CN105415985A - 轮胎胎面磨损传感器系统 - Google Patents
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Abstract
一种监测车辆部件的磨损的系统。该系统包括电连接到射频电路的压电盘以便从压电盘接收电流，和用于将来自射频电路的信号主动地传输到微处理器的天线以便当压电盘接触通过磨损的表面时射频电路主动地产生由微处理器接收的信号。
Description
技术领域
本发明总体涉及车辆轮胎，并且更具体地，涉及一种用于轮胎胎面磨损的电子传感器系统。
背景技术
车辆拥有者几乎总需要处理可磨损部件诸如轮胎和带束层的维护和替换。例如，轮胎维护总体涉及确信轮胎具有合适的气压和没有太热地运行，以及通过一致性磨损的可视核查或通过胎面深度的直接测量来周期性地观察胎面磨损。轮胎之间的不均匀磨损表明需要轮胎的换位。一个轮胎上的不均匀磨损表明车辆有悬架问题。在任意情况下，有需要注意的问题。然而，该维护的责任通常被忽视。没有这样的维护，部件寿命一般缩短，其浪费资源和消费者的金钱。已经开发用于监控轮胎中气压的系统。此外，已经开发在短时间期间不需要任何气压可运作的轮胎。但是，还没有开发用于监控部件诸如轮胎和带束层的磨损的自动系统。
需要的是可自动监控车辆上部件的磨损的系统。该系统应该能够检测部件诸如带束层或轮胎什么时候完全磨坏。也将会有益的是如果系统可检测到表明需要使轮胎换位的在轮胎之间的不均匀磨损。也将会有益的是如果系统可检测到表明悬架问题的在一个轮胎上的不均匀磨损。此外，将会有益的是如果系统可响应关于轮胎使用的外部因素。
发明内容
根据本发明的系统监控车辆部件的磨损。所述系统包括：压电盘,其电连接到射频电路以便从所述压电盘接收电流；和天线，其用于将来自所述射频电路的信号主动地传输到微处理器，以便当所述压电盘接触通过磨损的表面时，所述射频电路主动地产生由所述微处理器接收的信号。
根据该系统的另一方面，用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的计时器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在不同胎面深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，所述部件是轮胎并且所述至少一个RFID标签包括用于所述车辆的每个轮胎的一个RFID标签。
根据该系统的又一方面，清单系统使用所述至少一个RFID标签的独特标识以便清单跟踪。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的车辆的里程指示器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在不同胎面深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的里程范围内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括耦接到所述控制器的计时器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括耦接到所述控制器的里程指示器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的里程范围内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够下载天气和位置信息，并且其中所述至少一个RFID标签的所述独特标识包括轮胎的天气等级，其中如果所述控制器确定轮胎的所述天气等级不适合当前的天气情况，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户轮胎的所述天气等级不适合所述当前的天气情况。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够为车辆的用户获得关于轮胎替换的外部帮助，其中所述控制器能够指导用户界面给用户提供关于所述外部帮助的信息。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括：在车辆中的用户界面；在车辆中的计时器；在车辆中的里程指示器；嵌入在每个轮胎的胎面中的具有独特标识的多个射频识别（RFID）标签；位于携载轮胎的车辆中的RF标签读取器，所述RF标签读取器能够周期性地监控来自所述多个RFID标签的信号；和耦接到所述计时器、里程指示器、RF标签读取器和用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器确定是否存在问题并且然后指导所述用户界面警告车辆用户包含有该RFID标签的轮胎在经受问题，其中所述多个RFID标签包括嵌入在不同胎面深度处的RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括清单系统，所述RFID标签的所述独特标识能够由所述清单系统使用以便清单跟踪。
根据该系统的又一方面，所述多个RFID标签包括嵌入在横穿每个轮胎胎面的相同深度处的RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够下载天气和位置信息，并且其中所述至少一个RFID的所述独特标识包括每个轮胎的天气等级，其中如果所述控制器确定轮胎的所述天气等级不适合当前的天气情况，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户轮胎的所述天气等级不适合所述当前的天气情况。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括耦接到所述控制器的车辆速度指示器，其中如果所述控制器确定车辆高于预定的速度行驶，给定轮胎的天气等级和当前的天气情况，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户所述车辆对于所述当前的天气情况行进得太快。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括用户界面、计时器和里程指示器，以便方法包括步骤：提供具有独特标识的嵌入在每个轮胎的胎面中的多个射频识别（RFID）标签；周期性地监控来自所述多个RFID标签的信号，检测RFID标签什么时候未能发送任何更多信号，表明毁坏的RFID标签；确定故障的RFID标签是否表明问题；并且向车辆用户警告所述问题，
其中所述提供步骤包括提供嵌入在每个轮胎中的不同胎面深度处的RFID标签，
其中所述监控步骤能够通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，
其中如果所述检测步骤检测到在每个轮胎的对应的胎面深度处的RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述警告步骤能够警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，所述系统还包括使用所述RFID标签的所述独特标识跟踪轮胎的清单的步骤。
根据该系统的又一方面，所述提供步骤包括提供嵌入在横穿每个轮胎的胎面的相同胎面深度处的RFID标签，其中所述监控步骤通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果所述检测步骤检测到在轮胎的相同胎面深度处的RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述警告步骤能够警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
根据该系统的又一方面，在所述提供步骤中的所述多个RFID标签的所述独特标识包括每个轮胎的天气等级，并且还包括步骤：获得天气和位置信息；确定轮胎的所述天气等级是否适合当前的天气情况；和警告车辆的用户轮胎的所述天气等级不适合所述当前的天气情况。
本发明还包括如下方案：
1.一种用于监测车辆部件的磨损的系统，所述系统包括：
压电盘,其电连接到射频电路以便从所述压电盘接收电流；和
天线，其用于将来自所述射频电路的信号主动地传输到微处理器，以便当所述压电盘接触通过磨损的表面时，所述射频电路主动地产生由所述微处理器接收的信号。
2.如方案1所述的系统，其特征在于，还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的计时器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在不同胎面深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
3.如方案2所述的系统，其特征在于，所述部件是轮胎并且所述至少一个RFID标签包括用于所述车辆的每个轮胎的一个RFID标签。
4.如方案2所述的系统，其特征在于，还包括清单系统，以便所述至少一个RFID标签的所述独特标识能够由所述清单系统使用以便清单跟踪。
5.如方案1所述的系统，其特征在于，还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的车辆的里程指示器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在不同胎面深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的里程范围内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
6.如方案5所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的计时器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
7.如方案5所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的里程指示器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的里程范围内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
8.如方案1所述的系统，其特征在于，还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够下载天气和位置信息，并且其中所述至少一个RFID标签的所述独特标识包括轮胎的天气等级，其中如果所述控制器确定轮胎的所述天气等级不适合当前的天气情况，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户轮胎的所述天气等级不适合所述当前的天气情况。
9.如方案2所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够为车辆的用户获得关于轮胎替换的外部帮助，其中所述控制器能够指导用户界面给用户提供关于所述外部帮助的信息。
10.如方案1所述的系统，其特征在于，还包括：在车辆中的用户界面；在车辆中的计时器；在车辆中的里程指示器；嵌入在每个轮胎的胎面中的具有独特标识的多个射频识别（RFID）标签；位于携载轮胎的车辆中的RF标签读取器，所述RF标签读取器能够周期性地监控来自所述多个RFID标签的信号；和耦接到所述计时器、里程指示器、RF标签读取器和用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器确定是否存在问题并且然后指导所述用户界面警告车辆用户包含有该RFID标签的轮胎在经受问题，其中所述多个RFID标签包括嵌入在不同胎面深度处的RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
11.如方案8所述的系统，其特征在于清单系统，具有所述RFID标签的所述独特标识能够由所述清单系统使用以便清单跟踪。
12.如方案8所述的系统，其特征在于，所述多个RFID标签包括嵌入在横穿每个轮胎胎面的相同深度处的RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
13.如方案8所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够下载天气和位置信息，并且其中所述至少一个RFID的所述独特标识包括每个轮胎的天气等级，其中如果所述控制器确定轮胎的所述天气等级不适合当前的天气情况，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户轮胎的所述天气等级不适合所述当前的天气情况。
14.如方案13所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的车辆速度指示器，其中如果所述控制器确定车辆高于预定的速度行驶，给定轮胎的天气等级和当前的天气情况，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户所述车辆对于所述当前的天气情况行进得太快。
15.如方案1所述的系统，其特征在于，还包括用户界面、计时器和里程指示器，以便方法包括步骤：提供具有独特标识的嵌入在每个轮胎的胎面中的多个射频识别（RFID）标签；周期性地监控来自所述多个RFID标签的信号，检测RFID标签什么时候未能发送任何更多信号，表明毁坏的RFID标签；确定故障的RFID标签是否表明问题；并且向车辆用户警告所述问题，
其中所述提供步骤包括提供嵌入在每个轮胎中的不同胎面深度处的RFID标签，
其中所述监控步骤能够通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，
其中如果所述检测步骤检测到在每个轮胎的对应的胎面深度处的RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述警告步骤能够警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
16.如方案15所述的系统，其特征在于，还包括使用所述RFID标签的所述独特标识跟踪轮胎的清单的步骤。
17.如方案16所述的系统，其特征在于，所述提供步骤包括提供嵌入在横穿每个轮胎的胎面的相同胎面深度处的RFID标签，其中所述监控步骤通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果所述检测步骤检测到在轮胎的相同胎面深度处的RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述警告步骤能够警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
18.如方案17所述的系统，其特征在于，在所述提供步骤中的所述多个RFID标签的所述独特标识包括每个轮胎的天气等级，并且还包括步骤：获得天气和位置信息；确定轮胎的所述天气等级是否适合当前的天气情况；和警告车辆的用户轮胎的所述天气等级不适合所述当前的天气情况。
附图说明
认为是新颖的本发明的特征在所附的权利要求中具体地阐述。通过结合附图参考以下描述可以最好地理解本发明，以及其进一步的目的和优点，在附图的若干图中相同的标号指示相同的元件，其中：
图1示出用于本发明的系统/方法的简化框图；
图2示出用于本发明的嵌入有RFID标签的轮胎的剖视图；
图3示出用于本发明的系统/方法的简化框图；和
图4示意性地表示根据本发明的胎面磨损系统/方法的部分。
具体实施方式
如在图1-3和通过引用在此并入的US7180409中描述的，用于本发明的系统和方法可自动监控车辆的特定部件的情况，例如，带束层或轮胎什么时候完全磨坏。该系统/方法还可检测可以表明使轮胎换位的在轮胎之间的不均匀磨损。该系统/方法还可检测可以表明悬架/校准问题的在一个轮胎上的不均匀磨损。该系统/方法还可响应关于轮胎使用的外部因素例如天气情况和车辆速度。
仅通过实例的方式，主控制器、计时器、射频识别（RFID）标签读取器和/或无线通信设备可嵌入在具有蜂窝无线电话电路的移动蜂窝电话中，为了简洁在此将不详细的描述。移动电话可包括蜂窝电话硬件（为了简洁也不陈述），诸如集成到车辆中的处理器和/或用户界面。移动电话还可包括本发明可以利用的存储器模块和/或局域网连接。每个特定的电子设备可实施该构思和为每个应用所选择的手段。该系统/方法可等同地应用于便携式和/或固定的手持式扫描仪，其使用在在汽车服务设施或轮胎制造商、经销商、批发商和/或零售商。
图1和2示出实例系统/方法的简化表示。通讯设备12可与用户界面14耦接。通讯设备12可与RFID标签读取器26耦接，其可外部地连接到设备12或内部于设备12（如示出）。
例如，通讯设备12可安装在车辆中。车辆的现有用户界面14可包括扬声器16、在收音机18上的文本显示器或诸如专用的车辆信息显示器或抬头显示器的任何其他显示器20。替代地，可提供单独的处理器和/或用户界面。例如，通讯设备12可以是具有其自己用户界面的扫描仪22，诸如手持式扫描仪或其他专用扫描仪，以便使用在服务中心、仓库和/或处理带束层、轮胎和/或诸如橡胶部件的其他可磨损部件的任何其他实施中。
该系统/方法可利用具有独特标识的在表明完全磨坏部件的深度（例如最低可接受的轮胎的胎面深度）处嵌入在轮胎44的胎面中的至少一个RFID标签38。RFID标签38可以甚至和机械胎面磨损指示器在深度处布置在一个或多个胎面元件中（仅一个被示出）。相似地，RFID标签38可在将表明磨损的带束层的在磨损表面下的深度处布置在带束层中。实例RFID标签38可与天线引线以共线的构造形式构建以提供薄的轮廓以易于轮胎制造和一致性磨损监控。
RFID标签读取器26可周期性地监控来自至少一个RFID标签38的信号。例如，RFID标签读取器26可由耦接到其上的控制器24编程以便在发动机启动时读取在车辆上的所有轮胎RFID标签10。此后，例如读数可每秒钟读取一次，直到车辆发动机关闭。如果RFID标签读取器26未能从至少一个RFID标签10（38）获得任何信号，则这将表明毁坏的RFID标签和胎面磨损或带束层磨损到该位置。然而，如果RFID标签10（38）被道路危险过早破坏，则多个备用标签10可布置在轮胎胎面或带束层中。为了图像清晰，这些在附图中没有示出。
当多个标签10用于检测磨损情况时，控制器24可使用多数表决程序以确认准确的磨损情况。而且，如果确定出一个标签已经过早失效，则该丢失的读数未来可被控制器忽略。如果遭遇正常的磨损，则失效的RFID标签10可能不是问题。在识别到问题时，控制器24可指导优选的用户界面设备16、18和/或20以警告用户包含该RFID标签38的部件被磨损。
该系统/方法可包括无线通讯设备，例如耦接到控制器24的收发器28。如果控制器24确定轮胎被磨损，则无线通讯设备可为车辆用户获得关于轮胎替换的外部帮助46。另外，控制器24可指导用户界面14向用户提供关于外部帮助46的信息。例如，收发器28可请求帮助定位附近的轮胎服务中心。或者，轮胎磨损警告可发送到用户优选的轮胎服务中心作为轮胎替换的询问。或者，询问可发送给潜在的广告商，其可通过收发器28和用户界面14联系用户以提供在车辆位置的用于轮胎服务的广告。
用于RFID标签10的独特标识符可允许控制器24为车辆的所有轮胎分别检测信号。例如，汽车零售商或服务中心可在控制器中记录RFID标签“A”位于左前轮胎中，RFID标签“B”位于右前轮胎中，RFID标签“C”位于左后轮胎中，RFID标签“D”位于右后轮胎中，并且可选地RFID标签“E”位于备用轮胎中。
当轮胎在它们的服务寿命期间被更换和/或换位时，控制器24可重新编程。有利地，用于RFID标签10的独特标识符也可随轮胎清单系统36使用，其中至少一个RFID标签10（38）的独特标识可由清单系统使用以便诸如在轮胎制造商、仓库、分销商、零售商和/或服务中心处跟踪。
多个RFID标签10可布置在轮胎胎面中以检测各种轮胎磨损性能。例如，布置在横穿轮胎胎面的相同胎面深度处的RFID标签42可发现可表明悬挂问题的轮胎胎面不均匀磨损。车辆可能需要车轮校准和/或其他服务。相似地，布置在轮胎胎面中的不同胎面深度处的RFID标签40可发现同一车辆上轮胎之间的不均匀磨损。可能需要车轮换位。为了使用多个RFID标签10检测问题，可能还需要监控RFID标签什么时候失效。
通过在车辆的每个轮胎中的嵌入在不同的胎面深度40处的多个RFID标签10，控制器24可通过确定各个RFID标签10什么时候毁坏来监控每个轮胎的胎面磨损的进程。例如，计时器30可由控制器24使用来记录每次失效的时间。如果在每个轮胎44的相应的胎面深度处的RFID标签10在预定的时间期间内没有全部毁坏，则控制器24可指导用户界面14警告车辆的用户车辆在经受不均匀的轮胎磨损，这可能需要车轮换位和/或其他维修。
替代地，里程可用来确定RFID标签10什么时候失效。控制器24可从现有的车辆总线46读取里程。通过在总线46的每个轮胎中的嵌入在不同的胎面深度40处的多个RFID标签10，控制器24可通过确定各个RFID标签10什么时候毁坏来监控每个轮胎的胎面磨损的进程。例如，如果在每个轮胎的相同胎面深度处的RFID标签10在预定的里程范围内没有全部毁坏，则控制器24可指导用户界面14警告车辆的用户车辆在经受不均匀的轮胎磨损，其可能需要车轮换位和/或其他维修。可选地，时间和里程的组合可用来检测这种类型的轮胎磨损。
通过在车辆的每个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度42处的多个RFID标签10，控制器24可通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个个体轮胎的胎面磨损的进程。例如，如果在轮胎的相同的胎面深度42处的RFID标签10在由计时器30确定的预定的时间期间内没有全部毁坏，则控制器24可指导用户界面14警告车辆的用户轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。这样的磨损可表明悬挂问题，例如需要车轮校准。
替代地，里程可用来确定RFID标签10什么时候失效。控制器24可从现有的车辆总线46读取里程。通过在车辆的每个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度42处的多个RFID标签10，控制器24可通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个个体轮胎的胎面磨损的进程。例如，如果在轮胎的相同胎面深度42处的RFID标签10在预定的时间期间内没有全部毁坏，则控制器24可指导用户界面14警告车辆的用户轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。该磨损可能表明悬挂问题，例如需要车轮校准。
可选地，时间和里程的组合可用来检测这种类型的轮胎磨损。虽然图2示出横穿轮胎44的胎面42或堆叠在一个胎面元件40中定位在一起的RFID标签10的简图，但是RFID标签10也可围绕轮胎圆周地分布。另外，备用的RFID标签可位于轮胎中的相同深度位置处以便冗余性。当多个标签用于检测特定的磨损情况时，控制器24可使用多数表决程序来确认准确的轮胎磨损指示。而且，如果确定一个标签已经过早失效，则该标签的丢失读数在未来可由控制器24忽略。
RFID标签10可包含不仅仅独特标识符。例如，RFID标签10可包含轮胎成型批次信息、成型日期、轮胎制造商、轮胎型号、速度等级、天气等级、负荷范围、压力范围等。例如，诸如收发器28的无线通信设备可耦接到控制器24。通过该方式，无线通信设备12可下载天气信息32和位置信息34并且将这些与在至少一个RFID标签10的独特标识中的轮胎的天气等级进行比较。如果控制器24确定轮胎的天气等级不适合车辆位置的当前天气情况（即雪天情况使用非雪地轮胎），则控制器可指导用户界面14警告车辆的用户轮胎的天气等级不适合当前天气情况。
相似地，使用车辆总线46上的速度指示和轮胎的速度范围等级，控制器24可指导用户界面14警告车辆的用户轮胎的速度等级不适合当前车辆速度。另外，使用轮胎的成型日期，控制器24可指导用户界面14警告车辆的用户已经超过轮胎的年限。同样，轮胎制造商、轮胎型号、成型日期和/或批次信息可与来自外部帮助46的取回信息进行比较，并且合适的警告可呈现给用户或者通过外部帮助返回做出联系。
参考图3，用于监控车辆轮胎的胎面磨损的系统/方法可包括用户界面14、计时器30和/或里程指示器。该系统/方法可包括第一步骤100，其提供具有独特标识的嵌入在每个轮胎的胎面中的多个射频识别（RFID）标签10。该系统/方法可利用具有独特标识的嵌入在表明轮胎磨损的深度处的在轮胎胎面中的至少一个射频识别（RFID）标签10。多个RFID标签10可布置在轮胎胎面中以检测各种轮胎磨损性能。例如，布置在横穿轮胎胎面的相同胎面深度处的RFID标签10可用来发现可表明需要车轮校准和/或其他服务的轮胎的不均匀磨损。相似地，布置在轮胎中的不同胎面深度处的RFID标签10可用来发现可表明需要车轮换位和/或其他服务的在车辆上的轮胎之间的不均匀磨损。
下一步骤102可包括周期性地监控来自多个RFID标签10的信号。例如，在发动机启动时，可监控来自车辆上的所有轮胎RFID标签10的信号中的第一读数。此后，可每秒钟监控读数一次，例如直到车辆发动机关闭。如上面详细提到，用于RFID标签10的独特标识符可允许分别监控车辆的所有轮胎。此外，用于RFID标签10的独特标识符还可用来诸如在轮胎制造商、仓库、分销商、零售商和/或服务中心处跟踪轮胎清单110。
下一步骤104可包括检测RFID标签10什么时候未能发送任何更多信号，其表明毁坏的RFID标签。下一步骤106可包括确定失效的RFID标签10是否表明毁坏的标签。如果RFID标签10被道路危险过早破坏，则标签读数可与布置在轮胎里的备用标签进行比较。通过该方法，可使用多数表决程序来确认准确的轮胎磨损指示。而且，如果确定出一个标签已经过早失效，则该丢失的读数在未来确定中可由控制器24。如果遭遇正常的磨损，则失效的RFID标签10可能不是问题。这将在下面更详细的解释。
下一步骤108可包括警告车辆用户。如下面将呈现的，若干问题可使用各种RFID标签构造识别。可向用户呈现几个解决方案116。例如，如果确定出轮胎磨损，则车辆中现有的无线通讯设备12可以能够为车辆用户获得关于轮胎替换的外部帮助46或者可为用户提供关于外部帮助的信息。在一个实例中，外部帮助46可提供为定位附近的轮胎服务中心。或者，轮胎磨损警告也可发送给用户优选的轮胎服务中心作为询问轮胎替换。或者，询问可发送给潜在的广告商以通过现有的无线通讯设备12联系用户。
在实践中，提供步骤100可包括提供嵌入在每个轮胎中的不同胎面深度处的RFID标签10。监控步骤102可通过确定各个RFID标签10什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程。如果检测步骤104检测到在每个轮胎的对应胎面深度处的RFID标签10在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则警告步骤108可警告车辆用户车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
另外地，提供步骤100可包括提供嵌入在横穿每个轮胎胎面的相同胎面深度处的RFID标签10。监控步骤102可通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程。如果检测步骤104检测到在轮胎的相同胎面深度处的RFID标签10在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则警告步骤108可警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
RFID标签10可包含不仅仅独特标识符。例如，RFID标签10可包含轮胎成型批次信息、成型日期、轮胎制造商、轮胎型号、速度等级、天气等级、负荷范围、压力范围等。例如天气信息和位置信息可下载112并且与在至少一个RFID标签10的独特标识中的轮胎的天气等级114进行比较。如果确定106轮胎的天气等级不适合车辆位置的当前天气情况（即雪天情况使用非雪地轮胎），则可警告108车辆的用户轮胎的天气等级不适合当前天气情况。
相似地，获得车辆112的速度指示和轮胎的速度范围等级114，可警告108用户轮胎的速度等级不适合当前车辆速度。另外，使用轮胎的成型日期，控制器24可指导用户界面14警告车辆的用户已经超过轮胎的年限。同样，轮胎制造商、轮胎型号、成型日期和/或批次信息可与来自外部帮助46的取回信息进行比较，并且合适的警告可呈现给用户或者通过外部帮助做出联系。
有利地，如果司机忽视正常的轮胎检查和维护，则在他们停止车辆操作之前可捕获轮胎情况。该系统/方法也可使用轮胎信息以通知司机冲突的外部情况。
如以上描述的系统和方法是典型被动的并且需要复杂的读者。如图4所示，根据本发明当胎面磨损指示器200通过胎面磨损接触道路表面时，胎面磨损指示器可主动地产生可由诸如控制器24的微处理器240接收的信号。胎面磨损指示器200可包括电连接到射频电路220的压电盘210以便从压电盘接收电流，和用于将来自射频电路的信号主动地传输到微处理器240的天线230。该胎面磨损指示器200可提供欠复杂和欠昂贵的系统/方法。
尽管通过参考其具体实施例已经具体示出和描述本发明，然而对本领域技术人员将理解的是在此可做出各种变化和可用等同物替换其元件而不偏离本发明的广泛范围。此外，可做出很多修改以将特定情况或材料适应于本发明的教导而不脱离其本质范围。因此，意在本发明不局限于在此公开的具体实施例，而是本发明将包括落到随附权利要求的范围内的所有实施例。
Claims (10)
1.一种用于监测车辆部件的磨损的系统，其特征在于，所述系统包括：
压电盘,其电连接到射频电路以便从所述压电盘接收电流；和
天线，其用于将来自所述射频电路的信号主动地传输到微处理器，以便当所述压电盘接触通过磨损的表面时，所述射频电路主动地产生由所述微处理器接收的信号。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的计时器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在不同胎面深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述部件是轮胎并且所述至少一个RFID标签包括用于所述车辆的每个轮胎的一个RFID标签。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括清单系统，以便所述至少一个RFID标签的所述独特标识能够由所述清单系统使用以便清单跟踪。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的车辆的里程指示器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在不同胎面深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的里程范围内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的计时器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的里程指示器，并且其中所述至少一个RFID标签包括在车辆的每一个轮胎中的嵌入在横穿轮胎胎面的相同深度处的多个RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RFID标签什么时候毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在轮胎的相同胎面深度处的所述RFID标签在预定的里程范围内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户所述轮胎在经受不均匀的轮胎磨损。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：用户界面；具有独特标识的至少一个射频识别（RFID）标签，其在表明磨损部件的深度处嵌入在所述部件中；可周期性地监控来自所述至少一个RFID标签的信号的RF标签读取器；耦接到所述RF标签读取器和所述用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器能够指导所述用户界面以警告车辆用户包含该RFID标签的部件被磨损；和耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够下载天气和位置信息，并且其中所述至少一个RFID标签的所述独特标识包括轮胎的天气等级，其中如果所述控制器确定轮胎的所述天气等级不适合当前的天气情况，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆用户轮胎的所述天气等级不适合所述当前的天气情况。
9.如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括耦接到所述控制器的无线通信设备，所述无线通信设备能够为车辆的用户获得关于轮胎替换的外部帮助，其中所述控制器能够指导用户界面给用户提供关于所述外部帮助的信息。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：在车辆中的用户界面；在车辆中的计时器；在车辆中的里程指示器；嵌入在每个轮胎的胎面中的具有独特标识的多个射频识别（RFID）标签；位于携载轮胎的车辆中的RF标签读取器，所述RF标签读取器能够周期性地监控来自所述多个RFID标签的信号；和耦接到所述计时器、里程指示器、RF标签读取器和用户界面的控制器，其中如果所述RF标签读取器未能从所述至少一个RFID标签获得任何信号，表明毁坏的RFID标签，则所述控制器确定是否存在问题并且然后指导所述用户界面警告车辆用户包含有该RFID标签的轮胎在经受问题，其中所述多个RFID标签包括嵌入在不同胎面深度处的RFID标签，其中所述控制器能够通过确定各个RRID标签什么时候被毁坏来监控每个轮胎的轮胎磨损的进程，其中如果在每个轮胎的相应的胎面深度处的所述RFID标签在预定的时间期间和预定的里程范围的组中的至少一个内没有全部毁坏，则所述控制器能够指导所述用户界面警告车辆的用户所述车辆在经受不均匀的轮胎磨损。
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