CN112351898B - 用于检测传感器模块的错误布置的方法和轮胎监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方面涉及一种用于检测装备有轮胎监测系统的车辆(1)的轮胎(2)中的传感器模块保持器(13)中的传感器模块(12)的错误布置的方法。通过基于由轮胎监测系统的传感器模块(12)确定的操作参数(FPQ)的比较来查明对于该传感器模块(12)来说在操作参数(FPQ)和该传感器模块(12)预期的操作参数(FPQ)之间存在依赖于车辆(1)的速度的差异，来执行传感器模块(12)的错误布置的检测。

Description

用于检测传感器模块的错误布置的方法和轮胎监测系统
技术领域
本发明涉及装配有轮胎的车辆中的轮胎监测系统的领域。
背景技术
轮胎监测系统例如用于现代机动道路车辆(例如，轿车、卡车等)并且典型地包括布置在车辆的相应轮胎的相应传感器模块保持器中的多个传感器模块，这些传感器模块分别根据至少一个传感器检测到的变量(例如，压力、温度、加速度等)来确定所讨论的轮胎的至少一个操作参数(例如，轮胎压力、轮胎温度等)并通过无线电将其发送到布置在车辆中的接收和评估设备。
主要呈数字数据消息的形式的无线电传输通常根据传感器模块中定义的传输策略不时地进行。
传感器检测到的变量之一例如可以在这里直接用作操作参数，对于变量例如压力和温度，该操作参数是有用的，以便将对应的轮胎操作参数“轮胎压力”或“轮胎温度”传输到布置在车辆中的接收和评估设备。
相比之下，由传感器模块的传感器检测到的加速度(例如，径向加速度)典型地不被用作诸如待传输的操作参数，而是传感器模块基于对加速度随时间的变化的评估来确定，并且如果需要考虑一个或多个其他变量，则一个或多个操作参数尽管它们依赖于检测到的加速度，但并不表示该加速度。
例如，所讨论的车轮或车辆轮胎的旋转速度通常以这种方式由传感器检测到的加速度来确定，并且作为操作参数包含在数据传输中。
此外，例如有可能根据传感器检测到的加速度来确定操作参数，该操作参数代表所讨论的轮胎的轮胎接触区域的长度，该轮胎接触区域通常也被称为足迹。
布置在单个轮胎中的传感器模块保持器有利地允许传感器模块在稍后的时间容易地更换，例如在传感器模块有缺陷的情况下或者在传感器模块的电池耗尽的情况下。
当使用这种传感器模块保持器时，已经发现传感器模块保持器中的传感器模块的错误(例如轻微倾斜)布置可能特别显著地歪曲加速度的基于传感器的检测的结果。结果，原则上，根据检测到的加速度确定的所有操作参数都可能被歪曲。
发明内容
本发明的一个目的是提高关于所讨论的传感器模块保持器中的传感器模块的错误布置的轮胎监测系统的可靠性。
所述目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求9的轮胎监测系统来实现。从属权利要求旨在本发明的有利发展。
本发明的第一方面涉及一种用于检测装备有轮胎监测系统的车辆的轮胎中的传感器模块保持器中的传感器模块的错误布置的方法，该轮胎监测系统具有布置在车辆的相应轮胎的相应传感器模块保持器中的多个传感器模块，这些传感器模块分别根据在传感器模块的布置位置处的传感器检测到的加速度来确定所讨论的轮胎的操作参数，并将其无线发送到布置在车辆中的接收和评估设备，通过基于由传感器模块确定的操作参数的比较，查明在该传感器模块的操作参数和该传感器模块预期的操作参数之间存在依赖于车辆的速度的差异，来执行对所讨论的传感器模块保持器中的多个传感器模块的传感器模块的错误布置的检测。
因此，本发明的基本概念是检测传感器模块的错误布置。
如已经解释的那样，可以通过基于由传感器模块根据在传感器模块的布置位置处的传感器检测到的加速度确定的操作参数的比较，查明对于该传感器模块来说在操作参数和当该传感器模块被适当地布置在传感器模块保持器中时该传感器模块预期的操作参数之间存在依赖于车辆的速度的差异，来实现对所讨论的传感器模块保持器中的传感器模块之一的错误布置的检测。
传感器模块的错误布置在这里和下面意味着传感器模块没有通过传感器模块保持器在预期位置和/或预期取向上固定在轮胎中。
这可能是例如不太可能是宽松的(即可移动的)保持器在实践中的情况，或者例如更可能是或多或少稳定但是不正确地定位和/或定向的保持器的情况。特别地，根据本发明的所述方面的方法可以用于检测倾斜安装在传感器模块保持器中的传感器模块。
对于实践中相关的大多数不正确的布置，已经发现基于检测到的加速度的至少一个操作参数的作为结果的歪曲(即，相对于预期的操作参数的差异)显示出对车辆的当前速度的依赖性。因此，根据车辆速度对差异的所述查明对于待检测的不正确布置具有特别高的信息价值。
所确定的操作参数的差异与速度相关的一个原因可能是离心力与速度相关地作用在传感器模块和传感器模块保持器上，并且典型的轮胎材料(例如橡胶)和/或通常也由橡胶等制成的传感器模块保持器的大部分高柔性相应地影响不正确地布置的传感器模块的位置和/或取向，即与速度相关地改变它。
特别是在这方面，如果传感器模块保持器分别设计为由弹性材料(橡胶等)形成的用于插入相应传感器模块的容座，则所述方法是特别有利的。
容座可以例如界定至少近似圆柱形的接收空间，具有整体或至少部分适当尺寸的圆柱形形状的传感器模块可以相应地插入该接收空间。圆柱形轴线在这里可以特别设置为在轮胎的径向方向上延伸。
在一个实施例中，规定传感器模块保持器分别紧固在相应轮胎的轮胎胎面的内侧上。
传感器模块保持器的紧固特别地可以例如通过轮胎中的粘合剂结合来获得。
在一个实施例中，规定轮胎监测系统被设计为轮胎压力监测系统，传感器模块分别检测相应轮胎中的压力，并且(还)将所讨论的轮胎的轮胎压力作为(另一)操作参数无线地发送到接收和评估设备。
因此，在该实施例中，不仅在传感器模块的布置位置处的加速度被传感器检测到，而且至少所讨论的轮胎中的压力也被检测到。
作为对相应轮胎中的压力的检测的替代或补充，还可以规定传感器模块分别检测温度，例如为了确定轮胎温度作为轮胎的另一操作参数并将其发送到车辆中的接收和评估设备。
在一个实施例中，规定在所讨论的传感器模块的布置位置处由传感器模块的传感器分别检测的加速度包括径向加速度和/或切向加速度。作为替代或补充，然而，由传感器检测的加速度也可以包括至少一个不同取向的加速度或其他类型的加速度(例如，机械冲击、振动等)。
已经发现径向加速度的检测对于许多应用特别有利(例如，确定轮胎接触区域的旋转速度和/或长度和/或轮胎负载)。
在一个实施例中，规定由传感器模块分别确定的操作参数代表所讨论的轮胎的轮胎接触区域(足迹)的长度。
在这个意义上，轮胎接触区域的长度的代表例如是该长度的绝对度量，但是也例如是相对度量，其给出了该长度与可以在所讨论的轮胎上查明的另一个变量(例如，轮胎周长或轮胎直径)的关系。
在一个实施例中，所确定的操作参数给出了轮胎接触区域的长度与所讨论的轮胎的外周长的比率，在下文中也称为“轮胎接触商（tire contact quotient）”(足迹商，FPQ)。
就测量技术而言，所讨论的传感器模块中的轮胎接触商的确定可以例如通过为此目的从对应于传感器模块通过轮胎接触区域的时间跨度和对应于整周轮胎旋转(360°)的时间跨度形成的商来获得。
在一个实施例中，相关的轮胎监测系统也用于确定作用在车轮和因此车辆的轮胎上的车轮负载。
为了获得这种负载监测功能，例如可以特别地提供代表轮胎接触区域的长度的前述操作参数(诸如例如前述轮胎接触商)的使用(处理)。
当确定特定轮胎上的车轮负载时，这种操作参数可以例如与为该轮胎确定的轮胎压力和/或与存储在该轮胎的传感器模块中的轮胎的特性相关的轮胎信息一起被处理。
在一个实施例中，所讨论的轮胎的车轮负载由传感器模块确定并作为另一个操作参数发送。
在例如小于约10km/h的非常低的车辆速度下，作用在传感器模块上的离心力的速度相关效应往往是可忽略不计的，或者只能通过测量技术相当不精确地查明。
在例如大于约100km/h的非常高的车辆速度下，离心力相对较大，但是即使在这种情况下，由于离心力对传感器模块的位置和/或取向的影响的一定程度的饱和，通常也仅可以观察到关于所确定的操作参数和预期的操作参数之间的差异的相对较小的速度相关效应。
特别地，关于这一方面，根据一个实施例，规定差异的查明发生在可操作地旨在用于该车辆的车辆的速度的整个范围的预定部分范围内。
在一个实施例中，所述部分范围是预定的(例如固定的)，具有下限，该下限可以是例如至少0km/h，特别地至少5km/h，并且例如至多60km/h，特别地至多50km/h。
在一个实施例中，所述部分范围是预定的(例如固定的)，具有上限，该上限可以是例如至多150km/h，特别地至多100km/h，并且例如至少60km/h，特别地至少70km/h。
这种仅对车辆速度的部分范围的关注有利地影响了预期检测的质量或可靠性。
在本发明的一个实施例中，为了确定车辆速度，例如规定车辆的速度基于对设置有轮胎的一个或多个车轮的旋转速度的检测(例如平均)，这些检测中的每一个又可由布置在车辆中的所讨论的车轮上的传感器设备(例如速度传感器)获得，和/或基于由该车轮的轮胎中的传感器模块执行的基于传感器的加速度的检测。
作为对至少一个这样的车轮旋转速度的检测的替代或补充，基于卫星的位置确定系统(例如GPS)也可以用于检测车辆速度。
在一个实施例中，规定差异的查明包括随车辆的速度变化单调变化的差异的查明。
在许多情况下，这一措施也有助于提高所述检测的质量。由于所解释的与速度相关地作用在传感器模块上的离心力的影响表明了这种单调关系，因此这种单调性的查明对于检测传感器模块的不正确布置具有很高的信息价值。
原则上，在查明随车辆速度变化而单调变化的差异时考虑随车辆速度增加而增加的差异被用作存在所讨论的传感器模块的不正确布置的标准的变型以及随车辆速度增加而减小的差异被用作这样的标准的变型两者。
其中提供随速度增加而减小的差异的查明的后一种变型特别适合于检测在实践中常见的传感器模块的不正确布置，这包括传感器模块稍微倾斜和/或没有以凹进的方式适当地(即完全地)保持在所讨论的传感器模块保持器中。
在这种常见的情况中，传感器模块与轮胎材料的倾斜和不正确的距离导致所确定的操作参数的歪曲，并因此导致该操作参数和预期的操作参数之间的相对较大的差异，尤其是在相对低的车辆速度下，而随着车辆速度的增加，传感器模块趋向于由于更大的离心力而被扶正并更紧密地压靠在轮胎材料上或者被压入传感器模块保持器中，由此所确定的操作参数的差异变得更小或者不再能够被查明为显著的。
在所述方法中，优选地，对于所讨论的轮胎监测系统的所有传感器模块，以并行(即基本上同时或时间上重叠)的处理模式来执行错误布置的检测，其中基于由所有传感器模块确定的操作参数的比较来检查每个单独的传感器模块，所述比较是关于该传感器模块的操作参数相对于该传感器模块预期的操作参数是否表现出显著的差异以及该差异是否依赖于车辆的速度的。
关于后一方面，可以理解的是，在查明传感器模块的不正确布置之前，必须首先收集(存储)和评估针对不同车辆速度确定的操作参数。如上面已经解释的，这里可以规定仅针对车辆速度的向上和/或向下受限的部分范围来收集或评估所讨论的信息。
在一个实施例中，为车辆的至少三种不同速度收集用于评估或检测不正确布置的操作参数。
在一个实施例中，对于由检测算法预定的车辆的每个速度，收集每个传感器模块的至少十个操作参数或操作参数的十个确定结果，用于例如通过统计方法执行的评估或检测。
在一个实施例中，仅在车辆的行驶动态的预定范围内收集操作参数，用于评估或检测不正确的布置。该范围可以例如规定车辆基本上笔直向前行驶(例如横向加速度低于预定阈值)和/或以基本恒定的速度行驶(例如纵向加速度低于预定阈值)。
就期望为特定传感器模块确定的操作参数而言，该确定可以例如基于预定的数学模型来执行，该数学模型描述依赖于轮胎和/或车辆的一个或多个其他操作参数的所有传感器模块的操作参数(轮胎操作参数)。
该数学模型应当方便地考虑到各个传感器模块的操作参数至少对各个轮胎压力以及对设置有轮胎的车轮上的各个车轮负载的依赖性。这是因为不同的轮胎压力和/或作用在轮胎上的不同车轮负载导致不同的轮胎变形状态或轮胎几何形状，这又导致当轮胎在路面上滚动时传感器检测到的加速度随时间的不同变化。
借助于该数学模型，例如，可以对每个传感器模块进行合理性检查，以确定由传感器模块确定的操作参数相对于由其他传感器模块确定的操作参数是否是合理的，以及操作参数的相应差异是否依赖于由该数学模型指定的车辆速度。
这将使用具有传感器模块的轮胎监测系统的示例来解释，该传感器模块根据传感器记录的加速度来确定操作参数轮胎接触商(FPQ)，该操作参数轮胎接触商被定义为轮胎接触区域的长度与所讨论的轮胎的外周长的比率，并且由传感器模块测量，例如作为传感器模块通过足迹的时间跨度与整周车轮旋转的时间跨度之间的比率。
还假设车辆是具有四个相同轮胎的双轨四轮车辆，其中轮胎压力相同，并且相同的车轮负载作用于轮胎上，车辆以恒定速度向前直线行驶。因此可以预期，由各个传感器模块确定的操作参数(此处为FPQ)对于所有传感器模块都是相同的。
当检查特定传感器模块的操作参数的差异时，在这种情况下，其他三个传感器模块的操作参数的平均值(例如算术平均值)可以例如用作预期的操作参数。如果对于特定的传感器模块查明在操作参数和预期的该操作参数之间存在依赖于车辆的速度的差异，这可以相应地被评估为该传感器模块在所讨论的传感器模块保持器中的错误布置。
如果不满足诸如例如相同的轮胎压力、相同的车轮负载等的上述要求，则用于确定预期操作参数的数学模型可以以适当的方式考虑这一点(对其建模)。
在这方面，例如可以考虑特定轮胎中较低的轮胎压力(由所讨论的传感器模块传感器检测)导致该轮胎的较大轮胎接触商。类似地可以考虑的是，例如，当车辆正在围绕弯道行驶时，在弯道的外侧上的轮胎的轮胎接触商增加，并且在弯道的内侧上的轮胎的轮胎接触商减少，这也依赖于车辆速度。
在优选实施例中，特定传感器模块预期的操作参数基于其他传感器模块的归一化操作参数的平均来确定，归一化的提供使得，由于不同的轮胎压力和/或不同的车轮负载和/或驾驶状态(速度、道路倾斜度、转向角等)的影响而导致的即使当所有传感器模块都被适当地布置在传感器模块保持器中时仍然存在的物理影响可以因此得到补偿。
在一个实施例中，基于前述数学模型来确定预期的操作参数，该模型还考虑了各个传感器模块的操作参数对车辆的速度的依赖性。例如，以这种方式，通过发现由该传感器模块确定的操作参数的速度依赖性与根据模型预期的速度依赖性和/或对其他轮胎观察到的速度依赖性显著不同，可以查明传感器模块的不正确布置。
在本发明的一个实施例中，规定以程序控制的方式执行不正确布置的检测，这可以借助于所讨论的轮胎监测系统的接收和评估设备方便地获得。
如果轮胎监测系统的接收和评估设备本身不确定车辆的当前速度(例如，基于在传感器模块的布置位置处的传感器检测到的加速度)，则可以规定关于当前车辆速度的信息由车辆的电子设备的其他部分(例如，车轮传感器和/或GPS设备)传送到接收和评估设备。
本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的轮胎监测系统，包括：
- 多个传感器模块，其可以布置在车辆的相应轮胎的相应传感器模块保持器中，并且被分别设计成根据在传感器模块的布置位置处的传感器检测到的加速度来确定和无线发送所讨论的轮胎的操作参数，以及
- 接收和评估设备，其可以布置在车辆中，用于接收和评估由传感器模块发送的轮胎的操作参数，
该接收和评估设备还被设计成：通过基于由传感器模块确定的操作参数的比较来查明对于该传感器模块来说在操作参数和该传感器模块预期的操作参数之间存在依赖于车辆速度的差异，来检测所讨论的传感器模块保持器中的多个传感器模块中的传感器模块的错误布置。
针对根据本发明的第一方面的检测方法描述的实施例和特殊配置也可以以相应的方式单独地或以任何组合提供为根据本发明的另一方面的轮胎监测系统的实施例或特殊配置，反之亦然。
附图说明
下面参照附图基于示例性实施例更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了带有轮胎的车轮的示意性侧视图，其中布置了保持在传感器模块保持器中的传感器模块，
图2示出了来自图1的传感器模块的框图，
图3示出了来自图1的轮胎的细节的示意性侧视图，以图示传感器模块保持器中的传感器模块的错误布置，
图4示出了来自图3的细节的另一示意图(横截面)，
图5示出了装备有轮胎监测系统的车辆的示意性平面图，以及
图6示出了图示传感器模块的错误布置对借助于该传感器模块确定的轮胎接触商的影响的表示。
具体实施方式
图1示出了具有轮辋和安装在轮辋上的轮胎2的车轮W。当所讨论的车辆正在行驶时，轮胎2的旋转由箭头3表示。
在轮胎2中，传感器模块12作为所讨论的车辆的轮胎监测系统的部件布置在传感器模块保持器13中，传感器模块保持器13被设计为由弹性材料(例如橡胶)制成的容座，传感器模块12插入该容座中。
在所示的示例性实施例中，传感器模块保持器13界定了圆柱形接收空间，以便在其中接收传感器模块12的相应圆柱形主体，并通过传感器模块主体的弹性外壳将其固定。在该示例中，传感器模块保持器13粘结性地结合在轮胎2的轮胎胎面的内侧上。
当车辆正在行驶时，传感器模块12例如特别地确定代表在图1中指示的轮胎2的轮胎接触区域的长度L的操作参数。
图2示出了传感器模块12的框图，传感器模块12具有用于检测代表轮胎2中的压力的压力传感器信号“p”的压力传感器14、用于检测代表加速度(在示例性实施例中示出了径向加速度)的加速度传感器信号“a”的加速度传感器16，以及用于检测代表轮胎2内部的温度的温度传感器信号“T”的温度传感器18。
传感器模块12还具有程序控制的控制设备20(例如微控制器)，该控制设备20具有相关联的存储器设备22，用于存储控制该控制设备20的操作的程序。控制设备20接收上述传感器信号p、T、a，并且根据这些传感器信号以程序控制的方式确定多个轮胎操作参数，这些参数被不时地记录在由控制设备20产生的数据消息D中，并且借助于无线电发射设备24以无线电发射R的形式发送到布置在车辆中并且同样在图1中示出的无线电接收设备30，并且从那里传递到评估设备40。
在该示例性实施例中，接收和评估设备由此由用于接收和解码无线电发射R的无线电接收设备30和评估设备40形成，评估设备40经由数字总线系统32(例如，CAN总线、LIN总线等)接收由无线电接收设备30解码的数据消息D，然后评估它们或将从它们获得的信息传递到车辆的电子设备的其他部分。
在所示示例中，评估设备40由程序控制的计算机单元42和用于存储控制计算机单元42的操作的程序的指定存储器单元44形成。在实践中，评估设备40例如也可以被实现为在任何情况下都存在于所讨论的车辆中的中央控制设备(ECU)的部分功能。
在所示示例中，特别地轮胎2的轮胎压力、轮胎温度、旋转速度和轮胎接触商FPQ被提供为轮胎2的轮胎操作参数，这些参数借助于无线电发射D被传输到接收和评估设备。
这里，轮胎压力和轮胎温度是基于相应的传感器信号“p”和“T”直接确定的，而旋转速度和轮胎接触商FPQ的确定是基于由控制设备20对传感器信号“a”随时间的变化进行的评估，该传感器信号“a”代表在传感器模块12的布置位置4处的径向加速度。
为了确定旋转速度，存在例如评估随着车轮的每周旋转而周期性地变化的传感器信号“a”的重力分量的可能性，或者例如评估传感器信号“a”中的信号特征出现的频率的可能性，该信号特征在布置位置4每次通过足迹(轮胎接触区域)时出现。这也允许确定轮胎接触商FPQ，其在这里被定义为轮胎接触区域的图1中所示的长度L和轮胎2的总周长之间的商。
每当传感器模块12在进入轮胎接触区域时产生冲击，并且每当传感器模块12在离开轮胎接触区域时提离时，典型的信号特征出现在传感器信号“a”中，使得操作参数FPQ可以被计算为冲击和提离之间的时间跨度与轮胎2的完整旋转(360°)的时间跨度之间的商。
除了已经提到的操作参数之外，另外的操作参数还可以由控制设备20根据传感器检测到的变量来确定，并被传输到接收和评估设备。
图3和图4再次基于放大(未按比例)表示示出了在轮胎2中的布置位置4处的传感器模块保持器13中的传感器模块12的布置。
这里在图3中示出了传感器模块12在传感器模块保持器13中的错误布置，这在实践中不能排除。在该示例中，在轮胎2的周向方向上观察，传感器模块12布置成稍微倾斜(具有倾斜角α)。
传感器模块12的这种不正确的布置对于确定轮胎压力和轮胎温度通常不是问题。然而，原则上，这种不正确的布置可能特别地歪曲由传感器模块12根据检测到的加速度(信号“a”)确定的所有操作参数，诸如这里特别是确定的轮胎接触商FPQ。倾斜的传感器模块12不再能够如实际预期的那样检测径向加速度，但是在所示的情况下实际上在相对于径向方向稍微倾斜的布置位置4处检测定向加速度。
图3中所示的传感器模块12的不正确布置导致径向加速度的传感器检测结果的歪曲。因此，这种错误情况也影响集成了这种不正确地安装的传感器模块12的轮胎监测系统的功能和可靠性。
本发明旨在检测例如图3所示的传感器模块的不正确布置，使得例如由所讨论的传感器模块提供的操作参数可以被接收和评估设备评估为完全或部分无效和/或可以被排除在进一步使用之外。
相比之下，图4中示出了传感器模块12在传感器模块保持器13中的无误或正确的布置。
图5示出了装备有根据一个实施例的轮胎监测系统的车辆1，在所示的示例中，该车辆是具有两个前车轮W1、W2和两个后车轮W3、W4的双轨四轮机动道路车辆(例如轿车)。车轮W1至W4分别装配有轮胎，在轮胎中布置有传感器模块12-1、12-2、12-3或12-4。相关联的传感器模块保持器在图5中由附图标记13-1至13-4表示。
在下面对图5的轮胎监测系统的描述中，将假设车轮W1至W4中的每一个如已经参照图1至图4针对车轮W(图1)所描述的那样被设计，并且因此传感器模块12-1至12-4中的每一个以及相关联的传感器模块保持器13-1至13-4也如已经参照图1至图4针对部件12和13所描述的那样被设计和起作用。
车辆1中使用的轮胎监测系统包括传感器模块12-1至12-4，传感器模块12-1至12-4分别布置在车辆1的相应轮胎(图5中未示出)的传感器模块保持器13-1至13-4的指定的传感器模块保持器中，并且分别被设计成尤其根据传感器检测到的加速度(这里是径向加速度)来确定所讨论的轮胎的多个操作参数，特别地包括轮胎接触商FPQ，并且无线地发送它们(作为无线电发射R1至R4)。
轮胎监测系统还包括布置在车辆1中的接收和评估设备，用于接收和评估由传感器模块12-1至12-4发送的操作参数。
接收和评估设备(这里由无线电接收设备30和经由通信总线32连接到它的程序控制的评估设备40组成)被设计成：通过基于由所有传感器模块12-1至12-4确定的轮胎接触商FPQ的比较，查明对于该传感器模块来说在轮胎接触商FPQ和该传感器模块预期的轮胎接触商FPQ之间存在依赖于车辆1的速度的差异，来检测所讨论的传感器模块保持器13-1、13-2、13-3或13-4中的传感器模块12-1至12-4之一(参见例如图3)的错误布置。
在该检测中，例如可以以这样的方式执行一种合理性检查，即，针对传感器模块12-1至12-4中的每一个，分别检查由所讨论的传感器模块提供的FPQ值相对于由其他三个传感器模块提供的FPQ值是否合理。在等同于FPQ值和对于适当的传感器模块布置预期的FPQ值之间的显著差异(例如，高于预定阈值)的查明的不合理的情况下，在该差异依赖于车辆1的速度的情况下，这被评估为所讨论的传感器模块的不正确布置。
为了确定车辆1的速度，在所示的示例性实施例中，使用以分别指定给车轮W1至W4之一的方式安装在车辆中的车轮传感器(速度传感器)10-1至10-4。由这些车轮传感器10-1至10-4提供的传感器信号S1至S4在这里以有线方式(例如使用数字总线系统32)传输到评估设备40，评估设备40根据它们确定当前的车辆速度。
基于当前车辆速度的知识，评估设备40在车辆1行驶时连续地收集数据，包括由传感器模块12-1至12-4提供的FPQ值，在每种情况下与提供传感器模块的相关标识(例如，编码在相应的无线电发射R1、R2、R3或R4中)相关联，并且与在所讨论的时间点适用的车辆1的速度相关联。基于这些数据，由评估设备40执行所解释的检测。
如果例如安装在车轮W4中的传感器模块12-4被不正确地布置，并且由传感器模块12-4提供的FPQ值的合理性作为检测方法的一部分被检查，则评估设备40可以使用针对不同车辆速度收集的数据来查明例如在FPQ值和预期的FPQ值之间的差异。预期的FPQ值可以例如根据在评估设备40中运行的预定算法来确定，例如从由其他传感器模块12-1至12-3提供的FPQ值来确定。然而，在最终查明不正确的布置之前，这里还检查查明的差异是否以由检测方法定义的方式依赖于车辆速度(例如，差异随着车辆速度的增加而增加/减少)。
图6以举例方式示出了传感器模块的不正确布置对由该传感器模块确定的FPQ值的影响。
在图6中，FPQ值在向上的方向上绘制。由点或实线表示的FPQ值是适当布置的传感器模块的值。相比之下，虚线示出了在相同驾驶情况下不正确布置的传感器模块的FPQ值。
在图6中，五个部分表示“A”到“E”最初示出了FPQ值对当前作用在所讨论的轮胎上的车轮负载的依赖性。单个分图A至E基于以下车轮负载：525kg (A)、600kg (B)、675kg(C)、750kg (D)和825kg (E)。从这一点可以看出，车轮负载越大，FPQ值越大。
在分图A至E中的每一个中，分别给出了FPQ值的三个结果，其由指数i来表征，其中i = 1、2或3，该指数i代表如下所讨论的车辆速度：40km/h (i = 1)、60km/h (i = 2)和90km/h (i = 3)。从这一点可以看出，在所示的适当布置的传感器模块的示例中，FPQ值对车辆速度有一定的依赖性。在所示示例中，FPQ值趋向于随着车辆速度的增加而有所增加。
另一方面，对于不正确布置的传感器模块的FPQ值(虚线)，相对于预期的FPQ值(实线)存在显著差异，该差异依赖于车辆速度。在所示示例中，无论车轮负载如何，观察到的车辆速度范围从40km/h到90km/h的差异随着车辆速度的增加而单调减小。
在所示示例中，这种差异在40km/h(i = 1)的速度下相对较大，并且在90km/h(i =3)的速度下几乎为零。
转到图5中所示的轮胎监测系统的示例性实施例，在该轮胎监测系统中，例如可以规定，在所讨论的传感器模块的车辆速度的40km/h至90km/h的部分范围内，获得FPQ值随着车辆速度增加而单调减小，作为查明不正确布置的传感器模块(12-1、12-2、12-3或12-4)的标准。
附图标记列表
1 车辆
W 车轮
2 轮胎
3 箭头
4 布置位置
L 轮胎接触区域的长度
FPQ 轮胎接触商
10-1 车轮传感器
10-2 车轮传感器
10-3 车轮传感器
10-4 车轮传感器
12 传感器模块
13 传感器模块保持器
14 压力传感器
P 压力传感器信号
16 加速度传感器
a 加速度传感器信号
18 温度传感器
T 温度传感器信号
20 控制设备
22 存储器设备
24 无线电发射设备
D 数据消息
R 无线电发射
30 无线电接收设备
32 总线系统
40 评估设备
42 计算机单元
44 存储器单元。

Claims (14)

1.一种用于检测装备有轮胎监测系统的车辆(1)的轮胎(2)中的传感器模块保持器(13)中的传感器模块(12)的错误布置的方法，
所述轮胎监测系统具有布置在所述车辆(1)的相应轮胎(2)的相应传感器模块保持器(13)中的多个传感器模块(12)，所述传感器模块分别根据在所述传感器模块(12)的布置位置(4)处的传感器检测到的加速度来确定所讨论的所述轮胎(2)的操作参数(FPQ)，并将所述操作参数无线发送到布置在所述车辆(1)中的接收和评估设备(30, 40)，
通过基于由所述传感器模块(12)确定的所述操作参数(FPQ)的比较来查明对于所述传感器模块(12)来说在所述操作参数(FPQ)和该传感器模块(12)预期的操作参数(FPQ)之间存在依赖于所述车辆(1)的速度的差异，来执行对所讨论的所述传感器模块保持器(13)中的所述传感器模块(12)的传感器模块的错误布置的检测，
其中所述差异的所述查明包括随所述车辆(1)的变化速度单调变化的差异的查明。
2.根据权利要求1所述的方法，所述传感器模块保持器(13)分别被设计为由弹性材料形成的容座，用于插入所述相应传感器模块(12)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述传感器模块保持器(13)分别紧固在所述相应轮胎(2)的轮胎胎面的内侧上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，所述轮胎监测系统被设计为轮胎压力监测系统，所述传感器模块(12)分别检测所述相应轮胎(2)中的压力，并将所述轮胎压力作为所讨论的所述轮胎(2)的操作参数无线发送到所述接收和评估设备(30, 40)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，由所述传感器模块(12)的所述传感器在所讨论的所述传感器模块(12)的所述布置位置(4)处分别检测的加速度包括径向加速度和/或切向加速度。
6.根据权利要求1或2所述的方法，由所述传感器模块(12)分别确定的所述操作参数(FPQ)代表所讨论的所述轮胎(2)的轮胎接触区域的长度(L)。
7.根据权利要求6所述的方法，由所述传感器模块(12)分别确定的所述操作参数给出了所述轮胎接触区域的长度(L)与所讨论的所述轮胎(2)的外周长的比率。
8.根据权利要求1或2所述的方法，所述差异的所述查明发生在可操作地旨在用于所述车辆(1)的所述车辆(1)的速度的整个范围的预定部分范围内。
9.根据权利要求8所述的方法，所述预定部分范围的下限至少是5km/h且至多是60km/h。
10.一种用于车辆的轮胎监测系统，包括：
- 多个传感器模块(12)，其能够布置在车辆(1)的相应轮胎(2)的相应传感器模块保持器(13)中，并且被分别设计成根据在所述传感器模块(12)的布置位置(4)处的传感器检测到的加速度来确定和无线发送所讨论的所述轮胎(2)的操作参数(FPQ)，
- 接收和评估设备(30, 40)，其能够布置在所述车辆(1)中，用于接收和评估由所述传感器模块(12)发送的所述轮胎（2）的所述操作参数(FPQ)，
所述接收和评估设备(30, 40)还被设计成：通过基于由所述传感器模块(12)确定的所述操作参数(FPQ)的比较来查明对于这个传感器模块(12)来说在所述操作参数(FPQ)和这个传感器模块(12)预期的操作参数(FPQ)之间存在依赖于所述车辆(1)的速度的差异，来检测所讨论的所述传感器模块保持器(13)中的所述传感器模块(12)的传感器模块的错误布置，
其中所述差异的所述查明包括随所述车辆(1)的变化速度单调变化的差异的查明。
11.根据权利要求10所述的轮胎监测系统，由所述传感器模块(12)分别确定的所述操作参数(FPQ)代表所讨论的所述轮胎(2)的轮胎接触区域的长度(L)。
12.根据权利要求11所述的轮胎监测系统，由所述传感器模块(12)分别确定的所述操作参数给出了所述轮胎接触区域的长度(L)与所讨论的所述轮胎(2)的外周长的比率。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的轮胎监测系统，所述差异的所述查明发生在可操作地旨在用于所述车辆(1)的所述车辆(1)的速度的整个范围的预定部分范围内。
14.根据权利要求13所述的轮胎监测系统，所述预定部分范围的下限至少是5km/h且至多是60km/h。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009070067A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Volvo Lastvagnar Ab Method of identifying positions of wheel modules
CN103221237A (zh) * 2010-09-07 2013-07-24 Trw汽车美国有限责任公司 用于确定轮胎在车辆上的位置的方法和装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2787194B1 (fr) * 1998-12-11 2001-01-05 Sagem Detecteur d'acceleration de pneumatique de vehicule automobile
JP4629246B2 (ja) * 2001-02-13 2011-02-09 株式会社ブリヂストン タイヤ走行状態の検出方法とタイヤ走行状態検出装置、及び路面状態の推定方法と路面状態推定装置
JP3997864B2 (ja) * 2002-08-14 2007-10-24 トヨタ自動車株式会社 車輪状態取得装置および車両状態取得装置
DE10243441B4 (de) * 2002-09-18 2004-12-30 Continental Aktiengesellschaft Transponder für Reifen
JP4472363B2 (ja) 2004-01-20 2010-06-02 株式会社ブリヂストン タイヤ状態推定方法
US7271709B2 (en) * 2005-08-18 2007-09-18 Ford Global Technologies, Llc Robust method and system for the automatic detection of a detached remote tire pressure sensor of a tire pressure monitoring system
JP4752661B2 (ja) * 2006-08-01 2011-08-17 株式会社デンソー 送信機およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
US7873449B2 (en) * 2007-03-29 2011-01-18 Ford Global Technologies Vehicle safety system with advanced tire monitoring
DE102009005904A1 (de) 2009-01-23 2010-07-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Ermitteln von Radzustandsgrößen eines Rades
DE102009044573A1 (de) 2009-11-18 2011-05-19 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zum Detektieren eines von einer Reifeninnenseite losgelösten Reifenmoduls für Fahrzeuge
FR2956615B1 (fr) * 2010-02-22 2012-03-02 Continental Automotive France Procede et dispositif de detection de dysfonctionnement d'un capteur de pression d'un gaz dans un pneumatique de vehicule
DE102011003134A1 (de) * 2011-01-25 2012-07-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anordnung einer Reifendruck-Sensoreinheit
DE102011075830A1 (de) * 2011-05-13 2012-11-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Echtzeit-Kontrolle des Reifendrucks
CN102358114A (zh) * 2011-09-08 2012-02-22 许道胜 车用内胎及其胎压监测系统和装置
DE102012216577B4 (de) * 2012-09-17 2023-04-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichern von Reifeninformation in einem Reifensensor
DE102012216576A1 (de) * 2012-09-17 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reifendrucksensor mit Erkennung der Verbauung des Reifendrucksensors im Reifen
EP2862731A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-22 Continental Automotive GmbH Tire pressure sensor malfunction detection method and system
DE102014110184A1 (de) * 2014-07-18 2016-01-21 Infineon Technologies Ag Reifendruck-Sensormodule, Reifendruck-Überwachungssystem, Rad, Verfahren und Computerprogramme zum Bereitstellen von auf einen Reifendruck bezogenen Informationen
FR3029462B1 (fr) * 2014-12-08 2018-05-04 Continental Automotive France Procede de detection du detachement d'un dispositif capteur monte dans une roue d'un vehicule
FR3030373B1 (fr) * 2014-12-17 2018-03-23 Continental Automotive France Procede d'estimation de la fiabilite de mesures de capteurs de roue d'un vehicule et systeme de mise en oeuvre
DE102014226783B4 (de) 2014-12-22 2020-01-02 Continental Automotive Gmbh System und Verfahren zur Ermittlung wenigstens eines, eine Abmessung eines Reifenlatsches an einem Reifen eines Rades eines Fahrzeuges charakterisierenden Reifenlatschparameters
GB2540414A (en) * 2015-07-16 2017-01-18 Airbus Operations Ltd Tyre pressure sensor device
JP2017071341A (ja) 2015-10-08 2017-04-13 株式会社デンソー タイヤマウントセンサおよびそれに用いられるセンサ装置
DE102016202382A1 (de) * 2016-02-17 2017-08-17 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Erkennen einer von einem Reifen oder einer Felge losgelösten Sensorvorrichtung sowie Sensorvorrichtung zur Anordnung an einem Reifen oder einer Felge eines Fahrzeugrades
JP6281715B2 (ja) * 2016-02-24 2018-02-21 トヨタ自動車株式会社 スナップインバルブの交換要否判定装置
JP6567471B2 (ja) * 2016-06-30 2019-08-28 株式会社ブリヂストン 加速度センサの脱落判定方法及び加速度センサの脱落判定装置
FR3055247B1 (fr) * 2016-08-30 2018-08-24 Continental Automotive France Strategie de remise en service d'une unite-roue declaree detachee dans un systeme tpms de controle de la pression des pneus d'un vehicule automobile
DE102016116698B3 (de) * 2016-09-07 2017-12-07 Infineon Technologies Ag Eine Ausfallsicherungsvorrichtung, ein Reifendruckmesssystem, ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Überwachen und ein Computerprogramm

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009070067A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Volvo Lastvagnar Ab Method of identifying positions of wheel modules
CN103221237A (zh) * 2010-09-07 2013-07-24 Trw汽车美国有限责任公司 用于确定轮胎在车辆上的位置的方法和装置

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