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WO2021170422A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des zustands eines fahrzeugreifens - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des zustands eines fahrzeugreifens Download PDF

Info

Publication number
WO2021170422A1
WO2021170422A1 PCT/EP2021/053432 EP2021053432W WO2021170422A1 WO 2021170422 A1 WO2021170422 A1 WO 2021170422A1 EP 2021053432 W EP2021053432 W EP 2021053432W WO 2021170422 A1 WO2021170422 A1 WO 2021170422A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tire
rate
change
pressure
time
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/053432
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrea Ficht
Armand Csordas
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to US17/801,885 priority Critical patent/US20230081221A1/en
Publication of WO2021170422A1 publication Critical patent/WO2021170422A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0474—Measurement control, e.g. setting measurement rate or calibrating of sensors; Further processing of measured values, e.g. filtering, compensating or slope monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0474—Measurement control, e.g. setting measurement rate or calibrating of sensors; Further processing of measured values, e.g. filtering, compensating or slope monitoring
    • B60C23/0476—Temperature compensation of measured pressure values

Definitions

  • the invention relates to a method and a corresponding device for determining the condition of a tire, in particular for detecting a creeping, slow and / or increased pressure loss in a tire,
  • a vehicle can comprise pressure sensors which are set up to record pressure measurement values in relation to the pressure in the different tires of the vehicle. On the basis of the measured pressure values, it can be recognized, for example, that a tire of the vehicle does not have sufficient pressure and should therefore be inflated.
  • the driver of the vehicle can be informed about the pressure in the individual tires of the vehicle. Furthermore, the driver can be requested to inflate a tire if it is recognized that the tire does not have a sufficiently high tire pressure and / or that the tire pressure of the tire is below a specific pressure threshold value.
  • the tire pressure that is too low can be caused by a defect and / or by impairment of the tire.
  • the vehicle may have increased energy consumption, in particular fuel consumption. Furthermore, the driving behavior of the vehicle can be impaired by a tire with too low a tire pressure. Furthermore, if the inflation pressure is too low, the service life of the tire can be shortened in the long term.
  • the present document deals with the technical task of detecting an impaired tire at an early stage, in particular before the tire pressure in the impaired tire falls below a certain pressure threshold value (at which a message is typically output to the Driver of the vehicle is caused to cause the driver to inflate the tire).
  • a device for determining the condition of a first tire of a (motor) vehicle is described.
  • the device can be part of the vehicle.
  • the device can be set up to determine a rate of change (eg a temporal gradient) of the tire pressure of the first tire at a current point in time on the basis of measured pressure values in relation to the tire pressure of the first tire at the current point in time and at a previous point in time .
  • a rate of change eg a temporal gradient
  • the device is set up to compare the determined rate of change with a reference rate.
  • the reference rate can indicate a rate of change in the tire pressure that is expected for a fault-free tire.
  • the reference rate can be determined on the basis of the rates of change in the tire pressure of one or more other tires of the vehicle and / or on the basis of previous rates of change in the tire pressure of the first tire (for example as a mean value).
  • the device is also set up to determine the condition of the first tire on the basis of the comparison.
  • the device can be set up to check whether or not the determined rate of change in the tire pressure of the first tire is significantly higher than the reference rate, for example by more than a certain factor and / or percentage. It can then be determined that the first tire is impaired if it is determined that the determined rate of change in the tire pressure of the first tire is significantly higher than the reference rate. Alternatively, it can be determined that the first tire is not impaired if it is determined that the determined rate of change in the tire pressure of the first tire is not significantly higher than the reference rate.
  • the device thus enables reliable and efficient and early detection of whether or not a tire of a vehicle is impaired.
  • it can already be recognized on the basis of the rate of change whether a tire is impaired (even before the absolute tire pressure has fallen below a certain pressure threshold value).
  • a message can then be output to a user of the vehicle when it is recognized that the tire is impaired.
  • the vehicle drives with a tire which has a tire pressure that is too low (below the pressure threshold value).
  • the device can be set up to determine a rate of change in the tire pressure of the second tire on the basis of measured pressure values with respect to the tire pressure of a second tire of the vehicle at at least two different times, in particular at the current time and at the previous time.
  • the rate of change of several other tires, in particular of all other tires, of the vehicle can be determined.
  • the reference rate can then be determined on the basis of the rate of change in the tire pressure of the second tire and / or on the basis of the rate of change in the tire pressure of the other tires of the vehicle (for example as a mean value).
  • the condition of the first tire can thus be determined in a particularly reliable and efficient manner.
  • the device can be set up to determine a characteristic diffusion rate for the first tire, in particular for the tire type of the first tire.
  • the rate of change of the tire pressure of the first tire can be determined at a plurality of previous points in time.
  • a history of the rates of change in the tire pressure of the first tire can be determined and stored.
  • the characteristic diffusion rate for the first tire can then be determined on the basis of the rates of change at the plurality of previous points in time.
  • the reference rate for the comparison can be determined on the basis of the characteristic diffusion rate for the first tire.
  • the condition of the first tire can thus be determined in a particularly reliable and efficient manner.
  • the device can be set up to compare the determined rate of change for the current point in time with a first reference rate which depends on the rate of change of the tire pressure of the second tire. Furthermore, the device can be set up, the determined rate of change for the to compare the current time with a second reference rate, which depends on the characteristic diffusion rate for the first tire. Two different comparisons can thus be carried out. The condition of the first tire can then be determined in a particularly precise manner on the basis of the comparison with the first reference rate and on the basis of the comparison with the second reference rate. In particular, the use of several comparisons enables a mutual plausibility check.
  • the device can be set up to determine a rate of change in the tire pressure of the first tire at a plurality of successive points in time and to compare the rate of change determined with the reference rate in each case.
  • the condition of the first tire can then be determined in a particularly precise manner on the basis of the plurality of comparisons for the plurality of successive points in time. If necessary, it can then (e.g. only then) be determined that the first tire is impaired if the determined rate of change is (significantly) above the reference rate at a certain minimum number of successive points in time.
  • the device can be set up to determine a rate of change in the tire pressure of the first tire at a plurality of successive points in time and to compare the rate of change determined with the reference rate in each case.
  • a remaining service life of the first tire can then be predicted on the basis of the plurality of comparisons for the plurality of successive points in time.
  • the point in time can be predicted at which the rate of change in the tire pressure of the first tire will be significantly above the reference rate.
  • the predicted or predicted remaining service life can then be output as an indication to a user of the vehicle (so that the user can initiate a repair and / or replacement of the first tire at an early stage). In this way, the comfort for a user can be further increased.
  • the device can be set up to determine temperature measured values in relation to the temperature of the first tire at the current point in time and at the previous point in time.
  • the rate of change in the tire pressure of the first tire can then also be determined on the basis of the measured temperature values, in particular such that the rate of change relates to a defined reference temperature.
  • the accuracy of the determination of the condition of the first tire can be increased.
  • a (road) motor vehicle in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle
  • a (road) motor vehicle in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle
  • a method for determining a state of a first tire of a vehicle comprises, for a current point in time, determining, on the basis of pressure measurement values in relation to the tire pressure of the first tire at the current point in time and at a previous point in time, a rate of change in the tire pressure of the first tire. Furthermore, the method comprises comparing the determined rate of change with a reference rate. The method further comprises determining the condition of the first tire on the basis of the comparison.
  • SW software
  • the software program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a control unit of a vehicle) and thereby to execute the method described in this document.
  • a processor e.g. on a control unit of a vehicle
  • a storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to execute the method described in this document.
  • the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document.
  • any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in diverse ways.
  • the features of the claims can be combined with one another in diverse ways.
  • FIG. 1 exemplary components of a vehicle
  • FIG. 2 shows exemplary time profiles of the rates of change in tire pressure
  • FIG. 3 shows a flow chart of an exemplary method for determining the condition of a vehicle tire.
  • FIG. 1 shows an exemplary vehicle 100 with a plurality of tires 107.
  • the tires 107 each have a pressure sensor 105 which is set up to record sensor data (in particular measured pressure values) relating to the tire pressure of the respective tire 107.
  • the measured pressure values of the individual pressure sensors 105 can be evaluated by an evaluation device 101 of the vehicle 100, in particular in order to identify whether the tire pressure in the individual tires 107 is above a specific pressure threshold value.
  • the vehicle 100 can further comprise at least one temperature sensor 104 which is set up to receive sensor data (in particular temperature measurement values) with regard to the temperature of the gas (in particular the air) within the one or more to capture multiple tires 107.
  • the vehicle 100 can include an outside temperature sensor 102, which is configured to acquire sensor data relating to the outside temperature of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 can further comprise an external pressure sensor 103 which is configured to acquire sensor data relating to the atmospheric pressure.
  • the vehicle 100 can include a communication unit 106 which is set up to exchange data with a vehicle-external unit 110 (for example with a backend server) via a (wireless) communication interface 11.
  • the evaluation device 101 can be set up to determine a rate of change in the tire pressure of the tire 107 on the basis of successive pressure measurement values of the pressure sensor 105 of a tire 107.
  • the rate of change can be calculated as the difference between the pressure measurement values in relation to the time interval between the measurement times for the two pressure measurement values.
  • the time interval can be, for example, 10 minutes or less, or 5 minutes or less.
  • rates of change of the tire pressure in the different tires 107 can be determined for all tires 107 of the vehicle 100 (e.g. for two tires or for four tires) at a specific point in time.
  • the rates of change in the different tires 107 can be compared with one another, in particular in order to detect a tire 107 which has a rate of change that is excessive compared to the rate of change of the one or more other tires 107 (which is, for example, more than 20% above the Rates of change of the one or more other tires 107 are).
  • the rates of change of the individual tires 107 can be determined at a sequence of successive points in time and compared with one another. If a tire 107 repeatedly exhibits a comparatively high rate of change, then this tire 107 can be regarded as impaired. In particular, it can be seen that this tire 107 has an increased Has tire diffusion, and therefore may be defective.
  • the user of the vehicle 100 can be informed of the identified tire 107 via a user interface of the vehicle 100, in particular to induce the user to have the tire 107 serviced early or to replace it (even before the tire pressure in the tire 107 falls below the pressure threshold value falls).
  • the rates of change can be determined for a certain reference temperature (e.g. 25 ° C).
  • the tire pressure at the reference temperature can be determined on the basis of the pressure measurement value for a tire 107 and on the basis of a temperature measurement value of the temperature of the tire 107 an ideal gas) can be converted into a calculated tire pressure at the reference temperature.
  • the rates of change can then be determined on the basis of the calculated tire pressures for the reference temperature. In this way, temperature differences between the tires 107 can be compensated for in a precise manner.
  • FIG. 2 shows exemplary temporal sequences 211, 212, 213 of the (amounts of) rates of change 200 of the tire pressure in different tires 107.
  • the rates of change 200 in the sequences 211, 212 are approximately the same.
  • the rate of change 200 in the sequence 213 increases over time, and from the point in time 221 deviates so strongly from the rates of change 200 of the sequences 211, 212 that it can be concluded that the tire 107 with the sequence 213 has rates of change
  • the evaluation device 100 can be set up, a reference rate of change 201 or a characteristic tire diffusion
  • the tire type of the tires 107 of the vehicle 100 can be determined. It can then be the reference rate of change 201 determined for this tire type, in particular queried by the vehicle-external unit 110.
  • the measured rate of change 200 for a tire 107 can be compared to the reference rate of change 201 of the tire type of tire 107. If it is recognized that the measured rate of change 200 deviates to a certain extent from the reference rate of change 201 (e.g. by more than a certain percentage, represented by straight line 202), it can be concluded that tire 107 is impaired.
  • a mutual plausibility check is made possible by comparing the measured rates of change 200 for the tires 107 of a vehicle 100 with one another (method 1) and by comparing the measured rate of change 200 for a tire 107 with the reference rate of change 201 (method 2). In particular, it can be checked whether or not a tire 107 is detected as impaired using both method 1 and method 2. If necessary, a message can only be output to the user of vehicle 100 in the first case. In this way, the quality of the detection of an impaired tire 107 can be increased.
  • a method and a device for detecting a gradual, relatively slow loss of pressure in a tire 107 of a vehicle 100 are thus described.
  • the pressure loss can be attributed to a valve defect and / or to damage caused by being driven in, for example.
  • the method can combine two different methods (method 1 and method 2) for detecting an increased pressure loss, whereby the implementation of the respective method can be situation-dependent.
  • the (simultaneous) implementation of both methods enables a mutual plausibility check.
  • no pressure threshold values are used to detect an abnormally high pressure loss.
  • the vehicle 100 can be equipped with tire pressure monitoring sensors 105.
  • the vehicle 100 can be connected to a cloud or to a unit 110 external to the vehicle, for example via mobile radio.
  • measured variables for the tire pressure of the different tires 107, the tire temperatures of the different tires 107, the outside temperature and / or the atmospheric pressure can be taken into account Monitoring of the tire pressure of the respective
  • Tire 107 Furthermore, the measured tire pressures in the vehicle 100 can be updated regularly (e.g. every 5 minutes or more often). Furthermore, the outside temperature and / or the atmospheric pressure can be updated regularly. In addition, it can be determined which type of tire 107 is mounted on the vehicle 100 (this can be determined, for example, using a QR code, using RFID, etc.).
  • the temperature-compensated tire pressure rate 200 can be calculated in relation to an initial state Pinit at the time finite for all (four) tires 107 on the vehicle.
  • the tire pressure rate 200 i.e., rate of change
  • the tire pressure rate 200 can then be determined as
  • Tire pressure rate (P init -Pi) / (t init -t i ) where P; is the (temperature-compensated) pressure reading at time t i .
  • the pressure rates 200 of the tires 107 installed on the vehicle 100 can be compared with one another in a defined time window (e.g. a time window of 5 minutes).
  • the tire 107 can be the largest (in terms of amount)
  • Print rate 200 can be identified. This pressure rate is 200 around a certain A (parameterizable) factor greater than the mean value of the (possibly three) other tires 107, it can then be confirmed that the identified tire 107 has an increased pressure loss. If this confirmation takes place a certain number of pressure measurements one after the other, it can be concluded (and, if necessary, a corresponding message is output) that there is an abnormally high pressure loss on the tire 107 with the highest pressure rate 200.
  • A parameterizable
  • a history of the pressure rates can be created (e.g. in a unit 110 external to the vehicle)
  • the above-mentioned pressure rates 200 can be calculated in the backend in a cloud (i.e. in a unit 110 external to the vehicle) and / or directly on the evaluation device 101 of the vehicle 100. Furthermore, a division is conceivable after one part is calculated on the evaluation device 101 of the vehicle 100 and the other part is calculated in the vehicle-external unit 110.
  • Each individual tire 107 of a vehicle 100 can be uniquely identifiable in the vehicle-external unit 110 and a history with measured pressure values and / or pressure rates 200 can be created for each individual tire 107.
  • the detection of an abnormal pressure loss can be checked for plausibility and determined with greater certainty.
  • an abnormal pressure loss can be detected using method 1 will.
  • a pressure rate 200 determined for a tire 107 is a natural diffusion 201 or a (relatively slow) pressure loss. If more than one tire 107 of a vehicle 100 has an abnormal pressure loss, this can be recognized by comparing the respective tire pressure rate 200 with the rate 201 of natural diffusion. On this basis and the model logic from method 1, an event can be output which provides information about the one or more damaged tires 107.
  • a future prognosis of the remaining service life of a tire 107 can be derived (e.g. in the vehicle-external unit 110) taking into account the previous driving profile .
  • This prognosis can include an extrapolation of a sequence 211, 212, 213 of pressure rates 200 into the future, depending on the time, based on the historical course 211, 212, 213 of the pressure rates 200 of the tire 107 (assuming a constant driving profile) .
  • the prognosis with regard to the remaining duration can be transmitted as an indication to the user of the vehicle 100 and / or to a breakdown server as the basis for a recommendation to continue the journey.
  • 3 shows a flow chart of a (possibly computer-implemented) method 300 for determining a state of a first tire 107 of a vehicle 100 different wheels).
  • the method 300 comprises, for a current point in time, determining 301, on the basis of pressure measured values in relation to the tire pressure of the first tire 107 at the current point in time and at a previous point in time, a rate of change 200 of the tire pressure of the first tire 107.
  • a rate of change 200 of the tire pressure of the first tire 107 can be determined as the rate of change 200 how strongly and / or with what gradient the tire pressure of the first tire 107 has changed between the previous point in time and the current point in time.
  • the rate of change 200 can be related to a specific reference temperature.
  • the pressure measurement values taking into account temperature measurement values relating to the temperature of the first tire 107 at the current point in time and at the previous point in time (by using a thermal equation of state of the gas (in particular air) in the first tire 107) can be based on a common reference temperature can be converted.
  • the method 300 comprises comparing 302 the determined rate of change 200 with a reference rate.
  • the reference rate can be determined on the basis of the calculated rate of change 200 of one or more other tires 107 of the vehicle 100 and / or on the basis of a characteristic diffusion rate 201 of the first tire 107.
  • the method 300 further comprises determining 303 the condition of the first tire 107 on the basis of the comparison. In particular, it can be determined on the basis of the comparison whether or not the tire 107 is (possibly) impaired. If necessary, a message can be output to a user of the vehicle 100, when it is recognized on the basis of the comparison that the tire 107 is impaired.
  • the measures described in this document make it possible, even without a pressure threshold value, to recognize an abnormally high pressure loss and, if necessary, to issue an indication of this.
  • a characteristic tire diffusion 201 can be determined and taken into account without this being known in advance.
  • the use of different methods enables a mutual plausibility check and thus increased security in the detection of an abnormal pressure loss.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (101) zur Ermittlung eines Zustands eines ersten Reifens (1.07) eines Fahrzeugs (100) beschrieben. Die Vorrichtung (101) ist eingerichtet, an einem aktuellen Zeitpunkt, auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck des ersten Reifens (107) an dem. aktuellen Zeitpunkt und an einem vorhergehenden Zeitpunkt, eine Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (1.07) zu ermitteln. Des Weiteren ist die Vorrichtung (101) eingerichtet, die ermittelte Veränderungsrate (200) mit einer Referenzrate zu vergleichen, und den Zustand des ersten Reifens (1.07) auf Basis des Vergleichs zu ermitteln.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Zustands eines Fahrzeugreifens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Ermittlung des Zustands eines Reifens, insbesondere zur Erkennung eines schleichenden, langsamen und/oder erhöhten Druckverlusts eines Reifens,
Ein Fahrzeug kann Drucksensoren umfassen, die eingerichtet sind, Druck- Messwerte in Bezug auf den Druck in den unterschiedlichen Reifen des Fahrzeugs zu erfassen. Auf Basis der Druck- Messwerte kann z,B, erkannt werden, dass ein Reifen des Fahrzeugs keinen ausreichenden Druck aufweist, und daher aufgepumpt werden sollte. Der Fahrer des Fahrzeugs kann über den Druck in den einzelnen Reifen des Fahrzeugs informiert werden. Des Weiteren kann der Fahrer aufgefordert werden, einen Reifen aufzupumpen, wenn erkannt wird, dass der Reifen keinen ausreichend hohen Reifendruck aufweist und/oder dass der Reifendruck des Reifens unterhalb eines bestimmten Druck-Schwellenwert liegt. Der zu niedrige Reifendruck kann dabei durch einen Defekt und/oder durch eine Beeinträchtigung des Reifens bewirkt werden.
Ein zu niedriger Reifendruck kann dazu führen, dass das Fahrzeug einen erhöhten Energieverbrauch, insbesondere Kraftstoffverbrauch, aufweist. Des Weiteren kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch einen Reifen mit einem zu niedrigen Reifendruck beeinträchtigt werden. Ferner kann ein zu niedriger Fülldruck langfristig zu einer Verkürzung der Reifenlebensdauer führen.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, bereits frühzeitig einen beeinträchtigten Reifen zu erkennen, insbesondere bevor der Reifendruck in dem beeinträchtigten Reifen unter einen bestimmten Druck- Schwellenwert fällt (bei dem typischerweise die Ausgabe eines Hinweises an den Fahrer des Fahrzeugs bewirkt wird, um den Fahrer zu veranlassen, den Reifen aufzupumpen).
Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird daraufhingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Ermittlung des Zustands eines ersten Reifens eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Das Fahrzeug kann N (z.B. N=2, oder N=4) Reifen aufweisen. Die Vorrichtung kann Teil des Fahrzeugs sein.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, an einem aktuellen Zeitpunkt, auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck des ersten Reifens an dem aktuellen Zeitpunkt und an einem vorhergehenden Zeitpunkt, eine Veränderungsrate (z.B. einen zeitlichen Gradienten) des Reifendrucks des ersten Reifens zu ermitteln. Insbesondere kann auf Basis der beiden Druck-Messwerte (die durch einen Drucksensor des ersten Reifens erfasst werden können), ermittelt werden, wie stark und/oder wie schnell der Reifendruck zwischen den beiden Zeitpunkten abgefallen ist. Die beiden Zeitpunkte können um ein bestimmtes Zeitintervall (z.B. zwischen 1 und 10 Minuten) voneinander beabstandet sein. Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, die ermittelte Veränderungsrate mit einer Referenzrate zu vergleichen. Die Referenzrate kann dabei eine Veränderungsrate des Reifendrucks an zeigen, die für einen fehlerfreien Reifen erwartet wird. Die Referenzrate kann auf Basis der Veränderungsraten des Reifendrucks von ein oder mehreren anderen Reifen des Fahrzeugs und/oder auf Basis von vorhergehenden Veränderungsraten des Reifendrucks des ersten Reifens ermittelt werden (z.B. als Mittelwert).
Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, den Zustand des ersten Reifens auf Basis des Vergleichs zu ermitteln. Insbesondere kann die Vorrichtung eingerichtet sein, zu überprüfen, ob die ermittelte Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens signifikant, z.B. um mehr als einen bestimmten Faktor und/oder Prozentsatz, höher als die Referenzrate ist oder nicht. Es kann dann ermittelt werden, dass der erste Reifen beeinträchtigt ist, wenn bestimmt wird, dass die ermittelte Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens signifikant höher als die Referenzrate ist. Alternativ kann ermittelt werden, dass der erste Reifen nicht beeinträchtigt ist, wenn bestimmt wird, dass die ermittelte Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens nicht signifikant höher als die Referenzrate ist.
Die Vorrichtung ermöglicht somit eine zuverlässige und effiziente und eine frühzeitige Erkennung, ob ein Reifen eines Fahrzeugs beeinträchtigt ist oder nicht. Insbesondere kann bereits auf Basis der Veränderungsrate erkannt werden, ob ein Reifen beeinträchtigt ist (noch bevor der absolute Reifendruck unter einen bestimmten Druck-Schwellenwert gefallen ist). Es kann dann ein Hinweis an einen Nutzer des Fahrzeugs ausgegeben werden, wenn erkannt wird, dass der Reifen beeinträchtigt ist. So kann zuverlässig vermieden werden, dass das Fahrzeug mit einem Reifen fährt, der einen zu niedrigen Reifendruck {unterhalb des Druck-Schwellenwertes) aufweist. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck eines zweiten Reifens des Fahrzeugs an zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten, insbesondere an dem aktuellen Zeitpunkt und an dem vorhergehenden Zeitpunkt, eine Veränderungsrate des Reifendrucks des zweiten Reifens zu ermitteln. In entsprechender Weise kann die Veränderungsrate von mehreren anderen Reifert, insbesondere von allen anderen Reifen, des Fahrzeugs ermittelt werden. Die Referenzrate kann dann auf Basis der Veränderungsrate des Reifendrucks des zweiten Reifens und/oder auf Basis der Veränderungsrate des Reifendrucks der anderen Reifen des Fahrzeugs ermittelt werden (z.B. als Mittelwert). So kann in besonders zuverlässiger und effizienter Weise der Zustand des ersten Reifens ermittelt werden.
Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, eine charakteristische Diffusionsrate für den ersten Reifen, insbesondere für den Reifentyp des ersten Reifens, zu ermitteln. Beispielsweise kann an einer Vielzahl von vorhergehenden Zeitpunkten jeweils die Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens ermittelt werden. Mit anderen Worten es kann eine Historie der Veränderungsraten des Reifendrucks des ersten Reifens ermittelt und gespeichert werden. Die charakteristische Diffusionsrate für den ersten Reifen kann dann auf Basis der Veränderungsraten an der Vielzahl von vorhergehenden Zeitpunkten ermittelt werden.
Die Referenzrate für den Vergleich kann auf Basis der charakteristischen Diffusionsrate für den ersten Reifen ermittelt werden. So kann in besonders zuverlässiger und effizienter Weise der Zustand des ersten Reifens ermittelt werden.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die ermittelte Veränderangsrate für den aktuellen Zeitpunkt mit einer ersten Referenzrate zu vergleichen, die von der Veränderangsrate des Reifendrucks des zweiten Reifens abhängt. Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, die ermitelte Veränderangsrate für den aktuellen Zeitpunkt mit einer zweiten Referenzrate zu vergleichen, die von der charakteristischen Diffusionsrate für den ersten Reifen abhängt. Es können somit zwei unterschiedliche Vergleiche durchgefuhrt werden. Der Zustand des ersten Reifens kann dann in besonders präziser Weise auf Basis des Vergleichs mit der ersten Referenzrate und auf Basis des Vergleichs mit der zweiten Referenzrate ermittelt werden. Insbesondere ermöglicht dabei die Verwendung von mehreren Vergleichen eine gegenseitige Plausibilisierung.
Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, an einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils eine Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens zu ermitteln und die ermittelte Veränderungsrate jeweils mit der Referenzrate zu vergleichen. Der Zustand des ersten Reifens kann dann in besonders präziser Weise auf Basis der Mehrzahl von Vergleichen für die Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ermittelt werden. Ggf. kann dann (z.B. nur dann) ermittelt werden, dass der erste Reifen beeinträchtigt ist, wenn die ermittelte Veränderungsrate an einer bestimmten Mindestanzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten (signifikant) Uber der Referenzrate liegt.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Vorrichtung eingerichtet sein, an einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils eine Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens zu ermitteln und die ermitelte Veränderungsrate jeweils mit der Referenzrate zu vergleichen. Auf Basis der Mehrzahl von Vergleichen für die Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten kann dann eine Restlaufdauer des ersten Reifens prognostiziert werden. Z.B. kann der Zeitpunkt prädiziert werden, an dem die Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens signifikant über der Referenzrate liegen wird. Die pridizierte bzw. prognostizierte Restlaufdauer kann dann als Hinweis an einen Nutzer des Fahrzeugs ausgegeben werden (so dass der Nutzer frühzeitig eine Reparatur und/oder einen Tausch des ersten Reifens veranlassen kann). So kann der Komfort für einen Nutzer weiter erhöht werden. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Temperatur-Messwerte in Bezug auf die Temperatur des ersten Reifens an dem aktuellen Zeitpunkt und an dem vorhergehenden Zeitpunkt zu ermiteln. Die Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens kann dann auch auf Basis der Temperatur- Messwerte ermittelt werden, insbesondere derart, dass sich die Veränderungsrate auf eine definierte Referenztemperatur bezieht. Durch die Berücksichtigung der Temperatur- Messwerte kann die Genauigkeit der Ermittlung des Zustands des ersten Reifens erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-)Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung eines Zustands eines ersten Reifens eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst für einen aktuellen Zeitpunkt, das Ermitteln, auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck des ersten Reifens an dem aktuellen Zeitpunkt und an einem vorhergehenden Zeitpunkt, einer Veränderungsrate des Reifendrucks des ersten Reifens, Des Weiteren umfasst das Verfahren das Vergleichen der ermittelten Veränderungsrate mit einer Referenzrate, Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln des Zustands des ersten Reifens auf Basis des Vergleichs.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben.
Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
Figur 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
Figur 2 beispielhafte zeitliche Verläufe der Veränderungsraten des Reifendrucks; und
Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Ermittlung des Zustands eines Fahrzeugreifens.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der zuverlässigen und frühzeitigen Erkennung eines beeinträchtigen Reifens (noch bevor der Reifen einen zu niedrigen Reifendruck aufweist). In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit mehreren Reifen 107. Die Reifen 107 weisen jeweils einen Drucksensor 105 auf, der eingerichtet ist, Sensordaten (insbesondere Druck-Messwerte) io Bezug auf den Reifendruck des jeweiligen Reifens 107 zu erfassen. Die Druck-Messwerte der einzelnen Drucksensoren 105 können von einer Auswerte-Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 ausgewertet werden, insbesondere um zu erkennen, ob der Reifendruck in den einzelnen Reifen 107 über einem bestimmten Druck-Schwellenwert liegt.
Das Fahrzeug 100 kann ferner zumindest einen Temperatursensor 104 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten (insbesondere Temperatur-Messwerte) in Bezug auf die Temperatur des Gases (insbesondere der Luft) innerhalb der ein oder mehreren Reifen 107 zu erfassen. Außerdem kann das Fahrzeug 100 einen Außentemperatursensor 102 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf die Außentemperatur des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Das Fahrzeug 100 kann ferner einen Außendrucksensor 103 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf den atmosphärischen Druck zu erfassen. Außerdem kann das Fahrzeug 100 eine Kommunikationseinheit 106 umfassen, die eingerichtet ist, mit einer Fahrzeug-externen Einheit 110 (z.B. mit einem Backend-Server) Daten über eine (drahtlose) Kommunikationsschnittstelle !11 auszutauschen.
Die Auswerte- Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, auf Basis von zeitlich aufeinanderfolgenden Druck-Messwerten des Druckseesore 105 eines Reifens 107 eine Veränderungsrate des Reifendrucks des Reifens 107 zu ermitteln. Die Veränderungsrate kann dabei als Differenz der Druck-Messwerte im Verhältnis zu dem zeitlichen Abstand der Messzeitpunkte für die beiden Druck-Messwerte berechnet werden. Der zeitliche Abstand kann z.B. 10 Minuten oder weniger, oder 5 Minuten oder weniger sein.
So können für alle Reifen 107 des Fahrzeugs 100 (z.B. für zwei Reifen oder für vier Reifen) an einem bestimmten Zeitpunkt jeweils Veränderungsraten des Reifendrucks in den unterschiedlichen Reifen 107 ermittelt werden. Die Veränderangsraten in den unterschiedlichen Reifen 107 können untereinander verglichen werden, insbesondere um einen Reifen 107 zu delektieren, der eine Veränderungsrate aufweist, die im Vergleich zu den Veränderangsraten der ein oder mehreren anderen Reifen 107 überhöht ist (die z.B. um mehr als 20% über den Veränderungsraten der ein oder mehreren anderen Reifen 107 liegen).
Die Veränderungsraten der einzelnen Reifen 107 können an einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ermittelt und untereinander verglichen werden. Wenn ein Reifen 107 wiederholt eine vergleichsweise hohe Veränderungsrate aufweist, so kann dieser Reifen 107 als beeinträchtigt betrachtet werden. Insbesondere kann erkannt werden, dass dieser Reifen 107 eine erhöhte Reifendiffusion aufweist, und daher ggf, defekt ist. Der Nutzer des Fahrzeugs 100 kann über eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs 100 auf den identifizierten Reifen 107 hingewiesen werden, insbesondere um den Nutzer zu veranlassen, den Reifee 107 frühzeitig warten zu lassen oder auszutauschen (noch bevor der Reifendruck in dem Reifen 107 unter den Druck-Schwellenwert fallt).
Die Verändemngsraten können für eine bestimmte Referenztemperatur (z.B. 25°C) ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann auf Basis des Druck-Messwerts für einen Reifen 107 und auf Basis eines Temperatur- Messwerts der Temperatur des Reifens 107 der Reifendruck bei der Referenztemperatur ermittelt werden, Insbesondere kann der gemessene Reifendruck bei der gemessenen Reifentemperatur mittels einer thermischen Zustandsformel (z.B. für ein ideales Gas) in einen berechneten Reifendruck bei der Referenztemperatur umgerechnet werden. Die Veränderungsraten können dann auf Basis der berechneten Reifendrücke für die Referenztemperatur ermittelt werden. So können in präziser Weise Temperaturunterschiede zwischen den Reifen 107 ausgeglichen werden.
Fig, 2 zeigt beispielhafte zeitliche Sequenzen 211, 212, 213 der (Beträge der) Veränderungsraten 200 des Reifendrucks in unterschiedlichen Reifen 107, In dem in Fig, 2 dargestellten Beispiel sind die Veränderungsraten 200 in den Sequenzen 211, 212 in etwa gleich. Andererseits steigt die Veränderangsrate 200 in der Sequenz 213 mit derZeit an, und weicht ab dem Zeitpunkt 221 derart stark von den Verändemngsraten 200 der Sequenzen 211, 212 ab, dass darauf geschlossen werden kann, dass der Reifen 107 mit der Sequenz 213 von Veränderungsraten
200 beeinträchtigt ist.
Alternativ oder ergänzend kann die Aus werte- Vorrichtung 100 eingerichtet sein, eine Referenz-Veränderungsrate 201 bzw. eine charakteristische Reifendiffusion
201 für Reifen 107 eines bestimmten Reifentyps und/oder für einen spezifischen Reifen 107 zu ermitteln. Insbesondere kann der Reifentyp der Reifen 107 des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Es kann dann die Referenz-Veränderungsrate 201 für diesen Reifentyp ermittelt, insbesondere von der Fahrzeug-externen Einheit 110 abgefragt, werden.
Die gemessene Veränderungsrate 200 für einen Reifen 107 kann mit der Referenz-Veränderungsrate 201 des Reifentyps des Reifens 107 verglichen werden. Wenn erkannt wird, dass die gemessene Veränderungsrate 200 in einem bestimmten Maße von der Referenz-Veränderungsrate 201 (z.B. um mehr als einen bestimmten Prozentsatz, dargestellt durch die Gerade 202) abweicht, so kann darauf geschlossen werden, dass der Reifen 107 beeinträchtigt ist.
Durch einen Vergleich der gemessenen Veränderungsraten 200 für die Reifen 107 eines Fahrzeugs 100 untereinander (Methode 1) und durch den Vergleich der gemessenen Veränderungsrate 200 für einen Reifen 107 mit der Referenz- Veränderungsrate 201 (Methode 2) wird eine wechselseitige Plausibilisierung ermöglicht. Insbesondere kann überprüft werden, ob ein Reifen 107 sowohl anhand der Methode 1 als auch anhand der Methode 2 als beeinträchtigt delektiert wird oder nicht. Ggf. kann nur im ersten Fall ein Hinweis an den Nutzer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden. So kann die Güte der Erkennung eines beeinträchtigten Reifens 107 erhöht werden.
Es wird somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion eines schleichenden, relativ langsamen Druckverlusts eines Reifens 107 eines Fahrzeugs 100 beschrieben. Der Druckverlust kann z.B. auf einen Ventildefekt und/oder auf einen Einfahrschaden zurückzuführen sein. Das Verfahren kann dabei zwei unterschiedliche Methoden (Methode 1 und Methode 2) zur Erkennung eines erhöhten Druckverlusts kombinieren, wobei die Durchführung der jeweiligen Methode situationsabhängig sein kann. Die (gleichzeitige) Durchführung beider Methoden ermöglicht eine wechselseitige Plausibilisierung. Dabei werden in den beschriebenen Methoden keine (ggf. radindividuellen) Druck-Schwellenwerte zur Erkennung eines anormal hohen Druckverlusts verwendet. Wie in Zusammenhang mit Fig. 1 dargelegt, kann das Fahrzeug 100 mit Reifendruckkontrollsensoren 105 ausgestattet sein. Des Weiteren kann das Fahrzeug 100, z.B. über Mobilfunk, mit einer Cloud bzw. mit einer Fahrzeug- externen Einheit 110, verbunden sein. In den in diesem Dokument beschriebenen Methoden können Messgrößen für die Reifenfüildrücke der unterschiedlichen Reifen 107, der Reifentemperaturen der unterschiedlichen Reifen 107, der Außentemperatur und/oder des atmosphärischen Drucks berücksichtigt werden, Es kann eine direkt messende Reifendrucküberwachung (jeder Reifen 107 besitzt einen Drucksensor 105 zur Überwachung des Reifendrucks des jeweiligen
Reifens 107) erfolgen. Des Weiteren kann eine regelmäßige Aktualisierung der gemessenen Reifendrücke im Fahrzeug 100 erfolgen (z.B. alle 5 Minuten oder öfter). Ferner kann eine regelmäßige Aktualisierung der Außentemperatur und/oder des atmosphärischen Drucks erfolgen. Außerdem kann ermittelt werden, welcher Reifentyp von Reifen 107 an dem Fahrzeug 100 montiert ist (dies kann z.B. anhand eines QR-Codes, anhand RFID, etc. ermittelt werden).
Im Rahmen der Methode 1 kann eine Berechnung der temperaturkompensierten Reifendruckrate 200 in Bezug auf einen Initialzustand Pinit am Zeitpunkt finit für alle (vier) Reifen 107 am Fahrzeug durchgefUhrt werden. Die Reifendruckrate 200 (d.h. die Veränderungsrate) kann dann ermittelt werden, als
Reifendruckrate= (Pinit-Pi) / (tinit-ti) wobei P; der (temperaturkompensierte) Druck-Messwert an dem Zeitpunkt ti ist.
Die Druckraten 200 der an dem Fahrzeug 100 verbauten Reifen 107 können in einem definierten Zeitfenster (z.B. einem Zeitfenster von 5 min) miteinander verglichen werden. Dabei kann der Reifen 107 mit der (betraglich) größten
Druckrate 200 identifiziert werden. Ist diese Druckrate 200 um einen bestimmten (parametrierbaren) Faktor größer als der Mittelwert der (ggf. drei) anderen Reifen 107, so kann ggf. bestätigt werden, dass der identifizierte Reifen 107 einen erhöhten Druckverlust aufweist. Erfolgt diese Bestätigung eine bestimmte Anzahl von Druck-Messungen hintereinander, so kann darauf geschlossen werden (und ggf, ein entsprechender Hinweis ausgegeben werden), dass an dem Reifen 107 mit der größten Druckrate 200 ein anormal hoher Druckverlust vorhanden ist.
Auf Basis der eindeutigen Zuordnung der Reifen und Reifendaten zueinander, kann (z.B. in einer Fahrzeug-externen Einheit 110) eine Historie der Druckraten
200 von einzelnen Reifen 107 (insbesondere für jeden einzelnen Reifen 107 des Fahrzeugs 100) hinterlegt werden. So kann über einen längeren Zeitraum der temperaturkompensierte Druck eines Reifens 107 nachverfolgt und analysiert werden. Damit ist es möglich, die charakteristische natürliche Reifendiffusion 201 eines Reifens 107 abzuleiten (z.B. als Mittelwert der Druckraten 200 aus der Historie). Falls mehrere Fahrzeuge 100 mit den gleichen Reifen 107 ausgestattet sind, kann statistisch für diesen Reifentyp eine charakteristische Reifendiffusion
201 abgeleitet werden. Anormale Abweichungen, welche über die natürliche Reifendiffusion 201 hinausgehen, können dadurch erkannt werden (Methode 2).
Die Berechnung der oben genannten Druckraten 200 kann im Backend in einer Cloud (d.h. in einer Fahrzeug-externen Einheit 110) und/oder direkt auf der Auswerte-Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 erfolgen. Des Weiteren ist eine Aufteilung, nachdem ein Teil auf der Auswerte-Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 und der andere Teil in der Fahrzeug-externen Einheit 110 berechnet wird, denkbar.
Jeder einzelne Reifen 107 eines Fahrzeugs 100 kann in der Fahrzeug-externen Einheit 110 eineindeutig identifizierbar sein und es kann eine Historie mit Druck- Messwerten und/oder Druckraten 200 für jeden einzelnen Reifen 107 angelegt werden. Durch die Kombination der Methoden 1 und 2 kann die Detektion eines anormalen Druckverlusts plausibilisiert und mit eiiiöhter Sicherheit festgestellt werden. Für den Fall, dass noch keine ausreichende Historie für einen Reifen 107 bzw. Reifentyp zur Verfügung steht (und damit eine Feststellung einer anormalen Reifendruckrate anhand des Vergleichs der gemessenen Reifendruckrate mit der charakteristischen Reifendiffusion 201 nicht möglich ist) kann ein anormaler Druckverlust durch Methode 1 erkannt werden.
Mithilfe der charakteristischen natürlichen Diffusion 201 kann identifiziert werden, ob es sich bei einer für einen Reifen 107 ermittelten Druckrate 200 um eine natürliche Diffusion 201 oder um einen (relativ langsamen) Druckverlust handelt. Wenn mehr als ein Reifen 107 eines Fahrzeugs 100 einen anormalen Druckverlust aufweisen, kann dies überden Vergleich der jeweiligen Reifendruckrate 200 mit der Rate 201 der natürlichen Diffusion erkannt werden. Auf dieser Basis und der Modelllogik aus Methode 1 kann ein Ereignis ausgegeben werden, das Auskunft: über die ein oder mehreren beschädigten Reifen 107 gibt.
Über die Historie des Druckverlaufs und/oder des Verlaufs 211, 212, 213 der Druckraten 200 von ein oder mehreren beschädigten Reifen 107 kann (z.B. in der Fahrzeug-externen Einheit 110) unter Betrachtung des bisherigen Fahrprofils eine Zukunftsprognose der Restiaufdauer eines Reifens 107 abgeleitet werden. Diese Prognose kann eine Extrapolation einer Sequenz 211, 212, 213 von Druckraten 200 in die Zukunft umfassen, in Abhängigkeit von der Zeit, basierend auf dem historischen Verlauf 211, 212, 213 der Druckraten 200 des Reifens 107 (unter der Voraussetzung eines gleichbleibenden Fahrprofils). Die Prognose in Bezug auf die Restiaufdauer kann als Hinweis an den Nutzer des Fahrzeugs 100 und/oder an einen Pannenserver als Basis für eine Empfehlung der Weiterfahrt übermittelt werden. Fig, 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 300 zur Ermittlung eines Zustands eines ersten Reifens 107 eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 kann z.B. N (M=2 oder N=4) unterschiedliche Reifen 107 (ggf. an unterschiedlichen Rädern) aufweisen.
Das Verfahren 300 umfasst, für einen aktuellen Zeitpunkt, das Ermitteln 301, auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck des ersten Reifens 107 an dem aktuellen Zeitpunkt und an einem vorhergehenden Zeitpunkt, einer Veränderungsrate 200 des Reifendrucks des ersten Reifens 107. Insbesondere kann als Veränderungsrate 200 ermitelt werden, wie stark und/oder mit welchem Gradienten sich der Reifendruck des ersten Reifens 107 zwischen dem vorhergehenden Zeitpunkt und dem aktuellen Zeitpunkt verändert hat. Dabei kann die Veränderungsrate 200 auf eine bestimmte Referenztemperatur bezogen sein. Insbesondere können die Druck-Messwerte unter Berücksichtigung von Temperatur-Messwerten in Bezug auf die Temperatur des ersten Reifens 107 and den aktuellen Zeitpunkt und an dem vorhergehenden Zeitpunkt (durch Verwendung einer thermischen Zustandsgleichung des Gases (insbesondere Luft) in dem ersten Reifen 107) auf eine gemeinsame Referenztemperatur umgerechnet werden.
Des Weiteren umfasst das Verfahren 300 das Vergleichen 302 der ermittelten Veränderungsrate 200 mit einer Referenzrate. Die Referenzrate kann dabei auf Basis der berechneten Veränderungsrate 200 von ein oder mehreren anderen Reifen 107 des Fahrzeugs 100 und/oder auf Basis einer charakteristischen Diffusioosrate 201 des ersten Reifens 107 ermitelt werden.
Das Verfahren 300 umfasst ferner das Ermitteln 303 des Zustands des ersten Reifens 107 auf Basis des Vergleichs. Insbesondere kann auf Basis des Vergleichs ermittelt werden, ob der Reifen 107 (möglicherweise) beeinträchtigt ist oder nicht. Ggf. kann ein Hinweis an einen Nutzer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, wenn auf Basis des Vergleichs erkannt wird, dass der Reifen 107 beeinträchtigt ist.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen wird es ermöglicht, auch ohne Druck-Schwellenwert, einen anormal hohen Druck vertust zu erkennen und ggf. einen Hinweis dahingehend auszugeben. Durch die Erstellung einer Historie der Druckraten 200 eines Reifens 107 kann eine charakteristische Reifendiffusion 201 ermittelt und berücksichtigt werden, ohne dass diese im Vorfeld bekannt ist. Die Verwendung von unterschiedlichen Methoden ermöglicht eine wechselseitige Plausibilisierung und somit eine erhöhte Sicherheit bei der Erkennung eines anormalen Druckverlusts.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Äusführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Ansprüche
1 ) Vorrichtung (101) zur Ermittlung eines Zustands eines ersten Reifens (107) eines Fahrzeugs (100); wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, an einem aktuellen Zeitpunkt,
- auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck des ersten Reitens (107) an dem aktuellen Zeitpunkt und an einem vorhergehenden Zeitpunkt, eine Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (107) zu ermitteln; - die ermittelte Veränderungsrate (200) mit einer Referenzrate zu vergleichen; und
- den Zustand des ersten Reifens (107) auf Basis des Vergleichs zu ermitteln, 2) Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck eines zweiten Reifens (107) des Fahrzeugs (100) an zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten, insbesondere an dem aktuellen Zeitpunkt und an dem vorhergehenden Zeitpunkt, eine
Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des zweiten Reifens (107) zu ermitteln; und
- die Referenzrate auf Basis der Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des zweiten Reifens (107) zu ermitteln,
3) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- eine charakteristische Diffusionsrate (201) für den ersten Reifen (107), insbesondere für einen Reifentyp des ersten Reifens (107), zu ermitteln; und - die Referenzrate auf Basis der charakteristische Diffusionsrate (201) für den ersten Reifen (107) zu ermitteln.
4) Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 3, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- an einer Vielzahl von vorhergehenden Zeitpunkten jeweils die Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (107) zu ermitteln; und
- die charakteristische Diffusionsrate (201) für den ersten Reifen (107) auf Basis der Veränderungsraten an der Vielzahl von vorhergehenden Zeitpunkten zu ermitteln.
5) Vorrichtung (101) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4 mit Rückbezug auf Anspruch 2, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- die ermittelte Veränderungsrate (200) für den aktuellen Zeitpunkt mit einer ersten Referenzrate zu vergleichen, die von der Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des zweiten Reiferts (107) abhängt;
- die ermittelte Veränderungsrate (200) für den aktuellen Zeitpunkt mit einer zweiten Referenzrate zu vergleichen, die von der charakteristischen Diffusionsrate (201) für den ersten Reifen (107) abhängt; und
- den Zustand des ersten Reifens (107) auf Basis des Vergleichs mit der ersten Referenzrate und auf Basis des Vergleichs mit der zweiten Referenzrate zu ermitteln.
6) Vorrichtung (101 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- an einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils eine Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens ( 107) zu ermitteln und die ermitelte Veränderungsrate (200) jeweils mit der Referenzrate zu vergleichen; und - den Zustand des ersten Reifens (107) auf Basis der Mehrzahl von Vergleichen für die Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu ermitteln.
7) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- an einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils eine Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (107) zu ermitteln und die ermittelte Veränderungsrate (200) jeweils mit der Referenzrate zu vergleichen; und
- auf Basis der Mehrzahl von Vergleichen für die Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten eine Restlaufdauer des ersten Reifens zu prognostizieren.
8) Vorrichtung (101 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- Temperatur- Messwerte in Bezug auf eine Temperatur des ersten Reifens (107) an dem aktuellen Zeitpunkt und an dem vorhergehenden Zeitpunkt zu ermitteln; und
- die Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (107) auch auf Basis der Temperatur-Messwerte zu ermitteln, insbesondere derart, dass sich die Veränderungsrate (200) auf eine definierte Referenztemperatur bezieht
9) Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist,
- zu überprüfen, ob die ermittelte Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (107) signifikant, insbesondere um mehr als einen bestimmten Faktor, höher als die Referenzrate ist oder nicht; und - zu ermitteln, dass der erste Reifen (107) beeinträchtigt ist, wenn bestimmt wird, dass die ermittelte Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (107) signifikant höher als die Referenzrate ist; und/oder - zu ermitteln, dass der erste Reifen (107) nicht beeinträchtigt ist, wenn bestimmt wird, dass die ermittelte Veränderungsrate (200) des Reifendrucks des ersten Reifens (107) nicht signifikant höher als die Referenzrate ist. 10) Verfahren (300) zur Ermittlung eines Zustands eines ersten Reifens (107) eines Fahrzeugs (100); wobei das Verfahren (300) für einen aktuellen Zeitpunkt umfasst,
- Ermitteln (301 ), auf Basis von Druck-Messwerten in Bezug auf den Reifendruck des ersten Reifens ( 107) an dem aktuellen Zeitpunkt und an einem vorhergehenden Zeitpunkt, einer Veränderungsrate (200) des
Reifendrucks des ersten Reifens (107);
- Vergleichen (302) der ermittelten Veränderungsrate (200) mit einer Referenzrate; und
- Ermitteln (303) des Zustands des ersten Reifens (107) auf Basis des Vergleichs.
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