CN102371858B - 用于在双后轮胎车辆中识别轮胎位置的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于识别具有前轮胎和一对双后轮胎的双后轮胎车辆的轮胎位置的方法。所述双后轮胎包括内后轮胎和外后轮胎。所述方法包括提供一组安装到每个轮胎的轮胎监测模块及可操作地安装至所述轮胎监测模块的处理模块。进一步地，所述方法包括从每个轮胎的监测模块组接收包括轮胎压力信号和旋转方向的轮胎信息。所述方法还包含，基于接收的轮胎信息识别双后轮胎和前轮胎，及位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎。还基于接收的轮胎信息识别各双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎。

Description

用于在双后轮胎车辆中识别轮胎位置的方法和系统

技术领域

本发明总体上涉及车辆悬架领域，尤其涉及车辆轮胎压力的监测和调整。

背景技术

双后轮胎车辆，例如超级厢卡车(super duty dually truck)或拖车，承受可极端变化的负载。有时，车辆可能空载运行，而其它时间负载可能包括数量或数目变化的货物或乘客。由于负载的分配受制于车辆设计，后轮轴承载的负载倾向于大于前轮轴承载的负载。因此，具有内轮胎和外轮胎的后轮胎总体上需要大于前轮胎的压力，以在有负载时最佳运行。制造商通常会提供贴在车辆上的标明在变化的负载条件下最佳的轮胎压力的标牌。标牌建议在最大负载条件下前轮胎压力小于后轮胎压力。此外，对于后轮胎建议两个压力水平，低压力用于在较轻负载条件下提供舒适性和处理，高压力用于适应更重的负载。这一系统总体上称为“双标牌”(″dualplacard″)或“分离标牌”(″split placard″)系统。

双后轮胎车辆需要一个轮胎压力监测系统(TPMS)来警告车辆操作者如果前轮胎和后轮胎中的每一个的轮胎压力是否低于预先确定的阈值。TPMS可以是包括监测绝对轮胎压力的远程轮胎压力传感器和中央接收器的远程轮胎压力监测系统。通过射频发射器将各轮胎压力传送给中央接收器，其警示车辆操作者压力是否低于预先确定的界限。警示的形式可以是警报或显示到触摸屏上。在一些系统中，警示可以是概括的，简单地通知车辆操作者至少一个轮胎具有低压。可选择地，警示可以具体地指示运行的轮胎具有低压。

典型地，后轮胎具有与前轮胎不同的预先确定的阈值。为了保证将正确的轮胎压力传送到中央接收器，TPMS需要区分前轮胎位置和双后轮胎位置。进一步地，需要区分内后轮胎和外后轮胎。因此，适当地识别轮胎位置非常关键。为了适当地进行识别，每个轮胎压力传感器包括关联的独特的识别码。应用这样的识别，接收器将每个轮胎压力与具体的轮胎位置关联起来。在日常保养程序或维修程序中，从车辆中卸下轮胎并装回车辆的时候，轮胎位置能够从前面变为后面或从后面变为前面。这会导致将不正确的轮胎位置传送给接收器。

为了矫正上述提到的问题，可以通过手动方法用每个轮胎的正确位置来校准TPMS。但是显然地，手动校准方法可能产生人为误差。结果是，手动方法可能导致不正确地识别轮胎位置。此外，现有的TPMS可能不能够区分双后轮胎车辆的内后轮胎和外后轮胎。

显然，为了将轮胎压力保持在推荐的范围内，仍然需要有效识别双后轮胎车辆的每个轮胎的位置。

发明内容本发明的一个实施例公开了一种用于识别具有前轮胎和一对双后轮胎的双后轮胎车辆的轮胎位置的方法。双后轮胎包括内后轮胎和外后轮胎。该方法包括提供一组安装到每个轮胎的轮胎监测模块及与轮胎监测模块可操作地关联的处理模块。进一步地，该方法包括从每个轮胎的监测模块组接收包括轮胎压力信号和旋转方向数据的轮胎信息。该方法还包含，基于接收到的轮胎信息，识别双后轮胎和前轮胎，以及位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎。还基于接收到的轮胎信息识别各双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎。

本发明还公开了一种用于识别具有前轮胎和一对双后轮胎的双后轮胎车辆的轮胎位置的系统。双后轮胎包括内轮胎和外轮胎。该系统包括一组监测模块及与轮胎监测模块可操作地关联的处理模块。监测模块包括一对安装到前轮胎的前监测模块，用于传送前轮胎的轮胎信息，及一组安装到该对双后轮胎的后监测模块，用于传送双后轮胎的轮胎信息。轮胎信息包括轮胎压力信号和旋转方向数据。进一步地，处理模块基于轮胎压力信号识别双后轮胎和前轮胎及位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎。处理模块还基于旋转方向识别各双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎。

附图说明

附图中示出了本发明的多个示例性实施例。在所有附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。附图仅是示例性的，而非按比例绘制。

图1表示具有本发明的系统的车辆悬架系统。

图2为表示本发明的方法的一实施例的流程图。

图3是示例性的表格，其表示如何应用车辆的双后轮胎的旋转方向来识别各双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎。

图4是另一示例性的表格，其表示如何应用车辆的每个轮胎的信息来识别双后轮胎的每个轮胎。

具体实施方式

下述详细说明将参照附图进行。示例性的实施例仅用于示出本发明的主题而非限制其保护范围，保护范围由权利要求限定。

总述

总体上，本发明公开了一种用于识别双后轮胎车辆的轮胎位置的方法和系统。本发明中公开的方法和系统总体上适合于任何包括一对前轮胎和一对双后轮胎的双后轮胎车辆，例如超级厢卡车或拖车。本发明的系统能够基于各个轮胎压力识别前轮胎和双后轮胎。该系统还能够识别位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎的位置。此外，系统识别左后内轮胎和左后外轮胎的位置；及右内后轮胎和右外后轮胎的位置。因此，能够区分前轮胎和双后轮胎，车辆的右侧和左侧的双后轮胎的不同，及各双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎的不同。将本发明的系统或方法与传统的轮胎压力监测系统(TPMS)进行组合即能有效监测和调整双后轮胎车辆的轮胎压力。

示例性实施例

图1表示安装于双后轮胎车辆104的车辆悬架系统102中的本发明的系统100。车辆悬架系统102包括设置在其中的轮胎压力监测系统(TPMS)105。车辆104包括支承在后轮轴108和前轮轴110上的车体106、一对双后轮胎112和前轮胎114。车辆悬架系统102连接于车体106、后轮轴108、前轮轴110、双后轮胎112和前轮胎114之间。双后轮胎112包括具有右内后轮胎118和右外后轮胎120的右双后轮胎116，及具有左内后轮胎124和左外后轮胎126的左双后轮胎122。

系统100包括一组可操作地安装到前轮胎114的监测模块，例如一对前监测模块128。进一步地，系统100包括一组连接到双后轮胎112的后监测模块，例如第一后监测模块130、第二后监测模块132、第三后监测模块134及第四后监测模块136。为了便于说明，将后监测模块130-134统称为后监测模块138。第一后监测模块130和第二后监测模块132分别安装到右内后轮胎118和右外后轮胎120。类似地，第三后监测模块134和第四后监测模块136分别安装到左内后轮胎124和左外后轮胎126。前监测模块128和后监测模块138中的每一个都传送轮胎信息。轮胎信息包括与前轮胎114和双后轮胎112中的每一个相关联的轮胎压力信号和旋转方向数据。在本发明的一个实施例中，系统100可以包括独立的模块，以传送轮胎压力信号和旋转方向数据。具体地，可以使用射频(RF)探测器来传送压力信号，可以使用本领域公知的轮胎传感器来传送旋转方向数据。

系统100还包括用于处理轮胎信息、以本领域公知的任何合适的方式与前监测模块128和后监测模块138可操作地关联的处理模块140。例如，监测模块128和138可以通过导线、导体等与处理模块140直接电连接；或者监测模块128和138可以通过无线连接与处理模块140连通。

处理模块140接收作为数字值或模拟值的轮胎信息中的压力信号。处理模块140还可以连同压力信号一起接收前轮胎114和双后轮胎112的膨胀压力值。处理模块140可以设置为首先通过模数转换单元来处理信号，或者直接采用模拟信号。处理模块140还接收含在轮胎信息中的整数形式或其它类型的值的旋转方向。

系统100还包括响应处理模块140而向车辆操作者警示车辆104的轮胎压力值的界面模块142。界面模块142还可以提供关于车辆轮胎的安装位置的显示或通知。界面模块142可以是触摸屏、LED显示器或本领域公知的其它公知界面模块。图2详细示出用于实现识别前轮胎114和双后轮胎112的位置的方法。

图2表示用于在系统100中实现本发明目的的方法200。方法200开始于步骤202，其中处理模块140从前监测模块128和后监测模块138接收轮胎信息。显然，从安装在前轮胎114的监测模块传送的含在轮胎信息中的压力信号的强度大于安装在双后轮胎112的监测模块传送的压力信号的强度。在步骤204，处理模块140测定接收的压力信号的强度的不同来识别轮胎信息是从接收自前监测模块128还是后监测模块138。因此，在步骤206，处理模块140区分双后轮胎112和前轮胎114。

识别双后轮胎112和前轮胎114后，在步骤208，处理模块140测定接收自安装在车辆104的右侧轮胎或左侧轮胎的监测模块的含在轮胎信息中的压力信号强度的不同。显然，从与右双后轮胎116关联的监测模块接收的信号的强度大于与左双后轮胎122关联的监测模块的信号的强度。在步骤210，处理模块140使用这些信号来识别轮胎信息是接收自右双后轮胎116还是左双后轮胎122，以区分位于车辆104的右侧和左侧的双后轮胎。显然，处理模块140可以在识别前轮胎114和双后轮胎112的步骤之前识别右双后轮胎116和左双后轮胎122。

在步骤212，处理模块140连同压力信号一起接收双后轮胎112中的每一个的含在轮胎信息中的旋转方向数据。显然，由于双后轮胎彼此相对，传统双后轮胎车辆的包括内后轮胎和外后轮胎及轮圈的车轮组件以相反的角方向旋转。因此，右外后轮胎120和左外后轮胎126在一个方向上旋转，右内后轮胎118和左内后轮胎124在相对的角方向上旋转。

在步骤214，处理模块140使用旋转方向数据来确认信息是从安装在右内后轮胎118和左内后轮胎124的检测模块传送还是从安装在右外后轮胎120和左外后轮胎126的检测模块传送。因此，处理模块140区分车辆104的右侧和左侧的内后轮胎和外后轮胎。结合图3和图4详细阐述用于识别内后轮胎和外后轮胎的方法的实施方式。

在本发明的实施例中，处理模块140可以首先使用含在轮胎信息中的旋转方向来识别在相同方向上旋转的后轮胎。然后，可以使用压力信号来区分车辆104的右侧和左侧的内后轮胎和外后轮胎。

处理模块140将输出发送给界面模块142，以在其上进行显示。在步骤216，界面模块142输出与双后轮胎112和前轮胎114的位置对应的压力值，在步骤218输出与右双后轮胎116和左双后轮胎122的位置对应的压力值。在步骤220，界面模块142还输出内后轮胎118、124及外后轮胎120、126的位置。界面模块142将轮胎的位置显示为图形或数据的形式。例如，界面模块142可以显示标有多个轮胎的车辆悬架系统102，所述多个轮胎具有表示各轮胎的轮胎压力值的数值。可选择地，界面模块142可以显示每个轮胎位置及相应压力值的列表。

图3表示表格300，其说明如何应用双后轮胎车辆，例如车辆104，的轮胎的旋转方向来识别内后轮胎和外后轮胎。识别位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎之后，应用双后轮胎中的每一个的旋转方向来识别双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎。在表格300中，“1”表示向右旋转，“0”表示向左旋转。如果位于左侧的后轮胎向右旋转(由“1”表示)，则轮胎是外后轮胎，如果后轮胎向左旋转(由“0”表示)，则轮胎是内后轮胎。

对于位于车辆的右侧的双后轮胎，向右旋转(由“1”表示)的后轮胎是内后轮胎，向左旋转(由“0”表示)的后轮胎是外后轮胎。

图4是表格400，其说明如何使用包括压力信号和旋转方向数据的轮胎信息来区分双后轮胎车辆，例如车辆104，的轮胎。区分可以分为两个步骤。在第一步骤中，使用旋转方向数据来识别具有相同旋转方向的轮胎。在第二步骤中，使用接收的压力信号的信号强度(RSS)来区分具有相同旋转方向的双后轮胎中的每一个的位置。利用第一步骤基于旋转方向来分类轮胎，在第二步骤将进行RSS比较的数目降低到8种可能的变化，而不是传统的24种变化，从而改善本发明的系统100的稳定性。

在表格400中，“0”表示轮胎向左旋转，“1”表示向右旋转。“A”、“B”、“C”和“D”表示安装到双后轮胎中的每一个的监测模块组。本发明可以在六种可能的情况中实施来识别轮胎位置。在第一情况中，从监测模块组中的每一个接收旋转方向数据，并识别具有相同旋转方向的后轮胎。如果从监测模块“A”和“B”中接收的是“0”值，则安装监测模块“A”和“B”的后轮胎向左方向旋转。进一步地，如果监测模块“C”和“D”传送的值是“1”，则与监测模块“C”和“D”对应的后轮胎向右旋转。一旦已经识别了具有相同旋转方向的轮胎，即使用压力信号来确定后轮胎的位置。

如表格400所示，在安装到具有相同旋转方向(向左)的后轮胎的监测模块“A”和“B”之间，如果“A”的压力信号的强度大于“B”的压力信号的强度，则“A”安装到右内后轮胎，“B”连接到右外后轮胎。类似地，如果“C”的信号强度大于“D”的信号强度(“C”和“D”安装到具有相同旋转方向，即向右旋转，的后轮胎)，则“C”连接到左外后轮胎，“D”连接到左内后轮胎。否则，如果“D”的信号强度大于“C”，则“D”连接到右外后轮胎，而“C”连接到左内后轮胎。

其它变化，即安装到具有相同旋转方向的后轮胎的两个后监测模块中的一个的信号强度大于另一个也是可能的。所有这样的变化都示于表格400中，为了简洁起见在此不再赘述。此外，本方法可以实现的其它情况也详细示于表格4中，为了简洁起见在此不再赘述。

本领域的技术人员将理解到，上述说明中设置的步骤可以在本发明具体调整时进行组合或变化。示出的步骤是用于解释示出的实施例，能够预期的是，发展中的技术进步将改变具体功能实现的方式。这些说明并非限制本发明的保护范围，本发明的保护范围仅参照权利要求确定。

结论：

本发明提供了一种用于识别双后轮胎车辆的轮胎位置的系统，例如系统100，及方法，例如方法200，其具有下述的优势。该系统和方法能够容易地识别车辆的双后轮胎的位置。而且，本发明提供了有效的机制来识别位于车辆的右侧和左侧的内后轮胎和外后轮胎的位置。

说明书中已经列出了多个具体的示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解到，在具体的实施方式和环境中，实现本发明的目的时这些实施例将自然发生变化。例如，可以使用除RF探测器之外的其它探测器。将进一步理解到，这些变化及其它变化仍属于本发明的保护范围。上述列出的这些可能的变化和具体的实施例皆非用于限制本发明的范围。本发明的范围仅由权利要求具体限定。

Claims (8)

1.一种用于识别具有前轮胎和一对双后轮胎的双后轮胎车辆的轮胎位置的方法，所述双后轮胎具有内后轮胎和外后轮胎，其特征在于，所述方法包含：

提供一组耦接到每个轮胎的轮胎监测模块及可操作地耦接到所述轮胎监测模块的处理模块，所述轮胎监测模块包括一对前监测模块和一组后监测模块；

从该组监测模块接收轮胎信息，所述轮胎信息包括每个轮胎的轮胎压力信号和旋转方向数据；

基于接收的轮胎信息识别双后轮胎和前轮胎；

基于接收的轮胎信息识别位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎；及

基于接收的轮胎信息识别各双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎；

基于内后轮胎和外后轮胎的相反的旋转方向来实现识别内后轮胎和外后轮胎。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别双后轮胎和前轮胎的步骤包括测定从后监测模块和前监测模块接收的轮胎压力信号的强度的不同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎的步骤包括测定从后监测模块中的每一个接收的轮胎压力信号的强度的不同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过射频探测器来实现识别前轮胎和双后轮胎的步骤。

5.一种用于识别具有前轮胎和一对双后轮胎的双后轮胎车辆的轮胎位置的系统，所述双后轮胎具有内后轮胎和外后轮胎，其特征在于，所述系统包含：

一组监测模块，其包含：

一对耦接到前轮胎的前监测模块，每个监测模块设置为传送前轮胎的轮胎信息，所述轮胎信息包括与前轮胎对应的轮胎压力信号和旋转方向；及

一组耦接到该对双后轮胎的后监测模块，所述后监测模块设置为传送双后轮胎中的每一个的轮胎信息，所述轮胎信息包括与双后轮胎对应的轮胎压力信号和旋转方向；及

可操作地耦接到该组监测模块的处理模块，所述处理模块设置为：

基于接收的轮胎压力信号识别双后轮胎和前轮胎；

基于接收的轮胎压力信号识别位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎；及

基于接收的旋转方向识别各双后轮胎的内后轮胎和外后轮胎；

基于内后轮胎和外后轮胎的相反的旋转方向来实现识别内后轮胎和外后轮胎。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该组监测模块中的每一个包括轮胎传感器和射频探测器。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理模块设置为通过测定来自后监测模块和前监测模块的轮胎压力信号的强度的不同来识别双后轮胎和前轮胎。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理模块设置为通过测定从后监测模块中的每一个接收的轮胎压力信号的强度的不同来识别位于车辆的右侧和左侧的双后轮胎。