在車輛行駛中監測輪胎的方法和系統的製作方法
2023-05-01 00:35:11
專利名稱：在車輛行駛中監測輪胎的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及在裝有輪胎的機動車輛行駛中監測輪胎狀態的方法及系統。本發明也涉及控制車輛的方法。
使用設置在輪胎內的加速計的輪胎監測系統已經有人提出。
歐洲專利申請第887,211號描述了一種用於車輛上的輪胎的輪胎監測系統，包括一個傳感裝置在操作中相對於輪胎設置，在接地面通過中相應於輪胎的變形產生一個電脈衝；用於計算所述電脈衝持續時間與輪胎一轉持續時間之比的裝置；用於將所述比傳至車輛中的評估單元的裝置。傳感裝置設置在所述輪胎的胎面區域中，以便使所述電脈衝在所述著地面通過的進入時給出一個第一最大值，並在其離開時給出一個第二最大值。傳感裝置可以是一個加速計，它測量由胎面支承的加速強度。在該′211號專利申請中公開的技術方案的目的是監測輪胎撓度，以便取得特別是對於卡車輪胎來說的最佳性能。
美國專利第6,204,758號描述了一種車遠程輪胎監測系統中使用的輪胎監測器，包括一個用於檢測輪胎監測器的加速度的加速計。輪胎監測器的位置信息是根據加速度確定的。按照這種方式，輪胎位置信息是自動確定的，使該系統能夠連同輪胎位置顯示輪胎特性數據如空氣壓力。更具體來說，這種輪胎監測器包括一個殼體和一個氣門杆，其結構可安裝在車輪上。氣門杆打開以導入填充輪胎的空氣，手工檢查輪胎壓力。另外，氣門杆通常保持封閉以密封輪胎。這種輪胎監測器包括一個徑向加速計、一個切向加速計，一個側滑加速計和一個壓力傳感器。
PCT專利申請第98/56606號公開了一種監測行駛中機動車輛輪胎的方法，特別是一種裝置，它包括一個安裝在車輪上的傳感器，發送至來自傳感器的車輛指標的連接裝置和動力供應裝置。該傳感器具是一個對加速度敏感的、植入輪胎行駛胎面或其附近的微型傳感器。該連接裝置安裝在車輪上，傳遞相關於當行駛胎面與地面接觸時進行的測量的指標。更具體來說，該發明人研究的輪胎具有半徑R，以速度V行駛。具有長度L的一個輪胎部分BC在負荷下與地面接觸。在部分BC外的一個點A，離心徑向加速度為V2/R。另一方面，在點B和C之間，離心徑向加速度基本為零，輪胎相對於地面的差速基本為零。通過在輪胎內植入加速計，部分BC可以受到檢測。該發明人為進行這種測量所公開的目標是檢測可能的輪胎充氣不足。
本申請人已面臨監測裝在車輛上的輪胎的動態性能的問題。更具體來說，本申請人已經面臨從安裝在車輛上的滾動中的輪胎取得信息的問題，所述信息對於下述方面是有用的a)識別正在由車輛執行的操縱(例如拐彎、制動等)；b)揭示在上述操縱中是否已達到臨界狀態；c)在情形b)中，產生一個信號，該信號適於引起一個反作用以控制車輛，例如，對司機產生一個警告信號或產生一個適於啟動車輛自動控制系統的信號。
本申請人已經發現，由對應於輪胎胎面區域設置的加速度傳感器進行的測量能夠取得這樣的信息。更具體來說，這樣的信息能夠藉助對應於輪胎的胎面區域，基本沿輪胎的同一子午線斷面(即，包括輪胎轉動軸線的平面)設置的至少兩個加速度傳感器取得。所述加速度傳感器提供代表輪胎和地面之間整個相互作用區域中的變形的信號。對於在變形時間中的變化的分析則能夠識別正在進行的操縱。在一個優選的實施例中，對應於輪胎的胎面區域，基本在同一子午線斷面上設置三個加速度傳感器，第一個加速度傳感器基本設置在輪胎的赤道平面上，另外兩個加速度傳感器設置在胎面區域的肩區中(即胎面區域位於赤道平面和輪胎側壁之間的部分)。
按照本發明的第一方面，提供一種在行駛中監測輪胎的方法，所述輪胎具有胎面區域，所述方法包括以下步驟-獲取及至少暫時地存儲第一曲線，該第一曲線代表所述輪胎的胎面區域(T)的位於所述輪胎的一個子午線斷面上的第一點的加速度分布-獲取及至少暫時地存儲第二曲線，該第二曲線代表所述輪胎的胎面區域的基本位於上述子午線斷面上的第二點的加速度分布圖；-比較所述第一和第二曲線或從其導出的參數，以便確定所述輪胎的動態性狀。
上述方法最好還包括下述步驟-獲取及至少暫時存儲至少一第三曲線，該第三曲線代表所述輪胎的胎面區域基本位於上述子午線斷面上的第三點(11，12，13)的加速度分布圖。
上述比較步驟可以包括比較上述第一、第二和第三曲線或從其取得的參數。
上述第一點最好位於所述胎面區域的第一肩區。
上述第二點最好位於所述胎面區域的第二肩區，該第二肩區關於所述輪胎的赤道平面與第一肩區相對。
上述第三點可以基本位於所述輪胎的赤道平面上。
在優選實施例中，上述第一、第二和第三點位於所述輪胎的內表面上。
上述比較步驟最好包括將上述第一曲線的特性峰值間的距離與上述第二曲線的相應峰值間的距離進行比較。
或者，上述比較步驟可包括對於上述輪胎的一整轉逐點地比較上述第一曲線和上述第二曲線。
或者，上述比較步驟可包括將上述第一曲線的至少一個特性峰值與上述第二曲線的相應的至少一個峰值進行比較。
特別是，上述比較步驟包括將上述第一曲線的至少一個峰值的幅度與上述第二曲線的相應的至少一個峰值的幅度進行比較。
或者，上述比較步驟包括將在上述第一曲線的至少一部下的面積比在上述第二曲線的相應部分下的面積進行比較。
或者，上述比較步驟包括將上述第一曲線的至少一部分的寬度與上述第二曲線的相應部分的寬度進行比較。
按照本發明的第二方面，提供一種輪胎，它包括位於所述輪胎的第一圓周位置上的至少一個第一傳感器組，所述第一傳感器組包括-一個第一加速度傳感器，與所述輪胎的胎面區域的位於所述輪胎的一個子午線斷面上的第一點相關；-至少一個第二加速度傳感器，與所述輪胎的胎面區域的基本位於所述子午線斷面上的第二點相關。
上述第一組傳感器最好包括至少一個第三加速度傳感器，它與所述輪胎的胎面區域的第三點相關，基本位於上述子午線斷面上。
上述第一點最好位於上述胎面區域的第一肩區中。
上述第二點最好位於上述胎面區域的第二肩區中，該第二肩區相關於所述輪胎的赤道平面與第一肩區相對。
上述第三點可基本位於所述輪胎的赤道平面上。
在優選實施例中，上述第一、第二和第三點位於所述輪胎的內表面上。
具體來說，上述第一、第二和第三點的角度誤差可以不大於5°，最好不大於3°，最為優選的是不大於1°。
上述第一和第二點最好設置成與所述輪胎的赤道平面相隔一個距離，該距離為整個胎面寬度的15％和30％之間，更為優選的是在18％和28％之間，最好在20％和25％之間。
按照本發明第二方面的輪胎還可包括至少一個第二組所述傳感器，位於所述輪胎的第二周向位置上，與上述第一周向位置間隔一個預定角度。
在一優選實施例中，按照本發明第二方面的輪胎還包括至少一個第三組所述傳感器。第一、第二和第三組傳感器彼此間隔基本相同的角度。
每個上述加速度傳感器可包括一個精製單元(elaboration unit)。
按照本發明的第三方面，提供一種用於車輛的車輪，它包括一個輪圈和一個輪胎，關於輪胎，請參閱上述內容。
上述車輪也包括與所述輪圈相關的另一加速度傳感器。
按照本發明的第四方面，提供一種用於在行駛中監測輪胎的系統，該系統包括一個輪胎，該輪胎包括至少一個第一傳感器組和一個與至少所述第一傳感器組配合工作的接收裝置，所述第一傳感器組包括-一個第一加速度傳感器，與所述輪胎的胎面區域的第一點相關，位於所述輪胎的一個子午線斷面上；-至少一個第二加速度傳感器，與所述輪胎的第二點相關，基本位於所述子午線斷面上。
接收單元可包括一個接收器和一個精製單元。
關於在該系統中包括的輪胎，請參閱上述內容。
按照本發明的第五方面，提供一種用於控制車輛的方法，它包括以下步驟-在安裝在車輛上的至少一個輪胎中設置至少一個第一傳感器組，該第一傳感器組包括至少一個與所述輪胎的胎面區域的第一點相關的第一加速度傳感器和至少一個與所述胎面區域的第二點相關的第二加速度傳感器，所述第一和第二點基本位於所述輪胎的同一子午線斷面上；-獲取及至少暫時存儲來自所述第一加速度傳感器的至少一個第一加速度曲線和來自所述第二加速度傳感器的至少一個第二加速度曲線；-比較所述第一和第二加速度曲線或從其導出的參數；-根據上述比較識別所述車輛的操縱。
該方法還可包括下述步驟-根據上述比較揭示在上述操縱中是否正在達到臨界狀態；-如果正在達到臨界狀態，則產生一個適於引起控制車輛的反作用的信號。
在一個實施例中，上述信號適於為車輛的司機啟動警告。
在另一實施例中，上述信號適於啟動車輛的自動控制系統。
現在針對下述附圖所示實施例描述本發明的特徵和優點。
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圖1示意地表示按照本發明一優選實施例的輪胎的橫剖面，該輪胎具有設置在襯層內表面上的三個加速度傳感器；-圖2示意地表示按照本發明另一優選實施例的輪胎的赤道平面，該輪胎具有設置在襯層內表面上的三組加速度傳感器；-圖3表示對於拐彎輪胎的接觸長度對車輪轉數的曲線圖，接觸長度是根據按照圖1的輪胎結構中切向加速度的測量而計算的；-圖4表示根據切向加速度的測量得到的典型曲線；-圖5表示在拐彎條件下，藉助設置在輪胎的胎面區域的肩區中的兩個加速度傳感器測量的離心加速度的兩條曲線。
圖1表示一個典型的輪胎1，它包括一個內部中空環形結構，該結構由多個構件形成，主要由胎體構成，胎體終止於兩個胎緣，每個胎緣沿胎體的一內周緣形成，用於輪胎固定在相應的支承輪圈上。輪胎1一般包括至少一對環形加強芯，稱為胎緣芯，胎緣芯插在上述胎緣中。胎體具有一支承結構，該支承結構由至少一個加強層形成，加強層包括按照環形輪廓從一個胎緣向另一胎緣軸向延伸的紡織的或金屬的簾線，簾線的端部與相應的胎緣芯相關。在子午線輪胎中，上述簾線基本在包含輪胎的轉動軸線的平面內鋪設。
在這種胎體的冠部設有一個稱為帶結構的環形結構，該結構包括一條或多條疊放纏繞的塗橡膠織物條。胎面由彈性體材料製成，圍繞著帶結構，通常模製有離隙圖案(relief pattern)用於輪胎與道路的滾動接觸。在胎體上也設有兩個由彈性體材料製成的側壁，每個側壁在軸向相對的位置上，從相應的胎緣的外邊緣沿徑向向外延伸。
在無內胎輪胎中，胎體的內表面通常覆蓋有至少一個襯層，即，覆蓋有一或多層氣密彈性體材料。按照輪胎的特定設計，輪胎1還可包括其它公知的構件，例如，邊緣、條帶和填充物。
為了進行說明的目的，本語「彈性體材料」是指使橡膠成分交聯而製成的材料，所述橡膠成分包括至少一種彈性體聚合物，所述彈性體聚合物具有在其中彌散的至少一種填料和通常的傳統添加劑如硫化劑(curative)、處理助劑(processing aids)等。所有這些成分的組合決定了輪胎的彈性、剛性和對變形的抵抗力等的機械特性，這些特性構成了施加在輪胎上的力系和輪胎所承受的相應的變形的程度之間的聯繫。
本發明的一個方面涉及在一定的短暫的間隔中對輪胎的規定點的加速度變化的實時測量。上述變化與運動中的輪胎和地面之間的相互作用有關，並且與運動過程中輪胎本身的變形有關。為了這個目的，至少兩個能夠測量上述加速度的傳感器基本沿輪胎1內相同的子午線斷面設置。為了本發明的目的，「基本沿相同的子午線斷面」這一用語可預期加速度傳感器相對於所述子午線斷面的一定量的誤對準，這種誤對準可以根據由加速度傳感器位置限定的子午線斷面之間的夾角來表達。允許的誤對準優選地可相應於一個不大於5°的角，更為優選地可相應於不大於3°、最好不大於1°的角。更具體來說，上述傳感器對應於輪胎1的胎面區域設置，即，相應於輪胎1在輪胎1的側壁之間的軸向延伸的部分(見圖1)設置。最好至少三個加速度傳感器基本沿輪胎1的同一子午線斷面設置。
在圖1所示的實施例中，在輪胎1的內表面上，在內襯層表面上設置三個傳感器11，12，13。第一傳感器11基本沿輪胎1的赤道平面設置。另兩個傳感器12，13在胎面區域的肩區內的同一子午線斷面上，即，在輪胎1的赤道平面和一有關側壁之間設置。在下文中，它們被稱為左肩傳感器12和右肩傳感器13。在下文中將詳細講到，上述設置可監測輪胎和道路之間整個相互作用區域的基本狀態；例如，當輪胎拐彎時，來自兩個傳感器12和13的信號彼此相對變化。為了保證在輪胎和通路之間的整個相互作用區域的良好監測，加速度傳感器應該彼此分開一定的距離。但是，關於設置在胎面區域的肩區中的加速度傳感器，它們應設置得遠離側壁，使它們能在幾乎每種運行狀態中提供信號。在這方面必須注意的是，車輛控制，如外傾角(camber)與車輛的特定操縱(如急劇的轉彎)一起可能引起胎面最近側壁的部分和地面之間相互作用的瞬間的局部喪失。肩部加速度傳感器最好應設置成與輪胎赤道平面離開一個距離，該距離為胎面寬度的15％和30％之間，較為推薦的是為胎面寬度的18％和28％之間，最好為胎面寬度的20％和25％之間。例如，在胎面寬度為195mm的輪胎中，兩個肩部傳感器可以相對於赤道平面設置在相對兩側，與赤道平面分別相距45mm。
最好至少一個加速度傳感器相對於至少兩個彼此垂直的方向測量輪胎1的各監測點的加速度，更為推薦的是，所有的加速度傳感器相對於至少兩個彼此垂直的方向測量加速度。例如，在圖1中，x，y和z軸代表三個方向，為了進行說明，這三個方向分別命名為
-向心方向z，該方向是所述輪胎的徑向，-切向y，該方向是與所述輪胎的圓周相切的方向。
-橫向x，該方向是與向心方向和切向都垂直的方向。
測量的優選方向是向心方向和切向。
在圖2中表示本發明的另一實施例，其中幾個傳感器組21，22，23與輪胎1相關聯。每個加速度傳感器組21，22，23包括基本沿相同子午線斷面設置的加速度傳感器，如對照圖所作描述那樣。這些加速度傳感器組最好設置在彼此相隔基本相同角度的圓周位置上。例如，在圖2中畫出三個加速度傳感器組，彼此相隔基本為120°的角度。至少在圖2的實施例中加速度傳感器在每個組21，22或23內的設置，請參閱上面對照圖1所作的描述。
如圖2所示的多組加速度傳感器的使用可使加速度傳感器進行的測量更為精確、可靠，也可更好地監測完整的車輪轉動，例如，在輪胎1的一轉中，能夠同時地用第一傳感器組監測輪胎地面相互作用過程中的加速度，用第二傳感器組監測在位於接地面積通過前的一點的加速度，及用第三傳感器組監測在位於接地面積通過之後的一點的加速度。
加速度傳感器11，12，13和/或21，22，23可以典型地包封在各個傳感器裝置中，傳感器裝置還包括一個電源如電池或自身發電裝置(如壓電裝置，由於轉動中輪胎承受的變形使壓電裝置產生電能)，用於向加速度傳感器供能；一個連接於加速度傳感器及電源的發送器；一個連接於發送器的天線。另外，加速度傳感器11，12，13和/或21，22，23一般與一個接收裝置配合工作，接收裝置一般包括一個天線，一個接收器和一個精製單元(elaboration unit)。這種接收裝置最好設置在車輛上。例如，所述接收裝置可以是車載計算機的一部分。
加速度傳感器產生相應於與其相關的輪胎1的相應點的加速度的信號。然後，所述信號一般藉助射頻傳至接收器。處理裝置(elaborationunit)例如可包括一臺程序微處理機，該程序微處理機具有一個易失性存儲元件、一個永久存儲元件和一個CPU。處理裝置接收加速度信號並進行所需的處理，以便根據所述信號識別輪胎或車輛正在進行何種操縱。另外，它也能導出在這種操縱中輪胎或車輛是否(例如，由於浮滑現象)正達到臨界狀態。在這種情形中可產生一個信號，例如由司機或車輛的自動控制系統引發一個控制車輛的反作用。
為了根據加速度測量識別輪胎進行的操縱，以及為了預見是否正在達到臨界狀態所需要的處理包括對於從兩個基本設置在輪胎1的同一個子午線斷面上的加速度傳感器測出的信號進行比較。下文中將講到，只由一個加速度傳感器進行的測量不能為上述目的提供充分的信息。
例如，圖3a，3b，3c表示對於圖1的實施例的輪胎內設置的加速度傳感器提供的加速度信號進行處理的結果。三個加速度傳感器設置在195/65R15 PirelliTMP6輪胎內。該輪胎在2.2巴的壓力下充氣，承受大約3700N的負載，並安裝在車輛右前軸上。圖3的三條曲線所示結果涉及車輛以大約80km/h的速度行駛的一段路徑，該路徑包括150m的直路，接下來是具有大約120m半徑的向左的彎路。
圖3a涉及對於由左肩加速度傳感器12(見圖1)提供的信號所作的處理，圖3b涉及對於由中間加速度傳感器11(見圖1)提供的信號所作的處理，圖3c涉及對於由右肩加速度傳感器13(見圖1)提供的信號所作的處理。更具體來說，圖3a，3b，3c的曲線表示在上述路徑中通過切向加速度aT的測量對輪胎進行的轉彎次數#而導出的接觸長度。圖4表示加速度傳感器沿切向測出的典型信號中(加速度對時間)相應於在接觸長度下的通路(Passage)的部分的放大。通過計數在圖4中所示的兩個不連續處(相應於在測量中的加速度傳感器的接觸長度下通路的開始和結束)之間測量曲線中的點的數目npi，並且了解取樣頻率、輪胎半徑和輪胎的角速度，可以導出接觸長度，即，在圖3a，3b，3c中繪製的量。接觸長度也可以按照上述專利申請EP887,211和WO98/56606的教導，通過測量向心加速度而導出。
首先，我們來考慮在圖3所示中的單一曲線，其相應於藉助設在輪胎內的單一加速度傳感器導出的測量，例如，圖3b的曲線是藉助設在輪胎的赤道平面上的一個加速度傳感器進行的測量導出的。作為該曲線的結果，接觸長度在該曲線的第一部分中在125mm左右基本保持不變，而在第二部分中增加至大約為140mm的值。接觸長度增加的開始處相應於在行駛路徑中彎路的開始處。但是，只根據圖3b中所示的曲線不能導出關於車輛正在進行何種操縱(在本例中為轉彎)的唯一信息。實際上，圖3b所示接觸長度的增加可相應於承載該輪胎的車輪上的負載的增加，例如由於制動引起，或者，作為另一實例，由於輪胎內壓力下降引起。因此，可以識別正確操縱的完整信息不能只從一個加速度傳感器的測量導出。
相反，通過比較圖3的三條曲線，可以檢測出車輛的轉彎。實際上，圖3a，3b，3c的曲線的第一部分，相應於行駛路徑的直部，藉助右肩加速度傳感器進行的測量而導出的接觸長度小於藉助其它加速度進行的測量而導出的接觸長度，這是由於車輛的側傾規律(camber regulation)。在行駛路徑的彎部的開始處，在圖3a，3b，3c的中央部分中，可以觀察到接觸長度的不同變化具體來說，由於在彎曲的行駛路徑中車輛承受的側向推力，由右肩加速度傳感器測量的接觸長度急劇增加。按照圖1所示的實施例設置的三個加速度傳感器進行的測量出的上述差別可以通過信號之間或從信號導出的參數(如接觸長度)之間的比較而檢測出車輛的轉彎操縱。另外，相應於在被測出的操縱中檢測信號或參數之間的非正常差別，這種比較可以揭示是否正在達到臨界狀態。
按照本發明，根據包括在輪胎內的不同加速度傳感器取得的信號，可以進行多種比較。通過不同傳感器取得的加速度對時間的加速度曲線之間的比較包括下述幾種-對於輪胎的一整轉，完全逐點地對兩條曲線的比較；-特別關於峰值幅度，第一曲線的某些特徵峰值與第二曲線的相應特徵峰值的比較；-在第一曲線(或其一部分)下面的總面積與在第二曲線(或其相應部分)下的相應總面積的比較；-第一曲線的一部分的寬度與第二曲線相應部分的寬度的比較。
從上述比較得到的信息可用於設定汽車機構的控制動作，例如制動系統(縱向性能和/或橫向性能)的規則，或主動暫停(active suspension)等。
在一個優選實施例中，處理單元也可以設置在每個傳感器裝置中，與相關的加速度傳感器配合工作，從而可將已預先處理的信號送至設在車輛上的接收裝置。在這種情形中，按照本發明，接收裝置的處理單元收集來自所有的加速度傳感器的預先處理的信號，並進行不同的預先處理的信號之間的可需要的比較。例如，這樣的預先處理的信號可以包括從加速度曲線導出的參數(例如，峰值幅度或峰值至峰值的距離)。
在優選實施例中，包括加速度傳感器11，12，13和/或21，22，23的傳感器裝置設置在輪胎的內表面上，與襯層接觸。優選這種配置是因為可以實現傳感器位置的精確控制，以及安裝方法簡單。傳感器11，12，13和/或21，22，23可以藉助粘合劑或藉助機械裝置與內襯層表面發生關聯。或者，所述加速度傳感器中的一個或多個可在製造過程中插入襯層、胎面帶層、胎體或輪胎的帶(belt)中。
在另一個(未畫出的)實施例中，至少另一個加速度傳感器可設置在傳感器裝置中，放置在車輪的輪圈上；在這種情形中，該輪圈傳感器測出的加速度和相應位於胎面區域的傳感器測出的加速度之間的比較，例如在制動操縱中，可以給出輪圈和輪胎之間相對運動的指示。
準備設置在輪胎內的加速度傳感器的數目和布置取決於需要符合的規範。一般來說，較多數目的傳感器對應於較好的監測。但是，也應考慮到與成本、增加的總重、處理(elaboration)要求/能力等的平衡。
例如，圖5表示的加速度曲線是藉助兩個加速度傳感器沿向心方向測量的，這兩個加速度傳感器設置在一個205/55/R16 PirelliTMP7輪胎的右和左肩部，所述輪胎在2.2巴的壓力下充氣，承受4500N的負載。這相應於圖1的實施例，其中中央的加速度傳感器11被去除。在圖5中標為S1的第一曲線涉及圖1的右肩傳感器13；在圖5中標為S2的第二曲線涉及圖1的左肩傳感器12。該例的輪胎處於120km/h速度下，3°的左轉向狀態中。
如圖所示，在含有輪胎的接觸長度(包括圖5中可見的峰值)的區域中，右肩傳感器(曲線S1)測出的加速度大於左肩傳感器(曲線S2)測出的加速度。這是由於在轉向狀態中輪胎的變形。通過監測從上述兩個傳感器測出的加速度之間的差別，本發明的系統能夠檢測在轉向操縱中的臨界狀態。例如，通過對上述加速度差別與一個預定的閾值進行比較，或通過對肩部傳感器監測的曲線與存儲在一個上述存儲元件中的基準曲線進行(點對點的)比較，可以檢測出上述臨界狀態。規定的基準加速度曲線或從加速度曲線導出的參數的規定的參數閾值可以分別以暫時或永久方式存儲在處理單元的一個易失性存儲元件或永久性存儲元件中。基準曲線或閾值參數可以在系統的設立階段中被存儲，並可以由系統的每個加速度傳感器產生。
通過比較來自與一輛車的不同輪胎相關的傳感器的信號，可以取的得其它信息。例如，為了完全監測車輛的制動，可以進行來自車輛前輪胎的傳感器的信號和來自車輛後輪胎的傳感器的信號之間的比較。在來自設在車輛不同輪胎中的傳感器的信號之間的比較的另一個實例可以在轉向狀態中完成，其中可以進行來自車輛一側的輪胎的信號與來自車輛另一側的輪胎的信號的比較。
不同的加速度曲線是在汽車在道路上行駛中，最好在輪胎的每轉上取得。曲線(或從曲線的特徵部分導出的參數的值，例如峰值)可以被暫時存儲以進行彼此的比較。另外，在輪胎的一轉中取得或導出的曲線或參數可以與在輪胎前面的轉中或在輪胎前面部分與地面的接觸中(見圖2)取得或導出的曲線或參數進行比較。按照這種方式，可以進行對車輛性能的完全監測。另外通過比較在不同時間(例如每月進行)由傳感器信號產生的不同曲線或參數，也可檢測出在輪胎壽命中(例如，由於輪胎的磨損或結構改變引起的)主要變化。
監測點的加速度最好可以與車輛的其它信息如車輛的速度和/或輪胎壓力相結合。
權利要求
1.一種在行駛中監測輪胎(1)的方法，所述輪胎具有胎面區域(T)，所述方法包括以下步驟-獲取及至少暫時地存儲第一曲線，該第一曲線代表所述輪胎的胎面區域(T)的位於所述輪胎的一個子午線斷面上的第一點(11，12，13)的加速度分布圖；-獲取及至少暫時地存儲第二曲線，該第二曲線代表所述輪胎的胎面區域的基本位於上述子午線斷面上的第二點(11，12，13)的加速度分布圖；-比較所述第一和第二曲線或從其導出的參數，以便確定所述輪胎的動態性狀。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括以下步驟-獲取及至少暫時存儲至少一第三曲線，該第三曲線代表所述輪胎的胎面區域基本位於上述子午線斷面上的第三點(11，12，13)的加速度分布圖。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述比較步驟包括比較第一、第二和第三曲線，或從其導出的參數。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於所述第一點位於所述胎面區域的第一肩區。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於所述第二點位於所述輪胎的與第一肩區關於所述輪胎的赤道平面相對的第二肩區中。
6.如權利要求2至5中任一項所述的方法，其特徵在於所述第三點基本位於所述輪胎的赤道平面上。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特徵在於所述第一、第二和第三點位於所述輪胎的內表面上。
8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特徵在於所述比較步驟包括比較第一曲線的特徵峰值之間的距離和第二曲線的相應峰值之間的距離。
9.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特徵在於所述比較步驟包括對於所述輪胎的一整轉逐點地比較所述第一和第二曲線。
10.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特徵在於所述比較步驟包括比較所述第一曲線的至少一個特徵峰值與所述第二曲線的相應的至少一個峰值。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於所述比較步驟包括比較第一曲線的至少一個峰值的幅度與第二曲線的所述相應的至少一個峰值的幅度。
12.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特徵在於所述比較步驟包括比較第一曲線的至少一部分下的面積與第二曲線的相應部分下的面積。
13.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特徵在於所述比較步驟包括比較第一曲線的至少一部分的寬度與第二曲線的相應部分的寬度。
14.一種輪胎(1)，它包括位於所述輪胎的第一圓周位置上的至少一個第一傳感器組(21，22，23)，所述第一傳感器組包括-一個第一加速度傳感器(11，12，13)，與所述輪胎的胎面區域(T)的位於所述輪胎的一個子午線斷面上的第一點相關；-至少一個第二加速度傳感器(11，12，13)，與所述輪胎的胎面區域的基本位於所述子午線斷面上的第二點相關。
15.如權利要求14所述的輪胎，其特徵在於所述第一傳感器組包括至少一個與所述輪胎的胎面區域的基本位於所述子午線斷面上的第三點相關的第三加速度傳感器(11，12，13)。
16.如權利要求14或15所述的輪胎，其特徵在於所述第一點位於所述胎面區域的第一肩區內。
17.如權利要求14至16中任一項所述的輪胎，其特徵在於所述第二點位於所述胎面區域的關於所述輪胎的赤道平面與第一肩區相對的第二肩區內。
18.如權利要求15至17中任一項所述的輪胎，其特徵在於所述第三點基本位於所述輪胎的赤道平面上。
19.如權利要求14至18中任一項所述的輪胎，其特徵在於所述第一、第二和第三點位於所述輪胎的內表面上。
20.如權利要求14至19中任一項所述的輪胎，其特徵在於所述第一、第二和第三點不重合一個不大於5°的角。
21.如權利要求20所述的輪胎，其特徵在於所述第一、第二和第三點不重合一個不大於3°的角。
22.如權利要求21所述的輪胎，其特徵在於所述第一，第二和第三點不重合一個不大於1°的角。
23.如權利要求14至22中任一項所述的輪胎，其特徵在於所述第一和第二點與輪胎赤道平面的距離為胎面總寬度的15％和30％之間。
24.如權利要求23所述的輪胎，其特徵在於所述距離為胎面總寬度的18％和28％之間。
25.如權利要求24所述的輪胎，其特徵在於所述距離為胎面總寬度的20％和25％之間。
26.如權利要求14至25中任一項所述的輪胎，其特徵在於還包括至少一個第二傳感器組(21，22，23)，位於所述輪胎的一個第二圓周位置上，與所述第一圓周位置相隔一個預定的角度。
27.如權利要求26所述的輪胎，其特徵在於還包括至少一個第三傳感器組(21，22，23)，所述第一、第二和第三傳感器組彼此相隔基本相同的角度。
28.如權利要求14至27中任一項所述的輪胎，其特徵在於每個所述加速度傳感器包括一個處理單元。
29.一種車輪，它包括一個輪圈和一個如權利要求14至28中任一項所述的輪胎。
30.如權利要求29所述的車輪，其特徵在於包括與所述輪圈相關的另一個加速度傳感器。
31.一種用於在行駛中監測輪胎(1)的系統，該系統包括一個輪胎(1)，該輪胎包括至少一個第一傳感器組(21，22，23)和一個與至少所述第一傳感器組配合工作的接收裝置，所述第一傳感器組包括-一個第一加速度傳感器(11，12，13)，與所述輪胎的胎面區域(T)的第一點相關，位於所述輪胎的一個子午線斷面上；-至少一個第二加速度傳感器(11，12，13)，與所述輪胎的第二點相關，基本位於所述子午線斷面上。
32.如權利要求31所述的系統，其特徵在於所述接收裝置包括一個接收器和一個處理單元。
33.如權利要求31或32所述的系統，其特徵在於所述輪胎是如權利要求9至21中任一項所述的輪胎。
34.一種用於控制車輛的方法，它包括以下步驟-在安裝在車輛上的至少一個輪胎(1)中設置至少一個第一傳感器組(21，22，23)，該第一傳感器組包括至少一個與所述輪胎的胎面區域(T)的第一點相關的第一加速度傳感器(11，12，13)和至少一個與所述胎面區域的第二點相關的第二加速度傳感器(11，12，13)，所述第一和第二點基本位於所述輪胎的同一子午線斷面上；-獲取及至少暫時存儲來自所述第一加速度傳感器的至少一個第一加速度曲線和來自所述第二加速度傳感器的至少一個第二加速度曲線；-比較所述第一和第二加速度曲線或從其導出的參數；-根據上述比較識別所述車輛的操縱。
35.如權利要求34所述的方法，其特徵在於還包括下述步驟；-根據上述比較揭示在上述操縱中是否正在達到臨界狀態；-如果正在達到臨界狀態，則產生一個適於引起控制車輛的反作用的信號。
36.如權利要求35所述的系統，其特徵在於所述信號適於啟動對車輛駕駛者的警告。
37.如權利要求35所述的系統，其特徵在於所述信號適於啟動車輛的自動控制系統。
全文摘要
一種在行駛中用於監測輪胎性能的方法，該方法包括以下步驟，獲取及至少暫時地存儲第一曲線，該第一曲線代表所述輪胎的胎面區域的位於輪胎的一個子午線斷面上的第一點的加速度分布圖；獲取及至少暫時地存儲至少一個第二曲線，該第二曲線代表輪胎的胎面區域的基本位於上述子午線斷面上的第二點的加速度分布圖；比較所述第一和第二曲線或從其導出的參數；根據上述比較確定所述輪胎的性狀。
文檔編號B60T8/00GK1649764SQ03809542
公開日2005年8月3日 申請日期2003年3月25日 優先權日2002年3月28日
發明者馬斯莫·布魯薩羅斯克, 安娜·P·菲奧拉萬提, 費德裡科·曼科蘇 申請人:倍耐力輪胎公司