專利名稱：輪胎壓力監(jiān)測方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力監(jiān)測技術(shù)，尤其涉及輪胎壓力監(jiān)測技術(shù)。
背景技術(shù)：
為監(jiān)測機動車輛的輪胎壓力，使用的設(shè)備包括測量壓力的傳感器和無線傳輸壓力 信息的發(fā)射器。這些設(shè)備一般指的是車輪電子系統(tǒng)，放置在充氣輪胎中。比如，車輪電子系 統(tǒng)可附著在閥基或輪緣上。車輛內(nèi)或車輛上安裝的接收器可接收車輪電子系統(tǒng)傳輸?shù)膲毫π畔?。該輪胎壓?監(jiān)測系統(tǒng)可顯示車輛輪胎氣壓不足信息或?qū)︸{駛員危險的壓降信息。通過接收訪問信號來 觸發(fā)傳輸活動的車輪電子系統(tǒng)是非常有利的。在這樣的車輪電子系統(tǒng)中，如需要，在車輛上 安裝的中央單元可通過訪問車輪電子系統(tǒng)來獲取個別車胎信息。無論車輪電子系統(tǒng)的能源需求是來自電池驅(qū)動、機_電或熱_電轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)最經(jīng) 濟的能源消耗量始終是車輪電子系統(tǒng)開發(fā)改進中要追求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是確定如何降低車輪電子系統(tǒng)的能源消耗量。本發(fā)明的目的可借助具有權(quán)利要求書1所列特征的方法和權(quán)利要求書15所述的 輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)，對本發(fā)明進行有利的改進是從屬權(quán)利要求書的主題內(nèi)容。在本發(fā)明所述的方法中，脈沖序列用作訪問信號，其包括包含若干脈沖的調(diào)節(jié)部 分，該調(diào)節(jié)部分位于命令部分之前，該命令部分對傳輸指令進行編碼。這樣，可在車輪電子 系統(tǒng)中對放大訪問信號的放大因子調(diào)節(jié)到一定程度，以滿足接收和評估命令部分的需要。 訪問信號的接收條件依賴于一些因素，包括車輛專用車輪罩的幾何形狀，因此造成的顯著 的浮動。借助本發(fā)明所述的方法，在特定情形下，可將放大器降低至接收條件必要的程度。 這就使得車輪電子系統(tǒng)的運行變得更加經(jīng)濟。調(diào)節(jié)部分最好包含3至10個脈沖，優(yōu)選3至7個脈沖。該措施的優(yōu)點是不僅有 足夠數(shù)量的可用脈沖來可靠地確定必要的放大因子，而且能夠避免不必要的長時間接收活動。接收條件以及必要的放大情況尤其可以在脈沖邊沿確定好。因此，短脈沖對調(diào)節(jié) 部分是非常有利的。在系統(tǒng)準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)部分的脈沖最好具有相同的脈沖長度。比 如，調(diào)節(jié)部分的脈沖長度均相同，這些脈沖對命令部分位串中的數(shù)值0進行編碼。命令部分較佳的包括脈沖長度比調(diào)節(jié)部分脈沖長度長的脈沖，特定情況下，該脈 沖的長度至少達到調(diào)節(jié)部分脈沖長度的兩倍。命令部分也可以包括脈沖長度和調(diào)節(jié)部分脈 沖長度相同或稍短一些的脈沖。例如，命令部分可以是位串，其中，長脈沖對1編碼，短脈沖 對0編碼。在此情形下，短脈沖的長度最好和調(diào)節(jié)部分脈沖的長度相同。根據(jù)本發(fā)明有利的改進，脈沖序列中包括位于調(diào)節(jié)部分和命令部分之間的啟動脈 沖，啟動脈沖長度至少是調(diào)節(jié)部分脈沖長度的兩倍，優(yōu)選三倍以上，尤其是四倍以上。優(yōu)選該啟動脈沖長度也比命令部分的脈沖長度長，這樣，就能防止調(diào)節(jié)部分的最后一個脈沖被 意外解釋為命令部分的脈沖。比如，啟動脈沖可以比編碼為1的脈沖長度長，也可比編碼為 0的脈沖長。啟動脈沖最好至少等于調(diào)節(jié)部分脈沖和命令部分脈沖持續(xù)時間的總和。例如， 啟動脈沖長度可等于命令部分編碼為0和編碼為1的脈沖長度的總和，最好比該長度之和
大一些。根據(jù)本發(fā)明進一步的有利的改進，脈沖序列包括在調(diào)節(jié)部分前面的喚醒脈沖。喚 醒脈沖最好比調(diào)節(jié)部分的長度要長。喚醒脈沖可以方便地促使車輪電子系統(tǒng)持續(xù)地準(zhǔn)備接 收訪問信號。因為剛開始時，形成訪問信號的脈沖序列包括喚醒脈沖，則車輪電子系統(tǒng)定期 檢查以脈沖為特征的強度是否存在于接收器中就足夠了。如果是這種情形，接收器仍準(zhǔn)備 接收，以便接收到訪問信號的后繼部分。如果不是這種情形，車輪電子系統(tǒng)可以返回到節(jié)能 狀態(tài)。尤其是在優(yōu)選實施例中，喚醒脈沖的持續(xù)時間占脈沖序列持續(xù)時間的一半以上，比如 至少為2/3。車輪電子系統(tǒng)中的發(fā)射器最好是HF發(fā)射器，即無線電頻率發(fā)射器。于是，車輪電 子系統(tǒng)以無線電頻率發(fā)射器的形式傳輸壓力信息。傳輸最好是以IOOMHz以上的頻率進行， 如433MHz，稱作ISM頻帶，或者在315MHz區(qū)域或868MHz區(qū)域。對于訪問信號，優(yōu)選低頻 (LF)波段。50kHz和300kHz之間的波段范圍是最合適的。通過切換發(fā)射器開和關(guān)，在上述 波段范圍內(nèi)對載波進行脈沖寬度調(diào)制，能夠生成訪問信號的脈沖序列。


本發(fā)明實施例中描述了本發(fā)明的更多細(xì)節(jié)和優(yōu)點，如附圖所示
圖1是本發(fā)明一種輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明一種訪問信號脈沖序列結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記
1、車輪電子系統(tǒng)；
la、壓力傳感器；
lb、溫度傳感器；
lc、控制單元；
Id、電源；
le、HF發(fā)射器；
If、LF接收器；
2、中央單元；
3、訪問發(fā)射器；
4、HF接收器;
5、調(diào)節(jié)部分；
10、訪問信號；
11、喚醒脈沖；
12、調(diào)節(jié)部分；
12a、脈沖；
13、啟動脈沖；
14、命令部分；14a、短脈沖；14b、長脈沖。
具體實施例方式圖1中所述的用于監(jiān)測車輛輪胎壓力的系統(tǒng)包括多個車輪電子系統(tǒng)1，在所有情 況下，每個車輪電子系統(tǒng)都裝在車輛的一個充氣輪胎中，其包括壓力傳感器la，溫度傳感器 lb，控制單元lc，電源ld，如電池或發(fā)電機，HF發(fā)射器Ie和LF接收器If。該系統(tǒng)還包括中 央單元2，中央單元2以靜態(tài)方式安裝在車輛上，訪問發(fā)射器3和至少一個HF接收器4與中 央單元2相連。由于訪問發(fā)射器3發(fā)射的是載波頻率為50kHz至300kHz，尤其是IOOkHz至150kHz 之間的LF信號，訪問信號10的波段范圍相對較短。車軸的每一端最好與訪問發(fā)射器3相 聯(lián)系，以訪問車軸特定端安裝的車輪的車輪電子系統(tǒng)1。相比之下，車輪電子系統(tǒng)發(fā)射HF信號形式的壓力信息。優(yōu)先使用的HF載波頻率至 少為100Hz。例如，433MHz、315MHz或868MHz是車輪電子系統(tǒng)1通用的頻率。車輪電子系 統(tǒng)1發(fā)射的信號波段范圍較大，因此一般單個與中央單元2相連的接收器4就足夠了。但 是，將多個接收器4和中央單元2連接在一起，比如，將專用接收器4和每個車軸或每個車 輪位置相關(guān)聯(lián)也是可以的。車輪電子系統(tǒng)1的傳輸活動是通過接收訪問信號10觸發(fā)的。訪問信號10以脈沖 序列的形式傳輸，如示意圖2所示。訪問信號10 —開始是喚醒脈沖11。喚醒脈沖11之后是調(diào)節(jié)部分12，其包括若干 個，比如5個脈沖12a。調(diào)節(jié)部分之后是啟動脈沖13，隨后是對車輪電子系統(tǒng)1傳輸指令進 行編碼的命令部分14。比如，命令部分14可促使車輪電子系統(tǒng)1發(fā)送當(dāng)前的壓力信息。另 一種可能是命令部分14促使車輪電子系統(tǒng)1發(fā)送類型信息，比如所包含軟件的版本。在所述的實施例中，喚醒脈沖11占脈沖序列10持續(xù)時間的一半以上。喚醒脈沖比 調(diào)節(jié)部分12長，也比命令部分14長。喚醒脈沖11最好比命令部分14和調(diào)節(jié)部分12的持 續(xù)時間之和長。喚醒脈沖11越長，車輪電子系統(tǒng)的抽樣就越粗。因此，喚醒脈沖11越長， 車輪電子系統(tǒng)對能量的要求和干擾的敏感性就越低。其中，喚醒脈沖的最大長度上限是由 要求的系統(tǒng)響應(yīng)時間定義的。車輪電子系統(tǒng)1定期激活接收器If，以檢查訪問信號10是否被激活。通過選擇車 輪電子系統(tǒng)1的接收器If的激活時間比喚醒脈沖11的激活時間短的時間間隔，在訪問信 號10的調(diào)節(jié)部分12，對于準(zhǔn)備接收的車輪電子系統(tǒng)來說，幾乎沒有能量消耗。為了確定喚醒脈沖11是否已被激活，在很短的時間內(nèi)，如0. 5ms或更少時間激活 車輪電子系統(tǒng)1的接收器If就足夠了。因為大部分時間車輪電子系統(tǒng)接收器If被切斷， 所以這里所需的能量是很低的。車輪電子系統(tǒng)1接收器If的激活時間間隔最好至少為喚 醒脈沖11持續(xù)時間的2/3，優(yōu)選3/4以上，但是要比喚醒脈沖11的持續(xù)時間要短。在所述的實施例中，接收器每32ms以小于0. 5ms時間激活一次。在所述的實施例 中，喚醒脈沖11的持續(xù)時間為42ms。喚醒脈沖11的持續(xù)時間可以被輕易地選擇為長些或 短些。但是，我們必須考慮到喚醒脈沖11的持續(xù)時間越短，車輪電子系統(tǒng)的激活就越頻繁。持續(xù)時間較長的喚醒脈沖的優(yōu)點在于車輪電子系統(tǒng)1的操作更加簡潔，但是相應(yīng)地也 意味著需要花費更多的時間來訪問與壓力信息有關(guān)的車輪電子系統(tǒng)。最有利的喚醒脈沖11 持續(xù)時間范圍為30ms至200ms，優(yōu)選是35ms至100ms。喚醒脈沖11之后是包含若干脈沖12a的調(diào)節(jié)部分12。調(diào)節(jié)部分12最好包括3至 10個脈沖12a，優(yōu)先考慮3至7個脈沖12a。調(diào)節(jié)部分12的脈沖12a用于調(diào)節(jié)信號放大，以 與當(dāng)前的接收條件相符合，這樣，車輪電子系統(tǒng)1就可以毫無差錯地理解和評估訪問信號 10的命令部分14。通過將車輪電子系統(tǒng)1接收器If的放大器的放大因子調(diào)節(jié)到必要的范 圍，就可以對車輪電子系統(tǒng)實施特殊的節(jié)能操作，從而可以避免不必要的高信號放大。在系統(tǒng)準(zhǔn)確度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)部分12的脈沖12a最好長度相同。例如，調(diào)節(jié)部分的脈 沖12a具有同一長度，其在命令部分14中用來描述0。脈沖序列包括位于調(diào)節(jié)部分12和命令部分14之間的啟動脈沖13。啟動脈沖13 可防止車輪電子系統(tǒng)1將調(diào)節(jié)部分12的脈沖12a解釋為命令部分14的一部分。啟動脈沖 13至少是調(diào)節(jié)部分12脈沖12a長度的兩倍，優(yōu)先選擇3倍以上，最好4倍以上。在所述的 實施例中，啟動脈沖13是調(diào)節(jié)部分12脈沖12a的5倍。啟動脈沖13最好也要比命令部分 14的脈沖14a，14b的長度長。優(yōu)選啟動脈沖13長度至少為調(diào)節(jié)部分12脈沖12a和命令部 分14脈沖14a，14b持續(xù)時間之和。一般來講，當(dāng)啟動脈沖13是調(diào)節(jié)部分12脈沖12a的3 倍至10倍長時，尤其是調(diào)節(jié)部分12脈沖12a的4倍至6倍長時是最有利的。啟動脈沖13之后是命令部分14。命令部分14最好包括以短脈沖14a和長脈沖 14b形式存在的位串。為此，短脈沖對數(shù)字0編碼，而長脈沖對數(shù)字1編碼。正如前面所提 到的，命令部分14的短脈沖14a長度可與調(diào)節(jié)部分12的脈沖12a長度相適應(yīng)。上述車輪電子系統(tǒng)1可包括滾輪開關(guān)，當(dāng)車輪運行時，由所產(chǎn)生的加速力來關(guān)閉 滾輪開關(guān)。優(yōu)先選擇的是，車輪電子系統(tǒng)1能夠在行駛過程中在指定時間間隔自動進行壓 力測量操作。當(dāng)車輪電子系統(tǒng)1發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)危險壓降時，甚至可以在沒有接收到訪問信號的 請求時發(fā)送相應(yīng)的壓力信息。車輪電子系統(tǒng)1不僅可以通過訪問信號10促使傳輸，而且能 夠自動傳輸，如DE 10217239A1描述內(nèi)容所示。
權(quán)利要求
1.一種使用車輪電子系統(tǒng)⑴來監(jiān)測車胎氣壓的方法，所述車輪電子系統(tǒng)⑴包括測 量車胎氣壓的壓力傳感器(la)、傳輸壓力信息的發(fā)射器(Ie)、接收訪問信號(10)的接收 器(If)，通過接收訪問信號(10)來觸發(fā)所述車輪電子系統(tǒng)(1)的傳輸活動，所述訪問信號 (10)是以脈沖序列的形式傳輸?shù)?，所述脈沖序列包含對所述車輪電子系統(tǒng)(1)的傳輸指令 進行編碼的命令部分(14)，其特征在于所述的脈沖序列包含位于所述命令部分(14)之前 包含若干脈沖(12a)的調(diào)節(jié)部分(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于所述命令部分(14)包括脈沖(14a)，所 述脈沖(14a)長度大于所述調(diào)節(jié)部分(12)的脈沖(12a)的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的方法，其特征在于所述命令部分(14)包括脈沖 (14b)，所述脈沖(14b)的長度至少比所述調(diào)節(jié)部分(12)的脈沖(12a)長度大兩倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1至3任一項所述的方法，其特征在于所述命令部分(14)包括以 短脈沖及長脈沖形式的位串(14a，14b)。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的方法，其特征在于所述調(diào)節(jié)部分(12)是以短脈沖(12a) 序列的形式構(gòu)成的，其長度與命令部分(14)的短脈沖(14a)相符合。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1至5任一項所述的方法，其特征在于所述調(diào)節(jié)部分(12)包括3 至10個，優(yōu)選3至7個脈沖(12a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求書1至6任一項所述的方法，其特征在于位于所述調(diào)節(jié)部分(12)和 所述命令部分(14)之間的所述脈沖序列(10)包括啟動脈沖(13)，其長度至少是所述調(diào)節(jié) 部分(12)脈沖(12a)的兩倍，優(yōu)選三倍以上，尤其是四倍以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求書7所述的方法，其特征在于所述啟動脈沖(13)的長度比所述命令 部分(14)的脈沖(14a, 14b)長。
9.根據(jù)權(quán)利要求書7或8所述的方法，其特征在于所述啟動脈沖(13)的長度至少是 所述調(diào)節(jié)部分(12)的脈沖(12a)和所述命令部分(14)的脈沖(14a，14b)的持續(xù)時間的總 和。
10.根據(jù)權(quán)利要求書7至9任一項所述的方法，其特征在于所述啟動脈沖(13)是所 述調(diào)節(jié)部分(12)的脈沖(12a)的3至10倍，優(yōu)選是所述調(diào)節(jié)部分(12)的脈沖(12a)的4 至6倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求書1至10任一項所述的方法，其特征在于所述脈沖序列(10)包括 位于所述調(diào)節(jié)部分(12)之前的喚醒脈沖(11)。
12.根據(jù)權(quán)利要求書11所述的方法，其特征在于所述喚醒脈沖(11)比調(diào)節(jié)部分(12) 的脈沖長。
13.根據(jù)權(quán)利要求書11或12所述的方法，其特征在于所述喚醒脈沖(11)比命令部 分(14)的脈沖長。
14.根據(jù)權(quán)利要求書11至13任一項所述的方法，其特征在于所述喚醒脈沖(11)比 所述命令部分(14)和所述調(diào)節(jié)部分(12)的脈沖持續(xù)時間總和長。
15.根據(jù)權(quán)利要求書11至14任一項所述的方法，其特征在于所述喚醒脈沖(11)占 所述脈沖序列(10)持續(xù)時間的一半以上。
16.一種輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，包括車輪電子系統(tǒng)(1)，所述車輪電子系統(tǒng)(1)裝有測量 輪胎內(nèi)空氣壓力的壓力傳感器(Ia)，傳輸壓力信息的發(fā)射器(Ie)，接收訪問信號(10)的接收器(If)，發(fā)射訪問信號(10)的訪問發(fā)射器(3)，接收壓力信息的接收器(4)，通過接收訪 問信號(10)觸發(fā)車輪電子系統(tǒng)(1)的傳輸活動，所述訪問信號(10)是以脈沖序列的形式 傳輸，所述脈沖序列包括對車輪電子系統(tǒng)(1)的傳輸指令編碼的命令部分(14)，其特征在 于所述脈沖序列包括位于命令部分(14)之前包含有若干脈沖(12a)的調(diào)節(jié)部分(12)。
17.根據(jù)權(quán)利要求書16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述車輪電子系統(tǒng)(1)的接收器 (If)包括放大器，所述調(diào)節(jié)部分(12)的脈沖(12a)用于調(diào)節(jié)評估所述命令部分(14)需要 的放大因子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用電子車輪系統(tǒng)(1)來監(jiān)測輪胎氣壓的方法，包括測量車輪電子系統(tǒng)(1)的壓力傳感器(1a)，傳輸壓力信息的發(fā)射器(1e)和接收訪問信號(10)的接收器(1f)，而車輪電子系統(tǒng)的傳輸活動是通過接收訪問信號(10)觸發(fā)的，以脈沖序列的形式傳輸，脈沖序列(10)包括對車輪電子系統(tǒng)(1)的傳輸指令編碼的命令部分(14)。根據(jù)本發(fā)明要求，脈沖序列包括命令部分(14)之前有若干脈沖(12a)的調(diào)節(jié)部分(12)。
文檔編號B60C23/04GK101992661SQ20101025286
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者桑德羅克 卡斯滕, 瓦格納 馬庫斯 申請人:博格華納貝魯系統(tǒng)有限公司