專(zhuān)利名稱(chēng)：識(shí)別車(chē)輪模塊位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及識(shí)別包括在車(chē)輪和/或其相關(guān)輪胎中的車(chē)輪模塊的位置的方法；例 如，涉及一種識(shí)別車(chē)輪模塊的位置的方法，該車(chē)輪模塊能操作成監(jiān)測(cè)車(chē)輪和/或其相關(guān)輪 胎的特征，且經(jīng)由通信鏈路將表征這些上述特征的信息傳輸至電子控制單元(ECU)和/或 控制系統(tǒng)，例如用于為使用者顯示。此外，本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行上述方法的車(chē)輪模塊。此 夕卜，本發(fā)明涉及對(duì)包括這些車(chē)輪模塊的車(chē)輛進(jìn)行服務(wù)的方法。此外，本發(fā)明還涉及能在用于 執(zhí)行這些上述方法的計(jì)算硬件上執(zhí)行的軟件及軟件產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
輪胎(tyre)是道路車(chē)輛的關(guān)鍵部件，其在美式英語(yǔ)中也稱(chēng)為“輪胎(tire)”。現(xiàn) 代的輪胎不但確保與其相關(guān)聯(lián)的道路車(chē)輛在多變的天氣條件下附著在道路表面上，而且還 執(zhí)行隔離振動(dòng)和沖擊的功能。此外，在其工作壽命期間，輪胎需要經(jīng)受可能高達(dá)數(shù)千乃至上 百萬(wàn)次變形循環(huán)而不表現(xiàn)出工作硬化故障，且由于粘性阻尼效果還表現(xiàn)出相對(duì)適中的能量 耗散程度。作為額外的運(yùn)行要求，現(xiàn)代輪胎需要穩(wěn)健地抵抗刮擦和對(duì)其沖擊的物體。此外， 無(wú)內(nèi)胎輪胎即使在受到較大應(yīng)力時(shí)(例如，在緊急制動(dòng)期間)，也需要穩(wěn)健地夾持在其相關(guān) 的輪轂上。根據(jù)現(xiàn)代輪胎的這些上述要求，輪胎由彈性合成橡膠、金屬絲網(wǎng)強(qiáng)化的天然橡膠 和/或塑性材料、碳纖維和類(lèi)似材料構(gòu)成。因此，現(xiàn)在的輪胎認(rèn)作是高度優(yōu)化和先進(jìn)的產(chǎn)
P
ΡΠ O運(yùn)行期間的輪胎故障可能會(huì)導(dǎo)致相關(guān)車(chē)輛停止移動(dòng)乃至發(fā)生事故。此外，輪胎在 不適當(dāng)?shù)膲毫ο逻\(yùn)行可不利地影響相關(guān)車(chē)輛的燃料經(jīng)濟(jì)性；鑒于燃料成本，以及鑒于二氧 化碳的產(chǎn)生及其對(duì)世界氣候變化可感知的影響，燃料經(jīng)濟(jì)性就變得日益相關(guān)。已知的是將傳感器安裝到機(jī)動(dòng)車(chē)輛上來(lái)監(jiān)測(cè)諸如輪胎壓力和一個(gè)或多個(gè)正交軸 線上的加速度的特征，以及將代表這些特征的信息經(jīng)由無(wú)線通信鏈路傳輸至形成車(chē)輛數(shù)據(jù) 管路系統(tǒng)的一部分的電子控制單元(ECU)中。通過(guò)使用此類(lèi)布置，就有可能警告駕駛員需 要對(duì)其車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè)輪胎充氣，以便改善駕駛質(zhì)量和安全性。在公布的日本專(zhuān)利no. JP 2003211924(Mazda Motor)中，公開(kāi)了一種氣動(dòng)傳感器 裝置，其適于結(jié)合車(chē)輛輪胎使用來(lái)檢測(cè)輪胎壓力和產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輪胎壓力信息。該裝置包括 用于發(fā)送壓力信息和識(shí)別代碼來(lái)將該傳感器裝置與同時(shí)包括在車(chē)輛其他車(chē)輪上的其他此 類(lèi)傳感器裝置區(qū)分開(kāi)的發(fā)送器。車(chē)輛的控制單元能操作成接收發(fā)送來(lái)的壓力信息及其相關(guān) 的識(shí)別代碼。接收到的壓力信息儲(chǔ)存在控制單元的存儲(chǔ)器中?？刂茊卧懿僮鞒稍谳喬?力并未正確按照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的情況下提出警告。在公布的英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no. GB 2385931A中描述的輪胎監(jiān)測(cè)器安裝在輪胎附近， 靠近其輪胎充氣閥桿。輪胎監(jiān)測(cè)器包括用以測(cè)量壓力、溫度及其相應(yīng)輪胎的旋轉(zhuǎn)方向的傳 感器。此外，監(jiān)測(cè)器能操作成將測(cè)得的傳感器信號(hào)通過(guò)發(fā)送器傳遞至其相應(yīng)的接收器中，以 用于后續(xù)處理和最終在顯示單元上呈現(xiàn)。與接收器通信的車(chē)輛載用控制器能操作成基于接 收器處接收到的無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)確定壓力信息與前輪輪胎還是后輪輪胎相關(guān)，以及基于相關(guān)的旋轉(zhuǎn)方向數(shù)據(jù)來(lái)確定壓力數(shù)據(jù)與右側(cè)輪胎還是左側(cè)輪胎相關(guān)。由于輪胎狀態(tài)是影響車(chē)輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性的一個(gè)重要因素，因此技術(shù)問(wèn)題 在于如何提供更為先進(jìn)的車(chē)輪和輪胎的監(jiān)測(cè)。當(dāng)運(yùn)輸隊(duì)運(yùn)營(yíng)者其運(yùn)輸隊(duì)中具有許多車(chē)輛 時(shí)，確保運(yùn)輸隊(duì)中所有車(chē)輛的車(chē)輪和輪胎監(jiān)測(cè)的質(zhì)量就是最為重要的。這些質(zhì)量至少部分 可通過(guò)遵循嚴(yán)格的人工維護(hù)程序來(lái)確保，例如，通過(guò)在預(yù)定行駛公里數(shù)之后執(zhí)行定期車(chē)輛 檢查和系統(tǒng)地改變輪胎。然而，仍然會(huì)發(fā)生的是，輪胎和車(chē)輪漏掉了這些嚴(yán)格的維護(hù)程序的 保養(yǎng)，且因此可表現(xiàn)出潛在危害。例如，車(chē)輪可能在未經(jīng)相應(yīng)車(chē)輛擁有者允許的情況下進(jìn)行 互換，這因此會(huì)繞過(guò)這些嚴(yán)格的維護(hù)程序，或車(chē)輪由于失竊而互換。此外，車(chē)輪輪轂在其工 作壽命內(nèi)易于提供有許多更換的輪胎。如前文闡明的那樣，輪胎監(jiān)測(cè)器是已知的。為了測(cè)量車(chē)輪狀態(tài)和檢測(cè)未經(jīng)允許的 輪胎胡亂更改，例如，當(dāng)車(chē)輪臨時(shí)從其相關(guān)車(chē)輛上移除時(shí)，例如，在北歐和加拿大從冬季輪 胎更換至夏季輪胎時(shí)，就需要更為先進(jìn)的輪胎和車(chē)輪的監(jiān)測(cè)器。然而，這里會(huì)出現(xiàn)關(guān)于如何 操縱輪胎和車(chē)輪監(jiān)測(cè)器的復(fù)雜構(gòu)造的技術(shù)問(wèn)題，尤其是在輪胎在彼此不同的時(shí)間更換時(shí)， 并且車(chē)輪及其輪胎在夏季輪胎與冬季輪胎之間互換時(shí)易于保持在儲(chǔ)存室一段時(shí)期。本發(fā)明試圖解決上述技術(shù)問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種識(shí)別包括在車(chē)輛設(shè)備中的車(chē)輪和/或輪胎監(jiān)測(cè) 器的位置的改進(jìn)方法，該車(chē)輛設(shè)備能夠提高此車(chē)輛的安全性和可靠性。該目的是由如附屬權(quán)利要求1限定的根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法解決的。提 供了一種識(shí)別包括在車(chē)輛中的設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)模塊的位置的方法，該設(shè)備用于監(jiān)測(cè)車(chē)輛 的至少一個(gè)車(chē)輪的運(yùn)行，一個(gè)或多個(gè)模塊能操作成地安裝成與至少一個(gè)車(chē)輪一起回轉(zhuǎn)，一 個(gè)或多個(gè)模塊能操作地與車(chē)輛的處理裝置(ECU)通信聯(lián)接，一個(gè)或多個(gè)模塊能操作成感測(cè) 車(chē)輪的至少一個(gè)物理參數(shù)且產(chǎn)生用于處理裝置的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳感器信號(hào)，處理裝置 (EOT)能操作成處理至少一個(gè)傳感器信號(hào)，以計(jì)算表征至少一個(gè)車(chē)輪的運(yùn)行的信息，其特征在于，該方法包括如下步驟(a)將至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)特征部件布置成設(shè)置在相對(duì)于車(chē)輛的行駛方向至少部分橫向 的方向上；(b)駕駛車(chē)輛越過(guò)細(xì)長(zhǎng)特征部件，以使至少一個(gè)車(chē)輪及其相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)模塊 臨時(shí)接觸該細(xì)長(zhǎng)特征部件，且將包括由至少一個(gè)車(chē)輪與細(xì)長(zhǎng)特征部件接觸所觸發(fā)的信號(hào)分 量的信號(hào)傳輸?shù)教幚硌b置；所述信號(hào)識(shí)別至少一個(gè)車(chē)輪與細(xì)長(zhǎng)特征部件接觸的時(shí)間，并且 識(shí)別安裝在至少一個(gè)車(chē)輪上的一個(gè)或多個(gè)模塊的一個(gè)或多個(gè)識(shí)別代碼(ID)；并且(d)按照處理裝置處接收到的信號(hào)的時(shí)間順序，識(shí)別一個(gè)或多個(gè)模塊在車(chē)輛的一 個(gè)或多個(gè)車(chē)輪上所處的位置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，提供了識(shí)別設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)模塊在車(chē)輛車(chē)輪上位于何處的 簡(jiǎn)單實(shí)用的方法?！凹?xì)長(zhǎng)特征部件”意思是易于使得一個(gè)或多個(gè)模塊所產(chǎn)生的信號(hào)類(lèi)似于此類(lèi)細(xì)長(zhǎng) 特征部件所產(chǎn)生的信號(hào)的任何特征部件?？蛇x的是，當(dāng)執(zhí)行該方法時(shí)，設(shè)備包括布置成用于感測(cè)至少一個(gè)車(chē)輪的角方位(θ)的傳感器?？蛇x的是，當(dāng)執(zhí)行該方法時(shí)，信號(hào)表征以下數(shù)據(jù)中的至少一種(e)至少一個(gè)車(chē)輪處感測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)加速度分量(Ax，Ay)；以及(f)至少一個(gè)車(chē)輪的輪胎中感測(cè)到的壓力?？蛇x的是，當(dāng)執(zhí)行該方法時(shí)，以部分橫向的角度驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，以使來(lái)自一個(gè)或多個(gè)模塊的信號(hào)在車(chē)輛對(duì)應(yīng)的左手側(cè)車(chē)輪與右手側(cè)車(chē)輪之間在時(shí)間上彼此不同，從而使得處理裝 置能夠區(qū)分一個(gè)或多個(gè)模塊沿車(chē)輛的位置，并且區(qū)分一個(gè)或多個(gè)模塊位于車(chē)輛的左手側(cè)上 還是右手側(cè)上。在延伸的總體方向已知的情況下，使得在細(xì)長(zhǎng)特征部件的某一側(cè)可用的信 息就預(yù)計(jì)首先產(chǎn)生信號(hào)。根據(jù)這些信息，即，如果細(xì)長(zhǎng)特征部件從左側(cè)向右側(cè)傾斜，使左側(cè) 更接近車(chē)輛，或相反，則可分別形成車(chē)輪沖擊在左側(cè)與右側(cè)之間的預(yù)計(jì)臨時(shí)分離的信息。因 此，可通過(guò)使接收的輸入信號(hào)臨時(shí)與模塊分離來(lái)識(shí)別出布置在左側(cè)和右側(cè)上的相應(yīng)的傳感 器模塊。細(xì)長(zhǎng)特征部件的總體方向可為已知的，這是通過(guò)使用測(cè)試設(shè)備(其中已知細(xì)長(zhǎng)特 征部件的方向)，或通過(guò)使用道路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該道路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)圖像識(shí)別可識(shí)別延長(zhǎng)的物 體，且確定細(xì)長(zhǎng)特征部件相對(duì)于車(chē)輛的大致方向。優(yōu)選的是，選擇細(xì)長(zhǎng)特征部件的傾斜，以 便布置在左側(cè)和右側(cè)上的車(chē)輪之間的臨時(shí)分離小于布置在車(chē)輛不同軸上的車(chē)輪之間的臨 時(shí)分離。通過(guò)研究車(chē)輛的幾何形狀和識(shí)別布置在同一軸上的左邊輪胎和右邊輪胎之間的距 離，以及將該距離與彼此鄰近的車(chē)輛兩軸之間的距離比較，就可選擇適合細(xì)長(zhǎng)特征部件的 傾斜極限。一般而言，對(duì)于具有兩軸的車(chē)輛而言，該極限可選為小于45°，而對(duì)于三軸或更 多軸的車(chē)輛而言，該極限可選為小于30°。大約15-20°將提供左右之間的適當(dāng)分離，以及 具有三軸的車(chē)輛的各軸之間的分離。選擇測(cè)試設(shè)備中布置的細(xì)長(zhǎng)特征部件的適合傾斜很簡(jiǎn) 單。道路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可布置成確定識(shí)別的細(xì)長(zhǎng)特征部件相對(duì)于車(chē)輛行駛方向的傾斜。該系統(tǒng) 然后僅在檢測(cè)到的細(xì)長(zhǎng)特征部件的傾斜在所選的適合范圍內(nèi)時(shí)才容許執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的 方法?？蛇x的是，當(dāng)執(zhí)行該方法來(lái)提供至少一個(gè)車(chē)輪的偽連續(xù)監(jiān)測(cè)或連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)，就在 車(chē)輛在正常使用中行駛的同時(shí)反復(fù)執(zhí)行該方法?？蛇x的是，該方法包括附加步驟通過(guò)識(shí)別從一個(gè)或多個(gè)模塊(400)中導(dǎo)出的對(duì) 應(yīng)于至少一個(gè)車(chē)輪(10)旋轉(zhuǎn)的加速度信號(hào)分量(Ay，Az)中的周期性脈沖(500)來(lái)識(shí)別安裝 在至少一個(gè)車(chē)輪(10)的輪胎(30)的壁部(230)或內(nèi)側(cè)輪輞上的一個(gè)或多個(gè)模塊(400)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種能操作成執(zhí)行按照本發(fā)明的第一方面、第二 方面和第三方面中的至少一個(gè)的方法的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種能操作成在車(chē)輛內(nèi)起作用的模塊，該模塊用 于執(zhí)行按照本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面中的至少一個(gè)的方法。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種包括按照本發(fā)明第四方面的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備的 車(chē)輛，該設(shè)備能操作成按照本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面中的至少一個(gè)監(jiān)測(cè)車(chē) 輛(900)的至少一個(gè)車(chē)輪(10)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種包括安裝于其上的一個(gè)或多個(gè)模塊的車(chē)輪， 一個(gè)或多個(gè)模塊能操作成與本發(fā)明第四方面的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備一起起作用，所述車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè) 備操作成按照本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面中的至少一個(gè)監(jiān)測(cè)車(chē)輛的至少一個(gè) 車(chē)輪的運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種包括按照本發(fā)明第五方面的模塊的輪胎?？蛇x的是，模塊安裝到輪胎的側(cè)壁上或胎面部分附近。當(dāng)上述設(shè)備已經(jīng)按照本發(fā)明第一方面、第二方面和第三方面中的至少一個(gè)“校準(zhǔn)” 時(shí)，即，識(shí)別一個(gè)或多個(gè)模塊的位置，則設(shè)備能操作成提供車(chē)輪和輪胎的監(jiān)測(cè)。然后，另一技 術(shù)問(wèn)題關(guān)于如何最佳使用設(shè)備所提供的信息來(lái)保持車(chē)輛在使用中的運(yùn)行。該附加技術(shù)問(wèn)題至少部分由本發(fā)明解決。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種包括一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛的系統(tǒng)，其中各車(chē)輛包 括能操作成執(zhí)行按照本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面中的至少一個(gè)的方法的車(chē)輪 監(jiān)測(cè)設(shè)備，該系統(tǒng)包括(a)控制中心，該控制中心用于協(xié)調(diào)一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛的修理或維護(hù)；(b) 一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施，該一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施能操作成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛 的修理或更換；其中該系統(tǒng)能操作成(c)使各車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠監(jiān)測(cè)其一個(gè)或多個(gè)相關(guān)車(chē)輪的運(yùn)行，并且檢測(cè)其何時(shí) 出現(xiàn)問(wèn)題或潛在問(wèn)題；(d)使各車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)?wèn)題或潛在問(wèn)題傳輸?shù)娇刂浦行?，用于使控制中?識(shí)別能夠解決這些問(wèn)題或潛在問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施；并且(e)使控制中心能夠?qū)⒂糜谲?chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)檢測(cè)到問(wèn)題或潛在問(wèn)題的所述一個(gè) 或多個(gè)車(chē)輛的指令傳輸?shù)接糜谝鉀Q所述問(wèn)題或潛在問(wèn)題的所述識(shí)別到的一個(gè)或多個(gè)服 務(wù)設(shè)施?？蛇x的是，所述系統(tǒng)在(e)中能操作成在一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛為維護(hù)或修理而到達(dá)之 前通知識(shí)別到的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施，使得識(shí)別到的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施有機(jī)會(huì)對(duì)一個(gè)或 多個(gè)車(chē)輛為維護(hù)或修理的到達(dá)而進(jìn)行準(zhǔn)備?？蛇x的是，當(dāng)執(zhí)行該方法時(shí)，控制中心能操作成在不需要一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛的一個(gè) 或多個(gè)駕駛員介入的情況下自動(dòng)地安排識(shí)別到的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施處的維護(hù)或修理。可選的是，在該系統(tǒng)中，一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛包括其上與車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備通信聯(lián)接的全 球定位感測(cè)設(shè)備，用于使一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛能夠?qū)⑵湮恢脗鬏數(shù)娇刂浦行?，以便控制中心?作成識(shí)別地理上最合適地設(shè)置用于服務(wù)一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了操作包括一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛的系統(tǒng)的方法，其中各 車(chē)輛包括能操作成執(zhí)行按照本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面中的至少一個(gè)的方法 的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備，該系統(tǒng)包括(a)控制中心，該控制中心用于協(xié)調(diào)一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛的修理或維護(hù)；(b) 一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施，該一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施能操作成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛 的修理或更換；其中該方法包括如下步驟(c)使各車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠監(jiān)測(cè)其一個(gè)或多個(gè)相關(guān)車(chē)輪的運(yùn)行，以及檢測(cè)其何時(shí) 出現(xiàn)問(wèn)題或潛在問(wèn)題；(d)使各車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠?qū)?wèn)題或潛在問(wèn)題傳輸?shù)娇刂浦行模糜谑箍刂浦行?識(shí)別能夠解決這些問(wèn)題或潛在問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施；并且
(e)使控制中心能夠?qū)⒂糜谲?chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)檢測(cè)到問(wèn)題或潛在問(wèn)題的所述一個(gè) 或多個(gè)車(chē)輛的指令傳輸?shù)接糜谝鉀Q所述問(wèn)題或潛在問(wèn)題的所述識(shí)別到的一個(gè)或多個(gè)服 務(wù)設(shè)施。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了記錄在數(shù)據(jù)載體上的軟件產(chǎn)品，該產(chǎn)品可在計(jì)算 硬件上執(zhí)行，用于執(zhí)行按照本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面中的至少一個(gè)的方法。本發(fā)明的特征易于以任何組合結(jié)合在一起，而不脫離如附屬權(quán)利要求所限定的本 發(fā)明的范圍。


現(xiàn)在參照以下附圖僅以舉例的方式來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖1為現(xiàn)代重型商用車(chē)輛的車(chē)輪的示圖；圖2為圖1中的車(chē)輪的一部分的示意性截面視圖；圖3為圖1中的車(chē)輪的輪胎(車(chē)胎)的示意性截面視圖；圖4為重型商用車(chē)輛的現(xiàn)代前輪組件的截面視圖；圖5為重型商用車(chē)輛的現(xiàn)代后輪組件的截面視圖；圖6為圖1中的車(chē)輪的示意性截面視圖，示出了為了按照本發(fā)明使用來(lái)安裝監(jiān)測(cè) 模塊的潛在位置；潛在位置包括位置L1處的輪轂安裝位置、位置L2處的輪轂緣安裝位置、 以及側(cè)壁位置L3和胎緣位置L4處的胎內(nèi)安裝位置；圖7為圖1中的車(chē)輪輪胎的示意性截面視圖，其中，其監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)線纜連接安裝 在車(chē)輪輪轂緣上的位置L2處，該線纜連接從模塊至暴露于輪轂的貼片天線；圖8為圖1中的車(chē)輪輪胎的示意性截面視圖，其中，其監(jiān)測(cè)模塊安裝在輪胎上的位 置L3處，該模塊設(shè)有包圍輪胎邊緣且暴露于輪胎外表面上的薄膜天線；圖9為示出安裝在圖1中的車(chē)輪上的監(jiān)測(cè)模塊的空間運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)圖，同時(shí)示出彈簧 懸架的示圖和在運(yùn)行時(shí)作用在車(chē)輪上的力的示圖；圖10為示出在運(yùn)行中可從安裝在如圖6中所示的位置L3處的監(jiān)測(cè)模塊上獲得的 加速度信號(hào)的總體形式的曲線圖；圖11為按照本發(fā)明的結(jié)合圖1中的車(chē)輪使用的車(chē)輪和輪胎的監(jiān)測(cè)設(shè)備的第一實(shí) 施方式，該監(jiān)測(cè)設(shè)備能操作成處理加速度信號(hào)；圖12為按照本發(fā)明的結(jié)合圖1中的車(chē)輪使用的車(chē)輪和輪胎的監(jiān)測(cè)設(shè)備的第二實(shí) 施方式；該監(jiān)測(cè)設(shè)備能操作成處理壓力信號(hào)；圖13為按照本發(fā)明的結(jié)合圖1中的車(chē)輪使用的車(chē)輪和輪胎的監(jiān)測(cè)設(shè)備的第三實(shí) 施方式，該監(jiān)測(cè)設(shè)備能操作成處理加速度信號(hào)和壓力信號(hào)；圖14為能操作成安裝到圖1中的車(chē)輪上且感測(cè)車(chē)輪10的運(yùn)行特征的監(jiān)測(cè)模塊的 簡(jiǎn)圖；圖15a至圖15e示出了安裝在圖1和圖6的車(chē)輪上的多個(gè)位置處的監(jiān)測(cè)模塊的各 種備選網(wǎng)絡(luò)通信構(gòu)形；圖16為按照本發(fā)明使用的用于結(jié)合遠(yuǎn)程控制設(shè)施和服務(wù)設(shè)施的重型商用車(chē)輛的 車(chē)輪監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；圖17a至圖17e為按照本發(fā)明的用于定位圖16中的系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)模塊的位
9置的方法的圖示；圖18a至圖18e為按照本發(fā)明的用于定位圖16中的系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)模塊的位 置的備選方法的圖示；圖19為與運(yùn)營(yíng)重型曲商務(wù)車(chē)輛運(yùn)輸隊(duì)的企業(yè)相關(guān)的涉及服務(wù)中心和站點(diǎn)的業(yè)務(wù) 系統(tǒng)的圖示；圖20為設(shè)有包括加速度計(jì)的模塊的圖1中的車(chē)輪的示圖，該模塊及其加速度計(jì)安 裝成使得其感測(cè)軸線未與車(chē)輪的真實(shí)的橫向軸線、徑向軸線和切向軸線成角度地對(duì)準(zhǔn)；以 及圖21為在結(jié)合圖20中的車(chē)輪使用而執(zhí)行本發(fā)明時(shí)使用車(chē)輪和輪胎檢測(cè)設(shè)備的第 四實(shí)施方式，該監(jiān)測(cè)設(shè)備能操作成處理加速度信號(hào)。
具體實(shí)施例方式1.本發(fā)明的背景運(yùn)營(yíng)運(yùn)輸隊(duì)的商業(yè)企業(yè)(例如，重型商用車(chē)輛的運(yùn)輸隊(duì))相比于私有機(jī)動(dòng)車(chē)輛的 車(chē)輛擁有者面臨不同的車(chē)輛維護(hù)和安全性的問(wèn)題，前文中闡述了為私有機(jī)動(dòng)車(chē)輛擁有者研 發(fā)出的現(xiàn)代的簡(jiǎn)單輪胎監(jiān)測(cè)裝置。對(duì)于運(yùn)營(yíng)運(yùn)輸隊(duì)的企業(yè)而言，由于一次事故、故障或司法 案件可能會(huì)不利地影響企業(yè)的名譽(yù)和與其客戶的關(guān)系，故可靠性和安全性極為重要。車(chē)輛 的維護(hù)和在車(chē)輛技術(shù)問(wèn)題出現(xiàn)和導(dǎo)致破壞之前將其避免對(duì)于運(yùn)營(yíng)運(yùn)輸隊(duì)的企業(yè)相當(dāng)重要。在諸如重型商用車(chē)輛的車(chē)輛運(yùn)輸隊(duì)中有許多車(chē)輛和用于車(chē)輛的輪轂組，這些輪轂 在不同時(shí)間都裝備有新輪胎。輪轂可能在車(chē)輛之間互換，且在它們現(xiàn)有的輪胎認(rèn)為是已經(jīng) 磨盡時(shí)可分散地安裝新輪胎。此外，在某些天氣中，例如，在北歐和加拿大，法律要求在冬季 輪胎與夏季輪胎之間轉(zhuǎn)換；冬季輪胎與夏季輪胎之間的這種轉(zhuǎn)換是通過(guò)更換輪轂而非從其 相應(yīng)的輪轂上移除輪胎來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，車(chē)輪在未用于車(chē)輛上時(shí)，通常會(huì)放入儲(chǔ)存容器中。 當(dāng)車(chē)輪及其相關(guān)輪胎進(jìn)行儲(chǔ)存時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)各種濫用事件，而這在車(chē)輪及其相關(guān)輪胎再 次重新安裝到車(chē)輛上之后會(huì)不利地影響車(chē)輛的安全性。這些濫用事件例如包括胡亂更改事 件。運(yùn)營(yíng)運(yùn)輸隊(duì)的企業(yè)通常在它們的車(chē)輛實(shí)際上所有都用來(lái)賺得收入時(shí)達(dá)到最大經(jīng) 濟(jì)效率；進(jìn)行修理或閑置的車(chē)輛代表未產(chǎn)生利潤(rùn)的投資，且甚至可代表價(jià)值上的貶值。與此 相關(guān)的問(wèn)題在于有效維護(hù)高強(qiáng)度使用的車(chē)輛，尤其是針對(duì)其車(chē)輪和輪胎。本發(fā)明的利益在 于能夠改善車(chē)輪模塊的識(shí)別來(lái)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)車(chē)輪和輪胎的潛在問(wèn)題；運(yùn)輸隊(duì)的車(chē)輛例如可出 于維護(hù)的目的而召回或重新調(diào)度。提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量是通過(guò)使用更為理想且創(chuàng)新的傳感器構(gòu)造 和相關(guān)數(shù)據(jù)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種改善的監(jiān)測(cè)是通過(guò)使用車(chē)輪監(jiān)測(cè)器的復(fù)雜構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 車(chē)輪監(jiān)測(cè)器自身會(huì)表現(xiàn)出復(fù)雜的管理和數(shù)據(jù)搜集問(wèn)題。參看圖1，其以側(cè)視的形式示出了重型商用車(chē)輛車(chē)輪的簡(jiǎn)圖。車(chē)輪大體上由10指 出。此外，車(chē)輪10包括由20指出的鋼輪轂和30表示的輪胎(車(chē)胎)?，F(xiàn)代的輪胎30通常 是無(wú)內(nèi)胎的，即，不包括任何單獨(dú)的內(nèi)胎。輪轂20的圓形內(nèi)部法蘭40包括用于接納螺栓或 類(lèi)似緊固件的圓形布置的安裝孔50，螺栓或類(lèi)似的緊固件用于將車(chē)輪10附接到其相關(guān)車(chē) 輛的軸(圖1中未示出)上。從內(nèi)部法蘭40沿徑向向外延伸的是大致為截頭圓錐形的輪輻 60，其具有如圖所示的形成于其中的一系列徑向上的圓形或橢圓形通風(fēng)孔70，例如，這些通風(fēng)孔70中的一個(gè)使得能夠接近空氣閥80，該空氣閥80與由輪胎30包圍的容積流體(空 氣)連通，以用于對(duì)輪胎30充氣或放氣的目的。在其周長(zhǎng)處，截頭圓錐形輪輻60聯(lián)接到圓 形輪輞90上。圓形輪輞90能操作成接納輪胎30。在圖1中，截面軸線由A-A表示，而圖2中的車(chē)輪10的對(duì)應(yīng)截面視圖大致示出了 車(chē)輪10的上部。出于現(xiàn)在將要闡述的原因，車(chē)輪10的一般形式經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)大致 為最為理想的實(shí)施方式。內(nèi)部法蘭40設(shè)有其安裝孔50的規(guī)則空間構(gòu)造，用于使用上述螺 栓或緊固件來(lái)將車(chē)輪10牢固地安裝到對(duì)應(yīng)車(chē)輛輪軸110的一端上；輪軸110能操作成圍繞 軸線B-B旋轉(zhuǎn)?？?0的通路通常提供成更為確定地將車(chē)輪10保持在輪軸110上。通常， 對(duì)于重型商用車(chē)輛而言，所包括的盤(pán)式制動(dòng)器115在輪軸110的一端附近，相對(duì)緊鄰截頭圓 錐形輪輻60及其相關(guān)的通風(fēng)孔70。此外，目前還包括用于實(shí)現(xiàn)ABS制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)感測(cè)輪軸 110的角方位且因此感測(cè)車(chē)輪10的角方位的ABS角傳感器編碼器118來(lái)作為重型商用車(chē)輛 的標(biāo)準(zhǔn)部件；角傳感器編碼器118操作成產(chǎn)生表征車(chē)輪10的角方位θ的信號(hào)。角傳感器 編碼器118通常實(shí)現(xiàn)為光學(xué)感測(cè)裝置、靜電傳感器裝置和/或磁性感測(cè)裝置。在運(yùn)行中，當(dāng)使重達(dá)10噸的商用車(chē)輛從80km/小時(shí)在幾秒內(nèi)停止時(shí)，會(huì)對(duì)應(yīng)地吸 收大約3X IO6焦耳的動(dòng)能，這些動(dòng)能可導(dǎo)致與輪軸110相關(guān)聯(lián)的盤(pán)式制動(dòng)器115的能量耗 散損失率在數(shù)十千瓦的數(shù)量級(jí)上。截頭圓錐輪輻60的孔70因而使空氣能夠循環(huán)而到達(dá)盤(pán) 式制動(dòng)器115的一個(gè)或多個(gè)金屬盤(pán)來(lái)用于冷卻的目的。此外，輪輻60的孔70還有助于降 低車(chē)輪10的非懸掛重量，而不會(huì)不利地影響及機(jī)械強(qiáng)度，且提供了閥80的通路。輪輞90 具有形成在其中的多個(gè)凸脊來(lái)提高其機(jī)械強(qiáng)度，且還具有末端凸脊170來(lái)在運(yùn)行中提供對(duì) 輪胎30的可靠保持。輪胎30圍住的體積由120表示，運(yùn)行期間，該體積保持在升壓P下。接下來(lái)參看圖3，示出了部分輪胎30的示范性截面視圖。輪胎30包括用于抵靠 在圓形輪輞90的凸脊170上的內(nèi)緣180。通常使用模制在輪胎30中的鋼環(huán)或鋼帶200來(lái) 加強(qiáng)內(nèi)緣180。此外，輪胎30包括通過(guò)模制到輪胎30中而嵌入的一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)化編織金 屬絲網(wǎng)和/或強(qiáng)化纖維絲網(wǎng)210。輪胎30的胎面部分220相比于輪胎30側(cè)壁320的橫向 厚度具有較大的徑向厚度；胎面部分220較厚，用于容納輪胎30的胎面。在運(yùn)行中，胎面部 分220能操作成提供對(duì)道路表面(未示出)的牢固抓持和排水功能，而壁部230設(shè)計(jì)成在 車(chē)輪10與其相關(guān)的輪胎30在運(yùn)行中于道路表面旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行周期性的彈性撓曲。輪胎30，且甚至是車(chē)輪10都存在多種潛在故障模式，使用這些車(chē)輪10的運(yùn)營(yíng)車(chē)輛 (例如，重型商用車(chē)輛)運(yùn)輸隊(duì)的企業(yè)將期望在各種故障模式造成破壞、事故或延誤所涉及 車(chē)輛之前進(jìn)行識(shí)別和糾正。所遇到的問(wèn)題包括(a)輪胎30中的氣壓P過(guò)低，從而導(dǎo)致壁部230以及相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)絲網(wǎng)210 過(guò)度撓曲，使得它們有機(jī)械硬化和過(guò)早斷裂的危險(xiǎn)；當(dāng)氣壓P過(guò)低時(shí)，輪胎30與鄰接輪胎 30的道路表面之間就會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的接觸面積，導(dǎo)致過(guò)度的輪胎磨損，且還有增大的滾動(dòng)阻 力，且因此降低車(chē)輛的燃料經(jīng)濟(jì)性；輪胎30與道路表面之間過(guò)大的接觸面積反過(guò)來(lái)還可導(dǎo) 致輪胎30與冰雪條件下的道路表面之間的抓持下降，這是因?yàn)檩喬?0與道路表面之間的 接觸力并非像理想期望的那樣集中，而迫使輪胎30順應(yīng)易于提 供抓持的道路表面中的表 面不規(guī)則性。輪胎30在其內(nèi)部氣壓P過(guò)低時(shí)的過(guò)度變形可能會(huì)通過(guò)輪胎30內(nèi)的非彈性變 形程度而導(dǎo)致過(guò)大的能量耗散，其中，由此產(chǎn)生的相關(guān)升溫在最壞的情況下會(huì)超過(guò)制造輪 胎30的材料所能忍受的溫度。此外，當(dāng)輪胎30內(nèi)的壓力P過(guò)低時(shí)，還會(huì)有內(nèi)緣180失去其與凸脊170的密封的風(fēng)險(xiǎn)，這是出現(xiàn)在受到極大橫向應(yīng)力時(shí)，例如，在沿路緣石刮擦，而隨 后突然失去輪胎30中的空氣；(b)應(yīng)用于孔50中，用于將車(chē)輪10固定到輪軸110上的一個(gè)或多個(gè)螺栓或緊固件 在車(chē)輪10與輪軸110的附接期間可能會(huì)不當(dāng)?shù)厣暇o，或可能易于在運(yùn)行中松脫；這樣松開(kāi) 和可能失去一個(gè)或多個(gè)螺栓或緊固件可導(dǎo)致車(chē)輪10在輪軸110上顫動(dòng)或發(fā)出異響，而在最 壞的情況下，甚至?xí)優(yōu)榕c輪軸110分離開(kāi)且滾離開(kāi)(！)；(c)輪胎30和/或閥80可顯現(xiàn)泄漏，使得在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)輪胎30內(nèi)的壓力P的 部分損失；如果此類(lèi)壓力損失P未檢測(cè)到，則就可能出現(xiàn)上文在(a)中提出的問(wèn)題；然而， 壓力P會(huì)隨輪胎溫度Tty,e而變化，且還隨輪胎30是否經(jīng)由閥80再填充壓縮空氣或其他氣 體而周期性地保持而變化；(d)輪胎30在使用中會(huì)顯現(xiàn)出不平衡，例如，部分輪胎30橡膠會(huì)隨著使用而變得 受到不均勻的侵蝕，或之前加到車(chē)輪10上的平衡重量會(huì)變?yōu)榕c車(chē)輪10分離；在圖5中所示 的重型商用車(chē)輛后部處常用的雙輪胎布置的情形中，已知的是，建筑磚或類(lèi)似物體偶爾會(huì) 夾在雙輪胎之間，且在雙車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)物體隨后由離心力移出的情況下會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的拋 射；從輪胎中彈射出的物體在它們通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)輛前窗撞擊時(shí)，可能會(huì)造成極大的危險(xiǎn)，從而 導(dǎo)致傷害或事故；以及(e)輪胎30可以以一些其他對(duì)稱(chēng)方式變成橢圓或扭曲的，這未必會(huì)導(dǎo)致車(chē)輪10的 非對(duì)稱(chēng)不平衡；此外，輪轂20自身可變?yōu)閾锨模覐亩嵝背銎矫嫱?，而未必?huì)導(dǎo)致車(chē)輪 10中的非對(duì)稱(chēng)不平衡。參看圖4和圖5，示出了重型商用車(chē)輛的現(xiàn)代制造的前輪和后輪組件的示例的示 圖，示出了怎樣實(shí)現(xiàn)圍繞車(chē)輛車(chē)輪的緊湊區(qū)域。前輪和后輪組件中只有很少的多余容積來(lái) 容納用于監(jiān)測(cè)車(chē)輪運(yùn)行狀態(tài)的附加設(shè)備。在其他因素中，所包括的與上述制動(dòng)器115相關(guān) 的部件在運(yùn)行中鄰近車(chē)輪10;制動(dòng)器115具有與其相關(guān)的其他部件，如用于抵靠制動(dòng)器115 的盤(pán)部件推動(dòng)制動(dòng)襯塊的伺服促動(dòng)器。然而，常用的實(shí)施方法在于，使所包括的ABS傳感器 編碼器118(圖4和圖5中未示出)圍繞輪軸110且緊鄰車(chē)輪10，用于在車(chē)輪10安裝在其 輪軸110上時(shí)測(cè)量車(chē)輪10的角位置e。有益于測(cè)量，以便監(jiān)測(cè)車(chē)輪10及相關(guān)輪胎30的狀態(tài)的特征包括運(yùn)行期間的溫度 T、壓力P和瞬時(shí)加速度A。另外還可行的是，使所包括的薄膜應(yīng)變儀在輪胎30的壁部230 內(nèi)或連結(jié)到輪胎30的壁部230上，以便測(cè)量它們的壁部撓曲。溫度T和加速度A可在車(chē)輪 10上的各種空間位置處測(cè)出彼此不同的結(jié)果，而與由輪胎30圍住的以120表示的容積內(nèi)形 成的壓力P在運(yùn)行中實(shí)際上是相似的，因?yàn)閴毫在相對(duì)較短的時(shí)間周期內(nèi)是均衡的；由于 壓力脈沖能夠在容積120內(nèi)以大約250米/秒的速度傳播，故壓力均衡估計(jì)出現(xiàn)在幾毫秒 內(nèi)。車(chē)輪10具有的直徑為大約1米。圖6示意性地示出了傳感器有利地安裝到車(chē)輪10上的位置類(lèi)型。當(dāng)多個(gè)傳感器 包括在各類(lèi)位置上時(shí)，多個(gè)傳感器就有利地分布在圍繞車(chē)輪10成角度分布的位置上，用于 提供表現(xiàn)出輪轂20及其輪胎30的運(yùn)行的最為典型的信息。在位置L1處，緊固件有利的用法是將第一傳感器模塊附接到輪轂20上，或甚至經(jīng) 由一個(gè)或多個(gè)孔50而附接到輪軸110上。第一傳感器模塊能夠通過(guò)與閥80流體(空氣或氣 體)連通來(lái)監(jiān)測(cè)輪胎壓力P，能夠監(jiān)測(cè)輪轂20的溫度Thub，且取決于所使用的加速度計(jì)的類(lèi)型而感測(cè)出輪轂20的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)正交軸線(x，y，z)上的加速度。有利的是，包括在第 一傳感器模塊中用于執(zhí)行測(cè)量的一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器和加速度計(jì)為現(xiàn)在稱(chēng)為MEMS( “微 電子機(jī)械系統(tǒng)”)的硅微加工的集成電子部件。輪轂20的溫度Thub將通常不同于輪胎30的 溫度Tty,e ；在第一模塊處測(cè)得的溫度Tm。d因而不能理想地代表輪胎30溫度Tt_且因此不 能理想地表示輪胎30的狀態(tài)；輪轂20通常會(huì)受到直接冷卻空氣流，而在制動(dòng)情況期間，將 由從相關(guān)盤(pán)式制動(dòng)器115流過(guò)來(lái)的熱空氣快速地加熱，如前文中闡述的那樣，盤(pán)式制動(dòng)器 115會(huì)受到數(shù)千瓦的突然峰值能量耗散，例如，這是在執(zhí)行緊急制動(dòng)期間或在執(zhí)行緊急制動(dòng) 之后不久。在第一位置L1處的第一模塊并未由傳導(dǎo)部件完全遮蔽，這就使得第一模塊與車(chē) 輛的電子控制單元(ECU)或電子管理系統(tǒng)之間的短距離無(wú)線通信是可能的。在位置L1處 的第一傳感器模塊最易接近，且對(duì)于車(chē)輛而言易于改裝，而只需要最小的機(jī)械變化。第二傳感器模塊有利是安裝到位置L2處的輪輞90內(nèi)表面上，且因而在運(yùn)行中直 接受到輪胎30內(nèi)形成的壓力P。在該位置L2處的第二模塊在測(cè)量該處的溫度Tm。d時(shí)，能夠 提供輪胎30的溫度TtyM和上述壓力P的精確測(cè)量。此外，包括在第二模塊內(nèi)用于測(cè)量位置 L2處的加速度A的一個(gè)或多個(gè)加速度計(jì)比位置L1處的第一模塊離軸線B-B (見(jiàn)圖2)有更 大的徑向距離，且因此受到車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)引起的加速度的較大徑向分量。將第二傳感器模塊 安裝在位置L2處的優(yōu)點(diǎn)在于，與輪輞90相結(jié)合的絲網(wǎng)210具有形成法拉第籠的傾向，法拉 第籠嚴(yán)重地減弱來(lái)自于第二模塊的無(wú)線傳輸，除非第二模塊具有經(jīng)由輪輞90引出的天線， 例如，小氣密孔，在位置L2處聯(lián)接到第二模塊上的天線導(dǎo)線經(jīng)由該小氣密孔延伸出而到達(dá) 截頭圓錐形輪輻60上，用于提高無(wú)線通信效率。在圖7所示出的示例中，位置L2處的第二 模塊經(jīng)由天線導(dǎo)線300穿過(guò)安裝在輪輞90中且能操作成經(jīng)受壓力P的絕緣通孔310而聯(lián) 接到薄膜金屬貼片天線320上；可選的是，貼片天線320附接到截頭圓錐形輪輻60上來(lái)用 于機(jī)械保護(hù)。作為備選或此外，位置L2處的第二模塊電性聯(lián)接到輪胎30的絲網(wǎng)210上，且 能操作成使用該絲網(wǎng)210來(lái)作為天線與上述電子控制單元(ECU)或電子車(chē)輛管理系統(tǒng)進(jìn)行 無(wú)線通信。作為又一備選方式，位置L2處的第二模塊可由穿過(guò)通孔310的導(dǎo)線或通過(guò)傳導(dǎo) 性薄膜連接而直接電性聯(lián)接到位置L1處的第一模塊上，且可選為從其中獲取能量，以及將 測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至其中。第三傳感器模塊有利的是安裝到位置L3處的輪胎30內(nèi)表面上，例如在將輪胎30 安裝到輪轂20上之前，通過(guò)使用橡膠或塑性材料粘合劑等將第三模塊連結(jié)到輪胎30上；作 為備選，在制造和保養(yǎng)輪胎30時(shí)，使用搭扣型壓配合來(lái)將第三傳感器模塊安裝到輪胎30上 也是可行且使用快速的。在位置L3處的第三模塊能夠測(cè)量該處的溫度Tm。d，且從而提供輪 胎溫度Ttyre的直接典型指示，壓力P的典型直接指示，且還能夠通過(guò)加速度A測(cè)量或應(yīng)變 儀測(cè)量來(lái)提供輪胎30壁部230撓曲特征的典型指示；然而，由位置L3處的第三模塊產(chǎn)生的 加速度信號(hào)為車(chē)輪10在運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)且其側(cè)壁230撓曲時(shí)的各種加速度分量的復(fù)合調(diào)制，而 安裝在位置L1處的第一模塊的加速度計(jì)能操作成產(chǎn)生加速度信號(hào)，該信號(hào)包括其中的大 小相對(duì)較大的直線加速度分量，這使得位置L1處的第一模塊可能很適于監(jiān)測(cè)此類(lèi)直線加 速度分量。可選的是，位置L3處的第三模塊也聯(lián)接到聯(lián)接在或甚至嵌入輪胎30的橡膠材 料內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電阻膜或光學(xué)纖維應(yīng)變量傳感器(未示出)上，例如，在輪胎30的側(cè)壁 230和/或輪輞圓周上。安裝在位置L3處的第三模塊所遭受的與位置L2處的第二模塊的 類(lèi)似的無(wú)線通信問(wèn)題在于，與輪輞90相結(jié)合的絲網(wǎng)210用作法拉第籠使與輪胎30內(nèi)的容積120的無(wú)線通信減弱。為了改善無(wú)線通信，位置L3處的第三模塊可選為設(shè)有薄膜傳導(dǎo)天 線350 (例如，由金屬薄膜制成)，如圖8中所示，該天線350夾在撓性絕緣材料(如聚酰亞 胺)層之間。天線350有利的是圍繞內(nèi)緣180包覆，且向上圍繞輪胎30的外壁表面。位置 L2處的第二模塊也易于設(shè)有此類(lèi)薄膜天線，例如，設(shè)置在輪輞90的邊緣上，且甚至延伸到 截頭圓錐形輪輻60上。然而，此類(lèi)薄膜天線在輪胎30安裝到輪轂20上時(shí)易于受損，除非 由用以提供機(jī)械保護(hù)而加裝的橡膠保護(hù)膜360或類(lèi)似部件充分保護(hù)。作為備選或此外，第 三模塊易于使其天線電性聯(lián)接到輪胎30的絲網(wǎng)210上，該絲網(wǎng)210然后能夠用作天線；第 三模塊有利的是設(shè)有用于在安裝期間穿透?jìng)?cè)壁230內(nèi)側(cè)的電性穿孔銷(xiāo)釘，用于提供與傳導(dǎo) 絲網(wǎng)210的電性連接。還作為備選，位置L2處的第二模塊能操作成用作無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)，用 于將來(lái)自于位置L3處的第三模塊的信號(hào)經(jīng)由位置L2處的第二模塊傳送至車(chē)輛的電子控制 單元(ECU)；安裝到車(chē)輪10上的模塊之間的此類(lèi)的節(jié)點(diǎn)通信將在下文中更為詳細(xì)地描述， 且對(duì)應(yīng)于進(jìn)行配合而形成通信網(wǎng)絡(luò)的模塊。第四模塊可選為安裝在鄰近輪胎30胎面區(qū)域的位置L4處，且以與安裝在位置L3 處的第三模塊大致相似的方式運(yùn)行?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D9來(lái)進(jìn)一步闡述由分別位置Ll，L2和L3處的第一模塊、第二模塊和
第三模塊產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)。在圖9中，示出了旋轉(zhuǎn)軸線B-B，車(chē)輪10在運(yùn)行中圍繞旋轉(zhuǎn)軸線B-B回轉(zhuǎn)。車(chē)輪 10通過(guò)輪軸110提供，輪軸110具有聯(lián)接到車(chē)輛底盤(pán)CH上的彈簧片和/或氣動(dòng)懸架上；懸 架由彈簧闡述Ks表示。從與輪胎30接觸的道路表面施加到輪胎30上的力由力F(t)表示； 輪胎30具有由彈簧常數(shù)Kt描述的彈簧順應(yīng)性，彈簧常數(shù)取決于輪胎30內(nèi)的壓力P，以及還 取決于輪胎30的機(jī)械設(shè)計(jì)。分別在位置Ll，L2和L3處的第一傳感器模塊、第二傳感器模 塊和第三傳感器模塊分別由模塊400表示，當(dāng)車(chē)輪100圍繞對(duì)應(yīng)于輪軸110的軸線B-B旋 轉(zhuǎn)時(shí)，模塊400在運(yùn)行中就界定由410表示的徑向路徑。徑向路徑410具有半徑r，而模塊 400相對(duì)于正常徑向420以傾斜角 傾斜。模塊400能操作成測(cè)量以下的至少一個(gè)(a)模塊400處的溫度Tm。d ；(b)模塊400處的溫度P ；以及(c) 一個(gè)或多個(gè)軸線x，y，z上的直線加速度，例如在圖9中示出的，其中，當(dāng)傾斜 角小為0度時(shí)，z軸平行于軸線B-B，當(dāng)傾斜角小為零度時(shí)，y軸對(duì)應(yīng)于車(chē)輪10的徑向，而 x軸對(duì)應(yīng)于切向，其相關(guān)的加速度會(huì)由接近0度時(shí)的傾斜角 較弱地影響。當(dāng)模塊400安裝在位置L1處時(shí)，其經(jīng)由其閥80來(lái)測(cè)量的輪胎30的壓力P。如前文中所述，模塊400如果期望的話可選為裝備有其他類(lèi)型的傳感器，例如，電 阻式應(yīng)變儀、壓電應(yīng)變儀、濕度傳感器等。出于識(shí)別的目的，方便的是該模塊400可選為設(shè) 有磁性傳感器，例如使用磁性簧片繼電器開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)例如具有100毫特斯拉的近場(chǎng)磁 場(chǎng)強(qiáng)度的永磁鐵定位成鄰近模塊400 (例如，距此的距離在10cm內(nèi))時(shí)，磁性簧片繼電器開(kāi) 關(guān)就能操作成導(dǎo)電。參看圖9，當(dāng)車(chē)輪10以恒定角速度《旋轉(zhuǎn)，且傾斜角 大致為0度時(shí)，由x軸加 速度計(jì)所測(cè)得的加速度4就由等式l(Eq. 1)給出Ax = g sin(wt+入)Eq. 1其中，
Ax = x軸加速度測(cè)量結(jié)果；r =安裝模塊400處的軸線B-B的半徑；Co =車(chē)輪10的角旋轉(zhuǎn)速度；g =重力常數(shù)(大約lOm/s/s)以及A =角偏移。當(dāng)車(chē)輪10以恒定角速度《旋轉(zhuǎn)，且傾斜角 大致為0度時(shí)，由y軸加速度計(jì)所 測(cè)得的加速度Ay就由等式2 (Eq. 2)給出Ay = rco2+g sin(cot+A )Eq. 2其中Ay = y軸的加速度測(cè)量結(jié)果；r =安裝模塊400處的軸線B-B的半徑；Co =車(chē)輪10的角旋轉(zhuǎn)速度；g=重力常數(shù)(大約lOm/s/s)；以及A =角偏移。有利的是，車(chē)輪10在安裝在其輪軸110上時(shí)設(shè)有上述ABS角傳感器編碼器118來(lái) 用于測(cè)量車(chē)輪10的位置角度e和車(chē)輪10的角轉(zhuǎn)動(dòng)速度(0 = d e /dt。來(lái)自于等式1中的 測(cè)得的加速度Ax與該ABS傳感器編碼器118的測(cè)量結(jié)果的差異易于用來(lái)檢測(cè)以下的一個(gè) 或多個(gè)(i)檢測(cè)ABS傳感器編碼器118的故障；以及(ii)輪胎30相對(duì)于輪轂30滑移，尤其是關(guān)于在位置L3處感測(cè)時(shí)(盡管此類(lèi)滑移 很少發(fā)生，但通常會(huì)有災(zāi)難性的后果)。假定該ABS編碼器傳感器118正確地起作用，則克服由ABS傳感器編碼器118確 定的轉(zhuǎn)動(dòng)角0的變化來(lái)檢測(cè)加速度Ax例如可用于動(dòng)態(tài)地確認(rèn)模塊400的正確工作。當(dāng)傾斜角 為非零時(shí)，這例如關(guān)于位置L3處的第三模塊在輪胎30壁部230撓曲 時(shí)，或在L1和L2處，在輪轂20失去其緊固件或相對(duì)于輪軸110歪斜時(shí)，模塊400還能夠測(cè) 量大致分別在y方向和z方向上的加速度Ay和Az。大致如等式3和等式4(Eq. 3和Eq. 4) 中限定的那樣提供測(cè)得的加速度信號(hào)Az = (rco2+g sin (co t+A )) sinEq. 3Ay = (rco2+g sin (co t+A )) cosEq. 4對(duì)于位置LI和L2，以圖9中所繪的方位安裝的模塊400的傾斜角 通常大致為 零，使得加速度K的大小通常相對(duì)較小，而加速度Ay是道路表面特征引起的力F(t)、車(chē)輪 10轉(zhuǎn)動(dòng)引起的離心分量r (02，以及車(chē)輪10轉(zhuǎn)動(dòng)而調(diào)整的重力g的力的總和。然而，在輪轂 20變歪斜而引起的車(chē)輪10不平衡的情況中，例如(a)由于用于將輪轂20經(jīng)由其孔50附接到輪軸110上的緊固件或螺栓的松開(kāi)；(b)由于沖擊或事故或斷裂造成輪轂20變形，或(c)輪軸110自身由于故障或沖擊而沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，傾斜角 變?yōu)殡S等式4(Eq. 5)限 定的車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)角e而變化小=sin(wt+iOEq. 5其中
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小_=失準(zhǔn)角；以及U =關(guān)于車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)的角偏移，使得等式3至等式5然后易于組合使用來(lái)確定由安裝在位置L1和L2處的模塊 400所測(cè)得的加速度Ay和Az的性質(zhì)。因此，按照本發(fā)明，加速度信號(hào)Az可用于識(shí)別通過(guò)在 一個(gè)或多個(gè)位置L1和L2上使用的模塊400進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)識(shí)別角失準(zhǔn)或緊固件問(wèn)題。然而， 安裝在位置L3上的模塊400會(huì)受到壁部230的較大撓曲，這趨于支配關(guān)于輪軸110的角失 準(zhǔn)或車(chē)輪10的橫向顫動(dòng)的角度變化的大小。此外，如前文中所述，將模塊400安裝在位置 L1處有利于從其閥80上測(cè)量輪胎30的壓力P，但位置L1處的模塊400所測(cè)得的溫度由于 制動(dòng)器在運(yùn)行中間斷加熱而并未精確代表輪胎30的溫度Ttyre。此外，將模塊400安裝在位 置L2處有利于測(cè)量輪胎30的壓力P，以及測(cè)量輪胎30的典型運(yùn)行溫度(即，Tm。d =位置L2 處的TtyJ。當(dāng)模塊400安裝在位置L3處時(shí)，其能夠提供輪胎30壓力P和溫度的典型測(cè)量結(jié)果 (即，Tm。d = Ttyre)。然而，輪胎30壁部230的周期性撓曲在模塊400安裝在位置L3處時(shí)會(huì) 導(dǎo)致傾斜角 極大地隨車(chē)輪30轉(zhuǎn)動(dòng)角0而變化；然后，傾斜角 大致變?yōu)檩喬?0壁部 230的撓曲角。對(duì)于安裝在位置L3處的模塊400而言，傾斜角 然后變?yōu)槿绲仁? (Eq. 6) 所限定的序列函數(shù)H G( ) + H(P)t (k; sin(/(^ + ￡i )))
Eq. 6其中(K=角偏移；G(P)=描述隨不與道路表面接觸的部分輪胎30其中的壓力P變化而變化的輪胎 30壁部230角度變化的函數(shù)；H(P)=取決于壓力P，描述在其部分輪胎30與道路表面接觸時(shí)的壁部230的角偏 轉(zhuǎn)的函數(shù)；k =諧波系數(shù)；i=諧波指數(shù)；(0 =車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)的角速度；以及e ！=角偏移。圖10在信號(hào)VI中提供了模塊400安裝在位置L3處且車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)時(shí)的角小的 性質(zhì)圖；當(dāng)將模塊400承載與其內(nèi)壁230上的部分輪胎30與道路表面接觸時(shí)，傾斜角就隨 輪胎壁部230的撓曲快速變化。圖10中的橫坐標(biāo)軸代表時(shí)間t內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角e，g卩，角e = t，圖10中的縱坐標(biāo)軸大致代表壁部的傾斜角 。周期500對(duì)應(yīng)于車(chē)輪10的完全回轉(zhuǎn)， 即，a e = 2 31。例如，結(jié)合本發(fā)明使用的設(shè)備能夠用于第一分析方法，該方法包括如下步驟計(jì)算 輪胎30的預(yù)期性能特征，以及然后將預(yù)期性能特征與測(cè)得的特征相比較。第一方法包括如 下步驟(a)對(duì)于限定角度和等式5中的函數(shù)G和H的給定輪胎30類(lèi)型而言，對(duì)于測(cè) 得的輪胎30的給定壓力P而言，對(duì)于輪胎30處測(cè)得的給定溫度Tty,e而言，以及對(duì)于例如從 上述ABS編碼器傳感器118上確定的輪胎30的給定角旋轉(zhuǎn)速度《而言，計(jì)算對(duì)應(yīng)的預(yù)計(jì)模擬角度 ，且從其中弓丨出如安裝在位置L3處的模塊400中所包括的加速度計(jì)產(chǎn)生的加速 度\的模擬大??；(b)感測(cè)如模塊400所測(cè)得的加速度Az的典型樣本；以及(c)通過(guò)檢測(cè)來(lái)確定是否模擬加速度和測(cè)得的加速度Az的彼此差異大于預(yù)定的閾 值量；如果它們并非彼此大致對(duì)應(yīng)，則從其中推斷出輪胎30可能有缺陷，且需要更換。例如，有潛在的可能在運(yùn)行中輪胎30出現(xiàn)故障之前識(shí)別絲網(wǎng)210的老化。這種模 擬有利的是需要在包括在車(chē)輛的模塊400和/或電子控制單元(ECU)中的計(jì)算硬件上執(zhí)行 調(diào)和合成，以便導(dǎo)出模擬的加速度Az。例如，結(jié)合本發(fā)明使用的設(shè)備能夠用于第二分析方法，該方法包括如下步驟采樣 表征輪胎30運(yùn)行中出現(xiàn)的加速度Az的數(shù)據(jù)、對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行諧波分析(例如，通過(guò)應(yīng)用快 速傅里葉變換(FFT)或類(lèi)似類(lèi)型的變換)、然后從諧波分析中導(dǎo)出參數(shù)，以及然后將將計(jì)算 的參數(shù)與輪胎30的預(yù)期參數(shù)相比較；如果輪胎30的計(jì)算參數(shù)和預(yù)計(jì)參數(shù)之間的相互差異 大于預(yù)定的閾值量，則可檢測(cè)出輪胎30的潛在故障，且如果需要就更換輪胎30。第二方法 包括執(zhí)行的如下步驟(a)對(duì)由模塊400中的加速度計(jì)產(chǎn)生的表征加速度Az的信號(hào)進(jìn)行采樣，以提供對(duì) 應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)，且然后使采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)和分析，例如，通過(guò)有效的快速傅里葉變換(FFT) 算法，以便導(dǎo)出其調(diào)和含量，且因此導(dǎo)出一系列調(diào)和系數(shù)；諧波之間可選的相位關(guān)系，如等 式6(Eq.6)中^所表示的，也通過(guò)計(jì)算來(lái)在進(jìn)行比較時(shí)使用；以及(b)在結(jié)合對(duì)輪胎30的溫度TtKe和壓力P的了解的情況下，基于查找輪胎特征 (如柔度和彈性，以及輪胎壁部的形狀和輪廓)的參考表，從諧波分析中確定車(chē)輪10上提供 的輪胎30的類(lèi)型；以及(c)將預(yù)定的輪胎30類(lèi)型與實(shí)際識(shí)別的輪胎30類(lèi)型進(jìn)行比較；如果其間的彼此 差異超過(guò)預(yù)定的閾值量，則確定輪胎30有可能有缺陷，且可能需要更換。在使用上述第二方法時(shí)，在預(yù)計(jì)的輪胎與車(chē)輪10實(shí)際的輪胎30彼此不同的情況 下，就從而可從其中推斷出輪胎30的老化或故障。如下文將闡述的，有利的是，模塊在如圖 8中所示安裝在輪胎30的壁部230上時(shí)設(shè)有進(jìn)行區(qū)分的識(shí)別代碼(ID)。該代碼有利的是 表現(xiàn)出模塊400于位置L3處附接于其上的輪胎30的特征。模塊400能操作成通過(guò)無(wú)線形 式將識(shí)別代碼(ID)傳輸至電子控制單元(ECU)，該電子控制單元能操作成執(zhí)行差異比較。 有利的是，諧波分析還應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)加速度信號(hào)Ax和Ay上，以便進(jìn)一步證實(shí)按照該第 二方法執(zhí)行的諧波分析的可靠性。而安裝在位置L3處的模塊400尤其可有效檢測(cè)關(guān)于輪胎30內(nèi)的撓曲和耗散而出 現(xiàn)的潛在問(wèn)題或缺陷，安裝在位置L1處的模塊400尤其可有效測(cè)量車(chē)輪10中的非對(duì)稱(chēng)差 異，且還用于確定車(chē)輪10及其相關(guān)輪胎30的非對(duì)稱(chēng)類(lèi)型。對(duì)于檢測(cè)不平衡且還檢測(cè)車(chē)輪 10中的不平衡類(lèi)型而言，甚至更為優(yōu)選的是，模塊400以非旋轉(zhuǎn)方式安裝在輪軸110上，大 致對(duì)應(yīng)于軸線B-B。然而，關(guān)于車(chē)輪10中的不平衡的更多車(chē)輪診斷信息易于在模塊400安 裝在車(chē)輪10上且操作成隨車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)出，優(yōu)選的是模塊接近其旋轉(zhuǎn)軸線B-B，例如，大 致在位置L1處。如下文將更為詳細(xì)地闡述的，監(jiān)測(cè)車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)時(shí)的壓力P提供了關(guān)于輪 胎30性能(例如，輪胎30的多淺裂變形)的非預(yù)期的大量附加信息。大體上由1表示的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備的示例在圖11、圖12、圖13和圖21中示出了。
17車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備1可包括圖11、圖12、圖13和圖21中示出的數(shù)據(jù)處理設(shè)備600，680，690和 2200中的任何一個(gè)。參看圖11，示出了大體由600指出的按照本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備；該數(shù)據(jù)處理設(shè) 備能操作成提供車(chē)輪和輪胎的監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)處理裝置600能夠在模塊400和上述電子控制單 元(ECU)中至少一個(gè)上實(shí)現(xiàn)，這取決于處理在何處易于最為方便和高效地執(zhí)行。此外，處 理裝置600易于在硬件和運(yùn)行中可在計(jì)算硬件上執(zhí)行的軟件中的至少一個(gè)上實(shí)現(xiàn)。軟件 有利的是提供為在計(jì)算硬件上執(zhí)行的軟件產(chǎn)品。軟件產(chǎn)品有利的是傳送至數(shù)據(jù)載體上的設(shè) 備600 ；數(shù)據(jù)載體有利的是以下的至少一種固態(tài)電子數(shù)據(jù)載體、無(wú)線信號(hào)、電信號(hào)、光纖信 號(hào)、光學(xué)和/或磁性可讀的數(shù)據(jù)載體。在車(chē)輪10穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)下，S卩，以恒定角速度(0旋轉(zhuǎn)，徑向加速度Ay的臨時(shí)變化，即， dAy/dt，由于傾斜角 大致為零而具有大致為零的大小，不同于重力g引起的與車(chē)輪10的 旋轉(zhuǎn)角9相關(guān)的效果。車(chē)輪30在運(yùn)行中所接觸的道路表面產(chǎn)生的瞬時(shí)加速度導(dǎo)致如圖9 中所示的力F(t)隨時(shí)間t變化，且引起輪軸110所經(jīng)受的垂直直線方向的加速度Av上的變 化分量與車(chē)輪10的周期性旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)。然而，與車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)相關(guān)的垂直直線方向的加速度 分量(例如，如參照上述ABS編碼器傳感器118提供的車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)角0指示及其旋轉(zhuǎn)《 角頻率)有利于確定車(chē)輪10中的不平衡，且還可能闡明存在于車(chē)輪10中的不平衡的類(lèi)型。 ABS編碼器傳感器及其相關(guān)信號(hào)處理電路由圖11中的118表示。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)模塊400在 位置L1至L4中的一個(gè)或多個(gè)處安裝在車(chē)輪10上時(shí)，它們?cè)谶\(yùn)行中就與車(chē)輪10 —起旋轉(zhuǎn)。 結(jié)果，測(cè)量如圖9中所示的加速度\和Ay的一個(gè)或多個(gè)模塊400中的一個(gè)或多個(gè)加速度計(jì) 所有都響應(yīng)于車(chē)輪10的旋轉(zhuǎn)來(lái)感測(cè)垂直直線方向的加速度。為了適當(dāng)調(diào)整加速度\和~， 對(duì)于一個(gè)或多個(gè)模塊400和/或與其無(wú)線通信的電子控制單元(ECU)，需要執(zhí)行角解析，如 等式7(Eq.7)中所描述的Av = sin(cot)Ax+d2 cos(cot)AyEq. 7其中，比例常數(shù)。圖11中由620表示的解算器在運(yùn)行中執(zhí)行這種角解析。解算器620有利的是從 ABS編碼器傳感器及其相關(guān)電路118中接收其旋轉(zhuǎn)角0的角參考。解算器620還有益于操 作成除去重力g引起的加速度Av中的角從屬分量，該分量在解析加速度Av中變?yōu)楹愣ǖ摹?在解析加速度K中除去重力g引起的加速度分量有利于等式7 (Eq. 7)中屯和d2的自動(dòng)比 例確定，用于已知車(chē)輪10正確平衡的狀態(tài)下，例如，在車(chē)輪10新安裝在車(chē)輛上之后執(zhí)行常 規(guī)校準(zhǔn)期間。通過(guò)在代表相對(duì)于車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)《的角頻率的加速度Av的信號(hào)上執(zhí)行諧波分析， 例如在圖11中由630表示的諧波分析儀中執(zhí)行，就可確定不平衡的嚴(yán)重程度；例如，諧波 Q(m)的振幅有利的是由定標(biāo)器640中的諧波定標(biāo)函數(shù)y(m)來(lái)獨(dú)立地定標(biāo)，而然后在求和單 元650中求和來(lái)計(jì)算總計(jì)St。t和值，在諧波Q(m)中，m為加速度乂信號(hào)中的諧波數(shù)?？偤?值St。t然后在由660表示的閾值檢測(cè)器中與預(yù)定閾值Th進(jìn)行比較，以確定車(chē)輪10是否需 要注意校正不平衡，例如，通過(guò)增加平衡重量或更換輪胎30。等式8和等式9描述了所需的 相關(guān)計(jì)算
如果St。t > Th，則車(chē)輪10需要注意Eq. 9等式9對(duì)應(yīng)于圖11中所示的判定點(diǎn)DK1。可選的是，在定標(biāo)器640中執(zhí)行的諧波定標(biāo)函數(shù)y(m)取決于安裝在車(chē)輪10上的 輪胎30的類(lèi)型；例如，安裝在車(chē)輪10上的穩(wěn)健的凸塊輪胎比為了在駕駛期間降低能量消耗 而優(yōu)化的傾斜高性能高速輪胎在表征任何形式的潛在危險(xiǎn)之前能夠顯現(xiàn)出較大不平衡程 度。此外，在定標(biāo)器640上執(zhí)行的諧波定標(biāo)函數(shù)y(m)有利的是為從輪胎30安裝到輪轂20 上的初始時(shí)間t0的時(shí)間t的函數(shù)，即，等式8中的y(m，t)。此外，還有利的是，使諧波定標(biāo) 函數(shù)y (m)為由ABS傳感器編碼器118確定的自從輪胎安裝于其上車(chē)輪10所經(jīng)歷的回轉(zhuǎn)數(shù) 的函數(shù)，即，y(m，N)，其中，N為輪胎30的回轉(zhuǎn)數(shù)。使諧波定標(biāo)函數(shù)y (m，t)或y(m，N)為變 量的原因在于，磨損較大的輪胎30的不平衡相比于新安裝的大致未磨損的輪胎30很可能 會(huì)導(dǎo)致輪胎30的故障，未磨損的輪胎30的內(nèi)部絲網(wǎng)210未經(jīng)受重復(fù)撓曲造成的實(shí)質(zhì)工作 硬化。從諧波Q(m)的振幅中確定的車(chē)輪10的不平衡類(lèi)型是從給定諧波的相對(duì)振幅中確 定的；這種確定是由圖11中的670表示的分析器中的諧波分析來(lái)執(zhí)行的。此外，這種諧波 分析有利的是使用一組軟件規(guī)則來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)將諧波模板應(yīng)用于諧波中來(lái)識(shí)別所呈現(xiàn)的不 平衡的特定類(lèi)型的標(biāo)記圖，或通過(guò)將表征諧波Q(m)振幅的數(shù)據(jù)饋送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，該神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)成識(shí)別出現(xiàn)的某些類(lèi)型的缺陷。取決于安裝在輪轂20上的輪胎30的類(lèi)型，有利 的是可選地給予軟件規(guī)則、諧波模板和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一種或多種。此外，規(guī)則、諧波模板和 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一種或多種還有利的是可選為取決于輪胎30的年限和/或磨損程度。在計(jì) 算存在于加速度Av中的諧波Q(m)的相對(duì)振幅時(shí)，諧波Q(m)振幅的標(biāo)準(zhǔn)化有利的是實(shí)現(xiàn)為 如圖11中所使用的信號(hào)處理的一部分。例如，當(dāng)上述孔50中將輪轂20附接到輪軸110上的緊固件已經(jīng)不當(dāng)?shù)厣暇o或松 開(kāi)而使得輪轂20圍繞其輪軸110發(fā)出異響時(shí)，車(chē)輛的懸架(例如圖9中彈簧Ks所表示的) 通?？捎行У刈屲?chē)輛的駕駛員察覺(jué)不到任何問(wèn)題。輪轂20圍繞其螺栓或緊固件晃動(dòng)在車(chē) 輪10旋轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致車(chē)輪10突然的較小搖動(dòng)；甚至還已知的是，截頭圓錐形輪輻60在其脈沖 激勵(lì)而進(jìn)行對(duì)應(yīng)于撓曲的“cos2 θ模式”的共振(即，輪輞90和截頭圓錐形輪輻60的環(huán)形 變形)時(shí)，產(chǎn)生類(lèi)似于鐘聲的鈴聲。這些很小的突然搖動(dòng)引起相對(duì)較高的諧波中的信號(hào)能 量，例如，在諧波Q(m)中的第10和第20個(gè)諧波的范圍內(nèi)，定標(biāo)函數(shù)y(m)可布置成隔離，以 便明確地檢測(cè)車(chē)輪10上的緊固件松開(kāi)，以警示車(chē)輛的駕駛員。有利的是，幾個(gè)不同的定標(biāo)函數(shù)y(m)同時(shí)應(yīng)用于諧波Q(m)，以便由數(shù)據(jù)處理設(shè)備 600同時(shí)監(jiān)測(cè)所出現(xiàn)的幾個(gè)不同類(lèi)型的不平衡。在備選方案或附加方案中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理設(shè)備600，由模塊400測(cè)得的壓力P提供 給諧波分析器630，從而代替圖12中所示的解析加速度Av ；在圖12中，適于以諧波方式分 析壓力P的數(shù)據(jù)處理設(shè)備600大體上由680指出。輪胎30中的不規(guī)則(例如，導(dǎo)致輪胎30 隆起的局部凸起或弱點(diǎn))像某些角θ位置處的壓力脈沖一樣在車(chē)輪10在運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)時(shí)變 得明顯。通過(guò)分析隨車(chē)輪10的旋轉(zhuǎn)角θ而變化的壓力P的變化，S卩，與轉(zhuǎn)動(dòng)速率ω相關(guān)的壓力P的分量，就可以提供對(duì)輪胎30的附加監(jiān)測(cè)來(lái)改善缺陷檢測(cè)或輪胎30中的潛在缺 陷。數(shù)據(jù)處理設(shè)備680以與數(shù)據(jù)處理設(shè)備600大體上相似的方式起作用，只是分析的是壓 力P，而不是加速度Av?？蛇x的是，如圖13中所示和其中的690指出的，按照本發(fā)明的數(shù)據(jù) 處理設(shè)備通過(guò)將數(shù)據(jù)處理設(shè)備600，680合并在一起來(lái)提供，以便提供一致或周期性交替的 諧波分析和加速度Av和壓力P的監(jiān)測(cè)；提供在數(shù)據(jù)處理設(shè)備690中的切換裝置695以軟件 或硬件方式實(shí)現(xiàn)，用于在壓力P與加速度\之間選擇。圖13中示意性地示出的數(shù)據(jù)處理 設(shè)備690的優(yōu)點(diǎn)在于，在運(yùn)行中易于實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輪10的更為全面的監(jiān)測(cè)。由安裝在位置L3處的模塊400感測(cè)到的輪胎30壁部230撓曲的上述分析有利的 是在電子控制單元(ECU)和/或模塊400內(nèi)與關(guān)于定位在位置L1和L2中的一個(gè)或多個(gè)上 的一個(gè)或多個(gè)模塊400執(zhí)行的諧波信號(hào)分析的結(jié)果比較。在比較使得定位在彼此不同的位 置L1至L3上的模塊400引起相互沖突的分析結(jié)果的情況下，車(chē)輪10和/或其輪胎30就 有較高可能存在潛在問(wèn)題；然后，有利的是警示信息從數(shù)據(jù)處理設(shè)備600，680或690中視情 況而傳送給車(chē)輛駕駛員和/或運(yùn)營(yíng)這些車(chē)輛的運(yùn)輸隊(duì)的企業(yè)的控制中心，警示信息為需要 在車(chē)輛上執(zhí)行維護(hù)，例如，對(duì)車(chē)輛將來(lái)的維護(hù)計(jì)劃設(shè)計(jì)后勤保障。這些后勤保障例如可包括 預(yù)先安排可用的替換輪胎，以及通知關(guān)于車(chē)輛到達(dá)時(shí)間的服務(wù)設(shè)施來(lái)用于維護(hù)的目的，以 便可在服務(wù)設(shè)施處執(zhí)行適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)調(diào)度。安裝在一個(gè)或多個(gè)位置L1至L3處的一個(gè)或多個(gè)模塊400可選為與電子控制單元 (ECU)通信，易用于檢測(cè)輪胎30中的更多逐漸的瞬時(shí)變化，例如，由于其中的泄漏造成的壓 力P逐漸減小，例如，泄漏在數(shù)周或數(shù)月的時(shí)期內(nèi)。然而，上述電子控制單元(ECU)與一個(gè) 多個(gè)模塊400無(wú)線通信，可選為與上述電子控制單元(ECU)配合的一個(gè)或多個(gè)模塊400可 用于監(jiān)測(cè)輪胎30的突然減壓，例如，突然減壓，且然后與將新更換的輪胎30安裝到輪胎20 上相關(guān)的再加壓。當(dāng)裝備有安裝于其中的模塊400的之前的輪胎30由缺少任何此類(lèi)模塊 400的替換輪胎30更換時(shí)，監(jiān)測(cè)這種突然減壓就很重要，以便例如在圖11中所示的各種信 號(hào)處理功能的參數(shù)可由設(shè)備600，680或690適當(dāng)選擇。在并未可靠了解輪胎30的識(shí)別信息 和狀態(tài)時(shí)，在數(shù)據(jù)處理設(shè)備600，680或690中有利的是采用表現(xiàn)出輪胎30大致適中的胎面 磨損程度的參數(shù)的默認(rèn)值。有利的是，在已經(jīng)檢測(cè)到這種突然減壓的情況下，發(fā)出消息“非 可靠信息”來(lái)提醒駕駛員正在向電子控制單元(ECU)提供可能為非典型的信息。例如，在輪 胎30未經(jīng)授權(quán)進(jìn)行替換或出現(xiàn)與輪胎30相關(guān)的胡亂更改事件時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。現(xiàn)在將參照?qǐng)D14來(lái)概略地描述模塊400。在運(yùn)行中，模塊400需要很穩(wěn)健，而且造 價(jià)還很便宜。此外，例如在安裝在上述位置L3中時(shí)，模塊400就相對(duì)難以接近，且需要在無(wú) 使用者干涉的情況下可靠運(yùn)行。有利的是，模塊400使用上述微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)， 例如，該技術(shù)基于硅微加工制造工藝。模塊400包括電池組700，除其他部件外，電池700還 包括一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)電池，其能操作成向計(jì)算機(jī)處理器710提供電功率。包括軟件產(chǎn)品 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器720與處理器710通信地相聯(lián)；該軟件產(chǎn)品包括軟件代碼，其可在處理器710 上執(zhí)行，且能操作成協(xié)調(diào)模塊400的功能。處理器710具有與其相關(guān)的時(shí)鐘(CLK)和用于 將模擬傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的采樣傳感器數(shù)據(jù)的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器；有利的是，模數(shù)(A/ D)基于顯現(xiàn)出適中的能量消耗的高速多通道E-A型轉(zhuǎn)換器。E-A轉(zhuǎn)換器目前用于由能 量決定的裝置中，如微型助聽(tīng)器，其由電池組功能，且需要在無(wú)看管的情況下運(yùn)行很長(zhǎng)的時(shí) 期，該轉(zhuǎn)換器例如用于電池組的變化。模塊400還包括用于提供往返于模塊400的雙向通信的短距離無(wú)線接口 730 ；無(wú)線接口 730有利的是使用目前的藍(lán)牙、Weebre或按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 通信協(xié)議運(yùn)行的類(lèi)似的無(wú)線接口技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為備選，模塊400可實(shí)現(xiàn)為包括邏輯電路 的專(zhuān)用集成電路(ASIC)。模塊400還包括由750表示的一個(gè)或多個(gè)傳感器的陣列，其對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)輸 出聯(lián)接到上述A/D轉(zhuǎn)換器上。取決于模塊400的預(yù)計(jì)位置，即，位置Ll，L2，L3和L4，以及 所期望的車(chē)輪監(jiān)測(cè)功能性的程度，傳感器750陣列包括以下的一個(gè)或多個(gè)(a)有利的是基于MEMS結(jié)構(gòu)的壓力傳感器760，MEMS結(jié)構(gòu)包括具有應(yīng)變儀或振蕩 共振信號(hào)讀出的硅微加工膜；(b)用于測(cè)量模塊400附近的空氣或表面的溫度的溫度傳感器765，其中，溫度傳 感器765有利的是具有_40°C至+100°C的測(cè)量范圍；(c)有利的是在MEMS結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的加速度計(jì)770，MEMS結(jié)構(gòu)包括彈簧懸架上的一 個(gè)或多個(gè)硅微加工檢驗(yàn)質(zhì)量，而一個(gè)或多個(gè)檢驗(yàn)質(zhì)量的對(duì)應(yīng)位置讀出表征加速度；可選的 是，對(duì)于提高準(zhǔn)確度和相應(yīng)而言，加速度為力反饋型加速度計(jì)；加速度計(jì)770有利的是感測(cè) 一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)正交軸線上的加速度。為了最佳地監(jiān)測(cè)車(chē)輪10以及相關(guān)輪胎30的運(yùn)行， 加速度計(jì)770實(shí)現(xiàn)為三軸線加速度計(jì)；(d)磁性傳感器775，其優(yōu)選的是實(shí)現(xiàn)為真空封裝的簧片繼電器開(kāi)關(guān)，而且易于實(shí) 現(xiàn)為霍爾效應(yīng)裝置；所包括的可選的磁性傳感器775使用靠近模塊400的強(qiáng)磁性來(lái)觸發(fā)模 塊400 ；然而，如下文更為詳細(xì)闡述的那樣，觸發(fā)模塊400的其他途徑也是可能的，且按照本 發(fā)明；以及(e)應(yīng)變量傳感器780，在模塊400安裝在車(chē)輪10上的位置L3上，其最可能與模 塊400相關(guān)。傳感器780可在輪胎30安裝到輪轂20上之前附接到輪胎30上?？蛇x的是，模塊400易于包括上文并未詳細(xì)描述的其他類(lèi)型的傳感器?？蛇x的是，電池組700至少部分是可再充電池組，且設(shè)有其自身的電磁性再充電 裝置，該裝置響應(yīng)于運(yùn)行中的車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)而受到促動(dòng)，例如，有些類(lèi)似于自動(dòng)上發(fā)條的機(jī) 械腕表，其中，手腕運(yùn)動(dòng)可用于移動(dòng)不平衡質(zhì)量，以便提供給表上發(fā)條的能量。作為備選或 此外，還可使用電池700響應(yīng)于車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)的壓電再充電。在運(yùn)行中，計(jì)算機(jī)處理器710能操作成執(zhí)行自診斷，且在模塊400內(nèi)發(fā)生局部或總 體故障的情況下，經(jīng)由其無(wú)線接口 730發(fā)送警示消息，且在模塊400完全有用時(shí)發(fā)送確定消 息；在模塊400故障的情況下，其相關(guān)的車(chē)輛是不移動(dòng)的，但僅會(huì)導(dǎo)致關(guān)于車(chē)輪和相關(guān)輪胎 監(jiān)測(cè)的功能性下降。有利的是，可通過(guò)電子控制單元(EOT)來(lái)通知車(chē)輛駕駛員關(guān)于功能性 降低，且車(chē)輛駕駛員可選擇是否不顧模塊400的故障而繼續(xù)駕駛。在運(yùn)行中，當(dāng)計(jì)算機(jī)處理器710檢測(cè)到來(lái)自于加速度計(jì)770的信號(hào)大致在預(yù)定時(shí) 間周期之外也是恒定的時(shí)，例如，在車(chē)輪10停止旋轉(zhuǎn)的時(shí)期之后范圍從幾秒至高達(dá)10分鐘 的時(shí)間周期，計(jì)算機(jī)處理器710有利的是能操作成促使模塊400呈現(xiàn)休眠模式來(lái)在無(wú)線接 口 730基本上斷電的期間保存能量。在休眠模式期間，計(jì)算機(jī)處理器710有利的是能操作 成在短時(shí)期內(nèi)周期性且臨時(shí)地觸發(fā)無(wú)線接口 730，以檢測(cè)來(lái)自于車(chē)輛電子控制單元(ECU) 的“喚醒”命令。一旦計(jì)算機(jī)處理器710檢測(cè)到來(lái)自于加速度計(jì)770和/或壓力傳感器760 的信號(hào)臨時(shí)變化，例如，在預(yù)定時(shí)間周期期間，則處理器710就操作成將模塊400切換至其 活動(dòng)狀態(tài)，即，非休眠狀態(tài)，其中，如圖14中所示的所有功能零件都投入運(yùn)行中。作為備選或此外，模塊400可在接收到來(lái)自于電子控制單元(ECU) 950的特定休眠指令時(shí)設(shè)置成休眠 模式；有利的是，特定指令包括模塊400的識(shí)別代碼(ID)，其呈現(xiàn)了該休眠模式；類(lèi)似的是， 模塊400可通過(guò)接收來(lái)自于電子控制單元(E⑶)950的特定喚醒指令而明確地指示為呈現(xiàn) 功能活動(dòng)狀態(tài)，即，非休眠狀態(tài)。另外作為備選或此外，包括在車(chē)輛車(chē)輪10上的所有模塊 400均可通過(guò)從電子控制單元(E⑶)950無(wú)線傳輸來(lái)的普通明確指令而設(shè)置成休眠狀態(tài)，或 設(shè)置成功能活動(dòng)狀態(tài)；普通明確指令有利的是響應(yīng)于車(chē)輛駕駛員啟動(dòng)和停止車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī) 或電力牽引馬達(dá)而由電子控制單元(ECU)950設(shè)置。當(dāng)車(chē)輛具有混合動(dòng)力系或設(shè)有由燃料 電池提供電能的電動(dòng)力系時(shí)，這種電力牽引馬達(dá)就是相關(guān)的。當(dāng)模塊400內(nèi)執(zhí)行大量數(shù)據(jù)處理以便圍繞車(chē)輛分配計(jì)算負(fù)載時(shí)，例如，信號(hào)處理 涉及應(yīng)用快速傅里葉變換(FFT)或類(lèi)似信號(hào)處理算法，模塊400就能操作成接收其給定相 關(guān)車(chē)輪10上的源于上述ABS傳感器編碼器118及其與給定車(chē)輪10關(guān)聯(lián)的相關(guān)電路的同步 信號(hào)。該同步信號(hào)有利的是從車(chē)輛的上述電子控制單元(ECU)950中提供，操作成提供車(chē)輛 輪轂的數(shù)據(jù)通信。由于車(chē)輛的車(chē)輪10有可能以相互不同的速率回轉(zhuǎn)，例如，在車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí) 或由輪胎30外徑的微小差異造成，各車(chē)輪10及其相關(guān)模塊就需要相對(duì)于其相關(guān)ABS傳感 器編碼器118獨(dú)立同步。由計(jì)算機(jī)處理器710執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理有利的是能夠減少通過(guò)無(wú)線接口 730傳輸至 電子控制單元(ECU)的大量數(shù)據(jù)。這種局部數(shù)據(jù)處理的有利之處在于，當(dāng)模塊400工作時(shí)， 主要是無(wú)線接口 730消耗電池組700的大多數(shù)能量?？赏ㄟ^(guò)處理器710周期性地在時(shí)間 幀的開(kāi)始傳輸傳感器信號(hào)的實(shí)際數(shù)據(jù)值，然后是表征每一時(shí)間幀期間數(shù)據(jù)值中的變化的數(shù) 據(jù)，就可減少模塊400中的數(shù)據(jù)流。獲得數(shù)據(jù)壓縮的其他途徑還可選為用于減少無(wú)線接口 730處的能量消耗。有利的是，模塊400能操作成為各加速度計(jì)軸線和/或考慮到Nyquist 采樣標(biāo)準(zhǔn)的壓力傳感器760以50樣本/秒至200樣本/秒的范圍內(nèi)的最大樣本速率來(lái)傳 輸加速度計(jì)信號(hào)數(shù)據(jù)和壓力P數(shù)據(jù)。對(duì)于溫度T，還可選用達(dá)到每秒1個(gè)樣本的較低速率， 這是因?yàn)橄啾扔诩铀俣華和壓力P，溫度T的快速變化較小。模塊400還有利的是能操作成容許軟件更新從電子控制模塊(ECU)下載至模塊 400，例如，經(jīng)由其無(wú)線接口 730，用于升級(jí)或更改其運(yùn)行，例如，響應(yīng)于修正的安全表面或車(chē) 輛運(yùn)營(yíng)者所采用的政策。這些軟件更新還使得能夠隨后使用新的和改進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法， 即，軟件升級(jí)。如前文中闡述的，模塊400經(jīng)編程而具有識(shí)別代碼(ID)，該識(shí)別代碼可由上述電 子控制單元(ECU)使用，用于使模塊400與車(chē)輛上的其他類(lèi)似模塊400區(qū)分開(kāi)，且與偶爾從 附近通過(guò)的其他車(chē)輛上的類(lèi)似類(lèi)型的模塊400區(qū)分開(kāi)，例如，這些其他車(chē)輛在高速公路行 駛期間的相鄰車(chē)道上。電子控制單元(EOT)能操作成使用識(shí)別代碼(ID)來(lái)識(shí)別，通過(guò)模塊 400傳輸?shù)牟糠周?chē)輛數(shù)據(jù)從識(shí)別代碼(ID)中導(dǎo)出。下文將更為詳細(xì)地描述這種識(shí)別。與其無(wú)線接口 730合并的計(jì)算機(jī)處理器710還操作成可選地提供通信網(wǎng)絡(luò)功能。 有利的是，計(jì)算機(jī)處理器710具有直接連線的接口，以便安裝在車(chē)輪10上的位置L1處的第 一模塊400能夠通過(guò)線纜或穿過(guò)如圖7中所示的通孔310的光線通信鏈路直接聯(lián)接到安裝 在圖15a中所示的容積120內(nèi)的輪輞90上的位置L2處的第二模塊400上。定位在位置L1 粗豪的第一模塊400的處理器730因而能操作成(a)處理由其傳感器750陣列產(chǎn)生的信號(hào)，且將處理的信號(hào)作為處理數(shù)據(jù)傳送至第一模塊400的其無(wú)線接口 730上，用于與電子控制單元(EOT)連通，以及(b)接收來(lái)自于位置L2處的第二模塊的處理信號(hào)輸出，用于經(jīng)由第一模塊400及其無(wú)線接口 730傳送至電子控制單元(EOT)。作為備選，在位置L2處的第二模塊400的數(shù)據(jù)信號(hào)可為(a)經(jīng)由位置L2處的第二模塊的無(wú)線接口 730傳輸至位置Ll處的第一模塊的無(wú) 線接口 730，且然后，(b)數(shù)據(jù)信號(hào)可經(jīng)由無(wú)線接口 730及其相關(guān)第一模塊400的計(jì)算機(jī)處理器710傳 播至電子控制單元(ECU)。此類(lèi)通信鏈路還易于逆向使用，用于將上述ABS同步信號(hào)經(jīng)由位置Ll處的第一模 塊400傳送至如圖15b中所示的位置L2處的第二模塊400。以類(lèi)似的方式，位置L2處的第二模塊400能夠作用為用于安裝在位置L3處的第 三模塊400的網(wǎng)絡(luò)繼電器。有利的是，位置L2處的第二模塊400由穿過(guò)通孔310的線纜或 光纖聯(lián)接到位置Ll處的第一模塊400上，而位置L3處的第三模塊400無(wú)線聯(lián)接到如圖15c 中所示的位置L2處的第二模塊400上。通過(guò)圖15c中的構(gòu)造，就可避免用作法拉第屏的絲 網(wǎng)210和輪輞90的問(wèn)題?？紤]到可能的大量時(shí)間，位置L3處的第三模塊400與位置L2處 的第二模塊400之間的無(wú)線通信是有益的，當(dāng)車(chē)輪10在運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)時(shí)，位置L3處的第三模 塊400響應(yīng)于輪胎30的壁部230撓曲而相對(duì)于位置L2處的第二模塊400移動(dòng)；鏈接位置 L2和L3處的模塊的線纜或類(lèi)似直接連接不但易于受到工作硬化效果的破壞，而且在一旦 輪胎30已經(jīng)安裝到輪轂20上，由于容積120隨后難以由使用者接近，故實(shí)際上不能用于附 接。在備選構(gòu)造中，位置L3處的第三模塊400 (替換了位置L4處的模塊400)電性聯(lián) 接到輪胎30的絲網(wǎng)210上，絲網(wǎng)210用作無(wú)線傳輸至電子控制單元(EOT)的高效貼片無(wú)線 電天線。在此構(gòu)造中，位置L3處的第三模塊400能夠用作無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)，用于傳輸來(lái)自于 安裝在輪輞90的位置L2處的第二模塊400的數(shù)據(jù)。圖15d中示出了此類(lèi)構(gòu)造。位置Li，L2，L3和L4處的模塊400的其他網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造也是可行的。例如，如圖15e 中所示，模塊400可選為操作成全部經(jīng)由其無(wú)線接口 730直接無(wú)線地與電子控制單元(ECU) 通信。另外作為備選，模塊400取決于在電子控制單元(ECU)處接收到的無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度來(lái) 動(dòng)態(tài)地重新構(gòu)造，例如，如前文參照?qǐng)D15a至圖15e闡述的各種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線信號(hào)強(qiáng) 度。這種重新構(gòu)造由模塊400提供的通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性在車(chē)輪10在車(chē)輛上更換或變化時(shí) 是有益的。下文將更為詳細(xì)地描述這種適應(yīng)性。有利的是，安裝在位置Li，L2，L3和L4處的第一模塊、第二模塊、第三模塊和第 四模塊400分別設(shè)有其獨(dú)特限定的識(shí)別代碼(ID)，模塊400能操作成在與電子控制單元 (ECU)通信時(shí)使用識(shí)別代碼(ID)來(lái)將其數(shù)據(jù)與其他模塊400的數(shù)據(jù)區(qū)分開(kāi)。此外，當(dāng)電子 控制單元(ECU)發(fā)送源于ABS傳感器編碼器118的同步信號(hào)時(shí)，例如在模塊400處局部執(zhí) 行大量數(shù)據(jù)處理來(lái)減少運(yùn)行中經(jīng)由其無(wú)線接口 730傳輸至電子控制單元(ECU)的大量數(shù)據(jù) 的情況下，這些識(shí)別代碼(ID)就是有益的。在前文中，已經(jīng)描述了諸如車(chē)輪10及其相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)模塊400和安裝在車(chē)輛 上的其電子控制單元(EOT)的部件。這些部件形成了車(chē)輪和輪胎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一部分，現(xiàn)在 將參照?qǐng)D16來(lái)更為詳細(xì)地闡述該系統(tǒng)。
在圖16中，示出了大體上由900指出的上述車(chē)輛的平面圖。車(chē)輛900在運(yùn)行中由 圖16中910表示的上述駕駛員駕駛。此外，車(chē)輛900包括前部牽引單元920，前部牽引單元 920包括操作成將動(dòng)力提供給一對(duì)可操縱的前輪10的內(nèi)燃機(jī)930，前輪10有利的是實(shí)現(xiàn)為 大致如圖4中所示。內(nèi)燃機(jī)930至少為以下的一種現(xiàn)代的氣缸內(nèi)燃機(jī)、具有渦輪增壓器的 內(nèi)燃機(jī)、電性串接或并排的混合式發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、將電能提供給相關(guān)電動(dòng)馬達(dá)牽 引裝置的燃料電池系統(tǒng)。車(chē)輛900還包括具有如圖所示的兩組雙后輪10的拖掛單元940 ； 雙后輪10有利的是有些像圖5中所示那樣實(shí)現(xiàn)，且可選為以類(lèi)似于前部牽引單元920的前 輪10那樣操縱。車(chē)輛900的車(chē)輪10的其他構(gòu)造也是可能的，而圖16僅為描述本發(fā)明的一 個(gè)示例。車(chē)輛900還設(shè)有由950表示的上述電子控制單元(EOT)；電子控制單元(E⑶)950 包括結(jié)合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和一個(gè)或多個(gè)無(wú)線接口和電接口的計(jì)算機(jī)處理器，計(jì)算機(jī)處理器能操 作成執(zhí)行包括可執(zhí)行軟件代碼的一個(gè)或多個(gè)軟件產(chǎn)品。電子控制單元(ECU)950與駕駛員 910操作的操縱臺(tái)915通信聯(lián)接?？蛇x的是，電子控制單元(E⑶)950還與內(nèi)燃機(jī)930通信 聯(lián)接，用于執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)管理和監(jiān)測(cè)功能，例如，任意限制速度，或向駕駛員推薦適合的速度， 在該速度下，駕駛員910能夠在電子控制單元(ECU) 950檢測(cè)到車(chē)輛900的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪 10的問(wèn)題或潛在問(wèn)題的情況下駕駛車(chē)輛900。此外，電子控制單元(ECU)950還無(wú)線聯(lián)接到 如前文所述的車(chē)輛900的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10上的一個(gè)或多個(gè)模塊400上。電子控制單元(E⑶)950包括天線960，天線960用于發(fā)送和接收由970表示的無(wú) 線信號(hào)，用于使車(chē)輛900能夠與其他設(shè)施通信，例如，如圖16中所示，這些車(chē)輛900的運(yùn)輸 隊(duì)的企業(yè)組織后勤部門(mén)的控制中心1000，或車(chē)輪10和車(chē)輛900的輪胎30可保養(yǎng)和更換的 服務(wù)設(shè)施1010。有利的是，電子控制單元(E⑶)950能操作成監(jiān)測(cè)車(chē)輛900車(chē)輪10的運(yùn)行， 且自動(dòng)地通知控制中心1000需要通信駕駛員910將車(chē)輛900駛?cè)敕?wù)設(shè)施1010中來(lái)保養(yǎng) 其車(chē)輪10和相關(guān)輪胎30，例如，作為為車(chē)輛計(jì)劃的運(yùn)輸調(diào)度的一部分，從而對(duì)企業(yè)提供給 其客戶的服務(wù)引起較少干擾。對(duì)服務(wù)設(shè)施1010的訪問(wèn)可選的是響應(yīng)于氣候條件或時(shí)間而 觸發(fā)，例如，與在北歐和北美將夏季輪胎30更換為冬季輪胎30有關(guān)?？蛇x的是，電子控制單元(EOT) 950還無(wú)線地聯(lián)接到全球定位系統(tǒng)(GPS) 1020上， 用于在運(yùn)行中確定在地球表面上的車(chē)輛900的空間位置。例如，GPS系統(tǒng)1020是由美國(guó)管 理機(jī)構(gòu)所管理的，或相當(dāng)?shù)臍W洲伽利略定位系統(tǒng)。另外作為備選或此外，GPS系統(tǒng)1020基于 稱(chēng)為GPRS等的移動(dòng)電話系統(tǒng)，S卩，蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)。在運(yùn)行中，電子控制單元(ECU)950能操作 成確定車(chē)輛900位于何處和在何處將此位置信息傳送至控制中心1000，以便控制中心1000 了解車(chē)輛900的位置。此外，如上文所闡述的那樣，在電子控制單元(EOT) 950通過(guò)一個(gè)或多 個(gè)模塊400而檢測(cè)到其一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10有缺陷且需要維護(hù)或有可能變成有缺陷的或需 要維護(hù)的情況下，控制中心1000可將車(chē)輛900引至地理上適當(dāng)便利的服務(wù)中心1010?？蛇x 的是，控制中心1000基于對(duì)車(chē)輛900位置的了解，能操作成經(jīng)安排使?fàn)恳?chē)920在適合的 地理位置處與其掛車(chē)940分離開(kāi)，使得備選的牽引車(chē)可快速聯(lián)接到掛車(chē)940上來(lái)更為迅速 地將掛車(chē)940及其內(nèi)容物拖動(dòng)至其目的地，例如，至客戶處；牽引車(chē)920因此可得到保養(yǎng)，而 不會(huì)干擾掛車(chē)940至客戶處的嚴(yán)格的運(yùn)輸時(shí)間。此外，服務(wù)中心1010還可受到直接來(lái)自于 車(chē)輛900或間接經(jīng)由控制中心或兩者的預(yù)先警示，警示關(guān)于車(chē)輛900的到達(dá)，以及車(chē)輛900 的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10的可能問(wèn)題的指示。向控制中心1000，且可選地向服務(wù)中心1010這 樣通知關(guān)于車(chē)輛900的問(wèn)題易于自動(dòng)地發(fā)生，而不需要駕駛員910解釋消息和積極地通知控制中心1000、服務(wù)中心1010或客戶中的一個(gè)或多個(gè)。因此，就易于實(shí)現(xiàn)改善對(duì)客戶的服務(wù)。在其電子控制單元950檢測(cè)到關(guān)于車(chē)輛900的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10的問(wèn)題或其一 個(gè)或多個(gè)模塊400的故障的情況下，為了使車(chē)輛900不會(huì)不移動(dòng)，則電子控制單元(ECU) 950 就操作成產(chǎn)生各種警示消息。在一個(gè)或多個(gè)模塊400出故障的情況下，電子控制單元 (E⑶)950就將該故障的警告發(fā)送給控制中心1000和駕駛員910中的至少一個(gè)，但繼續(xù)監(jiān)測(cè) 其模塊400繼續(xù)正確運(yùn)行的其他車(chē)輪10。安裝在一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10上的模塊400的監(jiān)測(cè) 功能的這樣友好的衰減易于改善車(chē)輛900的運(yùn)行穩(wěn)健性，即，一個(gè)或多個(gè)模塊400的損壞不 會(huì)使車(chē)輛900不移動(dòng)。然后，鑒于其一個(gè)或多個(gè)模塊400變得不運(yùn)行，駕駛員900和/或控 制中心1000就決定是否繼續(xù)駕駛車(chē)輛900。一個(gè)或多個(gè)模塊400損壞的潛在原因例如在于 其中的電池組700耗盡，或更換了輪胎30。2.按照本發(fā)明的識(shí)別模塊位置的方法關(guān)于本發(fā)明，以上說(shuō)明描述了各種設(shè)備和模塊，本發(fā)明易于結(jié)合這些設(shè)備和模塊 來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，本發(fā)明涉及一種識(shí)別包括在車(chē)輪和/或其相關(guān)輪胎中的車(chē)輪模塊的位置的 方法；例如，涉及識(shí)別車(chē)輪模塊場(chǎng)所的方法，該車(chē)輪模塊能操作成監(jiān)測(cè)車(chē)輪和/或其相關(guān)輪 胎的特征，且經(jīng)由通信鏈路將表征這些上述特征的信息傳輸至電子控制單元(ECU)和/或 控制系統(tǒng)，以便例如用于使用者顯示。此外，本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行上述方法的車(chē)輪模塊； 這些車(chē)輪模塊的各種執(zhí)行方式已經(jīng)在前文中描述了，且還將在以下段落中描述。將從圖16中認(rèn)識(shí)到，車(chē)輛900具有許多車(chē)輪10，S卩，前文中所述示例中有十個(gè)。當(dāng) 各車(chē)輪10設(shè)有在其位置Ll，L2和L3上的三個(gè)模塊400時(shí)，車(chē)輛900就可能裝備有三十個(gè) 這樣的模塊400 ；如果各位置Ll，L2，L3或L4處包括一個(gè)以上的模塊400，例如，位置L2處 的一個(gè)模塊400的徑向設(shè)置為e =0°而另一個(gè)為e =180°，則有可能存在三十個(gè)以上 的這樣的模塊400。實(shí)際上，可以確定的是，車(chē)輪10有利的是設(shè)有三個(gè)以下的模塊400，以 便總共大約五至二十個(gè)模塊400 (例如，十個(gè)模塊400)可方便地完全用于例如車(chē)輛900。在 對(duì)電子控制單元(ECU) 950進(jìn)行編程來(lái)識(shí)別其相應(yīng)的模塊400，以及得到關(guān)于模塊400位于 車(chē)輛900上那些位置的所需信息中，出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題。對(duì)于駕駛員910或?qū)?chē)輛900負(fù)責(zé)的其他人員而言，得到模塊400的識(shí)別代碼 (ID)及其在車(chē)輛900中的位置的列表，并人工地將這些信息輸入(例如，通過(guò)在計(jì)算機(jī)鍵 盤(pán)上鍵入)電子控制單元(E⑶)950中可能是極為辛苦的，且可能容易造成數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤。 因此，所出現(xiàn)的需要在于，自動(dòng)地將車(chē)輛(900)關(guān)于其模塊400的空間設(shè)置定位(即，“校 準(zhǔn)”)，即，傳達(dá)電子控制單元(E⑶)950關(guān)于其模塊400的空間設(shè)置。這種“校準(zhǔn)”對(duì)于相 駕駛員910、控制中心1000和/或服務(wù)中心1010提供正確信息很重要，這些信息關(guān)于車(chē)輛 900的車(chē)輪10可能有缺陷，可能有缺陷或需要保養(yǎng)，例如，充入壓縮空氣來(lái)增大其壓力P，或 需要更換輪胎30。某些類(lèi)型的不平衡缺陷或輪胎壁部230缺陷不可通過(guò)僅隨意目視檢查車(chē) 輪10及其輪胎30來(lái)確定。在識(shí)別車(chē)輛900上的模塊400的位置的第一方法中，即，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900，駕駛員 910或?qū)?chē)輛900負(fù)責(zé)的其他人員按下與電子控制單元(ECU)950通信聯(lián)接的控制單元上 的按鍵(例如，在控制臺(tái)915鍵盤(pán)上)，以指示將要執(zhí)行模塊定位程序。駕駛員910或責(zé)任 人員采用永磁鐵，且然后沿圍繞車(chē)輛900的路線(始于第一預(yù)定位置而終止于第二預(yù)定位置)行走。當(dāng)圍繞上述路線行走時(shí)，駕駛員910或責(zé)任人員沿該路線使磁鐵依次接近各車(chē) 輪，使得該處的一個(gè)或多個(gè)模塊400暴露于磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)下。例如，該路線包括在車(chē)輛 900的右前方轉(zhuǎn)角處開(kāi)始，且以順時(shí)針?lè)绞絿@車(chē)輛900移動(dòng)至車(chē)輛900的左前方轉(zhuǎn)角處； 作為替代的是圍繞車(chē)輛900的反時(shí)針路線。然而，其他路線也是可能的，且在本發(fā)明的范圍 內(nèi)，例如，首先接近一對(duì)前輪10，而然后向后沿車(chē)輛900移動(dòng)，而最后到達(dá)一對(duì)后輪10 ；作為 替換的是在一對(duì)后輪處開(kāi)始漸進(jìn)移動(dòng)而最終到達(dá)一對(duì)前輪10的路線。
當(dāng)圍繞該路線移動(dòng)時(shí)，駕駛員910或責(zé)任人員在各車(chē)輪10處首先著手將磁鐵提供 成很靠近輪軸110，用于觸發(fā)位置L1處提供的模塊400，且然后使永磁鐵向外朝車(chē)輪10圓 周移動(dòng)，用于觸發(fā)其安裝在位置L2，L3和/或L4處的一個(gè)或多個(gè)模塊400 ；作為代替的備 選方案為，從車(chē)輪10的圓周開(kāi)始，向內(nèi)朝車(chē)輪10的輪轂20。作為使用永磁鐵的備選方案， 可使用電磁鐵，其臨時(shí)很靠近各車(chē)輪10沿路線受到激勵(lì)，用于執(zhí)行第一校準(zhǔn)方法。
永磁鐵能操作成促使存在于各模塊400中的磁性傳感器775將信號(hào)發(fā)送至其相關(guān) 的計(jì)算機(jī)處理器710，該計(jì)算機(jī)處理器710響應(yīng)為操作成將包括模塊400的識(shí)別代碼(ID) 的消息經(jīng)由其無(wú)線接口 730通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送給電子控制單元(ECU)950。電子控制單元 (ECU)950從而以對(duì)應(yīng)于預(yù)定模塊路線的順序接收識(shí)別代碼(ID)序列，且從而能夠確定模 塊400位于車(chē)輛900中的何處。然而，在駕駛員910或責(zé)任人員并未努力遵循預(yù)定路線的情 況下，電子控制單元(ECU)950就易于提供有完全錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。實(shí)際上，“校準(zhǔn)”車(chē)輛910的 第一方法是可以使用的，但對(duì)于駕駛員910或責(zé)任人員執(zhí)行而言趨于冗長(zhǎng)，且還易于錯(cuò)用。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，很期望使用實(shí)際上較不冗長(zhǎng)且執(zhí)行更快的在車(chē)輛900上定位 模塊400的位置的方法。現(xiàn)在將參照?qǐng)D17a至圖17e來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的識(shí)別模塊400在車(chē)輛900上的位 置(即，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900)的方法。在圖17a中，車(chē)輛900以平面圖示出，其中，其前輪組由 10a表示，其中間的車(chē)輪組由10b表示，而其后輪組由10c表示。車(chē)輛900沿方向x受到驅(qū) 動(dòng)，朝向位于道路表面上的細(xì)長(zhǎng)的大致為直線的物體1100 ；例如，該物體1100為大致為直 線的校準(zhǔn)凸脊，其實(shí)現(xiàn)為細(xì)長(zhǎng)的橡膠條，可臨時(shí)設(shè)置成跨過(guò)道路而用于校準(zhǔn)的目的。在識(shí)別車(chē)輛900上模塊400的位置的第二方法中，即，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900，駕駛員910 將車(chē)輛900將要校準(zhǔn)輸入電子控制單元(ECU) 950中；例如，駕駛員910壓下控制臺(tái)915上 的合適的按鍵或按鈕。駕駛員910然后如圖17b至圖17d中漸進(jìn)繪出那樣駕駛車(chē)輛900越 過(guò)物體1100，導(dǎo)致如圖17e中所示的垂直加速度信號(hào)Av和/或壓力P瞬時(shí)變化信號(hào)由電 子控制單元(EOT) 950接收。在圖17e中，橫軸1110表示車(chē)輛沿x表示的方向漸進(jìn)運(yùn)動(dòng)，而 縱軸1120表示垂直加速度K的變化或壓力P的變化。由于與前輪10a相關(guān)的模塊400的 信號(hào)中的脈沖首先與其識(shí)別代碼(ID) —起接收到，故電子控制單元(ECU)950從而能夠通 過(guò)其識(shí)別代碼(ID)自動(dòng)地使前輪10a與其對(duì)應(yīng)模塊400相關(guān)聯(lián)。此外，由于與中間車(chē)輪 10b相關(guān)的模塊400的信號(hào)中的脈沖隨后與其識(shí)別代碼(ID) —起接收到，故電子控制單元 (E⑶)950從而能夠通過(guò)其識(shí)別代碼(ID)自動(dòng)地使中間車(chē)輪10b與其對(duì)應(yīng)模塊400相關(guān)聯(lián)。 此外，由于與在后輪10c相關(guān)的模塊400的信號(hào)中的脈沖最后與其識(shí)別代碼(ID) —起接收 到，故電子控制單元(E⑶)950從而能夠通過(guò)其識(shí)別代碼(ID)自動(dòng)地使在后輪10c與其對(duì) 應(yīng)模塊400相關(guān)聯(lián)。然而，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900的第二方法并未使電子控制單元(ECU)950能夠 區(qū)分模塊400位于車(chē)輛900的哪一側(cè)上。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D18a至圖18e來(lái)描述識(shí)別模塊400在車(chē)輛900上的位置(即，“校準(zhǔn)” 車(chē)輛900)的方法。在圖18a中，車(chē)輛900以平面圖示出，其中，其前輪組由10al和圖10ar 表示，以分別表示車(chē)輛900的左側(cè)和右側(cè)，其中間車(chē)輪組由10bl和10br表示，以分別表示 車(chē)輛900的左側(cè)和右側(cè)，而其后輪組由10cl和10cr表示，以分別表示車(chē)輛900的左側(cè)和右 側(cè)。車(chē)輛900沿方向x受到驅(qū)動(dòng)，以非直角朝向位于道路表面上的上述物體1100。在識(shí)別車(chē)輛900上模塊400的位置的第三方法中，即，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900，駕駛員910 將車(chē)輛900將要“校準(zhǔn)”輸入電子控制單元(ECU) 950中；例如，駕駛員910按下控制臺(tái)915 上合適的按鍵或按鈕，且還輸入車(chē)輛的哪一側(cè)(即，車(chē)輛900的左手側(cè)或右手側(cè))將先接觸 上述物體1100的指示。駕駛員910然后如圖18b至圖18d漸進(jìn)繪出那樣以不垂直的傾斜 角度駕駛車(chē)輛900越過(guò)物體1100，例如，該傾斜角在50°至85°的范圍內(nèi)，其中，90°對(duì)應(yīng) 于圖17中所示的直角設(shè)置，從而導(dǎo)致如圖18e中所示的加速度信號(hào)Av和/或壓力P瞬時(shí)變 化信號(hào)由電子控制單元(ECU) 950接收到。在圖18e中，橫軸1110表示車(chē)輛沿x表示的方 向漸進(jìn)運(yùn)動(dòng)，而縱軸1120表示垂直加速度K的變化或壓力P的變化。由于與前輪相關(guān)的模 塊400的信號(hào)中的脈沖以10ar先于10al的順序首先與其識(shí)別代碼(ID) —起接收到，故電 子控制單元(EOT)從而能夠通過(guò)識(shí)別代碼(ID)將前輪10ar，10al與其對(duì)應(yīng)模塊400相關(guān) 聯(lián)，還標(biāo)記模塊400安裝在車(chē)輛900的哪一側(cè)上。此外，由于與中間車(chē)輪10br相關(guān)的模塊 400的信號(hào)中的脈沖以10br先于10bl的順序隨后與其識(shí)別代碼(ID) —起接收到，故電子 控制單元(E⑶)950從而能夠通過(guò)其識(shí)別代碼(ID)自動(dòng)地使中間車(chē)輪10br，10bl與其對(duì)應(yīng) 模塊400相關(guān)聯(lián)，還標(biāo)記模塊400安裝在車(chē)輛900的哪一側(cè)上。此外，由于與在后輪相關(guān)的 模塊400的信號(hào)中的脈沖以10cr先于10cl的順序最后與其識(shí)別代碼(ID) —起接收到，故 電子控制單元(E⑶)950從而能夠通過(guò)其識(shí)別代碼(ID)自動(dòng)地使后輪10cr，10cl與其對(duì)應(yīng) 模塊400相關(guān)聯(lián)，還標(biāo)記模塊400安裝在車(chē)輛900的哪一側(cè)上。然而，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900的第 二方法并未使電子控制單元(E⑶)950能夠區(qū)分模塊400位于車(chē)輛900的哪一側(cè)上。第三 方法比“校準(zhǔn)”車(chē)輛900的第二方法有所進(jìn)步，但需要駕駛員910更多輸入，且存在駕駛員 910錯(cuò)誤輸入關(guān)于車(chē)輛900的哪一側(cè)首先接觸物體1100的信息的風(fēng)險(xiǎn)。作為使用物體1100的備選方案，在執(zhí)行識(shí)別一個(gè)或多個(gè)模塊400在車(chē)輛900上的 位置(即，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900)的第二方法和第三方法時(shí)，可簡(jiǎn)單地駕駛車(chē)輛900越過(guò)道路的 路緣等?！靶?zhǔn)”車(chē)輛900的第二方法和第三方法尤其適用于在模塊400的壓力傳感器760 的信號(hào)用來(lái)提供如圖17e和圖18e中存在的信號(hào)時(shí)，識(shí)別在所有四個(gè)位置Ll，L2，L3和L4 處的模塊400。由于位置L3處的模塊400易于提供如圖10所示的加速度信號(hào)，其中的脈沖 對(duì)應(yīng)于其相應(yīng)車(chē)輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)，故第二方法和第三方法并非最佳地用于基于加速度測(cè)量結(jié) 果識(shí)別安裝在輪胎30壁部230上的第三位置L3處的模塊400的位置。然而，下文將闡述 解決此問(wèn)題的途徑。然而，第二方法和第三方法基于加速度測(cè)量結(jié)果當(dāng)然適于安裝在L1和 L2處的模塊400。根據(jù)上文公開(kāi)的本發(fā)明的“校準(zhǔn)”車(chē)輛900的方法易于通過(guò)采用以下普通“校準(zhǔn)”
方法來(lái)進(jìn)一步得到改進(jìn)(a)駕駛員910觸發(fā)電子控制單元(E⑶)950將消息無(wú)線發(fā)送至其所有車(chē)輪10及 其相關(guān)模塊400來(lái)識(shí)別其自身；例如，該消息有利的是在車(chē)輛900每次受到觸發(fā)時(shí)由電子控制單元(E⑶)950發(fā)送出，以防車(chē)輛900在停用狀態(tài)下靜止時(shí)車(chē)輛900的車(chē)輪10已被更改。 模塊400通過(guò)表述其存在及其對(duì)應(yīng)識(shí)別代碼(ID)來(lái)作出響應(yīng)。電子控制單元(ECU)950轉(zhuǎn) 至將識(shí)別代碼(ID)的列表或類(lèi)似記錄保存在其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；(b)駕駛員910然后駕駛車(chē)輛900跨過(guò)大致缺少地形特征的平坦道路表面；安裝 在車(chē)輪10的位置L3處(類(lèi)似于位置L4處)的模塊400將以如圖10中所示的方式引起脈 動(dòng)加速度信號(hào)Az，而位置L1和L2處的模塊400提供基本上無(wú)脈動(dòng)的信號(hào)，重力g效果忽略 不計(jì)。電子控制單元(ECU) 950從而在識(shí)別代碼(ID)的列表或記錄中識(shí)別那些模塊400安 裝在其相應(yīng)車(chē)輪10的位置L3或L4處；(c)駕駛員910然后執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方法，這些方法清楚地識(shí)別安 裝在其相應(yīng)車(chē)輪10上的位置L1和L2處的模塊400設(shè)置在車(chē)輛900中的何處；以及(d)電子控制單元(ECU)950然后以如圖10中所示的方式監(jiān)測(cè)來(lái)自于安裝在車(chē)輪 10的位置L3或L4處的模塊400的脈沖信號(hào)，并且將如圖10中所示的車(chē)輛900給定行駛 時(shí)間周期內(nèi)的脈沖數(shù)與由ABS傳感器編碼器118確定的車(chē)輪10的回轉(zhuǎn)數(shù)相關(guān)聯(lián)。由于車(chē) 輪10彼此之間略微有差別，例如，有效外徑，可以確定的是，車(chē)輪10將比其他執(zhí)行更多旋 轉(zhuǎn)，容許關(guān)聯(lián)性確定安裝在位置L3處的哪一模塊400對(duì)應(yīng)于哪一車(chē)輪10。上述普通“校準(zhǔn)” 方法和“校準(zhǔn)”車(chē)輛的第一方法至第六方法的步驟可以以各種不同的組合進(jìn)行合并，以便更 為可靠地檢測(cè)模塊400位于車(chē)輛10車(chē)輪上的何處。相比于由磁性觸發(fā)進(jìn)行的“校準(zhǔn)”車(chē)輛 900的第一方法而言，這些方法易于簡(jiǎn)化車(chē)輛900的運(yùn)行且避免誤差。3.出于車(chē)輛維護(hù)的目的應(yīng)用按照本發(fā)明的車(chē)輪和輪胎監(jiān)測(cè)參看圖19，從其具有多個(gè)服務(wù)中心1010a，1010b，1010c和保存在中心1010a, 1010b, 1010c和倉(cāng)庫(kù)2010a，2010b處的一批車(chē)輪10的控制中心來(lái)操縱車(chē)輛900的運(yùn)輸隊(duì) 的企業(yè)(由2000表示)所遇到的潛在運(yùn)行情形為，安裝在車(chē)輪900上的車(chē)輪10和儲(chǔ)存在 服務(wù)中心1010和/或倉(cāng)庫(kù)2010處的車(chē)輪10可能具有如19中使用的各種網(wǎng)格圖案繪 出的安裝于其上的彼此不同的模塊400構(gòu)造。此外，可以確定的是，模塊400還可構(gòu)造成具 有不同的傳感器組合；例如，一些模塊400將包括壓力傳感器760和溫度傳感器765，而其 他模塊將包括加速度計(jì)770和溫度傳感器765，而另一些將包括壓力傳感器760、溫度傳感 器765和加速度計(jì)770的全體組合。加速度計(jì)770可能為單軸線加速度計(jì)、兩軸線加速度 計(jì)或三軸線加速度計(jì)。此外，作為政策的一個(gè)方面，企業(yè)2000可能期望在其車(chē)輛900的前 輪10a上得到的某些限定的模塊400構(gòu)造，而在其車(chē)輛900后輪10b，10c上得到其他限定 的模塊400構(gòu)造。此外，當(dāng)車(chē)輪10從車(chē)輛900上移除和安裝到車(chē)輛900上時(shí)，作為企業(yè)采 用的維護(hù)計(jì)劃的一部分，任何給定車(chē)輛900上的模塊400的構(gòu)造可能動(dòng)態(tài)地變化。此外，某 些模塊400可能偶爾由于其電池組700耗盡而失效。鑒于圖19中的車(chē)輪10的不同形狀所 代表的這些潛在的多樣性，“校準(zhǔn)”車(chē)輛900的上述第六方法并非在所有情形下都是最佳的。 為了解決這種復(fù)雜情形，上述設(shè)備600，680，690有利的是以動(dòng)態(tài)變化的方式，響應(yīng)于由“校 準(zhǔn)”車(chē)輛900的一個(gè)或多個(gè)上述方法確定的可用的不同模塊400構(gòu)造執(zhí)行，或響應(yīng)于從模塊 400傳輸至電子控制單元950的表明的功能性執(zhí)行。有利的是，當(dāng)模塊400響應(yīng)從電子控制單元(ECU) 950發(fā)送出的用于給定車(chē)輛900 中的模塊的上述消息識(shí)別其自身，例如，在普通“校準(zhǔn)”方法的步驟(a)中，模塊400的響應(yīng) 不但是表明其識(shí)別代碼(ID)，而且還描述其功能性，即，指示包括在其中的傳感器的其獨(dú)立構(gòu)造，以及可選擇其能力來(lái)在該處執(zhí)行局部數(shù)據(jù)處理。例如，某些模塊400能操作成響應(yīng)于 其識(shí)別代碼(ID)以及它們分別僅具有壓力傳感器760和溫度傳感器765的信息，而其他模 塊400能操作成響應(yīng)其識(shí)別代碼(ID)以及它們分別僅具有x軸和y軸加速度計(jì)770和溫 度傳感器765的信息，等，用于包括在電子控制單元(ECU) 950處保持的上述列表或記錄中。 電子控制單元(ECU) 950從而能夠動(dòng)態(tài)地選擇最為適合的車(chē)輛900“校準(zhǔn)”方法，且在控制臺(tái) 915上對(duì)應(yīng)地通知駕駛員910。通過(guò)使電子控制單元(E⑶)950 了解其車(chē)輪10的功能性，就 能夠?qū)⒋诵畔魉椭量刂浦行?000，以用于指導(dǎo)車(chē)輛900的維護(hù)計(jì)劃，例如，將車(chē)輛900派 往具有適合的等同替換車(chē)輪10的服務(wù)中心1010。企業(yè)2000因此在其車(chē)輛900上有利地實(shí)行普通車(chē)輪監(jiān)測(cè)方法，該方法包括如下步 驟(a)形成與一個(gè)或多個(gè)其車(chē)輛900的通信；(b)從一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛900的電子控制模塊(ECU) 950上接收響應(yīng)信息，該信息關(guān) 于其車(chē)輪10上的模塊400的構(gòu)造和一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10的運(yùn)行狀態(tài)，例如，車(chē)輪10是否形 成不平衡或松開(kāi)；(c)確定一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛900的其一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10是否需要維護(hù)或更換；(d)在步驟(c)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要更換的情況下，識(shí)別具有用于一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛900 的一個(gè)或多個(gè)適合的替換車(chē)輪的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)中心1010，或在步驟(c)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要 更換的情況下，使設(shè)施進(jìn)行對(duì)一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛900的維護(hù)；以及(e)將發(fā)現(xiàn)需要維護(hù)或更換其一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪10的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛900引導(dǎo)至一 個(gè)或多個(gè)服務(wù)中心1010中的一個(gè)，用于在一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛900上進(jìn)行車(chē)輪維護(hù)或更換。上述普通車(chē)輪監(jiān)測(cè)方法易于通過(guò)控制中心1000和/或一個(gè)或多個(gè)服務(wù)中心1010 基于計(jì)算機(jī)的監(jiān)督來(lái)自動(dòng)地執(zhí)行。當(dāng)執(zhí)行該方法時(shí)，服務(wù)中心1010和/或倉(cāng)庫(kù)2020能操 作成以動(dòng)態(tài)方式傳輸其車(chē)輪10的庫(kù)存信息。此外，控制中心1000還操作成至少關(guān)于裝備 有按照本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)模塊400的其車(chē)輪10動(dòng)態(tài)地保持其車(chē)輛900的運(yùn)行狀態(tài)的記 錄。采用普通車(chē)輪監(jiān)測(cè)方法的有益之處在于，安全性和可靠性得到了改善，這可能會(huì) 為企業(yè)2000帶來(lái)保險(xiǎn)費(fèi)用的利益，以及可能提高其對(duì)其客戶的服務(wù)的質(zhì)量。4.可用于改進(jìn)本發(fā)明的模塊的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)如從前文中認(rèn)識(shí)到的那樣，在將本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為各種構(gòu)造時(shí)使用模塊400。當(dāng)模塊 400包括如圖14中所示的加速度計(jì)770時(shí)，模塊400就認(rèn)作是一種慣性導(dǎo)航單元(INU)。 此外，前文中闡明了處理信號(hào)對(duì)應(yīng)于徑向、切向和橫向加速度，即，如圖9中所示的Ay，Ax和 Az，且對(duì)其解析來(lái)產(chǎn)生圖11和圖13中所示的垂直加速度Av極為有利于導(dǎo)出車(chē)輪10不平衡 的指示，車(chē)輪10不平衡的類(lèi)型，車(chē)輪是否歪斜出平面，車(chē)輪10的緊固件是否松開(kāi)，以及監(jiān)測(cè) 輪胎30壁部230的撓曲特征。然而，以類(lèi)似于用于操縱車(chē)輛(如，火箭、直升飛機(jī)、飛行器 等)的慣性導(dǎo)航單元(INU)相似的方式，通常發(fā)現(xiàn)慣性導(dǎo)航單元(INU)與這些車(chē)輛的各種 參考軸線精確角對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行安裝是很重要的。然而，實(shí)現(xiàn)這種精確角對(duì)準(zhǔn)所需要的準(zhǔn)確度和 精確度實(shí)現(xiàn)起來(lái)可能很耗時(shí)且昂貴。以相似的方式，按照本發(fā)明，十分期望的是一個(gè)或多個(gè) 模塊400可安裝在車(chē)輪10上，例如在一個(gè)或多個(gè)位置L1至L4上，而不需要很高程度的安 裝精確度和準(zhǔn)確度。通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，使得模塊400可以以不需要精確確保其方位的方式進(jìn)行安裝，則與給車(chē)輪裝備一個(gè)或多個(gè)模塊400相關(guān)的時(shí)間和成本就可減少?，F(xiàn)在將參照 本發(fā)明的示例性實(shí)施例來(lái)闡述本發(fā)明的這些實(shí)施方式。對(duì)于正確地安裝到其輪軸110上的給定車(chē)輪10而言，有利的是參照(a)作為平行于軸線B-B的z軸的橫向；(b)自軸線B-B，且因此自輪軸110的徑向，其作為y軸；以及(c)在車(chē)輪10的給定位置上，作為如圖20中所示的x軸的切向軸線；z軸和y軸關(guān)于位置L1至L4。x軸取決于自軸線B_B的點(diǎn)處的半徑r。圖20對(duì) 應(yīng)于圖9中的傾斜角 大致為零。如先前所述的那樣，加速度Az尤其是有用的，如圖10中 所示，用于監(jiān)測(cè)輪胎30的撓曲特征，以及檢測(cè)車(chē)輪10是否相對(duì)于其輪軸110成歪斜角。此 外，從給定模塊400處測(cè)得的Ax和Ay加速度分量中解析出的垂直加速度K有利于監(jiān)測(cè)車(chē) 輪10中的不平衡，且還有所涉及的不平衡的類(lèi)型。然而，如圖20中所示，模塊400可能安 裝在車(chē)輪10上的角失準(zhǔn)位置上，使得其由x' ,y' ,z'表示的其局部正交軸線未與產(chǎn)生高 度有用的Ax，Ay，Az加速度信號(hào)所需的真實(shí)軸線x，y, z對(duì)準(zhǔn)。加速度Ax'，Ay' ,kj分別對(duì)應(yīng)于沿局部正交軸線x' ,y' ,z'的加速度測(cè)量結(jié) 果?？尚械氖?，如等式10 (Eq. 10)所限定的矩陣映射所提供的那樣相對(duì)于真實(shí)軸線x，y，z 其中，角a和3為將軸線X' ,y' ,z'映射到真實(shí)軸線x，y，z上的解析角。在車(chē)輪10以恒定角速度《旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)特殊情況，例如，如可由電子控制單元 (ECU) 950從來(lái)自于ABS傳感器編碼器118產(chǎn)生的信號(hào)中確定的那樣，車(chē)輛900直線向前行 駛且不轉(zhuǎn)向，例如，如從聯(lián)接到控制臺(tái)915處的方向盤(pán)上的角傳感器中確定的那樣，且車(chē)輪 10的平面正交于軸線B-B，且因此正交于輪軸110上，其中(a)如等式ll(Eq. 11)限定的，橫向角速度Az大致為零；(b)在結(jié)合車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)角0完整的變化時(shí)，切向加速度Ax大致為零。 其中，e i和e 2為對(duì)應(yīng)于車(chē)輪10的第一和第二角旋轉(zhuǎn)角e的積分上限和積分下限。
其中，Y為偏斜角，n為整數(shù)，使得n = 1，2，3，…角a和0適合的值適于通過(guò)迭代方式計(jì)算，以便可大致實(shí)現(xiàn)等式11和等式12， 或易于實(shí)現(xiàn)關(guān)于角a和0的至少最小狀態(tài)。例如，存在于加速度Ax'，Ay'，kj中的干 擾性道路表面噪音可能需要為了最佳接近而滿足等式11和等式12而查找的最低條件。角a和0的最佳值可從等式10，11和12中的顯解中找出，或?yàn)榱吮碚骷铀俣華x'，A/ ,kj的樣本信號(hào)的角a和0的組合而迭代重復(fù)計(jì)算，直到實(shí)現(xiàn)與等式11和12 的最接近的近似。計(jì)算角a和0有利的是在電子控制單元(E⑶)950處執(zhí)行。作為備選，還可使用 在模塊400處執(zhí)行的分布計(jì)算來(lái)用于計(jì)算角a和0。一旦在如等式11和12給出的最低 條件或零條件下計(jì)算出角a和0，應(yīng)用按照等式10的這些角a和0獲得加速度Ax，Ay， \來(lái)用于監(jiān)測(cè)車(chē)輪10的運(yùn)行，例如，如圖11和圖13中所示的那樣，則易于在電子控制單元 (EOT) 950或模塊400處實(shí)現(xiàn)，或在電子控制單元(EOT) 950與模塊400的計(jì)算機(jī)處理器710 之間分布，以傳輸計(jì)算工作量。等式10至12為自動(dòng)解析由模塊400的加速度計(jì)770感測(cè)到的加速度的示例，用 以如圖11和圖13中結(jié)合前文描述所示的那樣產(chǎn)生適于處理的對(duì)應(yīng)加速度信號(hào)。盡管描述 了三軸線加速度計(jì)770的自動(dòng)解析，但在加速度計(jì)770為兩軸線加速度計(jì)(例如，形式簡(jiǎn)化 的)時(shí)，也可使用這種類(lèi)似的自動(dòng)解析。自動(dòng)解析還易于認(rèn)作是自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。自動(dòng)解析(例如，如等式10至12中所述的)的有益之處在于，安裝在位置L1至 L4中的一個(gè)或多個(gè)上的一個(gè)或多個(gè)模塊400不需要按照高度精確的角對(duì)準(zhǔn)來(lái)安裝到車(chē)輪 10上，從而簡(jiǎn)化了一個(gè)或多個(gè)模塊400在車(chē)輪10上安裝，且可能會(huì)減少組裝和安裝成本。當(dāng)按照等式10至12的自動(dòng)解析用于設(shè)備600中時(shí)，對(duì)應(yīng)的設(shè)備如圖21中的2200 大體指出，其中，自動(dòng)解算器由2210表示。設(shè)備2200包括至少一個(gè)模塊400，其加速度計(jì) 770能操作成產(chǎn)生加速度信號(hào)Ax'，A/ ,kj，加速度信號(hào)首先在自動(dòng)解算器2210中自動(dòng) 解析，以產(chǎn)生加速度Ax，Ay，Az的對(duì)應(yīng)解析加速度數(shù)據(jù)。解析的加速度K, Ay，Az然后相對(duì)于 由ABS傳感器編碼器118感測(cè)到的車(chē)輪10的旋轉(zhuǎn)角e在解算器620中進(jìn)一步解析，以產(chǎn) 生對(duì)應(yīng)的垂直加速度K信號(hào)數(shù)據(jù)，且還有加速度K信號(hào)數(shù)據(jù)。加速度K, Az的信號(hào)數(shù)據(jù)然 后在諧波分析器630中進(jìn)行諧波分析，以產(chǎn)生分別關(guān)于車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)的角頻率《的一系列 諧波系數(shù)Qv(m)和Qz(m)。諧波系數(shù)Qv(m)和Qz(m)然后可選為在定標(biāo)器640中進(jìn)行諧波定 標(biāo)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的定標(biāo)諧波系數(shù)yv (m). Qv (m)和yz (m). Qz (m)，它們?nèi)缓蟀凑战^對(duì)大小和相對(duì) 大小進(jìn)行分析來(lái)確定是否(a)車(chē)輪10不平衡；(b)車(chē)輪10中存在不平衡類(lèi)型；(c)車(chē)輪10關(guān)于輪軸110歪斜；(d)車(chē)輪10的緊固件松開(kāi)且顫動(dòng)；(e)輪胎30其撓曲特征有缺陷，例如，其絲網(wǎng)210變得破損；(f)輪胎30未充分充氣；(g)輪胎30過(guò)度充氣；(h)輪胎30為橢圓形或具有高等級(jí)的淺裂變形；(i)車(chē)輪10中存在質(zhì)量不平衡；(j)與輪軸110相關(guān)的車(chē)輪軸承以表征故障或可能出現(xiàn)故障的非預(yù)期方式振動(dòng)或 發(fā)出異響，以提供使用設(shè)備2200執(zhí)行的一些備選類(lèi)型的分析。當(dāng)可選不需要定標(biāo)器640中的諧波定標(biāo)時(shí)，其定標(biāo)值有利的是設(shè)置成統(tǒng)一值，例 如，yv(m) = 1，yz(m) = 1單一值，或簡(jiǎn)單地繞過(guò)定標(biāo)器640。此外，對(duì)于設(shè)備2200，一個(gè)或多個(gè)模塊400可選為安裝在位置Ll，L2和L3中的一個(gè)或多個(gè)上。設(shè)備2200易于在硬件、 可在計(jì)算硬件上執(zhí)行的軟件，或這些硬件和軟件的組合中執(zhí)行。此外，設(shè)備2200易于大致 在電子控制單元(ECU) 950中，在模塊400上，或在模塊400和電子控制單元(ECU) 950的組 合上執(zhí)行。軟件可選為作為一個(gè)或多個(gè)軟件產(chǎn)品提供到一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)載體上。此外，軟 件可選為取決于包括在車(chē)輪10上的一個(gè)或多個(gè)模塊400的可能變化的構(gòu)造而動(dòng)態(tài)地重新 構(gòu)造。圖21中所示的設(shè)備2200易于以與圖13中所示的設(shè)備690相似的方式更改，即， 同時(shí)或交替地操作成對(duì)表征輪胎30容積120中的壓力P的采樣信號(hào)進(jìn)行諧波分析。自動(dòng)解算器2210需要校準(zhǔn)，以便確定如前文所述的其修正角a和0。這種校準(zhǔn) 有利的是實(shí)現(xiàn)為“校準(zhǔn)”模塊400的上述方法的一部分，即，使電子控制單元(ECU)950能夠 識(shí)別哪一模塊400需要與在車(chē)輛900上通信，其中，模塊400安裝在車(chē)輪900車(chē)輪10的各 種位置上，且模塊400的運(yùn)行特征可能彼此不同；如先前闡述的那樣，車(chē)輛900的某些車(chē)輪 10比車(chē)輛900的其他車(chē)輪設(shè)有類(lèi)型更為廣泛的模塊400的情況下，運(yùn)行中就可能會(huì)以可能 的臨時(shí)動(dòng)態(tài)變化方式出現(xiàn)狀況。在自動(dòng)解算器2210中自動(dòng)解析具有關(guān)于安裝在位置L3處 的模塊400的效果，用以將等式6中的偏斜角(K設(shè)置成大致為零值，BP, = 0，且從而可 能簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)輪胎30撓曲特征的運(yùn)行中的相關(guān)信號(hào)處理。5.本發(fā)明的應(yīng)用盡管前文描述的本發(fā)明的用途關(guān)于重型商用車(chē)輛，但將會(huì)認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明還 可應(yīng)用于其他類(lèi)型的車(chē)輛，例如飛行器的輪子上、機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)輪上、摩托車(chē)或自行車(chē)的車(chē)輪 上、重型工程設(shè)備上、發(fā)電風(fēng)力渦輪機(jī)的翼片上，用以識(shí)別可能的結(jié)構(gòu)問(wèn)題等。諸如“具有”、“為”、“包括”、“包含”、“構(gòu)成”、“結(jié)合”的表述解釋為包括未明確限定 的附加部件或項(xiàng)目；即，以非排他的方式理解這些項(xiàng)目。此外，涉及到的單數(shù)也解釋為還包 括復(fù)數(shù)。此外，包括在附屬權(quán)利要求中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)字和其他符號(hào)并不解釋為影響所闡明 的權(quán)利要求范圍，而是僅有助于在研究權(quán)利要求時(shí)理解本發(fā)明。6.本發(fā)明的可選修改前文所述的本發(fā)明實(shí)施例的改進(jìn)易于實(shí)現(xiàn)為不脫離如附屬權(quán)利要求限定的本發(fā) 明的范圍。例如，前文已經(jīng)描述了用于感測(cè)車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)的ABS傳感器編碼器118的使用。然 而，此外或作為備選，如前文闡述的那樣，還可基于作用在模塊400的加速度計(jì)770上的重 力g來(lái)計(jì)算角方位e的測(cè)量結(jié)果。運(yùn)行中，重力g會(huì)在加速度分量Ax，Ay中顯現(xiàn)，且疊加到 由車(chē)輛900的普通加速或減速造成的車(chē)輪10處經(jīng)歷的任何加速度上。由于典型的時(shí)間比 例，其中，如在加速度分量Ax，Ay中觀察到的重力g的循環(huán)波動(dòng)比這種普通加速或減速造成 效果大體上更快，故可行的是，在車(chē)輛900的重量和來(lái)自于車(chē)輛900的發(fā)動(dòng)機(jī)或馬達(dá)930的 原動(dòng)力輸出可估計(jì)或測(cè)量時(shí)，濾出或補(bǔ)償加速度分量Ax，Ay中的這些分量。當(dāng)車(chē)輪10的角 方位e從加速度分量Ax，Ay中導(dǎo)出時(shí)，除ABS編碼器傳感器118之外，或作為備選，這種導(dǎo) 出并不排除使用模塊的軸線x' ,1' ,z'與分別表征垂直、切向和橫向的軸線的車(chē)輪10的 真實(shí)軸線x，y，z的上述自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。角定方位9的這種導(dǎo)出使本發(fā)明例如能夠應(yīng)用于未配 備有ABS制動(dòng)或僅在其某些車(chē)輪上部分地配備有ABS制動(dòng)的車(chē)輛上。此外，這種導(dǎo)出使本 發(fā)明能夠在某些情況下能夠改裝未配備有ABS制動(dòng)的老式車(chē)輛。
輪胎30側(cè)壁230的撓曲還易于由安裝在位置L3處的第一模塊400感測(cè)到，第一 模塊400相對(duì)于安裝在位置L2處的第二模塊400移動(dòng)，第二模塊400在空間上緊鄰第一模 塊400。在運(yùn)行中，側(cè)壁230的撓曲導(dǎo)致第一模塊400與第二模塊400之間的相對(duì)空間距離 對(duì)應(yīng)地變化。在第一構(gòu)造中，第一模塊400設(shè)有輻射源，而第二模塊400能操作成監(jiān)測(cè)在該處接 收到的部分輻射的大小，且將對(duì)應(yīng)的信號(hào)無(wú)線傳送給電子控制單元(ECU) 950。信號(hào)代表第 一模塊400與第二模塊400之間隨其車(chē)輪10旋轉(zhuǎn)而變化的空間間隔變化。在第二構(gòu)造中，第二模塊400設(shè)有輻射源，而第一模塊400能操作成監(jiān)測(cè)在該處接 收的部分輻射的大小，且將對(duì)應(yīng)的信號(hào)無(wú)線傳送給電子控制單元(ECU) 950，例如將輪胎30 的絲網(wǎng)210用作無(wú)線貼片天線。信號(hào)代表第一模塊400與第二模塊400之間隨其車(chē)輪10 旋轉(zhuǎn)而變化的空間間隔變化。輻射可為以下的至少一種舉幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)，由永磁鐵產(chǎn)生的大致恒定的磁場(chǎng)、交 變磁場(chǎng)、超聲輻射、無(wú)線輻射、光脈沖輻射、電容式靜電聯(lián)接的輻射。有利的是使用壓電轉(zhuǎn)換 器來(lái)產(chǎn)生和接收超聲輻射。
權(quán)利要求
一種識(shí)別包括在車(chē)輛(900)中的設(shè)備(600，680，690，2200)的一個(gè)或多個(gè)模塊(400)的位置的方法，所述設(shè)備(600，680，690，2200)用于監(jiān)測(cè)所述車(chē)輛(900)的至少一個(gè)車(chē)輪(10)的運(yùn)行，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器模塊(400)能操作性地安裝成與所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)一起回轉(zhuǎn)，所述一個(gè)或多個(gè)模塊(400)能操作性地與所述車(chē)輛(900)的處理裝置(710，ECU 950)以通信方式聯(lián)接，所述一個(gè)或多個(gè)模塊(400)能操作成感測(cè)所述車(chē)輪(10)的至少一個(gè)物理參數(shù)，且產(chǎn)生用于所述處理裝置(950)的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳感器信號(hào)，所述處理裝置(710，ECU 950)能操作成對(duì)所述至少一個(gè)傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，以計(jì)算表征所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)的運(yùn)行的信息，其特征在于，所述方法包括如下步驟(a)將至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的特征部件(1100)布置成設(shè)置在相對(duì)于所述車(chē)輛(900)的行駛方向至少部分橫向的方向上；(b)驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛(900)越過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)的特征部件(1100)，以使所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)及與其相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)模塊(400)臨時(shí)接觸到所述細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)上，并且將信號(hào)傳輸?shù)剿鎏幚硌b置(950)，所述信號(hào)包括通過(guò)所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)與所述細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)的接觸而被觸發(fā)的信號(hào)分量，所述信號(hào)識(shí)別所述車(chē)輛(900)的至少一個(gè)車(chē)輪(10)與所述細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)接觸的時(shí)間，并且識(shí)別安裝在所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)上的所述一個(gè)或多個(gè)模塊(400)的一個(gè)或多個(gè)識(shí)別代碼(ID)；并且(c)按照所述處理裝置(950)處接收到的所述信號(hào)的時(shí)間順序，識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)模塊(400)在所述車(chē)輛(900)的所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪(10)上的所處位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設(shè)備(1)包括用于感測(cè)所述至少一個(gè)車(chē)輪 (10)的角方位(Θ)的傳感器裝置(118)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述信號(hào)表征以下數(shù)據(jù)中的至少一種(e)所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)處感測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)加速度分量(Ax，Ay)；以及(f)所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)的輪胎(30)中感測(cè)到的壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，以所述部分橫向的角度驅(qū)動(dòng)所述車(chē)輛 (900)，以使來(lái)自所述一個(gè)或多個(gè)模塊(400)的信號(hào)在所述車(chē)輛(900)的對(duì)應(yīng)左手側(cè)車(chē)輪 (10)與右手側(cè)車(chē)輪(10)之間在時(shí)間上彼此不同，從而使得所述處理裝置(950)能夠區(qū)分所 述一個(gè)或多個(gè)模塊(400)沿所述車(chē)輛(900)的位置，并且區(qū)分所述一個(gè)或多個(gè)模塊(400) 位于所述車(chē)輛(900)的左手側(cè)上還是右手側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法在正常使用情況下驅(qū)動(dòng)所述車(chē) 輛(900)的同時(shí)反復(fù)地執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，包括如下附加步驟通過(guò)識(shí)別源自所述 一個(gè)或多個(gè)模塊(400)中的、對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)旋轉(zhuǎn)的加速度信號(hào)分量(Ay， Az)中的周期性脈沖(500)，從而來(lái)識(shí)別安裝在所述至少一個(gè)車(chē)輪(10)的輪胎(30)的壁部 (230)或內(nèi)側(cè)輪輞上的一個(gè)或多個(gè)模塊(400)。
7.一種能操作成執(zhí)行如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)。
8.一種能操作成在車(chē)輛(900)中起作用以執(zhí)行如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法 的模塊(400)。
9.一種包括如權(quán)利要求7所述的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)的車(chē)輛(900)，所述車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備 (1)能操作成按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法來(lái)監(jiān)測(cè)所述車(chē)輛(900)的至少一個(gè) 車(chē)輪(10)的運(yùn)行。
10.一種包括安裝在其上的一個(gè)或多個(gè)模塊(400)的車(chē)輪(10)，所述一個(gè)或多個(gè)模塊 (400)能操作成與如權(quán)利要求7所述的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1) 一起起作用，所述車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備 (1)能操作成按照如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法來(lái)監(jiān)測(cè)所述車(chē)輛(900)的至少一 個(gè)車(chē)輪(10)的運(yùn)行。
11.一種包括如權(quán)利要求8所述的模塊(400)的輪胎(30)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輪胎(30)，其中，所述模塊(400)安裝到所述輪胎(30)的 側(cè)壁(230)。
13.—種包括一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)的系統(tǒng)，其中，每個(gè)車(chē)輛(900)均包括能操作成執(zhí) 行如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)，所述系統(tǒng)包括(a)控制中心(1000)，用于協(xié)調(diào)所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)的修理或維護(hù)；(b)一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)，能操作成對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)進(jìn)行修理或更換；其中，所述系統(tǒng)能操作成(c)使每個(gè)車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)能夠監(jiān)測(cè)與其相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪(10)的運(yùn)行，并且 檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)相關(guān)車(chē)輪(10)何時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題或潛在問(wèn)題；(d)使每個(gè)車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)能夠?qū)⑺鰡?wèn)題或潛在問(wèn)題傳輸?shù)剿隹刂浦行?(1000)，用于使所述控制中心(1000)識(shí)別出能夠解決所述問(wèn)題或潛在問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè) 服務(wù)設(shè)施(1010)；并且(e)使所述控制中心(1000)能夠?qū)⒅噶顐鬏數(shù)杰?chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)已經(jīng)檢測(cè)到問(wèn)題或潛 在問(wèn)題的所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)，并且傳輸?shù)接糜诮鉀Q所述問(wèn)題或潛在問(wèn)題的所述被 識(shí)別的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)在(e)中能操作成在所述一個(gè)或多個(gè) 車(chē)輛(900)為維護(hù)或修理而到達(dá)之前通知所述被識(shí)別的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)，從而 所述被識(shí)別的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)有機(jī)會(huì)對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)為維護(hù)或 修理的到達(dá)而進(jìn)行準(zhǔn)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的系統(tǒng)，其中，所述控制中心(1000)能操作成在不需要 所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)的一個(gè)或多個(gè)駕駛員(910)介入的情況下，在所述被識(shí)別的一 個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)處自動(dòng)地組織所述維護(hù)或修理。
16.根據(jù)權(quán)利要求13、14或15所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)包括全球 定位感測(cè)設(shè)備(1020)，所述全球定位感測(cè)設(shè)備(1020)在所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)上與所 述車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)通信聯(lián)接，用于使所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)能夠?qū)⑵湮恢脗鬏數(shù)剿?述控制中心(1000)，從而所述控制中心(1000)能操作成識(shí)別出在地理上最適于被設(shè)置用 于服務(wù)所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)。
17.一種操作包括一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)的系統(tǒng)的方法，其中，每個(gè)車(chē)輛(900)均包 括能操作成執(zhí)行如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(600，680，690， 2200)，所述系統(tǒng)包括(a)控制中心(1000)，用于協(xié)調(diào)所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)的修理或維護(hù)；(b)一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)，能操作成對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)進(jìn)行修理或更換；其中，所述方法包括如下步驟(c)使每個(gè)車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)能夠監(jiān)測(cè)與其相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輪(10)的運(yùn)行，并且 檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)相關(guān)車(chē)輪(10)何時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題或潛在問(wèn)題；(d)使每個(gè)車(chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)能夠?qū)⑺鰡?wèn)題或潛在問(wèn)題傳輸?shù)剿隹刂浦行?(1000)，用于使所述控制中心(1000)識(shí)別出能夠解決所述問(wèn)題或潛在問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè) 服務(wù)設(shè)施(1010)；并且(e)使所述控制中心(1000)能夠?qū)⒅噶顐鬏數(shù)杰?chē)輪監(jiān)測(cè)設(shè)備(1)已經(jīng)檢測(cè)到問(wèn)題或潛 在問(wèn)題的所述一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛(900)，并且傳輸?shù)接糜谝鉀Q所述問(wèn)題或潛在問(wèn)題的所述 識(shí)別到的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施(1010)。
18. —種記錄在數(shù)據(jù)載體上的軟件產(chǎn)品，所述產(chǎn)品能在計(jì)算硬件上執(zhí)行，用于執(zhí)行如權(quán) 利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
提供了一種識(shí)別設(shè)備(600，680，690，2200)的模塊(400)的位置的方法，所述設(shè)備(600，680，690，2200)用于監(jiān)測(cè)車(chē)輛(900)的車(chē)輪(10)。傳感器模塊(400)能操作地與車(chē)輪(10)一起回轉(zhuǎn)。模塊(400)與車(chē)輛(900)的處理裝置(710，ECU 950)進(jìn)行通信。模塊(400)感測(cè)車(chē)輪(10)的物理參數(shù)，并且產(chǎn)生用于處理裝置(950)的對(duì)應(yīng)的傳感器信號(hào)。處理裝置(710，ECU 950)處理傳感器信號(hào)，以計(jì)算表征車(chē)輪(10)的運(yùn)行的信息。設(shè)備(1)還包括用于感測(cè)車(chē)輪(10)的角方位(θ)的傳感器裝置(118)。該方法包括如下步驟(b)將至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)布置在相對(duì)于車(chē)輛(900)的行駛方向至少部分橫向的方向上；(c)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛(900)越過(guò)細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)，以使車(chē)輪(10)及其相關(guān)模塊(400)臨時(shí)接觸該細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)，并且將包括由車(chē)輪(10)與細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)接觸所激勵(lì)的信號(hào)分量的信號(hào)傳輸?shù)教幚硌b置(950)，所述信號(hào)識(shí)別其車(chē)輪(10)與細(xì)長(zhǎng)特征部件(1100)接觸的時(shí)間，并且識(shí)別模塊(400)的識(shí)別代碼(ID)；并且(d)按照處理裝置(950)處接收到的信號(hào)的時(shí)間順序，識(shí)別模塊(400)在車(chē)輛(900)的車(chē)輪(10)上所處的位置。
文檔編號(hào)B60C23/04GK101878123SQ200780101746
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者佩爾·哈塞爾貝里, 埃里克·卡萊舍 申請(qǐng)人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司