确定滚动轮胎的接触印迹事件的持续时间的方法及TPMS部件技术

示例提供了用于确定滚动轮胎的至少一个接触印迹事件的持续时间的方法、部件、轮胎安装式TPMS模块、TPMS系统和机器可读存储器或计算机程序。用于确定滚动轮胎的至少一个接触印迹事件的持续时间的方法，包括：从轮胎安装式加速度传感器获得滚动轮胎的加速度测量样本的序列；以及基于序列中的在当加速度测量样本越过第一阈值时的第一时间实例和当加速度测量样本越过第二阈值时的第二时间实例之间的加速度测量样本，来确定接触印迹事件的持续时间。

Method for Determining the Duration of Contact Imprint Event of Rolling Tire and TPMS Components

Examples provide methods, components, tire-mounted TPMS modules, TPMS systems and machine-readable memory or computer programs for determining the duration of at least one contact imprinting event of a rolling tire. A method for determining the duration of at least one contact imprinting event of a rolling tire includes: obtaining a sequence of acceleration measurement samples of a rolling tire from a tire mounted acceleration sensor; and based on the first time example in the sequence when the acceleration measurement sample crosses the first threshold and the second time example when the acceleration measurement sample crosses the second threshold. Acceleration measurements were made between samples to determine the duration of contact imprinting events.

【技术实现步骤摘要】
确定滚动轮胎的接触印迹事件的持续时间的方法及TPMS部件
示例涉及轮胎压力监测系统(TPMS)和角位置感测(APS)，特别是但并非唯一地涉及用于确定滚动轮胎的至少一个接触印迹事件的持续时间的方法、轮胎安装式TPMS部件以及机器可读存储器或计算机程序。
技术介绍
轮胎压力监测系统传统上被用于汽车应用中，以监测车辆轮胎的充气压力，并在发生异常充气时警告驾驶员。对于直接TPMS，模块-至少包括传感器、控制逻辑、射频(RF)发射器和电能源-被安装在轮胎中。每个模块测量充气压力并将该值与模块标识(ID)一起经由RF传送到车辆中的电子控制单元(ECU)。标准TPMS模块是基于阀的，即被安装在阀上并因此被固定到轮辋上。相比于基于阀的TPMS模块，轮胎安装式模块被安装在轮胎内衬上的轮胎腔中。利用基于阀的TPMS模块，可以从地球重力的方向推断出角位置，地球重力的方向用加速度计来测量。作用在这些模块上的加速度主要包括由于旋转轮而引起的离心加速度、机械振动和地球重力。由于轮胎安装式TPMS模块的安装位置更灵活，因此针对加速度的相关来源是不同的。当轮胎在车辆运动期间旋转时，这种轮胎安装式TPMS模块大致遵循由轮胎圆周所确定的轨迹。在车辆框架(即被固定到车辆的坐标系统)中，轮胎的圆周以及因此轨迹类似于扁平的圆圈，其中扁平度由轮胎与地面之间的接触印迹(足迹)来确定。因此，与基于阀的TPMS模块相比，轮胎安装式TPMS模块具有根本不同的加速度波形。了解接触印迹长度是有意义的，因为它能够实现负载检测：轮胎仅可以经由接触印迹将负载传递到道路上。因为轮胎是柔性的，所以接触印迹的面积随着所施加的负载、充气压力等而变化。反之亦然，了解接触印迹、充气压力和轮胎的机械特性允许车辆估计作用的轮胎负载。这种信息可能潜在地增加安全性、能源效率和舒适度；例如，通过检测过载、调整悬架并建议适当的充气压力，以获得最佳牵引力和CO2效率。
技术实现思路
示例涉及轮胎压力监测系统(TPMS)和角位置感测(APS)，特别地但不是唯一地涉及用于确定滚动轮胎的至少一个接触印迹事件的持续时间的方法、轮胎安装式TPMS部件和机器可读存储器或计算机程序。示例提供了用于确定滚动轮胎的接触印迹事件的持续时间的方法，方法包括从安装在轮胎中的加速度传感器获得滚动轮胎的加速度测量样本的序列，以及基于序列中的在当加速度测量样本越过第一阈值时的第一时间实例和当加速度测量样本越过第二阈值时的第二时间实例之间的加速度测量样本，来确定接触印迹事件的持续时间。在一些示例中，持续时间可以基于样本本身(例如，借助于已知的采样率)来确定。时间实例本身不需要已知。在一些示例中，加速度测量样本的序列越过第一阈值的斜率与加速度测量样本越过第二阈值的斜率具有不同的符号。例如，测量样本越过第一阈值的斜率可以是正的，而加速度测量样本越过第二阈值的斜率可以是负的。在一些示例中，第一阈值和第二阈值中的至少一个阈值可以与在轮胎的一次或多次旋转期间所获得的加速度测量样本的平均值相对应。然而，受益于本公开的技术人员将理解，不同的第一或第二阈值也可以被采用。在一些示例中，第一阈值和第二阈值可以是不同的，类似于施密特触发器。在其它示例实施例中，第一阈值和第二阈值可以是相同的。在一些示例中，第一时间实例可以小于第二时间实例，并且第一阈值可以具有比第二阈值更小的绝对值。在一些示例中，接触印迹事件的持续时间的确定可以包括确定当加速度测量样本越过第一阈值时的第一时间实例。当加速度测量样本越过第二阈值时，第二时间实例可以被确定。持续时间可以根据第一时间实例和第二时间实例之间的差来确定。因此，该确定可以仅使用两个有效样本来进行。这在计算上便宜且对于信号波形的意外改变具有鲁棒性。在一些示例中，接触印迹事件的持续时间的确定可以基于第一时间实例和第二时间实例之间的样本数目和已知的采样率。时间实例本身不需要被知道。在一些示例中，接触印迹事件的持续时间的确定可以包括确定第一时间实例和第二时间实例之间的加速度测量样本的加权积分。加权因子可以与第一或第二阈值与对应于零加速度的加速度值之间的差的倒数相对应。在一些示例中，第一阈值可以等于第二阈值。第一时间实例和第二时间实例可以通过相对于阈值对加速度测量样本的序列的积分进行极值化来确定。接触印迹事件的持续时间可以通过将积分的值除以第一或第二阈值与对应于零加速度的加速度值之间的差来确定。在一些示例中，第一阈值可以等于第二阈值。持续时间的确定可以包括确定第一或第二阈值与加速度测量样本的序列的每个样本之间的差。该差可以被累积为累积和。只要累积和变为负，累积和就可以被设置为零。当加速度测量样本的序列达到第二时间实例时，累积累积和可以被停止。累积和可以被除以第二阈值和对应于零加速度的加速度值之间的差。基于该方法的实施例可以导致接触印迹持续时间的噪声鲁棒、精确和可再现的确定。在一些示例中，第一时间实例可以被更新到与使得累积和被设置为零的样本相对应的时间。一旦累积已被停止，持续时间就可以根据第一时间实例和第二时间实例之间的差来确定。在一些示例中，在后续组被获得之前，第一组样本可以被获得、处理和丢弃。受益于本公开的技术人员将理解，每个组可以包括恰好一个样本以及多个样本(诸如代表轮胎的单次旋转的那些样本)或一些其它分组。例如，在后续样本被获得之前，样本可以逐个地被获得、处理和丢弃。利用这样的实施例，可能不需要或仅需要小的存储器。在一些示例中，等同于一个样本的组可以被获得，样本与第一或第二阈值之间的差被确定，累积和由该差来更新，以及样本在下一个样本(组)被获得之前被丢弃。在一些示例中，包含后续接触印迹事件的第一和第二时间实例(或阈值交叉点)的后续接触印迹事件的时间窗口可以被估计。相对于所估计的时间窗口之外的降低的采样率，采样率可以在所估计的时间窗口期间被增加。这可以当在接触印迹事件之外时节省能量。在一些示例中，时间窗口可以通过以下步骤来估计：确定轮胎的旋转速率，标识在滚动轮胎的所采集的加速度测量样本的序列内的、指示最小径向加速度的至少一个样本以及基于所标识的样本和轮胎的旋转速率来估计后续接触印迹事件的时间窗口。时间窗口可以使用最小能量并且在接触印迹中仅用一个样本来估计。在一些示例中，如果时间窗口超过预定阈值，则所估计的时间窗口可以被验证并且方法/过程可以被中止。在一些示例中，如果样本超过预定阈值，则样本和样本的序列可以被验证，并且方法被中止。应该理解，有许多方法来检查样本，诸如通过将每个样本、样本的序列的平均值或样本的序列的方差等与预定阈值进行比较。在无意义数据或信噪比不足的情况下，方法可以被中止并节省能量。在一些示例中，如果持续时间超过预定阈值，则接触印迹事件的持续时间的确定可以被验证，并且方法/过程被中止。在一些示例中，接触印迹事件的持续时间的确定可以通过将至少一个接触印迹事件的持续时间的至少两个估计进行比较来验证，其中每个估计是通过不同的估计方法/过程来获得的。如果至少两个估计值相差超出预定阈值，则确定持续时间的方法可以被中止。为了合理的信号质量，不同的方法应当在一定准确度内产生类似的结果。较大的差指示有问题的信号质量(例如由于坑洞)，从而暗示结果应当被忽略。在一些示例中，接触印迹持续时间的至少两个估计包括第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定滚动轮胎的接触印迹事件的持续时间的方法，包括：从轮胎安装式加速度传感器获得所述滚动轮胎的加速度测量样本的序列；以及基于所述序列中的在当所述加速度测量样本越过第一阈值时的第一时间实例和当所述加速度测量样本越过第二阈值时的第二时间实例之间的加速度测量样本，来确定所述接触印迹事件的所述持续时间。

【技术特征摘要】
2017.10.19 US 15/788,0881.一种用于确定滚动轮胎的接触印迹事件的持续时间的方法，包括：从轮胎安装式加速度传感器获得所述滚动轮胎的加速度测量样本的序列；以及基于所述序列中的在当所述加速度测量样本越过第一阈值时的第一时间实例和当所述加速度测量样本越过第二阈值时的第二时间实例之间的加速度测量样本，来确定所述接触印迹事件的所述持续时间。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述加速度测量样本的序列越过所述第一阈值的斜率与所述加速度测量样本越过所述第二阈值的斜率具有不同的符号。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个阈值与在所述滚动轮胎的一次或多次旋转期间所获得的所述加速度测量样本的平均值相对应。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阈值和所述第二阈值彼此不同。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一时间实例小于所述第二时间实例，并且其中所述第一阈值具有比所述第二阈值更小的绝对值。6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述持续时间包括：确定当所述加速度测量样本越过所述第一阈值时的所述第一时间实例，确定当所述加速度测量样本在所述第一时间实例之后越过所述第二阈值时的所述第二时间实例，以及根据所述第一时间实例和所述第二时间实例之间的差来确定所述持续时间。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述持续时间基于所述第一时间实例和所述第二时间实例之间的样本数目和已知的采样率来确定。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阈值等于所述第二阈值，其中确定所述持续时间包括：确定所述第一阈值或所述第二阈值与所述加速度测量样本的序列的每个样本之间的差；将所述差累积为累积和；只要所述累积和为负，就将所述累积和设置为零；当所述加速度测量样本的序列达到所述第二时间实例时，停止累积所述累积和；以及将所述累积和除以所述第二阈值和与零加速度相对应的加速度值之间的差。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一时间实例被更新到与使得所述累积和被设置为零的样本相对应的时间；并且其中所述持续时间根据所述累积已停止之后的所述第一时间实例和所述第二时间实例之间的差来确定。10.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述持续时间包括确定所述第一时间实例和所述第二时间实例之间的所述加速度测量样本的加权积分。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阈值等于所述第二阈值，以及其中确定所述接触印迹事件的所述持续时间包括：通过对所述加速度测量样本的序列的积分进行极值化，来确定所述第一时间实例和所述第二时间实例；以及通过将所述积分的值除以所述第一阈值或所述第二阈值和与零加速度相对应的加速度值之间的差，来确定所述接触印迹事件的所述持续时间。12.根据权利要求1所述的方法，其中获得加速度测量样本的序列包括在后续组被获得之前获得、处理和丢弃第一组测量样本。13.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述持续时间包括在后续组被获得之前获得、处理和丢弃第一组测量样本。14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述加速度测量样本的序列来估计后续接触印迹事件的时间窗口，其中所估计的时间窗口包括与后续接触印迹事件的所述第一时间实例和所述第二时间实例相对应的至少两个时间实例；以及相...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·科尔米策，C·斯坦纳，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE