用于监测轮胎刺穿的系统和方法技术方案

本公开涉及一种基于根据设置在轮胎内的材料的电阻而建立的电压变化来监测轮胎刺穿的方法。在一个示例中，该材料是导电材料层。在另一示例中，该材料是电阻条。本文描述的系统和方法可以监测建立的电压随时间推移的变化以提供材料的电阻变化的指示，建立的电压随时间推移的变化是包括导电材料层或电阻条的电阻以及所施加电压的参数的函数。材料的电阻变化可以指示轮胎内的刺穿。本文描述的系统和方法可以警告车辆操作者轮胎内的刺穿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测轮胎刺穿的系统和方法
本公开总体上涉及监测轮胎的状况。更具体地，本公开涉及用于监测轮胎刺穿的系统和方法。
技术介绍
轮胎在其寿命中可能变得漏气有若干原因。最常见的一种是由于在诸如钉子、金属丝、剃须刀片、碎玻璃、木材等异物上行驶而引起的刺穿。此外，当自密封轮胎自密封时，不存在关于自密封轮胎是否成功密封自身的指示。因此，残留在自密封轮胎中的异物不太可能被去除，并且空隙被填充。因此，对于车辆操作者以及轮胎本身的性能而言，重要的是察觉轮胎何时被异物刺穿。
技术实现思路
在一个示例中，一种系统可以包括轮胎，该轮胎可以包括导电材料层。该系统可以进一步包括桥电路。桥电路可以包括可以具有多个电阻器的多个分支。轮胎的导电材料层可以对应于分支的多个电阻器中的一个。桥电路可以被配置为在输出端子处产生输出电压。输出端子处的输出电压可以是参数的函数，该参数包括施加到桥电路的电压和导电材料层的电阻。该系统可以进一步包括传感器，该传感器可以被配置为监测输出端子处的输出电压的变化。输出端子处的输出电压的变化可以指示导电材料层的电阻的变化。在另一示例中，一种系统可以包括电阻条，该电阻条可以布置在可以设置于轮胎内的材料层上。该系统可以进一步包括电源，该电源可以被配置为向布置在设置于轮胎内的层上的电阻条施加电压以在电阻条中建立电压。该系统可以进一步包括传感器，该传感器可以被配置为监测电阻条中的电压的变化。电阻条中的电压的变化可以指示电阻条中的电阻的变化。在又一示例中，一种方法可以包括向桥电路施加电压，该桥电路可以包括可以具有多个电阻器的多个分支。桥电路可以在输出端子处产生输出电压。轮胎的导电材料层可以对应于分支的多个电阻器中的一个。输出端子处的输出电压可以是参数的函数，该参数可以包括施加到桥电路的电压和导电材料层的电阻。该方法可以进一步包括监测输出端子处的输出电压从给定电压值到另一电压值的变化。输出端子处的输出电压的变化可以指示导电材料层的电阻的变化。该方法可以进一步包括响应于检测到输出电压的变化而产生信号，以提供轮胎的导电材料层的电阻的变化的指示。附图说明图1示出了用于监测轮胎刺穿的系统的示例。图2示出了图1的系统可以监测穿刺的自密封轮胎的示例。图3示出了被异物刺穿的自密封轮胎的示例。图4示出了用于监测轮胎刺穿的系统的另一示例。图5描绘了示出用于监测轮胎刺穿的方法的流程图的示例。具体实施方式本公开涉及基于至少根据设置在轮胎内的导电材料层的电阻改变而建立的电压的改变来监测轮胎刺穿的系统和方法。可以根据本文所述的系统和方法评估随时间推移的监测电压，以例如向车辆操作者提供异物与导电层接触的指示。在一个示例中，轮胎可以包括多个材料层。导电材料层可以位于多个材料层中的两个材料层之间。异物可以刺穿轮胎，使得异物穿过至少一个材料层和导电材料层。当异物穿过导电材料层时，可以改变导电材料层的截面面积。改变导电层的截面面积可以改变导电材料层的电阻。本文所述的系统和方法可以通过监测桥电路的输出端子之间的输出电压的变化来监测导电材料层的电阻变化，输出电压的变化可以是可以包括导电材料层的电阻的参数的函数。此外，本文描述的系统和方法可以通过基于设置在轮胎的材料层上的电阻条的电阻的变化来监测电阻条中的电压随时间推移的变化来监测轮胎刺穿。可以根据本文所述的系统和方法来评估电阻条随时间推移的监测的电压，以例如向车辆操作者提供轮胎已被异物刺穿的指示。此外，本文描述的系统和方法可以用具有导电材料层的任何充气轮胎实施。因此，本文所述的示例不应解释为限于特定的充气轮胎，诸如图2和图3所示的自密封轮胎。此外，本文描述的系统可以被集成到集成电路(IC)中，或者可以被提供为可以安装在印刷电路板(PCB)的表面上的独立电路元件(或多个独立元件)。图1示出了可以监测轮胎刺穿的系统100的示例。系统100可以包括桥电路102。桥电路102可以是惠斯通电桥电路。桥电路102可以包括多个分支。在一个示例中，桥电路102可以包括第一分支104和第二分支106。每个分支可以包括多个电阻器。第一分支104可以包括第一电阻器108和第二电阻器110，并且第二分支106可以包括第三电阻器112和第四电阻器114。第一电阻器108可以具有第一电阻(R1)，并且第二电阻器可以具有第二电阻(R2)。第三电阻器可以具有第三电阻(R3)，并且第四电阻器可以具有第四电阻(R4)。第一电阻器108可以联接在桥电路102的接地端子116和第一输出端子118之间。第二电阻器110可以联接在供电端子120和第一输出端子118之间。第三电阻器112可以联接在接地端子116和第二输出端子122之间。第四电阻器114可以联接在第二输出端子122和供电端子120之间。图1中的第一电阻器108可以对应于轮胎的导电材料层。因此，第一电阻器108可以是轮胎的导电层并且可以具有第一电阻(R1)。在一个示例中，轮胎可以是诸如图2所示的自密封充气轮胎200，并且自密封充气轮胎200的导电材料层202对应于第一电阻器108。导电材料层202可以集成到桥电路102的第一分支104中。例如，一组导线(图1和图2中未示出)可以将导电材料层202的各个部分分别联接到桥电路102的接地端子116和第一输出端子118，以与导电材料层202形成闭环电路，并且因此将导电材料层202集成到桥电路102中。形成闭环电路允许电流流过导电材料层202，并且因此跨过导电材料层202建立电压。导电材料层202可以是金属材料层，诸如铝、铜、两者的混合物等。图2的自密封充气轮胎200可以包括多个材料层。例如，自密封充气轮胎200可以包括导电材料层202、轮胎胎体材料层204、内衬材料层206和密封剂材料层208。导电材料层202可以设置在内衬材料层206和密封剂材料层208之间。尽管在图2中示出仅具有四个材料层，但是自密封充气轮胎200可以包括任何数量的材料层。因此，图2的自密封充气轮胎200不应被解释为仅具有四个材料层。例如，自密封充气轮胎200可以进一步包括带材料层和胎体帘布层。图3示出了图2的自密封充气轮胎200被异物210刺穿的示例。如图3所示，异物210可以刺穿自密封充气轮胎200，使得异物210穿过轮胎胎体材料层204、内衬材料206和导电材料层202到达密封剂材料层208。作为响应，密封剂材料层208可以密封刺孔，避免轮胎漏气，并且因此使自密封充气轮胎200中的压力损失可忽略不计。在图3的示例中，异物210是钉子。然而，异物210可以是能够刺穿自密封充气轮胎200到达导电材料层202的任何物体。例如，异物210可以是金属丝、剃须刀、刀片、碎玻璃、木材等。异物210可以刺穿自密封充气轮胎200，使得异物可以穿过导电材料层202。当异物210可以穿过导电材料层202时，可以改变导电层的截面面积。改变导电材料层202的截面面积可以改变导电层202的电阻。在一个示例中，当异物210穿过导电材料层202并保留在导电材料层202中时，导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：/n轮胎，所述轮胎具有导电材料层；/n桥电路，所述桥电路包括具有多个电阻器的多个分支并且被配置为在输出端子处产生输出电压，其中所述轮胎的导电材料层对应于所述多个分支中的分支的多个电阻器中的一个，并且其中所述输出端子处的输出电压是参数的函数，所述参数包括施加到所述桥电路的电压和所述导电材料层的电阻，并且所述输出端子处的输出电压的变化指示所述导电材料层的电阻的变化；和/n传感器，所述传感器被配置为监测所述桥电路的输出端子处的所述输出电压的变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170511 US 62/504,5781.一种系统，所述系统包括：
轮胎，所述轮胎具有导电材料层；
桥电路，所述桥电路包括具有多个电阻器的多个分支并且被配置为在输出端子处产生输出电压，其中所述轮胎的导电材料层对应于所述多个分支中的分支的多个电阻器中的一个，并且其中所述输出端子处的输出电压是参数的函数，所述参数包括施加到所述桥电路的电压和所述导电材料层的电阻，并且所述输出端子处的输出电压的变化指示所述导电材料层的电阻的变化；和
传感器，所述传感器被配置为监测所述桥电路的输出端子处的所述输出电压的变化。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器被配置为监测所述输出电压从给定电压值到另一电压值的变化。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器被配置为对所述桥电路的输出端子处的所述输出电压的变化进行周期性地监测和连续性地监测中的一者。


4.根据权利要求3所述的系统，其中所述传感器被配置为基于与环境状况相关联的环境数据来选择对所述输出端子处的输出电压的变化进行周期性地监测和连续性地监测中的一者。


5.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器被配置为基于随时间推移对所述输出电压的评估来产生指示异物与所述导电层接触的信号。


6.根据权利要求5所述的系统，所述系统进一步包括发射器，所述发射器被配置为基于由所述传感器产生的信号而将通知信号发送到装置或另一系统中的一者以通知用户所述异物与所述导电层接触。


7.根据权利要求5所述的系统，其中所述传感器被配置为基于相对于阈值对所述给定电压值和所述另一电压值中的一者的评估来产生所述信号。


8.根据权利要求7所述的系统，其中所述传感器被配置为基于所述给定电压值和所述另一电压值中的一者大于所述阈值以及小于所述阈值中的一者来产生所述信号。


9.根据权利要求2所述的系统，
其中所述异物与所述导电材料层接触对应于所述异物刺穿所述导电材料层的一侧并改变所述导电材料层的截面面积；并且
其中所述导电材料层的截面面积的变化改变所述导电材料层的电阻。


10.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器被配置为确定表示所述给定电压值与所述另一电压值之间的差的输出电压差值，并且基于所述输出电压值相对于阈值电压差值之间的比较结果产生指示异物与所述导电材料层接触的信号。


11.根据权利要求1所述的系统，
其中所述导电材料层设置在所述轮胎的包括密封剂材料层和内衬材料层的至少两个其他层之间；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·E·里迈，布兰得利·S·普洛特纳，贾里德·J·格里贝尔，卡梅伦·L·雷诺兹，
申请(专利权)人：普利司通美国轮胎运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US