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TWI593571B - Tire monitoring methods - Google Patents

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TWI593571B
TWI593571B TW105114074A TW105114074A TWI593571B TW I593571 B TWI593571 B TW I593571B TW 105114074 A TW105114074 A TW 105114074A TW 105114074 A TW105114074 A TW 105114074A TW I593571 B TWI593571 B TW I593571B
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Taiwan
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tire
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vibration
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TW105114074A
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TW201808681A (zh
Inventor
Wen-Chuan Hung
Original Assignee
Mobiletron Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mobiletron Electronics Co Ltd filed Critical Mobiletron Electronics Co Ltd
Priority to TW105114074A priority Critical patent/TWI593571B/zh
Priority to US15/584,814 priority patent/US10391822B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI593571B publication Critical patent/TWI593571B/zh
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Description

輪胎監測方法
本發明係與輪胎監測有關;特別是指一種於車輛行駛中監測輪胎狀態的輪胎監測方法。
習用的車輛之無線監測系統多是用於監測胎壓、胎溫,該無線監測系統包括有複數個監測器與一接收器,該些監測器分別安裝於車輛的各個輪胎上,用以偵測輪胎的胎壓、胎溫及發送載有胎壓、胎溫資料的無線訊號至該接收器。該接收器接收各該監測器所發送的胎壓後,對胎壓、胎溫進行監測,在輪胎胎壓、胎溫發生異常的初期,即發出警告,以達到預防爆胎的效果,避免傷亡事故發生。
習用的無線監測系統僅限於偵測胎壓、胎溫,如何在無線監測系統的架構之下再增添進一步的功能,以提高車輛行駛的安全性,乃是開發無線監測系統之業者努力的目標。
有鑑於此,本發明之目的在於提供一種輪胎監測方法,可藉由偵測輪胎轉動時的狀態來判斷輪胎是否異常。
緣以達成上述目的,本發明提供的一種輪胎監測方法係應用於一車輛,包含有下列步驟: A、於該車輛行駛中偵測該車輛之至少一輪胎的轉速;B、在測得的轉速達到一預定轉速範圍時,透過至少一感測器偵測該輪胎轉動時的狀態,以形成至少一第一狀態資料,其中該第一狀態資料具有一路面特徵;C、將該第一狀態資料與一資料庫中的複數個路面特徵資料比對,以取得與該第一狀態資料對應的該些路面特徵資料的其中之一者,其中該些路面特徵資料係分別對應複數種不同的路面者;D、依據所取得的路面特徵資料與該第一狀態資料進行運算,以濾除該第一狀態資料中所具有的路面特徵,得到一第二狀態資料;E、依據該第二狀態資料,判斷該輪胎的狀態是否異常,並於異常時發出一警示訊息。
本發明之效果在於,藉由感測器偵測輪胎在轉動時的狀態,並濾除路面特徵後,可得到感測器的原始資料,藉由原始資料可精準地判斷輪胎轉動時的狀態是否異常,增加行車的安全性。
〔本發明〕
100‧‧‧無線監測系統
10‧‧‧監測器
122‧‧‧胎壓感測器
124‧‧‧震動感測器
126‧‧‧拾音器
128‧‧‧第一重力加速度感測器
14‧‧‧第一處理器
16‧‧‧無線訊號發送電路
20‧‧‧接收器
22‧‧‧無線訊號接收電路
24‧‧‧第二處理器
242‧‧‧記憶體
26‧‧‧第二重力加速度感測器
28‧‧‧陀螺儀
200‧‧‧車輛
202‧‧‧輪胎
204‧‧‧車體
206‧‧‧車用電腦
208‧‧‧顯示器
θ1‧‧‧偏斜角度
θ2‧‧‧傾角
θ3‧‧‧前束角
D‧‧‧行進方向
i‧‧‧中心線
L‧‧‧鉛垂線
P‧‧‧參考平面
圖1為本發明一較佳實施例所應用的無線監測系統。
圖2為本發明上述較佳實施例之監測器方塊圖。
圖3為本發明上述較佳實施例之接收器及震動偵測裝置方塊圖。
圖4為本發明上述較佳實施例之輪胎監測方法流程圖。
圖5為一示意圖,揭示右前輪不平衡造成的晃動。
圖6為一示意圖,揭示右前輪產生外傾角。
圖7為一示意圖,揭示右前輪向外偏轉之前束角。
為能更清楚地說明本發明,茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1所示,為本發明一較佳實施例輪胎平衡之檢測方法所應用的為無線監測系統100,該無線監測系統100係設置於一車輛200上,且包含有複數個監測器10與一接收器20。
該些監測器10分別裝設於該車輛200不同的輪胎202中。該些監測器10的結構皆相同,茲舉其中一該監測器10為例說明。
請參閱圖2,該監測器10包含一胎壓感測器122、一以震動感測器(shock sensor)124為例的感測器、一以拾音器126為例的感測器、一以第一重力加速度感測器(G-sensor)128為例的感測器、一第一處理器14與一無線訊號發送電路16。該胎壓感測器122用於感測輪胎的胎壓。該震動感測器124感測輪胎202的轉動頻率,並輸出對應輪胎202轉動頻率的一電訊號,由於該震動感測器124係隨該輪胎202轉動,因此該震動感測器124輸出的電訊號之頻率即為該輪胎202的轉動頻率。此外,該震動感測器124亦用以偵測該輪胎202轉動時所產生的震動。該拾音器126用以偵測該輪胎202轉動時所產生之震動的聲音。該第一重力加速度感測器128用於偵測該輪胎202轉動時所產生的重力加速度,本實施例中,該第一重力加速度感測器128為三軸重力加速度感測器,Y軸偵測輪胎於圓周上的切線之軸向的重力加速度,X軸偵測輪胎橫向之軸向的重力加速度,Z軸為偵測輪胎於垂直X軸與Y軸之軸向(即垂直於地面方向)的重力加速度。該第一處理器14透過該無線訊號發送電路16以無線訊號發送胎壓資料。
請配合圖3,該接收器20設置於該車輛200之車體204中,包括一無線訊號接收電路22與一第二處理器24、第二重力加速度感測器26與一陀螺儀28。該無線訊號接收電路22接收各該監測器10所發送之無線訊號,以取得胎壓資訊。該接收器20電性連接該車輛200之一車用電腦206,該接收器20將所接收的胎壓資訊傳送至該車用電腦206並透過一顯示器208顯示。該車用電腦206亦接收車輛200行駛中的資訊,例如車速、引擎轉速、方向盤的轉動方向。該第二重力加速度感測器26用以偵測該車體204振動時所產生的重力加速度。該陀螺儀28用以偵測該車體204的行進方向。
藉由上述之結構,即可執行圖4所示之輪胎監測方法。
首先,建立一資料庫並儲存於該第二處理器24的一記憶體242中,該資料庫包括有複數個路面特徵資料,該些路面特徵資料係分別對應複數種不同的路面(例如柏油路面、水泥路面、磚頭路面等)。各該路面特徵資料係於該車輛200使用新輪胎,並進行平衡校正、四輪定位後,將該車輛200分別行駛於前述各種不同的路面,並實際以該些感測器(震動感測器124、拾音器126、第一重力加速度感測器128)測量的輪胎202的狀態而取得。各該路面特徵資料包括該些感測器所測的輪胎狀態資料,即震動感測器124測得的震動資料、拾音器126測得的聲音資料、第一重力加速度感測器128所測得的加速度資料。於不同的路面上所取得的路面特徵資料各不相同,藉此,作為一個比對的基礎。
接著,於該車輛200行駛中偵測至少一該輪胎202的轉速,本實施例係各該監測器10的該第一處理器14由該震動感測器124所輸出的電訊號的頻率對應輪胎202的轉速,該電訊號可以是類比訊號或數位訊號。在轉速達一預定轉速範圍時,透過該些感測器(震動感測器124、 拾音器126、第一重力加速度感測器128)偵測該輪胎202轉動時的狀態,以形成一第一狀態資料,該第一狀態資料包含一第一震動資料、一第一聲音資料、一第一加速度資料,且該第一震動資料、該第一聲音資料、該第一加速度資料各別具有當前該車輛200所行駛的路面之路面特徵。而後,各該第一處理器14將各該第一狀態資料透過無線訊號發送電路16發送。實務上,可設定在達到該預定轉速範圍後且維持在該預定轉速範圍的一預定時段內偵測該輪胎202轉動時的狀態及發送第一狀態資料,該預定時段可設定為10分鐘,超過該預定時段則停止偵測,以節省監測器的電力。
由該接收器20的無線訊號接收電路22接收各該第一狀態資料並傳輸至該第二處理器24,該第二處理器24將所接收的任一該第一狀態資料與該資料庫中的該些路面特徵資料比對,例如分別分析第一狀態資料的該第一震動資料、該第一聲音資料、該第一加速度資料與該些路面特徵資料的震動資料、聲音資料、加速度資料的相似程度,進而找出該些路面特徵資料之中與該第一狀態資料最相近的一者,以取得與該第一狀態資料所對應的路面特徵資料。前述之分析方式可以頻域及/或時域來分析,藉以找出相近者。較佳者,是震動、聲音、加速度三者的資料皆分析,三者皆為最相近者,即是與目前車輛200行駛之路面對應的路面特徵資料。當然亦可比對震動、聲音、加速度之其中之一或其中之二。
而後,該第二處理器24依據所取得的路面特徵資料與該第一狀態資料進行運算,以濾除該第一狀態資料中所具有的路面特徵,得到一第二狀態資料,該第二狀態資料包含一第二震動資料、一第二聲音資料、一第二加速度資料。換言之,該第二震動資料、該第二聲音資料、該第二加速度資料已不具有當前該車輛所行駛的路面之路面特徵,即對 應輪胎202的狀態。藉由該第二狀態資料即可精確地作為判斷輪胎202是否為異常的依據。
該第二處理器依據該第二狀態資料可至少判斷出輪胎平衡、輪胎定位與輪胎老化三種情況的異常,於後說明此三種情況的判斷方法。
一、輪胎平衡
輪胎平衡是輪胎202在高速轉動的過程中,由於配重不良造成的晃動,其晃動將會使輪胎產生於橫向上相對於一參考平面之一偏擺角度θ1的改變(如圖5所示以右前輪為例說明),其中該參考平面P係輪胎經平衡調校後平行於胎面之平面。
該第二處理器24依據該第二狀態資料中的第二加速度資料判斷該輪胎202轉動時於X軸的重力加速度(輪胎202橫向上的重力加速度),再依據該第二狀態資料中X軸的重力加速度進行運算以對應該輪胎202的該偏擺角度θ1,且在該偏擺角度θ1大於一預定角度時,判斷該輪胎202的狀態為異常。舉例而言,在輪胎202平衡時,輪胎202於橫向上與該參考平面P平行時,藉由在該記憶體242中預先建立平衡時的一參考重力加速度資料,而後再與第二加速度資料比對,即可推算出輪胎202於橫向上相對於該參考平面P的偏擺角度θ1。計算時可以第二加速度資料中的X軸加速度資料運算,或以Y軸及Z軸加速度資料運算推算出於X軸上的重力加速度,進而進行運算。除了以重力加速度的變化推算偏擺角度θ1之外,實務上,亦可直接以該第二狀態資料中之第二加速度資料的X軸重力加速度直接進行運算,以判斷偏擺角度θ1是否異常,例如正常狀態下,橫向上重力加速度是在+/-1G之間週期性變化,偏擺 角度θ1異常時,橫向上重力加速度大於+/-3G。當該輪胎202轉動時橫向上的重力加速度大於+/-3G時,判斷為異常。
此外,當輪胎202不平衡而在轉動過程中產生上、下跳動的情形時,亦可由該第二狀態資料中之第二加速度資料的Z軸(即垂直於地面方向)重力加速度判斷Z軸重力加速度之振幅大小,且在振幅大於一預定範圍時,判斷該輪胎的狀態為異常。舉例而言,正常狀態下,Z軸重力加速度的振幅是在+/-1G之間週期性變化,當輪胎202不平衡而在轉動過程中產生上、下跳動的情形時,Z軸向上的重力加速度之振幅大於預定振幅範圍(如+/-3G)時,判斷為異常。
由於車輛200行駛中輪胎202晃動所伴隨的是輪胎202產生震動,因此,該第二處理器24亦可依據該第二狀態資料中的第二聲音資料判斷該輪胎202轉動時所產生的聲音是否異常。本實施例中,該第二處理器24依據該第二狀態資料中的第二聲音資料與該記憶體242中預先儲存的一參考聲音資料比對,以判斷該輪胎202的狀態是否為異常,其中該參考聲音資料是輪胎202經平衡調校後,行駛在平坦路面上的且經濾除平坦路面的路面特徵而得,因此,第二聲音資料相對於該參考聲音資料有出現噪音,即可得知該輪胎202的狀態為不平衡。實務上,亦可將該第二聲音資料以帶通濾波濾除一音頻範圍以外的聲音,以排除非必要的音頻。
此外,該第二處理器24亦可依據該第二狀態資料中的第二震動資料判斷該輪胎202轉動時所產生的震動是否異常。本實施例中,該第二處理器24依據該第二狀態資料中的第二震動資料與該記憶體242中預先儲存的一參考震動資料比對,以判斷該輪胎202的狀態是否為異常,其中該參考震動資料是輪胎經平衡調校後,行駛在平坦路面上的且經濾 除平坦路面的路面特徵而得,因此,第二震動資料相對於該參考震動資料有出現異常震動時,即可得知該輪胎202的狀態為不平衡。實務上,亦可將該第二聲音資料以帶通濾波濾除一特定頻範圍以外的震動頻率,以排除非必要的震動頻率。
在實務上,為了更進一步排除路面的因素,確保輪胎202為不平衡,該第二處理器24更透過該第二重力加速度感測器26偵測車體204的振動頻率,依據該振動頻率與該記憶體242預先儲存的一參考振動頻率比對,以判斷該車體204的振動是否為正常振動。本實施例係以該振動頻率與該參考振動頻率相符時,判斷該車體204為正常振動,在車體204正常振動且下列任一情況發生時,判斷該輪胎202的狀態為異常,其中:在車體204正常振動且該偏擺角度θ1大於該預定角度時,判斷該輪胎202的狀態為異常;在車體204正常振動且第二加速度資料中Z軸向的垂直加速度之振幅大於預定振幅範圍時,判斷該輪胎202的狀態為異常;在車體204正常振動且第二聲音資料相對於該參考聲音資料有出現噪音時,判斷該輪胎202的狀態為異常;在車體204正常振動且第二震動資料相對於該參考震動資料有出現異常震動時,判斷該輪胎202的狀態為異常。
二、輪胎定位
輪胎定位係藉由偵測輪胎的傾角與前束角(toe)來判斷是否異常。請配合圖6,傾角θ2之定義為輪胎202之中心線i與垂直於地面的鉛垂線L之間的夾角,圖6所示為右前輪向外傾斜。請配合圖7,前束角θ3之定義為輪胎202之中心線i與車體204行進方向D之間的夾角,圖7所示為右前輪向外偏轉之前束角θ3。
該第二處理器24依據該第二狀態資料中的第二加速度資料判斷該輪胎202轉動時Z軸向的重力加速度,再依據該第二狀態資料中Z軸的重力加速度進行運算以對應該輪胎202的傾角θ2,且在該傾角θ2超出一第一預定角度範圍之外時,判斷該輪胎的狀態為異常,其中該第一預定角度範圍係指輪胎202定位完成後,正常狀態下的傾角之範圍,例如以0度(輪胎202之中心線i與地面垂直)~+10度(輪胎202外傾10度)為該第一預定角度範圍。前述是以輪胎202外傾為例說明,但不以此為限,實務上,第一預定角度範圍亦可以是輪胎202向內傾的角度,或是輪胎202向內傾及向外傾加總的角度範圍。舉例而言,以輪胎定位完成時,輪胎於Z軸上所測得的重力加速度變化為基礎並建立於該記憶體242中,當輪胎202傾角θ2改變時,重力加速度的變化隨之改變,藉由二者重力加速度的變化即可推算出輪胎202的傾角θ2。除了以重力加速度的變化推算傾角θ2之外,實務上,亦可直接以測得的重力加速度直接進行運算,以判斷傾角θ2是否異常,例如正常狀態下,Z軸上重力加速度是在+/-1G之間週期性變化,傾角θ2異常時,Z軸上重力加速度大於+/-3G時。當該輪胎202轉動時Z軸的重力加速度大於+/-3G時,判斷為異常。
由於左、右輪的傾角θ2不對稱亦會造成定位不良,因此,亦可利用左、右二個相對輪胎202(以左前輪和右前輪為例)上監測器10的第一重力加速度感測器128所測得的第一狀態資料中的第一加速度資料之中的一者與該些路面特徵資料中的加速度資料比對,以取得對應的路面特徵資料中的加速度資料,並進行運算,以濾除第一加速度資料中的路面特徵,而分別得到二個第二狀態資料的第二加速度資料。而後依據該二個第二加速度資料推算出左前輪和右前輪的的傾角θ2,且在二 個輪胎202的傾角θ2不對稱時,判斷該二輪胎202的狀態為異常。例如,一個輪胎外傾,一個輪胎內傾,則判斷為異常。
此外,亦可利用第一重力加速度感測器128所測得的第一加速度資料濾除路面特徵後,由第二加速度資料推算Y軸的重力加速度。同時,第二處理器24讀取該陀螺儀28所測得的資料,而取得車體的行進方向D,並依據第二加速度資料中Y軸的重力加速度與行進方向D進行運算以對應該輪胎202的前束角θ3,在前束角θ3超出一第二預定角度範圍之外時,判斷該輪胎202的狀態為異常,其中該第二預定角度範圍係指輪胎202定位完成後,正常狀態下的前束角θ3之範圍,例如以0度(輪胎202之中心線i與行進方向D平行)~+10度(輪胎202中心線i相對於行進方向D外傾10度)為該第二預定角度範圍。前述是以輪胎202相對於行進方向D外傾為例說明,但不以此為限,實務上,第二預定角度範圍亦可以是輪胎202相對於行進方向D向內傾的角度,或是輪胎202相對於行進方向D向內傾及向外傾加總的角度範圍。除了以重力加速度的變化推算前束角θ3之外,實務上,亦可直接以測得的重力加速度直接進行運算,以判斷前束角θ3是否異常,例如正常狀態下,Y軸上重力加速度是在+/-1G之間週期性變化,前束角θ3異常時,Y軸上重力加速度大於+/-3G時。當該輪胎202轉動時Y軸向的重力加速度大於+/-3G時,判斷為異常。
除了以該陀螺儀28取得該車體204的行進方向,亦可由該車用電腦206或由車身網路上取得方向盤的轉動方向,方向盤的轉動方向即對應車體204的行進方向D。
三、輪胎老化
該第二處理器24藉由該拾音器126所測得的第一聲音資料,經濾除路面特徵得到第二聲音資料後,將該第二聲音資料與該記憶 體242所儲存的該參考聲音資料比對,以判斷輪胎202的狀態是否為異常。例如,因輪胎之橡膠硬化,導致輪胎202轉動時的聲音頻率改變,藉由比對第二聲音資料的頻率相對於該參考聲音資料的聲音頻率,相差一定的程度時判斷為異常。
此外,該第二處理器24亦可藉由該震動感測器124所測得的第一震動資料,經濾除路面特徵得到第二震動資料後,將該第二震動資料與該記憶體242所儲存的該參考震動資料比對,以判斷輪胎的狀態是否為異常。例如,因輪胎之橡膠硬化,導致震動頻率改變,藉由比對第二震動資料的頻率相對於該參考震動資料的震動頻率,相差一定的程度時判斷為異常。
無論是輪胎平衡異常、輪胎定位異常或輪胎老化異常,該第二處理器24在判斷輪胎異常時,將發出一警示訊息,藉以提示使用者輪胎202的狀態發生異常。該警示訊息可透過車用電腦206或是透過車身網路顯示於該顯示器208上,或是以聲音或燈光的形式發出,亦可對應不同的異常而發出不同的警示訊息。
據上所述,本發明藉由監測器透過感測器偵測輪胎轉動時的狀態,並濾除路面特徵後,可得到感測器的原始資料,藉由原始資料可精準地判斷輪胎轉動時的狀態是否異常,有效增加行車的安全性。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已,舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化,理應包含在本發明之專利範圍內。

Claims (12)

  1. 一種輪胎監測方法,係應用於一車輛,包含有下列步驟:A、於該車輛行駛中偵測該車輛之至少一輪胎的轉速;B、在測得的轉速達到一預定轉速範圍後且維持在該預定轉速範圍的一預定時段內,透過至少一感測器偵測該輪胎轉動時的狀態,以形成至少一第一狀態資料,超過該預定時段則停止偵測該輪胎轉動時的狀態,其中該第一狀態資料具有一路面特徵;C、將該第一狀態資料與一資料庫中的複數個路面特徵資料比對,以取得與該第一狀態資料對應的該些路面特徵資料的其中之一者,其中該些路面特徵資料係分別對應複數種不同的路面者;D、依據所取得的路面特徵資料與該第一狀態資料進行運算,以濾除該第一狀態資料中所具有的路面特徵,得到一第二狀態資料;E、依據該第二狀態資料,判斷該輪胎的狀態是否異常,並於異常時發出一警示訊息。
  2. 如請求項1所述之輪胎監測方法,其中步驟B中該感測器為一重力加速度感測器,用以偵測該輪胎轉動時於橫向上的重力加速度,以形成該第一狀態資料所包括的一第一加速度資料;步驟C中,各該路面特徵資料包括一加速度資料;步驟D中該第二狀態資料包括一第二加速度資料;步驟E中係依據該第二狀態資料的第二加速度資料進行運算,以判斷該輪胎的狀態是否為異常。
  3. 如請求項2所述之輪胎監測方法,其中步驟D中係依據第二狀態資料的第二加速度資料進行運算以對應該輪胎的一偏擺角度,且在該偏擺角度大於一預定角度時,判斷該輪胎的狀態為異常。
  4. 如請求項3所述之輪胎監測方法,其中步驟E中包含偵測該車輛之車體的振動頻率,依據該振動頻率與一參考振動頻率比對,以判斷該車體的振動是否為正常振動,在該偏擺角度大於該預定角度且該車體為正常振動時,判斷該輪胎的狀態為異常。
  5. 如請求項1所述之輪胎監測方法,其中步驟B中該感測器為一重力加速度感測器,用以偵測該輪胎轉動時垂直於地面之方向的重力加速度,以形成該第一狀態資料所包括的一第一加速度資料;步驟C中,各該路面特徵資料包括一加速度資料;步驟D中該第二狀態資料包括一第二加速度資料;步驟E中係依據該第二狀態資料的第二加速度資料判斷垂直於地面之方向的重力加速度之振幅,且在振幅大於一預定振幅範圍時,判斷該輪胎的狀態為異常。
  6. 如請求項5所述之輪胎監測方法,其中步驟E中包含偵測該車輛之車體的振動頻率,依據該振動頻率與一參考振動頻率比對,以判斷該車體的振動是否為正常振動,在垂直於地面之方向的重力加速度之振幅大於該預定振幅範圍且該車體為正常振動時,判斷該輪胎的狀態為異常。
  7. 如請求項1所述之輪胎監測方法,其中步驟B中該感測器為一重力加速度感測器,用以偵測該輪胎轉動時的重力加速度,以形成該第一狀態資料所包括的一第一加速度資料;步驟C中,各該路面特徵資料包括一加速度資料;步驟D中該第二狀態資料包括一第二加速度資料;步驟E中係依據該第二狀態資料的第二加速度資料進行運算,以判斷該輪胎的狀態是否為異常。
  8. 如請求項7所述之輪胎監測方法,其中步驟E中包含判斷該車輛之車體的行進方向,並依據該行進方向與該第二狀態資料的第二加 速度資料進行運算以對應該輪胎的前束角,且在該輪胎的前束角超出一預定角度範圍之外時,判斷該輪胎的狀態為異常。
  9. 如請求項7所述之輪胎監測方法,其中步驟E中係依據該第二狀態資料的第二加速度資料進行運算以對應該輪胎之傾角,且在該輪胎之傾角超出一預定角度範圍之外時,判斷該輪胎的狀態為異常。
  10. 如請求項1所述之輪胎監測方法,其中步驟B中係透過二個該感測器分別偵測該車輛左、右相對的二該輪胎轉動時的狀態,以分別形成二該第一狀態資料,其中各該感測器為重力加速度感測器,各該第一狀態資料包括一第一加速度資料,各該第一加速度資料係對應各該重力加速度感測器所測得的重力加速度;步驟C中,各該路面特徵資料包括一加速度資料,且將該二第一狀態資料之中的一者與該些路面特徵資料比對;步驟D中係依據所取得的路面特徵資料分別與該二第一狀態資料進行運算,以濾除該二第一狀態資料中所包含的路面特徵,分別得到二該第二狀態資料,各該第二狀態資料包括一第二加速度資料;步驟E中係依據該二第二狀態資料的第二加速度資料對應該二輪胎各別的傾角,且在該二輪胎的傾角不對稱時,判斷該二輪胎的狀態為異常。
  11. 如請求項1所述之輪胎監測方法,其中步驟B中該感測器為一拾音器,用以偵測該輪胎轉動時產生的聲音,該第一狀態資料包括一第一聲音資料;步驟C中,各該路面特徵資料包括一聲音資料;步驟D中該第二狀態資料包括一第二聲音資料;步驟E中係依據該第二狀態資料的第二聲音資料與該資料庫中的一參考聲音資料比對,以判斷該輪胎的狀態是否為異常。
  12. 如請求項1所述之輪胎監測方法,其中步驟B中該感測器為一震動感測器,用以偵測該輪胎轉動時產生的震動,該第一狀態資料 包括一第一震動資料;步驟C中,各該路面特徵資料包括一震動資料;步驟D中該第二狀態資料包括一第二震動資料;步驟E中係依據該第二狀態資料的第二震動資料與一參考震動資料比對,以判斷該輪胎的狀態是否為異常。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI745802B (zh) * 2019-12-17 2021-11-11 長庚大學 載具異常之監測方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10809742B2 (en) * 2017-03-06 2020-10-20 The Goodyear Tire & Rubber Company System and method for tire sensor-based autonomous vehicle fleet management
KR102274120B1 (ko) * 2017-04-12 2021-07-07 현대자동차주식회사 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법
KR102716490B1 (ko) 2019-11-28 2024-10-14 현대자동차주식회사 차량 통합 제어 방법 및 시스템
US11879810B2 (en) 2020-09-15 2024-01-23 International Business Machines Corporation Predicting tire imbalance and/or wheel misalignment
WO2022150999A1 (zh) * 2021-01-13 2022-07-21 华为技术有限公司 一种检测轮胎异常的方法和装置
US11338627B1 (en) * 2021-01-22 2022-05-24 Samsara Networks Inc. Methods and systems for tire health monitoring
CN115257248A (zh) * 2022-07-15 2022-11-01 山东玲珑轮胎股份有限公司 一种降低轮胎在水泥刻槽路上噪音的方法及装置
WO2025062411A1 (en) * 2023-09-18 2025-03-27 INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MADRAS (IIT Madras) Wireless sensors for a tire and sensing methods thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105437880A (zh) * 2015-12-23 2016-03-30 安徽安凯汽车股份有限公司 一种胎压监测系统与方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002172920A (ja) 2000-09-29 2002-06-18 Toyota Central Res & Dev Lab Inc タイヤ空気圧推定装置
US7203579B2 (en) * 2001-12-21 2007-04-10 Kabushiki Kaisha Bridgestone Method and apparatus for estimating road surface state and tire running state, ABS and vehicle control using the same
US7313952B2 (en) * 2002-03-28 2008-01-01 Pirelli Pneumatici S.P.A. Method and system for monitoring instantaneous behavior of a tire in a rolling condition
JP4029324B2 (ja) 2002-05-02 2008-01-09 日本電子工業株式会社 空気圧検知装置及びタイヤ状態監視システム
JP2004067009A (ja) 2002-08-08 2004-03-04 Toyota Motor Corp タイヤ状態推定装置
DE102006028411A1 (de) * 2006-06-21 2007-12-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Reifenzustandserkennung
TW200824930A (en) 2006-12-08 2008-06-16 Univ Nat Formosa Vehicle positioning and tire state monitoring system capable of detecting traveling direction via speed differences between left and right wheels
TWI453389B (zh) 2012-04-23 2014-09-21 Signal Technology Instr Inc 旋轉機械裝置的監控方法以及監控系統
JP5910402B2 (ja) * 2012-08-06 2016-04-27 株式会社デンソー 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP6227385B2 (ja) * 2013-11-21 2017-11-08 Ntn株式会社 自動車用タイヤの摩耗量検知装置
TWM487852U (zh) 2014-02-21 2014-10-11 Uglobal Technologies Corp 汽車輪胎狀態監測系統
CN104924864B (zh) 2015-05-18 2017-09-29 北京新能源汽车股份有限公司 一种纯电动汽车胎压监测方法
US9873293B2 (en) * 2015-10-21 2018-01-23 The Goodyear Tire & Rubber Company Indirect tire wear state prediction system and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105437880A (zh) * 2015-12-23 2016-03-30 安徽安凯汽车股份有限公司 一种胎压监测系统与方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI745802B (zh) * 2019-12-17 2021-11-11 長庚大學 載具異常之監測方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10391822B2 (en) 2019-08-27
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