DE102010037510B4

DE102010037510B4 - Verfahren zum Zuordnen von Kennungen von Radelektroniken eines Reifendrucküberwachungssystems eines Fahrzeugs zu den Positionen der Räder an dem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010037510B4
Application number: DE102010037510.1A
Authority: DE
Inventors: Ralf Kessler; Andreas Kraft; Markus Wagner; Jürgen SCHÖNBECK; Peter Brand
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Baolong Electronics Bretten GmbH
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: US20120065832A1; CN102529610B; DE102010037510A1; US8600607B2; CN102529610A

Abstract

Verfahren zum Zuordnen von Kennungen, die in Signalen enthalten sind, welche von Radelektroniken eines Reifendrucküberwachungssystems eines Fahrzeugs ausgesandt werden, die an Rädern des Fahrzeuges angebracht sind, welche an dem Fahrzeug montiert sind und deren gleichzeitig auftretende Drehzahlen sich, auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius der Räder normiert, bedingt durch die unterschiedlichen Positionen der Räder am Fahrzeug, bei Kurvenfahrt unterscheiden, so dass die Positionen der Räder nach aufsteigender Drehzahl der Räder bei Kurvenfahrt sortiert werden können, zu den Positionen der Räder, wobei die Radelelektroniken jeweils einen Drucksensor, welcher auf den Reifendruck des Rades anspricht, einen Bewegungssensor, welcher eine Information über die Drehzahl des Rades liefert, einen Speicher mit der darin gespeicherten individuellen Kennung der Radelektronik, und einen Sender aufweisen, welcher Signale, die nicht nur die individuelle Kennung, sondern auch die Information über die Drehzahl des jeweiligen Rades enthalten, an einen Empfänger überträgt, der mit einer an der Karosserie des Fahrzeugs vorgesehenen Antenne sowie mit einer Auswerteeinrichtung versehen oder verbunden ist; die Auswerteeinrichtung identifiziert die übertragenen Kennungen und vergleicht die Wege, welche die zugehörigen Räder in einem definierten Zeitraum zurückgelegt haben, sortiert die Kennungen nach der Länge des in dem bestimmten Zeitraum zurückgelegten Weges, und ordnet die Kennungen den Radpositionen so zu, dass die Kennung, bei welcher in dem definierten Zeitraum der Längste Weg zurückgelegt wurde, der Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt der längste Weg erwartet wird, und dass die Kennung, bei welcher in dem definierten Zeitraum der kürzeste Weg zurückgelegt wurde, jener Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt der kürzeste Weg erwartet wird; zu diesem Zweck wird für zwei Räder, welche hintereinander auf derselben Seite des Fahrzeuges montiert sind, die Differenz der Wege ermittelt, welche die beiden Räder in dem definierten Zeitraum zurückgelegt haben, und es wird der größere Weg dem vorderen Rad und der kleinere Weg dem hinteren Rad zugeordnet; die Fälle, in denen eine bestimmte Kennung einem vorderen Rad des Fahrzeuges zugeordnet wurde, werden gezählt, die Fälle, dass dieselbe Kennung einem hinteren Rad auf derselben Seite des Fahrzeuges zugeordnet wurde, werden getrennt davon gezählt, und die Kennung wird unter derjenigen Radposition gespeichert, für welche die gezählten Zuordnungen zuerst einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert erreichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen von Kennungen, die in Signalen enthalten sind, welche von Baugruppen eines Reifendrucküberwachungssystems eines Fahrzeuges ausgesandt werden, die an Rädern des Fahrzeuges angebracht sind, zu den Positionen von Rädern, die an dem Fahrzeug montiert sind. Die an den Rädern des Fahrzeuges angebrachten Baugruppen werden nachfolgend als Radelektroniken bezeichnet. Jede Radelektronik enthält einen Drucksensor, welcher auf den Reifendruck des Rades anspricht, einen Bewegungssensor, insbesondere einen Beschleunigungssensor, welcher eine Information über die Drehzahl des Rades liefert, einen Speicher, in welchem eine individuelle Kennung der Radelektronik gespeichert ist, und einen Sender, welcher Signale, die nicht nur die individuelle Kennung, sondern auch eine Information über die Drehzahl des jeweiligen Rades enthalten, an einen Empfänger überträgt, der mit einer an der Karosserie des Fahrzeugs vorgesehenen Antenne sowie mit einer Auswerteeinrichtung versehen oder verbunden ist. Die Antenne ist üblicherweise an der Unterseite der Karosserie angebracht. Sie kann mit dem Empfänger, der die empfangenen Signale dekodiert und gegebenenfalls verstärkt und/oder auf andere Weise aufbereitet, mittels eines Kabels verbunden sein oder mit der Antenne zu einer Baugruppe zusammengefasst sein. Die Auswerteeinrichtung ist im Allgemeinen in einiger Entfernung von der Antenne im Motorraum oder im Innenraum des Fahrzeugs, z. B. hinter dem Armaturenbrett, angeordnet. Der Empfänger kann mit der Auswerteeinrichtung zu einer Baugruppe zusammengefasst oder getrennt davon verwirklicht sein. Schließlich kann der Empfänger auch aufgeteilt sein in einen der Antenne zugeordneten Teil und einen der Auswerteeinrichtung zugeordneten Teil.
Die Auswerteeinrichtung, manchmal auch als Zentraleinheit des Reifendrucküberwachungssystems bezeichnet, wertet die von den Radelektroniken übertragenen Signale aus und zeigt dem Fahrer Anomalien des Reifendrucks an, wozu die Auswerteeinrichtung im Allgemeinen mit einer im Armaturenbrett des Fahrzeugs vorgesehenen Anzeigeeinrichtung verbunden ist. Die Verbindungen zwischen der Auswerteeinrichtung und der Anzeigeeinrichtung und gegebenenfalls zum Empfänger erfolgten üblicherweise über Kabel, z. B. über ein im Fahrzeug vorgesehenes BUS-System.
Damit die Auswerteeinrichtung anzeigen kann, an welchem Rad eine Anomalie des Reifendrucks auftritt, muss sie wissen, an welchem Rad sich eine Radelektronik befindet, welche die Anomalie des Reifendrucks signalisiert. Zu diesem Zweck übertragen die Radelektroniken in ihren Signalen zusammen mit einer Information über den Reifendruck auch eine individuelle Kennung, bei der es sich üblicherweise um eine Ziffernfolge handelt. Damit die Auswerteeinrichtung eine ihr übermittelte Ziffernfolge einem bestimmten Rad bzw. einer bestimmten Radposition zuordnen kann, müssen ihr vorab die Kennungen der im Fahrzeug verbauten Radelektroniken und deren Zuordnung zu den Radpositionen mitgeteilt und gespeichert werden. Dazu sind Zuordnungsverfahren bekannt.
Aus der EP 0 806 306 B1 ist es bekannt, in der Radelektronik einen Bewegungssensor, nämlich einen Beschleunigungssensor, vorzusehen, der auf am Rad auftretende radiale Beschleunigungen und/oder tangentiale Beschleunigungen anspricht. Ein solcher Beschleunigungssensor erlaubt nicht nur, zwischen einem ruhenden Fahrzeug und einem stehenden Fahrzeug zu unterscheiden, sondern er liefert auch eine Information über die Drehzahl des Rades. Der Radialbeschleunigung und der Tangentialbeschleunigung eines Rades ist nämlich die Gravitationsbeschleunigung überlagert, deren Einfluss bei jeder Umdrehung des Rades zweimal sein Vorzeichen wechselt. Der Kehrwert der Zeitspanne zwischen je zwei Vorzeichenwechseln der von der Gravitationsbeschleunigung verursachten Überlagerung des Beschleunigungssignals ist der Drehzahl des Rades proportional.
Das aus der EP 0 806 306 B1 bekannte Verfahren vergleicht die vom Beschleunigungssensor in der Radelektronik gewonnene Drehzahl mit den Drehzahlen, welche für denselben Zeitraum von ABS-Sensoren an den Rädern des Fahrzeuges geliefert worden sind. Wird eine Übereinstimmung der von der Radelektronik stammenden Drehzahlmessung mit einer von einem ABS-Sensor stammenden Drehzahlmessung festgestellt, dann wird angenommen, dass der ABS-Sensor und die betreffende Radelektronik derselben Radposition, z. B. am Fahrzeug vorne links, zugeordnet sind. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die von der Radelektronik stammende Drehzahlmessung mit der Drehzahlmessung von nur einem der ABS-Sensoren übereinstimmt. Die Kennung wird dann unter der Position des ABS-Sensors gespeichert, von welcher das übereinstimmende Drehzahlsignal kam. Bei künftigen Signalen, die dieselbe Kennung enthalten, weiß die Auswerteeinrichtung dann, von welchem Rad bzw. von welcher Radposition, z. B. vorne links, das Signal stammt.
Das bekannte Zuordnungsverfahren setzt voraus, dass die Räder beim Drehzahlvergleich Unterschiede in den Drehzahlen aufweisen. Diese Unterschiede können unterschiedliche Ursachen haben, z. B. Schlupf zwischen Rad und Fahrbahn, unterschiedliche Rollradien infolge unterschiedlicher Reifengrößen oder infolge unterschiedlicher Belastungen oder infolge unterschiedlicher Reifendrücke und insbesondere infolge von Kurvenfahrt; Räder auf der Kurvenaußenseite legen stets einen größeren Weg zurück als Räder auf der Kurveninnenseite und drehen sich deshalb schneller als die Räder auf der Kurveninnenseite. Die Drehzahlunterschiede zwischen den Rädern eines Fahrzeuges können gering sein, bei Geradeausfahrt sogar verschwindend gering. Die EP 0 806 306 B1 fordert deshalb, dass zwei Drehzahlwerte, von denen einer mit Hilfe des Beschleunigungssensors in einer Radelektronik und einer mit Hilfe eines ABS-Sensors gemessen wurde, nur dann als übereinstimmend gewertet werden, wenn sie bis auf messtechnisch nicht zu vermeidende Ungleichheiten übereinstimmen. Nur wenn eine solche hochgradige Übereinstimmung ein einziges Mal für nur einen der ABS-Sensoren festgestellt wird, wird die Kennung der Radelektronik genau dem ABS-Sensor zugeordnet, der das übereinstimmende Drehzahlsignal geliefert hat. Das hat den Nachteil, dass es sehr lange dauern kann, bis die Auswerteeinrichtung alle Kennungen, die sie empfängt, jeweils einem bestimmten ABS-Sensor und damit einer bestimmten Radposition zugeordnet hat. Außerdem ist das bekannte Verfahren anfällig für fehlerhafte Zuordnungen. Solange die Kennungen der am Fahrzeug verbauten Radelektroniken aber nicht zutreffend den Radpositionen zugeordnet sind, ist eine zuverlässige Reifendruckkontrolle nicht möglich. Das aus der EP 0 806 306 B1 bekannte Verfahren hat daher keinen Eingang in die Praxis gefunden.
Aus der DE 198 56 861 B4 ist ein automatisches Zuordnungsverfahren bekannt, welches über die Auswertung einer Drehrichtungsinformation, welche von einem Beschleunigungssensor in der jeweiligen Radelektronik geliefert wird, und aus den empfangenen Signalpegeln innerhalb kurzer Zeit eine eindeutige Zuordnung der Kennungen zu den Radpositionen ermöglicht. Das erfordert jedoch die Anordnung der Empfangsantenne an einer außermittig gelegenen Stelle des Karosseriebodens als Voraussetzung dafür, dass die Signale, die von den Radelektroniken mit gleicher Leistung gesendet werden, von der Empfangsantenne mit unterschiedlichem Signalpegeln empfangen werden. Diese an sich gute Möglichkeit, ein Zuordnungsverfahren rasch und zuverlässig durchzuführen, verbietet sich jedoch, wenn für die Empfangsantenne eine zentrale Position gewünscht wird, an welcher sie Signale aus allen Richtungen möglichst gleich gut empfangen kann, z. B. auch die Signale eines Funkschlüssels, welche aus beliebiger Richtung auf die Empfangsantenne treffen können.
Die US 2002/0092346 A1 offenbart Möglichkeiten, um allein aus den bei Kurvenfahrt unterschiedlichen Raddrehzahlen auf die Radposition zu schließen. Die Raddrehzahl wird aus der drehzahlabhängig schwankenden Intensität des Trägersignals der Radelektronik ermittelt.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, ein Zuordnungsverfahren zu schaffen, welches zuverlässiger und/oder schneller zum Erfolg führt als das aus der US 2002/0092346 A1 und das aus der EP 0 806 306 B1 bekannte Verfahren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren ordnet Kennungen, die in Signalen enthalten sind, welche von Radelektroniken eines Reifendrucküberwachungssystems eines Fahrzeugs ausgesandt werden, den Positionen der Räder zu.
Das Verfahren nutzt Radelelektroniken, die jeweils einen Drucksensor, welcher auf den Reifendruck des Rades anspricht, einen Bewegungssensor, welcher eine Information über die Drehzahl des Rades liefert, einen Speicher mit der darin gespeicherten individuellen Kennung der Radelektronik, und einen Sender aufweisen, welcher Signale, die nicht nur die individuelle Kennung, sondern auch eine Information über die Drehzahl des jeweiligen Rades enthalten, an einen Empfänger überträgt, der mit einer an der Karosserie des Fahrzeugs vorgesehenen Antenne sowie mit einer Auswerteeinrichtung versehen oder verbunden ist.
Die Auswerteeinrichtung identifiziert die übertragenen Kennungen und vergleicht die Wege, welche die zugehörigen Räder in einem definierten Zeitraum zurückgelegt haben, sortiert die Kennungen nach der Länge des in dem bestimmten Zeitraum zurückgelegten Weges, und ordnet die Kennungen den Radpositionen so zu, dass die Kennung, bei welcher in dem definierten Zeitraum der längste Weg zurückgelegt wurde, jener Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt der längste Weg erwartet wird, und dass die Kennung, bei welcher in dem definierten Zeitraum der kürzeste Weg zurückgelegt wurde, jener Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt der kürzeste Weg erwartet wird.
Die Erfindung macht es sich zu nutze, dass die Räder eines Fahrzeuges bei Kurvenfahrt unterschiedliche Wege zurücklegen. Bei einem Fahrzeug mit vier Rädern, von denen die beiden Vorderräder lenkbar sind, legt bei einer Linkskurve das linke Hinterrad den kürzesten Weg zurück. Das linke Vorderrad legt einen etwas größeren Weg zurück als das linke Hinterrad. Das rechte Hinterrad legt einen größeren Weg zurück als das linke Vorderrad und das rechte Vorderrad Legt einen etwas größeren Weg zurück als das rechte Hinterrad. Übereinstimmende Rollradien der Räder vorausgesetzt, unterscheiden sich die Drehzahlen der Räder bei Kurvenfahrt dementsprechend. Das Rad, welches bei Kurvenfahrt den längsten Weg zurücklegt, weist dabei auch die höchste Drehzahl auf und macht bei Kurvenfahrt in einem definierten Zeitraum mehr Umdrehungen als das Rad, welches in derselben Kurve den kürzesten Weg zurücklegt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich deshalb für alle Fahrzeuge, deren Räder, bedingt durch ihre unterschiedlichen Positionen am Fahrzeug, bei übereinstimmendem Rollradius bei Kurvenfahrt unterschiedliche Drehzahlen aufweisen bzw. in einem definierten Zeitraum zu einer unterschiedlichen Anzahl von Radumdrehungen führen. Sollten sich die Räder des Fahrzeuges im Rollradius unterscheiden, z. B. deshalb, weil für die Räder auf der Hinterachse größere Reifen vorgesehen sind als für die Räder auf der Vorderachse, oder weil zwar für alle Räder Reifen gleicher Größe vorgeschrieben sind, die Reifen auf den angetriebenen Rädern aber schneller verschleißen und früher ausgetauscht werden als die Reifen auf den nicht angetriebenen Rädern, dann empfiehlt es sich, das im erfindungsgemäßen Verfahren zu berücksichtigen. In einem solchen Fall kann man die unterschiedlichen Rollradien der Räder beim Vergleich der Drehzahlen der Räder bzw. beim Vergleich der in einem definierten Zeitraum auftretenden Umdrehungen der Räder dadurch berücksichtigen, dass man die Drehzahlen bzw. die Anzahl der Umdrehungen der Räder auf einen für das Fahrzeug übereinstimmend gewählten Rollradius normiert, bevor man die Drehzahlen bzw. die Anzahl der Umdrehungen der Räder miteinander vergleicht. Die Normierung hat den Effekt, dass der Vergleich so stattfinden kann, als wenn alle Räder den gleichen Rollradius hätten.
Die Erfindung hat wesentliche Vorteile:

• Das erfindungsgemäße Verfahren ist zuverlässiger als das aus der EP 0 806 306 B1 bekannte Verfahren, weil es zur Zuordnung der Kennung einer Radelektronik zu einer Radposition nicht eine einzige Drehzahlmessung heranzieht, sondern die Länge der Wege auswerten kann, welche beim Durchfahren einer Kurve auftreten, wobei sich der definierte Zeitraum, über welchen die Wege gemessen werden, praktisch über die gesamte Dauer der Kurvenfahrt oder auch über mehrere Kurvenfahrten erstrecken kann. Eine Kurvenfahrt kann z. B. mit Hilfe eines Lenkwinkelsensors erkannt und der Auswerteeinrichtung mitgeteilt werden. Es können deshalb auch aufeinanderfolgend mehrere Messungen herangezogen werden.
• Gleichwohl führt das erfindungsgemäße Verfahren schneller zu einer vollständigen Zuordnung der Radelektroniken eines Fahrzeuges zu den verschiedenen Radpositionen, weil auch Einzelmessungen, die für sich genommen noch keine eindeutige Aussage darüber erlauben mögen, zu welcher Radposition eine bestimmte Kennung gehört, durch das Summieren der Ergebnisse mehrerer Einzelvergleiche einen Beitrag zum vollständigen Ergebnis des Zuordnungsverfahrens liefern.
• Mit zunehmender Anzahl von Drehzahlmessungen bzw. Messungen von Umdrehungszahlen der Räder bei Kurvenfahrt kristallisieren sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Zuordnungen heraus, die auffällig häufig auftreten, häufiger als andere Zuordnungen. Diese Zuordnungen, die auffällig häufig auftreten, also deutlich überwiegen, sind die gesuchten Zuordnungen.
• Insbesondere bei Kurvenfahrten hat die Auswertung über möglichst kurze Zeitabschnitte den Vorteil, dass die Unterschiede der Wegstrecken aller Einzelmessungen beim Durchfahren einer Kurve zum Ergebnis der Zuordnung beitragen. Deshalb ist es vorteilhaft, die Zeitabschnitte so kurz zu wählen, dass beim Durchfahren einer Kurve hintereinander mehrere Einzelmessungen der Drehzahl der Räder durchgeführt werden können; dann führt das erfindungsgemäße Verfahren schnellstmöglich zu einem zuverlässigen Zuordnungsergebnis. Würde man im Gegensatz dazu die Zeitabschnitte für die einzelnen Messungen der Raddrehzahl so lang wählen, dass sie das Durchfahren von mehr als einer Kurve enthalten können, dann könnten sich Drehzahlunterschiede, die z. B. bei Durchfahren einer Linkskurve auftreten, infolge von umgekehrten Drehzahlunterschieden beim anschließenden Durchfahren einer Rechtskurve wieder gegenseitig aufheben. Es wird deshalb bevorzugt, die Raddrehzahlmessungen in möglichst kurzen Zeitabschnitten durchzuführen.
• Sind alle Kennungen bis auf eine Kennung ihren Radpositionen zugeordnet, kann die letzte noch verbliebene Kennung ohne weiteres der letzten noch verbliebenen Radposition zugeordnet werden. Radelektroniken von im Fahrzeug mitgeführten Ersatzrädern bleiben außer Betracht, da sie kein Drehzahlsignal liefern.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für Reifendrucküberwachungssysteme, bei denen die Empfangsantenne an einer solchen zentralen Stelle der Karosserie des Fahrzeuges angebracht ist, an der sie Signale eines Funkschlüssels aus allen Richtungen möglichst gleich gut empfangen kann und damit auch die von den Radelektroniken kommenden Signale – von Einflüssen durch die Drehung der Räder abgesehen – nicht mit signifikant unterschiedlichen Intensitäten empfängt.
• Erfindungsgemäß kann die Zuordnung selbst bei zentral angeordneter Empfangsantenne allein aus den Signalen der Radelektroniken abgeleitet werden. Zusätzliche Signale von ABS-Sensoren sind zwar – wie später noch erläutert werden wird – für manche Fälle hilfreich, aber vom Grundsatz her entbehrlich.

Die Erfindung eignet sich besonders für zweiachsige Fahrzeuge, auch für solche mit Zwillingsrädern. Die Erfindung ist aber auch in Fahrzeugen in mehr als zwei Achsen verwendbar, wenn sich aus den Radpositionen ableiten lässt, in welcher Reihenfolge ihrer Größe die Drehzahlen an den Radpositionen zu erwarten sind.
Soweit die Kennungen für die Räder auf der rechten Seite des Fahrzeuges unabhängig von den Kennungen für die Räder auf der linken Seite des Fahrzeuges zugeordnet werden können und das Fahrzeug nicht mehrere Achsen mit gelenkten Rädern hat, ist die Erfindung für mehrachsige Fahrzeuge jedenfalls geeignet.
Vorzugsweise werden die Wegmessungen mit Hilfe der Drehzahlen der Räder gewonnen, nämlich dadurch, dass die Auswerteeinrichtung die zusammen mit den Kennungen übertragenen und an die Auswerteeinrichtung übermittelten Informationen über die in einem definierten Zeitraum aufgetretene Anzahl von Umdrehungen der Räder miteinander vergleicht, die Kennungen nach aufsteigenden, auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius normierter, Anzahlen von Umdrehungen der Räder sortiert und die Kennung den Radpositionen so zuordnet, dass die Kennung, bei der die größte normierte Anzahl von Umdrehungen beobachtet wurde, der Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt die größte normierte Drehzahl erwartet wird, und dass die Kennung, bei der die kleinste normierte Anzahl von Umdrehungen beobachtet wurde, jener Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt die kleinste normierte Drehzahl erwartet wird.
Wenn beim Durchfahren einer Linkskurve durch die Anordnung der Räder am Fahrzeug erwartet wird, dass das linke Hinterrad den kürzesten Weg zurücklegt und damit beim Durchfahren der Kurve die wenigsten Umdrehungen vollführt, während das rechte Vorderrad den längsten Weg durchfährt und die meisten Umdrehungen vollführen muss, dann ordnet man die Kennung der Radelektronik, deren Bewegungssensor das größte Drehzahlsignal bzw. in dem definierten Zeitraum die größte Anzahl von Radumdrehungen liefert, dem rechten Vorderrad zu, während die Kennung der Radelektronik, deren Bewegungssensor die geringste Drehzahl bzw. in dem definierten Zeitraum die geringste Anzahl von Radumdrehungen liefert, dem linken Hinterrad zugeordnet wird. Die Kennungen der beiden verbleibenden Radelektroniken werden in der entsprechenden Reihenfolge der Größe der Drehzahlen bzw. der Anzahlen der Umdrehungen, die sie liefern, den beiden verbleibenden Radpositionen hinten rechts und vorne links zugeordnet.
Der definierte Zeitraum wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass in der aufsteigender Reihe der beobachteten Anzahlen von Umdrehungen der Räder das Verhältnis von je zwei aufeinander folgenden Umdrehungszahlen einen vorgewählten ersten Schwellenwert überschreitet, welcher vorzugsweise aus Erfahrungswerten abgeleitet wird. Als Erfahrungswert eignet sich für den ersten Schwellenwert der Wert 1,004, besonders der Wert 1,006, d. h., dass der größere von zwei in der aufsteigenden Reihe benachbarten Zahlenwerten, welche die Anzahl von Umdrehungen der Räder angeben, um wenigstens 0,4%, vorzugsweise um wenigstens 0,6% größer ist als der nächst kleinere Zahlenwert. Die Zuverlässigkeit der Zuordnung wird vorzugsweise dadurch erhöht, dass der Vergleich der Anzahl von Umdrehungen der Räder wiederholt in aufeinanderfolgenden definierten Zeiträumen durchgeführt wird, dass gezählt wird, wie oft als Ergebnis der wiederholten Vergleiche eine bestimmte Kennung jeweils einer bestimmten Radposition zugeordnet wird, und dass die bestimmte Kennung unter jener Radposition gespeichert wird, welcher sie am häufigsten zugeordnet wurde. Je häufiger bei der Wiederholung der Schwellenwert von 1,004, vorzugsweise von 1,006 für eine bestimmte Zuordnung einer Kennung zu einer bestimmten Radposition überschritten wird, um so zuverlässiger wird das Ergebnis der Zuordnung. Die häufigste Zuordnung zu einer Radposition, bei welcher der erste Schwellenwert jeweils überschritten wird, wird vorzugsweise dann gespeichert, wenn die Häufigkeit, mit welcher die Zuordnung gezählt wurde, um eine vorgegebene Anzahl größer ist als die gezählten Anzahlen der Zuordnung derselben Kennung zu den anderen in den Vergleich einbezogenen Radpositionen.
Die vorgegebene Anzahl wird zweckmäßigerweise wieder aus Erfahrungswerten abgeleitet. Vorzugsweise wird die Zuordnung einer Kennung zu einer bestimmten Radposition dann gespeichert, wenn sie mindestens 10 mal, vorzugsweise 20 mal häufiger gezählt wurde als die Zuordnung derselben Kennung zu den anderen in den Vergleich einbezogenen Radpositionen.
Der Bewegungssensor ist bevorzugt ein Beschleunigungssensor. Der Bewegungssensor könnte aber auch ein in den Reifen eingebetteter piezo-elektrischer Sensor sein, welcher beim Durchlauf durch die Aufstandsfläche – den Latsch – des Reifens jedes Mal ein Wechselspannungssignal erzeugt. Einen solchen Bewegungssensor offenbart die WO 2009/027424 A1 .
Besonders bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäße Verfahren für die Räder auf der linken Seite des Fahrzeuges getrennt von den Rädern auf der rechten Seite des Fahrzeuges durchgeführt wird. Dann muss bei einem üblichen Fahrzeug mit vier Rädern für die Zuordnung auf jeder Seite nur ein Vergleich zwischen den Wegen herbeigeführt werden, die auf der jeweiligen Seite das Vorderrad und das Hinterrad zurückgelegt haben. Das macht die Zuordnung leichter und schneller.
Die Unterscheidung zwischen Rädern auf der rechten Seite des Fahrzeugs und Rädern auf der linken Seite des Fahrzeugs ist einfach dadurch möglich, dass man in den Radelektroniken einen Bewegungssensor vorsieht, welcher nicht nur eine Information über die Drehzahl des Rades liefert, sondern auch eine Information über die Drehrichtung. Das ist mit Beschleunigungssensoren, insbesondere mit piezo-elektrischen Beschleunigungssensoren möglich, welche bei der einen Drehrichtung ein Spannungssignal mit positivem Vorzeichen und bei der entgegengesetzten Drehrichtung ein Spannungssignal mit negativem Vorzeichen liefern. Für die Unterscheidung von Rädern auf der rechten Seite von denen auf der linken Seite des Fahrzeuges muss lediglich dafür gesorgt werden, dass die Radelektroniken, wie üblich, an allen Rädern in gleicher Weise montiert sind. Dann hat die Spannung eines piezo-elektrischen Beschleunigungssensors an Rädern auf der linken Seite das entgegengesetzte Vorzeichen des Spannungssignals eines piezo-elektrischen Beschleunigungssensors an einem Rad auf der rechten Seite des Fahrzeugs. Die Radelektroniken liefern in diesem Fall selber eine Aussage darüber, welche beiden Radelektroniken eines Fahrzeuges mit vier Rädern jeweils auf derselben Seite des Fahrzeuges angeordnet sind und welche Kennungen diese beiden Radelektroniken haben. Um sie den Radpositionen eindeutig zuordnen zu können, muss nur noch eine Unterscheidung zwischen dem vorderen Rad und dem hinteren Rad auf derselben Seite des Fahrzeuges getroffen werden. Die ergibt sich erfindungsgemäß aus der Beobachtung der unterschiedlichen Wege, die diese beiden Räder beim Durchfahren einer Linkskurve oder einer Rechtskurve zurücklegen. In beiden Fällen liegt das vordere Rad beim Durchfahren der Kurve den längeren Weg zurück, unabhängig davon, ob es sich um eine Linkskurve oder um eine Rechtskurve handelt. Das erleichtert es besonders, die Ergebnisse mehrerer aufeinanderfolgender Messungen auszuwerten und zu zählen, welches Rad deutlich überwiegend die längeren Wege zurücklegt und damit als Vorderrad erkannt ist.
Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ebenfalls vor, dass zunächst aus der Beobachtung der Drehrichtung der Räder eine Unterscheidung zwischen linken Rädern und rechten Rädern getroffen wird. Für je zwei Räder, welche hintereinander auf derselben Seite des Fahrzeuges montiert sind, wird dann die Differenz der Wege ermittelt, welche die beiden Räder in einem definierten Zeitraum zurückgelegt haben. Der größere Weg wird dem vorderen Rad und der kleinere Weg dem hinteren Rad zugeordnet. Vorzugsweise werden die Fälle, in denen eine bestimmte Kennung einem vorderen Rad des Fahrzeuges zugeordnet wurde, weil aus den Drehzahlsignalen des Rades mit dieser Kennung auf die größere Anzahl von Radumdrehungen und damit auf den längeren Weg geschlossen werden musste, getrennt von den Fällen gezählt, dass dieselbe Kennung einem hinteren Rad zugeordnet wurde. Die Kennung wird schließlich unter derjenigen Radposition gespeichert, für welche die gezählten Zuordnungen zuerst einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert erreichen, welcher ebenfalls vorzugsweise aus Erfahrungswerten abgeleitet ist. Je höher der Schwellenwert ist, desto zuverlässiger ist das Ergebnis. Ist der Schwellenwert die Zahl 50, erreicht man gute Ergebnisse. Vorzugsweise wählt man als zweiten Schwellenwert die Zahl 80.
Um die Differenz der Wege zu ermitteln, die zwei auf derselben Seite des Fahrzeuges angeordnete Räder in einem definierten Zeitraum zurückgelegt haben, werden die einzelnen Zuordnungen zweckmäßigerweise gebildet, indem für jedes von zwei Räden, welche hintereinander auf derselben Seite des Fahrzeugs montiert sind, zwei aufeinanderfolgende Messungen der auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius normierten Umdrehungszahlen der Räder durchgeführt und die Ergebnisse für jedes der beiden Räder voneinander subtrahiert werden, und indem danach die Differenz der so gebildeten Differenzen gebildet wird, welche ein Maß für die Differenz der Wege ist, welche die beiden Räder in dem definierten Zeitraum zurückgelegt haben.
Die einzelnen Zuordnungen einer Kennung zu einer bestimmten Radposition ergeben sich dann einfach aus einer zweifachen Differenzbildung von Drehzahlmesswerten bzw. von Messungen der Anzahl von Radumdrehungen. Die Auswerteeinrichtung muss also nur einfachste Rechenoperationen durchführen.
Radelektroniken arbeiten häufig autonom, d. h., sie führen ihre Mess- und Sendevorgänge nach einem internen Programm aus. Um für das erfindungsgemäße Verfahren aussagekräftige Messwerte zu erhalten, werden vorzugsweise nur solche von den Radelektroniken übermittelte Signale ausgewertet, welche von Rädern mit gleichem Drehsinn stammen und zeitlich dicht beieinander liegen. Wie groß der zeitliche Abstand sein kann, welchen die von den Radelektroniken ausgesandten Signale haben dürfen, um bei der Auswertung noch zu einem brauchbaren Ergebnis zu führen, kann aus Erfahrungswerten abgeleitet werden. Vorzugsweise ist der Zeitabstand, den zwei von den Radelektroniken ausgesandte Signale haben dürfen, um ausgewertet zu werden, kleiner als 2 Sekunden. Signale, deren zeitlicher Abstand größer ist als 2 Sekunden, werden vorzugsweise nicht in den erfindungsgemäßen Vergleich der Raddrehzahlen bzw. der Umdrehungszahlen der Räder auf ein und derselben Seite des Fahrzeuges einbezogen. Das hat sich als ein gut gangbarer Weg erwiesen.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass Räder, die unterschiedliche Rollradien haben, das Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens beeinträchtigen können. Es wird deshalb bevorzugt, zu überprüfen, ob das Fahrzeug Räder hat, die unterschiedliche Rollradien aufweisen, und deren Einfluss auf die Umdrehungszahlen, die sie beim Durchfahren einer Kurve haben, zu kompensieren. Unterschiedliche Rollradien der Räder eines Fahrzeuges werden vorzugsweise dadurch berücksichtigt, dass die mittels eines Bewegungssensors gewonnene Drehzahl bzw. die in einem definierten Zeitraum aufgetretene Anzahl an Umdrehungen für jedes Rad auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius normiert wird. Dabei können die unterschiedlichen Rollradien der Räder aus Drehzahlsignalen gewonnen werden, welche den Rädern zugeordnet sind, indem die bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs gewonnenen Drehzahlsignale der Räder miteinander verglichen werden. Das Vorliegen von Geradeausfahren kann dadurch festgestellt werden, dass das Fahrzeug mit einem Lenkwinkelsensor ausgestattet ist, welcher den Lenkwinkel ständig überwacht. Zeigt er den Lenkwinkel Null an, liegt Geradeausfahrt vor. Das kann der Sensor der Auswerteeinrichtung mitteilen, die damit die Gelegenheit hat, während einer Geradeausfahrt die Drehzahlen der Räder miteinander zu vergleichen. Bei gleichen Rollradien müssen die Drehzahlen bei Geradeausfahrt gleich sein. Sind sie es nicht, ist die Abweichung ein Maß für den Unterschied zweier Räder im Rollradius.

Claims

Verfahren zum Zuordnen von Kennungen, die in Signalen enthalten sind, welche von Radelektroniken eines Reifendrucküberwachungssystems eines Fahrzeugs ausgesandt werden, die an Rädern des Fahrzeuges angebracht sind, welche an dem Fahrzeug montiert sind und deren gleichzeitig auftretende Drehzahlen sich, auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius der Räder normiert, bedingt durch die unterschiedlichen Positionen der Räder am Fahrzeug, bei Kurvenfahrt unterscheiden, so dass die Positionen der Räder nach aufsteigender Drehzahl der Räder bei Kurvenfahrt sortiert werden können, zu den Positionen der Räder, wobei die Radelelektroniken jeweils einen Drucksensor, welcher auf den Reifendruck des Rades anspricht, einen Bewegungssensor, welcher eine Information über die Drehzahl des Rades liefert, einen Speicher mit der darin gespeicherten individuellen Kennung der Radelektronik, und einen Sender aufweisen, welcher Signale, die nicht nur die individuelle Kennung, sondern auch die Information über die Drehzahl des jeweiligen Rades enthalten, an einen Empfänger überträgt, der mit einer an der Karosserie des Fahrzeugs vorgesehenen Antenne sowie mit einer Auswerteeinrichtung versehen oder verbunden ist; die Auswerteeinrichtung identifiziert die übertragenen Kennungen und vergleicht die Wege, welche die zugehörigen Räder in einem definierten Zeitraum zurückgelegt haben, sortiert die Kennungen nach der Länge des in dem bestimmten Zeitraum zurückgelegten Weges, und ordnet die Kennungen den Radpositionen so zu, dass die Kennung, bei welcher in dem definierten Zeitraum der Längste Weg zurückgelegt wurde, der Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt der längste Weg erwartet wird, und dass die Kennung, bei welcher in dem definierten Zeitraum der kürzeste Weg zurückgelegt wurde, jener Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt der kürzeste Weg erwartet wird; zu diesem Zweck wird für zwei Räder, welche hintereinander auf derselben Seite des Fahrzeuges montiert sind, die Differenz der Wege ermittelt, welche die beiden Räder in dem definierten Zeitraum zurückgelegt haben, und es wird der größere Weg dem vorderen Rad und der kleinere Weg dem hinteren Rad zugeordnet; die Fälle, in denen eine bestimmte Kennung einem vorderen Rad des Fahrzeuges zugeordnet wurde, werden gezählt, die Fälle, dass dieselbe Kennung einem hinteren Rad auf derselben Seite des Fahrzeuges zugeordnet wurde, werden getrennt davon gezählt, und die Kennung wird unter derjenigen Radposition gespeichert, für welche die gezählten Zuordnungen zuerst einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert erreichen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung die zusammen mit den Kennungen übertragenen und an die Auswerteeinrichtung übermittelten Informationen über die in einem definierten Zeitraum aufgetretene Anzahl von Umdrehungen der Räder miteinander vergleicht, die Kennungen nach aufsteigender, auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius normierter, Anzahl von Umdrehungen der Räder sortiert, und die Kennung den Radpositionen so zugeordnet, dass die Kennung, bei der die größte normierte Anzahl von Umdrehungen beobachtet wurde, der Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt die größte normierte Drehzahl erwartet wird, und dass die Kennung, bei der die kleinste normierte Anzahl von Umdrehungen beobachtet wurde, jener Radposition zugeordnet ist, in welcher bei Kurvenfahrt die kleinste normierte Drehzahl erwartet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Zeitraum so gewählt wird, dass in der aufsteigenden Reihe der beobachteten Anzahlen von Umdrehungen der Räder das Verhältnis von je zwei aufeinander folgenden Umdrehungszahlen einen vorgewählten ersten Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellenwert 1,004 ist, vorzugsweise 1,006.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich der Anzahl von Umdrehungen der Räder wiederholt in aufeinanderfolgenden definierten Zeiträumen durchgeführt wird, dass gezählt wird, wie oft als Ergebnis der wiederholten Vergleiche eine bestimmte Kennung jeweils einer bestimmten Radposition zugeordnet wird, und dass diese bestimmte Kennung unter jener Radposition gespeichert wird, welcher sie am häufigsten zugeordnet wurde.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die häufigste Zuordnung zu einer Radposition dann gespeichert wird, wenn die Häufigkeit, mit welcher sie gezählt wurde, um eine vorgegebene Anzahl größer ist als die gezählten Anzahlen der Zuordnung derselben Kennung zu den anderen in den Vergleich einbezogenen Radpositionen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Anzahl aus Erfahrungswerten abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung einer Kennung zu einer bestimmten Radposition dann gespeichert wird, wenn sie mindestens 10 mal, vorzugsweise 20 mal häufiger gezählt wurde als die Zuordnung derselben Kennung zu den anderen in den Vergleich einbezogenen Radpositionen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für die Räder auf der linken Seite des Fahrzeuges getrennt von den Rädern auf der rechten Seite des Fahrzeuges durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellenwert mindestens die Zahl 50 ist, vorzugsweise die Zahl 80.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zuordnungen gebildet werden, indem für zwei Räder, welche hintereinander auf derselben Seite des Fahrzeugs montiert sind, für jedes der beiden Räder zwei aufeinanderfolgende Messungen der auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius normierten Umdrehungszahlen der Räder bestimmt und die Ergebnisse für jedes der beiden Räder voneinander subtrahiert werden, und dass danach die Differenz der so gebildeten Differenzen gebildet wird, welche ein Maß für die Differenz der Wege ist, welche die beiden Räder in dem definierten Zeitraum zurückgelegt haben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nur solche von den Radelektroniken übermittelte Signale ausgewertet werden, welche von Rädern mit gleichem Drehsinn stammen und zeitlich dicht beieinander liegen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Zeitabstand festgelegt wird, welchen die von den Radelektroniken ausgesandten Signale haben dürfen, um ausgewertet zu werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitabstand, den zwei von den Radelektroniken ausgesandte Signale haben dürfen, um ausgewertet zu werden, kleiner als 2 Sekunden ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Radelektroniken ein Bewegungssensor verwendet wird, welcher auch eine Information über die Drehrichtung des jeweiligen Rades liefert, und dass anhand der in den Signalen enthaltenen information über die Drehrichtung des jeweiligen Rades unterschieden wird, ob das jeweilige Rad auf der rechten Seite oder auf der linken Seite des Fahrzeuges montiert ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Rollradien der Räder eines Fahrzeuges dadurch berücksichtigt werden, dass die mittels eines Bewegungssensors gewonnene Drehzahl bzw. die in einem definierten Zeitraum aufgetretene Anzahl an Umdrehungen für jedes Rad auf einen übereinstimmend gewählten Rollradius normiert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Rollradien der Räder aus Drehzahlsignalen gewonnen werden, welche von den Radelektroniken der Räder übertragen werden, indem bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs gewonnene Drehzahlsignale der Räder miteinander verglichen werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss von Schlupf zwischen den Rädern des Fahrzeuges aus Unregelmäßigkeiten im Drehzahlsignal von ABS-Sensoren ermittelt wird, welche den einzelnen Rädern zugeordnet sind, und dass der Einfluss des Schlupfes auf den Vergleich der Anzahl der Umdrehungen, welche die Räder beim Durchfahren einer Kurve in einem definierten Zeitraum vollführen, in der Auswerteeinrichtung rechnerisch kompensiert wird.