BR112012017197B1

BR112012017197B1 - Método e aparelho para localizar as posições de instalação de rodas de veículo em um veículo a motor e veículo

Info

Publication number: BR112012017197B1
Application number: BR112012017197-6A
Authority: BR
Inventors: Alexander Fink
Original assignee: Continental Automotive Gmbh
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2020-02-27
Also published as: RU2550409C2; CN102656030B; KR101734952B1; FR2954226B1; US9387733B2; US20120259507A1; BR112012017197A8; EP2516182A1; BR112012017197A2; JP2013514934A; WO2011085877A1; RU2012131218A; IN2012DN04951A; DE102009059788A1; FR2954226A1; KR20120092200A; EP2516182B1; CN102656030A; DE102009059788B4; JP5738313B2

Abstract

"método e aparelho para localizar as posições de instalação de rodas de veículo em um veículo a motor". a presente invenção refere-se a um método para localizar a posição de instalação de rodas de veículo em um veículo a motor, em que pelo menos uma roda de veículo tem uma unidade de eletrônica de roda, que compreende as seguintes etapas: determinar na porção de unidade de eletrônica de roda uma primeira posição de ângulo rotacional da roda de veículo associada com a dita unidade de eletrônica de roda; transmitir um sinal de transmissão com uma primeira porção de informações de ângulo rotacional dependente da primeira posição de ângulo rotacional determinada; determinar na porção de veículo as segundas posições de ângulo rotacional das rodas de veículo, e dependendo destas, prover as segundas informações de ângulo rotacional; comparar as primeiras informações de ângulo rotacional com as segundas informações de ângulo rotacional; determinar a posição de instalação da roda de veículo associada com a unidade de eletrônica de roda dependendo da dita comparação. a invenção ainda refere-se a tal dispositivo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E APARELHO PARA LOCALIZAR AS POSIÇÕES DE INSTALAÇÃO DE RODAS DE VEÍCULO EM UM VEÍCULO A MOTOR E VEÍCULO.

[0001] A presente invenção refere-se a um método e um aparelho para localizar as posições de instalação de rodas de um veículo em um veículo a motor.

[0002] Uma ampla variedade de causas, por exemplo, a pressão ambiente da roda, a temperatura, a idade da roda, etc., significa que a pressão de pneu de uma roda de veículo está sujeita a certas mudanças. Neste aspecto, foi descoberto que uma pressão de pneu incorretamente ajustada é um fator significativo no caso de acidentes de tráfego de estrada. Como a segurança de veículo e a confiabilidade são fatores centrais no setor automotivo, é necessário que a pressão de pneu seja verificada regularmente por razões de segurança somente. No entanto, estudos mostraram que somente poucos motoristas de um veículo verificam a pressão de pneu regularmente. Por estas razões entre outras, os veículos a motor modernos têm aparelhos de informações de pneu, tal como sistemas de controle de pressão de pneu. Estes aparelhos de informações de pneu têm uma eletrônica de roda instalada na roda de veículo a qual mede valores medidos específicos de roda para diferentes variáveis medidas (por exemplo, pressão de pneu, temperatura de pneu, carga de roda, etc. e envia as informações derivadas destas para um dispositivo de recepção no veículo.

[0003] Os sistemas de informações de pneu tipicamente utilizam unidades de roda eletrônicas as quais estão associadas com cada roda de veículo e as quais enviam os dados verificados nas rodas de veículo para um dispositivo de avaliação central no veículo por meio de sinais de transmissão de radiofrequência. As unidades de roda

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2/39 eletrônicas, as quais são subsequentemente denominadas eletrônica de roda para abreviação, podem ser compreendidas serem qualquer dispositivo o qual verifica as informações específicas de roda e expressa quais podem ser utilizadas para detectar estados de erro que possivelmente ocorram na roda de veículo. Na presente conexão, o termo estado de erro pode ser interpretado amplamente e cobre todos os estados, propriedades e informações de uma respectiva roda os quais podem ser considerados merecedores de detecção.

[0004] No entanto, um problema neste aspecto é aquele de fazer uma associação automática e explicita entre um sinal de transmissão recebido e a posição de roda inicialmente desconhecida do transmissor, isto quer dizer, a eletrônica de roda. Apesar da eletrônica de roda poder também transmitir um identificador o qual é explícito para a dita eletrônica de roda no sinal de transmissão que é enviado, como descrito na EP 626 911 B1, isto, no entanto não revela em qual localização no veículo a dita roda de veículo está realmente montada, isto quer dizer, instalada. Além da detecção real de um estado de erro, os sistemas de informações de pneu modernos, portanto também envolvem a determinação do que é conhecido como a posição de instalação das rodas de veículo individuais com referência ao veículo. A literatura relevante também refere a isto como localização.

[0005] Contra este histórico, a presente invenção está baseada no objeto de especificar a localização das rodas de veículo o qual é tão simples e confiável quanto possível.

[0006] A invenção atinge este objeto por meio de um método e/ou por meio de um aparelho e/ou por meio de um veículo que tem características da invenção.

[0007] Consequentemente, o seguinte está provido:

- Um método para localizar as posições de instalação de rodas de veículo em um veículo a motor, no qual pelo menos uma roda

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3/39 de veículo tem uma eletrônica de roda, que tem as seguintes etapas:

- a eletrônica de roda determina uma primeira posição de ângulo de rotação para a roda de veículo associada com a dita eletrônica de roda; um sinal de transmissão é enviado com um primeiro item de informações de ângulo de rotação o qual é dependente da primeira posição de ângulo de rotação determinada; o veículo determina as segundas posições de ângulo de rotação para as rodas de veículo, e as ditas segundas posições de ângulo de rotação são tomadas como uma base para prover os segundos itens de informações de ângulo de rotação; o primeiro item de informações de ângulo de rotação é alinhado com os segundos itens de informações de ângulo de rotação; a posição de instalação da roda de veículo associada com a eletrônica de roda é determinada com base no dito alinhamento.

- Um aparelho para localizar as posições de instalação de rodas de veículo em um veículo a motor, especificamente utilizando um método de acordo com a invenção que tem pelo menos uma unidade de eletrônica de roda a qual está disposta em uma roda de veículo e a qual está projetada para determinar uma primeira posição de ângulo de rotação para a sua roda de veículo associada e enviar um primeiro item de informações de ângulo de rotação, o qual é dependente da primeira posição de ângulo de rotação determinada, para um dispositivo de recepção no veículo; que tem pelo menos um sensor de velocidade de rotação no veículo, o dito sensor de velocidade de rotação sendo projetado para determinar as respectivas segundas posições de ângulo de rotação para as suas respectivas rodas de veículo associadas e tomar as ditas segundas posições de ângulo de rotação como uma base para prover os segundos itens de informações de ângulo de rotação; tendo um dispositivo de avaliação o qual alinha o primeiro item de informações de ângulo de rotação com

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4/39 os pelo menos dois segundos itens de informações de ângulo de rotação e toma o dito alinhamento como uma base para determinar a posição de instalação da roda de veículo associada com a eletrônica de roda.

- Um veículo, especificamente um automóvel, que tem uma pluralidade de rodas e que tem um aparelho de informações de pneu o qual está equipado com um aparelho de acordo com a invenção. [0008] A invenção está baseada na percepção que as rodas de veículo as quais estão presentes em um veículo geralmente giram em velocidades mais ou menos diferentes por conta de vários fatores, influências e circunstâncias.

[0009] Estas informações de rotação diferentes são então utilizadas, de acordo com a invenção, para determinar a posição de instalação alinhando um item de informações de ângulo de rotação determinado pela eletrônica de roda com um item de informações de ângulo de rotação determinado pelo veículo.

[00010] O método de avaliação e alinhamento inventivo acima descrito vantajosamente também funciona para apenas transmissões de rádio esporádicas. No entanto, as transmissões relativamente raras tipicamente envolverão um aumento correspondente no tempo de convergência requerido para a localização. Além disso, a eletrônica de roda não necessariamente precisa iniciar uma transmissão para cada revolução ou ter feito pelo menos uma respectiva transmissão em intervalos de tempo específicos, como é necessário com os métodos conhecidos, mas ao invés é suficiente se esta executar a avaliação com base no número de revoluções de roda completadas, por exemplo.

[00011] Não é também necessário que a detecção de posição seja executada para cada revolução de roda. Isto também reduz o consumo de energia da eletrônica de roda, o que é uma vantagem

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5/39 específica por conta da fonte de alimentação local para a eletrônica de roda e com isto a energia disponível limitada.

[00012] Além disso, o método de acordo com a invenção também tem poucos problemas quando o veículo está se deslocando sobre estradas irregulares ou molhadas, isto quer dizer, no caso de estradas com baixo coeficiente de atrito ou no caso de escorregamento excessivo para as rodas de veículo. Muito pelo contrário: um maior ou menor escorregamento de roda é até vantajoso para o método de acordo com a invenção, já que então as rodas de veículo individuais diferem umas das outras a um maior grau em termos de seu comportamento rotacional. Consequentemente, é também irrelevante qual distância uma roda de veículo ou mesmo o veículo cobre. Somente a orientação ou o ângulo de rotação das rodas de veículo é importante.

[00013] Refinamentos e desenvolvimentos vantajosos desta invenção podem ser encontrados nas concretizações adicionais em combinação com as figuras do desenho.

[00014] Em um refinamento preferido da invenção, a eletrônica de roda envia uma pluralidade de sinais de transmissão com uma pluralidade de primeiros itens de informações de ângulo de rotação, que corresponde ao número de sinais de transmissão, em diferentes instantes e alinha os ditos sinais de transmissão com um número correspondente de segundos itens de informações de ângulo de rotação correspondentes.

[00015] Tipicamente, pelo menos dois, de preferência pelo menos seis e especificamente ainda mais de preferência pelo menos 20 sinais de transmissão enviados são utilizados para determinar a posição de instalação.

[00016] Em um refinamento preferido, a eletrônica de roda envia os vários sinais de transmissão em uma respectiva posição de ângulo de

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6/39 rotação firmemente prescrita a qual é conhecida pela eletrônica de roda, em que o veículo determina as segundas posições de ângulo de rotação para cada sinal de transmissão recebido no instante de recepção do dito sinal de transmissão, as ditas segundas posições de ângulo de rotação sendo utilizadas para derivar os segundos itens de informações de ângulo de rotação.

[00017] Em um refinamento preferido, a distribuição dos segundos itens de informações de ângulo de rotação é configurada para cada roda de veículo, em que a distribuição inclui as segundas posições de ângulo de rotação (por exemplo, em uma representação de 0° a 360°) derivadas dos segundos itens de informações de ângulo de rotação. A posição de instalação é determinada avaliando os valores máximos e/ou a variâncias da distribuição.

[00018] Em um refinamento preferido, aquela distribuição que tem os maiores valores máximos ou as menores variâncias é determinada como a posição de instalação da roda de veículo a qual está associada com a dita distribuição.

[00019] Em um refinamento preferido, dados fora do normal na distribuição das segundas posições de ângulo de rotação são detectados e então eliminados antes da distribuição ser avaliada.

[00020] Em um refinamento preferido, um agrupamento de segundas posições de ângulo de rotação próximas de 0° ou 360° envolve a distribuição das segundas posições de ângulo de rotação sendo deslocadas por um valor prescrito sobre a abscissa, por exemplo, através de 90° ou 180°.

[00021] Um refinamento preferido tem uma provisão para o seguinte: (a) determinação das respectivas segundas posições de ângulo de rotação para cada roda de veículo para pelo menos dois sinais de transmissão recebidos em sucessão pelo veículo da eletrônica de roda; (b) cálculo de valores diferencias para as

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7/39 respectivas posições de ângulo de rotação com referência a cada roda de veículo; (c) cálculo dos quocientes dos valores diferenciais calculados por um valor que corresponde a uma revolução completa de uma roda de veículo; (d) determinação da posição de instalação como aquela roda de veículo que tem o menor quociente.

[00022] Em um refinamento preferido, a eletrônica de roda envia pelo menos N sinais de transmissão. A avaliação e a determinação da posição de instalação de uma roda de veículo envolvem a utilização de pelo menos N/2, de preferência (N-1) e especificamente de preferência até N* (N-1) / 2 combinações das segundas posições de ângulo de rotação, para cada uma das quais as etapas (b) e (c) são executadas, em que a etapa (d) envolve a determinação da posição de instalação como aquela roda de veículo a qual cumulativamente tem os menores quocientes e/ou a menor distribuição dos quocientes.

[00023] Em um refinamento preferido, os tempos de retardo os quais são obtidos em virtude da criação do telegrama para o sinal de transmissão pela eletrônica de roda, retardos ou tempos de espera conscientemente inseridos, o envio do sinal de transmissão, a recepção e a avaliação do sinal de transmissão pelo veículo, a transferência dos primeiros itens de informações de ângulo de rotação obtidos do sinal de transmissão recebido, a determinação e a transferência dos segundos itens de informações de ângulo de rotação e o alinhamento do primeiro e dos segundos itens de informações de ângulo de rotação estão também incluídos na avaliação e no alinhamento.

[00024] Em um refinamento preferido, os sensores de segunda velocidade de rotação determinam as posições de segunda velocidade de rotação contando a subida e/ou descida de bordas de relógio, em que um número prescrito de bordas de relógio corresponde a uma revolução completa de uma roda de veículo.

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8/39 [00025] Em um refinamento preferido do aparelho de acordo com a invenção, o sensor de velocidade de rotação está na forma de um sensor de velocidade de rotação ESP ou um sensor de velocidade de rotação ABS.

[00026] Os refinamentos e desenvolvimentos acima podem, onde úteis, ser combinados uns com os outros conforme desejado. Refinamentos desenvolvimentos e implementações possíveis adicionais da invenção também cobrem as combinações as quais não foram explicitamente citadas para característica da invenção que foram anteriormente descritas ou que estão abaixo descritas para as modalidades exemplares. Especificamente, uma pessoa versada na técnica também acrescentará aspectos individuais como aperfeiçoamentos ou adições à respectiva forma básica da presente invenção.

[00027] A presente invenção está abaixo explicada em mais detalhes utilizando as modalidades exemplares as quais estão especificadas nas figuras do desenho e nas quais:

Figura 1 mostra uma ilustração esquemática de um veículo o qual está equipado com um aparelho de informações de pneu de acordo com a invenção;

Figura 2A mostra um diagrama de blocos de um aparelho de acordo com a invenção para localizar as posições de instalação de rodas de veículo em um veículo a motor;

Figura 2B mostra um fluxograma para explicar o fluxo do método um de acordo com a invenção para localizar as posições de instalação;

Figura 3 mostra um sensor de velocidade de rotação;

Figuras 3A e 3B cada uma mostra os sinais de saída de um sensor de velocidade de rotação para uma velocidade constante e uma velocidade variável da roda de veículo;

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Figura 4 mostra a configuração de um veículo com a eletrônica de veículo e os sensores de velocidade de rotação associados

Figuras 5A-5D mostram distribuições de posições de ângulo de roda de diferentes rodas de veículo com referência a diferentes eletrônicas de roda;

Figuras 6A e 6B mostram uma apresentação tridimensional e uma apresentação bidimensional, respectivamente, das distribuições das posições de ângulo de roda de diferentes rodas de veículo para a eletrônica de roda;

Figura 7 mostra uma tabela com os instantes de 20 emissões de eletrônica de roda e as leituras de contador correspondentes e as posições de ângulo para duas rodas de veículo diferentes;

Figuras 7A e 7B mostram as distribuições das posições de ângulo de roda para as duas rodas de veículo de acordo com a Figura 7;

Figura 8 mostra uma tabela com diferentes diferenças de tempo, as leituras de contador relevantes, o número de revoluções e a diferença com referência a uma revolução completa para duas rodas diferentes;

Figuras 8A e 8B mostram as distribuições relevantes para as duas rodas de veículo de acordo com a Figura 8;

Figuras 9A e 9B mostram duas distribuições adicionais de posições de ângulo de roda de modo a explicar uma troca;

Figuras 10A e 10B mostram duas distribuições adicionais das posições de ângulo de roda de modo a explicar a detecção e eliminação de dados fora do normal.

[00028] Nas figuras do desenho, os elementos os quais são os mesmos e têm a mesma função estão - a menos que de outro modo

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10/39 apresentado, providos com os mesmos símbolos de referência em cada caso.

[00029] A Figura mostra uma ilustração esquemática de um veículo equipado com um aparelho de controle de pressão de pneu. O veículo, o qual neste caso está denotado pelo símbolo de referência 10, tem quatro rodas de veículo 11. Cada roda de veículo 11 tem uma unidade de eletrônica de roda 12 associada. O veículo está provido com uma (ou então duas ou mais, por exemplo) unidade de transmissão / recepção central 13 a qual está comunicativamente conectada nas unidades de eletrônica de roda 12. As unidades de eletrônica de roda 12 e a unidade de transmissão / recepção central 13 fazem coletivamente parte de um aparelho de informações de pneu o qual, mais ainda, tem um controlador central 14. O dito aparelho de informações de pneu está também projetado para executar a localização das diferentes rodas de veículo 10. O dito controlador 14 também tem um dispositivo controlado por programa 15, por exemplo, um microcontrolador ou microprocessador, e um dispositivo de memória 16, por exemplo, uma ROM ou DRAM. Mais ainda, o veículo 10 tem um sistema de informações de motorista 17.

[00030] A Figura 2A mostra um diagrama de blocos esquemático do aparelho de acordo com a invenção para localizar a posição de instalação de rodas de veículo. Neste aspecto, um veículo a motor que tem um aparelho de informações de pneu está primeiro de tudo provido, o dito aparelho de informações de pneu tendo um aparelho para localizar a posição de instalação de rodas de veículo. Este aparelho está denotado pelo símbolo de referência 20 na Figura 2A. O aparelho 20 tem pelo menos uma unidade de eletrônica de roda 21 (duas unidades de eletrônica de roda 21 no exemplo mostrado) as quais estão cada uma disposta em uma roda veículo 22. Além disso o aparelho 20 tem uma pluralidade de sensores de velocidade de

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11/39 rotação 23 no veículo os quais estão cada um associados com diferentes rodas de veículo 22. Finalmente, um dispositivo de avaliação 24 está provido o qual está conectado nos sensores de velocidade de rotação 23 através de um sistema de controle de estabilidade 25. O dito dispositivo de avaliação 24 tipicamente compreende um dispositivo de recepção e alinhamento (não mostrado aqui). As rodas de veículo 22 ou as unidades de eletrônica de veículo 21 aqui providas estão comunicativamente conectadas no veículo por meio de uma conexão de rádio sem fio de modo a enviar os sinais de transmissão X1, X2 para um dispositivo de recepção - não mostrado aqui - no veículo, cujo dispositivo de recepção pode ser provido no dispositivo de avaliação. Por meio de exemplo, o sistema de controle de estabilidade 25 pode ser um sistema ABS e/ou ESP, como um resultado do qual os sensores de velocidade de rotação 23 não estão conectados diretamente no dispositivo de avaliação 24. A conexão entre o sistema de controle de estabilidade 25 e o dispositivo de avaliação 24 pode ser na forma de um barramento de comunicação interna, por exemplo.

[00031] A Figura 2B mostra um fluxograma para ilustrar o método de acordo com a invenção para localizar a posição de instalação de rodas de veículo em um veículo a motor. O método de acordo com a invenção está abaixo resumidamente explicado com referência às Figuras 2A e 2B:

[00032] Na etapa de método S1, a eletrônica de roda determina uma primeira posição de ângulo de rotação para a roda de veículo 22 associada com a dita unidade de eletrônica de roda 21. Na etapa S2 subsequente, um sinal de transmissão X1 é primeiro de tudo provido o qual tem a dita posição de ângulo de rotação ou um item de informações de ângulo de rotação o qual é dependente desta. Mais ainda, o sinal de transmissão X1 pode também conter informações

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12/39 adicionais, por exemplo, informações específicas de roda, tal como a pressão de pneu ou a temperatura de pneu. Este sinal de transmissão provido deste modo é então enviado por meio de um dispositivo de transmissão na eletrônica de roda. O sinal de transmissão X1 enviado deste modo é captado por um dispositivo de recepção no veículo. Na etapa S3, o veículo então determina as segundas posições de ângulo de rotação para as rodas de veículo 22, isto envolvendo a determinação não somente daquela posição de ângulo de rotação da roda de veículo 22 a qual está associada com a unidade de eletrônica de roda 21 que envia o sinal de transmissão X1 mas também a determinação das posições de ângulo de rotação do restante das rodas de veículo 22. Como um resultado, um número de itens de informações de ângulo de rotação o qual tipicamente corresponde ao número de rodas de veículo é obtido. Em uma etapa S4 subsequente, o primeiro e o segundo itens de informações de ângulo de rotação obtidos deste modo são alinhados um com o outro e são de preferência comparados um com o outro. Na etapa final S5, a posição de instalação é determinada e com isto a roda de veículo 22 associada com a eletrônica de roda 21 é localizada com base no alinhamento que foi feito.

[00033] O texto abaixo explica diferentes propostas para alinhar os itens de informações de ângulo de roda determinados pela eletrônica de roda e pelo veículo para a localização de acordo com a invenção: [00034] A invenção está baseada na percepção que as rodas de veículo as quais estão presentes em um veículo geralmente giram em uma velocidade mais ou menos diferente.

[00035] A presente invenção está também baseada na eletrônica de roda sendo capaz de determinar uma posição de ângulo de rotação específica para a eletrônica de roda com referência ao veículo. Estas informações são utilizadas quando a eletrônica de roda envia um sinal

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13/39 de transmissão (com um telegrama correspondente) para o dispositivo de recepção no veículo. O telegrama no sinal de detecção que deve ser enviado rejeita não somente as informações específicas de roda, mas também a dita posição de ângulo de rotação ou os itens de informações de ângulo de rotação derivados desta. Neste caso, é irrelevante e ocasionalmente não vantajoso que a eletrônica de roda conheça precisamente a posição de ângulo de rotação medida exata. É meramente importante que a eletrônica de roda e/ou o dispositivo de avaliação no veículo possa determinar a posição de ângulo de rotação na qual a eletrônica de roda envia o sinal de transmissão do item de informações de ângulo de rotação medido, por exemplo, utilizando tempo de cálculos conhecidos, períodos de transmissão, velocidades de veículo e similares. A invenção está também baseada no veículo sendo provido com um sensor de velocidade de rotação para cada roda de veículo, por exemplo, como parte de um sistema ESP ou ABS. O dito sensor de velocidade de rotação pode ser utilizado para determinar os pulsos de sinal de velocidade de rotação e, derivadas destes, as posições de ângulo de roda precisas com referência ao veículo.

[00036] O conceito da presente invenção assim envolve a eletrônica de roda transmitindo repetidamente os sinais de transmissão. A dita eletrônica de roda sempre transmite os ditos sinais de transmissão precisamente na mesma e pelo menos uma posição de ângulo de rotação precisamente conhecida, a qual pode ser determinada pela eletrônica de roda ou pode ser deduzida pelo dispositivo de avaliação. Quando o dito sinal de transmissão é recebido pelo veículo, as respectivas posições de roda são determinadas pelo veículo, por exemplo, por meio do sensor de velocidade de rotação, no instante de recepção ou pelo menos em um instante que é derivado deste e do instante de transmissão.

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ORIENTAÇÃO DE RODA, POSIÇÃO DE ÂNGULO DE RODA [00037] A Figura 3 mostra esquematicamente um sensor de velocidade de rotação. O símbolo de referência 30 na Figura 3 é utilizado para mostrar um disco de referência para a medição de velocidade de rotação e a determinação de ângulo de rotação para uma roda de veículo. Tal disco 30 está associado com cada uma das rodas de veículo e, como exemplo, está permanentemente conectado no eixo geométrico de rotação da respectiva roda de veículo 11. O disco 30 tem um número prescrito de segmentos (separados) os quais podem ser utilizados para a determinação de ângulo de rotação exata. Como exemplo, os discos atualmente têm 48 segmentos, 33 dos quais estão separados uns dos outros por uma região intermediária. Na Figura 3, um sensor de velocidade de rotação 31 está também provido o qual está em contato mecânico, elétrico ou ótico com o disco 30 através de um suporte 32. O suporte 32 pode também conter um aparelho para avaliar o sinal elétrico fornecido pelo sensor de velocidade de rotação 31. Como exemplo, este dispositivo de avaliação pode contar e avaliar os pulsos contados pelo sensor de velocidade de rotação 31 e pode tomá-los como uma base para determinar uma posição de ângulo de rotação corrente. Os diferentes segmentos 33 sobre o disco 30 podem ser detectados por meio do sensor de velocidade de rotação 31. Para cada mudança entre um segmento sobre o disco 30 e um segmento adjacente, uma barreira é produzida, de modo que quando existem 48 segmentos sobre um disco 30 é possível contar um total de 96 barreiras por revolução de roda completa. As Figuras 3A e 3B mostram os respectivos sinais de saída de um sensor de velocidade de rotação para uma velocidade constante da roda de veículo (Figura 3A) e para uma velocidade variável da roda de veículo (Figura 3B). Neste caso, os sinais de saída estão representados como pulsos de onda quadrada de amplitude

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15/39 constante que ocorrem sucessivamente. Quando a velocidade está aumentando, os pulsos de onda quadrada tornam-se mais estreitos, e em uma velocidade mais baixa os pulsos de onda quadrada tornam-se mais largos.

[00038] Os sensores de velocidade de rotação usualmente não têm uma posição zero definida, o que significa que não é possível indicar uma posição de ângulo absoluto. Portanto, um segmento 33 ou então um dente no sensor de velocidade de rotação 31 pode ser definido como um ponto de referência ou ponto zero, por exemplo, em um instante específico, por exemplo, quando a ignição do veículo e consequentemente o controlador instalado no veículo são ligados. Com referência a esta posição de ângulo de rotação, os ângulos de roda subsequentes podem então ser calculados com base nas bordas subsequentemente passando sendo contadas. Após cada passagem de - no exemplo citado - 96 bordas (no caso de rotação na mesma direção), a posição de referência é atingida novamente e com isto uma revolução completa foi executada.

[00039] Quando contando as bordas, é necessário notar a direção de movimento da roda (para frente, para trás), isto quer dizer, se as bordas são somadas ou subtraídas da posição corrente. Como exemplo, a direção de movimento pode ser determinada avaliando todos os quatro sinais de velocidade de rotação. Além disso ou alternativamente, a direção de movimento pode também ser determinada ou plausivelmente verificada utilizando variações medidas adicionais, por exemplo, a aceleração de veículo, a rotação de veículo (especificamente o comportamento de guinada ou de inclinação, etc.). O conhecimento da velocidade de caixa de marchas selecionada pelo motorista ou o sistema de direção automático pode também ser avaliada para este propósito. Finalmente, é também possível utilizar os sensores de velocidade de roda de nova geração especiais, os quais,

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16/39 deste o início, proveem informações referentes a se a roda de veículo está girando para frente ou para trás. Com isto, em qualquer instante desejado, existe sempre uma orientação de direção de rotação corrente disponível para as rodas de veículo.

[00040] Alternativamente, seria também concebível utilizar especificamente tais métodos de alinhamento como são capazes de dispensar uma posição de rotação absoluta (isto quer dizer a posição de ângulo de rotação) das rodas de veículo. Neste caso, como exemplo, a referência é sempre feita apenas para a rotação de roda coberta entre dois instantes que é determinada do número de bordas.

[00041] Os sinais de velocidade de rotação do sensor de velocidade de rotação são tipicamente tornados diretamente disponíveis para o sistema de controle de frenagem ou de estabilidade de um veículo. Uma ramificação direta dos sinais de transmissão para outros sistemas de veículo, tal como o aparelho de informações de pneu, é usualmente indesejável ou, por razões de segurança, não permissível, de modo a impedir que os ditos sinais sejam corrompidos. Os sinais de velocidade de rotação podem, portanto, ser acoplados a um barramento de comunicação no veículo após um pré-processamento pelo sistema de controle de frenagem ou de estabilidade, de modo que os sinais de velocidade de rotação fiquem portanto disponíveis para outros sistemas. No caso de sinais de transmissão ciclicamente enviados da eletrônica de roda, o número de bordas contadas dos sensores de velocidade de rotação desde sinais de transmissão mais recentemente enviados é enviado. Um tempo de ciclo típico para a transmissão de um respectivo sinal de transmissão é entre aproximadamente 10 ms e 20 ms.

ALINHAMENTO [00042] Quando os instantes de transmissão dos sinais de transmissão recebidos são alinhados com as posições de ângulo

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17/39 associadas, é possível estabelecer uma relação fixa entre os instantes de transmissão das transmissões de rádio de quaisquer combinações de unidades de eletrônica de roda e de sensor de velocidade de rotação os quais estão associados com a mesma roda de veículo ao longo de um período de avaliação Tx considerado. Neste caso, cada unidade de eletrônica de roda utiliza o telegrama em seu sinal de transmissão para enviar um identificador explícito o qual torna possível para o veículo identificar a respectiva eletrônica de roda.

[00043] A configuração de veículo mostrada na Figura 4 com as unidades de eletrônica de roda RA - RD e os sensores de velocidade de rotação D1 - D4 associados produz a relação indicada na tabela, por exemplo, onde X denota uma coincidência e --- denota uma não coincidência. X indica que existe uma relação fixa entre os instantes de transmissão das emissões de uma unidade de eletrônica de roda RA - RD e da respectiva roda de veículo FL, FR, RL, RR associada. Uma emissão é subsequentemente compreendida significar o sinal de transmissão transmitido por uma unidade de eletrônica de roda.

	D1	D2	D3	D4
RA	X	—	—	—
RB	—	—	X	—
RC	—	X	—	—
RD	—	—	—	X

Tabela 1 [00044] Uma coincidência para uma unidade de eletrônica de roda RA - RD somente existirá com uma roda de veículo de sinal FL, FR, RL, RR a qual está respectivamente associada com a dita unidade de eletrônica de roda RA - RD, já que todas as rodas do veículo tipicamente giram individualmente durante o deslocamento. Assim, como exemplo, uma roda de veículo no lado externo de uma curva deve cobrir uma distância maior do que uma roda de veículo no lado

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18/39 interno de uma curva, e esta portanto gira a uma velocidade angular mais alta. Mais ainda, uma roda de veículo tracionada usualmente encontra um maior deslizamento do que uma roda de veículo não tracionada, o que significa que a roda de veículo tracionada gira ligeiramente mais rápido. Além disso, diferenças tais como a pressão de enchimento de pneu, a profundidade de banda de rodagem, o tamanho de pneu (por exemplo, como um resultado de variações de produção indesejáveis), etc. resultam em diferentes velocidades angulares para as rodas de veículo.

[00045] Idealmente, uma avaliação para as unidades de eletrônica de roda RA - RD em um veículo resulta nas relações mostradas nas Figuras 5A-5D.

[00046] O texto abaixo, está baseado em um automóvel que tem um total de quatro rodas de veículo FL, FR, RL, RR, cada uma das ditas rodas de veículo FL, FR, RL, RR tendo uma unidade de eletrônica de roda RA - RD associada e um sensor de velocidade de rotação D1 - D4 associado, respectivamente. Neste caso, um dispositivo de recepção associado com a respectiva unidade de eletrônica de roda RA - RD no veículo capta as respectivas emissões, isto quer dizer, os sinais de transmissão enviados pelas diferentes unidades de eletrônica de roda RA - RD.

[00047] Para o bem de uma melhor compreensão, as quatro emissões associadas com as diferentes unidades de eletrônica de roda estão mostradas em quatro figuras, as Figuras 5A-5D, onde RA RD respectivamente denotam as quatro unidades de eletrônica de roda. Mais ainda, cada uma das ditas Figuras 5A a 5D contém quatro elementos de figura, cada um dos quais mostra a distribuição das posições de ângulo de roda como o número de acertos para cada posição de instalação no caso de uma emissão pelas respectivas unidades de eletrônica de roda RA - RD, com FL, FR, RL, RR

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19/39 denotando as posições de instalação das respectivas unidades de eletrônica de roda RA - RD para uma roda veículo - dianteira esquerda, dianteira direita, traseira esquerda e traseira direita. Neste caso, a distribuição mostra o número de acertos separadamente para cada posição de instalação FL, FR, RL, RR, isto é, o número de acertos por posição de ângulo de roda a qual foi medida pelo sensor de ângulo de roda quando uma emissão foi recebida.

[00048] As ilustrações nas Figuras 5A-5D mostram as posições de ângulo de roda as quais foram assim captadas na forma de uma distribuição tridimensional (o que é conhecido como um histograma), na qual os círculos pretos cada um representa as posições de ângulo de roda de 0° a 360° e os picos ou deflexões os quais se destacam dos ditos círculos pretos cada um representa os acertos para esta posição de ângulo de roda. O plano das ordenadas mostra o número de respectivos acertos para as emissões no caso de uma posição de ângulo de roda específica.

[00049] As Figuras 5A-5D cada uma mostra 20 emissões e com isto 20 instantes de transmissão (instantes de emissão) delineados sobre as respectivas posições de rotação das quatro rodas de veículo de 0360°. Para cada unidade de eletrônica de roda RA - RD, existe uma respectiva posição de instalação para uma roda de veículo FL, FR, RL, RR para a qual todas as posições de roda determinadas para este instante de emissão coincidem. Nenhuma ou praticamente nenhuma coincidência pode ser encontrada para as outras três rodas de veículo FL, FR, RL, RR. Além disso, pode ser visto que uma indicação absoluta da posição do ângulo de roda não é absolutamente necessária para uma associação explicita.

[00050] As apresentações nas Figuras 5A-5D podem assim ser interpretadas significarem que uma roda de veículo FL, FR, RL, RR adequada com emissões coincidentes está sempre orientada no

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20/39 mesmo modo no caso de uma emissão para a posição de ângulo da roda de veículo ou que um número inteiro de revoluções de roda é sempre executado entre duas emissões sucessivas.

[00051] Na realidade, tais coincidências exatas são bastante improváveis. Como exemplo, isto é, devido aos tempos de processamento no controlador, os tempos de retardo para a recepção e para o processamento adicional dos sinais de transmissão, incertezas no reconhecimento de posição de ângulo na eletrônica de roda, ruído, etc. Consequentemente, uma ilustração do histograma tridimensional mostrado na Figura 6A será mais prontamente obtido, com somente a relação entre as diferentes emissões para a unidade de eletrônica de roda RA sendo mostrada neste caso. A Figura 6B mostra outra apresentação na forma de um histograma, a dita outra apresentação mostrando a distribuição das emissões sobre as posições de roda em um modo um tanto diferente. Em princípio a roda de veículo é fatiada de 0° a 360° e delineada sobre uma linha reta. Esta apresentação é utilizada subsequentemente.

[00052] A Figura 6B mostra que os valores de ângulo de roda no caso da roda de veículo adequada, isto quer dizer, no caso da roda de veículo com uma posição de ângulo de roda coincidente, não coincidem exatamente para cada transmissão de rádio. Ao contrário, um agrupamento estatístico é obtido para uma faixa de ângulo a qual tipicamente tem uma média claramente identificável e uma certa variância. No entanto, continua a existir uma relação distinta identificável entre a unidade de eletrônica de roda RA e a roda de veículo dianteira esquerda FL associada. O método de avaliação abaixo delineado é utilizado para determinar estas relações entre as unidades de eletrônica de roda RA - RD e as rodas de veículo FL, FR, RL, RR associadas em uma base abstrata.

MÉTODO DE AVALIAÇÃO: DETERMINAÇÃO DE REVOLUÇÕES

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DE NÚMERO INTEIRO, INTERPOLAÇÃO DE SINAIS DE VELOCIDADE DE RODA DO BARRAMENTO DE COMUNICAÇÃO [00053] Em princípio, é possível utilizar vários conceitos para avaliar as relações entre as emissões pelas unidades de eletrônica de roda e as orientações de roda no controlador do aparelho de informações de pneu. Várias propostas estão abaixo descritas, as ditas propostas de preferência também sendo combinadas umas com as outras:

1. Agrupamento / concentração de emissões por uma unidade de eletrônica de roda para uma orientação de roda específica: [00054] A Figura 6B mostra que as emissões sempre ocorrem em uma posição de ângulo de roda e com isto em um instante quando a roda de veículo dianteira esquerda FL adota um ângulo de orientação de aproximadamente 45°. Por comparação, não é possível ver nenhuma tal relação entre as emissões para as outras rodas de veículo FR, RL, RR.

[00055] Os agrupamentos existentes, os quais, portanto, permitem a influência na coincidência entre as emissões e a roda de veículo, são numericamente quantificados nesta primeira proposta. Para este fim, é possível calcular a variância estatística nos acertos para a posição de ângulo de roda determina, por exemplo. É evidente que a dispersão dos acertos no gráfico na Figura 6B com referência à posição de rotação é muito menor para a roda de veículo dianteira esquerda FL do que aquela para a distribuição do restante das rodas de veículo FR, RL, RR.

[00056] Alternativamente, seria também possível avaliar o máximo (o número máximo de acertos em uma posição de ângulo de roda) dentro dos quatro diferentes histogramas. Assim, como exemplo, a Figura 6B mostra o valor 5 para a roda de veículo FL coincidente, isto quer dizer, 5 emissões foram recebidas com a mesma posição de

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22/39 ângulo de roda, enquanto que somente valores de 1 ou não mais do que 2 existem para as outras rodas de veículo FR, RL, RR.

[00057] No entanto, como estes são novamente valores medidos ruidosos não ideais, faz sentido não somente avaliar o valor individual do respectivo máximo, mas também avaliar os valores os quais estão juntos na região do máximo. Dependendo dos números destes valores medidos, uma apresentação mais ou menos explicitas é então obtida, com a distinção sendo capaz de ser aumentada quanto mais resultados de medição e com isto de emissões forem incluídos. É naturalmente vantajoso combinar ambos os métodos acima mencionados, isto quer dizer, a avaliação da variância na distribuição em combinação com a avaliação dos máximos.

2. Coincidência entre os intervalos de tempo em duas emissões de eletrônica de roda e revoluções inteiras de rodas: [00058] A roda de veículo dianteira esquerda FL usualmente executa um número de revoluções aproximadamente inteiras entre duas emissões pela unidade de eletrônica de roda RA. Se uma roda de veículo executa revoluções de número inteiro pode ser determinado muito bem por meio do que é conhecido como divisão modular. Neste aspecto, é possível utilizar o número de bordas de sensor de velocidade de roda já que a última emissão, por exemplo, 960 bordas para 10 revoluções a 96 bordas por revolução. Se o restante de uma divisão modular pelo número de bordas resultar em zero para uma revolução completa, a roda de veículo relevante executou um número inteiro de revoluções.

[00059] Na prática, no entanto, é descoberto ao invés que as emissões pela eletrônica de roda não acontecem exatamente na mesma localização, por exemplo, como um resultado de imprecisão na descoberta de posição, tempo de relógio para o processamento de sinal somente em intervalos de tempo específicos na eletrônica de

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23/39 roda, etc., o que significa que a roda de veículo relevante nem sempre executa precisamente uma revolução. Na prática, ligeiros desvios sempre surgirão em relação a uma revolução completa, por exemplo, no caso de 962 bordas o restante da divisão modular é então 2, especificamente se um período de consideração mais longo e com isto um maior número de revoluções estiverem envolvidos.

[00060] Além disso, as propostas que têm sido conhecidas geralmente até hoje referem a uma comparação para intervalos individuais entre duas emissões sucessivas pelas unidades de eletrônica de roda. Se, como exemplo, existirem somente duas emissões por unidades de eletrônica de roda disponíveis nos sucessivos instantes T1 e T2 e com isto mudanças de ângulo nas quatro rodas de veículo (FL, FR, RL, RR) são seguidas por uma pesquisa por revoluções de número inteiro, a precisão do reconhecimento será restrita, especificamente se as rodas de veículo tiverem girado somente ligeiramente diferentemente nestes períodos. O mesmo efeito é obtido para medições adicionais nos instantes T3, T4, T5, T6.

[00061] O método de acordo com a invenção assim envolve propor o que é conhecido como um método cumulativo que grandemente aperfeiçoa o desempenho do reconhecimento de posição. O método cumulativo permite que todas as combinações possíveis sejam avaliadas, isto quer dizer, não apenas T1-T2, T2-T3, T3-T4, etc. Neste caso, no caso de emissões/medições nos instantes T1, T2, T3, T4, T5, T6, as seguintes combinações são avaliadas, por exemplo:

T1-T2,

T1-T3,

T1-T4, T1-T5, T1-T6,

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T2-T3,

T2-T4,

T2-T5, T2-T6, T3-T4, T3-T5, T3-T6, T4-T5, T4-T6, T5-T6.

[00062] Com isto, com n diferentes medições T1 a Tn um total de n*(n-1)/2 combinações as quais podem ser examinadas é geralmente obtido. Pode ser visto que a vantagem em comparação com o método simples acima citado torna-se cada vez maior quanto mais valores medidos n estão disponíveis. A vantagem está baseada menos em uma avaliação entre dois eventos, mas ao contrário em consideração da relação inteira entre de preferência todas ou pelo menos um número relativamente grande de emissões.

[00063] Já foi acima explicado como a posição de ângulo de roda ou a orientação das rodas de veículo podem ser reconstruídas em qualquer instante com base nos pulsos das velocidades de roda. Uma dificuldade surge neste caso, quando os pulsos são providos por outro controlador em uma mensagem sobre um barramento de comunicação. Estas mensagens usualmente não são enviadas precisamente nos instantes das transmissões de rádio nos quais as informações são requeridas, no entanto. Neste caso, as posições de ângulo de roda são reconstruídas em um instante desejado de modo que métodos de interpolação possam ser aplicados dentro das instâncias de recepção de mensagem no barramento de comunicação. Um tempo de ciclo entre aproximadamente 5 ms e 100 ms é

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25/39 suficientemente preciso para isto.

[00064] O texto abaixo descreve um exemplo para esclarecer os dois métodos de avaliação acima descrito com referência à tabela 2 na Figura 7:

[00065] A tabela 2 na Figura 7 mostra - para 20 emissões por uma unidade de eletrônica de roda - as leituras de contador disponíveis para estes instantes T1 - T20 para as bordas contadas e as posições de ângulo correspondentes para duas rodas diferentes. Em cada instante T1 - T20, a orientação corrente é determinada com duas rodas. As rodas de veículo adicionais não foram mostradas na Tabela

2. A orientação de ângulo das rodas de veículo é determinada com base nos pulsos de roda de veículo que passam. O número de pulsos/número de bordas foi reinicializado para zero, por exemplo, quando o controlador foi ligado, e foi então contado continuamente adicionalmente. No exemplo nas Figuras 7-7B, o deslocamento foi estritamente para frente, o que significa que o número de pulsos aumenta com uma rigorosa monotonia conforme o instante de transmissão dos telegramas aumenta. As orientações de roda são obtidas em virtude da divisão modular pelo número de pulsos por revolução (360° = 1 revolução) e por uma coincidência subsequente dos pulsos para uma indicação de graus.

[00066] A Figura 7 mostra que a primeira roda de veículo F1 sempre assume uma orientação de aproximadamente 240° quando a eletrônica de roda está emitindo os sinais de transmissão. Nenhuma tal relação pode ser vista para a outra roda de veículo F2 estas relações estão mostradas nas Figuras 7A e 7B na forma de um histograma. É direto ver que, no caso da roda de veículo F1, as orientações estão muito altamente concentradas em uma posição, nenhuma regularidade sendo evidente para a roda de veículo F2. Isto corresponde ao primeiro método de avaliação, acima delineado.

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26/39 [00067] O texto abaixo descreve o segundo método de avaliação acima mencionado com referência às Figuras 8 a 8B: este método envolve avaliar as diferenças entre dois respectivos instantes de transmissão. No caso de 20 instantes de transmissão T1 - T20, 20*19/2=190 combinações são, portanto, obtidas. A tabela 3 mostrada na Figura 8 primeiramente mostra os pulsos/bordas contados entre os respectivos instantes de transmissão e o número de revoluções de roda o qual é calculado destes. Além disso, uma diferença em graus está mostrada para as revoluções de roda em relação a uma revolução de roda completa.

[00068] Deve ser notado que a diferença de um número inteiro de revoluções de roda está indicada como um ângulo absoluto. Alternativamente, seria naturalmente também possível avaliar um desvio relativo em relação ao número de revoluções de roda.

[00069] A tabela 3 na Figura 8 mostra que no caso da primeira roda de veículo F1 existe bastante precisamente um número inteiro de revoluções entre duas emissões, enquanto que este não é o caso com a roda de veículo F2. Isto pode novamente ser mostrado com o auxílio de dois histogramas na Figura 8A para a primeira roda de veículo F1 e na Figura 8B para a segunda roda de veículo F2. Neste caso, os desvios estão cada um delineados com relação a uma revolução de roda completa. Com base nestes gráficos, pode ser visto que os métodos matemáticos do primeiro método de avaliação acima descrito podem ser aplicados de modo a determinar uma coincidência e com isto para um alinhamento.

[00070] Em resumo, pode ser estabelecido que o primeiro método acima mencionado está orientado para as orientações correntes (isto quer dizer absolutas, das rodas de veículo nos respectivos instantes de transmissão e o segundo método está baseada nas relativas extensões entre duas emissões, isto quer dizer, a orientação relativa.

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Apesar de ambos os métodos não serem completamente independentes um do outro, uma combinação de ambos os métodos para a avaliação resulta em um desempenho ainda melhor para a alocação de posição.

OTIMIZAÇÃO DOS MÉTODOS PROPOSTOS [00071] O primeiro método acima descrito envolve uma pesquisa para agrupamentos / concentrações dentro das distribuições, isto quer dizer, os histogramas. Isto pode ser feito utilizando propostas estatísticas geralmente conhecidas, tal como a determinação da variância do desvio padrão. No entanto, deve ser mantido em mente neste caso que um ângulo de revolução de 359° está também próximo de um ângulo de 1°, e o ângulo de 360° até corresponde com o ângulo de 0°. Se agrupamentos para os ângulos de rotação forem obtidos nestas faixas de ângulo marginais, como mostrado na Figura 9B, por exemplo, a avaliação utilizando as propostas estatísticas conhecidas se tornaria difícil. Como uma solução, as propostas estatísticas convencionais acima citadas são expandidas. Como exemplo, isto é feito modificando o método acima de modo que a distribuição deslocada é deslocada por um intervalo específico circularmente ao longo da rotação da roda além dos limites da faixa de valor, ou então reflexões são utilizadas. Em princípio, no entanto, deve primeiro de tudo ser detectado que existe tal distribuição sobre os limites da faixa de valor. Isto está mostrado nas Figuras 9A e 9B. A ilustração na Figura 9A mostra a mesma, mas deslocada distribuição que aquela na Figura 9B, mas a distribuição na Figura 9A foi deslocada somente por um valor absoluto de aproximadamente 180° em comparação com a distribuição original na Figura 9B.

[00072] Um problema adicional é que dados fora do normal são repetidamente encontrados na prática na distribuição as posições de ângulo de roda. Como exemplo, estes dados fora do normal podem

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28/39 ser causados por erros de identificação para a posição de rotação dentro da eletrônica de roda ou então por problemas de cálculo com o controlador, por exemplo, por retardos de tempo nos sinais de transmissão os quais enviados e recebidos. Este efeito pode ser esperado especificamente frequentemente quando a eletrônica de roda envia sinais de transmissão altamente ruidosos, por exemplo, causados por uma desigualdade na estrada ou similar, em uma posição de transmissão incorreta e com isto uma posição de ângulo de rotação incorreta. A um certo grau, uma baixa variabilidade na distribuição pode sempre ser esperada, como já foi também mostrado nos histogramas anteriores, especificamente quando a intenção é avaliar uma multiplicidade de transmissões. Os métodos acima usualmente também lidam bem com estas dispersões.

[00073] Problemas são mais prontamente causados por dados fora do normal isolados, como está mostrado no histograma na Figura 10B, onde existem dados fora do normal de aproximadamente 60° e 80°. Se os métodos estatísticos citados forem agora aplicados, tal como o cálculo da variância, uma avaliação muito pior da concentração ao redor da média se tornará evidente em aproximadamente 160° para o exemplo na Figura 10B. Primeiramente a média da distribuição é indesejavelmente deslocada para a esquerda pelos dois dados fora do normal a 60° e 80°. Segundamente, a dispersão é aumentada. Por esta razão, a influência dos dados fora do normal é eliminada quando otimizando o método, por exemplo, precedendo a avaliação estatística com um desempenho de pré-processamento no qual os dados fora do normal isolados, em 60° e 80° na Figura 10B, são detectados e são removidos da avaliação estatística. A Figura 10A mostra a distribuição ajustada neste modo. Este método de detecção de dados fora do normal pode ser utilizado tanto para o primeiro método de avaliação quanto para o segundo método de avaliação.

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INTERRUPÇÕES NO SINAL DE VELOCIDADE DE RODA [00074] É vantajoso para os métodos acima descritos que o controlador no veículo para o sistema de informações de pneu seja continuamente provido com informações de velocidade de rotação corretas, de modo que as orientações de roda possam ser corretamente reconstruídas. No entanto, na prática, existe também situações nas quais isto não é executado. Primeiramente, podem existir falhas no barramento de comunicação interna, como um resultado das quais tais informações de velocidade de rotação podem ser perdidas. Segundamente, o controlador pode assumir que uma roda de veículo está girando para frente, já que uma marcha para frente foi selecionada, por exemplo, mas o veículo está rolando para trás, por exemplo, em uma inclinação. Além disso, pode também surgir que o veículo está rolando, mas não existe nenhuma informação de direção disponível neste aspecto. Em todos os casos citados, isto resulta em uma orientação de roda incorreta sendo calculada para os instantes de transmissão subsequentes. Isto significa que a avaliação não pode ser executada corretamente, já que, como exemplo, uma pluralidade de agrupamentos na distribuição pode surgir no caso dos histogramas resultantes para uma roda de veículo.

[00075] Neste aspecto, é possível utilizar métodos de avaliação os quais são capazes de reconhecer uma pluralidade de grupamentos, isto sendo comparativamente complexo, no entanto.

[00076] Alternativamente, seria também concebível e vantajoso que o primeiro método de avaliação envolva o processamento sempre sendo aplicado aos intervalos de tempo nos quais foi possível determinar orientações de roda contíguas e também corretas. A alocação final das posições de transmissão então requer uma consideração geral dos intervalos de tempo individuais. No caso do segundo método de avaliação, a implementação é até um tanto mais

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30/39 simples. Neste caso, as revoluções de número inteiro entre dois instantes de transmissão são somente buscadas entre dois instantes os quais vêm do mesmo intervalo de tempo com orientações de roda contiguamente corretas. Uma consideração especial no final não é mais necessária, já que isto somente envolve uma consideração relativa da orientação de roda ao invés de uma consideração absoluta da orientação de roda, de qualquer modo.

[00077] As interrupções na determinação correta das orientações de roda podem ser estabelecidas em diferentes modos:

[00078] As perdas de uma mensagem no barramento de comunicação podem ser detectadas de uma descontinuidade no processamento cíclico, por exemplo. O rolamento do veículo sem informações de direção é reconhecido do fato que é possível ver as bordas nas informações de velocidade de rotação, mas não existe correntemente nenhuma informação de direção disponível. O rolamento na direção errada pode ser reconhecido, como exemplo, em virtude de uma verificação de plausibilidade utilizando outros sinais do veículo, tal como a aceleração de veículo, as rotações, etc. Em princípio isto também surgirá somente quando a velocidade de veículo for muito baixa ou for ocasionalmente zero, já que somente então é possível mudar entre uma marcha para frente e uma marcha reversa.

ALOCAÇÃO DOS CRITÉRIOS DE POSIÇÃO/CONVERGÊNCIA DE PNEU [00079] A avaliação dos agrupamentos nas emissões em relação ao ângulo de roda é a base para a localização da eletrônica de roda. No entanto, a determinação das posições de instalação no veículo também requer uma etapa adicional a qual aloca as posições de instalação corretas no veículo para a eletrônica de roda e com isto as rodas de veículo associadas. Esta alocação pode ser efetuada com base em diferentes critérios os quais podem também ser combinados

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31/39 um com o outro:

Critério de significância:

[00080] Uma avaliação da associação com uma roda de veículo é executada para cada unidade de eletrônica de roda. Isto envolve determinar a medida numérica da associação entre uma unidade de eletrônica de roda em cada roda de veículo, por exemplo, utilizando os métodos de avaliação já acima descritos. Com base na coincidência entre as emissões e as posições de ângulo de roda, uma imagem mais ou menos explícita é obtida. Além disso, uma medida de significância por unidade de eletrônica de roda é gerada a qual avalia a relação entre as coincidências, especificamente quão significativa a associação dom a roda de veículo mais provável torna-se. Se esta medida exceder um limite prescrito, uma associação explícita ou uma associação provável a qual satisfaz pelo menos um dos critérios de significância é possível.

Inconsistências na associação:

[00081] Em princípio, é possível que duas unidades de eletrônica de roda aparentemente sejam capazes de ser associadas com a mesma roda de veículo com base nos métodos de avaliação e nos resultados obtidos destes. Tais inconsistências na associação devem ser reconhecidas. Nestes casos, uma associação entre a eletrônica de roda e as respectivas posições de instalação é primeiro de tudo impedida ou suspensa. Uma alocação é então feita de preferência com base em uma comparação direta entre as medidas de significância para todas as unidades de eletrônica de roda e rodas de veículo.

Número de emissões de rádio processadas:

[00082] Quanto mais emissões recebidas são processadas, mais segura uma associação torna-se em geral. É, portanto, vantajoso prescrever um número mínimo de emissões as quais precisam estar pelo menos presentes e avaliadas antes de uma alocação. Neste

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32/39 contexto, é vantajoso prescrever um número mínimo de emissões recebidas por unidade de eletrônica de roda, por exemplo, pelo menos 5 e mais de preferência pelo menos 10 e ainda mais de preferência pelo menos 20.

Alocação prematura:

[00083] Se três unidades de eletrônica de roda já são capazes, com um nível muito alto de certeza, de ter as suas posições de instalação associadas, é possível, no caso de quatro unidades de eletrônica de roda ou rodas de veículo, dispensar executar a avaliação da quarta unidade de eletrônica de roda restante e com isto a até agora desocupada quarta posição de instalação. A função de localização pode então também ser terminada. Similarmente, se uma associação já for possível para as rodas de veículo sobre um eixo, esta associação pode também ser feita nesta localização. Isto é vantajoso se, por exemplo, somente uma associação de eixo é requerida como um resultado de diferentes pressões de eixo que devem ser monitoradas. Neste caso, já é então possível monitorar as pressões de enchimento de pneu, por exemplo - independente das informações do lado de veículo.

[00084] Muitas e diversas combinações dos itens acima são concebíveis, por exemplo, utilizando as funções AND e/ou OR. Além disso, casos especiais podem também ser implementados: Se, por exemplo, uma associação for possível com base em medidas de significância muito explícitas, seria então também possível dispensar o requisito de um número mínimo de emissões, por exemplo.

[00085] Por outro lado, a localização seria concluída tão rapidamente quanto possível. Por outro lado, as rodas de veículo no veículo giram somente lentamente umas em relações às outras durante o deslocamento na maioria das situações de direção. Consequentemente, leva mais ou menos tempo antes que diferenças

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33/39 explícitas nos métodos de alinhamento tornem evidentes e uma associação segura é possível. Usualmente, um compromisso entre uma localização rápida por um lado e uma localização segura por outro lado é, portanto, apropriado e desejável.

UM INSTANTE DE TRANSMISSÃO: INSTANTE DE ENVIO E INSTANTE DE RECEPÇÃO PARA OS TELEGRAMAS ENVIADOS E RECEBIDOS [00086] A eletrônica de roda (extremidade de transmissão) executa as seguintes etapas:

1. Aguardar o instante de transmissão de uma emissão (transmissão de um telegrama completo) por uma unidade de eletrônica de roda. Como a eletrônica de roda tipicamente não envia continuamente, no entanto, e existe frequentemente um intervalo mínimo prescrito em duas emissões, uma unidade de eletrônica de roda deve em cada caso aguardar uma fatia de tempo para emissão, por exemplo, cada 15 s.

2. Detectar uma orientação ou posição de ângulo prescrita para a roda de veículo cuja orientação ou posição de ângulo requer que um sinal seja enviado. Alternativamente é também possível reconhecer uma orientação corrente para a roda de veículo, em cujo caso estas informações são também enviadas no telegrama no sinal de transmissão.

3. Compilar o telegrama no sinal de transmissão; preparar a transmissão de rádio.

4. Iniciar um envio de um sinal de transmissão (emissão) o qual tem um telegrama completo.

5. Terminar o envio do sinal de transmissão. Um telegrama completo foi enviado.

6. Retornar para a etapa de método 1.

[00087] O dispositivo de recepção (extremidade de recepção) no

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34/39 veículo executa as seguintes etapas:

a. Aguardar um sinal de transmissão com um telegrama completo.

b. Detectar o início de uma transmissão de rádio.

c. Detectar o final da transmissão de rádio.

d. Possivelmente transmitir uma estampa de tempo com as informações sobre o instante da transmissão de rádio.

e. Retornar para a.

[00088] O instante b. na extremidade de receptor corresponde ao instante 4. na extremidade de transmissão. Como é importante que a unidade de avaliação no veículo, isto quer dizer, na extremidade de receptor, conheça quando a eletrônica de roda de extremidade de transmissor determinou uma orientação de roda, o instante 2 é efetivamente buscado. Isto é usualmente difícil. O receptor, portanto, usualmente determinará mais prontamente o instante c., isto é, o instante no qual o telegrama foi recebido sem erro. Em princípio, é também possível, mas não faz um senso absoluto, determinar o instante b. quando diminuições na transmissão de rádio ocorre de vez em quando durante a recepção de um sinal de transmissão enviado e recebido. Para o instante c., é geralmente prontamente possível deduzir o instante b., no entanto, já que é tipicamente conhecido quanto tempo uma transmissão de rádio tipicamente dura. Este conhecimento é obtido com base no volume de dados o qual um registro de transmissão completa contém e para a transmissão do qual um dispositivo de transmissão na eletrônica de roda requer um período conhecido. Neste caso, é então somente necessário deduzir o instante 2 do instante 4. Isto é possível quando o tempo de retardo é determinado analisando o comportamento da eletrônica de roda. Consequentemente, é possível que o instante 2 preciso seja deduzido no controlador e que as quatro orientações de roda ou posições de

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35/39 ângulo de roda determinadas pela eletrônica de roda sejam determinadas para o dito instante.

[00089] Um retardo adicional pode surgir quando o telegrama é transmitido para a unidade de avaliação / controlador de uma unidade de recepção externa fora do controlador através de um barramento de comunicação. Neste caso, uma estampa de tempo para a transmissão de rádio pode também ser transmitida na mensagem. Alternativamente, seria também concebível observar um retardo conhecido, constante, o qual é requerido para a transmissão no barramento de comunicação, para a comunicação. Este retardo pode então ser subtraído novamente no controlador.

[00090] Em geral, é naturalmente também desejável manter todos os retardos os quais estão presentes tão curtos quanto possível de modo a processar todas as informações tanto quanto possível em tempo real e sem corrupção.

[00091] Para o comportamento da eletrônica de roda, faz sentido expandir a sequência descrita até agora. Na prática, é ocasionalmente o caso que uma orientação de roda não pode ser determinada, por exemplo, quando sinais com um alto nível de ruído estão disponíveis. Por exemplo, isto ocorre quando uma estrada sobre a qual o veículo está se deslocando tem casos severos de irregularidade. Se não for possível detectar uma orientação ou então um tempo é excedido durante o reconhecimento, isto precisa ser estabelecido na eletrônica de roda. Neste caso, um telegrama de rádio é usualmente ainda enviado de modo a enviar as informações correntes sobre os pneus, tal como a pressão de enchimento de pneu, para o controlador para monitoramento. Neste caso, é então necessário que a eletrônica de roda também envie um aviso no telegrama para o efeito que uma emissão a qual não está relacionada com a orientação está envolvida. Com isto, o controlador somente processa as informações enviadas,

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36/39 mas não avalia o instante de transmissão de rádio para a localização. [00092] Quando determinando o instante 2., existem também outros fatores os quais podem desempenhar um papel e, portanto, precisam ser mantidos em mente. Estes estão abaixo resumidamente explicados:

[00093] É conhecido que as transmissões pelos sensores de pneu têm o que são conhecidos como pontos pretos. Estes são posições de ângulo da roda nas quais a recepção de um telegrama pelo receptor no veículo é difícil ou totalmente impossível. Isto pode ser atribuído à conexão de rádio sendo prejudicada por partes da carroceria, por exemplo. Portanto faz sentido nem sempre emitir na mesma posição, mas ao invés também incorporar um retardo randômico e com isto o ângulo de roda deslocado antes da transmissão de rádio real, de modo que a distribuição mais uniforme possível das emissões sobre a circunferência de roda completa de 360° seja conseguida. Para a emissão pela eletrônica de roda, é então importante que o telegrama contenha as informações sobre o respectivo retardo randômico. Este retardo pode então ser subtraído novamente no controlador de modo a obter o instante original do reconhecimento de posição dentro da eletrônica de roda. Mais ainda, pode repetidamente ocorrer na prática que transmissões únicas não sejam recebidas corretamente, por exemplo, por conta de interferência de rádio ou cancelamentos como um resultado de emissões por outras unidades de eletrônica de roda ao mesmo tempo. Por esta razão, é vantajoso enviar as informações das unidades de eletrônica de roda redundantemente. Consequentemente quadros ou emissões únicos são enviados os quais contêm informações idênticas.

[00094] Na prática, nem todo quadro será enviado para uma orientação de roda definida, mas ao contrário a orientação predefinida será determinada para o primeiro quadro e então os outros quadros

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37/39 serão transferidos em um padrão definido. Dentro do contexto do envio baseado em posição pelas unidades de eletrônica de roda, é, portanto, também necessário que a detecção original da orientação seja também deduzida apenas da recepção de um ou dois dos quadros em uma rajada. Isto requer que cada quadro carregue as informações sobre qual quadro estão dentro da rajada. Com este conhecimento e o conhecimento dos tempos de pausa entre os quadros, o controlador pode então progressivamente deduzir o instante de detecção original. [00095] Deve mais uma vez ser destacado que isto não é absolutamente necessário para que a eletrônica de roda reconheça uma orientação especifica e emite a dita orientação. Alternativamente, é também possível reconhecer qualquer orientação, emitir sobre a última e também enviar as respectivas informações de orientação no sinal de transmissão que é enviado. No controlador, é também novamente possível pesquisar por uma coincidência entre os instantes de transmissão e as posições de ângulo de roda destas informações. Os métodos descritos podem ser facilmente adaptados a isto. Em princípio, no entanto, é mais simples reconhecer uma orientação prescrita do que determinar uma orientação continuamente.

[00096] Apesar da presente invenção ter sido acima descrita com referência a modalidades exemplares preferidas, esta não está limitada a isto mas ao contrário pode ser modificada em uma ampla variedade de modos.

[00097] A presente invenção não está necessariamente limitada a um aparelho de informações de pneu o qual é utilizado em um automóvel. Ao contrário, a invenção pode ser utilizada para quaisquer veículos, tais como HGVs, ônibus, motocicletas, reboques sem tração, etc. Especificamente, a invenção também não está limitada ao número descrito de rodas de veículo no veículo, é também possível localizar mais ou menos do que 4 unidade de eletrônica de roda. Ao invés de

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38/39 localização de roda, uma localização de eixo seria também concebível e vantajosa.

[00098] Nesta conjuntura, é destacado que a invenção também refere-se à localização de pneus como tal, isto quer dizer que as concretizações de patente são também capazes de ser lidas dentro do contexto de aparelhos e métodos para localizar pelo menos um pneu em um veículo. Neste caso, o termo roda de veículo seria então necessário ser notacionalmente substituído por pneu no restante do pedido.

[00099] Especificamente, a invenção não está limitada ao modo no qual a eletrônica de pneu determina uma posição de roda na qual uma emissão é pretendida acontecer. Isto pode ser executado em qualquer modo, tal como a avaliação de um item de informações de gravitação o qual foi determinado por um sensor de gravitação, um item de informações de aceleração, sua derivação, etc.

LISTAGEM DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA

Veículo

Rodas de Veículo

Eletrônica de roda

Dispositivos de transmissão / recepção

Controlador para o aparelho de informações de pneu

Dispositivo controlado por programa, microcontrolador

Dispositivo de memória

Sistema de informações de veículo

Aparelho

Eletrônica de roda

Roda de veículo

Dispositivo de recepção

Dispositivo de avaliação

Sistema de controle de estabilidade

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Disco

Sensor de velocidade de rotação

Suporte

Segmentos sobre o disco

RA - RD Unidades de eletrônica de roda

D1 - D4 Sensores de velocidade de rotação

S1 - S5 Etapas

T1 - T20 Instantes de transmissão

FL, FR Posição de instalação/rodas de veículo dianteiras esquerda e direita

RL, RR Posição de instalação/rodas de veículo traseiras esquerda e direita

F1, F2 Rodas de veículo

X1, X2 Sinais de transmissão

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para localizar as posições de instalação (FL, FR, RL, RR) de rodas de veículo (11, 22) em um veículo a motor (10), no qual pelo menos uma roda de veículo apresenta uma eletrônica de roda (12, 21), com as seguintes etapas determinação (S1) pela eletrônica de roda (12, 21) de uma primeira posição de ângulo de rotação da roda de veículo (11, 22) associada com essa eletrônica de roda (12, 21);

envio (S2) de um sinal de transmissão (X1) com um primeiro item de informações de ângulo de rotação dependente da primeira posição de ângulo de rotação determinada;

determinação (S3) pelo veículo de segundas posições de ângulo de rotação das rodas de veículo (11, 22) e, dependendo disto, fornecimento de segundos itens de informações de ângulo de rotação;

alinhamento (S4) do primeiro item de informações de ângulo de rotação com segundos itens de informações de ângulo de rotação;

determinação (S5) da posição de instalação (FL, FR, RL, RR) da roda de veículo (11, 22) associada com a eletrônica de roda (12, 21) dependendo desse alinhamento, caracterizado pelo fato de que tempos de retardo, os quais são obtidos através da criação do telegrama para o sinal de transmissão (X1) pela eletrônica de roda (12, 21), retardos ou tempos de espera conscientemente inseridos, o envio do sinal de transmissão (X1), a recepção e avaliação do sinal de transmissão (X1) pelo veículo, o encaminhamento dos primeiros itens de informações de ângulo de rotação obtidos do sinal de transmissão (X1) recebido, a determinação e encaminhamento dos segundos itens de informações de ângulo de rotação e o alinhamento dos primeiros e segundos itens de informações de ângulo de rotação estão também incluídos na

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2/5 avaliação e no alinhamento.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, pela eletrônica de roda (12, 21), é enviada uma pluralidade de sinais de transmissão (X1) com uma pluralidade de primeiros itens de informações de ângulo de rotação, que corresponde ao número de sinais de transmissão (X1), em diferentes instantes e é alinhada com um número correspondente de segundos itens de informações de ângulo de rotação correspondentes.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois, de preferência pelo menos seis, e especificamente ainda mais de preferência pelo menos 20 sinais de transmissão (X1) enviados são utilizados para determinar a posição de instalação (FL, FR, RL, RR).
4. Método de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que os diferentes sinais de transmissão (X1) são enviados pela eletrônica de roda (12, 21) para uma respectiva posição de ângulo de rotação fixamente prescrita, a qual é conhecida pela eletrônica de roda (12, 21), e sendo que as segundas posições de ângulo de rotação são determinadas pelo veículo para cada sinal de transmissão recebido no instante da recepção desse sinal de transmissão (X1), segundas posições de ângulo de rotação essas a partir das quais são derivados os segundos itens de informações de ângulo de rotação.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma distribuição dos segundos itens de informações de ângulo de rotação é configurada para cada roda de veículo (11, 22), sendo que a distribuição contém as segundas posições de ângulo de rotação derivadas dos segundos itens de informações de ângulo de rotação, e sendo que, para a determinação da posição de instalação (FL, FR, RL, RR), os valores máximos e/ou as variâncias da

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3/5 distribuição são avaliados.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que aquela distribuição, a qual apresenta os maiores valores máximos ou as menores variâncias, é determinada como a posição de instalação (FL, FR, RL, RR) da roda de veículo (11, 22) associada com essa distribuição.
7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que dados fora do normal na distribuição das segundas posições de ângulo de rotação são detectados e eliminados antes da avaliação da distribuição.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que, em um agrupamento de segundas posições de ângulo de rotação próximas de 0° ou 360°, a distribuição das segundas posições de ângulo de rotação é deslocada por um valor prescrito sobre a abscissa, por exemplo, por 90° ou 180°.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pela (a) determinação das respectivas segundas posições de ângulo de rotação para cada roda de veículo (11, 22) para pelo menos dois sinais de transmissão recebidos em sucessão pelo veículo de uma eletrônica de roda (12, 21);

(b) cálculo de valores diferencias das respectivas posições de ângulo de rotação com referência a cada roda de veículo (11,22);

(c) cálculo dos quocientes dos valores diferenciais calculados por um valor que corresponde a uma revolução completa de uma roda de veículo (11,22);

(d) determinação da posição de instalação (FL, FR, RL, RR) como aquela roda de veículo (11, 22) que apresenta o menor quociente.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado

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4/5 pelo fato de que, pela eletrônica de roda (12, 21), pelo menos N sinais de transmissão são enviados e sendo que para a avaliação e determinação da posição de instalação (FL, FR, RL, RR) de uma roda de veículo (11, 22), são utilizados pelo menos N/2, de preferência pelo menos (N-1) e especificamente de preferência até N*(N-1)/2 combinações das segundas posições de ângulo de roda, para cada uma das quais as etapas (b) e (c) são executadas, e sendo que, na etapa (d), é determinada como posição de instalação (FL, FR, RL, RR) aquela roda de veículo (11, 22), a qual cumulativamente apresenta os menores quocientes e/ou a menor distribuição dos quocientes.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as segundas posições de velocidade de rotação são determinadas pela contagem de subidas e/ou descidas de bordas de relógio de um sinal determinado por um sensor de velocidade de rotação, sendo que um número prescrito de bordas de relógio corresponde a uma revolução completa de uma roda de veículo (11, 22).
12. Aparelho (20) para localizar as posições de instalação (FL, FR, RL, RR) de rodas de veículo (11, 22) em um veículo a motor (10), especificamente por meio de um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, com pelo menos uma eletrônica de roda (12, 21), a qual está disposta em uma roda de veículo (11, 22) e a qual está projetada para determinar uma primeira posição de ângulo de rotação da roda de veículo (11, 22) associada a ela e para enviar um primeiro item de informações de ângulo de rotação dependente da primeira posição de ângulo de rotação determinada, para um dispositivo de recepção no veículo;

com pelo menos um sensor de velocidade de rotação (31) no veículo, que é projetado para determinar respectivas segundas

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5/5 posições de ângulo de rotação das respectivas rodas de veículo (11, 22) associadas a elas e, dependendo disto, para prover segundos itens de informações de ângulo de rotação;

com um dispositivo de avaliação (24), o qual alinha o primeiro item de informações de ângulo de rotação com os pelo menos dois segundos itens de informações de ângulo de rotação e, dependendo desse alinhamento, determina a posição de instalação (FL, FR, RL, RR) da roda de veículo (11, 22) associada com a eletrônica de roda (12, 21), caracterizado pelo fato de que tempos de retardo, os quais são obtidos através da criação do telegrama para o sinal de transmissão (X1) pela eletrônica de roda (12, 21), retardos ou tempos de espera conscientemente inseridos, o envio do sinal de transmissão (X1), a recepção e a avaliação do sinal de transmissão (X1) pelo veículo, o encaminhamento dos primeiros itens de informações de ângulo de rotação obtidos do sinal de transmissão (X1) recebido, a determinação e encaminhamento dos segundos itens de informações de ângulo de rotação e o alinhamento dos primeiros e segundos itens de informações de ângulo de rotação estão também incluídos na avaliação e no alinhamento.
13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o sensor de velocidade de rotação (31) é executado como um sensor de velocidade de rotação ESP ou um sensor de velocidade de rotação ABS.
14. Veículo (10), especificamente um automóvel de passageiros, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de rodas de veículo (11, 22) e um aparelho de informações de pneu, o qual está equipado com um aparelho (20) como definido na reivindicação 12 ou 13.