CN114814724A - 使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位 - Google Patents

使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位 Download PDF

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Abstract

本公开涉及使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位。公开了用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的方法、系统、装置和计算机程序产品。在具体实施例中，使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位方法包括发送指向车辆的给定轮胎放置方向的射频(RF)信号束。在该实施例中，该方法包括从传感器接收确认并确定确认中指示的一个或多个信号属性是否在该一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与给定轮胎放置方向对应。响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内，该方法包括确定传感器被安装在该给定轮胎放置方向上。

Description

使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位
相关申请的交叉引用
本申请是享有申请日的非临时专利申请，要求2021年1月22日递交的序列号为63/140,582的在先递交的美国临时专利申请的权益，该临时专利申请的内容在此通过引用整体并入。
背景技术
轮胎压力监测系统(TPMS)采用复杂的算法，该算法通过使用自动制动系统(ABS)数据和轮胎驱动信息，在驾驶循环的几分钟内自动定位每个传感器的位置。在驾驶循环期间自动定位传感器的位置消除了在安装时识别轮胎传感器位置的需要。尽管TPMS传感器定位过程已实现自动化，但在能准确确定TPMS传感器位置之前，仍需要客户驾驶汽车给定量的时间。
发明内容
公开了用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的方法、系统、装置和计算机程序产品。在具体实施例中，使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位方法包括发送指向车辆的给定轮胎放置方向的射频(RF)信号束。在该实施例中，该方法包括从传感器接收确认并确定确认中指示的一个或多个信号属性是否在该一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与给定轮胎放置方向对应。响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内，该方法包括确定传感器被安装在该给定轮胎放置方向上。
在另一实施例中，公开了一种用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的装置。在该实施例中，该装置被配置为执行以下步骤：发送指向车辆的给定轮胎放置方向的射频(RF)信号束，并且响应于该RF信号束而接收来自传感器的确认。根据该实施例，该装置被配置为执行确定确认中指示的一个或多个信号属性是否在该一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与给定轮胎放置方向对应的步骤。响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内，该装置确定传感器被安装在该给定轮胎放置方向上。
在另一实施例中，一种非暂态计算机可读介质存储用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的指令，这些指令当由计算机执行时使得计算机执行以下步骤：发送指向车辆的给定轮胎放置方向的射频(RF)信号束，并且响应于该RF信号束而接收来自传感器的确认。在该实施例中，计算机可读介质包括指令，这些指令当由计算机执行时使得计算机确定确认中指示的一个或多个信号属性是否在该一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与给定轮胎放置方向对应。在该实施例中，计算机可读介质包括指令，这些指令当由计算机执行时使得计算机响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内而确定传感器被安装在该给定轮胎放置方向上。
附图说明
图1A示出了根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的汽车的示例等距视图。
图1B示出了根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的汽车的示例俯视图。
图2是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的示例车辆控制系统的框图。
图3是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的示例轮胎监测传感器的框图。
图4是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的示例相控天线阵列的图。
图5是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的示例天线的图。
图6是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的示例轮胎放置位置的图。
图7是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的示例方法的流程图。
图8是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的另一示例方法的流程图。
图9是根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的另一示例方法的流程图。
具体实施方式
本文中用于描述特定示例的术语不旨在限制进一步的示例。每当使用诸如“一”、“一个”和“该”的单数形式并且仅使用单个元素既不明确也不隐含地定义为强制性的，进一步的示例也可以使用多个元素来实现相同的功能。同样，当随后将功能描述为使用多个元素来实现时，进一步的示例可以使用单个元素或处理实体来实现相同的功能。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”在使用时指定了所述特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元素、组件和/或其任何组的存在或添加。
应当理解，当元素被称为“连接”或“耦合”到另一元素时，这些元素可以直接连接或通过一个或多个中间元素耦合。如果两个元素A和B使用“或”组合，这应理解为公开了所有可能的组合，即仅A、仅B、以及A和B。相同组合的替代措辞是“A和B中的至少一个”。这同样适用于多于两种元素的组合。
因此，虽然进一步的示例能够具有各种修改和替代形式，但其一些具体示例在附图中示出并且随后将被详细描述。然而，该详细描述并不将进一步的示例限制为所描述的特定形式。进一步的示例可以涵盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替代物。相同的数字在整个附图的描述中指代相同或相似的元素，当它们相互比较时可以相同或以修改的形式实现，同时提供相同或相似的功能。
多年来，轮胎压力监测系统(TPMS)在世界大部分地区一直是汽车的组成部分。最初引入此特征时，它仅用于通过指示汽车仪表板上的灯来给出其中一个轮胎压力低的指示。随着汽车内技术的进步，安装在汽车每个轮胎上的TPMS传感器的位置在安装时使用外部工具指示，从而汽车仪表板UI可以告诉客户哪个轮胎压力低。目前，TPMS采用复杂的算法，通过使用自动制动系统(ABS)数据和轮胎驱动信息，可以在驾驶循环的几分钟内自动定位每个传感器的位置。这消除了在安装时识别轮胎传感器位置的需要。
尽管TPMS传感器定位过程已实现自动化，但在能准确确定TPMS传感器位置之前，仍需要客户驾驶汽车给定量的时间。这施加了限制，导致当客户刚刚开始使用新车或在安装新的一组轮胎传感器后开始使用汽车时无法更新和显示准确的轮胎压力。根据本公开的实施例，可以在汽车停放时通过RF波束形成特征在高频范围使用相控天线阵列获知轮胎传感器位置。波束形成技术允许RF收发器在特定方向上发射射频信号束。使用这种技术，可以在每个轮胎的方向上一个接一个地发射RF信号束。安装在TPMS传感器中的RF接收器可以确认信号的接收并发送回确认消息，确认给定轮胎的传感器识别。
参考附图描述根据本公开的用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的示例性方法、装置和计算机程序产品，从图1A开始。图1A阐述了根据本公开的使用相控天线阵列波束形成的用于传感器自动定位的系统(100)的等距图。图1B阐述了图1A的系统的俯视图。图1A和1B的系统包括配备有轮胎(103)的车辆(101)，轮胎(103)包括轮胎监测传感器(TMS)(105)。TMS是被配置为监测和传输轮胎的参数的传感器。根据本公开的实施例，TMS可以耦合到轮胎的某一部分(例如，安装到轮胎的内部)。在至少一个实施例中，TMS可以耦合到轮胎的气门杆。如以下将更详细解释的，TMS可以将轮胎参数传输到轮胎压力监测系统(TPMS)的接收器。
图1A和1B的车辆还包括控制车辆内的各种组件和系统的车辆控制系统(VCS)(107)。在具体实施例中，VCS(107)包括配置成控制一个或多个车辆子系统的多个电子控制单元(ECU)。通常称为车辆的“计算机”，ECU可以是中央控制单元，也可以统称为一个或多个车辆子系统控制单元，例如发动机控制模块(ECM)、动力总成控制模块(PCM)、变速器控制模块(TCM)、制动控制模块(BCM)、中央定时模块(CTM)、通用电子模块(GEM)或悬架控制模块(SCM)。在根据本公开的实施例中，VCS(107)包括BCM，该BCM包括防抱死制动系统(ABS)和电子稳定程序(ESP)。可替代地，VCS(107)可以包括独立于基于车辆的传感器(例如，售后市场系统)的远程信息处理控制单元(TCU)。在图1A和1B的示例中，车辆(101)包括用于显示来自VCS(107)的消息的仪表板显示屏(120)。例如，VCS(107)可以向连接到仪表板显示屏(120)的组件发送“低轮胎压力”消息。在该示例中，响应于接收到“低轮胎压力”消息，组件可以打开显示在仪表板显示屏(120)上的“低轮胎压力”指示器。
每个TMS(105)可以配备无线收发器，用于与VCS(107)进行双向无线通信，这将在下面更详细地描述。VCS类似地配备有用于与每个TMS(105)进行双向无线通信的无线收发器，这将在下面更详细地描述。双向无线通信可以通过低功率通信技术来实现，例如低功耗蓝牙或旨在节省能量消耗量的其他低功率双向通信技术。可替代地，每个TMS(105)可以包括被配置为向VCS(107)发送信号的单向发送器。在一些实施例中，每个TMS(105)可以直接与智能设备(未示出)通信，例如智能电话、平板电脑或诊断工具，如下面将更详细描述的。
每个车辆系统可以包括用于测量和传达车辆运行状况的传感器(113)。例如，ABS可以在轴距上包括用于测量轮速的轮速传感器。ESP子系统可以包括偏航率传感器，该偏航率传感器被配置为在车辆正在转弯时测量车辆的偏航引起的加速度。来自这种传感器(113)的读数可被提供给VCS(107)，VCS可以基于这些读数向TMS(105)提供参数。
车辆(101)还可包括通信地耦合到VCS(107)的收发器(109)，用于蜂窝地面通信、卫星通信或两者。
构成图1A和1B中所示的示例性系统的设备的布置是为了解释，而不是为了限制。根据本公开的各种实施例有用的数据处理系统可以包括本领域技术人员将想到的额外的服务器、路由器、其他设备和对等架构，未在图1A和1B中示出因为。这种数据处理系统中的网络可以支持许多数据通信协议，包括例如TCP(传输控制协议)、IP(互联网协议)、蓝牙协议、近场通信、控制器局域网(CAN)协议、本地互连网络(LIN)协议、FlexRay协议和本领域技术人员将想到的其他协议。本公开的各种实施例可以在除了图1A和1B中所示的那些之外的各种硬件平台上实现。。
为了进一步说明，图2阐述了根据本公开的实施例的用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的示例性车辆控制系统(VCS)(200)的图示。VCS(200)包括耦合到存储器(203)的控制器(201)。控制器(201)被配置为获得与车辆运行状况相关的传感器读数，以及来自车辆外部源的数据，并向诸如TMS(300)(见图3)的TMS提供配置参数。控制器可以包括或实现微控制器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程逻辑阵列(PLA)、或根据本公开的其他数据计算单元。传感器读数和数据以及从TMS接收的轮胎特征数据可以存储在存储器(203)中。存储器(203)可以是非易失性存储器，例如闪存。例如，VCS(200)可以获得车辆运行状况数据，例如来自车辆上的传感器的传感器读数。
为了与TMS的双向无线通信，VCS(200)包括耦合到控制器(201)的TMS收发器(205)。在一个实施例中，TMS收发器(205)是蓝牙低能量发射器-接收器。在其他实施例中，TMS收发器(205)可以是旨在节省TMS中消耗的能量的其他类型的低功率射频通信技术。VCS(200)还可包括用于蜂窝地面通信、卫星通信或两者的收发器(207)。在一些示例中，VCS(200)与基于云的服务器通信以传输传感器读数和轮胎特征数据，并接收分析结果。
VCS(200)还可以包括控制器局域网(CAN)接口(209)，用于将车辆传感器和设备通信地耦合到控制器(201)。与本公开特别相关的是，CAN接口(209)将轮速传感器(211)、偏航率传感器(213)、倾斜传感器(215)和其他传感器(217)耦合到控制器(201)。轮速传感器(211)测量车轮的旋转角速度，例如，以弧度每秒为单位。偏航率传感器(213)可用于测量车辆的偏航引起的加速度，例如，当车辆在弯道时，这将影响每个轮胎上的负载大小。偏航率传感器(213)还可以提供关于轮胎接触道路处的剪切力的信息。倾斜传感器(215)可以检测车辆的纵向和/或横向倾斜。轮速传感器(211)、偏航率传感器(213)和倾斜传感器(215)将各自的读数传送到控制器(201)。在一些示例中，惯性测量单元(IMU)(229)被配置为使用加速度计、陀螺仪和/或磁力计的组合来测量车辆的比力、角速率和/或方向。
为了进一步解释，图3阐述了根据本公开的实施例的用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的示例性轮胎监测传感器(TMS)(300)的图。TMS(300)包括处理器(301)。处理器可以包括或实现微控制器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、例如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程逻辑阵列(PLA)、或根据本公开的其他数据计算单元。
图3的TMS(300)还包括耦合到处理器(301)的存储器(303)。存储器可以存储从VCS(200)或TCU(500)接收的信号捕获参数(321)。存储器(303)可以存储ADC(311)从加速度计(307)对加速度信号数据进行采样的采样率的采样率表(322)。处理器(301)可以根据存储的采样率配置ADC(311)。存储器(303)还可以存储用于根据加速度数据识别道路撞击的开窗函数的开窗函数表(323)。存储器(303)还可以存储用于对加速度波形进行滤波的滤波器频带的滤波器表(324)。存储器(303)还可以存储加速度数据(325)，包括由ADC(311)从加速度计(307)采样的原始数字信号和由处理器(301)处理的经处理的加速度波形。存储器(303)还可以存储轮胎数据(326)，例如TMS标识符、轮胎标识符(例如，制造商品牌和型号)、轮胎尺寸的制造商规格(例如，半径、周长、宽度、纵横比、胎面深度)、轮胎刚度参数、轮胎质量参数等。存储器(303)还可存储参考数据(327)，例如参考周长、参考半径、参考轮胎厚度和/或参考胎面深度，这些参考数据由制造商编程或在轮胎处于基本原始状态时(即，当轮胎是新的时)对轮胎进行初始测量之后从VCS(200)或TCU(500)接收。
为了与VCS(200)的双向无线通信，图3的TMS(300)包括耦合到处理器(301)的收发器(305)。在一个实施例中，收发器(305)是蓝牙低能量发射器-接收器。在其他实施例中，收发器(305)可以是旨在节省TMS(300)中消耗的能量的其他类型的低能量双向通信技术。TMS(300)可以通过收发器(305)向VCS(200)或TCU(500)发送加速度数据、轮胎速度数据、测量的轮胎尺寸数据和参考数据。在替代实施例中，TMS(300)包括单向发射器，其被配置为向VCS(200)、TPMS、移动设备或车辆的一些其他组件发射数据。
图3的加速度计(307)还可以是加速度传感器、加速度计设备、振动传感器、力传感器、微机电系统(MEM)传感器或类似地响应加速度大小和/或加速度变化的其他设备，使得可以从检测到的地面撞击事件之间的时间来确定轮胎转速。例如，加速度计感测径向平面(z-平面)、横向平面(y-平面)和/或切向平面(x-平面)中的加速度，并输出响应于感测到的加速度的电脉冲信号，包括但不限于指示地面撞击的信号。在一实施例中，加速度计(307)可配置有加速度计范围、轮速参数或由VCS(200)提供的其他车辆参数。例如，g-偏移可以通过轮速传感器或其他车辆参数确定，并用于更快地捕获和处理信号。加速度计可以具有它们可测量的可选择的力范围。这些范围可以从±1g到±700g变化。加速度计的示例范围为±200g。加速度计范围可以基于轮速进行配置，例如低速±150g，中速±250g，高速±500g。通常，范围越小，加速度计的读数就越灵敏。
图3的TMS(300)还包括模数转换器(ADC)(311)，其接收来自加速度计(307)的电脉冲信号并根据采样率对加速度信号进行采样。ADC(311)将从加速度计(307)接收的原始模拟信号转换成适合数字信号处理的原始数字信号。
图3的TMS(300)还包括连接到电源总线(未示出)的电池(309)以给收发器(305)、处理器(301)、ADC(311)、加速度计(307)和存储器(303)供电。TMS(300)可以由替代电池(309)或除了电池(309)之外的其他源供电，例如能量收集器或其他电源。
在一些实施例中，为了使用相控天线阵列波束形成来执行传感器自动定位，车辆的每个轮胎都安装有TMS(300)，并安装在以下四个位置之一：左前、右前、左后，或右后。尽管以下讨论描述了使用相控天线阵列波束形成相对于四个轮胎的传感器自动定位，但应理解，本文阐述的方法可适用于具有附加轮胎的车辆(例如，具有三个或更多轴的车辆)。车辆包括相控天线阵列，例如图4的相控天线阵列(400)。相控天线阵列(400)包括天线(402)的阵列，其产生可以在不移动天线(402)的情况下以电子方式在不同方向上操纵的束。来自发射器(404)的信号被提供给每个天线(402)，每个天线(402)以特定顺序被激活。尽管相控天线阵列(400)被示出为具有发射器(404)，但在一些实施例中，使用诸如VCS(200)的TMS收发器(205)的收发器。来自发射器(404)的功率通过由计算机(408)控制的移相器(406)馈送。作为示例，计算机(408)包括VCS(200)或VCS(200)的组件、ECU等。
尽管图4的相控天线阵列(400)示出了具有天线(402)的线性阵列，在一些实施例中，使用平面天线阵列。图5中示出了示例平面天线阵列(500)。平面天线阵列(500)包括具有铜背板的印刷电路板(502)。平面天线阵列(500)还包括布置成二维阵列的铜贴片天线(504)。通过使用平面天线阵列(500)，信号可以被引导跨越两个维度或轴。在以下讨论中，应当理解，对相控天线阵列(400)和天线(402)的引用也适用于平面天线阵列(500)和铜贴片天线(504)。此外，本领域技术人员将理解，在一些实施例中，车辆可以使用多个相控天线阵列(400)或平面天线阵列(500)。
为了使相控天线阵列(400)在特定方向上向特定轮胎位置发送束，必须知道相控天线阵列(400)中的每个天线(402)应该被激活的顺序。换句话说，对于给定汽车中的给定轮胎位置，应该确定特定的激活顺序。因此，假设有四个不同的轮胎位置，需要学习四个顺序来向特定轮胎的方向发送束。给定汽车的四个顺序可以存储在VCS(200)、ECU等中。然后，确定的顺序可以用于相同类型的其他汽车。示例束方向在图6中示出，其中相控天线阵列(400)可以将束引向四个轮胎放置方向中的任何一个：左前(602a)、右前(602b)、左后(602c)和右后(602d)。
除了激活顺序之外，还应确定在每个轮胎位置由传感器接收到的信号的飞行时间和接收信号强度指示符(RSSI)的值的范围。当在给定方向上发送束时，收集每个TMS(300)接收到的信号的RSSI和飞行时间。由于轮胎的旋转(例如，0度、30度、60度等)，针对TMS(300)的不同旋转位置，束被重复发送到TMS(300)。TMS(300)角度位置分辨率可变化，以获得准确的结果。在传感器的各个位置为每个传感器收集RSSI和飞行时间数据。每个传感器的RSSI和飞行时间的记录范围都存储在ECU中。这些记录的范围也可以用于其他同类型的汽车。
给定每个轮胎放置方向的已知激活顺序和已知RSSI和飞行时间的范围，为了识别特定轮胎放置方向上的特定TMS(300)，ECU周期性地经由相控天线阵列(400)向特定轮胎放置方向发送束。作为响应，接收TMS(300)向ECU返回确认。在一些实施例中，确认包括传感器标识符、TMS(300)的唯一标识符。在一些实施例中，确认包括由TMS(300)接收的RSSI和飞行时间。在一些实施例中，传感器标识符、RSSI和飞行时间由TMS(300)作为两个或更多个单独的信号或消息来发送。
然后，ECU确定RSSI和飞行时间是否落入那些关于给定轮胎放置方向的属性的预定义范围内。在一些实施例中，当这些属性落在预定范围内时，ECU然后确定接收TMS(300)安装在给定的轮胎放置方向上。在一些实施例中，ECU重复地发送指向给定轮胎方向的信号。因此，在一些实施例中，ECU响应于来自TMS(300)的具有在预定义范围内的属性的确认的数量满足阈值，确定接收TMS(300)被安装在给定轮胎放置方向。在一些实施例中，阈值与时间窗口(例如，在预定义时间窗口内接收到的确认的数量)有关。在一些实施例中，针对每个轮胎放置位置重复上述过程以确定哪个TMS(300)安装在哪个轮胎放置方向上的轮胎上。在一些实施例中，在确定给定TMS(300)安装在给定轮胎放置方向之后，ECU存储将给定TMS(300)的传感器标识符与给定轮胎放置方向相关联的数据。
为了进一步解释，图7阐述了根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的示例方法的流程图。图7的方法可以在ECU(700)中实现，例如图2的VCS(200)。图7的方法包括发送(702)指向车辆的给定轮胎放置方向的射频(RF)信号束。在一些实施例中，RF信号束通过具有多个天线(402)的相控天线阵列(400)发送。因此，在一些实施例中，发送(702)RF信号束包括以与给定轮胎放置方向对应的预定义顺序激活(704)相控天线阵列(400)的多个天线(402)。作为示例，假设已经确定了每个可能的轮胎放置方向的特定激活顺序并将其存储在ECU中。然后，ECU根据预定激活顺序激活相控天线阵列(400)的天线(402)。
图7的方法还包括响应于RF信号束(例如，经由相控天线阵列(400)或另一天线或接收器)接收(706)来自传感器(例如，TMS(300))的确认。在一些实施例中，确认包括用作传感器的唯一标识符的传感器标识符。在一些实施例中，确认包括描述传感器接收到的RF信号束的一个或多个属性。例如，在一些实施例中，一个或多个属性包括接收的RF信号束的RSSI。作为另一示例，在一些实施例中，一个或多个属性包括接收的RF信号束的飞行时间。
图7的方法还包括确定(708)确认中指示的一个或多个信号属性是否在一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与给定轮胎放置方向对应。例如，假设对于每个信号属性(例如，RSSI、飞行时间)，已经为每个给定的轮胎放置方向先验地确定了值的范围。然后将确认中的一个或多个信号属性与它们各自的范围进行比较，以确定它们是否落入它们各自的范围内。
图7的方法还包括响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内而确定(710)传感器被安装在给定轮胎放置方向上。因此，与需要在汽车行驶时采集各种数据样本的现有方法相比，ECU能够更快地确定哪些轮胎传感器与哪些轮胎放置方向对应。
为了进一步说明，图8阐述了根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的示例方法的流程图。图8的方法与图7类似的方法之处在于，图8的方法包括发送(702)指向车辆的给定轮胎放置方向的射频(RF)信号束，包括以与给定轮胎放置方向对应的预定顺序激活(704)相控天线阵列(400)的多个天线(402)；响应于RF信号束(例如，通过相控天线阵列(400)或另一天线或接收器)接收(706)来自传感器(例如，TMS(300))的确认；确定(708)确认中指示的一个或多个信号属性是否在一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与给定轮胎放置方向对应；以及响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内，确定(710)传感器被安装在给定轮胎放置方向上。
图8的方法与图7的不同之处在于，响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内确定(710)传感器被安装在给定轮胎放置方向上包括确定(802)接收到的具有在一个或多个预定义范围内的一个或多个传感器属性的确认的数量满足预定义阈值。例如，假设ECU向给定轮胎放置方向发送多个RF信号束，并接收多个确认作为响应。对于每个收到的确认，ECU确定收到的确认中指示的信号属性(例如，RSSI、飞行时间)是否落在给定轮胎放置方向的相应范围内。在其信号属性落在相应范围内的接收到的确认数量满足阈值时，ECU确定从其接收确认的传感器被安装在给定轮胎放置位置处的轮胎上。
为了进一步解释，图9阐述了根据本公开的一些实施例的使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的示例方法的流程图。图9的方法与图7类似之处在于，图9的方法包括发送(702)指向车辆的给定轮胎放置方向的射频(RF)信号束，包括以与给定轮胎放置方向对应的预定顺序激活(704)相控天线阵列(400)的多个天线(402)；响应于RF信号束(例如，通过相控天线阵列(400)或另一天线或接收器)接收(706)来自传感器(例如，TMS(300))的确认；确定(708)确认中指示的一个或多个信号属性是否在一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与给定轮胎放置方向对应；以及响应于一个或多个信号属性在一个或多个预定义范围内，确定(710)传感器被安装在给定轮胎放置方向上。
图9的方法与图7的不同之处在于图9的方法还包括存储(902)将传感器标识符与给定轮胎放置方向相关联的数据。如上所述，从传感器接收到的确认可以包括传感器标识符。在确定传感器安装在给定轮胎放置方向的轮胎上之后，ECU可以存储将传感器标识符与给定轮胎放置方向相关联的数据。因此，当从给定传感器接收到数据、信号、警报等时，ECU知道数据与哪个轮胎(例如，哪个轮胎放置方向)对应。
本公开的示例性实施例主要在用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的全功能计算机系统的上下文中进行描述。然而，本领域技术人员将认识到，本公开还可以体现在设置在计算机可读存储介质上以与任何合适的数据处理系统一起使用的计算机程序产品中。这种计算机可读存储介质可以是用于机器可读信息的任何存储介质，包括磁介质、光介质或其他合适的介质。这种介质的示例包括硬盘驱动器或软盘中的磁盘、用于光驱动器的压缩盘、磁带以及本领域技术人员将想到的其他介质。本领域技术人员将立即认识到，任何具有合适编程装置的计算机系统都将能够执行体现在计算机程序产品中的本公开的方法的步骤。本领域技术人员还将认识到，尽管本说明书中描述的一些示例性实施例面向在计算机硬件上安装和执行的软件，然而，作为固件或硬件实现的替代实施例完全在本公开的范围内。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括(一个或多个)计算机可读存储介质，其上具有计算机可读程序指令，用于使处理器执行本公开的各方面。
计算机可读存储介质可以是可以保留和存储指令以供指令执行设备使用的有形设备。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程读取只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码装置(例如其上记录有指令的穿孔卡或凹槽中的凸起结构)以及前述的任何适当组合。如本文所用，计算机可读存储介质不应被解释为本身的瞬态信号，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、传播通过波导或其他传输介质的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)或通过电线传输的电信号。
本文描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者经由网络(例如，因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或任一以一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码，编程语言包括面向对象的编程语言，例如Smalltalk、C++等，以及传统的过程编程语言，例如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户计算机上、部分在用户计算机上、作为独立软件包、部分在用户计算机上和部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令以个性化电子电路，从而执行本公开的各方面。
本文参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本公开的各方面。应当理解，流程图说明和/或框图的每个块、以及流程图和/或框图中的块的组合可以通过计算机可读程序指令来实现。
可以将这些计算机可读程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得通过计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令也可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可以引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式运行，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的方面的指令的制品。
计算机可读程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行，来产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每一框可以表示模块、片段或指令的一部分，其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实现方式中，框中标注的功能可以不按图中标注的顺序出现。例如，连续显示的两个块实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图说明的每个框、以及框图和/或流程图说明中的框的组合可以由专用的基于硬件的系统来实现，这种系统执行指定功能或动作或实现专用硬件和计算机指令的组合。
从前面的描述将会理解，可以对本公开的各种实施例进行修改和改变。本说明书中的描述仅用于说明的目的，不应被解释为限制性的。本公开的范围仅受所附权利要求的语言限制。

Claims (20)

1.一种使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的方法，该方法包括：
发送指向车辆的给定轮胎放置方向的射频RF信号束；
响应于所述RF信号束而接收来自传感器的确认；
确定所述确认中指示的一个或多个信号属性是否在所述一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与所述给定轮胎放置方向对应；和
响应于所述一个或多个信号属性在所述一个或多个预定义范围内而确定所述传感器被安装在所述给定轮胎放置方向上。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个信号属性包括接收信号强度指示符RSSI。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个信号属性包括由所述传感器编码在所述确认中的飞行时间。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述RF信号束是通过相控天线阵列发送的。
5.如权利要求4所述的方法，其中，发送所述RF信号束包括：通过以与所述车辆的所述给定轮胎放置方向对应的预定顺序激活所述相控天线阵列的多个天线来发送所述RF信号束。
6.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述传感器被安装在所述给定轮胎放置方向上包括：确定具有在所述一个或多个预定义范围内的所述一个或多个传感器属性的接收到的确认的数量满足阈值。
7.如权利要求1所述的方法，其中，来自所述传感器的所述确认包括所述传感器的传感器标识符，并且所述方法还包括：存储将所述传感器标识符与所述给定轮胎放置方向相关联的数据。
8.一种用于使用相控天线阵列波束形成的传感器自动定位的装置，该装置被配置为执行以下步骤，所述步骤包括：
发送指向车辆的给定轮胎放置方向的射频RF信号束；
响应于所述RF信号束而接收来自传感器的确认；
确定所述确认中指示的一个或多个信号属性是否在所述一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与所述给定轮胎放置方向对应；和
响应于所述一个或多个信号属性在所述一个或多个预定义范围内而确定所述传感器被安装在所述给定轮胎放置方向上。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述一个或多个信号属性包括接收信号强度指示符RSSI。
10.如权利要求8所述的装置，其中，所述一个或多个信号属性包括由所述传感器编码在所述确认中的飞行时间。
11.如权利要求8所述的装置，其中，所述RF信号束是通过相控天线阵列发送的。
12.如权利要求11所述的装置，其中，发送所述RF信号束包括：通过以与所述车辆的所述给定轮胎放置方向对应的预定顺序激活所述相控天线阵列的多个天线来发送所述RF信号束。
13.如权利要求8所述的装置，其中，确定所述传感器被安装在所述给定轮胎放置方向上包括：确定具有在所述一个或多个预定义范围内的所述一个或多个传感器属性的接收到的确认的数量满足阈值。
14.如权利要求8所述的装置，其中，来自所述传感器的所述确认包括所述传感器的传感器标识符，并且所述步骤还包括：存储将所述传感器标识符与所述给定轮胎放置方向相关联的数据。
15.一种非暂态计算机可读介质，存储用于使用相控天线阵列波束成形的传感器自动定位的计算机程序指令，所述计算机程序指令当由计算机执行时使得所述计算机执行以下步骤，所述步骤包括：
发送指向车辆的给定轮胎放置方向的射频RF信号束；
响应于所述RF信号束而接收来自传感器的确认；
确定所述确认中指示的一个或多个信号属性是否在所述一个或多个信号属性的一个或多个预定义范围内并且与所述给定轮胎放置方向对应；和
响应于所述一个或多个信号属性在所述一个或多个预定义范围内而确定所述传感器被安装在所述给定轮胎放置方向上。
16.如权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述一个或多个信号属性包括接收信号强度指示符RSSI。
17.如权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述一个或多个信号属性包括由所述传感器编码在所述确认中的飞行时间。
18.如权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述RF信号束是通过相控天线阵列发送的。
19.如权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，其中，发送所述RF信号束包括：通过以与所述车辆的所述给定轮胎放置方向对应的预定顺序激活所述相控天线阵列的多个天线来发送所述RF信号束。
20.如权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中，确定所述传感器被安装在所述给定轮胎放置方向上包括：确定具有在所述一个或多个预定义范围内的所述一个或多个传感器属性的接收到的确认的数量满足阈值。
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