本公開涉及uwb輪胎監(jiān)測傳感器和系統(tǒng)以及相關(guān)聯(lián)方法。具體地，本公開涉及胎壓監(jiān)測傳感器和系統(tǒng)，但不限于此。

背景技術(shù)：

1、胎壓監(jiān)測傳感器tpms，更一般地，輪胎監(jiān)測傳感器tms，廣泛用于監(jiān)測例如汽車等車輛的每個車輪上的輪胎的狀態(tài)，并且具體地，輪胎的壓力。在車輛中，輪胎是與道路直接接觸并且經(jīng)受全車輛重量和驅(qū)動/制動力的部件。因此，適當?shù)妮喬コ錃饪杀灰暈楸夭豢缮俚?，因為適當?shù)妮喬コ錃鈺p少輪胎的磨損，有助于減少燃料消耗，改進車輛的操縱以及增加輪胎的壽命。

2、此外，充氣不足的輪胎，也就是說，氣壓小于所設(shè)計的氣壓的輪胎(這種充氣不足可能由自然泄漏、溫度變化和道路危險等引起)，可能導(dǎo)致過熱，這最終可能導(dǎo)致事故。

3、出于這些原因，車輛通常配備有胎壓監(jiān)測傳感器或系統(tǒng)(tpms)。胎壓監(jiān)測系統(tǒng)是監(jiān)視輪胎的氣壓(以及在一些情況下，溫度)并在輪胎的氣壓低時警示車輛的駕駛員的一組電子部件。

4、實際上，在許多管轄區(qū)中，車輛必須周期性地監(jiān)測輪胎的壓力并在壓力不足或其它故障的情況下向駕駛員提供警示。

5、一般來說，tpms(系統(tǒng))需要滿足三個基本功能：首先，測量：可例如使用壓力傳感器直接在閥門上測量氣壓，或在輪胎內(nèi)部例如使用mems(所述mems可安裝在輪輞上)測量氣壓?？商鎿Q的是，可經(jīng)由取決于胎壓的可觀測物理量間接地測量氣壓。例如，系統(tǒng)可檢測車輛的車輪之間的轉(zhuǎn)速差，原因是充氣不足會使車輪/輪胎直徑較小，由此使得車輪比充分充氣的輪胎旋轉(zhuǎn)更快。在另一例子中，輪胎安裝式慣性測量單元(imu)可用于測量與輪胎相關(guān)聯(lián)的線性加速度數(shù)據(jù)和角速度數(shù)據(jù)。在又一例子中，毫米波雷達傳感器從輪輞發(fā)送rf信號到輪胎的內(nèi)表面，并且通過處理指示胎壓的雷達反射(回波)來確定壓力。涉及所述tpms的其它傳感器可以是基于電磁感應(yīng)或霍爾(hall)傳感器的車輪速度傳感器。

6、其次，數(shù)據(jù)發(fā)送：tpms(傳感器)需要與tpms(系統(tǒng))的其余部分通信。由于傳感器通常位于車輪中或車輪上，因此這可能較重要。第三，定位：tpm系統(tǒng)需要知曉任何特定測量涉及哪個輪胎。常規(guī)上，使用兩個或更多個單獨部件來執(zhí)行這三個單獨或不同功能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的第一方面，提供一種包括超寬帶uwb裝置的輪胎監(jiān)測傳感器tms，其中所述uwb裝置被配置成安裝在輪胎上并且可至少在第一模式、第二模式和第三模式中操作；其中所述第一模式是感測模式，在所述感測模式中所述uwb裝置可操作以確定所述輪胎的物理特性的值；其中所述第二模式是通信模式，在所述通信模式中所述uwb裝置可操作以將所述值傳送到控制單元；其中所述第三模式是測距模式，在所述測距模式中所述uwb裝置可操作以將所述uwb裝置相對于控制器節(jié)點定位。使用可在三個單獨模式中操作的uwb裝置可減少tms中的物料清單，并且可減少tms或包括tms的系統(tǒng)的總成本。

2、在一個或多個實施例中，所述感測模式是輪胎性質(zhì)確定模式。

3、在一個或多個實施例中，所述物理特性是所述輪胎的壓力。車輛中輪胎的壓力的低本高效且可靠的測量變得越來越重要。本公開的實施例可提供一種測量胎壓的特別方便的方法。

4、在一個或多個其它實施例中，所述物理特性是所述輪胎的輪胎胎面厚度。替代地或除了胎壓之外可能需要監(jiān)測輪胎胎面厚度。

5、在一個或多個實施例中，tms另外被配置成響應(yīng)于確定uwb裝置與控制器節(jié)點之間的距離而使uwb裝置與車輛的車輪相關(guān)聯(lián)，并且輪胎裝配在所述車輪上。使uwb裝置與特定車輪相關(guān)聯(lián)，這具有將uwb裝置相對于車輛定位的作用，可輔助確定故障與哪個輪胎或車輪相關(guān)聯(lián)。

6、在一個或多個實施例中，uwb裝置被配置成在uwb裝置與車輪關(guān)聯(lián)之后僅響應(yīng)于用戶輸入而在第三模式中操作。具體地，一旦uwb裝置已與特定輪胎相關(guān)聯(lián)或相對于車輛定位，就無需再部署第三操作模式，直到發(fā)生借以將uwb裝置相對于車輛再定位的事件為止。

7、在一個或多個實施例中，uwb裝置被配置成以至少一個赫茲的重復(fù)率在第一模式中操作。在一個或多個實施例中，uwb裝置被配置成以至少一個赫茲的重復(fù)率在第二模式中操作。將uwb協(xié)議用于在相對高頻率下的操作是方便的，因為uwb協(xié)議通常提供比目前部署在tms系統(tǒng)中的例如低功耗藍牙(ble)等其它通信模式更高的通信數(shù)據(jù)速率。

8、在一個或多個實施例中，uwb裝置被配置成在3.1ghz與10.6ghz之間的頻率范圍中操作，并且占用至少500mhz的帶寬。

9、在一個或多個實施例中，uwb裝置可在第一頻率范圍中在第一模式中操作，并且可在第二頻率范圍中在第二模式中操作，其中第二頻率范圍低于第一頻率范圍。在一個或多個實施例中，第一頻率范圍在57ghz與64ghz之間的范圍內(nèi)，并且第二頻率范圍在3.1ghz到10.6ghz的范圍內(nèi)。在用于感測的相對高頻率下操作uwb可有助于較大的測量精度。

10、根據(jù)本公開的第二方面，提供一種輪胎監(jiān)測系統(tǒng)，其包括各自如上文所描述的多個tms，并且另外包括控制單元。

11、輪胎監(jiān)測系統(tǒng)可另外包括在每個tms近側(cè)且與遠離每個tms的控制單元電氣通信的uwb收發(fā)器?？刂茊卧砂刂破鱱wb收發(fā)器，所述控制器uwb收發(fā)器在使用時與每個tms不相等的距離。將控制器uwb收發(fā)器定位在偏移位置以使得所述控制器uwb收發(fā)器與每個uwb裝置的距離不同可實現(xiàn)每個uwb裝置的唯一定位是借助于直接測距測量。在一個或多個其它實施例中，控制單元可包括多于一個uwb收發(fā)器。在此類實施例中，三角測量可用于定位每個uwb裝置。

12、根據(jù)本公開的第三方面，提供一種操作輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的方法，所述輪胎監(jiān)測系統(tǒng)包括安裝在輪胎上的uwb裝置，所述方法包括：在第一感測模式中操作uwb裝置以確定輪胎的物理特性的值；在第二通信模式中操作uwb裝置以將所述值傳送到控制單元；以及在第三測距模式中操作uwb裝置以確定uwb裝置與控制器節(jié)點之間的距離。

13、在一個或多個實施例中，所述物理特性是所述輪胎的壓力。在一個或多個其它實施例中，所述物理特性是所述輪胎的輪胎胎面厚度。

14、在一個或多個實施例中，所述方法另外包括響應(yīng)于確定uwb裝置與控制器節(jié)點之間的距離而使uwb裝置與上面裝配輪胎的車輛的車輪相關(guān)聯(lián)。

15、在一個或多個實施例中，在車輪上裝配所述輪胎。

16、在一個或多個此類實施例中，所述方法可另外包括在使uwb裝置與車輪相關(guān)聯(lián)之后，僅響應(yīng)于用戶輸入而在第三模式中操作uwb裝置。

17、本發(fā)明的這些方面和其它方面將從下文描述的實施例中顯而易見，并且所述方面將參考所述實施例來闡明。

技術(shù)特征：

1.一種包括超寬帶uwb裝置的輪胎監(jiān)測傳感器tms，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的tms，其特征在于，所述感測模式是輪胎特性確定模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的tms，其特征在于，所述物理特性是所述輪胎的壓力或輪胎的輪胎胎面厚度。

4.根據(jù)在前的任一項權(quán)利要求所述的tms，其特征在于，另外被配置成響應(yīng)于對所述uwb裝置與所述控制器節(jié)點之間的距離的確定，使所述uwb裝置與車輛的車輪相關(guān)聯(lián)，并且在所述車輪上裝配所述輪胎。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的tms，其特征在于，所述uwb裝置被配置成在所述uwb裝置與所述車輪關(guān)聯(lián)之后僅響應(yīng)于用戶輸入而在所述第三模式中操作。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的tms，其特征在于，被配置成以下各者中的至少一者：以至少一個赫茲的重復(fù)率在所述第一模式中周期性地操作所述uwb裝置，以及以至少一個赫茲的重復(fù)率在所述第二模式中周期性地操作所述uwb裝置。

7.根據(jù)在前的任一項權(quán)利要求所述的tms，其特征在于，所述uwb裝置被配置成在3.1ghz與10.6ghz之間的頻率范圍中操作，并且占用至少500mhz的帶寬。

8.根據(jù)在前的任一項權(quán)利要求所述的tms，其特征在于，能夠在57ghz與64ghz之間的范圍內(nèi)的第一頻率范圍中在所述第一模式中操作，并且能夠在3.1ghz到10.6ghz范圍內(nèi)的第二頻率范圍中在所述第二模式中操作。

9.一種胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括各自多個根據(jù)在前的任一項權(quán)利要求所述的tms，并且另外包括所述控制單元。

10.一種操作輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的方法，所述輪胎監(jiān)測系統(tǒng)包括安裝在輪胎上的uwb裝置，其特征在于，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本文公開一種包括超寬帶UWB裝置的輪胎監(jiān)測傳感器，其中所述UWB裝置被配置成安裝在輪胎上并且可至少在第一模式、第二模式和第三模式中操作；其中所述第一模式是感測模式，在所述感測模式中所述UWB裝置可操作以確定所述輪胎的物理特性的值；其中所述第二模式是通信模式，在所述通信模式中所述UWB裝置可操作以將所述值傳送到控制單元；其中所述第三模式是測距模式，在所述測距模式中所述UWB裝置可操作以將所述UWB裝置相對于控制器節(jié)點定位。本文還公開相關(guān)聯(lián)方法和系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：斯特凡·泰爾蒂內(nèi)克,揚·范信德瑞,沃爾夫?qū)旌绽?br/>受保護的技術(shù)使用者：恩智浦有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15