輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)及其輪胎壓力發(fā)射機定位方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車電子設備，尤其是涉及一種輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)及其輪胎壓力發(fā)射 機定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓力是輪胎的最關(guān)鍵的參數(shù)，輪胎壓力過高或者過低均會增加每公里耗油量和減 少輪胎的壽命。數(shù)據(jù)顯示，輪胎壓力低于正常值的25%，輪胎壽命降低為60%，油耗增加 3%。另外，輪胎壓力的大小直接影響汽車行駛的安全。所以對輪胎安裝電子傳感產(chǎn)品，用 于實時監(jiān)測輪胎氣壓非常必要。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS)就是為此提出的一種汽車電子 設備。
[0003] TPMS系統(tǒng)通常包括安裝在汽車的各個輪胎的輪胎壓力發(fā)射機和安裝在汽車車身 內(nèi)的接收機。當汽車的四個輪胎都安裝有輪胎壓力發(fā)射機時，汽車上的接收機會接收到來 自各壓力發(fā)射機的信號。因此TPMS系統(tǒng)需要有定位或識別各個壓力發(fā)射機的功能。這一 功能也被稱為輪胎定位。這一功能不僅僅在汽車生產(chǎn)過程中應用，而且在售后市場上輪胎 換位或者更換時也會用到。因此，定位功能的可靠、簡易程度直接關(guān)系到產(chǎn)品的可靠性以及 用戶的滿意度。
[0004] 目前主要以下幾種發(fā)射機定位方法：
[0005] 1、低頻喚醒式。TPMS系統(tǒng)通過低頻喚醒的設備或者工具，依次選擇輪胎位置并喚 醒記錄輪胎內(nèi)部發(fā)射機的識別碼（ID)，然后再通過工具或者設備寫入到控制器中，從而實 現(xiàn)輪胎的位置識別。該方法需要特定的工具和設備，雖然可靠，但操作麻煩。
[0006] 2、場強識別（WAL)。通過控制器的不對稱安裝，來監(jiān)測發(fā)射機發(fā)送的無線信號的場 強強弱來實現(xiàn)不同位置的發(fā)射機識別。該方法原理簡單，但是由于發(fā)射機在旋轉(zhuǎn)過程中，不 同位置發(fā)出來的信號場強變化較大，很容易產(chǎn)生定位錯誤。
[0007] 3、利用車輛上的輪速信號和加速度傳感器配合實現(xiàn)（PAL)。通過控制器端接收到 發(fā)射機信號后，讀取輪速信號，在一定時間內(nèi)某一輪胎胎壓傳感器和該位置的輪速傳感器 信號時間差相對固定，而其他輪胎的胎壓傳感器的時間差不固定的原理來區(qū)分和定位傳感 器位置和ID。該方法較為可靠，但是計算方法復雜，需要控制器端具備大容量存儲，而且定 位周期較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輪胎壓力發(fā)射機及其輪胎壓力發(fā)射機的 定位方法，其定位方式可靠且簡便。
[0009] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，能 夠定位分別布置在汽車的各個輪胎上的輪胎壓力發(fā)射機，該輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)包括多個輪 胎壓力發(fā)射機和一接收機。各個輪胎壓力發(fā)射機分別布置在汽車的各個輪胎上。每一輪胎 壓力發(fā)射機包括：加速度傳感器，用以采集對應輪胎的加速度，獲得加速度信號；第一處理 器，根據(jù)該加速度信號生成加速度曲線，且根據(jù)該加速度曲線確定加速度信號的頻率；以及 射頻發(fā)射模塊，用以發(fā)送該加速度信號的頻率。該接收機包括：射頻接收模塊，接收各輪胎 壓力發(fā)射機發(fā)出的各加速度信號的頻率；通信模塊，接收汽車的轉(zhuǎn)向信號；以及第二處理 器，連接該射頻接收模塊和該通信模塊，該第二處理器在該轉(zhuǎn)向信號指示的轉(zhuǎn)向期間，根據(jù) 各加速度信號的頻率關(guān)系，確定各加速度傳感器所在的輪胎位置。
[0010] 在本發(fā)明的一實施例中，當該轉(zhuǎn)向信號指示汽車為左轉(zhuǎn)時，該第二處理器確定加 速度頻率最大的加速度傳感器位于右前輪，加速度頻率最小的加速度傳感器位于左后輪， 當該轉(zhuǎn)向信號指示汽車為右轉(zhuǎn)時，該第二處理器確定加速度頻率最大的加速度傳感器位于 左前輪，加速度頻率最小的加速度傳感器位于右后輪。
[0011] 在本發(fā)明的一實施例中，該通信模塊還接收汽車的防鎖死剎車系統(tǒng)的各輪胎頻率 信號，且當該轉(zhuǎn)向信號指示汽車為左轉(zhuǎn)時，該第二處理器確定加速度頻率最大且與右前輪 頻率信號最接近的加速度傳感器位于右前輪，確定加速度頻率最小且與左后輪頻率信號最 接近的加速度傳感器位于左后輪；當該轉(zhuǎn)向信號指示汽車為右轉(zhuǎn)時，該第二處理器確定加 速度頻率最大且與左前輪頻率信號最接近的加速度傳感器位于左前輪，確定加速度頻率最 小且與右后輪頻率信號最接近的加速度傳感器位于右后輪。
[0012] 在本發(fā)明的一實施例中，該第二處理器設定一學習模式及一學習時間，在該學習 模式被觸發(fā)后，該第二處理器在該學習時間內(nèi)確定各加速度傳感器所在的輪胎位置。
[0013] 本發(fā)明另提出一種輪胎壓力發(fā)射機的定位方法，用以定位分別布置在汽車的各個 輪胎上的輪胎壓力發(fā)射機，該定位方法包括以下步驟：通過布置在對應的輪胎上且連接各 輪胎上的輪胎壓力發(fā)射機的多個加速度傳感器采集對應輪胎的加速度，獲得加速度信號； 在各輪胎壓力發(fā)射機中根據(jù)各加速度信號生成各加速度曲線，且根據(jù)各加速度曲線確定各 加速度信號的頻率；從各輪胎壓力發(fā)射機發(fā)送各加速度信號的頻率；在汽車的接收機上接 收各輪胎壓力發(fā)射機發(fā)出的各加速度信號的頻率；在該接收機上接收汽車的轉(zhuǎn)向信號；以 及在該轉(zhuǎn)向信號指示的轉(zhuǎn)向期間，在該接收機上根據(jù)各加速度信號的頻率關(guān)系，確定各加 速度傳感器所在的輪胎位置。
[0014] 在本發(fā)明的一實施例中，當該轉(zhuǎn)向信號指示汽車為左轉(zhuǎn)時，確定加速度頻率最大 的加速度傳感器位于右前輪，加速度頻率最小的加速度傳感器位于左后輪，當該轉(zhuǎn)向信號 指示汽車為右轉(zhuǎn)時，確定加速度頻率最大的加速度傳感器位于左前輪，加速度頻率最小的 加速度傳感器位于右后輪。
[0015] 在本發(fā)明的一實施例中，前述方法還包括在該接收機上接收汽車的防鎖死剎車系 統(tǒng)的各輪胎頻率信號，并且，當該轉(zhuǎn)向信號指示汽車為左轉(zhuǎn)時，確定加速度頻率最大且與右 前輪頻率信號最接近的加速度傳感器位于右前輪，確定加速度頻率最小且與左后輪頻率信 號最接近的加速度傳感器位于左后輪；當該轉(zhuǎn)向信號指示汽車為右轉(zhuǎn)時，確定加速度頻率 最大且與左前輪頻率信號最接近的加速度傳感器位于左前輪，確定加速度頻率最小且與右 后輪頻率信號最接近的加速度傳感器位于右后輪。
[0016] 在本發(fā)明的一實施例中，前述方法還包括設定一學習模式及一學習時間，在該學 習模式被觸發(fā)后，在該學習時間內(nèi)確定各加速度傳感器所在的輪胎位置。
[0017] 本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著優(yōu)點：
[0018] 1、算法簡單：本發(fā)明只需要在傳感器端通過測量值來計算周期，不需要復雜的數(shù) 學變換公式計算；接收機端只需要進行簡單的對比分析，不需要大量數(shù)據(jù)存儲和分析工作， 節(jié)約接收機存儲空間；相應的對發(fā)射機和接收機的處理器要求降低，進而成本將會降低。
[0019] 2、定位快速：通過算法的簡單易行，可以有效縮短定位時間，使得定位可靠性和速 度得到保證。
[0020] 3、抗干擾能力強：由于只需要短時間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集，因而不需要長時間保持相對 穩(wěn)定的車速車況，因而對定位時車輛的運行工況要求降低，即相比現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明具 有抗干擾能力強的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0021] 為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具 體實施方式作詳細說明，其中：
[0022] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的布置示意圖。
[0023] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輪胎輪速變化的加速度傳感器的加速度曲線圖。
[0025] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輪胎速度恒定時加速度傳感器的加速度曲線圖。
[0026] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的車輪轉(zhuǎn)向位置簡圖。
[0027] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輪胎壓力發(fā)射機的定位方法流程。
[0028] 圖7示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)射機定位學習流程。
[0029] 圖8A-8C示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的接收機定位學習流程。
【具體實施方式】
[0030] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的布置示意圖。圖2示出根據(jù) 本發(fā)明一實施例的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖1和圖2所示，輪胎壓力監(jiān)測 系統(tǒng)100可包括多個（圖中示出4個）輪胎壓力發(fā)射機101、102、103、104和接收機120。 輪胎壓力發(fā)射機101-104分別布置在汽車的各個輪胎11、12、13、14上。這些輪胎11、12、 13、14分別為左前輪11、右前輪12、左后輪13和右后輪1