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轮胎监测装置、轮胎监测系统及其操作方法与流程

2022-06-18 04:43:40 来源:中国专利 TAG:


1.本公开内容涉及轮胎监测系统及其操作方法。在示例中,本公开内容涉及飞行器轮胎监测系统,例如飞行器轮胎压力监测系统。


背景技术:

2.检查轮胎压力是交通工具维护的重要部分。轮胎压力应当保持在预定压力,以确保轮胎按照制造商的预期运行。不正确的轮胎压力可能会导致轮胎故障,可能爆裂并且造成交通工具的损坏和/或失控。由于飞行器起落架上的轮胎遇到的高的速度,因此定期检查压力,可能每天一次或更频繁地检查。轮胎压力的手动检查需要时间,减少该时间是有益的。
3.已经提出通过在轮中包括感测装置来使轮胎压力测量自动化,然后该感测装置可以被无线地询问以提供轮胎压力的测量结果。与手动读数相比,这样可以减少所需的时间,但是由于需要逐个轮子地测量压力,所以仍会耗费时间。
4.期望提供一种解决这些点中的一些或全部点的轮胎压力测量系统。


技术实现要素:

5.根据本发明的第一方面,提供了一种确定包括电源的轮胎监测装置的状态的方法,该方法包括:确定指示电源的消耗的值;基于指示电源的消耗的值确定轮胎监测装置的状态;以及基于所确定的状态提供指示。
6.可选地,轮胎监测装置的状态是轮胎监测装置的估计剩余使用寿命。
7.可选地,该方法包括:使用指示电源的消耗的当前值和指示电源的消耗的先前确定的值来估计轮胎监测装置的剩余使用寿命。
8.可选地,该方法可以包括:将轮胎监测装置的估计剩余使用寿命和与安装有轮胎监测装置的轮相关联的轮胎的预定轮胎更换周期进行比较;并且提供指示基于该比较。
9.可选地,该方法包括:确定轮胎监测装置的估计剩余使用寿命在预定轮胎更换周期的第一轮胎更换的计划时间与第二轮胎更换的计划时间之间到期,其中,该指示指示要在第一轮胎更换时更换轮胎监测装置。
10.可选地,该指示提供关于轮胎监测装置的状态的警告。
11.可选地,该方法包括:响应于对状态的指示启动关于轮胎监测装置的动作。
12.可选地,确定指示电源的消耗的值包括:确定轮胎监测装置的操作模式,根据所确定的操作模式分配消耗值,以及基于消耗值修改指示电源的容量的先前确定的值。
13.可选地,确定指示电源的消耗的值包括:确定轮胎监测装置的操作模式的运行时间,基于运行时间分配消耗值,以及基于消耗值修改指示电源的容量的先前确定的值。
14.可选地,确定指示电源的消耗的值包括:直接测量指示电源的剩余电力的值,并且基于指示电源的剩余电力的值修改指示电源的剩余电力的先前确定的值。
15.可选地,确定指示电源的消耗的值包括:监测流出电源的电流,并且基于所监测的
流出电源的电流修改指示电源的容量的先前确定的值。
16.根据本发明的第二方面,提供了一种轮胎监测装置,该轮胎监测装置被配置成安装在轮上并且包括:无线通信接口;电源;以及被配置成执行本发明的第一方面的方法的处理系统。
17.可选地,该指示包括使用无线通信接口传送至其他装置的消息。
18.根据本发明的第三方面,提供了一种轮胎监测系统,该轮胎监测系统包括:至少一个轮胎监测装置和处理系统,该处理系统被配置成针对至少一个轮胎监测装置执行本发明的第一方面的方法。
附图说明
19.现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式,在附图中:
20.图1示出了根据本发明的第一示例的轮胎压力传感器系统的示意图。
21.图2示出了用于在图1的示例中使用的轮胎监测装置的示意图。
22.图3示出了用于在图1的示例中使用的控制装置的示意图。
23.图4示出了用于在图1的示例中使用的配置装置的示意图。
24.图5示出了安装在飞行器中的轮胎压力传感器网络的示意图。
25.图6示出了可以与图1的示例一起使用的轮胎压力检查处理的流程图。
26.图7示出了可以由图2的轮胎监测装置使用的轮胎压力检查处理的流程图。
27.图8示出了用于在图1的示例中使用的轮胎监测装置的示意图。
28.图9是确定轮胎监测装置的剩余寿命的流程图。
具体实施方式
29.在以下描述中,出于说明的目的,阐述了某些示例的许多具体细节。说明书中对“示例”或类似语言的引用意指结合示例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个示例中,但不一定被包括在其他示例中。
30.本文描述的某些方法和系统涉及飞行器中的传感器网络的操作。在本文描述的示例中,对“飞行器”的引用包括所有类型的飞行器,例如,固定翼飞行器诸如军用或商用飞行器,或无人驾驶飞行器(uav),以及旋翼飞行器诸如直升机。
31.轮胎监测系统示例
32.图1示出了根据第一示例的轮胎监测系统(在这种情况下是压力传感器系统)的示意图。该系统包括多个轮胎监测装置10、控制装置12和配置装置14,所有这些均被布置成经由无线通信进行通信。轮胎监测装置安装在交通工具——在这种情况下是飞行器(如下面参照图5更详细地解释)——的每个轮上。控制装置12与轮胎压力传感器10分开,并且可以是仅在轮胎压力传感器系统中起作用的专用控制装置,或者是也可以用于除与轮胎压力传感器系统一起使用之外的其他目的的计算装置。示例计算装置包括移动装置,例如膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话和无线通信装置。
33.图1的轮胎压力传感器系统中的无线通信可以使用局域网或个域网,并且可以具有包括集中式系统和网状无线系统的任何合适的拓扑。在集中式系统中,可以将单个装置指定为主装置来协调通信,或者可以使用一个或更多个另外的无线接入点、网关或控制器
(未示出)。在一些示例中,轮胎监测装置10、控制装置12和配置装置14均可以使用相同的无线技术来进行通信,并且它们形成单个网络。在其他示例中,轮胎监测装置10、控制装置12和配置装置14中的一个或更多个可以与系统中的其他元件分开。可以在软件中例如通过提供合适的防火墙以及/或者使用不同的网络id和加密密钥来提供这样的分开。这样的分开也可以由硬件例如通过不同的无线通信技术来提供。可以将硬件和软件分开结合。例如,在图1的系统中,控制装置利用与配置不同的无线通信技术来与轮胎感测装置进行通信,这可以提高系统的安全性。
34.图2示出了用于在图1的轮胎压力传感器系统中使用的轮胎监测装置10的示意图。轮胎监测装置10被配置用于例如通过机械连接至轮上的开口来安装在轮上,所述开口提供对轮胎的访问。轮胎监测装置10包括处理器200、无线通信接口202、指示器204、电源206和压力传感器208、温度传感器209、第一存储器210和第二存储器211。
35.处理器200可以是任何合适的处理装置,包括具有一个或更多个处理核的微处理器。在使用中,处理器200协调并控制其他部件,并且可以操作成从存储器210、211读取计算机程序指令和数据和/或向存储器210、211写入计算机程序指令和数据。在一些示例中,处理器可以针对低功率操作而被优化或者具有针对低功率操作优化的至少一个处理核。
36.无线通信接口202连接至处理器200,并且用于发送和接收来自轮胎压力传感器系统的其他装置的数据。在该示例中,无线通信接口包括两个收发器212、214,收发器212、214使用不同的无线技术。第一收发器212被设置用于长达约50m或约100m的相对长距离的通信。例如,第一收发器可以使用适用于移动装置的通信标准例如在2.4ghz或5ghz工业科学和医疗(ism)频段上的ieee 802.11(wi-fi)、ieee 802.15.1、ieee 802.15.4,或者无线航空电子装置内部通信(waic)标准。第一收发器还包括加密模块,该加密模块用于例如根据利用预共享密钥的高级加密标准(aes)对发送的数据进行加密和对接收的数据进行解密。第二收发器214被设置用于相对短距离的通信。例如,第二收发器214可以使用根据ieee 802.15的标准例如ieee 802.15.4、rfid或近场通信(nfc)。第二收发器可以在小于5m、小于3m、小于1m、小于50cm、小于25cm、小于10cm、小于5cm、小于1cm或者需要装置之间的接触的范围内操作。与第一收发器212类似,第二收发器214还包括用于对发送的数据进行加密以及对接收的数据进行解密的加密模块。
37.在一些示例中,可以在无线通信接口中设置单个无线收发器。在这种情况下,单个收发器可以使用相对短距离或相对长距离的通信,或者根据需要调整范围(例如通过控制发射功率)。
38.指示器204连接至处理器200并且由处理器200控制,以向轮胎压力传感器系统的用户提供指示。在该示例中,指示器是led,但是在其他示例中,指示器是另外形式的光、诸如lcd或电子墨水显示器的显示器、或者任何其他形式的视觉指示。在其他示例中,指示器是听觉指示器,诸如蜂鸣器、寻呼机、扬声器或任何其他声音产生部件。在其他示例中,指示器可以包括听觉指示部件和视觉指示部件两者。指示器提供至少第一指示和第二指示,例如第一颜色的发射光和第二颜色的发射光。还可以提供其他指示例如连续的或闪烁的光。轮胎监测装置具有壳体(未示出),并且指示器204可以提供在壳体外部的指示,例如led可以安装在壳体外部或通过壳体可见,或者可能能够从壳体内部发出声音。
39.电源206向感测装置的元件提供电力。电源206可以是电池,例如锂电池。在该示例
中,电源是电力足以使传感器在正常操作下运行约2至3年的锂电池。在其他示例中,电源可以包括例如收集振动和/或电磁辐射以对电容器或电池充电的电力收集系统,然后该电容器或电池被用于为装置供电。
40.在使用中,无线感测装置可以在其操作寿命的大部分时间内处于“休眠”或低电力模式下,其中,除处理器和无线通信接口之外的大多数部件被切断电力。这样可以节省电池寿命。例如,轮胎监测装置可以默认处于低电力模式,侦听用于测量或报告轮胎压力的命令。由于可能相对很少需要轮胎压力读数,可能少至每10天一次、每5天一次、每3天一次或每天一次,因此这可以提供有用的电力节省。在其他示例中,可以更频繁地例如每10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、1小时或2小时感测压力,并且压力被存储以在趋势监测中使用。
41.压力传感器208连接至处理器200,并且可以是用于测量压力的任何合适的传感器,例如电容传感器。类似地,温度传感器209连接至处理器200,并且可以是用于测量温度的任何合适的传感器,例如热电偶。温度传感器209可以被布置成测量轮的温度或直接测量轮胎内部的气体的温度。在温度传感器209测量轮的温度的情况下,可以对轮的温度进行处理以确定轮胎中气体的温度。例如,可以使用算法或查找表。
42.压力传感器208和温度传感器209到处理器200的连接可以是数字的,从而提供来自传感器本身中的模数转换器(adc)的经测量的压力和/或温度的数字表示,或者所述连接可以是模拟的,在这种情况下,处理器可以包括adc以对接收的信号进行采样。包括压力传感器和温度两者对于确定温度补偿的压力值可以是有用的。尽管该示例包括压力传感器和温度传感器,但是其他示例可以仅包括压力传感器,或者可以包括另外的传感器。
43.该示例包括两个存储元件210和211。在该示例中,存储器210是可以在不需要施加电力的情况下保留数据的非易失性可重写存储器,例如闪存。其他示例可以包括保持由电源供电的易失性存储器,或者只读存储器和可重写存储器的组合。存储器210连接至处理器200,并且用于存储用于由处理器执行的计算机程序指令和数据,该数据例如为来自压力传感器208的数据或通过无线通信接口202接收的数据。在一些示例中,存储器210可以存储由压力传感器208和温度传感器209感测的压力读数和/或温度读数的历史。例如,可以存储前十天的读数,其中,一旦存储器已满,则最新的数据替换最旧的数据。
44.存储器211是写和/或读访问受限的安全存储器,例如仅可由处理器200上运行的某些进程访问。诸如无线加密密钥的配置数据可以被存储在存储器211中。在其他示例中,可以设置单个存储器,或者可以在单个物理装置中设置存储器210和211,其中,在存储器210与存储器211之间进行逻辑分区。
45.图3示出了用于在图1的示例中使用的控制装置12的示意图。控制装置12包括处理器300、显示器302、输入系统304、电源306、无线接口308、存储器310和有线通信接口312。在该示例中,控制装置是移动装置,例如蜂窝电话或平板计算机。
46.处理器300是可以包括一个或更多个处理核的任何合适的处理装置,例如多用途微处理器、片上系统或封装系统。处理器300连接至显示器302例如lcd、oled或电子墨水显示器以向控制装置的用户显示信息。
47.在该示例中,输入系统304包括触摸屏接口,这使得用户能够通过触摸屏幕上的用户接口元素来与控制装置交互。除触摸屏之外,输入系统304可以包括一个或更多个按钮以及其他输入装置例如用于语音识别的麦克风和用于图像输入的摄像机。其他示例可以不包
括触摸屏接口。
48.控制装置由电源306供电,在该示例中,电源306是可再充电锂离子电池。其他示例可以使用替选电源,例如其他电池技术、干线电力或能量收集诸如太阳能。
49.无线接口308被包括用于控制装置12与轮胎压力传感器系统中的其他装置通信。在该示例中,设置了单个无线接口308,其被配置成与轮胎监测装置10进行通信。例如,可以使用相对长距离的无线通信技术,例如符合ieee 802.15.1、ieee 802.15.4或ieee 802.11的无线通信技术。这使得控制装置12能够从相对长的距离与轮胎监测装置进行交互。
50.在其他示例中,控制装置可以设置有多个无线通信接口或收发器,利用不同的无线技术例如ieee 802.15.1、ieee 802.15.4、ieee802.11(wi-fi___33)、waic、rfid和nfc中的至少两个进行操作。例如,控制装置可以具有两个收发器,其中一个具有比另一个长的通信范围。
51.存储器310包括诸如闪存的非易失性元件以及诸如ram的易失性元件。非易失性元件用于存储操作系统软件和应用软件。在该示例中,控制装置运行标准操作系统软件,并且加载有应用软件以与轮胎压力传感器系统进行交互。为了限制对轮胎压力传感器网络的访问,应用软件可以从安全源提供并对公众不可用,并且/或者应用软件可以要求在操作之前输入凭证。
52.有线通信接口312被设置用于至计算系统的连接。有线通信接口312可以是例如串行数据连接诸如通用串行总线(usb)、并行数据连接或者网络连接诸如以太网。有线通信接口312可以使得控制装置能够向计算系统传达从轮胎监测装置读取的值和/或其他状态信息,例如以用于存储长期趋势并辅助群组管理(fleet management)。可替选地或另外地,无线通信接口308可以用于与计算系统通信。在一些示例中,控制装置可以不包括有线通信接口。
53.图4示出了用于在图1的示例中使用的配置装置14的示意图。配置装置14包括与控制装置12基本相同的元件:处理器400、显示器402、输入系统404、电源406、无线接口408、存储器410和有线通信接口412,并且这些元件与上面针对控制装置描述的元件基本相同,除非下面另有描述。在本示例中,配置装置是移动装置,但是限于仅与轮胎监测系统一起操作。例如,配置装置可以是仅能够运行用于与轮胎监测系统交互的软件的计算装置或平板计算机。
54.该示例中的配置装置中的无线通信接口408是相对短距离的通信系统,例如ieee 802.15.1、ieee 802.15.4、nfc或rfid。这使得配置装置能够在配置轮胎监测装置时充当附加的认证因素,例如,轮胎监测装置可以仅对从配置装置接收的配置命令进行响应或者仅在接收到来自配置装置的命令之后对从控制装置接收的配置命令进行响应。
55.在其他示例中,配置装置可以包括多个无线通信接口或收发器。例如,配置装置可以包括用于如上所述的相对短距离通信的收发器以及用于相对长距离通信的收发器例如符合ieee 802.11的收发器。
56.配置装置的有线通信接口412可以用于以安全方式向配置装置提供信息,以例如使得能够通过有线接口诸如串行数据连接而不是无线接口对一些加密密钥进行更新。
57.在一些示例中,配置装置14可以被省略并且被控制装置12代替。控制装置12可以包括短距离无线通信接口,例如符合ieee 802.15.1、ieee 802.15.4、rfid或nfc的接口。可
以将应用软件加载到控制装置上以使得控制装置也能够用作附加的认证因素,可能通过维护仅可以利用合适的凭证访问的密码密钥来控制用于配置命令的传输的短距离无线通信接口的操作。在这些示例中,可以在控制装置上设置单独的应用软件,该应用软件可以被执行以使控制装置起到配置装置的作用。
58.图5示出了安装在飞行器中的轮胎压力传感器网络的示意图。飞行器500包括机身510、机翼520、主起落架530和前起落架540。根据示例,飞行器500包括根据本文描述的任何示例的传感器网络。飞行器500可以与本文描述的任何方法结合使用。根据示例,多个无线节点分布在飞行器500周围的各个位置处。例如,在起落架530、540、机翼520和机身510中。在主起落架530和前起落架540的每个轮子上安装轮胎监测装置。
59.在示例中,轮胎监测装置10还与座舱系统通信以向驾驶舱的飞行员提供轮胎压力信息。在这些示例中,驾驶舱控制台也可以用作控制装置。
60.示例轮胎压力检查处理
61.图6示出了可以与图1的示例一起使用的轮胎压力检查处理的流程图。首先,在框602处,用户启动控制装置12上的轮胎监测控制应用。在应用的初始化期间,检查用于与监测装置通信的无线通信接口308在控制装置上是否是活动的,并且在无线通信接口308不是活动的情况下提示用户激活。
62.接下来,在框604处,控制装置对范围内的轮胎监测装置进行扫描。例如,控制装置可以通过无线通信接口发出探测(probe),这使得范围内的任何轮胎监测装置以它们的交通工具标识符——例如轮胎监测装置所附接至的飞行器的尾部标识符——的指示做出响应。扫描可以包括与每个轮胎监测装置建立直接的点对点联系,或者通过轮胎监测装置的网络例如通过接入点、主装置或网状网络中的任何装置建立联系。扫描可以包括将轮胎监测装置从低电力模式唤醒。扫描可以包括使用安全网络密钥与传感器网络通信。
63.取决于通信范围和位置,可以对与多于一个交通工具相关联的轮胎监测装置进行检测。例如,若干架飞行器可以位于控制装置的范围内的同一吊架中。接下来,在框606处,确定是否应该自动选择标识符,而不需要使用输入。例如,应用可以存储是否应该自动选择标识符的配置选项。如果不需要自动选择,则处理继续到框608。如果需要自动选择,则处理继续到框612。在一些示例中,不包括框606。在这些示例中,处理可以如下面说明以手动选择或自动选择继续。
64.对于手动选择,在框608处,控制装置显示检测到的交通工具的标识符。在框610处,例如根据用户对期望标识符的选择来接收所选择的标识符的输入。
65.对于自动选择,在框612处,从所接收的响应中指示的标识符之中自动选择交通工具标识符。这可以通过各种方式实现。例如,在范围内的每个轮胎监测装置单独响应控制装置的情况下,至少两个响应可以来自与相同交通工具标识符相关联的轮胎监测装置。在那种情况下,可以自动选择与最大数量的响应相关联的交通工具标识符,因为那很可能是最接近控制装置的需要压力测量的交通工具。在另一示例中,可以选择最接近控制装置的轮胎监测装置的交通工具标识符,例如具有最大接收信号强度指示(rssi)的响应。在又一示例中,所有检测到的轮胎监测装置可能与同一交通工具标识符相关联,在这种情况下选择该标识符。
66.接下来,在框614处,向与所选择的标识符相对应的轮胎监测装置发送命令,以使
它们读取压力并且报告给控制装置,例如它们可以执行如以下参照图7描述的处理。
67.在框616处从轮胎监测装置接收响应,并且在框618处将这些响应显示在控制装置上。压力的显示可以包括数值和诸如“ok”或“低压力”的状态指示中的一者或二者。
68.在框620处,可以对接收到的数据进行交叉检查以确保数据一致性。然后处理结束。
69.贯穿图6的处理,控制装置与传感器装置之间的通信可以是安全的,例如通过网络密钥进行加密。用于与控制装置进行通信的网络密钥可以与用于传感器装置之间的通信的网络密钥不同,以增强系统的安全性。
70.在交换安全密钥时,可以通过使用具有有限传输距离的无线通信技术来增加安全性,例如802.11(wi-fi)标准可以允许在畅通空间中在50m或更远距离上传输。在一些示例中,与加密数据本身的传送相比,当传送加密密钥时,可以通过降低传输功率或使用诸如nfc/rfid的低距离技术来提高安全性,初始密钥交换处理需要更接近的距离。还可以引入距离边界技术,其在与超宽带无线电通信结合时,可以安全地测量通信设备的距离,确保交互发生在设备的安全范围内。
71.图7示出了可以由图2的轮胎监测装置使用的轮胎压力检查处理的流程图。提供该处理以在来自系统的压力测量中提供另外的保证和容错,例如以防止控制装置中的损坏操作或错误。通过该处理,监测装置独立于控制装置使用其指示器来提供轮胎压力状态的指示。在一些示例中,由监测装置进行的对轮胎压力状态的指示可以具有比在控制装置上设置的指示高的开发保证等级(dal)。例如,尽管控制装置可以用于启动轮胎压力测量并为用户提供用于理解测量结果的方便手段,但是它可能不具有dal认证,而监测装置使用监测装置上的指示器提供指示的操作可以被认证为开发保证等级b。这可以使得系统能够与各种控制装置一起操作,这是因为虽然不要求针对dal对那些装置进行认证,但仍能确保该系统作为整体满足所要求的安全标准。类似地,在一些示例中,监测装置可以具有比控制装置高的安全保证等级(sal)。
72.首先,在框702处,轮胎监测装置通过无线通信接口从控制装置接收检查压力的命令。作为响应,在框704处,处理器使用压力传感器来测量轮胎中的压力。然后在框706中,将测量的压力与参考压力进行比较,以确定轮胎是否具有低压力。在该示例中,如果压力传感器感测到的压力小于参考压力的89%,则出现低压力。其他示例可以在所测量的压力小于参考压力的95%、小于参考压力的90%或小于参考压力的85%时确定低压力。其他示例可以在所测量的压力比参考压力小至少约207kpa(约30psi)时,确定低压力。其他示例可以在所测量的压力比参考压力小至少约138kpa(约20psi)或约69kpa(约10psi)时,确定低压力。如果检测到低压力,则执行进行至框708,否则执行进行至框712。
73.在框708处,处理器使用指示器例如通过提供连续的红光达预定时间段来指示故障状况。例如,预定时间段可以是5分钟、2分钟、1分钟或30秒。在框712处,处理器还再次使用无线通信接口向其他轮胎监测装置广播故障指示。
74.在框712处,处理器检查以查看是否已经经由无线通信接口接收到来自其他轮胎监测装置的任何故障消息。可以经由其他轮胎监测装置或通过集线器或接入点直接接收这样的故障消息。在该示例中,在框704中接收到命令之后,在没有被先请求的情况下接收这样的故障消息。在其他示例中,可以响应于由轮胎监测装置向其他轮胎监测装置发送的状
态查询而接收故障消息。如果接收到任何故障消息,则执行前进至框714处,在框714处,处理器使用指示器来显示故障状况。例如,故障指示可以与在框708中使用的故障指示相同。在其他示例中,故障指示可以与在框708中使用的故障指示不同,例如,诸如使红光闪烁达预定时段的第二故障指示。通过使用第二故障指示,轮胎监测装置可以指示另一轮胎中的故障,但用信号通知其自身测量压力不低。
75.如果在框712处没有接收到故障消息,则执行前进到框716,在框716处,处理器使用指示器来提供“ok”指示。例如,通过提供连续绿光达预定时段。例如,预定时段可以是5分钟、2分钟、1分钟或30秒。以这种方式,仅在所有轮胎监测装置已经确定它们相关联的轮胎的压力不低并且它们没有从其他轮胎监测装置接收到故障的指示的情况下给出“ok”指示。
76.最后,在框718处,响应于命令,将所测量的轮胎压力的数据传送至控制装置。该数据可以包括其他信息,例如所存储的参考压力、所确定的状态以及轮位置。附加信息的传送可以使得能够对轮胎监测装置的正确操作进行验证以及检查存储在存储器中的配置数据尚未改变或已经被正确地设置。框718中进行的传送可以被直接发送至控制装置12、发送至另一轮胎监测装置10以用于向前路由或者被发送至接入点或其他无线节点。
77.利用图7的方法,轮胎压力状态的确认由轮胎监测装置本身提供。任何传感器中的故障都会导致所有传感器指示故障。以这种方式,可以根据要求的dal和/或sal使用轮胎监控装置本身的指示对轮胎监控装置进行认证,而无需对控制装置也进行认证。
78.在其他示例中,代替在框710处传送故障指示,所有轮胎监测装置可以替代地将其测量的压力传送至其他轮胎监测装置。然后,可以通过每个独立的轮胎监测装置来独立地检查所接收的压力,以确定是否存在故障。这可以防止例如如果所存储的参考压力已经被损坏则传感器不指示低压力状况的传感器的故障。
79.在其他示例中,当在框706中确定轮胎压力不低时,轮胎监测装置可以传送“ok”状态通知。这样的示例可以提供所有传感器都正确操作的保证,因为如果没有从其他轮胎监测装置之一接收到数据,则指示该轮胎监测装置中的失常或故障。
80.尽管以上处理描述了将通用移动装置用作控制装置,但是控制装置也可以是仅提供用于与轮胎监测系统一起使用或更一般地与交通工具一起使用的专用装置。这可以由于更大的控制可用而提高安全性。
81.尽管以上处理描述了作为光的指示器的使用,但是其他示例可以使用其他指示器例如显示器和/或音频部件。例如,代替简单地显示连续的或闪烁的颜色,显示器还可以显示所测量的压力本身的信息。在提供音频指示器和视觉指示器两者的情况下,一些指示可以不使用音频指示器和视觉指示器两者。例如,“ok”指示可以使用仅视觉指示器,而音频指示器仅在故障时被激活。
82.确定何时更换轮胎监测装置
83.图8示出了用于在图1的示例中使用的轮胎监测装置的示意图。图8的轮胎监测装置10与图2的轮胎监测装置10相同,但具有附加部件:消耗估计器215。消耗估计器215可以采用多种形式,并且耦接至处理器200。消耗估计器215被配置成确定指示在轮胎监测装置10激活之后的电源206的消耗的值。尽管这里被示为与处理器200分开的部件,但是应当理解,在实践中消耗估计器215可以形成处理器200的一部分。
84.在一个示例中,消耗估计器215确定轮胎监测装置10的操作模式,并根据所确定的
操作模式分配消耗值。例如,可能已知设备的不同操作模式——例如待机、广告或测量——消耗来自电源206的不同电量,因此消耗估计器215基于轮胎监测装置10的操作模式分配消耗值。这里将理解,每种操作模式的精确消耗值可以变化,但是,例如,测量操作模式可以包括比待机操作模式更大的消耗值。
85.使用获得的消耗值,消耗估计器215或处理器200基于消耗值修改指示电源206的容量的先前确定的值。例如,在轮胎监测装置10的首次开启时,电源的容量可以确定为100%,每当轮胎监测装置10以新的操作模式操作时,电源206的容量减少设定量,并且可以从指示电源206的容量的值中累积减去与基于特定操作模式的消耗值对应的值。在另一示例中,可以在轮胎监测装置10开启时使用0%的值,确定的每个消耗值被累积添加到电源206的容量的值,直到容量的值达到预先确定的阈值。
86.在另一示例中,消耗估计器215包括被配置成对轮胎监测装置的操作模式计时的定时器。处理器200获得操作模式的时间,并基于预定的实验或模拟数据将时间和操作模式转换为消耗值。例如,可能已知当在装置的不同操作模式(例如待机或测量)下操作达不同时间时,消耗来自电源206的不同量的电力。这可以提供比仅基于操作模式的消耗值更准确的消耗值。
87.当基于操作模式分配消耗值时,也可以考虑其他参数,例如温度。
88.在一个示例中,消耗估计器215直接测量指示电源206的剩余电力的值,例如直接测量电源206的剩余电压值,并且基于指示电源206的剩余电力的值来修改指示电源206的剩余电力的先前确定的值。例如,在轮胎监测装置10的首次开启时,电源206的容量可以被确定为特定值,并且随着电源206的容量减小,可以监测和更新指示电源206的剩余电力的值。
89.在另一示例中,消耗估计器215监测流出电源206的电流,并且消耗估计器215或处理器200基于监测到的流出电源206的电流来修改指示电源206的容量的先前确定的值。例如,消耗估计器215可以执行库仑计数(coulomb counting),其中流出电源206的电流被测量并随时间积分以提供对电源206的电荷状态的估计。在这样的示例中,指示电源的消耗的值可以包括指示电源的电荷状态的值。
90.在一个示例中,轮胎监控装置的首次使用对应于轮胎监控设备进入正常操作模式以用于服务于监测轮胎的时间点。进入正常操作可以是从存储模式开始,在存储模式下,除处理器和无线通信接口之外的部件被断电。进入正常操作模式可以在轮胎监测装置的初始化例如在第一次用于监测轮胎之前的初始化时发生。因此,轮胎监测装置的使用寿命可以被理解为从该装置的第一次使用开始并持续经过任何随后的较低或间歇供电时段直至轮胎监测装置停止工作或被更换的时段。
91.轮胎监测装置具有预定最小使用寿命,例如电池容量可以具有足以为轮胎监测装置供电至少三年的能量容量,并且使用寿命为至少三年。在其他示例中,例如那些使用诸如振动收集的能量收集来给电池充电的轮胎监测装置,预定最小使用寿命可以基于轮胎监测装置中的部件的预期最小寿命,例如三年。尽管此处以三年为例,但是预定最小寿命可以更长或更短,例如一年、两年、四年或五年。该装置被设计成至少在这个预定的使用寿命期间是准确的,但是由于装置所经受的极端环境导致的部件磨损,它可能不会永远保持准确。在装置的预定最小使用寿命结束时更换装置确保装置不会超出其能力使用。
92.轮胎监测装置10的处理器200经由消耗估计器215确定指示电源206的消耗的值。在一些示例中,这响应于经由无线通信接口202从另一装置例如控制装置12接收的指令。随后,处理器200:使用无线通信接口202向另一装置传送第一响应,第一响应包括指示电源206的消耗的值,并且使另一装置基于该值确定轮胎监测装置10的状态;和/或基于指示电源206的消耗的值确定轮胎监测装置10的状态,并且使用无线通信接口202向另一装置传送第二响应,第二响应基于状态。
93.从轮胎监测设备10发送至控制装置12的每个通信可以包括指示电源206的消耗的值。以这种方式,被发送至控制装置12的任何读数例如所感测的温度或压力都伴随有值,从而使得能够在随时间推移读取读数时为所讨论的装置建立包含温度和/或压力历史的事件日志。在一些示例中,除了指示电源206的消耗的当前值之外,事件的历史例如压力读数和/或温度读数可以从轮胎监测装置传送至控制装置12。
94.在一个示例中,在控制装置12处从轮胎监测装置10接收的任何数据例如指示电源206的消耗的当前值可以从控制装置12被发送至另一实体例如中央管理系统以进行处理。然后,中央管理系统可以确定相关轮胎监测装置的状态。也就是说,控制装置12可以将从轮胎监测装置接收的数据转发至中央管理系统以进行处理。这样的中央管理系统可以允许对用于交通工具群组例如飞行器群组的数据进行监测和分析。例如,中央管理系统可以与飞行器运营商例如航空公司、为多家航空公司服务的飞行器维修商或者飞行器制造商相关联。
95.图9是确定轮胎监测装置的剩余寿命的流程图。图9的方法可以由控制装置12的处理器、轮胎监测装置10的处理器执行或者在诸如中央管理系统的另一实体处执行。
96.首先,在框902处,确定指示电源206的消耗的当前值。该确定可以通过下述处理来触发:通过接收指令例如来自控制装置12的指令,通过由轮胎监测装置完成读取例如压力传感器读数或温度传感器读数,通过达到执行检查例如作为一系列检查或定期测量处理的一部分的检查的预设时间,或者通过轮胎监测装置10进入新的操作模式。
97.接下来,在框904处,基于指示电源206的消耗的当前值确定轮胎监测装置10的状态,其中,在一个示例中,该状态可以指示装置的已用使用寿命(elapsed service life)的持续时间。
98.轮胎监测装置10的状态可以是:
99.·
指示电源206的消耗的未修改值;
100.·
例如通过计算随时间的平均消耗并将其应用于剩余电源容量的监测装置10的剩余使用寿命的估计,其可以有用地以小时、天或月表示。举例来说,若预定使用寿命为3年,且指示电源206的消耗的值指示已用使用寿命为两年,消耗了三分之二,则剩余使用寿命为1年、12个月或365天;
101.·
轮胎监测装置10相对于其总使用寿命的估计的状态分类,例如剩余寿命或已用寿命的百分比。
102.·
轮胎监测装置10应当被更换的指示是基于指示电源206的消耗的值,例如当指示电源206的消耗的值超过预定阈值时轮胎监测装置10应当被更换。
103.在框906处,该方法包括基于状态提供指示或通知。由轮胎监测装置生成的指示可以被传送至控制装置12。由控制装置12生成的指示可以被传送至另一装置例如中央管理系
统或服务器,或者在控制装置12内部例如从处理器300向显示器302传送,以使指示的图形表示被呈现给装置12的用户。该指示可以提供状态的警告,例如应该安排更换或使用寿命即将结束的警告。
104.可以响应于指示而发起动作。例如,当在中央管理服务器上执行该方法时,可以传送指令以使在未来的特定时间进行轮胎监测装置的更换。该指令还可以使更换部件被提供至计划发生更换的位置。
105.在状态是轮胎监测装置10的估计剩余使用寿命的情况下,可以将该估计剩余使用寿命与和安装有轮胎监测装置10的轮相关联的轮胎的预定轮胎更换周期进行比较。基于该比较,可以识别出轮胎更换周期上的轮胎监测装置10的使用寿命结束的时间点。这样的识别的结果可以形成通知的基础,例如该通知可以包括传送使得计划更换的指令。
106.另外,这样的比较可以使得确定轮胎监测装置10的估计剩余使用寿命在预定轮胎更换周期的第一轮胎更换的计划时间与第二轮胎更换的计划时间之间到期。在这样的情况下,确定要在第一轮胎更换时更换轮胎监测装置10。换句话说,可以计划在被计划在装置10的使用寿命到期之前发生的轮胎更换时更换轮胎监测装置10,并且特别地在最接近所述到期并且在所述到期之前的所计划的轮胎更换时更换轮胎监测装置10。这确保轮胎监测装置10在被安装至相应轮时在其使用寿命内保持操作。给出如下数值示例,如果正常的轮胎更换周期为60天并且所估计的剩余使用寿命在61天至120天之间,则可以计划利用60天时间的下一次轮胎更换来更换轮胎监测装置。在一些示例中,进一步的考虑可能影响更换计划,例如,了解交通工具的未来轮胎更换的预期位置。这在并非所有服务地点都具有相同设施的情况下有用。
107.要注意的是,除非另有明确说明,否则本文所使用的术语“或”应解释为意指“和/或”。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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