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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompatibilitätskontrolle
der Komponenten einer laufenden montierten Einheit, insbesondere
einer laufenden Einheit, die zeitweise mit verringertem Druck laufen
kann. Weiter betrifft sie eine Vorrichtung zum Einsatz des Verfahrens.
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Die
Automobil- und Reifenhersteller versuchen zunehmend, die ständig wachsenden
Ansprüche
hinsichtlich Sicherheit, Komfort und Bequemlichkeit heutiger Straßenbenutzer
zu berücksichtigen. Dies
ist beispielsweise an der Selbstverständlichkeit zahlreicher Vorrichtungen
erkennbar, die noch vor wenigen Jahren praktisch nicht existierten,
wie beispielsweise Airbags, ABS-Bremsen, ESP-Vorrichtungen und so
weiter. Insbesondere bei den Reifen wird das Angebot an Produkten
immer breiter, die eine erweiterte Mobilität erlauben, das heißt eine
Weiterfahrt über
eine bestimmte vorgeschriebene Distanz bei einem (teilweisen und
manchmal sogar vollständigen) Druckverlust
eines oder mehrerer Reifen. Um das Fahren bei Druckverlust zu ermöglichen,
verwenden manche Reifentypen verstärkte Flanken, die starke Biegungen
oder Verformungen über
eine akzeptable Anzahl von Zyklen aushalten.
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Andere
Anordnungen verwenden eine Sicherheitsauflage, um die Innenseite
der Lauffläche des
Reifens bei einem Druckverlust zu stützen. Bei dieser Konfiguration
ist der Einsatz von herausragender Bedeutung für das gute Funktionieren des
Ganzen. Außerdem
muss bei der Montage der richtige Einsatz in die Aushöhlung des
Reifens gesetzt werden. Obwohl es sehr unwahrscheinlich ist, dass
ein Einsatz unpassender Größe oder
Art bei der Montage einer neuen montierten Einheit im Werk montiert wird,
so kann dies doch (wenngleich sehr selten) bei einem späteren Auseinandernehmen
einer montierten Einheit vorkommen, wenn die Montage nicht von einer wirklich
kompetenten Person ausgeführt
wird. Ein Fachmann überprüft vor der
Endmontage systematisch die Kompatibilität zwischen den verschiedenen
Komponenten einer Einheit.
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In
bestimmten Fällen
kann sich die manuelle Kontrolle als unzureichend erweisen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren sowie
eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung einer solchen Kontrolle vorzuschlagen.
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Die
Erfindung schlägt
ein Verfahren zur automatischen Kontrolle der Kompatibilität der Komponenten
einer Einheit mit einer Felge und einem Reifen vor, der auf der
Felge montiert werden kann, wobei das Verfahren darin besteht,
- – jede
der Komponenten der zu kontrollierenden Einheit anhand von automatisch überprüfbaren Identifizierungselementen
zu identifizieren;
- – nach
der Montage der Einheit mindestens zwei dieser Komponenten zu kontrollieren,
indem die entsprechenden Identifizierungselemente an eine Datenverwaltungseinheit übertragen
werden;
- – die
Kompatibilität
zwischen den Komponenten zu überprüfen, die
den von der Verwaltungseinheit empfangenen Identifizierungselementen
entsprechen;
- – jede
Situation festzustellen, in der mindestens eine der Komponenten
mit einer oder mehreren der anderen Komponenten nicht kompatibel
ist;
- – im
Fall von Inkompatibilität
ein geeignetes Signal zu erzeugen.
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Ein
solches Verfahren ermöglicht
es, sich zu vergewissern, dass die richtigen Komponenten zu einer
montierten Einheit zusammengebaut werden. Damit wird eine genaue
Einhaltung der technischen Anforderungen beispielsweise hinsichtlich
der Fähigkeit,
bei verringertem Druck zu fahren, der erreichten Reichweite und
so weiter bezweckt.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Einheit auch eine Sicherheitsauflage, die die Lauffläche des
Reifens bei verringertem Druck zumindest teilweise trägt.
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Die Übertragung
der Identifizierungselemente für
jede Komponente an eine Datenverwaltungseinheit erfolgt vorteilhafterweise
durch Einlesen/Abfragen der Daten für jede Komponente.
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Nach
einer anderen Ausführungsart
werden die Identifizierungselemente jeder Komponente durch Senden
der Daten jeder Komponente von einem aktiven Etikett an eine Datenverwaltungseinheit übertragen.
Es kann sich beispielsweise um batteriebetriebene Sender, autonome
Etiketten und so weiter handeln. In diesem Fall findet keine Abfrage,
sondern ein Senden der Daten (beispielsweise in regelmäßigen Abständen) von
den Etiketten zu einem Empfänger
statt, mit dem die Verwaltungseinheit verbunden ist.
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Vorteilhafterweise
werden die Identifizierungselemente in den Etiketten gespeichert.
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Nach
einem vorteilhaften Beispiel sind die Etiketten elektronisch und
lassen sich elektronisch überprüfen.
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Das
geeignete Signal im Fall einer Inkompatibilität ist vorteilhafterweise ein
Alarm auf einer Anzeige.
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Vorzugsweise
wird ein geeignetes Signal („OK") ausgesandt, wenn
sämtliche
Kompatibilitätsbedingungen
der verschiedenen Komponenten erfüllt sind.
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Vorteilhafterweise
wird auch bei Nicht-Erkennen von mindestens einer Komponente ein
geeignetes Signal ausgesandt. In einem solchen Fall ist es wahrscheinlich,
dass dieses Element unbekannt ist, was bedeutet, dass es nicht in
der Kompatibilitätstabelle
als mit einem anderen Element kombinierbar erscheint.
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Nach
einem anderen vorteilhaften Beispiel wird ein geeignetes Signal
ausgesandt, wenn die Auflage nicht festgestellt wird oder fehlt.
Indem der Fahrer dazu aufgefordert wird, dies zu korrigieren, wird
eine Situation vermieden, in der das System der Mobilitätserweiterung
nicht voll einsatzfähig
ist.
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Die Überprüfung der
Kompatibilität
erfolgt vorteilhafterweise mithilfe einer Kompatibilitätstabelle.
Diese enthält
beispielsweise die Daten aller Komponenten, die in einer Einheit
angeordnet werden können.
Die Kompatibilitätstabelle
ist vorzugsweise aktualisierbar. So können die Daten der Verwaltungseinheit
beispielsweise bei einer Wartung aktualisiert werden, um kürzlich auf
dem Markt erschienene kompatible Produkte mit aufzunehmen.
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Nach
einem vorteilhaften Beispiel umfasst das Verfahren einen vereinfachten
Vortest, in dem die zum Zeitpunkt T2 festgestellten Komponenten
mit den Komponenten verglichen werden, die zum Zeitpunkt T1 festgestellt
wurden, wobei T1 und T2 beispielsweise einem ersten und einem zweiten
Unterspannungsetzen der Datenverwaltungseinheit entsprechen.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Verfahren auch eine Messung des Drucks in der Aushöhlung des
Reifens. Diese Druckmessung kann mit einem Abgleich mit Referenzwerten
kombiniert werden. Die Referenzwerte werden abhängig von der festgestellten
Konfiguration der Einheit und von der Temperatur festgelegt.
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Das
Verfahren sieht vorzugsweise eine Kontrolle sämtlicher Komponenten aller
aktiven Räder des
Fahrzeugs vor. Man kann das Ganze auch vereinfachen und gegebenenfalls
die Kontrolle eines nicht zum Fahren montierten Sicherheitsrads
weglassen.
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Die
Erfindung schlägt
auch ein Verfahren zur automatischen Kontrolle der Kompatibilität der Komponenten
einer Einheit mit einer Felge, einem Reifen, der auf der Felge montiert
wird, und einer Sicherheitsauflage vor, welche die Lauffläche des
Reifens unter Bedingungen verringerten Drucks zumindest teilweise
trägt,
wobei das Verfahren darin besteht
- – jede der
Komponenten der zu kontrollierenden Einheit mittels eines automatisch überprüfbaren Etiketts
zu identifizieren, das die Identifizierungselemente enthalten kann;
- – nach
Montage der Einheit mindestens zwei der Etiketten durch Übertragen
der Identifizierungselemente der Etiketten an eine Datenverwaltungseinheit
zu kontrollieren;
- – die
Kompatibilität
zwischen den Komponenten zu überprüfen, die
den von der Verwaltungseinheit erhaltenen Identifizierungselementen
entsprechen;
- – jede
Situation festzustellen, in der mindestens eine der Komponenten
nicht mit einer oder mehreren anderen Komponenten kompatibel ist;
- – im
Fall der Inkompatibilität
ein geeignetes Signal zu erzeugen.
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Das
Speichern der den Etiketten entsprechenden Identifizierungselemente
in einer Datenverwaltungseinheit kann durch ein Auslesen/Abfragen der
jedem Etikett entsprechenden Daten erfolgen. Diese Übertragung
der Identifizierungselemente jedes der Etiketten an eine Datenverwaltungseinheit kann
auch durch Senden der Daten der Etiketten erfolgen, wenn diese aktiv
sind.
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Die
Erfindung sieht schließlich
eine Vorrichtung zur Kompatibilitätskontrolle der Elemente einer Einheit
mit einer Felge und einem Reifen vor, der auf der Felge montiert
werden kann, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist:
- – ein
Identifizierungselement für
jede der Komponenten der zu kontrollierenden Einheit,
- – ein Übertragungsmittel
zum Übertragen
von Daten zwischen den Komponenten und einer Verwaltungseinheit,
- – eine
Verwaltungseinheit, die
- – jeden
Zustand einer Inkompatibilität
mindestens einer Komponente einer Einheit identifizieren kann;
- – ein
entsprechendes Signal für
den Inkompatibilitäts-Zustand erzeugen
kann.
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Nach
einem vorteilhaften Beispiel umfasst jede Komponente ein Etikett,
das die Identifizierungselemente der Komponente enthalten kann.
Die Etiketten sind beispielsweise elektronisch und lassen sich elektronisch überprüfen.
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Vorzugsweise
umfasst die Einheit einen Drucksensor, der den Druck in der Aushöhlung des Reifens
messen kann.
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Das Übertragungsmittel
umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Antennen.
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Das Übertragungsmittel
kann ein Transponder oder ein Funk-Sender/Empfänger sein.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der beigefügten Zeichnung
hervor.
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1 ist
ein Organigramm und zeigt die wichtigsten Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 ist
ein Organigramm und zeigt die wichtigsten Schritte einer ersten
Variante des in 1 dargestellten Verfahrens.
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3 ist
ein Organigramm und zeigt die wichtigsten Schritte einer zweiten
Variante des in 1 dargestellten Verfahrens.
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4 ist
eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Kompatibilitätskontrolle.
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5 ist
ein Querschnitt durch eine montierte Einheit mit Identifizierungselementen
der Komponenten.
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1 zeigt
ein Organigramm der wichtigsten Schritte des erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens. Bevor
ein Kontrollprozess gestartet wird, muss die Stromversorgung (Kontakt)
der Verwaltungseinheit sichergestellt sein. Es kann wünschenswert
sein, eine Kompatibilitätskontrolle
mehrmals oder regelmäßig durchzuführen, beispielsweise
nach einer vorher festgelegten Zeitspanne. Vorteilhafterweise wird eine
Kontrolle beim Starten des Fahrzeugs vor dem Losfahren, beispielsweise
bei der Überprüfung der verschiedenen
Elemente des Fahrzeugs wie der Wegfahrsperre, der Airbags, des Schmierkreislaufs und
so weiter durchgeführt.
So wird vermieden, dass ein Fahrzeug gestartet wird, bei dem kürzlich eine Wartung
insbesondere der Räder
durchgeführt
wurde, in deren Rahmen eine Komponente montiert wurde, die nicht
mit den anderen kompatibel ist.
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Die
Kontrolle beginnt vorteilhafterweise mit dem Senden der Daten oder
Codes für
die verschiedenen zu kontrollierenden Komponenten an die Verwaltungseinheit.
Die Daten oder Codes können
beispielsweise standardisierten oder charakteristischen Abmessungen
einer Komponente oder. einer genaueren Typbezeichnung der Komponente
oder sogar einer Seriennummer entsprechen. Die Verwaltungseinheit
muss so ausgelegt sein, dass sie diese Daten erkennt, um sie möglichst
schnell zu verarbeiten.
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Dann
kann die Verwaltungseinheit mit der eigentlichen Kompatibilitätskontrolle
beginnen. Es kann dann geschehen, dass die Daten zu einer oder mehreren
Komponenten von der Verwaltungseinheit nicht erkannt werden. Es
ist möglich,
die Sendung eines Signals für
diese Situation vorzusehen. Das Signal wird dann in geeigneter Weise
verarbeitet, beispielsweise um eine visuelle oder akustische Warnung
etwa an den Fahrer des Fahrzeugs zu erzeugen, der damit über die
Anomalie informiert wird, bevor er losfährt.
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Vorteilhafterweise
sieht das Kontrollverfahren die Verwendung einer Kompatibilitätstabelle
vor, welche die möglichst
vollständigen
Daten zu den verschiedenen Anordnungskombinationen zwischen den
existierenden oder bekannten Komponenten enthält. Darin finden sich vorzugsweise
die Daten der verschiedenen Hersteller mit den Komponententypen,
den Abmessungen und so weiter ebenso wie die zulässigen Anordnungen. Was zulässig ist,
kann entweder durch Normung, Herstellerhinweise oder anderweitig
bestimmt werden. In einem solchen Fall erfolgt die Kontrolle durch
Vergleichen der empfangenen Daten mit den Daten der Kompatibilitätstabelle.
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Nach
einer vorteilhaften Variante können
die jeder Komponente zugeordneten Codes oder Daten direkt von der
Verwaltungseinheit verwendet werden, um die Kompatibilität zu prüfen. Beispielsweise
können
Komponenten, die bestimmten kompatiblen Abmessungen der Felgen,
der Auflage und des Einsatzes entsprechen, Codes oder Anteile gemeinsamer Codes
oder aber Codes umfassen, für
die sich relativ leicht eine Korrelation herstellen lässt. In
einem solchen Fall vergleicht die Verwaltungseinheit direkt die Daten
oder Codes der Komponenten miteinander.
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Nach
erfolgter Kompatibilitätskontrolle
sendet die Verwaltungseinheit je nach Zusammenhang eines oder mehrere
geeignete Signale aus oder nicht, wie beispielsweise: „bestimmte
Komponenten einer Einheit sind nicht kompatibel" oder „unbekannte Komponente" oder „fehlende
Auflage" oder „Räder OK".
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Die
Signale werden dann in geeigneter Weise verarbeitet, beispielsweise
um eine visuelle oder akustische Warnung etwa für den Fahrer des Fahrzeugs
zu erzeugen, der damit über
die Anomalie informiert wird, bevor er losfährt.
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In 2 ist
das Verfahren um einen Vortest ergänzt, bei dem überprüft wird,
ob die Komponente eines gegebenen Rads zu einem gegebenen Zeitpunkt
die gleichen sind wie zu einem früheren Zeitpunkt. Beispielsweise
kann beim Starten überprüft werden,
ob die Komponenten die gleichen sind wie beim vorhergehenden Starten.
Wenn dies der Fall ist, kann der eigentliche Kompatibilitätstest vorteilhafterweise
entfallen, wie in 2 dargestellt.
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Diese
Figur zeigt außerdem
eine vorteilhafte Ausführungsart,
die Transponder als Identifizierungselemente der Komponenten verwendet.
Nach einer solchen Ausführungsart
muss man, um die Daten zu den Komponenten empfangen zu können, den Transponder
anregen oder versorgen, damit er die Daten sendet. Dies ist in 2 durch
die Schritte der Abfrage und des Empfangs der Daten veranschaulicht.
Das Abfrage- und das Empfangsorgan können in einem einzigen Organ
vereint sein. Dann kann die Kompatibilitätskontrolle beispielsweise
wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben erfolgen. Wie
in 1 können
auch verschiedene Signale ausgesandt werden.
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3 zeigt
eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, die eine Überprüfung des Drucks
einschließt.
So erhält
man mehr Informationen über
den Zustand der Räder
und Reifen des Fahrzeugs.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 mit
vier montierten Einheiten 2 oder Rädern. Diese montierten Einheiten
sind besonders für
ein zeitweises Fahren bei einem teilweisen oder vollständigen Druckverlust
eines oder mehrerer Räder
geeignet. So umfassen die montierten Einheiten eine Auflage 4 bekannten
Typs, die in 5 im Querschnitt in einer montierten
Einheit im Pannenlauf dargestellt ist. Sie umfassen auch eine Felge 3 und
einen Reifen 5.
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Jede
der Komponenten 3, 4 und 5 jeder montierten
Einheit besitzt ein Identifizierungselement, nämlich das Identifizierungselement
der Felge 13, das Identifizierungselement der Auflage 14 und
das Identifizierungselement des Reifens 15. Diese Identifizierungselemente
können
eine Vielzahl von Formen annehmen, beispielsweise die eines elektronischen Etiketts
wie eines Transponders, eines ROM- oder RAM-Speichers und so weiter.
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Das
Fahrzeug 1 ist mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kompatibilitätskontrolle 10 ausgestattet.
Die Vorrichtung umfasst mindestens ein Übertragungsorgan 12 wie
beispielsweise eine Antenne mit einem Anregungs- oder Abfragekreis. Diese
ermöglichen
den Austausch der Daten beispielsweise mit einem Transponder. In
einem solchen Fall ist es vorteilhaft, um die nötige Energie zum Anregen des
Transponders zu begrenzen, Antennen in unmittelbarer Nähe jeder
der montierten Einheiten vorzusehen. Man kann auch eine Anordnung
von Funk-Sendern/Empfängern
verwenden: Dann wird in jeder der Komponenten ein Miniatursender
angeordnet oder integriert, der die Daten zu einem oder einer Reihe
von Empfängern
sendet, die mit einer oder einer Reihe von Antennen verbunden sind.
Die Vorrichtung umfasst auch eine Verwaltungseinheit 11.
Es kann sich um eine zentralisierte Einheit handeln, die mit den
vier Rädern
des Fahrzeugs verbunden ist und die Informationen von allen Rädern verwaltet, oder
um lokale Einheiten, die beispielsweise nur einem oder zwei Rädern zugeordnet
sind. Eine visuelle oder akustische Anzeige 16 wie beispielsweise
eine Kontrolllampe oder eine Nachricht auf einem Bildschirm, die
mit der Verwaltungseinheit verbunden ist, ermöglicht es, den Fahrer über den
Zustand der Räder
seines Fahrzeugs zu informieren. Nach einer Variante kann die Anzeige
von einem Sicherungssystem ergänzt
oder ersetzt werden, welches das Starten des Fahrzeugs verhindert,
wenn eine anormale Situation festgestellt wird.
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Eine ähnliche
Vorrichtung zur Kompatibilitätskontrolle
kann auch außerhalb
des Fahrzeugs vorgesehen werden, beispielsweise zur Verwendung durch
Mechaniker oder auch am Ende der Montagekette beim Fahrzeughersteller.
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5 zeigt
einen Querschnitt durch eine montierte Einheit im Pannenlauf. Darin
ist ein Beispiel für
die Integration der Identifizierungselemente der Felge 13,
der Auflage 14 und des Reifens 15 dargestellt,
die an einer Wand der Komponente angeordnet sind und beispielsweise
durch Kleben gehalten werden. Nach einem anderen (nicht dargestellten)
Beispiel sind diese Elemente in die eine oder andere Wand der betreffenden
Komponente integriert.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsart
umfasst die Vorrichtung zur Kompatibilitätskontrolle eine Daten-Übertragungskette von den Komponenten
zur zentralen Einheit, die auf der Basis von Etiketten vom Typ eines
Transponders funktioniert. Die Datenübertragung mit dieser Art von
Technologie ist gut bekannt. Beispielsweise beschreibt die Patentanmeldung
WO 97/45277 ein drahtloses Übertragungssystem,
das zum Beispiel dazu dient, Informationen von einem Drucksensor
des Reifens zu erhalten. Dieses System ist jedoch auf die Datenübertragung
nach einem bestimmten spezifischen Typ beschränkt.
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Nach
der Erfindung wird ein weiterentwickeltes System verwendet, um nicht
nur Informationen wie den Druck oder die Temperatur, sondern auch Daten
zu mindestens einer der Komponenten der zuvor beschriebenen Vorrichtung
zur Kompatibilitätskontrolle
zu übertragen.
So verwendet man in einem Beispiel für eine bestimmte Architektur,
in der verschiedene Daten wie zum einen die Identifizierungselemente
der Felge, der Auflage und des Reifens und zum anderen Informationen über einen
oder mehrere physikalische Parameter wie den Druck, die Temperatur
und so weiter übertragen
werden sollen, einen herkömmlichen
Transponder für
jede der Komponenten, in dem nur die Daten zur Identifizierung zu übertragen
sind, und einen weiterentwickelten Transponder für die Komponente/n, für die neben
den Identifizierungsdaten Daten zu einem physikalischen Parameter
wie den Druck übertragen
werden sollen.
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Eine
solche Anordnung könnte
mit einer Frequenz von beispielsweise 2,4 GHz, drei Transpondern
pro montierter Einheit und einer Antenne in unmittelbarer Nähe der montierten
Einheit am Fahrzeug funktionieren und drei Kanäle, also einen pro Transponder,
verwenden. Ein zentralisiertes Verwaltungssystem sorgt dann für das richtige
Funktionieren des Systems und gegebenenfalls für das Senden von Warnhinweisen
beispielsweise ins Cockpit des Autos. Wenn es in Betrieb ist, kann
das Verwaltungssystem die Abfragen und die Daten verwalten und im
geeigneten Moment Warnmeldungen ausgeben.
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Da
eine solche Anordnung vier Antennen umfasst, die in den vier Ecken
des Fahrzeugs verteilt sind, wird die Lokalisierung erleichtert,
indem beispielsweise auf die Antenne zur Übertragung der Daten Bezug
genommen wird.
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Aus
der Kenntnis der Position dieser Antenne lässt sich ableiten, auf welche
montierte Einheit sich die empfangenen Daten beziehen.
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Eine
solche Art der Anordnung hat zahlreiche Vorteile:
Sie erfordert
keine große
Veränderung
der montierten Einheit selbst; die verwendeten Transponder können autonom
(ohne Batterie) sein; es werden Etiketten ähnlicher Technologie für alle zu übertragenden Daten
verwendet; die Etiketten lassen sich jederzeit am Fahrzeug sowie
an der Montagemaschine der Reifen abfragen (der Kfz-Mechaniker muss
nur über ein
Verwaltungssystem und eine Antenne verfügen) und so weiter.