CN114801602A - 用于补偿轮胎压力监测系统中的传输延迟的系统和方法 - Google Patents

用于补偿轮胎压力监测系统中的传输延迟的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本文包括的实施例涉及用于轮胎压力监测的系统和方法。实施例可以包括在与车辆电子控制单元(“ECU”)相关联的相位自动定位(“PAL”)块处发送第一蓝牙低功耗(“BLE”)事件。实施例还可以包括生成用于与BLE系统相关联的事件间延迟的随机数,其中事件间延迟包括固定时间和随机延迟。实施例还可以包括计算随机延迟的时间并将该时间添加到来自第一BLE事件的编码回溯时间(“LBT”)以生成帧内容。实施例还可以包括将帧内容和随机数提供给堆栈以传输。

Description

用于补偿轮胎压力监测系统中的传输延迟的系统和方法
相关申请相互参照
本申请要求2021年1月29日提交的序列号为63/143075的美国临时申请的权益。其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
在轮胎压力监测系统中,出于多种原因,需要对车轮进行自动定位。轮胎压力监测系统通常包括在车辆的每个车轮中或在每个车轮上的传感器和中央控制器,该控制器从每个传感器接收轮胎压力信息,以报告给车辆驾驶员。自动定位是指自动识别每个传感器并确定其在车辆上的位置,不需要人工干预。自动定位可以在安装时完成,随后在轮胎旋转或更换时完成。执行自动定位包括确定汽车中每个车轮上的轮胎压力监测(TPM)传感器的标识或序列号。在高级车辆中,了解每个车轮中的TPM传感器的标识可以实现按位置显示压力并向驾驶员显示。在前轴和后轴具有不同标牌轮胎压力的基础车辆中,需要知道TPM传感器的标识和位置,以便根据适用车轴的正确阈值检查压力。
在大多数国家,乘用车车辆必须配备胎压监测系统,以提醒驾驶员轮胎充气不足。这样做的目的是通知驾驶员与车辆上的一个或所有轮胎有关的不安全操作模式。
安装在车轮中的每个传感器都有一个与之相关的唯一识别码,这使得每个车轮的压力值都可以显示在仪表板上。如果每个传感器的识别码可以与车辆的一个角落相关联,那么车辆原始设备制造商(“OEM”)可以实现“按位置显示压力”。
发明内容
如以下将更详细讨论的,本文包括的实施例针对用于轮胎压力监测的系统和方法。在一个实施方式中,一种方法可以包括在与车辆电子控制单元(“ECU”)相关联的相位自动定位(“PAL”)块处发送第一蓝牙低功耗(“BLE”)事件。该方法还可以包括生成用于与BLE系统相关联的事件间延迟的随机数,其中事件间延迟包括固定时间和随机延迟。该方法还可以包括计算随机延迟的时间并将该时间添加到来自第一BLE事件的编码回溯时间(“LBT”)以生成帧内容。该方法还可以包括将帧内容和随机数提供给堆栈以传输。
可以包括以下一项或多项特征。该方法可以包括发送帧内容和随机数中的至少一个。生成可以发生在广告被请求之后。第一BLE事件可以是在发送之前接收到的单个事件。生成随机数可以包括从查找表中选择种子。计算时间可以包括从查找表中选择时间。
在另一实施方式中,提供了一种轮胎压力监测系统。该系统可以包括电子控制单元(“ECU”),其被配置为在与ECU相关联的相位自动定位(“PAL”)块处发送或接收第一蓝牙低功耗(“BLE”)事件。该系统还可以包括处理器,其被配置为生成用于与BLE系统相关联的事件间延迟的随机数,其中事件间延迟包括固定时间和随机延迟。处理器可以进一步被配置为计算随机延迟的时间并且使用处理器将时间添加到来自第一BLE事件的编码回溯时间(“LBT”)以生成帧内容。处理器还可以被配置为将帧内容和随机数提供给堆栈以传输。
可以包括以下一项或多项特征。至少一个处理器还可以被配置为发送帧内容和随机数中的至少一个。生成可以在广告被请求后发生。第一BLE事件可以是在发送之前接收到的单个事件。生成随机数可以包括从查找表中选择种子。计算时间可以包括从查找表中选择时间。
在又一实施方式中,提供了一种轮胎压力监测方法。该方法可以包括从车轮传感器发送与第一蓝牙低功耗事件(“BLE”)相关联的第一帧,并将第一帧间延迟添加到与第一BLE相关联的回溯时间(“LBT”)。该方法还可以包括从车轮传感器发送与第二BLE事件相关联的第二帧并将第二帧间延迟添加到与第二BLE事件相关联的LBT。该方法还可以包括从车轮传感器发送与第三BLE事件相关联的第三帧。
可以包括以下一项或多项特征。车轮传感器可以包括BLE堆栈,其被配置为允许修改帧内容。该方法还可以包括在不需要车辆ECU进行帧间延迟补偿的情况下向ECU发送数据。该方法还可以包括在不需要车辆ECU确定接收到的信道的情况下向ECU发送数据。该方法还可以包括在不需要车辆ECU存储事件间延迟的情况下向ECU发送数据。该方法还可以包括从车辆ECU接收扫描请求。该方法还可以包括向车辆ECU发送扫描响应。可以在不修改帧内容的情况下发生扫描响应。
一个或多个示例性实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。其他可能的示例特征和/或可能的示例优势将从描述、附图和权利要求中变得显而易见。一些实施方式可能不具有那些可能的示例特征和/或可能的示例优势,并且这些可能的示例特征和/或可能的示例优势可能不是一些实施方式所必需的。
提供该概要是为了介绍在下面的详细描述中进一步描述的概念的选择。该概述不旨在确定所要求保护的主题的基本特征,也不旨在用作限制所要求保护的主题范围的帮助。
附图说明
参考以下附图描述了本公开的实施例。
图1示出了轮胎压力监测系统的一个实施例;
图2示出了与轮胎压力监测系统一起使用的车轮单元的一个实施例;
图3示出了根据本公开的实施例的突出显示不可连接的广告块的传输结构的时序图;
图4示出了根据本公开的实施例的用于报告4事件块中的事件间延迟的流程图;
图5示出了根据本公开的实施例的使用扫描响应向车辆电子控制单元(“ECU”)提供事件间延迟的流程图;
图6示出了与根据本公开的实施例的利用事件之间的随机延迟的流程图;
图7示出了根据本公开的实施例的使用播种方法生成随机延迟的流程图;
图8示出了与根据本公开的实施例的用于修改每个帧的回溯时间(“LBT”)以考虑帧间延迟的流程图;
图9示出了根据本公开的实施例的示出如何可以使用扫描响应来补偿帧间延迟的流程图;
图10示出了根据本公开的实施例的事件间延迟的示意图;和
图11示出了根据本公开的实施例的操作的流程图。
在各个附图中,相似的附图标记可以指示相似的元件。
具体实施方式
下面的讨论针对某些实施方式。应当理解,下面的讨论仅仅是为了使本领域普通技术人员能够制造和使用现在或以后由在本文任何已发布的专利中找到的专利“权利要求”定义的任何主题。
特别地,要求保护的特征组合不限于本文所包含的实施方式和说明,而是包括那些实施方式的修改形式,包括实施方式的部分和不同实施方式的元素的组合,如在以下权利要求的范围内。应该理解,在任何此类实际实施方式的开发中,就像在任何工程或设计项目中一样,必须做出许多特定于实施方式的决策以实现开发人员的特定目标,例如遵守与系统相关和业务相关的约束,这可能因实施方式而异。此外,应当理解,这样的开发工作可能是复杂和耗时的,但是对于受益于本公开的普通技术人员来说,仍然是设计、制造和制造的常规工作。除非明确指出是“关键的”或“必要的”,否则本申请中的任何内容都不会被认为对要求保护的发明是关键的或必要的。
还应当理解,尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元素,但是这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元素与另一个元素区分开。例如,第一对象或步骤可以称为第二对象或步骤,并且类似地,第二对象或步骤可以称为第一对象或步骤,而不脱离本发明的范围。第一对象或步骤,和第二对象或步骤,分别是对象或步骤,但它们不应被认为是相同的对象或步骤。
本发明涉及一种系统和方法,其中来自车轮的测量值与防抱死制动系统(ABS)数据相结合,以允许将胎压监测传感器识别到车辆上的特定位置,并补偿TPM系统中的传输延迟。根据本发明的各种实施例,轮胎压力监测系统包括轮辋或轮胎上安装的TPM传感器,通常为四个,以及从TPM传感器接收信号的电子控制单元(ECU)。此外,该系统采用从防抱死制动系统(ABS)提供给ECU的数据。
图1示出了根据本公开的第一实施例的轮胎压力监测系统100。系统100可以布置在具有四个车轮的标准车辆1中。四个车轮包括左前轮(FL)、右前轮(FR)、左后轮(RL)和右后轮(RR)。在另一个实施例中,系统100可以布置在具有不同数量车轮的任何其他车辆中。系统100可以包括可以与车辆1的每个车轮相关联的车轮单元101、102、103和104。
在一些实施例中,系统100还可包括四个防抱死制动系统(ABS)传感器201、202、203和204。ABS传感器201-204也可以与车辆1的每个车轮相关联。因此,可以为每个车轮分配车轮单元101、102、103和104之一以及ABS传感器201、202、203和204之一。
在一些实施例中,系统100还可以包括电子控制单元(ECU)300和接收器400。ECU300可以通过诸如控制器局域网(CAN)总线的通信总线耦合到ABS传感器201-204,并且可以从ABS传感器201-204接收ABS数据。ECU 300可以包括处理器302和存储器304。ECU 300操作以将接收到的ABS数据存储在存储器304中,以提供历史ABS跟踪。ECU 300可以通过任何合适的方式来实现,例如微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或其他合适的数据处理设备,这些设备被编程为执行这里描述的功能。此外,ECU 300可以使用任何其他合适的设备(有线或无线)与其他车辆部件通信。CAN总线是车辆部件之间数据通信的示例性实现。
在一些实施例中,ECU 300还可以通过接收器400从车轮单元101、102、103和104接收数据。例如,车轮单元101、102、103和104向ECU 300传输射频或其他无线通信,从而传送数据和其他信息。各个车轮单元可以包括合适的无线电传输电路,并且ECU 300包括用于无线电通信的合适无线电接收电路。此外,无线电电路可以使用商定的发送和接收格式以及数据编码技术。ECU 300操作以将从车轮单元101、102、103和104接收的数据与ABS数据相关联,以便执行自动定位,如下面将详细讨论的。
参考图2,更详细地说明了车轮单元101的结构。车轮单元102-104可以包含与车轮单元101相同的结构。如图2所示,车轮单元101包括微控制器202、电池204、应答器线圈206、传感器接口207、压力传感器208、车轮相位角传感器212、发射器214和天线216。微控制器202耦合到传感器接口207。传感器接口207耦合到车轮相位角传感器212。车轮相位角传感器212在多个不同时间测量车轮相位角。车轮相位角传感器212向传感器接口207提供测量值。传感器接口207可以以电输出信号的形式接收车轮相位角传感器212的测量值。传感器接口207可以接收电输出信号并对信号进行放大和滤波。传感器接口207可以将处理后的信号发送到模数转换器(未示出),以便将信号转换为数字信号。微控制器202可以从车轮相位角传感器212接收数字形式的输出信号以进行处理。
在所示实施例中,压力传感器208可以检测与车轮单元101相关联的轮胎的气压。在替代实施例中,压力传感器208可以用温度传感器或用于检测轮胎数据的其他装置来补充或代替。轮胎压力数据的指示通过模数转换器(未示出)发送到微控制器202。
在一些实施例中,电池204可以是车轮单元101的电源。应答器线圈206可以通过远程激励器施加的信号检测应答器的外部激活,并且可以调制信号以将数据从车轮单元101传送到远程检测器。车轮单元101可以通过发射器214和天线216向ECU 300提供包括来自压力传感器208的轮胎压力和来自车轮相位角传感器212的车轮相位角信息的数据(参见图1)。
在操作中,当车轮旋转时,车轮相位角传感器212可以操作以测量车轮相位角。车轮相位角测量可能不必针对绝对参考。换言之,相位测量值不必从车轮顶部或道路撞击点进行测量。关键信息可能是车轮的相位差或相位差,因此,要求相对于同一角度测量两个不同的相位角。可以根据精度能力和实施的难易程度任意选择参考。车轮相位角传感器212可以安装在车轮的轮辋上,或安装在轮胎上的传感器上。替代地或附加地,车轮相位角传感器212可以布置在与车轮相关联的任何合适的位置上。在一个实施例中,车轮相位角212包括旋转传感器。例如,旋转传感器可以是基于重力测量车轮相位角的压电旋转传感器。具体而言,当车轮旋转时,重力使旋转传感器的传感元件受到不同的力,从而产生代表车轮相位角或车轮角位置的不同输出信号。这样,旋转传感器在预定时间产生指示车轮相位角的输出信号。取决于车轮相位角,旋转传感器的输出信号可以具有不同的振幅和/或不同的极性。例如,旋转传感器产生的输出信号在0度时具有振幅M,在180度时具有振幅-M。替代地或附加地,任何传统的旋转传感器都可以用作车轮相位角传感器212。
在另一个实施例中,车轮相位角传感器212包括响应于加速度产生电信号类型的冲击传感器。电信号指示或通常与所经历的加速度变化成比例。或者,车轮相位角传感器212可各自包括加速度计或微机电系统(MEMS)传感器。加速度计和冲击传感器之间的主要区别在于,冲击传感器的输出信号与施加在冲击传感器上的力的变化有关,而加速度计的输出信号与施加的绝对力成正比。例如,冲击传感器可以使用在2008年4月22日发布的题为“在远程胎压监测系统中使用冲击传感器进行运动检测”的共同拥有的美国专利7362218和2008年5月6日发布的题为“使用冲击传感器和无线解决方案确定车轮传感器的位置”的共同拥有的美国专利7367227中讨论的冲击传感器来实现,其公开内容的全部内容并入本文。例如,加速度计传感器可以用在2006年3月14日发布的题为“使用无线解决方案确定车轮传感器位置”的共同拥有的美国专利7010968中讨论的传感器来实现,其公开的全部内容并入本文。
还参考图3-10,本公开的实施例可以提供一种用于补偿基于蓝牙低功耗(“BLE”)的轮胎压力监测(“TPM”)中的相位自动定位(“PAL”)传输延迟的系统和方法。在大多数国家,乘用车车辆必须配备胎压监测系统,以提醒驾驶员轮胎充气不足。这样做的目的是通知驾驶员与车辆上的一个或所有轮胎有关的不安全操作模式。安装在车轮中的每个传感器可以包括一个与之相关的唯一识别码,这使得每个车轮的压力值都可以显示在仪表板上。如果每个传感器的识别码可以与车辆的一个角落相关联,那么OEM可以实现“按位置显示压力”,如上所述。
但是,如果更换车辆上的车轮,则可能会出现问题。如果车辆ECU无法知道发生了这种情况,则向驾驶员发出的警告将表明车轮位置错误。本公开的受让人已使用自动定位系统解决方案,例如车轮单元自动定位(“WAL”)和相位自动定位(“PAL”)解决了该特定问题。有关这些系统的更多信息可在美国专利8332103和8332104中获得,其各自通过引用整体并入本文。
TPM系统,如上述专利中的系统,传统上使用超高频(“UHF”)射频系统,在315和433MHz ISM频段中将自动定位数据从传感器传输到车辆ECU。OEM现在开始转向基于蓝牙的系统,以实现TPM、远程无钥匙进入(“RKE”)系统、被动进入被动启动(“PEPS”)和娱乐系统的进一步集成。
BLE是当今使用的最常见的短距离无线标准之一,可用于许多产品和行业,包括计算、移动、健康和健身以及汽车。随着汽车行业转向使用BLE的无线车辆架构,制造和服务流程需要新的方法。
自动定位系统,例如PAL,可以将车轮单元角度信息与车辆ABS数据相关联,并且系统必须知道从车轮单元位于预定的角度位置到车辆ECU接收车轮单元的自动定位数据所经过的时间。通常,该自动定位数据可以作为编码到RF帧中的时间值包括在内,并且可以包括直到在车辆ECU处接收到RF帧的点为止的所有系统延迟。
图3显示了一个时序图,突出了不可连接的广告块的典型传输结构。例如,从专有的基于UHF的车轮单元更改为蓝牙兼容的车轮单元可能会出现三个问题。第一个问题是保持蓝牙合规性,蓝牙事件之间的延迟(“T_advEvent”)必须随机化,这通常由BLE发送器的堆栈组件控制,并且在传输点对于应用软件来说是未知的。事件间延迟(T_advEvent)可以包括固定时间(“advInterval”)和称为“advDelay”的0-10ms之间的可变随机延迟。如果不知道advDelay的值,车辆ECU可能无法准确地将来自传感器的PAL信息与车辆ABS数据相关联。第二个问题是BLE广告通过三个单独的信道传输,每个信道上的传输之间存在延迟。这种额外的延迟可能难以补偿,因为接收到的信道信息通常不能从接收器获得。第三个问题是,如果使用连接模式传输自动定位数据,则可能会重试丢失的帧/事件,从而增加传感器或接收器处的应用软件可能不可见的延迟。
因此,本公开的实施例包括用于确定单个块内的两个BLE事件之间的真实时间延迟的多种方法。本公开的实施例包括用于补偿传输的回溯时间、用于TPMS的相位自动定位(“PAL”)系统中的关键时间测量,并考虑在基于蓝牙低功耗(“BLE”)的系统中,遵守法规所需的随机事件间和帧间延迟。本文包括的实施例提供了多种替代方法的细节,这些方法将使车轮单元或车辆电子控制单元(“ECU”)能够补偿传输的回溯时间。
在一些实施例中,在传输事件2→n(其中n是传输块中的事件数)之前,可以通过预先确定每个事件间延迟的随机分量advDelay,并将其添加到从感兴趣角(“AOI”)到前一事件(或者如果没有前一事件,则为第一事件)的第一帧开始传输的时间,来补偿回溯时间。然后可以对每个事件的第2帧和第3帧的报告回溯时间应用进一步的补偿,以说明在3个蓝牙广告信道上传输帧之间的时间。本文包括的实施例可以提供当车轮单元和车辆ECU在连接模式下操作时的传输延迟补偿。在这种操作模式中,由于重试机制,传输时间会发生变化。包括实施例以检测和补偿附加延迟,如下文进一步详细讨论的。
现在参考图4-5,提供了针对问题(1)的示例实施例(方法1a),其示出了在后续蓝牙事件中的传输延迟的报告。图4描绘了示出根据本公开的实施例在4事件块中报告事件间延迟的示例流程图。为了解决问题(1),在不修改BLE堆栈的情况下,可以通过在下一个传输事件中提供最后一个事件间延迟来将事件间延迟传递给车辆ECU。在执行与ABS数据的关联之前,车辆ECU可以使用该信息来补偿包含在先前事件中的接收回溯时间。
图5描绘了示例流程图,其示出了根据本公开的实施例的过程,该过程使用扫描响应来向车辆ECU提供事件间延迟。在成功解码自动定位事件之后,车辆ECU可以利用扫描响应特征来请求事件间延迟值。如果事件编号大于1,则在接收到PAL事件时,车辆ECU可以配置为在接收到事件时发送扫描请求。轮单元可以在扫描响应中提供事件间延迟。该方法可能仍需要接收来自车轮单元的连续传输,并且还可能需要车轮单元在每个发送事件之后为蓝牙无线电供电一段时间以接收扫描请求。
在一些实施例中,两个过程都可能需要成功接收来自同一传输块的多个事件。这可能会增加对系统的接收速率要求,并可能需要传输额外的事件,这可能对电池寿命/电流消耗产生不利影响。
还参考图6-7,提供了针对问题(1)的示例实施例(方法1b)。方法1b可以为BLE堆栈提供随机延迟。为了克服ECU在传输块内接收多个事件的要求,本文包括示例方法,该示例方法可以被配置为在事件传输之前向应用软件提供事件间延迟的随机部分的知识。
图6描绘了示出利用事件之间的随机延迟的示例流程图。在蓝牙堆栈的操作中,堆栈软件可以使用随机数生成器,在请求从应用程序启动广告之后,为事件间延迟T_advEvent的advDelay部分提供延迟。在一些实施例中,随机advDelay值的这种确定可以在由BLE栈调度的广告事件之前完成并且添加到在传输帧内编码的回溯时间。这样,应用软件可以调用真随机数生成器函数并将返回值转换为以毫秒为单位的时间。可以通过堆栈操作的知识或通过表征来确定执行此转换的方程。一旦确定了以毫秒为单位的等效时间,就可以将这个值添加到回溯时间,以便在下一事件中传输。该操作可以对第二传输事件和当前块内的所有后续事件执行。
本文包括的实施例提供了优于现有方法的许多优点。每个事件可能包含将传感器数据与ABS相关联的所有必要信息,因此车辆ECU可能只需要块中的一个事件。事件间隔可以保持随机化并符合蓝牙核心规范的要求。将事件间延迟与回溯时间(“LBT”)相结合可能不需要帧内容内的任何附加字段,尽管为事件间延迟添加附加字段可能是有效的替代方案。
图7描绘了示例流程图,其示出了使用播种方法来生成随机延迟(例如,“advDelay”)。图6所示实施例的进一步变型可以用存储在查找表(“LUT”)或等效存储介质中的固定或一系列固定值来为随机数发生器播种。存储在查找表中的每个离散种子值的结果延迟(以毫秒为单位)可以提前表征,并用于回溯时间补偿。
参考图8-9,在一些实施例中,提供了用于补偿如上述问题(2)中确定的帧间延迟的方法。示例实施例(方法2a)可以在帧内容中提供信息以允许车辆ECU进行补偿。因此,为了使车辆ECU能够补偿固定的帧间延迟,如图3所示,它必须了解传输帧的广告信道以及每个广告信道上传输之间的延迟。如果接收器能够将接收到的信道报告给接收器应用软件,并且接收器软件可以知道帧间延迟的值,则可以简单地通过为信道38上的帧的接收回溯时间添加一个帧间延迟或为信道39上的帧添加两个帧间延迟来调整接收回溯时间。附加地和/或替代地,传感器可以报告帧内容内的帧间延迟以使得能够改变时间而不需要改变ECU软件。
在一些实施例中,这里包括的过程可以包括帧内容,该帧内容既包含发送的广告信道又包含帧间延迟。这样做的好处是不需要蓝牙ECU能够将接收到的信道报告给应用软件或提前了解正在使用的帧间延迟。
图8描绘了示出修改每个帧的LBT以考虑帧间延迟的示例流程图。在一些实施例中,车轮单元可以修改每个传输帧中的回溯时间以考虑所经历的帧间延迟。这需要车轮单元上的BLE堆栈允许修改传输帧之间的帧内容,但不需要车辆ECU补偿帧间延迟,也不需要车辆ECU确定接收到的信道道或存储事件间延迟。
图9描绘了描绘扫描响应如何可用于补偿帧间延迟的示例的示例流程图。该特定示例可用于向车辆ECU通知帧间延迟,并使用来自传感器的扫描响应将当前广告信道以广告数据的形式发送回接收器。扫描响应功能可利用车轮单元在每次变速后提供的短接收窗口,为车辆ECU提供从车轮单元请求附加信息的机会。如上文在方法1a中所讨论的,这具有要求从车轮单元接收多个传输的缺点,但至少消除了帧之间要修改的帧内容以及ECU对所选帧间延迟值有先验知识的要求。
提供了针对问题(3)的示例实施例,其示出了使用连接模式来补偿传输延迟。虽然一些实施例可能主要涉及在广告或仅传输模式下操作车轮单元(扫描响应除外),但也可以通过车轮单元和车辆ECU进入连接状态来传输自动定位信息。使用连接模式的一些好处是周期性传输在此操作模式下符合蓝牙规范,因此不需要对随机事件间延迟进行补偿。此外,车辆ECU可以调整传感器在较高电流自动定位模式下花费的时间,以匹配系统的需要。例如,如果系统在最初的几分钟内完成定位,车辆ECU可以通知车轮单元停止测量自动定位数据并恢复到较低的电流驱动模式,而不是运行当今UHF系统典型的9分钟。
本文包括的实施例可以被配置为解决连接模式中由重新发送未确认分组引起的传输延迟的处理。例如,在连接模式下,当车辆ECU未确认收到事件时,车轮单元可以重新发送事件。该功能可以在蓝牙设备的堆栈组件中处理,并且可以自动运行。由于重试事件通过将重试计数添加到传输内容来保持相同的周期性传输速率,因此车辆ECU可以计算必须添加到来自车轮单元的报告的回溯时间的额外传输延迟。
如在本文所述的任何实施例中使用的,术语“电路”可以包括例如单独或以任何组合的方式硬连线电路、可编程电路、状态机电路和/或存储由可编程电路执行的指令的固件。首先应该理解,在本文的任何实施例或实施例中描述的任何操作和/或操作组件可以在软件、固件、硬接线电路和/或它们的任何组合中实现。
本文使用的术语是为了描述特定实施例的目的,并不旨在限制本公开。除非另有说明,单数形式“一”,“一个”和“所述”应该还包括复数形式。还应该理解,说明书中使用的术语“包括”,“包含”指定存在所陈述的特征,整数,步骤,操作,元素,和/或组件,但是不排除存在或增加一个或多个其他特征,整数,步骤,操作,元素,组件,和/或它们的分组。
以下权利要求中的相应结构、材料、动作和装置或步骤加功能元件的等效物旨在包括用于结合如具体要求保护的其他要求保护的元件来执行功能的任何结构、材料或动作。对本发明的描述是为了进行说明,而不应该理解为是排他的或受所公开实施方式的限制。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,许多修改和变化对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。选择和描述该实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用,并使本领域的其他普通技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的各种实施例的公开。
尽管上面已经详细描述了几个示例实施例,但是本领域技术人员将容易理解,在不实质脱离本文描述的本公开的范围的情况下,可以对示例实施例进行许多修改。因此,这些修改旨在包括在如以下权利要求中定义的本公开的范围内。在权利要求中,装置加功能条款旨在覆盖在此描述为执行所述功能的结构,并且不仅包括结构等效物,还包括等效结构。因此,虽然钉子和螺钉可能不是结构等价物,因为钉子采用圆柱形表面将木制部件固定在一起,而螺钉采用螺旋表面,在紧固木制部件的环境中,钉子和螺钉可能是等效结构。申请人明确表示不援引35U.S.C.§112,第6段对此处任何权利要求的任何限制,但权利要求明确使用“装置”一词以及相关功能的限制除外。
在如此详细地描述了本申请的公开并参考其实施例之后,显而易见的是,在不脱离所附权利要求中定义的公开的范围的情况下,可以进行修改和变化。

Claims (20)

1.一种胎压监测方法,包括:
在与车辆电子控制单元(“ECU”)相关联的相位自动定位(“PAL”)块处发送第一蓝牙低功耗(“BLE”)事件;
使用处理器生成用于与BLE系统相关联的事件间延迟的随机数,其中所述事件间延迟包括固定时间和随机延迟;
使用处理器计算所述随机延迟的时间;
使用处理器将所述时间添加到来自第一BLE事件的编码回溯时间(“LBT”)以生成帧内容;和
将所述帧内容和所述随机数提供给堆栈以传输。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
发送所述帧内容和所述随机数中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法,其中生成发生在已请求广告之后。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一BLE事件是在发送之前接收到的单个事件。
5.根据权利要求1所述的方法,其中生成随机数包括从查找表中选择种子。
6.根据权利要求5所述的方法,其中计算时间包括从查找表中选择时间。
7.一种胎压监测系统,包括:
电子控制单元(“ECU”),其被配置为在与ECU相关联的相位自动定位(“PAL”)块处发送或接收第一蓝牙低功耗(“BLE”)事件;
处理器,其被配置为生成用于与BLE系统相关联的事件间延迟的随机数,其中所述事件间延迟包括固定时间和随机延迟,其中所述处理器进一步被配置为计算所述随机延迟的时间,并使用处理器将所述时间添加到来自所述第一BLE事件的编码回溯时间(“LBT”)以生成帧内容,其中所述处理器进一步被配置为将所述帧内容和所述随机数提供给堆栈以传输。
8.根据权利要求7所述的胎压监测系统,其中所述至少一个处理器进一步被配置为发送所述帧内容和所述随机数中的至少一个。
9.根据权利要求7所述的胎压监测系统,其中生成发生在已请求广告之后。
10.根据权利要求8所述的胎压监测系统,其中所述第一BLE事件是在发送之前接收到的单个事件。
11.根据权利要求7所述的胎压监测系统,其中生成随机数包括从查找表中选择种子。
12.根据权利要求11所述的胎压监测系统,其中计算时间包括从查找表中选择时间。
13.一种胎压监测方法,包括:
从车轮传感器发送与第一蓝牙低功耗事件(“BLE”)相关联的第一帧;
将第一帧间延迟添加到与所述第一BLE相关联的回溯时间(“LBT”);
从所述车轮传感器发送与第二BLE事件相关联的第二帧;
将第二帧间延迟添加到与所述第二BLE事件相关联的LBT;和
从所述车轮传感器发送与第三BLE事件相关联的第三帧。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述车轮传感器包括BLE堆栈,其被配置为允许修改帧内容。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括:
在不需要车辆ECU进行帧间延迟补偿的情况下向所述ECU发送数据。
16.根据权利要求13所述的方法,还包括:
在不需要车辆ECU确定接收到的信道的情况下向所述ECU发送数据。
17.根据权利要求13所述的方法,还包括:
在不需要车辆ECU存储事件间延迟的情况下向所述ECU发送数据。
18.根据权利要求13所述的方法,还包括:
从所述车辆ECU接收扫描请求。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括:
向所述车辆ECU发送扫描响应。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述扫描响应在不修改帧内容的情况下发生。
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Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7010968B2 (en) * 2002-04-18 2006-03-14 Schrader Bridgeport International, Inc. Determination of wheel sensor position using a wireless solution
US7362218B2 (en) 2004-01-20 2008-04-22 Schrader Bridgeport International, Inc. Motion detection using a shock sensor in a remote tire pressure monitoring system
US7367227B2 (en) 2004-01-20 2008-05-06 Schrader Bridgeport International Determination of wheel sensor position using shock sensors and a wireless solution
US8332104B2 (en) * 2009-09-22 2012-12-11 Schrader Electronics Ltd. System and method for performing auto-location of a tire pressure monitoring sensor arranged with a vehicle wheel
CA2774561A1 (en) 2009-09-22 2011-03-31 Schrader Electronics Ltd. System and method for performing auto-location of a wheel in a vehicle using wheel phase angle information
EP2644411A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Apparatus for monitoring tire conditions and method thereof
KR101439482B1 (ko) * 2012-12-21 2014-11-03 현대오트론 주식회사 타이어 관리 시스템 및 그를 포함하는 자동차
US9031738B2 (en) * 2013-01-24 2015-05-12 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for determining tire condition and location using wheel speed sensors and acceleration sensors
JP2017001416A (ja) * 2015-06-04 2017-01-05 株式会社デンソー 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出システム
US10317234B2 (en) * 2015-08-25 2019-06-11 Infobank Corp. Terminal for providing vehicle interface and control method thereof
EP3366499B1 (en) * 2017-02-24 2020-01-15 Melexis Technologies SA Wheel sensor
US10442253B2 (en) * 2018-01-23 2019-10-15 Infineon Technologies Ag Tire pressure monitoring system (TPMS) module localization using bluetooth low energy beacons
FR3078288B1 (fr) 2018-02-27 2020-06-05 Continental Automotive France Procede d'appairage a l'initiative d'un calculateur d'un module de mesure monte dans une roue de vehicule automobile
JP6893257B2 (ja) * 2018-11-30 2021-06-23 太平洋工業株式会社 加速度検出装置
EP3741587B1 (en) * 2019-05-23 2023-09-27 Melexis Technologies SA Auto-location using tire mounted system
CN111078146B (zh) * 2019-12-13 2023-11-14 合肥兆芯电子有限公司 存储器管理方法、存储器存储装置及存储器控制电路单元

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