集成感測單元以及用於確定車輛車輪速度和輪胎壓力的方法與流程

2023-06-02 18:35:31

本發明總體上涉及確定車輛車輪速度，並且更具體地涉及一種安裝在車輛車輪上的集成感測單元，集成感測單元將輪胎壓力監測(TPM)系統和慣性測量單元(IMU)組合用於確定車輪速度。

背景技術：

多種車輛系統依賴於車輛車輪速度的精確確定用於進行正確操作。例如，自主駕駛系統常常使用冗餘車輪速度讀數來驗證所確定的車輪速度為實際車輪速度的精確表示。然而附加車輪速度傳感器的引入可增加現有車輛系統的成本和不必要的複雜性，附加車輪速度傳感器依賴於它們自身的電路、布線和傳輸機構。因此，通過將IMU集成到現有的車輛系統諸如TPM系統中，可降低成本和系統複雜性，但仍提供車輪速度讀數的冗餘來源。

在許多車輛中，TPM系統已成為標準特徵部件，並且在美國，強化運輸工具召回責任和文件法案(也稱為TREAD法案)規定，車輛總重量低於10,000磅的大部分新的車輛裝備有TPM系統，當輪胎中的一個中的壓力降到某一水平以下時，TPM系統可警告司機。常規的TPM系統包括壓力傳感器、處理器以及發射器或收發器，用於將壓力信息無線傳輸到車輛上的在別處的其他系統或模塊。將IMU與常規TPM系統集成允許利用許多已有的硬體和無線硬體將車輪速度數據傳輸到其他車輛系統和模塊，已有的硬體和無線硬體已經處於適當位置，用於使TPM系統正確運行。

技術實現要素：

根據一個實施例，提供了一種使用集成感測單元確定車輛車輪速度的方法。集成感測單元安裝在車輪上，並且包括壓力傳感器、慣性測量單元(IMU)、處理器和天線。該方法包括以下步驟：收集來自集成感測單元的IMU的旋轉車輪速度傳感器讀數；使用來自集成感測單元的IMU的一個或多個旋轉車輪速度傳感器讀數確定集成傳感器車輪速度值；以及經由集成傳感器單元的天線將集成傳感器車輪速度值傳輸到控制模塊。

根據另一個實施例，提供了一種使用集成感測單元確證來自一個或多個車輛車輪速度傳感器的數據的方法。集成感測單元安裝在車輪上，並且包括壓力傳感器、慣性測量單元(IMU)、處理器和天線。該方法包括以下步驟：收集來自集成感測單元的IMU的旋轉車輪速度傳感器讀數；使用來自集成感測單元的IMU的一個或多個旋轉車輪速度傳感器讀數確定集成傳感器車輪速度值；以及使用在車輪中旋轉的集成感測單元執行車輪內確證。車輪內確證驗證來自固定的第一車輪速度傳感器的車輪速度數據的有效性。

根據另一個實施例，提供了一種集成感測單元，其包括閥杆；慣性測量單元(IMU)，用於提供旋轉車輪速度讀數；壓力傳感器，用於提供輪胎壓力讀數；以及傳感器電路，用於IMU和壓力傳感器。傳感器電路包括存儲器、處理單元和無線單元，無線單元用於將集成傳感器車輪速度值傳輸到車輛的控制模塊。集成傳感器車輪速度值從由IMU提供的一個或多個旋轉車輪速度讀數中獲取。集成感測單元安裝在車輛車輪內。

附圖說明

在下文將結合附圖描述優選的示例性實施例，其中相似的名稱代表相似的元件，並且其中：

圖1為集成感測系統的示意圖，集成感測系統安裝在車輛上並且包括分別位於每個車輪處的四個集成感測單元，和一個收發器單元；

圖2為圖1的集成感測系統的更詳細的示意圖，其中為了說明的目的，僅示出單個集成感測單元和收發器單元；以及

圖3為說明用於操作集成感測系統諸如圖1和圖2所描繪的集成感測系統的示例性方法的步驟的流程圖。

具體實施方式

本文描述的集成感測系統和方法可用於提供車輪速度和輪胎壓力讀數，並且更具體地，可為已經是現有車輛系統的一部分的車輪速度傳感器提供冗餘。集成感測系統和方法利用集成感測單元，集成感測單元包括輪胎壓力傳感器和IMU，輪胎壓力傳感器和IMU一起安裝在車輛車輪上並且可與系統的其餘部分進行無線通信。通過將IMU與現有車輛TPM系統集成，可降低成本和系統複雜性，因為IMU可使用TPM系統功能中的一些。

通常，車輪速度使用車輪速度傳感器諸如圖1所描繪的車輪速度傳感器22-28來確定，車輪速度傳感器固定安裝在車輛上並且評估附近的旋轉車輪。在所說明的實施例中，各個車輪速度傳感器22-28可操作地聯接到車輛的四個車輪12-18中的每個，並且經由有線連接單獨提供速度信號到制動控制模塊等。本領域技術人員將理解的是，這些傳感器可根據光學技術、電磁技術或其他技術進行操作，並且速度傳感器22-28並非限於任何特定的速度傳感器類型。在另一個實施例中，速度傳感器僅聯接到兩個車輪，或者它們可另選地聯接到車輛的某些部分，諸如變速器的輸出軸或者在速度計的後面，並且從這些測量中產生速度信號。通過引導雷達、雷射和/或其他信號朝向地面並且分析反射信號，或者通過採用來自具有全球定位系統(GPS)能力的導航單元的反饋，車輪速度傳感器22-28還可確定相對於地面的車輛速度。車輪速度傳感器的特定類型、數目或布置並非限於圖1所示的那些。此外，本文描述的集成感測系統和方法在某些情況下可消除對常規車輪速度傳感器的需要。應當注意的是，車輪速度傳感器22-28並不安裝或位於旋轉車輪內，而是通常安裝在角落的非旋轉部件中的一個上或在其附近，諸如制動鉗。

根據圖1所描繪的實施例，集成感測系統10包括集成感測單元30-36，集成感測單元30-36分別安裝在車輛車輪12-18內並且被設計成獲取讀數， 諸如輪胎壓力讀數和旋轉車輪速度讀數，並且將那些讀數無線傳輸到安裝在車輛20上的收發器單元38。在優選的實施例中，每個集成感測單元30-36用於取代傳統的橡膠閥杆，並且包括壓力傳感器50、IMU 52、傳感器電路54、天線56以及電源58。儘管以下描述是在特定的集成感測系統10的背景下進行，但應當理解的是，該系統僅為示例性的並且所述系統可基於特定車輛的要求進行改變或適應。應當理解的是，還可使用在本領域中已知的任意數目的附加部件、裝置、傳感器、電路等。進一步地，儘管以下描述是在集成感測單元30的背景下進行，但其也可應用於感測單元32-36。

壓力傳感器50測量輪胎壓力並且生成讀數，讀數可由集成感測單元30進行處理、保存、分析和/或傳輸。壓力傳感器50優選地為與輪胎內部的空氣直接連通(所謂的直接TPM系統)的類型。直接TPM系統基於通過安裝在每個輪胎內部的輪輞上的或者作為閥杆一部分的物理壓力傳感器進行的實際測量來計算壓力變化，這可不同於通常通過車輪速度測量來間接測量輪胎壓力的間接TPM系統。如果間接TPM系統安裝在車輪本身上使得其與車輪一起旋轉(這相當罕見)，則其可用於集成的感測單元30。在直接TPM系統的情況下，可使用各種合適的安裝配置。這些配置包括，例如，將壓力傳感器50安裝在閥杆諸如在圖2中示意性示出的閥杆40的端部處，或者將其安裝在圍繞車輪的輪輞延伸的鋼帶中。在一個實施列中，壓力傳感器50可以製成保持壓力敏感膜的玻璃-矽-玻璃結構，其中一個或多個壓阻元件埋入其中。例如，在頂部玻璃中實施的真空室可給出絕對壓力基準。壓力傳感器50並非限於任何特定的類型，並且可以為MEMS電容傳感器、感應傳感器或任何其他合適的傳感器類型。

IMU 52測量旋轉車輪速度並且生成讀數，讀數由集成感測單元30進行處理、保存、分析和/或傳送。可使用任何合適類型的IMU，包括，例如微型IMU或基於MEMS的IMU。IMU可包括一個或多個陀螺儀用於測量角速率、一個或多個加速計用於測量加速度或兩者的組合。在一個實施例中，IMU包括至少三個加速計。在優選的實施例中，IMU為多軸IMU，多軸IMU提供關於圍繞和/或沿3個或更多個軸線，並且優選地6個軸線運動的數據。多軸IMU可包括一個或多個加速計和一個或多個陀螺儀。來 自IMU的「旋轉車輪速度讀數」可包括速度、速率或加速度讀數，加速度讀數被測得或以其他方式從各種速度和/或加速度讀數得到。根據特定的安裝布置，來自IMU的旋轉車輪速度讀數的形式可以為圍繞x-軸、y-軸或z-軸的角速率(分別為俯仰率、側傾率和/或偏航率)。如圖1所示，集成感測單元30，並且因此IMU 52可經安裝使得圍繞IMU的x-軸的旋轉對應車輪12圍繞車輪的輪軸92的旋轉，從而提供IMU俯仰率作為旋轉車輪速度讀數。由於在車輪中的高的力，所以優選安全並且牢固地安裝集成感測單元30，集成感測單元30包括壓力傳感器50和IMU 52。因此，集成感測單元30可與閥杆40組合或與其封裝在一起以形成集成的感測和閥杆組件，或者另選地，集成感測單元30可作為輪輞的部件被結合。

傳感器電路54接收來自壓力傳感器50和IMU 52的輸入，並且能夠與固定地位於車輛20上的收發器單元38進行無線通信。與收發器單元38或者更簡單地與RF接收器的通信可以為單向或雙向的。根據在此所示的具體實施例，傳感器電路54電子連接到傳感器50、傳感器52和天線56，並且包括處理單元60、無線單元62和存儲器64。雖然示意性示出了壓力傳感器50和IMU 52使用共同的傳感器電路54，但是，作為集成感測單元的一部分被包括的一個或多個傳感器還可具有獨立的、不同的信號調節或處理電路。而且，集成感測單元30並非僅限於輪胎壓力傳感器和車輪速度傳感器，而是可包括任意數目的其他合適的感測元件，諸如溫度傳感器等。

處理單元60可處理來自多個不同來源的信息，並且優選地包括一個或多個合適的部件，諸如微處理器、微控制器、專用集成電路(ASIC)或者在本領域中已知的任何其他合適的電子處理裝置。可以為處理單元60分配各種任務，包括處理和解釋來自壓力傳感器50和IMU 52的讀數，以及將傳感器讀數封裝或轉換成合適的數據格式或者可提供到無線單元62用於隨後的無線傳輸的無線消息。另選地，可將來自壓力傳感器50和IMU52的傳感器讀數進行單獨封裝和傳輸。如果傳感器電路54用於接收電容，則處理單元60可用於處理和解釋來自收發器單元38或另一個發射器或車輛模塊的進入消息和指令。這些僅為處理單元60可執行的任務和功能中 的一些，因為本領域技術人員將理解的是，處理單元60也可用於許多其他電容。

無線單元62可執行關於在基於車輪的集成感測單元30與基於車輛的收發器單元38之間的無線信號傳輸和/或接收的多項任務。在示例性實施例中，無線單元62參與射頻(RF)信號的傳輸和接收。調製/解調、數據編碼/解碼和誤差修正方案、載波頻率、射頻、信號傳輸水平、信號傳輸率或任何其他適當的無線設置將取決於所期望的特定集成感測系統的要求。例如，在駕駛時(即，車輛車輪正在旋轉時)，每個集成感測單元30-36可經由RF鏈路傳輸壓力傳感器讀數和IMU讀數或者與壓力讀數和IMU讀數組合的無線消息。在停車和靜止不動期間，可增加傳輸間隔以便節省電力。

存儲器64可存儲各種數據塊、信息、算法、無線設置、軟體、固件等，並且可由集成感測系統10的不同部件進行存取。在一個示例中，存儲器64存儲由壓力傳感器50和IMU 52獲取的讀數、用於控制處理單元60的電子指令和/或關於可用於選擇的各種無線設置的信息。當然，這些僅是可存儲在存儲器64處的項目中的一些，因為本領域技術人員將了解許多其他潛在的用途。

天線56電子聯接到傳感器電路54，特別是使用無線單元62，並且有助於無線信號的傳輸和接收。在一個示例性實施例中，天線56為RF天線並且集成到閥杆中，閥杆用作用於輪胎的空氣閥和用於傳輸和接收編碼RF信息的天線兩者，編碼的RF信息關於壓力傳感器50和IMU 52。根據有可能使用車輛的地點，天線54可通過工業科學醫療(ISM)頻帶(例如，在歐洲為434MHz/868MHZ，而在美國和日本為315MHz/915MHz)傳輸和接收信號。也可使用天線56的其他實施例，並且可使用任何合適的無線傳輸形式(例如，藍牙、4GLTE等)。

電源58為集成感測單元30的部件供電，並且可包括在本領域中已知的任何合適的電源。在示例性實施例中，電源58包括預期壽命大約為10年的不可更換的鋰離子電池。由於這種電源的有限壽命，所以應做出努力以節約電池消耗並且延長其壽命。在另一個實施例中，電源58為無源裝 置，其從發送到傳感器單元的無線傳輸得到其能量；與無線傳輸相關聯的能量由電源58利用和存儲。前述示例僅為兩個可以使用的示例性可能性，因為其他示例當然是可能的。

收發器單元38作為控制模塊70的一部分位於車輛20上，並且可電子連接到任何數目的不同車輛電子模塊，諸如安全控制模塊72或制動控制模塊74，它們可分別控制主動安全系統和防抱死制動系統。在優選的實施例中，控制模塊70是車身控制模塊。應當注意的是，這些模塊僅為示例性的，並且可包括更多或不同的模塊或控制單元。收發器單元38無線連接到集成感測單元30-36，並且根據示例性實施例，收發器單元38包括RF收發器和信號處理資源，用於通過低功率、雙向無線鏈路與感測單元30-36進行通信。其他無線通信技術也可用於促進這些部件之間的無線通信。收發器單元38可與車輛中的另外的裝置或模塊諸如防抱死制動控制模塊或車身控制模塊集成或組合，例如，收發器單元38可以為獨立模塊，或者其可以根據在本領域中已知的一些其他布置進行實施。收發器還可用於在相同頻帶中或其附近操作的遠程無鑰匙進入(RKE)和車輛防盜(VTD)系統。應當理解的是，收發器單元38可包括在本領域中已知的電子部件和裝置的任何組合，包括天線78，具有處理單元82、無線單元84和存儲器86的示例性通信電路80。部件82-86可類似於結合集成傳感器單元30描述的那些部件，或者它們可不同，以便適應對更複雜的安裝在車輛上的模塊的更大需求。收發器單元38還可具有I/O裝置88以及其他部件，像濾波器、解調器、振蕩器等，其中I/O裝置88用於將收發器單元連接到車輛總線90或其他車輛通信網絡。當集成感測系統10包括能夠進行傳輸和接收信號兩者的收發器時，其可用RF接收器替代收發器單元38。

應當理解的是，TPM系統的一般操作在本領域中已知，並且共享集成感測系統10的許多特徵部件。因此，在此不提供已知的一般操作的詳述。集成感測系統10可與任何數目的安裝在車輪上的集成感測單元30-36一起使用，並且並非限於僅與四個傳感器單元一起使用。例如，集成感測系統可與一個感測單元、兩個感測單元或三個感測單元相互作用，或者集成感 測系統可與多於四個的感測單元相互作用，諸如具有多於四個的車輪(例如，拖拉機拖車等)的車輛或者車輛的每個車輪具有多於一個的集成感測單元的情況。應當進一步理解的是，集成感測單元30-36可包括其他部件或傳感器，諸如溫度傳感器、線性加速計、模數轉換器(ADC)或在本領域中已知的其他部件。此外，當術語「集成」用於描述感測單元30-36時，並不要求各種部件均被包括或封裝在共同的外殼內。作為特定的示例，IMU可在不同於閥杆的位置中安裝在車輛輪井上，但仍然利用作為閥杆一部分的TPM系統的傳感器電路或天線。示例性感測系統10的前述描述以及圖1和圖2中的附圖僅旨在說明一個潛在的實施例，因為以下方法並不只限於僅與所述系統一起使用。可代替使用任何數目的其他系統布置、組合和架構，包括與圖1和圖2所示的一個顯著不同的那些。

轉向圖3，其示出可與集成感測系統10一起使用的示例性方法100以便確定車輪速度，並且在一個實施例中，診斷其他車輪速度傳感器的誤差。通過增加冗餘到整體車輪速度感測系統，本文描述的集成感測系統10和方法可在車輪速度傳感器故障的情況下延長某些系統的可用性，諸如牽引力控制系統或其他主動安全系統，它們依賴於車輪速度傳感器的整體性。

開始於步驟102，所述方法詢問車輪是否正在旋轉。當車輪正在旋轉時，集成感測單元30可感測旋轉運動，旋轉運動最終可用於計算線性車輪速度值。僅舉出幾種可能性，關於車輪是否正在旋轉的信息可來自IMU52本身，或者其可通過收發器單元38無線傳輸。在一些情況下，步驟102可以是不必要的，因為方法100可響應任何數目的不同事件啟動或開始，並且可在周期性、非周期性和/或其他基礎上來執行，因為該方法並非限於任何特定的初始化順序。然而，通過等待啟動該方法直到車輪旋轉，可節約來自電源58的電力，因為系統10並不使用電力來獲取、處理和/或傳輸標稱車輪速度值。

在步驟104中，所述方法收集來自集成感測單元30的IMU 52的旋轉車輪速度讀數。根據所使用的IMU的類型，旋轉車輪速度讀數的形式通常為角速率或加速度。如前所述，根據特定的安裝布置，來自IMU的旋轉車輪速度的形式可以為圍繞x-軸、y-軸或z-軸的角速率(分別為俯仰率、側 傾率和/或偏航率)；或者來自IMU的旋轉車輪速度讀數可由各種速度和/或加速度測量提供或得到。集成感測單元30的處理單元60或IMU 52本身可使用信息諸如獲取讀數的時間對旋轉車輪速度讀數進行編碼。

步驟106為任選的並且涉及將在步驟104中收集的旋轉車輪速度轉換成線性車輪速度，因為大部分系統和模塊使用線性車輪速度代替旋轉車輪速度作為輸入。該步驟可使用傳感器電路54的處理單元60來完成。然而，該步驟也可通過控制模塊70或另外的控制模塊在車輪20處按照所述方法稍後完成，因為控制模塊70很可能具有比集成感測單元30更大的處理資源。本領域技術人員將理解在旋轉車輪速度與線性車輪速度之間的關係，並且將理解兩者之間的轉換可考慮輪胎半徑、輪輞半徑或其他相關尺寸。在一個實施例中，如果ν表示旋轉車輪的線性速度，r表示相關半徑，並且ω表示以每單位時間的弧度為單位的旋轉車輪的角速率，則

ν＝rω

還可將查找表存儲在存儲器64中或不同的模塊中，查找表包括針對給定半徑的旋轉車輪速度值和相應的線性車輪速度值。用於進行轉換的其他方法當然是可能的，並且如果特定系統或模塊使用旋轉車輪速度作為輸入，用於進行轉換的其他方法甚至可以是不必要的。

在步驟108中，來自集成感測單元30的集成傳感器車輪速度值傳輸到收發器單元38。「集成傳感器車輪速度值」可以為直接從由IMU 52提供的旋轉車輪速度讀數獲取的旋轉車輪速度，或者其可以為線性車輪速度，這取決於何時和/或是否執行步驟106。例如，旋轉車輪速度值可傳輸到車輛20中的控制模塊70，然後，控制模塊70將旋轉車輪速度值轉換成線性車輪速度值，以在所述方法的剩餘步驟中用作集成傳感器車輪速度值。在優選的實施例中，集成傳感器車輪速度值無線傳輸到收發器單元38。集成傳感器車輪速度值可與其他傳感器讀數分開以它自身的數據包進行傳輸，或者其可與來自壓力傳感器50的壓力傳感器讀數組合，使得輪胎壓力值和集成傳感器車輪速度值以隨後被解碼的一個無線消息發送到控制模塊70的收發器單元38。在另一個實施例中，集成傳感器車輪速度值傳輸到與壓力值不同的收發器。特定的編碼方案可根據諸如例如傳輸間隔、電力 節約目標和操作的車輪速度傳感器數目的因素進行變化。通常，壓力讀數的傳輸率遠小於車輪速度傳感器讀數的傳輸率。優選地，車輪速度傳輸率為每10毫秒至20毫秒一次。因此，由於輪胎壓力的取樣率通常較慢，所以該方法在包含輪胎壓力值的消息之間可無線報告包含集成傳感器車輪速度值的多個消息。

方法100的步驟110-126涉及車輛20的一個或多個控制模塊70-74如何使用來自集成感測系統10的數據的診斷示例。不同於一般由位於車輪12處的傳感器電路52執行的步驟102至步驟108，步驟110-126通常由位於車輛20的車身中的一個或多個控制模塊執行。一般地，對於安全關鍵系統，如果兩個數據塊不同但是它們應該相同，則兩個數據塊均被丟棄並且觸發一些形式的補救行動，諸如關閉特徵部件正如以下步驟110-126所描述，出於可用性和冗餘的目的，一般分析三個或更多個數據塊以識別哪個具體的傳感器發生故障，同時使用剩餘的兩個運行的傳感器繼續作業系統。因此，本發明系統和方法可有助於使現有的車輪速度傳感器系統更加容錯而不損害安全。

步驟110為初始診斷檢查，其將來自集成感測單元30的集成傳感器車輪速度值與第一車輪速度傳感器值進行比較。在優選的實施例中，第一車輪速度傳感器值為來自與集成感測單元相同的車輪的車輪速度測量，在該示例中，車輪速度測量可以為來自車輪12處的車輪速度傳感器22的車輪速度測量(例如，車輪內確證)，如圖1所描繪。通常，第一車輪速度傳感器22固定地安裝在車輛車輪12處或其附近。然而，應當理解的是，第一車輪速度傳感器值可來自車輪速度傳感器22-28或另一個集成感測單元32-36中的任一個(例如，車輪間確證)。如果兩個速度值大約在同時被獲取也是優選的。

步驟112涉及車輪內確證，車輪內確證詢問集成感測單元30的車輪速度值是否確證第一車輪速度傳感器值，在該示例中，第一車輪速度傳感器為固定地安裝在車輪12處或其附近的車輪速度傳感器22。由集成感測單元30提供的冗餘車輪速度值允許對由車輪速度傳感器22提供的數據進行更加準確並且可靠的車輪內確證。如以下更詳細描述，該冗餘可提供依賴 於車輪速度的精確確定的特徵部件和系統的增加的可用性，包括防抱死(ABS)系統、主動安全系統、電子穩定程序(ESP)、拖車擺動控制(TSC)系統和主動巡航控制(ACC)系統等。

如果在步驟112中集成傳感器車輪速度值匹配第一車輪速度傳感器值的一些閾值，或者至少在其範圍內，則在步驟114中，可以確定來自第一車輪速度傳感器22的車輪速度數據有效。在一個實施例中，閾值為基於誤差的、速度相關的閾值。在具體示例中，速度相關的閾值為10％的誤差率。例如，在5mph情況下的10％的誤差可指示0.5mph或者更大的差異是不可接受的。類似地，在100mph情況下的10％的誤差可指示10mph或者更大的差異是不可接受的。閾值可以調節使得在較高速度的情況下或者在較高速度的範圍內存在較小的誤差百分數。根據所述方法是否正在執行車輪內確證或車輪間確證，閾值可不同，這將在以下進行更詳細地描述。例如，用於車輪間確證的閾值可比用於車輪內確證的高。

如果在步驟112中來自集成感測單元30的車輪速度值不匹配或者超過一些第一車輪速度傳感器值閾值，則所述方法繼續到步驟116，步驟116試圖驗證第一車輪速度傳感器的有效性。具體地，步驟116涉及車輪間確證，車輪間確證將第一車輪速度傳感器值與第二車輪速度傳感器值進行比較。第二車輪速度值可來自任何其他傳感器，包括但不限於集成感測單元32-36或車輪速度傳感器24-28中的一個。如果第二車輪速度值與集成傳感器車輪速度值和來自第一車輪速度傳感器22的第一車輪速度傳感器值同時或者接近同時被獲取，則是優選的。而且，可優選地比較來自類似車輪類型的傳感器數據，例如，比較兩個驅動輪或者比較在車輛相同側上的車輪。因此，例如，如果車輛20為前輪驅動車輛，則人們可期望將來自車輪速度傳感器24的讀數用作第二車輪速度傳感器值。在另選的實施例中，車輪間確證可涉及將第一車輪速度傳感器值與兩個或更多個其他傳感器值的平均值進行比較，包括來自其他車輪速度傳感器或其他集成感測單元的輸出。

步驟118詢問第一車輪速度傳感器值和第二車輪速度傳感器值是否彼此確證(例如，車輪間確證)。在該特定示例中，第一車輪速度傳感器讀 數來自車輪速度傳感器22，而第二車輪速度傳感器讀數來自車輪速度傳感器24。如關於步驟112進行的描述，如果第一車輪速度傳感器值和第二車輪速度傳感器值匹配彼此的一些預定閾值或者在彼此的一些預定閾值範圍內，則所述方法移動到步驟120，在步驟120確定來自集成感測單元30的車輪速度數據無效。如果來自集成感測單元30的車輪速度數據無效，則可觸發某些補救行動，諸如警告駕駛員存在傳感器故障，或者忽略來自集成感測單元30的車輪速度數據而僅依賴於來自車輪速度傳感器22的車輪速度信息。應當注意的是，因為仍然存在用於車輪12的有效車輪速度輸入，所以可不需要禁用系統功能，諸如例如在防抱死(ABS)系統、主動安全系統或者主動巡航控制(ACC)系統內的系統功能。

在步驟118中，如果確定第一車輪速度傳感器值和第二車輪速度傳感器值並不彼此確證，則所述方法繼續到步驟122。此時，因為集成傳感器車輪速度值並不確證第一車輪速度傳感器值，並且第一車輪速度傳感器值並不確證第二車輪速度傳感器值，所以仍然存在關於第一車輪速度傳感器22或集成感測單元30是否存在潛在故障的偏差。為了辨別第一車輪速度傳感器22或集成感測單元30是否存在故障，步驟122將來自集成感測單元30的車輪速度值與第二車輪速度傳感器值進行比較，在該示例中，第二車輪速度傳感器值來自車輪速度傳感器24。

步驟124涉及第二車輪間確證，第二車輪間確證詢問來自集成感測單元30的車輪速度值是否確證第二車輪速度傳感器值，在該示例中，第二車輪速度傳感器為車輪速度傳感器24。如關於步驟112進行的描述，如果集成傳感器車輪速度值匹配第二車輪速度傳感器值的一些閾值或至少在其閾值範圍內，則所述方法移動到步驟126，以診斷第一車輪速度傳感器22。由於來自集成感測單元30的集成傳感器車輪速度值由來自第二車輪速度傳感器24的第二車輪速度傳感器值確證，所以可確定來自集成傳感單元30的車輪速度數據有效，而來自第一車輪速度傳感器的車輪速度數據無效(步驟126)。應當理解的是，像第一車輪間確證一樣，第二車輪間確證可代替地將來自集成感測單元30的集成傳感器車輪速度值與來自車輪速度傳感器22-28或集成感測單元32-36的兩個或更多個讀數的平均值 或一些其他組合進行比較。

如果在步驟124中確定集成傳感器車輪速度值確證第二車輪速度傳感器值，使得來自第一車輪速度傳感器的車輛速度數據失效(步驟126)，則第一車輪速度傳感器很可能發生故障。作為響應，可觸發某些補救行動，諸如警告駕駛員存在傳感器故障，或者忽略來自第一車輪速度傳感器22的車輪速度數據而僅依賴於來自集成感測單元30的車輪速度信息。如上所述，應當注意的是，由於仍然存在用於車輪12的有效車輪速度輸入，所以可無需禁用系統功能，諸如例如在防抱死制動(ABS)系統、主動安全系統或主動巡航控制(ACC)系統內的系統功能。增加的冗餘可導致更穩健的車輪速度感測系統。

在步驟124中，如果確定來自集成感測單元30的車輪速度值並不確證來自車輪速度傳感器24的第二車輪速度傳感器值，則所述方法返回步驟120，在步驟120確定來自集成感測單元30的車輪速度數據無效。此時，集成感測單元輸出和第一車輪速度傳感器輸出不匹配(步驟112)，第一車輪速度傳感器輸出和第二車輪速度傳感器輸出不匹配(步驟118)，並且集成感測單元輸出和第二車輪速度傳感器輸出不匹配(步驟124)。在這種情況下，可需要採取更廣泛的補救行動，或者可執行更多冗餘檢查。例如，所述方法可繼續對照其他車輪速度傳感器26、28或其他集成感測單元32-36來檢查每個速度傳感器值(例如，附加的車輪間確證)。另選地，系統可被設計成禁用依賴於車輪速度的精確測量的某些安全特徵部件，因為第一車輪速度傳感器22和集成感測單元30兩者均可存在問題。其他另選的行動過程對於本領域的普通技術人員將是顯而易見的。

應當再次強調的是，以上在步驟110-126中提供的診斷示例可另選的加以組織和/或執行。進一步地，在各種車輪速度傳感器之間可進行更多或不同的比較，以便增強系統可信性。通過包括一個或多個集成感測單元而提供的增加的冗餘導致車輛系統的可用性更大，同時通過利用作為TPM系統的一部分的已有硬體使成本最小化。

應當理解的是，前述描述並非是本發明的定義，而是對本發明的一個或多個優選的示例性實施例的描述。本發明並非限於本文公開的一個或多 個特定實施例，而是僅由以下權利要求來限定。此外，在前述描述中包括的表述涉及特定實施例，但並不解釋為對本發明範圍或者對權利要求中所使用的術語定義的限制，除非術語或短語在以上被明確限定。各種其他實施例以及所公開的一個或多個實施例的各種變化和修改對本領域的技術人員將變得顯而易見。例如，步驟的具體組合和次序僅為一種可能性，因為本方法可包括步驟比在此所示的步驟更少、更多或與其不同的步驟組合。所有此類其他實施例、變化和修改旨在隨附權利要求的範圍內。

如在本說明書和權利要求中所使用，當結合一列一個或多個部件或其他項目使用時，術語「例如」、「舉例來說」、「比如」、「諸如」和「像…一樣」，以及動詞「包含」、「具有」、「包括」及它們的其他動詞形式各自被解釋為開放式的，其意為該列表並非被認為排除其他的、附加的部件或項目。其他術語使用它們的最廣泛的合理意義進行解釋，除非它們用於要求不同解釋的上下文。