定位車輛車輪的縱向位置的方法

2023-05-22 21:51:21 1

專利名稱：定位車輛車輪的縱向位置的方法
技術領域：
本發明涉及一種定位具有發動機的車輛的前端或者後端的車輪縱 向位置的方法，所述車輪安裝有適於向安裝在車輛上的中央處理單元 發送信號的電子模塊，所述信號表示每個車輪的運行參數而且包含車 輪的標識碼。
背景技術：
為了安全的目的，機動車輛越來越多地安裝有包括安裝在車輛各 個車輪上的傳感器的監測系統，所述傳感器用於測量參數，例如安裝 在這些車輪上的輪胎的壓力或者溫度，並且旨在通知司機所測量的參 數的任何異常變化。
這些監測系統通常具有
-安裝在車輛的各個車輪上的電子模塊，除了上文提到的傳感器以 外，所述電子模塊包括微處理器和射頻發送器(或RF發送器)，以及
-安裝在車輛上用於接收發送器發送的信號的中央處理單元。該中 央處理單元包括計算機，該計算機包含連接於天線的射頻接收器(或 RF接收器)。
這類監測系統不得不解決的問題之一在於必須與中央處理單元的 接收器所接收的各個信號相關聯的必須性，關於電子模塊的位置的指 示產生所述信號，也就是關於車輪的位置的指示產生所述信號，這種 必須性在車輛的使用壽命中始終存在，即，即使在更換車輪後或者更 簡單地改變這些車輪的位置後也必須觀測所述信號。
目前，第一種定位方法在於結合各個電子模塊中的加速度計，並 且執行基於統計方法的定位技術，所述統計方法在於比較不同車輪的 加速度來獲得關於各個所述車輪的相應位置的指示。
然而，這種定位方法已被證實為低效的，因為其要求大量的運行 時間以便產生不同車輪之間的辨別。
第二種定位方法在於使用三個低頻天線，每個低頻天線位於車 輛的車輪之一的附近；以及，執行定位過程，該定位過程在於通過發送低頻磁場依次激發這三個天線的每一個.
根據這個過程，安裝在位於被激發天線附近的車輪上的電子模塊 發送響應並且導向中央處理單元的包含所述模塊標識碼的低頻信號， 使得對這三個天線的依次激發能夠得到安裝在這些天線附近的車輪上 的所述三個電子模塊的定位，並且，通過推導得到第四模塊的定位.
這種方法的主要優點在於定位過程很快並且在車輛啟動後產生幾 乎瞬間的定位.
然而，這種解決方案非常昂貴，因為其意味著在車輛上安裝三個
天線，具有所有相應的局限性連接電纜，控制放大器，等等.
但是，本發明以第三種方法為目標，這種方法用於定位車輛車輪 的縱向位置(前端或後端)，其主要目的是提供一種在響應性和可靠 性方面非常有效的定位方法，對於同一最終結果，實施這種方法產生 的總成本顯著低於實施上文描述的現有兩種方法所產生的成本.

發明內容
為此，本發明以一種定位具有發動機的車輛的前端或者後端的車 輪縱向位置的方法為目標，所述車輪安裝有適於向安裝在車輛上的中 央處理單元發送信號的電子模塊，所述信號表示每個車輪的運行參數 而且包含車輪的標識碼.根據本發明，這種定位方法在於在每個電子 模塊中包含測量對相應車輪施壓的由發動機旋轉引起的振動的裝置， 以及
在表徵各種車輛類型的初始階段中，當發動機運轉時並且針對 所述發動機的至少一個轉速，根據安裝在前端的車輪和安裝在後端的 車輪上的相應測量裝置傳遞的頻率執行對表示振動的信號的譜分析， 從而依據存在於所述信號之間的頻率偏移建立區分所述信號的標準， 以及
-建立定位車輪縱向位置的過程，該過程在於在發動機運轉時， 根據由不同測量裝置在至少同一時刻t傳遞的頻率執行對表示振動的 振幅變化的信號的分析；以及，由所述信號之間的頻率偏移推導關於 各個車輪縱向位置的指示.
請注意，根據本發明，術語"測量裝置" 一般用來定義任何設計 成提供信號的裝置，例如振動傳感器和聲傳感器，所述信號表示所迷測量裝置受到的由車輛發動機的旋轉產生的振動的振幅與頻譜的關 系。
本發明因此在於
-在電子模塊層面上根據對車輛發動機的旋轉產生的振動的測量 來實施定位4支術，
-突出顯示位於同一端(前端或後端)的測量裝置傳遞的信號呈 現大體上沒有差別偏移(differential offset)的情況，以及
突出顯示位於不同端的測量裝置傳遞的信號呈現能夠確定車輪 縱向位置的特徵差別偏移的情況。
這種技術在響應性方面非常有效，因為其使得在發動機啟動後能 立即定位車輪縱向位置。
根據一個有利的實施方式，所使用的測量裝置包括振動傳感器， 該振動傳感器能夠傳遞表示對車輪施壓的"固載(solid-borne)"振動 的信號。
這種振動傳感器包括基於簡單的經過驗證的技術的傳感器，對於 同一最終結果，所述傳感器總體安裝成本(供應，安裝和軟體改編) 低於包括加速度計的安裝的總體成本。
這些振動傳感器的另一優點在於其魯棒性，這特別適合於苛刻的 電子模塊的環境條件。


參考附圖由本發明優選實施例的詳細說明將會清楚本發明的其他 特徵，目標和優點，所述附圖通過非限制性的示例闡明所述優選實施 例。在這些附圖中
-圖la是具有監測系統的車輛的俯視圖，該監測系統連接有根據 本發明的用於定位所述車輛的車輪縱向位置的器件，
-圖lb是顯示所述車輛的車輪的一部分以及安裝在車輪上的電子 模塊的詳細透視示意圖，
-圖2是車輛的示意俯視圖，在該圖上示意地示出由發動機的旋轉 產生的"固載"波，以及
-圖3是比較由分別位於前輪(虛線)和後輪(實線)上的測量裝 置傳遞的兩個信號的曲線圖。
具體實施例方式
根據本發明的在圖la和lb中作為例子表示的定位器件用於定位 車輛車輪的縱向位置(前輪或後輪).
更具體的，該定位器件用於安裝在具有監測系統的車輛上，所述 監測系統例如是圖la所示的安裝在具有發動機M的車輛1上的監測系 統，所迷車輛l具有通常安裝有輪胎的四個車輪兩個前輪2， 3和兩 個後輪4， 5.
這種監測系統一般首先包括與各個車輪2至5連接的電子模塊 6-9,例如連接到所述車輪的邊緣以便位於輪胎蓋的內部，
這些電子模塊6-9中的每一個包含例如(圖lb)用於測量參數的 傳感器11，所述參數例如是輪胎的壓力和/或溫度，所述傳感器11連 接到具有由扣式電池13供電的微處理器的計算單元12，並且連接到接 有高頻天線14的RF發送器.
該監測系統還包括位於車輛1中的中央計算機或者中央處理單元 10 (圖1 )，其包括微處理器和RF接收器，RF接收器能夠接收由四 個電子模塊6-9中的每一個電子模塊發送的信號.
通常，這樣的監測系統(特別是其中央處理單元10)被設計成便 於通知司機由與車輪2-5連接的傳感器ll測量的參數的任何異常變化。
根據本發明的與監測系統相連並且構成該監測系統的整體部分的 定位器件的功能是能夠與中央處理單元IO接收到的各個信號相關聯， 關於安裝有電子模塊6-9的車輪2-5的縱向位置的指示產生所述信號.
為此，該定位器件包括測量裝置15 (圖lb)，例如振動傳感器或 者聲傳感器，所述測量裝置15裝在各個電子模塊6-9中並適於提供表 示振動的振幅隨頻率的變化的信號，當發動機M運轉時所述測量裝置 承受所述振動。
舉例來說，使用的傳感器可包括設計成測量"固栽"波的振動傳 感器15，即，如圖2所示，所述"固栽"波是由固體路徑(solid pathway) 傳播的振動，所述振動從其發生源(發動機M)通過固體通道(車身) 傳播到其終點(車輪2-5).
這種根據本發明的測量裝置或傳感器15提供了下列根據本發明的 原理決定的特有特徵 由位於同一端(前端或後端)的傳感器15傳遞的表示振幅譜 的信號呈現所述信號之間大體上沒有差別偏移，
由位於不同端的傳感器15傳遞的表示振幅譜的信號呈現能夠 確定車輪的縱向位置的特徵差別偏移。
作為圖例，圖3示出由分別位於前輪2， 3(實線)和後輪4， 5(虛 線)的兩個傳感器傳遞的兩個信號，突出顯示了存在於這兩個信號之 間的特徵頻率偏移Af，在此例中，該特徵頻率偏移Af大體上等於3赫 茲。
這些特有特徵使得能夠對各個標準車輛l實施根據本發明的定位 方法，^斤述方法在於
-在初始的表徵階段，當發動機M運轉時並且針對所述發動機的 至少一個轉速，根據安裝在前端的車輪2、 3和安裝在後端的車輪4、 5 上的相應傳感器15傳遞的頻率執行對表示振動的信號的譜分析，從而 確定所述信號之間的頻率偏移，以及
.建立定位車輪2-5的縱向位置的過程，該過程在於在發動機 運轉時(不管車輛靜止還是運動)，根據由不同傳感器15在至少同一 時刻t傳遞的頻率執行對表示振動的振幅變化的信號的分析；以及，由 所述信號之間的頻率偏移推導關於各個車輪2-5的縱向位置的指示，
因此，如上所述的根據本發明的定位方法能夠通過在安裝在車輛 車輪上的電子模塊中安裝測量裝置，例如振動傳感器或聲傳感器，從 而非常快速和可靠地定位所述車輪的縱向位置.
權利要求
1. 一種定位具有發動機(M)的車輛(1)的前端或者後端的車輪(2-5)的縱向位置的方法，車輪(2-5)安裝有適於向安裝在車輛(1)上的中央處理單元(10)發送信號的電子模塊(6-9)，所述信號表示每個車輪的運行參數而且包含車輪的標識碼，所述定位方法的特徵在於，在每個電子模塊(6-9)中包含測量對相應車輪施壓的由發動機(M)的旋轉引起的振動的裝置(15)，以及在表徵各種車輛類型的初始階段中，當發動機(M)運轉時並且針對所述發動機的至少一個轉速，根據安裝在前端的車輪(2、3)和安裝在後端的車輪(4、5)上的相應測量裝置(15)傳遞的頻率執行對表示振動的信號的譜分析，從而依據存在於所述信號之間的頻率偏移建立區分所述信號的標準，以及·建立定位車輪(2-5)的縱向位置的過程，所述過程在於在發動機運轉時，根據由不同測量裝置(15)在至少同一時刻t傳遞的頻率執行對表示振動的振幅變化的信號的分析；以及，由所述信號之間的頻率偏移推導關於各個車輪(2-5)的縱向位置的指示。
2. 如權利要求1所述的定位方法，其特徵在於，所使用的測量裝 置包括振動傳感器(15)，所述振動傳感器(15)能夠傳遞表示對車 輪(2-5)施壓的"固栽"振動的信號，
全文摘要
本發明涉及一種定位位於具有發動機的車輛前端或後端的安裝有電子模塊(8)的車輪(4)的縱向位置的方法。根據該方法，在各個電子模塊(8)中包含測量對相應車輪施壓的由發動機旋轉引起的振動的裝置(15)，以及，首先在初始階段，在發動機運轉時執行對安裝在前端的車輪和安裝在後端的車輪上的相應測量裝置(15)傳遞的信號的譜分析，從而建立區分所述信號的標準，所述信號包括這些信號間的頻率偏移。此外，根據該方法，定位車輪縱向位置的過程在於在發動機運轉時實施對不同測量裝置(15)傳遞的信號的譜分析，並且由所述信號間的頻率偏移推導關於各個車輪的縱向位置的指示。
文檔編號B60C23/00GK101456339SQ20081018630
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月15日 優先權日2007年12月14日
發明者O·科斯特斯 申請人:法國歐陸汽車公司