DE102019125247A1

DE102019125247A1 - Verfahren zur Zuordnung von Reifensensoren zu Reifen eines Kraftfahrzeugs des Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019125247A1
Application number: DE102019125247.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Baum
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuordnung von Reifensensoren (105; 106; 107; 108) zu Reifen (103; 104) eines Kraftfahrzeugs (100), wobei ein erster Reifen (103) und ein zweiter Reifen der Reifen an einer ersten Achse des Kraftfahrzeugs (100) angeordnet sind, wobei ein dritter Reifen (104) und ein vierter Reifen der Reifen an einer zweiten Achse des Kraftfahrzeugs (100) angeordnet sind, wobei der erste Reifen (103) und der zweite Reifen eine erste Reifengruppe bilden, wobei der dritte Reifen (104) und der vierte Reifen eine zweite Reifengruppe bilden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Zuordnung eines ersten und eines zweiten der Reifensensoren (105, 106) zur ersten Reifengruppe sowie eines dritten und eines vierten der Reifensensoren (107; 108) zur zweiten Reifengruppe mittels eines ersten Zuordnungsverfahrens; und danach- Zuordnung des ersten Reifensensors (105) zum ersten Reifen (103), des zweiten Reifensensors zum zweiten Reifen, des dritten Reifensensors (107) zum dritten Reifen (104) und des vierten Reifensensors zum vierten Reifen mittels eines zweiten Zuordnungsverfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuordnung von Reifensensoren zu Reifen eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1.
Ein solches Verfahren kann in Zusammenhang mit einem Reifendruckkontrollsystem durchgeführt werden. Das Reifendruckkontrollsystem kann beispielsweise die Reifensensoren umfassen, mit denen jeweils der Luftdruck in einem Reifen gemessen wird. Das Reifendruckkontrollsystem kann so eine Veränderung des Luftdrucks registrieren und den Fahrer des Kraftfahrzeugs davor warnen.
Aus der US 2016/0236523 A1 ist ein Verfahren zur Zuordnung von Reifensensoren zu Reifen eines Kraftfahrzeugs bekannt.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das es dem Reifendruckkontrollsystem ermöglicht, dem Fahrer möglichst zügig möglichst genaue Informationen zu einem Druckverlust in einem Reifen anzuzeigen. Außerdem sollen ein solches Reifendruckkontrollsystem und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Reifendruckkontrollsystem geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Reifendruckkontrollsystem gemäß Anspruch 7 und ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Reifen und ein zweiter Reifen der Reifen des Kraftfahrzeugs sind an einer ersten Achse des Kraftfahrzeugs angeordnet. Diese Reifen bilden eine erste Reifengruppe. Ein dritter Reifen und ein vierter Reifen der Reifen sind an einer zweiten Achse des Kraftfahrzeugs angeordnet. Diese Reifen bilden eine zweite Reifengruppe.
Es wird nun zunächst ein erster und ein zweiter der Reifensensoren zur ersten Reifengruppe und ein vierter und ein fünfter der Reifensensoren zur zweiten Reifengruppe zugeordnet. Dies erfolgt mittels eines ersten Zuordnungsverfahren. Das erste Zuordnungsverfahren ermöglicht somit eine relativ zügige Zuordnung des ersten und des zweiten Reifensensors zur ersten Reifengruppe und des dritten und vierten Reifensensors zur zweiten Reifengruppe. Falls nun in diesem Zustand bereits einer der Reifensensoren einen Druckverlust in einem Reifen registriert, kann dem Benutzer bereits angezeigt werden, an welcher Achse der Reifen mit dem Druckverlust angeordnet ist. Dies kann für den Fahrer eine wichtige Information sein, an die er sein Fahrverhalten anpassen kann.
Nach der Zuordnung mittels des ersten Zuordnungsverfahrens erfolgt eine Zuordnung mittels eines zweiten Zuordnungsverfahrens. Das zweite Zuordnungsverfahren unterscheidet sich dabei vom ersten Zuordnungsverfahren durch die verwendeten Parameter und ermöglicht eine Zuordnung des ersten Reifensensors zum ersten Reifen, des zweiten Reifensensors zum zweiten Reifen, des dritten Reifensensors zum dritten Reifen und des vierten Reifensensors zum vierten Reifen.
Es ist beispielsweise möglich, dass das erste Zuordnungsverfahren erste Parameter verwendet, die die zügige Zuordnung zu den Reifengruppen ermöglichen. Das zweite Zuordnungsverfahren kann beispielsweise zweite Parameter verwendet, die eine etwas langsamere Zuordnung zu einzelnen Reifen ermöglichen. Durch die Kombination der beiden Zuordnungsverfahren miteinander, werden auch die Vorteile kombiniert. Dem Fahrer kann relativ schnell angezeigt werden, an welcher Achse ein Druckverlust auftritt. Zu diesem Zeitpunkt könnt unter Umständen mit einer ausschließlichen Verwendung des zweiten Zuordnungsverfahrens noch überhaupt keine Aussage darüber getroffen werden, wo der Druckverlust auftritt. Außerdem kann dem Fahrer nach einer etwas längeren Zeit der konkrete Reifen angezeigt werden, in dem der Druckverlust auftritt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Reifensensoren jeweils ein drahtloses Signal aussenden. Dabei kann es sich beispielsweise um elektromagnetische Strahlung handeln. Die drahtlosen Signale werden durch eine Empfangseinheit mit jeweils einer Signalstärke empfangen. Die Zuordnung mittels des ersten Zuordnungsverfahrens erfolgt unter Verwendung der empfangenen Signalstärken. Die Signale können beispielsweise vom Reifendruckkontrollsystem dazu verwendet werden, den Luftdruck in den Reifen zu überwachen. Beispielsweise können die Signale einen Hinweis auf den im jeweiligen Reifen herrschenden Luftdruck umfassen.
Die Zuordnung ist möglich, da eine Distanz zwischen der Empfangseinheit und der ersten Achse anders ist als eine Distanz zwischen der Empfangseinheit und der zweiten Achse. Wenn beispielsweise die Distanz zwischen der Empfangseinheit und der ersten Achse kleiner ist als die Distanz zwischen der Empfangseinheit und der zweiten Achse, sind die Signalstärken des ersten und des zweiten Reifensensors größer als die Signalstärken des dritten und des vierten Reifensensors. Eine Zuordnung zu einzelnen Reifen lässt sich mit diesem Verfahren jedoch nur mit größerem Aufwand realisieren, der im vorliegenden Fall jedoch nicht notwendig ist, da diese Zuordnung mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens erfolgt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Reifensensoren die drahtlosen Signale mehrmals in zeitlichen Abständen aussenden. Die drahtlosen Signale umfassen jeweils einen eindeutigen Identifikator für den jeweiligen Reifensensor und einen Hinweis auf einen Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors. Die Zuordnung mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens erfolgt dabei unter Verwendung der Identifikatoren und der Rotationswinkel. Unter einem Rotationswinkel wird dabei im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere ein Wert als Maß für eine während einer Zeitspanne zurückgelegten Rotationswinkel verstanden.
Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug ein Assistenzsystem umfassen, das den Rotationswinkel der Reifen erfasst. Es kann sich dabei beispielsweise um ein Antiblockiersystem oder um ein Fahrdynamikregelungssystem handeln. Durch einen Vergleich der Rotationswinkel der Reifen mit den Rotationswinkeln der Reifensensoren lässt sich eine Zuordnung der einzelnen Reifensensoren zu den einzelnen Reifen erreichen. Da ein Kraftfahrzeug meistens nicht ausschließlich geradeaus fährt, unterscheiden sich die Rotationswinkel nach einiger Zeit ausreichend voneinander. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der EP 2 470 381 B2 offenbart.
Die Rotationswinkel der Reifen können im Fahrdynamikregelungssystem beispielsweise als Zählerstände von Zahnimpulsen erfasst werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können der erste und der zweite Reifen lenkbar ausgebildet sein. Dies kann bedeuten, dass eine Ausrichtung der Reifen durch eine Lenkeinrichtung, wie beispielsweise ein Lenkrad, einstellbar ist. In diesem Fall können der erste und der zweite Reifensensor mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens schneller dem ersten und dem zweiten Reifen zugeordnet werden als der dritte und der vierte Reifensensor dem dritten und dem vierten Reifen. Dies hängt damit zusammen, dass sich bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs die Rotationswinkel des ersten und des zweiten Reifen mehr voneinander unterscheiden als die Rotationswinkel des dritten und des vierten Reifens. Somit wird eine dreistufige Zuordnung erreicht, indem die Zuordnung mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens in zwei Stufen eingeteilt wird. Zunächst werden in einer ersten Stufe die ersten und zweiten Reifensensoren dem ersten und dem zweiten Reifen zugeordnet. In einer zweiten Stufe werden die dritten und vierten Reifensensoren dem dritten und dem vierten Reifen zugeordnet.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Kraftfahrzeug ein Assistenzsystem umfassen, das den Rotationswinkel der Reifen erfasst. Die Rotationswinkel werden bei der Zuordnung mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens mit den Rotationswinkeln der Reifen verglichen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Unterschied zwischen dem Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors und dem Rotationswinkel des jeweils zugeordneten Reifens geringer sein als der Unterschied zwischen dem Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors und den Rotationswinkeln der dem jeweiligen Reifensensor nicht zugeordneten Reifen.
Das Reifendruckkontrollsystem gemäß Anspruch 7 umfasst eine Zuordnungseinheit und Reifensensoren. Die Zuordnungseinheit ist dazu ausgebildet, dein Verfahren nach einer Ausführungsform der Erfindung auszuführen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Reifendruckkontrollsystem die Empfangseinheit umfassen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Signale jeweils einen Hinweis auf einen Reifendruck im dem jeweiligen Reifensensor zugeordneten Reifen umfassen. Das Reifendruckkontrollsystem kann dazu ausgebildet sein, eine Warnmeldung auszugeben, wenn einer der Reifendrücke unter einem Schwellwert liegt.
Das Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 umfasst ein Reifendruckkontrollsystem nach einer Ausführungsform der Erfindung, die Achsen und die Reifen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung. Dabei zeigt

1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung.

Das Kraftfahrzeug 100 umfasst ein Empfangseinheit 101 eines Reifendruckkontrollsystems, vier Reifen, von denen ein vorderer linker Reifen 103 und ein hinterer linker Reifen 104 in 1 dargestellt sind, und ein Assistenzsystem 102. Der vordere rechte Reifen und der hintere rechte Reifen sind aufgrund der Perspektive in 1 nicht zu erkennen. Das Assistenzsystem 102 kann beispielsweise eine Fahrdynamikregelungssystem sein. Das Reifendruckkontrollsystem 101 umfasst einen ersten Reifensensor 105, einen zweiten Reifensensor 106, einen dritten Reifensensor 107 und einen vierten Reifensensor 108. Das Assistenzsystem 102 umfasst vier Sensoren 109 zur Erfassung der Rotationswinkel der Reifen.
Im Betrieb senden die Reifensensoren 105 bis 108 regelmäßig Signale an die Empfangseinheit 101. Das Reifendruckkontrollsystem wertet diese Signale aus, um zu kontrollieren, ob der Luftdruck in den Reifen noch ausreichend hoch ist oder bereits unter einen Schwellwert gesunken ist. Die Signale umfassen zu diesem Zweck einen Hinweis auf den jeweils gemessenen Luftdruck. Außerdem umfassen die Signale jeweils einen Identifikator, der dazu dient, das Signal dem jeweiligen Reifensensor 105 bis 108 zuzuordnen. Im Betrieb ist im Reifendruckkontrollsystem beispielsweise abgespeichert, dass der Reifensensor 105 zum vorderen linken Reifen 103, der Reifensensor 106 zum vorderen rechten Reifen, der Reifensensor 107 zum hinteren linken Reifen 104 und der Reifensensor 108 zum hinteren rechten Reifen gehört.
Wenn nun die Reifen gewechselt werden, ist dem Reifendruckkontrollsystem nicht bekannt, welches Signal zu welchem Reifen gehört. Um diese Information wieder verfügbar zu machen, wird zunächst gemessen, mit welcher Signalstärke die Signale von den Reifensensoren 105 bis 108 von der Empfangseinheit 101 empfangen werden. Da die Empfangseinheit 101 näher zur Hinterachse als zur Vorderachse angeordnet ist, sind die Signalstärken der hinteren Sensoren 107 und 108 stärker als die Signalstärken der vorderen Sensoren 105 und 106. Somit lässt sich im Reifendruckkontrollsystem bereits die Information abspeichern, dass die Sensoren 105 und 106 zu den vorderen Reifen und die Sensoren 107 und 108 zu den hinteren Reifen gehören.
Falls bereits zu diesem Zeitpunkt im Reifendruckkontrollsystem registriert wird, dass einer der Luftdrücke in den Reifen unter den Schwellwert gefallen ist, kann dem Fahrer eine Warnung ausgegeben werden, dass entweder ein Defekt an einem vorderen Reifen oder an einem hinteren Reifen vorliegt. Der Fahrer kann dann sein Fahrverhalten an diese Warnung anpassen. Die Sicherheit wird erhöht, da der Fahrer bereits weiß, ob es sich um einen Defekt an den vorderen oder an den hinteren Reifen handelt.
Um noch genauere Angaben zu dem Reifen geben zu können, in dem der Luftdruck unter dem Schwellwert liegt, umfassen die Signale der Reifensensoren 105 bis 108 jeweils einen Hinweis auf einen Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors 105 bis 108. Außerdem misst das Assistenzsystem 102 mittels Sensoren 109 die Rotationswinkel der Reifen. Dies geschieht zum Beispiel, um das Kraftfahrzeug 100 in extremen Fahrsituationen beherrschbar zu halten.
Die vom Assistenzsystem 102 gemessenen Rotationswinkel der Reifen werden mit den Rotationswinkeln der Reifensensoren 105 bis 108 verglichen. Da das Kraftfahrzeug 100 im Regelfall nicht ausschließlich geradeaus gefahren wird, unterscheiden sich nach einiger Zeit die Rotationswinkel der Reifen voneinander ausreichend, um eine Zuordnung zu den sich ebenfalls in ähnlicher Weise unterscheidenden Rotationswinkeln der Reifensensoren 105 bis 108 zu ermöglichen. Dabei wird jeder der Reifensensoren 105 bis 108 dem Reifen zugeordnet, dessen Rotationswinkel den geringsten Unterschied zum Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors 105 bis 108 aufweist. Auf diese Weise wird der Reifensensor 105 dem vorderen linken Reifen 103, der Reifensensor 106 dem vorderen rechten Reifen, der Reifensensor 107 dem hinteren linken Reifen 104 und der Reifensensor 108 dem hinteren rechten Reifen zugeordnet. Dabei erfolgt die Zuordnung der Reifensensoren 105 und 106 schneller als die Zuordnung der Reifensensoren 107 und 108, da sich die Rotationswinkel der Reifensensoren 105 und 106 bei Kurvenfahrten stärker voneinander unterscheiden als die Rotationswinkel der Reifensensoren 107 und 108 bei Kurvenfahrten.
Das Reifendruckkontrollsystem kann also in drei unterschiedlichen Lernstufen dem Fahrer unterschiedlich detaillierte Informationen zu einem möglichen zu niedrigen Druck liefern. Relativ zügig kann in der ersten Lernstufe dem Fahrer die Information ausgegeben werden, ob es sich um einen Reifen an der Vorder- oder an der Hinterachse handelt. Etwas später kann in der zweiten Lernstufe dem Fahrer in Bezug auf die Vorderachse die Information ausgegeben werden, ob es sich um den rechten oder den linken Reifen handelt. In der dritten und letzten Lernstufe kann dem Fahrer auch in Bezug auf die Hinterachse die Information ausgegeben werden, ob es sich um den rechten oder den linken Reifen handelt.
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

US 2016/0236523 A1 [0003]
EP 2470381 B2 [0013]

Claims

Verfahren zur Zuordnung von Reifensensoren (105; 106; 107; 108) zu Reifen (103; 104) eines Kraftfahrzeugs (100), wobei ein erster Reifen (103) und ein zweiter Reifen der Reifen an einer ersten Achse des Kraftfahrzeugs (100) angeordnet sind, wobei ein dritter Reifen (104) und ein vierter Reifen der Reifen an einer zweiten Achse des Kraftfahrzeugs (100) angeordnet sind, wobei der erste Reifen (103) und der zweite Reifen eine erste Reifengruppe bilden, wobei der dritte Reifen (104) und der vierte Reifen eine zweite Reifengruppe bilden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Zuordnung eines ersten und eines zweiten der Reifensensoren (105, 106) zur ersten Reifengruppe sowie eines dritten und eines vierten der Reifensensoren (107; 108) zur zweiten Reifengruppe mittels eines ersten Zuordnungsverfahrens; und danach - Zuordnung des ersten Reifensensors (105) zum ersten Reifen (103), des zweiten Reifensensors zum zweiten Reifen, des dritten Reifensensors (107) zum dritten Reifen (104) und des vierten Reifensensors zum vierten Reifen mittels eines zweiten Zuordnungsverfahrens.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst - Aussendung jeweils eines drahtlosen Signals durch die Reifensensoren (105; 106; 107; 108); - Empfang der drahtlosen Signale mit jeweils einer Signalstärke durch eine Empfangseinheit (101), wobei die Zuordnung mittels des ersten Zuordnungsverfahrens unter Verwendung der empfangenen Signalstärken erfolgt.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifensensoren (105; 106; 107; 108) die drahtlosen Signale mehrmals in zeitlichen Abständen aussenden, wobei die drahtlosen Signale jeweils einen eindeutigen Identifikator für den jeweiligen Reifensensor (105; 106; 107; 108) und einen Hinweis auf einen Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors (105; 106; 107; 108) umfassen, und wobei die Zuordnung mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens unter Verwendung der Identifikatoren und der Rotationswinkel erfolgt.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reifen (103) und der zweite Reifen lenkbar ausgebildet sind, wobei der erste und der zweite Reifensensor (105; 106) mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens schneller dem ersten Reifen (103) und dem zweiten Reifen zugeordnet werden als der dritte und der vierte Reifensensor (107; 108) dem dritten Reifen (104) und dem vierten Reifen.
Verfahren nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (100) ein Assistenzsystem (102) umfasst, das den Rotationswinkel der Reifen erfasst, wobei die Rotationswinkel der Reifensensoren (105; 106; 107; 108) bei der Zuordnung mittels des zweiten Zuordnungsverfahrens mit den Rotationswinkeln der Reifen verglichen wird.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterschied zwischen dem Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors (105; 106; 107; 108) und dem Rotationswinkel des jeweils zugeordneten Reifens geringer ist als der Unterschied zwischen dem Rotationswinkel des jeweiligen Reifensensors (105; 106; 107; 108) und den Rotationswinkeln der nicht dem jeweiligen Reifensensor zugeordneten Reifen.
Reifendruckkontrollsystem für ein Kraftfahrzeug (100), umfassend eine Zuordnungseinheit und Reifensensoren (105; 106; 107; 108), wobei die Zuordnungseinheit dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
Reifendruckkontrollsystem nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Reifendruckkontrollsystem die Empfangseinheit (101) umfasst.
Reifendruckkontrollsystem nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale jeweils einen Hinweis auf einen Reifendruck im dem jeweiligen Reifensensor (105; 106; 107; 108) zugeordneten Reifen umfassen, wobei das Reifendruckkontrollsystem dazu ausgebildet ist, eine Warnmeldung auszugeben, wenn einer der Reifendrücke unter einem Schwellwert liegt.
Kraftfahrzeug (100), umfassend ein Reifendruckkontrollsystem gemäß einem der drei vorherigen Ansprüche, die Achsen und die Reifen.