預測的基于同等的輪胎健康監(jiān)測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及預測的基于同等的輪胎健康監(jiān)測。方法、設備和程序產(chǎn)品通過對每個輪胎進行個體的自我比較和基于同等的比較為一臺或多臺車輛上的輪胎確定健康狀況，其中，個體的自我比較減小車輛上的多個輪胎之間的差異，并且基于同等的比較減小每個輪胎內(nèi)的差異?？蓹z測諸如嚴重泄漏和輪胎充氣的異常，并且可基于與健康狀況相關的歷史數(shù)據(jù)預測慢泄漏。
【專利說明】預測的基于同等的輪胎健康監(jiān)測

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及輪胎監(jiān)測與警告系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 有據(jù)可查的是，維持正確的輪胎壓力改善操縱，提高汽油里程，并延長車輛輪胎的 使用壽命。此外，盡管這樣的因素對個人的乘用車的所有者是重要的，但對于諸如牽引車掛 車、卡車、公共汽車、貨車的商用車隊及其他類型的商用車輛，這樣的因素就能耗成本和輪 胎更換和/或翻新成本而言可能對利潤有明顯影響。
[0003] 不管其無可辯駁的重要性，許多車隊以及全體駕駛大眾中的許多人不可能足夠頻 繁地監(jiān)測并維持輪胎壓力。另外，隨著"高機動性輪胎"（EMT)的出現(xiàn)和它們越來越廣泛的 商業(yè)存在，對于車輛操作者可能難以檢測低壓或泄露狀況并采取合適的行動。結(jié)果，可出現(xiàn) 輪胎在低壓狀況下超出制造商推薦極限的延長使用。
[0004] 已提出了要求將輪胎壓力信息傳送到車輛的操作者的各種立法方法，包括新車輛 配備低輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的命令。傳統(tǒng)的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS)典型地結(jié)合位于車輛 中的每個輪胎上的傳感器，以進行實時內(nèi)部空氣壓力與溫度監(jiān)測。信息經(jīng)由無線電帶頻 (RF)無線地傳送至駕駛員，并顯示在車輛的駕駛員室中。遠程感測模塊典型地包括壓力傳 感器、溫度傳感器、信號處理器和RF發(fā)射器，并且可由電池提供動力。替代性地，感測模塊 可以是"無源的";也就是說，功率可經(jīng)由與遠程發(fā)射器的磁耦合供應至感測模塊。接收器可 專用于輪胎壓力監(jiān)測，或者可共用車輛中的其他功能。例如，接收器控制器可以是現(xiàn)有的儀 表板控制器或車身控制器。接收器本身還可利用諸如遠程無鑰匙進入系統(tǒng)的相同頻率范圍 與其他系統(tǒng)共享。
[0005] 輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的目的是如果在一個或多個輪胎中出現(xiàn)異常則給駕駛員提供警告。 在有些情況下，可報告和/或顯示輪胎壓力和/或溫度，而在其他情況下，可產(chǎn)生簡單的低 壓警報。有用地，信息必須迅速地傳送并且是可靠的。然而，源自溫度和壓力的原始傳感器 測量的顯示數(shù)據(jù)不總是足夠精確地表示輪胎在任何給定時間和在各種負載和狀況下的狀 態(tài)。因此，與溫度和壓力有關的測量數(shù)據(jù)的解釋是重要的，但迄今為止是成問題的。通過與 在實際使用狀況下的輪胎通信的傳感器的溫度和壓力讀數(shù)受各種因素影響，包括由制動器 散發(fā)的熱；從輪胎到輪輞的熱耗散；引起輪胎的體積的輕微變化的負載傳遞；和由輪胎的 滯后損失引起的輪胎中的熱積聚。這樣的因素可影響傳達至駕駛員的信息的精確度，以致 不能在某些情況下警告駕駛員注意邊緣輪胎狀況并在其他情況下向駕駛員發(fā)出錯誤警報。
[0006] 關于傳統(tǒng)的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)，及時性也是一個問題。警告駕駛員低的輪胎壓力狀況 可基于簡單閾值，并且一旦由于壓力降到低于閾值而警告駕駛員，輪胎就已經(jīng)達到非最佳 的狀態(tài)。輪胎中的泄露可能慢或快，并且尤其地對于較快的泄露，對駕駛員的警告可能太晚 以至于使駕駛員不能在不引起輪胎損壞或不得不立即停止車輛的情況下糾正上述情形，并 且不能換胎或請求道路救援。
[0007] 因此，在本領域中存在對以精確且及時的方式處理輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)中的信息的 需求。
[0008] 此外，關于商用車輛，車輛時常具有更多的輪胎、更長的行程距離、和從而更高的 輪胎損壞可能性，以及典型地在運輸中的同時在解決輪胎問題中的更大的困難。對于長途 運輸?shù)牡臓恳噿燔?，例如，最近的服務中心可能有幾十英里遠，并且在許多情況下，需要 派遣服務車輛以提供道路救援。另外，從車隊的角度出發(fā)，協(xié)調(diào)多個車隊車輛的服務和維護 增加這些風險。
[0009] 因此，在本領域中還存在對輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的需求，所述輪胎監(jiān)測系統(tǒng)能夠縮短車 輛的停工期，改善燃料經(jīng)濟性，并降低與車隊和從而所使用的商用車輛相關聯(lián)的輪胎成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明通過提供一種方法、設備和程序產(chǎn)品來解決與現(xiàn)有技術相關的這些及其他 問題，所述方法、設備和程序產(chǎn)品利用個體的自我比較和基于同等的比較的組合而監(jiān)測車 輛上的輪胎的健康狀況。個體的自我比較減小車輛上的輪胎之間的差異，而基于同等的比 較減小每個輪胎內(nèi)的差異。還可檢測異常，諸如嚴重泄漏和輪胎充氣，并且可基于與確定的 健康狀況相關的歷史數(shù)據(jù)來預測慢泄漏。
[0011] 因此，與本發(fā)明的一個方面一致，可通過接收與車輛上的多個輪胎相關的輪胎數(shù) 據(jù)、和通過對每個輪胎進行輪胎數(shù)據(jù)的個體自我比較和基于同等的比較為多個輪胎中的每 個輪胎確定健康狀況來監(jiān)測車輛輪胎。個體的自我比較減小車輛上的多個輪胎之間的差 異，而基于同等的比較減小每個輪胎內(nèi)的差異。
[0012] 本發(fā)明提供以下技術方案：
[0013] 1. 一種監(jiān)測車輛輪胎的方法，所述方法包括：
[0014] 接收與車輛上的多個輪胎相關的輪胎數(shù)據(jù)；以及
[0015] 通過進行對于每個輪胎的輪胎數(shù)據(jù)的個體的自我比較和基于同等的比較為所述 多個輪胎中的每個輪胎確定健康狀況，其中，所述個體的自我比較減小所述車輛上的所述 多個輪胎之間的差異，并且其中，所述基于同等的比較減小每個輪胎內(nèi)的差異。
[0016] 2.根據(jù)方案1所述的方法，其中，所述輪胎數(shù)據(jù)包括對于所述多個輪胎中的每個 輪胎的并且在多個時間取得的溫度與壓力數(shù)據(jù)。
[0017] 3.根據(jù)方案2所述的方法，其中，對于所述多個輪胎之中的第一輪胎的并且在第 一時間取得的輪胎數(shù)據(jù)包括與所述第一時間相關聯(lián)的第一壓力、第一溫度和第一時間戳。
[0018] 4.根據(jù)方案1所述的方法，其中，進行所述個體的自我比較包括將評估模型應用 于所述輪胎數(shù)據(jù)。
[0019] 5.根據(jù)方案4所述的方法，其中，所述評估模型包括基于距離的評估模型。
[0020] 6.根據(jù)方案4所述的方法，其中，所述評估模型包括邏輯回歸模型或自組織映射 模型。
[0021] 7.根據(jù)方案4所述的方法，其中，進行所述個體的自我比較還包括基于所述評估 模型為每個輪胎生成個體健康值（IHV)，其中，對于每個輪胎的所述IHV將這樣的輪胎的當 前性能與在所述評估模型的訓練期間確定的這樣的輪胎的正常性能相比較。
[0022] 8.根據(jù)方案1所述的方法，其中，進行所述基于同等的比較包括將對于第一輪胎 的輪胎數(shù)據(jù)與所述多個輪胎的至少一個子集的輪胎數(shù)據(jù)相比較。
[0023] 9.根據(jù)方案1所述的方法，其中，將對于所述第一輪胎的所述輪胎數(shù)據(jù)與所述多 個輪胎的至少一個子集的輪胎數(shù)據(jù)相比較包括將對于所述第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與從對于 所述多個輪胎的至少一個子集的輪胎數(shù)據(jù)確定的中間值相比較。
[0024] 10.根據(jù)方案1所述的方法，其中，將對于所述第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與所述多個輪 胎的至少一個子集的輪胎數(shù)據(jù)相比較包括將對于所述第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與從對于所述 多個輪胎的至少一個子集的輪胎數(shù)據(jù)確定的平均值相比較。
[0025] 11.根據(jù)方案1所述的方法，其中，所述接收的輪胎數(shù)據(jù)包括對于每個輪胎的原始 壓力與溫度，其中，所述方法還包括通過基于所述溫度補償所述原始壓力來為每個輪胎確 定補償壓力。
[0026] 12.根據(jù)方案1所述的方法，還包括從所述輪胎數(shù)據(jù)去除至少一個超出范圍的離 群值。
[0027] 13.根據(jù)方案1所述的方法，還包括：
[0028] 基于所述輪胎數(shù)據(jù)中的溫度數(shù)據(jù)補償所述輪胎數(shù)據(jù)中的壓力數(shù)據(jù)；以及
[0029] 基于補償?shù)膲毫?shù)據(jù)從所述輪胎數(shù)據(jù)去除至少一個不可能的數(shù)據(jù)組合離群值。
[0030] 14.根據(jù)方案1所述的方法，還包括：
[0031] 利用所述輪胎數(shù)據(jù)的第一部分為每個輪胎訓練輪胎專用模型，以便為每個輪胎建 立正常操作狀況；以及
[0032] 將所述輪胎數(shù)據(jù)的第二部分應用于對于每個輪胎的所述輪胎專用模型，以確定每 個輪胎的健康狀況。
[0033] 15.根據(jù)方案14所述的方法，其中，為每個輪胎訓練輪胎專用模型包括為每個輪 胎確定平均壓力值，并且其中，應用所述輪胎數(shù)據(jù)的所述第二部分包括：
[0034] 基于個體的自我比較為每個輪胎確定個體健康值（IHV),其中，為每個輪胎確定所 述IHV包括確定補償壓力值與所述平均壓力值之間的差；以及
[0035] 基于同等的比較為每個輪胎確定同等健康值（PHV)，其中，為每個輪胎確定所述 PHV包括確定對于每個輪胎的IHV與對于所述多個輪胎的至少一個子集的IHV的中間值之 間的差。
[0036] 16.根據(jù)方案14所述的方法，其中，在對于所述輪胎專用模型的訓練模式中進行 訓練所述輪胎專用模型，并且在對于所述輪胎專用模型的測試模式中進行將所述第二部分 應用于所述輪胎數(shù)據(jù)，所述方法還包括，響應于檢測到對于輪胎的異常，使所述輪胎專用模 型返回至所述訓練模式，以便為所述輪胎重新訓練所述輪胎專用模型。
[0037] 17.根據(jù)方案16所述的方法，其中，所述異常是輪胎充氣。
[0038] 18.根據(jù)方案1所述的方法，還包括：
[0039] 確定異常檢測特征；以及
[0040] 基于所述異常檢測特征檢測異常。
[0041] 19.根據(jù)方案18所述的方法，其中，所述異常檢測特征是同等健康值（PHV)的標準 偏差或時間差異的平均值。
[0042] 20.根據(jù)方案18所述的方法，還包括基于所述異常檢測特征的歷史趨勢確定動態(tài) 閾值，其中，檢測所述異常基于超過所述動態(tài)閾值的異常檢測特征。
[0043] 21.根據(jù)方案18所述的方法，還包括，響應于檢測到異常：
[0044] 確定異常診斷特征；以及
[0045] 基于所述異常診斷特征確定異常類型。
[0046] 22.根據(jù)方案21所述的方法，其中，所述異常診斷特征是個體健康值（IHV)與最小 或標準偏差之間的差。
[0047] 23.根據(jù)方案21所述的方法，還包括基于所述異常診斷特征的歷史趨勢確定動態(tài) 閾值，其中，確定所述異常類型基于所述異常診斷特征超過所述動態(tài)閾值的輪胎的數(shù)量。
[0048] 24.根據(jù)方案23所述的方法，其中，所述異常類型選自由嚴重泄露、單個輪胎充 氣、輪胎的子集充氣和所有輪胎充氣組成的組，并且其中，對于所述單個輪胎充氣，重新訓 練對于所述單個輪胎的輪胎專用模型，對于所述輪胎的子集充氣，重新訓練對于所述輪胎 的子集的輪胎專用模型，并且對于所有輪胎充氣，重新訓練對于所有輪胎的輪胎專用模型。
[0049] 25.根據(jù)方案21所述的方法，還包括：
[0050] 確定排除具有最小個體健康值（IHV)的輪胎的異常檢測特征；以及
[0051] 響應于包括具有所述最小IHV的輪胎的異常檢測特征與排除具有所述最小IHV的 輪胎的異常檢測特征之間的差，檢測嚴重泄露。
[0052] 26.根據(jù)方案1所述的方法，還包括基于輪胎的歷史同等健康值（PHV)預測輪胎中 的泄露。
[0053] 27.根據(jù)方案26所述的方法，其中，預測泄露包括進行線性、指數(shù)、三次樣條和分 段線性回歸中的至少一個。
[0054] 28.根據(jù)方案26所述的方法，其中，預測泄露包括進行分段線性回歸，以預測未來 PHV。
[0055] 29.根據(jù)方案26所述的方法，其中，預測泄露包括利用多變量自適應回歸樣條 (MARS)回歸分析建立預測模型，以使所述預測模型中的均方根誤差（RMSE)最小。
[0056] 30.根據(jù)方案1所述的方法，還包括在多個迭代期間基于輪胎的同等健康值（PHV) 檢測輪胎中的慢泄露，其中，檢測所述慢泄露包括，在每個迭代期間：
[0057] 將所述輪胎的PHV與第一閾值準則相比較；
[0058] 如果所述輪胎的所述PHV滿足所述第一閾值準則，則累加對于所述輪胎的計數(shù)； 以及
[0059] 如果所述輪胎的所述PHV不滿足所述第一閾值準則，則復位對于所述輪胎的計 數(shù)。
[0060] 31.根據(jù)方案30所述的方法，其中，檢測所述慢泄露還包括：
[0061] 將所述計數(shù)與第二閾值準則相比較；
[0062] 如果所述計數(shù)滿足所述第二閾值準則，從所述輪胎的PHV確定初始慢泄露水平； 以及
[0063] 響應于滿足與所述初始慢泄露水平相關的第三閾值準則，觸發(fā)慢泄露事件。
[0064] 32.根據(jù)方案1所述的方法，還包括基于輪胎的歷史同等健康值（PHV)檢測輪胎的 恢復，其中，檢測所述輪胎的恢復包括：
[0065] 將所述輪胎的當前PHV與閾值準則相比較；以及
[0066] 響應于所述輪胎的當前PHV滿足所述閾值準則，觸發(fā)輪胎恢復事件。
[0067] 33. -種設備，包括：
[0068] 至少一個處理器；以及
[0069] 程序代碼，其構(gòu)造成在由所述至少一個處理器執(zhí)行的時候通過接收與車輛上的多 個輪胎相關的輪胎數(shù)據(jù)、和通過對每個輪胎進行所述輪胎數(shù)據(jù)的個體的自我比較和基于同 等的比較為所述多個輪胎中的每個輪胎確定健康狀況來監(jiān)測車輛輪胎，其中，所述個體的 自我比較減小所述車輛上的所述多個輪胎之間的差異，并且所述基于同等的比較減小每個 輪胎內(nèi)的差異。
[0070] 34.根據(jù)方案33所述的方法，其中，在所述車輛上局部地生成所述輪胎數(shù)據(jù)，并且 其中，所述至少一個處理器設置在構(gòu)造成通過網(wǎng)絡接收所述輪胎數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測服務中。
[0071] 35. 一種程序產(chǎn)品，包括：
[0072] 非臨時性計算機可讀介質(zhì)；以及
[0073] 程序代碼，其存儲在所述計算機可讀介質(zhì)上，并構(gòu)造成在執(zhí)行的時候通過接收與 車輛上的多個輪胎相關的輪胎數(shù)據(jù)、和通過對每個輪胎進行所述輪胎數(shù)據(jù)的個體的自我比 較和基于同等的比較為所述多個輪胎中的每個輪胎確定健康狀況來監(jiān)測車輛輪胎，其中， 所述個體的自我比較減小所述車輛上的所述多個輪胎之間的差異，并且所述基于同等的比 較減小每個輪胎內(nèi)的差異。
[0074] 本發(fā)明還提供以下技術方案：
[0075] 1. -種監(jiān)測一種類型的車輛輪胎的方法，所述方法包括接收與車輛上的多個輪胎 相關的輪胎數(shù)據(jù)，其特征在于所述方法還包括：
[0076] 通過進行對于每個輪胎的輪胎數(shù)據(jù)的個體的自我比較和基于同等的比較為所述 多個輪胎中的每個輪胎確定健康狀況，其中，所述個體的自我比較減小所述車輛上的所述 多個輪胎之間的差異，并且其中，所述基于同等的比較減小每個輪胎內(nèi)的差異。
[0077] 2.根據(jù)方案1所述的方法，其特征在于，進行所述個體的自我比較包括：
[0078] 將評估模型應用于所述輪胎數(shù)據(jù)，其中所述評估模型包括基于距離的評估模型、 邏輯回歸模型或自組織映射模型；和
[0079] 基于所述評估模型為每個輪胎生成個體健康值（IHV)，其中，對于每個輪胎的所述 IHV將這樣的輪胎的當前性能與在所述評估模型的訓練期間確定的這樣的輪胎的正常性能 相比較。
[0080] 3.根據(jù)前述方案中任一項所述的方法，其特征在于，進行所述基于同等的比較包 括下列比較中的一個或多個：將對于第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與所述多個輪胎的至少一個子集 的輪胎數(shù)據(jù)相比較；將對于所述第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與從對于所述多個輪胎的至少一個子 集的輪胎數(shù)據(jù)確定的中值相比較；以及將對于所述第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與從對于所述多個 輪胎的至少一個子集的輪胎數(shù)據(jù)確定的平均值相比較。
[0081] 4.根據(jù)前述方案中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
[0082] 利用所述輪胎數(shù)據(jù)的第一部分為每個輪胎訓練輪胎專用模型，以便為每個輪胎建 立正常操作狀況；以及
[0083] 將所述輪胎數(shù)據(jù)的第二部分應用于對于每個輪胎的所述輪胎專用模型，以確定每 個輪胎的健康狀況；其中，為每個輪胎訓練輪胎專用模型包括為每個輪胎確定平均壓力值， 并且其中，應用所述輪胎數(shù)據(jù)的所述第二部分包括：
[0084] 基于個體的自我比較為每個輪胎確定個體健康值（IHV),其中，為每個輪胎確定所 述IHV包括確定補償壓力值與所述平均壓力值之間的差；以及
[0085] 基于同等的比較為每個輪胎確定同等健康值（PHV)，其中，為每個輪胎確定所述 PHV包括確定對于每個輪胎的IHV與對于所述多個輪胎的至少一個子集的IHV的中間值之 間的差。
[0086] 5.根據(jù)方案4所述的方法，其特征在于，在對于所述輪胎專用模型的訓練模式中 進行訓練所述輪胎專用模型，并且在對于所述輪胎專用模型的測試模式中進行將所述第二 部分應用于所述輪胎數(shù)據(jù)，并且所述方法還包括，響應于檢測到對于輪胎的異常，使所述輪 胎專用模型返回至所述訓練模式，以便為所述輪胎重新訓練所述輪胎專用模型。
[0087] 6.根據(jù)前述方案中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
[0088] 確定異常檢測特征；
[0089] 基于所述異常檢測特征檢測異常；
[0090] 基于所述異常檢測特征的歷史趨勢確定動態(tài)閾值，其中，檢測所述異?；诔^ 所述動態(tài)閾值的異常檢測特征；
[0091] 響應于檢測到異常：
[0092] 確定異常診斷特征；以及
[0093] 基于所述異常診斷特征確定異常類型，其中，所述異常類型選自由嚴重泄露、單個 輪胎充氣、輪胎的子集充氣和所有輪胎充氣組成的組，并且其中，對于所述單個輪胎充氣， 重新訓練對于所述單個輪胎的輪胎專用模型，對于所述輪胎的子集充氣，重新訓練對于所 述輪胎的子集的輪胎專用模型，并且對于所有輪胎充氣，重新訓練對于所有輪胎的輪胎專 用模型。
[0094] 7.根據(jù)前述方案中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于輪胎的 歷史同等健康值（PHV)預測輪胎中的泄露，其中，預測泄露包括以下步驟中的一個或多個： 進行線性、指數(shù)、三次樣條和分段線性回歸中的至少一個；和利用多變量自適應回歸樣條 (MARS)回歸分析建立預測模型，以使所述預測模型中的均方根誤差（RMSE)最小。
[0095] 8.根據(jù)前述方案中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在多個迭代 期間基于輪胎的同等健康值（PHV)檢測輪胎中的慢泄露，其中，檢測所述慢泄露包括，在每 個迭代期間：
[0096] 將所述輪胎的PHV與第一閾值準則相比較；
[0097] 如果所述輪胎的所述PHV滿足所述第一閾值準則，則累加對于所述輪胎的計數(shù)； 以及
[0098] 如果所述輪胎的所述PHV不滿足所述第一閾值準則，則復位對于所述輪胎的計 數(shù)。
[0099] 9.根據(jù)前述方案中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于輪胎的 歷史同等健康值（PHV)檢測輪胎的恢復，其中，檢測所述輪胎的恢復包括：
[0100] 將所述輪胎的當前PHV與閾值準則相比較；以及
[0101] 響應于所述輪胎的當前PHV滿足所述閾值準則，觸發(fā)輪胎恢復事件。
[0102] 10. -種包括至少一個處理器的設備，其特征在于該設備配置成執(zhí)行用于進行方 案1-9中任一項的方法的程序代碼。
[0103] 在所附的并形成本發(fā)明的另一部分的權(quán)利要求中闡述了成為本發(fā)明的特征的這 些及其他的優(yōu)點和特征。然而，為了更好地理解本發(fā)明及通過其使用獲得的優(yōu)點和目標，應 對其中描述了本發(fā)明的示例性實施例的附圖和所附描述性內(nèi)容作出參考。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0104] 圖1是與本發(fā)明一致的輪胎健康監(jiān)測系統(tǒng)的方框圖。
[0105] 圖2是圖示圖1的輪胎健康監(jiān)測系統(tǒng)中的部件之間的數(shù)據(jù)流的方框圖。
[0106] 圖3是適合實現(xiàn)圖1的輪胎健康監(jiān)測系統(tǒng)的示例性硬件與軟件環(huán)境的方框圖。 [0107] 圖4是圖示由圖3中所參考的輪胎健康監(jiān)測應用進行的示例性步驟序列的流程 圖。
[0108] 圖5是圖示由圖4所參考的數(shù)據(jù)預處理步驟進行的示例性步驟序列的流程圖。
[0109] 圖6是對于示例數(shù)據(jù)集的原始壓力的圖表，并圖示超出范圍的離群數(shù)據(jù)點。
[0110] 圖7A和7B是將對于示例數(shù)據(jù)集的原始壓力與補償壓力相比較并圖示不可能的數(shù) 據(jù)組合離群數(shù)據(jù)點的圖表。
[0111] 圖8是圖示由圖4所參考的健康值生成步驟進行的示例性步驟序列的流程圖。
[0112] 圖9A和9B是將對于示例數(shù)據(jù)集的補償壓力與個體健康值相比較的圖表。
[0113] 圖10是示例數(shù)據(jù)集中對于一個輪胎的個體健康值的圖表。
[0114] 圖11是示例數(shù)據(jù)集中對于四個輪胎的個體健康值的圖表，并圖示泄露輪胎對平 均值的影響。
[0115] 圖12是示例數(shù)據(jù)集中對于四個輪胎的個體健康值的圖表的分解圖。
[0116] 圖13是示例數(shù)據(jù)集中對于四個輪胎的個體健康值的圖表，并包括中間值的圖表。
[0117] 圖14A和14B是示例數(shù)據(jù)集中對于輪胎的個體健康值和基于同等的健康值的各自 圖表。
[0118] 圖15A和15B是對于示例數(shù)據(jù)集中的兩個不同的異常檢測特征的各自圖表。
[0119] 圖16A和16B是對于示例數(shù)據(jù)集中的兩個不同的異常診斷特征的各自圖表。
[0120] 圖17是圖示由異常檢測和診斷過程進行的示例性步驟序列的流程圖，該異常檢 測和診斷過程能夠由圖1的輪胎健康監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行。
[0121] 圖18A和18B是與兩個不同的泄漏事件（分別標明的事件1和事件2)相關的兩 個示例數(shù)據(jù)集的各自圖表。
[0122] 圖19A和19B是圖示將示例線性預測模型應用到圖18A和18B的示例數(shù)據(jù)集的各 自圖表。
[0123] 圖20A和20B是圖示將具有指數(shù)外推的示例指數(shù)預測模型應用到圖18A和18B的 示例數(shù)據(jù)集的各自圖表。
[0124] 圖21A和21B是圖示將具有線性外推的示例指數(shù)預測模型應用到圖18A和18B的 示例數(shù)據(jù)集的各自圖表。
[0125] 圖22是圖示在數(shù)據(jù)集具有較高曲率的情況下的線性與指數(shù)預測模型的限制的圖 表。
[0126] 圖23A和23B是圖示將示例三次樣條預測模型應用到圖18A和18B的示例數(shù)據(jù)集 的各自圖表。
[0127] 圖24A和24B是圖示將示例分段線性預測模型應用到圖18A和18B的示例數(shù)據(jù)集 的各自圖表。
[0128] 圖25A和25B是與圖18A和18B所參考的兩個泄漏事件（分別標明的事件1和事 件2)相關的兩個示例大數(shù)據(jù)集的各自圖表。
[0129] 圖26A和26B是圖示利用圖18A和18B的示例數(shù)據(jù)集的線性、指數(shù)、三次樣條和分 段線性預測模型的比較性能的各自圖表。
[0130] 圖26C和26D是圖示利用圖25A和25B的示例數(shù)據(jù)集的線性、三次樣條和分段線 性預測模型的比較性能的各自圖表。
[0131] 圖27是示例數(shù)據(jù)集中對于車輛上的十個輪胎的個體健康值的圖表。
[0132] 圖28A是圖27的圖表的一部分的放大圖。
[0133] 圖28B是與圖28A的圖表的該部分對應的異常檢測特征的圖表。
[0134] 圖29A和29B是在重新訓練之后的示例數(shù)據(jù)集中對于車輛上的十個輪胎的個體健 康值和基于同等的健康值的各自圖表。
[0135] 圖30是示例數(shù)據(jù)集中對于車輛上的四個輪胎的補償壓力的圖表。
[0136] 圖31是示例數(shù)據(jù)集中對于車輛上的四個輪胎的個體健康值的圖表。
[0137] 圖32是示例數(shù)據(jù)集中對于車輛上的四個輪胎的基于同等的健康值的圖表。

【具體實施方式】
[0138] 與本發(fā)明一致的實施例利用個體的自我比較和基于同等的比較的組合來監(jiān)測車 輛上的輪胎的健康狀況。
[0139] 個體的自我比較減小車輛上的輪胎之間的差異，并且在這點上，個體的自我比較 可被認為包括用于將輪胎的當前狀況與被認為是對于輪胎的正常操作狀況相比較的各種 方法論。如以下將變得更顯而易見地，例如，由于輪胎可充氣至一壓力范圍，但仍被認為在 正常操作狀況下，所以被認為是對于輪胎的正常操作狀況典型地不束縛于固定的充氣水 平。例如，在一個實施例中，考慮當假定輪胎在正常操作狀況下操作時，個體的自我比較可 將輪胎的壓力與在對于輪胎的輪胎專用模型的訓練期間計算的輪胎的平均壓力相比較。
[0140] 基于同等的比較減小每個輪胎內(nèi)的差異，并且可被認為包括用于將輪胎的當前狀 況與相同車輛上的其他輪胎的當前狀況相比較的各種方法論，其中，假定車輛上的所有輪 胎經(jīng)受大體上相同的操作狀況。因而，在特定輪胎與車輛上的其他輪胎中檢測的差異，例 如，如由車輛上的所有輪胎或輪胎的子集的平均值或中間值所表示的，可指示對于輪胎的 差的健康狀況、或者與輪胎相關的另一潛在異常。
[0141] 通過組合個體的自我比較和基于同等的比較，車輛上的各種輪胎可基于在訓練期 間的輪胎的當前狀況在訓練期間有效地歸一化至相同的"正常"值，而不是任何特定的預定 "正常"值。然后，在測試或監(jiān)測期間，個體的自我比較和基于同等的比較的組合可用于隔離 與車輛上的其他輪胎不同的特定車輛輪胎，使得不管例如由周圍溫度和/或輪胎溫度引起 的車輛的當前操作狀況，或者不管車輛靜止不動還是在操作中，都可識別具有差的健康狀 況的輪胎。
[0142] 在另一實施例中，還可檢測諸如嚴重泄漏和輪胎充氣的異常，并且例如當檢測到 一個或多個輪胎的充氣時，所述異常例如可觸發(fā)輪胎專用模型的重新訓練。另外，在有些實 施例中，可使用預測算法，以預測輪胎的泄露率，例如，使得可計算在需要輪胎的重新充氣 或維修之前的時間。
[0143] 其他的變體和變型將對本領域的技術人員顯而易見。
[0144] 硬件與軟件環(huán)塏
[0145] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向其中相同的附圖標記貫穿多個視圖標注相同部件的附圖，圖1圖示了實 現(xiàn)為能夠監(jiān)測例如牽引車掛車14或公共汽車16的多臺車輛的輪胎健康監(jiān)測服務12的示 例性輪胎健康監(jiān)測系統(tǒng)10。應意識到的是，服務12可能夠監(jiān)測實際上任何類型的車輛的輪 胎，例如包括乘用車、轎車、卡車、貨車、施工裝備、農(nóng)業(yè)裝備、公共汽車等，因此本發(fā)明不限 于圖1所圖示的特定車輛。
[0146] 服務12經(jīng)由網(wǎng)絡18、例如經(jīng)由可由操作服務12的相同實體操作的或者由單獨實 體完全操作的無線載波與車輛14、16無線地通信，并且本質(zhì)上可以是公共的、私人的或?qū)?有的。服務12可通過有線和/或無線通信介質(zhì)耦連至網(wǎng)絡18。
[0147] 服務12耦連至數(shù)據(jù)庫20,所述數(shù)據(jù)庫20用于存儲從車輛14、16取回的輪胎壓力 監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS)數(shù)據(jù)，例如，壓力、溫度、車輛標識符、輪胎標識符、車輪標識符、位置數(shù)據(jù) 和/或時間戳。此外，如以下將更詳細地討論地，服務12可被例如包括服務代理22的各種 實體訪問，所述服務代理22是服務12的提供商的代理商或其授權(quán)代表，例如授權(quán)經(jīng)銷商和 /或服務中心。此外，在代表車隊監(jiān)測的有些實施例中，車隊代理24還可設置有到服務12 的入口。在本發(fā)明的有些實施例中還可提供例如用于車輛操作者或所有者、管理員等的附 加接口。
[0148] 圖2更詳細地圖示了用于檢索、傳送和處理TPMS數(shù)據(jù)的系統(tǒng)10中的部件。例如， 在車輛14上，多個TPMS傳感器28可安裝在車輛的每個輪胎/車輪上，并且可構(gòu)造成將TPMS 數(shù)據(jù)傳送至設置在車輛上的接收器控制單元（RCU) 30。在圖1中由對應的圓圈和倒三角形 圖形地圖示這些部件的典型位置，并且應意識到的是，多個RCU30可設置在車輛上的不同 位置，以便與最近的TPMS傳感器28通信。
[0149] 每個RCU30典型地將TPMS數(shù)據(jù)輸出至車輛14上的儀表板顯示集群32,所述儀表 板顯示集群32可執(zhí)行TPMS數(shù)據(jù)的一些處理，并且可將例如壓力讀數(shù)、溫度讀數(shù)和/或低壓 和/或溫度警報的這樣的數(shù)據(jù)報告給操作者。集群32可以是結(jié)合音頻和/或視頻指示器 或顯示器的可編程電子或計算機裝置，并且可與其他車載電子部件集成。在例如不使用中 央監(jiān)測服務的有些實施例中，可在車輛14中局部地、例如在集群32或另一車載電子部件內(nèi) 進行如在此所公開的基于同等的預測算法。
[0150] 在結(jié)合中央監(jiān)測的圖示實施例中，車輛14還包括與無線載波18通信的遠程信息 處理/GPS單元34,以將TPMS數(shù)據(jù)傳送至服務12。單元34可構(gòu)造成輸出由集成GPS接收 器生成的位置數(shù)據(jù)以及由傳感器28收集的附加數(shù)據(jù)。應意識到的是，由單元34傳送的數(shù) 據(jù)在有些實施例中可被預處理，或者可以是原始數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)傳送至無線載波18的協(xié) 議可在不同的實施例是不同的。此外，在有些實施例中，可省略GPS感測。另外，在有些實 施例中，可支持雙向通信，使得例如服務12可給車輛14的操作者提供警報或狀態(tài)信息，并 且可提供通過其可使操作者例如經(jīng)由電子消息、聲音和/或影像通信與服務代理通信的機 構(gòu)，以解決任何警報狀況或協(xié)調(diào)車輛的服務。
[0151] 無線載波18,例如通過與FTP服務器38連接，將由單元34提供的TPMS及其他數(shù) 據(jù)提供至服務12。服務器38將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)40,以將輸入數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù) 庫20。該數(shù)據(jù)然后以以下更詳細地討論的方式由監(jiān)測應用42監(jiān)測和處理。
[0152] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3,圖示了設備50內(nèi)的服務12的示例性硬件與軟件實現(xiàn)。就本發(fā)明而 言，設備50實際上可代表任何類型的計算機、計算機系統(tǒng)或其他可編程的電子裝置，并且 為簡單起見在下文中被稱作是計算機。然而，應意識到的是，該設備50利用例如在集群或 其他分布式計算系統(tǒng)中的一個或多個網(wǎng)絡計算機實現(xiàn)，或者可在單個計算機或其他可編程 電子裝置內(nèi)實現(xiàn)，例如臺式計算機、便攜式計算機、手持式計算機、手機、機頂盒等。
[0153] 計算機50典型地包括中央處理單元52,所述中央處理單元52包括耦連至存儲器 54的至少一個微處理器，所述存儲器54可代表包括計算機50的主存儲的隨機存取存儲器 (RAM)裝置，以及任何補充層次的存儲器，例如高速緩沖存儲器、非易失性的或備份的存儲 器（例如，可編程存儲器或閃速存儲器）、只讀存儲器等。另外，存儲器54可被認為包括物 理地位于計算機50中的其他地方的存儲裝置，例如，CPU52的處理器中的任何高速緩沖存 儲器，以及用作虛擬存儲器的任何存儲容量，例如，如存儲在大型存儲裝置56上或者存儲 在耦連至計算機50的另一計算機上。計算機50還典型地接收許多輸入和輸出用于外部地 傳送信息。為了與用戶或操作者相互作用，計算機50典型地包括用戶接口 58,所述用戶接 口 58結(jié)合一個或多個用戶輸入裝置（例如，除了別的以外，鍵盤、鼠標、跟蹤球、操縱桿、觸 控板和/或麥克風）和顯示器（例如，除了別的以外，CRT監(jiān)測器、LCD顯示面板和/或揚聲 器）。否則，可經(jīng)由另一計算機或終端接收用戶輸入。
[0154] 為了附加存儲，計算機50還可包括一個或多個大型存儲裝置56,例如，除了別的 以外，軟盤或其他可抽取式磁盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、直接存取存儲裝置（DASD)、光盤驅(qū)動 器（例如，⑶驅(qū)動器、DVD驅(qū)動器等）和/或磁帶驅(qū)動器。此外，計算機50可包括與一個或 多個網(wǎng)絡62 (例如，除了別的以外，LAN、WAN、無線網(wǎng)絡和/或因特網(wǎng)）的接口 60,以允許與 例如一個或多個客戶端計算機64 (例如，用于與代理22、24相互作用）和一個或多個服務 器66(例如，實現(xiàn)服務12的其他方面）的其他計算機與電子裝置的信息通信。應意識到的 是，計算機50典型地包括如本領域眾所周知的在CPU52與部件54、56、58和60中的每個部 件之間的合適的模擬和/或數(shù)字接口。在本發(fā)明的范圍內(nèi)預期有其他的硬件環(huán)境。
[0155] 計算機50在操作系統(tǒng)68的控制下操作，并執(zhí)行或以另外的方式依賴于各種計算 機軟件應用、部件、程序、對象、模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，例如，呼叫中心應用70(在其內(nèi)，例如可 實現(xiàn)監(jiān)測應用42)。此外，各種應用、部件、程序、對象、模塊等，例如在分布式或客戶端服務 器計算環(huán)境下，還可在經(jīng)由網(wǎng)絡62耦連至計算機50的另一計算機中的一個或多個處理器 上執(zhí)行，由此實現(xiàn)計算機程序的功能所需的處理可分配給網(wǎng)絡上的多個計算機。
[0156] 通常，被執(zhí)行以實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的例程在此被稱作是"計算機程序代碼"或者 簡單地"程序代碼"，所述例程被實現(xiàn)為操作系統(tǒng)的一部分或特定應用程序、部件、程序、對 象、模塊或指令序列乃至它們的子集。程序代碼典型地包括一個或多個指令，所述一個或 多個指令在不同的時間駐留在計算機中的各種存儲器和存儲裝置中，并且所述一個或多個 指令當被計算機中的一個或多個處理器讀取并執(zhí)行時，使該計算機執(zhí)行步驟，所述步驟為 執(zhí)行使本發(fā)明的各個方面具體化的步驟或元素所需。此外，盡管在充分發(fā)揮作用的計算機 和計算機系統(tǒng)的背景下已經(jīng)并且將在下文中描述本發(fā)明，但本領域的技術人員應意識到的 是，本發(fā)明的各種實施例能夠以各種形式作為程序產(chǎn)品發(fā)行，并且不管用于實際上實現(xiàn)發(fā) 行的計算機可讀介質(zhì)的特定類型，本發(fā)明等同地適用。
[0157] 這樣的計算機可讀介質(zhì)可包括計算機可讀存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)。計算機可讀存 儲介質(zhì)本質(zhì)上是非臨時性的，并且可包括以用于信息存儲的任何方法或技術實現(xiàn)的易失性 和非易失性的、可抽取和不可抽取式的介質(zhì)，諸如計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或 其他數(shù)據(jù)。計算機可讀存儲介質(zhì)還可包括RAM、ROM、可擦可編程只讀存儲器（EPROM)、電可 擦可編程只讀存儲器（EEPR0M)、閃速存儲器或其他固態(tài)存儲器技術、⑶-ROM、數(shù)字通用光盤 (DVD)、或其他光學存儲、磁盒、磁帶、磁盤存儲或其它磁性存儲裝置、或可用于存儲所需的 信息并且可被計算機50訪問的任何其他介質(zhì)。通信介質(zhì)可使計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或 其他程序模塊具體化。作為示例，并且不作為限制的，通信介質(zhì)可包括有線介質(zhì)，諸如有線 網(wǎng)絡或直接有線連接，和無線介質(zhì)，諸如聲介質(zhì)、RF介質(zhì)、紅外介質(zhì)及其他無線介質(zhì)。以上 的任何介質(zhì)的組合也可被包括在計算機可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[0158] 可基于在本發(fā)明的特定實施例中實現(xiàn)的應用來識別在下文中描述的各種程序代 碼。然而，應意識到的是，僅為了方便使用下面的任何特定的程序命名法，從而本發(fā)明不應 限于僅在由這樣的命名法識別和/或暗示的任何特定應用中使用。此外，給定計算機程序 可被組織成例程、過程、方法、模塊、對象等的典型無數(shù)種方式以及可在駐留于典型計算機 內(nèi)的各種軟件層（例如，操作系統(tǒng)、庫、API、應用程序、小應用程序等）之中分配程序功能性 的各種方式，應意識到的是，本發(fā)明不限于在此描述的程序功能性的特定組織和分配。
[0159] 本領域的技術人員將認識到的是，圖1-3中所圖示的示例性環(huán)境不旨在限制本發(fā) 明。實際上，本領域的技術人員將認識到的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可使用其他 替代性的硬件和/或軟件環(huán)境。
[0160] 預測的某于同等的輪胎健康監(jiān)測
[0161] 與本發(fā)明一致的實施例利用預測的基于同等的輪胎健康監(jiān)測，以監(jiān)測特定車輛上 的輪胎的健康。由圖4中的過程100圖示了預測的基于同等的輪胎健康監(jiān)測的一個這樣的 實現(xiàn)，尤其在適合于監(jiān)測來自例如卡車的商用車輛的一個或多個車隊的輪胎的健康的集中 輪胎健康監(jiān)測服務的應用中。
[0162] 過程100包括六個主要步驟：初始化102、數(shù)據(jù)獲取104、數(shù)據(jù)預處理106、健康 評估108、異常檢測與診斷110和泄露預測112,每個步驟將在下面更詳細地討論。步驟 104-112、以及在有些情況下在步驟102中執(zhí)行的操作的全部或一部分典型地在計算機中 被實現(xiàn)，例如通過諸如在圖2-3的監(jiān)測應用42內(nèi)的軟件和/或硬件。在有些實施例中，可 在設置于車輛上的車載計算機或可編程電子裝置中，或者以得益于本公開的本領域中的普 通技術人員應意識到的其他方式，實現(xiàn)這些步驟中的功能性的全部或一部分。
[0163] 當輪胎健康監(jiān)測系統(tǒng)第一次應用于輪胎以確保車輛上的所有輪胎沒有泄露時，執(zhí) 行初始化步驟102。如將在下文中變得更加顯而易見的，系統(tǒng)典型地需要由當輪胎處于良好 狀況時收集的數(shù)據(jù)訓練，并且因而，輪胎中的任何泄露會破壞該狀況并導致差的模型參數(shù) 以及從而差的模型精確度。因而，在步驟102中，在方框114中進行輪胎檢查，以確保所有 輪胎處于良好狀況，并且基于所有輪胎是否良好，方框116要么前進到方框118以啟動輪胎 維護操作，從而更換或維修任何故障輪胎并重試初始輪胎檢查，要么前進到步驟104以開 始監(jiān)測。應意識到的是，輪胎檢查和/或輪胎維護操作在本發(fā)明的各種實施例中可手動地 和/或自動地進行。例如，在一個實施例中，可在當已知車輛為了測試是否有任何泄露而停 止的一段時間內(nèi)通過獲取輪胎的TPMS數(shù)據(jù)而進行輪胎檢查。
[0164] -旦系統(tǒng)初始化并且證實對于車輛的所有輪胎良好，就為車輛建立監(jiān)測，使得只 有當車輛操作時，或者替代性地一直并且不管車輛的操作狀態(tài)，TPMS數(shù)據(jù)可周期性地發(fā)送 至輪胎健康監(jiān)測服務。圖1的方框120圖示了響應于由輪胎監(jiān)測服務接收的每個新的TPMS 數(shù)據(jù)包而進行的操作。
[0165] 在步驟104中，例如，可由輪胎健康監(jiān)測服務獲取由以上結(jié)合圖2討論的車載部件 收集并傳送的TPMS數(shù)據(jù)包。每個包例如可包括來自一臺車輛的所有輪胎的當前溫度和壓 力，連同諸如數(shù)據(jù)收集時間戳和GPS位置的附加數(shù)據(jù)。對于長途運輸?shù)臓恳噿燔嚕纾?包可包括對于所有18個輪胎的壓力和溫度數(shù)據(jù)。
[0166] 接下來，在步驟106中，預處理收集的數(shù)據(jù)。已發(fā)現(xiàn)，收集的數(shù)據(jù)有時可包括不在 值的正常范圍內(nèi)或者不匹配背景值的意外離群值。這些離群值如果不去除，則可能潛在地 損害隨后的模型精確度，并且因而，步驟106可預處理所有接收的數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)是干凈 的。然后，可進行例如經(jīng)由物理模型的以補償溫度的形式的附加預處理。在一個實施例中， 例如，收集的數(shù)據(jù)的預處理可用于生成補償壓力變量，其表示補償溫度影響的輪胎壓力。
[0167] 接下來，如由方框108和110所圖示地，可利用收集并預處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行健康評估 與異常檢測和診斷操作。在方框108中，每個健康評估迭代初始地檢查系統(tǒng)模式，以確定是 否已進行模型訓練過程（方框122)。尤其地，與本發(fā)明一致的實施例利用車輛專用輪胎健 康評估模型，以監(jiān)測特定車輛的輪胎，并且典型地必須在操作使用之前訓練模型。因此，模 型可在訓練模式與操作模式之間交替變換。
[0168] 因此，如果在方框122中檢測到訓練模式，則控制轉(zhuǎn)到方框124,以通過根據(jù)接收 的最新數(shù)據(jù)更新從歷史數(shù)據(jù)生成的模型參數(shù)來訓練輪胎健康評估模型126。如果檢測到操 作或測試模式，則方框122改為將控制轉(zhuǎn)到健康值生成方框128,以便為每個輪胎生成健康 值（HV)作為來自健康評估步驟108的輸出。在方框128中進行幾個操作，例如個體的自我 輪胎比較、基于同等的比較等等，以生成更精確的健康值。以下更詳細地討論這些操作。
[0169] 異常檢測與診斷步驟110從健康評估步驟108接收健康值，并在方框130中確定 是否已檢測到任何異常。在圖示的實施例中，系統(tǒng)的諸如輪胎充氣的異常被設計成是可自 動檢測的。如果沒有檢測到這樣的異常，則控制轉(zhuǎn)到方框132,以確定所有健康值是否"正 常"，即是否在被認為代表沒有泄露并且足夠加壓的輪胎的范圍內(nèi)。如果健康值不正常，控 制轉(zhuǎn)到方框134,以指示潛在的慢泄露狀況。否則，如果健康值正常，則控制回到步驟104， 以處理等待處理的任何附加的TPMS數(shù)據(jù)包。
[0170] 回到方框130,無論何時檢測到系統(tǒng)異常，異常將按照不同的區(qū)分規(guī)則分成各種 組。例如，方框136確定異常是否由充氣而不是嚴重泄漏引起。如果是這樣的話，控制轉(zhuǎn)到 方框138,以選擇訓練模式，使得根據(jù)在充氣之后接收的數(shù)據(jù)重新訓練相關健康評估模型。 相反如果嚴重泄漏是異常的原因，則控制轉(zhuǎn)到方框140,以生成緊急事件去通知服務提供商 代理商、車輛操作者、車隊代理和/或其他利害關系人。
[0171] 回到方框134,如果在步驟110檢測到慢泄露，則控制轉(zhuǎn)到步驟112,以啟動預測操 作，以便基于模型中的歷史數(shù)據(jù)預測輪胎可操作直到其達到輪胎不再適合操作使用的預定 閾值為止的可能時間。在下文中將討論關于預測操作的更多細節(jié)。
[0172] 另外，如方框142-144所圖示地，在方框142的每個迭代中可進行恢復檢查，以基 于數(shù)據(jù)趨勢確定先前確定為泄露的任何輪胎是否已修好。如果是這樣的話，控制轉(zhuǎn)到方框 144,以將模式設定成為輪胎訓練。否則，跳過方框144。
[0173] 在進一步詳細說明前述步驟之前，對于與本發(fā)明一致的預測的基于同等的輪胎健 康監(jiān)測的性能可依賴于許多假設。第一，假定在輪胎操作期間，輪胎空腔的體積不顯著改 變，即，變化典型地是可忽略的。因此，空腔體積可被看作常數(shù)。
[0174] 第二，可作出的假設是，只要數(shù)據(jù)取自處于良好狀況的相同輪胎，數(shù)據(jù)就在任何時 候都相似地表現(xiàn)。數(shù)據(jù)驅(qū)動的統(tǒng)計模型通常由取自系統(tǒng)的當其健康狀況良好時的數(shù)據(jù)被訓 練，并測試未來數(shù)據(jù)以確定新數(shù)據(jù)是否經(jīng)受相同的分布，從而如果不是，新數(shù)據(jù)將被認為表 示系統(tǒng)的差的健康。因此，如果不滿足該假設，則測試數(shù)據(jù)中的一些數(shù)據(jù)經(jīng)歷另一分布，并 且模型將自動地將其當作負面健康指示。
[0175] 第三，在諸如充氣或修理的輪胎維護之后，可假定輪胎壓力被維持在正常范圍內(nèi)。 還可假定的是，在第一系統(tǒng)初始化之前，沒有輪胎有任何異常泄露（在圖4的步驟102中測 試的狀況）。在有些實施例中，還可通過簡單地將閾值設定在壓力數(shù)據(jù)上來檢測這樣的情 況。
[0176] 第四，可作出的假設是，來自諸如牽引車掛車的車輛的所有輪胎在路面平整度、周 圍溫度、周圍空氣壓力、正常慢泄露率等方面共享相似的操作狀況。如以下將更詳細地討論 的，該假設便于基于同等的健康狀況比較的應用。
[0177] 第五，可假定在正常操作期間，來自車輛的輪胎中的超過一半的輪胎處于良好的 狀況，即，輪胎中的少于一半的輪胎在任何給定的時間有泄露。該假設便于將來自所有輪胎 的最正常的值選擇為標稱值，所有其他值可與該標稱值比較。
[0178] 第六，可作出的假設是，來自一臺車輛的兩個輪胎同時經(jīng)歷嚴重泄露的可能性非 常低。
[0179] 以下提供關于圖4所圖示的許多步驟及利用以上概述的假設的更多細節(jié)。
[0180] 數(shù)據(jù)處理
[0181] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5,該圖更詳細地圖示了可在數(shù)據(jù)預處理步驟106中進行的步驟。已發(fā) 現(xiàn)，數(shù)據(jù)獲取方法常常是不完美的，導致諸如超出范圍的值和不可能的數(shù)據(jù)組合的問題，并 且在沒有合適的數(shù)據(jù)清理過程的情況下分析數(shù)據(jù)可產(chǎn)生誤導結(jié)果。然而，與本發(fā)明一致的 實施例可通過以下步驟預處理輸入數(shù)據(jù)：第一，在方框150中，去除超出范圍的離群值；第 二，在方框152中，對于溫度影響補償壓力數(shù)據(jù)；和第三，在方框154中，去除不可能的組合 尚群值。
[0182] 從離群值的角度來看，已發(fā)現(xiàn)，存在可從原始TPMS數(shù)據(jù)觀察到的兩種主要類型的 離群值。第一種是超出范圍的值，所述超出范圍的值可被認為是包含脫離正常范圍的值的 數(shù)據(jù)點。在一個實施例中，例如，可計算兩個連續(xù)的數(shù)據(jù)點之間的差異，并且如果差異值超 出預定閾值，則可去除該數(shù)據(jù)點。例如，圖6在155處圖示了高達160psi的壓力讀數(shù)，其遠 高于被認為是正常范圍的讀數(shù)（例如，對于典型的卡車輪胎，正常范圍可為90_130psi)，并 且其適合從數(shù)據(jù)集去除。
[0183] 第二種類型的離群值被定義為"不可能的數(shù)據(jù)組合"離群值，其可被認為結(jié)合了所 有變量分別在它們自己的正常范圍內(nèi)的情況，但作為數(shù)據(jù)包或所有變量的組合，數(shù)據(jù)值是 不合理的。例如，已發(fā)現(xiàn)，離群壓力與溫度值可存在于原始數(shù)據(jù)中，但仍然落在正常的壓力 與溫度范圍內(nèi)，因此，在有些實施例中，這兩種變量的組合可用于一起評估這些值以檢測不 可能的組合離群值。
[0184] 在圖示的實施例中，尤其，計算補償壓力，以使壓力測量對恒定溫度標準化。
[0185] 傳統(tǒng)地，推薦當輪胎"冷"時，即當輪胎已經(jīng)沒有使用一段時間時，測出輪胎的壓力 讀數(shù)。如果輪胎已被驅(qū)動甚至幾分鐘，則內(nèi)胎溫度典型地升高至經(jīng)歷對壓力有可測量的效 果的點。然而，TMPS傳感器常常在輪胎開始旋轉(zhuǎn)之后進行測量，因此從TMPS傳感器收集的 幾乎所有壓力數(shù)據(jù)典型地都包括一些溫度影響。此外，當一起繪制溫度與壓力時，常常觀察 到高的線性相關，例如大約〇. 96的相關系數(shù)。

【權(quán)利要求】
1. 一種監(jiān)測一種類型的車輛輪胎的方法，所述方法包括接收與車輛上的多個輪胎相關 的輪胎數(shù)據(jù)，其特征在于所述方法還包括： 通過進行對于每個輪胎的輪胎數(shù)據(jù)的個體的自我比較和基于同等的比較為所述多個 輪胎中的每個輪胎確定健康狀況，其中，所述個體的自我比較減小所述車輛上的所述多個 輪胎之間的差異，并且其中，所述基于同等的比較減小每個輪胎內(nèi)的差異。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進行所述個體的自我比較包括： 將評估模型應用于所述輪胎數(shù)據(jù)，其中所述評估模型包括基于距離的評估模型、邏輯 回歸模型或自組織映射模型；和 基于所述評估模型為每個輪胎生成個體健康值（IHV)，其中，對于每個輪胎的所述IHV 將這樣的輪胎的當前性能與在所述評估模型的訓練期間確定的這樣的輪胎的正常性能相 比較。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，進行所述基于同等的比較包 括下列比較中的一個或多個：將對于第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與所述多個輪胎的至少一個子集 的輪胎數(shù)據(jù)相比較；將對于所述第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與從對于所述多個輪胎的至少一個子 集的輪胎數(shù)據(jù)確定的中值相比較；以及將對于所述第一輪胎的輪胎數(shù)據(jù)與從對于所述多個 輪胎的至少一個子集的輪胎數(shù)據(jù)確定的平均值相比較。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 利用所述輪胎數(shù)據(jù)的第一部分為每個輪胎訓練輪胎專用模型，以便為每個輪胎建立正 常操作狀況；以及 將所述輪胎數(shù)據(jù)的第二部分應用于對于每個輪胎的所述輪胎專用模型，以確定每個輪 胎的健康狀況；其中，為每個輪胎訓練輪胎專用模型包括為每個輪胎確定平均壓力值，并且 其中，應用所述輪胎數(shù)據(jù)的所述第二部分包括： 基于個體的自我比較為每個輪胎確定個體健康值（IHV),其中，為每個輪胎確定所述 IHV包括確定補償壓力值與所述平均壓力值之間的差；以及 基于同等的比較為每個輪胎確定同等健康值（PHV)，其中，為每個輪胎確定所述PHV包 括確定對于每個輪胎的IHV與對于所述多個輪胎的至少一個子集的IHV的中間值之間的 差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在對于所述輪胎專用模型的訓練模式中 進行訓練所述輪胎專用模型，并且在對于所述輪胎專用模型的測試模式中進行將所述第二 部分應用于所述輪胎數(shù)據(jù)，并且所述方法還包括，響應于檢測到對于輪胎的異常，使所述輪 胎專用模型返回至所述訓練模式，以便為所述輪胎重新訓練所述輪胎專用模型。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 確定異常檢測特征； 基于所述異常檢測特征檢測異常； 基于所述異常檢測特征的歷史趨勢確定動態(tài)閾值，其中，檢測所述異?；诔^所述 動態(tài)閾值的異常檢測特征； 響應于檢測到異常： 確定異常診斷特征；以及 基于所述異常診斷特征確定異常類型，其中，所述異常類型選自由嚴重泄露、單個輪胎 充氣、輪胎的子集充氣和所有輪胎充氣組成的組，并且其中，對于所述單個輪胎充氣，重新 訓練對于所述單個輪胎的輪胎專用模型，對于所述輪胎的子集充氣，重新訓練對于所述輪 胎的子集的輪胎專用模型，并且對于所有輪胎充氣，重新訓練對于所有輪胎的輪胎專用模 型。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于輪胎的 歷史同等健康值（PHV)預測輪胎中的泄露，其中，預測泄露包括以下步驟中的一個或多個： 進行線性、指數(shù)、三次樣條和分段線性回歸中的至少一個；和利用多變量自適應回歸樣條 (MARS)回歸分析建立預測模型，以使所述預測模型中的均方根誤差（RMSE)最小。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在多個迭代 期間基于輪胎的同等健康值（PHV)檢測輪胎中的慢泄露，其中，檢測所述慢泄露包括，在每 個迭代期間： 將所述輪胎的PHV與第一閾值準則相比較； 如果所述輪胎的所述PHV滿足所述第一閾值準則，則累加對于所述輪胎的計數(shù)；以及 如果所述輪胎的所述PHV不滿足所述第一閾值準則，則復位對于所述輪胎的計數(shù)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于輪胎的 歷史同等健康值（PHV)檢測輪胎的恢復，其中，檢測所述輪胎的恢復包括： 將所述輪胎的當前PHV與閾值準則相比較；以及 響應于所述輪胎的當前PHV滿足所述閾值準則，觸發(fā)輪胎恢復事件。
10. -種包括至少一個處理器的設備，其特征在于該設備配置成執(zhí)行用于進行權(quán)利要 求1-9中任一項的方法的程序代碼。
【文檔編號】B60C23/00GK104044413SQ201410109739
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】徐廷珉, 徐速 申請人:固特異輪胎和橡膠公司