DE102023208392A1

DE102023208392A1 - System for determining state variables of a vehicle tire

Info

Publication number: DE102023208392A1
Application number: DE102023208392.2A
Authority: DE
Inventors: Vipin Mohan; Tim Koenen; Baldo Sahlmüller; Akhil James; Jörg Lehmann; Martin Kurz; Holger Pietsch
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2023-08-31
Filing date: 2023-08-31
Publication date: 2025-03-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung von Zustandsgrößen eines Fahrzeugreifens (2), der mit einem TPMS-Reifendrucküberwachungssystem (22) ausgerüstet ist, wobei das System mindestens ein vom Fahrzeugreifen (2) überrollbares Gehäuse (1) mit mindestens einem in das Gehäuse (1) integrierten Radarsensor (12) zur Messung einer Profiltiefe des Fahrzeugreifens (2) und eine Auswerteeinrichtung (3) zur Auswertung der vom Radarsensor (12) gemessenen Profiltiefe umfasst, wobei der mindestens eine Radarsensor (12) auch zur Messung der Aufstandsfläche (23) des Fahrzeugreifens (2) eingerichtet ist und die gemessene Aufstandsfläche (23) an die Auswerteeinrichtung (3) übermittelbar ist und die Auswerteeinrichtung (3) mit einer Empfangseinrichtung (4) verbunden ist, mittels derer Messwerte des TPMS-Reifendrucküberwachungssystems (22) des Fahrzeugreifens (2) auslesbar und an die Auswerteeinrichtung (3) übermittelbar sind.

The invention relates to a system for determining state variables of a vehicle tire (2) that is equipped with a TPMS tire pressure monitoring system (22), wherein the system comprises at least one housing (1) that the vehicle tire (2) can roll over and has at least one radar sensor (12) integrated into the housing (1) for measuring a tread depth of the vehicle tire (2) and an evaluation device (3) for evaluating the tread depth measured by the radar sensor (12), wherein the at least one radar sensor (12) is also set up to measure the contact area (23) of the vehicle tire (2) and the measured contact area (23) can be transmitted to the evaluation device (3), and the evaluation device (3) is connected to a receiving device (4), by means of which measured values of the TPMS tire pressure monitoring system (22) of the vehicle tire (2) can be read out and transmitted to the evaluation device (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung von Zustandsgrößen eines Fahrzeugreifens, der mit einem TPMS-Reifendrucküberwachungssystem ausgerüstet ist, wobei das System mindestens ein vom Fahrzeugreifen überrollbares Gehäuse mit mindestens einem in das Gehäuse integrierten Radarsensor zur Messung einer Profiltiefe des Fahrzeugreifens und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der vom Radarsensor gemessenen Profiltiefe umfasst.The invention relates to a system for determining state variables of a vehicle tire that is equipped with a TPMS tire pressure monitoring system, wherein the system comprises at least one housing that can be rolled over by the vehicle tire with at least one radar sensor integrated into the housing for measuring a tread depth of the vehicle tire and an evaluation device for evaluating the tread depth measured by the radar sensor.

Derartige Systeme mit mindestens einem vom Fahrzeugreifen überrollbaren Gehäuse sind als sogenannte Drive Over Systeme (DOS) bekannt, wozu beispielhaft auf die US 2017/0350781 A1 und die US 2008/0256815 A1 verwiesen wird. Sie dienen dazu, mittels eines entsprechenden Sensors beim Überrollen des Gehäuses die Zustandsgröße der Profiltiefe des Fahrzeugreifens automatisch zu überprüfen und zu kontrollieren.Such systems with at least one housing that can be rolled over by the vehicle tire are known as so-called Drive Over Systems (DOS), for example the US 2017/0350781 A1 and the US 2008/0256815 A1 They are used to automatically check and monitor the tread depth of the vehicle tire by means of a corresponding sensor when the housing is rolled over.

Aus der EP 1 952 092 B1 ist es zudem bekannt, die Profiltiefe mittels eines in das Gehäuse integrierten Radarsensors zu erfassen. Radarsensoren senden elektromagnetische Wellen oder Radiowellen aus, die von den meisten Objekten reflektiert werden, was sodann vom Radarsensor detektiert werden kann. Aus den Laufzeiten der ausgesendeten Wellen kann sodann die Profiltiefe in einer zugeordneten Auswerteeinrichtung berechnet werden.From the EP 1 952 092 B1 It is also known to measure the profile depth using a radar sensor integrated into the housing. Radar sensors emit electromagnetic waves or radio waves that are reflected by most objects, which can then be detected by the radar sensor. The profile depth can then be calculated in an associated evaluation device from the travel times of the emitted waves.

Insbesondere bei Fuhrparkmanagementsystemen und im Rahmen der Fahrzeugwartung einer Vielzahl von Fahrzeugen ist es wünschenswert, neben der Profiltiefe auch weitere Zustandsgrößen eines Fahrzeugreifens in dem für DOS-Systeme typischen einfachen und schnellen Prüfablauf durch simples Überrollen des den Sensor aufweisenden Gehäuses zu überwachen und zu prüfen.Particularly in fleet management systems and in the context of vehicle maintenance of a large number of vehicles, it is desirable to monitor and test not only the tread depth but also other condition variables of a vehicle tire in the simple and fast test procedure typical for DOS systems by simply rolling over the housing containing the sensor.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorhandenen DOS-Systeme hinsichtlich der Bandbreite der beim Überrollen ermittelbaren Zustandsgrößen zu erweitern.The object of the invention is therefore to extend the existing DOS systems with regard to the range of state variables that can be determined during rollover.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausgestaltung eines Systems der eingangs genannten Art mit den Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen vorgeschlagen.To achieve the stated object, the invention proposes the design of a system of the type mentioned at the outset with the features specified in patent claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Vorschlag sieht vor, dass der zur Messung der Profiltiefe vorgesehene Radarsensor neben der Messung der Profiltiefe auch dazu verwendet wird, die Aufstandsfläche des Fahrzeugreifens zu vermessen und die gemessene Aufstandsfläche an die Auswerteeinrichtung zu übermitteln. Darüber hinaus ist die Auswerteeinrichtung mit einer Empfangseinrichtung verbunden, mittels derer Messwerte des TPMS-Reifendrucküberwachungssystems des Fahrzeugreifens auslesbar und ebenfalls an die Auswerteeinrichtung übermittelbar sind.The proposal according to the invention provides that the radar sensor intended for measuring the tread depth is used not only to measure the tread depth but also to measure the contact area of the vehicle tire and to transmit the measured contact area to the evaluation device. In addition, the evaluation device is connected to a receiving device by means of which measured values of the TPMS tire pressure monitoring system of the vehicle tire can be read out and also transmitted to the evaluation device.

Als Aufstandsfläche des Fahrzeugreifens wird diejenige Fläche verstanden, mit welcher der Fahrzeugreifen in jedem Moment seiner Rotation auf den Untergrund aufsteht, was häufig auch als Reifenlatsch bezeichnet wird.The contact area of a vehicle tire is the area with which the vehicle tire rests on the ground at every moment of its rotation, which is often also referred to as tire contact area.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass durch die Messung der Aufstandsfläche und Einbeziehung der zugehörigen Messwerte des TPMS-Reifendrucküberwachungssystems des jeweiligen Fahrzeugreifens nicht nur in an sich bekannter Weise dessen Profiltiefe ermittelt werden kann, sondern überdies auch die auf den jeweiligen Fahrzeugreifen einwirkende Last schnell und einfach während des Überrollens des erfindungsgemäßen Systems ermittelt werden kann. Da die sich aus einer spezifischen anliegenden Last ergebende Aufstandsfläche zu einem großen Teil vom Reifendruck abhängig ist, welcher im jeweils vermessenen Fahrzeugreifen vorherrscht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels der Empfangseinrichtung zumindest Messwerte des Reifendrucks, vorzugsweise zudem auch noch der Messwert der Temperatur des Fahrzeugreifens aus dem TPMS-Reifendrucküberwachungssystem auslesbar und der Auswerteeinrichtung übermittelbar ist.According to the invention, it was found that by measuring the contact area and including the associated measured values of the TPMS tire pressure monitoring system of the respective vehicle tire, not only can the tread depth of the respective vehicle tire be determined in a manner known per se, but also the load acting on the respective vehicle tire can be determined quickly and easily while the system according to the invention is rolling over it. Since the contact area resulting from a specific applied load depends to a large extent on the tire pressure that prevails in the respective vehicle tire being measured, the invention provides that at least measured values of the tire pressure, preferably also the measured value of the temperature of the vehicle tire, can be read out from the TPMS tire pressure monitoring system by means of the receiving device and transmitted to the evaluation device.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das System auch eine Einrichtung zur Identifikation des Fahrzeugreifens umfassen, die ebenfalls mit der Auswerteeinrichtung gekoppelt ist. Auf diese Weise können beispielsweise das Reifenformat, der Reifentyp und weitere Daten, wie Hersteller etc. zum Beispiel von entsprechenden im Fahrzeugreifen vorgesehenen RFID-Tags ausgelesen werden und der Auswerteeinrichtung zur entsprechenden Berücksichtigung übermittelt werden.According to a further proposal of the invention, the system can also comprise a device for identifying the vehicle tire, which is also coupled to the evaluation device. In this way, for example, the tire format, the tire type and other data such as manufacturer, etc. can be read from corresponding RFID tags provided in the vehicle tire and transmitted to the evaluation device for appropriate consideration.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung umfasst das System mehrere, insbesondere zwei von Fahrzeugreifen überrollbare Gehäuse mit mindestens einem in das Gehäuse integrierten Radarsensor, jeweils in einem der Spurweite eines die Fahrzeugreifen tragenden Fahrzeuges entsprechenden Abstand, der gegebenenfalls auch verstellbar sein kann. Es ist somit möglich, zeitgleich beim Überrollen des Systems achsweise die am Fahrzeug vorhandenen Fahrzeugreifen mit den in die jeweiligen Gehäuse integrierten Radarsensoren und in der erfindungsgemäßen Weise zu vermessen. In der Auswerteeinrichtung kann sodann ein Vergleich der Messwerte vorgenommen werden, sodass neben der individuellen Radlast der Fahrzeugreifen auch die Achslast, Achslastverteilung, eventuelle Überlast und/oder ungleiche Ladungsverteilung an einem Fahrzeug ermittelbar sind.According to a further proposal of the invention, the system comprises several, in particular two housings over which vehicle tires can roll, with at least one radar sensor integrated into the housing, each at a distance corresponding to the track width of a vehicle carrying the vehicle tires, which can also be adjustable if necessary. It is thus possible to measure the vehicle tires on the vehicle axle by axle while the system is being rolled over, using the radar sensors integrated into the respective housings and in the manner according to the invention. A comparison can then be made in the evaluation device. equal to the measured values, so that in addition to the individual wheel load of the vehicle tires, the axle load, axle load distribution, possible overload and/or uneven load distribution on a vehicle can also be determined.

Es versteht sich, dass sämtliche vorgenannten ermittelbaren Zustandsgrößen im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems gemessen, angezeigt, archiviert und/oder gegebenenfalls zur Erzeugung von Warnhinweisen bei Über- oder Unterschreiten vorgegebener Grenzwerte herangezogen werden können.It is understood that all of the aforementioned determinable state variables can be measured, displayed, archived and/or, if necessary, used to generate warnings when predetermined limit values are exceeded or not reached within the framework of the system according to the invention.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind zumindest die vom Fahrzeugreifen überrollbaren Flächen des Gehäuses und/oder der Radarsensor des erfindungsgemäßen Systems beheizbar ausgebildet, um mögliche Fehlerquellen insbesondere bei Installation im Außenbereich durch Wettereinflüsse, insbesondere Schnee und Eis in der kalten Jahreszeit auszuschließen. Erfindungsgemäß werden diejenigen Flächen, über die der Fahrzeugreifen das erfindungsgemäße System überrollt, bei entsprechend kalten Temperaturen so temperiert, dass sich kein Schnee bzw. eine Eisschicht darauf bilden kann oder eine solche abgeschmolzen wird.According to a further proposal of the invention, at least the surfaces of the housing over which the vehicle tire can roll and/or the radar sensor of the system according to the invention are designed to be heatable in order to exclude possible sources of error, particularly when installed outdoors, due to weather influences, in particular snow and ice in the cold season. According to the invention, the surfaces over which the vehicle tire rolls over the system according to the invention are tempered at correspondingly cold temperatures so that no snow or a layer of ice can form on them or such a layer is melted.

Ein weiterer positiver Effekt einer solchen Beheizung ergibt sich dadurch, dass der Temperaturbereich, in dem die zur Messung der Profiltiefe und der Aufstandsfläche verwendeten Radarsensoren eingesetzt werden können, kleiner gehalten werden kann, wodurch das Messergebnis verbessert werden kann.A further positive effect of such heating is that the temperature range in which the radar sensors used to measure the tread depth and contact area can be used can be kept smaller, which can improve the measurement result.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn die vom Fahrzeugreifen überrollbare Fläche des erfindungsgemäßen Systems zum Beispiel mittels entsprechender elektrischer Heizelemente auf Temperaturen von etwa 5-7 °C erwärmt werden können. Erwärmt werden kann entweder der Radarsensor selbst oder auch Teile desselben oder des Gehäuses. Sofern das Gehäuse über eine Rampe verfügt, kann auch diese erwärmt werden, um die Überfahrt zu vereinfachen.Within the scope of the invention, it has proven sufficient if the surface of the system according to the invention over which the vehicle tire can roll can be heated to temperatures of around 5-7 °C, for example by means of appropriate electrical heating elements. Either the radar sensor itself or parts of it or the housing can be heated. If the housing has a ramp, this can also be heated to make it easier to drive over.

Darüber hinaus kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die vom Fahrzeugreifen überrollbaren Flächen des Gehäuses gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet sind, sodass Regen wie auch Wasser, welches beim Schmelzen von Schnee und Eis entsteht, ablaufen kann bzw. leichter abgeführt werden kann.Furthermore, according to a further proposal of the invention, it can also be provided that the surfaces of the housing that the vehicle tire can roll over are arranged at an angle to the horizontal so that rain as well as water that is created when snow and ice melt can run off or be drained off more easily.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann zur Verlängerung der Lebensdauer der eingesetzten Radarsensoren sowie zur Energieeinsparung vorgesehen sein, dass das System mindestens einen Annäherungssensor umfasst, mittels dessen ein anstehendes oder gerade stattfindendes Überrollen des mindestens einen Gehäuses erfassbar ist, um in diesem Fall das ansonsten ausgeschaltete System einzuschalten und beispielsweise nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer wieder auszuschalten.According to a further proposal of the invention, in order to extend the service life of the radar sensors used and to save energy, the system can comprise at least one proximity sensor by means of which an impending or currently occurring rolling over of the at least one housing can be detected in order to switch on the otherwise switched off system in this case and, for example, switch it off again after a predetermined period of time has elapsed.

Bei den eingesetzten Annäherungssensoren kann es sich erfindungsgemäß beispielsweise um einen Drucksensor handeln, welcher auf die Belastung des Gehäuses beim Überrollen durch den Fahrzeugreifen anspricht, oder es wird mindestens ein entsprechender mechanischer Schalter vorgesehen, der in der Lage ist, dass Überrollen des Gehäuses durch den Fahrzeugreifen zu detektieren. Ferner kann zusätzlich oder alternativ der Annäherungssensor auch von einem elektromagnetischen Sensor gebildet sein, beispielsweise einem Sensor, der in der Lage ist, RFID-Tags zu identifizieren und auszulesen, die am Fahrzeug und/oder den Fahrzeugreifen angebracht sind.According to the invention, the proximity sensors used can be, for example, a pressure sensor that responds to the load on the housing when the vehicle tire rolls over it, or at least one corresponding mechanical switch is provided that is able to detect the vehicle tire rolling over the housing. Furthermore, the proximity sensor can additionally or alternatively also be formed by an electromagnetic sensor, for example a sensor that is able to identify and read RFID tags that are attached to the vehicle and/or the vehicle tire.

Sofern nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung das System auch eine entsprechende Datenbank umfasst, die zu den RFID-Tags zugeordnete fahrzeugspezifische Informationen umfasst, welche der Auswerteeinrichtung übermittelbar sind, können der Auswerteeinrichtung genauere Situationsinformationen übermittelt werden, beispielsweise Informationen über die Fahrtrichtung des das System überrollenden Fahrzeugreifens, Informationen über die Art des Fahrzeugreifens oder auch über die Art des Fahrzeugs, an welchem in der Fahrzeugreifen befestigt ist. Beispielsweise kann auch auf diese Weise erkannt werden, ob es sich um eine Zugmaschine mit folgendem Anhänger handelt, sodass die Auswerteeinrichtung auch feststellen kann, welcher Fahrzeugreifen bzw. welche Fahrzeugachse aktuell das erfindungsgemäße System überrollt.If, according to a further proposal of the invention, the system also includes a corresponding database that contains vehicle-specific information associated with the RFID tags, which can be transmitted to the evaluation device, more precise situation information can be transmitted to the evaluation device, for example information about the direction of travel of the vehicle tire rolling over the system, information about the type of vehicle tire or also about the type of vehicle to which the vehicle tire is attached. For example, it can also be recognized in this way whether it is a tractor with a trailer following behind, so that the evaluation device can also determine which vehicle tire or which vehicle axle is currently rolling over the system according to the invention.

Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems;
2 die Aufsicht auf das System gemäß 1;
3 die schematische Seitenansicht des Systems;
4 ein Messergebnis des erfindungsgemäßen Systems.

Further embodiments and details of the invention are explained below using a schematic embodiment in the drawing. They show:

1 a schematic perspective representation of a system according to the invention;
2 supervision of the system in accordance with 1 ;
3 the schematic side view of the system;
4 a measurement result of the system according to the invention.

Aus den Figuren ist ein System zur Ermittlung von Zustandsgrößen eines Fahrzeugreifens 2 ersichtlich, der als üblicher Luftreifen ausgebildet ist und auf einer hier nicht dargestellten Felge eines Fahrzeugs montiert ist. In an sich bekannter Weise weist der Fahrzeugreifen 2 im Bereich des Ventils oder an einer geeigneten Stelle, beispielsweise im Bereich der Innenoberfläche einen Sensor eines TPMS-Reifendrucküberwachungssystems 22 auf.From the figures, a system for determining state variables of a vehicle tire 2 which is designed as a conventional pneumatic tire and is mounted on a rim of a vehicle (not shown here). In a manner known per se, the vehicle tire 2 has a sensor of a TPMS tire pressure monitoring system 22 in the region of the valve or at a suitable location, for example in the region of the inner surface.

Zur Ermittlung von unterschiedlichen Zustandsgrößen des Fahrzeugreifens, beispielsweise der Profiltiefe, weist das System eine vom Fahrzeugreifen 2 überrollbares Gehäuse 1 mit mindestens einem in das Gehäuse 1 integrierten Radarsensor 12 auf.In order to determine different state variables of the vehicle tire, for example the tread depth, the system has a housing 1 over which the vehicle tire 2 can roll, with at least one radar sensor 12 integrated into the housing 1.

Zur Erleichterung des Überrollens des Gehäuses 1 sind in Fahrtrichtung vor und hinter dem Gehäuse 1 entsprechende Rampen 10, 11 vorgesehen, wobei allerdings auch die Einlassung des Gehäuses 1 in den Boden vorgesehen sein könnte, wodurch sich die Rampen 10, 11 erübrigen würden.To facilitate rolling over the housing 1, corresponding ramps 10, 11 are provided in front of and behind the housing 1 in the direction of travel, although it would also be possible to recess the housing 1 into the ground, which would make the ramps 10, 11 unnecessary.

Zusätzlich zum in das Gehäuse 1 integrierten Radarsensor 12 ist auch eine Empfangseinrichtung 4 vorgesehen, mittels derer Messwerte des TPMS-Reifendrucküberwachungssystems 22 über die von derartigen TPMS-Reifendrucküberwachungssystemen 22 verwendeten Funkverbindungen während des Überrollens des Gehäuses 1 ausgelesen und an eine Auswerteeinrichtung 3 übermittelt werden können, die auch die Messwerte des Radarsensors 12 erhält.In addition to the radar sensor 12 integrated in the housing 1, a receiving device 4 is also provided, by means of which measured values of the TPMS tire pressure monitoring system 22 can be read out via the radio connections used by such TPMS tire pressure monitoring systems 22 while the housing 1 is being rolled over and transmitted to an evaluation device 3, which also receives the measured values of the radar sensor 12.

Darüber hinaus kann in nicht näher dargestellter Weise auch noch ein Empfänger zum Auslesen von RFID-Tags vorgesehen sein, die am Fahrzeug und/oder den Fahrzeugreifen 2 angeordnet sein können und weitere Informationen über Art, Typ und Format des Fahrzeugreifens sowie des Fahrzeugs an die Auswerteeinrichtung 3 übermitteln können.In addition, in a manner not shown in more detail, a receiver can also be provided for reading RFID tags, which can be arranged on the vehicle and/or the vehicle tires 2 and can transmit further information about the type, type and format of the vehicle tire and the vehicle to the evaluation device 3.

Wie insbesondere aus der Darstellung gemäß 3 ersichtlich, überrollt der an einem hier nicht dargestellten Fahrzeug montierte Fahrzeugreifen 2 in einer beispielhaften Fahrtrichtung F das Gehäuse 1, indem er zunächst die Rampe 10 herauffährt, das Gehäuse 1 überrollt und anschließend über die Rampe 11 wieder auf den Untergrund U zurückgeführt wird. Entsprechende Annäherungssensoren, die beispielsweise in den Rampen 10, 11 verbaut sein können, registrieren den herannahenden Fahrzeugreifen 2 und schalten die Auswerteeinrichtung 3, die Empfangseinrichtung 4 sowie den Radarsensor 12 ein.As can be seen in particular from the description in accordance with 3 As can be seen, the vehicle tire 2 mounted on a vehicle not shown here rolls over the housing 1 in an exemplary direction of travel F by first driving up the ramp 10, rolling over the housing 1 and then being guided back to the ground U via the ramp 11. Corresponding proximity sensors, which can be installed in the ramps 10, 11, for example, register the approaching vehicle tire 2 and switch on the evaluation device 3, the receiving device 4 and the radar sensor 12.

Zum Zeitpunkt des Überrollens des Gehäuses 1 passiert der Fahrzeugreifen 2 den im Gehäuse angeordneten und auf die umfängliche Lauffläche des Fahrzeugreifens 2 ausgerichteten Radarsensor 12.At the moment of rolling over the housing 1, the vehicle tire 2 passes the radar sensor 12 arranged in the housing and aligned with the circumferential tread of the vehicle tire 2.

Neben der reinen Ermittlung der Profiltiefe während des Überrollens ist der Radarsensor 12 des Systems auch dazu eingerichtet und geeignet, die Aufstandsfläche 23 des Fahrzeugreifens 2, mit welcher dieser mit dem Untergrund in Kontakt steht, zu vermessen und die gemessene Aufstandsfläche 23 der Auswerteeinrichtung 3 zu übermitteln.In addition to the pure determination of the tread depth during rolling over, the radar sensor 12 of the system is also designed and suitable for measuring the contact area 23 of the vehicle tire 2, with which it is in contact with the ground, and for transmitting the measured contact area 23 to the evaluation device 3.

Die sich ergebende Aufstandsfläche 23 ist bei einem gegebenen Fahrzeugreifen 2 von der auf den Fahrzeugreifen 2 einwirkenden Last sowie von dessen Fülldruck, in geringerem Maße auch von dessen Temperatur abhängig. Mit steigender Last wird die Aufstandsfläche 23 des Fahrzeugreifens 2 größer, sofern der Fülldruck konstant ist.The resulting contact area 23 for a given vehicle tire 2 depends on the load acting on the vehicle tire 2 and on its inflation pressure, and to a lesser extent on its temperature. As the load increases, the contact area 23 of the vehicle tire 2 becomes larger, provided the inflation pressure is constant.

Die 4 zeigt ein beispielhaftes Ergebnis der Messungen des Radarsensor 12 nach dem Überrollen des Gehäuses 1. Es sind sowohl Informationen über die Tiefe der Profilrillen 21 verfügbar, wie auch Länge L und Breite B der Aufstandsfläche 23. Diese Messwerte werden der Auswerteeinrichtung 3 übermitteltThe 4 shows an example result of the measurements of the radar sensor 12 after rolling over the housing 1. Information about the depth of the profile grooves 21 is available, as well as the length L and width B of the contact surface 23. These measured values are transmitted to the evaluation device 3

Zudem kann die Auswerteeinrichtung 3 auf die von der Empfangseinrichtung 4 aus dem am Fahrzeugreifen 2 verbauten TPMS-Reifendrucküberwachungssystems 22 empfangenen Messwerte des Reifendrucks und der Temperatur zurückgreifen.In addition, the evaluation device 3 can access the measured values of the tire pressure and the temperature received by the receiving device 4 from the TPMS tire pressure monitoring system 22 installed on the vehicle tire 2.

Aus diesen an die Auswerteeinrichtung 3 übermittelten Messwerten kann diese sodann neben der Zustandsgröße der Profiltiefe die Radlast des Fahrzeugreifens sowie eine eventuelle Überlastung des Fahrzeugreifens ermitteln.From these measured values transmitted to the evaluation device 3, the latter can then determine the wheel load of the vehicle tire as well as a possible overload of the vehicle tire in addition to the state variable of the tread depth.

Sofern, was in den Figuren nicht dargestellt ist, dass System mehrere, insbesondere zwei von Fahrzeugreifen 2 überrollbare Gehäuse mit mindestens einem in das Gehäuse 1 integrierten Radarsensor 12 umfasst, die jeweils in einem der Spurweite des die Fahrzeugreifen 2 tragenden Fahrzeuges entsprechenden Abstand zueinander angeordnet sind, können darüber hinaus durch Vergleich auch die jeweilige Achslast und/oder Ladungsverteilung eines Fahrzeuges ermittelt und bei Überschreiten entsprechender Grenzwerte auch mit entsprechenden Warnhinweisen angezeigt werden.If, which is not shown in the figures, the system comprises several, in particular two housings that can be rolled over by vehicle tires 2 and have at least one radar sensor 12 integrated into the housing 1, which are each arranged at a distance from one another corresponding to the track width of the vehicle carrying the vehicle tires 2, the respective axle load and/or load distribution of a vehicle can also be determined by comparison and, if corresponding limit values are exceeded, also displayed with corresponding warnings.

Das vorangehend erläuterte System wird mittels nicht näher dargestellter Sensoren bedarfsgerecht lediglich beim Überrollen des Gehäuses 1 durch einen Fahrzeugreifen eingeschaltet, beispielsweise mit den in die Rampen 10,11 integrierten Drucksensoren, die als Annäherungssensor den herannahenden Fahrzeugreifen 2 registrieren und die Energieversorgung des Systems vorübergehend einschalten.The system explained above is activated as required by means of sensors (not shown in detail) only when a vehicle tire rolls over the housing 1, for example with the pressure sensors integrated in the ramps 10, 11, which register the approaching vehicle tire 2 as a proximity sensor and temporarily switch on the system's power supply.

Eine weitgehende Unabhängigkeit von Witterungseinflüssen wird zudem dadurch erreicht, dass die vom Fahrzeugreifen 2 überrollbaren Flächen des Gehäuses 1 und des Radarsensors 12 sowie der beiden Rampen 10,11 mittels hier nicht dargestellter elektrischer Heizelemente beheizbar sind, um der Anlagerung von Schnee und Eis entgegenzuwirken bzw. diese abtauen zu können. Zudem können sämtliche vom Fahrzeugreifen 2 überrollbaren Flächen des Gehäuses 1 auch gegenüber der Horizontalen eine gewisse Neigung aufweisen, sodass Regenwasser leichter abgeführt bzw. abgeleitet werden kann.A high degree of independence from weather influences is also achieved by the fact that the surfaces of the housing 1 and the radar sensor 12 as well as the two ramps 10, 11 that can be rolled over by the vehicle tire 2 can be heated by means of electrical heating elements (not shown here) in order to counteract the accumulation of snow and ice or to be able to melt them. In addition, all surfaces of the housing 1 that can be rolled over by the vehicle tire 2 can also have a certain inclination relative to the horizontal so that rainwater can be drained off or drained off more easily.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

11: GehäuseHousing
22: Fahrzeugreifenvehicle tires
33: Auswerteeinrichtungevaluation device
44: Empfangseinrichtungreception facility
1010: Ramperamp
1111: Ramperamp
1212: Radarsensorradar sensor
2121: Profilrillentread grooves
2222: TPMS-ReifendrucküberwachungssystemTPMS tire pressure monitoring system
2323: Aufstandsflächecontact area
FF: Fahrtrichtungdirection of travel
BB: Breite der Aufstandsflächewidth of the contact area
LL: Länge der Aufstandsflächelength of the contact area
UU: Untergrundunderground

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2017/0350781 A1 [0002]
US 2008/0256815 A1 [0002]
EP 1 952 092 B1 [0003]

Claims

System for determining state variables of a vehicle tire (2) that is equipped with a TPMS tire pressure monitoring system (22), the system comprising at least one housing (1) that the vehicle tire (2) can roll over and has at least one radar sensor (12) integrated into the housing (1) for measuring a tread depth of the vehicle tire (2) and an evaluation device (3) for evaluating the tread depth measured by the radar sensor (12), characterized in that the at least one radar sensor (12) is also set up to measure the contact area (23) of the vehicle tire (2) and the measured contact area (23) can be transmitted to the evaluation device (3), and the evaluation device (3) is connected to a receiving device (4), by means of which measured values of the TPMS tire pressure monitoring system (22) of the vehicle tire (2) can be read out and transmitted to the evaluation device (3).

system according to claim 1 , characterized in that measured values of the tire pressure and the temperature of the vehicle tire (2) can be read out from the TPMS tire pressure monitoring system (22) by means of the receiving device (4).

system according to claim 1 or 2 , characterized in that the system comprises a device for identifying the vehicle tire (2), which is coupled to the evaluation device (3).

System according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the system comprises two housings (1) over which vehicle tires (2) can be rolled, with at least one radar sensor (12) integrated into the housing (1), which are each arranged at a distance from one another corresponding to the track width of a vehicle carrying the vehicle tires.

System according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the wheel load of the vehicle tire (2) and/or the axle load, overload and/or uneven load distribution of a vehicle can be determined by means of the evaluation device (3).

System according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that at least the surfaces of the housing (1) over which the vehicle tire (2) can roll and/or the radar sensor (12) can be heated.

System according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that at least the surfaces of the housing (1) over which the vehicle tire (2) can roll are arranged inclined with respect to the horizontal.

System according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the system comprises at least one proximity sensor, by means of which rolling over of the at least one housing (1) can be detected and the system can be activated.

system according to claim 8 , characterized in that the proximity sensor is formed by a pressure sensor, a switch and/or an electromagnetic sensor.

System according to one of the Claims 8 or 9 , characterized in that the proximity sensor comprises a receiver for reading RFID tags.

system according to claim 10 , characterized in that the system comprises a database which contains vehicle-specific information associated with the RFID tags, which can be transmitted to the evaluation device (3).