DE102014100134A1 - Radlokalisierer, Radlokalisierungsvorrichtung, System, Verfahren und Computerprogramm zur Lokalisierung einer Position eines Rads - Google Patents

Radlokalisierer, Radlokalisierungsvorrichtung, System, Verfahren und Computerprogramm zur Lokalisierung einer Position eines Rads Download PDF

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Abstract

Ausführungsformen können ein System, einen Radlokalisierer, eine Radlokalisierungsvorrichtung, ein Verfahren oder ein Computerprogramm zur Lokalisierung einer Position eines Rads und/oder zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads eines Fahrzeugs bereitstellen. Das System zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs umfasst einen Detektor, der dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs zu erhalten, und eine Antiblockiersystemeinheit, die dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten. Das System umfasst ferner einen Positionsgeber, der dazu gestaltet ist, die Position des wenigstens einen Rads auf Basis der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu bestimmen.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen einen Radlokalisierer, eine Radlokalisierungsvorrichtung, ein Verfahren, ein System und ein Computerprogramm zur Lokalisierung einer Position eines Rads und/oder zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads einer Vorrichtung.
  • Reifendrucküberwachungssysteme (Tire Pressure Monitoring Systems, TPMS) sind dazu gestaltet, den Luftdruck im Inneren von Luftreifen an verschiedenen Arten von Fahrzeugen zu überwachen. Daher werden in den Reifen Drucksensoren verwendet und kann das System dem Fahrer des Fahrzeugs die Reifendruckinformationen melden. Eine drahtlose Übertragung kann verwendet werden, um Informationen hinsichtlich der Druckdaten zu einer zentralen Empfangskomponente in dem Fahrzeug zu senden. Eine solche Gestaltung kann dem System ermöglichen, dem Fahrer Druckverluste der Reifen zu melden oder zu signalisieren. Einige bekannte TPMS stellen neben den Druckinformationen überdies Lokalisierungsinformationen hinsichtlich des Reifens oder des Rads bereit, um einem Fahrer eines Fahrzeugs die Position eines Rads, das einen Druckverlust aufweist, anzugeben. Beispiele sind Angaben, ob ein Druckverlust eines Reifens eines Rads eines PKWs an dem vorderen linken (VL) Reifen, dem vorderen rechten (VR) Reifen, dem hinteren linken (HL) Reifen und/oder dem hinteren rechten (HR) Reifen vorliegt. Nach dem Austausch eines Rads oder Reifens kann eine Zuordnung oder Neuzuordnung der Sensorsignale zu den Positionen an dem Fahrzeug nötig sein. Eine solche Zuordnung kann von Hand ausgeführt werden, zum Beispiel durch Verwenden eines Niederfrequenz(NF)-Initialisierers, der verwendet wird, um jeden einzelnen Sensor bei einer Angabe von einem Systemempfänger zu initialisieren. Die Initialisierung kann bewerkstelligt werden, indem der Reihe nach ein NF-Initialisierer in der Nähe des jeweiligen Sensors aktiviert wird und von dem Sensor eine entsprechende Antwort mit einer eindeutigen Identifikation empfangen wird.
  • Einige bekannte TPMS-Systeme benutzen mehrere NF-Initialisierer, z.B. im Hinblick auf die Senderspulen oder Induktoren, um jeden einzelnen Sensor oder jedes einzelne Rad zu initialisieren, und zum Beispiel können diese in dem Radkasten jedes Rads angebracht sein. Die Anzahl der beteiligten NF-Initialisierer kann einen derartigen Ansatz unwirtschaftlich machen. Andere Konzepte machen von unterschiedlichen Empfangsebenen der NF-Funksignale Gebrauch, indem sie Senderspulen an verschiedenen Stellen verwenden, die in Bezug auf die Räder asymmetrisch sind, z.B. eine vorne und eine hinten. Diese Konzepte sind teuer und für den nachträglichen Einbau ungeeignet. Weitere Konzepte machen von der veränderlichen Empfangsleistung der durch die Sensoren gesendeten NF-Signale Gebrauch. Die Empfangsleistung eines solchen NF-Signals kann gemessen werden und die verschiedenen Stellen können durch die unterschiedlichen Empfangsebenen, die z.B. durch unterschiedliche Entfernungen der Räder hervorgerufen werden, unterschieden werden. Je größer die Entfernung zwischen einem Rad und dem entsprechenden Empfänger ist, desto geringer ist die Empfangsleistung. Bei einigen PKWs ist eine Unterscheidung zwischen den Signalen von vorne und den Signalen von hinten möglich, da sich der Empfänger an einer asymmetrischen Position, d.h., nahe an einer Hinterachse befindet, doch ist eine Unterscheidung zwischen den Signalen von links und rechts ziemlich schwierig. Dieses Konzept kann an den komplexen Ausbreitungspfaden der drahtlosen Signale leiden, die eine Zuordnung einer Empfangsebene eines Signals zu einem bestimmten Rad schwierig machen können. Einige Konzepte können einen Satz von Beschleunigungssensoren verwenden, die in jedem Rad auf eine orthogonale Weise eingerichtet sind, um die Drehrichtung der Räder zu bestimmen, um linke und rechte Räder zu unterscheiden.
  • Ein anderes Konzept verwendet ABS(Antiblockiersystem)-Signale, um die Drehfrequenzen der Räder zu bestimmen und sie mit Drehfrequenzen, die auf Basis von TPMS-Signalen bestimmt wurden, welche von radialen Beschleunigungssensoren Gebrauch machen können, die die Beschleunigungsveränderungen bestimmen, während sich der Sensor mit dem Rad dreht, wodurch neben der Schwerkraft überdies eine Zentrifugalbeschleunigung verursacht wird, in Zusammenhang zu bringen oder zu korrelieren.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen beruhen auf der Feststellung, dass Erstausstatter (Original Equipment Manufacturers, OEMs) den Wunsch nach einem robusten, billigen/kostenwirksamen und energieeffizienten Lokalisierungskonzept bis zu der Höchstgeschwindigkeit, wie etwa bis zu 300 km/h, hegen. Es ist eine weitere Feststellung, dass bestehende Lokalisierungskonzepte Beschränkungen hinsichtlich der Höchstgeschwindigkeit, der Kosten und der Energieeffizienz aufweisen können. Zum Beispiel hängen bei einer Verwendung von Beschleunigungssensoren, um die Drehgeschwindigkeit eines Rads zu bestimmen, die auftretenden Beschleunigungen von der Drehgeschwindigkeit des Rads ab. Doch die Beziehung kann von quadratischer Natur sein, d.h., das Verdoppeln der Drehgeschwindigkeit eines Rads entspricht dem Vierfachen der radialen Beschleunigung. Daher können Radialbeschleunigungssensoren bei höheren Geschwindigkeiten beschränkt sein. Eine weitere Feststellung von Ausführungsformen ist, dass eine tangentiale Beschleunigung ebenfalls ausgenutzt werden kann, um eine Drehgeschwindigkeit eines Rads zu bestimmen. Überdies ist eine weitere Feststellung, dass die tangentiale Beschleunigung nicht auf eine quadratische Weise mit der Drehgeschwindigkeit eines Rads wächst. Ausführungsformen nutzen daher die tangentiale Beschleunigung eines Rads, um eine Drehgeschwindigkeit oder -frequenz des Rads zu bestimmen.
  • Ausführungsformen können daher den Vorteil bieten, dass Tangentialbeschleunigungssensoren, die auch als X-Sensoren bezeichnet werden, anders als wenigstens einige der Radialbeschleunigungssensoren keine Geschwindigkeitsbeschränkung aufweisen können. Da die Beschleunigung nicht so stark wie bei Radialbeschleunigungssensoren wächst, können die Tangentialbeschleunigungssensoren bis zu viel höheren Drehfrequenzen und damit bis zu höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten verwendet werden. Ausführungsformen können damit Lokalisierungskonzepte bereitstellen, die wirksam sind und eine hohe oder sogar keine Geschwindigkeitsbeschränkung aufweisen.
  • Ausführungsformen beruhen ferner auf der Feststellung, dass ein Tangentialbeschleunigungssensor eine genaue Fahrzeuggeschwindigkeit ohne absolute Beschleunigungsinformationen messen kann, was auf einem Prozess der Kalibrierung bei der Herstellung für Geschwindigkeiten in einem weiten Bereich beruhen kann. Überdies kann ein Tangentialsensor möglicherweise keinen Gleichstrom(GS)-Versatz von sinusförmigen Signalen aufweisen, um eine Winkelposition eines Sensors (WPS) festzustellen, und kann ein kosten- und energieeffizientes Konzept ermöglichen. Darüber hinaus kann die Bestimmung der tangentialen Beschleunigung den Vorteil bieten, dass für eine Beschleunigungsmessung möglicherweise kein Temperaturausgleich und keine Kalibrierung erforderlich sind, da relative Messungen genügen können, um eine Drehgeschwindigkeit eines Rads zu bestimmen.
  • Ausführungsformen machen von Informationen Gebrauch, die mit einer tangentialen Beschleunigung wenigstens eines Rads eines Fahrzeugs in Zusammenhang stehen. Im Folgenden kann ein Fahrzeug jedes beliebige Fahrzeug sein, das Reifen verwendet, wie etwa zum Beispiel ein PKW, ein Lieferwagen, ein Lastwagen, ein Bus, ein Flugzeug, ein Fahrrad, ein Motorrad usw. Obwohl viele Ausführungsformen anhand eines PKWs erläutert werden, kann in Ausführungsformen jedes beliebige andere Fahrzeug verwendet werden. Ausführungsformen stellen ein System zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs bereit. Das System umfasst einen Detektor, der dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs zu erhalten. Durch Ausführungsformen wurde festgestellt, dass die tangentiale Beschleunigung eines Rads eines Fahrzeugs ein schwingendes Signal erzeugt, während sich das Rad in der Schwerkraft dreht. Überdies wird die tangentiale Beschleunigung nicht so deutlich wie eine radiale Beschleunigung durch verschiedene Drehgeschwindigkeiten des Rads beeinflusst, wie später ausführlich besprochen werden wird. Bei Ausführungsformen kann der Detektor als jedes beliebige Mittel zur Feststellung, eine Feststellvorrichtung, eine Feststelleinheit, ein Feststellmodul, ein oder mehrere Sensoren usw. ausgeführt werden.
  • Das System umfasst ferner eine Antiblockiersystemeinheit, die dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten. Bei Ausführungsformen kann die Antiblockiersystemeinheit als jedes beliebige Mittel für ein nicht blockierendes Bremsen, eine Antiblockierbremsvorrichtung, ein Antiblockierbremsmodul ausgeführt sein, und kann Antiblockiersystemsensoren oder -detektoren umfassen, wie in der Folge ausführlich besprochen werden wird. Mit anderen Worten können mittels eines Antiblockiersystems winkelige Drehungen der mehreren Räder bestimmt werden.
  • Das System umfasst ferner einen Positionsgeber, der dazu gestaltet ist, auf Basis der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder die Position des wenigstens einen Rads zu bestimmen. Der Positionsgeber kann als jedes beliebige Lokalisierungsmittel wie etwa eine Lokalisierungsvorrichtung, eine Lokalisierungseinheit, ein Lokalisierungsmodul, Software, die auf einer entsprechend angepassten Hardware wie etwa einem Prozessor, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einem Mehrzweck-Prozessor, einer Steuerung usw. ausgeführt wird, ausgeführt sein. Mit anderen Worten kann der Positionsgeber von dem Antiblockiersystem erlangte Kenntnisse hinsichtlich der winkeligen Drehungen der mehreren Räder an dem Fahrzeug nutzen, und kann diese winkeligen Drehungen mit einer winkeligen Drehung, die aus den Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads bestimmt wurden, vergleichen. Damit kann die Feststellung genutzt werden, dass aus der tangentialen Beschleunigung Informationen im Zusammenhang mit einer Winkelfrequenz oder einer Drehgeschwindigkeit des Rads erlangt werden können.
  • Durch Vergleichen der winkeligen Drehungen, die aus den tangentialen Beschleunigungen bestimmt wurden, mit den winkeligen Drehungen von dem Antiblockiersystem ist eine Zuordnung von Signalen mit entsprechenden Drehfrequenzen zueinander möglich. Da die Positionen der Räder, die die winkeligen Drehungen des Antiblockiersystems hervorrufen, bekannt sind, kann der Positionsgeber die Position des wenigstens einen Rads auf Basis der entsprechenden Positionsinformationen von dem Antiblockiersystem bestimmen. Mit anderen Worten kann der Positionsgeber dazu gestaltet sein, die Position des wenigstens einen Rads ferner auf Basis von vorherbestimmten Positionen, die den mehreren Rädern zugeordnet sind, und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten.
  • Bei weiteren Ausführungsformen kann der Detektor einen Beschleunigungssensor zum Erfassen von Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfassen. Der Beschleunigungssensor kann einem an dem Rad angebrachten X-Sensor entsprechen. Bei Ausführungsformen kann ein solcher Tangentialbeschleunigungssensor an dem Reifen oder an der Radfelge angebracht sein. Der Beschleunigungssensor kann einem eindimensionalen Sensor entsprechen, zum Beispiel einem Sensor, der die tangentiale Beschleunigung oder jede beliebige andere Beschleunigung, aus der eine tangentiale Beschleunigung bestimmt werden kann, misst. Bei einigen Ausführungsformen kann der Beschleunigungssensor einem linearen Sensor entsprechen; doch ist auch vorstellbar, dass bei Ausführungsformen nichtlineare Sensoren benutzt werden. Ausführungsformen können sich möglicherweise nicht auf die genauen tangentialen Beschleunigungen stützen, sondern auf Veränderungen der tangentialen Beschleunigung, aus denen Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen des Rads abgeleitet werden können.
  • Bei weiteren Ausführungsformen kann der Positionsgeber dazu gestaltet sein, die Position des wenigstens einen Rads durch Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Korrelation der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder des Fahrzeugs zu bestimmen. Mit anderen Worten kann der Positionsgeber bei einigen Ausführungsformen eine Korrelation zwischen winkeligen Drehungen, die auf Basis eines Antiblockiersystems bestimmt wurden, und winkeligen Drehungen, die auf Basis der tangentialen Beschleunigung eines Rads bestimmt wurden, bestimmen. Das Bestimmen der Korrelation kann dem Bestimmen eines beliebigen Maßes dessen entsprechen, wie die verschiedenen winkeligen Drehungen einander entsprechen. Zum Beispiel kann nach der Ableitung einer winkeligen Drehung aus der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads dieses Rad jener Position zugeordnet werden, für die die Antiblockiersystemeinheit eine winkelige Drehung des entsprechenden Rads angibt, die der aus der tangentialen Beschleunigung bestimmten winkeligen Drehung am nächsten kommt.
  • Bei weiteren Ausführungsformen kann die Antiblockiersystemeinheit einen oder mehrere Antiblockiersensoren umfassen, um die Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten. Es gibt mehrere Möglichkeiten für diese Antiblockiersystemsensoren. Zum Beispiel können an der Felge Anzeiger angebracht sein, die von dem Fahrgestell des Fahrzeugs her erfasst werden können, während sich das Rad dreht. Solche Anzeiger können optische Anzeiger, magnetische Anzeiger, elektrische Anzeiger usw. sein. Die Sensoren können dann optischen Sensoren, Magnetsensoren, elektrischen Sensoren usw. entsprechen. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Ausführung eine sich drehende Platte oder eine Scheibe verwenden, die entsprechend angepasste Spalte aufweist, durch die ein optisches Signal erhalten werden kann. Da dieser Sensor bei dem Antiblockiersystem einer bestimmten Position zugeordnet ist, ist bereits bekannt, von welcher Position die winkelige Drehung durch das Antiblockiersystem gemessen wird.
  • Bei weiteren Ausführungsformen kann der Detektor dazu gestaltet sein, Informationen im Zusammenhang mit einem Reifendruck des wenigstens einen Rads zu erhalten. Der Positionsgeber kann ferner dazu gestaltet sein, die Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck der Position des wenigstens einen Rads zuzuordnen. Mit anderen Worten ist nach der Bestimmung der Position des Rads auch die Zuordnung eines Reifendrucksignals, das zum Beispiel durch einen Drucksensor von einem Reifendrucküberwachungssystem (Tire Pressure Monitoring System, TPMS) bestimmt wurde, zu dieser Position möglich. Bei einigen Ausführungsformen können Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck und Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des entsprechenden Rads unter Verwendung des gleichen Signals übermittelt werden. Darüber hinaus kann das Signal eine Identifikation (ID) umfassen, zum Beispiel in Form einer eindeutigen Nummer, die dem entsprechenden TPMS-Sensor zugeordnet ist. Daher kann der entsprechende Reifendruck der durch das obige Verfahren bestimmten Stelle oder Position zugeordnet werden. Das heißt, bei einigen Ausführungsformen kann der Detektor ferner einen Reifendrucksensor umfassen. Bei einigen Ausführungsformen können ein Reifendrucksensor und ein Tangentialbeschleunigungssensor zu einer Vorrichtung vereinigt sein, wobei die Vorrichtung oder der kombinierte Sensor auch dazu betriebsfähig ist, in einem Signal entsprechende Messergebnisse hinsichtlich der tangentialen Beschleunigung und des Reifendrucks bereitzustellen.
  • Bei weiteren Ausführungsformen können der Detektor und der Positionsgeber dazu gestaltet sein, auf eine drahtlose Weise zu kommunizieren. Mit anderen Worten können Funksignale verwendet werden, um die entsprechenden Informationen von dem Detektor zu dem Positionsgeber zu übermitteln. Der Detektor kann dazu gestaltet sein, Informationen unter Verwendung eines Funksignals zu senden, und der Positionsgeber kann dazu gestaltet sein, aus dem Funksignal Informationen zu erhalten. Zum Beispiel können einige Ausführungsformen Niederfrequenz-Funksignale verwenden, um diese Informationen zu senden. Bei Ausführungsformen kann jeder beliebige drahtlose Nahbereichskommunikationsstandard oder jedes beliebige -system verwendet werden, um die Informationen von dem Detektor zu dem Positionsgeber zu übermitteln. Zum Beispiel kann jede beliebige Nahfeldkommunikation verwendet werden, wie etwa die Funkfrequenzidentifikation (RFID), Zigbee, Bluetooth usw. Somit kann der Detektor bei einigen Ausführungsformen typische Senderbestandteile umfassen, wie etwa eine Sendeantenne oder -schleife, einen Verstärker, ein Filter, einen Mischer, einen Oszillator usw. Entsprechend kann der Positionsgeber typische Empfängerbestandteile umfassen, wie etwa eine Empfangsantenne oder -schleife, einen Verstärker, ein Filter, einen Mischer, einen Oszillator usw.
  • Im Einklang mit der obigen Beschreibung können Ausführungsformen einen Radlokalisierer zur Lokalisierung einer Position oder Stelle wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs bereitstellen. Der Radlokalisierer umfasst einen Detektor, der dazu gestaltet ist, ein Beschleunigungssignal bereitzustellen, das Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst. Überdies umfasst der Radlokalisierer eine Antiblockiersystemeinheit, die dazu gestaltet ist, ein Drehsignal bereitzustellen, das Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfasst. Darüber hinaus umfasst der Radlokalisierer einen Positionsgeber, der dazu gestaltet ist, das Beschleunigungssignal und die Drehung zu erhalten, und ferner dazu gestaltet ist, auf Basis des Beschleunigungssignals und des Drehsignals ein Positionssignal bereitzustellen, das Informationen im Zusammenhang mit der Position des wenigstens einen Rads umfasst.
  • Mit anderen Worten kann der Radlokalisierer als ein oder mehrere Chips oder integrierte Schaltungen ausgeführt werden. Der Detektor kann das Beschleunigungssignal bereitstellen und die Antiblockiersystemeinheit kann das Drehsignal bereitstellen. Der Positionsgeber kann dann aus dem Beschleunigungssignal ein erwartetes Drehsignal für das wenigstens eine Rad bestimmen und dieses erwartete Drehsignal mit dem Drehsignal von der Antiblockiersystemeinheit vergleichen.
  • Bei Ausführungsformen kann der Positionsgeber dazu gestaltet sein, das Positionssignal ferner auf Basis von vorherbestimmten Positionen, die den mehreren Rädern zugeordnet sind, und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder bereitzustellen. Mit anderen Worten kann, wie oben beschrieben wurde, die Antiblockiersystemeinheit über das dahingehende vorherbestimmte Wissen verfügen, welche winkelige Drehung mit welchem der mehreren Räder in Zusammenhang steht. Unter Verwendung dieses vorherbestimmten Wissens hinsichtlich der Position des Rads mit der bestimmten winkeligen Drehung kann diese winkelige Drehung mit der obigen erwarteten winkeligen Drehung verglichen werden und dadurch die Position zugeordnet werden.
  • Bei Ausführungsformen kann der Detektor einen Beschleunigungssensor umfassen, um Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs zu erfassen. Wie oben erklärt wurde, kann der Beschleunigungssensor an der Felge oder dem Reifen des Rads angebracht sein. Bei Ausführungsformen kann der Beschleunigungssensor einem eindimensionalen Sensor und/oder einem linearen Sensor entsprechen. Der Positionsgeber kann dazu gestaltet sein, die Informationen im Zusammenhang mit der Position des wenigstens einen Rads durch Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Korrelation der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder des Fahrzeugs zu bestimmen. Wie oben beschrieben können Korrelationen direkt zwischen Drehsignalen von dem Antiblockiersystem und dem Beschleunigungssignal bestimmt werden, oder kann aus dem Beschleunigungssignal ein erwartetes Drehsignal bestimmt werden, das für die Korrelation verwendet werden kann. Im Einklang mit der obigen Beschreibung kann die Antiblockiersystemeinheit einen oder mehrere Antiblockiersystemsensoren umfassen, um das Drehsignal zu erhalten. Der Positionsgeber kann ferner dazu gestaltet sein, ein Drucksignal zu erhalten, das Informationen im Zusammenhang mit einem Reifendruck des wenigstens einen Rads umfasst. Der Positionsgeber kann ferner dazu gestaltet sein, die Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck mit dem Positionssignal, d.h., mit der aus der winkeligen Drehung und der erwarteten winkeligen Drehung bestimmten Position, zu verbinden. Im Einklang mit dem Obigen kann der Detektor ferner dazu gestaltet sein, Informationen unter Verwendung eines Funksignals zu senden, und kann der Positionsgeber ferner dazu gestaltet sein, die Informationen von dem Funksignal zu erhalten.
  • Ausführungsformen stellen ferner eine Radlokalisierungsvorrichtung zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs bereit. Die Radlokalisierungsvorrichtung umfasst einen oder mehrere Eingänge für ein erstes Signal, das Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst, und für ein oder mehrere zweite Signale, die Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen. Die Radlokalisierungsvorrichtung umfasst ferner einen Ausgang für ein Ausgangssignal, das Informationen im Zusammenhang mit der Position des Rads umfasst, wobei das Ausgangssignal auf dem ersten Signal, das die Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst, und dem einen oder den mehreren zweiten Signalen, die die Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen, beruht.
  • Bei Ausführungsformen kann die Radlokalisierungsvorrichtung als ein oder mehrere Chips oder integrierte Schaltungen ausgeführt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Radlokalisierungsvorrichtung einem der obigen Systeme auf einem Chip entsprechen. Zum Beispiel kann die Radlokalisierungsvorrichtung als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) ausgeführt sein. Bei Ausführungsformen kann das Ausgangssignal Informationen im Zusammenhang mit einer Zuordnung des ersten Signals zu einer der winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen. Mit anderen Worten kann die Radlokalisierungsvorrichtung bei einigen Ausführungsformen dahingehende Informationen bereitstellen, welcher der winkeligen Drehungen der mehreren Räder die betreffende tangentiale Beschleunigung zugeordnet ist. Die endgültige Lokalisierung, zum Beispiel die Zuordnung der Position einer bestimmten winkeligen Drehung zu der tangentialen Beschleunigung, kann außerhalb der Radlokalisierungsvorrichtung durchgeführt werden.
  • Ausführungsformen stellen auch ein Verfahren zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs bereit. Das Verfahren umfasst das Erhalten von Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs und das Erhalten von Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder. Das Verfahren umfasst im Einklang mit der obigen Beschreibung ferner das Bestimmen der Position des wenigstens einen Rads auf Basis der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder.
  • Bei weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bestimmen der Position des wenigstens einen Rads durch Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Korrelation der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder des Fahrzeugs umfassen. Somit können Ausführungsformen im Einklang mit der obigen Beschreibung eine Korrelation zwischen der tangentialen Beschleunigung und den winkeligen Drehungen durchführen. Bei weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Erhalten von Informationen im Zusammenhang mit einem Reifendruck des wenigstens einen Rads und das Verbinden der Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck mit der Position des wenigstens einen Rads umfassen. Überdies kann das Verfahren bei Ausführungsformen wie oben beschrieben das Senden von Informationen unter Verwendung eines Funksignals und das Empfangen der Informationen von dem Funksignal umfassen.
  • Ausführungsformen stellen ferner ein Computerprogramm mit einem Programmcode auf einem nichtflüchtigen Medium bereit, um ein wie oben beschriebenes Verfahren zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einem Prozessor ausgeführt wird.
  • Ausführungsformen können ferner auf die Feststellung basiert werden, dass jedes beliebige Sensorsystem, das sich in einem Rad befindet, batteriebetrieben sein kann. Wenn batteriebetriebene Vorrichtungen vorliegen, kann ein energieeffizienter Betrieb erwünscht sein. Eine weitere Feststellung ist, dass einige Raderfassungssysteme die radiale Beschleunigung verwenden, um zu bestimmen, ob sich das System oder das Rad in Bewegung befindet, oder nicht. Wenn eine geringe oder keine radiale Beschleunigung bestimmt wird, kann das System in einen Bereitschaftsmodus, d.h., in einen energieeffizienten Modus, geschaltet werden. Eine weitere Feststellung durch Ausführungsformen ist, dass eine leistungsfähigere Benutzung eines derartigen Systems erzielt werden kann, wenn eine tatsächliche Beschleunigung in einem Speicher gespeichert wird. Anhand des gespeicherten Werts kann das System aufwachen und eine andere Beschleunigung messen. Wenn sich die Beschleunigung nicht verändert oder sich nicht mehr als ein bestimmter Schwellenwert verändert, kann das System in den Bereitschafts- oder energieeffizienten Modus übergehen. Wenn Veränderungen der Beschleunigung festgestellt werden, kann das System in den Messmodus oder Fahrtmodus geschaltet werden.
  • Ausführungsformen stellen ein System zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads eines Fahrzeugs bereit. Das System umfasst einen Beschleunigungssensor, der dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit einer Beschleunigung eines Rads zu bestimmen. Bei Ausführungsformen kann der Beschleunigungssensor als jeder beliebige ein- oder mehrdimensionale Sensor ausgeführt sein, der linear oder nichtlinear sein kann. Das System umfasst ferner eine Speichereinheit, die dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit der Beschleunigung des Rads zu speichern. Der Speicher kann jeder beliebige Speicher sein, wie etwa ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein elektronisch löschbarer Nurlesespeicher (EEPROM) usw. Der Speicher kann zum Beispiel ebenfalls batteriebetrieben sein; er kann vielseitig oder nicht vielseitig sein. Das System kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die als eine Steuervorrichtung, ein Steuermodul, eine Steuerung, jedes beliebige Mittel zur Steuerung, ein Prozessor, ein Mikroprozessor usw. ausgeführt sein kann.
  • Die Steuereinheit ist dazu gestaltet, gespeicherte Informationen im Zusammenhang mit einer früheren Beschleunigung des Rads mit frischen Informationen im Zusammenhang mit einer jüngsten Beschleunigung des Rads zu vergleichen, wobei die Steuereinheit dazu gestaltet ist, das System in einem Bereitschaftsmodus zu betreiben, wenn sich die gespeicherten Informationen um weniger als einen vorherbestimmten Schwellenwert von den jüngsten Informationen unterscheiden. Mit anderen Worten können Beschleunigungen zu unterschiedlichen Zeiten gemessen werden. Eine Messung zu einer ersten Zeit wird in dem Speicher gespeichert. Zu einer bestimmten späteren Zeit wird eine zweite Messung vorgenommen und mit der ersten Messung verglichen. Wenn der Unterschied zwischen den beiden Messungen unterhalb eines Schwellenwerts liegt, der auf eine vorherbestimmte Weise festgelegt werden kann, wird das System in einem Bereitschaftsmodus betrieben. Wenn Beschleunigungsveränderungen festgestellt werden, kann das System in einen Messmodus geschaltet werden und häufigere Messungen als in dem Bereitschaftsmodus bereitstellen. Der Zeitraum zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit, d.h., die Aufwacheinstellungen für die obigen Vergleiche, kann (können) ebenfalls voreingestellt werden. Somit können die Aufwachintervalle im Bereitschaftsmodus, und damit der entsprechende Energieverbrauch, eingestellt werden.
  • Ausführungsformen können ferner ein entsprechendes Verfahren zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads eines Fahrzeugs bereitstellen. Das Verfahren umfasst das Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Beschleunigung des Rads und das Speichern von Informationen im Zusammenhang mit der Beschleunigung des Rads. Das Verfahren umfasst ferner das Vergleichen von gespeicherten Informationen im Zusammenhang mit einer früheren Beschleunigung des Fahrzeugs mit frischen Informationen im Zusammenhang mit einer jüngsten Beschleunigung des Rads. Das Verfahren umfasst ferner das Betreiben des Systems in einem Bereitschaftsmodus, wenn sich die gespeicherten Informationen um weniger als einen vorherbestimmten Schwellenwert von den jüngsten Informationen unterscheiden.
  • Ausführungsformen können ferner ein Computerprogramm mit einem Programmcode auf einem nichtflüchtigen Medium bereitstellen, um ein Verfahren zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads eines Fahrzeugs nach der obigen Beschreibung durchzuführen, wenn ein Computerprogramm auf einem Computer oder auf einem Prozessor ausgeführt wird.
  • Ausführungsformen können den Vorteil bieten, dass unter Verwendung der tangentialen Beschleunigung für Lokalisierungskonzepte höhere Geschwindigkeitsgrenzen für Lokalisierungssysteme und Sensoren ermöglicht werden können. Überdies können kosteneffizientere Systeme verwendet werden, da Tangentialsensoren möglicherweise nicht kalibriert zu werden brauchen, um die Drehgeschwindigkeit des Rads zu bestimmen. Überdies kann bei Verwendung eines der obigen Konzepte ein sinusförmiges Signal verwendet werden, um eine winkelige Position eines Sensors zu bestimmen, das nur einen geringen oder sogar keinen Gleichstromversatz aufweisen kann. Darüber hinaus können bei Ausführungsformen für Beschleunigungsmessungen kein Temperaturausgleich und keine Kalibrierung nötig sein. Ausführungsformen können nur von relativen Messungen Gebrauch machen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Unter Verwendung der folgenden nicht beschränkenden Ausführungsformen von Geräten und/oder Verfahren und/oder Computerprogrammen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden einige andere Merkmale oder Gesichtspunkte nur beispielhaft beschrieben werden, wobei
  • 1 eine Ausführungsform eines Systems zur Lokalisierung einer Position eines Rads zeigt;
  • 2 eine Ausführungsform eines Radlokalisierers zeigt;
  • 3 eine Ausführungsform einer Radlokalisierungsvorrichtung zeigt;
  • 4 einen Radialbeschleunigungssensor veranschaulicht;
  • 5 einen Radialbeschleunigungssensor in einem Fahrzeug veranschaulicht;
  • 6 einen Tangentialbeschleunigungssensor veranschaulicht;
  • 7 einen Tangentialbeschleunigungssensor in einem Fahrzeug veranschaulicht;
  • 8 eine Ansichtsgrafik eines Beschleunigungssignals bei einer Ausführungsform zeigt;
  • 9 verschiedene tangentiale Beschleunigungen bei einer Ausführungsform veranschaulicht;
  • 10 ein Ansichtsdiagramm mit tangentialen und radialen Beschleunigungen zeigt;
  • 11 die Beschleunigungserfassung bei einer Ausführungsform zeigt;
  • 12 eine Ausführungsform des Systems zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads eines Fahrzeugs zeigt;
  • 13 ein Blockdiagramm eines Ablaufdiagramms eines Verfahrens zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads eines Fahrzeugs zeigt;
  • 14 ein Ablaufdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads zeigt; und
  • 15 ein Blockdiagramm eines Ablaufdiagramms einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Lokalisierung einer Position eines Rads veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden nun verschiedene Ausführungsformen ausführlicher beschrieben werden. In den Figuren können die Dicken von Leitungen, Schichten und/oder anderen Bereichen zur Klarheit übertrieben sein.
  • Entsprechend sind ihre Ausführungsformen, obwohl sich die Ausführungsformen für verschiedene Abwandlungen und alternative Formen eignen, in den Figuren beispielhaft gezeigt und werden sie hier ausführlich beschrieben werden. Es sollte sich jedoch verstehen, dass nicht beabsichtigt ist, die Ausführungsformen auf die bestimmten offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass die Ausführungsformen im Gegenteil alle Abwandlungen, Entsprechungen und Alternativen, die in den Umfang der Erfindung fallen, abdecken sollen.
  • Gleiche Bezugszeichen beziehen sich über die Beschreibung der Figuren hinweg auf gleiche oder ähnliche Elemente. Es versteht sich, dass ein Element dann, wenn es als mit einem anderen Element "verbunden" oder "gekoppelt" bezeichnet wird, direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Im Gegensatz dazu sind dann, wenn ein Element als "direkt verbunden" oder "direkt gekoppelt" bezeichnet wird, keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Andere Worte, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sollten auf eine ähnliche Weise interpretiert werden (z.B. "zwischen" im Vergleich zu "direkt zwischen", "daneben" im Vergleich zu "direkt daneben" usw.).
  • Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll nicht für beispielhafte Ausführungsformen beschränkend sein. Hier sollen die Einzahlformen "ein", "eine, einer, eines" und "der, die, das" auch die Mehrzahlformen enthalten, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig anderes hervorgeht. Es wird sich ferner verstehen, dass die Ausdrücke "umfassen", "umfassend", "aufweisen" und/oder "aufweisend" hier das Vorhandensein angeführter Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Tätigkeiten, Elemente und/oder Bestandteile spezifizieren, aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines bzw. einer oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Tätigkeiten, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
  • Sofern nicht anders definiert weisen alle hier verwendeten Ausdrücke (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Ausdrücke) die gleiche Bedeutung wie die üblicherweise von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Ausführungsformen gehören, verstandene auf. Es wird sich ferner verstehen, dass Ausdrücke, z.B. jene, die in gewöhnlich verwendeten Nachschlagewerken definiert sind, so interpretiert werden sollten, dass sie eine Bedeutung aufweisen, die mit ihrer Bedeutung in dem Kontext der betreffenden Technik vereinbar ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn interpretiert werden, sofern hier nicht ausdrücklich anderes definiert ist.
  • In der folgenden Beschreibung werden einige Bestandteile in mehreren Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gezeigt werden, doch sind sie möglicherweise nicht mehrmals ausführlich beschrieben. Eine ausführliche Beschreibung eines Bestandteils kann dann bei jedem Vorkommen dieses Bestandteils dafür gelten.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines Systems 10 zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs. Das System 10 umfasst einen Detektor 12, der dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs zu erhalten. Das System 10 umfasst ferner eine Antiblockiersystemeinheit 14, die dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten. Das System 10 umfasst ferner einen Positionsgeber 16, der dazu gestaltet ist, auf Basis der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder die Position des wenigstens einen Rads zu bestimmen. Wie 1 weiter zeigt, ist der Detektor 12 mit dem Positionsgeber 16 gekoppelt. Darüber hinaus ist die Antiblockiersystemeinheit 14 mit dem Positionsgeber 16 gekoppelt.
  • Optionale Merkmale sind in den folgenden Figuren durch gestrichelte Linien oder Kästchen angegeben. Wie 1 ferner angibt, kann der Positionsgeber 16 dazu gestaltet sein, die Position des wenigstens einen Rads ferner auf Basis vorherbestimmter Positionen, die den mehreren Rädern zugeordnet sind, und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten. Wie ferner in 1 angegeben kann der Positionsgeber 16 dazu gestaltet sein, die Position des wenigstens einen Rads durch Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Korrelation der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder des Fahrzeugs zu bestimmen.
  • Wie ferner in 1 gezeigt kann der Detektor 12 einen Beschleunigungssensor 18 umfassen, um Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs zu erfassen. Der Beschleunigungssensor 18 kann einem eindimensionalen und/oder linearen Sensor entsprechen. Überdies kann der Detektor 12 einen Drucksensor 24 wie etwa einen Reifendrucksensor 24 umfassen. Der Detektor 12 kann ferner dazu gestaltet sein, Informationen im Zusammenhang mit einem Reifendruck des wenigstens einen Rads zu erhalten, und der Positionsgeber 16 kann somit ferner dazu gestaltet sein, die Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck mit der Position des wenigstens einen Rads zu verbinden. 1 zeigt ferner die optionalen Sensoren 22, die in der Antiblockiersystemeinheit 14 enthalten sein können. Die Antiblockiersystemeinheit 14 kann einen oder mehrere Antiblockiersystemsensoren 22 umfassen, um die Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten. Schließlich zeigt 1 auch, dass zwischen dem Positionsgeber 16 und dem Detektor 12 eine Funkverbindung verwendet werden kann. Genauer kann der Detektor typische Senderbestandteile wie etwa eine Sendeantenne oder -schleife, einen Funkfrequenzoszillator, einen Mischer, einen Leistungsverstärker usw. umfassen. Entsprechend kann der Positionsgeber 16 typische Empfängerbestandteile wie etwa eine oder mehrere Empfangsantennen oder -schleifen, ein oder mehrere Filter, einen oder mehrere Oszillatoren, einen rauscharmen Verstärker, einen Wandler, einen Mischer usw. umfassen.
  • 2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Radlokalisierers 30 zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs. Der Radlokalisierer 30 umfasst einen Detektor 12, der mit einem Positionsgeber 16 gekoppelt ist. Überdies umfasst der Radlokalisierer 30 eine Antiblockiersystemeinheit 14, die ebenfalls mit dem Positionsgeber 16 gekoppelt ist. Der Detektor 12 ist dazu gestaltet, dem Positionsgeber 16 ein Beschleunigungssignal des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Antiblockiersystemeinheit 14 ist dazu gestaltet, dem Positionsgeber 16 das Drehsignal, das Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfasst, bereitzustellen. Der Positionsgeber 16 ist dazu gestaltet, das Beschleunigungssignal und das Drehsignal zu erhalten und ferner auf Basis des Beschleunigungssignals und des Drehsignals ein Positionssignal, das Informationen im Zusammenhang mit der Position des wenigstens einen Rads umfasst, bereitzustellen.
  • Der Positionsgeber 16 kann ferner dazu gestaltet sein, das Positionssignal ferner auf Basis von vorherbestimmten Positionen, die mit den mehreren Rädern verbunden sind, bereitzustellen, und die Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder sind durch die gestrichelte Linie in 2 angegeben. Wie ebenfalls in 2 angegeben kann der Detektor 12 einen Beschleunigungssensor 18 umfassen, der einem eindimensionalen oder einem mehrdimensionalen Sensor bzw. einem linearen oder einem nichtlinearen Sensor entsprechen kann. Der Beschleunigungssensor 16 ist dazu gestaltet, Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs zu erfassen. Wie ferner in 2 angegeben kann der Positionsgeber dazu gestaltet sein, die Informationen im Zusammenhang mit der Position des wenigstens einen Rads durch Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Korrelation 20 der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder des Fahrzeugs zu bestimmen. Darüber hinaus kann die Antiblockiersystemeinheit 14 einen oder mehrere Antiblockiersystemsensoren 22 umfassen, um das Drehsignal zu erhalten. Der Positionsgeber 16 kann dazu gestaltet sein, von dem Detektor 12 ein Drucksignal zu erhalten, das Informationen im Zusammenhang mit einem Reifendruck des wenigstens einen Rads umfasst, wobei der Positionsgeber 16 ferner dazu gestaltet sein kann, die Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck mit dem Positionssignal zu verbinden. Entsprechend kann der Detektor 12 ferner einen Drucksensor 24 umfassen, um das Drucksignal zu erzeugen. Überdies können der Detektor 12 und der Positionsgeber 16 entsprechend dazu gestaltet sein, die entsprechenden Informationen wie oben beschrieben unter Verwendung von Funksignalen auszutauschen.
  • 3 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Radlokalisierungsvorrichtung 40 zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs. Die Radlokalisierungsvorrichtung 40 umfasst einen oder mehrere Eingänge 42 für ein erstes Signal, das Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst, und für ein oder mehrere zweite Signale, die Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen. Überdies umfasst die Radlokalisierungsvorrichtung einen Ausgang 44 für ein Ausgangssignal, das Informationen im Zusammenhang mit der Position des Rads umfasst, wobei das Ausgangssignal auf dem ersten Signal, das die Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst, und dem einen oder den mehreren zweiten Signalen, die die Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen, beruht. Bei weiteren Ausführungsformen kann das Ausgangssignal Informationen im Zusammenhang mit einer Zuordnung des ersten Signals zu einer der winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Radlokalisierungsvorrichtung als ein einzelner Chip ausgeführt.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen werden nun unter Verwendung der folgenden weiteren Figuren näher beschrieben werden. Bei Hochleistungs-Reifendrucküberwachungssystemen (Tire Pressure Monitoring Systems, TPMS) kann es erwünscht sein, dass sich das Fahrzeug der Stellen der jeweiligen Sensoren, wie etwa vorne links, vorne rechts, hinten links, hinten rechts, bewusst ist, um die Stelle des Reifens mit einem geringen Druck in einer TPMS-Anzeigeeinheit richtig anzugeben. Dieses Verfahren wird in einer TPMS-Anwendung auch als Reifenlokalisierung bezeichnet. Der Bedarf an Hochleistungs-TPMS-Systemen kann im Vergleich zu herkömmlichen TPMS, die nicht über Reifenpositionsinformationen verfügen, als steigend angesehen werden. Somit wünschen bedeutende TPMS-Zulieferer und Erstausstatter die Identifikation einer billigen und verlässlichen Lösung. Ein Verfahren, das bei Ausführungsformen verwendet werden kann, ist ein sogenanntes Hybrid-Reifenlokalisierungsverfahren. Gemäß der obigen Beschreibung werden bei dem Hybrid-Reifenlokalisierungskonzept Informationen von den Raddrehungen wie etwa die Winkelgeschwindigkeit oder die Winkelposition, die durch einen Sensor in dem Rad wie etwa einen Reifendrucksensor (Tire Pressure Sensor, TPS) gemessen werden, mit Informationen von Raddrehungen oder winkeligen Drehungen, die durch einen ABS-Radgeschwindigkeitssensor 22 gemessen werden, verglichen. Somit ist das Messen einer Winkelposition oder einer Winkelgeschwindigkeit eines TPS Teil des Hybrid-Reifenlokalisierungskonzepts. Herkömmliche Konzepte können eine Hybrid-Reifenlokalisierungslösung mit bestehenden Z-Achsen-, d.h., Radialbeschleunigungssensoren verwenden.
  • 4 veranschaulicht einen solchen Z-Achsen-Sensor 60, der an einem Rad 62, d.h., der Felge oder dem Reifen, angebracht ist, wobei das Rad 62 in 4 auf eine idealisierte Weise gezeigt ist. Die durch diesen Z-Achsen-Sensor gemessene Beschleunigung zeigt von der Drehachse des Rads weg, d.h., es werden radiale Beschleunigungen gemessen. 5 veranschaulicht den an der Felge des Rads 62 angebrachten Radialbeschleunigungssensor 60, wobei das Rad 62 an einem Fahrzeug angebracht ist. Während das Rad zu rotieren oder sich zu drehen beginnt, ist aus 5 ersichtlich, dass die radiale Beschleunigung zuzunehmen beginnt. Überdies wird der Radialbeschleunigungssensor auch durch die Schwerkraft beeinflusst, die einen bedeutenderen Teil der gesamten radialen Beschleunigung einnehmen kann, wenn die Drehgeschwindigkeit des Rads 62 eher gering ist. 4 und 5 veranschaulichen die Beschleunigungsmessung in der radialen Richtung bei gewöhnlichen TPMS-Anwendungen. Die in der radialen Richtung des Rads 62, d.h., der Z-Achse, gemessene Beschleunigung ist die Überlagerung hauptsächlich der Erdschwerkraft und der Zentrifugalkraft. Die durch die Schwerkraft der Erde induzierte Beschleunigung weist infolge der Raddrehung eine sinusförmige Schwingung auf. Die durch die Zentrifugalkraft induzierte Beschleunigung ist zu dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit des Rads 62 proportional. Ein sinusförmiges Schwingungssignal wird hauptsächlich zum Erhalt der winkeligen Genauigkeit des TPMS verwendet, indem die Phase der Raddrehung gemessen wird. Die Zentrifugalkraftbeschleunigung wird für die Bewegungsfeststellung verwendet.
  • Wie bereits oben erwähnt wurde, ist die Zentrifugalkraft nicht konstant, und während sich das Rad 62 zu drehen beginnt, wird ein zeitveränderlicher dynamischer Gleichstromversatz in einer sinusförmigen Schwingung, der von den Fahrtbedingungen abhängt, erzeugt. Daher ist es komplizierter, die Phaseninformation der sinusförmigen Schwingung zu berechnen. Dies bedeutet, dass ein komplexerer Algorithmus nötig sein kann, um die Drehgeschwindigkeit oder die winkelige Drehung selbst zu bestimmen, da der zeitveränderliche dynamische Gleichstromversatz kompensiert werden muss. Daher können Ausführungsformen den Vorteil bieten, dass durch Verwenden der tangentialen Beschleunigung, wie anschließend ausführlich besprochen werden wird, weniger Batterieenergie verbraucht wird. Eine andere Option wäre, auf eine stabile Fahrzeuggeschwindigkeit zu warten, was mehr Zeit braucht und auch mehr Batterie verbraucht. Ausführungsformen können daher den Vorteil bieten, dass eine entsprechende Messung zur Bestimmung einer winkeligen Drehung rascher bestimmt werden kann.
  • Zur Feststellung der Schwellengeschwindigkeit für die Bewegungsfeststellung kann der radiale Z-Sensor den absoluten Beschleunigungswert messen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit aus einer Messung der radialen Beschleunigung zu berechnen. Messungen, die bei einer geringen Geschwindigkeit vorgenommen werden, können nachteilig sein, da der Wert der radialen Beschleunigung stets sowohl eine Beschleunigung der Zentrifugalkraft als auch eine Beschleunigung der Schwerkraft enthält. Eine Geschwindigkeitsmessung von einem radialen Z-Sensor kann daher nur nützlich sein, wenn die Beschleunigung der Zentrifugalkraft in der gesamten radial gerichteten Beschleunigung verglichen mit der Beschleunigung der Schwerkraft dominant wird.
  • Darüber hinaus kann es bei einem Z-Sensor, d.h., einem Radialbeschleunigungssensor, bei hohen Geschwindigkeiten zu einer Sättigung kommen. Zum Beispiel könnte die radiale Beschleunigung bei 200 km/h bis zu 500 g reichen. Der Z-Sensor kann auch eine Auflösung von weniger als 1 g benötigen, um die kleine sinusförmige Schwingung in einer radialen Beschleunigung für die WPS zu messen. Daher können Radialbeschleunigungssensoren eine Geschwindigkeitsbeschränkung aufweisen. Zusätzlich muss der dynamische Bereich eines Analog/Digital-Wandlers (ADC) wie oben betont möglicherweise sehr hoch sein. Überdies kann an einem kleinen Wechselstromsignal ein hoher Gleichstromversatz beobachtet werden. Der Kalibrierungsprozess eines derartigen Radialsensors kann eher teuer sein. Überdies kann auch eine Feststellgrenze für geringe Geschwindigkeiten bestehen.
  • 6 veranschaulicht eine Ausführungsform mit einer X-Achsen-Richtung in dem Sensor, d.h., mit einem Tangentialbeschleunigungssensor 18. 6 zeigt den Beschleunigungssensor 18 an dem Rad 70 angebracht, wobei das Rad auf eine idealisierte Weise gezeigt ist. Wie durch den Pfeil neben dem Tangentialbeschleunigungssensor gezeigt werden durch diesen Sensor Beschleunigungen in der tangentialen Richtung gemessen. 7 veranschaulicht das Rad 70 mit dem Tangentialsensor 18 an einem Fahrzeug angebracht. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Tangentialbeschleunigungssensor 18 einem Tangentialrichtungs-G-Sensor in dem Rad 70. Ausführungsformen können einen X-Sensor für WPS-Messungen verwenden. Ausführungsformen können daher den Vorteil bieten, dass keine oder eine hohe Geschwindigkeitsbeschränkung besteht, da keine oder beinahe keine radiale Beschleunigung an dem X-Sensor gemessen wird. Idealerweise kann die tangentiale Beschleunigung wegen der Orthogonalität zwischen diesen beiden Beschleunigungen überhaupt nicht durch die radiale Beschleunigung beeinflusst werden. Ausführungsformen, die die X-Sensor-WPS verwenden, können energieeffizienter sein, da sie möglicherweise keinen Gleichstromversatz aufweisen. Das Fehlen des Gleichstromversatzes, oder das Ermöglichen eines eher einfachen Auslöschungsalgorithmus für den Gleichstromversatz, kann einen viel schnelleren WPS-Algorithmus ermöglichen, und Ausführungsformen können aufgrund der höheren Genauigkeit der Phasenwinkel eine Verwendung von weniger WPS-Betriebsvorgängen ermöglichen. Dies kann daran liegen, dass Tangentialsensoren verglichen mit Radialsensoren eine höhere Auflösung aufweisen. Außerdem machen Ausführungsformen von einem kleineren Bereich des Analog/Digital-Wandlers (ADC) Gebrauch, was auch eine kleinere Chipgröße ermöglichen kann und kosteneffizientere ASIC-Konzepte bereitstellen kann. Die Radgeschwindigkeit und die Umdrehungszahlen und die Winkelbeschleunigung können durch Messen der X-Sensor-Frequenz erhalten werden.
  • Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs v = 2πfR,
    wobei f die Frequenz der Raddrehung ist, und R der Radius des Reifens ist. 8 veranschaulicht eine Ansichtsgrafik, die die mit dem Tangentialbeschleunigungssensor 18 in Bezug auf die Zeit gemessene Schwingung in der Schwerkraftbeschleunigung g zeigt. 8 zeigt unten auch eine Reihe von aufeinanderfolgenden Ausrichtungen des Rads 70, wobei der Beschleunigungssensor 18 die Beschleunigung misst. Zwischen den beiden Balken in 8 liegt eine Schwingungsperiode, d.h. eine Umdrehung des Rads vor. In der ersten Position befindet sich der Beschleunigungssensor 18 an der Oberseite des Rads, was null tangentiale Beschleunigung verursacht. In der zweiten Position befindet sich der Beschleunigungssensor an der linken Seite des Rads 70 und zeigt zu Boden, d.h., er misst eine positive Schwerkraftbeschleunigung. Danach wird der Beschleunigungsensor 18 zu der Unterseite des Rads gedreht und misst entsprechend keine tangentiale Beschleunigung. Beim ersten Schritt befindet sich der Beschleunigungssensor 18 an der rechten Seite des Rads und zeigt nach oben und misst daher entsprechend eine negative Schwerkraftbeschleunigung. In dem fünften Zustand befindet sich der Beschleunigungssensor 18 erneut an der Oberseite des Rads 70 und misst ähnlich wie bei dem oben beschriebenen ersten Zustand oder der ersten Position keinerlei Beschleunigung.
  • Ausführungsformen können den Vorteil bieten, dass möglicherweise kein Absolutwert der Beschleunigung benötigt wird, da die wie in 8 gezeigten Frequenzinformationen nicht bedeutend durch den Fehler von dem Absolutwert der Beschleunigung beeinflusst werden. Die Frequenzinformationen in dem Tangentialbeschleunigungssignal stellen wie in 8 gezeigt die winkelige Drehung des Rads dar. Daher muss ein Tangentialsensor möglicherweise keinen Kalibrierungsprozess benötigen, was Ausführungsformen effizienter als herkömmliche Konzepte macht, die einen Radialbeschleunigungssensor verwenden. Ausführungsformen können den Vorteil bieten, dass der verwendete Tangentialbeschleunigungssensor möglicherweise keine Geschwindigkeitsbegrenzung für ein Reifenlokalisierungssystem und eine WPS aufweist. Überdies können Ausführungsformen weniger Batterieverbrauch für die WPS gestatten, da sie einen verringerten Gleichstromversatz oder sogar keinen Gleichstromversatz aufweisen, wenn ein Tangentialbeschleunigungssensor verwendet wird. Überdies können Ausführungsformen aufgrund kleinerer ADC-Bereiche und verringerter Kalibrierungsbemühungen Kosten sparen. Überdies kann mit dem Tangentialbeschleunigungssensor insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten immer noch eine genaue Geschwindigkeit festgestellt werden.
  • Im Folgenden wird eine mathematische Beschreibung für die verschiedenen Beschleunigungen gegeben werden. 9 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Rads 70 mit dem Tangentialbeschleunigungssensor 18. 9 zeigt oben ein Koordinatensystem mit der x-(Abszisse) und der z-Achse (Ordinate). Der Ursprung des Koordinatensystems befindet sich zusammen mit der Drehachse des Rads 70 in der Mitte des Rads 70. In dem in 9 gezeigten Diagramm stellt oben r den Radius von der Mitte zu dem Sensor 18 dar. R stellt den Reifenradius dar, g drückt die Schwerkraft aus, und θ entspricht dem gegen den Uhrzeigersinn (CounterClockWise, CCW) gerichteten Winkel von der x-Achse. ω , stellt dω/dt, d.h., die Winkelbeschleunigung dar, wobei ω dθ/dt bei der Winkelgeschwindigkeit entspricht. X, Z stellen die Fahrzeugkoordinaten dar, während x, z die Sensorkoordinaten darstellen. Ax entspricht der tangentialen Richtung (X-Achsen-Beschleunigung), und Az stellt die radiale Richtung (z-Achsen-Beschleunigung) dar. Die folgenden Gleichungen zeigen den theoretischen Ansatz, der zeigt, dass ein Gleichstromversatz, der durch die Zentrifugalkraft induziert werden kann, durch Lösen der Bewegungsgleichungen der tangentialen Richtung (X-Sensor) und der radialen Richtung (Z-Sensor) beseitigt werden kann. Die Bewegungsgleichung für eine Beschleunigung in der tangentialen Richtung (Ax) und eine Beschleunigung in der radialen Richtung (Az) können unter Verwendung der folgenden Gleichungen geschrieben werden: Ax = –gcosθ – ω , – Rw ,sinθ (1) Az = –gsinθ + rω2 + Rw ,cosθ (2)
  • 10 zeigt ein anderes Ansichtsdiagramm, das die Beschleunigung g in Bezug auf die Zeit veranschaulicht, wobei angenommen wird, dass das Rad 70 beschleunigt, d.h., dass die Drehgeschwindigkeit des Rads zunimmt. 10 zeigt zwei Kurven 80 und 82, wobei die Kurve 80 den Radialrichtungs-G-Sensor Az darstellt und 82 den Tangentialrichtungs-G-Sensor Ax darstellt. Aus 10 ist ersichtlich, dass der X-Sensor verglichen mit dem Z-Sensor während der Beschleunigung beinahe keinen Gleichstromversatz aufweist.
  • Die obige Gleichung (1) stellt Ax dar und zeigt verglichen mit dem durch Gleichung (2) gegebenen Az ein fehlendes Glied rω2. Das fehlende Glied bildet den zeitveränderlichen Gleichstromversatz. Gleichung (1) zeigt auch ein sehr wichtiges Glied gcosθ, das nötig ist, um die WPS zu berechnen. Das Glied rω , wird durch die Tangentialrichtungsbeschleunigung infolge der Winkelbeschleunigung induziert, und Rw ,sinθ sinwird durch eine Beschleunigung der Längsbewegung von der Radmitte induziert. Doch diese beiden Glieder rω , und Rw ,sinθ sind verglichen mit gcosθ sehr klein. Daher können diese beiden Glieder bei einigen Ausführungsformen vernachlässigt werden und kann ein wesentlicher Beitrag dieser beiden Glieder nur bei der Beschleunigung oder der Verzögerung des Rads beobachtet werden.
  • Im Folgenden wird ein TPS mit einem wie in 6 gezeigten X-Achsen-Einzelbeschleunigungssensor 18 angenommen werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird anstelle eines Z-Achsen-Sensors oder eines zweiachsigen X/Z-Sensors ein X-Achsen-Einzelbeschleunigungssensor 18 verwendet. 11 stellt ein anderes Koordinatensystem dar, das zeigt, dass sich der Sensor 18 ähnlich zu dem unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen um den Ursprung des Koordinatensystems dreht. Im Folgenden wird erklärt werden, wie Ausführungsformen mit dem Problem des Energieverbrauchs umgehen. Der Energieverbrauch ist kritisch, da sich das Fahrzeug die meiste Zeit nicht in Bewegung befindet, d.h., das Messen der Beschleunigung Energie verbrauchen würde, was die Lebensdauer der Batterie verringert. Daher wird gewünscht, den Sensor 18 in einen Bereitschaftsmodus zu schalten, wenn sich das Fahrzeug nicht in Bewegung befindet.
  • 12 zeigt eine Ausführungsform eines Systems 50 zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads 70 eines Fahrzeugs. Das System 50 umfasst einen Beschleunigungssensor 52, der dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit einer Beschleunigung des Rads 70 zu bestimmen. Das System 50 umfasst ferner eine Speichereinheit 54, die dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit der Beschleunigung des Rads zu speichern. Das System 50 umfasst ferner eine Steuereinheit 56, die dazu gestaltet ist, die gespeicherten Informationen im Zusammenhang mit einer früheren Beschleunigung des Rads mit jüngsten Informationen im Zusammenhang mit einer jüngsten Beschleunigung des Rads 70 zu vergleichen, wobei die Steuereinheit 54 dazu gestaltet ist, das System 50 in einem Bereitschaftsmodus zu betreiben, wenn sich die gespeicherten Informationen um weniger als einen vorherbestimmten Schwellenwert von den jüngsten Informationen unterscheiden.
  • Wie 12 zeigt, ist die Steuereinheit 56 mit dem Beschleunigungssensor 52 und einer Speichereinheit 54 gekoppelt. Der Beschleunigungssensor 52 bei dieser Ausführungsform kann ein Tangentialbeschleunigungssensor, ein Radialbeschleunigungssensor oder jeder beliebige ein- oder mehrdimensionale Beschleunigungssensor sein. 13 zeigt ein Blockdiagramm eines Ablaufdiagramms einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads 70 eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst den Schritt des Bestimmens 92 von Informationen im Zusammenhang mit einer Beschleunigung des Rads 70 und einen Schritt des Speicherns 94 der Informationen im Zusammenhang mit der Beschleunigung des Rads 70. Überdies umfasst das Verfahren einen Schritt des Vergleichens 96 der gespeicherten Informationen im Zusammenhang mit einer früheren Beschleunigung des Rads 70 mit jüngsten Informationen im Zusammenhang mit einer jüngsten Beschleunigung des Rads 70. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt des Betreibens 98 des Systems 50 in einem Bereitschaftsmodus, wenn sich die gespeicherten Informationen um weniger als einen vorherbestimmten Schwellenwert von den jüngsten Informationen unterscheiden. Ausführungsformen können auch ein Computerprogramm bereitstellen, um eines der obigen Verfahren durchzuführen, wenn es auf einem Prozessor oder auf einer entsprechenden Hardwarekomponente ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann einen Programmcode auf einem nichtflüchtigen Medium aufweisen, um das jeweilige Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder auf einem Prozessor ausgeführt wird.
  • 14 veranschaulicht ein anderes Ablaufdiagramm 100 einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung einer Beschleunigung eines Rads 70. 14 zeigt Schritt 102, worin der TPS periodisch aufwacht, um durch Messen einer Beschleunigung eine Fahrzeugbewegung festzustellen. Ein solches Aufwachen kann aus einem Parkzustand des Fahrzeugs durchgeführt werden. Bei herkömmlichen Konzepten kann ein Z-Sensor verwendet werden, um die radial gerichtete Beschleunigung zu messen. Wenn der TPS im Parkmodus eine Beschleunigung einer Zentrifugalkraft erfasst, kann er aus dem Parkzustand in einen Fahrtmodus oder einen Rollzustand übergehen, da er sich denken kann, dass eine Zentrifugalbeschleunigung bedeutet, dass sich die Räder drehen und sich das Fahrzeug bewegt. Bei einigen Ausführungsformen nach der obigen Beschreibung kann ein Einzelachsen-Tangentialsensor als Beschleunigungssensor verwendet werden, der möglicherweise nicht fähig sein kann, eine Zentrifugalbeschleunigung zu erfassen, sondern nur abhängig von der Winkelposition des TPS wie in 11 gezeigt die durch die Erdschwerkraft induzierte Beschleunigung feststellt. Beide Ausführungsformen können von einem anderen Konzept zur Feststellung des Rollens eines Rads 70 aus dem Parkzustand Gebrauch machen, um diese Bewegungsfeststellung abzudecken.
  • Wie in 14 gezeigt ist es beim Übergang eines TPS in einen stationären Zustand oder einen Parkzustand möglich, dass der TPS den späteren stationären g- oder Beschleunigungswert in einer batteriebetriebenen Speichereinheit 54 speichert, die zum Beispiel als Direktzugriffsspeicher (RAM) ausgeführt sein kann. Im Folgenden und in 14 wird dieser Wert als Ax(i-1) bezeichnet. Im stationären Zustand führt der TPS in Schritt 102 ein periodisches Aufwachen durch, um eine Bewegung festzustellen. Wenn der TPS im stationären Zustand aufgewacht ist, misst der TPS in Schritt 104 in 14 eine Abtastung, die als Ax(i) bezeichnet wird. Dann kann die Steuereinheit 56 in dem TPS diesen jüngsten Beschleunigungswert in Schritt 106 in 14 mit dem gespeicherten Beschleunigungswert Ax(i-1), der in dem RAM 54 gespeichert ist, vergleichen. Wenn die Größe von Ax(i)–Ax(i-1) geringer als ein Schwellenwert ist, wobei eine gewisse Toleranz infolge von, zum Beispiel, Temperaturabweichungen gestattet ist, befindet sich das Fahrzeug sehr wahrscheinlich immer noch in einem stationären Zustand. Der TPS kann dann wie in 14 durch Schritt 108 gezeigt genauso wie bei der Anwendung eines Radialbeschleunigungssensors zu dem abgeschalteten Modus zurückkehren, in dem eine Messung durchgeführt worden ist. Bei einigen Ausführungsformen kann möglicherweise nur eine einzelne Messung durchgeführt werden. Vor dem Abschalten in Schritt 108 kann der TPS den jüngsten Beschleunigungswert für einen wie in Schritt 110 gezeigten späteren Vergleich speichern. Somit kann im Fall eines Parkens des Fahrzeugs verglichen mit einem Radialbeschleunigungssensor nur ein kleiner Unterschied hinsichtlich des Energieverbrauchs auftreten.
  • Wenn sich Ax(i) von Ax(i-1) unterscheidet, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich das Fahrzeug bewegt. In diesem Fall kann der TPS damit beginnen, mehr X-Achsen- oder Tangentialbeschleunigungsabtastungen zu messen, um durch Messen der Periode oder Frequenz der Schwingung die Geschwindigkeit zu schätzen, wie durch Schritt 112 in 14 angegeben ist. Dann, wenn die geschätzte Geschwindigkeit den Schwellenwert übersteigt, wie in Schritt 114 in 14 gezeigt ist, wobei der Schwellenwert durch die TPMS-Anwendung definiert werden kann, geht der TPS wie durch Schritt 116 in 14 angegeben in einen Rollzustand über. Wie durch Schritt 118 in 14 angegeben kann der TPS immer dann zum Abschalten zurückkehren, wenn die Geschwindigkeit unter den Schwellenwert fällt. Wie in 14 gezeigt sind die Schritte 112 und 114 optional. Mit anderen Worten kann die WPS bei einer Ausführungsform direkt wie in Schritt 116 gezeigt in den Laufmodus schalten, ohne den Geschwindigkeitsschwellenwert in Schritt 114 zu berücksichtigen, sobald der Beschleunigungsschwellenwert in Schritt 116 überschritten wird. Bei Ausführungsformen kann das System 50 oder der TPS im Bereitschaftsmodus häufig aufwachen. Der Zeitraum zwischen solchen Aufwachereignissen kann voreingestellt sein und kann z.B. 1, 2, 5, 10, 20, 30, 60, 120, 240 oder 480s entsprechen.
  • 15 zeigt ein Blockdiagramm eines Ablaufdiagramms einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Erhaltens von Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs und einen Schritt des Erhaltens 122 von Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt des Bestimmens 124 der Position des wenigstens einen Rads 70 auf Basis der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder.
  • Nach dem Obigen kann das Verfahren ferner umfassen, dass die Position des wenigstens einen Rads ferner auf Basis von vorherbestimmten Positionen, die den mehreren Rädern zugeordnet sind, und den Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder erhalten wird. Bei weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bestimmen der Position des wenigstens einen Rads durch Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Korrelation der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder des Fahrzeugs umfassen. Bei weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren den Schritt des Erhaltens von Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck des wenigstens einen Rads 70 und einen Schritt des Verbindens der Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck mit der Position des wenigstens einen Rads umfassen. Das Verfahren kann ferner im Einklang mit der obigen Beschreibung einen Schritt des Sendens von Informationen unter Verwendung eines Funksignals und des Erhaltens von Informationen aus dem Funksignal umfassen. Wie vorher erwähnt können Ausführungsformen Computerprogramme bereitstellen, die einen Programmcode auf einem nichtflüchtigen Medium aufweisen, um eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder auf einem Prozessor oder auf einer entsprechenden Hardware ausgeführt wird.
  • Ein Fachmann auf dem Gebiet der Technik würde leicht erkennen, dass Schritte verschiedener oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer durchgeführt werden können. Hier sollen einige Ausführungsformen auch Programmspeichervorrichtungen abdecken, z.B. digitale Datenspeichermedien, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Befehlen codieren, wobei die Befehle einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durchführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z.B. digitale Speicher, magnetische Speichermedien wie etwa Magnetplatten und Magnetbänder, Festplatten oder optische lesbare digitale Datenspeichermedien sein. Die Ausführungsformen sollen auch Computer, die dazu programmiert sind, die Schritte der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen, oder (feld)programmierbare logische Anordnungen ((F)PLAs) oder (feld)programmierbare Gateanordnungen ((F)PGAs), die dazu programmiert sind, die Schritte der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen, abdecken.
  • Die Beschreibung und Zeichnungen erläutern lediglich die Grundsätze der Erfindung. Man wird daher versehen, dass Fachleute auf dem Gebiet fähig sein werden, verschiedene Anordnungen zu entwerfen, die, obwohl hier nicht ausdrücklich beschrieben oder gezeigt, die Grundsätze der Erfindung verkörpern und in deren Geist und Umfang enthalten sind. Darüber hinaus sind alle hier angeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich dazu bestimmt, nur pädagogischen Zwecken zu dienen, um den Leser beim Verstehen der Grundsätze der Erfindung und der Konzepte, die durch den bzw. die Erfinder zur Förderung der Technik beigetragen werden, zu unterstützen, und sollen dahingehend ausgelegt werden, dass sie keine Beschränkung auf solche spezifisch angeführten Beispiele und Bedingungen darstellen. Überdies sollen alle Angaben hierein, die Grundsätze, Gesichtspunkte und Ausführungsformen der Erfindung darlegen, sowie spezifische Beispiele davon Entsprechungen dafür einschließen.
  • Funktionale Blöcke, die als "Mittel für ..." bezeichnet sind (eine bestimmte Funktion durchführen), sollen als funktionale Blöcke verstanden werden, die Schaltkreise umfassen, welche jeweils zur Durchführung einer bestimmten Funktion geeignet sind. Somit kann ein "Mittel für etwas" auch als ein "Mittel, das für etwas angepasst oder geeignet ist" verstanden werden. Ein Mittel, das zur Durchführung einer bestimmten Funktion geeignet ist, bedeutet somit nicht, dass das Mittel diese Funktion (zu einem gegebenen Zeitpunkt) notwendigerweise durchführt.
  • Die Funktionen der verschiedenen Elemente, die in den Figuren gezeigt sind, einschließlich jedweder als "Mittel" bezeichneter Blöcke, können durch die Verwendung von zweckbestimmter Hardware wie etwa "eines Prozessors", "eines Bestimmers" usw. wie auch von Hardware, die fähig ist, Software in Verbindung mit passender Software auszuführen, bereitgestellt werden. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzelnen zweckbestimmten Prozessor, durch einen einzelnen gemeinsamen Prozessor, oder durch mehrere einzelne Prozessoren, von denen einige gemeinsam sein können, bereitgestellt werden. Überdies sollte die ausdrückliche Verwendung des Ausdrucks "Prozessor" oder "Steuerung" nicht als ausschließlicher Verweis auf Hardware, die zur Ausführung von Software fähig ist, aufgefasst werden und sie kann ausdrücklich, aber ohne Beschränkung darauf, digitale Signalprozessorhardware (DSP), Netzwerkprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), feldprogrammierbare Gateanordnungen (FPGA), Nurlesespeicher (ROM) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM), und nichtflüchtige Speicher umfassen. Andere Hardware, herkömmlich und/oder maßgeschneidert, kann ebenfalls eingeschlossen sein. Ebenso sind jedwede Schalter, die in den Figuren gezeigt sind, lediglich konzeptuell. Ihre Funktion kann durch den Betrieb von Programmlogik, durch zweckbestimmte Logik, durch die Wechselwirkung von Programmsteuer- und zweckbestimmter Logik, oder sogar manuell durchgeführt werden, wobei die bestimmte Technik durch die ausführende Person gewählt werden kann, wie aus dem Kontext genauer verständlich ist.
  • Fachleute sollten verstehen, dass jedwede Blockdiagramme hierin konzeptuelle Ansichten erläuternder Schaltungen darstellen, die die Prinzipien der Erfindung verkörpern. Ebenso wird man verstehen, dass jedwede Ablaufdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocodes und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in einem computerlesbaren Medium dargestellt sind und daher durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ob nun ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich gezeigt ist oder nicht.
  • Darüber hinaus werden die folgenden Ansprüche hiermit in die "Ausführliche Beschreibung" aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich selbst als gesonderte Ausführungsform stehen kann. Obwohl jeder Anspruch für sich selbst als gesonderte Ausführungsform stehen kann, wird bemerkt, dass – obwohl sich ein abhängiger Anspruch in den Ansprüchen auf eine bestimme Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann – andere Ausführungsformen ebenfalls eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand eines jeden anderen abhängigen Anspruchs aufweisen können. Derartige Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht ausdrücklich angeführt ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Darüber hinaus ist beabsichtigt, auch Merkmale eines Anspruchs in jeden beliebigen anderen unabhängigen Anspruch aufzunehmen, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt von dem unabhängigen Anspruch abhängig gemacht ist.
  • Ferner soll bemerkt werden, dass Verfahren, die in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbart sind, durch eine Vorrichtung ausgeführt werden können, die über Mittel zum Durchführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren verfügt.
  • Ferner versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer Schritte oder Funktionen, die in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbart sind, nicht als innerhalb der spezifischen Reihenfolge liegend aufgefasst werden kann. Daher wird die Offenbarung mehrerer Schritte oder Funktionen diese nicht auf eine bestimmte Reihenfolge beschränken, außer wenn diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht untereinander austauschbar sind.
  • Darüber hinaus kann ein einzelner Schritt bei einigen Ausführungsformen mehrere Unterschritte aufweisen oder in diese aufgegliedert werden. Solche Unterschritte können in der Offenbarung dieses einzelnen Schritts enthalten und Teil davon sein, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.

Claims (13)

  1. System (10) zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs, umfassend: einen Detektor (12), der dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs zu erhalten; eine Antiblockiersystemeinheit (14), die dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten; und einen Positionsgeber (16), der dazu gestaltet ist, die Position des wenigstens einen Rads auf Basis der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu bestimmen.
  2. System (10) nach Anspruch 1, wobei der Positionsgeber (16) dazu gestaltet ist, die Position des wenigstens einen Rads ferner auf Basis vorherbestimmter Positionen, die den mehreren Rädern zugeordnet sind, und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten.
  3. System (10) nach Anspruch 1, wobei der Detektor (12) einen Beschleunigungssensor (18) zur Erfassung von Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst.
  4. System (10) nach Anspruch 3, wobei der Beschleunigungssensor (18) einem eindimensionalen Sensor entspricht und/oder wobei der Beschleunigungssensor (18) einem linearen Sensor entspricht.
  5. System (10) nach Anspruch 1, wobei der Positionsgeber (16) dazu gestaltet ist, die Position des wenigstens einen Rads durch Bestimmen von Informationen im Zusammenhang mit einer Korrelation der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder des Fahrzeugs zu bestimmen.
  6. System (10) nach Anspruch 1, wobei die Antiblockiersystemeinheit (14) einen oder mehrere Antiblockiersystemsensoren (22) umfasst, um die Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder zu erhalten.
  7. System (10) nach Anspruch 1, wobei der Detektor (12) ferner dazu gestaltet ist, Informationen im Zusammenhang mit einem Reifendruck des wenigstens einen Rads zu erhalten, und wobei der Positionsgeber (16) ferner dazu gestaltet ist, die Informationen im Zusammenhang mit dem Reifendruck der Position des wenigstens einen Rads zuzuordnen.
  8. System (10) nach Anspruch 7, wobei der Detektor (12) ferner einen Reifendrucksensor (24) umfasst.
  9. System (10) nach Anspruch 1, wobei der Detektor (12) ferner dazu gestaltet ist, Informationen unter Verwendung eines Funksignals zu senden, und wobei der Positionsgeber (16) ferner dazu gestaltet ist, von dem Funksignal Informationen zu erhalten.
  10. Radlokalisierungsvorrichtung (40) zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs, umfassend: einen oder mehrere Eingänge (42) für ein erstes Signal, das Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst, und für ein oder mehrere zweite Signale, die Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen; und einen Ausgang (44) für ein Ausgangssignal, das Informationen im Zusammenhang mit der Position des Rads umfasst, wobei das Ausgangssignal auf dem ersten Signal, das die Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs umfasst, und auf dem einen oder den mehreren zweiten Signalen, die die Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfassen, beruht.
  11. Radlokalisierungsvorrichtung (40) nach Anspruch 10, wobei das Ausgangssignal Informationen im Zusammenhang mit einer Zuordnung des ersten Signals zu einer der winkeligen Drehungen der mehreren Räder umfasst.
  12. Verfahren zur Lokalisierung einer Position wenigstens eines von mehreren Rädern eines Fahrzeugs, umfassend: Erhalten (120) von Informationen im Zusammenhang mit einer tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads des Fahrzeugs; Erhalten (122) von Informationen im Zusammenhang mit winkeligen Drehungen der mehreren Räder; und Bestimmen (124) der Position des wenigstens einen Rads auf Basis der Informationen im Zusammenhang mit der tangentialen Beschleunigung des wenigstens einen Rads und der Informationen im Zusammenhang mit den winkeligen Drehungen der mehreren Räder.
  13. Computerprogramm mit einem Programmcode auf einem nichtflüchtigen Medium, um das Verfahren von Anspruch 12 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einem Prozessor ausgeführt wird.
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