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Dokumentenidentifikation DE60124468T2 20.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001184209
Titel Gerät und Verfahren zum Detektieren eines Druckabfalls im Reifen
Anmelder Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, JP;
Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Arita, Masakazu, Kobe-shi, Hyogo-ken, JP
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 60124468
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.09.2001
EP-Aktenzeichen 013074752
EP-Offenlegungsdatum 06.03.2002
EP date of grant 15.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.09.2007
IPC-Hauptklasse B60C 23/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B60C 23/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks und im Spezielleren eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks, wobei Einbauraum gespart werden kann und die Herstellungskosten reduziert werden können.

Als eine Sicherheitsvorrichtung für ein Vierradfahrzeug wie z. B. einen Personenwagen ist herkömmlicherweise eine Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks eines Systems zum Detektieren einer Änderung eines Reifenluftrucks auf der Basis von Schwankungen von Raddrehzahlinformationen bekannt. Solch eine Vorrichtung ist derart eingerichtet, dass ein analoger Sinussignalausgang von einem in jedem der vier Räder vorgesehenen Raddrehzahlsensor über eine spezielle Signalleitung entnommen wird, um dann als ein Impuls eines Raddrehzahlsignals durch eine Binärisierungsschaltung erfasst zu werden, wie in 5 veranschaulicht, oder dass ein Signal von einer anderen Recheneinrichtung wie z. B. einer ABS-Recheneinrichtung mit einem Raddrehzahlsignal darin über einen Speicher direkt erfasst wird, und bei einer Detektion einer Abnahme eines Reifenluftdrucks eine Warnung ausgegeben wird, wie in 6 gezeigt.

Allerdings benötigt eine Warnvorrichtung, in der die Signalleitung ausschließlich für jedes der Raddrehzahlsignale verwendet wird, vier Stück (vier Sätze) von Signalleitungen und sie war daher unter den derzeitigen Umständen, unter denen die Kosten durch Reduktion der Anzahl von Leitungen verringert werden sollen, nicht annehmbar.

Des Weiteren muss die oben beschriebene Warnvorrichtung, bei der das Raddrehzahlsignal von einer anderen Recheneinrichtung über den Speicher erfasst wird, sowohl die Recheneinrichtung als auch den Speicher verwenden. Infolgedessen muss die Warnvorrichtung an dem Substrat oder der Platine befestigt sein, an dem/der die das Raddrehzahlsignal erfassende Recheneinrichtung befestigt ist, woraus sich ein Problem ergibt, da die Konstruktionsfreiheit der Befestigung der Warnvorrichtung und der Recheneinrichtung empfindlich eingeschränkt ist.

Zwischenzeitlich ist eine Vorrichtung zum Detektieren einer Abnahme eines Reifenluftdrucks bekannt, bei der ein von dem Raddrehzahlsensor ausgegebenes Detektionssignal einmal in einem ABS-Mikrocomputer als das in der Binärisierungsschaltung binärisierte Raddrehzahlsignal erfasst wird und dann die erfassten Informationen über die Anzahl von Drehzahlimpulsen (d. h. Daten der Anzahl von Impulsen und eine Messzeit) über eine Übertragungsleitung empfangen werden (ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 71 818/1998). Die oben beschriebene Detektionsvorrichtung ist im Aufbau vereinfacht und kostenreduziert, da eine Eingangsschnittstellenschaltung, die herkömmlicherweise in einem Mikrocomputer zum Detektieren einer Abnahme eines Reifenluftdrucks vorgesehen war, weggelassen ist.

Allerdings verbindet die Übertragungsleitung in der oben beschriebenen Detektionsvorrichtung den ABS-Mikrocomputer mit dem Mikrocomputer für eine Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks in einer Eins-zu-eins-Korrespondenz und daher ist die Länge der Übertragungsleitung in dem Fall vergrößert, in dem die zwei Mikrocomputer getrennt voneinander angeordnet sind, was, zusätzlich zu einer Kostenerhöhung, leicht zu Problemen eines Übertragungsfehlers führt und eine geringe Konstruktionsfreiheit für den Mikrocomputer zur Folge hat.

Die EP-A-0 826 525 offenbart eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks, die/das vor der Abnahme eines Innendrucks des Reifens warnt, indem ein Beurteilungswert verwendet wird, der auf der Basis von Raddrehzahlinformationen berechnet wird, die von Reifen beschafft werden, die an einem Vierradfahrzeug aufgezogen sind, mit einem Berechnungsmittel zum Berechnen des Beurteilungswertes auf der Basis der Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen. Die EP-A-0 997 326 offenbart eine Verbindung eines Berechnungsmittels mit einem am Fahrzeug befindlichen LAN, über das die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen übertragen werden, wobei das Berechnungsmittel die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen über das am Fahrzeug befindliche LAN erfasst.

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks bereitzustellen, bei der/dem die Herstellungskosten durch Verwenden eines am Fahrzeug befindlichen Kommunikationsnetzes (hierin nachfolgend als ein am Fahrzeug befindliches LAN bezeichnet) reduziert sind.

Dieses Ziel wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 2 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 4 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 5 erreicht.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks gemäß der vorliegenden Erfindung werden unten stehend lediglich beispielhaft in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

2 den Zustand veranschaulicht, in dem Raddrehzahlinformationen in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst werden;

3 ein Blockdiagramm ist, das die elektrische Anordnung der Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks von 1 veranschaulicht;

4 den Zustand veranschaulicht, in dem Raddrehzahlinformationen in einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst werden;

5 den Zustand veranschaulicht, in dem Raddrehzahlinformationen nach dem Stand der Technik erfasst werden; und

6 einen weiteren Zustand veranschaulicht, in dem Raddrehzahlinformationen nach dem Stand der Technik erfasst werden.

Erste Ausführungsform

Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist eine Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart konstruiert, dass sie detektiert, ob Luftdrücke von vier Reifen FL, FR, RL und RR (Wi, i = 1 ~ 4, 1: linker Vorderreifen, 2 rechter Vorderreifen, 3: linker Hinterreifen, 4: rechter Hinterreifen), die z. B. an einem Vierradfahrzeug aufgezogen sind, abnehmen oder nicht, und ist mit einem normal verwendeten Raddrehzahlinformations-Detektionsmittel 1 versehen, das entsprechend in Verbindung mit jedem Reifen Wi vorgesehen ist.

Das Raddrehzahlinformations-Detektionsmittel 1 besitzt die Form z. B. eines Raddrehzahlsensors zum Messen einer Raddrehzahl durch die Anzahl von mit Hilfe einer elektromagnetischen Aufnahme oder dergleichen erzeugten Drehimpulsen oder eines Winkelgeschwindigkeitssensors zum Messen einer Raddrehzahl aus einer durch Drehen eines elektrischen Dynamos erzeugten Spannung.

Eine Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks, die an einem Fahrzeug montiert ist, ist in der vorliegenden Erfindung nicht speziell eingeschränkt, solange die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass sie vor einer Abnahme des Innendrucks eines Reifens warnt, indem ein Beurteilungswert verwendet wird, der auf der Basis von Raddrehzahlinformationen berechnet wird, die von Reifen beschafft werden, die an einem Vierradfahrzeug aufgezogen sind. Typischerweise umfasst die Vorrichtung beispielsweise ein Raddrehzahlinformations-Detektionsmittel zum Detektieren von Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen, ein Speichermittel zum Speichern der Raddrehzahlinformationen über jeden Reifen darin und ein Berechnungsmittel zum Berechnen eines Beurteilungswertes auf der Basis der Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen.

In der vorliegenden Ausführungsform werden die durch ein in jedem von den Reifen angeordnetes Raddrehzahlinformations-Detektionsmittel 1 detektierten Raddrehzahlinformationen (ein Raddrehzahlsignal) in einer Recheneinrichtung 2 für ein ABS oder dergleichen erfasst, und dann wird das Raddrehzahlsignal in digitale Daten umgewandelt, und dann werden die Daten der Raddrehzahlinformationen (d. h. Raddrehzahldaten) an eine Vorrichtung 4 zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks über ein am Fahrzeug befindliches LAN 3 übertragen und werden zuletzt an das oben beschriebene Berechnungsmittel gesendet.

Die Drehwinkelgeschwindigkeit eines jeden der Reifen wird auf der Basis der Daten der Raddrehzahlinformationen beschafft. Die Summe der Drehwinkelgeschwindigkeiten eines diagonalen Reifenpaares wird von der Summe der Drehwinkelgeschwindigkeiten eines weiteren diagonalen Reifenpaares subtrahiert. Dann wird, wenn das Verhältnis (ein Beurteilungswert) des Subtraktionsergebnisses zu einem Mittelwert der zwei Summen einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, eine Abnahme eines Reifenluftdrucks beurteilt und eine Warnung wird ausgegeben.

Mit der Vorrichtung 4 zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks sind eine Anzeigevorrichtung 5, bestehend aus einem LCD-Element, einem Plasmaanzeigeelement oder einer Kathodenstrahlröhre zum Anzeigen, dass der Luftdruck eines Reifens Wi abgenommen hat, und ein Initialisierungsschalter 6, der von einem Fahrer betätigt werden kann, verbunden.

Mit dem oben beschriebenen am Fahrzeug befindlichen LAN 3 sind die ABS-Recheneinrichtung, die Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks und weitere Recheneinrichtungen verbunden, um verschiedene Daten zusätzlich zu den Raddrehzahldaten zu übertragen oder zu empfangen. Das Signal des Initialisierungsschalters oder ein Alarmausgang für die Anzeigevorrichtung können ebenfalls unter Verwendung des am Fahrzeug befindlichen LAN 3 übertragen oder empfangen werden.

Wie in 3 veranschaulicht, sind in der Warnvorrichtung 4 das Berechnungsmittel und das Speichermittel in einer Recheneinrichtung enthalten, die aus einer E/A-Schnittstelle 4a, die zum Übertragen oder Empfangen eines Signals an das oder von dem am Fahrzeug befindliche/n LAN 3 benötigt wird, einer CPU 4b, die als ein Rechenzentrum dient, einem Nur-Lese-Speicher (ROM) 4c, in dem ein Steuerprogramm für die CPU 4b gespeichert ist, und einem Arbeitsspeicher (RAM) 4d, in den Daten temporär geschrieben werden oder aus dem die geschriebenen Daten ausgelesen werden, wenn die CPU 4b eine Steueroperation ausführt, besteht.

In der vorliegenden Ausführungsform wird das Raddrehzahlsignal in digitale Daten umgewandelt, die dann über das am Fahrzeug befindliche LAN erfasst werden, wodurch die Anzahl der Signalleitungen merklich reduziert ist. Infolgedessen sind die Herstellungskosten reduziert. Darüber hinaus kann die Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks überall dort angeordnet sein, wo das am Fahrzeug befindliche LAN liegt, wodurch die Konstruktionsfreiheit erhöht ist.

Ausführungsform 2

Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung einer weiteren Ausführungsform. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in Übereinstimmung mit der Abnahme eines Reifenluftdrucks die Raddrehzahl sehr gering schwankt. Beispielsweise schwankt für eine Druckabnahme von 30 % die Raddrehzahl um ca. 0,2 %.

Es ist demgemäß notwendig, Raddrehzahlinformationen mit hoher Genauigkeit zu erfassen, um jede Abnahme eines Reifenluftdrucks in einer kurzen Zeit mit hoher Genauigkeit zu detektieren. Im Hinblick darauf sind 2 Bytes (16 Bits) als Daten der Raddrehzahlinformationen pro Rad erforderlich, wie in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt ist.

Tabelle 1

Vier Mal werden die Daten von 2 Bytes pro Rad, d. h. insgesamt 8 Bytes, über eine Übertragung erfasst, sodass die Daten der Raddrehzahlinformationen mit hoher Effizienz genau erfasst werden.

Ausführungsform 3

Wie anhand der zweiten Ausführungsform beschrieben, können die Raddrehzahlinformationen in 2 Bytes in dem Fall erfasst werden, in dem die empfangbaren Daten der Raddrehzahlinformationen bereits mit ausreichender Genauigkeit berechnet wurden. In dem Fall jedoch, in dem eine Raddrehzahl nicht berechnet werden kann, da dem Raddrehzahlinformationen berechnenden Mikrocomputer eine hohe Belastung auferlegt wird, können Daten über Raddrehzahlinformationen nicht berechnet werden und daher können die Raddrehzahlinformationen nicht in 2 Bytes erfasst werden.

In diesem Fall werden Raddrehzahlinformationen verwendet, die durch die Kombination aus der Anzahl von Impulsen, die proportional zu der Rotation eines Rads (Raddrehzahlimpulse) ausgegeben werden, und einer Zeit, die der Anzahl von Impulsen entspricht, ausgedrückt sind. Beispielsweise kann eine Übertragung oder ein Empfang in der Form von Daten über Raddrehzahlinformationen ausgeführt werden, wie in 4 veranschaulicht. In 4 zeigt jeder der Punkte A und B eine Zeitfolge an, wenn die Daten der Raddrehzahlinformationen empfangen werden. Ein Intervall von Daten, die zu der Zeitfolge B empfangen werden, entspricht einer Zeitperiode TB vom Anstieg eines Impulses unmittelbar vor dem Punkt A bis zu dem Anstieg eines Impulses unmittelbar vor dem Punkt B. Die Anzahl von Raddrehzahlimpulsen während dieses Zeitraumes ist durch NB angezeigt. Auf ähnliche Weise entspricht ein Intervall von Daten, die zu der Zeitfolge A empfangen werden, einer Zeitperiode TA, in der die Anzahl von Raddrehzahlimpulsen durch NA angezeigt ist. Hier sind jede Anzahl NA, und NB von Raddrehzahlimpulsen 1-Byte-Daten und jede von den entsprechenden Zeiten TA und TB 2-Byte-Daten.

Es wird bevorzugt, dass das Intervall zum Erfassen der Daten der Raddrehzahlinformationen im Bereich von 10 ms bis 100 ms liegt. Dies, deshalb, da es zu bevorzugen ist, dass die Daten bei einem Intervall innerhalb dieses Bereiches erfasst werden, um jede Falschinformation auf Grund einer rutschigen Fahrbahn zu verhindern.

Im Übrigen könnten die Daten, obwohl die Beschreibung mit Hilfe des Intervalls vom Anstieg eines Impulses zum Anstieg des weiteren Impulses in der vorliegenden Ausführungsform erfolgt ist, bei einem Intervall vom Abfall eines Impulses zum Abfall des weiteren Impulses erfasst werden.

Wie oben stehend beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Raddrehzahlinformationen in digitale Daten umgewandelt, die dann in der Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks über das am Fahrzeug befindliche LAN erfasst werden, wodurch die Anzahl von in dem Fahrzeug im Vergleich mit dem Stand der Technik verwendeten Leitungen merklich reduziert ist. Des Weiteren kann die Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks dann überall dort montiert werden, wo sie mit dem am Fahrzeug befindliche LAN verbunden werden kann, wodurch die Konstruktionsfreiheit des elektrischen Systems innerhalb des Fahrzeugs erhöht ist und somit zugelassen wird, dass die Vorrichtung dort montiert werden kann, wo ein entsprechender Raum vorhanden ist.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks, die vor der Abnahme des Innendrucks des Reifens warnt, indem ein Beurteilungswert verwendet wird, der auf der Basis von Raddrehzahlinformationen berechnet wird, die von Reifen beschafft werden, die an einem Vierradfahrzeug aufgezogen sind, mit einem Berechnungsmittel (4b) zum Berechnen des Beurteilungswerts auf der Basis der Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen, wobei das Berechnungsmittel mit einem am Fahrzeug befindlichen LAN (3) verbunden ist, über das die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen übertragen werden, wobei das Berechnungsmittel (4b) die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen über das am Fahrzeug befindliche LAN (3) erfasst,

wobei mindestens ein Mittel (2) zum Berechnen einer Raddrehzahl und die Vorrichtung (4) zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks mit dem am Fahrzeug befindlichen LAN (3) verbunden sind, und

wobei, nachdem die Raddrehzahlinformationen in 2 Bytes digitale Daten pro jedem Rad unter Verwendung des Mittels (2) zum Berechnen einer Raddrehzahl umgewandelt worden sind, die digitalen Daten an die Vorrichtung (4) zum Warnen vor einer Abnahme des Reifenluftdrucks über das am Fahrzeug befindliche LAN (3) übertragen werden, und die Raddrehzahlinformationen von vier Rädern durch eine einzige Übertragung erfasst werden.
Vorrichtung zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks, die vor der Abnahme des Innendrucks des Reifens warnt, indem ein Beurteilungswert verwendet wird, der auf der Basis von Raddrehzahlinformationen berechnet wird, die von Reifen beschafft werden, die an einem Vierradfahrzeug aufgezogen sind, mit einem Berechnungsmittel (4b) zum Berechnen des Beurteilungswerts auf der Basis der Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen, wobei das Berechnungsmittel (4b) mit einem am Fahrzeug befindlichen LAN (3) verbunden ist, über das die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen übertragen werden, wobei das Berechnungsmittel (4b) die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen über das am Fahrzeug befindliche LAN (3) erfasst, und wobei die Raddrehzahlinformationen welche sind, die durch eine Kombination aus der Anzahl von Impulsen, die proportional zur Rotation eines Rads ausgegeben werden, und einer Zeit, die der Anzahl von Impulsen entspricht, ausgedrückt sind, und die Anzahl von Impulsen und die entsprechende Zeit jeweils in 1 Byte und 2 Bytes empfangen werden. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Intervall für die Erfassung der Daten der Raddrehzahlinformationen im Bereich von 10 ms bis 100 ms liegt. Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks, die vor einer Abnahme des Innendrucks des Reifens warnt, indem ein Beurteilungswert verwendet wird, der auf der Basis von Raddrehzahlinformationen berechnet wird, die von Reifen beschafft werden, die an einem Vierradfahrzeug aufgezogen sind, mit dem Schritt, dass die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen in einem Berechnungsmittel (4b) zum Berechnen des Beurteilungswerts auf der Basis der Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen über ein am Fahrzeug befindliches LAN erfasst werden, wobei mindestens ein Mittel (2) zum Berechnen einer Raddrehzahl und die Vorrichtung (4) zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks mit dem am Fahrzeug befindlichen LAN (3) verbunden werden, und wobei, nachdem die Raddrehzahlinformationen in 2 Bytes digitale Daten pro jedem Rad unter Verwendung des Mittels (2) zum Berechnen einer Raddrehzahl umgewandelt worden sind, die digitalen Daten an die Vorrichtung (4) zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks über das am Fahrzeug befindliche LAN (3) übertragen werden, und die Raddrehzahlinformationen von vier Rädern durch eine einzige Übertragung erfasst werden. Verfahren zum Warnen vor einer Abnahme eines Reifenluftdrucks, das vor einer Abnahme des Innendrucks des Reifens warnt, indem ein Beurteilungswert verwendet wird, der auf der Basis von Raddrehzahlinformationen berechnet wird, die von Reifen beschafft werden, die an einem Vierradfahrzeug aufgezogen sind, mit dem Schritt, dass die Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen in einem Berechnungsmittel (4b) zum Berechnen des Beurteilungswerts auf der Basis der Raddrehzahlinformationen über jeden der Reifen über ein am Fahrzeug befindliches LAN erfasst werden, wobei die Raddrehzahlinformationen welche sind, die durch eine Kombination aus der Anzahl von Impulsen, die proportional zur Rotation des Rads ausgegeben werden, und einer Zeit, die der Anzahl von Impulsen entspricht, ausgedrückt werden, und die Anzahl von Impulsen und die entsprechende Zeit in 1 Byte bzw. 2 Bytes empfangen werden. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Intervall zum Erfassen der Daten der Raddrehzahlinformationen im Bereich von 10 ms bis 100 ms liegt.






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