轮胎压力监测系统及其轮胎压力发射机定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车电子设备，尤其是涉及一种轮胎压力监测系统及其轮胎压力发射 机定位方法。
【背景技术】
[0002] 压力是轮胎的最关键的参数，轮胎压力过高或者过低均会增加每公里耗油量和减 少轮胎的寿命。数据显示，轮胎压力低于正常值的25%，轮胎寿命降低为60%，油耗增加 3%。另外，轮胎压力的大小直接影响汽车行驶的安全。所以对轮胎安装电子传感产品，用 于实时监测轮胎气压非常必要。轮胎压力监测系统（TPMS)就是为此提出的一种汽车电子 设备。
[0003] TPMS系统通常包括安装在汽车的各个轮胎的轮胎压力发射机和安装在汽车车身 内的接收机。当汽车的四个轮胎都安装有轮胎压力发射机时，汽车上的接收机会接收到来 自各压力发射机的信号。因此TPMS系统需要有定位或识别各个压力发射机的功能。这一 功能也被称为轮胎定位。这一功能不仅仅在汽车生产过程中应用，而且在售后市场上轮胎 换位或者更换时也会用到。因此，定位功能的可靠、简易程度直接关系到产品的可靠性以及 用户的满意度。
[0004] 目前主要以下几种发射机定位方法：
[0005] 1、低频唤醒式。TPMS系统通过低频唤醒的设备或者工具，依次选择轮胎位置并唤 醒记录轮胎内部发射机的识别码（ID)，然后再通过工具或者设备写入到控制器中，从而实 现轮胎的位置识别。该方法需要特定的工具和设备，虽然可靠，但操作麻烦。
[0006] 2、场强识别（WAL)。通过控制器的不对称安装，来监测发射机发送的无线信号的场 强强弱来实现不同位置的发射机识别。该方法原理简单，但是由于发射机在旋转过程中，不 同位置发出来的信号场强变化较大，很容易产生定位错误。
[0007] 3、利用车辆上的轮速信号和加速度传感器配合实现（PAL)。通过控制器端接收到 发射机信号后，读取轮速信号，在一定时间内某一轮胎胎压传感器和该位置的轮速传感器 信号时间差相对固定，而其他轮胎的胎压传感器的时间差不固定的原理来区分和定位传感 器位置和ID。该方法较为可靠，但是计算方法复杂，需要控制器端具备大容量存储，而且定 位周期较长。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种轮胎压力发射机及其轮胎压力发射机的 定位方法，其定位方式可靠且简便。
[0009] 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种轮胎压力监测系统，能 够定位分别布置在汽车的各个轮胎上的轮胎压力发射机，该轮胎压力监测系统包括多个轮 胎压力发射机和一接收机。各个轮胎压力发射机分别布置在汽车的各个轮胎上。每一轮胎 压力发射机包括：加速度传感器，用以采集对应轮胎的加速度，获得加速度信号；第一处理 器，根据该加速度信号生成加速度曲线，且根据该加速度曲线确定加速度信号的频率；以及 射频发射模块，用以发送该加速度信号的频率。该接收机包括：射频接收模块，接收各轮胎 压力发射机发出的各加速度信号的频率；通信模块，接收汽车的转向信号；以及第二处理 器，连接该射频接收模块和该通信模块，该第二处理器在该转向信号指示的转向期间，根据 各加速度信号的频率关系，确定各加速度传感器所在的轮胎位置。
[0010] 在本发明的一实施例中，当该转向信号指示汽车为左转时，该第二处理器确定加 速度频率最大的加速度传感器位于右前轮，加速度频率最小的加速度传感器位于左后轮， 当该转向信号指示汽车为右转时，该第二处理器确定加速度频率最大的加速度传感器位于 左前轮，加速度频率最小的加速度传感器位于右后轮。
[0011] 在本发明的一实施例中，该通信模块还接收汽车的防锁死刹车系统的各轮胎频率 信号，且当该转向信号指示汽车为左转时，该第二处理器确定加速度频率最大且与右前轮 频率信号最接近的加速度传感器位于右前轮，确定加速度频率最小且与左后轮频率信号最 接近的加速度传感器位于左后轮；当该转向信号指示汽车为右转时，该第二处理器确定加 速度频率最大且与左前轮频率信号最接近的加速度传感器位于左前轮，确定加速度频率最 小且与右后轮频率信号最接近的加速度传感器位于右后轮。
[0012] 在本发明的一实施例中，该第二处理器设定一学习模式及一学习时间，在该学习 模式被触发后，该第二处理器在该学习时间内确定各加速度传感器所在的轮胎位置。
[0013] 本发明另提出一种轮胎压力发射机的定位方法，用以定位分别布置在汽车的各个 轮胎上的轮胎压力发射机，该定位方法包括以下步骤：通过布置在对应的轮胎上且连接各 轮胎上的轮胎压力发射机的多个加速度传感器采集对应轮胎的加速度，获得加速度信号； 在各轮胎压力发射机中根据各加速度信号生成各加速度曲线，且根据各加速度曲线确定各 加速度信号的频率；从各轮胎压力发射机发送各加速度信号的频率；在汽车的接收机上接 收各轮胎压力发射机发出的各加速度信号的频率；在该接收机上接收汽车的转向信号；以 及在该转向信号指示的转向期间，在该接收机上根据各加速度信号的频率关系，确定各加 速度传感器所在的轮胎位置。
[0014] 在本发明的一实施例中，当该转向信号指示汽车为左转时，确定加速度频率最大 的加速度传感器位于右前轮，加速度频率最小的加速度传感器位于左后轮，当该转向信号 指示汽车为右转时，确定加速度频率最大的加速度传感器位于左前轮，加速度频率最小的 加速度传感器位于右后轮。
[0015] 在本发明的一实施例中，前述方法还包括在该接收机上接收汽车的防锁死刹车系 统的各轮胎频率信号，并且，当该转向信号指示汽车为左转时，确定加速度频率最大且与右 前轮频率信号最接近的加速度传感器位于右前轮，确定加速度频率最小且与左后轮频率信 号最接近的加速度传感器位于左后轮；当该转向信号指示汽车为右转时，确定加速度频率 最大且与左前轮频率信号最接近的加速度传感器位于左前轮，确定加速度频率最小且与右 后轮频率信号最接近的加速度传感器位于右后轮。
[0016] 在本发明的一实施例中，前述方法还包括设定一学习模式及一学习时间，在该学 习模式被触发后，在该学习时间内确定各加速度传感器所在的轮胎位置。
[0017] 本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：
[0018] 1、算法简单：本发明只需要在传感器端通过测量值来计算周期，不需要复杂的数 学变换公式计算；接收机端只需要进行简单的对比分析，不需要大量数据存储和分析工作， 节约接收机存储空间；相应的对发射机和接收机的处理器要求降低，进而成本将会降低。
[0019] 2、定位快速：通过算法的简单易行，可以有效缩短定位时间，使得定位可靠性和速 度得到保证。
[0020] 3、抗干扰能力强：由于只需要短时间内的数据采集，因而不需要长时间保持相对 稳定的车速车况，因而对定位时车辆的运行工况要求降低，即相比现有技术而言，本发明具 有抗干扰能力强的优点。
【附图说明】
[0021] 为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具 体实施方式作详细说明，其中：
[0022] 图1示出根据本发明一实施例的轮胎压力监测系统的布置示意图。
[0023] 图2示出根据本发明一实施例的轮胎压力监测系统的结构示意图。
[0024] 图3示出根据本发明一实施例的轮胎轮速变化的加速度传感器的加速度曲线图。
[0025] 图4示出根据本发明一实施例的轮胎速度恒定时加速度传感器的加速度曲线图。
[0026] 图5示出根据本发明一实施例的车轮转向位置简图。
[0027] 图6示出根据本发明一实施例的轮胎压力发射机的定位方法流程。
[0028] 图7示出根据本发明一实施例的发射机定位学习流程。
[0029] 图8A-8C示出根据本发明一实施例的接收机定位学习流程。
【具体实施方式】
[0030] 图1示出根据本发明一实施例的轮胎压力监测系统的布置示意图。图2示出根据 本发明一实施例的轮胎压力监测系统的结构示意图。参考图1和图2所示，轮胎压力监测 系统100可包括多个（图中示出4个）轮胎压力发射机101、102、103、104和接收机120。 轮胎压力发射机101-104分别布置在汽车的各个轮胎11、12、13、14上。这些轮胎11、12、 13、14分别为左前轮11、右前轮12、左后轮13和右后轮1