CN102308073B - 无线传感器的识别 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种识别传感器的方法与系统。在一个实施方式中，所述方法包括接收通过功能和/或位置区分的传感器列表，以及检测车辆环境中的多个传感器，其中至少一些传感器是同样的。所述方法还包括从多个传感器中的每一个接收信息，并将多个同样的传感器中的每一个识别为对应于传感器列表中的相应传感器。基于以下一个或多个属性进行识别：每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；从传感器接收到的由车辆环境中主动诱发的变化而引发的信息的至少一个特征；以及从传感器接收到的由车辆环境中的被动变化而引发的信号的至少一个特征。根据在此公开的方法和系统，以简单而成本划算的方式检测和识别车辆中的传感器。

Description

无线传感器的识别

技术领域

本发明涉及发动机系统，特别的，涉及识别传感器的方法和系统。

背景技术

在诸如轿车和卡车之类的车辆中使用传感器将诸如速度、温度等信息提供给车辆的驾驶员。传感器伴随的问题是，它们需要电源和数据线以便适当地发挥作用。在车辆上安装传感器需要零件和安装成本，而电缆倾向于增加车辆的杂乱感。

减少传感器的零件和安装成本以及杂乱感的一种方式是使用无线传感器。然而，如果在车辆的特定区域(例如，发动机室)内具有多个传感器，可能会难以区分具体信号的来源。区分传感器的一种方式是使得每个传感器都是独特的。然而，使用独特传感器增加了整个系统的复杂性和成本。

因此，需要简单并且成本划算的方法和系统来用于识别传感器。本发明满足了这种需求。

发明内容

本发明公开了识别传感器的方法和系统。在一个实施例中，所述方法包括接收功能和/或位置不同的传感器的列表，并且检测车辆环境中的多个传感器，其中至少一些传感器是同样的。所述方法还包括从多个传感器中的每一个接收信息，并将多个同样传感器中的每个识别为对应于传感器列表中的相应传感器。识别可基于以下一个或多个属性进行：每个传感器的相对于至少一个无线接收器的接近度；从传感器接收的由于车辆环境中的主动诱发改变引发的信息的至少一个特征；以及从传感器接收的由于车辆环境中的被动变化引发的信息的至少一个特征。根据这里公开的方法和系统，以简单且成本划算的方式检测和识别车辆中的传感器。

附图说明

图1是根据一个实施方式的车辆的视图。

图2是例表，示出了根据一个实施方式的图1车辆中的传感器的可能位置和类型。

图3是根据一个实施方式的图1电子控制单元的方框图。

图4是示出了根据一个实施方式的用于识别传感器的方法的流程图。

图5是根据一个实施方式的传感器的列表。

图6是根据一个实施方式的识别传感器的方法的流程图。

图7是文氏图，示出了根据一个实施方式由三个接收器检测到的传感器。

图8是根据一个实施方式的图1车辆的视图，其中被探测到的传感器中的大多数已被识别。

图9是示出了根据一个实施方式的自动机械的视图。

图10是示出了根据一个实施方式的触觉手套的视图。

图11是根据一个实施方式的整体结构的视图。

本发明的具体描述

定义

以下术语根据在此所描述的实施方式来定义。

术语“传感器”可能包括单功能传感器、多功能传感器、一组或者一串紧邻的传感器以及用于确定对它们有效的能量的测量的装置。传感器在这里被描述为用于传输数据。然而，传感器也可以执行双向通信，例如，控制从传感器传输来的数据的顺序或者接受数据请求。

术语“传感器列表”可包括数据库和/或查询表格，并且可包括替代方法和替代操作，它们包括数据的存储或传输，包括在集中或不同位置的数据，从中可产生所述列表。

术语“同样的”可能表明存在对于无线接收器区分一些传感器的各自功能来说不充分的识别信息。例如，传感器可能具有唯一的数字(例如媒体存取控制（MAC）地址)，但是电子控制单元不具有关于哪一个唯一的数字对应于哪一个传感器位置和/或功能的数据。术语“同样的”还可意味着传感器具有同样的结构。术语“同样的”也意味着传感器不具有独一无二的识别数字（例如MAC地址）。术语“同样的”可能意味着传感器具有同样的结构并且要么不具有唯一的识别数字，不提供唯一的数字，要么就是在识别所述传感器的时候，该唯一的识别数字是无效的，要么就是关于哪一个唯一的识别数字对应于哪一个传感器的信息是无效的。

术语“接收器”或者“收发”可表示由电子控制单元或中央处理单元使用的无线通信装置，既可以请求也可以接收信息。

术语“无线”可能包括通过从任意位置诸如天然或者人造皮肤的二维媒介传输，并可包括短程或者中程无线电广播模式以及超声波或者红外线等等。未来的通信模式可能包括太拉赫辐射（terahertz radiation）和未来的电力传输，所述未来的电力传输可包括可能通过被动无线电频率识别技术的超越短距离的无线磁耦合。

具体实施方式

本发明涉及发动机系统，特别地涉及用于识别传感器的方法和系统。下面的描述使得所属领域技术人员可以实施和使用本发明，并以专利说明书及其要求的形式出现。对优选实施例的多种改变以及在这里描述的通用原则和特征对所属领域技术人员来说将会是显而易见的。因此，本发明并不倾向于局限于给出的实施方式，而是给出了与这里公开的原理和特征一致的最大范围。

这里公开了根据本发明的用于识别传感器的方法与系统，在具体实施例中，电子控制单元使用一个或多个无线接收器检测车辆环境中的无线传感器。所述电子控制单元通过使得每个传感器所提供的信息与来自期望定位在车辆环境中的传感器列表的期望信息相匹配来识别每个传感器。电子控制单元可以基于以下属性来识别每个传感器：由每个传感器所提供的信息的类型(例如，温度)；每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；由车辆环境中的主动诱发变化(例如，打开发动机)导致的信息的至少一个特征；以及由车辆环境的被动变化(例如,温度的升高)导致的信息的至少一个特征。结果，以简单而成本划算的方式检测和识别车辆中的传感器。为了更具体地描述本发明的特征，可以联系附图参照下列描述。

图1为根据一个实施例的车辆100的示意图。如图1所示，车辆100包括发动机系统102、传感器104和电子控制单元（ECU）106。车辆100还包括由ECU106控制的接收器108。虽然在此公开的本发明实施例可以被用于诸如轿车的车辆环境中，本发明的实施例也可以被应用于其他车辆，例如卡车，并且也具有非车辆方面的应用，这仍然落在本发明的保护范围中。例如，发动机系统102可能是车辆、发电机组或者其他发动机应用等的部件。

在一个实施例中，传感器104可定位于车辆100的静止或移动的部件上，并且可以被安置在诸如进水管或者进气管等具体部件的内部或者外部。图2为例表200，它给出了根据一个实施例的图1车辆100中的传感器104可能的位置和类型。例如，如图2所示，温度、振动以及噪声传感器可定位于发动机的外部。另外，在涡轮机壳体中，也可能存在温度和振动传感器，并且在涡轮机壳体中也有检测故障的专门传感器。

在一个实施例中，传感器104中的大多数或者全部为无线传感器。在具体实施例中，传感器104可以使用多个竞争的无线通信格式例如蓝牙、Wifi/IEE802.xx格式，主动RFID标记格式，红外，超声等等。传感器104可以使用短程到中程无线通信信号来与车辆中分布的一个或多个接收器108通信。在一个实施例中，接收器108为无线接收器。传感器104可以通过电或者通过振动作为动力。传感器可以使用本地提取的废弃能量（例如周围环境的声音、光、废热或振动）作为动力。传感器可以由短程无线（感应）能量或者长距离型无线能量（例如，使用接收窄频磁场的共振接收器，如2007年6月7日的Science Express的第1页描述的，在此作为参考引入本文）作为动力。在一个实施例中，传感器由来自机械振荡或者主要来自磁振荡的能量作为动力。在一个实施例中，传感器由车辆中产生且在车辆中被传输和分配的能量作为动力，这些能量可能基本上在一个定向上产生并且在多个分配定向上被接受。在一个实施例中，传感器具有各自的能量接收器，该能量接收器被调解为以窄频带共振。在具体实施例中，以振动为动力的传感器具有专用的振动动力能量源。振动动力能量源很有用，这是因为振动形式动力将总是与即将被接通或者处于运转中的车辆相对应。其他形式的动力可能不那么可靠（例如，太阳能、废热回收、电池等）。

传感器104可以广播以下的一些或者所有内容：电池/电容器的充电水平、它们的无线输出能量/信号强度、它们接收到的振动量、振动的峰值频段（或其他振动频谱信息）、温度、压力等。按照以下更详细的描述，电子控制单元基于每个传感器提供的信息检测和识别位于车辆环境中的一些或全部传感器。

图3是根据一个实施例的图1电子控制单元ECU106的方框图。如图3所示，ECU106可包括处理器202、存储器204以及网络接口单元206，所有这些可以由总线208进行连接。网络接口单元206包括一个或多个接收器108或者可以与一个或多个接收器108相关，所述接收器108具有一个或者多个天线，使得ECU106能够与每个传感器104交换（例如，输送和接收）信息或数据。接收器108被分配在车辆环境中的多个位置。

图4为示出了根据一个实施例的识别传感器的方法的流程图。参照图1和图4，流程开始于步骤402，其中ECU106接收期望定位于车辆环境中的传感器的列表。图5为根据一个实施例的传感器列表500。如图5所示，在一个实施例中，传感器列表500可以为查阅表。如下更详细的描述，传感器以功能和/或位置区分，并且有一些传感器是同样的。对于给定的传感器104，传感器列表500包括一个或多个传感器标识符，所述标识符可包括传感器识别数字（在502栏）以及传感器名称（在504栏）。查阅表500还可包括特定接收器108（506栏中的标签A、B和C），该特定接收器108被期望用于检测给定传感器104、传感器类型（在508栏），一个或多个特征（在510栏中）（带有标签“数据趋势（Data-trend）”），以及传感器被识别的阶段（在512栏）。在一个实施例中，特征可包括温度、噪音、振动、信号强度等。

再次参照图4，在步骤404中，ECU106检测车辆环境中的传感器。更具体地，在一个实施例中，ECU106为本地传感器扫描一个或多个无线通信频带。在一个实施例中，当车辆100的发动机启动时，传感器加电并开始输送与它们即时环境相关的信息、或者数据。这些数据可能包括，例如，振动、噪音、温度等。当ECU106接收到包含由传感器输送的信息的信号时，ECU106对那些传感器进行检测。在一个实施例中，ECU106产生被检测的传感器的列表，并可分配和包括唯一的标识符，例如列表中的媒体存取控制（MAC地址）。在一个实施例中，一旦传感器和ECU106之间的数据通信被发起，ECU106就可自动分配之后要用的加密代码。

在一个实施例中，数据结果（data-trace）可以被缓存在一个给定的传感器上，这样就能将其以数据包而不仅仅以单一值的形式发送。取决于该传感器，传感器可以周期性地发送数据包。例如，每1-5秒一次可适合于一些传感器，而每秒10至100次可适合于其他传感器。在一个实施例中，为了达到该目的，ECU106通过重复循环它已分配的地址来请求数据。这限制了传感器之间的信号干涉。

下面是扫描级的更详细的实施例。在具体实施例中，传感器104可能具有标识符号码例如序列号、物理地址号码、MAC地址或等价物等等。不具有标识符号码的传感器104每个均可在初始启动时产生随机号码或代码（例如，使用虚拟随机号码生成器，其具有建立在传感器数据间隔上的种子）。所生成的数字或代码具有充分的位数号码(例如，十二位数十六进制号码)，以使得位于车辆环境中的两个传感器104几乎不可能具有相同的号码。这使得ECU106可以与专门的传感器104通信。

在一个实施例中，ECU106对一个或多个传感器进行回复(例如，查验请求（ping request）)。在一个实施例中，如果由于这些多个回复而产生了干涉，ECU106可请求仅来自于可行标识符号码的一个子群回复（例如，从0开始的那些标识符号码，然后从1开始的那些、等）。在一个实施例中，传感器104将被编程或者被指令为在随机时间后进行回复。在一个实施例中，给定的传感器104可以被编程为基于传感器104测量到的参数值延迟回复。

在一个实施例中，当ECU106接收到一个或多个相关的（coherent）回复时，ECU106可以分配新的标识符号码给每个传感器。标识符号码可为局域网（LAN）地址或者等价物。例如，传感器列表500示出了21个传感器。在一个实施例中，例如，ECU106可以分配号码1到21给那些传感器。这样简单的数字形式可更有利于更快的通信，其要么可以减少请求信息需要的时间，要么可以分配传感器需回复普通信息请求的命令。

在一个实施例中，为了减少传感器104之间的信号干涉，ECU106可以指示传感器104只对来自专门无线接收器的ECU信号进行回复。在一个实施例中，只有在ECU106以非常高的确认度确定传感器的功能是什么（例如，传感器属于车辆100而不是属于另一车辆）之后，传感器才会被锁定。可能需要关注的是，传感器最初对于任何无线启用ECU都是开放的，所述ECU读取传感器并可能调节其数据传输的速率/时间。如果附近车辆的ECU出错，那么可能会导致问题。这也可能打开系统导致第三方误用。在一些情况下，唯一的风险是使第三方知道传感器值。然而，在传感器的行为能够被调节的情况下，有可能存在远程黑客（剽窃，hacking）等，该远程黑客可能用于破坏车辆（例如，使得传感器失去作用甚至更糟）。因此，传感器应初始接收来自任何ECU的指示，但是第一个这样做随后可以限制传感器接收来自任何其他ECU的指示。通常，这可以通过建立加密通信通道以及建立只有该车辆的ECU才能通过的标识符号码（例如，MAC号码，密码，等）来实现。在一个实施例中，ECU106可能对传感器-接收器通信进行加密从而保护通信通道免受意外或者偶然侵入。

接下来，在步骤406中，ECU106基于下面的一个或多个属性将每一个被检测的传感器（包括同样的传感器）识别为与传感器列表中的相应传感器相对应，所述属性为：由每个传感器提供的信息类型；每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；从传感器接收的由于车辆环境中主动诱发的改变引起的信息的至少一个特征；以及从传感器接收的由于车辆环境中的被动变化引发的信息的至少一个特征。在具体实施例中，基于这些属性的任何组合，ECU106可以将每一个被探测的传感器（包括同样的传感器）识别为对应于传感器列表中的相应传感器。例如，在一个实施例中，该组合可包括：每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；和从传感器接收的由于车辆环境中主动诱发的改变引起的信息的至少一个特征。在一个实施例中，该组合可以包括：从传感器接收的由于车辆环境中主动诱发的改变引起的信息的至少一个特征；和从传感器接收的由于车辆环境中的被动变化引发的信息的至少一个特征。在一个实施例中，该组合可以包括：每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；和从传感器接收的由于车辆环境中的被动变化引发的信息的至少一个特征。这些属性将在下面联系附图6更详细地描述。

在一个实施例中，传感器104位于距网络接口单元固定距离处。因此，信号功率中的重大变化可从匹配过程中淘汰许多传感器。例如，在工厂环境中，当给定汽车从生产线下线的最初阶段的时候，传感器可以被省略。

在一个实施例中，ECU106可以具有分布在车辆中的多个天线，这可以协助识别传感器。以这种方式减小传感器天线距离进一步减少了出现中断数据流的电干扰的可能性。在一个实施例中，为了识别每一个被检测的传感器，ECU106提取给定的已检测传感器并且将给定的传感器与被期望定位于车辆环境中的传感器的列表进行比照（match against）。在一个实施例中，ECU106可阶段性地执行比照，其中ECU106将给定传感器与传感器列表中的具体属性进行比照。

图6是示出了根据一个实施例的识别传感器的方法的流程图。参照图1和图6，流程从步骤602(也称作阶段1)开始，其中ECU106将每个被检测的传感器与传感器列表500进行比照，从而基于每个传感器提供的信息类型来识别一个或多个被检测的传感器。

不同的传感器提供不同类型的信息。例如，燃料计传感器提供油箱中的油量。在一个实施例中，燃料计传感器被认为是专用的或者独特的传感器，因为它提供车辆环境中的独特位置（例如，油箱）的信息。温度传感器被认为是非专用的传感器，因为它可以在车辆环境的不同位置被使用。因此，由给定传感器提供的信息类型指示了传感器是独特的传感器还是公知类型的传感器。在一个实施例中，通过使给定传感器104提供的信息与传感器列表500中的传感器类型进行比照，ECU106确定给定传感器104是专用的（例如，独特的）还是非专用的。在这个例子中，如果ECU106检测到提供油箱中油量的传感器104，则ECU106将会确定所检测的传感器106是专用的，因为它是车辆环境中用于检测燃料的唯一传感器104。然后，ECU106肯定地将被检测的传感器104匹配为传感器列表500中的燃料计传感器。

在一个实施例中，传感器106在阶段1肯定地匹配大多数或者所有的专用传感器，因为可能只有唯一的匹配。对于其他非专用传感器（例如，压力传感器），在阶段1可能有多种可能的匹配。因此，到下一阶段为止可能存在也可能不存在肯定的匹配。例如，给定的检测传感器104可提供压力信息。ECU106将确定这个传感器104是非专用的。这将是有多个同样传感器的情况。例如，可能有多个同样的压力传感器，每一个连接于一个轮胎。因此，ECU106可能不能确定给定传感器104是否连接于特定轮胎。因此，在ECU106在接下来的阶段分析更多的信息（例如，数据倾向信息）之前识别都是无结果的。

接下来，在604步骤中（也称作阶段2），ECU106将每个被检测的传感器104与传感器列表500进行比照，从而基于每个传感器与一个或多个接收器108的接近度，来识别一个或者多个被检测的传感器104。在一个实施例中，ECU106将一些传感器识别为处于一个或多个接收器108的预定范围内，然而未被一个或多个其他接收器检测到。在一个实施例中，ECU106确定或测量给定被检测的传感器的信号强度（或相对信号强度），然后将那个传感器的信号强度与传感器列表500中的期望信号强度进行匹配或者比较。这可能（但不是必需的）是三角测量进程。例如，参照图5的510栏，如果给定的检测传感器被确定为具有高信号强度，并且传感器列表500中唯一的期望高信号强度与乘客座椅处的传感器相连，ECU106可指出这是肯定的匹配。

接下来，在步骤606（也称作阶段3），ECU106将每个被检测的传感器与传感器列表500进行比照从而基于由车辆环境中主动诱发的变化导致的信息的一个或多个特征识别一个或多个被检测的传感器。在一个实施例中，主动诱发的变化可能包括，例如，使用者启动车辆100的发动机102或者驾驶车辆100。在具体实施例中，主动诱发的变化影响至少一些被检测的传感器104。例如，启动发动机102可影响紧邻发动机102的传感器104（例如，那个区域中的温度传感器）提供的信息，但可能不会影响乘客区域中的一些传感器104。在一个实施例中，ECU106将来自一个或多个所检测的传感器104的信息或数据与传感器列表500中的数据进行比较。在一个实施例中，ECU106应用算法，以将所检测的传感器的特征与传感器列表500中列出的传感器的特征（例如，数据倾向）统计学地进行匹配。在一个实施例中，特征中的一个可能是由传感器提供的数据（例如，温度、压力等）随着时间的变化率。基于任何匹配，ECU106确定哪些传感器104（若有的话）在预定的置信度阈值上匹配。例如，数据也可以表示，由给定传感器104检测到的压力在特定时间出现峰值，就像是跟传感器列表500中与右后轮胎相关的510栏中的数据一样。这样，ECU106将确定给定传感器104实际上是右后轮胎传感器。在某些情形下，压力通常不是在压力传感器经过其循环路径的最低点时出现峰值。一种可能性是轮胎压力传感器也测量轮胎一部分的壁中的应变，并且这个值应为峰值或谷值。在某些情况下，如果组装线的出口具有凸起或者有路面凸块，压力会达到峰值。在这样的情形下，凸起最好是由两个偏置部分组成，以使左轮胎和右轮胎在不同的时间经过它，从而，ECU可以基于出现压力峰值的时间来区分它们。

接下来，在步骤608（也称作阶段4），ECU106将每个被检测的传感器与传感器列表500进行比照，从而基于由车辆环境中的被动变化导致的信息的一个或多个特征来对一个或多个被检测的传感器进行识别。在一个实施例中，车辆环境中的被动变化可能是指车辆环境中的周围温度的变化（例如，周围温度的上升或者下降）。例如在一个或多个温度周期中周围温度可能变化。有可能的是，有一些传感器不能在组装后马上被识别，而是仅在车辆发动机几乎或者完全被加热后或者甚至在被加热且又冷却下来之后才能被识别。

在一个实施例中，ECU106将来自一个或多个被检测的传感器的数据与传感器列表500中的数据进行比较。在一个实施例中，ECU106应用一种算法来将被检测的传感器104的特征和传感器列表500中列示的传感器的特征（例如数据倾向）统计学地进行匹配。基于任何匹配，ECU106确定，哪些传感器（若有的话）在预定的置信度阈值上匹配。例如，数据可显示出由给定传感器104检测的温度随着时间上升，并且是以传感器列表500中与排气歧管相关的510栏中的数据一样的方式。因此，ECU106就会确定给定传感器104实际上是排气歧管传感器。

在一个实施例中，如图5的512栏所示，传感器列表500指示每个传感器104已经跟被检测的传感器肯定匹配的阶段。例如，如果在阶段4排气歧管传感器肯定与被检测的传感器相匹配，那么ECU106更新传感器列表500来指出这个事实，并且该更新可在进行匹配后的任何时间发生。

在一个实施例中，ECU106可更新传感器列表500来指示出仍未与被检测的传感器104肯定地匹配的任何传感器。例如，如果仍未发现排气歧管传感器，512栏可能显示“n/a”、“还没有匹配”或者其他合适的指示来说明还没有实现肯定的匹配。该更新可在图6的602-604步骤的任何一个或多个之后发生。

图7是示出了根据一个实施例由三个接收器108检测到的传感器的文氏图。图7示出了三个接收器108，其中接收器A在底盘下面，B在发动机罩下面，而C则在客舱内。T型传感器测量温度。P型传感器测量压力，并且有一些专用传感器（在图7中标记为独特的）。为了更容易说明，这些仅是示出的传感器类型。实际上，可存在大量用于检测温度、压力、振动等的多功能传感器，也有防水和高温传感器。如图7所示，一些传感器104可以被一个接收器108检测到，而一些传感器104可能被多于一个的传感器108检测到。

在一个实施例中，三位数代表传感器的MAC号码或者其他识别代码。图8是图1车辆的视图，其中根据一个实施例，大部分被检测的传感器104已被识别。第二车辆上的传感器（标记为975）不在所期望的传感器列表上，因此通过扣除（deduction）而被淘汰。

涉及信号干涉的实施例

在一个实施例中，ECU106可以允许一些干扰，而不是关闭传感接收器通信。在一个实施例中，当存在紧密群集在一起的邻近车辆时，ECU106偶尔检查不那么重要的传感器信息（例如，轮胎压力），并且可利用频率谱分割来使信号干涉最小化。在一个实施例中，ECU106的接收器108在最小化无线电强度下运行，不具有通信周期的明显增加，从而使得迫使通信重复的通信误差最小化。

在一个实施例中，ECU106在噪音环境中可能留下大的周期通信间隙，从而协作地与其他车辆对频率空间进行时间共享。在具体实施例中，车辆之间的通信行为可能需要比车辆100的部件之间的通信更强的无线电传输。更强的无线电传输可能会增加总的噪声。为了解决这个问题，在一个实施例中，ECU106可通过标准重复间隔周期性地请求信息，然后当车辆100从邻近的车辆处移走时减小请求的频率，并且改变为较少使用的时间空档。这个过程不是确定到能够使得两辆车辆同时移到空的时间空档。因此，在时间和时间空档方面有一定的随意度。

在一个实施例中，用于低优先级传感器的适当请求频率足够低以确保紧密群集的车辆们可以有效地通信。在具体实施例中，该周期可以在很短的时间内被测量，所述时间远比两辆车辆从彼此附近经过所花费的时间快得多。在一个实施例中，ECU106利用被分成更小时间分隔的预定频段。

作为例子，可能存在十个通信频带（0-9），其具有可接受的分成十个时间空档（0-9）的一秒重复周期-形成了五十个通信通道（0至99）。还可能存在第十一个通信频带，其具有每秒一百次的时间分隔以及可接受的200次的重复频率。在这个例子中，车辆100使用通信通道48（例如，时间空档4以及频带8）。ECU106在时间空档48中在第十一频带以每秒200次发射信号200。这样，所有车辆都可以通过附近的车辆来监控时间和频谱的使用，并且在到了使用通信通道的时间之前，会预先注意到它们的通信通道将会被大量地使用。ECU106可以在相同频带上切换到另一个时间空档，并且不会增加环境噪音，没有额外的通信，在传感器上不会有计算负担。

一种可能的结果是车辆需要精确的同步从而使得车辆在彼此之间沟通它们的通道。这可以通过发射在高频带(例如，第十一带)上的能量的周期性（例如，一秒每第二百个）步进增加来实现。该增加可能会很高（例如，增加五倍），但仅针对一个时间周期。每个车辆调节其定时以便与相邻车辆协调一致。在密集交通的情况下，所有车辆都将以这种方式快速锁相，并且保持锁相状态。

相比之下，在车辆非常少的区域中，可能存在这样的情况，即，有一些群组的车辆锁相，导致网域。这可能造成经过的轿车之间的一些信号干涉。然而，在这种情况下，可以轻易地容忍干扰。当使用相同通道的两辆轿车在相关时间空档期间靠近地经过彼此时，来自低优先级传感器的数据可能偶尔被中断。在这个情况下，信息将被中断仅一秒钟，当监控到轮胎压力等时这不会产生问题。这些实施例将会使得基于交通的局域网成为可能，从而允许沿相反方向经过的车辆之间的交通拥挤数据的传输。

其他应用

就像以上注意到的，虽然这里公开的本发明实施例可应用于机动车的环境，但本发明的实施例也可以应用于类似卡车等其他车辆并且也具有非机动车的应用，这些还是包括在本发明的精神和保护范围内。以下将详细描述例子。

本发明的实施例还可以被应用于自动机械。图9为根据一个实施例的自动机械900的示意图。如图9所示，自动机械900包括分配在自动机械900的不同模块处的多个位置中的传感器902并且包括一个或多个接收器904。这里表述的实施例可用于以自动的或其他的方式识别相应模块中的每个传感器。在这个实施例中，自动机械900是一个蛇状的自动机械，其可以用于倒塌建筑物的初步勘探，并且可以包括电子控制单元，所述电子控制单元用于控制自动机械以执行动作（预定的或者没有预定的），并且还根据这里描述的实施例识别每一个传感器。

本发明的实施例可以被应用于触觉手套或者衣服。图10为示出了根据一个实施例的触觉手套1000的示意图。如图10所示，触觉手套包括传感器1002和一个或多个接收器1004。触觉手套1000可以由在虚拟环境中的使用者使用，或者被诸如在这里描述的自动机械900的自动机械操作者的皮肤使用。如图10所示，传感器被分布得遍及触觉手套1000（或遍及自动机械手的皮肤）。在这里描述的实施例可以被用于识别（其包括定位）每个传感器1002。

在具体实施例中，传感器1002可能以无线电波、辐射、使用者的皮肤与环境之间的温度差异、两个平面元件之间的电能作为动力（这也有助于将传感器夹到合适的位置，吸收诸如从被动的无限射频识别(RFID)读写器等发射出的无线电能/微波能等），也或者由任何其他适当装置作为动力。

在一个实施例中，传感器1002可通过无线电传输（例如，RFID）与ECU通信，并且可能通过诸如使用者皮肤或者触觉手套/衣服的皮肤等波导来传送电子、超声或微波数据。注意到通过二维（平面的）波导（具有一层或两层）的通信可能被认为是使用一个或多个单丝管道的无线通信。

在一个实施例中，ECU可以根据文中描述的实施例识别传感器1002。例如，ECU可以基于手套环境的主动诱发改变来识别传感器1002（例如，摄像机并且ECU跟踪手套的由自动机械或者人控制的行为）。主动诱发改变也可以包括参照物压过或者滚过手套表面从而由传感器1002记录压力峰值，这使得ECU能够确定它们的位置。可替代的，手套也可以被多次压在具有复杂边缘或者凸起的测试表面（或一系列测试表面）上的略微不同位置。由于多个传感器1002串联移动，因而，一旦收集到充分数量的数据，ECU将使用算法来识别一些或全部传感器。

在一个实施例中，ECU可能不会识别所有传感器1002的位置。替代的，ECU保留针对任何至今要定位的传感器的最可能位置的记录。ECU随后将可能消除位置（例如，甚至当手套正在使用时），因为给定传感器1002可以经历与其最接近的邻居类似的情况。实际上，在一些实施例中，触觉手套（或触觉衣服）中传感器1002的位置有可能以这样的方式被单独确定，特别是在产品已经被购买，并且考虑到传感器区域的形状时。在一个实施例中，ECU可任选地利用典型使用模式（例如，接头处通常出现的高压）的数据从而识别传感器1002的位置。

本发明的实施例可以被用于整体结构。图11为根据一个实施例的整体结构1100的示意图。如图11所示，整体结构1100由混凝土结构组成并且在建筑材料内和/或整体结构1100的表面上随机散布有传感器1102。整体结构1100可能为桥、电站、其他建筑物等等。这里描述的实施例可以被用于以自动或者其他的方式识别位于整体结构1100中或者其上的每个传感器。与上述的ECU106类似，ECU将根据这里描述的实施例对每个传感器1102进行识别。

在一个实施例中，用于传感器1102的能量可从温度差异中或从温度的时间变化中或者从其他合适的能量源中获得。缓慢的能量获得可以足以进行每周的数据收集。在一个实施例中，其中环境（例如，大厚度的混凝土结构）可能阻碍传感器与收集点之间的无线电或者超声通信，传感器1102可被允许或者被控制形成网络以传送信息。

在一个实施例中，每个传感器1102可以直接与ECU通信，或者当处于来自特别收集点（例如，ECU的一个或多个无线接收器）的第N个步骤时可识别自身。其他传感器1102可以识别附近传感器1102并从收集点中选择具有最低数目步骤的传感器用于通信。这些传感器1102可以通过N个步骤加1来识别它们自身。这避免了所有传感器在所有方向上传输数据而产生的通信冗余。如果传感器1102具有这个功能，则它们就可以通过告知接收器1104可以检测到哪个传感器1102以及（如果有可能）告知接收器1104附近传感器1102明显的信号强度，而提供关于它们的位置的信息。

在一个实施例中，一些传感器1102可以检测气体（例如，CO₂、O₂等）以使得能够监控混凝土结构的硬化或裂纹的传播。一些传感器1102可以检测辐射以使得能够监控核电站。一些传感器1102可以检测振动以使得能够监控疲劳。在一个实施例中，ECU可以执行一些上述的步骤来确定传感器载体形状的变化。具有主动移动阻尼的小型建筑可以从贯穿壳或支持柱的振动传感器或者压力传感器受益。办公室空调（A/C）和加热系统可以从分布的温度传感器受益。

本发明的实施例可以被应用于自动机械。在一个实施例中，自动机械可以由分配在诸如自动机械的不同模块内的不同位置的传感器构成。在这里描述的实施例可以被应用于自动地或者以其他方式对各个模块中的每个传感器进行识别。例如，用于在倒塌建筑下初步勘探的蛇状自动机械可以包括电子控制单元，所述电子控制单元用于控制自动机械执行动作（预定的或非预定的）并且还用于识别根据文中所述实施例的与自动机械相连的传感器。

根据这里公开的方法和系统，本发明具有多个益处。例如，本发明的实施例提供了以简单和成本划算的方式对车辆中的传感器进行检测和识别。

文中公开了根据本发明用于识别传感器的方法和系统。在具体实施例中，ECU检测车辆环境中的无线传感器并基于以下一个或多个属性来识别每个传感器：每个传感器提供的信息类型；每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；由车辆环境中主动诱发的变化而引发的信息的至少一个特征；以及由车辆环境中的被动变化而引发的信息的至少一个特征。

本发明已经通过示出的实施例进行了描述。所属领域技术人员将容易地认识到可对实施例进行变型，而任何变型都将落在本发明的原理和保护范围内。例如，本发明可以使用硬件、软件、包括程序指令的计算机可读媒介或它们的组合等来进行实施。根据本发明写入的软件要么存储在一些形式的计算机可读存储媒介（诸如存储器或CD-ROM）中，要么通过网络被传输，并且通过程序员进行执行。计算机可读媒介可包括计算机可读信号，其可以例如通过网络被传送。从本发明实施例得到的数据可以被存储在计算机可读的存储媒介中，通过网络进行传输或者向使用者显示。因此，在不脱离本发明原理和保护范围的前提下，可以由所属领域技术人员做出许多改进。

Claims (20)

1.一种识别车辆环境中的传感器的方法，包括：

接收通过功能和/或位置来区分并且期望定位于车辆环境中的传感器的列表，所述传感器的列表包括由每个列出的传感器提供的信息的至少一个特征；

检测车辆环境中的多个传感器，其中至少一些传感器是同样的；

从所述多个传感器中的每个接收信息；以及

基于以下属性中的一个或多个将每个检测的同样的传感器识别为对应于所述传感器的列表中的相应传感器，所述属性为：

每个检测的同样的传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；

从检测的同样的传感器接收到的由车辆环境中主动诱发的变化而引发的信息的至少一个特征与所列出的特征的比较；和

从检测的同样的传感器接收到的由车辆环境中的被动变化而引发的信息的至少一个特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对于每个传感器，传感器的列表包括：传感器标识符；以及传感器类型。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括更新传感器的列表，以指出仍未与所检测的传感器肯定地匹配的任何所列出的传感器。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将每个所检测的传感器与传感器的列表进行比照。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，由每个传感器提供的信息类型指示传感器是专用的还是非专用的传感器。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器为无线传感器。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度由以下确定：

确定给定传感器的信号强度；和

将给定传感器的信号强度与所期望的信号强度进行比照。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，车辆环境中主动诱发的改变包括车辆正被驾驶。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，车辆环境中的被动变化包括车辆环境中周围温度的变化。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一个传感器由振动提供动力。

11.一种识别车辆环境中的传感器的系统，该系统包括：

发动机；

与发动机连接的多个传感器；

与发动机连接的电子控制单元，其中所述电子控制单元用于：

接收以功能和/或位置进行区分并且期望定位于车辆环境中的传感器的列表，所述传感器的列表包括由每个列出的传感器提供的信息的至少一个特征；

检测车辆环境中的多个传感器，其中至少一些传感器是同样的；

从多个传感器中的每一个中接收信息；以及

基于以下属性中的一个或多个将每个检测的同样的传感器识别为对应于传感器的列表中的相应传感器，所述属性包括：

每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；

从同样的传感器接收到的由车辆环境中主动诱发的变化而引发的信息的至少一个特征与所列出的特征的比较；和

从同样的传感器接收到的由车辆环境中的被动变化而引发的信息的至少一个特征。

12.根据权利要求11所述的系统，其中对于每个传感器，传感器的列表包括：传感器标识符；以及传感器类型。

13.根据权利要求11所述的系统，其中电子控制单元进一步用于：

将每个被检测的传感器与传感器的列表进行比照。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，由每个传感器提供的信息类型指示传感器是专用的还是非专用的传感器。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，传感器为无线传感器。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度由以下确定：

确定给定传感器的信号强度；和

将给定传感器的信号强度与所期望的信号强度进行比照。

17.根据权利要求11所述的系统，其中，车辆环境中主动诱发的变化包括车辆正被驾驶。

18.根据权利要求11所述的系统，其中，车辆环境中的被动变化包括车辆环境中周围温度的变化。

19.根据权利要求11所述的系统，其中，至少一个传感器由振动提供动力。

20.一种车辆，包括：

发动机；

与发动机连接的多个传感器；以及

与发动机连接的电子控制单元，其中，发动机、多个传感器以及电子控制单元位于与车辆相关的车辆环境中，其中，电子控制单元用于：

接收以功能和/或位置进行区分并且期望定位于车辆环境中的传感器的列表，所述传感器的列表包括由每个列出的传感器提供的信息的至少一个特征；

检测车辆环境中的多个传感器，其中至少一些传感器是同样的；

从多个传感器中的每一个接收信息；以及

基于以下属性中的一个或多个将每个检测的同样的传感器识别为对应于传感器的列表中的相应传感器，所述属性为：

每个传感器相对于至少一个无线接收器的接近度；

从同样的传感器接收到的由车辆环境中主动诱发的变化而引发的信息的至少一个特征与所列出的特征的比较；和

从同样的传感器接收到的由车辆环境中的被动变化而引发的信息的至少一个特征。