一种胎压传感器的自定位方法及装置与流程

本发明实施例涉及车辆行驶安全技术领域，尤其涉及一种胎压传感器的自定位方法及装置。

背景技术：

随着汽车安全技术不断的发展和完善，以及人们对行车安全越来越高的要求。胎压监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)已经被更广大的汽车用户所接受。

TPMS的工作流程是胎压传感器将测量的胎压、温度、加速度(Z轴)和电池电压等数据通过无线通道发送至驾驶室接收主机端。接收主机将接收到的实时数据显示并在胎压等参数异常时进行声光电报警，以提醒驾驶员。目前TPMS产品一般会提供内置和外置两种安装方式，但是不管采用哪种方式，在安装时都需要将胎压传感器与轮胎进行匹配，即在安装时明确胎压传感器与轮胎的对应关系。在轮胎使用过程中需要进行轮胎换位时，导致原来存储在接收机中的ID码与各个轮胎的位置关系对应表失效，如果不进行重新匹配，则显示就会错位。

现有技术中，一种是一组胎压传感器每个ID号与轮胎的对应关系在出厂时固定，在安装时只要按照相应的轮胎位置进行安装即可。这种安装方式首次定位较方便，但轮胎换位之后，需要拆卸胎压传感器重新安装。另一种是通过界面输入胎压传感器ID号，定位时需要手动将较长的ID号输入主机，从而建立轮胎与胎压传感器之间的对应关系。这种安装方式在首次安装定位与重定位时的工作量一样，每次都需要将胎压传感器ID号进行输入。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种胎压传感器的自定位方法及装置，以实现用户无需手动输入胎压传感器ID号，也不用重新拆装胎压传感器，可自动识别出胎压传感器与所在轮胎对应关系。

第一方面，本发明实施例提供了一种胎压传感器的自定位方法，该方法包括：

获取车辆转向角；

获取胎压传感器检测到的所在轮胎运动参数；

当所述车辆转向角大于预设值时，根据所述运动参数，解算胎压传感器所在轮胎转动的角速度；

根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。

进一步的，所述运动参数为所述胎压传感器所在轮胎的Z轴加速度，所述Z轴为轮胎的纵向垂面方向。

进一步的，根据所述Z轴加速度，解算胎压传感器所在轮胎转动的角速度，包括：

根据所述Z轴加速度，确定所述胎压传感器的离心加速度；

根据所述离心加速度与轮毂半径，确定轮胎转动的角速度。

进一步的，根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系，包括：

判断车辆转向角的方向；

当车辆向左转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于右侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于左侧后轮；

当车辆向右转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于左侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于右侧后轮。

进一步的，在所述根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系之后，还包括：

根据多次保存的对应关系定位结果进行统计，矫正所述胎压传感器与轮胎的对应关系。

第二方面，本发明实施例还提供了一种胎压传感器的自定位装置，该装置包括：

车辆转向角获取模块，用于获取车辆转向角；

轮胎运动参数获取模块，用于获取胎压传感器检测到的所在轮胎运动参数；

角速度解算模块，用于当所述车辆转向角大于预设值时，根据所述运动参数，解算胎压传感器所在轮胎转动的角速度；

对应关系确定模块，用于根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。

进一步的，所述运动参数为所述胎压传感器所在轮胎的Z轴加速度，所述Z轴为轮胎的纵向垂面方向。

进一步的，角速度解算模块具体用于：

根据所述Z轴加速度，确定所述胎压传感器的离心加速度；

根据所述离心加速度与轮毂半径，确定轮胎转动的角速度。

进一步的，所述对应关系确定模块具体用于：

判断车辆转向角的方向；

当车辆向左转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于右侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于左侧后轮；

当车辆向右转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于左侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于右侧后轮。

进一步的，还包括：

对应关系矫正模块，用于在所述根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系之后，根据多次保存的对应关系定位结果进行统计，矫正所述胎压传感器与轮胎的对应关系。

本发明通过在车辆转弯时，计算各个轮胎转动的角速度，根据轮胎角速度的大小关系，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。解决了现有技术中，在更换轮胎后，需要对胎压传感器重新安装或者重新按照位置输入胎压传感器ID号的问题，实现了用户无需手动输入胎压传感器ID号，也不用重新拆装胎压传感器，可自动识别出胎压传感器与所在轮胎对应关系。

附图说明

图1是本发明实施例一中的胎压传感器的自定位方法流程图；

图2是本发明实施例二中的胎压传感器的自定位方法流程图；

图3是本发明实施例三中的胎压传感器的自定位装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的胎压传感器的自定位方法的流程图，本实施例可适用于胎压传感器的自定位情况，该方法可以由本发明实施例所提供的胎压传感器的自定位装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于车辆中。

如图1所示，所述胎压传感器的自定位方法包括：

S110、获取车辆转向角。

因为车辆方向盘转角和前轮转角正相关，所以车辆转向角可以是方向盘转角，也可以是前轮转角。获取方式可以通过连接车辆控制总线的方式来获取车辆转向角信息，也可以通过内置陀螺仪来获取车辆转向角信息。

S120、获取胎压传感器检测到的所在轮胎运动参数。

胎压传感器可以被置于车辆轮胎内部或者外部，用于检测轮胎气压、温度以及轮胎其他参数，可以将其他传感器集成在胎压传感器，以实现检测更多的数据，实现更多的功能。由于车辆行动时，轮胎的运动状态是自身转动与整体移动的复合运动。轮胎的运动参数可以包括轮胎的运动速度、加速度、自身转动的Z轴加速度等。

S130、当所述车辆转向角大于预设值时，根据所述运动参数，解算胎压传感器所在轮胎转动的角速度。

其中，预设值可以在出厂时设置好，也可以由用户进行自定义设置。例如，可以在出厂前设置为30度，则在车辆向左转弯或者向右转弯的转向角大于30度时，根据运动参数，解算胎压传感器所在轮胎的角速度。这样设置的好处是在于当车辆转弯角度较小时，可能解算得出的各个轮胎的转动角速度相近，差值很小，不容易区分。

因为车辆的各个轮胎的大小基本一致，所以在相同的时间内，轮胎的角速度与轮胎的行驶距离正相关。根据运动参数来解算轮胎的角速度，可以是根据运动参数来确定胎压传感器的运动周期，根据轮胎的运动状态，一个周期就是胎压传感器所在轮胎转动一周所需的时间，再进一步根据周期解算出角速度。也可以根据胎压传感器的运动过程中的受力状况来解算。

示例性的，当所获取的运动参数为轮胎Z轴加速度Za，又有胎压传感器在轮胎转动过程中所受到的离心加速度Zc，那么Z轴所测得的加速度Za是离心加速度Zc与重力加速度g的矢量和，则可以建立如下公式：

Za＝Zc+gcos(Φ)

其中，Φ为重力与离心力的夹角。

又由于离心加速度的计算公式如下：

Zc＝ω²×R

其中，R为轮毂半径；ω为轮胎转动的角速度。

由上面两个公式联立，既可以解算出轮胎转动角速度。

S140、根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。

由于车辆转动过程中，每个车轮的行驶轨迹都不一样，当转向角度长期不变的情况下，会出现车辆的四个车轮围绕车辆转弯的圆心做圆周运动。每个车轮的行驶轨迹都是一个圆形。而且当车辆向右转弯时，左前轮行驶轨迹的转弯半径最大，右后轮的行驶轨迹转弯半径最小。当车辆向左转弯时，右前轮行驶轨迹的转弯半径最大，左后轮的行驶轨迹转弯半径最小。而另外两个车轮转弯半径的大小关系不确定。所以可以在车辆转弯时，通过各个胎压传感器获取的角速度的大小关系，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。

本实施例的技术方案，通过在车辆转弯时，计算各个轮胎转动的角速度，根据轮胎角速度的大小关系，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。解决了现有技术中，在更换轮胎后，需要对胎压传感器重新安装或者重新按照位置输入胎压传感器ID号的问题，实现了用户无需手动输入胎压传感器ID号，也不用重新拆装胎压传感器，可自动识别出胎压传感器与所在轮胎对应关系。

在上述技术方案的基础上，运动参数优选的可以是所述胎压传感器所在轮胎的Z轴加速度，所述Z轴为轮胎的纵向垂面方向。这样设置的好处在于通过Z轴加速度解算胎压传感器所在轮胎的角速度更加准确且便捷，优化了轮胎转动角速度的结算过程，提高了解算的准确性。

在上述技术方案的基础上，根据所述Z轴加速度，解算胎压传感器所在轮胎转动的角速度，优选的可以设置为根据所述Z轴加速度，确定所述胎压传感器的离心加速度；根据所述离心加速度与轮毂半径，确定轮胎转动的角速度。这样设置的好处是给出了通过Z轴加速度解算轮胎角速度的具体实现方式。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的胎压传感器的自定位方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，对S140做了进一步优化。

如图2所示，所述胎压传感器的自定位方法包括：

S210、获取车辆转向角。

S220、获取胎压传感器检测到的所在轮胎运动参数。

S230、当所述车辆转向角大于预设值时，根据所述运动参数，解算胎压传感器所在轮胎转动的角速度。

S240、判断车辆转向角的方向，若车辆向左转动，则执行S250，若车辆向右转动，则执行S260。

S250、当车辆的转动方向是向左转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于右侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于左侧后轮。

相同时间内，各个轮胎转动的角速度大小与各个轮胎的行驶距离正相关。所以在车辆转弯时，根据获取各个胎压传感器的角速度就可以得知胎压传感器所在轮胎的在转弯时的行驶距离。当车辆的转动方向是向左转动时，右侧前轮的行驶距离最大，也就是说，当车辆的转动方向是向左转动时，各个胎压传感器解算的角速度最大的一个就是与车辆右前轮位置相关。同理，解算出角速度最小的胎压传感器位置与车辆的左后轮位置相关。在获取胎压传感器的所在车轮的Z轴加速度的同时，还可以通过获取该胎压传感器的ID号，将该胎压传感器的ID号与解算出的所在轮胎角速度相对应，就可以得到这一ID号的胎压传感器与轮胎的位置对应关系。

S260、当车辆的转动方向是向右转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于左侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于右侧后轮。

当车辆的转动方向是向右转动时，左侧前轮的行驶距离最大，也就是说，当车辆的转动方向是向右转动时，各个胎压传感器解算的角速度最大的一个就是与车辆左前轮位置相关。同理，解算出角速度最小的胎压传感器位置与车辆的右后轮位置相关。

在上述实施例的基础上，本实施例根据解算出的各个胎压传感器所在轮胎的角速度与车辆实际转弯过程中的各个车轮的行驶距离大小关系相结合，得到各个胎压传感器与各个轮胎之间的对应关系，提供了简单准确的自定位方法。

在上述各个实施例的基础上，在确定胎压传感器与轮胎的对应关系之后，优选的还可以包括：根据多次保存的对应关系定位结果进行统计，矫正所述胎压传感器与轮胎的对应关系。这样设置的好处是可以在车辆转弯过程中，如果遇到类似于减速路障等道路不平整的情况下，可能导致个别轮胎的角速度解算不准确，出现位置关系对应的不正确或者无法对应时，可以提供一种自矫正方法，使得到的对应关系定位结果更加准确。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的胎压传感器的自定位装置结构示意图。如图3所示，所述胎压传感器的自定位装置包括：

车辆转向角获取模块310，用于获取车辆转向角；

轮胎运动参数获取模块320，用于获取胎压传感器检测到的所在轮胎运动参数；

角速度解算模块330，用于当所述车辆转向角大于预设值时，根据所述运动参数，解算胎压传感器所在轮胎转动的角速度；

对应关系确定模块340，用于根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。

本实施例的技术方案，通过在车辆转弯时，计算各个轮胎转动的角速度，根据轮胎角速度的大小关系，确定胎压传感器与轮胎的对应关系。解决了现有技术中，在更换轮胎后，需要对胎压传感器重新安装或者重新按照位置输入胎压传感器ID号的问题，实现了用户无需手动输入胎压传感器ID号，也不用重新拆装胎压传感器，可自动识别出胎压传感器与所在轮胎对应关系。

在上述各实施例的基础上，所述运动参数为所述胎压传感器所在轮胎的Z轴加速度，所述Z轴为轮胎的纵向垂面方向。

在上述各实施例的基础上，角速度解算模块具体用于：

根据所述Z轴加速度，确定所述胎压传感器的离心加速度；

根据所述离心加速度与轮毂半径，确定轮胎转动的角速度。

在上述各实施例的基础上，所述对应关系确定模块具体用于：

判断车辆转向角的方向；

当车辆向左转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于右侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于左侧后轮；

当车辆向右转动时，根据各个所述轮胎转动的角速度的大小，确定角速度最大的胎压传感器位于左侧前轮，确定角速度最小的胎压传感器位于右侧后轮。

在上述各实施例的基础上，还包括：

对应关系矫正模块，用于在所述根据所述车辆转向角和各个所述角速度，确定胎压传感器与轮胎的对应关系之后，根据多次保存的对应关系定位结果进行统计，矫正所述胎压传感器与轮胎的对应关系。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的胎压传感器的自定位方法，具备执行胎压传感器的自定位方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。