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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Kontrolle des Luftdrucks von Reifen an einem Fahrzeug.
Spezieller widmet sich diese Erfindung einer Luftdruckkontrollvorrichtung,
welche Sender in den individuellen Reifen installiert hat, um drahtlos
Daten betreffend den Luftdruck der Reifen zu übertragen, sowie einen Empfänger aufweist,
der an dem Fahrgestell eines Fahrzeugs montiert ist, um Daten von
den Sendern zu empfangen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zum Erfassen bzw. Kontrollieren von Kommunikationszuständen zwischen
den Sendern und den Empfängern.
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Es
wurden drahtlose Luftdruckkontrollvorrichtungen für Reifen
vorgeschlagen, die es einem Fahrer ermöglichen, den Luftdruck von
Fahrzeugreifen zu kontrollieren bzw. zu überprüfen. Eine derartige Kontrollvorrichtung
umfaßt
Sender, die an den Rädern
der entsprechenden Reifen installiert sind, sowie einen Empfänger, der
an dem Fahrgestell des Fahrzeugs montiert ist. Jeder Sender mißt den Luftdruck
des dazugehörigen
Reifens und überträgt drahtlos
Daten, einschließend
den gemessenen Druckwert. Der Empfänger empfängt von den Sendern übertragene
Daten und gibt Informationen in Bezug auf den Luftdruck jedes Reifens
auf einer Anzeige wieder, die vor dem Sitz des Fahrers angeordnet
ist.
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Die
US 5 612 671 offenbart ein
Warnsystem für
niederen Luftdruck, das einen Radiosender in jedem Reifen, sowie
einen an einem Fahrzeug montierten Empfänger umfaßt.
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Im
allgemeinen mißt
jeder Sender den Luftdruck des dazugehörigen Reifens in vorbestimmten
Zeitintervallen (beispielsweise 15 Sekunden). Der Sender überträgt auch
regulär
bzw. regelmäßig Daten,
jedesmal dann, wenn der Luftdruck eine vorbestimmte Anzahl mal (beispielsweise
vierzig Mal) gemessen wurde. Ist das Intervall zur Messung des Luftdrucks
15 Sekunden, so überträgt daher
der Sender Daten in Intervallen von 10 Minuten. Ändert sich jedoch der Luftdruck
des Reifens abrupt, so führt
der Sender eine Datenübertragung
für eine
vorbestimmte Anzahl an Malen (beispielsweise vier Mal) aufeinanderfolgend
durch in Übereinstimmung mit
dem Intervall zur Messung des Luftdrucks. Das heißt, daß der Sender
betrieben wird in Übereinstimmung mit
einem regulären Übertragungsmodus
gemäß einem
vorbestimmten Übertragungsintervall
und einem abnormalen Übertragungsmodus,
der ausgeführt
wird, wenn der Luftdruck des dazugehörigen Reifens abnormal ist.
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Eine
drahtlose Kommunikation bzw. Verbindung zwischen den Sendern und
dem Empfänger
ist weniger zuverlässig
als eine Kommunikation über
Drähte
bzw, eine Drahtverbindung. Dies gilt insbesondere bei einer Luftdruckkontrollvorrichtung,
die an einem Fahrzeug mit einem Metallkörper montiert ist. Es ist wahrscheinlich,
daß der
Metallkörper
Radiowellen beeinflußt.
Da jeder Sender an einem dazugehörigen
Reifen installiert ist, ändert
sich – was
schlimmer ist – die
positionsmäßige Beziehung
des Senders in Bezug auf den Empfänger bei Bewegung des Fahrzeugs
rasch. Da die Sendeantenne des Senders und die Empfangsantenne des
Empfängers
beide gerichtet sind, ändert
sich die Empfangsgenauigkeit wesentlich bei Bewegung des Fahrzeugs.
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Ein
Weg zur Verbesserung der Zuverlässigkeit
der Kommunikation ist die Erhöhung
des Ausgangspegels bzw. der Leistung des Ausgangssignals der Radiowellen.
Da jedoch der Ausgangspegel der Radiowellen durch Kommunikationsgesetze
beschränkt
ist, ist der Ausgangspegel von Radiowellen begrenzt.
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Es
ist daher für
eine Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks wichtig, immer den
Kommunikationszustand zwischen jedem Sender und dem Empfänger zu
kontrollieren bzw. erfassen.
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Eine
herkömmliche
Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks diskriminiert, falls die
Kommunikation normal durchgeführt
wird, indem der Empfänger
dazu veranlaßt
wird, das Datenempfangsintervall zu kontrollieren. Wenn der Sender
im regulären Übertragungsmodus
betrieben wird, bestimmt beispielsweise der Empfänger, ob eine Kommunikation
normal oder abnormal erfolgt, basierend darauf, ob Daten in regelmäßigen Zeitintervallen
empfangen wurden oder nicht.
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Wird
der Sender in einem abnormalen Übertragungsmodus
betrieben, so kann jedoch der Empfänger nicht bestimmen, ob eine
Datenübertragung
entsprechend dem abnormalen Übertragungsmodus
richtig durchgeführt
wurde oder ob in dem abnormalen Übertragungsmodus
gesendete Daten sicher empfangen wurden. Das heißt, daß der Empfänger leicht bestimmen kann,
ob Daten in regulären
bzw. regelmäßigen Zeitintervallen
empfangen wurden, jedoch andererseits nicht erfassen kann, ob eine
Datenübertragung
entsprechend dem abnormalen Übertragungsmodus
durchgeführt
wurde, solange er nicht tatsächlich
Daten empfängt.
Besteht eine Abnormalität
in Bezug auf den Druck und hat die Datenübertragung aufgrund eines Fehlers des
Senders nicht stattgefunden oder wurden aufgrund einer schlechten
Kommunikationsumgebung Übertragungsdaten
von dem Sender nicht empfangen, so kann der Empfänger den Kommunikationsfehler
oder die Abnormalität
nicht erfassen.
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Die
Verschlechterung der Kommunikationsumgebung, die einen Datenempfang
verhindert, ist oftmals kurzzeitig. Wenn sich die Kommunikationsumgebung
verbessert, kann daher der Empfänger
den Empfang von Daten von jedem Sender Wiederaufnehmen. Wenn die
empfangenen Daten jedoch in dem abnormalen Übertragungsmodus übertragen
wurden, kann der Empfänger
vor dem Empfang dieser Daten nicht bestimmen bzw. feststellen, ob
irgendwelche nicht-empfangenen Daten existierten oder nicht. Dies
verzögert
das Feststellen eines Kommunikationsfehlers, was die Zuverlässigkeit
der Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks mindert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist es
ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Kontrolle
des Luftdrucks von Reifen und ein Verfahren zur Kontrolle vorzusehen,
die genau und Zuverlässigkeit
den Kommunikationszustand zwischen jedem Sender und einem Empfänger bestimmen
können.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung eine
Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks von Reifen vor, die einen
Sender zur drahtlosen Übertragung
von Daten betreffend den Innendruck eines Reifens an einem Fahrzeug,
sowie einen Empfänger
zum Empfang der Daten, hat. Die Vorrichtung umfaßt eine in dem Sender vorgesehene
Generiereinrichtung und eine in dem Empfänger vorgesehene Bestimmungseinrichtung.
Die Generiereinrichtung ordnet einer Variablen gemäß einer
vorbestimmten Sequenz einen Wert zu, jedesmal dann, wenn der Sender
Daten aussendet. Die übertragenen
bzw. gesendeten Daten beinhalten einen momentanen Wert der Variablen.
Die Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob ein Kommunikationsfehler,
basierend auf dem Wert der Variablen in den empfangenen Daten, vorliegt.
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Auch
sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Kontrolle eines
Kommunikationszustandes zwischen einem Sender und einem Empfänger vor.
Das Verfahren weist auf : einer Variablen einen Wert zuordnen in Übereinstimmung
mit einer vorbestimmten Sequenz, jedesmal dann, wenn der Sender
Daten aussendet, wobei die gesendeten Daten wenigstens einen physikalischen
Status und den momentanen Wert der Variablen wiedergeben; Empfangen
der Daten mit dem Empfänger;
und Bestimmen, ob ein Kommunikationsfehler, basierend auf dem Wert
der Variablen, in den empfangenen Daten aufgetreten ist.
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Die
vorliegende Erfindung liefert des weiteren ein Verfahren zum Kontrollieren
von Kommunikationszuständen
zwischen mehreren Sendern und einem Empfänger. Das Verfahren weist auf:
für jeden
Sender, einer Variablen einen Wert zuordnen in Überein stimmung mit einer vorbestimmten
Sequenz, jedesmal dann, wenn jeder Sender Daten aussendet, wobei
die übertragenen
bzw. gesendeten Daten wenigstens einen physikalischen Zustand und
den momentanen Wert der Variablen repräsentieren; Empfangen von Daten
mit dem Empfänger;
Herausfinden einer Anzahl übersprungener
Empfänge
zwischen dem vorhergehenden Datenempfang und dem momentanen Datenempfang
für jeden
Sender, basierend auf den Werten der Variablen in den dazugehörigen Daten;
und Bestimmen, ob jeder Sender ein Fehlverhalten zeigt durch Analysieren
der Anzahl übersprungener
Empfänge
für all
die Sender .
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich aus der
folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen,
die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung, zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen, ist am leichtesten
verständlich
durch die Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der momentan
bevorzugten Ausführungsbeispiele,
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 ein schematisches strukturelles
Diagramm ist in Darstellung einer Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks
von Reifen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung;
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2 ein Blockschaltbild ist,
das einen Sender in der Kontrollvorrichtung in 1 zeigt;
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3 ein Blockschaltbild ist,
das einen Empfänger
in der Kontrollvorrichtung in 1 zeigt;
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4 ein Diagramm an von dem
Sender übertragenen
Daten ist;
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5(a) ein Ablaufdiagramm
zur Erläuterung
eines regulären Übertragungs-
bzw. Sendemodus ist;
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5(b) ein Ablaufdiagramm
zur Erläuterung
eines abnormalen Übertragungsmodus
ist;
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6 ein Flußdiagramm
ist zur Erläuterung
des Betriebs des Senders;
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7 ein Flußdiagramm
ist zur Erläuterung
des Betriebs des Empfängers;
und
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8 ein Diagramm ist, das
beispielhaft eine Tabelle zeigt, die in einem Steuerteil in dem
Empfänger vorgesehen
ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Eine
Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks von Reifen gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1–8 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, weist
die Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks von Reifen vier Sender 3 auf, von
denen jeder in einem der vier Reifen 2 eines Fahrzeugs 1 angeordnet
ist, sowie einen Empfänger 4,
der an dem Fahrzeuggestell des Fahrzeugs 1 montiert ist.
Jeder Sender 3 ist an dem Rad des dazugehörigen Reifens 2 derart
befestigt, daß der
Sender 3 im Inneren des dazugehörigen Reifens 2 angeordnet
ist. Jeder Sender 3 mißt
den inneren Luftdruck des dazugehörigen Reifens 2 und
sendet ein Signal, das die gemessenen Druckdaten beinhaltet, an
den Empfänger 4.
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Wie
in 2 gezeigt, weist
jeder Sender 3 ein Steuerteil 10 auf, das einen
Mikrocomputer oder ähnliches
beinhaltet. Jedes Steuerteil 10 weist beispielsweise eine
zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Direktzugriffsspeicher
(RAM) und einen Festwertspeicher (ROM) auf. Ein spezifischer ID-Code
ist zuvor in jedem Steuerteil 10 registriert. Die ID-Codes
werden dazu verwendet, die jeweiligen vier Sender 3 zu
identifizieren.
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Obgleich
sich die folgende Beschreibung lediglich auf einen Sender 3 bezieht,
sind die Sender 3 identisch und die Beschreibung trifft
für jeden
zu. Ein Drucksensor 11 mißt den inneren Luftdruck des
dazugehörigen
Reifens 2 und sendet die Druckmeßdaten an das Steuerteil 10.
Ein Temperatursensor 12 mißt die Innentemperatur des
dazugehörigen
Reifens 2 und gibt die Temperaturmeßdaten an das Steuerteil 10 ab.
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Das
Steuerteil 10 sendet Daten, einschließend die Druckdaten, die Temperaturdaten
und seinen ID-Code an eine Übertragungsschaltung 13.
Die Übertragungsschaltung 13 codiert
und moduliert die von dem Steuerteil 10 übersandten
Daten und überträgt dann
die Daten drahtlos über
eine Sendeantenne 14 an den Empfänger 4.
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Das
Steuerteil 10 hat einen Zähler 15, der als Generiereinrichtung
zur Generierung eines variablen Wertes dient, der sequentiell jedesmal
dann upgedatet bzw. aufgefrischt wird, wenn Daten von dem Sender 3 übertragen
werden. Insbesondere inkrementiert der Zähler 15 den gezählten Wert
um 1 innerhalb eines Bereichs von beispielsweise 0 bis 15, jedesmal
dann, wenn eine Datenübertragung
durchgeführt
wird. Wenn der Zählwert
fünfzehn
erreicht hat, stellt der Zähler 15 den
Zählwert
auf Null zum Zeitpunkt der nächsten
Datenübertragung
zurück.
Bei der Übertragung
sendet das Steuerteil 10 Daten an die Übertragungsschaltung 13,
welche den eingestellten Zählwert in
dem Zähler 15 wiedergeben.
Daher beinhalten die übertragenen
Daten Daten, welche den Zählwert
angeben.
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Eine
Batterie 16 ist die Energiequelle für den Sender 3. Das
heißt,
daß der
Sender 3 mit Energie aus der Batterie 16 betrieben
wird. Das Steuerteil 10 erfaßt die Spannung der Batterie 16 und
sendet die erfaßten Spannungsdaten
an den Sender 3. Daher beinhalten die übertragenen Daten auch Daten
betreffend die Spannung.
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Die
von dem Sender 3 übertragenen
bzw. gesendeten Daten sind beispielsweise wie in 4 gezeigt aufgebaut. Die übertragenen
Daten beinhalten Synchronisierdaten, einen ID-Code, Druckdaten,
Temperaturdaten, Spannungsdaten, Zählwertdaten und einen Fehlererfassungscode.
Die Synchronisierdaten geben den Start der Übertragungsdaten an und der
Fehlererfassungscode wird dazu verwendet, um zu bestimmen, ob die Übertragungsdaten
normal sind. Alle sieben Arten von Daten, die in den Übertragungsdaten
beinhaltet sind, bestehen aus einem Binärcode, aus einer vorbestimmten
Anzahl an Bits. Beispielsweise bestehen die Zählwertdaten aus einem Binärcode von
vier Bits und können
16 Werte von 0 bis 15 wiedergeben.
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Wie
in 5(a) gezeigt, befiehlt
das Steuerteil 10 dem Drucksensor 11 und dem Temperatursensor 12,
eine Messung nach jedem vorbestimmten Zeitintervall t1 (15 Sekunden
in diesem Ausführungsbeispiel) durchzuführen. Das
Steuerteil 10 zählt
die Anzahl an Messungen und befiehlt der Übertragungsschaltung 13 eine Übertragung
durchzuführen,
wenn die Anzahl eine vorbestimmte Anzahl (40 in diesem
Ausführungsbeispiel)
erreicht hat. Mit anderen Worten veranlaßt das Steuerteil 10 die Übertragungsschaltung 13 dazu,
Daten nach jedem vorbestimmten Zeitintervall t2 oder alle zehn Minuten
(15 Sekunden × 40)
zu übertragen,
wie dies in 5(a) gezeigt
ist.
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Normalerweise
befiehlt das Steuerteil 10 der Übertragungsschaltung 13 eine Übertragung
in regelmäßigen Übertragungsintervallen
t2 – wie
oben erwähnt – durchzuführen. Wurde
eine abrupte Änderung
des inneren Luftdrucks des dazugehörigen Reifens 2, basierend
auf den Druckdaten von dem Drucksensor 11 erfaßt, so befiehlt
hingegen das Steuerteil 10 der Übertragungsschaltung 13 ungeachtet
der regulären Übertragung
beim Intervall t2, eine Übertragung
in den Meßintervallen
t1 von 15 Sekunden über
eine vorbestimmte Anzahl an Malen (4 in diesem Ausführungsbeispiel)
durchzuführen,
wie in 5(b) gezeigt,
ungeachtet der regulären Übertragung
beim Intervall t2. Der Sender 3 führt daher einen regulären Übertragungsmodus
für Übertragungen
in regulären
Zeitintervallen t2 durch und einen abnormalen Übertragungsmodus für Übertragungen
in den Zeitintervallen t1, die kürzer
sind als die Zeitintervalle t2.
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Der
abnormale Übertragungsmodus
kann auch ausgeführt
werden, wenn eine abnormale Erhöhung der
Innentemperatur des Reifens, basierend auf den Temperaturdaten von
dem Temperatursensor 12, erfaßt wurde.
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Wie
in 3 gezeigt, weist
der Empfänger 4 ein
Steuerteil 20 auf, das einen Mikrocomputer oder ähnliches
beinhaltet. Das Steuerteil 20, das als Bestimmungseinrichtung
dient, beinhaltet eine CPU, ein RAM und beispielsweise ein ROM.
Eine Empfangsschaltung 21 empfängt Daten, die von jedem Sender 3 über eine Empfangsantenne 22 übertragen
bzw. gesendet wurden und sendet die Daten nach dem Demodulieren
und Decodieren der Daten an das Steuerteil 20. Basierend
auf den empfangenen Daten bestimmt das Steuerteil 20 in Übereinstimmung
mit dem Sender 3, der die Daten gesendet hat, den inneren
Luftdruck und die innere Temperatur des Reifens 2.
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Das
Steuerteil 20 zeigt auch den Luftdruck des Reifens und
andere gewünschte
Informationen auf einer Anzeige 23 an. Die Anzeige 23 ist
innerhalb des Blickfeldes des Fahrers in dem Fahrzeug 1 angeordnet. Der
Empfänger 4 ist
aktiviert, wenn beispielsweise der Zündschlüssel (nicht gezeigt) des Fahrzeuges 1 umgedreht
wurde.
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Der
Betrieb jedes Senders 3 wird nun unter Bezugnahme auf das
Flußdiagramm
der 6 beschrieben. Das
Steuerteil 10 führt
wiederholt die in 6 dargestellte
Routine alle 15 Sekunden durch, die dem Meßintervall t1 entsprechen.
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Als
erstes erfaßt
beim Schritt S101 das Steuerteil 10 den Druck Px in dem Reifen 2 über den
Drucksensor 11 und erfaßt die Temperatur Tx in dem Reifen 2 über den
Temperatursensor 12. Gleichzeitig erfaßt das Steuerteil 10 die
Spannung der Batterie 16.
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Beim
nächsten
Schritt S102 inkrementiert das Steuerteil 10 einen ersten
Zählwert
C1 um 1 und setzt den resultierenden Wert
als neuen ersten Zählwert
C1. Der erste Zählwert C1 gibt
wieder, wie oft der Drucksensor 11 eine Messung durchgeführt hat.
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Beim
Schritt S103 bestimmt das Steuerteil 10, ob der absolute
Wert der Differenz zwischen dem zuvor erfaßten Luftdruck Px–1 und
dem momentan erfaßten
Luftdruck Px gleich ist wie oder größer ist
als ein vorbestimmter Wert (20 kPa in diesem Ausführungsbeispiel).
Mit anderen Worten beurteilt das Steuerteil 10, ob sich der
Druck in dem zugehörigen
Reifen 2 um eine Größe, während eines
Intervalls von 15 Sekunden oder während der Zeit von der vorhergehenden
Druckerfassung zur momentanen Druckerfassung geändert hat oder nicht, die gleich
wie oder größer als
20 kPa ist.
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Falls
die Entscheidung beim Schritt S103 negativ ist, stellt das Steuerteil
fest, daß keine
abrupte Änderung
des Luftdrucks des Reifens 2 aufgetreten ist und schreitet
fort zum Schritt S104. Beim Schritt S104 bestimmt das Steuerteil 10,
ob ein Flag F für
eine abnormale Übertragung
auf 1 gesetzt ist. Falls das Flag F für abnormale Übertragung
nicht 1 ist (falls das Flag F auf Null gesetzt ist) stellt das Steuerteil 10 fest,
daß der abnormale Übertragungsmodus
nicht eingestellt wurde und schreitet zum Schritt S105 fort.
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Beim
Schritt S105 bestimmt das Steuerteil 10, ob der erste Zählwert C1 40 erreicht hat, d.h., ob der Drucksensor 11 den
Druck in dem Reifen 2 40 mal gemessen hat. Falls der erste
Zählwert
C1 40 noch nicht erreicht hat, stellt das
Steuerteil 10 fest, daß das Übertragungsintervall
t2, das 10 Minuten ist, noch nicht abgelaufen ist und beendet diese
Routine kurzzeitig. Falls der erste Zählwert C1 40
erreicht hat, stellt das Steuerteil 10 fest, daß das Übertragungsintervall
t2, das 10 Minuten ist, vergangen ist und geht zu Schritt S106 über, um
den ersten Zählwert
C1 auf Null rückzustellen und schreitet dann
zu Schritt S107 fort.
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Beim
Schritt S107 befiehlt das Steuerteil 10 der Übertragungsschaltung 13,
die in 4 gezeigten Daten
zu übertragen.
Das heißt,
daß die Übertragungsschaltung 13 Daten überträgt, die
unter anderen den momentanen Luftdruck Px wiedergeben,
und zwar in Übereinstimmung
mit dem regulären Übertragungsmodus, wie
es in 5(a) gezeigt ist.
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Bei
dem darauffolgenden Schritt S108 inkrementiert das Steuerteil 10 den
Zählwert
des Zählers 15 oder
einen zweiten Zählwert
C1 um 1 und beendet dann kurzfristig diese
Routine.
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Ist
die Entscheidung beim Schritt S103 positiv, so stellt das Steuerteil 10 fest,
daß der
Luftdruck des Reifens 10 sich in einer kurzen Zeitspanne
abrupt geändert
hat und geht weiter zum Schritt S109. Beim Schritt S109 setzt das
Steuerteil 10 das abnormale Übertragungsflag F auf 1, um
den abnormalen Übertragungsmodus
auszuführen.
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Beim
nächsten
Schritt S110 setzt das Steuerteil 10 einen dritten Zählwert C2 zurück
auf Null, der die Anzahl an entsprechend dem abnormalen Übertragungsmodus
durchgeführten
Datenübertragungen
angibt. Dann addiert das Steuerteil 10 1 zu dem dritten
Zählwert
C3 und setzt den resultierenden Wert als
neuen dritten Zählwert
C3 bei der Stufe S111.
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Bei
der Stufe S112 bestimmt das Steuerteil 10, ob der erste
Zählwert
C1 40 erreicht hat. Falls der erste Zählwert C1 40 erreicht hat, setzt das Steuerteil 10 den
ersten Zählwert
C1 bei der Stufe S113 zurück und schreitet
fort zu dem zuvor erwähnten
Schritt S107 zwecks Übertragung
von Daten entsprechend dem abnormalen Übertragungsmodus. Hat der erste
Zählwert
C1 noch nicht 40 erreicht, so schreitet
andererseits das Steuerteil 10 zum Schritt S107 fort, ohne
den ersten Zählwert
C1 rückzusetzen.
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Beim
Schritt S107 sendet daher die Übertragungsschaltung 13 Daten über den
momentan erfaßten Luftdruck
Px, ungeachtet der regulären Übertragung beim Zeitintervall
t2, wie dies in 5(b) gezeigt
ist. Wird eine relativ abrupte Änderung
des Luftdrucks des Reifens 2 erfaßt, so werden Daten, wie dies
aus Obigem erkennbar ist, entsprechend dem abnormalen Übertragungsmodus übertragen,
um sofort den abnormalen Luftdruck des Reifens 2 zu melden.
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Ist
der Zustand des abnormalen Übertragungsflags
F1 beim zuvor erwähnten Schritt S104 eins, so
entscheidet das Steuerteil 10, daß sich der Sender 3 in
dem abnormalen Übertragungsmodus
befindet und fährt weiter
zu Schritt S114.
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Beim
Schritt S114 bestimmt das Steuerteil 10, ob der dritte
Zählwert
C3 4 erreicht hat. Falls der dritte Zählwert C3 noch nicht 4 erreicht hat, führt das
Steuerteil 10 Schritt S111 aus, um wieder die Datenübertragung gemäß dem abnormalen Übertragungsmodus
aufzunehmen.
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Falls
der dritte Zählwert
C3 4 beim Schritt S114 4 erreicht hat, setzt
das Steuerteil 10 das abnormale Übertragungsflag 11 auf
Null, um den abnormalen Übertragungsmodus
zu löschen
und schreitet zu dem zuvor erwähnten
Schritt S105 fort.
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Wie
oben beschrieben, wird jedesmal dann, wenn Daten gemäß dem regulären Übertragungsmodus oder
dem abnormalen Übertragungsmodus übertragen
werden, der Zählwert
des Zählers 15 oder
der zweite Zählwert
C2 um 1 innerhalb des Bereichs von 0 bis
15 inkrementiert. Daher werden die Zählwertdaten in den in 4 gezeigten Übertragungsdaten
um 1 innerhalb des Bereichs von 0 bis 15 geändert, jedesmal dann, wenn
Daten übertragen
werden.
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Der
Betrieb des Empfängers 4 wird
nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 7 beschrieben. Das Steuerteil 20 in
dem Empfänger 4 führt eine
separate Hauptroutine (nicht gezeigt) durch zum Kontrollieren bzw. Überwachen
der Anwesenheit oder Abwesenheit von Empfangsdaten und führt die
Routine in 7 durch,
wenn in dieser Hauptroutine der Datenempfang erfaßt wurde.
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Als
erstes analysiert beim Schritt S201 das Steuerteil 20 die
Empfangsdaten. Im darauffolgenden Schritt S202 bestimmt das Steuerteil 20,
ob die Empfangsdaten, basierend auf der Analyse der Empfangsdaten,
geeignet sind. Dieser Schritt S202 beinhaltet die Entscheidung,
ob die empfangenen Daten ein unerwünschtes Signal, wie beispielsweise
ein Rauschsignal, wiedergeben.
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Sind
die empfangenen Daten abnormal, so beendet das Steuerteil 20 kurzzeitig
die Routine. Wenn die empfangenen Daten normal sind, geht das Steuerteil 20 zum
Schritt S203 über,
um zu beurteilen, ob der in den empfangenen Daten enthaltene ID-Code zusammenpaßt mit einem
registrierten ID-Code, der zuvor in dem Steuerteil 20 registriert
wurde.
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Das
Steuerteil hat eine Tabelle bzw. Liste, wie diese beispielsweise
in 8 gezeigt ist, wo
die vier ID-Codes, die jeweils den vier Sendern 3 (gezeigt
als erste bis vierte Sender Nr. 1–4 in 8) zugeordnet sind, die an dem Fahrzeug 1 vorgesehen
sind, zuvor registriert wurden. Diese vier in der Tabelle in dem
Steuerteil 20 registrierten ID-Codes werden registrierte
ID-Codes genannt.
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Ist
der in den empfangenen Daten enthaltene ID-Code kein registrierter
ID-Code, so sieht das Steuerteil 20 die empfangenen Daten
so an, als wären
sie nicht von einem der an dem Fahrzeug 1 montierten Sender 3 entstammt
und unterbricht kurzzeitig die Routine. Wenn daher der Empfänger 4 Daten
von dem Sender einer Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks empfängt, die
an einem anderen Fahrzeug montiert ist, werden daher diese Daten
nicht verarbeitet.
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Ist
der in den empfangenen Daten enthaltene ID-Code ein registrierter
ID-Code, so sieht andererseits das Steuerteil 20 die empfangenen
Daten so an, als würden
sie von einem der an dem Fahrzeug 1 montierten Sender 3 entstammen
und schreitet zum Schritt S204 fort. Beim Schritt S204 speichert
das Steuerteil 20 den zweiten Zählwert C2,
der erhältlich
ist aus den Zählwertdaten
in den empfangenen Daten in der Tabelle in 8 in Verbindung mit dem empfangenen ID-Code.
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In
dem Beispiel der 8 ist
14 als momentaner zweiter Zählwert
C2 gespeichert in Verbindung mit dem empfangenen
ID-Code des ersten
Senders Nr. 1. Das Steuerteil 20 speichert wenigstens den
zweiten Zählwert
C2, der momentan empfangen wurde und den
zweiten Zählwert
C2, der zuvor empfangen wurde, wie dies
in der Tabelle in 8 gezeigt
ist.
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Beim
nächsten
Schritt S205 bestimmt das Steuerteil 20, ob ein Wert, der
hervorgeht aus dem Addieren von 1 zu dem vorhergehenden zweiten
Zählwert
C2, gleich dem momentanen zweiten Zählwert C2 ist. Falls das Ergebnis positiv ausfällt, stellt
das Steuerteil 20 fest, daß der momentane zweite Zählwert C2 erneuert wurde in der Reihenfolge und es
keine übersprungenen
Empfänge
zwischen dem vorhergehenden Datenempfang und dem momentanen Datenempfang
gab und schreitet fort zum Schritt S206.
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Dies
wird speziell in Verbindung mit dem Beispiel der 8 diskutiert. Wenn die empfangenen Daten von
dem vierten Sender Nr. 4 ausgesandt wurden, ist beispielsweise der
vorhergehende zweite Zählwert
C2 8 und der momentane zweite Zählwert C2 9, so daß die Entscheidung beim Schritt
S205 positiv ist. Da der Sender 3 den zweiten Zählwert C2 jedesmal beim Senden von Daten um 1 inkrementiert,
bedeutet die Tatsache, daß der
vorhergehende zweite Zählwert
C2 8 und der momentane Zählwert C2 9
ist, daß Daten
von dem vierten Sender Nr. 4 richtig in der Reihenfolge empfangen
wurden, ohne daß ein Überspringen
erfolgte.
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Beim
Schritt S206 speichert das Steuerteil 20 die Anzahl übersprungener
Empfänge
E als Null in der Tabelle in 8 in
Verbindung mit dem empfangenen ID-Code. Beim darauffolgenden Schritt
S207 führt
das Steuerteil 20 die normale Bearbeitung durch, basierend
auf den empfangenen Daten und beendet bzw. unterbricht dann kurzfristig
die Routine. Speziell auf den empfangenen Daten basierend zeigt
das Steuerteil 20 den inneren Luftdruck des Reifens 2 in
Verbindung mit dem Sender 3, der diese Daten und andere
erforderliche Information sandte, auf der Anzeige 23 an.
Wurden die Übertragungsdaten
im abnormalen Übertragungsmodus
gesendet, wird insbesondere eine Warnung ausgegeben, um die Abnormalität des Luftdrucks
des Reifens anzuzeigen.
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Ist
die Entscheidung beim Schritt S205 negativ, so stellt andererseits
das Steuerteil 20 fest, daß der momentane zweite Zählwert C2 nicht in der Reihenfolge empfangen wurde
und ein Empfang zwischen dem vorhergehenden Datenempfang und dem
momentanen Datenempfang übersprungen
wurde und das Steuerteil 20 schreitet dann zum Schritt
S208 fort. Beim Schritt S208 berechnet das Steuerteil 20 die
Anzahl E übersprungener
Empfänge,
basierend auf dem vorhergehenden zweiten Zählwert C2 und
dem momentanen zweiten Zählwert
C2 und speichert die daraus resultierende
Anzahl E in der Tabelle in 8 in
Verbindung mit dem empfangenen ID-Code.
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Dies
wird speziell anhand des Beispiels in 8 erläutert. Wenn
die empfangenen Daten von dem ersten Sender Nr. 1 ausgesendet wurden,
so ist beispielsweise der vorhergehende zweite Zählwert C2 9
und der momentane zweite Zählwert
C2 14 und die Entscheidung beim Schritt
S205 ist negativ. In diesem Falle wurden Daten, die den zweiten
Zählwerten
C2 von 10, 11, 12 und 13 entsprechen, nicht
empfangen und die Anzahl E übersprungener
Empfänge
ist 4.
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Als
nächstes
bestimmt das Steuerteil 20 beim Schritt S209, ob die berechnete
Anzahl E übersprungener
Empfänge
gleich wie oder größer als
eine vorbestimmte obere Grenze (4 in diesem Ausführungsbeispiel) ist. Ist die
Anzahl E übersprungener
Empfänge
nicht gleich wie oder größer als
4, so sieht das Steuerteil 20 diesen Vorfall einfach als
kurzzeitige schlechte Kommunikation an, nicht als Kommunikationsfehler
und schreitet zum Schritt S207 fort. In diesem Fall kann die Anzahl
E übersprungener
Empfänge
auf der Anzeige 23 beim Schritt S207 dargestellt werden.
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Wenn
die Anzahl E übersprungener
Empfänge
gleich oder größer vier
ist, schreitet andererseits das Steuerteil 20 zu Schritt
S210 fort und wählt
einen Maximalwert Emax und einen Minimalwert Emin aus den Anzahlen
E übersprungener
Empfänge
aus, entsprechend den vier Sendern 3 und bezugnehmend auf
die Tabelle in 8. Dann
bestimmt das Steuerteil 20, ob die Differenz zwischen dem
Maximalwert Emax und dem Minimalwert Emin gleich oder größer ist
als ein vorbestimmter Wert (in diesem Ausführungsbeispiel, 3).
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Ist
die Differenz zwischen dem Maximalwert Emax und dem Minimalwert
Emin nicht gleich oder größer 3, so
stellt das Steuerteil 20 fest, daß ein Kommunikationsfehler
mit dem Sender 3 aufgetreten ist, der eine Anzahl E übersprungener
Empfänge
hat, die gleich oder größer 4 ist
und schreitet zum Schritt S211 fort, um einen Prozeß auszuführen, der
auf dem Kommunikationsfehler basiert und beendet dann kurzzeitig
die Routine. Insbesondere auf den empfangenen Daten beruhend zeigt
das Steuerteil 20 den inneren Luftdruck und andere erwünschte Information
des dazugehörigen
Reifens 2 an und zeigt das Auf treten eines Kommunikationsfehlers
auf der Anzeige 23 an, um den Fahrer zu warnen.
-
Falls
die Differenz zwischen dem Maximalwert Emax und dem Minimalwert
Emin gleich oder größer 3 ist,
stellt andererseits das Steuerteil 20 fest, daß der zu
dem Maximalwert Emax dazugehörige
Sender 3 ein Fehlverhalten zeigen könnte und geht zu Schritt S212,
um einen Prozeß auszuführen, der
auf dem Fehlverhalten des Senders 3 basiert. Dann beendet
das Steuerteil 20 kurzzeitig die Routine. Speziell auf
den empfangenen Daten basierend zeigt das Steuerteil 20 den
inneren Luftdruck und andere erwünschte
Information des dazugehörigen
Reifens 2 auf der Anzeige 23 an und gibt das mögliche Fehlverhalten
des Senders 3 wieder, um den Fahrer zu warnen.
-
Da
der Maximalwert Emax der Anzahl E übersprungener Empfänge 4 ist
und dessen Minimalwert Emin Null, ist die Entscheidung beim Schritt
S210 positiv und der erste Sender Nr. 1, dessen Anzahl E übersprungener
Empfänge
gleich oder größer 4 ist,
wird als möglicherweise
fehlerhaft angesehen.
-
Wie
speziell oben erläutert,
generiert jeder Sender 3 den variablen Wert oder den zweiten
Zählwert
C2, der jedesmal dann inkrementiert wird,
wenn Daten gesendet werden. Dieser zweite Zählwert C2 wird
an den Empfänger 4 als
Teil der übertragenen
Daten übertragen.
Der Empfänger 4 bestimmt,
ob ein Kommunikationsfehler basierend auf dem zweiten Zählwert C2 aufgetreten ist.
-
Insbesondere
bestimmt der Empfänger 4,
ob vor dem momentanen Empfang Empfänge verpaßt oder übersprungen wurden, basierend
darauf, ob der zweite Zählwert
C2 in Bezug auf denjenigen des letzten Empfangs
in Reihenfolge steht. Wenn die Anzahl E übersprungener Empfänge gleich
oder größer dem
oberen Grenzwert von 4 ist, stellt der Empfänger 4 fest, daß ein Kommunikationsfehler
aufgetreten ist, wohingegen wenn die Anzahl E übersprungener Empfänge weniger
als 4 ist, der Empfänger 4 feststellt,
daß kein
Kommunikationsfehler vorliegt.
-
Ungeachtet
dessen, ob der Sender 3 im regulären Übertragungsmodus oder abnormalen Übertragungsmodus
arbeitet, kann daher das Vorliegen oder Fehlen eines Kommunikationsfehlers
leicht und zuverlässig,
basierend auf dem in den empfangenen Daten enthaltenen zweiten Zählwert C2 bestimmt werden. Selbst wenn die empfangenen
Daten im abnormalen Übertragungsmodus
gesendet wurden, kann der Empfänger 4 genau
bestimmen, ob vor diesem Datenempfang irgendwelche Empfänge verpaßt wurden.
Dies ermöglicht
ein Erfassen eines Kommunikationsfehlers so früh wie möglich und verbessert die Zuverlässigkeit
der Vorrichtung zur Kontrolle des Luftdrucks.
-
Eine
drahtlose Luftdruckkontrollvorrichtung wird normalerweise das eine
oder andere Mal einen Empfang verpassen und dies wird nicht als
Kommunikationsfehler angesehen. Es ist daher möglich, die Anwesenheit oder
das Fehlen eines Kommunikationsfehlers genauer zu beurteilen durch
Bestimmen eines Fehlers lediglich dann, wenn die Anzahl E übersprungener
Empfänge
zwischen dem vorhergehenden Datenempfang und dem momentanen Datenempfang
gleich oder größer einem
vorbestimmten oberen Grenzwert ist.
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Wenn
die Differenz zwischen dem Maximalwert Emax der Anzahl E übersprungener
Empfänge
und deren Minimalwert Emin gleich oder größer 3 ist, wird festgestellt,
daß der
mit dem Maximalwert Emax in Zusammenhang stehende Sender fehlerhaft
arbeiten könnte.
Das heißt,
wenn lediglich die Anzahl E übersprungener
Empfänge,
die einem speziellen der mehreren Sender 3 entspricht,
groß ist,
verglichen mit denjenigen, die anderen Sendern 3 entsprechen,
kann von dem Sender 3, der eine große Anzahl E übersprungener
Empfänge
hat, angenommen werden, daß er
fehlerhaft arbeitet. Es ist möglich,
durch Beurteilung der Fehlfunktion jedes Senders 3 spezieller
einen Fehler in der Luftdruckkontrollvorrichtung zu diagnostizieren.
Dies kann die Zuverlässigkeit
der Luftdruckkontrollvorrichtung verbessern.
-
Die
an dem Empfänger 4 vorgesehene
Anzeige 23 ist wirkungsvoll, um den Fahrer des Fahrzeugs 1 über einen
Kommunikationsfehler oder ein fehlerhaftes Verhalten eines Senders 3 zu
informieren.
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Wie
oben beschrieben, kann die Luftdruckkontrollvorrichtung nach diesem
Ausführungsbeispiel
genau und zuverlässig
den Kommunikationszustand zwischen jedem Sender 3 und dem
Empfänger 4 überwachen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern kann in folgender Weise modifiziert sein.
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Obgleich
der zweite Zählwert
C2 einen von 16 Werten von 0 bis 15 in dem
in 1–8 dargestellten Ausführungsbeispiel
haben kann, kann der Zählwert
C2 mehr oder weniger als 16 mögliche Werte
haben. Hat der zweite Zählwert
C2 weniger als 16 mögliche Werte, so kann die Anzahl
an Bits in den Zählwertdaten
der übertragenen
Daten reduziert werden. Falls der zweite Zählwert C2 mehr
als 16 mögliche
Werte hat, kann die Anzahl übersprungener
Empfänge
zuverlässig
erfaßt
werden, selbst wenn die Anzahl übersprungener
Empfänge
groß ist.
-
Der
zweite Zählwert
C2 muß nicht
um 1 inkrementiert werden, jedesmal dann, wenn Daten übertragen werden,
sondern kann auf andere Weise upgedatet bzw. aufgefrischt werden,
solange er gemäß einer
vorbestimmten Ordnung bzw. Reihenfolge upgedatet bzw. aufgefrischt
wird.
-
Da
der zweite Zählwert
C2 gemäß einer
vorbestimmten Ordnung erneuert wird, kann der zweite Zählwert C2 als Erweiterungscode des ID-Codes verwendet
werden. Diese Modifizierung erlaubt es, daß jeder ID-Code als variabler
Code aufgebaut wird, der sich regelmäßig mit dem Zeitablauf verändert.
-
Es
ist kaum möglich,
die ID-Codes aller Sender 3, die an einer unglaublichen
Vielzahl von Fahrzeugen 1 vorgesehen sind, unterschiedlich
zueinander zu gestalten. Dies bedeutet, daß der Empfänger 4 irrtümlich Daten
verarbeiten kann, die ihm von einem Sender 3 zugesandt
wurden, der an einem anderen Fahrzeug 1 montiert ist. Um
dies zu vermeiden, sollte die Anzahl an Bits in jedem ID-Code sehr
groß sein.
Die Verwendung des zweiten Zählwerts
C2 als Erweiterungscode des ID-Codes jedoch
kann die Wahrscheinlichkeit reduzieren, daß unterschiedliche Sender 3 den
gleichen ID-Code haben werden, während
die Anzahl an Bits in jedem ID-Code so weit wie möglich verringert
wird.
-
Obgleich
die Entscheidung beim Schritt S210 gefällt wird, wenn die Entscheidung
beim Schritt S209 positiv in dem Flußdiagramm der 7 ist, kann der Prozeß beim Schritt S210 ungeachtet
des Resultats der Entscheidung beim Schritt S209 ausgeführt werden.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele
sind als erläuternd
und nicht einschränkend
anzusehen und die Erfindung ist nicht auf die hier vorgegebenen
Details beschränkt,
sondern kann innerhalb des Bereichs und der Äquivalenz der beigefügten Ansprüche modifiziert
werden.
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- FIGUREN-LEGENDE Fig.
2
Transmission
circuit | Übertragungsschaltung |
Controller | Steuerteil |
Temperature
sensor | Temperatursensor |
Pressure
sensor | Drucksensor |
Fig.
3 Reception
circuit | Empfangsschaltung |
Controller | Steuerteil |
Display | Anzeige |
Fig.
4 Sync.
data | Synchronisierdaten |
ID
code | ID-Code |
Pressure
data | Druckdaten |
Temperature
data | Temperaturdaten |
Voltage
data | Spannungsdaten |
Count
value data | Zählwertdaten |
Error
detection code | Fehlererfassungscode |
Fig.
5(a) Regular
transmission mode | Regulärer Übertragungsmodus |
Regular
transmission | reguläre Übertragung |
Fig.
5(b) Abnormal
transmission mode | abnormaler Übertragungsmodus |
Regular
transmission | reguläre Übertragung |
Transmission | Übertragung |
Abnormal
pressure | abnormaler
Druck |
Fig.
6 Yes | Ja |
No | Nein |
St
art | Start |
Detect
Px and Tx | Erfasse
Px und Tx |
Send
data | Sende
Daten |
Increment
C2 | Inkrementiere
C2 |
End | Ende |
Fig.
7 Start | Start |
Analyze
received data | Analysiere
empfangene Daten |
Received
data normal? | Daten
normal empfangen? |
Yes | Ja |
No | Nein |
Received
ID code coincide | stimmt
der empfangene ID-Code |
with
registered ID code? | mit
dem registrierten ID-Code überein? |
Store
C2 | Speichere
C2 |
Previous
C2 + 1 = current C2? | Vorhergehender
C2 + 1 = momentaner C2? |
Calculate
and store E | Berechne
und speichere E |
Store
E as 0 | Speichere
E als 0 |
Normal
process based on received data | normaler
Prozeß,
basierend auf empfangenen Daten |
Process
based on malfunctioning of transmitter | Prozeß, basierend
auf dem Fehlverhalten des Senders |
Process
based on communication failure | Prozeß basierend
auf einem Kommunikationsfehler |
Fig.
8 Transmitter | Sender |
ID
code | ID-Code |
Current
C2 | momentaner
C2 |
Previous
C2 | vorhergehender
C2 |