用于校准机动车辆车轮的径向加速度传感器的方法技术

一种用于校准机动车辆车轮（10）的径向加速度传感器（14）的方法，所述方法包括以下步骤：‑由传感器获取（100）信号S

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校准机动车辆车轮的径向加速度传感器的方法
本专利技术涉及机动车辆（例如汽车）的物理参数的测量领域，并且更具体地，涉及一种用于校准机动车辆车轮的径向加速度传感器的校准方法，以及一种被配置用于实施这种校准方法的车轮单元。
技术介绍
为了提高驾驶安全性，当前的法规要求每辆新生产的机动车辆装备有用于监测各种物理参数的系统，以便能够检测组成所述机动车辆的一个或多个元件的故障。测量的参数通常是车辆的至少一个车轮的径向加速度，以及装备该车轮的轮胎的压力和温度。通常，这种监测系统包括至少一个电子盒（也称为“车轮单元”），其安装在机动车辆的车轮上。例如，这种车轮单元与装备车轮的轮辋的阀以固定的方式配合。优选地，车辆的每个车轮都装备有车轮单元，以便对整个车辆进行某些参数的监测。车轮单元包括分别专用于测量所述参数的传感器，例如专用于测量轮胎压力的TPMS（轮胎压力监测系统）传感器。除了这些传感器，车轮单元还包括微处理器、电池、存储器和射频发射器。为了补充车轮单元，监测系统还包括中央单元，车辆装备有该中央单元，并且该中央单元包括电子计算机，该电子计算机集成有连接到天线的射频接收器，这是为了接收由车轮单元所发射的信号，并且在适当的情况下，向车辆的驾驶员发送警报。由车轮单元执行的功能在很大程度上取决于由所述车轮单元装备的车轮的径向加速度的测量精度。实际上，一方面，装备车轮单元的电池具有有限的寿命期限，通常在5至10年之间。为了最大程度地保持该寿命期限，在本示例中，应该仅在车辆行驶时对轮胎的物理参数、温度和压力进行监控。因此，如果径向加速度的测量有误，并且导致检测到车辆在移动，而实际上车辆是静止的，则车轮单元的电池将被错误地消耗。另一方面，在至少两个车轮分别装备有车轮单元的情况下，径向加速度的测量精度在识别哪个车轮可能受到压力不足的影响方面起着关键作用。众所周知，径向加速度传感器具有所谓“恒定”误差（也称为测量误差或原点偏移误差或英文中的“Offset”，“偏移”），其对应于所采用的技术固有的偏移，并且易于影响测量精度。如果在制造过程中精确地估算了该恒定误差的值，它仍然会随着时间的推移而发生显著的漂移，特别是由于电子元件的老化以及由于它所经历的温度变化和冲击所致。因此，已经提出了用于校准径向加速度传感器的方法，这些方法尤其旨在确定恒定误差并相应地校正径向加速度的测量值。然而，这种类型的方法局限于要么在机动车辆以稳定转速移动（也就是说以恒定速度移动）时确定恒定误差，要么在车辆的可变转速期间但仍然通过基于描述径向加速度变化的动力学方程的简化模型的计算（通常这是通过分别忽略重力加速度和纵向加速度的正弦分量）而确定恒定误差。这种简化模型最终相当于考虑一个稳定且不可变的转速。因此，这些方法缺乏精度，因为它们依赖于简单化的假设和/或不能在车辆行驶的任意阶段期间实施。此外，就恒定误差的校正而言，最近来的解决方案实施了一种算法，该算法旨在以恒定的步长（例如以0.5g的步长）使车辆静止时测得的径向加速度(其中g表示地球重力加速度）递减。在该算法中，“静止”的标准是达到零值的径向加速度。这种处理方式不是最佳的，因为它过于近似。实际上，其实施依赖于当车辆静止时径向加速度为零的假设，而在现实中，根据径向加速度传感器在车轮中的确切位置，该径向加速度可以采用-1g和+1g之间的值（当所述传感器在车轮的顶部[或底部]时，达到最大值+1g[相应地最小值1g]，所测量的径向加速度是向心的）。因此，该假设导致引入测量误差，该测量误差进一步由算法的步长调节，这破坏了恒定误差的确定，并因此影响径向加速度传感器的测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提出一种解决方案来克服现有技术的所有或一些缺点，特别是上文所述的那些缺点，这种解决方案使得能够有效地校准机动车辆车轮的径向加速度传感器，特别是通过以非常精确的方式确定所述径向加速度传感器的恒定误差。这种解决方案使得可以与车辆的行驶转速无关地、根据当车辆运动时获得的测量值来校准径向加速度传感器，并且不假设在车辆静止时径向加速度为零。本专利技术还提出了一种解决方案，该解决方案提供了一种车轮单元，该车轮单元包括径向加速度传感器并被配置为有效地校准径向加速度传感器。为此，在第一方面，本专利技术涉及一种用于校准机动车辆车轮的径向加速度传感器的方法。此外，所述校准方法包括以下步骤：·由径向加速度传感器获取信号Si的获取步骤，每个信号Si是在车辆运动时在预定的时间窗口Wi期间获取的，窗口Wi彼此不同，·对于每个时间窗口Wi，检测信号Si的分别与相位值和检测时刻相关联的至少三个局部极值的检测步骤，·对于每个时间窗口Wi，根据相位值和在所述时间窗口Wi中检测到局部极值的检测时刻而确定车辆车轮的旋转频率Fi的确定步骤，·对信号Si进行低通滤波，以便为每个时间窗口Wi获得与频率Fi相关联的滤波值Zi的滤波步骤，·根据滤波值Zi和频率Fi校准径向加速度传感器的恒定误差Ec的校准步骤。在本专利技术的特定实施例中，校准方法可以进一步包括单独地或以任何技术上可能的组合来考虑的以下特征中的一个或多个。在一个特定实施例中，用于确定频率Fi的确定步骤包括，对于所考虑的每个时间窗口Wi，通过三个局部极值的相应相位值的二次插值来确定相位时间信号φi，通过评估在所述时间窗口Wi中的预定时刻tp的所述信号φi相对于时间的导数来确定频率Fi。在一个特定实施例中，在每个时间窗口Wi中考虑的三个局部极值是接续的。在一个特定实施例中，应用于信号Si的低通滤波器的截止频率小于或等于10Hz，优选地小于5Hz，且仍更优选地等于1Hz。在一个特定实施例中，用于估算恒定误差Ec的估算步骤包括点Pi的线性回归，每个点Pi的纵坐标和横坐标分别为Zi和Fi2，恒定误差Ec被估算为等于所述线性回归在原点处的纵坐标。在一个特定实施例中，在检测步骤之后，所述方法包括根据以下公式对至少一个时间窗口Wi估算径向加速度传感器的增益误差Ri的估算步骤：，其中，Vi表示与在所述至少一个时间窗口Wi期间获取的信号Si的至少一个局部极值相关联的幅度，且Qi表示在由径向加速度传感器针对所述至少一个局部极值理论地提供的测量值的基础上的预期幅度，只有当针对信号Si检测到稳定转速阶段时，才计算增益误差Ri。在一个特定实施例中，当根据本专利技术确定相位时间信号φi时，用于估算增益误差的估算步骤包括，对于每个时间窗口Wi，在相位时间信号φi的二阶导数和预定值ε之间进行比较，使得如果，则检测到稳定转速阶段。在一个特定实施例中，幅度Vi对应于稳定转速阶段中信号Si的两个接续的局部极值之间的幅度，并且Qi满足：，其中g是由于重力引起的加速度，G表示在检测步骤期间应用于信号Si以便降低测量噪声的滤波器的增益。根据第二方面，本专利技术涉及一种包括径向加速度传感器的车轮单元。此外，所述车轮单元包括被配置为实施根据本专利技术的校准方法的步骤的装置，以便校准所述径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于校准机动车辆车轮（10）的径向加速度传感器（14）的方法，所述方法的特征在于，其包括以下步骤：/n·由径向加速度传感器（14）获取信号S

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180730 FR 18570751.一种用于校准机动车辆车轮（10）的径向加速度传感器（14）的方法，所述方法的特征在于，其包括以下步骤：
·由径向加速度传感器（14）获取信号Si的获取步骤（100），每个信号Si是在车辆运动时在预定的时间窗口Wi期间获取的，窗口Wi彼此不同，
·对于每个时间窗口Wi，检测信号Si的分别与相位值和检测时刻相关联的至少三个局部极值的检测步骤（200），
·对于每个时间窗口Wi，根据相位值和在所述时间窗口Wi中检测到局部极值的检测时刻而确定车辆车轮（10）的旋转频率Fi的确定步骤（300），
·对信号Si进行低通滤波，以便为每个时间窗口Wi获得与频率Fi相关联的滤波值Zi的滤波步骤（400），
·根据滤波值Zi和频率Fi而校准径向加速度传感器（14）的恒定误差Ec的校准步骤（500）。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于确定频率Fi的确定步骤（300）包括，对于所考虑的每个时间窗口Wi，通过三个局部极值的相应相位值的二次插值来确定相位时间信号φi，通过评估在所述时间窗口Wi中的预定时刻tp的所述信号φi相对于时间的导数来确定所述频率Fi。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，在每个时间窗口Wi中考虑的三个局部极值是接续的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，应用于信号Si的低通滤波器的截止频率小于或等于10Hz，优选地小于5Hz，并且仍更优选地等于1Hz。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，用于校准恒定...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·吉纳特，S·普朗克，JP·布瓦塞，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR