用于辅助轮胎充气的自适应方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于辅助轮胎充气的自适应方法，其通过在轮胎与监控其的设备 之间提供更好的连接来使得能够改进对轮胎充气的控制。
【背景技术】
[0002] 在主要应用中，本发明涉及安装在机动车辆中用于控制和管理胎压的系统，所述 系统称作TPMS系统(来自英文术语Tire Pressure Monitoring System的首字母)。
[0003] 由于胎压监控对于机动车辆的安全性来说是必要的，所以已经设计类似TPMS系 统的压力控制系统来确保此功能并且已经安装在机动车辆中。其主要包括测量轮胎的压力 并将其传输到中心单元的传感器。此中心单元通过无线链路来收集且分析胎压数据。这些 分析的结果通常显示在车辆的仪表板上。因此，此类系统能够实时地将胎压告知驾驶员，或 在由此系统检测到任何压力异常的情况下仅仅产生视觉或声音通知。
[0004] 已对此类系统做出了各种改进。在轮胎处，压力传感器及其无线通信系统已经通 过其它传感器来完善(具体地，温度传感器和加速度传感器)。下文将此设备组件称为定位 在轮胎处的"车轮单元"（来自英文术语"wheel unit")。
[0005] 为了克服车轮单元与中心单元之间的一些无线传输问题，已应用的解决方案在于 以重复的方式传输每帧信息以便于至少一帧到达中心单元。
[0006] 由专利文献EP 2 829 425得知改进的另一示例。此文献中指出将无需立即停车 的少量的压力下降通知给正在驾驶的驾驶员并不是有效的。实际上，这么做的风险在于，在 下一次停车时会忘记此信息。
[0007] 此文献提出在驾驶员停车的时刻传达此信息。为此，传感器将车辆的停车情况(例 如，在服务站）通知给中心单元，以使得能够仅在这些停车的时候传达可能的压力下降。然 而，实时地向驾驶员指出突然的和不能容许的压力下降。
[0008] 另外，国际申请WO 2011/073072提供了一项改进，其在于以对提供在充气设备上 的常规监控的补充或代替的方式通过轮胎监控系统来监控在充气期间的一个或更多个轮 胎的压力。
[0009] 所有这些监控系统从根本上设计成仅在车辆的运动期间测量胎压。已经提出多个 改进，以便于在停车期间(例如，在服务站）也监控压力，用于监控轮胎的充气。
[0010] 在车辆停车的情况下，出现的主要问题在于，其中轮胎与中心分析单元之间存在 传输欠佳的风险。实际上，当车轮单元的压力传感器之间的无线链路遇到障碍时，在中心单 元处信号的接收水平降低到这些信号可能变得接收不到的程度。引起这些接收问题的车轮 位置称作"黑点"（英文术语中的"black spot")。
[0011] 如果车辆的停车对应于黑点条件，则在停车的整个持续时间中传输均受到影响。 这些黑点可能是由于(例如）车轮单元的发射天线的位置、由于所发射信号的一部分或所有 的经过地面反射或者由于车轮单元相对于中心单元的相对位置而引起的。经验表明，在停 车条件下，车辆处于黑点位置中的可能性较大并且对于其四个车轮单元中的至少一者而言 是不可忽略的。
[0012] 如果车轮单元停止在黑点条件中，则对于其到中心单元的链接的链路总体严重退 化直至接近-90 dBm。在这种情况下，因为信号/噪音比太低，所以无法再分析由中心单元 接收到的消息。
[0013] 然而，对用于辅助轮胎充气的方法所做出的改进中没有一者考虑到这个停车在黑 点上的问题。
【发明内容】
[0014] 本发明提出通过在车辆停车期间改进车轮单元与中心单元之间的链路总体来解 决黑点的这个问题。为此目的，由此减小此链路的比特率，其允许提供更好的信号/噪音比 并且由此允许更佳的敏感度，并且因此将由于黑点造成扰动的风险降到最低。
[0015] 更确切地，本发明提出一种用于辅助车辆轮胎充气的自适应方法，其在于通过车 轮单元至少连续测量每个轮胎的压力，以及经由每个车轮单元与中心单元之间的无线链路 以至少两种不同的比特率(称为高比特率和低比特率）来传输关于轮胎状态的消息。然后， 中心单元连续地分析这些消息，并且随后将关于轮胎状态的消息传输到信息模块。将车辆 的运动状态或静止状态的连续测量也提供至中心单元和车轮单元。在这种方法中，当车辆 停车时，以足够低的比特率传输消息，确保中心单元的接收敏感度能够几乎避免接收中的 所有干扰。
[0016] 因此，如果接收被黑点所干扰，则由中心单元接收的信号水平能够下降至例如_ 90 dBm或更低。通过以低比特率传输代替高比特率传输，改进了信号/噪音比，并且如果比 特率从9. 6 Kbit/s (此测量领域中的典型值)减小到2 Kbit/s，则接收敏感度增加，由此允 许接收信号。
[0017] 在这些条件中，充气辅助功能几乎完全可用，因为几乎排除了由于黑点的存在所 造成的干扰的风险。此外，根据本发明的方法能够容易集成至车辆中的已经存在的轮胎控 制系统中。
[0018] 根据优选实施例，根据本发明的方法包括对于中心单元以及车轮单元的以下步 骤： -如果通过连续测量检测到车辆的停车状态持续超过确定的持续时间，则将中心单元 设定成接收模式的可能的两种构型，即高比特率"滚动"模式和低比特率"静止"模式； -另外，如果轮胎的压力变化超过确定的阈值，则将相对应的车轮单元设定成在以低 比特率的"静止"模式中传输，以及额外地在以高比特率的"滚动"模式中传输。
[0019] 有利地，在每个车轮单元处，所述方法包括以下步骤： -通过连续测量来检测车辆的运动或停车状态，并且如果检测到车辆的运动状态，则 将车轮单元设定成"滚动"模式并且以高比特率传输消息； -如果连续测量检测到车辆的停车状态，则车轮单元确定轮胎的压力变化是否高于阈 值； -如果压力变化低于所述阈值，则以高比特率传输消息； -如果压力变化高于所述阈值，则车轮单元将其自身设定为"静止"模式，用于在车辆 保持静止持续时间短于确定的第一持续时间的情况下(例如，当车辆停车以进行充气时）以 低比特率传输消息。在这种情况下，消息是"静止"类型的； -如果停车延长超过确定的所述第一持续时间（例如，如果车辆处于延长的停车或泊 车状态)，则所述方法返回到车轮单元处的初始状态。
[0020] 在车轮单元已开始以低比特率进行传输的情况下，所述方法可有利地包括以下步 骤： -当车辆保持静止时并且当通过压力测试所测得的压力变化高于压力阈值时(例如， 对应于充气情形中的停在泊车区域中)，此车轮单元继续以低比特率进行传输； -如果由此压力测试所测得的压力变化低于此阈值(例如，对应于在充气结束时的情 形)，在未经过所述第一持续时间时，则所述方法保持于"静止"模式； -如果检测到车辆的运动状态，则车轮单元将其自身设定成"滚动"模式，并且以高比 特率来传输消息。
[0021] 根据有利的实施例： -在"静止"模式中，车轮单元也有可能以高比特率传输消息； -在"滚动"模式中，车轮单元也有可能不传输任何消息。
[0022] 对于中心单元，所述方法也可有利地包括以下步骤： -通过连续测量来检测车辆的运动或停车状态，并且如果检测到车辆的运动状态，则 以高比特率来接收消息； -如果连续测量检测到车辆的停车状态持续超过预定的第二持续时间，则将中心单元 设定成以低比特率的"静止"接收模式(例如，当车辆停在服务站或在长时间泊车时）； -如果未经过确定的所述第二持续时间，但检测到高于确定的阈值的轮胎的压力变 化，则将中心单元设定成以低比特率的"静止"接收模式(特别地，当车辆停车以进行轮胎充 气时）； -如果压力变化保持低于所述预定值，则中心单元保持设定成以高比特率的"滚动"接 收模式； -在"静止"模式中，中心单元也能够以高比特率来接收消息； -在"滚动"模式中，中心单元也能够以低比特率来接收消息。
[0023] 根据其它优选的实施例： -对于中心单元和每个车轮单元而言，第一持续时间和第二持续时间可以是相等的或 不同的； -这些持续时间可根据基于记录的概况所确定的驾驶员