Die bekannten Zuordnungsverfahren haben den Nachteil, daß sie erhebliche Kosten des Reifendrucküberwachungssystems verursachen, weil für jedes Rad in seiner Nachbarschaft eine gesonderte Empfangsantenne vorgesehen ist, welche mit einem Antennenkabel an die zentrale Auswerteelektronik im Fahrzeug anzuschließen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe, die automatische Zuordnung der von den Radelektroniken gesendeten Kennungen zu bestimmten Radpositionen mit geringerem Aufwand zu erreichen, durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die am jeweiligen Rad vorhandene Radelektronik ist dahingehend ausgebildet, daß sie nicht nur den Reifendruck mißt und an die zentrale Auswerteelektronik übermittelt, sondern zusätzlich noch Informationen über den Bewegungszustand des Rades ermittelt und an die zentrale Auswerteelektronik weiterleitet. Aus dem Bewegungszustand des Rades wird in der zentralen Auswerteelektronik dann eine Information über die Position des betreffenden Rades am Fahrzeug gewonnen.

Nützliche Informationen über den Bewegungszustand des Rades werden erfindungsgemäß aus am Rad auftretenden Beschleunigungen ermittelt. Die von einem mit der Radelektronik verbundenen Beschleunigungssensor gelieferten Beschleunigungssignale werden entweder in der Radelektronik ausgewertet und das Ergebnis der Auswertung wird an die zentrale Auswerteelektronik gesendet, oder die Beschleunigungssignale werden von der Radelektronik in das regelmäßig auszusendende Signal eingefügt, mit ihm an die zentrale Auswerteelektronik gesendet und darin ausgewertet.

Miniaturisierte Beschleunigungssensoren auf Halbleiterbasis, die mit verhältnismäßig geringem Aufwand in die ohnehin benötigte Radelektronik integriert werden können, sind verfügbar. Der damit verbundene zusätzliche Aufwand in der Radelektronik ist wesentlich geringer als der Aufwand, der durch den Fortfall von Empfangsantennen und ihrer Verkabelung vermieden wird.

Auf folgende Weisen lassen sich Informationen über die Radposition aus Beschleunigungssignalen ableiten, die am Rad gewonnen wurden:

• 1. Durch Drehen des Rades tritt an diesem eine Zentrifugalbeschleunigung z auf. Nur an mitgeführten Reserverädern tritt auch bei rollendem Fahrzeug keine Zentrifugalbeschleunigung z auf. Signale, welche bei rollendem Fahrzeug empfangen werden, aber die Zentrifugalbeschleunigung z = O signalisieren, werden deshalb einem mitgeführten Reserverad zugeordnet.
• 2. Die Stärke der am Rad auftretenden Zentrifugalbeschleunigung z ist abhängig von der Drehzahl des Rades. Wird die Stärke der Zentrifugalbeschleunigung z in der zentralen Empfangs- und Auswerteschaltung über eine vorgegebene Zeitspanne integriert, so ist die Größe des Integralwertes ein Maß für den Weg, den das Rad in dieser Zeitspanne zurückgelegt hat. Da die gelenkten Vorderräder bei Kurvenfahrt einen größeren Weg zurücklegen als die ungelenkten Hinterräder eines Fahrzeuges, wird der Integralwert für ein gelenktes Vorderrad größer sein als für ein nicht gelenktes Hinterrad. Die Kennungen, die in den Signalen enthalten sind, welche zu den größten Integralwerten der Zentrifugalbeschleunigung z führen, können deshalb den gelenkten Vorderrädern des Fahrzeuges zugeordnet werden.
• 3. Bei übereinstimmender Einbaulage des Beschleunigungssensors am Rad liefern ein Beschleunigungssensor an einem Rad auf der rechten Seite des Fahrzeuges und ein Beschleunigungssensor an einem Rad auf der linken Seite des Fahrzeuges bei einem beschleunigten Fahrzeug Beschleunigungssignale mit entgegengesetzten Vorzeichen. Als Bahnbeschleunigung b wird hier die beim Beschleunigen (oder beim Verzögern) in Umfangsrichtung des Rades auftretende Beschleunigungskomponente bezeichnet. Das Vorzeichen des Bahnbeschleunigungssignals erlaubt eine Unterscheidung zwischen rechten und linken Rädern, wobei das Vorzeichen vorzugsweise bereits in der Radelektronik bestimmt und dann der zentralen Auswerteelektronik übermittelt wird. Am besten wird die Unterscheidung zwischen rechten und linken Rädern in der Beschleunigungsphase nach einem Start des Fahrzeugs vorgenommen.
  
  Hat man aus der Zentrifugalbeschleunigung z die Kennung des Reserverades ermittelt und aus der Bahnbeschleunigung b ermittelt, welche Räder auf der rechten Seite und welche Räder auf der linken Seite des Fahrzeuges angeordnet sind, dann kann man die restliche Unterscheidung zwischen vorderen Rädern und hinteren Rädern anstatt durch Auswertung von Integralwerten der Zentrifugalbeschleunigung z auch durch eine gegenüber dem Stand der Technik verringerte Anzahl von Antennen auf der Empfangsseite bestimmen, nämlich dadurch, daß den auf einer gemeinsamen Achse des Fahrzeuges angeordneten Rädern lediglich eine einzige, gemeinsame Empfangsantenne zugeordnet wird. Die Unterscheidung zwischen den einzelnen Achsen kann dann durch statistische Auswertung der empfangenen Signalintensitäten auf dieselbe Weise erfolgen, wie sie in der DE 196 08 478 A1 oder in der DE 196 08 479 A1 offenbart ist, wobei man jedoch nicht mehr für jedes Rad eine eigene Empfangsantenne am Fahrzeug benötigt, sondern für die auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Räder nur noch eine gemeinsame Empfangsantenne.
• 4. Zur Unterscheidung der gelenkten Vorderräder von den nicht gelenkten Hinterrädern des Fahrzeuges kann nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch das Auftreten einer Coriolisbeschleunigung am gelenkten Rad beobachtet und ausgewertet werden. Eine Coriolisbeschleunigung tritt an den ungelenkten Rädern nicht auf, wohl aber an den gelenkten Rädern, wenn Lenkbewegungen ausgeführt werden. Signalisiert ein Rad das Auftreten einer Coriolisbeschleunigung, dann ist klar, daß es sich um eines der gelenkten Vorderräder handeln muß.
  
  Die Zentrifugalbeschleunigung z wirkt senkrecht zur Bahnbeschleunigung b. Die Coriolisbeschleunigung wiederum wirkt senkrecht zur Zentrifugalbeschleunigung z und zur Bahnbeschleunigung b.
  
  Ein Beschleunigungssensor, der zwischen Beschleunigungen in Richtung von drei unterschiedlichen Koordinatenachsen unterscheiden kann oder eine Anordnung von drei Beschleunigungssensoren, welche in drei verschiedenen Koordinatenachsen empfindlich sind, eignet sich mit Vorteil für die vorliegende Erfindung. Die Endung ist aber nicht nur mit einem dreiachsigen Beschleunigungssensor durchführbar, sondern, wie vorstehend erläutert, auch mit Hilfe eines zweiachsigen Beschleunigungssensors bzw. mit einer Anordnung von zwei Beschleunigungssensoren,
  
  von denen der eine die Zentrifugalbeschleunigung z erfassen kann und es erlaubt, das Reserverad zu bestimmen, zwischen gelenkten Vorderrädern und ungelenkten Hinterrädern zu unterscheiden und zwischen einem Verzögern und einem Beschleunigen des Fahrzeugs zu unterscheiden,
  
  und von denen es der andere erlaubt, die an der Radelektronik auftretende Bahnbeschleunigung b und deren Vorzeichen zu erfassen, was die Unterscheidung zwischen rechten und linken Rädern ermöglicht.

Die Radelektroniken der verschiedenen Räder sind voneinander unabhängig und senden deshalb normalerweise nicht gleichzeitig. Die Signale, die von unterschiedlichen Rädern kommen und in der zentralen Auswerteelektronik miteinander verglichen werden, um festzustellen, an welcher Stelle des Fahrzeuges sich ein durch eine bestimmte Kennung charakterisiertes Rad befindet, müssen in der zentralen Auswerteelektronik deshalb zwischengespeichert werden, um miteinander verglichen werden zu können. Die zentrale Auswerteelektronik ist deshalb mit einem dafür geeigneten flüchtigen Speicher auszustatten. Dem Fachmann ist bekannt, daß er das einfach, z.B. mittels eines Mikroprozessors, verwirklichen kann, welcher außerdem die Auswertung der empfangenen Signale vornimmt. Weil die zu vergleichenden Signale nicht gleichzeitig erzeugt werden, kann es passieren, daß ein Signal von einem rechten Rad, welches erzeugt wurde, während das Fahrzeug beschleunigt wurde, verglichen wird mit einem Signal von einem linken Rad, welches erzeugt wurde, während das Fahrzeug verzögert wurde. In diesem Fall kann aus dem Vorzeichen der Bahnbeschleunigungen b allein noch nicht zwischen rechten und linken Rädern unterschieden werden. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, an jedem Rad bei der Bestimmung der Bahnbeschleunigung b und ihres Vorzeichens zugleich die zeitliche Änderung der Zentrifugalbeschleunigung z zu bestimmen und zusammen mit der Bahnbeschleunigung b und ihrem Vorzeichen an die zentrale Auswerteelektronik zu senden. Das Vorzeichen der zeitlichen Änderung (dz/dt) der Zentrifugalbeschleunigung z zeigt nämlich an, ob das Fahrzeug beschleunigt wurde (positives Vorzeichen) oder ob das Fahrzeug verzögert wurde (negatives Vorzeichen). Durch gemeinsamens Auswerten des Vorzeichens der zeitlichen Änderung (dz/dt) der Zentrifugalbeschleunigung z und des Vorzeichens der Bahnbeschleunigung b für jedes Rad läßt sich nun eindeutig zwischen rechten Rädern und linken Rädern unterscheiden. Am einfachsten bildet man hierzu in der zentralen Auswerteelektronik für jedes Rad das Produkt aus diesen Vorzeichen, welches unabhängig davon, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wurde, bei der Bahnbeschleunigung b für Räder auf der linken Fahrzeugseite das entgegengesetzte Vorzeichen liefert wie für Räder auf der rechten Fahrzeugseite. Voraussetzung dafür ist, daß die Beschleunigungssensoren mit ihren beiden Achsen, in deren Richtung sie für das Bestimmen der Bahnbeschleunigung b und der Zentrifugalbeschleunigung z empfindlich sind, in Bezug auf das jeweilige Rad gleich orientiert sind, was bei untereinander gleichen Radelektroniken dadurch gewährleistet ist, daß sie an den verschiedenen Rädern in übereinstimmender Einbaulage vorgesehen sind.

Es sei beispielsweise angenommen, daß bei beschleunigtem Fahrzeug das Vorzeichen der Bahnbeschleunigung b an einem rechten Rad positiv sei; dann ist es an einem linken Rad negativ und das Vorzeichen der zeitlichen Änderung (dz/dt) der Zentrifugalbeschleunigung z ist für beide Räder positiv. Dann gilt für das Produkt der Vorzeichen

für das rechte Rad: sign (dz/dt).sign b = (+1)(+1) = +1

und für das linke Rad: sign (dz/dt).sign b = (+1)(–1) = –1.

Linkes Rad und rechtes Rad unterscheiden sich also durch das Vorzeichen des Produktes.

Nehmen wir nun an, daß das Signal am rechten Rad erzeugt wurde, während das Fahrzeug beschleunigt wurde, wohingegen das Signal am linken Rad erzeugt wurde, während das Fahrzeug verzögert wurde. Dann ergibt sich für das Vorzeichenprodukt

für das rechte Rad: sign (dz/dt).sign b = (+1 )(+1) = +1

und für das linke Rad: sign (dz/dt).sign b = (–1)(+1) = –1.

Es ergibt sich also anhand des Vorzeichenproduktes dieselbe Unterscheidung zwischen dem linken Rad und dem rechten Rad wie im zuerst angenommenen Fall.

Hat man auf diese Weise zwischen linken und rechten Rädern unterschieden, kann man mit Hilfe von nur zwei Antennen, von denen die eine den Rädern auf der vorderen Achse des Fahrzeuges und die andere den Rädern auf der hinteren Achse des Fahrzeuges zugeordnet ist, auch noch unterscheiden, welches der linken Räder vorne und und welches hinten ist, und welches der rechten Räder vorne und und welches hinten ist, indem man die Intensität (Empfangsamplitude) der empfangenen Signale auswertet. Eine im Bereich der Vorderachse angeordnete Antenne wird nämlich die Signale, die von den Vorderrädern stammen, im Mittel mit größerer Amplitude empfangen als die Signale, die von den Hinterrädern stammen. Umgekehrt wird eine Antenne, die sich im Bereich der Hinterachse befindet, von den Hinterrädern stammende Signale im Mittel mit größerer Amplitude empfangen als Signale, die von den Vorderrädern stammen. Dazu müssen die Antennen gar nicht einmal in der Mitte zwischen rechten und linken Rädern liegen, sondern können auch außermittig angeordnet sein, da jedenfalls durch Kombination der Informationen über die Drehrichtung und die Empfangsamplitude die Unterscheidung zwischen vorne und hinten möglich ist.

Es ist sogar möglich, mit nur einer einzigen Antenne auszukommen, wenn diese entweder näher bei der Vorderachse oder näher bei der Hinterachse so angeordnet ist, daß sie in der Lage ist, Signale von allen vier Rädern mit hinreichender Amplitude zu empfangen. Für das Bestimmen der Signalintensitäten kann nicht nur ein einziges Signal herangezogen werden, sondern eine Folge von mehreren von ein-und-demselben Rad stammenden Signalen, um die Genauigkeit der Intensitätsbestimmung zu erhöhen. Hinsichtlich eines dazu geeigneten statistischen Verfahrens wird auf die Offenbarung in der DE 196 08 478 A1 und der DE 196 08 479 A1 ausdrücklich Bezug genommen.