CN113246668A

CN113246668A - 用于控制机动车辆轮胎的电子阀的方法及相关设备

Info

Publication number: CN113246668A
Application number: CN202110158189.7A
Authority: CN
Inventors: J-P·布瓦塞; A·马拉德
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2021-08-13
Also published as: US20210245559A1; US11358420B2; FR3107007A1

Abstract

本发明涉及一种用于控制机动车辆轮胎的电子阀的方法，所述电子阀包括传感器（3，5，7，9）的电子组件和连接到所述传感器（3，5，7，9）的电子组件的双向射频通信组件（13，15）。该方法的特征在于：‑在驻车情况下和在实际没有用户（19）的情况下，所述传感器（3，5，7，9）的电子组件保持休眠，并且所述通信组件（13，15）保持待机，以及‑在用户到达时，通过所述通信组件（13，15）激活所述传感器（3，5，7，9）的电子组件。

Description

用于控制机动车辆轮胎的电子阀的方法及相关设备

技术领域

本发明涉及一种用于控制机动车辆轮胎的电子阀的方法，并且涉及一种被适当地编程以实施该方法的电子阀。

背景技术

现有技术中已知的是，包括温度、压力和运动（加速度计）传感器的用于车辆轮胎的电子阀（称为“TPMS”）。

这些电子阀与车辆的车载电子设备进行通信，以便驾驶员获得特别是关于轮胎状态的信息。

直到最近，由电池供电的这些电子阀与车辆的车载电子设备单向地通信。

已经努力开发用于与这些电子阀双向通信的装置，特别是为了能够对它们重新编程并且能够向它们传送与车辆驾驶的环境有关的信息，诸如例如发信号通知接近滑水区域。

这些努力已经导致在电子阀内部集成双向射频通信芯片。

通常可以是Bluetooth®类型的并且在2.4 GHz频率范围内操作的该芯片与驱动温度、压力和运动传感器的微控制器进行通信。

要解决的技术问题

这种芯片的缺点是，它具有高的功耗，这与安装在电子阀内部的电池（通常必须操作8到10年之间）的使用寿命要求不是非常兼容。

因此，本发明的目的尤其是提供一种装置，该装置允许当电子阀包括诸如Bluetooth®芯片之类的双向射频通信芯片时减少该电子阀的电池的消耗。

发明内容

本发明的该目的以及其他优点是通过一种用于控制机动车辆轮胎的电子阀的方法来实现的，该电子阀包括传感器电子组件和连接到所述传感器电子组件的双向射频通信组件，该方法的特征在于：

-在驻车情况下和在实际没有用户的情况下，所述传感器电子组件保持休眠，并且所述通信组件保持待机，以及

-在用户到达时，通过所述通信组件激活所述传感器电子组件。

通过将双向通信组件置于待机的这些特征，可以在车辆处于驻车情况并且没有用户、即实际上车辆的使用寿命的大约95%时，使双向通信组件的传输帧减少到最少。

在驻车情况下，用户到达车辆中可以例如通过用户持有的电子设备（例如智能电话）的接近来检测，或者在其他情况下，通过车辆车载的电子设备发送的事件来检测：门的打开、由布置在车辆内部的存在传感器对存在的检测、或者甚至通过车辆的启动。

根据本发明的方法的单独或组合地取得的其他可选特征：

-在用户到达时，使所述双向通信组件以全能力操作，并且使所述传感器组件以部分能力操作：在驻车情况下用户存在于车辆附近或在车辆中的这种情况下，实际上对应于车辆的使用寿命的大约0.5%，可以受益于由双向通信组件提供的全服务能力，同时确保检测到物理事件（运动检测、压力警告等）。因此，该组件可以例如与用户持有的智能电话进行通信；

-此外：

-在驻车情况下和在可预见的没有用户的情况下，所述通信组件保持休眠，

-所述传感器电子组件被周期性地激活，以便检测指示在不可预见的时间的用户存在的车辆的任何运动，以及

-所述通信组件被适当地激活；

通过这些可选特征，双向通信组件可以在被标识为用户通常不使用他们的车辆时的时段内完全进入睡眠，唤醒由传感器组件周期性地执行，但是以尽可能远间隔开的时间间隔来执行；仅在没有用户的可预见时段结束时才激活双向通信组件，或者在其他情况下在传感器组件较早请求的情况下适当地激活双向通信组件，使得可以将该通信组件的功耗降低到最小；

-通过由用户携带的或存在于车辆上并且能够与所述通信组件通信的电子设备来检测该用户的到达：这样的电子设备可以是例如由用户持有、预先注册并且能够与双向通信组件和/或传感器组件进行通信的电话或智能电话；

-只有在所述电子设备被包括在存储在所述通信组件中的授权设备列表上的情况下所述电子设备和所述通信组件之间的通信才被授权：使用这样的列表使得可以防止未授权人员持有的电子设备能够进入与双向通信组件的通信；这种情况可能通过过路人的电子设备的通信或通过在电子阀附近经过的车辆的车载电子设备而出现；

-经由所述车辆的车载电子设备通过所述车辆的启动来检测用户的到达：以这种方式，可以检测用户的到达，而不管用户是否正携带着诸如智能电话的电子设备；

-由所述通信组件在其待机时以其在完全激活模式下的发送频率的十分之一至五分之一（且优选地八分之一）的频率来发送射频请求帧：请求帧的这种减少的发送使得可以将双向通信组件所消耗的功率减少到最小。

本发明还涉及一种用于机动车辆轮胎的电子阀，包括传感器电子组件和双向射频通信组件，其特征在于，所述传感器电子组件和/或所述通信组件被适当地编程以实施如上所述的方法：这种电子阀使得可以在不显著改变硬件的情况下并且通过直接编程来实现该方法。

根据该电子阀的其他可选特征，所述通信组件是Bluetooth®类型的组件：这种组件具有如下的优点：“现成”可用并且提供由诸如智能电话之类的大多数电子设备识别的通信协议。

附图说明

通过阅读以下非限制性描述并参考附图，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：

图1示意性地示出根据本发明的电子阀的各种电子构件；

图2示意性地示出根据本发明的方法的根据第一变型的操作图；

图3示意性地示出根据本发明的方法的根据第二变型的操作图。

为了更清楚，在所有附图中，相同或相似的元素由相同或相似的附图标记来表示。

具体实施方式

现在参考图1，其示出了安装在根据本发明的电子阀内部的主电子构件。

这些构件布置在壳体1内，该壳体用于容纳在机动车辆轮胎内，也称为电子模块1。

在壳体1内部，存在与压力传感器5、温度传感器7、运动传感器9通信的微控制器3。

运动传感器9通常是加速度计，并且应当注意，也可以设想其他传感器。

实际上，微控制器3和传感器5、7、9形成ASIC芯片，即，专用于特定功能的集成电路，其在本发明的上下文中将被称为“传感器组件”。

微控制器3连接到低频天线11，其适于在125 kHz范围内进行接收。

微控制器3电连接到双向通信芯片13，例如Bluetooth®芯片，其能够通过天线15在两个方向（即发送和接收两者）上与外部通信。

微控制器3和芯片13由电池17供电，电池的使用寿命通常期望在8到10年之间。

刚刚描述的电子模块1的目的首先是向车辆车载的电子设备传送表示轮胎状态（温度、压力）以及车辆情况（在静止或运动时，通过加速度计9）的信息。

另外，通过Bluetooth®芯片13的双向通信能力，还可以重新定义该芯片和微控制器3的操作模式，和/或向电子模块1发送表示车辆正驾驶的环境的信息，例如滑水区域的可预见存在，这可以导致由传感器5、7、9产生的某些信号的修改。

如本说明书开头部分中所说的，这种类型的电子阀的缺点在于双向通信组件13、15的功耗很高，并且与电池17的预期使用寿命不是非常兼容。

为了克服该问题，本发明提出了当车辆处于驻车情况时，并且在没有用户的情况下，将Bluetooth®芯片13置于睡眠模式，这实际上对应于车辆的使用寿命的95%。

在这种情况下，如图2中的附图标记19所示，通常可以设想Bluetooth®芯片仅以其全能力的12.5%发送请求帧，即通常每16秒，而不是在正常操作中的每2秒。

在此期间，传感器组件关闭，这在图2中分别由标号BLE 12.5%和ATIC 0%表示。

当车辆处于驻车情况时检测到用户的存在时，如图2中的附图标记21所指示的，Bluetooth®芯片唤醒并以全能力操作，即，其每两秒发送请求帧，并等待响应，该响应可以来自例如用户持有的诸如智能电话的电子设备或来自车辆中的车载电子设备（“电子控制单元”，ECU）。

然后，Bluetooth®芯片唤醒可监测物理量（压力、温度、加速度）的传感器组件，目的是经由Bluetooth®向车辆的车载电子设备发送事件或物理量以及一定量的必要信息，同时例如以其能力的50%来操作，即，通过每32秒执行监测，如果假设在全能力下该传感器组件发送间隔开16秒的帧的话。

这在图2中由标号BLE 100%和ATIC 50%来表示。

接下来，当车辆进入通常代表车辆的使用寿命的约5%并且由图2中的附图标记23指示的驾驶模式时，Bluetooth®芯片降回到其操作能力的大约25%，即，其每8秒发送请求帧，并且因此可以与车辆的车载电子设备和/或与用户的智能电话进行通信，以便提供在功耗和预期服务水平之间达成良好折衷的服务供应。

在驾驶模式下，传感器组件然后以其能力的100%来操作，即，其通常以16秒的间隔测量物理量，以便经由来自Bluetooth®芯片的帧使用户注意特别是关于车辆轮胎状态的最新信息。

从情况19、21、23中的一个到另一个的转变是可逆的，这由双向箭头25表示。

现在参照图3，可以看到提供相对于前述实施例的改进的变型。

在该变型中，存在附加状态27，其中，Bluetooth®芯片13完全休眠，只有传感器组件处于待机，通常处于其全能力的25%。

因此，这意味着该传感器组件大约每64秒监测物理量（检测运动的加速度以及检测压力警告的压力）。

该附加状态27根据车辆用户的车辆使用习惯来定义。

通过允许双向通信的Bluetooth®芯片，电子模块1随时间学习哪些时段是车辆很可能将不被使用的时段。

在这些时段期间，处于待机的Bluetooth®芯片13因此是不必要的，并且偶尔请求传感器组件发送来自加速度计9的信号以便确保车辆确实处于静止状态而不是异常地在运动就足够了。

如果检测到曾经异常运动、即在车辆的正常使用习惯之外发生的运动，则可以切换到上述情况21或23中的一个或另一个，其中，Bluetooth®芯片13分别以全能力或部分能力被激活。

在通常的操作模式下，根据用户的习惯，当车辆要被使用时，存在从状态27到状态19的转变。

有利地，将确保Bluetooth®芯片13可仅与包括在预定列表上的某些电子设备进行通信，特别是为了防止该芯片与除授权用户之外的智能电话之间的不想要的通信。

根据前面的描述可以理解的是，在车辆不操作时的那些情况下，本发明通过将Bluetooth®芯片置于待机或甚至睡眠的策略来允许最低限度地调用该芯片，这实际上代表了该车辆的绝大部分使用寿命。

这样，可以优化向电子阀供电的电池的使用寿命，同时向用户保证非常满意的服务水平。

当然，以上通过示例描述了本发明。应当理解，本领域技术人员能够在不由此脱离本发明范围的情况下产生本发明的不同变型实施例。

Claims

1.一种用于控制机动车辆轮胎的电子阀的方法，所述电子阀包括传感器（3，5，7，9）的电子组件和连接到所述传感器（3，5，7，9）的电子组件的双向射频通信组件（13，15），所述方法的特征在于：

-在驻车情况下和在实际没有用户（19）的情况下，所述传感器（3，5，7，9）的电子组件保持休眠，并且所述通信组件（13，15）保持待机，以及

-在用户到达时，通过所述通信组件（13，15）激活所述传感器（3，5，7，9）的电子组件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在用户到达（21）时，使所述双向通信组件（13，15）以全能力操作，并且使所述传感器（3，5，7，9）的组件以部分能力操作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，另外：

-在驻车情况下并且在可预见没有用户（27）的情况下，所述通信组件（13，15）保持休眠，

-所述传感器（3，5，7，9）的电子组件被周期性地激活，以便检测指示在不可预见时间的用户存在的车辆的任何运动，以及

-所述通信组件（13，15）被适当地激活。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过由用户携带的或存在于车辆上并且能够与所述通信组件（13，15）通信的电子设备来检测该用户的到达。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，只有当所述电子设备被包括在存储在所述通信组件（13，15）中的授权设备列表上时，所述电子设备和所述通信组件（13，15）之间的通信才被授权。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，经由车辆的车载电子设备通过所述车辆的启动来检测用户的到达。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述通信组件（13，15）在其待机时以其在完全激活模式下的发送频率的十分之一至五分之一、且优选地八分之一的频率来发送射频请求帧。

8.一种用于机动车辆轮胎的电子阀，包括传感器（3，5，7，9）的电子组件和双向射频通信组件（13，15），其特征在于，所述传感器（3，5，7，9）的电子组件和/或所述通信组件（13，15）被适当地编程以实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

9.根据权利要求8所述的电子阀，其特征在于，所述通信组件（13，15）是Bluetooth®类型的组件。