-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Initialisieren
von Radelektroniken eines Reifendruckkontrollsystems und ein Fahrzeug.
-
Die
vorliegende Erfindung befindet sich im Umfeld von Systemen zur Überwachung
oder Ermittlung reifenspezifischer Parameter. Solche Systeme werden
allgemein als Reifeninformationssysteme, Reifenkontrollsysteme oder
Reifendruckkontrollsysteme bezeichnet.
-
Da
die Fahrzeugsicherheit und Zuverlässigkeit zentrale Faktoren
in der Automobiltechnik sind, muss allein schon aus sicherheitstechnischen
Gründen der Reifendruck von Kraftfahrzeugen regelmäßig überprüft
werden. Da dies häufig versäumt wird, weisen moderne
Kraftfahrzeuge zunehmend Reifendruckkontrollsysteme auf, die den
Reifendruck automatisch messen und eine kritische Abweichung des gemessenen
Reifendrucks von einem Reifendrucksollwert frühzeitig erkennen
sollen.
-
Ein
Reifendruckkontrollsystem weist typischerweise zumindest eine Radelektronik
je Rad auf, die z. B. im Bereich der Radfelge angeordnet ist und die
einen Sensor enthält, um reifenspezifische Parameter des
jeweiligen Rades aufzunehmen und eine von diesem gemessenen Wert
des Parameters abgeleitete Information auszusenden. Diese Radelektronik
ist mit einer Sendeantenne ausgestattet, über die die aufgenommenen
Informationen an eine fahrzeugsseitige Empfangseinrichtung gesendet
werden können. Fahrzeugseitig weist das Reifendruckkontrollsystem
zumindest eine Empfangseinrichtung auf, welche die von der Radelektronik
ausgesendeten Funksignale aufnimmt und an eine zentrale Recheneinheit
des Fahrzeugs zur weiteren Auswertung weiterleitet.
-
Eine
Funktion von modernen Reifendruckkontrollsystemen ist die so genannte
automatische Initialisierung. Bei der automatischen Initialisierung werden
diejenigen Reifen, die über Radelektroniken verfügen,
neu eingelernt und damit direkt dem Fahrzeug bzw. dem zugehörigen
Reifendruckkontrollsystem zugeordnet. Bei der automatischen Initialisierung und
dem Anlernen der Radelektronik werden die von diesen Radelektroniken
gesendeten Signale und ggf. deren Signaturen ausgewertet, um anhand
der Auswertung vollautomatisch eine eindeutige Zuordnung der Radelektronik
zu dem Fahrzeug vorzunehmen. Die Zuordnung kann dabei zusätzlich
so erfolgen, dass auch die genaue Position des jeweiligen Rades bezogen
auf das Fahrzeug festgelegt wird.
-
In
der Deutschen Patentanmeldung
DE 10 2006 032 212 A1 ist ein solches Verfahren
zur Reifendrucküberwachung beschrieben, welche eine automatische
Initialisierung umfasst.
-
Die
automatische Initialisierung kann im Stillstand des Fahrzeuges durchgeführt
werden oder auch während des Fahrtbetriebes. Problematisch
bei der automatischen Initialisierung während des Fahrzeugstillstandes
ist, dass in diesen Fällen bisweilen von Radelektroniken
gesendete Signale fahrzeugseitig nicht aufgenommen werden können,
da diese Radelektroniken beispielsweise in einem Sendeloch des Fahrzeuges
befindlich sind. Aus diesen Gründen wird die automatische
Initialisierung während des Fahrtbetriebs präferiert.
Allerdings werden neben den Sendesignalen, die von den fahrzeugeigenen Radelektroniken
ausgesendet werden, bisweilen auch Sendesignale von anderen Radelektroniken aufgenommen.
Solche unerwünschte Signale stammen beispielsweise von
vorbeifahrenden Fahrzeugen, die ebenfalls mit einem entsprechenden
Reifendruckkontrollsystem ausgestattet sind. Um den Einfluss von
Radelektroniken anderer Fahrzeuge zu eliminieren, können
einfache Filtermaßnahmen bereitgestellt werden.
-
Insbesondere
bei Fahrzeuganhängergespannen, beispielsweise bei einem
LKW mit einem Anhänger oder einem Sattelzug, kann jeweils
ein unabhängiges Reifendruckkontrollsystem sowohl im Zugfahrzeug
als auch im Anhänger eingebaut sein. Problematisch daran
ist, dass sowohl die Radelektroniken am Zugfahrzeug als auch an
dessen Anhänger ähnliche Signalcharakteristiken
zeigen und Inhalte aufweisen, so dass eine eindeutige Zuordnung
der dem Zugfahrzeug bzw. dem Anhänger zugehörigen Radelektronik
sich hier außerordentlich schwierig gestaltet und bisweilen
unmöglich ist. Insbesondere können bei dieser
Form der automatischen Initialisierung beispielsweise die Geschwindigkeit,
Fahrtrichtung und dergleichen nicht als Kriterien für die
Zuordnung einer Radelektronik verwendet werden, da diese Kriterien
für die Radelektronik des Zugfahrzeuges und des Anhängers
nahezu identisch sind. Eine automatische Initialisierung ist bei
solchen Fahrzeuganhängergespannen während des
Betriebes nicht zuverlässig.
-
Eine
Möglichkeit der Initialisierung der Radelektroniken besteht
nun darin, die Steuereinheit des Reifendruckkontrollsystems manuell
so zu programmieren, dass eine eindeutige Zuordnung der jeweiligen
Reifenelektroniken gegeben ist. Um diese Initialisierung durchführen
zu können, muss das Fahrzeug einerseits im Stillstand befindlich
sein und andererseits vorzugsweise an ein so genanntes Initialisierungswerkzeug
angeschlossen sein, welches meist einen Werkstattaufenthalt erforderlich
macht. Damit geht neben den entsprechenden Werkstattkosten auch
ein Fahrzeugausfall einher, der insbesondere bei Lastkraftwägen,
die eine möglichst geringe Standzeit aufweisen sollen,
besonders gravierend ist.
-
Vor
diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, eine verbesserte automatische Initialisierung der Radelektroniken
eines Fahrzeuges bereitzustellen.
-
Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 und/oder ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs
13 und/oder durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs
14 gelöst.
-
Demgemäß ist vorgesehen:
-
Ein
Verfahren zum automatischen Initialisieren von Radelektroniken eines
Reifendruckkontrollsystems, mit den Schritten:
- (a)
Aufnehmen von Signalen, die von Radelektroniken gesendet wurden;
- (b) Auswerten der empfangenen Signale auf der Basis deren Signalstärke
anhand von Kriterien, die gewonnen werden durch zumindest eines
der folgenden Unterschritte: (b1) Mitteln der jeweiligen Signalstärke
der empfangenen Signale; (b2) Vergleichen der Signalstärke
der empfangenen Signale mit einem vorgegebenen Schwellenwert; (b3)
Berechnen von minimalen und/oder maximalen Werten der Signalstärke
der empfangenen Signale;
- (c) Auswählen der dem Reifendruckkontrollsystem zugeordneten
Radelektroniken auf der Basis der in den Schritten (b1)–(b3)
gewonnenen Kriterien;
- (d) Automatisches Initialisieren der ausgewählten Radelektroniken.
-
Ein
Computerprogrammprodukt, welches einen Algorithmus definiert, welcher
ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst.
-
Ein
Fahrzeug, insbesondere Zugmaschine und/oder der Anhänger
eines Lastkraftfahrzeuges, mit einer Vielzahl von Fahrzeugräder,
mit einem Reifendruckkontrollsystem, welches eine Vielzahl von den
einzelnen Fahrzeugräder zugeordnete Radelektroniken aufweist
und welches ferner eine Initialisierungseinrichtung aufweist, die
derart ausgebildet ist, eine automatische Initialisierung der Radelektroniken unter
Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens
durchzuführen.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren basiert im Wesentlichen
auf der Auswertung der von den verschiedenen Radelektroniken stammenden
Signale, die hinsichtlich deren Signalstärken auf verschiedene Art
und Weise ausgewertet werden. Die Idee der vorliegenden Erfindung
besteht darin, dass empfangene Signale, die von eigenen, also von
Radelektroniken des eigenen Reifendruckkontrollsystems stammen, zumindest über
einen längeren Zeitraum hinweg typischerweise eine höhere
Signalstärke aufweisen, als empfangene Signale, die von
fremden Radelektroniken stammen. Dies trifft insbesondere bei Fahrzeugen
mit einem Anhänger zu, da hier z. B. die eigenen Radelektroniken
im Zugfahrzeug angeordnet sind, während die fremden Radelektroniken
im Anhänger montiert sind. Geht man davon aus, dass alle
Radelektroniken mit derselben Signalstärke senden, dann empfängt
eine Empfangseinrichtung des Reifendruckkontrollsystems die verschiedenen
gesendeten Signale des Zugfahrzeugs und des Anhängers mit
jeweils unterschiedlichen Signalstärken, wobei die von den
fremden Radelektroniken gesendeten Signale, nachdem sie empfangen
wurden, eine geringere Signalstärke aufweisen. Durch ein
zeitliches Mittel dieser empfangenen Signalstärken, durch
Festlegen der Maximal- und Minimalwerte der empfangenen Signalstärken
und/oder durch ein Vergleichen der empfangenen Signalstärken
mit einem vorgegebenen Schwellenwert, der z. B. auf Erfahrungswerten
basiert, kann hier eine eindeutige und verlässliche Zuordnung
der empfangenen Signale zu den verschiedenen Radelektroniken getroffen
werden. Eine automatische Initialisierung lässt sich im
Anschluss daran bewerkstelligen.
-
Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
eine automatische Initialisierung von Reifenelektroniken eines Reifendruckkontrollsystems
bereitzustellen, bei der mehrere Kriterien herangezogen werden,
um die einem Reifendruckkontrollsystem zugeordneten Radelektroniken von
den Reifenelektroniken anderer Reifendruckkontrollsystemen unterscheiden
zu können. Bei der Ermittlung dieser Kriterien werden die
empfangenen Signale, die von beliebigen Radelektroniken stammen können,
ausgewertet, wobei für die Auswertung erfindungsgemäß verschiedene
Verfahren eingesetzt werden. Jedes einzelne dieser Verfahren wäre
bereits geeignet, eine mehr oder weniger verlässliche Zuordnung
der Radelektronik zu dem Reifendruckkontrollsystem zu geben. Erschwert
wird diese Zuordnung allerdings bei der Anwendung dieser automatischen
Initialisierung während des Betriebs des Kraftfahrzeuges,
bei der erfahrungsgemäß mehr oder weniger vorherrschende
Störeinflüsse, beispielsweise auch Signale von
Radelektroniken anderer Reifendruckkontrollsysteme, empfangen werden. Eine
eindeutige Unterscheidbarkeit und somit eine eindeutige Zuordnung
der eigenen Radelektroniken gegenüber den Radelektroniken
anderer Reifendruckkontrollsysteme ist aus den empfangenen Signalen
in den eben beschriebenen Situationen dann erschwert, wenn lediglich
eines der genannten Verfahren zum Einsatz kommt. Indem je nach Situation und
Anwendung ein oder auch mehrere der verschiedenen Verfahren zum
Einsatz kommen, lässt sich ein sehr verlässliches
Verfahren für die automatische Initialisierung der Radelektroniken
bereitstellen, welches auch unter robusten, schwierigen Einsatzbedingungen
verlässlich arbeitet. Solche robusten, erschwerte Bedingungen
sind z. B. die automatische Initialisierung während der
Fahrt des Fahrzeuges, beispielsweise bei einer Autobahnfahrt.
-
Besonders
vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren,
sofern es bei einem Fahrzeuganhängergespann zum Einsatz
kommt, welches mehr als zwei unabhängig voneinander arbeitende
Reifendruckkontrollsysteme aufweist. Mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens lässt sich anhand der Signalstärke
der verschiedenen empfangenen Signale, die von eigenen oder auch
fremden Radelektroniken stammen können, eine eindeutige
Zuordnung dieser Radelektroniken bewerkstelligen und anschließend eine
sehr zuverlässige automatische Initialisierung dieser Radelektroniken
durchführen.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung
in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung werden die vorgegebenen Schwellenwerte
dynamisch angepasst. Die dynamische Anpassung erfolgt dabei auf der
Basis der im Verfahrensschritt (b1) gemittelten Signalstärke.
Insbesondere kann es vorkommen, dass die Reifenelektroniken mit
der Zeit mit einer geringeren Signalstärke senden, was
z. B. bedingt ist durch die Abnahme der Spannung der Batterie. Durch
das Mitteln der Signalstärke der empfangenen Signale im Verfahrensschritt
(b1) wird dieses langsame Abnehmen der Signalstärke einer
Radelektronik wahrgenommen und kann im Verfahrensschritt (b2) für
die Festlegung des dort verwendeten Schwellenwertes miteinbezogen
werden.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung werden im Schritt (c) diejenigen
Radelektroniken ausgewählt, die im Schritt (b1) die höchste
gemittelte Signalstärke aufweisen. Zusätzlich
oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass diejenigen Radelektroniken
ausgewählt werden, die im Schritt (b2) jeweils über
den vorgegebenen Schwellenwert liegen. Zusätzlich oder alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass diejenigen Radelektroniken ausgewählt
werden, welche im Schritt (b3) die höchsten maximalen Werte
der Signalstärke aufweisen. Alternativ zu dieser eben genannten
Vorgehensweise können auch diejenigen Radelektroniken verworfen
werden, denen die geringsten minimalen Werte der Signalstärke
zugewiesen werden. Jedes einzelne der eben genannten Verfahren macht
an sich einen Vorschlag für die Auswahl einer Radelektronik
für die automatische Initialisierung, wobei die Verknüpfung
dieser verschiedenen Methoden eine bessere Unterscheidbarkeit der
dem Reifendruckkontrollsystem zugeordneten Radelektroniken schafft
und damit die Zuverlässigkeit erhöht.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung wird für jeden Schritt
(b1)–(b3) anhand der dort ermittelten Werte in absteigender
Folge dieser ermittelten Werte eine Reihenfolge für die
entsprechenden, den empfangenen Signalen zugeordneten Radelektroniken bestimmt.
Man geht hier davon aus, dass die in den Schritten (b1)–(b3)
jeweils ermittelten höchsten Werte eher dem Reifendruckkontrollsystem
zugeordnet sind und die eher niedrigeren Werte fremden Radelektroniken
zuzuordnen sind. Sofern die verschiedenen Verfahren miteinander
verknüpft werden, kann die Aussagekraft gesteigert werden
und mit entsprechend höherer Wahrscheinlichkeit auf eine
eigene, also dem Reifendruckkontrollsystem zugeordnete Radelektronik,
ge schlossen werden und diese von fremden Radelektroniken unterschieden
werden.
-
Für
den Fall, dass das Reifendruckkontrollsystem N verschiedene Radelektroniken
aufweist, werden gemäß einem besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung maximal
N Radelektroniken für das automatische Initialisieren herangezogen.
Insbesondere für den Fall, dass nicht alle der N Radelektroniken
eindeutig zuordenbar sind, können auch weniger als die
N Radelektroniken des Reifendruckkontrollsystems automatisch initialisiert
werden. Die restlichen, d. h. die nicht automatisch initialisierten
Radelektroniken, können dann zu einem späteren
Zeitpunkt, bei Bedarf auch manuell oder bisweilen auch gar nicht
initialisiert werden.
-
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung wird eine Radelektronik dann
ausgewählt, sofern sie bei zumindest zwei und insbesondere
vorteilhafterweise bei mindestens drei der genannten Kriterien jeweils
innerhalb der N am höchsten eingestuften Radelektroniken
liegt. Diese Einstufung der Radelektroniken erfolgt auf der Basis
der gemessenen und ausgewerteten Signalstärken der jeweiligen empfangenen
Signale. Diese Ausgestaltung geht von der Erkenntnis aus, dass sofern
eine Radelektronik bei zumindest zwei und insbesondere bei drei
oder mehr Kriterien innerhalb der jeweils N am höchsten eingestuften
Radelektroniken liegt, hier mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen
werden kann, dass es sich bei dieser Radelektronik um eine fremde
Radelektronik handelt.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße
Verfahren die folgenden weiteren Schritte: Bereitstellen der N +
1 höchsten Werte für zumindest ein Kriterium;
Ermitteln jeweils einer Differenz der N höchsten Werte
zu dem niedrigsten Wert der N + 1 höchsten Werte für
dieses Kriterium; Vorgeben einer minimalen Differenz bei diesem
Kriterium, wobei diejenigen Werte dieses Kriteriums, bei denen die
ermittelte Differenz innerhalb der vorgegebenen minimalen Differenz
liegt, für die automatische Initialisierung unberück sichtigt
bleiben. Es wird hier also gewissermaßen ein wertemäßiger Mindestabstand
der höchsten N Werte gegenüber dem höchsten
Wert, der vermeintlich einer fremden Radelektronik zugeordnet wird
berechnet. Für den Fall, dass dieser Mindestabstand sehr
gering ist, kann womöglich eine eindeutige Unterscheidung
zwischen eigener und fremder Radelektronik nicht mehr getroffen
werden, so dass dann in diesen Fällen solche gemessenen
Werte des empfangenen Signals nicht mehr für die Unterscheidung
und Auswahl der verschiedenen Radelektroniken herangezogen werden.
Dieser Mindestabstand wird typischerweise auf der Basis von Erfahrungswerten
oder auch durch Test vorgegeben. Man geht hier davon aus, dass die ersten
N Werte der empfangenen Signale der eigenen Radelektroniken gegenüber
dem N + 1 Wert der empfangenen Signale aufgrund der größeren
Distanz der fremden Radelektroniken ausreichend groß ist.
Ist dies nicht der Fall, bestünde die Gefahr, dass eine
fremde Radelektronik fälschlicherweise als eigene Radelektronik
gewertet wird und automatisch initialisiert wird. Um eine solche
Fehlentscheidung zu vermeiden, werden in solchen Fällen
abweichend von der sonst vorgegebenen Herangehensweise nur diejenigen
N Radelektroniken berücksichtigt, deren zugeordneten Signalwerte
einen ausreichend großen Abstand bezogen auf den nächst
niedrigeren Wert haben.
-
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung wird jedes Kriterium mit einem
Gewichtungsfaktor gewichtet. Auf diese Weise ist es möglich,
die verschiedenen Kriterien, die auf unterschiedlichen Auswertungsverfahren
beruhen, unterschiedlich zu bewerten. Dies ist insbesondere dann
von Vorteil, wenn z. B. ein oder mehrere Kriterien beispielsweise
auf der Basis von Erfahrungswerten, Untersuchungen und dergleichen,
einen höheren Verlässlichkeitsfaktor aufweisen
als andere Kriterien. In diesem Falle können z. B. die
verlässlicheren Kriterien höher gewichtet werden.
Der Gewichtung kann z. B. eine Information über die Relevanz,
Glaubwürdigkeit, Fahrzeuganwendung, Messgenauigkeit des
Kriteriums und dergleichen zugrunde gelegt werden. Denkbar wären
natürlich auch andere Bewertungskriterien, so z. B. Erfahrungswerte.
-
In
einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung beginnt das erfindungsgemäße
Verfahren im Schritt (b) erst dann, wenn ein einer Radelektronik zugeordnetes
Signal im Schritt (a) für eine vorgegebene Mindestdauer
empfangen wird. Auf diese Weise kann z. B. ein zu kurzfristiger
Einfluss eines empfangenen Signals, wie es z. B. durch ein vorbeifahrendes
Fahrzeug vorkommt, vermieden werden.
-
In
einer Weiterbildung wird diese vorgegebene Mindestdauer verlängert,
sofern das Reifendruckkontrollsystem bei einer Fahrzeuganordnung
eingebaut ist, die mehrere unabhängig voneinander arbeitende
Reifendruckkontrollsysteme aufweist, wie dies beispielsweise bei
einem Fahrzeuganhängergespann der Fall ist. In diesem Falle
ist allein schon aus der dadurch bedingt größeren
Anzahl an vorhandenen Radelektroniken auch eine größere
Anzahl an Sendesignalen von diesen Radelektroniken zu verarbeiten
und auszuwerten, was bisweilen innerhalb der vorgegebenen Mindestdauer
nicht mehr möglich ist. Durch das Verlängern der
Mindestdauer wird diesem Sachverhalt Rechnung getragen und insbesondere sichergestellt,
dass für die Phase, innerhalb der die Sendesignale aufgenommen
werden, ausreichend Zeit für die Aufnahme der Signale und
deren Auswertung zur Verfügung steht und nicht eine zu
kurze, vorgegebene Mindestdauer als Startkriterium hierfür greift.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung wird bei der automatischen Initialisierung
als weiteres Kriterium eine Information der Fahrzeuggeschwindigkeit miteinbezogen,
die z. B. einen fahrenden Zustand des Fahrzeugs anzeigt. Auf diese
Weise kann sichergestellt werden, dass die automatische Initialisierung stets
während des Betriebs eines Fahrzeuges stattfindet und nicht
im stehenden oder parkenden Zustand. Dadurch, dass damit die automatische
Initialisierung stets während des Betriebs des Fahrzeuges erfolgt
kann auch sichergestellt werden, dass von sämtlichen Radelektroniken
des Reifendruckkontrollsystems Signale empfangen werden. Ein toter
Sende- und/oder Empfangswinkel wird hier effektiv verhindert.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren überprüft, ob eine einem gesendeten
Signal zugeordneten Radelektronik bereits initialisiert ist. In
diesem Falle wird sie nicht erneut initialisiert. Vielmehr wird bei
dieser Radelektronik angenommen, dass sie bereits dem Reifendruckkontrollsystem
angehört und auch bereits entsprechend der automatischen
Initialisierung einen Lernprozess durchlaufen hat.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Fahrzeuges weist die Radelektronik einen Sensor zur Ermittlung reifenspezifischer Parameter
und insbesondere einen Drucksensor auf. Diese reifenspezifischen
Parameter können z. B. der Reifendruck, die Reifentemperatur,
die Profildicke, die Winkelgeschwindigkeit des Rades, die Radbeschleunigung
und dergleichen sein.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Fahrzeugs ist dieses als Zugfahrzeuganhängergespann ausgebildet,
beispielsweise als Lastzug oder als Lastkraftwagen mit Anhänger,
bei dem sowohl das Zugfahrzeug als auch der Anhänger jeweils
ein eigenes, unabhängig voneinander arbeitendes Reifendruckkontrollsystem
mit verschiedenen Radelektroniken enthält. Die Erfindung
wäre aber selbstverständlich auch bei anderen Fahrzeugen
mit unabhängig voneinander arbeitenden Reifendruckkontrollsystemen
vorteilhaft einsetzbar.
-
Die
oben näher beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind – sofern nichts Anderes ausgeführt
ist – frei miteinander kombinierbar.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigen dabei:
-
1 eine
schematische Draufsicht eines Lkws mit Anhänger zur Erläuterung
eines Ausführungsbeispiels des erfin dungsgemäßen
Reifendrucksystems;
-
2 anhand
eines Blockschaltbildes einen beispielhaften Aufbau einer Radelektronik
eines erfindungsgemäßen Reifendrucksystems;
-
3 ein
Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
-
In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche und funktionsgleiche Elemente,
Merkmale und Signale, sofern nichts Anderes angegeben ist, mit denselben
Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt
eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines Fahrzeugs
zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Reifendruckkontrollsystems.
In 1 ist mit Bezugszeichen 10 das Fahrzeug,
beispielsweise ein Lastkraftfahrzeug (LKW), bezeichnet.
-
Das
Fahrzeug 10 weist hier lediglich beispielhaft N = 6 Räder 11 auf.
Das Fahrzeug 10 verfügt ferner über ein
erfindungsgemäßes Reifendruckkontrollsystem, welches
radseitige elektronische Radeinrichtungen 13, nachfolgend
auch als Radelektroniken 13 bezeichnet, fahrzeugseitige
Empfangseinrichtungen 14, 15, 16, einen
Bus 17 sowie ein Steuergerät 18 aufweist.
Jedem einzelnen Rad 11 ist eine Radelelektronik 13 zugeordnet.
Die Radelektronik 13 in bekannter Weise im Bereich des
Ventils oder der Felge des jeweiligen Rades 11 angeordnet.
-
An
dem als LKW ausgebildeten Fahrzeug 10 ist ferner ein Anhänger 10' angekoppelt.
Es sei angenommen, dass dieser Anhänger 10' ebenfalls über ein
eigenes Reifendruckkontrollsystem, welches unabhängig von
dem Reifendruckkontrollsystem des Fahrzeugs 10 arbeitet,
verfügt. Hierzu sind in analoger Weise in den Rädern 11' des
Anhängers 10' entsprechende Radelektroniken 13' angeordnet.
Der Anhänger 10' verfügt ferner über
eine Empfangseinrichtung 15', die über einen Bus 17 mit
einem Steuergerät 18' verbunden ist.
-
2 zeigt
anhand eines Blockschaltbildes einen schematischen Aufbau einer
solchen Radelektronik 13, 13'. Die Radelektronik 13, 13' weist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Drucksensor 21,
eine mit dem Drucksensor 21 verbundene Verarbeitungseinrichtung 22 und
einen mit der Verarbeitungseinrichtung 22 verbundenen Sender 23 auf. Diese
Elemente 21–23 werden jeweils von einer
lokalen Energieversorgung 25, beispielsweise einem Akkumulator
oder einer Batterie, mit elektrischer Energie versorgt. Der Radsensor 21 ist
dazu ausgelegt, radspezifische Parameter, wie z. B. den Reifendruck, zu
ermitteln. Die Verarbeitungseinrichtung 22 der Radelelektronik 13 nimmt
eine Vorauswertung der von dem Radsensor 21 gewonnenen
Informationen vor. Die von der Radelektronik 13, 13' ermittelten
Informationen werden in einem Sendesignal X, X' aufmoduliert bzw.
aufkodiert, welches über eine drahtlose Kommunikationsverbindung
an das Fahrzeug 10 gesendet wird. Hierzu umfasst jede Radelektronik 13, 13' eine
Sendeantenne 20 als Bestandteil des Senders 23.
-
Zum
Empfangen der gesendeten Sendesignale X, X' weist das Reifendruckkontrollsystem
des LKWs 10 fahrzeugseitig zumindest eine und im vorliegenden
Fall zwei Empfangseinrichtungen 15 auf. Die Empfangseinrichtung 15 wird
von einer Energiequelle 12 des LKWs 10, beispielsweise
der Fahrzeugbatterie, in nicht dargestellter Weise mit elektrischer
Energie versorgt und weist jeweils eine Empfangsantenne 16 und
eine mit der Empfangsantenne 16 verbundene Empfangsstufe 14 auf.
-
Ferner
weist das Reifendruckkontrollsystem fahrzeugseitig einen Mikroprozessor 19 als
Beispiel einer zentralen Steuer- und Auswerteeinrichtung 19 auf.
Dieser Mikroprozessor 19 und ggf. auch die Empfangsstufe 14 mit
der Empfangsantenne 16 sind Bestandteil des Steuergerätes 18 für
die Reifendrucküberwachung. Das Steuergerät 18,
die Empfangseinrichtungen 15 und die Radelektronik 13 sind dafür
vorgesehen, die jeweiligen Reifendrücke der verschiedenen
Räder 11 zu messen, die gemessenen Reifendrücke
auszuwerten und eine den LKW steuern de und nicht näher
dargestellte Person optisch oder akustisch zu informieren, wenn
einer der Reifen z. B. einen zu niedrigen Reifendruck aufweist.
-
Das
Reifendruckkontrollsystem umfasst ferner einen Bus 17,
beispielsweise einen Ein- oder Zweidraht-CAN-Bus (CAN = Controller
Area Network) oder einen LIN-Bus (LIN = Local Interconnect Network),
an dem die Empfangseinrichtungen 15 und das Steuergerät 18 über
jeweilige Verbindungsleitungen angekoppelt sind.
-
Das
erfindungsgemäße Reifendruckkontrollsystem des
LKWs 10 verfügt ferner über eine Einrichtung
zur automatischen Initialisierung der dem Reifendruckkontrollsystem
des LKWs 10 zugeordneten Radelektroniken 13. Diese
Funktionalität der Einrichtung zur automatischen Initialisierung
ist u. a. in jeder Radelektronik 13 in Zusammenspiel mit
der zentralen Steuer- und Auswerteeinrichtung 19 implementiert.
-
Nachfolgend
wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen
Einrichtung zur automatischen Initialisierung anhand des Ablaufdiagramms
in 3 näher erläutert:
In einem
ersten Schritt V1 wird ein von einer Radelektronik 13, 13' gesendetes
Sendesignal X, X' aufgenommen.
-
Anschließend
wird von diesem aufgenommenen Sendesignal X dessen Signalstärke
Y ermittelt (Schritt V2).
-
Im
nachfolgenden Schritt V3 wird die Signalstärke y des aufgenommenen
Sendesignals x ausgewertet. Im Rahmen der Auswertung der Signalstärke Y
werden Kriterien Z1–Z3 ermittelt, auf deren Basis in den
nachfolgenden Schritten V4 und V5 eine automatische Initialisierung
der das Sendesignal X gesendeten Radelelektronik erfolgt (oder auch
nicht). Diese Auswertung erfolgt in Unterschritten V31–V33.
-
Im
Unterschritt V31 wird die Signalstärke Y gemittelt, indem beispielsweise
der arithmetische Mittelwert Y ARITH der Signalstärke Y rechnerisch
bestimmt wird.
-
Aus
diesem arithmetischen Mittelwert Y ARITH wird ein erster Wert y1 ermittelt,
der als ein erstes Kriterium für die nachfolgende Auswahl
der Radelektronik herangezogen werden kann.
-
Im
Unterschritt V32 wird die Signalstärke Y der empfangen
Sendesignale X, X' mit einem vorgegebenen Schwellenwert SW verglichen.
Abhängig von diesem Vergleich wird ein zweiter Wert Y2
ermittelt, der ein zweites Kriterium für die Auswahl darstellt.
-
In
einem dritten Unterschritt V33 werden die maximalen Werte der Signalstärke
Maxf(y) ermittelt. Alternativ wäre
auch denkbar, die minimalen Werte der Signalstärke Minf(y) zu ermitteln. Aus diesen maximalen Werten
max(y) wird ein dritter Wert y3 erzeugt, der ein drittes Kriterium
bildet.
-
Die
in dem Verfahrensschritt V3 ermittelten Werte Y1, Y2, Y3 werden
in einem nachfolgenden Verfahrensschritt V4 verarbeitet, um in dem
sich davon anschließenden Verfahrensschritt V5 eine Auswahl
treffen zu können, ob die das Sendesignal x, x' sendende
Radelektronik 13, 13' für die automatische Initialisierung
vorgesehen ist oder nicht. Diese Verarbeitung kann im einfachsten
Fall dergestalt aussehen, dass die Werte Z1, Z2, Z3 miteinander
addiert werden und daraus ein Wert Z4 ermittelt wird. Dieser Wert
Z4, der also sämtliche drei Kriterien Z1 bis Z3 beinhaltet,
wird dann mit einem Vergleichswert Z0 verglichen. Liegt der ermittelte
Wert Z4 beispielsweise über dem Vergleichswert Z0 (also
Z4 ≥ Z0), kann daraus zum Beispiel geschlossen werden,
dass die das Sendesignal sendende Radelektronik eine eigene Radelektronik
ist. In diesem Falle würde im nächsten Schritt
V5 diese Radelektronik ausgewählt werden und im nachfolgenden
Schritt V6 automatisch initialisiert werden. Alternativ wäre
im Verfahrensschritt V4 auch denkbar, dass lediglich eines der Kriterien Z1
bis Z3 oder auch zwei der Kriterien Z1 bis Z3 für die Ermittlung
des Wer tes Z4 herangezogen werden. Denkbar wäre darüber
hinaus, dass auch weitere Kriterien, beispielsweise eine Information über
die Geschwindigkeit, zur Ermittlung des Wertes Z4 herangezogen wird.
-
Vorzugsweise
werden im Verfahrensschritt V4 die einzelnen Werte Z1 bis Z3, die
Kriterien für die automatische Initialisierung darstellen,
mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert. Dieser Gewichtungsfaktor
trägt dem Umstand Rechnung, welche Verlässlichkeit
die verschiedenen Werte Z1 bis Z3 haben sollen. Ferner können
diese Gewichtungsfaktoren auch eine Aussage über die Messgenauigkeit
beinhalten.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass nach
dem Verfahrensschritt V4 das Verfahren zum Verfahrensschritt V1 zurückkehrt
(Schritt V7), indem weitere Sendesignale X, X', insbesondere Sendesignale
X, X' von anderen Radelektroniken aufgenommen werden. Diese Sendesignale
X, X' von anderen Radelektroniken können dann in entsprechender
Weise die Verfahrensschritte V1 bis V4 durchlaufen, indem im Verfahrensschritt
V3 deren Signalstärke Y ausgewertet und im Verfahrensschritt
V4 die daraus abgeleiteten Kriterienwerte Z1 bis Z3 ermittelt werden.
Dies kann vorzugsweise so lange geschehen, bis von sämtlichen
eigenen Radelektroniken 13 des eigenen Reifendrucküberwachungssystems
entsprechende Sendesignale X aufgenommen wurden. Da dies typischerweise
eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt, werden während dieser
Zeit typischerweise auch Signale X' anderer Radelektroniken 13',
d. h. Signale X', die einer Radelektronik 13' eines anderen
Reifendruckkontrollsystems zugeordnet ist, aufgenommen. Sobald man
sämtliche aufgenommenen Signale X, X' gesammelt, ausgewertet
und verarbeitet hat, kann anschließend im Verfahrensschritt
V5 die Auswahl der Radelektroniken 13 des eigenen Reifendruckkontrollsystems
vorgenommen werden. Dies kann, wie bereits erwähnt, auf
der Basis eines Vergleichs mit einem vorgegebenen beispielsweise
auch dynamisch anpassbaren Schwellenwert Z0 erfolgen. Sofern das
eigene Reifendruckkontrollsystem eine Anzahl von N Reifenelektroniken
aufweist, wäre auch denkbar, diejenigen N Radelektroniken
in Schritt V5 auszuwählen, die jeweils im Schritt V4 die
N höchsten Werte Z4 aufweisen. In diesem Falle ist mit
höchster Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass diese
N Werte Z4 den eigenen Radelektroniken 13 zuzuordnen sind.
-
Um
die Sicherheit weiter zu steigern, kann ferner vorgesehen sein,
dass sämtliche N Radelektroniken, für die im Schritt
V4 die N höchsten Werte Z4 ermittelt wurden, einen ausreichend
großen Mindestabstand gegenüber der nächst
höheren N + 1 Radelektronik aufweisen. Auf diese Weise
kann noch besser sichergestellt werden, dass versehentlich nicht eine
fremde Radelektronik 13' dem eigenen Reifendruckkontrollsystem
zugeordnet wird.
-
Obgleich
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert wurde, sei sie nicht darauf beschränkt,
sondern lässt sich auf mannigfaltige Art und Weise modifizieren.
-
In
dem vorstehend anhand der 1–3 dargestellten
Ausführungsbeispiel wurde angenommen, dass das Reifendruckkontrollsystem
im Zugfahrzeug und damit im LKW implementiert war und mittels der
automatischen Initialisierung deren Reifenelektroniken angelernt
werden sollten. Denkbar wäre natürlich auch, dass
der Anhänger ein gleiches oder ähnliches Reifendruckkontrollsystem
aufweist, welches in gleicher Weise oder mehr oder weniger abgewandelt
arbeitet.
-
Die
Erfindung eignet sich bei beliebigen Fahrzeugen, so z. B. auch bei
Bussen, Lastzügen, Lkw-Anhängern, Pkws und dergleichen.
-
Die
vorstehend beschriebenen Reifenkontrollsysteme beziehen sich ferner
auf gegenständliche Einrichtungen in einem Fahrzeug.
-
Ferner
wurde in den vorstehenden Ausführungsbeispielen davon ausgegangen,
dass für die automatische Initialisierung drei Kriterien
auf der Basis der Signalstärke herangezogen wurden. Denkbar wären
allerdings auch, weniger als drei oder mehr als drei Kriterien für
die Signalstärke zu verwenden. Wenngleich die Signalstärke
besonders bevorzugt ist, wäre auch denkbar, einen anderen
Parameter statt der Signalstärke oder in Kombination mit
der Signalstärke für die Ermittlung der verschiedenen
Kriterien heranzuziehen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102006032212
A1 [0006]