CN109941049B - 用于探测至少一个车胎的磨损状态的方法 - Google Patents

Abstract

在一种用于探测车辆的至少一个车胎的磨损状态的方法的情形中，其中，以车辆的至少一个传感器设备探测至少一个测量信号，对于本发明而言重要地作如下设置，即，借助于至少一个降水量探测设备确定击中在至少一个车辆区段上的水量，以至少一个另外的传感器设备探测从车道通过至少一个待监控的轮胎卷起的水的测量值，且由借助于降水量探测设备所确定的水量计算出至少一个相对被卷起的水的以另外的传感器设备测得的测量值的参考值。此外对于本发明而言重要地作如下设置，即，将测得的测量值与计算出的参考值相比较，且由测得的测量值与计算出的参考值的比较推断出至少一个车胎的磨损状态。

Description

用于探测至少一个车胎的磨损状态的方法

技术领域

本发明涉及一种用于探测车辆的至少一个车胎的磨损状态的方法，其中，以车辆的至少一个传感器设备探测至少一个测量信号。此外，本发明涉及一种用于执行该方法的装置。

背景技术

车辆的车胎的磨损状态的探测对于车辆的安全运行而言不可缺少。用于检查轮胎磨损的常见方法是胎面花纹深度(Profiltiefe)借助于胎面花纹深度计(Profiltiefemesser)的测量。这样的检查在大多数情况下仅偶尔地且以非周期性的间隔来执行。磨损状态的连续监控通过借助于胎面花纹深度计的测量不被使得成为可能，因为胎面花纹深度计不可在车辆的行驶运行中被使用。此外，轮胎状态通过例如车辆所有者的视觉观察是不精确且耗费的。因此，磨损状态以布置在车辆中的传感装置的连续监控是有意义的。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提出一种用于探测车胎的磨损状态的方法，在其中车胎磨损状态的连续监控被使得成为可能。

该任务的解决方案以一种根据本发明的方法以及以一种根据本发明的装置实现。改进方案和有利的装备设计方案(Ausstattungsgestaltung)在本发明中进行说明。

在一种用于探测车辆的至少一个车胎的磨损状态的方法的情形中，其中，以车辆的至少一个传感器设备探测至少一个测量信号，对于本发明而言重要地作如下设置，即，借助于至少一个降水量探测设备(Niederschlagserfassungseinrichtung)确定击中在至少一个车辆区段上的水量，以至少一个另外的传感器设备探测从车道通过至少一个待监控的轮胎卷起的水的测量值，由借助于降水量探测设备所确定的水量计算出至少一个相对被卷起的水的以另外的传感器设备测得的测量值的参考值，将测得的测量值与计算出的参考值相比较且由测得的测量值与计算出的参考值的比较推断出至少一个车胎的磨损状态。

降水量探测设备可例如是雨传感器(Regensensor)、雨光线传感器(Regen-Licht-Sensor)或类似物。降水量探测设备可例如布置在车辆的前挡玻璃(Frontscheibe)处且构造用于探测前挡玻璃的湿润程度(Benetzungsgrad)。例如为此可设置有在降水量探测设备中的测量路径(Messstrecke)，在其中光束(Strahlung)被射入到挡风玻璃(Windschutzscheibe)中，该光束在挡风玻璃的内表面与外表面之间被全反射且在测量路径的端部处又从挡风玻璃中离开。挡风玻璃的湿润程度越高，越多光线代替全反射从挡风玻璃中离开。通过比较射入与离开的光束可由此推断出前挡玻璃的湿润状态。尤其，通过降水量探测设备可确定击中到一车辆区段上、尤其到前挡玻璃上的水量。在下雨时，除了车辆的湿润之外同样产生车辆在其上移动的车道的湿润。降水例如由轮胎卷起。在此，此外由轮胎从车道卷起的水的量取决于车胎的胎面花纹深度。车胎的胎面花纹(Profilierung)越深地构造，越多水可从车道由车胎卷起。从车道卷起的水可例如由轮胎被甩向车辆外壳的一区段、尤其被甩到轮罩壳(Radhausschale)的内部处。通过可布置在击中的水的区域中、即尤其在轮罩壳的内侧处的传感器设备可探测击中的水。例如，传感器设备在此可构造成声音传感器、尤其构造成固体声音传感器。由于击中到车辆外壳上的水，机械脉冲被传递到车辆外壳上，该机械脉冲以固体声音信号的形式传播。通过固体声音传感器可探测固体声音信号且经探测的固体声音信号可被相应地评估。例如，固体声音信号幅度可以是对被卷起的水量的指示。此外，传感器设备可构造成电容传感器，其中，例如击中的溅水(Spritzwasser)在两个电极之间的电容可被测量。击中在电极对的两个电极之间的水量越大，电容越高。通过电容测量因此同样可推断出从车道通过车胎卷起的水量。由借助于降水量探测设备测得的水量可计算出对于以另外的传感器设备、尤其布置在车轮罩(Radhauskasten)中的传感器设备探测的测量值而言的参考值。因此，例如对于以降水量探测设备确定的水量而言确定的固体声音信号幅度或者确定的通过轮胎卷起的水量可被预期。同样地，在借助于电容传感器确定被卷起的水的情形中，对于确定的以降水量探测设备测得的水量而言被卷起的溅水的确定的电容被预期。将相对相应的以降水量探测设备测得的水量计算出的参考值和以另外的传感器设备所确定的测量值相比较。由参考值和测量值的比较可推断出相应的车胎的磨损状态。例如，相比分别可预期的参考值更小的测得的电容或者更小的固体声音信号幅度可表明如下，即，少于可预期的水量的水量通过车胎卷起，这又可推断出较小的胎面花纹深度且由此推断出车胎的磨损。在临界的磨损现象例如通过低于阈值的确定的情形中，警报信号或者预警信息可被输出到车辆驾驶员处。

在本发明的一种改进方案中，以至少一个另外的传感器设备来探测的用于探测被卷起的水的测量值是声音信号、尤其是固体声音信号，其在被卷起的水击中到车辆外壳、尤其轮罩壳的至少一个区段上的情形中被引起。另外的用于探测由轮胎卷起的溅水的传感器装置可以是固体声音传感器。通过固体声音传感器可探测固体声音信号，其例如在外壳处、尤其在轮罩内壳中通过击中的、由车胎从以水润湿的车道卷起的溅水来探测。由固体声音信号可例如推断出击中到传感器区域上的水量。在此，被卷起的水量可能取决于车胎的磨损状态、尤其取决于胎面花纹深度。

在本发明的一种改进方案中，以至少一个另外的传感器设备来探测的用于探测被卷起的水的测量值是电容信号，其在被卷起的水击中到车辆外壳、尤其轮罩壳的至少一个区段上的情形中被探测。由车胎卷起的水可例如通过电容传感器、尤其通过布置在轮罩壳处的电容传感器来探测。这些电容传感器可尤其是电极对。如果被卷起的水击中到电极上，则经由电容可探测水在轮罩壳的面对轮胎的侧处的存在且可尤其确定水的量。通过比较测得的电容值与由借助于降水量探测设备所确定的水量理论上计算出的参考值可推断出车胎的磨损状态。

在该方法的一种改进方案中，借助于降水量探测设备探测击中到前挡玻璃上的水量。降水量探测设备可例如是雨传感器，其布置在车辆的前挡玻璃处。通过在前挡玻璃处的布置可确定击中到前挡玻璃上的水量。

在该方法的一种改进方案中，由另外的传感器设备的测量值确定通过车胎卷起的击中到车辆外壳的一区域上的水量。通过例如可布置在轮罩壳的内侧、即面对轮胎的侧处的传感器设备，可例如经由电容或经由固体声音信号测量确定由轮胎溅到传感器区域上的水量。经由借助于降水量探测设备测得的水量可计算出对于另外的传感器设备的测量值而言的可预期的值作为参考值。在参考值与测得的测量值之间有差异的情形中可推断出轮胎磨损。

在该方法的一种改进方案中，车辆的行驶速度引进到对于被卷起的水而言的可预期的由车胎卷起的水量的参考值的计算中。由轮胎卷起的溅水的量可能取决于车辆的行驶速度。在车辆的更高速度的情形中车胎更快地转动，从而使得从车道采集的水经历更高的加速度且以更高的动能击中到车辆外壳、例如轮罩壳的壁部上。由降水量探测设备的测量所确定的参考值与另外的传感器设备的测量值的比较可由此例如在定义的车速的情形中被执行，以便于可计算出车辆的行驶速度的影响。

在该方法的一种改进方案中，对于被新装配在车辆处的车胎而言被卷起的水量的标准值通过另外的传感器设备来采集且该标准值取决于由降水量探测设备所确定的水量被探测。在被新装配在车辆处的轮胎的情形中，在借助于降水量探测设备测得的水量的情形中可借助于另外的传感器设备采集由车胎卷起的水量的标准值。例如，在已知的通过降水量探测设备测得的水量的情形中，通过由轮胎卷起的溅水所引起的固体声音信号或者电容的测量值被记录为标准值。标准值可例如以电子形式被存储在评估设备或类似的计算单元中。通过标准值由此给出可涉及轮胎的额定状态的基准值(Bezugswerte)。被卷起的水通过另外的传感器的之后的测量的测量结果在已知的通过降水量探测设备所确定的雨量(Regenmenge)的情形中可与标准值相比较。通过另外的传感器设备所确定的测量值与标准值的偏差可例如指出由于轮胎磨损的较小的被卷起的水量。

在该方法的一种改进方案中，在低于被卷起的水量的标准值的情形中通过测得的被卷起的水量推断出增加的轮胎磨损。通过例如在被新装配在车辆处的崭新轮胎的情形中可被记录的标准值可说明被卷起的水量的额定值。在低于被卷起的水的该额定量的情形中、即在低于预先给定的标准值的情形中可推断出例如由于减小的胎面花纹深度所引起的轮胎磨损。

在该方法的一种改进方案中，标准值被存储且在轮胎更换的情形中被用作标准值。尤其在其中进行冬季胎至夏季胎的更换的车辆的情形中，用于不同轮胎类型的标准值可被采集且被存储。在轮胎类型重新装配到车辆处的情形中(例如夏季胎)，可采用相应的所存储的标准值作为基准参量。

在该方法的一种改进方案中，被卷起的水的测量值的函数图(Funktionsgraph)取决于由降水量探测设备所探测的水量被计算出且由该函数图确定轮胎的磨损状态。取决于借助于降水量探测设备所确定的水量，可计算出对于被卷起的水的测量值、尤其以另外的传感器设备采集的固体声音值或电容测量值而言的函数图。相对确定的以降水量探测设备所记录的水量由此得出由轮胎卷起的水的确定的测量值。被卷起的水的量可能取决于车道的湿润程度、即位于车道上的水量且取决于车胎的胎面花纹深度。对于车胎的不同胎面花纹深度而言可分别记录函数图。由函数图可由另外的传感器设备的被卷起的水的已知的测量值以及以降水量探测设备所确定的水量推断出车胎的磨损状态、尤其胎面花纹深度。反过来，由另外的传感器设备的已知的测量值、例如由被卷起的水的电容值或固体声音信号值和磨损状态的已知的值、尤其车胎的胎面花纹深度可推断出当前的击中到车辆上的水量。因为车胎的胎面花纹深度在大多数情况下不经受突然的和自发的波动，所以借助于函数图所确定的胎面花纹深度可确立为比较值。借助于被卷起的水的以另外的传感器设备所确定的测量值可由相应的函数图计算出降水量探测设备的可预期的测量值。由此，实际上以降水量探测设备测得的水量和借助于另外的传感器设备计算出的可预期的水量的比较被使得成为可能。通过比较可预期的水量与测得的水量，使得降水量探测设备的校准(Kalibration)或者以降水量探测设备测得的水量的可信性验证(Plausibilisierung)成为可能。

在该方法的一种改进方案中，通过降水量探测设备所确定的水量以每时间单位和每单位的体积单位来说明。为了确保由降水量探测设备所确定的水量的可评估性和可比较性，水量可以以每时间单位和面积单位的体积单位来说明。例如，水量可以以每平方米和每小时的升数来说明。

在该方法的一种改进方案中，击中到前挡玻璃上的水量取决于掠过前挡玻璃的雨刮的位置来确定。车辆的雨刮在降水的情形中掠过前挡玻璃、即车辆的挡风玻璃且将击中到由雨刮掠过的区域上的降水推到雨刮片(Wischerblatter)之前。在雨刮片之前被推动的水量可在掠过降水量探测设备、例如雨传感器的情形中通过降水量探测设备来确定。为此，通过降水量探测设备的测量可匹配于雨刮的擦拭运动的节拍。通过测量在雨刮片之前被推动的水量使得落到车辆表面上的水量的更精确的确定成为可能。

在该方法的一种改进方案中，在至少一个由雨刮掠过的位置处的由雨刮推动的水量被确定。通过在尤其被定位在同样待由雨刮掠过的区域之前的位置处探测通过雨刮推动的水量，使得降水情况且由此落到车辆上的水量的更精确的确定成为可能。

本发明的另一方面涉及一种用于探测车辆的至少一个车胎的磨损状态、尤其用于执行根据本发明的方法的装置。为了探测至少一个车胎的磨损状态，该装置具有降水量探测设备、尤其雨传感器，以便于使得击中到车辆前挡玻璃上的水量的确定成为可能。此外，该装置具有另外的传感器设备、尤其固体声音传感器或电容传感器，其布置在由车胎卷起的击中的溅水的区域中。尤其，这些传感器设备可布置在轮罩壳的壁部的区域中。降水量探测设备以及另外的传感器设备可起数据导引作用地例如经由线缆连接或无线连接与在其中可评估所采集的测量数据的评估设备相连接。基于通过降水量探测设备测得的水量可确定对于另外的传感器设备而言的可预期的测量值。为了确定车胎的轮胎磨损，传感器设备的实际上测得的测量值可与理论上可预期的测量值相比较。理论上预计算出的值与测得的值的偏差可指示出轮胎磨损，因为例如通过减小的胎面花纹深度较少的水量通过车胎卷起。

附图说明

随后，本发明借助在附图中示出的优选的实施例作进一步阐释。在示意图中：

图1：详细地示出带有雨刮和降水量探测设备的车辆；且

图2：详细地示出用于探测被卷起的溅水的另一传感器设备。

具体实施方式

在图1中部分区段地示出了带有前挡玻璃2的车辆1。在前挡玻璃2处布置有降水量探测设备3。通过降水量探测设备3可确定击中到前挡玻璃2上的雨量。尤其，由雨刮4推动的雨量在掠过降水量探测设备的位置的情形中被探测。

在图2中示出了车辆1、尤其车辆1的轮罩(Radkasten)5。在轮罩5中、尤其在轮罩5的面对车胎6的侧处布置有传感器设备7。传感器设备7可例如具有电容传感器和/或固体声音传感器。位于车道上的水分(Feuchtigkeit，有时也称为湿气)可由车胎6卷起且被甩向轮罩5、尤其被甩向传感器设备7。被卷起的水8可通过传感器设备7、例如通过由击中的水所产生的固体声音信号或经由击中的水量的电容来探测。由车胎6被卷起的水量8可例如取决于车胎6的磨损状态、尤其车胎6的胎面花纹深度。对于传感器设备7的测量值而言，理论上可预期的值可基于通过降水量探测设备3所探测的水量被计算出。通过比较被卷起的水8的理论上计算出的值与通过传感器设备7测得的值可推断出车胎6的磨损状态。例如，在带有减小的胎面花纹深度的车胎6的情形中较少的水量可从车道卷起，从而得出小于理论计算出的测得的测量值。

所有在上述说明书中且在本发明中提到的特征可以以任意的选择与本发明的特征相组合。由此，本发明的公开内容不被限制于所描述的或者被要求保护的特征组合，相反地所有在本发明的范畴中有意义的特征组合可被认为是公开的。

Claims (17)

1.一种用于探测车辆(1)的至少一个车胎(6)的磨损状态的方法，其中，以所述车辆(1)的至少一个传感器设备(7)探测至少一个测量信号，

其特征在于，

借助于至少一个降水量探测设备(3)确定击中在至少一个车辆区段上的水量，

以至少一个另外的传感器设备(7)探测从车道通过至少一个待监控的轮胎卷起的水(8)的测量值，

由借助于所述降水量探测设备(3)确定的水量计算出至少一个相对被卷起的水(8)的以另外的传感器设备(7)测得的测量值的参考值，

将所述测得的测量值与所述计算出的参考值相比较，且

由所述测得的测量值与所述计算出的参考值的比较推断出至少一个车胎(6)的磨损状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以至少一个另外的传感器设备(7)探测的用于探测所述被卷起的水(8)的测量值是声音信号，其在所述被卷起的水(8)击中到所述车辆的外壳的至少一个区段上的情形中被引起。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述声音信号是固体声音信号。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述声音信号在所述被卷起的水(8)击中到所述车辆的轮罩壳的至少一个区段上的情形中被引起。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以至少一个另外的传感器设备(7)探测的用于探测所述被卷起的水(8)的测量值是电容信号，其在所述被卷起的水(8)击中到所述车辆的外壳的至少一个区段上的情形中被探测。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电容信号在所述被卷起的水(8)击中到所述车辆的轮罩壳的至少一个区段上的情形中被探测。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述降水量探测设备(3)探测击中到所述车辆的前挡玻璃(2)上的水量。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，由所述另外的传感器设备(7)的测量值确定通过车胎(6)卷起的、击中到所述车辆的外壳的一区域上的水量。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆(1)的行驶速度引进到用于所述被卷起的水(8)的可预期的由车胎(6)卷起的水量的参考值的计算中。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，对于新装配在所述车辆(1)处的车胎(6)而言通过所述另外的传感器设备(7)采集所述被卷起的水量的标准值且所述标准值取决于由所述降水量探测设备(3)所确定的水量被探测。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在低于所述被卷起的水量的标准值的情形中通过所述测得的被卷起的水量推断出增加的轮胎磨损。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述标准值被存储且在轮胎更换的情形中被用作标准值。

13.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述被卷起的水(8)的测量值的函数图取决于由所述降水量探测设备(3)所探测的水量被计算出且由所述函数图确定所述轮胎的磨损状态。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述降水量探测设备(3)所确定的水量以每时间单位与每单位的体积单位来说明。

15.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，击中到所述车辆的前挡玻璃(2)上的水量取决于掠过所述前挡玻璃(2)的雨刮(4)的位置来确定。

16.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在至少一个由所述车辆的雨刮(4)掠过的位置处确定由雨刮(4)所推动的水量。

17.一种用于探测车辆(1)的至少一个车胎(6)的磨损状态的装置，其用于执行根据权利要求1至16中任一项所述的方法。

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