DE102016222535A1

DE102016222535A1 - Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE102016222535A1
Application number: DE102016222535.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Kurz; Joachim Busche; Ralf Komischke; Norbert Kendziorra; Jens Winkler; Marian Rostek; Sebastian Finger
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2018-05-17

Abstract

Um ein Reifenmodul bereitzustellen, bei dem die Funktionsweise von herkömmlichen Reifenmodulen verbessert wird, wird vorgeschlagen, dassim Reifenhohlraum (16) ein zentrales Reifenmodul (10) angeordnet und mindestens ein Satelliten-Sensor (3, 4) am Fahrzeugreifen (1) integriert ist,wobei der Satelliten-Sensor (3, 4) über eine drahtlose Funkverbindung mit dem zentralen Reifenmodul in Verbindung steht undwobei über eine erste Funkverbindung (6) eine Energieübertragung zum Satelliten-Sensor (3, 4) und eine zweite Funkverbindung (7) eine Signalübertragung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen.
Reifenmodule werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Hierzu zählt insbesondere eine automatisierte Reifendrucküberwachung. Moderne Reifenmodule umfassen ein Elektronikmodul, in dem Sensorelemente und andere elektronische Bauteile angeordnet sind. Ein Beispiel für ein solches Reifenmodul offenbart die DE 102 43 441 A1 .
Für die Weiterentwicklung von Fahrerassistenzsystemen ist es insbesondere wünschenswert, möglichst viele Messgrößen zu erfassen, die über einzelne Sensoren im Reifen detektiert werden können. Jeder im Fahrzeugrad angeordnete Sensor müsste im Normalfall mit einer eigenen Energieversorgung ausgestattet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem herkömmliche Fahrzeugreifen mit Reifenmodulen verbessert werden.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass
im Reifenhohlraum ein zentrales Reifenmodul angeordnet und mindestens ein Satelliten-Sensor am Fahrzeugreifen integriert ist,
wobei der Satelliten-Sensor über eine drahtlose Funkverbindung mit dem zentralen Reifenmodul in Verbindung steht und wobei über eine erste Funkverbindung eine Energieübertragung zum Satelliten-Sensor und eine zweite Funkverbindung eine Signalübertragung erfolgt.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass mit dem zentralen Reifenmodul die einzelnen im Fahrzeugreifen angeordneten Satellitensensoren über eine drahtlose Verbindung mit Energie versorgt werden. Dadurch ist es nicht mehr notwendig jeden einzelnen Satelliten-Sensor im Fahrzeugreifen mit einer eigenen Energieversorgung auszustatten. Die Energieversorgung in Form einer Batterie hat im Allgemeinen ein relative hohes Gewicht, welches die Unwucht des Reifens negativ beeinflussen könnte. Die drahtlos übertragene Energie wird von den einzelnen Satelliten-Sensoren genutzt, um diese beispielsweise auf einem Kondensator zwischen zu speichern. Anschließend würde die Energie beispielsweise genutzt werden, um eine Temperaturmessung und um die Signalübertragung der Messsignale zum zentralen Reifenmodul durchzuführen. Sowohl die Datenübertragung als auch die Energieübertragung erfolgt drahtlos, so dass keine aufwendigen Kabelverbindungen im Reifen verlegt werden müssen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zentrale Reifenmodul im Reifenhohlraum am Felgenring angeordnet ist.
Dadurch ist es einfacher Unwuchterscheinungen, die mit dem Reifenmodul in Verbindung stehen, direkt an der Felge auszugleichen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zentrale Reifenmodul im Felgentiefbett angeordnet ist.
Auf diese Weise wird die Montage des Reifens auf die Felge nicht wesentlich beeinträchtigt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zentrale Reifenmodul am Reifenventil angeordnet ist.
Dadurch lässt sich die Montage des zentralen Reifenmoduls an der Felge vereinfachen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energieübertragung zum Satelliten-Sensor über ein Low Frequency Energietransfer erfolgt.
Dadurch lässt sich eine einfache Energieübertragung realisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energieübertragung vom Satelliten-Sensor genutzt wird, um Signale vom Satelliten-Sensor zum zentralen Reifenmodul zu senden.
Dadurch lässt sich die Signalübertragung zum zentralen Reifenmodul vereinfachen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energiequelle direkt mit einer zentralen Energiequelle im Fahrzeug verbunden ist. Beispielsweise könnte es sich bei der Energiequelle um einen wiederaufladbaren Akku handeln, der durch die zentrale Energiequelle im Fahrzeug wieder aufgeladen wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energiequelle des zentralen Reifenmoduls eine Batterie mit einer hohen Energiekapazität ist. Eine derartige Ausführung lässt sich einfach umsetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zentrale Reifenmodul eine Batteriehalterung aufweist,
wobei die Batteriehalterung auf der Außenseite des Felgenringes angeordnet ist und über eine luftdichte elektrische (Kabel)-verbindung mit dem zentralen Reifenmodul verbunden ist.
Dadurch lässt sich die Batterie auf einfache Weise auswechseln, ohne dass zunächst der Reifen demontiert werden müsste.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass am Fahrzeugreifen eine Vielzahl von Satelliten-Sensoren angeordnet sind,
wobei mit den Satelliten-Sensoren einzelne Temperaturen an Reifenbauteilen und mechanische Messgrößen an Reifenbauteilen erfasst werden können.
Ein Satelliten-Sensor könnte beispielsweise im Bereich der Gürtelkanten im Fahrzeugreifen angeordnet sein. Mit der Temperaturmessung könnte dann vorausgesagt werden, ob in naher Zukunft eine Beschädigung im Bereich der Gürtelkanten zu erwarten ist.
Die Messsung von mechanischen Messgrößen könnte beispielsweise den Einsatz eines Dehnungsmessstreifens umfassen. Mit der Messung der mechanischen Messgrößen könnte beispielsweise der Reibwert des Fahrzeugreifens gegenüber einer Fahrbahn bestimmt werden.
Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

1: ein erstes Ausführungsbeispiel
2: ein weiteres Ausführungsbeispiel

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Das zentrale Reifenmodul 10 umfasst u.a. ein elektronisches Bauteil mit einem aktiv sendenden Element und einen elektronischen Speicher sowie eine Stromversorgung (z.B. Batterie). Im Speicher können reifenspezifische Daten, z.B. die DOT-Nr etc., gespeichert, verarbeitet und an fahrzeuginterne oder -externe Empfänger weitergeleitet.
Das zentrale Reifenmodul 10 ist bei dieser Ausführung am Felgenring 9 im Felgentiefbett 11 angeordnet. Es handelt sich bei dem Reifenmodul 10 sozusagen um einen Basissensor, der eine zentrale Funktion im Verbund mit den Satelliten-Sensoren übernimmt. Am und im Fahrzeugreifen 1 sind eine Vielzahl von Satelliten-Sensoren 2 und 3 integriert. Diese Satelliten-Sensoren sind dazu da, um beispielsweise Temperaturmessungen an bestimmten Reifenbauteilen durchzuführen. Die einzelnen Satelliten-Sensoren verfügen über keine eigene Energieversorgung, beispielsweise in Form einer Batterie. Das zentrale Reifenmodul 10 versorgt die einzelnen Satelliten-Sensoren über die drahtlose Verbindung 6 mit Energie. Die Energie wird von den Satelliten-Sensoren beispielsweise dazu genutzt, um die Signalübertragung 7 vom Satelliten-Sensor 2 oder 3 zum zentralen Reifenmodul 10 durchführen zu können. Die empfangenen Signale und Daten würden anschließend mit dem zentralen Reifenmodul an eine zentrale Empfangseinheit im Fahrzeug weitergeleitet. Das zentrale Reifenmodul 10 ist mit einer Batterie mit einer hohen Kapazität ausgestattet, um alle Satelliten-Sensoren mit ausreichend Energie versorgen zu können.
Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Bei dieser Ausführungsvariante ist an der Außenseite des Felgenrings 9 eine Batteriehalterung 12 mit einer Batterie 13 angeordnet. Die Batterie ist über entsprechende Kontakte und luftdicht ausgeführte Kabelverbindungen 14 mit dem zentralen Reifenmodul auf der gegenüberliegenden Seite des Felgenringes 9 verbunden. Das zentrale Reifenmodul 10 wird mit der Halterung 15 am Felgenring befestigt. Bei dieser Ausführung lässt sich die Batteriehalterung 12 auf einfache Weise öffnen, um anschließend die Batterie austauschen zu können.
Das Reifenmodul 10 kann mit einzelnen Sattelittensensoren verbunden sein, wie sie in der 1 dargestellt sind.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugreifen
2: Erster Satelliten-Sensor
3: Zweiter Satelliten-Sensor
4: Reifeninnenseite
5: Reifenmitte
6: Drahtlose Energieübertragung
7: Signalübertragung vom Satelliten-Sensor
8: Felge
9: Felgenring
10: Zentrales Reifenmodul
11: Felgentiefbett
12: Batteriehalterung
13: Austauschbare Batterie
14: Luftdicht ausgeführte Kabelverbindung
15: Halterung für Reifenmodul
16: Reifenhohlraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10243441 A1 [0002]

Claims

Fahrzeugrad (1) mit einem zentralen Reifenmodul (10), wobei das Fahrzeugrad einen Fahrzeugreifen (1) mit einem Laufstreifen, zwei Seitenwänden, einer Reifeninnenseite (4), einem Reifenhohlraum (16), mindestens eine Karkasslage mit parallel zueinander ausgerichteten Festigkeitsträgern und eine Gürtellage mit parallel zueinander ausgerichteten Festigkeitsträgern umfasst, wobei das zentrale Reifenmodul (10) ein Elektronikmodul mit einer Vielzahl von integrierten elektronischen Bauteilen und eine Energiequelle (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass im Reifenhohlraum (16) ein zentrales Reifenmodul (10) angeordnet und mindestens ein Satelliten-Sensor (3, 4) am Fahrzeugreifen (1) integriert ist, wobei der Satelliten-Sensor (3, 4) über eine drahtlose Funkverbindung mit dem zentralen Reifenmodul in Verbindung steht und wobei über eine erste Funkverbindung (6) eine Energieübertragung zum Satelliten-Sensor (3, 4) und eine zweite Funkverbindung (7) eine Signalübertragung erfolgt.
Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Reifenmodul (10) im Reifenhohlraum (16) am Felgenring (9) angeordnet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Reifenmodul (10) im Felgentiefbett (11) angeordnet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Reifenmodul (10) am Reifenventil angeordnet ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragung (6) zum Satelliten-Sensor (2, 3) über ein Low Frequency Energietranfer erfolgt.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragung (6) vom Satelliten-Sensor (2, 3) genutzt wird, um Signale vom Satelliten-Sensor (2, 3) zum zentralen Reifenmodul (10) zu senden.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (13) direkt mit einer zentralen Energiequelle im Fahrzeug verbunden ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (13) des zentralen Reifenmoduls (10) eine Batterie mit einer hohen Energiekapazität ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Reifenmodul (10) eine Batteriehalterung (12) aufweist, wobei die Batteriehalterung (12) auf der Außenseite des Felgenringes (9) angeordnet ist und über eine luftdichte elektrische Kabelverbindung (14) mit dem zentralen Reifenmodul (10) verbunden ist.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeugreifen eine Vielzahl von Satelliten-Sensoren (3, 4) angeordnet sind, wobei mit den Satelliten-Sensoren (3, 4) einzelne Temperaturen an Reifenbauteilen und mechanische Messgrößen an Reifenbauteilen erfasst werden können.
Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Satelliten-Sensoren (3, 4) einzelne RFID-Transponder sind, wobei die RFID-Transponder eine Messelektronik zum Erfassen von Temperaturen und/oder mechanischen Messgrößen umfassen.