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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfühlen des
Luftdrucks innerhalb eines luftgefüllten Reifens, der an einem
Fahrzeug montiert ist, und insbesondere auf eine derartige Vorrichtung,
die die Druckabfühlung
ausführt, während das
Fahrzeug in Bewegung ist.
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Fahrzeuge,
wie beispielsweise Automobile, Lastwägen und Anhänger haben luftgefüllte Reifen, die
mit Luft aufgeblasen sind. Die Reifen müssen auf den ordnungsgemäßen Druck
aufgeblasen werden, um eine maximale Betriebslebensdauer und eine
optimale Brennstoffausnutzung sicher zu stellen. Mit der Zeit tendiert
die Luft dazu, aus dem Reifen heraus zu lecken, so dass der Fahrer
periodisch den Druck überprüfen muss
und Luft in den Reifen pumpen muss, um den ordnungsgemäßen Betriebsdruck aufrecht
zu erhalten. Die Fahrer tendieren dazu, die Überwachung des Reifendruckes
zu vernachlässigen
und können
somit das Fahrzeug für
eine beträchtliche
Zeit mit nicht ordnungsgemäß aufgeblasenen
Reifen betreiben. Somit gibt es eine Notwendigkeit, zu ermöglichen,
den Reifendruck abzufühlen und
eine Anzeige für
den Fahrer vorzusehen.
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Früher sind
Reifendrucküberwachungsvorrichtungen
in Rädern
von Motorfahrzeugen mit vorgesehen worden. Solche Vorrichtungen
hatten gewöhnlicherweise
einen Sensor, der eine Anzeige dafür vorsah, ob der Reifendruck
unter einem vorbestimmten Niveau war. Eine übliche Bauart einer Überwachungsvorrichtung
wies einen passiven Funkfrequenztransponder auf, der von einem Sender/Empfänger bzw.
Transceiver entweder an dem Motorfahrzeug oder an einer stationären Stelle
abgefragt werden konnte, an der das Fahrzeug vorbeigefahren wurde.
Der Sender/Empfänger
sendete ein Radiofrequenz- bzw. Hochfrequenzsignal aus, welches
den Transponder aktivierte, der in einer Weise antwortete, die anzeigte,
ob der Reifendruck übermäßig niedrig
war. Eine Art eines Transponders war eine Schaltung, die bei der
eingestellten Frequenz des Sender/Empfängersignals eine Resonanz zeigte, wenn
der Druck nicht ordnungsgemäß war. Diese Resonanz
veränderte
die Last auf dem Sender/Empfänger,
die detektiert wurde.
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Ein
Nachteil eines solchen Systems ist, dass der Transponder für jedes
Rad an einem Motorfahrzeug eingestellt werden musste, um bei einer
anderen Frequenz eine Resonanz zu zeigen, so dass die Transponder
nicht miteinander in Gegenwirkung traten, und so dass der Sender/Empfänger bestimmen konnte,
welcher Reifen ein Druckproblem hatte. Dies wurde immer schwieriger
an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Tieflader, der 18 Reifen
haben konnte. Zusätzlich
könnte
ein Reifentransponder an einem Fahrzeug mit einer Druckabfühlung durch
ein nahe beistehendes Fahrzeug in Gegenwirkung treten. Somit ist
ein besseres Kommunikationsprotokoll wünschenswert.
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Eine
bidirektionale Funkfrequenz- bzw. Hochfrequenzkommunikation ist
seit einer gewissen Zeit bei drahtlosen Telefonen verwendet worden.
Der Ausdruck "drahtloses
Telefon" wie er
in der Telekommunikationsindustrie verwendet wird meint ein Telefon,
welches eine Basisstation und eine in der Hand gehaltene Sender/Empfänger-Einheit
aufweist. Die Basisstation ist durch Drähte mit einer terrestrischen bzw.
festen Telefonleitung verbunden, die den Wünschen des Eigentümers dient.
Ein in der Hand zu haltender Sender/Empfänger, der vom Anwender getragen
wird, kommuniziert durch Funkfrequenzsignale bzw. Hochfrequenzsignale
mit der einzelnen Basisstation, die bis zu 300m entfernt ist.
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Das
Digital-Enhanced-Cordless-Telecommunications-(DECT)-Protokoll wurde
in der Mitte der 80er Jahre als ein europaweiter Standard für drahtlose
Telefone entwickelt und ist zur Anwendung außerhalb der europäischen Union
angepasst worden. Das DECT-Standardprotokoll ist für eine gleichzeitige
bidirektionale Verbindung zwischen einer Basisstation und einem
in der Hand zu haltenden Transceiver bzw. Sender/Empfänger von
drahtlosen Telefonen verwendet worden. Dieser Standard verwendet
zehn Frequenzen zur Kommunikation. Der Austausch von Signalen über jede
Frequenz ist in wiederholte Frames 10 aufgeteilt, wobei
jeder 10 Millisekunden lang ist und in vierund zwanzig Zeitschlitze
bzw. Zeitfenster (slots) aufgeteilt, wie in 1 gezeigt.
Die zwölf Zeitfenster
in der ersten Hälfte 14 von
jedem Frame werden für
eine Kommunikation von einem in der Hand zu haltenden Sender/Empfänger mit
der Basisstation verwendet, während
die zwölf
Zeitfenster in der zweiten Frame-Hälfte 16 zur Kommunikation
von der Basisstation zu dem in der Hand zu haltenden Sender/Empfänger verwendet
werden. Es sei bemerkt, dass unterschiedliche Regionen der Welt
das DECT-Protokoll in geringfügig
unterschiedlicher Weise eingerichtet haben. Beispielsweise können in manchen
Regionen die Frequenzen und die Anzahl der Zeitfenster in jedem
Nachrichten-Frame abweichen.
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Wenn
ein Anwender es anwenden möchte, aktiviert
er das drahtlose Telefon, um einen herausgehenden Anruf auszuführen, der
in der Hand zu haltende Sender/Empfänger sucht nach einer Frequenz, die
passende Zeitfenster in jeder Frame-Hälfte hat, die nicht von einem
anderen drahtlosen Telefonsystem verwendet werden. Dies wird dadurch
erreicht, dass der in der Hand gehaltene Sender/Empfänger nach
Digitalsignalen horcht, die in jedem Zeitfenster des Frames bei
jeder der zugeordneten Frequenzen gesandt wird. Wenn ein freies
Paar von Zeitfenstern, wie beispielsweise 18 und 19,
gefunden wird, sendet der in der Hand zu haltende Sender/Empfänger ein Nachrichteninitialisierungssignal
auf der ausgewählten
Frequenz während
des Zeitfensters 18 in der ersten Hälfte eines Nachrichten-Frames.
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Während der
in der Hand gehaltene Sender/Empfänger diese Funktionen ausführt, scannt bzw.
sucht die Basisstation die zehn Frequenzen und horcht während jedes
der zwölf
Zeitfenster in der ersten Hälfte 14 der
Nachrichten-Frames
bei jeder Frequenz. Wenn die Basisstation ein Nachrichteninitialisierungssignal
hört, das
an sie gerichtet ist, d.h., das die ordnungsgemäßen Identifikationsdaten enthält, sendet
die Basisstation eine Antwort an den Sender/Empfänger in dem assoziierten Zeitfenster 19 in der
zweiten Hälfte 16 eines
Frames mit der gleichen Frequenz, und eine bidirektionale Kommunikation wird
eingerichtet. Ein umgekehrtes Verfahren tritt auf, wenn die Basisstati on
einen hereinkommenden Anruf über
die terrestrische Telefonleitung aufnimmt.
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US 55335540 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung einer physischen Größe, insbesondere
zur Messung von Reifendrücken und
Temperaturen. Die Werte, die Druck und Temperatur darstellen, werden
an einen zentralen Empfänger übermittelt.
US 5335540 offenbart, dass
ein Signal ansprechend auf eine jeweilige physische Größe, Eigenschaft
oder eine Bedingung entwickelt wird, beispielsweise ansprechend
auf einen Druck. Dieses Signal wird gesampelt bzw. getastet, um
einen augenblicklichen Signalwert zu erzeugen, und ein erster Code
wird dem augenblicklichen Signalwert zugeordnet. Darauf folgend
wird eine Sendung übertragen,
die den Code und einen Identifier bzw. Identifikationsanteil aufweist,
der für
die Schaltung einzigartig ist. Eine empfangene Sendung von jeder
der Vielzahl von Messungs- und Übertragungsschaltungen, die
das Signal ansprechend auf eine entsprechende physische Größe, Eigenschaft
oder einen Zustand entwickelt hatten, wird empfangen und der Identifier bzw.
Identifikationsanteil und der Code werden aus der empfangenen Sendung
herausgezogen. Darauf folgend wird bestimmt, welcher Identifier
empfangen worden ist, und eine Darstellung des empfangenen Codes
wird angezeigt, während
eine Identifikation des empfangenen Codes geliefert wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung
eines Druckes in einem Reifen eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 bzw.
Anspruch 15 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung
zur Messung des Aufblasdruckes von Reifen, die an einem Fahrzeug
montiert sind, vorzusehen, und eine Anzeige dieses Druckes für den Fahrer
vorzusehen.
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Ein
weiteres Ziel ist es, eine solche Vorrichtung mit der Fähigkeit
zu versehen, den Reifendruck abzufühlen, während sich das Fahrzeug bewegt.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine drahtlose
Reifendruckabfühlvorrichtung
vorzusehen.
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Diese
und andere Ziele werden durch ein Reifendrucküberwachungssystem erfüllt, welches
einen Sensor aufweist, der einen Druck innerhalb des Reifens detektiert.
Ein Sender, der mit dem Sensor drahtlos verbunden ist, sendet ein
Signal unter Verwendung des Digital-Enhanced-Cordless-Telecommunication-Protokolls (DECT-Protokoll).
Dieses Signal enthält
eine Anzeige des Reifendruckes. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Systems enthält das
Signal von dem Sender auch eine einzigartige Identifikationsnummer,
die mit den speziellen Reifen assoziiert ist. Dies ermöglicht,
dass der spezielle Reifen des Fahrzeugs in dem Fall identifiziert
wird, dass ein Service erforderlich ist.
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Ein
Empfänger
in einer Steuerschaltung des Überwachungssystems
empfängt
die Signale, die unter Verwendung des Digital-Enhanced-Cordless-Telecommunication-Protokolls
gesandt wurden. Aus diesen Signalen stellt der Empfänger die
Anzeige des Drucks wieder her. Das DECT-Protokoll verringert die
Möglichkeit,
dass die Drucküberwachungsvorrichtung
durch ähnliche Überwachungssysteme
in nahebei gelegenen Fahrzeugen gestört wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 bildet
ein Nachrichten-Frame des drahtlosen Digital-Enhanced-Cordless-Telecommunication-Telefonprotokolls
dar;
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2 ist
eine bildliche Darstellung eines Motorfahrzeugs, welches die vorliegende
Erfindung verkörpert;
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3 ist
ein Querschnitt durch einen Reifen, der an einem Rad des Fahrzeugs
montiert ist; und
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4 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zur Überwachung
des Druckes von Reifen an dem Fahrzeug.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Mit
anfänglicher
Bezugnahme auf 2 ist das vorliegende Reifendrucküberwachungssystem
in einem Motorfahrzeug vorgesehen, wie beispielsweise in einem Auflieger-
bzw. Tiefladerlastwagen 20 mit einer Zugmaschine bzw. einem
Traktor 21 und einem gelenkartig angebrachten Auflieger
bzw. Anhänger 22.
Eine Vielzahl von Rädern
mit aufgeblasenen Reifen 24 sind sowohl an der Zugmaschine
als auch an dem Auflieger bzw. Anhänger vorgesehen.
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3 bildet
einen Teilquerschnitt durch eines der Gummiräder 24 ab, die an
einem Metallrad 23 in herkömmlicher Weise montiert sind.
Das Rad 23 weist eine Drucküberwachungsvorrichtung 25 auf, die
einen herkömmlichen
Ventilschaft 26 aufweist, durch den der Reifen aufgeblasen
werden kann. Die Drucküberwachungsvorrichtung 25 weist
weiter einen Sensor auf, um den Reifendruck zu messen, und eine
Schaltung, um diese Messung an eine Lastwagensteuerschaltung 27 innerhalb
der Zugmaschine 21 zu übermitteln
(2), wie beschrieben wird.
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Mit
Bezug auf 4 weist die Lastwagensteuerschaltung 27 einen
Mikrocomputer 28 mit einem internen Mikroprozessor auf,
einen Speicher, in dem das Steuerprogramm und Daten gespeichert werden,
und Eingabe/Ausgabe-Schaltungen.
Eine Standard-Taktschaltung 29 liefert Timing- bzw. Zeitsteuerimpulse
(Taktimpulse) an den Mikrocomputer 28. Ein Servicetechniker
kann den Mikrocomputer in unterschiedliche Funktionszustände und
Konfigurationen bringen, und zwar durch Betätigung einer Vielzahl von manuellen
Eingabeschaltern 31. Alternativ kann die Konfiguration
der Steuerschaltung 27 durch Herunterladen von Daten über die
Funkfrequenzverbindung definiert werden.
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Die
Lastwagensteuerschaltung 27 führt zahlreiche Funktionen am
Motorfahrzeug 20 aus, wie beispielsweise die Überwachung
der Motorleistung und die Anzeige der Betriebsparameter für den Fahrer. Für diese
Funktionen ist der Mikrocomputer 28 über Eingangsleitungen 30 schnittstellenartig
mit den entsprechenden Abfühlvorrichtungen
an dem Motorfahrzeug verbunden. Die Werte des Betriebsparameters werden über einen
parallelen Kommunikationsbus 36 zu einem (nicht gezeigten)
Amaturenanzeigemodul gesandt. Der Kommunikationsbus 36 stellt
auch eine Schnittstelle der Lastwagensteuerschaltung 27 mit anderen
Computersystemen am Motorfahrzeug 20 her.
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Die
Lastwagensteuerschaltung 27 weist auch Schaltungen auf,
die extra zur Überwachung der
Drücke
der Reifen 24 vorgesehen sind. Ein serieller Ausgangsanschluss 32 und
ein serieller Eingangsanschluss 34 des Mikrocomputers 28 sind
mit einem ersten Hochfrequenz-Sender/Empfänger 35 verbunden,
der das Digital-Enhanced-Cordless-Telecommunication-Protokoll (DECT-Protokoll) verwendet.
Im allgemeinen Sinne enthält
der erste Hochfrequenz-Sender/Empfänger (HF-Sender/Empfänger) 35 einen
Sender, der ein Standard-Hochfrequenzträgersignal (carrier) mit den
seriellen digitalen Daten moduliert, die vom Ausgangsanschluss 32 empfangen
werden, und der dieses modulierte Hochfrequenzsignal über eine
Antenne 37 sendet. Der erste Sender/Empfänger 35 weist
auch einen Empfänger auf,
der Hochfrequenzsignale demoduliert, die durch die Antenne 37 empfangen
wurden, um serielle digitale Daten wiederzugewinnen, die von dem
Signal mitgeführt
werden. Die wiedergewonnenen Daten werden an den Mikrocomputereingangsanschluss 34 gesandt.
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Der
erste Sender/Empfänger 35 der
Lastwagensteuerschaltung 27 ist ausgelegt, um mit einem zweiten
Hochfrequenz-Sender/Empfänger 40 und
einer Antenne 42 zu kommunizieren, die beide innerhalb
der Drucküberwachungsvorrichtungen 25 in
jedem Reifen 24 gelegen sind. Wie beschrieben wird, sind
sowohl der Sender/Empfänger 40 als
auch der Sender/Empfänger 35 ausgelegt,
um das DECT-Protokoll zu verwenden, und sind ähnlich den Vorrichtungen, die
in schnurlosen Telefonen zu finden sind. Der zweite Sen der/Empfänger 40 hat
einen Empfänger, der
das empfangene Hochfrequenzsignal demoduliert, um die digitalen
Daten wiederzugewinnen, die von diesem Signal geführt werden,
und die wiedergewonnenen Daten werden in seriellem Format zu einem
Eingangsregister 44 gesandt. Das Eingangsregister 44 wandelt
den seriellen Datenstrom von dem zweiten Sender/Empfänger 40 in
ein paralleles Format um, welches von einer Steuervorrichtung 46 gelesen
wird. Die Steuervorrichtung 46 kann eine verkabelte Vorrichtung
sein, die sequentiell das Drucküberwachungsverfahren
ausführt,
das zu beschreiben ist, oder eine programmierbare Vorrichtung, die
ein Software-Programm ausführt,
um dieses Verfahren einzurichten. Die Drucküberwachungssteuervorrichtung 46 ist
mit einem elektrisch auslöschbaren
programmierbaren Lesespeicher (EEPROM = electrically erasable programmable
read only memory) 48 verbunden, der Identifikationsdaten
speichert, die zu der Lastwagensteuerschaltung 27 zu übertragen
sind, wenn die Drucküberwachungsvorrichtung 25 abgefragt
wird.
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Die
Drucküberwachungsvorrichtung 25 hat eine
Taktschaltung 52, die Zeitsteuersignale zu der Steuervorrichtung 46 liefert.
Die Drucküberwachungsvorrichtung 25 weist
auch eine Verschlüsselungsvorrichtung 50 auf,
die mit der Steuervorrichtung 46 verbunden ist, um eine
Drucküberwachungssicherheitszahl
zur Übertragung
zu der Lastwagensteuerschaltung 27 zu verschlüsseln. Die
Verschlüsselungsvorrichtung 50 verwendet
einen Kryptographie-Algorithmus
mit Sicherheitsschlüssel,
um Daten zum Senden zur Steuerschaltung zu verschlüsseln. Beispielsweise
legt der Algorithmus eine Abfolge einer Vielzahl von logischen Operationen
fest, die an einer bekannten Seed-Zahl und einer Challenge-Zahl ausgeführt werden,
die von der Steuerschaltung empfangen wurden, um eine daraus resultierende Zahl
zur Übertragung
durch die Drucküberwachungsvorrichtung
zu erzeugen. Verschiedene geeignete Kryptographie-Algorithmen werden
beschrieben von Mehrdad Foroozesh in einem Artikel mit dem Titel "Protecting Your Data
With Cryptography" (Schützen Sie
Ihre Daten mit Kryptographie), UNIX Review, November 1996, Vol.
14, Nr. 12, Seite 55(6), wobei diese Beschreibung hier durch Bezugnahme
mit aufgenommen sei. Solche Verschlüsselungstechniken und Algorithmen
wer den üblicherweise
verwendet, um Computerdaten zu verschlüsseln, die über gemeinsame bzw. öffentliche
Träger
(carrier) übertragen werden.
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Es
sei bemerkt, dass andere Verschlüsselungstechniken
verwendet werden können.
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Der
Reifendruck wird durch einen Drucksensor 54 gemessen, der
mit einem Eingang der Steuervorrichtung 46 gekoppelt ist.
Der Drucksensor 54 kann ähnlich den Sensoren sein, die
in früheren Reifendrucküberwachungsvorrichtungen
der Bauart mit passivem Transponder verwendet wurden. Der Drucksensor 54 kann
nur ein binäres
Ausgangssignal auf der Leitung 55 erzeugen, welches anzeigt,
ob der Reifen unter einem vordefinierten Druckschwellenpegel ist,
und somit aufgeblasen werden muss. Die Drucküberwachungsvorrichtung 25 übermittelt diese
Anzeige eines niedrigen Druckes an die Lastwagensteuerschaltung 27.
Alternativ kann der Drucksensor 54 ein analoges Signal
auf der Leitung 55 erzeugen, welches den tatsächlichen
Reifendruck anzeigt. Ein Analog/Digital-Wandler in der Steuervorrichtung 46 digitalisiert
dann das analoge Drucksignal. In diesem letzteren Fall wird der
tatsächliche
Reifendruck durch die Drucküberwachungsvorrichtung 25 auf
die Lastwagensteuerschaltung 27 übertragen.
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Die
digitalen ausgegebenen Daten werden von der Steuervorrichtung 46 in
paralleler Form zu einem Ausgangsregister 56 mit parallelem
Eingang und seriellem Ausgang gesandt. Die seriellen Daten von dem
Ausgangsregister 56 werden auf den Eingang eines Senders
innerhalb des zweiten Sender/Empfängers 40 aufgebracht,
der ein Hochfrequenzsignal mit diesen Daten moduliert. Das daraus resultierende
Hochfrequenzsignal wird über
die Antenne 42 zur Lastwagensteuerschaltung 27 gesandt. Die
Komponenten der Drucküberwachungsvorrichtung
werden vorzugsweise durch eine (nicht gezeigte) Batterie mit Leistung
versorgt.
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Periodisch
stellt die Lastwagensteuerschaltung 27 einen Kontakt mit
dem Druckmonitor 25 in jedem Reifen her, um die assoziierte
Druckanzeige auszu lesen. Jeder Drucküberwachungsvorrichtung 25 an
dem Motorfahrzeug 20 ist eine einzigartige Identifikationsnummer
zugeordnet, die in dem EEPROM 48 gespeichert ist, und der
Mikrocomputer 28 speichert auch eine Liste von Überwachungsvorrichtungsidentifikationsnummern
für die
Reifen, die an dem speziellen Motorfahrzeug montiert sind. Die Lastwagensteuerschaltung 27 sendet
sequentiell ein Abfragesignal an jede Drucküberwachungsvorrichtung 25.
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Die
Lastwagensteuerschaltung 27 sendet ein gegebenes Abfragesignal
sequentiell auf allen zehn DECT-Frequenzen. Dieser Prozess beginnt durch
Scannen bzw. Tasten auf jeder der zehn DECT-Frequenzen. Wenn die
Steuerschaltung 27 keinen Nachrichten-Frame auf einer gegebenen
Frequenz hört,
dann bildet sie einen neuen Nachrichten-Frame und wählt ein
willkürliches
Paar von Zeitfenstern (slots) zur Anwendung aus. Wenn eine spezielle
Frequenz schon DECT-Nachrichten führt, lauscht die Lastwagensteuerschaltung 27 während den
Nachrichten-Frames nach einem verfügbaren Paar von Frame-Fenstern,
und zwar nach einem, das nicht schon Nachrichtendaten enthält. Wenn
keines gefunden wird, wählt
die Lastwagensteuerschaltung 27 die nächste DECT-Frequenz. Wenn ein
verfügbares
Paar von Zeitfenstern, wie beispielsweise die dritten Zeitfenster 18 und 19 in
jeder Hälfte
des Nachrichten-Frames, der in 1 gezeigt
ist, gefunden werden, sendet die Lastwagensteuerschaltung 27 die
Nachricht in dem Zeitfenster 19, während der zweiten Hälfte 16 des
Nachrichten-Frames und wartet auf eine Antwort in dem Zeitfenster 18 während der
ersten Hälfte
der darauf folgenden Frames.
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Der
Mikrocomputer 28 der Steuerschaltung bestimmt, ob ein Antwortsignal
empfangen worden ist, und falls dies so ist, ob das Antwortsignal
die gleiche Drucküberwachungsvorrichtungsidentifikationsnummer
enthält,
wie in dem Anfragesignal übertragen
wurde. Wenn eines davon nicht der Fall ist, kehrt die Programmausführung zurück, um ein
Anfragesignal an eine andere Reifendrucküberwachungsvorrichtung für das Motorfahrzeug
zu senden.
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Während dies
auftritt, horcht die Drucküberwachungsvorrichtung 25 auf
einer einzigen DECT-Frequenz nach einem Anfragesignal, welches ihre
Identifikationsnummer enthält.
Alternativ könnte das
Anfragesignal durch die Steuerschaltung 27 auf einer einzigen
Frequenz der DECT-Frequenzen gesandt werden, und die Drucküberwachungsvorrichtung 25 könnte alle
DECT-Frequenzen
scannen, wobei sie nach dem Signal sucht. Jedoch verbraucht dieser
letztere Ansatz der Drucküberwachungsvorrichtung 25 mehr
Leistung, was ihre Batterie schneller leert.
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Wenn
eine gegebene Drucküberwachungsvorrichtung 25 ein
Anfragesignal empfängt,
welches ihre Identifikationsnummer enthält, spricht ihre Steuervorrichtung 46 an,
indem sie die Reifendruckanzeige aus dem Drucksensor 54 ausliest.
Eine Antwortnachricht wird von der Steuervorrichtung 46 formuliert,
die die einzigartige Identifikationsnummer der Drucküberwachungsvorrichtung
und die Reifendruckanzeige enthält.
Die Antwortnachricht wird auf der gleichen Frequenz gesandt, wie
das Anfragesignal und während
eines Zeitfensters (beispielsweise 18) in der ersten Hälfte des
Nachrichten-Frames, welches dem Zeitfenster (beispielsweise 19)
der zweiten Frame-Hälfte
entspricht, die das Anfragesignal enthielt. Insbesondere werden
die Antwortdaten über
das Ausgangsregister 56 an den zweiten Sender/Empfänger 40 gesandt,
von dem sie an die Steuerschaltung 27 in dem benachbarten
Motorfahrzeug übertragen
werden. Wie zuvor erwähnt,
kann irgendeiner von verschiedenen wohlbekannten Datenverschlüsselungsalgorithmen
eingesetzt werden, um Daten zwischen der Steuerschaltung 27 und
der Drucküberwachungsvorrichtung 25 auszutauschen, und
zwar wegen besserer Beständigkeit
gegen Interferenzen.
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Auf
den Empfang der Antwortnachricht leitet die Steuerschaltung 27 das
Signal an den Mikroprozessor 28, der überprüft, ob die Nachricht von der ordnungsgemäßen Drucküberwachungsvorrichtung 25 ist,
die abgefragt werden sollte. Wenn dies so ist, wird die Reifendruckanzeige
extrahiert und untersucht, um zu bestimmen, ob der Druck innerhalb
eines akzeptablen Betriebsbereiches ist. Wenn der Druck außerhalb
dieses Betriebsbereiches ist, sendet der Mikrocomputer 28 eine
Warnungsnachricht über
den Kommunikationsbus 36 an das Anzeigemodul an dem Armaturenbrett,
um den Fahrer zu alarmieren. Diese Warnungsnachricht identifiziert
den speziellen Reifen, der betroffen ist.
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Durch
Einsatz des bidirektionalen DECT-Kommunikationsprotokolls zum Austausch der
Reifendruckdaten minimiert das vorliegende System irgendeine Möglichkeit
einer Gegenwirkung unter den Überwachungsvorrichtungen
an dem gleichen Fahrzeug und mit ähnlichen Überwachungsvorrichtungen an
benachbarten Fahrzeugen. Auch wenn irgendein anderes Fahrzeug, welches
neben dem Lastwagen 20 anhält, seine Reifendrucküberwachungsvorrichtungen
zum gleichen Zeitpunkt abfragt, wie es der Lastwagen tut, wird das
andere Fahrzeug einen anderen Satz von DECT-Nachrichten-Frame-Fenstern
verwenden und somit werden die zwei Fahrzeugssysteme fähig sein,
zu unterscheiden, welche Nachrichten von ihren Reifendrucküberwachungsvorrichtungen
sind. Zusätzlich
verringert die Übertragung
der einzigartigen Identifikationsnummern in der Nachricht zu den
Drucküberwachungsvorrichtungen
und von diesen weg weiter die Möglichkeit
einer Gegenwirkung mit benachbarten Vorrichtungen und dies ermöglicht,
dass die Steuerschaltung Nachrichten bezüglich ihrer Überwachungsvorrichtungen
identifiziert.
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Alternativ
kann eine andere Technik eingesetzt werden, um unter den Drucküberwachungsvorrichtungen
an den Reifen an dem Motorfahrzeug zu unterscheiden. Wie zuvor erwähnt, verwendet
das Standard-DECT-Protokoll ein Nachrichten-Frame 10 in 1,
der zwölf
Paare von Zeitfenstern (slots) zum Senden von Daten in jeder Richtung
zwischen den Drucküberwachungsvorrichtungen
bzw. Druckmonitoren 25 und der Lastwagensteuerschaltung 27 hat. Somit
kann jeder von bis zu zwölf
Drucküberwachungsvorrichtungen 25 ein
einzigartiges Paar von Frame-Zeitfenstern zugeordnet werden, in
denen mit der Lastwagensteuerschaltung zu kommunizieren ist.
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In
dieser Situation sendet die Lastwagensteuerschaltung 27 sequenziell
das Anfragesignal in jedem der zwölf Zeitfenster in der zweiten
Hälfte 16 von
aufeinander folgenden DECT-Nachrichten-Frames. Nach dem Senden eines
An fragesignals in einem Zeitfenster horcht die Lastwagensteuerschaltung 27 auf
eine Antwort in dem entsprechenden Zeitfenster der ersten Hälfte 14 der
nächsten
paar Nachrichten-Frames.
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Wenn
eine Drucküberwachungsvorrichtung 25 ein
Anfragesignal in dem Nachrichten-Frame-Zeitfenster hört, dem
sie zugeordnet ist, erhält
die Steuervorrichtung 46 die Druckanzeige von dem Drucksensor 54.
Die Druckanzeige und die Identifikationsnummer für die Drucküberwachungsvorrichtung 25 werden
dann als eine Antwortnachricht in dem entsprechenden Frame in der
ersten Hälfte 14 des Nachrichten-Frames
gesandt. Die Steuerschaltung 27 spricht auf den Empfang
der Antwortnachricht in der gleichen Weise an, wie zuvor beschrieben.
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Das
vorliegende System kann auch den Diebstahl von Reifen abwenden.
In diesem Fall fragt die Lastwagensteuerschaltung 27 periodisch
die Drucküberwachungsvorrichtung 25 ab,
auch wenn der Lastwagen nicht arbeitet. Wenn die Lastwagensteuerschaltung 27 keine
Nachricht von einem gegebenen Druckmonitor 25 empfangen
kann, oder wenn die Signalstärke
der Nachricht unter ein vorbestimmtes Niveau abfällt, aktiviert der Mikrocomputer 28 in der
Lastwagensteuerschaltung 27 einen Alarm über die
Leiter 30. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 28 einen
herkömmlichen
Anti-Diebstahlsalarm des Lastwagens aktivieren oder direkt die Hupe
des Lastwagens ertönen
lassen und die Scheinwerfer blinken lassen.