DE60118074T2

DE60118074T2 - Fahrzeug-kontrollierte Reifenzustandssensorkommunikation mit fester Reifenidentifikation

Info

Publication number: DE60118074T2
Application number: DE60118074T
Authority: DE
Inventors: David L. Commerce Juzswik
Original assignee: TRW Automotive US LLC
Current assignee: ZF Active Safety and Electronics US LLC
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: US7015801B1; EP1197356A3; EP1197356B1; EP1197356A2; DE60118074D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reifenzustandsüberwachungssystem zum Vorsehen von Reifenbetriebsparameterinformation, wie zum Beispiel Reifendruck, an einen Fahrzeugbetreiber. Ein System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist von DE 19632150A1 bekannt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Reifenzustandsüberwachungssystem, das eine fertige Identifikation eines Reifens vorsieht, die Zustandinformation vorsieht, und eine Fehlidentifikation vermeidet, unabhängig von einer vorhergehenden Reifenpositionsänderung infolge einer Reifenpositionsrotation oder dergleichen.
Hintergrund der Erfindung
Zahlreiche Reifenzustandüberwachungssysteme wurden entwickelt, um Reifenbetriebsinformation an einen Fahrzeugbetreiber zu liefern. Eine beispielhafte Bauart eines Reifenzustandüberwachungssystems ist ein Reifendrucküberwachungssystem, das detektiert, wenn der Luftdruck innerhalb eines Reifens unter einen vorbestimmten Schwellendruckwert sinkt.
Es besteht eine zunehmende Notwendigkeit, Reifendrucküberwachungssystemen zu verwenden, und zwar infolge der vermehrten Verwendung von „Runflat"-Reifen für Fahrzeuge, beispielsweise für Kraftfahrzeuge. Ein Runflat-Reifen ermöglicht es einem Fahrzeug, nach einem wesentlichen Luftdruckverlust in diesem Reifen eine verlängerte Entfernung zu fahren. Jedoch kann es für einen Fahrzeugbetreiber schwierig sein, den wesentlichen Luftdruckverlust in dem Reifen zu erkennen, weil der Luftdruckverlust in dem Reifen kaum Veränderung in der Fahrzeughandhabung und kaum Veränderung in der sichtbaren äußeren Erscheinung des Reifens verursacht.
Typischerweise umfasst ein Reifendrucküberwachungssystem eine Reifendruckabfühleinrichtung, wie zum Beispiel einen Druckschalter, eine interne Leistungsquelle und eine Kommunikationsverbindung, die die Reifendruckin formation von einer Stelle in jedem Reifen zu einem Zentralempfänger liefert. Der Zentralempfänger ist typischer Weise mit einer Anzeigevorrichtung oder einem Display verbunden, das an einem Fahrzeugarmaturenbrett gelegen ist.
Die Kommunikationsverbindung zwischen jedem Reifen und dem Zentralempfänger ist oft eine drahtlose Verbindung. Genauer gesagt werden Hochfrequenzsignale verwendet, um die Information von jedem der Reifen an den Zentralempfänger zu übertragen. Damit der Zentralempfänger jedoch in der Lage ist, die empfangene Reifendruckinformation dem der Übertragung zugeordneten Reifen korrekt zuzuordnen/zu identifizieren, muss irgendeine Art von Identifikation des Ursprungs des Signals verwendet werden. Eine Notwendigkeit für die Identifikation des Ursprungs des übertragenen Reifeninformationssignals wird besonders wichtig nach einer Reifenpositionsänderung, wie beispielsweise Reifenpositionsrotation während einer Routinewartung.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist ein Reifenzustandskommunikationssystem mit dem Merkmalen von Anspruch 1 vorgesehen. Gemäß einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Reifenzustandsensoreinheit für die Zuordnung zu einem Reifen eines Fahrzeugs vor. Die Reifenzustandsensoreinheit dient der Übertragung eines Reifenzustands an eine Fahrzeug basierte Einheit. Sensormittel fühlen den Reifenzustand ab. Hochfrequenzübertragungsmittel, die betriebsmäßig mit den Sensormitteln verbunden sind, übertragen ein Hochfrequenzsignal, das den abgefühlten Reifenzustand anzeigt. Niederfrequenzempfangsmittel, die betriebsmäßig mit den Hochfrequenzübertragungsmitteln verbunden sind, empfangen ein Niederfrequenzauslösesignal und bewirken, dass die Hochfrequenzübertragungsmittel das Hochfrequenzsignal übertragen, das eine Anzeige für den abgefühlten Reifenzustand bildet, und zwar ansprechend auf den Empfang des Niederfrequenzauslösesignals.
Gemäß einem anderen Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Reifenzustandkommunikationssystem für ein Fahrzeug vor. Sensormittel, die einem Reifen zugeordnet sind, fühlen mindestens einen Reifenzustand ab. Hochfrequenzübertragungsmittel, die dem Reifen zugeordnet sind und betriebsmäßig mit den Sensormitteln verbunden sind, übertragen ein Hochfrequenzsignal, das eine Anzeige für den abgefühlten Reifenzustand bildet. Kommunikationsmittel, die einen ersten Teil besitzen, der dem Reifen zugeordnet und betriebsmäßig mit den Hochfrequenzübertragungsmitteln verbunden ist, und einen zweiten Teil, der dem Fahrzeug zugeordnet ist, übertragen eine Anfrage von dem Fahrzeug an die Hochfrequenzübertragungsmittel, um das Hochfrequenzsignal zu übertragen, das den abgefühlten Reifenzustand anzeigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Reifenzustandkommunikationssystem für ein Fahrzeug vor. Sensormittel, die einem Reifen zugeordnet sind, fühlen mindestens einen Reifenzustand ab. Speichermittel, die dem Reifen zugeordnet sind, enthalten eine feste, dem Reifen zugeordnete Identifikation. Hochfrequenzübertragungsmittel, die dem Reifen zugeordnet und betriebsmäßig mit den Sensormitteln und den Speichermitteln verbunden sind, übertragen ein Hochfrequenzsignal, das die feste Identifikation und den abgefühlten Reifenzustand anzeugt. Kommunikationsmittel mit einem ersten Teil, der dem Reifen zugeordnet und betriebsmäßig mit den Hochfrequenzübertragungsmitteln verbunden sind, und einem zweiten Teil, der dem Fahrzeug zugeordnet ist, übertragen eine Anfrage von dem Fahrzeug an die Hochfrequenzübertragungsmittel, das Hochfrequenzsignal zu übertragen, das die feste Identifikation und den abgefühlten Reifenzustand anzeigt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren der Übertragung der Reifenzustandsinformation von einer Reifenzustandsensoreinheit zu einer Fahrzeug basierten Einheit vor, wie in den angehängten Ansprüchen ausgeführt. Ein Niedenfrequenzauslösesignal wird ausgegeben, ansprechend auf die Steuerung von der Fahrzeug basierten Einheit, zum Empfang durch die Reifenzustandsensoreinheit. Ein Hochfrequenz-Antwortsignal, das die Reifenzustandinformation übermittelt, wird ausgegeben, und zwar ansprechend auf den Empfang des Niedertrequenzauslösesig nals, von der Reifenzustandsensoreinheit für den Empfang durch die Fahrzeug basierte Einheit.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren des Übertragens der Reifenzustandinformation von einer Reifenzustandsensoreinheit zu einer Fahrzeug basierten Einheit vor. Ein Niederfrequenzsignal wird ausgegeben, ansprechend auf die Steuerung von der Fahrzeug basierten Einheit, zum Empfang durch die Reifenzustandsensoreinheit. Ein Hochfrequenzsignal, das eine feste Reifenidentifikation und die Reifenzustandsinformation übermittelt, wird von der Reifenzustandsensoreinheit ausgegeben zum Empfang durch die Fahrzeug basierte Einheit.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren des Übertragens der Reifenzustandsinformation von einer Vielzahl von Reifenzustandsensoreinheiten an eine Fahrzeug basierte Einheit vor. Niederfrequenzauslösesignale werden sequentiell ausgegeben, ansprechend auf die Steuerung von der Fahrzeug basierten Einheit. Jedes Niederfrequenzauslösesignal dient dem Empfang durch eine unterschiedliche Reifenzustand-Sensoreinheit. Ein Hochfrequenzantwortsignal wird von jeder Reifenzustandsensoreinheit ansprechend auf den Empfang des jeweiligen Niedrigfrequenzauslösesignals ausgegeben. Jedes Hochfrequenzantwortsignal übermittelt die Reifenzustandinformation von der zugeordneten Reifenzustandsensoreinheit zum Empfang durch die Fahrzeug basierte Einheit.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren des Übertragens von Reifenzustandinformation von einer Vielzahl von Reifenzustandsensoreinheiten an eine Fahrzeug basierte Einheit vor. Niederfrequenzsignale werden sequentiell ausgegeben, ansprechend auf die Steuerung von der Fahrzeug basierten Einheit. Jedes Niederfrequenzsignal dient dem Empfang durch eine unterschiedliche Reifenzustandsensoreinheit. Ein Hochfrequenzsignal wird von jeder Reifenzustandsensoreinheit ausgegeben, Jedes Hochfrequenzantwortsignal übermittelt eine feste Reifenidentifikation und die Reifenzustandsinformation von der zugeordneten Reifenzustandsensoreinheit zum Empfang durch die Fahrzeug basierte Einheit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangegangenen und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten des Gebietes, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, beim Lesen der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden, in denen zeigt:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das ein Reifenzustandkommunikationssystem enthält mit einer Vielzahl von Reifenzustandsensoreinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Funktionsblockdiagramm für einen der Reifenzustandsensoreinheiten, die in 1 gezeigt sind;
3 ein Funktionsblockdiagramm einer zentralen, Fahrzeug basierten Einheit des in 1 gezeigten Systems;
4 ein Flussdiagramm für einen Prozess, der in der Reifenzustandsensoreinheit der 2 ausgeführt wird; und
5 ein Flussdiagramm für einen Prozess, der in der Fahrzeug basierten Einheit der 3 ausgeführt wird.
Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels
Ein Reifenzustandkommunikationssystem 10 ist schematisch in einem assoziierten Fahrzeug 12 in 1 gezeigt. Das Fahrzeug 12 besitzt eine Vielzahl von aufblasbaren Reifen (z.B. 14A). In dem dargestellten Beispiel besitzt das Fahrzeug 12 vier Reifen 14A–14D. Es soll klar sein, dass das Fahrzeug 12 eine unterschiedliche Anzahl von Reifen besitzen kann. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 12 einen fünften Reifen (nicht gezeigt) umfassen, der als ein Ersatzreifen gelagert ist.
Das System 10 umfasst eine Vielzahl von Reifenzustandsensoreinheiten (z.B. 18A) zum Abfühlen eines oder mehr Reifenzustände an dem Fahrzeugreifen (z.B. 14A). Vorzugsweise ist die Anzahl der Reifenzustandsensoreinheiten 18A–18D gleich der Anzahl der Reifen 14A–14D, die in dem Fahrzeug 12 vorgesehen sind. In dem dargestellten Beispiel besitzen alle Reifenzustandsensoreinheiten 18A–18D die gleichen Komponenten. Identische Komponenten werden mit identischen Bezugszeichen identifiziert, mit unterschiedlichen alphabetischen Suffixen. Es sollte klar sein, dass, außer wenn vermerkt, alle Reifenzustandsensoreinheiten 18A–18D in der gleichen Art und Weise arbeiten. Aus Gründen der Kürze wird der Betrieb einer der Reifenzustandsensoreinheiten (z.B. 18A) im Detail diskutiert, mit dem Verständnis, dass die Diskussion im Allgemeinen auf die anderen Reifenzustandsensoreinheiten (z.B. 18B–18D) anwendbar ist.
Jede Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) umfasst eine Leistungsversorgung (z.B. eine Batterie 20A), die elektrische Energie an verschiedene Komponenten in der jeweiligen Sensoreinheit liefert. Die elektrische Energie ermöglicht es der Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A), eine Hochfrequenzantenne (z.B. 22A) zu erregen, um ein Hochfrequenzsignal (z.B. 24A) auszusenden, das eine oder mehr abgefühlte Zustände zusammen mit einer festen Identifikation an eine zentrale, Fahrzeug basierte Einheit 28 überträgt. Genau gesagt empfängt eine Hochfrequenz-Antenne 30 das Signal (z.B. 24A) von der Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) und die übertragene Information wird verarbeitet. In einem Beispiel ist das System 10 konstruiert, um mit den Signalen (z.B. 24A) in dem UHF Teil des Hochfrequenzbereichs zu arbeiten. Somit enthält jede Antenne (z.B. 22A) in Verbindung mit der Antenne 30 einen Teil der Übertragungsmittel von der jeweiligen Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) an die Fahrzeug basierte Einheit 28.
Eine Leistungsversorgung (z.B. eine Fahrzeugbatterie) 34, die betriebsmäßig mit der Fahrzeug basierten Einheit 28 verbunden ist, liefert elektrische Energie, um die Durchführung der Verarbeitung und dergleichen zuzulassen. Die Fahrzeug basierte Einheit 28 verwendet die verarbeitete Information, um In formation an einen Fahrzeugbetreiber über eine Anzeigeeinrichtung 38 zu liefern. In einem Beispiel kann die Anzeigeeinrichtung 38 eine visuelle Anzeige bzw. ein Bildschirm sein, der an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 12 gelegen ist. Demgemäß wird der Fahrzeugbetreiber über den abgefühlten Zustand (die abgefühlten Zustände) an dem Reifen (z.B. 14A) in Kenntnis gesetzt.
Es sei bemerkt, dass der abgefühlte Zustand irgendein Zustand an dem Reifen (z.B. 14A) sein kann. Zum Beispiel kann der abgefühlte Zustand der Aufblasdruck des Reifens (z.B. 14A), die Temperatur des Reifens, Bewegung des Reifens oder sogar ein diagnostischer Zustand der Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) selbst sein.
Vorzugsweise empfängt nur eine einzelne Antenne 30 der Fahrzeug basierten Einheit 28 alle Hochfrequenz-Signale 24A–24D von der Vielzahl von Reifenzustandsensoreinheiten 18A–18D. Damit die Fahrzeug basierte Einheit 28 akkurat „weiß", welcher Reifen das Hochfrequenzsignal liefert, umfasst das System 10 eine Vielzahl von Antennen 40A–40D, die betriebsmäßig 42A–42D mit der Fahrzeug basierten Einheit 28 verbunden sind. Jede Antenne (z.B. 40A) wird gesteuert, um durch die Fahrzeug basierte Einheit 28 erregt zu werden, um ein Auslösesignal (z.B. 44A) auszugeben, das verursacht, dass eine zugeordnete Einheit (z.B. 18A) der Reifenzustandsensoreinheiten mit ihrem Hochfrequenzsignal (z.B. 24A) antwortet. Mit anderen Worten, jedes Auslösesignal (z.B. 44A) ist eine Anfrage, die eine Hochfrequenzsignalantwort von der zugeordneten Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) bewirkt. Somit umfasst die Information, die an den Fahrzeugbetreiber geliefert wird, ebenfalls die Reifenlage (z.B. links vorne). Demgemäß wird der Fahrzeugbetreiber auf den Reifenzustand (z.B. niedriger Aufblasdruck) des gewissen Reifens aufmerksam gemacht, ohne separat bestimmen zu müssen, welcher Reifen mit dem Reifenzustand assoziiert ist.
Vorzugsweise ist jedes Auslösesignal (z.B. 44A) ein Niederfrequenzsignal, das in der Form eines Magnetfeldes oder Magnetinduktionssignals vorgese hen wird. Die Frequenz der Auslösesignale (44A–44D) ist viel niedriger als die Frequenz der Hochfrequenzsignale (24A–24D), die die Reifenzustandsinformation an die Fahrzeug basierte Einheit 28 überträgt. In einem Beispiel sind die Frequenzen der Auslösesignale 44A–44D je bei oder nahe 125 kHz. Demgemäß sind in einem Beispiel die Antennen 40A–40D Magnetfeldinduktionsspulen. Im Folgenden wird auf die Antennen 40A–40D als Niedertrequenzantennen Bezug genommen. Jedoch wurde erwogen, dass andere Frequenzen (z.B. 13MHz) über oder unterhalb der oben erwähnten Frequenz verwendet werden können.
Jede Niederfrequenzantenne (z.B. 40A) ist an dem Fahrzeug 12 an einer Stelle benachbart zu einem jeweiligen (z.B. 14A) der Fahrzeugreifen angebracht. In einem Beispiel ist jede Niederfrequenzantenne (z.B. 40A) in der Radöffnung angebracht, der mit dem jeweiligen Reifen (z.B. 14A) assoziiert ist. Die Signalstärke von jedem Niedertrequenzauslösesignal (z.B. 44A) fällt wesentlich ab, wenn sich der Abstand von der ausgebenden Niederfrequenzantenne (z.B. 40A) erhöht. Genau gesagt nimmt die Magnetfeldsignalstärke als eine Funktion umgekehrt proportional zur dritten Potenz des Abstandes (1/D³) von der Antenne ab. Demgemäß werden die Niederfrequenzauslösesignale (z.B. 44A) mit einer Stärke ausgegeben, um nur den Raum in der assoziierten Radöffnung, um den assoziierten Reifen herum, zu durchdringen. Die Niederfrequenzauslösesignale (z.B. 44A) werden vorzugsweise nicht mit einer Stärke ausgegeben, dass sie den Raum um irgendeinen der anderen Reifen (z.B. 14B–14D) wahrnehmbar durchdringen.
Jede Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) umfasst eine Niederfrequenzempfangsantenne (z.B. 48A) zum Empfangen des Niederfrequenzauslösesignals (z.B. 44A), das von der Niederfrequenzantenne (z.B. 40A) ausgegeben wird, die benachbart zu dem jeweiligen Reifen (z.B. 14A) gelegen ist, der der Reifenzustandsensoreinheit zugeordnet ist. Vorzugsweise sind die Niedertrequenzempfangsantennen 48A–48D Magnetinduktionsspulen. Somit weist jedes assoziierte Paar der Niederfrequenzantennen (z.B. 40A und 48A) einen Teil der Mittel für die Kommunikation bzw. Übertragung von der Fahrzeug ba sierten Einheit 28 zu der jeweiligen Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) auf.
Es sei bemerkt, dass in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Übertragung von der Fahrzeug basierten Einheit 28 zu der jeweiligen Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) nur ein Reiz ist und keine Information überträgt, wie zum Beispiel die Identifikationsinformation. Die Paarung der Niederfrequenzantennen (z.B. 40A und 48A) als Mittel zur Übertragung von der Fahrzeug basierten Einheit 28 zu der jeweiligen Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) liefert eine ausreichende Fähigkeit, eine Reifenlage richtig auszuwählen.
Wenn die Fahrzeug basierte Einheit 28 während des Betriebs „wünscht" sensorische Information von dem Reifen (z.B. 14A) an einer bestimmten Reifenanbringlage (z.B. links vorne) zu erhalten, bewirkt die Fahrzeug basierte Einheit, dass die Niederfrequenzantenne (z.B. 40A), die mit der Lage assoziiert ist, das Niederfrequenzauslösesignal (z.B. 44A) ausgibt. Ansprechend auf den Empfang des Niederfrequenzauslösesignals (z.B. 44A) gibt die Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) das Hochfrequenzsignal (z.B. 24A) als eine Antwort aus.
Wie erwähnt, überträgt das Hochfrequenzsignal (z.B. 24A) die abgefühlte Zustandsinformation. Folglich „erwartet" die Fahrzeug basierte Einheit 28, im Zusammenhang mit dem Bewirken der Ausgabe eines Niederfrequenzauslösesignals (z.B. 44A) von einer bestimmten der Niederfrequenzantennen (z.B. 40A), ein Hochfrequenzantwortsignal (z.B. 24A) von der Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A), die mit der bestimmten Niederfrequenzantenne assoziiert ist. Wenn beispielsweise die Fahrzeug basierte Einheit 28 die Niederfrequenzantenne an einer rechten, hinteren Reifenlage anregt, erwartet die Fahrzeug basierte Einheit, dass die Reifenzustandsensoreinheit an dem rechten, hinteren Reifen ihr Hochfrequenzsignal ausgibt. In einem bevorzugten Beispiel regt die Fahrzeug basierte Einheit 28 sequentiell (z.B. in einer Reihe) die Niederfrequenzantennen 40A–40D an und empfängt demgemäß die Hochfrequenzantwortsignale 24A–24D.
Es wird erwogen, dass ein Auslösesignal von einem anderen System (nicht gezeigt) empfangen werden kann, das an einem anderen Fahrzeug (nicht gezeigt) gelegen ist, das in unmittelbarer Nähe zu dem in Rede stehenden Fahrzeug 12 lokalisiert ist. Solch ein Ereignis kann bewirken, dass die Reifenzustandsensoreinheit, die der unbeabsichtigter Empfänger des Auslösesignals ist, ein Hochfrequenzantwortsignal auszugibt. Ebenso wird in Erwägung gezogen, dass die Fahrzeug basierte Einheit 28 ein Hochfrequenzstreusignal von der Reifenzustandsensoreinheit (nicht gezeigt) des anderen Systems, das an dem anderen Fahrzeug (nicht gezeigt) gelegen ist, empfangen kann, auch dann, wenn die Reifenzustandsensoreinheit des anderen Systems kein Auslösesignal von dem Versuchsfahrzeug empfangen hat.
Um zu helfen, eine korrekte Lieferung und Verwendung der Reifenzustandinformation sicher zu stellen, überträgt jedes Hochfrequenzsignal (z.B. 24A) eine feste Identifikation. Die Fahrzeug basierte Einheit 28 wurde gelehrt oder hat gelernt, die festen Identifikationen der Reifen 14A–14D zu erkennen, die mit dem Fahrzeug 12, in dem das System vorgesehen ist, assoziiert sind. Auch wenn die Reifen 14A–14D rotiert werden, ist die Fahrzeug basierte Einheit 28 jedoch immer noch fähig, die Lage (z.B. links vorne) des Reifens (z.B. 14A) und die zugeordnete Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A) zu identifizieren, und zwar wegen der Reiz-Antwort-Beziehung, die durch das Niederfrequenzauslösesignal (z.B. 44A), das das Hochfrequenzantwortsignal (z.B. 24A) bewirkt, vorgesehen wird. Die feste Identifikation wird verwendet, um zu verifizieren, dass die Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 18A), die das Hochfrequenzantwortsignal (z.B. 24A) lieferte, mit einem Reifen (z.B. 14A) an dem Fahrzeug 12 assoziiert ist. Zum Beispiel ist die Fahrzeug basierte Einheit 28 fähig, ein Signal zu erkennen, das fälschlich infolge einer Störung von einer Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 24C) gesendet wurde. Solche Erkennung tritt auf, sogar wenn das falsch gesendete Signal auftritt, wenn die Fahrzeug basierte Einheit ein Signal von einer anderen Reifenzustandsensoreinheit (z.B. 24A) erwartet.
2 stellt schematisch ein Beispiel der Reifenzustandsensoreinheiten 18 dar (allgemein gezeigt ohne alphabetische Suffixe an den Bezugszeichen). Genau gesagt ist die Niederfrequenzempfangsantenne 48 betriebsmäßig verbunden 50 mit einem Niederfrequenzsignaldetektor 52. Eine Steuervorrichtung 54 ist betriebsmäßig verbunden 56 mit einem Niedertrequenzsignaldetektor 52. Ansprechend auf den Niederfrequenzsignaldetektor 52, der ein Auslösesignal detektiert, empfängt die Steuervorrichtung 54 sensorische Information von einem oder mehr Sensoren 58, die mit der Steuervorrichtung 54 betriebsmäßig verbunden sind 60.
Die Steuervorrichtung 54 empfängt ebenfalls eine feste Identifikation von einem festen Identifikationsspeicher 62, der mit der Steuervorrichtung 54 betriebsmäßig verbunden ist 64. In einem bevorzugten Beispiel ist der feste Identifikationsspeicher 62 ein dauerhafter, Nur-Lese-Speicher bzw. Festspeicher. Die Steuervorrichtung 54 ist ferner betriebsbereit verbunden 66 mit der Hochfrequenzübertragungsschaltung 68.
Ein Nachrichtenpaket, das die sensorische Information und die feste Identifikation enthält, wird durch die Steuervorrichtung 54 angeordnet bzw. zusammengesetzt und an die Hochfrequenzübertragungsschaltungen 68 geliefert. Ansprechend auf das gelieferte Nachrichtenpaket sieht die Hochfrequenzübertragungsschaltung 68 ein elektrisches Reizsignal 70 an die Antenne 22 vor, das bewirkt, dass die Antenne das Hochfrequenzantwortsignal, das die sensorische Information und die feste Identifikation überträgt, ausgibt. Somit sind die Niederfrequenzantenne 48 / der Niederfrequenzsignaldetektor 52, der Sensor (die Sensoren) 58, der feste Identifikationsspeicher 62 und die Hochfrequenzübertragungsschaltung 68 / Hochfrequenzantenne 22 betriebsmäßig durch die Steuervorrichtung 54 miteinander verbunden. Wiederum ist der Betrieb derart, dass der Empfang des Auslösesignals (z.B. 44A, 1) die Ausgabe des Hochfrequenzantwortsignals (z.B. 24A) bewirkt.
3 stellt schematisch ein Beispiel der Fahrzeug basierten Einheit 28 dar. Genau gesagt ist eine Niederfrequenzauswahl- und Treiberkomponente 74 betriebsmäßig 42A–42D mit der Vielzahl der Niederfrequenzantennen 40A–40D verbunden. Eine Steuervorrichtung 76 der Fahrzeug basierten Einheit 28 ist ebenfalls betriebsmäßig verbunden 78 mit der Niederfrequenzauswahl- und Treiberkomponente 74. Die Steuervorrichtung 76 liefert ein Steuersignal an die Niederfrequenzauswahl- und Treiberkomponente 74, um zu verursachen, dass ein Reizsignal an eine der Niederfrequenzantennen (z.B. 40A) geliefert wird. Somit wird eine Kommunikationsinteraktion mit einem der Reifenzustandsensoreinheiten ausgelöst bzw. initiiert.
Die Antenne 30 ist betriebsmäßig verbunden 80 mit der Hochfrequenzempfangsschaltung 82 an der Fahrzeug basierten Einheit 28. Das Hochfrequenzantwortsignal, das von der Antenne 30 empfangen wird, wird als ein elektrisches Reizsignal an die Hochfrequenzempfangsschaltung 82 geliefert. Die Hochfrequenzempfangsschaltung 82 ist ihrerseits betriebsmäßig verbunden 84 mit der Steuervorrichtung 76, und zwar derart, dass die Inhalte des empfangenen Hochfrequenzantwortsignals an die Steuervorrichtung 76 übertragen werden.
Die Steuervorrichtung 76 verarbeitet die empfangene Information von dem Hochfrequenzantwortsignal. Genau gesagt vergleicht die Steuervorrichtung 76 die Signal übertragene Identifikation mit einer Identifikation, die von einem Identifikationsspeicher 86 geliefert wird, der mit der Steuervorrichtung 76 betriebsmäßig verbunden 88 ist. Wenn die Identifikation (d.h. von einer Reifenzustandsensoreinheit, die an einem Reifen an dem Fahrzeug gelegen ist) eine gültige Identifikation ist, verarbeitet die Steuervorrichtung 76 die Information, die über das Signal übertragen wird, weiter und liefert ein geeignetes Steuersignal an die Anzeigeeinrichtung 38. Das Signal überträgt die Reifenlage- und Zustandsinformation. Wenn beispielsweise der abgefühlte Zustand der Aufblasdruck ist, liefert die Steuervorrichtung 76 Steuersignale, sodass die Anzeigeeinrichtung 38 eine Anzeige für den abgefühlten Druck und die Lage des Reifens liefert.
Es wird erwogen, dass die Fahrzeug basierte Einheit 28 eine oder mehr Komponenten (z.B. 92) umfasst, die betriebsmäßig (z.B. 94) mit der Steuervorrichtung 76 verbunden sind und/oder eine oder mehr Verbindungen (z.B. 96) von anderen Fahrzeugsystemen zu der Fahrzeug basierten Einheit, die zulassen, dass die Fahrzeug basierte Einheit verschiedene zusätzliche Funktionen bewerkstelligt. Zum Beispiel kann eine Lernmoduskomponente 92 verwendet werden, um zu bewirken, dass die Fahrzeug basierte Einheit 28 und somit das System 10 eine Funktion (Funktionen) ausführt, so dass korrekte und aktuelle Identifikationen in dem Speicher 86 gespeichert und in dem System 10 verwendet werden.
Als ein Beispiel einer Verbindung 96 von einem anderen Fahrzeugsystem wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit (z.B. von einem Übertragungssensor) an die Steuervorrichtung 76 geliefert. Die Steuervorrichtung 78 kann die Geschwindigkeitsanzeige verwenden, um die Rate der Kommunikationsauslösung mit den Sensoreinheiten zu modifizieren, um Updates von dem abgefühlten Reifenzustand zu empfangen. In einem Ausführungsbeispiel ist die Häufigkeit des Auftretens des Updatens proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Mit Bezug auf 4 wird ein Prozess 200, der in der Reifenzustandsensoreinheit 18 der 2 ausgeführt wird, bei Schritt 202 ausgelöst und schreitet zu Schritt 204 voran. Bei Schritt 204 befindet sich die Reifenzustandsensoreinheit 18 in einem Schlafmodus, um Batterieenergie zu sparen. Bei Schritt 206 wird bestimmt, ob ein Niederfrequenzauslösesignal empfangen wurde. Wenn die Bestimmung bei Schritt 206 negativ ist (d.h. es wird kein Auslösesignal empfangen), bleibt die Einheit in dem Schlafmodus (d.h. der Prozess 200 schreitet von Schritt 206 zu Schritt 204 voran).
Wenn die Bestimmung bei Schritt 206 affirmativ ist (d.h. ein Auslösesignal wird empfangen), schreitet der Prozess 200 von Schritt 206 zu Schritt 208 voran. Bei Schritt 208 werden ein oder mehr Zustände abgefühlt. Bei Schritt 210 wird die feste Reifenidentifikation aus dem Speicher abgerufen. Bei Schritt 212 wird das Nachrichtpaket angeordnet und das Antwortsignal wird übertragen. Bei Vollendung des Schrittes 212 tritt der Prozess 200 wieder in einen Schlafmodus ein (d.h. der Prozess 200 schreitet von Schritt 212 zu Schritt 204 voran).
Ein Beispiel eines Prozesses 300, der in der Fahrzeug basierten Einheit 28 ausgeführt wird, ist in 5 gezeigt. Der Prozess 300 wird bei Schritt 302 ausgelöst und schreitet zu Schritt 304 voran. Bei Schritt 304 wird eine Reifenlage ausgewählt. Bei Schritt 306 wird die Niederfrequenzantenne (z.B. 40A), die der Reifenstelle zugeordnet ist, erregt, um ihr Auslösesignal (z.B. 44A) zu übertragen. Bei Schritt 308 wird bestimmt, ob ein Hochfrequenzantwortsignal (z.B. 24A) innerhalb eines bestimmten Zeitraums empfangen wird. Wenn die Bestimmung bei Schritt 308 negativ ist (ein erwartetes Hochfrequenzsignal wurde nicht empfangen), schreitet der Prozess 300 von Schritt 308 zu Schritt 310 voran. Bei Schritt 310 wird eine Fehlermeldung über die Anzeigevorrichtung 38 vorgesehen, so dass der Fahrzeugbetreiber von dem Nicht-Empfang eines Reifenzustandsignals unterrichtet wird. Bei Vollendung von Schritt 310 schreitet der Prozess 300 zu Schritt 304 voran, um eine Reifenstelle auszuwählen.
Wenn ein Hochfrequenzantwortsignal empfangen wird, ist die Bestimmung bei Schritt 308 affirmativ. Bei einer affirmativen Bestimmung bei Schritt 308 schreitet der Prozess 300 zu Schritt 312 voran. Bei Schritt 312 wird bestimmt, ob die feste Identifikation, die über das Hochfrequenzantwortsignal vorgesehen wird, gültig ist (d.h. stimmt die Identifikation mit einer Identifikation von dem Speicher 86 an der Fahrzeug basierten Einheit 28 überein). Wenn die Bestimmung bei Schritt 312 negativ ist (d.h. die Identifikation ist ungültig) schreitet der Prozess 300 von Schritt 312 zu Schritt 314 voran. Bei Schritt 314 werden die Informationsdaten ignoriert. Bei Vollendung von Schritt 314 schreitet die Verarbeitung 300 zu Schritt 304 voran.
Wenn das empfangene Hochfrequenzantwortsignal (z.B. 24A) jedoch eine gültige, feste Identifikation überträgt, ist die Bestimmung bei Schritt 312 affirmativ. Bei der affirmativen Bestimmung bei Schritt 312 schreitet der Prozess 300 zu Schritt 316 voran, bei dem die Information an den Fahrzeugfahrer über die Anzeigeeinrichtung 38 geliefert wird. Bei Vollendung von Schritt 316 schreitet der Prozess 300 zu Schritt 304 voran.
Die vorliegende Erfindung lässt zu, dass die Fahrzeug basierte Einheit 28 an dem Fahrzeug 12 die Rate der Sensor-Updates steuert. Die Steuerung, die durch die Fahrzeug basierte Einheit 28 vorgesehen wird, verhindert Signalkollisionen und reduziert somit die Notwendigkeit für wiederholte Signalübertragungen. Wenn die Störung eines Signals auftritt, kann die Kommunikation direkt wieder ausgelöst bzw. initialisiert werden. Ferner kann das System tatsächlich in einem Zündschlüssel-An-Modus betrieben werden, da die Hochfrequenzübertragung von der „Fahrzeugseite" gesteuert wird.
Ebenso kann die Notwendigkeit für Hochfrequenz-Aufwecknachrichten wegen der fahrzeugseitigen Steuerung reduziert werden, die Größe der Hochfrequenznachrichten kann reduziert werden und die Bemühungen, die nötig sind, um die Nachrichten zu synchronisieren, kann reduziert werden. Solche oben erwähnten Merkmale können helfen, das Leben der Batterie an den Reifenzustandsensoreinheiten 18A–18D zu verlängern.
Außerdem kann die Erfindung wegen der fahrzeugseitigen Steuerung einfach mit anderen/bestehenden Hochfrequenzsystemen integriert werden, wie zum Beispiel ferngesteuerte Bequemlichkeitssysteme. Genau gesagt könnte die fahrzeugseitige Steuerung helfen sicher zu stellen, dass die abgefühlten Reifenzustandssignale während des Empfangs eines ferngesteuerten Bequemlichkeitssteuersignals nicht übertragen werden. In einem Beispiel wird die Reifenzustandüberwachung (z.B. Aufblasdrucküberwachung) typischerweise ausgeführt, wenn die Zündung AN ist und ferngesteuerte Bequemlichkeitsfunktionen (z.B. ferngesteuerter, schlüsselloser Zutritt) wird typischerweise ausgeführt, wenn die Zündung AUS geschaltet ist.
Die Fahrzeug basierte Einheit 18 kann ein oder mehr bestehenden Fahrzeugsysteme miteinander verbinden, um Information abzuleiten, die benutzbar ist, um die Notwendigkeit von Updates, die Frequenz des Updatens, etc. zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Fahrzeug basierte Einheit 18 ein Fahrzeuggeschwindigkeitsabfühlsystem verbinden, um die Update-Frequenz zu variieren, und zwar basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit (z.B. erhöhte Updaterate bei erhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit).
Ebenso hilft die vorliegende Erfindung zu verhindern, dass eine Person (z.B. der Fahrzeugbetreibers oder Wartungstechniker), beim Auftreten einer Reifenlageänderung (z.B. einer Routinereifenlagerotation) ein Lageidentifikationslernszenario auslösen muss. Des Weiteren kann eine geringe Größe der Reifenzustandsensoreinheiten mittels Entfernung von Komponenten erreicht werden, die nicht länger benötigt werden, wie zum Beispiel Zentrifugalschalter.
Die vorliegende Erfindung sieht ebenfalls einen einfachen Identifikationslernmodus vor. Zum Beispiel erfordert das anfängliche Lernen der Identifikationscodes an der Anordnungsstelle des Systems (z.B. an einer Fahrzeuganordnungsvorrichtung) keine Vorcode-Identifikationszahlen in die Fahrzeug basierte Einheit. Die Sensor-Einheiten an den installierten Reifen werden lediglich sequentiell abgefragt (z.B. Kommunikation ist ein Zyklus), um an die Fahrzeug basierten Einheit zu senden. Beim Empfang von jedem Signal wird die Fahrzeug basierte Einheit von der Identifikation in Kenntnis gesetzt, die gegenwärtig mit der Reifenlage assoziiert ist und speichert diese Identifikation und Lage als ein Paar in dem Speicher. Es besteht kein Bedarf an einer Spezialausrüstung für den Lernmodus. Somit erfordert die Anordnungsvorrichtung (z.B. eine Originalausstattungsherstellungsanlage) keine wesentlichen Kapitalverbesserungen, um die vorliegende Erfindung in die Fahrzeugherstellung einzuschließen.
Die vorliegende Erfindung sorgt ebenfalls für Einfachheit beim Lernen einer neuen/Ersatzidentifikation. Eine neue/Ersatzidentifikation kann verwendet werden, wenn eine Sensoreinheit oder ein gesamter Reifen mit Sensoreinheit ersetzt wird. Beim Ersatz wird die Fahrzeug basierte Einheit eine neue Identifikation erhalten, und zwar jedes Mal wenn ein Auslösesignal zu dieser Rei fenlage gesendet wird. Es wird erwogen, dass die Fahrzeug basierte Einheit anfangs die Antwort missachten kann, da sie eine zuvor unerkannte Identifikation enthält. Jedoch zählt die Fahrzeug basierte Einheit die Anzahl des Auftretens von Antworten, die die neue Identifikation enthalten, und nach einer vorbestimmten Anzahl von Vorkommnissen der neuen Identifikation, akzeptiert die Fahrzeug basierte Einheit die neue Identifikation und speichert die neue Identifikation und die Lage als ein Speicherpaar.
Aus obiger Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen entnehmen. Obwohl beispielsweise bevorzugt wird, dass die Niederfrequenzantennen verwendet werden, um lediglich die Übertragung der abgefühlten Reifenzustandsinformation und die feste Identifikation von den Reifenzustandsensoreinheiten auszulösen, wird erwogen, dass die Niederfrequenzantennen verwendet werden könnten, um Information an die Reifenzustandsensoreinheiten zu übertragen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angehängten Ansprüche abgedeckt werden.

Claims

Ein Reifenzustandskommunikationssystem (10) für ein Fahrzeug (12), wobei das System Folgendes aufweist: Sensormittel (z.B. 18A), assoziiert mit einem Reifen (z.B. 14A) zum Abfühlen von mindestens einem Reifenzustand; Hochfrequenzübertragungsmittel (68), die mit dem Reifen assoziiert und betriebsmäßig mit den Sensormitteln (18A) verbunden sind, zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals (24A), das den abgefühlten Reifenzustand anzeigt; und Kommunikationsmittel, die einen ersten Teil (52) besitzen, der mit dem Reifen assoziiert und betriebsmäßig mit den Hochfrequenzübertragungsmitteln (68) verbunden ist, und einen zweiten Teil (74), der mit dem Fahrzeug assoziiert ist, zum Übertragen von Anfragen von dem Fahrzeug an den ersten Teil der Kommunikationsmittel, wobei jede Anfrage verursacht, dass die Hochfrequenzübertragungsmittel (68) das Hochfrequenzsignal übertragen, das den abgefühlten Reifenzustand anzeigt, wobei der zweite Teil (74) der Kommunikationsmittel betriebsmäßig mit einem Fahrzeugzustandssensor (96) verbunden ist, der ausgelegt ist, um einen Fahrzeugzustand abzufühlen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil der Kommunikationsmittel Anfragen von dem Fahrzeug mit einer Rate überträgt, die ansprechend auf den abgefühlten Zustand des Fahrzeugs variiert.
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Anfragen Niederfrequenzauslösesignale sind und wobei der erste Teil der Kommunikationsmittel Niederfrequenzempfangsmittel (52) umfasst zum Empfangen eines Niedertrequenzauslösesignals und zum Bewirken, dass die Hochfrequenzübertragungsmittel (68) das Hochfrequenzsignal (24A) ansprechend auf den Empfang des Niederfrequenzauslösesignals (44A) übertragen.
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Sensormittel (58) den Reifenaufblasdruck als den abgefühlten Reifenzustand abfühlen.
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 1, das Anzeigemittel (38) zum Liefern einer Anzeige des abgefühlten Reifenzustands umfasst
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 4, wobei die Anzeigemittel (38) auch zur Anzeige der Reifenlage dienen
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 4, wobei die Hochfrequenzübertragungsmittel (68) ebenfalls eine Identifikation assoziiert mit dem Reifen übertragen, wobei das System Mittel umfasst, um die Identifikation zu gebrauchen, die Reifenlage zu bestimmen und wobei die Anzeigemittel ebenfalls die Reifenlage anzeigen.
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 6, das Mittel umfasst zum Speichern von Identifikationen und zum Assoziieren der Identifikationen mit den jeweiligen Reifenlagen.
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 7, das Mittel (92) umfasst zum Aktualisieren der gespeicherten Identifikationen.
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 8, wobei die Mittel (92) zum Aktualisieren der gespeicherten Identifikationen Mittel umfassen zum Überwachen, wie oft eine Identifikation an dem zweiten Teil der Kommunikationsmittel empfangen wird.
Reifenzustandskommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei der Fahrzeugzustandssensor (96) eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs an dem zweiten Teil der Kommunikationsmittel abfühlt, wobei die Fahr zeuggeschwindigkeit verwendet wird, um die Rate zu variieren, mit der die Anfragen übertragen werden.
Ein Verfahren der Kommunikation einer Reifenzustandsinformation von einer Reifenzustandssensoreinheit an eine fahrzeugbasierte Einheit eines Reifenkommunikationssystems eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Abfühlen eines Fahrzeugzustands; Ausgeben von Niederfrequenzauslösesignalen von der Fahrzeugbasierten Einheit mit einer Rate, die variiert, ansprechend auf den abgefühlten Zustand des Fahrzeugs zum Empfang durch die Reifenzustandsensoreinheit (18); und Ausgeben eines Hochfrequenzantwortsignals (24A), ansprechend auf den Empfang des Niederfrequenzauslösesignals (44A), das die Reifenzustandinformation von der Reifenzustandsensoreinheit (58) überträgt zum Empfang durch die fahrzeugbasierte Einheit (28).
Verfahren gemäß Anspruch 11 das Folgendes aufweist: Ausgeben eines Niederfrequenzsignals (44A), ansprechend auf die Steuerung von der fahrzeugbasierten Einheit, zum Empfang durch die Reifenzustandsensoreinheit; und das Befördern einer festen Reifenidentifikation in dem Hochfrequenzantwortsignal.
Verfahren gemäß Anspruch 11, das das Anzeigen des abgefühlten Zustands und der Reifenlage an einen Fahrzeugfahrer umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Abfühlen eines Zustands des Fahrzeugs das Abfühlen der Fahrzeuggeschwindigkeit und ferner das Steuern des Schrittes des Ausgebens der Niederfrequenzsignale (44A–44D) umfasst, und zwar zum Empfang durch die Reifenzustandsensoreinheit (18A–18D) ansprechend auf die abgefühlte Fahrzeuggeschwindigkeit.
Verfahren gemäß Anspruch 12, das ein Vergleichen der übertragenen Reifenidentifikation mit einer gespeicherten Identifikation in dem Fahrzeug umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 15, das das Aktualisieren der gespeicherten Identifikation in dem Fahrzeug umfasst mittels des Vorsehens einer neuen Identifikation von einer Reifenzustandsensoreinheit.