DE69725814T2

DE69725814T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Drehung von Rädern

Info

Publication number: DE69725814T2
Application number: DE69725814T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Chichibu-shi Kawase; Shinichi Chichibu-shi Tazaki; Hitoshi Ohaza Yamada Kaneko; Hiroshi Sato; Norihisa Ohaza Yamada Urayama
Original assignee: Pioneer Electronic Corp; Canon Electronics Inc
Current assignee: Pioneer Corp; Canon Electronics Inc
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2017-08-22
Also published as: EP0828161B1; EP0828161A2; US6246226B1; DE69725814D1; US6232767B1; EP0828161A3

Description

TECHNISCHES GEBIET UND HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Reifenumdrehungs-Ermittlungsverfahren und eine Reifenumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung zur Erfassung der Drehbewegung eines Reifens zur Messung von Geschwindigkeit, Fahrstrecke und dergleichen eines Fahrzeugs wie eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen auf der Basis der Reifendrehzahl (min^–1) des Fahrzeugs und bezieht sich insbesondere auf ein Radumdrehungs-Ermittlungsverfahren und eine Radumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung, mit deren Hilfe sich die Drehbewegung oder Drehzahl eines Rades oder Reifens magnetfeldabhängig ermitteln läßt.
IN BETRACHT GEZOGENER STAND DER TECHNIK
Seit ungefähr 1990 sind Kraftfahrzeug-Navigationssysteme zur Bestimmung der laufenden Position eines Fahrzeugs zum Navigieren eines Fahrzeugs usw. erhältlich und erfreuen sich zunehmender Beliebtheit.
Mit Hilfe eines solchen Fahrzeug-Navigationssystems läßt sich die absolute Position auf der Basis einer satellitengestützten Funkverbindung im Rahmen einer sogenannten GPS-Navigation (Global Positioning System) ermitteln. In jüngster Zeit finden jedoch überwiegend Hybridsysteme mit einer Eigennavigation Verwendung, bei der der Fahrzustand eines Fahrzeugs auf der Basis des von einem Gyrosensor ermittelten Winkelmaßes und der vom Fahrzeug selbst abgeleiteten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten angegeben wird. Mit Hilfe eines solchen Hybridsystems läßt sich die erzielbare Übereinstimmung mit einer Land- oder Straßenkarte verbessern.
Zur Erzielung einer solchen fahrzeuggebundenen Eigennavigationsfunktion müssen jedoch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten vom Fahrzeug selbst unter Berücksichtigung des Fahrzeugaufbaus gebildet werden. Zu diesem Zweck muß somit beim Anschließen bzw. Installieren des Systems ein Fachmann hinzugezogen werden, der im Besitz der Konstruktionspläne des Fahrzeugs ist. Diese Installation ist für einen Nichtfachmann mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, so daß einer größeren Verbreitung von Fahrzeug-Navigationssystemen derzeit noch hohe Kosten und eine einen Fachmann erfordernde Installation im Wege stehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehend beschriebenen Probleme ließen sich lösen, wenn ein Sensor zur Verfügung stehen würde, der die Drehbewegung oder Drehzahl eines Reifens zur Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Fahrstrecke ermittelt und auf einfache Weise installiert werden kann. Als ideales Verfahren ist in diesem Zusammenhang eine kontaktlose bzw. berührungslose Ermittlung der Drehbewegung oder Drehzahl eines Reifens zu bevorzugen, wie dies aus der US-A-3 182 498 bereits bekannt ist.
Im Rahmen der Erfindung findet jedoch der Umstand Berücksichtigung, dass Stahlgürtelreifen sehr beliebt geworden sind, wobei solche Reifen bekanntermaßen einen Stahlgürtel innerhalb des Außenumfangsbereichs bzw. der Karkasse enthalten. Erfindungsgemäß wird hierbei davon ausgegangen, dass der Stahlgürtel eine – wenn auch schwache – Restmagnetisierung aufweist und dass diese Restmagnetisierung außerhalb des Reifens ein Magnetfeld erzeugt. Tatsächlich konnte in der Praxis nachgewiesen werden, dass bei der Messung des Magnetfeldes während einer Umdrehung des Reifens sich eine Magnetfeldverteilung ergibt, wie sie in 10 veranschaulicht ist. Die Messung erfolgte entlang des Außenumfangsbereichs in einem Abstand von ungefähr 15 cm vom Reifen. Wie aus 10 ersichtlich ist, tritt bei einer Umdrehung des Reifens ein deutlicher Spitzenwert auf, was eine magnetfeldabhängige Erfassung der Drehbewegung des Reifens ermöglicht.
Der doppelte Scheitelwert (Spitze-Spitze-Wert) des vom Reifen erhaltenen Magnetfeldes beträgt jedoch nur 0,38 G und ist damit kleiner als der Erdmagnetismus (ungefähr 0,5 G). Je nach der Art des verwendeten Reifens und den Anbringungspositionen des Sensors kann das Magnetfeld in einigen Fällen sogar kleiner als 0,1 G werden.
Zur Erzielung einer zufriedenstellenden magnetfeldabhängigen Ermittlung der Drehbewegung oder Drehzahl eines solchen Reifens müssen daher folgende Bedingungen erfüllt sein:
i) Sensoraufbau
Unter Berücksichtigung des erforderlichen Auflösungsvermögens muß die Empfindlichkeit eines Magnetfeldsensors in der Größenordnung von einigen mG liegen. Andererseits treten bei dem durch Magnetisierung bzw. ein Magnetfeld hervorgerufenen Zustand des Sensors keine Änderungen wie im Falle eines Luftspalt- oder Fluxgate-Sensors auf.
ii) Sensoranbringung
Der Sensor muß auf einfache Weise in einem Fahrzeug installierbar sein. Außerdem muß der Sensor in einer für die Magnetfeldmessung geeigneten Position angebracht werden.
iii) Unterdrückung von Störfaktoren
Die Einwirkung von magnetischen Störfeldern, die durch Restmagnetfelder von Monier- oder Bewehrungseisen, Stahlstrukturen oder dergleichen von Brücken, Tunneln oder dergleichen entstehen, müssen unterdrückt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Radumdrehungsermittlung anzugeben, die die vorstehend genannten Bedingungen erfüllen und eine zufriedenstellende magnetfeldabhängige Ermittlung der Drehbewegung bzw. Drehzahl eines Reifens ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß ein Radumdrehungs-Ermittlungsverfahren und eine Radumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung zur Erfassung der Drehbewegung bzw. Drehzahl eines an einem Fahrzeug angeordneten Rades vorgeschlagen, wie sie in den Patentansprüchen wiedergegeben sind.
Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Magnetfeld-Generatoreinrichtung an einem Bauteil angebracht ist, das sich zusammen mit zumindest einem Rad dreht, während die Magnetfeld-Detektoreinrichtung innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, kann die Radumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung auf einfache Weise im Fahrzeug installiert werden. Da auf diese Weise eine zusätzliche Anbringung der Radumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung erfolgt, ist ein einfacher Einbau eines Fahrzeug-Navigationssystems möglich, ohne dass externe Anschlüsse eines vorher eingebauten Fahrstreckensensors und dergleichen festgelegt werden müssen. Da die Magnetfeld-Detektoreinrichtung außerdem innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, ist sie vor Regen und dergleichen geschützt und kann außerdem auch nicht durch äußere Umstände beschädigt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erfolgt, wobei in den Figuren gleiche Bezugszahlen bzw. -zeichen gleiche oder ähnliche Bauteile und Bauelemente bezeichnen. Es zeigen:
1A eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, das die Anbringungsposition eines Magnetfeldsensors und die Anordnung von Magnetfeld-Sensorelementen (MI-Elementen) im Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
1B eine perspektivische Ansicht des Innenraums eines Kofferraums des Fahrzeugs, die die Anbringungsposition des Magnetfeldsensors und die Anordnung der Magnetfeld-Sensorelemente (MI-Elemente) im Fahrzeug gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
2 ein Schaltbild einer Magnetfeld-Detektorschaltung des Magnetfeldsensors des Ausführungsbeispiels gemäß den 1A und 1B,
3 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Intervall d zwischen den MI-Elementen und den magnetfeldabhängigen Messsignalen des Magnetfeldsensors,
4 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Zuleitungslänge der MI-Elemente und dem Wirkungsgrad der Impedanzänderung des Magnetfeldsensors,
5 eine perspektivische Ansicht des Innenbereichs des Kofferraums, die verschiedene Anbringungspositionen (Messpunkte) des Magnetfeldsensors bei Testmessungen der Magnetfeldänderung während der Drehbewegung eines Reifens veranschaulicht,
6 Oszillogramme der Messergebnisse an den einzelnen Messpunkten während der Testmessungen,
7 Signalverläufe der im Betrieb erhaltenen Ausgangssignale, die die Messergebnisse von Änderungen des Magnetfeldes während der Drehbewegung des Reifens beim Überfahren einer Brücke veranschaulichen,
8 ein Blockschaltbild des Gesamtaufbaus eines Ausführungsbeispiels einer Reifenumdrehungs-Ermittlungseinrichtung,
9 ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der vom Mikrocomputer 30 gemäß 8 vorgenommenen Signalverarbeitung veranschaulicht, und
10 einen Signalverlauf, der das Messergebnis von Änderungen des Magnetfeldes während der Drehbewegung eines Reifens veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Reifenumdrehungs-Ermittlungsverfahrens und einer Reifenumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung sowie eines Reifendrehzahl-Ermittlungsverfahrens gemäß der Erfindung näher beschrieben.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung findet bei einem in 1A dargestellten Fahrzeug 10 ein Reifen 12 in Form eines Stahlgürtelreifens Verwendung, der einen als Magnetfeld-Generatoreinrichtung dienenden Stahlgürtel innerhalb des Außenumfangsbereiches aufweist, wobei ein als Magnetfeld-Detektoreinrichtung dienender Magnetfeldsensor 14 in der Nähe der Rückseite des Hinterreifens 12 in einem Kofferraum oder Fahrgastraum des Fahrzeugs 10 angebracht ist. Der Magnetfeldsensor 14 kann hierbei an der Rückseite entweder des rechten oder des linken Hinterreifens 12 angeordnet sein. Der Sensor könnte auch an der Seite eines Vorderreifens angeordnet sein. Da in diesem Falle jedoch kein konstanter Abstand zwischen Reifen und Sensor erhalten werden kann, da sich bei einer Betätigung des Lenkrades der Einschlagwinkel des Reifens verändert, treten Abweichungen im Ausgangssignalverlauf des Sensors auf, so dass eine Anbringung in dieser Position unzweckmäßig ist.
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich natürlich auf ein Fahrzeug mit Vorderradlenkung, während sich die Reifenrelation im Falle eines Fahrzeugs mit Hinterradlenkung umkehrt, d. h., der Sensor muß lediglich in der Nähe eines Reifens angebracht werden, der keine Lenkbewegung ausführt. Da bei einer solchen Anordnung nur geringe Änderungen der Relativstellung zwischen dem Stahlgürtel (Magnetfeld-Generatoreinrichtung) und dem Magnetfeldsensor (Magnetfeld-Detektoreinrichtung) auftreten, wird eine stabile Magnetfeldmessung erhalten.
Der vorstehend beschriebene Stahlgürtel stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel für eine solche Magnetfeld-Generatoreinrichtung dar. Alternativ kann ein anderes magnetisches Bauteil innerhalb eines Rades, an dem der Reifen angebracht ist, als Magnetfeld-Generatoreinrichtung verwendet werden, indem z. B. Teile einer Bremseinrichtung, wie eine Bremsscheibe, eine Bremstrommel oder dergleichen, magnetisiert werden oder indem ein Magnet angebracht wird.
Nachstehend wird näher auf die Anbringungsposition unter Bezugnahme auf 1B eingegangen, die eine vergrößerte perspektivische Ansicht in Richtung des Pfeiles gemäß 1A darstellt. Wie in 1B veranschaulicht ist, wird der Sensor 14 an einer Seitenwand oder dem Boden des Kofferraums in einer Position angebracht, die in der Nähe der Rückseite des Reifens 12 liegt und ungefähr 15 cm vom Außenumfangsbereich des Reifens 12 beabstandet ist. In den 1A und 1B ist beispielhaft ein Personenwagen veranschaulicht. Auch bei Kleinwagen, Lieferwagen, Sport- oder Freizeitwagen ist jedoch eine Anbringungsmöglichkeit in einem Fahrgastraum oder Kofferraum an der Rückseite des Hinterreifens vorhanden, wobei sich ein Abstand innerhalb von 30 cm vom Außenumfangsbereich des Reifens gewährleisten läßt. Hierbei ist zu beachten, dass der Sensor auch in der Nähe eines Radkastens in einem hinteren Kofferraum angeordnet sein kann.
Der Sensor ist mit einem Fahrzeug-Navigationsgerät über eine Leitung 16 verbunden. Anders als bei einem an der Außenseite des Fahrzeugs angebrachten Sensor kann die Leitung 16 auf einfache Weise durch den Fahrgastraum zum Fahrzeug-Navigationsgerät geführt werden.
Nachstehend wird näher auf den Aufbau des Magnetfeldsensors 14 eingegangen. Der Magnetfeldsensor 14 umfasst zwei Magnetfeld-Sensorelemente 18A und 18B. Für die Magnetfeld-Sensorelemente 18A und 18B eignen sich magnetfeldabhängige Impedanzelemente (nachstehend als MI-Elemente bezeichnet), die aus der japanischen Offenlegungsschrift 7-181 239 bekannt sind und deren Wirkungsweise auf dem magnetischen Impedanzeffekt beruht.
Der magnetische Impedanzeffekt ist eine Erscheinung, bei der bei der Beaufschlagung eines amorphen Leiters oder einer magnetischen Dünnschicht mit hochfrequenten Strömen im MHz-Frequenzbereich die Impedanz zwischen den beiden Enden eines magnetischen Elementes bei Anlegen oder Vorhandensein eines externen Magnetfeldes Änderungen in der Größenordnung von einigen 10% zeigt, wobei ein solches MI-Element in der Praxis eine Empfindlichkeit von mehreren mG oder mehr aufweist.
Ein derartiges MI-Element besitzt folgende Vorteile Das MI-Element besitzt eine Empfindlichkeit, die gleich oder höher als die Empfindlichkeit eines Fluxgate-Sensors ist und ermöglicht eine einfache Verkleinerung der Abmessungen auf eine Länge von ungefähr einigen mm, wobei das MI-Element in Bezug auf eine Magnetisierung sehr widerstandsfähig ist und auch unter Umständen stabil arbeitet, bei denen erhebliche Änderungen des externen Magnetfeldes auftreten. Ein MI-Element ist somit für den Sensor gemäß diesem Ausführungsbeispiel geeignet.
Zur Unterdrückung der Einflüsse externer Magnetfelder und zur Gewährleistung der alleinigen Erfassung nur des vom Reifen ausgehenden Magnetfeldes werden bei diesem Sensor die beiden MI-Elemente 18A und 18B im Rahmen einer Differenzwertbildung betrieben. Zur Erzielung einer effektiven Differenzwertbildung werden die beiden MI-Elemente 18A und 18B derart angeordnet, dass ihre Magnetfeld-Messrichtungen parallel zueinander oder in Reihe zueinander verlaufen. Zu diesem Zweck wird die Magnetfeld-Messrichtung derart eingestellt, dass sie senkrecht zur Bodenfläche des Kofferraums verläuft, wie dies in 1B durch einen Pfeil veranschaulicht ist. Auch wenn jedoch die Magnetfeld-Messrichtung auf andere Richtungen eingestellt ist, ergeben sich keine nennenswerten Unterschiede, so dass beliebige Richtungen ausgewählt werden können.
2 veranschaulicht den Aufbau einer Magnetfeld-Detektorschaltung des Magnetfeldsensors 14 zur Ermittlung des Magnetfeldes eines Reifens unter Verwendung der MI-Elemente 18A und 18B. Bei dieser Magnetfeld-Detektorschaltung führt eine Hochfrequenz-Oszillatorschaltung 20 den MI-Elementen 18A und 18B über Pufferverstärker 22A und 22B hochfrequente Ströme zu und steuert auf diese Weise die MI-Elemente 18A und 18B an. Die anderen Endanschlüsse der MI-Elemente 18A und 18B liegen an Masse. Bei einer Veränderung des externen Magnetfeldes ändert sich die Impedanz der MI-Elemente 18A und 18B, was zu einer Änderung der Spannung zwischen den beiden Anschlüssen des jeweiligen MI-Elements 18A und 18B führt. Die diese Spannungsänderungen angebenden Signale werden jeweils von zwei Sensorschaltungen 24A und 24B detektiert und als Magnetfeld-Messsignale der MI-Elemente 18A und 18B abgegeben. Diese Messsignale werden einer Differenzverstärkerschaltung 26 zugeführt und einer Differenzverstärkung unterzogen. Hierbei sei darauf hingewiesen, dass zur Gewährleistung der erforderlichen Empfindlichkeit über einen Permanentmagneten oder eine Spule eine Gleichstrom-Vormagnetisierung der MI-Elemente 18A und 18B bewirkt wird oder an sie ein Magnetfeld Hb von ungefähr 1 bis 2 G angelegt wird.
Wenn der Abstand d zwischen den MI-Elementen 18A und 18B gemäß 1B zu gering ist, fallen ihre Ausgangssignale ab. Es muß somit ein geeigneter Abstand gewählt werden. Zu diesem Zweck wurden die Magnetfeld-Messsignale während einer Drehbewegung des Reifens unter Veränderung des Abstands d ermittelt. Das in 3 veranschaulichte Ergebnis zeigt, dass das Ausgangssignal als Spitze- Spitze-Wert scharf abfällt, wenn d < 2 cm ist, jedoch ein praxisnahes Ausgangssignal erhalten wird, wenn d ≥ 2 cm ist.
Wenn die Zuleitungen für die Verbindung der MI-Elemente mit der Magnetfeld-Detektorschaltung zur Zuführung hochfrequenter Ströme zu den MI-Elementen 18A und 18B zu lang werden, nehmen unerwünschte Impedanzkomponenten wie eine potentialfreie bzw. ungeerdete Kapazität und dergleichen zu, so dass der Wirkungsgrad der Impedanzänderung mit zunehmender Zuleitungslänge in der in 4 veranschaulichten Weise abfällt. Wenn somit ein Abfall auf ungefähr 80% zulässig ist, beträgt die maximale Zuleitungslänge für jedes MI-Element 10 cm, wobei der Abstand d zwischen dem MI-Elementen auf 20 cm oder weniger eingestellt sein sollte. Der Abstand d wird somit vorzugsweise derart eingestellt, dass er in einem Bereich von 2 cm bis 20 cm liegt.
Nachstehend wird das mit der vorstehend beschriebenen Sensor-Anordnung und -Ausgestaltung erhaltene Messergebnis des Sensor-Differenzausgangssignals bei einer tatsächlichen Drehbewegung des Reifens näher beschrieben.
Für diese Messungen wurde ein Magnetfeldsensor hergestellt, bei dem als MI-Elemente 18A und 18B zwei Elemente verwendet wurden, die durch Ausbildung einer magnetischen Dünnschicht auf der Basis von Fe-Ta-C (Dicke = 2 μm) auf einem Glassubstrat und Anordnung der Elemente in einem Abstand d = 3 cm erhalten wurden. Als Magnetfeld-Detektorschaltung fand die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Schaltungsanordnung Verwendung, die in den Sensor eingebaut wurde. Der Magnetfeldsensor 14 wurde an sechs Punkten (a) bis (f) in der Nähe der Rückseite des Hinterreifens 12 im Kofferraum in der in 5 veranschaulichten Weise angebracht, woraufhin die Differenz-Ausgangssignale unter folgenden Messbedingungen gemessen wurden: Den MI-Elementen 18A und 18B wurden hochfrequente Ströme mit einer Frequenz von 20 MHz zugeführt, während gleichzeitig ein Vormagnetisierungs-Gleichfeld von 1 G angelegt wurde und hierbei der Verstärkungsfaktor der Differenzverstärkerschaltung 26 auf den Wert 100 eingestellt war. 6 zeigt die erhaltenen Messergebnisse.
Nachstehend wird zunächst auf den Signalverlauf am Punkt (a) näher eingegangen. Der durch einen Pfeil gekennzeichnete Bereich entspricht einer Umdrehung, wobei in diesem Bereich vier positive und negative Spitzenwerte auftreten. Von diesen Spitzenwerten stellen die beiden positiven Spitzenwerte große Werte dar, wobei ein zufriedenstellender Störabstand erhalten wird.
Am Punkt (b) wird ein ähnlicher Signalverlauf wie am Punkt (a) erhalten, obwohl sich die Magnetfeld-Messrichtung von derjenigen am Punkt (a) um 90° unterscheidet und die Polaritäten der Spitzenwerte in Relation zu der Polarität des Vormagnetisierungsfeldes vertikal invertiert sind.
An den Punkten (c), (d) und (f) weisen die Ausgangssignale den doppelten oder noch höheren Wert der am Punkt (a) erhaltenen Signale auf, da diese Punkte dichter am Außenumfangsbereich des Reifens liegen als der Punkt (a).
Dagegen weist das am Punkt (e) erhaltene Ausgangssignal nur ungefähr den halben Wert des am Punkt (a) erhaltenen Ausgangssignals auf, da der Punkt (e) einen größeren Abstand aufweist als der Punkt (a).
Dieses schwache Ausgangssignal kann durch eine höhere Verstärkung des Verstärkers kompensiert werden. Das schwache Ausgangssignal ist jedoch im wesentlichen auf das schwache Magnetfeld des Reifens zurückzuführen, wobei sich eine große Differenz zwischen diesem Magnetfeld und einem externen Magnetfeld nicht gewährleisten läßt, was starke Veränderungen des Signalverlaufs zur Folge hat.
Als Anbringungsposition für den Sensor sollte somit zur Gewährleistung eines starken Ausgangssignals eine Position gewählt werden, die einen möglichst geringen Abstand zum Außenumfangsbereich des Reifens aufweist, in dem der Stahlgürtel eingelagert ist.
Unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Umstände können somit ein Sensoraufbau, mit dessen Hilfe das Magnetfeld eines Reifens mit hoher Empfindlichkeit erfasst werden kann, sowie eine geeignete Anbringungsposition des Sensors erhalten werden. Nachstehend wird ein Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl eines Reifens näher beschrieben.
6 zeigt die Messergebnisse des vom Reifen erhaltenen Magnetfeldes in einer stabilen Situation ohne Einwirkung eines Störmagnetfeldes. In einer solchen Situation können die Nulldurchgangspunkte oder die Punkte, bei denen ein Durchgang durch einen bestimmten Schwellenwert stattfindet, auf einfache Weise gezählt und die Drehzahl aus der Anzahl der bei jeder Umdrehung erhaltenen Impulse berechnet werden.
In der Praxis treten jedoch bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs Pegelabweichungen in Form von plötzlichen Signalanstiegen auf, die auf Einflüssen durch die Restmagnetisierung von Monier- oder Bewehrungseisen, Stahlstrukturen und dergleichen von Brücken, Tunneln und dergleichen, Positionsabweichungen zwischen dem Reifen und dem Sensor aufgrund von Vibrationen des Kraftfahrzeugs, Einflüssen durch die Restmagnetisierung von Fahrzeugen auf der Gegenfahrbahn oder dergleichen beruhen. Die Berechnung der Drehzahl aus einem derartige Abweichungen zeigenden Ausgangssignalverlauf des Sensors ist somit mit Schwierigkeiten verbunden.
7 zeigt ein Beispiel für die kontinuierlichen Daten, die durch Messung der Änderungen des Magnetfeldes bei der Drehbewegung des Reifens erhalten werden, wenn sich das Fahrzeug über eine bestimmte Brücke mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 50 km/h bewegt. Diese Daten entsprechen einem Signalverlauf, der bei jeder Umdrehung des Reifens einen einzigen großen Spitzenwert aufweist, der in der Figur durch den Punkt C gekennzeichnet ist. Wenn somit dieser Spitzenwert zuverlässig erfasst werden kann, kann die Drehzahl genau ermittelt werden, so dass sich die Geschwindigkeit und die Fahrstrecke berechnen lassen.
Wie jedoch dem gesamten Signalverlauf zu entnehmen ist, kommt es zu plötzlichen Signalanstiegen, deren Bewältigung ein Problem darstellt. Diese Signalanstiege beruhen auf der Beeinflussung durch die Monier- oder Bewehrungseisen und/oder die Stahlstruktur der Brücke, wobei ein durch die Restmagnetisierung dieser Elemente erzeugtes Störmagnetfeld diese Anstiegserscheinungen im Ausgangssignalverlauf bewirkt. Obwohl bei dem Sensor eine differentielle Signalverarbeitung zur Unterdrückung der Auswirkungen dieser Störungen erfolgt, läßt sich die Störbeeinflussung nicht vollständig unterdrücken.
Da diese Signalanstiegserscheinungen durch Frequenzkomponenten erzeugt werden, die niedriger als die den Ausgangssignalverlauf bei der Drehbewegung des Reifens bildenden Frequenzkomponenten sind, ist ein Verfahren zur Unterdrückung der Anstiegserscheinungen mit Hilfe eines Hochpassfilters und Zählung der Nulldurchgangspunkte oder der Durchgangspunkte bei bestimmten Schwellenwerten einer näheren Betrachtung unterzogen worden. Da jedoch die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines Bereiches liegt, der sich von der Schrittgeschwindigkeit eines Fußgängers oder weniger bis zu einer hohen Geschwindigkeit von ungefähr 200 km/h erstreckt, muß ein Frequenzbereich von annähernd 0 bis ungefähr 200 Hz in Betracht gezogen werden, so dass eine Vielzahl von Filtern erforderlich ist. Außerdem verringert sich der Störabstand aufgrund eines Abfalls des über das oder die Filter bei einer konstanten Geschwindigkeit erhaltenen Ausgangssignals.
Angesichts dieser Probleme findet im Rahmen der Erfindung folgendes Verfahren Anwendung: Der Ausgangssignalverlauf wird aufeinanderfolgend in numerische Daten umgesetzt, wobei ein Spitzenwert des Ausgangssignalverlaufs ermittelt wird, indem unter Verwendung eines Mikrocomputers erfasst wird, ob Änderungen (Inkremente oder Dekremente) der Daten invertiert worden sind. Durch Ermittlung, ob die Potentialdifferenz zwischen diesem Spitzenwert und dem unmittelbar vorhergehenden Spitzenwert einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet oder nicht, wird festgestellt, ob dieser Spitzenwert einen effektiven Spitzenwert darstellt, der sich zur Erfassung der Drehbewegung des Reifens eignet.
Durch Zählung dieser effektiven Spitzenwerte wird sodann die Drehzahl des Reifens berechnet, wobei sodann die Fahrstrecke oder Geschwindigkeit auf der Basis des Reifendurchmessers und des Verhältnisses des Kreisumfangs zum Durchmesser berechnet wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die in Form von relativ niedrigen Frequenzkomponenten im Ausgangssignalverlauf auftretenden Störeinflüsse nahezu vollständig unterdrückt werden, so dass sich die Reifendrehzahl unabhängig von der Geschwindigkeit ermitteln läßt.
8 zeigt den Aufbau einer Reifenumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung zur Erfassung der Drehbewegung bzw. Drehzahl eines Reifens mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Bei der Anordnung gemäß 8 kann die Schaltungsanordnung der MI-Elemente 18A und 18B bis zur Differenzverstärkerschaltung 26, d. h., die Magnetfeld-Detektorschaltung gemäß 2, als Magnetfeldsensor 14 Verwendung finden oder die Anordnung der gesamten Vorrichtung gemäß 8 kann als Magnetfeldsensor 14 verwendet werden.
Bei der Schaltungsanordnung gemäß 8 werden – wie vorstehend beschrieben – von der HF-Oszillatorschaltung 20 abgegebene hochfrequente Ströme den MI-Elementen 18A und 18B zugeführt und Signale, die an den beiden Anschlüssen des jeweiligen MI-Elements 18A bzw. 18B auftretende Spannungsänderungen repräsentieren, Detektorschaltungen 24A und 24B zur Unterdrückung der hochfrequenten Komponenten und Abgabe von Magnetfeld-Messsignalen zugeführt. Diese Messsignale werden in die Differenzverstärkerschaltung 26 eingegeben und einer Differenzverstärkung unterzogen. Sodann wird das Differenz-Ausgangssignal durch einen Analog-Digital-Umsetzer 28 von einem Analogsignal in ein Digitalsignal umgesetzt (was nachstehend auch als A/D-Umsetzung bezeichnet wird). Das Digitalsignal wird einem Mikrocomputer 30 zugeführt, der die vorstehend beschriebene Spitzenwert-Detektion und Bestimmung eines effektiven Spitzenwertes auf der Basis des Digitalsignals durchführt.
Nachstehend wird die nach der Analog-Digital-Umsetzung erfolgende Signalverarbeitung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 9 und den in 7 dargestellten Signalverlauf des Differenz-Ausgangssignals näher beschrieben.
Bei der im Ablaufdiagramm gemäß 9 veranschaulichten Signalverarbeitung wird die vom Sensor erhaltene Differenz-Ausgangsspannung in einem Schritt S1 vom Analog-Digital-Umsetzer 28 einer Analog-Digital-Umsetzung unterzogen und das hierbei gebildete Digitalsignal dem Mikrocomputer 30 zugeführt.
In einem Schritt S2 wird überprüft, ob die im Schritt S1 erfolgte Dateneingabe einem Spitzenwert entspricht. Dieser Überprüfungsschritt wird durch die Ermittlung erhalten, ob sich die Änderungsrichtung der letzten Daten in Bezug auf die zweitletzten Daten vom Positiven (Inkrement) zum Negativen (Dekrement) oder umgekehrt in Bezug auf die Änderungsrichtung der zweitletzten Daten zu den drittletzten Daten umgekehrt hat oder nicht. Wenn im Schritt S2 das Ergebnis „NEIN" erhalten wird, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück, während er andernfalls auf einen Schritt S3 übergeht.
Wenn z. B. ermittelt wird, dass der Punkt B in dem Differenz-Ausgangssignalverlauf gemäß 7 keinen Spitzenwert darstellt, da die Änderungsrichtung negativ bleibt (Dekrement), kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zur Analog-Digital-Umsetzung der nächsten Daten zurück. Wenn sodann die am Punkt C erhaltenen Daten in numerische Daten umgesetzt werden, wird eine Umkehr der Änderungsrichtung vom Negativen zum Positiven festgestellt und ermittelt, dass die am Punkt C erhaltenen Daten einen Spitzenwert darstellen. Der Ablauf geht daraufhin auf einen Schritt S3 über.
Im Schritt S3 werden z. B. die am Punkt C erhaltenen und als Spitzenwert festgelegten Daten in Form eines Spitzenwertes Sp in z. B. einem internen Direktzugriffsspeicher oder dergleichen des Mikrocomputers 30 abgespeichert.
In einem Schritt S4 wird ermittelt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem derzeitigen Spitzenwert Sp und dem vorherigen Spitzenwert Sp – 1 einen vorgegebenen Schwellenwert L überschreitet, um auf diese Weise zu bestimmen, ob die Daten des Spitzenwertes Sp sich auf einen Spitzenwert beziehen, der für die Reifen-Drehzahlmessung herangezogen werden kann. Die Beziehung zwischen den Spitzenwerten Sp und Sp – 1 ist gemäß 7 z. B. dadurch gegeben, dass bei Vorliegen von Sp am Punkt C der Spitzenwert Sp – 1 dem Punkt A entspricht und bei Vorliegen von Sp am Punkt D der Spitzenwert Sp – 1 dem Punkt C entspricht.
Die Vorgabe des Schwellenwertes L erfolgt zur Unterdrückung sehr kleiner Spitzenwerte, da sie einen geringen Störabstand aufweisen und somit störanfällig sind, so dass auf diese Weise nur relativ große Spitzenwerte erfasst werden und damit eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist. Es liegt auf der Hand, dass bei Einstellung eines kleinen Schwellenwertes L auch kleine Spitzenwerte erfasst werden können, während bei Einstellung eines großen Schwellenwertes L nur große Spitzenwerte aufgenommen werden. Der Schwellenwert L kann daher entsprechend dem Ausgangssignalverlauf eingestellt werden, der sich in Abhängigkeit von dem Magnetisierungszustand des Stahlgürtels des Reifens und der Anbringungsposition des Sensors ändert. Der Schwellenwert L wird vorzugsweise derart eingestellt, dass er in einem Bereich von 10% bis 90% einer maximalen Potentialdifferenz zwischen Spitzenwerten (zwei aufeinanderfolgenden Spitzenwerten) liegt, da Schwankungen im Signalverlauf selbst ungefähr 10% der vorher gemessenen maximalen Potentialdifferenz zwischen Spitzenwerten betragen.
Bei dem Beispiel gemäß 7 beträgt im gesamten Signalverlauf die maximale Potentialdifferenz zwischen Spitzenwerten ungefähr 0,5 V. Wenn in diesem Falle der Schwellenwert L auf 0,3 V (60% von 0,5 V) zur Bestimmung eines effektiven Spitzenwertes eingestellt wird, beträgt die Differenz zwischen dem Spitzenwert C und dem unmittelbar vorhergehenden Spitzenwert A ungefähr 0,55 V und überschreitet damit den Wert 0,3 V des Spitzenwertes L, so dass die Feststellung getroffen wird, dass es sich bei dem Spitzenwert C um einen effektiven Spitzenwert handelt. Im Falle des Spitzenwertes E beträgt jedoch die Differenz zum unmittelbar vorhergehenden Spitzenwert D nur ungefähr 0,02 V und überschreitet somit nicht den Schwellenwert L, so dass der Spitzenwert E nicht beachtet wird. Innerhalb des einer Umdrehung des Reifens entsprechenden und in 7 durch den Pfeil gekennzeichneten Bereiches werden somit die beiden Spitzenwerte C und D als effektive Spitzenwerte bewertet.
Wenn bei der Ausführung des Ablaufdiagramms gemäß 9 im Schritt S4 ein effektiver Spitzenwert bestimmt wird, wird am Ausgang des Mikrocomputers 30 in einem Schritt S5 ein Impulssignal mit einer geringen Impulsdauer abgegeben. Durch die Abgabe dieses Impulses wird dem Fahrzeug-Navigationsgerät eine Information hinsichtlich der Erfassung eines effektiven Spitzenwertes übermittelt. Eine andere Art der Bildung des Impulssignals kann darin bestehen, dass bei jeder Bestimmung eines effektiven Spitzenwertes eine Inversion des Impulssignals erfolgt.
Der Ablauf geht dann vom Schritt S5 auf einen Schritt S6 über. Wenn allerdings im Schritt S4 die Bestimmung erfolgt, dass es sich bei den betreffenden Daten nicht um einen effektiven Spitzenwert handelt, geht der Ablauf ebenfalls auf den Schritt S6 über. Im Schritt S6 wird der derzeitige Spitzenwert Sp im Direktzugriffsspeicher als vorheriger Spitzenwert Sp – 1 gespeichert, um auf diese Weise den Spitzenwert Sp – 1 zu erneuern. Sodann kehrt der Ablauf zu der im Schritt S1 erfolgenden Analog-Digital-Umsetzung zurück, so dass sich die vorstehend beschriebene Signalverarbeitung wiederholt.
Da bei der vorstehend beschriebenen Signalverarbeitung keine zeitlichen Parameter in die Spitzenwerterfassung und die Bestimmung des effektiven Spitzenwertes eingehen, kann die Erfassung der Drehbewegung des Reifens unabhängig von der Drehzahl des Reifens erfolgen. Eine vorgegebene Messgenauigkeit läßt sich somit auch dann gewährleisten, wenn eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit von einer sehr geringen Geschwindigkeit zu einer hohen Geschwindigkeit auftritt.
Bei der vorstehend beschriebenen Signalverarbeitung kann die Anzahl der im Schritt S5 abgegebenen Impulse, d. h., die Anzahl der erfassten effektiven Spitzenwerte, gezählt und die Drehzahl des Reifens auf der Basis dieses Zählwertes berechnet werden. Weiterhin kann die Fahrstrecke des Fahrzeugs durch Multiplikation der berechneten Drehzahl mit dem Durchmesser des Reifens und dem Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser berechnet werden. Da ein Impuls jedoch nicht immer einer vollständigen Umdrehung des Reifens entspricht, muß in diesem Falle die einer Umdrehung entsprechende Anzahl von Impulsen vorher überprüft werden. Da außerdem die einer Umdrehung entsprechende Anzahl von Impulsen einem ganzzahligen Vielfachen entspricht, erweist sich auch ein Verfahren als sehr effektiv, bei dem eine Korrektur eines Bruchteils einer ganzen Zahl durch einen Vergleich mit Entfernungsmessdaten vorgenommen wird, die von einer GPS-Einheit des Fahrzeug-Navigationsgerätes erhalten werden.
Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels läßt sich somit die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe lösen, d. h., der Magnetfeldsensor 14 weist aufgrund der Verwendung von MI-Elementen eine sehr hohe Empfindlichkeit auf und zeigt anders als ein Fluxgate-Sensor auch keine magnetisierungsabhängigen Zustandsänderungen. Da der Magnetfeldsensor 14 in der Nähe eines Hinterreifens im Fahrgastraum oder Kofferraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, kann er auf einfache Weise angebracht werden und eine zufriedenstellende Erfassung des vom Reifen ausgehenden Magnetfeldes gewährleisten. Durch die vorstehend beschriebene Differenzwertbildung und die mit Hilfe des Mikrocomputers 30 erfolgende Spitzenwerterfassung und Bestimmung eines effektiven Spitzenwertes lassen sich Einflüsse durch Störmagnetfelder unterdrücken, und die Drehbewegung oder Drehzahl des Reifens genau ermitteln.
Bei diesem Ausführungsbeispiel finden MI-Elemente als Magnetfeld-Sensorelemente Verwendung. Es können jedoch auch beliebige andere Magnetfeld-Sensorelemente verwendet werden, solange sie eine hohe Empfindlichkeit aufweisen.
Nachstehend wird schließlich noch auf einige Messergebnisse bezüglich der Fahrstrecke näher eingegangen, die bei einem mit diesem Ausführungsbeispiel der Umdrehungsermittlungseinrichtung ausgestatteten Mittelklasse-Personenwagen (2000 cm³) im Rahmen einer Fahrstrecke von 10 km im Stadtbereich erhalten wurden.
Da diese Fahrt im Stadtbereich stattfand, wechselten sich Stillstand und Fahrt häufig ab, wobei erheblich unterschiedliche Geschwindigkeiten auftraten. Der Durchmesser eines jeden Reifens des Testfahrzeugs betrug 60 cm, so dass das Fahrzeug bei einer Reifenumdrehung 1,8 m zurücklegte. Das erhaltene Messergebnis in Form der Anzahl der von der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung gemäß 8 abgegebenen Impulse betrug 21982, so dass aufgrund der Tatsache, dass je Umdrehung zwei Impulse. abgegeben werden, eine Fahrstrecke von 9,782 km gemessen wurde. Der Messfehler betrug somit ungefähr 2,2%. Die für ein Fahrzeug-Navigationsgerät mit Eigennavigation erforderliche Genauigkeit kann somit sogar in einem Stadtbereich gewährleistet werden, wo erhebliche Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit auftreten und das Fahrzeug vielen Störmagnetfeldern ausgesetzt ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels ersichtlich ist, werden bei dem Reifenumdrehungs-Ermittlungsverfahren zur Erfassung der Drehbewegung eines Reifens durch Erfassung des von dem Reifen des Fahrzeugs erzeugten Magnetfeldes mit Hilfe eines Magnetfeldsensors ein Reifen verwendet, in dessen Außenumfangsbereich ein Stahlgürtel angeordnet ist, ein Magnetfeldsensor mit zwei Magnetfeld-Sensorelementen (z. B. MI-Elementen) in einer Anordnung, bei der ihre Magnetfeld-Messrichtungen parallel zueinander oder in Reihe zueinander angeordnet sind, in der Nähe eines hinteren Reifens in einem Fahrgastraum oder Kofferraum des Fahrzeugs angebracht, Änderungen des Magnetfeldes bei der Drehbewegung des Reifens durch eine Differenzmessung der Ausgangssignale der beiden Magnetfeld-Sensorelemente erfasst und die Drehbewegung des Reifens auf der Basis der erhaltenen Differenz-Messsignale detektiert. Dieses Verfahren ermöglicht eine einfache Anbringung des Sensors und eine zufriedenstellende magnetfeldabhängige Erfassung der Reifenumdrehung mit hoher Genauigkeit. Außerdem muß bei diesem Verfahren ein mit diesem Ausführungsbeispiel ausgestattetes Fahrzeug-Navigationssystem anders als ein übliches Fahrzeug-Navigationssystem nicht mit einem Fahrgeschwindigkeits-Signalanschluss des Kraftfahrzeugs verbunden werden, so dass sich hohe Installations- und Arbeitskosten für den Anschluss vermeiden lassen.
Dieses erfindungsgemäße Reifenumdrehungs-Ermittlungsverfahren findet auch bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Reifendrehzahlermittlung Anwendung, bei dem ein Spitzenwert und eine Potentialdifferenz zu einem unmittelbar vorhergehenden Spitzenwert, die gleich oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, aus der Vielzahl der im Ausgangssignalverlauf der Differenzwertmessung enthaltenen Spitzenwerte zur Bestimmung eines für die Reifenumdrehungserfassung maßgebenden effektiven Spitzenwertes ermittelt werden und die Reifendrehzahl sodann auf der Basis der Anzahl der ermittelten effektiven Spitzenwerte berechnet wird. Auf diese Weise lassen sich Einflüsse von Störmagnetfeldern nahezu vollständig unterdrücken, die Messung unabhängig von der Drehzahl des Reifens durchführen und eine Reifendrehzahlermittlung mit geringem Messfehler realisieren. Wenn dieses Verfahren z. B. zur Fahrstreckenmessung eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, lassen sich Messfehler auf 3% oder weniger reduzieren.
Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels läßt sich eine Reifenumdrehungs-Ermittlungsvorrichtung erhalten, die eine zufriedenstellende Erfassung der Drehbewegung eines Reifens unter Verwendung einiger Komponenten oder der Gesamtanordnung des Magnetfeldsensors gemäß dem erfindungsgemäßen Reifenumdrehungs-Ermittlungsverfahrens ermöglicht, so dass einer größeren Verbreitung von Fahrzeug-Navigationssystemen nichts mehr im Wege steht.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind erfindungsgemäß anders als bei einem üblichen Fahrzeug-Navigationssystem keinerlei Verbindungen mit einem Fahrgeschwindigkeits-Signalanschluss des Kraftfahrzeugs erforderlich, wodurch sich Installations- und Arbeitskosten vermeiden lassen und eine einfache Anbringung eines Fahrzeug-Navigationssystems an einem Kraftfahrzeug ermöglicht wird.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebenen, spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen des Schutzumfangs der Patentansprüche sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung in Form von anderen, unterschiedlichen Ausführungsbeispielen möglich.

Claims

Radumdrehungs-Ermittlungsverfahren zur Erfassung der Drehbewegung eines an einem Fahrzeug (10) angeordneten Rades (12), mit den Schritten: Verwendung des mit einer Magnetfeld-Generatoreinrichtung versehenen Rades zur Erzeugung eines Magnetfeldes, und Verwendung einer Magnetfeld-Detektoreinrichtung (14) zur Erfassung der Drehbewegung des Rades durch Ermittlung einer während der Drehbewegung des Rades auftretenden Änderung des Magnetfeldes, gekennzeichnet durch den Schritt: Anbringung der Magnetfeld-Detektoreinrichtung zur Ermittlung der Änderung des von der Magnetfeld-Generatoreinrichtung erzeugten Magnetfeldes innerhalb des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Generatoreinrichtung seitlich eines Rades angeordnet ist, das nicht durch einen Lenkvorgang bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Generatoreinrichtung seitlich eines Hinterrades angeordnet ist und dass die Magnetfeld-Detektoreinrichtung in der Nähe eines Radkastens in einem hinteren Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad einen Reifen umfasst, der das Magnetfeld erzeugt, das von einem die Magnetfeld-Detektoreinrichtung bildenden Magnetfeldsensor erfasst wird, und dass die Verfahrensschritte vorgesehen sind, dass als der Reifen ein Reifen verwendet wird, in dessen Außenumfangsbereich ein Stahlgürtel angeordnet ist, und der Magnetfeldsensor mit zwei Magnetfeld-Sensorelementen (18A, 18B, 24A, 24B) in einer Anordnung, bei der ihre Magnetfeldmessrichtungen parallel zueinander oder in Reihe zueinander angeordnet sind, in der Nähe eines hinteren Reifens in einem Fahrgastraum oder Kofferraum des Fahrzeugs angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Sensorelemente magnetfeldabhängige Impedanzelemente umfassen.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen den beiden Magnetfeld-Sensorelementen in einem Bereich von 2 cm bis 20 cm liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Schritte: Ermittlung eines Spitzenwertes und einer nicht unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegenden Potentialdifferenz zu einem unmittelbar vorhergehenden Spitzenwert aus der Vielzahl der in dem ermittelten Ausgangssignalverlauf vorhandenen Spitzenwerte zur Bestimmung eines für die Reifenumdrehungserfassung maßgebenden effektiven Spitzenwertes, und Berechnung der Drehzahl des Reifens auf der Basis der Anzahl der ermittelten effektiven Spitzenwerte.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert derart eingestellt wird, dass er innerhalb eines Bereiches von 10% bis 90% einer vorher gemessenen maximalen Potentialdifferenz zwischen Spitzenwerten liegt.
Fahrzeug mit einer Radumdrehungs-Ermittlungseinrichtung zur Erfassung der Drehbewegung eines an dem Fahrzeug (10) angeordneten Rades (12), mit einer Magnetfeld-Generatoreinrichtung, die sich zur Erzeugung eines Magnetfeldes zusammen mit zumindest einem Rad dreht, und einer Magnetfeld-Detektoreinrichtung (14) zur Erfassung des von der Magnetfeld-Generatoreinrichtung erzeugten Magnetfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Detektoreinrichtung innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Generatoreinrichtung seitlich eines Rades angeordnet ist, das nicht von einer Lenkbewegung bewegt wird.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Generatoreinrichtung seitlich eines Hinterrades angeordnet ist und dass die Magnetfeld-Detektoreinrichtung in der Nähe eines Radkastens in einem hinteren Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad als Magnetfeld-Generatoreinrichtung einen das Magnetfeld erzeugenden Reifen umfasst, zwei Magnetfeld-Sensorelemente (18A, 18B, 24A, 24B) in einer Anordnung, bei der ihre Magnetfeld- Messrichtungen parallel zueinander oder in Reihe zueinander angeordnet sind, eine Schaltungsanordnung (20) zur Ansteuerung der beiden Magnetfeld-Sensorelemente und Bildung von Messsignalen von den beiden Magnetfeld-Sensorelementen, eine Differenzverstärkerschaltung (26) zur Differenzverstärkung der von der Schaltungsanordnung gebildeten Messsignale der beiden Magnetfeld-Sensorelemente, ein Analog-Digital-Umsetzer (28) zur Analog-Digital-Umsetzung des Differenzausgangssignals der Differenzverstärkerschaltung, und ein Mikrocomputer (30) zur Verarbeitung des Ausgangssignals des Analog-Digital-Umsetzers vorgesehen sind, und der Mikrocomputer einen Spitzenwert in dem Signalverlauf des Differenzausgangssignals auf der Basis des Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins einer Umkehr der Änderungsrichtung der Ausgangsdaten des Analog-Digital-Umsetzers und des Vorliegens einer einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitenden Potentialdifferenz zu einem unmittelbar vorhergehenden Spitzenwert als für die Reifenumdrehungserfassung maßgebenden, effektiven Spitzenwert bestimmt und einen Ausgangsimpuls in Abhängigkeit von dem Bestimmungsergebnis des effektiven Spitzenwertes abgibt.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Magnetfeld-Sensorelemente zwei magnetfeldabhängige Impedanzelemente (18A, 18B) umfassen und dass die Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der Magnetfeld-Sensorelemente und Bildung der Messsignale eine Oszillatorschaltung (20) zur Zuführung hochfrequenter Ströme zu den beiden magnetfeldabhängigen Impedanzelementen und zwei Sensorschaltungen (24A, 24B) zur Erfassung von Signalen aufweist, die eine Spannungsänderung zwischen den beiden Anschlüssen eines jeden der beiden magnetfeldabhängigen Impedanzelemente in Abhängigkeit von einem externen Magnetfeld wiedergeben.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputer jeweils einen Impuls mit einer geringen Impulsdauer abgibt, wenn ein Spitzenwert als effektiver Spitzenwert bestimmt wird.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert derart eingestellt wird, dass er innerhalb eines Bereiches von 10% bis 90% einer vorher gemessenen maximalen Potentialdifferenz zwischen Spitzenwerten liegt.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Generatoreinrichtung ein magnetisierter Stahlgürtel eines auf dem Rad angebrachten Reifens ist.
Fahrzeug mit einer Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Generatoreinrichtung ein magnetisiertes Element innerhalb des Rades ist.