KR20210104724A - 주행 중 하중 하의 타이어의 변형을 획득하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하중을 받고 회전 속도 W로 회전하는 타이어의 변형을 획득하는 방법에 관한 것으로, 다음 단계를 포함한다: 페이즈 1: - 제1 휠 회전 신호를 구성하기 위해 휠 회전의 정수에 대한 신호를 획정하는 단계; - 기준 가속도를 결정하는 단계; 페이즈 2: - 제2 휠 회전 신호를 구성하기 위해 휠 회전의 정수에서 신호를 획정하는 단계; - 휠 회전 신호가 임계값 A보다 클 때 S⁺로 명명되거나, 휠 회전 신호가 상기 임계값 A 이하일 때 S^-로 명명되는 기준 가속도의 제2 휠 회전 신호의 함수인 제1 에너지 밀도 S를 정의하는 단계; - 기준 가속도 및 제1 에너지 밀도 S의 함수로서 타이어 케이싱의 변형을 식별하는 단계.

Description

주행 중 하중 하의 타이어의 변형을 획득하는 방법

본 발명은 주행 조건 하에서 하중을 받는 휠-타이어 조립체의 타이어 케이싱의 변형을 획득하는 방법에 관한 것이다.

휠-타이어 조립체의 변형을 측정하는 디바이스 및 방법의 분야에서, 이들 디바이스 및 방법은 주로 인가된 하중에 의해 유발되는 타이어 케이싱의 변형 결과를 특성화하는 데 사용된다. 따라서, 디바이스 및 방법은 주로 접촉 패치(contact patch)라고 지칭되는, 지면 상의 타이어의 풋프린트를 특성화하고자 한다. 구체적으로, 이 접촉 패치 내의 응력의 기하형상 또는 분포는 가능하게는 휠-타이어 조립체의 팽창 압력을 통해 타이어 케이싱에 인가된 하중에 직접 연결된다.

팽창되고 장착된 조건에서 타이어 케이싱 주변의 최소 비율만을 나타내는 이 접촉 패치는, 예를 들어 지면의 거대 거칠기 또는 지면 상의 요철과 같은 다양한 파라미터에 또한 매우 민감하다. 구체적으로, 타이어 케이싱과 지면 사이의 사실상의 접촉 영역은 지면의 거대 거칠기를 특성화하는 만입 피처의 상단에 대응할 수 있다. 이어서, 이는 타이어 케이싱의 응력 분포를 수정하고 접촉 패치의 치수에 영향을 미칠 수 있다.

또한, 접촉 패치의 치수를 정확하게 결정하는 것은 주행 조건 하에서 달성하기 어렵다. 종래, 주행 중에, 접촉 패치는 타이어 케이싱의 변형을 나타내는 신호를 사용하여 특성화된다. 이들은 관찰된 양의 상당한 도약을 나타내어, 타이어 케이싱이 자유 도넛형 형상으로부터 이동이 부여된 부분적으로 압축된 도넛형 형상으로 천이됨을 나타낸다. 구체적으로, 지면은 타이어 케이싱의 재료 지점에 대해 부여된 이동 유형의 경계 조건을 구성한다. 따라서, 특히 가변 속도로 주행하는 조건 하에서는 정확한 접촉 패치 진입 또는 출구 지점을 식별하기가 어렵다. 또한, 접촉 패치는 타이어 케이싱 전개의 일부만을 나타내며, 통상적으로 트레드 전개의 1/20 내지 1/10이다. 타이어의 이 부분에 대한 정확한 피치를 획득하기 위해서는, 변형 신호의 미세한 이산화를 이용해야 한다. 이는 적어도 접촉 패치 영역에서 상당한 메모리 용량, 및 높은 공간 샘플링 주파수를 필요로 하며, 이 모두는 많은 에너지를 소비한다.

종래 기술 문헌 WO2017/32466A1호는 공지되어 있으며 타이어에 장착된 가속도계에 기초하여 휠-타이어 조립체에 인가되는 하중을 특성화하기 위한 디바이스를 개시한다.

본 발명은 주행 조건, 특히 가변 속도로 주행하는 조건 하에서 타이어 케이싱의 변형이 정밀하고 실시간으로 평가되게 하는 동시에 측정 디바이스 자원을 절약할 수 있는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 회전 속도 W로 회전하는 팽창 및 적재 상태에서 하중을 받는 타이어 케이싱의 변형을 획득하는 방법에 관한 것이다. 타이어 케이싱은 크라운, 2개의 측벽 및 자연 회전축과 중앙 평면을 중심으로 한 2개의 회전 비드를 갖고, 중앙 평면과 자연 회전축 사이의 교차점은 휠 중심을 정의한다. 이 방법은 다음 단계:

- 자연 회전축에 대해 반경방향 위치 R에서 크라운과 일직선으로 타이어 케이싱에 센서를 고정하고 타이어 케이싱에서 상기 센서가 경험하는 가속도에 비례하는 적어도 하나의 출력 신호를 생성할 수 있는 단계;

- 회전 속도(W)로, 공간 이산화가 6도 미만, 바람직하게는 3도 미만, 매우 바람직하게는 1도 미만인 샘플링 주파수(fe)로 주행할 때 크라운에 수직인 방향으로의 가속도 진폭을 적어도 포함하는 제1 가로축 신호 u를 취득하는 단계;

- 제1 페이즈 동안:

- 일정한 제1 샘플링 주파수(fe1)를 고정하는 단계;

- 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1를 구성하기 위해 총 휠 회전수 N^TdR1에 대해 제1 신호를 획정하는 단계로서, N^TdR1는 1보다 크거나 동일한, 단계;

- 다음 수학식:

- [수학식 1]

-

- 여기서, N^U1은 Sig^TdR1의 지점 개수

을 사용하여 휠의 1 회전에 대해 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 평균값인 것으로 제1 기준 가속도 γ^reference1를 결정하는 단계;

- 제2 페이즈 동안:

- 일정한 제2 샘플링 주파수(fe2)를 고정하는 단계;

- 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 구성하기 위해 총 휠 회전수 N^TdR2에 대해 제1 신호를 획정하는 단계로서, N^TdR2는 1보다 크거나 동일한 단계;

- 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2, 및 기준 가속도 γ^reference1의 함수이고, 휠 회전 신호가 임계값 A를 초과할 때 S⁺로 표시되거나, 휠 회전 신호가 상기 임계값 A 이하일 때 S^-로 표시되는 적어도 제1 에너지 밀도 S를 다음 수학식:

- [수학식 2a]

-

; 및

- [수학식 2b]

-

ｏ 여기서, N^U2는 Sig^TdR2의 지점 개수

을 사용하여 정의하는 단계;

- 타이어 케이싱의 변형 Def_%를 식별하는 단계로서, 이 변형은 다음 수학식:

- [수학식 3a]

-

, 또는

- [수학식 3b]

-

, 또는

- [수학식 3c]

-

중 하나를 사용하여 제1 기준 가속도 γ^reference1 및 제1 에너지 밀도 S의 함수로서 하중에 의해 생성되는 것인, 단계를 포함한다.

이 방법은 이들 2개의 페이즈에 의해 특성화된다. 제1 페이즈 동안, 제1 신호의 일부에서 특정 수의 크기가 평가된다. 이들 크기의 평가는 전자 디바이스의 배터리 전력 및 메모리 용량 측면에서 절약이 이루어지게 하는 기본적인 수학 연산에 대응한다. 구체적으로, 제1 기준 가속도를 결정하는 것은 센서로부터 나오는 신호의 연속 값을 합산하고 증분 수를 계산하는 것만을 포함한다. 이 제1 휠 회전 신호의 휠 회전수가 결정되면, γ^reference1를 획득하기 위해 센서로부터의 값의 합산을 총 증분 수 N^U1로 나눈다. 그러면, 이는 전자 디바이스의 메모리 공간을 단 2개의 공간, 즉 이전 단계까지의 합산 값을 위한 제1 공간, 및 센서로부터의 새로운 값을 위한 제2 공간으로 최소화시킨다. 합산이 계산되어 제1 공간에 할당되고, 센서로부터의 새로운 값이 제2 공간에 입력된다. 센서로부터의 값의 증분을 계산하는 카운터가 요구된다.

제2 단계에서는, 제1 페이즈로부터의 결과가 고정 값으로서 사용된다. 다시 한번, 제1 에너지 밀도 값에 대해, 여기에서 전자 디바이스의 자원의 극히 소수만이 소비된다. 구체적으로, 제2 휠 회전 신호의 제1 증분을 식별한 후에, 센서로부터의 값과 임계값 A 간의 비교가 이루어지므로, 다음 연산의 결과가 양의 에너지 밀도 S⁺ 또는 음의 에너지 밀도 S^-인 것으로 할당될 수 있다. 이 결과는 단순히 센서로부터의 값과 제1 기준 가속도 간의 차이이다. 동시에, 센서에 의해 전달되는 값의 수는 카운터 N^U2를 사용하여 계수된다. 증분에 대해, 센서로부터의 값은 제1 메모리 공간 Y에 합산된다. 이 값은 또한 2개의 카운터 S⁺ 와 S^- 사이의 이 증분 결과를 할당하는 방법을 식별하기 위해 임계값 A에 대해 비교된다. 센서로부터의 값과 제1 기준 가속도 간의 차이가 계산된다. 이 결과는 식별된 카운터 S⁺ 또는 S^-와 합산된다. 센서에 의해 전달되는 값의 카운터 N^U2는 1 만큼 증가된다. 제2 휠 회전 신호의 종료에서, 카운터로부터의 값을 제2 신호의 휠 회전수 N^TDR2와 곱한 후에 카운터 S⁺ 및 S^-를 카운터 N^U2 로부터의 값으로 나눈다. γ^reference2를 획득하기 위해 제1 메모리 공간 Y의 내용도 N^U2로 나눈다.

타이어 케이싱의 변형에 대해, 디바이스는 다시 한 번 제1 페이즈의 결과를 사용한다. 또한, 센서로부터의 값과 제1 기준 가속도 간의 차이에 대한 동일한 증분 계산이 사용되며 카운터 S⁺ 및 S^-로 분류된다. 이번에는, 제2 휠 회전 신호의 증분의 종료에서, 각각의 카운터 S⁺ 및 S^-에 제1 휠 회전 신호의 총 증분 수 N^U1를 곱한다. 그 후, 각각의 결과를 제2 신호의 총 증분 수 N^U2로 나눈다. 이어서, 카운터 S⁺ 및 S^-와 각각 관련된 2개의 중간 값 α 및 β를 식별한다. 어떤 타이어 케이싱 변형 공식이 사용되는지에 따라, 이들 중간 값은 제1 페이즈 동안 평가된 제1 기준 가속도 γ^reference1로 나뉘거나 또는 이들 중간 결과를 합산한 후에 이 합산을 제1 기준 가속도 γ^reference1의 2배로 나눈다.

이 방식으로, 제2 페이즈의 종료에서, 원하는 결과를 실시간으로 획득한다. 결과는 메모리 자원을 통해 매우 적게만 필요한데, 그 이유는 2개의 페이즈로의 분해는 적어도 하나의 휠 회전의 모든 값을 저장하지 않고도 신호가 조금씩 처리할 수 있게 하기 때문이다. 또한, 수행되는 연산은 기본적이며 에너지를 거의 소비하지 않는다. 마지막으로, 신호의 매우 작은 접촉 패치 진입 및 출구 영역에 초점을 맞춘 전통적인 방법과 달리, 이 방법은 신호 전체를 활용하기 때문에 결과가 정확하다. 따라서, 예를 들어 공간 이산화와 관련된 작은 오류는 전통적인 방법과 달리 결과에 매우 큰 영향을 미치지 않는다. 이 방법의 이점은 이 방법이 전통적인 방법과 비교하여 상당히 거친 공간 샘플링으로 작동하여, 품질이 격리된 외부 이벤트에 덜 민감하기 때문에 적어도 동일하거나, 심지어는 더 양호한 정밀도를 달성한다는 것이다. 마지막으로, 센서와 관련된 전자 디바이스에서 계산이 수행될 수 있기 때문에, 최종 결과만 전자 디바이스의 외부로 전송하면 된다. 예를 들어, 이 전송은 무선 주파수 수단에 의한 것일 수 있다. 전송되는 것이 스칼라량일 뿐이라는 사실은 센서 데이터를 전체적으로 또는 부분적으로 전송해야 하는 방법에 비해 에너지 측면에서 경제적이다.

유리하게는, 제1 신호의 취득은 다음 수학식:

- [수학식 4]

-

- 여기서, Dev는 타이어 케이싱의 전개

에 의해 정의된 임계 회전 속도 W_seuil 이상인 회전 속도 W에 대해 수행된다.

따라서, 주행 속도가 임계값보다 높으면, 휠 회전 신호를 임계값 A에서 분리하기 쉽고, 예를 들어 도로의 높은 수준의 거대 거칠기, 측정 시퀀스의 전자기 간섭, 타이어 케이싱의 진동과 같은 휠 회전 신호의 예측할 수 없는 변화가 무엇이든 쉽게 분리할 수 있다. 또한, 휠 회전 신호에서 중력으로 인한 신호를 보다 명확하게 식별할 수 있다.

바람직하게는, 휠 회전수 N^TdR1에 대한 제1 신호의 획정은 다음 단계:

- 제1 페이즈 동안:

ｏ 제1 신호가 임계값 E 위 또는 아래를 교차하는 제1 신호의 가로축 값 u에 대응하는 제1 일련의 증분 I를 식별하는 단계;

ｏ 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1를 구성하기 위해 제1 증분 I_min과 제2 증분 I_max 사이에서 제1 신호를 획정하는 단계;

ｏ 차이 I_max 빼기 I_min인 것으로 휠 회전수 N^TdR1를 결정하는 단계를 포함한다.

이 실시예에서, 총 휠 회전수에 대해 이것을 획정하기 위해 제1 신호만이 사용된다. 구체적으로, 하중을 받는 타이어 케이싱의 반경방향 가속도 신호는, 높은 회전 속도에 대한 것처럼 지구의 중력 신호가 무시되면 센서가 접촉 패치를 통과할 때 반드시 0을 향하는 경향이 있다. 따라서, 제1 신호는 임계값 E를 통과해야 한다. 실제로, 제1 신호는 이 임계값을 휠 회전당 2회 통과한다. 처음에는, 위에서 임계값을 통과한다. 두번째는, 아래에서 임계값을 통과한다. 교차하는 방향은 접촉 패치에 진입하거나 빠져나가는 것에 대응한다. 한 가지 유형의 교차만 고려함으로써, 센서로부터 제1 신호를 사용하는 휠 회전 검출기가 된다. 이용될 수 있는 거친 공간 이산화 때문에, 이 검출은 타이어 케이싱의 변형을 평가하는 방법에 충분히 우수하다.

물론, 센서를 포함하는 전자 디바이스와 관련된 휠 회전 인코더를 사용하여 휠 회전 신호를 획정하거나 휠 회전 특성을 갖는 다른 신호를 사용하는 것이 전적으로 가능하다. 예를 들어, 타이어 케이싱의 기준 프레임에서 길이방향 또는 축방향의 가속을 위해 가속도계 신호를 사용할 수 있으며, 이는 접촉 패치의 진입 또는 출구와 관련된 특이성을 나타낸다. 그러나, 그러한 방법은 가속도의 반경방향과 동시에 그리고 그에 추가하여 다른 신호를 처리하는 것을 수반하며, 이는 메모리 및 전력 자원 측면에서 비용이 많이 든다.

매우 바람직하게는, 임계값 E의 식별은 다음 단계:

- 제1 페이즈 이전에:

ｏ 제1 신호의 제1 부분에 대한 샘플링 주파수 fe0을 고정하는 단계;

ｏ 제1 신호의 제1 부분에서 최대값 MAX를 식별하는 단계;

ｏ 값 MAX의 함수인 임계값 E를 정의하는 단계로서, E는 바람직하게는 MAX의 10%와 50% 사이에 포함되는, 단계를 포함한다.

이 매우 우선적인 실시예에서, MAX로 지칭되는 이 제1 신호에 대한 평균값을 매우 대략적이지만 매우 단순하게 추정하기 위해 편위 단계라고 지칭되는 단계가 제1 신호의 일부에 대해 수행된다. 물론, 이 편위 단계에서 샘플링 주파수가 방법의 2개의 페이즈 동안처럼 정교할 필요는 없다. 마찬가지로, 이 주파수는 일정할 필요가 없으며, 제1 신호의 값과 관련하여 더 선택적으로 되도록 적응형일 수 있으며, 유일한 목적은 접촉 패치에 있지 않은 값을 획득하는 것이다. 간격이 고르지 않은 10개 미만의 취득만으로도 충분하다. 이어서, 이 실시예는 식별된 값 MAX의 10 내지 50%만을 나타내는 임계값 E를 결정할 수 있게 한다. 이 임계값 E는 제1 페이즈 동안 제1 신호를 획정하는 데 사용된다. 이전 회전에 대한 분석이 이미 수행되었고 이전 값 γ^reference를 이용할 수 있다면, 이 값은 주어진 MAX로 유리하게 재사용될 수 있다.

제1 실시예에 따르면, 휠 회전수 N^TdR2에 대한 제1 신호의 획정은 다음 단계:

- 제2 페이즈 동안:

ｏ 제1 신호가, 바람직하게는 제1 기준 가속도 γ^reference1의 적어도 절반에 있는 임계값 E' 위 또는 아래를 교차하는 제1 신호의 가로축 값 u에 대응하는 제1 일련의 증분 J를 식별하는 단계;

ｏ 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 구성하기 위해 제1 증분 J_min과 제2 증분 J_max 사이에서 제1 신호를 획정하는 단계;

ｏ 차이 J_max 빼기 J_min의 절반인 것으로 휠 회전수 N^TdR2를 결정하는 단계를 포함한다.

이 실시예는 구현이 매우 간단하다. 구체적으로, 제1 페이즈 동안, 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1를 사용하여 제1 기준 가속도 γ^reference1가 식별되었다. 따라서, 임계값 E'를 식별하는 것이 용이하다. 구체적으로, 하중을 받는 타이어 케이싱의 반경방향 가속도 신호는, 높은 회전 속도에 대한 것처럼 지구의 중력 신호가 무시되면 센서가 접촉 패치를 통과할 때 반드시 0을 향하는 경향이 있다. 따라서, 제1 신호는 기준 가속도 γ^reference1의 적어도 절반 아래에 위치된 임계값을 통과해야 한다. 실제로, 제1 신호는 이 임계값을 휠 회전당 2회 통과한다. 처음에는, 위에서 임계값을 통과한다. 두번째는, 아래에서 임계값을 통과한다. 교차하는 방향은 접촉 패치에 진입하거나 빠져나가는 것에 대응한다. 한 가지 유형의 교차만 고려함으로써, 센서로부터 제1 신호를 사용하는 휠 회전 검출기가 된다. 이용될 수 있는 거친 공간 이산화 때문에, 이 검출은 타이어 케이싱의 변형을 평가하는 방법에 충분히 우수하다.

제2 실시예에 따르면, 휠 회전수 N^TdR2에 대한 제1 신호의 획정은 다음 단계:

- 제1 페이즈 동안:

ｏ 다음 수학식:

ｏ [수학식 5]

ｏ

을 사용하여 기간 T₁를 식별하는 단계,

- 제2 페이즈 동안:

ｏ (1 + M)/4 기간 T₁에 위치된 제1 신호의 가로축 값 u로 시작하여 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 구성하는 단계로서, M은 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 종료 후에 2.0 이하의 실수 양수, 바람직하게는 M은 1과 동일한, 단계;

ｏ 자연 정수 N2를 곱한 기간 T₁에 대응하는 기간 t₂ 동안 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 획정하는 단계로서, N2는 바람직하게는 1인, 단계;

ｏ 휠 회전수 N^TdR2는 N2와 동일함;

ｏ 제1 신호가 바람직하게는 제1 기준 가속도 γ^reference1의 절반 이하인 임계값 E'의 위 또는 아래를 교차하는 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1를 종료하는 데 사용되는 가로축 값 u로 시작하는 제1 신호의 가로축 값 u에 대응하는 제1 일련의 증분 K를 식별하는 단계;

ｏ 1 회전에 대한 제1 신호의 지점 개수인 것으로 N'^U2를 결정하는 단계로서, 지점은

ｏ 다음 수학식:

ｏ [수학식 6]

ｏ

을 사용하여 증분 K₁ 과 K_N2+1 사이에 위치되고;

또는 다음 수학식:

ｏ [수학식 7]

ｏ

.

을 사용하여 증분 K₁ 과 K_N2+2 사이에 위치되는 것인, 단계를 포함한다.

이 제2 실시예에서, 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1에 관한 정보는 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 구성하는 데 사용된다. 구체적으로, 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 기간 T₁이 제1 페이즈로부터 추출된다. 다음으로, 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2는, 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 종료 후에 제1 휠 회전의 1/4과 3/4 사이에 위치된 이 제1 신호의 임의의 제1 증분을 채택함으로써 기간 T₁의 배수 N2인 것으로 제1 신호에 대해 획정된다. 이 제2 신호의 지속 기간은 t₂이다. 따라서, 제2 페이즈 신호는 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 종료에 가능한 한 가깝게 위치된다. 이는 2개의 휠 회전 신호 Sig^TdR1와 Sig^TdR2 사이의 타이어 케이싱의 회전 속도 W의 변화를 최소화하는 것을 가능하게 한다. 또한, 접촉 패치를 나타내는 전방에 의해 획정된 휠 회전의 1/4과 3/4 사이에 위치된 지점 집합은 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2가 제1 신호가 아주 적게 변화하는 영역에서 획정되는 것을 보장한다. 또한, 진폭은 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2의 지속 기간 동안 평균값에 가깝다. 이는 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2의 이산화와 관련된 오류를 최소화할 수 있음을 의미한다.

따라서, 이 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2의 휠 회전수는 이용된 배수 N2에 대응한다고 가정된다. 일련의 증분 K는 제1 가로축 값이 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 종료를 획정하는 데 사용된 가로축 값 u에 대응하는 제1 신호의 가로축 값 u로부터 구성된다. 이들 증분 K는 제1 신호가 임계값 E'의 위 또는 아래를 교차할 때 식별된다. 바람직하게는, 이 임계값 E'는 제1 기준 가속도 γ^reference1의 절반 미만이다. 마지막으로, 2개의 특정 증분 K 사이에 위치된 제1 신호의 개수에 대응하는 값 N'^U2이 결정된다. 이는 방법의 2개의 페이즈 사이에서 타이어 케이싱의 회전 속도 W의 임의의 가능한 변화를 고려할 수 있음을 의미한다.

유리하게는, 제1 에너지 밀도를 정의하기 위한 임계값 A는 제1 기준 가속도 γ^reference1의 함수이다.

임계값 A는 방법의 양의 에너지 밀도와 음의 에너지 밀도를 구별하는 것을 가능하게 한다.

구체적으로, 임의의 측정 신호에는 관련 노이즈가 있다. 이 신호를 실시간으로 필터링하거나 평활화할 수 있지만, 특히 접촉 패치를 통한 통로의 역학과 관련하여 정보를 손실할 위험이 있다. 정의에 따라, 이 노이즈는 실질적으로 평균값이 0이다. 더욱이, 이론적으로는, 에너지 밀도 S⁺ 및 S^-의 계산에 영향을 주지 않거나 거의 주지 않아야 하지만, S⁺와 S^-간의 분류를 방해하기 쉽고, 따라서 최종 결과를 조작한다. 이 임계값 A의 목적은 방해 영향 및 열악한 신호/노이즈 비율로 인한 휠 회전 신호의 변화를 고려하여 휠 회전 신호와 기준 가속도 사이의 변화가 에너지 밀도 중 하나 또는 다른 하나에 할당되도록 하는 것이고, 이들 방해 영향은 도로의 거대 거칠기, 도로에서 조우하는 고립된 장애물, 타이어 또는 타이어가 장착된 차량, 또는 사용된 전자 구성요소의 특성과 품질에 내재된 측정 시퀀스의 작은 전자기 오작동 고유의 진동의 결과일 수 있다. 휠 회전 신호와 기준 가속도는 휠 타이어 조립체의 회전 속도 W 및 센서의 반경방향 위치에 따라 달라지기 때문에, 임계값 A를 원하는 정밀도에 악영향을 미칠 수 있는 그러한 방해 영향을 해결하기 위해 방법의 제1 페이즈에서 방금 평가된 제1 기준 가속도 γ^reference1에 종속시키는 것이 현명해 보인다.

매우 유리하게는, 임계값 A는 다음 수학식에 따른 계수 C의 함수이다:

- [수학식 8]

-

바람직하게는, 계수 C는 0.5 이상 0.9 이하이다.

계수 C에 대한 이 값은 휠 회전 신호에서 양의 에너지 밀도와 음의 에너지 밀도를 동시에 구별할 수 있게 한다. 구체적으로, 접촉 패치에 진입하면, 휠 회전 신호는 0을 향하는 경향이 있다. 또한, 접촉 패치에 진입하고 빠져나올 때의 천이는 매우 뚜렷하고, 매우 빠르며, 항상 실질적으로 동일한 프로파일을 갖는다. 따라서, 0.5의 값은 음의 에너지 밀도 S^-에 할당될 측정 지점의 개수가 너무 크게 감소하지 않거나, S⁺에 할당된 측정 지점의 개수가 너무 크게 증가하지 않음을 의미한다. 구체적으로, 방법의 목적은 그다지 높지 않은 공간 이산화를 이용하는 것이다. 일반적으로, 천이 구역에는 극히 소수만의 측정 지점이 위치된다. 결과적으로, 값이 S^- 또는 S⁺에 속하는지 여부에 대한 오류는, 0이 아니라면, 측정 지점이 0.5에서 0.9 사이의 C에 대응하는 선택 구역에 있지 않다면 최소이다. 또한, 모든 특성화에 대해 고정되고 γ^reference1에 비례하는 계수 C를 사용하는 경우 반복 가능하며, 유도될 수 있는 모든 오류는 반복 가능하며 따라서 다른 곳에서 정의된 기준 수준과 비교하여 투명하다.

반대로, 1.0과 동일한 C 값은 2개의 가능한 에너지 밀도 사이에서 지점이 구별되게 하는 이론적 값이다. 이는 측정 시퀀스에 방해가 되는 영향을 최소화하는 최적의 조건을 갖춘 평활한 지면에서 이상적이다. 약간의 방해가 결과에 필요한 정밀도에 영향을 미칠 수 있다.

바람직하게는, 타이어 케이싱의 각도 위치에 대해 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 위상화하면, 지구 중력의 영향을 고려하도록 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2에 대해 보정 Corr이 이루어진다.

지구의 중력에 대한 보정은 특히 낮은 주행 속도 W에 대해 타이어 케이싱의 변형 오류가 최소화될 수 있음을 의미한다. 구체적으로, 센서는, 타이어 케이싱이 주행 중일 때, 타이어 케이싱의 자연 회전축에 대해 1 회전한다. 센서로부터의 출력 신호는 반경방향 가속도에 비례하기 때문에, 지구의 중력에 의해 변질된다. 휠이 1 회전하면, 지구의 중력은 지구 기준 프레임 내의 센서 고도의 함수인 진폭 g의 정현파 신호를 생성한다. 따라서, 이 기생 신호 Corr은 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2로부터 제거되어야 하며, 이는 타이어 케이싱의 각도 위치를 기준으로 제2 휠 회전 신호를 재교정하는 것을 의미한다.

물론, 타이어 케이싱의 회전 속도 W가 높을수록, 센서가 경험하는 원심 가속도가가 이 기생 신호보다 우세해진다.

하나의 특정 실시예에 따르면, 타이어 케이싱의 변형 Def_%의 식별은 다음 단계:

- 제2 페이즈 동안:

- 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2와 관련된 제2 기준 가속도 γ^reference2를 결정하는 단계로서, 제2 기준 가속도는 다음 수학식:

- [수학식 9]

-

을 사용하여 휠의 1 회전에 대한 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2의 평균값인 것으로 정의되는 단계;

- N'^U2가 존재하지 않는 한 값 O를 값 N^U2인 것으로 식별하는 단계로서, 이 경우, O의 값은 N'^U2인, 단계;

- 타이어 케이싱의 변형 Def_%을 식별하는 단계로서, 이 변형은 다음 수학식:

- [수학식 10a]

-

, 또는

- [수학식 10b]

-

, 또는

- [수학식 10c]

-

중 하나를 사용하여 하중에 의해 생성되는, 단계를 포함한다.

양의 에너지 밀도 또는 음의 에너지 밀도 또는 둘 모두에 대해 구성된 이들 수학식은 방법의 2개의 페이즈 사이의 타이어 케이싱의 회전 속도 W의 변화를 고려하도록 타이어 케이싱의 변형이 보정될 수 있게 한다.

또한, 연산은 모든 중간 크기가 식별된 방법의 제2 페이즈의 종료 시에 기본적이다. 그러나, 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 제1 신호로부터 획정하기 위해 선택된 실시예에 따라, 값 N^U2 및 N'^U2 중에서 O에 사용될 값을 특정해야 한다.

이 방법은 샘플링 주파수의 변화의 결과로서 제1 휠 회전 신호와 제2 휠 회전 신호 사이의 지점 개수의 변화, 및 타이어 케이싱의 회전 속도 W의 변화를 모두 고려한다.

또한, 이 방법은 제2 기준 가속도 γ^reference2가 아닌 제1 기준 가속도 γ^reference1를 기준으로 에너지 밀도를 평가할 때 제2 페이즈에서 발생한 오류도 고려한다.

따라서, 이 방법은 구성된 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2로부터 제2 기준 가속도 γ^reference2가 평가되게 한다. 이 평가는 단지 제2 휠 회전 신호의 2개의 경계 사이의 제1 신호 값의 증분을 합산한다. 제2 경계에 도달하면, 합산을 구성하는 데 사용되는 총 증분 수로 합산을 나누는 것이 필요하다. 이 방법은 메모리 용량의 측면에서 그리고 방법의 센서를 포함하는 전자 디바이스의 에너지 자원 측면에서 경제적이다.

바람직하게는, 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2의 휠 회전수 N^TdR2는 1이다.

이 방법은 휠의 1 회전을 사용하여 다양한 수량을 평가할 때 정확하다. 에너지와 메모리 자원을 절약하기 위해, 방법의 제2 페이즈를 휠을 단지 단일 회전하는 동안 전개하는 것이 합리적이다. 또한, 회전 속도 W가 가변적이면, 제2 페이즈가 짧을수록, 회전 속도 W의 가변성이 덜 중요해지고 타이어 케이싱 변형 Def_%의 평가가 더 정확해진다.

매우 바람직하게는, 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 휠 회전수 N^TdR1는 1이다.

이 방법은 휠의 1 회전을 사용하여 다양한 수량을 평가할 때 정확하다. 분석의 제1 페이즈 동안 수행된 계산은 전자 디바이스의 에너지 및 메모리 자원을 절약하기 위한 관점에서 그다지 많지 않지만, 방법의 제1 페이즈를 휠을 단지 1 회전하는 동안 전개하는 것이 합리적이다. 또한, 회전 속도 W가 가변적이면, 방법의 제1 페이즈가 짧을수록, 회전 속도 W의 가변성이 덜 중요해지고 타이어 케이싱 변형 Def_%의 평가가 더 정확해진다.

유리하게는, N_i의 평가가 이루어지면, N_i는 바람직하게는 하나의 동일한 제1 신호에서 상이한 제1 및 제2 휠 회전 신호 Sig_i ^TdR1, Sig_i ^TdR2에 대한 타이어 케이싱의 변형 Defⁱ _%의 3과 10 사이에서 구성된 정수, 매우 바람직하게는 5이고, 타이어 케이싱의 변형 Def_%는 다음 수학식:

- [수학식 11]

-

에 따른 타이어 케이싱의 변형 Defⁱ _%의 평균이다.

센서에 의해 제1 신호가 방출될 때 회전 속도 W로 주행하는 경우에 타이어 케이싱의 변형 평가의 견고성을 보장하기 위해, 타이어 케이싱의 변형 Defⁱ _%을 여러 번 평가하는 것이 합리적이다. 그러한 각각의 평가에는, 예를 들어 도로 결함과 같은 휠-타이어 조립체 외부 요인으로 인해 자체의 관련 오류가 있다. 따라서, 그러한 다양한 평가의 평균을 계산하면 타이어 케이싱의 사실상의 변형 Def_%을 보다 견고하게 식별할 수 있게 된다.

바람직한 일 실시예에 따르면, Ni 평가는 Ni 평가의 제2 페이즈가 Ni + 1 평가의 제1 페이즈가 되도록 연속적으로 수행된다.

이는 특히 각각의 페이즈에서 휠의 단지 1 회전을 고려하여 그러한 평가가 즉시 서로 성공하는 경우에 해당된다. 따라서, 이전 반복의 제2 페이즈가 현재 반복의 제1 페이즈가 된다. 따라서, 타이어 케이싱의 변형은 휠의 최소 회전수에 대해 결정되고 한 반복의 제2 페이즈에서 평가된 기준 가속도가 다음 반복에 사용된다. 이 방식으로, 수학적 및 로직 연산이 공유된다. 이는 견고한 평가를 위한 메모리 용량 및 에너지 자원 측면에서 그리 비싸지 않다.

본 발명은 공압 타이어에 적용되는 경우에 관한 다음 설명을 읽으면 더 잘 이해될 것이다. 본 출원은 예로서만 제공되며 첨부된 도면을 참조하여 작성되었다:
도 1은 방법의 제1 신호의 예이다.
도 2는 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1와 제1 신호로부터 어떻게 식별되는지를 도시한다.
도 3은 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2와 제1 실시예에서 어떻게 식별되는지를 도시한다.
도 4는 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2와 다른 실시예에서 어떻게 식별되는지를 도시한다.
도 5는 가변 회전 속도 W로 주행할 때의 제1 및 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR1 및 Sig^TdR2를 도시한다.
도 6은 1 회전 동안 일정하게 유지되는 회전 속도 W로 주행할 때 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 도시한다.

본 발명을 구현하기 위해, 타이어 케이싱은 센서, 마이크로컨트롤러, 시계, 메모리 공간 및 에너지 저장 수단, 및 송신 및 가능하다면 수신할 수 있는 무선 주파수 통신 수단을 포함하는 전자 부재를 구비해야 한다. 타이어 케이싱은 크라운, 2개의 측벽 및 자연 회전축을 중심으로 한 2개의 회전 비드를 포함한다. 케이싱은 또한 2개의 비드로부터 등거리에 있는 중앙 평면을 포함하고, 중앙 평면과 자연 회전축 사이의 교차점은 휠 중앙을 정의한다.

센서는 크라운과 일직선으로, 리브와 일직선으로 또는 자연 회전축에 대해 고정된 반경방향 위치 R에서 균일한 강성의 영역인 길이방향 홈과 타이어 케이싱에 고정된다. 센서는 타이어 케이싱 내부의 센서에서 경험하는 크라운에 수직인 가속도에 비례하는 적어도 하나의 출력 신호를 생성할 수 있다. 실제로, 이 센서는 단일축 센서일 수 있으며, 이 경우에 반경방향으로 위치 설정되어야 한다. 또한, 센서는 복수의 단일축 센서로 구성될 수 있다. 이 경우, 타이어 케이싱의 크라운에 수직인 가속도를 재구성하기 위해 각각의 단일축 센서의 배향이 타이어 케이싱의 기준 프레임에 대해 명확하게 식별되어야 한다. 이상적으로, 센서는 가속도의 연속 성분 및 교번 성분을 고려한다. 센서에 의해 교번 성분만 측정되는 경우, 방법을 구현하려면 연속 성분을 인위적으로 구성해야 한다. 이를 위해서는, 타이어 케이싱의 회전 속도 W를 실시간으로 식별해야 하고 센서의 반경방향 위치 R을 정확하게 알아야 한다. 이는 연속 성분이 타이어 케이싱의 자연 회전축에 대한 센서의 원심 가속도인 것으로 평가되기 때문이다. 센서가 연속 성분을 고려하는 경우, 이 센서는 압전 저항 또는 용량성 기술을 사용하는 가속도계일 수 있다.

전자 부재는 에너지 저장 수단에 의해 통전되고, 시계의 도움으로 마이크로컨트롤러에 의해 제어되며, 또한 예를 들어 센서 요소로부터 나오는 신호를 사용함으로써 타이어의 변형 상태를 결정하는 것을 가능하게 하는 계산 알고리즘을 그 안에 이식한다. RF 통신 전송 수단은 계산된 정보를 전송하는 데 사용되고 수신 수단은 계산 알고리즘에 대한 연산 지침 또는 사용 정보를 수신하는 데 사용된다. 이상적으로, 이 전자 부재는 다른 측정 요소(예를 들어, 압력, 온도, 마모 상태, 이동 거리 등을 측정하는)를 포함하거나 이와 관련되어, 구성요소를 공유하고 운영 비용을 최적화할 수 있다.

이 경우, 센서는 타이어 케이싱이 주행 조건에 있을 때 마이크로컨트롤러에 의해 작동된다. 물론, 센서 출력 신호의 취득이 수행되는 회전 속도 W에 대한 임계값이 선택될 수 있다. 전자 부재는 수행될 분석 유형에 적합한 메모리 공간을 갖는다. 사실상, 이 메모리 공간의 용량은 전자 부재의 용도에 따라 미리 정해진다. 메모리 공간에서 센서로부터 값 저장을 제어하는 것은 마이크로컨트롤러이다. 또한, 마이크로컨트롤러는 감소된 데이터 수에 대해 기본적인 수학 및 로직 연산을 수행할 수 있다. 수학 및 로직 연산이 더 복잡하거나 조작할 데이터 수가 많아지면, 마이크로컨트롤러가 마이크로프로세서로 대체된다. 마지막으로, 전자 부재는 에너지 저장 수단에 의해 통전된다. 가장 간단한 에너지 저장 수단은 배터리를 사용하는 것이다. 그러나, 압전 소자를 사용하여 재충전할 수 있는 대형 커패시터를 고려할 수 있다.

전자 부재의 주파수 범위는 6도 미만의 공간 이산화로 광범위한 회전 속도 W를 커버할 수 있다. 하나의 특정 실시예에 따르면, 샘플링 주파수는 요구에 따라 또는 예를 들어 타이어 케이싱의 회전 속도 W와 같은 신호에 응답하여 적응형이다.

임의로, 전자 부재는 타이어 케이싱의 식별을 포함하거나 획득할 수 있다. 이 정보는 전자 부재의 계산 알고리즘에 유용한 데이터 세트를 선택하는 데 유용하다. 전자 부재가 타이어의 식별을 획득하거나 측정 명령을 받아야 하는 경우, 전자 부재는 무선 주파수 수신 수단을 구비한다. 이는 저주파 범위, 이상적으로는 125 kHz의 주파수에서 작동하므로, 타이어 케이싱의 금속 영역과 차량 내 주변 환경에 의해 생성되는 간섭이 없다.

하나의 특정 실시예에 따르면, 전자 부재는 특히 UHF(ultra-high frequency)(초고주파) 대역, 특히 약 433 MHz 또는 900 MHz 또는 자유 주파수 대역인 BLE(Bluetooth Low Emission) 대역으로 공지된 것에서 무선 주파수 전송 수단을 갖는다. 또한, UHF 대역을 사용하면 안테나 크기가 작아 전자 부재를 타이어 케이싱에 쉽게 통합할 수 있게 한다.

이 전송 통신은 방법 데이터를 차량 또는 차량 외부로 전송하는 데 유용하다. 휠 회전 신호의 취득에 대응하는 데이터 문자열을 전송하거나 전자 부재에서 계산된 중간 결과를 전송하는 것이 가능하다. 이 제2 전송 모드는 데이터 스트림이 덜 집중적이기 때문에 전자 부재의 에너지 비용이 필연적으로 저렴하다. 이제, 무선 주파수 전송은 수학 및 로직 연산보다 더 많은 에너지를 소비한다.

도 1은 일정한 회전 속도 W로 주행하는 대형 차량 유형의 타이어 케이싱의 크라운에 수직인 가속도에 대응하는 회색의 제1 원신호(raw signal)(1b)를 도시한다. 규칙적으로, 그리고 주기적으로, 곡선(1b)은 거의 0에 가까운 값을 통과한다. 이 주기적인 현상은 타이어 케이싱의 접촉 패치를 통과하는 센서에 대응한다. 타이어의 접촉 패치를 통과하는 센서와 타이어 케이싱의 다른 부분 사이의 천이는 센서가 접촉 패치에 진입하거나 떠나가는지의 여부에 따라 하강 또는 상승 전방에서 급격하게 발생한다. 또한, 휠의 1 회전 정도의 스케일에서 제1 신호(1b)는 반송파를 따르고, 제1 신호(1b)는 휠의 회전 주파수보다 높은 주파수에서 이 반송파를 중심으로 진동한다는 점이 유념될 것이다. 이들 진동은 센서로부터의 제1 신호(1b)의 노이즈에 대응하며, 노이즈는 도로의 거대 거칠기를 포함하여 다양한 예측할 수 없는 영향에 의해 유발된다.

흑색으로 나타낸 곡선(1)은 지구 중력에 대해서만 보정된 동일한 가속도계 신호를 나타내며, 이를 보정된 제1 신호 1이라고 명명한다. 여기서 보정은 정현파이며, 보정은 접촉 패치의 중심에 위치된 지점, 즉 값이 0에 가까운 신호 부분을 획정하는 2개의 파 전방으로부터의 동일한 거리로 위상화된다. 제1 신호(1)는 접촉 패치를 특성화하는 영역 사이에서 더 평탄하다는 것을 알 수 있다. 이 보정된 제1 신호(1)에 대해 방법의 다양한 단계가 수행되는 것이 바람직하다.

도 2는 제1 휠 회전 신호(3)를 검출하는 방법을 도시한다. 이 경우에 예를 더 잘 설명하기 위해 보정된 제1 신호(1)로부터, 점선(2)에 의해 예시된 임계값 E가 결정된다. 일련의 증분 I가 식별되며, 이들은 제1 신호(1)가, 예를 들어 타이어 케이싱 대한 회전 측면에서 견고하게 연결되는 센서에 물리적으로 대응하는, 아래로부터 점선(2)을 교차하는 곳이고, 접촉 패치를 빠져나간다. 이어서, 제1 휠 회전 신호(3)는 제1 증분, 이 경우에 I₁, 및 제2 증분, 이 경우 I₃ 사이에 있는 것으로 획정된다. 여기에서 휠 회전 신호는 휠이 2회의 완전 회전 동안 센서로부터의 가속도계 신호를 나타낸다.

점선(2)으로 나타낸 임계값 E는 이 경우에 가변 샘플링 주파수를 갖는 제1 신호(1)의 일부에 대해 평가되었다. 획득한 최대 이산화 값은 제1 신호(1)의 이 부분으로부터 추출되고 MAX라고 명명된다. 따라서, 임계값 E는 값 MAX의 10 내지 50%로 구성된 값이며, 이 경우에 이 값은 약 20%이다.

흑색의 연속 선(4)으로 나타낸 제1 기준 가속도 γ^reference1는 제1 휠 회전 신호(3)의 평균값에 의해 계산된다. 제1 휠 회전 신호의 증분 u 값을 합한 다음, 휠 회전 신호의 종료에서, 제1 휠 회전 신호의 증분 수로 나눔으로써 실시간으로 평가된다.

도 3은 제1 신호로부터 옅은 회색으로 제2 휠 회전 신호(7)의 획정을 나타낸 예시이다. 이 제2 휠 회전 신호(7)는 증분 I₃에서 종료되는 제1 휠 회전 신호 후방에 온다. 이 경우, 이 획정에 사용되는 것이 제1 실시예이다.

이전 도면에서 연속 곡선(4)에 의해 예시된 제1 기준 가속도 γ^reference1로부터, 임계값 E'가 결정되며, 이 경우에 이 값은 제1 기준 가속도 γ^reference1의 절반에 위치된다. 이어서, 일련의 증분 J는 이 임계값 E'를 통한 제1 신호의 교차에 대응하는 제1 신호에서 식별된다. 예시에서는 증분 J를 식별하는 데 사용된 아래로부터의 이 임계값 E'의 교차이다. 위로부터 임계값 E'의 교차에 대응하는 증분이 채택될 수 있다. 이 임계값 E'는 점선(5)에 의해 예시된다. 따라서, 회색의 제2 휠 회전 신호(7)는 제1 증분, 이 경우 J₁, 및 제2 증분, 이 경우 J₃을 사용하여 획정된다. 이 제2 휠 회전 신호(7)는 한정된 수의 휠 회전에 대응하며, 이 예 2에서 이산화 오류를 제공하거나 받는다.

연속 선(6)에 의해 예시된 제2 기준 가속도 γ^reference2는 γ^reference1에 대해 이전과 동일한 방식으로 제2 휠 회전 신호(7)의 평균값에 의해 계산된다. 이는 전자 부재의 메모리 및 전력 자원을 최소화함으로써 센서를 포함하는 전자 부재에서 실시간으로 계산이 수행될 수 있게 한다.

도 4는 제1 신호로부터 회색으로 제2 휠 회전 신호(7)의 획정을 나타낸 예시이다. 이 제2 휠 회전 신호(7)는 증분 I₃에서 종료되는 제1 휠 회전 신호 다음에 오고, 이 경우에는 증분 K₁이다. 이 경우, 이 획정에 사용되는 것이 제2 실시예이다.

제1 휠 회전 신호로부터, 휠의 1 회전에 대한 제1 신호의 기간 T를 계산할 수 있다. 다음으로, 이 방법은 증분 K1에 의해 획정된 제1 휠 회전 신호의 종료 이후에 위치된 기간 T의 1/4과 3/4 사이에 위치된 제1 신호의 제1 증분 u를 식별한다. 도 4의 예시에서, 제2 휠 회전 신호는 기간의 절반이 지난 직후 시작되도록 임의로 선택되었다. 이는 물리적으로 센서가 타이어 케이싱과 하나로 회전할 때 타이어 케이싱에 의해 정의된 접촉 패치 반대쪽에 위치되는 순간에 대응한다.

따라서, 회색의 제2 휠 회전 신호(7)는 기간 T의 정수 배수에 해당하는 기간 t 동안 구성된다. 이 제2 휠 회전 신호(7)의 기간 t 이후에 위치된 제1 신호의 제1 증분 u는 제2 휠 회전 신호(7)에 포함되지 않을 것이다.

이 제2 휠 회전 신호(7)로부터, 방법은 연속 선(6)으로 나타내는 이 제2 휠 회전 신호의 평균값인 것으로 제2 기준 가속도 γ^reference2를 결정한다.

또한, 제1 휠 회전 신호를 획정하는 데 사용되는 마지막 증분 u는 일련의 증분 K를 정의하는 데 사용된다. 제1 증분 K₁는 제1 휠 회전 신호의 종료를 획정하는 데 사용되는 마지막 증분 u에 대응한다. 다른 증분 K는 제1 휠 회전 신호에 정의된 제1 기준 가속도 γ^reference1의 절반 이하가 될 점선(5)에 의해 나타낸 임계값 E'를 사용하여 계산된다. 이들 증분을 통해 증분 수 N'^U2가 식별될 수 있다.

도 5는 지구의 중력에 대해 이전에 보정되고 가변 회전 속도 W로 주행하는 대형 차량 유형의 타이어 케이싱 크라운에 수직인 가속도에 대응하는 제1 신호(1)를 도시한다.

여기서, 점선(2 및 5)에 의해 각각 회색의 제1 휠 회전 신호(3) 및 옅은 회색의 제2 휠 회전 신호(7)에 대해 나타낸 임계값 E 및 E'가 결정된다.

제1 임계값 E는, 예를 들어 접촉 패치를 떠나는 센서에 대응하는 증분 I를 식별할 수 있게 한다. 이 분석에서, 타이어 케이싱의 회전 속도 W의 변화와 관련된 오류를 제한하기 위해 바람직하기 때문에, 제1 휠 회전 신호는 휠의 1 회전으로 제한된다. 임계값 E는 제1 휠 회전 신호(3) 이전에 수행된 총 휠 회전수에 대해 획정된 제1 신호의 기준 가속도의 절반에 대응하도록 선택되었다. 제1 기준 가속도 γ^reference1는 또한 이 제1 휠 회전 신호(3)에서 연속 선(4)에 의해 나타내는 이 제1 휠 회전 신호의 평균값인 것으로 계산된다.

제2 휠 회전 신호(7)를 획정하기 위한 임계값 E'는 제1 휠 회전 신호의 제1 기준 가속도 γ^reference1의 절반에 대응한다. 제2 휠 회전 신호는 휠의 단일 회전에서 이들 파 전방으로부터 획정된다. 제2 기준 가속도 γ^reference2는 이 제2 휠 회전 신호(7)에서 연속 곡선(6)에 의해 나타내는 이 제2 휠 회전 신호(7)의 평균값인 것으로 평가된다.

또한, 여기서 가속 페이즈에서 회전 속도 W가 가변적이기 때문에, 제1 및 제2 휠 회전 신호(3 및 7) 사이의 증분 수 N^U1 및 N^U2는 실질적으로 감소한다.

도 6은 회전 속도 W가 일정할 때 휠의 단일 회전에 대응하는 제2 휠 회전 신호(10)에서 양의 S⁺ 및 음의 S^-인 에너지 밀도의 계산을 설명하는 예시이다. 물론, 회전 속도 W가 가변적이거나 휠 회전 신호가 휠의 여러 회전에 대해 획정되는 경우 방법은 동일하다.

임계값 A는 값 C의 곱인 것으로 여기서 결정되며, 이 경우 제1 휠 회전 신호에서 식별된 제1 기준 가속도 γ^reference1의 1.0 배와 동일하다. 이 임계값은 연속 선(11)에 의해 구현된다. 실제로, 실제 신호에서는 C에 대해 0.7과 동일한 값을 채택하는 것이 바람직하다. 신호에 많은 간섭이 있는 경우, 0.5 또는 0.6과 동일한 C 값을 선택할 수 있다. 대조적으로, 전체적으로 평활한 노면에서 얻은 신호의 경우, 0.8 또는 0.9 정도의 C 값을 사용할 수 있다. 이 C 값은 방법의 모든 단계에서 고정되어야 한다.

양의 에너지 밀도 S⁺ 또는 음의 에너지 밀도 S^-는 연속 곡선(11)에 의해 나타내는, 제2 휠 회전 신호(10)와 제1 기준 가속도 γ^reference1 사이의 차이의 절대값의 합으로 계산된다. 영역 S⁺에 의해 획정된 영역은 영역 S^-에 의해 획정된 영역과 동일해야 하며, 이산화 오류를 제공하거나 받는다.

Claims (13)

1. 회전 속도 W로 회전하는 팽창 및 적재 상태에서 하중을 받는 타이어 케이싱의 변형을 획득하는 방법으로서, 상기 타이어 케이싱은 크라운, 2개의 측벽 및 자연 회전축과 중앙 평면을 중심으로 한 2개의 회전 비드를 갖고, 중앙 평면과 자연 회전축 사이의 교차점은 휠 중심을 정의하며, 상기 방법은, 다음의 단계, 즉:
   - 자연 회전축에 대해 반경방향 위치 R에서 크라운과 일직선으로 타이어 케이싱에 적어도 하나의 센서를 고정하고 타이어 케이싱에서 상기 센서가 경험하는 가속도에 비례하는 적어도 하나의 출력 신호를 생성할 수 있는 단계;
   - 회전 속도(W)로, 공간 이산화가 6도 미만, 바람직하게는 3도 미만, 매우 바람직하게는 1도 미만인 샘플링 주파수(fe)로 주행할 때 크라운에 수직인 방향으로의 가속도 진폭을 적어도 포함하는 제1 가로축 신호 u를 취득하는 단계;
   - 제1 페이즈 동안:
   - 일정한 제1 샘플링 주파수(fe1)를 고정하는 단계;
   - 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1를 구성하기 위해 총 휠 회전수 N^TdR1에 대해 제1 신호를 획정하는 단계로서, N^TdR1는 1보다 크거나 동일한, 단계;
   - 다음 수학식:
   - [수학식 1]
   

   

   
   - 여기서, N^U1은 Sig^TdR1의 지점 개수
   를 사용하여 1회의 휠 회전에 대해 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 평균값인 것으로 제1 기준 가속도 γ^reference1를 결정하는 단계;
   - 제2 페이즈 동안:
   - 일정한 제2 샘플링 주파수(fe2)를 고정하는 단계;
   - 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 구성하기 위해 총 휠 회전수 N^TdR2에 대해 제1 신호를 획정하는 단계로서, N^TdR2는 1보다 크거나 동일한, 단계;
   - 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2, 및 기준 가속도 γ^reference1의 함수이고, 휠 회전 신호가 임계값 A를 초과할 때 S⁺로 표시되거나, 휠 회전 신호가 상기 임계값 A 이하일 때 S^-로 표시되는 적어도 제1 에너지 밀도 S를 다음 수학식:
   - [수학식 2a]
   

   

   ; 및
   - [수학식 2b]
   

   

   
   - 여기서, N^U2는 Sig^TdR2의 지점 개수
   을 사용하여 정의하는 단계;
   - 타이어 케이싱의 변형 Def_%를 식별하는 단계로서, 이 변형은 다음 수학식:
   - [수학식 3a]
   

   

   , 또는
   - [수학식 3b]
   

   

   , 또는
   - [수학식 3c]
   

   

   
   중 하나를 사용하여 기준 가속도 γ^reference1 및 제1 에너지 밀도 S의 함수로서 하중에 의해 생성되는, 단계를 포함하는, 방법
2. 제1항에 있어서, 제1 신호의 취득은 다음 수학식:
   - [수학식 4]
   

   

   
   - 여기서, Dev는 타이어 케이싱의 전개
   에 의해 정의된 임계 회전 속도 W_seuil 이상인 회전 속도 W에 대해 수행되는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 휠 회전수 N^TdR1에 대한 제1 신호의 획정은 다음 단계, 즉:
   - 제1 페이즈 동안:
   - 제1 신호가 임계값 E 위 또는 아래를 교차하는 제1 신호의 가로축 값 u에 대응하는 제1 일련의 증분 I를 식별하는 단계;
   - 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1를 구성하기 위해 제1 증분 I_min과 제2 증분 I_max 사이에서 제1 신호를 획정하는 단계;
   - 차이 I_max 빼기 I_min인 것으로 휠 회전수 N^TdR1를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
4. 제3항에 있어서, 임계값 E의 식별은 다음 단계, 즉:
   - 제1 페이즈 이전에:
   - 제1 신호의 제1 부분에 대한 샘플링 주파수 fe0을 고정하는 단계;
   - 제1 신호의 제1 부분에서 최대값 MAX를 식별하는 단계;
   - 값 MAX의 함수인 임계값 E를 정의하는 단계로서, E는 바람직하게는 MAX의 10%와 50% 사이에 포함되는, 단계를 포함하는, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 휠 회전수 N^TdR2에 대한 제1 신호의 획정은 다음 단계, 즉:
   - 제2 페이즈 동안:
   - 제1 신호가, 바람직하게는 제1 기준 가속도 γ^reference1 이하인 임계값 E 위 또는 아래를 교차하는 제1 신호의 가로축 값 u에 대응하는 제1 일련의 증분 J를 식별하는 단계;
   - 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 구성하기 위해 제1 증분 J_min과 제2 증분 J_max 사이에서 제1 신호를 획정하는 단계;
   - 차이 J_max 빼기 J_min인 것으로 휠 회전수 N^TdR2를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 휠 회전수 N^TdR2에 대한 제1 신호의 획정은 다음 단계, 즉:
   - 제1 페이즈 동안:
   - 다음 수학식:
   - [수학식 5]
   

   

   
   을 사용하여 기간 T₁를 식별하는 단계:
   - 제2 페이즈 동안:
   - (1 + M)/4 기간 T₁에 위치된 제1 신호의 가로축 값 u로 시작하여 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 구성하는 단계로서, M은 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 종료 후에 2.0 이하의 실수 양수, 바람직하게는 M은 1과 동일한, 단계;
   - 자연 정수 N2를 곱한 기간 T₁에 대응하는 기간 t2 동안 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 획정하는 단계로서, N2는 바람직하게는 1인, 단계;
   - 휠 회전수 N^TdR2는 N2와 동일함;
   - 제1 신호가 바람직하게는 제1 기준 가속도 γ^reference1의 절반 이하인 임계값 E'의 위 또는 아래를 교차하는 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1를 종료하는 데 사용되는 가로축 값 u로 시작하는 제1 신호의 가로축 값 u에 대응하는 제1 일련의 증분 K를 식별하는 단계;
   - N'^U2를 제1 신호의 지점 개수인 것으로 결정하는 단계로서:
   - 지점은 다음 수학식:
   - [수학식 6]
   

   

   
   을 사용하여 증분 K₁ 및 K_{N2 + 1} 사이에 위치되고;
   - 또는 지점은 다음 수학식:
   - [수학식 7]
   

   

   .
   을 사용하여 증분 K₁ 및 K_{N2 + 2} 사이에 위치되는 것인, 단계를 포함하는, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 에너지 밀도를 정의하기 위한 임계값 A는 제1 기준 가속도 γ^reference1의 함수인, 방법.
8. 제7항에 있어서, 제1 에너지 밀도를 정의하기 위한 임계값 A는 계수 C의 함수이고, 계수 C는 다음 수학식:
   - [수학식 8]
   

   

   
   을 사용하여 0.5 이상 0.9 이하인, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 타이어 케이싱의 각도 위치에 대해 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2를 위상화하면, 지구 중력의 영향을 고려하도록 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2에 대해 보정 Corr이 이루어지는, 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 타이어 케이싱의 변형 Def_%의 식별은 다음 단계, 즉:
    - 제2 페이즈 동안:
    - 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2와 관련된 제2 기준 가속도 γ^reference2를 결정하는 단계로서, 제2 기준 가속도는 다음 수학식:
    - [수학식 9]
    

    

    
    을 사용하여 휠의 1 회전에 대한 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2의 평균값인 것으로 정의되는, 단계;
    - N'^U2가 존재하지 않는 한 값 N^U2인 것으로 값 O를 식별하는 단계로서, 이 경우, O의 값은 N'^U2인, 단계;
    - 타이어 케이싱의 변형 Def_%을 식별하는 단계로서, 이 변형은 다음 수학식:
    - [수학식 10a]
    

    

    , 또는
    - [수학식 10b]
    

    

    , 또는
    - [수학식 10c]
    

    

    
    중 하나를 사용하여 하중에 의해 생성되는, 단계를 포함하는, 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 휠 회전 신호 Sig^TdR2의 휠 회전수 N^TdR2는 1이고, 제1 휠 회전 신호 Sig^TdR1의 휠 회전수 N^TdR1는 1인, 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, N_i의 평가가 이루어지면, N_i는 바람직하게는 하나의 동일한 제1 신호에서 상이한 제1 및 제2 휠 회전 신호 Sig_i ^TdR1, Sig_i ^TdR2에 대한 타이어 케이싱의 변형 Defⁱ _%의 3과 10 사이에서 구성된 정수, 매우 바람직하게는 5이고, 타이어 케이싱의 변형 Def_%는 다음 수학식:
    - [수학식 11]
    

    

    
    에 따른 타이어 케이싱의 변형 Defⁱ _%의 평균인, 방법.
13. 제12항에 있어서, N_i 평가는 N_i 평가의 제2 페이즈가 N_i+1 평가의 제1 페이즈가 되도록 연속적으로 수행되는, 방법.

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