-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Reifen.
-
Die Erfindung geht aus von einem Reifen, der um eine Rotationsachse in eine Umlaufrichtung rotierbar ist. Der Reifen weist eine Reifeninnenfläche, einen Laufstreifen und mindestens ein Profilblockelement auf. Das mindestens eine Profilblockelement ist auf dem Laufstreifen angeordnet oder bildet diesen insbesondere mit. Der Reifen weist mindestens einen Sensor zur Erfassung eines Reifenzustands auf, wobei der mindestens einem Sensor innerhalb des mindestens einen Profilblockelementes angeordnet ist. Bei dem Reifenzustand kann es sich insbesondere um einen Abriebzustand des mindestens einen Profilblockelementes handeln.
-
Profilblockelemente können durch den Betrieb des Reifens in Kontakt mit einer Fahrbahn gebracht werden. Durch diesen Kontakt können die Profilblockelemente mechanisch abgerieben werden. Der Anteil des Profilblockelementes, der bereits mechanisch abgerieben worden ist, kann durch den Abriebzustand des Profilblockelementes beschrieben werden.
-
Der Reifen weist weiter mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung auf, wobei die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung zu einem Austausch von Signalen mit dem mindestens einen Sensor vorgesehen ist.
-
Der Reifen weist ferner mindestens einen Festigkeitsträger auf. Bei dem Festigkeitsträger handelt es sich beispielsweise um eine Karkasse.
-
Bei der elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine RFID-Vorrichtung. RFID steht für Radio Frequency Identification und bedeutet Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen.
-
Aus dem Stand der Technik sind elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtungen für Reifen bekannt. Beispielsweise wird in der
EP2223814B1 eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung für einen Reifen offenbart. Ferner ist der Einsatz von Sensoren in Reifen bekannt. Insbesondere ist der Einsatz von Sensoren zur Erfassung eines Abriebzustands von Profilblockelementen bekannt.
-
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Reifen mit Sensoren zur Bestimmung eines Abriebzustands könnte die Auslesung von Informationen von oder aus dem Sensor mit einem erhöhten technischen Aufwand verbunden sein. Insbesondere könnte es erforderlich sein, ein elektrisch leitfähiges Kabel zu dem Sensor hinzulegen, um Daten des Sensors auszulesen. Der Einsatz eines solchen Kabels könnte für den Betrieb des Reifens nachteilig sein oder das Kabel selbst könnte Schaden nehmen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Reifen mit einem Sensor zur Erfassung eines Abriebzustands eines Profilblockelementes bereitzustellen, bei dem ein Betrieb des Reifens nicht nachteilig ausgestaltet ist.
-
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung innerhalb desselben mindestens einen Profilblockelementes angeordnet ist, in dem auch der mindestens einem Sensor angeordnet ist.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung innerhalb desselben mindestens einen Profilblockelementes angeordnet ist, in dem auch der mindestens einem Sensor angeordnet ist, kann ein direkter Austausch von Signalen mit dem mindestens einen Sensor ermöglicht werden. Mittels der elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung können die von dem Sensor ermittelten Daten über elektromagnetische Wellen, also über Funk, weiter übertragen werden. Durch die Übertragung mittels Funk ist der Einsatz von Kabeln zu Datenübertragung von und zu dem mindestens einen Sensor nicht erforderlich.
-
Somit wird ein verbesserter Reifen bereitgestellt.
-
Der mindestens eine Sensor und die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung sind untereinander unmittelbar miteinander derart verbunden, dass elektrische oder elektromagnetische Signale untereinander ausgetauscht werden können. Dabei können insbesondere elektromagnetische Signale in einem Frequenzbereich von 30 kHz bis 500 kHz oder in einen Frequenzbereich bis zu 5,8 GHz übertragen werden. Insbesondere in einem Frequenzbereich von 30 kHz bis 500 kHz kann eine gute Materialdurchdringung der Signale sichergestellt werden, unerwünschte Abschirmeffekte werden dadurch weitestgehend vermieden.
-
Bei dem Reifen handelt es sich insbesondere um einen Lkw-Reifen, um einen Pkw-Reifen oder um einen Fahrrad-Reifen oder um einen Motorrad-Reifen.
-
Insbesondere weist jedes Profilblockelement des Reifens einen Sensor und eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung auf, wobei die jeweilige elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung zu einem Austausch von Signalen mit dem jeweiligen Sensor vorgesehen ist.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein System, aufweisend einen erfindungsgemäßen Reifen und aufweisend eine andere Datenübertragungsvorrichtung, wobei die andere Datenübertragungsvorrichtung und die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung eingerichtet sind, Signale bidirektional untereinander auszutauschen und wobei die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die andere Datenübertragungsvorrichtung insbesondere eingerichtet sind, Signale bidirektional mittels Bluetooth untereinander auszutauschen und/oder wobei die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die andere Datenübertragungsvorrichtung eingerichtet sind, elektromagnetische Signale in einem Frequenzbereich von 120 kHz bis 130 kHz und insbesondere bei einer Frequenz von 125 kHz untereinander auszutauschen.
-
Bei der anderen Datenübertragungsvorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Vorrichtung, die in der Nähe eines Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das Fahrzeug einen erfindungsgemäßen Reifen aufweist. Für den Fall, wonach sich das Fahrzeug der anderen Datenübertragungsvorrichtung nähert oder sich in den dessen Nähe befindet, können mittels der anderen Datenübertragungsvorrichtung Informationen über den Abriebzustand des mindestens einen Profilblockelementes des Reifens gewonnen werden. Möglich ist der Einsatz eines solchen Systems auf einem Parkplatz. Eine Reichweite der Datenübertragungsvorrichtung kann von der gewählten Frequenz der elektromagnetischen Signalübertragung abhängen und beispielsweise 8 meter betragen.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung an der Reifeninnenfläche des Reifens angeordnet und die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung ist zum Austausch von Signalen mit der mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung vorgesehen. Als Datenübertragungsvorrichtung kann beispielsweise ein Reifensensor mit eigener elektromagnetischer Sende- und Empfangskomponente verwendet werden.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung an der Reifeninnenfläche des Reifens angeordnet ist und die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung zum Austausch von Signalen mit der mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung vorgesehen ist, können die mittels der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung gewonnen Signale, die an die Datenübertragungsvorrichtung übermittelt worden sind, mit einer stärkeren elektromagnetischen Sendeleistung weitergesendet werden, als es mit der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung möglich sein könnte. Dazu weist die Datenübertragungsvorrichtung eine höhere elektromagnetische Sendeleistung auf, als die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung. Die höhere elektromagnetische Sendeleistung beträgt beispielsweise 10 bis 100 Milliwatt bis 0,5 Watt.
-
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung weist die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung eine Energieversorgungskomponente auf, wobei die Energieversorgungskomponente zur Energieversorgung der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung vorgesehen ist. Bei der Energieversorgungskomponenten handelt es sich beispielsweise um eine solche Komponente, die geeignet ist, mittels elektrischer Induktion Energie zu der mindestens einen elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung zu übertragen.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung eine Energieversorgungskomponente aufweist, wobei die Energieversorgungskomponente zur Energieversorgung der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung vorgesehen ist, ist eine eigene Energieversorgungskomponente der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung nicht erforderlich.
-
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist der mindestens eine Festigkeitsträger räumlich zwischen der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung und der mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung angeordnet.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach der mindestens eine Festigkeitsträger räumlich zwischen der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung und der mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung angeordnet ist, wird die mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung vor mechanischen Belastungen weitestgehend geschützt.
-
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung weist die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung eine Auswertekomponente auf, wobei die Auswertekomponente zur Auswertung der Signale des mindestens einen Sensors vorgesehen ist.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung eine Auswertekomponente aufweist, wobei die Auswertekomponente zur Auswertung der Signale des mindestens einen Sensors vorgesehen ist, kann eine Auswertung energiesparend direkt mittels der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung vorgenommen werden. Eine solche Auswertung kann beispielsweise darin bestehen, die Daten des mindestens einen Sensors aufzunehmen, zu speichern und zu mitteln, insbesondere arithmetisch zu mitteln, und dann jeweils nur die berechneten Werte bei beispielsweise jedem 5., 10, oder 100 Signalaufruf oder Abrufen eines Signals oder Versenden eines Signals zu senden.
-
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung eingerichtet, eine, mittels des mindestens einen Sensors ermittelte, Information zusammen mit einer Reifenidentifikationsinformation zu versenden.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung eingerichtet ist, eine, mittels des mindestens einen Sensors ermittelte, Information zusammen mit einer Reifenidentifikationsinformation zu versenden, kann die Information über den Abrieb eindeutig einem Reifen zugeordnet werden.
-
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung eingerichtet, Signale bidirektional untereinander auszutauschen. Insbesondere sind die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung eingerichtet, Signale bidirektional mittels Bluetooth untereinander auszutauschen.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung eingerichtet sind, Signale bidirektional untereinander auszutauschen, kann der Einsatz der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung an eine Einsatzsituation und an die Anforderungen eines Fahrers des Fahrzeugs, an dem der erfindungsgemäße Reifen verwendet wird, angepasst werden.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung insbesondere eingerichtet sind, Signale bidirektional mittels Bluetooth untereinander auszutauschen, kann der Einsatz der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung an eine Einsatzsituation und an die Anforderungen eines Fahrers des Fahrzeugs, an dem der erfindungsgemäße Reifen verwendet wird, zuverlässig angepasst werden.
-
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung sind die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung eingerichtet, elektromagnetische Signale in einem Frequenzbereich von 120 kHz bis 130 kHz und insbesondere bei einer Frequenz von 125 kHz untereinander auszutauschen.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung eingerichtet sind, elektromagnetische Signale in einem Frequenzbereich von 120 kHz bis 130 kHz und insbesondere bei einer Frequenz von 125 kHz untereinander auszutauschen, werden eine ausreichende Materialdurchdringung und eine sichere Datenübertragung gewährleistet.
-
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung weist der mindestens eine Sensor eine resistiv wirkende Messkomponente und/oder eine kapazitiv wirkende Messkomponente und/oder eine induktiv wirkende Messkomponente auf.
-
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach der mindestens eine Sensor eine resistiv wirkende Messkomponente und/oder eine kapazitiv wirkende Messkomponente und/oder eine induktiv wirkende Messkomponente aufweist, kann der Abrieb eines Profilblockelementes präzise und zuverlässig genug bestimmt werden. Diese resistiv wirkende Messkomponente und/oder kapazitiv wirkende Messkomponente und/oder induktiv wirkende Messkomponente können aus elektrisch leitfähigem Gummi oder einem elektrisch leitfähigem Elastomer ausgebildet sein, wobei die Messkomponente durch mechanischen Abrieb veränderte elektrische Eigenschaften aufweisen kann.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten, auf die die Erfindung in ihrem Umfang aber nicht beschränkt ist, werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
-
Es zeigt:
- 1: Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reifens in Radialschnittansicht;
- 2: Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reifens gemäß einer weiteren Ausführungsform in Radialschnittansicht;
- 3: Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems.
-
In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Reifen 1 schematisch in Radialschnittansicht dargestellt. Der Reifen 1 ist um eine Rotationsachse 2 in eine Umlaufrichtung 3 rotierbar.
-
Der Reifen 1 weist eine Reifeninnenfläche 10, einen Laufstreifen 4 und eine Mehrzahl an Profilblockelementen 5 auf. Die Profilblockelemente 5 sind auf dem Laufstreifen 4 angeordnet.
-
In mindestens einem Profilblockelement 5 ist mindestens einen Sensor 6 zur Erfassung eines Reifenzustands angeordnet. Bei dem Reifenzustand handelt es sich beispielsweise um den Abriebzustand des Profilblockelementes 5 in dem der mindestens eine Sensor 6 angeordnet ist.
-
Der Reifen 1 weist ferner mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 auf, wobei die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 zu einem Austausch von Signalen mit dem mindestens einen Sensor 6 vorgesehen ist.
-
Der Reifen 1 weist darüber hinaus mindestens einen Festigkeitsträger 8 auf.
-
Die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 ist innerhalb desselben mindestens einen Profilblockelementes 5 angeordnet, in dem auch der mindestens eine Sensor 6 angeordnet ist.
-
Insbesondere und gemäß der in der 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung 9 an der Reifeninnenfläche 10 des Reifens 1 angeordnet.
-
Die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 zum Austausch von Signalen mit der mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung 9 vorgesehen.
-
Insbesondere weist die mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung 9 eine Energieversorgungskomponente 11 auf. Die Energieversorgungskomponente 11 ist zur Energieversorgung, beispielsweise über elektrische Induktion, der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung 7 vorgesehen.
-
Gemäß der in der 1 dargestellten Ausführungsform ist der mindestens eine Festigkeitsträger 8 räumlich zwischen der mindestens einen elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung 7 und der mindestens einen Datenübertragungsvorrichtung 9 angeordnet.
-
Insbesondere weist die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 eine Auswertekomponente 12 auf. Die Auswertekomponente 12 ist zur Auswertung der Signale des mindestens einen Sensors 6 vorgesehen.
-
In der 2 ist ein ist ein erfindungsgemäßer Reifen 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch in Radialschnittansicht dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 2 weist der mindestens eine Sensor 6 eine resistiv wirkende Messkomponente 13 eine kapazitiv wirkende Messkomponente 14 und eine induktiv wirkende Messkomponente 17 auf.
-
In der 3 ist ein erfindungsgemäßes System 15 schematisch dargestellt. Das System 15 weist einen erfindungsgemäßen Reifen 1 und eine andere Datenübertragungsvorrichtung 16 auf. Die andere Datenübertragungsvorrichtung 16 und die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 sind eingerichtet, Signale bidirektional untereinander auszutauschen.
-
Insbesondere sind und die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 und die andere Datenübertragungsvorrichtung 16 eingerichtet, Signale bidirektional mittels Bluetooth untereinander auszutauschen und/oder die mindestens eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 7 und die andere Datenübertragungsvorrichtung 16 sind eingerichtet, elektromagnetische Signale in einem Frequenzbereich von 120 kHz bis 130 kHz und insbesondere bei einer Frequenz von 125 kHz untereinander auszutauschen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Reifen
- 2
- Rotationsachse
- 3
- Umlaufrichtung
- 4
- Laufstreifen
- 5
- Profilblockelement
- 6
- Sensor
- 7
- Elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung
- 8
- Festigkeitsträger
- 9
- Datenübertragungsvorrichtung
- 10
- Reifeninnenfläche
- 11
- Energieversorgungskomponente
- 12
- Auswertekomponente
- 13
- Resistiv wirkende Messkomponente
- 14
- Kapazitiv wirkende Messkomponente
- 15
- System
- 16
- Andere Datenübertragungsvorrichtung
- 17
- Induktiv wirkende Messkomponente
-
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
-
