用于车辆的预警方法

专利名称：用于车辆的预警方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的预警方法，其可以在可能的压力状态预警状况需要车 辆立即停止之前检测该状况，并适时地为驾驶员提供解决方案，令驾驶员能够方便快捷地 采取必要的纠正措施(受到影响的轮胎的重新充气、放气、维修等等)。
背景技术：
已知很多使用“混合”技术的设备或方法的实例，这种“混合”技术既包括可以测 量车辆上安装的轮胎的压力的装置，又包括可以对车辆进行定位并且沿指定的路线引导车 辆的导航技术。例如，文件GB2420415描述了一种设备，该设备包括用于测量和指示轮胎压力的 系统以及“GPS”型导航系统两者。检测系统可以在车辆移动时检测任何的压力损耗状况。 当该状况发生时，导航系统可以定位最近的充气点并显示在屏幕上。这是一种实时工作的 设备压力测量系统向导航系统发出警报，导航系统根据实时位置显示一个或多个与充气 点或加油站有关的兴趣点。文件EP1184208描述了一种设备，该设备包括用于检测车辆的压力状况和可能的 压力损耗状况的装置以及车辆定位装置。如果在车辆的行进过程中出现压力损耗，该设备 根据对已产生警报的轮胎的压力损耗速度的评估，确定车辆是否能够到达最近的充气或维 修站。该设备也是实时工作的设备。在用于测量轮胎压力的系统和导航系统之间的交互的方面以外，该设备还间接考 虑压力损耗检测地点和充气地点之间的路线的参数。但是，这不是在出发前根据用户所选 择的出发地点和目的地之间的整个路线给出的预警。所有这些系统都以在压力损耗已引起警报之后实时工作的技术为特点。在某些危 急的情况下，由于不可能持续在降低的压力模式下运行而不造成与不舒适、驾驶困难关联 的某些风险、过早地损坏相关轮胎的风险、乃至全部压力损耗迫使驾驶员停车的风险，因此 必须快速干预。

发明内容
为了避免这些缺点，本发明首先提供一种用于将要执行计划路线的车辆的预警确 定方法，其特征在于-提供具有测试模块的数据处理装置；-提供可以对所述车辆的至少一个轮胎获取与压力有关的数据的装置；-所述与压力有关的数据被提供到所述数据处理装置；-向所述数据处理装置提供一组标准，使其能够检测压力状态预警状况；所述方法的特征在于-与将要执行的所述路线有关的特定物理特征被提供到所述数据处理装置；-可以检测压力状态预警状况的所述标准一方面涉及与压力有关的数据，另一方面涉及与计划路线有关的物理特征；-从而基于所述计划路线、所述与压力有关的数据和所述预警标准，使用所述数据 处理装置执行测试以检测任意的压力状态预警状况；-如果检测到预警状况，则发送相应的信号。该方法可以根据与预计划路线有关的数据在车辆出发前，最重要的是在路线中可 能发生危急情形之前，因此可以在常规的实时检测之前产生压力状态预警。每种路线特别且经常包括不同的物理特征。路线的某些物理特征的存在对优化诸 如舒适性、安全性、节约燃料等方面的行驶状况所需的轮胎压力值造成直接的影响。根据计 划路线数据，可以寻找和检测某些关键特征。根据某些预定的特征存在与否，给出或者不给 出预警。关于预警，即在车辆出发前给出的警报，与实时工作的已知的设备不同，该创造性 方法甚至不需要地理定位设备就可以工作。根据第一有利实施例-所述与压力有关的数据包括对将要执行该路线的车辆的轮胎的至少一个推荐压 力值，车辆的至少一个轮胎的与漏气存在与否有关的数据，以及在漏气的情况下，关注的轮 胎的压力损耗速度的值以及在指定时刻(例如，出发前的那一刻或稍早一点)测量的压力 值；-所述与将要执行的路线有关的数据至少包括计划距离和/或路线的时长；以及如果存在漏气以及如果计划路线包括足以使所述轮胎的压力值在路线中达到小 于推荐最小压力阈值的值的行驶距离或时间，则发现预警状况。根据第二有利实施例-与压力有关的数据包括将要执行该路线的车辆的至少一个轮胎的与漏气存在与 否有关的数据；-所述与将要执行的路线有关的数据至少包括路线的最快路段的速度值；以及-如果存在漏气以及如果计划路线包括至少一部分而其中道路的行驶速度非常高 (例如，速度等于或高于80km/h，优选等于或高于90km/h)，则发现预警状况。根据第三有利实施例-与压力有关的数据包括指定时刻(例如在车辆出发前)在车辆上测量的压力值， 根据所述车辆的速度对车辆轮胎的多个推荐压力数据；-所述与将要执行的路线有关的数据至少包括路线的最快路段的速度值；以及-如果计划路线包括至少一部分，其中推荐压力值高于将要执行该路线的车辆的 至少一个轮胎的(当前)测量值，则发现预警状况。如果计划路线包括至少一部分而其中推荐压力值比(当前)测量值高出至少一个 指定的过渡值(例如，过渡值可以是当前压力值的5%或10% )，则有利地发现预警状况。根据第四有利实施例-与压力有关的数据包括指定时刻(例如在车辆出发前)同一车轴的两个轮胎的 压力值之间的差值，至少一个指定最大差值EM(以及，如必要，同一车轴上的两个轮胎的测 量压力值)；-所述与将要执行的路线有关的数据至少包括路线的最快路段的速度值；以及
-如果建立的差值大于指定最大差值(EM)，以及如果计划路线包括至少一部分， 其中道路的行驶速度非常高(优选高于80km/，更优选地，高于90km/h)，则发现预警状况。有利地，使用安装在车辆中且包括微处理器的移动设备，所述移动设备被设置成 接收所述与压力有关的数据并基于指定路线来执行预警测试。移动设备可以是通过有限或无线连接与车辆轮胎的压力传感器相连并且能够分 析这些探测器提供的压力值的导航设备，或者是与安装在车辆上的用于测量轮胎的压力的 系统相连的导航设备。可以通过导航设备本身来计算路线，这时导航设备包括适合该功能 的软件，或者路线也可以来自于其他来源。根据一种有利的变形，使用位于车外(或远离车辆)的包括微处理器的计算设备， 所述计算设备被设置成接收所述与压力有关的数据并且基于指定路线执行预警测试。计算设备可以是位于楼宇内的微计算器。提供“Wifi”、“WimaX”或“蓝牙”或者其 他类型的数据通信装置以便使安装在车辆中的用于测量轮胎压力的系统与所述微计算器 相连。计算机接收与轮胎压力有关的数据，并且基于指定路线执行预警测试。可以在计算 机本身上计算路线，这时计算机包括适合该功能的软件，或者路线也可以来自于其他邻近 的或远程的来源。预警确定方法有利地被设计成与数字道路网络系统共同使用，所述数字道路网络 系统存储在存储介质上并且包括多个网络元素，例如节点和/或路段，以及与这些节点和/ 或路段有关的定位指令，所述元素一方面能够设置在道路网络重建中以便形成道路和十字 路口的部分，另一方面能够使用数字处理装置来确定能够连接出发地点D和目的地A的至 少一个潜在路线。


在下面的说明书中结合图1至图4详细描述全部的实施例，其中图1给出了示意性显示根据本发明的方法的各个步骤的功能流程图；图2给出了根据本发明的预警设备的示意图；图3示意性显示了预警设备的第一实施例；以及图4示意性显示了预警设备的第二实施例。
具体实施例方式在本说明书中，下列术语特别用于表示如下含义短语“压力状态预警”或“压力状态警告”或“与压力参数和计划路线关联的风险 预警状况”或“不良压力状态预警”或“预警”用于表示达到或超过至少两个不同的技术阈 值和/或物理参数和/或满足两个条件的状态。这些参数的其中之一与待检验预警状况的 将要执行该路线的车辆的至少一个轮胎的充气压力直接有关或间接有关，或更简单而言， 与其压力直接有关或间接有关。其他的一个或多个参数与计划路线有关。在预警模式中， 车辆的轮胎处于在特定的限制内可以根据条件以适当的状况行驶的状态。如果与压力有关 的参数的恶化将超出临界阈值，则可以用“充气不足警报”状况取代预警状况。短语“充气不足警报”或“充气不足警报状况”用于表示车辆的至少一个轮胎的压 力值小于给定的耐受阈值的状况。可以根据诸如舒适性、安全性、车辆行驶性能等等的不同的标准设定该阈值。如果驾驶员正在驾驶车辆，该警报级别需要驾驶员立即采取干预措施 以纠正这种情况。短语“路线计算系统或设备或模块”或“导向系统或模块”用于表示包括一个或多 个硬件元件的设备，例如处理器，其访问存储装置或数据库并可以为用户提供引导或驾车 指令，使用户能够通过听从所述系统所提供的引导指令来驾驶车辆并完成期望的路线。这 种设备通常具有能够确定出发地点D和目的地A之间的路线的处理器装置。短语“地理定位或定位系统或设备或模块”用于表示可以接收一个或多个信息项 的设备，通过这些信息项可以直接地或者通过计算来按照纬度/经度或直角坐标精确确定 设备的位置。这些系统中最有名的是“GPS”系统或“全球定位系统”。该系统通过一组向接 收机提供可以用来(通过三角测量)计算设备自身坐标的信息的卫星来工作。GPS通常用 于定位道路上行驶的车辆、飞机、船舶等等。常用英文缩写“TPMS”(轮胎压力管理系统，Tyre PressureManagement System) 来表示的短语“轮胎压力测量和管理系统”或“压力监测系统”用于表示至少可以采集车辆 轮胎压力值并例如以这些值的相关信息项的形式提供“输出”的系统。该输出可以是由于 充气不足的情况引起的警报、与轮胎中的压力值有关的信息项、告知已经检测到漏气的警 报等等。TPMS系统可以独立工作，或者也可以连接到车辆的其他设备，例如用来显示各种状 态和警报的屏幕。短语“与路线有关的数据”用于表示诸如行驶时间和距离、各路段的速度等等的从 路线派生出的数据、诸如沿途的航点(节点、路段、兴趣点等)之类的可以限定路线的数据、 以及适时的与该路线对应的引导指令。短语“与压力有关的数据”用于表示轮胎的绝对压力值之类的数据，以及与压力直 接或间接相关的值，例如漏气的存在、压力损耗速度等等。短语“最大差值”(EM)用于表示同一车轴上的两个轮胎之间的压力差最大的可接 受值。对于典型的乘用车而言，该值例如介于100毫巴和200毫巴之间，优选介于150毫巴 和200毫巴之间。图2显示了根据本发明的用于车辆的预警设备1的示意图。它包括来源于与将要 执行所述路线的车辆的至少一个轮胎的与压力有关的数据的输入10或通路、与路线有关 的数据的来源20或通路。其可以是外部来源或设置在预警设备内的路线计算模块。测试 模块30 —方面可以获得与计划路线有关的数据、另一方面可以获得与将要执行该路线的 车辆的至少一个轮胎的压力有关的数据，并且可以检测可能的预警状况。测试模块可包括 微处理器或其他计算装置、以及测试指令或命令。存储在设备中的或在执行测试之前提供 的测试参数40可以配置测试模块，使得测试模块能够识别预警状况存在或不存在的情况。 稍后描述的图1显示了测试模块的工作原理。在预警状况的情况下，预警输出50可以获得相应的信号。可以利用该信号，通过 可视或音频信号，乃至通过发送完整的讯息，来向用户发送讯息。这种讯息例如可以解释导 致预警模式产生的状况，在适当的时候也可以包括描述纠正这种情况的方法的部分。例如， 该讯息可以建议用户在执行计划路线之前先去指定的充气站。内部或外部的路线计算模块 可以考虑预警状况以提出到该充气站的路线，即修改原计划路线或者提出独立的路线，从 而指引车辆到达充气站。在预警设备1外部可设有处理来自预警输出50的信号的装置、显示装置以及能够实现这样的功能的其他元件。这时可使用有线连接或无线连接来进行数据 传输。图2所示的预警设备有利地采用了两个主要实施例的形式。图3和图4显示了这 两个实施例的实例，即图3中呈现的移动模式以及图4中呈现的固定模式或车外模式。图3显示了移动版或车载版预警设备2的示意图。该实施例可在将要执行该路线 的车辆中永久或非永久地集成该设备。具有天线71和处理模块72的地理定位模块70 (可 选的)可以在数字地图系统上定位车辆。包括适合该功能的软件的路线计算模块21和地 图数据库22可以执行路线计算。与用于接收轮胎压力信号的天线11相连的压力信号处理 模块12可以接收和处理与车辆的至少一个轮胎的压力有关的数据。测试模块30、测试参数 40、预警输出50的实现方式可与之前图2的设备中的相同。用户界面60使车辆的驾驶员 能够确定设备的参数、输入任意的数据(例如产生路线计算所需要的信息)、并接收得到的 数据和讯息。电源80提供操作预警设备所需要的能量，电源80可以是独立的，或者也可以 与车辆的电路相连。根据实施例的变形，与路线有关的数据来自于其他的来源，例如为不同的用户执 行例如通过移动电话来传输的多个不同的路线计算的中央服务器，或者甚至是位于车辆中 但与预警设备2分离的路线计算模块。图4显示了固定模式或车外模式的预警设备3的实施例。有利地使用安装在车外 的计算机来实现这种设备，计算机可以装在车辆附近，也可以不在车辆附近。与车辆轮胎压 力有关的数据的输入10可以实时或脱机获得多种与车辆的至少一个轮胎的压力有关的数 据。可通过车辆和设备3之间的直接连接(例如通过无线信道)或通过间接连接(例如通 过电话、互联网或任意其他类型的用于交换数据的公共或私人网络)来进行接收。设备的其他模块中除了固定版中不存在的地理定位模块70以外，均与上文所述 的图3的移动版中的模块类似。在图4中，可将各个模块表现为微计算器的常规元件。例 如，通过微处理器来实现测试模块30，通过特殊设计的软件来有利地提供特别适合的指令。 在计算机内部或外部的存储装置中提供数字地图数据22、测试参数40以及任何其他有用 的数据。通过计算机的外围设备，例如键盘、屏幕、输入输出、鼠标或其他用于在屏幕上移动 光标的设备、扬声器等等，来实现用户界面60。与路线有关的数据可在包括适合该功能的软 件的计算机本身上获得，或者也可以来自于其他邻近的或远程的来源。在一个或其他的移动或固定的实施例中，与压力有关的数据有利地来源于压力测 量和管理系统。这类系统通常设置有安装在车辆的车轮或轮胎中的压力传感器。通过无线 电波连续地、或有规律间隔地、或者甚至是在检测到压力的突然变化时传输与压力有关的 数据。接收机和中央计算单元可以接收并处理数据。该处理的结果可用于以音频形式和/ 或可视的形式向驾驶员发送信息。为此目的，许多压力监测系统与专用于该功能的读出器 或者用于呈现车辆和/或其环境的各种类型的参数的读出器相连。当压力监测系统作为原 始设备提供时，后面那种情况是常见的。这样的压力监测系统也可以作为配件提供。在这种情况下压力监测系统可安装在 任意类型的车辆中。这时要在乘客厢内安装用于接收和处理无线电波的单元。图1显示了实现根据本发明的方法和设备的关键步骤。首先，接收来自于各种来 源的各种数据与计划路线有关的数据、与将要执行该路线的车辆的轮胎压力有关的数据以及与预警触发标准有关的数据，如果预警触发标准没有预先存在于设备中的话。根据一有利实施例，与预警触发标准有关的数据可以被永久设置，用户不必关注。 根据实施例的变形，这些数据可以由用户提供，例如使用设置在用户界面上的根据不同的 车辆使用环境或者根据所提供的车辆的类型提供不同的选择的菜单。一旦可以获得数据，测试模块就可以执行必要的测试以检测任意的预警状况。对于根据本发明的方法和设备的实现而言，必须考虑各种参数。首先，在与压力有 关的参数中，除了每个轮胎的绝对压力值之外，知道漏气的存在、根据速度推荐的任意多个 压力级别、以及位于同一车轴上的两个轮胎之间的压力差在确定特定的预警情况时也是有 用的。可以通过轮胎压力测量和管理系统来获得与轮胎压力有关的多个信息项。不管有没有压力测量和管理系统，有用的量都是与压力有关或由压力决定的数 据，在此称之为“与压力有关的数据”。这些数据特别是下列数据-将要执行该路线的车辆的至少一个轮胎的实际或当前压力值，优选在计划出发 时间附近进行测量；-一个或多个推荐的压力阈值其为车辆制造商指示的通常的压力值；_漏气存在与否轮胎压力测量和管理系统能够有时间间隔地多次测量压力值。 这一特点可以使系统能够监视压力值随时间变化的趋势。通过将该趋势与预先建立的漏气 阈值进行比较，可以检测漏气的存在。例如，能够非常可靠地检测约100毫巴/月数量级的 漏气。这类漏气常被列为“缓慢”漏气，因为在特定的限制内还可以使用车辆。只要总的漏 气量不超过特定的阈值，轮胎的压力就可以在适用范围内。在某一时间之后，压力值处于推 荐压力值以下，压力测量和管理系统可以发送警报信号。在这一阶段，即使是“缓慢”漏气， 也必须迅速采取纠正措施。显然也可以地检测到更大的漏气。“快速”常用来指100毫巴/ 小时或更高的数量级漏气。-同一车轴上的压力不平衡的存在轮胎压力测量和管理系统测量并比较同一个 车轴上的轮胎的压力值。当两个值的差在某个值以上时，例如对于150毫巴至200毫巴数 量级或更高的差值，在某些状况下，特别是在高速行驶的情况下，理想的是能够避免使用车 辆。应当注意的是，在这种情况下，对于一个轮胎甚至是全部两个轮胎，关注的轮胎压力值 可处于推荐的压力极限以内。关于路线，某些参数可以是有用的，例如要行进的距离和/或路线的时长(这两个 参数直接相关)，沿途所遇的最高速度。因此，根据所考虑的情况，这些参数当中的至少一个 必须是可获得的。如果能够获得路线的全部数据，则可将有用的数据与其余的数据隔离。根据本发明，从这些信息项派生出四种典型的情况前两种情况是基于至少一个 轮胎上的漏气时间上的检测以及将要执行的路线的特定特征。第三种情况是基于根据车辆的行驶速度而变化的推荐压力阈值。第四种情况是基于同一个车轴上的轮胎的压力值不平衡的检测。表1给出了遇到的主要情况。下文将更详细地描述这些情况。
权利要求
1. 一种用于将要执行计划路线的车辆的预警确定方法，其中 提供具有测试模块的数据处理装置；提供能够对所述车辆的至少一个轮胎获取与压力有关的数据的装置； 所述与压力有关的数据被提供到所述数据处理装置； 向所述数据处理装置提供一组标准，使其能够检测压力状态预警状况； 所述方法的特征在于与所述将要执行的计划路线有关的特定数据被提供到所述数据处理装置； 所述标准一方面涉及与压力有关的数据，另一方面涉及与计划路线有关的数据； 从而基于所述指定路线、所述与压力有关的数据和所述预警标准，使用所述数据处理 装置执行测试以检测任意的压力状态预警状况； 如果检测到预警状况，则发送相应的信号。
2.根据权利要求1所述的预警确定方法，其特征在于所述与压力有关的数据包括对将要执行该路线的车辆的轮胎的至少一个推荐压力值， 车辆的至少一个轮胎的与漏气存在与否有关的数据，以及在漏气的情况下，关注的轮胎的 压力损耗速度的值以及在指定时刻测量的压力值；所述与将要执行的路线有关的数据至少包括计划距离和/或路线的时长； 以及其特征在于，如果存在漏气以及如果计划路线包括足以使所述轮胎的压力值在路 线中达到小于推荐最小压力阈值的值的行驶距离或时间，则发现预警状况。
3.根据权利要求1或2所述的预警确定方法，其特征在于与压力有关的数据包括将要执行该路线的车辆的至少一个轮胎的与漏气存在与否有 关的数据；所述与将要执行的路线有关的数据至少包括路线的最快路段的速度值； 以及其特征在于，如果存在漏气以及如果计划路线包括至少一部分而其中道路的行驶 速度非常高，则发现预警状况。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的预警确定方法，其特征在于与压力有关的数据包括指定时刻在车辆上测量的压力值，根据所述车辆的速度对车辆 轮胎的多个推荐压力数据；所述与将要执行的路线有关的数据至少包括路线的最快路段的速度值； 以及其特征在于，如果计划路线包括至少一部分而其中推荐压力值高于将要执行该路 线的车辆的至少一个轮胎的测量值，则发现预警状况。
5.根据权利要求4所述的预警确定方法，其特征在于如果计划路线包括至少一部分而 其中推荐压力值比测量值高出至少一个指定的过渡值，则发现预警状况。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的预警确定方法，其特征在于与压力有关的数据包括指定时刻同一车轴的两个轮胎的压力值之间的差值，至少一个 指定最大差值EM;所述与将要执行的路线有关的数据至少包括路线的最快路段的速度值； 以及其特征在于，如果建立的差值大于指定最大差值EM，并且计划路线包括至少一部 分而其中道路的行驶速度非常高，则发现预警状况。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的预警确定方法，其特征在于使用安装在车辆中且包括微处理器的移动设备，所述移动设备被设置成接收所述与压力有关的数据并基于指 定路线来执行预警测试。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的预警确定方法，其特征在于使用位于车外的包 括微处理器的计算设备，所述计算设备被设置成接收所述与压力有关的数据并且基于指定 路线执行预警测试。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的预警确定方法，被设计成与数字道路网络系统 共同使用，所述数字道路网络系统存储在存储介质上并且包括多个网络元素，例如节点和/ 或路段，以及与这些节点和/或路段有关的定位指令，所述元素一方面能够设置在道路网 络重建中，以便形成道路和十字路口的部分，另一方面能够使用数字处理装置来确定能够 连接出发地点D和目的地A的至少一个潜在路线。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆的预警设备(1)，包括可以限定路线的数据的通路(20)、将要执行所述路线的车辆的至少一个轮胎的压力有关的数据的通路(10)、特别适合基于一组标准在满足至少一个警报触发状况时产生预警状况的测试模块(30)，其一方面根据与压力有关的数据，另一方面根据与所建立的路线有关的数据来检测预警状况。
文档编号B60C23/04GK102007007SQ200980113573
公开日2011年4月6日 申请日期2009年4月20日 优先权日2008年4月18日
发明者F·利贝热 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份有限公司, 美国天合汽车有限公司