CN109414969A - 实现快速配置和软件更新的轮胎压力监测传感器 - Google Patents

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Abstract

车轮单元包括环境压力传感器、用于存储第一程序和第二程序以及配置代码的非易失性存储器、用于执行程序的处理单元、通信模块以及为车轮单元供电的电池，该通信模块包括用于发送指示轮胎内条件的至少一个参数的无线发送器和用于将第二程序加载到非易失性存储器中的无线或有线接收器。第二程序可以由第一程序加载到存储器中，并且由配置代码配置为在具体的TPM系统内操作。

Description

实现快速配置和软件更新的轮胎压力监测传感器
技术领域
本发明涉及用于车辆的轮胎压力监测传感器(在本文中被称为车轮单元)，并且具体地涉及可配置到各种车辆的通用轮胎压力监测传感器。
背景技术
轮胎压力监测系统(TPMS)是用于监测各种类型的车辆上的充气轮胎内部的气压的电子系统。TPMS接近实时地将轮胎压力信息报告给车辆的控制系统和驾驶员。本文提到的TPMS是直接式TPMS，该直接式TPMS使用安装在轮胎内部的传感器(在本文中被称为车轮单元)来测量轮胎内的气体压力。
车轮单元通过使用无线信号与车辆的控制模块通信，该无线信号通常是射频(RF)信号。这些信号包含车轮单元压力信息并且可能包含其他数据，比如温度、车轮单元识别号或车轮位置信息。此外，通常通过使用低频(LF)无线电信号或物理接触，外部编程单元可以用来与车轮单元通信。车轮单元安装者可以使用入站(inbound)通信来激活车轮单元，以便接收诊断信息、改变车轮单元识别号或修改车轮单元以根据特定TPM系统规范进行操作。
车轮单元可以由车辆制造商作为OEM(原始设备制造商)产品安装，或者它们可以作为售后市场(AM)解决方案被安装在安装设施中以用于替换或翻新。根据车辆制造商、型号(model)、生产年份、品牌(make)和TPMS制造商，在不同的TPM系统中车轮单元可以不同地操作。TPM系统之间的差异影响车轮单元的实现，例如：在不同操作模式之间转换、内部程序流的触发条件、学习算法、时序、无线信号特征、通信协议、数据分组内容等。
为了使单个车轮单元覆盖售后市场(AM)TPM系统中的大多数，这些系统必须由相应的(一个或多个)AM-TPMS车轮单元实现来支持。为了实现此目标，可以实现多个车轮单元类型，每个车轮单元类型实现单个TPM系统，或者实现通用车轮单元，该通用车轮单元可以被直接使用在所有相关的现有车辆上，或者可以被安装者编程/配置以支持一个或多个TPM系统。使用多个单系统车轮单元类型不是期望的，因为它要求车轮单元安装者储备多种车轮单元。这导致安装者和供应链的高初始投资并且使得车轮单元选择是耗时的。通用车轮单元似乎是经济得多的解决方案。
US 7,518,495 B2公开了一种用于利用支持单个TPM系统的软件程序来对车轮单元编程的方法、系统和工具。用于车轮单元的合适的程序软件被选自数据库。这是非常灵活的，因为新的程序实现可以稍后被添加到数据库。由于完整软件必须被加载到车轮单元，因此编程时间相对长，这是由于使用了低速通信接口。该接口通常用于由车轮单元安装者发送车轮单元具体数据和触发程序(trigger)。此外，密集的通信将减少置于车轮单元中的电池的容量。可替代地，可以使用有线接口。这样的有线接口需要附加的硬件，比如驱动器和电气触点，这使得车轮单元易受ESD损坏和电气触点处的腐蚀。有线接口的处理更复杂，因为电缆必须在编程之前连接到车轮单元并且在编程之后断开连接。
US 8692661 B2公开了一种通用车轮单元。在生产期间将多个可选择的程序存储在车轮单元中并且为了使车轮单元适应具体的车辆，所需的程序由车轮单元安装者选择。这允许非常快速的编程，因为必须仅选择正确的程序。该解决方案的缺点在于必须将大量程序存储在车轮单元中，这还需要大量的存储器开销，从而增加了车轮单元的成本。可替代地，可以仅预先配置车轮单元的存储器受限的微控制器以用于选择车辆模型或协议，这将需要保持储备大量车轮单元以提供AM覆盖。另一个缺点是，由于预先存储的程序，因此不可能适应未来的需求。相反，必须开发新的车轮单元。
US 2015/0202932 A1公开了一种在其存储器中存储程序的基本版本的车轮单元。为了配置，所选择的车辆类型程序参数被存储在存储器中。这允许相对快速的编程，因为仅参数必须被发送到车轮单元。对未来需求的适应只可能在参数范围内。基本的新功能不能被添加。
EP 2821260 A1公开了一种通过删除不必要的编码进程来设置车轮单元的方法。由于最初必须将大量编码进程存储在存储器中，因此需要相对大的存储器，或者商用微控制器的存储器限制迫使多种车轮单元被储备，这进一步增加了车轮单元的成本。最后，适应新的TPM系统并不总是可能的，除非它们适合于现有的TPM系统。否则必须发布新的车轮单元。
每当市场上出现新的TPM系统，或者现有系统被修改时，或者如果在现有车轮单元软件内发现改进可能性或错误时，必须更新软件。上述现有技术中的一些依赖于AM安装者使用的外部编程单元通过有线或无线通信的方式来对车轮单元执行现场更新。在US 2015/0202932A1中，字段更新的范围受底层软件系统的限制。这可能需要安装者将车轮单元重新发送回生产商以进行更新。由于硬件和软件的限制，美国在某些情况下这样的更新可能是不可能的，从而迫使车轮单元被撤回。US 8692661 B2和EP 2821260 A1不允许任何级别的软件更新，因此总是需要替换车轮单元。这不仅对于安装者而且对于整个供应链以及车轮单元生产商本身都是不利的和繁琐的。它还可能需要对于每个软件更新引入车轮单元的新版本号，从而以额外的成本、较大的处理复杂性、时间滑动(time slips)、人为错误和返回率来影响车轮单元售后市场中所涉及的所有各方。
US 7,518,495 B2的公开内容使得能够进行完整的软件现场更新，但是加载时间可能很长，这使软件现场更新更易于遭受通信错误，从而迫使安装者重复该过程。据说这对于安装者是一个主要问题，因为它会引起额外的成本和延迟。此外，密集的数据传输可能消耗更大量的电池电量，从而限制了车轮单元的寿命。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种通用TPMS车轮单元，该车轮单元几乎不需要维护、允许简单的处理并提供大的灵活性。更具体地，将车轮单元配置为在具体的TPM系统内操作应当是快速且无差错的以简化和加速车轮单元安装，从而节省安装成本。在配置期间传输到车轮单元的数据量应当低，以便最小化对电池寿命的影响。此外，车轮单元必须提供一种手段以便执行其软件的完整的现场更新，该手段的范围不受车轮单元现有软件的限制，以使得能够引入新的TPM系统支持、修改车轮单元内所实现的现有TPM系统的行为、以及错误修复、优化和可能的其他修改和/或配置。因此，车轮单元应当不需要从安装设施撤回以进行未来更新。因此，不需要在每次软件更新时更新车轮单元版本号，从而简化了处理、降低了供应链管理成本并且不易出现人为错误。车轮单元应当可配置到使用不同TPM系统的大量车辆。
独立权利要求中描述了该问题的解决方案。从属权利要求涉及本发明的进一步改进。
在优选实施例中，TPMS车轮单元包括：至少一个环境感测组件，比如压力、加速度或温度传感器，该环境感测组件指示至少一个参数，该至少一个参数指示轮胎的或轮胎内的至少一个条件；用于执行程序的处理单元，该处理单元可以是微控制器；用于存储至少一个第一程序、至少一个第二程序和至少一个配置代码的非易失性存储器；以及车轮单元通信模块，该车轮单元通信模块可以包括用于向/从车辆和/或编程单元转发信息的无线发送器、无线或有线接收器或者无线或有线收发器。该信息可以包括关于指示轮胎的或轮胎内的至少一个条件的至少一个参数的细节，例如压力、温度、旋转方向、车轮单元的电池状态、或关于车轮单元状态的一些其他信息。车轮单元优选地具有壳体，该壳体可以被安装到轮胎或轮辋上，使得该壳体被保持在安装到轮辋的轮胎内。
第一程序可以是应用加载器的实现，例如引导加载器。第一程序可以包括第一上传管理器，该第一上传管理器使用车轮单元通信模块以通过使用第一通信协议接收和/或安装至少一个第二程序至非易失性存储器。安装可以包括将程序加载到存储器、将程序与已经驻留在存储器中的其他软件(如系统管理器)链接、以及解压程序中的至少一个。第一通信协议可以是允许第一上传管理器和编程单元之间的通信的规则的系统。规则可以定义例如无线电信号频率和/或幅度、同步方法、数据分组的内容、分组的类型、交换分组的序列、时序信息等。第一程序可以向驻留在车轮单元内的其他软件(如第二程序)提供对第一程序的功能(如代码或数据)的访问。
根据车辆制造商、型号、生产年份、品牌和TPMS制造商，在不同的TPM系统中车轮单元可以不同地操作。TPM系统之间的差异影响车轮单元的实现，例如：在不同操作模式之间转换、内部程序流的触发条件、学习算法、时序、无线信号特征、通信协议、数据分组内容等。第二程序可以基于至少一个配置代码将车轮单元配置为根据至少一个TPM系统操作。第二程序可以重新使用第一上传管理器和/或第一通信协议来接收和/或安装配置代码，或者第二程序可以包括其自身内的配置代码。安装可以包括以下步骤中的至少一个：将程序加载到存储器、将程序与已经驻留在存储器中的其他软件(如第一程序)链接、以及解压程序。第二程序还可以包括第二上传管理器，该第二上传管理器使用车轮单元通信模块来通过使用第二通信协议接收和/或安装配置代码。第二通信协议可以是允许第二上传管理器和编程单元之间的通信的规则的系统。规则可以定义例如无线电信号频率和/或幅度、同步方法、数据分组的内容、分组的类型、交换分组的序列、时序信息等。第二程序可以向驻留在车轮单元内的其他软件(如第一程序)提供对第二程序的功能的访问。
配置代码可以包括第三程序、数据结构、替换代码或指令中的至少一个，并且该配置代码可以由第二程序用于配置第一程序或优选地其自身中的至少一个，以根据至少一个TPM系统操作。第二程序可以在接收到配置代码之后立即执行配置，或者该第二程序可以将配置代码存储在非易失性存储器中并在车轮单元操作期间将它们用作指令。
根据第二程序的类型，配置代码的内容可由第二程序使用以通过使用一种或多种方法来将车轮单元配置为根据至少一个TPM系统操作。第二程序可以使用配置车轮单元的具体方法。例如，配置代码可以包括指令，第二程序根据这些指令删除第二程序或第一程序的部分。配置代码还可以包括指示第二程序利用替换代码替换第一程序或第二程序的哪些部分的指令和替换代码。配置代码还可以包括数据结构，该数据结构包含要支持的哪一个或多个TPM系统的信息；第一程序或优选地第二程序中的至少一个可以包含多于一个TPM系统的实现，并且它可以使用该数据结构来决定根据所实现的TPM系统中的哪一个或多个来操作。配置代码还可以包括具有表征TPM系统的一个或多个TPM系统参数的数据结构，该一个或多个TPM系统参数比如在不同操作模式之间转换、内部程序流的触发条件、学习算法、时序、无线信号特征、通信协议、数据分组内容；数据结构由至少第一程序或优选地第二程序用于将车轮单元配置到指定的TPM系统。配置代码还可以包括描述至少一个TPM系统的行为的第三程序，并且第一程序或第二程序可以包含解释第三程序的运行时解释器，以使车轮单元根据指定的TPM系统操作。
在另一个实施例中，车轮单元可以包括用于一般系统管理任务的系统管理器，一般系统管理任务比如功率管理、任务调度或对于车轮单元资源(如环境感测组件、非易失性存储器、通信模块、处理单元等)的硬件管理。系统管理器还可以包括实用功能，如定时器、数学运算符、存储器操纵、字符串操纵等。系统管理器可以向第一程序或第二程序中的至少一个提供对系统管理器实现的功能的访问。
在优选实施例中，第一程序或第二程序中的至少一个可以包括系统管理器。
在优选实施例中，第一程序或第二程序中的至少一个可以修改或配置系统管理器的行为或功能。
在另一实施例中，车轮单元配置系统可以至少包括：如上文所公开的车轮单元和编程单元，该编程单元还包括数据库，该数据库包含关于车辆的信息以及第一程序、第二程序和配置代码中的至少一个；与车轮单元通信的有线或无线编程单元通信模块；以及微控制器或微处理器。车轮单元可以由安装者操作，该安装者准备车轮单元以用于在具体车辆中使用。
在优选实施例中，编程单元可以被用于将至少一个配置代码上传到车轮单元，以便将车轮单元配置为根据一个或多个TPM系统进行操作。
在优选实施例中，编程单元可以用于执行完整的现场软件更新，该完整的现场软件更新可以包括将第一程序、第二程序和/或系统管理器中的至少一个上传到车轮单元，以便至少向车轮单元添加对于新TPM系统的支持、修改车轮单元的行为以用于车轮单元支持的TPM系统中的一个、以及执行软件错误修复和/或优化。完整的现场软件更新消除了从市场上撤回传感器以用于修改、改进或功能扩展的需要。这又简化了车轮单元的处理，降低了供应链管理成本，并且使车轮单元管理不易出现人为错误。
在优选实施例中，编程单元可以包括向安装者提供信息消息和选项选择的输出设备(如屏幕或打印机)，以及让安装者将他的选择传达给编程单元的输入设备，如键盘、触摸屏、条形码扫描仪或相机。编程单元输入/输出设备可以允许安装者例如通过手动输入车辆识别号(VIN)、通过使用条形码扫描仪或相机读取VIN或者通过手动选择车辆生产者、品牌、型号、生产日期等来选择车轮单元应当根据其操作的一个或多个目标TPM系统。编程单元输入/输出设备还可以使得能够插入第一程序和第二程序的版本号以及配置代码，或者插入可以由编程单元用于在其存储器中找到所需的版本号的指示这样的版本号的其他信息，如车轮单元序列号。编程单元还可以使用车轮单元通信模块直接从车轮单元获取版本号。编程单元可以包括算法，该算法使用目标TPM系统选择和版本号来自动检测为了将车轮单元配置为根据目标TPM系统操作，车轮单元是否需要完整的现场软件更新、上传配置代码或无附加动作中的任何一个。
在优选实施例中，完整的现场软件更新可能需要传输比上传配置代码大得多的数据到车轮单元。因此，完整的现场软件更新可能比上传配置代码耗时多得多。据说，相对于完整的现场软件更新需要30秒，上传配置代码可能只需3秒。
在优选实施例中，在将车轮单元配置到具体的TPM系统并且非常频繁地上传配置代码时，完整的现场软件更新本质上可能仅仅在极少情况下是必需的。由于上传配置代码可以比完整的现场软件更新耗时少得多，因此在绝大多数情况下将车轮单元配置到具体的TPM系统的过程可以相对快。传输少量数据降低了通信错误的可能性，从而提高配置过程的可靠性并最小化其对车轮单元电池寿命的影响。快速且可靠的配置过程加速了车轮单元的安装，从而节省了安装成本。
在优选实施例中，编程单元可以包括作为能量源的电池。在绝大多数情况下，配置车轮单元可能仅需要上传配置代码，这可以需要传输相对少量的数据。较低的数据传输需要较少的能量，从而在对电池重新充电或替换电池之后延长了编程单元的操作时间。这又简化了编程单元的处理，进而节省了时间和成本。
在优选实施例中，完整的现场软件更新被分类为各种重要性级别。根据重要性级别，编程单元可以仅警告用户需要更新或静默选择执行完整的现场软件更新而不通知用户，例如，如果车轮单元当前不支持所选择的TPM系统，或者该编程单元可以让用户选择是否应当执行更新，例如，如果更新是不必要的，例如在电池寿命优化的情况下。用于通知的策略在编程单元内可以是部分或完全可修改的，或者它可以由编程单元生产商预先确定。
在另一个实施例中，可以根据当前市场状况、具体的客户需求、具体的车辆需求、编程单元要求、法律要求和其他原因来选择在具体的车轮单元中使用的第二程序类型。不同类型的第二程序具有不同的属性，在给定的状况下这可以证明是有利的。使用各种第二程序的车轮单元可能会或可能不会被指派不同的版本号。
在另一个实施例中，完整的现场软件更新可以包括用于将车轮单元配置到一个或多个TPM系统的配置代码，或者作为完整的现场软件更新的一部分的第一程序、第二程序或系统管理器可以被预先配置为根据一个或多个TPM系统进行操作。预先配置可以由编程单元根据配置代码执行，或者预先配置可以由外部工具和存储在编程单元的数据库中的预先配置的第一程序、第二程序和/或系统管理器执行。
在优选实施例中，在生产期间，至少一个第一程序和/或第二程序和/或配置代码可以默认被安装在车轮单元中。这些还被称为默认第一程序、默认第二程序和默认配置代码。这样安装者不仅可以避免加载和安装第二程序的潜在冗长的过程，而且如果默认配置代码支持目标TPM系统，他们甚至可以跳过将车轮单元配置到具体的目标TPM系统的步骤。从而，可以显著缩短车轮单元安装时间。优选地，最流行的TPM系统应当被用于默认配置代码。
在优选实施例中，通过使用车轮单元直接访问模块，在生产期间可以将至少一个默认第一程序和/或默认第二程序和/或默认配置代码传输到车轮单元的非易失性存储器。直接访问模块提供对车轮单元控制单元和非易失性存储器的直接访问，从而使得能够读取和写入非易失性存储器而无需使用通信模块。直接访问模块需要对存储控制单元或非易失性存储器的芯片的连接器的物理访问。这可能意味着在车轮单元壳体被密封之后，对直接访问模块的访问是不可用的。因为直接访问模块可以提供比车轮单元通信模块更快的数据传输速率，因此使用它来加速车轮单元生产过程可能是有利的。
在另一个实施例中，在生产期间通过同时或顺序地使用直接访问模块和车轮单元通信模块两者，至少第一程序、默认第二程序和默认配置代码可以被传输到车轮单元。如果在许多设施中或由许多制造商执行生产，则使用数据传输的多种方法可以是有利的。优选地，提供专用的生产编程单元用于在生产期间安装默认程序，该单元使用直接访问模块或车轮单元通信模块以用于与车轮单元通信。
在优选实施例中，非易失性存储器和处理单元驻留在同一芯片上，尽管它们还可以位于分开的芯片上。
在另一实施例中，第一程序可以被实现为引导加载程序。
在另一个实施例中，可以在编程单元和车轮单元之间交换辅助数据。辅助数据可以包含车轮单元识别号、固件更新、数据接收确认、协议握手、驻留在传感器上的软件的版本号、校验和或用于调用车轮单元生产商专有功能的代码。
在另一个实施例中，第一通信协议和第二通信协议可以是相同的。
在另一个实施例中，多个第二程序可以被存储在车轮单元存储器内，以实现将车轮单元配置到具体的TPM系统的多种方法。
在另一个实施例中，多个配置代码可以被存储在车轮单元存储器内，从而使车轮单元适应于同时根据多个TPM系统操作。
在另一个实施例中，第二程序可以基于单个配置代码将车轮单元配置为同时与多个TPM系统一起操作。
在另一个实施例中，可以在第一程序内通过使用第二程序修改、配置或替换第一程序，来实现错误修复、改进或其他维护任务。
附图说明
在下文中，将参考附图根据实施例的示例，通过示例的方式描述本发明，而不限制一般发明构思。
图1示出了车轮单元配置系统的基本结构和用途。
图2示出了车轮单元配置系统的细节。
图3示出了车轮单元的逻辑结构。
图4示出了编程单元的逻辑结构。
图5示出了在车轮单元和编程单元之间发送的数据的细节。
图6示出了从时间顺序和部署角度来看的车轮单元配置系统。
在图1中示出了车轮单元配置系统的基本结构和用途。编程单元100可以具有输出设备110以及输入设备170，输出设备110优选地是显示器或打印机，输入设备170优选地是触摸屏、键盘或条形码扫描仪。输出设备可以向安装者830提供多个选项，例如用于选择车轮单元必须在其内操作的目标车辆。安装者可以将他的选项选择传达给输入设备。编程单元将例如经由无线通信接口120配置车轮单元，以使车轮单元根据由安装者所选择的车辆使用的特定TPM系统进行操作。
在图2中，示出了车轮单元配置系统的更多细节。编程单元100优选地具有微控制器或微处理器130，该微控制器或微处理器130还连接到存储器140或存储装置。存储器可以被组织为数据库并且可以包含关于车辆和车轮单元的信息。它可以是任何种类的RAM/ROM、磁盘驱动器或网络连接的存储装置。如果关于车辆的信息包括车辆制造商、车辆型号、制造年份、车辆识别号和具体的TPMS需求中的至少一个，则它进一步是优选的。关于车轮单元的信息可以包括具体的第一程序、第二程序和配置代码。此外，具体的车辆制造商、型号、年份或个体车辆与具体的第一程序、第二程序和配置代码之间可能存在交叉链接。还可以存在关于车轮单元硬件和软件的信息，如制造商、型号、制造年份、软件版本号以及特定硬件能力，例如处理能力和存储器空间。编程单元100可以包含更新算法180以链接关于车辆和车轮单元的信息以及存储在其存储器内的其他信息，以选择将被(例如经由无线通信120)传输到车轮单元200的通信数据500的适当内容。通信数据内容还可以由车轮单元接收和使用，以将其自身配置为与具体的TPM系统一起操作。
为了与车轮单元通信并将软件上传到车轮单元，可以提供编程单元通信模块160。该通信模块优选地是无线通信模块，但是还可以是有线通信模块。尽管唯一方向通信模块足以将数据上传到车轮单元，但是优选地具有用于将数据发送到车轮单元并从车轮单元接收信息的双向通信模块。所接收的数据可以是关于车轮单元的信息，如制造商、类型、制造年份、软件版本或序列号。还可以接收上传数据的校验和或确认。如果编程单元具有由微控制器或微处理器130控制的输出设备110和输入设备170，则它进一步是优选的。还优选地，微控制器/微处理器可以访问网络接口150，该网络接口150可以提供到外部计算机、外部网络、外部数据存储装置或因特网的连接。这可以用于更新数据库420、下载和/或更新关于车辆、车轮单元、第一程序、第二程序和配置代码的信息或者处理和/或编译这样的信息所需的任何软件。
车轮单元200优选地包括用于与非易失性存储器240一起控制车轮单元的处理单元230。存储器优选地可以是闪存、EEPROM、ROM存储器或电池供电的RAM。可以提供环境压力传感器280，以用于监测轮胎内的气体压力并将这样的压力信息提供给处理单元。还可以存在至少一个辅助传感器290，用于测量车轮单元环境条件，如加速度、冲击或温度。为了与编程单元100进行通信，可以提供至少包括无线发送器261和无线或有线接收器262的至少一个车轮单元通信模块260。该车轮单元通信模块使得第一程序510或第二程序520能够至少从编程单元100接收通信数据500并将其存储到存储器240中。优选地，通信数据是第一程序、第二程序或配置代码530。为了给车轮单元200供电，可以提供电池270。
优选地，相同的车轮单元通信模块使得能够与车辆进行通信。尽管对于从编程单元100上传软件以及在正常操作和轮胎压力监测期间的通信需求显著不同，但是它们可以由同一车轮单元通信模块处理。数据上传的最低需求是车轮单元通信模块260中的接收器262接收第一程序510、第二程序520、配置代码530和系统管理器310，而轮胎压力监测的最低需求是发送器261用于将状态信息发送到车辆。对于这两个通信路径，可以存在低功率收发器。还可以存在高速高功率发送器。当然，可以提供任何进一步的组合，如用于软件上传的全高速收发器和用于压力监测的全低功率低速收发器。
图3示出了车轮单元的逻辑结构。可以存在用于一般系统管理任务的系统管理器310，一般系统管理任务例如功率管理、任务调度或对于车轮单元资源(如环境感测组件、非易失性存储器、通信模块、处理单元等)的硬件管理。系统管理器还可以包括实用功能，如定时器、数学运算符、存储器操纵、字符串操纵等。系统管理器可以向第一程序或第二程序中的至少一个提供对系统管理器实现的功能的访问。车轮单元还可以包括第一程序510，该第一程序510使用第一上传管理器511来接收第二程序520并将其存储在非易失性存储器240内。第二程序可以基于配置代码530被配置为在具体的TPM系统内操作，可以通过使用第二上传管理器521接收和安装第二程序。
图4示出了编程单元的逻辑结构。它具有用于将数据上传到车轮单元的上传管理器410。此外，可以提供数据库420，用于存储关于车辆和/或车轮单元的信息和/或用于存储相关的第一程序、第二程序、配置代码和系统管理器。可以提供用户接口管理器430以与安装者830通信。还可以存在网络管理器440和TPMS接收器管理器450以及更新算法180。
图5示出了在编程单元100和车轮单元200之间传输的数据。数据500可以包括第一程序510、第二程序520、配置代码530、系统管理器310或辅助数据550中的至少一个。辅助数据550可以包含车轮单元识别号、固件更新、数据接收确认、协议握手、驻留在传感器上的软件的版本号、校验和或用于调用车轮单元生产商专有功能的代码。在通信数据500内被发送的实际内容取决于车轮单元存储器240的内容、更新算法180、车轮单元寿命中的当前点以及可能的其他因素。
图6示出了从时间顺序和部署角度来看的车轮单元配置系统。
图6a示出了第一场景，其中车轮单元200不需要完整的现场软件更新，该完整的现场软件更新包括更新驻留在非易失性存储器中的第一程序510、第二程序520、配置代码530或系统管理器310。在生产设施800内，通过使用生产编程单元600将第一程序、系统管理器、默认第二程序和默认配置代码加载(710)到车轮单元的非易失性存储器240。生产编程单元优选地能够一次处理多个车轮单元，并且它可以使用车轮单元通信模块260或它的直接访问模块220来写入非易失性存储器。在另一个实施例中，可以使用其直接访问模块220仅将第一程序上传到处理单元，并且通过使用车轮单元通信模块260上传第二程序。任何其他组合也是可能的。接下来，车轮单元经由其供应链810被运送到安装设施820。在目的地，编程单元100被用于指定车轮单元应当被配置到哪个目标TPM系统。编程单元与TPMS车轮单元通信，并且它使用从车轮单元接收的信息(如存储在车轮单元内的软件的版本号)以及其内部数据库420来确定车轮单元不需要完整的现场软件更新。编程单元还确定车轮单元需要安装新的配置代码。因此，仅将配置代码传输到车轮单元(720)，从而使其与所需的TPM系统兼容。整个通信过程相对快，据说该过程持续3秒左右。
图6b示出了第二场景，其中车轮单元需要完整的现场软件更新。类似于图6a中所示的过程，车轮单元在生产设施800中被初始化，然后它经由供应链810被运送到安装设施820。类似地，安装者在编程单元100上选择目标TPM系统并且工具确定完整的现场软件更新是否是必要的。根据工具数据库，驻留在车轮单元存储器中的第二程序的版本不支持目标TPM系统。在完整的现场软件更新710内第二程序的较新版本被上传到车轮单元，该较新版本支持目标TPM系统。在完成上传之后，编程单元将所需的配置代码自动上传到车轮单元(720)，以便使新上传的第二程序将车轮单元配置成根据目标TPM系统进行操作。整个通信过程明显长于图6a中呈现的过程，据说该过程持续大约30秒。图6a中呈现的过程比图6b中呈现的过程常见得多，因为仅当完整的现场软件更新必要时才需要更新第二程序。
附图标记列表
100 编程单元
110 输出设备
111 程序选项显示
120 无线通信
130 微控制器/微处理器
140 存储器
150 网络接口
160 编程单元通信模块
170 输入设备
180 更新算法
200 车轮单元
220 直接访问模块
230 处理单元
240 非易失性存储器
260 车轮单元通信模块
261 无线发送器
262 无线或有线接收器
270 电池
280 环境压力传感器
290 辅助传感器
310 系统管理器
410 上传管理器
420 数据库
430 用户接口管理器
440 网络管理器
450 接收器管理器
500 通信数据
510 第一程序
511 第一上传管理器
520 第二程序
521 第二上传管理器
530 配置代码
550 辅助数据
600 生产编程单元
710 完整的现场软件更新
720 上传配置代码
800 生产设施
810 供应链
820 安装设施
830 安装者
900 车轮单元配置系统

Claims (15)

1.一种车轮单元(200)，至少包括：
环境感测组件(280、290)，用于测量指示轮胎内或轮胎的至少一个环境条件的至少一个参数，
非易失性存储器(240)，用于存储至少一个第一程序(510)、至少一个第二程序(520)以及至少一个配置代码(530)，
处理单元(230)，用于控制所述车轮单元(200)并且用于执行所述第一程序(510)和所述第二程序(520)中的至少一个，
车轮单元通信模块(260)，还包括：
无线发送器(261)，用于至少发送轮胎条件相关信息，以及
无线或有线接收器(262)，用于接收所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个，其中，所述至少一个第一程序(510)包括第一上传管理器(511)，所述第一上传管理器(511)使用所述车轮单元通信模块(260)来接收所述第二程序(520)并将所述第二程序(520)加载到所述非易失性存储器中，
其特征在于，所述至少一个第二程序(520)使用所述第一上传管理器(511)或包括第二上传管理器(521)来接收所述配置代码(530)，并且所述配置代码向所述第二程序提供关于至少一个TPM系统的信息；所述信息由所述第二程序用于配置所述车轮单元的行为，使得所述车轮单元根据所述至少一个TPM系统需求进行操作。
2.如权利要求1所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
由所述第二程序配置的所述车轮单元的行为包括以下中的至少一个：
用于发送轮胎相关信息的通信协议的特征，
所述协议使用的无线电传输特征，
所述协议内的数据分组内容，
所述协议的时序特征，
对例如车轮位置学习算法的车轮单元特性的支持，
车轮单元模式之间的转换的触发条件以及
车轮单元模式之间的转换的时序特征。
3.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
所述车轮单元(200)包括能量源，例如电池(270)，以用于为所述车轮单元供电。
4.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
所述无线发送器(261)发送车轮单元硬件和软件版本信息、数据接收确认和协议握手中的至少一个，同时由无线或有线接收器(262)接收所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个。
5.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
所述第二程序(520)包括至少一个默认配置代码(530)、或所述默认配置代码隐含的配置改变。
6.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
所述非易失性存储器驻留在微控制器的所述处理单元(230)和外部芯片中的至少一个中。
7.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
所述处理单元(230)执行所述第二程序(520)以修改、配置或替换所述第一程序(510)。
8.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
由所述第一程序(510)实现的所述功能能够由所述第二程序(520)和所述配置代码(530)访问和使用，并且由所述第二程序(520)实现的所述功能能够由所述第一程序(510)和所述配置代码(530)访问和使用。
9.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
车轮单元包含直接访问模块(220)，所述直接访问模块(220)用于提供对所述处理单元(230)或所述非易失性存储器(240)的直接访问，从而使得能够读取和写入所述非易失性存储器，而无需使用所述车轮单元通信模块(260)，但是需要物理访问存储所述处理单元或所述非易失性存储器的芯片的连接器；车轮单元生产期间使用的所述直接访问模块用于将以下中的至少一个加载到所述非易失性存储器：
所述第一程序(510)，
所述第二程序(520)，
所述配置代码(530)。
10.一种车轮单元配置系统(900)，包括如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，
其特征在于，
提供编程单元(100)，所述编程单元还包括：
微控制器或微处理器(130)，
编程单元通信模块(160)，
包含关于车辆以及所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个的信息的数据库(420)，
输出设备(110)，用于向安装者(830)呈现对TPM系统的选择、向车轮单元发送数据的询问和信息消息中的至少一个，以及
输入设备(170)，用于由所述安装者(830)向所述编程单元传达其关于由所述输出设备(110)显示的选项的决定。
11.如权利要求10所述的车轮单元配置系统(900)，其特征在于，
所述编程单元(100)包含更新算法(180)以确定将被编程的车轮单元是否需要上传所述第一程序(510)或所述第二程序(520)中的任何一个以及所述车轮单元是否需要通过向其上传所述配置代码(530)来配置到具体的TPM系统需求。
12.如权利要求10或11所述的车轮单元配置系统(900)，其特征在于，
执行所述更新算法(180)的所述微控制器或微处理器(130)使用至少通过以下操作
由安装者(830)通过使用所述输入设备(170)将其传达到所述编程单元(100)以及
由所述编程单元使用所述编程单元通信模块(160)询问所述车轮单元(200)
中的一个获得的以下各项中的至少一个：
所述第一程序(510)的当前版本，
所述第二程序(520)的当前版本以及
由所述第二程序(520)用来使所述车轮单元(200)适应具体的TPM系统的所述配置代码(530)的版本。
13.如权利要求10至12中任一项所述的车轮单元配置系统(900)，其特征在于，
所述编程单元(100)取决于所需更新的重要性以及所述编程单元(100)设置来通过以下中的至少一个对所述更新算法(180)的输出作出反应：
将所需数据自动地发送到所述车轮单元(200)，所需数据包括由所述更新算法(180)选择的所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个，
在将所需数据自动地发送到所述车轮单元(200)之前，在所述输出设备(110)上向所述用户显示信息消息，以及
向所述用户询问将所需数据发送到所述车轮单元(200)的许可，
不向所述车轮单元(200)发送数据。
14.一种操作车轮单元配置系统(900)的方法，所述车轮单元配置系统(900)包括车轮单元(200)和编程单元(100)，
所述车轮单元(200)还包括环境感测组件(280、290)，用于测量指示轮胎内或轮胎的至少一个环境条件的至少一个参数，
非易失性存储器(240)，用于存储至少一个第一程序(510)、至少一个第二程序(520)以及至少一个配置代码(530)，
处理单元(230)，用于控制所述车轮单元(200)并且用于执行所述第一程序(510)和所述第二程序(520)中的至少一个，
车轮单元通信模块(260)，还包括用于至少发送轮胎条件相关信息的无线发送器(261)以及用于接收所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个的无线或有线接收器(262)，
所述编程单元(100)还包括
微控制器或微处理器(130)，
编程单元通信模块(160)，
所述方法包括以下步骤中的至少一个：
将至少一个第一程序(510)加载到所述车轮单元的所述非易失性存储器(240)中，以及
将至少一个第二程序(520)加载到所述车轮单元(200)的所述非易失性存储器(240)中，以及
将至少一个配置代码(530)发送到所述车轮单元，以及
由所述第二程序(520)使用所述配置代码来将所述车轮单元(200)配置为根据至少一个TPM系统规范进行操作。
15.如权利要求14所述的操作车轮单元配置系统(900)的方法，包括以下步骤：
为车轮单元(200)选择至少一个目标TPM系统以及
基于所述目标TPM系统和软件版本来选择所述第一程序(510)和所述第二程序(520)以及所述配置代码(530)中的至少一个的集合，以及
将所选择的数据发送到所述车轮单元(200)，或者
不向所述车轮单元(200)发送数据。
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