CN117799365A - 模块化轮胎压力泄漏检测系统 - Google Patents

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CN117799365A CN202311282852.XA CN202311282852A CN117799365A CN 117799365 A CN117799365 A CN 117799365A CN 202311282852 A CN202311282852 A CN 202311282852A CN 117799365 A CN117799365 A CN 117799365A
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M·A·莱达
C·D·马尔
B·R·莫里斯
M·J·索恩
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
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Abstract

模块化轮胎压力泄漏检测系统包括支撑车辆的轮胎和安装在轮胎上的传感器单元。传感器单元检测轮胎内部的实时轮胎参数并将参数传输至处理器。多个模块与处理器电子通信。多个模块包括:预处理模块,其接收参数并应用一组运算来生成压力时间序列数据;泄漏检测模块,其接收压力时间序列数据并确定轮胎的泄漏率;以及后处理模块,其接收轮胎的泄漏率并通过从多个状况的确定来分析轮胎的泄漏率。由后处理模块基于对轮胎泄漏率的分析和从多个状况的确定来发出泄漏警报。

Description

模块化轮胎压力泄漏检测系统
技术领域
本发明总体上涉及轮胎监测系统。更具体地,本发明涉及监测轮胎状况(例如轮胎压力)的系统。具体地,本发明涉及一种模块化系统,其确定轮胎压力泄漏何时发生以及何时发出关于泄漏的警报。
背景技术
车辆包括两个或多个由充气轮胎支撑的车轴。通常,至少一个轮胎安装在每个车轴的每一端上。这种轮胎通常具有有利于在车辆运行期间监测的某些状况或参数。例如,监测充气轮胎的压力可能有助于评估轮胎的状况和/或性能,因为低压可能表明轮胎存在问题。
为了监测轮胎压力,已经开发了轮胎压力监测系统(TPMS)。TPMS使用连接到轮胎的传感器测量轮胎腔内的压力,并且通常从传感器实时获取压力数据。这种传感器可以附接到轮胎的内部或轮胎的气门杆,其与轮胎腔流体连通。
由TPMS测量的压力可以与特定轮胎相关并传输到车辆的电子控制系统。然后可以采用测量的轮胎压力数据来改进车辆系统的功能,例如防抱死制动系统(ABS)、电子稳定性控制系统(ECS)等。测量的轮胎压力数据也可以发送给车辆的操作员。
另外,对于商用车辆或乘用车辆的车队,车队的管理者希望被告知轮胎压力以做出关于轮胎和车辆的有情报根据的决策。例如,在压力测量值低于阈值的情况下,可以向车队管理者发送警报。于是车队管理者可以指示车辆操作员降低车辆速度、引导车辆前往服务中心和/或安排轮胎检查。
期望提高TPMS中压力测量的准确性,并确定对于TPMS生成警报的最佳状况。
因此,本领域需要一种泄漏检测系统,其精确地确定轮胎中是否存在空气压力泄漏以及何时发出警报。
发明内容
根据本发明的示例性实施例的一方面,提供了一种模块化轮胎压力泄漏检测系统。该系统包括支撑车辆的轮胎和安装在轮胎上的传感器单元。传感器单元检测轮胎内部的实时轮胎参数并将参数传输至处理器。多个模块与处理器电子通信。多个模块包括预处理模块,其接收参数并应用一组运算来生成压力时间序列数据。多个模块还包括泄漏检测模块,其接收压力时间序列数据并确定轮胎的泄漏率。多个模块还包括后处理模块,其接收轮胎的泄漏率并通过从多个状况的确定来分析轮胎的泄漏率。由后处理模块基于对轮胎泄漏率的分析和从多个状况的确定来发出泄漏警报。
本发明提供以下技术方案:
1.一种模块化轮胎压力泄漏检测系统,包括:
支撑车辆的轮胎;
安装在轮胎上的传感器单元,该传感器单元检测轮胎内部的实时轮胎参数,该传感器单元将参数传输至处理器;
与处理器进行电子通信的多个模块,该多个模块包括:
预处理模块,预处理模块接收参数并应用一组运算生成压力时间序列数据;
泄漏检测模块,该泄漏检测模块接收压力时间序列数据并确定轮胎的泄漏率;和
后处理模块,后处理模块接收轮胎的泄漏率,并通过从多个状况的确定来分析轮胎的泄漏率;和
由后处理模块基于对轮胎泄漏率的分析和从多个状况的确定而发出的泄漏警报。
2.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述实时参数包括轮胎测量压力、轮胎测量温度和测量时间。
3.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述实时参数还包括轮胎的识别信息,包括轮胎在车辆上的位置。
4.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,还包括输入到所述预处理模块中的所述车辆的位置和所述车辆的速度中的至少一者。
5.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,还包括被输入到预处理模块的轮胎压力阈值、轮胎温度阈值、车辆的轮胎配置和传感器单元的类型的标识中的至少一者。
6.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括低压放弃器,当所述传感器单元未安装在所述轮胎上时,所述低压放弃器放弃轮胎测量压力的值。
7.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括尖峰除去器,所述尖峰除去器去除轮胎测量压力的值中的尖峰以生成过滤后的压力值并且去除轮胎测量温度的值中的尖峰以生成过滤后的温度值。
8.根据方案7所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括充气检测器,所述充气检测器用所述过滤后的温度值来补偿过滤后的压力值以生成温度补偿的压力测量结果。
9.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括GPS注释器,其提取与车辆的速度、车辆的加速度、车辆运行的时间量以及车辆行驶的地理区域的测量压力的值。
10.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括对来自所述传感器单元的实时轮胎参数进行重采样的重采样器。
11.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括基于同等的压力标准化器,其提供一组轮胎中的实时轮胎参数的参考基线。
12.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括微分器,其计算测量压力值的导数以改进压力变化点的检测。
13.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述一组运算包括变化点检测器,所述变化点检测器基于时间段对测量压力值进行分段并检测变化点。
14.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述泄漏检测模块提取所述压力时间序列数据的斜率作为所述泄漏率。
15.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述后处理模块包括状况评估器,所述状况评估器包括泄漏率阈值子模块,所述泄漏率阈值子模块将所述泄漏率与预定低压阈值进行比较以将所述泄漏率分类为快速泄漏或慢速泄漏。
16.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述后处理模块包括状况评估器,所述状况评估器包括车辆速率比较子模块,所述车辆速率比较子模块将所述泄漏率与一组轮胎中的中值泄漏率进行比较,并且如果泄漏率与中值泄漏率相似,则抑制泄漏警报。
17.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述后处理模块包括状况评估器,所述状况评估器包括标牌压力比较子模块,所述标牌压力比较子模块将轮胎的测量压力与标牌压力进行比较,并且如果测量压力与标牌压力相似,抑制泄漏警报。
18.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述后处理模块包括状况评估器,所述状况评估器包括鲁棒性检查子模块,所述鲁棒性检查子模块检验测量的压力数据并且当测量的压力数据中的离群值超过预定阈值时抑制泄漏警报。
19.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述后处理模块包括状况评估器,所述状况评估器包括车辆运动背景子模块,所述车辆运动背景子模块检查所述车辆的运动历史并当泄漏率与车辆的运动历史不一致时抑制所述泄漏警报。
20.根据方案1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其中所述后处理模块包括后处理器,所述后处理器比较由所述后处理模块中的各子模块生成的确定以确定是否发出泄漏警报。
附图说明
本发明将通过示例并参考附图进行描述,其中:
图1是具有采用本发明的模块化轮胎压力泄漏检测系统的示例性实施例的轮胎的车辆的示意性侧视图;
图2是图1所示的轮胎的放大立体图,以及图1所示的车辆的局部表示;
图3是图1所示车辆的示意性侧视图,表示数据传输到基于云的服务器和显示装置;
图4是本发明的模块化轮胎压力泄漏检测系统的示例性实施例的流程图;且
图5是图4所示的模块化轮胎压力泄漏检测系统的一个方面的图形表示。
在所有附图中,相似的标号指相似的部件。
定义
“轴向”和“轴向地”是指平行于轮胎旋转轴线的线或方向。
“胎圈”是指轮胎的一部分,包括由帘布层帘线包裹的环形抗拉构件,并成型为具有或不具有其他增强元件,例如胎圈芯包布(flipper)、胎跟加强层(chipper)、三角胶芯(apex)、护趾胶(toe guard)和胎圈包布(chafer),以适合设计轮辋。
“CAN总线”是控制器局域网络的缩写,用于指车辆的CAN总线系统。
“胎体”是指除带束结构、胎面、底胎面和帘布层上的胎侧橡胶之外的轮胎结构,但包括胎圈。
“周向”是指垂直于轴向方向沿着环形胎面的表面的周长延伸的线或方向。
“赤道中心面(CP)”是指垂直于轮胎旋转轴线并穿过胎面中心的平面。
“印迹”是指当轮胎旋转或滚动时,轮胎胎面与平坦表面形成的接地面积或接触区域。
“内侧”是指当轮胎安装在车轮上并且车轮安装在车辆上时,轮胎最靠近车辆的一侧。
“内衬层”是指形成无内胎轮胎内表面并在轮胎内包含充气流体的一层或多层弹性体或其他材料。
“横向”是指轴向方向。
“外侧”是指当轮胎安装在车轮上且车轮安装在车辆上时,轮胎距离车辆最远的一侧。
“径向”和“径向地”是指径向地朝向或远离轮胎的旋转轴线的方向。
“肋”是指胎面上的周向延伸的橡胶条,其由至少一个周向凹槽和第二个这样的凹槽或横向边缘限定,该条在横向上不被全深度凹槽分开。
“胎面元件”或“牵引元件”是指由具有相邻凹槽的形状限定的肋或块元件。
“TPMS”是轮胎压力监测系统的缩写。
具体实施方式
现在转向图1至图5,本发明的模块化轮胎压力泄漏检测系统的示例性实施例以10表示。作为背景,如图1所示,模块化轮胎压力泄漏检测系统10与支撑车辆14的轮胎12相关联地使用。虽然车辆14被描述为商用卡车,但本发明不限于此。本发明的原理可应用于其他车辆类别,例如乘用车辆、其他商用车辆、越野车辆等,其中车辆可以由更多或更少的轮胎支撑。另外,本发明可应用于单个车辆14或车队中。
转向图2,每个轮胎12包括一对胎圈区域16(仅示出一个)和嵌入每个胎圈区域中的胎圈芯(未示出)。一对侧壁18中的每一个(仅示出一个)从相应的胎圈区域16径向向外延伸至接触地面的胎面20。轮胎12由从一个胎圈区域16环形延伸到另一个胎圈区域的胎体(未示出)增强,如本领域技术人员已知的。内衬层(未示出)形成在胎体的内表面上。轮胎12以本领域技术人员已知的方式安装在车轮22上,并且在安装时形成填充有诸如空气的加压流体的内腔24。
如本领域技术人员已知的,阀杆26与腔24流体连通并控制进入腔的空气流。传感器单元30安装在每个轮胎12上,并且包括一个或多个传感器,用于检测轮胎内部的某些实时轮胎参数,例如轮胎压力36(图4)和温度38。优选地,传感器单元30是市售类型的轮胎压力监测系统(TPMS)模块或传感器,并且可以是任何已知的配置。被称为TPMS传感器的传感器单元30可以安装在阀杆26上,如图2所示。替代地,TPMS传感器30可以附接到轮胎12的内部。
每个TPMS传感器30优选地还包括用于存储每个轮胎12的识别(ID)信息(称为轮胎ID信息)的电子存储容量。轮胎ID信息可包括轮胎12在车辆14上的位置42、轮胎类型、轮胎构造等。替代地,轮胎ID信息可以被包括在另一个传感器单元中,或者在单独的轮胎ID存储介质中,例如轮胎ID标签(未示出)。另外参考图1,TPMS传感器30包括用于将测量的轮胎压力和温度数据以及轮胎ID数据无线传输32到处理器34的天线。
处理器34可以如图1所示安装在车辆14上,或者可以集成到TPMS传感器30中。替代地,处理器34可以是设置在车队管理设施计算机中的本地处理器。为了方便起见,处理器34将被描述为安装在车辆14上,应当理解,处理器可以替代地集成到TPMS传感器30中或者可以替代地设置在车队管理设施计算机中。优选地,处理器34与车辆14的电子系统电子通信或集成到车辆14的电子系统中,例如车辆CAN总线系统,其被称为CAN总线。
模块化轮胎压力泄漏检测系统10的各方面优选地在处理器34上或在可通过车辆CAN总线访问的另一处理器上执行,这能够实现来自TMPS传感器30的数据的输入以及来自与CAN总线进行电子通信的其他传感器的数据的输入。以这种方式,模块化轮胎压力泄漏检测系统10能够利用TPMS传感器30直接测量轮胎压力36,其优选地被传输到处理器34。
参照图3,模块化轮胎压力泄漏检测系统10的各方面可以在远程处理器48上执行。例如,诸如测量的轮胎压力36、温度38、测量时间和ID信息的数据可以从车辆14上的处理器34和/或CAN总线无线地传输40到远程处理器48,远程处理器48可以是基于云的服务器44中的处理器。替代地,远程处理器48可以布置在车队管理设施计算机中。为了方便起见,远程处理器48将被描述为设置在基于云的服务器44中,应当理解,远程处理器可以替代地设置在车队管理设施计算机中。基于云的服务器44优选地执行模块化轮胎压力泄漏检测系统10的各方面,这将在下面更详细地描述。来自系统10的输出可被无线传输46至显示装置50。显示装置50可包括车辆14的用户可访问的装置,例如智能电话,和/或车队管理者可访问的装置,例如计算机。
转向图4,模块化轮胎压力泄漏检测系统10接收每个轮胎12和/或车辆14的输入数据52,该输入数据52以电子方式传送或传输至处理器34。输入数据52优选地包括来自TPMS传感器30的轮胎压力36、来自TPMS传感器的轮胎温度38、以及来自TPMS传感器的测量时间或时间戳54。另外,输入数据52优选地包括轮胎12在车辆14上的位置,其根据轮胎ID信息被称为轮胎位置42,该轮胎ID信息可以来自TPMS传感器30。输入数据52优选地还包括车辆14的位置56,优选地来自例如通过CAN总线与处理器34电子通信的全球定位系统(GPS)58,以及来自GPS的车辆14的速度60。
输入数据52还优选地包括压力阈值62。压力阈值62可以包括标牌压力138,其是由车辆制造商表示的轮胎充气压力值并且通常被包括在安装在车辆14上的对用户可见的一个位置的标牌上。压力阈值62可以存储在电子存储器64中,该电子存储器64与处理器34电子通信或者可以被包括在轮胎ID信息中。输入数据52优选地还包括存储在电子存储器64中的温度阈值66。输入数据52优选地还包括存储在电子存储器64中的车辆14的轮胎配置68、以及TPMS传感器类型70,该TPMS传感器类型70被存储在电子存储器中或者可以从TPMS传感器30获得。
模块化轮胎压力泄漏检测系统10包括存储在处理器34上或与处理器34电子通信的三(3)个模块,包括预处理模块72、泄漏检测模块74和后处理模块76。预处理模块72接收输入数据52并应用一组可配置运算80以隔离测量压力36的最新趋势并生成压力时间序列数据78。
运算80可包括低压放弃器82,当传感器30从轮胎12移除或未安装在轮胎12中时,低压放弃器82放弃测量压力值36。运算80还可包括尖峰除去器84,其去除在测量的压力值36中的突然的尖峰86(图5)和在测量的温度值38中的尖峰94。具体地,尖峰除去器84随着时间90从测量的压力值36中过滤掉压力尖峰86以生成过滤后的压力值92,并且随时间从测量的温度值38过滤掉温度尖峰94以生成过滤后的温度值96。
运算80可以包括平线除去器144,其检测并滤除输入数据52中的平线。因为数据中的平线通常对应于传感器的故障,所以平线除去器144使得系统10能够避免采用来自故障传感器的输入数据52。运算80还可以包括GPS注释器100,当车辆14的速度过大或不足时,当车辆的加速度过大或不足时,和/或当车辆运行的时间量不足时,该GPS注释器100使用来自GPS58的数据来提取测量压力36的值。GPS注释器100还可以过滤掉当车辆14行驶到预定地理区域之外时(这在本领域中被称为地理围栏)和/或当车辆以过快的速度行驶时所取得的压力测量值36。运算80还可以包括重采样器102,其将来自TPMS传感器30的测量数据重采样为均匀节奏,从而提高数据集的准确性。
运算80可以包括充气检测器104。另外参考图5,充气检测器104用过滤后的温度值96补偿过滤后的压力值92,从而生成温度补偿的压力测量值98。充气检测器104可以还识别并过滤掉由于车辆14的操作员或技术人员的手动压力调节而引起的压力36的任何一次性阶跃变化,从而防止手动、非泄漏压力调节影响由泄漏检测模块74执行的泄漏率确定,如下所述。运算80还可以包括优选地使用移动平均值来平滑温度补偿压力值98的运算,以检测轮胎12的充气。
继续参考图4和图5,运算80还可以包括基于同等的压力标准化器106。标准化器106将特定轮胎12的测量压力值36与车辆14上的其他轮胎的测量压力值进行比较(图1)以便生成同等标准化压力108。同等标准化压力108提供参考基线,其可以在特定车辆14上的所有轮胎12中、在车辆的特定车轴上的所有轮胎中,或者在车队中的各单独车辆上具有相同位置的轮胎中。同等标准化压力108能够确定轮胎12同等者之间的压力36的均匀波动并且突出与均匀波动的偏差,这可以指示气压泄漏。
再次参考图4,运算80可包括微分器110,其计算测量压力值36的导数以改进压力变化点的检测。运算80还可以包括变化点检测器112,其基于时间段90对测量的压力值36进行分段并且检测变化点以从压力值提取最新的线性趋势。
一旦预处理模块72已经应用可配置运算80来隔离压力36的最新趋势,则预处理模块输出或生成压力时间序列数据78,其中除了轮胎泄漏之外的轮胎压力变化的根源已被尽可能地去除。
压力时间序列数据78输入到泄漏检测模块74中。泄漏检测模块74优选地通过估计压力时间序列数据78的斜率来确定轮胎12的泄漏率114。优选地,泄漏检测模块74包括用作时间序列模型的鲁棒回归器,其提取压力时间序列数据78的斜率作为泄漏率114。泄漏率114可以包括压力时间序列数据78的斜率的单值点估计和置信范围两者。泄漏检测模块114还可报告输入数据52的时间段90的开始和结束。
泄漏率114被输入到后处理模块76中。后处理模块76分析泄漏率114以及补充信息,例如关于车辆14的状态的信息,以确定是否应当发出警报132。后处理模块76包括通过使用子模块来检验多个状况的状况评估器116。
例如,状况评估器116可包括泄漏率阈值子模块118,其将泄漏率114与预定低压阈值134进行比较。如果泄漏率114明显高于阈值134,则泄漏率阈值子模块118可以将泄漏率分类为快速泄漏。如果泄漏率114稍微高于阈值134,则泄漏率阈值子模块118可以将泄漏率分类为慢泄漏。如果泄漏率114处于或低于阈值134,则泄漏率阈值子模块118可以将泄漏率分类为无泄漏。
状况评估器116还可以包括车辆速率比较子模块120,其将泄漏率114与一组轮胎12中的中值泄漏率136进行比较。中值泄漏率136优选地是对于所选轮胎组中的每个轮胎12的泄漏率114的中值,该轮胎组可以是在特定车辆14上的所有轮胎中、在车辆的特定车轴上的所有轮胎中、或者在车队的各单独车辆上具有相同位置的轮胎中。车辆速率比较子模块120编译中值泄漏率136,并且如果泄漏率114与中值泄漏率相似则抑制警报132,因为压降可能是由于驾驶或温度状况而不是泄漏。
状况评估器116可以包括标牌压力比较子模块122。如上所述,标牌压力138是由车辆制造商标示的轮胎充气压力值,其通常被包括在安装在车辆14上的对用户可见的位置处的标牌上。因为标牌压力138可能低于低压阈值134,所以标牌压力比较子模块122将轮胎12的测量压力36与标牌压力进行比较,并且如果测量压力与标牌压力相似则抑制警报132。
状况评估器116还可以包括鲁棒性检查子模块124。鲁棒性检查子模块124检验测量的压力数据36以确定由泄漏检测模块74确定的泄漏率114是否可能不成比例地受到位于主要趋势之外的小数量的独立观测值(其可以被称为离群值140)的影响。当离群值140超过预定量或阈值时,鲁棒性检查子模块124抑制警报132。
状况评估器116可以包括车辆运动背景子模块126。车辆运动背景子模块126检查车辆14的运动历史142以确定泄漏率114是否与车辆运动历史一致。例如,如果运动历史142指示车辆14的典型运动,则可以不抑制警报132。替代地,如果长时间静止的车辆14的泄漏率114存在突然变化,则泄漏可能与车辆的运动历史142不一致,并且车辆运动背景子模块126抑制警报132。
来自状况评估器116的子模块的确定128被输入到后处理模块76的后处理器130中。后处理器130比较来自每个子模块118、120、122、124和126的确定128以确定是否应发出警报132。例如,如果泄漏率阈值子模块118将泄漏率114分类为快速泄漏或慢速泄漏,则一个确定128是发出对应的快速或慢速泄漏警报132。然而,如果泄漏率114与中值泄漏率136相似,来自车辆速率比较子模块120的确定128可以是抑制警报132。
另外,如果轮胎12的测量压力36与标牌压力138相似,则来自标牌压力比较子模块122的确定128可以是抑制警报132。而且,如果离群值140超过预定量或阈值,来自鲁棒性检查子模块124的确定128可以是抑制警报132。此外,如果泄漏率114与车辆14的运动历史142不一致,则来自车辆运动背景子模块126的确定128可以是抑制警报132。
一旦后处理器130比较确定128并发现不应抑制警报,后处理模块76就发出对应于泄漏率114的快速或慢速泄漏警报132。返回图3,当发出警报132时,可以将其从基于云的服务器44无线传输46至显示装置50,该显示装置50对于车辆14的用户或车队管理者是可访问的。查看显示装置50的车队管理者可以采取预防措施,例如指令车辆操作员使车辆14减速、引导车辆前往服务中心和/或安排车辆进行维护。查看显示装置50的用户也可以基于警报132采取行动。
以这种方式,本发明的模块化轮胎压力泄漏检测系统10采用预处理模块72、泄漏检测模块74和后处理模块76来确定何时发生从轮胎12的气压泄漏、以及何时发出有关泄漏的警报132。
本发明还包括一种检测轮胎压力泄漏的方法。该方法包括根据以上展示的并在图1至图5中示出的步骤。
应当理解,上述模块化轮胎压力泄漏检测系统10的结构可以被改变或重新布置,或者省略或添加本领域技术人员已知的部件或步骤,而不影响本发明的整体概念或操作。例如,已经参考安装在阀杆上的TPMS传感器描述了系统10,但也可应用于本领域技术人员已知的其他类型的TPMS传感器。另外,系统10可以应用于安装在一辆车辆14上的每个轮胎12中的压力泄漏的检测,或者应用于安装在车队中的多辆车辆上的轮胎的压力泄漏的检测。
已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解本描述后其他人将想到潜在的修改和变更。应当理解,所有这样的修改和改变都被包括在所附权利要求或其等同物中阐述的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种模块化轮胎压力泄漏检测系统,包括:
支撑车辆的轮胎;
安装在轮胎上的传感器单元,该传感器单元检测轮胎内部的实时轮胎参数,该传感器单元将参数传输至处理器;
与处理器进行电子通信的多个模块,该多个模块包括:
预处理模块,预处理模块接收参数并应用一组运算生成压力时间序列数据;
泄漏检测模块,该泄漏检测模块接收压力时间序列数据并确定轮胎的泄漏率;和
后处理模块,后处理模块接收轮胎的泄漏率,并通过从多个状况的确定来分析轮胎的泄漏率;和
由后处理模块基于对轮胎泄漏率的分析和从多个状况的确定而发出的泄漏警报。
2.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,所述实时参数包括轮胎测量压力、轮胎测量温度和测量时间。
3.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,所述实时参数还包括轮胎的识别信息,包括轮胎在车辆上的位置。
4.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,还包括输入到所述预处理模块中的所述车辆的位置和所述车辆的速度中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,还包括被输入到预处理模块的轮胎压力阈值、轮胎温度阈值、车辆的轮胎配置和传感器单元的类型的标识中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,所述一组运算包括以下至少一者:
低压放弃器,当所述传感器单元未安装在所述轮胎上时,所述低压放弃器放弃轮胎测量压力的值;
尖峰除去器,所述尖峰除去器去除轮胎测量压力的值中的尖峰以生成过滤后的压力值并且去除轮胎测量温度的值中的尖峰以生成过滤后的温度值;
充气检测器,所述充气检测器用所述过滤后的温度值来补偿过滤后的压力值以生成温度补偿的压力测量结果;
GPS注释器,其提取与车辆的速度、车辆的加速度、车辆运行的时间量以及车辆行驶的地理区域的测量压力的值;
对来自所述传感器单元的实时轮胎参数进行重采样的重采样器;
基于同等的压力标准化器,其提供一组轮胎中的实时轮胎参数的参考基线;
微分器,其计算测量压力值的导数以改进压力变化点的检测;和
变化点检测器,所述变化点检测器基于时间段对测量压力值进行分段并检测变化点。
7.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,所述泄漏检测模块提取所述压力时间序列数据的斜率作为所述泄漏率。
8.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,所述后处理模块包括状况评估器,所述状况评估器包括以下至少一者:
泄漏率阈值子模块,所述泄漏率阈值子模块将所述泄漏率与预定低压阈值进行比较以将所述泄漏率分类为快速泄漏或慢速泄漏;
车辆速率比较子模块,所述车辆速率比较子模块将所述泄漏率与一组轮胎中的中值泄漏率进行比较,并且如果泄漏率与中值泄漏率相似,则抑制泄漏警报;
标牌压力比较子模块,所述标牌压力比较子模块将轮胎的测量压力与标牌压力进行比较,并且如果测量压力与标牌压力相似,抑制泄漏警报;鲁棒性检查子模块,所述鲁棒性检查子模块检验测量的压力数据并且当测量的压力数据中的离群值超过预定阈值时抑制泄漏警报;和
车辆运动背景子模块,所述车辆运动背景子模块检查所述车辆的运动历史并当泄漏率与车辆的运动历史不一致时抑制所述泄漏警报。
9.根据权利要求1所述的模块化轮胎压力泄漏检测系统,其特征在于,所述后处理模块包括后处理器,所述后处理器比较由所述后处理模块中的各子模块生成的确定以确定是否发出泄漏警报。
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