CN108422815A - 通过个人局域网监控车辆的轮胎 - Google Patents

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大卫·A·赫尔曼
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Abstract

公开了用于通过个人局域网监控车辆轮胎的方法和装置。示例车辆包括车身、在车身上间隔开的节点、轮胎、连接到轮胎的收发器以及轮胎检测器。轮胎检测器基于收发器和节点之间的无线通信来确定轮胎位置，识别轮胎在该轮胎位置的持续时间，并且当持续时间大于预定阈值时呈现旋转轮胎位置的警告。

Description

通过个人局域网监控车辆的轮胎
技术领域
本公开大体上涉及车辆轮胎，并且更具体地涉及通过个人局域网监控车辆的轮胎。
背景技术
车辆通常包括连接到车辆的相应轮辋的轮胎。典型地，轮胎由橡胶(例如，合成橡胶、天然橡胶)、织物、布线和/或其他材料和化合物形成，以在车辆运行期间减少车轮的磨损和撕裂、改善操纵性和/或影响其他车辆的特性(例如燃料经济性)。轮胎还可以在其外表面上包括胎面(即，凹槽图案)，其接合道路的路面以在车辆运行期间进一步改善操纵性。
发明内容
所附权利要求限定了本申请。本公开总结了实施例的各方面，并且不应被用于限制权利要求。根据本文所描述的技术，可以预期其他实现方式，这对于本领域普通技术人员在研究以下附图和详细说明书后将显而易见，并且这些实现方式旨在被包含在本申请的范围内。
示出了用于通过个人局域网监控车辆的轮胎的示例实施例。示例公开的车辆包括车身、在车身上间隔开的节点、轮胎、连接到轮胎的收发器以及轮胎检测器。轮胎检测器基于收发器和节点之间的无线通信来确定轮胎位置，识别轮胎在轮胎位置的持续时间，并且当持续时间大于预定阈值时呈现旋转轮胎位置的警告。
用于通过个人局域网监控车辆轮胎位置的示例公开方法包括：基于连接到轮胎的收发器和在车身上间隔开的节点之间的无线通信，经由处理器确定轮胎的位置。示例公开方法还包括识别轮胎在该位置的持续时间，并且响应于持续时间大于预定阈值而呈现旋转该位置的警告。
示例公开的有形计算机可读介质包括指令，该指令当被执行时使得机器基于连接到轮胎的收发器和在车身上间隔开的节点之间的无线通信，经由处理器来确定轮胎的位置。该指令在被执行时还使得机器识别轮胎在该位置的持续时间，并且响应于该持续时间大于预定阈值而呈现旋转该位置的警告。
根据本发明，提供一种车辆，包括：
车身；
在车身上间隔开的节点；
轮胎；
连接到轮胎的收发器；和
轮胎检测器，该轮胎检测器用以：
基于收发器和节点之间的无线通信来确定轮胎位置；
识别轮胎在该轮胎位置的持续时间；和
在持续时间大于预定阈值时呈现旋转轮胎位置的警告。
根据本发明的一个实施例，其中，轮胎检测器确定收发器与节点之间的距离，来确定轮胎位置。
根据本发明的一个实施例，其中，节点广播信标并且收发器一旦接收到信标就将接收到信号的强度指示符发送到相应节点，来使轮胎检测器能够确定距离。
根据本发明的一个实施例，其中节点是无线个人局域网节点，并且收发器是无线个人局域网收发器。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步含有包括该轮胎的多个轮胎和包括该收发器的多个收发器，多个收发器中的每一个都连接到多个轮胎中的相应的一个。
根据本发明的一个实施例，其中节点位于车身上，使得收发器与节点间隔开与多个收发器中的其他收发器的距离不同的距离。
根据本发明的一个实施例，其中节点包括第一节点、第二节点和第三节点，该第一节点、第二节点和第三节点各自与轮拱以不同的相应距离间隔开，以使轮胎检测器能够经由三角测量确定轮胎位置何时在轮拱中。
根据本发明的一个实施例，其中第一节点朝向车身的第一侧和第一端定位，第二节点朝向车身的第二侧和第一端定位，并且第三节点朝向车身的第二端定位以形成三角形。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步包括通信地连接到移动设备以使得轮胎检测器能够经由移动设备呈现警告的通信模块。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步包括测量轮胎的轮胎压力的轮胎压力传感器，轮胎检测器基于轮胎压力和轮胎在该轮胎位置处的持续时间来呈现第二警告。
根据本发明的一个实施例，其中轮胎检测器经由收发器和节点来接收轮胎压力。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步包括用于检测车辆定向的陀螺仪和用于在转向操纵期间检测车辆速度的车辆速度传感器，轮胎检测器基于在转向操纵期间的车辆速度和轮胎在该轮胎位置处的持续时间来呈现第三警告。
根据本发明的一个实施例，其中轮胎检测器在轮胎从车身分离时呈现第四警告。
根据本发明的一个实施例，其中轮胎检测器基于车辆位置来调整节点向收发器广播信标的速率。
根据本发明，提供一种通过个人局域网监控车辆轮胎的方法，方法包括：
基于连接到轮胎的收发器和在车辆车身上间隔开的节点之间的无线通信，经由处理器确定轮胎的位置；
识别轮胎在该位置的持续时间；和
响应于持续时间大于预定阈值而呈现旋转位置的警告。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括通过节点广播信标并且收发器一旦接收到信标就向相应节点发送所接收信号的强度指示符，来确定收发器与节点之间的距离，以确定轮胎的位置，。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括通过确定收发器与节点中的第一节点之间的第一距离、收发器与节点中的第二节点之间的第二距离以及收发器与节点中的第三节点之间的第三距离，经由三角测量来确定轮胎的位置。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括经由通信模块通信地连接到移动设备以使得移动设备能够经由移动设备来呈现警告。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括呈现以下至少一个：
基于轮胎的压力和轮胎在该位置处的持续时间的第二警告；
基于在转向操纵期间的车辆速度和轮胎在该位置处的持续时间的第三警告；和
当轮胎从车辆车身分离时的第四警告。
根据本发明，提供一种有形计算机可读介质包括指令，指令在被执行时使得机器：
基于连接到轮胎的收发器和在车辆车身上间隔开的节点之间的无线通信，经由处理器确定轮胎的位置；
识别轮胎在该位置的持续时间；和
响应于持续时间大于预定阈值，呈现旋转位置的警告。
根据本发明，提供一种车辆，包括：
陀螺仪；
速度传感器；
节点；
轮胎；
连接到轮胎的收发器；和
轮胎检测器，该轮胎检测器用以：
基于收发器和节点之间的无线通信来确定轮胎位置；
识别轮胎在该轮胎位置的持续时间；
当持续时间超过阈值时呈现用于轮胎旋转的警告；和
一旦经由陀螺仪和速度传感器检测到急转弯就减少阈值。
根据本发明的一个实施例，其中，轮胎检测器确定收发器与节点之间的距离，来确定轮胎位置。
根据本发明的一个实施例，其中，节点广播信标并且收发器一旦接收到信标就将接收信号的强度指示符发送到相应节点，来使轮胎检测器能够确定距离。
根据本发明的一个实施例，其中节点是无线个人局域网节点，并且收发器是无线个人局域网收发器。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步含有包括该轮胎的多个轮胎和包括该收发器的多个收发器，多个收发器中的每一个都连接到多个轮胎中的相应的一个。
根据本发明的一个实施例，其中节点位于车辆车身上，使得多个收发器的每一个与节点间隔开不同的距离以促进多个轮胎的轮胎位置的识别。
根据本发明的一个实施例，其中节点包括第一节点、第二节点和第三节点，该第一节点、第二节点和第三节点各自与轮拱以不同的相应距离间隔开，以使轮胎检测器能够经由三角测量确定轮胎位置何时在轮拱中。
根据本发明的一个实施例，其中第一节点朝向车辆车身的第一侧和第一端定位，第二节点朝向车辆车身的第二侧和第一端定位，并且第三节点朝向车辆车身的第二端定位以形成三角形。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步包括通信地连接到移动设备以使得轮胎检测器能够经由移动设备呈现警告的通信模块。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步包括测量轮胎的轮胎压力的轮胎压力传感器，轮胎检测器另外基于轮胎压力来呈现警告。
根据本发明的一个实施例，其中轮胎检测器经由收发器和节点来接收轮胎压力。
根据本发明的一个实施例，其中陀螺仪用于检测车辆定向和车辆速度传感器用于在转向操纵期间检测车辆速度。
根据本发明的一个实施例，其中轮胎检测器进行以下操作：
基于收发器和节点之间的无线通信确定轮胎是否从车辆车身分离；和
当轮胎从车身分离时呈现第二警告。
根据本发明的一个实施例，该车辆进一步包括用于识别车辆位置的GPS接收器和用于监控车辆周围环境的摄像机，其中轮胎检测器基于车辆位置和车辆周围环境来调整节点向收发器广播信标的速率以促进监控车辆的分离。
根据本发明，提供一种方法，包括：
基于连接到轮胎的收发器和在车辆车身上间隔开的节点之间的无线通信，经由处理器确定轮胎的位置；
识别轮胎在该位置的持续时间；
响应于持续时间超过阈值而呈现旋转位置的警告；
通过陀螺仪和速度传感器监控急转弯；和
一旦检测到急转弯就减少阈值。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括确定收发器与节点之间的距离，以通过经由节点广播信标并且经由收发器发送相应所接收信号的强度指示符，来确定轮胎的位置。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括通过确定收发器与节点中的第一节点之间的第一距离、收发器与节点中的第二节点之间的第二距离以及收发器与节点中的第三节点之间的第三距离，经由三角测量来确定轮胎的位置。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括经由通信模块通信地连接到移动设备以使得移动设备能够经由移动设备来呈现警告。
根据本发明的一个实施例，基于经由轮胎压力传感器测量的轮胎的压力进一步减少阈值。
根据本发明的一个实施例，其中轮胎检测器响应于经由轮胎压力传感器确定轮胎过度充气而降低阈值。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考以下附图所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元素，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，在若干视图中，相似的附图标记表示对应的部分。
图1示出了根据本文的教导的示例车辆；
图2示出了与图1的车辆的车身的节点进行无线通信的轮胎的收发器；
图3示出了从与图2的节点进行无线通信的车辆的车身分离的轮胎的收发器；
图4是图1的车辆的电子部件的框图；
图5是根据本文的教导通过个人局域网的用于监控图1的车辆的轮胎的位置的流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以以各种形式来实施，但是在附图中示出并且在下文中将被描述为一些示例性和非限制性实施例，应该理解，本公开将被认为是本发明的示例并不旨在将本发明限制于所说明的具体实施例。
车辆通常包括连接到相应车轮辋的轮胎。通常，轮胎由橡胶(例如合成橡胶、天然橡胶)、织物、布线和/或其他材料和化合物形成，以在车辆运行期间减少车轮的磨损和撕裂、提高操纵性和/或影响其他车辆特性(例如，提高燃料经济性)。通常，轮胎在其外表面上包括胎面(即，带凹槽的图案)，其接合道路的路面以在运行期间进一步提高操纵性。
在车辆运行期间，当向轮胎施加力和/或压力时，轮胎的胎面可能随时间而磨损。在一些情况下，轮胎连接到车身的位置可能影响轮胎随时间的磨损。例如，如果轮胎位于前驾驶员侧轮拱持续一段较长时间(例如，20,000英里)，则位于轮胎内侧的胎面可能随着时间而磨损。在一些情况下，轮胎在预定的时间段之后从车辆的一个位置(例如，前驾驶员侧轮拱)旋转到另一个位置(例如，后乘客侧轮拱)以减少轮胎磨损对轮胎和/或车辆的性能的影响。然而，车辆的使用者可能会忘记一个或多个轮胎在车辆的相应位置处有多久。
本文公开的示例装置、方法和计算机可读介质包括轮胎收发器，轮胎收发器与位于车辆的车身上的通信节点进行无线通信，以确定车辆的对应轮胎的位置。本文所公开的示例监控轮胎的位置，并且向使用者(例如，诸如驾驶员和/或乘客的车辆占用者)发出计划要维修(例如，从车辆的一个轮胎位置旋转到另一个位置)轮胎和/或从车辆的车身移除(例如，被偷)轮胎的警告。
本文公开的示例车辆包括车身、在车身上间隔开的通信节点(例如，无线个域网节点)、轮胎以及连接到轮胎并且通信地连接到通信节点的收发器(例如，无线个域网收发器)。轮胎检测器基于收发器和通信节点之间的无线通信来确定轮胎位置。如本文所使用的，“轮胎的位置”和“轮胎位置”是指轮胎相对于车辆的车身的位置。示例轮胎位置包括车辆的车身的轮拱(例如，前驾驶员侧轮拱、后轮乘客侧轮拱等)。
此外，轮胎检测器识别轮胎已经在轮胎位置的持续时间，并且当持续时间大于预定阈值(例如，1年、10,000英里的行程等)时呈现旋转轮胎位置的警告(例如，第一警告)。如本文所使用的，“持续时间”是指轮胎位于特定轮胎位置期间的时间段。例如，持续时间是轮胎在特定轮胎位置时的时间测量值(例如，1.5年)和/或车辆行驶距离(例如，12,500英里)的测量值。如本文所使用的，“旋转轮胎”和“旋转轮胎位置”是指将轮胎从在车辆的一个轮拱(例如，前乘客侧轮拱)处被连接到车辆的位置移动到车辆的另一个轮拱(例如，后驾驶员侧轮拱)处被连接到车辆的位置。例如，由于在不同的轮胎位置处施加到轮胎上的不同的力，所以轮胎被旋转以校平随时间发生的轮胎磨损(例如，轮胎的胎面图案的磨损)。如本文所使用的，“轮拱”指的是当牢固地连接到车辆的车轴上时轮胎至少部分地定位在其中的车辆车身的凹入隔室。
在一些示例中，轮胎检测器确定轮胎的收发器与车辆的车身的通信节点之间的距离，以确定轮胎的轮胎位置。例如，为了使轮胎检测器能够确定距离，通信节点广播要由收发器接收的信标，并且收发器在接收到信标时将收到信号的强度指示符(RSSI)发送到相应的通信节点。此外，轮胎检测器可以基于车辆的位置来调整节点广播信标的速率。
通信节点可以包括第一节点、第二节点和第三节点。通信节点相对于其他通信节点与轮拱相隔不同的距离，以使得轮胎检测器能够通过三角测量确定轮胎位置何时在轮拱处。在一些示例中，第一节点、第二节点和第三节点在车辆的车身上形成三角形。例如，第一节点朝向第一侧(例如驾驶员侧)和车辆车身的第一端(例如后端)定位，第二节点朝向第二侧(例如，乘客侧)和车身的第一端，并且第三节点朝向车身的第二端(例如，前端)定位。
在一些示例中，轮胎检测器基于轮胎在轮胎位置处的持续时间和轮胎的轮胎压力来呈现第二警告。轮胎压力传感器(例如，轮胎压力监控系统(TPMS)传感器)连接到轮胎并且测量轮胎的轮胎压力。轮胎检测器例如通过轮胎的收发器和车身的通信节点接收轮胎压力。在一些示例中，轮胎检测器基于轮胎在轮胎位置处的持续时间和车辆的转向操纵期间的车辆速度来呈现第三警告。车辆包括用于检测车辆定向的陀螺仪，和用于检测车辆速度以确定在车辆的转弯操纵期间的车辆速度的车速传感器。在一些示例中，轮胎检测器在轮胎从车轴分离并且从车辆的车身的相应轮拱移除时呈现第四警告。车辆可以包括通信模块，其通信地连接到用户(例如，驾驶员)的移动设备，以使得轮胎检测器能够经由移动设备呈现警告。
示例车辆可以包括多个轮胎和多个收发器，使得多个收发器中的每一个都连接到多个轮胎中的相应一个轮胎。在一些这样的示例中，收发器中的每一个与通信节点的距离与多个收发器中的其他收发器距离不同，以使得轮胎检测器能够确定多个轮胎中的每一个轮胎的轮胎位置。
转到附图，图1示出了根据本文教导的示例车辆100。车辆100可以是标准的汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和/或任何其它的机动车辆类型的车辆。车辆100包括与机动性有关的部件，诸如具有发动机、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等的动力传动系统。车辆100可以是非自主的、半自主的(例如，一些常规动力功能由车辆100控制)或自主的(例如，动力功能由车辆100控制而没有直接的驾驶员输入)。在图示的示例中，车辆100包括多个节点102、车身104和多个轮胎106。
在所示示例中，节点102是用于车辆100的无线个域网的短距离无线节点(例如，无线个域网节点)。节点102包括硬件和固件以通信地连接到并建立与一个或多个附近设备(例如收发器、发射器、接收器等)进行无线通信。例如，节点102是实现蓝牙和/或低功耗蓝牙(BLE)协议的蓝牙无线节点。蓝牙和BLE协议在蓝牙技术联盟(Bluetooth SpecialInterest Group)维护的蓝牙规范4.0(和后续的修订)的第6卷中阐述。
在所示的示例中，节点102包括节点102a(例如第一节点)、节点102b(例如第二节点)和节点102c(例如第三节点)。节点102a、102b、102c彼此间隔开，使得在车辆100的车身104上的节点102a、102b、102c之间形成三角形。节点102a朝向车辆100的车身104的第一侧108(例如，驾驶员侧)和第一端110(例如，后端)定位，节点102b朝向第二侧112(例如，乘客侧)和第一端110定位，并且节点102c朝向第二端114(例如，前端)定位。在其他示例中，不同数量的节点102可以位于车辆100的车身104上和/或一个或多个节点102可以位于车辆100的车身104上的不同位置处。
所示示例的轮胎106包括轮胎106a(例如第一轮胎)、轮胎106b(例如第二轮胎)、轮胎106c(例如第三轮胎)和轮胎106d(例如，第四轮胎)。轮胎106中的每一个在车辆100的车身104的不同的相应轮拱116处连接到车辆100的车身104。例如，轮胎106a位于轮拱116a(例如，第一轮拱，前驾驶员侧轮拱)、轮胎106b位于轮拱116b(例如，第二轮拱，前乘客侧轮拱)、轮胎106c位于轮拱116c(例如，第三轮拱，后驾驶员侧轮拱)和轮胎106d位于轮拱116d(例如，第四轮拱，后乘客侧轮拱)。
此外，车辆100的轮胎106包括各自的收发器118和轮胎压力传感器120。例如，收发器118a(例如第一收发器)和轮胎压力传感器120a(例如第一轮胎压力传感器)连接到轮胎106a，收发器118b(例如第二收发器)和轮胎压力传感器120b(例如第二轮胎压力传感器)连接到轮胎106b，收发器118c(例如第三收发器)和轮胎压力传感器120c(例如，第三轮胎压力传感器)连接到轮胎106c，和收发器118d(例如，第四收发器)和轮胎压力传感器120d(例如，第四轮胎压力传感器)连接到轮胎106d。收发器118是与车辆100的无线个域网的节点102通信地连接并且无线通信的短距离无线收发器(例如，无线个域网收发器)。收发器118包括硬件和固件以通信地连接到并建立与一个或多个附近设备(例如，收发器、发射器、接收器等)的无线通信。例如，收发器118是实现蓝牙和/或低功耗蓝牙(BLE)协议的蓝牙无线节点。另外，轮胎压力传感器120中的每一个(例如，TPMS传感器)测量相应的一个轮胎106的轮胎压力。
在所示示例中，车辆包括信息娱乐主机单元122，信息娱乐主机单元122提供车辆100与用户之间的接口。信息娱乐主机单元122包括数字和/或模拟接口(例如，输入装置和输出装置)以从用户接收信息并显示信息给用户。输入装置包括例如控制旋钮、仪表板、用于图像捕捉和/或视觉命令识别的数字照相机、触摸屏、音频输入装置(例如，机舱麦克风)、按钮或触摸板。输出装置可以包括仪表板输出(例如刻度盘、照明装置)、致动器、显示器124(例如抬头显示器、中央控制台显示器，诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、平板显示器、固态显示器等)和/或扬声器126。在所示示例中，信息娱乐主机单元122包括硬件(例如处理器或控制器、存储器、储存器等)和用于信息娱乐系统(例如福特的和丰田的的等)的软件(例如，操作系统等)。另外，信息娱乐主机单元122在例如显示器124上显示信息娱乐系统。
所示示例的车辆100还包括通信模块128，该通信模块128通信地连接到车辆100的用户132(例如，乘员、驾驶员、乘客)的移动设备130(例如，智能电话、可穿戴设备、智能手表、平板电脑等)并与其进行无线通信。通信模块128包括有线或无线网络接口以实现与外部网络的通信。通信模块128还包括用于控制有线或无线网络接口的硬件(例如，处理器、存储器、储存器、天线等)和软件。在所示示例中，通信模块128包括用于基于标准的网络(例如，全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)、全球互通微波存取(IEEE 802.16m)、近场通信(NFC)、局域无线网络(包括IEEE 802.11a/b/g/n/ac或其他)、专用短程通信(DSRC)和无线千兆位(IEEE 802.11ad)等)的一个或多个通信控制器。在一些示例中，通信模块128包括与移动设备130通信地连接的有线或无线接口(例如，辅助端口、通用串行总线(USB)端口、蓝牙无线节点等)。在这样的示例中，车辆100可以经由移动设备130与外部网络通信。外部网络可以是例如因特网的公共网络；如内联网的专用网络；或其组合，并且可以利用现在可用或以后开发的各种网络协议，包括但不限于基于TCP/IP的网络协议。
在所示示例中，车辆100还包括全球定位系统(GPS)接收器134、摄像机136和轮胎检测器138。例如，GPS接收器134从全球定位系统接收信号以监控和/或确定车辆100的位置。摄像机136位于车辆100的车身104上，使得摄像机136收集、捕获和/或以其他方式获得车辆100位于的环境的图像和/或视频。此外，轮胎检测器138监控各个轮胎106的位置，以基于轮胎位置确定是否向用户132呈现警告。
在操作中，轮胎检测器138基于轮胎106的收发器118与车辆100的车身104的节点102之间的无线通信来确定轮胎106的位置。为了确定轮胎106的位置，轮胎检测器确定收发器118与节点102之间的距离。例如，节点102广播由收发器118接收的信标，收发器118在接收信标时将相应的接收信号的强度指示符(RSSI)发回给节点102，并且轮胎检测器138基于RSSI来确定收发器118和节点102之间的距离。在包括三个节点102a、102b、102c的所示示例中，轮胎检测器138利用三角测量来基于到节点102a、102b、102c的对应距离来确定收发器118的位置，并且因此确定轮胎106的位置。在其中车辆100的车身104包括单个节点的其他示例中，轮胎检测器138利用从收发器118发送的RSSI来确定相应轮胎106的位置。在一些示例中，轮胎检测器138基于轮胎检测器138经由例如车辆100的GPS接收器134和/或摄像机136确定的车辆100的位置来调整节点102广播信标的速率。
此外，轮胎检测器138识别轮胎106已经在对应位置的持续时间。当与轮胎106中的一个相关联的持续时间大于预定阈值(例如，10,000英里的行程)时，轮胎检测器138呈现警告(例如，通过显示器124、扬声器126、移动设备130等)。例如，如果轮胎106a已经在轮拱116a处连接到车辆100的车身104超过10,000英里的行程，则轮胎检测器138向用户132发出警告以将轮胎106a旋转到车辆100的轮拱116b、116c、116d中的另一个。
另外地或替代地，轮胎检测器138基于轮胎106中的一个位于对应的轮胎位置处的持续时间和由相应的一个轮胎压力传感器120测量的轮胎压力向用户132呈现针对一个或多个轮胎106的另一警告(例如，第二警告)。例如，轮胎106的收发器118将由相应的轮胎压力传感器120测量的轮胎压力经由车辆100的节点102发送到轮胎检测器138。轮胎检测器138可基于轮胎106中的一个轮胎位于对应轮胎位置处的持续时间以及车辆100的转向操纵期间的车辆速度来针对一个或更多个轮胎106呈现另一警告(例如，第三警告)。例如，轮胎检测器138响应于确定车辆100已经重复急转弯(例如，以高速度强行右转弯)并且一个或多个轮胎106已经在其各自的位置至少达较小的预定阈值(例如，行驶8,000英里)而呈现旋转轮胎106的警告。在一些示例中，轮胎检测器138基于由陀螺仪(例如，图4的陀螺仪416)和车辆速度传感器(例如，图4的车辆速度传感器414)所进行的测量来确定转弯操纵期间的车辆速度。当轮胎106中的一个或多个与车辆100的车身104分离时(例如，当轮胎106中的一个从相应的一个轮拱116中移除时)，轮胎检测器138可以呈现另一个警告(例如，第四警告)。
图2示出了与位于车辆100的车身104上的节点102进行无线通信的轮胎106的收发器118。在所示示例中，轮胎106a、106b、106c、106d位于各自的车辆100的轮拱116a、116b、116c、116d处。轮胎检测器138基于从轮胎106的收发器118无线通信到车辆100的车身104的节点102a、102b、102c的RSSI，来确定轮胎106位于轮拱116处。在一些示例中，节点102和收发器118中的每一个具有包括在发送到节点102和收发器118和/或从节点102和收发器118发送的信号中的相应标识号码，以使得轮胎检测器138能够确定哪个RSSI和对应的距离对应于节点102和收发器118中的哪一个。
在图示示例中，轮胎检测器138确定轮胎106a与节点102a间隔开距离202a(例如第一距离)、与节点102b间隔开距离202b(例如，第二距离)并且与节点102c隔开距离202c(例如，第三距离)。基于距离202a、202b、202c和节点102a、102b、102c的位置，轮胎检测器138利用三角测量来确定轮胎106a位于轮拱116a处。例如，轮胎检测器138将确定的轮胎106a的位置与轮拱116a的位置进行比较，以确定轮胎106a位于轮拱116a处。此外，轮胎检测器138确定轮胎106b与节点102a隔开距离204a、与节点102b隔开距离204b并且与节点102c隔开距离204c。基于距离204a、204b、204c和节点102a、102b、102c的位置，轮胎检测器138利用三角测量来确定轮胎106a位于轮拱116b处。如图2所示，节点102位于车辆100的车身104上(例如，形成三角形)，使得对应于轮胎106a的距离202a、202b、202c与对应于轮胎106b的距离204a、204b、204c不同，以使得轮胎检测器138能够区分轮胎106a的位置和轮胎106b的位置。也就是说，节点102中的每一个与轮拱116间隔开不同的距离，以使得轮胎检测器138能够通过三角测量确定何时轮胎106(和相应的收发器118)位于轮拱116中，和/或轮胎106中的每一个都位于哪个轮拱116中。
图3示出了与车辆100的车身104分离的轮胎106a。在所示示例中，轮胎检测器138确定轮胎106a与节点102a间隔开距离302a、与节点102b间隔开距离302b并且与节点102c隔开距离302c。基于距离302a、302b、302c，轮胎检测器138确定轮胎106a的位置。此外，通过将轮胎106a的确定位置与车辆100的轮拱116的相应位置进行比较，轮胎检测器138确定轮胎106a不位于轮拱116中的任一个，并且因此与车辆100的车身104分离。一旦检测到轮胎106a与车身104分离，则轮胎检测器138向用户132(例如，通过移动设备130)发出警告。
图4是车辆100的电子部件400的框图。如图4所示，电子部件400包括车载计算平台402、信息娱乐主机单元122、通信模块128、GPS接收器134、传感器404、节点102和车辆数据总线406。
车载计算平台402包括微控制器单元、控制器或处理器408；存储器410；和数据库412。例如，处理器408的轮胎检测器138执行存储器410的指令以确定轮胎106的位置。存储器410还包括用于轮胎检测器138执行的指令，其将轮胎106的位置与存储在数据库412中的车辆100的轮拱位置(例如，前驾驶员侧轮拱、后乘客侧轮拱等)进行比较，以确定轮胎106中的任何轮胎是否与车辆100分离(例如从相应的轮拱116中移除)。在一些示例中，车载计算平台402的处理器408被构造成包括轮胎检测器138。或者，在一些示例中，轮胎检测器138被结合到具有其自己的处理器408、存储器410和数据库412的另一个电子控制单元(ECU)中。
处理器408可以是任何合适的处理装置或一组处理装置，例如但不限于微处理器、基于微控制器的平台、集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)以及/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。存储器410可以是易失性存储器(例如，包括非易失性RAM(随机存取存储器)、磁性RAM、铁电RAM等的RAM)、非易失性存储器(例如，磁盘存储器、闪速存储器、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可改变的存储器(例如，EPROM)、只读存储器和/或高容量存储装置(例如，硬盘驱动器、固态驱动器等)。在一些示例中，存储器410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410是计算机可读介质，在该计算机可读介质上可以嵌入一组或多组指令，诸如用于操作本公开的方法的软件。这些指令可以体现本文描述的一个或多个方法或逻辑。例如，在执行指令期间，指令完全或至少部分地驻留在存储器410、计算机可读介质和/或处理器408内的任何一个或多个内。
术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质，诸如集中式或分布式数据库，和/或相关联的高速缓存和服务器，其存储一组或多组指示。此外，术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”包括能够存储、编码或携带用于由处理器执行的一组指令或者使系统执行本文公开的任何一个或多个方法或操作的任何有形介质。如本文所使用的，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装置和/或存储盘并且排除传播信号。
如图4所示，信息娱乐主机单元122包括显示器124和扬声器126。通信模块128与移动装置130无线通信，例如以经由移动装置130向用户132呈现警告。此外，GPS接收器134从全球定位系统接收信号以确定车辆100的位置。
传感器404被布置在车辆100中和周围以监控车辆100的特性和/或车辆100所处的环境。传感器404中的一个或多个可被安装以测量车辆100的外部周围的特性。另外地或替代地，传感器404中的一个或多个可被安装在车辆100的舱室内部或车辆100的车身中(例如发动机舱、轮拱等)以测量车辆100内部的特性。例如，传感器404包括加速度计、里程计、转速计、俯仰和偏航传感器、轮速传感器、麦克风、轮胎压力传感器、生物传感器和/或任何其他合适类型的传感器。在所示示例中，传感器404包括轮胎压力传感器120、车辆速度传感器414和陀螺仪416。轮胎压力传感器120中的每一个测量相应的一个轮胎106的轮胎压力。此外，车辆速度传感器414检测车辆100的速度并且陀螺仪416检测车辆100的定向。例如，当轮胎106中的一个或多个将被旋转到不同位置时，在车辆100的转弯操纵期间，车辆速度传感器414检测速度并且陀螺仪416检测定向，以使得轮胎检测器138能够确定是否影响转向操纵。
如图4所示，车辆100的车身104的节点102包括节点102a、节点102b和节点102c。节点102与轮胎106的收发器118进行无线通信以监控轮胎106的相应位置。例如，节点102a、102b、102c与收发器118a无线通信以使得轮胎检测器138能够监控轮胎106a的位置，与收发器118b无线通信以使得轮胎检测器138能够监控轮胎106b的位置，与收发器118c无线通信以使得轮胎检测器138能够监测轮胎106c的位置，以及以收发器118d无线通信以使得轮胎检测器138能够监控轮胎106d的位置。
车辆数据总线406通信地连接节点102、信息娱乐主机单元122、通信模块128、GPS接收器134、车载计算平台402和传感器404。在一些示例中，车辆数据总线406包括一个或多个数据总线。车辆数据总线406可以根据由国际标准化组织(ISO)11898-1定义的控制器局域网(CAN)总线协议、面向媒体的系统传输(MOST)总线协议、CAN柔性数据(CAN-FD)总线协议(ISO 11898-7)和/或K线总线协议(ISO 9141和ISO14230-1)和/或以太网总线协议IEEE802.3(2002年起)等来执行。
图5是经由个人局域网监控车辆轮胎的示例方法500的流程图。图5的流程图是存储在存储器(例如图4的存储器410)中的机器可读指令的代表，并且包括一个或多个程序，当由处理器(诸如图4的处理器408)执行时，该程序使得车辆100以实施图1至4的示例轮胎检测器138。虽然示例程序参考图5所示的流程图进行描述，但是可以替代地使用许多其他实施示例轮胎检测器138的方法。例如，框的执行顺序可以被重新安排、改变、消除和/或组合以执行方法500。此外，因为方法500结合图1至4的部件被公开，所以这些部件的一些功能将不在下面详细描述。
最初，在框502处，轮胎检测器138识别轮胎106中的一个(例如，轮胎106a)。例如，轮胎检测器138通过连接到轮胎106a的收发器118a的标识号码识别轮胎106a。在框504处，轮胎检测器138识别位于车辆100的车身104上的节点102中的一个(例如，节点102a)。例如，轮胎检测器138通过节点102a的识别号码识别节点102a。在框506处，轮胎检测器138确定轮胎106a的收发器118a与车辆100的节点102a之间的距离(例如，图2的距离202a、图3的距离302a)。在一些示例中，轮胎检测器138基于从收发器118a发送到节点102a的RSSI来确定距离。此外，在框508处，轮胎106a的轮胎压力传感器120a确定轮胎106a的轮胎压力，并且经由轮胎106a的收发器118a和车辆100的通信模块128将测量的轮胎压力发送到轮胎检测器138。在框510处，轮胎检测器138确定是否存在位于车辆100的车身104上的另一个节点102。方法500响应于轮胎检测器138确定存在另一个节点102(例如，节点102b、102c)而返回到框504。
否则，响应于轮胎检测器138确定不存在另一个节点102，方法500进行到框512，在框512处，轮胎检测器138确定轮胎106a的轮胎位置。例如，轮胎检测器138基于收发器118a和节点102a之间的距离(例如，图2的距离202a、图3的距离302a)、收发器118a和节点102b之间的距离(例如，图2的距离202b、图3的距离302b)和/或收发器118a和节点102c之间的距离(例如，图2的距离202c、图3的距离302c)来确定轮胎位置。在一些示例中，轮胎检测器138利用三角测量来增加由轮胎检测器138确定的轮胎106a的轮胎位置的准确性。
在框514处，轮胎检测器138确定轮胎位置是否对应于车辆100的轮拱116中的一个。响应于确定轮胎位置不对应于轮拱116中的一个，轮胎检测器138向用户132呈现轮胎106a被从车辆100的车身104偷走、移除和/或以其他方式分离的警告(框516)。
否则，响应于轮胎检测器138确定轮胎位置对应于轮拱116中的一个，方法500进行到框518，在框518处，轮胎检测器138识别轮胎106a已经位于车辆100的相应的轮胎位置(例如轮拱116a)的持续时间(框518)。例如，预定阈值基于轮胎106a在该轮胎位置时的行驶距离(行驶10,000英里)和/或时间量(例如1年)。预定阈值还可以基于轮胎压力。例如，当轮胎106a过度充气时，预定阈值可以减小(例如，9,000英里)。另外地或替代地，预定阈值还可以基于在转向操纵期间车辆100的速度。例如，轮胎检测器138响应于确定车辆100在轮胎106中的一个或多个在其各自的位置中时已经进行了重复的急转弯(例如，在高速下强行右转)而减小预定阈值(例如，行驶8,000英里)。轮胎检测器138可以基于经由车速传感器414和陀螺仪416所进行的测量来确定转弯操纵期间的车辆100的速度。
在框520处，轮胎检测器138确定持续时间是否大于预定阈值。响应于轮胎检测器138确定持续时间大于预定阈值，轮胎检测器138向用户132呈现警告(框522)。例如，轮胎检测器138经由显示器124、扬声器126、移动设备130等呈现警告。在框524处，轮胎检测器138确定车辆100的位置和/或周围环境。例如，一旦在框516处呈现警告、一旦在框520处确定持续时间不大于预定阈值或者一旦在框522处呈现警告，轮胎检测器138就确定车辆位置。在一些示例中，轮胎检测器138利用GPS接收器134和/或摄像机136来确定车辆100的位置和/或周围环境。在框526处，轮胎检测器138基于车辆100的位置和/或周围环境来确定是否调整节点102广播相应信标的速率。响应于轮胎检测器138确定不要调整信标速率，方法500返回到框502以针对轮胎106中的另一个。响应于轮胎检测器138确定要调整信标速率，方法500进行到框528，在框528处，轮胎检测器138调整节点102的信标速率。在轮胎检测器138调整信标速率之后，该方法返回到框502以针对轮胎106中的另一个。
在本申请中，反义连接词的使用旨在包括连接词。冠词或不定冠词的使用不旨在表示基数。特别地，对“该”物体或“一个(a)”和“一个(an)”物体的引用也旨在表示可能的多个这样的物体中的一个。此外，可以使用连词“或”来传达同时存在的特征，而不是相互排斥的替代。换言之，连词“或”应被理解为包括“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，并且仅是为了清楚理解本发明的原理而提出的。基本上不脱离本文描述的技术的精神和原理，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由以下权利要求保护。

Claims (16)

1.一种车辆，包括：
车身；
在所述车身上间隔开的节点；
轮胎；
连接到所述轮胎的收发器；和
轮胎检测器，所述轮胎检测器用以：
基于所述收发器和所述节点之间的无线通信来确定轮胎位置；
识别所述轮胎在所述轮胎位置的持续时间；和
在所述持续时间大于预定阈值时呈现旋转所述轮胎位置的警告。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述轮胎检测器确定所述收发器与所述节点之间的距离，来确定所述轮胎位置。
3.根据权利要求1所述的车辆，进一步含有包括所述轮胎的多个轮胎和包括所述收发器的多个收发器，所述多个收发器中的每一个都连接到所述多个轮胎中的相应的一个。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中所述节点位于所述车身上，使得所述收发器与所述节点间隔开与所述多个收发器中的其他收发器的距离不同的距离。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述节点包括第一节点、第二节点和第三节点，所述第一节点、所述第二节点和所述第三节点各自与轮拱以不同的相应距离间隔开，以使所述轮胎检测器能够经由三角测量确定所述轮胎位置何时在所述轮拱中。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中所述第一节点朝向所述车身的第一侧和第一端定位，所述第二节点朝向所述车身的第二侧和所述第一端定位，并且所述第三节点朝向所述车身的第二端定位，以形成三角形。
7.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括通信地连接到移动设备以使得所述轮胎检测器能够经由所述移动设备呈现警告的通信模块。
8.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括测量所述轮胎的轮胎压力的轮胎压力传感器，所述轮胎检测器基于所述轮胎压力和所述轮胎在所述轮胎位置处的持续时间来呈现第二警告。
9.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括用于检测车辆定向的陀螺仪和用于在转向操纵期间检测车辆速度的车辆速度传感器，所述轮胎检测器基于在转向操纵期间的车辆速度和所述轮胎在所述轮胎位置处的持续时间来呈现第三警告。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中所述轮胎检测器在所述轮胎从所述车身分离时呈现第四警告。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中所述轮胎检测器基于车辆位置来调整所述节点向所述收发器广播信标的速率。
12.一种通过个人局域网监控车辆轮胎的方法，所述方法包括：
基于连接到轮胎的收发器和在车辆车身上间隔开的节点之间的无线通信，经由处理器确定所述轮胎的位置；
识别所述轮胎在所述位置的持续时间；和
响应于所述持续时间大于预定阈值而呈现旋转所述位置的警告。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括通过所述节点广播信标并且所述收发器一旦接收到所述信标就向相应所述节点发送所接收信号的强度指示符，来确定所述收发器与所述节点之间的距离，从而确定所述轮胎的所述位置。
14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括通过确定所述收发器与所述节点中的第一节点之间的第一距离、所述收发器与所述节点中的第二节点之间的第二距离以及所述收发器与所述节点中的第三节点之间的第三距离经由三角测量来确定所述轮胎的所述位置。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括呈现以下至少一个：
基于所述轮胎的压力和所述轮胎在所述位置处的持续时间的第二警告；
基于在转向操纵期间的车辆速度和所述轮胎在所述位置处的持续时间的第三警告；和
当所述轮胎从所述车辆车身分离时的第四警告。
16.一种有形计算机可读介质，包括指令，所述指令在被执行时使得机器进行以下操作：
基于连接到轮胎的收发器和在车辆车身上间隔开的节点之间的无线通信，经由处理器确定所述轮胎的位置；
识别所述轮胎在所述位置的持续时间；和
响应于所述持续时间大于预定阈值，呈现旋转所述位置的警告。
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