CN114940037A - 轮胎特性的安全测量 - Google Patents

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Abstract

一种系统(100)，所述系统(100)被配置成用于评估安装在车轮轮胎内或车轮轮胎内表面上的传感器模块的完整性。该系统(100)包括：传感器模块(110)，该传感器模块(110)被配置成用于生成第一加速度信号和/或第二加速度信号；处理模块(120)，该处理模块(120)被配置成用于：确定第一加速信号的至少两个特征和/或确定第一加速信号的至少一个特征和第二加速信号的至少一个特征，其中，特征表征当安装传感器模块的轮胎的部分撞击地面并形成接地印迹时引起的加速度信号中的扰动；通过评估这些特征或这些特征的组合是否满足预定义的操作特性，验证特征的一致性。

Description

轮胎特性的安全测量
技术领域
本发明涉及安装在交通工具轮胎中的传感器设备的领域。更具体地，它涉及安全测量轮胎特性的系统和方法。
背景技术
轮胎压力监测传感器(TPMS)被广泛利用于确定轮胎中的压力。基于来自TPMS的信号，可以通知驾驶员轮胎正在失去压力。驾驶员可以基于该通知，检查轮胎的泄漏，并为相关轮胎充气。
此类轮胎压力监测传感器可以安装在车轮中，可以附接到轮胎，并且可以包括加速度传感器。预期未来可以利用从来自加速度传感器的信号中获得的关键特征，以提供可用于提取安全相关信息的数据，诸如施加在车轮上的负载或轮胎胎面磨损程度。
在某些场景下，此类信息可以用于调整各种交通工具控制算法的行为，诸如电子稳定程序(ESP)。在此语境中，该信息的获取、处理和传输与重要(汽车)安全完整性等级(ASIL)相关，如诸如ISO26262的标准所定义的。
本发明的范围是提出当可安装于轮胎的加速度传感器安装在轮胎中时，评估该加速度传感器的完整性和该加速度传感器作出的信号测量的完整性的方法。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于评估可安装于轮胎的传感器模块的完整性的系统和方法。
以上目的由根据本发明的方法和设备来实现。
在第一方面中，本发明的实施例涉及一种传感器系统，该传感器系统被配置成用于评估安装在车轮轮胎中或车轮轮胎内表面上的传感器模块的完整性。
该系统包括传感器模块，该传感器模块被配置成用于：测量第一方向上的第一加速度，产生第一加速度信号；和/或测量与第一方向不同的第二方向上的第二加速度，产生第二加速度信号。
此外，传感器模块被配置成用于：
-确定第一加速度信号的至少两个特征；和/或
-确定第一加速度信号的至少一个特征和第二加速度信号的至少一个特征，其中，特征表征当安装传感器模块的轮胎的一部分撞击地面并形成接地印迹时引起的加速度信号中的扰动，其中特征中的一个特征是第一特征，另一个特征是第二特征，
此外，传感器模块被配置成用于通过评估第一特征、第二特征或者第一特征和第二特征的组合是否满足预定义的操作特性来验证第一特征和第二特征的一致性。
预定义的操作特性可以包括一个或多个特征或一个或多个特征的组合的上限和/或下限。例如，这可以是第二特征在第一特征作用下的上限和/或下限。然而，本发明不限于此。
本发明实施例的优点是，即使只有一个传感器，也可以验证传感器的正确操作。这是通过以下操作来实现的：确定第一加速度信号的至少两个特征(例如，如果仅测量了第一加速度信号)，或通过确定第一加速度信号的特征和第二加速度信号的特征(如果测量了两个加速度信号)，以及评估这些特征或这些特征的组合是否满足至少一个预定义的操作特征来验证第一特征和第二特征的一致性。所确定的至少两个特征是在传感器正常操作条件下一致的特征。它们的一致性可以通过建议的评估进行检查。因此，正常操作条件是指传感器没有缺陷并且在安装于车轮轮胎上操作时的操作条件。
在本发明的实施例中，传感器模块包括加速计。该加速计可以是微机电系统(MEMS)加速计。MEMS加速计可包括两个不同的验证质量。这些可以集成在同一衬底中。它们可以被集成使得加速计中的每一个加速计测量不同的加速度分量。
在第二方面中，本发明的实施例涉及一种方法，该方法用于确定当加速度传感器安装在车轮的轮胎中或车轮的轮胎的内表面上时加速度传感器的正确操作。该方法包括：
-测量第一方向上的第一加速度，产生第一加速度信号和/或测量与第一方向不同的第二方向上的第二加速度，产生第二加速度信号；
-接收第一加速度信号和/或第二加速度信号，
-确定所述第一加速度信号的至少两个特征和/或确定第一加速度信号的至少一个特征和第二加速度信号的至少一个特征，其中特征表征当安装传感器的轮胎的部分撞击地面并形成接地印迹时引起的加速度信号中的扰动，其中特征中的一个特征是第一特征，另一个特征是第二特征；
-通过评估这些特征或这些特征的组合是否满足至少一个预定义的操作特性来验证第一特征和第二特征的一致性。
在所附独立和从属权利要求中阐述了本发明的特定和优选方面。来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及与其他从属权利要求的特征适当地结合，而不仅仅是如在权利要求中明确阐述的那样。
根据此后所描述的(多个)实施例，本发明的这些方面和其他方面将是显而易见的，并且参考这些实施例阐明了本发明的这些方面和其他方面。
附图的简要说明
图1示出了安装传感器模块的轮胎的示意图。
图2示出了在接地印迹时刻由安装于轮胎的传感器测量的法向加速度的典型信号形状。
图3示出了在接地印迹时刻由安装于轮胎的传感器测量的切向加速度的典型信号形状。
图4示出了根据本发明实施例的通过对加速度信号进行互相关而获得的信号的示例。
图5示出了具有连续印迹的情况下的加速度信号。
图6示出了根据本发明实施例的示例性系统的框图。
图7示出了根据本发明实施例的示例性方法的流程图。
图8示出了根据本发明实施例的从单个加速度信号获得多个特征的示例性方法的流程图。
图9示出了根据本发明实施例的从两个加速度信号获得特征的示例性方法的流程图。
图10示出了根据本发明实施例的所提取的几对连续接地印迹的接地印迹宽度特征，以及这些连续特征之间的差异和这些差异的界限。
图11示出了所提取的接地印迹振幅的相同曲线图。
图12示出了根据本发明的实施例的如何使用一致性界限，将接地印迹的宽度特征和振幅特征作为相关值相互检查。
图13示出了根据本发明的实施例的如何使用一致性界限，将接地印迹的振幅特征和周期性特征作为相关值相互检查。
图14示出了根据本发明的实施例的如何使用一致性界限，将周期性和接地印迹宽度作为相关值相互检查。
图15示出了针对图11中示出的具有非线性关系的两个特征的不同界限实现方式的可能实现方式。
权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
在不同的附图中，相同的附图标记指代相同或相似的要素。
具体实施方式
将就具体实施例并且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的且是非限制性的。在附图中，出于说明性目的，要素中的一些要素的尺寸可被放大且未按比例绘制。尺寸和相对尺寸不对应于对本发明的实现的实际减少。
说明书中和权利要求书中的术语第一、第二等用于在类似的要素之间进行区分，而不一定用于描述时间上、空间上、等级上或以任何其他方式的顺序。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以与本文中所描述或图示的不同的顺序来进行操作。
要注意，权利要求中使用的术语包括摂不应被解释为限定于其后列出的装置；它并不排除其他要素或步骤。因此，该术语应被解释为指定如所提到的所陈述的特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤或组件、或其群组的存在或添加。因此，表述包括装置“A和B的设备”的范围不应当限于仅由组件A和B构成的设备。它意味着对于本发明，该设备的仅有的相关组件是A和B。
贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”贯穿本说明书在各个地方的出现并不一定全部指代同一实施例，而是可以指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，如通过本公开将对本领域普通技术人员显而易见的，特定的特征、结构或特性能以任何合适的方式进行组合。
类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的描述中，出于精简本公开和辅助理解各发明性方面中的一个或多个发明性方面的目的，本发明的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图或其描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映要求保护的发明要求比每一项权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映，发明性方面存在于比单个前述公开的实施例的全部特征更少的特征中。因此，具体实施方式之后所附的权利要求由此被明确纳入本具体实现方式中，其中每一项权利要求本身代表本发明的单独实施例。
此外，尽管本文中所描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但不包括其他实施例中所包括的其他特征，但是如本领域技术人员将理解的那样，不同实施例的特征的组合旨在落在本发明的范围内，并且形成不同实施例。例如，在所附的权利要求书中，所要求保护的实施例中的任何实施例均能以任何组合来使用。
在本文中所提供的描述中，阐述了众多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，公知的方法、结构和技术未被详细示出，以免混淆对本描述的理解。
在第一方面中，本发明的实施例涉及一种传感器系统100，该传感器系统被配置成用于评估安装在车轮轮胎中或车轮轮胎内表面上的传感器模块的完整性。
该系统100包括传感器模块110，该传感器模块110被配置成用于测量第一方向上的第一加速度，产生第一加速度信号和/或测量不同于第一方向的第二方向上的第二加速度，产生第二加速度信号。
在本发明的实施例中，传感器模块安装在轮胎中或车轮轮胎的内表面上。例如，传感器可以完全集成在轮胎中(包覆成型)，或被部分包覆成型，或附接/胶合在内表面上，或使用专用橡胶插座粘附到轮胎内部。
当此类传感器模块110安装在轮胎内或轮胎内表面上时，它将与轮胎一起旋转。轮胎与地面之间的接触导致轮胎的变形。这种变形会导致加速度信号的变化。因此，扰动将存在于来自传感器的数据中。该扰动是由传感器附近的接触印迹引起的。在该接触印迹时段期间采集传感器数据也称为接触印迹采集。因此，当附接至轮胎时，此类传感器模块能够测量揭示与轮胎及其特性的动态相关以及与轮胎与道路表面相互作用相关的物理现象的信号。
图1示出了轮胎310的示意图。轮胎与道路接触的部分320可称为“接地印迹”。另一个通常使用的接地印迹测量的术语是轮胎“足迹”。传感器模块110安装在轮胎内部，当轮胎310撞击道路表面时形成接地印迹320。图2和图3示出了由安装于轮胎的传感器在接地印迹时刻测量的法向加速度和切向加速度的典型信号形状。在本发明的实施例中，第一方向例如可以是法向方向。在替代性实施例中，第一方向可以是切向方向。在本发明的一些实施例中，第一方向可以是法向方向，第二方向可以是切向方向，或者反之亦然。
在测量的加速度信号中，可以通过使用不同的信号处理操作来提取几条信息(在本发明中也称为特征)。
本发明的一些实施例可以仅包括一个加速度传感器。在这种情况下，仅生成第一加速度信号，并且根据第一加速度信号确定至少两个特征。
在本发明的一些实施例中，可以生成两个加速度信号。在这种情况下，可以确定第一加速度信号的特征，并且可以确定第二加速度信号的特征。替代地，两个特征可以由同一加速度信号确定。
在任一情况下，至少确定一个或多个加速度信号的两个特征。这些特征被称为第一特征和第二特征。
在本发明的实施例中，第一特征和第二特征的一致性通过评估这些特征或这些特征的组合是否满足预期的操作特性来验证。操作特性可以定义特征之间的预期关系，当传感器安装在轮胎中时，在正常操作的传感器中，关系之间的上限和下限可能不同。
在本发明的实施例中，预定义的操作特性可以包括上限和/或下限(也称为操作界限)。
在本发明的实施例中，第一特征用于从预期的操作特性获得第二特征的至少一个操作界限，并且通过将第二特征与至少一个操作界限进行比较来获得比较结果，以便确定特征是否一致。在本发明的实施例中，可以根据比较结果确定传感器模块的正确操作。系统可以被配置成输出比较结果。
在本发明的实施例中，在给定第一特征的情况下，可以根据预定义操作特征来确定第二特征的操作上限和操作下限。在正确操作期间，第二个特征应该在操作上限和操作下限之间。如果不是这种情况，系统可能会指示传感器操作不正确。
在本发明的实施例中，单个传感器足以确定传感器的正确操作。在这种情况下，获得的特征来自该单个传感器。
在本发明的实施例中，可以通过校准传感器来获得预定义的操作特性。替代地，在本发明的实施例中，预定义的操作特性可以例如被存储在车载存储器中，或者可以通过接口获得。
本发明实施例的一个优点是，可以评估接地印迹测量和相关特征的完整性。
在本发明的实施例中，可以使用模数转换器(ADC)来执行数据的采集。该ADC将来自传感器的模拟信号转换为数字化数据。处理模块可以对来自模数转换器的数据进行采样，并处理所采集的数据，以确定扰动的表征特征。
图2中示出了此类扰动的示例。它示出了加速度传感器产生的扰动，该加速度传感器适用于测量径向加速度(即图2中沿Z轴的加速度)。扰动的幅度以时间的函数示出。扰动具有从第一最大值到最小值的下降沿和从最小值到第二最大值的上升沿。印迹持续时间是扰动持续时间的测量。印迹持续时间(tpatch)例如可以被定义为第一最大值和第二最大值之间的持续时间。与扰动振幅相交的阈值可以被用作脉冲的表征特征。前沿与阈值相交或后沿与阈值相交的时刻也被可用作脉冲的表征特征。印迹持续时间(tpatch)可以被定义为前沿与阈值相交的时刻与后沿与阈值相交的时刻之间经过的时间。加速度信号和/或其表征特征可以经无线传输。在本发明的实施例中，无线消息可以例如包括传感器模块的唯一标识符和代表所测量的印迹持续时间的值。
图3示出了切向加速度传感器的加速度信号随时间的函数。信号的采集可以使用ADC完成。在该示例中，印迹持续时间是在切向加速度信号的两个相对峰值之间测量的。
在本发明的实施例中，可以例如使用互相关(例如，下文解释的有符号阶跃互相关)算法从所测量的法向加速度信号中提取接地印迹宽度(tpatch)和印迹振幅(apatch)。
下面的等式描述了根据本发明的示例性实施例，如何可从所测得的数据样本a和带参数N的有符号参考序列y计算有符号阶跃互相关性值S(n)。
Figure BDA0003507578580000081
在该等式中，N是大于0的自然数，y是阶跃函数。在本发明的实施例中，N可以等于1或更大。在本发明的一些实施例中，N的最小值为2。
例如，阶跃函数y可以用以下公式描述。
Figure BDA0003507578580000082
相反于
Figure BDA0003507578580000083
在本发明的一些实施例中，对于那些y(m)，对于0≤m<N的y(m)的符号与对于N≤m<2N的y(m)的符号相反，其中y(m)不同于0。
对于0≤m＜N的sign(y(m))，相反于对于N≤m＜2N的sign(y(m))
在本发明的一些实施例中，对于有符号参考序列y(m)中的一个或多个样本，y＝0。例如，对于0≤m≤N-k1和对于N+k2≤m<2N，有符号参考序列y(m)可以不同于零；并且对于N-k1<m<N+k2，有符号参考序列y(m)可以等于零，其中k1和k2是不为零的自然数(例如，它们可以相等)。
在本发明的一些实施例中，不同于零的y(m)的样本的绝对值可以是恒定的或者可以是变化的(将不同的权重赋予不同的数据样本)。在本发明的一些实施例中，
Figure BDA0003507578580000091
在该示例中，阶跃函数是有限的有符号阶跃序列信号。
图4中示出了用于从所测量的法向加速度信号中提取接地印迹宽度(tpatch)和印迹振幅(apatch)的有符号阶跃互相关的使用示例。该示例示出了从实际测量的法向加速度值计算的特征。它还直观地定义了如何使用符号阶跃互相关(SSCC)算法(N＝16)计算印迹宽度(tpatch)和印迹深度(apatch)特征。该示例使用的轮胎是225/45R17轮胎。速度为30km/h。使用了鼓轮设置。
如果为至少两个连续接地印迹情况提取此类特征，则可以进一步提取添加的信息，诸如两个印迹情况之间的时间，间接测量车轮旋转的时间周期(tperiod)，如图5所示。此图示出了两个连续接地印迹的所测量的法向加速度信号。在这种情况下，测量周期略长于整个轮胎旋转。注意，该图仅说明了原理，并且不一定是按比例绘制的。
图6示出了根据本发明实施例的示例性系统的框图。该系统包括传感器模块110和处理模块120。处理模块可以被实现为单个处理器或多个处理器(即，功能可以在多个处理器上实现)。例如，特征可以由安装在轮胎中的处理器/微控制器获得，并且特征的进一步验证可以在轮胎外部的处理器/微控制器上完成。
在本发明的一些实施例中，特征的比较/验证操作在轮胎内的处理模块120中实现，并且处理模块120向轮胎外的电子控制单元(ECU)160发送错误信号。该错误信号表示有关所测量的特征的完整性信息。
在本发明的一些实施例中，处理模块的一些功能可以在外部处理模块中实现。这可能是ECU 160。
传感器系统100可以包括通信系统130，用于将加速度信号的特征和/或比较结果无线传输到ECU 160。
在第二方面中，本发明的实施例涉及一种方法200，该方法200用于确定当加速度传感器安装在车轮的轮胎中或车轮的轮胎的内表面上时加速度传感器的正确操作。图7中示出了此类方法的示例性流程图。该方法包括：
-测量第一方向上的第一加速度，产生第一加速度信号和/或测量与第一方向不同的第二方向上的第二加速度，产生第二加速度信号(210)；
-接收第一加速度信号和/或第二加速度信号(220)，
-确定所述第一加速度信号的至少两个特征和/或确定第一加速度信号的至少一个特征和第二加速度信号的至少一个特征，其中特征表征当安装传感器的轮胎的部分撞击地面并形成接地印迹时引起的加速度信号中的扰动，其中特征中的一个特征是第一特征，另一个特征是第二特征(230)；
-通过评估这些特征或这些特征的组合是否满足至少一个预定义的操作特性来验证第一特征和第二特征的一致性(240)。
在本发明的实施例中，可以使用该验证获得指示加速度传感器正确操作的结果。
在本发明的实施例中，处理模块120被配置成从后续接地印迹确定至少两个特征。例如，可以仅从第一加速度信号获得这至少两个特征。本发明实施例的优点是，仅第一加速度传感器就足以确定传感器的正确操作。在本发明的一些实施例中，传感器可被配置用于仅获得一个(第一)加速度信号。
在本发明的实施例中，可从2个不同的加速度信号(例如径向和切向)获得特征。
在本发明的实施例中，第一特征可以具有与第二特征的类型不同的类型。不同类型特征的一致性可通过比较第二特征与依赖于第一特征的(多个)操作界限来确定。这些多个(界限)可通过校准正常操作的传感器获得。这些(多个)界限可能是预定操作特性的部分。在本发明的实施例中，这些不同类型的特征可以仅从一个加速度信号(例如径向或切向)获得，或者可以从两个加速度信号获得(例如，第一特征可以是从径向加速度导出的持续时间，第二特征可以是从切向加速度导出的振幅)。
第一特征例如可以是由接地印迹引起的扰动的持续时间，第二特征例如可以是由接地印迹引起的扰动的振幅。
在本发明的实施例中，可以从相同的扰动中获得这两个特征。通过校准，可以确定操作特性。例如，该操作特性可以包括操作界限，特征应保持在该操作界限范围内。如果该特征超过这些操作限制中的一个，则可能会质疑传感器的正确操作。例如，振幅的操作界限可根据持续时间的函数确定，或者反之亦然，持续时间的操作界限可根据振幅的函数确定。
在本发明的实施例中，处理模块可以被配置成从后续印迹中确定至少两个特征，并且第一特征可以是与第二特征的类型不同的类型。在一些实施例中，甚至可以从第一加速度信号获得第一特征，以及从第二加速度信号获得第二特征。
在本发明的实施例中，处理模块被配置成用于在整体完整性评估中组合多个比较结果。在这种情况下，可以确定两个以上的特征。例如，可以对每对特征验证特征的一致性。
在本发明的示例性实施例中，可以通过应用以下评估中的一种或以下评估的组合来检查接地印迹测量的完整性：
-检查从同一方向的加速度测量中提取的不同但相关的特征的一致性；
-比较从连续的接地印迹测量中提取的特征，取决于的事实是，不预期值在一次轮胎旋转和下次轮胎旋转之间相差太大。基于预期的正常使用情况(以恒定速度行驶、制动、加速)和连续测量之间的保证最长时间(以确保测量之间的相关性)完成比较。发明人惊奇地发现，即使在制动或加速(这被视为正常使用)时，连续印迹测量的值仍然是相关的，并且因此可以用来检查接地印迹测量的完整性。
-比较从沿不同轴定向的至少两个加速度传感器中提取的相似或显著相关的特征。
图8示出了根据本发明实施例的示例性方法的流程图。加速度信号由传感器模块110提供。接下来，根据加速度信号计算特征F1、F2……FN。在这种情况下，来自加速度传感器的一个信号用于计算多个特征。接下来，完成特征一致性检查240。在该示例中，特征一致性检查是对于不同的特征对完成的。使用所选择的具有显著相关性的所提取特征对作为一致性检查的输入。在本发明的实施例中，一个特征可用于确定另一特征的至少一个操作限制，并且将另一特征与至少一个操作限制进行比较以获得一致性结果。因此获得了一致性结果C1、C2……CN。在最后一步中，将这些因素结合起来，以获得整体一致性结果。因此，获得了整体完整性评估。例如，只有当所有一致性检查(或最重要的一致性检查)被评估为正确时，整体完整性评估才可能被认为是积极的。
在该图中，可以比较连续印迹测量的特征。一致性检查验证从连续接地印迹获得的值之间的差异。在该示例中，每次比较2个特征。然而，本发明不限于此。还可以比较2个以上的特征(例如3个特征，或者4个特征，或者甚至更多特征)。
在图9中，生成两个加速度信号S1、S2。例如，第一方向上的第一加速度信号和与第一方向不同的第二方向上的第二加速度信号。从第一加速度信号获得第一特征，从第二加速度信号获得第二特征。这些特征可能具有相同的类型(例如，两个加速度信号的持续时间或两个加速度信号的振幅)，也可能具有不同的类型(例如，一个加速度信号的持续时间和另一个加速度信号的振幅)。从不同加速度传感器中提取的特征相互检查。例如，可以将从法向加速度提取的接地印迹宽度与从切向加速度提取的接地印迹宽度进行比较。收集获得的一致性结果，以获得整体一致性结果。在本发明的实施例中，从加速计获得两个加速度信号S1和S2。例如，加速计可以是MEMS加速计。在本发明的示例性实施例中，MEMS加速计包括集成在同一衬底中的两个不同的验证质量(或测试质量)，每个质量测量加速度分量(例如径向和切向)。
本发明实施例的优点在于，一致性结果被组合。因此，与仅检查两个特征的一致性的实施例相比，基于获得的特征的完整性评估得到了加强。
作为提议方法的说明，图10至图15示出了使用安装在交通工具上并且经历完整道路行驶的传感器模块110的真实值获得的结果，完整道路行驶包括高达100km/h的不同速度和几个方向变化。
图10示出了几对连续接地印迹的所提取的接地印迹宽度(tpatch)特征。它还示出了这些连续特征之间的差异，以及如何将这种差异与一个阈值上限和一个阈值下限进行比较，以评估测量的一致性。可基于可接受上限和可接受下限对差值执行一致性检查，前提是tpatch特征值不应在两次连续测量之间(在一个车轮周期内)发生非预期的变化。观察到，即使在发生强烈的制动和加速事件的情况(即速度和tpatch的快速变化)下，差值也不会显著偏离，因此为一致性检查提供了可靠的信息。在该示例中，预定义的操作特性可能是两个连续测量(在一个车轮周期内)的印迹周期之间差值的一致性上限和一致性下限。该差值可以按照如下方式计算：
Δtpatch＝tpatch[k]-tpatch[k-1]
k是印迹索引。在其他实施例中，不需要差值，并且可以基于tpatch[k]为tpatch[k-1]设置上限/下限，或者反之亦然。
图11示出了几对连续接地印迹的所提取的接地印迹振幅(apatch)的相同曲线图。此图示出了在具有不同速度和方向变化的完整道路行驶中采集的apatch功能。它示出了直接连续采集的apatch值。连续值之间的差值也会根据一致性上限和一致性下限进行计算和检查。在该示例中，预定义的操作特性可能是两个连续测量(在一个车轮周期内)的印迹振幅之间差值的一致性上限和一致性下限。该差值可以按照如下方式计算：
△tpatch＝tpatch[k]-tpatch[k-1]
k是印迹索引。
在本发明的实施例中，可以使用，诸如图12所示出的一致性界限将接地印迹宽度和振幅特征作为相关值相互检查。此图示出了在具有不同速度和方向变化的完整道路行驶中采集的apatch特征和tpatch特征之间的关系。可以基于相关的上限和下限对这两个特征之间的一致性进行一致性检查。对于该示例，预定义的操作特性可以包括每个印迹宽度tpatch的印迹振幅apatch的上限和下限。如图12中所示出的，可以使用有符号阶跃互相关算法来提取特征，然而，这不是必需的，并且可以从原始数据中提取特征，如上文所解释的。
还可以验证其他特征的一致性。例如，图13示出了在相同条件下采集的接地印迹振幅apatch特征和周期性tperiod特征之间的关系。这些特征是在具有不同速度和方向变化的完整道路行驶中采集的。可以基于相关的上限和下限对这两个特征之间的一致性进行一致性检查。对于该示例，预定义的操作特性可以包括不同印迹周期tperiod的印迹振幅apatch的上限和下限。
图14示出了同样在相同条件下采集的周期性tperiod和接地印迹宽度tpatch之间的关系。可以基于相关的上限和下限对这两个特征之间的一致性进行一致性检查。对于该示例，预定义的操作特性可以包括不同印迹宽度twidth的印迹周期tperiod的上限和下限。
在本发明的实施例中，可在两个比较特征的值平面中将一致性上限和一致性下限定义为简单常数阈值。例如，当检查连续特征值之间的差值时，这些一致性界限适用。
在本发明的实施例中，至少两个特征可以具有非线性关系。在这些实施例中，根据特征的非线性关系，相应的预定义操作特征具有非线性关系。
在本发明的实施例中，非线性操作特性可以用连续形式表示。在其他实施例中，它们可以表示为分段线性界限。在本发明的其他实施例中，它们可以表示为表格界限。
在本发明的实施例中，至少两个特征可以具有线性关系，并且根据特征的线性关系，相应的预定义操作特征具有线性关系。
在检查相互直接成比例相关的特征时，通常使用简单的线性函数。它们可以作为非线性函数被存储在预定义的操作特性中(参见图15中的左图)。可以针对图12和图13中的示例定义此类非线性函数。
分段线性函数或线性函数可用于定义具有分段线性或线性关系的特征(如图14中的特征)的上限和下限，。分段线性函数也可用于近似非线性界限(参见图15的中间图)。
在本发明的实施例中，可使用查找表(装箱)来近似上限或下限。对于一致性检查方法和界限的的实现方式的选择，必须在实现复杂性、实现成本、准确性和安全性之间进行权衡。
如之前所讨论的，根据本发明实施例的方法可以包括通过在传感器的正确操作期间测量至少两个特征来获得预定义的操作特性界限。因此，车轮可以以不同的速度旋转，以覆盖传感器的预期操作范围。因此，可以通过校准获得操作特性。在根据本发明实施例的方法中，至少两个特征可从后续接地印迹确定。在根据本发明实施例的方法中，可以确定至少两个特征，使得第一特征具有与第二特征的类型不同的类型。

Claims (15)

1.一种系统(100)，所述系统(100)被配置成用于评估安装在车轮的轮胎内或所述车轮的所述轮胎的内表面上的传感器模块的完整性，所述系统(100)包括：
传感器模块(110)，所述传感器模块(110)被配置成用于测量第一方向上的第一加速度，产生第一加速度信号和/或用于测量不同于所述第一方向的第二方向上的第二加速度，产生第二加速度信号。
处理模块(120)，所述处理模块(120)被配置成用于：
接收所述第一加速度信号和/或所述第二加速度信号，
确定所述第一加速度信号的至少两个特征和/或确定所述第一加速度信号的至少一个特征和所述第二加速度信号的至少一个特征，其中所述特征表征当安装所述传感器模块的所述轮胎的部分撞击地面并形成接地印迹时引起的所述加速度信号中的扰动，其中所述特征中的一个特征是第一特征，并且所述特征中的另一个特征是第二特征；
通过评估这些特征或这些特征的组合是否满足预定义的操作特性，验证所述第一特征和所述第二特征的一致性。
2.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述预定义的操作特性包括上限和/或下限。
3.如权利要求2所述的系统(100)，其中，所述上限和/或所述下限是所述第二特征的界限，并且所述上限和/或所述下限以所述第一特征的函数定义。
4.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述处理模块被配置成用于从后续接地印迹中确定所述至少两个特征。
5.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述第一特征具有与所述第二特征的类型不同的类型。
6.如权利要求5所述的系统(100)，其中，所述第一特征是由接地印迹引起的扰动的持续时间，所述第二特征是由接地印迹引起的扰动的振幅。
7.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述第一方向为法向或者所述第一方向为切向。
8.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述传感器模块被配置成用于测量所述第一方向上的所述第一加速度和所述第二方向上的所述第二加速度，并且其中所述第一方向为法向，并且所述第二方向为切向。
9.如权利要求8所述的系统(100)，其中，所述处理模块被配置成用于从后续印迹中确定所述至少两个特征，并且其中所述第一特征具有与所述第二特征的类型不同的类型。
10.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述处理模块被配置成用于通过校准获得所述预定义的操作特性。
11.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述处理模块被配置成用于在整体完整性评估中组合多个比较结果。
12.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述至少两个特征具有非线性关系，并且其中所述相应的预定义操作特性具有符合所述特征的所述非线性关系的非线性关系。
13.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述至少两个特征具有线性关系，并且其中所述相应的预定义操作特性具有符合所述特征的所述线性关系的线性关系。
14.一种用于确定安装在车轮的轮胎内或在车轮的轮胎内表面上的加速度传感器的正确操作的方法(200)，所述方法包括：
-测量第一方向上的第一加速度，产生第一加速度信号和/或测量与所述第一方向不同的第二方向上的第二加速度，产生第二加速度信号(210)；
接收所述第一加速度信号和/或所述第二加速度信号(220)，
确定所述第一加速度信号的至少两个特征和/或确定所述第一加速度信号的至少一个特征和所述第二加速度信号的至少一个特征，其中所述特征表征当安装传感器的所述轮胎的部分撞击地面并形成接地印迹时引起的所述加速度信号中的扰动，其中所述特征中的一个特征是第一特征，所述特征中的另一个特征是第二特征(230)；
通过评估这些特征或这些特征的组合是否满足至少一个预定义的操作特性来验证所述第一特征和所述第二特征的一致性(240)。
15.如权利要求12所述的方法(200)，所述方法(200)还包括通过在所述传感器的正确操作期间测量所述至少两个特征来获得所述预定义的操作特性。
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