DE102004036235A1

DE102004036235A1 - Asynchrone Lokalisierungssignale für ein Reifendrucküberwachungssystem

Info

Publication number: DE102004036235A1
Application number: DE102004036235A
Authority: DE
Inventors: Tejas B. Sterling Heights Desai
Original assignee: Siemens VDO Automotive Corp
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2004-07-03
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2024-07-04
Also published as: DE102004036235B4; US6958685B2; US20050024192A1

Abstract

Ein Reifendrucküberwachungssystem enthält eine Vielzahl von LF-Auslösern (34 bis 40), um ein Lokalisierungssignal von jedem der Reifendrucksensoren (24), die mit jedem der Reifen (22, 26, 28, 30) verbunden sind, auszulösen. Jeder der Auslöser (34 bis 40) kann ein Signal von dessen jeweiligem Sensor mit einer ihm eigenen Häufigkeit anfordern. Ein Steuergerät (32) des Fahrzeugs (20) kann die Mitteilungshäufigkeit des Signals von jedem der Sensoren (24) prüfen und verbindet das Signal, basierend auf der Häufigkeit, mit einer speziellen Position innerhalb des Fahrzeugs (20).

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Überwachung des Reifendrucks, bei denen jede von mehreren Reifendrucküberwachungsstellen eines Fahrzeuges mit einem Lokalisierungssignal versehen wird. Im Speziellen versieht die dargestellte Erfindung jeden von mehreren Reifen mit Lokalisierungssignalen zu verschiedenen Zeitabschnitten, die mit einem besonderen Standort verbunden sein können.
In modernen Fahrzeugen werden Reifendrucküberwachungssystem weit verbreitet genutzt. Bei einem Reifendrucküberwachungssystem ist ein Reifendrucksensor in einen Fahrzeugreifen eingesetzt. Der Drucksensor reagiert empfindlich auf den Luftdruck innerhalb des Reifens und kann ein Warnsignal senden, falls der Reifendruck von einem gewünschten Druckwert abweichen sollte. Bei einer allgemeinen Bauart eines Reifendrucksensors sendet dieser regelmäßig ein Signal zu einem zentralen Steuergerät. Das Signal enthält Informationen über den Druckzustand der Reifen und ein Erkennungssignal. Ein Steuergerät muss das Erkennungssignal einem speziellen Standort zuordnen, so dass ein Display im Fahrzeug den Standort eines Reifens anzeigen kann, dessen Luftdruck sich eben nicht mehr auf dem gewünschten Wert befindet.
Es sind im Stand der Technik mehrere Möglichkeiten bekannt den Standort eines Gegenstandes mit dem Erkennungssignal oder der „Lokalisierung" zu verbinden.
Eine bekannte Methode zur Lokalisierung schließt den Gebrauch eines LF – Signals ein. Ein LF – Signal ist typischerweise nicht zu gebrauchen, um Informationen des Reifendrucks vom Sensor zum Steuergerät zu senden. Stattdessen ist ein LF – Signal aber für die Lokalisierung nutzbar. Es ist bekannt, Reifendrucksensoren zu umfassen, die regelmäßig auf einem RF – Niveau informieren, welche aber sehr empfindlich sind durch ein LF – „Ping" aktiviert zu werden oder ein Bediensignal zu senden, das den Zweck hat, nur für die Lokalisierung genutzt zu werden.
Ist die Position einen Reifens einmal bekannt, so wird dies im Steuergerät gespeichert. Verschiedene tatsächliche Alltagsaspekte, wie zum Beispiel die Drehung des Reifens oder dessen Austausch, muss das System bewältigen können, um die neue Position aktualisieren zu können. Eine Art des LF – Lokalisierungssystems nutzt eine Pocket – PC – Einrichtung, die an jeden Reifen des Fahrzeugs gebracht werden, wenn die Reifen gedreht oder ausgetauscht worden sind. Jedoch ist dies ein wenig unerwünscht, da ein Arbeiter beim Reifendienst oder dergleichen „erinnert" werden muss, das Lokalisierungsverfahren auszuführen.
Zu diesem Zweck sind auch schon permanente LF – Auslöser vorgeschlagen worden. Diese können auf zwei unterschiedliche Bauarten beruhen. Die erste Bauart hat eine zentrale LF – Auslöseposition, die Signale aussendet, und ein Richtungsalgorithmen wird genutzt, um die Position des antwortenden Signals festzustellen. In diesem System ist allerdings die Stärke des „Ping"-Signals unerwünscht hoch.
Alternativ hat man ebenfalls die Absicht einen LF – Auslöser zu besitzen, der mit jedem der Reifen verbunden ist. Jeder LF – Auslöser enthält einen Empfänger, der innerhalb des Fahrzeugdatenbusses Verbindungen herstellt. Wie auch immer, es ist mehr oder weniger unerwünscht den Fahrzeugdatenbus für die Abstimmung der Position jeder der vier Reifen zu gebrauchen.
Also existiert bei dem derzeitigen Stand der Technik der Bedarf nach einem System, das leicht zu nutzen ist, um Lokalisierungssignale bereit zu stellen.
In einer gezeigten Darstellung dieser Erfindung umfasst ein Reifendrucküberwachungssystem einen Reifendrucksensor für jeden der vier Reifen eines Fahrzeugs. Jeder der Sensoren ist dafür verantwortlich, ein regelmäßiges Reifendrucksignal zu senden. Ferner ist jeder der Sensoren für ein „fing" von einem Lokalisierungsauslöser empfänglich, um ein Signal nach dem Empfang eines Einführungssignals eines Lokalisierungsauslösers zu senden. In einer bevorzugten Ausführungsform sendet der Lokalisierungsauslöser ein LF – Signal. Die LF – Signale von jeder der vier Reifenpositionen sind verschieden. Derartig, dass ein zentrales Steuergerät, welches die antwortenden Signale von den Sensoren empfängt, die speziellen antwortenden Signale mit einer bestimmten Position in dem Fahrzeug verbinden kann.
Wird das Fahrzeug erstmalig hergestellt, sendet jeder der vier Originalreifen ein Lokalisierungssignal zu einem zentralen Steuergerät. Also kann das zentrale Steuergerät jede der Identifizierungen in jedem der Reifen mit einer einzelnen Reifenposition verbinden. Bei dem erstmaligen Betrieb sind die LF – Lokalisierungsauslöser ebenfalls mit je einer der vier Reifenpositionen verbunden. Diese Lokalisierungsauslöser senden während des Betriebs des Fahrzeugs regelmäßig ein Einleitungssignal zu jedem der Reifen. Die Sendedauer ist für jeden der vier Lokalisierungsauslöser unterschiedlich. Das Steuergerät ist in der Lage die einzelnen Muster jeder der vier Lokalisierungsauslöser während des erstmaligen Betriebs zu erkennen, seit dem es die allgemeinen anfänglichen Positionen von jedem der mitteilenden Reifen kennt. Also, wenn das Steuergerät das anfängliche Signal des vorderen linken Reifens kennt, kann es durch Abgleich mit dem Mitteilungsmuster des speziellen Signals das Mitteilungsmuster des linken vorderen Lokalisierungsauslösers bestimmen. Ist dieses Signal einmal bekannt, so kann das Mitteilungsmuster dauernd gespeichert werden, da es sich nicht verändern wird, sofern nicht der Lokalisierungsauslöser verändert wird. Der Lokalisierungsauslöser ist kein Bestandteil des Reifens, und muss daher nicht gewechselt oder bewegt werden, solange er nicht versagt.
Auf diesem Wege kann ein Lokalisierungsauslöser während des normalen Betriebs mit jeder der Fahrzeugreifenpositionen verbunden sein. Dies gestattet dem Reifendrucküberwachungssystem, die Position eines Reifens zu lokalisieren, ohne ein umfangreiches Signal von einem Auslöser zu gebrauchen. Ferner besteht keine Notwendigkeit für den Fahrzeugdatenbus sich mit jedem der einzelnen Auslöser abzustimmen, da das einzelne zentrale Steuergerät in einfacher Form Signale von jedem der einzelnen Reifen empfangen und deren einzelne Positionen erkennen kann.
Diese und andere Merkmale der dargestellten Erfindung können am besten durch die folgenden Beschreibungen und Zeichnungen verstanden werden, wobei die folgenden Kurzbeschreibungen darstellen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A ist eine schematische Ansicht der dargestellten Erfindung.
1B zeigt ein Beispiel der Mitteilungsmuster von den vier Reifen.
2 ist ein Flussdiagramm der dargestellten Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ein Fahrzeug 20, das in 1A gezeigt ist, hat einen Reifen 22 mit einem Reifendrucküberwachungssensor 24. Jeder der Reifen 26, 28 und 30 hat einen Sensor 24. Jeder der einzelnen Sensoren mag im Stand der Technik bekannt sein und ist in der Lage ein RF – Signal zu senden, um zu einem vorbestimmten Mitteilungszeitraum Informationen über den Reifendruck zu geben. Ferner, ist jeder der Sensoren 24 am besten von einer Bauart, um ebenso durch ein LF – Einführungssignal betätigt werden zu können, um eine Mitteilung zu einem Steuergerät zu senden, das einen Erkennungscode umfasst. Der Erkennungscode für jeden der einzelnen Sensoren 24 ist einzigartig zu dem speziellen Sensor und wird auch mit dem normalen Mitteilungssignal übertragen. Das Steuerungsgerät 32 braucht so den speziellen Erkennungscode, um mit einer speziellen Position des Fahrzeugs eine Verbindung herzustellen. Wie auch immer das fehlerhafte Drucksignal empfangen werden sollte, so kann das Steuerungsgerät das Siganl „fehlerhafter Druck" mit einer speziellen Position verbinden und dies dem Fahrzeugbetreiber berichten.
Die LF – Lokalisierungsauslöser 34, 36, 38 und 40 sind mit den jeweiligen Reifen 22, 26, 28 und 30 verbunden. Alle der LF – Lokalisierungsauslöser sind in der Lage ein „Ping"- oder Auslösesignal zu jedem der jeweiligen Reifen zu senden und bewirken die Erzeugung eines Mitteilungssignals zurück zum Steuerungsgerät.
Die vorliegende Erfindung benutzt gewöhnlich unterscheidungskräftige Mitteilungsmuster von jedem der LF – Auslöser 34, 36, 38 und 40, wie in 1B gezeigt. Wie in 1B gezeigt, und lediglich als Beispiel illustriert kann der Reifen 22 mit einem LF – Auslöser 34 verbunden sein, der jede Minute ein „fing" auslöst. Also wird jede Minute ein Antwortsignal von dem mit dem Reifen 22 verbundenen Sensor 24 gesendet. Jedes Signal beinhaltet den Erkennungscode, so dass das Steuerungsgerät den Sensorerkennungscode mit dem Mitteilungsmuster und damit der Position verbinden kann. Der Reifen 26 ist mit einem Auslöser 36 verbunden, der jede halbe Minute ein Mitteilungssignal sendet. Der Reifen 28 ist mit einem Auslöser 38 verbunden, der alle zwei Minuten ein Mitteilungssignal sendet. Der Reifen 30 ist mit einem Auslöser 40 verbunden, der alle eineinhalb Minuten ein Mitteilungssignal sendet.
In 2 ist zu erkennen, dass während einer Anfangs- oder Lokalisierungsphase ST1 das Steuergerät 32 in der Lage ist, das Mitteilungssignal von jedem der Sensoren 24 mit einer speziellen Position 22, 26, 28 und 30 zu einem fälligen Zeitpunkt zu verbinden. Die Dauern der gesetzten Zeitabschnitte sind in 1B dargestellt. Es sollte verstanden sein, dass diese Zeitabschnitte keiner speziellen Ordnung bedürfen, sondern wahllos, pseudo-wahllos oder sonst in irgendeiner anderen Unterscheidung gewählt sein können. Wie in 1B gezeigt, können in Realität die Zeitabschnitte sehr vereinfacht sein. Es wäre besser, dass all die Auslöser bei der Vernetzung mit dem Fahrzeug eine einzigartige unterschiedliche Mitteilungsperiode hätten. Diese einzigartige Mitteilungsperiode ist es, die es der Steuerungseinheit 32 gestattet, dass Mitteilungssignal mit einer speziellen Position in Verbindung zu setzen.
In der Praxis werden zwischen den unterschiedlichen Mitteilungsperioden keine Halb-Minuten-Differenzen sein. In bevorzugter Weise ist es nicht erforderlich, dass ein Montagebandarbeiter einen speziellen Auslöser in irgendeiner speziellen Position platziert. Deshalb wird eine unterschiedliche Mitteilungsperiode für jeden der möglichen Vielzahl von Auslösern, welche hergestellt werden können, bevorzugt. Ein auf seinem Gebiet anerkannter Fachmann würde also erkennen, dass die in 1B gezeigten Mitteilungsperioden eine zu starke Vereinfachung zeigen. Die zeitliche Auflösung des Steuerungsgerätes 32 sollte daher in der Lage sein, Unterschiede im Sekundenbereich aufzuspüren, wobei auch die Identifizierung von Unterschieden kleiner als eine Sekunde wünschenswert sein könnte.
2 zeigt ein allgemeines Ablaufschema dieser Erfindung. Ist erst einmal in dem anfänglichen Schritt ST1 das Fahrzeug fertig hergestellt, so lernt das Steuergerät 32 die Position und den Erkennungscode von jedem der mit den Reifen 22, 26, 28 und 30 verbundenen Sensoren 24. Es ist im Stand der Technik bekannt, dass eine derartige Anfangslokalisierung leichter durch eine in der Fabrik versehene Ausrüstung erzeugt werden kann. Sind erst einmal dem Steuergerät 32 die Positionen der Sensoren 24 bekannt und kann eine Verbindung mit deren Codes aufgebaut werden, so veranlasst das Fahrzeug in dem nächsten Schritt ST2, dass jede der Positionen 22, 26, 28 und 30 eine Verbindung mit den jeweiligen Auslösern 34, 36, 38 und 40 herstellt ist. Im speziellen können die Auslöser so programmiert sein, regelmäßig zu informieren, zum Beispiel über die ersten fünf Minuten nach dem Start des Fahrzeugs, und zwar jedes Mal, I wenn das Fahrzeug vorher für eine vorbestimmte Zeitdauer gestanden ist. Wenn nun also das Fahrzeug zum ersten Mal bewegt wird, sendet jeder der Auslöser 34, 36, 38 und 40 regelmäßig ein „Ping" zu dem jeweiligen Reifensensor 24 und erzeugt damit ein Mitteilungssignal. Das Steuergerät 32 empfängt diese Mitteilungssignale und kann die spezielle Zeitdauer mit einer bestimmten Position verbinden, seit dem die speziellen Positionen von jedem der einmaligen Codes für die Reifen 22, 26, 28 und 30 in ihrer Anfangsposition bekannt sind. Sind die Anfangspositionen der Auslöser 34, 36, 38 und 40 einmal bekannt, so können diese in einem Speicher gesichert werden, bis dann ein ausgefallener Auslöser gegen einen Intakten ausgetauscht worden ist.
Zu jeder Zeit, in der das Fahrzeug jetzt gestartet wird, sind die Reifenpositionen nun in einem dritten Schritt ST3, basierend auf der Mitteilungshäufigkeit von jedem der Reifen 22, 26, 28 und 30, wieder lokalisierbar. Sollte ein Reifen ausgetauscht werden, so wird dieser, basierend auf der Mitteilungshäufigkeit, die vorher im Speicher gelagert worden ist, mit der speziellen Position verbunden.
In diesem Sinne erfordert die dargestellte Erfindung nicht, dass irgendein spezielles Lokalisierungselement in der Fabrik mit irgendeiner speziellen Position verbunden ist. Stattdessen wird das System in einfacher Form die speziellen Mitteilungsdauerfrequenzen für jeden der Auslöser lesen und erkennen können.
Obwohl eine bevorzugte Darstellung dieser Erfindung gezeigt worden ist, wird ein in seinem Bereich erfahrener Fachmann erkennen, dass bestimmte Modifikationen innerhalb des Bereiches der Erfindung liegen. Aus diesem Grund sollten die folgenden Patentansprüche untersucht werden, um den wahren Bereich und Anspruch bzw. Umfang dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims

Reifendrucküberwachungssystem, umfassend: a) eine Vielzahl von Reifen (22, 26, 28, 30), wobei jeder der Reifen (22, 26, 20, 30) einen Reifendrucksensor (24) umfasst, der ein Reifendrucksignal sendet, welches einen Code umfasst, b) ein Auslöseelement (34 bis 40), das mit jedem der Reifen (22, 26, 28, 30) verbunden ist, wobei das Auslöseelement (34 bis 40) ein Auslösesignal zu dem jeweiligen Reifendrucksensor (24) senden, was den Reifendrucksensor (24) veranlasst ein Antwortsignal zu senden, und wobei jedes der Auslöseelemente (34 bis 40) eine einziartige Sendehäufigkeit aufweist, und c) ein Steuergerät (32), das Antwortsignale empfängt und die spezielle Position eines Fahrzeugs (20) auf der Sendehäufigkeit des Antwortsignals basierend erkennt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Auslöser (34 bis 40) ein LF – Signal zu jedem zugehörigen Reifendrucksensoren (24) sendet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Reifendrucksensoren (24) regelmäßig den Reifendruckwert auf einer RF – Wellenlänge sendet, wobei jeder der Auslösepulse der Reifendrucksensoren auf einer LF – Wellenlänge sendet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Auslöser (34 bis 40) eine einzigartige Zeitperiode aufweist, um ein antwortendes Lokalisierungssignal abzusetzen.
Verfahren zur Zuordnung einer Position eines speziellen Mitteilungssensors (24) in einem Fahrzeug (20), umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Vielzahl von Reifen (22, 26, 28, 30) und die Versorgung jedes der Reifen (22, 26, 28, 30) mit einem Sensor (24), der ein Reifendrucksignal mit einem Code sendet; b) Bereitstellen eines Auslöseelements (34 bis 40), das mit jedem der Reifen (22, 26, 28, 30) verbunden ist, wobei das Auslöseelement (34 bis 40) ein Auslösesignal zu dem jeweiligen Reifendrucksensor (24) sendet, was den Reifendrucksensor (24) veranlasst, ein Antwortsignal zu senden, wobei jedes der Auslöseelemente (34 bis 40) ein Auslösesignal auf einer jeweils einzigartigen Häufigkeit sendet, so dass jedes der antwortenden Lokalisierungssignale eine eigene einzigartige Häufigkeit hat; c) Empfangen der antwortenden Lokalisierungssignale von jedem der Reifen (22, 26, 28, 30) und der Bestimmung einer Position für jedes der antwortenden Lokalisierungssignale, basierend auf der Häufigkeit der antwortenden Lokalisierungssignale.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen von jedem der Reifencodes wird anfänglich in der Herstellung gelernt und eine Position beruhend auf der Häufigkeit wird gelernt anhand der Mitteilungshäufigkeit der gelernten Reifencodes und wenn die Reifen erst einmal bewegt bzw. zur Rotation gebracht werden , so ist die Mitteilungshäufigkeit benutzbar, um anschließend die Reifen zu lokalisieren.