DE112012001691T5

DE112012001691T5 - Verfahren zur Bestimmung der Position von Fahrzeugrädern

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Publication number: DE112012001691T5
Application number: DE112012001691.2T
Authority: DE
Inventors: Nicolas Guinart; Jérôme Montigny; Olivier Fudulea; Jacques Delaire
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2032-03-31
Also published as: FR2974033A1; KR20140023360A; FR2974033B1; KR102072608B1; JP6312140B2; JP2018070157A; CN103476605A; JP2014511796A; DE112012001691B4; US20140019003A1; JP6526170B2; WO2012139711A1; CN103476605B; US10449810B2

Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Position der Räder eines Fahrzeugs umfassend r Räder, die mit einem Steuergerät ausgerüstet sind, das Messmittel zur Messung der Winkelposition des Steuergerätes und einen Sender zur Übertragung von Signalen umfasst, die Daten, die Funktionsparameter jedes Rades darstellen, und einen Kennungscode des Steuergerätes umfassen, einen am Fahrzeug in der Nähe jedes Rades angebrachten Raddrehzahlsensor, der in der Lage ist, Daten in Form von in Winkelwerte umwandelbaren Werten zu liefern, die die Ausrichtung des Rades darstellen, und eine in das Fahrzeug eingebaute Zentraleinheit, die einerseits mit einem Empfänger zum Empfangen der Signale von den Steuergeräten ausgestattet und andererseits mit den verschiedenen Raddrehzahlsensoren verbunden ist, wobei das Positionsbestimmungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es im Hinblick auf die Bestimmung der Position eines Rades darin besteht, in Bezug auf das Steuergerät, mit dem das Rad ausgerüstet ist, in einem Zeitpunkt t1 ein Signal, als erstes Signal RF1 bezeichnet, das für eine bestimmte Winkelposition des Steuergerätes übertragen wird, danach in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t2, t3 ... tn, (n – 1) Signale RF2 ... RFn zu liefern, die für Winkelpositionen des Steuergerätes übertragen werden, die um bestimmte Winkelwerte, beziehungsweise θ2 bis θn, von der Übertragungswinkelposition des ersten Signals abweichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position von Kraftfahrzeugrädern, die mit einem Steuergerät ausgerüstet sind, das geeignet ist, an eine in das Fahrzeug eingebaute Zentraleinheit Signale zu übertragen, die Daten, die Funktionsparameter jedes Rades darstellen, und einen Kennungscode des Steuergerätes enthalten.
Immer mehr Kraftfahrzeuge haben aus Sicherheitsgründen Überwachungssysteme mit an jedem der Fahrzeugräder angebrachten Sensoren zur Messung von Parametern wie Reifendruck oder Reifentemperatur, mit denen die Räder ausgestattet sind, und zur Meldung jeder anormalen Änderung des gemessenen Parameters an den Kraftfahrzeugführer.
Diese Überwachungssysteme sind üblicherweise mit einem an jedem der Fahrzeugräder angebrachten Steuergerät, das neben den vorgenannten Sensoren einen Mikroprozessor und einen Radiofrequenzsender umfasst, und einer Empfangseinheit für die von den Sendern übertragenen Signale ausgestattet, die einen Rechner mit einem Radiofrequenzempfänger umfasst, der mit einer Antenne verbunden ist.
Eines der Probleme, die bei derartigen Überwachungssystemen zu lösen sind, besteht in der Notwendigkeit, jedem von dem Empfänger der Zentraleinheit empfangenen Signal eine Information über die Position des Steuergerätes und somit des Rades, von dem das Signal ausgeht, zuzuordnen, wobei diese Notwendigkeit während der gesamten Fahrzeuglebensdauer besteht, das heißt auch nach einem Radwechsel oder ganz einfach nach einer Umstellung der Räder.
Gegenwärtig werden zahlreiche Verfahren zur Bestimmung der Position der Räder eines Fahrzeugs vorgeschlagen, die insbesondere in den Patentschriften EP 0 806 306 und EP 0 895 879 beschrieben sind, deren Konzept auf der Korrelation zwischen den Signalen, die von einem Drehzahlsensor übertragen werden, der an einem Rad angebracht ist, und den Signalen, die von einem Drehzahlsensor übertragen werden, der in Radnähe an dem Fahrzeug angebracht ist, beruht.
Da die Mehrzahl der heutigen Fahrzeuge mit aktiven Sicherheitssystemen wie dem Antiblockiersystem ABS, der Fahrdynamikregelung ESP ausgerüstet ist, sind derartige Bestimmungsverfahren insbesondere im Hinblick auf die Einbaukosten von großem Interesse, da die Bestimmung der Radposition durch Korrelation der Signale, die von den Drehzahlsensoren des aktiven Sicherheitssystems übertragen werden, und der Signale, die von den Drehzahlsensoren übertragen werden, die üblicherweise in den Steuergeräten des Überwachungssystems eingebaut sind, ausgeführt wird.
Somit erfordert die Durchführung dieser Positionsbestimmungsverfahren einfach die Implementierung einer Software zur Verarbeitung der übertragenen Signale, jedoch keine weitere besondere Hardware.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Positionsbestimmungsverfahren, das auf dem Prinzip der Korrelation beruht, und ihr liegt die vorrangige Aufgabe zugrunde, ein Positionsbestimmungsverfahren bereitzustellen, das besonders an die Leistungsmerkmale heutiger Steuergeräte angepasst und in Bezug auf Reaktionsvermögen und Zuverlässigkeit überaus leistungsstark ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Positionsbestimmungsverfahrens, das die Ausschaltung bestimmter Funktionsstörungsrisiken ermöglicht, die sich insbesondere aus etwaigen qualitativen Veränderungen der von den Drehzahlsensoren der aktiven Sicherheitssysteme übertragenen Signale ergeben.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Position von Fahrzeugrädern umfassend

• r Räder, die mit einem Steuergerät ausgerüstet sind, das Mittel zur Messung der Winkelposition des Steuergerätes und einen Sender zur Übertragung von Signalen umfasst, die Daten, die Funktionsparameter jedes Rades darstellen, und einen Kennungscode des Steuergerätes umfassen,
• einen am Fahrzeug in der Nähe jedes Rades angebrachten Raddrehzahlsensor, der in der Lage ist, Daten in Form von in Winkelwerte umwandelbaren Werten zu liefern, die die Radausrichtung darstellen,
• und eine in das Fahrzeug eingebaute Zentraleinheit, die einerseits mit einem Empfänger zum Empfangen der Signale von den Steuergeräten ausgestattet und andererseits mit den verschiedenen Raddrehzahlsensoren verbunden ist.

Dieses Positionsbestimmungsverfahren besteht im Hinblick auf die Radpositionsbestimmung erfindungsgemäß darin,

• in Bezug auf das Steuergerät, mit dem das Rad ausgerüstet ist, in einem Zeitpunkt t1 ein Signal, als erstes Signal RF1 bezeichnet, das für eine bestimmte Winkelposition des Steuergerätes übertragen wird, danach in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t2, t3 ... tn, (n – 1) Signale RF2 ... RFn zu liefern, die für Winkelpositionen des Steuergerätes übertragen werden, die um bestimmte Winkelwerte, beziehungsweise θ2 bis θn, von der Übertragungswinkelposition des ersten Signals abweichen, wobei 0° < θi < 360° (i = 2 bis n), wobei jedes der n Signale RF1 ... RFn den Kennungscode des Steuergerätes und Daten, die die Übertragungswinkelposition darstellen, umfasst,
• in Bezug auf die Zentraleinheit • die Werte zu erfassen, die in Winkelwerte δ1 bis δn umwandelbar sind, die in jedem der aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t1 bis tn von jedem der r Raddrehzahlsensoren gemessen werden, • für jede Winkelwertreihe δ1 bis δn, die den von jedem Radmesssensor gemessenen Werten entsprechen, einen Kennwert Vn1, Vn2 ... Vnr zu berechnen, der die Streuung der Wertereihe δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) darstellt, • durch Vergleich der r Kennwerte Vn1, Vn2 ... Vnr die am stärksten zusammengefasste Winkelwertreihe δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) auszuwählen • und den Kennungscode des Steuergerätes der Position des Rades zuzuordnen, das sich in der Nähe des Raddrehzahlsensors befindet, von dem die am stärksten zusammengefasste Winkelwertreihe δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) ausgeht.

Im Hinblick auf die Radpositionsbestimmung besteht das erfindungsgemäße Positionsbestimmungsverfahren somit darin,

• in jedem Zeitpunkt t1, t2 ... tn der Übertragung eines Signals und für jeden Drehzahlsensor einen Kennwert wie Varianz, Standardabweichung der Streuung der Winkelwerte δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) zu bestimmen, die ausgehend von den Abweichungen zwischen den von dem Drehzahlsensor gemessenen Winkelwerten und den Winkelpositionen des Steuergerätes bei der Signalübertragung berechnet werden,
• und den Kennungscode des Steuergerätes der Position des Rades zuzuordnen, das sich in der Nähe des Raddrehzahlsensors befindet, von dem die am stärksten zusammengefasste Winkelwertreihe ausgeht, das heißt der Winkelwertreihe mit der geringsten Streuung.

In der Praxis erweist sich ein solches Verfahren als sehr leistungsstark in Bezug auf Reaktionsvermögen und Zuverlässigkeit. Zudem verlangt das Verfahren keine feste und einmalige Position für die Signalübertragung durch die Steuergeräte, sondern erlaubt vielmehr eine beliebige Zahl von Übertragungspositionen, die um bestimmte Winkelwerte gegeneinander verschoben sind. Somit erfüllt das Verfahren die heutigen Anforderungen, die eine ausreichende Vielzahl vorbestimmter Übertragungswinkel verlangen, um ungeachtet der Art der Fahrzeuge, die mit dem Überwachungssystem ausgerüstet sind, die einwandfreie Arbeitsweise der Positionsbestimmungsfunktion sicherzustellen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen und ein Geschwindigkeitsschwellenwert bestimmt, ab dem ein Unterdrückungsverfahren ausgeführt wird,

• das darin besteht, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter den Geschwindigkeitsschwellenwert fällt, die Kennwerte Vn1, Vn2 ... Vnr der r Streuungen der Werte δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) zu speichern und das Positionsbestimmungsverfahren auszusetzen,
• nach dessen Ende, wenn die Geschwindigkeit wieder über dem Schwellenwert liegt, das Positionsbestimmungsverfahren nach Empfang eines ersten Signals RFd vom Steuergerät, mit dem das Rad ausgerüstet ist, dessen Position gerade bestimmt wird, auf der Grundlage der Streuungen wieder aufgenommen wird, die einerseits durch die gespeicherten Kennwerte Vn1, Vn2 ... Vnr gekennzeichnet sind und andererseits auf die Werte ausgerichtet sind, die den Werten δd – θd entsprechen, die ausgehend von den Werten berechnet werden, die im Zeitpunkt td der Übertragung des ersten Signals RFd von dem Steuergerät, mit dem das Rad ausgerüstet ist, von jedem der r Raddrehzahlsensoren gemessen werden.

Diese Ausführungsform ermöglicht es, einen großen Nachteil abzuschwächen, der gegenwärtig bei den Positionsbestimmungsverfahren besteht, die die Raddrehzahlsensoren aktiver Sicherheitssystem nutzen, das heißt die Funktionsstörung, die sich insbesondere aus einer qualitativen Veränderung der von den Drehzahlsensoren übertragenen Signale ergibt und die insbesondere bei einer geringen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, beispielsweise unter 2 km/h, oder bei einem Fahrtrichtungswechsel in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung eintreten kann.
Gegenwärtig sind die mit kleinen Geschwindigkeiten verbundenen Probleme nicht gelöst. Diese Ereignisse finden allein in einer Erhöhung der Bedeutung des Konvergenzkriteriums Berücksichtigung, die entweder eine Erhöhung der Konvergenzzeit des Positionsbestimmungsverfahrens oder im schlimmsten Fall ein Abbruch des Verfahrens zur Folge hat.
Das Problem mit dem Fahrtrichtungswechsel erfordert zurzeit, diese Information entweder über das im Fahrzeug eingebaute Multiplexnetz (in dem die Information jedoch selten verfügbar ist) oder über eine Direktverbindung zum Getriebe zu holen, die jedoch nicht unerhebliche Mehrkosten und Schwierigkeiten bei der Integration der Verbindung in das Fahrzeug zur Folge hat.
Um diese Probleme zu lösen, besteht die Erfindung nun darin, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so zu überwachen, dass zunächst das Positionsbestimmungsverfahren unterbrochen (unterdrückt) wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter einen bestimmten Geschwindigkeitsschwellenwert fällt.
Wenn dann eine normale Geschwindigkeit erkannt wird, werden die Daten, die die während der Unterbrechung des Verfahrens erfassten Kennwerte der Streuungen darstellen, wiederhergestellt und erneut auf die Winkelwerte ausgerichtet, die im Zeitpunkt td der Übertragung des ersten Signals RFd von dem Steuergerät, mit dem das Rad, dessen Position gerade bestimmt wird, ausgerüstet ist, berechnet werden. Gemäß diesem Verfahren werden die erfassten Daten nicht beschädigt, so dass das Positionsbestimmungsverfahren mit der Historie fortgesetzt werden kann, die vor dem Unterdrückungsverfahren gespeichert wurde.
Wenn die Raddrehzahlsensoren Sensoren eines aktiven Sicherheitssystems sind, so besteht das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise darin, auch dann das Unterdrückungsverfahren auszuführen, wenn das aktive Sicherheitssystem ausgelöst wird.
Darüber hinaus bestehen der Vergleich von r Kennwerten Vn1, Vn2 ... Vnr und die Zuordnung des Kennungscodes des Steuergerätes erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise darin, ausgehend vom Empfang mindestens einer vorbestimmten Anzahl n von Signalen,

• die beiden Kennwerte Vn1, Vn2 mit dem niedrigsten Wert auszuwählen, wobei Vn2 > Vn1,
• das Verhältnis Vn2/Vn1 mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen und • den Kennungscode dem Rad zuzuweisen, das sich in der Nähe des Raddrehzahlsensors befindet, von dem die Winkelwertreihe ausgeht, die den Kennwert Vn1 aufweist, wenn das Verhältnis Vn2/Vn1 über dem Schwellenwert liegt, • das Radpositionsbestimmungsverfahren fortzusetzen, wenn das Verhältnis Vn2/Vn1 unter dem Schwellenwert liegt.

Zudem weist der Schwellenwert in vorteilhafter Weise einen in Abhängigkeit von der Anzahl n der von dem Steuergerät übertragenen Signale absteigenden Wert auf, beispielsweise in vorteilhafter Weise einen Wert, der umgekehrt proportional zur Anzahl n der von dem Steuergerät übertragenen Signale ist.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel schwankt der Schwellenwert somit zwischen einem Höchstwert von 8 bei einer Anzahl der von dem Steuergerät übertragenen Signale von zehn und einem Tiefstwert von 2 bei einer Anzahl der von dem Steuergerät übertragenen Signale von zwanzig oder mehr.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird beim Empfang eines Signals der Größenordnung n von einem Steuergerät der Winkelwert (δn – θn), der zur Bestimmung des neuen Kennwertes jeder Streuung herangezogen wird, so ausgewählt, dass die Winkelweite d zwischen dem Wert (δn – θn) und dem Mittel (n – 1) der (n – 1) Werte δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – 1 – θn – 1) gleich min (d1, d2) ist, bei dem d1 und d2 die beiden ergänzenden Winkelsegmente darstellen, die von den Werten (δn – θn) und (n – 1) begrenzt werden, die auf einem Kreisumfang liegen.
Bei der Aufnahme neuer Daten ermöglicht ein solches Verfahren, die Richtigkeit der Wirkung der neuen Daten auf die Verteilung der vorherigen Daten sicherzustellen und auf diese Weise Abweichungen zu verhindern, die sich aus der Heranziehung eines falschen Wertes der Wirkung ergeben.
Zudem ist der Kennwert Vn der Streuung von n Winkelwerten somit in vorteilhafter Weise wie folgt: Vn = Vn – 1·(n – 1)/n + d2·(n – 1)/n2 wobei d = min (d1, d2).
Die Anwendung einer solchen Rekursionsgleichung ermöglicht eine Herabsetzung der benötigten Speichergröße.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform beispielsweise dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen
1 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs, das mit einem Überwachungssystem und einem aktiven Sicherheitssystem ausgerüstet ist, die die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Position der Fahrzeugräder ermöglichen,
2 Diagramme, die das Prinzip der von dem erfindungsgemäßen Positionsbestimmungsverfahren ausgeführten Unterdrückungsverfahren erläutern,
3a bis 3d vier Diagramme, die jeweils bei der Bestimmung einer Radposition die Streuungen der Werte darstellen, die ausgehend von Messungen durch einen der Raddrehzahlsensoren ermittelt werden,
4 ein Schema, das das Prinzip der Bestimmung der Winkelweite d beim Empfang eines neuen Signals der Größenordnung n von einem Steuergerät erläutert,
und 5 eine Kennlinie, die den Verlauf des Schwellenwertes darstellt, der das Anhalten des Positionsbestimmungsverfahrens in Abhängigkeit von der Anzahl der Signale von einem Steuergerät bestimmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet, zur Bestimmung der Position von Rädern eines Fahrzeugs V gemäß der Darstellung in 1 ausgeführt zu werden, das vier Räder 1 bis 4 hat und mit einem System zur Überwachung von Parametern wie Reifendruck oder Reifentemperatur und einem aktiven Sicherheitssystem wie einem Antiblockiersystem ABS oder einer Fahrdynamikregelung ESP ausgerüstet ist.
Üblicherweise umfasst das Überwachungssystem traditionell zunächst ein jedem Rad 1 bis 4 zugeordnetes Steuergerät 5 bis 8, das beispielsweise so an der Felge des Rades befestigt ist, das es im Reifenmantel angeordnet ist.
Jedes der Steuergeräte 5 bis 8 umfasst Sensoren zur Messung der Reifenparameter, die an eine Recheneinheit mit Mikroprozessor angeschlossen sind, die mit einem Sender 10 verbunden ist.
Jedes der Steuergeräte 5 bis 8 umfasst traditionell zudem Messmittel 9 zur Messung der Winkelposition des Steuergerätes. Solche Messmittel können in vorteilhafter Weise einen Beschleunigungsmesser, der in der Lage ist, modulierte Signale zu liefern, die die Werte der Schwerkraft und somit der Winkelposition des Steuergerätes darstellen, deren Frequenz, die gleich der Drehfrequenz der Räder ist, zudem die Berechnung der Drehzahl der Räder ermöglicht.
Das Überwachungssystem umfasst auch eine in dem Fahrzeug V befindliche Zentraleinheit 11 umfassend einen Mikroprozessor und einen Empfänger 12, der in der Lage ist, die von den Sendern 10 jedes der vier Steuergeräte 5 bis 8 übertragenen Signale zu empfangen.
Das Fahrzeug V ist auch mit einem aktiven Sicherheitssystem wie einem Antiblockiersystem ABS oder einer Fahrdynamikregelung ESP ausgerüstet, das vier Raddrehzahlsensoren 13 bis 16 umfasst, die am Fahrzeug V jeweils in der Nähe eines Rades 1 bis 4 angeordnet sind und geeignet sind, Daten in Form von in Winkelwerte umwandelbaren Werten zu liefern, die die Radausrichtung darstellen. Die Position jedes der Drehzahlsensoren am Fahrzeug ist bekannt.
Zudem umfasst das aktive Sicherheitssystem einen ABS- bzw. ESP-Rechner 17, der mit den verschiedenen Raddrehzahlsensoren 13 bis 16 so verbunden ist, dass die von den Sensoren gemessenen Raddrehzahlinformationen empfangen werden, und programmiert ist, um die Regelvorgänge abzuschätzen, die bestimmt sind, die Blockierung der Räder 1 bis 4 zu verhindern.
Üblicherweise umfassen die Raddrehzahlsensoren 13 bis 16 induktive, magnetoresistive oder Hall-Sensoren, die geeignet sind, die Drehzahl jedes Rades 1 bis 4 auf einem Zahn- oder Magnetrad zu messen.
Zur Positionsbestimmung jedes Rades 1 bis 4 des Fahrzeugs V besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, die von den Beschleunigungsmessers 9 und den Sensoren 13 bis 16 übertragenen Daten nach dem nachstehend beschriebenen Verfahren zu verwenden.
Zunächst überträgt das Steuergerät 5 bis 8, mit dem das Rad 1 bis 4, dessen Position zu bestimmen ist, ausgerüstet ist, eine Mehrzahl von Signalen, davon ein erstes Signal RF1, das in einem Zeitpunkt t1 für eine bestimmte Winkelposition des Steuergerätes übertragen wird, dann (n – 1) Signale RF2 ... RFn, die in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t2, t3 ... tn für Winkelpositionen des Steuergerätes übertragen werden, die um bestimmte Winkelwerte, beziehungsweise θ2 bis θn, von der Übertragungswinkelposition des ersten Signals abweichen, wobei 0° < θi < 360° (i = 2 bis n). Jedes der n Signale RF1 ... RFn umfasst üblicherweise insbesondere den Kennungscode des Steuergerätes 5 bis 8 und Daten, die die Übertragungswinkelposition darstellen.
Die Übertragung der Signale erfolgt mehrere Sekunden, im Allgemeinen 15 bis 20 Sekunden lang, um einerseits die Radiofrequenznormen einzuhalten und andererseits eine ausreichende „Desynchronisierung” der Räder 1 bis 4 zu ermöglichen.
Gleichzeitig übertragen die Sensoren 13 bis 16 an den Rechner 17 Daten, die die Ausrichtung der zugeordneten Räder 1 bis 4 darstellen, in Form von in Winkelwerte umwandelbaren Werten (Zahl des Zahnes des Zahnrades usw.).
Da es sich um ein aktives Sicherheitssystem handelt, ist die Signalübertragungszeit deutlich kürzer als die der Steuergeräte 5 bis 8, beispielsweise in der Größenordnung von 10 ms bis 20 ms.
Gemäß der Darstellung in 3a bis 3d ist die Zentraleinheit 11 des Überwachungssystems programmiert, um

• die vom Rechner 17 übertragenen Werte zu erfassen und die zu den aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t1 bis tn gemessenen Werte in Winkelwerte δ1 bis δn umzuwandeln,
• für jede Winkelwertreihe δ1 bis δn, die den von jedem Radmesssensor 13 bis 16 gemessenen Werten entsprechen, einen Kennwert, im vorliegenden Beispiel die Varianz, Vn1, Vn2, Vn3, Vn4 zu berechnen, der die Streuung der Wertereihe δ1, (δ2 – δ2) ... (δn – θn) darstellt,
• die beiden Kennwerte Vn1, Vn2 mit dem niedrigsten Wert auszuwählen,
• das Verhältnis Vn2/Vn1 mit einem vorbestimmten Entscheidungsschwellenwert zu vergleichen und • den Kennungscode dem Rad 1 bis 4 zuzuweisen, das sich in der Nähe des Raddrehzahlsensors 13 bis 16 befindet, von dem die Winkelwertreihe ausgeht, die die Varianz Vn1 aufweist, wenn das Verhältnis Vn2/Vn1 über dem Entscheidungsschwellenwert liegt, • das Radpositionsbestimmungsverfahren fortzusetzen, wenn das Verhältnis Vn2/Vn1 unter dem Entscheidungsschwellenwert liegt.

Zudem weist der Entscheidungsschwellenwert einen Wert auf, der umgekehrt proportional zur Anzahl der von dem Steuergerät 5 bis 8 übertragenen Signale ist. Gemäß der Darstellung in 5 schwankt der Entscheidungsschwellenwert, genauer gesagt, zwischen einem Höchstwert von 8 bei einer Anzahl der von dem Steuergerät 5 bis 8 übertragenen Signale von zehn und einem Tiefstwert von 2 bei einer Anzahl der von dem Steuergerät übertragenen Signale von zwanzig oder mehr. Zudem wird das Positionsbestimmungsverfahren in vorteilhafter Weise angehalten, wenn die Anzahl der übertragenen Signale einen oberen Grenzwert, im vorliegenden Beispiel 40, erreicht, der ein offenkundiges Problem darstellt, das den Abschluss des Positionsbestimmungsverfahren verhindert.
Zudem wird bei diesem Verfahren und beim Empfang eines Signals der Größenordnung n von dem Steuergerät 5 bis 8 der Winkelwert (δn – θn), der zur Bestimmung der neuen Varianz jeder Streuung herangezogen wird, gemäß der Darstellung in 4 so ausgewählt, dass die Winkelweite d zwischen dem Wert (δn – θn) und dem Mittel (n – 1) der (n – 1) Werte δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – 1 – θn – 1) gleich min (d1, d2) ist, bei dem d1 und d2 die beiden ergänzenden Winkelsegmente darstellen, die von den Werten (δn – θn) und (n – 1) begrenzt werden, die auf einem Kreisumfang liegen.
Auf der Grundlage dieses Prinzips wird die neue Varianz Vn, die die Streuung der n Winkelwerte kennzeichnet, mit der folgenden Gleichung berechnet: Vn = Vn – 1·(n – 1)/n + d2·(n – 1)/n2 wobei d = min (d1, d2).
Zudem besteht das erfindungsgemäße Verfahren bei diesem Positionsbestimmungsverfahren auch darin, die Geschwindigkeit VV des Fahrzeugs V zu messen und die Aktivität des aktiven Sicherheitssystems zu überwachen, um ein Unterdrückungsverfahren auszuführen, wenn die Geschwindigkeit VV des Fahrzeugs V unter einen Geschwindigkeitsschwellenwert VS, beispielsweise VS = 2 km/h, fällt und/oder wenn das aktive Sicherheitssystem deaktiviert ist.
Gemäß der Darstellung in 2 besteht dieses Unterdrückungsverfahren darin, die Kennwerte Vn1, Vn2, Vn3, Vn4 der vier Streuungen der Werte δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) zu speichern und das Positionsbestimmungsverfahren solange auszusetzen, wie die Geschwindigkeit VV des Fahrzeugs V unter dem Geschwindigkeitsschwellenwert VS liegt und/oder das aktive Sicherheitssystem deaktiviert ist.
Nach dem Ende des Unterdrückungsverfahrens, beispielsweise gemäß der Darstellung in 2, wenn die Geschwindigkeit VV wieder über dem Schwellenwert VS liegt, ist die Zentraleinheit 11 programmiert, um das Positionsbestimmungsverfahren beim Empfang eines ersten Signals RFd von dem Steuergerät 5 bis 8, mit dem das Rad 1 bis 4, dessen Position gerade bestimmt wird, ausgerüstet ist, auf der Grundlage von Streuungen, die einerseits durch die gespeicherten Kennwerte Vn1, Vn2, Vn3, Vn4 gekennzeichnet sind und andererseits auf Werte ausgerichtet sind, die den Werten δd – θd entsprechen, die ausgehend von den Werten berechnet werden, die im Zeitpunkt td der Übertragung des ersten Signals RFd von jedem der Raddrehzahlsensoren 13 bis 16 gemessen werden, wieder in Gang zu setzen.
Beim Wiederanlauf bestehen die herangezogenen Varianzen somit in den bei der Unterbrechung des Verfahrens gespeicherten Varianzen Vn1, Vn2, Vn3, Vn4, die erneut auf die Winkelwerte δd–θd ausgerichtet werden, die zum Zeitpunkt td der Übertragung des ersten Signals RFd von dem Steuergerät, mit dem das Rad ausgerüstet ist, dessen Position gerade bestimmt wird, berechnet werden.
So sind auf der Grundlage dieses Prinzips die später berechneten Varianzen allein von den Varianzen Vn1, Vn2, Vn3, Vn4 und den Winkelwerten δd + 1 – θd + 1, δd + 2 – θd + 2 usw., abhängig, das heißt von den Werten, die von den Ereignissen, die während des Unterdrückungsverfahrens eintreten, nicht berührt werden.
Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Positionsbestimmungsverfahren hat den Vorteil, dass es ein in Bezug auf Reaktionsvermögen und Zuverlässigkeit sehr leistungsstarkes Verfahren ist, das zudem von etwaigen qualitativen Veränderungen der Signale, die von den Drehzahlsensoren der aktiven Sicherheitssysteme übertragen werden, die zur Ausführung des Verfahrens eingesetzt werden, unberührt bleibt.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Position der Räder (1 bis 4) eines Fahrzeugs (V) umfassend • r Räder (1 bis 4), die mit einem Steuergerät (5 bis 8) ausgerüstet sind, das Messmittel (9) zur Messung der Winkelposition des Steuergerätes und einen Sender (10) zur Übertragung von Signalen umfasst, die Daten, die Funktionsparameter jedes Rades darstellen, und einen Kennungscode des Steuergerätes umfassen, • einen am Fahrzeug (V) in der Nähe jedes Rades (1 bis 4) angebrachten Raddrehzahlsensor (13 bis 16), der in der Lage ist, Daten in Form von in Winkelwerte umwandelbaren Werten zu liefern, die die Ausrichtung des Rades (1 bis 4) darstellen, • und eine in das Fahrzeug (V) eingebaute Zentraleinheit (11), die einerseits mit einem Empfänger (12) zum Empfangen der Signale von den Steuergeräten (5 bis 8) ausgestattet und andererseits mit den verschiedenen Raddrehzahlsensoren (13 bis 16) verbunden ist, wobei das Positionsbestimmungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es im Hinblick auf die Bestimmung der Position eines Rades (1 bis 4) darin besteht, • in Bezug auf das Steuergerät (5 bis 8), mit dem das Rad ausgerüstet ist, in einem Zeitpunkt t1 ein Signal, als erstes Signal RF1 bezeichnet, das für eine bestimmte Winkelposition des Steuergerätes übertragen wird, danach in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t2, t3 ... tn, (n – 1) Signale RF2 ... RFn zu liefern, die für Winkelpositionen des Steuergerätes übertragen werden, die um bestimmte Winkelwerte, beziehungsweise θ2 bis θn, von der Übertragungswinkelposition des ersten Signals abweichen, wobei 0° < θi < 360° (i = 2 bis n), wobei jedes der n Signale RF1 ... RFn den Kennungscode des Steuergerätes (5 bis 8) und Daten, die die Übertragungswinkelposition darstellen, umfasst, • in Bezug auf die Zentraleinheit (11) • die Werte zu erfassen, die in Winkelwerte δ1 bis δn umwandelbar sind, die in jedem der aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t1 bis tn von jedem der r Raddrehzahlsensoren (13 bis 16) gemessen werden, • für jede Winkelwertreihe δ1 bis δn, die den von jedem Radmesssensor (13 bis 16) gemessenen Werten entsprechen, einen Kennwert Vn1, Vn2 ... Vnr zu berechnen, der die Streuung der Wertereihe δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) darstellt, • durch Vergleich der r Kennwerte Vn1, Vn2 ... Vnr die am stärksten zusammengefasste Winkelwertreihe δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) auszuwählen • und den Kennungscode des Steuergerätes (5 bis 8) der Position des Rades (1 bis 4) zuzuordnen, das sich in der Nähe des Raddrehzahlsensors (13 bis 16) befindet, von dem die am stärksten zusammengefasste Winkelwertreihe δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) ausgeht.
Positionsbestimmungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit VV des Fahrzeugs (V) gemessen und ein Geschwindigkeitsschwellenwert VS bestimmt wird, ab dem ein Unterdrückungsverfahren ausgeführt wird, • das darin besteht, wenn die Geschwindigkeit VV des Fahrzeugs (V) unter den Geschwindigkeitsschwellenwert VS fällt, die Kennwerte Vn1, Vn2 ... Vnr der r Streuungen der Werte δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – θn) zu speichern und das Positionsbestimmungsverfahren auszusetzen, • nach dessen Ende, wenn die Geschwindigkeit VV wieder über dem Schwellenwert VS liegt, das Positionsbestimmungsverfahren nach Empfang eines ersten Signals (RFd) vom Steuergerät (5 bis 8), mit dem das Rad (1 bis 4) ausgerüstet ist, dessen Position gerade bestimmt wird, auf der Grundlage der Streuungen wieder aufgenommen wird, die einerseits durch die gespeicherten Kennwerte Vn1, Vn2 ... Vnr gekennzeichnet sind und andererseits auf die Werte ausgerichtet sind, die den Werten δd – θd entsprechen, die ausgehend von den Werten berechnet werden, die im Zeitpunkt td der Übertragung des ersten Signals RFd von dem Steuergerät, mit dem das Rad ausgerüstet ist, von jedem der r Raddrehzahlsensoren (13 bis 16) gemessen werden.
Positionsbestimmungsverfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Raddrehzahlsensoren (13 bis 16) Sensoren eines aktiven Sicherheitssystems sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterdrückungsverfahren auch dann ausgeführt wird, wenn das aktive Sicherheitssystem deaktiviert ist.
Positionsbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich von r Kennwerten Vn1, Vn2 ... Vnr und die Zuordnung des Kennungscodes des Steuergerätes (5 bis 8) darin bestehen, ausgehend vom Empfang mindestens einer vorbestimmten Anzahl n von Signalen • die beiden Kennwerte Vn1, Vn2 mit dem niedrigsten Wert auszuwählen, wobei Vn2 > Vn1, • das Verhältnis Vn2/Vn1 mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen und • den Kennungscode dem Rad (1 bis 4) zuzuweisen, das sich in der Nähe des Raddrehzahlsensors (13 bis 16) befindet, von dem die Winkelwertreihe ausgeht, die den Kennwert Vn1 aufweist, wenn das Verhältnis Vn2/Vn1 über dem Schwellenwert liegt, • das Verfahren zur Bestimmung der Position des Rades (1 bis 4) fortzusetzen, wenn das Verhältnis Vn2/Vn1 unter dem Schwellenwert liegt.
Positionsbestimmungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenwert mit absteigendem Wert in Abhängigkeit von der Anzahl n der von dem Steuergerät (5 bis 8) übertragenen Signale bestimmt wird.
Positionsbestimmungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenwert mit einem Wert bestimmt wird, der umgekehrt proportional zur Anzahl der von dem Steuergerät (5 bis 8) übertragenen Signale ist.
Positionsbestimmungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenwert bestimmt wird, der zwischen einem Höchstwert von 8 bei einer Anzahl der von dem Steuergerät (5 bis 8) übertragenen Signale von zehn und einem Tiefstwert von 2 bei einer Anzahl der von dem Steuergerät (5 bis 8) übertragenen Signale von zwanzig oder mehr schwankt.
Positionsbestimmungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Empfang eines Signals der Größenordnung n von einem Steuergerät (5 bis 8) der Winkelwert (δn – θn), der zur Bestimmung des neuen Kennwertes jeder Streuung herangezogen wird, so ausgewählt wird, dass die Winkelweite d zwischen dem Wert Xn = (δn – θn) und dem Mittel (n – 1) der (n – 1) Werte δ1, (δ2 – θ2) ... (δn – 1 – θn – 1) gleich min (d1, d2) ist, bei dem d1 und d2 die beiden ergänzenden Winkelsegmente darstellen, die von den Werten Xn = (δn – θn) und (n – 1) begrenzt werden, die auf einem Kreisumfang liegen.
Positionsbestimmungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennwert Vn der Streuung von n Winkelwerten wie folgt ist: Vn = Vn – 1·(n – 1)/n + d2·(n – 1)/n2 wobei d = min (d1, d2).