CN115697729A - 轮胎压力监测系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于轮胎压力监测系统的系统和方法。实施例可以包括接收输入信号并将其存储在存储器中；在数字信号处理器处从存储器接收数字信号，其中，数字信号处理器包括多个可选滤波器；通过多个可选滤波器对数字信号进行滤波，其中，对数字信号进行滤波生成正向滤波的数字信号；将正向滤波的数字信号存储在存储器中；对正向滤波的数字信号进行反转，其中，对正向滤波的数字信号进行反转生成反向滤波的数字信号；以及通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波，其中，对反向滤波的数字信号进行滤波生成处理后的信号。

Description

轮胎压力监测系统

技术领域

本公开一般适用于监测系统，更具体地，适用于轮胎压力监测系统的系统和方法。

背景技术

轮胎压力监测系统(“TPMS”)是被设计用于监测车辆轮胎内气压的电气系统。这些系统通常定期实时测量轮胎压力，以帮助避免交通事故、燃油经济性差和改善轮胎磨损。世界上许多国家都要求在车辆上安装这些系统，因为它们能够有效地创造更安全的驾驶环境。

TPMS通常位于轮胎内部，没有直接电源。因此，任何TPMS都可能需要电池供电。当电池耗尽时，车辆操作员通常需要经历一个耗时的拆卸车轮和轮胎的过程才能访问TPMS。在商用车辆中，这可能意味着在TPMS完全更换或电池更换时直接损失金钱。TPMS市场不断需要延长系统的寿命，以减少停机时间并提高这一重要安全系统的有效性。

TPMS可能需要精确测量车轮的相对位置。TPMS可以监测来自传感器的信号，但该信号会受到道路噪声的污染。可以使用传统的模拟滤波器来减少噪声的影响，但是这些模拟滤波器很大，增加了相位失真并且需要大量的能量。

发明内容

如下文将更详细讨论的，本公开的实施例包括轮胎压力监测系统。

在本公开的一个或多个实施例中，包括一种与轮胎压力监测系统(“TPMS”)相关联的方法。该方法可以包括在放大器处接收输入信号。该方法还可以包括在放大器处生成第一输出，其中，第一输出具有的信号电平比输入信号的信号电平更高。该方法还可以包括在滤波器处接收第一输出。该方法还可以包括在滤波器处生成第二输出。该方法还可以包括在模数转换器处接收第二输出。该方法还可以包括在模数转换器处生成第三输出。该方法还可以包括将第三输出存储在存储器中。该方法还可以包括在数字信号处理器处从存储器接收数字信号，其中，数字信号处理器包括多个可选滤波器。该方法还可以包括通过多个可选滤波器对数字信号进行滤波，其中，对数字信号进行滤波生成正向滤波的数字信号。该方法还可以包括将正向滤波的数字信号存储在存储器中。该方法还可以包括对正向滤波的数字信号进行反转，其中，对正向滤波的数字信号进行反转生成反向滤波的数字信号。该方法还可以包括通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波，其中，对反向滤波的数字信号进行滤波生成经处理的信号。

可能包括以下一个或多个特征。在一些实施例中，对于传输时间，可以从源头周期性地传输输入信号。该方法可以包括在输入信号的传输时间之后以及在将第三输出存储在存储器中之后禁用放大器、滤波器和模数转换器。在一些实施例中，多个可选滤波器还可以包括无限脉冲响应滤波器。在一些实施例中，该方法可以进一步包括重新处理处理后的信号。重新处理处理后的信号可以包括通过多个可选滤波器对处理后的信号进行滤波，其中，对处理后的信号进行滤波可以生成第二正向滤波的数字信号。重新处理处理后的信号还可以包括将第二正向滤波的数字信号存储在存储器中。重新处理处理后的信号还可以包括对第二正向滤波的数字信号进行反转，其中，对第二正向滤波的数字信号进行反转可以生成第二反向滤波的数字信号。重新处理处理后的信号还可以包括通过多个可选滤波器对第二反向滤波的数字信号进行滤波，其中，对第二反向滤波的数字信号进行滤波可以生成重新处理后的信号。该方法还可以包括递归地重复重新处理步骤，其中，递归地重复该重新处理步骤可以在滤波该处理信号步骤中使用重新处理后的信号作为该处理信号。该方法还可以包括发生递归地重复重新处理步骤，直到重新处理后的信号的相位等于数字信号的相位。一些实施例可以包括最小化处理后的信号的滤波器稳定时间。最小化滤波器稳定时间可以包括测量正向滤波的数字信号和反向滤波的数字信号之间的相移。最小化滤波器稳定时间还可以包括测量正向滤波的数字信号中的最小Z寄存器值和最大Z寄存器值。最小化滤波器稳定时间还可以包括至少基于最小Z寄存器值和最大Z寄存器值来校正处理后的信号。最小化滤波器稳定时间还可以包括从最小Z寄存器值和最大Z寄存器值计算Z个延迟寄存器值。最小化滤波器稳定时间还可以包括在通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波之前，在无限脉冲响应滤波器中利用Z个延迟寄存器值。最小化滤波器稳定时间还可以包括对反向滤波的数字信号的滤波的开始位置应用相位偏差。

在本公开的一个或多个实施例中，提供了一种TPMS系统。该系统可以包括放大器，该放大器可以被配置为接收输入信号并且可以生成第一输出，其中，第一输出包括的信号电平可以比输入信号的信号电平更高。滤波器可以被配置为接收第一输出并生成第二输出。模数转换器可以被配置为接收第二输出并生成第三输出。存储器可以被配置为接收第三输出，存储第三输出并生成数字信号。数字信号处理器可以被配置为接收数字信号，并通过多个可选滤波器对数字信号进行滤波，以生成正向滤波的数字信号。数字信号处理器还可以被配置为将正向滤波的数字信号存储在存储器中。数字信号处理器还可以被配置为对正向滤波的数字信号进行反转，以生成反向滤波的数字信号。数字信号处理器还可以被配置为通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波，以生成处理后的信号。

可能包括以下一个或多个功能。在一些实施例中，可以在传输时间内从源头周期性地传输输入信号。在一些实施例中，放大器、滤波器和模数转换器被配置为在输入信号的传输时间之后并且在将第三输出存储在存储器中之后被禁用。在一些实施例中，多个可选滤波器可以包括无限脉冲响应滤波器。数字信号处理器可以被配置为重新处理处理后的信号。数字信号处理器可以被配置为最小化处理后的信号的滤波器稳定时间。数字信号处理器可以被配置为测量数字信号的特性，并且在通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波之前，用至少Z个延迟寄存器值来校正无限脉冲响应滤波器，其中，Z个延迟寄存器值包括最小Z寄存器值和最大Z寄存器值。数字信号处理器可以被配置为对反向滤波的数字信号的开始位置应用相位偏差。

在本公开的一个或多个实施例中，包括与轮胎压力监测系统(“TPMS”)相关联的方法。该方法可以包括接收输入信号。该方法还可以包括将输入信号存储在存储器中。该方法还可以包括在数字信号处理器处从存储器接收数字信号。在一些实施例中，数字信号处理器可以包括多个可选滤波器。该方法还可以包括通过多个可选滤波器对数字信号进行滤波。在一些实施例中，对数字信号进行滤波可以生成处理后的信号。该方法还可以包括最小化处理后的信号的滤波器稳定时间。

可能包括以下一个或多个功能。在一些实施例中，最小化处理后的信号的滤波器稳定时间可以包括测量正向滤波的数字信号和反向滤波的数字信号之间的相移。最小化处理后的信号的滤波器稳定时间还可以包括测量正向滤波的数字信号中的最小Z寄存器值和最大Z寄存器值。最小化处理后的信号的滤波器稳定时间还可以包括至少基于最小Z寄存器值、最大Z寄存器值和相移来校正处理后的信号。

一种或多种示例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/或可能的示例优点将从说明书、附图和权利要求中变得明显。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，并且某些实施方式可能不一定需要这些可能的示例特征和/或可能的示例优势。

本概述旨在介绍以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在识别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的范围的辅助。

附图说明

附图被包括以提供对本公开的实施例的进一步理解，并被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，说明了本公开的实施例，并与描述一起用于解释本公开的实施例的原理。

图1示出了本公开的实施例的框图；

图2示出了与轮胎压力监测系统的实施例一致的流程图；

图3示出了与轮胎压力监测系统的实施例一致的流程图；

图4示出了示出来自滤波的相位失真的波形图；

图5示出了示出来自正向滤波器和反向滤波器的相位失真的波形图；

图6示出了与轮胎压力监测系统的实施例一致的流程图；

图7示出了与轮胎压力监测系统的实施例一致的带状图；

图8示出了示出滤波后数字滤波器稳定的波形图；

图9示出了与轮胎压力监测系统的实施例一致的流程图；

图10示出了与轮胎压力监测系统的实施例一致的波形图和Z个延迟寄存器值；

图11示出了示出信号开始时的滤波器误差的波形图；

图12示出了示出滤波器稳定校正之前的信号的波形图；以及

图13示出了示出滤波器稳定校正之后的信号的波形图。

不同附图中的相同参考符号可能表示相同的元件。

具体实施方式

以下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作和使用本文中任何已发布专利中的专利“权利要求”现在或以后定义的任何主题。

具体而言，所要求保护的特征组合不限于本文所包含的实施方式和图示，而是包括这些实施方式的修改形式，包括在以下权利要求范围内的实施方式的部分和不同实施方式的元素组合。应当理解的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，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的和与业务相关的约束，这些约束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的和耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说，这仍然是设计、生产和制造的常规工作。除非明确表示为“关键”或“必要”，否则本申请中的任何内容都不被认为是所要求保护的发明的关键或必要内容。

还应理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一对象或步骤可以被称为第二对象或步骤，并且类似地，第二对象或步骤可以被称为第一对象或步骤。第一对象或步骤和第二对象或步骤分别是两个对象或步骤，但它们不应被视为同一对象或步骤。

现在参考图1，提供了与本公开一致的实施例，其示出了轮胎压力监测系统(“TPMS”)100。TPMS 100可以包括输入信号110、放大器120、第一输出信号112、滤波器130、第二输出信号114、模数转换器140、第三输出信号116、存储器150、数字信号118和数字信号处理器160。TPMS 100代表这些组件的互连的一种可能的布置，尽管应当注意，其他布置也在本公开的范围内。

在一些实施例中，输入信号110可能具有10Hz信号。该特定频率仅作为示例使用，因为可以使用任何低频信号。因此，本文使用的短语“低频”可以指1-50Hz范围内的任何频率。在其他实施例中，输入信号110可以在指定的时间段和/或以连续的方式被监测。

在一些实施例中，输入信号110可以包括与车轮相关的各种类型的信息。车轮可以是车辆车轮，但在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用需要TPMS100的其他车轮和/或轮胎。该信息可以包括但不限于车轮的相对位置、车轮的角度和/或车轮的旋转等。在操作中，当在不平的道路上行驶时，输入信号110可能被噪声污染。例如，输入信号110可能被来自道路或与车轮相关的其他表面的可变频率内容破坏。由于输入信号110中包括与车轮相关的信息，因此本公开的实施例被配置为避免引入额外的信号污染。

在一些实施例中，可以在放大器120处接收输入信号110。放大器120可以处理输入信号110的电平，以便输入信号110处于滤波器130和/或模数转换器140要处理的适当电平。在其他实施例中，可以使用一个以上的放大器120，而不偏离本公开的范围。

在一些实施例中，放大器120可以被配置为生成第一输出112。与输入信号110的信号电平相比，放大器120可以增加第一输出112的信号电平。在一些实施例中，放大器120可以连续工作，也可以不连续工作。

在一些实施例中，如图1所示，第一输出112可以被馈入滤波器130。在一些实施例中，滤波器130可以是任何合适的滤波器，其中一些滤波器可以包括但不限于混叠滤波器、抗混叠滤波器和/或低通滤波器。在其他实施例中，滤波器130可以被配置为减少车轮所行驶的表面所提供的频率污染。滤波器130可以生成第二输出114，这将在下面进一步详细讨论。

在一些实施例中，模数转换器140可被配置为从滤波器130接收第二输出114。模数转换器140可以将第二输出114转换为数字格式，并生成第三输出116。输入信号110可以是模拟信号，并且可以在其通过放大器120和滤波器130时保持为模拟信号，并分别作为第一输出112和第二输出114由放大器120和滤波器130调节。在一些实施例中，模数转换器140可以连续工作或可以并非连续工作。

在一些实施例中，存储器150可以被配置为从模数转换器140接收第三输出116。存储器150可以永久存储第三输出116，或者可以存储第三输出116，直到数字信号处理器160中的滤波操作完成。存储器150可以是适合于在数字信号处理器160中存储用于读和写操作的第三输出116的任何存储器。一些类型的存储器可以包括但不限于易失性存储器，例如动态随机存取存储器或静态随机存取存储器(统称为“RAM”)、非易失性存储器，例如闪存，以及任何其他合适的存储设备。存储器150可以被配置为生成数字信号118和/或还可以被配置成从数字信号处理器160接收数字信号118。

在一些实施例中，数字信号118可以包括输入信号110的样本或整个输入信号110。在任何一种情况下，输入信号110都可以通过放大器120、滤波器130和模数转换器140进行数字化和调节。通常，存储器150可以将第三输出116作为数据存储在其中。

在一些实施例中，一旦输入信号110被捕获、调节并存储在存储器150中，则放大器120、滤波器130和/或模数转换器140可被关闭和/或禁用。在这样的实施例中，由于一旦输入信号110被存储在存储器150中，数字信号处理器160和存储器150仍然可以在没有放大器120、滤波器130和/或模数转换器140的情况下执行其操作，因此该操作可以导致能耗降低。因此，使用本公开的教导，实施例可以使用现有轮胎压力监测系统的大约10％的能量。

在一些实施例中，数字信号处理器160可被配置为接收数字信号118。在一些实施例中，数字信号处理器160可以将数字信号118发送回存储器150以进行存储。数字信号处理器160可以被配置为处理数字信号118，这可以允许提取与车轮相关的信息。在一些实施例中，数字信号处理器160可以包括滤波器或多个滤波器。多个滤波器可以是不同的和/或可选择的。滤波器的一些示例可以包括但不限于无限脉冲响应滤波器、零相位滤波器、正向-反向滤波器和/或其任何组合。数字信号处理器160可以被配置为通过多个滤波器处理来自存储器150的数字信号118。在一些实施例中，数字信号处理器160可以被配置为去除从多个滤波器产生的数字信号118的相位失真。在其他实施例中，数字信号处理器160可以被配置为递归地或以设定次数重新处理数字信号118。在其他实施例中，数字信号处理器160可以被配置为最小化由滤波操作产生的滤波器稳定时间。下面参考其他附图提供处理操作的更多细节。具体地，图3、图6和图9描绘了与本公开一致的实施例的流程图，其示出了各种处理操作。

现在参考图2，提供了与TPMS 100的实施例一致的流程图200。该方法可以包括在放大器(例如放大器120)处接收(212)输入信号(例如输入信号110)。该方法还可以包括在放大器处生成(214)第一输出(例如第一输出112)，其中，第一输出具有的信号电平比输入信号的信号电平更高。该方法还可以包括在滤波器(例如滤波器130)处接收(216)第一输出。该方法还可以包括在滤波器处生成(218)第二输出(例如第二输出114)。该方法还可以包括在模数转换器(例如模数转换器140)处接收(220)第二输出。该方法还可以包括在模数转换器处生成(222)第三输出(例如第三输出116)。该方法还可以包括将第三输出存储(224)在存储器(例如存储器150)中。该方法还可以包括在数字信号处理器(例如数字信号处理器160)处从存储器接收(228)数字信号(例如数字信号118)，其中，数字信号处理器包括多个可选滤波器。

在TPMS 100的一些实施例中，对于传输时间，可以从源头周期性地传输输入信号。该方法可以包括在输入信号的传输时间之后并且在第三输出被存储在存储器中之后禁用(226)放大器、滤波器和模数转换器。

现在参考图3，提供了与TPMS 100的实施例一致的流程图300。流程图300可以包括图2中的一些或所有步骤。具体地，流程图300开始于将第三输出存储(224)在存储器中并在数字信号处理器处从存储器接收(228)数字信号，其中，数字信号处理器包括多个可选滤波器。然而，流程图300提供了用于在数字信号处理器处从存储器接收(228)数字信号的附加细节，其中，数字信号处理器包括多个可选滤波器。

在一些实施例中，如图3所示，该方法还可以包括通过多个可选滤波器对数字信号进行滤波(310)，其中，对数字信号进行滤波生成正向滤波的数字信号。该方法还可以包括在存储器中存储(320)正向滤波的数字信号。该方法还可以包括对正向滤波的数字信号进行反转(330)，其中，对正向滤波的数字信号进行反转生成反向滤波的数字信号。该方法还可以包括通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波(340)，其中，对反向滤波的数字信号进行滤波生成处理后的信号。

在一些实施例中，在最小化处理后的信号的相位失真的同时，可以对数字信号进行滤波(310)。在其他实施例中，可以对数字信号进行滤波(310)，而不在处理后的信号中引入相位失真。在一些实施例中，在数字信号处理器处对来自存储器的数字信号进行滤波(310)允许数字实现，而不使用过多的物理区域(具体地，不需要额外的处理设备)并且不使用软件校正技术。

在一些实施例中，通过多个可选滤波器对数字信号进行滤波(310)可以在多个可选滤波器内包括无限脉冲响应滤波器(350)。在一些实施例中，在正向滤波的数字信号中的滤波器的第一次通过期间，多个可选滤波器可能导致数字信号中的相位失真。相位失真可以是频率相关效应，然而，本公开的实施例仍然可以校正或消除相位失真。图4提供了示出在不使用本公开的实施例的情况下滤波之前和之后的相位失真的示例。

在一些实施例中，处理数字信号还可以包括对正向滤波的数字信号进行反转(330)，其中，对正向滤波的数字信号进行反转可以生成反向滤波的数字信号。在一些实施例中，可以使用软件、硬件或其组合来发生反转(330)。相位失真可以是频率相关的，并且一些实施例可以通过反转正向滤波的数字信号来抵消频率相关的影响。通过反转正向滤波的数字信号，可以获得反向滤波的数字信号。

在一些实施例中，通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波(340)可以对多个可选滤波器的频率相关影响进行反转。在其他实施例中，通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波(340)可以抵消来自多个可选滤波器的频率相关影响，从而导致零相位失真。零相位失真意味着在对数字信号进行滤波(310)之后，滤波信号的相位没有移动，或者移动了零样本。

例如，如果在具有频率X的信号A通过多个可选滤波器之后，与输入信号相比，信号A可以移动+10个样本。然后，如果信号A被反转，则反向的信号A将移动-10个样本。通过多个可选滤波器对反向的信号A进行滤波仍将导致相位失真，但反向的信号A将移动+10个样本，导致处理后的信号A中的零样本失真(-10+10＝0)。提供该示例以说明用于对数字信号进行滤波(310)的一种特定机制。

现在参考图4，提供了波形图400，其示出了来自滤波的相位失真。波形图400包括表示采样时间410的X轴和表示振幅420的Y轴。图400示出了输入波430和滤波输出波440。可以看出，滤波输入波430使滤波输出波440的峰值和产生的相位偏差。在一些实施例中，诸如无限脉冲响应滤波器的滤波器可能会产生类似于图4所示的失真。在TPMS 100的一些实施例中，这种相位失真可能会直接影响与输入波上携带的车轮相关的信息，并且在一些情况下可能会产生不希望的错误读数。

现在参考图5，提供了示出来自正向滤波器和反向滤波器的相位失真的波形图500。图500包括表示采样时间510的x轴和表示振幅520的y轴。图500描绘了输入波530、正向滤波的输出波540和反向滤波的输出波550。可以看出，滤波输入波530使正向滤波的输出波540的峰值偏移，如图4所示。然而，也可以看出，在一些实施例中，对正向滤波的输出波540进行反转滤波可产生相位中零失真的反向滤波的输出波550。换句话说，输入波530和反向滤波的输出波550可以具有类似的相位。

波形图500说明了二阶滤波器。在一些实施例中，如在波形图500中，反向滤波的输出波550上的零相位失真可能伴随着单阶滤波器预期的两倍的振幅减小。单阶滤波器可以对应于通过多个可选滤波器的第一次通过。在其他实施例中，可能需要较高阶滤波器来处理噪声输入信号。在一些实施例中，较高阶滤波器包括任意偶数个滤波器。具体地，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用二阶、四阶、六阶、八阶和十阶滤波器。较高阶滤波器也可以被包括在本公开的实施例中。可以采用偶数个滤波器阶数，使得正向滤通可以被反向滤通否定。

现在参考图6，提供了与TPMS 100的实施例一致的流程图600。流程图600可以包括图2和/或图3中的一些或所有步骤。具体地，流程图600开始于通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波(340)，其中，对反向滤波的数字信号进行滤波生成处理后的信号。具体地，流程图600包括重新处理处理后的信号(610)。此外，流程图600包括递归地重复(630)重新处理步骤，其中，递归地重复重新处理步骤在对处理后的信号进行滤波的步骤中使用重新处理后的信号作为处理后的信号。这些步骤可用于更高阶滤波操作。

在一些实施例中，该方法还可以包括重新处理处理后的信号(610)。重新处理处理后的信号(610)可以包括通过多个可选滤波器对处理后的信号进行滤波(612)，其中，对处理后的信号进行滤波可以生成第二正向滤波的数字信号。对处理后的信号进行重新处理(610)还可以包括在存储器中存储(614)第二正向滤波的数字信号。对处理后的信号进行重新处理(610)还可以包括对第二正向滤波的数字信号进行反转(616)，其中，对第二正向滤波的数字信号进行反转可以生成第二反向滤波的数字信号。对处理后的信号进行重新处理(610)还可以包括通过多个可选滤波器对第二反向滤波的数字信号进行滤波(618)，其中，对第二反向滤波的数字信号进行滤波可以生成重新处理后的信号。通过重复正向和反向滤波操作，更高阶滤波操作变得可能。

在一些实施例中，该方法还可以包括递归地重复(630)重新处理步骤，其中，递归地重复重新处理步骤可以在对处理后的信号进行滤波的步骤中使用重新处理后的信号作为处理后的信号。在一些实施例中，重新处理可以是递归过程，其中来自先前操作的最终滤波信号被正向滤波并再次被反向滤波。该方法还可以包括递归地重复重新处理步骤，直到重新处理后的信号的相位等于数字信号的相位(632)。在一些实施例中，递归重复可以通过更高阶滤波操作继续，直到出现零相位失真。

现在参考图7，提供了与轮胎压力监测系统的实施例一致的带状图700。带状图700示出了具有八个滤波器710的八阶带通的示例实施例。如参考图5和图6所述，具有不同数量的滤通的其他实施例在本公开的范围内。

现在参考图8，波形图800示出了滤波后的数字滤波器稳定。波形图800包括表示采样时间810的X轴和表示振幅820的Y轴。在波形图800上绘制的是输入波830和滤波的输出波840。在一些实施例中，在正向和反向滤波之后，可能会出现零相位失真，但信号可能会受到数字滤波器稳定的影响。在波形图800中，可以在样本的开始和结束处看到数字滤波器稳定。具体地，滤波的输出波840可以在样本的开始和结束处不对齐，并且仅在样本的中心处匹配。在一些实施例中，在波形图800中看到的数据失配可以在给定频率下沿正向和反向进行无限脉冲响应滤波之后发生。

现在参考图9，提供了与TPMS 100的实施例一致的流程图900。流程图900继续图3中的实施例，但可以包括图2、图3和/或图6中的一些或全部步骤。具体地，流程图600开始于通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波(340)，其中，对反向滤波的数字信号进行滤波生成处理后的信号。然而，流程图900示出了具有附加操作的实施例。具体地，流程图900包括最小化(910)处理后的信号的滤波器稳定时间。

在一些实施例中，如图9所示，最小化(910)滤波器稳定时间可以包括测量(912)正向滤波的数字信号和反向滤波的数字信号之间的相移。最小化(910)滤波器稳定时间还可以包括测量(914)正向滤波的数字信号中的最小Z寄存器值和最大Z寄存器值。最小化(910)滤波器稳定时间还可以包括至少基于最小Z寄存器值和最大Z寄存器值来校正(916)处理后的信号。最小化(910)滤波器稳定时间还可以包括根据最小Z寄存器值和最大Z寄存器值计算(918)Z个延迟寄存器值。最小化(910)滤波器稳定时间还可以包括在通过多个可选滤波器对反向滤波的数字信号进行滤波之前在无限脉冲响应滤波器中利用(920)Z个延迟寄存器值。最小化(910)滤波器稳定时间还可以包括对反向滤波的数字信号的滤波的开始位置应用(922)相位偏差。

在一些实施例中，通过预测输入波形并将该预测附加到被滤波的样本，可以克服多个可选滤波器的稳定时间。在一些实施例中，预测将首先被滤波，并且可以足够长，以使滤波器在感兴趣的数据进入滤波器之前稳定。

在一些实施例中，在没有额外能量消耗的情况下去除稳定时间可能需要了解滤波器延迟寄存器值和信号的相移。在一些实施例中，测量(912)正向滤波的数字信号和反向滤波的数字信号之间的相移，以及测量(914)正向滤波的数字信号中的最小Z寄存器值和最大Z寄存器值，可能是校正滤波器稳定时间所必需的。在一些实施例中，当样本正向运行通过滤波器时，收集最小Z寄存器值和最大Z寄存器值。在一些实施例中，可以将最小Z寄存器值(“minZ”)和最大Z寄存器值(“maxZ”)相加以获得平均值。在一些实施例中，从样本末端附近的相移位置获得Z个延迟寄存器值(Z1和Z2)。(测量这些Z个寄存器值也将结合图10进行讨论。)新的Z个延迟寄存器值通过以下等式计算：

mean＝maxZ+minZ

newZ1＝-Z2+mean

newZ2＝-Z1+mean

在向后运行数据之前，可以在Z个延迟寄存器中使用计算出的newZ1和newZ2值。

现在参考图10，提供了与TPMS 100的实施例一致的波形图1000和Z个延迟寄存器值。波形图1000包括表示采样时间1010的X轴、表示振幅1020的Y轴以及第二Y轴上的Z个延迟寄存器值。图1000描绘了输入波1030、滤波的输出波1040、Z1个延迟值1050和Z2个延迟值1060。在一些实施例中，可以使用滤波的输出波1040的最终值来为具有相等但相反梯度的信号找到适当的Z个延迟寄存器值。线1070表示Z个值相等但相反。

在一些实施例中，使用来自最终滤波的输出波1040的Z个延迟寄存器值可能不总是具有零的平均值。在一些实施例中，可能需要找到滤波的输出波1040中的最后一个最大和最小Z寄存器值。最大和最小Z寄存器值之和可以用作Z寄存器值的平均值，以计算Z个值。

在一些实施例中，用Z个延迟值进行校正可以用来自输入波1030的相移代替滤波器稳定时间。这个问题将在图11的上下文中讨论。

现在参考图11，波形图1100示出了与TPMS 100一致的信号开始时的滤波器误差。波形图1100包括表示采样时间1110的X轴和表示振幅1120的Y轴。图1100描述了输入波1130、滤波的输出波1140和反向滤波的输出波1150。

在一些实施例中，如波形图1100，一旦应用了使用Z个寄存器值的校正，滤波器稳定问题可能不再存在。具体地，在波形图1100中，校正可以仅应用于样本的末端。结果，反向滤波的输出波1150和滤波的输出波1140可以在同一点开始，但可能不再与输入波1130成一直线。这可以通过在一个方向上滤波时测量波形中的已知点以及在另一个方向滤波时测量该点可以移动多少来校正。然后，通过从不同的样本位置开始进行处理，可以将不同滤波方向上的已知点之间的偏移应用于样本的末端。在其他实施例中，通过从样本中较早的点获取Z延迟寄存器值，可以将不同滤波方向上的已知点之间的偏移应用于样本的末端。

现在参考图12和图13，波形图1200和1300分别示出了与TPMS 100一致的滤波器稳定校正之前和之后的信号。波形图1200包括表示采样时间1210的X轴和表示振幅1220的Y轴。图1200描绘了输入波1230、滤波的输出波1240和反向滤波的输出波1250。图1300包括表示采样时间1310的X轴和表示振幅1320的Y轴。图1300描绘了输入波1330、滤波的输出波1340和反向滤波的输出波1350。在一些实施例中，如波形1200，在没有滤波器稳定校正的情况下，反向输出1250可能在样本的末端处与输入波1230不对齐。在其他实施例中，如波形1300，施加反向滤波的输出波1350的滤波器稳定校正可以在样本的末端处与输入波1330对齐。

从图12和图13中可以看出，本公开的实施例增加了样本中的可用数据。在一些实施例中，可用数据可能增加10％-20％。

如本文所述的任何实施例中所使用的，术语“电路”可以包括，例如，单个或任何组合的硬接线电路、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。首先应当理解，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/或其任何组合中实现。

本文中使用的术语是为了描述特定实施例，并不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“a”、“an”和“the”也包括复数形式，除非上下文另有明确规定。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/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、元件、组件和/或其组的存在或添加。

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与具体要求保护的其他要求保护的元件组合执行功能的任何结构、材料或动作。本公开的说明书是为了说明和描述的目的而呈现的，但不旨在穷尽或限制所公开形式的公开。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择和描述实施例是为了最好地解释本公开的原理和实际应用，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一些示例实施例，但本领域技术人员将容易理解，在不实质上脱离本文所述的本公开的范围的情况下，在示例实施例中可以进行许多修改。因此，这样的修改旨在包括在如以下权利要求所限定的本公开的范围内。在权利要求中，手段加功能条款旨在涵盖本文描述的执行所述功能的结构，不仅包括结构等效物，还包括等效结构。因此，尽管钉子和螺钉可能不是结构等效物，因为钉子采用圆柱形表面将木制部件固定在一起，而螺钉采用螺旋形表面，但在紧固木制部件的环境中，钉子和螺钉可以是等效的结构。申请人明确表示不援引《美国法典》第35卷第112条第6款对本申请中任何权利要求的任何限制，但权利要求明确使用“手段”一词以及相关功能的除外。

在详细描述了本申请的公开内容并参考其实施例之后，很明显，在不脱离所附权利要求中定义的本公开的范围的情况下，可以进行修改和变化。

Claims (20)

1.一种与轮胎压力监测系统(“TPMS”)相关联的方法，包括：

在放大器处接收输入信号；

在所述放大器处生成第一输出，其中，所述第一输出具有的信号电平比所述输入信号的信号电平更高；

在滤波器处接收所述第一输出；

在所述滤波器处生成第二输出；

在模数转换器处接收所述第二输出；

在所述模数转换器处生成第三输出；

将所述第三输出存储在存储器中；

在数字信号处理器处从所述存储器接收数字信号，其中，所述数字信号处理器包括多个可选滤波器；

通过所述多个可选滤波器对所述数字信号进行滤波，其中，对所述数字信号进行滤波生成正向滤波的数字信号；

将所述正向滤波的数字信号存储在所述存储器中；

对所述正向滤波的数字信号进行反转，其中，对所述正向滤波的数字信号进行反转生成反向滤波的数字信号；以及

通过所述多个可选滤波器对所述反向滤波的数字信号进行滤波，其中，对所述反向滤波的数字信号进行滤波生成处理后的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对于传输时间，从源头周期性地传输所述输入信号，所述方法还包括：

在所述输入信号的传输时间之后并且在将所述第三输出存储在所述存储器中之后禁用所述放大器、所述滤波器和所述模数转换器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个可选滤波器包括无限脉冲响应滤波器。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

重新处理所述处理后的信号，其中，重新处理所述处理后的信号包括：

通过多个可选滤波器对所述处理后的信号进行滤波，其中，对所述处理后的信号进行滤波生成第二正向滤波的数字信号；

将所述第二正向滤波的数字信号存储在所述存储器中；

对所述第二正向滤波的数字信号进行反转，其中，对所述第二正向滤波的数字信号进行反转生成第二反向滤波的数字信号；以及

通过所述多个可选滤波器对所述第二反向滤波的数字信号进行滤波，其中，对所述第二反向滤波的数字信号进行滤波生成重新处理后的信号。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

递归地重复重新处理步骤，其中，所述递归地重复所述重新处理步骤在对处理后的信号进行滤波的步骤中使用所述重新处理后的信号作为所述处理后的信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，发生递归地重复所述重新处理步骤，直到所述重新处理后的信号的相位等于所述数字信号的相位。

7.根据权利要求3所述的方法，还包括：

最小化所述处理后的信号的滤波器稳定时间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，最小化所述处理后的信号的滤波器稳定时间包括：

测量所述正向滤波的数字信号和所述反向滤波的数字信号之间的相移；

测量所述正向滤波的数字信号中的最小Z寄存器值和最大Z寄存器值；以及

至少基于所述最小Z寄存器值和所述最大Z寄存器值来校正所述处理后的信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，最小化所述处理后的信号的滤波器稳定时间还包括：

根据所述最小Z寄存器值和所述最大Z寄存器值计算Z个延迟寄存器值；以及

在通过所述多个可选滤波器对所述反向滤波的数字信号进行滤波之前，在所述无限脉冲响应滤波器中利用所述Z个延迟寄存器值。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述最小化所述处理后的信号的滤波器稳定时间还包括对所述反向滤波的数字信号的滤波的开始位置应用相位偏差。

11.一种TPMS系统，包括：

放大器，其被配置为接收输入信号并生成第一输出，其中，所述第一输出包括的信号电平比所述输入信号的信号电平更高；

滤波器，其被配置为接收所述第一输出并生成第二输出；

模数转换器，其被配置为接收所述第二输出并生成第三输出；

存储器，其被配置为接收所述第三输出，存储所述第三输出并生成数字信号；和

数字信号处理器，其被配置为接收所述数字信号，通过多个可选滤波器对所述数字信号进行滤波以生成正向滤波的数字信号，将所述正向滤波的数字信号存储在所述存储器中，对所述正向滤波的数字信号进行反转以生成反向滤波的数字信号，通过所述多个可选滤波器对所述反向滤波的数字信号进行滤波，并对所述反向滤波的数字信号进行滤波以生成处理后的信号。

12.根据权利要求11所述的TPMS系统，其中，对于传输时间，从源头周期性地传输所述输入信号，其中，所述放大器、所述滤波器和所述模数转换器被配置为在所述输入信号的传输时间之后以及在将所述第三输出存储在所述存储器中之后被禁用。

13.根据权利要求11所述的TPMS系统，其中，所述多个可选滤波器包括无限脉冲响应滤波器。

14.根据权利要求11所述的TPMS系统，其中，所述数字信号处理器被配置为重新处理所述处理后的信号。

15.根据权利要求14所述的TPMS系统，其中，所述数字信号处理器被配置为递归地重新处理所述处理后的信号，直到所述重新处理后的信号的相位等于所述数字信号的相位。

16.根据权利要求13所述的TPMS系统，其中，所述数字信号处理器被配置为最小化所述处理后的信号的滤波器稳定时间。

17.根据权利要求16所述的TPMS系统，其中，所述数字信号处理器被配置为在通过所述多个可选滤波器对所述反向滤波的数字信号进行滤波之前，测量所述数字信号的特性，并利用至少Z个延迟寄存器值来校正所述无限脉冲响应滤波器，其中，所述Z个延迟寄存器值包括最小Z寄存器值和最大Z寄存器值。

18.根据权利要求17所述的TPMS系统，其中，所述数字信号处理器被配置为对所述反向滤波的数字信号的开始位置应用相位偏差。

19.一种与轮胎压力监测系统(“TPMS”)相关联的方法，包括：

接收输入信号；

将所述输入信号存储在存储器中；

在数字信号处理器处从所述存储器接收数字信号，其中，所述数字信号处理器包括多个可选滤波器；

通过所述多个可选滤波器对所述数字信号进行滤波，其中，对所述数字信号进行滤波生成处理后的信号；以及

最小化所述处理后的信号的滤波器稳定时间。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，最小化所述处理后的信号的所述滤波器稳定时间包括：

测量正向滤波的数字信号和反向滤波的数字信号之间的相移，

测量所述正向滤波的数字信号中的最小Z寄存器值和最大Z寄存器值，以及

至少基于所述最小Z寄存器值、所述最大Z寄存器值和所述相移来校正所述处理后的信号。

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