DE102023126761A1

DE102023126761A1 - Systeme und verfahren zur detektion von fahrzeugraddiebstählen unter verwendung von radsensordaten

Info

Publication number: DE102023126761A1
Application number: DE102023126761.2A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Engels; Mahmoud Ghannam; Sai Prasanth Velusamy; Dilip Patel
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-10-06
Filing date: 2023-09-29
Publication date: 2024-04-11
Also published as: US20240119817A1; CN117901805A

Abstract

Ein Diebstahldetektionssystem für ein Fahrzeug wird bereitgestellt. Das Diebstahldetektionssystem beinhaltet einen hybriden drahtlosen Reifensensor (HWTS), der an ein Inneres eines Reifens des Fahrzeugs gekoppelt ist, einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher weist Anweisungen auf, die, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen, Vorgänge durchzuführen, die Detektieren einer Spannungsänderung an dem HWTS als Reaktion auf eine Verformungsänderung des Reifens und Bestimmen, auf Grundlage der Verformungsänderung des Reifens, ob ein Diebstahl erfolgt, beinhalten.

Description

GEBIET
Die Offenbarung betrifft ein Diebstahldetektionssystem für ein Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Manchmal sind Fahrzeugräder ein Ziel von Diebstahl. Gewisse Sicherheitssysteme können dazu konfiguriert sein, einen Alarm ertönen zu lassen, um einen Kriminellen zu verschrecken, der sich in der Nähe gewisser Bereiche des Fahrzeugs befinden kann. Andere Systeme können dazu konfiguriert sein, einem Besitzer des Fahrzeugs über eine Smartphone-App oder dergleichen mitzuteilen, dass das Fahrzeug manipuliert oder gestohlen wird. Diese Systeme können es dem Benutzer zudem ermöglichen, das Fahrzeug zu lokalisieren, nachdem es manipuliert oder gestohlen worden ist.
KURZDARSTELLUNG
Die in dieser Schrift offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren unterstützen mindestens zum Teil bei Diebstahldetektion, adaptiver Steuerung, Fahrmodusanpassung und Radmotorkompensation von Fahrzeugen. Anstelle Reifendrucküberwachungssensoren zu nutzen, die in vielen heutigen Fahrzeugen verwendet werden, können sich die offenbarten Systeme auf hybride drahtlose Reifensensoren (hybrid wireless tire sensors - HWTSs) stützen, die an einen Reifen gekoppelt sind. Diese Sensoren können Fähigkeiten beinhalten, die es ihnen erlauben, auf nicht herkömmliche Weise mit Leistung versorgt zu werden, wie etwa ohne herkömmliche Batterien. Zum Beispiel können die HWTSs Energiegewinnungsfähigkeiten beinhalten, die es ihnen erlauben, als Reaktion auf eine Verformung des Reifens eine Spannung zu erzeugen. In anderen Fällen können HWTSs die Fähigkeit beinhalten, wiederaufladbare Batterien (d. h. keine Einwegbatterien) zu verwenden oder sogar batterielos zu sein (im Wesentlichen eine hybrid mit Leistung versorgte Lösung). Es wird zudem in Betracht gezogen, dass die in dieser Schrift offenbarten HWTSs dazu konfiguriert sind, Echtzeitdaten, die einem beliebigen oder allen von Reifentemperatur, -druck, -verformung, -verschleiß, -drehzahl, Radschlupf und Vibrationsschall entsprechen, an einen Prozessor des Fahrzeugs zu übertragen.
Um Diebstahl zu detektieren und sich davor zu schützen, stützt sich das Diebstahldetektionssystem auf eine Spannung, die durch die Energiegewinnungsfähigkeiten erzeugt wird, was in einer oder mehreren Ausführungsformen ein piezoelektrisches Material beinhaltet. Das piezoelektrische Material kann erlauben, dass die HWTSs in einem AKTIVEN Zustand bleiben, selbst wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet. Wenn die Spannung erzeugt wird, wie etwa durch Reifenverformung dadurch, dass ein Dieb versucht, einen der Reifen zu stehlen, wird ein Signal von dem HWTS an den Prozessor des Fahrzeugs gesendet. Der Prozessor kann das Signal lesen und die Spannungsänderung mit einem vorbestimmten Spannungsmuster vergleichen, das eine Nicht-Diebstahl-Signatur beinhalten kann. Falls der Prozessor bestimmt, dass die Spannungsänderung nicht der Nicht-Diebstahl-Signatur entspricht, ist der Prozessor dazu konfiguriert, das Fahrzeug dazu zu veranlassen, eine beliebige Anzahl von Reaktionen einzuleiten. Diese Reaktionen können Abspielen einer Mitteilungsnachricht mit einem Audiosystem, Ertönenlassen einer Hupe, Blinkenlassen von Leuchten, Aufzeichnen von Daten mit einer Kamera und/oder drahtloses Senden eines Diebstahlmitteilungssignals an eine externe Vorrichtung, wie etwa haptische Signale oder dergleichen, beinhalten. Beliebige dieser Reaktionen sind dazu konfiguriert, einen Dieb abzuschrecken und/oder bei der Festnahme des Diebs zu unterstützen. Die Reaktionen können zudem aufhören, falls die Spannungsänderung beginnt, der Nicht-Diebstahl-Signatur zu entsprechen, oder falls ein Benutzer ein Signal von einer externen Vorrichtung an den Prozessor sendet.
Um beim Steuern eines Fahrzeugs zu unterstützen, stützt sich das adaptive Steuersystem auf die Echtzeitdaten, die durch die HWTSs an den Prozessor des Fahrzeugs gesendet werden. Heutige Fahrzeuge werden nicht durch Echtzeitinformationen gesteuert, die Reifen- und Umgebungsbedingungen entsprechen. Mit den HWTSs sind die Echtzeitdaten, die kontinuierlich erhoben werden können, während das Fahrzeug betrieben wird, dazu konfiguriert, mit einem fortschrittlichen Fahrerassistenzsystem (advanced driver assistance system - ADAS) des Fahrzeugs genutzt zu werden. In einer beispielhaften Ausführungsform stellt das adaptive Steuersystem ein beliebiges von einem Folgeabstand, einer Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und/oder einem Betätigungsabstand zum Bremsen, das durch das ADAS festgelegt ist, ein. Das heißt, diese Parameter können durch das System auf Grundlage der Echtzeitdaten von den HWTSs von einem ersten Wert zu einem zweiten Wert geändert werden. Ideal ist es, wenn das Fahrzeug durch Daten von Echtzeitreifen- und -umgebungsbedingungen gesteuert wird.
Um beim effizienten Betreiben eines Fahrzeugs zu unterstützen, nutzt das Fahrmodusanpassungssystem die durch die HWTSs gesendeten Echtzeitdaten mit einem Fahrmoduswähler, um einen bevorzugten Fahrmodus zu bestimmen. Sobald der bevorzugte Fahrmodus bestimmt ist, kann eine Mitteilung an einen Fahrer des Fahrzeugs gesendet werden, sodass der Fahrer den bevorzugten Fahrmodus ohne Weiteres auswählen kann. In einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug den bevorzugten Fahrmodus automatisch auswählen. Das Fahrzeug kann zudem eine Kamera beinhalten, die Geländedaten erhebt, und die Geländedaten können mit den Echtzeitdaten verwendet werden, um eine Konfidenzbewertung von durch den Prozessor bestimmten Geländebedingungen zu steigern. Das Berücksichtigen von Echtzeitdaten von Reifen- und Umgebungsbedingungen erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass ein bevorzugter Fahrmodus ausgewählt wird. Noch ferner ist es sowohl für das Fahrzeug als auch für den Fahrer ideal, wenn das Fahrzeug in einem bevorzugten Fahrmodus betrieben wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen nutzt das Radmotorkompensationssystem die Echtzeitdaten von den HWTSs, um einen Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf einen Reifen angewendet wird. Das System kann die Daten von dem HWTS eines Reifens mit den Daten des HWTS eines anderen Reifens vergleichen, um mindestens einen der Radmotoren zu kompensieren. Das heißt, falls das System auf Grundlage von Daten von einer beliebigen Anzahl der Reifen bestimmt, dass ein Reifen zum Beispiel von einem erhöhten Drehmoment profitieren würde, ist das System dazu konfiguriert, den entsprechenden Radmotor zu kompensieren. Auf diese Weise sind die Radmotoren dazu positioniert, ihre entsprechenden Reifen effizienter zu kompensieren. Heutige Systeme berücksichtigen beim Bestimmen, wie Radmotoren zu kompensieren sind, Echtzeitdaten, die Reifen- und Umgebungsbedingungen entsprechen, nicht auf diese Weise. Das Berücksichtigen von Daten, die Echtzeitreifen- und -umgebungsbedingungen entsprechen, erlaubt, dass das Fahrzeug effizienter betrieben wird.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden in dieser Schrift ausführlicher bereitgestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die detaillierte Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt. Die Verwendung der gleichen Bezugszeichen kann ähnliche oder identische Elemente angeben. Für verschiedene Ausführungsformen können andere Elemente und/oder Komponenten genutzt werden als jene, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, und einige Elemente und/oder Komponenten sind in verschiedenen Ausführungsformen unter Umständen nicht vorhanden. Die Elemente und/oder Komponenten in den Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu gezeichnet. Für die gesamte Offenbarung gilt, dass Ausdrücke im Singular und Plural je nach Kontext austauschbar verwendet werden können.

1 bildet ein beispielhaftes Fahrzeug gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts ab.
2 ist eine vereinfachte Ansicht des Fahrzeugs aus 1.
3 ist eine vereinfachte Ansicht eines hybriden drahtlosen Reifensensors für das Fahrzeug aus 1 und 2.
4 ist eine andere Ansicht des Fahrzeugs aus 1, das mit einem Wagenheber gezeigt ist und wobei sich das Fahrzeug in einem angehobenen Zustand befindet.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zum Detektieren eines Diebstahls eines Reifens des Fahrzeugs aus 1 entspricht.
6 ist eine vereinfachte Ansicht eines anderen Fahrzeugs gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts.
7 und 8 zeigen das Fahrzeug aus 6 und ein anderes Fahrzeug und zeigen das Fahrzeug aus 6 in einer ersten Position bzw. einer zweiten Position.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zum adaptiven Steuern des Fahrzeugs aus 6 entspricht.
10 ist eine vereinfachte Ansicht eines anderen Fahrzeugs gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts.
11 zeigt einen Fahrmoduswähler für das Fahrzeug aus 10.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zur Fahrmodusanpassung entspricht.
13 ist ein Schema eines anderen Fahrzeugs gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts.
14 ist eine vereinfachte Ansicht des Fahrzeugs aus 13.
15 ist ein Schema eines Abschnitts des Fahrzeugs aus 13.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zur Radmotorkompensation entspricht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die Offenbarung wird in dieser Schrift nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt sind, ausführlicher beschrieben und soll nicht einschränkend sein.
Wie er in dieser Schrift verwendet wird, soll der Ausdruck „Anzahl“ eins oder eine ganze Zahl größer als eins (d. h. eine Vielzahl) bedeuten.
Wie er in dieser Schrift verwendet wird, soll der Ausdruck „Reifen“ ein Rad und ein Gummipolster, das um ein Rad passt, üblicherweise über Druckluft, bedeuten.
1 zeigt ein Fahrzeug 2 und ein Diebstahldetektionssystem 3 dafür gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts. 2 zeigt eine vereinfachte Ansicht des Fahrzeugs 2 aus 1 und zeigt zudem eine externe Vorrichtung (z. B. ohne Einschränkung eine mobile Vorrichtung 100). Das Fahrzeug 2 beinhaltet eine Anzahl von Reifen 4, 6, 8, 10, eine Anzahl von hybriden drahtlosen Reifensensoren (HWTSs) 20, die jeweils an ein Inneres eines der Reifen 4, 6, 8, 10 gekoppelt sind, einen Prozessor 30 und einen Speicher 32. Das Diebstahldetektionssystem 3 beinhaltet den HWTS 20, den Prozessor 30 und den Speicher 32. Gemäß dem offenbarten Konzept unterscheiden sich die HWTSs 20 von Reifendrucküberwachungssensoren (tire pressure monitoring sensors - TPMSs) bekannter Fahrzeuge mindestens dadurch, dass sie dazu konfiguriert sind, sich in einem AKTIVEN Zustand zu befinden, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet. Darüber hinaus ist es dadurch, dass die HWTSs 20 an das Innere (z. B. an Flächen, die von einem Äußeren des Fahrzeugs 2 abgewandt sind) der Reifen 4, 6, 8, 10 gekoppelt sind, für Angreifer schwieriger, hineinzugreifen und diese zu deaktivieren.
Wie nachstehend beschrieben wird, stellen die HWTSs 20 dem Fahrzeug 2 eine Anzahl von zusätzlichen Fähigkeiten bereit, die in heutigen Fahrzeugen nicht vorhanden sind. Zum Beispiel sind die HWTSs 20 dazu konfiguriert, einen Diebstahl eines beliebigen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu detektieren, indem sie das Fahrzeug 2 über Statusänderungen der Reifen 4, 6, 8, 10 benachrichtigen. Um diese Funktion durchzuführen, sind die HWTSs 20, wie in 3 gezeigt, mit einer flexiblen Leiterplatte 40, einem piezoelektrischen Material 42, das in die Leiterplatte 40 integriert und dazu konfiguriert ist, eine Spannung als Reaktion auf eine Verformungsänderung der Reifen 4, 6, 8, 10 zu erzeugen, und einer RFID-Antenne 44 bereitgestellt. Des Weiteren ist die RFID-Antenne 44 elektrisch mit der Leiterplatte 40 verbunden und dazu konfiguriert, drahtlos Signale an den und von dem HWTS 20 zu übertragen (z. B. durch den Prozessor 30 (2) der elektronischen Steuereinheit des Fahrzeugs 2 abgefragt zu werden). Die drahtlose(n) Verbindung(en) zwischen dem HWTS 20 und dem Prozessor 30 kann/können verschiedene energiearme Protokolle beinhalten, die zum Beispiel Bluetooth^®, Bluetooth^® Low-Energy (BLE^®), UWB, Nahfeldkommunikation (Near Field Communication - NFC) oder andere Protokolle beinhalten. Zudem als Teil des HWTS 20 gezeigt, und wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, sind ein Temperatursensor 48, ein Verformungssensor 50, ein Drucksensor 52, ein Drehzahlsensor 54 und ein Laufflächensensor 56.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der HWTS 20 keine Batterie aufweisen. Demnach kann, wenn der HWTS 20 keine Batterie aufweist, eine beliebige Anzahl (z. B. 1, 2, 3, 4 usw.) der HWTSs 20 an ein Inneres eines der Reifen 4, 6, 8, 10 gekoppelt sein, wodurch eine verteilte und feinere Sammlung von Daten bereitgestellt wird. Es versteht sich zudem, dass beliebige der in dieser Schrift in Betracht gezogenen Fahrzeuge (z. B. nachstehend erörterte Fahrzeuge 202, 302, 402) ähnlich dazu konfiguriert sind, eine beliebige Anzahl von HWTSs aufzuweisen, die an das Innere ihrer Reifen gekoppelt sind.
Das piezoelektrische Material 42 stellt dem HWTS 20 vorteilhafterweise derart Energiegewinnungsfähigkeiten bereit, dass Verformungsänderungen eines entsprechenden Reifens 4, 6, 8, 10 das piezoelektrische Material 42 dazu veranlassen, eine Spannung zu erzeugen und den HWTS 20 mit Leistung zu versorgen. Dies hilft dabei, das Entladen der Hauptbatterie (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 2 zu minimieren. Gemäß einer Ausführungsform des offenbarten Konzepts weist der HWTS 20 ferner einen Kurzzeitspeicherkondensator 46 auf, der elektrisch mit der Leiterplatte 40 verbunden und dazu konfiguriert ist, durch das piezoelektrische Material 42 geladen zu werden. Es versteht sich jedoch, dass andere geeignete Verfahren zum Speichern von Energie durch das offenbarte Konzept in Betracht gezogen werden.
Dementsprechend sind die HWTSs 20 dazu konfiguriert, Verformungsänderungen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu erfassen. Dies ist nützlich für die Diebstahldetektion. Wenn sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet, z. B. 1, befinden sich konkret die HWTSs 20 in einem AKTIVEN Zustand (die HWTSs 20 befinden sich zudem in einem AKTIVEN Zustand, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem EIN-Zustand befindet). Dies bedeutet, dass sich der HWTS 20 selbst dann noch in einem AKTIVEN Zustand befindet und dazu konfiguriert ist, Daten zu übertragen, wenn die Hauptelektronik des Fahrzeugs 2 heruntergefahren ist, wie etwa, wenn das Fahrzeug 2 geparkt und ausgeschaltet ist. Das heißt, der HWTS 20 weist die Fähigkeit auf, Signale an den Prozessor 30 zu übertragen, sobald sich der Reifenstatus ändert. Anders ausgedrückt, wartet der HWTS 20 nicht darauf, dass der Prozessor 30 der elektronischen Steuereinheit diese mit Energie versorgt oder aufweckt. Mit anderen Worten wird der HWTS 20 unabhängig von der Hauptelektronik des Fahrzeugs 2, wie etwa der Batterie des Fahrzeugs, mit Energie versorgt. Im Gegensatz dazu stützen sich heutige TPMSs typischerweise auf externe Leistungsquellen.
4 zeigt das Fahrzeug 2 in einem angehobenen Zustand und durch einen Wagenheber 102 gestützt (in vereinfachter Form gezeigt). Dies kann zum Beispiel darüber erfolgt sein, dass ein Autodieb den Wagenheber 102 einsetzt, um zu versuchen, den Reifen 6 zu stehlen. Es versteht sich, dass, falls das Fahrzeug 2 geschaukelt oder angehoben wird, wie etwa über den Wagenheber 102, sich die Verformung jedes der Reifen 4, 6, 8, 10 ändert und das piezoelektrische Material 42 eine mehrachsige Änderung des Status der Reifen 4, 6, 8, 10 detektiert.
In einer beispielhaften Ausführungsform versteht es sich, dass sich ein Reifendruck des Reifens 6 verringert, während sich ein Reifendruck des Reifens 4 erhöht, wenn sich das Fahrzeug 2 aus der ersten Position (1) in die zweite Position (4) bewegt. Wenn diese Druckänderung in jedem der Reifen 4, 6 erfolgt und sich die Reifen 4, 6 verformen, wird eine Spannung in dem piezoelektrischen Material 42 der HWTSs 20 erzeugt. Es versteht sich, dass die Spannung, die in dem piezoelektrischen Material 42 erzeugt wird, ein vorbestimmtes Spannungsmuster aufweist, falls kein Diebstahl erfolgt. Das heißt, die Spannungsänderung weist eine Nicht-Diebstahl-Signatur auf, falls kein Diebstahl erfolgt. Auf diese Weise ist der Prozessor 30 dazu in der Lage, zwischen unterschiedlichen Reifenereignissen (z. B. einer vollständigen Drehung, einem Tritt, einem Geräusch eines vorbeifahrenden Fahrzeugs usw. gegenüber einem Diebstahlereignis) zu unterscheiden.
Es versteht sich zudem, dass die dynamische Gleichung für die Winkelbewegung eines Rads wie folgt lautet: ${\dot{w}}_{w} = [T_{e} - T_{b} - R_{w} F_{t} - R_{w} F_{w}] / J_{w}$
wobei R_w = Radius des Rads; N_v = normale Reaktionskraft vom Boden; T_e = Wellendrehmoment von dem Motor; T_b = Bremsmoment; F_t = Zugkraft; F_w = viskose Reibung des Rads; und J_w = Trägheitsmoment des Rads. Wenn sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet (z. B. geparkt und ausgeschaltet ist), stehen alle Räder still. In diesem Zustand sollte jeder der HWTSs 20 keine Bewegung aufweisen oder mit anderen Worten sollte ẇ_w gleich null sein. Falls sich das Fahrzeug 2 jedoch in einem AUS-Zustand befindet und ẇ_w > 0 für die Räder von einem oder zwei der Reifen 4, 6, 8, 10 gilt, kennzeichnet das Diebstahldetektionssystem 3 dies als einen potentiellen Diebstahl.
Wenn das piezoelektrische Material 42 eine Spannung erzeugt hat, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet, kann Fahrzeugelektronik eingesetzt werden, um die detektierte Spannung mit der Nicht-Diebstahl-Signatur zu vergleichen. Konkreter weist der Speicher 32 unter erneuter Bezugnahme auf 2 Anweisungen auf, die, wenn sie durch den Prozessor 30 ausgeführt werden, den Prozessor 30 dazu veranlassen, eine Anzahl von Vorgängen durchzuführen. Diese Vorgänge beinhalten Detektieren einer Spannungsänderung an dem HWTS 20 als Reaktion auf eine Verformungsänderung des Reifens 4, 6, 8, 10 und Bestimmen, auf Grundlage der Verformungsänderung des Reifens 4, 6, 8, 10, ob ein Diebstahl erfolgt.
Ein beispielhafter Vorteil des Diebstahldetektionssystems 3 besteht darin, dass der Prozessor 30 dazu in der Lage ist, die Spannung an dem HWTS 20 anhand des piezoelektrischen Materials 20 zu detektieren. Dies ist über ein Signal erreichbar, das von der RFID-Antenne 44 an den Prozessor 30 gesendet wird. Um zu bestimmen, ob ein Diebstahl erfolgt, muss die Spannung an dem HWTS 20 mit dem vorbestimmten Spannungsmuster verglichen werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 ist das Diebstahldetektionssystem 3 des offenbarten Konzepts mit Mechanismen bereitgestellt, um vor Diebstahl zu schützen und zudem einem Fahrzeugbesitzer einen Diebstahl mitzuteilen. Konkreter weist das Fahrzeug 2 ferner ein Audiosystem 34, eine Hupe 36, eine Anzahl von Leuchten 37 und eine Kamera 38 auf. Falls der Prozessor 30 bestimmt, dass die Spannungsänderung an dem HWTS 20 (z. B. als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug 2 aus der in 1 gezeigten Position in die in 4 gezeigten Position bewegt) nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt (z. B. nicht mit einer Nicht-Diebstahl-Signatur übereinstimmt), kann der Prozessor 30 in einer beispielhaften Ausführungsform ferner das Fahrzeug 2 dazu veranlassen, eine Mitteilung mit dem Audiosystem 34 abzuspielen. Die Mitteilung kann in Form einer Nachricht sein (z. B. „VON DEM FAHRZEUG WEGTRETEN“).
Nachdem die Mitteilung eine vorbestimmte Zeitspanne lang abgespielt worden ist, kann der Prozessor 30 erneut die Spannungsänderung an dem HWTS 20 mit dem vorbestimmten Spannungsmuster (z. B. der Nicht-Diebstahl-Signatur) vergleichen. Dies kann vorgenommen werden, um zu bestimmen, ob ein Dieb aufgehört hat, zu versuchen, einen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu stehlen. Falls die Spannung beginnt, mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinzustimmen, wie etwa, wenn der Dieb aufhört, zu versuchen, einen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu stehlen, kann der Prozessor 30 das Audiosystem 34 dazu veranlassen, mit dem Abspielen der Mitteilung aufzuhören. Falls jedoch die Spannungsänderung an dem HWTS 20 weiterhin nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt, das heißt, falls ein Dieb weiterhin versucht, einen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu stehlen, kann der Prozessor 30 eine Fahrzeugmitteilungsreaktion anschalten. Die Fahrzeugmitteilungsreaktion kann ein beliebiges von Ertönenlassen der Hupe 36, Blinkenlassen der Leuchten 37, Aufzeichnen von Daten mit der Kamera 38 und/oder drahtlosem Senden eines Diebstahlmitteilungssignals an die mobile Vorrichtung 100 beinhalten.
Die mobile Vorrichtung 100 kann über ein oder mehrere Netzwerk(e), die über eine oder mehrere drahtlose Verbindung(en) kommunizieren können, kommunikativ mit dem Fahrzeug 2 gekoppelt sein und/oder kann sich unter Verwendung von Protokollen zur Nahfeldkommunikation (NFC), Bluetooth^®-Protokollen, Wi-Fi, Ultrabreitband (Ultra-Wide Band - UWB) und anderen möglichen Techniken der Datenverbindung und -freigabe direkt mit dem Fahrzeug 2 verbinden. Des Weiteren kann, nachdem die Fahrzeugmitteilungsreaktion angeschaltet worden ist, ein Benutzer, wie etwa der Besitzer des Fahrzeugs, die Fahrzeugmitteilungsreaktion über ein Signal abschalten, das von der mobilen Vorrichtung 100 an den Prozessor 30 gesendet wird.
Es versteht sich, dass die vorgenannten Vorgänge des Prozessors 30 dazu konfiguriert sind, von Diebstahl abzuschrecken. Falls ein Dieb versucht, den Reifen 6 zu stehlen, und eine Mitteilung mit dem Audiosystem 34 abgespielt wird oder die Hupe 36 ertönt oder die Leuchten 37 blinken, kann der Dieb befürchten, dass er bemerkt wird, und somit damit aufhören, den Reifen 6 zu stehlen. Dies ist äußerst wünschenswert, da, wie vorstehend angegeben, der Preis einiger Räder ziemlich hoch ist, was es lästig macht, sie zu ersetzen. Ähnlich kann die Kamera 38, falls es dem Dieb gelingt, den Reifen zu entwenden, Aufnahmen davon bekommen, wer der Dieb ist, womit die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass der Dieb festgenommen wird. Darüber hinaus ist, wie vorstehend angegeben, der HWTS 20 dazu konfiguriert, AKTIV zu sein, während sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet (und auch, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem EIN-Zustand befindet). Demnach müssen Vorrichtungen mit hohem Leistungsverbrauch des Fahrzeugs 2 (z. B. Kamerasensoren, Sensor zur funkgestützten Abstands- und Geschwindigkeitsmessung (Radio Detection and Ranging - RADAR oder „Radar“), der zur Detektion und Lokalisierung von Objekten unter Verwendung von Funkwellen konfiguriert ist, Sensor zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung (Light Detecting and Ranging - LiDAR oder „Lidar“), nicht gezeigt) nur im Falle eines Diebstahls mit Energie versorgt werden, wodurch Batterieleistung gespart wird.
Zusätzlich unterscheidet sich der HWTS 20 von den TPMSs, die in heutigen Fahrzeugen verwendet werden. TPMSs verwenden eine Batterie und sind hinsichtlich ihrer Fähigkeit, Daten häufig mit Batterieleistung abzutasten (z. B. nur eine einachsige Auswertung bereitzustellen), eher eingeschränkt. Da der HWTS 20 des offenbarten Konzepts durch das piezoelektrische Material 42 mit Leistung versorgt wird, können dem Prozessor 30 häufigere Informationen bereitgestellt werden.
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 60 zum Detektieren eines Diebstahls eines Reifens 4, 6, 8, 10 des Fahrzeugs 2. Das Verfahren 60 beinhaltet einen ersten Schritt 62 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 2, einen zweiten Schritt 64 zum Detektieren einer Spannungsänderung an dem HWTS 20 als Reaktion auf eine Verformungsänderung des Reifens 4, 6, 8, 10 und einen dritten Schritt 66 zum Bestimmen, auf Grundlage der Verformungsänderung des Reifens 4, 6, 8, 10, ob ein Diebstahl erfolgt. Der dritte Schritt 66 kann einen Schritt 68 zum Vergleichen der Spannungsänderung an dem HWTS 20 mit einem vorbestimmten Spannungsmuster beinhalten. Das Verfahren 60 beinhaltet ferner einen Schritt 70 zum Veranlassen, dass das Fahrzeug 2 eine Mitteilung abspielt, falls die Spannungsänderung nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt, und einen Schritt 72 zum Vergleichen der Spannungsänderung mit dem vorbestimmten Spannungsmuster, falls die Mitteilung mit dem Abspielen begonnen hat. Abhängig davon, ob die Spannungsänderung mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt, beinhaltet das Verfahren 60 zwei Schritte. Ein erster Schritt 74 beinhaltet Aufhören mit dem Abspielen der Mitteilung, falls die Spannungsänderung beginnt, mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinzustimmen. Ein zweiter Schritt 76 beinhaltet Anschalten einer Fahrzeugmitteilungsreaktion, falls die Spannungsänderung weiterhin nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt. Das Anschalten einer Fahrzeugmitteilungsreaktion kann Versorgen von mindestens einem von Kamera-, Radar- und Lidarsensoren (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 2 mit Energie beinhalten. Der Schritt 76 kann einen Schritt 78 zum Ertönenlassen der Hupe 36 des Fahrzeugs 2, einen Schritt 80 zum Blinkenlassen der Leuchten 37 des Fahrzeugs 2, einen Schritt 82 zum Aufzeichnen von Daten mit der Kamera 38 des Fahrzeugs 2 und einen Schritt 84 zum drahtlosen Senden eines Diebstahlmitteilungssignals an eine externe Vorrichtung (z. B. die mobile Vorrichtung 100) beinhalten. Schließlich beinhaltet das Verfahren 60 einen Schritt 86 zum Abschalten der Fahrzeugmitteilungsreaktion über ein Signal, das von der mobilen Vorrichtung 100 an den Prozessor 30 gesendet wird.
Dementsprechend versteht es sich, dass das offenbarte Konzept ein neues Diebstahldetektionssystem 3, ein Fahrzeug 2, das dasselbe beinhaltet, und ein zugeordnetes Verfahren 60 bereitstellt, bei denen eine Anzahl von HWTSs 20 dazu in der Lage sind, mit dem Prozessor 30 des Fahrzeugs zu kommunizieren, wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet, und zu erlauben, dass der Prozessor 30 bestimmt, ob ein Diebstahl erfolgt. Als Reaktion darauf ist der Prozessor 30 dazu konfiguriert, zu veranlassen, dass eine Mitteilungsnachricht abgespielt wird, die Hupe 36 des Fahrzeugs 2 ertönen zu lassen, die Leuchten 37 des Fahrzeugs 2 blinken zu lassen, Daten mit der Kamera 38 des Fahrzeugs 2 aufzuzeichnen und/oder drahtlos mit einer mobilen Vorrichtung 100 zu kommunizieren, um einem Besitzer einen Diebstahl mitzuteilen. Die vorgenannten Fahrzeugreaktionen können isoliert und in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden.
6 ist eine vereinfachte Ansicht eines Fahrzeugs 202 und eines adaptiven Steuersystems 203 dafür gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts. Das Fahrzeug 202 ist ähnlich wie das vorstehend erörterte Fahrzeug 2 aufgebaut und beinhaltet eine Anzahl von Reifen 204, 206, 208, 210, eine Anzahl von HWTSs 220, die an ein Inneres jedes der Reifen 204, 206, 208, 210 gekoppelt sind, einen Prozessor 230 und einen Speicher 232. Das adaptive Steuersystem 203 beinhaltet den HWTS 220, den Prozessor 230 und den Speicher 232.
Es versteht sich, dass jeder der HWTSs 220 genau gleich konfiguriert ist wie die vorstehend erörterten und in 3 gezeigten HWTSs 20. Während die HWTSs 20 jedoch in Verbindung damit beschrieben wurden, dass sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet, um vor Diebstahl zu schützen, werden die HWTSs 220 hierin in Verbindung damit beschrieben, dass sich das Fahrzeug 202 in einem EIN-Zustand befindet und fährt. Da jeder der HWTSs 220 durch ein entsprechendes piezoelektrisches Material (siehe z. B. das piezoelektrische Material 42 in 3) mit Leistung versorgt wird, versteht es sich demnach, dass die HWTSs 220 dazu konfiguriert sind, Echtzeitdaten an den Prozessor 230 zu übertragen. Anders ausgedrückt, sind die Daten dazu konfiguriert, konstant und/oder sofort an den Prozessor 230 übertragen zu werden, wenn sie erzeugt werden und während das Fahrzeug 202 betrieben wird. Des Weiteren versteht es sich, dass Daten von jedem dieser Sensoren dazu konfiguriert sind, in Echtzeit an den Prozessor 230 übertragen zu werden, während das Fahrzeug 202 fährt, da die HWTSs 220 Temperatur-, Verformungs-, Drehzahl-, Druck- und Laufflächensensoren 48, 50, 52, 54, 56 (siehe 3) beinhalten. Radschlupfdaten können zudem durch den Prozessor 230 auf Grundlage der Echtzeitdaten von jedem der Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 bestimmt werden.
Durch Übertragen dieser Echtzeitdaten an den Prozessor 230 ist der HWTS 220 vorteilhafterweise dazu in der Lage, dem Fahrzeug 202 Fähigkeiten bereitzustellen, die mit heutigen TPMSs nicht möglich sind. Konkreter und unter weiterer Bezugnahme auf 6 beinhaltet das Fahrzeug 202 ferner ein fortschrittliches Fahrerassistenzsystem (ADAS) 234. Das ADAS 234 ist dazu konfiguriert, Schnittstellenstandards einzubeziehen und mehrere visionsbasierte Algorithmen auszuführen, um Echtzeit-Multimedia-, Vision-Koverarbeitungs- und Sensorfusionsteilsysteme zu unterstützen. Das ADAS 234 weist ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem 236 und ein automatisiertes Bremssystem 238 auf. Das adaptive Geschwindigkeitsregelungssystem 236 ist besonders hilfreich, wenn sich das Fahrzeug 202 auf einer Autobahn befindet, wo ein Fahrer es schwierig finden kann, die Geschwindigkeit und andere Fahrzeuge über einen langen Zeitraum zu überwachen. Zusätzlich kann das adaptive Geschwindigkeitsregelungssystem 236 abhängig von den Handlungen anderer Objekte in der unmittelbaren Umgebung automatisch veranlassen, dass das Fahrzeug 202 beschleunigt, verlangsamt, und das Fahrzeug 202 zeitweise anhalten. Das automatisierte Bremssystem 238 verwendet Sensoren (nicht gezeigt), um zu detektieren, ob sich das Fahrzeug 202 in der Nähe eines anderen Fahrzeugs oder in der Nähe gewisser Objekte auf der Straße befindet. Das automatisierte Bremssystem 238 kann den Abstand zu Verkehr in der Nähe messen und dem Fahrer Hindernisse mitteilen. Demnach ist das ADAS 234 dazu konfiguriert, einen Folgeabstand zwischen dem Fahrzeug 202 und einem anderen Fahrzeug (siehe z. B. anderes Fahrzeug 292 in 7 und 8), eine Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und einen Betätigungsabstand zum Bremsen festzulegen.
Gemäß dem offenbarten Konzept veranlassen die Anweisungen des Speichers 232 den Prozessor 230 dazu, die Echtzeitdaten mit den HWTSs 220 zu erheben und die Echtzeitdaten mit dem ADAS 234 zu nutzen, um das Fahrzeug 202 adaptiv zu steuern. Konkreter werden die Echtzeitdaten genutzt, indem mindestens eines von dem Folgeabstand, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und dem Betätigungsabstand, die durch das ADAS 234 festgelegt sind, eingestellt wird, wenn das Fahrzeug 202 fährt. In einer beispielhaften Ausführungsform werden die Echtzeitdaten genutzt, indem jedes von dem Folgeabstand, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und dem Betätigungsabstand, die durch das ADAS 234 festgelegt sind, eingestellt wird, wenn das Fahrzeug 202 fährt.
Zum Beispiel, wie in 7 gezeigt, ist das ADAS 234 (siehe 6) des Fahrzeugs 202 dazu konfiguriert, wenn das Fahrzeug 202 hinter dem anderen Fahrzeug 292 fährt, einen Folgeabstand D1 als Reaktion auf eine Eingabe durch einen Fahrer festzulegen. Zusätzlich ist der Prozessor 230 als Reaktion darauf, dass die Echtzeitdaten der HWTSs 220 durch den Prozessor 230 erhoben werden, dazu konfiguriert, das ADAS 234 dazu zu veranlassen, den Folgeabstand D1 einzustellen. Das heißt, der Folgeabstand D1 wird auf einen neue Folgeabstand eingestellt oder zurückgesetzt (z. B. ohne Einschränkung den in 8 abgebildeten Folgeabstand D2, der größer als D1 ist). Es versteht sich, dass der Prozessor 230 ähnlich dazu veranlasst wird, eine Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und einen Betätigungsabstand zum Bremsen einzustellen (z. B. Ändern oder Zurücksetzen der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und des Betätigungsabstands von einem ersten Wert auf einen zweiten, anderen Wert).
Der Grund für die Einstellung besteht darin, dass nach dem heutigen Stand der Technik, wenn ein Fahrzeug einen Folgeabstand festlegt, um einem Auto vor ihm zu folgen, dieser Abstand unabhängig von Echtzeitumgebungs- und -reifenbedingungen festgelegt wird. Die Echtzeitumgebungs- und -reifenbedingungen stehen jedoch in direkter Beziehung zu der Fähigkeit eines Fahrzeugs, betrieben zu werden und angehalten zu werden. Demnach macht das Einkalkulieren dieser Parameter in die Bestimmung des Folgeabstands, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und des Betätigungsabstands zum Bremsen das Fahrzeug 202 effizienter zu betreiben, wenn das ADAS 234 eingesetzt wird.
In einem nicht einschränkenden Beispiel für das offenbarte Konzept senden die HWTSs 220 Echtzeitdaten, die dem Druck der Reifen 204, 206, 208, 210 entsprechen, an den Prozessor 230. Falls einer der Reifen 204, 206, 208, 210 zu wenig aufgepumpt ist oder plötzlich zu wenig aufgepumpt wird, kommuniziert der an diesen Reifen gekoppelte HWTS 220 diese Informationen in Echtzeit drahtlos an den Prozessor 230. Das heißt, falls einer der Reifen 204, 206, 208, 210 plötzlich zu wenig aufgepumpt wird, werden in dem Moment, in dem er zu wenig aufgepumpt wird, die Druckänderungen (z. B. der erste Druck und der nachfolgende zweite Druck) sofort von dem entsprechenden HWTS 220 an den Prozessor 230 kommuniziert. Dies wird mit Daten von dem Drucksensor (siehe Drucksensor 52 in 3) vorgenommen, die durch die RFID-Antenne (siehe RFID-Antenne 44 in 3) an den Prozessor 230 übertragen werden.
In Abwesenheit dieser Informationen würde ein ADAS Folgeabstände, Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeiten und Betätigungsabstände zum Bremsen auf Grundlage von Parametern eines idealen Reifens (z. B. eines Reifens, der einen idealen Druck, eine ideale Temperatur und eine ideale Verformung usw. aufweist) festlegen. Da j edoch ein zu wenig aufgepumpter Reifen (z. B. einer, der weniger aufgepumpt ist als der ideale Reifen, der als Modell in heutigen ADAS-Systemen verwendet wird) hinsichtlich der Betriebsfähigkeit eine andere Leistung erbringt, kann die Fahreffizienz beeinflusst werden, indem der Echtzeitdruck der Reifen 204, 206, 208, 210 in die Berechnung des Folgeabstands, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und des Betätigungsabstands einkalkuliert wird.
Mit anderen Worten berücksichtigt das adaptive Steuersystem 203 des offenbarten Konzepts vorteilhafterweise den Echtzeitzustand der Reifen 204, 206, 208, 210. Da die Reifen 204, 206, 208, 210 der primäre Kontaktpunkt für das Fahrzeug 202 mit dem Boden sind, sind sie die primäre Datenquelle für das dynamische Verhalten des Fahrzeugs 202. Es versteht sich somit, dass dynamisches Fahrzeugverhalten durch das offenbarte Konzept effizienter gemacht wird, um einen angemessenen Kontakt mit der Straße bereitzustellen und eine effektive Traktion aufrechtzuerhalten.
Des Weiteren werden neben dem Reifendruck andere Faktoren vorteilhafterweise über die HWTSs 220 in diese Berechnung einkalkuliert. Zum Beispiel und unter erneuter Bezugnahme auf 3 weist der HWTS 20, der gleich wie die HWTSs 220 konfiguriert ist, ferner den Temperatursensor 48, den Verformungssensor 50, den Drehzahlsensor 54 und den Laufflächensensor 56 zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Drucksensor 52 auf. Der HWTS 20 ist zudem dazu konfiguriert, Radschlupfdaten anhand dieser Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 zu erzeugen. Da Reifentemperatur, -verformung, -drehzahl, -lauffläche und Radschlupf zudem die Leistung der Reifen 204, 206, 208, 210 beeinflussen, erlaubt das Einkalkulieren von Echtzeitdaten (z. B. zu einem beliebigen Zeitpunkt, während das Auto betrieben wird) dieser Parameter an den Prozessor 230, dass das Fahrzeug 202 effizienter gesteuert wird.
Zum Beispiel können die Reifendaten durch den Prozessor 230 verwendet werden, um eine Flächenanalyse des Geländes durchzuführen, um die Beschaffenheit einer Fläche als zum Beispiel vereist, schneebedeckt, glatt und/oder schlammig zu identifizieren. Dementsprechend versteht es sich, dass das Nutzen der Echtzeitdaten mit dem Prozessor 230 Bestimmen von Straßenbedingungen, Reifenbedingungen und Wetterbedingungen beinhaltet. In einer beispielhaften Ausführungsform können Wetterbedingungen über einen Regensensor (nicht gezeigt) bestimmt werden, der in dem HWTS 220 bereitgestellt ist.
Wenn diese Daten von allen Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 durch den Prozessor 230 analysiert werden, können der entsprechende Folgeabstand, die entsprechende Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und der entsprechende Betätigungsabstand zum Bremsen des ADAS 234 entweder zusammen oder unabhängig voneinander über vorbestimmte Algorithmen, die in den Prozessor 230 programmiert sind, eingestellt werden. TPMSs, die in heutigen Fahrzeugen verwendet werden, stellen diese Fähigkeit nicht bereit. Da die HWTSs 220 durch das piezoelektrische Material (z. B. das piezoelektrische Material 42 in 3) mit Leistung versorgt werden, sind sie konkret dazu in der Lage, mehr Daten bereitzustellen und diese Daten häufiger bereitzustellen als die heutigen TPMSs. Zusätzlich werden, da mindestens einer der HWTSs 220 an jeden der Reifen 204, 206, 208, 210 gekoppelt ist, vorteilhafterweise Echtzeitdaten an den Prozessor 230 gesendet, die einem Zustand jedes der Reifen 204, 206, 208, 210 entsprechen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 6 weist das Fahrzeug 202 ferner eine Fahrzeugbewegungssteuerung 240 auf. Die Fahrzeugbewegungssteuerung 240 weist eine Fahrgestellsteuerung 242, eine Batteriesteuerung 244, eine Motorsteuerung 246 und eine Kraftübertragungssteuerung 248 auf. Wenn der Prozessor 230 die Echtzeitdaten anhand der HWTSs 220 erhebt, ist der Prozessor 230 dazu konfiguriert, die Fahrzeugbewegungssteuerung 240 in Echtzeit zu aktualisieren. Dementsprechend arbeiten das ADAS 234 und die Fahrzeugbewegungssteuerung 240, die ständig durch die HWTSs 220 aktualisiert werden, zusammen, um es einem Benutzer zu erlauben, das Fahrzeug 202 zu betreiben.
9 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren 260 zum adaptiven Steuern des Fahrzeugs 202. Das Verfahren 260 beinhaltet einen ersten Schritt 262 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 202, einen zweiten Schritt 264 zum Erheben von Echtzeitdaten mit dem HWTS 220 und einen dritten Schritt 266 zum Nutzen der Echtzeitdaten mit dem ADAS 234, um das Fahrzeug 202 adaptiv zu steuern. Der Schritt 266 beinhaltet einen Schritt 268 zum Einstellen des Folgeabstands (z. B. von D1 (7) zu D2 (8)), einen Schritt 270 zum Einstellen der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit, einen Schritt 272 zum Einstellen des Betätigungsabstands zum Bremsen und einen Schritt 274 zum Bestimmen von Straßenbedingungen, Reifenbedingungen und Wetterbedingungen. Schließlich beinhaltet das Verfahren einen Schritt 276 zum Aktualisieren der Fahrzeugbewegungssteuerung 240 mit den Echtzeitdaten.
Dementsprechend versteht es sich, dass das offenbarte Konzept ferner ein neues adaptives Steuersystem 203, ein Fahrzeug 202, das dasselbe beinhaltet, und ein zugeordnetes Verfahren 260 bereitstellt, bei denen eine Anzahl von HWTSs 220 Echtzeitdaten erzeugen, während das Fahrzeug 202 betrieben wird, wodurch erlaubt wird, dass das Fahrzeug 202 adaptiv gesteuert wird. Konkret werden die Echtzeitdaten durch den Prozessor 230 des Fahrzeugs 202 erhoben und mit dem ADAS 234 genutzt. Infolgedessen veranlasst der Prozessor 230 das ADAS 234 dazu, ein beliebiges oder alle der Folgeabstände, Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeiten und Betätigungsabstände zum Bremsen einzustellen, die während des Betriebs des ADAS 234 beteiligt sind.
10 ist eine vereinfachte Ansicht eines Fahrzeugs 302 und eines Fahrmodusanpassungssystems 303 dafür gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts. Das Fahrzeug 302 ist ähnlich wie die vorstehend erörterten Fahrzeuge 2, 202 aufgebaut und beinhaltet eine Anzahl von Reifen 304, 306, 308, 310, eine Anzahl von HWTSs 320, die an ein Inneres jedes der Reifen 304, 306, 308, 310 gekoppelt sind, einen Prozessor 330 und einen Speicher 332. Das Fahrmodusanpassungssystem 303 beinhaltet den HWTS 320, den Prozessor 330 und den Speicher 332.
Es versteht sich, dass jeder der HWTSs 320 genau gleich konfiguriert ist wie die vorstehend erörterten HWTSs 20, 220 und wie die HWTSs 220 hierin in Verbindung damit beschrieben wird, dass sich das Fahrzeug 302 in einem EIN-Zustand befindet und betrieben (z. B. gefahren) wird. Da jeder der HWTSs 320 durch ein entsprechendes piezoelektrisches Material (z. B. das piezoelektrische Material 42 in 3) mit Leistung versorgt wird, versteht es sich demnach, dass die HWTSs 320 dazu konfiguriert sind, Echtzeitdaten an den Prozessor 330 zu übertragen. Zusätzlich versteht es sich, dass Daten von jedem dieser Sensoren dazu konfiguriert sind, in Echtzeit an den Prozessor 330 übertragen zu werden, während das Fahrzeug 302 betrieben wird, da die HWTSs 320 Temperatur-, Verformungs-, Drehzahl-, Druck- und Laufflächensensoren 48, 50, 52, 54, 56 (siehe 3) beinhalten. Das heißt, Reifentemperaturdaten, Reifendruckdaten, Reifenverformungsdaten, Reifendrehzahldaten und Reifenverschleißdaten sind alle dazu konfiguriert, in Echtzeit an den Prozessor 330 gesendet zu werden. Radschlupfdaten können zudem auf Grundlage der Echtzeitdaten von jedem der Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 an den Prozessor 330 gesendet werden.
Durch Übertragen dieser Echtzeitdaten an den Prozessor 330 ist der HWTS 320 vorteilhafterweise dazu in der Lage, dem Fahrzeug 302 Fähigkeiten bereitzustellen, die mit heutigen TPMSs nicht möglich sind. Konkret weist das Fahrzeug 302 in einer beispielhaften Ausführungsform ferner einen Fahrmoduswähler 334 auf, der elektrisch mit dem Prozessor 330 verbunden ist. Der Fahrmoduswähler 334 ist dazu konfiguriert, dem Fahrzeug 302 eine Anzahl von unterschiedlichen Fahrmodi bereitzustellen. Siehe 11, zum Beispiel, die zeigt, dass der Fahrmoduswähler 334 einen ersten, zweiten und dritten Fahrmodus 335, 336, 337 und einen AUS-Modus 338 aufweist, der dem entspricht, dass kein Fahrmodus ausgewählt ist. Es versteht sich, dass unterschiedliche Straßenbedingungen unterschiedliche Fahreigenschaften des Fahrzeugs 302 fordern. Dies ist ein Zweck des Fahrmoduswählers 334 und der drei unterschiedlichen Fahrmodi 335, 336, 337.
Wie er in dieser Schrift verwendet wird, soll der Ausdruck „Fahrmodus“ einen Betriebszustand des Fahrzeugs 302 bedeuten. Zum Beispiel kann der erste Fahrmodus 335 einen ersten Satz von Leistungskennfeldern, eine erste Drosselreaktion, eine erste Aufhängungssteifigkeit, ein erstes Lenkgefühl und eine erste Traktionssteuerung aufweisen. Diese Betriebsparameter umfassen alle den ersten „Fahrmodus“ 335. Ähnlich weisen der zweite und der dritte „Fahrmodus“ 336, 337 zweite und dritte Parameter für einen Satz von Leistungskennfeldern, Drosselreaktion, Aufhängungssteifigkeit, Lenkgefühl und Traktionssteuerung auf, die sich mindestens teilweise von denen des ersten „Fahrmodus“ 335 unterscheiden. Es versteht sich somit, dass die drei unterschiedlichen Fahrmodi 335, 336, 337 Fahrern des Fahrzeugs 302 vorteilhafterweise die Leistung von drei unterschiedlichen Fahrzeugen in dem einzigen Fahrzeug 302 bereitstellen. Beispielhafte Fahrmodi beinhalten Sparmodus, Sportmodus, Normalmodus und Glättemodus.
Wenn das Fahrzeug 302 betrieben wird, ist der Prozessor 330 vorteilhafterweise dazu in der Lage, die Echtzeitdaten von den HWTSs 320 mit dem Fahrmoduswähler 334 zu nutzen, um einen bevorzugten Fahrmodus zu bestimmen (z. B. ohne Einschränkung einen bevorzugten des ersten, zweiten und dritten Fahrmodus 335, 336, 337 und des AUS-Modus 338). Der „bevorzugte“ Fahrmodus ist dazu konfiguriert, einer der Fahrmodi 335, 336, 337 oder der AUS-Modus 338 zu sein, der veranlasst, dass mindestens eines von dem Satz von Leistungskennfeldern, Drosselreaktion, Aufhängungssteifigkeit, Lenkgefühl und Traktionssteuerung des Fahrzeugs 302 einen minimalen internen Widerstand aufweist und/oder eine größere Betriebseffizienz aufweist als die, die sich bei anderen Fahrmodi ergibt.
Sobald der Prozessor 330 den bevorzugten Fahrmodus bestimmt, kann der Prozessor 330 veranlassen, dass einem Fahrer des Fahrzeugs 302 eine Mitteilung bereitgestellt wird. Zum Beispiel, wie in 11 gezeigt, weisen die Fahrmodi 335, 336, 337 jeweils ein Fenster 339 auf, durch das eine blinkende Leuchte ausstrahlen könnte. Wenn der Prozessor 330 veranlasst, dass eine blinkende Leuchte durch eines der Fenster 339 ausstrahlt, könnte dies einem Fahrer mitteilen, dass ein beliebiger der Fahrmodi 335, 336, 337 zu einer gegebenen Zeit bevorzugt ist. Zusätzlich wird, falls der Fahrer einen anderen Modus als den bevorzugten Fahrmodus ausgewählt hat, in Betracht gezogen, dass das Fahrmodusanpassungssystem 303 dem Fahrer diese Tatsache mitteilen kann und/oder dem Fahrer mitteilen kann, falls sich die Bedingungen auf der Straße ändern, z. B. über eine akustische Mitteilung von einem Audiosystem des Fahrzeugs 302.
Um den bevorzugten Fahrmodus zu bestimmen, nutzt das Fahrmodusanpassungssystem 303 die Echtzeitdaten der HWTSs 320 auf ähnliche Weise, wie das vorstehend erörterte adaptive Steuersystem 203 die Echtzeitdaten der HWTSs 220 nutzt. Konkreter versteht es sich, dass, da jeder der HWTSs 320 gleich aufgebaut ist wie der HWTS 20 (3), jeder der HWTSs 320 einen Temperatur-, Verformungs-, Druck-, Drehzahl- und Laufflächensensor 48, 50, 52, 54, 56 aufweist. Demnach werden Echtzeitdaten, die diesen Parametern entsprechen, und Radschlupf vorteilhafterweise an den Prozessor 330 gesendet, während das Fahrzeug 302 betrieben wird. In heutigen Fahrzeugen basiert die Fahrmodusauswahl hauptsächlich auf einer Benutzerbeurteilung und zuvor gespeicherten oder Echtzeit-Standortkartendaten und berücksichtigt demnach diese Parameter nicht. Die Auswahl des richtigen Fahrmodus steht jedoch in direkter Beziehung zu Echtzeitumgebungs- und -reifenbedingungen.
Falls zum Beispiel und ohne Einschränkung einer der Reifen 304, 306, 308, 310 zu wenig aufgepumpt ist (z. B. weniger aufgepumpt als ein idealer Reifen) oder falls das Fahrzeug 302 plötzlich auf ein Loch in der Straße auftrifft und sich einer der Reifen 304, 306, 308, 310 unerwünscht verformt oder falls die Lauffläche an einem der Reifen 304, 306, 308, 310 niedrig ist, werden Daten, die diesen Parametern entsprechen, in Echtzeit an den Prozessor 330 gesendet. Das heißt, zu einem beliebigen Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 302 betrieben wird, werden Daten dieser Parameter an den Prozessor 330 gesendet, der elektrisch mit dem Fahrmoduswähler 334 verbunden ist und mit dem Fahrmoduswähler 334 zusammenarbeitet, um den bevorzugten Fahrmodus zu bestimmen. Dementsprechend erhöht die Tatsache, dass der Prozessor 330 diese Parameter mit dem Fahrmoduswähler 334 in Echtzeit einkalkuliert, die Wahrscheinlichkeit, dass ein bevorzugter der Fahrmodi 335, 336, 337 ausgewählt wird. Daher wird die Möglichkeit minimiert, dass ein Benutzer das Fahrzeug 302 in einem Fahrmodus betreibt, der für die derzeitige Umgebung ungeeignet ist (z. B. auf rauem Gelände in einem Glättefahrmodus betreibt), wobei es sich um eine Situation handelt, die die Integrität gewisser Systeme des Fahrzeugs 302 beeinträchtigen würde.
Es versteht sich, dass der Prozessor 330 dazu konfiguriert ist, Algorithmen mit den Echtzeitdaten von den HWTSs 320 und anderen Fahrzeuginformationen einzusetzen, um den bevorzugten Fahrmodus zu bestimmen. Sobald der Prozessor 330 den bevorzugten Fahrmodus bestimmt hat, ist der Prozessor 330 dazu konfiguriert, das Fahrzeug 302 dazu zu veranlassen, die Dynamik des bevorzugten Fahrmodus effektiv zu verwalten.
Zum Beispiel und wie in 10 gezeigt, weist das Fahrzeug ferner eine Fahrzeugbewegungssteuerung 340 auf, die elektrisch mit dem Prozessor 330 verbunden ist, und weist die Fahrzeugbewegungssteuerung 340 eine Fahrgestellsteuerung 342, eine Batteriesteuerung 344, eine Motorsteuerung 346 und eine Kraftübertragungssteuerung 348 auf, die alle zusammenwirken, um das Fahrzeug 302 zu betreiben. Es versteht sich, dass der Prozessor 330 ferner die Echtzeitdaten von den HWTSs 320 mit der Fahrzeugbewegungssteuerung 340 nutzt, um die Dynamik (z. B. Längs- und Querdynamik) des bevorzugten Fahrmodus effektiv zu verwalten.
Sobald der bevorzugte Fahrmodus durch den Prozessor 330 bestimmt worden ist und dem Fahrer eine Mitteilung (z. B. ohne Einschränkung eine blinkende Leuchte in einem der Fenster 339 (11)) bereitgestellt worden ist, ist das Fahrzeug 302 demnach dazu aufgebaut, in diesem Fahrmodus zu fahren, sollte der Fahrer diesen Fahrmodus auswählen. In einer beispielhaften Ausführungsform wird zudem in Betracht gezogen, dass der Prozessor 330 dazu konfiguriert ist, den bevorzugten Fahrmodus (z. B. einen der Fahrmodi 335, 336, 337 oder den AUS-Modus 338) automatisch auszuwählen, nachdem bestimmt worden ist, welcher Fahrmodus der bevorzugte ist, wodurch die Notwendigkeit einer Benutzerhandlung beseitigt wird.
Darüber hinaus versteht es sich, dass der Prozessor 330 nach dem Erheben der Echtzeitdaten von den HWTSs 320 Geländebedingungen mit den Echtzeitdaten vorhersagen kann. Das heißt, der Prozessor 330 kann bestimmen, ob das Fahrzeug 302 auf einer glatten Oberfläche, einer schlammigen Oberfläche, einer rauen Straßenoberfläche usw. betrieben wird. Daten von den Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 (3) können genutzt werden, um diese Bestimmung vorzunehmen.
Zusätzlich, wie in 10 gezeigt, weist das Fahrzeug 302 ferner eine Kamera 322 auf, die elektrisch mit dem Prozessor 330 verbunden ist. Die Kamera 322 ist dazu konfiguriert, das Gelände, auf dem das Fahrzeug 302 betrieben wird, zu scannen und Geländedaten zu erzeugen. Gemäß dem offenbarten Konzept nutzt der Prozessor 330 die Geländedaten von der Kamera 322 mit den Echtzeitdaten von den HWTSs 320, um eine Konfidenzbewertung der Geländebedingungen zu steigern. Demnach werden nicht nur die Echtzeitdaten von den HWTSs 320 in die Bestimmung des bevorzugten Fahrmodus einkalkuliert, sondern in einer beispielhaften Ausführungsform werden auch die Geländedaten von der Kamera 322 einkalkuliert, wodurch eine relativ genaue Vorhersage dessen bereitgestellt wird, was der bevorzugte Fahrmodus ist. Des Weiteren wird, sobald das Fahrmodusanpassungssystem 303 Konfidenz hinsichtlich der Geländeoberfläche aufweist, z. B. nach dem Verarbeiten der Echtzeitdaten von den HWTSs 320, das System 303 für den bevorzugten Fahrmodus abstimmen, der für die Straßenoberfläche geeignet ist, und als Reaktion darauf entweder dem Fahrer den bevorzugten Fahrmodus mitteilen oder den bevorzugten Fahrmodus für den Fahrer automatisch auswählen.
12 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 360 zur Fahrmodusanpassung gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt des offenbarten Konzepts. Das Verfahren 360 beinhaltet einen ersten Schritt 362 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 302, einen zweiten Schritt 364 zum Erheben von Echtzeitdaten mit dem HWTS 320 und einen dritten Schritt 366 zum Nutzen der Echtzeitdaten mit dem Fahrmoduswähler 334, um einen bevorzugten Fahrmodus zu bestimmen. Der Schritt 366 beinhaltet einen Schritt 368 zum Vorhersagen von Geländebedingungen mit den Echtzeitdaten, der einen Schritt 370 zum Nutzen der durch die Kamera 322 gesammelten Geländedaten mit den Echtzeitdaten beinhaltet, um eine Konfidenzbewertung der Geländebedingungen zu steigern. Es versteht sich, dass, sobald der bevorzugte Fahrmodus durch den Prozessor 330 bestimmt ist, das Verfahren ferner entweder einen Schritt 372 zum Bereitstellen einer Mitteilung an einen Fahrer bezüglich des bevorzugten Fahrmodus oder einen Schritt 374 zum automatischen Auswählen des bevorzugten Fahrmodus für das Fahrzeug 302 auf Grundlage der Echtzeitdaten beinhaltet. Unabhängig davon, ob Schritt 372 oder Schritt 374 durchgeführt wird, beinhaltet das Verfahren 360 ferner einen Schritt 376 zum Nutzen der Echtzeitdaten mit der Fahrzeugbewegungssteuerung 340, um die Dynamik des bevorzugten Fahrmodus effektiv zu verwalten.
Dementsprechend versteht es sich, dass das offenbarte Konzept ein neues Fahrmodusanpassungssystem 303, ein Fahrzeug 302, das dasselbe beinhaltet, und ein zugeordnetes Verfahren 360 bereitstellt, bei denen eine Anzahl von HWTSs 320 Echtzeitdaten (z. B. Reifentemperaturdaten, Reifendruckdaten, Reifenverformungsdaten, Reifendrehzahldaten, Reifenverschleißdaten und Radschlupfdaten) einem Prozessor 330 bereitstellen, der mit einer Fahrmoduswähler 334 genutzt wird, um einen bevorzugten Fahrmodus für das Fahrzeug 302 zu bestimmen. Durch Fahren in dem bevorzugten Fahrmodus im Gegensatz zu einem anderen, der durch eine Benutzerbeurteilung bestimmt wird, wird das Fahrzeug 302 dahingehend effizienter betrieben, dass bevorzugte interne Mechanismen für gegebene Straßen- und Reifenbedingungen genutzt werden können.
13 ist eine schematische Ansicht und 14 ist eine vereinfachte Ansicht eines Fahrzeugs 402 und eines Radmotorkompensationssystems 403 dafür gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts. Das Fahrzeug 402 ist ähnlich wie die vorstehend erörterten Fahrzeuge 2, 202, 302 aufgebaut und beinhaltet eine Anzahl von Reifen 404, 406, 408, 410, eine Anzahl von HWTSs 420, die an ein Inneres jedes der Reifen 404, 406, 408, 410 gekoppelt sind, einen Prozessor 430 und einen Speicher 432. Das Radmotorkompensationssystem 403 beinhaltet den HWTS 420, den Prozessor 430 und den Speicher 432.
Es versteht sich, dass jeder der HWTSs 420 genau gleich konfiguriert ist wie die vorstehend erörterten HWTSs 20, 220, 320 und wie die HWTSs 220, 320 hierin in Verbindung damit beschrieben wird, dass sich das Fahrzeug 402 in einem EIN-Zustand befindet und betrieben wird (z. B. fährt). In einer beispielhaften Ausführungsform versteht es sich zudem, dass die Echtzeitdaten der HWTSs 420 zusätzlich zu den Reifentemperaturdaten, Reifendruckdaten, Reifenverformungsdaten, Reifendrehzahldaten, Reifenverschleißdaten und Radschlupfdaten ferner Vibrationsschalldaten auf Grundlage einer Interaktion zwischen den Reifen 404, 406, 408, 410 und einer Straßenoberfläche beinhalten.
Durch Übertragen dieser Echtzeitdaten an den Prozessor 430 ist der HWTS 420 vorteilhafterweise dazu in der Lage, dem Fahrzeug 402 Fähigkeiten bereitzustellen, die mit heutigen TPMSs nicht möglich sind. Zum Beispiel, wie in 14 gezeigt, weist das Fahrzeug 402 ferner eine Anzahl von Radmotoren 405, 407, 409, 411 auf, die jeweils an einen entsprechenden der Reifen 404, 406, 408, 410 gekoppelt und dazu konfiguriert sind, Drehmoment auf diesen anzuwenden. Demnach versteht es sich, dass das Fahrzeug 402 die Fähigkeit bietet, mehrere elektrische Radmotoren 405, 407, 409, 411 aufzuweisen. Es wird in Betracht gezogen, dass die Radmotoren 405, 407, 409 dazu konfiguriert sind, jeden der Reifen 404, 406, 408, 410 unabhängig voneinander zu steuern. Infolgedessen erlauben die Radmotoren 405, 407, 409, 411 es dem Fahrzeug 402 vorteilhafterweise, einzigartige Manöver vorzunehmen, wie etwa Durchführen von Kehrtwenden auf der Stelle und/oder Verwenden von Drehmomentverteilung, um schärfere Kurven zu erlauben. Zusätzlich sind die Radmotoren 405, 407, 409, 411 in einer beispielhaften Ausführungsform einer von einem im Rad eingebauten Nabenmotor und einem an der Karosserie montierten Direktantriebsmotor. Es versteht sich, dass die Radmotoren 405, 407, 409, 411 dazu konfiguriert sind, einzeln ein Drehmoment auf die Reifen 404, 406, 408, 410 anzuwenden, um sie zum Drehen zu veranlassen.
Gemäß dem offenbarten Konzept sind die HWTSs 420 dazu konfiguriert, eine effizientere Steuerung des Fahrzeugs 402 zu erlauben, z. B. im Vergleich zu Fahrzeugen, die TPMSs (nicht gezeigt) aufweisen. Konkreter ist der Prozessor 430, nachdem der Prozessor 430 die Echtzeitdaten (z. B. Reifentemperatur, -druck, -verformung, -verschleiß, Radschlupf, Drehzahldaten und Vibrationsschalldaten) mit den HWTSs 420 erhoben hat, dazu konfiguriert, die Echtzeitdaten zu nutzen, um die Radmotoren 405, 407, 409, 411 zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf die Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet wird.
Darüber hinaus erlaubt das Radmotorkompensationssystem 403 des offenbarten Konzepts vorteilhafterweise eine höhere Datenübertragung. Somit kann dem Prozessor 430 und den Radmotoren 405, 407, 409, 411 eine höhere Datenrate bereitgestellt werden, was den Algorithmus des Prozessors 430 und die Koordinationsleistung zwischen den Reifen 404, 406, 408, 410 verbessert. Es versteht sich ferner, dass das Nutzen der Echtzeitdaten mit dem Prozessor 430 Vorhersagen von Geländebedingungen (z. B. vereist, schneebedeckt, schlammig usw.) mit den Echtzeitdaten und Nutzen der Vorhersagen von Geländebedingungen zum Kompensieren des Radmotors 405, 407, 409, 411 beinhaltet, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf die Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet wird.
Indem ein bevorzugtes Drehmoment auf die Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet wird, kann das Fahrzeug 402 wiederum effizienter gesteuert und effizienter betrieben werden (z. B. vom Standpunkt der Energieeinsparungen und Manövrierbarkeit). Zum Beispiel und ohne Einschränkung weist, wie in 15 gezeigt, der erste Reifen 404 eine erste Laufflächentiefe TD1 (tread depth) auf und der zweite Reifen 406 eine zweite Laufflächentiefe TD2 auf. Diese Laufflächentiefendaten werden vorteilhafterweise durch die HWTSs 420 in Echtzeit an den Prozessor 430 gesendet (14).
Dementsprechend kann der Prozessor 430 ferner bestimmen, ob die erste Laufflächentiefe TD1 geringer als die zweite Laufflächentiefe TD2 ist. Sobald der Prozessor 430 bestimmt, dass die erste Laufflächentiefe TD1 geringer als die zweite Laufflächentiefe TD2 ist, kann der Prozessor 430 das durch den Radmotor 405 auf den ersten Reifen 404 angewendete Drehmoment erhöhen. Dementsprechend stellen die HWTSs 420 vorteilhafterweise einen Mechanismus bereit, damit Umgebungs- und Reifenbedingungen in die Bestimmung, wie viel Drehmoment durch die Radmotoren 405, 407, 409, 411 auf die Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet wird, einkalkuliert werden. In heutigen Fahrzeugen, die sich auf TPMSs stützen, werden Daten, die diesen Parametern entsprechen, nicht in die Berechnung einkalkuliert.
Während das offenbarte Beispiel in Verbindung mit der Laufflächentiefe beschrieben worden ist, versteht es sich zusätzlich, dass andere Parameter, die Reifentemperatur, -druck, - verformung, Radschlupf und Drehzahl beinhalten, einzeln beeinflussen können, wie viel einer der Radmotoren 405, 407, 409, 411 kompensiert wird. Das heißt, falls der Prozessor 430 bestimmt, dass eine unerwünschte Differenz zwischen der Temperatur, dem Druck, der Verformung, dem Radschlupf, der Drehzahl und dem Vibrationsschall eines Reifens gegenüber einem anderen Reifen oder eine beliebige Kombination von Differenzen dieser Parameter besteht, kann der Prozessor 430 einen entsprechenden der Radmotoren 405, 407, 409, 411 kompensieren, um ein bevorzugtes Drehmoment anzuwenden.
In einer anderen nicht einschränkenden beispielhaften Ausführungsform kann das Radmotorkompensationssystem 403 des offenbarten Konzepts Reifen unterstützen, wenn sie z. B. auf einer schlammigen Oberfläche stecken bleiben. Es ist bekannt, dass Reifen mitunter stecken bleiben oder daran gehindert werden, sich zu drehen, während ein Fahrzeug gefahren wird. Dies kann so verstanden werden, dass sich ein gegebener Reifen in einem NICHT FUNKTIONIERENDEN Zustand befindet. Gemäß dem offenbarten Konzept stellt das Radmotorkompensationssystem 403 eine Lösung für dieses Problem bereit. Konkreter wird als Reaktion darauf, dass sich der zweite Reifen 406 (15) aus einem FUNKTIONIERENDEN Zustand in einen NICHT FUNKTIONIERENDEN Zustand bewegt (z. B., wenn der zweite Reifen 406 über eine schlammige Oberfläche fährt und vorübergehend aufhört, sich zu drehen, oder sich mit einer geringeren Drehzahl dreht, als wünschenswert ist), der Prozessor 430 ferner dazu veranlasst, das durch den Radmotor 405 angewendete Drehmoment zu erhöhen, sodass der erste Reifen 404 veranlassen kann, dass sich der zweite Reifen 406 aus dem NICHT FUNKTIONIERENDEN Zustand in den FUNKTIONIERENDEN Zustand bewegt.
Dieser Vorteil ist mit den HWTSs 420 erreichbar. Insbesondere übertragen die HWTSs 420, die an das Innere des zweiten Reifens 406 gekoppelt sind, in der beispielhaften Ausführungsform Echtzeitdaten, die neben anderen Datentypen dem Radschlupf entsprechen, wodurch sie an den Prozessor 430 kommunizieren, dass sich der zweite Reifen 406 in einem NICHT FUNKTIONIERENDEN Zustand befindet. Der Prozessor 430 kann wiederum veranlassen, dass die Radmotoren 405, 409, 411, die an die anderen Reifen 404, 408, 410 gekoppelt sind, entweder zusammen oder isoliert kompensiert werden und somit ein bevorzugtes Drehmoment, das ein größeres Drehmoment sein kann, auf diese Reifen 404, 408, 410 anwenden, wodurch erlaubt wird, dass sich der zweite Reifen 406 in einen FUNKTIONIERENDEN Zustand bewegt.
Infolgedessen ist das Fahrzeug 402 dazu konfiguriert, effizienter als Fahrzeuge nach dem heutigen Stand der Technik betrieben zu werden, die Radmotoren aufweisen, die Drehmoment auf Räder anwenden, ohne Echtzeitdaten in Bezug auf Umgebungs- und Reifenbedingungen einzukalkulieren. Demnach ist jeder der Reifen 404, 406, 408, 410 dazu konfiguriert, dass auf ihn ein Drehmoment angewendet wird, das mindestens zum Teil auf Echtzeitreifentemperaturdaten, -druckdaten, -verformungsdaten, -verschleißdaten, - radschlupfdaten, -drehzahldaten und -vibrationsschalldaten aller Reifen 404, 406, 408, 410 basiert.
Darüber hinaus werden, da diese Daten durch den Prozessor 430 in Echtzeit erhoben werden, Radmotorkompensationen gleichermaßen in Echtzeit vorgenommen, um das auf die Reifen 404, 406, 408, 410 angewendete Drehmoment von einem ersten Drehmoment zu einem zweiten, bevorzugten Drehmoment zu ändern. Somit ist das bevorzugte Drehmoment vorteilhafterweise dazu in der Lage, in Echtzeit mindestens zum Teil auf Grundlage der Daten von den HWTSs 420 bestimmt und auf die Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet zu werden. Anders ausgedrückt, hängt das durch einen beliebigen der Radmotoren 405, 407, 409, 411 angewendete bevorzugte Drehmoment von Umgebungs- und Reifendaten von den HWTSs 420 ab, die an jeden der Reifen 404, 406, 408, 410 gekoppelt sind.
Wie vorstehend angemerkt, lautet die dynamische Gleichung für die Winkelbewegung eines Rads wie folgt: ${\dot{w}}_{w} = [T_{e} - T_{b} - R_{w} F_{w} - R_{w} F_{w}] / J_{w}$
Unter Verwendung der HWTSs 420 werden genauere Daten und Echtzeitdaten für Druck, Temperatur, Verschleiß, Verformung, Drehzahl und Radschlupf gesammelt. In heutigen Fahrzeugen beinhalten F_w und F_t alle geschätzte Werte (z. B. keine Echtzeitbestimmungen) von Reifentemperatur, -druck und -verschleiß. Gemäß dem offenbarten Konzept werden die Werte von F_w und F_t mit einem Korrekturfaktor C_t und C_w multipliziert, wobei C_t der Zugkraftkorrekturfaktor ist und C_w der Radreibungskorrekturfaktor ist. Daher wird die dynamische Gleichung für die Winkelbewegung eines Rads zu Folgendem: ${\dot{w}}_{w} = [T_{e} - T_{b} - (C_{t}) R_{w} F_{w} - (C_{w}) R_{w} F_{w}] / J_{w}$
Es versteht sich somit, dass eine genauere Bestimmung der Winkelbewegung vorteilhafterweise dazu in der Lage ist, mit den Daten von den HWTSs 420 bestimmt zu werden, und ein entsprechendes bevorzugtes Drehmomentniveau von jedem der Radmotoren 405, 407, 409, 411 unabhängig auf jeden der Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet werden kann.
Unter erneuter Bezugnahme auf 14 weist das Fahrzeug 402 ferner eine Fahrzeugbewegungssteuerung 440 auf, die elektrisch mit dem Prozessor 430 verbunden ist. Die Fahrzeugbewegungssteuerung 440 weist eine Fahrgestellsteuerung 442, eine Batteriesteuerung 444, eine Motorsteuerung 446 und eine Kraftübertragungssteuerung 448 auf, die jeweils zusammenwirken, damit das Fahrzeug 402 betrieben wird. Es versteht sich, dass der Prozessor 430 dazu konfiguriert ist, die Echtzeitdaten mit den Radmotoren 405, 407, 409, 411 und der Fahrzeugbewegungssteuerung 440 zu nutzen, damit das Fahrzeug 402 effektiver betrieben wird.
16 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 460 zur Radmotorkompensation gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts. Das Verfahren beinhaltet einen ersten Schritt 462 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 402, einen zweiten Schritt 464 zum Erheben von Echtzeitdaten mit dem HWTS 420 und einen dritten Schritt 466 zum Nutzen der Echtzeitdaten zum Kompensieren des Radmotors 405, 407, 409, 411, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet wird. Der Schritt 466 beinhaltet einen Schritt 468 zum Bestimmen, ob eine Laufflächentiefe TD1 des ersten Reifens 404 geringer als eine Laufflächentiefe TD2 des zweiten Reifens 406 ist, und einen Schritt 470 zum Erhöhen des durch den Radmotor 405 auf den ersten Reifen 404 angewendeten Drehmoments, falls die Laufflächentiefe TD1 des ersten Reifens 404 geringer als die Laufflächentiefe TD2 des zweiten Reifens 406 ist. Zusätzlich beinhaltet der Schritt 466 zudem einen Schritt 472 zum Erhöhen des durch den ersten Radmotor 405 angewendeten Drehmoments als Reaktion darauf, dass sich der zweite Reifen 406 aus einem FUNKTIONIERENDEN Zustand in einen NICHT FUNKTIONIERENDEN Zustand bewegt, sodass der erste Reifen 404 den zweiten Reifen 406 dazu veranlassen kann, sich aus dem NICHT FUNKTIONIERENDEN Zustand in den FUNKTIONIERENDEN Zustand zu bewegen. Schließlich beinhaltet der Schritt 466 zudem einen Schritt 474 zum Vorhersagen von Geländebedingungen mit den Echtzeitdaten und einen Schritt 476 zum Nutzen der Vorhersagen von Geländebedingungen zum Kompensieren des Radmotors 405, 407, 409, 411, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen 404, 406, 408, 410 angewendet wird.
Dementsprechend versteht es sich, dass das offenbarte Konzept ein neues (z. B. ohne Einschränkung im Hinblick auf Energieeinsparungen und Manövrierbarkeit effizienter zu betreibendes) Radmotorkompensationssystem 403, ein Fahrzeug 402, das dasselbe beinhaltet, und ein zugeordnetes Verfahren 460 bereitstellt, bei denen eine Anzahl von HWTSs 420 Echtzeitdaten, die Reifentemperatur, -druck, -verformung, -verschleiß, Radschlupf, Drehzahl und Vibrationsschall entsprechen, einem Prozessor 430 bereitstellen, der wiederum die Daten nutzt, um einen beliebigen oder alle von einer Anzahl von Radmotoren 405, 407, 409, 411 zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf eine Anzahl von Reifen 404, 406, 408, 410 des Fahrzeugs 402 angewendet wird. Infolgedessen ist, da Radmotorkompensationen in Echtzeit und auf Grundlage der Echtzeitdaten der HWTSs 420 von jedem der Reifen 404, 406, 408, 410 vorgenommen werden, das bevorzugte Drehmoment vorteilhafterweise dazu in der Lage, durch die Radmotoren 405, 407, 409, 411 mit größeren Raten angewendet zu werden, wodurch erlaubt wird, dass das Fahrzeug 402 effizienter betrieben und gesteuert wird, während es auf der Straße ist.
Während das offenbarte Konzept in Verbindung mit den Fahrzeugen 2, 202, 302, 402 beschrieben worden ist, die entsprechende Diebstahldetektionssysteme 3, adaptive Steuersysteme 203, Fahrmodusanpassungssysteme 303 und Radmotorkompensationssysteme 403 beinhalten, versteht es sich, dass ein geeignetes alternatives Fahrzeug einzeln eine Anzahl der offenbarten Systeme 3, 203, 303, 403 beinhalten könnte, ohne vom Umfang des offenbarten Konzepts abzuweichen.
Obwohl sie im Allgemeinen als Geländelimousine veranschaulicht sind, können die Fahrzeuge 2, 202, 302, 402 die Form eines anderen Personen- oder Nutzfahrzeugs, wie zum Beispiel eines Leistungsfahrzeugs, eines Pkw, eines Lkw, eines Crossover-Fahrzeugs, eines Vans, eines Minivans, eines Taxis, eines Busses usw., annehmen und dazu konfiguriert und/oder programmiert sein, verschiedene Arten von Automobilantriebssystemen zu beinhalten. Beispielhafte Antriebssysteme können verschiedene Arten von Antriebssträngen mit Brennkraftmaschinen (internal combustion engines - ICEs) beinhalten, die einen mit Benzin, Diesel oder Erdgas mit Leistung versorgten Verbrennungsmotor mit herkömmlichen Antriebskomponenten, wie etwa einem Getriebe, einer Antriebswelle, einem Differential usw., aufweisen.
Die Fahrzeuge 2, 202, 302, 402 können als Elektrofahrzeug (electric vehicle - EV) konfiguriert sein. Insbesondere können die Fahrzeuge 2, 202, 302, 402 ein Batterie-EV-(BEV- )Antriebssystem beinhalten oder als Hybrid-EV (HEV) konfiguriert sein, das ein unabhängiges bordeigenes Triebwerk aufweist, als Plug-in-HEV (PHEV) konfiguriert sein, das einen HEV-Antriebsstrang beinhaltet, der mit einer externen Leistungsquelle verbindbar ist, und/oder einen parallelen oder seriellen Hybridantriebsstrang beinhalten, der ein Verbrennungsmotortriebwerk und ein oder mehrere EV-Antriebssysteme aufweist. HEVs können ferner Batterie- und/oder Superkondensatorbänke zur Leistungsspeicherung, Schwungradleistungsspeichersysteme oder andere Infrastruktur zur Leistungserzeugung und - speicherung beinhalten. Die Fahrzeuge 2, 202, 302, 402 können ferner als Brennstoffzellenfahrzeug (fuel cell vehicle - FCV), das unter Verwendung einer Brennstoffzelle flüssigen oder festen Kraftstoff in nutzbare Leistung umwandelt (z. B. Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit Wasserstoffbrennstoffzelle (hydrogen fuel cell vehicle - HFCV) usw.), und/oder als beliebige Kombination dieser Antriebssysteme und Komponenten konfiguriert sein.
Ferner können die Fahrzeuge 2, 202, 302, 402 ein manuell gefahrenes Fahrzeug sein und/oder dazu konfiguriert und/oder programmiert sein, in einem vollautonomen (z. B. fahrerlosen) Modus (z. B. Autonomie der Stufe 5) oder in einem oder mehreren Teilautonomiemodi, die Fahrerassistenztechnologien beinhalten können, betrieben zu werden. Beispiele für Teilautonomiemodi (oder Fahrerassistenzmodi) sind auf dem Fachgebiet weithin als Autonomiestufe 1 bis 4 bekannt.
Ein Fahrzeug, das eine autonome Automatisierung der Stufe 0 aufweist, beinhaltet unter Umständen keine Merkmale für autonomes Fahren.
Ein Fahrzeug, das Autonomie der Stufe 1 aufweist, kann ein einziges automatisiertes Fahrerassistenzmerkmal, wie etwa Lenk- oder Beschleunigungsassistenz, beinhalten. Adaptive Geschwindigkeitsregelung ist ein derartiges Beispiel für ein autonomes System der Stufe 1, das Aspekte sowohl der Beschleunigung als auch der Lenkung beinhaltet.
Autonomie der Stufe 2 bei Fahrzeugen kann Fahrerassistenztechnologien, wie etwa eine Teilautomatisierung der Lenk- und Beschleunigungsfunktionalität, bereitstellen, wobei das/die automatisierte(n) System(e) von einem menschlichen Fahrer überwacht wird/werden, der nicht automatisierte Vorgänge, wie etwa Bremsen und andere Steuerungen, durchführt. In einigen Aspekten mit Autonomiemerkmalen der Stufe 2 und höher kann ein primärer Nutzer das Fahrzeug steuern, während sich der Nutzer innerhalb des Fahrzeugs oder, in einigen beispielhaften Ausführungsformen, an einem Standort entfernt von dem Fahrzeug, aber innerhalb einer Steuerzone, die sich bis zu mehrere Meter von dem Fahrzeug entfernt erstreckt, während es sich im Fernbetrieb befindet, befindet.
Autonomie der Stufe 3 in einem Fahrzeug kann bedingte Automatisierung und Steuerung von Fahrmerkmalen bereitstellen. Beispielsweise kann eine Fahrzeugautonomiestufe 3 „Umgebungsdetektions“-Fähigkeiten beinhalten, bei denen das autonome Fahrzeug (autonomous vehicle - AV) unabhängig von einem vorhandenen Fahrer informierte Entscheidungen treffen kann, wie etwa Beschleunigen vorbei an einem sich langsam bewegenden Fahrzeug, während der vorhandene Fahrer jederzeit bereit ist, wieder die Steuerung des Fahrzeugs zu übernehmen, falls das System nicht in der Lage ist, die Aufgabe auszuführen.
AVs mit Stufe 4 können unabhängig von einem menschlichen Fahrer betrieben werden, aber weiterhin Steuerungen für den Menschen für den Übersteuerungsbetrieb beinhalten. Automatisierung der Stufe 4 kann es zudem ermöglichen, dass ein Selbstfahrmodus als Reaktion auf einen vordefinierten bedingten Auslöser, wie etwa eine Gefahr im Straßenverkehr oder ein Systemereignis, interveniert.
AVs mit Stufe 5 können vollautonome Fahrzeugsysteme beinhalten, die keine menschliche Eingabe für den Betrieb erfordern, und beinhalten unter Umständen keine durch den Menschen bedienbaren Fahrsteuerungen.
Die Prozessoren 30, 230, 330, 430 können handelsübliche Universalprozessoren sein, wie etwa ein Prozessor aus der Architekturfamilie Intel® oder ARM®. Die Speicher 32, 232, 332, 432 können ein nicht transitorischer computerlesbarer Speicher sein, der Programmcode speichert, und können ein beliebiges oder eine Kombination aus flüchtigen Speicherelementen (z. B. dynamischem Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM), synchronem dynamischen Direktzugriffsspeicher (SDRAM) usw.) beinhalten und ein beliebiges oder mehrere beliebige nicht flüchtige Speicherelemente (z. B. löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (erasable programmable read-only memory - EPROM), Flash-Speicher, elektronisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), programmierbaren Festwertspeicher (PROM) usw.) beinhalten.
In der vorstehenden Offenbarung ist auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen worden, die einen Teil hiervon bilden und konkrete Umsetzungen veranschaulichen, in denen die vorliegende Offenbarung praktisch umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass andere Umsetzungen genutzt und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten kann, doch nicht notwendigerweise jede Ausführungsform diese(s) bestimmte Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten muss. Des Weiteren beziehen sich derartige Formulierungen nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Ferner wird, wenn ein(e) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben ist, der Fachmann ein(e) derartige(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen erkennen, ob dies nun ausdrücklich beschrieben ist oder nicht.
Ferner können die in dieser Schrift beschriebenen Funktionen gegebenenfalls in einem oder mehreren von Hardware, Software, Firmware, digitalen Komponenten oder analogen Komponenten durchgeführt werden. Gewisse Ausdrücke werden in der gesamten Beschreibung verwendet und Patentansprüche beziehen sich auf spezielle Systemkomponenten. Wie der Fachmann verstehen wird, kann auf Komponenten mit anderen Benennungen Bezug genommen werden. In dieser Schrift soll nicht zwischen Komponenten unterschieden werden, die sich der Bezeichnung nach, nicht jedoch hinsichtlich ihrer Funktion unterscheiden.
Es versteht sich zudem, dass das Wort „Beispiel“, wie es in dieser Schrift verwendet wird, nicht ausschließender und nicht einschränkender Natur sein soll. Insbesondere gibt das Wort „Beispiel“, wie es in dieser Schrift verwendet wird, eines von mehreren Beispielen an, und es versteht sich, dass keine übermäßige Betonung oder Bevorzugung auf das spezielle beschriebene Beispiel gerichtet ist.
Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass, obwohl die Schritte derartiger Prozesse usw. als gemäß einer gewissen geordneten Abfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse praktisch so umgesetzt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Mit anderen Worten dienen die Beschreibungen von Prozessen in dieser Schrift dem Zwecke der Veranschaulichung verschiedener Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Patentansprüche einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Aus der Lektüre der vorstehenden Beschreibung ergeben sich viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die aufgeführten Beispiele. Der Umfang sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Patentansprüche bestimmt werden, zusammen mit der gesamten Bandbreite an Äquivalenten, zu denen diese Patentansprüche berechtigen. Es ist davon auszugehen und beabsichtigt, dass es zukünftige Entwicklungen in den Techniken, die in dieser Schrift erörtert sind, geben wird und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige zukünftige Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt versteht es sich, dass die Anmeldung zu Modifikation und Variation fähig ist.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine Bedeutung zukommen, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet der in dieser Schrift beschriebenen Technologien bekannt ist, sofern in dieser Schrift keine ausdrückliche gegenteilige Angabe erfolgt. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel, wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw., dahingehend auszulegen, dass eines oder mehrere der angegebenen Elemente genannt werden, sofern ein Patentanspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung wiedergibt. Mit Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, wie unter anderem „kann“, „könnte“, „können“ oder „kann möglicherweise“, soll im Allgemeinen vermittelt werden, dass gewisse Ausführungsformen gewisse Merkmale, Elemente und/oder Schritte beinhalten könnten, wohingegen andere Ausführungsformen diese möglicherweise nicht beinhalten, es sei denn, es ist konkret etwas anderes angegeben oder es ergibt sich etwas anderes aus dem jeweils verwendeten Kontext. Somit sollen derartige Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, nicht implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Schritte für eine oder mehrere Ausführungsformen in irgendeiner Weise erforderlich sind.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst das Bestimmen, ob der Diebstahl erfolgt, Vergleichen der Spannungsänderung an dem HWTS mit einem vorbestimmten Spannungsmuster, und wobei das Verfahren ferner Veranlassen umfasst, dass das Fahrzeug eine Mitteilung ausgibt, falls die Spannungsänderung an dem HWTS nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Vergleichen der Spannungsänderung mit dem vorbestimmten Spannungsmuster, falls die Mitteilung ausgegeben worden ist, und entweder Aufhören mit der Mitteilung, falls die Spannungsänderung beginnt, mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinzustimmen, oder Anschalten einer Fahrzeugmitteilungsreaktion, falls die Spannungsänderung weiterhin nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: als Reaktion darauf, dass die Fahrzeugmitteilungsreaktion angeschaltet ist, Abschalten der Fahrzeugmitteilungsreaktion über ein Signal, das von einer externen Vorrichtung an den Prozessor gesendet wird.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst das Anschalten der Fahrzeugmitteilungsreaktion mindestens eines von Ertönenlassen einer Hupe des Fahrzeugs, Blinkenlassen von Leuchten des Fahrzeugs, Aufzeichnen von Daten mit einer Anzahl von Kameras des Fahrzeugs und drahtlosem Senden eines Diebstahlmitteilungssignals an eine externe Vorrichtung.
In einem Aspekt der Erfindung wird das Detektieren der Spannungsänderung an dem HWTS durchgeführt, wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet.

Claims

Diebstahldetektionssystem für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen hybriden drahtlosen Reifensensor (HWTS), der an ein Inneres eines Reifens des Fahrzeugs gekoppelt ist; einen Prozessor; und einen Speicher, der Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen, Vorgänge durchzuführen, die Folgendes umfassen: Detektieren einer Spannungsänderung an dem HWTS als Reaktion auf eine Verformungsänderung des Reifens; und Bestimmen, auf Grundlage der Verformungsänderung des Reifens, ob ein Diebstahl erfolgt.
System nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, ob ein Diebstahl erfolgt, Vergleichen der Spannungsänderung an dem HWTS mit einem vorbestimmten Spannungsmuster umfasst.
System nach Anspruch 2, wobei, falls die Spannungsänderung nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt, wenn die Anweisungen durch den Prozessor ausgeführt werden, der Prozessor ferner dazu veranlasst wird, Vorgänge durchzuführen, die Folgendes umfassen: Veranlassen, dass das Fahrzeug eine Mitteilung ausgibt.
System nach Anspruch 3, wobei, wenn die Anweisungen durch den Prozessor ausgeführt werden, der Prozessor ferner dazu veranlasst wird, Vorgänge durchzuführen, die Folgendes umfassen: Vergleichen der Spannungsänderung mit dem vorbestimmten Spannungsmuster, falls die Mitteilung ausgegeben worden ist, und entweder Aufhören mit dem Ausgeben der Mitteilung, falls die Spannungsänderung beginnt, mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinzustimmen, oder Anschalten einer Fahrzeugmitteilungsreaktion, falls die Spannungsänderung weiterhin nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt.
System nach Anspruch 4, wobei das Anschalten der Fahrzeugmitteilungsreaktion mindestens eines von Ertönenlassen einer Hupe des Fahrzeugs, Blinkenlassen von Leuchten des Fahrzeugs, Aufzeichnen von Daten mit einer Anzahl von Kameras des Fahrzeugs und drahtlosem Senden eines Diebstahlmitteilungssignals an eine externe Vorrichtung umfasst.
System nach Anspruch 4, wobei das Anschalten der Fahrzeugmitteilungsreaktion Folgendes umfasst: Versorgen von mindestens einem von einem Kamerasensor des Fahrzeugs, einem Lidarsensor des Fahrzeugs und einem Radarsensor des Fahrzeugs mit Energie.
System nach Anspruch 1, wobei das Detektieren der Spannungsänderung an dem HWTS durchgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Reifen; einen hybriden drahtlosen Reifensensor (HWTS), der an ein Inneres des Reifens gekoppelt ist; einen Prozessor; und einen Speicher, der Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen, Vorgänge durchzuführen, die Folgendes umfassen: Detektieren einer Spannungsänderung an dem HWTS als Reaktion auf eine Verformungsänderung des Reifens; und Bestimmen, auf Grundlage der Verformungsänderung des Reifens, ob ein Diebstahl erfolgt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, das ferner eine Anzahl von anderen HWTSs umfasst, die an das Innere des Reifens gekoppelt sind.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der Reifen ein erster Reifen ist, wobei das Fahrzeug ferner einen zweiten Reifen umfasst und wobei ein Diebstahl erfolgt, falls sich ein Reifendruck des ersten Reifens verringert, während sich ein Reifendruck des zweiten Reifens erhöht, wenn die Spannungsänderung an dem HWTS detektiert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei das Bestimmen, ob ein Diebstahl erfolgt, Vergleichen der Spannungsänderung mit einem vorbestimmten Spannungsmuster umfasst und wobei das vorbestimmte Spannungsmuster einer Nicht-Diebstahl-Signatur entspricht.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei sich der HWTS in einem AKTIVEN Zustand befindet, wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der HWTS eine Leiterplatte, ein piezoelektrisches Material, das in die Leiterplatte integriert und dazu konfiguriert ist, die Spannungsänderung an dem HWTS als Reaktion auf die Verformungsänderung des Reifens zu erzeugen, und eine RFID-Antenne, die elektrisch mit der Leiterplatte verbunden und dazu konfiguriert ist, drahtlos Signale an den und von dem HWTS zu übertragen, umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei der HWTS ferner einen Kurzzeitspeicherkondensator umfasst, der elektrisch mit der Leiterplatte verbunden und dazu konfiguriert ist, durch das piezoelektrische Material geladen zu werden.
Verfahren zum Detektieren eines Diebstahls eines Reifens eines Fahrzeugs, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen des Fahrzeugs mit einem Prozessor, dem Reifen und einem hybriden drahtlosen Reifensensor (HWTS), der an ein Inneres des Reifens gekoppelt ist; Detektieren einer Spannungsänderung an dem HWTS als Reaktion auf eine Verformungsänderung des Reifens; und Bestimmen, auf Grundlage der Verformungsänderung des Reifens, ob ein Diebstahl erfolgt.