WO2009050020A1 - Verfahren zum betrieb eines reifendrucküberwachungssystems und ein reifendrucküberwachungssystem - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines reifendrucküberwachungssystems und ein reifendrucküberwachungssystem Download PDF

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WO2009050020A1
WO2009050020A1 PCT/EP2008/062933 EP2008062933W WO2009050020A1 WO 2009050020 A1 WO2009050020 A1 WO 2009050020A1 EP 2008062933 W EP2008062933 W EP 2008062933W WO 2009050020 A1 WO2009050020 A1 WO 2009050020A1
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WO
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control unit
microcontroller
measurement
monitoring system
operating mode
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Application number
PCT/EP2008/062933
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English (en)
French (fr)
Inventor
Davide Buro
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver

Definitions

  • the invention is based on a method for controlling a tire pressure monitoring system according to the preamble of claim 1.
  • DE 41 33 993 C2 discloses a device for measuring a tire pressure which comprises a control unit consisting of a semiconductor pressure sensor, a transmitting device and an energy source for integration into a tire.
  • the control unit has no possibilities for the configuration and / or adaptation to specific measurement requirements, such as requirements for a specific measurement frequency, a special sequential measurement process and / or a required data transmission frequency.
  • variable configuration of the measuring method allows the use of the tire pressure monitoring system in applications with different demands on the measuring method, such as different requirements a measurement frequency, a sequential measurement sequence of various measurements (temperature measurement, pressure measurement, supply voltage measurement, etc.), a measurement accuracy, a measurement threshold for outputting an alarm signal and / or a data transmission rate. This makes it possible, in particular with a single tire pressure monitoring system, to meet the requirements of various
  • the energy consumption of the tire pressure monitoring system according to the invention is minimized, since in the first operating mode for carrying out the measuring method only the comparatively low energy consuming control unit is activated, while the comparatively high energy consuming microcontroller, which for more complex analysis and evaluation of the measurement data of the control unit and the configuration the control unit is used, is activated only when needed.
  • the present invention has the energy saving advantages of a tire pressure measurement device consisting of only a hardware-based controller, and combines these advantages with the advantages of the variable usability of a tire pressure measurement device consisting only of a software-controlled microcontroller.
  • a microcontroller is a circuit which is software controlled by a software program stored in a program memory.
  • a control unit essentially consists of discrete components, which are almost fixed in their sequence due to their fixed architecture.
  • a deactivated state comprises any state which has a significantly lower energy consumption compared to the activated state.
  • a deactivated state may include a completely off state, a standby mode, and / or a sleep state.
  • energy consumption is of central importance for the longevity and thus also for the costs of a tire pressure monitoring system.
  • the microcontroller is activated by the control unit at the beginning of the second operating mode and preferably the microcontroller deactivates itself after the second operating mode and / or that the measuring method is carried out only in the first operating mode.
  • the second operating mode is particularly advantageously initiated by the control unit as required. If necessary within the meaning of the present invention includes any state which deviates from a normal state. Such a deviation includes, for example, a suddenly occurring deviation of measured data, an undershooting or exceeding of threshold values by the measured data and / or a lack of measured data.
  • the measuring method itself is carried out only by the control unit activated in the first operating mode, so that the energy consumption during the measuring method is minimized.
  • the first and / or second operating mode are performed cyclically, wherein preferably a first time duration of the first operating mode is at least twice, more preferably at least five times and most preferably at least ten times longer than a second time duration of the second operating mode ,
  • the first operating mode is performed significantly longer than the second operating mode, so that the total energy consumption is significantly reduced by the low energy consumption in the first mode of operation.
  • the control unit is configured by the microcontroller in the second operating mode, in particular setting means of the control unit, such as preferably bit switch and / or counter, are set by the microcontroller and wherein the measuring method and / or the first or second time period are changeable.
  • the tire pressure monitoring system is variably configurable and adaptable to specific requirements of the respective application.
  • the control of the first and / or second time duration and / or the control of the frequency of carrying out a measuring method makes it possible to optimize the energy consumption. For example, increasing the measuring frequency or switching on additional measurements performed only in the detection of a sudden pressure loss, so that thereby increased energy consumption occurs only when needed, while in the normal state, the minimization of energy consumption is feasible.
  • control unit compares first measurement data of a first measurement method with second measurement data of a second measurement method, wherein the microcontroller is preferably activated by the control unit as a function of the comparison of the first and the second measurement data.
  • the cyclical performance of a plurality of measurement methods is thus possible, with newly acquired second measurement data being roughly compared with the first measurement data obtained "in advance.”
  • the tire pressure monitoring system consumes comparatively little energy and usually requires no configuration on the part of the microcontroller
  • the microcontroller turns on the measured data on the basis of the more complex software programs and reconfigures the control unit, so that, for example, a decreasing tire pressure leads to an increase in the measuring frequency, the second measurement data from the first measurement data beyond a predetermined tolerance range. so that the speed of the tire pressure drop can be analyzed.
  • the microcontroller or the newly configured control unit outputs a corresponding warning message to the vehicle electronics.
  • control unit compares third measured data of a third measuring method with threshold values, wherein an exceeding or undershooting of the threshold values by the third measured data of the microcontroller is activated by the control unit.
  • third measurement data are thus compared with threshold values in order to detect a deviation from the normal state.
  • the threshold values are preferably set by the microcontroller in the control unit.
  • the microcontroller performs methods for data analysis of the first, second and / or third measurement data and, in particular, the control unit is configured as a function of this data analysis.
  • a comparatively complex data analysis of the measured data by means of the microcontroller is possible. For example, it is possible to carry out a comparison of a measured pressure change with a simultaneously measured temperature change in order to be able to differentiate a pressure change, which arises solely as a result of a temperature change, from a pressure change which arises as a function of a sudden or permanent tire leakage.
  • the measuring method comprises a temperature measurement, a pressure measurement, a
  • Motion measurement and / or a supply voltage measurement includes and / or that a transmission or reception process for wireless data transmission is performed by the controller, these measurements and / or data transmission are preferably carried out sequentially.
  • the sequential execution of said measurements enables a verification of the operational readiness of the tire pressure sensor and / or a comparatively complex analysis and evaluation of the measured data measured.
  • a pressure difference can be analyzed for dependencies of a temperature difference.
  • operating data, control data and / or warning signal between the vehicle electronics, so that the vehicle electronics visually and / or acoustically possible warning signals, eg., In case of sudden pressure loss of a tire, and / or breakdowns, for example. In case of failure of the tire pressure sensor system, notifies a vehicle driver.
  • Another object of the present invention is a
  • Tire pressure monitoring system for performing a method according to the invention, wherein the measuring device comprises both a control unit, as well as a microcontroller.
  • the relatively energy-saving control unit is thus available for the cyclical implementation of the measurement method, while complex analysis and evaluation of measurement data, which are performed only in a case of need, performed by a microcontroller, which naturally has a higher energy consumption.
  • the total energy consumption of the variable-use tire pressure monitoring system is thus significantly reduced in comparison to the prior art.
  • the control unit and the microcontroller are integrated on a single board and / or in a single semiconductor element.
  • control unit comprises adjusting means for the configuration of the control unit, wherein the adjusting means are set by the microcontroller and wherein preferably the adjusting means comprise bit switches and / or counters.
  • the operation of the control unit is particularly advantageous in a simple manner by the microcontroller configurable, preferably only by switching of bit switches and / or counters by the microcontroller.
  • control unit has a memory unit for storing first measurement data of a first measurement method, a comparison unit for comparing second measurement data of a second measurement method with the first measurement data of the memory unit and an activation unit for activating the microcontroller as a function of the comparison of the first and the second having second measured data.
  • control unit is permanently activated and the microcontroller is only activated as required by the control unit, wherein preferably the measuring device is integrated in a vehicle tire.
  • Figure 1 is a schematic flow diagram of a method for Betheb a
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a tire pressure monitoring system according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a schematic flow chart of a method for operating a tire pressure monitoring system according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a schematic flowchart of a method for operating a tire pressure monitoring system according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows a schematic flow chart of a method for operating a tire pressure monitoring system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic flowchart of a method for operating a tire pressure monitoring system according to a first embodiment of the present invention, wherein in a first method state 30, a control unit 2 of a tire pressure monitoring system 1 performs no measuring methods 4 ', 4 ", 5, 6 and the control unit 2 and / or the microcontroller 3 remain in a standby position having a comparatively low energy consumption
  • a first adjustment means 9 is queried as to whether a movement measurement 5 for detecting a tire rotation movement and / or a supply voltage measurement 6 is carried out to check the battery state of charge
  • a query of a second setting means 9 "in a fourth method state brings about a data comparison 10 of the measured second measured data in a preceding measuring cycle measured and stored in a memory unit first measurement data, wherein preferably then the first measurement data in the memory unit are replaced by the second measurement data.
  • the tire pressure monitoring system 1 changes from the first operating mode to a second operating mode, whereby the microcontroller 3 is activated by the control unit 2.
  • the microcontroller 6 analyzes the second measurement data and evaluates it in a fifth method state. Depending on this analysis and evaluation, in particular the adjusting means 9 of the control unit are reconfigured.
  • the second operating mode is terminated, ie the microcontroller 3 is deactivated again, and the tire pressure monitoring system 1 is again in the first operating mode.
  • the tire pressure monitoring system is set to an error status 34 in response to a third egg setting means 9 ', the method is aborted, the microcontroller 3 is restarted 32 and the tire pressure monitoring system 1 is reinitialized 33
  • a seventh process state as a function of a fourth setting means 9 "", preferably the battery voltage is measured and / or a transmitting or receiving operation 7 for wireless data transmission is carried out with vehicle electronics which, for example, provide information about the operating state of the vehicle
  • Tire pressure monitoring system 1 and / or a warning signal transmits to the vehicle electronics.
  • a fifth setting means 90 for selectively overtemperature detection 31 is particularly preferably queried in an eighth process state.
  • the tire pressure monitoring system 1 is switched off and restarted 32 after a certain reduction in the temperature of the microcontroller 3 and the tire pressure monitoring system 1 reinitialized 33.
  • the eighth process state is followed by the first process state 30 and the described method is carried out again.
  • this displacement is provided in the first state 30 by further adjustment means 90 'either after the movement measurement 5 or after the data comparison 10. This occurs in particular when the movement measurement 5 detects no rotational movement of the vehicle tire or the data comparison 10 in FIG a deviation of the second measurement data from the first measurement data detected a predetermined tolerance range.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a tire pressure monitoring system 1 with a control unit 2 and a
  • Microcontroller 3 shown according to a second embodiment of the present invention wherein various functions or process states 5, 6, 7, 30, 31, 32, 33, 35 of the control unit 2 by a plurality of setting means 9 shown in Figure 3 are performed sequentially.
  • the functions or process states 5, 6, 7, 30, 31, 32, 33 are identical to those of the illustrated in Figure 1 functions or process states 5, 6, 7, 30, 31, 32, 33 of the first embodiment, wherein a additional method state 35 comprises a test routine for checking the operability of the tire pressure monitoring system 1.
  • FIG. 3 shows a schematic flowchart of a method for operating a tire pressure monitoring system according to a third embodiment of the present invention, wherein in a method state 40 an adjustment means 9 is queried as to whether a function or a process state 42 is performed or run through before a further method state 41 shall be.
  • the mode of operation is thus determined solely by this setting means 9, which in particular comprises a bit switch.
  • FIG. 4 shows a schematic flowchart of a method for operating a tire pressure monitoring system according to a fourth embodiment of the present invention, wherein only five setting means 50, 51, 52, 53, 54 and generally different process states are illustrated and wherein the setting means 9 illustrate the cyclical sequence of FIG process states 55, 56, 57, 57 ', 58, 59, 59', 59 ", 59 '", 59 “” to be sequentially determined, since each adjustment means 9 has two subsequent process states and, due to its configuration set by the microcontroller 2, intervenes the two process states each determined one.
  • FIG. 5 shows a schematic flowchart of a method for operating a tire pressure monitoring system according to a fifth embodiment of the present invention, wherein an exemplary sequential sequence of the plurality of functions or process states 7, 5, 4 ", 4 ', 6, 3, 7, 30, 31 which are identical to the functions or method states according to the first and second embodiments illustrated in Figures 1 and 2.
  • the sequence of the functions or process states 7, 5, 4 ", 4 ', 6, 3, 7, 30 is determined by a plurality of adjusting means 62, 63, 64, 65, 66, 67, which are configured by the microcontroller 3.
  • the respective active process states are additionally illustrated by an activation diagram 69, wherein each process state is switched to "high" successively once per cycle
  • the duration of the second operating mode of the tire monitoring system 1, which comprises an activated microcontroller 3, is defined by the interval 8 and the time duration of the tire monitoring system Measuring method 4 ", 4 characterized by the interval 12.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems mit einem Steuerwerk zur Durchführung von Messverfahren und einem Mikrokontroller vorgeschlagen, wobei in einem ersten Betriebsmodus das Steuerwerk aktiviert und der Mikrokontroller deaktiviert ist und in einem zweiten Betriebsmodus sowohl das Steuerwerk, als auch der Mikrokontroller aktiviert ist.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems und ein Reifendrucküberwachungssystem
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betheb eines Reifendrucküberwachungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Verfahren sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift DE 41 33 993 C2 eine Vorrichtung zum Messen eines Reifendrucks bekannt, welche ein aus einem Halbleiter-Drucksensor, einer Sendeeinrichtung und einer Energiequelle bestehendes Steuerwerk zur Integration in einen Reifen umfasst. Nachteilig daran ist, dass das Steuerwerk keinerlei Möglichkeiten zur Konfiguration und/oder Anpassung an spezielle Messanforderungen, wie beispielsweise Anforderungen an eine bestimmte Messfrequenz, einen speziellen sequentiellen Messablauf und/oder eine geforderte Datenübertragungshäufigkeit, aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems und das erfindungsgemäße Reifendrucküberwachungssystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine variable Konfiguration des Messverfahrens gepaart mit einer erheblich stromsparenderen und somit langlebigeren Funktionsweise ermöglicht wird. Die Möglichkeit der variablen Konfiguration des Messverfahrens ermöglicht den Einsatz des Reifendrucküberwachungssystems in Einsatzgebieten mit unterschiedlichen Anforderungen an das Messverfahren, wie bspw. unterschiedliche Anforderungen an eine Messfrequenz, an einen sequentiellen Messablauf verschiedener Messungen (Temperaturmessung, Druckmessung, Versorgungsspannungsmessung, etc.), an eine Messgenauigkeit, an einen Messschwellwert zur Ausgabe eines Alarmsignals und/oder einer Datenübertragungsrate. Dies ermöglicht es insbesondere mit einem einzigen Reifendrucküberwachungssystem die Anforderungen verschiedener
Fahrzeughersteller und/oder DIN-Vorgaben bzw. Gesetzesvorgaben zu realisieren. Gleichzeitig wird der Energieverbauch des erfindungsgemäßen Reifendrucküberwachungssystem minimiert, da im ersten Betriebsmodus zur Durchführung der Messverfahren lediglich das einen vergleichsweise geringen Energieverbrauch aufweisende Steuerwerk aktiviert ist, während der einen vergleichsweise hohen Energieverbrauch aufweisende Mikrokontroller, welcher zur komplexeren Analyse und Auswertung der Messdaten des Steuerwerks und zur Konfiguration des Steuerwerks dient, lediglich im Bedarfsfall aktiviert wird. Somit weist die vorliegende Erfindung die Energiesparvorteile einer Reifendruckmessvorrichtung auf, welche lediglich aus einem hardwarebasierten Steuerwerk besteht, und kombiniert diese Vorteile mit den Vorteilen bezüglich der variablen Einsetzbarkeit einer Reifendruckmessvorrichtung, welche lediglich aus einem softwaregesteuerten Mikrokontroller besteht. Ein Mikrokontroller im Sinne der Erfindung ist eine Schaltung, welche durch ein in einem Programmspeicher gespeicherten Softwareprogramm softwaregesteuert ist. Ein Steuerwerk besteht hingegen im Wesentlichen aus diskreten Bauteilen, welche aufgrund Ihrer festen Architektur in Ihrem Ablauf nahezu festgelegt sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst ein deaktivierter Zustand jedweden Zustand, welcher im Vergleich zum aktivierten Zustand einen erheblich geringeren Energieverbauch aufweist. Somit kann ein deaktivierter Zustand einen vollständig ausgeschalteten Zustand, einen Standby-Modus und/oder einen Ruhezustand umfassen. Insbesondere in batteriebetriebenen Reifendrucksensorsystemen ist der Energieverbrauch von zentraler Bedeutung für die Langlebigkeit und somit auch für die Kosten eines Reifendrucküberwachungssystems.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Mikrokontroller zu Beginn des zweiten Betriebsmodus von dem Steuerwerk aktiviert wird und sich bevorzugt der Mikrokontroller nach dem zweiten Betriebsmodus selbst deaktiviert und/oder dass das Messverfahren lediglich im ersten Betriebsmodus durchgeführt wird. Besonders vorteilhaft wird somit der zweite Betriebsmodus bedarfsweise von dem Steuerwerk eingeleitet. Bedarfsweise im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst jedweden Zustand, welcher von einem Normalzustand abweicht. Eine solche Abweichung umfasst beispielsweise eine plötzlich auftretende Abweichung von Messdaten, ein Unter- bzw. Überschreiten von Schwellwerten durch die Messdaten und/oder ein Ausbleiben von Messdaten. Besonders vorteilhaft wird das Messverfahren selbst lediglich durch das im ersten Betriebsmodus aktivierte Steuerwerk durchgeführt, so dass der Energieverbrauch während des Messverfahrens minimiert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste und/oder zweite Betriebsmodus zyklisch durchgeführt werden, wobei bevorzugt eine erste Zeitdauer des ersten Betriebsmodus wenigstens doppelt, besonders bevorzugt wenigstens fünfmal und ganz besonders bevorzugt wenigstens zehnmal länger als eine zweite Zeitdauer des zweiten Betriebsmodus ist. Vorteilhaft wird somit der erste Betriebsmodus deutlich länger ausgeführt als der zweite Betriebsmodus, so dass der Gesamtenergieverbrauch durch den geringen Energieverbrauch im ersten Betriebsmodus erheblich gesenkt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Steuerwerk durch den Mikrokontroller im zweiten Betriebsmodus konfiguriert wird, wobei insbesondere Einstellmittel des Steuerwerks, wie vorzugsweise Bitschalter und/oder Zähler, vom Mikrokontroller eingestellt werden und wobei in Abhängigkeit der Einstellmittel das Messverfahren und/oder die erste oder zweite Zeitdauer veränderbar sind. Somit ist das Reifendruckkontrollsystem variabel konfigurierbar und an spezielle Anforderungen des jeweiligen Einsatzbereichs anpassbar. Besonders bevorzugt ermöglicht die Steuerung der ersten und/oder zweiten Zeitdauer und/oder die Steuerung der Häufigkeit der Durchführung eines Messverfahrens eine Optimierung des Energieverbrauchs. So wird beispielsweise eine Erhöhung der Messfrequenz oder das Einschalten zusätzlicher Messungen lediglich bei der Detektion eines plötzlichen Druckverlustes durchgeführt, so dass ein dadurch erhöhter Energieverbrauch nur im Bedarfsfall auftritt, während im Normalzustand die Minimierung des Energieverbrauchs realisierbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass von dem Steuerwerk erste Messdaten eines ersten Messverfahrens mit zweiten Messdaten eines zweiten Messverfahrens verglichen werden, wobei bevorzugt in Abhängigkeit des Vergleichs der ersten und der zweiten Messdaten der Mikrokontroller von dem Steuerwerk aktiviert wird. Vorteilhaft ist somit die zyklische Durchführung einer Vielzahl von Messverfahren möglich, wobei neu gewonnene zweite Messdaten mit den „voran" gewonnenen ersten Messdaten grob verglichen werden. In diesem Normalzustand verbraucht das Reifendrucküberwachungssystem vergleichsweise wenig Energie und benötigt in der Regel keine Konfigurierung seitens des Mikrokontrollers. Weichen die zweiten Messdaten von den ersten Messdaten jedoch über einen vorgegebenen Toleranzbereich hinaus ab, wird der Mikrokontroller eingeschaltet. Bevorzugt analysiert der Mikrokontroller die Messdaten anhand mittels der komplexeren Softwareprogramme und konfiguriert das Steuerwerk neu, so dass beispielsweise ein abfallenden Reifendruck zu einer Erhöhung der Messfrequenz führt, so dass die Geschwindigkeit des Reifendruckabfalls analysierbar ist. Besonders bevorzugt gibt der Mikrokontroller oder das neu konfigurierte Steuerwerk eine entsprechende Warnmeldung an die Fahrzeugelektronik aus.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass von dem Steuerwerk dritte Messdaten eines dritten Messverfahrens mit Schwellwerten verglichen werden, wobei ein Überschreiten oder Unterschreiten der Schwellwerte durch die dritten Messdaten der Mikrokontroller von dem Steuerwerk aktiviert wird. Vorteilhaft werden die dritten Messdaten somit mit Schwellwerten verglichen, um eine Abweichung vom Normalzustand zu detektieren. Die Schwellwerte werden bevorzugt vom Mikrokontroller im Steuerwerk eingestellt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass im zweiten Betriebsmodus von dem Mikrokontroller Verfahren zur Datenanalyse der ersten, zweiten und/oder dritten Messdaten durchführt werden und insbesondere in Abhängigkeit dieser Datenanalyse das Steuerwerk konfiguriert wird. Besonders vorteilhaft ist eine vergleichsweise komplexe Datenanalyse der Messdaten mittels der Mikrokontroller möglich. Beispielsweise ist die Durchführung eines Vergleiches einer gemessenen Druckänderung mit einer gleichzeitig gemessenen Temperaturänderung realisierbar, damit eine Druckänderung, welche lediglich aufgrund einer Temperaturänderung entsteht, von einer Druckänderung, welche in Abhängigkeit einer plötzlichen oder permanenten Reifenundichtigkeit entsteht, unterscheiden zu können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Messverfahren eine Temperaturmessung, eine Druckmessung, eine
Bewegungsmessung und/oder eine Versorgungsspannungsmessung umfasst und/oder dass durch das Steuerwerk ein Sende- oder Empfangsvorgang zur drahtlosen Datenübertragung durchgeführt wird, wobei diese Messungen und/oder Datenübertragungen bevorzugt sequentiell durchgeführt werden. Bevorzugt ermöglicht die sequentielle Durchführung der genannten Messungen einer Verifikation der Betriebsbereitschaft des Reifendrucksensors und/oder eine vergleichsweise komplexe Analyse und Auswertung der gemessenen Messdaten. So ist beispielsweise ein Druckunterschied auf Abhängigkeiten eines Temperaturunterschiedes analysierbar. Besonders bevorzugt können Betriebsdaten, Kontrolldaten und/oder Warnsignal zwischen der Fahrzeugelektronik, so dass die Fahrzeugelektronik einem Fahrzeugführer optisch und/oder akustisch mögliche Warnsignale, bspw. beim plötzlichen Druckverlust eines Reifens, und/oder Betriebsausfälle, bspw. beim Ausfall des Reifendrucksensorsystem, mitteilt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Reifendrucküberwachungssystem zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei dass die Messeinrichtung sowohl ein Steuerwerk, als auch einen Mikrokontroller umfasst. Vorteilhaft ist somit zur zyklischen Durchführung der Messverfahren das vergleichsweise energiesparend arbeitende Steuerwerk nutzbar, während komplexe Analyse- und Auswerteverfahren von Messdaten, welche nur in einem Bedarfsfall durchgeführt werden, von einem Mikrokontroller durchgeführt, welcher naturgemäß einen höheren Energieverbrauch aufweist. Der Gesamtenergiebrauch des variabel einsetzbaren Reifendrucküberwachungssystem wird damit im Vergleich zum Stand der Technik in deutlichem Maße reduziert. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Steuerwerk und der Mikrokontroller auf einer einzigen Platine und/oder in einem einzigen Halbleiterelement integriert sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen dass das Steuerwerk Einstellmittel zur Konfiguration des Steuerwerks umfasst, wobei die Einstellmittel vom Mikrokontroller eingestellt werden und wobei bevorzugt die Einstellmittel Bitschalter und/oder Zähler umfassen. Besonders vorteilhaft ist somit die Funktionsweise des Steuerwerks in einfacher Weise durch den Mikrokontroller konfigurierbar, bevorzugt lediglich durch Umschalten von Bitschaltern und/oder Zählern durch den Mikrokontroller.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Steuerwerk eine Speichereinheit zur Speicherung erster Messdaten eines ersten Messverfahrens, eine Vergleichseinheit zum Vergleich zweiter Messdaten eines zweites Messverfahrens mit den ersten Messdaten der Speichereinheit und eine Aktivierungseinheit zur Aktivierung des Mikrokontrollers in Abhängigkeit des Vergleichs der ersten und zweiten Messdaten aufweist. Besonders vorteilhaft wird somit eine grobe Überprüfung der Messdaten durch das Steuerwerk möglich, ohne dass nach jedem Messverfahren der Mikrokontroller aktiviert werden muss.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Steuerwerk permanent aktiviert ist und der Mikrokontroller lediglich bedarfsweise von dem Steuerwerk aktiviert wird, wobei bevorzugt die Messeinrichtung in einen Fahrzeugreifen integriert ist. Besonders vorteilhaft wird durch die Reduzierung des Energieverbrauch die Realisierung eines vergleichsweise langlebigen batteriebetriebenen Reifendrucküberwachungssystems ermöglicht, welches aufgrund der batteriegestützen Energieversorgung in einfacher Weise in einen Fahrzeugreifen integrierbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen
Figur 1 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betheb eines
Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Figur 3 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur 4 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Figur 5 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In Figur 1 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei in einem ersten Verfahrenszustand 30 ein Steuerwerk 2 eines Reifendrucküberwachungssystems 1 keine Messverfahren 4', 4", 5, 6 durchführt und das Steuerwerk 2 und/oder der Mikrokontroller 3 in einer einen vergleichsweise niedrigen Energieverbrauch aufweisenden Standby-Position verbleiben. In einem zweiten Verfahrenszustand 7 wird ein erstes Einstellmittel 9 abgefragt, ob eine Bewegungsmessung 5 zur Detektion einer Reifenrotationsbewegung und/oder eine Versorgungsspannungsmessung 6 zur Überprüfung des Batterieladezustands durchgeführt werden soll und im Bedarfsfall durchgeführt. In einem dritten Verfahrenszustand 4 wird eine Temperaturmessung 4' und eine Druckmessung 4" durchgeführt. Eine Abfrage eines zweiten Einstellmittels 9" in einem vierten Verfahrenszustand bewirkt im ersten Fall einen Datenvergleich 10 der gemessenen zweiten Messdaten mit in einem vorhergehenden Messzyklus gemessenen und in einer Speichereinheit abgespeicherten ersten Messdaten, wobei bevorzugt anschließend die ersten Messdaten in der Speichereinheit durch die zweiten Messdaten ersetzt werden. Im zweiten Fall oder nach dem ersten Fall wechselt das Reifendrucküberwachungssystem 1 vom dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus, wodurch der Mikrokontroller 3 von dem Steuerwerk 2 aktiviert wird. Der Mikrokontroller 6 analysiert die zweiten Messdaten und wertet diese in einem fünften Verfahrenszustand aus. In Abhängigkeit dieser Analyse und Auswertung werden insbesondere die Einstellmittel 9 des Steuerwerks neu konfiguriert. Nachfolgend wird der zweite Betriebsmodus beendet, d.h. der Mikrokontroller 3 wird wieder deaktiviert, und das Reifendrucküberwachungssystem 1 befindet sich wieder im ersten Betriebsmodus. Wird in einem sechsten Verfahrenszustand ein Fehler des Mikroprozessors 3 detektiert, so wird in Abhängigkeit eines dritten Eistellmittels 9'" das Reifendrucküberwachungssystem in einen Fehlerstatus 34 gesetzt, das Verfahren abgebrochen, der Mikrokontroller 3 neu gestartet 32 und das Reifendrucküberwachungssystem 1 neu initialisiert 33. Wird im sechsten Verfahrenszustand kein Fehler detektiert, so wir in einem siebten Verfahrenszustand in Abhängigkeit eines vierten Einstellmittels 9"" vorzugsweise die Batteriespannung gemessen und/oder ein Sende- oder Empfangsvorgang 7 zur drahtlosen Datenübertragung mit einer Fahrzeugelektronik durchgeführt, welche beispielsweise eine Information über den Betriebszustand des
Reifendrucküberwachungssystems 1 und/oder ein Warnsignal an die Fahrzeugelektronik überträgt. Anschließend wird besonders bevorzugt in einem achten Verfahrenszustands ein fünftes Einstellmittel 90 zur wahlweisen Übertemperaturdetektion 31 abgefragt. Im Falle einer vorliegenden Übertemperatur wird das Reifendrucküberwachungssystem 1 abgeschaltet und nach einer bestimmten Verringerung der Temperatur der Mikrokontroller 3 neu gestartet 32 und das Reifendrucküberwachungssystem 1 neu initialisiert 33. Wird im achten Verfahrenszustand keine Übertemperatur detektiert, so folgt auf den achten Verfahrenszustand der erste Verfahrenszustand 30 und das beschriebene Verfahren wird erneut durchgeführt. Ganz besonders bevorzugt ist dieses Versetzen in den ersten Zustand 30 durch weitere Einstellmittel 90' wahlweise nach der Bewegungsmessung 5 oder nach dem Datenvergleich 10 vorgesehen. Dies geschieht insbesondere dann, wenn die Bewegungsmessung 5 keine Rotationsbewegung des Fahrzeugreifens detektiert oder der Datenvergleich 10 in einem vorgegebenen Toleranzbereich keine Abweichung der zweiten Messdaten von den ersten Messdaten detektiert.
In Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Reifendrucküberwachungssystems 1 mit einem Steuerwerk 2 und einem
Mikrokontroller 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei verschiedene Funktionen bzw. Verfahrenszustände 5, 6, 7, 30, 31 , 32, 33, 35 des Steuerwerks 2 durch eine Mehrzahl von in Figur 3 abgebildeten Einstellmitteln 9 sequentiell ausgeführt werden. Die Funktionen bzw. Verfahrenszustände 5, 6, 7, 30, 31 , 32, 33 sind identische mit denjenigen der in Figur 1 illustrierten Funktionen bzw. Verfahrenszustände 5, 6, 7, 30, 31 , 32, 33 der ersten Ausführungsform, wobei ein zusätzlicher Verfahrenszustand 35 eine Testroutine zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Reifendrucküberwachungssystems 1 umfasst.
In Figur 3 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei in einem Verfahrenszustand 40 ein Einstellmittel 9 abgefragt wird, ob vor einem weiteren Verfahrenszustand 41 eine Funktion bzw. ein Verfahrenszustand 42 durchgeführt bzw. durchlaufen werden soll. Allein durch dieses Einstellmittel 9, welches insbesondere einen Bitschalter umfasst, wird somit die Funktionsweise bestimmt.
In Figur 4 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei lediglich fünf Einstellmittel 50, 51 , 52, 53, 54 und allgemein verschiedene Verfahrenszustände illustriert sind und wobei die Einstellmittel 9 die zyklische Abfolge der sequentiell zu durchlaufenden Verfahrenszustände 55, 56, 57, 57', 58, 59, 59', 59", 59'", 59"" bestimmen, da jedes Einstellmittel 9 zwei nachfolgende Verfahrenszustände aufweist und aufgrund seiner durch den Mikrokontroller 2 eingestellten Konfiguration zwischen den jeweils zwei Verfahrenszustände jeweils einen bestimmt. Die abgebildeten Verfahrenszustände 55, 56, 57, 57', 58, 59, 59', 59", 59'", 59"" und Einstellmittel 50, 51 , 52, 53, 54 stehen hierbei repräsentativ für beliebige Verfahrenszustände und Einstellmittel der ersten und zweiten Ausführungsformen, welche in den Figuren 1 und 2 abgebildet sind.
In Figur 5 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei eine beispielhafte sequentielle Abfolge der Mehrzahl von Funktionen bzw. Verfahrenszuständen 7, 5, 4", 4', 6, 3, 7, 30, 31 dargestellt sind, welche identisch der Funktionen bzw. Verfahrenszuständen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsformen illustriert in den Figuren 1 und 2 sind. Die Abfolge der Funktionen bzw. Verfahrenszuständen 7, 5, 4", 4', 6, 3, 7, 30 wird durch eine Mehrzahl von Einstellmitteln 62, 63, 64, 65, 66, 67 bestimmt, welche durch den Mikrokontroller 3 konfiguriert werden. Die jeweiligen aktiven Verfahrenszustände werden zusätzliche ein Aktivierungsdiagramm 69 verdeutlich, wobei jeder Verfahrenszustand nacheinander einmal pro Zyklus auf „high" geschaltet ist. Die Zeitdauer des zweiten Betriebsmodus des Reifenüberwachungssystems 1 , welcher einen aktivierten Mikrokontroller 3 umfasst, ist durch das Intervall 8 und die Zeitdauer des Messverfahren 4", 4 durch das Intervall 12 gekennzeichnet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Reifendrucküberwachungssystems (1 ) mit einem
Steuerwerk (2) zur Durchführung von Messverfahren (4) und einem Mikrokontroller (3), dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten
Betriebsmodus das Steuerwerk (2) aktiviert und der Mikrokontroller (3) deaktiviert ist und in einem zweiten Betriebsmodus sowohl das Steuerwerk (2), als auch der Mikrokontroller (3) aktiviert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Mikrokontroller (3) zu Beginn des zweiten Betriebsmodus von dem Steuerwerk (2) aktiviert wird und sich bevorzugt der Mikrokontroller nach dem zweiten Betriebsmodus selbst deaktiviert und/oder dass das Messverfahren (4) lediglich im ersten Betriebsmodus durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Betriebsmodus zyklisch durchgeführt werden, wobei bevorzugt eine erste Zeitdauer des ersten Betriebsmodus wenigstens doppelt, besonders bevorzugt wenigstens fünfmal und ganz besonders bevorzugt wenigstens zehnmal länger als eine zweite Zeitdauer des zweiten
Betriebsmodus ist.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerwerk (2) durch den Mikrokontroller (3) im zweiten Betriebsmodus konfiguriert wird, wobei insbesondere Einstellmittel (9) des
Steuerwerks (2), wie vorzugsweise Bitschalter (9') und/oder Zähler (9"), vom Mikrokontroller (3) eingestellt werden und wobei in Abhängigkeit der Einstellmittel (9) das Messverfahren (4) und/oder die erste oder zweite Zeitdauer veränderbar sind.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Steuerwerk (2) erste Messdaten eines ersten Messverfahrens mit zweiten Messdaten eines zweiten Messverfahrens verglichen (10) werden, wobei bevorzugt in Abhängigkeit des Vergleichs (10) der ersten und der zweiten Messdaten der Mikrokontroller (3) von dem Steuerwerk (2) aktiviert (11 ) wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Steuerwerk (2) dritte Messdaten eines dritten Messverfahrens mit Schwellwerten verglichen werden, wobei ein Überschreiten oder Unterschreiten der Schwellwerte durch die dritten Messdaten der Mikrokontroller (3) von dem Steuerwerk (2) aktiviert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Betriebsmodus von dem Mikrokontroller (3) Verfahren zur Datenanalyse der ersten, zweiten und/oder dritten Messdaten durchführt werden und insbesondere in Abhängigkeit dieser Datenanalyse das Steuerwerk (2) konfiguriert wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messverfahren (4) eine Temperaturmessung (4'), eine Druckmessung (4"), eine Bewegungsmessung (5) und/oder eine Versorgungsspannungsmessung (6) umfasst und/oder dass durch das Steuerwerk (2) ein Sende- oder Empfangsvorgang zur drahtlosen
Datenübertragung (7) durchgeführt wird, wobei diese Messungen (4', 4", 5, 6) und/oder Datenübertragungen (7) bevorzugt sequentiell durchgeführt werden.
9. Reifendrucküberwachungssystem (1 ) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Messeinrichtung (1 ) sowohl ein Steuerwerk (2), als auch einen Mikrokontroller (3) umfasst.
10. Reifendrucküberwachungssystem (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerwerk (2) Einstellmittel (9) zur Konfiguration des Steuerwerks (2) umfasst, wobei die Einstellmittel (9) vom Mikrokontroller (3) eingestellt werden und wobei bevorzugt die Einstellmittel (9) Bitschalter (9') und/oder Zähler (9") umfassen. H .Reifendrucküberwachungssystenn (1 ) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerwerk (2) eine Speichereinheit zur Speicherung erster Messdaten eines ersten Messverfahrens, eine Vergleichseinheit zum Vergleich zweiter Messdaten eines zweites Messverfahrens mit den ersten Messdaten der Speichereinheit und eine
Aktivierungseinheit zur Aktivierung des Mikrokontrollers (4) in Abhängigkeit des Vergleichs der ersten und zweiten Messdaten aufweist.
12. Reifendrucküberwachungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerwerk (2) permanent aktiviert ist und der Mikrokontroller (3) lediglich bedarfsweise von dem Steuerwerk (2) aktiviert wird, wobei bevorzugt die Messeinrichtung (1 ) in einen Fahrzeugreifen integriert ist.
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