用于确定机动车辆车轮的径向加速度传感器的位置的方法技术

一种用于确定机动车辆车轮（10）的径向加速度传感器（14）的位置的方法，所述方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定机动车辆车轮的径向加速度传感器的位置的方法


[0001]本专利技术涉及机动车辆（例如汽车）的车轮的物理参数的测量领域。更具体地，本专利技术涉及一种用于确定机动车辆车轮的径向加速度传感器的位置的方法，以及一种被配置用于实施这种方法的车轮单元。

技术介绍

[0002]为了提高驾驶安全性，当前的法规要求每辆新生产的机动车辆装备有用于监测各种物理参数的系统，以便能够检测组成所述机动车辆的一个或多个元件的故障。测量的参数通常是车辆的至少一个车轮的径向加速度，以及装备该车轮的轮胎的压力和温度。
[0003]通常，这种监测系统包括至少一个电子盒（也称为“车轮单元”），其安装在机动车辆的车轮上。例如，这种车轮单元与装备车轮的轮辋的阀以固定的方式配合。优选地，车辆的每个车轮都装备有车轮单元，以便对整个车辆进行某些参数的监测。
[0004]车轮单元包括分别专用于测量所述参数的传感器，例如专用于测量轮胎压力的TPMS（轮胎压力监测系统）传感器。除了这些传感器，车轮单元还包括微处理器、电池、存储器和射频发射器。为了补充车轮单元，监测系统还包括中央单元，车辆装备有该中央单元，并且该中央单元包括电子计算机，该电子计算机集成有连接到天线的射频接收器，这是为了接收由车轮单元所发射的信号，并且在适当的情况下，向车辆的驾驶员发送警报。
[0005]关于这种监测系统的良好运行的一个重要标准在于该监测系统将由车轮单元发射的信号与实际装备有用于发射的该车轮单元的车轮可靠且鲁棒地相关联的能力。换言之，这涉及的是能够定位所发射的信号的来源的问题，这尤其是为了避免发送关于哪个车轮受到影响的错误警报。例如，在汽车的情况下，监测系统需要能够区分分别是右前、左前、右后和左后的四个车轮。应该注意的是，在车辆的整个使用寿命期间且尤其是在更换车轮后或者这些车轮的位置互换后，需要确保符合这样的标准。
[0006]迄今为止，已经使用了各种方法来定位所发射的信号。首先，第一种解决方案提出在车轮单元附近使用多个低频天线，这些天线的连续激励产生车轮单元的相应的响应信号。最终会根据这些响应信号定位车轮。然而，这种解决方案被证明是复杂和昂贵的，特别是关于所述天线的安装方面，因此被认为是不令人满意的。
[0007]还提出了一种替代解决方案，该方案较不昂贵且较不复杂，因为它不需要使用低频天线。该解决方案试图将车轮的角位置（例如由ABS传感器（ABS来自德语的表述“AntiBlockierSystem”的缩写）测量的角位置）与装备该车轮的车轮单元的信号的发射时刻同步，该信号理论上在车轮上的固定位置被发射。该解决方案的实施基本上有赖于获知车轮单元的径向加速度传感器的位置。“径向加速度传感器的位置”是指径向加速度传感器和车轮旋转轴线之间的径向距离。
[0008]然而，对于这种替代解决方案，径向加速度传感器的该位置是由操作者编程或直接记录在车轮单元的存储器中的数据。因此，这是一个固定的数据，其取决于车轮的尺寸，更具体地说，取决于车轮轮辋的尺寸。因此，应当理解，如果车轮由不同尺寸的新车轮替换，
则需要更新该数据。相反，如果新车轮具有相同的尺寸，则有必要检查先前记录的数据是否仍然对应良好。这些操作既复杂又耗时，并且是潜在的误差源，因为它们需要操作者的干预。
[0009]更近来地，还提出了动态地并且当车辆运动时确定径向加速度传感器的位置，例如在用于校准径向加速度传感器的方法的步骤期间。然而，这种类型的方法局限于这样的配置，在这种配置中机动车辆以稳定转速移动，也就是说以恒定速度移动，且更具体地以被称为“高速”的速度（通常速度超过100km/h）移动。这种方法并不令人满意，因为它涉及基于描述径向加速度变化的动力学方程简化模型的计算（通常这是通过分别忽略重力加速度和纵向加速度的正弦分量）。因此，如此确定的传感器位置缺乏精度，这导致极大地限制了由车轮单元所发射的信号能够被定位所利用的精度。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是通过提出一种解决方案来克服现有技术的所有或一些缺点，特别是上文所述的那些缺点，这种解决方案使得能够以高的精度确定机动车辆车轮的径向加速度传感器的位置，并且基于当车辆运动时（无论其移动速度如何）所获得的测量结果来实现。本专利技术还寻求提出一种解决方案，该解决方案提供了一种车轮单元，该车轮单元包括径向加速度传感器并且被配置成精确地确定径向加速度传感器的位置。
[0011]为此，在第一方面，本专利技术涉及一种用于确定机动车辆车轮的径向加速度传感器的位置的方法。此外，所述方法包括以下步骤：
·
由径向加速度传感器获取信号S
i
的获取步骤，每个信号S
i
是在车辆运动时在预定的时间窗口W
i
期间获取的，窗口W
i
彼此不同，
·
对于每个时间窗口W
i
，检测信号S
i
的分别与相位值和检测时刻相关联的至少三个局部极值的检测步骤，
·
对于每个时间窗口W
i
，根据相位值和在所述时间窗口W
i
中检测到局部极值的检测时刻而确定车辆车轮的旋转频率F
i
的确定步骤，
·
对信号S
i
进行低通滤波，以便为每个时间窗口W
i
获得与频率F
i
相关联的滤波值Z
i
的滤波步骤，
·
根据滤波值Z
i
和频率F
i
确定径向加速度传感器和车轮旋转轴线之间的径向距离R
c
的确定步骤。
[0012]在本专利技术的特定实施例中，用于确定径向加速度传感器的位置的方法可以进一步包括单独地或以任何技术上可能的组合来考虑的以下特征中的一个或多个。
[0013]在一个特定实施例中，用于确定频率F
i
的确定步骤包括，对于所考虑的每个时间窗口W
i
，通过三个局部极值的相应相位值的二次插值来确定相位时间信号φ
i
，通过评估在所述时间窗口W
i
中的预定时刻t
p
的所述信号φ
i
相对于时间的导数来确定频率F
i
。
[0014]在一个特定实施例中，在每个时间窗口W
i
中考虑的三个局部极值是接续的。
[0015]在一个特定实施例中，应用于信号S
i
的低通滤波器的截止频率小于或等于10 Hz，优选地小于5 Hz，且仍更优选地等于1 Hz。
[0016]在一个特定实施例中，用于确定径向距离R
c
的确定步骤包括点P
i
的线性回归，每个点P
i
的纵坐标和横坐标分别为Z
i
和F
i2
，径向距离R
c
根据以下公式被估算：
其中，C
d
是表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定机动车辆车轮（10）的径向加速度传感器（14）的位置的方法，所述方法的特征在于，其包括以下步骤：
·
由径向加速度传感器（14）获取信号S
i
的获取步骤（100），每个信号S
i
是在车辆运动时在预定的时间窗口W
i
期间获取的，窗口W
i
彼此不同，
·
对于每个时间窗口W
i
，检测信号S
i
的分别与相位值和检测时刻相关联的至少三个局部极值的检测步骤（200），
·
对于每个时间窗口W
i
，根据相位值和在所述时间窗口W
i
中检测到局部极值的检测时刻而确定车辆车轮（10）的旋转频率F
i
的确定步骤（300），
·
对信号S
i
进行低通滤波，以便为每个时间窗口W
i
获得与频率F
i
相关联的滤波值Z
i
的滤波步骤（400），
·
根据滤波值Z
i
和频率F
i
确定径向加速度传感器（14）和车轮（10）的旋转轴线之间的径向距离R
c
的确定步骤（500）。2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于确定频率F
i
的确定步骤（300）包括，对于所考虑的每个时间窗口W
i
，通过三个局部极值的相应相位值的二次插值来确定相位时间信号φ
i
，通过评估在所述时间窗口W
i
中的预定时刻t
p
的所述信号φ
i
相对于时间的导数来确定所述频率F
i
。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在每个时间窗口W
i
中考虑的三个局部极值是接续的。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，应用于信号S
i
的低通滤波器的截止频率小于或等于10 Hz，优选地小于5 Hz，并且仍更优选地等于1 Hz。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，用于确定径向距离R

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：