專利名稱：車輛輪胎檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛輪胎檢測系統(tǒng)。具體地而并非排他地，本發(fā)明涉及一種能夠確定車輛輪胎中的氣壓的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已經(jīng)存在用于在車輛輪胎通過傳感器陣列時確定該車輛輪胎的氣壓的很多方案。 這些方案可能依賴于接觸壓力是輪胎充氣氣壓的近似值的假設(shè)。輪胎與表面的接觸面積可以被取作輪胎所承受重量除以輪胎的充氣氣壓。接觸面積隨著輪胎充氣的減少而增加，但是該關(guān)系取決于輪胎的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。例如，以非常低的充氣氣壓，輪胎的加強側(cè)壁將直接承受大部分的負載。一種替選方法依賴于對輪胎印跡的橫向輪廓進行研究。如果輪胎被充氣過度，則將存在窄的相對銳利的輪廓。如果輪胎充氣不足，則將存在更寬的相對扁平的輪廓。 在WO 00/11442, EP 0545641和EP 0656269中公開了這樣的系統(tǒng)的示例。在一些情況下，可能存在二維傳感器陣列，而在其它情況下，可能存在線性傳感器陣列。在任何一種情況下，在輪胎通過時有間隔地對來自傳感器的輸出進行采樣。這些輸出可以用于指示輪胎印跡的形狀。在線性傳感器陣列或者在行進方向上有限延伸的二維陣列的情況下，間接獲得輪胎印跡的形狀。跨輪胎延伸的一行傳感器將總是與輪胎圓周上的相同部分保持接觸。在輪胎印跡中的該部分位置將改變，并且接觸線的長度將從初始接觸開始增加，并且然后減小直至接觸停止。根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)來推斷輪胎印跡的形狀。大多數(shù)已知系統(tǒng)忽略了切入輪胎表面的胎紋(tread)的影響。存在其中在輪胎和傳感器陣列之間沒有接觸的胎紋間隙，并且無法使用數(shù)據(jù)來確定，例如，在輪胎與輪胎印跡內(nèi)的表面之間的接觸面積。這可能導(dǎo)致對諸如輪胎氣壓、車輪負載、輪軸負載和車輛重量的量的測量中的不準(zhǔn)確。在WO 2006/003467中，公開了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用高得足以檢測輪胎上的胎紋間隙的分辨率的傳感器，使得能夠估計胎紋覆蓋，并且使用與輪胎橡膠充分接觸的傳感器來在使接觸面積不受胎紋間隙影響的情況下確定輪胎氣壓。該系統(tǒng)使用線性傳感器陣列， 并且輸出數(shù)據(jù)來自輪胎上的圓周位置處的接觸線。一些計算是基于獨立傳感器的面積來做出的，并且出于一些目的而提供了對輪胎印跡面積的估計。US-A_68237^公開了一種用于估計輪胎氣壓的系統(tǒng)，其中提供了重量傳感器以及覆蓋該重量傳感器的面積傳感器。該面積傳感器直接估計接觸面積。這可以利用電容傳感器；或者用于確定輪胎接觸面積的長度和寬度的線開關(guān)(line switch)；或者線性開關(guān)陣列，該線性開關(guān)陣列的輸出被采樣并且與使用一對線開關(guān)所檢測到的車輛速度一起使用以估計輪胎印跡面積。使用開關(guān)陣列的方法是為了提供比僅使用長度和寬度時更加準(zhǔn)確的面積估計。利用已知的總重量，可以通過使車輪所承受的重量除以輪胎印跡面積來計算輪胎氣壓
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種裝置，所述裝置用于在車輛輪胎在所述裝置上在行進方向被移動時檢測所述車輛輪胎的充氣氣壓，所述裝置包括基座；平臺，所述平臺被安裝在所述基座上，并且在所述行進方向和所述行進方向的橫向上充分延伸，以容納車輛輪胎的整個印跡；第一負載傳感器系統(tǒng)，所述第一負載傳感器系統(tǒng)被布置在所述平臺和所述基座之間，用于提供數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)指示在所述輪胎在所述平臺上在所述行進方向被移動時所述平臺施加在所述基座上的變化負載；用于對所述第一負載傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣的器件；第二負載傳感器系統(tǒng)，所述第二負載傳感器系統(tǒng)被安裝在所述平臺的上表面上，并且包括跨所述平臺延伸的傳感器陣列，所述陣列具有足以容納車輛輪胎的寬度的橫向延伸，所述陣列中的所述傳感器中的每一個是負載傳感器，所述負載傳感器在所述輪胎在所述平臺上在所述行進方向被移動時提供指示所述傳感器上的負載值的變化輸出；用于對所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣的器件；以及數(shù)據(jù)處理器件，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為對從對所述第一傳感器系統(tǒng)和所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，并且提供對所述輪胎的所述充氣氣壓的指示。本發(fā)明的該方面還提供了一種方法，該方法用于在車輛輪胎在裝置上在行進方向被移動時檢測車輛輪胎的充氣氣壓，該裝置包括基座；平臺，該平臺被安裝在基座上并且在行進方向和行進方向的橫向上充分延伸以容納車輛輪胎的整個印跡；第一負載傳感器系統(tǒng)，該第一負載傳感器系統(tǒng)被布置在平臺和基座之間，用于提供指示平臺對基座所施加的負載的數(shù)據(jù)；以及第二傳感器系統(tǒng)，該第二傳感器系統(tǒng)被安裝在平臺的上表面上，并且包括跨平臺延伸的傳感器陣列，該陣列具有足以容納車輛輪胎寬度的橫向延伸，陣列的傳感器中的每一個都是負載傳感器，該負載傳感器提供指示傳感器上的負載值的變化輸出；該方法包括下述步驟使輪胎在裝置上移動，對第一傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣，對第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣；以及對從對第一傳感器系統(tǒng)和第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，以使用代表性第二傳感器負載值來提供對輪胎的充氣氣壓的指示。根據(jù)本發(fā)明的該方面，可以在不必使用第二傳感器系統(tǒng)的陣列中的傳感器的輸出來計算輪胎印跡面積的情況下確定輪胎氣壓的指示。如果壓力感測元件具有與輪胎表面充分接觸的部分，即沒有橋接胎紋間隙，則在輪胎充氣氣壓和由感測元件檢測到的力之間存在關(guān)系，該關(guān)系可以被表達為(I)P = aFs+b其中P是充氣氣壓，F(xiàn)s是感測元件上的負載，并且a和b是常數(shù)，該常數(shù)值取決于輪胎的構(gòu)造(諸如所涉及的材料的固有性質(zhì)的影響)以及裝置的設(shè)計(諸如感測元件的接觸面積)。因此，通過獲得可以用作Fs的代表性第二傳感器負載值，可以計算輪胎氣壓P。因此，優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理器件被配置為提供來自第二傳感器系統(tǒng)的傳感器陣列的至少一個代表性負載值，并且數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)被配置為使用該代表性負載值來提供輪胎的充氣氣壓的指示?！按硇浴必撦d值指排除了諸如側(cè)壁影響或胎紋間隙的干擾的理想傳感器上的負載的合理指示的值。代表性值可以是，例如，從提供最高讀數(shù)的傳感器獲得的；來自提供最高讀數(shù)的傳感器范圍的平均值(無論是平均值、中間值還是眾數(shù)等)；排除了低或高的極值的傳感器范圍的平均值；所有傳感器的平均值等。為了給出跨輪胎寬度的負載值輪廓，可以存在多個代表性第二傳感器負載值。這可以使得能夠存在對指示該輪廓符合正常充氣、充氣不足還是充氣過度的程度的輪胎氣壓的指示。如以下將更詳細解釋的，對于第二傳感器系統(tǒng)的陣列中的任何給定的第二傳感器而言，可以從來自該傳感器的負載/時間輪廓中的特定點或區(qū)域中選取所使用的輸出以便于給出更可靠的值。一種使用來自第一傳感器系統(tǒng)的輸出的方式是計算平臺上的總負載，并且將該平臺上的總負載用于輪胎氣壓的計算。如以上從等式(1)所提到的，在輪胎充氣氣壓和特定感測元件上的負載之間存在關(guān)系。常規(guī)方法是，對于給定的輪胎氣壓，隨著輪胎上負載的增力口，輪胎印跡擴大并且該負載在更大的面積上分布，并且這導(dǎo)致了輪胎下方的表面上的壓力保持恒定。然而，現(xiàn)在已經(jīng)確立了，等式(1)僅對于恒定輪胎負載來說是準(zhǔn)確的。如果輪胎作為簡單的氣球，則隨著車輛重量的增加，輪胎上的負載也將增加，但是輪胎的印跡也會擴大，使得壓力保持恒定。然而，正常車輛輪胎的物理特性并不是氣球的物理特性，并且例如輪胎的剛度會影響運行狀況。因此，隨著輪胎所承受的車輛重量份額的變化，獨立感測元件上的壓力也變化。這可以被表達為指出等式(1)中的常數(shù)a和b中的至少一個并不是真正的常數(shù)，而是根據(jù)總負載的函數(shù)而變化。該總負載可以從來自負載傳感器的第一陣列的輸出來確定。例如，通過針對已知輪胎氣壓的范圍以及針對已知輪胎上總負載的范圍來獲得代表性第二傳感器負載值，能夠針對與特定的代表性第二傳感器負載值和總負載相關(guān)聯(lián)的輪胎氣壓來構(gòu)建關(guān)系或者繪制值。為了在這樣的布置中進行使用，第一傳感器可以使用單個傳感器來測量來自平臺的總負載。該傳感器可以分布在平臺下方，例如作為連接到氣壓或液壓傳感器的包含氣體或液體的管道。該管道可以遵循蛇形路徑。然而，在一些優(yōu)選實施例中，第一傳感器系統(tǒng)包括處于在基座上縱向和橫向分布的點處的多個傳感器，用于指示在各個點處的來自平臺的基座上的負載。來自這些傳感器的輸出可以用于計算總負載，或者如以下更為詳細描述的，以各種方式例如確定輪胎移動的速度和/或方向、平臺上的總負載、輪胎在平臺上的位置，以便于發(fā)起對來自第二傳感器的輸出進行采樣等。在將本發(fā)明的該方面投入使用中，第二傳感器系統(tǒng)的傳感器陣列可以是例如WO 00/11442、EP 0M5641或EP 0656269中所公開的。然而，優(yōu)選地，第二傳感器的陣列以WO 2006/003467中所公開的方式具有線性陣列的形式，并且獨立傳感器具有高得足以檢測沿著在輪胎上的直線的部分的分辨率，該部分由于存在輪胎胎紋間隙而沒有接觸。一種表達線性傳感器陣列的高分辨率屬性的方式是沿著輪胎上的線并且垂直于該線的傳感器的接觸表面的延伸，使得傳感器的接觸表面能夠完全落入胎紋間隙的界限內(nèi)；或者使得多個相鄰傳感器的接觸表面能夠同時落入相同胎紋間隙的界限內(nèi)。這并不意味著所有的胎紋間隙都可以包含傳感器接觸表面或多個傳感器接觸表面，并且如隨后所討論的，可能期望臨近輪胎邊緣橋接一些胎紋間隙。當(dāng)使用這樣的高分辨率線性陣列時，將存在多個傳感器，該多個傳感器在沒有胎紋間隙的妨礙的情況下與輪胎表面的連續(xù)部分對齊。這些傳感器中的一些將處于輪胎的中心區(qū)域或者朝著輪胎的中心區(qū)域而遠離輸出可能受到除了輪胎氣壓之外的因素的影響的側(cè)壁。因此，將存在為了后續(xù)計算的目的所依賴的傳感器輸出。
可以使用各種方法來根據(jù)傳感器輸出計算輪胎氣壓。輪胎氣壓可以通過研究接觸輪廓來進行檢測，以確定該輪胎是否充氣不足或充氣過度。在另一方法中，可以將從檢測一個輪胎得到的數(shù)據(jù)與從檢測相同車輛的其它輪胎得到的數(shù)據(jù)作比較，以尋找充氣不足或充氣過度的相對程度。替選地，可以將從檢測一個輪胎得到的數(shù)據(jù)與該車輛的存儲數(shù)據(jù)作比較，該存儲數(shù)據(jù)是例如通過對具有處于已知適當(dāng)壓力的輪胎的車輛執(zhí)行該方法所獲得的； 或者將從檢測一個輪胎得到的數(shù)據(jù)與車輛的該輪胎的存儲數(shù)據(jù)作比較，該存儲數(shù)據(jù)是例如通過對具有處于已知適當(dāng)壓力的輪胎的相同輪胎的另一車輛執(zhí)行該方法所獲得的。而且， 檢測可以具有尋找充氣不足或充氣過度的相對程度的形式?？山邮艿淖兓秶梢员痪幊痰较到y(tǒng)中。對車輛進行檢測使得可以訪問比較數(shù)據(jù)可以使用例如WO 2006/003467中所公開的方法來完成，并且可以包括自動數(shù)字平面光學(xué)識別、標(biāo)識符的無線訪問、使用諸如藍牙 TM或RFID的短距離通信等。具體地，在諸如卡車、運輸貨車、公共汽車或長途汽車的車隊的情況下，其中可能存在若干相同類型的車輛，能夠使用處于已知氣壓的輪胎來對系統(tǒng)進行校準(zhǔn)，使得對于給定類型的車輛，通過與針對近似輪胎氣壓或輪胎氣壓范圍所存儲的數(shù)據(jù)的比較，傳感器輸出數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)化為那些壓力或范圍。如上所述，在本發(fā)明的該方面的一些實施例中，因為來自第一傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將直接指示特定車輪上的負載，所以在確定輪胎氣壓時還使用該第一傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。 在出于參考目的而存儲了數(shù)據(jù)的情況下，這也應(yīng)當(dāng)是取決于車輪負載的形式，使得針對來自第二傳感器系統(tǒng)的陣列中的傳感器的給定輸出由系統(tǒng)所確定的輪胎氣壓將取決于來自第一傳感器系統(tǒng)的負載信息。類似地，如果存在用于根據(jù)來自第二傳感器系統(tǒng)的陣列中的傳感器的數(shù)據(jù)來確定輪胎氣壓的算法，而不參考所存儲的數(shù)據(jù)，則這可以包括取決于輪胎負載的因素。在任何一種情況下，還可以考慮諸如周圍或輪胎本身的溫度的其它因素。這樣的其它因素可以包括，例如，輪胎類型或輪胎的特定構(gòu)造。在一些實施例中使用高分辨率傳感器的單個線性傳感器陣列的同時，能夠使用全部安裝在同一平臺上的多個這樣的線性傳感器，諸如兩個、三個或更多。如上所述，當(dāng)輪胎在一行傳感器上輪動時，在輪胎的圓周上的特定點處，將存在在輪胎上延伸的單個線上的接觸。高分辨率傳感器將檢測輪胎印跡的邊緣，該輪胎印跡的邊緣將隨著輪胎滾動而變化。通過確定移動速度，例如通過使用來自第一傳感器的輸出，能夠構(gòu)建輪胎印跡輪廓的“圖像”?？梢杂嬎爿喬ビ≯E輪廓內(nèi)的面積，但是因為需要考慮沒有接觸的胎紋間隙，所以這不與接觸面積相對應(yīng)。高精度傳感器的線性陣列將檢測到存在胎紋間隙的位置，但是這僅沿著接觸的單個線。沿著該線的胎紋間隙和接觸面積的構(gòu)造可能不與輪胎圓周周圍的其它點處的構(gòu)造相對應(yīng)，并且在該情況下，無法構(gòu)建示出輪胎圖案的輪胎印跡“圖像”。不論胎紋間隙是輪胎周圍的環(huán)形凹槽還是“鋸齒”圖案的一部分，只要沿著接觸線檢測到胎紋間隙，其都將導(dǎo)致印跡“圖像”上縱向延伸的線。然而，例如在輪胎印跡處于其最大寬度或者是所有或一些采樣的平均值時，將能夠計算沿接觸線的胎紋間隙的比例。如果假設(shè)胎紋間隙的比例在輪胎圓周周圍的其它位置處是類似的，則可以對印跡面積應(yīng)用該比例，以確定對接觸區(qū)域的估計，并且相反地確定對胎紋覆蓋量的估計。給定估計的接觸區(qū)域以及來自第二傳感器集合的輸出，能夠使用諸如WO 2006/003467中所討論的那些方法來計算對車輪上總負載的估計。然而，根據(jù)本發(fā)明該方面的裝置還可以使用來自第一傳感器系統(tǒng)的輸出來提供對車輪上負載的直接測量。兩個結(jié)果將不相同，并且這可以以各種方式來使用。例如，差異程度可以用于調(diào)整根據(jù)第二傳感器系統(tǒng)對輪胎氣壓的計算。此外或替選地，給定輪胎印跡的總面積以及來自第二傳感器系統(tǒng)的輸出，由第一傳感器系統(tǒng)所確定的車輪上的實際負載可以用于估計存在接觸或由于輪胎印跡圖案而不存在接觸的輪胎印跡的比例。第一傳感器系統(tǒng)可以用于各種其它目的。例如，第一傳感器系統(tǒng)包括在基座上作為陣列分布的多個傳感器，其輸出可以提供輪胎的實際移動方向的指示。如果輪胎嚴格在縱向方向上移動，則傳感器將提供與輪胎以與該方向成角度行進時不同的輸出。如果有必要，則可以在計算輪胎氣壓和/或輪胎寬度、和/或印跡面積和/或胎紋覆蓋范圍時考慮移動角度。例如，如果輪胎有角度地在第二系統(tǒng)的傳感器陣列上移動，則接觸線將更長。這將使得輪胎的寬度和輪胎印跡的面積看上去比它們實際的更大。但是在知道偏移角度的情況下，可以對該數(shù)據(jù)或結(jié)果進行校正以考慮到這一點。第一傳感器系統(tǒng)可以用于檢測輪胎何時第一次接觸該裝置。因為在該平臺的前端邊緣和傳感器之間的距離是已知的，所何時第一次接觸該裝置與來自第二傳感器系統(tǒng)的傳感器的第一次輸出之間的時間可以用于確定輪胎在平臺上移動的速度。由此，能夠通過使用輪胎與傳感器接觸的時間來計算輪胎接觸路徑的長度。第一傳感器系統(tǒng)可以用于提供車輛重量的指示，并且可以被用作所涉及車輛的類型的粗略指示。例如，卡車總是比客車更重。即使并沒有直接知道所涉及的車輛類型，但是該系統(tǒng)也可以被配置為選擇可能適合的一些東西。第一傳感器系統(tǒng)和第二傳感器系統(tǒng)還可以提供可能有助于識別所涉及的車輛類型的其它信息，諸如輪胎寬度、車軸上車輪的數(shù)目 (該系統(tǒng)能夠在兩個車輪和一個寬車輪之間進行區(qū)分)、車軸數(shù)目、車輛軸距、近似輪胎氣壓(卡車高于客車)、胎紋圖案的粗糙度等。第一傳感器系統(tǒng)優(yōu)選地包括沿車輛移動的方向間隔的多行傳感器，例如兩行、三行或更多。在一個實施例中，存在三行，一行臨近平臺的前端邊緣，一行臨近后端邊緣，而一行位于該二者之間，例如大約處于中間點。在每一行內(nèi)，存在多個第一傳感器，因此優(yōu)選地， 存在以行和列布置的規(guī)則傳感器矩陣。在一個特定實施例中，通過示例的方式，可以存在三行的八個傳感器。在本發(fā)明的該方面的優(yōu)選實施例中，針對第二傳感器系統(tǒng)使用高分辨率的線性傳感器陣列，該高分辨率的線形傳感器陣列可以在存在接觸的點和由于存在胎紋圖案而不存在接觸的點之間進行區(qū)分?，F(xiàn)在已經(jīng)確定了，這在一些情況下，這可以提供對輪胎寬度和輪胎印跡形狀的不準(zhǔn)確指示。在一些情況下，在輪胎一側(cè)或兩側(cè)附近，存在橫向定向的胎紋間隙。如果這些中的一個與線性傳感器陣列對齊，則在輪胎上的線的一端的傳感器將檢測到該胎紋間隙并且將不提供輸出。輸出將僅從進一步向內(nèi)的傳感器提供。對數(shù)據(jù)的分析因此將提供與從較窄輪胎所獲得的那些類似的結(jié)果，導(dǎo)致了不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。解決該問題的一種方式是采用以一定距離間隔開的兩個(或更多)線性陣列，該距離足以確保即使一個陣列與臨近輪胎邊緣的橫向延伸的胎紋間隙對齊，另一個陣列也將提供關(guān)于輪胎寬度的正確讀數(shù)。然而，本發(fā)明該方面的優(yōu)選實施例針對該問題提供了一種替選方法。根據(jù)該實施例，第二傳感器系統(tǒng)是橫向延伸的線性傳感器陣列，該線形傳感器陣列在輪胎在裝置上在行進方向被移動時提供輸出，該輸出指示在沿著輪胎上的線的點處的負載，并且使每個傳感器與促動部分相關(guān)聯(lián)，該促動部分的寬度小得足以向陣列提供高得足以檢測沿著由于輪胎中的胎紋圖案而導(dǎo)致與輪胎沒有接觸的點的線的分辨率；并且其中每個促動部分是伸長的(elongate)并且在行進方向上延伸了足夠的長度，以橋接臨近輪胎邊緣的橫向延伸的胎紋間隙。因此，能夠給出輪胎印跡寬度的更加準(zhǔn)確的指示，同時仍然將存在與輪胎表面完全接觸的促動部分以及能夠檢測胎紋間隙的促動部分。在US-A-59似681中，公開了一種分析輪胎印跡的橫向輪廓的系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用伸長的傳感器陣列。然而，該系統(tǒng)目的在于橋接所有胎紋間隙。傳感器具有在15mm和20mm 之間的寬度以及至少50mm的長度，該長度被選取為使得傳感器與輪胎表面的至少三個部分接觸，即使得其橋接兩個胎紋間隙。這是一種低分辨率的系統(tǒng)。在本發(fā)明該方面的實施例中，促動部分頭部的寬度可以是例如不大于約1mm、不大于約1. 5mm、不大于約2mm、不大于約2. 5mm、不大于約3mm、不大于約3. 5mm、不超大于約 4mm、不大于約4. 5mm、或者不大于約5mm。促動部分頭部的寬度可以是例如在約0. 5mm和約0. 75mm之間、在約0. 75mm和約Imm之間、在約Imm和約1. 25mm之間、在約1. 25mm和約 1. 5mm之間、在約1. 5mm和約2mm之間、在約2mm和約2. 5mm之間、在約2. 5mm和約3mm之間、在約3mm和約3. 5mm之間、在約3. 5mm和約4mm之間、在約4mm和約4. 5mm之間、或者在約4. 5mm和約5mm之間。促動部分頭部的寬度可以在以下范圍中約0. 5mm至約1. 5mm、約 Imm至約2mm、約Imm至約3mm、約Imm至約5mm、或者約2mm至約5mm。在本發(fā)明該方面的實施例中，相鄰促動部分之間的間隔可以是例如不大于約 1mm、不大于約1. 5mm、不大于約2mm、不大于約2. 5mm、不大于約3mm、不大于約3. 5mm、不大于約4mm、不大于約4. 5mm、或者不大于約5mm。相鄰促動部分之間的間隔可以是例如在約0. 5mm和約0. 75mm之間、在約0. 75mm和約Imm之間、在約Imm和約1. 25mm之間、在約
1.25mm和約1. 5mm之間、在約1. 5mm和約2mm之間、在約2mm和約2. 5mm之間、在約2. 5mm 和約3mm之間、在約3mm和約3. 5mm之間、在約3. 5mm和約4mm之間、在約4mm和約4. 5mm之間、或者在約4. 5mm和約5mm之間。相鄰促動部分之間的間隔可以在以下范圍中約0. 5mm 至約1. 5mm、約Imm至約2mm、約Imm至約3mm、約Imm至約5mm、或者約2mm至約5mm。在本發(fā)明該方面的實施例中，相鄰促動部分之間的間隔可以以可替代方式被表達為相鄰促動部分之間的節(jié)距(Pitch)——即頭部中心之間的距離。相鄰促動部分之間的節(jié)距必須至少稍大于單個促動部分的寬度，以使得在相鄰促動部分之間存在少量間隙。在一些實施例中，相鄰促動部分之間的節(jié)距在促動部分寬度的約1. 5和約5倍之間、促動部分寬度的約1. 5和約4倍之間、促動部分寬度的約1. 5和約3倍之間、促動部分寬度的約1. 5 和約2. 5倍之間、或者促動部分寬度的約1. 5和約2倍之間。在絕對項中，相鄰促動部分之間的節(jié)距可以是在約1. 25mm和約1. 5mm之間、在約1. 5mm和約2mm之間、在約2mm和約
2.5mm之間、在約2. 5mm和約3mm之間、在約3mm和約3. 5mm之間、在約3. 5mm和約4mm之間、在約4mm和約4. 5mm之間、或者在約4. 5mm和約5mm之間。將認識到的是，促動部分頭部的寬度、相鄰促動部分之間的間隔以及相鄰促動部分之間的節(jié)距的這些可能值還可以適用于促動部分所接觸的傳感器部分的寬度、傳感器部分之間的間隔以及傳感器部分之間的節(jié)距。此外，對于本發(fā)明的所有方面來說，無論是否存在具有伸長頭部的促動部分，以及例如是否存在方形或圓形(在該情況下寬度取為直徑)的促動器頭部，關(guān)于促動部分或傳感器部分的這些值都是可應(yīng)用的。還應(yīng)當(dāng)意識到，在優(yōu)選實施例中，諸如促動部分或傳感器部分之間的大小和間隔將實質(zhì)上是恒定的，但是可以存在其中存在變化的實施例。在本發(fā)明的實施例中，促動部分頭部的長度可以處于以下范圍中約IOmm至約 25mm、約IOmm至約20mm、約IOmm至約15mm、或者約15mm至約25mm。促動部分頭部的長度可以是不小于約10mm、不小于約15mm、不小于約20mm、或者不小于約25mm。促動部分頭部的長度可以是不大于約15mm、不大于約20mm、不大于約25mm、不大于約30mm。促動部分頭部的長度可以是至少為促動部分頭部寬度的約10倍、至少為促動部分頭部寬度的約15 倍、至少為促動部分頭部寬度的約20倍、至少約為促動部分頭部寬度的約25倍、或者至少約為促動部分頭部寬度的約30倍。在優(yōu)選實施例中，每個促動部分的頭部基本上為矩形，并且從頭部向下延伸并且在傳感器接合部分終止的從屬部分的面積基本上小于頭部。傳感器接合部分可以例如具有與頭部寬度相同的寬度或者與頭部寬度相同量級的寬度。傳感器接合部分可以例如具有與傳感器接合部分的寬度相同的長度或者與傳感器接合部分的寬度相同量級的長度。所述傳感器接合部分可以例如是方形或圓形。伸長促動部分的特征可以獨立于本發(fā)明的第一方面來使用，并且因此根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種裝置，該裝置用于在車輛輪胎在該裝置上在行進方向被移動時檢測車輛輪胎的特性，包括橫向延伸的線性傳感器陣列以在輪胎在裝置上在行進方向被移動時提供指示沿著在輪胎上的線的點的負載的輸出，其中每個傳感器與促動部分相關(guān)聯(lián)， 該促動部分的寬度上得足小以對該陣列提供足夠高的分辨率來檢測沿著其中存在由于輪胎中的胎紋圖案而不與輪胎接觸的線的點；并且其中，每個促動部分是伸長的并且在行進方向上延伸了足以橋接鄰近輪胎邊緣的橫向延伸的胎紋間隙的程度。該第二方面還可以被表達為一種方法，并且因此從該第二方面來看，本發(fā)明還提供了一種用于在車輛輪胎在裝置上在行進方向被移動時檢測車輛輪胎特性的方法，包括下述步驟提供橫向延伸的線性傳感器陣列，以在輪胎在裝置上在行進方向被移動時提供指示沿著在輪胎上的線的點處的負載的輸出，其中每個傳感器與具有頭部的促動部分相關(guān)聯(lián)，該頭部的寬度小得足以對陣列提供足夠高的分辨率來檢測沿著其中由于輪胎中的胎紋圖案而不與輪胎接觸的線的點；其中每個促動部分的頭部是伸長的并且在行進方向上延伸了足以橋接鄰近輪胎邊緣的橫向延伸的胎紋間隙的程度；并且其中每個促動部分的頭部在行進方向上的延伸充分受限以確保存在朝向輪胎中心區(qū)域的輪胎部分，其中在傳感器陣列和輪胎之間存在接觸并且在這樣的部分中存在沒有橋接胎紋間隙的促動部分的頭部。應(yīng)當(dāng)意識到，本發(fā)明第二方面的任何或所有特征可以與本發(fā)明第一方面的任何或所有特征和操作特征相結(jié)合。用于在本發(fā)明實施例中使用的線性傳感器陣列可以使用各種類型的獨立傳感器， 諸如壓電、量子通道合成等。然而，本發(fā)明的第三方面提供了特別適于在高精度線性存儲器陣列中使用的布置。因此，在本發(fā)明的實施例中，第二傳感器陣列包括多個伸長平行、彈性可偏轉(zhuǎn)元件，其在行進方向上以縱向方向延伸；每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有相應(yīng)的促動部分，該促動部分從頭部向下延伸到接合可偏轉(zhuǎn)元件的部分；每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有沿其長度間隔的至少兩個感測部分，每個感測部分具有根據(jù)所施加應(yīng)力而變化的電氣性質(zhì)；并且其中，可偏轉(zhuǎn)元件上的感測部分作為作為電橋配置中的結(jié)點被電連接；以及被提供用于對橋的電氣輸入并且用于檢測來自橋的電氣輸出的器件?？赡艽嬖谠诎霕虿贾弥羞B接的感測材料的兩個部分，或者在惠斯登電橋布置中連接的感測部分的四個部分。該布置可以獨立于本發(fā)明的第一方面和第二方面來使用，并且因此從第三方面來看，本發(fā)明提供了一種裝置，該裝置用于在車輛輪胎在該裝置上在行進方向上被移動時檢測車輛輪胎的特性，該裝置包括橫向延伸的線性傳感器陣列，該線性傳感器陣列用于提供指示在輪胎在該裝置上在行進方向被移動時沿著輪胎上的線的點處的負載的輸出，其中， 傳感器陣列包括多個伸長平行彈性可偏轉(zhuǎn)元件，該可偏轉(zhuǎn)元件的縱向方向在行進的方向上延伸；每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有相應(yīng)的促動部分，該促動部分從頭部向下延伸到接合可偏轉(zhuǎn)元件的部分；每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有沿著其長度間隔的至少兩個感測部分，每個感測部分具有根據(jù)所施加的應(yīng)力而變化的電氣性質(zhì)；并且其中，可偏轉(zhuǎn)元件的感測部分在電橋布置中作為結(jié)點進行電連接；以及用于提供對電橋的電氣輸入并且用于檢測來自電橋的電氣輸出的器件。該方面還可以被表達為方法，并且被表達為用于在這樣的裝置中使用的線性陣列。該方面的特征可以結(jié)合本發(fā)明的第一方面和第二方面中的任何一個或二者的特征和操作特征來使用。該可偏轉(zhuǎn)元件可以以懸臂方式進行安裝，其中一端被支撐而另一端可自由偏轉(zhuǎn)。 在這樣的布置中，促動部分可以鄰近自由端接合可偏轉(zhuǎn)元件。然而，在優(yōu)選布置中，可偏轉(zhuǎn)元件被支撐在兩端處，并且促動部分在處于其兩端中間的中心區(qū)域中接合可偏轉(zhuǎn)元件。本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面的優(yōu)選實施例使用這樣的布置，并且提供創(chuàng)建可偏轉(zhuǎn)元件的有效方式。根據(jù)該實施例，彈性可形變材料的伸長基板設(shè)置有在該基板中平行的橫向延伸的多個槽，該多個槽在縱向方向上彼此間隔開，使得在任何相鄰的一對槽之間都限定了伸長可偏轉(zhuǎn)元件，該可偏轉(zhuǎn)元件具有整體連接到基板其余部分的第一端和第二端。類似的布置可以用于提供懸臂式可偏轉(zhuǎn)元件。在這樣的實施例中，彈性可形變材料的伸長基板設(shè)置有在該基板中平行的橫向延伸的多個槽，該多個槽從基板邊緣延伸，并且在縱向方向上彼此間隔開，使得在任何相鄰的一對槽之間定義了伸長的可偏轉(zhuǎn)元件，該可偏轉(zhuǎn)元件具有整體連接到基板其余部分的第一端以及第二自由端。這樣的布置的優(yōu)點在于，與用于響應(yīng)于偏轉(zhuǎn)而提供輸出的特定器件無關(guān)，并且獨立于本發(fā)明的第一方面、第二方面和第三方面。因此，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種裝置，該裝置用于在車輛輪胎在該裝置上在行進方向被移動時檢測該車輛輪胎的特性，包括橫向延伸的線性傳感器陣列，該線性傳感器陣列用于在輪胎在裝置上在行進方向被移動時提供輸出，該輸出指示在沿著輪胎上的線的點處的負載，其中，傳感器陣列包括多個伸長平行的彈性可偏轉(zhuǎn)元件，該可偏轉(zhuǎn)元件的縱向方向在行進方向上延伸；每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有相應(yīng)的促動部分，該促動部分從頭部向下延伸到接合可偏轉(zhuǎn)元件的部分；每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有安裝在其上的至少一個感測部分，該感測部分具有根據(jù)元件的偏轉(zhuǎn)而變化的電氣性質(zhì)；并且其中，彈性可形變材料的伸長基板設(shè)置有在該基板中平行的橫向延伸的多個槽，該多個槽在縱向方向上彼此間隔開，使得在任何相鄰的一對槽之間限定了所述伸長的可偏轉(zhuǎn)元件，該可偏轉(zhuǎn)元件的至少一端被整體連接到基板的其余部分。該方面的特征可以結(jié)合本發(fā)明先前的所有三個方面的特征和操作特征來使用；或者結(jié)合這些方面中的任何一個的特征來使用；或者結(jié)合這些特征中的任何兩個的特征來使用。在本發(fā)明先前方面中使用的一個或多個感測部分可以是，例如，壓電或壓阻元件。本發(fā)明進一步的領(lǐng)域涉及保護本發(fā)明第一方面的第二傳感器陣列或者本發(fā)明第二、第三和第四方面的傳感器陣列中所使用的傳感器。典型地，根據(jù)以上所描述的本發(fā)明的各方面的裝置將經(jīng)歷相當(dāng)嚴峻的操作條件，被露天定位并且由如卡車、公共汽車等那么大且沉重的車輛反復(fù)在其上行駛。在WO 2006/003467中，柔韌帶用于覆蓋傳感器，并且指出該外層需要保護傳感器不受環(huán)境條件的影響并且抵御磨損，但是還必須允許輪胎氣壓到每個傳感器元件的傳遞。還指出，必須不存在串音，使得在任何一個傳感器處所看到的壓力是由于施加在該傳感器區(qū)域上的壓力而導(dǎo)致的，并且不受到施加到相鄰或附近傳感器的壓力的影響?，F(xiàn)在已經(jīng)確定了能夠使用遠不如帶柔韌的外部覆蓋，并且提供更大的保護，同時仍然支持傳感器陣列的足夠的分辨率。因此，在本發(fā)明先前方面的優(yōu)選實施例中，存在輪胎在其上滾過的橫向延伸的線性傳感器陣列，該線性傳感器陣列包括多個獨立力傳感器，其中每個力傳感器包括感測部分和促動部分，該促動部分具有用于接收來自與輪胎的接觸的負載的第一端以及用于向感測部分傳遞輪胎接觸力的第二端；該傳感器陣列具有足夠高的分辨率以檢測由于輪胎中的胎紋圖案而不與輪胎接觸的沿著所述線的點；并且其中，具有上表面和下表面的蓋板覆蓋促動部分的第一端，其中上表面要與輪胎相接觸，而下表面被布置為向促動部分的第一端傳遞負載，蓋板足夠剛性以在以彈性方式局部可形變的同時充分自支撐，以允許促動部分響應(yīng)于來自蓋板的上表面上的輪胎的負載進行獨立移動。該特征還可以獨立于本發(fā)明先前的各方面來使用，并且因此從第五方面來看，本發(fā)明提供了用于在測量車輛車輪上的輪胎特性中使用的裝置，該裝置包括橫向延伸的線性傳感器陣列，輪胎以縱向方向在該線性傳感器陣列上滾過，其中該傳感器陣列在輪胎的印跡上延伸；傳感器陣列包括多個獨立力傳感器，該力傳感器提供與輪胎印跡上橫向延伸的線上的位置處的輪胎接觸負載相關(guān)的輸出；以及采樣系統(tǒng)，該采樣系統(tǒng)用于以輪胎印跡在傳感器陣列上移動的間隔來對力傳感器的輸出進行采樣；其中每個力傳感器包括感測部分和促動部分，該促動部分具有用于接收來自與輪胎的接觸的負載的第一端以及用于向感測部分傳遞輪胎接觸力的第二端；傳感器陣列具有足夠高的分辨率以檢測沿著由于輪胎中的胎紋圖案而不與輪胎接觸的線的點；并且其中，具有上表面和下表面的蓋板覆蓋促動部分的第一端，其中下表面被布置為向促動部分的第一端傳遞負載，蓋板足夠剛性以在以彈性方式局部可形變的同時充分自支撐，以允許促動部分響應(yīng)于來自蓋板的上表面上的輪胎的負載進行獨立移動。該方面可以以方法的形式來表達。該方面的特征還可以結(jié)合以上所討論的本發(fā)明先前各方面的任何或所有特征來使用。優(yōu)選地，蓋板實質(zhì)上還抗壓縮。然而，在一些實施例中，不可壓縮的蓋板還可以在蓋板和促動部分的第一端或頭部之間設(shè)置有彈性可壓縮的材料層，諸如橡膠。
該蓋板可以具有諸如鋼的金屬層的形式，并且在優(yōu)選實施例中可以是不銹鋼。替選地，蓋板可以由塑料材料形成。在任何一種情況下，該板可以具有例如約0. 5mm的厚度。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，該蓋板的可能厚度為在約0.3mm和約Imm之間、在約 0. 3mm和約0. 8mm之間、或者在約0. 4mm和約0. 6mm之間。以上類型的蓋板將保護裝置防止水、污垢和其它污染物的進入，同時仍然允許使用能夠檢測胎紋間隙的高分辨率傳感器。蓋板的特征可以以關(guān)于本發(fā)明的該第五方面并且關(guān)于本發(fā)明前四個方面的實施例的替選方式來表述。如以上所表達的，該蓋板足夠剛性以在以彈性方式局部可形變的同時充分自支撐，以允許促動部分響應(yīng)于來自蓋板的上表面上的輪胎的負載進行單獨位移。替選地或此夕卜，用于限定蓋板的特征可以是(i)蓋板是金屬的并且厚度至少為0. 3mm;或者(ii)蓋板在車輛上輪胎的重量下不經(jīng)歷實質(zhì)性的壓縮，但是產(chǎn)生彈性彎曲。在本發(fā)明的這一方面和其它方面的實施例中，與用于獨立傳感器部分的最大負載相對應(yīng)的促動部分的移動程度可以是例如在約10微米至約30微米的范圍內(nèi)、在約10微米至約20微米的范圍內(nèi)、在約15微米至約20微米的范圍內(nèi)、不大于約30微米、不大于約 25微米、或者不大于約20微米。獨立傳感器上的最大負載可以是例如在約15kg和約25kg 之間、不小于約Mkg、或者不小于約20kg。例如，在航空器輪胎或運土車輛的情況下，獨立傳感器上的最大負載可以顯著大于20Kg。蓋板可以諸如用于消除來自相鄰傳感器的信號。在沒有任何跨傳感器的連接的情況下，如果一個傳感器與輪胎橡膠對齊，而下一個傳感器完全與胎紋間隙對齊，則沒有關(guān)于胎紋間隙開始位置的指示。對來自傳感器的數(shù)據(jù)進行處理將導(dǎo)致會利用快速(sharp)變換來胎紋間隙在第一傳感器之后立即開始的結(jié)論。出于一些目的，這可能影響數(shù)據(jù)的可用性并且期望不太快速的變換。蓋板用于將給定傳感器上的負載的一部分傳遞到相鄰傳感器。該效果還可以通過將用于獨立傳感器的促動部分通過適當(dāng)鏈接直接鏈接在一起來獲得。從第六方面來看，本發(fā)明提供了用于在測量車輛車輪上的輪胎特性中使用的裝置，包括橫向延伸的線性傳感器陣列，輪胎在縱向方向上在該線性傳感器陣列上滾過，其中該傳感器陣列在輪胎的整個印跡上延伸；該傳感器陣列包括多個獨立力傳感器，該力傳感器提供與在輪胎與傳感器陣列之間的接觸線上的點處的輪胎接觸力相關(guān)的輸出；以及采樣系統(tǒng)，該采樣系統(tǒng)用于以輪胎印跡在傳感器陣列上移動的間隔來對所述力傳感器的輸出進行采樣；其中每個力傳感器包括力感測部分和力傳遞部分，該力傳遞部分具有用于接收輪胎接觸力的第一端以及用于向力感測部分傳遞輪胎接觸力的第二端；其中，橫向延伸的柔韌力分布元件覆蓋與其第二端相接觸的力傳遞部分，以便于處于輪胎和所使用的力傳遞部分之間，由此輪胎在給定的力傳送部分上所施加的力部分被分布到相鄰的力傳送部分。力分布元件可以是由多個力傳遞部分整體形成的部分。該力分布元件可以包括蓋板，并且可以是金屬或塑料材料層。力分布元件可以包括相對剛性的層以及彈性材料的相對柔韌的層。力分布元件可以足夠剛性以充分自支撐，而足夠柔韌以允許相鄰力傳遞部分的獨立移動，并且可以如本發(fā)明之前方面的上下文中所描述。本發(fā)明的該第六方面可以被表達為方法并且也可以與本發(fā)明的其他方面的任何
1一個的特征和操作特征相結(jié)合。本發(fā)明的另一方面涉及在使用輪胎在其上通過的橫向延伸的傳感器陣列時確定要在確定輪胎氣壓時使用的傳感器數(shù)據(jù)。傳感器輸出可以在輪胎通過傳感器陣列時進行采樣，并且通常來講已經(jīng)假設(shè)了所檢測的負載將從輪胎第一次接觸傳感器時的最小值增加到穩(wěn)定水平，并且然后減小直至輪胎已經(jīng)通過該陣列。提供最高輸出的傳感器通常是與輪胎完全接觸的那些傳感器，并且來自朝向輪胎的中心遠離側(cè)壁附近的效應(yīng)的傳感器的讀數(shù)將提供用于在確定輪胎氣壓中使用的最可靠的數(shù)據(jù)。已經(jīng)確定了在輪胎第一次接合傳感器陣列時存在初始峰值。然后在峰值之后存在近似的穩(wěn)定水平，直至負載再次開始下降。在US-A-59似681中，說明了輪胎的三種負載/ 時間曲線。這些曲線中的每一個都示出了這樣的初始峰值并且指出曲線上的這些最大值在計算中使用?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了峰值是不穩(wěn)定的并且其大小可能由于與輪胎充氣氣壓無關(guān)的許多原因而變化。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，不同地，在確定輪胎氣壓中所使用的數(shù)據(jù)替代地取自穩(wěn)定水平區(qū)域，其中數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定并且更加可靠。因此，從本發(fā)明的第七方面來看，提供了一種在車輛輪胎在裝置上在行進方向被移動時檢測車輛輪胎的壓力的方法，包括提供橫向延伸的線性傳感器陣列以提供輸出，該輸出指示在輪胎在裝置上在行進方向被移動時沿著輪胎上的線的點處的負載，并且以輪胎移動的間隔對傳感器的輸出進行采樣，其中隨著輪胎在傳感器陣列上移動，傳感器上的負載從零或最小值增加到峰值，并且隨后降低到穩(wěn)定水平并且然后降低到零或最小值，并且其中在檢測輪胎氣壓中所使用的傳感器輸出僅以時間間隔取得，該時間間隔在負載已經(jīng)從峰值衰減至穩(wěn)定水平之后開始，并且在負載開始從穩(wěn)定水平降低之前終止。穩(wěn)定水平不需要是完全平坦的并且可以在輸出幅度上有所變化，或者甚至具有一個方向(向上或向下)的趨勢。然而，與正常情況不同的是，最初急劇增加到峰值，從峰值急劇降低，并且最終急劇下降，并且明顯更加恒定。在一些實施例中，關(guān)于使用哪些輸出的時間間隔在時間上基本上更加接近于負載開始從穩(wěn)定水平下降而不是在接近于峰值的點處開始。在一些實施例中，關(guān)于使用哪些輸出的時間間隔的程度基本上小于輪胎在傳感器上施加負載的時間。當(dāng)輪胎在線性陣列上移動時，在陣列和輪胎之間存在單個接觸線，其在輪胎印跡中的位置從位于印跡前端改變?yōu)樘幱谟≯E后端。在本發(fā)明該方面的一些實施例中，為了檢測輪胎氣壓，僅關(guān)于以下使用傳感器輸出不大于輪胎印跡長度的約最后75%、不大于輪胎印跡長度的約最后65%、不大于輪胎印跡長度的約最后50%、或者不大于輪胎印跡長度的約最后30%。以另一種方式，僅關(guān)于以下來使用傳感器輸出不大于產(chǎn)生輸出的總時間的約最后75%、不大于產(chǎn)生輸出的總時間的約最后65%、不大于產(chǎn)生輸出的總時間的約最后50%、或者不大于產(chǎn)生輸出的總時間的約最后30%。例如，在通過參考所存儲的比較數(shù)據(jù)來檢測輪胎氣壓的實施例中，本發(fā)明的該方面提供了更大的可靠性，因為所選取的時間間隔中的傳感器輸出更加一致，并且因此將與校準(zhǔn)階段期間所提供的輸出更為準(zhǔn)確地關(guān)聯(lián)。本發(fā)明的該方面還可以以配置為執(zhí)行本發(fā)明的裝置的形式來表達。本發(fā)明該方面的特征也可以結(jié)合先前討論的本發(fā)明的任何或所有其它方面的特征或操作特征來使用。在本發(fā)明該第七方面的一些實施例中，可以通過使用算法來計算要使用的適當(dāng)傳感器輸出，該算法檢測初始峰值，并且然后等待適當(dāng)?shù)臅r間，或者檢測穩(wěn)定水平并且選取該穩(wěn)定水平上的適當(dāng)點。在存在用于檢測基座上的負載分布的第一傳感器陣列的一些實施例中，該基座承載在其上提供線性陣列的平臺，第一傳感器集合可以用于確定輪胎位置和速度，并且該信息可以用于從線性陣列中的傳感器識別要使用的適當(dāng)?shù)膫鞲衅鬏敵?。在這樣的實施例中，來自第一傳感器的讀數(shù)可以用于發(fā)起對來自第二傳感器集合的輸出進行采樣，并且用于終止采樣。替選地，來自第一傳感器集合的輸出可以用于確定要使用來自第二傳感器的輸出的時間間隔，并且能夠選擇在該時間間隔內(nèi)的采樣的輸出。關(guān)于使用了其輸出的傳感器的位置，這些例如可以被限定為遠離輪胎邊緣的輪胎印跡中心區(qū)域中的那些傳感器。這些可以從對來自線性陣列中的傳感器的數(shù)據(jù)進行分析以識別輪胎印跡的邊緣和輪胎寬度并且選取中心區(qū)域中的傳感器來進行選擇。替選地，第一傳感器集合可以用于識別適當(dāng)?shù)妮喬ミ吔纾⑶以撔畔⒂糜谧R別第二集合中要使用其輸出的傳感器。通常，這些可能性可以相結(jié)合，并且第二集合中的傳感器可以關(guān)于來自第二集合中的傳感器的輸出以及來自第一集合中的傳感器的輸出來進行選擇。如以上所指出的，選取用于輪胎氣壓測量的傳感器優(yōu)選地取自遠離輪胎側(cè)壁的輪胎的中心區(qū)域。該中心區(qū)域可以例如與輪胎中心線的任何一側(cè)對稱或近似對稱地設(shè)置，并且可以占據(jù)例如高達輪胎印跡寬度的約10%、高達輪胎印跡寬度的約15%、高達輪胎印跡寬度的約20%、高達輪胎印跡寬度的約25%、高達輪胎印跡寬度的約30%、高達輪胎印跡寬度的約35%、高達輪胎印跡寬度的約40%、高達輪胎印跡寬度的約45%、高達輪胎印跡寬度的約50%、高達輪胎印跡寬度的約55%、高達輪胎印跡寬度的約60%、高達輪胎印跡寬度的約65%、高達輪胎印跡寬度的約70%、或者高達輪胎印跡寬度的約75%。以另一種方式，該中心區(qū)域例如可以與傳感器陣列和輪胎之間的接觸線的中心線的任何一側(cè)對稱或近似對稱地設(shè)置，并且可以占據(jù)例如高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約10%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約15%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約20%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約25%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約30%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約35%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約40%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約45%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約50%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約陽％、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約 60%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約65%、高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約70%、或者高達傳感器陣列和輪胎之間的接觸線長度的約75%。從來自中心區(qū)域中的傳感器的輸出，并且選取為與所需穩(wěn)定水平部分相符的時間段上，可以選取最大的輸出，作為表示與輪胎完全接觸的單個傳感器上負載。然而，可以存在這為何不是真實負載的準(zhǔn)確表示的原因，例如，如果傳感器與輪胎胎紋間隙中的石子的位置相符。因此，優(yōu)選地，選取具有最高值的來自多個傳感器的輸出，這些然后排除了來自與胎紋間隙完全或部分相符的傳感器的輸出。例如，可以被選取為高達最高5%的輸出、 高達最高10%的輸出、高達最高15%的輸出、高達最高20%的輸出、高達最高25%的輸出、 高達最高30%的輸出、高達最高35%的輸出、高達最高40%的輸出、高達最高45%的輸出、 或者高達最高50%的輸出。統(tǒng)計技術(shù)可以用于排除任何異?，F(xiàn)象，例如特別高的值或特別低的值?？梢詮氖Ｓ噍敵鲇嬎闫骄?。
在本發(fā)明各方面的這些實施例中的意圖在于獲得與輪胎橡膠完全對齊的傳感器上的負載的可靠值，而不受胎紋間隙的影響，遠離朝向輪胎邊緣的瞬時效應(yīng)，并且處于輪胎在傳感器陣列上滾動時的負載輪廓的穩(wěn)定的穩(wěn)定水平區(qū)域中。在用于在實現(xiàn)以上所討論的本發(fā)明各個方面中使用的裝置的結(jié)構(gòu)方面，如以上所描述的，在使用具有接合感測部分的多個促動部分的線性傳感器陣列的實施例中，可以提供支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)具有間隔開的平行的垂直延伸槽，該槽與感測部分對齊，每個槽引導(dǎo)相應(yīng)的促動部分。這樣的結(jié)構(gòu)可以在需要進行負載分析的其它情形中使用。從第八方面來看，本發(fā)明提供了一種伸長傳感器陣列，包括支撐元件；安裝在支撐元件上的伸長基板，基板是彈性可形變的材料并且在該基板中提供有多個平行的橫向延伸的槽，該槽在縱向方向上彼此間隔，使得在任何相鄰的一對槽之間限定了伸長的可偏轉(zhuǎn)元件，其中該可偏轉(zhuǎn)元件的至少一端被整體連接到基板的其余部分；設(shè)置在每個可偏轉(zhuǎn)元件上的至少一個傳感器，該傳感器具有根據(jù)元件的偏轉(zhuǎn)而變化的電氣性質(zhì)；與可偏轉(zhuǎn)元件對齊的多個促動部分，每個促動部分具有遠離基板的頭部端以及接合各個可偏轉(zhuǎn)元件的基座端；以及覆蓋促動部分的頭部端的彈性可形變材料的蓋板。在優(yōu)選配置中，伸長支撐結(jié)構(gòu)覆蓋基板，并且具有間隔的、平行的、垂直延伸的引導(dǎo)促動部分的槽。通過使槽緊密間隔并且很窄，并且還使促動部分的頭部很窄，這樣的傳感器陣列可以在需要線性延伸陣列的很多應(yīng)用中使用，并且特別在沿著基板的伸長方向提供高分辨率的方面提供高分辨率傳感器陣列中使用。橫向方向中的分辨率可以通過選取促動部分頭部的大小而改變。作為其側(cè)邊尺寸等于可偏轉(zhuǎn)元件寬度的方形的頭部將提供與縱向相同的橫向分辨率。在橫向方向伸長的頭部將在該方向上提供較低分辨率。本發(fā)明該方面的特征也可以結(jié)合先前所討論的本發(fā)明的任何或全部其它方面的特征或操作特征來使用。在用于確定車輛輪胎特性的方法和裝置的背景下，傳感器陣列將被布置為陣列的縱向尺寸，該陣列在輪胎在陣列上的預(yù)期移動方向上垂直延伸。如以上所提到的，本發(fā)明的各個方面可以以各種組合一起使用。在不損害多種可能的組合和子組合的一般性的情況下，以下是從一個特定方面開始的組合示例。本發(fā)明的該特定方面提供了一種裝置，該裝置用于在車輛輪胎在該裝置上在行進方向被移動時檢測車輛輪胎的充氣氣壓，該裝置包括基座；安裝在基座上并且在行進方向上以及行進方向的橫向充分延伸以容納車輛輪胎的整個印跡的平臺；布置在平臺和基座之間的第一負載傳感器的第一陣列，用于提供指示在輪胎在行進方向上在平臺上移動的同時由平臺在縱向和橫向分布于所述基座上的點處對基座所施加的變化負載的數(shù)據(jù)；用于對第一負載傳感器的輸出進行采樣的器件；安裝在平臺的上表面并且在平臺上延伸的第二傳感器的第二陣列， 該陣列具有足以容納車輛輪胎寬度的橫向長度，每個第二傳感器是提供指示輪胎以行進方向在平臺上移動的通同時該傳感器上的負載值的變化輸出的負載傳感器；用于對第二傳感器的輸出進行采樣的器件；以及被配置為處理對第一傳感器和第二傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器件；數(shù)據(jù)處理器件被配置為提供至少一個代表性第二傳感器負載值以及使用代表性第二負載值提供輪胎充氣氣壓的指示。第一負載傳感器的第一陣列可以包括橫向延伸的多行傳感器。可以存在臨近平臺前端邊緣的第一傳感器行以及臨近平臺后端邊緣的第二傳感器行。在第一行和第二行之間可以存在至少一個另外的傳感器行。第一負載傳感器的第一陣列可以包括多個傳感器列。 可以存在臨近平臺左邊緣的第一傳感器列以及臨近平臺右邊緣的第二傳感器列。在第一和第二列之間可以存在至少一個另外的傳感器列。第二傳感器的第二陣列可以是在平臺上延伸的線性陣列。第二傳感器可以被構(gòu)造并且布置為使得第二陣列能夠區(qū)分輪胎表面上存在胎紋間隙的部分。每個第二傳感器可以與相應(yīng)促動部分相關(guān)聯(lián)，促動部分的寬度小得足以使得該寬度在平臺上的輪胎的胎紋間隙寬度內(nèi)完全對齊。每個促動部分可以是伸長的并且在行進方向上延伸足夠的長度，以橋接臨近輪胎邊緣的橫向延伸的胎紋間隙，同時允許促動部分在輪胎中心區(qū)域中的胎紋間隙內(nèi)完全對齊。與第二傳感器相關(guān)聯(lián)的促動部分可以與蓋板的下表面相接合，該蓋板的上表面要與輪胎相接合，蓋板剛性得足以在可以彈性方式局部形變的同時充分自支撐，以允許促動部分響應(yīng)于來自蓋板上表面上的輪胎的負載而進行獨立移動。蓋板可以用于對相鄰的力傳遞部分分配輪胎在給定力傳遞部分上所施加的力的一部分。蓋板可以是具有至少0. 3mm厚度的金屬。傳感器陣列可以包括多個伸長的平行的彈性可偏轉(zhuǎn)的元件，該元件在行進方向上縱向延伸，每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有所述促動部分，該促動部分從頭部向下延伸到接合可偏轉(zhuǎn)元件的部分，并且每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有安裝在其上的至少一個感測部分，該感測部分具有根據(jù)元件偏轉(zhuǎn)而變化的電氣性質(zhì)。彈性可形變材料的伸長基板可以在該基板中設(shè)置有多個平行的橫向延伸的槽，該槽在縱向方向彼此間隔開，使得在任何相鄰的一對槽之間限定了所述伸長可偏轉(zhuǎn)元件，其中該可偏轉(zhuǎn)元件的至少一個端被整體連接到基板的其余部分。每個可偏轉(zhuǎn)元件可以設(shè)置有安裝在其上的至少兩個感測部分，該感測部分具有根據(jù)元件偏轉(zhuǎn)而變化的電氣性質(zhì)，該感測部分以橋接配置進行電連接?？梢蕴峁┮环N在先前段落中闡述的在車輛輪胎在裝置上在行進方向被移動時檢測車輛輪胎的充氣氣壓的方法，包括下述步驟對第一負載傳感器的輸出進行采樣，對第二傳感器的輸出進行采樣，處理從對第一傳感器和第二傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)以提供至少一個代表性的第二傳感器負載值，并且使用代表性第二傳感器負載值來提供輪胎充氣氣壓的指示。該方法可以包括下述步驟處理從對第一傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)以便于獲得表示平臺所承受的總負載的值。該方法可以包括下述步驟處理從對第一傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)以便于獲得表示輪胎在平臺上的行進方向、和/或輪胎在平臺上的行進速度和/或車輛輪胎的追蹤角度的數(shù)據(jù)。該方法可以包括下述步驟處理從對第二傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)，以便于獲得表示任何外傾效應(yīng)的數(shù)據(jù)，其中存在從輪胎一側(cè)到另一側(cè)的負載變化。這樣的外傾可能是正的或負的。該方法可以包括下述處理從對第一傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)，以便于獲得表示在其間從對第二傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)的時間間隔的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)要用于提供所述至少一個代表性的第二傳感器負載值。對第二傳感器的輸出進行采樣可以在所述時間間隔開始時被發(fā)起并且在所述時間間隔結(jié)束時終止。時間間隔的開始可以在第二傳感器上的負載已經(jīng)在輪胎接觸第二陣列之后從初始峰值下降到穩(wěn)定水平區(qū)域時發(fā)生；并且所述時間間隔的結(jié)束可以在第二傳感器上的負載開始從穩(wěn)定水平區(qū)域下降之前發(fā)生。該方法可以使得當(dāng)輪胎在平臺上移動時，第二傳感器集合中的傳感器上的負載相對急劇地增加到峰值，隨后在一段時間內(nèi)降低到相對水平的穩(wěn)定水平，并且然后相對急劇地降低；并且其中在確定輪胎氣壓中使用的第二集合中傳感器的輸出僅是在負載已經(jīng)從峰值減弱到穩(wěn)定水平之后開始并且在負載開始從穩(wěn)定水平下降之前終止的時間間隔中所提供的那些。根據(jù)本發(fā)明其它方面的一個或多個方法可以包括通過檢測其上存在胎紋間隙的輪胎印跡的寬度中的變化來研究輪胎磨損。當(dāng)輪胎是新的時，將存在在輪胎寬度上的胎紋間隙。隨著輪胎的磨損，朝向輪胎外側(cè)邊緣的胎紋將被首先磨損并將最終消失。因此，通過存儲特定輪胎的數(shù)據(jù)，能夠?qū)δp模式進行追蹤。從本發(fā)明另一方面來看，提供了一種用于在車輛輪胎在該裝置上在行進方向被移動時檢測該車輛輪胎的充氣氣壓的裝置，包括安裝在基座上并且在行進方向上以及行進方向的橫向上延伸具以容納車輛輪胎的整個印跡；安裝在平臺上表面上并且在平臺上延伸的傳感器陣列，該陣列具有足以容納車輛輪胎寬度的橫向長度，每個傳感器是在輪胎在行進方向上在平臺上移動的同時提供指示傳感器上的負載值的變化輸出的負載傳感器；用于對傳感器的輸出進行采樣的器件；以及數(shù)據(jù)處理器件，該數(shù)據(jù)處理器件被配置為對從對傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，以提供至少一個代表性傳感器負載值，并且使用該代表性傳感器負載值來提供輪胎的充氣氣壓的指示；其中每個傳感器與各個促動部分相關(guān)聯(lián)，該促動部分的寬度小得足以使得該寬度在平臺上的輪胎的胎紋間隙的寬度內(nèi)完全對齊；并且每個促動部分與蓋板的下表面接合，蓋板的上表面要與輪胎接合，蓋板剛性得足以在以彈性方式局部形變的同時充分自支撐，以允許促動部分響應(yīng)于來自蓋板上表面上的輪胎的負載而進行獨立移動。


現(xiàn)在將通過示例的方式并且參考附圖來描述本發(fā)明各個方面的一些實施例，其中圖1是用于測量輪胎特性的圖解視圖；圖2是在系統(tǒng)中使用的傳感器裝置的圖解端視圖；圖3是裝置的主要部分的圖解前視圖；圖4是裝置的俯視圖；圖5是裝置中所使用的獨立傳感器的示意性俯視圖；圖6是傳感器的示意性側(cè)視圖；圖7是示出電連接的傳感器俯視圖；圖8是用于與傳感器一起使用的橋接電路的示圖；圖9是用于形成多個傳感器的基板的平面視圖；圖10是示出傳感器的促動部分的側(cè)視圖；圖11是促動部分的俯視圖；圖12是用于引導(dǎo)促動部分的塊的俯視圖；圖13是示出位于基板上的塊的平面視圖14是示出促動部分上的蓋板的側(cè)視圖；圖15是示出蓋板的俯視圖；圖16是在傳感器陣列上通過的車輛輪胎的示意圖；圖17是使用圖16中的布置的輪胎印跡輸出的示圖；圖18是使用圖16中的布置但是利用不同傳感器的替選輪胎印跡的圖形；圖19是用于提供促動部分的替選實施例；圖20是使用不同促動部分的替選實施例；圖21是作為時間函數(shù)的第二集合中的傳感器上的負載的圖；圖22是作為時間函數(shù)的來自第二傳感器集合的負載輸出的圖；圖23是在裝置中使用的替選獨立傳感器的示意性俯視圖；圖M是用于與傳感器一起使用的替選橋接電路的示圖；圖25是用于形成多個傳感器的替選基板的平面視圖；以及圖沈是在平臺和基座之間的替選傳感器配置的平面示圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考圖1，系統(tǒng)1用于確定在箭頭方向A上移動的具有四個車輪3的車輛2的輪胎特性。該系統(tǒng)包括兩個傳感器裝置集合，即用于車輛左手車輪的裝置4以及用于右手側(cè)的裝置5。這些是相同的，并且鏈接到數(shù)據(jù)處理單元6。如圖2、圖3和圖4所示，傳感器裝置包括基座7，在該基座7上通過以三行八個布置的第一負載傳感器9的矩陣支撐平臺8。提供了前邊緣斜面10和后邊緣11。橫向第二傳感器陣列12在中心位置中被安裝在平臺8中。在使用中，輪胎3將滾上斜面10并且移動到平臺8上，導(dǎo)致了在輪胎移下斜面11之前來自傳感器9的輸出。在平臺8上滾動的同時，輪胎在橫向延伸的線性傳感器陣列12上通過。以間隔對來自第一傳感器9的輸出進行采樣，并且該來自第一傳感器9的輸出用于確定除了其它之外的來自車輪3的總負載。以間隔對來自傳感器陣列12的輸出進行采樣，并且用于確定除了其它之外的輪胎3的充氣氣壓。參考圖5至圖8，陣列12中的每個傳感器包括橫梁13，該橫梁13在兩端得到支撐， 并且能夠在中間點14處的向下施加的力的作用下以箭頭B的方向彈性偏轉(zhuǎn)。四個壓阻元件15、16、17和18以橫梁13上所印刷的厚膜部分的形式以間隔沿橫梁13分隔。這些中的每一個具有兩個連接，并且這些如圖5所示意性示出的成對結(jié)合，以提供四個連接點A、B、C 和D。如圖7所示，這可以通過在橫梁13上印刷的傳導(dǎo)部分19、20、21和22來實現(xiàn)。連接點A、B、C和D形成如圖8中所示的惠斯頓電橋的結(jié)點，其中在結(jié)點A和結(jié)點C上施加輸入電壓Vi，并且在結(jié)點B和結(jié)點D提供輸出信號Vo。該輸出信號Vo的幅度根據(jù)橫梁13的偏轉(zhuǎn)而變化，并且因此取決于在點14處所施加的負載。為了產(chǎn)生線性陣列12，如圖9所示使用基板23。該板可以是任何適當(dāng)?shù)牟牧?，諸如以電介質(zhì)材料涂敷的不銹鋼。例如，可以使用激光切割器向基板中切割出多個平行等距間隔的槽24，以限定獨立平行橫梁13。如圖10中所示，為了使得橫梁偏轉(zhuǎn)，使用相應(yīng)的一系列促動器25。這些促動器中的每一個通常為矩形形式，以在上端提供伸長的矩形頭部26。在低端處存在具有遠小于頭部大小的腳部27，該腳部27接合橫梁13的中點14。將在以下討論對伸長頭部的目的。圖12示出了支撐塊觀，該支撐塊具有一系列間隔開的平行槽四，該平行槽四容納促動器25。圖13示出了位于基板23上的塊觀，該塊觀具有與獨立橫梁13對齊的槽四。 圖14是示出促動器25如何被支撐在塊觀中的側(cè)視圖，其中其頭部沈投射在模塊以上并且其腳部27接合橫梁13的中點14。0. 5mm厚不銹鋼的蓋板被提供在促動器25的頭部沈上方。這是彈性可形變的，以允許來自接合該板的輪胎的負載被傳遞到獨立促動器25。圖15是傳感器陣列組件的俯視圖，該傳感器陣列組件具有由外圍凸邊31適當(dāng)保持蓋板30，該外圍凸邊31被密封到板并且臨近材料，使得提供針對水、灰塵和其它污染物進入該組件內(nèi)部的入口提供了有效的屏障。圖16示出了在以上所描述的傳感器陣列上通過的輪胎32的示意圖，該傳感器陣列的促動器頭部26被表示為陣列33。該陣列在輪胎在裝置上滾動時的輪胎的移動方向的橫向上延伸。輪胎具有切割于其中的兩個中間的“鋸齒形”胎紋圖案34和35、以及從輪胎邊緣向內(nèi)延伸的橫向的胎紋間隙36和37。如所能夠看到的，促動器的伸長頭部長得足以橋接輪胎的一個邊緣處的胎紋間隙36。然而，在中間胎紋間隙34和35中，存在完全處于胎紋間隙內(nèi)的促動器頭部。在該中心區(qū)域中，還存在與輪胎橡膠完全接合的促動器頭部。當(dāng)輪胎在陣列上滾動時，與陣列的接觸總是在同一條線上，但是該線在輪胎印跡中的位置改變。如圖17中所示，對來自陣列中的傳感器的數(shù)據(jù)進行處理以提供輪胎印跡的輪廓38的表示。輪胎印跡的最大寬度是在點39和點40之間的距離。然而，在輪胎印跡的輪廓內(nèi)，無法看到輪胎的胎紋圖案。已經(jīng)但是僅在單個線上檢測到胎紋間隙34和35。間隙的鋸齒形屬性無法被看到，并且它們僅由縱向線41和42來表示。因為促動器頭部跨越胎紋間隙36，所以這根本無法示出。圖18示出了在使用遠短于促動器25的伸長頭部沈的促動器頭部時所獲得的結(jié)果。在該情況下，將在至少一些其程度上檢測到側(cè)邊胎紋間隙。由于不可能解決圍繞輪胎圓周的該信息，所以為了找到存在橡膠而沒有間隙的其它點，結(jié)果將如圖18所示。具有胎紋間隙36的輪胎的側(cè)邊看上去完全消失，并且在點39和40之間感知到的最大印跡寬度將明顯較小。這將影響關(guān)于輪胎寬度、印跡輪廓和面積、印跡對稱性等的計算。圖19示出了以上所描述的實施例的修改，其中作為促動器25是獨立項的替代，它們作為模塊43來被提供，其中多個促動器已經(jīng)與結(jié)合頭部的連接條帶44被整體模制。這柔韌地足以允許促動器獨立移動，但是例如由于蓋板沈而不需要條帶像帶子那樣柔韌。條帶可以剛性得足以自支撐，同時仍然允許獨立促動器以提供足夠分辨率方式進行移動。條帶可以像所需要的一樣寬，例如像促動器自身一樣寬，或者如圖19所示，其可以相對窄。圖20圖示了用于橫梁13的替選促動器布置。其中，深度明顯減小的促動器45被結(jié)合到蓋板46，該蓋板46可以與先前所討論的蓋板沈相同或類似。促動器將沿板46以間隔被分隔開，以便于覆蓋其相應(yīng)的橫梁13。在促動器45的低端處提供了接合橫梁13的腳部47?？梢詾榇賱悠魈峁┚哂羞m當(dāng)槽的可選引導(dǎo)48。圖21示出了陣列12(即橫梁13)中的獨立傳感器上的負載如何在輪胎滾動時隨時間而變化。存在最初到X處所指示的峰值的上升、到Y(jié)處所指示的穩(wěn)定水平的下降、以及然后從點Z開始的下降。其中傳感器輸出用于確定輪胎氣壓的穩(wěn)定水平部分被標(biāo)記為P。 例如，初始到峰值的上升可能由于輪胎橡膠變形而發(fā)生，其中存在來自橡膠屬性、輪胎強化等的影響。輪胎橡膠隨后在穩(wěn)定水平的區(qū)域中會有所放松。圖22示出了作為時間函數(shù)的當(dāng)輪胎在裝置上滾動時在平臺和基座之間的傳感器 9上負載的變化。左下方曲線49表示第一行中的傳感器的累計輸出，中間曲線50表示中間行中的傳感器的累計輸出，而右側(cè)曲線51表示第三行中的傳感器的累計輸出。上方的曲線 52表示所有傳感器9上的總負載。區(qū)域Q表示其間將使用來自第二傳感器集合的輸出的時間，該時間是從輪胎處于平臺中央使得其與傳感器陣列12接合時開始直至輪胎開始離開平臺之前的時間。因此，來自傳感器9的輸出能夠用于觸發(fā)對來自傳感器陣列12的輸出的采樣。以該布置，使用第二傳感器輸出的開始時間近似地是輸出曲線49和51 (即來自第一行傳感器和第三行傳感器的輸出)之間的交叉點。所使用的時段的結(jié)束表示曲線50和 51 (即中間行和第三行的輸出)之間的交叉?？赡懿恍枰谌?、中間行，而替代地使用來自其它兩行的輸出來確定何時終止對第二傳感器輸出的使用?？赡苁褂脙蓚€中間行，中間線的任何一側(cè)一行。在一種使用方法中，所使用的來自陣列12的傳感器讀數(shù)是當(dāng)輸出處于穩(wěn)定水平區(qū)域中時所選擇的時間段上的那些讀數(shù)。選取用于輪胎氣壓測量的傳感器取自遠離輪胎側(cè)壁的輪胎中間區(qū)域，并且平均值取自較大比例的輸出值，其中排除了異常的高值或低值，該平均值用于根據(jù)先前所討論的方法來確定輪胎氣壓。在另一種使用方法中，所使用的來自陣列12的傳感器讀數(shù)也是當(dāng)輸出處于穩(wěn)定水平區(qū)域中時所選擇的時間段上的那些讀數(shù)。 選取用于輪胎氣壓測量的傳感器取自輪胎的中間區(qū)域，或者輪胎的較寬區(qū)域，并且所有那些傳感器的輸出都用于確定輪胎印跡的橫向輪廓，使得能夠根據(jù)檢測該輪廓來確定充氣過度和充氣不足。再一次，可以排除異常高的值或異常低的值。圖23示出了用于在線性傳感器陣列中使用的替選傳感器橫梁53。這可以以與先前實施例中的橫梁13相同的方式來提供。作為具有四個感測元件的替代，橫梁53設(shè)置有兩個感測元件M和55，該感測元件被連接到軌道56、57和58，給出如圖M所示的端子X、 Y和Z，這些用于半橋來連接感測元件，其中正電源被連接到端子X，接地被連接到端子Z，并且輸出信號s從端子Y提供。圖25示出了用于第二傳感器陣列的替選布置。其中存在基座59，例如2. 5mm厚度的鋼基板。該基座59上方設(shè)置了 0. 5mm厚度的不銹鋼板60，并且在該二者之間等間距地安裝有感測元件61。這提供了不需要分立組東部分的緊湊型簡單布置。在本發(fā)明的一個實施例中，兩個傳感器裝置集合4和5的每一個都包含320個獨立壓力傳感器，其中每個壓力傳感器都包括如上所述的橫梁13和促動器25。這些被劃分為五個模塊，每個模塊具有64個獨立傳感器。每個傳感器模塊包括基板23，該基板23設(shè)置有限定64個獨立橫梁的槽M。每個模塊包括相應(yīng)數(shù)目的促動器25以及具有64個槽的引導(dǎo)塊。替選地，每個模塊可以包括兩個子模塊，每個子模塊具有32個傳感器以及關(guān)聯(lián)的引導(dǎo)塊和促動器。橫梁和促動器以恒定的3mm節(jié)距進行布局，并且每個促動器的頭部為2mm寬和20mm長。可以在每個單獨模塊上提供蓋板30，或者可以在所有五個模塊上提供共用的蓋板。模塊被提供在注模殼體中，并且五個殼體被安裝在平臺8上表面的凹進中。在凹進內(nèi)還提供了連接線纜、具有適當(dāng)存儲器和處理能力的數(shù)據(jù)獲取和/或處理板、以及用于向諸如數(shù)據(jù)處理單元6的其它組件提供數(shù)據(jù)的接口，如果需要，經(jīng)由本地處理單元從兩個傳感器裝置集合4和5接收數(shù)據(jù)。在操作中，以例如大約8至IOkHz對來自單獨傳感器的輸出進行采樣。在每個模塊內(nèi)，獨立模擬傳感器輸出被傳遞到例如以兩個32個放大器的群中布置的2級放大器，該2級放大器將來自每個傳感器的模擬信號發(fā)送到高速模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，例如以兩個微控制器為基礎(chǔ)的四個高速ADC。常規(guī)負載單元需要DC偏移量來設(shè)置開始閾值。這可以利用微調(diào)電容器(trimmer)或經(jīng)由微控制器的控制來實現(xiàn)。本系統(tǒng)以不同的方式使用經(jīng)由微控制器的控制。經(jīng)由在微控制器的固件下的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器所進行的粗糙偏移量控制在第一級DC放大器內(nèi)進行處理，但是存在經(jīng)由第二 DAC進行的精細偏移量控制則進入第二級放大器。該兩級系統(tǒng)支持非常精確的修整控制，這將妨礙沒有它的常規(guī)負載單元系統(tǒng)。因此，可以提供溫度穩(wěn)定動態(tài)零皮重(tare)系統(tǒng)。每個模塊使用16比特高速并行數(shù)據(jù)總線，具有4比特的硬件平臺側(cè)地址來選擇模塊。該總線允許共用帶狀線纜將模塊連接在一起。傳感器模塊的固件控制DC偏移量，并且將值發(fā)送到每個32個傳感器組。傳感器模塊在車輛在其上行駛時讀取輪胎力。該事件由所涉及的裝置集合的控制器來觸發(fā)，其使用來自第一傳感器集合的輸出來確定輪胎移動的位置和方向。僅讀取將具有負載的模塊。 一旦輪胎已經(jīng)通過，則保存數(shù)據(jù)的傳感器模塊通知獲取控制器進行收集。該數(shù)據(jù)被迅速收集，使得傳感器模塊可以處理后面的車輛的車輪。任何一個裝置集合4、5的第一傳感器集合可能例如必須要處理5噸的總重量以及 20噸的動態(tài)負載。每個傳感器可以包括例如具有電介質(zhì)涂層的2mm厚度的不銹鋼基板，其上提供了壓阻厚膜材料。該裝置的基座可以是諸如鋁的金屬，具有可選橡膠底層。存在以行和列的矩陣布置的三行的八個傳感器，并且這些可以用于檢測行進方向、輪胎旋轉(zhuǎn)位置和最大負載，使得可以確定用于手機數(shù)據(jù)的第二集合的傳感器的最佳位置。模塊以及至少一些關(guān)聯(lián)電路可以被容納在各個裝置集合4或5的平臺中。一些電路可以位于從兩個裝置集合接收數(shù)據(jù)的分立單元中。使用不銹鋼蓋板不僅保護傳感器和電路，還可以用于消除一些輸出，并且尤其是能夠消除存在胎紋間隙邊緣處的數(shù)據(jù)。然而，在其它情況下，當(dāng)由于對臨近于胎紋間隙的數(shù)據(jù)可以作為胎紋磨損的指示而可能期望能夠?qū)εR近于胎紋間隙的數(shù)據(jù)進行分析時，可以避免消除。當(dāng)輪胎是新的時，從橡膠表面到胎紋間隙存在相對銳利的變換。當(dāng)胎紋磨損時，該變換可以變得更加平滑，并且因此可以對該變換進行分析以提供胎紋磨損的指示。如以上所提到的，輪胎充氣氣壓可以被表達為(I)P = aFs+b其中P是充氣氣壓，F(xiàn)s是第二傳感器集合中的獨立感測元件上(即平臺所承受的那些)的負載，a是常數(shù)并且b是常數(shù)。常數(shù)的值可以使用最大和最小充氣氣壓通過實驗來確定。對于空載車輛而言，可以使用以下公式來計算輪胎氣壓。
權(quán)利要求
1.一種裝置，所述裝置用于在車輛輪胎在所述裝置上在行進方向被移動時檢測所述車輛輪胎的充氣氣壓，所述裝置包括基座；平臺，所述平臺被安裝在所述基座上，并且在所述行進方向和所述行進方向的橫向上充分延伸，以容納車輛輪胎的整個印跡；第一負載傳感器系統(tǒng)，所述第一負載傳感器系統(tǒng)被布置在所述平臺和所述基座之間，用于提供數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)指示在所述輪胎在所述平臺上在所述行進方向被移動時所述平臺施加在所述基座上的變化負載；用于對所述第一負載傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣的器件；第二負載傳感器系統(tǒng)，所述第二負載傳感器系統(tǒng)被安裝在所述平臺的上表面上，并且包括跨所述平臺延伸的傳感器陣列，所述陣列具有足以容納車輛輪胎的寬度的橫向延伸，所述陣列中的所述傳感器中的每一個是負載傳感器，所述負載傳感器提供指示在所述輪胎在所述平臺上在所述行進方向被移動時所述傳感器上的負載值的變化輸出；用于對所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣的器件；以及數(shù)據(jù)處理器件，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為對從對所述第一傳感器系統(tǒng)和所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，并且提供對所述輪胎的所述充氣氣壓的指示。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一傳感器系統(tǒng)包括在所述基座上縱向和橫向分布的點處的多個傳感器，用于指示各個點處的來自所述平臺的所述基座上的負載。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第一傳感器系統(tǒng)包括多個橫向延伸的傳感器行。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第一傳感器系統(tǒng)的傳感器還以列進行布置。
5.如任何一項先前權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為對從對所述第一傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，以便于獲得表示所述平臺所承受的總負載的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為對表示所述平臺所承受的總負載的數(shù)據(jù)以及從對所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理， 以確定所述輪胎的所述充氣氣壓。
7.如權(quán)利要求2、3或4所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為對從對所述第一傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的所述數(shù)據(jù)進行處理，以便于獲得表示所述輪胎在所述平臺上的行進方向、和/或所述輪胎在所述平臺上的行進速度和/或所述車輛輪胎的追蹤角度的數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為對表示所述輪胎在所述平臺上的總體行進方向、和/或所述輪胎在所述平臺上的行進速度的數(shù)據(jù)以及從對所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，以確定所述輪胎的所述充氣氣壓。
9.如任何一項先前權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為對從對所述第一傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的所述數(shù)據(jù)進行處理，以便于獲得表示時間間隔的數(shù)據(jù)，在所述時間間隔期間從對所述第二負載傳感器系統(tǒng)的陣列中的所述傳感器的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)將被用于提供代表性傳感器負載值。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理器件被配置為在所述時間間隔開始時發(fā)起對所述第二傳感器系統(tǒng)的陣列中的所述傳感器的輸出進行采樣，并且在所述時間間隔結(jié)束時終止采樣。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其中，當(dāng)所述輪胎已經(jīng)接觸所述第二傳感器系統(tǒng)的陣列之后，所述第二傳感器系統(tǒng)的陣列中的所述傳感器上的負載已經(jīng)從初始峰值下落到穩(wěn)定水平區(qū)域時，所述時間間隔的開始出現(xiàn)；并且在所述第二傳感器系統(tǒng)的陣列中的所述傳感器上的負載開始從所述穩(wěn)定水平下落之前，所述時間間隔的結(jié)束出現(xiàn)。
12.如任何一項先前權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述第二傳感器系統(tǒng)的所述傳感器陣列是跨所述平臺延伸的線性陣列。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述陣列的所述傳感器被構(gòu)建并且布置為使得所述第二傳感器系統(tǒng)能夠區(qū)分存在胎紋間隙的輪胎表面上的部分，所述陣列中的每個傳感器與相應(yīng)的促動部分相關(guān)聯(lián)，所述促動部分的寬度小得足以使得所述寬度能夠在所述平臺上的輪胎的胎紋間隙的寬度內(nèi)完全對齊。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，每個促動部分是伸長的并且在所述行進方向上延伸了足以橋接臨近所述輪胎邊緣的橫向延伸的胎紋間隙的程度，同時允許所述促動部分在所述輪胎的中心區(qū)域中的胎紋間隙內(nèi)完全對齊。
15.如權(quán)利要求13或14所述的裝置，其中，與所述陣列的所述傳感器相關(guān)聯(lián)的所述促動部分與蓋板的下表面接合，所述蓋板的上表面要與所述輪胎接合，所述蓋板剛性得足以在以彈性方式局部可形變的同時充分地自支撐，以允許促動部分響應(yīng)于來自所述蓋板的上表面上的輪胎的負載而進行獨立移動。
16.如權(quán)利要求12至15中的任何一項所述的裝置，其中，所述傳感器陣列包括多個伸長平行的彈性可偏轉(zhuǎn)元件，所述可偏轉(zhuǎn)元件的縱向方向在所述行進方向上延伸，每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有所述促動部分，所述促動部分從頭部向下延伸到接合所述可偏轉(zhuǎn)元件的部分，并且每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有安裝在其上的至少一個感測部分，所述感測部分具有根據(jù)所述元件的偏轉(zhuǎn)而變化的電氣性質(zhì)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，彈性可形變材料的伸長基板設(shè)置有在所述基板中平行橫向延伸的多個槽，所述多個槽在縱向方向上彼此間隔，使得在任何相鄰的一對槽之間限定了所述伸長可偏轉(zhuǎn)元件，其中所述可偏轉(zhuǎn)元件的至少一端被整體連接到所述基板的其余部分。
18.如權(quán)利要求16或17所述的裝置，其中，每個可偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置有安裝在其上的至少兩個感測部分，所述至少兩個感測部分具有根據(jù)所述元件的偏轉(zhuǎn)而變化的電氣性質(zhì)，所述感測部分以電橋布置進行電連接。
19.一種使用如任何一項先前權(quán)利要求中所述的裝置來檢測車輛輪胎的充氣氣壓的方法，包括下述步驟使所述輪胎在所述裝置上在所述行進方向上移動；對第一傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣；對第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣；以及對從對所述第一傳感器系統(tǒng)和所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，以提供所述輪胎的所述充氣氣壓的指示。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括下述步驟對從對所述第一傳感器系統(tǒng)和所述第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，以提供對所述平臺所承受的負載、和/或所述車輛的重量、和/或所述車輛輪胎的追蹤角度的指示。
全文摘要
一種裝置(4、5)，該裝置用于在輪胎在該裝置上在行進方向(A)被移動時檢測車輛(2)輪胎(3)的充氣氣壓。該裝置包括基座(7)；平臺(8)，該平臺被安裝在基座上；第一負載傳感器系統(tǒng)(9)，該第一負載傳感器系統(tǒng)被布置在平臺和基座之間；以及第二負載傳感器系統(tǒng)(12)，該第二負載傳感器系統(tǒng)被安裝在平臺的上表面上，并且包括跨平臺延伸的高分辨率傳感器的線性陣列(13、25)。數(shù)據(jù)處理單元(6)對通過對第一傳感器系統(tǒng)和第二傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)進行處理，并且提供輪胎的充氣氣壓的指示。通過對第一傳感器系統(tǒng)的輸出進行采樣所獲得的數(shù)據(jù)可以用于確定平臺所承受的總負載、和/或輪胎在平臺上的行進方向、和/或輪胎在平臺上的行進速度、和/或車輛輪胎的追蹤角度。該數(shù)據(jù)還可以用于確定時間間隔，在該時間間隔期間來自第二傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將被用于提供代表性傳感器負載值。
文檔編號G01L17/00GK102460099SQ201080025237
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者戴維·拉思伯恩, 邁克爾·泰勒 申請人:威爾萊特有限公司