DE102015001018A1 - Device for detecting a tire profile and vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) zur Erfassung eines Reifenprofils (P) zumindest eines Reifens (3) eines Fahrzeugs (1) mit zumindest einer Profilerfassungseinheit (4). Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Profilerfassungseinheit (4) oberhalb des Reifens (3) im Wesentlichen senkrecht zu einer Aufstandsfläche (A) des Reifens (3) am Fahrzeug (1) angeordnet, wobei ein Erfassungsbereich (E) der zumindest einen Profilerfassungseinheit (4) auf eine Lauffläche des zumindest einen Reifens (3) gerichtet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug (1), umfassend eine solche Vorrichtung (2).The invention relates to a device (2) for detecting a tire profile (P) of at least one tire (3) of a vehicle (1) with at least one profile detection unit (4). According to the invention, the at least one profile detection unit (4) is arranged above the tire (3) substantially perpendicular to a contact surface (A) of the tire (3) on the vehicle (1), wherein a detection region (E) of the at least one profile detection unit (4) a running surface of the at least one tire (3) is directed. The invention further relates to a vehicle (1) comprising such a device (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenprofils zumindest eines Reifens eines Fahrzeugs mit zumindest einer Profilerfassungseinheit.The invention relates to a device for detecting a tire profile of at least one tire of a vehicle with at least one profile detection unit.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, umfassend eine solche Vorrichtung.The invention further relates to a vehicle comprising such a device.

Aus der DE 10 2012 023 197 A1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen von Reifenprofilparametern eines Fahrzeugs mit ersten Profilerfassungsmitteln zum Erfassen von Reifenprofilparametern eines ersten Reifens und zweiten Profilerfassungsmitteln zum Erfassen von Reifenprofilparametern eines zweiten Reifens oder Reifengruppen und Auswertemitteln zum Auswerten der durch die Profilerfassungsmittel erfassten Reifenprofilparameter bekannt. Die Auswertemittel umfassen Vergleichsmittel zum Vergleichen und Bewerten von Abriebfaktoren des ersten Reifens oder einer ersten Reifengruppe mit definierten Grenzwerten oder mit Abriebfaktoren des zweiten Reifens oder einer zweiten Reifengruppe oder daraus abgeleiteten Werte. Die Auswertemittel sind zur Erkennung von Oberfüllsituationen und Unterfüllsituationen hinsichtlich eines Fülldruckes eines der Reifen und oder Abweichungen einer Abnutzung der Reifenprofile hinsichtlich eines Abriebmaximums und oder einer Symmetrie der Abnutzung des ersten und des zweiten Reifens oder der Reifengruppe ausgebildet. Die Profilerfassungsmittel sind zum Erzeugen von durch Linienprojektion oder Musterprojektionen erhaltenen, ein Reifenquerprofil abbildenden Projektions- und zugehörigen Bilderfassungsmitteln realisiert und bevorzugt mit zusätzlichen Mitteln zur Reifenprofiltiefenmessung aus dem Reifenquerprofil ausgebildet.From the DE 10 2012 023 197 A1 A device is known for detecting tire profile parameters of a vehicle having first profile detection means for detecting tire profile parameters of a first tire and second profile detection means for detecting tire profile parameters of a second tire or tire groups and evaluation means for evaluating the tire profile parameters detected by the profile acquisition means. The evaluation means comprise comparison means for comparing and evaluating abrasion factors of the first tire or a first tire group with defined limit values or with abrasion factors of the second tire or a second tire group or values derived therefrom. The evaluation means are adapted to detect overfill situations and underfill situations with respect to a inflation pressure of one of the tires and or deviations of wear of the tire treads with respect to attrition maximum and or symmetry of wear of the first and second tires or the tire group. The profile acquisition means are realized for generating projection and associated image acquisition means, which are obtained by line projection or pattern projections and which depict a tire transverse profile, and are preferably formed with additional means for tire profile depth measurement from the tire transverse profile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenprofils zumindest eines Reifens eines Fahrzeugs und ein verbessertes Fahrzeug anzugeben.The object of the invention is to provide a device, which is improved over the prior art, for detecting a tire profile of at least one tire of a vehicle and an improved vehicle.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Fahrzeugs durch die im Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the device, the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the vehicle by the features specified in claim 4.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenprofils zumindest eines Reifens eines Fahrzeugs umfasst zumindest eine Profilerfassungseinheit. Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Profilerfassungseinheit oberhalb des Reifens im Wesentlichen senkrecht zu einer Aufstandsfläche des Reifens am Fahrzeug angeordnet, wobei ein Erfassungsbereich der zumindest einen Profilerfassungseinheit auf eine Lauffläche des zumindest einen Reifens gerichtet ist.The device for detecting a tire profile of at least one tire of a vehicle comprises at least one profile detection unit. According to the invention, the at least one profile detection unit is arranged above the tire substantially perpendicular to a footprint of the tire on the vehicle, wherein a detection range of the at least one profile detection unit is directed to a running surface of the at least one tire.

Aufgrund dieser Anordnung der Profilerfassungseinheit ist es auch bei lenkbaren Rädern möglich, im eingelenkten Zustand deren zugehörige Reifen und das Reifenprofil auf deren Laufflächen zu erfassen. Somit ist ein Betrieb einer Fahrdynamikregelung, auch als elektronisches Stabilitätsprogramm bezeichnet, während Kurvenfahrten in Abhängigkeit der erfassten Daten des Reifenprofils möglich.Due to this arrangement of the profile detection unit, it is also possible with steerable wheels to detect in the engaged state their associated tires and the tire tread on their treads. Thus, an operation of a vehicle dynamics control, also referred to as an electronic stability program, while cornering depending on the detected data of the tire tread possible.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, 1 1 is a schematic side view of a side view of a vehicle according to the invention,

2 schematisch eine Schnittdarstellung des Ausschnitts des Fahrzeugs gemäß 1, und 2 schematically a sectional view of the section of the vehicle according to 1 , and

3 schematisch ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung eines Reifenprofils. 3 schematically a block diagram of a device according to the invention for detecting a tire profile.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 dargestellt. 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Ausschnitts des Fahrzeugs 1 gemäß 1, wobei ein Reifen 3 des Fahrzeugs 1 und dessen Konturen bei eingelenktem Rad in einer Draufsicht dargestellt sind.In 1 is a section of a side view of a possible embodiment of a vehicle according to the invention 1 shown. 2 shows a sectional view of the section of the vehicle 1 according to 1 where a tire 3 of the vehicle 1 and its contours are shown with the wheel turned in a plan view.

Das Fahrzeug 1 umfasst eine Vorrichtung 2 zur Erfassung eines Reifenprofils P zumindest eines Reifens 3, wobei die Vorrichtung 2 zumindest eine Profilerfassungseinheit 4 umfasst. Die Profilerfassungseinheit 4 ist als optische Erfassungseinheit mit einem Erfassungsbereich E, welcher auf eine Lauffläche des Reifens 3 gerichtet ist und sich zumindest über eine Breite einer Lauffläche des Reifens 3 erstreckt, ausgebildet und erfasst das Reifenprofil P. In einer nicht dargestellten Ausgestaltung des Fahrzeugs 1 umfasst die Vorrichtung 2 mehrere Profilerfassungseinheiten 4, wobei jedem Reifen 3 des Fahrzeugs 1 zumindest eine Profilerfassungseinheit 4 zugeordnet ist.The vehicle 1 includes a device 2 for detecting a tire profile P of at least one tire 3 , wherein the device 2 at least one profile acquisition unit 4 includes. The profile acquisition unit 4 is as an optical detection unit with a detection area E, which on a tread of the tire 3 is directed and at least over a width of a tread of the tire 3 extends, forms and detects the tire profile P. In an embodiment, not shown, of the vehicle 1 includes the device 2 several profile acquisition units 4 , with each tire 3 of the vehicle 1 at least one profile acquisition unit 4 assigned.

Um auch bei lenkbaren Rädern im eingelenkten Zustand deren zugehörige Reifen 3 und das jeweilige Reifenprofil P auf deren Laufflächen erfassen zu können, ist die Profilerfassungseinheit 4 oberhalb des Reifens 3 im Wesentlichen senkrecht zu einer Aufstandsfläche A des Reifens 3 am Fahrzeug 1 angeordnet. Das heißt, die Profilerfassungseinheit 4 ist in einer vertikalen Ebene angeordnet, welche eine Radachse bei Geradeauslauf des Fahrzeugs 1 enthält. Insbesondere ist die Profilerfassungseinheit 4 an einem so genannten Radkasten oder innerhalb eines so genanntes Radhauses angeordnet, wobei eine optische Achse der Profilerfassungseinheit 4 insbesondere auf eine Mitte der Lauffläche des Reifens 3 gerichtet ist.Even with steerable wheels in the engaged state their associated tires 3 and to be able to detect the respective tire profile P on their running surfaces is the profile detection unit 4 above the tire 3 essentially perpendicular to one Footprint A of the tire 3 at the vehicle 1 arranged. That is, the profile acquisition unit 4 is arranged in a vertical plane, which is a wheel axle in straight running of the vehicle 1 contains. In particular, the profile acquisition unit 4 arranged on a so-called wheel arch or within a so-called wheel house, wherein an optical axis of the profile detection unit 4 in particular to a center of the tread of the tire 3 is directed.

Mittels der Profilerfassungseinheit 4 erfasste Daten werden einer mit der Profilerfassungseinheit 4 gekoppelten Auswerteeinheit 5 zugeführt, welche anhand der erfassten Daten eine Profiltiefe und Profilform des Reifenprofils P ermittelt.By means of the profile acquisition unit 4 collected data becomes one with the profile acquisition unit 4 coupled evaluation unit 5 supplied, which determines based on the data collected a tread depth and profile shape of the tire profile P.

Die Auswerteeinheit 5 ist weiterhin in nicht näher dargestellter Weise mit einer insbesondere im Innenraum des Fahrzeugs 1 angeordneten Anzeigeeinheit gekoppelt, mittels welcher von der Auswerteeinheit 5 ermittelte, das Reifenprofil P betreffende Informationen ausgebbar sind. Insbesondere kann einem Fahrer des Fahrzeugs 1 signalisiert werden, dass der entsprechende Reifen 3 eine zu geringe Profiltiefe aufweist oder ein ungleichmäßig abgefahrenes Reifenprofil P aufweist. Anhand einer Auswertung der Profilform, insbesondere bei einem ungleichmäßig abgefahrenen Reifenprofil P, sind mittels der Auswerteeinheit 5 auch eine fehlerhaft eingestellte Spur eines Fahrwerks des Fahrzeugs 1 und/oder ein fehlerhaft eingestellter Radsturz ermittelbar und diesbezügliche Informationen mittels der Anzeigeeinheit ausgebbar. Aufgrund dieser angezeigten Informationen ist es für den Fahrer in besonders vorteilhafter Weise sehr frühzeitig möglich, Reifen 3 mit zu geringer Profiltiefe zu ersetzen und gegebenenfalls eine Spureinstellung und/oder Radsturzeinstellung vornehmen zu lassen. Dadurch ist eine Verkehrssicherheit bei gleichzeitiger Erhöhung eines Komforts für den Fahrer signifikant gesteigert.The evaluation unit 5 is still in a manner not shown with a particular interior of the vehicle 1 arranged display unit coupled by means of which of the evaluation unit 5 determined, the tire profile P pertaining information can be output. In particular, a driver of the vehicle 1 be signaled that the corresponding tire 3 has a too low tread depth or has a unevenly worn tire profile P. Based on an evaluation of the profile shape, in particular in a unevenly worn tire profile P, are by means of the evaluation 5 also a faulty set track of a chassis of the vehicle 1 and / or an incorrectly set camber can be determined and relevant information can be output by means of the display unit. Due to this information displayed, it is possible for the driver in a particularly advantageous manner very early, tires 3 replace with too low tread depth and optionally make a lane adjustment and / or Radsturzeinstellung. This significantly increases traffic safety while at the same time increasing comfort for the driver.

In 3 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 2 dargestellt, wobei die Auswerteeinheit 5 mit einer Steuereinheit 6 gekoppelt ist, mittels welcher ein Getriebe 7 eines Antriebsstranges des Fahrzeugs 1, ein einstellbares Fahrwerk 8, eine Antriebseinheit 9 des Antriebsstranges und eine Bremse 10 des Fahrzeugs 1 in Abhängigkeit des zumindest einen erfassten Reifenprofils P steuerbar sind.In 3 is a possible embodiment of the device 2 illustrated, wherein the evaluation unit 5 with a control unit 6 is coupled, by means of which a transmission 7 a drive train of the vehicle 1 , an adjustable suspension 8th , a drive unit 9 of the drive train and a brake 10 of the vehicle 1 depending on the at least one detected tire profile P are controllable.

Zusätzlich werden bei dieser Steuerung weitere Daten D1 bis Dn, welche Fahrzeugdaten, Umgebungsdaten und/oder Navigationsdaten umfassen, sowie ein mittels eines Reifendrucksensors 11 für den jeweiligen Reifen 3 ermittelter Reifeninnendruck p und ein mittels eines Regensensors 12 ermittelter Niederschlag N berücksichtigt. Die weiteren Daten D1 bis Dn umfassen beispielsweise einen Einschlagwinkel des entsprechenden Rades, einen Einfederweg einer dem Rad zugeordneten Fahrwerksfeder, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, Daten einer Umgebungserfassungsvorrichtung, eine Umgebungstemperatur, ein Luftdruck der Umgebung, Wetterdaten, Navigationsinformationen sowie Längs- und/oder Querbeschleunigungsinformationen des Fahrzeugs 1.In addition, in this control further data D1 to Dn, which vehicle data, environmental data and / or navigation data include, as well as by means of a tire pressure sensor 11 for the respective tire 3 determined tire internal pressure p and a by means of a rain sensor 12 determined precipitate N taken into account. The further data D1 to Dn include, for example, a steering angle of the corresponding wheel, a compression travel of the suspension spring associated with the wheel, a vehicle speed, surroundings detection device data, ambient temperature, ambient air pressure, weather data, navigation information, and longitudinal and / or lateral acceleration information of the vehicle 1 ,

Insbesondere ist die Auswerteeinheit 5 derart ausgebildet, anhand des erfassten Reifenprofils P, des Reifeninnendruckes p und/oder der weiteren Daten D1 bis Dn einen aktuellen Zustand des jeweiligen Reifens 3 zu ermitteln. In Abhängigkeit dieses ermittelten Zustands werden das Getriebe 7, das Fahrwerk 8, die Antriebseinheit 9 und/oder die Bremse 10 derart gesteuert, dass diese an den jeweiligen Zustand des Reifens 3 angepasst werden und somit eine Fahrsicherheit des Fahrzeugs 1 und ein Komfort für Fahrzeuginsassen erhöht werden. Hierbei werden Einstellungen des Getriebes 7 und des Fahrwerks 8 insbesondere an erfasste Oberflächeneigenschaften einer Fahrbahn, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Umgebungsdaten in Abhängigkeit des Zustands des Reifens 3 bzw. der Reifen 3 angepasst, so dass eine maximale Sicherheit und ein maximaler Komfort erreicht werden. Weiterhin wird insbesondere in Abhängigkeit einer ermittelten Seitenkraft, eines Kurvenradius, Beschleunigungen des Fahrzeugs 1 und des Zustands des Reifens 3 bzw. der Reifen 3 eine Charakteristik der Antriebseinheit 9 und/oder der Bremse 10 derart eingestellt, dass eine maximale Sicherheit und ein maximaler Komfort erreicht werden.In particular, the evaluation unit 5 designed such, on the basis of the detected tire profile P, the tire inner pressure p and / or the other data D1 to Dn a current state of the respective tire 3 to investigate. Depending on this determined condition, the transmission 7 , the suspension 8th , the drive unit 9 and / or the brake 10 controlled so that these to the respective state of the tire 3 be adjusted and thus driving safety of the vehicle 1 and comfort for vehicle occupants can be increased. Here are settings of the transmission 7 and the landing gear 8th in particular on detected surface properties of a road, the vehicle speed and the environmental data depending on the condition of the tire 3 or the tire 3 adjusted so that maximum safety and maximum comfort are achieved. Furthermore, in particular as a function of a determined lateral force, a curve radius, accelerations of the vehicle 1 and the condition of the tire 3 or the tire 3 a characteristic of the drive unit 9 and / or the brake 10 adjusted so that maximum safety and maximum comfort are achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
22
Vorrichtungcontraption
33
Reifentires
44
ProfilerfassungseinheitProfile acquisition unit
55
Auswerteeinheitevaluation
66
Steuereinheitcontrol unit
77
Getriebetransmission
88th
Fahrwerklanding gear
99
Antriebseinheitdrive unit
1010
Bremsebrake
1111
ReifendrucksensorTire pressure sensor
1212
Regensensorrain sensor
AA
Aufstandsflächefootprint
D1 bis DnD1 to Dn
Datendates
Ee
Erfassungsbereichdetection range
NN
Niederschlagprecipitation
pp
ReifeninnendruckTire pressure
PP
Reifenprofiltire tread

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012023197 A1 [0003] DE 102012023197 A1 [0003]

Claims (8)

Vorrichtung (2) zur Erfassung eines Reifenprofils (P) zumindest eines Reifens (3) eines Fahrzeugs (1) mit zumindest einer Profilerfassungseinheit (4), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Profilerfassungseinheit (4) oberhalb des Reifens (3) im Wesentlichen senkrecht zu einer Aufstandsfläche (A) des Reifens (3) am Fahrzeug (1) angeordnet ist, wobei ein Erfassungsbereich (E) der zumindest einen Profilerfassungseinheit (4) auf eine Lauffläche des zumindest einen Reifens (3) gerichtet ist.Contraption ( 2 ) for detecting a tire profile (P) of at least one tire ( 3 ) of a vehicle ( 1 ) with at least one profile acquisition unit ( 4 ), characterized in that the at least one profile acquisition unit ( 4 ) above the tire ( 3 ) substantially perpendicular to a footprint (A) of the tire ( 3 ) at the vehicle ( 1 ), wherein a detection area (E) of the at least one profile detection unit ( 4 ) on a running surface of the at least one tire ( 3 ). Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Erfassungsbereich (E) zumindest über eine Breite der Lauffläche erstreckt.Contraption ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the detection area (E) extends at least over a width of the tread. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Profilerfassungseinheit (4) mit einer Auswerteeinheit (5) gekoppelt ist, wobei die Auswerteeinheit (5) zur Auswertung mittels der Profilerfassungseinheit (4) erfasster Daten und zur Ermittlung einer Profiltiefe und/oder Profilform des Reifenprofils (P) ausgebildet ist.Contraption ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one profile acquisition unit ( 4 ) with an evaluation unit ( 5 ), wherein the evaluation unit ( 5 ) for evaluation by means of the profile acquisition unit ( 4 ) detected data and for determining a tread depth and / or profile shape of the tire profile (P) is formed. Fahrzeug (1), umfassend eine Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle ( 1 ), comprising a device ( 2 ) according to any one of the preceding claims. Fahrzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Reifen (3) des Fahrzeugs (1) zumindest eine Profilerfassungseinheit (4) zugeordnet ist.Vehicle ( 1 ) according to claim 4, characterized in that each tire ( 3 ) of the vehicle ( 1 ) at least one profile acquisition unit ( 4 ) assigned. Fahrzeug (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) mit einer Anzeigeeinheit gekoppelt ist, wobei die Anzeigeeinheit zur Anzeige von das Reifenprofil (P) betreffenden Informationen ausgebildet ist.Vehicle ( 1 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the evaluation unit ( 5 ) is coupled to a display unit, wherein the display unit is adapted to display information concerning the tire tread (P). Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) mit zumindest einer Steuereinheit (6) zur Steuerung eines Getriebes (7) eines Antriebsstranges, zur Steuerung eines einstellbaren Fahrwerks (8), zur Steuerung einer Antriebseinheit (9) des Antriebsstranges und/oder zur Steuerung einer Bremse (10) gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit (6) zur Steuerung des Getriebes (7) und/oder des Fahrwerks (8) und/oder der Antriebseinheit (9) und/oder der Bremse (10) in Abhängigkeit des zumindest einen erfassten Reifenprofils (P) ausgebildet ist.Vehicle ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the evaluation unit ( 5 ) with at least one control unit ( 6 ) for controlling a transmission ( 7 ) of a drive train, for controlling an adjustable chassis ( 8th ), for controlling a drive unit ( 9 ) of the drive train and / or for controlling a brake ( 10 ), the control unit ( 6 ) for controlling the transmission ( 7 ) and / or the chassis ( 8th ) and / or the drive unit ( 9 ) and / or the brake ( 10 ) is formed as a function of the at least one detected tire profile (P). Fahrzeug (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteeinheit (5) Fahrzeugdaten, Umgebungsdaten, Navigationsdaten und/oder einen Reifeninnendruck (p) betreffende Daten zuführbar sind, welche die Steuereinheit (6) bei der Steuerung des Getriebes (7), des Fahrwerks (8), der Antriebseinheit (9) und/oder der Bremse (10) berücksichtigt.Vehicle ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the evaluation unit ( 5 ) Vehicle data, environmental data, navigation data and / or an internal tire pressure (p) relevant data are supplied, which the control unit ( 6 ) in the control of the transmission ( 7 ), the landing gear ( 8th ), the drive unit ( 9 ) and / or the brake ( 10 ) considered.
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