DE112006001796T5 - Verfahren und Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE112006001796T5
DE112006001796T5 DE112006001796T DE112006001796T DE112006001796T5 DE 112006001796 T5 DE112006001796 T5 DE 112006001796T5 DE 112006001796 T DE112006001796 T DE 112006001796T DE 112006001796 T DE112006001796 T DE 112006001796T DE 112006001796 T5 DE112006001796 T5 DE 112006001796T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wheel
windings
vehicle
rotation
electronic control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112006001796T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112006001796B4 (de
Inventor
Gilles Dulac
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive France SAS
Original Assignee
Continental Automotive France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive France SAS filed Critical Continental Automotive France SAS
Publication of DE112006001796T5 publication Critical patent/DE112006001796T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112006001796B4 publication Critical patent/DE112006001796B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2033Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils controlling the saturation of a magnetic circuit by means of a movable element, e.g. a magnet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0415Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
    • B60C23/0416Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels allocating a corresponding wheel position on vehicle, e.g. front/left or rear/right
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0425Means comprising permanent magnets, e.g. Hall-effect or Reed-switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F21/00Variable inductances or transformers of the signal type
    • H01F21/02Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F21/00Variable inductances or transformers of the signal type
    • H01F21/02Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers
    • H01F21/06Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers by movement of core or part of core relative to the windings as a whole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades (2) eines Fahrzeugs (3). Erfindungsgemäß wird das Rad (2) mit einem magnetischen Messbauelement (4) ausgestattet, das aus einem Kern aus ferromagnetischem Material besteht, um den kreuzweise zwei Wicklungen angeordnet sind, die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit aufweisen, welche in einer die Drehachse des Rades schneidenden Ebene liegen und in dieser schneidenden Ebene zueinander um einen vorbestimmten Winkel θ versetzt sind, wobei während der Bewegungen des Fahrzeugs ein Signal gemessen wird, das durch die Veränderung eines Magnetfeldes an den Klemmen jeder der Wicklungen erzeugt wird, so dass zwei periodische, zueinander um (+ oder –) θ phasenverschobene Signale abgegeben werden und anhand dieser Phasenverschiebung die Drehrichtung des Rades (2) bestimmt und aus dieser Drehrichtung und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (3) die Ortung der rechten oder linken Position des Rades (2) abgeleitet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs. Weiter betrifft die Erfindung ein magnetisches Messbauelement, das geeignet ist, in ein elektronisches Steuergerät eines Überwachungssystems eines Fahrzeugs integriert zu werden.
  • Immer mehr Kraftfahrzeuge besitzen zu Sicherheitszwecken Überwachungssysteme, die Sensoren umfassen, welche an jedem der Räder des Fahrzeugs angebracht sind, der Messung von Parametern wie dem Reifendruck oder der Reifentemperatur dieser Räder dienen und den Fahrer über jede anomale Veränderung des gemessenen Parameters informieren sollen.
  • Diese Überwachungssysteme sind herkömmlicherweise mit einem elektronischen Steuergerät ausgestattet, das an jedem Rad des Fahrzeugs angebracht ist und einen Sensor beinhaltet, der einen Mikroprozessor und einen Funksender umfasst, und mit einer Zentraleinheit zum Empfangen der von den Sendern gesendeten Signale, die einen Rechner umfasst, der einen mit einer Antenne verbundenen Funkempfänger beinhaltet.
  • Eines der von solchen Überwachungssystemen zu lösenden Probleme besteht darin, dass jedem Signal, das vom Empfänger der Zentraleinheit empfangen wird, eine Information zur Ortung des Sensors und somit des Rades, von dem dieses Signal kommt, zugewiesen werden muss, und dies während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs, d. h. auch nach dem Wechseln der Räder oder nach dem einfachen Vertauschen der Position dieser Räder.
  • Eine erste Ortungsmethode besteht gegenwärtig darin, drei Niederfrequenzantennen zu verwenden, von denen jede in der Nähe eines der Räder des Fahrzeugs angeordnet wird, und ein Ortungsverfahren durchzuführen, das darin besteht, nacheinander jede dieser drei Antennen durch Aussenden eines niederfrequenten Magnetfeldes zu erregen.
  • Nach diesem Verfahren steuert der Sensor, der an dem in der Nähe der erregten Antenne liegenden Rad angebracht ist, als Antwort das Aussenden eines niederfrequenten Signals, welches einen Code zur Identifikation dieses Sensors enthält, an die Zentraleinheit, so dass die aufeinander folgende Erregung der drei Antennen zur Ortung der drei Sensoren an den Rädern in der Nähe dieser Antennen und – durch Ableitung – zur Ortung des vierten Sensors führt. Der Hauptvorteil eines solchen Verfahrens besteht darin, dass das Ortungsverfahren sehr schnell ist und zu einer fast sofortigen Ortung nach dem Starten des Fahrzeugs führt.
  • Diese Lösung bedingt allerdings, dass das Fahrzeug mit drei Antennen ausgerüstet werden muss, mit allen Zwängen, die damit verbundenen sind, wie Anschlusskabel, Verstärker usw., so dass sie sich als kostenaufwändig erweist.
  • Zur Senkung der Kosten für das Ortungsverfahren besteht eine zweite, derzeit eingesetzte Lösung in erster Linie darin, die Zahl der Antennen auf zwei zu verringern und diese beiden Antennen in der Nähe der beiden Vorderräder zu positionieren, so dass diese beiden Vorderräder geortet werden können, und Letztere von den beiden Hinterrädern zu unterscheiden.
  • Diese zweite Lösung kombiniert zudem den Einsatz der zwei Antennen mit einer auf einer statistischen Methode beruhenden Technik, die darin besteht, die Beschleunigungen der Räder in Kurvenfahrten zu vergleichen, um eine Unterscheidung zwischen den linken Rädern und den rechten Rädern vorzunehmen.
  • Aufgrund des Wegfalls einer Antenne ist diese zweite Lösung in der beschriebenen Form kostengünstiger als die zuvor beschriebene Lösung. Diese Ersparnis geht allerdings zu Lasten der Schnelligkeit des Ortungsverfahrens, das bei dieser zweiten Lösung relativ lang dauert, weil eine erhebliche Fahrzeit erforderlich ist, um die Unterscheidung links/rechts vorzunehmen.
  • Hauptaufgabe der Erfindung, um den mit der Länge des Rechts/Links-Ortungsverfahrens der zweiten oben beschriebenen Technik verbundenen Nachteil zu überwinden, ist es, ein Rechts/Links-Ortungsverfahren bereitzustellen, das im Hinblick auf die Reaktionszeit sehr leistungsfähig ist und darüber hinaus im Hinblick auf seinen Einsatz ein Bauelement erfordert, dessen Gestehungs- und Installationskosten unter dem Gesamtpreis einer Antenne liegen. Dieses Bauelement muss darüber hinaus klein sein.
  • Dazu betrifft die Erfindung zunächst ein Verfahren zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs, das mit einem elektronischen Steuergerät des Überwachungssystems ausgerüstet ist, nach dem:
    • – in das elektronische Steuergerät ein magnetisches Messbauelement integriert wird, das einen Kern aus ferromagnetischem Material umfasst, um den überkreuz zwei Wicklungen gewickelt sind, die so ausgebildet sind, dass sie Achsen mit maximaler Empfindlichkeit aufweisen, die zueinander um einen vorbestimmten Winkel θ versetzt sind, und dieses magnetische Messbauelement so in diesem elektronischen Steuergerät angeordnet wird, dass die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit der Wicklungen in einer Ebene liegen, die die Drehachse des Rades schneidet;
    • – und bei Bewegungen des Fahrzeugs in eine gegebene Bewegungsrichtung: • ein Signal gemessen wird, das durch die Veränderung eines Magnetfeldes an den Klemmen jeder der Wicklungen generiert wird, so dass zwei periodische, zueinander um einen Winkel von (+ oder –) θ phasenverschobene Signale abgegeben werden, die für jede der Veränderungen der Werte des Magnetfelds repräsentativ sind, welche von diesen Wicklungen während einer Umdrehung des Rades erfasst werden, • anhand dieser Phasenverschiebung die Drehrichtung des Rades bestimmt wird, • und aus dieser Drehrichtung und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs die Ortung der rechten oder linken Position des Rades abgeleitet wird.
  • Das Grundprinzip der Erfindung bestand somit darin, jedes zu ortende Rad eines Fahrzeugs mit einer Spule mit zwei Wicklungen (wobei jede Wicklung als Magnetsensor fungiert) auszurüsten, die so angeordnet sind, dass die Signale an den Klemmen dieser Wicklungen zueinander phasenverschoben sind, und aus dieser Phasenverschiebung die Drehrichtung und die Ortung rechts/links des Rades abzuleiten.
  • Gemäß diesem Prinzip führt die Erfindung zu einer sehr schnellen Ortung der rechten/linken Position eines Rades, die in der Tat nach wenigen Radumdrehungen erhalten wird.
  • Zudem sind die beiden Wicklungen (die die Magnetsensoren bilden) erfindungsgemäß in ein und demselben Bauelement vereint, das einen einzigen Kern umfasst, um den die beiden Wicklungen angeordnet sind, und dessen geringe Baugröße es ermöglicht, das Bauelement direkt in ein herkömmliches elektronisches Steuergerät zu integrieren.
  • Dadurch führt die Erfindung zu einer Lösung, deren Gesamteinstandspreis (Kosten und Installation) deutlich unter dem der Lösungen liegt, die Antennen benötigen. Dadurch, dass zwei Wicklungen um ein und denselben Ferritkern kombiniert werden, wird zudem ein Bauelement ausgeführt, das bei minimaler Baugröße zwei Funktionen aufweist (Magnetsensoren nach zwei verschiedenen Achsen). Denn der verfügbare Platz für diese Art von Bauelement ist begrenzt.
  • Um zwei leicht zu unterscheidende Signale zu erhalten, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das magnetische Messbauelement so in dem magnetischen Steuergerät positioniert, dass die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit der Wicklungen in einer senkrecht zur Drehachse des Rades verlaufenden Ebene liegen.
  • Zu demselben Zweck wird auf vorteilhafte Weise gemäß der Erfindung ein magnetisches Messbauelement verwendet, das mit einem Kern ausgestattet ist, der zwei parallele Flächenpaare aufweist, um die jeweils eine Wicklung so angeordnet ist, dass diese parallelen Flächenpaare im rechten Winkel zueinander liegen.
  • Um die Empfindlichkeit und damit die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen, wird das Fahrzeug im Übrigen vorteilhafterweise mit einem in Bezug auf jedes mit einem magnetischen Messbauelement ausgerüsteten Rad ortsfesten Magneten ausgestattet, wobei dieser Magnet so positioniert wird und eine solche Leistung aufweist, dass ein Magnetfeld erzeugt wird, das bei der Drehung dieses Rades einen von den Wicklungen durchquerten Bereich abdeckt.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs, das mit einem elektronischen Steuergerät des Überwachungssystems ausgerüstet ist. Erfindungsgemäß umfasst diese Ortungsvorrichtung, in jedes elektronische Steuergerät integriert:
    • • ein magnetisches Messbauelement, das einen Kern aus ferromagnetischem Material umfasst, um den kreuzweise zwei Wicklungen gewickelt sind, die so ausgebildet sind, dass sie Achsen mit maximaler Empfindlichkeit aufweisen, die zueinander um einen vorbestimmten Winkel θ versetzt sind, wobei dieses magnetische Messbauelement in dem elektronischen Steuergerät so angeordnet wird, dass die Achse mit maximaler Empfindlichkeit jeder Wicklung in einer Ebene liegt, die die Drehachse des Rades schneidet,
    • • Mittel zum Messen eines Signals an den Klemmen jeder der Wicklungen, die geeignet sind, zwei periodische, zueinander um einen Winkel von (+ oder –) θ phasenverschobene Signale abzugeben, die für jede der Veränderungen der Werte des Magnetfelds repräsentativ sind, welche von diesen Wicklungen während einer Radumdrehung erfasst werden,
    • • und eine Recheneinheit, die so programmiert ist, dass sie anhand der Phasenverschiebung zwischen den beiden periodischen Signalen die Drehrichtung des Rades bestimmt und aus dieser Drehrichtung und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs die Ortung der rechten oder linken Position des Rades ableitet. Auf erfindungsgemäß vorteilhafte Weise wird das magnetische Messbauelement so in dem elektronischen Steuergerät positioniert, dass die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit der Wicklungen in einer senkrecht zur Drehachse des Rades verlaufenden Ebene liegen. Zudem ist dieses magnetische Messbauelement vorteilhafterweise mit einem Kern ausgestattet, der zwei parallele Flächenpaare aufweist, um die jeweils eine Wicklung so gewickelt ist, dass diese parallelen Flächenpaare im rechten Winkel zueinander liegen.
  • Die erfindungsgemäße Ortungsvorrichtung umfasst darüber hinaus vorteilhafterweise einen in Bezug auf jedes mit einem magnetischen Messbauelement ausgerüstete Rad ortsfest am Fahrzeug befestigten Magneten, wobei dieser Magnet so positioniert ist und eine solche Leistung aufweist, dass ein Magnetfeld erzeugt wird, das einen bei der Drehung dieses Rades von den Wicklungen durchquerten Bereich abdeckt.
  • Die Erfindung betrifft auch, als wesentliches Element für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Ortungsverfahrens, ein magnetisches Messbauelement, das geeignet ist, in ein elektronisches Steuergerät des Überwachungssystems eines Fahrzeugs integriert zu werden, und das einen Kern aus ferromagnetischem Material umfasst, um den überkreuz zwei Wicklungen gewickelt sind, die so ausgebildet sind, dass sie Achsen mit maximaler Empfindlichkeit aufweisen, die zueinander um einen vorbestimmten Winkel θ versetzt sind.
  • Zudem weist der Kern dieses magnetischen Messbauelements vorteilhafterweise zwei parallele Flächenpaare auf, um die jeweils eine Wicklung gewickelt ist und die so angeordnet sind, dass diese parallele Flächenpaare im rechten Winkel zueinander liegen. Vorteilhafterweise ist dieses magnetische Messbauelement somit beispielsweise mit einem parallelepipedischen rechteckigen Kern ausgestattet.
  • Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft und nicht abschließend eine bevorzugte Ausführungsform darstellen. In diesen zeigen:
  • 1 eine perspektivische und schematische Teilansicht eines Fahrzeugs, das mit einer erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung ausgestattet ist,
  • 2 eine perspektivische schematische Ansicht eines magnetischen Messbauelements einer erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung,
  • 3 ein Blockschaltbild der Verarbeitungselektronik dieser Ortungsvorrichtung,
  • und 4a und 4b zwei Schemata zur Veranschaulichung des Prinzips des erfindungsgemäßen Ortungsverfahrens.
  • Die erfindungsgemäße Ortungsvorrichtung, die in 1 beispielhaft dargestellt ist, dient der Ortung der rechten oder linken Position eines Rads eines Fahrzeugs. Diese Ortungsvorrichtung dient im Besonderen dazu, in Fahrzeuge eingebaut zu werden, die mit einem Überwachungssystem ausgestattet sind, das elektronische Steuergeräte 1 umfasst, welche an jedem der Räder 2 von Fahrzeugen 3 montiert sind und Sensoren beinhalten, die der Messung von Parametern wie dem Reifendruck und/oder der Reifentemperatur dieser Räder 2 dienen und den Fahrer über jede anormale Veränderung des gemessenen Parameters informieren sollen.
  • Diese Ortungsvorrichtung umfasst zunächst ein magnetisches Messbauelement 4, das geeignet ist, in ein elektronisches Steuergerät 1 integriert zu werden, und zwei Wicklungen 8, 9 umfasst, die so angeordnet sind, dass die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit S8 bzw. S9 in derselben, senkrecht zur Drehachse (R) des Rades 2 verlaufenden Ebene liegen und zueinander um einen vorbestimmten Winkel θ = 90° versetzt sind.
  • Dazu umfasst dieses magnetische Messbauelement 4, wie in 2 dargestellt, einen würfelförmigen Ferritkern 5, der an vier parallel zueinander liegenden Kanten mit Stäben wie 6, 7 versehen ist, die über diese Kanten überstehen, so dass sie am Rand und an vier Flächen des würfelförmigen Kerns vorspringen: ein erstes Paar aus zwei parallelen, gegenüber liegenden Flächen wie 5a und ein zweites Paar aus zwei parallelen, gegenüber liegenden Flächen wie 5b.
  • Zudem ist die erste Wicklung 8 um das erste parallele Flächenpaar 5a angeordnet, während die zweite Wicklung 9 um das zweite parallele Flächenpaar 5b angeordnet ist. Jeder dieser so angeordneten Wicklungen 8, 9 weist bei der Drehung des Rades 2 zwischen ihren beiden Klemmen eine Potenzialdifferenz auf, die nach einer Sinusfunktion mit einer Periode gleich der Drehperiode dieses Rades veränderlich ist.
  • Festzustellen ist, dass die beiden Wicklungen 8, 9 in dem dargestellten Beispiel voneinander unabhängig sind. Als Variante könnten diese Wicklungen abhängig sein. Es ist in der Tat ausreichend, dass man in der Lage ist, an ihren jeweiligen Klemmen eine veränderliche Potenzialdifferenz zu messen.
  • Eine an einem Rad 2 des Fahrzeugs 3 angebrachte Wicklung 8, 9 erfasst in der Tat das Gesamtmagnetfeld, das um diese Wicklung herrscht und das aus dem Erdmagnetfeld und dem umgebenden Magnetfeld besteht, welches insbesondere auf vorhandenen elektrischen oder magnetischen Einrichtungen beruhen kann, die im Fahrzeug eingebaut sind oder sich außerhalb des Fahrzeugs befinden (Hochspannungsleitung o. a.).
  • Bei der Drehung des Rades 2 bewegt sich nun aber jede Wicklung 8, 9 entlang einer kreisförmigen Bahn, so dass diese Wicklung 8, 9 ein veränderliches Magnetfeld erfasst und die an den Klemmen der Wicklung gemessene Potenzialdifferenz entsprechende zyklische Veränderungen aufweist.
  • Da die beiden Wicklungen 8, 9 erfindungsgemäß so positioniert sind, dass ihre Achsen mit maximaler Empfindlichkeit S8, S9 im rechten Winkel zueinander liegen, sind darüber hinaus die Signale, die der Potenzialdifferenz an den Klemmen dieser Wicklungen entsprechen, zueinander um einen Winkel von (+ oder –) 90° phasenverschoben, so dass, wie in 4a und 4b dargestellt, anhand der Analyse dieser Phasenverschiebung die Drehrichtung des Rades 2 bestimmt werden kann.
  • Im Hinblick auf die Messung und Verarbeitung der Potenzialdifferenz an den Klemmen jeder Wicklung 8, 9 umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zunächst ein Verstärkermodul 10 und ein Formungsmodul 11, das einen Komparator beinhaltet, so dass bei der Drehung des Rades 2:
    • – das Signal an den Klemmen jeder Wicklung 8, 9 ein sinusförmiges Signal mit sehr kleiner Amplitude ist,
    • – das Signal im Ausgang des Verstärkermoduls 10 ein sinusförmiges Signal mit der gleichen Periode wie das vorangehende Signal, aber mit größerer Amplitude ist,
    • – und das Signal im Ausgang des Formungsmoduls 11 ein Rechtsignal mit der gleichen Periode wie die sinusförmigen Signale ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst zudem eine Recheneinheit 12, zu der das geformte Signal übertragen wird und die so programmiert ist, dass sie:
    • – wie beschrieben, anhand der Analyse der Phasenverschiebung zwischen den beiden sinusförmigen Signalen die Drehrichtung des Rades 2 bestimmt,
    • – und aus dieser Drehrichtung und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 3, die im Übrigen mit jedem an sich bekannten Verfahren bestimmt wird, die rechte oder linke Position des Rades 2 ableitet.
  • Schließlich kann das Fahrzeug 3 erfindungsgemäß auch, wie in 1 dargestellt, Permanent- oder Elektromagneten 13 umfassen, die an der Karosserie auf Höhe der Radkästen 14 befestigt werden, so dass das von jedem dieser Magneten 13 erzeugte Magnetfeld von den am entsprechenden Rad 2 angebrachten Wicklungen 8, 9 erfasst wird, wobei sich das von den Wicklungen erfasste Gesamtmagnetfeld und somit die Amplitude der sinusförmigen Signale im Ausgang des Verstärkungsmoduls 10 erhöhen.
  • Die oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es somit, durch Integrieren eines einfachen magnetischen Messbauelements 4 mit geringen Abmessungen und geringen Gestehungs- und Installationskosten in ein elektronisches Steuergerät 1, das an einem Rad 2 eines Fahrzeugs 3 eingebaut ist, die rechte oder linke Position dieses Rades sehr schnell, nach wenigen Umdrehungen des Rades 2, zu orten.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades (2) eines Fahrzeugs (3), das mit einem elektronischen Steuergerät (1) des Überwachungssystems ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: – in das elektronische Steuergerät (1) ein magnetisches Messbauelement (4) integriert wird, das einen Kern (5) aus ferromagnetischem Material umfasst, um den überkreuz zwei Wicklungen (8, 9) gewickelt sind, die so ausgebildet sind, dass sie Achsen mit maximaler Empfindlichkeit (S8, S9) aufweisen, die zueinander um einen vorbestimmten Winkel θ versetzt sind, und dieses magnetische Messbauelement so in diesem elektronischen Steuergerät angeordnet wird, dass die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit (S8, S9) der Wicklungen (8, 9) in einer Ebene liegen, die die Drehachse (R) des Rades (2) schneidet; – und bei Bewegungen des Fahrzeugs in eine gegebene Bewegungsrichtung: • ein Signal gemessen wird, das durch die Veränderung eines Magnetfeldes an den Klemmen jeder der Wicklungen (8, 9) generiert wird, so dass zwei periodische, zueinander um einen Winkel von (+ oder –) θ phasenverschobene Signale abgegeben werden, die für jede der Veränderungen der Werte des Magnetfelds repräsentativ sind, welche von diesen Wicklungen während einer Umdrehung des Rades (2) erfasst werden, • anhand dieser Phasenverschiebung die Drehrichtung des Rades (2) bestimmt wird, • und aus dieser Drehrichtung und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (3) die Ortung der rechten oder linken Position des Rades (2) abgeleitet wird.
  2. Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades (2) eines Fahrzeugs (3), das mit einem elektronischen Steuergerät (1) des Überwachungssystems ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie, in dieses elektronische Steuergerät integriert, umfasst: • ein magnetisches Messbauelement (4), das einen Kern (5) aus ferromagnetischem Material umfasst, um den überkreuz zwei Wicklungen (8, 9) gewickelt sind, die so ausgebildet sind, dass sie Achsen mit maximaler Empfindlichkeit (S8, S9) aufweisen, die zueinander um einen vorbestimmten Winkel θ versetzt sind, und dieses magnetische Messbauelement so in diesem elektronischen Steuergerät angeordnet wird, dass die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit (S8, S9) der Wicklungen (8, 9) in einer Ebene liegen, die die Drehachse (R) des Rades (2) schneidet, • Mittel (10, 11) zum Messen eines Signals an den Klemmen jeder der Wicklungen (8, 9), die geeignet sind, zwei periodische, zueinander um einen Winkel von (+ oder –) θ phasenverschobene Signale abzugeben, die für jede der Veränderungen der Werte des Magnetfelds repräsentativ sind, welche von diesen Wicklungen während einer Umdrehung des Rades (2) erfasst werden, • und eine Recheneinheit (12), die so programmiert ist, dass sie anhand der Phasenverschiebung zwischen den beiden periodischen Signalen die Drehrichtung des Rades (2) bestimmt und aus dieser Drehrichtung und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (3) die Ortung der rechten oder linken Position des Rades (2) ableitet.
  3. Ortungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Messbauelement (4) so in dem elektronischen Steuergerät (1) positioniert ist, dass die Achsen mit maximaler Empfindlichkeit (S8, S9) der Wicklungen (8, 9) in einer senkrecht zur Drehachse (R) des Rades (2) verlaufenden Ebene liegen.
  4. Ortungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Messbauelement (4) mit einem Kern (5) ausgestattet ist, der zwei parallele Flächenpaare (5a, 5b) aufweist, um die jeweils eine Wicklung (8, 9) so gewickelt ist, dass diese parallelen Flächenpaare im rechten Winkel zueinander liegen.
  5. Ortungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen in Bezug auf jedes mit einem magnetischen Messbauelement (4) ausgerüstete Rad (2) ortsfest am Fahrzeug (3) befestigten Magneten (10) umfasst, wobei dieser Magnet so positioniert ist und eine solche Leistung aufweist, dass ein Magnetfeld erzeugt wird, das einen bei der Drehung dieses Rades von den Wicklungen (8, 9) durchquerten Bereich abdeckt.
DE112006001796.9T 2005-07-18 2006-06-23 Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs Expired - Fee Related DE112006001796B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0507588A FR2888656B1 (fr) 2005-07-18 2005-07-18 Procede et dispositif de localisation de la position droite ou gauche d'une roue de vehicule
FR0507588 2005-07-18
PCT/EP2006/006053 WO2007009551A1 (fr) 2005-07-18 2006-06-23 Procede et dispositif de localisation de la position droite ou gauche d'une roue de vehicule

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112006001796T5 true DE112006001796T5 (de) 2012-05-24
DE112006001796B4 DE112006001796B4 (de) 2018-02-08

Family

ID=36129935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112006001796.9T Expired - Fee Related DE112006001796B4 (de) 2005-07-18 2006-06-23 Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7750623B2 (de)
DE (1) DE112006001796B4 (de)
FR (1) FR2888656B1 (de)
WO (1) WO2007009551A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2461494B (en) * 2008-01-29 2012-03-07 Weston Aerospace Ltd Speed sensor
FR2934402B1 (fr) 2008-07-22 2012-03-30 Michelin Soc Tech Dispositif de localisation de la position droite et gauche d'un ensemble pneumatique et roue d'un vehicule
FR2936183B1 (fr) * 2008-09-19 2011-08-19 Continental Automotive France Procede et dispositif de localisation de la position de roues d'un vehicule
FR2937773B1 (fr) * 2008-10-27 2010-11-19 Michelin Soc Tech Procede et dispositif d'identification de la position d'une roue d'un vehicule
FR2940493B1 (fr) * 2008-12-19 2010-12-31 Continental Automotive France Procede de localisation de la position longitudinale de roues d'un vehicule
FR2998516B1 (fr) * 2012-11-29 2015-01-02 Continental Automotive France Dispositif de localisation de roues d'un vehicule equipees d'un boitier electronique
US9605983B2 (en) 2014-06-09 2017-03-28 Infineon Technologies Ag Sensor device and sensor arrangement
US9823168B2 (en) * 2014-06-27 2017-11-21 Infineon Technologies Ag Auto tire localization systems and methods utilizing a TPMS angular position index
FR3030906B1 (fr) 2014-12-17 2016-12-23 Continental Automotive France Unite electronique d'emissions basse frequence a destination d'une unite electronique de roue mobile d'un vehicule et procede de transmission de signaux basse frequence associe
GB2545693B (en) * 2015-12-22 2020-05-20 Schrader Electronics Ltd Advanced tire monitoring system
CN107031316B (zh) * 2017-04-26 2019-06-18 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 确定轮胎安装位置的方法、轮胎压力监测装置和系统
JP2023066798A (ja) * 2021-10-29 2023-05-16 株式会社東海理化電機製作所 タイヤ回転方向判定システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4210859A (en) * 1978-04-18 1980-07-01 Technion Research & Development Foundation Ltd. Inductive device having orthogonal windings
DE4104902A1 (de) * 1991-02-18 1992-08-20 Swf Auto Electric Gmbh Verfahren und anordnung zur erkennung einer bewegungsrichtung, insbesondere einer drehrichtung
US5602472A (en) * 1993-01-15 1997-02-11 Hughes Electronics Apparatus and method for determining angular position and rotational speed using a rotating magnet and a directional magnetometer
DE4408511A1 (de) * 1994-03-14 1995-09-21 Duerrwaechter E Dr Doduco Verfahren zum Überwachen des Drucks in Luftreifen
EP1195011A4 (de) * 1999-12-02 2005-02-02 Electromagnetic Instr Inc Komponentenfeldantenne für induktionsbohrlochmessgeräte
US6278363B1 (en) * 2000-07-14 2001-08-21 Motorola, Inc Method and system for monitoring air pressure of tires on a vehicle
US6917287B2 (en) 2000-11-10 2005-07-12 Michelin Recherche Et Technique S.A. System for monitoring the tires of a vehicle, comprising a device for automatic location of wheel transmitters
FR2816775A1 (fr) * 2000-11-10 2002-05-17 Michelin Soc Tech Dispositif de localisation automatique d'emetteurs de roues
DE10157796A1 (de) * 2001-11-27 2003-06-05 Abb Research Ltd Dreidimensionale Wicklungsanordnung
JP2004161113A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Pacific Ind Co Ltd タイヤ状態監視装置
FR2847667B1 (fr) * 2002-11-22 2005-01-07 Siemens Vdo Automotive Dispositif de detection de la position d'une roue de vehicule
JP2004352019A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Pacific Ind Co Ltd タイヤ状態監視装置の送信機及びタイヤ状態監視装置
FR2856145B1 (fr) * 2003-06-16 2005-09-02 Michelin Soc Tech Detection des revolutions d'un ensemble pneumatique et roue, a l'aide du champ magnetique terrestre.

Also Published As

Publication number Publication date
US20080197837A1 (en) 2008-08-21
US7750623B2 (en) 2010-07-06
DE112006001796B4 (de) 2018-02-08
FR2888656B1 (fr) 2009-04-17
WO2007009551A1 (fr) 2007-01-25
FR2888656A1 (fr) 2007-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112006001796B4 (de) Vorrichtung zur Ortung der rechten oder linken Position eines Rades eines Fahrzeugs
DE602005005271T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung der rechten oder linken Position eines Fahrzeugrades
DE19620581B4 (de) Vorrichtung zur Ermittlung des Drehverhaltens eines Fahrzeugrades
EP3181431B1 (de) Drehmomentsensorvorrichtung und kraftfahrzeug mit einer solchen drehmomentsensorvorrichtung
EP1656268B1 (de) Kugelgelenk mit schwenkwinkelsensor
EP3029427B1 (de) Vorrichtung und algorythmik zur radialen mechanisch absoluten winkelbestimmung einer welle
EP0346325B1 (de) Navigationsverfahren für fahrzeuge mit elektronischen kompass
EP2965043B1 (de) Magnetischer linear- oder drehgeber
EP3364163A1 (de) Magnetoelastischer drehmomentsensor
EP2888559B1 (de) Sensoranordnung zur erfassung von drehwinkeln an einem drehbewegten bauteil
DE102009055104A1 (de) Magnetfeldsensoranordnung zur Wegerfassung an beweglichen Bauteilen
DE112011100330T5 (de) Induktiver Positionssensor
DE19941464A1 (de) Induktiver Positionssensor
EP3884239B1 (de) Winkelsensor mit mehrpoligem magnet für eine kraftfahrzeuglenkung
DE112018003012T5 (de) Positionssensor
DE112017001790T5 (de) Magnetische Sensoreinheit
DE102013103445A1 (de) Magnetischer Linear- oder Drehgeber
DE102005055905B4 (de) Längenmessanordnung mit einem magnetischen Maßstab mit gegenläufiger Magnetisierung
DE102019218923A1 (de) Lenksäule-Überwachungssystem und zugehöriger Sensor
EP1219527B1 (de) Lenkwinkelmesseinrichtung
DE102016124331A1 (de) Flussleiter, Drehmomentsensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Flussleiters
DE102008015274A1 (de) Sensorbaugruppe für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung
DE102016115273B4 (de) Magentfelddetektionsvorrichtung und rotationsdetektionsvorrichtung
DE102019124973A1 (de) Sensoranordnung zur Erfassung eines Lenkmomentes sowie einer absoluten Winkelposition und Sensorvorrichtung mit dieser Sensoranordnung
DE102011100322A1 (de) Anordnung zur autarken Ermittlung der Position sich gleichartig drehender Teile, insbesondere der Position von Reifen eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R409 Internal rectification of the legal status completed
R074 Re-establishment allowed
R409 Internal rectification of the legal status completed
R082 Change of representative

Representative=s name: BONN, ROMAN, DIPL.-ING. DR.-ING., DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee