[发明专利]轮胎传感器

说明书

技术领域

本发明总体涉及轮胎传感器。更具体地，本发明针对用于收集车辆操作期间所测量的轮胎参数数据的轮胎监控系统。

背景技术

将电子装置与充气轮胎结构相结合带来许多实际优点。轮胎电子器件可包括用于获得关于轮胎的各种物理参数（诸如温度、压力、轮胎转数、车辆速度等）的信息的传感器和其他部件。这些性能信息在轮胎监控和警告系统方面可以是有用的，并且可具有作为反馈系统的一部分，以调整或控制某轮胎和/或车辆相关系统的潜在用途。

与轮胎结构集成的电子系统提供的另一潜在能力相应于商业车辆应用的资产追踪和性能特征描述。商用卡车车队、飞行器和土方/采矿车辆都是可利用轮胎电子系统和相关信息传输的益处的可行工业。轮胎传感器可确定车辆中的每个轮胎已经行进的距离，并因此有助于这类商用系统的维护计划。可以为成本高的应用，诸如采矿，优化车辆位置和性能。

发明内容

根据本发明的组件确定轮胎的操作参数。所述组件包括安装在所述轮胎的内腔中、胎冠部分下方的三脚式传感器和所述三脚式传感器安装于其上的内衬层。所述三脚式传感器包括三轴加速计，所述三轴加速计用于产生用于确定滑移率的周向信号、用于确定滑移角的横向信号、和用于确定所述轮胎上的负载的径向信号。

根据本发明的轮胎磨损状态估算系统，包括支撑车辆的至少一个轮胎和安装到所述轮胎的三轴传感器。所述三轴传感器测量轮胎充气压力并产生轮胎充气压力数据，测量轮胎竖直模式频率并产生轮胎竖直模式频率数据，利用轮胎特定识别数据产生轮胎特定频率模式系数，并且基于所述轮胎充气压力数据、所述竖直模式频率数据和所述轮胎特定频率模式系数计算轮胎磨损状态的估算。

根据系统的另一方面，所述三轴传感器包括安装在轮胎的压力测量装置，所述压力测量装置能够操作为测量轮胎腔压力并且传输从轮胎腔压力测量所得的轮胎充气压力数据。

根据系统的又另一方面，所述三轴传感器包括存储于其中的轮胎特定识别数据。

根据系统的再另一方面，轮胎特定频率模式系数由所述三轴传感器利用对轮胎竖直模式频率在车上的测量或在轮胎中的测量而产生。

根据系统的又另一方面，对轮胎竖直模式频率的测量由安装在车轮的加速计或安装在轮胎胎冠的加速计执行。

根据系统的再另一方面，所述三轴传感器包括在轮胎磨损状态和轮胎竖直模式频率之间的关联模型。

根据系统的再另一方面，所述关联模型包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，获取所述轮胎的磨损状态、轮胎充气压力数据和所述轮胎的轮胎竖直模式频率之间的依赖关系。

第二轮胎磨损状态估算系统包括：支撑车辆的至少一个轮胎；固定到所述轮胎的三轴传感器，所述三轴传感器操作为测量轮胎腔压力并且传输轮胎充气压力数据；以及存储在所述三轴传感器内并且能够从所述三轴传感器访问的轮胎特定识别数据。所述三轴传感器测量轮胎竖直模式频率并产生轮胎竖直模式频率数据，利用所述轮胎特定识别数据和对轮胎竖直模式频率在车上的测量或在轮胎中的测量产生轮胎特定频率模式系数，并且基于轮胎充气压力数据、轮胎竖直模式频率数据和轮胎特定频率模式系数计算轮胎磨损状态的估算。

根据第二系统的另一方面，所述轮胎竖直模式频率的测量来自安装在车轮的加速计或安装在轮胎胎冠的加速计。

根据第二系统的又另一方面，所述三轴传感器包括轮胎磨损状态和轮胎竖直模式频率之间的关联模型。

根据第二系统的再另一方面，所述关联模型包括基于多项式模型的递归最小二乘算法，获取所述轮胎的磨损状态、轮胎充气压力数据和轮胎竖直模式频率之间的依赖关系。

根据本发明的轮胎磨损状态估算方法包括如下步骤：将三轴传感器固定到支撑车辆的轮胎，所述三轴传感器测量轮胎腔充气压力并产生轮胎充气压力数据；测量轮胎竖直模式频率并产生轮胎竖直模式频率数据；利用轮胎特定识别数据产生轮胎特定频率模式系数；以及基于所述轮胎充气压力数据、竖直模式频率数据和轮胎特定频率模式系数计算轮胎磨损状态的估算。

根据所述方法的另一方面，所述方法利用对轮胎竖直模式频率在车上的测量或在轮胎中的测量产生轮胎特定频率模式系统。

根据所述方法的又另一方面，所述方法从安装在车轮的加速计或安装在轮胎胎冠的加速计测量所述轮胎竖直模式频率。

根据所述方法的再另一方面，所述方法计算所述轮胎磨损状态的估算包括利用轮胎磨损状态和轮胎竖直模式频率之间的关联模型。