本发明大体上涉及轮胎监测系统。更具体地，本发明涉及收集轮胎参数数据的系统。本发明涉及用于估计轮胎载荷的系统和方法，其采用轮胎参数数据，以准确可靠的方式间接地估计轮胎载荷。
背景技术：
1、车辆的每个轮胎上的载荷在诸如操纵性、安全性、可靠性和性能的车辆因素中起重要作用。在车辆的操作期间的轮胎上的载荷的测量或估计常常被诸如制动、牵引、稳定和悬架系统的车辆控制系统所使用。例如，关于独立轮胎载荷的信息使得在车辆的前后轮轴之间的载荷分布的精确估计成为可能，于是这可用于优化制动控制系统。替代性地，对轮胎载荷和因此车辆质量的了解可使得电动车辆的剩余里程的更准确的估计成为可能。因而，希望以准确可靠的方式估计轮胎上的载荷，用于在这样的系统中的输入或使用。
2、现有技术的方法涉及试图利用载荷或应变传感器直接测量轮胎载荷。尤其地在轮胎的寿命期间，由于难以实现具有能够准确一致的测量轮胎载荷的在轮胎上的构造和放置的传感器，所以这样的直接测量技术存在缺点。
3、已开发涉及利用固定参数的轮胎载荷的估计的其他的现有技术的方法。由于依赖于固定参数的技术常常导致不太好的预测或估计，这继而降低轮胎载荷预测的准确度和/或可靠性，所以这样的现有技术的方法存在缺点。
4、结果，本领域存在对准确可靠地估计轮胎载荷的系统和方法的需求。
技术实现思路
1、根据本发明的示例性实施例的方面，提供一种用于轮胎的载荷估计系统。轮胎包括延伸至周向胎面并支撑车辆的一对侧壁。系统包括安装至轮胎的传感器，并且轮胎的充气压力由传感器测量。印迹由胎面形成，并包括由传感器测量的印迹长度。处理器与传感器电子通信。车辆加载状态估计器与处理器电子通信，并确定车辆的加载状态。充气校正因子由车辆的加载状态确定，并且压力校正模块与处理器电子通信。压力校正模块接收测量的印迹长度、测量的充气压力和充气校正因子，并确定调整的印迹长度。去噪模块与处理器电子通信，并接收调整的印迹长度以生成已滤波的印迹长度。磨损校正模块与处理器电子通信，接收已滤波的印迹长度，并对轮胎磨损作校正，以生成磨损校正的印迹长度。载荷确定模型与处理器电子通信，接收磨损校正的印迹长度，并确定轮胎上的估计的载荷。
2、根据本发明的示例性实施例的另一方面，提供一种用于估计轮胎载荷的方法。轮胎包括延伸至周向胎面并支撑车辆的一对侧壁。在方法中，将传感器安装至轮胎，并且用传感器测量轮胎的充气压力。用传感器测量由胎面形成的印迹的长度，并提供与传感器电子通信的处理器。用与处理器电子通信的车辆加载状态估计器确定车辆的加载状态。由车辆的加载状态确定充气校正因子。用与处理器电子通信的压力校正模块确定调整的印迹长度，其中，压力校正模块接收测量的印迹长度、测量的充气压力和充气校正因子。用与处理器电子通信的去噪模块生成已滤波的印迹长度，其中，去噪模块接收调整的印迹长度。用与处理器电子通信的磨损校正模块生成磨损校正的印迹长度，其中，磨损校正模块接收已滤波的印迹长度。用与处理器电子通信的载荷确定模型确定轮胎上的估计的载荷，其中，载荷确定模型接收磨损校正的印迹长度。
3、本发明提供以下技术方案：
4、1. 一种用于轮胎的载荷估计系统，所述轮胎包括延伸至周向胎面的一对侧壁并支撑车辆，所述系统包括：
5、安装至所述轮胎的传感器；
6、由所述传感器测量的所述轮胎的充气压力；
7、由所述胎面形成的印迹，所述印迹包括印迹长度，其中，所述印迹长度由所述传感器测量；
8、处理器，其与所述传感器电子通信；
9、车辆加载状态估计器，其与所述处理器电子通信并确定所述车辆的加载状态；
10、由所述车辆的所述加载状态确定的充气校正因子；
11、压力校正模块，其与所述处理器电子通信，所述压力校正模块接收测量的印迹长度、测量的充气压力和所述充气校正因子，其中，所述压力校正模块确定调整的印迹长度；
12、去噪模块，其与所述处理器电子通信，所述去噪模块接收所述调整的印迹长度，以生成已滤波的印迹长度；
13、磨损校正模块，其与所述处理器电子通信，所述磨损校正模块接收所述已滤波的印迹长度，并对所述轮胎的磨损作出校正，以生成磨损校正的印迹长度；和
14、载荷确定模型，其与所述处理器电子通信，所述载荷确定模型接收所述磨损校正的印迹长度，并确定所述轮胎上的估计的载荷。
15、2. 根据方案1所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述轮胎是前轮胎，所述传感器是安装在所述前轮胎中的前传感器，所述充气压力是前充气压力，并且所述印迹长度是前印迹长度，所述系统还包括：
16、后轮胎；
17、安装至所述后轮胎的后传感器；
18、由所述后传感器测量的所述后轮胎的后充气压力；和
19、由所述后轮胎的胎面形成的后印迹，所述后印迹包括后印迹长度，其中，所述后印迹长度由所述后传感器测量，其中，所述车辆加载状态估计器接收测量的前印迹长度和后印迹长度以及前充气压力和后充气压力。
20、3. 根据方案2所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述车辆加载状态估计器包括接收所述测量的前印迹长度和所述测量的后印迹长度的去噪模块，所述去噪模块去除信号噪声，以生成已滤波的前印迹长度和已滤波的后印迹长度。
21、4. 根据方案3所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述车辆加载状态估计器包括比率估计器，其将所述已滤波的前印迹长度与所述已滤波的后印迹长度，以确定印迹长度比率。
22、5. 根据方案4所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述车辆加载状态估计器包括车辆加载状态估计分类模型，所述车辆加载状态估计分类模型接收所述前充气压力、所述后充气压力和所述印迹长度比率，以确定所述车辆的所述加载状态。
23、6. 根据方案5所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述车辆加载状态估计分类模型采用多项逻辑回归分类方法学。
24、7. 根据方案5所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述车辆的所述加载状态包括空载、半载和满载中的至少一个的分类。
25、8. 根据方案7所述的用于轮胎的载荷估计系统，还包括：
26、查找表格和数据库中的至少一个，其与所述处理器电子通信；和
27、存储在所述查找表格和所述数据库中的所述至少一个中的充气灵敏度，所述充气灵敏度与所述车辆加载状态分类相关，其中，所述充气校正因子由所述充气灵敏度确定。
28、9. 根据方案1所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述去噪模块包括事件滤波器，所述事件滤波器从所述车辆的控制器局域网络总线接收所述车辆的方向盘角度，以确保仅分析所述车辆在直线行驶期间的印迹长度测量。
29、10. 根据方案9所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述去噪模块包括去噪算法，以滤波所述调整的印迹长度数据。
30、11. 根据方案10所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述去噪算法包括带有遗忘因子的递归最小二乘算法。
31、12. 根据方案10所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述去噪模块包括平滑模块，所述平滑模块从所述去噪算法接收所述调整的印迹长度，以生成所述已滤波的印迹长度。
32、13. 根据方案12所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述平滑模块采用指数加权平均滤波器。
33、14. 根据方案1所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述磨损校正模块包括直流隔断滤波器，所述直流隔断滤波器将对于所述已滤波的印迹长度的信号分成带有载荷相关性的直流分量和带有磨损相关性的漂移分量。
34、15. 根据方案14所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述磨损校正模块从所述已滤波的印迹长度去除所述漂移分量，以生成所述磨损校正的印迹长度。
35、16. 根据方案1所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述磨损确定模型采用回归模型。
36、17. 根据方案16所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述回归模型包括线性回归模型。
37、18. 根据方案1所述的用于轮胎的载荷估计系统，还包括车辆控制系统，其与所述处理器电子通信，所述车辆控制系统接收所述轮胎上的所述估计的载荷。
38、19. 根据方案1所述的用于轮胎的载荷估计系统，其中，所述处理器包括车载处理器和基于云的计算系统中的处理器中的至少一个。
39、20. 一种用于估计轮胎的载荷的方法，所述轮胎包括延伸至周向胎面的一对侧壁并支撑车辆，所述方法包括步骤：
40、将传感器安装至所述轮胎；
41、用所述传感器测量所述轮胎的充气压力；
42、用所述传感器测量由所述胎面形成的印迹的长度；
43、提供与所述传感器电子通信的处理器；
44、用与所述处理器电子通信的车辆加载状态估计器确定所述车辆的加载状态；
45、由所述车辆的所述加载状态确定充气校正因子；
46、用与所述处理器电子通信的压力校正模块确定调整的印迹长度，所述压力校正模块接收测量的印迹长度、测量的充气压力和所述充气校正因子；
47、用与所述处理器电子通信的去噪模块生成已滤波的印迹长度，所述去噪模块接收所述调整的印迹长度；
48、用与所述处理器电子通信的磨损校正模块生成磨损校正的印迹长度，所述磨损校正模块接收所述已滤波的印迹长度；和
49、用与所述处理器电子通信的载荷确定模型确定所述轮胎上的估计的载荷，所述载荷确定模型接收所述磨损校正的印迹长度。
50、