DE10130035B4

DE10130035B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Verfolgen eines abnormalen Reifenzustands

Info

Publication number: DE10130035B4
Application number: DE10130035A
Authority: DE
Inventors: Carl A. Troy Munch; Daniel J. Canton Wyman; Timothy South Lyon DeZorzi; Mark R. East Sandwich Desmarais
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: BCS Automotive Interface Solutions US LLC
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: FR2811263A1; US6580364B1; FR2811263B1; DE10130035A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Verfolgen eines abnormalen Zustands eines zugeordneten Fahrzeugreifens, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
einen Empfänger (62) der eine Datennachricht (130) mit Daten empfängt, die einen Zustand eines Fahrzeugreifens anzeigen; und
eine mit dem Empfänger (62) verbundene Steuerung (64), die auf die vom Empfänger (62) empfangene Datennachricht (130) anspricht,
wobei die Steuerung (64) einen Zähler aufweist der einen Zählerwert besitzt der die Dauer eines abnormalen Reifenzustands des Fahrzeugreifens anzeigt; und
wobei die Datennachricht (130) weitere Daten (Betriebsmodusdaten) umfaßt, die anzeigend für einen Betriebsmodus eines dem Fahrzeugreifen zugeordneten Sendermoduls (14, 16, 18) sind, wobei die Steuerung (64) den Zählerwert um einen Wert erhöht, der von den Betriebsmodusdaten der Datennachricht (130) abhängt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Abfühlen eines Reifenzustands und, genauer gesagt, auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verfolgen der Dauer eines abnormalen Reifenzustands in einem Reifenzustandabfühlsystem.
Hintergrund der Erfindung
Zahlreiche Reifendrucküberwachungssysteme wurden entwickelt, um zu detektieren, wenn der Luftdruck in einem Reifen unter einen Druckschwellenwert fällt. Ein System umfaßt typischerweise einen Druckschalter, eine interne Leistungsquelle und eine Kommunikationsverbindung. Der Druckschalter liefert Reifendruckinformation an einen Zentralempfänger durch die Kommunikationsverbindung. Die Kommunikationsverbindung kann eine Kabel- oder eine kabellose Verbindung sein.
Es gab einen steigenden Bedarf für Reifendrucküberwachungssysteme aufgrund der Verwendung von „Flachlauf” -Reifen in Fahrzeugen. „Flachlauf”-Reifen ermöglichen es einem Fahrer, nach einem wesentlichen Verlust von Luftdruck in einem Fahrzeugreifen eine längere Distanz zu fahren.
Beispiele für Reifenzustandsüberwachungssysteme, die auf einen detektierten Reifenzustand bezogene Information erhalten, sind offenbart in US-Patent US 5 825 286 A , US 5 754 965 A1 , US 5 559 484 A1 , US 5 731 754 A , US 5 581 464 A und US 4 186 377 A .
Des Weiteren soll noch auf die Druckschrift DE 196 11 364 A1 hingewiesen werden, in der ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrzeugreifenüber wachung offenbart sind, bei denen ein Sollbereich für den durch wenigstens eine Reifenbetriebszustandsgröße repräsentierten Betriebszustands eines Reifens vorgegeben und Momentanwerte erfasst und mit dem Sollwert verglichen werden sollen. Es wird über den gesamten Betrieb des Reifen hinweg die Häufigkeit derjenigen Betriebsphasen ermittelt, in denen die Momentanwerte des Betriebszustandes außerhalb des Sollbereichs liegen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Verfolgen eines abnormalen Zustands eines Fahrzeugreifens vor. Die Vorrichtung umfaßt einen Empfänger, der einen Datennachricht mit Daten empfängt, die anzeigend für einen Zustand des Fahrzeugreifens sind. Eine Steuerung ist mit dem Empfänger verbunden und ist ansprechend auf die durch den Empfänger empfangene Datennachricht. Die Steuerung umfaßt einen Zähler, der einen für eine Dauer eines abnormalen Reifenzustands anzeigenden Wert hat. Die Steuerung stellt den Zählerwert als eine Funktion des Inhalts der empfangenen Datennachricht ein.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Verfolgen eines abnormalen Zustands eines Fahrzeugreifens vor. Die Vorrichtung umfaßt einen Empfänger zum Empfangen einer Datennachricht, die Daten umfaßt, die anzeigend für einen Betriebsmodus eines dem Fahrzeugreifen zugeordneten Sendermoduls sind. Die Datennachricht umfaßt außerdem Daten, die anzeigend für einen Zustand des zugeordneten Fahrzeugreifens sind. Eine Steuerung ist an den Empfänger gekoppelt, um basierend auf der Datennachricht einen Betriebsmodus des Sendermoduls zu bestimmen. Die Steuerung umfaßt einen Zähler mit einem Wert, der anzeigend für eine Dauer eines abnormalen Zustands für den zugeordneten Fahrzeugreifen ist. Die Steuerung stellt, ansprechend auf das Empfangen einer Datennachricht, die den abnormalen Reifenzustand anzeigt, den Zählerwert basierend auf den Betriebsmodusdaten der Datennachricht ein.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein System zum Verfolgen eines abnormalen Zustands eines Fahrzeugreifens vor. Das System umfaßt ein Sendermodul mit einem Reifenzustandssensor zum Abfühlen eines Zustands des zugeordneten Fahrzeugreifens und einen Sender zum Senden bzw. Übertragen einer Datennachricht mit einer für den abgefühlten Zustand anzeigenden Charakteristik. Ein entfernt vom Sendermodul gelegener Empfänger empfängt die Datennachricht. Eine Steuerung ist mit dem Empfänger verbunden und ansprechend auf die durch den Empfänger empfangene Datennachricht. Die Steuerung umfaßt einen Zähler mit einem Wert, der anzeigend für die Dauer eines abnormalen Reifenzustands ist. Die Steuerung stellt den Zählerwert als eine Funktion des Inhalts der Datennachricht ein.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Verfahren zum Verfolgen eines abnormalen Reifenzustands in einem Reifenzustandsüberwachungssystem vor. Das Verfahren umfaßt das Empfangen eines Signals mit einer für den Zustand eines zugeordneten Fahrzeugreifens anzeigenden Datennachricht. Das Verfahren umfaßt weiter den Schritt des Zählens von Werten, die anzeigend für die Dauer eines abnormalen Reifenzustands des zugeordneten Fahrzeugreifens sind, und das Einstellen des Zählwerts als eine Funktion des Inhalts der empfangenen Datennachricht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangegangenen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden einem Fachmann beim Lesen der folgenden Beschreibung offensichtlich werden, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen zeigt:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Reifenzustandüberwachungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein detailliertes Blockdiagramm eines Sensormoduls des Systems der 1 gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine Darstellung einer Datennachricht;
4 ein Flußdiagramm, das den internen Betrieb der Steuerung der 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
5A und 5B gemeinsam ein Flußdiagramm für den internen Betrieb der Steuerung der 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
1 stellt schematisch ein Fahrzeug 10 dar, das mit einem Reifenzustandüberwachungssystem 12 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Das System 12 umfaßt eine Vielzahl von Reifenzustandssensor/sendermodulen 14, 16 und 18 zum Abfühlen eines oder mehrerer Zustände zugeordneter Fahrzeugreifen 20, 22 bzw. 24. Ein Modul ist jedem Fahrzeugreifen zugeordnet, einschließlich aller Ersatzreifen des Fahrzeugs 10.
Jedes Modul 14, 16 und 18 ist ähnlich konstruiert bzw. aufgebaut. Daher wird der Kürze wegen nur das Modul 16 in Einzelheit beschrieben, wobei verstanden sei, daß die anderen in einer ähnlichen Weise konstruiert sind. Das Modul 14 umfaßt eine Leistungsversorgung 26, die elektrische Energie an verschiedene Schaltungskomponenten des Moduls liefert. Im Einzelnen ist die Leistungsversorgung 26 elektrisch mit einem Bewegungsdetektor 32, einer Steuerung, beispielsweise einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) 38 und einem Hochfrequenz(HF)-Sender 44 verbunden. Der Bewegungsdetektor 32 liefert ein Bewegungssignal an seine ASIC 38 mit einer elektrischen Charakteristik oder einem Zustand, der eine Bewegung seines Fahrzeugreifens 20 anzeigt. Die ASIC 38 besitzt eine Vielzahl von Betriebsmodi ansprechend auf das Bewegungssignal vom Bewegungsdetektor 32. Die ASIC 38 steuert wiederum den Betrieb des Moduls 14 gemäß ihres gegenwärtigen bzw. momentanen Betriebsmodus.
Wie unten in größerer Einzelheit beschrieben ist, umfaßt die ASIC 38 einen oder mehrere Sensoren, die funktionieren, um einen oder mehrere entsprechende Zustände ihres Fahrzeugreifens 20 und/oder Betriebsparameter des Moduls selbst abzufühlen. Die Sensoren liefern für den damit abgefühlten Zustand anzeigende Sensorsignale. Die ASIC 38 verarbeitet die Sensorsignale, um gewünschte Reifenzustandsdaten und/oder diagnostische Modulinformation zu bestimmen. Die ASIC 38 liefert Reifenzustandsdaten und/oder diagnostische Information an ihren entsprechenden Sender 44. Der Sender 44 liefert, unter Steuerung seiner ASIC 38, ein codiertes Datennachrichtsignal an eine Antenne 50, das anzeigend für die von der ASIC empfangenen Daten ist. Jede Art Codierschema kann verwendet werden, um Digitaldaten von jedem Reifenzustandsmodul 14, 16, 18 umzuwandeln, beispielsweise Frequenzumtastung bzw. Frequenzverschiebungsverschlüsselung (frequency shift keying) (FSK), binäre Phasenverschiebungsverschlüsselung (binary phase shift keying) (BPSK), Pulsbreitencodierung (pulse width encoding), Phasendifferenzmodulation (differential phase shift keying) (DPSK) oder Amplitudenverschiebungsverschlüsselung (amplitude shift keying) (ASK). Die Antenne 50 überträgt oder sendet dann die codierte Datennachricht als ein HF-Signal durch den freien Raum, bei 51 angezeigt. Die Datennachricht kann zum Beispiel eine Anzeige des Reifenzustands, diagnostische Information für das zugeordnete Modul, einen Identifikations(ID)-Code des Moduls und einen Reifen-ID-Code, der die Lage des Moduls relativ zum Fahrzeug anzeigt, etc. umfassen. Jede Fahrzeugreifenlage bzw. -position wird einen zugeordneten ID-Code besitzen.
Das HF-Signal 51 wird an einer Antenne 60 eines Empfängermoduls 62 empfangen. Das Empfängermodul 62 umfaßt eine Steuerung 64 mit Schaltungen oder Funktionsmitteln, die die empfangenen Signale detektiert und decodiert oder demoduliert. Alternativ kann das Empfängermodul 62 diskrete Empfänger- und Decodierschaltungen umfassen, die zwischen der Antenne 60 und der Steuerung 64 verbunden sind.
Vorzugsweise ist die Steuerung 64 eine Mikrosteuerung oder ein Mikrocomputer, der konfiguriert ist, um die Reifenzustandsdatensignale zu empfangen, die empfangenen Signale zu decodieren und zu verarbeiten und eine Anzeige der empfangenen Reifenzustandsinformation zu liefern. Zum Beispiel ist die Steuerung 64 elektrisch mit einem Lautsprecher 66 verbunden, um, wenn es angemessen ist, eine hörbare Anzeige zu liefern, z. B. ein Warnsignal, basierend auf der in den Zeitzustands- und/oder Diagnosedatennachrichten enthaltenen Information. Alternativ oder zusätzlich zum Lautsprecher 66 ist die Steuerung 64 mit einem Bildschirm bzw. einer Anzeige 68 verbunden, die eine visuelle Anzeige der empfangenen Reifenzustands- und/oder Diagnoseinformation liefert. Die Anzeige 68 kann zum Beispiel eine LED- oder LCD-Anzeige einer bekannten Konfiguration sein, um Reifenidentifikation und detaillierte Reifenzustandsinformation (z. B. alphanumerische Zeichen) für jeden Fahrzeugreifen zu liefern, wie sie von jedem der Reifenzustandsmodule 14, 16, 18 abgefühlt wird. Die Anzeige 68 könnte auch diagnostische Modulinformation anzeigen.
Die Steuerung 64, die zugeordnete Anzeige 68 und der Lautsprecher 66 werden von einer Leistungsversorgung 70 angetrieben. Die Leistungsversorgung kann der Ausgang eines mit einer Fahrzeugbatterie verbundenen Spannungsreglers bzw. -regulators sein, beispielsweise wenn das Empfängermodul 62 in dem Fahrzeug 10 angebracht ist. Das Empfängermodul 62 kann alternativ durch eine interne Leistungsversorgung angetrieben werden. Es wird außerdem ins Auge gefaßt, daß das Empfängermodul 62 ein eingebautes System sein kann, das durch eine Fahrzeug-OEM vorgesehen ist, oder eine in der Hand gehaltene, tragbare Einrichtung oder ein Anhänger (fob) sein kann, den ein Fahrzeuginsasse oder ein anderes Individuum tragen kann, um eine hörbare und/oder visuelle Anzeige des Reifenzustands und/oder diagnostischer Information zu erhalten.
Während gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Kommunikationsverbindung zwischen den Modulen 14, 16 und 18 und dem Empfänger 62 als eine HF-Verbindung beschrieben ist, könnten andere kabellose Kommunikationsverbindungen, beispielsweise elektromagnetische oder optische, verwendet werden.
2 stellt ein detailliertes Blockdiagramm des Reifenzustandsensormoduls 14 der 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Identische Bezugszeichen beziehen sich auf Teile des Moduls 14, die zuvor mit Bezug auf 1 identifiziert wurden. Das Sensormodul 14 ist zum Beispiel in einer einzelnen Packung integriert, die als eine Stand-Alone- Einheit zur Verwendung mit dem zugeordneten Fahrzeugreifen (z. B. 20 der 1) funktioniert.
Das Sensormodul 14 umfaßt Sensorkomponenten 80, 84, die funktionieren, um verschiedene Zustände des Fahrzeugreifens abzufühlen und/oder diagnostische Information des Moduls 14 zu erhalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen die abgefühlten Reifenzustände Reifendruck und Temperatur, und die diagnostische. Information umfaßt Batteriespannung. Es sei verstanden, daß diagnostische Information ebenfalls Information umfassen könnte, die sich auf die Funktions- bzw. Betriebsfähigkeit der Sensoren selbst bezieht. Es wird außerdem ins Auge gefaßt, daß andere Parameter des Reifens und/oder des Moduls ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung überwacht werden können. Der Sender 44 des Moduls 14 sendet ein Datennachrichtsignal aus, das anzeigend für die abgefühlten Parameter ist, beispielsweise in einem seriellen Datenformat, und diagnostische Information zum Empfang durch den Zentralempfänger (z. B. 62 der 1).
Wie sie hier verwendet werden, einschließlich der angefügten Ansprüche, sollen die Ausdrücke „Reifenzustand”, „Reifenzustandsensor” und damit verwandte Terme und Ausdrücke sowohl abgefühlte Zustände (z. B. Druck, Temperatur) eines Fahrzeugreifens umfassen als auch diagnostische Information (z. B. Batteriespannung) des Reifenzustandsmoduls, das dem Fahrzeugreifen zugeordnet ist.
Wiederum Bezug nehmend auf 2 detektiert, wie oben festgestellt wurde, der Bewegungsdetektor 32 eine Bewegung des zugeordneten Fahrzeugreifens (z. B. 20 der 1), beispielsweise ansprechend auf eine Reifendrehung oder eine Vibration desselben. Genau gesagt ist der Bewegungsdetektor 32 mit einer Steuerung 72 der ASIC 38 über die Verbindung 74 verbunden. Der Bewegungsdetektor 32 liefert ein Signal an die Steuerung 72 ansprechend auf eine detektierte Bewegung.
Anhand eines Beispiels hat der Bewegungsdetektor 32 die Form eines normalerweise offenen Zentrifugalschalters, der sich schließt, wenn sich der zugeordnete Fahrzeugreifen 20 mit einer vorbestimmten Rate bzw. Geschwindigkeit dreht. Der Zentrifugalschalter schließt sich, wenn sich der zugeordnete Reifen 20 mit einer Rate dreht, die zumindest einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, beispielsweise ungefähr 10 mph oder höher. Wenn der Zentrifugalschalter geschlossen ist, liefert er ein Bewegungssignal an die Steuerung 72, beispielsweise ein logisches HOCH-Signal bei einer vorbestimmten Spannung. Das logische HOCH-Bewegungssignal zeigt an, daß sich der zugeordnete Fahrzeugreifen (z. B. 20 der 1) mit einer Rate dreht, die zumindest der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Wenn andererseits der Zentrifugalschalter offen ist, beispielsweise bei Fahrzeuggeschwindigkeiten geringer als ungefähr 10 mph, wird ein logisches NIEDRIG-Bewegungssignal mit einer vorbestimmten Spannung, z. B. null Volt, an die Steuerung 72 in einer bekannten Weise geliefert, beispielsweise durch das Erden der Eingabe der Steuerung bei 74 durch eine Widerstandsbelastung. Das logische NIEDRIG-Bewegungssignal zeigt entweder die Abwesenheit einer Fahrzeugbewegung an oder eine Bewegung mit einer Geschwindigkeit geringer als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die Steuerung 72 kann zum Beispiel eine Mikrosteuerung, ein Mikroprozessor, ein Zustandssteuerwerk bzw. -maschine, diskrete Komponenten, eine weitere ASIC oder eine Kombination daraus sein. Die Steuerung 72 steuert den Betrieb des Moduls 14. Die Funktion der Steuerung 72 könnte als Hardware und/oder Software implementiert werden.
Die Steuerung 72 stellt einen Betriebsmodus oder Zustand des Moduls 14 ansprechend auf das über 74 empfangene Bewegungssignal ein. Der Betriebsmodus kann auch ansprechend auf andere Kriterien sein, beispielsweise einen oder mehrere der abgefühlten Reifenzustände. Zum Beispiel verfolgt die Steuerung 72 den Zustand verschiedener Flagzustände, die basierend auf überwachten Parametern variieren, beispielsweise Druck, Temperatur, Batteriespannung und Bewegung des zugeordneten Fahrzeugreifens.
Die Steuerung 72 steuert die Übergänge zwischen Betriebsmodi gemäß dem speziellen Wert jedes der Flagzustände. Die Steuerung 72 steuert außerdem das Timing der Reifenzustandsmessungen und das Timing von Übertragungen von Datennachrichten entsprechend seines Betriebsmodus, der auf solchen Flagzuständen basiert.
Die Steuerung 72 besitzt eine Ausgabe 75, die mit einem Steuerschalter 76 verbunden ist, um die Erregung anderer Komponenten des Sensormoduls 14 zu steuern. Genau gesagt besitzt der Steuerschalter 76 eine Eingabe, die elektrisch mit der Leistungsversorgung 26 verbunden ist, beispielsweise durch einen geeigneten Filter und/oder Spannungsregulator (nicht gezeigt). Der Schalter 76 besitzt außerdem eine Ausgabe, die mit verschiedenen in der ASIC 38 gelegenen Schaltungskomponenten verbunden ist. Die Schaltungskomponenten könnten, gemäß der vorliegenden Erfindung, extern von der ASIC 38 gelegen sein.
Während der Kürze wegen ein einzelner Schalter 76 als Verbindung aller interner Komponenten mit der Leistungsversorgung 26 dargestellt ist, könnte die Steuerung 72 alternativ jede der Komponenten durch separate Schalter oder eine geeignete Schaltmatrix steuern. Solche Schalter können extern von der Steuerung 72 gelegen sein, wie beispielsweise mit Schalter 76 in 2 gezeigt ist. Alternativ könnten einer oder mehrere solcher Schalter als Teil der Steuerung 72 integriert sein, um gewünschte elektrische Energie an ausgewählte Komponenten zu liefern.
Alle Sensoren können in der ASIC 38 inkorporiert bzw. enthalten sein, wie im Beispiel der 2 gezeigt ist, oder ausgewählte Sensoren können innerhalb der ASIC gelegen sein. Die ASIC 38 umfaßt einen Drucksensor 78, der funktioniert, um Reifendruck des zugeordneten Fahrzeugreifens (z. B. 20 der 1) abzufühlen. Der Drucksensor 78 ist mit dem Schalter 76 verbunden und liefert ein Reifendrucksignal 80 an eine Eingabe einer Multiplexerschaltung 82, das anzeigend für den abgefühlten Reifendruck ist. Genau gesagt liefert der Drucksensor 78 das Reifendrucksignal 80, wenn er vom Steuerschalter 76 erregt wird. Der Drucksensor 78 kann zum Beispiel eine analoge Druckabfühleinrichtung sein, beispielsweise eine Wheatstone-Brücke. Der Drucksensor 78 liefert ein Signal 80 mit einer elektrischen Charakteristik (z. B. ein Spannungsdifferenz), das einen absoluten relativen Druck anzeigt, der vom Sensor 78 detektiert wurde. Der Drucksensor 78 ist in der Lage, Druck in einem Bereich von, zum Beispiel, ungefähr 50 kPa bis ungefähr 640 kPa über einen breiten Temperaturbereich abzufühlen.
Ein Temperatursensor 84 ist ebenfalls Teil der ASIC 38 und ist mit dem Schalter 76 und mit einer Eingabe der Multiplexerschaltung 82 verbunden. Der Temperatursensor 84 liefert ein Signal 86 an die Multiplexerschaltung 82 mit einer elektrischen Charakteristik, die anzeigend für die abgefühlte Temperatur des zugeordneten Fahrzeugreifens ist. Die Steuerung 72 steuert den Betrieb des Temperatursensors 84 durch die Erregung des Steuerschalters 76.
Ein Batteriespannungssensor 88 ist elektrisch zwischen der internen Leistungsversorgung 26 und einer Eingabe der Multiplexerschaltung 82 verbunden. Der Spannungssensor 88 nimmt Samples bzw. Proben der Spannung der Leistungsversorgung 26, wenn die Steuerung 72 den Steuerschalter 76 erregt. Der Spannungssensor 88 liefert ein Batteriespannungssignal 90 an die Multiplexerschaltung 82 mit einer elektrischen Charakteristik, die anzeigend für die abgefühlte Spannung ist. Der Wert des Batteriespannungssignals 90 nach jedem Aussenden liefert eine gute Anzeige der in der Leistungsversorgung 26 zur Verfügung stehenden elektrischen Energie.
Die Multiplexerschaltung 82 empfängt daher parallele Eingangs- bzw. Eingabesignale 80, 86 und 90 von den entsprechenden Abfühlkomponenten 78, 84 und 88. Die Multiplexerschaltung 82 liefert wiederum ein gemultiplextes serielles Ausgangs- bzw. Ausgabesignal 92, das anzeigend für die von jedem der Sensoren 78, 84 und 88 abgefühlten Parameter ist. Die Steuerung 72 könnte auch mit der Multiplexerschaltung 82 verbunden sein, um deren Multiplexerfunktion weiter zu steuern. Das gemultiplexte Datensignal 92 wird an einen Analog-zu-digital-Umwandler („A/D”) 94 geliefert. Der A/D-Umwandler 94 liefert ein digitalisiertes Ausgabesignal 96 an eine Kalibrierungsfunktion 98. Alternativ könnten die Signale von den Sensoren 78, 84 und 88 digitalisiert werden, bevor sie an die Multiplexerschaltung 82 geliefert werden, und die Multiplexerschaltung 82 wäre ein digitaler Multiplexer.
Die Kalibrierungsfunktion 98, die Hardware und/oder Software sein kann, ist konfiguriert, um das vom A/D 94 empfangene digitalisierte Datensignal 96 zu demultiplexen und die Daten in ein für die Steuerung 72 lesbares Format zu kalibrieren. Zum Beispiel kann die Kalibrierungsfunktion 98 eine Vielzahl von Druckkurven, Temperaturkurven und/oder Nachschlagtabellen umfassen, aus denen kalibrierte Temperatur- und Druckwerte basierend auf der im digitalisierten Datensignal 96 enthaltenen Information bestimmt werden. Die Nachschlagtabelle und die Kurven werden aus empirischen Daten über breite Temperatur- und Druckbereiche für die speziellen verwendeten Druck- und Temperatursensoren 78 und 84 abgeleitet. Die Kalibrierungsfunktion 98 umfaßt außerdem eine Nachschlagtabelle zum Umwandeln des digitalisierten Spannungssignals 90 in einen kalibrierten Spannungswert in einem für die Steuerung 72 verwendbaren digitalen Format.
Die Kalibrierungsfunktion 98 liefert ein kalibriertes Ausgabesignal 100 an einen weiteren Eingang der Steuerung 72. Das Signal 100 besitzt eine Charakteristik oder einen Wert, der anzeigend für jeden der abgefühlten Parameter ist, z. B. Druck, Temperatur und Batteriespannung. Die Steuerung 72 empfängt das kalibrierte Datensignal 100 und speichert zumindest einige der empfangenen Daten in einem geeigneten Speicher (nicht gezeigt). Der Speicher kann entweder intern oder extern von der Steuerung 72 sein.
Die Steuerung 72 ist außerdem mit einem einzigartigen Identifikations(ID)code für das Modul 14 programmiert und kann, optional, einen Reifen-ID-Code umfassen. Der Sender-ID-Code wird während der Herstellung eingestellt und wird während Übertragungen verwendet, um die Reifenposition zu liefern. Der Reifen-ID-Code kann zum Beispiel im Werk eingestellt werden oder durch einen Techniker, der das Modul einbaut bzw. installiert, um die Reifen- und Modulposition relativ zum Fahrzeug anzuzeigen.
Die Steuerung 72 ist elektrisch mit dem HF-Sender 44 verbunden, um Übertragungen der Datennachricht durch die zugeordnete Antenne 50 zu steuern. Das Aussenden des Datennachrichtsignals tritt zu ausgewählten Zeiten auf, basierend auf dem speziellen Betriebsmodus der ASIC 38. Wie oben erwähnt bestimmt die Steuerung 72 den Betriebsmodus der ASIC 38 ansprechend auf sowohl das über die Verbindung 74 empfangene Bewegungssignal als auch/oder ansprechend auf die vom kalibrierten Ausgabesignal 100 angezeigten abgefühlten Parameter.
Die Steuerung 72 besitzt einen ersten Betriebsmodus, der von hier an als der normale Betriebsmodus bezeichnet wird, ansprechend darauf, daß das Bewegungssignal zumindest eine vorbestimmte Drehrate bzw. -geschwindigkeit des zugeordneten Fahrzeugreifens anzeigt, d. h. der Zentrifugalschalter 32 ist geschlossen, wenn das Fahrzeug gefahren wird. Im normalen Betriebsmodus steuert zum Beispiel die Steuerung 72 den Schalter 76, um eine periodische Erregung der Reifenzustandssensoren 78, 84 und des Diagnosesensors 88 zu bewirken als auch der anderen Schaltungskomponenten 82, 94 und 98 der ASIC 38. Demgemäß fühlen die Sensoren 78 und 84 periodisch den Reifenzustand des zugeordneten Fahrzeugreifens mit einer vorbestimmten Rate ab, beispielsweise ungefähr alle vier bis zehn Sekunden. Der Diagnosesensor 88 wird in einer ähnlichen Weise periodisch mit der gleichen Rate abgefühlt.
Außerdem steuert im normalen Betriebsmodus die Steuerung 72 den HF-Sender 44, um das Datennachrichtsignal auszusenden. Das Aussenden jedes Datennachrichtsignals tritt in einer unterbrochenen Weise bzw. intermittierend in Zufallszeitintervallen auf, wie zum Beispiel im Bereich von ungefähr drei bis ungefähr acht Minuten. Die Genauigkeit der Übertragungsraten wird gemäß der Genauigkeit des in der Steuerung 72 des Reifenzustandsmoduls 14 gelegenen Taktes variieren. In jedem Fall kann eine Durch schnittsübertragungsrate im Normalmodus normalerweise bestimmt werden, so daß eine vernünftige Repräsentation der Übertragungsfrequenz beim Empfänger (z. B. 62 der 1) bestimmt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel (2) ist die Durchschnittsübertragungsrate im Normalmodus ungefähr einmal alle fünf Minuten.
Wenn der Zentrifugalschalter 32 offen ist, wodurch er eine Drehung des Fahrzeugreifens mit einer Rate anzeigt, die weniger als der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, steuert die Steuerung 72 das Sensormodul 14, um in einem zweiten, unterschiedlichen Betriebsmodus zu funktionieren. Der zweite Betriebsmodus wird als Schlafmodus bezeichnet.
Im Schlafmodus steuert die Steuerung 72 den Schalter 76, um jeden der Reifenzustandssensoren 78, 84 und den Diagnosesensor 88 zu erregen, um ihre entsprechenden Parameter mit einer periodischen Rate abzufühlen, die im wesentlichen langsamer ist als die Rate, mit der die entsprechenden Reifenzustände im normalen Betriebsmodus abgefühlt werden. Die Abfühlrate im Schlafmodus hängt außerdem von der Genauigkeit der Taktfunktion des Reifenzustandmoduls 14 ab. Im Schlafmodus werden zum Beispiel die Sensoren 78, 84 und 88 gesteuert, um ihre zugeordneten Zustände von ungefähr alle zehn Minuten bis zu ungefähr alle fünfundvierzig Minuten abzufühlen.
Anstatt jedoch in einer unterbrochenen Weise in Zufallszeitintervallen auszusenden, wie im normalen Betriebsmodus, wird das Reifenzustandsdatensignal im Schlafmodus nur ausgesendet, nachdem einer oder mehrere der abgefühlten Reifen- oder Diagnosezustände als unter einem zugeordneten vorbestimmten Schwellenwert bestimmt wird. Zum Beispiel steuert die Steuerung 72 im Schlafmodus den Sender 44, um das Reifenzustandsdatensignal nur auszusenden, nachdem zuerst bestimmt wird, daß der abgefühlte Reifendruck unter einem vorbestimmten Schwellenwert ist, beispielsweise ungefähr 220 kPa oder ungefähr 18 psi. Das Aussenden könnte alternativ auf der Bestimmung basieren, daß die abgefühlte Temperatur auf oder über ei nem vorbestimmten Pegel ist, oder daß die abgefühlte Batteriespannung unter einem Spannungsschwellenwert ist.
Der Erklärung wegen angenommen, daß der abgefühlte Druck unter dem Druckschwellenwert ist, steuert die Steuerung 72 den Sender 44, um mit ungefähr der gleichen Rate zu senden wie der Druck abgefühlt wird, z. B. von ungefähr 10 Minuten bis ungefähr fünfundvierzig Minuten. Der Vereinfachung der Erklärung wegen wird angenommen werden, daß die Durchschnittssenderate im Schlafmodus ungefähr alle fünfzehn Minuten ist.
Der Schlafmodus hilft, die Energie der internen Leistungsversorgung 26 zu sparen, wenn das Fahrzeug geparkt ist oder anderweitig nicht benutzt wird. Der Schlafmodus sieht vorteilhafterweise noch relativ frequente Messungen des Reifenzustands vor, so daß beim Bestimmen des Auftretens zum Beispiel eines niedrigen Reifendruckzustands diese Information dem Fahrer beim Starten des Fahrzeugs als Schlüssel-ein-Statusinformation geliefert wird. Die begrenzten Aussendungen im Schlafmodus helfen des weiteren Interferenzen mit anderen HF-Kommunikationsverbindungen des Fahrzeugs zu reduzieren, beispielsweise einem schlüssellosen Fernzugangssystem, die typischerweise auftreten, wenn das Fahrzeug stationär ist. Andere Betriebsmodi können ebenfalls verwendet werden, um die Frequenz von Parametermessungen wie auch die Übertragung von Datennachrichtsignalen zu steuern.
Anhand eines Beispiels stellt 3 ein funktionelles Beispiel eines Datenpakets 130 dar, das vom Sender 44 unter Steuerung des Moduls 14 gesendet wird. Typischerweise bilden mehrere Datenpakete jede Datennachricht, und unterschiedliche Datenpakete können unterschiedliche Aspekte des Reifenzustands oder diagnostischer Information enthalten. Jedes Datenpaket 130 wird aus einer Vielzahl von Datenbits gebildet, die ausgewählte Daten enthalten. In diesem Beispiel, beginnend auf der linken Seite in 3, umfaßt das Datenpaket 130 einen Startpuls, der von einer Präambel bzw. einem Vorwort gefolgt wird, der Synchronisationsinformation für das Datenpaket enthält. Als nächstes enthält das Datenpaket kalibrierte Datenparameterinformation, die anzeigend für einen oder mehrere der abgefühlten Parameter ist, einschließlich Temperatur, Batteriespannung und/oder Druck. Die Datenparameterinformation enthält außerdem Daten, die die Art der kalibrierten Daten enthalten, die im Datenpaket angezeigt werden.
Als nächstes enthält das Datenpaket 130 Daten, die dem Sender-ID-Code entsprechen und optional dem Reifenpositions-ID-Code. Zum Beispiel kann der Reifenpositions-ID-Code drei Bits aufweisen, während der Sender-ID-Code 19 Bits aufweisen kann. Anschließend an die ID-Code-Information umfaßt das Datenpaket 130 Datenbits, die den gegenwärtigen Betriebsmodus des Reifenmoduls anzeigen (z. B. Normalmodus oder Schlafmodus). Zusätzlich werden Datenbits geliefert, um die abgefühlte Reifenzustandsinformation anzuzeigen. Die Reifenzustandsinformation kann, zum Beispiel, Temperatur anzeigen, beispielsweise ob die abgefühlte Temperatur normal ist, ungültig, eine niedrige Temperatur oder eine hohe Temperatur. Die Reifenzustandsinformation kann ebenfalls anzeigen, ob der Reifendruck über oder geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, beispielsweise ein Druckwarnstatus. Fehlerbits können ebenfalls geliefert werden, um einen niedrigen. Batteriezustand oder andere interne Fehler anzuzeigen, die durch die Steuerung am Sensormodul detektiert werden. Ein zyklischer Redundanzcheck (cyclic redundancy check) (CRC) der fortschreitenden Daten wird ebenfalls im Datenpaket 130 für die Fehlerdetektierung geliefert.
Angesichts der oben beschriebenen obigen Struktur wird der Betrieb bzw. die Funktionsweise des Reifenzustandsüberwachungssystems besser unter Bezugnahme auf die in den 4, 5A und 5B gezeigten Flußdiagramme erkannt werden. Diese Flußdiagramme repräsentieren eine Reihe von operationalen Schritten, die innerhalb der Steuerung 64 des Empfängermoduls 62 durchgeführt werden. Im einzelnen stellen die gezeigten Schritte Ausführungsbeispiele dar, wie verschiedene abnormale Reifenzustände überwacht werden. Während der Betrieb in den 4–5B als eine Reihe von Schritten dargestellt ist, könnte ein solcher Betrieb als zustandsabhängig implemen tiert werden, ansprechend auf das Detektieren verschiedener Flagzustände in empfangenen Daten. Während das Ausführungsbeispiel beschreibt, daß solche Schritte durch Software in einem Mikrocomputer durchgeführt werden, könnten die in der Steuerung 64 implementierten Schritte zusätzlich als Hardware oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.
Bezugnehmend auf 4 beginnt der Reifenzustandsverfolgungsprozeß in Schritt 200, in dem Flagzustände auf ihre Start- bzw. Ausgangswerte gesetzt werden, und geeignete Parameter initialisiert werden. Der Prozeß bzw. das Verfahren fährt zu Schritt 210 fort, in dem ein Lauffehlerzähler (run error counter) („RUN_ERR_CNT”) initialisiert wird, d. h. auf einen Startwert wie z. B. Null zurückgesetzt wird. Der Lauffehlerzähler verfolgt die Dauer eines detektierten abnormalen Reifenzustands für ein Reifenzustandsmodul eines zugeordneten der Fahrzeugreifen, während sich das zugeordnete Reifenzustandsmodul im normalen Betriebsmodus befindet.
Von Schritt 210 fährt der Prozeß zu Schritt 212 fort, in dem ein Gesamt- bzw. Totalfehlerzähler (total error counter) („TOT_ERR_CNT”) initialisiert wird. Der Totalfehlerzähler verfolgt die gesamte Dauer des abnormalen Reifenzustands, einschließlich während sowohl dem Schlafbetriebsmodus als auch dem normalen Betriebsmodus. Der Prozeß fährt dann zu Schritt 214 fort.
In Schritt 214 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Datennachricht empfangen wird. Wenn die Bestimmung in Schritt 214 negativ ist, was anzeigt, daß keine Nachricht empfangen wird, geht der Prozeß einfach in einer Schleife zurück zu Schritt 214, um den Empfang einer Datennachricht abzuwarten. Wenn eine Datennachricht empfangen wird, fährt der Prozeß zu Schritt 216 fort, in dem die empfangene Datennachricht decodiert wird.
Wie oben erwähnt umfaßt die Datennachricht eine Anzeige in Bezug auf den Betriebsmodus des Reifenzustandsmoduls, das die Datennachricht übertragen hat. Die Datennachricht umfaßt außerdem eine Anzeige des vom Rei fenzustandsensor (z. B. 78, 84) abgefühlten Reifenzustands und der vom Diagnosesensor (z. B. 88) abgefühlte Diagnosen. Die Datennachricht enthält zudem bevorzugterweise eine Anzeige, beispielsweise einen Statusfehlerflagzustand, ob einer der abgefühlten Reifenzustände abnormal relativ zu einem entsprechenden Schwellenwert ist. Der Decodierschritt umfaßt zum Beispiel das Demodulieren und Konvertieren bzw. Umwandeln des empfangenen Signals in ein verwendbares digitales Signal, beispielsweise in Form des in 3 gezeigten Datenpaketformats. Dies ermöglicht es der Steuerung (z. B. 64 des in 1 gezeigten Empfängermoduls 62), die in der Datennachricht enthaltene Information zu extrahieren und auszuwerten.
Von Schritt 216 (4) fährt der Prozeß zu Schritt 218 fort, in dem eine Bestimmung durchgeführt wird, ob ein abnormaler Reifen- oder Diagnosezustand existiert. Wie oben erwähnt kann diese Bestimmung darauf basieren, daß ein WAHR-Zustand in einem abnormalen Reifenzustandsflag der Datennachricht detektiert wird. Alternativ können die Reifenzustandsdaten, beispielsweise Temperatur oder Druck oder Diagnosezustand wie die Batteriespannung, ausgewertet und mit zugeordneten Schwellenwerten verglichen werden, die im Speicher des Empfängermoduls gespeichert sind. Wenn der Inhalt der Datennachricht nicht anzeigt, daß ein abnormaler Reifenzustand existiert, kehrt der Prozeß zu Schritt 210 zurück. Wenn die Bestimmung im Schritt 218 bejahend ist, was anzeigt, daß der Inhalt der Datennachricht anzeigt, daß ein abnormaler Reifenzustand existiert, fährt der Prozeß zu Schritt 220 fort.
In Schritt 220 wird der Betriebsmodus des Reifenzustandsmoduls aus der Datennachricht bestimmt. In diesem Ausführungsbeispiel gibt es zwei Betriebsmodi, nämlich den normalen Betriebsmodus und den Schlafbetriebsmodus. Die Betriebsmodusdaten der Datennachricht werden im Reifenzustandsmodul (z. B. 14 der 2) basierend auf dem Signal vom Bewegungsdetektor (z. B. 32 der 2) eingestellt. Die Betriebsmodusdaten ermöglichen es dem Empfänger zu bestimmen und, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, zu verfolgen, ob das Fahrzeug gefahren wird, wenn die Da tennachricht übertragen bzw. gesendet wird. Andere Betriebsmodi, zusätzlich zu den Schlaf- und normalen Betriebsmodi, könnten ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Wenn die Datennachricht anzeigt, daß sich das Reifenzustandsmodul im Schlafbetriebsmodus befindet, fährt der Prozeß zu Schritt 222 fort. In Schritt 222 wird der Totalfehlerzähler (TOT_ERR_CNT), der dem als fehlerhaft identifizierten Reifen zugeordnet ist, inkrementiert. Jeder Reifen wird seinen eigenen Totalfehlerzähler haben. Anhand eines Beispiels kann der Totalfehlerzähler um eine Menge 3X inkrementiert werden, wobei X ein vorausgewählter Zählerwert ist, und die Konstante 3 basierend auf einem Verhältnis der Durchschnittsübertragungsrate im Schlafmodus zur Durchschnittsübertragungsrate im normalen Modus ausgewählt wird. Von Schritt 222 kehrt der Prozeß zu Schritt 214 zurück, um eine weitere Datennachricht von einem der Reifenzustandsmodule zu empfangen.
Wenn in Schritt 222 die Steuerung des Empfängermoduls aus der Datennachricht bestimmt, daß sich das Reifenzustandsmodul im normalen Betriebsmodus befindet, fährt der Prozeß zu Schritt 224 fort. In Schritt 224 wird der Lauffehlerzähler (RUN_ERR_CNT), der dem als fehlerhaft identifizierten Reifen zugeordnet ist, inkrementiert. Zum Beispiel kann der Lauffehlerzähler um eine Menge X inkrementiert werden, wobei X den gleichen Wert hat wie das mit Bezug auf Schritt 222 beschriebene X. Zum Beispiel X = 1. Von Schritt 224 fährt der Prozeß zu Schritt 226 fort. In Schritt 226 wird der Totalfehlerzähler (TOT_ERR_CNT) inkrementiert, was einen Gesamtzeitablauf der Existenz eines Fehlerzustands für das Fahrzeug anzeigt, ob von Reifen oder diagnostisch.
In diesem Beispiel wird der Totalfehlerzähler ebenfalls um die Menge X inkrementiert. Demgemäß wird der Totalfehlerzähler um unterschiedliche Mengen (z. B. X oder 3X) inkrementiert, abhängig davon, ob die Datennachricht anzeigt, daß sich das Reifenzustandsmodul im Schlafbetriebsmodus oder im normalen Betriebsmodus befindet. In einer ähnlichen Weise wird der Lauf fehlerzähler nur inkrementiert, wenn die Betriebsmodusdaten der Datennachricht anzeigen, daß sich das Reifenzustandsmodul im normalen Betriebsmodus befindet und ein abnormaler Reifenzustand detektiert worden ist. Der Lauffehlerzähler liefert daher eine Repräsentation der Dauer eines abnormalen Reifenzustands oder mit einem Diagnosefehler, während sich das Reifenzustandsmodul im normalen Betriebsmodus befindet. Das heißt, der Lauffehlerzähler zeigt an, wie lange das Fahrzeug mit dem abnormalen Reifenzustand oder mit einem Diagnosefehler gefahren wird. Von Schritt 226 kehrt der Prozeß zu Schritt 214 zurück.
Solange ein abnormaler Reifenzustand existiert funktioniert bzw. wirkt jede vom Reifenzustandsmodul empfangene Datennachricht als ein Takt- oder Clockpuls, der einen entsprechenden Fehlerzähler im entfernt angeordneten Empfänger inkrementiert. Die in der Datennachricht enthaltenen Betriebsmodusdaten zeigen eine Menge an, um die der Totalfehlerzähler inkrementiert werden wird. Die Inkrementierungsmenge wird basierend auf, zum Beispiel, den relativen Durchschnittsraten des Senders in jedem der Modi ausgewählt. Die Betriebsmodusdaten zeigen ebenfalls an, ob der Lauffehlerzähler überhaupt inkrementiert werden wird.
Der Zeitraum eines abnormalen Reifenzustands wird aus jedem der Zählerwerte bestimmt. Die Bestimmung wird, zum Beispiel, durchgeführt, indem jeder Zählerwert zu einem Zeitwert in Beziehung gesetzt wird, der der Durchschnittssende- bzw. -übertragungsrate des Reifenzustandsmoduls im Normalmodus entspricht. Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Durchschnittssenderate im normalen Betriebsmodus 5 Minuten und der Durchschnittswert zum Senden im Schlafbetriebsmodus während eines abnormalen Reifenzustands ist ungefähr 15 Minuten. Daher entspricht in diesem Beispiel jeder Zählerwert X (z. B. 1) ungefähr 5 Minuten.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Reifen- und Diagnoseverfolgungsprozesses ist in den 5A und 5B dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel stellt einige spezifische Zählerwerte dar, die vom Empfängermodul 62 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Der Prozeß beginnt in Schritt 240 (5A), in dem Flagzustände auf geeignete Startwerte gesetzt werden und andere Parameter initialisiert werden. Der Prozeß fährt zu Schritt 242 fort, in dem Druckwarnzähler (pressure alert counter) (PA_COUNT und PA_COUNT_NORM) zu ihren Startwerten, beispielsweise Null, initialisiert werden.
Der Prozeß fährt zu Schritt 244 fort, in dem die Temperaturwarnzähler (temperature alert counter) (TA_COUNT und TA_COUNT_NORM) zu ihren Startwerten initialisiert werden. Der Prozeß fährt dann zu Schritt 246 fort, in dem andere Fehlerzähler (ERR_COUNT und ERR_COUNT_NORM) ebenfalls zu ihren Startwerten initialisiert werden. Von Schritt 246 fährt der Prozeß zu Schritt 248 fort.
In Schritt 248 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Datennachricht am Empfänger des Empfängermoduls (62 der 1) empfangen worden ist. Wenn keine Datennachricht empfangen worden ist, bleibt der Prozeß in einer Schleife (d. h. wiederholt Schritt 248), in der er eine Datennachricht von einem seiner zugeordneten Reifenzustandsmodule (z. B. 14, 16, 18 der 1) abwartet. Wenn das Empfängermodul 62 eine Datennachricht empfängt, fährt der Prozeß zu Schritt 250 fort.
In Schritt 250 wird die empfangene Datennachricht in einer geeigneten Weise decodiert, beispielsweise in der Steuerung (z. B. 64 der 1). Dies umfaßt zum Beispiel das Demodulieren des empfangenen HF-Signals von einem ihrer zugeordneten Reifenzustandsmodule und dessen Umwandeln bzw. Konvertieren in geeignete Digitaldaten, beispielsweise das in 3 dargestellte Datenformat. Der Prozeß fährt dann zu Schritt 252 fort.
In Schritt 252 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Temperaturwarnflag (temperature alert flag) (TEMP_ALERT_FLAG) zustand WAHR ist. Diese Bestimmung wird am Reifenzustandsmodul 14 durchgeführt und als ein Temperaturwarnflag in der Datennachricht gesendet bzw. übertragen. Alter nativ kann die Bestimmung am Empfängermodul 62 durchgeführt werden, indem bestimmt wird, ob ein durch die Reifenzustandsdaten gelieferter Temperaturwert einen im Speicher des Empfängermoduls 62 gespeicherten Temperaturschwellenwert überschreitet.
Wenn die Bestimmung im Schritt 252 negativ ist, fährt der Prozeß zu Schritt 253 fort. In Schritt 253 werden die Temperaturwarnzähler (TA_COUNT und TA_COUNT_NORM) initialisiert oder zurück auf ihre in Schritt 244 gesetzten Anfangswerte gesetzt. Von Schritt 253 fährt der Prozeß zu Schritt 254 (5B) fort. Wenn andererseits die Bestimmung in Schritt 252 (5A) bejahend ist, was anzeigt, daß die Datennachricht Daten enthält, die anzeigen, daß die abgefühlte Temperatur eines zugeordneten Reifens einen Temperaturschwellenwert überschreitet, fährt der Prozeß zu Schritt 255 fort, in dem ein Warnsignal geliefert wird.
In Schritt 256 wird der Betriebsmodus des Reifenzustandsmoduls bestimmt. Diese Bestimmung wird basierend auf den in der empfangenen Datennachricht enthaltenen Betriebsmodusdaten durchgeführt. Wenn die Betriebsmodusdaten einen Schlafbetriebsmodus anzeigen, fährt der Prozeß zu Schritt 258 fort. In Schritt 258 wird der Temperaturwarnzähler (TA_COUNT) inkrementiert. In diesem Beispiel wird der Temperaturwarnzähler um eine Menge 3X inkrementiert. Wie unter Bezug auf 4 festgestellt wurde, basiert der Wert von X auf einem Verhältnis der Durchschnittssenderaten während der normalen und Schlafbetriebsmodi. Von Schritt 258 fährt der Prozeß zu Schritt 254 (5B) fort.
Wenn in Schritt 256 (5A) bestimmt wird, daß sich das Reifenzustandsmodul im normalen Betriebsmodus befindet, fährt der Prozeß zu Schritt 260 fort. In Schritt 260 wird der Normalmodus-Temperaturwarnzähler (TA_COUNT_NORM) inkrementiert. In diesem Beispiel wird der Normalmodus-Temperaturwarnzähler um eine Menge X inkrementiert. Auf diese Weise entspricht jede Erhöhung des Normalmodus-Temperaturwarnzählers der Dauer der Durchschnittsrate für Übertragungen des Reifenzustandsmoduls im normalen Betriebsmodus (z. B. ungefähr 5 Minuten). Von Schritt 260 fährt der Prozeß zu Schritt 262 fort, in dem der Temperaturwarnzähler (TA_COUNT) um eine Menge X inkrementiert wird. Auf diese Weise ist das Empfängermodul in der Lage, die Dauer von abnormalen Temperaturzuständen an einem zugeordneten Fahrzeugreifen als eine Funktion des Inhalts der Datennachricht zu verfolgen. Der Prozeß fährt dann zu Schritt 254 (5B) fort.
In Schritt 254 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Druckwarnflagzustand (pressure alert flag condition) (PRES_ALERT_FLAG) WAHR ist. Diese Bestimmung wird basierend auf den in der empfangenen Datennachricht enthaltenen Daten durchgeführt. Zum Beispiel kann das Reifenzustandsmodul die Datennachricht mit Druckwarnflagdaten übertragen, die anzeigen, ob das Reifenzustandsmodul einen abnormalen Druckzustand des zugeordneten Fahrzeugreifens detektiert hat. Alternativ kann das Empfängermodul bestimmen, daß die in der Datennachricht enthaltenen Reifendruckdaten einen Druckwert anzeigen, der geringer als oder größer als ein vorbestimmter Druckwert ist.
Wenn die Bestimmung in Schritt 254 negativ ist, was anzeigt, daß der Druckwarnflag FALSCH ist, fährt der Prozeß zu Schritt 263 fort. In Schritt 263 werden die Druckwarnzähler (PA_COUNT und PA_COUNT_NORM) initialisiert oder auf die in Schritt 212 gesetzten Anfangswerte zurückgesetzt. Von Schritt 263 fährt der Prozeß zu Schritt 264 fort.
Wenn in Schritt 254 der Druckwarnflagzustand als WAHR bestimmt wird, fährt der Prozeß zu Schritt 266 fort. In Schritt 266 wird der Betriebsmodus des Reifenzustandsmoduls basierend auf der empfangenen Datennachricht bestimmt. Ansprechend darauf, daß bestimmt wird, daß sich das Reifenzustandsmodul im Schlafbetriebszustand befindet, fährt der Prozeß Schritt 268 fort.
In Schritt 268 wird der Druckwarnzähler (PA_COUNT) inkrementiert, beispielsweise um eine Menge 3X. Von Schritt 268 fährt der Prozeß zu Schritt 264 fort. Andererseits fährt der Prozeß, ansprechend auf die Bestimmung (Schritt 266), daß sich das Reifenzustandsmodul im normalen Betriebsmodus befindet, zu Schritt 270 fort. In Schritt 270 wird der Normalmodus-Druckwarnzähler (PA_COUNT_NORM) inkrementiert, beispielsweise um eine Menge X. Von Schritt 270 fährt der Prozeß zu Schritt 272 fort, in dem der Druckwarnzähler (PA_COUNT) ebenfalls um eine Menge X inkrementiert wird. Auf diese Weise kann das Empfängermodul die Dauer eines abnormalen Druckzustands eines zugeordneten Fahrzeugreifens im normalen Betriebsmodus (z. B. unter Verwendung von PA_COUNT_NORM) und die Dauer eines abnormalen Reifendruckzustands allgemeiner verfolgen (z. B. unter Verwendung von PA_COUNT). Der Normalmodus-Druckwarnzähler liefert so eine Anzeige dafür, wie lange ein abnormaler Druckzustand existiert während das Fahrzeug gefahren wird. Von Schritt 272 fährt der Prozeß zu Schritt 264 fort.
In Schritt 264 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein weiterer Fehlerflagzustand (another error flag condition) (OTHER_ERROR_FLAG) WAHR ist. Anhand eines Beispiels repräsentiert ein solcher Flagzustand ein Auftreten eines niedrigen Batteriezustands eines zugeordneten Reifenzustandsmoduls, daß ein Reifenzustandsmodul eine übermäßige Vibration erfährt, beispielsweise von einem Außer-Balance-Zustand, Reifenzustände, die vom Modul (z. B. 14, 16, 18 der 1) abgefühlt werden könnten.
Im Falle, daß die Bestimmung in Schritt 264 negativ ist, was anzeigt, daß der andere Fehlerflagzustand FALSCH ist, fährt der Prozeß zu Schritt 274 fort, in dem die Fehlerzähler (ERR_COUNT und ERR_COUNT_NORM) initialisiert werden. Von Schritt 274 kehrt der Prozeß zu Schritt 248 zurück (5A).
Im Falle, daß die Bestimmung in Schritt 264 (5B) bejahend ist, was anzeigt, daß der andere Fehlerflagzustand WAHR ist, fährt der Prozeß zu Schritt 278 fort. In Schritt 278 wird der Betriebsmodus des Reifenzustands moduls aus dem Inhalt der empfangenen Datennachricht bestimmt. Ansprechend darauf, daß bestimmt wird, daß sich das Reifenzustandsmodul im Schlafbetriebsmodus befindet, fährt der Prozeß zu Schritt 280 fort. In Schritt 280 wird der Fehlerzählerwert (ERR_COUNT) inkrementiert, beispielsweise um eine Menge 3X. Von Schritt 280 kehrt der Prozeß zu Schritt 248 (5A) zurück, um den Empfang einer nächsten Datennachricht abzuwarten.
Ansprechend darauf, daß bestimmt wird, daß sich das Reifenzustandsmodul im normalen Betriebsmodus in Schritt 278 (5B) befindet, fährt der Prozeß zu Schritt 282 fort. In Schritt 282 wird der Wert des Normalmodus-Fehlerzählers (ERR_COUNT_NORM) inkrementiert, beispielsweise um einen Wert X. Der Prozeß fährt dann zu Schritt 284 fort, in dem der Fehlerzähler (ERR_COUNT) ebenfalls um eine Menge X inkrementiert wird. Demgemäß ist der Empfänger in der Lage, die Dauer solcher anderer abnormaler Zustände zu verfolgen, die in einem zugeordneten Reifenzustandsmodul detektiert wurden, indem die Fehlerzähler basierend auf dem Inhalt der empfangenen Datennachricht inkrementiert werden. Von Schritt 284 kehrt der Prozeß zu Schritt 248 (5A) zurück, um eine weitere Datennachricht von einem zugeordneten Sendermodul zu empfangen.
Die in 4 und den 5A und 5B dargestellten beispielhaften Prozesse stellen zwei Ausführungsbeispiele dar, gemäß der vorliegenden Erfindung, zum Verfolgen der Dauer ausgewählter abnormaler Reifenzustände. Dies wird erreicht, indem die Steuerung 64 des Empfängermoduls 62 den Wert geeigneter Zähler als eine Funktion des Inhalts einer empfangenen Datennachricht anpaßt bzw. einstellt, die von einem Reifenzustandsmodul 14, 16, 18 übertragen wird. In jeder oben beschriebenen beispielhaften Situation wirkt die empfangene Datennachricht 130 als ein Taktpuls für jeden Zähler. Das heißt, vorausgesetzt ein entsprechender abnormaler Zustand existiert, eine empfangene Datennachricht bewirkt, daß ein oder mehrere Zähler um eine ausgewählte Menge inkrementiert werden. Gemäß den Ausführungsbeispielen der 4, 5A und 5B wird jeder Zähler um eine Menge inkrementiert, die als eine Funktion der in der empfangenen Nachricht enthaltenen Betriebsmodusdaten und Reifenzustandsdaten variiert.
Dies ermöglicht des weiteren, daß das Empfängermodul die Dauer verschiedener abnormaler Reifenzustände eines zugeordneten Fahrzeugreifens und Moduldiagnosen im Normalmodus in einer effizienten Weise verfolgt. Auf diese Weise liefert jeder Normalmoduszähler eine Darstellung bzw. Repräsentation, wie lange ein abnormaler Druckzustand existiert während das Fahrzeug gefahren wird.

Claims

Eine Vorrichtung zum Verfolgen eines abnormalen Zustands eines zugeordneten Fahrzeugreifens, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: einen Empfänger (62) der eine Datennachricht (130) mit Daten empfängt, die einen Zustand eines Fahrzeugreifens anzeigen; und eine mit dem Empfänger (62) verbundene Steuerung (64), die auf die vom Empfänger (62) empfangene Datennachricht (130) anspricht, wobei die Steuerung (64) einen Zähler aufweist der einen Zählerwert besitzt der die Dauer eines abnormalen Reifenzustands des Fahrzeugreifens anzeigt; und wobei die Datennachricht (130) weitere Daten (Betriebsmodusdaten) umfaßt, die anzeigend für einen Betriebsmodus eines dem Fahrzeugreifen zugeordneten Sendermoduls (14, 16, 18) sind, wobei die Steuerung (64) den Zählerwert um einen Wert erhöht, der von den Betriebsmodusdaten der Datennachricht (130) abhängt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sendermodul (14, 16, 18) zumindest zwei Betriebsmodi besitzt, wobei die Steuerung (64) den Zählerwert um einen ersten Wert erhöht, wenn die Betriebsmodusdaten anzeigen, daß sich das Sendermodul (14, 16, 18) in einem ersten der zumindest zwei Betriebsmodi befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerung (64) Mittel zum Erhöhen des Zählerwerts um einen zweiten Wert umfaßt, der von dem ersten Wert verschieden ist, wenn die Betriebsmodusdaten anzeigen, daß sich das Sendermodul (14, 16, 18) in einem zweiten der zumindest zwei Betriebsmodi befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste Wert größer als Null ist und der zweite Wert Null ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerung (64) den Zählerwert nur inkrementiert, wenn die Betriebsmodusdaten einen Wert haben, der anzeigt, daß sich das Sendermodul (14, 16, 18) im ersten Betriebsmodus der zumindest zwei Betriebsmodi befindet, wobei der Zählerwert die Dauer des abnormalen Reifenzustands im ersten Betriebsmodus der zumindest zwei Betriebsmodi anzeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Datennachricht (130) vom Sendermodul (14, 16, 18) öfter gesendet wird, wenn sich das Modul im ersten Betriebsmodus befindet als in einem zweiten Betriebsmodus, wobei die Steuerung (64) Mittel umfaßt, um den Zählerwert nur zu erhöhen, wenn die Betriebsmodusdaten anzeigen, daß sich das Sendermodul (14, 16, 18) im ersten Betriebsmodus befindet, wobei der Zählerwert die Dauer eines abnormalen Reifenzustands anzeigt, wenn sich das Reifensendermodul (14, 16, 18) im ersten Betriebsmodus befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der abnormale Reifenzustand ein abnormaler Druckzustand des Fahrzeugreifens (20) ist, wobei der Zählerwert eine Anzeige für die Dauer des abnormalen Druckzustands des Fahrzeugreifens (20) liefert, wenn sich das Sendermodul (14, 16, 18) im ersten Betriebsmodus befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der abnormale Reifenzustand ein abnormaler Temperaturzustand des Fahrzeugreifens (20) ist, wobei der Zählerwert eine Anzeige für die Dauer des abnormalen Temperaturzustands des Fahrzeugreifens (20) liefert, wenn sich das Sendermodul (14, 16, 18) in dem ersten Betriebsmodus befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der abnormale Reifenzustand zumindest einer eines abnormalen Druckzustands und eines abnormalen Temperaturzustands des Fahrzeugreifens (20) ist, wobei der Zählerwert des weiteren einen Zählwert umfaßt, der anzeigend für die Dauer von zumindest einem eines abnormalen Druckzustands und eines abnormalen Temperaturzustands ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Sendermodul (14, 16, 18) am zugeordneten Fahrzeugreifen (20) angebracht ist.
System (10) zum Verfolgen eines abnormalen Zustands eines Fahrzeugreifens (20), wobei das System (10) folgendes aufweist: eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und eine Vielzahl von Sendermodulen (14, 16, 18), wobei jedes der Vielzahl von Sendermodulen (14, 16, 18) an einem zugeordneten Fahrzeugreifen (20, 22, 24) gelegen ist, und wobei die Steuerung Zähler für die Vielzahl von Sendermodulen (14, 16, 18) umfasst.
Verfahren zum Verfolgen eines abnormalen Reifenzustands in einem Reifenzustandsüberwachungssystem, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen eines Signals (51) mit einer Datennachricht (130), die anzeigend für einen Zustand eines zugeordneten Fahrzeugreifens (20, 22, 24) ist; Zählen eines Wertes, der anzeigend für eine Dauer eines abnormalen Reifenzustands des zugeordneten Fahrzeugreifens (20, 22, 24) ist; und Erhöhen des gezählten Wertes als eine Funktion des Inhalts der empfangenen Datennachricht (130), und Bestimmen, ob die empfangene Datennachricht (130) das Auftreten eines abnormalen Reifenzustands anzeigt, und wobei der Schritt, den gezählten Wert zu erhöhen, ansprechend auf die Bestimmung ist, daß der abnormale Reifenzustand existiert, wobei die Datennachricht (130) Daten umfaßt, die anzeigend für einen Betriebsmodus eines dem Fahrzeugreifen (20) zugeordneten Sendermoduls (14, 16, 18) sind, und wobei der Schritt, den gezählten Wert zu erhöhen, auf den Betriebsmodusdaten der Datennachricht (130) basiert.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Sendermodul (14, 16, 18) zumindest zwei Betriebsmodi besitzt, wobei der Schritt des Erhöhens des weiteren umfaßt, den Zählerwert um einen ersten Wert zu erhöhen, wenn die Betriebsmodusdaten anzeigen, daß sich das Sendermodul (14, 16, 18) in einem ersten der zumindest zwei Betriebsmodi befindet, und den Zählerwert um einen zweiten Wert zu erhöhen, wenn die Betriebsmodusdaten anzeigen, daß sich das Sendermodul (14, 16, 18) in einem zweiten der zumindest zwei Betriebsmodi befindet.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Betriebsmodusdaten anzeigen, in welchem der zumindest zwei Betriebsmodi das Sendermodul (14, 16, 18) funktioniert bzw. arbeitet, wobei der Schritt des Erhöhens des weiteren umfaßt, den Zählerwert nur zu erhöhen, wenn die Betriebsmodusdaten anzeigen, daß sich das Sendermodul (14, 16, 18) im ersten Zustand befindet, so daß der Zählerwert die Dauer eines abnormalen Reifenzustands anzeigt, während sich das Reifensendermodul im ersten Betriebsmodus befindet.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der abnormale Reifenzustand ein abnormaler Druckzustand des zugeordneten Fahrzeugreifens (20) ist, wobei der Schritt des Erhöhens beim Empfang einer Datennachricht (130) mit Reifenzustandsdaten auftritt, die einen abnormalen Druckzustand des zugeordneten Fahrzeugreifens (20) anzeigen, wobei der Zählerwert die Dauer eines abnormalen Druckzustands anzeigt, während sich das Sendermodul (14, 16, 18) im ersten Betriebsmodus befindet.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der abnormale Reifenzustand ein abnormaler Temperaturzustand des zugeordneten Fahrzeugreifens (20) ist, und wobei der Schritt des Erhöhens des gezählten Werts an sprechend auf den Empfang einer Datennachricht (130) mit Reifenzustandsdaten ist, die einen abnormalen Temperaturzustand des zugeordneten Fahrzeugreifens (20) anzeigen, wobei der gezählte Wert die Dauer des abnormalen Temperaturzustands anzeigt, während sich das Sendermodul (14, 16, 18) im ersten Betriebsmodus befindet.