用来确定轮胎状态和位置的方法和设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110344602.5

申请日:

2011.11.04

公开号:

CN102452282A

公开日:

2012.05.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60C 23/04申请日:20111104|||公开

IPC分类号:

B60C23/04

主分类号:

B60C23/04

申请人:

TRW汽车美国有限责任公司

发明人:

T·M·汉农

地址:

美国密执安

优先权:

2010.11.05 US 12/940,574

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

侯海燕

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内容摘要

本发明涉及用来确定轮胎状态和位置的方法和设备。设备(10)包括基于轮胎的感测单元(14),在车辆上的多个轮胎(54)具有关联的基于轮胎的感测单元,每个基于轮胎的感测单元(14)包括:第一轮胎转动传感器(66);轮胎状态传感器(82);发射器(86);及控制器。设备还包括第二轮胎转动传感器(22),第二轮胎转动传感器(22)安装在轮胎外部,用来感测轮胎转动,并且用来提供指示轮胎相对于基准的增量角位置的第二轮胎转动信号。基于车辆的接收器(44)接收发送的轮胎状态信号、唯一轮胎标识指示符及第二轮胎转动信号,并且将轮胎状态信号的接收与第二轮胎转动信号相关,以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。

权利要求书

1: 一种用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的设备, 包括 : 基于轮胎的感测单元, 在车辆上的多个轮胎具有相关联的基于轮胎的感测单元, 每个 基于轮胎的感测单元包括 : 第一轮胎转动传感器, 安装成随轮胎转动, 并且在轮胎转动期间, 每当轮胎通过轮胎的 至少两个预定转动位置之一时, 用来提供第一轮胎转动信号, 轮胎状态传感器, 用来感测轮胎状态, 并且用来提供指示轮胎状态的轮胎状态信号和 唯一轮胎标识指示符, 发射器, 用来发送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符, 及 控制器, 用来控制所述发射器, 从而当所述第一轮胎转动信号指示在轮胎转动期间轮 胎已经到达所述至少两个预定转动位置之一时, 所述轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符 的发送发生 ; 第二轮胎转动传感器, 安装在轮胎外部, 用来感测轮胎转动, 并且用来提供第二轮胎转 动信号, 所述第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置 ; 及 基于车辆的接收器, 用来接收所述发送的轮胎状态信号、 唯一轮胎标识指示符及所述 第二轮胎转动信号, 并且用来将所述轮胎状态信号的接收与所述第二轮胎转动信号相关, 以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。
2: 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 所述第一轮胎转动传感器是重力传感器。
3: 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 所述第二轮胎转动传感器是防抱死制动系统的 车轮速度传感器。
4: 根据权利要求 1 所述的设备, 还包括显示装置, 所述显示装置位于车辆的驾驶室内, 并且连接到所述基于车辆的接收器, 用来显示接收的轮胎状态信号和用于该接收的轮胎状 态信号的相关联的轮胎位置。
5: 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 所述基于车辆的接收器包括存储器, 所述存储器 用来存储与轮胎位置相关联的唯一轮胎指示符。
6: 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 所述第二轮胎转动传感器包括具有多个齿的盘, 盘安装成随所述轮胎转动 ; 并且还包括齿传感器, 所述齿传感器安装到车辆上, 用来提供指 示每个盘齿通过齿传感器的信号。
7: 根据权利要求 6 所述的设备, 其中, 所述多个齿绕盘的圆周相等地间隔开, 并且一个 齿缺失, 所述缺失齿位置用作所述第二轮胎转动传感器的基准点。
8: 根据权利要求 6 所述的设备, 其中, 所述多个齿绕盘的圆周相等地间隔开, 在启动车 辆时与齿传感器相邻的齿位置用作所述第二轮胎转动传感器的基准点。
9: 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 所述至少两个预定转动位置分开近似 180 度。
10: 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 每当接收到所述发送的轮胎状态信号和唯一轮 胎标识指示符时, 所述控制器存储所述接收的第二轮胎转动信号, 所述接收的第二轮胎转 动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置, 使用所述存储的第二轮胎转动信号使所述唯一 轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关, 所述存储的第二轮胎转动信号指示轮胎 相对于基准的增量角位置。
11: 一种用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的方法, 包括步骤 : 感测轮胎转动, 并且在轮胎转动期间, 每当轮胎通过至少两个预定转动位置之一时, 提 2 供第一轮胎转动信号 ; 感测轮胎状态, 并且提供指示轮胎状态的轮胎状态信号 ; 当所述第一轮胎转动信号指示在轮胎转动期间轮胎已经到达所述至少两个预定转动 位置之一时, 发送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符 ; 感测相对于车辆的轮胎转动, 并且提供第二轮胎转动信号, 所述第二轮胎转动信号指 示轮胎相对于基准的增量角位置 ; 接收所述发送的轮胎状态信号、 唯一轮胎标识指示符及所述第二轮胎转动信号 ; 及 将所述轮胎状态信号的接收与所述第二轮胎转动信号相关, 以便将唯一轮胎标识指示 符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。
12: 根据权利要求 11 所述的方法, 其中, 感测所述轮胎的转动的步骤感测重力。
13: 根据权利要求 11 所述的方法, 还包括显示接收的轮胎状态信号和用于该接收的轮 胎状态信号的相关联的轮胎位置的步骤。
14: 根据权利要求 11 所述的方法, 还包括存储与相关轮胎位置相关联的唯一轮胎指示 符的步骤。

说明书


用来确定轮胎状态和位置的方法和设备

    技术领域 本发明涉及用来在轮胎压力监视系统中确定在车辆上的轮胎状态和位置的一种 方法和设备。
     背景技术 用来感测轮胎状态并且将感测的轮胎状态信息向车辆乘员显示的系统是已知的。 经常地, 这样的系统称作轮胎压力监视 (“TPM” ) 系统, 尽管该系统除压力之外可以感测轮 胎状态, 如轮胎温度。这样的 TPM 系统包括基于轮胎的 (tire-based) 传感器组件, 该基于 轮胎的传感器组件例如感测在其相关联轮胎内的空气压力和温度, 并且将感测的轮胎状态 信息发送到基于车辆的 (vehicle-based) 接收器, 即安装在车辆中的接收器。发送的感测 的轮胎状态信号可以是编码的射频 ( “RF” ) 信号。基于车辆的接收器连接到布置在车辆驾 驶室中的显示器上, 从而当充气不足的轮胎压力状态存在, 或者过热轮胎状态发生时, 将例 如报警信号向车辆操作人员显示。
     每个基于轮胎的传感器组件可以具有与其相关联的唯一标识 (“ID” ) 代码。基 于轮胎的传感器组件可以发送信号, 该信号包括其关联的唯一 ID 代码以及感测的轮胎状 态。基于车辆的接收器可将接收的轮胎信号和唯一 ID 与在车辆上的特定轮胎位置, 如右前 (“FR” )、 左前 (“FL” )、 右后 (“RR” ) 或左后 (“RL” ), 相关联。通过将轮胎 ID 与在车辆 上的轮胎位置相关联, 基于车辆的接收器能够显示在每个特定轮胎位置处的感测的轮胎状 态信息, 从而车辆操作人员可识别哪个轮胎 ( 即, 轮胎位置 ) 具有感测的不适当状态。
     将轮胎位置与轮胎位置中的每一个的基于轮胎的发送的 ID 代码相关联, 要求通 过基于车辆的接收器的 “学习” 过程。已经提出了实现这种学习功能的方法, 该方法包括使 用信号询问, 其中, 每个基于轮胎的传感器组件包括接收器, 该接收器由布置在轮胎外面的 发射器使用例如低频 (“LF” ) 询问信号分别询问。响应于接收到询问信号, 基于轮胎的传 感器组件发送具有其唯一 ID 的响应信号。在接收响应信号时, 基于车辆的接收器将该唯一 轮胎 ID 与该轮胎位置相关联, 因为系统 “知道” 刚才询问了哪个轮胎位置。基于车辆的系统 将基于轮胎的传感器 ID 和轮胎位置关系存储在存储器中, 以便以后在其显示操作中使用。
     已经提出了某些 TPM 系统, 在这些 TPM 系统中, 基于轮胎的系统包括轮胎转动传感 器。 基于轮胎的系统发送轮胎 ID、 轮胎转动值、 及轮胎状态信息。 每个轮胎具有关联的外部 车轮转动传感器, 该外部车轮转动传感器监视车轮转动, 并且确定每个车轮的第二转动值。 控制器通过按足够的吻合性将基于轮胎的转动值与外部监视的转动值相比较, 而使轮胎位 置相关联, 以建立轮胎位置分配。然而, 这些布置要求, 每个发送的基于轮胎的信号包括轮 胎转动值以及轮胎状态值。轮胎状态信息的每次发送时轮胎转动值的发送, 导致基于轮胎 的传感器的浪费能量, 该基于轮胎的传感器由电池供电, 因为为了位置分配, 发送的 RF 信 号必须具有至少两个信息部分, 即转动信息和轮胎状态信息。
     发明内容本发明指向用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的一种方法和设备。
     按照本发明的示范实施例, 一种设备确定在车辆上的轮胎状态和位置, 该设备包 括基于轮胎的感测单元, 在车辆上的多个轮胎具有关联的基于轮胎的感测单元, 每个基于 轮胎的感测单元包括 : 第一轮胎转动传感器, 安装成随轮胎转动, 并且在轮胎转动期间, 每 当轮胎通过至少两个预定转动位置之一时, 用来提供第一轮胎转动信号 ; 轮胎状态传感器, 用来感测轮胎状态, 并且用来提供指示其的轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符 ; 发射器, 用来发送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符 ; 控制器, 用来控制发射器, 从而当第一轮胎 转动信号指示在轮胎转动期间轮胎已经到达至少两个预定转动位置之一时, 轮胎状态信号 和唯一轮胎标识指示符的发送发生。该设备还包括第二轮胎转动传感器, 该第二轮胎转动 传感器安装在轮胎外部, 用来感测轮胎转动, 并且用来提供第二轮胎转动信号, 该第二轮胎 转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置。基于车辆的接收器接收发送的轮胎状态信 号、 唯一轮胎标识指示符及第二轮胎转动信号, 并且将轮胎状态信号的接收与第二轮胎转 动信号相关, 以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。
     按照本发明的另一个示范实施例, 一种用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的方 法包括步骤 : 感测轮胎转动, 并且在轮胎转动期间, 每当轮胎通过至少两个预定转动位置之 一时, 提供第一轮胎转动信号 ; 感测轮胎状态, 并且提供指示其的轮胎状态信号 ; 当所述第 一轮胎转动信号指示在轮胎转动期间轮胎已经到达所述至少两个预定转动位置之一时, 发 送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符 ; 感测相对于车辆的轮胎转动, 并且提供第二轮胎 转动信号, 该第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置 ; 接收所述发送的轮胎 状态信号、 唯一轮胎标识指示符及所述第二轮胎转动信号 ; 及将所述轮胎状态信号的接收 与所述第二轮胎转动信号相关, 以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相 关联。 附图说明 本发明的以上和其它特征和优点, 对于本领域的技术人员, 在考虑本发明的如下 详细描述以及附图时, 将成为显然的, 在附图中 :
     图 1 是车辆的示意表示, 该车辆具有按照本发明示范实施例的轮胎压力监视系 统;
     图 2 是图 1 的轮胎压力监视系统的示意方块图, 更详细地表示与轮胎之一相关联 的传感器布置 ;
     图 3 是图 2 的轮胎压力监视系统的示意表示, 表示在两个转动位置处的基于轮胎 的传感器, 在该处, 信号发送可能发生 ;
     图 4 是按照本发明示范实施例的基于轮胎的传感器单元的示意方块图 ;
     图 5 是图 1 的轮胎压力监视系统的功能方块图, 更详细地表示按照本发明示范实 施例的基于车辆的接收器 ; 及
     图 6 是流程图, 描绘按照本发明示范实施例的控制过程, 以使每个基于轮胎的传 感器位置与在车辆上的轮胎位置相关。
     具体实施方式参照图 1, 按照本发明示范实施例制成的轮胎压力监视 (“TPM” ) 系统 10, 表示 成安装在车辆 12 上。TPM 系统 10 包括多个传感器 14(“S1” )、 16(“S2” )、 18(“S3” )及 20(“S4” ), 这些传感器分别布置在车辆 12 的四个角部右前 (“FR” )、 左前 (“FL” )、 右后 (“RR” )、 及左后 (“RL” ) 中的每一个处。应该理解, 传感器 14、 16、 18 及 20 按几种已知布 置的任一种安装在它们的相关轮胎中。例如, TPM 传感器中的每一个可安装成阀杆组件的 一部分, 可安装在分离壳体中并且连结到轮辋或者连结到轮胎本身的侧面。传感器 14、 16、 18 及 20 中的每一个包括 : 用来感测在轮胎转动期间轮胎的至少两个预定角位置的传感器 ; 和用来感测轮胎的至少一个状态, 如压力和 / 或温度的传感器。传感器 14、 16、 18 及 20 还 包括发射器, 如射频 (“RF” ) 发射器, 用来发送感测的轮胎状态信息。
     TPM 系统 10 还包括车轮转动传感器组件 22、 24、 26 及 28, 这些车轮转动传感器组 件 22、 24、 26 及 28 分别布置在车辆的相关联 FR、 FL、 RR、 及 FL 角部处, 并且安装在该车辆角 部位置处的相关联轮胎的外部。 每个外部车轮转动传感器组件 22 包括圆形带齿板或盘 30, 该圆形带齿板或盘 30 安装成随其相关联轮胎转动。传感器 32 感测当轮胎转动时通过传感 器的盘 30 的每个齿的通过, 并且提供指示其的电信号。车轮转动传感器组件 22、 24、 26、 28 可以是车辆的防抱死制动系统 (“ABS” ) 的一部分, 并且可以称作车辆速度 (“WS” ) 传感 器。车轮转动传感器组件的每个传感器 32 连接到 ABS 电子控制单元 (“ECU” )40。
     TPM 系统 10 还包括基于车辆的接收器 / 控制器 44。接收器 / 控制器 44 连接到 ABS ECU, 并且经传感器 32 和带齿盘 30 接收车轮转动信号, 该车轮转动信号指示在车辆的 四个角部处车轮中的每一个的增量角位置。接收器 / 控制器 44 也包括用来接收 RF 信号的 接收天线 46, 这些 RF 信号指示来自轮胎传感器 14、 16、 18 及 20 中的每一个的轮胎状态信 息。接收器 / 控制器 44 连接到显示器 48, 该显示器 48 用来显示用于在车辆角部中的每一 个处的每一个轮胎的状态信息。显示器 48 可采取几种已知形式的任一种, 包括液晶显示器 (“LCD” )。
     参照图 2, 位于车辆的 FR 角部处的轮胎 54 包括 TPM 传感器 14, 该 TPM 传感器 14 可操作地安装到轮胎 54, 用来感测轮胎转动和轮胎状态。 车轮转动传感器 22 具有其带齿盘 30, 该带齿盘 30 安装成随轮胎 54 转动。传感器 32 提供电信号, 该电信号指示盘 30 的每个 齿通过传感器 32。按照本发明的一个示范实施例, 带齿盘具有七十二个齿 56, 这七十二个 齿 56 绕盘 30 相等地间隔开, 使一个齿缺失 ( 总共七十一个齿 )。每当齿通过传感器 32 时, 提供一个脉冲。几种类型的传感器的任一种可用于传感器 32, 包括电感传感器、 Hall 效应 传感器等等。如果有七十二个齿位置, 则除当遇到缺失齿位置 58 时之外, 每五度从传感器 32 输出一个脉冲。缺失齿装置 58 指示为零车轮位置, 并且可起基准点的作用。
     来自传感器 32 的输出连接到 ABS 控制器 40。ABS 控制器监视传感器的输出, 并且 相对于零车轮盘位置, 即当空隙 58 通过传感器 32 时, 确定盘 30 的角位置, 并且接着确定车 轮 54 的角位置。应该认识到, 尽管当在盘 30 上的空隙 58 通过传感器 32 时, 没有信号产 生, 但当轮胎 54 在正常车辆运动期间正在连续地转动时, ABS ECU 接收连续脉冲流, 并且当 有缺失脉冲时, ABS ECU“知道” , 在最后脉冲与下个接收脉冲之间的半路是 “零位置” 。ABS ECU 然后知道, 在零位置之后接收的每个脉冲等于五度的转动。角监视 / 确定随着盘 30 和 车轮 54 转动继续, 每个完整转借助于零位置重新开始角确定。ABS ECU 连接到基于车辆的 TPM 接收器 / 控制器 44。基于轮胎的传感器 14 包括 TPM 电路 64, 该 TPM 电路 60 包括轮胎状态传感器和轮 胎转动传感器, 当轮胎 54 转动时, 该轮胎转动传感器感测轮胎 54 的至少两个预定角位置。 如图 3 所示, 表示本发明的示范实施例, 在该示范实施例中, 在正常车辆运动期间, 例如在 没有停泊而是运动时, 随着轮胎转动, 基于轮胎的传感器 14 在轮胎 54 的两个分离角位置处 可发送其轮胎状态 RF 信号。 通过保证在两个间隔开角度处的发送, 避免 RF 空位 (RF-null) 置发生。
     参照图 4, 基于轮胎的传感器 14 包括电路 60。本领域的技术人员将认识到, 电路 60 的控制功能可使用控制器, 如微型控制器, 通过使用离散电路、 不同类型的电路的组合或 专用集成电路 (“ASIC” ), 而实现, 并且可在模拟或数字域中实施。基于轮胎的传感器 14、 16、 18、 20 中的每一个被建造, 并且按类似方式操作。
     加速度仪 66 可以是压电换能器 (“PZT” )。加速度仪 66 提供或产生电压, 当轮胎 54 转动时, 该电压随力变化。 在轮胎转动期间加速度仪 66 经历的两个力是向心力和地球的 重力。当加速度仪 66 在一个轮胎转期间在圆中行进时, 它将在轮胎的一转上按正弦图案, 经历从 +1G 至 -1G 的地球重力变化。与在转动期间地球重力的变化相比, 向心力当车辆正 在按恒定速度行驶时, 将具有一致的水平, 或者将随车辆速度缓慢地变化。 加速度仪传感器 66 连接到模数转换器 (“ADC” )64。ADC 的输出 ( 代表取样加速 度信号 ) 连接到低通滤波器 (“LPF” )70, 该低通滤波器 70 可作为硬件实施, 或者作为在软 件中完成的功能而实施。LPF 70 帮助从加速度信号中除去道路噪声。LPF 70 的输出与在 比较器 72 中的正阈值和在比较器 74 中的负阈值相比较, 并且提供用在数据限制器 76 中的 信号基准电平。数据限制器 76 将模拟信号转换成数字信号 (0 或 1)。边沿探测电路 78 探 测来自加速度仪 66 的信号输出的上升和下降沿, 以便指示当轮胎转动时轮胎的第一预定 角位置 (0 值 ) 和第二预定角位置 (1 值 )。加速度信号的信息处理是这样的, 从而在第一和 第二预定角位置处出现的 0 和 1 值, 作为在轮胎上近似 180 度分开的角位置而出现。边沿 探测器的输出连接到微型计算机 80。LPF 70、 阈值比较器 72、 74、 数据限制器 76 及边沿探 测功能 78 可在微型计算机 80 内的软件中实施。
     基于轮胎的传感器 14 还包括轮胎状态传感器 82, 该轮胎状态传感器 82 用来感测 轮胎压力和 / 或轮胎温度。 轮胎状态传感器 82 的输出连接到信号处理电路 84, 该信号处理 电路 84 将来自传感器 82 的信号转换成数字格式, 并且将信息放置在用于最终发送的数字 包或字中, 该数字包或字具有关于感测的轮胎状态的信息。信号处理器 84 的输出连接到微 型计算机 80。
     微型计算机 80 已经在其内部存储器中存储其关联的唯一 ID, 例如在这个例子中, 传感器 ID = S1。如提到的那样, 每个轮胎具有其相关联唯一轮胎 ID。微型计算机 80 汇编 用于发送的数字信息包或字, 该数字信息包或字包括感测的轮胎状态和相关联 ID。微型计 算机如果希望可包括其它数据作为信息包的一部分, 如唤醒部分、 校验和部分等等。然而, 微型计算机, 作为信息包的一部分, 不包括来自传感器 66 的任何角度信息。微型计算机 80 的输出连接到 RF 发射器电路 86, 该 RF 发射器电路 86 用来经天线 88 发送信息包, 该信息包 具有轮胎状态信息。
     微型计算机 80 包括内部计时器, 这些内部计时器控制样本计时 ( 监视传感器 66 和轮胎状态传感器 82 的计时 ), 并且控制来自发射器 86 的信息包的发送速率。 在本发明的
     一个实施例中, 传感器 66 和轮胎状态传感器 82 可始终被监视, 并且每当边缘探测器 78 指 示在轮胎转动期间已经到达 0 或 180 度轮胎位置时, 发送轮胎状态信息。数据的这种连续 感测和发送不是必要的。而且, 必须遵循联邦发送准则 ( 联邦通信委员会 ), 这些联邦发送 准则在目前不允许过多数据发送。
     参照图 5, 将理解基于车辆的接收器的操作以及由基于轮胎的传感器 14 遵循的发 送控制。 基于车辆的接收器 / 控制器 44 经适当连接, 如车辆的控制器区域网总线 ( “CAN- 总 线” ), 连接到 ABS ECU 40 的输出。基于车辆的接收器 / 控制器 44 经传感器 32 和与每个车 轮相联的带齿盘 30, 监视车辆的车轮中的每一个的角位置, 即监视车轮速度传感器 22、 24、 26、 28 中的每一个, 车轮速度传感器 22、 24、 26、 28 也分别指示为 WS FR、 WS FL、 WS RR 及 WS RL。 基于车辆的单元 44 也包括 RF 接收器 90, 该 RF 接收器 90 连接到天线 46, 用来接收和解 调来自与基于轮胎的传感器 14、 16、 18 及 20 相关联的发射器中的每一个的轮胎状态信息。
     来自基于轮胎的单元中的每一个的接收信号在这里, 当车轮或轮胎转动在第一位 置时称作消息 1, 并且当车轮或轮胎转动在第二位置时称作消息 2, 该第二位置离第一位置 近似 180 度, 如由传感器 6 感测的那样。
     事件图 92 代表来自基于轮胎的单元之一 14ID S1 的接收的轮胎状态信号的发生。 当接收到每个轮胎状态信号时, 接收器 / 控制器 44 监视四个车轮中的每一个的角位置, 该 角位置由每个相关联 ABS 车轮速度传感器 22、 24、 26 及 28 所指示。 表格 94 是对于四个车轮 按度的角度值, 该角度值每当接收到 RF 轮胎状态消息时由 ABS 车轮速度传感器所探测。将 这些角度值存储在存储器中, 作为当接收到具有轮胎 ID = S1 的消息时出现的角度值。类 似地, 对于基于轮胎的单元 S2、 S3 及 S4 中的每一个, 每当接收到来自它们的相关联轮胎状 态传感器之一的 RF 信号时, 存储车轮位置。
     来自每个基于轮胎的单元的信号的发送, 如提到的那样, 由传感器的微型计算机 80 控制。微型计算机 80 由来自传感器 66 的信号 60“知道” 何时轮胎转动正在发生。在初 始轮胎转动开始之后的最初十分钟时段期间, 可能希望的是, 发送轮胎状态信号四十次。 在 十分钟时段上的四十个预定时隙期间, 微型计算机 80 监视轮胎状态传感器 82, 并且当边沿 探测器指示轮胎已经到达 0 或 180 度位置时, 发送轮胎状态信号。微型计算机响应于在轮 胎转动期间到达 0 或 180 度位置, 可按几种图案的任一种发送轮胎状态信号。例如, 当轮胎 位置到达位置 1 时, 微型计算机可在四十个时隙的第一个处发送。在四十个时隙的第二个 期间, 微型控制器可等待, 并且当轮胎位置到达位置 2 时发送, 并且以此类推。结果是表格 94, 该表格 94 具有 1、 2、 1、 2 等等的轮胎发送图案。任何其它希望图案可由微型计算机 80 使用。在四十次发送的最初 10 分钟时间间隔之后, 微型控制器可将发送计时改变成每分钟 一次。而且, 微型控制器或者可保持同一发送图案, 或者可改变发送图案。
     接收器 / 控制器 44 在收集足够量的数据 ( 填充足够量的表格 94) 之后, 确定哪 个轮胎角位置与已经接收的轮胎状态信号最好地相关, 这些轮胎状态信号已经发生在 0 和 180 度位置处。假定微型控制器 80 正在控制发射器 86 按 1、 2、 1、 2 图案发送。也假定表格 94 指示, 每当轮胎状态信号具有 S1 ID 时, FR ABS 车轮速度传感器 (WS FR) 总是分别测量 角度 102 和 282。那么, 接收器可假定轮胎 ID S1 位于车辆的 FR 角部处。一旦轮胎状态数 据按在预定阈值以上的置信水平与角位置相关, 用于该轮胎位置的该轮胎 ID 就存储在接 收器 / 控制器 44 的内部存储器中, 以便以后当轮胎状态信息要显示在显示器 48 上时, 例如充气不足轮胎出现时, 用来识别轮胎位置。置信水平可由几种不同的方法确定。一个例子 是确定, 在表格中的 WS 角度数据在比预定量大的预定数量的样本上不改变。
     一旦传感器 ID 与角部位置相关, 则对于传感器中的每一个监视发送的信号的压 力 / 温度信息部分, 并且对于车辆操作人员, 可显示轮胎状态信息以及关联的确定轮胎位 置信息。如本领域的技术人员将认识到的那样, 轮胎状态信息的显示可仅限于异常轮胎状 态, 或者能是连续地轮胎压力和温度信息, 如果希望这样的话。
     参照图 6, 表示流程图, 该流程图描绘按照本发明示范实施例的控制过程 150, 该 控制过程 150 用来在 TPM 系统中确定轮胎位置。过程在步骤 152 处开始, 在该处, 设置初始 状态、 标志、 适当值等等。在步骤 154 处, 连续地捕获指示来自车辆轮胎中的每一个的车轮 角位置的 ABS 信号, 并且提供给接收器 / 控制器 44。在步骤 156 中, 接收器 / 控制器 44 监 视来自基于轮胎的单元的接收的 RF 轮胎状态信息信号。在步骤 158 中, 进行是否已经接收 到 RF 信号的确定。如果为否, 则过程循环回步骤 154, 在该处, 继续捕获来自 ABS 车轮速度 传感器的车轮角位置。如果在步骤 158 中的确定是肯定的, 则在步骤 160 中临时存储来自 全部四个车轮的车轮角度 ( 表格 94)。在步骤 162 中, 进行关于是否有为进行位置确定收 集的足够量的数据的确定。例如, 可能希望的是, 在进行位置确定之前具有 10-20 个数据取 样。如果没有足够的数据, 则过程循环回步骤 154, 直到接收和存储足够量的数据。 在步骤 164 中, 通过使角车轮位置相关进行车轮位置的确定, 该角车轮位置与接 收的轮胎状态信号的事件最好地相对应, 例如, 每当接收到具有 S1 ID 的轮胎状态信号时, 车轮 FR 转动 180 度, 因此使 S1 与 FR 位置相关。在步骤 166 中, 进行关于确定的轮胎位置 相关是否具有大于预定值的置信值的确定。假定确定的置信水平是足够的, 则在步骤 168 中, 将基于轮胎的单元 ID 和确定的轮胎位置信息存储在存储器中。如果置信值不大于预定 水平, 则不存储位置信息, 过程循环回步骤 154, 且任何以前存储的位置信息保持。 基于车辆 的单元 44 使传感器 S1、 S2、 S3 及 S4 与在车辆上的轮胎位置 FR、 FL、 RR 及 RL 相关。
     即使在平滑路面上也要求信号滤波。 无源和自适应数字滤波技术都可用来使信号 在三至二十赫兹的频率范围上平滑, 而没有不合适信号衰减或电池能量的使用。
     由本发明的以上描述, 本领域的技术人员将觉察到改进、 变更及修改。例如, 尽管 带齿盘, 如在示范实施例中描述的那样, 具有缺失齿, 以建立车轮的零位置, 但在启动车辆 时的车轮位置可指定为零位置, 知道每 72 个脉冲 ( 假定盘具有 72 个齿 ) 使车轮返回 “零” 位置 ( 即, 启动位置 )。而且, 想到的是, 基于轮胎的传感器可经 RF 通信到 ABSECU, 并且 ABS ECU 可进行基于轮胎的单元与车辆角部位置的相关。在技术技巧内的这样的改进、 变更及 / 或修改打算由附属权利要求书覆盖。
    

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1、(10)申请公布号 CN 102452282 A(43)申请公布日 2012.05.16CN102452282A*CN102452282A*(21)申请号 201110344602.5(22)申请日 2011.11.0412/940,574 2010.11.05 USB60C 23/04(2006.01)(71)申请人 TRW汽车美国有限责任公司地址美国密执安(72)发明人 TM汉农(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038代理人侯海燕(54) 发明名称用来确定轮胎状态和位置的方法和设备(57) 摘要本发明涉及用来确定轮胎状态和位置的方法和设备。设备(10)包括基于轮。

2、胎的感测单元(14),在车辆上的多个轮胎(54)具有关联的基于轮胎的感测单元,每个基于轮胎的感测单元(14)包括:第一轮胎转动传感器(66);轮胎状态传感器(82);发射器(86);及控制器。设备还包括第二轮胎转动传感器(22),第二轮胎转动传感器(22)安装在轮胎外部,用来感测轮胎转动,并且用来提供指示轮胎相对于基准的增量角位置的第二轮胎转动信号。基于车辆的接收器(44)接收发送的轮胎状态信号、唯一轮胎标识指示符及第二轮胎转动信号,并且将轮胎状态信号的接收与第二轮胎转动信号相关,以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书2页 说。

3、明书6页 附图5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页1/2页21.一种用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的设备,包括:基于轮胎的感测单元,在车辆上的多个轮胎具有相关联的基于轮胎的感测单元,每个基于轮胎的感测单元包括:第一轮胎转动传感器,安装成随轮胎转动,并且在轮胎转动期间,每当轮胎通过轮胎的至少两个预定转动位置之一时,用来提供第一轮胎转动信号,轮胎状态传感器,用来感测轮胎状态,并且用来提供指示轮胎状态的轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符,发射器,用来发送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符,及控制器,用来控制所述发射器,从而当所述第。

4、一轮胎转动信号指示在轮胎转动期间轮胎已经到达所述至少两个预定转动位置之一时,所述轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符的发送发生;第二轮胎转动传感器,安装在轮胎外部,用来感测轮胎转动,并且用来提供第二轮胎转动信号,所述第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置;及基于车辆的接收器,用来接收所述发送的轮胎状态信号、唯一轮胎标识指示符及所述第二轮胎转动信号,并且用来将所述轮胎状态信号的接收与所述第二轮胎转动信号相关,以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第一轮胎转动传感器是重力传感器。3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第二轮胎转动传感器。

5、是防抱死制动系统的车轮速度传感器。4.根据权利要求1所述的设备,还包括显示装置,所述显示装置位于车辆的驾驶室内,并且连接到所述基于车辆的接收器,用来显示接收的轮胎状态信号和用于该接收的轮胎状态信号的相关联的轮胎位置。5.根据权利要求1所述的设备,其中,所述基于车辆的接收器包括存储器,所述存储器用来存储与轮胎位置相关联的唯一轮胎指示符。6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第二轮胎转动传感器包括具有多个齿的盘,盘安装成随所述轮胎转动;并且还包括齿传感器,所述齿传感器安装到车辆上,用来提供指示每个盘齿通过齿传感器的信号。7.根据权利要求6所述的设备,其中,所述多个齿绕盘的圆周相等地间隔开,并且一。

6、个齿缺失,所述缺失齿位置用作所述第二轮胎转动传感器的基准点。8.根据权利要求6所述的设备,其中,所述多个齿绕盘的圆周相等地间隔开,在启动车辆时与齿传感器相邻的齿位置用作所述第二轮胎转动传感器的基准点。9.根据权利要求1所述的设备,其中,所述至少两个预定转动位置分开近似180度。10.根据权利要求1所述的设备,其中,每当接收到所述发送的轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符时,所述控制器存储所述接收的第二轮胎转动信号,所述接收的第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置,使用所述存储的第二轮胎转动信号使所述唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关,所述存储的第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准。

7、的增量角位置。11.一种用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的方法,包括步骤:感测轮胎转动,并且在轮胎转动期间,每当轮胎通过至少两个预定转动位置之一时,提权 利 要 求 书CN 102452282 A2/2页3供第一轮胎转动信号;感测轮胎状态,并且提供指示轮胎状态的轮胎状态信号;当所述第一轮胎转动信号指示在轮胎转动期间轮胎已经到达所述至少两个预定转动位置之一时,发送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符;感测相对于车辆的轮胎转动,并且提供第二轮胎转动信号,所述第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置;接收所述发送的轮胎状态信号、唯一轮胎标识指示符及所述第二轮胎转动信号;及将所述轮胎状态信号的接收与。

8、所述第二轮胎转动信号相关,以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。12.根据权利要求11所述的方法,其中,感测所述轮胎的转动的步骤感测重力。13.根据权利要求11所述的方法,还包括显示接收的轮胎状态信号和用于该接收的轮胎状态信号的相关联的轮胎位置的步骤。14.根据权利要求11所述的方法,还包括存储与相关轮胎位置相关联的唯一轮胎指示符的步骤。权 利 要 求 书CN 102452282 A1/6页4用来确定轮胎状态和位置的方法和设备技术领域0001 本发明涉及用来在轮胎压力监视系统中确定在车辆上的轮胎状态和位置的一种方法和设备。背景技术0002 用来感测轮胎状态并且将感测的轮胎状态。

9、信息向车辆乘员显示的系统是已知的。经常地,这样的系统称作轮胎压力监视(“TPM”)系统,尽管该系统除压力之外可以感测轮胎状态,如轮胎温度。这样的TPM系统包括基于轮胎的(tire-based)传感器组件,该基于轮胎的传感器组件例如感测在其相关联轮胎内的空气压力和温度,并且将感测的轮胎状态信息发送到基于车辆的(vehicle-based)接收器,即安装在车辆中的接收器。发送的感测的轮胎状态信号可以是编码的射频(“RF”)信号。基于车辆的接收器连接到布置在车辆驾驶室中的显示器上,从而当充气不足的轮胎压力状态存在,或者过热轮胎状态发生时,将例如报警信号向车辆操作人员显示。0003 每个基于轮胎的传感。

10、器组件可以具有与其相关联的唯一标识(“ID”)代码。基于轮胎的传感器组件可以发送信号,该信号包括其关联的唯一ID代码以及感测的轮胎状态。基于车辆的接收器可将接收的轮胎信号和唯一ID与在车辆上的特定轮胎位置,如右前(“FR”)、左前(“FL”)、右后(“RR”)或左后(“RL”),相关联。通过将轮胎ID与在车辆上的轮胎位置相关联,基于车辆的接收器能够显示在每个特定轮胎位置处的感测的轮胎状态信息,从而车辆操作人员可识别哪个轮胎(即,轮胎位置)具有感测的不适当状态。0004 将轮胎位置与轮胎位置中的每一个的基于轮胎的发送的ID代码相关联,要求通过基于车辆的接收器的“学习”过程。已经提出了实现这种学习。

11、功能的方法,该方法包括使用信号询问,其中,每个基于轮胎的传感器组件包括接收器,该接收器由布置在轮胎外面的发射器使用例如低频(“LF”)询问信号分别询问。响应于接收到询问信号,基于轮胎的传感器组件发送具有其唯一ID的响应信号。在接收响应信号时,基于车辆的接收器将该唯一轮胎ID与该轮胎位置相关联,因为系统“知道”刚才询问了哪个轮胎位置。基于车辆的系统将基于轮胎的传感器ID和轮胎位置关系存储在存储器中,以便以后在其显示操作中使用。0005 已经提出了某些TPM系统,在这些TPM系统中,基于轮胎的系统包括轮胎转动传感器。基于轮胎的系统发送轮胎ID、轮胎转动值、及轮胎状态信息。每个轮胎具有关联的外部车轮。

12、转动传感器,该外部车轮转动传感器监视车轮转动,并且确定每个车轮的第二转动值。控制器通过按足够的吻合性将基于轮胎的转动值与外部监视的转动值相比较,而使轮胎位置相关联,以建立轮胎位置分配。然而,这些布置要求,每个发送的基于轮胎的信号包括轮胎转动值以及轮胎状态值。轮胎状态信息的每次发送时轮胎转动值的发送,导致基于轮胎的传感器的浪费能量,该基于轮胎的传感器由电池供电,因为为了位置分配,发送的RF信号必须具有至少两个信息部分,即转动信息和轮胎状态信息。发明内容说 明 书CN 102452282 A2/6页50006 本发明指向用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的一种方法和设备。0007 按照本发明的示范实。

13、施例,一种设备确定在车辆上的轮胎状态和位置,该设备包括基于轮胎的感测单元,在车辆上的多个轮胎具有关联的基于轮胎的感测单元,每个基于轮胎的感测单元包括:第一轮胎转动传感器,安装成随轮胎转动,并且在轮胎转动期间,每当轮胎通过至少两个预定转动位置之一时,用来提供第一轮胎转动信号;轮胎状态传感器,用来感测轮胎状态,并且用来提供指示其的轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符;发射器,用来发送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符;控制器,用来控制发射器,从而当第一轮胎转动信号指示在轮胎转动期间轮胎已经到达至少两个预定转动位置之一时,轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符的发送发生。该设备还包括第二轮胎转动传感器,该第二轮。

14、胎转动传感器安装在轮胎外部,用来感测轮胎转动,并且用来提供第二轮胎转动信号,该第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置。基于车辆的接收器接收发送的轮胎状态信号、唯一轮胎标识指示符及第二轮胎转动信号,并且将轮胎状态信号的接收与第二轮胎转动信号相关,以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。0008 按照本发明的另一个示范实施例,一种用来确定在车辆上的轮胎状态和位置的方法包括步骤:感测轮胎转动,并且在轮胎转动期间,每当轮胎通过至少两个预定转动位置之一时,提供第一轮胎转动信号;感测轮胎状态,并且提供指示其的轮胎状态信号;当所述第一轮胎转动信号指示在轮胎转动期间轮胎已经到达所述至少。

15、两个预定转动位置之一时,发送轮胎状态信号和唯一轮胎标识指示符;感测相对于车辆的轮胎转动,并且提供第二轮胎转动信号,该第二轮胎转动信号指示轮胎相对于基准的增量角位置;接收所述发送的轮胎状态信号、唯一轮胎标识指示符及所述第二轮胎转动信号;及将所述轮胎状态信号的接收与所述第二轮胎转动信号相关,以便将唯一轮胎标识指示符与在车辆上的特定轮胎位置相关联。附图说明0009 本发明的以上和其它特征和优点,对于本领域的技术人员,在考虑本发明的如下详细描述以及附图时,将成为显然的,在附图中:0010 图1是车辆的示意表示,该车辆具有按照本发明示范实施例的轮胎压力监视系统;0011 图2是图1的轮胎压力监视系统的示。

16、意方块图,更详细地表示与轮胎之一相关联的传感器布置;0012 图3是图2的轮胎压力监视系统的示意表示,表示在两个转动位置处的基于轮胎的传感器,在该处,信号发送可能发生;0013 图4是按照本发明示范实施例的基于轮胎的传感器单元的示意方块图;0014 图5是图1的轮胎压力监视系统的功能方块图,更详细地表示按照本发明示范实施例的基于车辆的接收器;及0015 图6是流程图,描绘按照本发明示范实施例的控制过程,以使每个基于轮胎的传感器位置与在车辆上的轮胎位置相关。具体实施方式说 明 书CN 102452282 A3/6页60016 参照图1,按照本发明示范实施例制成的轮胎压力监视(“TPM”)系统10。

17、,表示成安装在车辆12上。TPM系统10包括多个传感器14(“S1”)、16(“S2”)、18(“S3”)及20(“S4”),这些传感器分别布置在车辆12的四个角部右前(“FR”)、左前(“FL”)、右后(“RR”)、及左后(“RL”)中的每一个处。应该理解,传感器14、16、18及20按几种已知布置的任一种安装在它们的相关轮胎中。例如,TPM传感器中的每一个可安装成阀杆组件的一部分,可安装在分离壳体中并且连结到轮辋或者连结到轮胎本身的侧面。传感器14、16、18及20中的每一个包括:用来感测在轮胎转动期间轮胎的至少两个预定角位置的传感器;和用来感测轮胎的至少一个状态,如压力和/或温度的传感器。

18、。传感器14、16、18及20还包括发射器,如射频(“RF”)发射器,用来发送感测的轮胎状态信息。0017 TPM系统10还包括车轮转动传感器组件22、24、26及28,这些车轮转动传感器组件22、24、26及28分别布置在车辆的相关联FR、FL、RR、及FL角部处,并且安装在该车辆角部位置处的相关联轮胎的外部。每个外部车轮转动传感器组件22包括圆形带齿板或盘30,该圆形带齿板或盘30安装成随其相关联轮胎转动。传感器32感测当轮胎转动时通过传感器的盘30的每个齿的通过,并且提供指示其的电信号。车轮转动传感器组件22、24、26、28可以是车辆的防抱死制动系统(“ABS”)的一部分,并且可以称作。

19、车辆速度(“WS”)传感器。车轮转动传感器组件的每个传感器32连接到ABS电子控制单元(“ECU”)40。0018 TPM系统10还包括基于车辆的接收器/控制器44。接收器/控制器44连接到ABS ECU,并且经传感器32和带齿盘30接收车轮转动信号,该车轮转动信号指示在车辆的四个角部处车轮中的每一个的增量角位置。接收器/控制器44也包括用来接收RF信号的接收天线46,这些RF信号指示来自轮胎传感器14、16、18及20中的每一个的轮胎状态信息。接收器/控制器44连接到显示器48,该显示器48用来显示用于在车辆角部中的每一个处的每一个轮胎的状态信息。显示器48可采取几种已知形式的任一种,包括液。

20、晶显示器(“LCD”)。0019 参照图2,位于车辆的FR角部处的轮胎54包括TPM传感器14,该TPM传感器14可操作地安装到轮胎54,用来感测轮胎转动和轮胎状态。车轮转动传感器22具有其带齿盘30,该带齿盘30安装成随轮胎54转动。传感器32提供电信号,该电信号指示盘30的每个齿通过传感器32。按照本发明的一个示范实施例,带齿盘具有七十二个齿56,这七十二个齿56绕盘30相等地间隔开,使一个齿缺失(总共七十一个齿)。每当齿通过传感器32时,提供一个脉冲。几种类型的传感器的任一种可用于传感器32,包括电感传感器、Hall效应传感器等等。如果有七十二个齿位置,则除当遇到缺失齿位置58时之外,每。

21、五度从传感器32输出一个脉冲。缺失齿装置58指示为零车轮位置,并且可起基准点的作用。0020 来自传感器32的输出连接到ABS控制器40。ABS控制器监视传感器的输出,并且相对于零车轮盘位置,即当空隙58通过传感器32时,确定盘30的角位置,并且接着确定车轮54的角位置。应该认识到,尽管当在盘30上的空隙58通过传感器32时,没有信号产生,但当轮胎54在正常车辆运动期间正在连续地转动时,ABS ECU接收连续脉冲流,并且当有缺失脉冲时,ABS ECU“知道”,在最后脉冲与下个接收脉冲之间的半路是“零位置”。ABS ECU然后知道,在零位置之后接收的每个脉冲等于五度的转动。角监视/确定随着盘30。

22、和车轮54转动继续,每个完整转借助于零位置重新开始角确定。ABS ECU连接到基于车辆的TPM接收器/控制器44。说 明 书CN 102452282 A4/6页70021 基于轮胎的传感器14包括TPM电路64,该TPM电路60包括轮胎状态传感器和轮胎转动传感器,当轮胎54转动时,该轮胎转动传感器感测轮胎54的至少两个预定角位置。如图3所示,表示本发明的示范实施例,在该示范实施例中,在正常车辆运动期间,例如在没有停泊而是运动时,随着轮胎转动,基于轮胎的传感器14在轮胎54的两个分离角位置处可发送其轮胎状态RF信号。通过保证在两个间隔开角度处的发送,避免RF空位(RF-null)置发生。0022。

23、 参照图4,基于轮胎的传感器14包括电路60。本领域的技术人员将认识到,电路60的控制功能可使用控制器,如微型控制器,通过使用离散电路、不同类型的电路的组合或专用集成电路(“ASIC”),而实现,并且可在模拟或数字域中实施。基于轮胎的传感器14、16、18、20中的每一个被建造,并且按类似方式操作。0023 加速度仪66可以是压电换能器(“PZT”)。加速度仪66提供或产生电压,当轮胎54转动时,该电压随力变化。在轮胎转动期间加速度仪66经历的两个力是向心力和地球的重力。当加速度仪66在一个轮胎转期间在圆中行进时,它将在轮胎的一转上按正弦图案,经历从+1G至-1G的地球重力变化。与在转动期间地。

24、球重力的变化相比,向心力当车辆正在按恒定速度行驶时,将具有一致的水平,或者将随车辆速度缓慢地变化。0024 加速度仪传感器66连接到模数转换器(“ADC”)64。ADC的输出(代表取样加速度信号)连接到低通滤波器(“LPF”)70,该低通滤波器70可作为硬件实施,或者作为在软件中完成的功能而实施。LPF 70帮助从加速度信号中除去道路噪声。LPF 70的输出与在比较器72中的正阈值和在比较器74中的负阈值相比较,并且提供用在数据限制器76中的信号基准电平。数据限制器76将模拟信号转换成数字信号(0或1)。边沿探测电路78探测来自加速度仪66的信号输出的上升和下降沿,以便指示当轮胎转动时轮胎的第。

25、一预定角位置(0值)和第二预定角位置(1值)。加速度信号的信息处理是这样的,从而在第一和第二预定角位置处出现的0和1值,作为在轮胎上近似180度分开的角位置而出现。边沿探测器的输出连接到微型计算机80。LPF 70、阈值比较器72、74、数据限制器76及边沿探测功能78可在微型计算机80内的软件中实施。0025 基于轮胎的传感器14还包括轮胎状态传感器82,该轮胎状态传感器82用来感测轮胎压力和/或轮胎温度。轮胎状态传感器82的输出连接到信号处理电路84,该信号处理电路84将来自传感器82的信号转换成数字格式,并且将信息放置在用于最终发送的数字包或字中,该数字包或字具有关于感测的轮胎状态的信息。

26、。信号处理器84的输出连接到微型计算机80。0026 微型计算机80已经在其内部存储器中存储其关联的唯一ID,例如在这个例子中,传感器IDS1。如提到的那样,每个轮胎具有其相关联唯一轮胎ID。微型计算机80汇编用于发送的数字信息包或字,该数字信息包或字包括感测的轮胎状态和相关联ID。微型计算机如果希望可包括其它数据作为信息包的一部分,如唤醒部分、校验和部分等等。然而,微型计算机,作为信息包的一部分,不包括来自传感器66的任何角度信息。微型计算机80的输出连接到RF发射器电路86,该RF发射器电路86用来经天线88发送信息包,该信息包具有轮胎状态信息。0027 微型计算机80包括内部计时器,这些。

27、内部计时器控制样本计时(监视传感器66和轮胎状态传感器82的计时),并且控制来自发射器86的信息包的发送速率。在本发明的说 明 书CN 102452282 A5/6页8一个实施例中,传感器66和轮胎状态传感器82可始终被监视,并且每当边缘探测器78指示在轮胎转动期间已经到达0或180度轮胎位置时,发送轮胎状态信息。数据的这种连续感测和发送不是必要的。而且,必须遵循联邦发送准则(联邦通信委员会),这些联邦发送准则在目前不允许过多数据发送。0028 参照图5,将理解基于车辆的接收器的操作以及由基于轮胎的传感器14遵循的发送控制。基于车辆的接收器/控制器44经适当连接,如车辆的控制器区域网总线(“C。

28、AN-总线”),连接到ABS ECU 40的输出。基于车辆的接收器/控制器44经传感器32和与每个车轮相联的带齿盘30,监视车辆的车轮中的每一个的角位置,即监视车轮速度传感器22、24、26、28中的每一个,车轮速度传感器22、24、26、28也分别指示为WS FR、WS FL、WS RR及WS RL。基于车辆的单元44也包括RF接收器90,该RF接收器90连接到天线46,用来接收和解调来自与基于轮胎的传感器14、16、18及20相关联的发射器中的每一个的轮胎状态信息。0029 来自基于轮胎的单元中的每一个的接收信号在这里,当车轮或轮胎转动在第一位置时称作消息1,并且当车轮或轮胎转动在第二位置。

29、时称作消息2,该第二位置离第一位置近似180度,如由传感器6感测的那样。0030 事件图92代表来自基于轮胎的单元之一14ID S1的接收的轮胎状态信号的发生。当接收到每个轮胎状态信号时,接收器/控制器44监视四个车轮中的每一个的角位置,该角位置由每个相关联ABS车轮速度传感器22、24、26及28所指示。表格94是对于四个车轮按度的角度值,该角度值每当接收到RF轮胎状态消息时由ABS车轮速度传感器所探测。将这些角度值存储在存储器中,作为当接收到具有轮胎IDS1的消息时出现的角度值。类似地,对于基于轮胎的单元S2、S3及S4中的每一个,每当接收到来自它们的相关联轮胎状态传感器之一的RF信号时,。

30、存储车轮位置。0031 来自每个基于轮胎的单元的信号的发送,如提到的那样,由传感器的微型计算机80控制。微型计算机80由来自传感器66的信号60“知道”何时轮胎转动正在发生。在初始轮胎转动开始之后的最初十分钟时段期间,可能希望的是,发送轮胎状态信号四十次。在十分钟时段上的四十个预定时隙期间,微型计算机80监视轮胎状态传感器82,并且当边沿探测器指示轮胎已经到达0或180度位置时,发送轮胎状态信号。微型计算机响应于在轮胎转动期间到达0或180度位置,可按几种图案的任一种发送轮胎状态信号。例如,当轮胎位置到达位置1时,微型计算机可在四十个时隙的第一个处发送。在四十个时隙的第二个期间,微型控制器可等。

31、待,并且当轮胎位置到达位置2时发送,并且以此类推。结果是表格94,该表格94具有1、2、1、2等等的轮胎发送图案。任何其它希望图案可由微型计算机80使用。在四十次发送的最初10分钟时间间隔之后,微型控制器可将发送计时改变成每分钟一次。而且,微型控制器或者可保持同一发送图案,或者可改变发送图案。0032 接收器/控制器44在收集足够量的数据(填充足够量的表格94)之后,确定哪个轮胎角位置与已经接收的轮胎状态信号最好地相关,这些轮胎状态信号已经发生在0和180度位置处。假定微型控制器80正在控制发射器86按1、2、1、2图案发送。也假定表格94指示,每当轮胎状态信号具有S1 ID时,FR ABS车。

32、轮速度传感器(WS FR)总是分别测量角度102和282。那么,接收器可假定轮胎ID S1位于车辆的FR角部处。一旦轮胎状态数据按在预定阈值以上的置信水平与角位置相关,用于该轮胎位置的该轮胎ID就存储在接收器/控制器44的内部存储器中,以便以后当轮胎状态信息要显示在显示器48上时,例如说 明 书CN 102452282 A6/6页9充气不足轮胎出现时,用来识别轮胎位置。置信水平可由几种不同的方法确定。一个例子是确定,在表格中的WS角度数据在比预定量大的预定数量的样本上不改变。0033 一旦传感器ID与角部位置相关,则对于传感器中的每一个监视发送的信号的压力/温度信息部分,并且对于车辆操作人员,。

33、可显示轮胎状态信息以及关联的确定轮胎位置信息。如本领域的技术人员将认识到的那样,轮胎状态信息的显示可仅限于异常轮胎状态,或者能是连续地轮胎压力和温度信息,如果希望这样的话。0034 参照图6,表示流程图,该流程图描绘按照本发明示范实施例的控制过程150,该控制过程150用来在TPM系统中确定轮胎位置。过程在步骤152处开始,在该处,设置初始状态、标志、适当值等等。在步骤154处,连续地捕获指示来自车辆轮胎中的每一个的车轮角位置的ABS信号,并且提供给接收器/控制器44。在步骤156中,接收器/控制器44监视来自基于轮胎的单元的接收的RF轮胎状态信息信号。在步骤158中,进行是否已经接收到RF信。

34、号的确定。如果为否,则过程循环回步骤154,在该处,继续捕获来自ABS车轮速度传感器的车轮角位置。如果在步骤158中的确定是肯定的,则在步骤160中临时存储来自全部四个车轮的车轮角度(表格94)。在步骤162中,进行关于是否有为进行位置确定收集的足够量的数据的确定。例如,可能希望的是,在进行位置确定之前具有10-20个数据取样。如果没有足够的数据,则过程循环回步骤154,直到接收和存储足够量的数据。0035 在步骤164中,通过使角车轮位置相关进行车轮位置的确定,该角车轮位置与接收的轮胎状态信号的事件最好地相对应,例如,每当接收到具有S1 ID的轮胎状态信号时,车轮FR转动180度,因此使S1。

35、与FR位置相关。在步骤166中,进行关于确定的轮胎位置相关是否具有大于预定值的置信值的确定。假定确定的置信水平是足够的,则在步骤168中,将基于轮胎的单元ID和确定的轮胎位置信息存储在存储器中。如果置信值不大于预定水平,则不存储位置信息,过程循环回步骤154,且任何以前存储的位置信息保持。基于车辆的单元44使传感器S1、S2、S3及S4与在车辆上的轮胎位置FR、FL、RR及RL相关。0036 即使在平滑路面上也要求信号滤波。无源和自适应数字滤波技术都可用来使信号在三至二十赫兹的频率范围上平滑,而没有不合适信号衰减或电池能量的使用。0037 由本发明的以上描述,本领域的技术人员将觉察到改进、变更及修改。例如,尽管带齿盘,如在示范实施例中描述的那样,具有缺失齿,以建立车轮的零位置,但在启动车辆时的车轮位置可指定为零位置,知道每72个脉冲(假定盘具有72个齿)使车轮返回“零”位置(即,启动位置)。而且,想到的是,基于轮胎的传感器可经RF通信到ABSECU,并且ABS ECU可进行基于轮胎的单元与车辆角部位置的相关。在技术技巧内的这样的改进、变更及/或修改打算由附属权利要求书覆盖。说 明 书CN 102452282 A1/5页10图1说 明 书 附 图CN 102452282 A10。

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