BR102022000219A2 - Sistema para localização automática de pneumáticos - Google Patents
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Abstract
Um sistema de localização automática localiza uma posição de um pneumático que suporta um veículo. O sistema inclui uma unidade de sensores que é montada no pneumático e inclui um sensor de medição de comprimento de impressão do desenho da rodagem para medir um comprimento de uma impressão do desenho da rodagem do pneumático. Um processador está em comunicação eletrônica com a unidade de sensores e recebe o comprimento de impressão do desenho da rodagem medido. Um classificador de eventos de condução é executado no processador e emprega o comprimento de impressão do desenho da rodagem medido para determinar a posição do pneumático no veículo. Um bloco de saída de localização automática é executado no processador e recebe a posição determinada do pneumático no veículo e gera uma mensagem correlacionando a unidade de sensores à posição do pneumático no veículo.
Description
[001] A invenção de uma maneira geral diz respeito a sistemas de monitoramento de pneumáticos. Mais particularmente, a invenção diz respeito a sistemas que incluem sensores montados em pneumáticos de veículo para medir parâmetros de pneumático. Especificamente, a invenção diz respeito a um sistema para localizar a posição de um pneumático em um veículo empregando comprimento de impressão do desenho da rodagem tal como medido por um sensor montado no pneumático.
[002] Sensores têm sido montados em pneumáticos de veículo para monitorar certos parâmetros de pneumático, tais como pressão e temperatura. Sistemas que incluem sensores que monitoram pressão de pneumático são conhecidos na técnica como sistemas de monitoramento de pressão de pneumáticos (SMPP). Por exemplo, um pneumático pode ter um sensor de SMPP que transmite um sinal de pressão para um processador, o qual gera uma advertência de pressão baixa quando a pressão do pneumático cai para abaixo de um limite predeterminado. É desejável que sistemas incluindo sensores de pressão sejam capazes de identificar o pneumático específico que está com pressão de ar baixa, em vez de meramente alertar o operador de veículo ou um gerenciador de frota de que um dos pneumáticos de veículo está com pressão baixa.
[003] O processo de identificar qual sensor enviou um sinal particular e, portanto, qual pneumático pode ter pressão baixa é referido como localização automática ou localização. Localização automática ou localização efetiva e eficiente é um desafio em SMPP, já que pneumáticos podem ser substituídos, girados e/ou mudados entre pneumáticos de verão e de inverno, alterando a posição de cada pneumático no veículo. Adicionalmente, restrições de potência tipicamente tornam comunicações e localização automática ou localização frequentes de transmissões de sinais impraticáveis.
[004] Práticas de técnica anterior para alcançar localização automática ou localização de sinal têm incluído várias abordagens. Por exemplo, transmissores de baixa frequência (BF) têm sido instalados nas proximidades de cada roda do pneumático, sensores de aceleração de dois eixos geométricos têm sido empregados que reconhecem uma direção de rotação do pneumático para determinação de localização de pneumático esquerdo ou direito, assim como métodos distinguindo pneumáticos dianteiros de pneumáticos traseiros usando intensidade de sinal de radiofrequência (RF). As práticas de técnica anterior têm deficiências que tornam localização de um sensor montado em um pneumático em um veículo cara ou suscetível de imprecisões.
[005] Como um resultado, existe uma necessidade na técnica com relação a um sistema que forneça identificação econômica e precisa da localização de uma posição de um pneumático em um veículo.
[006] De acordo com um aspecto de uma modalidade exemplar da invenção, um sistema de localização automática para localizar uma posição de um pneumático suportando um veículo é fornecido. O sistema inclui uma unidade de sensores que é montada no pneumático, e que inclui um sensor de medição de comprimento de impressão do desenho da rodagem para medir um comprimento de uma impressão do desenho da rodagem do pneumático. Um processador está em comunicação eletrônica com a unidade de sensores e recebe o comprimento de impressão do desenho da rodagem medido. Um classificador de eventos de condução é executado no processador e emprega o comprimento de impressão do desenho da rodagem medido para determinar a posição do pneumático no veículo. Um bloco de saída de localização automática é executado no processador e recebe a posição determinada do pneumático no veículo e gera uma mensagem correlacionando a unidade de sensores à posição do pneumático no veículo.
[007] A invenção será descrita a título de exemplo e com referência para os desenhos anexos, nos quais:
a figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de um veículo que inclui um pneumático empregando uma modalidade exemplar do sistema de localização automática da presente invenção;
a figura 2 é uma vista plana de uma impressão do desenho da rodagem do pneumático mostrado na figura 1;
a figura 3A é um diagrama esquemático de aspectos de uma modalidade exemplar do sistema de localização automática da presente invenção;
a figura 3B é um diagrama esquemático de um aspecto do sistema mostrado na figura 3A;
a figura 3C é um diagrama esquemático de outro aspecto do sistema mostrado na figura 3A;
a figura 3D é um diagrama esquemático de outro aspecto do sistema mostrado na figura 3A;
a figura 3E é um diagrama esquemático de outro aspecto do sistema mostrado na figura 3A;
a figura 3F é um diagrama esquemático de outro aspecto do sistema mostrado na figura 3A;
a figura 3G é um diagrama esquemático de outro aspecto do sistema mostrado na figura 3A; e
a figura 3H é um diagrama esquemático de outro aspecto do sistema mostrado na figura 3A.
a figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de um veículo que inclui um pneumático empregando uma modalidade exemplar do sistema de localização automática da presente invenção;
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[008] Números similares se referem às partes similares por todos os desenhos.
[009] “RNA” ou “rede neural artificial” é uma ferramenta adaptativa para modelagem de dados estatísticos não lineares que muda sua estrutura com base em informação externa ou interna que flui por meio de uma rede durante uma fase de aprendizagem. Redes neurais artificiais são ferramentas de modelagem de dados estatísticos não lineares usadas para modelar relações complexas entre entradas e saídas ou para descobrir modelos em dados.
[010] “Axial” e “axialmente” significam linhas ou direções que são paralelas ao eixo geométrico de rotação do pneumático.
[011] “Barramento RCA” é uma abreviação para rede de controle de área.
[012] “Circunferencial” significa linhas ou direções se estendendo ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular perpendiculares à direção axial.
[013] “Plano central equatorial (PC)” significa o plano perpendicular ao eixo geométrico de rotação do pneumático e passando pelo centro da banda de rodagem.
[014] “Impressão do desenho da rodagem” significa o patch de contato ou área de contato criada pela banda de rodagem de pneumático com uma superfície plana à medida que o pneumático gira ou rola.
[015] “Lado interno” significa o lado do pneumático mais próximo do veículo quando o pneumático está montado em uma roda e a roda está montada no veículo.
[016] “Lateral” significa uma direção axial.
[017] “Lado externo” significa o lado do pneumático mais distante do veículo quando o pneumático está montado em uma roda e a roda está montada no veículo.
[018] “Radial” e “radialmente” significam direções radialmente para perto ou para longe do eixo geométrico de rotação do pneumático.
[019] “Estria” significa um suporte de borracha se estendendo circunferencialmente na banda de rodagem que é definido por pelo menos uma ranhura circunferencial e uma segunda de tal ranhura ou uma borda lateral, o suporte não sendo dividido lateralmente por ranhuras de profundidade total.
[020] “Elemento de banda de rodagem” ou “elemento de tração” significa uma estria ou um elemento de bloco definido por uma forma tendo ranhuras adjacentes.
[021] Com referência às figuras 1 a 3H, uma modalidade exemplar de um sistema de localização automática da presente invenção é indicada por 10. Com referência particular à figura 1, o sistema 10 localiza a posição de cada pneumático 12 suportando um veículo 14. A posição de cada pneumático 12 deve ser referida neste documento a título de exemplo como dianteira esquerda 12a, dianteira direita 12b, traseira esquerda 12c e traseira direita 12d. Embora o veículo 14 esteja representado como um carro de passageiros, a invenção não ê para ser assim restringida. Os princípios da invenção encontram aplicação em outras categorias de veículos, tais como caminhões comerciais, nas quais veículos podem ser suportados por mais ou menos pneumáticos do que esses mostrados na figura 1.
[022] Os pneumáticos 12 são de construção convencional, e cada pneumático é montado em uma respectiva roda 16 tal como conhecido para os versados na técnica. Cada pneumático 12 inclui um par dos costados 18 (somente um mostrado) que se estendem para uma banda de rodagem circunferencial 20. Um forro interno 22 é disposto sobre a superfície interna do pneumático 12, e quando o pneumático é montado na roda 16 uma cavidade interna 24 é formada, a qual é enchida com um fluido pressurizado, tal como ar.
[023] Uma unidade de sensores 26 é fixada ao forro interno 22 de cada pneumático 12 por meio de recurso tal como um adesivo, e mede certos parâmetros ou condições do pneumático tal como será descrito com mais detalhes a seguir. É para ser entendido que a unidade de sensores 26 pode ser fixada deste modo ou a outros componentes do pneumático 12, tal como sobre ou dentro de um dos costados 18, sobre ou dentro da banda de rodagem 20, sobre a roda 16 e/ou uma combinação dos mesmos. Para o propósito de conveniência, referência neste documento deve ser feita para montagem da unidade de sensores 26 no pneumático 12, com o entendimento de que tal montagem inclui todos os tais tipos de fixação.
[024] A unidade de sensores 26 é montada em cada pneumático 12 para o propósito de detectar certos parâmetros de pneumático em tempo real, tais como a pressão de pneumático 34 e a temperatura de pneumático 36. Por este motivo, a unidade de sensores 26 preferivelmente inclui um sensor de pressão e um sensor de temperatura, e pode ser de qualquer configuração conhecida. A unidade de sensores 26 pode ser referida como um sensor de sistema de monitoramento de pressão de pneumático (SMPP). A unidade de sensores 26 preferivelmente também inclui capacidade de memória eletrônica para armazenar informação de identificação (ID) para a unidade de sensores montada em cada pneumático 12, conhecida como informação de ID de sensor, a qual inclui um número ou código de identificação exclusivo para cada unidade de sensores.
[025] A capacidade de memória eletrônica na unidade de sensores também pode armazenar informação de ID para cada pneumático 12, conhecida como informação de ID de pneumático. Alternativamente, informação de ID de pneumático pode ser incluída em outra unidade de sensores, ou em uma mídia de armazenamento de ID de pneumático separada, tal como uma etiqueta de ID de pneumático, a qual preferivelmente está em comunicação eletrônica com a unidade de sensores 26. A informação de ID de pneumático pode ser correlacionada aos dados de construção específica para cada pneumático 12, incluindo: o tipo de pneumático; modelo de pneumático; informação de tamanho, tal como tamanho de aro, largura e diâmetro externo; local de fabricação; data de fabricação; um código de capa de banda de rodagem que inclui ou se correlaciona a uma identificação de composto; e um código de molde que inclui ou se correlaciona a uma identificação de estrutura de banda de rodagem.
[026] Tal como descrito acima, as expressões ID de sensor e informação de ID de sensor se referem à identificação da unidade de sensores montada em pneumático 26. O sistema 10 emprega ID de sensor e informação de ID de sensor para identificar cada unidade de sensores 26, e analisa dados provenientes de cada unidade de sensores para determinar a localização de cada respectivo pneumático 12 no veículo 14, tal como será descrito detalhadamente a seguir. Na técnica, a expressão ID de pneumático algumas vezes é usada em conexão com identificação da localização de cada pneumático 12 no veículo 14. Entretanto, tal como descrito acima, as expressões ID de pneumático e informação de ID de pneumático tais como usadas neste documento se referem aos dados de construção específica para cada pneumático 12, em vez de localizar a posição de cada pneumático no veículo 14.
[027] Voltando para a figura 2, a unidade de sensores 26 (figura 1) preferivelmente também mede um comprimento 28 de uma linha de centro 30 de uma impressão do desenho da rodagem 32 do pneumático 12. Mais particularmente, quando o pneumático 12 contacta o solo, a área de contato criada pela banda de rodagem 20 com o solo é conhecida como a impressão do desenho da rodagem 32. A linha de centro 30 da impressão do desenho da rodagem 32 corresponde ao plano central equatorial do pneumático 12, o qual é o plano que é perpendicular ao eixo geométrico de rotação do pneumático e que atravessa o centro da banda de rodagem 20. A unidade de sensores 26 assim mede o comprimento 28 da linha de centro 30 da impressão do desenho da rodagem de pneumático 32, o qual é referido neste documento como o comprimento de impressão do desenho da rodagem 28. Qualquer técnica adequada para medir o comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 pode ser empregada pela unidade de sensores 26. Por exemplo, a unidade de sensores 26 pode incluir um sensor de deformação ou sensor piezoelétrico que mede deformação da banda de rodagem 20 e assim indica o comprimento de impressão do desenho da rodagem 28.
[028] A unidade de sensores 26 também pode incluir um acelerômetro para medir a aceleração de roda 38, e um contador de rotações para medir o tempo de rotação de roda 40. É para ser entendido que o sensor de pressão, o sensor de temperatura, a capacidade de ID de sensor, a capacidade de ID de pneumático, o sensor de comprimento de impressão do desenho da rodagem, o acelerômetro e/ou 0 contador de rotações podem ser incorporados na única unidade de sensores 26, ou podem ser incorporados em múltiplas unidades. Para o propósito de conveniência, referência neste documento deve ser feita para uma única unidade de sensores 26.
[029] Com referência para a figura 3A, os parâmetros de pressão de pneumático 34, a temperatura de pneumático 36, o comprimento de impressão do desenho da rodagem 28, a aceleração de roda 38 e o tempo de rotação de roda 40 são referidos coletivamente como os parâmetros detectados 42. A unidade de sensores 26 inclui o dispositivo de transmissão sem fio 44, tal como uma antena, para enviar de modo sem fio os parâmetros detectados 42 para um processador 46. O processador 46 pode ser integrado à unidade de sensores 26, ou pode ser um processador remoto, o qual pode ser montado no veículo 14 ou ser baseado em nuvem. Para o propósito de conveniência, o processador 46 será descrito como um processador baseado em nuvem, com o entendimento de que o processador alternativamente pode ser integrado à unidade de sensores 26 ou montado no veículo 14.
[030] Aspectos do sistema de localização automática 10 preferivelmente são executados no processador 46, ο que capacita entrada dos parâmetros detectados 42 e execução de técnicas de análise específicas, a ser descrito a seguir, os quais são armazenados em uma mídia de armazenamento adequada e que também esta em comunicação eletrônica com o processador. Para tratamento preliminar, os parâmetros detectados 26 são introduzidos em um conversor de dados 48, o qual processa e normaliza os dados dos parâmetros detectados para análise.
[031] Voltando para a figura 3B, após os conversor de dados 48, os dados de saída 52 dos parâmetros detectados 26 são analisados por um módulo de avaliação inicial 50 para determinar se os dados de entrada são para uma viagem em andamento, ou se uma nova viagem pelo veículo 14 está em andamento 54. Os dados de saída 52 podem incluir, a título de exemplo, o comprimento de impressão do desenho da rodagem de pneumático 28, a aceleração lateral do veículo 14, a aceleração longitudinal do veículo, taxa de guinada do veículo, uma etiqueta de tempo, um tempo de rotação do pneumático 12, uma velocidade de veículo de um sistema de posicionamento global (GPS), uma indicação de intensidade de sinal recebido (IISR) de cada unidade de sensores 26 e/ou informação de ID de sensor.
[032] Se os dados 52 dos parâmetros detectados 26 indicarem que uma nova viagem pelo veículo 14 está em andamento, o sistema 10 prossegue para um módulo de diagnóstico inicial de sistema 56. Se os dados 52 dos parâmetros detectados 26 indicarem que uma nova viagem pelo veículo 14 não está em andamento, uma viagem em andamento está progredindo e os dados são analisados para determinar se uma nova detecção de ID de sensor foi completada 64. Se a nova detecção de ID de sensor não tiver sido completada, o sistema 10 de novo prossegue para o módulo de diagnóstico inicial de sistema 56. Se a nova detecção de ID de sensor tiver sido completada, o módulo de avaliação determina se localização automática para a viagem corrente do veículo 14 já foi executada 66. Se localização automática para a viagem de veículo corrente já tiver sido executada, o sistema 10 prossegue para um módulo de avaliação de localização automática 68. Se localização automática para a viagem de veículo corrente não tiver sido executada, o sistema prossegue para um módulo de pré-avaliação de determinação de localização 70.
[033] Referindo-se ã figura 3C, no módulo de diagnóstico inicial de sistema 56, um autodiagnóstico do sistema 10 é executado. Tal como descrito com mais detalhes a seguir, o sistema 10 está em comunicação com um servidor baseado em nuvem 160, o qual salva dados do sistema. O módulo de diagnóstico inicial de sistema 56 verifica com relação à informação de ID de sensor 60 nos dados salvos. Se informação de ID de sensor não estiver presente nos dados salvos, o módulo gera uma mensagem de que informação de ID de sensor não está disponível 62. Se informação de ID de sensor for detectada nos dados salvos, o sistema 10 prossegue para um módulo de revisão de identificação 72.
[034] Tal como mostrado na figura 3D, o módulo de revisão de identificação 72 detecta um novo pneumático 12. Para a detecção, a informação de ID de sensor é revista para um período de tempo predeterminado 74. Dentro do período de tempo predeterminado, o módulo de revisão 72 recebe dados adicionais 76 para continuar a rever a informação de ID de sensor. Quando o período de tempo predeterminado decorre, o sistema 10 prossegue para o módulo de pré-avaliação de determinação de localização 70. Também quando o período de tempo predeterminado decorre, o módulo de revisão 72 determina se a informação de ID de sensor casa com informação de identificação de sensor recebida e armazenada anteriormente 78 associada com o veículo 14.
[035] Se a informação de ID sensor de corrente casar com informação de ID de sensor identificada para o veículo 14 pelo módulo de revisão de identificação 72 quando uma iteração anterior do sistema 10 estava executando, o módulo de revisão 72 gera uma mensagem de que nenhuma nova informação de ID de sensor foi encontrada 80, já que informação de ID de sensor consistente corresponde a cada pneumático 12 permanecendo na mesma localização no veículo a partir de determinações anteriores. Se a informação de ID de sensor corrente não casar com informação de identificação recebida e armazenada anteriormente, o módulo de revisão 72 gera uma mensagem de que localização automática está sendo executada 82, já que substituição ou reposicionamento de um ou mais pneumáticos 12 pode ter ocorrido. É para ser entendido que o sistema 10 pode executar localização automática quando a informação de ID de sensor corrente casa com informação de ID de sensor identificada para o veículo 14 pelo módulo de revisão de identificação 72 quando uma iteração anterior do sistema 10 estava executando, já que reposicionamento ou rotação de pneumático no veículo pode ter ocorrido.
[036] Voltando para a figura 3E, o módulo de pré-avaliação de determinação de localização 70 verifica se todos os sinais de parâmetros detectados 42 estão disponíveis 84. Se os sinais de parâmetros detectados 42 não estiverem disponíveis, o módulo de pré-avaliação 70 gera uma mensagem de erro de que nem todos os sinais estão disponíveis, assim localização não pode ser executada 86. Se os sinais de parâmetros detectados 42 estiverem disponíveis, o sistema 10 prossegue para um módulo de monitoramento de ID de sensor 200.
[037] Tal como mostrado na figura 3H, o sistema 10 inclui o módulo de monitoramento de ID de sensor 200. O módulo de monitoramento de ID de sensor 200 compara 202 a informação de ID de sensor recebida mais recentemente com a informação de ID de sensor do módulo de revisão de identificação 72 (figura 3D). Se a informação de ID de sensor recebida mais recentemente e a informação de ID de sensor do módulo de revisão de identificação 72 casarem, a informação de ID de sensor é mantida 204. Se a informação de ID de sensor recebida mais recentemente e a informação de ID de sensor do módulo de revisão de identificação 72 não casarem, a informação de ID de sensor recebida mais recentemente é adicionada aos dados armazenados tal como descrito acima, e a informação de ID de sensor do módulo de revisão de identificação 72 que não casa com a informação de ID de sensor recebida mais recentemente é removida ou abandonada 206. Após a informação de ID de sensor ser comparada no módulo de monitoramento de ID de sensor, o sistema 10 prossegue para um módulo de determinação de localização 88.
[038] Referindo-se à figura 3F, o módulo de determinação de localização 88 executa um classificador de eventos de condução 90. O classificador de eventos de condução 90 determina a partir dos parâmetros detectados 42 e dos dados de saída 52, tais como a aceleração lateral do veículo 14, a aceleração longitudinal do veículo e a taxa de guinada do veículo, se o veículo está deslocando reto e em uma velocidade constante, referido como viajando 92. Se o veículo estiver deslocando reto e em uma velocidade constante, os dados são identificados como viajando 94, o que capacita a determinação de um comprimento de impressão do desenho da rodagem médio 28. Quando o veículo está viajando, o classificador de eventos de condução 90 verifica se um número predeterminado de eventos de viagem foi satisfeito 96. Se assim, um comprimento de impressão do desenho da rodagem médio 28 para cada pneumático 12 é determinado 98. Se o número predeterminado de eventos de viagem não tiver sido satisfeito, o classificador de eventos de condução 90 espera por parâmetros detectados adicionais 42 a ser recebidos 100.
[039] Se o veículo não estiver deslocando reto e em uma velocidade constante, o classificador de eventos de condução 90 determina, com base nos parâmetros detectados 42, se o veículo 14 está acelerando 102. Se o veículo 14 estiver acelerando, os parâmetros detectados 42 são designados como dados de aceleração 104. O classificador de eventos de condução 90 então verifica se um número predeterminado de eventos de aceleração foi satisfeito 106. Se o número predeterminado de eventos de aceleração não tiver sido satisfeito, o classificador de eventos de condução 90 espera por parâmetros detectados adicionais 42 a ser recebidos 108. Se o número predeterminado de eventos de aceleração tiver sido satisfeito, o comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado 98 é introduzido em um localizador automático baseado em aceleração 110.
[040] No localizador automático baseado em aceleração 110, as posições de pneumáticos dianteiros 12A e 12B são distinguidas das posições de pneumáticos traseiros 12C e 12D. Mais particularmente, quando o veículo 14 acelera, existe tipicamente uma transferência de carga dos pneumáticos dianteiros 12A e 12B para os pneumáticos traseiros 12C e 12D. Esta transferência de carga resulta em uma mudança positiva ou ganho no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 para os pneumáticos traseiros 12C e 12D em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio, e uma mudança negativa ou redução no comprimento de impressão do desenho da rodagem para os pneumáticos dianteiros 12A e 12B em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio. Esta mudança positiva no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 para os pneumáticos traseiros 12C e 12D e mudança negativa no comprimento de impressão do desenho da rodagem para os pneumáticos dianteiros 12A e 12B capacita os pneumáticos dianteiros para serem distinguidos dos pneumáticos traseiros. Uma vez que os pneumáticos dianteiros 12A e 12B sejam distinguidos dos pneumáticos traseiros 12C e 12D, as posições dianteiras e traseiras relativas são enviadas para um bloco de saída de aceleração 112.
[041] Se o veículo 14 não estiver acelerando, o classificador de eventos de condução 90 determina, com base nos parâmetros detectados 42, se o veículo 14 está freando 114. Se o veículo 14 estiver freando, os parâmetros detectados 42 são designados como dados de frenagem 116. O classificador de eventos de condução 90 verifica se um número predeterminado de eventos de frenagem foi satisfeito 118. Se o número predeterminado de eventos de frenagem não tiver sido satisfeito, o classificador de eventos de condução 90 espera por parâmetros detectados adicionais 42 a ser recebidos 120. Se o número predeterminado de eventos de frenagem tiver sido satisfeito, o comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado 98 é introduzido em um localizador automático baseado em frenagem 122.
[042] No localizador automático baseado em frenagem 122, as posições de pneumáticos dianteiros 12A e 12B são distinguidas das posições de pneumáticos traseiros 12C e 12D. Quando o veículo 14 freia, existe tipicamente uma transferência de carga dos pneumáticos traseiros 12C e 12D para os pneumáticos dianteiros 12A e 12B. Esta transferência de carga resulta em uma mudança positiva ou ganho no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 para os pneumáticos dianteiros 12A e 12B em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio, e uma mudança negativa ou redução no comprimento de impressão do desenho da rodagem para os pneumáticos traseiros 12C e 12D em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio. Esta mudança positiva no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 para os pneumáticos dianteiros 12A e 12B e mudança negativa no comprimento de impressão do desenho da rodagem para os pneumáticos traseiros 12C e 12C capacita os pneumáticos dianteiros para serem distinguidos dos pneumáticos traseiros. Uma vez que os pneumáticos dianteiros 12A e 12B sejam distinguidos dos pneumáticos traseiros 12C e 12D, as posições dianteiras e traseiras relativas são enviadas para um bloco de saída de frenagem 124.
[043] Se o veículo 14 não estiver freando, o classificador de eventos de condução 90 determina, com base nos parâmetros detectados 42, se o veículo está executando um giro à direita 126. Se o veículo 14 estiver executando um giro à direita, os parâmetros detectados 42 são designados como dados de giro à direita 128. O classificador de eventos de condução 90 então verifica se um número predeterminado de eventos de giro à direita foi satisfeito 130. Se o número predeterminado de eventos de giro à direita não tiver sido satisfeito, o classificador de eventos de condução 90 espera por parâmetros detectados adicionais 42 a ser recebidos 132. Se o número predeterminado de eventos de giro à direita tiver sido satisfeito, o comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado 98 é introduzido em um localizador automático baseado em giro à direita 134.
[044] No localizador automático baseado em giro á direita 134, as posições de pneumáticos esquerdos 12A e 12C são distinguidas das posições de pneumáticos direitos 12B e 12D. Mais particularmente, quando o veículo 14 executa um giro à direita, existe transferência de carga lateral dos pneumáticos de lado interno ou direito 12B e 12D para os pneumáticos de lado externo ou esquerdo 12A e 12C. Esta transferência de carga resulta em uma mudança positiva ou ganho no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 para os pneumáticos de lado esquerdo 12A e 12C em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio, e uma mudança negativa ou redução no comprimento de impressão do desenho da rodagem para os pneumáticos de lado direito 12B e 12D em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio, o que capacita os pneumáticos de lado esquerdo para serem distinguidos dos pneumáticos de lado direito.
[045] Além disso, durante giro do veículo 14, cada roda externa 16 gira mais lenta que a roda interna. A diferença de velocidade entre o tempo de rotação de roda (TROT) 40 para cada pneumático 12 e a velocidade do veículo 14 é suposta ser positiva para os pneumáticos nas rodas externas 16 e negativa para os pneumáticos nas rodas internas, capacitando adicionalmente os pneumáticos de lado esquerdo 12A e 12C para serem distinguidos dos pneumáticos de lado direito 12B e 12D. Uma vez que os pneumáticos de lado esquerdo 12A e 12C sejam distinguidos dos pneumáticos de lado direito 12B e 12D, as posições relativas esquerdas e direitas são enviadas para um bloco de saída de giro à direita 136.
[046] Se ο veículo 14 não estiver executando um giro à direita, o classificador de eventos de condução 90 determina, com base nos parâmetros detectados 42, se o veículo está executando um giro à esquerda 138. Se o veículo 14 estiver executando um giro à esquerda, os parâmetros detectados 42 são designados como dados de giro à esquerda 140. O classificador de eventos de condução 90 então verifica se um número predeterminado de eventos de giro à esquerda foi satisfeito 142. Se o número predeterminado de eventos de giro à esquerda não tiver sido satisfeito, o classificador de eventos de condução 90 espera por parâmetros detectados adicionais 42 a ser recebidos 144. Se o número predeterminado de eventos de giro à esquerda tiver sido satisfeito, o comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado 98 é introduzido em um localizador automático baseado em giro à esquerda 146.
[047] No localizador automático baseado em giro á esquerda 146, as posições de pneumáticos esquerdos 12A e 12C são distinguidas das posições de pneumáticos direitos 12B e 12D. Quando o veículo 14 executa um giro á esquerda, existe transferência de carga lateral dos pneumáticos de lado interno ou esquerdo 12A e 12C para os pneumáticos de lado externo ou direito 12B e 12D. Esta transferência de carga resulta em uma mudança positiva ou ganho no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 para os pneumáticos de lado direito 12B e 12D em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio, e uma mudança negativa ou redução no comprimento de impressão do desenho da rodagem para os pneumáticos de lado esquerdo 12A e 12C em relação ao comprimento de impressão do desenho da rodagem médio, o que capacita os pneumáticos de lado esquerdo para serem distinguidos dos pneumáticos de lado direito.
[048] Além disso, durante giro, a diferença de velocidade entre o tempo de rotação de roda (TROT) 40 para cada pneumático 12 e a velocidade do veículo 14 é suposta ser positiva para os pneumáticos nas rodas externas 16 e negativa para os pneumáticos nas rodas internas, capacitando adicionalmente os pneumáticos de lado esquerdo 12A e 12C para serem distinguidos dos pneumáticos de lado direito 12B e 12D. Uma vez que os pneumáticos de lado esquerdo 12A e 12C sejam distinguidos dos pneumáticos de lado direito 12B e 12D, as posições relativas esquerdas e direitas são enviadas para um bloco de saída de giro à esquerda 148.
[049] Se o veículo 14 não estiver executando um giro à esquerda, o classificador de eventos de condução 90 rotula os parâmetros detectados 42 como nenhum evento 150, e os dados não são usados como entradas para localização automática baseada em metodologia de comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 e TROT 40.
[050] Opcionalmente, o classificador de eventos de condução 90 pode incluir um localizador automático de indicador de intensidade de sinal recebido (IISR) 152. Por exemplo, quando um processador ou receptor baseado em veículo é empregado, ele pode ser colocado mais perto dos pneumáticos traseiros 12C e 12D do que dos pneumáticos dianteiros 12A e 12B. Em tal caso, o sinal recebido da unidade de sensores 26 em cada um dos pneumáticos traseiros 12C e 12D será mais forte que o sinal recebido da unidade de sensores em cada um dos pneumáticos dianteiros 12A e 12B, capacitando os pneumáticos dianteiros para serem distinguidos dos pneumáticos traseiros. Uma vez que os pneumáticos dianteiros 12A e 12B sejam distinguidos dos pneumáticos traseiros 12C e 12D, as posições dianteiras e traseiras relativas são enviadas para um bloco de saída de IISR 154.
[051] Os dados de posições de pneumáticos dianteiros 12A e 12B e os dados de posições de pneumáticos traseiros 12C e 12D do bloco de saída de aceleração 112, os dados de posições de pneumáticos dianteiros e os dados de posições de pneumáticos traseiros do bloco de saída de frenagem 124, os dados de posições de pneumáticos de lado esquerdo e os dados de posições de pneumáticos de lado direito do bloco de saída de giro à direita 136, os dados de posições de pneumáticos de lado esquerdo e os dados de posições de pneumáticos de lado direito do bloco de saída de giro à esquerda 148, e opcionalmente os dados de posições de pneumáticos dianteiros e os dados de posições de pneumáticos traseiros do bloco de saída de IISR 154, são enviados para uma função de mapeamento de localização automática combinada 156. A função de mapeamento de localização automática combinada 156 executa uma comparação entre os dados de todos os blocos de saída, isolando os pneumáticos dianteiros 12A e 12B dos pneumáticos traseiros 12C e 12D, e os pneumáticos esquerdos dos pneumáticos direitos. Neste modo, a posição de cada respectivo pneumático dianteiro esquerdo 12A, pneumático dianteiro direito 12B, pneumático traseiro esquerdo 12C e pneumático traseiro direito 12D é identificada.
[052] A identificação da posição das respectivas localizações do pneumático dianteiro esquerdo 12A, pneumático dianteiro direito 12B, pneumático traseiro esquerdo 12C e do pneumático traseiro direito 12D é enviada da função de mapeamento de localização automática combinada 156 para um bloco de saída de localização automática 158. O bloco de saída 158 gera uma mensagem correlacionando cada unidade de sensores 26, e assim seus parâmetros detectados, a uma respectiva localização do pneumático dianteiro esquerdo 12A, pneumático dianteiro direito 12B, pneumático traseiro esquerdo 12C e do pneumático traseiro direito 12D.
[053] Retornando para a figura 3A, a localização ou posição identificada de cada unidade de sensores 26 e de seu respectivo pneumático 12A, 12B, 12C e 12D é transmitida do bloco de saída 158 para um servidor baseado em nuvem 160. O servidor baseado em nuvem 160 pode ficar em comunicação eletrônica com sistemas de controle do veículo 14, um dispositivo de gerenciamento de frota ou com um dispositivo de operador de veículo. Neste modo, os parâmetros detectados por cada unidade de sensores 26 podem ser correlacionados a cada respectivo pneumático 12A, 12B, 12C e 12D para uso em sistemas de controle de veículos, um gerenciador de frota e/ou um operador do veículo 14.
[054] Com referência para a figura 3G, o módulo de avaliação de localização automática 68 fornece uma análise de dados históricos para assegurar que um nível satisfatório de confiança estatística é alcançado pelo sistema 10. Dados de localização tais como determinados acima, junto com os dados de parâmetros detectados 42, provenientes do servidor baseado em nuvem 160 são introduzidos no módulo de avaliação 68. O módulo de avaliação 68 emprega testes estatísticos para determinar o nível de confiança estatística alcançado pelo sistema 10. Um exemplo de um teste estatístico que pode ser empregado é uma análise estatística inferencial, a qual é referida como um teste T.
[055] Por exemplo, um teste T de aceleração 162 emprega a mudança no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 tal como descrita acima a partir dos dados de aceleração 104 para comparar determinações de posições baseadas em comprimentos de impressão do desenho da rodagem 112 para o pneumático dianteiro esquerdo 12A versus o pneumático traseiro esquerdo 12C, o pneumático dianteiro esquerdo versus o pneumático traseiro direito 12D, o pneumático dianteiro direito 12B versus o pneumático traseiro esquerdo e para o pneumático dianteiro direito versus o pneumático traseiro direito. O teste T 162 produz um valor ou nível de confiança 164. O valor de confiança produzido 164 é comparado a um valor limite predeterminado 166. Se o valor de confiança 164 for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera uma mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 foi alcançado 168. Se o valor de confiança 164 não for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera uma mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 não foi alcançado 170.
[056] Um teste T baseado em frenagem 172 emprega a mudança no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 tal como descrita acima a partir dos dados de frenagem 116 para comparar determinações de posições baseadas em comprimentos de impressão do desenho da rodagem 124 para o pneumático dianteiro esquerdo 12A versus o pneumático traseiro esquerdo 12C, o pneumático dianteiro esquerdo versus o pneumático traseiro direito 12D, o pneumático dianteiro direito 12B versus o pneumático traseiro esquerdo e para o pneumático dianteiro direito versus o pneumático traseiro direito. O teste T 172 produz um valor ou nível de confiança 174. O valor de confiança produzido 174 é comparado a um valor limite predeterminado 176. Se o valor de confiança 174 for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 foi alcançado 168. Se o valor de confiança 174 não for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 não foi alcançado 170.
[057] Um teste T baseado em giro á direita 178 emprega pontos de dados identificados dos dados de giro à direita 128 para comparar determinações de giro à direita 136, incluindo a mudança no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 e as determinações baseadas em diferenças de velocidades descritas acima para o pneumático dianteiro esquerdo 12A versus o pneumático dianteiro direito 12B e para o pneumático traseiro esquerdo 12C versus o pneumático traseiro direito 12D. O teste T 178 produz um valor ou nível de confiança 180. O valor de confiança produzido 180 é comparado a um valor limite predeterminado 182. Se o valor de confiança 180 for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 foi alcançado 168. Se o valor de confiança 180 não for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 não foi alcançado 170.
[058] Um teste T baseado em giro à esquerda 184 emprega pontos de dados identificados dos dados de giro à esquerda 140 para comparar determinações de giro à esquerda 148, incluindo a mudança no comprimento de impressão do desenho da rodagem 28 e as determinações baseadas em diferenças de velocidades descritas acima para o pneumático dianteiro esquerdo 12A versus o pneumático dianteiro direito 12B e para o pneumático traseiro esquerdo 12C versus o pneumático traseiro direito 12D. O teste T 184 produz um valor ou nível de confiança 186. O valor de confiança produzido 188 é comparado a um valor limite predeterminado 190. Se o valor de confiança 188 for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 foi alcançado 168. Se o valor de confiança 188 não for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 não foi alcançado 170.
[059] Um teste T baseado em IISR 190 emprega as determinações de IISR 154 para comparar determinações de posições para o pneumático dianteiro esquerdo 12A versus o pneumático traseiro esquerdo 12C, o pneumático dianteiro esquerdo versus o pneumático traseiro direito 12D, o pneumático dianteiro direito 12B versus o pneumático traseiro esquerdo e para o pneumático dianteiro direito versus o pneumático traseiro direito. O teste T 190 produz um valor ou nível de confiança 192. O valor de confiança produzido 192 é comparado a um valor limite predeterminado 194. Se o valor de confiança 192 for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 foi alcançado 168. Se o valor de confiança 192 não for menor que o limite, o módulo de avaliação 68 gera a mensagem de que o limite de confiança de localização automática do sistema 10 não foi alcançado 170.
[060] Neste modo, o sistema de localização automática 10 da presente invenção emprega os parâmetros detectados 42, incluindo o comprimento de impressão do desenho da rodagem de pneumático 28, para identificar e localizar a posição de cada pneumático 12 em um veículo 14. Tal como descrito acima, o sistema de localização automática 10 gera notificações quando um pneumático recém-montado 12 no veículo 14 é detectado, acompanhado pela localização ou posição de montagem de pneumático. O sistema 10 também gera notificações quando uma posição ou localização de montagem de um pneumático 12 tiver sido mudada, tal como em um procedimento de rotação de pneumático, acompanhadas pela nova posição ou localização de pneumático. O sistema 10 fornece identificação econômica e precisa da localização de cada pneumático 12 no veículo 14 com autodiagnóstico, e inclui opcionalmente um módulo de avaliação 68 que analisa dados históricos para assegurar que um nível satisfatório de confiança estatística é alcançado pelo sistema.
[061] A presente invenção também inclui um método para localizar a posição de um pneumático 12 em um veículo 14. O método inclui etapas de acordo com a descrição que foi apresentada acima e mostradas nas figuras 1 a 3H.
[062] É para ser entendido que a estrutura e método do sistema de localização automática descrito acima podem ser alterados ou rearranjados, ou componentes ou etapas conhecidos pelos versados na técnica omitidos ou adicionados, sem afetar o conceito ou operação total da invenção. Por exemplo, comunicação eletrônica pode ser por meio de uma conexão com fio ou comunicação sem fio sem afetar o conceito ou operação total da invenção. Tais comunicações sem fio incluem comunicações de radiofrequência (RF) e Bluetooth®.
[063] A invenção foi descrita com referência para uma modalidade preferida. Potenciais modificações e alterações ocorrerão para outras mediante uma leitura e entendimento desta descrição. É para ser entendido que todas as tais modificações e alterações estão incluídas no escopo da invenção tal como exposta nas reivindicações anexas, ou nas equivalências das mesmas.
Claims (10)
- Sistema de localização automática, o sistema de localização localizando uma posição de um pneumático suportando um veículo, o sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
uma unidade de sensores estando montada no pneumático, a unidade de sensores incluindo um sensor de medição de comprimento de impressão do desenho da rodagem para medir um comprimento de uma impressão do desenho da rodagem do pneumático;
um processador em comunicação eletrônica com a unidade de sensores, o processador recebendo o comprimento de impressão do desenho da rodagem medido;
um classificador de eventos de condução executado no processador, o classificador de eventos de condução empregando o comprimento de impressão do desenho da rodagem medido para determinar a posição do pneumático no veículo; e
um bloco de saída de localização automática executado no processador, o bloco de saída de localização automática recebendo a posição determinada do pneumático no veículo e gerando uma mensagem correlacionando a unidade de sensores à posição do pneumático no veículo. - Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o classificador de eventos de condução determina a partir de parâmetros detectados pela unidade de sensores um comprimento de impressão do desenho da rodagem médio do pneumático quando um número predeterminado de eventos de viagem tiver sido satisfeito.
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o classificador de eventos de condução determina a partir de parâmetros detectados pela unidade de sensores se o veículo está acelerando, e se o veículo estiver acelerando, introduzir o comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado em um localizador automático baseado em aceleração quando um número predeterminado de eventos de aceleração tiver sido satisfeito.
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que uma posição de pneumático dianteiro é distinguida de uma posição de pneumático traseiro no localizador baseado em aceleração usando uma mudança do comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o classificador de eventos de condução determina a partir de parâmetros detectados pela unidade de sensores se o veículo está freando, e se o veículo estiver freando, introduzir o comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado em um localizador automático baseado em frenagem quando um número predeterminado de eventos de frenagem tiver sido satisfeito.
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que uma posição de pneumático dianteiro é distinguida de uma posição de pneumático traseiro no localizador baseado em frenagem usando uma mudança do comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado.
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o classificador de eventos de condução determina a partir de parâmetros detectados pela unidade de sensores se o veículo está executando um giro, e se o veículo estiver executando um giro, introduzir o comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado em um localizador automático baseado em giro quando um número predeterminado de giro eventos tiver sido satisfeito.
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que uma posição de pneumático esquerdo é distinguida de uma posição de pneumático direito no localizador baseado em giro usando uma mudança do comprimento de impressão do desenho da rodagem médio determinado.
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que uma posição de pneumático esquerdo é distinguida de uma posição de pneumático direito no localizador baseado em giro à direita usando uma diferença de velocidade entre um tempo de rotação de roda e uma velocidade do veículo.
- Sistema de localização automática, de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente CARACTERIZADO pelo fato de que um módulo de avaliação de localização automática é executado no processador, o módulo de avaliação de localização automática executando um teste estatístico para determinar um nível de confiança estatística alcançado pelo sistema, em que o teste estatístico é caracterizado adicionalmente por pelo menos um de um teste T de aceleração empregando dados de aceleração para comparar determinações de posições baseadas em comprimentos de impressão do desenho da rodagem, um teste T baseado em frenagem empregando dados de frenagem para comparar determinações de posições baseadas em comprimentos de impressão do desenho da rodagem, um teste T baseado em giro à direita empregando dados de giro à direita para comparar determinações de giro à direita, um teste T baseado em giro à esquerda empregando dados de giro à esquerda para comparar determinações de giro à esquerda, e um teste T baseado em indicador de intensidade de sinal recebido empregando indicadores de intensidade de sinal recebido para comparar determinações de posições.
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