專利名稱：處理車輛輪胎監控系統中的數據的方法
技術領域：
本發明涉及一種輪胎監控系統。其更具體地關注以給出一個或者多個警報為目的來使用對輪胎的測量。
背景技術：
已經提出了很多裝置，例如專利US 4,703,650中的裝置，用于以常規的方式向中央單元發送每個輪胎的充氣壓力測量值，如果可用則還伴隨有輪胎的內部空氣的溫度的測量值。
然而，知道充氣壓力還不足以給駕駛員可靠和有用的信息。恐怕與實際的用途相比，連續查詢該信息可能更加枯燥乏味。這是因為輪胎壓力和/或溫度測量值在運行時會由于其滯后損失引起的輪胎發熱、剎車散熱影響以及導致輪胎體積略微變化的負荷轉移而發生巨大的變化。
這就是在專利US 4,893,110中提出一種利用基于兩個或兩個以上輪胎之間的比較的測量值的方法的原因，其目的在于可以在輪胎故障的情況下報警，而不采用遠遠偏離測量裝置所能達到的精確度的告警閾值(alert threshold)。
這種處理盡管具有其優點，但是其不能完全解決該問題。這是因為提高在輪胎故障情況下的檢測精確度要求輪胎的初始壓力嚴格地一致。事實上，這根本不是那樣，在冷時，觀察到大約10％或甚至15％的充氣壓力差非常普遍和正常。此外，例如對于重型車輛，這是European Tyre and Rim Technical Organisation(ETRTO)可接受的范圍。這些差別特別是由充氣壓力計量表大約5％的精確度、在充氣期間大約3％的不精確度、輪胎暴露于陽光下的結果等等而引起的。因此，如果不希望引起很多錯誤的警報，引用的申請中所述的方法就因此不會比通常的初始差值方法具有更好的檢測精確度。因此，只有在輪胎的充氣壓力的減小非常明顯之后，才能檢測到一個輪胎的故障，這需要立即修理。
申請EP 0786361A提出一種檢測車輛一個輪胎中慢漏氣的方法，其中監控兩個鄰近的輪胎之間的壓力差隨時間的變化，并且在這種變化超過給定的閾值時，啟動報警。
這種方法有效地使得非常早地檢測到輪胎在慢漏氣成為可能，但是證明當漏氣影響被以類似的方式所監控的兩個輪胎時，該方法是無效的。因此，給它補充基于利用對單個輪胎的測量值的方法是有用的。
發明內容
本發明的目的是利用來自輪胎監控系統的測量信號的另一種方法，該輪胎監控系統在行駛早期和期間檢測其中一個輪胎的任何故障。
本發明的目的是處理來自車輛輪胎監控系統的數據的方法，該系統有規律地為至少一個輪胎提供輪胎內部空腔中流體的壓力和溫度值，其中，對于給定的輪胎■對于稱為參考周期的第一給定時間周期●裝置按照溫度等級[T]i劃分在參考周期期間提供的所有輪胎壓力和溫度值；和●對于每個溫度等級[T]i，該裝置計算相應壓力值的平均壓力 ■對于稱為周期j的至少第二給定時間周期●該裝置按照溫度等級[T]i劃分在時間周期j期間提供的所有輪胎壓力和溫度值；●對于每個溫度等級，該裝置計算相應壓力值的平均壓力 ●對于每個溫度等級，該裝置計算平均壓力和參考平均壓力之間的差值(ΔPi,j=Pi,j‾-Pi,r‾);]]>和
●該裝置計算平均壓力和平均參考壓力之間的差值的平均值 這個方法通過產生兩個連續的平均值，使得可以不受輪胎監控系統發送的數據分散的影響。
有益地，當差值的平均值滿足給定的關系時，該裝置啟動警報。
在給定的溫度等級[T]i對于參考周期是空，同時該等級[T]i對于周期j&k非空的情況下，對于所述周期j之后的所述周期k，優選地，該裝置■計算等級[T]i和周期k的壓力值的平均壓力 ■計算該平均壓力和周期j的等級[T]i的平均壓力之間的差值(ΔPi,k=Pi,k‾-Pi,j‾);]]>■通過加上對于周期j獲得的該平均壓力和參考平均壓力之間的差值的平均值 校正溫度等級[T]i的平均壓力差值，也就是說，ΔPi,kc=Pi,k‾-Pi,j‾+ΔPj‾;]]>和■該裝置計算所述平均壓力和所述參考平均壓力之間的所述差值和校正差值的平均值 這些步驟使得本發明的方法可以適用于在第一個所謂的參考周期內還未出現的所有工作溫度。
有益地，該裝置計算對于n個連續的時間周期的壓力差值的平均值 以最前面的時間周期作為參考周期，并且當這些壓力差值的平均值隨時間的變化滿足給定的關系時，啟動警報。
例如，當這些壓力差值的平均值的絕對值隨時間的變化超過給定的閾值S時，該裝置可以啟動警報。
該閾值S可以在所討論的輪胎充氣壓力標稱值的3％和10％之間。
根據優選實施例，該裝置計算對于不同持續時間的時間周期的幾組平均壓力差值，以便覆蓋車輛輪胎的所有通常的放氣范圍。這些周期可以具有一個小時到幾天之間的持續時間。
優選地，為了提高檢測精確度，對于給定的時間周期，根據本發明的方法僅考慮提供的介于提供的最高溫度和給定的較低溫度之間的溫度和壓力值。該較低溫度可以等于最高溫度降低20℃。
同樣，對于每個時間周期，根據本發明的方法實現對提供的溫度和壓力數據的統計分析，并且只有如果測量值的分散低于給定的閾值，則才考慮討論的時間周期。
該統計分析可以僅僅是線性回歸，并且當討論的數據的回歸系數小于0.7時，可以不考慮時間周期。
當討論的車輛是施工車輛時，所選擇的時間周期包括一天。
本發明的另一個目的是用于實現根據本發明的方法的裝置，包括■至少一個到要處理的數據的通路；■至少一個計算單元，準許進行分級和計算；和■用于使用的指令(instructions for use)，使得可以執行該方法。
該裝置優選可以和呈現該結果的裝置協作。
本發明的另一個目的是包括上述裝置的計算機系統。
本發明的另一個目的是包括被編程的代碼單元的軟件，用于當該軟件載入計算機系統并由計算機系統執行時，實現根據本發明的方法。
本發明還擴展到記錄在可被計算機系統讀出的介質上的產品形式的軟件，包括根據本發明的方法編程的代碼單元。
通過閱讀下面的僅僅通過實例給出的、并在施工車輛的情況下的說明，將更加清楚地理解本發明。該說明參考附圖，其中圖1示出用實現本發明方法的裝置監控車輛輪胎的系統的簡圖；圖2是根據本發明方法的簡化流程圖；圖3示出在(第一個分析之后的)幾個連續時間周期的期間提供的壓力和溫度值；和圖4示出相應于圖3中的數據的連續時間周期內壓力差值的平均值的變化。
具體實施例方式
圖1示出用實現本發明方法的裝置監控車輛輪胎的系統的簡圖。該監控系統的最簡化形式包括電子模塊10以及用于處理和呈現數據的裝置20。該電子模塊設置在所關注的車輛的每個輪胎的內部空腔內。例如，在施工車輛的情況下，該電子模塊可以用橡膠片固定到輪胎的內表面。裝置20可以設置在車輛底盤內。該裝置還可以在車輛的外部。
每個電子模塊10主要包括傳感器11，用于在輪胎內部空腔內測量至少內部流體的壓力和溫度；微處理器12，用于管理測量值并對他們進行預處理；以及天線13，用于發射所測量的數據。該電子模塊還可以包括未示出的適當電源。
用于處理和呈現數據的裝置20主要包括用于例如通過無線電通訊接收每個電子模塊10發射的數據的接收天線21、用于處理該數據的計算單元22、存儲單元23以及用于呈現該結果的單元，例如屏幕24。裝置20還包括加載在計算單元22中的軟件，該軟件包括被編程以用于實現根據本發明的方法的代碼單元。
圖2示出用于處理由電子模塊10周期性地傳送到裝置20的數據的方法的簡化流程圖。所發送的數據特別包括壓力和溫度值、進行測量的時間以及識別正傳送的電子模塊的代碼。
步驟100是初始化步驟。在步驟110，考慮稱為周期1的第一時間周期。可以將該周期1選擇為參考周期。
在步驟120，計算機識別在該第一時間周期1期間由裝置20接收的所有壓力和溫度值。
然后，計算機22按照溫度等級對接收的所有壓力值進行分級(步驟1 30)，并且對于每個溫度等級[Ti]計算相應壓力的平均值 并將所選擇的這些平均壓力值儲存在存儲單元23中作為參考平均壓力Pi,1‾=Pi,r‾]]>(步驟140)。
在步驟150，考慮任何隨后的時間周期j。
在步驟160，計算機22考慮相應于這個時間周期j接收的所有壓力和溫度值，并且按照溫度等級[Ti]對壓力值分級(步驟170)。然后，如前面一樣，對于每個溫度等級，計算接收的壓力值的平均值 (步驟180)，并且將它們儲存在存儲單元23中。
然后，在步驟190，計算機計算相應于時間周期j的那些平均壓力 和相應于在選擇作為參考周期的時間周期1中獲得的平均壓力的參考平均壓力 之間的差值，也就是說ΔPi,j=Pi,j‾-Pi,r‾.]]>在步驟200，計算機計算平均壓力和參考平均壓力之間的差值的平均值 在步驟210，計算機比較差值的平均值 和給定的閾值S。該閾值是推薦充氣壓力的大約3％到10％。并且，如果比較的結果是正值，則計算機啟動警報。
如果結果是負值，則計算機考慮在步驟150的下列時間周期。
施工車輛裝備有測量和記錄其一個輪胎的內部空腔的壓力和溫度的裝置。圖3示出在第一次分析之后的連續六天的期間中由上述裝置記錄的所有成對的壓力和溫度值。
每個點對應于給定時間周期和給定溫度范圍內所記錄的壓力測量值的平均值。
注意到這些測量值的溫度和壓力都具有大的幅度。
圖4示出在根據本發明方法的圖3中的數據的處理結果。注意到在五天后，將數據記錄的第一天作為參考周期，識別出平均400mbar(毫巴)的顯著降低，并且這種降低的確是由于輪胎漏氣引起的。充氣壓力的降低基本上是線性的(曲線a)。
400mbar這個值大約是該輪胎在工作條件下的推薦工作壓力，即8bar(巴)的5％。
圖4還示出在沒有如根據本發明的方法中所示的那樣校正它們的情況下在考慮壓力差值的平均值時所獲得的結果(點b)。的確檢測到了壓力降低，但是更加分散并且具有較小的幅度。
根據本發明的方法還使得可以可靠地檢測非常慢的漏氣，其大小的數量級遠小于在輪胎的充氣壓力的工作中觀察到的幅度。該方法在非常大的輪胎中尤其有用，例如施工輪胎。
本發明不限于所述和說明的實例，并且可以在不脫離由附加的權利要求限定的范圍的情況下對其進行各種改進。
權利要求
1.處理來自車輛輪胎監控系統的數據的方法，所述系統有規律地為至少一個輪胎提供所述輪胎內部空腔中流體的壓力和溫度值，其中，對于給定的輪胎■對于稱為參考周期的第一給定時間周期●裝置按照溫度等級[T]i劃分在所述參考周期期間提供的所述輪胎的所有所述輪胎壓力和溫度值；和●對于每個溫度等級[T]i，所述裝置計算所述相應壓力值的平均壓力 ■對于稱為周期j的至少第二給定時間周期●所述裝置按照溫度等級[T]i劃分在所述時間周期j期間提供的所有所述輪胎壓力和溫度值；●對于每個溫度等級，所述裝置計算所述相應壓力值的平均壓力 ●對于每個溫度等級，所述裝置計算所述平均壓力和所述參考平均壓力之間的差值(ΔPi,j=Pi,j‾-Pi,r‾);]]>和●所述裝置計算所述平均壓力和平均參考壓力之間的所述差值的平均值
2.根據權利要求1所述的方法，其中如果在給定的溫度等級[T]j對于該周期的剩余時間是空，同時在所述等級[T]i對于周期j和k非空，對于所述周期j之后的所述周期k，所述裝置■計算所述等級[T]i和周期k的所述壓力值的平均壓力 ■計算所述平均壓力和所述周期j的等級[T]i的所述平均壓力之間的差值(ΔPi,k=Pi,k‾-Pi,j‾);]]>■通過加上對于周期j獲得的所述平均壓力和所述參考平均壓力之間的差值的平均值 校正溫度等級[T]i的所述平均壓力差值，也就是說，ΔPi,kc=Pi,k‾-Pi,j‾+ΔPj‾;]]>和■所述裝置計算所述平均壓力和所述參考平均壓力之間的所述差值和校正差值的平均值
3.權利要求1和2之一所述的方法，其中所述裝置計算對于n個連續的時間周期的所述壓力差值的平均值 以最前面的時間周期作為參考周期，并且當所述壓力差值的所述平均值隨時間的變化滿足給定的關系時，啟動警報。
4.根據權利要求3所述的方法，其中當所述壓力差值的所述平均值絕對值隨時間的變化超過給定的閾值S時，所述裝置啟動警報。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述閾值S在標稱壓力值的3％和10％之間。
6.根據權利要求3到5之一所述的方法，其中所述裝置計算對于不同持續時間的時間周期的幾組壓力差值的平均值，以便覆蓋車輛輪胎的所有通常的放氣范圍。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述時間周期的持續時間包括大約一個小時到幾天。
8.根據權利要求1到7之一所述的方法，其中對于給定的時間周期，所述裝置考慮所述系統提供的介于提供的最高溫度和給定的較低溫度之間的溫度和壓力值。
9.根據權利要求8所述的方法，其中該較低溫度等于最高溫度降低20℃。
10.根據權利要求1到9之一所述的方法，其中對于每個時間周期，該裝置對提供的溫度和壓力數據進行統計分析，并且只有如果所述測量值的分散低于給定的閾值，則才考慮所述的時間周期。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述統計分析是線性回歸。
12.根據權利要求11所述的方法，其中當所述數據的回歸系數小于0.7時，不考慮所述時間周期。
13.根據權利要求1到12之一所述的方法，其中所述車輛是施工車輛，所述時間周期包括一天。
14.用于實現根據權利要求1到13之一所述的方法的裝置，包括■至少一個到要處理的數據的通路；■至少一個計算單元，準許進行分級和計算；和■用于使用的指令，使得可以執行該方法。
15.根據權利要求14所述的裝置，能夠和呈現結果的裝置協作。
16.包括根據權利要求14和15之一所述的裝置的計算機系統。
17.包括被編程的代碼單元的軟件，用于當所述軟件載入計算機系統并由所述計算機系統執行時，實現根據權利要求1到13之一的方法。
18.記錄在可被計算機系統讀出的介質上的產品形式的軟件，包括根據權利要求17所編程的代碼單元。
全文摘要
處理車輛輪胎監控系統中的數據的方法，其中對于給定的輪胎對于稱為參考周期的第一給定時間周期，裝置對于提供的每個溫度等級計算相應的平均壓力，以及然后對于至少第二給定時間周期，對于提供的每個溫度等級，該裝置計算相應的平均壓力以及該平均壓力與參考平均壓力之間的差值，并且該裝置計算這些差值的平均值。
文檔編號B60C23/00GK1995939SQ20071000180
公開日2007年7月11日 申請日期2007年1月5日 優先權日2006年1月5日
發明者呂西安·邦迪 申請人:米其林技術公司, 米其林研究和技術股份公司