REIFENMODUL UND VERFAHREN ZUR ERFASSUNG VON RAD- UND/ODER REIFENZUSTANDSGRÖSSEN |
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申请号 | EP07728976.7 | 申请日 | 2007-05-10 | 公开(公告)号 | EP2026987B1 | 公开(公告)日 | 2010-12-15 |
申请人 | Continental Teves AG & Co. oHG; | 发明人 | KAMMANN, Stefan; | ||||
摘要 | Tyre module for sensing wheel and/or tyre state variables, said module comprising at least one acceleration switch which determines a wheel state variable and/or a tyre state variable, and a method for sensing wheel state variables and/or tyre state variables in which a characteristic variable which is a measure of the length of the contact area of the tyre or the contact area run-through time is determined by an acceleration switch. | ||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Die Erfindung betrifft ein Reifenmodul zur Erfassung von Rad- und/oder Reifenzustandsgrößen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Erfassung von Rad- und/oder Reifenzustandsgrößen gemäß Oberbegriff von Anspruch 10. In modernen Kraftfahrzeugen werden vermehrt Reifenluftdrucküberwachungssysteme verwendet, um Defekte oder Unfälle, welche auf einen unkorrekten Reifenluftdruck zurückzuführen sind, zu vermeiden. Diese herkömmlichen Systeme beinhalten meist eine direkte oder indirekte Erfassung des Luftdruckes. Insbesondere für die Sicherheit und die Haltbarkeit eines Reifens ist jedoch nicht der Reifenluftdruck sondern die Reifenaufstandslänge (oder auch Latschlänge genannt) entscheidend. Die (mittlere) Latschlänge eines Reifens ist eine aussagekräftige Größe für den Zustand des Reifens oder des Rades. In der Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Reifenmodul zur Erfassung von Rad- und/oder Reifenzustandsgrößen bereitzustellen, welches einfach und kostengünstig herzustellen ist und ohne eine aufwändige Auswertung von Messdaten auskommt. Aus der Aus der Aus der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Reifenmodul gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung geht dabei von der Idee aus, dass das Reifenmodul einen Beschleunigungsschalter umfasst, mit Hilfe dessen Rad- und/oder Reifenzustandsgrößen erfasst werden. Bevorzugt ist der Beschleunigungsschalter auf einer Innenseite der Reifenlauffläche angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Reifenmodul auf einer Innenseite der Reifenlauffläche angeordnet. Der Beschleunigungsschalter weist eine oder mehrere Schaltschwellen auf. Diese sind besonders bevorzugt durch eine Steuerung auswählbar und/oder einstellbar. Damit lässt sich der Beschleunigungsschalter an unterschiedliche Anforderungen oder Bedingungen, wie z.B. die Fahrgeschwindigkeit, anpassen. Unter einem "Beschleunigungsschalter" wird in Verallgemeinerung ein Schalter verstanden, der in Abhängigkeit von der Beschleunigung zwei oder auch mehr diskrete Zustände annehmen kann (Grenzwertschalter). Im einfachsten Fall sind dies die beiden Zustände "offen" und "geschlossen" bei einem schließenden ("Normalzustand": offen) bzw. öffnenden ("Normalzustand": geschlossen) Kontaktschalter. Der Schalter kann aber auch als Umschalter funktionieren, d.h. er schaltet zwischen zwei oder mehr Kontaktstellungen; die entsprechenden Zustände sind dann z.B. "Kontakt 1 geschlossen, Kontakt 2 offen" und "Kontakt 1 offen, Kontakt 2 geschlossen". Am Ausgang des Schalters können entsprechend zwei oder auch mehrere unterschiedliche Signale ausgegeben werden. Besonders bevorzugt wird mit Hilfe des Beschleunigungsschalters eine Kenngröße, welche ein Maß für die Reifenaufstandslänge oder die Latschdurchlaufzeit oder eine von diesen Größen abhängige Größe ist, bestimmt. Damit ist eine Überwachung, und gegebenenfalls Bewarnung, des Zustands des Reifens oder des Rades möglich. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Reifenmoduls umfasst das Reifenmodul außerdem mindestens ein weiteres elektronisches Bauelement, wie einen Sensor, eine Auswerteelektronik, eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung, einen Speicher, einen Energiewandler, welcher eine Beschleunigungsänderung oder eine Verformung zur Gewinnung elektrischer Energie verwendet, oder eine Batterie. Bei dem Sensor handelt es sich besonders bevorzugt um einen Drucksensor zur direkten Überwachung des Reifendruckes. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Reifenmoduls umfasst das Reifenmodul eine Schaltung, mit welcher das Reifenmodul und/oder einzelne elektronische Bauelemente durch den Beschleunigungsschalter gesteuert werden. Besonders bevorzugt wird dabei das Einschalten bzw. Aktivieren des Reifenmoduls und/oder einzelner elektronischer Bauelemente durch den Beschleunigungsschalter gesteuert. Damit kann das Reifenmodul durch den Beschleunigungsschalter z.B. erst dann aktiviert werden, wenn das Rad eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht hat. Hierdurch kann eine Batterie zur Versorgung des Reifenmoduls bei Stillstand oder langsamer Fahrt des Reifens geschont werden. Der Beschleunigungsschalter weist bevorzugt eine oder mehrere Schaltschwellen auf. Diese sind besonders bevorzugt durch eine Steuerung auswählbar und/oder einstellbar. Damit lässt sich der Beschleunigungsschalter an unterschiedliche Anforderungen oder Bedingungen, wie z.B. die Fahrgeschwindigkeit, anpassen. Es ist auch bevorzugt, dass der Beschleunigungsschalter derart ausgeführt ist, dass er bei Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder Beschleunigung von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand schaltet und diesen zweiten Schaltzustand dann solange beibehält, bis er mit Hilfe eines Steuersignals in den ersten Schaltzustand zurückgesetzt wird. Diese Ausführungsform eignet sich besonders zum Aufwecken des Reifenmoduls. Es ist aber auch bevorzugt, dass der Beschleunigungsschalter derart ausgeführt ist, dass er bei Erreichen einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit oder Beschleunigung von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand schaltet und bei Erreichen einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit oder Beschleunigung, welche gleich oder unterschiedlich zu der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit oder Beschleunigung ist, von dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand zurückschaltet. Diese Ausführungsform eignet sich besonders zur Latschlängenbestimmung. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Reifenmoduls umfasst dieses mehrere Beschleunigungsschalter, welche in einem Gehäuse oder auf einem Substrat oder auf einer Leiterplatte, angebracht sind. Die Beschleunigungsschalter sind dabei besonders bevorzugt als MEMS-Anordnung ausgeführt. So wird eine Vielzahl von Funktionalitäten bei möglichst kompaktem Aufbau erreicht. Die einzelnen Beschleunigungsschalter sind, um unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen, zumindest teilweise unterschiedlich bezüglich Aufbau, Größe oder Ausrichtung im Reifenmodul ausgeführt und/oder besitzen unterschiedliche Schalteigenschaften. Unterschiedliche Schalteigenschaften sind besonders bevorzugt: unterschiedliche Schaltschwellen, gleiche oder unterschiedliche Schaltschwellen beim Öffnen und Schließen (Beschleunigungsschalter mit oder ohne Schalt-Hysterese) oder Beschleunigungsschalter mit oder ohne Selbsthaltung. Dabei sind bevorzugt mindestens zwei Beschleunigungsschalter derart ausgeführt, dass sie eine Kenngröße, welche ein Maß für die Reifenaufstandslänge oder die Latschdurchlaufzeit ist, jeweils in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen bestimmen. Hierdurch wird eine zuverlässige und genaue Bestimmung der Latschlänge in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen erreicht, da die Beschleunigungsschalter jeweils für einen Geschwindigkeitsbereich optimiert sind. Mindestens ein Beschleunigungsschalter ist bevorzugt derart ausgeführt, dass er bei Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand schaltet und diesen zweiten Schaltzustand dann solange beibehält, bis er mit Hilfe eines Steuersignals in den ersten Schaltzustand zurückgesetzt wird. Solch ein Schalter mit Selbsthaltung wird besonders bevorzugt zur Realisierung einer Aufweck-Funktion eingesetzt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Reifenmodul mindestens ein Beschleunigungsschalter zum Aktivieren oder Einschalten des Reifenmoduls und/oder einzelner elektronischer Bauelemente des Reifenmoduls (Aufweck-Funktion). Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erfassung von Rad- und/oder Reifenzustandsgrößen bereitzustellen, welches einfach und kostengünstig durchzuführen ist und ohne eine aufwändige Auswertung von Messdaten auskommt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass eine Kenngröße, welche ein Maß für die Reifenaufstandlänge oder eine mit ihr verbundene Größe, wie z.B. die Latschdurchlaufzeit, mit einem Beschleunigungsschalter bestimmt wird. Dabei wird bevorzugt die Kenngröße in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen durch einen Beschleunigungsschalter mit mehr als einer Schaltschwelle oder durch mindestens zwei Beschleunigungsschalter mit unterschiedlichen Schalteigenschaften bestimmt wird. Dadurch, dass die Schaltschwellen eines Beschleunigungsschalters oder die Schalteigenschaften/-schwellen mehrerer, verschiedener Beschleunigungsschalter jeweils für einen Geschwindigkeitsbereich optimiert sind, wird eine zuverlässige und genaue Bestimmung der Latschlänge in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen erreicht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden durch mindestens einen Beschleunigungsschalter das Reifenmodul und/oder einzelne elektronische Bauelemente des Reifenmoduls gesteuert. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das Reifenmodul und/oder einzelne elektronische Bauelemente des Reifenmoduls ein- oder ausgeschaltet werden. Ganz besonders bevorzugt wird das Reifenmodul aktiviert bzw. eingeschaltet, wenn das Rad eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht, was mit Hilfe eines Beschleunigungsschalters erkannt wird. Hierdurch kann eine Batterie zur Versorgung des Reifenmoduls bei Stillstand oder langsamer Fahrt des Reifens geschont werden. Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die ermittelte Kenngröße für mindestens eines der folgenden Verfahren verwendet: zur Ermittlung der Position des Reifens am Fahrzeug; zur Beladungsabhängigen Druckwarnung; zum Wankausgleich, insbesondere über ein Elektronisches-Stabilitäts-Programm (ESP); zur Erkennung der Radlast und Verwendung dieser Information in anderen Fahrzeugsteuersystemen; zur Überschlagsfrüherkennung; zur Radabhebe-Erkennung; oder zur Erkennung der Schwerpunktslage des Fahrzeugs. Die Positionsermittlung des Reifens wird besonders bevorzugt bei Kurvenfahrt, Bremsung oder Beschleunigung durchgeführt. Die Kenngröße wird besonders bevorzugt zur Erkennung der Schwerpunktslage des Fahrzeugs verwendet, um so z.B. gefährliche Beladungszustände des Fahrzeuges (schwerer Dachgepäckträger) zu erkennen. Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil liegt darin, dass zur Auswertung des Beschleunigungsschalters, welcher nur eine begrenzte Zahl von diskreten Zuständen annehmen kann, keine aufwendige Auswertung von Messdaten notwendig ist. Es kann eine direkte Einlesung der Messdaten in einen Mikrokontroller erfolgen ohne vorherige Analog-Digital-Wandlung. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren. Es zeigen
Im Bereich der Reifensensorik (Reifendruckkontrolle) ist es üblich, dass zumeist an der Felge befindliche (Reifen)Module mindestens eine der Größen Druck, Temperatur oder Beschleunigung (ein oder mehrdimensional) messen und meist an eine Zentraleinheit am Fahrzeug übertragen. Ein Reifenmodul kann dabei verschiedene elektronische Bauteile oder elektronische Bauelemente umfassen, wie z.B. Sensoren, insbesondere einen Drucksensor, Auswerteelektronik, Sende- und/oder Empfangseinrichtungen zum Austausch von Steuer- und Datensignalen, Speicher oder Energiequellen zur Versorgung des Moduls / der Bauelemente, wie z.B. einen Energiewandler, welcher eine Beschleunigungsänderung im Reifen oder eine Verformung des Reifen zur Gewinnung elektrischer Energie verwendet, oder eine Batterie. Es ist ebenfalls bekannt, ein Reifenmodul direkt am Reifeninnerliner zu befestigen und dort neben z.B. Druck und/oder Temperatur den Latsch 3 mittels eines Beschleunigungssensors zu ermitteln und zu übertragen. Latsch 3 umfasst dabei nur einen kleinen Teil des Radumfangs, so dass ein Sensor (und dessen Auswertung bzw. Abtastung), der für die Ermittlung der Latschzeit verwendet wird, eine Auflösung im Bereich weniger µs haben muss. Bisher verwendete Beschleunigungssensoren, die z.B. kapazitiv oder piezoresistiv funktionieren, liefern einen analogen Ausgangswert und erfordern eine Vergleichsstufe oder einen (sehr schnellen) AD-Wandler (Analog-Digital-Wandler), um die Latschlänge damit zu detektieren bzw. auszuwerten. Diese zusätzliche Stufe verbraucht Energie, was nicht gewünscht ist, und verursacht zusätzliche Herstellungskosten. Die Zeit des Latschdurchlaufs wurde bisher, wie oben erwähnt, mit einem Beschleunigungssensor, der in tangentialer oder radialer Richtung des Reifens angeordnet ist, bestimmt. Die so gewonnenen Informationen und Daten, z.B. die Latschzeit, können dann als Bestandteil eines Übertragungsprotokolls von dem die Größen bestimmenden Sensor oder dem (Reifen)Modul oder einer Auswerteeinheit, z.B. aus dem Reifen, an die Fahrzeugelektronik, z.B. eine Zentraleinheit eines Reifenüberwachungssystems im Fahrzeug, gesendet werden. Die Verarbeitung der Daten kann dabei sowohl im Sensor oder Modul als auch in der Fahrzeugelektronik erfolgen. Entscheidend für die Sicherheit und die Haltbarkeit eines Reifens ist die Latschlänge. Erfindungsgemäß wird die Latschzeitmessung mit einer Sensorik, die keine zusätzliche elektrische Energie benötigt und dennoch einen digitalen Ausgang (ein oder mehrstufig) zur Verfügung stellt, durchgeführt. Somit ist eine sehr einfache, wenig rechenintensive Auswertung ermöglicht. Die Sensorik wird dabei durch einen Beschleunigungsschalter dargestellt, der bei einer (entweder von außen einstellbar oder fest vorgegebenen) einwirkenden Beschleunigung a einen Kontakt schließt. Der Beschleunigungsschalter kann dabei sowohl makroskopisch als auch als MEMS-Struktur (Micro-Electro-Mechanical System) aufgebaut sein. Beschleunigungssensitive Mikroschalter stellen einen kostengünstigen mikromechanisch gefertigten Grenzwertschalter für Beschleunigungen dar. Der Beschleunigungsschalter erfordert keine analoge Auswertung und benötigt keine Betriebsspannung. Der Beschleunigungsschalter kann in unterschiedlichen Formen ausgeführt sein. So sind Ausführungsformen mit einem Biegebalken, einer Membran oder einer rollenden Kugel bevorzugt, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen denkbar. Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele von Beschleunigungsschaltern mit Biegebalken beschrieben. In Die Beschleunigung a wirkt dabei auf den Biegebalken 7. Durch die Eigenmasse des Balkens 7 und/oder durch eine zusätzlich aufgebrachte Masse wird nach dem newtonschen Grundsatz eine Kraft auf den Biegebalken 7 ausgeübt, der Biegebalken 7 wird gebogen und bei Überschreitung einer gewissen Beschleunigung aS wird der Kontakt-Abstand 8 zwischen den Kontakt-Pins 9, 10 Null und der Kontakt zwischen Kontakt-Pin 9 und Kontakt-Pin 10 wird geschlossen. Ausgangsgröße des Beschleunigungsschalters 6 ist somit ein digitales Signal: der Schalter ist geschlossen bei einer wirkenden Beschleunigung a, die größer ist als eine Grenzbeschleunigung aS; der Schalter ist offen bei einer wirkenden Beschleunigung a kleiner als die Grenzbeschleunigung aS. Der Beschleunigungsschalter kann mit Hilfe eines Deckelwavers (bei MEMS) hermetisch gekapselt werden. Dies ist beispielsgemäß in Die Güte des schwingenden Systems kann ferner über das Vakuum in der hermetischen Kapselung eingestellt werden: Je geringer die Anzahl der Gas-Moleküle innerhalb der Kapselung ist, umso höher ist die Güte. Dies bedeutet umgekehrt, dass mit einem Überdruck im Inneren die Güte des Systems herabgesetzt werden kann und so ein Schwingen des Balkens gedämpft wird. Ein Beschleunigungsschalter mit einem Deckel kann auch als Umschalter ausgeführt sein (nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel). Hierzu ist z.B. zusätzlich zu einem Kontakt auf der Trägerschicht (siehe Bezugsziffer 10 in Ein weiteres Beispiel eines Beschleunigungsschalters ist in In einer weiteren Ausführungsform des Beschleunigungsschalters weist dieser eine Hysterese auf. Dies bedeutet, dass der Schalter bei einer anderen Beschleunigung schließt, als er öffnet. Z.B. wird der Kontakt bei einer Beschleunigung von 30 g geschlossen und bei einer Beschleunigung von 10 g erst wieder geöffnet. Dies ist vorteilhaft, um ein Rauschen oder Vibrationen im Beschleunigungsverlauf auszufiltern. Diese Hysterese kann beispielsgemäß durch im Schalter integrierte Dauermagnete 19, welche am freien Ende des Biegebalkens 7' und gegenüberliegend im Basiselement angeordnet sind, realisiert werden, wie dies in Um Energie zu sparen und somit eine zur Energieversorgung des (Reifen)Moduls vorgesehene Batterie klein dimensionieren zu können, ist es sinnvoll, das Modul nur bei der Fahrt einzuschalten. Andererseits soll das Modul aber auch bei kürzeren Stopps (z.B. an einer Ampel oder einer Tankstelle) noch funktionieren und Daten senden. Diese Funktionalität wird durch einen Schalter mit Selbsthaltung realisiert, der bei Überschreitung einer bestimmten Beschleunigung einschaltet und dann auch ohne Beschleunigung eingeschaltet bleibt, so lange bis der Schalter aktiv zurückgesetzt wird. Das bedeutet, dass der Schalter auch während des Latschdurchlaufs 13 seinen Wert beibehält (eingeschaltet bleibt). Auch dieser Schalter kann sowohl als MEMS oder makroskopisch aufgebaut sein. Das in Die Beschleunigung a wirkt auf die seismische Masse an dem Biegebalken 7' (Eigenmasse des Balkens 7' und/oder eine zusätzlich aufgebrachte Masse). Bei Überschreitung einer gewissen Schwellenbeschleunigung aS, welche z.B. durch die Größendimensionierung einstellbar/vorgebbar ist, werden die Kontakte 9, 10 des Schalters 6' geschlossen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugen Dauermagnete 19 eine magnetische Anziehung 20, welche der Rückstellkraft 21 des Balkens 7' entgegenwirkt. Die Feldstärke der Magnete ist hier derart gewählt, dass die Dauermagnete 19 für die Selbsthaltung des Schalters sorgen, selbst bei völligem Wegfall von Beschleunigung. Der Kontakt wird beispielsgemäß durch eine elektrostatische Kraft 22 wieder geöffnet. Hierzu wird eine Spannung an die elektrostatischen Elektroden 23 angelegt. Die Spannung kann entweder eine abstoßende Wirkung (gleiche Polarität an beiden Elektroden) oder bei anderer geometrischer Anordnung der Elektroden auch eine anziehende Wirkung (entgegen gesetzte Polarität an beiden Elektroden) haben. Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungsschalters mit Selbsthaltung ist in Gemäß dieses Ausführungsbeispiels wird die Verriegelung des Schalters durch eine mechanische Sperre 24 erreicht. Wird Balken 7" durch eine Beschleunigung a gebogen, so wird die mechanische Sperre 24 zurück gebogen. Balken 7" schnappt unter Sperre 24 und wird damit verriegelt. Die mechanische Sperre 24 ist derart geformt, dass ständig eine Kraft auf den Balken ausgeübt wird und somit die Kontakte 9 und 10 des Schalters sicher geschlossen bleiben. Der Schalter lässt sich lösen, indem die mechanische Sperre 24 durch eine elektrostatische Kraft zurückgezogen wird. Somit wird die Bewegung des Biegebalkens 7" wieder frei gegeben. Hierzu muss eine entsprechende Spannung an die elektrostatischen Elektroden 25 angelegt werden. Es sind auch weitere, nicht dargestellte Ausführungsbeispiele von Beschleunigungsschaltern möglich, z.B. mit einer Membrane statt eines Biegebalkens. Ebenso kann die Verriegelung jede denkbare mechanische oder magnetische Anordnung aufweisen. Die Lösung der Verriegelung muss nicht zwingend elektrostatisch ausgeführt sein. Auch Anordnungen auf Basis von elektrodynamischen, piezoelektrischen oder sonstigen Prinzipien sind denkbar und anwendbar. Die Schalter können - wie in den Beispielen gezeigt - als Schließer aber auch als Öffner ausgeführt werden. Eine weitere Aufgabe eines Beschleunigungsschalters in einem Reifenmodul kann eine Aufweck-Funktion sein, welche z.B. anhand einer Aufweckschaltung realisiert wird. Bei einem (Reifen)Modul, welches durch eine Batterie betrieben wird, wird ein Großteil der in der Batterie gespeicherten Energie durch Leckströme verbraucht. Diese Leckströme fließen durch alle angeschlossene Bauteile (Kondensatoren, ICs (Integrierte Schaltkreise), etc.). Der Latschsensor/ Beschleunigungsschalter (und eventuell eine daran angeschlossene Elektronik) kann das Reifenmodul erst dann mit Energie versorgen und "aufwecken", wenn der Kontakt des Beschleunigungsschalters geschlossen wird, d.h. wenn der Reifen sich mit einer zum Schließen des Schalters genügend großen Geschwindigkeit dreht (sog. Rollschalter). Dies kann generell sinnvoll nur mit einer passiven Sensorik geschehen. Im Folgenden kann das Rechenwerk des angeschlossenen Reifenmoduls eine "Selbsterhaltung" des Reifenmoduls aktivieren, die das Modul für eine bestimmte Zeit (Nachlauf) weiterhin mit Energie versorgt. Der Nachlauf wird beispielsgemäß mit einem Feldeffekttransistor realisiert, der den Beschleunigungsschalter überbrückt. In einer beispielsgemäßen Ausführungsform erfüllt ein Beschleunigungsschalter dann also die Doppelfunktion, Latschmessung und Moduleinschaltung. In einer anderen beispielsgemäßen Ausführungsform erfüllt ein Beschleunigungsschalter die Funktion Latschmessung und ein zweiter Beschleunigungsschalter die Funktion Moduleinschaltung. Der Aufbau eines beispielgemäßen Beschleunigungsschalters mit mehreren Schaltschwellen kann dabei prinzipiell wie in Es ist aber auch bevorzugt, dass mehrere Beschleunigungsschalter in einem Gehäuse angebracht werden. Die verschiedenen Beschleunigungsschalter können dabei unterschiedlich dimensioniert sein und unterschiedliche Schalteigenschaften (Hysterese, Schaltschwelle, Selbsthaltung) haben. Auch können die Schalter in unterschiedlichen Lagen angeordnet sein, so dass sie auf Beschleunigungen aus verschiedenen Achsen und Winkeln ansprechen. In MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) können ohne weiteres mehrere Strukturen (Schalter etc.) in einem Silizium-Die (Silizium-Plättchen) erschaffen werden. Die Erfindung umfasst also ebenfalls die Kombination von mehr als einem Beschleunigungsschalter auf einem Die (Halbleiter-Plättchen). Eine Kombination mehrerer Schalter 26, 27, 28, 29 in einem Gehäuse 30 ist beispielsgemäß in Der Schalter mit Selbsthaltung 26 sorgt, wie bereits oben beschrieben, für die Spannungsversorgung des Reifenmoduls. Die weiteren Beschleunigungsschalter 27, 28, 29 ermitteln die Latschlänge. Die Schalter sind für unterschiedliche Beschleunigungen ausgelegt und werden nur in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen ausgelesen (Schalter 27 für geringe Geschwindigkeiten, Schalter 28 für mittlere Geschwindigkeiten, Schalter 29 für hohe Geschwindigkeiten). So wird z.B. bei geringen Geschwindigkeiten ein Schalter 27 eingesetzt, der bereits bei niedrigen Beschleunigungswerten schaltet und eine niedrige Resonanzfrequenz aufweist. Um auch bei hohen Geschwindigkeiten eine hohe Auflösung zu gewährleisten, wird dort ein Schalter 29 eingesetzt, der eine hohe Resonanzfrequenz aufweist. Aufgrund der großen Beschleunigungskräfte bei hohen Geschwindigkeiten ist keine hohe Sensibilität des Schalters nötig. Generell können die Schalter als Schließer oder Öffner oder Umschalter aufgebaut sein. Die ermittelte Latschlänge oder Latschzeit kann für eine oder mehrere der folgenden Systemaufgaben verwendet werden:
Weiterhin lassen sich die Feder-Dämpfer-Wirkungen moderner Fahrwerke einstellen. Bei bekannten Radlasten kann das Fahrwerk den Gegebenheiten angepasst werden, was für den Fahrer mehr Komfort und Sicherheit bedeutet. Ebenso kann die Lenkung auf die einzelnen Radlasten (bzw. den Beladungszustand des Fahrzeugs) reagieren. So können Komfort und Handling bei beladenen Fahrzeugen verbessert werden.
Gegebenenfalls kann die Information bezüglich der Latschzeit/Latschlänge durch eine Information über den Reifendruck, welcher z.B. mit einem Drucksensor bestimmt wird, ergänzt oder kombiniert werden, und dann für eine der oben beschriebenen Verwendungen benutzt werden. Ebenso kann die Information bezüglich der Latschzeit/Latschlänge zur Überprüfung/Plausibilisierung eines Luftdrucksensors bzw. eines gemessenen Druckwertes verwendet werden. Bisher lässt sich die Plausibilität des Druckwertes eines Drucksensors nur schwer nachvollziehen. Wenn als zweite Information noch die Latschlänge zur Verfügung steht, kann ein "hängender" Drucksensor oder ein Drucksensor, der einen ganz falschen Wert ermittelt, besser erkannt werden. |