DE102006057932A1 - Method and device for detecting the position of vehicle wheels - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuordnung einer zu einem Rad gehörenden, auf drahtlosem Wege an ein Steuergerät übermittelten, ersten Rad- oder Reifengröße zum zugehörigen Rad, bei dem - eine zum selben Rad gehörende, auf eine erste Art und Weise ermittelte zweite Rad- oder Reifengröße auf drahtlosem Wege zum Steuergerät mitübermittelt wird, - die zweite Rad- oder Reifengröße für wenigstens zwei Räder auf eine zweite Art und Weise ermittelt und dem Steuergerät mitgeteilt wird und - durch Vergleich der auf die erste Art und Weise ermittelten zweiten Rad- oder Reifengröße mit den für wenigstens zwei Räder auf die zweite Art und Weise ermittelten Rad- oder Reifengrößen im Steuergerät das zu der ersten Rad- oder Reifengröße zugehörige Rad identifiziert wird.The invention relates to a method for assigning a belonging to a wheel, transmitted wirelessly to a controller, the first wheel or tire size to the associated wheel, in which - a belonging to the same wheel, determined in a first way second wheel or Tire size is transmitted wirelessly to the control unit, - the second wheel or tire size for at least two wheels is determined in a second manner and communicated to the control unit and - by comparing the determined in the first way second wheel or tire size the determined for at least two wheels in the second way wheel or tire sizes in the control unit which is associated with the first wheel or tire size associated wheel.

Description

Stand der TechnikState of the art

In heutigen Reifendrucküberwachungssystemen wird eine Erkennung, ob ein Reifen links oder rechts am Fahrzeug angebracht ist, mit Hilfe von zwei Prinzipien realisiert. Zum einen werden in jeden Radkasten Auslöseschaltungen eingebaut, welche ein Funksignal an den Reifen senden und dadurch die im Reifen eingebauten Reifenelektroniken veranlassen, ein den Reifendruck angebendes Funksignal zu senden. Das bedeutet, die Funksignale der jeweiligen Reifen werden jeweils auf Abruf gesendet.In today's tire pressure monitoring systems will detect whether a tire is left or right on the vehicle attached, realized with the help of two principles. On the one hand in each wheel arch tripping circuits installed, which send a radio signal to the tire and thereby cause the built-in tire electronics in the tire, a the Tire pressure to send indicating radio signal. That means the radio signals each tire will be sent on demand.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, in jeden Reifen zwei Beschleunigungssensoren oder Piezosensoren mit zueinander um 90 Grad versetzten Messrichtungen einzubauen. Anhand der Phasenverschiebungen erkennt das Steuergerät, ob das Signal von einem linken oder einem rechten Reifen stammt.A second option is to put in each tire two acceleration sensors or Piezo sensors with measuring directions offset by 90 degrees install. Based on the phase shifts, the control unit detects whether the Signal from a left or a right tire.

Im Gegensatz dazu funktioniert die vorliegende Erfindung mit nur einem Beschleunigungs- oder Piezosensor in jedem Reifen.in the In contrast, the present invention works with only one Acceleration or piezo sensor in each tire.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zuordnung einer zu einem Rad gehörenden, auf drabtlosem Wege an ein Steuergerät übermittelten, ersten Rad- oder Reifengröße zum zugehörigen Rad, bei dem

  • – eine zum selben Rad gehörende, auf eine erste Art ermittelte zweite Rad- oder Reifengröße auf drahtlosem Wege zum Steuergerät mitübermittelt wird,
  • – die zweite Rad- oder Reifengröße für wenigstens zwei Räder auf eine zweite Art ermittelt und dem Steuergerät mitgeteilt wird und
  • – durch Vergleich der auf die erste Art ermittelten zweiten Rad- oder Reifengröße mit den für wenigstens zwei Räder auf die zweite Art ermittelten Rad- oder Reifengrößen im Steuergerät das zu der ersten Rad- oder Reifengröße zugehörige Rad identifiziert wird. Damit ist auch ohne Kenntnis, von welchem Reifen das drahtlos empfangene Signal bzw. das Funksignal abgesandt wurde, eine einfache und unaufwendige Zuordnung von auf dem Funkweg empfangenen, reifenzugeordneten Signalen zum jeweiligen Reifen möglich
The invention relates to a method and a device for assigning a belonging to a wheel, dracktlosem transmitted to a control unit, first wheel or tire size to the associated wheel, in which
  • A second wheel or tire size belonging to the same wheel and determined in a first manner is also transmitted wirelessly to the control unit,
  • - The second wheel or tire size is determined for at least two wheels in a second way and communicated to the control unit and
  • - By comparing the determined in the first way second wheel or tire size with the determined for at least two wheels in the second way wheel or tire sizes in the control unit to the first wheel or tire size associated wheel is identified. Thus, even without knowing from which tire the wirelessly received signal or the radio signal was sent, a simple and inexpensive assignment of received on the radio path, tire signals associated with each tire is possible

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Rad- oder Reifengröße um eine einen Zustand des Reifens kennzeichnende Reifengröße, insbesondere den Reifenluftdruck, handelt.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the first wheel or tire size is a state of Tire characteristic tire size, in particular the tire air pressure, acts.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich bei den zweiten Rad- oder Reifengrößen um die Raddrehzahl kennzeichnende Raddrehzahlgrößen handelt. Hier wird die Tatsache ausgenutzt, dass die durch karosseriefeste Raddrehzahlsensoren ermittelten Raddrehzahlen in modernen Fahrzeugen ohnehin in Steuergeräten vorliegen. Damit entsteht hier kein wesentlicher Mehraufwand.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that is characteristic of the second wheel or tire sizes around the wheel speed Raddrehzahlgrößen acts. Here the fact is exploited that by the body-fixed wheel speed sensors determined wheel speeds are present in modern vehicles anyway in control units. This creates no significant additional expense.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der auf erste Art ermittelten Raddrehzahlgröße um eine durch einen mit dem Rad oder Reifen mitbewegten Sensor ermittelte Raddrehzahlgröße handelt.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that it is in the first determined wheel speed size to a determined by a mitbewegten with the wheel or tire sensor Raddrehungsgröße acts.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den auf die zweite Art ermittelten Raddrehzahlgrößen um durch karosseriefeste Raddrehzahlsensoren ermittelte Raddrehzahlen handelt.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that it is at the wheel speed determined in the second way by body-fixed wheel speed sensors determined wheel speeds is.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den wenigstens zwei Rädern, für welche die auf die zweite Art ermittelte Rad- oder Reifengröße ermittelt wird, um zwei Räder derselben Fahrzeugachse handelt.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that it is at the at least two wheels, for which the on the second Type determined wheel or tire size is determined by two Wheels of the same Vehicle axle acts.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Signalstärke der aufdrahtlosem Wege ermittelten ersten Rad- oder Reifengröße ermittelt wird, ob diese Rad- oder Reifengröße einem Rad der Vorderachse oder der Hinterachse zugeordnet werden.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that based on the signal strength determined by wireless way determined first wheel or tire size whether this wheel or tire size is a front axle or be assigned to the rear axle.

Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, enthaltend Mittel, die zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren ausgestaltet sind.Further The invention comprises a device containing means suitable for execution of the methods described above are configured.

Die Zeichnung besteht aus den 1 und 2.The drawing consists of the 1 and 2 ,

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug, bei dem erfindungsrelevante Größen eingezeichnet sind. 1 schematically shows a motor vehicle, are marked in the invention relevant variables.

2 zeigt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows the sequence of the method according to the invention.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht auf einfache Art und Weise die Ermittlung der zugehörigen Reifenposition bei drahtlos vom Reifen bzw. Rad an die Fahrzeugkarosserie übertragenen Daten, insbesondere der Information, ob sich der Reifen auf der linken oder der rechten Fahrzeugseite befindet. Als Beispiel wird die drahtlose Übertragung des Reifendrucks betrachtet. Das Steuergerät ist hier zwar in der Lage, aus dem drahtlos empfangenen Signal den Wert des Reifendrucks zu ermitteln, jedoch bleibt die Frage offen, von welchem Rad dieses Signal stammt, d.h. welchem Rad dieser Reifendruck zuzuordnen ist.The present invention makes it possible in a simple manner to determine the associated tire position in the case of data transmitted wirelessly from the tire or wheel to the vehicle body, in particular the information as to whether the tire is located on the left or the right side of the vehicle. As an example, wireless transmission of tire pressure is considered. Although the control unit is able to determine the value of the tire pressure from the signal received wirelessly, the question remains as to which wheel this signal originates from, ie which wheel this tire pressure is assigned.

Die Erfindung erlaubt es, mit nur einem zusätzlichen am Rad bzw. Reifen angebrachten mitrotierenden Sensor, die dem Reifen zugeordnete Fahrzeugseite zu identifizieren. Bei diesem Sensor handelt es sich z.B. um einen Beschleunigungssensor oder einen piezoelektrischen Sensor. Dieser Sensor dient auch der Rolldetektion, d.h. er liefert eine Information darüber, ob eine Reifenbewegung vorliegt oder nicht. Da dieser Sensor ebenso wie der Reifendrucksensor am Rad bzw. Reifen angebracht ist, ist es möglich, diese im selben Gehäuse zu verpacken oder benachbart zu verbauen. Dadurch ist auf einfache Art und Weise ein Informationsaustausch zwischen diesen beiden Sensoren möglich. Beispielsweise kann der Reifendrucksensor bei Nichtvorliegen einer Rollbewegung in einen passiven oder stromsparenden Betriebsmodus gebracht werden, da bei Stillstand des Fahrzeugs eine Reifendrucküberwachung im allgemeinen nicht oder weniger häufig erforderlich ist.The Invention allows, with only one additional on the wheel or tire attached co-rotating sensor, the vehicle side associated with the tire to identify. This sensor is e.g. one Acceleration sensor or a piezoelectric sensor. This Sensor also serves roll detection, i. he provides information about that, whether there is a tire movement or not. Because this sensor as well It is the way the tire pressure sensor is attached to the wheel or tire possible, these in the same housing to package or adjacent to obstruct. This is easy on Way an information exchange between these two sensors possible. For example, the tire pressure sensor in the absence of a Rolling into a passive or power-saving mode of operation be brought because at standstill of the vehicle, a tire pressure monitoring generally not or less often required.

Neben der Detektion einer Rollbewegung kann anhand der Ausgangssignale der genannten Sensoren auch die Raddrehzahl bzw. Radgeschwindigkeit ermittelt werden. Diese Geschwindigkeit kann z.B. aus der Amplitude der Ausgangssignale der genannten Sensoren ermittelt werden. Ebenso kann die Geschwindigkeit aus der Frequenz oder anderen in der Grundwelle des Ausgangssignals enthaltenen Informationen ermittelt werden.Next the detection of a rolling motion can be based on the output signals the sensors mentioned also the wheel speed or wheel speed be determined. This speed can e.g. from the amplitude the output signals of said sensors are determined. As well can change the speed from the frequency or other in the fundamental The information contained in the output signal can be determined.

Diese Geschwindigkeitsinformation wird neben den Reifendruckwerten und/oder Reifentemperaturwerten und/oder Spannungswerten der den Reifendrucksensor oder Reifentemperatursensor versorgenden Batterie an das Zentralsteuergerät gefunkt. In dem Zentralsteuergerät wird diese Information aus dem Funksignal demoduliert. Die Erkennung, ob die empfangenen Funksignale von einem Vorderrad oder einem Hinterrad stammen, kann über die Auswertung der Funksignalamplituden ermittelt werden. Dazu wird der Empfänger bzw. das Zentralsteuergerät nicht in der Mitte zwischen der Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs, sondern deutlich versetzt von der Mitte angebracht, so dass die am Zentralsteuergerät empfangenen Intensitäten der von Vorderrädern stammenden Funksignale und von den Hinterrädern stammenden Funksignale sich signifikant unterscheiden.These Speed information is displayed next to the tire pressure values and / or Tire temperature values and / or voltage values of the tire pressure sensor or tire temperature sensor supplying battery sparked to the central control unit. In the central control unit this information is demodulated from the radio signal. The detection, whether the received radio signals from a front wheel or a rear wheel can come from the Evaluation of the radio signal amplitudes can be determined. This will be the recipient or the central control unit not in the middle between the front and rear axle of the vehicle, but clearly offset from the center, so that the on the central control unit received intensities that of front wheels originating radio signals and derived from the rear wheels radio signals differ significantly.

Um zu erkennen, ob ein linker oder rechter Reifen diese Information gesendet hat, bedarf es zusätzlicher Informationen, welche jedoch in modernen Fahrzeugen zur Verfügung stehen: dies sind die mittels Raddrehzahlsensoren ermittelten Radgeschwindigkeiten. Diese sind üblicherweise auf dem CAN-Bus vorhanden und die Steuergeräte können darauf zurückgreifen.Around to detect if a left or right tire this information has sent, it needs additional Information that is available in modern vehicles: These are the wheel speeds determined by means of wheel speed sensors. These are usually available on the CAN bus and the control units can fall back on it.

Die Ermittlung der per Funkwellen sendenden Fahrzeugseite geschieht in den folgenden Schritten:

  • 1) Bei der Applikation wird der Weg bzw. Abstand L zwischen den Radelektroniken und dem Zentralsteuergerät bestimmt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit v der Funkwellen ist bekannt. Wenn der Abstand zwischen dem Zentralsteuergerät sowie den beiden Radelektroniken einer Achse gleich lang ist, vereinfacht sich die folgende Auswertung. Aus Weg und Geschwindigkeit kann die Zeitdauer T bestimmt werden, welche das Signal nach dem Senden für die Wegstrecke von der Radelektronik zum Steuergerät gebraucht hat. Diese Zeitdauer ergibt sich gemäß der Gleichung T = L/v.
  • 2) Im Zentralsteuergerät sind die auf dem CAN-Bus liegenden Informationen über die Geschwindigkeiten der Räder bekannt. Um die unter 1) erwähnten Laufzeiten T zu berücksichtigen, werden die Radgeschwindigkeiten über ein Zeitintervall T1 mit T1 > T dort gespeichert bzw. in einem Speicher gehalten. Die Notwendigkeit einer Speicherung beruht darauf, dass eine auf dem Funkweg empfangene Radgeschwindigkeit beim Empfang nicht die aktuelle Radgeschwindigkeit darstellt, sondern eine Radgeschwindigkeit, welche um T versetzt vor dem jetzigen Zeitpunkt vorlag.
  • 3) Ein Vergleich der auf dem Funkweg empfangenen Geschwindigkeit v1 mit den Geschwindigkeiten v2 und v3 der Räder der zugehörigen Achse zeigt an, auf welcher Seite des Fahrzeugs der Reifen bzw. das Rad angebracht ist. Die Achse wird anhand der Intensität des Funksignals identifiziert. Bei einer Kurvenfahrt ist die Geschwindigkeit der kurveninneren Räder geringer als die der kurvenäußeren Räder. Ein Vergleich von v1 mit den Geschwindigkeiten des kurveninneren und kurvenäußeren Rades zeigt, von welchem Rad und damit von welcher Fahrzeugseite das Funksignal stammt.
The determination of the transmitting side by radio waves vehicle side is done in the following steps:
  • 1) During the application, the distance L between the wheel electronics and the central control unit is determined. The propagation velocity v of the radio waves is known. If the distance between the central control unit and the two wheel electronics of an axle is the same length, the following evaluation is simplified. From travel and speed, the time period T can be determined, which has used the signal after transmission for the distance from the wheel electronics to the control unit. This period of time results according to the equation T = L / v.
  • 2) In the central control unit, the information about the speeds of the wheels lying on the CAN bus is known. In order to take into account the transit times T mentioned under 1), the wheel speeds are stored there over a time interval T1 with T1> T or kept in a memory. The need for storage is based on the fact that a received on the radio wheel speed when receiving is not the current wheel speed, but a wheel speed, which was offset by T before the present time.
  • 3) A comparison of the speed v1 received on the radio path with the velocities v2 and v3 of the wheels of the associated axle indicates on which side of the vehicle the tire or the wheel is mounted. The axis is identified by the intensity of the radio signal. When cornering, the speed of the inside wheels is lower than that of the outside wheels. A comparison of v1 with the velocities of the inside and outside wheels shows, from which wheel and thus from which side of the vehicle the radio signal originates.

In 1 ist in Draufsicht ein Kraftfahrzeug mit der Längsgeschwindigkeit v sowie den Radgeschwindigkeiten

vvl
= Geschwindigkeit des linken Vorderrades,
vvr
= Geschwindigkeit des rechten Vorderrades,
vhl
= Geschwindigkeit des linken Hinterrades und
vhr
= Geschwindigkeit des rechten Hinterrades
dargestellt. SG kennzeichnet das für den Empfang der Funksignale eingerichtete Steuergerät. Die Abstände zu den Vorderrädern sind L1 und die Abstände zu den Hinterrädern sind L2.In 1 is a plan view of a motor vehicle with the longitudinal velocity v and the wheel speeds
vvl
= Speed of the left front wheel,
vvr
= Speed of the right front wheel,
vhl
= Speed of the left rear wheel and
vhr
= Speed of the right rear wheel
shown. SG identifies the controller set up to receive the radio signals. The distances to the front wheels are L1 and the distances to the rear wheels are L2.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Block 200 werden in Block 201 die erste Rad- oder Reifengröße sowie eine zum selben Rad gehörende, auf eine erste Art und Weise ermittelte zweite Rad- oder Reifengröße auf drahtlosem Wege zum Steuergerät übermittelt. Zeitgleich wird in Block 202 die zweite Rad- oder Reifengröße für wenigstens zwei Räder auf eine zweite Art und Weise ermittelt und dem Steuergerät mitgeteilt wird. Anschließend wird in Block 203 durch Vergleich der auf die erste Art und Weise ermittelten zweiten Rad- oder Reifengröße mit den für wenigstens zwei Räder auf die zweite Art und Weise ermittelten Rad- oder Reifengrößen im Steuergerät das zu der ersten Rad- oder Reifengröße zugehörige Rad identifiziert. In Block 204 endet das erfindungsgemäße Verfahren.The course of the Verfah inventive rens is in 2 shown. After starting the procedure in block 200 be in block 201 transmits the first wheel or tire size as well as a second wheel or tire size belonging to the same wheel and determined in a first manner by wireless transmission to the control unit. At the same time, in block 202 the second wheel or tire size for at least two wheels is determined in a second manner and communicated to the controller. Subsequently, in block 203 by comparing the second wheel or tire size determined in the first way with the wheel or tire sizes determined in the second manner for at least two wheels in the control unit, the wheel associated with the first wheel or tire size. In block 204 ends the inventive method.

Claims (8)

Verfahren zur Zuordnung einer zu einem Rad gehörenden, auf drahtlosem Wege an ein Steuergerät übermittelten, ersten Rad- oder Reifengröße zum zugehörigen Rad, bei dem – eine zum selben Rad gehörende, auf eine erste Art und Weise ermittelte zweite Rad- oder Reifengröße auf drahtlosem Wege zum Steuergerät mitübermittelt wird (201), – die zweite Rad- oder Reifengröße für wenigstens zwei Räder auf eine zweite Art und Weise ermittelt und dem Steuergerät mitgeteilt wird (202) und – durch Vergleich der auf die erste Art und Weise ermittelten zweiten Rad- oder Reifengröße mit den für wenigstens zwei Räder auf die zweite Art und Weise ermittelten Rad- oder Reifengrößen im Steuergerät das zu der ersten Rad- oder Reifengröße zugehörige Rad identifiziert wird (203).A method for assigning a belonging to a wheel, transmitted wirelessly to a controller, the first wheel or tire size to the associated wheel, in which - a belonging to the same wheel, determined in a first way second wheel or tire size by wireless means is transmitted to the control unit ( 201 ), - the second wheel or tire size for at least two wheels is determined in a second manner and communicated to the control unit ( 202 ) and - by comparing the second wheel or tire size determined in the first way with the wheel or tire sizes determined in the second manner for at least two wheels in the control unit, the wheel associated with the first wheel or tire size ( 203 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Rad- oder Reifengröße um eine einen Zustand des Reifens kennzeichnende Reifengröße, insbesondere den Reifenluftdruck, handelt.Method according to claim 1, characterized in that that it is at the first wheel or Tire size around one a condition of the tire characterizing tire size, in particular the tire air pressure, acts. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei den zweiten Rad- oder Reifengrößen um die Raddrehzahl kennzeichnende Raddrehzahlgrößen (vvl, vvr, vhl, vhr) handelt.Method according to claim 1, characterized in that that at the second wheel or Tire sizes around the Raddrehzahl characteristic wheel speed variables (vvl, vvr, vhl, vhr) is. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der auf erste Art und Weise ermittelten Raddrehzahlgröße um eine durch einen mit dem Rad oder Reifen mitbewegten Sensor ermittelte Raddrehzahlgröße handelt.Method according to claim 3, characterized that the wheel speed variable determined in the first way is one determined by a mitbewegten with the wheel or tire sensor Raddrehungsgröße acts. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den auf die zweite Art und Weise ermittelten Raddrehzahlgrößen um durch karosseriefeste Raddrehzahlsensoren ermittelte Raddrehzahlen (vvl, vvr, vhl, vhr) handelt.Method according to claim 3, characterized that it is in the determined in the second way wheel speed by Body-fixed wheel speed sensors determined wheel speeds (vvl, vvr, vhl, vhr). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den wenigstens zwei Rädern, für welche die auf die zweite Art ermittelte Rad- oder Reifengröße ermittelt wird, um zwei Räder derselben Fahrzeugachse handelt.Method according to claim 1, characterized in that that it is at the at least two wheels, for which the on the second Type determined wheel or tire size is determined by two Wheels of the same Vehicle axle acts. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Signalstärke der auf drahtlosem Wege ermittelten ersten Rad- oder Reifengröße ermittelt wird, ob diese Rad- oder Reifengröße einem Rad der Vorderachse oder der Hinterachse zugeordnet werdenMethod according to Claim 6, characterized that based on the signal strength determined by wireless means determined first wheel or tire size Whether this wheel or tire size is a wheel of the front axle or the rear axle can be assigned Vorrichtung, enthaltend Mittel, die zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren ausgestaltet sind.Device containing means for carrying out the configured as described above.
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