DE10250942A1

DE10250942A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Identifizieren einer Position eines Reifens eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10250942A1
Application number: DE2002150942
Authority: DE
Inventors: Dirk Dr. Hammerschmidt
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-19

Abstract

Die Vorrichtung zum Identifizieren einer Position eines Reifens eines Fahrzeugs, das eine Mehrzahl von Reifen aufweist, wobei einem Reifen ein Reifendrucksensor zugeordnet ist, wobei ein Reifendrucksensor ausgebildet ist, um ein Sensorsignal auszusenden, umfaßt eine Auswerteeinrichtung, die ausgebildet ist, um Sensorsignale von den Reifendrucksensoren zu empfangen, eine Einrichtung zum Bestimmen eines von einer Bewegung eines Fahrzeugs abhängigen Fahrzeugzustands und eine Einrichtung zum Zuordnen eines Reifendrucksensors zu einem der Reifen aufgrund der Sensorsignale und des Fahrzeugzustands, um die Position des Reifens zu identifizieren. Dadurch wird erreicht, daß die Zuordnung eines Reifendrucksensors zu einem der Reifen auf der Basis des erfaßten Reifendrucks durchgeführt werden kann, ohne daß die Lage der Reifendrucksensoren a priori bekannt sein muß.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, zum Messen eines Reifendrucks in einem jeweiligen Reifen eines Fahrzeugs sowie zum Bestimmen einer Position eines Reifens.
Bei modernen Fahrzeugen werden Monitorsysteme eingesetzt, die einen Reifendruck überwachen, um bei einer signifikanten Reifendruckänderung einen Fahrer zu warnen. Befindet sich beispielsweise der aktuelle Reifendruck nicht in einem zulässigen Bereich oder werden Druckverluste erkannt, die auf eine Beschädigung des Reifens hindeuten, so wird der Fahrer von dem Monitorsystem darüber informiert und kann so im Vorfeld geeignete Vorkehrungen treffen, um beispielsweise eine dauerhafte Reifenbeschädigung zu vermeiden. Um einen Komfort einer solchen Warnfunktion zu erhöhen, ist es wünschenswert, den jeweiligen Reifen, der zu einer Meldung geführt hat, genau zu bezeichnen. Dies kann z.B. durch eine Angabe, daß der jeweilige Reifen sich beispielsweise vorne links befindet, bewerkstelligt werden. Hierzu werden in Reifendruck-Meßsystemen Reifendrucksensoren eingesetzt, die beispielsweise einen Hochfrequenz-Sender aufweisen. Die Drucksensoren sind jeweils in den Reifen der Räder integriert und übertragen die Meßwerte zu einer zentralen Empfangsstation, z.B. einem RKE-Empfänger mit Hilfe des Senders. Problematisch ist hierbei jedoch, daß eine Information über die Lage der jeweiligen Reifendrucksensoren nicht durch eine örtliche Rückverfolgung des empfangenen Signals gewonnen werden kann, wenn die Reifendrucksensoren die Information über ihre Lage nicht mitübertragen.
Die bisherigen Monitorsysteme benötigen daher eine Initialisierung, bei der einer zentralen Auswertestation bei bei spielsweise einer Montage der Reifen mitgeteilt wird, wo die jeweiligen Drucksensoren in den einzelnen Rädern montiert worden sind. Dies kann beispielsweise auf der Basis von Identifikationsnummern (ID) durchgeführt werden, die den jeweiligen Sensoren zugeordnet sind. Dies erfordert jedoch zusätzliche Schritte nach der Reifenmontage, die sich von Hersteller zu Hersteller einer zentralen Auswertestation unterscheiden können und somit eine Vielzahl von Programmierverfahren erforderlich machen, die beispielsweise von einem Reifenmonteur beherrscht werden müssen. Weiterhin verursachen derartige Bearbeitungsschritte zusätzlich Kosten bei einem Reifenwechsel.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Konzept zum Identifizieren einer Position eines Reifens eines Fahrzeugs zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch, durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 oder durch ein Computer-Programm gemäß Anspruch 19 gelöst.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der jeweilige Reifendrucksensor zu einem der Reifen auf der Basis eines Fahrzeugzustands, der beispielsweise durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Fahrtrichtung charakterisiert ist, und eines Sensorsignals, das von dem Reifendrucksensor ausgesendet wird, zugeordnet werden kann.

Erfindungsgemäß wird eine Fahrdynamik eines Fahrzeugs ausgenutzt, die je nach Fahrsituation eine Kraft auf bestimmte Reifen erhöht und auf andere verringert wird. Z.B. werden in einer Rechtskurve die Räder auf einer linken Fahrzeugseite belastet und die Räder auf einer rechten Fahrzeugseite entlastet. Um die geänderten Kräfte zu kompensieren, verformt sich der Reifen, was dazu führt, daß sich sein Volumen und somit sein Innendruck verändert. Aus einer Druckveränderung, beispielsweise einem Druckanstieg in einer Rechtskurve, kann erfindungsgemäß erfaßt werden, daß sich der Reifen beispiels weise auf der linken Seite des Fahrzeugs befindet. Dementsprechend deutet ein temporärer Druckabfall in der Rechtskurve auf eine Lage des Reifens an der rechten Fahrzeugseite hin. Des weiteren läßt sich erfindungsgemäß eine Zuordnung der Reifen zur Vorder- oder Hinterachse erreichen, indem die korrespondierenden Änderungen des Reifendrucks beispielsweise in einer Beschleunigungs- oder Bremssituation mit dem Fahrzustand verknüpft werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die Lage eines Reifendrucksensors bestimmt werden kann, ohne daß den Drucksensoren bei einer Reifenmontage beispielsweise eine Identifikationsnummer zugeordnet wird. Dadurch ist es möglich, die Reifendrucksensoren an beliebigen Rädern zu montieren, ohne daß im Vorfeld beachtet werden muß, wo die Reifendrucksensoren angeordnet sind. Dadurch werden zum einen die Montagekosten gesenkt. Zum anderen beeinflussen etwaige Montagefehler die Sicherheit nicht, da die Position der Reifendrucksensoren automatisch erkannt wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Lage der Reifendrucksensoren aus den bereits bekannten Informationen über den Fahrzeugzustand gewonnen wird. Aus diesem Grund sind keine weiteren Messungen sowie keine weiteren Meßeinrichtungen notwendig, was zu einer weiteren Kostenreduktion führt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Informationsübertragung unidirektional von einem Drucksensor zu einer zentralen Empfangsstation oder einer Auswerteeinheit (Auswerteeinrichtung) erfolgen kann. Dadurch kann der Informationsübertragungsaufwand verringert und die Informationsverarbeitung kann beschleunigt werden, was beispielsweise zu einem schnelleren Anzeigen eines etwaigen Fehlers führt, wodurch die Sicherheit weiter erhöht werden kann.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Erfassen eines jeweiligen Reifendrucks in einem Reifen eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erfassen eines Reifendrucks gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erfassen eines jeweiligen Reifendrucks in einem Reifen eines Fahrzeugs umfaßt zunächst eine Mehrzahl von Reifendrucksensoren 101, die jeweils in diesem Ausführungsbeispiel in einem vorderen linken Rad 103, einem vorderen rechten Rad 105, einem hinteren linken Rad 107 sowie in einem hinteren rechten Rad 109 angeordnet sind. Die Reifendrucksensoren 101 umfassen ferner jeweils einen Sender 111. Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt ferner eine Auswerteeinrichtung 113, die in einem Fahrzeug untergebracht ist. Die Auswerteeinrichtung 113 umfaßt eine Einrichtung 115 zum Bestimmen eines von der Fahrzeugbewegung abhängigen Fahrzeugzustands sowie eine Einrichtung 117 zum Zuordnen eines Reifendrucksensors 101 zu einem der Reifen 103, 105, 107 und 109.
Im folgenden wird die Funktionsweise des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt.
Die Reifendrucksensoren 101 bestimmen zunächst jeweils ein den Reifendruck in einem der Reifen darstellendes Sensorsignal, beispielsweise eine Spannung, die an einer Kapazität des Drucksensors anliegt. Die Sensorsignale werden dann mit Hilfe der jeweiligen Sender 111 an die Auswerteeinrichtung 111 ausgesendet und von derselben empfangen. Die jeweiligen Sender können beispielsweise als ein Funk-Sender ausgeführt sein kann.
Die Einrichtung 115 bestimmt dabei einen von der Fahrzeugbewegung abhängigen Fahrzeugzustand (Fahrzustand). Dieser Fahrzeugzustand kann beispielsweise durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Fahrtrichtung, bzw. durch eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Änderung der Fahrtrichtung charakterisiert werden. Diese Größen können stets beispielsweise mit Hilfe einer Lenkrichtung sowie eines Geschwindigkeitsmessers bestimmt werden. Auf der Basis des bestimmten Fahrzeugzustands sowie der von der Auswerteeinrichtung 111 ferner empfangenen Sensorsignale kann die Einrichtung 117 einen Reifendrucksensor 101 zu einem der Reifen zuordnen.
Wird dabei von den Reifendrucksensoren in einem vorbestimmten oder einem ereignisgesteuerten Zeitraster, wobei die Zeitpunkte beispielsweise durch Druckschwankungen festgelegt werden oder oder sich während eines Betriebs ergeben, der jeweilige Reifendruck gemessen und werden die dazugehörigen Sensorsignale zu der Auswerteeinrichtung 113 übertragen, so kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise eine Änderung von zwei aufeinanderfolgenden Reifendruckwerten berechnen. Aus den von der Einrichtung 115 gelieferten Informationen beispielsweise über Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrtrichtung kann die Einrichtung 115 zum Bestimmen des Fahrzeugzustands beispielsweise eine Beschleunigung des Fahrzeugs und dessen Winkelgeschwindigkeit bei einer Kurvenfahrt berechnen bzw. ableiten. Wird dabei beispielsweise modellhaft angenommen, daß die zu erwartenden Werte (Erwartungswerte) des Reifendrucks proportional zu der Beschleunigung sind, so kann auf der Basis dieses einfachen Models eine Information über die Lage der Reifendrucksensoren 101 gewonnen werden, da gemäß dem obigen Modell eine Änderung des Reifendrucks in Vorderrädern und Hinterrädern proportional zu einer Änderung der Beschleunigung ist. Dabei steigt der Reifendruck in den Hinterrädern mit zunehmender Beschleunigung an. Der Reifendruck in den Vorderrädern steigt dagegen bei einer zunehmenden Verzögerung, d.h. bei einer negativen Änderungen der Beschleunigung, an.
Für die Verteilung des Reifendrucks in Rädern auf der rechten und auf der linken Fahrzeugseite kann ferner analog eine Proportionalität zu der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs in einer Kurve in die dem jeweiligen Reifen abgewandte Fahrtrichtung angenommen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden dabei von der Einrichtung 115 zunächst erste Differenzwerte der Sensorsignale in einem vorbestimmten oder in einem ereignisgesteuerten Zeitraster gebildet. Es werden ferner in dem gleichen Zeitraster zweite Differenzwerte von Beschleunigung und dritte Differenzwerte von Winkelgeschwindigkeit gebildet. Dies geschieht für jedes Rad einzeln, wobei das Zeitraster für die einzelnen Räder nicht identisch sein muß.
In eimen ereignisgesteuerten Zeitraster werden die Differenzwerte immer dann gebildet, wenn ein Reifendrucksensor einen Meßwert sendet.
Die ersten Differenzwerte werden dann mit den zweiten Differenzwerten multipliziert und das Ergebnis dieser Multiplikation wird aufintegriert. Die ersten Differenzwerte der Druckmessung werden ferner mit den dritten Differenzwerten der Winkelgeschwindigkeit multipliziert und das Ergebnis dieser Information wird ebenfalls aufintegriert. Die Integrationswerte für die jeweiligen Produkte werden für jedes Rad bewertet. Dabei wird ausgenutzt, daß sich die Integrationswerte der Vorderräder in einem Betrag und/oder in einem Vorzeichen von denen der Hinterräder unterscheiden. Die Integrationswerte der linken Räder unterscheiden sich hingegen in einem Vorzeichen von den Integrationswerten der rechten Räder. Auf diese Weise kann die Einrichtung 117 zum Zuordnen eines Rei fendrucksensor zu einem der Reifen die Lage der jeweiligen Reifendrucksensoren bestimmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können jedoch sowohl die Sensorsignale als auch Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit, bzw. Signale, die die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit charakterisieren, mit einem Hochpaß gefiltert werden, das von der Einrichtung 115 umfaßt ist. Anstelle der bereits beschriebenen Differenzbildung zwischen beispielsweise zwei aufeinanderfolgenden Druckmeßwerten erfolgt somit eine Hochpaßfilterung zu einer Bestimmung der kurzzeitigen Änderung der Druckwerte. Durch die Filterung der Signale, die die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit kennzeichnen, mit dem gleichen Hochpaßfilter, wird verhindert, daß zwischen den zu korrelierenden Signalen eine Phasenverschiebung auftritt, die durch eine Hochpaßfilterung durch das Hochpaßfilter entsteht. Bevorzugt wird dabei ein Filter höherer Ordnung eingesetzt, bei dem niederfrequente Druckänderungen, die beispielsweise durch Änderungen einer Reifentemperatur entstehen, gegenüber den schnelleren Druckänderungen, die beispielsweise durch dynamische Effekte an einem Fahrzeug, die beispielsweise bei einer Fahrt auf einer unebenen Straße entstehen, hervorgerufen werden, besser unterdrückt werden. Das Hochpaßfilter kann dabei beispielsweise als ein Digitalfilter realisiert werden.
Die Reifendrucksensoren 111 müssen jedoch die Meßwerte (Sensorsignale) nicht in konstanten Zeitintervallen liefern, sondern immer dann, wenn eine besonders große Druckänderung detektiert worden ist. Ein Zeitpunkt, zu dem beispielsweise die Bildung von den Differenzwerten begonnen wird, kann beispielsweise mit Hilfe eines implementierten Wake-Up-Algorithmus, wie er in der deutschen Patentanmeldung 10213266.6 beschrieben ist, bestimmt werden. Erfindungsgemäß kann eine Radpositionserkennung mit einem derartigen Wake-Up-Verfahren besonders vorteilhaft zusammengeführt werden, weil die in die Korrelation einbezogenen Meßwerte besonders weit von einem Druckmittelwert abweichen und es ist daher zu erwarten, daß das Rad in einem Augenblick, in dem es einen Meßwert liefert, beispielsweise aufgrund einer Fahrsituation besonders belastet wird. In diesem Fall wird eine derartige Korrelation besonders eindeutig sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein Reifendruckmodul, das einen Reifendrucksensor, einen Timer und einen Transmitter (Sender) sowie einer Batterie umfaßt, in einem Reifen montiert werden. Erfindungsgemäß benötigt ein derartiges Reifenmodul keinen Receiver zum Empfangen von Daten, da eine Datenübertragung bzw. eine Kommunikation nur von dem Reifendruckmodul zu einem Empfänger der Auswerteeinrichtung 113 erfolgen muß. Der Timer legt dabei autonom ein Zeitintervall fest, das den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messungen bestimmt. Wie bereits erwähnt, ist es ebenfalls denkbar, daß das Zeitintervall variabel ist.
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die jeweiligen Räder (Tire) 103, 105, 107 und 109 umfassen jeweils ein TPMS-System 201 (TPMS; TPMS = tire pressure measurement system) das beispielsweise wie das bereits beschriebene Reifendruckmodul aufgebaut ist. Die Auswerteeinrichtung 113 ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine ECU (ECU; ECU = electronic controll unit) ausgeführt, die beispielsweise mit Hilfe eines digitalen Signalprozessors realisiert sein kann. Ferner umfaßt das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ABS-Sensoren 203 (ABS; ABS = Antiblockierungssystem), die mit der Auswerteeinrichtung 113 in Kontakt sind.
Zur Bestimmung eines von der Fahrzeugbewegung abhängigen Fahrzeugzustands kann die Auswerteeinrichtung 113 beispielsweise über Informationen verfügen, die den Fahrzeugzustand bezüglich der Fahrtrichtung und der Geschwindigkeit beschreiben. Dies können z.B. Raddrehzahlmeßwerte der in 2 gezeigten ABS-Sensoren 203 sein. Alternativ können jedoch auch die Geschwindigkeit und der Lenkwinkel verwendet werden, die die Fahrtrichtung festlegen. Weiterhin sind Messungen mit Beschleunigungs- und Drehratensensoren direkt in der Auswerteeinrichtung 113 (Auswerteeinheit) oder die Informationen aus einem ESP-System (ESP; ESP = electronic stability program) denkbar, da sie eine Auskunft über die Achsenkräfte geben. Alternativ können die Achsenkräfte direkt mit den Druckverläufen in dem jeweiligen Reifen korelliert werden ohne den Umweg über Beschleunigung oder Winkelgeschwindigkeit zu gehen. Aus den Fahrzustandsinformation können dann für jeden Reifen Größen abgeleitet werden, die einen Belastungszustand gegenüber einem neutralen Fahrzustand, beispielsweise eine Geradeausfahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit, beschreiben. Aus den Belastungsgrößen werden Erwartungswerte für jeden Reifen bestimmt, die beispielsweise, wie es bereits ausgeführt worden ist, eine Proportionalität zu dem Reifendruck beinhalten. Die Reifendruckmessungen werden mit den Erwartungswerten für die einzelnen Radpositionen während der Fahrsituationen, wie z.B, eine Rechtskurve, eine Linkskurve, Bremsen und Beschleunigungen zugeordnet sind, verglichen. Die Reifen, die die Sensorsignale (Druckwerte) geliefert haben, deren Verlauf die beste Übereinstimmung mit den Erwartungswerten zeigt, werden den jeweiligen Radpositionen zugeordnet.
Anstelle der bisher einfachen Annahme, daß der Druck in den Vorder- und Hinterreifen sich abhängig von der Beschleunigung verteilt, und daß der Druck in den Reifen auf der rechten und auf der linken Fahrzeugseite sich durch die Winkelgeschwindigkeit umverteilt, ist es ebenfalls denkbar, ein Modell einer Fahrdynamik eines Fahrzeugs heranzuziehen, um aus den vorliegenden Fahrzustandsinformationen die Radkräfte auszurechnen. Derartige Modelle sind in den folgenden Schriften offenbart: Thomas Weispfennig: „Reifendrucküberwachungssystem", „Fault Detection and Diagnosis of Components of the Vehicle Vertical Dynamics", Helmut Mayer: „Model Based Detection of Type Deflation by Estimation of a Virtual Transfer Function" „Comparative Diagnosis of Tyre Pressure". Anhand eines Modells der Fahrdynamik ist es ebenfalls denkbar, ein weiteres Modell eines Reifens aufzustellen, das die zu erwartende Druckänderung in dem Reifen ableitet. Dies kann beispielsweise auf der Grundlage der allgemeinen Gasgesetze und des mechanischen Aufbaus eines Rades hergeleitet werden. Da diese sich jedoch von Reifen zu Reifen unterscheiden, ist es jedoch weiterhin zweckmäßig, hier eine von einem Reifentyp abhängige gefittete mehrdimensionale Funktion p(Fx, Fy, Fz, P0, T) einzusetzen. Dabei bezeichnen Fx, Fy, Fz die Radkräfte in die x-, y- und in die z-Richtung. P0 ist der Reifendruck und T bezeichnet die Temperatur. Dabei kann es beispielsweise sinnvoll sein anstelle eines physikalischen Modells ein rein mathematisches Modell wie z.B ein Polynom oder eine geeignete Spline-Funktion einzusetzen, um die zu erwartende Druckänderung mit vertretbarem Rechenaufwand möglichst genau zu bestimmen. Die zu erwartenden Druckwerte werden dann den gleichen Rechenschritten unterzogen, wie es bereits ausgeführt worden ist, also beispielsweise einer Filterung, und wiederum zu den Zeitpunkten, an denen die Reifendrucksensoren ihre Meßwerte liefern, mit den gemessenen Druckwerten korreliert.
Es ist weiterhin denkbar, auch andere Meßgrößen in eine Reifendruckvorhersage miteinzubeziehen, die beispielsweise andere Ursachen für Reifendruckänderungen charakterisieren und somit eine Vorhersagegenauigkeit erhöhen und die Korrelationsergebnisse verbessern. Beispielsweise kann eine Achsenbeschleunigung senkrecht zur Fahrtrichtung genannt werden, die auftritt, wenn beispielsweise Bodenwellen überfahren werden.
Anstelle der berechneten Beschleunigungs- und Meßwerte und der Winkelgeschwindigkeitsmeßwerte können auch eine Längs- und eine Querbeschleunigungsmeßwerte herangezogen werden. Diese Meßwerte werden dann anstelle der berechneten Beschleunigungs- und Winkelgeschwindigkeitsmeßwerte beispielsweise in einem geeigneten Algorithmus eingesetzt.
Abhängig von den Gegebenheiten kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Identifizieren einer Position eines Reifens in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementation kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette, CD einem ROM (ROM; ROM = read only memory) oder einem PROM mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem, z.B. einem Mikrokontroller oder einem digitalen Signalprozessor (DSP) in der zentralen Empfangs- und Auswerte-Einheit, zusammenwirken können, daß das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung somit auch in einem Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computer-Programm-Produkt auf einem Rechner abläuft. In anderen Worten ausgedrückt kann die Erfindung somit als ein Computer-Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computer-Programm auf einem Rechner abläuft.
Desweiteren können erfindungsgemäß der Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit gemessenen Kräfte auf das Rad zur Korrelation herangezogen werden, um die Position eines Reifens zu bestimmen. Ferner ist es jedoch denkbar, die Radkräfte durch ein Modell aus den verfügbaren Meßdaten (z.B. Geschwindigkeit, Drehzahl der einzelnen Räder, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Querbeschleunigung, Achsbeschleunigung, Achskräfte) herzuleiten und dann zur Korrelation heranzuziehen.
Erfindungsgemäß kann jedoch ein Verfahren zur Identifikation der Position des Rades, bei dem die Korrelation nicht mit Fahrzustandsinformationen oder Radkräften sondern mit Erwartungswerten für den Reifendruck erfolgt, wobei diese sich aus einem Satz von Meßwerten (z.B. Geschwindigkeit, Drehzahl der einzelnen Räder, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Querbeschleunigung, Achsbeschleunigung, Achskräfte, Radkräfte, Reifentemperatur) und/oder zuvor berechneten Werten (z.B. Radkräfte) berechnen.
Optional ist ferner eine vorherige nichtlineare Gewichtung der Differenzen (oder hochpaßgefilterten Werte) der Druck und/oder Fahrdaten vorsieht (z.B. x ^ 3) zweckmäßig, um hohe Werte in der Korellation verstärkt zu gewichten.

101: Reifendrucksensor
103: Vorderes linkes Rad
105: Vorderes rechtes Rad
107: Hinteres linkes Rad
111: Sender
113: Auswerteeinrichtung
115: Einrichtung zum Bestimmen eines von der Fahrzeugbewegung
: abhängigen Fahrzeugzustands
117: Einrichtung zum Zuordnen eines Reifendrucksensors zu ei
: nem der Reifen
201: Tire pressure measurement System
203: ABS-Sensor

Claims

Vorrichtung zum Identifizieren einer Position eines Reifens eines Fahrzeugs, das eine Mehrzahl von Reifen aufweist, wobei einem Reifen ein Reifendrucksensor (101) zugeordnet ist, wobei der Reifendrucksensor (101) ausgebildet ist, um ein Sensorsignal auszusenden, das einen Druck in dem Reifen darstellt, mit folgenden Merkmalen: einer Auswerteeinrichtung (113), die ausgebildet ist, um Sensorsignale von den Reifendrucksensoren (101) zu empfangen; einer Einrichtung (115) zum Bestimmen eines von einer Bewegung eines Fahrzeugs abhängigen Fahrzeugzustands; und einer Einrichtung (117) zum Zuordnen eines Reifendrucksensors (101) zu einem der Reifen aufgrund der Sensorsignale und des Fahrzeugzustands, um die Position des Reifens zu identifizieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einrichtung (115) zum Bestimmen des von der Fahrzeugbewegung abhängigen Fahrzeugzustands eine Einrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Einrichtung zum Erfassen einer Fahrtrichtung, und eine Einrichtung zum Ermitteln des Fahrzeugzustands aus der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und aus der erfaßten Fahrtrichtung umfaßt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Einrichtung (115) zum Bestimmen des Fahrzeugzustands aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrtrichtung ausgebildet ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeug und eine Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs abzuleiten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einrichtung (115) zum Bestimmen des von der Fahrzeugbewegung abhängigen Fahrzeugzustands eine Einrichtung zum Erfassen einer Drehzahl der einzelnen Räder, und eine Einrichtung zum Ermitteln des Fahrzeugzustands aus der erfaßten Drehzahl der einzelnen Räder umfaßt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Einrichtung (115) zum Bestimmen des Fahrzeugzustands aus der erfaßten Drehzahl der einzelnen Räder ausgebildet ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeug und eine Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs abzuleiten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einrichtung (115) zum Bestimmen des Fahrzeugzustands eine Beschleunigung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung und in Querrichtung erfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, bei der die Einrichtung (117) zum Zuordnen eines Reifendrucksensors Differenzwerte zwischen den Sensorsignalen bestimmt und aus den Differenzwerten und dem Fahrzeugzustand die Zuordnung der Reifendrucksensoren (101) zu den Reifen ermittelt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die Einrichtung (117) zum Zuordnen eines Reifendrucksensors in einem vorbestimmten oder ereignisgesteuerten Zeitraster erste Differenzwerte der Sensorsignale, zweite Differenzwerte von Beschleunigung sowie dritte Differenzwerte von Winkelgeschwindigkeit bildet, und die ersten und die zweiten Differenzwerte miteinander multipliziert und aufintegriert, die ersten und die dritten Differenzwerte miteinander multipliziert und aufintegriert, und aus den Beträgen und/oder Vorzeichen der integrierten Werte den Ort des Reifendrucksensors (101) an einem rechten (105) oder linken (103) Vorderrad oder an einem rechten (109) oder linken (107) Hinterrad ableitet.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–8, bei der die Einrichtung (117) zum Zuordnen eines Reifendrucksensors (101) die Sensorsignale mit einem Hochpaß filtert und aus den gefilterten Werten und dem Fahrzeugzustand die Zuordnung der Reifendrucksensoren (101) zu den Reifen ermittelt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit oder Längs- und Querbeschleunigung mit einem Hochpaß gefiltert werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die Bildung der Differenzwerte in dem vorbestimmten oder ereignisgesteuerten Zeitraster begonnen wird, sobald eine große Druckänderung von den Sensorsignalen (101) angezeigt wird.
Verfahren zum Identifizieren einer Position eines Reifens eines Fahrzeugs, das eine Mehrzahl von Reifen aufweist, wobei einem Reifen ein Reifendrucksensor (101) zugeordnet ist, wobei ein Reifendrucksensor (101) ein Sensorsignal aussendet, das einen Druck in dem Reifen darstellt, mit folgenden Schritten: Empfangen von Sensorsignalen von den Reifendrucksensoren (101); Bestimmen eines von einer Bewegung des Fahrzeugs abhängigen Fahrzeugzustands; und Zuordnen eines Reifendrucksensors (101) zu einem der Reifen aufgrund der Sensorsignale und des Fahrzeugzustands, um die Position des Reifens zu identifizieren.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem das Bestimmen eines von der Fahrzeugbewegung abhängigen Fahrzeugzustands folgende Schritte umfaßt: Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; Erfassen einer Fahrtrichtung; Ermitteln des Fahrzeugzustands aus der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und aus der erfaßten Fahrtrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem aus der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und aus der erfaßten Fahrtrichtung eine Beschleunigung des Fahrzeugs und dessen Winkelgeschwindigkeit abgeleitet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem das Bestimmen eines von der Fahrzeugbewegung abhängigen Fahrzeugzustands folgende Schritte umfaßt: Erfassen einer Raddrehzahl der einzelnen Räder; Ermitteln des Fahrzeugzustands aus der erfaßten Raddrehzahl der einzelnen Räder.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem aus der erfaßten Drehzahl der einzelnen Räder eine Beschleunigung des Fahrzeugs und dessen Winkelgeschwindigkeit abgeleitet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem eine Beschleunigung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung und in Querrichtung erfaßt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem der Schritt des Zordnen des Reifendrucksensors (101) einen Schritt eines Korrelierens von Druckwerten mit den Daten über den Fahrzeugzustand aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12–18, bei dem das Zuordnen des Reifendrucksensors (101) zu einem der Reifen folgende Schritte umfaßt: Bestimmen der Differenzwerte zwischen den Sensorsignalen; Ermitteln der Zuordnung der Reifendrucksensoren (101) zu den Reifen auf der Basis der Differenzwerte und des Fahrzeugzustands.
Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem das Zuordnen des Reifendrucksensors (101) zu einem der Reifen folgende Schritte umfaßt: Bilden von ersten Differenzwerten der Sensorsignale in einem vorbestimmten oder ereignisgesteuerten Zeitraster; Bilden von zweiten Differenzwerten von Beschleunigung in einem vorbestimmten oder ereignisgesteuerten Zeitraster; Bilden von dritten Differenzwerten von Winkelgeschwindigkeit in einem vorbestimmten oder ereignisgesteuerten Zeitraster; Multiplizieren der ersten und der zweiten Differenzwerte miteinander und Aufintegrieren eines Ergebnisses des Multiplizierens; Multiplizieren der ersten und dritten Differenzwerte und Aufintegrieren eines Ergebnisses des Multiplizierens; Ableiten des Ortes des Rades an einem rechten (105) oder linken (107) Vorderrad oder rechten (109) oder linken (107) Hinterrad aus den Beträgen und/oder Vorzeichen der integrierten Werte.
Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem die Differenzwerte des Drucks und/oder die Differenzwerte der Fahrdaten über den Fahrzeugzustand mit einer nichtlinearen Gewichtung beaufschlagt werden, um hohe Werte in der Korrelation verstärkt zu gewichten.
Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem das Zuordnen des Reifendrucksensors zu einem der Reifen folgende Schritte umfaßt: Filterung der Sensorsignale mit einem Hochpaßfilter; Ermitteln der Zuordnung der Reifendrucksensoren zu den Reifen aus den gefilterten Werten und dem Fahrzeugzustand.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit mit einem Hochpaßfilter gefiltert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 23, bei dem die Sensorsignale und/oder die Fahrdaten über den Fahrzeugzustand nach der Hochpaßfilterung mit einer nichtlinearen Gewichtung beaufschlagt werden, um hohe Werte in der Korrelation verstärkt zu gewichten.
Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem die Bildung der Differenzwerte in einem vorbestimmten oder ereignisgesteuerten Zeitraster begonnen wird, sobald eine große Druckänderung von den Sensorsignalen angezeigt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem die Filterung immerdann erfolgt, wenn ein Reifendrucksensor einen neuen Meßwert sendet.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem in dem Schritt des Bestimmens eines von der Bewegung des Fahrzeugs abhängigen Fahrzeugzustands jeweils eine auf das jeweilige Rad einwir kende Radkraft verwendet wird und bei dem in dem Schritt des Zuordnens die Position des Reifendrucksensors (101) durch eine Korrelation zwischen den einwirkenden Radkräften und den Sensorsignalen identifiziert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem in dem Schritt des Bestimmens eines von der Bewegung des Fahrzeugs abhängigen Fahrzeugzustands die auf die Räder einwirkenden Radkräfte durch ein Modell aus den verfügbaren Meßdaten über den Fahrzeugzustand hergeleitet werden und in dem Schritt des Zuordnens die Position des Reifendrucksensors (101) durch eine Korrelation zwischen den hergeleiteten Radkräftenund den Sensorsignalen identifiziert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem in dem Schritt des Bestimmens eines von der Bewegung des Fahrzeugs abhängigen Fahrzeugzustands Erwartungswerte für den Druck bestimmt werden und in dem Schritt des Zuordnens die Position des Reifendrucksensors (101) durch eine Korrelation zwischen den Erwartungswerten und den Sensorsignalen identifiziert wird.
Computer-Programm und ein Programm-Code zum Durchführen des Verfahrens zum Identifizieren einer Position eines Reifens eines Fahrzeugs nach Anspruch 10, wenn das Computer-Programm auf einem Computer abläuft.