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对通信实施范围限制的轮胎压力监测装置的制作方法

2022-06-18 03:17:58 来源:中国专利 TAG:


1.本公开内容涉及轮胎监测系统及其操作方法。在示例中,本公开内容涉及飞行器轮胎监测系统,例如飞行器轮胎压力监测系统。


背景技术:

2.检查轮胎压力是交通工具维护的重要部分。轮胎压力应当保持在预定压力以确保轮胎按照制造商的预期运转。不正确的轮胎压力会导致轮胎故障,可能爆裂并且造成交通工具损坏和/或失控。由于飞行器起落架上的轮胎会经历高速度,因此定期地,可能每天一次或更频繁地检查压力。对轮胎压力的手动检查需要时间,减少该时间是有益的。
3.已经提出通过在轮中包括感测装置来使轮胎压力测量自动化,然后可以无线地询问该感测装置以提供轮胎压力的测量结果。与人工读取相比,这可以减少所需的时间,但是需要安全措施,例如加密密钥,因为无线信道是在飞行器外部广播的。


技术实现要素:

4.根据第一方面,提供一种在轮胎监测系统中使用的轮胎监测装置。该轮胎监测装置包括:具有范围确定能力的无线接口;以及处理器。处理器被配置成:经由无线接口从轮胎监测系统的第二装置接收命令;确定到第二装置的范围;以及在到第二装置的范围小于预定阈值的情况下,执行所述命令。
5.根据第二方面,提供一种在轮胎监测系统中使用的轮胎监测装置。该轮胎监测装置包括:具有范围确定能力的无线接口;以及处理器。处理器被配置成:经由无线接口从轮胎监测系统的第二装置接收数据;确定到第二装置的范围;以及在到第二装置的范围大于预定阈值的情况下,拒绝所述数据。可选地,处理器被配置成:经由无线接口从轮胎监测系统的第三装置接收命令;确定到第三装置的范围;以及在到第三装置的范围小于预定阈值的情况下,执行所述命令。
6.可选地,该轮胎监测装置被构造成安装在飞行器的轮上。
7.根据第三方面,提供一种轮胎监测系统,该轮胎监测系统包括多个如上讨论的具有或不具有可选特征的轮胎监测装置。
8.可选地,该轮胎监测系统包括控制装置,该控制装置包括具有范围确定能力的无线通信接口。
9.根据第四方面,提供一种用于无线轮胎监测装置的方法。该方法包括:经由无线接口从轮胎监测系统的第二装置接收命令;确定到第二装置的范围;以及在到第二装置的范围小于预定阈值的情况下,执行所述命令。
10.根据第五方面,提供一种用于无线轮胎监测装置的方法。该方法包括:经由无线接口从轮胎监测系统的第二装置接收数据;确定到第二装置的范围;以及在到第二装置的范围大于预定阈值的情况下,拒绝所述数据。可选地,该方法还包括:经由无线接口从轮胎监测系统的第三装置接收命令;确定到第三装置的范围;以及在到第三装置的范围小于预定
阈值的情况下,执行所述命令。
11.可选地,在以上各方面的任一方面中,无线接口包括超宽带uwb接口。
12.可选地,在以上各方面的任一方面中,预定阈值小于或等于40m。
附图说明
13.图1示出了根据本发明的第一示例的轮胎监测系统的示意图。
14.图2示出了用于在图1的示例中使用的轮胎监测装置的示意图。
15.图3示出了用于在图1的示例中使用的控制装置的示意图。
16.图4示出了用于在图1的示例中使用的配置装置的示意图。
17.图5示出了安装在飞行器中的轮胎压力传感器网络的示意图。
18.图6示出了可以与图1的示例一起使用的轮胎压力检查过程的流程图。
19.图7示出了可以由图2的轮胎监测装置使用的轮胎压力检查过程的流程图。
20.图8示出了用于对接收的命令或数据实施通信范围限制的过程的流程图。
具体实施方式
21.在以下描述中,出于说明的目的,阐述了某些示例的许多具体细节。说明书中对“示例”或类似语言的引用意指结合示例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少这一个示例中,但不一定被包括在其他示例中。
22.本文描述的某些方法和系统涉及飞行器中的传感器网络例如轮胎监测装置的网络的操作。在本文描述的示例中,对“飞行器”的引用包括所有类型的飞行器,例如,诸如军用或商用飞行器或无人驾驶飞行器(uav)的固定翼飞行器以及诸如直升机的旋翼飞行器。
23.根据本文的示例,形成轮胎监测系统的一部分的轮胎监测装置在轮胎监测装置本身上提供状态的指示。例如,状态的指示可以通过灯提供,其中,灯的颜色给出状态的信息。对轮胎监测装置上指示的状态的确认作为输入被提供为控制装置,在控制装置中,可以将该输入与从轮胎监测装置本身接收的状态数据进行比较。以这种方式,可以在系统的使用中解决各种人为因素。在该输入来自系统的用户的情况下,这意味着用户必须注意所述装置本身上的指示,而不仅仅注意在控制装置上显示的信息。在轮胎监测装置上的指示已经被证实达到期望的开发保证级别(development assurance level,dal)而控制装置上的指示没有被证实达到期望的开发保证级别(dal)的情况下,这会是重要的。这还可以解决人为错误因素,例如在若干飞行器非常接近时观看到不正确的飞行器。作为另一优点,可以在用户输入与所述装置本身上所显示的内容不匹配的情况下识别错误。
24.在一些示例中,一旦通过输入确认了轮胎监测装置上的指示器的状态(换言之,轮胎监测装置上的指示器与输入两者被确定为表示相同的状态),则可以关闭轮胎监测装置上的指示器。这样可以产生电力节省,因为指示器不必长时间地处于活跃状态。例如,指示器可以是高强度led以使得能够在明亮的阳光下查看。高强度led的示例是vishay tlcr5200,这是可从vishay商购的红色led。该led的典型发光强度为4000mcd但是会耗散135mw,因此,可以通过在整个系统超时(overall system timeout)之前尽早将其停用来获得有用的能量节省。在轮胎监测装置的电源具有有限的能量储备(例如电池)的情况下,这样的能量节省可能特别有用,因为这将对轮胎监测装置的寿命产生直接影响。
25.示例轮胎监测系统
26.图1示出了轮胎监测系统的示意图,在这种情况下轮胎监测系统是根据第一示例的压力传感器系统。该系统包括多个轮胎监测装置10、控制装置12和配置装置14,所有这些装置均被设置成经由无线通信进行通信。轮胎监测装置被安装在交通工具的每个轮上,在这种情况下所述交通工具是飞行器(如下面参照图5更详细地说明的)。控制装置12与轮胎压力传感器10分离,并且可以是仅在轮胎压力传感器系统中起作用的专用控制装置,或者可以是除轮胎压力传感器系统之外还可以用于其他目的的计算装置。示例计算装置包括移动装置,例如膝上型计算机、平板电脑、蜂窝电话和无线通信装置。
27.图1的轮胎压力传感器系统中的无线通信可以使用局域网或个域网,并且可以具有包括集中式系统和网状无线系统的任何合适的拓扑。在集中式系统中,可以将单个装置指定为主装置以协调通信,或者可以使用一个或更多个附加的无线接入点、网关或控制器(未示出)。在一些示例中,轮胎监测装置10、控制装置12和配置装置14可以全部利用同一无线技术进行通信并且形成单个网络。在其他示例中,轮胎监测装置10、控制装置12和配置装置14中的一个或更多个可以与系统中的其他元件分离。这样的分离可以在软件中提供,例如通过提供合适的防火墙和/或使用不同的网络id和加密密钥来提供。这样的分离也可以由硬件提供,例如通过不同的无线通信技术来提供。可以将硬件分离和软件分离两者组合。例如,在图1的系统中,控制装置使用不同于该配置的无线通信技术与轮胎感测装置通信,这可以提高系统的安全性。
28.图2示出了用于在图1的轮胎压力传感器系统中使用的轮胎监测装置10的示意图。轮胎监测装置10被配置用于例如通过至轮上的开口的机械连接来安装在轮上,所述开口提供通向轮胎的入口。轮胎监测装置10包括处理器200、无线通信接口202、指示器204、电源206和压力传感器208、温度传感器209、第一存储装置210和第二存储装置211。
29.处理器200可以是包括具有一个或更多个处理核的微处理器的任何合适的处理装置。在使用中,处理器200协调并控制其他部件,并且可操作成从存储装置210、211读取计算机程序指令和数据和/或向存储装置210、211写入计算机程序指令和数据。在一些示例中,处理器可以被优化用于低功率操作或者具有被优化用于低功率操作的至少一个处理核。
30.无线通信接口202连接至处理器200,并且用于发送和接收来自轮胎压力传感器系统中的其他装置的数据。在该示例中,无线通信接口包括两个收发器212、214,收发器212、214使用不同的无线技术。第一收发器212被提供用于长达约50m或约100m的相对长距离的通信。例如,第一收发器可以使用适用于移动装置的通信标准或者无线航空电子装置内部通信(waic)标准,所述适用于移动装置的通信标准例如在2.4ghz或5ghz工业科学和医疗(ism)频段上的ieee 802.11(wi-fi)、ieee802.15.1、ieee 802.15.4。第一收发器还包括加密模块,所述加密模块用于例如根据利用预共享密钥的高级加密标准(aes)对发送数据进行加密和对接收数据进行解密。第二收发器214被提供用于相对短距离的通信。例如,第二收发器214可以使用根据ieee 802.15的标准,例如ieee802.15.4、rfid或近场通信(nfc)。第二收发器可以在小于5m、小于3m、小于1m、小于50cm、小于25cm、小于10cm、小于5cm、小于1cm或需要装置之间接触的范围内操作。与第一收发器212类似,第二收发器214也包括用于对发送的数据进行加密和对接收的数据进行解密的加密模块。
31.在一些示例中,可以在无线通信接口中提供单个无线收发器。在这种情况下,单个
收发器可以使用相对短距离或相对长距离的通信,或者根据需要调整范围(例如通过控制传输功率)。
32.指示器204连接至处理器200并且由处理器200控制,以向轮胎压力传感器系统的用户提供指示。在该示例中,指示器是led,但是在其他示例中,指示器是另一形式的光、显示器例如lcd或电子墨水显示器或者任何其他形式的视觉指示。在其他示例中,指示器是听觉指示器,例如蜂鸣器、寻呼机、扬声器或任何其他声音生成部件。在其他示例中,指示器可以包括听觉指示部件和视觉指示部件两者。指示器提供至少第一指示和第二指示,例如第一颜色的发射光和第二颜色的发射光。还可以提供其他指示例如持续的或闪烁的光。轮胎监测装置具有壳体(未示出),并且指示器204可以在壳体外部提供指示,例如led可以安装在壳体外部或通过壳体可见,或者能够从壳体内部发出声音。
33.电源206向感测装置中的元件提供电力。电源206可以是电池,例如锂电池。在该示例中,电源是具有足以使传感器在正常操作下运行约2至3年的电力的锂电池。在其他示例中,电源可以包括例如收集振动和/或电磁辐射以对电容器或电池充电的电力收集系统,然后该电容器或电池被用于为装置供电。
34.在使用中,无线感测装置可以在其操作寿命的大部分时间处于“休眠”或低功率模式下,在“休眠”或低功率模式下,除处理器和无线通信接口之外的大多数部件被断电。这样可以节省电池寿命。例如,轮胎监测装置可以默认处于低功率模式,侦听用于测量或报告轮胎压力的命令。由于可能相对很少需要轮胎压力读数,可能少至每10天一次、每5天一次、每3天一次或每天一次,因此这样可以提供有用的电力节省。在其他示例中,可以更频繁地例如每10分钟、每15分钟、每20分钟、每30分钟、每1小时或每2小时感测压力,并且可以存储压力以在趋势监测中使用。
35.压力传感器208连接至处理器200,并且可以是用于测量压力的任何合适的传感器,例如电容传感器。类似地,温度传感器209连接至处理器200,并且可以是用于测量温度的任何合适的传感器,例如热电偶。温度传感器209可以被设置成测量轮的温度或直接测量轮胎内部的气体的温度。在温度传感器209测量轮的温度的情况下,可以对轮的温度进行处理以确定轮胎中的气体的温度。例如,可以使用算法或查找表。
36.压力传感器208和温度传感器209至处理器200的连接可以是数字的,提供来自传感器本身中的模数转换器(adc)的测量的压力和/或温度的数字表示,或者所述连接可以是模拟的,在这种情况下,处理器可以包括adc以对所接收的信号进行采样。包括压力传感器和温度传感器两者可以有助于确定经温度补偿的压力值。尽管该示例包括压力传感器和温度传感器,但是其他示例可以仅包括压力传感器,或者可以包括其他传感器。
37.该示例包括两个存储装置元件210和211。在该示例中,存储装置210是可以在不需要施加电力的情况下保留数据的非易失性可重写存储装置例如闪存。其他示例可以包括通过电源供电而保持的易失性存储装置或者只读存储装置和可重写存储装置的组合。存储装置210连接至处理器200并且用于存储用于由处理器执行的计算机程序指令和数据两者,所述数据例如来自压力传感器208的数据或通过无线通信接口202接收的数据。在一些示例中,存储装置210可以存储由压力传感器208感测的压力读数和/或由温度传感器209感测的温度读数的历史记录。例如,可以存储前十天的读数,其中,一旦存储装置装满,则用最新的数据取代最旧的数据。
38.存储装置211是写和/或读访问受限的安全存储装置,例如仅可由处理器200上运行的某些进程访问。配置数据例如无线加密密钥可以存储在存储装置211中。在其他示例中,可以提供单个存储装置,或者可以在单个物理装置中提供存储装置210和211,其中,在存储装置210与存储装置211之间具有逻辑划分。
39.图3示出了用于在图1的示例中使用的控制装置12的示意图。控制装置12包括处理器300、显示器302、输入系统304、电源306、无线接口308、存储装置310和有线通信接口312。在该示例中,控制装置是诸如蜂窝电话或平板计算机的移动装置。
40.处理器300是可以包括一个或更多个处理核的任何合适的处理装置,例如多用途微处理器、片上系统或系统级封装。处理器300连接至显示器302例如lcd、oled或电子墨水显示器以向控制装置的用户显示信息。
41.在该示例中,输入系统304包括触摸屏界面,从而使得用户能够通过触摸屏幕上的用户界面元素来与控制装置交互。除触摸屏之外,输入系统304还可以包括一个或更多个按钮以及其他输入装置例如用于语音识别的麦克风和用于图像输入的摄像装置。其他示例可以不包括触摸屏界面。
42.控制装置由电源306供电,在该示例中,电源306是可充电锂离子电池。其他示例可以使用替选电源,例如其他电池技术、干线电力或诸如太阳能的能量收集。
43.无线接口308被包括来用于控制装置12与轮胎压力传感器系统中的其他装置通信。在该示例中,提供单个无线接口308,其被配置成与轮胎监测装置10通信。例如,可以使用相对长距离的无线通信技术,例如符合ieee 802.15.1、ieee 802.15.4或ieee 802.11的无线通信技术。这使得控制装置12能够与来自相对长距离的轮胎监测装置交互。
44.在其他示例中,可以向控制装置提供多个无线通信接口或收发器,所述多个无线通信接口或收发器利用不同的无线技术例如ieee 802.15.1、ieee 802.15.4、ieee 802.11(wi-fi_33)、waic、rfid和nfc中的至少两者进行操作。例如,控制装置可以具有两个收发器,其中一个收发器具有比另一个收发器长的通信范围。
45.存储装置310包括诸如闪存的非易失性元件以及诸如ram的易失性元件。非易失性元件用于存储操作系统软件和应用软件。在该示例中,控制装置运行标准操作系统软件,并且装载有用于与轮胎压力传感器系统交互的应用软件。为了限制对轮胎压力传感器网络的访问,应用软件可以从安全源提供并且对公众不可获得,并且/或者要求在操作之前输入凭证。
46.有线通信接口312被提供用于至计算系统的连接。有线通信接口312可以是例如诸如通用串行总线(usb)的串行数据连接、并行数据连接或诸如以太网的网络连接。有线通信接口312可以使得控制装置能够将从轮胎监测装置读取的值和/或其他状态信息传送至计算系统以例如存储长期趋势并辅助机队管理。可替选地或另外地,无线通信接口308可以用于与计算系统通信。在一些示例中,控制装置可以不包括有线通信接口。
47.图4示出了用于在图1的示例中使用的配置装置14的示意图。配置装置14通常包括与控制装置12相同的元件:处理器400、显示器402、输入系统404、电源406、无线接口408、存储装置410以及有线通信接口412,并且除非下面另外描述,否则这些元件通常与以上关于控制装置描述的相同。在该示例中,配置装置是移动装置,但是限制为仅与轮胎监测系统一起操作。例如,配置装置可以是仅能够运行用于与轮胎监测系统交互的软件的计算装置或
平板电脑。
48.该示例中,配置装置中的无线通信接口408是相对短距离的通信系统,例如ieee 802.15.1、ieee 802.15.4、nfc或rfid。这使得配置装置能够在配置轮胎监测装置时充当附加的认证因素,例如,轮胎监测装置可以仅对从配置装置接收的配置命令进行响应或者仅在接收到来自配置装置的命令之后才对从控制装置接收的配置命令进行响应。
49.在其他示例中,配置装置可以包括多个无线通信接口或收发器。例如,配置装置可以包括如上面所讨论的用于相对短距离通信的收发器以及用于相对长距离通信的收发器例如符合ieee 802.11的收发器。
50.配置装置中的有线通信接口412可以用于以如下安全方式向配置装置提供信息,所述安全方式例如使得能够通过诸如串行数据连接的有线接口而不是无线接口对一些加密密钥进行更新。
51.在一些示例中,配置装置14可以被省略并且由控制装置12取代。控制装置12可以包括短距离无线通信接口,例如符合ieee 802.15.1、ieee 802.15.4、rfid或nfc的短距离无线通信接口。可以将应用软件加载到控制装置上以如下方式使得控制装置也能够用作附加的认证因素:可能通过维护仅能用合适的凭证访问的密码密钥来控制用于配置命令的传输的短距离无线通信接口的操作。在这些示例中,可以在控制装置上提供单独的应用软件,该应用软件可以被执行以使控制装置起到配置装置的作用。
52.图5示出了安装在飞行器中的轮胎压力传感器网络的示意图。飞行器500包括机身510、机翼520、主起落架530和前起落架540。根据示例,飞行器500包括根据本文描述的示例中的任何示例的传感器网络。飞行器500可以与本文描述的方法中的任何方法结合使用。根据示例,在飞行器500周围的各个位置处分布多个无线节点。例如,在起落架530、540和机翼520中以及在机身510中。在主起落架530和前起落架540的每个轮上安装轮胎监测装置。
53.在示例中,轮胎监测装置10还与座舱系统通信以向驾驶舱上的飞行员提供轮胎压力信息。在这些示例中,驾驶舱控制台也可以起到控制装置的作用。
54.示例轮胎压力检查过程
55.图6示出了可以与图1的示例一起使用的轮胎压力检查过程的流程图。首先,在框602处,用户在控制装置12上启动轮胎监测控制应用。在应用的初始化期间,在控制装置上检查用于与监测装置通信的无线通信接口308是否活跃,并且在无线通信接口308不活跃的情况下提示用户激活。
56.接下来,在框604处,控制装置对范围内的轮胎监测装置进行扫描。例如,控制装置可以通过无线通信接口发出探测信号(probe),该探测信号使范围内的任何轮胎监测装置以它们的交通工具标识符——例如轮胎监测装置所附接至的飞行器的尾部标识符——的指示做出响应。扫描可以包括建立与每个轮胎监测装置的直接点对点联系,或者通过轮胎监测装置的网络例如通过接入点、主装置或网状网络中的任何装置建立联系。扫描可以包括将轮胎监测装置从低功率模式唤醒。扫描可以包括使用安全网络密钥与传感器网络通信。
57.取决于通信范围和位置,可能检测到与多于一辆的交通工具相关联的轮胎监测装置。例如,几架飞行器可以位于控制装置的范围内的相同吊架(hanger)中。接下来,在框606处,确定是否应当自动选择标识符而无需使用输入。例如,应用可以存储是否应自动选择标
识符的配置选项。如果不需要进行自动选择,则过程继续到框608。如果需要进行自动选择,则过程继续到框612。在一些示例中,不包括框606。在这些示例中,过程可以如下面说明的通过手动选择或自动选择继续进行。
58.对于手动选择,在框608处,控制装置显示检测到的交通工具的标识符。在框610处,例如根据用户对期望标识符的选择来接收所选择的标识符的输入。
59.对于自动选择,在框612处,从接收到的响应中指示的标识符之中自动选择交通工具标识符。这可以通过多种方式实现。例如,在范围内的每个轮胎监测装置单独响应控制装置的情况下,至少两个响应可以来自与同一交通工具标识符相关联的轮胎监测装置。在那种情况下,可以自动选择与最大数量的响应相关联的交通工具标识符,因为那很可能是最接近控制装置的需要对其进行压力测量的交通工具。在另一示例中,可以选择最接近控制装置的轮胎监测装置的交通工具标识符,例如具有最大接收信号强度指示(rssi)的响应。在又一示例中,所有检测到的轮胎监测装置可能均与同一交通工具标识符相关联,在这种情况下选择该交通工具标识符。
60.接下来,在框614处,向与所选择的标识符相对应的轮胎监测装置发送命令以使它们读取压力并且向控制装置进行报告,例如它们可以执行如以下参照图7描述的过程。
61.在框616处从轮胎监测装置接收响应,并且在框618处将这些响应显示在控制装置上。压力的显示可以包括数值和状态指示诸如“正常(ok)”或“低压力”中的一者或二者。
62.在框620处,可以对所接收的数据进行交叉检查(cross check)以确保数据一致性。然后过程结束。
63.在图6的整个过程中,控制装置与传感器装置之间的通信可以是安全的,例如通过网络密钥加密。用于与控制装置的通信的网络密钥可以与用于传感器装置之间的通信的网络密钥不同,以增强系统的安全性。
64.在交换安全密钥时,可以通过使用具有有限传输距离的无线通信技术来增加安全性,例如802.11(wi-fi)标准可以允许在畅通空间中在50m或更远距离上传输。在一些示例中,与加密数据本身的传输相比,在传送加密密钥时,可以通过降低传输功率或使用低距离技术例如nfc或rfid来提高安全性,这针对初始密钥交换过程而言需要更加靠近。还可以引入距离限定技术(distance bounding technique),在距离限定技术中,当与超宽带无线电通信结合时,可以安全地测量通信设备的距离,从而确保交互发生在设备的安全周界内,这将在下面参照图8进一步讨论。
65.图7示出了可以由图2的轮胎监测装置使用的轮胎压力检查过程的流程图。提供该过程以在来自系统的压力测量中提供附加的保证和容错,例如防止控制装置中的损坏操作或错误。通过该过程,监测装置使用其指示器独立于控制装置提供对轮胎压力状态的指示。在一些示例中,监测装置对轮胎压力状态的指示可能具有比在控制装置上提供的指示高的开发保证等级(development assurance level,dal)。例如,尽管控制装置可以用于启动轮胎压力测量并为用户提供用于理解测量结果的方便装置,但是它可能不具有dal认证,而监测装置使用监测装置上的指示器提供指示的操作可以被认证为开发保证等级b。这可以使得系统能够与各种控制装置一起操作,这是因为虽然不要求针对那些装置具有dal认证,但仍能确保该系统作为整体满足所要求的安全标准。类似地,在一些示例中,监测装置可以具有比控制装置高的安全保证等级(security assurance level,sal)。
66.首先,在框702处,轮胎监测装置通过无线通信接口接收来自控制装置的用于检查压力的命令。作为响应,在框704处,处理器使用压力传感器测量轮胎中的压力。然后在框706中,将所测量的压力与参考压力进行比较以确定轮胎是否具有低压力。在该示例中,如果由压力传感器感测的压力小于参考压力的89%,则出现低压力。其他示例可以在所测量的压力小于参考压力的95%、小于参考压力的90%或小于参考压力的85%时确定低压力。其他示例可以在所测量的压力比参考压力小至少约207kpa(约30psi)时确定低压力。其他示例可以在所测量的压力比参考压力小至少约138kpa(约20psi)或约69kpa(约10psi)时确定低压力。如果检测到低压力,则执行进行至框708,否则执行进行至框712。
67.在框708处,处理器使用指示器例如通过在预定时段内提供持续红光来指示故障状况。例如,预定时段可以是5分钟、2分钟、1分钟或30秒。在框712处,处理器还再次利用无线通信接口向其他轮胎监测装置广播故障指示。
68.在框712处,处理器进行检查以查看是否已经经由无线通信接口接收到来自其他轮胎监测装置的任何故障消息。可以直接经由其他轮胎监测装置或通过集线器或接入点接收这样的故障消息。在该示例中,在框704中接收到命令之后,在无需首先进行请求的情况下接收这样的故障消息。在其他示例中,可以响应于由轮胎监测装置向其他轮胎监测装置发送的状态查询而接收故障消息。如果接收到任何故障消息,则执行进行至框714处,在框714处,处理器使用指示器来显示故障状况。例如,故障指示可以与在框708中使用的故障指示相同。在其他示例中,故障指示可以与在框708中使用的故障指示不同,例如,诸如使红光闪烁达预定时段的第二故障指示。通过使用第二故障指示,轮胎监测装置可以指示另一轮胎中的故障,但用信号表示其自身的测量压力不低。
69.如果在框712处没有接收到故障消息,则执行进行至框716,在框716处,处理器使用指示器提供“正常(ok)”指示。例如,通过在预定时段内提供持续绿光。例如,预定时段可以是5分钟、2分钟、1分钟或30秒。以这种方式,仅在所有轮胎监测装置已经确定它们相关联的轮胎的压力不低并且它们没有从其他轮胎监测装置接收到故障指示的情况下给出“正常”指示。
70.最后,在框718处,响应于命令,将所测量的轮胎压力的数据传送至控制装置。该数据可以包括其他信息,例如所存储的参考压力、所确定的状态以及轮位置。附加信息的传输可以使得能够对轮胎监测装置的正确操作进行验证以及检查存储在存储装置中的配置数据尚未改变或已经被正确地设置。框718中进行的传输可以被直接发送至控制装置12、发送至另一轮胎监测装置10以继续路由或者被发送至接入点或其他无线节点。
71.利用图7的方法,由轮胎监测装置本身提供对轮胎压力状态的确认。任何传感器中的故障会导致所有传感器指示故障。以这种方式,可以使用轮胎监测装置本身上的指示根据所要求的dal和/或sal对轮胎监测装置进行认证,而无需控制装置也进行认证。
72.在其他示例中,替代地,所有轮胎监测装置可以将其测量的压力传送至其他轮胎监测装置而不是在框710处传送故障指示。然后,可以通过每个独立的轮胎监测装置独立地检查所接收的压力,以确定是否存在故障。例如,在所存储的参考压力已经被损坏的情况下,这可以防止传感器中不指示低压力状况的故障。
73.在其他示例中,当在框706中确定轮胎压力不低时,轮胎监测装置可以传送“正常”状态通知。这样的示例可以提供所有传感器都正确操作的保证,因为如果没有从其他轮胎
监测装置之一接收到数据,则这指示该轮胎监测装置失灵或出现故障。
74.尽管以上过程描述了将通用移动装置用作控制装置,但是控制装置也可以是仅提供用于与轮胎监测系统一起使用或更一般地与交通工具一起使用的专用装置。这可以随着能够进行更大的控制而提高安全性。
75.尽管以上过程描述了对作为光的指示器的使用,但是其他示例可以使用其他指示器例如显示器和/或音频部件。例如,代替简单地显示持续或闪烁的颜色,显示器还可以显示所测量的压力本身的信息。在提供音频指示器和视觉指示器两者的情况下,一些指示可以不同时使用音频和视觉指示器两者。例如,“正常”指示可以使用仅视觉指示器,而音频指示器仅在故障时被激活。
76.用于提高安全性的距离限制
77.无线通信的使用可能使安全风险增加,这是因为无线信道更易于被第三方访问。对在轮胎监测系统中的各装置之间交换的消息进行加密,使得恶意装置更难以在不知道加密密钥的情况下进行窃听或注入恶意命令或数据。如以上所提及的,限制通信的距离也可以提高安全性。这样的距离限制可以是无线通信协议中固有的,例如nfc和rfid通常在小于30cm的范围内操作。其他无线通信协议,例如wifi或802.11协议,在传输功率受限的情况下,在畅通空间中具有约50m或更低的范围。然而,即使在传输功率限制通信范围的情况下,它也不提供明确限定的边界。例如,可以通过使用定向天线提高灵敏度来扩展范围。
78.在该实施方式中,在轮胎监测装置处使用距离标准。当通信发生时,针对距离标准确定和评估到处于通信中的装置的范围或距离。如果范围大于阈值距离,则停止通信,并且不对接收到的任何命令或数据进行处理。可替选地,可以仅在范围低于阈值距离的情况下对接收到的命令或数据进行处理。对于轮胎监测系统的一般使用,合适的阈值距离为40m、30m或25m。由于实施物理接近,因此提高了针对恶意攻击的安全性。
79.较低的阈值距离可以用于特定类型的命令例如配置命令以及/或者加密密钥的交换。在这种情况下,距离阈值可以是例如1m、50cm、25cm或5cm。
80.可以使用任何合适的技术来确定范围。无线通信协议本身可以包括测距技术。例如,超宽带(uwb)通信将范围确定包括为协议栈的一部分。优选地,例如,如在ieee 802.15.4a或ieee 802.15.4z中定义的,通过使用飞行时间测量以及在发送装置与接收装置之间交换范围数据来主动地确定范围或距离。
81.现在将说明使用强制距离限制来提高轮胎压力检查过程例如如参照图7所描述的轮胎压力检查过程的安全性的示例方法。该方法可以用于决定是否执行或实行(action)在框702处通过无线接口接收的命令,或者决定是应当处理还是拒绝在框712处从其他传感器接收的数据,例如故障消息。
82.图8描绘了可以用于实施距离限制的示例方法。首先,在框802处,轮胎监测装置经由无线接口从轮胎监测系统的另一装置接收命令和/或数据。该命令和/或数据可以来自另一轮胎监测装置(例如针对接收到的数据)或控制装置(例如针对命令)。在该示例中,通过uwb无线接口接收数据。
83.接下来,在框804处,确定到第二装置的范围。可以使用任何合适的测距技术。例如,其中各装置交换测距数据、计算飞行时间并且计算范围的飞行时间方法提供了难以欺骗的精确距离测量。
84.一旦确定了范围,在框806处,确定该范围是否低于预定距离阈值。如果该范围低于阈值,则执行进行至框808,在框808处,根据需要实行命令或对数据进行处理。如果该范围在阈值以上,则该方法在框810处结束。在一些示例中,可以例如通过使指示器或轮胎监测装置闪光来提供警报,以在方法在810处结束之前表明已接收到潜在的恶意命令或数据。
85.要注意的是,除非另有明确说明,否则本文所使用的术语“或”应解释为意指“和/或”。
86.以上示例应被理解为本发明的说明性示例。应当理解,关于任何一个示例描述的任何特征可以单独使用或者与所描述的其他特征组合使用,并且还可以与示例中的任何其他示例或者示例中的任何其他示例的任何组合的一个或更多个特征组合使用。此外,在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下,也可以采用上面未描述的等同物和修改例。
再多了解一些

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