Beschreibung
Titel
Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Fahrzeugdaten, insbesondere von Reifendruckdaten
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Verarbeitung von Fahrzeugdaten, insbesondere Reifendruckdaten nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 53 000 A1 ist ein Verfahren zur Versorgung eines Kraftfahrzeugs mit Daten bekannt. Hierbei werden in festen Zeitabständen Daten mittels einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung übermittelt. Die Daten müssen hierfür beispielsweise eine Endmarkierung aufweisen, um der Empfangseinheit das Ende des Datentransfers mitzuteilen. Nachteilig bei dem angegebenen Verfahren ist jedoch, dass das so aufgebaute System nicht batteriebetrieben werden kann, da die Empfangseinheit einen komplexen Aufbau zur Datenerfassung besitzen muss und so einen hohen Bedarf an Energie aufweist. Ein so aufgebautes System wäre schnell nach dem Entladen der Batterie nicht mehr funktionsfähig.
Offenbarung der Erfindung
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch beziehungsweise den nebengeordneten Ansprüchen, wird als Empfangseinheit ein energiesparsamer Schwellwertempfänger oder Carrier-ID-Empfänger verwendet. In vorteilhafter weise ist somit der Energiebedarf der erfindungsgemäßen Empfangseinheit gegenüber komplex aufgebauten Empfängern reduziert. Eine Energieversorgung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mittels einer Batterie ist daher möglich, ohne dass die Lebensdauer der Vorrichtung durch eine erschöpfte Batterie wesentlich herabgesetzt wird und ohne kostspielige Maßnahmen zur Energiegewinnung ergreifen zu müssen.
Unter einer Empfangseinheit soll ein Bauteil zum Empfangen von Signalen und zum Versenden von Signalen verstanden werden. Je nach eingestelltem Betriebsmodus empfängt oder sendet folglich die Empfangseinheit Signale. Es wird im weiteren jedoch nur von der Empfangseinheit gesprochen, da im erfindungsgemäßen Verfahren das Empfangen von Signalen von diesem Bauteil von Bedeutung ist. Die erfindungsgemäße Sendeeinheit ist ebenfalls ein Bauteil, das sowohl Signale empfängt als auch sendet. Da im erfindungsgemäßen Verfahren speziell die Versendung der Signale von diesem Bauteil von Bedeutung ist, wird das Bauteil als Sendeeinheit bezeichnet.
Ist die Vorrichtung zur Verarbeitung oder Messung von Reifendruckdaten vorgesehen, so weist bevorzugt die Radelektronik die Empfangseinheit auf. In vorteilhafter Weise ist so die Empfangseinheit räumlich nah an der Stelle, an der die Reifendruckdaten gemessen werden.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Trigger-Sender in der Sendeeinheit auf. Durch die Verwendung eines Trigger-Senders wird ebenfalls bevorzugt der Energiebedarf der Vorrichtung herabgesetzt, da die Empfangseinheit nicht ständig von der Sendeeinheit angesprochen wird.
Bevorzugt sendet die Sendeeinheit bei einer Frequenz von etwa 80 bis 250 kHz, besonders bevorzugt bei einer Frequenz von etwa 110 bis 150 kHz, ganz besonders bevorzugt bei einer Frequenz von etwa 120 bis 130 kHz. In vorteilhafter Weise kann dadurch die elektromagnetische Verträglichkeit der Vorrichtung verbessert werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Empfangseinheit zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Empfangseinheit, aber auch die Sendeeinheit oder die Messeinheit, kann bevorzugt auch mit anderen Komponenten, die nicht zur Vorrichtung gehören, verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung der Vorrichtung. Dabei wird bevorzugt die Kommunikation einer Sendeeinheit mit einer Empfangseinheit in einem Tire-Pressure-Monitoring-
System (TPMS) gesteuert. Die Sendeeinheit sendet bei einer Funkübertragung ein Signal zu der Empfangseinheit. Die Empfangseinheit und/oder die Sendeeinheit sind batteriebetrieben, wobei als Empfangseinheit ein Schwellwertempfänger oder ein Carrier-ID-Empfänger verwendet wird. Durch die Verwendung eines einfachen Schwellwertempfängers oder Carrier-ID-Empfängers ist es vorteilhaft möglich, den Energiebedarf der Empfangseinheit niedrig zu halten. Zudem ist vorteilhaft das Signal sehr unkompliziert aufgebaut. Der Aufbau des Signals mit einer Anfangsmarkierung und/oder einer Endmarkierung ist somit nicht nötig. In Folge des einfachen Signalaufbaus ist auch die Verwendung einer einfach aufgebauten Sendeeinheit möglich, wobei diese vorteilhaft ebenfalls weniger Energie benötigt als eine komplex aufgebaute Sendeeinheit.
Bevorzugt wird bei der Funkübertragung des Signals ein erster Signalanteil mit mindestens einem Funksignal und ein zweiter Signalanteil mit mindestens einem Funksignal übertragen. Vorzugsweise wird dabei der erste Signalanteil in einem ersten Zeitintervall und der zweite Signalanteil in einem zweiten Zeitintervall von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit gesendet, wobei sowohl das erste Zeitintervall als auch das zweite Zeitintervall größer sind, als für die Übertragung der Funksignale im jeweiligen Zeitintervall notwendig ist. Das bedeutet, dass beispielsweise zwischen zwei Funksignalen, die in einem Zeitintervall gesendet werden, eine Lücke vorliegen kann. In dieser Lücke werden bevorzugt keine Funksignale von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit übertragen beziehungsweise die Sendeeinheit sendet in dieser Lücke keine Signale beziehungsweise die Sendeeinheit strahlt in dieser Lücke keine Energie ab. Das Zeitintervall wird folglich durch die Lücke größer, als für die eigentliche
Übertragung der Funksignale ohne Lücke notwendig ist. Selbstverständlich können auch mehr als zwei oder nur ein Funksignal in einem der Zeitintervalle gesendet werden, wobei bei einer Mehrzahl von Funksignalen Lücken zwischen den Funksignalen vorkommen können. Die Lücken und die Funksignale sind beliebig im ersten und/oder im zweiten Zeitintervall verteilt, wobei die Lücken bevorzugt eine Mindestlänge aufweisen. Im weiteren wird von einer Mehrzahl von Funksignalen, die übertragen werden, ausgegangen.
Vorzugsweise werden die von der Empfangseinheit empfangenen Funksignale in Abhängigkeit des Funksignals von der Empfangseinheit verarbeitet oder nicht. Wird beispielsweise ein Schwellwertempfänger als Empfangseinheit verwendet, so werden beispielsweise die Funksignale gezählt, die den Schwellwert überschreiten. Die Empfangseinheit verarbeitet folglich diese Funksignale, indem diese Funksignale gezählt werden. Überschreiten die Funksignale den Schwellwert nicht, werden die Funksignale beispielsweise nicht gezählt und somit nicht von der Empfangseinheit verarbeitet. Wird als Empfangseinheit ein Carrier- ID-Empfänger verwendet, werden bevorzugt nur die Funksignale, die eine bestimmte Trägerfrequenz (als Carrier-ID) aufweisen, gezählt. Selbstverständlich kann die Empfangseinheit die Funksignale auch nur empfangen und weiterleiten. In diesem Fall wird eine Verarbeitung der Funksignale (beispielsweise wie eben beschrieben) von einem anderen Gerät übernommen.
Bevorzugt wechselt die Vorrichtung ihren Betriebmodus, wenn im ersten und im zweiten Zeitintervall eine vorgegebene Anzahl von Funksignalen von der Empfangseinheit verarbeitet wird. Beispielsweise kann die Messeinheit aktiviert werden, wenn die Empfangseinheit im zweiten Zeitintervall die gleiche Anzahl von Funksignalen gezählt hat, wie im ersten Zeitintervall. In diesem Fall kann beispielsweise die Messung des Reifendrucks durch die Messeinheit erfolgen. Die gemessenen Daten können dann beispielsweise durch die Empfangseinheit versendet werden, wenn diese in einen Sendebetriebsmodus gewechselt ist.
Vorzugsweise wechselt die Vorrichtung ihren Betriebsmodus nicht, wenn im ersten Zeitintervall und im zweiten Zeitintervall eine von der vorgegebenen Anzahl abweichende Anzahl von Funksignalen von der Empfangsvorrichtung verarbeitet wird. Ist die Anzahl der gezählten Funksignale beispielsweise im zweiten Zeitintervall ungleich der Anzahl der gezählten Funksignale im ersten Zeitintervall, so wird bevorzugt keine Messung des Reifendrucks von der Messeinheit durchgeführt. Die Empfangseinheit verbleibt in diesem Fall bevorzugt im Empfangsmodus.
Besonders bevorzugt sind über die Anzahl der verarbeiteten Funksignale im ersten und im zweiten Zeitintervall verschiedene Betriebsmodi der Vorrichtung
auswählbar. Besonders bevorzugt erfolgt dabei jedoch nur dann eine Änderung des Bethebsmodus der Vorrichtung, wenn die Anzahl der gezählten Funksignale im zweiten Zeitintervall gleich der gezählten Funksignale im ersten Zeitintervall ist. Besonders bevorzugt ist jedem möglichen Betriebsmodus der Vorrichtung eine vorgegebene Anzahl von Funksignalen im ersten und/oder im zweiten Zeitintervall zugeordnet. In Abhängigkeit von der Anzahl der verarbeiteten Funksignale wird dabei jeweils ein anderer Betriebsmodus der Vorrichtung aufgerufen beziehungsweise gestartet. Beispielsweise kann die Vorrichtung aus einem Ruhemodus in einen Messmodus übergehen, wenn die Anzahl der gezählten Funksignale im ersten und im zweiten Zeitintervall jeweils drei betragen hat. Bei einer Anzahl von beispielsweise jeweils zwei gezählten Funksignalen im ersten und im zweiten Zeitintervall kann die Vorrichtung beispielsweise Messdaten, beispielshalber des Reifendrucks, auswerten und versenden. Bei einem gezählten Funksignal im ersten und im zweiten Zeitintervall wechselt die Vorrichtung beispielsweise in den Ruhemodus. Selbstverständlich können auch nur
Komponenten der Vorrichtung ihren Betriebsmodus wechseln. Beispielsweise kann nur die Empfangseinheit bei einem gezählten Funksignal im ersten und im zweiten Zeitintervall in einen Ruhemodus wechseln.
Bevorzugt ist die Länge des ersten und/oder des zweiten Zeitintervalls definiert. Hierdurch wird vorteilhaft verhindert, dass Funksignale, die im ersten Zeitintervall gesendet werden, versehentlich zum zweiten Zeitintervall gezählt werden oder umgekehrt. Denkbar ist jedoch auch, dass die Länge des ersten und/oder des zweiten Zeitintervalls durch Funksignale bestimmt werden. Beispielsweise kann von der Sendeeinheit ein Anfangsfunksignal und/oder ein Endfunksignal gesendet werden, wodurch die Länge der Zeitintervalle für die Empfangseinheit klar begrenzt sind. Ein solches Anfangs- und/oder Endfunksignal kann beispielsweise eine bestimmte Frequenz oder eine bestimmte Übertragungsdauer aufweisen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 stellt schematisch eine Empfangseinheit und eine Sendeeinheit dar.
Figur 2 stellt schematisch ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung dar.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der Figur 1 sind schematisch eine Sendeeinheit 12 und eine Empfangseinheit 13 dargestellt. Die Sendeeinheit 12 sendet beim erfindungsgemäßen Verfahren Funksignale zur Empfangseinheit 13. Die Sendeeinheit 12 kann jedoch auch Daten von der Empfangseinheit 13 empfangen und die Empfangseinheit 13 kann entsprechend Daten zur Sendeeinheit 12 senden. Der Pfeil 14 stellt diesen bidirektionalen Datenaustausch zwischen der Empfangseinheit 13 und der Sendeeinheit 12 schematisch dar. Die Empfangseinheit 13 kann jedoch auch von anderen Geräten (nicht dargestellt) Daten empfangen, wie der Pfeil 15 darstellt. Weiterhin kann die Empfangseinheit 13 auch an andere Geräte Daten versenden, wie der Pfeil 16 darstellt. Die Datenübertragung zwischen der Empfangseinheit 13 und den anderen Geräten kann dabei kabelgebunden und/oder durch eine Funkübertragung erfolgen. Ein anderes Gerät kann beispielsweise ein Speichergeräte sein, welches die Funksignale der Sendeeinheit 12 zählt und/oder speichert.
In der Figur 2 ist schematisch eine Ablaufskizze eines Verfahrens zur Steuerung einer Vorrichtung dargestellt. Das Verfahren beginnt beispielsweise beim Schritt 1 , bei dem die Empfangseinheit 13 auf die Funkübertragung eines Signals von der Sendeeinheit 12 wartet. In Schritt 2 empfängt die Empfangseinheit 13 einen ersten Signalanteil, wobei der erste Signalanteil in einem ersten Zeitintervall übertragen wird. Die Übertragung des ersten Signalanteils im ersten Zeitintervall stellt der Schritt 3 dar. Im ersten Zeitintervall werden als erster Signalanteil bevorzugt Funksignale übertragen, wobei die Funksignale von der Empfangseinheit 13 verarbeitet werden können oder nicht. Die Verarbeitung der Funksignale erfolgt dabei bevorzugt so, dass die Anzahl der Funksignale, die beispielsweise einen Schwellwert überschreiten oder eine bestimmte Trägerfrequenz als Carrier-ID aufweisen, gezählt wird. In Schritt 4 erfolgt die Zählung dieser Funksignale. Die Anzahl der gezählten Funksignale im ersten Zeitintervall wird beispielsweise als
Wert N gespeichert. Bis zum Ende des ersten Zeitintervalls wartet die Empfangseinheit 13 auf die Übertragung weiterer Funksignale, wie der Schritt 5 darstellt. Bei Schritt 6 beginnt der zweite Zeitintervall. In Schritt 7 werden Funksignale im zweiten Zeitintervall empfangen. Bevorzugt werden diese Funksignale gezählt, wenn sie die gleiche Trägerfrequenz aufweisen oder den gleichen Schwellwert überschreiten, wie die Funksignale im ersten Zeitintervall. Die Anzahl der gezählten Funksignale wird beispielsweise als Wert M gespeichert. In Schritt 8 werden bis zum Ende des zweiten Zeitintervalls alle empfangenen Funksignale entsprechend gezählt oder nicht. Nach dem zweiten Zeitintervall werden die Werte N und M verglichen. Im Punkt 9 ist beispielsweise die Anzahl der gezählten Funksignale im ersten und im zweiten Zeitintervall gleich. Es folgt dann der Schritt 10, bei dem beispielsweise verschiedene Betriebsmodi der Vorrichtung gestartet werden. In Abhängigkeit von den Werten N, M sind dabei unterschiedliche Betriebesmodi der Vorrichtung bei Schritt 10 wählbar. Stehen N und M beispielsweise für drei gezählte Funksignale, so wird beispielsweise eine Messung eines Reifendrucks eines Fahrzeugs vorgenommen. Ist die Anzahl der gezählten Funksignale im ersten und im zweiten Zeitintervall ungleich, wie es der Punkt 11 darstellt, erfolgt keine Änderung des Betriebsmodus der Vorrichtung. Die Empfangseinheit 13 wartet stattdessen erneut auf die Funkübertragung der Sendeeinheit 12, wie in dem Schritt 1. Bevorzugt gibt es so viele verschiedene Variationen der Werte N, M wie es Betriebsmodi der Vorrichtung gibt. Bei drei Betriebsmodi der Vorrichtung können beispielsweise drei verschiedene Anzahlen von Funksignalen als N, M Wert gespeichert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch das unkomplizierte Verfahren eine kostengünstige Sendeeinheit 12 und eine kostengünstige Empfangseinheit 13 aufweisen. In vorteilhafter weise ist der Energieverbrauch der verwendeten Empfangseinheit 13 und der verwendeten Sendeeinheit 12 dabei sehr niedrig, so dass die Vorrichtung mit einer Batterie zur Stromversorgung beziehungsweise zur Energielieferung betrieben werden kann. Da eine Änderung des Betriebsmodus der Vorrichtung erst dann erfolgt, wenn im ersten und im zweiten Zeitintervall eine vorgegebene Anzahl von gezählten Funksignalen vorliegen, wechselt die Vorrichtung erst bei einer so erfolgten zweifachen Abfrage in einen anderen Betriebsmodus. Hierdurch wird die Vorrichtung zuverlässiger, da die Wahrscheinlichkeit für einen Wechsel in einen falschen Betriebsmodus durch eine falsche Signalübertragung zwischen
Sendeeinheit 12 und Empfangseinheit 13 verringert wird. Zudem wird hierdurch auch gleichzeitig Energie gespart, da beispielsweise andere Bauteile der Vorrichtung nicht fälschlich gestartet werden, wenn die Vorrichtung in einen falschen Betriebsmodus gewechselt ist. Solche Bauteile können beispielsweise Mikrokontroller sein.