WO2021164829A1 - Verfahren zum identifizieren von elektronischen radeinheiten an fahrzeugrädern eines fahrzeuges, sowie verwendung hierfür - Google Patents

Verfahren zum identifizieren von elektronischen radeinheiten an fahrzeugrädern eines fahrzeuges, sowie verwendung hierfür Download PDF

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WO2021164829A1
WO2021164829A1 PCT/DE2021/200010 DE2021200010W WO2021164829A1 WO 2021164829 A1 WO2021164829 A1 WO 2021164829A1 DE 2021200010 W DE2021200010 W DE 2021200010W WO 2021164829 A1 WO2021164829 A1 WO 2021164829A1
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Michael Löffler
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for identifying electronic wheel units which are arranged on vehicle wheels of a vehicle.
  • the invention also relates to a use for such a method and to a vehicle equipped with means for carrying out such a method.
  • Electronic wheel units arranged on vehicle wheels are known from the prior art of motor vehicles, by means of which predetermined operating parameters (e.g. tire pressure, tire temperature, tire load, etc.) of the respective vehicle wheel can advantageously be monitored.
  • Data resulting from the monitoring can e.g. B. forwarded to vehicle electronics and / or z. B. in the case of an abnormality (z. B. too low tire pressure) for generating information or warning to a user or driver.
  • Localization means an assignment between the wheel units on the one hand or the radio signals that can be assigned to the individual wheel units using an identification code and the installation positions (such as "front left wheel”, “rear right wheel”, etc.) of the wheel units on the other.
  • Such localization methods are z. B. from the publications DE 10 2009 059 788 B1, WO 2014/044355 A1 and DE 102015 212 945 A1.
  • the localization is based on an evaluation of correlations between results of detection of rotational positions and / or rotational speeds of the vehicle wheels, which on the one hand by means of the electronic wheel units and, on the other hand, by means of a wheel axle sensor system ("rotary encoder" on the wheel axles) arranged on the vehicle.
  • Other known localization methods are based e.g. B. on an evaluation of received signal strengths of radio signals that are sent by the electronic wheel units and received by a radio receiving device arranged on the vehicle.
  • RSSI measured received signal strengths
  • localization can thus be carried out based on the installation positions.
  • z. B. several arranged at different points of the vehicle receiving units or receiving antennas can be provided to z. B. to infer the installation positions according to the principle of a "triangulation".
  • vehicle wheels connected to one another in a rotationally fixed manner represent, so to speak, a disruptive factor in the known localization methods, and are otherwise not taken into account in these methods.
  • a wheel axle sensor system located on the vehicle nor a device for measuring the received signal strengths of radio signals is required.
  • the vehicle has several groups of at least two vehicle wheels that are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the identification method according to the invention can be used to identify the corresponding groups of electronic wheel units.
  • TPMS tire pressure monitoring system
  • the information can be obtained as to whether it is a "single wheel" (ie not connected to another vehicle wheel in a rotationally fixed manner) or a group of rotatably interconnected vehicle wheels is associated vehicle wheel, in the latter case also z.
  • the information is available whether the pressure loss affects only one vehicle wheel of the group or affects several (and in this case how many) vehicle wheels.
  • the respective cumulative number of revolutions is recorded using an acceleration sensor arranged in the respective electronic wheel unit.
  • the acceleration sensor can, for. B. provide a sensor signal representative of a radial acceleration.
  • a differently oriented acceleration can also be measured, e.g. B. a tangential acceleration.
  • the sensor signal of the (at least one) acceleration sensor is evaluated by a control device of the electronic wheel unit in order to detect the centrifugal acceleration resulting from the rotation of the vehicle wheel, in order to determine the speed of rotation of the vehicle wheel in a time-resolved manner and, through integration over time, finally the cumulative number of revolutions of the vehicle wheel concerned.
  • a strain gauge can be used on the tire material or the like, the detection of the cumulative number of revolutions is realized that when the vehicle wheel rotates, the passages of the electronic wheel unit through the area of the tire contact patch of the vehicle wheel are detected and counted. In such passages, ie from an entry into to an exit from the area of the tire contact patch, sensor signals of the above-mentioned types of sensors show easily detectable sensor signal characteristics.
  • the cumulative numbers are compared with one another and the electronic wheel units concerned are identified by means of a control device (evaluation device) arranged on the vehicle.
  • control device it can be, for. B. be a central control device (z. B. ECU) of the vehicle.
  • the individual cumulative numbers of revolutions can, for. B. detected by the individual electronic wheel units or their control devices and z. B. be transmitted together with further data from time to time (according to a communication strategy) by means of appropriate radio data signals to the vehicle-side (i.e. arranged on the vehicle) control device.
  • the further data can be wheel operating parameters to be monitored, such as, in particular, B. data relating to tire pressure, tire temperature, etc., as well as an identification code (unambiguously) identifying the electronic wheel unit in question.
  • the respective cumulative number of revolutions is recorded by means of a counter updated with every full revolution of the vehicle wheel in question, the counter being reset each time the vehicle starts to travel.
  • this wheel unit contains the said counter.
  • the resetting of the counter at the start of a journey can also be carried out autonomously by the wheel unit in question, for example on the basis of the detection of the end and / or the start of a wheel rotation, e.g. B. by evaluating a sensor signal from a sensor of the type mentioned above. B. already when a predetermined period of time (z. B. of at least 1 min, or z. B.
  • a pre-requisite for resetting is the elapse of a predetermined period of time (e.g. at least 1 min or e.g. at least 10 min) since the last one Detection of an end of the wheel rotation can be provided.
  • the counters for several, in particular all, of the vehicle wheels in the vehicle-side control device, with the respective electronic wheel units only transmitting raw data relating to one or more wheel operating parameters to the control device using the aforementioned radio data signals, from which the control device then cumulated the respective Numbers of revolutions determined and can operate the individual counters accordingly.
  • the resetting of a counter can be triggered both by the wheel unit in question and by the control device on the vehicle.
  • the electronic wheel units each contain a counter, which is continuously updated according to the detection of the wheel rotation, for counting the cumulative number of rotations of the vehicle wheel in question. B. can only be reset as a result of an active user input (e.g. by workshop personnel). These counters of the electronic wheel units can advantageously be used to provide information about the respective mileage of the individual Provide vehicle wheels or their tires.
  • the wheel units each have a second counter for the corresponding cumulative number of revolutions, the z. B. is reset as described above at each start of the journey.
  • the respective cumulative numbers of revolutions are transmitted from the electronic wheel units to the control device of the vehicle by means of the radio data signals sent therefrom, with the vehicle-side control device based on the information transmitted in this way both the possibly provided detection of a start of the journey and the detection of the start of the journey Invention required evaluation takes place.
  • z. B. memory each assigned to one of the electronic wheel units and z. B. temporarily store the counter readings of the wheel units present at the start of a journey in order to use these temporarily stored values as an "offset" for the comparison when comparing the cumulative numbers of revolutions with one another.
  • the localization method can be provided in such a way that it provides a (one-to-one) assignment between the electronic wheel units on the one hand and the installation positions of the wheels in question on the other hand.
  • the wheel units can in particular, for. B. be identified on the basis of a respective identification (identification code) as a component of radio data signals that are sent from the wheel unit in question to a vehicle-side control device or evaluation device (z. B. central control device).
  • the identification can in particular, for. B. a numeric Be an identification code that is assigned once and thus uniquely identifies the wheel unit.
  • the installation positions of the vehicle wheels are determined by the design of the vehicle concerned. For example, for a truck with two front wheels (left and right) and a typical bundle of twin wheels in the rear of the vehicle, the installation positions are: front left, front right, rear left outside, rear left inside, rear right outside, rear right inside, all back left outside, all the way back left inside, all the way back right outside, all the way back right inside.
  • the plausibility check can consist in checking this assignment for compatibility with the result of the identification method described here after the assignment between wheel units and installation positions has taken place.
  • the result of the localization can then e.g. B. be marked as unsafe or invalid.
  • the result of the localization can then e.g. B. be marked as unsafe or invalid.
  • the result of the localization can then e.g. B. be marked as unsafe or invalid.
  • the result of the localization can then e.g. B. be marked as unsafe or invalid.
  • z. B. receives received signal strengths (z. B. "RSSI" value)
  • the radio signals preferably radio data signals
  • the radio signals are received at several different points of the vehicle and measured in their signal strength in order to use the principle of triangulation to conclude the installation position by z. B.
  • the one of the installation positions given by the design of the vehicle is selected which is closest to the "radio-technically determined” installation position.
  • z. B. at least two closest of the construction-related installation positions can be selected as preliminary results in order to select a finally determined installation position therefrom with the help of the result of the identification process.
  • provisional assignments when evaluating the correlations between the results of the detection of rotational positions and / or rotational speeds, at least two provisional assignments (with correlations above a threshold and / or the comparatively highest correlations) are designed as provisional assignments in order to be able to use Using the result of the identification process, select a final assignment therefrom.
  • a vehicle equipped with means for carrying out an identification method of the type described here is proposed, in particular for use of the type described here.
  • the vehicle can be, for. B. be a truck.
  • the vehicle can e.g. B. at least one point in the longitudinal direction of the vehicle viewed left and right each have a group of several (in particular z. B. two) non-rotatably interconnected vehicle wheels.
  • z. B. two non-rotatably interconnected vehicle wheels.
  • two such places z. B. be provided immediately adjacent to each other (so that there is a bundle of at least four vehicle wheels in this area on the left and right).
  • a computer program product comprising a program code which, when executed on a data processing device (e.g. control device of the vehicle), carries out an identification method of the type described here.
  • a data processing device e.g. control device of the vehicle
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a motor vehicle equipped with a system for monitoring tire pressure
  • FIG. 2 shows a flow chart of a localization method carried out by means of the system of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a diagram which exemplarily illustrates how the cumulative numbers of revolutions for the individual vehicle wheels develop over time
  • FIG. 4 shows a flowchart of an identification method also carried out by means of the system of FIG. 1 to check the plausibility of the localization.
  • Fig. 1 shows schematically a vehicle 1, here. B. a truck, with a total of ten pneumatic vehicle wheels W1 to W6b, which are arranged in the following installation positions given by the construction of the vehicle 1:
  • W1 front left
  • W2 front right
  • W3a rear left outside
  • W3b rear left inside
  • W4a rear right outside
  • W4b rear right inside
  • W5a far back left outside
  • W5b far back left inside
  • W6a far back right outside
  • W6b far back right inside
  • a tire pressure monitoring system is implemented in the vehicle 1, by means of which the respective tire pressure is monitored for the vehicle wheels W1 to W6b.
  • IDi identification code
  • the angular position of the respective vehicle wheel is measured by means of the mobile measuring means and also contain the radio signal data R1 to R6b sent by the transmitter for the measured values of this "localization parameter" "(here: angle of rotation position) representative data.
  • rotation angle sensors 10-1 to 10-6 are also provided on the vehicle side (ie arranged stationary with respect to a body of the vehicle 1), which are each assigned to at least one of the above-mentioned installation positions of the vehicle wheels W1 to W6b and thus "fixed (vehicle-side) measuring means" to measure the same localization parameter (here: angle of rotation position) of the respective vehicle wheel.
  • Sensor 10-1 assigned to vehicle wheel W1
  • Sensor 10-2 assigned to vehicle wheel W2
  • Sensor 10-3 assigned to the group of vehicle wheels W3a and W3b
  • Sensor 10-4 assigned to the group of vehicle wheels W4a and W4b
  • Sensor 10-5 assigned to the group of vehicle wheels W5a and W5b
  • Sensor 10-6 assigned to the group of vehicle wheels W6a and W6b
  • the receiver device 40 is formed by two receiving units 40I, 40r (with respective receiving antennas) arranged at different locations on the vehicle.
  • the central unit 20 is designed as a program-controlled digital control device containing a computing unit 22 and a memory unit 24 and compares the values of the localization parameter measured by means of the fixed measuring means (here: rotation angle sensors 10-1 to 10-6) of the vehicle 1 with the values of the localization parameter measured by means of the mobile Measuring means (in the electronic wheel units 12-1 to 12-6b) measured values of the localization parameter in order to determine a correlation between these values and, by analyzing the determined correlation, an assignment between the electronic wheel units 12-1 to 12-6b and the ( above) to make installation positions of the vehicle wheels W1 to W6b.
  • the fixed measuring means here: rotation angle sensors 10-1 to 10-6
  • the mobile Measuring means in the electronic wheel units 12-1 to 12-6b
  • Fig. 2 shows essential steps of the localization process.
  • the data D1 to D6 generated by means of the vehicle-side rotation angle sensors 10-1 to 10-6 are provided (communicated to the central unit 20 via a bus system 30).
  • the radio signal data R1 to R6b generated by the sensors on the wheel side in the electronic wheel units 12-1 to 12-6b are provided (communicated via radio to the receiver device 40 and via the bus system 30 to the central unit 20).
  • Each of the receiving units 40I, 40r determines (measures) here for all received radio signals containing the radio signal data R1 to R6b respective received signal strengths SS1 to SS6b (e.g. so-called RSSI values) and also communicates these values to the central unit 20.
  • step S3 all of the sensor data D1 to D6 and R1 to R6b are evaluated by the central unit 20, taking into account the received signal strengths SS1 to SS6b.
  • step S4 there is an association between the electronic wheel units 12-1 to 12-6b (to be identified using their respective identification code IDi) and the (here: ten) installation positions of the vehicle wheels W1 to W6b.
  • step S3 z. B the values of the localization parameter measured by means of the fixed measuring means (rotation angle sensors 10-1 to 10-6) are compared with the values of the localization parameter measured by means of the mobile measuring means (in the wheel units 12-1 to 12-6b) in order to then To determine the correlation between these values, the assignment being made based on an analysis of the correlation in step S4 by a suitable statistical method.
  • the procedure for this is as follows: For each of the electronic wheel units 12-1 to 12-6b, the central unit 20 registers (stored) measured values of the localization parameters one after the other (at different times) by means of the respective mobile measuring device. These values serve as “reference values” for a comparison with a corresponding series of values of the localization parameter measured at the same points in time, which are sent by the fixed measuring means 10-1 to 10-6 to the corresponding wheel axles ("front left”, "front right”, “rear left”, “rear right”, “far back left”, “far back right") are measured.
  • a value of the reference value series is compared with a value belonging to the same measurement time of the measured value series measured by the fixed measuring means.
  • the result of this comparison can e.g. B. used to determine probabilities which indicate for each of the electronic wheel units 12-1 to 12-6b and each of the installation positions how likely a certain wheel unit is installed at a certain installation position.
  • Such probabilities can e.g. B. can be determined as a measure of how small a variance (spread) of the values measured by means of the fixed measuring means 10-1 to 10-6 is with respect to the values measured by means of the mobile measuring means of the wheel unit 12-1 to 12-6b in question .
  • the entirety of such variances forms an ascertained "correlation" between the localization parameter values measured on the one hand on the wheel side (using the mobile measuring means) and on the other hand on the vehicle side (using the fixed measuring means).
  • step S4 several possible allocation alternatives are initially determined, from which, taking into account the received signal strengths SS1 to SS6b measured by each of the several (here: two) receiving units 40I, 40r (and the triangulations carried out and / or other position determinations), the one Assignment is selected as a result of the localization process which appears most likely in view of the measured reception signal strengths SS1 to SS6b. Even then, however, it cannot be ruled out that the localization method may result in an incorrect assignment between wheel units and installation positions.
  • a special feature of the vehicle 1 or the method carried out by means of the control device 20 is that a very simple method is also carried out, by means of which those electronic wheel units (here: 12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) are identified which are arranged on vehicle wheels (here: W3a, W3b; W4a, W4b; W5a, W5b; W6a, W6b) of the vehicle 1 that are connected to one another in a rotationally fixed manner, and which includes:
  • This identification method is advantageously used to check the plausibility of the result of the localization method according to steps S1 to S4 (FIG. 2), ie, following step S4 (FIG. 2), it is checked in a step S5 whether the result of the localization method is compatible with the result of the identification process or not. Depending on the result of this check, the result of the localization process can be marked as plausible or implausible.
  • the central unit 20 can identify the relevant electronic wheel units 12-3a to 12-6b as being arranged on vehicle wheels that are non-rotatably connected to one another.
  • step S5 (FIG. 2) to check the plausibility of the result of the localization process obtained in step S4.
  • the radio signal data R1 to R6b obtained by means of the electronic wheel units 12-1 to 12-6b are each compared with all of the data D1 to D6 obtained by means of the "fixed" (vehicle-side) measuring means ( to perform a statistical analysis) will be part of the identification process only the z.
  • this criterion can expedient way z.
  • an estimated measurement accuracy of the detection of the cumulative numbers Ni can be taken into account.
  • Nk and NI can be considered to be at least approximately identical if one of the two values is e.g. B.
  • the tolerance threshold (based on the measurement accuracy) also depends on the period of time over which the revolutions of the vehicle wheels W1 to W6b were counted (accumulated), or in this context also depends on the accumulated total number itself. In one embodiment, the tolerance threshold is therefore specified as a function of at least one of the values of Nk and NI and / or as a function of a time span of the accumulation.
  • the respective cumulative number Ni of revolutions is recorded using an acceleration sensor arranged in the respective electronic wheel unit 12-1 to 12-6b, which e.g. B. provides a sensor signal representative of a radial acceleration.
  • the sensor signal of the (at least one) acceleration sensor is evaluated by a control device of the electronic wheel unit in order to determine the cumulative number of revolutions Ni of the relevant vehicle wheel W1 to W6b.
  • the cumulative numbers Ni are compared with one another and the relevant electronic wheel units are identified by means of a control device arranged on the vehicle, which in the example is implemented by the central unit 20.
  • the individual cumulative numbers Ni of revolutions are recorded by the individual electronic wheel units 12-1 to 12-6b or their control devices and, together with further data (relating to wheel operating parameters, as well as identification code IDi) from time to time by means of the radio data signals R1 to R6b to the central unit 20 transmitted.
  • the respective cumulative number of revolutions Ni is recorded by means of a counter updated with every full revolution of the vehicle wheel in question, the counter being implemented in the control device of the electronic wheel unit in question and being reset at every start of the vehicle's journey.
  • the resetting of the counter at each start of the journey is carried out autonomously by the wheel unit concerned.
  • the beginning of a wheel rotation is detected by evaluating the sensor signal of the acceleration sensor.
  • the methods described can also be used in combination with other further localization principles. By combining these methods, complete localization (including the twin tires) is possible.
  • LSE Localization by Synchronized Emission
  • Each TPMS sensor detects a fixed, predefined angle and one or more associated protocol information is transmitted wirelessly.
  • a computer program on the vehicle side uses one or more transmitted protocol information that is sent out at certain time intervals together with the stored ABS signal values for each wheel (ABS tick value) in order to perform a correlation calculation (temporal recalculation for determination the tick value of the sensor position at which the sensor detected the predefined angle).
  • the sensor software for TPMS sensors A, B, C and D contains sensor software part 1 (SSW1) + sensor software part 2 (SSW2).
  • SSW1 sensor software part 1
  • SSW2 sensor software part 2
  • the sensor software of the TPMS sensors E and F only requires sensor software part 2 (SSW2), because the TPMS sensor counts every wheel revolution, but does not transmit any relevant information to the LSE localization process.
  • TPMS Sensor E can be localized as a twin tire pair with the same counter value as TPMS Sensor C.
  • Sensor F can also be identified as a twin tire pair with the same counter value as TPMS sensor D.
  • this combined localization is based on vehicles in which ABS sensor signals are present on each axle to be localized, but other localization processes can also be used.

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Abstract

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Identifizieren von an Fahrzeugrädern (W1-W6b) eines Fahrzeuges (1) angeordneten elektronischen Radeinheiten (12-1 bis 12-6b) vor, wodurch diejenigen elektronischen Radeinheiten (12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) identifiziert werden, die an drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern (W3a, W3b; W4a, W4b; W5a, W5b; W6a, W6b) angeordnet sind, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen einer jeweiligen kumulierten Anzahl (Ni) an Umdrehungen jedes der Fahrzeugräder (W1-W6b) unter Verwendung der elektronischen Radeinheiten (12-1 bis 12-6b); miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen (Ni) an Umdrehungen der Fahrzeugräder (W1-W6b); Identifizieren von denjenigen elektronischen Radeinheiten (12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) als drehfest miteinander verbunden angeordnet, deren kumulierte Anzahlen (Ni) an Umdrehungen wenigstens annähernd übereinstimmen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Identifizieren von elektronischen Radeinheiten an Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges, sowie Verwendung hierfür
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren von elektronischen Radeinheiten, die an Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung für ein derartiges Verfahren sowie ein mit Mitteln zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ausgestattetes Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik von Kraftfahrzeugen sind an Fahrzeugrädern angeordnete elektronische Radeinheiten bekannt, mittels welchen vorbestimmte Betriebsparameter (z. B. Reifendruck, Reifentemperatur, Reifenlast etc.) des jeweiligen Fahrzeugrades vorteilhaft überwacht werden können. Aus der Überwachung resultierende Daten können z. B. an eine Fahrzeugelektronik weitergeleitet und/oder z. B. im Falle einer Abnormalität (z. B. zu niedriger Reifendruck) zur Erzeugung einer Information bzw. Warnung an einen Benutzer oder Fahrer verwendet werden.
In diesem Zusammenhang sind außerdem Verfahren zum so genannten "Lokalisieren" der Verbaupositionen der an den Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges angeordneten elektronischen Radeinheiten bekannt. Lokalisierung bedeutet hierbei eine Zuordnung zwischen einerseits den Radeinheiten bzw. den anhand eines Identifikationscodes den einzelnen Radeinheiten zuordenbaren Funksignalen und andererseits den Verbaupositionen (wie z. B. "Rad vorne links", "Rad hinten rechts", etc.) der Radeinheiten.
Derartige Lokalisierungsverfahren sind z. B. aus den Veröffentlichungen DE 10 2009 059 788 B1 , WO 2014/044355 A1 und DE 102015 212 945 A1 bekannt. Bei diesen Verfahren beruht die Lokalisierung auf einem Auswerten von Korrelationen zwischen Ergebnissen von Erfassungen von Drehpositionen und/oder Drehgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder, die einerseits mittels der elektronischen Radeinheiten und andererseits mittels einer am Fahrzeug angeordneten Radachsensensorik ("Drehwinkelgeber" an den Radachsen) durchgeführt wurden.
Nachteiligerweise funktionieren diese auf einer Korrelationsauswertung beruhenden Lokalisierungsverfahren nicht, falls das Fahrzeug mehrere Fahrzeugräder aufweist, die drehfest miteinander verbunden (an einer gemeinsamen Radachse) des Fahrzeuges angeordnet sind, wie dies z. B. für so genannte "Zwillingsräder" (z. B. bei schweren LKWs) der Fall ist.
Andere bekannte Lokalisierungsverfahren beruhen z. B. auf einem Auswerten von Empfangssignalstärken von Funksignalen, die von den elektronischen Radeinheiten gesendet und von einer am Fahrzeug angeordneten Funkempfangseinrichtung empfangen werden. Mittels einer Auswertung der gemessenen Empfangssignalstärken (z. B. "RSSI"-Wert) kann auf die Verbaupositionen geschlossen somit eine Lokalisierung bewerkstelligt werden. Zur Verbesserung der Lokalisierungsgenauigkeit können hierbei z. B. mehrere an verschiedenen Stellen des Fahrzeuges angeordnete Empfangseinheiten bzw. Empfangsantennen vorgesehen sein, um z. B. nach dem Prinzip einer "Triangulation" auf die Verbaupositionen zu schließen.
Nachteiligerweise funktionieren jedoch auch diese, eine Signalstärkenauswertung nutzenden Lokalisierungsverfahren oftmals nicht hinreichend präzise, um damit zwischen den Verbaupositionen von nahe beieinander angeordneten Fahrzeugrädern unterscheiden zu können, wie dies z. B. bei drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern oftmals der Fall ist. Zu bedenken ist, dass z. B. bei schweren LKWs typischerweise ganze "Bündel" (aus jeweils z. B. vier Zwillingsrädern) sehr nahe beieinander angeordnet sind, so dass die entsprechenden Empfangssignalstärken sich kaum voneinander unterscheiden.
Drehfest miteinander verbundene Fahrzeugräder stellen insofern gewissermaßen einen Störfaktor bei den bekannten Lokalisierungsverfahren dar, und werden ansonsten bei diesen Verfahren nicht weiter beachtet. Allerdings kann es in der Praxis ganz allgemein nützlich sein, von einer Vielzahl von elektronischen Radeinheiten diejenigen zu identifizieren, die an drehtest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern des Fahrzeuges angeordnet sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besonders einfachen Weg zum Identifizieren von elektronischen Radeinheiten an Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges aufzuzeigen, mittels welchem zumindest diejenigen elektronischen Radeinheiten identifiziert werden können, die an drehtest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern angeordnet sind.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren, mittels welchem diejenigen elektronischen Radeinheiten identifiziert werden können, die an drehtest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern des Fahrzeuges angeordnet sind, umfasst:
- Erfassen einer jeweiligen kumulierten Anzahl an Umdrehungen jedes der Fahrzeugräder unter Verwendung der elektronischen Radeinheiten,
- miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen an Umdrehungen der Fahrzeugräder, und
- Identifizieren von denjenigen elektronischen Radeinheiten als an drehtest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern angeordnet, deren kumulierte Anzahlen an Umdrehungen wenigstens annähernd übereinstimmen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird für das Identifizieren der betreffenden elektronischen Radeinheiten vorteilhaft z. B. weder eine am Fahrzeug angeordnete Radachsensensorik, noch eine Einrichtung zur Messung der Empfangssignalstärken von Funksignalen benötigt. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fahrzeug mehrere Gruppen von jeweils mindestens zwei drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern aufweist. In diesem Fall können mit dem erfindungsgemäßen Identifizierungsverfahren die entsprechenden Gruppen von elektronischen Radeinheiten identifiziert werden. Beispielsweise bei einem Reifendrucküberwachungssystem (TPMS) kann in diesem Fall bei einem Druckverlust an einem Fahrzeugrad zumindest die Information gewonnen werden, ob es sich dabei um ein "Einzelrad" (d. h. nicht drehfest mit einem anderen Fahrzeugrad verbunden) handelt, oder um ein zu einer Gruppe von drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern gehöriges Fahrzeugrad handelt, wobei in letzterem Fall außerdem z. B. die Information erhältlich ist, ob der Druckverlust lediglich ein Fahrzeugrad der Gruppe betrifft oder mehrere (und in diesem Fall wie viele) Fahrzeugräder betrifft.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Erfassen der jeweiligen kumulierten Anzahl an Umdrehungen unter Verwendung eines in der jeweiligen elektronischen Radeinheit angeordneten Beschleunigungssensors erfolgt.
Der Beschleunigungssensor kann z. B. ein für eine Radialbeschleunigung repräsentatives Sensorsignal liefern. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine anders orientierte Beschleunigung gemessen werden, z. B. eine Tangentialbeschleunigung.
In einer Ausführungsvariante wird das Sensorsignal des (wenigstens einen) Beschleunigungssensors von einer Steuereinrichtung der elektronischen Radeinheit ausgewertet, um die bei Drehung des Fahrzeugrades resultierende Zentrifugalbeschleunigung zu erfassen, um damit zeitaufgelöst eine Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades und durch Integration über die Zeit schließlich die kumulierte Anzahl an Umdrehungen des betreffenden Fahrzeugrades zu erhalten.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer zweiten Ausführungsvariante, bei welcher alternativ oder zusätzlich zu einem Beschleunigungssensor z. B. auch ein "Schocksensor" (empfindlich auf Erschütterung) oder z. B. ein Dehnungsmessstreifen am Reifenmaterial oder dergleichen eingesetzt werden kann, die Erfassung der kumulierten Anzahl an Umdrehungen dadurch realisiert, dass bei der Drehung des Fahrzeugrades die Durchgänge der elektronischen Radeinheit durch den Bereich der Reifenaufstandsfläche des Fahrzeugrades detektiert und gezählt werden. Bei derartigen Durchgängen, d. h. von einem Eintritt in bis zu einem Austritt aus dem Bereich der Reifenaufstandsfläche, zeigen Sensorsignale der oben erwähnten Arten von Sensoren einfach detektierbare Sensorsignalcharakteristika.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen und das Identifizieren der betreffenden elektronischen Radeinheiten mittels einer an dem Fahrzeug angeordneten Steuereinrichtung (Auswerteeinrichtung) erfolgt.
Bei einer solchen Steuereinrichtung kann es sich z. B. um eine zentrale Steuereinrichtung (z. B. ECU) des Fahrzeuges handeln. Die einzelnen kumulierten Anzahlen an Umdrehungen können z. B. von den einzelnen elektronischen Radeinheiten bzw. deren Steuereinrichtungen erfasst und z. B. zusammen mit weiteren Daten von Zeit zu Zeit (gemäß einer Kommunikationsstrategie) mittels entsprechender Funkdatensignale an die fahrzeugseitige (d. h. am Fahrzeug angeordnete) Steuereinrichtung übermittelt werden. Bei den weiteren Daten kann es sich um zu überwachende Radbetriebsparameter handeln, wie insbesondere z. B. Daten betreffend Reifendruck, Reifentemperatur etc., sowie einen die betreffende elektronische Radeinheit (eindeutig) kennzeichnenden Identifikationscode.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Erfassen der jeweiligen kumulierten Anzahl an Umdrehungen mittels eines bei jeder vollen Umdrehung des betreffenden Fahrzeugrades aktualisierten Zählers erfolgt, wobei der Zähler bei jedem Fahrtbeginn des Fahrzeuges zurückgesetzt wird. Im Falle einer autonomen Erfassung der jeweiligen kumulierten Anzahl an Umdrehungen durch die betreffende elektronische Radeinheit enthält diese Radeinheit den genannten Zähler. Das Rücksetzen des Zählers bei jedem Fahrtbeginn kann ebenfalls autonom durch die betreffende Radeinheit durchgeführt werden, etwa anhand der Detektion des Endes und/oder des Beginns einer Raddrehung, z. B. durch Auswertung eines Sensorsignals eines Sensors der oben erwähnten Art. In einer Ausführungsform erfolgt das Zurücksetzen bei einem Fahrtbeginn z. B. bereits dann, wenn nach Detektion des letzten Endes einer Raddrehung eine vorbestimmte Zeitspanne (z. B. von mindestens 1 min, oder z. B. mindestens 10 min) vergangen ist. Alternativ wird das Zurücksetzen erst unmittelbar nach Detektion des Beginns der Raddrehung durchgeführt, wobei jedoch auch in diesem Fall als Voraussetzung für das Zurücksetzen das Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne (z. B. mindestens 1 min oder z. B. mindestens 10 min) seit der letzten Detektion eines Endes der Raddrehung vorgesehen sein kann.
Alternativ ist es auch möglich, die Zähler für mehrere, insbesondere alle der Fahrzeugräder in der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung zu implementieren, wobei die jeweiligen elektronischen Radeinheiten mittels der erwähnten Funkdatensignale lediglich Rohdaten betreffend einen oder mehrere Radbetriebsparameter an die Steuereinrichtung übermitteln, woraus die Steuereinrichtung dann die jeweiligen kumulierten Anzahlen an Umdrehungen ermittelt und die einzelnen Zähler entsprechend betreiben kann. Bei dieser Variante kann das Zurücksetzen eines Zählers sowohl durch die betreffende Radeinheit als auch die fahrzeugseitige Steuereinrichtung ausgelöst werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die elektronischen Radeinheiten jeweils einen entsprechend der Erfassung der Raddrehung fortlaufend aktualisierten Zähler zum Zählen der kumulierten Anzahl an Umdrehungen des betreffenden Fahrzeugrades beinhalten, der jedoch im normalen Fahrzeugbetrieb nicht zurückgesetzt wird, sondern z. B. lediglich infolge einer aktiven Benutzereingabe (z. B. durch Werkstattpersonal) zurückgesetzt werden kann. Vorteilhaft können diese Zähler der elektronischen Radeinheiten dazu genutzt werden, eine Information über die jeweiligen Laufleistungen der einzelnen Fahrzeugräder bzw. deren Reifen bereitzustellen. In einer Ausführungsvariante zur Realisierung der vorliegenden Erfindung kann z. B. vorgesehen sein, dass die Radeinheiten jeweils einen zweiten Zähler für die entsprechende kumulierte Anzahl an Umdrehungen aufweist, der z. B. wie vorstehend beschrieben bei jedem Fahrtbeginn zurückgesetzt wird. In einer anderen Ausführungsvariante werden von den elektronischen Radeinheiten mittels der davon gesendeten Funkdatensignale die jeweiligen kumulierten Anzahlen an Umdrehungen an die Steuereinrichtung des Fahrzeuges übermittelt, wobei in der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung anhand der so übermittelten Information sowohl die gegebenenfalls vorgesehene Detektion eines Fahrtbeginns als auch die zur Bewerkstelligung der Erfindung erforderliche Auswertung erfolgt. Hierfür können in der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung z. B. Speicher ausgebildet sein, die jeweils einer der elektronischen Radeinheiten zugeordnet sind und z. B. temporär die bei einem Fahrtbeginn vorliegenden Zählerstände der Radeinheiten speichern, um bei dem miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen an Umdrehungen diese temporär gespeicherten Werte als einen "Offset" für das Vergleichen zu verwenden.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Verwendung eines Identifizierungsverfahrens der hier beschriebenen Art zur Plausibilisierung eines Ergebnisses eines Verfahrens zum Lokalisieren der Verbaupositionen von an Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges angeordneten elektronischen Radeinheiten vorgeschlagen.
Das Lokalisierungsverfahren kann hierbei so vorgesehen sein, dass dieses als Ergebnis eine (eineindeutige) Zuordnung zwischen einerseits den elektronischen Radeinheiten und andererseits den Verbaupositionen der betreffenden Räder liefert.
Die Radeinheiten können hierbei insbesondere z. B. anhand einer jeweiligen Identifikation (Identifikationscode) als Bestandteil von Funkdatensignalen identifiziert sein, die von der betreffenden Radeinheit an eine fahrzeugseitige Steuereinrichtung bzw. Auswerteeinrichtung (z. B. zentrale Steuereinrichtung) gesendet werden. Die Identifikation kann insbesondere z. B. ein numerischer Identifikationscode sein, der einmalig vergeben ist und somit die Radeinheit eindeutig identifiziert.
Die Verbaupositionen der Fahrzeugräder sind durch die Ausgestaltung des betreffenden Fahrzeuges bestimmt. Beispielsweise für einen LKW mit zwei Vorderrädern (links und rechts) und einem typischen Bündel von Zwillingsrädern im hinteren Fahrzeugbereich sind die Verbaupositionen: vorne links, vorne rechts, hinten links außen, hinten links innen, hinten rechts außen, hinten rechts innen, ganz hinten links außen, ganz hinten links innen, ganz hinten rechts außen, ganz hinten rechts innen.
Bei einem derartigen Lokalisierungsverfahren kann die Plausibilisierung darin bestehen, nach erfolgter Zuordnung zwischen Radeinheiten und Verbaupositionen diese Zuordnung auf Kompatibilität mit dem Ergebnis des hier beschriebenen Identifizierungsverfahrens zu überprüfen.
Abhängig vom Ergebnis der Plausibilisierung kann dann das Ergebnis der Lokalisierung z. B. als unsicher oder ungültig gekennzeichnet werden. Alternativ kommt z. B. in Betracht, bei dem Lokalisierungsverfahren zunächst bis zu einer vorbestimmten Anzahl von verschiedene vorläufige Ergebnisse (mit z. B. über einer von bestimmten Schwelle liegenden Wahrscheinlichkeit) zuzulassen, um sodann mit Hilfe des Ergebnisses von Plausibilisierungen für jedes dieser vorläufigen Ergebnisse ein endgültiges Ergebnis der Lokalisierung zu ermitteln (durch Auswahl eines mit dem Ergebnis des Identifikationsverfahrens kompatiblen Ergebnisses).
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung ist vorgesehen, dass das Verfahren zum Lokalisieren der Verbaupositionen der elektronischen Radeinheiten umfasst:
- Auswerten von Empfangssignalstärken von Funksignalen, die von den elektronischen Radeinheiten gesendet und von einer an dem Fahrzeug (1 ) angeordneten Empfangseinrichtung empfangen werden, und/oder - Auswerten von Korrelationen zwischen Ergebnissen von Erfassungen von Drehpositionen und/oder Drehgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder, die einerseits mittels der elektronischen Radeinheiten und andererseits mittels einer am Fahrzeug angeordneten Radachsensensorik durchgeführt wurden.
Im Falle einer Auswertung von Empfangssignalstärken (z. B. "RSSI"-Wert) kann insbesondere z. B. vorgesehen sein, dass die Funksignale (bevorzugt Funkdatensignale) an mehreren verschiedenen Stellen des Fahrzeuges empfangen und in ihrer Signalstärke vermessen werden, um unter Nutzung des Prinzips einer Triangulation auf die Verbauposition zu schließen, indem hierfür z. B. diejenige der durch die Konstruktion des Fahrzeuges vorgegebenen Verbaupositionen ausgewählt wird, welche der "funktechnisch ermittelten" Verbauposition am nächsten liegt. Alternativ können z. B. auch wenigstens zwei nächstliegende der konstruktionsbedingten Verbaupositionen als vorläufige Ergebnisse ausgewählt werden, um mit Hilfe des Ergebnisses des Identifizierungsverfahrens daraus eine endgültig ermittelte Verbauposition auszuwählen.
In analoger Weise kann bei einem Auswerten der Korrelationen zwischen den Ergebnissen der Erfassungen von Drehpositionen und/oder Drehgeschwindigkeiten vorgesehen sein, dass wenigstens zwei vorläufige Zuordnungen (mit über einer Schwelle liegenden und/oder den vergleichsweise höchsten Korrelationen) als vorläufige Zuordnungen ausgelegt werden, um mit Hilfe des Ergebnisses des Identifizierungsverfahrens daraus eine endgültige Zuordnung auszuwählen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Fahrzeug, ausgestattet mit Mitteln zur Durchführung eines Identifizierungsverfahrens der hier beschriebenen Art vorgeschlagen, insbesondere für eine Verwendung der hier beschriebenen Art.
Bei dem Fahrzeug kann es sich z. B. um einen LKW handeln. Das Fahrzeug kann z. B. an wenigstens einer Stelle in Längsrichtung des Fahrzeugs betrachtet links und rechts jeweils eine Gruppe von mehreren (insbesondere z. B. zwei) drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern aufweisen. Insbesondere können in Längsrichtung des betreffenden Fahrzeuges auch zwei derartige Stellen z. B. unmittelbar einander benachbart vorgesehen sein (so dass sich in diesem Bereich links und rechts jeweils ein Bündel von mindestens vier Fahrzeugrädern ergibt).
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt umfassend einen Programmcode vorgeschlagen, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung (z. B. Steuereinrichtung des Fahrzeuges) ausgeführt ein Identifizierungsverfahren der hier beschriebenen Art durchführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeuges, ausgestattet mit einem System zur Reifendrucküberwachung,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines mittels des Systems von Fig. 1 durchgeführten Lokalisierungsverfahrens,
Fig. 3 ein Diagramm, das beispielhaft veranschaulicht, wie sich kumulierte Anzahlen an Umdrehungen für die einzelnen Fahrzeugräder zeitlich entwickeln, und
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines mittels des Systems von Fig. 1 ferner durchgeführten Identifizierungsverfahrens zum Plausibilisieren der Lokalisierung.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1, hierz. B. einen LKW, mit insgesamt zehn luftbereiften Fahrzeugrädern W1 bis W6b, die an folgenden durch die Konstruktion des Fahrzeuges 1 vorgegebenen Verbaupositionen angeordnet sind:
W1 : vorne links, W2: vorne rechts
W3a: hinten links außen, W3b: hinten links innen
W4a: hinten rechts außen, W4b: hinten rechts innen W5a: ganz hinten links außen, W5b: ganz hinten links innen W6a: ganz hinten rechts außen, W6b: ganz hinten rechts innen
Bei dem Fahrzeug 1 ist ein Reifendruckkontrollsystem, oftmals als TPMS ("tire pressure monitoring System") bezeichnet, realisiert, mittels welchem für die Fahrzeugräder W1 bis W6b der jeweilige Reifendruck überwacht wird.
Das Fahrzeug umfasst hierfür wie dargestellt jeweils an einem der Fahrzeugräder angeordnete elektronische Radeinheiten 12-1 bis 12-6b, jeweils beinhaltend "mobile Messmittel" zum Messen des betreffenden Reifendruckes und einen Sender zum Senden von Funksignalen beinhaltend Funksignaldaten R1 bis R6b, welche für die gemessenen Werte des Reifendruckes repräsentative Daten sowie einen Identifikationscode "IDi" der jeweiligen elektronischen Radeinheit beinhalten (wobei der Index i = 1 ... 10 die betreffende der im Beispiel zehn verschiedenen elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b kennzeichnet).
Zur Realisierung einer für das TPMS erforderlichen Lokalisierung der einzelnen elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b wird mittels der mobilen Messmittel ferner die Drehwinkelposition des jeweiligen Fahrzeugrades gemessen und beinhalten die mittels des Senders gesendeten Funksignaldaten R1 bis R6b ferner für die gemessenen Werte dieses "Lokalisierungsparameters" (hier: Drehwinkelposition) repräsentative Daten.
Unabhängig davon sind außerdem fahrzeugseitige (d. h. stationär bezüglich einer Karosserie des Fahrzeuges 1 angeordnete) Drehwinkelsensoren 10-1 bis 10-6 vorgesehen, die jeweils mindestens einer der oben genannten Verbaupositionen der Fahrzeugräder W1 bis W6b zugeordnet sind und somit "feste (fahrzeugseitige) Messmittel" zum Messen des gleichen Lokalisierungsparameters (hier: Drehwinkelposition) des jeweiligen Fahrzeugrades darstellen.
Aufgrund des Vorhandenseins von drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern (hier: W3a bis W6b) ergibt sich, dass einige (hier: 10-3 bis 10-6) der Drehwinkelsensoren 10-1 bis 10-6 jeweils mehreren (hier: zwei) Fahrzeugrädern zugeordnet sind:
Sensor 10-1 : zugeordnet zu Fahrzeugrad W1 Sensor 10-2: zugeordnet zu Fahrzeugrad W2
Sensor 10-3: zugeordnet zur Gruppe der Fahrzeugräder W3a und W3b Sensor 10-4: zugeordnet zur Gruppe der Fahrzeugräder W4a und W4b Sensor 10-5: zugeordnet zur Gruppe der Fahrzeugräder W5a und W5b Sensor 10-6: zugeordnet zur Gruppe der Fahrzeugräder W6a und W6b
Während die funktechnisch übertragenen Signaldaten R1 bis R6 über eine Empfängereinrichtung 40 empfangen und an eine fahrzeugseitige Steuereinrichtung, im Beispiel eine zentrale Einheit 20 weitergeleitet werden, werden fahrzeugseitig erzeugte Daten D1 bis D6 über ein digitales Bussystem 30 an die zentrale Einheit 20 übermittelt. Die Empfängereinrichtung 40 ist von zwei an verschiedenen Stellen des Fahrzeuges angeordneten Empfangseinheiten 40I, 40r (mit jeweiliger Empfangsantennen) gebildet.
Die zentrale Einheit 20 ist als eine programmgesteuerte digitale Steuereinrichtung enthaltend eine Recheneinheit 22 und eine Speichereinheit 24 ausgebildet und vergleicht die mittels der festen Messmittel (hier: Drehwinkelsensoren 10-1 bis 10-6) des Fahrzeuges 1 gemessenen Werte des Lokalisierungsparameters mit den mittels der mobilen Messmittel (in den elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b) gemessenen Werte des Lokalisierungsparameters, um eine Korrelation zwischen diesen Werten zu ermitteln und durch eine Analyse der ermittelten Korrelation eine Zuordnung zwischen den elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b und den (oben genannten) Verbaupositionen der Fahrzeugräder W1 bis W6b vorzunehmen.
Fig. 2 zeigt wesentliche Schritte des Lokalisierungsverfahrens. In einem Schritt S1 werden die mittels der fahrzeugseitigen Drehwinkelsensoren 10-1 bis 10-6 erzeugten Daten D1 bis D6 bereitgestellt (über ein Bussystem 30 an die zentrale Einheit 20 kommuniziert). In einem Schritt S2 werden die mittels der radseitigen Sensoren in den elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b erzeugten Funksignaldaten R1 bis R6b bereitgestellt (per Funk an die Empfängereinrichtung 40 und über das Bussystem 30 weiter an die zentrale Einheit 20 kommuniziert). Jede der Empfangseinheiten 40I, 40r ermittelt (misst) hierbei für sämtliche empfangenen Funksignale enthaltend die Funksignaldaten R1 bis R6b jeweilige Empfangssignalstärken SS1 bis SS6b (z. B. so genannte RSSI-Werte) und kommuniziert auch diese Werte an die zentrale Einheit 20.
In einem Schritt S3 werden sämtliche Sensordaten D1 bis D6 und R1 bis R6b unter Berücksichtigung der Empfangssignalstärken SS1 bis SS6b durch die zentrale Einheit 20 ausgewertet.
In einem Schritt S4 erfolgt eine Zuordnung zwischen den (anhand ihres jeweiligen Identifikationscodes IDi zu identifizierenden) elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b und den (hier: zehn) Verbaupositionen der Fahrzeugräder W1 bis W6b.
Was das grundsätzliche Funktionsprinzip der Schritte S3 und S4 anbelangt, so kann im Schritt S3 z. B. ein Vergleichen der mittels der festen Messmittel (Drehwinkelsensoren 10-1 bis 10-6) gemessenen Werte des Lokalisierungsparameters mit den mittels der mobilen Messmittel (in den Radeinheiten 12-1 bis 12-6b) gemessenen Werten des Lokalisierungsparameters erfolgen, um sodann eine Korrelation zwischen diesen Werten zu ermitteln, wobei basierend auf einem Analysieren der Korrelation im Schritt S4 durch ein geeignetes statistisches Verfahren die Zuordnung vorgenommen wird.
Im dargestellten Beispiel wird hierfür wie folgt vorgegangen: Für jede der elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b werden von der zentralen Einheit 20 nacheinander (zeitlich auseinanderliegend) mittels des jeweiligen mobilen Messmittels gemessene Werte des Lokalisierungsparameters registriert (gespeichert). Diese Werte dienen als "Referenzwerte" für einen Vergleich mit einer entsprechenden Reihe von zu denselben Zeitpunkten gemessenen Werten des Lokalisierungsparameters, die von den festen Messmitteln 10-1 bis 10-6 an den entsprechenden Radachsen ("vorne links", "vorne rechts", "hinten links", "hinten rechts", "ganz hinten links", "ganz hinten rechts") gemessen werden.
Bei diesem Vergleich wird jeweils ein Wert der Referenzwertreihe mit einem zum gleichen Messzeitpunkt gehörigen Wert der von den festen Messmitteln gemessenen Messwertreihen verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleiches kann z. B. zur Ermittlung von Wahrscheinlichkeiten verwendet werden, welche für jede der elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b und jede der Verbaupositionen angeben, wie wahrscheinlich eine bestimmte Radeinheit an einer bestimmten Verbaupositionen verbaut ist. Derartige Wahrscheinlichkeiten können z. B. als ein Maß dafür ermittelt werden, wie klein jeweils eine Varianz (Streubreite) der mittels der festen Messmittel 10-1 bis 10-6 gemessenen Werte bezüglich der mittels der mobilen Messmittel der betreffenden Radeinheit 12-1 bis 12-6b gemessenen Werte ist. Die Gesamtheit solcher Varianzen bildet im dargestellten Ausführungsbeispiel eine ermittelte "Korrelation" zwischen den einerseits radseitig (mittels der mobilen Messmittel) und andererseits fahrzeugseitig (mittels der festen Messmittel) gemessenen Werte des Lokalisierungsparameters.
Da sich im Fährbetrieb des Fahrzeuges 1 jedoch die Drehbewegungen der jeweils drehfest mineinander verbundenen der Fahrzeugräder W1 bis W6b nicht voneinander unterscheiden, würde eine nur durch diese Korrelationsanalyse bewerkstelligte Zuordnung der betreffenden Fahrzeugräder scheitern bzw. kein eindeutiges Ergebnis liefern.
Daher werden im Schritt S4 zunächst vorläufig mehrere in Betracht kommende Zuordnungsalternativen bestimmt, aus denen unter Berücksichtigung der seitens jeder der mehreren (hier: zwei) Empfangseinheiten 40I, 40r jeweils gemessenen Emfangssignalstärken SS1 bis SS6b (und damit durchgeführten Triangulationen und/oder sonstigen Positionsbestimmungen) diejenige Zuordnung als ein Resultat des Lokalisierungsverfahrens ausgewählt wird, welche in Anbetracht der gemessenen Emfangssignalstärken SS1 bis SS6b am wahrscheinlichsten erscheint. Jedoch auch dann ist es nicht ausgeschlossen, dass das Lokalisierungsverfahren eine falsche Zuordnung zwischen Radeinheiten und Verbaupositionen liefert.
Eine Besonderheit des Fahrzeuges 1 bzw. des mittels der Steuereinrichtung 20 durchgeführten Verfahrens besteht darin, dass außerdem ein sehr einfaches Verfahren durchgeführt wird, mittels welchem diejenigen elektronischen Radeinheiten (hier: 12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) identifiziert werden, die an drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern (hier: W3a, W3b; W4a, W4b; W5a, W5b; W6a, W6b) des Fahrzeuges 1 angeordnet sind, und welches umfasst:
- Erfassen einer jeweiligen kumulierten Anzahl an Umdrehungen jedes der Fahrzeugräder W1 bis W6b unter Verwendung der elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b,
- miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen an Umdrehungen der Fahrzeugräder W1 bis W6b, und
- Identifizieren von denjenigen elektronischen Radeinheiten (hier: 12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) als an drehfest miteinander verbundenen der Fahrzeugräder angeordnet, deren kumulierte Anzahlen an Umdrehungen wenigstens annähernd übereinstimmen.
Dieses Identifizierungsverfahren wird vorteilhaft zur Plausibilisierung des Ergebnisses des Lokalisierungsverfahrens gemäß der Schritte S1 bis S4 (Fig. 2) verwendet, d.h. im Anschluss an den Schritt S4 (Fig. 2) wird in einem Schritt S5 noch überprüft, ob das Ergebnis des Lokalisierungsverfahrens kompatibel mit dem Ergebnis des Identifizierungsverfahrens ist oder nicht. Je nach Ergebnis dieser Überprüfung kann das Ergebnis des Lokalisierungsverfahrens als plausibel oder als unplausibel gekennzeichnet werden. Fig. 3 veranschaulicht beispielhaft, wie sich nach einem Fahrtbeginn (Zeit t = 0) bei dem Fahrzeug 1 für die Fahrzeugräder W1 bis W6b kumulierte Anzahlen "Ni" an Umdrehungen zeitlich entwickeln.
Im Beispiel gibt es zehn kumulierte Anzahlen Ni (wobei der Index i = 1 ... 10 das betreffende der zehn verschiedenen Fahrzeugräder W1 bis W6b kennzeichnet), und es ist angenommen, dass die kumulierten Anzahlen Ni an Umdrehungen aller Fahrzeugräder W1 bis W6b beim Fahrtbeginn (t = 0) zurückgesetzt wurden, d. h. Ni = 0 für alle i.
Bereits wenige Minuten nach Fahrtbeginn ergeben sich deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Ni, wobei jedoch die betreffenden Ni für die im Beispiel paarweise drehfest miteinander verbundenen der Fahrzeugräder W3a bis W6b entsprechend paarweise identische betreffende Werte von Ni aufzeigen.
Durch das miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen Ni sämtlicher Fahrzeugräder W1 bis W6b kann die zentrale Einheit 20 die betreffenden elektronischen Radeinheiten 12-3a bis 12-6b als an drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern angeordnet identifizieren.
Im vorliegenden Beispiel werden hierbei des weiteren insgesamt vier Gruppen "12-3a, 12-3b", "12-4a, 12-4b", "12-5a, 12-5b" und "12-6a, 12-6b" von elektronischen Radeinheiten entsprechend den vier Gruppen von jeweils drehfest miteinander verbundenen Fahrzeugrädern "W3a, W3b", "W4a, W4b", "W5a, W5b" und "W6a, W6b" identifiziert. Dieses Resultat des Identifizierungsverfahrens wird im Schritt S5 (Fig. 2) zur Plausibilisierung des im Schritt S4 erhaltenen Ergebnisses des Lokalisierungsverfahrens verwendet.
Während bei dem vom Prinzip her aus dem Stand der Technik bekannten Lokalisierungsverfahren die mittels der elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b erhaltenen Funksignaldaten R1 bis R6b jeweils mit sämtlichen mittels der "festen" (fahrzeugseitigen) Messmittel erhaltenen Daten D1 bis D6 verglichen werden (um eine statistische Analyse durchzuführen), werden bei dem Identifizierungsverfahren lediglich die z. B. von den Funksignaldaten R1 bis R6b beinhalteten kumulierten Umdrehungsanzahlen Ni miteinander verglichen, was eine sehr einfache und zuverlässige Identifizierung der besagten Gruppen von Fahrzeugrädern ermöglicht.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Identifizierungsverfahrens. In einem Schritt S10 werden sämtliche Umdrehungsanzahlen Ni miteinander verglichen, und in einem Schritt S11 werden diejenigen Identifikationscodes IDk, IDI (mit k^l, k = 1 ... 10 und I = 1 ... 10) von denjenigen elektronischen Radeinheiten "gepaart" (d. h. die entsprechenden elektronischen Radeinheiten als an einem Fahrzeugrad einer Gruppe von miteinander verbundenen Fahrzeugrädern angeordnet betrachtet), für die zumindest annähernd Nk = NI gilt. Für die Überprüfung dieses Kriteriums kann zweckmäßiger Weise z. B. eine abgeschätzte Messgenauigkeit der Erfassung der kumulierten Anzahlen Ni berücksichtigt werden. Beispielsweise können Nk und NI als zumindest annähernd identisch gelten, wenn einer der beiden Werte z. B. maximal 0,5 % oder z. B. maximal 1 % größer als der andere Wert ist. Es versteht sich, dass eine derartige (an der Messgenauigkeit orientierte) Toleranzschwelle auch von derjenigen Zeitspanne abhängt, über welche die Umdrehungen der Fahrzeugräder W1 bis W6b gezählt (kumuliert) wurden, bzw. in diesem Zusammenhang auch von der kumulierten Gesamtanzahl selbst abhängt. In einer Ausführungsform wird die Toleranzschwelle daher in Abhängigkeit von wenigstens einem der Werte von Nk und NI und/oder in Abhängigkeit von einer Zeitspanne der Kumulation vorgegeben.
Im Beispiel ist vorgesehen, dass das Erfassen der jeweiligen kumulierten Anzahl Ni an Umdrehungen unter Verwendung eines in der jeweiligen elektronischen Radeinheit 12-1 bis 12-6b angeordneten Beschleunigungssensors erfolgt, der z. B. ein für eine Radialbeschleunigung repräsentatives Sensorsignal liefert. Das Sensorsignal des (wenigstens einen) Beschleunigungssensors wird von einer Steuereinrichtung der elektronischen Radeinheit ausgewertet, um die kumulierte Anzahl an Umdrehungen Ni des betreffenden Fahrzeugrades W1 bis W6b zu ermitteln. Das miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen Ni und das Identifizieren der betreffenden elektronischen Radeinheiten erfolgt mittels einer an dem Fahrzeug angeordneten Steuereinrichtung, die im Beispiel durch die zentrale Einheit 20 implementiert ist.
Die einzelnen kumulierten Anzahlen Ni an Umdrehungen werden von den einzelnen elektronischen Radeinheiten 12-1 bis 12-6b bzw. deren Steuereinrichtungen erfasst und zusammen mit weiteren Daten (betreffend Radbetriebsparameter, sowie Identifikationscode IDi) von Zeit zu Zeit mittels der Funkdatensignale R1 bis R6b an die zentrale Einheit 20 übermittelt.
Im Beispiel ist vorgesehen, dass das Erfassen der jeweiligen kumulierten Anzahl Ni an Umdrehungen mittels eines bei jeder vollen Umdrehung des betreffenden Fahrzeugrades aktualisierten Zählers erfolgt, wobei der Zähler in der Steuereinrichtung der betreffenden elektronischen Radeinheit ausgebildet ist und bei jedem Fahrtbeginn des Fahrzeuges zurückgesetzt wird.
Das Rücksetzen des Zählers bei jedem Fahrtbeginn wird autonom durch die betreffende Radeinheit durchgeführt. Flierfür wird durch Auswertung des Sensorsignals des Beschleunigungssensors der Beginn einer Raddrehung detektiert.
Darüber hinaus können die beschriebene Methoden auch in Kombination mit anderen weiteren Lokalisierungsprinzipien verwendet werden. Durch die Kombination dieser Methoden ist eine vollständige Lokalisierung (einschließlich der Zwillingsreifen) möglich.
Ein Beispiel für eine dieser weiteren Methoden ist LSE (Localization by Synchronized Emission). Dabei wird von jedem TPMS-Sensor ein fester vordefinierter Winkel erkannt und eine oder mehrere damit verbunden Protokollinformationen drahtlos ausgesendet. Ein Computerprogramm auf Fahrzeugseite verwendet eine oder mehrere übermittelten Protokollinformation, die in bestimmten Zeitintervallen ausgesendet werden zusammen mit den gespeicherten ABS-Signalwerten jedes Rades (ABS Tick Wert) um eine Korrelationsberechnung durchzuführen (Zeitliche Rückrechnung zur Bestimmung des Tick-Wertes der Sensorposition, an welcher der Sensor den vordefinierten Winkel erkannt hat).
Als Beispiel:
• Tatsächliche Lage des TPMS-Sensors A -> vorne links (FL) mechanisch mit ABS-Sensor 1 verbunden
• Tatsächliche Lage des TPMS-Sensors B -> vorne rechts
Figure imgf000021_0001
mechanisch mit ABS-Sensor 2 verbunden
• Tatsächliche Lage des TPMS-Sensors C -> hinten rechts (RR), mechanisch mit ABS-Sensor 3 verbunden
• Tatsächliche Lage des TPMS-Sensors D -> hinten links (RL), mechanisch mit ABS-Sensor 4 verbunden
• Tatsächliche Lage des TPMS-Sensors E -> hinten rechts (RR), mechanisch verbunden mit ABS-Sensor 3 und Zwillingsreifenpartner/Zwillingssensor von C
• Tatsächliche Lage des TPMS-Sensors F -> hinten links (RL), mechanisch verbunden mit ABS-Sensor 4 und Zwillingsreifenpartner/Zwillingssensor von D
Die Sensorsoftware für TPMS-Sensor A, B, C und D enthält Sensorsoftware Teil 1 (SSW1) + Sensorsoftware Teil 2 (SSW2). Mit SSW1 ist der TPMS-Sensor in der Lage, einen vordefinierten Winkel zu erkennen. Mit SSW2 ist der TPMS-Sensor in der Lage jede Radumdrehung des Rades zu zählen in welchem der TPMS Sensor verbaut ist. Die Sensorsoftware des TPMS Sensors E und F benötigt nur Sensorsoftware Teil 2 (SSW2), denn der TPMS Sensor zählt jede Radumdrehung, überträgt jedoch keine relevante Information zum LSE Lokalisierungsprozess.
Nach dem erfolgreichen Lokalisierungsprozess (LSE) mit TPMS Sensor A, B, C und D vergleicht ein anderes Computerprogramm alle Zähler der TPMS Sensoren A bis F im Fahrzeug. So lässt sich der TPMS Sensor E mit dem gleichen Zählerwert wie TPMS Sensor C als Zwillingsreifenpaar lokalisieren. Ebenfalls lässt sich Sensor F mit dem gleichen Zählerwert wie TPMS Sensor D als Zwillingsreifenpaar identifizieren. Diese Kombinierte Lokalisierung basiert in diesem Beispiel auf Fahrzeuge, bei denen an jeder zu lokalisierender Achse ABS-Sensorsignale vorliegen, aber auch andere Lokalisierungsprozesse können verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung eines Identifikationsverfahrens zur Plausibilisierung eines Ergebnisses eines Lokalisierungsverfahrens, wobei das Lokalisierungsverfahren zum Lokalisieren der Verbaupositionen von an Fahrzeugrädern (W1-W6b) eines Fahrzeuges (1) angeordneten elektronischen Radeinheiten (12-1 bis 12-6b) vorgesehen ist und ein Auswerten von Empfangssignalstärken von Funksignalen umfasst, die von den elektronischen Radeinheiten (12-1 bis 12-6b) gesendet und von einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten Empfangseinrichtung (40I, 40r) empfangen werden, wobei das Identifikationsverfahren zum Identifizieren derjenigen der elektronischen Radeinheiten (12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) vorgesehen ist, die an drehfest miteinander verbundenen der Fahrzeugräder (W3a, W3b; W4a, W4b; W5a, W5b; W6a, W6b) angeordnet sind, und wobei das Identifikationsverfahren umfasst:
- Erfassen einer jeweiligen kumulierten Anzahl (Ni) an Umdrehungen jedes der Fahrzeugräder (W1-W6b) unter Verwendung der elektronischen Radeinheiten (12-1 bis 12-6b),
- miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen (Ni) an Umdrehungen der Fahrzeugräder (W1-W6b), und
- Identifizieren von denjenigen elektronischen Radeinheiten (12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) als drehfest miteinander verbunden angeordnet, deren kumulierte Anzahlen (Ni) an Umdrehungen wenigstens annähernd übereinstimmen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Erfassen der jeweiligen kumulierten Anzahl (Ni) an Umdrehungen unter Verwendung eines in der jeweiligen elektronischen Radeinheit (W1-W6b) angeordneten Beschleunigungssensors erfolgt.
3. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das miteinander Vergleichen der kumulierten Anzahlen (Ni) und das Identifizieren der betreffenden elektronischen Radeinheiten (12-3a, 12-3b; 12-4a, 12-4b; 12-5a, 12-5b; 12-6a, 12-6b) mittels einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten Steuereinrichtung (20) erfolgt.
4. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Erfassen der jeweiligen kumulierten Anzahl (Ni) an Umdrehungen mittels eines bei jeder vollen Umdrehung des betreffenden Fahrzeugrades (W1-W6b) aktualisierten Zählers erfolgt, wobei der Zähler bei jedem Fahrtbeginn des Fahrzeuges (1) zurückgesetzt wird.
5. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei abhängig vom Ergebnis der Plausibilisierung das Ergebnis des Lokalisierungsverfahrens als unsicher oder ungültig gekennzeichnet wird.
6. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei dem Lokalisierungsverfahren zunächst bis zu einer vorbestimmten Anzahl verschiedene vorläufige Ergebnisse zugelassen werden, um sodann mit Hilfe des Ergebnisses von Plausibilisierungen für jedes dieser vorläufigen Ergebnisse durch Auswahl eines mit dem Ergebnis des Identifikationsverfahrens kompatiblen Ergebnisses ein endgültiges Ergebnis des Lokalisierungsverfahrens zu ermitteln.
7. Fahrzeug (1), ausgestattet mit Mitteln (10-1 bis 10-6, 12-1 bis 12-6b, 40I, 40r, 20) zur Realisierung einer Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
8. Computerprogrammprodukt umfassend einen Programmcode, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt eine Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführt.
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