使用蓝牙低能耗信标进行轮胎压力监测系统（TPMS）模块定位技术方案

一种轮胎压力监测系统(TPMS)包括：多个信标发射器，各自设置在不同位置处并且各自被配置为发射多个信标；第一TPMS传感器模块，被配置为从多个信标发射器中的每个信标发射器接收多个信标，测量来自多个信标发射器中的每个信标发射器的多个信标中的每个信标的信号强度，以及发射包括多个信标发射器中的每个信标发射器的第一信号强度值的信号，每个第一信号强度值表示来自多个信标发射器中的对应信标发射器的多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度；以及控制单元，被配置为接收信号并且基于多个信标发射器中的每个信标发射器的第一信号强度值确定第一TPMS传感器模块的位置。

Tyre Pressure Monitoring System (TPMS) Module Location Using Bluetooth Low Energy Beacon

【技术实现步骤摘要】
使用蓝牙低能耗信标进行轮胎压力监测系统(TPMS)模块定位
本公开总体涉及轮胎压力监测系统(TPMS)，并且更具体地，涉及在TPMS中定位TPMS传感器模块。
技术介绍
轮胎压力监测系统(TPMS)在车辆安全和减排中发挥着重要作用。这个市场的大部分由直接轮胎压力监测系统提供服务，其中每个轮胎都包含TPMS传感器模块。因此，电池供电的传感器模块被组装在轮胎内部，以监测其轮胎压力。该传感器模块包含压力传感器、微控制器、射频(RF)发射器和纽扣电池。原则上，传感器模块测量轮胎压力并使用单向链路将测量数据传输到该车辆中的中央单元。由于电池不能更换，所以传感器模块使用寿命取决于电池使用寿命。功耗的主要部分是由RF传输产生的。因此，尽可能地降低RF传输功耗是一项重要的任务。传感器模块还可以具有低频(LF)接收器，其用于在汽车生产中或者在修理间中将传感器模块安装到轮胎之后配置传感器模块(例如，在更换模块或维护已在使用的传感器模块的固件更新的情况下)。通常，从模块到汽车的下行链路通信经由315或434MHz的RF发射器来实现，而到模块的上行链路通信经由125kHz的LF接收器来实现。因此，使用了具有两个通信信道的两个通信设备。为了正确评估每个轮胎，车辆必须能够定位每个TPMS传感器模块，意味着它必须能够知道哪个模块位于哪个轮胎位置(例如，左前，右后等)。目前，用于定位TPMS传感器模块的最具成本效益并且最常用的解决方案是使用两种类型数据的相关性。第一类数据是TPMS模块在旋转期间的角度。TPMS模块能够在旋转期间以固定角度传输数据，或者另一方面，至少通知TPMS电子控制单元(ECU)在什么时间TPMS模块已经处于与RF传输时间相关的什么旋转角度。利用这两个信息，TPMS传感器模块的相位和该相位的时间，ECU可以确定旋转期间四个TPMS传感器模块中的任何一个的角度。第二类数据是防抱死制动系统(ABS)数据。通常，ABSECU将当前ABS计数值，每次旋转期间从[0…a]计数，置于控制器局域网(CAN)总线上。然后TPMSECU可以关联两种类型的数据，以确定哪个TPMS模块位于哪个轮胎位置。这种解决方案具有一些缺点。一个缺点是TPMS传感器模块在定位过程中必须多次传输。因此，它对TPMS模块的电荷消耗有负面影响，从而降低传感器模块的使用寿命。另一个缺点是TPMSECU必须能够访问CAN总线，并且必须能够运行相当复杂的算法并为相关数据提供大缓冲区。最后的缺点是有些ABS系统不提供这些计数值，而只提供对应于车轮速度的值，该值不能用于这种定位方法。因此，并不是所有车辆都能使用这种定位方法。
技术实现思路
提供了一种用于定位轮胎压力监测系统(TPMS)中的TPMS模块的装置、系统和方法。根据一个或多个实施例，TPMS传感器模块包括：压力传感器，被配置为测量轮胎的内部空气压力；接收器，被配置为从第一信标源接收第一多个信标以及测量第一多个信标中的每个信标的信号强度；微控制器单元，电连接到接收器；以及发射器，电连接到微控制器单元，并且被配置为发射包括第一信号强度值的信号，第一信号强度值表示第一多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度。根据一个或多个实施例，TPMS包括：多个信标发射器，各自设置在不同位置处并且各自被配置为发射多个信标；TPMS传感器模块，被配置为接收来自多个信标发射器中的每个信标发射器的多个信标、测量来自多个信标发射器中的每个信标发射器的多个信标中的每个信标的信号强度、以及发射包括多个信标发射器中的每个信标发射器的信号强度值的信号，每个信号强度值表示来自多个信标发射器中的对应信标发射器的多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度；以及控制单元，被配置为接收信号，并且基于多个信标发射器中的每个信标发射器的信号强度值，确定TPMS传感器模块的位置。根据另外的一个或多个实施例，TPMS传感器模块定位方法包括：从第一信标源点接收第一多个信标；测量第一多个信标中的每个信标的信号强度；以及发射包括第一信号强度值的信号，第一信号强度值表示第一多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度。根据另外的一个或多个实施例，TPMS传感器模块定位方法包括：从多个信标发射器发射多个信标，多个信标发射器各自设置在不同位置处；由TPMS传感器模块从多个信标发射器中的每个信标发射器接收多个信标；由TPMS传感器模块测量来自多个信标发射器中的每个信标发射器的多个信标中的每个信标的信号强度；由TPMS传感器模块发射包括多个信标发射器中每个信标发射器的信号强度值的信号，每个信号强度值表示来自多个信标发射器中的对应信标发射器的多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度；以及由控制单元接收信号；并且由控制单元基于多个信标发射器中的每个信标发射器的信号强度值确定TPMS传感器模块的位置。附图说明在本文中参考附图来描述实施例。图1示出了根据一个或多个实施例的单片TPMS传感器模块；图2示出了根据一个或多个实施例的设置在车辆中的TPMS；图3A-3C示出了图示出根据一个或多个实施例的TPMS模块定位过程的示意图；图4示出了根据一个或多个实施例的BLE信标传输方法的流程图；图5示出了根据一个或多个实施例的TPMS模块定位方法的流程图；图6示出了每个BLE信标发射器的接收标识符和平均信号强度的表格；以及图7示出了根据一个或多个实施例的由ECU基于图2所示的BLE信标发射器和TPMS模块的示例分布而生成的表格。具体实施方式在下文中，阐述了多个细节，以便提供对示例性实施例的更详尽的说明。然而，对本领域技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施例。在其他情况下，众所周知的结构和设备以框图形式或示意图示出，而不是详细示出，以避免模糊实施例。另外，除非另外特别说明，否则下文描述的不同实施例的特征可以彼此组合。此外，等效或相似元件或者具有等效或相似功能的元件在以下描述中用等效或相似的附图标记表示。由于在图中相同或功能上等效的元件被赋予相同的附图标记，因此可以省略对具有相同附图标记的元件的重复描述。因此，对具有相同或相似附图标记的元件提供的描述是可以相互可交换的。应当理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以是直接连接或耦合到另一个元件或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，就没有中间元件存在。用来描述元件间关系的其它词语应该以类似的方式进行解读(例如，“介于…之间”与“直接介于…之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。在本文描述或附图中示出的实施例中，任何直接电连接或耦合(即没有附加的中间元件的任何连接或耦合)也可以通过间接连接或耦合实现(即与一个或多个附加的中间元件的连接或耦合)，反之亦然，只要该连接或耦合的总体目的(例如，发射某种信号或发射某种信息)实质上保持不变。可以组合来自不同实施例的特征以形成进一步的实施例。例如，除非另有说明，否则关于其中一个实施例描述的变化或修改也可以适用于其他实施例。实施例涉及传感器和传感器系统，并且涉及获取关于传感器和传感器系统的信息。传感器可以指将待测量的物理量转换为电信号的部件，例如，电流信号或电压信号。物理量可以包括例如磁场(例如，地球的磁场)、电场、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎压力监测系统(TPMS)传感器模块，包括：压力传感器，被配置为测量轮胎的内部空气压力；接收器，被配置为从第一信标源接收第一多个信标以及测量所述第一多个信标中的每个信标的信号强度；微控制器单元，电连接到所述接收器；以及发射器，电连接到所述微控制器单元，并且配置为发射包括第一信号强度值的信号，所述第一信号强度值表示所述第一多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度。

【技术特征摘要】
2018.01.23 US 15/877,7041.一种轮胎压力监测系统(TPMS)传感器模块，包括：压力传感器，被配置为测量轮胎的内部空气压力；接收器，被配置为从第一信标源接收第一多个信标以及测量所述第一多个信标中的每个信标的信号强度；微控制器单元，电连接到所述接收器；以及发射器，电连接到所述微控制器单元，并且配置为发射包括第一信号强度值的信号，所述第一信号强度值表示所述第一多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度。2.根据权利要求1所述的TPMS传感器模块，其中：所述微控制器单元被配置为基于所述第一多个信标中的每个信标的所测量的信号强度，来计算所述第一多个信标的第一平均信号强度，并且所述发射器被配置为发射所述信号，其中所述第一平均信号强度被提供作为表示所述第一多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度的所述第一信号强度值。3.根据权利要求1所述的TPMS传感器模块，其中：所述第一多个信标中的每个信标包括与所述第一信标源对应的第一源标识符，并且所述发射器被配置为发射包括所述第一源标识符和所述第一信号强度值的所述信号。4.根据权利要求3所述的TPMS传感器模块，其中所述TPMS传感器具有TPMS标识符，并且所述发射器被配置为在所述信号中发射所述TPMS标识符。5.根据权利要求1所述的TPMS传感器模块，其中所述接收器和所述发射器被集成在蓝牙收发器中，并且所述第一多个信标是蓝牙低能耗(BLE)信标。6.根据权利要求1所述的TPMS传感器模块，其中：所述接收器被配置为从第二信标源接收第二多个信标以及测量所述第二多个信标中的每个信标的信号强度，并且所述发射器被配置为发射包括所述第一信号强度值和第二信号强度值的信号，所述第二信号强度值表示所述第二多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度。7.根据权利要求6所述的TPMS传感器模块，其中：所述微控制器单元被配置为基于所述第一多个信标中的每个信标的所测量的信号强度来计算所述第一多个信标的第一平均信号强度，所述微控制器单元被配置为基于所述第二多个信标中的每个信标的所测量的信号强度来计算所述第二多个信标的第二平均信号强度，并且所述发射器被配置为发射包括所述第一平均信号强度和所述第二平均信号强度的所述信号，其中所述第一平均信号强度被提供作为所述第一信号强度值，并且所述第二平均信号强度被提供作为所述第二信号强度值。8.根据权利要求6所述的TPMS传感器模块，其中：所述第一多个信标中的每个信标包括与所述第一信标源对应的第一源标识符，所述第二多个信标中的每个信标包括与所述第二信标源对应的第二源标识符，并且所述发射器被配置为发射包括所述第一源标识符、所述第一信号强度值、所述第二源标识符以及所述第二信号强度值的所述信号，所述第一信号强度值被映射到所述第一源标识符，所述第二信号强度值被映射到所述第二源标识符。9.根据权利要求1所述的TPMS传感器模块，其中：所述第一多个信标被周期性地逐个接收，所述微控制器单元被配置为基于所述第一多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度，来计算所述第一多个信标中的一个或多个信标的第一平均信号强度，并且所述发射器被配置为发射所述信号，其中所述第一平均信号强度被提供作为所述第一信号强度值，所述发射器进一步被配置为：响应于所述接收器接收到所述第一多个信标中的每个实例信标，周期性地发射所述信号，所述第一平均信号强度是基于所接收到的所述第一多个信标的数目来计算的,延迟所述信号的发射，直到一时间段过去，并且随后发射包括基于在所述时间段期间接收到的所有所述第一多个信标计算的所述第一平均信号强度的所述信号，或者延迟所述信号的发射，直到所述接收器已经接收到所有所述第一多个信标，并且随后发射包括基于所有所述第一多个信标计算的所述第一平均信号强度的所述信号。10.一种轮胎压力监测系统(TPMS)，包括：多个信标发射器，各自设置在不同位置处并且各自被配置为发射多个信标；第一TPMS传感器模块，被配置为从所述多个信标发射器中的每个信标发射器接收所述多个信标，测量来自所述多个信标发射器中的每个信标发射器的所述多个信标中的每个信标的信号强度，以及发射包括所述多个信标发射器中的每个信标发射器的第一信号强度值的信号，每个第一信号强度值表示来自所述多个信标发射器中的对应信标发射器的所述多个信标中的一个或多个信标的所测量的信号强度；以及控制单元，被配置为接收所述信号，并且基于所述多个信标发射器中的每个信标发射器的所述第一信号强度值，确定所述第一TPMS传感器模块的位置。11.根据权利要求10所述的TPMS，其中：所述第一TPMS传感器模块被配置为：基于来自所述多个信标发射器中的每个信标发射器的所述多个信标中的每个信标的所测量的信号强度，计算所述多个信标发射器中的每个信标发射器的第一平均信号强度，其中所述多个信标发射器中的每个信标发射器的所述第一平均信号强度被提供作为所述多个信标发射器中的每个信标发射器的所述第一信号强度值；并且所述控制单元被配置为：接收所述信号，并且基于所述多个信标发射器中的每个信标发射器的所述第一平均信号强度，确定所述第一TPMS传感器模块的位置。12.根据权利要求10所述的TPMS，其中所述控制单元被配置有所述多个信标发射器中的每个信标发射器的位置信息，并且被配置为：基于所述多个信标发射器中的每个信标发射器的所述第一信号强度值以及所述多个信标发射器中的每个信标发射器的位置信息，确定所述第一TPMS传感器模块的位置。13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·维尔纳，M·坎德勒，W·沙伊本楚贝，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE