DE102023126762A1

DE102023126762A1 - Radmotorkompensationssysteme und -verfahren unter verwendung von radsensordaten

Info

Publication number: DE102023126762A1
Application number: DE102023126762.0A
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: CN117841701A; US20240116368A1

Abstract

Ein Radmotorkompensationssystem ist für ein Fahrzeug bestimmt. Das Fahrzeug weist einen Radmotor und einen an den Radmotor gekoppelten Reifen auf. Das System beinhaltet einen drahtlosen Hybrid-Reifensensor (HWTS), der an ein Inneres des Reifens gekoppelt ist, einen Prozessor, der elektrisch mit dem Radmotor verbunden ist, und einen Speicher. Der Speicher weist Anweisungen auf, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor dazu veranlassen, Vorgänge durchzuführen, einschließlich Sammeln von Echtzeitdaten mit dem HWTS und Nutzen der Echtzeitdaten, um den Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die hier offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren unterstützen zumindest teilweise bei Diebstahlerkennung, adaptiver Steuerung, Antriebsmodusanpassung und Radmotorkompensation von Fahrzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Derzeitige individuelle Raddrehmomentkompensationssysteme verwenden Raddrehzahl-, - drehmoment- und -schlupfdaten, um den Radmotor zu kompensieren. Zudem verwenden Elektrofahrzeugsysteme zum Beispiel einen Motor pro Rad (z. B. insgesamt vier Radmotoren), die jeweils das auf einen einzelnen Reifen aufgebrachte Drehmoment ändern können, wenn der Radmotor feststellt, dass sich der Reifen schneller dreht als die anderen Reifen.
KURZDARSTELLUNG
Anstatt Reifendruckkontrollsensoren zu nutzen, die in vielen der heutigen Fahrzeuge verwendet werden, können sich die offenbarten Systeme auf drahtlose Hybrid-Reifensensoren (Hybrid Wireless Tire Sensors - HWTSs) stützen, die an einen Reifen gekoppelt sind. Diese Sensoren können Fähigkeiten beinhalten, die es ihnen ermöglichen, auf nicht herkömmliche Weise, wie etwa ohne herkömmliche Batterien, mit Leistung versorgt zu werden. Beispielsweise können die HWTSs Energiesammelfähigkeiten beinhalten, die es ihnen ermöglichen, 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 hybridbetriebene Lösung). Zudem wird in Betracht gezogen, dass die hier offenbarten HWTSs dazu konfiguriert sind, Echtzeitdaten, die beliebigen oder sämtlichen von Reifentemperatur, - druck, -verformung, -verschleiß, -drehzahl, -radschlupf und -vibrationsgeräuschen entsprechen, an einen Prozessor des Fahrzeugs zu übertragen.
Um Diebstahl zu erkennen und sich davor zu schützen, stützt sich das Diebstahlerkennungssystem auf eine Spannung, die durch die Energiesammelfähigkeiten erzeugt wird, die in einer oder mehreren Ausführungsformen ein piezoelektrisches Material beinhalten. Das piezoelektrische Material kann es ermöglichen, dass die HWTSs in einem AKTIV-Zustand bleiben, selbst wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet.
Wenn die Spannung erzeugt wird, wie etwa durch Reifenverformung aufgrund eines Diebes, der 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-Diebstahlsignatur beinhalten kann. Wenn der Prozessor bestimmt, dass die Spannungsänderung nicht der Nicht-Diebstahlsignatur entspricht, ist der Prozessor dazu konfiguriert, das Fahrzeug dazu zu veranlassen, eine beliebige Anzahl von Reaktionen einzuleiten. Diese Reaktionen können Abspielen einer Alarmmeldung mit einem Audiosystem, Betätigen einer Hupe, Blinken von Leuchten, Aufzeichnen von Daten mit einer Kamera und/oder drahtloses Senden eines Diebstahlalarmsignals an eine externe Vorrichtung beinhalten. Jede dieser Reaktionen ist dazu konfiguriert, einen Dieb abzuschrecken und/oder bei Ergreifung des Diebes zu unterstützen. Die Reaktionen können zudem aufhören, wenn die Spannungsänderung beginnt, der Nicht-Diebstahlsignatur zu entsprechen, oder wenn ein Benutzer ein Signal von einer externen Vorrichtung an den Prozessor sendet.
Um beim Steuern eines Fahrzeugs zu unterstützen, greift das adaptive Steuersystem auf die Echtzeitdaten zurück, die durch die HWTSs an den Prozessor des Fahrzeugs gesendet werden. Heutige Fahrzeuge werden nicht durch Echtzeitinformationen gesteuert, die Reifen- und Umgebungsbedingungen entsprechen. Bei den HWTSs sind die Echtzeitdaten, die kontinuierlich gesammelt werden können, während das Fahrzeug in Betrieb ist, dazu konfiguriert, mit einem Fahrerassistenzsystem (FAS) des Fahrzeugs genutzt zu werden. In einem Ausführungsbeispiel stellt das adaptive Steuersystem ein beliebiges von einem Folgeabstand, einer Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und/oder einem Betätigungsweg zum Bremsen ein, das durch das FAS festgelegt wird. Das heißt, diese Parameter können durch das System auf Grundlage der Echtzeitdaten von den HWTSs von einem ersten Wert auf einen Wert geändert werden. Ideal ist es, das Fahrzeug durch Daten von Echtzeit-Reifen- und -Umgebungsbedingungen steuern zu lassen.
Um beim effizienten Betreiben eines Fahrzeugs zu unterstützen, nutzt das Antriebsmodusanpassungssystem die von den HWTSs gesendeten Echtzeitdaten mit einem Antriebsmoduswähler, um einen bevorzugten Antriebsmodus zu bestimmen. Sobald der bevorzugte Antriebsmodus bestimmt ist, kann ein Alarm an einen Fahrer des Fahrzeugs gesendet werden, sodass der Fahrer den bevorzugten Antriebsmodus einfach auswählen kann. In einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug den bevorzugten Antriebsmodus automatisch auswählen. Das Fahrzeug kann zudem eine Kamera beinhalten, die Geländedaten sammelt, und die Geländedaten können mit den Echtzeitdaten verwendet werden, um eine Vertrauenswertung von durch den Prozessor bestimmten Geländebedingungen zu steigern. Durch Berücksichtigen von Echtzeitdaten zu Reifen- und Umgebungsbedingungen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass ein bevorzugter Antriebsmodus ausgewählt wird. Weiterhin ist es sowohl für das Fahrzeug als auch für den Fahrer ideal, wenn das Fahrzeug in einem bevorzugten Antriebsmodus 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 aufgebracht 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, wenn 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. Dadurch sind die Radmotoren positioniert, um 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. Durch Berücksichtigen von Daten, die Echtzeit-Reifen- und -Umgebungsbedingungen entsprechen, ist es möglich, das Fahrzeug effizienter zu betreiben.
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 drahtlosen Hybrid-Reifensensors für das Fahrzeug aus den 1 und 2.
4 ist eine andere Ansicht des Fahrzeugs aus 1, das mit einem Wagenheber und mit dem Fahrzeug in einem angehobenen Zustand dargestellt ist.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zum Erkennen eines Diebstahls eines Reifens des Fahrzeugs aus 1 entspricht.
6 ist eine vereinfachte Ansicht eines anderen Fahrzeug gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts.
7 und 8 stellen das Fahrzeug aus 6 und ein anderes Fahrzeug dar, und wobei das Fahrzeug aus 6 in einer ersten Position bzw. einer zweiten Position dargestellt ist.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zum adaptiven Steuern des Fahrzeugs aus 6 entspricht.
10 ist eine vereinfachte Ansicht eines anderen Fahrzeug gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts.
11 zeigt einen Antriebsmoduswähler für das Fahrzeug aus 10.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zur Antriebsmodusanpassung entspricht.
13 ist eine schematische Darstellung eines anderen Fahrzeug gemäß einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts.
14 ist eine vereinfachte Ansicht des Fahrzeugs aus 13.
15 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts des Fahrzeugs aus 13.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das einem Verfahren zur Radmotorkompensation entspricht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die Offenbarung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Offenbarung dargestellt sind, ausführlicher beschrieben und soll nicht einschränkend sein.
Im vorliegenden Zusammenhang ist mit dem Ausdruck „Anzahl“ eins oder eine ganze Zahl größer als eins (z. B. eine Vielzahl) gemeint.
Im vorliegenden Zusammenhang sind mit dem Ausdruck „Reifen“ ein Rad und ein Gummipolster, das üblicherweise über Druckluft um ein Rad passt, gemeint.
1 stellt ein Fahrzeug 2 und ein Diebstahlerkennungssystem 3 dafür gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts dar. 2 stellt eine vereinfachte Ansicht des Fahrzeugs 2 aus 1 dar und stellt zudem eine externe Vorrichtung (z. B. unter anderem eine mobile Vorrichtung 100) dar. Das Fahrzeug 2 beinhaltet eine Anzahl von Reifen 4, 6, 8, 10, eine Anzahl von drahtlosen Hybrid-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 Diebstahlerkennungssystem 3 beinhaltet den HWTS 20, den Prozessor 30 und den Speicher 32. Gemäß dem offenbarten Konzept unterscheiden sich die HWTSs 20 von Reifendruckkontrollsensoren (RDKSs) bekannter Fahrzeuge zumindest dadurch, dass sie dazu konfiguriert sind, sich in einem AKTIV-Zustand zu befinden, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet. Weiterhin ist es dadurch, dass sie 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, in die HWTSs 20 hineinzugreifen und sie zu deaktivieren.
Wie nachstehend beschrieben, stellen die HWTSs 20 dem Fahrzeug 2 eine Anzahl von zusätzlichen Fähigkeiten bereit, die in heutigen Fahrzeugen nicht vorhanden sind. Beispielsweise sind die HWTSs 20 dazu konfiguriert, den Diebstahl eines beliebigen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu erkennen, 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 dargestellt, 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 versehen. Überdies 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 Low-Energy-Protokolle, einschließlich beispielsweise Bluetooth^®, Bluetooth^® Low-Energy (BLE^®), UWB oder Nahfeldkommunikation (NFC), oder andere Protokolle beinhalten. Ebenfalls als Teil des HWTS 20 dargestellt, und wie nachstehend näher erörtert, sind ein Temperatursensor 48, ein Verformungssensor 50, ein Drucksensor 52, ein Geschwindigkeitssensor 54 und ein Profilsensor 56.
In einem Ausführungsbeispiel kann das HWTS 20 keine Batterie aufweisen. Dabei kann, wenn das 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. Zudem versteht es sich, dass beliebige der hier in Betracht gezogenen Fahrzeuge (z. B. die nachstehend erörterten Fahrzeuge 202, 302, 402) ebenso 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 Energiesammelfähigkeiten derart bereit, dass Verformungsänderungen eines entsprechenden Reifens 4, 6, 8, 10 das piezoelektrische Material 42 dazu veranlassen, eine Spannung zu erzeugen und das HWTS 20 mit Leistung zu versorgen. Dies trägt dazu bei, ein Entleeren der Hauptbatterie (nicht dargestellt) 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 aufgeladen 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 zur Diebstahlerkennung nützlich. Insbesondere befinden sich, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet, z. B. 1, die HWTSs 20 in einem AKTIV-Zustand (die HWTSs 20 befinden sich auch in einem AKTIV-Zustand, wenn sich das Fahrzeug 2 in einem EIN-Zustand befindet). Das bedeutet, dass sich der HWTS 20 selbst dann noch in einem AKTIV-Zustand befindet und dazu konfiguriert ist, Daten zu übertragen, wenn die Hauptelektronik des Fahrzeugs 2 abgeschaltet 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 ihn mit Energie versorgt oder aktiviert. 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 sind die heutigen RDKSs typischerweise auf externe Leistungsquellen angewiesen.
4 stellt das Fahrzeug 2 in einem angehobenen Zustand und gestützt durch einen Wagenheber 102 (in vereinfachter Form dargestellt) dar. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen sein, dass ein Autodieb den Wagenheber 102 in einem Versuch einsetzt, den Reifen 6 zu stehlen. Es versteht sich, dass, wenn 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 Statusänderung der Reifen 4, 6, 8, 10 erkennt.
In einem Ausführungsbeispiel versteht es sich, dass, wenn sich das Fahrzeug 2 aus der ersten Position (1) in die zweite Position (4) bewegt, ein Reifendruck des Reifens 6 abnimmt, während sich ein Reifendruck des Reifens 4 erhöht. Wenn diese Druckänderung in jedem der Reifen 4, 6 auftritt 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, wenn kein Diebstahl stattfindet. Das heißt, die Spannungsänderung weist eine Nicht-Diebstahlsignatur auf, wenn kein Diebstahl stattfindet. Auf diese Weise ist der Prozessor 30 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 vom Motor; T_b = Bremsmoment; F_t = Zugkraft; F_w = viskose Radreibung; und J_w = Trägheitsmoment des Rads. Wenn sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet (z. B. geparkt und ausgeschaltet ist), stehen sämtliche Räder still. In diesem Zustand sollte jeder der HWTSs 20 keine Bewegung aufweisen oder sollte mit anderen Worten ẇ_w gleich null sein. Wenn 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, kennzeichnet das Diebstahlerkennungssystem 3 dies als einen möglichen Diebstahl.
Wenn das piezoelektrische Material 42 eine Spannung erzeugt hat, während sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet, kann eine Fahrzeugelektronik eingesetzt werden, um die erkannte Spannung mit der Nicht-Diebstahlsignatur zu vergleichen. Insbesondere weist unter erneuter Bezugnahme auf 2 der Speicher 32 Anweisungen auf, die bei Ausführung durch den Prozessor 30 den Prozessor 30 dazu veranlassen, eine Anzahl von Vorgängen durchzuführen. Diese Vorgänge beinhalten Erkennen 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 stattfindet.
Ein beispielhafter Vorteil des Diebstahlerkennungssystems 3 besteht darin, dass der Prozessor 30 in der Lage ist, die Spannung an dem HWTS 20 von dem piezoelektrischen Material 20 zu erkennen. Dies ist über ein Signal erreichbar, das von der RFID-Antenne 44 an den Prozessor 30 gesendet wird. Um zu bestimmen, ob ein Diebstahl stattfindet, muss die Spannung an dem HWTS 20 mit dem vorbestimmten Spannungsmuster verglichen werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 ist das Diebstahlerkennungssystem 3 des offenbarten Konzepts mit Mechanismen zum Schutz vor Diebstahl und auch zum Alarmieren eines Fahrzeughalters über einen Diebstahl versehen. Insbesondere weist das Fahrzeug 2 ferner ein Audiosystem 34, eine Hupe 36, eine Anzahl von Leuchten 37 und eine Kamera 38 auf. Wenn der Prozessor 30 bestimmt, dass die Spannungsänderung an dem HWTS 20 (z. B. als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug 2 von der in 1 dargestellten Position an die in 4 dargestellte Position bewegt) nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt (z. B. nicht mit einer Nicht-Diebstahlsignatur übereinstimmt), kann der Prozessor 30 in einem Ausführungsbeispiel ferner das Fahrzeug 2 dazu veranlassen, einen Alarm mit dem Audiosystem 34 abzuspielen. Der Alarm kann in Form einer Meldung vorliegen (z. B. „ENTFERNEN SIE SICH VON DEM FAHRZEUG“).
Nachdem der Alarm für eine vorbestimmte Zeitdauer abgespielt wurde, kann der Prozessor 30 erneut die Spannungsänderung an dem HWTS 20 mit dem vorbestimmten Spannungsmuster (z. B. der Nicht-Diebstahlsignatur) vergleichen. Dies kann erfolgen, um zu bestimmen, ob ein Dieb aufgehört hat, zu versuchen, einen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu stehlen. Wenn 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 des Alarms aufzuhören. Wenn jedoch die Spannungsänderung an dem HWTS 20 weiterhin nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt, das heißt, wenn ein Dieb weiter versucht, einen der Reifen 4, 6, 8, 10 zu stehlen, kann der Prozessor 30 eine Fahrzeugalarmreaktion anschalten. Die Fahrzeugalarmreaktion kann ein beliebiges von Betätigen der Hupe 36, Blinken der Leuchten 37, Aufzeichnen von Daten mit der Kamera 38 und/oder drahtloses Senden eines Diebstahlalarmsignals an die mobile Vorrichtung 100 beinhalten.
Die mobile Vorrichtung 100 kann über ein oder mehrere Netzwerke, die über eine oder mehrere drahtlose Verbindungen kommunizieren können, kommunikativ mit dem Fahrzeug 2 gekoppelt sein, und/oder kann sich unter Verwendung von Protokollen zur Nahfeldkommunikation (Near Field Communication - NFC), Bluetooth^®-Protokollen, WLAN, Ultrabreitband (Ultra-Wide Band - UWB) und anderen möglichen Techniken zur Datenverbindung und -freigabe direkt mit dem Fahrzeug 2 verbinden. Überdies kann, nachdem die Fahrzeugalarmreaktion angeschaltet wurde, ein Benutzer, wie etwa der Halter des Fahrzeugs, die Fahrzeugalarmreaktion 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, Diebe abzuschrecken. Wenn ein Dieb versucht, den Reifen 6 zu stehlen, und ein Alarm 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 aufhören, den Reifen 6 zu stehlen. Dies ist äußerst wünschenswert, da, wie vorstehend angegeben, der Preis einiger Räder ziemlich hoch ist, wodurch ihr Austausch eine Belastung darstellen kann. Ebenso kann die Kamera 38, wenn es dem Dieb gelingt, den Reifen zu nehmen, Aufnahmen davon erlangen, wer der Dieb ist, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass der Dieb gefasst wird. Weiterhin 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). Dabei können Vorrichtungen des Fahrzeugs 2 mit hohem Leistungsverbrauch (z. B. Kamerasensoren, ein funkgestützter Ortungs- und Abstandsmesssensor (RADAR- oder „Radar“-Sensor), der zur Erkennung und Lokalisierung von Objekten unter Verwendung von Funkwellen konfiguriert ist, ein lasergestützter Ortungs- und Abstandsmesssensor (LiDAR- oder „Lidar“-Sensor, nicht dargestellt), nur im Falle eines Diebstahls mit Energie versorgt werden, wodurch Batterieleistung eingespart wird.
Zudem unterscheidet sich der HWTS 20 von den RDKSs, die in heutigen Fahrzeugen verwendet werden. RDKSs verwenden eine Batterie und sind in ihrer Fähigkeit, Daten häufig mit Batterieleistung abzutasten, eher begrenzt (stellen z. B. nur eine einachsige Auswertung bereit). Da der HWTS 20 des offenbarten Konzepts durch das piezoelektrische Material 42 mit Leistung versorgt wird, ist es möglich, dem Prozessor 30 häufigere Informationen bereitzustellen.
5 stellt ein beispielhaftes Verfahren 60 zum Erkennen eines Diebstahls eines Reifens 4, 6, 8, 10 des Fahrzeugs 2 dar. Das Verfahren 60 beinhaltet einen ersten Schritt 62 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 2, einen zweiten Schritt 64 zum Erkennen 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 stattfindet. 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 des Fahrzeugs 2 dazu, einen Alarm abzuspielen, wenn die Spannungsänderung nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt, und einen Schritt 72 zum Vergleichen der Spannungsänderung mit dem vorbestimmten Spannungsmuster, wenn mit dem Abspielen des Alarms begonnen wurde. Je nachdem, ob die Spannungsänderung mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt, beinhaltet das Verfahren 60 zwei Schritte. Ein erster Schritt 74 beinhaltet Beenden des Abspielens des Alarms, wenn die Spannungsänderung beginnt, mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinzustimmen. Ein zweiter Schritt 76 beinhaltet Anschalten einer Fahrzeugalarmreaktion, wenn die Spannungsänderung weiterhin nicht mit dem vorbestimmten Spannungsmuster übereinstimmt. Das Anschalten einer Fahrzeugalarmreaktion kann Aktivieren von mindestens einem von Kamera-, Radar- und Lidarsensoren (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 2 beinhalten. Der Schritt 76 kann einen Schritt 78 zum Betätigen der Hupe 36 des Fahrzeugs 2, einen Schritt 80 zum Blinken 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 Diebstahlalarmsignals an eine externe Vorrichtung (z. B. die mobile Vorrichtung 100) beinhalten. Schließlich beinhaltet das Verfahren 60 einen Schritt 86 zum Abschalten der Fahrzeugalarmreaktion über ein von der mobilen Vorrichtung 100 an den Prozessor 30 gesendetes Signal.
Dementsprechend versteht es sich, dass das offenbarte Konzept ein neues Diebstahlerkennungssystem 3, das Fahrzeug 2, das selbiges beinhaltet, und ein zugehöriges Verfahren 60 bereitstellt, bei dem eine Anzahl von HWTSs 20 in der Lage ist, mit dem Prozessor 30 des Fahrzeugs zu kommunizieren, wenn sich das Fahrzeug in einem AUS-Zustand befindet, und es dem Prozessor 30 ermöglicht wird, zu bestimmen, ob ein Diebstahl stattfindet. Als Reaktion darauf ist der Prozessor 30 dazu konfiguriert, ein Abspielen einer Alarmmeldung zu veranlassen, die Hupe 36 des Fahrzeugs 2 zu betätigen, 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 einen Halter über einen Diebstahl zu alarmieren. 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 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 ist, 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 jede der HWTSs 220 genauso konfiguriert ist wie die vorstehend erörterten und in 3 dargestellten HWTSs 20. Während die HWTSs 20 jedoch im Zusammenhang damit beschrieben wurden, dass sich das Fahrzeug 2 in einem AUS-Zustand befindet, um vor Diebstahl zu schützen, werden die HWTSs 220 hier jedoch im Zusammenhang 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 dabei, dass die HWTSs 220 dazu konfiguriert sind, Echtzeitdaten an den Prozessor 230 zu übertragen. Anders ausgedrückt sind die Daten dazu konfiguriert, ständig und/oder sofort an den Prozessor 230 übertragen zu werden, während sie erzeugt werden und während das Fahrzeug 202 in Betrieb ist. Überdies versteht es sich, dass, da die HWTSs 220 Temperatur-, Verformungs-, Geschwindigkeits-, Druck- und Profilsensoren 48, 50, 52, 54, 56 beinhalten (siehe 3), Daten von jedem dieser Sensoren dazu konfiguriert sind, in Echtzeit an den Prozessor 230 übertragen zu werden, während das Fahrzeug 202 fährt. Radschlupfdaten können ebenfalls 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 in der Lage, dem Fahrzeug 202 Fähigkeiten bereitzustellen, die mit den heutigen RDKSs nicht möglich sind. Insbesondere und unter weiterer Bezugnahme auf 6 beinhaltet das Fahrzeug 202 ferner ein Fahrerassistenzsystem (FAS) 234. Das FAS 234 ist dazu konfiguriert, Schnittstellenstandards zu integrieren und mehrere bildbasierte Algorithmen auszuführen, um Echtzeit-Multimedia-, -Bildkoprozessor- und -Sensorfusionsteilsysteme zu unterstützen. Das FAS 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, auf der es ein Fahrer als schwierig empfinden kann, die Geschwindigkeit und andere Fahrzeuge über einen langen Zeitraum zu überwachen. Zudem kann das adaptive Geschwindigkeitsregelungssystem 236 automatisch bewirken, dass das Fahrzeug 202 beschleunigt, verlangsamt und das Fahrzeug 202 zeitweise anhält, je nach den Aktionen anderer Objekte in der unmittelbaren Umgebung. Das automatisierte Bremssystem 238 verwendet Sensoren (nicht dargestellt), um zu erkennen, ob sich das Fahrzeug 202 in der Nähe eines anderen Fahrzeugs oder in der Nähe bestimmter Objekte auf der Straße befindet. Das automatisierte Bremssystem 238 kann den Abstand zu Verkehr in der Nähe messen und den Fahrer über Hindernisse alarmieren. Dabei ist das FAS 234 dazu konfiguriert, einen Folgeabstand zwischen dem Fahrzeug 202 und einem anderen Fahrzeug (siehe z. B. das andere Fahrzeug 292 in den 7 und 8), eine Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und einen Betätigungsweg zum Bremsen festzulegen.
Gemäß dem offenbarten Konzept veranlassen die Anweisungen des Speichers 232 den Prozessor 230 dazu, die Echtzeitdaten mit den HWTSs 220 zu sammeln und die Echtzeitdaten mit dem FAS 234 zu nutzen, um das Fahrzeug 202 adaptiv zu steuern. Insbesondere werden die Echtzeitdaten genutzt, indem mindestens eines von dem Folgeabstand, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und dem Betätigungsweg, die durch das FAS 234 festgelegt werden, beim Fahren des Fahrzeugs 202 eingestellt wird. In einem Ausführungsbeispiel werden die Echtzeitdaten genutzt, indem jedes von dem Folgeabstand, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und dem Betätigungsweg, die durch das FAS 234 festgelegt werden, beim Fahren des Fahrzeugs 202 eingestellt wird.
Beispielsweise ist, wie in 7 dargestellt, wenn das Fahrzeug 202 hinter dem anderen Fahrzeug 292 fährt, das FAS 234 (siehe 6) des Fahrzeugs 202 dazu konfiguriert, einen Folgeabstand D1 als Reaktion auf eine Eingabe durch einen Fahrer festzulegen. Zudem ist der Prozessor 230 als Reaktion darauf, dass die Echtzeitdaten der HWTSs 220 durch den Prozessor 230 gesammelt werden, dazu konfiguriert, das FAS 234 dazu zu veranlassen, den Folgeabstand D1 einzustellen. Das heißt, der Folgeabstand D1 wird auf einen neuen Folgeabstand eingestellt oder zurückgesetzt (z. B. unter anderem auf den in 8 abgebildeten Folgeabstand D2, der größer als D1 ist). Es versteht sich, dass der Prozessor 230 ebenso dazu veranlasst wird, eine Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und einen Betätigungsweg zum Bremsen einzustellen (z. B. die Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und den Betätigungswegs von einem ersten Wert auf einen zweiten, anderen Wert zu ändern oder zurückzusetzen).
Der Grund für die Einstellung besteht darin, dass nach dem heutigen Stand der Technik, wenn ein Fahrzeug einen Folgeabstand festlegt, um einem vorausfahrenden Auto zu folgen, dieser Abstand unabhängig von Echtzeit-Umgebungs- und -Reifenbedingungen festgelegt wird. Die Echtzeit-Umgebungs- und -Reifenbedingungen stehen jedoch in direktem Zusammenhang mit der Fähigkeit eines Fahrzeugs, betrieben zu werden und angehalten zu werden. Dabei wird der Betrieb des Fahrzeugs 202 durch Einbeziehen dieser Parameter bei der Bestimmung des Folgeabstands, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und des Betätigungswegs zum Bremsen effizienter, wenn das FAS 234 eingesetzt wird.
In einem nicht einschränkenden Beispiel des offenbarten Konzepts senden die HWTSs 220 Echtzeitdaten, die dem Druck der Reifen 204, 206, 208, 210 entsprechen, an den Prozessor 230. Wenn einer der Reifen 204, 206, 208, 210 zu wenig Luft hat oder plötzlich zu wenig Luft hat, kommuniziert der an diesen Reifen gekoppelte HWTS 220 diese Information drahtlos in Echtzeit an den Prozessor 230. Das heißt, wenn einer der Reifen 204, 206, 208, 210 plötzlich zu wenig Luft hat, werden in dem Moment, ab dem er zu wenig Luft hat, die Druckänderungen (z. B. der erste Druck und der nachfolgende zweite Druck) sofort von dem entsprechenden HWTS 220 an den Prozessor 230 kommuniziert. Dies erfolgt mit Daten von dem Drucksensor (siehe den Drucksensor 52 in 3), die durch die RFID-Antenne (siehe die RFID-Antenne 44 in 3) an den Prozessor 230 übertragen werden.
Bei Fehlen dieser Information würde ein FAS Folgeabstände, Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeiten und Betätigungswege zum Bremsen auf Grundlage von Parametern eines idealen Reifens (z. B. eines Reifens mit einem idealen Druck, einer idealen Temperatur und einer idealen Verformung usw.) festlegen. Da sich jedoch ein Reifen mit zu wenig Luft (z. B. einer, der weniger Luft hat als der ideale Reifen, der als Modell in den heutigen FAS-Systemen verwendet wird) hinsichtlich der Betriebsfähigkeit anders verhält, kann die Fahreffizienz beeinflusst werden, indem der Echtzeitdruck der Reifen 204, 206, 208, 210 in die Berechnung des Folgeabstands, der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und des Betätigungswegs einbezogen 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 dynamische Fahrzeugverhalten durch das offenbarte Konzept effizienter gemacht werden, um einen angemessenen Kontakt mit der Straße bereitzustellen und eine effektive Traktion aufrechtzuerhalten.
Überdies werden neben dem Reifendruck vorteilhafterweise andere Faktoren über die HWTSs 220 in diese Berechnung einbezogen. Beispielsweise und unter erneuter Bezugnahme auf 3 weist der HWTS 20, der gleich den HWTSs 220 konfiguriert ist, ferner den Temperatursensor 48, den Verformungssensor 50, den Geschwindigkeitssensor 54 und den Profilsensor 56 zusätzlich zu dem vorstehend genannten Drucksensor 52 auf. Der HWTS 20 ist zudem dazu konfiguriert, Radschlupfdaten von diesen Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 zu erzeugen. Da Reifentemperatur, -verformung, -geschwindigkeit, -profil und -radschlupf ebenfalls die Leistung der Reifen 204, 206, 208, 210 beeinflussen, ermöglicht das Einbeziehen von Echtzeitdaten (z. B. zu einem beliebigen Zeitpunkt, während das Auto in Betrieb ist) dieser Parameter durch den Prozessor 230, dass das Fahrzeug 202 effizienter gesteuert wird.
Beispielsweise können die Reifendaten durch den Prozessor 230 verwendet werden, um eine Oberflächenanalyse des Geländes durchzuführen, um die Beschaffenheit einer Oberfläche als zum Beispiel vereist, schneebedeckt, glatt und/oder schlammig zu identifizieren. Dementsprechend versteht es sich, dass die Nutzung der Echtzeitdaten mit dem Prozessor 230 Bestimmen von Straßenbedingungen, Reifenbedingungen und Witterungsbedingungen beinhaltet. In einem Ausführungsbeispiel können Witterungsbedingungen über einen Regensensor (nicht dargestellt) bestimmt werden, der in dem HWTS 220 bereitgestellt ist.
Wenn diese Daten von sämtlichen der Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 durch den Prozessor 230 analysiert werden, können der entsprechende Folgeabstand, die entsprechende Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit und der entsprechende Betätigungsweg zum Bremsen des FAS 234 entweder alle zusammen oder unabhängig voneinander über vorbestimmte Algorithmen eingestellt werden, mit denen der Prozessor 230 programmiert ist.
RDKSs, die in heutigen Fahrzeugen verwendet werden, stellen diese Fähigkeit nicht bereit. Insbesondere sind die HWTSs 220, da sie durch das piezoelektrische Material (z. B. das piezoelektrische Material 42 in 3) mit Leistung versorgt werden, in der Lage, mehr Daten bereitzustellen und diese Daten häufiger bereitzustellen als die heutigen RDKSs. Zudem 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 Antriebsstrangsteuerung 248 auf. Wenn der Prozessor 230 die Echtzeitdaten von den HWTSs 220 sammelt, ist der Prozessor 230 dazu konfiguriert, die Fahrzeugbewegungssteuerung 240 in Echtzeit zu aktualisieren. Dementsprechend wirken das FAS 234 und die Fahrzeugbewegungssteuerung 240, die ständig durch die HWTSs 220 aktualisiert werden, zusammen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, das Fahrzeug 202 zu betreiben.
9 stellt ein Beispiel für ein Verfahren 260 zum adaptiven Steuern des Fahrzeugs 202 dar. Das Verfahren 260 beinhaltet einen ersten Schritt 262 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 202, einen zweiten Schritt 264 zum Sammeln von Echtzeitdaten mit dem HWTS 220 und einen dritten Schritt 266 zum Nutzen der Echtzeitdaten mit dem FAS 234, um das Fahrzeug 202 adaptiv zu steuern. Der Schritt 266 beinhaltet einen Schritt 268 zum Einstellen des Folgeabstands (z. B. von D1 (7) auf D2 (8)), einen Schritt 270 zum Einstellen der Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeit, einen Schritt 272 zum Einstellen des Betätigungswegs zum Bremsen und einen Schritt 274 zum Bestimmen von Straßenbedingungen, Reifenbedingungen und Witterungsbedingungen. 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, wobei das Fahrzeug 202 selbiges beinhaltet, und ein zugehöriges Verfahren 260 bereitstellt, bei dem eine Anzahl von HWTSs 220 Echtzeitdaten erzeugt, während das Fahrzeug 202 in Betrieb ist, wodurch es ermöglicht wird, das Fahrzeug 202 adaptiv zu steuern. Insbesondere werden die Echtzeitdaten durch den Prozessor 230 des Fahrzeugs 202 gesammelt und mit dem FAS 234 genutzt. Infolgedessen veranlasst der Prozessor 230 das FAS 234 dazu, beliebige oder sämtliche der Folgeabstände, Geschwindigkeitsregelungsgeschwindigkeiten und Betätigungswege zum Bremsen einzustellen, die während des Betriebs des FAS 234 beteiligt sind.
10 ist eine vereinfachte Ansicht eines Fahrzeugs 302 und eines Antriebsmodusanpassungssystems 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 ist, einen Prozessor 330 und einen Speicher 332. Das Antriebsmodusanpassungssystem 303 beinhaltet den HWTS 320, den Prozessor 330 und den Speicher 332.
Es versteht sich, dass jeder der HWTSs 320 genauso konfiguriert ist wie die vorstehend erörterten HWTSs 20, 220 und hier wie die HWTSs 220 im Zusammenhang damit beschrieben wird, dass sich das Fahrzeug 302 in einem EIN-Zustand befindet und in Betrieb ist (z. B. fährt). 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 dabei, dass die HWTSs 320 dazu konfiguriert sind, Echtzeitdaten an den Prozessor 330 zu übertragen. Zudem versteht es sich, dass, da die HWTSs 320 Temperatur-, Verformungs-, Geschwindigkeits-, Druck- und Profilsensoren 48, 50, 52, 54, 56 beinhalten (siehe 3), Daten von jedem dieser Sensoren dazu konfiguriert sind, in Echtzeit an den Prozessor 330 übertragen zu werden, während das Fahrzeug 302 in Betrieb ist. Das heißt, Reifentemperaturdaten, Reifendruckdaten, Reifenverformungsdaten, Reifengeschwindigkeitsdaten und Reifenverschleißdaten sind alle dazu konfiguriert, in Echtzeit an den Prozessor 330 gesendet zu werden. Radschlupfdaten können ebenfalls 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 in der Lage, dem Fahrzeug 302 Fähigkeiten bereitzustellen, die mit den heutigen RDKSs nicht möglich sind. Insbesondere weist das Fahrzeug 302 in einem Ausführungsbeispiel ferner einen Antriebsmoduswähler 334 auf, der elektrisch mit dem Prozessor 330 verbunden ist. Der Antriebsmoduswähler 334 ist dazu konfiguriert, dem Fahrzeug 302 eine Anzahl von unterschiedlichen Antriebsmodi bereitzustellen. Siehe z. B. 11, in der dargestellt ist, dass der Antriebsmoduswähler 334 einen ersten, zweiten und dritten Antriebsmodus 335, 336, 337 und einen AUS-Modus 338 aufweist, der dem entspricht, dass kein Antriebsmodus ausgewählt ist. Es versteht sich, dass unterschiedliche Straßenbedingungen unterschiedliche Fahreigenschaften des Fahrzeugs 302 erfordern. Dies ist ein Zweck des Antriebsmoduswählers 334 und der drei unterschiedlichen Antriebsmodi 335, 336, 337.
Im vorliegenden Zusammenhang ist mit dem Ausdruck „Antriebsmodus“ ein Betriebszustand des Fahrzeugs 302 gemeint. Beispielsweise kann der erste Antriebsmodus 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 „Antriebsmodus“ 335. Ebenso weisen der zweite und der dritte „Antriebsmodus“ 336, 337 zweite und dritte Parameter für einen Satz von Leistungskennfeldern, Drosselreaktion, Aufhängungssteifigkeit, Lenkgefühl und Traktionssteuerung auf, die sich zumindest teilweise von dem des ersten „Antriebsmodus“ 335 unterscheiden. Somit versteht es sich, dass die drei unterschiedlichen Antriebsmodi 335, 336, 337 Fahrern des Fahrzeugs 302 vorteilhafterweise die Leistung von drei unterschiedlichen Fahrzeugen in dem einzelnen Fahrzeug 302 bereitstellen. Zu beispielhaften Antriebsmodi gehören ein Eco-Modus, ein Sportmodus, ein Normalmodus und ein Glättemodus.
Wenn das Fahrzeug 302 in Betrieb ist, ist der Prozessor 330 vorteilhafterweise in der Lage, die Echtzeitdaten von den HWTSs 320 mit dem Antriebsmoduswähler 334 zu nutzen, um einen bevorzugten Antriebsmodus zu bestimmen (z. B. unter anderem einen bevorzugten von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Antriebsmodus 335, 336, 337 und dem AUS-Modus 338). Der „bevorzugte“ Antriebsmodus ist dazu konfiguriert, einer von den Antriebsmodi 335, 336, 337 oder dem AUS-Modus 338 zu sein, der bewirkt, dass mindestens eines von dem Satz von Leistungskennfeldern, Drosselreaktion, Aufhängungssteifigkeit, Lenkgefühl und Traktionssteuerung des Fahrzeugs 302 einen minimalen Innenwiderstand aufweist und/oder bei einer größeren Betriebseffizienz liegt als die, die bei anderen Antriebsmodi auftritt.
Sobald der Prozessor 330 den bevorzugten Antriebsmodus bestimmt, kann der Prozessor 330 bewirken, dass einem Fahrer des Fahrzeugs 302 ein Alarm bereitgestellt wird. Beispielsweise weisen, wie in 11 dargestellt, die Antriebsmodi 335, 336, 337 jeweils ein Fenster 339 auf, von dem ein Blinklicht ausgehen könnte. Wenn bewirkt wird, dass der Prozessor 330 veranlasst, dass ein Blinklicht durch eines der Fenster 339 ausgeht, könnte ein Fahrer dadurch darauf aufmerksam gemacht werden, dass einer der Antriebsmodi 335, 336, 337 zu einem jeweiligen Zeitpunkt bevorzugt wird. Zudem wird, wenn der Fahrer einen anderen Modus als den bevorzugten Antriebsmodus ausgewählt hat, in Betracht gezogen, dass das Antriebsmodusanpassungssystem 303 den Fahrer auf diese Tatsache aufmerksam machen kann und/oder den Fahrer alarmieren kann, wenn sich die Bedingungen auf der Straße ändern, z. B. über einen akustischen Alarm von einem Audiosystem des Fahrzeugs 302.
Um den bevorzugten Antriebsmodus zu bestimmen, nutzt das Antriebsmodusanpassungssystem 303 die Echtzeitdaten der HWTSs 320 auf ähnliche Weise, wie das vorstehend erörterte adaptive Steuersystem 203 die Echtzeitdaten der HWTSs 220 nutzt. Insbesondere versteht es sich, dass, da jeder der HWTSs 320 ebenso aufgebaut ist wie der HWTS 20 (3), jeder der HWTSs 320 einen Temperatur-, Verformungs-, Druck-, Geschwindigkeits- und Profilsensor 48, 50, 52, 54, 56 aufweist. Dabei werden Echtzeitdaten, die diesen Parametern entsprechen, und Radschlupf vorteilhafterweise an den Prozessor 330 gesendet, während das Fahrzeug 302 in Betrieb ist. Bei heutigen Fahrzeugen beruht die Antriebsmodusauswahl in erster Linie auf einer Benutzerbeurteilung und zuvor gespeicherten oder Echtzeit-Standortkartendaten und berücksichtigt daher diese Parameter nicht. Die korrekte Antriebsmodusauswahl steht jedoch in direktem Zusammenhang mit Echtzeit-Umgebungs- und -Reifenbedingungen.
Wenn beispielsweise unter anderem einer der Reifen 304, 306, 308, 310 zu wenig Luft hat (z. B. weniger Luft hat als ein idealer Reifen) oder wenn das Fahrzeug 302 plötzlich auf ein Schlagloch auf der Straße trifft und sich einer der Reifen 304, 306, 308, 310 auf unerwünschte Weise verformt oder wenn das Profil eines 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 in Betrieb, werden Daten dieser Parameter an den Prozessor 330 gesendet, der elektrisch mit dem Antriebsmoduswähler 334 verbunden ist und mit dem Antriebsmoduswähler 334 zusammenwirkt, um den bevorzugten Antriebsmodus zu bestimmen. Dementsprechend erhöht sich dadurch, dass bewirkt wird, dass der Prozessor 330 diese Parameter bei dem Antriebsmoduswähler 334 in Echtzeit einbezieht, die Wahrscheinlichkeit, dass ein bevorzugter der Antriebsmodi 335, 336, 337 ausgewählt wird. Daher wird die Möglichkeit, dass ein Benutzer das Fahrzeug 302 in einem Antriebsmodus betreibt, der für die aktuelle Umgebung ungeeignet ist (z. B. Betrieb in unebenem Gelände in einem Glätteantriebsmodus), eine Situation, welche die Integrität bestimmter Systeme des Fahrzeugs 302 beeinträchtigen würde, minimiert.
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 Antriebsmodus zu bestimmen. Sobald der Prozessor 330 den bevorzugten Antriebsmodus bestimmt hat, ist der Prozessor 330 dazu konfiguriert, das Fahrzeug 302 dazu zu veranlassen, die Dynamik des bevorzugten Antriebsmodus effektiv zu regeln.
Beispielsweise, und wie in 10 dargestellt, 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 Antriebsstrangsteuerung 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 Antriebsmodus effektiv zu regeln.
Sobald der bevorzugte Antriebsmodus durch den Prozessor 330 bestimmt wurde und dem Fahrer ein Alarm (z. B. unter anderem ein Blinklicht in einem der Fenster 339 (11)) bereitgestellt wurde, ist das Fahrzeug 302 dabei dazu aufgebaut, in diesem Antriebsmodus zu fahren, falls der Fahrer diesen Antriebsmodus auswählen sollte. In einem Ausführungsbeispiel wird zudem in Betracht gezogen, dass der Prozessor 330 dazu konfiguriert ist, den bevorzugten Antriebsmodus (z. B. einen der Antriebsmodi 335, 336, 337 oder den AUS-Modus 338) automatisch auszuwählen, nachdem bestimmt wurde, welcher Antriebsmodus der bevorzugte ist, wodurch die Notwendigkeit einer Benutzeraktion entfällt.
Weiterhin versteht es sich, dass der Prozessor 330 nach Sammeln 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, einem rauen Straßenbelag usw. betrieben wird. Daten von den Sensoren 48, 50, 52, 54, 56 (3) können genutzt werden, um diese Bestimmung vorzunehmen.
Zudem weist das Fahrzeug 302 ferner, wie in 10 dargestellt, 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 Vertrauenswertung der Geländebedingungen zu steigern. Dabei werden nicht nur die Echtzeitdaten von den HWTSs 320 in die Bestimmung des bevorzugten Antriebsmodus einbezogen, sondern werden in einem Ausführungsbeispiel zudem die Geländedaten von der Kamera 322 einbezogen, wodurch eine relativ genaue Vorhersage des bevorzugten Antriebsmodus bereitgestellt wird. Überdies entscheidet sich das System 303, sobald das Antriebsmodusanpassungssystem 303 in die Geländeoberfläche vertraut, z. B. nach Verarbeiten der Echtzeitdaten von den HWTSs 320, für den bevorzugten Antriebsmodus, der für den Straßenbelag geeignet ist, und alarmiert als Reaktion darauf entweder den Fahrer über den bevorzugten Antriebsmodus oder wählt den bevorzugten Antriebsmodus für den Fahrer automatisch aus.
12 stellt ein beispielhaftes Verfahren 360 zur Antriebsmodusanpassung gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt des offenbarten Konzepts dar. Das Verfahren 360 beinhaltet einen ersten Schritt 362 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 302, einen zweiten Schritt 364 zum Sammeln von Echtzeitdaten mit dem HWTS 320 und einen dritten Schritt 366 zum Nutzen der Echtzeitdaten mit dem Antriebsmoduswähler 334, um einen bevorzugten Antriebsmodus 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 Vertrauenswertung der Geländebedingungen zu steigern. Es versteht sich, dass, sobald der bevorzugte Antriebsmodus durch den Prozessor 330 bestimmt ist, das Verfahren ferner entweder einen Schritt 372 zum Bereitstellen eines Alarms an einen Fahrer bezüglich des bevorzugten Antriebsmodus oder einen Schritt 374 zum automatischen Auswählen des bevorzugten Antriebsmodus für des Fahrzeugs 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 Antriebsmodus effektiv zu regeln.
Dementsprechend versteht es sich, dass das offenbarte Konzept ein neues Antriebsmodusanpassungssystem 303, wobei das Fahrzeug 302 selbiges beinhaltet, und ein zugehöriges Verfahren 360 bereitstellt, bei dem eine Anzahl von HWTSs 320 Echtzeitdaten (z. B. Reifentemperaturdaten, Reifendruckdaten, Reifenverformungsdaten, Reifengeschwindigkeitsdaten, Reifenverschleißdaten und Radschlupfdaten) an einen Prozessor 330 bereitstellt, der mit einem Antriebsmoduswähler 334 genutzt wird, um einen bevorzugten Antriebsmodus für das Fahrzeug 302 zu bestimmen. Durch Fahren in dem bevorzugten Antriebsmodus im Gegensatz zu einem anderen, der durch eine Benutzerbeurteilung bestimmt wird, wird das Fahrzeug 302 dahingehend effizienter betrieben, dass bevorzugte interne Mechanismen für jeweilige 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 ist, 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 genauso konfiguriert ist wie die vorstehend erörterten HWTSs 20, 220, 320 und hier wie die HWTSs 220, 320 im Zusammenhang damit beschrieben wird, dass sich das Fahrzeug 402 in einem EIN-Zustand befindet und in Betrieb ist (z. B. fährt). In einem Ausführungsbeispiel versteht es sich zudem, dass die Echtzeitdaten der HWTSs 420 zusätzlich zu den Reifentemperaturdaten, Reifendruckdaten, Reifenverformungsdaten, Reifengeschwindigkeitsdaten, Reifenverschleißdaten und Radschlupfdaten ferner Vibrationsgeräuschsdaten auf Grundlage einer Interaktion zwischen den Reifen 404, 406, 408, 410 und einem Straßenbelag beinhalten.
Durch Übertragen dieser Echtzeitdaten an den Prozessor 430 ist der HWTS 420 vorteilhafterweise in der Lage, dem Fahrzeug 402 Fähigkeiten bereitzustellen, die mit den heutigen RDKSs nicht möglich sind. Beispielsweise weist das Fahrzeug 402 ferner, wie in 14 dargestellt, 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 aufzubringen. Dabei 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 ermöglichen es die Radmotoren 405, 407, 409, 411 dem Fahrzeug 402 vorteilhafterweise, einzigartige Manöver durchzuführen, wie etwa das Durchführen von Drehungen mit gegenläufigen Rädern und/oder Verwenden von Drehmomentverteilung, um schärfere Kurven zu ermöglichen. Zudem sind die Radmotoren 405, 407, 409, 411 in einem Ausführungsbeispiel einer von einem radintegrierten Nabenmotor und einem karosseriemontierten Direktantriebsmotor. Es versteht sich, dass die Radmotoren 405, 407, 409, 411 dazu konfiguriert sind, einzeln ein Drehmoment auf die Reifen 404, 406, 408, 410 aufzubringen, um sie zum Drehen zu bringen.
Gemäß dem offenbarten Konzept sind die HWTSs 420 dazu konfiguriert, eine effizientere Steuerung des Fahrzeugs 402 zu ermöglichen, z. B. im Vergleich zu Fahrzeugen, die RDKSs (nicht dargestellt) aufweisen. Insbesondere ist der Prozessor 430, nachdem der Prozessor 430 die Echtzeitdaten (z. B. Reifentemperatur-, -druck, -verformungs-, -verschleiß-, -radschlupf-, - drehzahldaten- und -vibrationsgeräuschsdaten) mit den HWTSs 420 gesammelt 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 aufgebracht wird.
Weiterhin ermöglicht 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, wodurch der Algorithmus des Prozessors 430 und die Koordinationsleistung zwischen den Reifen 404, 406, 408, 410 verbessert werden. Es versteht sich ferner, dass das Nutzen der Echtzeitdaten mit dem Prozessor 430 Vorhersagen von Geländebedingungen (z. B. vereist, verschneit, schlammig usw.) mit den Echtzeitdaten und Nutzen der Vorhersagen zu Geländebedingungen zum Kompensieren des Radmotors 405, 407, 409, 411, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen 404, 406, 408, 410 aufgebracht wird, beinhaltet.
Indem ein bevorzugtes Drehmoment auf die Reifen 404, 406, 408, 410 aufgebracht wird, kann das Fahrzeug 402 wiederum effizienter gesteuert und effizienter betrieben werden (z. B. aus Sicht der Energieeinsparung und Manövrierbarkeit). Beispielsweise weist unter anderem, wie in 15 dargestellt, der erste Reifen 404 eine erste Profiltiefe TD1 auf und weist der zweite Reifen 406 eine zweite Profiltiefe TD2 auf. Diese Profiltiefedaten werden vorteilhafterweise durch die HWTSs 420 in Echtzeit an den Prozessor 430 gesendet (14).
Dementsprechend kann der Prozessor 430 ferner bestimmen, ob die erste Profiltiefe TD1 niedriger als die zweite Profiltiefe TD2 ist. Sobald der Prozessor 430 bestimmt, dass die erste Profiltiefe TD1 niedriger als die zweite Profiltiefe TD2 ist, kann der Prozessor 430 das Drehmoment erhöhen, das durch den Radmotor 405 auf den ersten Reifen 404 aufgebracht wird. Dementsprechend stellen die HWTSs 420 vorteilhafterweise einen Mechanismus bereit, um Umgebungs- und Reifenbedingungen bei der Bestimmung davon einzubeziehen, wie viel Drehmoment durch die Radmotoren 405, 407, 409, 411 auf die Reifen 404, 406, 408, 410 aufgebracht wird. Bei heutigen Fahrzeugen, die sich auf RDKSs stützen, werden Daten, die diesen Parametern entsprechen, nicht in die Berechnung einbezogen.
Während das offenbarte Beispiel im Zusammenhang mit der Profiltiefe beschrieben wurde, versteht es sich zudem, dass andere Parameter, einschließlich Reifentemperatur, -druck, - verformung, -radschlupf und -drehzahl, individuell beeinflussen können, um wie viel einer der Radmotoren 405, 407, 409, 411 kompensiert wird. Das heißt, wenn der Prozessor 430 bestimmt, dass eine unerwünschte Differenz zwischen der Temperatur, dem Druck, der Verformung, dem Radschlupf, der Drehzahl und dem Vibrationsgeräusch 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 aufzubringen.
In einem anderen nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel kann das Radmotorkompensationssystem 403 des offenbarten Konzepts Reifen unterstützen, wenn sie z. B. auf einer schlammigen Oberfläche stecken bleiben. Reifen bleiben bekanntlich manchmal stecken oder werden daran gehindert, sich zu drehen, während ein Fahrzeug gefahren wird. Dies kann so verstanden werden, dass sich ein jeweiliger Reifen in einem NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand befindet. Gemäß dem offenbarten Konzept stellt das Radmotorkompensationssystem 403 eine Lösung für dieses Problem bereit. Insbesondere wird als Reaktion darauf, dass der zweite Reifen 406 (15) von einem FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in einen NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand übergeht (z. B. wenn der zweite Reifen 406 über eine schlammige Oberfläche fährt und vorübergehend aufhört, sich zu drehen, oder sich mit einer geringeren als einer wünschenswerten Geschwindigkeit dreht), der Prozessor 430 ferner dazu veranlasst, ein durch den Radmotor 405 aufgebrachtes Drehmoment zu erhöhen, sodass der erste Reifen 404 bewirken kann, dass der zweite Reifen 406 von dem NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in den FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand übergeht.
Dieser Vorteil ist mit den HWTSs 420 erreichbar. Insbesondere übertragen die HWTSs 420, die an das Innere des zweiten Reifens 406 gekoppelt sind, in dem Ausführungsbeispiel Echtzeitdaten, die unter anderen Datenarten Radschlupf entsprechen, wodurch sie dem Prozessor 430 mitteilen, dass sich der zweite Reifen 406 in einem NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN 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 einzeln kompensiert werden, und somit ein bevorzugtes Drehmoment, das ein größeres Drehmoment sein kann, auf diese Reifen 404, 408, 410 aufgebracht wird, wodurch es ermöglicht wird, dass der zweite Reifen 406 in einen FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand übergeht.
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 aufbringen, ohne Echtzeitdaten in Bezug auf Umgebungs- und Reifenbedingungen einzubeziehen. Dabei ist jeder der Reifen 404, 406, 408, 410 dazu konfiguriert, dass darauf ein Drehmoment aufgebracht wird, das zumindest teilweise auf Echtzeit-Reifentemperaturdaten, - druckdaten, -verformungsdaten, -verschleißdaten, -radschlupfdaten, -drehzahldaten und - vibrationsgeräuschsdaten sämtlicher der Reifen 404, 406, 408, 410 beruht.
Weiterhin werden, da diese Daten durch den Prozessor 430 in Echtzeit gesammelt werden, Radmotorkompensationen ebenfalls in Echtzeit vorgenommen, um das auf die Reifen 404, 406, 408, 410 aufgebrachte Drehmoment von einem ersten Drehmoment auf ein zweites, bevorzugtes Drehmoment zu ändern. Somit kann das bevorzugte Drehmoment vorteilhafterweise in Echtzeit zumindest teilweise auf Grundlage der Daten von den HWTSs 420 bestimmt und auf die Reifen 404, 406, 408, 410 aufgebracht werden. Anders ausgedrückt hängt das bevorzugte Drehmoment, das durch einen beliebigen der Radmotoren 405, 407, 409, 411 aufgebracht wird, 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 eine Winkelbewegung eines Rads: ${\dot{w}}_{w} = [T_{e} - T_{b} - R_{w} F_{t} - R_{w} F_{w}] / J_{w}$
Unter Verwendung der HWTSs 420 werden genauere Echtzeitdaten für Druck, Temperatur, Verschleiß, Verformung, Drehzahl und Radschlupf gesammelt. Bei heutigen Fahrzeugen beinhalten F_w und F_t allesamt Schätzwerte (z. B. keine Echtzeitbestimmungen) zu 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 eine Winkelbewegung eines Rads zu: ${\dot{w}}_{w} = [T_{e} - T_{b} (C_{t}) - R_{w} F_{t} - (C_{w}) R_{w} F_{w}] / J_{w}$
Somit versteht es sich, dass es mit den Daten von den HWTSs 420 vorteilhafterweise möglich ist, eine genauere Bestimmung der Winkelbewegung zu bestimmen, und ein entsprechendes bevorzugtes Drehmomentniveau von jedem der Radmotoren 405, 407, 409, 411 unabhängig auf jeden der Reifen 404, 406, 408, 410 aufgebracht 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 Antriebsstrangsteuerung 448 auf, die jeweils für den Betrieb des Fahrzeugs 402 zusammenwirken. 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 stellt ein beispielhaftes Verfahren 460 zur Radmotorkompensation gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform des offenbarten Konzepts dar. Das Verfahren beinhaltet einen ersten Schritt 462 zum Bereitstellen des Fahrzeugs 402, einen zweiten Schritt 464 zum Sammeln 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 aufgebracht wird. Der Schritt 466 beinhaltet einen Schritt 468 zum Bestimmen, ob eine Profiltiefe TD1 des ersten Reifens 404 niedriger als eine Profiltiefe TD2 des zweiten Reifens 406 ist, und einen Schritt 470 zum Erhöhen eines Drehmoments, das durch den Radmotor 405 auf den ersten Reifen 404 aufgebracht wird, wenn die Profiltiefe TD1 des ersten Reifens 404 niedriger als die Profiltiefe TD2 des zweiten Reifens 406 ist. Überdies beinhaltet der Schritt 466 zudem einen Schritt 472 zum, als Reaktion darauf, dass der zweite Reifen 406 von einem FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in einen NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand übergeht, Erhöhen eines durch den ersten Radmotor 405 aufgebrachten Drehmoments, sodass der erste Reifen 404 den zweiten Reifen 406 dazu veranlassen kann, von dem NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in den FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand überzugehen. Schließlich beinhaltet der Schritt 466 zudem einen Schritt 474 zum Vorhersagen von Geländebedingungen mit den Echtzeitdaten und einen Schritt 476 zum Nutzen der Vorhersagen zu Geländebedingungen, um den Radmotor 405, 407, 409, 411 zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen 404, 406, 408, 410 aufgebracht wird.
Dementsprechend versteht es sich, dass das offenbarte Konzept ein neues (z. B. unter anderem im Hinblick auf Energieeinsparung und Manövrierbarkeit effizienter zu betreibendes) Radmotorkompensationssystem 403, wobei das Fahrzeug 402 selbiges beinhaltet, und das zugehörige Verfahren 460 bereitstellt, bei dem eine Anzahl von HWTSs 420 Echtzeitdaten, die Reifentemperatur, -druck, -verformung, -verschleiß, -radschlupf, -drehzahl und - vibrationsgeräusch entsprechen, an einen Prozessor 430 bereitstellt, der wiederum die Daten nutzt, um beliebige oder sämtliche 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 aufgebracht wird. Infolgedessen ist es möglich, da Radmotorkompensationen in Echtzeit und auf Grundlage der Echtzeitdaten der HWTSs 420 von jedem der Reifen 404, 406, 408, 410 vorgenommen werden, ein bevorzugte Drehmoment vorteilhafterweise durch die Radmotoren 405, 407, 409, 411 mit größeren Raten aufzubringen, wodurch es ermöglicht wird, das Fahrzeug 402 im Verkehr effizienter zu betreiben und zu steuern.
Während das offenbarte Konzept im Zusammenhang mit den Fahrzeugen 2, 202, 302, 402 beschrieben wurde, die entsprechende Diebstahlerkennungssysteme 3, adaptive Steuersysteme 203, Antriebsmodusanpassungssysteme 303 und Radmotorkompensationssysteme 403 beinhalten, versteht es sich, dass ein geeignetes alternatives Fahrzeug einzeln eine beliebigen Anzahl der offenbarten Systeme 3, 203, 303, 403 beinhalten könnte, ohne vom Umfang des offenbarten Konzepts abzuweichen.
Wenngleich sie allgemein als Geländelimousine veranschaulicht sind, können die Fahrzeuge 2, 202, 302, 402 die Form eines anderen Personen- oder Nutzfahrzeugs, wie beispielsweise eines Autos, eines Lastwagens, eines Crossover-Fahrzeugs, eines Lieferwagens, eines Minivans, eines Taxis, eines Busses usw., annehmen und können dazu konfiguriert und/oder programmiert sein, verschiedene Arten von Automobilantriebssystemen zu beinhalten. Zu beispielhaften Antriebssystemen können verschiedene Arten von Kraftübertragungen von Brennkraftmaschinen (Internal Combustion Engines - ICEs) gehören, die einen mit Benzin, Diesel oder Erdgas angetriebenen 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), das eine unabhängige bordeigene Kraftanlage aufweist, oder als Plug-in-HEV (PHEV), das eine HEV-Kraftübertragung beinhaltet, die mit einer externen Leistungsquelle verbindbar ist, konfiguriert sein und/oder eine parallele oder serielle Hybridkraftübertragung, die eine Brennkraftmaschinenkraftanlage und ein oder mehrere EV-Antriebssysteme aufweist, beinhalten. 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. Kraftübertragung 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. Automatisierungsstufe 5) oder in einem oder mehreren Teilautonomiemodi, die Fahrerassistententechniken beinhalten können, betrieben zu werden. Beispiele für Teilautonomiemodi (oder Fahrerassistenzmodi) sind auf dem Fachgebiet weithin als Automatisierungsstufen 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 Ausführungsbeispielen, 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 Fahrzeugautomatisierungsstufe 3 „Umgebungserkennungs“-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 der 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 der Stufe 5 können vollautonome Fahrzeugsysteme beinhalten, die keine menschliche Eingabe für den Betrieb erfordern, und beinhalten unter Umständen keine durch den Menschen bedienbaren Fahrsteuerungen.
Zudem können die Prozessoren 30, 230, 330, 430 handelsübliche Universalprozessoren sein, wie etwa ein Prozessor aus den Intel®- oder ARM®-Architekturfamilien. Bei den Speichern 32, 232, 332, 432 kann es sich um dauerhaften computerlesbaren Speicher handeln, in dem Programmcode gespeichert ist, oder sie können ein beliebiges oder eine Kombination aus flüchtigen Speicherelementen (z. B. dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM), synchronem dynamischen Direktzugriffsspeicher (SDRAM) usw.) beinhalten und können ein beliebiges oder mehrere beliebige nichtflüchtige Speicherelemente (z. B. löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM), Flash-Speicher, elektronisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), programmierbaren Festwertspeicher (PROM) usw.) beinhalten.
In der vorstehenden Offenbarung wurde auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, 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. Bestimmte Ausdrücke, die in der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet werden, beziehen sich auf spezielle Systemkomponenten. Wie sich für den Fachmann versteht, können Komponenten mit anderen Benennungen bezeichnet 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. Konkreter gibt das Wort „Beispiel“ im vorliegenden Zusammenhang 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, wenngleich 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.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Anzahl anderer HWTSs, die an das Innere des Reifens gekoppelt ist, und wobei die Anweisungen ferner dazu konfiguriert sind, den Prozessor dazu zu veranlassen, Vorgänge durchzuführen zum: Sammeln von Echtzeitdaten mit der Anzahl anderer HWTS und Nutzen der Echtzeitdaten der Anzahl anderer HWTS, um den Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Radmotorkompensation: Bereitstellen eines Fahrzeugs, das einen Radmotor, einen an den Radmotor gekoppelten Reifen, einen an ein Inneres des Reifens gekoppelten drahtlosen Hybrid-Reifensensor (HWTS) und einen elektrisch mit dem Radmotor verbundenen Prozessor umfasst; Sammeln von Echtzeitdaten mit dem HWTS; und Nutzen der Echtzeitdaten, um den Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Reifen ein erster Reifen, wobei das Fahrzeug ferner einen zweiten Reifen umfasst und wobei das Nutzen der Echtzeitdaten umfasst: Bestimmen, ob eine Profiltiefe des ersten Reifens niedriger als eine Profiltiefe des zweiten Reifens ist; und Erhöhen eines Drehmoments, das durch den Radmotor auf den ersten Reifen aufgebracht wird, wenn die Profiltiefe des ersten Reifens niedriger als die Profiltiefe des zweiten Reifens ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Nutzen der Echtzeitdaten ferner: als Reaktion darauf, dass der zweite Reifen von einem FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in einen NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand übergeht, Erhöhen eines durch den ersten Radmotor aufgebrachten Drehmoments, sodass der erste Reifen den zweiten Reifen dazu veranlassen kann, von dem NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in den FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand überzugehen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Nutzen der Echtzeitdaten ferner: Vorhersagen von Geländebedingungen mit den Echtzeitdaten; und Nutzen der Vorhersagen zu Geländebedingungen zum Kompensieren des Radmotors, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.
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.

Claims

Radmotorkompensationssystem für ein Fahrzeug, das einen Radmotor und einen an den Radmotor gekoppelten Reifen aufweist, umfassend: einen drahtlosen Hybrid-Reifensensor (HWTS), der an ein Inneres des Reifens gekoppelt ist; einen Prozessor, der elektrisch mit dem Radmotor verbunden ist; und einen Speicher, der Anweisungen umfasst, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor dazu veranlassen, Vorgänge durchzuführen, umfassend: Sammeln von Echtzeitdaten mit dem HWTS und Nutzen der Echtzeitdaten, um den Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.
System nach Anspruch 1, wobei der Reifen ein erster Reifen ist, wobei das Fahrzeug ferner einen zweiten Reifen umfasst und wobei das Nutzen der Echtzeitdaten umfasst: Bestimmen, ob eine Profiltiefe des ersten Reifens niedriger als eine Profiltiefe des zweiten Reifens ist, und Erhöhen eines Drehmoments, das durch den Radmotor auf den ersten Reifen aufgebracht wird, wenn die Profiltiefe des ersten Reifens niedriger als die Profiltiefe des zweiten Reifens ist.
System nach Anspruch 2, wobei das Nutzen der Echtzeitdaten ferner umfasst: als Reaktion darauf, dass der zweite Reifen von einem FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in einen NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand übergeht, Erhöhen eines durch den ersten Radmotor aufgebrachten Drehmoments, sodass der erste Reifen den zweiten Reifen dazu veranlassen kann, von dem NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in den FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand überzugehen.
System nach Anspruch 1, wobei die Echtzeitdaten Temperaturdaten, Druckdaten, Verformungsdaten, Drehzahldaten, Verschleißdaten und Radschlupfdaten umfassen.
System nach Anspruch 4, wobei die Echtzeitdaten ferner Vibrationsgeräuschsdaten auf Grundlage einer Interaktion zwischen dem Reifen und einem Straßenbelag umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei der Radmotor ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem radintegrierten Nabenmotor und einem karosseriemontierten Direktantriebsmotor.
System nach Anspruch 1, wobei das Nutzen der Echtzeitdaten umfasst: Vorhersagen von Geländebedingungen mit den Echtzeitdaten und Nutzen der Vorhersagen zu Geländebedingungen, um den Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.
System nach Anspruch 1, wobei der HWTS ein piezoelektrisches Material umfasst, das dazu konfiguriert ist, eine Spannung zu erzeugen und das HWTS mit Leistung zu versorgen.
Fahrzeug, umfassend: einen Radmotor; einen Reifen, der an den Radmotor gekoppelt ist; einen drahtlosen Hybrid-Reifensensor (HWTS), der an ein Inneres des Reifens gekoppelt ist; einen Prozessor, der elektrisch mit dem Radmotor verbunden ist; und einen Speicher, der Anweisungen umfasst, die bei Ausführung durch den Prozessor den Prozessor dazu veranlassen, Vorgänge durchzuführen, umfassend: Sammeln von Echtzeitdaten mit dem HWTS und Nutzen der Echtzeitdaten, um den Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Reifen ein erster Reifen ist, wobei das Fahrzeug ferner einen zweiten Reifen umfasst und wobei das Nutzen der Echtzeitdaten umfasst: Bestimmen, ob eine Profiltiefe des ersten Reifens niedriger als eine Profiltiefe des zweiten Reifens ist, und Erhöhen eines Drehmoments, das durch den Radmotor auf den ersten Reifen aufgebracht wird, wenn die Profiltiefe des ersten Reifens niedriger als die Profiltiefe des zweiten Reifens ist.
Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei das Nutzen der Echtzeitdaten ferner umfasst: als Reaktion darauf, dass der zweite Reifen von einem FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in einen NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand übergeht, Erhöhen eines durch den ersten Radmotor aufgebrachten Drehmoments, sodass der erste Reifen den zweiten Reifen dazu veranlassen kann, von dem NICHT FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand in den FUNKTIONSFÄHIGEN Zustand überzugehen.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Echtzeitdaten Temperaturdaten, Druckdaten, Verformungsdaten, Drehzahldaten, Verschleißdaten und Radschlupfdaten umfassen.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Echtzeitdaten ferner Vibrationsgeräuschsdaten auf Grundlage einer Interaktion zwischen dem Reifen und einem Straßenbelag umfassen.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Radmotor ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem radintegrierten Nabenmotor und einem karosseriemontierten Direktantriebsmotor.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei das Nutzen der Echtzeitdaten umfasst: Vorhersagen von Geländebedingungen mit den Echtzeitdaten und Nutzen der Vorhersagen zu Geländebedingungen, um den Radmotor zu kompensieren, sodass ein bevorzugtes Drehmoment auf den Reifen aufgebracht wird.