在車輪的電子單元與附接至車輛的中央電子控制單元間傳輸無線電信號的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于在車輛車輪（1）的移動的電子單元（5）與固定至車輛的中央電子控制單元之間傳輸無線電信號的方法，其包括下列步驟：限定車輪的角度參考點（Rref），其相對于車輪是固定的；使用角度參考點（Rref）限定將所述車輪的一次回轉(zhuǎn)劃分成連續(xù)的基本區(qū)段（S1?S8），及在車輪電子單元與固定的中央電子控制單元之間傳輸多個連續(xù)無線電信號，使得在車輪的預(yù)定角度位置下傳輸每個信號，該位置是基于角度參考點且基于車輪的區(qū)段劃分所計算的；計算車輪的角度旋轉(zhuǎn)速度；在車輪的所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下，確定車輪電子單元與中央電子控制單元之間的信號傳輸時所必需的車輪旋轉(zhuǎn)的最少的區(qū)段；基于角度參考點確定第一信號與該第一信號之后的第二信號之間的傳輸角度偏移，這等于在所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下覆蓋傳輸?shù)谝粺o線電信號所必需的時間的基本劃分區(qū)段（S1?S8）的最小倍數(shù)。
【專利說明】
在車輪的電子單元與附接至車輛的中央電子控制單元間傳輸無線電信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種在車輛的移動車輪電子單元與所述車輛的固定的中央電子控制單元(英文簡稱為“ECU”)之間傳輸無線電信號的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，車輪電子單元具有向中央電子控制單元通知與車輪有關(guān)的各種參數(shù)的功能，這些參數(shù)例如是胎壓、輪胎內(nèi)部的氣體溫度、或車輪溫度，以及輪胎的地面印跡，例如此印跡在車輪平面中的長度。這些車輪電子單元通常裝配到車輛的每個車輪上，并且固定在輪胎內(nèi)部抵靠其胎面，并且設(shè)有基于所引起的胎面的徑向位移來檢測胎面接觸地面的時刻和胎面離開地面的時刻的構(gòu)件。例如，這些構(gòu)件是與車輪電子單元相關(guān)聯(lián)的加速計或碰撞傳感器等等，例如在加速計的情況下，其測量當(dāng)胎面接觸地面時以及當(dāng)胎面脫離接觸時的徑向加速度的差異。
[0003]每個車輪電子單元將無線電信號(通常以高頻)傳輸?shù)街醒腚娮涌刂茊卧?，使得中央電子控制單元能夠向駕駛員通知任何異常的測量到的參數(shù)，并且使得此中央電子控制單元還能在與車輪相關(guān)聯(lián)的輪胎的使用壽命期間定位車輛上的每個車輪單元的位置，即使車輛上的車輪的位置改變時也是如此。
[0004]在車輪旋轉(zhuǎn)期間，并且在車輪的一次回轉(zhuǎn)期間，車輪電子單元的軌跡通常存在未發(fā)生傳輸?shù)牟糠?，這些部分稱為信號未傳輸區(qū)域或陰影區(qū)域，這對應(yīng)于信號傳輸中斷的區(qū)域。在同一車輛的每個車輪中，這種情況會以不同的且不可預(yù)測的方式發(fā)生。然而，按照慣例，對于車輪回轉(zhuǎn)一次的陰影區(qū)域的數(shù)量和持續(xù)時間存在有限的接受度。例如，通?？山邮軐τ诿看诬囕喕剞D(zhuǎn)大約10°的最大陰影區(qū)域。在一些特殊情況下，此數(shù)量可以增加到兩個陰影區(qū)域，每個陰影區(qū)域在每次車輪回轉(zhuǎn)時覆蓋最多大約10°。
[0005]TPMS(英文全稱是 “Tire Pressure Monitoring System”(胎壓監(jiān)測系統(tǒng)))包括在車輪電子單元與中央電子控制單元之間傳輸無線電信號。例如，車輪電子單元有信息消息要傳輸?shù)街醒腚娮涌刂茊卧?。信息消息必須在指定期限?nèi)進行傳輸。在僅發(fā)送一次的無線電信號中傳輸完整的消息;此信號也稱為“幀”。根據(jù)TPMS協(xié)議的已知示例，為了確保中央電子控制單元正確地接收到信息消息，傳輸一系列三個相同的連續(xù)的信號，待傳輸?shù)男畔⑾⒋嬖谟谶@些信號中的每一個信號中。一系列相同的信號也稱為“突發(fā)脈沖”。突發(fā)脈沖的每個幀因此含有有待傳輸?shù)耐暾畔⑾ⅰ８鶕?jù)所描述的TPMS協(xié)議的示例，傳輸多個系列或突發(fā)脈沖，這些突發(fā)脈沖通常具有相同的內(nèi)容，但是可能包括不同的數(shù)據(jù)，這些不同的數(shù)據(jù)尤其是因為諸如胎壓之類的一些參數(shù)的更新。多個突發(fā)脈沖中的每個連續(xù)的系列或突發(fā)脈沖的發(fā)送周期大約具有分鐘的量級，運用的是穩(wěn)定運行模式。同樣根據(jù)所描述的TPMS協(xié)議的示例，同一個突發(fā)脈沖的幀之間的周期通常是固定的。同一個突發(fā)脈沖的幀之間的周期也稱為幀間間隔。
[0006]在從車輪電子單元朝中央電子控制單元的傳輸方向上，如果一系列中的三個信號或幀中至少有一個被完整接收到(也就是說未進入陰影區(qū)域)，則車輪電子單元所傳輸?shù)南⑹巧У?，即，由中央電子控制單元接收到。換言之，如果信號或幀的一部分延伸到陰影區(qū)域中，則這個信號或幀丟失。如果突發(fā)脈沖的三個信號或幀均丟失，則這個消息丟失。
[0007]已知文獻W02011/085878，它涉及在車輪的指定角度位置處，在車輛的車輪單元與此車輛的中央電子控制單元之間傳輸信息。
[0008]還已知文獻KR101344283，它涉及通過車輛的中央電子控制單元，使用一個車輪的專有傳輸模式，并且使得中央電子控制單元能夠識別該傳輸模式的來源，由此定位車輛車輪。傳輸模式使用車輪的分區(qū)段劃分，以便確定模式中的每次信號傳輸?shù)慕嵌?。車輪旋轉(zhuǎn)檢測模塊，諸如ABS系統(tǒng)等等，指示車輪的旋轉(zhuǎn)角度，以便基于固定的角度參考點識別傳輸區(qū)段。
[0009]如果車輛上的無線電傳輸性能對于車輪單元與中央電子控制單元之間的信號傳輸是最佳的，也就是說，如果在一次車輪回轉(zhuǎn)過程中沒有陰影區(qū)域，并且如果100%的信號被中央電子控制單元所接收，則如上所述的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議因此對于每一系列信號僅具有33%的能量效率，這是因為，在所有的情況下，三個信號中僅一個接收到的信號是有用的。
[0010]然而，沒有陰影區(qū)域并且其中接收率達到100%的車輛并不能代表實際情況。這一點解釋了協(xié)議中的冗余，例如所發(fā)送的每一系列信號中使用三個連續(xù)信號，目的就是確保車輪電子單元與中央電子控制單元之間的信息消息的統(tǒng)計傳輸，因而導(dǎo)致甚至更低的能量效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提出一種適用于車輛的移動的車輪電子單元與所述車輛的固定的中央電子控制單元之間的一個或更多個無線電信號的傳輸方法，或者TPMS協(xié)議，對于給定的性能水平這種方法能夠至少優(yōu)化能量消耗，并且有利地改善傳輸性能。改善傳輸性能就是要確保傳輸?shù)臒o線電信號能夠在指定最小時間間隔內(nèi)被接收電子單元在統(tǒng)計學(xué)意義上地接收，即使在存在至少一個陰影區(qū)域的情況下也是如此，而不論車輛速度如何，即使高達指定最大速度(例如250 km/h也是如此。
[0012]實際上，在從車輪電子單元朝中央電子控制單元傳輸?shù)那闆r下，信號傳輸能量是由車輪電子單元供應(yīng)的，也就是說，由車輪電子單元中所包括的獨立能量源供應(yīng)的，例如鋰電池、能量收集機構(gòu)等等。在電池的情況下，當(dāng)電池的所有可用能量已經(jīng)用完時，必須要更換電池。為了延長電池的使用壽命，有用的做法是減少朝中央電子控制單元信號的信號傳輸中所消耗的能量。在能量收集機構(gòu)的情況下，所收集的能量一定是有限的，因此存在能量約束，并且有用的做法是減少車輪單元的能量消耗。
[0013]更確切地，本發(fā)明包括一種用于在車輛的移動的車輪電子單元與所述車輛的固定的中央電子控制單元之間傳輸無線電信號的方法，該方法包括下列步驟:
*在車輪的旋轉(zhuǎn)期間，從車輪電子單元檢測信息，該信息限定所述車輪在給定時刻的給定角度位置，并且基于所述信息限定車輪的角度參考點，該角度參考點相對于車輪是固定的并且對應(yīng)于所述給定角度位置，
*以此方式在車輪電子單元與中央電子控制單元之間建立所述無線電信號的傳輸，使得在車輪的預(yù)定角度位置處傳輸所述信號，該預(yù)定角度位置是基于所述角度參考點所計算的，
*在車輛的車輪電子單元與所述車輛的固定的中央電子控制單元之間傳輸多個連續(xù)的無線電信號，其中，在車輪的不同的預(yù)定角度位置處傳輸所述多個連續(xù)信號中的每個信號，該預(yù)定角度位置是基于相對于車輪固定的所述角度參考點所計算的，
*另外，使用角度參考點限定將車輪的一次回轉(zhuǎn)劃分成連續(xù)的基本區(qū)段，以此方式執(zhí)行在車輪電子單元與中央電子控制單元之間建立多個連續(xù)的無線電信號的傳輸?shù)牟襟E，使得在車輪的預(yù)定角度位置處傳輸所述多個信號中的每個所述信號，該預(yù)定角度位置是基于角度參考點并且基于所述車輪的區(qū)段劃分所計算的，
其特征在于，它還包括下列步驟:
*測量一方面在車輪的角度參考點下的車輪電子單元的位置與另一方面在車輪的下一次回轉(zhuǎn)時車輪電子單元的相同位置之間所經(jīng)歷的時間，從而使得能夠計算車輪的角度旋轉(zhuǎn)速度，
*在車輪的所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下，確定車輪電子單元與中央電子控制單元之間的信號傳輸時間必需的車輪旋轉(zhuǎn)的最少的區(qū)段，
*并且相對于角度參考點確定第一信號與第一信號之后的第二信號之間的傳輸角度偏移，這等于在所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下覆蓋傳輸所述第一無線電信號所必需的時間的基本劃分區(qū)段的最小倍數(shù)。
[0014]從車輪電子單元獲得的限定車輪在給定時刻的給定角度位置的信息由車輪單元以已知方式供應(yīng)，該車輪單元配備有(例如)加速計或碰撞傳感器、或彎曲傳感器、或更通常地基于壓電技術(shù)的傳感器，使得能知道車輪中的車輪單元裝配在車輛上的位置或者知道輪胎在地面上的印跡。在本發(fā)明中，此信息從它本來的用途被重新分配，從而其與在車輪電子單元和中央電子控制單元之間傳輸消息的功能相關(guān)，以便為車輪確立徑向的角度參考點，該徑向的角度參考點不會隨車輪電子單元旋轉(zhuǎn)，并且能夠用于檢驗信號傳輸時的車輪電子單元在給定時刻的位置角度。因此，能夠在車輪回轉(zhuǎn)過程中以更有目的性的方式執(zhí)行車輪電子單元與中央電子控制單元之間的信號傳輸，并且使得例如有可能以相等的概率在車輪回轉(zhuǎn)過程中分配信號傳輸，由此確保接收器在優(yōu)化的預(yù)定時間間隔內(nèi)接收到信息。
[0015]車輪的給定角度位置相當(dāng)于固定至車輪的車輪電子單元的給定角度位置。角度參考點因此與限定角度參考點時車輪電子單元所在的精確角度位置密切相關(guān)，因為角度參考點源于車輪電子單元本身。這個角度參考點能夠在每次車輪回轉(zhuǎn)時通過角度參考點所開始的車輪電子單元所經(jīng)歷的事件限定。例如，如果信息是來自輪胎的在地面上的印跡，則顯然該信息可以是對應(yīng)于車輪電子單元(經(jīng)由胎面)接觸地面的時刻或車輪電子單元與地面脫離的時刻的角度。在裝配于固定至車輪上的電子單元中并且因此隨車輪旋轉(zhuǎn)的加速計的情況下，該信息可以是車輪電子單元例如位于旋轉(zhuǎn)高點或旋轉(zhuǎn)低點的參考時刻。
[0016]例如，返回到上文說明的TPMS協(xié)議的術(shù)語，多個連續(xù)的信號在此處有利地對應(yīng)于多個系列或突發(fā)脈沖，每個系列或突發(fā)脈沖包括單個信號或幀。
[0017]參考徑向角度參考點的區(qū)段劃分使得能夠分別向基于區(qū)段的位置，也即分布在車輪回轉(zhuǎn)過程中的已知位置，傳輸信號。因此，當(dāng)然將在整個車輪回轉(zhuǎn)過程中監(jiān)測信號傳輸，而不是完全隨機的。因此，即使可能存在位置未知的陰影區(qū)域，也能確保在指定周期內(nèi)的傳輸，因為傳輸肯定會涉及或者覆蓋整個車輪回轉(zhuǎn)。在多數(shù)情況下，如下文借助根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實施例所解釋的，對于每次車輪回轉(zhuǎn)至少一個基本區(qū)段肯定會在陰影區(qū)域以夕卜，并且會允許傳輸信號，前提是將幀傳輸?shù)慕嵌瘸掷m(xù)時間正確地限定為在車輛的最高速度下明顯小于一次車輪回轉(zhuǎn)。
[0018]上文所述的方法的特征部分使得有可能限定連續(xù)信號的傳輸?shù)膮^(qū)段分布，該區(qū)段分配適合于車輛的速度，或者換言之，適合于車輪轉(zhuǎn)速。這是因為，根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速，信號傳輸覆蓋在開放的更多或更少的車輪區(qū)段，它可以在多個基本劃分區(qū)段上延伸。這個特征部分使得有可能限定連續(xù)信號的傳輸順序，其目標(biāo)例如是在前面的信號的傳輸未達到的一個或更多個區(qū)段中傳輸信號。
[0019]根據(jù)有利的特征，所述車輪電子單元包括用于檢測車輪的輪胎胎面接觸地面的時刻或車輪輪胎在地面上的印跡的構(gòu)件，所述信息限定所述車輪在給定時刻的給定角度位置，這于是與車輪輪胎在地面上的印跡有關(guān)。
[0020]從輪胎在地面上的印跡獲得的信息是以已知方式所產(chǎn)生的，以控制與施加于所述輪胎的負(fù)荷或與輪胎磨損有關(guān)的功能或數(shù)據(jù)。這是提供限定車輪在給定時刻的給定角度位置的信息的構(gòu)件的優(yōu)選示例。
[0021]根據(jù)上文的有利特征，在傳輸多個連續(xù)的無線電信號中的每個信號之前，更新所述角度參考點。
[0022]更具體地，此特征涉及從輪胎在地面上的印跡獲得的信息。在每次無線電信號的傳輸之前，可以有利地基于在這個時刻與地面上的印跡有關(guān)的所接收到的信息來更新參考點，該信息可以包括與車輛的指定動態(tài)情形有關(guān)的數(shù)據(jù)。角度參考點的更新包括更新限定車輪在緊接在傳輸信號之前的時刻的給定角度位置的信息。例如，如果選擇了電子單元接觸地面(經(jīng)由輪胎胎面)的時刻，則車輪的對應(yīng)的徑向角度參考點隨著地面上的印跡的大小而變化，地面上的印跡的大小會根據(jù)車輪上的負(fù)荷改變。
[0023]根據(jù)另一個有利特征，限定所述車輪在給定時刻的給定角度位置且與車輪在地面上的印跡有關(guān)的信息選自下列時刻之一并且該信息限定車輪的徑向角度參考點:車輪電子單元(經(jīng)由輪胎胎面)接觸地面的時刻；以及所述車輪電子單元(經(jīng)由輪胎胎面)離開地面的時刻。
[0024]此信息選擇是優(yōu)選的，因為它在能量方面是最經(jīng)濟的選擇之一。
[0025]根據(jù)另一個有利特征，根據(jù)以如此方式限定的順序執(zhí)行多個連續(xù)的無線電信號中的信號傳輸，使得所述多個信號中的至少一個信號的傳輸達到車輪的基本區(qū)段中的每一個。
[0026]此特征使得能夠在整個車輪回轉(zhuǎn)過程中以相等的概率分布所傳輸?shù)男盘?，前提是該信號傳輸在時間上延伸遍及多次車輪回轉(zhuǎn)過程，但是每當(dāng)傳輸信號時，它是在相關(guān)的車輪回轉(zhuǎn)中傳輸信號且同時到達指定基本區(qū)段，以便確保以η個信號達到η個區(qū)段。
[0027]根據(jù)上文的有利特征，根據(jù)以此方式限定的順序執(zhí)行多個連續(xù)的無線電信號中的所述信號傳輸，使得根據(jù)預(yù)定的區(qū)段劃分達到車輪回轉(zhuǎn)的所述基本區(qū)段。
[0028]根據(jù)上文的另一個有利特征，根據(jù)以此方式限定的順序執(zhí)行多個連續(xù)的無線電信號中的所述信號傳輸，使得根據(jù)偶然的區(qū)段劃分達到車輪回轉(zhuǎn)的所述基本區(qū)段。
【附圖說明】
[0029]通過閱讀下面根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實施例結(jié)合附圖，將容易明白其它特征和優(yōu)點，提供這些示例是出于說明性目的而不是限制性目的。
[0030]-圖1以示意性方式示出了車輛車輪的側(cè)視圖，該圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的參考點和區(qū)段劃分的示例；
-圖2在圖1的示例的基礎(chǔ)上以示意性方式示出了依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例的信號傳輸?shù)氖纠?br>【具體實施方式】
[0031 ]圖1示出了車輪I，車輪I是支撐車輛(未示出)的車輪之一，其配有胎壓監(jiān)測系統(tǒng)或TPMS，其還包括用于確定輪胎3在地面4上的印跡2的已知構(gòu)件(未示出)。所描述的TPMS是通常已知的類型，區(qū)別是關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的在車輛的車輪電子單元5與車輛的固定的中央電子控制單元或ECU(未示出)之間傳輸無線電信號的方法。車輛的每個車輪配有其自己的車輪電子單元，目的是至少監(jiān)測車輪的輪胎壓力、車輪的輪胎溫度并且有利地監(jiān)測它的地面印跡。車輪電子單元5因此以已知的方式包括用于檢測車輪I的輪胎胎面6的接觸地面4的部分或者車輪I的輪胎3在地面上的印跡2的構(gòu)件(未示出)，例如加速計或(優(yōu)選地)碰撞傳感器。碰撞傳感器是優(yōu)選的，因為它檢測在給定時刻限定車輪I的給定角度位置的信息所需要的能量是最少的。
[0032]在圖1中，輪胎3的胎面6接觸地面4的部分處在一次車輪回轉(zhuǎn)內(nèi)，在胎面接觸地面的時刻^與胎面離開地面4的時刻t2之間。固定至車輪內(nèi)部的胎面表面的加速計或碰撞傳感器經(jīng)由車輪電子單元5通過加速度變化或所引起的碰撞來檢測這兩個時刻t#Pt2。
[0033]用于確定輪胎3在地面4上的印跡2的過程是以已知方式執(zhí)行，并且此處將不再詳述。這個過程消耗的能量很少，并且這個過程的使用將在根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法的背景下有利地加以重新指定。
[0034]在本發(fā)明的背景下，以示例的方式，因此選擇時刻t^t2(例如作為給定時刻用于檢測限定車輪I在此給定時刻的給定角度位置的信息，該信息是從車輪電子單元5所獲得的，以基于此信息限定車輪的徑向角度參考點Rref，其相對于車輪是固定的并且對應(yīng)于此給定角度位置，也就是說經(jīng)過對應(yīng)于時刻的點。
[0035]因此所述傳輸方法包括下列步驟:
*檢測從車輪電子單元5所獲得的與車輪I的輪胎3在地面4上的印跡2有關(guān)的信息，并且基于與印跡2有關(guān)的信息限定旋轉(zhuǎn)車輪的徑向角度參考點Rref，
*以及以此方式建立在旋轉(zhuǎn)車輪I的電子單元5與中央電子控制單元之間的無線電信號的傳輸，使得在基于角度參考點Rrrf計算的車輪的預(yù)定角度位置處傳輸信號。
[0036]角度參考點Rref優(yōu)選地是徑向參考點，并且能夠視為相對于旋轉(zhuǎn)車輪是固定的或基本上固定的，因為它是從地面印跡所獲得的，地面印跡本身相對于旋轉(zhuǎn)車輪是固定的或基本上固定的。
[0037]如上文提到的，從車輪電子單元5獲得的與輪胎3在地面4上的印跡2有關(guān)的信息，例如可以是車輪電子單元5達到接觸地面(經(jīng)由輪胎胎面)的時刻t(如圖1所示)，這限定了在印跡的前端處的角度參考點Rrrf，或者可替代地是車輪電子單元5離開地面(經(jīng)由輪胎胎面)的時刻t2，這限定了在印跡2的后端處的車輪的徑向角度參考點Rrrf。
[0038]在旋轉(zhuǎn)車輪I的電子單元5與中央電子控制單元之間建立含有給定信息消息的第一無線電信號的傳輸，例如在從車輪I的電子單元5朝中央電子控制單元的方向上的傳輸，可以包括在角度參考點Rref的位置處，在確定此點之后，立刻發(fā)送這個第一信號。
[0039]為了確保由接收單元正確地接收到信號，傳輸方法有利地包括在車輛的車輪電子單元5與此車輛的固定的中央電子控制單元之間傳輸多個或一系列的連續(xù)無線電信號。以示例的方式，一個信號可以表示為一幀，并且多個信號可以表示為多個系列或突發(fā)脈沖，其每個含有單個信號。參照上文定義的術(shù)語，此處定義的多個信號中的每個信號因此對應(yīng)于含有一幀(即，單個信號)的突發(fā)脈沖。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，在基于相對于車輪而言固定的角度參考點Rrrf所計算的車輪I的預(yù)定角度位置處傳輸多個或一系列連續(xù)信號中的每個信號。
[0041]為了傳輸連續(xù)信號，基于位于(例如)印跡前端的角度參考點Rre3f(如圖1所示)，車輪I的電子單元5檢測如上文所定義的兩個連續(xù)時刻t，其限定車輪I的完整回轉(zhuǎn)，并且計算這兩個時刻間隔的時間。這給出車輪的徑向速度。為了繼續(xù)執(zhí)行下文詳述的區(qū)段劃分，可以將兩個連續(xù)時刻^間隔的時間分成給定預(yù)定數(shù)量的相等周期，其限定并且等于車輪I的一次回轉(zhuǎn)的基本劃分區(qū)段的數(shù)量。
[0042]如上文所解釋的，優(yōu)選地在傳輸多個或一系列的連續(xù)無線電信號中的每個信號之前更新角度參考點Rrrf。優(yōu)選地，在第二突發(fā)脈沖的示例中，當(dāng)傳輸?shù)谝恍盘栔蟮牡诙盘枙r，在傳輸?shù)诙盘栔案聲r刻，并且應(yīng)用與對于第一信號相同的區(qū)段劃分，也就是說一次車輪回轉(zhuǎn)的相同數(shù)量的劃分區(qū)段。顯然，角度參考點Rref優(yōu)選地在理論上對于多個信號中的所有信號的傳輸是相同的。這樣的目的是為了確保相同的多個信號中的信號的傳輸?shù)慕嵌绕频挠嬎憔哂邢嗤脑c。在實踐中，在示例中，選擇與輪胎地面印跡有關(guān)的信息以限定角度參考點Rref，這個角度參考點可以容易從一次傳輸移動到另一次傳輸，而不會引起針對相同的多個信號中的所有信號傳輸所選擇的區(qū)段劃分有任何明顯的偏差。
[0043]因此，優(yōu)選地，如上所述，此處描述的方法包括一步驟，其中還限定基于角度參考點Rref將車輪I的回轉(zhuǎn)劃分成連續(xù)的基本區(qū)段。當(dāng)這個劃分已經(jīng)確定時，它優(yōu)選地還應(yīng)用于在一系列信號中的每次信號傳輸之前更新過的每個角度參考點Rrrf。應(yīng)當(dāng)注意，車輪電子單元在一段時間中覆蓋給定區(qū)段，該時間隨著車輪的角速度而變化。
[0044]在車輪I的電子單元5與中央電子控制單元之間建立多個連續(xù)無線電信號的傳輸?shù)牟襟E優(yōu)選地以此方式執(zhí)行，使得在車輪I的預(yù)定角度位置處傳輸多個信號中的每個信號，所述預(yù)定角度位置是基于傳輸時刻的當(dāng)前角度參考點Rref所計算的，并且優(yōu)選地也是如上所述基于車輪I的區(qū)段劃分所計算的。
[0045]車輪I劃分成基本區(qū)段例如包括基于與印跡有關(guān)的信息來測量車輪電子單元5在兩個時刻之間行進所花費的時間，例如兩個連續(xù)時刻t之間，或兩個連續(xù)時刻t2之間(如果選擇這個時刻t2以限定角度參考點)。在這兩種情況下，車輪回轉(zhuǎn)的此行進時間隨后劃分成多個相等的時間劃分，每個時間劃分對應(yīng)于一個基本劃分區(qū)段的行進時間。在已經(jīng)獲得這個區(qū)段劃分之后，立即發(fā)生第一信號傳輸。
[0046](在區(qū)段數(shù)量方面)有利地選擇車輪I的區(qū)段劃分，使得連續(xù)信號的傳輸以一定方式延伸一次車輪回轉(zhuǎn)，在根據(jù)協(xié)議或所考慮的規(guī)則(取決于所傳輸信息的類型)所協(xié)定的信息傳輸周期以內(nèi)，同時允許分隔兩個連續(xù)信號的時間。這個劃分可以例如包括八個相同的基本區(qū)段，如圖1所示，稱為SI到S8，每個區(qū)段的相應(yīng)孔徑角為45°。在圖2中，以圓的八個弧形表示八個連續(xù)信號Si的傳輸。信號Si中的一個信號的傳輸角度持續(xù)時間對應(yīng)于針對所考慮的信號所示出的弧形的長度。在圖2中，為了簡單起見，假設(shè)在八個連續(xù)信號Si中的每一個信號的傳輸期間車輪速度是相同的。在八個信號Si中的每一個信號的傳輸時，車輪電子單元5位于所考慮的信號Si的傳輸起點。圖2還以示例的方式示出了有效的陰影區(qū)域Zo，其中不發(fā)生傳輸。例如，如果在每個區(qū)段開始時傳輸信號Si，例如如圖2所示，兩個連續(xù)信號Si之間有一分鐘的間隔，則將需要用八分鐘來覆蓋八個區(qū)段。一些協(xié)議要求確保在不多于十分鐘內(nèi)傳輸消息;劃分成八個區(qū)段使得能在較短周期內(nèi)傳輸，這樣因此與此類協(xié)議兼容。在圖2的示例中，在區(qū)段S2和S3中發(fā)射的信號傳輸失敗，且因此這些信號未被中央電子控制單元的接收器所接收。
[0047]因此，在示例中，車輪I的電子單元5完成一次回轉(zhuǎn)所花費的時間劃分成八個相等的間隔，每個間隔對應(yīng)于車輪電子單元5覆蓋一個基本區(qū)段所花費的時間。給定區(qū)段中的信號傳輸例如發(fā)生在區(qū)段的開始處。第一區(qū)段SI從角度參考點Rrrf開始。
[0048]現(xiàn)在將基于車輪電子單元5的每三十秒對于多個信號(每個信號對應(yīng)于多個突發(fā)脈沖中的一幀(信號))的傳輸來描述如上所述的方法的實施方案的一些示例。
[0049]在這種情況下，這意味著例如分別在車輪I的八個區(qū)段中傳輸八個信號(八個突發(fā)脈沖)，兩個連續(xù)信號之間有30秒的時間間隔。信號傳輸角度可以在多個區(qū)段上延伸，這取決于車輛的速度，多個信號中的每個信號的傳輸在不同區(qū)段的起點處開始。八個信號的傳輸因此在車輪回轉(zhuǎn)過程中以相等的概率分布，例如如圖2所示。
[0050]例如，可以按以如此方式所限定的順序執(zhí)行多個連續(xù)無線電信號中的信號的傳輸，使得根據(jù)預(yù)定的區(qū)段劃分實現(xiàn)基本車輪區(qū)段。此預(yù)定區(qū)段劃分可以例如是以如下方式限定的:使得信號傳輸根據(jù)時間順序的循環(huán)以一個接一個獲得的區(qū)段的遞增順序分布的，或者是以隨機或預(yù)定循序順序分布的，如下文所詳述的。
[0051]在上文說明的方法的第一應(yīng)用示例中，執(zhí)行下列步驟:
*建立固定在時刻^處的角度參考點Rref，然后在下一次車輪回轉(zhuǎn)中，在相對應(yīng)時刻^處，建立例如如上所述的區(qū)段劃分S1-S8，
*在參考位置Rrrf處，也就是說在第一區(qū)段SI的起點處，發(fā)送第一無線電信號，
*系統(tǒng)在下一次傳輸間隔(在此示例中是30秒)期間等待，然后傳輸?shù)诙盘枺?br> *例如如上所述地以更新的參考點Rrrf再次檢測角度參考點Rrrf，然后，在下一次車輪回轉(zhuǎn)中，在相對應(yīng)時刻^處，如上所述地建立例如區(qū)段劃分S1-S8，對應(yīng)于車輪在這個時刻的角速度，
*在對應(yīng)于通過加上45°所更新的參考位置Rref的計算位置處發(fā)送第二無線電信號，也就是說在第二區(qū)段S2的起點處發(fā)送第二無線電信號，
*然后繼續(xù)同一個過程，分別在第三區(qū)段S3、第四區(qū)段S4、第五區(qū)段S5、第六區(qū)段S6、第七區(qū)段S7和第八區(qū)段S8的起點處，傳輸?shù)谌⒌谒?、第五、第六、第七和第八無線電信號，
*以及當(dāng)在最后的區(qū)段S8中已經(jīng)發(fā)送第八信號時，從區(qū)段SI重新開始傳輸，因為必須持續(xù)地監(jiān)測壓力，并且根據(jù)滑動時間窗必須在不到十分鐘內(nèi)再次通知中央電子控制單元。
[0052]這種方法能夠擴展到區(qū)段劃分的其它值，例如其可以與所選擇的車輛速度或TPMS協(xié)議相關(guān)聯(lián)。
[0053]在第一應(yīng)用示例中，所描述的方法因此能夠用于以相等的概率在八個限定的區(qū)段當(dāng)中劃分無線電信號的傳輸，也就是說在車輪的整個理論的或幾何的回轉(zhuǎn)上劃分無線電信號的傳輸。事實上，傳輸將不是發(fā)生在同一次車輪回轉(zhuǎn)中。
[0054]因此有可能以循環(huán)的方式按基本區(qū)段的遞增順序在不同的基本區(qū)段中進行傳輸，例如如上所述在區(qū)段31、52、53、54、55、56、57和58中連續(xù)地傳輸，或者可替代地，根據(jù)第二應(yīng)用示例，根據(jù)給定區(qū)段劃分按預(yù)定循環(huán)方式進行傳輸，例如在區(qū)段S2、S5、S8、S3、S6、S1、S4和S7中連續(xù)地傳輸，也就是說通過在每三個區(qū)段中傳輸一次，或者可替代地，根據(jù)第三應(yīng)用示例以隨機的方式進行傳輸，例如在區(qū)段S1、S4、S2、S6、S7、S3、S5和S8中連續(xù)地傳輸。
[0055]借助于此角度參考，有可能在每個車輪的幾何回轉(zhuǎn)過程中，以分段方式控制每個車輪電子單元與中央電子控制單元之間的信號傳輸分布，并且因此確保在從車輪電子單元朝中央電子控制單元傳輸?shù)那闆r下，即使存在一個或更多個陰影區(qū)域，中央電子控制單元也接收到所傳輸?shù)男畔ⅰ?br>[0056]優(yōu)選地，可以將下面的補充步驟添加到上文說明的方法:
*測量車輪I的電子單元5—方面在車輪的角度參考點Rrrf處的位置(在示例中在對應(yīng)于時刻^的位置處)，與另一方面車輪電子單元5在車輪下一次回轉(zhuǎn)中的相同位置之間經(jīng)過的時間，以便計算車輪I的角度旋轉(zhuǎn)速度，
*在車輪I的所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下，確定車輪電子單元5與中央電子控制單元之間的信號傳輸時間必需的最小車輪旋轉(zhuǎn)區(qū)段，
*并且相對于角度參考點Rref確定第一信號與第一信號之后的第二信號之間的傳輸角度偏移，這等于覆蓋在車輪I的所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下傳輸所述第一無線電信號所必需的時間的基本劃分區(qū)段的最小的倍數(shù)。
[0057]通過以上描述的說明，對于以250 km/h速度(合法地)行進的配備具有215/55 R16輪胎的車輪的車輛，待傳輸?shù)臒o線電信號的持續(xù)時間為10 ms，我們獲得對應(yīng)于信號的完整傳輸?shù)能囕喌男D(zhuǎn)角度或傳輸區(qū)段，其等于或大致等于車輪回轉(zhuǎn)的123°，也就是說大致等于車輪回轉(zhuǎn)的1/3。因此，對于如上所述將車輪劃分為八個區(qū)段S1-S8，并且在最壞的情況下，八個區(qū)段S1-S8中有三個區(qū)段可能受到傳輸中斷的影響，其中在回轉(zhuǎn)期間存在無接收區(qū)域，從而導(dǎo)致信號接收比為62.5%。這是因為，如果覆蓋車輪旋轉(zhuǎn)的123°的傳輸遇到(例如)孔徑角為10°的無接收區(qū)域，則將覆蓋最多三個基本區(qū)段(每個基本區(qū)段為45° );因此，三個區(qū)段將是無效的，因為將認(rèn)為其未接收到完整信號?；诎藗€連續(xù)信號的30秒的理論上的傳輸間隔，以及被視為一個接一個的區(qū)段參考的遞增順序(對應(yīng)于區(qū)段S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8)的連續(xù)循環(huán)排序的傳輸，這樣會引起在從O到250 km/h的整個速度范圍上在中央電子控制單元處最多兩分鐘沒有信息。在最壞的情況下，在區(qū)段S4中有陰影區(qū)域時，結(jié)果是:SI接收到，S2、S3和S4丟失，S5接收到，即4x30 s=2分鐘。
[0058]如果將上面的示例與每分鐘周期性傳輸一次的常規(guī)系統(tǒng)比較，存在臨界中間速度(例如66 km/h、132 km/h、198 km/h等)，在這些速度時，會在同一個角度區(qū)域中發(fā)送一系列(突發(fā)脈沖)的三個連續(xù)信號，并且不能保證這種現(xiàn)象不會在下一系列(突發(fā)脈沖)的信號中重復(fù)。因此，在最終分析中，在兩分鐘或三分鐘的窗口中，有可能中央電子控制單元將僅接收到單系列的信號，盡管這并不能100%得到保證。
[0059]使用例如在區(qū)段32、35、38、33、36、31、34和37中的預(yù)定連續(xù)循環(huán)傳輸?shù)膮f(xié)議，能夠通過第一優(yōu)化通過以下方式改善上文所描述的傳輸方法:使得它在高速度下對于陰影區(qū)域并且對于信號傳輸?shù)难娱L的角度持續(xù)時間較不敏感。
[0060]實際上，在上述示例的基礎(chǔ)上，三個連續(xù)區(qū)段的距離或孔徑對應(yīng)于135°的角度偏移，從而使得有可能“跳過”兩次連續(xù)傳輸中的陰影區(qū)域，且因此使得在中央電子控制單元處更容易獲得信息。在最壞的情況下，從每兩分鐘一條信息變?yōu)槊糠昼娨粭l信息。與根據(jù)第一優(yōu)化的協(xié)議的能量平衡，以及每三十秒傳輸一系列信號，提供了 33%的增益，當(dāng)每次車輪回轉(zhuǎn)中存在具有大約10°的最大孔徑的一個陰影區(qū)域時，能確保接收單元處的每分鐘一條?目息O
[0061]第二優(yōu)化是將穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的周期性傳輸增加到45秒，同時保留上文所描述的協(xié)議。實際上，在上述示例的基礎(chǔ)上，三個連續(xù)區(qū)段的角度距離或孔徑對應(yīng)于135°的角度偏移，從而使得有可能“跳過”兩次連續(xù)傳輸中的陰影區(qū)域，且因此使得在中央電子控制單元處更容易獲得信息。在最壞的情況下，從每兩分鐘一條信息變?yōu)槊?.5分鐘一條信息。與根據(jù)第二優(yōu)化的協(xié)議的能量平衡，以及每45秒傳輸一系列信號或突發(fā)脈沖，提供了55%的增益，當(dāng)每次車輪回轉(zhuǎn)中存在具有大約10°的最大孔徑的一個陰影區(qū)域時，能確保接收單元處的每一分鐘半一條信息。
[0062]第三優(yōu)化是基于車輛速度調(diào)整循環(huán)傳輸協(xié)議，車輛速度例如是基于檢測到的印跡所計算的。因此，能夠針對低的車輛速度并且還針對高于250 km/h的速度調(diào)整兩個系列傳輸之間的角度差，從而使得系統(tǒng)能提供相同性能，只要一系列中的信號的角度持續(xù)時間不超過車輪回轉(zhuǎn)的50%。
[0063]第四優(yōu)化是基于車輛的相位(即低速、均速或穩(wěn)速以及高速)調(diào)整單個信號的傳輸?shù)拈g隔。
【主權(quán)項】
1.一種用于在車輛的車輪(I)的移動的電子單元(5)與所述車輛的固定的中央電子控制單元之間傳輸無線電信號的傳輸方法，其包括下列步驟: *在所述車輪的旋轉(zhuǎn)期間，從車輪電子單元檢測信息，所述信息限定所述車輪在給定時刻的給定角度位置，并且基于所述信息限定所述車輪的角度參考點(Rref)，所述角度參考點相對于所述車輪是固定的并且對應(yīng)于所述給定角度位置， *然后在所述車輪電子單元(5)與所述中央電子控制單元之間以此方式建立所述無線電信號的傳輸，使得在所述車輪的預(yù)定角度位置處傳輸所述信號，所述預(yù)定角度位置是基于所述角度參考點(Rref)所計算的， *在車輛的所述車輪電子單元與所述中央電子控制單元之間傳輸多個連續(xù)的無線電信號，其中，在所述車輪的不同的預(yù)定角度位置上傳輸所述多個連續(xù)的信號中的每個信號，所述預(yù)定角度位置是基于相對于所述車輪固定的角度參考點所計算的， *另外，使用角度參考點(Rref)限定將所述車輪的一次回轉(zhuǎn)劃分成連續(xù)的基本區(qū)段(S1-S8)，以此方式執(zhí)行在所述車輪電子單元與所述中央電子控制單元之間建立多個連續(xù)的無線電信號的傳輸?shù)牟襟E，使得在所述車輪的預(yù)定角度位置下傳輸所述多個信號中的每個信號，所述預(yù)定角度位置是基于角度參考點并且基于所述車輪的區(qū)段劃分所計算的， 其特征在于，所述方法還包括下列步驟: *測量在一方面所述車輪(I)的電子單元(5)在所述車輪的角度參考點(Rrrf)處的位置與另一方面所述車輪電子單元(5)在所述車輪的下一次回轉(zhuǎn)中的相同位置之間所經(jīng)歷的時間，以便計算所述車輪的角度旋轉(zhuǎn)速度， *在所述車輪的所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下，確定所述車輪電子單元與所述中央電子控制單元之間的信號傳輸時間必需的車輪旋轉(zhuǎn)的最少的區(qū)段， *并且相對于所述角度參考點(Rref)確定第一信號與所述第一信號之后的第二信號之間的傳輸?shù)慕嵌绕?，這等于在所計算的角度旋轉(zhuǎn)速度下覆蓋傳輸所述第一無線電信號所必需的時間的基本劃分區(qū)段(S1-S8 )的最小倍數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸方法，其中，所述車輪電子單元(5)包括用于檢測所述車輪的輪胎(3 )的胎面(6 )接觸地面(4 )的時刻或所述車輪的輪胎在地面上的印跡(2 )的構(gòu)件，并且其中，限定所述車輪在給定時刻的給定角度位置的所述信息與所述車輪的輪胎(3)在地面上的所述印跡(2)有關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項所述的傳輸方法，其中，在傳輸多個連續(xù)的無線電信號中的每個信號之前更新所述角度參考點(Rrrf)。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的傳輸方法，其中，限定所述車輪在給定時刻的給定角度位置且與所述車輪的輪胎(3)在地面上的所述印跡(2)有關(guān)的所述信息選自下列時刻之一并且所述信息限定所述車輪的角度參考點(Rrrf):當(dāng)所述車輪電子單元接觸地面時的時刻U1);以及當(dāng)所述車輪電子單元離開地面時的時刻(t2)。5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的傳輸方法，其中，根據(jù)以此方式限定的順序執(zhí)行多個連續(xù)的無線電信號中的信號傳輸，使得通過傳輸所述多個信號中的至少一個信號達到所述車輪回轉(zhuǎn)的基本區(qū)段(S1-S8)中的每一個基本區(qū)段。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳輸方法，其中，根據(jù)以此方式限定的順序執(zhí)行多個連續(xù)的無線電信號中的所述信號傳輸，使得根據(jù)預(yù)定的區(qū)段劃分達到車輪回轉(zhuǎn)的所述基本區(qū)段(S1-S8)07.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳輸方法，其中，根據(jù)以此方式限定的順序執(zhí)行多個連續(xù)的無線電信號中的所述信號傳輸，使得根據(jù)偶然的區(qū)段劃分達到車輪的所述基本區(qū)段(S1-S8)。
【文檔編號】B60C23/04GK106068193SQ201580013850
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年3月13日 公開號201580013850.8, CN 106068193 A, CN 106068193A, CN 201580013850, CN-A-106068193, CN106068193 A, CN106068193A, CN201580013850, CN201580013850.8, PCT/2015/560, PCT/EP/15/000560, PCT/EP/15/00560, PCT/EP/2015/000560, PCT/EP/2015/00560, PCT/EP15/000560, PCT/EP15/00560, PCT/EP15000560, PCT/EP1500560, PCT/EP2015/000560, PCT/EP2015/00560, PCT/EP2015000560, PCT/EP201500560
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