DE10310791B4 - System und Verfahren zur Reifendruck-Fernüberwachung mit einer niederfrequenten Initiierung - Google Patents
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Abstract
System
zur Fernüberwachung
des Reifendrucks in einem Fahrzeug (12), das mehrere Reifen (14)
besitzt, zumfassend:
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...
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...
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 Reifen drucküberwachungssystemen 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.
- Ein System zur Fernüberwachung des Reifendrucks in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 sind aus der
EP 1 026 015 A2 bekannt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel, das dort ebenfalls beschrieben wird, sind die Reifendrucküberwachungsvorrichtungen, die am Reifen montiert sind, nicht mit einer Batterie ausgestattet. Stattdessen verfügen sie über einen Empfangskreis, der induktiv über Niedrigfrequenzsignale mit Energie versorgt wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Reifenüberwachungsvorrichtungen nicht mehr arbeiten können, wenn der zugehörige Niedrigfrequenzsender ausfällt. Dies kann ein Sicherheitsrisiko darstellen. - Eine mit Batterien versehene Vorrichtung zur Fernüberwachung des Reifendrucks ist ferner aus der
DE 196 32 150 A1 bekannt. Jede Reifenüberwachungsvorrichtung am Reifen wird dort mittels eines von ihr empfangenen Langwellensignals zum Senden der von ihr gemessenen Daten angeregt, wobei das empfangende Langwellensignal zu einem Langwellen-Identifikationssignal verarbeitet wird. - Vorrichtungen zum induktiven Übertragen von Energie und zum Speichern der übertragenden Energie sind darüber hinaus aus der WO 99/57676 A1 oder
DE 101 21 772 A1 bekannt, wobei es sich dort jedoch nicht um Systeme oder Verfahren zur Fernüberwachung des Reifendrucks handelt. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bekannte System und Verfahren zur Fernüberwachung des Reifendruck unter Gewährleistung eines hohen Maßes an Sicherheit für den Fahrgast hinsichtlich einer effizienteren Nutzung der verwendeten Energie zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhaft Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Erfindungsgemäß wird ein System vorgeschlagen zum Fernüberwachen des Reifendrucks in einem Fahrzeug, das 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 Controller 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:
-
1 ein vereinfachtes, repräsentatives Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zur Fernüberwachung des Fahrzeugreifendrucks; und -
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 in1 als simplifiziertes Blockdiagramm gezeigt. Das System10 ist in ein Fahrzeug12 eingegliedert, das mehrere Reifen14 aufweist. Jeder Reifen14 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 Reifenüberwacher16 . Jeder Reifenüberwacher16 ist in einem der Reifen14 montiert. Vorzugsweise, ist jeder Reifenüberwacher16 im Inneren des Reifens14 benachbart zum Schaft des Reifenventils (nicht gezeigt) angeordnet, obwohl jegliche andere Montierposition genauso zweckmäßig sein kann. Jeder Reifenüberwacher16 umfasst einen passenden Sensor18 und/oder andere, nicht gezeigte Vorrichtungen, zum Erfassen, Bestimmen und/oder Überwachen zumindest des Drucks im zugehörigen Reifen14 . Es ist anzumerken, dass jeder Reifenüberwacher16 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 Sender20 , der mit dem Sensor18 in Kommunikation steht zum Übertragen eines Reifendrucksignals22 , das repräsentativ ist für den abgegriffenen Reifendruck. Diesbezüglich kann das Reifendrucksignal22 ein Radiofrequenz (RF)-Signal sein, obwohl auch andere, in dieser Technik übliche Signalarten benutzt werden könnten. Es ist anzumerken, dass der Sender20 als Teil oder getrennt vom Reifendrucksignal22 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 Reifenüberwacher16 . - Das Reifendrucküberwachungssystem
10 in1 umfasst auch einen Empfänger26 , der an Bord des Fahrzeuges12 montierbar ist, um die Reifendrucksignale22 zu empfangen, die von den Sendern20 abgegeben werden. Der Empfänger26 umfasst eine oder mehrere Antennen (nicht gezeigt), die an einer oder an mehreren ausgewählten Positionen an dem Fahrzeug12 positioniert sind. Der Empfänger26 steht in Verbindung mit einem Controller28 , der an Bord des Fahrzeugs12 montiert ist. Der Controller28 dient zum Verarbeiten der Reifendrucksignale22 , die von dem Empfänger26 von den Sendern20 empfangen worden sind, und zum Generieren von Informationssignalen (nicht gezeigt), die benutzt werden, um zumindest die Reifendruckinformation an einen Fahrzeugführer zu geben, typicherweise mittels eines Display30 , die ein LED-Display oder ein beleuchtetes Symboyl im Armaturenbrett des Fahrzeugs oder in einer Fahrzeugkonsole sein kann. Es ist anzumerken, dass der Empfänger26 und der Controller28 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 Sender20 hat in1 vorzugsweise einen zugeordneten einzigartigen Identifikationscode. Diese Identifikationscodes dienen zum speziellen Zuordnen der Sensoren18 und/oder der Sender20 zu dem Fahrzeug12 . Wie nachstehend ausführlich erläutert wird, können solche Identifikationscode auch das Bestätigen oder Verifizieren von Information zur Reifenposition erleichtern. Jeder Sender20 überträgt, vorzugsweise, auch einen solchen Identifikationscode zum Empfang durch den Empfänger26 und zur Verarbeitung durch den Controller28 zum Verifizieren, dass die von dem Empfänger26 empfangenen Reifendrucksignale22 auch dem Fahrzeug zugeordnet sind. Die Sender20 können die Identifikationscodes als Teil des Reifendrucksignals22 oder separates Signal (nicht gezeigt) übertragen. - Jeder Reifenüberwacher
16 weist ferner einen Empfänger32 auf, der in Kommunikation mit dem Sender20 steht. Jeder Reifenüberwacher16 ist auch einem Initiator34 zugeordnet. Dies kann bedeuten, dass jeder Initiator34 an dem Fahrzeug montiert ist, vorzugsweise nahe bei der jeweiligen Reifenposition, beispielsweise in einem Fahrzeugradhaus (nicht gezeigt). Die Initiatoren34 stehen in Kommunikation mit dem Controller28 . Wie nachstehend detaillierter erläutert werden wird, generiert jeder Initiator34 unter Ansprechen auf Steuersignale (nicht gezeigt) vom Controller28 ein Initiierungssignal36 zum Empfang durch den Empfänger32 . Das Initiierungssignal36 bewirkt seinerseits bei dem Sender20 , dass dieser ein Reifendrucksignal22 überträgt. - In dem erfindungsgemäßen System
10 generiert, vorzugsweise, der Controller28 Steuersignale (nicht gezeigt) zum Aktivieren eines jeden der mehreren Initiatoren34 , 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 Initiatoren34 , dass diese ein Sender-Initiierungssignal36 generieren. Dabei ist anzumerken, dass jeder Initiator34 in Kommunikation mit einer Antenne (nicht gezeigt) steht, die beim Übertragen eines Initiierungssignals36 benutzt wird. Die Antenne kann nahe beim zugeordneten Reifen14 und beim Reifenüberwacher16 angeordnet sein. - Ein von dem zugeordneten Reifenempfänger
32 empfangenes Initiierungssignal36 bewirkt beim zugeordneten Sender20 , dass dieser ein Reifendrucksignal22 überträgt. Die Initiierungssignale36 sind, vorzugsweise, Niederfrequenz(LF)-Signale in einem Frequenzbereich von ca. 125–135 kHz, wobei jedoch auch andere Signaltypen verwendet werden könnten. Falls LF-Initiierungssignale36 verwendet werden, können die LF-Antennen (nicht gezeigt), die in Kommunikation mit den Initiatoren34 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 Initiator34 , damit dieser ein Initiierungssignal36 für einen Sender generiert. Wenn, diesbezüglich, der Controller28 eine Reifendruckinformation vom Reifen14 an der vorderen linken Seite (FL) erhal ten will, dann aktiviert er den der (FL)-Reifenposition zugeordneten Initiator34 . Der am Fahrzeug montierte Empfänger26 erhält dann ein Reifendrucksignal22 von dem Sender22 in dem Reifenüberwacher16 , der dem Reifen14 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 Controller28 automatisch programmiert, um die Information zu den Reifenpositionen zu lernen, und sogar auch dann, wenn Reifen14 an andere Positionen gewechselt sein sollten. Eine solche Reifenpositionsinformation kann über ein Display30 vom Controller28 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 Controller28 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 Reifenüberwacher16 mit Drehrichtungssensoren (nicht gezeigt) ausgestattet sind, um die Drehrichtung der Reifen14 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 Fahrzeug12 ein Vorwärts- oder Rückwärtsgang eingelegt wird. Ein derartiger Polling-Prozess, ausgeführt durch den Controller28 , eliminiert auch die Gefahr einer Kollision zwischen Reifendrucksignalen22 und den darin enthaltenen Daten, die vom Sender20 übermittelt werden, so dass der Empfang jedes Reifendrucksignals22 durch den Empfänger26 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 Sender20 einen eigenen zugeordneten Identifikationscode, der zusammen mit dem Reifendrucksignal20 übertragen werden kann. Wenn also, wie vorher erwähnt, die Sender20 wahlweise auf die oben erwähnte Weise aktiviert worden sind, dann kann der Controller28 jeden speziellen Identifikationscode einer speziellen Reifenposition zuordnen (z.B. vorne links (FL), vorne rechts (FR), hinten links (RL), hinten rechts (RR)). Danach kann der Controller28 jederzeit die irgendeinem empfangenen Reifendrucksignal22 zugeordnete Reifenposition verifizieren, indem er bestätigt, dass das empfangene Reifendrucksignal22 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 Fahrzeug12 in Bewegung ist, und zwar nach Anzeige einer minimalen Fahrzeuggeschwindigkeit, oder indem die Reifenüberwacher16 mit Drehrichtungssensoren (nicht gezeigt) ausgestattet werden, um den Drehsinn der Reifen14 zu detektieren. - Die Sender
20 sind, vorzugsweise, so konfiguriert, dass sie Reifendrucksignale22 nur unter Ansprechen auf eine Aktivierung durch die Initiatoren34 übertragen. Alternativ können die Sender20 die Reifendrucksignale22 unabhängig übertragen, beispielsweise nach irgendeinem gewählten Schema. Diesbezüglich können die Initiierungssignale36 von den Initiatoren34 Instruktionen umfassen zur Verwendung beim Steuern der Übertragung der Reifendrucksignale22 durch die zugeordneten Sender20 . Beispielsweise können Instruktionen in Initiierungssignalen36 die Sender20 ansteuern, um die Reifendrucksignale22 entsprechend einer vorbestimmten Zeitperiode oder einem Ablauf zu senden, um auf diese Weise dazu beizutragen, die Leistungsfähigkeit der Batterien24 zu konservieren. Instruktionen in Initiierungssignalen36 können die Sender20 auch so ansteuern, dass diese Reifendrucksignale22 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 Reifenüberwachern16 festgestellt werden kann, oder basierend auf anderen Fahrzeugparametern. Unabhängig davon, wie im Detail gearbeitet wird, kann der Controller28 eine Reifenposition, die irgendeinem empfangenen Reifendrucksignal20 zugeordnet ist, korrekt identifizieren, auch dann, wenn die Sender20 die Reifendrucksignale22 unabhängig übertragen (d.h. ohne die Notwendigkeit einer Aktivierung durch die Initiatoren34 ). - In
1 umfasst jeder Reifenüberwacher16 auch eine Batterie24 , mit der er in Verbindung steht, und die die Stromversorgung zum zugeordneten Sender20 übernimmt. Der Sender20 kann auch, erneut als Teil eines Reifendrucksignals22 oder davon separat, ein Signal oder Signale übertragen, die repräsentativ sind für den Status der Batterie24 , einschließlich beispielsweise einer Statusmeldung für niedrige Batterieleistungsfähigkeit, und zwar zum Empfang durch den Empfänger26 . Ein derartiges Statussignal für niedrige Batteriekapazität kann durch den Sender20 dann übertragen werden, wenn die Leistungsfähigkeit der zugeordneten Batterie24 unter einen vorbestimmten Schwellwert fallen sollte. Unter Ansprechen auf den Empfang eines solchen Statussignals einer geringen Batterieleistungsfähigkeit durch den Empfänger26 aktiviert, vorzugsweise, der Controller28 den zugeordneten Initiator34 , um ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld (nicht gezeigt) zu generieren. Ein solches elektromagnetisches Feld ist zur Verwendung beim Wiederaufladen der Batterie24 in dem zugeordneten Reifendrucküberwacher16 bestimmt. Auf eine solche Weise eliminiert oder reduziert die vorliegende Erfindung zumindest weitgehend das Erfordernis, in den Reifendrucküberwachern16 die Batterien24 zu ersetzen. - Das in
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 Verfahren40 in2 besteht darin, dass mit einem an dem Fahrzeug in der Nähe eines der vielen Reifen montierten Initiators ein Niedrigfrequenz-Initiierungssignal generiert wird (Block42 ), dass dieses Niedrigfrequenz-Initiierungssignal von einem in einem der vielen Reifen montieren Empfänger empfangen wird (Block44 ), und dass dann von einem in dem einen der vielen Reifen montierten Sender, der durch eine Batterie betrieben wird, ein Signal übertragen wird (Block46 ), das repräsentativ ist für einen abgegriffenen Reifendruck, und zwar unter Ansprechen auf den Empfang des Niedrigfrequenz-Initiierungssignals durch den Empfänger. Schließlich wird gemäß Block48 in einem im Fahrzeug montierten Controller gemäß dem Verfahren40 das Reifendrucksignal verarbeitet, um an einen Nutzer eine Reifendruckinformation zu übermitteln, und wird gemäß Block50 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 eine 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
2 nur ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren40 ist. Es kann das Verfahren40 auch in Sequenzen abgearbeitet werden, die verschieden sind von den in2 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.
Claims (8)
- System zur Fernüberwachung des Reifendrucks in einem Fahrzeug (
12 ), das mehrere Reifen (14 ) besitzt, zumfassend: 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, dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechendem Aktivieren eines Initiators (34 ) durch den Controller (28 ) mittels des jeweiligen Initiators (34 ) wahlweise ein niederfrequentes elektromagne tisches Feld generierbar ist zur Verwendung bei der Wiederaufladung der Batterie (24 ) in dem zugeordneten Reifendrucküberwacher (16 ), und dass zum Konservieren der Leistungsfähigkeit der Batterie (24 ) eine Zeitperio de, mit der ein Sender (20 ) Reifendrucksignale (22 ) sendet, über im Initiierungssignal (36 ) enthaltene Instruktionen entsprechend wenigstens einem gemessenen Fahrzeugparameter einstellbar ist. - 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. - System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (
28 ) die Vielzahl der Initiatoren (34 ) zum Eliminieren der Gefahr einer Datenkollision auf eine vorbestimmte Weise aktiviert. - 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. - System nach Anspruch 4, 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. - Verfahren zum Fernüberwachen des Reifendrucks in einem Fahrzeugs mit einer Vielzahl Reifen (
14 ), 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; gekennzeichnet durch Generieren eines niederfrequenten elektromagnetischen Feldes unter Verwendung des jeweiligen Initiators (34 ) zur Verwendung bei der Wiederaufladung der Batterie (24 ) in dem Sender (20 ), sowie durch Erfassen wenigstens eines Fahrzeugsparameters und durch Steuern der Zeitperiode der Übertragung von Reifendrucksignalen (22 ) durch den Sender (20 ) anhand von im Initiierungssignal (36 ) enthaltenen Instruktionen, wobei die Instruktionen die Übertragung der Reifendrucksignale (22 ) unter Berücksichtigung einer vorbestimmten Zeitperiode steuern, die auf dem wenigstens einen erfassten Fahrzeugparameter basiert. - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (
28 ) die Vielzahl der Initiatoren (34 ) zum Eliminieren der Gefahr einer Datenkollision in einer vorbestimmten Weise aktiviert. - Verfahren nach Anspruch 6, 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.
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