实现快速配置和软件更新的轮胎压力监测传感器制造技术

车轮单元包括环境压力传感器、用于存储第一程序和第二程序以及配置代码的非易失性存储器、用于执行程序的处理单元、通信模块以及为车轮单元供电的电池，该通信模块包括用于发送指示轮胎内条件的至少一个参数的无线发送器和用于将第二程序加载到非易失性存储器中的无线或有线接收器。第二程序可以由第一程序加载到存储器中，并且由配置代码配置为在具体的TPM系统内操作。

Tire Pressure Monitoring Sensor for Rapid Configuration and Software Update

The wheel unit includes an ambient pressure sensor, a non-volatile memory for storing the first and second programs and configuration codes, a processing unit for executing the program, a communication module and a battery for supplying power to the wheel unit. The communication module includes a wireless transmitter for transmitting at least one parameter indicating the conditions in the tire and a wireless transmitter for loading the second program into the non-volatile memory. Wireless or wired receivers in sexual memory. The second program can be loaded into memory by the first program and configured by configuration code to operate in a specific TPM system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实现快速配置和软件更新的轮胎压力监测传感器
本专利技术涉及用于车辆的轮胎压力监测传感器(在本文中被称为车轮单元)，并且具体地涉及可配置到各种车辆的通用轮胎压力监测传感器。
技术介绍
轮胎压力监测系统(TPMS)是用于监测各种类型的车辆上的充气轮胎内部的气压的电子系统。TPMS接近实时地将轮胎压力信息报告给车辆的控制系统和驾驶员。本文提到的TPMS是直接式TPMS，该直接式TPMS使用安装在轮胎内部的传感器(在本文中被称为车轮单元)来测量轮胎内的气体压力。车轮单元通过使用无线信号与车辆的控制模块通信，该无线信号通常是射频(RF)信号。这些信号包含车轮单元压力信息并且可能包含其他数据，比如温度、车轮单元识别号或车轮位置信息。此外，通常通过使用低频(LF)无线电信号或物理接触，外部编程单元可以用来与车轮单元通信。车轮单元安装者可以使用入站(inbound)通信来激活车轮单元，以便接收诊断信息、改变车轮单元识别号或修改车轮单元以根据特定TPM系统规范进行操作。车轮单元可以由车辆制造商作为OEM(原始设备制造商)产品安装，或者它们可以作为售后市场(AM)解决方案被安装在安装设施中以用于替换或翻新。根据车辆制造商、型号(model)、生产年份、品牌(make)和TPMS制造商，在不同的TPM系统中车轮单元可以不同地操作。TPM系统之间的差异影响车轮单元的实现，例如：在不同操作模式之间转换、内部程序流的触发条件、学习算法、时序、无线信号特征、通信协议、数据分组内容等。为了使单个车轮单元覆盖售后市场(AM)TPM系统中的大多数，这些系统必须由相应的(一个或多个)AM-TPMS车轮单元实现来支持。为了实现此目标，可以实现多个车轮单元类型，每个车轮单元类型实现单个TPM系统，或者实现通用车轮单元，该通用车轮单元可以被直接使用在所有相关的现有车辆上，或者可以被安装者编程/配置以支持一个或多个TPM系统。使用多个单系统车轮单元类型不是期望的，因为它要求车轮单元安装者储备多种车轮单元。这导致安装者和供应链的高初始投资并且使得车轮单元选择是耗时的。通用车轮单元似乎是经济得多的解决方案。US7,518,495B2公开了一种用于利用支持单个TPM系统的软件程序来对车轮单元编程的方法、系统和工具。用于车轮单元的合适的程序软件被选自数据库。这是非常灵活的，因为新的程序实现可以稍后被添加到数据库。由于完整软件必须被加载到车轮单元，因此编程时间相对长，这是由于使用了低速通信接口。该接口通常用于由车轮单元安装者发送车轮单元具体数据和触发程序(trigger)。此外，密集的通信将减少置于车轮单元中的电池的容量。可替代地，可以使用有线接口。这样的有线接口需要附加的硬件，比如驱动器和电气触点，这使得车轮单元易受ESD损坏和电气触点处的腐蚀。有线接口的处理更复杂，因为电缆必须在编程之前连接到车轮单元并且在编程之后断开连接。US8692661B2公开了一种通用车轮单元。在生产期间将多个可选择的程序存储在车轮单元中并且为了使车轮单元适应具体的车辆，所需的程序由车轮单元安装者选择。这允许非常快速的编程，因为必须仅选择正确的程序。该解决方案的缺点在于必须将大量程序存储在车轮单元中，这还需要大量的存储器开销，从而增加了车轮单元的成本。可替代地，可以仅预先配置车轮单元的存储器受限的微控制器以用于选择车辆模型或协议，这将需要保持储备大量车轮单元以提供AM覆盖。另一个缺点是，由于预先存储的程序，因此不可能适应未来的需求。相反，必须开发新的车轮单元。US2015/0202932A1公开了一种在其存储器中存储程序的基本版本的车轮单元。为了配置，所选择的车辆类型程序参数被存储在存储器中。这允许相对快速的编程，因为仅参数必须被发送到车轮单元。对未来需求的适应只可能在参数范围内。基本的新功能不能被添加。EP2821260A1公开了一种通过删除不必要的编码进程来设置车轮单元的方法。由于最初必须将大量编码进程存储在存储器中，因此需要相对大的存储器，或者商用微控制器的存储器限制迫使多种车轮单元被储备，这进一步增加了车轮单元的成本。最后，适应新的TPM系统并不总是可能的，除非它们适合于现有的TPM系统。否则必须发布新的车轮单元。每当市场上出现新的TPM系统，或者现有系统被修改时，或者如果在现有车轮单元软件内发现改进可能性或错误时，必须更新软件。上述现有技术中的一些依赖于AM安装者使用的外部编程单元通过有线或无线通信的方式来对车轮单元执行现场更新。在US2015/0202932A1中，字段更新的范围受底层软件系统的限制。这可能需要安装者将车轮单元重新发送回生产商以进行更新。由于硬件和软件的限制，美国在某些情况下这样的更新可能是不可能的，从而迫使车轮单元被撤回。US8692661B2和EP2821260A1不允许任何级别的软件更新，因此总是需要替换车轮单元。这不仅对于安装者而且对于整个供应链以及车轮单元生产商本身都是不利的和繁琐的。它还可能需要对于每个软件更新引入车轮单元的新版本号，从而以额外的成本、较大的处理复杂性、时间滑动(timeslips)、人为错误和返回率来影响车轮单元售后市场中所涉及的所有各方。US7,518,495B2的公开内容使得能够进行完整的软件现场更新，但是加载时间可能很长，这使软件现场更新更易于遭受通信错误，从而迫使安装者重复该过程。据说这对于安装者是一个主要问题，因为它会引起额外的成本和延迟。此外，密集的数据传输可能消耗更大量的电池电量，从而限制了车轮单元的寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种通用TPMS车轮单元，该车轮单元几乎不需要维护、允许简单的处理并提供大的灵活性。更具体地，将车轮单元配置为在具体的TPM系统内操作应当是快速且无差错的以简化和加速车轮单元安装，从而节省安装成本。在配置期间传输到车轮单元的数据量应当低，以便最小化对电池寿命的影响。此外，车轮单元必须提供一种手段以便执行其软件的完整的现场更新，该手段的范围不受车轮单元现有软件的限制，以使得能够引入新的TPM系统支持、修改车轮单元内所实现的现有TPM系统的行为、以及错误修复、优化和可能的其他修改和/或配置。因此，车轮单元应当不需要从安装设施撤回以进行未来更新。因此，不需要在每次软件更新时更新车轮单元版本号，从而简化了处理、降低了供应链管理成本并且不易出现人为错误。车轮单元应当可配置到使用不同TPM系统的大量车辆。独立权利要求中描述了该问题的解决方案。从属权利要求涉及本专利技术的进一步改进。在优选实施例中，TPMS车轮单元包括：至少一个环境感测组件，比如压力、加速度或温度传感器，该环境感测组件指示至少一个参数，该至少一个参数指示轮胎的或轮胎内的至少一个条件；用于执行程序的处理单元，该处理单元可以是微控制器；用于存储至少一个第一程序、至少一个第二程序和至少一个配置代码的非易失性存储器；以及车轮单元通信模块，该车轮单元通信模块可以包括用于向/从车辆和/或编程单元转发信息的无线发送器、无线或有线接收器或者无线或有线收发器。该信息可以包括关于指示轮胎的或轮胎内的至少一个条件的至少一个参数的细节，例如压力、温度、旋转方向、车轮单元的电池状态、或关于车轮单元状态的一些其他信息。车轮单元优选地具有壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车轮单元(200)，至少包括：环境感测组件(280、290)，用于测量指示轮胎内或轮胎的至少一个环境条件的至少一个参数，非易失性存储器(240)，用于存储至少一个第一程序(510)、至少一个第二程序(520)以及至少一个配置代码(530)，处理单元(230)，用于控制所述车轮单元(200)并且用于执行所述第一程序(510)和所述第二程序(520)中的至少一个，车轮单元通信模块(260)，还包括：无线发送器(261)，用于至少发送轮胎条件相关信息，以及无线或有线接收器(262)，用于接收所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个，其中，所述至少一个第一程序(510)包括第一上传管理器(511)，所述第一上传管理器(511)使用所述车轮单元通信模块(260)来接收所述第二程序(520)并将所述第二程序(520)加载到所述非易失性存储器中，其特征在于，所述至少一个第二程序(520)使用所述第一上传管理器(511)或包括第二上传管理器(521)来接收所述配置代码(530)，并且所述配置代码向所述第二程序提供关于至少一个TPM系统的信息；所述信息由所述第二程序用于配置所述车轮单元的行为，使得所述车轮单元根据所述至少一个TPM系统需求进行操作。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.27 EP 16171701.21.一种车轮单元(200)，至少包括：环境感测组件(280、290)，用于测量指示轮胎内或轮胎的至少一个环境条件的至少一个参数，非易失性存储器(240)，用于存储至少一个第一程序(510)、至少一个第二程序(520)以及至少一个配置代码(530)，处理单元(230)，用于控制所述车轮单元(200)并且用于执行所述第一程序(510)和所述第二程序(520)中的至少一个，车轮单元通信模块(260)，还包括：无线发送器(261)，用于至少发送轮胎条件相关信息，以及无线或有线接收器(262)，用于接收所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个，其中，所述至少一个第一程序(510)包括第一上传管理器(511)，所述第一上传管理器(511)使用所述车轮单元通信模块(260)来接收所述第二程序(520)并将所述第二程序(520)加载到所述非易失性存储器中，其特征在于，所述至少一个第二程序(520)使用所述第一上传管理器(511)或包括第二上传管理器(521)来接收所述配置代码(530)，并且所述配置代码向所述第二程序提供关于至少一个TPM系统的信息；所述信息由所述第二程序用于配置所述车轮单元的行为，使得所述车轮单元根据所述至少一个TPM系统需求进行操作。2.如权利要求1所述的车轮单元(200)，其特征在于，由所述第二程序配置的所述车轮单元的行为包括以下中的至少一个：用于发送轮胎相关信息的通信协议的特征，所述协议使用的无线电传输特征，所述协议内的数据分组内容，所述协议的时序特征，对例如车轮位置学习算法的车轮单元特性的支持，车轮单元模式之间的转换的触发条件以及车轮单元模式之间的转换的时序特征。3.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，所述车轮单元(200)包括能量源，例如电池(270)，以用于为所述车轮单元供电。4.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，所述无线发送器(261)发送车轮单元硬件和软件版本信息、数据接收确认和协议握手中的至少一个，同时由无线或有线接收器(262)接收所述第一程序(510)、所述第二程序(520)和所述配置代码(530)中的至少一个。5.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，所述第二程序(520)包括至少一个默认配置代码(530)、或所述默认配置代码隐含的配置改变。6.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，所述非易失性存储器驻留在微控制器的所述处理单元(230)和外部芯片中的至少一个中。7.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，所述处理单元(230)执行所述第二程序(520)以修改、配置或替换所述第一程序(510)。8.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，由所述第一程序(510)实现的所述功能能够由所述第二程序(520)和所述配置代码(530)访问和使用，并且由所述第二程序(520)实现的所述功能能够由所述第一程序(510)和所述配置代码(530)访问和使用。9.如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，车轮单元包含直接访问模块(220)，所述直接访问模块(220)用于提供对所述处理单元(230)或所述非易失性存储器(240)的直接访问，从而使得能够读取和写入所述非易失性存储器，而无需使用所述车轮单元通信模块(260)，但是需要物理访问存储所述处理单元或所述非易失性存储器的芯片的连接器；车轮单元生产期间使用的所述直接访问模块用于将以下中的至少一个加载到所述非易失性存储器：所述第一程序(510)，所述第二程序(520)，所述配置代码(530)。10.一种车轮单元配置系统(900)，包括如前述权利要求中任一项所述的车轮单元(200)，其特征在于，提供编程单元(100)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·维歇尔，A·黎曼，
申请(专利权)人：威格曼汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE