车轮定位器、车轮定位设备、系统、方法和计算机程序的制作方法

专利名称：车轮定位器、车轮定位设备、系统、方法和计算机程序的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及用于定位车轮的位置的车轮定位器、车轮定位设备、方法、系统和计算机程序。
背景技术：
胎压监测系统(TPMS)被设计成监测各种类型的车辆上的充气轮胎内的气压。因此，在轮胎中使用压力传感器，并且系统可以将胎压信息报告给车辆的驾驶员。可以使用无线传输以将关于压力数据的信息传送至车辆中的集中式接收机部件。这种配置可以使系统能够将轮胎的压力损失报告或发信号通知给驾驶员。除压力信息外，一些已知TPMS还提供关于轮胎或车轮的信息，以便向车辆的驾驶员指示具有压力损失的车轮的位置。实例是关于下述的指示:汽车的车轮的轮胎的压力损失是处于左前(FL)轮胎、还是右前(FR)轮胎、还是左后(RL)轮胎、和/或右后(RR)轮胎。在更换车轮或轮胎之后，将传感器信号分配或重新分配给车辆上的位置的可能是必要的。这种分配可以是手动地执行的，例如通过使用低频(LF)初始化器，所述低频(LF)初始化器被用来在收到来自系统接收机的指示时初始化每个个体传感器。可以通过顺序地激活在相应传感器附近的LF启动器并从传感器接收具有唯一标识的相应响应来影响该初始化。一些已知TPMS系统利用多个LF初始化器(例如通过发射机线圈或电感器)以用于初始化每个个体传感器或车轮，例如，这些LF初始化器可以被安装在每个车轮的车轮外壳中。所涉及的LF初始化器的数目可能使这种方法不经济。其他构思利用在与车轮不对称的不同位置(例如一个位置处于前部并且一个位置处于后部)处使用发射机线圈的LF无线电信号的不同接收电平。这些构思昂贵并且不适合用于售后安装。另外的构思利用由传感器传送的RF信号的变化的接收功率。可以测量这种RF信号的接收功率，并且可以通过不同的接收电平(例如由车轮的不同距离引起)来区分不同位置。车轮与对应接收机之间的距离越大，则接收功率越低。在一些汽车中，来自前部的信号与来自后部的信号之间的区别是可能的，这是由于接收机位于不对称的位置处(即接近于后轴线(axis))，来自左和右的信号之间的区别相当困难。一些构思可以使用加速度传感器的集合，这些加速度传感器以正交的方式被安装在每个车轮中以确定车轮的旋转方向，以便区分左和右车轮。该构思可能遭受无线信号的复杂传播路径的影响，这可能使信号的接收电平向特定车轮的分配变得困难。另一构思使用ABS (防抱死制动系统)信号以确定车轮的旋转频率并将这些旋转频率与基于TPMS信号而确定的旋转频率相联系或相关，这可能利用确定加速度改变的加速度传感器，这是由于传感器在重力下随车轮旋转。然而，该构思可能难以确立是否无法使ABS系统的信号可用。这可能使该构思不适合用于售后系统。

发明内容

实施例利用关于车辆的移动状态的信息。在下文中，车辆可以是使用轮胎的任何车辆，例如汽车、货车、卡车、公共汽车、飞机、自行车、摩托车等等。尽管将使用汽车来例示许多实施例，但是可以在实施例中利用任何其他车辆。移动状态可以具有关于车轮的位置和状态的暗示。在下文中，车辆的移动状态指代移动状态、运动状态、驾驶或移动情形、移动或驾驶状况等等，例如向前移动、向后移动、沿右转弯或曲线的移动、沿左转弯或曲线的移动等等。实施例可以提供一种用于定位车辆上的车轮的位置的系统。所述系统可以包括:检测器，用于获得与车辆的移动状态相关的信息；以及定位器，用于基于与车辆的移动状态相关的信息来确定车轮的位置。在另外的实施例中，所述定位器可以可操作用于(beoperable to)还使用关于车轮的旋转频率的信息以基于与车辆的移动状态相关的信息来确定车轮的位置。实施例可以利用下述发现:车辆的特定移动状态可以暗示车轮的旋转频率的特定关系。换言之，实施例可以利用下述发现:假定车轮的圆周相等，沿右转弯向前移动的汽车的RR车轮可以具有比汽车上的其他车轮中的任何一个更低的旋转频率。因此，如果与移动状态相关的信息指示向前右转弯，则所述定位器可以将被指示为具有最低旋转频率的车轮的车轮的位置确定为RR车轮。在一些实施例中，与移动状态相关的信息可以包括关于车辆的旋转方向的信息。车辆的旋转方向可以被用来确定与车辆的旋转方向相关联的车轮的预期旋转频率或预期旋转频率关系。在另外的实施 例中，与移动状态相关的信息可以包括关于车辆的移动方向的信息，例如关于车辆是向前还是向后、是沿右转弯还是左转弯等等移动的信息。关于车辆的移动方向的信息还可以被用来确定与车辆的旋转方向相关联的车轮的预期旋转频率或预期旋转频率关系。所述定位器可以可操作用于使用关于车辆上的多个车轮(例如汽车的四个车轮)中的每个的旋转频率的信息。所述定位器还可以可操作用于基于关于多个旋转频率的信息和与车辆的移动状态相关的信息来确定车辆上的多个车轮中的每个的位置。换言之，所述定位器可以通过确定针对每个车轮一个的四个旋转频率并通过基于与移动状态相关的信息确定四个预期旋转频率，来确定汽车的四个车轮的预定义位置。因此，在另外的实施例中，所述定位器可以可操作用于使用关于车辆上的多个车轮中的每个的旋转频率的信息，并基于关于多个旋转频率的信息和与车辆的移动状态相关的信息来确定车辆上的多个车轮中的每个的位置。此外，所述定位器可以可操作用于基于关于所述多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将车辆上的预定义位置分配给多个车轮中的每个，其中预期旋转频率基于与移动状态相关的信息。换言之，实施例可以基于下述发现:如果关于移动状态的信息指示了作为车辆的汽车沿右转弯向前移动，则RR车轮的预期旋转频率最低，并且FL车轮的预期旋转频率最高。可以执行基于关于移动状态的信息和关于车轮的旋转频率的信息对预期旋转频率的相关或匹配，以确定车轮的位置。在一个实施例中，所述定位器可以可操作用于基于其旋转频率来对车轮进行分类(sort)，基于移动状态和车轮的对应旋转速率(velocity)来对车轮的预定义位置进行分类，并将经分类的车轮的等级和经分类的预定义位置相匹配。此外，在实施例中，所述系统或检测器可以包括用于确定与移动状态相关的信息的传感器。所述传感器可以生成可基于其而确定与移动状态相关的信息的信号。所述传感器可以对应于用于生成基于其而可检测移动状态的信号的惯性传感器、微机械传感器、加速度传感器、或陀螺仪中的至少一个。在一些实施例中，所述系统还可以包括加速度传感器、能量采集器、振动传感器、或TPMS传感器，以获得关于车轮的旋转频率的信息。所述系统可以可操作用于分别在实际确定车轮的定位或位置之前或者在确定后续应当基于其而确定位置的任何信号之前，验证在位置确定中涉及的信号。换言之，所述系统可以可操作用于在与车辆的移动状态相关的信息指示特定移动状态时，确定车轮的位置或可基于其而确定车轮的位置的信号。此外，所述系统可以仅在特定时间段内维持特定移动状态的情况下才确定车轮的位置或相应信号。换言之，在实施例中，所述系统可以可操作用于仅在以前已检测到稳定或持久的移动状态的情况下才确定车轮的位置或相应信号。因此，在实施例中，所述系统可以可操作用于在下述操作之前验证指示车轮的旋转频率的信号和指示车辆的移动状态的信号:将这些信号用作确定车轮的位置的信息。在又一实施例中，所述系统可以可操作用于验证车轮的旋转频率和基于车辆的移动状态的车辆的旋转速率是否在预定义时间间隔内满足预定义关系，例如其商还没有高于或低于特定阈值。因此，所述定位器可以可操作用于在车辆的移动状态的改变已经在预定义时间间隔内低于预定义阈值时确定车轮的位置。此外，在实施例中，所述定位器可以可操作用于基于关于车轮的轮胎的胎压的信息并基于车轮的旋转频率来确定车轮的经校正的旋转频率。所述定位器可以可操作用于基于经校正的旋转频率来确定车轮的位置。因此，如果胎压信号可用，则可以基于所述胎压信号来校正车轮的旋转频率。然后，对于位置确定，可以考虑经校正的信号。与体现用于定位车辆上的车轮的位置的系统的上面的概要相一致，实施例可以提供一种用于定位车辆上 的车轮的位置的车轮定位器。所述车轮定位器可以包括:检测器，其具有用于移动信号的输出，所述移动信号包括关于车辆的移动状态的信息。换言之，所述移动信号可以包括与车辆的移动状态相关的信息。所述车轮定位器还包括:定位器，其具有用于所述移动信号的输入端子和用于位置信号的输出，所述位置信号包括关于车轮的位置的信息，该信息基于关于车辆的移动状态的信息。此外，实施例可以提供一种对应的车轮定位设备，其包括用于接收包括关于车辆的移动状态的信息的信号的输入。在一些实施例中，这种信号可以由传感器生成。所述输入还接收包括指示车辆的多个车轮中的每个(例如汽车的四个车轮中的每个)的旋转频率的信息的信号。在一些实施例中，可以使用车轮或轮胎中的加速度传感器或TPMS传感器来确定基于其而确定旋转频率的信号。所述输入还接收包括指示多个车轮中的每个的轮胎参数的信息的信号，在一些实施例中，这些信号可以是来自TPMS传感器的TPMS信号。所述车轮定位设备还包括用于基于关于移动状态的信息和关于旋转频率的信息给多个车轮中的每个分配预定义位置的集合中的一个位置的单元。此外，实施例可以提供一种用于定位车辆上的车轮的位置的方法。在一些实施例中，这种方法可以是计算机程序的一部分。换言之，所述计算机程序可以具有程序代码，所述程序代码用于当在计算机上或在处理器上执行所述计算机程序时执行本文描述的方法之一。这种方法可以包括:获得与车辆的移动状态相关的信息；以及基于与车辆的移动状态相关的信息来确定车轮的位置。实施例还可以提供一种设备，其包括用于针对车辆的多个车轮中的每个确定位置的车轮定位器。所述车轮定位器可以被配置成基于指示每个车轮的旋转频率的信息和与车辆的旋转相关的信息来确定车轮位置。指示车轮的旋转频率的信息可以是根据在相应车轮的轮胎中生成的信号来确定的。在一些实施例中，这种信号可以是使用相应车轮中的TPMS传感器来生成的。根据另外的实施例，可以使用与关于车辆的转向角的信息的相关性来确定车轮的位置。也就是说，关于移动状态的信息可以对应于关于车辆的转向角的信息。在这种实施例中，用于定位车辆上的车轮的位置的系统可以包括:检测器，其被配置成获得与车辆的转向角相关的信息。此外，所述系统可以包括:定位器，其被配置成基于与车辆的转向角相关的信息来确定车轮的位置。与转向角相关的信息可以确定车辆的移动状态，例如其是沿右转弯还是左转弯移动。与转向角相关的信息可以包括与车辆的移动状态相关的另外信息(例如车辆是向前还是向后移动)或者甚至关于车辆的速度或速率的信息。所述检测器可以包括角度传感器、横臂位置传感器、光学传感器、或磁传感器中的至少一个，其中每个被配置成生成基于其可检测转向角的信号。换言之，所述检测器可以包括传感器，所述传感器能够确定与转向角相关的信息，对于传感器，存在多种可能性。例如，可以确定来自动力转向单元的信号，例如使用角度传感器。在一些实施例中，还用于电子稳定控制(ESP)的信号可以被用于确定转向角。可以使用磁或光学传感器来监测指示转向角的方向盘的位置，所述磁或光学传感器例如可以监测在方向盘、转向轴或轴线、或转向柱上的磁或光校验标记。另一可能性是确定与车轮耦合的横臂或其他机械设备的位置。于是，横臂的位置可以指示车轮的位置或取向，并且因此指示转向角。其他可能性从使用光学传感器中产生，所述光学传感器可以直接地监测车轮或者监测与转向装置连接或耦合的任何机械部件(例如转向轴线或轴上或横臂上的检验标记)。所述定位器可以被配置成还使用关于车轮的旋转频率的信息以基于与转向角相关的信息来确定车轮的位置，这与上面描述的内容相一致。所述定位器可以被配置成使用关于车辆上的多个车轮中的每个的旋转频率的信息，并基于关于多个旋转频率的信息和与车辆的转向角相关的信息来确定车辆上的多个车轮中的每个的位置，这也与上面描述的内容相一致。此外，与上面的描述相一致，所述定位器可以可操作用于基于关于多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将车辆上的`预定义位置分配给多个车轮中的每个，其中预期旋转频率基于与转向角相关的信息和与车辆的速度相关的信息。在一些实施例中，与车辆的速度相关的信息可以指示车辆是否正在移动，在其他实施例中，它可以包括指示车辆的实际速度的信息。换言之，所述定位器可以基于关于转向角的信息和关于车辆的速度的信息来确定预期旋转频率。在一些实施例中，可以仅确定预期旋转频率的关系，即哪个车轮旋转最快、第二快、最慢、第二慢等等。然后，可以根据多个旋转频率来确定相同关系并将这些相同关系与预期关系相匹配。于是，可以将旋转频率分配给车轮的预定位置。在其他实施例中，可以确定更精确的预期旋转频率，例如还考虑车辆的几何结构，例如轴线之间的距离、车轮之间的距离、车辆/轴线的宽度、车辆/轴线的长度等等。根据上面的内容，所述系统还可以包括加速度传感器、能量采集器、振动传感器、或胎压监测系统传感器，其被配置成获得关于车轮的旋转频率的信息。振动传感器可以确定加速度改变，即它可以测量或确定加速度关于时间的导数。所述系统可以可操作用于在下述操作之前验证指示车轮的旋转频率的信号和指示车辆的转向角的信号:将这些信号用作确定车轮的位置的信息。例如，因此，所述系统可以可操作用于验证，车轮的旋转频率和可基于车辆的转向角的车辆的旋转速率在预定义时间间隔内满足预定义关系。例如，所述定位器可操作用于在车辆的转向角的改变在预定义时间间隔内低于预定义阈值时确定车轮的位置，以确保相应信号或值的特定稳定性。此外，与上面描述的实施例相一致，所述定位器可以可操作用于基于关于车轮的轮胎的胎压的信息并基于车轮的旋转频率来确定车轮的经校正的旋转频率，并且所述定位器可以可操作用于基于经校正的旋转频率来确定车轮的位置。换言之，实施例可以提供一种用于定位车辆上的车轮的位置的车轮定位器，其包括:检测器，其被配置成输出包括关于车辆的转向角的信息的转向信号；以及定位器，其被配置成接收所述转向信号，并被配置成基于关于车辆的转向角的信息来生成包括关于车轮的位置的信息的位置信号。所述检测器可以包括角度传感器、横臂位置传感器、磁传感器、或光学传感器中的至少一个，其中每个被配置成感测车辆的转向角。此外，与上面的内容相一致，所述定位器还可以包括被配置成接收包括关于车轮的旋转频率的信息的信号的输入。传感器、角度传感器、横臂位置传感器、光学传感器、加速度传感器、能量采集器、振动传感器、或胎压监测系统传感器中的至少一个可以被耦合至所述定位器。所述定位器还可以包括被配置成接收包括与车辆的速度相关的信息的信号的输入，在一些实施例中，该信号可以仅指示车辆根本正在移动。根据上面描述的实施例，所述车轮定位器还可以被配置成在下述操作之前验证包括关于车轮的旋转频率的信息的信号和包括关于车辆的转向角的信息的转向信号:将这些信号用作确定车轮的位置的信息。所述车轮定位器还可以被配置成验证，包括关于车轮的旋转频率的信息的信号和包括关于车辆的移动状态的信息的转向信号在预定义时间间隔内满足预定义关系。所述定位器可以包括被配置成接收包括关于多个车轮中的每个的多个旋转频率的信息的信号的一个或多个输入。所述定位器可以被配置成基于关于多个旋转频率的信息和移动状态的信息来确定车辆上的多个车轮的多个位置。所述定位 器可以被配置成基于关于多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将车辆上的预定义位置分配给多个车轮中的每个，其中预期旋转频率基于转向角的信息。所述定位器还可以包括被配置成接收包括关于车轮的轮胎的胎压的信息的信号的输入，并且所述定位器可以可操作用于基于关于车轮的轮胎的胎压的信息来确定车轮的经校正的旋转频率。所述定位器可以可操作用于基于经校正的旋转频率来输出关于车轮的位置的信息。实施例还提供一种车轮定位设备，其包括输入，所述输入被配置成接收包括关于车辆的转向角的信息的信号、包括指示车辆的多个车轮中的每个的旋转频率的信息的信号、以及包括指示多个车轮中的每个的轮胎参数的信息的信号。所述车轮定位设备还可以包括被配置成基于关于转向角的信息和关于旋转频率的信息给多个车轮中的每个分配预定义位置的集合中的一个位置的单元。此外，实施例可以提供一种用于定位车辆上的车轮的位置的方法。所述方法包括:获得与车辆的转向角相关的信息；以及基于与转向角相关的信息来确定车轮的位置。在实施例中，所述方法还可以包括:使用关于车轮的旋转频率的信息，以用于基于与转向角相关的信息来确定车轮的位置。所述使用可以包括使用关于车辆上的多个车轮的旋转频率的信息，并且所述确定可以包括基于关于多个旋转频率的信息和与转向角相关的信息来确定车辆上的多个车轮中的每个的位置。所述确定可以包括:基于关于多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将车辆上的预定义位置分配给多个车轮中的每个，其中预期旋转频率可以基于与转向角相关的信息。所述方法还可以包括:在下述操作之前验证指示车轮的旋转频率的信号和指示车辆的转向角的信号:将这些信号用作确定车轮的位置的信息。所述验证可以验证，车轮的旋转频率和基于车辆的转向角的车辆的旋转速率在预定义时间间隔内满足预定义关系。所述方法还可以包括:基于关于车轮的轮胎的胎压的信息来校正车轮的旋转频率以确定经校正的旋转频率。确定车轮的位置可以基于经校正的旋转频率。实施例还提供一种非瞬态介质上的具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机上或在处理器上执行所述计算机程序时执行用于定位车辆上的车轮的位置的上面的方法之一。实施例的优点可以在于:可以使用关于车辆的移动状态的信息来确定车轮的预期旋转频率。因此，实施例可以与其他系统(例如ABS)无关。此外，实施例可以在不利用LF初始化器并且不确定RF接收电平的情况下定位车辆上的车轮。因此，甚至与使用每轴线一个非对称LF发射机(例如一个处于前部并且一个处于后部)从而在接收机处利用不同LF接收电平的构思相比，实施例也可以更有成本效率。实施例的优点可以在于:可以避开其他系统(例如ABS)的旋转频率的比较。这些系统可以在集中式接收机处利用关于每个车轮的旋转频率的信息。然后，可以将关于旋转频率的信息与ABS系统的旋转频率进行比较。对于一些所确定的驾驶情形，产生不同旋转频率，并且可以使用通过ABS和另一传感器而确定的旋转频率的校正来得到车轮的相应位置。旋转频率的确定可以是车轮中的TPMS模块的功能。实施例可以克服访问ABS信息的这种系统的缺点，其在原始设备制造商(OEM)系统中是可想到的，其中TPMS和ABS系统由相同层次提供或开发。如果在分离的层次中开发TPMS和ABS，则对于常规系统，对标准化接口的需要产生，并且 附加连接或布线可能是必要的。此外，将必须使ABS信号适于关于其数据速率和其停机时间的相关性。因此，实施例提供下述优点，这些实施例可以不依赖于ABS的或其他封装系统的信号，并且因此更好地适合用于售后实施。


将仅作为实例并参照附图，使用设备和/或方法和/或计算机程序的下列非限制性实施例来描述一些其他特征或方面，在附图中:
图1示出用于定位车轮的位置的系统的一个实施例；
图2示出在一个实施例中定位的车辆的四个车轮；
图3从概观的角度示出在一个实施例中定位的车辆的四个车轮，其描绘了车轮的行进距离的差别；
图4描绘了车轮之间的角度与转向角的相关性；
图5示出车轮定位器的一个实施例；
图6示出车轮定位设备的一个实施例；以及
图7示出用于定位车辆上的车轮的位置的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
在下文中将在多个图中示出一些部件，其中一致的附图标记指代功能上相同或相似的部件。出于简单的目的，重复描述可能被避免。以虚线描绘的特征或部件是可选的。图1示出用于定位车辆上的车轮的位置的系统100的一个实施例。系统100包括:检测器100，用于获得与车辆的移动状态相关的信息；以及定位器120，用于基于与车辆的移动状态相关的信息来确定车轮的位置。关于移动状态的信息可以对应于与车辆的转向角相关的信息。定位器120可以可操作用于还使用关于车轮的旋转频率的信息以基于与车辆的移动状态或转向角相关的信息来确定车轮的位置，如图1中的虚线箭头所指示。可以使用加速度传感器来获得关于车轮的旋转频率的信息，所述加速度传感器还可以被包括在系统100中。加速度传感器可以被安装在车轮上，使得加速度传感器的敏感轴线具有径向取向。因此，它感测在车轮转动时重力加速度的改变(特别是+/-g改变)。在其他实施例中，TPMS传感器可以被用来确定关于车轮的旋转频率的信息。TPMS传感器可以被安装在轮胎的外胎上，使得当TPMS传感器碰撞道路表面时，测量g脉冲。可以在TPMS传感器中使用加速度传感器，例如出于该目的。TPMS传感器可以配备有能量采集器或纳米发电机，例如由于它们被用在无电池的TPMS传感器中，所述无电池的TPMS传感器将在TPMS传感器碰撞地面时脉冲的机械能转换为电信号,根据该电信号,可以确定关于车轮的旋转频率的信息。在另外的实施例中，系统可以使用加速度或振动传感器来确定关于车轮的旋转频率的信息，例如通过利用重力。系统的又一实施例可以包括TPMS传感器，该TPMS传感器用于通过评估TPMS-RF信号的周期性变化来获得关于车轮的旋转频率的信息。在图1中所描绘的实施例中，定位器120可操作用于使用关于车辆上的多个车轮(例如汽车的四个车轮)中的每个的旋转频率的信息。此外，定位器120可操作用于分别基于关于多个旋转频率的信息以及与·车辆的移动状态相关的信息、与转向角相关的信息来确定车辆上的多个车轮中的每个的位置。换言之，系统100可以使用多个传感器以用于确定车轮的旋转频率，例如它可以使用每车轮一个传感器。图1中所示的系统100可以形成用于定位车轮的自主系统，该自主系统独立于其他系统(例如ABS)和来自车辆的其他数据。可以通过使用与车辆的移动状态或转向角相关的信息来实现该独立性，该信息可以包括关于车辆的旋转方向的信息和/或关于车辆的移动方向的信息。系统100或检测器110可以基于对应传感器来检测关于移动状态的信息或与车辆的转向角相关的信息。例如，系统100或检测器110可以包括惯性传感器，其实现对与车辆的移动状态相关的信息的确定。附加地或可替换地，检测器可以包括或使用磁传感器，该磁传感器感测来自动力转向的信号。传感器可以感测车辆的转向柱或轴线上的磁校验标记的位置。这种传感器还可以被用于车辆中的其他功能(例如ESP)。在其他实施例中，系统100或检测器110可以包括微机械传感器(微机电系统(MEMS))、加速度传感器、或陀螺仪，用于生成基于其可检测移动状态的信号。惯性传感器可以对应于旋转速率传感器或者旋转速率传感器与单或多轴加速度传感器的组合。可以与车辆的移动平面基本上正交地对旋转速率传感器的敏感轴线进行定向，使得传感器可以被用作侧滑传感器。在实施例中，惯性传感器可以不位于车轮中，但是位于更中心的位置处，例如在用于TPMS-RF信号的接收机中。因此，在实施例中，由惯性传感器引起的任何附加功耗可以不相关；这种附加功耗的范围可以处于约5 mA。应当注意，在实施例中，这种惯性传感器的绝对准确度可能不是非常高。由于传感器可以仅被用来确定特定移动状态或移动情形(例如车辆的特定旋转速率或定向移动)。换言之，可以在执行车轮的定位之前确定特定移动状态。由于传感器的准确度或精确度需求低，因此可以经济地实施系统100的实施例。例如，可以使用MEMS惯性传感器，这是由于已经针对其他应用大量生产该MEMS惯性传感器。因此，可以在车辆的特定移动状态中执行用于定位车轮的算法；可以分别基于在车辆的特定移动状态中获得的信号来执行该算法。换言之，检测器110可以使用惯性传感器来确定车辆是沿左转弯还是沿右转弯移动。此外，检测器110可以确定车辆是在向前还是在向后的方向上移动。例如，车轮的旋转频率与车辆的旋转速率的比较可以确定或触发用于定位的操作点。因此，在实施例中，系统100还可以可操作用于在下述操作之前验证指示车轮的旋转频率的信号和指示车辆的移动状态或转向角的信号:将这些信号用作确定车轮的位置的信息。例如，系统100可以可操作用于验证，车轮的旋转频率和基于车辆的移动状态或转向角的车辆的旋转速率在预定义时间间隔内满足预定义关系。在实施例中，可以使用不同机制来执行这种验证。根据另一实施例，定位器120可操作用于在车辆的移动状态或转向角的改变在预定义时间间隔内低于预定义阈值时确定车轮的位置。也就是说，当车辆的移动状态或转向角稳定到特定程度时(例如当车辆的特定旋转速率或转向角和车轮的旋转频率的变化保持在特定边界内时)，确定车轮的位置。然后，定位器120可以基于关于多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将车辆上的预定义位置分配给多个车轮中的每个，其中预期旋转频率基于与移动状态或转向角相关的信息。与上面描述的内容相一致，在一些实施例中，移动方向(即车辆是向前还是向后移动以及车辆是顺时针还是逆时针旋转)用作定位的基础，并且惯性传感器可以被用来生成基于其而确定移动方向的信号。在一些实施例中，可以使用转向角。其他实施例可以使用其他手段来确定移动状态或方向。例如，在一些实施例中，可以使用从车辆可得到的其他信号。例如，可以从传输部件获得关于车辆是向前还是向后移动的指示，例如针对倒车或倒车灯的指示。此外，可以使用来自动力转向单元的信号来确定车辆是向右转弯还是左转弯转向。可以根据这种动力转向单元来确定转向角。此外，关于车轮的旋转频率的信息可以被用来确定与移动状态或转向角相关的信息。例如，如果超过特定旋转·频率(例如旋转频率的特定阈值)，则可以假定车辆向前移动，这是由于大多数车辆的向后速度是有限的。所有轮胎的最小和最大旋转频率的比较可以确定车辆是否沿转弯移动，这是由于与转弯或曲线的中心更接近的轮胎旋转得比与曲线的中心更远的轮胎慢。如后续将更详细地示出的，如果车辆移动通过给定转弯，则针对其车轮，产生特定旋转速率或旋转速率关系。在一些实施例中，可以使用如上所述的其他措施来防止车辆的向后移动。在这种实施例中，可以使用具有单个轴线的旋转传感器来确定基于其而检测与移动状态相关的信息的信号。然后，可以与车辆的移动的平面的法线(z轴线)平行地对这种传感器的敏感轴线进行定向。当车辆沿右转弯移动时，旋转传感器可以提供负输出信号，正输出信号可以在左转弯时产生。可以通过确定这种信号的特定持续时间来防止向后移动，这是由于长时间向后移动不太可能。在一些实施例中，可以使用对向后移动的确定或防止来确定车辆的旋转方向。例如，沿右转弯的向前移动可以导致与沿左转弯的向后移动相同的旋转方向。然后，可以使用对向后移动的确定或防止来区分车辆的右和左轮。在特定实施例中，为了区分四个不同移动状态，使用包括旋转速率传感器和横向加速度传感器的组合传感器可以被用作惯性传感器。加速度传感器的敏感轴线对应于车辆的横向轴线(y轴线)(即在车辆沿转弯或曲线移动时沿径向指向的轴线)。这两个传感器的输出由下表给出:
权利要求
1.一种用于定位车辆上的车轮的位置的系统，包括: 检测器，其被配置成获得与所述车辆的移动状态相关的信息；以及 定位器，其被配置成基于与所述车辆的移动状态相关的所述信息来确定所述车轮的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，与移动状态相关的所述信息还包括与所述车辆的转向角相关的信息。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述检测器包括角度传感器、横臂位置传感器、磁传感器、或光学传感器中的至少一个，其中每个被配置成生成基于其可检测移动状态的信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述定位器可操作用于还使用关于所述车轮的旋转频率的信息以基于与移动状态相关的所述信息来确定所述车轮的位置。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述定位器可操作用于使用关于所述车辆上的多个车轮中的每个的旋转频率的信息，并基于关于多个旋转频率的信息和与所述车辆的移动状态相关的所述信息来确定所述车辆上的多个车轮中的每个的位置。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述定位器可操作用于基于关于所述多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将所述车辆上的预定义位置分配给所述多个车轮中的每个，其中所述预期旋转频率基于与移动状态相关的所述信息和与所述车辆的速度相关的信息。
7.根据权利要求4所述的系统 ，还包括加速度传感器、能量采集器、振动传感器、或胎压监测系统传感器，其被配置成获得关于所述车轮的旋转频率的所述信息。
8.根据权利要求4所述的系统，其中，所述系统可操作用于在下述操作之前验证指示所述车轮的旋转频率的信号和指示所述车辆的移动状态的信号:将这些信号用作确定所述车轮的位置的信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述系统可操作用于验证，所述车轮的旋转频率和基于所述车辆的移动状态的所述车辆的旋转速率在预定义时间间隔内满足预定义关系O
10.根据权利要求4所述的系统，其中，所述定位器可操作用于在所述车辆的移动状态的改变在预定义时间间隔内低于预定义阈值时确定所述车轮的位置。
11.根据权利要求4所述的系统，其中，所述定位器可操作用于基于关于所述车轮的轮胎的胎压的信息并基于所述车轮的旋转频率来确定所述车轮的经校正的旋转频率，以及其中所述定位器可操作用于基于所述经校正的旋转频率来确定所述车轮的位置。
12.一种用于定位车辆上的车轮的位置的车轮定位器，包括: 检测器，其被配置成输出包括关于所述车辆的移动状态的信息的移动信号；以及定位器，其被配置成接收所述移动信号，并基于关于所述车辆的移动状态的所述信息来生成包括关于所述车轮的位置的信息的位置信号。
13.根据权利要求12所述的车轮定位器，其中，所述检测器包括角度传感器、横臂位置传感器、磁传感器、或光学传感器中的至少一个，其中每个被配置成感测所述车辆的移动状态，和/或其中所述移动信号包括与所述车辆的转向角相关的信息。
14.根据权利要求12所述的车轮定位器，其中，所述定位器还包括被配置成接收包括关于所述车轮的旋转频率的信息的信号的输入。
15.根据权利要求14所述的车轮定位器，其中，传感器、角度传感器、横臂位置传感器、光学传感器、加速度传感器、能量采集器、振动传感器、或胎压监测系统传感器中的至少一个被耦合至所述定位器，和/或其中所述定位器还包括被配置成接收包括与所述车辆的速度相关的信息的信号的输入。
16.根据权利要求14所述的车轮定位器，还被配置成在下述操作之前验证包括关于所述车轮的旋转频率的信息的信号和包括关于所述车辆的移动状态的信息的移动信号:将这些信号用作确定所述车轮的位置的信息。
17.根据权利要求16所述的车轮定位器，还被配置成验证，包括关于所述车轮的旋转频率的信息的所述信号和包括关于所述车辆的移动状态的信息的所述移动信号在预定义时间间隔内满足预定义关系。
18.根据权利要求12所述的车轮定位器，其中，所述定位器包括被配置成接收包括关于多个车轮中的每个的多个旋转频率的信息的信号的一个或多个输入，以及其中所述定位器被配置成基于关于所述多个旋转频率的信息和移动状态的信息来确定所述车辆上的多个车轮的多个位置。
19.根据权利要求18所述的车轮定位器，其中，所述定位器被配置成基于关于多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将所述车辆上的预定义位置分配给多个车轮中的每个，其中所述预期旋转频率基于移动状态的信息。
20.根据权利要求12所述的车轮定位器，其中，所述定位器还包括被配置成接收包括关于所述车轮的轮胎的胎压的信息的信号的输入，以及其中所述定位器可操作用于基于关于所述车轮的轮胎的胎压的信息来确定所述车轮的经校正的旋转频率，以及其中所述定位器可操作用于基于所述经校正的旋转频率来输出关于所述车轮的位置的信息。
21.一种车轮定位设备，包括: 输入，其被配置成接收包括关于车辆的移动状态的信息的信号、包括指示所述车辆的多个车轮中的每个的旋转频率的信息的信号、以及包括指示所述多个车轮中的每个的轮胎参数的信息的信号；以及 单元，其被配置成基于关于移动状态的信息和关于旋转频率的信息来给所述多个车轮中的每个分配预定义位置的集合中的一个位置。
22.一种用于定位车辆上的车轮的位置的方法，包括: 获得与所述车辆的移动状态相关的信息；以及 基于与移动状态相关的所述信息来确定所述车轮的位置。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括:使用关于所述车轮的旋转频率的信息以用于基于与移动状态相关的所述信息来确定所述车轮的位置，和/或其中与移动状态相关的所述信息包括与所述车辆的转向角相关的信息。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述使用包括使用关于所述车辆上的多个车轮的旋转频率的信息，以及其中所述确定包括基于关于多个旋转频率的信息和与移动状态相关的所述信息来确定所述车辆上的多个车轮中的每个的位置。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述确定包括:基于关于多个旋转频率和预期旋转频率的信息来将所述车辆上的预定义位置分配给多个车轮中的每个，其中所述预期旋转频率基于与移动状态相关的所述信息。
26.根据权利要求23所述的方法，还包括:在下述操作之前验证指示所述车轮的旋转频率的信号和指示所述车辆的移动状态的信号:将这些信号用作确定所述车轮的位置的信肩、O
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述验证包括:验证所述车轮的旋转频率和基于所述车辆的移动状态的所述车辆的旋转速率在预定义时间间隔内满足预定义关系。
28.根据权利要求23所述的方法，还包括:基于关于所述车轮的轮胎的胎压的信息来校正所述车轮的旋转频率以确定经校正的旋转频率，以及其中确定所述车轮的位置基于经校正的旋转频率。
29.一种非瞬态介质上的具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机上或在处理器上执行所述计算机程序时执行用于定位车辆上的车轮的位置的方法，所述方法包括: 获得与所述车辆的移动状态相关的信息；以及 基于与所述车辆的移动状态相 关的所述信息来确定所述车轮的位置。
全文摘要
本发明公开了车轮定位器、车轮定位设备、系统、方法和计算机程序。实施例可以提供用于定位车轮的位置的系统、车轮定位器、车轮定位设备、方法和计算机程序。用于定位车辆上的车轮的位置的系统包括检测器，用于获得与车辆的移动状态相关的信息；以及定位器，用于基于与车辆的移动状态相关的信息来确定车轮的位置。
文档编号B60R16/02GK103241195SQ20131004679
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者M.坎德勒, A.佩内 申请人:英飞凌科技股份有限公司