胎压监控系统的制作方法

xiaoxiao2020-7-7  4

专利名称:胎压监控系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种压力感测系统,及特别涉及一种监控交通工具轮胎内胎压的系统。
背景技术
在交通工具技术中,愈来愈多的努力被进行以发展胎压感测系统,使用此,马达交通工具如卡车、汽车或电动脚踏车的胎压可被感测,通过此种胎压感测系统,压力变化可尽可能早地传送至中央单元,如交通工具的车载计算机系统以由此尽可能早地辨知轮胎损伤或当胎压变化存在时足够早地警告驾驶,因为这些显示轮胎的气体损失或不正常变形。使用此,马达交通工具的驾驶常可被足够早地警告交通工具轮胎因为损伤的破裂或是警告一般称的”缓慢爆胎”。
为测量及监控物理状态量,如在交通工具轮胎的气体填充的压力及温度,被使用,一般为电池操作的传感器装置,其经由传送单元以无线方式由无线电自轮胎内部,较佳边缘,传送它们的测量值至接于轮胎外侧的接收单元,该接收单元接于如交通工具的车载计算机系统。然而,因为具传送单元的传感器装置之必要电池操作,用于胎压监控的此种传感器装置的使用年限为非常地受限制。
感测及监控交通工具轮胎的胎压的习知传感器装置一般使用三种主要电路区块,第一种电路区块为唤醒定时器,其固定操作及在经定义条件下活化胎压监控装置的进一步电路区块,亦即胎压传感器及传送单元。该胎压传感器表示第二主电路区块及负责感测及转换胎压为反映所感测目前胎压测量值的数字测量值。胎压监控装置的传送单元(传送器)表示第三主电路区块,其中传送单元经由高频率无线电连结将个别的感测压力值传送至伴随车载计算机系统的接收单元。
在现有技术中先前使用的胎压传感器装置额外使用加速传感器以确认交通工具的个别驾驶状态。因为加速传感器的值,如在交通工具的停止时,压力测量值的测量速率被确认,及特别是与驾驶状态相较高电流消耗RF-传输的数目可被显著减少,以至少些微地减少胎压传感器装置的功率消耗。
而且,在现有技术中存在使用由胎压测量值感测的胎压变化的固定极限值之方法,以使得自胎压传感器装置的传送单元的个别感测胎压测量值与为此目的装设的外部接收单元的无限制通信,其中接收单元接于交通工具电子装置以使得经感测胎压测量值可经由车载计算机系统提供给驾驶员。
然而,现有技术中先前使用的监控交通工具轮胎胎压之胎压传感器装置具一系列缺点。使用先前已知电池操作的胎压传感器装置,不可能于胎压传感器装置的整个使用年限期间(为如十年大小)进行胎压测量值的连续测量。且,一般的胎压传感器装置具过高的功率消耗,其限制电池操作的胎压传感器装置的使用年限,使得物理状态值,如压力及温度,的连续测量无法于传感器系统的整个所欲使用年限期间以高的测量重复速率进行。足够测量重复速率由时间距离固定之,胎压变化至迟在此时间距离被辨知,使得在个别胎压测量值的检测及与评估电子装置的通信间的时间距离愈短,能够足够早地辨知胎压的危险变化的安全性愈高。
在此种胎压传感器装置的功率消耗尤其是由相关传送单元决定,此传送单元用于传送个别胎压测量值至远方端点,亦即至伴随交通工具电子装置的接收单元,此接收单元接管所通信轮胎压力或轮胎温度的进一步加工。在先前惯用胎压传感器装置中,胎压测量值检测的发生测量频率及胎压测量值检测的发生传输频率与经由额外加速传感器或额外运动开关所感测的确认交通工具驾驶状态无关地进行。
在现有技术中已知的胎压传感器装置中,为尽可能早地感测显示轮胎损伤的胎压压力变化,亦必需依据经感测的交通工具驾驶状态进行在轮胎中压力及温度值的基本上连续测量及经由高频率无线电连结将其传送至伴随交通工具电子装置的中央处理单元。在现有技术中已知的胎压传感器装置中的传送单元的相当高开启频率因而产生电池操作装置的相当高平均功率消耗,如已知,其造成此种胎压传感器装置的如十年的所欲使用年限无法达到。

发明内容
由此现有技术开始,本发明目的为提供一种监控交通工具轮胎内胎压之改良观念,使得于胎压传感器装置的整个所欲使用年限期间物理状态量,如轮胎内的压力及温度,可被可靠地监控。
此目的可由权利要求1的监控交通工具轮胎中胎压的方法,由权利要求41的计算程序,及由权利要求42的监控交通工具轮胎中胎压的装置达到。
在监控交通工具轮胎中胎压的本发明方法中,短暂连续的胎压测量值系由压力测量装置感测,其中至少一部份胎压测量值系以可变化的发生频率自传送单元传送至接收单元。传输的发生频率系得自感测胎压测量值,或是轮胎的压力变化由许多胎压测量值确认,其中在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离系依据轮胎的经确认压力变化调整。
在监控交通工具轮胎中胎压的本发明装置包括感测时间连续的胎压测量值的压力测量装置、传送至少一部份胎压测量值至接收单元的传送单元、及依据所感测胎压测量值控制传送单元传送胎压测量值得传送频率或自许多继续进行的胎压测量值确认轮胎的胎压变化,以依据经确认胎压变化调整胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离。
本发明基于目前所感测胎压测量值及选择性地其它评估轮胎数据由传送单元至外部接收单元通信的频率为可变化的发现,其中该传送频率系得自所感测胎压测量值本身。
当由该所感测胎压测量值得到胎压相依参数显示一个增加的胎压变化或是一些增加的胎压变化时,并非所有感测的测量值由该传送单元传送至该接收单元,只要所感测胎压测量值在正常区域,其中该胎压测量值的传送频率增加,亦即相当短的时间距离被选择用于该胎压测量值的传送。增加的胎压变化如得自轮胎中气体损失或不正常变形或轮胎损伤,其中确保在此情况下,胎压变化系由目前胎压测量值的增加传送频率尽可能快地被辨知,及因而交通工具轮胎功能性的可靠监控可进行。
在本发明中,该胎压测量值至该接收单元的传送距离,亦即目前胎压测量值至该接收单元的传送频率系得自该所感测胎压测量值使得在一方面在交通工具轮胎中胎压变化的确认可尽可能快地被辨知及传送至接收单元,及另一方面,因为在交通工具轮胎的正常操作期间该胎压传感器装置的显著减少的功率消耗,其可使用一个电池在整个所欲使用年限期间,如数年,操作。
在本发明中,时间连续的胎压测量值由传送单元至外部接收单元通信的频率系由该经感测胎压测量值产生的胎压相依参数得自该经感测胎压测量值本身,其被用于评估轮胎的某个物理量之变化,如轮胎压力及轮胎温度。胎压相依参数可为由该胎压测量值所确认的物理量,如轮胎压力进程及轮胎温度进程的短暂变化(梯度),或是该胎压相依参数可为由时间连续的胎压测量值所决定的统计量。
由评估该胎压相依参数,自该胎压传感器装置,亦即自该传送单元至接于交通工具电子装置的该接收单元的胎压测量值之传输可由交通工具的个别行驶状态及个别的轮胎状态调整,其中,在该交通工具的非操作状态及因而在该轮胎,在该胎压测量值的传输之间的最大时间周期产生,然而在该交通工具的压力变化(其系由该胎压相依参数反映且其因在不同道路的不同速度的行驶产生)愈大,其不断地缩短。在轮胎损伤的情况下,亦即因为压力损失或显示轮胎损伤的轮胎变形,该目前的胎压测量结果与个别传输之间的最小时间周期通信。
调整该经感测胎压值的传输频率之方法的发明具体实施例在于感测在该交通工具轮胎的时间变化或压力进程变化速率,其中在下文中该压力进程变化速率被指出为在该交通工具轮胎的压力动力学。该压力进程的高变化速率因而产生增加的压力动力学,然而该压力进程的低变化速率相对应地产生在该交通工具轮胎的低压力动力学。根据本发明,实时的压力动力学变化被分类为不同种类,其中该压力动力学变化的不同等级或类别叙述在该交通工具轮胎的不同压力进程变化,亦即具较低或具较高动力学的该经感测胎压测量值的变化。因为此分类,根据本发明,在该经测量胎压测量值的连续传输之间的距离为固定的,其中在该经测量胎压测量值的连续传输之间,在该交通工具轮胎的低压力变化动力学的情况下相当长的时间距离,如20分钟,及在高压力变化动力学的情况下相当短的时间距离,如20秒,被调整。
本发明观念优点为交通工具动态负荷再分布结果的行驶操作,其产生在一或更多该交通工具轮胎的气体压力的典型变化,亦即产生压力动力学。例如,在转弯处外侧轮胎更强烈地负荷,使得结果在这些轮胎的压力增加,然而,在弯处内部释压轮子的轮胎中的胎压减少。当交通工具的煞车或加速时,在交通工具后轴及前轴的轮胎间相对应的典型胎压变化发生。当于不平坦地面行驶时建议交通工具行驶的进一步压力变化发生。
在该交通工具行驶操作中要被预期的该交通工具轮胎中压力变化一般具数秒的特定动力学因为典型行驶情况的进程期间。在该交通工具轮胎的此种胎压变化在该交通工具的静止或停车状态不被预期,因为在此情况下未动的轮胎中胎压仅因温度变化而改变,且因而在数分钟或数小时的关于胎压变化远远较低的动力学发生。
根据本发明,该胎压变化或亦其它该经感测轮胎状态参数被评估,及一般称的压力动力学被确认。该经确认压力动力学被分类为不同种类的压力动力学,其反映该交通工具的不同行驶状态,故不需加速传感器或不同具体化的辊检测器陈述或决定可被进行,其中目前的对应于经确认低或高压力动力学的该交通工具行驶状态。
依据经确认压力动力学或是在该压力动力学某类等级的分类,根据本发明,该经测量胎压测量值的连续传输之间的时间距离现在再次被设定。
与在现有技术中已知的加速传感器相反,于此直接依据轮子旋转速度及因而立即依据交通工具速度的离心力在交通工具轮子测量。使用本发明要注意快速的动力学胎压变化(其根据本发明评估)一般亦发生在该交通工具的行驶操作,但不直接与该交通工具的旋转速度关联而是与当在弯路驾驶时及当加速或煞车时的负荷条件相关及与报路条件相关。在理想上平滑及直的道路上以固定速度及方向,在不具轮廓及不平衡的理想轮胎中压力不会变化。调整该经感测胎压值的传输频率之本发明方法的具体实施例在于一般称的该经感测胎压值的群聚或分类为所订的压力动力学或类别。
一个清楚的优点为在停泊车辆中的压力损失不会导致该交通工具行驶状态的错误确认而是产生轮胎的增加压力动力学。其亦应用于在加油站的轮胎的打气或是当载人或附再该车辆十重量负荷的增加。
做为胎压传感器的目前胎压测量结果的连续传输之间的时间距离的调整或其它轮胎状态参数之额外或替代,亦可能使用本发明以确认对应于个别经确认压力动力学或个别压力动力学状态的交通工具实时行驶变化,其中现在,依据交通工具的经确认实时行驶变化,在由胎压测量装置感测的胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas亦可被相对应地调整。较佳为,在该交通工具轮胎的较低压力动力学的分类中,在连续检测时间瞬间之间的时间距离被选择为较在该交通工具轮胎的较高压力动力学的分类的连续检测时间瞬间之间的时间距离为长。此提供在监控交通工具轮胎时的进一步节能可能性。
通过监控交通工具轮胎中胎压的本发明观念,产生一系列优点。
使用电池操作的胎压传感器装置,胎压的所需测量可在该胎压传感器装置的整个所欲使用年限期间(其可为十年大小)确保,因为该胎压传感器装置系为省能操作,故该装置的功率消耗为非常低,只要没有关键性的胎压变化发生。然而,当显示轮胎的气体损失或损伤的关键性胎压变化发生时,在经通信目前胎压测量值之间的进可能短的距离被使用,以能够以非常可靠的方式及非常快速的辨识胎压变化及当需要时能够评估它们。
因在本发明中亦使用得自经感测胎压测量值胎压相依参数,由此物理状态参数,亦即与交通工具的行驶状态相关的轮胎压力,可被推论,在本发明中不需任何额外加速传感器或移动开关,此装置的评估在一方面表示在电路工程方面的额外花费及因而在另一方面增加电流消耗,亦即胎压传感器装置的功率消耗,为必要的以进行交通工具的行驶状态的检测。
在本发明中,亦使得该目前胎压测量值及选择性地其它经感测及经评估数据以预设的最小频率规则地传送至在交通工具的中央单元,如车载计算机系统,以使该中央单元能够监控该胎压传感器装置的功能性。另一方面,本发明使得压力变化非常早地与该中央单元通信使得轮胎损伤可尽可能早地被辨识。
而且,本发明亦使得除了该目前胎压测量值,进一步数据可与该中央单元通信,其可接着被理性地评估,当该胎压以固定的距离感测时。此额外数据为如低通滤波压力值或该经感测胎压测量值的滑移平均、该胎压测量值与前一个值或低通滤波或平均值得测量偏差,或是如以该经感测胎压测量值为基础的统计值,例如在某一观察期间的所侧的值的梯度或变异数。此额外数据可以非常有用的方式用于在较长时间期间进行轮胎状态的正确评估。
关于在交通工具中经确认压力动力学的分类及因而自该经感测胎压测量值的交通工具的瞬时行驶状态的确认之本发明步骤,关于监控在马达交通工具轮胎内胎压的进一步优点产生。
可使得电池操作的胎压监控装置的功率消耗进一步降低以能够在轮胎监控系统的整个所欲使用年限期间执行胎压或其它轮胎特定参数的测量,其中该轮胎监控系统系排列于如轮胎边缘及认为距数年大小的使用年限。
根据本发明,现在由许多先前胎压测量值确认压力动力学的分类,因此在在该胎压测量值的连续检测时间瞬间及/或传输时间瞬间之间的时间距离系依据该经确认瞬时行驶状态被调整,由此达到在交通工具轮胎中具(相当)低压力动力学的行驶情况,亦可进行较少数目的该胎压值测量,使得在此行驶情况本发明轮胎监控装置的功率消耗被进一步减少。
而且,使得能够影响该胎压监控系统所需的时间期间交通工具行驶状态的变化如自非操作状态成为行驶状态可由胎压测量频率辨知,亦即由连续检测时间瞬间时间距离之适当调整辨知。
本发明使得经测量胎压测量值的传输时间瞬间由在交通工具轮胎中经确认压力动力学固定,其中,根据本发明,在该经测量胎压测量值的连续传输时间瞬时之间及/或该胎压测量值的连续检测时间瞬时之间的距离可由该经确认压力动力学的适当分类而固定。


本发明的这些及其它目的及特性可由下列叙述及相关图示明显看出,其中图1为根据本发明监控交通工具轮胎中胎压的方法的流程图;
图2A-C以图示形式表示根据本发明依据该胎压及所测得值变化自该传送单元传送该轮胎测量值至该接收单元的传送频率之确认的步骤;图3以图示形式表示根据本发明依据由压力进程所得到的统计量(标准差)该压力测量值的传送频率之确认的步骤;图4A-B为依据该交通工具行驶状态及该轮胎状态传送该胎压测量值的距离变化的原则说明;第5A-C图以图示形式表示在马达交通工具轮胎内压力动力学的分类步骤,且第5A图说明轮胎内压力测量值的示例经确认进程及它们的短时间平均,第5B图压力变异数,及第5C图该压力变异数的平方标准差、经滤波平方标准差、及经确认行驶状态;图6为根据本发明确认及分类在交通工具轮胎内压力动力学的各种步骤,及图7为根据本发明依据监控交通工具轮胎中胎压的装置的方块图型式的原则说明。
具体实施例方式
参考图1,现在监控交通工具轮胎中胎压的本发明较佳具体实施例以流程图为基础说明。
如图1流程图10的方块12所示,监控交通工具轮胎中胎压的方法以感测时间连续胎压测量值开始,而且,如流程图10的方块14及16所示,此外选择性地在轮胎中轮胎温度及气体温度及电池状态,亦即电池电压被感测。该值接着随目前胎压测量值被提供如温度测量值及电池电压测量值,如在流程图10的方块18及20所示。在该交通工具轮胎的物理状态值已被感测及该电池电压已被确认后,该测量装置的电力供应被关断,如在方块22所说明(电源关闭模拟)。
经确认物理状态量现在提供至控制及评估单元以进行进一步处理,如由包含流程图10的方块24-38的方块23所说明。
如在图1的方块24所说明,在下一个步骤该极限值记数器被减少,此步骤以每一道该方法执行。此极限值记数器的较佳具体实施例为如IIR(无限脉冲响应)数字滤波器,其中增量被计算为目前的分数(0<b<1),此处系数a,b表示滤波器系数。
在第一具体实施例中,该IIR数字滤波器为一阶低通滤波器,由此该滤波器的下列传递函数得到;Hiir(z)=a1-b·z-1]]>在第二具体实施例中,该IIR数字滤波器为二阶低通滤波器,由此该滤波器的下列传递函数得到;Hiir(z)=[a1-b·z-1]2]]>二阶低通滤波器的选择使用产生由该方法所计算唤醒的距离的更大差动。然而,为进行此,此具体实施例需要更昂贵的硬件装置。
在图1的方块26中,滤波器被用于计算三次测量压力、温度及电池电压的平均做为下一个步骤。此平均为目前测量值的标准差的后续计算所必须。而且,由该滤波,可达到测量准确度的增加,因为该低通滤波器减弱包含于该单一值的噪声部份。
用于此步骤的滤波器的具体实施例较佳为与自方块24的该IIR数字滤波器相同,因为在此情况下相同的硬件装置可被使用。然而,该滤波器的系数a及b必须被不同地选择及在此情况下能够经由序列接口以可程序方式被呈现。
在说明于方块28的步骤中,现在于该目前样品及在方块26的先前步骤中所得到的经滤波值之间的差被计算。
在说明于方块30的步骤中,该目前测量值及该新的计算平均值被储存,该经储存值可如经由序列接口自内存读出。
在说明于方块32的步骤中,在方块28所说明的步骤中所计算的差被平方及该低通被滤波。此滤波的结果被用作标准差的近似值。较佳为对多重硬件用途的原因,如同在在方块24及方块26所说明的步骤中,相同滤波器再次被用做较佳具体实施例,其中该滤波器的系数a及b再次经由序列接口以可程序方式呈现。
在说明于方块34的步骤中,现在安全询问被执行以避免该计数器超限。若此被决定,唤醒被触发及该计数器被重新设定至其起始值。
在说明于方块36的步骤中,现在检查该计数器(参考方块24)是否不足该标准差的近似值(参考方块26)。若需要,唤醒被触发,及该计数器被重新设定至其起始值。
在说明于方块38的步骤中,现在检查该目前测量值是否大于多重近似标准差。若需要,唤醒被触发,及该计数器被重新设定至其起始值。此第二询问确保对该测量值的较大变化的立即反应。该所选择多个近似标准差系再次为经由序列接口以可程序的。
如在流程图10的方块40所说明,当该胎压变化相依参数的值到达一个预设极限值,现在对应于此时间瞬时的该目前胎压测量值被提供。
如在流程图10的方决43所说明,选择性地该经感测胎压测量值的温度补偿可被执行。在方块43a所说明,例如一般称的经补偿温度可被计算,该经补偿温度较佳为被计算,因为所使用温度传感器一般受到制造变化,其导致典型分散。因为此,加系数被加至该目前测量值以进行补偿修正,及接着乘系数被使用以进行敏感性修正。在使用这两个系数修正后,每一个温度传感器在所欲等化准确度范围内提供相同的测量值。
如在方块43b所说明,例如一般称的经温度补偿压力系数可被计算,此计算被执行,因为如同温度传感器(参考方块43a),压力传感器一般亦受到制造变化,其导致典型分散。在该压力传感器中,加入参数于该温度的明显相依性。未再次达到该压力测量的重制性,该目前测量值系根据二乘多项式修正。为额外移除温度相依性,在计算多项式前,三个系数、补偿、线性灵敏度修正、二乘灵敏度修正,每一个皆依据先前所计算温度以温度修正因子修正。
而且,如在方块43c所说明,经补偿,如经温度补偿,胎压测量值可被计算。
在该胎压变化相依参数的值到达一个预设极限值后,该相对应目前胎压测量值通过微处理器(μC)或该传送单元(传送器)的活化自该胎压传感器装置的传送装置至伴随交通工具电子装置的中央处理单元的接收单元通信,如在流程图10的方块42所说明。
如在流程图10的方块44及46所说明,序列周边接口被活化或为活化的,在自主单元的胎压测量值之传送后,其被关断(自主端关断)。接着,该计数器被重新设定至其起始值,例如,设定至零”0”,如在流程图10的方块48所说明。随即,在该计数器被重新设定时,方块50,因此该胎压传感器装置的数字电路区域被关断,如在流程图10的方块52所说明。
如在流程图10的方块54所说明,现在定时器被增加,及模拟及数字电路的唤醒时间被预设,参考方块50及60,其中序列周边接口再次被活化,参考方块62。
使用该胎压传感器装置的模拟及数字电路组件的活化,现在后续胎压测量值的检测再次开始,如在流程图10的方块12所说明。
在下文中,以在图2A-C所说明图式为基础,解释监控交通工具轮胎内胎压的本发明方法如何执行。
在图2A中在该交通工具轮胎的该胎压,亦即该经感测胎压测量值的进程,以进程I对时间说明。该进程II现在显示在该交通工具轮胎中胎压进程变化,亦即梯度。该进程III显示该计数器的计数,其自起始值”S”开始以固定值减量,使得该胎压测量值的传送之触发的极限值依据计数减少。
如在图2A所示,接着当说明传送触发的极限值到达测量值变化的大小时,亦即胎压变化相依参数的进程,经感测胎压测量值的传送被触发。
要注意在图2A-C中该胎压测量值变化的大小仅被典型地选择做为该胎压变化相依参数,其中可使用任何胎压变化相依参数,其系由该经感测胎压测量值决定以与该计数比较以当该计数到达或不足此胎压变化相依参数时触发该胎压测量值的传送。
在图2B所说明图式中现在显示在马达交通工具行驶期间该经感测胎压测量值的进程如进程I,于此因当在弯路驾驶时的轮胎变形或是因在不平道路行驶时的胎压变化亦系迭加于该胎压的温度诱发变化。该进程II再次表示该胎压测量值的测量值变化大小,应了解此进程II显示相当大的变异数。
该进程III再次表示该计数器的计数,其自起始值”S”开始减量,该计数再次与得自该经感测胎压测量值的该胎压变化相依参数比较,其中当该计数到达或不足此胎压变化相依参数时该胎压测量值的传送再次触发。
如在图2A所说明,因例如停泊交通工具的胎压因外界温度的变化而仅些微变化,该经感测胎压测量值的非常低传送速率产生,亦即该胎压测量值以非常低的发生频率自该胎压传感器装置的传送单元传送至接收单元。
因该测量值变化大小的进程II具相当大的变异数,在此情况下该胎压测量值的传送较在第2A图所说明图式显著为早被触发,因为该计数显著较早到达或不足此胎压变化相依参数。因该测量值变化大小的进程II的相当大变异数,该系统现在以增加的传送速率反应。
在图2C现在以图式形式说明当在该在交通工具轮胎的连续压力损失,如因轮胎损伤发生时该胎压的进程I、该测量值变化大小的进程II、及计数III如何变化。
因为在交通工具轮胎的连续压力损失,该胎压自时间瞬时G持续降低,自此时间瞬时开始,该大小测量值变化II非常快速地升至最高值,由此在轮胎的压力损失发生后如每一次新的胎压测量值被感测,该经感测胎压测量值的传输被触发。
以图式为基础说明于第2A-C图监控交通工具轮胎内胎压之本发明方法由此被摘要如下。
传感器装置以规则间隔,如一秒,由唤醒定时器活化,以进行于该目前胎压测量值的检测。随着每一个进行的测量,计数器自起始值”S”开始减量。由该时间连续的胎压测量值(进程I)、得到胎压变化相依参数(进程II),例如压力进程的梯度(变化),其中此参数与该计数比较,若持续减量的该计数现在到达该胎压变化相依参数,进行该目前胎压测量值的传送,亦即传送单元被活化以传送该目前胎压测量值至接收单元。接着该计数器再次设定为该起始值S,及该胎压监控循环再次开始。
对应于监控交通工具轮胎内胎压之本发明方法的进一步可能具体实施例,当然所得到该胎压变化相依参数亦可能加至该计数,其中在传送的每一次触发后及在胎压测量值的每一次检测后增量(增加),该计数器被重新设定为该起始值S,如至零”0”,当该胎压变化相依参数及该计数器计数的和超过一预先设定固定极限值时,该目前胎压测量值的传送接着在此具体合并该计数器计数与该胎压变化相依参数的进一步可能性亦在于相乘两值,亦即该计数及该参数。该计数乘以该胎压变化相依参数的优点在于由此得自相乘的强的进程动力学产生,故交通工具轮胎内胎压监控的较高分辨率为可达到的。
而且,应注意得自该经感测胎压测量值的该胎压变化相依参数,其与个别计数比较,亦由统计值组成,通过此可得到该目前胎压测量值至该接收单元的传送发生频率。
该胎压变化相依参数可为如两个连续经感测胎压测量值的差,该胎压变化相依参数可进一步为两个连续经感测胎压测量值的差之平方。做为该胎压变化相依参数,该经感测胎压测量值与该时间连续经感测胎压测量值的经低通滤波的或是平均值的差亦可被使用。做为该胎压变化相依参数,该经感测胎压测量值与许多时间连续经感测胎压测量值的经低通滤波的或是平均值的差之平方亦可被使用。
做为该胎压变化相依参数,可使用许多时间连续经感测胎压测量值的标准差。做为该胎压变化相依参数,可使用先前提及该胎压变化相依参数的平均或滤波值。
而且,要注意在监控交通工具轮胎内胎压之本发明方法,取代超过一计数,超过一统计测量量,如多个经感测胎压测量值的标准差,或是其它测量值,如该胎压测量值的变异数亦可被使用,其中这些值可再次为平均或滤波的。
而且,可以计数器处理这些值,以计数处理统计测量量可使得统计量被选择为计数器增量。此变化使得传输间隔的更强区分化,因为不仅计数器及极限值的交叉点更高,该计数亦更快速地减量。
在下文中,以说明于图3A-B的图式为基础讨论该目前胎压测量值的至接收单元的传送频率如何在监控交通工具轮胎内胎压之本发明方法的进一步具体实施例决定。
在图3A的进程I显示在各种交通工具状态A-C所测得的该经感测胎压测量值的进程,其中进程II说明该经感测胎压测量值的平均或滤波进程。在图3A图式中的面积A叙述在如停泊在太阳下的交通工具中胎压进程,其中该交通工具中胎压仅因大气温度的小变化而仅些微变化。面积B表示在行驶期间在交通工具轮胎中胎压测量值进程,其中当在弯路驾驶时的轮胎变形或是因在不平道路行驶时的压力变化亦系迭加于该温度诱发变化。面积C表示因为轮胎的损伤而造成的在交通工具轮胎中连续压力损失。
在图3B所说明图式中,进程III表示该时间连续、经感测胎压测量值的标准差,其中由测量值的标准差,由该测量值的平均值可了解该经感测测量值的平均差。在在第3b图所说明情况中该进程III,亦即该经感测胎压测量值的标准差,因而表示得自该经感测胎压测量值的该胎压变化相依参数。
在图3B的进程IV表示该计数器的计数,其系自起始值开始减量,其中在本情况下该计数器为以线性方式计数,而是该减量系依据计数变化,此可由施用非线性函数权重该计数器达到。非线性函数可由如数字滤波器,如IIR(无限脉冲响应)滤波器的步阶响应或脉冲响应而产生。
此变化使得传输间隔的更强区分化,因为不仅计数器及极限值的交叉点更高,该计数亦更快速地额外减量。此可由如使用IIR数字滤波器的脉冲响应而达到,当该滤波器的截止频率被选择为正比于该统计量。
在下文中,监控交通工具轮胎内胎压之本发明方法的流程将以第3A-B图为基础解释。
随着每一个进行的胎压测量值,计数器自起始值S开始减量,其中在本情况下该计数器为以非线性方式计数,由此产生在第3b图指数下降的进程IV。若该计数器的值到达该胎压变化相依参数,亦即该胎压进程的标准差,传送单元被活化以传送该目前胎压测量值至接收单元。如可由图3B的图式所见,模拟停泊在太阳下的交通工具的面积A,该胎压测量值的传送以最小频率触发。
在面积D中,其中由当在弯路驾驶在不平道路行驶时的轮胎变形所引起的压力变化亦系迭加于温度诱发压力变化,该系统以相对应增加的传送速率反应。在表示因交通工具轮胎的损伤而引起的持续压力损失之面积C,连续数据,亦即胎压测量值,被传送至该接收单元。
在由计数器非线性函数施用的优点,如图3B所说明,为自起始点开始,该计数器的第一个减量为相当大,故高胎压变化相依参数可被快速地感测。但若低胎压变化相依参数存在,该目前胎压测量值的传输之触发间的间隔可由施用于该计数器的非线性函数的指数进程相当长地扩张。
以图4A-C为基础,距离及因而时间连续胎压测量值的传输频率的变化现在以摘要形式再次说明。
图4A显示胎压对时间。在图4B说明该时间连续胎压测量值的连续检测。第4C图现在显示使用此频率该经感测目前胎压测量值被传送至该接收单元,其中在快速压力变化的区域许多目前胎压测量值被传送,及其中胎压变化愈小,愈少目前胎压测量值被传送。在非操作状态,在期间传输的最大时间期间ΔTmax产生,其不断地缩短,压力变化变得愈大,其系因在不同道路的不同速度的行驶产生,在期间传输的最小时间期间ΔTmin因轮胎损伤以相当快的压力变化产生。
使用本发明,亦可能处理在交通工具轮胎中气体体积的温度值,例如,由经感测胎压测量值及温度测量值的商可被处理,目前为止此为有利的,假设轮胎体积不会显著变化,在所有因温度变化的压力变化此商不会改变,当考虑”理想气体定律”时,P*V/T=常数可应用,其中P为胎压,V为轮胎体积,及T为温度。
由此,由气体损失或轮胎引起的变形压力变化可与迭加的温度诱发变化区别,由此特别是可得到车辆的静止,其中在此状态传输频率可以特别显著的方式被减少。亦考虑在一时间期间此商的平均值,其应几乎为固定的,除非气体自轮胎逸出,胎压传感器要感测的最重要状态。然而,要注意不需要每一次都执行温度测量,故温度测量的时间间隔可较胎压测量(如在ΔTmin≈1秒)加长,如8秒,电池电压测量以甚至更长的时间间隔,如64秒,进行。
而且,在本发明中,应注意当目前胎压测量值的通信触发时,任意物理参数,如温度、电池电压等,及亦统计参数,如温度进程的标准分布等,可被通信,统计参数亦如两个连续测量值的差,经低通滤波的压力值或过去样品平均的压力值,统计量如标准差或参考先前所提及平均值的其中一个的平均值或压力与温度的商,其在非操作状态及平均而言应约略为固定的。如所知,标准差为与平均的平方差的平均。关于本发明,上述差的非平方绝对值的平均被指定为噪声的平均。
亦应注意在监控交通工具轮胎中胎压的本发明方法中,亦可能不仅连续地感测该胎压测量值,而且该胎压测量值的检测之时间格栅亦可得自该经感测胎压测量值。由此胎压监控的传感器装置的平均功率消耗的进一步减少产生。
在下文中,以第5A-C图及第6图为基础,本发明步骤被解释,其中在马达交通工具轮胎的实时压力动力学可由数个先前胎压测量值确认及分类,其中在该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离ΔTsend及/或在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas亦依据经确认瞬时压力动力学或经确认压力动力学的分类而调整。
在交通工具轮胎的压力动力学可被分类为不同种类,其再次反映交通工具的各种驾驶状态,如非操作状态,如静止或停泊,或一或更多交通工具的驾驶状态,其中在该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离ΔTsend及/或在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas在具交通工具轮胎的低压力动力学的驾驶状态期间由胎压测量装置所选择的较在具交通工具轮胎的经感测高压力动力学为高,以能够在具交通工具轮胎的高压力动力学期间以足够短的间隔进行的监控胎压及因而轮胎状态。
连续传输时间瞬时之间的时间距离ΔTsead的细分(依据各种经确认瞬时压力动力学或交通工具轮胎的压力动力学的分类)为安全性原因而完成,因为在行驶状态,随着增加的轮胎应力及因而更高的压力动力学,应进行更频繁的胎压值检查以能够尽可能早地辨知及显示工具轮胎的损伤、压力损失等给驾驶员。
关于下列叙述,要注意在胎压测量值的连续传送时间瞬间之间的时间距离一般,亦即不参考压力动力学,被指定为ΔTsend,其中参考在交通工具轮胎的经感测、低压力动力学(或没有压力动力学)的经调整时间距离被指定为ΔTsend1,及参考在交通工具轮胎的经传送、高压力动力学为ΔTsend2。
关于下列叙述,亦应注意所揭示的本发明观念可同等地应用于在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas(ΔTmeas1、ΔTmeas2、...)的适当调整。
在下文详细解释的本发明步骤中,其优点在于交通工具的行驶操作中一般称的”动态负荷再分布”产生,其产生在交通工具轮胎中胎压变化,其中在交通工具轮胎压力进程的高或低变化分别引起增加或较低的压力动力学。当交通工具在弯路行驶时,外侧交通工具轮胎更强烈地负荷,使得结果在这些交通工具轮胎的胎压增加,然而,在弯路内侧的该释压交通工具轮子的交通工具轮胎中的胎压减少。当交通工具的煞车或加速时,在交通工具相当的动态负荷再分布发生于后轴及前轴的交通工具轮胎间。当煞车该交通工具时,前轴的交通工具轮胎总是更高度负荷的,然而当加速该交通工具时,交通工具的驱动轴为更高度负荷的,及因而在这些交通工具轮胎中的胎压增加。在马达交通工具的交通工具操作期间如当行驶于不平坦的地面时进一步胎压变化发生。
于马达交通工具的行驶操作期间预期的在交通工具轮胎中的胎压变化总是具数秒的压力变化动力学,亦即因在典型行驶状况的时间期间所引起的高压力动力学,如在弯路行驶、加速等。然而,在交通工具的静止或停泊状态此种胎压变化不被预期,因为此处在未动的交通工具轮胎中胎压仅因温度变化而改变且因而在数分钟亦或数小时范围的远远较小的压力动力学变化。
在下文中,将详细解释于某些交通工具的行驶状态期间发生的在交通工具轮胎的胎压变化或是压力动力学如何被评估及分类为压力动力学的某些种类,使得不需加速传感器或不同的辊检测器可做决定目前的该交通工具行驶状态为何。
以说明于图6的流程图100为基础,现在说明确认该交通工具的瞬时行驶状态的本发明步骤,为能够依据在监控交通工具轮胎内胎压的本发明方法中的经确认行驶状态调整在胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离(ΔTsend)。
如已如上文所指出,进一步注意在下文中所揭示的本发明观念可同等地应用于在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas的适当调整。
如在流程图100的步骤102所说明,首先胎压相关行驶状态参数P1由评估经感测胎压测量值或许多胎压测量值而确认。
为达此目的,在交通工具轮胎内胎压以时间间隔ΔTmeas测量之,其较在非操作状态及行驶状态间该交通工具转变的辨知所欲时间期间为短或相等。根据本发明,该所测量时间,亦即在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间间隔,在该交通工具的行驶状态可与在该交通工具的非操作状态所测量的该经感测胎压不同,然而,其中,一般该交通工具的先前经感测行驶状态被考虑。
由连续胎压测量,现在一般称的该经感测胎压进程的短时间平均由滤波形成。图5A示例显示在交通工具轮胎内经确认胎压进程I对时间及该胎压进程I的经确认短时间平均(图5A进程II)。
在图5A中,该胎压测量值示例地以0.5秒的时间距离ΔTmeas测量,其中在时间距离ΔTmeas1的实际值(于低压力动力学)较佳为如在0.5至120秒的范围及时间距离ΔTmeas2的值(于高压力动力学)较佳为如在0.1至5秒的范围。该经确认胎压测量值的通信时间瞬间的相对应时间距离对低压力动力学范围为自15至120分钟及对高压力动力学范围为自5至60秒。
如在图5A所说明,该短时间平均示例地以具下列传递函数的二阶IIR滤波器计算HIIR1(z)=(1-a1-a·z-1)2;]]>且参数a表示决定该IIR滤波器的截止频率之常数。
所使用IIR滤波器的具体实施例可与图1方块32的IIR数字滤波器相同,因为在此情况下,相同的硬件装置可被用于该IIR滤波器的多用途,根据图1方法,当希望动力学地设计该传送时间瞬时的决定之情况,希望使用多用途,其提供得到本检测情况及传送时间瞬时的关联之优点但依然使用不同的测量速度。
在下文中,现在在每一个胎压测量值,该胎压测量值至该胎压测量的短时间平均的差被决定,如在第5b图以压力变异数为进程III对时间为基础示例地说明。应注意短时间平均可在任何数目的先前经感测(较佳为连续地)胎压测量值进行,其中在另一方面亦可能直接自仅两个连续胎压测量值得到压力差而不需在许多先前胎压测量值形成短时间平均。
取代该IIR低通滤波及在测量值及滤波值间的差形成,其最终表示产生该差值的高通滤波,带通滤波亦被使用,由此不仅在高通,因温度变化的低频率压力差异可被滤出,对行驶运动为过高频率的信号部分亦被滤出。
如在图5B所说明,该差值现在被平方以得到该胎压测量值的差值平方(差平方)如在图5C进程IV所说明。取代该胎压测量值的差值平方,仅该胎压测量值的差值亦可于下文使用或进一步处理。
由此该胎压测量值的差值平方再次以该IIR滤波器滤波以决定差值平方的短时间平均,根据本发明观念其表示较佳的胎压相依行驶情况参数P1。此处,该IIR滤波器具下列转移行为HIIR2(z)=(1-b1-b·z-1)2]]>其中常数b决定此滤波器的截止频率。在第5c图中,该压力测量值的平方差值的该经滤波差值平方在第5c图以进程V说明。
在流程图100的参考数字104所说明的步骤中,现在该胎压相依功能参数P1与比较极限或比较值PV1比较以决定高或低压力动力学是否存在于该交通工具轮胎中,亦即该交通工具行驶状态为何。此比较参数PV1经由许多过去经感测胎压测量值确认。
由在该交通工具轮胎的非操作状态开始,在该交通工具轮胎中胎压较佳为以时间间隔ΔTmeas测量之,其较在非操作状态及要被辨知的行驶状态间该交通工具转变的辨知所欲时间期间为短或相等。
现在由相当低的压力动力学之分类开始,其反映该交通工具的非操作状态,至相当高的压力动力学之分类,其反映该交通工具的行驶状态,在预设数目(1、2、3、...)的过去的胎压测量值之测量中,若预设数目(1、2、3、...)超过该目前胎压相依功能参数P1(亦即例如该胎压测量值的目前差平方)高于第一比较参数PV1发生,其中该第一比较参数PV1较佳为默认值,差平方的短时间平均的整倍数。当然,亦可使用该差平方的短时间平均的非整倍数。
在最简单的情况,具少至一个由胎压相依功能参数P1超过第一比较参数PV1,则在该交通工具轮胎中胎压的压力动力学之分类变化可进行。
当自相当低的压力动力学之分类变为相当高的压力动力学之分类,该胎压测量值与在该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的减少的时间距离ΔTsend2(ΔTsend2<ΔTsend1)通信,如由方块96在流程图100说明。
若现在,在另一方面,于预设的测量数目(1、2、3、...)内,正好一个或预设数目的该胎压行驶情况参数P1,亦即该胎压变异值的目前差平方,低于另一个第二比较参数PV2发生,其中此在流程图100的步骤104确认,其由相当高的压力动力学之分类变为相当低的压力动力学之分类。该第二比较参数PV2为差平方的短时间平均的预设整分数。当然,亦可使用该差平方的短时间平均的非整分数。
参考该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离之调整,此表示现在时间距离ΔTsend被使用,如由流程图100的方块108所说明,以与在连续时间瞬时之间的更大时间距离ΔTsend通信。
参考第一及第二比较参数,应注意这些可被相同地选择,使得如不足或超过所评估(在步骤104)的固定比较极限值被采用做为确认实时行驶状况的基础。
现在要注意该第一比较参数PV1受限于胎压变化的最大值PV1max,以由此确保高压力差,其在该交通工具的非操作状态不为可信的,总是导致压力动力学状态改为高压力动力学之分类及由此更常监控胎压,此是必要的因为随着大数目的连续高压差,压力差的短时间平均上升的非常高,故形成该第一比较参数PV1的短时间平均之乘数非常后面的被超过(纵使可以)。使用此,要确保随着胎压变化的最大值PV1max的超过,在该胎压测量值的连续检测时间瞬时之间的时间距离被自动减少以确保以短检测间隔的该胎压测量值的安全监控。
而且,应注意评估胎压相关行驶状态参数P1的第一比较参数PV1亦受限于最小值PV1min以由此确保胎压差(其特征化没有任何独一的压力动力学状态)不会导致分类改为高压力动力学之分类的不必要改变及因而该胎压控制系统的不必要电池负荷。该第一比较参数PV1的最小值PV1min之使用较佳为被用于确认在大数目的连续非常小胎压变化之后胎压的最小改变(然而其可为由具小变化的先前测量值降低的短时间平均)不会导致非常低第一比较参数PV1的超过及因而改为高压力动力学之分类的不必要分类改变(以分类该交通工具的行驶状态)。
而且,应注意第二比较参数PV2受限于最大值PV2max以确保在该交通工具的较平静行驶状态期间高压差值之后分类不会错误地改至低压力动力学之分类。
而且,较佳为最小值PV2min亦提供用于该第二比较参数PV2以由此确保在长时间期间在任何情况该行驶状态的不可限的小压力差导致改至低压力动力学之分类(改变至该交通工具的非操作状态)。
应注意由乘数及分数的堆栈,其被定义为切换边界以决定该交通工具的行驶状态,额外状态可被定义,亦即如静止、以低动力学行驶、以高动力学行驶、警示状态等。此由由流程图100的额外方块110、112等所说明,通过此在胎压测量值的连续检测时间瞬时之间的各种时间距离ΔTmaes3、ΔTmeas4等可相对应于经确认行驶状态调整以依据行驶状态及行驶动力学确保胎压测量值的可靠检测。较高的行驶动力学一般表示轮胎的较高负荷及亦轮胎负荷状态及亦由此压力动力学的较快速时间变化。随着轮胎的增加负荷,轮胎特定参数的传输时间瞬时的时间距离应被减少,其中根据本发明下式应用ΔTsend1>ΔTsend2>ΔTsend3>ΔTsend4...
相对应地,随着轮胎的增加负荷,轮胎特定参数的检测时间瞬时的时间距离应被减少,如在下文所解释,其中根据本发明下式应用ΔTmeas1>ΔTmeas2>ΔTmeas3>ΔTmeas4...
在图5C具各种压力动力学状态及因而具各种马达交通工具的行驶状态的经确认胎压测量值的可能伴随被示例地说明。如在图5C所说明,该交通工具系在第一停泊(如在图5C的进程VI),其中在时间瞬时ta该交通工具开始行驶,此导致压力动力学状态的变化及因而导致经确认行驶情况的状态变化,亦即导致在该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离ΔTsend自ΔTsend1至ΔTsend2的变化,于一列中三次差平方超过八倍它们的平均值后。该胎压相关行驶状态参数P1及该第一及第二比较参数PV1、PV2的此准则(仅为示例地选择)导致分类及因而该经感测行驶状态成为高压力动力学状态(行驶状态)之变化。该短时间平均的最大值PV1max之上限(其仍考虑于该标准)位于值8,亦即八倍该短时间平均因而对应于该差平方值64。
如在图5C所说明,该交通工具行驶约2小时(如在第5c图的进程VI),其中在时间瞬时tb该交通工具再次短暂停泊,此于一列中256次差平方不足它们的平均值后再次导致分类的变化。此再次纯为示例地选择准则导致分类变化为低压力动力学状态(非操作状态),故在该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离再次调整至ΔTsend1。在第5c图所说明的具体实施例中,该短时间平均的最小值之下限(其仍考虑于该标准)被调整为值32。
应注意随着至低压力动力学状态的变化差平方的平均滤波器(IIR滤波器)较佳为再次重新设定为表示胎压传感器及用于测量电子装置的噪声之起始值。此为必要的以避免使用该交通工具的重新更新行驶方式该胎压监控系统因仍为高的差平方之短时间平均而不必要地长久维持在低压力动力学状态。
做为胎压传感器的目前胎压测量结果的连续传输之间的时间距离的适当调整或其它轮胎状态参数之额外或替代,亦可能使用本发明以确认对应于个别经确认压力动力学或个别压力动力学状态的交通工具实时行驶变化。
依据交通工具的经确认实时行驶情况,根据本发明,现在由胎压测量装置所感测的胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas(ΔTmeas1、ΔTmeas2...)亦可被相对应地调整。在该交通工具轮胎的较低压力动力学的分类中,在连续检测时间瞬间之间的时间距离被选择为较在该交通工具轮胎的较高压力动力学的分类的连续检测时间瞬间之间的时间距离为长。此步骤有利地开启在本发明胎压监控装置的进一步节能可能性及因而进一步使用年限的增加。
如在流程图100的步骤102所说明,该目前胎压测量值在个别经调整时间距离ΔTmeas1或ΔTmeas2侦知且该胎压相关行驶状态参数P1由此确认。
关于监控交通工具轮胎中胎压的本发明观念,亦参考奈奎斯特定理(已知为香农定理),其中Fs≥2*Fb,应用,其中Fs表示取样频率(奈奎斯特定理)及Fb要被取样信号的频率。取样频率应至少为该经取样信号(如在交通工具轮胎的压力进程知变化)频宽的两倍为明显的。若已知在交通工具轮胎存在低压力动力学的状态,其中因外界温度变化而产生的压力变化仅在数分钟或数小时的范围产生,在此进程状态,较少的测量值由在较大时间距离的测量进行,与在较高压力动力学的状态相较,其中压力变化来自由交通工具轮胎在数秒范围的行驶情况的负荷变化而产生。
应注意依据情况,本发明胎压监控方法可在硬件,如由硬件状态机,或在软件进行。该实施可在数字储存媒体上进行,特别是闪存、EEPROM(消除式可程序只读存储器)内存或ROM(只读存储器)内存或软盘或具可垫读取控制信号的光盘,其可与可程序计算机系统合作,较佳为微控制装置,使得本发明胎压监控方法被执行。一般,本发明因而亦由具储存于机读载体的程序代码之计算机程序产品以执行本发明方法,当该计算机程序产品在计算机上执行时。换言之,本发明因而被实现为具程序代码之计算机程序产品以执行本发明方法,当该计算机程序产品在计算机上执行时。
在图7,说明监控在交通工具轮胎中胎压的本发明装置60。该装置包括压力测量装置62以感测时间连续轮胎测量值,传送单元64以传送至少一部份胎压测量值至接收单元、及控制单元66以依据所感测胎压测量值控制由传送单元传送胎压测量值的传送频率及/或依据所感测胎压测量值控制由该压力测量装置62胎压测量值的检测频率。
该控制单元66或该压力测量装置62本身可由许多先前胎压测量值确认实时压力动力学或在交通工具轮胎中压力动力学的分类,其中在该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离ΔTsend及/或在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas亦依据经确认瞬时压力动力学或因而行驶情况而调整。
监控胎压的本发明装置60较佳为排列于在交通工具轮子内的边缘,使得该装置可检测要感测的物理量,如在交通工具轮胎的气体填充的压力及温度。
摘要言之,由监控交通工具轮胎内胎压的本发明方法及本发明装置,可使用压力传感器IC,其功率消耗为低的使得压力及温度的连续测量可以固定测量速率于系统的所欲使用年限进行。此测量速率由该时间间隔固定,其中胎压变化要以最新的辨知。在此种系统的主功率消耗接着由用做传送该至接管胎压测量值的进一步加工的远方终端之传送装置所决定。该系统的平均功率消耗因而经由该传送单元的开启频率控制。与在现有技术惯用系统相反,于此测量频率及传送频率系依据由经由额外排列的加速传感器或移动开关所感测的行驶状态,本发明系统可评估胎压进程及基于这些测量数据决定哪一个更新速率为该目前胎压测量值通信所必须及/或哪一个检测速率为该目前胎压测量值确认所必须。
通过监控交通工具轮胎中胎压的本发明观念,产生一系列优点。
使用电池操作的胎压传感器装置,胎压的所需测量可在该胎压传感器装置的整个所欲使用年限期间(其可为十年大小)确保,因为该胎压传感器装置系为省能操作,故该装置的功率消耗为非常低,只要没有关键性的胎压变化发生。然而,当显示轮胎的气体损失或损伤的关键性胎压变化发生时,在经通信目前胎压测量值之间的尽可能短的距离被使用,以能够以非常可靠的及非常快速的方式辨识胎压变化、评估它们、及当需要时能够将它们显示给驾驶员。
根据本发明,可使得在该胎压测量值的连续传输时间瞬时之间的时间距离ΔTsend及/或在胎压测量值的连续检测时间瞬间之间的时间距离ΔTmeas、温度、或进一步轮胎-特定参数亦依据交通工具轮胎中经确认瞬时压力动力学而改变,以能够在行驶状态,随着增加的轮胎应力因安全性原因进行更频繁的轮胎-特定参数检查,以能够尽可能早地辨知交通工具轮胎的损伤、压力损失等及显示它们给驾驶员。
因在本发明中亦使用得自经感测胎压测量值胎压变化相依参数,由此物理状态参数,亦即与交通工具的行驶状态相关的轮胎压力,可被推论,在本发明中不需任何额外加速传感器或移动开关,此装置的评估在一方面表示在电路工程方面的额外花费及因而在另一方面增加电流消耗,亦即胎压传感器装置的功率消耗,为必要的以进行交通工具的行驶状态的检测。
在本发明中,亦使得该目前胎压测量值(及亦其它经评估数据)以预设的最小频率规则地传送至在交通工具的中央单元,如车载计算机系统,以使该中央单元能够监控该胎压传感器装置的功能性。另一方面,本发明使得压力变化非常早地与该中央单元通信使得轮胎损伤可尽可能早地被辨识。
而且,本发明亦使得除了该目前胎压测量值,进一步数据可与该中央单元通信,其可接着以理性方式评估,当该胎压以固定的距离感测时。此额外数据为如低通滤波压力值或该经感测胎压测量值的滑移平均、该胎压测量值与前一个值或低通滤波或平均值得测量偏差,或是如以该经感测胎压测量值为基础的统计值,例如在某一观察期间的所测量值的梯度或变异数。
此额外数据可用于在较长时间期间进行轮胎状态的正确评估。
权利要求
1.一种在一车辆的一轮胎中监控胎压的方法,其中,时间连续胎压测量值通过压力测量装置而感测,以及至少部分所述胎压测量值以变动的发生频率而自一传送单元被传送至一接收单元,其特征在于,该传送发生频率得自该已感测胎压测量值、或者一胎压改变系判定自多个胎压测量值,其中,在所述胎压测量值之连续检测时间瞬时之间的时间距离(ΔTmeas1,ΔTmeas2)根据该轮胎之该已判定胎压改变而进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,该发生频率源自于压力进程。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,该发生频率源自于该压力进程之该改变。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,该压力进程之统计被完成,以及该发生频率源自于统计值。
5.根据前述权利要求其中之一所述的方法,其中,在该轮胎中之不同压力动力学状态源自于多个胎压测量值。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述不同的压力动力学状态被分类为不同的分类。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,在所述压力动力学状态的所述不同分类之间的所述过渡源自于所述已判定之胎压测量值。
8.根据权利要求5至7其中之一所述的方法,其中,该传送之该发生频率根据所述已判定之压力动力学状态、并通过调整在所述传送之间之不同时间距离而加以调整。
9.根据前述权利要求其中之一所述的方法,其中,所述胎压测量值的该检测的一时间图像(time raster)源自于所述已感测之胎压测量值。
10.根据权利要求5至9其中之一所述的方法,其中,所述胎压测量值的该检测的该时间图像根据所述不同的压力动力学状态而加以调整。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,在连续检测时间瞬时之间的该时间距离(ΔTmeas)小于、或等于在不同压力动力学状态间之一过渡被辨识期间的时间间隔。
12.根据权利要求1至8其中之一所述的方法,其中,所述胎压测量值的检测在一固定时间图像中发生。
13.根据前述权利要求其中之一所述的方法,其中,一计数器从一起始值减少;该计数与源自所述已感测胎压测量值之一胎压改变相依参数进行比较;以及该传送于该计数到达、或未达到该参数时被触发。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,该计数器于每一次传送之后重新设定至一起始值。
15.根据权利要求1至12其中之一所述的方法,其中,该计数于所述胎压测量值的每一次检测后增加,并且通过源自该已感测胎压测量值的一参数而增加;以及该传送于该计数到达、或超过一默认值(default value)时被触发。
16.根据权利要求1至12其中之一所述的方法,其中,该计数于该胎压测量值的每一次检测之后增加,并且被乘上源自该已感测胎压测量值的一参数;以及该传送于该计数到达、或超过一默认值(default value)时被触发。
17.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该计数通过根据该计数的一增加、或一减少而改变,因此,该计数并非以一线性方式改变。
18.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该计数利用一非线性函数而加权。
19.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该非线性计数器通过一数字滤波器之一步骤响应、或一脉冲响应而产生。
20.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该源自该已感测胎压测量值的参数为两连续胎压测量值之差的差、或是大小。
21.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该源自该已感测胎压测量值的参数为两连续胎压测量值之该差的平方。
22.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该源自该已感测胎压测量值的参数为两连续胎压测量值之差对多个已感测胎压测量值之一已低通滤波、或已平均值的差、或是大小。
23.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该源自该已感测胎压测量值的参数为该胎压测量值对多个已感测胎压测量值之一已低通滤波、或已平均值之差的平方。
24.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该源自该已感测胎压测量值的参数为多个过去胎压测量值的标准差(standarddeviation)。
25.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该源自该已感测胎压测量值的参数通过所述胎压测量值之高通、或带通滤波而加以获得。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,该已高通、或已带通滤波的值进行平方,以获得该源自该已感测胎压测量值的参数。
27.根据权利要求25所述的方法,其中,该已高通、或已带通滤波值之大小加以形成,以获得该源自该已感测胎压测量值的参数。
28.根据权利要求13至15其中之一所述的方法,其中,该源自该已感测胎压测量值的参数为一已平均、或已滤波值。
29.根据权利要求15至22其中之一所述的方法,其中,该计数器于每一次传送后重新设定至一起始值。
30.根据权利要求1所述的方法,其中,一统计测量量源自该已感测胎压测量值,并且,该传送当目前胎压测量值超过该统计测量量时被触发。
31.根据权利要求1所述的方法,其中,一统计测量量源自该已感测胎压测量值,并且,该传送于该统计测量量超过一默认值时被触发。
32.根据前述权利要求其中之一所述的方法,其中,该胎压测量值被转换成为温度补偿胎压测量值,而由此,该发生频率通过已感测温度值而衍生。
33.根据前述权利要求其中之一所述的方法,其中,相关于该胎压之亦更进一步地判定物理、或统计的数据系于一胎压测量值之该传送中传递。
34.根据权利要求33所述的方法,其中,该数据包括两连续胎压测量值之一差、一已低通滤波之胎压测量值、一或多过去的胎压测量值平均的一平均数、相关于一平均值的一标准差、以该胎压测量值之一平均值做为参考之噪声平均、及/或该胎压测量值与该温度值的商。
35.根据权利要求5至34其中之一所述的方法,其中,在该车辆轮胎中所述压力动力学状态被再细分成多个压力动力学状态分类,其中,根据该分类,在该胎压测量值之连续传送时间瞬时之间的该时间距离(ΔTsend)系改变。
36.根据权利要求35所述的方法,其中,在连续传送时间瞬时之间的该时间距离(ΔTsend)系小于、或等于在压力动力学状态不同分类之间之一过渡被辨识期间的时间间隔。
37.根据权利要求35或36所述的方法,其更包括评估(100)多个连续胎压测量值,以获得有关驱动情况参数(P1)的一胎压;比较(104)该有关驱动情况参数(P1)的该胎压与一第一比较参数(PV1)以及一第二比较参数(PV2);当该第一比较参数(PV1)发生一超过时,调整(106;110)用于一第一分类压力动力学状态的在该胎压测量值连续传送时间瞬时之间的该时间距离(ΔTsend1);以及当该第二比较参数(PV2)发生一不足(underrun)时,调整(108)用于一第二分类压力动力学状态之在该胎压测量值连续传送时间瞬时之间的该时间距离(ΔTsend2)。
38.根据权利要求37所述的方法,其中,该第一以及第二比较参数(PV1,PV2)系判定自多个过去胎压测量值。
39.根据权利要求37或38所述的方法,其中,该第一以及第二比较参数(PV1,PV2)系重合(coincide)。
40.根据权利要求37至39其中之一所述的方法,其中,所述压力动力学状态的该第一分类代表该车辆的一驱动情况,以及所述压力动力学状态的该第二分类代表该车辆的一非操作状态。
41.一种具有一程序代码的计算机程序,该程序代码当该计算机程序在一计算机上执行时,用于执行根据前述权利要求其中之一之监控在一车辆轮胎中该胎压的方法。
42.一种用于监控在一车辆之一轮胎中胎压的装置,包括一压力测量装置(62),用于检测时间连续胎压测量值;一传送单元(64),用于传送至少部分所述胎压测量值至一接收单元;以及一控制单元(66),用于根据该已感测胎压测量值而控制该传送单元传送该胎压测量值之发生频率、或用于自多个先前胎压测量值而判定在该轮胎中之一胎压改变,以根据该已判定胎压改变而调整在该胎压测量值之连续检测时间瞬时之间的时间距离(ΔTmeas1,ΔTmeas2)。
全文摘要
本发明涉及一种胎压监控系统。在本发明用于监控在一车辆的一轮胎中胎压的系统中,时间连续胎压测量值通过一传送单元而感测,以及至少部分该胎压测值以一可变的发生频率而被传送至一接收单元,其中,该发生频率通过一控制单元而得自该已感测的胎压测量值。
文档编号B60C23/04GK1705574SQ03807146
公开日2005年12月7日 申请日期2003年3月25日 优先权日2002年3月25日
发明者D·哈梅施米德特 申请人:因芬尼昂技术股份公司

最新回复(0)