentes ângulos de curvatura a uma velocidade de 40km/h e uma carga de pneu de 3500N. Linhas diferentes correspondem a diferentes ângulos de curvatura. Como pode se visto, LAe depende muito pouco do ângulo de cambagem de -2° a +2°, ou seja, em uma faixa suficientemente larga de ângulos de cambagem, Desse modo, a dependência de Lac o ângulo de cambagem pode ser praticamente negligenciada.

[70] Similarmente, a Fig. 10 mostra uma plotagem com curvas de LAj medidas pelo acelerômetro interno (ordenada) versus ângulo de cambagem (abscissa) para diferentes ângulos de curvatura, às mesmas velocidade e carga de pneu da Fig. 9. Linhas diferentes correspondem a diferentes ângulos de curvatura. Como pode se visto, nesse caso também, LAj depende muito pouco do ângulo de cambagem, pelo menos em um âmbito de -2° a +2°. Desse modo, a dependência de La, o ângulo de cambagem pode ser pratica mente negligenciada.

[71 ] Em uma terceira série de testes, o requerente mediu valores de LAC e LAu ou seja, a amplitude lateral medida por um acelerômetro externo e interno 3e, 3í, respectivamente, versus a velocidade de rotação de pneu, a uma carga constante de pneu, a um ângulo de curvatura nulo e à pressão nominal de inllamento. 172] A Fig. 11 mostra uma plotagem de uma curva de LA0 (ordenada) versus a velocidade de rotação tü (abscissa). A Fig. 12 mostra uma plotagem de uma curva de LA; (ordenada) versus a velocidade de rotação ω (abscissa). Como pode ser visto, LA depende forte mente da velocidade de rotação. Em particular, LA depende substancialmente de ω?.

[73] Final mente, em uma quarta série de testes, o requerente mediu valores de LAC e LAj, ou seja, a amplitude lateral medida por um acelerômetro externo e interno 3e, 3i, respectivamente, versus o ângulo de curvatura, a uma carga constante de pneu, à pressão nominal de inflamento e a uma velocidade constante. Diferentes ângulos de curvatura (-2°, -Io, 0o, +1°, +2°) foram aplicados.

[74] A Fig. 13 mostra uma plotagem com curvas de LAe medidas pelo acelerômetro externo (ordenada) versus o ângulo de curvatura (abscissa) para diferentes ângulos de cambagem, a uma carga de pneu de 5000N e uma velocidade de 40km/h. A Fig. 14 mostra uma plotagem com curvas de LAi medidas pelo acelerômetro externo (ordenada) versus o ângulo de curvatura (abscissa) para diferentes ângulos de cambagem, a mesma carga de pneu e velocidade da Fig. 13. Curvas diferentes, tanto na Fig. 13 quanto na Fig. 14, correspondem a diferentes ângulos de cambagem. É observado que: - as curvas da Fig. 13 podem ser representadas por linhas retas em um plano, ou seja LAe = Ke(m)* ar+Qe(m) (1) onde LAe é a amplitude da aceleração lateral medida pelo acelerômetro externo; Ke (ω) é a inclinação (dependendo somente da velocidade de rotação de pneu ω); a é o ângulo de curvatura; Qe (ω) é a interceptação (dependendo somente da velocidade de rotação ω). - também as curvas da Fig. 14 podem ser representadas por linhas retas em um plano, ou seja LAi = Ki (ω) * a+ Qi (ω) (2) onde LAi é a amplitude da aceleração lateral medida pelo acelerômetro externo; Ki (ω) é a inclinação (dependendo somente da velocidade de rotação de pneu ω); a ê o ângulo de curvatura; Qi (ω) é a interceptação (dependendo somente da velocidade de rotação ω). - a inclinação das curvas da Fig. 13 é invertida com relação à inclinação das curvas da Fig. 14; seus valores absolutos IKel e IKj podem ser, em geral, diferentes um dos outro à mesma velocidade de rotação.

[75] Os resultados descritos acima mostram que é possível derivar o ângulo de curvatura a partir de um sinal de aceleração lateral e a partir da velocidade de rotação do pneu.

[76] Em particular, foi descoberto que uma relação linear pode relacionar a amplitude lateral e o ângulo de curvatura, a velocidade de rotação constante. A inclinação e a interceptação da relação linear podem ser determinadas em um teste de caracterização do pneu, por meio de um ajuste linear dos valores da amplitude lateral, medidos a partir de dispositivos de sensor internos e/ou externos, versus os ângulos de curvatura predeterminados, a velocidade constante. A fim de levar em conta a velocidade de rotação, o teste de caracterização acima e o ajuste linear podem ser repetidos para valores predeterminados da velocidade de rotação ω para o pneu sob teste, de modo a determinar as inclinações e valores de interceptação correspondentes do mesmo.

[77] A partir da caracterização acima, quando a velocidade radial é calculada, o ângulo de curvatura pode ser derivado diretamente usando-se a equação (1) e/ou (2). ar=[LAe-Qe(cú)]/Ke(cú) (3) a=[LAi - Qi (ω)] / Kj (co) (4) [78] O valor de LAe ou LAi pode ser derivado a partir do sinal de aceleração lateral emitido a partir do dispositivo de sensor 3e ou, respectivamente, 3i. As fórmulas descritas acima para o cálculo do ângulo de curvatura, bem como os coeficientes de ajuste K e Q, para valores predeterminados da velocidade de rotação, podem ser armazenadas na memória incluída dentro da unidade fixa ou dentro dos dispositivos de sensor 3e e 3i. A caracterização do pneu descrita acima pode ser realizada uma vez por modelo de pneu, por exemplo, em testes de interior.

[79] Como examinado acima, em um arranjo de sensor compreendendo o sensor central 3c, a velocidade radial do pneu pode ser derivada através do sinal de aceleração radial tomado a partir do dispositivo de sensor central 3c. Entretanto, qualquer outro método disponível para alguém experiente na técnica para determinar a velocidade de rotação de pneu pode ser explorado para os fins da presente invenção.

[80] Deve ficar claro que o método acima para derivar o ângulo de curvatura do pneu pode ser implementado não somente usando os métodos e o arranjo dos dispositivos de sensor 3c, 3i, 3e descritos, mas com qualquer método ou arranjo útil para calcular ou derivar a aceleração lateral à qual uma porção do pneu correspondente à banda de rodagem de pneu, localizada a uma distância a partir do plano equatorial, fica sujeita durante a rodagem.

[81] O requerente acredita que os coeficientes de ajuste não variam consideravelmente de acordo com a pressão de pneu, pelo menos em um âmbito em tomo do valor nominal, definido pelos fabricantes do veiculo e do pneu. Em qualquer caso, para uma caracterização de pneu mais completa e exaustiva, os mesmos testes descritos aqui para uma pressão igual ou muito próxima àquela nominal poderíam ser realizados a diferentes valores de pressão, a fim de encontrar um conjunto correspondente dos coeficientes de ajuste relacionados a esses valores de pressão.

[82] Um ângulo de curvatura determinado em tempo real de um pneu montado sobre um veículo é um parâmetro importante que pode ser passado para um sistema de controle de veículo, a fim de controlar o comportamento do veículo, particularmente em condições críticas. Um sistema de controle de veículo pode compreender um controlador de freio (por exemplo, uma unidade de freio anti-trava), e/ou um controlador de direção, e/ou um controlador de suspensão e/ou um sistema de controle de estabilidade de veículo.

[83] Por exemplo, um sistema de controle de freio de veículo pode ajustar a força de frenagem sobre cada pneu de acordo com o ângulo de curvatura determinado em tempo real.

[84] Como um outro exemplo, o invólucro de estabilidade de veículo detectado pelo sistema de controle de veículo, a fim de selecionar a perturbação máxima permitida a partir dos comandos de direção. Essa informação pode ser comparada com o ângulo de curvatura determinado em tempo real, a fim de entender se uma taxa de guinada perigosa podería ser alcançada. Possivelmente, um comando de correção também podería ser comunicado a um sistema de controle de direção (Sistemas de Direção Eletricamente Assistidos).

[85] As condições do veículo podem indicar que o desempenho do veículo está reduzido e que o motorista deveria restringir suas manobras de direção. O próprio sistema de controle de veículo pode agir, por exemplo, a fim de limitar a velocidade máxima de veículo para manter a estabilidade e não exceder as especificações de pneu, ou para limitar a taxa de guinada de direção, a fim de evitar a ocorrência de capotagens. O motorista pode ser alertado para a condição de sistema de controle de veículo corrente e das ações que o sistema de controle de veículo tomou em seu nome para salvar o veículo (reduzindo a velocidade máxima atingível, taxa de direção, potência de motor), quando necessário, sobre um dispositivo de exibição. Sobre o mesmo dispositivo de exibição também pode ser mostrado se ele deve agir adicionalmente por sua conta (mudar a massa de distribuição, restringir manobras de direção e velocidade). O dispositivo de exibição pode compreender uma unidade visual e/ou audível, por exemplo, localizada no painel de instrumentos do veículo.

[86] Foram mostrados e descritos, desse modo, um sistema original e um método original que preenchem todos os objetivos e vantagens procurados anteriormente. Muitas mudanças, modificações, variações e outros usos aplicações da invenção em questão se tomarão visíveis, entretanto, para aqueles experientes na técnica após considerar-se a especificação e os desenhos anexos que revelam modos de realização preferidos dos mesmos.

[87] Por exemplo, o armazenamento efetivo das funções de ajuste e/ou dos coeficientes de ajuste K e Q dentro da memória associada ao dispositivo de sensor e/ou à unidade fixa pode ser substituído pelo armazenamento de um banco de dados que coleta o valor de ângulo de curvatura versus os valores predeterminados das amplitudes laterais e velocidade de rotação (e, possivelmente, da pressão). Como um outro exemplo, um ajuste também pode ser realizado para encontrar uma função descrevendo a inclinação K e/ou a interceptação Q versus a velocidade de rotação. Além disso, não se exclui que funções diferentes possam relacionar a amplitude lateral e o ângulo de curvatura, funções que podem ser determinadas por ajuste ou por qualquer método disponível para alguém experiente na técnica.

[88] Como mencionado com referência às Figs. 9 e 10, tanto LAe quanto LAi dependem muito pouco do ângulo de cambagem e, desse modo, a dependência de LAe e LAi do ângulo de cambagem pode ser praticamente negligenciada. Em qualquer caso, para uma caracterização de pneu mais completa e exaustiva, os mesmos testes descritos aqui para um ângulo de cambagem poderíam ser realizados a diferentes ângulos de cambagem, a fim de encontrar um conjunto correspondente de coeficientes de ajuste também relacionados a esses ângulos de cambagem.

[89] Todas as mudanças, modificações, variações e outros usos e aplicações que não se afastem do escopo da invenção são julgadas cobertas pela invenção, que é limitada somente pelas reivindicações a seguir.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para determinar um ângulo de curvatura (ct) de um pneu (11) durante o avanço do veículo sobre uma superfície de rodagem, o método caracterizado pelo fato de que compreende; - determinar uma aceleração (Laj, Lae) na direção lateral para a qual uma porção correspondente a uma banda de rodagem (18) do mencionado pneu (11) está sujeita» a uma distância de um plano equatorial (E) do mencionado pneu (11); - determinar uma velocidade de rotação (ω) do mencionado pneu (11); e - determinar o mencionado ângulo de curvatura (a) a partir da mencionada aceleração lateral (Lau Lae) e da mencionada velocidade radial (ω).

2. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de uni pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a determinação da aceleração tia direção lateral (Laj, La^») compreende adquirir um sinal de aceleração lateral quando a mencionada porção do pneu (11) está fora de uma região de contato entre o mencionado pneu e a mencionada superfície de rodagem, e adquirir um sinal de aceleração lateral quando a mencionada porção do pneu (11) estiver dentro da mencionada região de contato.

3. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 2, caraeterizado pelo fato de que a mencionada determinação da aceleração na direção lateral compreende calcular um nível médio dc um sinal dc aceleração lateral fora da mencionada região de contato.

4. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a mencionada determinação do sinal de aceleração lateral compreende calcular um valor de pico do mencionado sinal de aceleração lateral dentro da mencionada região de contato.

5. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com as reivindicações 3 e 4, caracterizado pelo fato de que a mencionada determinação da aceleração na direção lateral compreende calcular uma amplitude aceleração lateral como uma diferença entre o mencionado nível médio e o mencionado valor de pico.

6. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda utilizar um filtro passa baixo o mencionado sinal de aceleração lateral.

7. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada determinação da velocidade de rotação (ω) do mencionado pneu (11) compreende adquirir um sinal de aceleração radial.

8. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mencionada aquisição de um sinal de aceleração radial compreende adquirir esse sinal de aceleração radial no, ou, na proximidade do mencionado plano equatorial do pneu.

9. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a mencionada determinação da velocidade de rotação do mencionado pneu compreende calcular uma aceleração radial média fora da mencionada região de contato entre o mencionado pneu (11) e a mencionada superfície de rodagem.

10. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que a mencionada determinação do mencionado ângulo de curvatura (a) compreende prover curvas características de amplitude aceleração lateral versus valores predeterminados de ângulo de curvatura para pelo menos uma velocidade de rotação (ω).

11. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de prover uma equação de ajuste aproximando as mencionadas curvas características.

12. Método para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o mencionado provimento de uma equação de ajuste compreende prover uma equação de uma linha reta em um plano, e onde o mencionado método compreende ainda associar valores de inclinação K e interceptação Q da mencionada linha reta a pelo menos um valor da velocidade de rotação do pneu.

13. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo sobre uma superfície de rodagem, o mencionado sistema caracterizado pelo fato de que compreende: - pelo menos um dispositivo (3e, 3i) adaptado para determinar uma aceleração na direção lateral de uma porção do mencionado pneu (11) correspondente a uma banda de rodagem (18) do mencionado pneu, a porção sendo localizada a uma distância de um plano equatorial (E) do mencionado pneu (11); - pelo menos um dispositivo (3c) adaptado para determinar uma velocidade de rotação (ω) do mencionado pneu (11); e - pelo menos uma unidade de processamento (34) sendo adaptada para determinar o mencionado ângulo de curvatura (a) a partir da mencionada aceleração lateral (LA) e mencionada velocidade radial.

14. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo (3e, 3i) determinando a aceleração (LA) na direção lateral compreende pelo menos um acelerômetro lateral adaptado para produzir pelo menos um sinal de aceleração lateral.

15. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo (3c) para determinar a velocidade de rotação (ω) compreende pelo menos um acelerômetro radial adaptado para produzir pelo menos um sinal de aceleração radial.

16. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo (3e, 3i) para determinar a aceleração na direção lateral e o mencionado pelo menos um dispositivo (3c) para determinar a velocidade de rotação do mencionado pneu compreendem pelo menos um dispositivo de amostragem adaptado para amostrar sinais a uma freqüência de pelo menos 5kHz.

17. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo de amostragem é adaptado para amostrar sinais a uma freqüência de pelo menos 7kHz.

18. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma memória (28) associada à mencionada unidade de processamento (34).

19. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a mencionada pelo menos uma memória (28) compreende funções características pré-armazenadas de ângulo de curvatura versus amplitudes de aceleração lateral, correspondentes a valores predeterminados da velocidade de rotação do pneu.

20. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo (3e, 3i) para determinar a mencionada aceleração lateral é incluído no pelo menos um dispositivo de sensor associado à mencionada porção do mencionado pneu (11).

21. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor é disposto a uma distância do mencionado plano equatorial (E) do pneu (11) compreendida entre 15% e 30% da largura da banda de rodagem (18).

22. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor é preso a um revestimento interno do pneu (11).

23. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de amortecimento é disposto entre o mencionado pelo menos um sensor e o mencionado revestimento interno.

24. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 23, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor inclui ainda pelo menos um dispositivo transmissor.

25. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo transmissor (31) é operacionalmente conectado a uma primeira antena (25).

26. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 25, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de filtragem adaptado para filtragem passa-baixa do mencionado sinal de aceleração.

27. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 26, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo de sensor compreende ainda pelo menos uma fonte de energia (33).

28. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a mencionada pelo menos uma fonte de energia compreende pelo menos uma batería.

29. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a mencionada pelo menos uma fonte de energia (33) compreende pelo menos um dispositivo auto-energizado sendo adaptado para era energia elétrica como resultado de tensões mecânicas sofridas pelo mencionado pelo menos um dispositivo de sensor (3e, 3i) durante o deslocamento do mencionado veículo.

30. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo auto-energizado (33) compreende pelo menos um elemento piezelétrico.

31. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 29 ou 30, caracterizado pelo fato de que o mencionado pelo menos um dispositivo auto-energizado (33) pode compreender pelo menos um circuito de armazenamento elétrico.

32. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um circuito de armazenamento elétrico compreende pelo menos um resistor e um capacitor.

33. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 32, caracterizado pelo fato de que a mencionada pelo menos uma unidade de processamento é incluída no mencionado pelo menos um dispositivo de sensor.

34. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 33, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade fixa adaptada para ser localizada sobre o veículo, compreendendo um dispositivo receptor (26) para receber dados do mencionado pelo menos um dispositivo de sensor (3e, 3i).

35. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o mencionado dispositivo receptor (26) compreende uma segunda antena.

36. Sistema para determinar um ângulo de curvatura (a) de um pneu (11) durante o avanço do veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 35, caracterizado pelo fato de que a mencionada primeira antena e a mencionada segunda antena são adaptadas para transmissão de dados a uma freqüência compreendida entre 400 e 450MHz.

37. Método para controlar um veículo tendo pelo menos um pneu instalado no mesmo durante o avanço do mencionado veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: - determinar um ângulo de curvatura (a) do mencionado pneu por meio de um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1-12; - encaminhar o mencionado ângulo de curvatura (a) determinado para um sistema de controle de veículo; e - ajustar pelo menos um parâmetro no mencionado sistema de controle de veículo baseado no mencionado ângulo de curvatura (a) determinado.

38. Método para controlar um veículo tendo pelo menos um pneu instalado no mesmo durante o avanço do mencionado veículo de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que o mencionado sistema de controle de veículo compreende um sistema de controle de freio, e onde o mencionado ajuste de pelo menos um parâmetro compreende ajustar uma força de frenagem sobre o mencionado pneu (11).

39. Método para controlar um veículo tendo pelo menos um pneu instalado no mesmo durante o avanço do mencionado veículo de acordo com as reivindicações 37 ou 38, caracterizado pelo fato de que o mencionado sistema de controle de veículo compreende um sistema de controle de direção, e onde o mencionado ajuste de pelo menos um parâmetro compreende selecionar uma variação máxima permitida pelos comandos de direcionamento.

40. Método para controlar um veículo tendo pelo menos um pneu instalado no mesmo durante o avanço do mencionado veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 37 a 39, caracterizado pelo fato de que o mencionado sistema de controle de veículo compreende um sistema de controle de suspensão, e onde o mencionado ajuste do pelo menos um parâmetro compreende ajustar uma resistência de uma mola de suspensão associada ao mencionado pneu.