本公開的實施例涉及輪胎參數監測系統。進一步的實施例涉及用于更新車輪在具有輪胎參數監測系統的車輛處的位置的方法。進一步的實施例涉及用于監測車輛的輪胎的參數的方法。一些實施例涉及利用rf(rf=射頻)收發器的tpms(tpms=輪胎壓力監測系統)輪胎自動定位。
背景技術:
tpms被用于監測車輛的輪胎的參數,諸如壓力、溫度和加速度。當輪胎被改變或最初被安裝在車輛上時,將輪胎在車輛上的位置講授給處于示教(teach-in)模式的tpms,以使得在正常操作模式(例如駕駛模式)下在發生故障(例如壓力損失)的情況下,tpms可以用信號告知車輛的駕駛員哪個輪胎受到影響。
因此,tpms應用程序中的定位是一個合宜的特征。然而,因為所涉及的技術限制或高成本它通常不被實施。
因此,存在對改進方法的需要。
技術實現要素:
實施例提供一種包括至少兩個rf中繼器的輪胎參數監測系統,其中該至少兩個rf中繼器中的每一個都專用于至少兩個傳感器單元的單獨的傳感器單元。
實施例提供一種輪胎參數監測系統,其包括附接到車輛的不同車輪的至少兩個傳感器單元,其中該至少兩個傳感器單元中的每一個都具有專用rf中繼器。
實施例提供一種用于更新車輪在具有輪胎參數監測系統的車輛處的位置的方法。該輪胎參數監測系統包括中央單元和附接到車輛的不同車輪的至少兩個傳感器單元,其中該至少兩個傳感器單元中的每一個都具有專用rf中繼器。該方法包括利用各rf中繼器中的每一個將rf中繼器信號傳送給中央單元,其中該rf中繼器信號包括rf中繼器的標識以及rf中繼器所專用于的傳感器單元的標識。該方法還包括利用中央單元接收各rf中繼器中的每一個的rf中繼器信號,以及使傳感器單元的標識和rf中繼器的標識與rf中繼器的已知標識相匹配。
實施例提供一種用于監測車輛的輪胎的參數的方法,該方法包括利用附接到車輛的第一車輪的第一傳感器單元來傳送第一傳感器信號/數據,以及利用附接到車輛的第二車輪的第二傳感器單元來傳送第二傳感器信號/數據。該方法還包括利用專用于第一傳感器單元的第一rf中繼器重新傳送第一傳感器信號/數據,以及利用專用于第二傳感器單元的第二rf中繼器重新傳送第二傳感器信號/數據。
附圖說明
隨后將參考所附的圖來討論本公開的實施例,在圖中:
圖1示出輪胎參數監測系統的示意性框圖;
圖2示出當車輛正在移動時隨著以ms計的時間過去而繪制的按照最低有效位(lsb)的所接收到的信號強度水平(rssi)的示圖測量結果;
圖3a示出輪胎參數監測系統的示意性框圖,輪胎參數監測系統的控制單元的天線的四個可能取向的詳細視圖以及其中對于取向a的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi;
圖3b示出輪胎參數監測系統的示意性框圖,輪胎參數監測系統的控制單元的天線的四個可能取向的詳細視圖以及其中對于取向b的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi;
圖3c示出輪胎參數監測系統的示意性框圖,輪胎參數監測系統的控制單元的天線的四個可能取向的詳細視圖以及其中對于取向c的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi;
圖3d示出輪胎參數監測系統的示意性框圖,輪胎參數監測系統的控制單元的天線的四個可能取向的詳細視圖以及其中對于取向d的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi;
圖4示出在汽車中實施的輪胎參數監測系統的示意性框圖以及輪胎參數監測系統的各rf中繼器中的一個的詳細示意性框圖;
圖5a示出在汽車中實施的輪胎參數監測系統的示意性框圖以及當汽車正在移動時傳送的信號的示意圖;
圖5b示出以數據分組150的形式的由輪胎參數監測系統的控制單元或傳感器單元傳送的信號的示意圖;
圖6a示出在汽車中實施的輪胎參數監測系統的示意性框圖以及當汽車靜止時傳送的信號的示意圖;
圖6b示出以數據分組形式的由輪胎參數監測系統的rf中繼器傳送的rf收發器信號的示意圖;
圖7a示出在車輛中實施的輪胎參數監測系統的示意性框圖以及當車輛正在移動時輪胎參數監測系統的操作的示意圖;
圖7b示出在車輛中實施的輪胎參數監測系統的示意性框圖以及當車輛靜止時輪胎參數監測系統的操作的示意圖;
圖8示出用于操作輪胎參數監測系統的控制單元的方法的流程圖;
圖9示出用于操作輪胎參數監測系統的控制單元的方法的流程圖;
圖10示出用于操作輪胎參數監測系統的rf中繼器的方法的流程圖;
圖11示出用于操作輪胎參數監測系統的控制單元的方法的流程圖;
圖12示出用于操作輪胎參數監測系統的rf收發器(rf中繼器)的方法的流程圖;
圖13a示出隨著以dbm計的rf電平繪制的按照lsb的所接收到的信號強度水平的示圖;
圖13b示出當汽車正在移動時隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的所接收到的信號強度水平的示圖;
圖14示出用于更新車輪在具有輪胎參數監測系統的車輛處的位置的方法的流程圖;以及
圖15示出用于監測車輛的輪胎的參數的方法的流程圖。
具體實施方式
在下面,隨后將參考所附的圖來討論本公開的實施例,其中對具有相同或相似功能的物體或元件提供相同的參考數字以使得其描述是可互相適用的和可互換的。
圖1示出輪胎參數監測系統100的示意性框圖。該輪胎參數監測系統100包括至少兩個rf中繼器102_1、102_2(rf=射頻),其中rf中繼器102_1、102_2中的每一個都專用于至少兩個傳感器單元104_1、104_2的單獨的傳感器單元。
詳細來說,兩個傳感器單元104_1、104_2的第一傳感器單元104_1可以被附接到車輛108的第一車輪106_1,其中兩個傳感器單元104_1、104_2的第二傳感器單元104_2可以被附接到車輛108的第二車輪106_2。兩個rf中繼器102_1、102_2的第一rf中繼器102_1可以被專用于第一傳感器單元104_1,其中兩個rf中繼器102_1、102_2的第二rf中繼器102_2可以被專用于第二傳感器單元104_2。
如圖1中示例性示出的,車輛108可以是例如具有四個輪胎106_1:106_4的汽車。在這種情況下,輪胎參數監測系統100可以可選地包括專用于兩個附加單獨的傳感器單元104_3、104_4的兩個附加rf中繼器102_3、102_4。詳細來說,第三傳感器單元104_3可以被附接到車輛108的第三車輪106_3,其中第四傳感器單元104_4可以被附接到車輛108的第四車輪106_4。由此,第三rf中繼器102_3可以被專用于第三傳感器單元104_3,其中第四rf中繼器102_4可以被專用于第四傳感器單元104_4。
自然而然地,車輛108還可以是(僅)具有兩個車輪的自行車或具有多于四個車輪的卡車。隨后,描述輪胎參數監測系統100的實施例,在其中該輪胎參數監測系統100包括專用于兩個單獨的傳感器單元102_1、102_2(它們被附接到車輛的兩個車輪106_1、106_2)的兩個rf中繼器102_1、102_2。然而,下面的描述也適用于輪胎參數監測系統100的實施例,在其中輪胎參數監測系統100包括專用于單獨的傳感器單元的多于兩個rf中繼器。
在實施例中,每個rf中繼器102_1、102_2可以被配置成接收由相應傳感器單元104_1、104_2經由rf傳送的傳感器信號/數據110_1、110_2并且基于相應的傳感器信號/數據將以rf中繼器信號112_1、112_2的形式的傳感器信號/數據重新傳送到輪胎參數監測系統100的中央單元114。
例如,第一rf中繼器102_1可以被配置成接收由第一傳感器單元104_1經由rf傳送的第一傳感器信號/數據110_1并且基于第一傳感器信號/數據110_1將以第一rf中繼器信號112_1的形式的第一傳感器信號/數據110_1重新傳送到輪胎參數監測系統100的中央單元114。類似地,第二rf中繼器102_2可以被配置成接收由第二傳感器單元104_2經由rf傳送的第二傳感器信號/數據110_2并且基于第二傳感器信號/數據110_2將以第二rf中繼器信號112_2的形式的第二傳感器信號/數據110_2重新傳送到輪胎參數監測系統100的中央單元114。
由此,每個rf中繼器102_1、102_2可以被配置成僅重新傳送rf中繼器所專用的傳感器單元的傳感器信號/數據,即專用于第一傳感器單元104_1的第一rf中繼器102_1可以被配置成僅重新傳送第一傳感器單元104_1的第一傳感器信號/數據110_1,其中專用于第二傳感器單元104_2的第二rf中繼器102_2可以被配置成僅重新傳送第二傳感器單元104_2的第二傳感器信號/數據110_2。
此外,每個rf中繼器102_1、102_2可以被配置成基于所接收到的信號強度來檢測rf中繼器所專用于的傳感器單元的傳感器信號。如圖1中所示,第一rf中繼器102_1和第一傳感器單元104_1之間的距離小于第一rf中繼器102_1和第二傳感器單元104_2之間的距離,這導致第一傳感器信號/數據110_1的所接收到的信號強度大于第二傳感器信號/數據110_2的所接收到的信號強度,以使得第一rf中繼器102_1可以基于第一傳感器信號/數據110_1的所檢測到的較大的信號強度來檢測第一傳感器信號/數據110_1。類似地,第二rf中繼器102_2和第二傳感器單元104_2之間的距離小于第二rf中繼器102_2和第一傳感器單元104_1之間的距離,這導致第二傳感器信號/數據110_2的所接收到的信號強度大于第一傳感器信號/數據110_1的所接收到的信號強度,以使得第二rf中繼器102_2可以基于第二傳感器信號/數據110_2的所檢測到的較大的信號強度來檢測第二傳感器信號/數據110_2。
傳感器信號/數據110_1、110_2可以包括描述傳感器單元所附接到的車輪106_1、106_2的參數。例如,車輪的參數可以是車輪的輪胎的壓力、溫度、加速度、電池電壓和傳感器單元標識中的至少一個。
此外,rf中繼器信號可以包括描述相應傳感器單元所附接到的車輪的參數的信息以及rf中繼器的標識。中央單元可以被配置成接收rf中繼器信號并且使用rf中繼器的標識將描述車輪參數的信息分配給車輪在車輛處的位置。傳感器信號/數據還可以包括傳感器單元的標識,其中中央單元被配置成通過使傳感器單元的標識和rf中繼器的標識與rf中繼器的已知標識相匹配來將描述車輪參數的信息分配給車輪在車輛處的位置。由此,中央單元可以知道rf中繼器的位置。
在下文中,描述輪胎參數監測系統100的實施例,在其中該輪胎參數監測系統100包括專用于附接到車輛(例如汽車)的四個不同車輪106_1:106_4的四個單獨的傳感器單元104_1:104_4的四個rf中繼器102_1:102_4。
對于tpms(tpms=輪胎壓力監測系統),所提出的概念提供了一種根據車輛車輪位置(例如右前、左前、右后和左后)來對tpms輪胎模塊104_1:104_4定位的解決方案。以便向車輛的駕駛員更新輪胎信息(例如壓力、溫度)以及其相應位置。
所提出的概念將四個已知rf收發器102_1:102_4用作中繼器。每個收發器從最近的tpms傳感器(或傳感器單元)104_1:104_4接收輪胎信息(例如壓力、溫度、傳感器id(id=身份標識)并且將輪胎信息和rf收發器身份(trxid)傳送給tpmsecu(ecu=電子控制單元)114。每個rf收發器102_1:102_4都被固定成靠近汽車108中的每個輪胎106_1:106_4,并且其位置是tpmsecu114已知的。當汽車108正在移動時,tpms傳感器104_1:104_4將輪胎信息定期傳送給tpmsecu114和rf收發器102_1:102_4二者。基于其所接收到的信號強度(rss)或所接收到的信號強度水平(rssl),每個rf收發器102_1:102_4能夠從最近的tpms傳感器104_1:104_4識別傳感器信號110_1:110_4。當rf收發器102_1:102_4從tpmsecu114接收到請求時它們將接收到的傳感器信號110_1:110_4重新傳送到tpmsecu114。tpmsecu114能夠基于rf收發器102_1:102_4的已知位置來顯示每個輪胎信息與其相應位置。
圖2示出隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的所接收到的信號強度指示(rssi)水平的示圖(圖形)測量結果。使用附接到車輪的tpms傳感器以及靠近tpms傳感器放置在車輛中的rf接收器(作為rf收發器或中繼器)來完成該測量。當到處駕駛汽車時,tpms傳感器將輪胎信息(例如離心加速度)傳送給記錄在一時段期間從tpms傳感器的有效載荷或電報所接收到的信號強度的rf接收器。
如圖2中所示,rf接收器接收想要的信號以及噪聲二者。想要的信號的rssi高于噪聲并且所以rf接收器或rf收發器能夠從噪聲識別想要的tpms傳感器信號。一般來說,所測得的rssi水平與tpms傳感器和rf接收器或rf收發器之間的距離的平方成反比。因此,與位于相對車輪(例如右后或左前)處的tpms傳感器104_2、104_3相比,rf接收器102_1從最靠近它的tpms傳感器104_1(例如在右前處)測得最高rssi水平。因此,每個rf收發器或rf接收器能夠識別最近的tpms傳感器并且存儲其傳感器id和其他輪胎信息。
換言之,圖2示出tpms自動定位系統100的rssi水平特性(具有旋轉車輪)。為了驗證當汽車正移動時的rssi水平特性,tpms傳感器可以被放置在車輛輪胎中并且rf接收器被放置在車廂中靠近車輪處。該汽車可以在道路上行駛。tpms傳感器可以被配置成每30s傳送一次。每當rf接收器接收到tpms傳感器信號時,它就記錄其所接收到的信號強度(rssi)的水平。如圖2中所示,rssi水平是很平坦的。此外,想要的信號的rssi水平比噪聲更高。基于tpms傳感器的最強rssi水平,每個rf收發器能夠確定其最近的tpms傳感器。
為了定位,tpmsecu114向rf收發器發送請求。在接收到來自tpmsecu114的請求時,rf收發器傳送傳感器id、其自己的身份(trxid)以及其他輪胎信息。tpmsecu114繼續使接收到的傳感器id和每個rf收發器id與已知的rf收發器id相匹配。下一次,tpms傳感器傳送輪胎信息,tpmsecu能夠更新每個車輛的輪胎信息以及其位置。
每個rf收發器可以是具有其自己的3.3v或5v電源(例如來自干電池)的獨立模塊。這是因為與lf中繼器所消耗的功率相比每個rf收發器消耗較少的功率。無線傳輸的高可靠性是可能的,因為每個rf收發器被固定到靠近每個車輪的車體處。駕駛員可以發送輪胎信息更新的請求。可以實施根據需要的壓力。每個rf收發器模塊的成本低于lf中繼器。
在下文中,描述用于解決tpms應用中的定位的所提出的概念的實施示例。
使用四個tpms傳感器104_1:104_4(例如來自英飛凌的sp37),作為中繼器的四個rf收發器102_1:102_4(例如來自英飛凌的tda5340)以及一個tpmsecu114(例如來自英飛凌的tda5340)來實施所提出的概念。位于車輪106_1:106_4中的tpms傳感器104_1:104_4可以獲取包含傳感器身份(id)、壓力、離心加速度、溫度的輪胎信息。rf收發器102_1:102_4可以被定位成靠近車輪或輪胎106_1:106_4并且其位置(例如右前、左前、右后和左后)是tpmsecu114已知的。可以通過其自己的id來標識每個rf收發器102_1:102_4并且其在車輛108上位置可以是已知的。
在汽車108中,tpms傳感器104_1:104_4可以以不同模式操作以便保留其功率消耗。當汽車108以低速移動時,tpms傳感器104_1:104_4可以以短間隔(例如1min)定期傳送。當汽車108達到高速(例如80km/h)時,tpms傳感器104_1:104_4可以以較短間隔傳送。tpmsecu114和rf中繼器102_1:102_4從tpms傳感器104_1:104_4接收輪胎信息和tpms傳感器id。因為每個rf中繼器102_1:102_4已向tpmsecu114更新其相應tpms傳感器104_1:104_4的傳感器id,所以tpmsecu114能夠確定每個輪胎信息。
當汽車108在一時段期間靜止或者被停放時,tpms傳感器104_1:104_4可以以長間隔(例如3-5mins)定期傳送。tpmsecu114可以通過向rf收發器102_1:102_4發送請求信號來在該時段期間發起輪胎信息更新或定位。作為響應,每個rf收發器102_1:102_4可以發送tpms傳感器id、rf收發器id和輪胎信息。
在發送請求信號之后,tpmsecu114可以聽取或期待來自所有rf收發器102_1:102_4的響應。如果時段逝去并且tpmsecu114還沒有從rf收發器102_1:102_4接收到響應,則tpmsecu114可以第二次發送請求信號。tpmsecu114可以被配置成接收或聽取來自所有rf收發器102_1:102_4的響應。如果tpmsecu114成功地從所有rf收發器102_1:102_4接收到信號,則可以繼續使所接收到的傳感器id和每個rf收發器id與已知的rf收發器id相匹配。tpmsecu114可以被配置成傾聽tpms傳感器信號。當汽車108再次停下來或者靜止時會發生下一定位。
當rf收發器102_1:102_4以接收模式操作時,它聽取來自tpms傳感器104_1:104_4和tpmsecu114的信號,它們是類似的,例如tsi(電報開始指示符)和數據長度。當汽車108移動時,每個rf收發器102_1:102_4接收傳感器信號并且基于rssi水平識別來自其最近tpms傳感器104_1:104_4的傳感器信號。其存儲或記錄傳感器id和輪胎信息。當汽車108靜止或被停放時,rf收發器102_1:102_4聽取來自tpms傳感器104_1:104_4和tpmsecu114的信號。如果它從tpmsecu114接收到信號,則rf收發器102_1:102_4傳送tpms傳感器id以達到定位目的。
在另一實施方式中,tpmsecu114使用rf接收器(例如來自英飛凌的tda5240)來代替rf收發器。當汽車108移動時,tpmsecu114和rf收發器102_1:102_4從tpms傳感器104_1:104_4接收信號。因為每個rf收發器102_1:102_4都已經向tpmsecu114更新了其相應tpms傳感器104_1:104_4的傳感器id,所以tpmsecu114能夠利用其相應的位置更新每個輪胎信息并顯示它。
當汽車108在一時段期間(例如3min)靜止或者被停放時,tpms傳感器104_1:104_4可以以長間隔定期傳送。tpmsecu114然后被配置成聽取來自rf收發器102_1:102_4的信號。如果tpmsecu114成功地接收信號,則它使所接收到的傳感器id和每個rf收發器id與已知的rf收發器id相匹配。在完成定位之后,tpmsecu114被配置成聽取tpms傳感器104_1:104_4。
在一時段(例如1min)逝去之后并且tpmsecu114還沒有從所有rf收發器102_1:102_4成功地接收到信號。tpmsecu114還可以被配置成聽取tpms傳感器104_1:104_4。tpmsecu114將在下次當汽車108再次停下來或被停放時聽取來自rf中繼器102_1:102_4的信號。
當汽車108正在移動時,每個rf收發器102_1:102_4可以基于rssi水平從其最近tpms傳感器104_1:104_4接收傳感器信號。當汽車108在一時段期間靜止時,每個rf收發器都向tpmsecu114傳送傳感器id以達到定位目的。
圖3a示出tpms100的示意性框圖,tpms100的ecu114的天線的四個可能取向的詳細視圖109以及其中對于取向a的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi。換言之,圖3a示出來自4trx-ecu和處于a取向的天線的rssi測量結果。
圖3b示出tpms100的示意性框圖,tpms100的ecu114的天線的四個可能取向的詳細視圖109以及其中對于取向b的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi。換言之,圖3b示出來自4trx-ecu和處于b取向的天線的rssi測量結果。
圖3c示出tpms100的示意性框圖,tpms100的ecu114的天線的四個可能取向的詳細視圖109以及其中對于取向c的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi。換言之,圖3c示出來自4trx-ecu和處于c取向的天線的rssi測量結果。
圖3d示出tpms100的示意性框圖,tpms100的ecu114的天線的四個可能取向的詳細視圖109以及其中對于取向d的隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的示圖rssi。換言之,圖3d示出來自4trx-ecu和處于d取向的天線的rssi測量結果。
如圖3a-3d中所示,測量結果示出對于四個tpms傳感器(作為rf收發器)的四個rssi水平。各后輪和前輪之間的rssi水平的差是可測量的。兩個后輪之間的rssi水平的差大于兩個前輪之間的rssi水平的差。對于tpmsecu天線的不同取向或者在將tpmsecu天線旋轉90度之后進行類似的測量。
換言之,圖3a-3d示出tpms自動定位系統100的四個rssi水平的特性。四個rf收發器(作為中繼器)可以被配置成每30s向rf接收器(作為tpmsecu)傳送。rssi可以被記錄在tpmsecu114上。rf收發器id如下0x11、0x22、0x33和0x44,并且被定位成在每個輪胎旁邊。tpmsecu可以被放置成最靠近前排乘客座椅中的rf收發器(0x11)。如圖3a-3d中所示,所記錄的rssi是穩定的并且對于每個rf收發器來說是一致的。rssi與rf收發器和tpmsecu114之間的距離成反比。
圖4示出在汽車108中實施的tpms100的示意性框圖以及tpms100的各rf中繼器之一104_1的詳細示意性框圖111。換言之,圖4示出具有rf收發器102_1:102_4的tpms100輪胎自動定位系統。rf收發器102_1:102_4被用作tpmsrf中繼器。tpmsecu114知道每個tpmsrf中繼器的位置(例如右前、左后等等),因為它被安裝在非常靠近相應車輪106_1:106_4的位置處。當汽車108正在移動時,tpms輪胎模塊104_1:104_4向tpmsecu114和rf收發器(tpmsrf中繼器)102_1:102_4發送傳感器信號。然后當從tpmsecu114請求時,rf收發器(tpmsrf中繼器)102_1:102_4將所接收到的tpms輪胎模塊信息發送給tpmsecu114。tpmsecu114然后基于tpmsrf中繼器102_1:102_4的已知位置繼續定位。它將所接收到的傳感器id和每個rf收發器id與已知rf收發器id(rf收發器位置)相匹配。
圖5a示出在汽車108中實施的tpms100的示意性框圖以及當汽車108正在移動時傳送的信號的示意圖。換言之,圖5a示出當汽車正在移動時的tpms自動定位系統和tpms操作。當汽車移動時,tpms輪胎模塊104_1:104_4向tpmsecu114和(一個或多個)rf收發器102_1:102_4發送傳感器信號(例如10s)。tpmsecu114接收四個tpms輪胎模塊信號110_1:110_4并且將它們顯示在儀表盤上。每個rf收發器102_1:102_4基于rssi水平接收最強tpms輪胎模塊信號并且記錄其傳感器id。當rf收發器從tpmsecu接收到定位請求時,它傳送傳感器id。
圖5b示出以數據分組150的形式的tpmsecu或tpms傳感器信號的示意圖。如圖5b中所示,數據分組150可以包括前導碼152和有效載荷(例如傳感器id、加速度值等)。
圖6a示出在汽車108中實施的tpms100的示意性框圖以及當汽車108靜止時傳送的信號的示意圖。換言之,圖6a示出當汽車108靜止時的tpms自動定位系統和tpms操作(定位操作)。當汽車108停止時,為了較長的電池壽命,tpms輪胎模塊104_1:104_4較不頻繁地(例如5min)向tpmsecu114發送或傳送,從而提供tpmsecu114和rf收發器102_1:102_4之間的rf通信窗口。tpmsecu114向tpmsrf中繼器102_1:102_4發送請求以達到定位目的。作為響應每個tpmsrf收發器102_1:102_4將其接收到的tpms傳感器id和rf收發器id發送給tpmsecu114。在從rf收發器102_1:102_4接收到反饋信號時,tpmsecu114使所接收到的傳感器id和每個rf收發器id與已知rf收發器id(rf收發器位置)相匹配。
圖6b示出以數據分組156的形式的rf收發器信號的示意圖。如圖6b中所示,數據分組156可以包括前導碼158,之后是插入部分160和有效載荷(例如傳感器id、rf收發器id等)。
圖7a示出在車輛108中實施的tpms100的示意性框圖以及當車輛108正在移動時tpms100的操作的示意圖。當車輛108正在移動時,各tpms輪胎模塊(傳感器單元)104_1:104_4中的每一個都傳送包括其傳感器id(例如#1、#2、#3或#4)的信號110_1:110_4。注意在圖7a中,第一tpms輪胎模塊104_1包括傳感器id#2,第二tpms輪胎模塊104_2包括傳感器id#3,第三tpms輪胎模塊104_3包括傳感器id#4,并且第四tpms輪胎模塊104_4包括傳感器id#1。
各rf收發器102_1:102_4中的每一個都基于rssi檢測rf收發器102_1:102_4所專用于的tpms輪胎模塊104_1:104_4的傳感器信號110_1:110_4。在圖7a中,位于車輛108右前的第一rf收發器102_1將測量來自具有傳感器id#1的第一tpms輪胎模塊104_1的最高rssi,其中位于車輛108左前的第二rf收發器102_2將測量來自具有傳感器id#3的第二tpms輪胎模塊104_2的最高rssi,其中位于車輛108右后的第三rf收發器102_3將測量來自具有傳感器id#4的第三tpms輪胎模塊104_3的最高rssi,并且其中位于車輛108左后的第四rf收發器102_4將測量來自具有傳感器id#1的第四tpms輪胎模塊104_4的最高rssi。
圖7b示出在車輛108中實施的tpms100的示意性框圖以及當車輛108被停止或靜止時tpms100的操作的示意圖。當車輛108靜止時,tpmsecu114向rf收發器102_1:102_4發送請求以達到定位目的。作為響應每個rf收發器102_1:102_4將其接收到的tpms傳感器id和rf收發器id發送給tpmsecu114。在從rf收發器102_1:102_4接收到反饋信號112_1:112_4時,tpmsecu114使所接收到的傳感器id和每個rf收發器id與已知rf收發器id(rf收發器位置)相匹配。
圖8示出用于操作tpms100的ecu114的方法200的流程圖。在第一步驟202中,tpmsecu114被切換到接收模式,即一種在其中tpmsecu114被配置成接收由tpms輪胎模塊104_1:104_4或rf收發器102_1:102_4傳送的信號的模式。在第二步驟204中,tpmsecu114確定或檢測是否接收到傳感器信號。如果接收到傳感器信號,則tpmsecu114繼續到第三步驟206,否則重復第二步驟。在第三步驟206中,tpmsecu114確定或檢測車輛108是否正在移動。如果車輛正在移動,則tpmsecu114保持接收模式并且重復第二步驟204,否則tpmsecu114被切換到傳送模式并且傳送更新請求。
換言之,圖8示出用于tpms自動定位的tpmsecu流程圖(對于rf收發器的tpmsecusw)。tpmsecu可以被配置為接收或傳送模式。tpmsecu被配置為主要用于接收tpms傳感器信號的接收器。在接收到tpms傳感器信號時,tpmsecu檢查汽車是否正在移動。當汽車正在移動時,tpmsecu為駕駛員顯示所接收到的傳感器信號。當汽車靜止時,tpmsecu向rf收發器發送對于定位的請求。
圖9示出用于操作tpms100的ecu114的方法220的流程圖。在第一步驟222中,tpmsecu114被切換到接收模式(例如使用圖8中示出的方法200)并且向rf收發器102_1:102_4傳送對于定位的請求。在第二步驟224中,tpmsecu114被切換到接收模式。在第三步驟226中,tpmsecu114確定是否接收到四個rf收發器信號112_1:112_4,即是否從所有四個rf收發器102_1:102_4都接收到rf收發器信號。
如果沒有接收到四個rf收發器信號112_1:112_4,則繼續到第四步驟228,在其中確定預定時間是否逝去。如果預定時間還沒有逝去,則以第三步驟226繼續,否則以第五步驟230繼續,在第五步驟230中確定這是否已經是傳送給rf收發器102_1:102_4的對于定位的第二請求。如果不是,則以第一步驟222繼續,否則以第六步驟232繼續,在第六步驟232中tpmsecu114被保持在接收模式但是嘗試直接檢測由tpms輪胎模塊104_1:104_4傳送的信號。
如果接收到四個rf收發器信號112_1:112_4,則繼續到執行定位的第七步驟234,并且之后到其中tpmsecu114被保持在接收模式的第八步驟236。
在第九步驟中,確定是否接收到傳感器信號。如果沒有,則重復第九步驟238,否則繼續到第十步驟240,在其中顯示包含在傳感器信號中的值。
換言之,圖9示出用于tpms自動定位的tpmsecu流程圖(對于rf收發器的tpmsecusw)。當汽車108靜止時,tpmsecu114發送對于定位的請求。在發送請求之后,tpmsecu114被配置為接收器。如果tpmsecu114成功地接收到所有rf收發器信號112_1:112_4,則tpmsecu114繼續進行定位。tpmsecu114被配置成聽取tpms傳感器信號。當汽車速度再次低于其閾值或者在一時段期間靜止時發生下一次定位。如果時段逝去并且tpmsecu114還沒有從四個rf收發器102_1:102_4接收到響應,則tpmsecu114第二次發送請求。tpmsecu114被配置成在第二次請求之后接收或聽取tpms傳感器信號110_1:110_4。
圖10示出用于操作tpms100的rf收發器102_1:102_4的方法250的流程圖。在第一步驟252中,rf收發器被切換到接收模式。在第二步驟254中,rf收發器確定是否接收到傳感器信號。如果接收到傳感器信號,則rf收發器繼續到第三步驟254(在其中存儲所接收到的id)和第四步驟256(在其中讀取傳感器信號的rssi),否則rf收發器以第五步驟260繼續,在第五步驟260中確定是否接收到tpmsecu信號(其具有到rf收發器的對于定位的請求)。如果接收到tpmsecu信號,則在第六步驟262中rf收發器被切換到傳送模式,否則以第一步驟252繼續。
換言之,圖10示出用于tpms自動定位的trxecu流程圖(trxecusw)。rf收發器被配置為接收器(rx-trx-ecu)。rf收發器檢查它是否接收到來自tpms傳感器的信號或tpmsecu信號。如果rf收發器接收到傳感器信號,則它存儲傳感器信息、id和rssi。如果它接收到tpmsecu信號,則rf收發器被配置用于傳送傳感器id、rf收發器id和輪胎信息。
圖11示出用于操作tpms100的ecu114的方法270的流程圖。在第一步驟272中,tpmsecu114被切換到用于接收tpms傳感器信號的接收模式。在第二步驟274中,tpmsecu114確定它是否接收到tpms傳感器信號。如果沒有接收到tpms傳感器信號,則重復第二步驟274,否則繼續到第三步驟276,在其中tpmsecu114確定汽車108是否正在移動。如果汽車正在移動,則tpmsecu114保持在接收模式并且重復第二步驟274,否則在第四步驟278中tpmsecu114被切換到用于接收rf中繼器/收發器信號的接收模式。在第五步驟280中,tpmsecu114確定是否從所有rf收發器接收到rf收發器信號。如果從所有rf收發器接收到rf收發器信號,則tpmsecu114在第六步驟282中執行定位并且在第七步驟284中被切換到用于接收tpms傳感器信號的接收模式,否則tpmsecu114在第八步驟286中確定預定時間是否逝去。如果預定時間逝去,則在第七步驟284中tpmsecu114被切換到用于接收tpms傳感器信號的接收模式,否則tpmsecu114重復第五步驟280。
換言之,圖11示出用于tpms自動定位的tpmsecu流程圖(使用rf接收器的tpmsecusw)。tpmsecu可以使用來自英飛凌的tda5240或rf接收器。tpmsecu114被配置用于接收tpms傳感器信號。在接收到tpms傳感器信號時,tpmsecu檢查汽車是否正在移動。當汽車正在移動時,tpmsecu為駕駛員顯示所接收到的傳感器信號。tpmsecu被配置用于接收rf收發器信號。如果它成功地從所有rf收發器接收到信號,則它執行定位。否則,tpmsecu被配置成在時間逝去之后接收tpms傳感器信號。
圖12示出用于操作tpms100的rf收發器(rf中繼器)的方法300的流程圖。在第一步驟302中,rf收發器被切換到用于接收tpms傳感器信號的接收模式。在第二步驟304中,rf收發器確定是否接收到tpms傳感器信號。如果接收到tpms傳感器信號,則rf收發器在第三步驟306中存儲接收到的id和tpms傳感器信號且在第四步驟308中讀取tpms傳感器信號的rssi,并且然后再次以第二步驟204繼續,否則rf收發器在第五步驟310中確定汽車是否正在移動。如果汽車正在移動,則rf中繼器繼續到第二步驟304,否則rf中繼器在第六步驟312中等待預定時間(延遲)且在第七步驟314中被切換到傳送模式,并且再次以第二步驟304繼續。
換言之,圖12示出用于tpms自動定位的trxecu流程圖(trxecusw(用于tpmsecu的rf接收器))。tpmsrf中繼器被配置為接收器(rx-trx-ecu)。rf收發器從tpms傳感器接收信號。每個rf收發器存儲最靠近它的傳感器id。如果汽車在一時段期間靜止或被停放,則每個rf收發器將傳感器id傳送給tpmsecu。
這里描述的tpms自動定位的益處如下。不需要昂貴的lf布線,但是它具有如同雙向tpms定位系統的相同置信水平。此外,使用用于輪胎定位的硬件實現方式。而且,不需要將其他車輛信號(如同wss(車輪速度信號))用于定位。此外,使用rf收發器來進行自動定位以使得它不會影響tpms傳感器的功率消耗。再者,與lf中繼器的消耗相比,rf收發器消耗較少的功率。此外,無線傳輸更可靠/連續,因為rf收發器位置在汽車中是固定的。再者,駕駛員可以發送輪胎信息更新的請求。另外,每個rf收發器模塊的成本比lf中繼器的成本更低。最后,可以在沒有限制的情況下將它應用于售后市場以及oem市場。
圖13a示出隨著以dbm計的rf電平繪制的按照lsb的所接收到的信號強度水平(rssi)的示圖(rssi與rf電平的關系),其中圖13b示出隨著以ms計的時間過去而繪制的按照lsb的所接收到的信號強度水平(rssi)的示圖。為了獲得圖13a-13b中示出的測量值,使用下面的硬件來測試tpms自動定位系統100。來自英飛凌的sp37作為tpms傳感器并且來自英飛凌的ifxtda5240板作為tpmsecu/tpmsrf中繼器。圖13a中示出的rssi與rf電平的關系的圖表示出tpmsecu/tpmsrf中繼器的線性表現。每當rf接收器接收到tpms傳感器信號時,它就記錄其接收到的信號強度(rssi)的水平。基于最強的rssi水平,每個rf收發器能夠確定其最近的tpms傳感器。
圖14示出用于更新車輪在具有輪胎參數監測系統的車輛處的位置的方法的流程圖400。該輪胎參數監測系統包括中央單元以及附接到車輛的不同車輪的至少兩個傳感器單元,其中該至少兩個傳感器單元中的每一個都具有專用rf中繼器。該方法400包括利用各rf中繼器中的每一個將rf中繼器信號傳送給中央單元的步驟402,其中該rf中繼器信號包括rf中繼器的標識和rf中繼器所專用于的傳感器單元的標識。此外,該方法400包括利用中央單元接收各rf中繼器中的每一個的rf中繼器信號以及使傳感器單元的標識和rf中繼器的標識與rf中繼器的已知標識相匹配的步驟404。
圖15示出用于監測車輛的輪胎的參數的方法500的流程圖。該方法500包括利用附接到車輛的第一車輪的第一傳感器單元傳送第一傳感器信號/數據以及利用附接到車輛的第二車輪的第二傳感器單元傳送第二傳感器信號/數據的步驟502。該方法500包括利用專用于第一傳感器單元的第一rf中繼器重新傳送第一傳感器信號/數據以及利用專用于第二傳感器單元的第二rf中繼器重新傳送第二傳感器信號/數據的步驟504。
在實施例中,具有已知位置(對tpmsecu來說)的四個rf收發器從tpms傳感器接收tpms傳感器信息(例如傳感器id和其他輪胎信息)并且然后將傳感器id和rf收發器的id傳送給tpmsecu。為了輪胎定位,tpmsecu使所接收到的傳感器id和每個rf收發器id與已知的rf收發器id相匹配。
在實施例中,外部硬件rf收發器可以被放置成靠近tpms傳感器。每個rf收發器可以接收最靠近的tpms傳感器的信號并且至少將傳感器id和rf收發器id傳送給tpmsecu。四個rf收發器可以被用于定位目的。基于rf收發器的已知位置,tpmsecu可以使所接收到的傳感器id和rf收發器id相匹配以達到定位目的。
盡管已經在裝置的上下文中描述了一些方面,但是要清楚這些方面還表示相應方法的描述,其中塊或設備對應于方法步驟或方法步驟的特征。類似地,在方法步驟的上下文中描述的方面還表示相應裝置的特征的相應塊或條目的描述。可以通過(或使用)硬件裝置來執行該方法步驟中的一些或所有。
上述實施例僅僅是本公開的原理說明。要理解,對本領域其他技術人員來說,這里描述的布置和細節的修改和變化將是顯而易見的。因此,意圖使其僅受待審專利權利要求的范圍的限制而不受通過這里的實施例的描述和解釋提出的具體細節的限制。