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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Reifendateneinrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines Steuersignals.
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Ein Wechsel von Reifen eines Kraftfahrzeugs erfolgt vorwiegend in einer Werkstatt. Dabei erfolgt üblicherweise eine Kontrolle der Reifen auf Beschädigung, Alter, Profiltiefe usw. Bei Bedarf beziehungsweise Notwendigkeit kann ein Austausch der Reifen erfolgen. Ein Nachteil dabei ist, dass ein Benutzer des Kraftfahrzeugs einen Reifenzustand im Vorfeld schwer einschätzen kann und somit unvorbereitet Ersatzreifen kaufen muss.
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Aus der
DE 601 19 441 T2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein Verfahren zur Umwandlung und Kommunikation von Betriebseigenschaften eines Reifens bekannt. Es sind Reifen offenbart, die Informationen bezüglich ihrer Eigenschaften an eine von einem Nutzer gehaltene mobile Kommunikationseinrichtung übertragen können.
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Aus der
WO 2013/152294 A1 ist eine Reifendatenvorrichtung zum Sammeln und Kommunizieren für die Verwendung in einem pneumatischen Fahrzeugreifen offenbart.
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Aus der
JP 2014 097745 A ist ein Reifenzustandsüberwachungssystem bekannt, bei dem ein Auslösesignal zur Verwendung bei einer Registrierung von Identifizierungsinformationen über drahtlose Kommunikation übertragen wird, während eine vorgesehene radseitige Einheit das Auslösesignal zuverlässig empfangen kann.
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Aus der
WO 2007/006871 A1 sind ein Überwachungssystem für Fahrzeugreifen und ein drahtloses Messmodul bekannt. Das drahtlose Messmodul ist dazu eingerichtet an einen Fahrzeugreifen angebracht zu werden und umfasst eine Beschleunigungsmesseinheit zum Bestimmen einer Beschleunigungsinformation, die mit einer Reifenbewegung assoziiert ist, eine Statusbestimmungseinheit zum Bestimmen eines Werts von zumindest einen Parameter, der eine Charakteristik oder einen Zustand des Fahrzeugreifens durch die Beschleunigungsinformation charakterisiert, und eine Modulkommunikationseinheit zur Kommunikation des Werts von dem zumindest einen Parameter mittels eines drahtlosen Kommunikationssignals.
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Aus der
US 7 706 930 B2 ist ein Reifenfüllverfahren, eine Vorrichtung und eine Maschine zur Implementierung des Verfahrens bekannt. Das Verfahren besteht aus einer Anpassung des Drucks eines Reifens gemäß eines korrigierten Einstellwerts, der mittels einer Formel berechnet wurde.
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Aus der
US 2014/0172342 A1 ist Einstellverfahren für eine Reifendrucksensorvorrichtung bekannt, umfassend als Schritte ein Installieren der Reifendrucksensorvorrichtung in einen Reifen und Starten von dieser, Ermöglichen des Hauptsteuerprozessors den detektierten Reifendruckwert an einen vorbestimmten Reifendruckreferenzwert anzupassen, Ermöglichen des Hauptsteuerprozessors ein drahtloses Signal von einem Receiver zum Ändern des Kommunikationsprotokolls der Reifendrucksensorvorrichtung anzunehmen, wenn der detektierte Reifendruckwert größer als der Reifendruckreferenzwert ist, und Stoppen des Hauptsteuerprozessors vom Empfangen eines drahtlosen Signals von dem Receiver, so dass das Kommunikationsprotokoll der Reifendrucksensorvorrichtung gesperrt ist, um die Installation zu beenden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine erleichterte Ermittlung eines Reifenzustands bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.
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Durch die Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von Rädern bereitgestellt, wobei zumindest ein Rad eine Reifendateneinrichtung aufweist und wobei in der Reifendateneinrichtung zumindest ein vorbestimmter Betriebsparameter des Reifens gespeichert ist. Das heißt, das Kraftfahrzeug weist zumindest zwei Räder auf, wobei zumindest eines der Räder eine Reifendateneinrichtung mit zumindest einem vorbestimmten Betriebsparameter der Reifen umfasst. Vorzugsweise weist jedoch jedes Rad eine solche Reifendateneinrichtung mit jeweiligen Betriebsparametern auf. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug eine fahrzeugseitige Leseeinrichtung, die zum Auslesen des vorbestimmten Betriebsparameters ausgebildet ist, eine Sensoreinrichtung, die zum Bestimmen von Fahrzeugsensordaten ausgebildet ist und eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, aus dem Betriebsparameter mindestens einen Soll-Betriebswert und aus den Fahrzeugsensordaten einen Ist-Betriebswert zu ermitteln, und ein Steuersignal zu erzeugen, falls der Ist-Betriebswert nicht mit dem mindestens einem Soll-Betriebswert übereinstimmt.
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Mit anderen Worten können zunächst vorbestimmte Betriebsparameter mittels einer fahrzeugseitigen Leseeinrichtung aus einer Reifendateneinrichtung, die sich zumindest an einem Rad des Kraftfahrzeugs befinden kann, ausgelesen werden. In Abhängigkeit der Betriebsparameter kann dann durch eine Steuereinrichtung mindestens ein Soll-Betriebswert ermittelt werden, der mit einem aktuellen Ist-Betriebswert verglichen werden kann, wobei der Ist-Betriebswert aus gemessenen Fahrzeugsensordaten bestimmt wird. Die Steuereinrichtung kann dann ein Steuersignal erzeugen, falls der Ist-Betriebswert nicht mit dem Soll-Betriebswert Übereinstimmt. Das heißt, dass hierbei eine Abweichung der Betriebswerte voneinander überprüft werden kann und falls die Abweichung über einen vorgegebenen Schwellenwert liegt, kann das Steuersignal erzeugt werden.
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Die Reifendateneinrichtung kann einen Speicher aufweisen, insbesondere einen nichtflüchtigen Speicher, auf dem der zumindest eine vorbestimmte Betriebsparameter gespeichert ist. Der vorbestimmte Betriebsparameter kann beispielsweise von einem Hersteller der Reifen auf die Reifendateneinrichtung gespeichert sein und reifenbezogene Informationen umfassen. Vorzugsweise umfasst der Betriebsparameter technisch und gesetzlich vorgeschriebene Parameter zu dem Reifen, wie beispielsweise Abmessungen des Reifens, eine Tragfähigkeit, ein Witterungskennzeichen und eine maximal erlaubte Geschwindigkeit. Die Reifendateneinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Betriebsparameter an die fahrzeugseitige Leseeinrichtung zu senden, beispielsweise nach einer Anforderung von der fahrzeugseitigen Leseeinrichtung. Hierzu können die Reifendateneinrichtung und die Leseeinrichtung vorzugsweise mittels einer Datenkommunikation, insbesondere einer drahtlosen Datenkommunikation, die Betriebsparameter des Reifens austauschen. Beispielsweise kann dies über WLAN, Bluetooth, einen Mobilfunkstandard nach 4G oder 5G, mittels RFID oder Nahfeldkommunikation (NFC) durchgeführt werden. Vorzugsweise kann die fahrzeugseitige Leseeinrichtung nur einen Lesezugriff auf die Reifendateneinrichtung aufweisen, wobei der zumindest eine Betriebsparameter nicht geändert wird.
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Die Sensoreinrichtung zur Bestimmung von Fahrzeugsensordaten kann beispielsweise einen oder mehrere Fahrzeugsensoren umfassen, wie beispielsweise einen Geschwindigkeitssensor, einen Reifendrucksensor und einen Sensor zur Bestimmung einer zurückgelegten Strecke. Die Sensoreinrichtung kann jedoch auch ein gegenwärtiges Datum und/oder eine Uhrzeit bestimmen, beispielsweise über eine Kalenderabfrage. Die Sensorvorrichtung kann fahrzeugseitig und in den Rädern angeordnet sein. Alternativ kann die Sensorvorrichtung nur fahrzeugseitig angeordnet sein. Das heißt, dass von dem zumindest einen Rad nur der zumindest eine vorbestimmte Betriebsparameter bezogen wird und ansonsten keine Fahrzeugsensordaten.
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Die Steuereinrichtung kann ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs sein, das mittels einer fahrzeuginternen Kommunikation, wie beispielsweise CAN, LIN und Ethernet, den von der Lesereinrichtung ausgelesenen Betriebsparameter und die Fahrzeugsensordaten erhalten kann. Die Steuereinrichtung kann einen Prozessor umfassen, insbesondere einen Mikroprozessor, den mindestens einen Soll-Betriebswert und den Ist-Betriebswert bestimmt und diese Werte miteinander vergleicht. Hierbei kann zunächst aus dem Betriebsparameter der Soll-Betriebswert ermittelt werden, indem zum Beispiel je nach Art der Betriebsparameter eine anderer Soll-Betriebswert erzeugt werden kann. Der mindestens eine Soll-Betriebswert kann vorzugsweise auch einen Wertebereich umfassen. Daraufhin kann überprüft werden, ein gegenwärtiger Ist-Betriebswert, der aus Fahrzeugsensordaten eines Sensors der Sensoreinrichtung bestimmt werden kann, mit dem Soll-Betriebswert übereinstimmt oder nicht.
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Beispielsweise kann der Betriebsparameter eine Geschwindigkeitsklasse der Reifen umfassen, wobei der Soll-Betriebswert dann ein Wertebereich unter einem Höchstgeschwindigkeitsschwellenwert des Reifens sein kann, der mit diesen Reifen nicht überschritten werden darf. Die Fahrzeugsensordaten können beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs umfassen und bei einem Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit kann durch die Steuereinrichtung ein Steuersignal erzeugt werden, da der Ist-Betriebswert außerhalb des Soll-Betriebswertes ist. Dieses Steuersignal kann anschließend verwendet werden, um einen Benutzer des Kraftfahrzeugs zu warnen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug ferner eine Kommunikationseinrichtung aufweist und die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet ist, die Kommunikationseinrichtung mittels des Steuersignals zum Abrufen von fahrzeugexternen Daten anzusteuern. Mit anderen Worten wird einer Abweichung von Ist-Betriebswert und Soll-Betriebswert eine Kommunikationseinrichtung mittels des Steuersignals angesteuert, die fahrzeugexterne Daten abrufen kann. Die Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise ein WLAN-Modul oder ein Funkmodul umfassen. Die fahrzeugexternen Daten können beispielsweise von einem Server stammen. Beispielsweise können die Betriebsparameter ein Produktionsdatum der Reifen umfassen und die Fahrzeugsensordaten ein aktuelles Datum wobei der Soll-Betriebswert ein maximales Alter des Reifens sein kann. Wird durch das aktuelle Datum, dem Ist-Betriebswert, ein Überschreiten des maximalen Alters festgestellt, so kann die Kommunikationseinrichtung durch das Steuersignal beispielsweise dazu angesteuert werden, Angebote von passenden Neureifen abrufen, die einen Benutzer beispielsweise auf der Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden können. Somit kann ein Benutzer schnell und einfach neue Reifen angezeigt bekommen, die zu dem Kraftfahrzeug passen. Auch kann beispielsweise bei einer empfohlenen Umstellung von Sommer- auf Winterreifen oder umgekehrt ein Standort einer Werkstatt und/oder ein Werkstatttermin von der Kommunikationseinrichtung abgerufen werden. Somit ergibt sich der Vorteil, dass ein Ersatz und/oder Wechsel der Reifen schnell durchgeführt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, ein Fahrprofil des Kraftfahrzeugs mittels der Fahrzeugsensordaten zu bestimmen und den Ist-Betriebswert auf Basis des Fahrprofils zu bestimmen. Mit anderen Worten wird durch die Steuereinrichtung ein Fahrprofil des Kraftfahrzeugs ermittelt. Hierzu können die Fahrzeugsensordaten verwendet werden, die beispielsweise umfassen können, ob das Kraftfahrzeug überwiegend in der Stadt oder auf dem Land gefahren wird. Auch eine Fahrweise wie starkes Beschleunigen oder Abbremsen kann mittels der Fahrzeugsensordaten in dem Fahrprofil hinterlegt sein. Beispielsweise kann aus den Betriebsparametern eine Profiltiefe, wie sie bei einem Auslieferungszustand der Reifen vorlag, als Soll-Betriebswert ermittelt werden. Eine Abnutzung des Reifenprofils kann dabei in Abhängigkeit einer Fahrweise stattfinden, also in Abhängigkeit des von der Steuereinrichtung bestimmten Fahrprofils. Somit kann dann von der Steuereinrichtung, beispielsweise mittels eines Algorithmus, berechnet werden, ab welcher gefahrenen Fahrtstrecke das Reifenprofil unter einen bestimmten Grenzwert fällt. Ist diese Fahrleistung als Ist-Betriebswert erreicht, kann das Steuersignal erzeugt werden, insbesondere für die Anzeigevorrichtung als Warnung für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs und/oder an die Kommunikationseinrichtung zur Bereitstellung eines Angebots neuer Reifen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch Ist-Betriebswerte bestimmt werden können, die nicht direkt durch Fahrzeugdaten gemessen werden können, wie beispielsweise eine Profiltiefe des Reifens.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass ein Benutzer mittels des Steuersignals automatisiert einen Zustand und Informationen über Reifen des Kraftfahrzeugs erhalten kann, ohne eine genaue Kenntnis der Betriebsparameter der Reifen aufweisen zu müssen. Auch kann beispielsweise ein Alter der Reifen oder ein benötigter Reifenwechsel aufgrund einer datumsabhängigen Witterungsänderung, zum Beispiel Sommer und Winter, für einen Benutzer bereitgestellt werden. Somit erhält ein Benutzer immer eine genaue Kenntnis über einen Reifenzustand.
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Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Reifendateneinrichtung einen Transponder aufweist und die Leseeinrichtung einen Transceiver, wobei der Transceiver dazu ausgebildet ist, ein Funksignal an den Transponder zu senden und als Antwort auf das Funksignal den Betriebsparameter von dem Transponder berührungslos zu erhalten. Mit anderen Worten kann die Reifendateneinrichtung einen Transponder aufweisen, insbesondere einen passiven Transponder, der bei Erhalten eines Funksignals den Betriebsparameter des Reifens senden kann. Beispielsweise kann der Transponder ein RFID (radio-frequency identification) oder NFC (near field communication) Transponder sein. Das heißt, der Transponder kann eine Antenne umfassen, die als komplementäre Spule zu einer Transceiver-Antennenspule eingerichtet ist, wobei ein Funksignal des Transceivers mittel Induktion einen Strom in den Transponder erzeugen kann, durch den der Betriebsparameter abgerufen und übertragen werden kann. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass der Betriebsparameter nur dann gesendet wird, wenn dieser von der Leseeinrichtung angefordert wird, wodurch Energie eingespart werden kann.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Transponder der Reifendateneinrichtung ein Nahfeldkommunikations-Chip ist. Mit anderen Worten basiert der Transponder der Reifendateneinrichtung auf der Übertragungstechnik der Nahfeldkommunikation (NFC, near field communication), der mittels elektromagnetischer Induktion Daten über kurze Strecken austauschen kann. Hierbei können in vorteilhafter Weise größere Datenmengen ausgetauscht werden, ohne einen aktiven Sender, das heißt eine Energiequelle, in der Reifendateneinrichtung haben zu müssen.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Transceiver in einem Radkasten des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass die Leseeinrichtung mit dem Transceiver in der Nähe der Räder und somit der Reifendateneinrichtung angeordnet ist, wodurch ein Datenaustausch über eine kurze Strecke ermöglicht wird. Somit können beispielsweise an jedem Reifen Reifendateneinrichtungen vorgesehen sein, wobei sich diese nicht untereinander beeinflussen, da durch die Anordnung des Transceivers im Radkasten eine kurzreichweitige Datenaustauschtechnik verwendet werden kann.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Reifendateneinrichtung in einem Reifen des zumindest einen Rads integriert ist oder in einem Reifendrucksensor des Rads integriert ist. Insbesondere kann ein Rad des Kraftfahrzeugs eine Felge, einen Radschlüssel und einen Reifen, auch Pneu genannt, aufweisen. Die Reifendateneinrichtung kann dabei in dem Reifen eingearbeitet sein, das heißt, in dem gummiartigen Material des Reifens. Beispielsweise kann die Reifendateneinrichtung in den Reifen laminiert oder eingebacken sein. Alternativ kann die Reifendateneinrichtung in einem Reifendrucksensor des Rads integriert sein, was den Vorteil ergibt, dass bereits eine Vorrichtung zur Datenübertragung durch den Reifendrucksensor bereitgestellt wird. Durch die Integration in dem Reifen ergibt sich der Vorteil, dass auch bei einem Wechsel der Räder beziehungsweise der Reifen immer die Betriebsparameter für den aktuell verwendeten Reifen ausgelesen werden können.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der vorbestimmte Betriebsparameter des Reifens ein Reifenproduktionsdatum, einen Reifenhersteller, einen Reifentyp, eine Witterungskennzeichnung, eine Reifendimension, einen Traglastindex, eine Geschwindigkeitsklasse und/oder eine Profiltiefe umfasst. Durch diese Betriebsparameter können technisch und gesetzlich notwendige Informationen jederzeit von der Reifendateneinrichtung abgerufen werden.
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Beispielsweise kann mittels der Witterungskennzeichnung angezeigt werden, dass der Reifen ein Sommerreifen ist und Soll-Betriebswert, der von der Steuereinrichtung ermittelt wird, kann ein Datumsbereich von April bis Oktober sein. Die Sensoreinrichtung kann durch Bestimmen des gegenwärtigen Datums den Ist-Betriebswert feststellen. Ist beispielsweise als Ist-Betriebswert der Monat November festgestellt, kann die Steuereinrichtung aus dem Vergleich des Ist-Betriebswerts und des Soll-Betriebswerts eine Abweichung feststellen, die Steuereinrichtung ein Steuersignal erzeugen kann, was einem Benutzer des Kraftfahrzeugs mitteilen kann, dass ein Wechsel zu Winterreifen notwendig ist.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Kraftfahrzeug eine Anzeigevorrichtung aufweist und wobei die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet ist, die Anzeigevorrichtung mittels des Steuersignals zum Anzeigen eines Warnsignals anzusteuern. Mit anderen Worten kann das Steuersignal der Steuereinrichtung dazu verwendet werden, um ein Warnsignal auf einer Anzeigevorrichtung des Kraftfahrzeugs anzuzeigen, durch das einem Benutzer derjenige Betriebsparameter des Reifens angezeigt werden kann, bei dem der Ist-Betriebswert vom Soll-Betriebswert abweicht. Also beispielsweise bei Überschreiten einer maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit für den Reifen, kann das Warnsignal ein Geschwindigkeitswarnsignal sein, das beispielsweise zusätzlich die erlaubte Höchstgeschwindigkeit für den Reifen anzeigen kann. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise ein Bildschirm eines Infotainmentsystems oder eine Anzeige auf einem Kombinationsinstrument des Kraftfahrzeugs sein. Somit kann einem Benutzer des Kraftfahrzeugs bei Abweichen der Ist- und Soll-Betriebswert der Betriebsparameter des Reifens angezeigt werden, durch den das Steuersignal ausgelöst wurde. Beispielsweise können die Betriebsparameter einen Solldruck beziehungsweise einen Solldruckbereich des Reifens umfassen, der als Soll-Betriebswert festgelegt wird. Das heißt, dass beispielsweise ein Druckschwellenwert nicht unterschritten oder überschritten werden soll. Die Fahrzeugsensordaten können in diesem Beispiel als Ist-Betriebswert einen aktuellen Reifendruck umfassen. Fällt der Reifendruck unter den Druckschwellenwert, kann dann mittels des Steuersignals die Anzeigevorrichtung angesteuert werden, sodass diese dem Benutzer des Fahrzeugs einen Druckverlust anzeigen kann. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass ein Benutzer über eine Veränderung eines Reifenzustands sofort informiert werden kann, woraufhin dieser zeitnah Maßnahmen ergreifen kann.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst als Schritt a) ein Auslesen mindestens eines vorbestimmten Betriebsparameters aus einer Reifendateneinrichtung eines Rads des Kraftfahrzeugs, als Schritt b) ein Bestimmen von Fahrzeugsensordaten, als Schritt c) Ermitteln mindestens eines Soll-Betriebswertes aus dem Betriebsparameter und eines Ist-Betriebswertes aus den Fahrzeugsensordaten und als Schritt d) Erzeugen (S16) eines Steuersignals, falls der Ist-Betriebswert nicht mit dem mindestens einen Soll-Betriebswert übereinstimmt. Hierbei ergeben sich gleiche Vorteile und Variationsmöglichkeiten wie beim Kraftfahrzeug.
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Zu der Erfindung gehört auch die Steuereinrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuereinrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 ein schematisches Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das Kraftfahrzeug 10 kann mehrere Räder 12 umfassen, wobei jedes Rad eine Felge und einen Reifen aufweisen kann. In dem Reifen kann eine Reifendateneinrichtung 14 vorgesehen sein, die beispielsweise in den Reifen jedes Rads 12 integriert ist. Dazu kann die Reifendateneinrichtung 14 beispielsweise bei einer Herstellung des Reifens eingebacken sein. Vorzugsweise kann beispielsweise auch ein Ersatzreifen 16 des Kraftfahrzeugs 10 eine solche Reifendateneinrichtung 14 aufweisen.
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Die Reifendateneinrichtung 14 kann beispielsweise einen Speicher, insbesondere einen nichtflüchtigen Datenspeicher, aufweisen, auf dem ein oder mehrere vorbestimmte Betriebsparameter des Reifens gespeichert sind. Vorbestimmte Betriebsparameter können beispielsweise ein Reifenproduktionsdatum, einen Reifenhersteller, einen Reifentyp, eine Witterungskennzeichnung, eine Reifendimension, einen Traglastindex, eine Geschwindigkeitsklasse und/oder eine Profiltiefe des Reifens umfassen. Das heißt, die Reifendateneinrichtung kann als Betriebsparameter beispielsweise alle Informationen umfassen, die auch als Beschriftung auf einer Oberfläche der Reifen 12 angebracht sein können.
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Ferner kann die Reifendateneinrichtung 14 einen Transponder aufweisen, der vorzugsweise ein Nahfeldkommunikationschip (NFC Chip) ist. Dieser NFC Chip der Reifendateneinrichtung 14 kann mittels einer fahrzeugseitigen Leseeinrichtung 18 angefunkt werden, um die Betriebsparameter zu erhalten. Eine solche Leseeinrichtung 18 kann für jedes der Räder 12 vorgesehen sein und insbesondere einen Transceiver (nicht gezeigt) umfassen, der dazu ausgebildet ist, ein Funksignal an die Reifendateneinrichtung 14 zu senden und als Antwort auf das Funksignal die Betriebsparameter zu erhalten. Vorzugsweise ist der Transponder der Reifendateneinrichtung 14 ein passiver Transponder, das heißt, dass dieser keine eigene Stromquelle benötigt, sondern seine Energie aus dem Funksignal des Transceivers der Leseeinrichtung 18 bezieht, um die Betriebsparameter zu senden. Besonders bevorzugt ist der Transceiver der Leseeinrichtung 18 in einem Radkasten des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet, sodass ein geringer Abstand zwischen der Reifendateneinrichtung 14 und der Leseeinrichtung 18 für die Nahfeldkommunikation bereitgestellt werden kann.
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Das Kraftfahrzeug 10 kann zusätzlich eine Sensoreinrichtung 20 aufweisen, die dazu ausgebildet ist, Fahrzeugsensordaten zu bestimmen. Die Sensoreinrichtung 20 kann dafür ein oder mehrere Sensoren aufweisen, die beispielsweise als Fahrzeugsensordaten eine Geschwindigkeit, einen Kilometerstand, einen Reifendruck und/oder ein aktuelles Datum bestimmen können.
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Die von der Leseeinrichtung 18 ausgelesenen Betriebsparameter und die von der Sensoreinrichtung 20 bestimmten Fahrzeugsensordaten können über ein Fahrzeugbussystem, das beispielsweise CAN, LIN und Ethernet umfassen kann, an eine Steuereinrichtung 22 übertragen werden. Die Steuereinrichtung 22 kann beispielsweise einen Prozessor umfassen, mittels dem die Steuereinrichtung 22 aus den Betriebsparametern zumindest einen Soll-Betriebswert der Reifen ermitteln kann. Vorzugsweise kann je nach Betriebsparameter eine unterschiedlicher Soll-Betriebswert und/oder ein Soll-Betriebswertebereich erzeugt werden.
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Beispielsweise können die Betriebsparameter ein Produktionsdatum der Reifen umfassen und der Soll-Betriebswert, der aus dem Produktionsdatum der Reifen ermittelt wird, kann ein Schwellenwert für ein maximales Alter der Reifen sein. Außerdem kann beispielsweise aus einem Reifendrucksollwert einen Schwellenwert für den Reifendruck ermittelt werden oder aus einer Geschwindigkeitsklasse ein Geschwindigkeitsschwellenwert. Die Steuereinrichtung 22 kann dann aus den aktuell bestimmten Sensordaten der Sensoreinrichtung 20 einen Ist-Betriebswert ermitteln und diesen mit dem Soll-Betriebswert vergleichen. Weichen der Ist-Betriebswert und der Soll-Betriebswert voneinander ab, kann die Steuereinrichtung 22 ein Steuersignal erzeugen.
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Beispielsweise können die Fahrzeugsensordaten ein aktuelles Datum umfassen und es kann anhand des Schwellenwerts für das maximale Alter des Reifens bestimmt werden, ob das Alter der Reifen über dem Schwellenwert liegt. Ist dies der Fall wird das Steuersignal erzeugt. Auch kann ein aktueller Reifendruck von Reifendrucksensoren mit einem Reifendruckschwellenwert verglichen werden, wobei das Steuersignal erzeugt wird, falls der Reifendruck unter dem Sollwert liegt. Auch kann das aktuelle Datum verwendet werden, um einen aus der Witterungskennzeichnung des Reifens ermittelten Datumsbereich und den dazu passenden Reifentyp abzugleichen. Das heißt, dass beispielsweise erkannt werden kann, ob Sommer- oder Winterreifen verwendet werden sollen. Auch eine aktuelle Geschwindigkeit kann daraufhin überprüft werden, ob ein Geschwindigkeitsschwellenwert überschritten wird.
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Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung 22 auch ein Fahrprofil des Kraftfahrzeugs 10 mittels zuvor bestimmten Fahrzeugsensordaten anlegen und das Fahrprofil bei der Bestimmung des Ist-Betriebswertes verwenden. Beispielsweise kann das Fahrprofil eine Benutzungshäufigkeit des Kraftfahrzeugs (10) und eine durchschnittliche Geschwindigkeit während der Benutzung umfassen. Die Betriebsparameter können beispielsweise eine Profiltiefe bei einem Auslieferungszustand des Reifens umfassen, woraufhin ein Algorithmus aus dem Fahrprofil bestimmen kann, ab welcher Kilometerleistung das Reifenprofil unter einem bestimmten Schwellenwert, dem Soll-Betriebswert, fällt. Erreicht beziehungsweise unterschreitet das Fahrzeug als Ist-Betriebswert diese Kilometerleistung, kann das Steuersignal von der Steuereinrichtung (22) erzeugt werden.
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Das Steuersignal kann vorzugsweise dazu verwendet werden, um eine Anzeigevorrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 10 anzusteuern, sodass die Anzeigevorrichtung 24 Warnsignal anzeigt. Zum Beispiel kann der Betriebsparameter angezeigt werden, durch den das Steuersignal ausgelöst wurde. Die Anzeigevorrichtung 24 kann beispielsweise eine Anzeige in einem Kombinationsinstrument des Kraftfahrzeugs sein. Bevorzugt kann die Anzeigevorrichtung 24 auch eine Anzeige eines Infotainmentsystems des Kraftfahrzeugs sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Steuersignal auch an einer Kommunikationseinrichtung 26 des Kraftfahrzeugs 10 gesendet werden. Die Kommunikationseinrichtung 26 kann beispielsweise ein WLAN-Modul oder ein Funkmodul sein, das einen fahrzeugexternen Server zum Abrufen von fahrzeugexternen Daten ansteuern kann. Wenn beispielsweise ein Steuersignal durch die Steuereinrichtung 22 erzeugt wird, dass ein Reifenprofil abgefahren ist oder ein Wechsel von Sommer auf Winterreifen ansteht, kann die Kommunikationseinrichtung 26 Daten zu neuen Reifen beziehungsweise eine Werkstatt in der Nähe oder Werkstatttermine abrufen und beispielsweise auf der Anzeigevorrichtung 24 bereitstellen. Somit ist ein Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 jederzeit über einen Zustand der Räder 12 informiert und kann schnell und einfach auf den aktuellen Zustand der Räder 12 reagieren.
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Insgesamt können durch die in den Radkästen verbauten Transceiver Betriebsparameter der Reifen permanent abgerufen werden. Über die Steuereinrichtung 22 (ECU) mit neuen Algorithmen können Berechnungen erfolgen, die einem Benutzer jederzeit zusätzliche Informationen beziehungsweise einen Zustand der Reifen bereitstellen können. In Verbindung mit Onlinediensten über die Kommunikationseinrichtung 26 können außerdem zusätzliche Angebote vermittelt werden.
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In 2 ist ein schematisches Verfahrensdiagramm für ein Kraftfahrzeug 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. In einem Schritt S10 werden vorbestimmte Betriebsparameter aus einer Reifendateneinrichtung 14 eines Rads 12 des Kraftfahrzeugs 10 ausgelesen. In einem Schritt S12 werden Fahrzeugsensordaten bestimmt. In einem Schritt S14 wird mindestens ein Soll-Betriebswert aus den Betriebsparametern und ein Ist-Betriebswert aus den Fahrzeugsensordaten ermittelt und in einem Schritt S14 wird ein Steuersignal erzeugt, falls der Ist-Betriebswert nicht mit dem mindestens einen Soll-Betriebswert übereinstimmt.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine „smart tire“-Kodierung von Reifendrucksensoren beziehungsweise NFC-Chips im Reifen bereitgestellt werden kann.
