RU2792711C2 - Method for determining soil hardness - Google Patents
Method for determining soil hardness Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792711C2 RU2792711C2 RU2021114045A RU2021114045A RU2792711C2 RU 2792711 C2 RU2792711 C2 RU 2792711C2 RU 2021114045 A RU2021114045 A RU 2021114045A RU 2021114045 A RU2021114045 A RU 2021114045A RU 2792711 C2 RU2792711 C2 RU 2792711C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tire
- contact
- ground
- parameter
- curvature
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
ОБЩАЯ ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И КОНТЕКСТ ИЗОБРЕТЕНИЯGENERAL FIELD AND CONTEXT OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к определению условий качения шины по грунту. Более конкретно, в изобретении предложено определять состояние твердости грунта с помощью измерительного сигнала, представляющего окружную кривизну шины.The present invention relates to determining tire rolling conditions on the ground. More specifically, the invention proposes to determine the state of the hardness of the ground using a measurement signal representing the circumferential curvature of the tire.
Было обнаружено, что на самом деле предпочтительно знать в любой момент условия качения шины по грунту, чтобы взаимодействовать с водителем или системами помощи при вождении, чтобы предоставлять им информацию в режиме реального времени об изменениях условий движения и, возможно, реагировать на них. В частности, знание состояния грунта позволяет регулировать условия использования транспортного средства. Например, при наличии рыхлого грунта давление в шине может быть снижено, чтобы расширить область пятна контакта, в котором шина контактирует с грунтом, чтобы ограничить уплотнение грунта.In fact, it has been found to be advantageous to know the tire rolling conditions on the ground at any time in order to interact with the driver or driving assistance systems to provide them with real-time information about changes in driving conditions and possibly respond to them. In particular, knowledge of the state of the soil allows you to adjust the conditions for using the vehicle. For example, in the presence of loose ground, tire pressure can be reduced to widen the contact patch area where the tire contacts the ground to limit ground compaction.
Кроме того, локальное определение твердости грунта позволяет оценить целесообразность выполнения или невыполнения определенных операций, которые зависят от этого условия твердости. Например, движение навесного оборудования над слишком рыхлым грунтом может повредить грунт или привести к застреванию оборудования в грунте. На обработку территории также может повлиять твердость грунта.In addition, the local determination of soil hardness makes it possible to assess the feasibility of performing or not performing certain operations that depend on this hardness condition. For example, moving an implement over very loose ground can damage the ground or cause the implement to become stuck in the ground. The hardness of the soil can also affect the processing of the territory.
Объединяя условия твердости с синхронными данными геолокации, можно создать карту твердости грунта на участке территории, возможно, в сочетании с другими характеристиками грунта. Такая карта может оказаться полезной для определения того, как улучшить грунт на участке, например, путем установки дренажа или добавления в него камня, или разуплотнения в соответствии с потребностями грунта.By combining hardness conditions with synchronous geolocation data, it is possible to create a map of soil hardness in an area, possibly in combination with other soil characteristics. Such a map can be useful in determining how to improve the soil on the site, for example by installing drainage or adding stone to it, or decompacting according to the needs of the soil.
В патенте FR 3015036 описывается, как определять метеорологическое состояние грунта, тип покрытия поверхности, степень износа шины или, в другом случае, тип используемого рисунка протектора только на основе акустической записи. Акустические записи производятся с помощью микрофона, размещенного в передней части колесной арки, расположенной в задней части автомобиля. Спектральная плотность акустической мощности распределена по заданному частотному интервалу. Этот спектр варьируется в зависимости от набора параметров, таких как метеорологические условия, состояние дороги, степень износа шины, тип рисунка протектора шины.FR 3015036 describes how to determine the meteorological condition of the ground, the type of surface coverage, the degree of tire wear or, alternatively, the type of tread pattern used, based on acoustic recording alone. Acoustic recordings are made using a microphone located at the front of the wheel arch at the rear of the vehicle. The spectral density of acoustic power is distributed over a given frequency interval. This spectrum varies depending on a set of parameters, such as meteorological conditions, road conditions, tire wear, type of tire tread pattern.
Однако этот метод не позволяет определять определенные условия движения, которые могут быть интересны для конкретных применений. В частности, этот метод не позволяет определить твердость грунта.However, this method does not allow the determination of certain driving conditions that may be of interest for specific applications. In particular, this method does not allow determining the hardness of the soil.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION
Задачей изобретения является обеспечение возможности определения в режиме реального времени твердости грунта, по которому движется шина, установленная на транспортном средстве.The objective of the invention is to provide the possibility of determining in real time the hardness of the soil on which the tire is mounted on the vehicle.
С этой целью в изобретении предложен способ определения твердости грунта, по которому движется шина, установленная на транспортном средстве, причем указанная шина оснащена датчиком, конфигурированным для получения измерительного сигнала, представляющего изменение кривизны шины при ее движении по грунту, причем способ содержит следующие этапы:To this end, the invention provides a method for determining the hardness of the ground on which a tire mounted on a vehicle travels, said tire being equipped with a sensor configured to obtain a measurement signal representing the change in curvature of the tire as it travels over the ground, the method comprising the following steps:
- получение датчиком измерительного сигнала, представляющего изменение кривизны шины во время движения,- receipt by the sensor of a measuring signal representing the change in the curvature of the tire during movement,
- определение из измерительного сигнала данных измерения, содержащих:- determination from the measuring signal of the measurement data containing:
a) первый параметр, представляющий длину пятна контакта, контактирующего с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину, иa) a first parameter representing the length of the contact patch in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire, and
b) второй параметр, представляющий степень уплощения шины при контакте с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину,b) a second parameter representing the degree of flattening of the tire in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire,
- определение твердости грунта как функции первого параметра и второго параметра.- determination of soil hardness as a function of the first parameter and the second parameter.
Способ позволяет определять в реальном времени твердость грунта, по которому движется шина, установленная на транспортном средстве, без учета нагрузки или давления транспортного средства простым, точным и надежным образом на основе только измерительного сигнала, представляющего изменение кривизны шины.The method makes it possible to determine in real time the hardness of the ground on which a tire mounted on a vehicle travels, without taking into account the load or pressure of the vehicle, in a simple, accurate and reliable manner, based only on a measurement signal representing a change in tire curvature.
Этот способ предпочтительно дополняется следующими признаками, рассматриваемыми по отдельности или в любой их технически осуществимой комбинации:This method is preferably supplemented by the following features, considered individually or in any technically feasible combination thereof:
- во время движения за один оборот колеса кривизна шины изменяется в соответствии с циклом, проявляющемся в:- during the movement for one revolution of the wheel, the curvature of the tire changes in accordance with the cycle, manifested in:
- части, не контактирующей с грунтом,- parts not in contact with the ground,
- части, контактирующей с грунтом, причем первый параметр определяют из части измерительного сигнала, соответствующей части, контактирующей с грунтом, а второй параметр определяют из части измерительного сигнала, соответствующей переходу в кривизне шины между частью, не контактирующей с грунтом, и частью, контактирующей с грунтом;- the part in contact with the ground, and the first parameter is determined from the part of the measurement signal corresponding to the part in contact with the ground, and the second parameter is determined from the part of the measuring signal corresponding to the transition in the curvature of the tire between the part not in contact with the ground and the part in contact with the ground ground;
- во время движения за один оборот колеса кривизна шины изменяется в соответствии с циклом, проявляющемся в:- during the movement for one revolution of the wheel, the curvature of the tire changes in accordance with the cycle, manifested in:
- части, не контактирующей с грунтом, характеризуемой в измерительном сигнале стабильной кривизной,- a part not in contact with the ground, characterized in the measuring signal by a stable curvature,
- части, контактирующей с грунтом, характеризуемой в измерительном сигнале скачком изменения кривизны контакта,- the part in contact with the ground, characterized in the measuring signal by a jump in the change in the curvature of the contact,
- переходе, называемом переходом вхождения в контакт, между частью, не контактирующей с грунтом, и частью, контактирующей с грунтом, характеризуемом в измерительном сигнале скачком изменения кривизны вхождения в контакт, который противоположен скачку изменения кривизны контакта,- a transition, called the contact transition, between the part not in contact with the ground and the part in contact with the ground, characterized in the measuring signal by a jump in the change in the curvature of the entry into contact, which is opposite to the jump in the change in the curvature of the contact,
- переходе, называемом переходом выхода из контакта между частью, контактирующей с грунтом, и частью, не контактирующей с грунтом, характеризуемом в измерительном сигнале скачком изменения кривизны выхода из контакта, который противоположен скачку изменения кривизны контакта,- a transition called the exit transition between the part in contact with the ground and the part not in contact with the ground, characterized in the measuring signal by a jump in the change in the curvature of the exit from the contact, which is opposite to the jump in the change in the curvature of the contact,
причем первый параметр определяют из расстояния между скачком изменения кривизны вхождения в контакт и скачком изменения кривизны выхода из контакта,where the first parameter is determined from the distance between the jump in the change in the curvature of entry into the contact and the jump in the change in the curvature of the exit from the contact,
второй параметр определяют из градиента между скачком изменения кривизны вхождения в контакт и скачком изменения кривизны контакта;the second parameter is determined from the gradient between the contact curvature step and the contact curvature step;
- твердость грунта определяют с использованием линейной зависимости, связывающей указанную твердость грунта, первый параметр и второй параметр;- soil hardness is determined using a linear relationship linking the specified soil hardness, the first parameter and the second parameter;
- линейная зависимость имеет форму:- linear dependence has the form:
F=a+b × KL+c × KS,F=a+b × KL+c × KS,
где F коэффициент твердости, KL - первый параметр, KS - второй параметр, a, b и с - заранее определенные фиксированные коэффициенты;where F is the hardness factor, KL is the first parameter, KS is the second parameter, a, b and c are predetermined fixed coefficients;
- твердость определяют путем вычисления коэффициента твердости из первого параметра и второго параметра и сравнения указанного коэффициента твердости с пороговыми значениями, ограничивающими категории твердости.the hardness is determined by calculating the hardness factor from the first parameter and the second parameter and comparing said hardness factor with threshold values limiting the hardness categories.
Изобретение также относится к шине, содержащей датчик, чувствительный к изменению кривизны шины и конфигурированный для генерации измерительного сигнала, представляющего изменение кривизны шины при ее движении по грунту, содержащей активную часть и электронную плату, причем активная часть конфигурирована для генерации измерительного сигнала, а электронная плата конфигурирована для определения данных измерения, содержащих:The invention also relates to a tire containing a sensor sensitive to changes in tire curvature and configured to generate a measurement signal representing the change in the curvature of the tire when it moves on the ground, containing an active part and an electronic board, and the active part is configured to generate a measurement signal, and the electronic board configured to define measurement data containing:
a) первый параметр, представляющий длину пятна контакта, контактирующего с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину, иa) a first parameter representing the length of the contact patch in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire, and
b) второй параметр, представляющий степень уплощения шины при контакте с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину,b) a second parameter representing the degree of flattening of the tire in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire,
причем датчик конфигурирован для передачи данных измерения наружу от шины.wherein the sensor is configured to transmit measurement data outward from the bus.
Изобретение также относится к модулю обработки данных, конфигурированному для приема данных измерения, полученных из измерительного сигнала, представляющего изменение кривизны шины при ее движении по грунту, причем указанные данные измерения содержат:The invention also relates to a data processing module configured to receive measurement data obtained from a measurement signal representing the change in curvature of a tire as it travels on the ground, said measurement data comprising:
a) первый параметр, представляющий длину пятна контакта, контактирующего с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину, иa) a first parameter representing the length of the contact patch in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire, and
b) второй параметр, представляющий степень уплощения шины при контакте с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину,b) a second parameter representing the degree of flattening of the tire in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire,
причем модуль обработки данных конфигурирован для определения твердости грунта как функции первого параметра и второго параметра.wherein the data processing module is configured to determine the hardness of the soil as a function of the first parameter and the second parameter.
Изобретение также относится к транспортному средству, содержащему:The invention also relates to a vehicle comprising:
- по меньшей мере одну шину,- at least one tire,
- по меньшей мере один датчик, чувствительный к изменению кривизны шины и конфигурированный для генерации измерительного сигнала, представляющего изменение кривизны шины при ее движении по грунту, причем датчик предпочтительно расположен внутри шины,- at least one sensor sensitive to changes in the curvature of the tire and configured to generate a measurement signal representing the change in the curvature of the tire when it runs on the ground, and the sensor is preferably located inside the tire,
- модуль обработки данных, конфигурированный для приема данных измерения, полученных из измерительного сигнала, представляющего изменение кривизны шины при ее движении по грунту, и для определения твердости грунта как функции данных измерения, причем данные измерения содержат:- a data processing module configured to receive measurement data obtained from a measurement signal representing the change in curvature of the tire as it travels on the ground, and to determine the hardness of the ground as a function of the measurement data, the measurement data comprising:
a) первый параметр, представляющий длину пятна контакта, контактирующего с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину, иa) a first parameter representing the length of the contact patch in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire, and
b) второй параметр, представляющий степень уплощения шины при контакте с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину, причем транспортное средство конфигурировано для осуществления способа согласно изобретению.b) a second parameter representing the degree of flattening of the tire in contact with the ground during one revolution of the wheel carrying the tire, the vehicle being configured to carry out the method according to the invention.
Предпочтительно, датчик содержит активную часть и электронную плату, причем активная часть конфигурирована для генерации измерительного сигнала, электронная плата конфигурирована для определения данных измерения, а модуль обработки данных расположен снаружи шины.Preferably, the sensor comprises an active part and an electronic board, the active part is configured to generate a measurement signal, the electronic board is configured to determine the measurement data, and the data processing module is located outside the bus.
Изобретение также относится к компьютерному программному продукту, содержащему инструкции программного кода для выполнения способа согласно изобретению, когда указанная программа выполняется на компьютере. Компьютерный программный продукт может принимать форму энергонезависимого машиночитаемого носителя, который хранит кодовые инструкции для выполнения способа согласно изобретению, когда указанный энергонезависимый машиночитаемый носитель считывается компьютером.The invention also relates to a computer program product containing program code instructions for carrying out the method according to the invention when said program is executed on a computer. The computer program product may take the form of a non-volatile computer-readable medium that stores code instructions for performing the method of the invention when said non-volatile computer-readable medium is readable by a computer.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Дополнительные признаки, цели и преимущества изобретения станут более очевидными из следующего описания, которое является чисто иллюстративным и не ограничивающим и которое следует читать вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:Additional features, objects and advantages of the invention will become more apparent from the following description, which is purely illustrative and non-limiting and should be read in conjunction with the accompanying drawings, in which:
- на фиг. 1 схематично проиллюстрирована шина, установленная на ободе транспортного средства;- in Fig. 1 schematically illustrates a tire mounted on a vehicle rim;
- на фиг. 2 показан пример измерительного сигнала, зарегистрированного датчиком, чувствительным к кривизне шины, когда шина катится;- in Fig. 2 shows an example of a measurement signal recorded by a tire curvature sensor when the tire is rolling;
- на фиг. 3 показана блок-схема этапов способа оценки твердости грунта согласно одному возможному варианту осуществления изобретения;- in Fig. 3 shows a flowchart of steps in a method for assessing soil hardness according to one exemplary embodiment of the invention;
на фиг. 4 приведен пример двухмерного статистического анализа с использованием двух параметров, полученных из измерительного сигнала для передней шины транспортного средства в соответствии с различными условиями твердости грунта;in fig. 4 shows an example of two-dimensional statistical analysis using two parameters obtained from the measurement signal for the front tire of a vehicle according to different ground hardness conditions;
- на фиг. 5 приведен пример одномерного дискриминантного анализа для передней шины транспортного средства;- in Fig. 5 shows an example of univariate discriminant analysis for a vehicle front tire;
- на фиг. 6 приведен пример классификации твердости грунта.- in Fig. 6 shows an example of soil hardness classification.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION
На фиг. 1 показана шина 1, установленная на ободе 2. Такая шина 1 содержит, с одной стороны, область 3 короны, составляющую протектор с рисунком протектора, и, с другой стороны, боковины 4, заканчивающиеся в нижних областях боковин. Последние обычно содержат бортовую проволоку и борт для установки шины 1 на обод 2. Обод 2 в свою очередь соединен с транспортным средством 9 осью (не изображена). Таким образом, шина 1 образует систему контакта с грунтом, обеспечивающую связь между транспортным средством 9 и грунтом 7.In FIG. 1 shows a
Таким образом, под шиной понимается упругое твердое тело, предназначенное для установки на обод 2 колеса, обычно в виде полосы шины, для образования системы контакта с грунтом, обеспечивающей связь между транспортным средством 9 и грунтом 7, содержащее протектор, который подвергается изменению своего окружного радиуса кривизны под действием нагрузки. Шина 1 обычно изготавливается из эластомера (например, резины) и, возможно, других текстильных и/или металлических материалов. Шина 1 может быть безвоздушной, например, иметь гибкие полиуретановые спицы, поддерживающие протектор. Однако в предпочтительном варианте шина 1 содержит гибкий каркас, содержащий газообразную внутреннюю часть под давлением, обычно воздух. Поскольку это наиболее распространенная форма шины 1, нижеследующее описание дано без ограничения применительно к такой пневматической шине 1, имеющей внутреннее давление сжатого газа.Thus, a tire is understood to be a resilient rigid body intended to be mounted on a
На шину 1 действует сила, прилагаемая транспортным средством 9 через ось и обод 2 по направлению к земле 7. Эта сила проистекает из нагрузки на ось, возникающей из-за веса транспортного средства 9. Поскольку обод 2 не деформируется, эта сила, приложенная к шине 1, деформирует ее, когда шина 1 контактирует с поверхностью 8 грунта 7: часть короны 3 под ободом 2 уплощается, увеличивая область пятна 6 контакта, в котором шина 1 контактирует с землей, в то время как боковины 4 становятся растянутыми. Эта деформация тем более выражена, когда давление внутри шины низкое. На эту деформацию также влияет природа грунта 7, в частности, состояние твердости этого грунта 7. Более конкретно, твердый грунт деформируется мало, если вообще деформируется, тогда как мягкий грунт деформируется под действием шины 1, так что деформация шины 1 меньше, поскольку часть ее передается грунту 7.
Деформация шины 1 приводит к изменению окружной кривизны шины 1, а именно кривизны области 3 короны. Когда шина 1 катится, это изменение кривизны проходит по окружности шины 1. Следовательно, для данной точки на шине 1 кривизна будет периодически изменяться с каждым оборотом колеса.The deformation of the
Шина 1 оснащена датчиком 10, конфигурированным для получения измерительного сигнала, характеризующего изменение кривизны шины. Этот датчик 10 расположен внутри каркаса шины 1. Датчик 10 предпочтительно расположен напротив области 3 короны. Датчик 10 может быть встроен в структуру корпуса шины 10 или может быть прикреплен к нему и, например, удерживаться на месте слоем клея. Датчик 10 содержит активную часть 11, прикрепленную к каркасу шины 1, так что деформация шины 1 приводит к соответствующей деформации активной части 11 датчика 10, который генерирует измерительный сигнал, который является функцией деформации его активной части 11. Таким образом, измерительный сигнал действительно отражает изменение кривизны шины.
Предпочтительно, датчик 10 представляет собой пьезоэлектрический датчик, который генерирует напряжение, пропорциональное изменению изгиба. Более конкретно, датчик 10 может, например, содержать активную часть 11, состоящую из пьезоэлектрического слоя между двумя проводящими слоями. Также возможно, чтобы датчик 10 был резистивным датчиком, импеданс которого пропорционален изгибу активной части 11 датчика. Также возможно использовать акселерометр, хотя его использование намного сложнее и требует большей обработки. Датчик 10 может также подходить для измерения других параметров, в частности давления. Датчик 10 может быть встроен в другое электронное оборудование, установленное внутри шины 1, такое как датчик давления и/или температуры типа TMS (система мониторинга шин).Preferably,
Датчик 10 также содержит электронную плату 12, подключенную к активной части 11 датчика 10 и конфигурированную для приема измерительного сигнала, поступающего от активной части 11. Эта электронная плата 12 содержит по меньшей мере процессор и память и подходит для обработки данных, таких как измерительный сигнал, для определения данных измерения из измерительного сигнала и передачи этих данных измерения. В предпочтительном варианте датчик 10 связан с беспроводным передатчиком, в частности, радиочастотного типа и, например, типа, использующего технологию Bluetooth с низким энергопотреблением, или типа устройства с низким энергопотреблением, работающего в диапазоне 433 МГц (LPD 433) для передачи измерительного сигнала в автоматизированный модуль обработки данных, предпочтительно расположенный снаружи шины 1, для его обработки. Беспроводной передатчик может составлять часть датчика 10, например, являться компонентом электронной платы 12, или может быть расположен отдельно от датчика 10. Так, например, можно расположить антенну внутри шины 1. В случае беспроводной связи внешний приемник может принимать сигналы, отправленные средствами беспроводной связи, связанными с датчиком 10, и ретранслировать их в модуль автоматической обработки данных.The
Конечно, датчик 10 может содержать другие элементы, участвующие в его правильной работе, в частности модуль электропитания, например, состоящий из батареи.Of course, the
Когда шина 1 катится по грунту, датчик 10 получает (этап S1) измерительный сигнал, представляющий изменение окружной кривизны шины. Этот измерительный сигнал может быть напрямую связан с кривизной (и, следовательно, быть измерительным сигналом кривизны) и, следовательно, контролировать ее изменение, или может быть косвенно связан с кривизной. Так обстоит дело с датчиком 10, активная часть 11 которого является пьезоэлектрическим датчиком, поскольку измерительный сигнал в этом случае соответствует изменению кривизны. Именно этот тип датчика будет использоваться в следующих примерах. Измерительный сигнал, генерируемый активной частью 11 датчика 10, затем обрабатывается электронной платой 12 для определения данных измерения из измерительного сигнала. Целью обработки измерительного сигнала является извлечение полезной информации из этого сигнала, которая затем используется позже в способе.When the
На фиг. 2 показан схематический пример измерительного сигнала, зарегистрированного датчиком 10, чувствительным к изменению кривизны шины при качении шины 1. Измерительный сигнал представлен здесь его напряжением (в В) и обозначен как Δкривизны, как функция вращения колеса, выраженного в градусах.In FIG. 2 shows a schematic example of a measurement signal recorded by
Во время движения за один оборот колеса кривизна шины изменяется в соответствии с циклом, проявляющемся в:During the movement of one revolution of the wheel, the curvature of the tire changes in accordance with the cycle, manifested in:
- части, не контактирующей с грунтом,- parts not in contact with the ground,
- части, контактирующей с грунтом.- parts in contact with the ground.
Последовательность иллюстрирует два прохода в пятно контакта, в котором шина контактирует с грунтом, той области шины 1, в которой расположен датчик 10, причем эти два прохода разделены частью цикла, в которой нет контакта с грунтом. Часть цикла, в которой нет контакта с грунтом, характеризуется стабильной кривизной, что приводит к стабильности измерительного сигнала при значении, близком к нулю. Часть цикла, в которой есть контакт с грунтом, характеризуется в измерительном сигнале скачком изменения кривизны 20, 30 контакта. На фиг. 2 скачки изменения кривизны 20, 30 контакта направлены вниз, что соответствует отрицательным скачкам напряжения. В частности, скачки изменения кривизны 20, 30 контакта соответствуют уплощению шины 1 в пятне 6 контакта.The sequence illustrates two passes into the footprint in which the tire contacts the ground, the region of
Кривизна также проявляется в переходе, называемом переходом вхождения в контакт, между частью, не контактирующей с грунтом, и частью, контактирующей с грунтом, характеризуемом в измерительном сигнале скачком 21, 31 изменения кривизны вхождения в контакт, который противоположен скачку изменения кривизны 20, 30 контакта, а именно в данном случае направленном вниз. Изменение кривизны также проявляется в переходе, называемом переходом выхода из контакта между частью, контактирующей с грунтом, и частью, не контактирующей с грунтом, характеризуемом в измерительном сигнале скачком 22, 32 изменения кривизны выхода из контакта, который противоположен скачку изменения кривизны контакта, а именно в данном случае направленном вверх. Скачок 21, 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачок 22, 32 изменения кривизны выхода из контакта соответствуют внезапным изменениям радиуса кривизны шины 1 при входе в пятно контакта и выходе из него.The curvature also appears in a transition, called the contact transition, between the part not in contact with the ground and the part in contact with the ground, characterized in the measuring signal by a
Поскольку шина вращается, тот же цикл повторяется с измерительным сигналом, который является стабильным, когда нет контакта с грунтом, за которым следует скачокAs the tire rotates, the same cycle repeats with a measurement signal that is stable when there is no ground contact, followed by a jump
21, 31 изменения кривизны вхождения в контакт, скачок изменения кривизны 20, 30 контакта, скачок 22, 32 изменения кривизны выхода из контакта и, наконец, другой стабильный измерительный сигнал при отсутствии контакта с грунтом. Этот цикл соответствует одному обороту колеса и, следовательно, 360°, представленному длиной КТ на фиг. 2.21, 31 change in contact curvature, jump in change in
Для каждого цикла скачок 22, 32 изменения кривизны выхода из контакта обеспечивает главное преимущество, состоящее в том, что он является острым скачком и, особенно, по существу независимым от состояния грунта и шины 1. В частности, скачок 22, 32 изменения кривизны выхода из контакта соответствует изменению кривизны шины 1 при выходе из пятна контакта, когда область шины 1, в которой расположен датчик 10, резко переходит от характеристики плоского состояния части, контактирующей с грунтом, к характеристике изогнутого состояния части, не контактирующей с грунтом. На рыхлом грунте по мере того, как шина 1 постепенно катится, она уплотняет грунт под собой, образуя колею и, следовательно, довольно твердое дно колеи, на которое опирается шина 1, покидая пятно контакта. Кроме того, продвижение вперед транспортного средства 9 по существу переносит нагрузку на вхождение в пятно контакта. Таким образом, шина 1 при выходе из пятна контакта имеет поведение выхода из контакта с точки зрения кривизны, очень похожее на поведение шины 1 на дорожном полотне.For each cycle, the
Таким образом, легко идентифицировать каждый цикл, соответствующий обороту колеса, путем идентификации каждого скачка 22, 32 изменения кривизны выхода из контакта. Также возможно идентифицировать циклы с помощью специального устройства, такого как счетчик оборотов. На этой основе данные могут быть выражены как функция угла в каждом цикле. Это, в частности, означает, что циклы и их данные можно сравнивать независимо от скорости транспортного средства 9. Для осуществления этапов способа требуется только один цикл, и, таким образом, они могут быть осуществлены для каждого цикла. Однако чтобы сделать способ более надежным в отношении потенциально изолированных непредсказуемых инцидентов (например, наличие камня), можно использовать комбинацию нескольких измеренных циклов, например, используя скользящее среднее.Thus, it is easy to identify each cycle corresponding to a revolution of the wheel by identifying each
Состояние твердости грунта влияет на характеристики профиля измерительного сигнала. Таким образом, изобретение направлено на извлечение параметров из измерительного сигнала, чтобы вывести из него состояние твердости грунта. Таким образом, способ содержит определение (этап S2) из измерительного сигнала данных измерения, содержащих по меньшей мере первый параметр KL, представляющий длину области пятна 6 контакта с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину 1, и второй параметр KS, представляющий скорость уплощения шины при контакте с грунтом во время одного оборота колеса, несущего шину 1. Данные измерения могут содержать другие параметры или значения, полученные из измерительного сигнала.The state of soil hardness influences the characteristics of the measurement signal profile. The invention thus aims at extracting parameters from the measurement signal in order to deduce from it the state of soil hardness. Thus, the method comprises determining (step S2) from the measurement signal measurement data comprising at least a first parameter KL representing the length of the
Первый параметр KL определяется из части измерительного сигнала, соответствующей части, контактирующей с грунтом. Более конкретно, первый параметр KL определяют из расстояния между скачком 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачком 32 изменения кривизны выхода из контакта. Поскольку они представляют собой два локальных максимума в цикле, легко определить вершину каждого скачка и из этого определить расстояние между ними, выраженное в градусах. Поскольку скачок 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачок 32 изменения кривизны выхода из контакта соответствуют, соответственно, началу и концу части, контактирующей с грунтом, первый параметр KL действительно является функцией области контакта шины 1 с грунтом. Фактически, KL соответствует длине пятна 6 контакта. В примере, когда измерительный сигнал выражается в вольтах В как функция угловых градусов °, первый параметр KL может быть выражен в угловых градусах.The first parameter KL is determined from the part of the measuring signal corresponding to the part in contact with the ground. More specifically, the first parameter KL is determined from the distance between the
Второй параметр KS определяется из части измерительного сигнала, соответствующей переходу кривизны шины между частью, не контактирующей с грунтом, и частью, контактирующей с грунтом. Более конкретно, второй параметр KS определяют из градиента между скачком 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачком изменения кривизны 30 контакта. Более конкретно, второй параметр KS может соответствовать максимальному изменению в изменении кривизны между скачком 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачком изменения кривизны 30 контакта, а именно может соответствовать максимальному градиенту. В примере, когда измерительный сигнал выражается в вольтах В как функция угловых градусов °, второй параметр KS может иметь единицы В/°, а именно как вторую производную кривизны шины 1.The second parameter KS is determined from the portion of the measurement signal corresponding to the tire curvature transition between the non-ground contact portion and the ground contact portion. More specifically, the second parameter KS is determined from the gradient between the
KS можно аппроксимировать несколькими способами. Например, второй параметр KS может соответствовать максимуму (в смысле абсолютного значения) производной измерительного сигнала между скачком 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачком изменения кривизны 30 контакта, т.е. производная оценивается по разнице между двумя последовательными (или близко расположенными) точками измерения, очевидно, принимая во внимание их угловое разделение. Поскольку в примере это убывающий градиент, этот максимум в смысле абсолютного значения соответствует минимуму производной измерительного сигнала между скачком 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачком изменения кривизны 30 контакта. Также возможно вместо поиска экстремума производной выбрать фиксированные точки измерения, такие как, например, те, которые расположены на равном расстоянии от вершин скачка 31 изменения кривизны вхождения в контакт и скачка изменения кривизны 30 контакта, и вычислить производную, используя эти точки. Можно использовать точки измерения, соответствующие значению измерительного сигнала, такие как, например, сигнал, проходящий через ноль, в проиллюстрированном случае. Также возможно использование более сложных подходов, таких как, например, алгоритм Савицкого-Голея. Однако выбор относительно низкой частоты дискретизации, обычно меньше или равной 500 Гц и предпочтительно меньше или равной 400 Гц, такой как частота 300 Гц в примере, составляет сглаживание измерительного сигнала и позволяет выбрать подходы, такие как изложенные выше, которые менее требовательны с точки зрения вычислений.KS can be approximated in several ways. For example, the second parameter KS may correspond to the maximum (in terms of absolute value) of the derivative of the measuring signal between the
Первый параметр KL и второй параметр KS имеют то преимущество, что они демонстрируют широкую степень изменчивости в зависимости от твердости грунта и их легко получить, как показано выше. Более конкретно, по мере уменьшения твердости грунта первый параметр KL увеличивается, а второй параметр KS уменьшается. Таким образом, чем более рыхлый грунт, тем больше длина (представленная первым параметром KL) пятна 6 контакта, в котором шина контактирует с грунтом 7, тогда как скорость уплощения (представленная вторым параметром KS) становится меньше. И наоборот, по мере увеличения твердости грунта 7 первый параметр KL уменьшается, тогда как второй параметр KS увеличивается.The first parameter KL and the second parameter KS have the advantage that they exhibit a wide degree of variability with soil hardness and are easy to obtain as shown above. More specifically, as the hardness of the soil decreases, the first parameter KL increases and the second parameter KS decreases. Thus, the looser the ground, the longer the length (represented by the first parameter KL) of the
Если рассматривать индивидуально, первый параметр KL и/или второй параметр KS может зависеть от нагрузки, давления и/или скорости. Однако учет как первого параметра KL, так и второго параметра KS означает, что твердость грунта может быть определена только по этим параметрам, без знания нагрузки, давления, скорости и скольжения шины 1 на грунте.Considered individually, the first parameter KL and/or the second parameter KS may be dependent on load, pressure and/or speed. However, taking into account both the first parameter KL and the second parameter KS means that the hardness of the soil can only be determined from these parameters, without knowing the load, pressure, speed and slip of the
Предпочтительно, именно электронная плата 12 датчика 10 определяет из измерительного сигнала данные измерения, содержащие первый параметр KL и второй параметр KS. Эти данные измерения затем передаются датчиком 10 в модуль 15 обработки данных, который выполняет следующую часть способа. Этот модуль 15 обработки данных предпочтительно расположен снаружи шины 1, например, в транспортном средстве 9, но модуль 15 обработки также может быть расположен на удалении от транспортного средства 9, и передача данных может тогда включать промежуточные средства передачи. Затем передача данных измерения между датчиком 10 и модулем 15 обработки данных выполняется беспроводным образом. Модуль 15 обработки данных обычно содержит процессор и память и подходит для приема и обработки данных измерения при осуществлении следующей части способа определения твердости грунта.Preferably, it is the
Можно передать измерительный сигнал в модуль 15 обработки, чтобы осуществить следующую часть способа. Однако определение данных измерения с использованием датчика 10 и передача только этих данных измерения в модуль 15 обработки данных дает преимущество уменьшения объема данных, передаваемых между датчиком 10 и модулем 15 обработки данных. Поскольку передача данных требует большого количества энергии, передача данных измерения, а не измерительного сигнала позволяет снизить потребление электроэнергии датчиком 10, который имеет ограниченные возможности питания внутри шины 1.It is possible to transmit the measurement signal to the
Также предпочтительно не использовать электронную плату 12 датчика 10 для осуществления следующей части способа, а использовать вместо этого модуль 15 обработки данных для обработки данных измерения. Это затем ограничивает вычисления, выполняемые электронной платой 12 датчика 10, что позволяет экономить электроэнергию и память на электронной плате 12. Кроме того, легче изменить методы осуществления следующей части способа на легкодоступном модуле 15 обработки данных, чем на датчике 10, который находится внутри шины 1.It is also preferable not to use the
После того, как модуль 15 обработки принял данные измерения, модуль 15 обработки может определить твердость грунта как функцию первого параметра KL и второго параметра KS, которые содержатся в данных измерения и которые изменяются в зависимости от твердости грунта, как показано ниже.After the
На фиг. 4 показан пример двухмерного статистического анализа с использованием двух параметров KL и KS, полученных из измерительного сигнала для шины 1 транспортного средства 9, движущегося по грунту 7 известной твердости. В этом примере данные измерения получены из измерительного сигнала, полученного пьезоэлектрическим датчиком 10, расположенным в передней шине сельскохозяйственного трактора, при движении по одному и тому же грунту с тремя различными конфигурациями твердости:In FIG. 4 shows an example of a two-dimensional statistical analysis using two parameters KL and KS obtained from the measurement signal for a
- С0 (очень рыхлый грунт): недавно вспаханная почва, которую затем бороновали,- C0 (very loose soil): newly plowed soil that has been harrowed,
- С2 (достаточно рыхлый грунт): недавно вспаханная и боронованная почва, дважды уплотненная прохождением шины 1 (передними и задними колесами транспортного средства 9, что соответствует прохождению транспортного средства 9),- C2 (sufficiently loose soil): freshly plowed and harrowed soil, double compacted by the passage of tire 1 (front and rear wheels of the
- дорога (твердый грунт): асфальтированная поверхность.- road (hard ground): asphalt surface.
Следует отметить, что точки измерения группируют вместе различные нагрузки, давления и скорости (ниже 20 км/ч).It should be noted that the measurement points group together various loads, pressures and speeds (below 20 km/h).
Точки измерения выражаются как функция первого параметра KL (по оси абсцисс и в градусах угла) и второго параметра KS (по оси ординат и в В/°). Эти значения, очевидно, зависят от типа шины 1 и используемого датчика 10. Крестики соответствуют движению по очень рыхлому верхнему слою почвы С0 и сгруппированы вместе в первый, 95%-ный доверительный эллипсоид 41. Кружки соответствуют движению по достаточно рыхлому грунту С2 и сгруппированы вместе во второй, 95%-ный доверительный эллипсоид 42. Точки соответствуют точкам измерения при движении по дороге (очень твердый грунт) и сгруппированы вместе в третий, 95%-ный доверительный эллипсоид 43. Примеры на фиг.4 показывают значения, принятые для параметров KL и KS. Например, на дороге второй параметр KS находится в диапазоне от -0,7 В/° до -1 В/°, а первый параметр KL находится в диапазоне от 35° до 43°.The measurement points are expressed as a function of the first parameter KL (along the abscissa and in degrees of angle) and the second parameter KS (along the ordinate and in V/°). These values obviously depend on the type of
Можно заметить, что третий доверительный эллипсоид 43 заметно отделен от двух других. Таким образом, два параметра KL и KS позволяют легко идентифицировать очень твердый грунт, например дорожное полотно. Также можно заметить, что, хотя первый доверительный эллипсоид 41 и второй доверительный эллипсоид 42 частично перекрываются, они, тем не менее, достаточно разделены, чтобы можно было отличить точку измерения с грунтом С0 от точки измерения с грунтом С2. Таким образом, совместное рассмотрение параметров KL и KS позволяет определить состояние твердости грунта, несмотря на нагрузки, давления и скорости, которые могут изменяться.It can be seen that the
Более конкретно, данные измерения, содержащие параметры KL и KS, используются для анализа измерительного сигнала с целью определения категории твердости, к которой принадлежит грунт, по которому движется шина 1. Использование категорий означает, что любая обратная связь информации с водителем или использование автоматизированной системы может быть облегчена и упрощена, в то же время устраняя неточности и флуктуации измерений. Использование категорий твердости не является обязательным, поскольку твердость можно выразить с помощью числового значения, такого как, например, процентное соотношение, хотя это предпочтительный вариант осуществления, который изложен ниже.More specifically, the measurement data containing the KL and KS parameters are used to analyze the measurement signal in order to determine the hardness category to which the ground on which the
В качестве не ограничивающей иллюстрации можно использовать следующие категории:The following categories may be used by way of non-limiting illustration:
В этой таблице почва С0 - это недавно вспаханная почва, которая была взборонена, почва С1 - это почва С0, которая была уплотнена прохождением колеса (только переднее колесо), почва С2 - это почва С0, которая была уплотнена прохождением двух колес (переднее колесо и заднее колесо), почва С3 - это почва С0, которая была уплотнена прохождением трех колес (переднее колесо, заднее колесо и затем снова переднее колесо). Следует отметить, что почвы С2 и С3 (и, возможно, следующая) сгруппированы в одну и ту же категорию, потому что почва очень скоро достигает максимальной степени уплотнения при наезде транспортным средством 9. Преимущество этих категорий заключается в том, что они учитывают воздействия, оказываемые на твердость грунта, путем проезда по нему передними колесами и задними колесами. Конечно, можно использовать и другие категории. Например, можно использовать еще более рыхлые категории, например, для очень рыхлой илистой почвы или даже для почвы с недостаточной несущей способностью.In this table, C0 soil is newly plowed soil that has been harrowed, C1 soil is C0 soil that has been compacted by passing a wheel (front wheel only), C2 soil is C0 soil that has been compacted by passing two wheels (front wheel and rear wheel), soil C3 is soil C0 that has been compacted by passing three wheels (front wheel, rear wheel and then front wheel again). It should be noted that soils C2 and C3 (and possibly the next one) are grouped into the same category because the soil very soon reaches its maximum degree of compaction when hit by a
Поэтому твердость грунта определяется с помощью соотношения, связывающего твердость грунта, первый параметр KL и второй параметр KS. Таким образом, после определения первый параметр KL и второй параметр KS затем используются для определения коэффициента твердости (этап 3) с использованием этого соотношения. Таким образом, если коэффициент твердости обозначен F, а функция, соответствующая соотношению и относящаяся к первому параметру KL и второму параметру KS, обозначена f, то можно записать следующее:Therefore, the soil hardness is determined using a relation relating the soil hardness, the first parameter KL and the second parameter KS. Thus, once determined, the first parameter KL and the second parameter KS are then used to determine the hardness factor (step 3) using this relationship. Thus, if the hardness factor is denoted by F, and the function corresponding to the ratio and related to the first parameter KL and the second parameter KS is denoted by f, then the following can be written:
F=f(KL,KS)F=f(KL,KS)
Как правило, эта взаимосвязь является линейной. Более конкретно, линейная зависимость может иметь форму:Typically, this relationship is linear. More specifically, a linear relationship may take the form:
F=a+b×KL+c×KS,F=a+b×KL+c×KS,
где F - коэффициент твердости, KL - первый параметр, KS - второй параметр, a, b и с - заранее определенные не равные нулю фиксированные действительные коэффициенты. Связь может быть билинейной и, следовательно, иметь тип:where F is the hardness factor, KL is the first parameter, KS is the second parameter, a, b and c are predetermined non-zero fixed real factors. The connection can be bilinear and therefore have the type:
F=a+b×KL+c×KS+m×KL×KS,F=a+b×KL+c×KS+m×KL×KS,
где a, b, с и m - заранее определенные ненулевые фиксированные действительные коэффициенты.where a, b, c and m are predetermined non-zero fixed real coefficients.
Следует отметить, что соотношение, связывающее твердость грунта, первый параметр KL и второй параметр KS, может, очевидно, учитывать другие параметры и, в частности, может учитывать давление в шине, скорость или, в противном случае, длину КТ (оборот колеса).It should be noted that the relationship relating the ground hardness, the first parameter KL and the second parameter KS may, obviously, take into account other parameters and, in particular, may take into account tire pressure, speed, or, otherwise, the length CT (wheel revolution).
Фиксированные коэффициенты а, b, с и m предпочтительно выбираются для максимального различения категорий твердости грунта. Например, можно использовать одномерный дискриминантный анализ. Этот дискриминантный анализ направлен на увеличение до максимума расстояния между центрами тяжести каждой из категорий твердости грунта, в то же время минимизируя разброс внутри категории.The fixed coefficients a, b, c and m are preferably chosen to maximize discrimination between the categories of soil hardness. For example, one-dimensional discriminant analysis can be used. This discriminant analysis aims to maximize the distance between the centers of gravity of each of the hardness categories while minimizing the variation within the category.
На фиг. 5 показан пример одномерного дискриминантного анализа для передней шины 1 транспортного средства 9 для тех же данных, что и на фиг. 4. Образцы (ровно 1388) сгруппированы вместе, их конфигурация проходи вдоль оси абсцисс, а ось ординат соответствует оси дискриминанты. Точки измерения были записаны с тремя различными конфигурациями твердости. Первый набор 51 точек измерения группирует вместе точки измерения, записанные на дороге, второй набор 52 точек измерения группирует вместе точки измерения, записанные на очень рыхлой почве, соответствующей конфигурации почвы С0, третий набор 53 точек измерения группирует вместе точки измерения, записанные на полурыхлой почве, соответствующей конфигурации грунта С2. Дискриминантный анализ параметров KL и KS состоит в объединении этих двух параметров, чтобы из них вывести третий, который соответствует коэффициенту жесткости FAD, который соответствует значению ординаты каждой точки измерения. Тогда соотношение следующее:In FIG. 5 shows an example of a one-dimensional discriminant analysis for the
FAD=0.012516 × KL+0.57576 × KSF AD =0.012516 × KL+0.57576 × KS
Таким образом, со ссылкой на общую формулу, приведенную ранее, было обнаружено, что: а=0, b=0,012516 и с=0,57576. Значения фиксированных коэффициентов, очевидно, зависят от типа шины, от используемого датчика 10, от его расположения на шине, спереди или сзади, и от конфигурации грунта, используемой для сбора данных.Thus, with reference to the general formula given earlier, it was found that: a=0, b=0.012516 and c=0.57576. The values of the fixed coefficients obviously depend on the type of tire, on the
Дискриминантный анализ позволяет определить пороговые значения классификации, разделяющие различные категории. В примере с фиг. 4 результирующие пороговые значения изображены пунктирными горизонтальными линиями. Таким образом, первая линия 55 отделяет категорию «дорога» от категории «почва С2» с пороговым значением классификации 0,088066. Вторая строка 56 отделяет категорию «почва С2» от категории «почва С0» с пороговым значением классификации 0,44572.Discriminant analysis allows you to determine the classification thresholds that separate different categories. In the example of FIG. 4, the resulting threshold values are shown as dotted horizontal lines. Thus, the
Таким образом, после определения первый параметр KL и второй параметр KS используются для определения коэффициента твердости, а категория твердости на месте определяется (этап S4) путем сравнения этого коэффициента твердости с пороговыми значениями классификации. В этом примере средняя вероятность правильного обнаружения трех категорий (дорога, почва С2 и почва С0) возрастает до 97% и распределяется следующим образом:Thus, once determined, the first parameter KL and the second parameter KS are used to determine the hardness factor, and the hardness category is determined in situ (step S4) by comparing this hardness factor with the classification thresholds. In this example, the average probability of correctly detecting the three categories (road, C2 soil, and C0 soil) rises to 97% and is distributed as follows:
- 100% для классификации дороги,- 100% for road classification,
- 94% для классификации почвы С2,- 94% for soil classification C2,
- 96% для классификации почвы С0.- 96% for soil classification C0.
Таким образом достигается отличное соответствие между категориями твердости, определенными посредством способа, и фактической твердостью конфигураций грунта в точках измерения.In this way an excellent correspondence is achieved between the hardness categories determined by the method and the actual hardness of the soil configurations at the measurement points.
Следует отметить, что поведение шины 1, установленной на передней части транспортного средства 9, отличается от поведения шины 1, установленной на задней части транспортного средства 9, главным образом из-за различных соответствующих размеров передней шины 1 и задней шины 1, но также из-за уплотнения почвы передней шиной 1, что увеличивает твердость грунта, по которой движется задняя шина 1. В результате соотношение между твердостью грунта, первым параметром KL и вторым параметром KS для передней шины 1 и для задней шины может различаться. В предпочтительном варианте датчик 10 расположен внутри передней шины 1, что позволяет лучше учитывать эффективную твердость грунта в том виде, в каком он находится до его уплотнения из-за движения по нему шины 1. Таким образом, используя линейную зависимость, выраженную выше, фиксированные коэффициенты a, b и с могут различаться в зависимости от положения датчика 10 в передней шине 1 или в задней шине 1. В качестве дополнительного предпочтения датчик 10 размещается в передней шине 1, а другой датчик 10 размещается в задней шине, которая следует за указанной передней шиной (а именно, обычно на той же стороне транспортного средства 9). Таким образом, можно получить два линейных соотношения, одно для передней шины, а другое для задней:It should be noted that the behavior of the
где FAV - это твердость, определенная из данных измерения передней шины, KLAV - это первый параметр для передней шины, KSAV - второй параметр для передней шины, аAV, bAV, cAV - заранее определенные фиксированные коэффициенты для передней шины, и где FAR - это твердость, определенная из данных измерения задней шины, KLAR - это первый параметр для задней шины, KSAR - второй параметр для задней шины, аAR., bAR., cAR - заранее определенные фиксированные коэффициенты для задней шины. Например, возможны следующие два соотношения:where F AV is the hardness determined from the measurement data of the front tire, KL AV is the first parameter for the front tire, KS AV is the second parameter for the front tire, and AV , b AV , c AV are predetermined fixed coefficients for the front tire, and where F AR is the hardness determined from the measurement data of the rear tire, KL AR is the first parameter for the rear tire, KS AR is the second parameter for the rear tire, and AR ., b AR ., c AR are predetermined fixed coefficients for rear tire. For example, the following two relationships are possible:
Поскольку твердость, испытываемая передней шиной и задней шиной, определяется различными дискриминантными анализами, FAV и FAR не находятся непосредственно на одной и той же шкале. Однако предпочтительно иметь возможность сравнивать и совместно использовать значения жесткости, определенные передней шиной и задней шиной, путем нахождения общей шкалы для выражения этих двух значений твердости. Категория «дорога» может быть выбрана в качестве общей ссылки, поскольку видно, что она содержит небольшой разброс, что позволяет определять переводные коэффициенты для корректировки шкалы. Это простой вопрос изменения соответствующих фиксированных коэффициентов a, b и с двух соотношений.Since the hardness experienced by the front tire and the rear tire is determined by different discriminant analyses, F AV and F AR are not directly on the same scale. However, it is preferable to be able to compare and share the hardness values determined by the front tire and the rear tire by finding a common scale for expressing the two hardness values. The category "road" can be chosen as a general reference because it can be seen to contain a small amount of variation, allowing conversion factors to be determined to adjust the scale. It is a simple matter of changing the respective fixed coefficients a, b and c of the two ratios.
Эти значения твердости также могут быть выражены как функция разброса измерений: самая высокая твердость точек измерения может тогда соответствовать одному концу шкалы, в то время как самая низкая твердость точек измерения может соответствовать другому концу шкалы. Например, процентные значения могут использоваться для выражения твердости: 100% для самого высокого фактора твердости и 0% для самого низкого фактора твердости. Еще раз, это просто влечет за собой изменение соответствующих фиксированных коэффициентов a, b и с двух соотношений.These hardness values can also be expressed as a function of the measurement spread: the highest hardness of the measurement points may then correspond to one end of the scale, while the lowest hardness of the measurement points may correspond to the other end of the scale. For example, percentage values can be used to express hardness: 100% for the highest hardness factor and 0% for the lowest hardness factor. Once again, this simply entails changing the respective fixed coefficients a, b and c of the two ratios.
Возвращаясь к примеру двух приведенных выше соотношений, эти два соотношения могут выражать коэффициент устойчивости в процентах по одной и той же шкале:Returning to the example of the two ratios above, these two ratios can express the stability factor as a percentage on the same scale:
В качестве примера на фиг.6 показана классификация твердости грунтов в процентах для шести категорий таблицы 1, причем пороговые значения классификации представлены вертикальными пунктирными линиями, а показатели плотности вероятности для каждой категории смоделированы с использованием нормального закона.As an example, FIG. 6 shows the percentage classification of soil hardness for the six categories of Table 1, with the classification thresholds represented by vertical dotted lines, and the probability density values for each category are modeled using a normal law.
Таким образом, таблицу 1 можно дополнить соответствующими пороговыми значениями, чтобы получить следующую таблицу:Thus, table 1 can be supplemented with appropriate thresholds to obtain the following table:
Эти категории определяются заранее и сохраняются в памяти модуля 15 обработки, который также хранит соотношение, связывающее твердость грунта, первый параметр KL и второй параметр KS. Эти категории могут использоваться модулем 15 обработки для обработки данных измерения для шины 1 и соответствующего датчика 10 для определения категории твердости грунта, по которому движется шина 1. Например, если коэффициент твердости (в процентах) F (%), рассчитанный для пары, состоящей из первого параметра KL и второго параметра KS, который получается из измерительного сигнала, равен 92%, это означает, что шина 1 движется по очень твердому грунту, например, по дороге, относящейся к категории D5.These categories are predetermined and stored in the memory of the
Затем могут быть выполнены соответствующие этапы в соответствии с определенной таким образом твердостью. Например, в случае сельскохозяйственного трактора со встроенной трансмиссией и без центрального дифференциала передний мост можно отключить, чтобы избежать износа на твердом грунте. И наоборот, также возможно, например, снизить давление в шинах, когда грунт очень рыхлый, чтобы ограничить отметки на грунте или уменьшить риск проваливания колес.Then, appropriate steps can be carried out according to the hardness thus determined. For example, in the case of an agricultural tractor with integrated transmission and no center differential, the front axle can be disengaged to avoid wear on hard ground. Conversely, it is also possible, for example, to lower the tire pressure when the ground is very loose in order to limit marks on the ground or to reduce the risk of wheel slippage.
Эти этапы могут контролироваться модулем 15 обработки данных, который определил твердость грунта, особенно в том случае, если это центральный модуль управления транспортного средства 9. Также возможно, чтобы модуль 15 обработки данных, который определил твердость грунта, просто отправил информацию, состоящую из твердости грунта (выраженную в виде значения или синтезированную в форме указания категории), другому элементу управления и/или на устройство отображения, чтобы проинформировать об этом пользователя.These steps can be controlled by the
Изобретение не ограничивается вариантом осуществления, описанным и изображенным на прилагаемых чертежах. Остаются возможными модификации, в частности, в отношении состава различных элементов или путем замены техническими эквивалентами, никоим образом не выходя за пределы объема правовой охраны изобретения.The invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, in particular with regard to the composition of the various elements or by substitution with technical equivalents, without in any way departing from the scope of the invention.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1860481 | 2018-11-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021114045A RU2021114045A (en) | 2022-12-15 |
RU2792711C2 true RU2792711C2 (en) | 2023-03-23 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2345360C2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-01-27 | Евгений Николаевич Хрусталёв | Method of determination of soil mechanical performances, peat and frozen beddings |
EP2883772A1 (en) * | 2012-08-09 | 2015-06-17 | Bridgestone Corporation | Method and device for determining state of road surface |
WO2017221578A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 株式会社Soken | Road surface condition estimation device |
WO2018003942A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 株式会社ブリヂストン | Road surface state determination method and road surface state determination device |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2345360C2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-01-27 | Евгений Николаевич Хрусталёв | Method of determination of soil mechanical performances, peat and frozen beddings |
EP2883772A1 (en) * | 2012-08-09 | 2015-06-17 | Bridgestone Corporation | Method and device for determining state of road surface |
WO2017221578A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 株式会社Soken | Road surface condition estimation device |
WO2018003942A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 株式会社ブリヂストン | Road surface state determination method and road surface state determination device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11549809B2 (en) | Road surface state determination device and tire system | |
US9878721B2 (en) | Tire sensor-based robust mileage tracking system and method | |
US9259976B2 (en) | Torsional mode tire wear state estimation system and method | |
US20180154707A1 (en) | Indirect tire pressure and wear state estimation system and method | |
EP2813378B1 (en) | Tire wear state estimation system and method | |
JP6563165B2 (en) | Tire sidewall load estimation system and method | |
JP6650680B2 (en) | Tire wear estimation method and tire wear estimation device | |
US10377385B2 (en) | Road surface condition determining system | |
US9566834B2 (en) | System and method for determining the mileage and wear of a tire | |
US20150217607A1 (en) | Tire innerliner-based parameter estimation system and method | |
US9650053B2 (en) | Slip ratio point optimization system and method for vehicle control | |
US9120356B2 (en) | Load estimation system and method for a vehicle tire | |
CN1860358B (en) | Method and system for determining a cornering angle of a tyre during the running of a vehicle | |
US9739689B2 (en) | Tire cornering stiffness estimation system and method | |
JP6935812B2 (en) | Tire wear detector | |
CN104334375B (en) | Tire uneven wear detection method and tire uneven wear testing equipment | |
EP3121034A1 (en) | Tread wear estimation system and method | |
CN107128132A (en) | Tire sensor | |
WO2021079838A1 (en) | Tire wear amount estimation system, tire wear amount estimation program, and tire wear amount estimation method | |
US11731466B2 (en) | Tire wear detection apparatus having a signal processor in the tire side apparatus including a state detection unit and level acquisition unit and/or level calculaton unit | |
CN109843609B (en) | Tire monitoring method, deformation rate calculation device, system, vehicle, and storage device | |
CN103863029A (en) | Tire slip angle estimation system and method | |
US20200276870A1 (en) | Method for evaluating the firmness of a ground | |
CN112996676B (en) | Method for determining the load applied to a tyre | |
AU2020220060A1 (en) | Method for extracting changes in tyre characteristics |