CN107284152A - 用于定位可再充电的轮胎压力监测传感器的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于对准车辆上的轮胎压力监测传感器的示例系统和方法。所公开的方法的示例包括将前车轮定位在第一和第二测力计上。示例方法还包括利用第一和第二测力计对准前车轮的轮胎压力监测传感器。示例方法包括将后车轮定位在第一和第二测力计上。另外，示例方法包括利用第一和第二测力计对准后车轮的轮胎压力监测传感器。

Description

用于定位可再充电的轮胎压力监测传感器的方法
技术领域
本公开总体上涉及具有轮胎压力监测系统传感器的车辆，并且更具体地，涉及用于定位可再充电的轮胎压力监测系统传感器的方法。
背景技术
车辆具有用于每个轮胎的轮胎压力监测系统(TPMS)传感器。TPMS传感器测量相应的车辆轮胎的压力。TPMS传感器位于轮辋的内部。传统地，更换TPMS传感器的电池包括移除车轮并将轮胎与轮辋分离。因此，TPMS传感器设计成使得该电池在被更换之前持续七至十年。为此，TPMS传感器通过以低频率传输信号来节省其功率。例如，TPMS传感器可以每三十秒发送一次。
发明内容
所附权利要求定义了本申请。本公开总结了实施例的方面，并且不应当用于限制权利要求。对于本领域的普通技术人员来说，在查阅以下附图和详细描述的基础上将显而易见的是，根据在此描述的技术能预期其它实施方式，并且这些实施方式旨在被包含在本申请的范围内。
公开了用于对准车辆上的轮胎压力监测传感器的示例实施例。示例方法包括将前车轮定位在第一和第二测力计上。示例方法还包括利用第一和第二测力计对准前车轮的轮胎压力监测传感器。示例方法包括将后车轮定位在第一和第二测力计上。另外，示例方法包括利用第一和第二测力计对准后车轮的轮胎压力监测传感器。
另一种示例方法包括将车辆的前车轮定位在第一和第二测力计上。示例方法还包括将车辆的后车轮定位在第三和第四测力计上。另外，示例方法包括独立地旋转第一和第二测力计以定位前车轮的前轮胎压力监测系统传感器。示例方法包括确定后轮胎压力监测系统传感器的对准位置，以及独立地旋转第三和第四测力计以将后车轮定位到对准位置。
示例系统包括配置为接收第一组车轮的第一组测力计和配置为接收第二组车轮的第二组测力计。示例系统还包括多个对准检测器。示例系统包括通信地连接到第一和第二组测力计和多个对准检测器的车轮对准器。在示例系统中，车轮对准器配置为独立地旋转第一组测力计以对准与第一组车轮对应的第一组轮胎压力监测系统传感器、确定对应于第二组车轮的第二组轮胎压力监测系统传感器的对准位置、以及独立地旋转第二组测力计以将第二组车轮定位到对准位置。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参照以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且相关的元件可以省略，或者在一些情况下，可以夸大比例，以便强调和清楚地示出在此所描述的新颖特征。此外，如本领域中已知的，系统部件可以不同地布置。此外，在附图中，相同的附图标记表示多个视图中的相应部分。
图1A和1B示出了根据本公开的教导定位在独立测力计上的车辆；
图2是用于控制图1A和1B的测力计的电子部件的框图；
图3是描绘可以由图2的电子部件实施的用于定位可再充电的轮胎压力监测系统传感器的示例方法的流程图；
图4是描绘可以由图2的电子部件实施的用于定位可再充电的轮胎压力监测系统传感器的示例方法的另一流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以以各种形式实施，但是在附图中示出并且在下文中将描述一些示例性和非限制性实施例，应当理解的是，本公开被认为是本发明的示例并且不旨在将本发明限制于所示的具体实施例。
可再充电的轮胎压力监测系统(TPMS)传感器包括用于通过感应耦合对TPMS传感器的电池再充电的次级线圈。随着电动和混合动力电动车辆变得越来越流行，在停车位(例如，在车库中)的感应充电站变得越来越普遍。感应充电站可以包括对TPMS传感器的电池充电的模式。促进TMPS传感器的电池的更频繁的再充电意味着TMPS传感器可更频繁地传输。这允许轮胎压力监测系统更快地检测轮胎的问题并对轮胎的问题做出反应。然而，当TPMS传感器的次级线圈不与感应充电站中的初级线圈平行时，感应充电变得效率较低(例如较慢)。
如下文所公开的，在将TPMS传感器安装在车轮的轮辋上并且将轮胎安装在车轮上之后，车辆的车轮定位在测力计(dynamometers)(有时称为“功率计(dyno)”)上。测力计独立地旋转车轮。在一些示例中，两个测力计用于对准一组车轮(例如，前车轮或后车轮)，然后对准另一组车轮。在一些示例中，使用四个测力计来对准四个车轮。TPMS传感器接收器位于测力计附近。TPMS传感器接收器检测由TPMS传感器广播的传感器读数，以确定TPMS传感器相对于车轮的垂直轴线的位置。车轮独立地对准，使得(a)前车轮上的TPMS传感器相对于前车轮的垂直轴线处于大体相同的位置，(b)后车轮上的TPMS传感器相对于后车轮的垂直轴线处于大体相同的位置，以及(c)前TPMS传感器和后TPMS传感器的相对位置是使得如果前TPMS传感器平行于感应充电站的初级线圈，则当车辆被向前驱动一前车轮和后车轮所间隔的距离时，后TPMS传感器将平行于感应充电站的初级线圈。
图1A和1B示出了根据本公开的教导定位在独立测力计102a、102b、102c和102d上的车辆100。车辆100(例如，轿车、卡车、运动型多用途车辆等)可以是标准汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或任何其他类型的车辆。车辆100可以是非自主的、半自主的或自主的。车辆100包括与移动性相关的部件，例如具有发动机、变速器、悬架和/或驱动轴的动力传动系。车辆包括右前车轮104a、左前车轮104b、右后车轮104c和左后车轮104d。车轮104a、104b、104c和104d分别包括轮辋106a、106b、106c和106d、TPMS传感器108a、108b、108c和108d以及轮胎110a、110b、110c和110d。
TPMS传感器108a、108b、108c和108d位于轮辋106a、106b、106c和106d与轮胎110a、110b、110c和110d之间。TPMS传感器108a、108b、108c和108d监测相应轮胎110a、110b、110c和110d的压力。为了传输压力读数，TPMS传感器108a、108b、108c和108d包括发射器112a、112b、112c和112d。车辆100包括在车轮104a、104b、104c和104d的车轮总成的非旋转部分上的接收器(未示出)，以接收来自TPMS传感器108a、108b、108c和108d的压力读数。发射器112a、112b、112c和112d具有短距离(例如，三到六英寸等)以节省功率并且避免彼此的信号冲突。
测力计102a、102b、102c和102d结合到对准平台114中。测力计102a、102b、102c和102d从对准平台114突出，使得车轮104a、104b、104c和104d可以定位在测力计102a、102b、102c和102d上。当车轮104a、104b、104c和104d定位在测力计102a、102b、102c和102d上时，测力计102a、102b、102c和102d中的每一个的旋转导致相应的车轮104a，104b，104c，和104d旋转。在一些示例中，对准平台114包括四个测力计102a、102b、102c和102d。在这种示例中，四个车轮104a、104b、104c和104d同时定位在测力计102a、102b、102c和102d上。或者，在一些示例中，对准平台114包括两个测力计102a和102b。在这种示例中，前车轮104a和104b与后车轮104c和104d分别地对准。在一些示例中，测力计102a、102b、102c和102d之间的距离是可调节的，以适应具有不同轮距的车辆100。
对准平台114包括靠近测力计102a、102b、102c和102d定位的一个或多个TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d。在一些示例中，对准平台114包括用于测力计102a、102b、102c和102d中的每一个的TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d。或者，在一些示例中，对准平台114包括可以不时地靠近测力计102a、102b、102c和102d(例如，手动地或自动地)定位的一个或多个便携式TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d。在一些示例中，TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d包括初级线圈，以检测对应的TPMS传感器108a、108b、108c和108d的次级线圈何时平行于初级线圈。在这样的示例中，TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d包括负载检测电路，以检测TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d的初级线圈何时感应耦合到TPMS传感器108a、108b、108c和108d的次级线圈。或者，在一些示例中，当TPMS传感器108a、108b、108c和108d定位在车轮104a、104b、104c和104d的底部时，TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d检测来自TPMS传感器108a、108b、108c和108d的传输。
如下面结合图2更详细地讨论的，测力计102a、102b、102c和102d以及TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d通信地连接到车轮对准器118。车轮对准器118定位TPMS传感器108a、108b、108c和108d，使得(a)最初，前TPMS传感器108a和108b的次级线圈平行于再充电表面的初级线圈，以及(b)在前TPMS传感器108a和108b充电以及驾驶员向前驱动以将后车轮104c和104d定位在再充电表面上之后，后TPMS传感器108c和108d的次级线圈平行于再充电表面的初级线圈。车轮对准器118独立地控制测力计102a、102b、102c和102d的旋转。另外，车轮对准器118使用TPMS对准探测器116a、116b、116c和116d来确定TPMS传感器108a、108b、108c和108d相对于车轮104a、104b、104c和104d的垂直轴线的位置。在一些示例中，车轮对准器118确定前车轮104a和104b的中心与后车轮104c和104d的中心之间的距离(D)。在一些这样的示例中，操作者将距离(D)输入到车轮对准器118。或者，在一些这样的示例中，车轮对准器118通信地连接到车辆数据库(未示出)，该车辆数据库(未示出)包括要对准的车辆100的距离(D)。
图2是用于控制图1A和1B的测力计102a、102b、102c和102d的电子部件200的框图。电子部件包括车轮对准器118、TPMS对准探测器116a、116b、116c和116d、测力计102a、102b、102c和102d以及数据总线202。车轮对准器118包括处理器或控制器204、内存206和存储器208。处理器或控制器204可以是任何合适的处理装置或处理装置组，例如但不限于：微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGS)和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。内存206可以是易失性存储器(例如，随机存储器(RAM)，其可以包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM和任何其它合适的形式)；非易失性存储器(例如，磁盘存储器、闪存(FLASH)存储器、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程序只读存储器(EEPROM)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可变存储器(例如EPROM)和只读存储器。在一些示例中，内存206包括多种存储器，特别是易失性存储器和非易失性存储器。存储器208可以包括任何高容量存储设备，诸如硬盘驱动器和/或固态驱动器。
内存206和存储器208是计算机可读介质，其上可以嵌入一个或多个指令集(诸如用于操作本公开的方法的软件)。指令可以包括如在此所描述的一个或多个方法或逻辑。在特定实施例中，在指令的执行期间，指令可完全地或至少部分地驻留在计算机可读介质中的任何一个或多个内和/或处理器204内。
术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”应当被理解为包括单个介质或多个介质，诸如集中式或分布式数据库，和/或存储一个或多个指令集的相关联的高速缓存和服务器。术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”还包括任何有形介质，该有形介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行或使系统执行在此公开的任何一个或更多的方法或操作的一组指令。如在此所使用的，术语“计算机可读介质”被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且排除传播信号。
TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d以及测力计102a、102b、102c和102d经由数据总线202通信地连接到车轮对准器118。车轮对准器118接收来自TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d的对准消息，该消息指示相应的TPMS传感器108a、108b、108c和108d何时位于轮辋106a、106b、106c和106d的底部。车轮对准器118发送控制信号以控制测力计102a、102b、102c和102d的旋转。数据总线202是与传感器(例如，TPMS对准检测器116a、116b、116c和116d)和致动器(例如，测力计102a、102b、102c和102d)通信的任何合适的总线。在一些示例中，数据总线202是以太网总线或现场总线(IEC 61158)。
图3是描绘可以由图2的电子部件200实现的用于定位TPMS传感器108a、108b、108c和108d的示例方法的流程图。图3的流程图描绘了当对准平台114包括两个测力计102a和102b时的方法。最初，前车轮104a和104b定位在测力计102a和102b上(框302)。车轮对准器118旋转第一前车轮104a(框304)。车轮对准器118继续旋转第一前车轮104a，直到第一前TPMS对准检测器116a检测到第一前TPMS传感器108a位于第一前车轮104a的底部(框306)。车轮对准器118旋转第二前车轮104b(框308)。车轮对准器118继续旋转第二前车轮104b，直到第二前TPMS对准检测器116b检测到第二前TPMS传感器108b位于第二前车轮104b的底部(框310)。
后车轮104c和104d定位在测力计102a和102b上(框312)。车轮对准器118旋转第一后车轮104c(框314)。车轮对准器118继续旋转第一后车轮104c，直到第一后TPMS对准检测器116c检测到第一后TPMS传感器108c位于第一后车轮104c的底部(框316)。车轮对准器118旋转第二后车轮104d(框318)。车轮对准器118继续旋转第二后车轮104d，直到第二后TPMS对准检测器116d检测到第二后TPMS传感器108d位于第二后车轮104d的底部(框320)。图3的方法然后结束。
图4是描绘可以由图2的电子部件200实现的用于定位可再充电的TPMS传感器108a、108b、108c和108d的示例方法的另一流程图。图4的流程图描绘了当对准平台114包括测力器102a、102b、102c和102d中的四个时的方法。最初，车辆100定位成使得车轮104a、104b、104c和104d中的每一个在测力计102a、102b、102c和102d中的不同的一个上(框402)。车轮对准器118旋转前车轮104a和104b，使得前TPMS传感器108a和108b位于前车轮104a和104b的底部(框404)。车轮对准器118旋转后车轮104c和104d，使得后TPMS传感器108c和108d位于后车轮104c和104d的底部(框406)。
车轮对准器118旋转车轮组(例如，前车轮104a和104b或后车轮104c和104d)中的一组，以模拟行进前车轮104a和104b的中心和后车轮104c和104d的中心之间的距离(D)(方框408)。车轮对准器118旋转该组车轮的量(例如，以度为单位、以弧度为单位等)基于车轮104a、104b、104c和104d的周长和距离(D)。例如，如果车轮104a、104b、104c和104d(具有轮胎)的周长为7.2英尺并且距离(D)为8.5英尺，则车轮对准器118将车轮组旋转65度(1.13弧度)(((8.5/7.2)％1)*360度)。当该组车轮是前车轮104a和104b时，车轮对准器118使前车轮104a和104b顺时针旋转。当该组车轮是后车轮104c和104d时，车轮对准器118使后车轮104c和104d逆时针旋转。图4的方法然后结束。
图3和图4的流程图表示包含一个或多个程序的机器可读指令，所述程序在由处理器(例如图2的处理器204)执行时实现图1A和图2的车轮对准器118。此外，尽管参照图3和图4所示的流程图描述了示例程序，但是可以替代地使用实现示例车轮对准器118的许多其它方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的框中的一些。
在本申请中，反意连词的使用旨在包括连词。定冠词或不定冠词的使用并不表示基数。特别地，对“该(the)”对象或“一个(a)”和“一个(an)”对象的引用也旨在表示可能的多个这样的对象之一。此外，连词“或”可以用于传达同时存在的特征，而不是互斥的替代。换句话说，连词“或”应当被理解为包括“和/或”。术语“包括(includes)”、“包括(including)”和“包括(include)”是包含性的，并且分别具有与“包含(comprises)”，“包含(comprising)”和“包含(comprise)”相同的范围。
上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实施方式的可能示例，并且仅仅是为了清楚理解本发明的原理而提出的。在本质上不背离在此所描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在包括在本公开的范围内并由所附权利要求保护。

Claims (17)

1.一种对准车辆上的轮胎压力监测传感器的方法，所述方法包含：
将前车轮定位在第一和第二测力计上；
利用所述第一和第二测力计来对准所述前车轮的所述轮胎压力监测传感器；
将后车轮定位在所述第一和第二测力计上；和
利用所述第一和第二测力计来对准所述后车轮的所述轮胎压力监测传感器。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
利用对准检测器检测所述轮胎压力监测传感器中的第一个何时被定位成使得所述轮胎压力监测传感器中的所述第一个的次级线圈平行于地面；和
利用所述对准检测器检测所述轮胎压力监测传感器中的第二个何时被定位成使得所述轮胎压力监测传感器中的所述第二个的次级线圈平行于地面。
3.根据权利要求2所述的方法，其中检测所述轮胎压力监测传感器包括检测所述轮胎压力监测传感器中的相应一个的次级线圈何时与所述对准检测器的初级线圈感应耦合。
4.根据权利要求2所述的方法，其中检测所述轮胎压力监测传感器包括利用所述对准检测器的收发器检测来自所述轮胎压力监测传感器中的相应一个的消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中对准所述前车轮的所述轮胎压力监测传感器包括：
旋转所述前车轮中的第一个，直到所述轮胎压力监测传感器中的相应的第一个被定位成使得所述轮胎压力监测传感器中的所述第一个的次级线圈平行于地面；和
旋转所述前车轮中的第二个，直到所述轮胎压力监测传感器中的相应的第二个被定位成使得所述轮胎压力监测传感器中的所述第二个的次级线圈平行于地面。
6.一种方法，包含：
将车辆的前车轮定位在第一和第二测力计上；
将所述车辆的后车轮定位在第三和第四测力计上；
独立地旋转所述第一和第二测力计以定位所述前车轮的前轮胎压力监测系统传感器；
确定用于后轮胎压力监测系统传感器的对准位置；和
独立地旋转所述第三和第四测力计以将所述后车轮定位到所述对准位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中独立地旋转所述第一和第二测力计以定位所述前车轮的第一轮胎压力监测系统传感器包括：
利用所述第一测力计旋转所述前车轮中的第一个，直到所述轮胎压力监测系统传感器中的相应的第一个被定位成使得所述轮胎压力监测传感器中的所述第一个的次级线圈平行于地面；和
利用所述第二测力计旋转所述前车轮中的第二个，直到所述轮胎压力监测系统传感器中的相应的第二个被定位成使得所述轮胎压力监测传感器中的所述第二个的次级线圈平行于地面。
8.根据权利要求6所述的方法，包括在独立地旋转所述第三和第四测力计以将所述后车轮定位到所述对准位置之前，独立地旋转所述第二和第三测力计以定位所述后车轮的所述后轮胎压力监测系统传感器，从而使得所述后轮胎压力监测系统传感器的次级线圈平行于地面。
9.根据权利要求6所述的方法，包括检测所述前轮胎压力监测系统传感器中的相应一个的所述次级线圈何时与对准检测器的初级线圈感应耦合。
10.根据权利要求6所述的方法，包括利用位于所述前车轮附近的对准检测器的收发器来检测所述前轮胎压力监测系统传感器。
11.根据权利要求6所述的方法，其中所述对准位置是基于前轮胎的第一中心和后轮胎的第二中心之间的距离以及所述后轮胎的周长。
12.一种系统，包含：
配置为接收第一组车轮的第一组测力计；
配置为接收第二组车轮的第二组测力计，
多个对准检测器；和
车轮对准器，所述车轮对准器通信地连接到所述第一和第二组测力计以及所述多个对准检测器，所述车轮对准器配置为：
独立地旋转所述第一组测力计以对准对应于所述第一组车轮的第一组轮胎压力监测系统传感器；
确定对应于所述第二组车轮的第二组轮胎压力监测系统传感器的对准位置；和
独立地旋转所述第二组测力计以将所述第二组车轮定位到所述对准位置。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述多个对准检测器中的一个邻近所述第一和第二组测力计中的每个测力计。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述多个对准检测器配置为检测相应的所述轮胎压力监测系统传感器中的相应一个何时定位于所述轮胎组之一的对应一个轮辋的底部。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述多个对准检测器各自包括初级线圈，所述初级线圈用以检测所述轮胎压力监测系统传感器中的相应一个的次级线圈何时与所述对准检测器的所述初级线圈感应耦合。
16.根据权利要求12所述的系统，其中所述多个对准检测器各自包括收发器，所述收发器用以检测来自相应的所述轮胎压力监测系统传感器的消息。
17.根据权利要求12所述的系统，其中所述车轮对准器配置为：在独立地旋转所述第二组测力计以将所述第二组车轮定位到所述对准位置之前，独立地旋转所述第二组车轮以定位所述后车轮的所述第二组轮胎压力监测系统传感器，从而使得所述第二组轮胎压力监测系统传感器的次级线圈平行于地面。
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