DE19608478A1 - Verfahren zur Zuordnung von Sendern zu Empfangsantennen bei Reifendrucküberwachungssystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Oberbegriff des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Verfahren ist aus der WO 93/16891 bekannt. Dort wird eine Kombination aus Druckmeßfühler, Sender und Sendeantenne am Rad mit jeweils zugeordneten Empfangsantennen und einer zentralen Auswerteelektronik an der Karosserie verwendet. Das Problem, das sich bei solchen Reifendrucküberwachungssystemen stellt, ist die eindeutige Zu­ ordnung der Sender zu der jeweiligen Radposition. In der WO 93/16891 wird die­ ses Problem der Positionserkennung wie folgt gelöst: Die Sender erzeugen ein in vier Abschnitte unterteiltes Signal, bestehend aus Präambel, Identifikationssignal, Meßsignal und Postambel. Anhand des Identifikationssignals kann die zentrale Auswerteelektronik die Position erkennen. Dafür muß jedoch zunächst eine Initialisierung durchgeführt werden, in deren Verlauf das jeweilige Identifikations­ signal, verknüpft mit der jeweiligen Position, von der zentralen Auswerteelektronik abgespeichert wird. Um diese Initialisierung durchzuführen, muß das System in einen sogenannten Paarungsmodus geschaltet werden und dann der Reihe nach jeder einzelne Sender einmal aktiviert werden. Danach wird das System wieder in den Meßmodus gebracht, bis sich die Senderpositionen, z. B. bei einem Rad­ wechsel, ändern. Das heißt aber, daß bei jedem Radwechsel eine entsprechend eingewiesene Person diese Initialisierung durchführen muß. Radwechsel in jeder beliebigen Werkstatt oder zu Hause sind dadurch unter Umständen nicht mög­ lich, bzw. nur auf Kosten der Sicherheit. Die einwandfreie Funktion des Systems kann auf Grund möglicher Bedienungsfehler nicht gewährleistet werden.

In der WO 93/08036 wird das Problem umgangen, indem die Informationen der Druckmeßfühler und der daran angeschlossenen Sendeelektronik nicht mit Hilfe einer zentralen Auswerteelektronik an der Karosserie registriert werden, sondern mit Hilfe eines Fernbedienungselementes. Dieses Fernbedienungselement be­ sitzt eine LCD-Anzeigeeinrichtung, die das Ablesen des Reifendruckes ermög­ licht. Will man den Reifendruck ermitteln, so muß man an jedem einzelnen Rad die gewünschte Information mit Hilfe des Fernbedienungselementes abfragen. Dieses Verfahren bietet zwar den Vorteil einer eindeutigen Zuordnung der Meß­ werte, ermöglicht jedoch keine Kontrolle des Reifendrucks während der Fahrt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Positionser­ kennung zu entwickeln, welches auch unerfahrenen Mechanikern und Automobil­ besitzern keine besonderen Fähigkeiten abverlangt, wenn es darum geht, nach einem Radwechsel die Zuordnung der Räder zu bestimmten Signalkennungen zu schaffen. Ein Versagen aufgrund möglicher Bedienungsfehler soll ausgeschlos­ sen werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merk­ male gelöst. Die zentrale Auswerteelektronik registriert die Intensitäten, mit der derselbe Sender auf jeder Empfangsantenne empfangen wird. Diese Werte wer­ den dann verglichen. Dabei werden mehrere aufeinanderfolgend empfangene Si­ gnale berücksichtigt um fehlerhafte Zuordnungen zu vermeiden. Aus den mehreren Signalen kann z. B. ein Mittelwert gebildet werden, oder man zählt einfach, wie häufig das Ereignis eintritt, daß eine bestimmte Antenne einen Sen­ der, d. h. ein Signal mit einer bestimmten Kennung, am stärksten empfängt (An­ spruch 3). Anschließend wird anhand dem Mittelwerts bzw. anhand der größten Anzahl von Ereignissen die Empfangsantenne dem entsprechenden Sender zu­ geordnet. Da die einem Sender direkt benachbarte Empfangsantenne das Signal in der Regel mit größerer Intensität empfängt, als die anderen Empfangsanten­ nen und zusätzlich noch mehrere Signale zur Auswertung hinzugezogen werden, ist mit diesem Verfahren eine sichere Zuordnung gewährleistet. Und da dieses Verfahren selbsttätig arbeitet, gibt es von vornherein keine Probleme durch Bedienungsfehler.

Eine auf dem gleichen Lösungsprinzip beruhende weitere Lösung der Aufgabe ist im unabhängigen Anspruch 2 angegeben. Dabei sind gegenüber der Lösung nach Anspruch 1 in der Auswertung die Rollen der Empfangsantennen und Sen­ der vertauscht; demgemäß wird beobachtet, welche der verschiedenen Emp­ fangsantennen einen bestimmten Sender, d. h. ein Signal mit bestimmter Ken­ nung, am stärksten empfängt. Auch in diesem Fall werden mehrere aufeinander­ folgende Signale berücksichtigt und ein Mittelwert gebildet oder einfach gezählt, wie oft eine Antenne das Signal mit der ausgewählten Kennung am stärksten empfängt. (Anspruch 3).

Eine mögliche Vorgehensweise zum Abspeichern der so erhaltenen Daten in der Auswerteelektronik beschreibt Anspruch 4. Dabei wird eine Zuordnungsmatrix be­ stehend aus allen Senderkennungen und Empfangsantennen gebildet. Der Wert in einer Matrixzelle wird im Verlauf des Zuordnungsverfahrens dann erhöht, wenn für die betreffende Kombination aus Empfangsantenne und Senderkennung die größte Intensität gemessen wird.

Auf die so beschriebene Art und Weise läßt sich das empfangene Signal auch zur Zuordnung der Senderkennung zu allen Empfangsantennen gleichzeitig nut­ zen. Dazu nutzt man insbesondere die im Anspruch 2 angeführte Vorgehenswei­ se. Dabei werden die Intensitäten der über die verschiedenen Empfangsanten­ nen erhaltenen Signale einer Kennung verglichen und der Wert der Matrixzelle für die Kombination aus Senderkennung und Empfangsantenne mit der größten Intensität erhöht. Nach Empfang mehrerer Signale unterschiedlicher Kennung läßt sich aus der Matrix die Zuordnung für alle Empfangsantennen erstellen. Durch eine ungünstige Radstellung, und damit eine ungünstige Positionierung des Senders in Bezug zur direkt benachbarten Empfangsantenne, könnte das Si­ gnal eines Senders von der direkt benachbarten Empfangsantenne mit geringerer Intensität empfangen werden, als von einer anderen Empfangsantenne. In die­ sem Fall würde in der Matrix der Wert einer falschen Matrixzelle erhöht werden. Um dies zu verhindern, läßt sich mit Vorteil die in Anspruch 5 beschriebene Me­ thode nutzen. Dabei wird außer dem Signal mit der größten Intensität auch das mit der zweitgrößten ermittelt. Liefert die Differenzbildung dieser beiden Werte ei­ nen Wert oberhalb eines bestimmten Grenzwertes, so wird der Wert der Matrix­ zelle, die der größten Intensität angehört, erhöht. Liegt der Wert der Differenz je­ doch unterhalb dieses Grenzwertes, so wird der Meßwert verworfen. Dieser Vor­ gehensweise liegt der Gedanke zugrunde, daß bei ungünstiger Radstellung zwar die Möglichkeit besteht, daß eine andere als die direkt zugeordnete Antenne das Signal mit größter Intensität empfängt daß die Differenz zur zweitgrößten Intensi­ tät in diesem Fall aber auf jeden Fall geringer ist, als bei günstiger Radstellung. Somit wird die Gefahr einer fehlerhaften Zuordnung noch zusätzlich reduzierbar, das Erreichen einer sicheren Zuordnung beschleunigt.

Um das Zuordnungsverfahren zu beschleunigen, lassen sich die in den Ansprü­ chen 6 und 7 beschriebenen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfah­ rens anwenden. Wird, wie im Anspruch 6 beschrieben, der Wert der Matrixzelle nicht um einen festen Wert erhöht, sondern um einen mit der Intensitätsdifferenz gewichteten Wert, so wird dies dazu führen, daß sich die Matrixzelle mit dem ma­ ximalen Wert rascher ermitteln läßt. Entsprechend kann man dann, wenn man le­ diglich die Ereignisse zählt, daß ein Signal mit bestimmter Kennung von einer be­ stimmten Antenne mit maximaler Intensität empfangen wurde, die Zählrate ge­ wichten, indem man z. B. dann, wenn die Intensität eines Signals mit bestimmter Kennung an einer Antenne um 10% höher war als an der Antenne, bei der das­ selbe Signal mit der zweitstärksten Intensität auftrat, das Ereignis 1-fach zählt, bei wenigstens 20% höherer Intensität das Ereignis 2-fach zählt, bei wenigstens 30% höherer Intensität 3-fach zählt, usw.

Zusätzlich kann man, wie im Anspruch 7 beschrieben, die Empfangsantennen mit bereits zugeordneter Senderkennung aus dem weiteren Zuordnungsverfahren herausnehmen. Das heißt, daß nach Ermittlung der ersten Zuordnung nur noch die Intensitäten der verbliebenen Empfangsantennen verglichen werden müssen.

Insgesamt wird so eine sichere und schnelle Zuordnung erreicht, die aufgrund ih­ rer selbsttätigen Arbeitsweise mögliche Bedienungsfehler ausschließt. Durch die in Anspruch 8 beschriebene Weiterbildung der Erfindung läßt sich erreichen, daß auch die Vertauschungen der Sender durch mögliche Radwechsel registriert wer­ den, ohne daß ein Eingriff von außen in das System nötig wird. Dabei wird in re­ gelmäßigen Zeitabständen der Wert der Matrixzellen für Sender bei zugeordne­ ten Empfangsantennen auf einen festen Wert Ds gesetzt, der Wert der Matrixzel­ len für Sender bei nicht zugeordneten Empfangsantennen dagegen auf Null. Der Wert Ds kann dann dazu dienen eine Zeit festzusetzen, nach der die Zuordnung erneut bestimmt wird. Dies könnte z. B. dadurch erreicht werden, daß von dem fe­ sten Wert Ds in definierten Zeitabständen heruntergezählt wird. Hat der Inhalt der betreffenden Matrixzellen dann den Wert Null erreicht, so wird die Zuordnung er­ neut ermittelt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Zuordnung von Sendern und Empfangsantennen bei Reifen­ drucküberwachungssystemen, die aus je einem Druckmeßfühler, einem Sen­ der und einer Sendeantenne am Rad, aus einer diesen jeweils zugeordneten Empfangsantenne an der Karosserie und aus einer daran, über Kabel ange­ schlossenen, Empfangs- und Auswerteelektronik bestehen, durch Zuordnen einer das Rad kennzeichnenden Kennung zu seinem Sender, Aussenden von die Kennung enthaltenden Signalen und Weiterleiten der Signale an die zen­ trale Empfangs- und Auswerteelektronik, gekennzeichnet durch die folgen­ den Verfahrensschritte:
Registrieren der Intensitäten der von den jeweiligen Empfangsantennen em­ pfangenen, von verschiedenen Sendern stammenden, Signale unter ihrer Kennung,
Vergleichen der Intensitäten der von ein und derselben Empfangsantenne empfangenen Signale unterschiedlicher Kennung derart, daß bei dem Intensi­ tätsvergleich mehrere aufeinanderfolgend empfangene Signale berücksichtigt werden,
Auswählen der Senderkennung mit der größten Intensität an einer Empfangs­ antenne und deren Zuordnung zu dieser Empfangsantenne.

2. Verfahren zur Zuordnung von Sendern und Empfangsantennen bei Reifen­ drucküberwachungssystemen, die aus je einem Druckmeßfühler, einem Sen­ der und einer Sendeantenne am Rad, aus einer diesen jeweils zugeordneten Empfangsantenne an der Karosserie und aus einer daran, über Kabel angeschlossenen, Empfangs- und Auswerteelektronik bestehen, durch Zuord­ nen einer das Rad kennzeichnenden Kennung zu seinem Sender, Aussenden von die Kennung enthaltenden Signalen und Weiterleiten der Signale an die zentrale Empfangs- und Auswerteelektronik, gekennzeichnet durch die fol­ genden Verfahrensschritte:
Registrieren der Intensitäten, mit welcher die von einem Sender stammenden Signale von den verschiedenen Empfangsantennen empfangen werden, unter der Kennung des jeweiligen Senders,
Vergleichen der Intensitäten, mit welchen ein und derselbe Sender von unter­ schiedlichen Empfangsantennen empfangen wird, wobei bei dem Intensitäts­ vergleich mehrere aufeinanderfolgend empfangene Signale berücksichtigt werden,
Auswählen der mit der größten Intensität empfangenden Empfangsantenne und deren Zuordnung zu der Kennung des betreffenden Senders.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ereig­ nisse, daß Signale mit bestimmter Kennung von einer bestimmten Empfangs­ antenne mit maximaler Intensität empfangen wurden, unter einer Adresse ge­ zählt werden, welche die Kennung des Senders der betreffenden Antenne zuordnet.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Auswerteelektronik eine Matrix bestehend aus Senderkennun­ gen und Empfangsantennen gebildet wird, in der der Wert einer einzelnen Matrixzelle dann erhöht wird, wenn für die betreffende Kombination aus Sen­ derkennung und Empfangsantenne die größte Intensität registriert wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß das Signal mit der zweitgrößten Intensität ermittelt wird, die Differenz zwischen größter und zweitgrößter Intensität gebildet und mit einem Grenz­ wert verglichen wird und bei Überschreiten des Grenzwertes der Wert der Matrixzelle "Sendeerkennung/Empfangsantenne" für die größte Intensität er­ höht wird, bei Unterschreiten des Grenzwertes der Meßwert jedoch verworfen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert, um den die Anzahl der Ereignisse einer bestimmten Zuordnung bei Auf­ treten eines weiteren Ereignisses erhöht bzw. der Inhalt einer Matrixzelle er­ höht wird, mit der Größe der Intensitätsdifferenz zwischen den beiden jeweils größten Intensitäten gewichtet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach Zuordnung eines Senders zu einer Empfangsantenne diese zum weiteren Zuordnungsverfahren mittels Intensitätsvergleich nicht mehr hinzugezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte in den Matrixzellen in bestimmten Zeitintervallen für Sender bei zugeordneten Empfangsantennen auf einen festen Wert Ds gesetzt werden und für Sender bei nicht zugeordneten Empfangsantennen auf 0 gesetzt werden, wobei Ds eine Zeit definiert, nach der die Zuordnung überprüft wird.