CN103863026A - 轮胎分离警告系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮胎分离警告系统和方法，其包括：感测轮胎的压力的传感器，以及根据从传感器接收的轮胎的压力计算轮胎半径的变化量的接收器。此外，接收器评估轮胎分离风险。当从接收器传送轮胎分离风险时，显示器警告驾驶员有轮胎分离风险。

Description

轮胎分离警告系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月14日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2012-0146800号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种轮胎分离警告系统和方法，具体地，涉及一种利用检测（sense，检测）轮胎中的空气压力的传感器来警告轮胎分离的警告系统。

背景技术

由于在很多情况下的错误安装或低空气压力（例如，预定阈值以下的空气压力），而不是轮胎本身中的缺陷，导致在车辆行驶过程中出现轮胎分离。可通过轮胎的外观或TPMS（轮胎压力监测系统）检查低空气压力。然而，当轮胎安装错误时，例如，当螺栓松动或螺栓存在问题时，在车辆行驶过程中驾驶员可能不容易识别低空气压力以及可能产生未预料到的问题。

在本部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，并且因此上述信息可包含没有形成已为该国的本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供了这样一种轮胎分离警告系统和方法，该系统和方法通过利用轮胎压力监测系统计算轮胎的半径的变化量从而具有警告轮胎的缺陷或分离的优势。

本发明的示例性实施方式提供了一种轮胎分离警告系统，该警告系统包括：传感器，该传感器检测轮胎的压力；接收器，该接收器从由传感器接收的轮胎的压力计算轮胎的半径的变化量并且评估轮胎分离风险；以及显示器，当从接收器传送轮胎分离风险时，该显示器警告驾驶员有轮胎分离风险。

传感器可以是轮胎压力监测系统并可被附接至每个轮胎。轮胎分离警告系统可进一步包括：在接收器的控制下关闭和开启传感器的传感器控制器。传感器和接收器可通过无线通信网络彼此传递检测信息。接收器可基于存储逻辑从轮胎的压力计算轮胎的体积并且通过从所述轮胎的体积计算轮胎的变形角来计算轮胎半径的变化量。显示器可被设置在仪表面板或室内镜上。

轮胎的体积可满足以下等式，

[等式]

$V_t=\mathrm{\πt}{R}_t^2(1-{\left(\frac{R_w}{R_t}\right)}^2-\frac{1}{2}(\mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ}))$

其中，Vt为轮胎的体积，Rt为轮胎的半径，Rw为车轮的半径，θ为轮胎的变形角，以及t为轮胎的厚度。

通过以下等式可计算轮胎的半径变化量，

[等式]

$\mathrm{\δ}=R_t(1-\cos \frac{1}{2}\mathrm{\θ})$

其中，δ为轮胎半径的变化量。

根据示例性实施方式，在不增加额外成本情况下，使用现有的轮胎压力监测系统来应用该系统也是可能的。此外，通过增加逻辑（logic）而不需要额外的机器警告驾驶员有轮胎分离的缺陷或风险来提高驾驶员安全性也是可能的。当以后使用智能轮胎系统时，实际上通过应用本发明达到更精确的技术也是可能的。

附图说明

图1为示意性示出了根据本发明的示例性实施方式的轮胎分离警告系统的示例性视图；

图2为示出了根据本发明的示例性实施方式的轮胎分离警告系统的操作的示例性流程图；

图3为示出了根据本发明的示例性实施方式的计算轮胎半径变化量的示例性流程图；以及

图4为根据本发明的示例性实施方式的用于图3中计算的示例性概念视图。

具体实施方式

应当理解的是，术语“车辆（vehicle）”或“车辆的（vehicular）”或其他在此使用的相似术语通常包括机动车辆，诸如，包括运动型多功能车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商用车的载客汽车，包括各种小船和海船的水运工具，飞行器等，并且包括：混合动力车，电动车，燃烧，插电式混合电动车，氢动力车及其他代用燃料车辆（例如，燃料来自石油以外的资源）。

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元执行示例性过程，但应当理解的是，示例性过程同样可通过一个或者多个模块来执行。此外，应理解的是，术语控制器/控制单元指代包括存储器及处理器的硬件装置。该存储器被配置为存储模块，并且该处理器具体地被配置为执行所述模块以执行下文中进一步描述的一个或多个过程。

此外，本发明的控制逻辑可体现为在计算机可读介质上的非临时性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘（CD）-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡以及光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可分布在网络耦合的计算机系统中，从而例如由远程信息处理服务器（telematics server）或控制器局域网络（CAN）以分布式方式存储并且执行该计算机可读介质。

本文中所使用的术语仅是为了描述特定的实施方式的目的，而并不旨在对本发明进行限制。除非上下文中另有明确指出，否则在此所使用的单数形式“一（a）”、“一个（an）”及“该（the）”也旨在包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包括（comprises）”和/或“包含（comprising）”时，其指明了存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件、和/或部件，但是不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任意和全部组合。

在下面的详细说明中，已经仅通过示意方式示出和描述本发明的示例性实施方式。如同本领域技术人员将意识到的，所描述的实施方式在不完全背离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式进行修改。因此，附图和说明书本质上被认为是说明性的，而不是限制性的。贯穿本说明书，类似参考标号表示类似元件。

贯穿整个说明书，词语“包括（comprise）”和诸如“包含（comprises）”“含有（comprising）”的变体将理解为暗示包含所述元件，但不排除任一其他元件，除非明确说明与之相反。

图1为示意性示出了根据本发明的示例性实施方式的轮胎分离警告系统的示例性视图。如图1中所示，根据本发明的示例性实施方式的轮胎分离警告系统可包括接收器10、附接到轮胎20上的传感器30、传感器控制器40以及显示器50。

传感器30可附接至四个轮胎20的每个上（如图1中）并可被配置成检测轮胎20的温度和压力。传感器30可包括TPMS（轮胎压力监测系统）。检测信息可通过无线通信被传送至接收器10。传感器控制器40可被配置成利用低频控制来操作传感器30。换言之，传感器控制器40可被配置成单独操作或关闭传感器30。

由控制器操作的接收器10可被配置成通过无线通信从传感器30接收检测信息，并且轮胎分离警告系统可被配置成基于存储逻辑而运行。此外，接收器10可被配置成通过操作传感器控制器40而单独地操作传感器30。

显示器50可设置在仪表面板或车辆内部的镜子上，并且可被配置成接收来自接收器的作为图像的轮胎分离警告并且显示警告给驾驶员。

在下文中，参考图2到图4描述通过保存在接收器10中的逻辑电路而执行的轮胎分离警告的过程。

首先，接收器10可被配置成通过操作传感器控制器40定期接收来自传感器40的检测信息（S100）。传感器30可被配置成测量轮胎20的压力并且通过无线通信将压力信息从检测信息传送到接收器10。当通过无线通信接收压力信息时（S110），接收器10可被配置成通过执行存储的逻辑来执行用于确定轮胎是否分离的计算逻辑（S120）。换言之，接收器10可被配置成计算轮胎半径变化的变化是否等于或大于参考值（S130）。特别地，接收器10可被配置成存储关于如图4中的轮胎20的消息。

当接收到轮胎20的压力信息时（S131），接收器10可被配置成根据压力信息计算轮胎20的体积（S132）。轮胎的体积可表示为以下等式，

[等式1]

ΔP＝-βΔV

[等式2]

$V_t=\mathrm{\πt}{R}_t^2(1-{\left(\frac{R_w}{R_t}\right)}^2-\frac{1}{2}(\mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ}))$

其中，β是空气体积的变化率，P是轮胎的压力，Vt为轮胎的体积，Rt为轮胎的半径，Rw为车轮的半径，θ为轮胎的变形角，以及t为轮胎的厚度。

当通过等式1计算轮胎体积的变化量以及计算当前轮胎体积时，轮胎的变形角θ是由当前轮胎体积计算的（S133）。当计算轮胎的变形角θ时，轮胎半径的变化量δ可通过等式3进行计算（S134）。

[等式3]

$\mathrm{\δ}=R_t(1-\cos \frac{1}{2}\mathrm{\θ})$

接收器10可被配置成利用存储逻辑来计算轮胎半径的变化量δ，并确定轮胎半径变化中的变化δ是否大于可确定的参考值。

当轮胎半径变化中的变化δ大于参考值时，可确定轮胎20的分离风险，这是因为当轮胎20横向晃动时（即左右晃动时），地面接触区以及压力可能迅速地变化并且轮胎半径变化δ可能不是恒定的并且迅速地变化。因此，接收器10可被配置成通过显示器50警告驾驶员轮胎分离风险（S140）。接收来自显示器50的警告的驾驶员可停止车辆并更换轮胎20。

虽然已结合目前被视为示例性实施方式的实施方式描述了本发明，但应当理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，相反，而是旨在涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置方式。

符号说明

接收器10     轮胎20

传感器30     传感器控制器40

显示器50。

Claims (18)

1.一种轮胎分离警告系统，包括：

传感器，所述传感器被配置成感测轮胎的压力；

接收器，所述接收器被配置成根据从所述传感器接收的所述轮胎的压力计算所述轮胎的半径变化并且评估轮胎分离风险；以及

显示器，所述显示器被配置成当从所述接收器传送所述轮胎分离风险时显示轮胎分离风险警告。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器为轮胎压力监测系统。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器被附接至每个车辆轮胎。

4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

传感器控制器，所述传感器控制器由所述接收器操作并且被配置成开启和关闭所述传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器和所述接收器通过无线通信网络而彼此传递感测信息。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接收器被进一步配置成基于存储的逻辑从所述轮胎的压力计算所述轮胎的体积并且通过从所述轮胎的体积计算所述轮胎的变形角来计算轮胎半径的变化量。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述轮胎的体积通过下式计算：

$V_t=\mathrm{\πt}{R}_t^2(1-{\left(\frac{R_w}{R_t}\right)}^2-\frac{1}{2}(\mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ}))$

其中，Vt为轮胎的体积，Rt为轮胎的半径，Rw为车轮的半径，θ为轮胎的变形角，以及t为轮胎的厚度。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，轮胎半径的变化量通过下式计算：

$\mathrm{\δ}=R_t(1-\cos \frac{1}{2}\mathrm{\θ})$

其中，δ为轮胎的半径的变化量。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述显示器被设置在仪表面板或车辆镜子上。

10.一种轮胎分离警告方法，包括：

通过无线通信在控制器处从多个传感器接收轮胎的压力；

通过所述控制器计算轮胎半径的变化是否等于或大于参考值；以及

响应于判定有轮胎分离风险，通过所述控制器将轮胎分离风险警告显示在显示器上。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述传感器为轮胎压力监测系统。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述传感器附接至每个车辆轮胎。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述控制器进一步配置成开启和关闭所述多个传感器。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述控制器配置成通过无线通信从所述多个传感器接收所述轮胎的压力。

15.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

通过所述控制器基于存储的逻辑从所述轮胎的压力计算所述轮胎的体积；以及

通过所述控制器通过从所述轮胎的体积计算所述轮胎的变形角来计算轮胎半径的变化量。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，通过下式计算所述轮胎的体积：

$V_t=\mathrm{\πt}{R}_t^2(1-{\left(\frac{R_w}{R_t}\right)}^2-\frac{1}{2}(\mathrm{\θ}-\sin \mathrm{\θ}))$

其中，Vt为轮胎的体积，Rt为轮胎的半径，Rw为车轮的半径，θ为轮胎的变形角，以及t为轮胎的厚度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过下式计算轮胎半径的变化量：

$\mathrm{\δ}=R_t(1-\cos \frac{1}{2}\mathrm{\θ})$

其中，δ为轮胎的半径的变化量。

18.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述显示器设置在仪表面板或车辆镜子上。

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