DE10349617A1 - Detecting apparatus for tire deformation of vehicle tire, has signal processor which provides signal indicating tire deformation based on difference between tire pressure at first time and tire pressure at second time - Google Patents

Detecting apparatus for tire deformation of vehicle tire, has signal processor which provides signal indicating tire deformation based on difference between tire pressure at first time and tire pressure at second time Download PDF

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Abstract

The detecting apparatus has a tire pressure sensor for sensing a tire pressure. A signal processor provides a signal indicating the tire deformation based on a difference between the tire pressure at a first time and the tire pressure at a second time. An Independent claim is also included for a method for detecting a tire information of vehicle tire.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht auf Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Rotation eines Rades, das insbesondere ein Fahrzeugrad ist.The The present invention relates to apparatus and method for Detecting a rotation of a wheel, in particular a vehicle wheel is.

In modernen Fahrzeugen wird eine Mehrzahl von Fahrzeugsubsystemen eingesetzt, die beispielsweise in Abhängigkeit von einem Fahrzeugbewegungszustand aktiviert werden. Bei den Fahrzeugsubsystemen kann es sich beispielsweise um Reifendrucksensoren handeln, die in einem Reifen angeordnet und von einer Batterie versorgt werden. Vorzugsweise werden derartige Systeme daher erst dann aktiviert, wenn das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird, um einen Energieverbrauch zu senken und somit um kostengünstigere elektronische Systeme zu realisieren.In modern vehicles use a plurality of vehicle subsystems, for example, depending on be activated by a vehicle motion state. In the vehicle subsystems For example, they may be tire pressure sensors that arranged in a tire and powered by a battery. Preferably, such systems are therefore activated only then when the vehicle is set in motion to use energy lower and thus more cost-effective to realize electronic systems.

Bei Reifendruckkontrollsystemen werden Reifendrucksensoren in den Reifen des Fahrzeugs eingebaut, um, bevorzugt während der Fahrzeugbewegung, die Reifendrücke der jeweiligen Räder zu messen und diese beispielsweise an eine zentrale Auswerteeinheit zu übersenden. Hierzu wird in einem Innenraum des Rades beispielsweise ein Sensor mit einem Hochfrequenzsender eingebaut. In dem Fahrzeug befindet sich ein Empfänger, der die von dem Rad ausgesendeten Hochfrequenzdaten auswertet und den Fahrer über den aktuellen Reifendruck informiert. Der Sensor (ein Modul) im Rad wird meist von einer Batterie versorgt, die beispielsweise zehn Jahre halten soll. Das Modul darf daher nur dann senden, wenn dies notwendig ist, d. h. wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. Aus diesem Grund werden in dem Radmodul zusätzliche Sensoren eingesetzt, die eine Fahrzeugbewegung erfassen.at Tire pressure monitoring systems become tire pressure sensors in the tires installed in the vehicle in order, preferably during vehicle movement, to the tire pressures the respective wheels to measure and, for example, to a central evaluation unit to send. For this purpose, in an interior of the wheel, for example, a sensor installed with a high frequency transmitter. Located in the vehicle a recipient, which evaluates the radio frequency data transmitted by the wheel and the driver over informed the current tire pressure. The sensor (a module) in the The bike is usually powered by a battery, for example ten To keep for years. The module may therefore only send if this necessary, d. H. when the vehicle is in motion. For this Reason will be additional in the wheel module Used sensors that detect a vehicle movement.

Zum Erfassen einer Bewegung des Fahrzeugs können Fliehkraftsensoren eingesetzt werden. Hierbei wird durch eine Rotation des Rades eine Fliehkraft auf das Modul ausgeübt. Durch eine Auswertung der Fliehkraft kann nun festgestellt werden, ob sich das Rad bewegt, ob die Bewegung dauerhaft ist oder ob das Rad sich im Ruhezustand befindet. Die Fliehkraftsensoren können entweder mechanisch oder elektrisch sein. Bei einer mechanischen Lösung wird z. B. eine Feder von einem kleinen Gewicht zusammengedrückt, wodurch sich beispielsweise ein elektrischer Kontakt schließt. Nachteilig an diesem Ansatz ist jedoch eine geringe Lebensdauer, da mit zunehmender Benutzung die Federrückstellkräfte immer geringer werden. Nachteilig an diesem Ansatz ist ferner, daß die elektrischen Kontakte mechanisch geschlossen werden. Dabei kann es zu Kontaktproblemen kommen, wenn z. B. die Kontakte oxidiert sind oder wenn z. B. aufgrund einer möglichen Federauslenkung ein Kontaktübergangswiderstand zu groß wird.To the Detecting a movement of the vehicle, centrifugal force sensors can be used become. Here, by a rotation of the wheel, a centrifugal force exercised on the module. By evaluating the centrifugal force can now be determined whether the wheel is moving, whether the movement is permanent or whether the wheel is in hibernation. The centrifugal force sensors can either be mechanical or electrical. When a mechanical solution is z. B. compressed a spring of a small weight, which For example, an electrical contact closes. adversely However, this approach has a short life as with increasing Always use the spring return forces become smaller. A disadvantage of this approach is further that the electrical Contacts are mechanically closed. This can lead to contact problems come when z. B. the contacts are oxidized or z. B. due a possible Spring deflection a contact contact resistance gets too big.

Bei der elektrischen Lösung werden verschiedene Beschleunigungssensoren eingesetzt, wie z. B. piezoelektrische Sensoren, bei denen aufgrund einer mechanischen Verformung ein elektrisches Signal geliefert wird, welches auf die Radbewegung hinweist. Nachteilig an diesem Konzept sind jedoch die hohen Kosten, die sowohl durch die piezoelektrischen Bausteine als auch durch die komplexe Auswerteelektronik verursacht werden.at the electrical solution Various acceleration sensors are used, such. B. piezoelectric sensors in which due to a mechanical Deformation an electrical signal is delivered, which on the Wheel movement indicates. However, the disadvantages of this concept are the high costs, both by the piezoelectric components as also caused by the complex evaluation electronics.

Zum Aktivieren der Reifendrucksensoren können ferner Aktivierungssysteme, sogenannte Wakeup-Systeme, eingesetzt werden. Dabei werden von einem in einem Radkasten angeordneten Sender zu in dem Radmodul eingebauten einem Empfänger Aktivierungssignale ausgesendet. Bekommt der Empfänger in dem Radmodul ein Anfragesignal (request signal), das von dem Fahrzeug ausgesendet worden ist, so sendet das Radmodul die Druckdaten von dem Rad an das Fahrzeug. Nachteilig an diesem Ansatz ist jedoch, daß in dem Radmodul ein komplizierter Empfänger eingebaut werden muß. Zum einen werden dadurch die Systemkos ten erhöht. Zum anderen erhöhen sich dadurch die Systembetriebskosten, da der Empfänger in dem Radmodul andauernd Energie benötigt, um das Aktivierungssignal jederzeit empfangen zu können. Dies reduziert die Lebensdauer des Moduls. Ferner wird eine Batterie großer Kapazität benötigt, um die benötigte Energiemenge zu liefern. Des weiteren ist ein Sender, der in dem Fahrzeug eingebaut ist, um das Modul in dem Rad zu wecken, teuer und aufwendig in die Fahrzeugsysteme zu integrieren.To the Activating the tire pressure sensors may further include activation systems, So-called wakeup systems are used. It will be from one arranged in a wheel well transmitter to be installed in the wheel module a receiver Activation signals sent out. Does the recipient get in the wheel module a request signal (request signal) from the vehicle has been sent, the wheel module sends the print data from the wheel to the vehicle. However, a disadvantage of this approach is that in the wheel module a complicated receiver must be installed. On the one hand This increases system costs. On the other hand, they increase thereby the system running costs, as the receiver in the wheel module persists Energy needed to be able to receive the activation signal at any time. This reduces the life of the module. Further, a battery greater capacity needed around the needed To deliver energy. Furthermore, a transmitter that is in the Vehicle is installed to wake the module in the wheel, expensive and consuming to integrate into the vehicle systems.

Zum Aktivieren des Reifendrucksensors kann ferner ein Druckverlauf in dem Rad analysiert werden. Bei einem Wegfahren verändern sich beispielsweise die Temperatur und der Druck in dem Radreifen. Diese Veränderung kann von einer beispielsweise in dem Sensor integrierten Logik ausgewertet werden, die den Sender aktiviert. Nachteilig dabei ist jedoch, daß der Sensor andauernd den Druck und die Temperatur mißt. Hierdurch entsteht ein erhöhter Stromverbrauch, der durch eine größere, und somit teurere, Batterie gedeckt werden muß. Darüber hinaus ist die hierzu notwendige Technologie komplex und parameterabhängig, so daß ein stabiles Systemverhalten nicht in einer jeden Fahrzeugsituation gewährleistet ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn abhängig von einer Fahrbahnoberfläche und von einem Fahrverhalten die Druckunterschiede groß und schnell-veränderlich sind, so daß die Auswertelogik keinen stabilen Zustand erreicht, was dazu führen kann, daß das System beispielsweise nicht reagiert. Dies führt zu dem weiteren Nachteil, daß derartige Systeme nicht sicher sind.To the Activation of the tire pressure sensor may further include a pressure curve in be analyzed by the wheel. When driving away change for example, the temperature and pressure in the wheel tire. These change can be evaluated by a logic integrated, for example, in the sensor which activates the transmitter. The disadvantage here is that the sensor constantly measures pressure and temperature. This creates a increased Power consumption, by a larger, and therefore more expensive, battery must be covered. Furthermore If the technology required for this is complex and parameter-dependent, then so the existence stable system behavior not in every vehicle situation guaranteed is. This is the case, for example, if dependent on a road surface and from a driving behavior, the pressure differences large and fast-variable are so that the Evaluation logic does not reach a stable state, which can lead to that this For example, system does not respond. This leads to the further disadvantage that such Systems are not sure.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Konzept zum Erfassen einer Rotation eines Rades zu liefern.It The object of the present invention is an efficient concept to provide for detecting a rotation of a wheel.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung zum Erfassen einer Rotation eines Rades gemäß Anspruch 1 oder durch ein Reifendrucksensorsystem gemäß Anspruch 6 oder durch ein Verfahren zum Erfassen einer Rotation eines Rades gemäß Anspruch 7 oder durch ein Verfahren zum Erfassen eines Reifendrucks bei einer Rotation eines Rades gemäß Anspruch 8 oder durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 9 gelöst.These The object is achieved by the device for detecting a rotation of a Wheel according to claim 1 or by a tire pressure sensor system according to claim 6 or by a A method of detecting a rotation of a wheel according to claim 7 or by a method for detecting a tire pressure in a Rotation of a wheel according to claim 8 or solved by a computer program according to claim 9.

Eine Vorrichtung zum Erfassen einer Rotation eines Rades umfaßt erfindungsgemäß eine in dem Rad angeordnete Einrichtung zum Erfassen des Erdmagnetfeldes, eine Einrichtung zum Detektieren einer Veränderung des erfaßten Magnetfeldes, um basierend auf der detektierten Veränderung eine Rotation des Rades zu erfassen.A Apparatus for detecting a rotation of a wheel according to the invention comprises one in the Wheel arranged device for detecting the earth's magnetic field, a Means for detecting a change in the detected magnetic field, a rotation of the wheel based on the detected change capture.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein erfindungsgemäßes Reifendrucksystem zum Erfassen eines Reifendrucks bei einer Rotation eines Rades einen aktivierbaren Reifendrucksensor zum Erfassen des Reifendrucks, wobei der aktivierbare Reifendrucksensor ausgebildet ist, um ein Aktivierungssignal zu empfangen, und, ansprechend auf das Aktivierungssignal, um den Reifendruck zu erfassen, und eine Vorrichtung zum Erfassen der Rotation des Rades auf der Basis einer Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes.According to one Another aspect of the present invention comprises a tire pressure system according to the invention for detecting a tire pressure in a rotation of a wheel activatable tire pressure sensor for detecting the tire pressure, wherein the activatable tire pressure sensor is designed to generate an activation signal to receive, and, in response to the activation signal to the To detect tire pressure, and a device for detecting the rotation of the wheel based on a change in the detected earth's magnetic field.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Rotation eines Rades auf der Basis einer Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird zunächst das Erdmagnetfeld erfaßt, wobei das erfaßte Erdmagnetfeld in Form eines Signals, beispielsweise einer Spannung, ausgegeben werden kann. Wird das Erdmagnetfeld durch eine in dem Rad angeordnete Einrichtung zum Erfassen, beispielsweise durch einen Magnetfeldsensor, erfaßt, so ist das Sensorausgangssignal bei Bewegung des Rades veränderlich, da in Abhängigkeit von der Bewegung und von einer Sensorposition das erfaßte Erdmagnetfeld sich ändert. Auf der Basis dieser Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes kann nun beispielsweise ein Aktivierungssignal geliefert werden, das beispielsweise einen Reifendrucksensor aktiviert.Of the The present invention is based on the finding that a rotation a wheel based on a change in the detected geomagnetic field can be done. According to the invention, the first Earth magnetic field detected, the detected Geomagnetic field in the form of a signal, for example a voltage, can be issued. Is the earth's magnetic field by a in the Rad arranged means for detecting, for example by a magnetic field sensor, detected, so the sensor output signal is variable when moving the wheel because dependent on from the movement and from a sensor position the detected earth magnetic field changes. On the basis of this change of the detected earth magnetic field Now, for example, an activation signal can be delivered, for example, activates a tire pressure sensor.

Aufgrund der Änderung des Sensorausgangssignals, das eine Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes charakterisiert, kann, neben einer reinen Detektion der Rotation, auch deren Geschwindigkeit erfaßt werden. Rotiert das Rad beispielsweise mit einer konstanten Geschwindigkeit, so umfaßt das Sensorausgangssignal eine Schwingung mit einer Frequenz, die von der Rotationsgeschwindigkeit abhängt. Wird diese Frequenz nun erfasst, so kann daraus auf die Rotationsgeschwindigkeit, oder, alternativ, auf die Fahrzeuggeschwindigkeit geschlossen werden.by virtue of the change of the sensor output, which is a change in the detected geomagnetic field characterized, in addition to a pure detection of rotation, also detects their speed become. For example, if the wheel is rotating at a constant speed, so embraced the sensor output signal vibrates at a frequency that depends on the rotational speed. Will this frequency now recorded, it may indicate the rotational speed, or, alternatively, be closed to the vehicle speed.

Wird beispielsweise zum Erfassen des Erdmagnetfeldes ein Magnetfeldsensor eingesetzt, so ist auch eine Amplitude des von dem Sensor gelieferten Signals bei einer Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes, beispielsweise in Form einer induzierten Spannung, abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit. Die Änderungsgeschwindigkeit hängt wiederum aufgrund des Induktionsgesetzes von der Rotationsgeschwindigkeit, oder in anderen Worten, von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ab.Becomes For example, for detecting the earth's magnetic field, a magnetic field sensor used, so is an amplitude of the signal supplied by the sensor in a change of the detected Geomagnetic field, for example in the form of an induced voltage, dependent from the rate of change. The rate of change hangs again due to the law of induction of the rotational speed, or in other words, depending on the speed of the vehicle.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Rotationsbewegung eines Rades von beispielsweise einem Radsensor, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebaut ist, erkannt werden kann. Dies geschieht besonders energieeffizient, da dabei keine Signale aktiv empfangen oder ausgesendet werden. Vielmehr wird dabei das bereits permanent existierende Erdmagnetfeld ausgenutzt. Die aufgrund der Radrotation hervorgerufene Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes deutet bereits auf eine Radrotation hin.One Advantage of the present invention is that a rotational movement a wheel of, for example, a wheel sensor in which the device according to the invention is installed, can be detected. This is particularly energy efficient, because no signals are actively received or transmitted. Rather, it is the already permanently existing geomagnetic field exploited. The change caused by the wheel rotation of the detected Earth's magnetic field already indicates a Radrotation.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß zum Detektieren einer Radrotation keine mechanisch verformbaren Sensoren verwendet werden. Verglichen mit den traditionellen Konzepten weist die erfindungsgemäße Vorrichtung daher eine höhere Lebensdauer sowie niedrigere Kosten auf.One Another advantage of the present invention is that for detecting a wheel rotation does not use mechanically deformable sensors become. Compared with the traditional concepts, the device according to the invention therefore a higher one Lifespan as well as lower costs.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die Struktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung einfach ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Erfassen des Erdmagnetfeldes kann beispielsweise als ein einfacher Magnetfeldsensor, beispielsweise eine Spule, ausgebildet werden. Neben einer Reduktion der Komplexität wird damit erreicht, daß, verglichen mit bekannten Konzepten nach dem Stand der Technik, die Systemkosten weiter gesenkt werden können,.One Another advantage of the present invention is to be seen in that the Structure of the device according to the invention easy. The inventive device for detecting the geomagnetic field, for example, as a simple Magnetic field sensor, such as a coil can be formed. In addition to a reduction in complexity is achieved so that, compared with known concepts of the prior art, the system cost can be lowered further.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist damit zu sehen, daß der erfindungsgemäße Ansatz nicht nur zu einer reinen Detektion einer Rotation herangezogen werden kann. Vielmehr ist es ebenfalls möglich, aus der Veränderung des erfaßten Magnetfeldes auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. auf eine Veränderung derselben zu schließen.One Another advantage of the present invention can thus be seen that the inventive approach not just used for a pure detection of a rotation can be. Rather, it is also possible from the change of the detected magnetic field to a vehicle speed or to a change to close it.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:

1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen einer Rotation eines Rades gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; 1 a block diagram of a device according to the invention for detecting a rotation of a wheel according to a preferred embodiment;

2A ein Ausführungsbeispiel einer Realisierungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Erfassen des Erdmagnetfeldes, Frontansicht; 2A an embodiment of an embodiment of the inventive device for detecting the earth's magnetic field, front view;

2B das Ausführungsbeispiel aus 3A, Seitenansicht; 2 B the embodiment 3A , Side view;

3 ein Meßergebnis; 3 a measurement result;

4 ein weiteres Meßergebnis; und 4 another measurement result; and

5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reifendrucksensorsystems; und 5 an embodiment of a tire pressure sensor system according to the invention; and

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erfassen einer Rotation eines Rades. 6 a further embodiment of an apparatus for detecting a rotation of a wheel.

1 zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen einer Rotation eines Rades gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 1 shows a block diagram of an inventive device for detecting a rotation of a wheel according to a first embodiment.

Die in 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes. Die Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes hat einen Ausgang, an dem ein Erfassungssignal ausgebbar ist. Mit dem Ausgang der Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes ist eine Einrichtung 103 zum Detektieren einer Veränderung des erfaßten Magnetfeldes gekoppelt. Die Einrichtung 103 zum Detektieren der Veränderung hat einen Ausgang 105, an dem ein Signal ausgebbar ist, das auf die Veränderung des erfaßten Magnetfeldes hinweist.In the 1 The device shown comprises a device 101 for detecting the earth's magnetic field. The device 101 for detecting the geomagnetic field has an output at which a detection signal can be output. With the exit of the institution 101 for detecting the geomagnetic field is a device 103 coupled to detect a change in the detected magnetic field. The device 103 to detect the change has an exit 105 on which a signal can be output that indicates the change in the detected magnetic field.

Im folgenden wird die Funktionsweise der in 1 gezeigten Struktur erläutert.The following is the operation of the in 1 illustrated structure explained.

Die Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes umfaßt beispielsweise einen Magnetfeldsensor, z. B. einen Hall-Sensor oder eine Spule. Der Magnetfeldsensor erfaßt das (permanent vorhandene) Erdmagnetfeld. Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise in einem Rad eingebaut, so verändert sich bei einer Rotationsbewegung des Rades das erfaßte Erdmagnetfeld, das in Form eines Magnetfeldsensorsignals (Erfassungssignals) ausgegeben wird. Umfaßt die Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes beispielsweise die bereits erwähnte Spule als Magnetfeldsensor, so wird bei Bewegung des Rades in der Spule eine Spannung induziert, die bereits als das Erfassungssignal ausgebbar ist. Aufgrund des Induktionsgesetzes wird die in der Spule induzierte Spannung von der Anzahl der Spulenwindungen, von der das Erdmagnetfeld durchschneidenden Querschnittsfläche derselben sowie von einer Rotationsgeschwindigkeit, d. h. der Veränderungsrate, beeinflußt. Wird die bereits erwähnte Spule als Erdmagnetfeldsensor herangezogen, so kann bereits anhand eines Vorhandenseins eines Spulenausgangssignals, das direkt das Erfassungssignal sein kann, eine Radrotation bzw. eine Fahrzeugbewegung detektiert bzw. erfaßt werden. Der erfindungsgemäße Ansatz gilt jedoch bei beliebigen Magnetfeldsensoren, da diese in Abhängigkeit von einer Position sowie von einer Veränderung derselben in bezug auf die Erdmagnetfeldlinien ein veränderliches Ausgangssignal (Erfassungssignal) liefern.The device 101 for detecting the geomagnetic field includes, for example, a magnetic field sensor, for. B. a Hall sensor or a coil. The magnetic field sensor detects the (permanent) earth magnetic field. If the device according to the invention is installed, for example, in a wheel, the detected earth magnetic field, which is output in the form of a magnetic field sensor signal (detection signal), changes during a rotational movement of the wheel. Includes the device 101 for detecting the geomagnetic field, for example, the already mentioned coil as a magnetic field sensor, a voltage is induced during movement of the wheel in the coil, which is already outputable as the detection signal. Due to the law of induction, the voltage induced in the coil is influenced by the number of coil turns, by the cross-sectional area of the same through the earth's magnetic field, and by a rate of rotation, ie rate of change. If the already mentioned coil is used as a geomagnetic field sensor, a wheel rotation or a vehicle movement can already be detected or detected on the basis of a presence of a coil output signal, which may be the detection signal directly. However, the approach according to the invention applies to any magnetic field sensors, since these provide a variable output signal (detection signal) as a function of a position and of a change in the same with respect to the earth's magnetic field lines.

Die erfindungsgemäße Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes kann beispielsweise einen Vorverstärker aufweisen, um das Sensorausgangssignal zu verstärken und um das verstärkte Sensorausgangssignal als das Erfassungssignal auszugeben.The inventive device 101 For detecting the earth's magnetic field may include, for example, a preamplifier to amplify the sensor output signal and to output the amplified sensor output signal as the detection signal.

Unabhängig davon, ob das Erfassungssignal das verstärkte Sensorausgangssignal umfaßt oder ob das Erfassungssignal bereits direkt das Sensorausgangssignal ist, ist die Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes prinzipiell ausgebildet, um ein Erfassungssignal zu liefern, das die Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes charakterisiert. An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, daß der Begriff „Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes" sich nicht auf die Veränderung des Erdmagnetfeldes selbst bezieht. Aufgrund einer Bewegung ändert sich jedoch das erfaßte Erdmagnetfeld aufgrund einer momentanen Radposition.Regardless of whether the detection signal comprises the amplified sensor output signal or whether the detection signal is already directly the sensor output signal, the device is 101 designed to detect the earth's magnetic field in principle to provide a detection signal that characterizes the change of the detected geomagnetic field. It should be noted that the term "change in the detected earth's magnetic field" does not refer to the change in the earth's magnetic field itself, but due to a movement, the detected earth's magnetic field changes due to a momentary wheel position.

Wie es bereits erwähnt worden ist, kann die erfindungsgemäße Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes das Erfassungssignal liefern, das neben einem Vorhandensein einer Rotation auch eine Information über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfaßt. Beispielsweise liefert die Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes ein Erfassungssignal, das eine von der Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes abhän gige Amplitude und/oder Frequenz aufweist. Ist beispielsweise der Magnetfeldsensor in Form einer Spule ausgebildet, so weist das Erfassungssignal, das auf dem Spulenausgangssignal basiert, einen sinusförmigen Verlauf, dessen Frequenz und Amplitude proportional zur Rotationsgeschwindigkeit des Rades, und somit zur Geschwindigkeit des Autos sind.As already mentioned, the device according to the invention can 101 for detecting the geomagnetic field provide the detection signal, which in addition to a presence of a rotation also includes information about a speed of the vehicle. For example, the device provides 101 for detecting the earth's magnetic field, a detection signal having a dependent on the change of the detected geomagnetic field amplitude and / or frequency. For example, if the magnetic field sensor is in the form of a coil, the detection signal, which is based on the coil output signal, has a sinusoidal profile whose frequency and amplitude are proportional to the rotational speed of the wheel, and thus to the speed of the car.

Das Erfassungssignal wird der Einrichtung 103 zum Detektieren der Veränderung des erfaßten Magnetfeldes zugeführt.The detection signal becomes the device 103 for detecting the change of the detected magnetic field.

Die Einrichtung 103 zum Detektieren der Veränderung kann beispielsweise ein Sensor sein, der bereits ein Vorhandensein des Erfassungssignals oder ein Vorhandensein einer Veränderung des Erfassungssignals zur reinen Detektion der Rotation des Rades sein. Ein derartiger Detektor kann beispielsweise ein von dem Erfassungssignal gesteuerter Transistor sein, der beispielsweise bei einem Vorhandensein des Erfassungssignals einen Schaltkreis schließt, so daß ein durch den Transistor fließender Strom auf die Radrotation hinweist. Wird hingegen eine Veränderung des Erfassungssignals zur Detektion der Radrotation herangezogen, so kann diese Veränderung beispielsweise detektiert werden, indem ein die Änderung anzeigendes Signal erzeugt wird. Hierzu kann beispielsweise eine Subtraktion des momentanen Erfassungssignals von einem Referenzerfassungssignal durchgeführt werden, wobei das Referenzerfassungssignal das Erfassungssignal in Ruhestellung des Rades wiedergibt. Alternativ kann hierbei eine Subtraktion des momentanen Erfassungssignals von einem früheren Erfassungssignal durchgeführt werden, um die Veränderung zu detektieren.The device 103 For example, to detect the change may be a sensor that already has a presence of the detection signal or a presence of a change of the detection signal for the mere detection of the rotation of the wheel. Such a detector may, for example, be a transistor controlled by the detection signal, which, for example, closes a circuit in the presence of the detection signal, so that a current flowing through the transistor indicates the rotation of the wheel. If, on the other hand, a change in the detection signal is used to detect the wheel rotation, then this change can be detected, for example, by generating a signal indicating the change. For this purpose, for example, a subtraction of the instantaneous detection signal from a reference detection signal can be performed, wherein the reference detection signal reproduces the detection signal in the rest position of the wheel. Alternatively, a subtraction of the current detection signal from an earlier detection signal may be performed to detect the change.

Soll die Einrichtung 103 zum Detektieren jedoch neben der reinen Radrotationsdetektion auch eine Aussage über eine Rotationsgeschwindigkeit liefern, so kann die erfindungsgemäße Einrichtung 103 zum Detektieren eine Einrichtung zum Auswerten des Erfassungssignals bzw. zum Auswerten der Veränderung des Erfassungssignals aufweisen, um basierend auf einem der auf die Rotationsgeschwindigkeit hinweisenden Merkmale, z.B. Amplitude und/oder Frequenz des Erfassungssignals, die Rotationsgeschwindigkeit des Rades oder deren Veränderung zu erfassen. Wie es bereits erwähnt worden ist, weist das Erfassungssignal eine von der Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes abhängige Amplitude und/oder Frequenz auf. Basierend auf der Amplitude und/oder Frequenz erfaßt die in 1 nicht dargestellte Einrichtung zum Auswerten die dazugehörige Rotationsgeschwindigkeit des Rades bzw. eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die von der Rotationsgeschwindigkeit des Rades proportional abhängt.Should the device 103 however, in order to detect, in addition to the pure wheel rotation detection, also a statement about a rotational speed, the device according to the invention can 103 for detecting means for evaluating the detection signal or for evaluating the change of the detection signal to detect based on one of the rotational speed indicative features, such as amplitude and / or frequency of the detection signal, the rotational speed of the wheel or its change. As already mentioned, the detection signal has an amplitude and / or frequency dependent on the change of the detected earth magnetic field. Based on the amplitude and / or frequency, the in 1 not shown means for evaluating the associated rotational speed of the wheel or a vehicle speed, which depends on the rotational speed of the wheel proportionally.

In 2A ist ein Ausführungsbeispiel einer Realisierung eines Erdmagnetfeldsensors in Form einer Spule in Draufsicht dargestellt. 2B zeigt eine Seitenansicht der in 2A dargestellten Anordnung.In 2A an embodiment of a realization of a geomagnetic field sensor in the form of a coil is shown in plan view. 2 B shows a side view of in 2A illustrated arrangement.

In 2A ist eine Spule 201, mit beispielsweise 200 Windungen, auf einer Lochrasterplatine 203 montiert. Wie es aus 2A bzw. 2B ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Erdmagnetfeldsensors einfach und kostengünstig. Bereits mit diesem einfachen Ansatz lassen sich Veränderungen des von der Spule 201 erfaßten Erdmagnetfeldes in Form des Spulensignals detektieren.In 2A is a coil 201 , with, for example 200 Turns, on a breadboard 203 assembled. Like it out 2A respectively. 2 B it can be seen, the inventive design of a geomagnetic sensor is simple and inexpensive. Already with this simple approach can be changes of the coil 201 detect detected geomagnetic field in the form of the coil signal.

3 zeigt ein Meßergebnis, wobei bei der Messung die in 2A und 2B dargestellte Anordnung als Erdmagnetfeldsensor herangezogen wurde. Die Spule wurde dabei über einen Verstärker an ein Oszilloskop angeschlossen und um 180 Grad per Hand gedreht. Diese Drehung per Hand sollte dabei eine Rotation des Rades simulieren. Aufgrund des Erdmagnetfeldes und der Bewegung der Spule in dem Erdmagnetfeld wurde eine Spannung induziert, die auf die Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes hinweist. Der Spannungsverlauf 301 weist einen ersten Abschnitt 303 auf, während dessen die Spule nicht bewegt worden ist, wodurch ein Ruhezustand eines Rades simuliert worden ist. Bei der Drehung der Spule entstand ein Signalpuls 305, dessen Amplitude durch die in 3 gestrichelt dargestellte horizontale Linie 307 gekennzeichnet ist. Die gemessene Amplitude beträgt etwa 50 uV bei einer Gesamtpulsdauer von 0,2 Sekunden. 3 shows a measurement result, wherein in the measurement the in 2A and 2 B shown arrangement was used as geomagnetic sensor. The coil was connected via an amplifier to an oscilloscope and rotated by 180 degrees by hand. This rotation by hand should simulate a rotation of the wheel. Due to the earth's magnetic field and the movement of the coil in the earth's magnetic field, a voltage was induced, which indicates the change of the detected geomagnetic field. The voltage curve 301 has a first section 303 during which the spool has not been moved, whereby a resting state of a wheel has been simulated. The rotation of the coil produced a signal pulse 305 whose amplitude is determined by the in 3 dashed horizontal line 307 is marked. The measured amplitude is about 50 uV for a total pulse duration of 0.2 seconds.

Die rechts neben dem Diagramm angeordneten Anzeigeflächen 308 geben dabei den Betriebsmodus des verwendeten Meßgeräts wieder.The display areas arranged to the right of the diagram 308 indicate the operating mode of the measuring instrument used.

Wie es bereits erwähnt worden ist, wird bei einer kontinuierlichen Drehung des Rades anstelle des in 3 dargestellten Pulses ein sinusförmiges Signal (ein Sinus) entstehen. Die Frequenz und Amplitude dieses Signals ist dabei aufgrund des Induktionsgesetzes proportional zu der Geschwindigkeit des Autos. Die Signalform kann dabei mit Hilfe einer geeigneten Auswerteeinheit empfangen und ausgewertet werden, um beispielsweise ein Aktivierungssignal zu liefern, das einen Raddrucksensor „weckt". Bewegt sich das Auto beispielsweise mit 50 km/h, so beträgt eine Frequenz des dazugehörigen Erfassungssignals etwa 10 Hz.As has already been mentioned, in a continuous rotation of the wheel instead of in 3 pulse produced a sinusoidal signal (a sine wave). The frequency and amplitude of this signal is proportional to the speed of the car due to the law of induction. In this case, the signal form can be received and evaluated with the aid of a suitable evaluation unit in order, for example, to supply an activation signal which "wakes up" a wheel pressure sensor If, for example, the car moves at 50 km / h, a frequency of the associated detection signal is approximately 10 Hz.

Aufgrund der Feldstärke des Erdmagnetfeldes (etwa 50 μTesla) wird gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt eine Spule zum Erfassen des Erdmagnetfeldes herangezogen, da das Erdmagnetfeld vergleichbar eine hohe Feldstärke aufweist. Beispielsweise beträgt das maximal zulässige magnetische Feld eines Monitors in 0,5 m Abstand nur 200 nTesla. Das magnetische Feld eines mit 10 A durchflossenen Leiters beträgt in 1 m Abstand ebenfalls nur 200 nTesla. Die beiden obigen Vergleichswerte liegen somit um den Faktor 250 unter der angegebenen Erdmagnetfeldstärke.Due to the field strength of the geomagnetic field (about 50 μTesla), a coil is preferably used according to the present invention for detecting the geomagnetic field, since the geomagnetic field has a comparable high field strength. For example, the maximum permissible magnetic field of a monitor at a distance of 0.5 m is only 200 nTesla. The magnetic field of a 10 A conductor is also only 200 nTesla at a distance of 1 m. The two above comparison values are thus by the factor 250 under the given geomagnetic field strength.

Die in 3 gemessene Amplitude von etwa 50 mV kann jedoch, je nach Empfindlichkeit der an die Spule angeschlossenen Auswertegeräte, zu gering sein. Dieses Problem kann beispielsweise gelöst werden, indem eine Empfindlichkeit eines Niederfrequenzempfängers (LF-Receiver), der die Spannung empfängt, um einen vorbestimmten Faktor, z.B. um einen Faktor von 7, erhöht wird. Der Stromverbrauch würde sich dabei nur minimal erhöhen, beispielsweise um etwa 1 %. Eine Änderung der Empfindlichkeit des Niederfrequenzempfängers, der das Erfassungssignal (Spulensignal) empfängt und auswertet, kann bereits während einer Entwurfsphase des Niederfrequenzempfängers kostenneutral durchgeführt werden.In the 3 measured amplitude of about 50 mV, however, may be too low, depending on the sensitivity of the evaluation devices connected to the coil. For example, this problem can be solved be increased by a sensitivity of a low-frequency receiver (LF receiver) receiving the voltage by a predetermined factor, for example by a factor of 7. The power consumption would increase only minimally, for example by about 1%. A change in the sensitivity of the low-frequency receiver, which receives and evaluates the detection signal (coil signal), can already be performed during a design phase of the low-frequency receiver cost-neutral.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann jedoch eine höhere Signalamplitude erzielt werden, wenn der zum Erfassen des Erdmagnetfeldes eingesetzte Magnetfeldsensor zusätzlich zu der Radrotation in eine weitere Rotation versetzt wird. Beispielsweise weist hierzu die in 1 dargestellte Einrichtung 101 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes eine Einrichtung zum Versetzen des Erdmagnetfeldsensors in eine weitere Rotation, um ein auf der Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes basierendes Erfassungssignal zu erhalten, das eine höhere Amplitude aufweist als eine Amplitude eines Erfassungssignals bei einer Deaktivierung der Einrichtung zum Versetzen des Erdmagnetfeldsensors in die weitere Rotation oder bei einem Nichtvorhandensein der letztgenannten Einrichtung.However, according to another embodiment of the present invention, a higher signal amplitude can be achieved if the magnetic field sensor used to detect the earth's magnetic field is set in further rotation in addition to the wheel rotation. For example, this has the in 1 illustrated device 101 means for detecting the earth's magnetic field means for setting the earth's magnetic field sensor in a further rotation to obtain a detected based on the change of the detected geomagnetic field detection signal having a higher amplitude than an amplitude of a detection signal upon deactivation of the means for moving the earth's magnetic field sensor in the other Rotation or in the absence of the latter.

Basierend auf dem oben geschilderten Konzept zum Erhalten eines besseren Erfassungssignals wurde eine Messung durchgeführt, deren Ergebnis in 4 dargestellt ist.Based on the concept described above for obtaining a better detection signal, a measurement was performed, the result of which in 4 is shown.

Die Messung (der Test) wurde mit der in 2A bzw. in 2B dargestellten Spule mit einer normalen 125-kHz-Transponderspule für ein Reifendruckmeßsystem (TPMS; TPMS = tire pressure measurement system).The measurement (the test) was performed with the in 2A or in 2 B shown coil with a normal 125 kHz transponder coil for a tire pressure measurement system (TPMS).

4 zeigt einen Spannungsverlauf 501, der einen Impuls 403 aufweist, wobei der Impuls 403 eine Amplitude aufweist, die durch die in 4 dargestellte vertikale gestrichelte Linie 505 verdeutlicht ist. 4 shows a voltage curve 501 , the one impulse 403 wherein the pulse 403 has an amplitude determined by the in 4 illustrated vertical dashed line 505 is clarified.

Das in 4 aufgenommene Signal 401 wurde durch eine Rotation der Spule mit ca. 2 Hz erzielt. Bei einer Rotation der Spule bzw. des Rades mit 2 × 7 = 14 Hz würde der Signalpegel 500 μVp betragen, so daß eine Detektion problemlos möglich ist. Dies entspricht einer Geschwindigkeit des Autos von ca. 50 km/h. Das in 4 dargestellte Signal wurde um den Faktor 50.000 durch einen Vorverstärker verstärkt. Das Signal an der Spule hat eine Amplitude von 70 μvp. Die Amplitude des Signals wurde dabei über einen Vorverstärker gemessen. Die angezeigte Spannung fällt daher höher aus. Die Empfindlichkeit der üblichen TPMS-125-kHz-Niederfrequenzempfänger beträgt 500 μVp, d. h. das oben abgebildete Signal wäre um einen Faktor 7 zu gering, wenn keine erfindungsgemäße Rotation der Spule vorgenommen worden wäre.This in 4 recorded signal 401 was achieved by a rotation of the coil at about 2 Hz. With a rotation of the coil or the wheel with 2 × 7 = 14 Hz, the signal level would be 500 μVp, so that detection is easily possible. This corresponds to a speed of the car of about 50 km / h. This in 4 signal was amplified by a factor of 50,000 by a preamplifier. The signal on the coil has an amplitude of 70 μvp. The amplitude of the signal was measured via a preamplifier. The displayed voltage is therefore higher. The sensitivity of the conventional TPMS 125 kHz low-frequency receiver is 500 μVp, ie the signal shown above would be too low by a factor of 7 if no rotation of the coil according to the invention had been carried out.

Bei der oben diskutierten Messung wurde eine Spule verwendet, die bereits jetzt für andere Funktionen in TMPS-Modulen eingesetzt wird, beispielsweise als eine 125kHz-LF-Antenne (LF = low frequency). Diese dient der Übertragung von Daten auf einer Frequenz von 125kHz. Diese Antenne kann also doppelt verwendet werden.: als eine 125kHZ-Antenne und als ein Erdmagnetfeldsensor, was zu einer Kosteneinsparung führt. Andere Magnetfeldsensoren wären wesentlich teurer, was deren Einsatz in Massenfertigung als fraglich erscheinen lässt.at The measurement discussed above has used a coil already now for other functions are used in TMPS modules, for example as a 125kHz LF antenna (LF = low frequency). This serves for transmission of data on a frequency of 125kHz. So this antenna can used twice: as a 125kHZ antenna and as a geomagnetic sensor, which leads to a cost saving. Other magnetic field sensors would be much more expensive, which their use in mass production as questionable appears.

Zum Versetzen des Magnetfeldsensors in die weitere Rotation kann beispielsweise ein elektrisch angetriebener Motor verwendet werden, der den Magnetfeldsensor um eine Achse dreht, so daß sich die Rotation des Rades sowie die weitere Rotation des Magnetfeldsensors derart überlagern, daß das Erfassungssignal die bereits erwähnte wünschenswerte höhere Amplitude aufweist.To the Displacement of the magnetic field sensor in the further rotation, for example an electrically driven motor can be used, which is the magnetic field sensor rotates about an axis, so that the rotation of the wheel and the further rotation of the magnetic field sensor superimpose that this Detection signal the already mentioned desirable higher Having amplitude.

In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reifendrucksensorsystems darstellt.In 5 is an embodiment of a tire pressure sensor system according to the invention represents.

Das in 5 dargestellte Reifendrucksensorsystem weist einen aktivierbaren Reifendrucksensor 501, der einen Eingang 503 und einen Ausgang 505 aufweist.This in 5 shown tire pressure sensor system has an activatable tire pressure sensor 501 , the one entrance 503 and an exit 505 having.

Das in 5 dargestellte Reifendrucksensorsystem weist eine Einrichtung 507 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes. Die Einrichtung 507 weist einen Ausgang 509 auf, mit dem eine Einrichtung 511 zum Detektieren der Veränderung eines erfaßten Erdmagnetfeldes gekoppelt ist. Die Einrichtung 511 zum Detektieren weist einen Ausgang 513 auf, der mit dem Eingang 503 des aktivierbaren Reifendrucksensors 501 gekoppelt ist.This in 5 illustrated tire pressure sensor system has a device 507 for detecting the earth's magnetic field. The device 507 has an exit 509 on, with which a facility 511 is coupled to detect the change of a detected geomagnetic field. The device 511 for detecting has an output 513 on that with the entrance 503 the activatable tire pressure sensor 501 is coupled.

Im folgenden wird die Funktionalität der in 5 dargestellten Anordnung erklärt.The following is the functionality of in 5 explained arrangement explained.

Der aktivierbare Reifendrucksensor 501 ist beispielsweise in einem Rad eingebaut. Wie es bereits erwähnt worden ist, ist es, um einen geringen Energieverbrauch zu erzielen, vorteilhaft, den Reifendrucksensor zu aktivieren, wenn dies notwendig ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird, um die Reifendrücke als eine sicherheitsrelevante Information an den Fahrer weiterzuleiten. Zur Aktivierung (Wakeup) weist der aktivierbare Reifendrucksensor 501 den Eingang 503, an den das Aktivierungssignal (Wakeup-Signal) anlegbar ist. Nach Aktivierung mißt der aktivierbare Reifendrucksensor den Reifendruck in dem jeweiligen Reifen und liefert als Ergebnis Reifendruckmeßwerte über den Ausgang 505. Die Reifendruckmeßwerte können beispielsweise an eine in 5 nicht dargestellte zentrale Auserteeinheit mittels eines Senders verschickt werden, wobei der Sender beispielsweise ein Funksender ist.The activatable tire pressure sensor 501 is for example installed in a wheel. As already mentioned, in order to achieve low energy consumption, it is advantageous to activate the tire pressure sensor, if necessary. This is the case, for example, when the vehicle is set in motion to forward the tire pressures to the driver as safety-related information. For activation (wakeup), the activatable tire pressure sensor 501 the entrance 503 to which the activation signal (wakeup signal) can be applied. After activation measures the activatable tire pressure sensor, the tire pressure in the respective tire and as a result provides tire pressure measurements on the output 505 , The tire pressure measurements can be sent to an in 5 not shown central Auserteeinheit be sent by means of a transmitter, the transmitter is for example a radio transmitter.

Zur Aktivierung des aktivierbaren Reifendrucksensors ist es jedoch notwendig, zu erkennen, wann das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird. Hierzu kann vorteilhaft die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen einer Rotation eines Rades eingesetzt werden, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bereits vorgestellt worden ist.To activate the activatable tire pressure sensor, however, it is necessary to recognize when the vehicle is being set in motion. For this purpose, the device according to the invention for detecting a rotation of a wheel can advantageously be used, as already described in connection with the in 1 illustrated embodiment has already been presented.

Die Vorrichtung zum Erfassen der Rotation, bestehend aus der Einrichtung 507 zum Erfassen des Erdmagnetfeldes und der Einrichtung 511 zum Detektieren einer Veränderung desselben liefert über den Ausgang 513 das Aktivierungssignal, das an den Eingang 503 des aktivierbaren Reifendrucksensors 501 anlegbar ist. Um dieses Konzept zu veranschaulichen, ist der Ausgang 513 der Einrichtung 511 zum Detektieren mit dem Eingang 503 des aktivierbaren Reifendrucksensors gekoppelt. An dieser Stelle sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese Kopplung lediglich eine Signalkopplung darstellt. Der Ausgang 513 kann beispielsweise galvanisch mit dem Eingang 503 gekoppelt sein. Dies kann beispielsweise realisiert werden, indem das Aktivierungssignal über beispielsweise eine Leitung an den aktivierbaren Reifendrucksensor geliefert wird. Dies ist dann von Vorteil, wenn sowohl der aktivierbare Reifendrucksensor 501 als auch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Rotation beispielsweise auf einem Chip integriert und als Gesamtheit in einem Rad angeordnet sind. Alternativ ist es jedoch ebenfalls denkbar, daß die Einrichtung 511 zum Detektieren das Aktivierungssignal an den aktivierbaren Reifendrucksensor 501 unter Verwendung eines Funksenders aussendet.The device for detecting the rotation, consisting of the device 507 for detecting the earth's magnetic field and the device 511 to detect a change in the same supplies via the output 513 the activation signal to the input 503 the activatable tire pressure sensor 501 can be applied. To illustrate this concept, the output is 513 the device 511 to detect with the input 503 coupled to the activatable tire pressure sensor. It should be noted, however, that this coupling represents only a signal coupling. The exit 513 For example, it can be galvanically connected to the input 503 be coupled. This can be realized, for example, by the activation signal is supplied via, for example, a line to the activatable tire pressure sensor. This is advantageous if both the activatable tire pressure sensor 501 as well as the inventive device for detecting the rotation, for example, integrated on a chip and are arranged as a whole in a wheel. Alternatively, however, it is also conceivable that the device 511 for detecting the activation signal to the activatable tire pressure sensor 501 using a radio transmitter.

Unabhängig davon, in welcher Form das Aktivierungssignal den aktivierbaren Reifendrucksensor 501 erreicht, ist der aktivierbare Reifendrucksensor 501 ausgebildet, um das Aktivierungssignal zu empfangen und, ansprechend auf das Aktivierungssignal, um den Reifendruck zu erfassen.Regardless of the form in which the activation signal the activatable tire pressure sensor 501 reached is the activatable tire pressure sensor 501 configured to receive the activation signal and, in response to the activation signal, to detect the tire pressure.

Das in 5 dargestellte Reifendrucksensorsystem basiert darauf, daß zu einer Aktivierung des Reifendrucksensors 501 das Erdmagnetfeld als Referenz für eine Bewegung herangezogen wird. Setzt sich das Rad in Bewegung, so verändert sich das von dem von der Einrichtung 507 zum Erfassen des Erdmagnet feldes erfaßten Magnetfeldsensor erfaßte Magnetfeld. Dadurch wird ein Wakeup des Moduls ausgelöst und der Reifendruck (Reifendruckmeßwerte) via Hochfrequenzträger an das Fahrzug übermittelt.This in 5 shown tire pressure sensor system based on that to an activation of the tire pressure sensor 501 the earth's magnetic field is used as a reference for a movement. When the wheel starts to move, it changes from that of the device 507 for detecting the earth magnetic field detected magnetic field sensor detected magnetic field. As a result, a wakeup of the module is triggered and the tire pressure (tire pressure measurements) transmitted via high-frequency carrier to the vehicle.

Anstatt der bekannten statischen Magnetfeldsensoren, wie z.B. ein Hall-Sensor oder ein magnetoresistiver Sensor, kann, wie es bereits erwähnt worden ist, bevorzugt eine einfache Spule verwendet werden. Durch die Rotation des Rades wird in der Spule aufgrund des permanenten Erdmagnetfeldes eine Spannung induziert.Instead of the known static magnetic field sensors, such as e.g. a Hall sensor or a magnetoresistive sensor, can, as it has already been mentioned is preferred, a simple coil can be used. Through the rotation of the wheel becomes in the coil due to the permanent earth magnetic field Induced voltage.

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reifendrucksensorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.In 6 another embodiment of a tire pressure sensor system according to the present invention is shown.

Das in 6 dargestellte System umfaßt eine Spule 601, deren Eingänge mit einem Niederfrequenzempfänger 603 (LF-Receiver) gekoppelt sind. Der LF-Receiver 603 dient zugleich als ein Aktivierungssignalgenerator (Wakeup-Generator). Der LF-Receiver 603 weist einen Ausgang auf, der mit einer logischen Schaltung 605 gekoppelt ist.This in 6 shown system comprises a coil 601 whose inputs are equipped with a low-frequency receiver 603 (LF receiver) are coupled. The LF receiver 603 also serves as an activation signal generator (wakeup generator). The LF receiver 603 has an output connected to a logic circuit 605 is coupled.

Die logische Schaltung 605 weist einen ersten Anschluß 607 sowie einen zweiten Anschluß 609 auf. Mit dem ersten Anschluß 607 der logischen Schaltung 605 ist ein Drucksensor 611 (pressure sensor) gekoppelt. Mit dem zweiten Anschluß 601 der logischen Schaltung 605 ist hingegen ein Sender 613 (Transmitter) gekoppelt. Der Transmitter 613 hat einen Ausgang, mit dem eine Antenne 615 gekoppelt ist.The logic circuit 605 has a first connection 607 and a second connection 609 on. With the first connection 607 the logic circuit 605 is a pressure sensor 611 coupled (pressure sensor). With the second connection 601 the logic circuit 605 is a transmitter 613 (Transmitter) coupled. The transmitter 613 has an output with which an antenna 615 is coupled.

Das in 6 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Reifendrucksensors wird in seiner Gesamtheit in einem Radreifen eingesetzt. Die Spule 601 dient dabei als niederfrequenter Magnetfeldbewegungssensor zum Erfassen der Bewegung (Rotation) des Rades. Aufgrund der Raddrehung wird der Spule eine Wechselspannung induziert, deren momentane Richtung durch den in 6 dargestellten Pfeil angedeutet ist. Das Spannungssignal wird von dem Generator 603 empfangen, wobei der Generator 603 ausgebildet ist, um aus dem induzierten Spannungssignal ein Signal zu generieren, das auf eine Raddrehung hinweist, bzw. das eine Raddrehung bezüglich der Rotationsgeschwindigkeit charakterisiert. Der Generator 603 liefert als Ausgangssignal ein Signal an die logische Schaltung 605, das Informationen darüber beinhaltet, ob das Rad in Bewegung gesetzt worden ist bzw. wie hoch die momentane Radgeschwindigkeit ist.This in 6 illustrated embodiment of a tire pressure sensor is used in its entirety in a wheel tire. The sink 601 serves as a low-frequency magnetic field motion sensor for detecting the movement (rotation) of the wheel. Due to the wheel rotation of the coil is induced an alternating voltage whose instantaneous direction by the in 6 indicated arrow is indicated. The voltage signal is from the generator 603 receive, with the generator 603 is formed to generate from the induced voltage signal, a signal indicative of a wheel rotation, or which characterizes a wheel rotation with respect to the rotational speed. The generator 603 provides as an output signal to the logic circuit 605 , which contains information about whether the wheel has been set in motion or what is the current wheel speed.

Die logische Schaltung 605 erzeugt auf der Basis des Generatorsignals am Ausgang des Generators 603 ein Signal, das den Sensor 611 aktiviert. Der Reifendrucksensor 611 mißt daraufhin den Reifendruck, wobei die gemessenen Reifendruckwerte zurück an die logische Schaltung 605 gesendet werden, so daß ein Signal erzeugt werden kann, das beispielsweise von einer zentralen Auswerteeinheit, die in einem Fahrzeug angeordnet ist, interpretiert werden kann. Das Ausgangssignal der logischen Schaltung 605 wird an den Transmitter 613 gesendet. Bei dem Transmitter 613 kann es sich beispielsweise um einen Funksender handeln, der ein hochfrequentes Signal erzeugt, das von der Antenne 615 an die bereits erwähnte zentrale Auswerteinheit ausgesendet werden kann. Bei dem Transmitter 613 kann es sich beispielsweise um einen Bluetooth-Sender handeln.The logic circuit 605 generated on the basis of the generator signal at the output of the generator 603 a signal that the sensor 611 activated. The tire pressure sensor 611 then measures the tire pressure, with the measured tire pressure values back to the logic circuit 605 be sent, so that a signal can be generated, the at For example, by a central evaluation unit, which is arranged in a vehicle, can be interpreted. The output signal of the logic circuit 605 gets to the transmitter 613 Posted. At the transmitter 613 For example, it may be a radio transmitter that generates a high-frequency signal from the antenna 615 can be sent to the already mentioned central processing unit. At the transmitter 613 For example, it could be a Bluetooth transmitter.

Wie es aus 6 hervorgeht, wird das Erdmagnetfeld erfindungsgemäß für eine Detektion der Rotation eines Rades bei Reifendruckkontrollsystemen eingesetzt, um ein Wakeup-Signal zu generieren. Wie es aus obigen Ausführungen deutlich hervorgeht, ist die Erdmagnetfeldstärke ausreichend, um auch einfache Spulen zum Erfassen des Erdmagnetfeldes einzusetzen. Dies impliziert auch, daß bereits in fertigen Reifendrucksystemen vorhandene Spulen, die beispielsweise als die bereits erwähnten 125kHz-LF-Antennen oder 125kHz-Tansponderspulen eingesetzt werden, auch dazu verwendet werden können, um gleichzeitig ein Aktivierungssignal (Wakeup) basierend auf einer Ausnutzung der Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes zu erzeugen. Dies kann mit geringen Kosten bereits bei einer Fertigung des Moduls berücksichtigt werden. Erfindungsgemäß fallen dabei in diesem Fall keine zusätzlichen externen Bauteile an, so daß das Wakeup-Signal kostenneutral erzeugt werden kann.Like it out 6 As can be seen, the earth's magnetic field according to the invention is used for detecting the rotation of a wheel in tire pressure monitoring systems in order to generate a wake-up signal. As is clear from the above, the geomagnetic field strength is sufficient to use even simple coils for detecting the earth's magnetic field. This also implies that coils already used in finished tire pressure systems, which are used, for example, as the already mentioned 125kHz LF antennas or 125kHz tansponder coils, can also be used to simultaneously wake-up based on utilizing the change in the detected earth magnetic field to produce. This can be taken into account at a low cost already during production of the module. According to the invention fall in this case, no additional external components, so that the wakeup signal can be generated cost neutral.

Bei der 125kHz-Transponderspule kann es sich beispielsweise um eine Transponderspule 5315TC der Firma Coilcraft handeln.at The 125kHz transponder coil may be, for example, a Transponder coil 5315TC of the company Coilcraft act.

Abhängig von den Gegebenheiten können die erfindungsgemäßen Verfahren in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette oder CD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, daß das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung somit auch in einem Computerprogrammprodukt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des jeweiligen erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Rechner abläuft. In anderen Worten ausgedrückt kann die Erfindung somit als ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.Depending on the circumstances can inventive method be implemented in hardware or in software. The implementation can be on a digital storage medium, especially a floppy disk or CD with electronically readable control signals, the so can interact with a programmable computer system that the corresponding Procedure executed becomes. Generally, the invention thus also consists in a computer program product with program code stored on a machine-readable carrier to carry out the respective method according to the invention, when the computer program product runs on a computer. In in other words Thus, the invention can be considered as a computer program with a program code to carry out the process can be realized when the computer program is up a computer expires.

101101
Einrichtung zum Erfassen des ErdmagnetfeldesFacility for detecting the earth's magnetic field
103103
Einrichtung zum Detektieren einer Veränderung des erfaßFacility to detect a change of the seized
ten Magnetfeldesth magnetic field
105105
Ausgangoutput
201201
SpuleKitchen sink
203203
LochrasterplatineBreadboard
301301
Spannungsverlaufvoltage curve
303303
erster Abschnitt des Spannungsverlaufs 301first Section of the voltage curve 301
305305
Impulspulse
307307
Amplitudeamplitude
308308
Anzeigeflächendisplay areas
401401
Spannungsverlaufvoltage curve
403403
Impulspulse
405405
Amplitudeamplitude
501501
aktivierbarer Reifendrucksensoractivatable Tire pressure sensor
503503
Eingangentrance
505505
Ausgangoutput
507507
Einrichtung zum Erfassen des ErdmagnetfeldesFacility for detecting the earth's magnetic field
509509
Ausgangoutput
511511
Einrichtung zum Detektieren einer Veränderung des erfaßFacility to detect a change of the seized
ten Magnetfeldesth magnetic field
513513
Ausgangoutput
601601
SpuleKitchen sink
603603
NiederfrequenzempfängerLow frequency receiver
605605
logische Schaltunglogical circuit
607607
erster Anschlußfirst Connection
609609
zweiter Anschlußsecond Connection
611611
ReifendrucksensorTire pressure sensor
613613
Sendertransmitter
615615
Antenneantenna

Claims (9)

Vorrichtung zum Erfassen einer Rotation eines Rades mit folgenden Merkmalen: einer in dem Rad angeordneten Einrichtung (101, 507) zum Erfassen des Erdmagnetfeldes; und einer Einrichtung (103, 511) zum Detektieren einer Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes, um basierend auf der detektierten Veränderung eine Rotation des Rades zu erfassen.Device for detecting a rotation of a wheel, having the following features: a device arranged in the wheel ( 101 . 507 ) for detecting the earth's magnetic field; and a facility ( 103 . 511 ) for detecting a change in the detected earth magnetic field to detect a rotation of the wheel based on the detected change. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einrichtung (101, 507) zum Erfassen des Erdmagnetfeldes einen Magnetfeldsensor umfaßt.Device according to claim 1, in which the device ( 101 . 507 ) for detecting the geomagnetic field comprises a magnetic field sensor. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der der Magnetfeldsensor eine Spule (201) ist.Device according to Claim 2, in which the magnetic field sensor comprises a coil ( 201 ). Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, bei der die Einrichtung (101, 507) zum Erfassen des Erdmagnetfeldes ferner eine Einrichtung zum Versetzen des Magnetfeldsensors in eine weitere Rotation aufweist, um ein auf der Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes basierendes Erfassungssignal zu erhalten, das eine höhere Amplitude aufweist als eine Amplitude eines Erfassungssignals bei Deaktivierung der Einrichtung zum Versetzen des Magnetfeldes in die weitere Rotation.Device according to one of claims 2 or 3, in which the device ( 101 . 507 ) for detecting the earth 's magnetic field further comprises means for displacing the magnetic field sensor into a further rotation in order to detect a change in the detected earth magnetic field based detection signal having a higher amplitude than an amplitude of a detection signal upon deactivation of the means for moving the magnetic field in the further rotation. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtung (101, 507) zum Erfassen des Erdmagnetfeldes ausgebildet ist, um ein Erfassungssignal zu liefern, das eine von der Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes abhängige Amplitude und/oder Frequenz aufweist, wobei die Einrichtung (103, 511) zum Detektieren eine Einrichtung zum Auswerten aufweist, um basierend auf der Amplitude und/oder Frequenz eine Rotationsgeschwindigkeit des Rades zu erfassen.Device according to one of claims 1 to 4, wherein the device ( 101 . 507 ) for detecting the geomagnetic field is provided to provide a detection signal having an amplitude and / or frequency dependent on the change in the detected geomagnetic field, the device ( 103 . 511 ) for detecting comprises means for evaluating to detect a rotational speed of the wheel based on the amplitude and / or frequency. Reifendrucksensorsystem zum Erfassen eines Reifendrucks bei einer Rotation eines Rades mit folgenden Merkmalen: einem aktivierbaren Reifendrucksensor (501, 611) zum Erfassen des Reifendrucks, wobei der aktivierbare Reifendrucksensor (501, 611) ausgebildet ist, um ein Aktivierungssignal zu empfangen, und, ansprechend auf das Aktivierungssignal, den Reifendruck zu erfassen; und einer Vorrichtung zum Erfassen der Rotation des Rades gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung zum Erfassen der Rotation des Rades ausgebildet ist, um das Aktivierungssignal zu liefern.Tire pressure sensor system for detecting a tire pressure during a rotation of a wheel, comprising: an activatable tire pressure sensor ( 501 . 611 ) for detecting the tire pressure, wherein the activatable tire pressure sensor ( 501 . 611 ) is configured to receive an activation signal and, in response to the activation signal, to detect the tire pressure; and a device for detecting the rotation of the wheel according to one of claims 1 to 5, wherein the means for detecting the rotation of the wheel is adapted to supply the activation signal. Verfahren zum Erfassen einer Rotation eines Rades mit folgenden Schritten: Erfassen des Erdmagnetfeldes; Detektieren einer Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes; und Erfassen der Rotation des Rades basierend auf der detektierten Veränderung des erfaßten Erdmagnetfeldes.Method for detecting a rotation of a wheel with the following steps: Detecting the earth's magnetic field; detect a change of the detected Earth's magnetic field; and Capture the rotation of the wheel based on the detected change of the detected Earth's magnetic field. Verfahren zum Erfassen eines Reifendrucks bei einer Rotation eines Rades mit folgenden Schritten: Erfassen des Reifendrucks ansprechend auf ein Aktivierungssignal; Erzeugen des Aktivierungssignals durch das Verfahren gemäß Anspruch 7.Method for detecting a tire pressure in a Rotation of a wheel with the following steps: Capture the Tire pressure responsive to an activation signal; Produce the activation signal by the method according to claim 7. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 7 oder 8, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.Computer program with a program code for carrying out the Process according to claim 7 or 8 when the program runs on a computer.
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