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    • 专利摘要:
    Eine Reifenpannenerkennungsvorrichtung erkennt das Vorliegen einer Störung in einem Reifen. Die Reifenpannenerkennungsvorrichtung enthält eine Feststellungseinheit, welche eine Zustandsänderung eines geschichteten Strukturabschnitts feststellt, der in Schichten innerhalb einer äußeren Hülle, welche die Außenoberfläche des Reifens bildet, angeordnet ist und einen Rahmen des Reifens bildet. Eine Ermittlungseinheit erhält ein Feststellungsergebnis von der Feststellungseinheit und ermittelt das Vorliegen einer Störung des geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis des erhaltenen Feststellungsergebnisses.
    公开号:DE102004029414A1
    申请号:DE200410029414
    申请日:2004-06-18
    公开日:2005-01-27
    发明作者:Tomoyuki Toyota Ishikawa；Hideki Toyota Murakami；Yuji Toyota Taki
    申请人:Toyota Motor Corp；
    IPC主号:G01B7-00
    专利说明:
    [0001] DieseAnmeldung gründetauf dem und beansprucht den Prioritätsrang von der früheren japanischenAnmeldung Nr. 2003-173292, eingereicht am 18. Juni 2003, und derfrüherenjapanischen Anmeldung Nr. 2004-111871, eingereicht am 6. April 2004, derengesamte Inhalte hierin unter Bezugnahme einbezogen sind.
    [0002] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf die Reifenpannenerkennungstechnologiezur Erkennung des Auftretens von Störungen in den Reifen einesKraftfahrzeugs.
    [0003] Umein Kraftfahrzeug sicher zu betreiben, ist es unabdingbar, die Zustände derReifen normal zu halten. Wenn eine Störung in irgendeinem der Reifen vorliegt,ist es notwendig, diese exakt festzustellen und geeignete Maßnahmenzu ergreifen, um diese zu beseitigen. Die Technologie zur Erkennungdes Auftretens von Störungenin den Reifen ist üblichund bekannt.
    [0004] ZumBeispiel offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr.7-081337 eine Reifenpannenerkennungsvorrichtung, in welcher dieElektroden im Profilabschnitt bzw. im Felgenabschnitt in der Luftkammerdes Reifens angeordnet sind, und die Verformung des Reifens basierendauf der statischen Kapazität,die sich entsprechend der Distanz zwischen den Elektroden verändert, festgestelltwird.
    [0005] Ferneroffenbaren die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 7-081341und die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 9-193627 einer derobengenannten Vorrichtung ähnlicheTechnologie.
    [0006] Gemäß der herkömmlichenTechnologie, welche in der japanischen offengelegten PatentanmeldungNr. 7-081337 offenbart ist, ist es möglich, das Vorliegen von Störungen wiez.B. den Abfall des Reifenluftdrucks oder die schnelle ungewöhnliche Verformungdes Reifens festzustellen. Jedoch ist es schwierig, die teilweiseplastische Verformung in der Karkasse, in der inneren Auskleidung(bzw. inneren Mantel), etc. des Reifeninneren festzustellen.
    [0007] Wennder Reifen auf den Randstein auf der Straße, auf die Sicherheitsniete(Katzenauge genannte), die in der Straßenoberfläche eingelassen ist, oder aufdie Straßenmittelliniefährt,kann der geschichtete Strukturabschnitt im Reifeninneren, wie z.B.die Karkasse, beschädigtwerden, und eine Schwellung (oder Ausbeulung) des Seitenwandabschnittsdes Reifens kann auftreten, obwohl dies nicht zu der schnellen ungewöhnlichenVerformung führt.
    [0008] Wenndies zu der schnellen ungewöhnlichen Verformungführt,ist die Möglichkeit,dass der Fahrer die Störungin den Reifen bemerkt, hoch. In einem solchen Fall kann die herkömmlicheTechnologie das Vorliegen der Störungfeststellen. Wenn diese jedoch nicht zu einer schnellen ungewöhnlichenVerformung führtund die Störungnur im Reifeninneren vorliegt, besteht weiterhin die Möglichkeit,dass der Fahrer die Störungauch bei Augenscheinnahme nicht bemerkt. In einem solchen Fall kanndie herkömmlicheTechnologie das Vorliegen der Störungnicht feststellen.
    [0009] EinZiel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbessertenReifenpannenerkennungsvorrichtung, in welcher die obengenannten Problemebeseitigt sind.
    [0010] Einweiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellungeiner Reifenpannenerkennungsvorrichtung, welche exakt das Vorliegenvon Störungeninnerhalb der Reifen des Fahrzeugs feststellt.
    [0011] Einweiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellungeines Reifens zur Verwendung mit einer Reifenpannenerkennungsvorrichtung,welche exakt das Vorliegen von Störungen innerhalb des Reifensdes Fahrzeugs feststellt.
    [0012] Dieobengenannten Ziele der Erfindung werden durch eine Reifenpannenerkennungsvorrichtung erreicht,welche das Vorliegen einer Störungin einem Reifen feststellt, wobei die Reifenpannenerkennungsvorrichtungbeinhaltet: eine Feststellungseinheit, die eine Zustandsänderungeines geschichteten Strukturabschnittes feststellt, welcher in Schichteninnerhalb eines äußeren Mantels,der die äußere Oberfläche desReifens bildet, angeordnet ist und einen Rahmen des Reifens bildet,und einer Ermittlungseinheit, die ein Feststellungsergebnis vonder Feststellungseinheit erhält unddas Vorliegen einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis des erhaltenenFeststellungsergebnisses ermittelt.
    [0013] ZumBeispiel gibt es im geschichteten Strukturabschnitt des Reifensden inneren Mantel, der die Luftkammer bildet, und die Karkasse,die außerhalb desinneren Mantels angeordnet ist und aus mit Gummi bedeckter Faser,Stahl, etc. besteht. Durch Feststellen der Zustandsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts, der den Kern des Reifens darstellt,ist es möglich,exakt das Vorliegen einer Beschädigungauf der Karkasse oder eine andere Störung des Reifeninneren, welcheschwer vom Aussehen festzustellen ist, festzustellen.
    [0014] DieFeststellungseinheit kann so aufgebaut sein, dass der Umfang derVerformung des Seitenwandabschnitts des Reifens festgestellt werden kann,und die Ermittlungseinheit kann so aufgebaut sein, dass das Vorliegeneiner Störungim geschichteten Strukturabschnitt ermittelt wird, wenn der Umfangder Verformung einen vorgegebenen Wert überschreitet.
    [0015] DieFeststellungseinheit kann die Feststellungselemente aufweisen, diein Kontakt mit den geschichteten Strukturabschnitt oder an diesenangrenzend vorgesehen sind, um elektrisch den Wert der Verformungdes Seitenwandabschnitts festzustellen.
    [0016] DieFeststellungselemente könneneine Vielzahl von Elektroden sein, welche in radialer Richtung desReifens am Seitenwandabschnitt in der Luftkammer des Reifens angeordnetsind, und die Ermittlungseinheit kann so aufgebaut sein, dass dasVorliegen einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis der Stromänderungzwischen der Vielzahl von Elektroden ermittelt wird. Beispielsweisesind zwei oder mehr Elektroden an der Innenseite des Teils angeordnet,wo der Seitenwandabschnitt dazu neigt, umgebogen zu werden, derartdass dieser Teil zwischen den Elektroden liegt. Wenn der Seitenwandabschnittnach innen gebogen ist und zwischen den Elektroden innerhalb desReifens ein Kurzschluss vorliegt, kann das Vorliegen der Störung imgeschichteten Strukturabschnitt ermittelt werden.
    [0017] DieFeststellungseinheit kann so aufgebaut sein, dass die Änderungder Kontinuitätdes geschichteten Strukturabschnitts festgestellt wird, und dieErmittlungseinheit kann so aufgebaut sein, dass das Vorliegen einerStörungim geschichteten Strukturabschnitt ermittelt wird, wenn sich dieKontinuität desgeschichteten Strukturabschnitts ändert. Die Kontinuitätsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts beinhaltet die Dehnung, dieAushöhlung,den Bruch etc. des geschichteten Strukturabschnitts.
    [0018] DieFeststellungseinheit kann ein Feststellungselement beinhalten, welchesin Kontakt mit dem geschichteten Strukturabschnitt oder an diesenangrenzend vorgesehen ist, um elektrisch die Änderung der Kontinuität des geschichtetenStrukturabschnitts festzustellen. Das Feststellungselement kannim Kern des geschichteten Strukturabschnitts vorgesehen sein. DasFeststellungselement kann ein Widerstandselement sein, und die Ermittlungseinheitkann derart aufgebaut sein, dass das Vorliegen einer Störung desgeschichteten Strukturabschnitts auf der Basis der Widerstandsänderungdes Widerstandselements ermittelt wird. Das Widerstandselement wird zumBeispiel entlang des geschichteten Strukturabschnitts angeordnet.Wenn sich der Widerstand des Widerstandselementes mit der Ausdehnung/Verkürzung oderBruch des Widerstandselementes etc. ändert, kann ermittelt werden,dass der geschichtete Strukturabschnitt beschädigt ist.
    [0019] DieReifenpannenerkennungsvorrichtung kann eine Vielzahl von Feststellungselementenbeinhalten, und die Ermittlungseinheit kann derart aufgebaut sein,dass ein Vorliegtsort einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis der Kombinationvon Feststellungselementen ermittelt wird, welche elektrisch dieKontinuitätder Feststellungselemente feststellen, um das Vorliegen der Störung festzustellen.Wenn zum Beispiel eine Störung inder Kontinuitätder Feststellungselemente vorliegt kann das Vorliegen der Störung imgeschichteten Strukturabschnitt an der Stelle von Überlagerungs- oderSchnittpunkten dieser Feststellungselemente lokalisiert bzw. ermitteltwerden. Dadurch kann der Vorliegtsort der Störung einfach und richtig lokalisiert undeine geeignete Warninformation an den Fahrer gesendet werden. DieFeststellungselemente könnenam Profilabschnitt und am Seitenwandabschnitt des geschichtetenStrukturabschnitts angeordnet sein und die Ermittlungseinheit kannso aufgebaut sein, dass elektrisch die Kontinuität der Feststellungselementedes Profilabschnitts und des Seitenwandabschnitts festgestellt wird,wobei ermittelt werden kann, ob die Störung im geschichteten Strukturabschnittund an welcher Stelle des Profilabschnitts und des Seitenwandabschnittsvorliegt.
    [0020] Obwohlin vielen Fällendie Störungim Profilabschnitt lokalisiert werden kann, kann die Störung imSeitenwandabschnitt nicht lokalisiert werden. Dennoch ist in vielenFällenein Reifenwechsel erforderlich, was dem Fahrer durch eine geeigneteWarninformation signalisiert wird, indem ihm der Vorliegtsort derStörungmitgeteilt wird. Das Feststellungselement kann mit Elastizität versehensein, so dass das Feststellungselement ein abweichendes Ergebnis der Feststellungausgibt, wenn es einer Verformung unterliegt, die eine Störung imgeschichteten Strukturabschnitt verursacht, und ein normales Ergebnis derFeststellung ausgibt, wenn es einer Verformung unterliegt, die keineStörungim geschichteten Strukturabschnitt verursacht. Dadurch kann dasVorliegen einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts exakt ermittelt werden.
    [0021] DasFeststellungselement kann die wellenförmige Konfiguration bzw. Anordnunghaben. Es ist möglich,das Feststellungselement mit einer mäßigen Elastizität zu versehen,wobei eine größere Fläche desgeschichteten Strukturabschnitts abgedeckt sein kann, wodurch dasVorliegen der Störungdes geschichteten Strukturabschnitts exakt festgestellt werden kann.
    [0022] DieReifenpannenerkennungsvorrichtung kann weiter eine Warneinheit beinhalten,welche eine Warnung ausgibt, wenn die Ermittlungseinheit das Vorliegender Störungim geschichteten Strukturabschnitt ermittelt. Die Warneinheit kannso aufgebaut sein, dass sich der Inhalt der Warnung entsprechend demVorliegtsort der Störung,welcher durch die Ermittlungseinheit ermittelt wird, verändert. Beispielsweiseist es möglich,dass, wenn die Störungim Profilabschnitt vorliegt, die Warnung ausgegeben wird, welcheden Fahrer zur Reparatur mahnt, und, wenn die Störung im Seitenwandabschnittvorliegt, eine Warnung ausgegeben wird, welche den Fahrer zum Austauschdes Reifens mahnt. Dadurch könnendem Fahrer geeignete Gegenmaßnahmenzur Beseitigung der Störungnahegelegt werden.
    [0023] DieFeststellungseinheit kann so aufgebaut sein, dass die Kraft, welchein paralleler Richtung zur Oberfläche des geschichteten Strukturabschnitts wirkt,festgestellt wird, wobei die Ermittlungseinheit derart aufgebautsein kann, dass das Vorliegen der Störung im geschichteten Strukturabschnittermittelt wird, wenn die festgestellte Kraft den vorgegebenen Wert übersteigt.
    [0024] Dieoben genannten Ziele der Erfindung werden durch einen Reifen für die Verwendungmit der Reifenpannenerkennungsvorrichtung erreicht, wobei dieserfolgende Merkmale aufweist: einen geschichteten Strukturabschnitt,welcher in Schichten innerhalb des äußeren Mantels, der eine äußere Oberfläche desReifens bildet, angeordnet ist und einen Rahmen des Reifens bildet;und eine Vielzahl von Feststellungseinheiten, welche in einer Gitterformationin Kontakt mit oder angrenzend an den geschichteten Strukturabschnittangeordnet sind, um elektrisch eine Änderung der Kontinuität des geschichtetenStrukturabschnitts festzustellen.
    [0025] DieVielzahl der Feststellungseinheiten können eine Vielzahl von Leiterelementensein, und der Reifen kann weiter eine Zusammenfassungseinheit aufweisen,welche die Anschlusspunkte der Vielzahl von Leiterelementen zusaammenfasst.Dadurch kann die Kontinuitätder Leiterelemente einfach festgestellt werden, und das Vorliegender Störungund der Vorliegtsort der Störungin den Reifen genau ermittelt werden.
    [0026] Mitder Reifenpannenerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindungist es möglich,das Vorliegen von Störungendes Reifeninneren des Fahrzeugs extakt festzustellen.
    [0027] AndereZiele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ausder folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diesein Verbindung mit den beigefügtenZeichnungen gelesen wird.
    [0028] 1 ist eine Darstellung,die den Aufbau eines Kraftfahrzeugs zeigt, welches mit der erfindungsgemäßen Reifenpannenerkennungsvorrichtungder Erfindung ausgestattet ist.
    [0029] 2 ist eine Darstellung,die den Querschnitt des Reifens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsformder Erfindung zeigt.
    [0030] 3 ist eine Darstellung,die die Seitenoberflächeinnerhalb des Reifens der ersten bevorzugten Ausführungsformzeigt.
    [0031] 4 ist eine Darstellung,die den Zustand des Reifens der ersten bevorzugten Ausführungsformzeigt, wenn der Reifen auf ein Hindernis auf der Straße fährt.
    [0032] 5 ist eine Darstellung,die den Querschnitt eines Reifens gemäß einer zweiten bevorzugtenAusführungsformder Erfindung zeigt.
    [0033] 6 ist eine Darstellung,die eine Seitenoberflächeinnerhalb des Reifens der zweiten bevorzugten Ausführungsformzeigt.
    [0034] 7 ist ein Diagramm zur Erläuterungdes zeitlichen Verlaufs eines Zugspannungsausgabewertes von einemDehnungsmesser, der auf dem Karkassenkord des Reifens angeordnetist.
    [0035] 8 ist eine Darstellung,die den Querschnitt des Reifens in einer dritten bevorzugten Ausführungsformder Erfindung zeigt.
    [0036] 9 ist eine Darstellung,die die Zusammensetzung der Reifenpannenerkennungsvorrichtung zeigt,welche in einem Reifenventil des Reifens der dritten bevorzugtenAusführungsformvorgesehen ist.
    [0037] 10 ist eine Darstellung,die den Stromkreisaufbau einer mit der Ermittlungseinheit verbundenenSchicht zeigt.
    [0038] 11 ist eine Darstellung,die eine Variante der Drahtverbindung der Schicht und der Ermittlungseinheitzeigt.
    [0039] 12 ist ein Flussdiagrammzur Erläuterungdes Reifenpannenermittlungablaufs, welcher von der Reifenpannenerkennungsvorrichtunggemäß der drittenbevorzugten Ausführungsformausgeführt wird.
    [0040] 13 ist eine Darstellung,die eine Variante des Stromkreisaufbaus der Schicht zeigt.
    [0041] 14 ist eine Darstellung,die eine weitere Variante des Stromkreisaufbaus der Schicht zeigt.
    [0042] 15A und 15B sind Darstellungen, die die Leiterelementezeigen, welche in einer Gitterformation im geschichteten Strukturabschnittangeordnet sind.
    [0043] 16A und 16B sind Darstellungen, die den Aufbauder Leiterelemente zeigen.
    [0044] 17A und 17B sind Darstellungen, die den Aufbauder Leiterelemente zeigen, welche in einer ringförmigen Formation im geschichtetenStrukturabschnitt innerhalb des Reifens angeordnet sind.
    [0045] 18A und 18B sind Darstellungen, die den Aufbauder Leiterelemente zeigen, die in einer ringförmigen Formation im Seitenwandabschnitt undin einer Gitterformation in der Lauffläche angeordnet sind.
    [0046] 19 ist ein Flussdiagrammzur Erläuterungdes Ablaufs der Reifenpannenermittlung, welche durch die Reifenpannenerkennungsvorrichtung gemäß einervierten bevorzugten Ausführungsform derErfindung ausgeführtwird.
    [0047] Nachfolgendwerden bevorzugte Ausführungsformender vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
    [0048] 1 zeigt den Aufbau einesKraftfahrzeugs 10, welches mit der erfindungsgemäßen Reifenpannenerkennungsvorrichtungausgestattet ist.
    [0049] EinKraftfahrzeug 10 ist mit einer Fahrzeugkarosserie 12 undvier Reifen 20a, 20b, 20c und 20d ausgestattet.Im Reifen 20 (der jeden der Reifen 20a, 20b, 20c und 20d repräsentiert)sind jeweils eine Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30,welche das Vorliegen einer Störungim Reifen 20 ermittelt, ein Transmitter 40, derdas Ermittlungsergebnis zur Fahrzeugskarosserie 12 überträgt, undeine Antenne 50 zur Übertragungvorgesehen.
    [0050] Inder Fahrzeugkarosserie 12 sind ein Empfänger 62, der das Ermittlungergebnisvon jedem Reifen 20 erhält,eine Antenne 60 fürden Empfang, ein elektronisches Steuergerät (ECU) 64, welchesdas gesamte Kraftfahrzeug 10 steuert, ein Summer 70 undeine Warnleuchte 72 vorgesehen, welche den Fahrer über dasErmittlungergebnis in Kenntnis setzt.
    [0051] DieReifenpannenerkennungsvorrichtung 30 ist mit einer Feststellungseinheit,welche eine Zustandsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts, der den Rahmen des Reifensbildet und in Schichten innerhalb des äußeren Mantels des Reifens angeordnetist, feststellt, und einer Ermittlungseinheit versehen, welche dasFeststellungsergebnis von der Feststellungseinheit empfängt unddas Vorliegen einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis des empfangenenFeststellungsergebnisses ermittelt. Die Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30 ermittelt,ob eine Störungim Reifen 20 auftritt bzw. vorliegt, und überträgt das Ermittlungsergebnisunter Verwendung des Transmitters 40 zur Fahrzeugskarosserie 12.
    [0052] DieECU 64 empfängtdas Ermittlungsergebnis von der Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30 einesjeden Reifens 20. Wenn ein Ermittlungsergebnis empfangenwird, das anzeigt; dass eine Störung vorliegt,gibt die ECU 64 an den Fahrer unter Verwendung des Summers 70 undder Warnleuchte 72 eine Warnung aus.
    [0053] DieECU 64 kann so konfiguriert bzw. aufgebaut sein, dass dieWarnung auf dem Anzeigeabschnitt des Navigationssystems (nicht dargestellt) angezeigtwird. Die ECU 64 kann derart aufgebaut sein, dass eineandere Anordnung des Fahrzeugs 10 angesteuert wird, umdie Fahrzeugsgeschwindigkeit zu reduzieren, wenn das Ermittlungsergebnis,welches anzeigt, dass eine Störungvorliegt, von der Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30 empfangen wird.
    [0054] DieECU 64 kann so aufgebaut sein, dass, wenn das Ermittlungsergebnisempfangen wird, welches anzeigt, dass eine Störung vorliegt, die Informationgespeichert wird, welche die Stelle des Reifens 20, wodie Störungvorliegt, das Vorliegtsdatum der Störung, die Störungsklassifikationusw. beinhaltet. Durch diesen Aufbau der ECU 64 kann derHändler, wennder Fahrer ihn mit der Reparatur etc. beauftragt, die Inhalte derStörungeinfach und exakt mit einem Diagnosewerkzeug o.ä. erfassen und geeignete Gegenmaßnahmenzur Beseitigung der Störungergreifen.
    [0055] 2 zeigt den Querschnittdes Reifens 20 gemäß der erstenbevorzugten Ausführungsformder Erfindung. 3 zeigtdie Seitenoberflächeinnerhalb des Reifens 20 der ersten bevorzugten Ausführungsform.
    [0056] GürtelähnlicheElektroden 31 und 32 zur Feststellung des Verformungswerteseines Seitenwandabschnitts 24 von Reifen 20 sindin einer Formation von in radialer Richtung des Reifens 20 beabstandetenkonzentrischen Kreisen auf der Seitenoberfläche auf der Seite der Luftkammerzwischen einem Stahlgürtelband 22 undeiner Wulstfüllung 26 desSeitenwandabschnitts 24 von Reifen 20 angeordnet.
    [0057] DieElektroden 31 und 32 sind nach obenund unten verlaufendderart angeordnet, so dass der Teil des Reifens 20, derdazu neigt, gebogen zu werden, wenn der Reifen 20 auf einHindernis auf der Straße fährt, zwischenden Elektroden 31 und 32 liegt. Das heißt, es istwünschenswert,dass die Elektrode 31 in einem Bereich vom obersten Abschnittder Wulstfüllung 26 biszur Kante (dem weniger dicken Teil) des Stahlgürtelbandes 22, unddie Elektrode 32 in einem Bereich von der Wulstmitte biszum obersten Abschnitt der Wulstfüllung 26 liegt.
    [0058] 4 zeigt den Zustand desReifens 20, wenn der Reifen 20 auf das Hindernisauf der Straße fährt.
    [0059] ImSeitenwandabschnitt 24 ist der Reifen 20 gebogenund verformt. Es ist durch Experimente bestätigt, dass der geschichteteStrukturabschnitt des Reifens 20, wie z. B. die Karkasseund der innere Mantel, durch eine übermäßige Zugspannung zerstört werdenkann, welche entsteht, wenn der innere Abschnitt des Seitenwandabschnitts 24 durcheine äußere Kraftgebogen wird.
    [0060] Deshalbermittelt die Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30, dasseine Störungin den geschichteten Strukturabschnitt vorliegt, wenn sich der Seitenwandabschnitt 24 außerordentlichverformt, wobei die Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30 dasErmittlungsergebnis durch den Transmitter 40 an die Fahrzeugkarosserie 12 überträgt.
    [0061] Wennder Reifen 20, wie in 4 gezeigt, aufdas Hindernis auf der Straßefährt undder Seitenwandabschnitt 24 gebogen wird, werden die Elektroden 31 und 32,welche oben und unten so angeordnet sind, dass der Beugungsabschnittdazwischen liegt, miteinander in Kontakt gebracht. Deshalb kann eineungewöhnlicheVerformung des Seitenwandabschnitts 24 festgestellt werden,indem die Elektroden 31 und 32 mit Strom versorgtwerden und das Vorliegen eines Kurzschlusses zwischen den Elektroden 31 und 32 überprüft wird.
    [0062] Indiesem Fall dient der spezifische Verformungswert des Seitenwandabschnitts 24,wenn die Elektroden 31 und 32 miteinander in Kontaktgebracht werden, als Schwellwert für die Ermittlung des Vorliegenseiner Störungdes geschichteten Strukturabschnitts. Die Elektroden 31 und 32 sindan den inneren Stellen des inneren Mantels (das heißt an den innerstenStellen des Reifens) so angeordnet, dass sie in Kontakt miteinandersind, wenn der Seitenwandabschnitt 24 gebogen wird.
    [0063] DieErmittlungseinheit 33 leitet immer (oder zu einem vorgegebenenZeitpunkt) den Strom von der Stromquelle (nicht dargestellt) andie Elektroden 31 und 32 weiter und ermittelt,ob ein Kurzschluss zwischen den Elektroden vorliegt.
    [0064] Wennein Kurzschluss zwischen den Elektroden vorliegt, ermittelt dieErmittlungseinheit 33, dass eine Störung im geschichteten Strukturabschnitt durchdie Deformation des Seitenwandabschnitts 24 über denvorgegebenen Verformungswert des Seitenwandabschnitts 24 hinausvorliegt.
    [0065] DieErmittlungseinheit 33 und der Transmitter 40 können alsChip gestaltet sein. Der Chip kann an der Innen- oder Außenseitedes Reifens und im Kern des Rades vorgesehen sein. Wahlweise kann erim Reifenventil vorgesehen sein, was später beschrieben wird.
    [0066] Wieoben beschrieben, kann gemäß dieser Ausführungsformdie Zustandsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts innerhalb des Reifens exaktfestgestellt und das Vorliegen einer Störung im Reifen ermittelt werden.
    [0067] Auchwenn sich eine schnelle ungewöhnlicheVerformung im Seitenwandabschnitt 24 ereignet, kann diesevor dem Auftreten einer Luftdruckänderung festgestellt und einWarnhinweis ausgegeben werden. Daher ist es möglich, dass der Warnhinweis zueinem frühenZeitpunkt der ungewöhnlichenVerformung des Reifens ausgegeben werden kann.
    [0068] Alseine weitere Variante der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, durchWeiterleiten des Stroms an die Elektroden 31 und 32 zumZeitpunkt eines kalten Zustandes die Reifenpannenerkennungsvorrichtungzum Erwärmendes Reifens 20 zu benutzen.
    [0069] Inder oben beschriebenen Ausführungsform sinddie beiden Elektroden 31 und 32 vorgesehen. Wahlweisekönnendrei oder mehr Elektroden vorgesehen sein. Darüber hinaus wird in der obenbeschriebenen Ausführungsformfestgestellt, ob ein Kurzschluss zwischen den Elektroden vorliegt.Wahlweise kann eine Kapazitätsänderungzwischen den Elektroden festgestellt werden. In einer solchen alternativenAusführungsformkann die Verformung des Seitenwandabschnitts 24 des Reifensmit einer höherenGenauigkeit festgestellt werden.
    [0070] Nachfolgendwird die zweite bevorzugte Ausführungsformder Erfindung unter Bezug auf die 5 bis 7 beschrieben.
    [0071] Gemäß der zweitenbevorzugten Ausführungsformstellt die Reifenpannenerkennungsvorrichtung unter Verwendung einesDehnungsmessers eine Kraft fest, die in eine parallele Richtungzu der Oberflächedes geschichteten Strukturabschnitts innerhalb des Reifens 20 wirkt,und ermittelt das Vorliegen einer Störung im geschichteten Strukturabschnitt aufBasis der Größe der festgestelltenKraft.
    [0072] DerAufbau des Fahrzeugs 10, in welchem die Reifenpannenerkennungsvorrichtungdieser Ausführungsformvorgesehen ist, ist im Wesentlichen der gleiche wie der des in der 1 gezeigten Fahrzeugs 10.Im Folgenden werden nur die Unterschiede zwischen der zweiten undder ersten bevorzugten Ausführungsformbeschrieben.
    [0073] 5 zeigt den Querschnittdes Reifens 20 dieser Ausführungsform. 6 zeigt die Seitenoberfläche innerhalbdes Reifens 20 dieser Ausführungsform.
    [0074] Wennder Reifen 20 auf das Hindernis auf der Straße fährt, istein Dehnungsmesser 34, welcher auf der Seitenoberfläche desSeitenwandabschnitts 24 auf der Seite der Luftkammer desReifens vorgesehen ist, wo der Seitenwandabschnitt 24 dazuneigt, gebogen zu werden, in der Lage, eine Verzerrung in radialerRichtung des Reifens 20 festzustellen. Der Dehnungsmesser 34 istnämlichauf der Oberfläche desinneren Mantels 27 vorgesehen.
    [0075] Wiein 6 gezeigt, sind dieDehnungsmesser 34 jeweils längs der Karkassenkordanordnunggebildet. Die Anordungsstellen, wo die Dehnungsmesser 34 angeordnet sind,könnenentsprechend des Anordnungsmusters des Karkassenkords bestimmt werden.
    [0076] 7 ist ein Diagramm zur Erläuterungdes zeitlichen Verlaufs des Zugspannungsausgabewertes vom Dehnungsmesser 34.
    [0077] DieErmittlungseinheit 33 überwachtdas Ausgabesignal des Dehnungsmessers 34 und ermitteltdas Vorliegen einer Störungim geschichteten Strukturabschnitt, wenn in der Karkasse 28 dieZugspannung, welche durch das Ausgabesignal des Dehnungsmessers 34 angezeigtwird, einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
    [0078] ImBeispiel der 7 übersteigtdie Zugspannung den Schwellwert während eines Zeitraums von t1 bis t2, und sobesteht die Möglichkeit,dass der geschichtete Strukturabschnitt beschädigt sein könnte. Deshalb ermittelt dieErmittlungseinheit 33, dass eine Störung im geschichteten Strukturabschnittvorliegt. Der Schwellwert kann in diesem Fall basierend auf derQualitätdes Materials, der Anzahl der Schichten, etc. der Karkasse 28 vorgegebensein.
    [0079] Wieoben beschrieben, kann gemäß dieser Ausführungsformdie Zustandsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts innerhalb des Reifens exaktfestgestellt und das Vorliegen einer Störung im Reifen ermittelt werden.
    [0080] ImFolgenden wird die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unterVerwendung der 8 bis 10 beschrieben.
    [0081] Gemäß der drittenbevorzugten Ausführungsformist ein Widerstandselement in Kontakt mit dem geschichteten Strukturabschnittoder an diesen angrenzend innerhalb des Reifens angeordnet, wodurcheine Veränderungder Kontinuitätdes geschichteten Strukturabschnitts innerhalb des Reifens auf derBasis einer Widerstandsänderungdes Widerstandselements festgestellt wird. Die Reifenpannenerkennungsvorrichtungdieser Ausführungsform ermitteltdas Vorliegen einer Störungim geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis der festgestelltenKontinuitätsänderung.
    [0082] DerAufbau des Fahrzeugs 10 dieser Ausführungsform ist der gleichewie der des in der 1 gezeigtenFahrzeugs 10. Im Folgenden werden nur die Unterschiedezwischen der dritten und der ersten bevorzugten Ausführungsformbeschrieben.
    [0083] 8 zeigt den Querschnittdes Reifens 20 dieser Ausführungsform. Eine Einlage bzw.Schicht 35, welche einen Stromkreis mit zwei oder mehrWiderstandselementen aufweist, ist auf der Seitenoberfläche desReifens 20 auf der Seite der Luftkammer des Reifens 20 vorgesehen.
    [0084] DieSchicht 35 kann an der luftkammerseitigen Oberfläche desReifens 20 angebracht sein. Im Herstellungsprozess desReifens 20 kann die Schicht 35 am inneren Manteldes Reifens 20 angebracht werden. Ebenso kann der Stromkreisder Schicht 35 im Kern des geschichteten Strukturabschnitts,wie z.B. dem inneren Mantel und der Karkasse, eingebettet sein.
    [0085] 9 zeigt den Aufbau der Reifenpannenerkennungsvorrichtung,welche in dieser Ausführungsformin einem Reifenventil des Reifens vorgesehen ist.
    [0086] Wiein 9 gezeigt, ist beidieser Ausführungsformeinem Reifenventil 36 mit der Ermittlungseinheit 33 unddem Transmitter 40 versehen. Die Drahtverbindung zwischendem Stromkreis der Schicht 35 und der Ermittlungseinheit 33 wirddurch die Ventilöffnunghergestellt, und die elektrische Leitung des Kontaktes zwischendem Stromkreis der Schicht 35 und der Ermittlungseinheit 33 wirddurch das Festziehen des Reifenventils 36 am Reifen sichergestellt.
    [0087] Zusätzlich kannim Fahrzeug 10, das mit der Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30 gemäß der erstenoder zweiten bevorzugten Ausführungsform versehenist – ähnlich derAusführungsformvon 9 –, die Ermittlungseinheit 33 undder Transmitter 40 im Reifenventil 36 vorgesehensein.
    [0088] 10 zeigt die Schaltungsanordnungder Schicht 35.
    [0089] DieSchicht 35 ist aus einem Grundmaterial, wie z.B. Gummi,gebildet, und der Stromkreis, der zwei oder mehr parallel geschaltetebzw. verbundene Widerstandselemente enthält, ist im Kern der Schicht 35 vorgesehen.
    [0090] Wennder geschichtete Strukturabschnitt innerhalb des Reifens 20 durcheine ungewöhnliche Verformungdes Reifens 20 beschädigtwird, besteht die Möglichkeit,dass eine Trennung oder ein Bruch eines Widerstandselements vorliegt,welches in Kontakt mit dem beschädigtengeschichteten Strukturabschnitts ist oder an diesen angrenzt. DerWiderstand des gesamten Stromkreises erhöht sich zum Zeitpunkt der Trennungoder des Bruchs dieses Widerstandselements, und die elektrischeSpannung zwischen den Anschlussstellen der Widerstandselemente verringertsich.
    [0091] Deshalbkann das Vorliegen einer Störungim beschichteten Strukturabschnitt des Reifens 20 durchdie Überwachungder elektrischen Spannung zwischen den Anschlussstellen der Widerstandselementeermittelt werden.
    [0092] Wenn,wie im Beispiel der 10,zehn Widerstandselemente, von denen jedes den gleichen Widerstandhat, parallel verbunden sind, beträgt die Widerstandsänderungdes gesamten Stromkreises durch den offenen Stromkreis eines Widerstandselementsetwa 10%. Durch die Überwachungder elektrischen Spannung zwischen den Anschlussstellen der Widerstandselementekann in dieser Anordnung eine Widerstandsänderung des Stromkreises der Schicht 35 hinreichendfestgestellt werden.
    [0093] Wahlweisekann eine größere Anzahlan Widerstandselementen im Stromkreis der Schicht 35 vorgesehensein, um den Zustand des geschichteten Strukturabschnitts an einergrößeren Anzahlvon Stellen des Reifens festzustellen. Gemäß einer solchen alternativenAusführungsformkönnenzwei oder mehrere Schichten 35 vorgesehen sein, von welchejede einen Stromkreis mit zehn parallel verbundenen Widerstandselementenaufweist.
    [0094] 11 zeigt eine Variante derVerdrahtung bzw. Drahtverbindung zwischen Schicht 35 undErmittlungseinheit 33.
    [0095] Wiein 11 gezeigt, kanndie Drahtverbindung zwischen Stromkreis der Schicht 35 undder Ermittlungseinheit 33 von der Radaußenseite zum Reifenventil 36 über denReifenwulstabschnitt vorgesehen sein.
    [0096] 12 ist ein Flussdiagrammzur Erläuterungdes Reifenpannenermittlungsprozesses, der durch die Reifenpannenerkennungsvorrichtunggemäß der drittenbevorzugten Ausführungsformausgeführtwird.
    [0097] ImFlussdiagramm gemäß 12 überwacht die Ermittlungseinheit 33 zuerstden Zeitmesser (welcher nicht dargestellt ist), wobei sie solange ineinem Wartezustand verbleibt, bis eine vorgegebene Zeit vergangenist. Wenn die vorgegebene Zeit nicht vergangen ist (das Ergebnisbei Schritt S10 ist NEIN), wird die Steuerung zu Schritt S10 übergeben.
    [0098] Wennder Ermittlungszeitpunkt kommt (das Ergebnis bei Schritt S10 istJA), schaltet die Ermittlungseinheit 33 den elektrischenStromzufuhr des Stromkreises der Schicht 35 von einer Stromquelle (welchenicht dargestellt ist) auf AN (S12). Die Ermittlungseinheit 33 stelltden Widerstand des Stromkreises der Schicht 35 aus derSpannung zwischen den Anschlussstellen fest (S14).
    [0099] NachdemSchritt S14 ausgeführtist, schaltet die Ermittlungseinheit 33 die elektrischenStromzufuhr zu dem Stromkreis der Schicht 35 auf AUS (S16) undder Zeitmesser wird auf Null zurückgestellt (S18).
    [0100] NachdemSchritt S18 ausgeführtist, ermittelt die Ermittlungseinheit 33, ob der festgestellteWiderstand größer alsein vorgegebener Referenzwert ist (S20).
    [0101] Wennder festgestellte Widerstand größer alsder Referenzwert ist (das Ergebnis bei Schritt S20 ist JA), ermitteltdie Ermittlungseinheit 33, dass ein Teil der Widerstandselementein der Schicht 35 keinen Anschluss mehr hat oder kaputtist und eine Störungim geschichteten Strukturabschnitt des Reifens vorliegt. In diesemFall gibt die Ermittlungseinheit 33 ein abweichendes Signalan den Transmitter 40 aus (S22).
    [0102] Zudiesem Zeitpunkt überträgt die Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30 dasErmittlungsergebnis an die Fahrzeugkarosserie 12 durchden Transmitter 40 (S23). Das Ermittlungsergebnis kann zueinem vorher bestimmten Zeitpunkt übertragen werden, aber es istwünschenswert,dieses an die Fahrzeugkarosserie 12 unmittelbar, wenn dasVorliegen einer Störungfestgestellt wird, zu übertragen.
    [0103] Wennder festgestellte Widerstand kleiner ist als der Referenzwert (dasErgebnis bei Schritt S20 ist NEIN), ermittelt die Ermittlungseinheit 33,dass keine Störungim geschichteten Strukturabschnitt des Reifens aufgetreten ist.In diesem Fall gibt die Ermittlungseinheit 33 ein normalesSignal an den Transmitter 40 aus (S24).
    [0104] NachdemSchritt S23 ausgeführtist, ermittelt die Ermittlungseinheit 33, ob die Überprüfung der Reifenzustände beendetist (S26).
    [0105] DerProzess von 12 wirdwiederholt, wenn das Ergebnis bei Schritt S26 negativ ist (NEIN beiS26). In diesem Fall kehrt die Steuerung zu Schritt S10 zurück. DerProzess gemäß 12 dauert solange an, bisdie Zustandsüberwachungdes Reifens 20 durch das Abschalten der Zündung oder ähnlichesbeendet wird.
    [0106] Eindem oben beschriebenen Flussdiagramm gemäß 12 ähnlicherReifenpannenermittlungsprozess kann auch durch die Reifenpannenerkennungsvorrichtunggemäß der erstenoder zweiten bevorzugten Ausführungsformausgeführt werden.Es ist möglich,dass die Reifenpannenermittlung jedes Mal, wenn eine vorgegebeneZeit abgelaufen ist, ausgeführtwird. Durch Ausführendes Prozesses auf diese Weise ist es möglich, den Stromverbrauch zureduzieren.
    [0107] Wennein ausreichender Wert an elektrischer Energiezufuhr an die Reifenpannenerkennungsvorrichtungsichergestellt werden kann, kann die elektrische Stromzufuhr zumStromkreis der Schicht 35 von der Energiequelle immer aufAN gestellt sein, so dass die Zustandsüberwachung des Reifens immerdurchgeführtwird.
    [0108] DasErmittlungsergebnis kann an die Fahrzeugkarosserie 12 invorbestimmten Intervallen übermitteltwerden. Wahlweise kann das Ermittlungsergebnis an die Fahrzeugkarosserie 12 übermitteltwerden, wenn sich ein ungewöhnlichesErgebnis der Verformung ereignet.
    [0109] Wenndas Ermittlungsergebnis in vorbestimmten Intervallen übermitteltwird und sich das ungewöhnlicheErmittlungergebnis ereignet, ist es möglich, dass die üblichen Übertragungsintervallenicht beachtet bzw. nicht längerabgewartet werden und das Ermittlungsergebnis, welches das Vorliegeneiner Reifenpanne anzeigt, zwangsweise übermittelt wird.
    [0110] Darüber hinausist es möglich,dass ein Befehl zur Übermittlungdes Ermittlungsergebnisses von der Fahrzeugkarosserie 12 zurReifenpannenerkennungsvorrichtung 30 gesendet wird, unddie Reifenpannenerkennungsvorrichtung 30 das Ermittlungergebniszu der Fahrzeugkarosserie 12 in Erwiderung auf den erhaltenenBefehl überträgt.
    [0111] Wennder Ermittlungszeitpunkt des Auftretens der Reifenpanne sich vom Übertragungszeitpunktder Ermittlungsergebnisses unterscheidet, ist es möglich, dassdas Ermittlungsergebnis, welches nach dem vorangegangenen Übertragungszeitpunkt erhaltenwird, in einem Speicher gespeichert wird und das Ermittlungsergebnis,wenn ein nächster Übertragungszeitpunkteintritt, aus dem Speicher ausgelesen und an die Fahrzeugkarosserie 12 übermitteltwird.
    [0112] 13 zeigt eine Variante derSchaltungsanordnung der Schicht 35. Im Beispiel von 13 sind die Widerstandselemente,die im Stromkreis der Schicht 35 vorgesehen sind, in Reihegeschaltet.
    [0113] Wenneines der Widerstandselemente im Stromkreis der Schicht 35 deroben erwähntenSchaltungsanordnung getrennt oder kaputt ist, wird kein Strom imStromkreis der Schicht 35 fließen. Es ist somit einfach möglich, dasVorliegen einer Störungim geschichteten Strukturabschnitt des Reifens festzustellen.
    [0114] 14 zeigt eine weitere Varianteder Schaltungsanordnung der Schicht 35. Im Beispiel der 14 sind die jeweiligen Widerstandselementeim Stromkreis der Schicht 35 unabhängig voneinander vorgesehen.
    [0115] Wenneines der Widerstandselemente im Stromkreis der Schicht 35 deroben erwähntenSchaltungsanordnung getrennt oder kaputt ist, wird kein Strom imStromkreis fließen,der das defekte Widerstandselement enthält. Es ist möglich, einfachdas Vorliegen einer Störungim geschichteten Strukturabschnitt des Reifens festzustellen undes ist ebenso möglich,diejenige Stelle des Reifens zu ermitteln, wo die Störung vorliegt.
    [0116] Somitkann die Anordnung der Widerstandselemente im Stromkreis der Schicht 35 inder Paralellverbindungsanordnung, der Serienverbindungsanordnung,der unabhängigenVerbindungsanordnung oder in irgendeiner Kombination dieser Anordnungen getroffensein.
    [0117] DieSchicht 35 kann aus einem leitenden Gummi, einem druckleitendenGummi oder ähnlichemgeformt sein. Darüberhinaus ist es möglich, eineVielzahl von leitenden Gummilagen unabhängig anzuordnen, um den Ortdes Reifens zu ermitteln, wo eine Störung vorliegt.
    [0118] DerGummi, der die Karkasse umhüllt,kann aus einem leitenden Gummi gestaltet sein. Bei einer solchenAusführungsformist der leitende Gummi kaputt, wenn die Karkasse beschädigt wird.Durch Benutzung dieses Merkmals ist es möglich, das Vorliegen einerBeschädigungauf der Karkasse durch Überwachungdes Zustands des leitenden Gummis, welchem elektrischer Strom zugeführt wird,festzustellen.
    [0119] Wahlweiseist es möglich,den Dehnungs-/Verkürzungszustanddes geschichteten Strukturabschnitt innerhalb des Reifens unterVerwendung des Widerstandselements festzustellen, dessen Widerstandsich durch den Dehnungs-/Verkürzungszustanddes Widerstandselements verändert.
    [0120] Entsprechendeiner Variante ist es möglich, dieReifentemperatur überden festgestellten Widerstand des Widerstandselements unter Verwendung derWiderstand-Temperatur-Charakteristikdes Widerstandselements abzuschätzenbzw. zu messen. In dieser Ausführungsformist es notwendig, die geschätzteTemperatur unter Beachtung des Temperaturanstiegs zum Zeitpunkteiner normalen Fahrt des Fahrzeugs zu korrigieren. Normalerweisewird der Temperaturanstieg zum Zeitpunkt einer normalen Fahrt desFahrzeugs angesichts der Fahrzeugladung, der Fahrzeit des Fahrzeugs,etc. ermittelt.
    [0121] Gemäß einerVariante der vorliegenden Ausführungsformist es möglich,die Temperatur des lokalen Abschnitts des Reifens zu messen, indemdie Widerstandselemente unabhängigangeordnet werden. Durch Messen der Reifentemperatur kann im Vorauseine Beschädigungdes Reifens vermieden werden.
    [0122] ImFolgenden wird eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
    [0123] Ähnlich derdritten bevorzugten Ausführungsformsind gemäß der viertenbevorzugten Ausführungsformdie Widerstandselemente und die leitenden Elemente in Kontakt mitdem geschichteten Strukturabschnitt oder an diesen angrenzend innerhalbdes Reifens angeordnet, wobei eine Kontinuitätsänderung des geschichteten Strukturabschnitts innerhalbdes Reifens durch die Feststellung einer Widerstandsänderung,einer Stromwertänderung, etc.festgestellt wird, so dass das Vorliegen einer Störung imgeschichteten Strukturabschnitt des Reifens ermittelt wird.
    [0124] Mitdieser Ausführungsformwird ein Vorschlag füreine Anordnung von Leiterelementen und eine Technik zur Ermittlungder spezifischen Stelle des Reifens, wo eine Störung vorliegt, gemacht.
    [0125] Invielen Fällenist es schwierig, die beschädigteStelle des geschichteten Strukturabschnitts des Reifens von aussenvisuell zu überprüfen. Gemäß der vorliegendenAusführungsformkann die Schadstelle ermittelt werden. Selbst ein Fahrer, der kein speziellesWissen hat, kann das Ausmaß derGefahr der Störungin den Reifen beurteilen und geeignete Gegenmaßnahmen der Reparatur, desAustauschs, etc. fürdie Reifenpanne ergreifen.
    [0126] DerAufbau des Fahrzeugs 10, in welchem die Reifenpannenerkennungsvorrichtungdieser Anordnung vorgesehen ist, ist im Wesentlichen der gleichewie der des in 1 gezeigtenFahrzeugs 10 . Es werden im Folgenden nur die Unterschiedezwischen der vierten bevorzugten Ausführungsform und den ersten bisdritten bevorzugten Ausführungsformenbeschrieben.
    [0127] Die 15A und 15B zeigen die Leiterelemente 37,welche in einer Gitterformation im geschichteten Strukturabschnittinnerhalb des Reifens 20 angeordnet sind.
    [0128] DieLeiterelemente 37 könnenauf der Oberflächedes geschichteten Strukturabschnitts innerhalb des Reifens 20 oderim Kern des Reifens 20 vorgesehen sein.
    [0129] 15A zeigt die Seitenoberfläche innerhalbdes Reifens 20, und die 15B zeigtdie vordere Oberflächeinnerhalb des Reifens 20.
    [0130] JedesLeiterelement 37 ist unabhängig isoliert, so dass es nichtim elektrischen Kontakt mit den anderen Leiterelementen 37 ist.Der Strom, welcher jedes Leiterelement 37 durchfließt, kannindividuell gemessen werden.
    [0131] DieErmittlungseinheit 33, welche im Reifenventil 36 oder ähnlichemvorgesehen ist, schaltet die elektrische Stromzufuhr zu den jeweiligenLeiterelementen 37 von der Stromquelle (nicht dargestellt)auf AN und misst die Spannung zwischen den Anschlussstellen an denEnden jedes Leiterelements 37.
    [0132] Umdie Spannungsmessung zu erleichtern, ist es möglich, dass die Anschlussstellenan den Enden aller Leiterelemente 37 mit der Stelle verdrahtet sind,wo die Ermittlungseinheit 33 vorgesehen ist. Beispielsweisekönnenalle Anschlussstellen mit dem Reifenventil 36 verdrahtetsein. Wenn irgendeines der Leiterelemente 37 auf Grundeiner ungewöhnlichenVerformung des Reifens 20 beschädigt oder gebrochen ist, ändert sichdie Spannung zwischen den Anschlussstellen eines solchen beschädigten Leiterelements 37.Daher kann das Vorliegen einer Störung in den Reifen unter Verwendungdiese Merkmals festgestellt werden.
    [0133] DieErmittlungseinheit 33 ermittelt die Position, wo eine Störung imReifen vorliegt, auf der Basis einer Kombination der Leiterelemente 37,an welchen die Störungfestgestellt wird.
    [0134] Wennbeispielsweise die Störungan den Leiterelementen 37c und 37z, wie in 15B gezeigt, festgestelltwird, wird gemessen, dass die Leiterelemente 37c und 37z inder Näheder Stelle 39 beschädigtoder gebrochen sind, die der Schnittpunkt der Leiterelemente 37c und 37z ist.Somit wird gemessen, dass die Störungalso im geschichteten Strukturabschnitt des Reifens 20 inder Näheder Stelle 39 vorliegt.
    [0135] Indemdie Vielzahl von Leiterelementen 37 in einer Gitterformationangeordnet wird, kann entsprechend die Auftrittsstelle, wo die Störung imReifen vorliegt, einfach und richtig ermittelt werden, und es istmöglich,geeignete Gegenmaßnahmenentsprechend der Vorliegtsstelle der Störung zu ergreifen, Ähnlich denoben genannten ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsformenkann das Ermittlungsergebnis durch die Ermittlungseinheit 33 andie Fahrzeugkarosserie 12 vom Transmitter 40 zueinem vorgegebenen Zeitpunkt übertragenwerden.
    [0136] Darüber hinauskann die Ermittlungseinheit 33 nur die Spannungsmessergebnissezwischen den Anschlussstellen der Leiterelemente 37 andie Fahrzeugkarosserie 12 übertragen, wobei die ECU 64 die Auftrittsstelleder Störungermitteln kann.
    [0137] DieECU 64 kann eine Klassifikation der Warnung entsprechendder Stelle ermitteln, wo die Störungim Reifen vorliegt. Beispielsweise kann die Störung in vielen Fällen repariertwerden, wenn die Störungin den Profilabschnitt des Reifens 20 vorliegt. In diesemFall kann die ECU 64 dem Fahrer den Hinweis geben, dassdie Störungim Profilabschnitt des Reifens 20 vorliegt und die Warnleuchte 72 aufAN schalten oder ähnliches,um einen Warnhinweis zu geben, dass empfohlen wird, eine Reparaturdurchführenzu lassen.
    [0138] Zudiesem Zeitpunkt kann die ECU 64 die Auftrittsstelle derStörungim Reifen (die Stelle, die eine Reparatur erfordert) mit dem Anzeigegerät (nichtdargestellt) anzeigen.
    [0139] Allerdingskann in vielen Fällendie Störung nichtrepariert werden und es ist ein Austausch des Reifens 20 erforderlich,wenn die Störungim Seitenwandabschnitt des Reifens 20 vorliegt. In diesemFall kann die ECU 64 dem Fahrer den Hinweis geben, dassdie Störungim Seitenwandabschnitt des Reifens 20 vorliegt, und dieWarnleuchte 72 oder ähnlichesauf AN schalten, um den Warnhinweis zu geben, dass empfohlen wird,einen Austausch des Reifens 20 durchführen zu lassen.
    [0140] Wenndie Beschädigungim Seitenwandabschnitt des Reifens vorliegt, kann die ECU 64 demFahrer den erkennbaren Warnhinweis geben. Beispielsweise ist esmöglich,dass, wenn die Beschädigungim Profilabschnitt vorliegt, die Warnleuchte 72 blinkt,und wenn die Beschädigungim Seitenwandabschnitt vorliegt, die Warnleuchte 72 auf ANgeschalten wird und der Summer 70 ertönt, um die Aufmerksamkeit desFahrers auf das Vorliegen der Beschädigung zu lenken. Zu diesemZeitpunkt kann die ECU 64 ferner die Steuerung zur Verminderungder Fahrzeuggeschwindigkeit füreine erhöhte Sicherheitdes Fahrzeugs durchführen.
    [0141] Wenndie ECU 64 die Klassifikation der Warnung ermittelt, istes wünschenswert,die Ermittlung auf der Basis einer Abfrage zu machen, ob ein Gürtel vorhandenist oder nicht. Wenn beispielsweise die Störung an einer Stelle mit vorhandenemGürtelvorliegt, wird ermittelt, dass eine Reparatur möglich ist, und kann der Warnhinweisausgegeben werden, dass empfohlen wird, eine Reparatur durchführen zu lassen.Und wenn die Störungan der Stelle ohne vorhandenen Gürtelvorliegt, wird ermittelt, dass eine Reparatur unmöglich ist.Es kann der Warnhinweis ausgegeben werden, dass empfohlen wird,einen Austausch des Reifens durchzuführen zu lassen.
    [0142] DieErmittlungseinheit 33 kann derart aufgebaut bzw. konfiguriertsein, dass die Messergebnisse oder das Ermittlungsergebnis im internenSpeicher angesammelt werden, so dass die angesammelte Informationvon dem internen Speicher unter Verwendung eines Diagnosewerkzeugsoder ähnlichemausgelesen werden kann.
    [0143] Fernerist es gemäß einemanderen Beispiel möglich,die Ermittlungseinheit 33 und der Transmitter 40 nichtim Reifen 20 anzuordnen und die Reifenpannenerkennungsvorrichtungso aufzubauen, dass die direkte Messung der Kontinuität der Leiterelemente 37 vonausserhalb mit Hilfe eines Testgerätes oder ähnlichem durchgeführt wird.Um in diesem Fall die Messung zu erleichtern, kann die Reifenpannenerkennungsvorrichtungderart aufgebaut sein, dass sie ferner eine Zusammenfassungseinheitbeinhaltet, welche die Anschlussstellen der Leiterelemente 37 zusammenfasst.Beispielsweise kann der Koppler als ein Beispiel der Sammeleinheitbenutzt werden, so dass der Koppler am Reifenventil 36 die Anschlussstellender Leiterelemente 37 sammeln kann. In dieser Ausführungsformkann das Testgerät, welchesdie Kontinuitätder Leiterelemente 37 im Reifen misst, beim Händler, ander Tankstelle, etc. verbleiben oder an den Fahrer verkauft werden.Daher ist es mit einem einfachen Aufbau möglich, das Vorliegen einerStörungim Reifen 20 und die Vorliegtposition einer Störung imReifen 20 festzustellen.
    [0144] 16A und 16B zeigen ein Beispiel des Aufbaus derLeiterelemente 37. Wie in 16A gezeigt,könnendie Leiterelemente 37 eine wellenförmige Anordnung haben.
    [0145] Indieser Ausführungsformkann eine größere Fläche mitLeiterelementen 37 abgedeckt werden und das Vorliegen einerStörungim geschichteten Strukturabschnitt des Reifens 20 exaktfestgestellt werden. Darüberhinaus könnendie Leiterelemente 37 mit einer geeigneten Elastizität versehenwerden, indem sie in einer wellenförmigen Anordnung angeordnetwerden. Es ist wünschenswert,dass die Leiterelemente 37 etwas Elastizität haben,so dass sie bei einer Verformung, welche keine Störung desgeschichteten Strukturabschnitts des Reifens 20 hervorruft,nicht beschädigtwerden, aber dass sie bei einer solchen Verformung sicher beschädigt odergebrochen werden, welche ein Auftreten einer Störung im geschichteten Strukturabschnittdes Reifens 20 hervorruft. Wenn die Leiterelemente 37 durchsich selbst eine geeignete Elastizität haben, ist es möglich, dieLeiterelemente 37 in der Form einer geraden Linie anzuordnen.
    [0146] Inden 15A und 15B ist jedes Leiterelement 37 durcheine einzelne Linie zur Vereinfachung der Darstellung angedeutet.Wahlweise kann jedes der Leiterelemente 37 mit einer wellenförmigen Anordnung,wie in 16B gezeigt,gestaltet sein.
    [0147] Umwie oben erwähnt,die Anschlussstellen an den Enden der Leiterelemente 37 aneiner Stelle zusammenzufassen, könnenferner die Leiterelemente 37 so aufgebaut sein, dass siesich, wie in 16B gezeigt,quer überden Reifen 20 erstrecken.
    [0148] DasLeiterelement 37 kann auf einer flexiblen Leiterplatteoder ähnlichemangeordnet sein. Die flexible Leiterplatte, auf welcher die Leiterelemente 37 angeordnetsind, kann im geschichteten Strukturabschnitt des Reifens 20,z.B. in der Karkasse, eingebettet sein. Durch diese Ausführungsformkann die Anordnung oder Verdrahtung der Leiterelemente 37 einfachgemacht werden, und die Herstellungskosten können reduziert werden.
    [0149] 17A und 17B zeigen ein Beispiel des Aufbaus derLeiterelemente 38A und 38B, welche in einer kreisförmigen Formationim geschichteten Strukturabschnitt innerhalb des Reifens 20 angeordnetsind.
    [0150] ImBeispiel von 17A kannermittelt werden, ob die Auftrittsstelle einer Störung derProfil- oder der Seitenwandabschnitt des Reifens ist, indem festgestelltwird, ob die Störungim Leiterelement 38A, das im Profilabschnitt angeordnetist, oder im Leiterelement 38B vorliegt, das in den Seitenwandabschnittenangeordnet ist.
    [0151] Durchdiese Ausführungsformist es möglich, dassein geeigneter Warnhinweis in Abhängigkeit davon ausgegeben wird,ob die Auftrittsstelle einer Störungder Profil- oderder Seitenwandabschnitt des Reifens ist. Im ersten Fall kann nämlich dieStörung repariertwerden und im zweiten Fall ist ein Austausch des Reifens erforderlich.
    [0152] 18A und 18B zeigen ein Beispiel des Aufbaus derLeiterelemente 38A und 38B, welche in einer ringförmigen Formationim Seitenwandabschnitt und in einer Gitterformation im Profilabschnittangeordnet sind.
    [0153] ImBeispiel der 18A kannermittelt werden, ob die Auftrittsstelle einer Störung derProfil- oder der Seitenwandabschnitt des Reifens ist, indem festgestelltwird, ob die Störungim Leiterelement 38A, das im Profilabschnitt angeordnetist, oder im Leiterelement 38B, das im Seitenwandabschnittangeordnet ist, vorliegt.
    [0154] Darüber hinauskann, wenn die Störungim Profilabschnitt vorliegt, die Auftrittsstelle der Störung aufder Basis einer Kombination von abweichenden Ergebnissen in denLeiterelementen 38A, wo das Vorliegen der Störung festgestelltwird, ermittelt werden.
    [0155] 19 ist ein Flussdiagrammzur Erläuterungdes Reifenpannenermittlungsprozesses, der durch die Reifenpannenerkennungsvorrichtunggemäß der viertenbevorzugten Ausführungsformausgeführtwird.
    [0156] ImProzess gemäß 19 führt die Ermittlungseinheit 33 denStrom jedem Leiterelement 37 zu und überwacht die Kontinuität der Leiterelemente 37 (S50).Die Ermittlungseinheit 33 ermittelt, ob eine Abweichungin der Kontinuitätder Leiterelemente 37 vorliegt (S52).
    [0157] Wennkeine Abweichung vorliegt (NEIN bei S52), wird die Steuerung anSchritt S50 übergeben, sodass die Überprüfung derKontinuitätbeim nächstenZeitpunkt wieder ausgeführtwird.
    [0158] Wenndie Abweichung in der Kontinuitätan irgendeinem der Leiterelemente 37 vorliegt (JA bei S52),ermittelt die Ermittlungseinheit 33 die Auftrittsstelleder Störungim Reifen basierend auf der Identifikation des defekten Leiterelements 37,wo das Vorliegen der Störungfestgestellt wird (S54).
    [0159] DasErmittlungsergebnis durch die Ermittlungseinheit 33 wirdan die ECU 64 der Fahrzeugkarosserie unter Verwendung desTransmitters 40 übertragen,wobei die ECU 64 einen Warnhinweis entsprechend der Auftrittsstelleder Störungausgibt.
    [0160] Dievorliegende Erfindung ist. nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformenbeschränkt,und es könnenVariationen und Abänderungenvorgenommen werden, ohne von dem Anwendungsbereich der vorhandenenErfindung abzuweichen.
    [0161] Wasdie Feststellungselemente, wie z.B. die Elektroden, der Dehnungsmesser,die Schicht und die Leiterelemente in den oben beschriebenen Ausführungsformenbetriftt, ist es wünschenswert,die Qualitätdes Materials, die Dicke und die Festigkeit so auszulegen, dassdas ursprünglicheLeistungsvermögennicht vermindert wird, wenn diese am Reifen installiert werden.
    [0162] Inden oben beschriebenen Ausführungsformenwird das Vorliegen einer Störungim geschichteten Strukturabschnitt innerhalb des Reifens mit Hilfe vonFeststellungsergebnissen durch die Feststellungseinheit ermittelt.Jedoch sind auch das Phänomender stehenden Welle, Luftdefekte des Reifens etc. von den Feststellungsergebnissenfeststellbar. Beispielsweise könnendie Dehnungsmesser gemäß der zweitenbevorzugten Ausführungsform,die Widerstandselemente gemäß der drittenbevorzugten Ausführungsformoder die Leiterelemente gemäß der viertenbevorzugten Ausführungsforman zwei oder mehr Stellen innerhalb des Reifens vorgesehen sein, wobeivon der Periodizitätder Änderungen,wie z.B. des Dehnungsmesserausgabewerts, des Widerstands- und desStromwerts, währendder Rotation des Reifens der Zustand der Verformung des Reifens erfasstwerden kann, so dass das Auftreten des Phänomens der stehenden Wellefestgestellt werden kann.
    [0163] UnterVerwendung der Tatsache, dass das Ausmaß der Auswölbung der Stelle des Reifens,der in Kontakt mit der Straßenoberfläche ist,vom Reifenluftdruck beeinflusst ist, ist es darüber hinaus gemäß eineralternativen Ausführungsformmöglich,den Luftdruck des Reifens von den Änderungen des Dehnungsmesserausgabewerts,des Widerstands, des Stromwerts etc. während der Drehung des Reifens festzustellen.
    [0164] Beiden oben beschriebenen Ausführungsformenist die Ermittlungseinheit 33 im Reifen 20 vorgesehen.Jedoch kann sie gemäß eineralternativen Ausführungsformin der Fahrzeugkarosserie 12 vorgesehen sein. Gemäß dieseralternativen Ausführungsformkönnendie Zustandsgrößen, diedurch die Feststellungselemente, wie z.B. die Elektroden, die Dehnungsmesser,die Widerstands- und Leiterelemente, festgestellt werden, durchden Transmitter 40 an die Fahrzeugkarosserie 12 übertragenwerden, so dass die Ermittlungseinheit 33 auf der Seiteder Fahrzeugkarosserie 12 die Zustandsgrößen erfassenund den Zustand des Reifen 20 ermitteln kann.
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30), welchedas Auftreten einer Störungin einem Reifen (20) erkennt, dadurch gekennzeichnet,dass sie aufweist: eine Feststellungseinheit, die eine Zustandsänderungeines geschichteten Strukturabschnitts feststellt, der in Schichteninnerhalb einer äusserenUmhüllung,welche eine Aussenoberflächedes Reifens (20) bildet, angeordnet ist und einen Rahmendes Reifen (20) bildet, und eine Ermittlungseinheit(33), die ein Feststellungsergebnis von der Feststellungseinheiterhältund das Auftreten einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis des erhaltenenFeststellungsergebnisses ermittelt.
    [2] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellungseinheitso aufgebaut ist, dass ein Verformungswert eines Seitenwandabschnitts(24) des Reifens (20) festgestellt wird, und dieErmittlungseinheit (33) so aufgebaut ist, dass das Auftreteneiner Störungdes geschichteten Strukturabschnitts ermittelt wird, wenn der festgestellteVerformungswert des Seitenwandabschnitts (24) einen vorgegebenen Wert überschreitet.
    [3] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die FeststellungseinheitFeststellungselemente (31, 32; 34; 35; 37, 38)aufweist, welche in Kontakt mit dem geschichteten Strukturabschnittoder an diesen angrenzend vorgesehen sind, um elektrisch den Verformungswertdes Seitenwandabschnitts (24) festzustellen.
    [4] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellungselemente(31, 32; 34; 35; 37, 38)eine Vielzahl von Elektroden (31, 32) sind, welchein einer radialen Richtung des Reifens (20) an dem Seitenwandabschnitt(24) in einer Luftkammer des Reifens (20) angeordnetsind, wobei die Ermittlungseinheit (33) derart aufgebautist, dass das Auftreten einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis einer Stromänderungzwischen der Vielzahl an Elektroden (31, 32) ermitteltwird.
    [5] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellungseinheitso aufgebaut ist, dass eine Kontinuitätsänderung des geschichteten Strukturabschnittsfestgestellt wird, wobei die Ermittlungseinheit (33) soaufgebaut ist, dass das Auftreten einer Störung des geschichteten Strukturabschnittsauf der Basis der Kontinuitätsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts ermittelt wird.
    [6] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellungseinheitein Feststellungselement (31, 32; 34; 35; 37, 38)aufweist, welches in Kontakt mit dem geschichteten Strukturabschnittoder an diesen angrenzend vorgesehen ist, um elektrisch die Kontinuitätsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts zu ermitteln.
    [7] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Feststellungselement(31, 32; 34; 35; 37, 38)ein Widerstandselement ist und die Ermittlungseinheit (33) sokonfiguriert ist, dass das Auftreten einer Störung des geschichteten Strukturabschnittsauf der Basis einer Widerstandsänderungeines Widerstands des Widerstandselements ermittelt werden kann.
    [8] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellungseinheiteine Vielzahl an Feststellungselementen (31, 32; 34; 35; 37, 38)aufweist, von welchen jedes in Kontakt mit dem geschichteten Strukturabschnittoder an diesen angrenzend vorgesehen ist, um elektrisch eine Kontinuitätsänderung desgeschichteten Strukturabschnitts festzustellen, wobei die Ermittlungseinheit(33) so aufgebaut ist, dass sie die Feststellungsergebnissevon der Vielzahl an Feststellungselementen (31, 32; 34; 35; 37, 38)erhältund eine Auftrittstelle einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts auf der Basis einer Kombinationvon abweichenden Feststellungsergebnissen unter den von der Vielzahlan Feststellungselementen (31, 32; 34; 35; 37, 38)erhaltenen Feststellungsergebnissen ermittelt.
    [9] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellungseinheiteine Vielzahl an Feststellungselementen (31, 32; 34; 35; 37, 38)aufweist, die an einem Profilabschnitt und einem Seitenwandabschnitt(24) des geschichteten Strukturabschnitts so angeordnetsind, dass sie elektrisch eine Kontinuitätsänderung des geschichteten Strukturabschnittsfeststellen, wobei die Ermittlungseinheit (33) so aufgebautist, dass sie die Feststellungsergebnisse von den jeweiligen Feststellungselementen(31, 32; 34; 35; 37, 38)des Profilabschnitts und des Seitenwandabschnitts (24)empfängtund auf der Basis der erhaltenen Feststellungsergebnisse ermittelt,ob eine Auftrittstelle einer Störungdes geschichteten Strukturabschnitts der Profilabschnitt oder derSeitenwandabschnitt (24) ist.
    [10] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nacheinem der Ansprüche6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Feststellungselement (31, 32; 34; 35; 37, 38)mit einer Elastizitätversehen ist, so dass das Feststellungselement (31, 32; 34; 35; 37, 38)ein abweichendes Feststellungsergebnis ausgibt, wenn dieses einerVerformung unterworfen ist, die eine Störung in dem geschichteten Strukturabschnitthervorruft, und ein normales Feststellungsergebnis ausgibt, wenndieses einer Verformung unterworfen ist, die keine Störung indem geschichteten Strukturabschnitt hervorruft.
    [11] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nacheinem der Ansprüche6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Feststellungselement(31, 32; 34; 35; 37, 38)eine wellenförmigeKonfiguration hat.
    [12] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nacheinem der Ansprüche8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30)ferner eine Warneinheit (64, 70, 72)aufweist, welche eine Warnung ausgibt, wenn ermittelt wird, dasseine Störungim geschichteten Strukturabschnitt auftritt, wobei die Warneinheit(64, 70, 72) so aufgebaut ist, dass sieden Inhalt der Warnung entsprechend der durch die Ermittlungseinheit(33) ermittelten Auftrittstelle der Störung verändert.
    [13] Reifenpannenerkennungsvorrichtung (30) nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellungseinheitderart aufgebaut ist, dass eine Kraft festgestellt wird, die ineiner parallelen Richtung zu der Oberfläche des geschichteten Strukturabschnittswirkt, wobei die Ermittlungseinheit (33) derart aufgebautist, dass das Auftreten einer Störungin dem geschichteten Strukturabschnitt ermittelt wird, wenn dieerkannte Kraft einen vorgegebenen Wert überschreitet.
    [14] Ein Reifen (20) für die Verwendung mit einer Reifenpannenerkennungsvorrichtung(30), gekennzeichnet durch: einen geschichteten Strukturabschnitt,der in Schichten innerhalb einer äusseren Umhüllung, welche eine Aussenoberfläche desReifens (20) bildet, angeordnet ist und einen Rahmen desReifens (20) bildet; und eine Vielzahl von Feststellungseinheiten,welche in einer Gitterformation in Kontakt mit dem geschichtetenStrukturabschnitt oder an diesen angrenzend so angeordnet sind,dass elektrisch eine Kontinuitätsänderungdes geschichteten Strukturabschnitts festgestellt wird.
    [15] Der Reifen (20) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass die Vielzahl der Feststellungseinheiten eine Vielzahl an Leiterelementen(37, 38) ist, und der Reifen (20) ferner eineZusammenfassungseinheit aufweist, welche die Anschlussstücke derVielzahl der Leiterelemente (37, 38) zusammenfasst.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20040267416A1|2004-12-30|
    US7409273B2|2008-08-05|
    JP2005029144A|2005-02-03|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-01-27| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2011-04-21| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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