CN102639342B - 用于调整轮胎压力测量单元的时基的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目标在于控制用于监测车辆轮胎压力的系统的车轮单元（10）中的低频LFO电路（24）的漂移，而不增加成本并且同时允许节省能量。在这样的监测系统中，每个车轮单元（10）都至少包括温度传感器（14）和压力传感器（16）连带着信号控制电路（12），其中所述传感器（14，16）根据被集成到控制电路（12）中的LFO电路时基（24）被激活。每个车轮单元（10）的RF发射电路（20）都经由RF天线（21）将被存储在存储器（18）中的数据以及该单元（10）的标识符发送到系统的中央单元。发射电路（20）通过高精度时钟（26）来调节。根据本发明，在每个车轮单元（10）中，在所测量的温度Ti和在前测量的参考温度之间的变化ΔTi与变化阈值ΔT相比较，并且确定LFO电路（24）的时基的周期和发送时钟（26）的周期之间的漂移。如果温度变化ΔTi大于该阈值ΔT，则考虑该漂移，以便将时基（24）调整到时钟（26）的周期。

Description

用于调整轮胎压力测量单元的时基的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调整触发在用来监测轮胎压力的系统的每个车轮单元中的测量的时基的方法，其中该系统具有通过术语TPMS（代表“轮胎压力监测系统”的首字母缩写词）而为人所知的类型。

背景技术

在TPMS系统中，压力测量在嵌入到每个被测轮胎中的车载模块中被执行，该车载模块被称为车轮单元。这个单元包括压力和温度传感器、存储器、电池形式的自备供电以及控制电路连带着发射电路，其中该控制电路从这些部件接收信号，以便向中央单元发送数据。在每个车轮单元的控制电路内部的时钟调节该单元的任务，并且特别是周期性地触发压力测量。发射电路通过射频（在下文称为RF）周期性地将所测量的和所存储的值发送到中央单元，用于在四个轮胎的压力之间进行比较分析。

为了没有错误地使所存储的压力测量结果和相对应的轮胎的识别相互关联，需要精确地调节发射，比以低强度发射信号以便降低发送成本更加如此。发射电路以精确限定的频率（在欧洲为具有+/-50kHz的严格的容差的433.92MHz）所执行的信号到中央单元的发送因此通过精确的时钟、通常是石英钟来调节。

出于成本降低的目的，信号控制电路拥有时钟时基，该时钟时基通过低频（或确实非常低的频率）的被称为LFO电路（代表低频振荡器的首字母缩写词）的振荡电路来调整。现在，这种类型的电路产生不可忽略的（或者确实显著的）周期上的变化，即可能为+/-20%到30%那样多的变化。这种不确定性使得需要考虑电池单元的使用寿命的显著潜在减少，即为10年持续时间而不是如最初设计的14年持续时间。

发明内容

本发明的目标在于解决该低频LFO电路的漂移问题，而不增加成本，同时允许以最佳方式贯穿持续时间使用电池单元。

因此，本发明基于结合轮胎的内部温度来触发传感器的分析。的确变得明显的是，包含在轮胎内部的空气的相当大的（例如超过某个阈值的）温度变化对应于与可能引起控制电路的时基中的相当大的变化的动作或特定驾驶状况相关的轮胎处理。这样的关联已经例如在突然制动或显著加速期间被注意到。

更准确地来说，本发明的主题是一种用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元的时基的方法。每个车轮单元都至少包括轮胎的压力传感器和温度传感器连带着信号控制电路，其中这些传感器根据被集成到控制电路中的LFO电路时基而被激活。每个车轮单元的RF发射电路以通过高精度时钟来调节的方式将所存储的数据以及该车轮单元的标识符发送到系统的中央单元。在每个车轮单元中，在所测量的温度与在前测量的参考温度之间的变化与变化阈值相比较，并且确定LFO电路的时基的周期与发送时钟的周期之间的漂移。如果该温度变化大于这个阈值，则考虑该漂移，以便使时基同步到时钟的周期。

那么，相对石英钟来校准LFO振荡电路是可能的。这样的校准在于测量石英钟的被包含在LFO时钟的循环中的循环数目。这个数目使得能够确定由LFO电路递送的周期的真正持续时间。这个持续时间的认知使得能够遵守发射法规：例如，由美国联邦通信委员会（简称FCC）制定的美国认证法规强迫在两次RF发射之间的沉默持续时间精确地等于在先发射持续时间的三十倍。

在这些状况下，LFO电路的时基的精度可以达到+/-1%，而不是+/-20%到30%，并且电池的使用寿命增加至少15%。

根据特定模式的实施方式：

·变化阈值基本上等于或大于10℃；

·针对给定持续时间，漂移通过取得发送时钟的时基的周期数目和LFO电路的周期数目的比率来计算；

·已促使时基调整的温度被用作用于计算要与变化阈值相比较的下一温度变化的参考；

·当轮胎压力也展现出大于给定阈值的变化时，调整该时基。

附图说明

参考附随的附图，通过阅读在下面的并且关于详细的示例性实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，其中所述附图分别地：

·图1示出了TPMS系统的车轮单元的框图；

·图2示出了根据本发明的用于处理数据的逻辑图，以便调整每个车轮单元的时基。

具体实施方式

参考图1的框图，安装在车辆轮胎的气门上的车轮单元10的实例包括控制电路12（也就是数字处理单元或基本处理器），该控制电路12接收来自温度传感器14和压力传感器16的信号。车轮单元也包括存储器18，用于经由RF天线21将数据发送到车辆的中央单元（未示出）的RF发射电路20。电池单元22经由控制电路12给所有部件供电。也可以包括诸如加速传感器之类的其他部件。

控制电路12根据由LFO电路24限定的速率激活传感器14和16。在本实例中，振荡电路24的频率为1kHz。测量结果被数字化，并且被存储在存储器18中而且经由控制电路12被发送到发射电路20。电路20包括石英钟26，该石英钟26精确地调节传感器的测量结果的值以及所涉及的轮胎的标识符的发射。石英钟的频率在此处为13MHz。发射是低强度的发射，以便限制能量消耗以及延长电池单元22的使用寿命。在本示例性实施例中，每16秒发送一次RF发射，以便遵守与发射持续时间相关的标准。

通过相对于石英钟的展现出变化的高度规律性的周期来调整LFO电路的周期，校正LFO电路的漂移。

根据本发明，这个调整在轮胎的内部温度变化超过10℃的情况下被执行。这样的变化可以在车轮动作的突然和/或显著变化期间出现，例如在制动或加速的情况下出现。

为了补偿LFO振荡电路24的漂移，通过使用处理器的基本计算装置的数字控制回路在控制电路12的级别考虑温度。

在图2中示出的逻辑图表示了这样的控制回路。在步骤100，轮胎的温度Ti的测量结果由转换器来数字化并被输入到数字回路中。在轮胎内部的空气的温度可变化约30℃。根据驾驶状况和驾驶者的动作，这个温度也可以随时间显著变化，例如在-40℃和+120℃之间变化。在所测量的温度T_i和在前测量的参考温度（此处为在前温度T_i-1）之间的变化ΔT_i与变化阈值ΔT相比较（比较框120），其中该变化阈值ΔT在本示例性实施例中为10℃。

如果在本实例中这个变化ΔTi大于或等于为10℃的阈值，则步骤140的LFO电路24的时基同步被触发。

在这个步骤中，那么通过在计数器中测量石英钟在LFO电路的周期中的脉冲数目（例如在一千个时间周期上）来计算LFO电路的漂移Cd的系数。这个测量实时地提供了（针对所选择的实例）为11500的Cd值。通过与该系数的理论值Cd₀的比较，这里Cd₀为13000，在本实例中，漂移是-11.5%。

然后在同步步骤140中考虑该漂移，以便补偿在LFO电路的周期中的变化。因此，每次测量被执行的持续时间与系数Cd成比例地被设置，以便遵守RF发射率，这里RF发射率是每16秒一次。因此，在这个实例中，测量持续时间被减少了11.5%。

温度T_i在下文用作用于计算要与变化阈值ΔT进行比较（步骤120）的下一温度变化ΔT_i+1的参考。

本发明并不限于所描述的或所示出的实例。例如，可能将本发明应用于除了LFO电路之外的电路。

Claims (7)

1.一种用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元（10）的时基的方法，其中每个车轮单元都至少包括温度传感器（14）和压力传感器（16）连带着信号控制电路（12），所述温度传感器（14）和所述压力传感器（16）根据被集成到控制电路（12）中的LFO电路（24）时基而被激活，每个车轮单元（10）的RF发射电路（20）将所存储的数据（18）以及车轮单元（10）的标识符发送到系统的中央单元，其中发射电路通过高精度的时钟（26）来调节，其特征在于，在每个车轮单元（10）中，在所测量的温度（Ti）和在前测量的参考温度之间的变化（ΔTi）与变化阈值（ΔT）相比较，并且确定LFO电路（24）的时基的周期和发送时钟（26）的周期之间的漂移，其中如果温度变化（ΔTi）大于该阈值（ΔT），则考虑该漂移，以便使时基同步到时钟的周期。

2.如权利要求1所述的用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元（10）的时基的方法，其中，变化阈值（ΔT）等于或大于10℃。

3.如权利要求1或2所述的用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元（10）的时基的方法，其中，针对给定持续时间，通过取得发送时钟（26）的时基的周期数目和LFO电路（24）的周期数目的比率来计算所述漂移。

4.如权利要求1或2所述的用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元（10）的时基的方法，其中，已促使时基调整的温度（Ti）用作用于计算要与变化阈值（ΔT）相比较的下一温度变化的参考。

5.如权利要求1或2所述的用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元（10）的时基的方法，其中，当轮胎的压力展现出大于给定阈值的变化时，也调整时基。

6.如权利要求3所述的用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元（10）的时基的方法，其中，已促使时基调整的温度（Ti）用作用于计算要与变化阈值（ΔT）相比较的下一温度变化的参考。

7.如权利要求3所述的用于调整用来监测轮胎压力的系统的车轮单元（10）的时基的方法，其中，当轮胎的压力展现出大于给定阈值的变化时，也调整时基。