DE69907768T2

DE69907768T2 - Verfahren zur Lokalisierung und Erkennung der Position von Kraftfahrzeugrädern

Info

Publication number: DE69907768T2
Application number: DE69907768T
Authority: DE
Inventors: Philippe Loy
Original assignee: Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Current assignee: Johnson Controls Automotive Electronics SAS
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: ES2198114T3; DE69907768D1; ATE240221T1; FR2774178B1; EP0931679A1; FR2774178A1; EP0931679B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Orten der Position der Räder auf einem Fahrzeug und ein Verfahren zum Erkennen der Position eines Rads auf einem Fahrzeug.
Man weiß, dass die Räder bestimmter Fahrzeuge jetzt mit Detektionsmodulen ausgestattet werden, die jeweils einen Temperaturaufnehmer und einen Druckaufnehmer sowie einen kleinen Sender umfassen, der dazu bestimmt ist, an ein von dem Fahrzeug getragenes Verarbeitungsorgan ein Detektionssignal zu übertragen, das für einen Zustand des Rades repräsentativ ist. Das Detektionsmodul ist auf der Felge des Rades im Inneren des dem Druck unterliegenden Bereichs angebracht. Der Sender des Detektionsmoduls führt periodisch einen Testsendung durch, die überprüfen soll, ob das System korrekt funktioniert. Der Testsignal umfasst zum Beispiel die Identifikation der Felge, die Spannung der in dem Modul enthaltenen Versorgungsbatterie sowie den Wert des und der Temperatur. Im Falle einer Temperaturerhöhung oder einer Druckabsenkung über vorbestimmte Grenzwerte wird von dem Detektionsmodul ein Alarm ausgesendet und die entsprechende Information auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angezeigt.
Es ist für den Fahrer eines Fahrzeugs natürlich interessant zu wissen, dass eine Anomalie an einem seiner Räder aufgetreten ist. Jedoch hängt die Dringlichkeit eines Eingriffs sehr von der Position des Rads ab, bei dem die Anomalie aufgetreten ist, so dass es für den Fahrer besondern nützlich ist, gleichzeitig mit der Existenz der Anomalie die Position des entsprechenden Rades zu kennen.
Bei derzeitigen Systemen ist es vorgesehen, bei der Montage in der Fabrik in das Verarbeitungsorgan die Identität der montierten Räder sowie ihre Position an dem Fahrzeug einzugeben. So ist es für das Verarbeitungsorgan möglich, die Position eines Rades zu identifizieren, das ein seine Identität enthaltendes Detektionssignal aussendet. Wenn die Position der Räder jedoch modifiziert wird, zum Beispiel anlässlich eines Wechsels der Räder, der die Abnutzung der Reifen ausgleichen soll, kann das Verarbeitungsorgan nicht über die Modifizierung der Position informiert werden und fährt damit fort, die Position eines Rades hinsichtlich seiner Identität anzuzeigen, so dass die angezeigte Positionsinformation im Falle einer Anomalie nicht der wirklichen Position des Rades am Fahrzeug entspricht.
Aus dem Dokument DE-A-196 08 479 ist es bekannt, die Position des Rades aus der Intensität des Detektionssignals abzuleiten, das von dem Verarbeitungsorgan empfangen wird. Bei einem derartigen Ortungsmodus ist dennoch das Risiko eines Ortungsfehlers vergleichsweise hoch.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Orten der Position der Räder auf einem Fahrzeug gemäß Anspruch 1 vorgesehen, das Räder aufweist, die jeweils mit einem Detektionsmodul versehen sind, das ein Detektionssignal sendet, das für einen Zustand des Rades repräsentativ ist, wobei das Fahrzeug mit einem Organ zur Verarbeitung des Detektionssignals ausgestattet ist, wobei das Verfahren die Schritte des Bestimmens, ausgehend von einer Umhüllenden des Detektionssignals, einer Signatur des Detektionssignals jedes Rads in Abhängigkeit von seiner Position auf dem Fahrzeug und des Speicherns dieser Signatur und der entsprechenden Position des Rads im Verarbeitungsorgan umfasst.
Es hat sich nämlich herausgestellt, dass aus Gründen von Ausbreitungsunterschieden des Detektionssignals in Abhängigkeit von der Position des Rads, wobei diese Unterschiede sich entweder aus der Drehrichtung des Rades oder aus von der Fahrzeugstruktur gebildeten Hindernissen ergeben, es möglich ist, aus dem von dem Verarbeitungsorgan empfangenen Detektionssignal ein Information abzuleiten, die für die Position des Rades signifikant ist und eine Signatur des entsprechenden Detektionssignals bildet. Insbesondere im Falle eines frequenzmodulierten Detektionssignals wird die Amplitude des von dem Verarbeitungsorgan empfangenen Signals durch die Drehung des Rades und die festen Hindernisse des Fahrzeugs verändert, so dass die Umhüllende dieses Signals eine Signatur bildet, die für die Position des Rades repräsentativ ist.
Das Ortungsverfahren umfasst vorzugsweise außerdem den Schritt des Verknüpfens der Signatur des Detektionssignals jeden Rades mit einer Identität des Rades in einem Speicher des Verarbeitungsorgans. Wenn die Übertragungsbedingungen des Detektionssignals die Analyse der Signatur dieses Signals nicht gestatten, bleibt es somit möglich, die Position des Rades zu erkennen, indem die letzte in Bezug auf die Identität des betreffenden Rades gespeicherte Radposition verwendet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zum Erkennen der Position der Räder auf einem Fahrzeug gemäß Anspruch 4, wobei das Fahrzeug Räder aufweist, die jeweils mit einem Detektionsmodul ausgestattet sind, das ein Detektionssignal sendet, das für einen Zustand des Rades repräsentativ ist, wobei das Fahrzeug mit einem Verarbeitungsorgan versehen ist, in dem die Signaturen des Detektionssignals gespeichert sind, die ausgehend von einer Umhüllenden des Detektionssignals für jedes Rad in Abhängigkeit von seiner Position erstellt wurden, wobei das Verfahren die Schritte des Analysierens der Signatur eines vom Verarbeitungsorgan empfangenen Detektionssignals, des Vergleichens dieser Signatur mit den gespeicherten Signaturen und des Ableitens der Position des entsprechenden Rads auf dem Fahrzeug daraus umfasst.
Die Bestimmung und Analyse der Signatur wird vorzugsweise für eine Raddrehzahl bestimmt, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 60 bis 100 km/Stunde entspricht. Man profitiert somit zugleich von einer Drehzahl des Rades, die ausreichend hoch ist, um eine signifikante Komponente in der Signatur des Detektionssignals zu erzeugen, und von einer guten Definition der Umhüllenden des Detektionssignals.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Studium der folgenden Beschreibung einer besonderen, die Erfindung nicht begrenzenden Ausführungsform unter Bezug auf die folgenden beigefügten Figuren:
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das den Einsatz der erfindungsgemäßen Verfahren gestattet,
2 ist ein Blockschema des Ortungs- und Erkennungsverfahrens für die Position eines Rades an einem Fahrzeug.
In Bezug auf die Figuren ist das Ortungs- und Erkennungsverfahren für die Position eines Rades dazu bestimmt, an einem Fahrzeug 1 eingesetzt zu werden, das Räder 2 aufweist, die jeweils auf an sich bekannte Weise mit einem Detektionsmodul 3 ausgestattet sind, das ein Detektionssignal, das auf für den Zustand des Rades, insbesondere die Temperatur oder den Druck des Rades, repräsentative Weise diskret amplituden- oder frequenzmoduliert ist, zu einem in dem Fahrzeug montierten Verarbeitungsorgan 4 sendet. Wenn das Fahrzeug sich nach vorne bewegt, drehen sich die rechten Räder des Fahrzeugs von außen gesehen im Uhrzeigersinn, während die linken Räder sich im Gegenuhrzeigersinn drehen. Da die Module 3 auf den Felgen der Räder, das heißt in einem Abstand zu der Drehachse der Räder, angebracht sind, führt die Drehung der Räder wegen dieses Umstands zu einem Ausbreitungsunterschied der von den in den rechten und linken Rädern enthaltenen Modulen ausgesendeten Signale. Zudem bildet der Motorblock 5 ein Hindernis, das auf unterschiedliche Weise die Ausbreitung der von den vorderen Modulen kommenden und der von den hinteren Modulen kommenden Signale modifiziert, wobei andere Elemente der Fahrzeugstruktur diese Unterschiede erhöhen können. Das von der Verarbeitungseinheit empfangene Signal wird auf diese Weise analog amplitudenmoduliert.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen diese Modulation auszuwerten, um eine Signatur des Detektionssignals jedes Rades in Abhängigkeit von seiner Position zu ermitteln. Die Signatur wird zum Beispiel dadurch ermittelt, dass das von dem Verarbeitungsorgan 4 empfangene Detektionssignal gefiltert und auf geeignete Weise verarbeitet wird, um aus diesem das Profil der Umhüllenden des Detektionssignals zu extrahieren und die entsprechende Signatur in dem Verarbeitungsorgan 4 zu speichern.
Die anfängliche Speicherung der jeweils einem der Räder entsprechenden Signaturen kann durch Modellierung für ein Fahrzeug eines gegebenen Typs durchgeführt werden, indem nacheinander ein mit einem Detektionsmodul ausgestattetes Rad in jeder der Positionen an dem Fahrzeug montiert wird und indem die Signatur des in dem Verarbeitungsorgan empfangenen Detektionssignals aufgezeichnet wird und dann diese Signaturen in jedem der Verarbeitungsorgane des Fahrzeugs des gleichen Typs gespeichert werden, wobei gleichzeitig jede Signatur mit der entsprechenden Position des Rades an dem Fahrzeug verknüpft wird. Ein weiteres Verfahren zur Durchführung der Speicherung von Signaturen, die mit der Position der Räder verknüpft sind, besteht darin, die Identität der Module jedes Rades des Fahrzeugs bei der anfänglichen Montage festzustellen, die Identität in dem Speicher des Verarbeitungsorgans mit der Position der Räder, die montiert wurden, zu verknüpfen und dann die Räder in Drehung zu versetzen und die Signatur jedes der Räder zu bestimmen, indem sie mit der durch das Detektionssignal gesendeten Identität verknüpft werden. Die doppelte Verknüpfung Identität/Position des Rades und Identität/Signatur des Detektionssignals gestattet es dann, die Verknüpfung zwischen der Signatur des Detektionssignals und der Position des entsprechenden Rades durchzuführen.
In dem einen wie dem anderen Fall wird die Signatur des Detektionssignals auf diese Weise in Beziehung zu der Position eines Rades relativ zum Fahrzeug gespeichert. Um später die Position eines Rades zu erkennen, das ein Testsignal oder einen Alarm aussendet, genügt es dann, die Signatur eines von dem Verarbeitungsorgan 4 empfangenen Detektionssignals zu analysieren, diese Signatur mit den gespeicherten Signalen zu vergleichen und daraus die Position des entsprechenden Rades an dem Fahrzeug abzuleiten.
Es zeigt sich, dass die mit der Drehung der Räder verbundene Störung in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl variiert. Erfindungsgemäß ist es vorzugsweise vorgesehen, die anfängliche Modellierung und die Analyse der Signaturen für eine Drehzahl der Räder durchzuführen, die einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Größenordnung von 60 bis 100 km/Stunde entspricht. Um eine Erkennung der Position eines Rades außerhalb dieser Geschwindigkeiten durchführen zu können, ist es vorteilhafterweise vorgesehen, in dem Verarbeitungsorgan die letzte für jedes Rad in Beziehung zu seiner Identität festgestellte Position zu speichern. Für das Erkennen der Position eines Rades genügt es dann, die Identität des Rades, die auf an sich bekannte Weise in dem Detektionssignal übertragen wird, festzustellen, um daraus dessen Position abzuleiten.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt und es können Ausführungsvarianten vorgesehen werden, wie sie durch die Ansprüche definiert sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Orten der Position der Räder auf einem Fahrzeug (1), das Räder (2) aufweist, die jeweils mit einem Detektionsmodul (3) versehen sind, das ein Detektionssignal sendet, das für einen Zustand des Rads repräsentativ ist, wobei das Fahrzeug mit einem Organ (4) zur Verarbeitung des Detektionssignals ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte des Bestimmens, ausgehend von einer Umhüllenden des Detektionssignals einer Signatur des Detektionssignals jedes Rads in Abhängigkeit von seiner Position auf dem Fahrzeug und des Speicherns dieser Signatur und der entsprechenden Position des Rads im Verarbeitungsorgan umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem den Schritt des Assoziierens der Position jedes Rads mit seiner Identität im Verarbeitungsorgan (4) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signatur des Detektionssignals für eine Raddrehzahl bestimmt wird, die einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs von 60 bis 100 km/Stunde entspricht.
Verfahren zum Erkennen der Position eines Rads auf einem Fahrzeug (1), das Räder (2) aufweist, die jeweils mit einem Detektionsmodul (3) ausgestattet sind, das ein Detektionssignal sendet, das für einen Zustand des Rads repräsentativ ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mit einem Verarbeitungsorgan (4) versehen ist, in dem die Signaturen des Detektionssignals gespeichert sind, die ausgehend von einer Umhüllenden des Detektionssignals für jedes Rad in Abhängigkeit von der Position des jeweiligen Rads erstellt wurden, wobei das Verfahren die Schritte des Analysierens der Signatur eines vom Verarbeitungsorgan empfangenen Detektionssignals, des Vergleichens dieser Signatur mit den gespeicherten Signaturen und Ableitens der Position des entsprechenden Rads auf dem Fahrzeug daraus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen der Position eines Rads für eine Raddrehzahl durchgeführt wird, die einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs von 60 bis 100 km/Stunde entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für Geschwindigkeiten des Fahrzeugs, die kein Erkennen der Position eines Rads durch Analysieren der Signatur des Detektionssignals gestatten, das Erkennen der Position des Rads unter Verwendung der letzten, in Bezug auf die Identität des betroffenen Rads gespeicherten Radposition durchgeführt wird.