CN101762396A - 汽车车轮定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车车轮定位系统及方法。该汽车车轮定位系统包括定位仪、探测装置以及轮夹。该汽车车轮定位方法先由定位仪的主机通过电子控制单元控制射频单元与设于待侧汽车车轮中的胎压监视模块进行通信，获取该待侧汽车车轮内的胎压数据；接着判断所获取的胎压数据是否符合汽车车轮定位要求，在该胎压数据不符合汽车车轮定位要求时，发出提示信息提示进行相应车轮胎压调整；否则，进入汽车车轮定位参数测量，由所述定位仪控制固定安装于所述待侧汽车的车轮上的探测装置进行车轮定位参数计算所需数据的测量并根据测量得到的数据获取得到汽车车轮定位参数。本发明简化了汽车车轮定位的操作过程，提高了整个汽车车轮定位的效率。

Description

汽车车轮定位系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车检测技术领域，更具体地说，涉及一种汽车车轮定位系统及方法。

背景技术

汽车车轮定位如四轮定位，指对汽车车轮之间的相对位置和角度进行测量，以确定汽车车轮定位参数，例如车轮外倾角、前束角、车轮横向偏移、车轮纵向偏移等等，从而便于根据汽车设计要求对车轮定位参数进行调整，保证正确的车轮定位，以实现汽车行使的平顺性、稳定性、安全性，减少汽车油耗以及行使过程中的车轮磨损。

对汽车车轮进行定位检测时，其检测的准确性与待测车辆的轮胎气压(下文中简称为胎压)密切相关。若汽车各车轮的胎压不一致或与汽车设计要求不符，则测得的定位参数是不准确的，如此则会导致经检测调整的汽车很容易产生跑偏、轮胎磨损、行使不稳、方向盘不正等问题。因此，在进行车轮定位时，在检测汽车车轮之间的相对位置和角度之前，均需要对胎压进行测量。

一般，对胎压进行测量是通过气压表人工测量实现的，随着科技的进步，出现了各种各样专用于测量胎压的胎压测量装置，例如无线胎压检测器，以便于较为准确和方便地进行胎压测量。无线胎压检测器通常包括安装于汽车轮胎内的监视模块以及安装于车内的接收模块，其中，监视模块用于测量轮胎胎压以及温度，获取其胎压及温度数据，并将所获取的数据传送给接收模块，供接收模块校验并显示，在数据超出允许范围时发出报警。

然而，汽车车轮定位过程中，利用现有的胎压检测装置进行胎压测量时，仍需要检测人员出入于驾驶室，通过人工操作来测量胎压，使得汽车车轮定位操作较为繁琐，且一般情况下，检测4个车轮胎压需要5-10分钟，令整个汽车车轮定位过程效率降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种能够简化汽车定位操作过程、提高汽车车轮定位过程的效率的汽车车轮定位系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽车车轮定位系统，包括定位仪、探测装置以及轮夹，其中，所述探测装置由所述轮夹固定安装于待侧汽车的车轮上，所述定位仪可控制所述探测装置进行汽车车轮定位参数计算所需数据的测量并根据测量得到的数据获取汽车车轮定位参数；所述定位仪包括主机、电子控制单元以及射频单元，所述主机通过所述电子控制单元控制所述射频单元与设于所述待侧汽车车轮中的胎压监视模块进行通信，以获取该待侧汽车车轮内的胎压数据，并根据该胎压数据是否符合汽车车轮定位要求进行所述汽车车轮定位参数的获取。

所述主机通过所述电子控制单元将所述射频单元的晶振频率调节至与所述胎压监视模块的射频一致。

所述射频单元包括电源模块、射频处理芯片、射频收发电路、晶振接入选择开关以及多个不同频段的晶振电路；其中，所述电源模块由所述电子控制单元控制为所述射频处理芯片供电；所述晶振接入选择开关由所述电子控制单元控制，将不同频段的晶振电路接入所述射频处理芯片，提供晶振频率至该射频处理芯片；所述射频处理芯片根据提供至其的晶振频率控制所述射频收发电路进行相应频段的射频信号的发送和接收，并对接收到的胎压数据进行调制和模数转换且将其发送至所述电子控制单元，由该电子控制单元发送至所述主机。

所述电子控制单元对所述射频处理芯片进行频点调节和锁频控制，所述晶振电路包括433MHz频段晶振电路、315MHz频段晶振电路和915MHz频段晶振电路中至少两个晶振电路。

所述定位仪还包括通讯盒，所述主机与所述电子控制单元通过该通讯盒进行通信。

本发明还提供一种汽车车轮定位方法，其包括下列步骤：

(1)定位仪的主机通过电子控制单元控制射频单元与设于待侧汽车车轮中的胎压监视模块进行通信，获取该待侧汽车车轮内的胎压数据；

(2)判断所获取的胎压数据是否符合汽车车轮定位要求，在该胎压数据不符合汽车车轮定位要求时，发出提示信息提示进行相应车轮胎压调整；

(3)否则，在该胎压数据符合汽车车轮定位要求时，所述定位仪控制固定安装于所述待侧汽车车轮上的探测装置进行车轮定位参数计算所需数据的测量并根据测量得到的数据获取汽车车轮定位参数。

所述步骤(1)包括：

(11)所述定位仪的主机发送胎压测量指令至所述电子控制单元；

(12)所述电子控制单元接收所述胎压测量指令，根据预先确定的初始晶振频率，控制射频单元的晶振接入选择开关接入对应频段的晶振电路，提供相应的晶振频率至该射频单元的射频处理芯片；

(13)启动电源模块为所述射频处理芯片供电；

(14)所述射频处理芯片控制其射频收发电路以接入的晶振电路提供的晶振频率发送射频信号至所述胎压监视模块，与该胎压监视模块进行通信，获取该待侧汽车车轮内的胎压数据。

所述步骤(14)包括：

(141)所述射频处理芯片控制其射频收发电路以接入的晶振电路提供的晶振频率发送射频信号至所述胎压监视模块；

(142)所述主机经所述电子控制单元监视所述射频收发电路是否接收到所述胎压监视模块反馈回的胎压数据；

(143)若该射频收发电路未接收到该胎压数据，则所述主机经所述电子控制单元切断所述电源模块，调节晶振频率，利用所述晶振接入选择开关切换晶振电路，将切换至的晶振电路接入所述射频收发电路，返回步骤(13)，直到所述射频收发电路接收到所述胎压监视模块反馈回的胎压数据。

所述步骤(1)在其步骤(14)之后还包括步骤(15)：所述射频处理芯片对所获取的胎压数据进行调制和模数转换后，将其经所述电子控制单元传送至所述主机。

所述步骤(2)中，在发出提示信息提示进行相应车轮胎压调整后，返回所述步骤(15)。

本发明汽车车轮定位检测系统及方法，可在进行汽车车轮定位过程中，直接自动实现汽车车轮内胎压的测量，在胎压符合汽车车轮定位要求时，再进入汽车车轮定位参数测试过程，无需检测人员出入于驾驶室通过人工操作来测量胎压，从而简化了汽车车轮定位的操作过程，节省了测量时间，提高了整个汽车车轮定位过程的效率。同时，本发明可针对不同的品牌、型号、类型的汽车，自动调节其射频单元的晶振频率，以便应用于各种汽车车轮定位中，与设于车轮中的胎压监视模块进行通信，实现对汽车车轮内的胎压的测量。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的汽车车轮定位系统的布置结构示意图。

图2是本发明的汽车车轮定位系统的结构方块示意图。

图3是本发明的汽车车轮定位方法的流程图。

图4是本发明的汽车车轮定位方法的具体流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的汽车车轮定位系统包括定位仪10、探测装置20以及轮夹30。

其中，探测装置20由轮夹30固定安装于待侧汽车的车轮上；定位仪10通过有线或无线的方式与探测装置20进行通信，基于通信协议控制该探测装置20对计算车轮定位参数所需的数据进行采集和处理，并根据探测装置20提供的测量数据进行汽车车轮定位参数的计算，随后可将计算结果进行显示、报告、打印等，以指导用户依照汽车的定位标准调整车轮定位。探测装置20通常为4个，分别对称地固定安装于汽车的四个车轮上。

在本实施例中，定位仪10，如图2所示，包括主机11、通讯盒12、电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)13以及射频单元14。其中主机11为中央控制计算机，实现定位仪10与探测装置20之间的通信和控制，同时，该主机11亦通过通讯盒12与电子控制单元13进行通信和控制。通讯盒12以无线或有线的方式连接主机11和电子控制单元13，实现该二者之间的通信。电子控制单元13根据主机11的指令，调节晶振频率，控制射频单元14实现与设于汽车各车轮中的胎压监视模块4之间的通信，以对汽车车轮内的胎压进行测量，获取该待侧汽车车轮内的胎压数据，并将该胎压数据发送至主机11，使得主机11在获得该待侧汽车车轮内的胎压数据后，可根据该胎压数据是否符合汽车车轮定位要求进行后续汽车车轮定位参数的测试。

射频单元14包括电源模块140、射频处理芯片141、射频收发电路142、晶振接入选择开关143以及多个不同频段的晶振电路144。其中，电源模块140用于在电子控制单元13的控制下为射频处理芯片141供电。射频收发电路142，即天线电路，用于与各车轮中的胎压监视模块4进行通信，接收和发送射频信号。晶振接入选择开关143由电子控制单元13控制，在多个频段的晶振电路144之间切换，将不同频段的晶振电路144接入射频处理芯片141，实现晶振频率的调节。多个晶振电路144用于为射频处理芯片141提供不同频段的晶振频率，在本实施例中，该晶振电路144可包括433MHz频段晶振电路、315MHz频段晶振电路、915MHz频段晶振电路等等中的至少两个晶振电路，当然也可根据实际应用的需要设置其它频段晶振电路，以便与不同品牌、型号、类型汽车的车轮中发出不同频段射频信号的胎压监视模块4进行通信。射频处理芯片141根据晶振接入选择开关143接入的晶振电路144提供的晶振频率控制射频收发电路142进行相应频段的射频信号的发送和接收，并对接收到的胎压数据射频信号进行调制和模数转换，产生数字信号，并将其发送至电子控制单元13，由该电子控制单元13经通讯盒12传送至主机11。且在射频处理芯片141进行射频信号接收和发送时，电子控制单元13可对其进行频点调节和锁频控制。射频处理芯片141与电子控制单元13之间的数据传输可采用外围串行接口(Serial Peripheral Interface，简称SPI)实现。

本发明的汽车车轮定位系统进行汽车车轮定位时，定位仪10首先与汽车各车轮中的胎压监视模块4进行通信，以对汽车车轮内的胎压进行测量，在判断获得的胎压数据符合汽车车轮定位要求的情况下，再与探测装置20进行通信，进入汽车车轮定位参数测试，获取汽车车轮定位参数。即，如图3所示，由定位仪10的主机11通过电子控制单元13控制射频单元14与胎压监视模块4进行通信，获取该待侧汽车车轮内的胎压数据，步骤S300；由主机11判断所获取的胎压数据是否符合汽车车轮定位要求，步骤S301；在该胎压数据不符合汽车车轮定位要求时，发出提示信息提示进行相应车轮胎压调整，步骤S302；否则，在该胎压数据符合汽车车轮定位要求时，进入汽车车轮定位参数测试，定位仪10主机11控制固定安装于所述待侧汽车车轮上的探测装置进行车轮定位参数计算所需数据的测量并根据测量得到的数据获取汽车车轮定位参数，步骤S303。在步骤S302中，在对车轮胎压进行调整后，亦可再返回步骤S300，继续获取待侧汽车车轮内的胎压数据。

具体而言，如图4所示，该汽车车轮定位方法，在启动汽车车轮定位系统进行汽车车轮定位时，定位仪10主机11先经通讯盒12发送胎压测量指令至电子控制单元13，以启动电子控制单元13控制射频单元14与汽车各车轮中的胎压监视模块4进行通信，以便实现胎压数据的测量，步骤S400。电子控制单元13接收到胎压测量指令后，根据系统预先确定的初始晶振频率，控制晶振接入选择开关143将该对应频段的晶振电路144接入射频处理芯片141，所接入的晶振电路144可为射频处理芯片141提供相应的晶振频率，步骤S401。此时，电子控制单元13启动射频单元14的电源模块140为射频处理芯片141供电，步骤S402；射频处理芯片141开始工作，控制射频收发电路142以所接入的晶振电路144提供的晶振频率发送射频信号至设于汽车各车轮中的胎压监视模块4，步骤S403，以启动胎压监视模块4进行胎压数据测量。

此时，主机11经电子控制单元13监视射频收发电路142是否接收到胎压监视模块4反馈回的胎压数据，步骤S404；若射频收发电路142并未收到该胎压数据，则进入步骤S405，主机11经电子控制单元13切断电源模块140，并自动调节晶振频率，利用晶振接入选择开关143切换至相应频段的晶振电路144，将其所提供的晶振频率接入射频收发电路142，再返回步骤S402，启动电源模块140，令射频收发电路142以切换至的晶振电路144提供的晶振频率发送射频信号至各胎压监视模块4，直到接收到胎压监视模块4反馈回的胎压数据(此时的晶振频率为与待测汽车车轮中的胎压监视模块4的射频一致的晶振频率)。

在射频处理芯片141进行射频信号接收和发送时，电子控制单元13可对其进行频点调节和锁频控制。

当射频发射电路142发送的射频信号的晶振频率与待测汽车车轮中的胎压监视模块4的射频一致时，胎压监视模块4测得其所在车轮的胎压数据，并将其以射频信号的形式发送至射频单元14，由射频单元14的射频收发电路142接收，该射频信号经过射频处理芯片141的调制和模数转换，生成数字信号，且由射频处理芯片141将该数字信号发送至电子控制单元13，再由该电子控制单元13经通讯盒12传送至主机11，步骤S406。

主机11在获得各车轮的胎压数据后，在步骤S407，判断胎压数据是否符合汽车车轮定位要求，若符合汽车车轮定位要求，则定位仪10主机11开始与探测装置20进行通信，进入汽车车轮定位参数测试，步骤S408；否则，若胎压数据不符合汽车车轮定位要求，则进入步骤S409，定位仪10主机11发出提示信息，提示操作者进行相应车轮胎压调整即充放气，并返回步骤S406，通过电子控制单元13控制射频单元14持续不断地接收各胎压监视模块4发出的胎压数据，并对其进行判断，直到其符合汽车车轮定位要求后，进入汽车车轮定位参数测试。

所述提示信息可以是图像信息、声音信息等。

本发明中的射频处理芯片可以采用MC33696、ATA5210、ATA5723、ATA5724、ATA 5728、nRF403芯片等来实现。

由此，本发明可在进行汽车车轮定位过程中，直接自动实现汽车车轮内胎压的测量，在胎压符合汽车车轮定位要求时，再进入汽车车轮定位参数测试过程，无需检测人员出入于驾驶室通过人工操作来测量胎压，从而简化了汽车车轮定位的操作过程，节省了测量时间，提高了整个汽车车轮定位过程的效率。同时，本发明可针对不同的品牌、型号、类型的汽车，自动调节其射频单元的晶振频率，以便应用于各种汽车车轮定位中，与设于车轮中的胎压监视模块进行通信，实现对汽车车轮内的胎压的测量。

Claims (10)

1.一种汽车车轮定位系统，包括定位仪、探测装置以及轮夹，其中，所述探测装置由所述轮夹固定安装于待侧汽车的车轮上，所述定位仪可控制所述探测装置进行汽车车轮定位参数计算所需数据的测量并根据测量得到的数据获取汽车车轮定位参数，其特征在于，所述定位仪包括主机、电子控制单元以及射频单元，所述主机通过所述电子控制单元控制所述射频单元与设于所述待侧汽车车轮中的胎压监视模块进行通信，以获取该待侧汽车车轮内的胎压数据，并根据该胎压数据是否符合汽车车轮定位要求进行所述汽车车轮定位参数的获取。

2.根据权利要求1所述的汽车车轮定位系统，其特征在于，所述主机通过所述电子控制单元将所述射频单元的晶振频率调节至与所述胎压监视模块的射频一致。

3.根据权利要求2所述的汽车车轮定位系统，其特征在于，所述射频单元包括电源模块、射频处理芯片、射频收发电路、晶振接入选择开关以及多个不同频段的晶振电路；其中，所述电源模块由所述电子控制单元控制为所述射频处理芯片供电；所述晶振接入选择开关由所述电子控制单元控制，将不同频段的晶振电路接入所述射频处理芯片，提供晶振频率至该射频处理芯片；所述射频处理芯片根据提供至其的晶振频率控制所述射频收发电路进行相应频段的射频信号的发送和接收，并对接收到的胎压数据进行调制和模数转换且将其发送至所述电子控制单元，由该电子控制单元发送至所述主机。

4.根据权利要求3所述的汽车车轮定位系统，其特征在于，所述电子控制单元对所述射频处理芯片进行频点调节和锁频控制，所述晶振电路包括433MHz频段晶振电路、315MHz频段晶振电路和915MHz频段晶振电路中至少两个晶振电路。

5.根据权利要求1所述的汽车车轮定位系统，其特征在于，所述定位仪还包括通讯盒，所述主机与所述电子控制单元通过该通讯盒进行通信。

6.一种汽车车轮定位方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)定位仪的主机通过电子控制单元控制射频单元与设于待侧汽车车轮中的胎压监视模块进行通信，获取该待侧汽车车轮内的胎压数据；

(2)判断所获取的胎压数据是否符合汽车车轮定位要求，在该胎压数据不符合汽车车轮定位要求时，发出提示信息提示进行相应车轮胎压调整；

(3)否则，在该胎压数据符合汽车车轮定位要求时，所述定位仪控制固定安装于所述待侧汽车车轮上的探测装置进行车轮定位参数计算所需数据的测量并根据测量得到的数据获取汽车车轮定位参数。

7.根据权利要求6所述的汽车车轮定位方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：

(11)所述定位仪的主机发送胎压测量指令至所述电子控制单元；

(12)所述电子控制单元接收所述胎压测量指令，根据预先确定的初始晶振频率，控制射频单元的晶振接入选择开关接入对应频段的晶振电路，提供相应的晶振频率至该射频单元的射频处理芯片；

(13)启动电源模块为所述射频处理芯片供电；

(14)所述射频处理芯片控制其射频收发电路以接入的晶振电路提供的晶振频率发送射频信号至所述胎压监视模块，与该胎压监视模块进行通信，获取该待侧汽车车轮内的胎压数据。

8.根据权利要求7所述的汽车车轮定位方法，其特征在于，所述步骤(14)包括：

(141)所述射频处理芯片控制其射频收发电路以接入的晶振电路提供的晶振频率发送射频信号至所述胎压监视模块；

(142)所述主机经所述电子控制单元监视所述射频收发电路是否接收到所述胎压监视模块反馈回的胎压数据；

(143)若该射频收发电路未接收到该胎压数据，则所述主机经所述电子控制单元切断所述电源模块，调节晶振频率，利用所述晶振接入选择开关切换晶振电路，将切换至的晶振电路接入所述射频收发电路，返回步骤(13)，直到所述射频收发电路接收到所述胎压监视模块反馈回的胎压数据。

9.根据权利要求7或8所述的汽车车轮定位方法，其特征在于，所述步骤(1)在其步骤(14)之后还包括步骤(15)：所述射频处理芯片对所获取的胎压数据进行调制和模数转换后，将其经所述电子控制单元传送至所述主机。

10.根据权利要求9所述的汽车车轮定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在发出提示信息提示进行相应车轮胎压调整后，返回所述步骤(15)。

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