CN110023111B - 用于车轮监测的面向无线电的优化方法、车轮监测系统及其电子车轮单元与控制装置 - Google Patents

用于车轮监测的面向无线电的优化方法、车轮监测系统及其电子车轮单元与控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明的一个方面涉及一种用于在配备有车辆车轮的车辆中进行车轮监测的面向无线电的优化的方法，其中对这些车辆车轮中的至少一个车辆车轮的监测通过布置在相关车辆车轮上的电子车轮单元捕获该车辆车轮的至少一个车轮操作参数得以促进，并且针对该车辆车轮的由该电子车轮单元规定的相应车轮旋转位置来发射包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数的信息的无线电信号，其中这些无线电信号由该车辆的控制装置接收并进行评估，并且其中通过使用该电子车轮单元针对不同车轮旋转位置发射多个无线电信号来促进这种车轮监测的面向无线电的优化，其中借助于该控制装置接收这些无线电信号并且根据这些无线电信号各自的无线电信号强度对这些无线电信号进行评级，其中使用该控制装置来将优化无线电信号发射到该电子车轮单元，其中该优化无线电信号包含基于这些无线电信号的评级而形成的优化信息，并且其中使用该电子车轮单元来接收该优化无线电信号，并且其中包含的优化信息被考虑用于针对随后要发射的无线电信号规定该车辆车轮的车轮旋转位置。

Description

用于车轮监测的面向无线电的优化方法、车轮监测系统及其 电子车轮单元与控制装置
技术领域
本发明涉及用于配备有车辆车轮的车辆中车轮监测、特别是用于轮胎压力监测的方法和系统，并且在这种情形下具体地涉及车轮监测的面向无线电的优化。
背景技术
在这方面，本发明涉及一种用于车轮监测的面向无线电的优化的方法、一种用于车轮监测系统的电子车轮单元、一种用于车轮监测系统的控制装置、以及一种至少具有这种电子车轮单元和这种控制装置的车轮监测系统。
例如，从DE 10 2009 059 788 A1已知电子车轮单元、控制装置以及由此产生的用于车轮监测的系统和方法。
在这样的轮胎压力监测系统(通常也称为TPMS)中，布置在车辆的车辆车轮上的电子车轮单元各自被设计成测量作为车轮操作参数的相关车辆车轮的至少一个轮胎压力，该车辆车轮由轮辋和安装在轮辋上的轮胎形成。
在监测模式期间，每个电子车轮单元时不时地向布置在车辆上的控制装置发送无线电信号，这些无线电信号包含关于先前测量的轮胎压力的信息。
车辆的控制装置被设计用于接收和评估电子车轮单元的无线电信号，使得例如在异常(例如轮胎压力的过度损失)情况下可以生成适当的异常信号并且例如作为警告输出到车辆驾驶员。
就考虑了用于车轮监测的电子车轮单元所发射的无线电信号的发射时间而言，本发明因此假定针对相关车辆车轮的由电子车轮单元规定的相应车轮旋转位置发射无线电信号。
此措施允许获得各种优点。
特别地，此措施可以用于例如所谓的定位，即由车辆的控制装置针对所接收的无线电信号执行的将无线电信号与所安装的多个电子车轮单元中的特定电子车轮单元相关联，或与发射用车轮单元的适用安装位置相关联。在传统的四轮乘用车的情况下，这些是例如“左前”、“右前”、“左后”和“右后”位置。在这种情况下，这种关联基于车轮旋转位置和/或车轮旋转速度之间的比较或相关性的确定，车轮旋转位置和/或车轮旋转速度首先通过电子车轮单元并且其次通过牢固地布置在车辆上的传感器系统(例如防抱死制动系统(ABS)的车轮速度传感器)来检测到。
在这种情况下，电子车轮单元应以尽可能低的无线电信号强度发射无线电信号，例如，以便满足法律要求，产生很少的干扰辐射并且确保通常由电池操作的电子车轮单元的长寿命。
另一方面，需要在发射器处选择足够高的无线电信号强度，以便确保无线电信号的充分良好接收。
在这种背景下，对于为车载控制装置的一个或多个无线电接收单元找到一个或多个安装位置，要配备车轮监测系统的车辆的设计已经引起相当大的开发复杂性。
更为困难的是，车辆后期行驶模式中的无线电信号发射的无线电性能也受到某些变化的影响。发射品质的影响因素可能在行进时动态地改变，例如，车轮悬架中的弹簧压缩过程，其影响电子车轮单元的发射器相对于接收器的位置，该接收器相对于车辆车身以固定方式安装，或者发射品质的影响因素对于行驶模式的每次开始而言变化，例如基于具体的车辆载荷和乘客数量的弹簧压缩状态。
在这种背景下，上述针对由电子车轮单元规定的相应车轮旋转位置的无线电信号的发射也具有重要意义，因为从无线电方面来看，每个车辆车轮首先具有导致接收器位置处高无线电信号强度的良好车轮旋转位置，并且其次具有导致接收器位置处低无线电信号强度的不良车轮旋转位置，直到具有不再保证无线电信号发射可靠的所谓的黑点。
在US 6 972 672 B1中，在车轮旋转期间接收器位置处的无线电信号强度的这种变化用于上述定位。
此外，在US 2016/0001614 A1中，假设当车辆处于静止时，电子车轮单元存在一定可能性处于对于无线电而言不良的车轮旋转位置、特别是处于黑点车轮旋转位置，并且对于这种情形提出的是，与车辆正在行进时的无线电数据发射的比特率相比，减少经由无线电连接来发射的比特率。
发明内容
本发明的目的是提供车辆中车轮监测的面向无线电的优化。
本发明的第一方面涉及一种用于在配备有车辆车轮的车辆中进行车轮监测的面向无线电的优化的方法，其中对这些车辆车轮中的至少一个车辆车轮的监测通过布置在相关车辆车轮上的电子车轮单元捕获该车辆车轮的至少一个车轮操作参数得以促进，并且针对该车辆车轮的由该电子车轮单元规定的相应车轮旋转位置来发射包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数的信息的无线电信号，其中这些无线电信号由该车辆的控制装置接收并进行评估。在该车辆的操作期间通过使用该电子车轮单元针对该车辆车轮的不同车轮旋转位置发射多个无线电信号来促进这种车轮监测的面向无线电的优化，其中借助于该控制装置接收该多个无线电信号并且根据该多个无线电信号各自的无线电信号强度对该多个无线电信号进行评级，其中使用该控制装置来将优化无线电信号发射到该电子车轮单元，其中该优化无线电信号包含基于该多个无线电信号的评级而形成的优化信息，并且其中使用该电子车轮单元来接收该优化无线电信号，并且其中包含的优化信息被考虑用于针对随后要发射的无线电信号规定该车辆车轮的车轮旋转位置。
本发明的所提及方面可以有利地用于借助于动态调整被规定用于发射无线电信号的车轮旋转位置来产生对车轮监测系统所使用的无线电信号的无线电发射性能的自动改善(优化)。特别是，这允许以简单的方式避免在上述黑点车轮旋转位置的发射。本发明的其他优点是例如可以以较不复杂的方式设计车轮监测系统，并且趋向于能够降低在发射器处有待提供的无线电信号强度。
在该方法的一个实施例中，使用该电子车轮单元和/或该控制装置来检测该车辆的行驶模式的开始，并且作为检测到该行驶模式的开始的结果触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
借助于车辆的控制装置检测行驶模式的开始可以例如基于对来自牢固地布置在车辆上的轮速传感器的传感器信号的评估而完成，这些传感器信号能够用于确定各个车辆车轮的车轮旋转位置和/或车轮旋转速度并因此确定车辆速度。
借助于电子车轮单元检测行驶模式的开始可以例如通过借助于使电子车轮单元配备有用于测量加速度(例如径向加速度)的加速度传感器并且电子车轮单元通过评估由加速度传感器提供的传感器信号检测行驶模式的开始来实现。
在一个实施例中，使用该控制装置来将触发无线电信号发射到该电子车轮单元，以便触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
例如当控制装置检测到行驶模式的开始时，可以由控制装置发射该触发无线电信号。可替代地或另外，还可以定义导致触发无线电信号被发射的一个或多个其他事件，例如用户输入的触发命令。
在一个实施例中，这种车轮监测导致该控制装置被用来连续地对该多个所接收无线电信号的无线电信号强度进行评级，并且一旦无线电信号不再满足用于正确操作的阈值标准(即，如果该多个所接收无线电信号中的至少一个所接收无线电信号的无线电信号强度低于预定阈值)，就执行这种车轮监测的面向无线电的优化的步骤。同样作为这种事件的结果，可以提供的是，将上述触发无线电信号从控制装置发射到电子车轮单元。
在一个实施例中，还确定该车辆的瞬时负载状态，并且如果确定该车辆的瞬时负载状态发生变化，则执行这种车轮监测的面向无线电的优化的步骤。这是基于以下考虑：车辆的改变的负载状态可能引起导致接收器位置处高无线电信号强度的良好车轮旋转位置的改变和/或引起导致接收器位置处低无线电信号强度的不良车轮旋转位置的改变。举例来说，最近装载到车辆中的金属制品(例如，金属板)可能导致形成新的黑点。
在另外的实施例中，由控制装置发射的触发无线电信号包含寻址(例如用于标识一个或多个电子车轮单元的一个或多个标识码)，以便根据寻址触发专门针对一个或多个电子车轮单元的优化。
在一个实施例中，这种车轮监测的面向无线电的优化与借助于电子车轮单元为优化而发射的该多个无线电信号的车轮监测分开执行，该多个无线电信号仅被配置用于优化目的并且不包含关于该至少一个所捕获或所监测车轮操作参数的任何信息，但是如果需要的话能够包含与优化有关的有用数据。
在另一实施例中，借助于通过电子车轮单元为优化而发射的多个无线电信号同时是执行车轮监测所需的无线电信号，这些无线电信号包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数的信息，这种车轮监测的面向无线电的优化以在一定程度上作为车轮监测的部分功能而集成在车轮监测中的方式执行。
除此之外，还可以想到上述两种替代方案的混合形式，即，为优化而发射的仅一些无线电信号同时是用于车轮监测的无线电信号。
在一个实施例中，由控制装置执行的对该多个无线电信号的评级包含对该多个无线电信号的相应无线电信号强度的测量，也就是说，例如在用于无线电信号的载波频率上，例如对接收天线信号强度的测量。
可替代地或另外，例如可以使用数据错误率的检测来执行对无线电信号强度的评级，即借助于控制装置对该多个无线电信号的评级可以包含对数据错误率的检测。为此，可以采用用于错误检测和/或错误校正的方法。这样的方法典型地基于无线电信号所包含的实际有用数据，该无线电信号另外具有添加的冗余数据以允许在接收器处标识和校正错误发射的有用数据。
用于车轮监测的面向无线电的优化的方法涉及在第一步骤中使用电子车轮单元来针对不同车轮旋转位置发射多个无线电信号。
优选地，存在至少三个无线电信号，更优选地至少六个无线电信号，这些无线电信号优选地全部在发射器处以相同的无线电信号强度发送。
这些无线电信号的不同车轮旋转位置可以各自规定在360°整圆中的任何点处(基于车轮旋转一圈)。
在一个实施例中，车轮旋转位置选自多个指定车轮旋转位置，例如，选自在360°整圆上以角度上等距分布(例如，间隔为5°、10°或20°)提供的位置。
在一个实施例中，车轮旋转位置以随机方式规定。可替代地，系统性规定也是可能的，例如根据指定方案。
在一个实施例中，车轮旋转位置在角度上等距位置处形成一系列位置。
在一个实施例中，直接相继的无线电信号的车轮旋转位置之间的至少一个相互间隔小于360°。例如，基于逐渐改变无线电情况，相应地相对快速的无线电信号序列有利地使优化结果的失真最小化。
在一个优选实施例中，这些车轮旋转位置都在一定角度范围内，该角度范围在不超过车轮旋转两圈(即720°)内延伸，更优选地在不超过车轮旋转一圈(即360°)内延伸。
在更特定的实施例中提供的是，通过针对n个不同的车轮旋转位置发射n个无线电信号来促进这种优化，其中相继的无线电信号之间的相互间隔是360°/n，例如相应间隔10°的36个无线电信号。
这种面向无线电的优化所使用的关于车轮旋转位置的信息可以至少暂时存储在电子车轮单元中，例如，直到优化结束。这有时甚至是必要的，即在例如所返回的特定类型的优化信息意味着电子车轮单元需要此信息以便结束优化过程时。相关示例为：如果由控制装置返回的优化信息指明无线电信号No.3是最佳的，那么电子车轮单元有时需要知晓在360°整圆内先前发射的无线电信号No.3的车轮旋转位置。
可替代地或另外，这样的关于所使用的车轮旋转位置的信息还可以例如以编码为数据的方式包括在无线电信号中。在这种情况下，由控制装置返回的优化信息可以参考例如这些细节，比如“针对35°的车轮旋转位置发射的无线电信号是最佳的”(可替代地或另外，例如：“针对175°的车轮旋转位置发射的无线电信号特别差”)。
在本发明的上下文中，对于车载控制装置而言对所使用的各个车轮旋转位置的足够知识也可以例如通过在控制装置和电子车轮单元中执行同步时间测量来实现，使得控制装置仅基于无线电信号的接收时间(其基本上对应于此无线电信号的发射时间)而提供有关于相关车轮旋转位置的信息。在这种情况下，由控制装置返回的优化信息可以产生例如基于时间的细节，例如“3.1秒前发射的无线电信号是最佳的；0.9秒前发射的无线电信号是最差的”。
在这种背景下，应该注意的是，对于本申请而言，在控制单元和电子车轮单元中存在共同的时基可以导致每个确定的车轮旋转位置也能够通过作为角度指示的替代的时间指示来表示。
无论如何，所返回的优化无线电信号用于将信息发射到电子车轮单元，在此基础上，无论是否借助于临时存储在电子车轮单元中的信息，电子车轮单元都可以针对随后要为车轮监测而发射的无线电信号确定优化的车轮旋转位置规定。
在本申请的上下文中，术语“面向无线电的优化”旨在表示尝试或管理以至少开始通过对针对随后要发射的无线电信号规定的这个或这些车轮旋转位置进行适配来改善控制装置的车载接收装置的位置处的无线电信号强度，即使不增加发射器处的无线电信号强度亦是如此。
作为一般原理，优化无线电信号的评估可以导致考虑用于信息发射的一个或多个属性，特别是优化无线电信号开始的时间；优化无线电信号结束的时间；在无线电信号中可检测到的一个或多个时间差；内容，特别是例如数字编码的内容，或包含的数据。
作为用作相关无线电信号的数据内容的关于车轮旋转位置的信息的替代或补充，其他数据也可以以编码方式包含在无线电信号中，特别是例如相关电子车轮单元的相应标识码和/或将该无线电信号标识为为优化而发射的无线电信号的标识符，和/或例如无线电信号编号或例如针对为优化而发射的各个无线电信号连续地指配的其他序数数量。
在面向无线电的优化的第二步骤中，借助于控制装置接收这些无线电信号，并根据它们各自的无线电信号强度对这些无线电信号进行评级。
如已经说明的那样，这可以通过特别是提供对无线电信号强度的直接测量或者例如基于所测量的数据错误率的间接测量来促进。评级方式的重要特征是对表示面向无线电的发射品质的测量结果的参数进行最终捕获和量化。
在这种优化的第三步骤中，使用控制装置来向电子车轮单元发射优化无线电信号，该优化无线电信号包含基于该多个无线电信号的评级而形成的优化信息。
对于形成方式或优化信息的具体内容存在多种选项，在这方面也可参考上面已经提供的解释。
一种选项是例如针对优化信息中的每个无线电信号也包括评级结果，也就是说，例如相应接收到的无线电信号强度和/或相应的数据错误率的定量测量。
另一种选项是在优化信息中也包括呈概括或简化形式的评级结果，例如，通过对每个无线电信号的检测到的无线电信号强度使用分类，例如，“良好”、“平均”、“不良”。
更简洁地说，优化信息可以例如仅指示已检测到高或最大无线电信号强度的那个或那些无线电信号和/或已检测到低或最小无线电信号强度的那个或那些无线电信号(例如，“No.2、No.3和No.4无线电信号的最高无线电信号强度；No.15、No.16和No.17无线电信号的最低无线电信号强度”)。
最后，包含此信息的优化信息或优化无线电信号应当适宜地包含寻址，例如，相关电子车轮单元的标识码，以便在车辆上安装有多个电子车轮单元时将优化信息寻址给正确的车轮单元。
在这种优化的第四步骤中，最终使用电子车轮单元来接收优化无线电信号，并且其中包含的优化信息被考虑用于针对随后为车轮监测而发射的无线电信号规定相关车辆车轮的车轮旋转位置。
在这种情况下，例如优化信息所包含的评级结果可以被视为相关电子车轮单元从车轮旋转位置的随后规定中排除具有不良评级结果的一个或多个车轮旋转位置和/或将对于随后的规定具有良好评级结果的一个或多个车轮旋转位置优先化的机会，也就是说，特别是例如随后仅针对被评级为良好或最佳的这些车轮旋转位置中的一个或多个车轮旋转位置发射用于车轮监测的无线电信号。
作为以上解释的变型的替代方案，在第三步骤中也仅将评级结果包括在优化信息中，并且在第四步骤中执行相应的测量，例如，车轮旋转位置的排除和/或优先化，测量的后一定义也可以由车载控制装置在第三步骤中提供并且包括在优化信息中以及用于相关车轮单元的控制命令中。
通过面向无线电的优化而改进的车轮监测方法尤其可以被例如乘用车、特别是四轮乘用车或卡车采用，并且例如至少包括轮胎压力监测。
作为轮胎压力的替代或补充，也可以监测其他车轮操作参数，例如，轮胎温度。可替代地或另外，所捕获的车轮操作参数例如还可以是相关车辆车轮的车轮旋转位置和/或车轮转速，并且无线电信号可以用于将关于此的适当信息发射到车辆的控制装置。
为车轮监测发射的无线电信号优选地是数字编码信号，例如，无线电数据消息。加以必要的变更，这同样适用于为面向无线电的优化而发射的无线电信号以及上述触发无线电信号。
为车轮监测而发射的无线电信号或无线电数据消息可以根据发射策略时不时地发射，并且尤其可以例如除了关于该至少一个所捕获车轮操作参数的信息之外还包含车轮信息。这样的信息(例如关于轮辋和/或关于安装在其上的轮胎的信息)可以例如在车轮或轮胎初次装配或再装配之时或之后由车间人员存储在电子车轮单元中。将这种信息例如在车辆旅程开始之后至少发射一次到车辆的控制装置具有的优点例如在于，它意味着车辆的安全和/或舒适功能(比如ABS、ESP等)可以通过适配车辆的车轮设备以优化的方式进行调节。
电子车轮单元可以是例如由电池操作的并且可以固定(例如在车轮由轮辋和安装在其上的轮胎形成的情况下)在轮辋上或阀轴上或轮胎上，例如固定在轮胎的轮胎胎面表面的内侧上。
电子车轮单元可以具有用于测量该一个或多个车轮操作参数的至少一个传感器，用于检测该至少一个车轮操作参数。
优选地，电子车轮单元具有程控计算机单元，该程控计算机单元具有相关联的存储器单元，以便例如使一个或多个传感器的传感器信号受到进一步处理和/或评估，并且例如以具有数字编码信息的数据消息的形式产生有待通过无线电信号发射到车辆控制装置的信息。控制计算机单元的操作的程序代码以及另外的数据可以存储在存储器单元中。
存储在电子车轮单元的存储器单元中的另外的数据尤其可以包含车轮数据。这些可以理解为在相关的车辆车轮上可测量的非常一般的物理特性，例如轮胎尺寸(比如轮胎直径等)，以及相关车辆车轮的其他特性，例如制造商、轮胎类型、DOT代码等，其基本上仅取决于车轮本身的品质和/或不直接取决于车辆车轮的当前操作。这种车轮数据可以例如在车轮更换或轮胎更换期间由车间人员存储在相关的电子车轮单元中。
另外，可以使用电子车轮单元的存储器单元来存储通过面向无线电的优化找到的车轮旋转位置，并且规定随后要发射的无线电信号。在每进一步执行这种面向无线电的优化之后，所存储的车轮旋转位置可以是例如被覆写并因此更新。
最后，电子车轮单元例如具有无线电发射和接收装置，以用于发射用于车轮监测和/或面向无线电的优化的无线电信号并用于接收优化无线电信号。
控制装置优选地具有程控计算机单元，该程控计算机单元具有相关联的存储器单元。控制计算机单元的操作的程序代码以及另外的数据(例如特别是每当旅程开始时由电子车轮单元发射的车轮数据)可以存储在存储器单元中。
进一步地，控制装置具有例如无线电发射和接收装置，以用于接收来自用于车轮监测和/或面向无线电的优化的电子车轮单元的无线电信号并用于将优化无线电信号发射到电子车轮单元。
优选地，控制装置还被设计成针对多个车辆车轮的车轮监测使用由每个电子车轮单元使用无线电信号发射到控制装置并标识每个电子车轮单元的标识码，以便使用这些标识码在各个接收的无线电信号或其中包含的数据与相关车辆车轮的相应安装位置之间建立关联，这也称为定位。
在这种情况下在标识码与安装位置(例如“左前”、“右前”、“左后”和“右后”)之间建立的关联可以例如特别是基于在车轮旋转位置和/或车轮转速之间的关联性的比较或确定和评估，这些车轮旋转位置和/或车轮转速已经借助于电子车轮单元检测并且还借助于牢固地布置在车辆上的传感器系统(例如，轮速传感器)检测到。
借助于在此所述类型的至少一个电子车轮单元和/或在此所述类型的控制装置形成的车轮监测系统尤其可以至少具有轮胎压力监测的功能并且因此可以形成轮胎压力监测系统(TPMS)。
然而，作为检测相关车辆车轮处的轮胎压力的替代或补充，车辆车轮的其他车轮操作参数也可以被捕获并用于生成相应的无线电信号，例如，布置电子车轮单元的位置处的轮胎温度和/或加速度。
通过检测相关车辆车轮的加速度特别是例如径向加速度、瞬时旋转位置和/或瞬时转速也可以有利地通过适当评估传感器信号来确定。然后可以考虑旋转位置和/或转速，例如，作为用于形成无线电信号的另外捕获到的车轮操作参数。以这种方式检测到的车辆车轮的旋转位置尤其可以用于完成针对相应规定的车轮旋转位置的各个无线电信号的发射。
术语“车轮操作参数”一般包括在相关车辆车轮处可测量的任何物理变量，并且可以根据行驶模式改变，例如轮胎压力、轮胎温度、转速等。
为车轮监测而发射的无线电信号包含关于该一个或多个相关车轮操作参数(例如，轮胎压力测量值、轮胎温度测量值、旋转速度测量值等)的信息，并且还可以包括关于由其推导出的至少一个变量的信息，例如，针对指定温度校正的轮胎压力。
除了将这种与车轮操作有关的信息发射到控制装置之外，还可以通过无线电信号将上述车轮数据发射到控制装置。
本发明的第二方面涉及一种用于配备有车辆车轮的车辆的车轮监测系统的电子车轮单元，其中该电子车轮单元被设计成在布置在这些车辆车轮中的一个车辆车轮上时捕获该车辆车轮的至少一个车轮操作参数并且将包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数信息的无线电信号发射到该车辆的控制装置，该控制装置被设计用于针对该车辆车轮的由该电子车轮单元规定的相应车轮旋转位置来接收这些无线电信号并对其进行评估。该电子车轮单元进一步被设计成通过以下操作促进车轮监测的面向无线电的优化：针对该车辆车轮的不同车轮旋转位置来发射多个无线电信号并接收然后由该控制装置发射的优化无线电信号，并且将包含在所述优化无线电信号中的优化信息考虑用于针对随后要发射的无线电信号规定该车辆车轮的车轮旋转位置。
该电子车轮单元尤其可以被设计成检测该车辆的行驶模式的开始，并且作为检测到该行驶模式的开始的结果触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
本发明的第三方面涉及一种用于配备有车辆车轮的车辆的车轮监测系统的控制装置，其中这些车辆车轮中的至少一个车辆车轮配备有布置在其上的电子车轮单元，该电子车轮单元用于捕获相应车辆车轮的至少一个车轮操作参数并且用于针对该车辆车轮的由该电子车轮单元规定的相应车轮旋转位置将包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数的信息的无线电信号发射到该控制装置，并且其中该控制装置被设计成接收这些无线电信号并对其进行评估。该控制装置进一步被设计成通过以下操作促进这种车轮监测的面向无线电的优化：接收来自该电子车轮单元的多个无线电信号并根据该多个无线电信号各自的无线电信号强度对它们进行评级，并且然后将优化无线电信号发射到该电子车轮单元，其中该优化无线电信号包含基于该多个无线电信号的评级而形成的优化信息。
该控制装置尤其可以被设计成检测该车辆的行驶模式的开始，并且作为检测到该行驶模式的开始的结果触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
该控制装置还可以被设计成将触发无线电信号发射到该电子车轮单元，以便触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
该控制装置可以进一步被设计成连续地对该多个所接收无线电信号的无线电信号强度进行评级、并且一旦该多个所接收无线电信号中的至少一个所接收无线电信号的无线电信号强度低于预定阈值就执行这种车轮监测的面向无线电的优化。
除此之外，该控制装置可以被设计成还确定该车辆的瞬时负载状态、并且如果确定该车辆的瞬时负载状态发生变化则执行这种车轮监测的面向无线电的优化。
优化方法和基础车轮监测方法的实施例和特定改进可以以相应的方式提供用于电子车轮单元或控制装置的实施例和特定改进，并且反之亦然。
本发明的另一方面涉及一种具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码在数据处理装置(例如，控制装置的数据处理装置和/或电子车轮单元的数据处理装置)上执行时以执行在此描述类型的车轮监测的面向无线电的优化。
附图说明
下文将基于示例性实施例参照附图来更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了根据一个示例性实施例的配备有车轮监测系统的车辆的示意性平面视图，
图2示出了用于图1的车轮监测系统中的电子车轮单元的框图，
图3示出了配备有图2的电子车轮单元的车辆车轮的示意性侧视图，并且
图4示出了由车轮监测系统执行的用于车轮监测的面向无线电的优化的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了车辆1，在这种情况下以示例性方式示出具有车辆车轮W1-W4的四轮乘用车。
每个车辆车轮W1-W4配备有布置在其上的电子车轮单元10-1、10-2、10-3或10-4，用于捕获相应车辆车轮W1、W2、W3或W4的至少一个车轮操作参数，并用于将对应的无线电信号R1、R2、R3和R4发射到车辆1的控制装置20。
例如根据预定的数据发射协议并根据规定发射时间的发射策略来发射无线电信号R1-R4。在这种情况下，针对由相关电子车轮单元规定的相应车轮旋转位置来发送各个无线电信号R1-R4，针对无线电信号R1-R4中的每一个无线电信号，例如提供的是相应的单一车轮旋转位置或者提供的是多个不同的车轮旋转位置，针对每次单独发射从这些不同的无线电信号中选择一个特定的车轮旋转位置。
在所描绘的示例中，借助于电子车轮单元10-1至10-4形成车辆1的轮胎压力监测系统(TPMS)。
因此，电子车轮单元10-1至10-4各自至少检测相关车辆车轮W1-W4的轮胎压力，在这个示例中车辆车轮W1-W4各自由具有安装在其上的充气轮胎的轮辋形成，并且电子车轮单元10-1至10-4使用无线电信号R1-R4将至少包含关于轮胎压力的信息的数字编码车轮操作数据发射到车辆1的控制装置20。
在所示出的实施例中，电子车轮单元10-1至10-4具有相同的设计，并且可以布置在例如相应轮胎的轮胎胎面表面的内侧上。
图2以示例性方式示出了布置在车辆车轮W1上的电子车轮单元10-1的设计。所述电子车轮单元包含(其他车轮单元10-2至10-4中的每一个亦是如此)压力传感器12和加速度传感器13，该压力传感器用于测量轮胎压力并用于提供表示轮胎压力的传感器信号“p”，该加速度传感器用于测量安装电子车轮单元10-1的位置处的径向加速度并且用于提供表示此径向加速度的传感器信号“a”。
如图2所描绘的，传感器信号“p”和“a”被提供到程控计算机单元14进行处理，该程控计算机单元的操作由存储在相关数字存储器单元15中的程序代码加以控制。
计算机单元14生成有待以无线电信号R1的形式通过无线电发射的车轮操作数据，所述车轮操作数据被时不时地发射到图1所示的车载控制装置20。
径向加速度的测量和相应的传感器信号“a”的提供在所描绘的示例中用于基于由计算机单元14执行的传感器信号轮廓的评估来确定相关车辆车轮W1的瞬时车轮旋转位置和/或车轮转速的值，并且用于将关于此的相对应信息包括在无线电信号R1中。
电子车轮单元10-1还配备有用于发射无线电信号R1的无线电收发器单元16。
图3以示例性方式展示了电子车轮单元10-1在车辆车轮W1的轮胎2的轮胎胎面表面的内侧上的布置。车辆1正在行进时车辆车轮W1的旋转移动在图3中用箭头3来符号化表示。
集成在电子车轮单元10-1中的加速度传感器13(图2)用于例如在行进时检测无线电加速度的情况下检测根据加速度的变化的重力分量而具有近似正弦曲线轮廓的传感器信号“a”，所述正弦曲线轮廓具有以离心力为条件的偏移。在这种情况下，正弦曲线轮廓的周期和偏移都取决于车轮转速并因此取决于车辆速度。
对传感器信号“a”的评估允许以简单的方式确定车辆车轮W1的瞬时车轮旋转位置和瞬时车轮转速。
可替代地或另外，可以通过使用图3中所指明的轮胎2在其轮胎接触表面L上稍微变形的情况来促进这种确定，从而使得在车辆车轮W1旋转期间，特别是当电子车轮单元10-1进入轮胎接触表面的区域时并且当电子车轮单元10-1再次离开此区域时，传感器信号轮廓中出现某些信号特征。
因此，这些信号特征的出现标明相应的车轮旋转位置，在该车轮旋转位置电子车轮单元10-1恰好在车辆车轮W1的靠近行驶表面的底部，该车轮旋转位置可以例如限定为0°(或例如180°)的车轮旋转位置，并且相继出现的信号特征之间的时间间隔表示瞬时车轮转速。
回到图1，车辆1的控制装置20还配备有用于接收电子车轮单元10-1至10-4的无线电信号R1-R4的无线电收发器单元26。
另外，车载控制装置20具有用于对无线电信号R1-R4中所包含的车轮操作数据进行评估的程控计算机单元22，其中计算机单元22的操作由存储在相关联的数字存储器单元24中的程序代码加以控制。
在所描绘的示例中，电子车轮单元10-1至10-4与控制装置20一起形成车辆1的轮胎压力监测系统。
在控制装置20基于所接收的轮胎压力数据在车辆车轮W1-W4之一处检测到轮胎压力损失的情况下，控制装置20可以提供相对应的异常消息，特别是例如经由例如车辆1的人机界面向车辆1的驾驶员提供警告。
在该车轮监测期间，控制装置20还执行所谓的定位，即在所示实施例中针对所接收的无线电信号R1-R4执行的与四个安装位置“左前”、“右前”、“左后”和“右后”中的一个进行关联。
在所描述的示例中，这种定位的基本特征首先是每个无线电信号R1-R4还包含唯一标识相应的发射用电子车轮单元10-1、10-2、10-3或10-4的标识码，以便因此可以将来自不同电子车轮单元的无线电信号R1-R4彼此区分开。其次，通过控制装置20确定和评估车轮旋转位置和/或车轮转速之间的相关性来促进与所述安装位置的实际关联，这些车轮旋转位置和/或车轮转速已经由电子车轮单元10-1至10-4检测到并可例如基于无线电信号R1-R4的发射时间和/或数据内容来标识、并且还已经借助于牢固地布置在车辆上的车轮速度传感器30-1至30-4而检测到。后面的车轮旋转位置和车轮转速被作为基于线的轮速传感器信号L1至L4例如经由数字通信总线系统(例如CAN总线等)发射到控制装置20。
下面基于所描绘的示例性实施例描述的本发明的特殊特征涉及用于车轮监测的面向无线电的优化的方法或涉及为此目的提供的控制装置20和电子车轮单元10-1至10-4的特殊改进。
在所描绘的示例中，例如特别地如果确定针对电子车轮单元10-1至10-4中的至少一个的数据发射的面向无线电的品质下降到低于指定阈值，则可以例如在存储器单元24中所存储的程序代码的控制下通过控制装置20触发面向无线电的优化。
这可以例如通过直接测量接收器处的无线电信号R1-R4的无线电信号强度和/或基于无线电信号R1-R4中的数据误差的定量检测来确定。
假设这种情况出现在用于车轮监测而发射的无线电信号R2中，这些无线电信号由布置在车辆车轮W2上的电子车轮单元10-2发射。
然后，控制装置20使用无线电收发器单元26发射寻址到电子车轮单元10-2的触发无线电信号，以便触发车辆车轮W2的车轮监测的面向无线电的优化。
然后，例如在相对短暂的时间序列中，特别是对于由电子车轮单元10-2确定的车辆车轮W2的不同车轮旋转位置，电子车轮单元10-2用于借助于电子车轮单元10-2的无线电收发器单元16来将多个无线电信号发射到车载控制装置20。
为优化而发射的这些无线电信号优选地包含相关电子车轮单元(在这种情况下是车轮单元10-2)的标识码，并且例如不包含车轮操作参数数据或与为监测而发射的无线电信号R2相比更少的车轮操作数据。
举例来说，针对车轮旋转位置发射36个这样的无线电信号，以在车辆车轮W2的整个360°旋转中均匀分布的方式提供这些无线电信号，也就是说在各自情况下在直接相继的无线电信号之间具有10°的角间距。
基于控制装置20接收无线电信号和对无线电信号强度的相应确定和评级，该控制装置形成可以例如数字编码形式表示所述评级结果的优化信息、并且使用无线电收发器单元26将包含该优化信息的优化无线电信号D2发射回到电子车轮单元10-2。
优化信息可以例如指示所有36个无线电信号的无线电信号强度的定量评级的结果，优化无线电信号D2优选地另外包含电子车轮单元10-2的标识码，使得优化无线电信号D2专门寻址到相关的电子车轮单元(在这种情况下是车轮单元10-2)。
可以将适用的优化无线电信号D1、D3和D4发射到适当的车轮单元10-1、10-3或10-4，以便对车辆车轮W1、W3和W4的车轮监测进行面向无线电的优化。
电子车轮单元10-2接收优化无线电信号D2并将其中包含的优化信息加以考虑，以用于针对随后要为车轮监测而发射的无线电信号R2规定车轮旋转位置。
这种考虑可以例如涉及将具有不良评级的无线电信号强度的例如10个最差的车轮旋转位置从未来规定中排除和/或将具有良好或最佳评级的无线电信号强度的例如10个最佳车轮旋转位置优先用于未来规定。
不言而喻，在这方面存在各种选项以用于这种考虑。
举例来说，还可以提供的是，针对随后要发射的无线电信号R2对车轮旋转位置的规定始终限于对于其而言无线电信号强度已被评级为最佳的单一车轮旋转位置。
这样完成的对车轮旋转位置规定的未来发射策略的调节至少由电子车轮单元10-2临时存储在例如存储器单元15中，并且一旦在稍后的时间再次执行用于车轮单元10-2的优化方法就被覆写。
由车辆1的控制装置20触发优化方法的优点在于，在旨在差不多同时执行对这种情况下的例如总共四个电子车轮单元10-1至10-4的多个实例的优化的情况下实现定时协调是简单的事情。
在这种情况下，在存储器单元24中存储的程序代码的控制下，控制装置20可以管理(即执行)要相继执行的多个优化，以避免无线电信号冲突。
作为对该示例性实施例的背离，可替代地或另外，还可以提供的是电子车轮单元10-1至10-4的面向无线电的优化的可触发性，但是在这种触发情况下，相关电子车轮单元的优化优选地不是立即开始，而是在这种情况下优选地首先使用由电子车轮单元发射的请求无线电信号来从控制装置20请求优化，并且然后控制装置20才将已经提到类型的触发无线电信号发射到相关电子车轮单元以实际上触发优化。这允许控制装置20在基本上同时接收到多个请求无线电信号的情况下执行用于要执行的多个优化的定时协调，以便避免无线电信号冲突。
图4再次展示了在所描述的示例中执行的优化方法的基本步骤。
在步骤S1中，使用相关的电子车轮单元来发射多个无线电信号，所述无线电信号具有或不具有用于所规定的不同车轮旋转位置的车轮操作数据。
在步骤S2中，借助于控制装置接收这些无线电信号，并根据它们各自的无线电信号强度对这些无线电信号进行评级。
在步骤S3中，使用控制装置来发射优化无线电信号，该优化无线电信号包含基于该多个无线电信号的评级而形成的优化信息。
在步骤S4中，最终使用电子车轮单元来接收优化无线电信号，并且其中包含的优化信息被考虑用于针对随后要为车轮监测而发射的无线电信号规定车轮旋转位置。
附图标记清单
1 车辆
2 轮胎
3 箭头
W1至W4 车辆车轮
10-1至10-4 车轮单元
R1至R4 无线电信号
12 压力传感器
p 传感器信号
13 加速度传感器
a 传感器信号
14 计算机单元
15 存储器单元
16 无线电收发器单元
20 控制装置
22 计算机单元
24 存储器单元
26 无线电收发器单元
30-1至30-4 轮速传感器
L1至L4 轮速传感器信号
D1至D4 优化无线电信号
L 轮胎接触表面
S1 步骤
S2 步骤
S3 步骤
S4 步骤

Claims (16)

1.一种用于在配备有车辆车轮(W1-W4)的车辆(1)中进行车轮监测的面向无线电的优化的方法，其中对这些车辆车轮(W1-W4)中的至少一个车辆车轮的监测通过布置在相关车辆车轮(W1-W4)上的电子车轮单元(10-1至10-4)捕获该车辆车轮(W1-W4)的至少一个车轮操作参数得以促进，并且针对该车辆车轮(W1-W4)的由该电子车轮单元(10-1至10-4)规定的相应车轮旋转位置来发射包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数的信息的无线电信号(R1-R4)，其中这些无线电信号(R1-R4)由该车辆(1)的控制装置(20)接收并进行评估，
其中，在该车辆(1)的操作期间通过使用该电子车轮单元(10-1至10-4)针对该车辆车轮(W1-W4)的不同车轮旋转位置发射多个无线电信号来促进这种车轮监测的面向无线电的优化，其中借助于该控制装置(20)接收该多个无线电信号并且根据该多个无线电信号各自的无线电信号强度对该多个无线电信号进行评级，其中使用该控制装置(20)来将优化无线电信号(D1-D4)发射到该电子车轮单元(10-1到10-4)，其中该优化无线电信号(D1-D4)包含基于该多个无线电信号的评级而形成的优化信息，并且其中使用该电子车轮单元(10-1至10-4)来接收该优化无线电信号(D1-D4)，并且其中包含的优化信息被考虑用于针对随后要发射的无线电信号(R1-R4)规定该车辆车轮(W1-W4)的车轮旋转位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，使用该电子车轮单元(10-1至10-4)和/或该控制装置(20)来检测该车辆(1)的行驶模式的开始，并且作为检测到该行驶模式的开始的结果触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
3.如前述权利要求之一所述的方法，其中，使用该控制装置(20)来将触发无线电信号发射到该电子车轮单元(10-1至10-4)，以便触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
4.如权利要求1所述的方法，其中，这种车轮监测导致该控制装置(20)被用来连续地对该多个所接收无线电信号的无线电信号强度进行评级，并且其中一旦该多个所接收无线电信号中的至少一个所接收无线电信号的无线电信号强度低于预定阈值，就执行这种车轮监测的面向无线电的优化的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，其中，还确定该车辆(1)的瞬时负载状态，并且其中，如果确定该车辆(1)的瞬时负载状态发生变化，则执行这种车轮监测的面向无线电的优化的步骤。
6.如权利要求1所述的方法，其中，借助于该控制装置(20)对该多个无线电信号的评级包含对该多个无线电信号的相应无线电信号强度的测量。
7.如权利要求1所述的方法，其中，借助于该控制装置(20)对该多个无线电信号的评级包含对数据错误率的检测。
8.一种用于配备有车辆车轮(W1-W4)的车辆(1)的车轮监测系统的电子车轮单元(10-1至10-4)，其中该电子车轮单元(10-1至10-4)被设计成在布置在这些车辆车轮(W1-W4)中的一个车辆车轮上时捕获该车辆车轮(W1-W4)的至少一个车轮操作参数并且将包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数信息的无线电信号(R1-R4)发射到该车辆(1)的控制装置(20)，该控制装置被设计用于针对该车辆车轮的由该电子车轮单元(10-1至10-4)规定的相应车轮旋转位置来接收这些无线电信号并对其进行评估，
其中该电子车轮单元(10-1至10-4)进一步被设计成通过以下操作促进车轮监测的面向无线电的优化：针对该车辆车轮(W1-W4)的不同车轮旋转位置来发射多个无线电信号并接收然后由该控制装置(20)发射的优化无线电信号(D1-D4)，并且将包含在所述优化无线电信号中的优化信息考虑用于针对随后要发射的无线电信号(R1-R4)规定该车辆车轮(W1-W4)的车轮旋转位置。
9.如权利要求8所述的电子车轮单元(10-1至10-4)，其中，该电子车轮单元(10-1至10-4)被设计成检测该车辆(1)的行驶模式的开始，并且作为检测到该行驶模式的开始的结果触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
10.一种用于配备有车辆车轮(W1-W4)的车辆(1)的车轮监测系统的控制装置(20)，其中这些车辆车轮(W1-W4)中的至少一个车辆车轮配备有布置在其上的电子车轮单元(10-1至10-4)，该电子车轮单元用于捕获相应车辆车轮(W1-W4)的至少一个车轮操作参数并且用于针对该车辆车轮(W1-W4)的由该电子车轮单元(10-1至10-4)规定的相应车轮旋转位置将包含关于该至少一个所捕获车轮操作参数的信息的无线电信号(R1-R4)发射到该控制装置(20)，并且其中该控制装置(20)被设计成接收这些无线电信号并对其进行评估，
其中该控制装置(20)进一步被设计成通过以下操作促进这种车轮监测的面向无线电的优化：接收来自该电子车轮单元(10-1至10-4)的多个无线电信号并根据该多个无线电信号各自的无线电信号强度对它们进行评级，并且然后将优化无线电信号(D1-D4)发射到该电子车轮单元(10-1至10-4)，其中该优化无线电信号(D1-D4)包含基于该多个无线电信号的评级而形成的优化信息。
11.如权利要求10所述的控制装置(20)，其中，该控制装置(20)被设计成检测该车辆(1)的行驶模式的开始，并且作为检测到该行驶模式的开始的结果触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
12.如权利要求10或11所述的控制装置(20)，其中，该控制装置(20)被设计成将触发无线电信号发射到该电子车轮单元(10-1至10-4)，以便触发这种车轮监测的面向无线电的优化。
13.如权利要求10所述的控制装置(20)，其中，该控制装置(20)被设计成连续地对该多个所接收无线电信号的无线电信号强度进行评级、并且一旦该多个所接收无线电信号中的至少一个所接收无线电信号的无线电信号强度低于预定阈值就执行这种车轮监测的面向无线电的优化。
14.如权利要求10所述的控制装置(20)，其中，该控制装置(20)被设计成还确定该车辆(1)的瞬时负载状态、并且如果确定该车辆(1)的瞬时负载状态发生变化则执行这种车轮监测的面向无线电的优化。
15.一种配备有车辆车轮(W1-W4)的车辆的车轮监测系统(10-1至10-4，20)，具有如权利要求8或9所述的至少一个电子车轮单元(10-1至10-4)和如权利要求10至14之一所述的控制装置(20)。
16.一种计算机可读存储介质，其包括具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码当在数据处理装置上执行时执行如权利要求1至7之一所述的方法。
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