[發明專利]用于車輪監視系統的跟蹤濾波器裝置

有效

• 申請號: 201080052199.2
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102686418A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: C.安斯沃思;S.斯特拉恩
• 申請（專利權）人: 施拉德電子有限公司
• 主分類號: B60C23/04
• 分類號: B60C23/04;H03H11/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張泓

技術領域

本發明涉及用于跟蹤電信號的濾波器，所述電信號具體地為從諸如移動車輛的車輪的旋轉車輪發出的信號。具體地，本發明涉及用于安裝于車輪的監視設備的濾波器。

背景技術

從車輛車輪上的裝置發出的電信號通常包括相當數量的信號噪聲，特別是當車輛在粗糙地面上行進時。在一些情況下，期望檢測的信號分量取決于車輪速度，這使得從噪聲中提取期望信號分量復雜。

例如，美國專利7,367,227公開了一種胎壓監視系統（TPMS），其中在安裝于車輪的胎壓測量設備中包括一對震動傳感器，震動傳感器產生電信號，從該電信號能夠推斷出相應車輪在車輛上的位置。由震動傳感器產生的電信號包括主信號分量以及信號噪聲，所述主信號分量表示震動傳感器的輸出。信號噪聲的頻率和幅度充分接近于主信號分量的頻率和幅度，使得可能難以可靠地檢測主信號分量。此外，通過車輪的旋轉速度來確定主信號分量的頻率。由于主信號分量的頻率最初是未知的并且其是可變的，所以這增加了檢測主信號分量的難度。結果，常規的靜態濾波器不能可靠地提取主信號分量，特別是當車輛在粗糙地面上行進時。當使用例如微機電系統（MEMS）傳感器或加速度計的其他傳感器時，出現類似問題。

因而，期望提供一種能夠可靠地檢測從旋轉車輪上的裝置發出的電信號的濾波裝置。

發明內容

本發明的第一方面提供了一種車輪監視系統，包括車輪監視設備，所述車輪監視設備可被安裝在所述車輪上，并且被配置為生成指示所述車輪的特征的第一信號，所述車輪在使用中具有可變旋轉速度，所述第一信號具有取決于所述可變旋轉速度的主頻率，其中所述車輪監視系統進一步包括跟蹤濾波器裝置，所述跟蹤濾波器裝置包括：

輸入，用于接收所述第一信號；

可調整濾波器，被安排為接收所述第一信號和產生經濾波的第一信號，所述可調整濾波器具有可調整的截止頻率；以及

濾波器控制器，被安排為測量所述經濾波的第一信號的至少一個特征，并且將所述至少一個測量的特征與參考值進行比較，所述濾波器控制器與所述可調整濾波器協同操作，用于如果所述至少一個測量的特征與所述參考值不同的量超過閾值，則調整所述截止頻率。

所述閾值可以是零，或可以被設置為在比較中允許容限的水平。

經濾波的第一信號典型地具有在所述主頻率處的主信號分量，所述主信號分量具有幅度，所述經濾波的第一信號的所述至少一個特征便利地包括所述幅度。

在優選的實施例中，可調整濾波器具有包括滾降（roll?off）區的頻率響應，在所述滾降區中所述濾波器應用隨頻率變化的衰減，所述濾波器控制器被安排為調整所述濾波器的截止頻率，使得所述主頻率處于所述滾降區內。

在一些實施例中，跟蹤濾波器裝置可以向所述經濾波的第一信號應用獨立于頻率的增益，在該情況下可以將所述頻率控制器安排為調整所述濾波器的截止頻率，使得所述主頻率處于所述滾降區中的以下位置處：在該位置處，所述濾波器應用的所述衰減至少部分地取消所述獨立于頻率的增益對所述經濾波的第一信號的影響。所述濾波器在所述滾降區中的所述位置應用的所述衰減可以比所述濾波器在所述截止頻率處應用的衰減更高。

可選地，所述濾波器在所述滾降區中的所述位置應用的所述衰減基本上取消所述獨立于頻率的增益對所述經濾波的第一信號的影響。

在優選的實施例中，所述第一信號和所述經濾波的第一信號中的每一個具有在所述主頻率處的主信號分量，所述相應的主信號分量具有相應的幅度，所述跟蹤濾波器裝置進一步包括在所述輸入和所述可調整濾波器之間的放大器，所述放大器被安排為當所述主頻率處于所述滾降區中的所選擇的位置處時，將所述第一信號的幅度調整到促使所述經濾波的第一信號的幅度基本上匹配所述參考值的水平。

所述可調整濾波器可以包括低通濾波器，在該情況下，所述濾波器控制器與所述可調整濾波器協同操作，用于如果所述至少一個測量的特征比所述參考值小的量超過第一閾值，則增加所述截止頻率，以及如果所述至少一個測量的特征比所述參考值大的量超過第二閾值，則降低所述截止頻率。

替選地，所述可調整濾波器可以包括高通濾波器，在該情況下，所述濾波器控制器與所述可調整濾波器協同操作，用于如果所述至少一個測量的特征比所述參考值大的量超過第一閾值，則增加所述截止頻率，以及如果所述至少一個測量的特征比所述參考值小的量超過第二閾值，則降低所述截止頻率。