DE10310791A1

DE10310791A1 - System und Verfahren zur Reifendruck-Fernüberwachung mit einer niederfrequenten Initiierung

Info

Publication number: DE10310791A1
Application number: DE10310791A
Authority: DE
Inventors: Riad Ghabra; John S Nantz; Qingfeng Tang; Salman Khreizat
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: US20030179085A1; GB2387467A; DE10310791B4; US6838985B2; GB2387467B; GB0304170D0

Abstract

Ein System zur Fernüberwachung des Reifendrucks in einem Fahrzeug umfasst Überwacher, die in dem Reifen montiert sind, und von denen jeder einen Reifendrucksensor, einen Sender zum Übertragen eines Reifendrucksignals, eine Batterie für den Sender und einen Empfänger zum Empfangen eines Initiierungssignals aufweist. Die Initiatoren sind an Bord des Fahrzeugs montiert, wobei jeder Initiator einem der Reifenüberwacher zugeordnet ist. Jeder Initiator dient zum Generieren eines Niederfrequenz-Initiierungssignals zum Empfang durch einen Reifenempfänger, um zu veranlassen, dass der Sender ein Reifendrucksignal überträgt. Ein am Fahrzeug montierter Controller aktiviert die Initiatoren, damit diese die Niederfrequenz-Initiierungssignale generieren, und verarbeitet die Reifendrucksignale, um eine Reifendruckinformation an einen Nutzer zu übermitteln. Der Controller aktiviert auch die Initiatoren, um ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld zu generieren zur Verwendung bei der Wiederaufladung der Batterien in den Reifenüberwachern.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die drahtlose Überwachung des Reifendrucks, und im besonderen, auf ein Verfahren und ein System zur drahtlosen Überwachung des Fahrzeugreifendrucks unter Verwendung einer niederfrequenten Initiierung.
Es ist in der Automobilindustrie bekannt, Fahrzeugreifenparameter, insbesondere den Reifendruck, drahtlos zu überwachen. Bei solchen Reifendruck-Überwachungssystemen sind Reifendrucksensoren und Radiofrequenz-Sender (RF) im Inneren jedes Reifens montiert, typischerweise benachbart zum Schaft des Reifenventils. Von jedem Reifen wird der von dem Reifendrucksensor abgegriffene Reifendruck durch den Sender an einen Empfänger/Controller übertragen, der an Bord des Fahrzeugs angeordnet ist. Die an den Empfänger/Controller durch die RF-Signale der Sender übermittelte Reifendruckinformation wird nachfolgend an einen Fahrzeugführer oder Fahrzeuginsassen übertragen, typischerweise mittels eines Displays.
Um die jeweilige Reifenposition am Fahrzeug zu erkennen (z. B. vorne links (FL), vorne rechts (FR), hinten links (RL), hinten rechts (RR)), die einem von einem Reifensender erhaltenen RF-Signal zuzuordnen ist, müssen solche Reifendrucküberwachungssysteme für eine Initialisierungs- oder Anmeldeoperation programmiert sein. Das heißt, um den Fahrzeugführer mit für jeden Fahrzeugreifen spezifischer Information zu versorgen, muss zunächst eine Programmierung des gesamten Reifendrucküberwachungssystems durch einen Techniker oder den Fahrzeugbesitzer vorgenommen werden, so dass später jedes RF-Signal von einem Reifensender einer speziellen Reifenposition zugeordnet ist.
Gegenwärtig verwendete Reifendrucküberwachungssysteme verwenden in jedem Reifen für diese Programmierung einen magnetischen Reed-Schalter. Genauer gesagt wird, nachdem der fahrzeugeigene Empfänger/Controller in einen Programmier-, Initialisierungs- oder Anmelde-Modus eingestellt worden ist, der magnetische Reed-Schalter in jedem Reifen durch einen Techniker oder den Fahrzeugbesitzer unter Verwendung eines Magneten aktiviert. Diese Aktivierung bewirkt, dass der im Reifen angeordnete Reifensender ein Reifendrucksignal an den Controller im Fahrzeug überträgt. Diesbezüglich hat jeder Reifendrucksensor und/oder Sender einen nur ihm zugeordneten einzigartigen Identifikationscode, welcher Identifikationscode zusammen mit dem Reifendrucksignal übertragen wird. Unter Verwendung solcher Identifikationscodes und nach Durchführen der vorgewählten Sequenz zum Aktivieren jedes magnetischen Reed- Schalters, kann der Controller jedes Reifendrucksignal einer speziellen Reifenposition am Fahrzeug zuordnen.
Diese Operation kann jedoch zu Problemen führen, wenn Reifen nachträglich gedreht oder aus ihrer Ausgangslage geändert und an neuer Stelle montiert werden, oder wenn ein Fahrzeugreifen ersetzt werden muss. Jedes Mal, wenn ein Fahrzeugreifen gedreht oder ersetzt werden muss, dann muss diese Initialisierungs- oder Anmeldeprozedur wiederholt werden, um sicher zu stellen, dass das System in der Lage ist, weiterhin ordnungsgemäß zu arbeiten und akkurate Informationen an den Fahrzeugführer zu übertragen, einschließlich der Reifenposition am Fahrzeug. Dieses Erfordernis, die Initialisierung vorzunehmen, führt dazu, dass eine Reifenpositionsänderung oder ein Reifenersatz das ganze System komplexer macht und die Möglichkeit schafft, dass das System danach nicht mehr genau arbeitet.
Die in Reifendrucküberwachungssystemen verwendeten Reifensender werden typischerweise von Batterien versorgt. Demzufolge hat ein Sender nur eine begrenzte Funktionsdauer, eh seine Batterie ersetzt werden muss. Um Batterieleistung konservieren zu können, übertragen die Sender typischerweise beim Fahren des Fahrzeugs die Reifendruckinformation nach kurzen, vorbestimmten Zeitintervallen. Zusätzlich können die Sender die Reifendruckinformation nach längeren vorbestimmten Zeitintervallen übertragen, nachdem das Fahrzeug einmal über eine vorbestimmte Zeitdauer stationär gewesen ist.
In jedem Fall kann sich in dem am Fahrzeug montierten Empfänger/Controller eine Datenkollision ergeben, wenn einem Fahrzeug zwei oder mehrere Reifensender zugeordnet sind, die Reifendrucksignale oder Daten gleichzeitig übermitteln, was eine korrekte Operation des gesamten Reifendrucküberwachungssystems nachteilig beeinflussen kann. Eine solche Datenkollision kann sich auch einstellen, wenn mehrere mit Reifendrucküberwachungssystemen ausgestattete Fahrzeuge nahe beieinander stehen und die in den Fahrzeugen angeordneten Reifensender gleichzeitig die Reifendrucksignale oder Daten übertragen, die dann von jedem Empfänger/Controller in jedem Fahrzeug empfangen werden.
Es existiert deshalb ein Bedarf nach einem verbesserten System und einem verbesserten Verfahren zum Fernüberwachen des Reifendrucks. Ein solches System und auch das Verfahren sollte Niederfrequenz-Initiatoren benutzen zum Triggern oder zum Initiieren einer Übertragung von drahtlosen Reifeninformationssignalen von den in den Reifen montierten Sendern, und soll dabei eine automatische Identifikation der Reifenposition ergeben, und zwar ohne die Notwendigkeit, eine Initialisierungs- oder Anmeldeoperation im System durchführen zu müssen. Ein solches System oder auch das Verfahren könnte Niederfrequenz-Initiatoren einsetzen, um eine Datenkollision zu eliminieren und die Lebensdauer der Batterien der Reifensender zu erhöhen, oder gegebenenfalls sogar Maßnahmen vorzusehen, um die Batterien der Reifensender wieder aufzuladen.
Die vorliegende Erfindung schafft demzufolge ein verbessertes System und auch ein Verfahren zum Fernüberwachen des Reifendrucks.
Erfindungsgemäß wird ein System vorgeschlagen zum Fernüberwachen des Reifendrucks in einem Fahrzeug, dass mehrere Reifen hat. Das System umfasst mehrere Reifenüberwacher, von denen jeder Überwacher in einem der Vielzahl der Reifen montiert ist, und wobei jeder Überwacher einen Sensor zum Abgreifen des Reifendrucks, einen Sender zum Übertragen eines für den abgegriffenen Reifendruck repräsentativen Signals, eine Batterie zum Bereitstellen der Antriebsleistung für den Sender, und einen Empfänger zum Empfangen eines Initiierungssignals umfasst. Das System weist ferner mehrere Initiatoren auf, von denen jeder Initiator in Zuordnung zu einem der vielen Reifenüberwacher am Fahrzeug montiert ist, und wobei jeder Initiator dazu dient, ein niederfrequentes Initiierungssignal zu generieren zum Empfang durch einen zugeordneten Empfänger, wobei das Initiierungssignal bewirkt, dass der zugeordnete Sender dann ein Reifendrucksignal überträgt. Das System umfasst noch weiter einen Empfänger, der an Bord des Fahrzeugs montiert ist und die von den Sendern abgegebenen Reifendrucksignale empfängt, und einen Controller, der an Bord des Fahrzeuges montierbar ist. Der Gontroller steht in Kommunikation mit den vielen Initiatoren und dem Empfänger und dient dazu, jeden aus der Vielzahl der Initiatoren zu aktivieren, damit dieser ein niederfrequentes Initiierungssignal generiert, und auch zum Verarbeiten der Reifendrucksignale, die von dem Empfänger empfangen worden sind, um die Reifendruckinformation an einen Nutzer zu übermitteln. Der Controller dient ferner zum Aktivieren jedes Initiators, um ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld zu generieren, das verwendbar ist, die in dem zugeordneten Reifendrucküberwacher angeordnete Batterie wieder aufzuladen.
Erfindungsgemäß wird ferner auch ein Verfahren vorgeschlagen zum Fernüberwachen des Reifendrucks in einem mehrere Reifen aufweisenden Fahrzeug. Das Verfahren bezieht sich darauf, mit einem im Fahrzeug montierten und einem aus der Vielzahl der Reifen zugeordneten Initiator ein niederfrequentes Initiierungssignal zu generieren, und das niederfrequente Initiierungssignal an einem Empfänger zu empfangen, der in einem der Vielzahl der Reifen montiert ist. Das Verfahren umfasst ferner die Übertragung eines Signals, das für einen abgegriffenen Reifendruck repräsentativ ist, mittels eines Senders, der in einem der Vielzahl der Reifen montiert und durch eine Batterie angetrieben wird, unter Ansprechen auf den Empfang durch den Empfänger des niederfrequenten Initiierungssignals. Das Verfahren umfasst ferner das Verarbeiten des repräsentativen Reifendrucksignals in einem im Fahrzeug montierten Controller, um an einen Nutzer eine Reifendruckinformation zu übermitteln, und das Erzeugen eines niederfrequenten elektromagnetischen Feldes unter Verwendung des Initiators zum Wiederaufladen der Batterie in dem Sender.
Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes, repräsentatives Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zur Fernüberwachung des Fahrzeugreifendrucks; und
Fig. 2 ein simplifiziertes, repräsentatives Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fernüberwachung des Fahrzeugreifendrucks.
Wie erwähnt, ist es in der Automobilindustrie bekannt, Fahrzeugreifenparameter, insbesondere den Reifendruck, drahtlos zu überwachen. In solchen Reifendrucküberwachungssystemen sind im Inneren jedes Reifens, typischerweise benachbart zum Schaft des Reifenventils, Reifendrucksensoren und Radiofrequenz-Sender (RF) montiert. Von jedem Reifen wird der von dem Reifendrucksensor abgegriffene Reifendruck durch den Sender an einen Empfänger/Controller übertragen, der an Bord des Fahrzeugs angeordnet ist. Die an den Empfänger/Controller in Form der RF-Signale von den Sendern übertragene Reifendruckinformation wird nachfolgend an einen Fahrzeugführer oder einen Insassen überspielt, typischerweise unter Verwendung eines Displays.
Um die jeweilige Reifenposition am Fahrzeug ermitteln zu können, die einem von einem Reifensender empfangenen RF-Signal zugeordnet ist (z. B. vorne links (FL), vorne rechtes (FR), hinten links (RL), hinten rechts (RR)), werden die bekannten Reifendrucküberwachungssysteme für eine Initialisierungs- oder Anmeldeoperation programmiert. Das heißt, um den Fahrzeugführer mit einer Information spezifisch für den jeweiligen Fahrzeugreifen versorgen zu können, muss zuvor durch einen Techniker oder den Fahrzeugbesitzer eine Programmierung des Reifendrucküberwachungssystems durchgeführt werden, so dass jedes von einem Sender erhaltene RF-Signal einer bestimmten Reifenposition am Fahrzeug zugeordnet ist.
Gegenwärtig übliche Reifendrucküberwachungssysteme verwenden in jedem Reifen für diese Programmierung einen magnetischen Reed-Schalter. Dies bedeutet im Einzelnen, dass der jeweilige magnetische Reed-Schalter in jedem Reifen durch einen Techniker oder den Fahrzeugbesitzer unter Verwendung eines Magneten aktiviert wird, nachdem der bordeigene Empfänger/Controller in einen Programmier-Initialisierungs- oder Anmelde-Modus eingestellt worden ist. Diese Aktivierung bewirkt, dass der im Reifen angeordnete Sender ein Reifendrucksignal an den Controller im Fahrzeug überträgt. Dabei hat jeder Drucksensor und/oder Sender einen einzigartigen, zugeordneten Identifikationscode, der mit dem Reifendrucksignal übertragen wird. Unter Benutzung dieser Identifikationscodes und nach Durchführen der vorgewählten Sequenz zum Aktivieren jedes magnetischen Reed-Schalters, ordnet der Controller jedes Reifendrucksignal einer speziellen Reifenposition am Fahrzeug zu.
Aus der Notwendigkeit, solche Operationen durchzuführen, können Probleme entstehen, wenn Reifen nachträglich in ihrer Position am Rad umgedreht oder von einer Position an eine neue Position umgesetzt werden, oder wenn ein Fahrzeugreifen ersetzt wird. Jedes Mal, wenn ein Fahrzeugreifen umgedreht oder ein Reifen ersetzt wird, muss die Initialisierung oder das Anmeldeverfahren wiederholt werden, um sicher zu stellen, dass das System weiterhin ordnungsgemäß arbeitet und präzise Informationen an den Fahrzeugführer übermittelt, einschließlich der Reifenposition. Die Notwendigkeit der Initialisierung ist also kritisch, wenn Reifen gedreht oder gewechselt werden, und erhöht die Möglichkeit, dass das System ungenau arbeitet.
Die in solchen Reifendrucküberwachungssystemen benutzten Reifensender werden typischerweise mit Batterien betrieben. Daraus ergibt sich, dass ein Sender eine nur beschränkte Funktionsdauer arbeiten kann, und dass dann seine Batterie ersetzt werden muss. Um die Batterieleistung zu konservieren, übertragen die Sender typischerweise Reifendruckinformationen nach kurzen, vorbestimmten Zeitintervallen, während sich das Fahrzeug bewegt. Wenn das Fahrzeug einmal über eine vorbestimmte Zeitdauer stationär gewesen ist, können die Sender die Reifendruckinformation nach längeren, vorbestimmten Zeitintervallen übertragen.
In jedem Fall kann an den im Fahrzeug Empfänger/Controller eine Datenkollision dann eintreten, wenn zwei oder mehrere Reifensender, die ein und demselben Fahrzeug zugeordnet sind, Reifendrucksignale oder Daten gleichzeitig übertragen. Eine solche Datenkollision kann eine ordnungsgemäße Funktion des Reifendrucküberwachungssystems nachteilig beeinflussen. Eine solche Datenkollision kann auch auftreten, wenn mehrere, mit Reifendrucküberwachungssystem ausgestattete Fahrzeuge nahe beieinander stehen. Jedem Fahrzeug zugeordnete Reifensender, die gleichzeitig Reifendrucksignale oder Daten übertragen, können bewirken, dass diese Signale oder Daten von jedem Empfänger/Controller in den Fahrzeugen empfangen werden.
Es existiert aus den vorerwähnten Gründen Bedarf nach einem verbesserten System und einem Verfahren zur Fernüberwachung des Fahrzeugreifendrucks. Ein solches System und auch das Verfahren sollte Niederfrequenz-Initiatoren benutzen zum Triggern oder Initiieren der Übertragung drahtloser Reifeninformationssignale von in den Reifen montierten Sendern, und dabei eine automatische Identifikation der Reifenpositionen am Fahrzeug vornehmen können, ohne die Notwendigkeit, Initialisierungs- oder Anmeldeoperationen durchzuführen. Ein solches System und ein Verfahren sollte Niederfrequenz-Initiatoren verwenden, um die Gefahr von Datenkollisionen zu eliminieren, und die Lebensdauer der Batterien der Reifensender zu steigern, und gegebenenfalls sogar dafür zu sorgen, dass die Batterien der Reifensender wieder aufgeladen werden.
Ein Fernüberwachungssystem 10 für den Fahrzeugreifendruck ist in Fig. 1 als simplifiziertes Blockdiagramm gezeigt. Das System 10 ist in ein Fahrzeug 12 eingegliedert, das mehrere Reifen 14 aufweist. Jeder Reifen 14 befindet sich an einer bestimmten Position am Fahrzeug, wie z. B. vorne links (FL), vorne rechts (FR), hinten links (RL) und hinten rechts (RR). Obwohl die Ausführungsform ein Fahrzeug mit vier Reifen zeigt, lässt sich die vorliegende Erfindung für jeglichen Fahrzeugtyp benutzen, der mehr als einen Reifen hat.
Das System 10 umfasst mehrere Reifenüberwacher 16. Jeder Reifenüberwacher 16 ist in einem der Reifen 14 montiert. Vorzugsweise, ist jeder Reifenüberwacher 16 im Inneren des Reifens 14 benachbart zum Schaft des Reifenventils (nicht gezeigt) angeordnet, obwohl jegliche andere Montierposition genauso zweckmäßig sein kann. Jeder Reifenüberwacher 16 umfasst einen passenden Sensor 18 und/oder andere, nicht gezeigte Vorrichtungen, zum Erfassen, Bestimmen und/oder Überwachen zumindest des Drucks im zugehörigen Reifen 14. Es ist anzumerken, dass jeder Reifenüberwacher 16 auch so ausgebildet sein kann, dass er irgendwelche andere Reifenparameter zusätzlich zum Druck abgreift, bestimmt und/oder überwacht, wie beispielsweise, ohne darauf eingeschränkt zu sein, die Temperatur, den Status (d. h., ob sich der Reifen dreht oder nicht) und/oder die Geschwindigkeit, und zwar auf irgendeine für Fachleute auf diesem Gebiet übliche Weise.
Jeder Reifenüberwacher 16 umfasst auch einen Sender 20, der mit dem Sensor 18 in Kommunikation steht zum Übertragen eines Reifendrucksignals 22, das repräsentativ ist für den abgegriffenen Reifendruck. Diesbezüglich kann das Reifendrucksignal 22 ein Radiofrequenz (RF)-Signal sein, obwohl auch andere, in dieser Technik übliche Signalarten benutzt werden könnten. Es ist anzumerken, dass der Sender 20 als Teil oder getrennt vom Reifendrucksignal 22 ein Signal oder Signale auch übertragen kann, die repräsentativ sind für Informationen bezüglich irgendwelcher anderer Reifenparameter wie der Temperatur, dem Status und/oder der Geschwindigkeit, wie ermittelt, gemessen und/oder bestimmt durch einen zweckmäßig ausgebildeten Reifenüberwacher 16.
Das Reifendrucküberwachungssystem 10 in Fig. 1 umfasst auch einen Empfänger 26, der an Bord des Fahrzeuges 12 montierbar ist, um die Reifendrucksignale 22 zu empfangen, die von den Sendern 20 abgegeben werden. Der Empfänger 26 umfasst eine oder mehrere Antennen (nicht gezeigt), die an einer oder an mehreren ausgewählten Positionen an dem Fahrzeug 12 positioniert sind. Der Empfänger 26 steht in Verbindung mit einem Controller 28, der an Bord des Fahrzeugs 12 montiert ist. Der Controller 28 dient zum Verarbeiten der Reifendrucksignale 22, die von dem Empfänger 26 von den Sendern 20 empfangen worden sind, und zum Generieren von Informationssignalen (nicht gezeigt), die benutzt werden, um zumindest die Reifendruckinformation an einen Fahrzeugführer zu geben, typischerweise mittels eines Display 31, die ein LED-Display oder ein beleuchtetes Symbon im Armaturenbrett des Fahrzeugs oder in einer Fahrzeugkonsole sein kann. Es ist anzumerken, dass der Empfänger 26 und der Controller 28 in einem einzigen Modul kombiniert werden können. An den Fahrzeugführer können, wie erwähnt, auch andere Informationen übertragen werden, die sich auf andere Reifenparameter beziehen, wie die Temperatur, der Status und/oder die Geschwindigkeit. Ferner ist anzumerken, dass die jeweils dargestellte Information für den Fahrzeugführer auch in hörbarer Weise übertragen werden kann, und auch eine Warnung umfassen kann, die ebenfalls hörbar sein kann, falls der Reifendruck oder ein anderer Reifenparameter, wie beispielsweise die Temperatur, außerhalb empfohlener Bereiche liegen sollte.
Jeder Reifendrucksensor 18 und/oder Sender 20 hat in Fig. 1 vorzugsweise einen zugeordneten einzigartigen Identifikationscode. Diese Identifikationscodes dienen zum speziellen Zuordnen der Sensoren 18 und/oder der Sender 20 zu dem Fahrzeug 12. Wie nachstehend ausführlich erläutert wird, können solche Identifikationscode auch das Bestätigen oder Verifizieren von Information zur Reifenposition erleichtern. Jeder Sender 20 überträgt, vorzugsweise, auch einen solchen Identifikationscode zum Empfang durch den Empfänger 26 und zur Verarbeitung durch den Controller 28 zum Verifizieren, dass die von dem Empfänger 26 empfangenen Reifendrucksignale 22 auch dem Fahrzeug zugeordnet sind. Die Sender 20 können die Identifikationscodes als Teil des Reifendrucksignals 22 oder separates Signal (nicht gezeigt) übertragen.
Jeder Reifenüberwacher 16 weist ferner einen Empfänger 32 auf, der in Kommunikation mit dem Sender 20 steht. Jeder Reifenüberwacher 16 ist auch einem Initiator 34 zugeordnet. Dies kann bedeuten, dass jeder Initiator 34 an dem Fahrzeug montiert ist, vorzugsweise nahe bei der jeweiligen Reifenposition, beispielsweise in einem Fahrzeugradhaus (nicht gezeigt). Die Initiatoren 34 stehen in Kommunikation mit dem Controller 28. Wie nachstehend detaillierter erläutert werden wird, generiert jeder Initiator 34 unter Ansprechen auf Steuersignale (nicht gezeigt) vom Controller 28 ein Initiierungssignal 36 zum Empfang durch den Empfänger 32. Das Initiierungssignal 36 bewirkt seinerseits bei dem Sender 20, dass dieser ein Reifendrucksignal 22 überträgt.
In dem erfindungsgemäßen System 10 generiert, vorzugsweise, der Controller 28 Steuersignale (nicht gezeigt) zum Aktivieren eines jeden der mehreren Initiatoren 34, und zwar auf eine vorgewählte oder vorbestimmte Weise (z. B. sequentiell bei oder nach der Fahrzeug-Inbetriebnahme, beispielsweise wenn im Fahrzeug ein Vorwärts- oder ein Rückwärtsgang eingelegt wird). Diese Aktivierung bewirkt bei den Initiatoren 34, dass diese ein Sender-Initiierungssignal 36 generieren. Dabei ist anzumerken, dass jeder Initiator 34 in Kommunikation mit einer Antenne (nicht gezeigt) steht, die beim Übertragen eines Initiierungssignals 36 benutzt wird. Die Antenne kann nahe beim zugeordneten Reifen 14 und beim Reifenüberwacher 16 angeordnet sein.
Ein von dem zugeordneten Reifenempfänger 32 empfangenes Initiierungssignal 36 bewirkt beim zugeordneten Sender 20, dass dieser ein Reifendrucksignal 22 überträgt. Die Initiierungssignale 36 sind, vorzugsweise, Niederfrequenz (LF)-Signale in einem Frequenzbereich von ca. 125-135 kHz, wobei jedoch auch andere Signaltypen verwendet werden könnten. Falls LF-Initiierungssignale 36 verwendet werden, können die LF- Antennen (nicht gezeigt), die in Kommunikation mit den Initiatoren 34 vorgesehen sind, vorteilhaft diejenigen sein, die auch ein fernbedienbares schlüsselloses Zutrittssystem, das auch LF-Signale verwendet, benutzt werden, so dass sich das Reifendrucküberwachungssystem und das Fahrzeugzutrittssystem die LF-Antennen teilen.
Im Speziellen, aktiviert der Controller 28, vorzugsweise, jeden Initiator 34, damit dieser ein Initiierungssignal 36 für einen Sender generiert. Wenn, diesbezüglich, der Controller 28 eine Reifendruckinformation vom Reifen 14 an der vorderen linken Seite (FL) erhalten will, dann aktiviert er den der FL-Reifenposition zugeordneten Initiator 34. Der am Fahrzeug montierte Empfänger 26 erhält dann ein Reifendrucksignal 22 von dem Sender 22 in dem Reifenüberwacher 16, der dem Reifen 14 zugeordnet ist, der an der Position FL ist. Ein ähnlicher Prozess wird für jede Reifenposition (z. B. vorne rechts (FR), rechts hinten (RR), und hinten links (RL)) durchgeführt. Auf diese Weise wird der Controller 28 automatisch programmiert, um die Information zu den Reifenpositionen zu lernen, und sogar auch dann, wenn Reifen 14 an andere Positionen gewechselt sein sollten. Eine solche Reifenpositionsinformation kann über ein Display 30 vom Controller 28 für einen Fahrzeuginsassen dargestellt werden, und zwar zusammen mit der Reifendruckinformation, und gegebenenfalls mit einer Information bezüglich anderer Reifenparameter, wie die der Temperatur, des Status und/oder der Geschwindigkeit. Die jeweilige Information könnte an den Fahrzeugbenutzer auch in hörbarer Weise übermittelt werden, und kann im Übrigen eine Warnung enthalten, die beispielsweise hörbar ist, falls der Reifendruck oder ein anderer Reifenparameter, wie beispielsweise die Temperatur, außerhalb eines empfohlenen Bereiches liegen sollte.
Der Controller 28 ist zweckmäßigerweise ein passend programmierter Mikroprozessor oder ein DSP. Der Controller 28 kann programmiert sein, um eine solche Polling- oder Abruf-Prozedur auf irgendeine Weise durchzuführen. Das heißt, die Polling-Prozedur könnte kontinuierlich durchgeführt werden, oder nur periodisch, während das Fahrzeug in Bewegung ist, wobei diese Fahrzeugbewegung angezeigt werden kann durch eine minimale Fahrzeuggeschwindigkeit, oder dadurch, dass die Reifenüberwacher 16 mit Drehrichtungssensoren (nicht gezeigt) ausgestattet sind, um die Drehrichtung der Reifen 14 zu detektieren. Eine solche Polling-Prozedur könnte alternativ auch nur einmal ausgeführt werden bei einer Betätigung des Zündschlüssels, beispielsweise beim oder unmittelbar nach der Inbetriebnahme des Fahrzeugs, und/oder falls in dem Fahrzeug 12 ein Vorwärts- oder Rückwärtsgang eingelegt wird. Ein derartiger Polling-Prozess, ausgeführt durch den Controller 28, eliminiert auch die Gefahr einer Kollision zwischen Reifendrucksignalen 22 und den darin enthaltenen Daten, die vom Sender 20 übermittelt werden, so dass der Empfang jedes Reifendrucksignals 22 durch den Empfänger 26 erleichtert wird. Die Polling-Prozedur trägt auch dazu bei, die Gefahr einer Datenkollision zu eliminieren zwischen Reifendrucksignalen von mehreren, nahe beieinander stehenden Fahrzeugen, deren jedes mit einem Reifendrucküberwachungssystem ausgestattet ist.
Wie erwähnt, hat jeder Drucksensor 18 und/oder Sender 20 einen eigenen zugeordneten Identifikationscode, der zusammen mit dem Reifendrucksignal 20 übertragen werden kann: Wenn also, wie vorher erwähnt, die Sender 20 wahlweise auf die oben erwähnte Weise aktiviert worden sind, dann kann der Controller 28 jeden speziellen Identifikationscode einer speziellen Reifenposition zuordnen (z. B. vorne links (FL), vorne rechts (FR), hinten links (RL), hinten rechts (RR)). Danach kann der Controller 28 jederzeit die irgendeinem empfangenen Reifendrucksignal 22 zugeordnete Reifenposition verifizieren, indem er bestätigt, dass das empfangene Reifendrucksignal 22 den erwarteten Identifikationscode hat. Eine solche Verifikation könnte jedes Mal ausgeführt werden, beispielsweise bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges, oder wenn ein Vorwärts- oder ein Rückwärtsgang im Fahrzeug eingelegt wird, oder auch periodisch, wenn das Fahrzeug 12 in Bewegung ist, und zwar nach Anzeige einer minimalen Fahrzeuggeschwindigkeit, oder indem die Reifenüberwacher 16 mit Drehrichtungssensoren (nicht gezeigt) ausgestattet werden, um den Drehsinn der Reifen 14 zu detektieren.
Die Sender 20 sind, vorzugsweise, so konfiguriert, dass sie Reifendrucksignale 22 nur unter Ansprechen auf eine Aktivierung durch die Initiatoren 34 übertragen. Alternativ können die Sender 20 die Reifendrucksignale 22 unabhängig übertragen, beispielsweise nach irgendeinem gewählten Schema. Diesbezüglich können die Initiierungssignale 36 von den Initiatoren 34 Instruktionen umfassen zur Verwendung beim Steuern der Übertragung der Reifendrucksignale 22 durch die zugeordneten Sender 20. Beispielsweise können Instruktionen in Initiierungssignalen 36 die Sender 20 ansteuern, um die Reifendrucksignale 22 entsprechend einer vorbestimmten Zeitperiode oder einem Ablauf zu senden, um auf diese Weise dazu beizutragen, die Leistungsfähigkeit der Batterien 24 zu konservieren. Instruktionen in Initiierungssignalen 36 können die Sender 20 auch so ansteuern, dass diese Reifendrucksignale 22 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit übertragen, beispielsweise so, dass bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten die Signale öfter übertragen werden, oder basierend auf dem Straßenzustand, so, dass die Signale bei unebenen oder holperigen Straßen öfter übertragen werden, was durch Impaktsensoren (nicht gezeigt) in den Reifenüberwachern 16 festgestellt werden kann, oder basierend auf anderen Fahrzeugparametern. Unabhängig davon, wie im Detail gearbeitet wird, kann der Controller 28 eine Reifenposition, die irgendeinem empfangenen Reifendrucksignal 20 zugeordnet ist, korrekt identifizieren, auch dann, wenn die Sender 20 die Reifendrucksignale 22 unabhängig übertragen (d. h. ohne die Notwendigkeit einer Aktivierung durch die Initiatoren 34).
In Fig. 1 umfasst jeder Reifenüberwacher 16 auch eine Batterie 24, mit der er in Verbindung steht, und die die Stromversorgung zum zugeordneten Sender 20 übernimmt. Der Sender 20 kann auch, erneut als Teil eines Reifendrucksignals 22 oder davon separat, ein Signal oder Signale übertragen, die repräsentativ sind für den Status der Batterie 24, einschließlich beispielsweise einer Statusmeldung für niedrige Batterieleistungsfähigkeit, und zwar zum Empfang durch den Empfänger 26. Ein derartiges Statussignal für niedrige Batteriekapazität kann durch den Sender 20 dann übertragen werden, wenn die Leistungsfähigkeit der zugeordneten Batterie 24 unter einen vorbestimmten Schwellwert fallen sollte. Unter Ansprechen auf den Empfang eines solchen Statussignals einer geringen Batterieleistungsfähigkeit durch den Empfänger 26 aktiviert, vorzugsweise, der Controller 28 den zugeordneten Initiator 34, um ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld (nicht gezeigt) zu generieren. Ein solches elektromagnetisches Feld ist zur Verwendung beim Wiederaufladen der Batterie 24 in dem zugeordneten Reifendrucküberwacher 16 bestimmt. Auf eine solche Weise eliminiert oder reduziert die vorliegende Erfindung zumindest weitgehend das Erfordernis, in den Reifendrucküberwachern 16 die Batterien 24 zu ersetzen.
Das in Fig. 2 anhand des Flussdiagramms gezeigte Verfahren zum Fernüberwachen des Fahrzeugreifendrucks wird angewandt in einem System zur Fernüberwachung des Reifendrucks in einem Fahrzeug mit mehreren Reifen. Das Verfahren 40 in Fig. 2 besteht darin, dass mit einem an dem Fahrzeug in der Nähe eines der vielen Reifen montierten Initiators ein Niedrigfrequenz-Initiierungssignal generiert wird (Block 42), dass dieses Niedrigfrequenz-Initiierungssignal von einem in einem der vielen Reifen montieren Empfänger empfangen wird (Block 44), und dass dann von einem in dem einen der vielen Reifen montierten Sender, der durch eine Batterie betrieben wird, ein Signal übertragen wird (Block 46), das repräsentativ ist für einen abgegriffenen Reifendruck, und zwar unter Ansprechen auf den Empfang des Niedrigfrequenz-Initiierungssignals durch den Empfänger. Schließlich wird gemäß Block 48 in einem im Fahrzeug montierten Controller gemäß dem Verfahren 40 das Reifendrucksignal verarbeitet, um an einen Nutzer eine Reifendruckinformation zu übermitteln, und wird gemäß Block 50 bei dem Initiator ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld generiert, das zum Wiederaufladen der Batterie in dem Sender verwendet wird.
Wie nachstehend mehr im Detail erläutert werden wird, überträgt, vorzugsweise, der Sender ein Reifendrucksignal nur unter Ansprechen auf ein Initiierungssignal. Das Initiierungssignal kann auch Instruktionen enthalten zur Verwendung beim Steuern der Übertragung der Reifendrucksignale durch den Sender auf irgendeine Weise, so wie es weiter oben erläutert wird. Die Aktivierung der mehreren Initiatoren auf deine vorbestimmte Weise und gemäß des Verfahrens 40 der vorliegenden Erfindung durch den Controller eliminiert auch die Gefahr einer Datenkollision und ordnet auch jedes Reifendrucksignal automatisch einer der Reifenpositionen zu.
Es ist anzumerken, dass das Flussdiagramm in Fig. 2 nur ein Beispiel für das erfindungsgemäße VerFahren 40 ist. Es kann das Verfahren 40 auch in Frequenzen abgearbeitet werden, die verschieden sind von den in Fig. 2 gezeigten. Es ist möglich, einen Subsatz der Schritte, die gezeigt sind, abzuarbeiten, oder/und einen oder mehrere der Schritte gleichzeitig auszuführen.
Aus obigem ergibt sich, dass erfindungsgemäß ein verbessertes System und ein Verfahren zur Fernüberwachung des Fahrzeugreifendruckes geschaffen werden. Das System und das Verfahren der Erfindung benutzen Niederfrequenz-Initiatoren zum Triggern oder Initiieren der Aussendung von drahtlosen Reifeninformationssignalen von in Reifen montierten Sendern, wobei für eine automatische Identifikation der Reifenpositionen gesorgt wird, und zwar ohne die Notwendigkeit, Initialisierungs- oder Anmeldeoperationen vorab durchzuführen. Das System und das Verfahren gemäß der Erfindung verwenden deshalb Niederfrequenz-Initiatoren, damit die Gefahr von Datenkollisionen eliminiert wird, und die Lebensdauer der Batterien in den Reifensendern gesteigert wird, wobei gegebenenfalls für das Wiederaufladen der Batterien der Reifensender gesorgt wird.
Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und erwähnt worden sind, geschah dies nicht mit der Absicht, dass diese gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung umfassen sollten. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibender und nicht beschränkender Natur, und ist anzumerken, dass verschiedene Abänderungen durchaus noch möglich sind, ohne den Sinngehalt und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Tatsächlich ergeben sich für Fachleute auf diesem Gebiet im Lichte der vorhergehenden Beschreibung viele naheliegende Alternativen, Modifikationen und Variationen. Die vorliegende Erfindung soll auch diese Alternativen mit umfassen.

Claims

1. System zur Fernüberwachung des Reifendrucks in einem Fahrzeug (12), das mehrere Reifen (14) besitzt, wobei das System gekennzeichnet ist durch:
eine Vielzahl Reifenüberwacher (16), von denen jeder in einem der mehreren Reifen (14) montierbar ist und einen Sensor (18) zum Abtasten des Reifendrucks, einen Sender (20) zum Übertragen eines für den abgetasteten Reifendruck repräsentativen Signals (22), eine Batterie (24) zum Versorgen des Senders (20), und einen Empfänger (32) zum Empfangen eines Initiierungssignals (36) umfasst;
eine Vielzahl Initiatoren (34), von denen jeder an Bord des Fahrzeuges (12) in Zuordnung zu einem der vielen Reifenüberwacher montiert ist und deren jeder zur Verwendung beim Generieren eines Niederfrequenz-Initiierungssignals (36) verwendbar ist zum Empfang durch einen zugeordneten Empfänger (32), wobei das Initiierungssignal (36) den zugeordneten Sender (20) dazu bringt, das Reifendrucksignal (22) zu übertragen;
einen Fahrzeugempfänger (26), der an Bord des Fahrzeuges (12) montiert ist zum Empfangen der von den Sendern (20) übertragenen Reifendrucksignale (22); und
einen Controller (28) zur Montage an Bord des Fahrzeuges (12), wobei der Controller (38) in Kommunikation steht mit der Vielzahl der Initiatoren (34) und dem Fahrzeugempfänger (26), wobei jeder der Initiatoren (34) durch den Controller (28) aktivierbar ist, um das Niederfrequenz-Initiierungssignal (36) zu generieren, und der Controller (28) zum Verarbeiten der von dem Fahrzeugempfänger (26) empfangenen Reifendrucksignale (22) vorgesehen ist und zum Übermitteln von Reifendruckinformationen an einen Nutzer, und wobei der Controller (28) ferner zum Aktivieren jedes Initiators (34) so vorgesehen ist, dass jeder Initiator (34) wahlweise ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld generiert zur Verwendung bei der Wiederaufladung der Batterie (24) in dem zugeordneten Reifendrucküberwacher (16).

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sender (20) zum Empfang durch den im Fahrzeug montierten Empfänger (26) ein Statussignal für niedrige Batterie-Leistungsfähigkeit sendet, sobald die Leistungsfähigkeit der zugeordneten Batterie (24) unter einen vorbestimmten Schwellwert fällt, und dass der Controller (28) den jeweils zugeordneten Initiator (34) aktiviert, der ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld generiert zum Wiederaufladen der zugeordneten Batterie (24), und zwar unter Ansprechen auf den Empfang des Statussignals für die niedrige Batterieleistungsfähigkeit.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sender (20) ein Reifendrucksignal nur sendet unter Ansprechen auf ein vorhergehendes Initiierungssignal (36).

4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Initiierungssignal (36) Instruktionen umfasst zur Verwendung beim Steuern der Übertragung von Reifendrucksignalen (22) durch den jeweils zugeordneten Sender (20).

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Konservieren der Leistungsfähigkeit der Batterie (24) die Instruktionen des Initiierungssignals (36) die Übertragung des Reifendrucksignals steuern entsprechend einer vorbestimmten Zeitperiode, die auf wenigstens einem Fahrzeugparameter basiert.

6. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (28) die Vielzahl der Initiatoren (34) zum Eliminieren der Gefahr einer Datenkollision auf eine vorbestimmte Weise aktiviert.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder aus der Vielzahl Reifen (14) eine zugeordnete Position am Fahrzeug aufweist, und dass der Controller (28) die Vielzahl der Initiatoren (34) so aktiviert, dass jedes Reifendrucksignal (22) automatisch einer der Reifenposition am Fahrzeug zugeordnet ist.

8. System nach Anspruch 7, weiterhin gekennzeichnet durch ein Display (30) zur Montage in dem Fahrzeug (12) und zur Verwendung durch den Controller (28) zum Übermitteln von Informationen bezüglich des Reifendrucks und der Reifenposition an einen Nutzer.

9. Verfahren zum fernüberwachen des Reifendrucks in einem Fahrzeugs mit einer Vielzahl Reifen, wobei das Verfahren umfasst:
Generieren eines Niederfrequenz-Initiierungssignals (36) unter Verwendung eines Initiators (34), der an dem Fahrzeug (12) montiert und einem aus der Vielzahl der Reifen (14) zugeordnet ist;
Empfangen des Niederfrequenz-Initiierungssignals (36) durch einen in einem aus der Vielzahl der Reifen (14) montierten Empfänger (32);
Übertragen eines Signals (22), das repräsentativ ist für einen ermittelten Reifendruck unter Ansprechen auf den Empfang des Niederfrequenz-Initiierungssignals (36) bei dem Empfänger (32), wobei das Signal (22) von einem Sender (20) stammt, der in einem aus der Vielzahl der Reifen (14) montiert und durch eine Batterie (24) versorgt ist;
Verarbeiten des Reifendrucksignals (22) zum Übermitteln einer Reifendruckinformation an einen Nutzer, wobei die Verarbeitung durch einen Controller (28) erfolgt, der an dem Fahrzeug (12) montiert ist; und
Generieren eines niederfrequenten elektromagnetischen Feldes unter Verwendung des jeweiligen Initiators (34) zur Verwendung bei der Wiederaufladung der Batterie (24) in dem Sender (20).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (20) ein Reifendrucksignal (22) nur unter Ansprechen auf ein vorhergehendes Initiierungssignal (36) überträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Initiierungssignal (36) Instruktionen umfasst zur Verwendung beim Steuern der Übertragung von Reifendrucksignalen (22) durch den Sender (20), wobei die Instruktionen die Übertragung der Reifendrucksignale unter Berücksichtigung einer vorbestimmten Zeitperiode steuern, die auf wenigstens einem Fahrzeugparameter basiert.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (28) die Vielzahl der Initiatoren (34) zum Eliminieren der Gefahr einer Datenkollision in einer vorbestimmten Weise aktiviert.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder aus der Vielzahl der Reifen (14) eine zugeordnete Position am Fahrzeug aufweist, und dass der Controller (28) die Vielzahl der Initiatoren (34) so aktiviert, dass jedes Reifendrucksignal (22) automatisch einer der Reifenpositionen zugeordnet ist.