CN103625225B - 轮胎压力监测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮胎压力监测装置及方法，尤其涉及利用防抱死制动系统(ABS)的轮齿(tooth)数据识别轮胎上附着的轮胎压力监测(TPM)传感器的位置的方法。本发明利用了防抱死制动系统的轮齿数据根据轮胎状态而具有各车轮不同变化量，从轮胎压力监测传感器的旋转感知传感器测量的车轮的位置角度信息推定车轮的轮齿数据，比较推定值与实际测量值，认定为轮胎压力监测传感器附着于具有相同或接近值的轮胎，从而识别轮胎压力监测传感器的位置。

Description

轮胎压力监测装置及方法
技术领域
本发明涉及测量轮胎的压力，把关于轮胎压力的信息或关于低压轮胎的警告提供给驾驶员的轮胎压力监测装置及方法，尤其涉及一种确认附着了测量轮胎压力的轮胎压力监测(TirePressureMonitoring：TPM)传感器的轮胎，识别轮胎压力监测(TPM)传感器的位置的轮胎压力监测装置及方法。
背景技术
所谓轮胎压力监测系统(TirePressureMonitoringSystem：TPMS)是用于感知轮胎压力并保持适当压力的装置。轮胎压力监测系统(TPMS)由轮胎压力监测(TPM)传感器及电子控制单元(ECU)构成。其中，该轮胎压力监测传感器加装于轮胎内部，感知轮胎的压力并利用射频(RF)向车辆上加装的电子控制单元传递传感值和传感器的固有识别名(ID)；该电子控制单元接收从轮胎压力监测传感器发送的射频数据和车辆的信息，判断各轮胎的状态和接收器的状态，向驾驶员能够感知的显示装置传递显示信息。
轮胎压力监测系统(TPMS)根据向驾驶员显示的方法，可以分为高端系统(HighEndSystem)和低端系统(LowEndSystem)。该高端系统是具有显示各个轮胎压力或者向驾驶员显示发生低压的轮胎位置的功能的系统；该低端系统是具有当车辆上加装的轮胎中的至少一个发生低压时只向驾驶员显示发生了低压的警告的功能的系统。
为体现高端系统，各轮胎上加装的轮胎压力监测传感器应发送关于该轮胎压力监测传感器位置的信息，电子控制单元应利用可用的信息，决定传感器的加装位置。
针对现有的轮胎压力监测系统(TPMS)，作为识别轮胎压力监测(TPM)传感器位置的方法，在当车辆行驶时，车轮上加装的各个轮胎压力监测传感器把数据发送给电子控制单元(ECU)接收器方面，存在反复如下过程，执行自动定位(Auto-Location)功能的方法。
轮胎压力监测感器内的旋转感知传感器(PiezoelectricMaterial)在预定时间期间开启(On)，产生旋转信号。其利用旋转感知传感器的旋转信息信号，决定将发送的位置，将发送的位置决定后，轮胎压力监测(TPM)传感器发送数据(如，识别名(ID)、温度、压力信息)。
电子控制单元(ECU)在接收了两次从一个轮胎压力监测(TPM)传感器发送的信号时，计算第一次接收的信号与第二次接收的信号的时间间隔期间的防抱死制动系统(Anti-lockBrakeSystem：ABS)的轮齿(tooth)信息，判断为轮胎压力监测(TPM)传感器位于旋转次数除以实数值的车轮的位置。
针对另一现有技术方案，在当车辆行驶时，作为车轮上加装的各个轮胎压力监测(TPM)传感器把数据发送给电子控制单元(ECU)接收器方法，反复如下过程，从而执行自动定位功能的方法。
轮胎压力监测(TPM)传感器内的旋转感知传感器在自动定位(Auto-Location)功能执行期间始终保持开启状态。利用旋转感知传感器的旋转信息信号，决定成为发送基准的位置，发送基准位置决定后，在经过既定延迟时间后，发送数据(如，识别名(ID)、温度压力、延迟时间)。
电子控制单元(ECU)利用防抱死制动系统(ABS)提供的关于车轮旋转的轮齿(teeth)变化个数，计算当前的各车轮位置，存储既定延迟时间期间的各车轮的轮齿(teeth)信息，在自动定位功能执行期间，更新计算的当前各车轮轮齿(teeth)位置信息。
电子控制单元在接收了轮胎压力监测传感器的数据后，利用轮胎压力监测传感器数据内的延迟时间信息，存储相应于延迟时间以前的车轮位置值的防抱死制动系统车轮轮齿信息数据。而且，计算存储的各轮胎压力监测传感器识别名中存储的各车轮的防抱死制动系统轮齿信息，判断为轮胎压力监测传感器位于标准偏差最小的车轮。
但是，就现有技术而言，轮胎压力监测传感器内的旋转感知传感器需要找出以前发送的诸如车轮的位置角度的位置角度，因而随着车辆速度而不同地发生误差，存在速度越增加，误差越大的问题。另外，轮胎压力监测传感器内的旋转感知传感器测量的车轮位置角度信息与直至电子控制单元接收车轮位置角度数据，存在延迟时间，从而存在的问题是，需要追加用于存储延迟时间期间的车轮轮齿信息的存储器容量。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本发明提供一种轮胎监测装置及方法，轮胎压力监测(TPM)传感器在车轮的随机位置测量车轮的位置角度信息，电子控制单元(ECU)利用车轮位置角度数据计算车轮轮齿(tooth)数据并进行比较，从而识别轮胎压力监测(TPM)传感器附着的轮胎。
技术方案
本发明提供一种轮胎压力监测装置，包括：旋转感知传感器，其测量车辆的轮胎的位置角度信息；轮胎压力监测(TPM)传感器，其包括所述旋转感知传感器，附着于所述轮胎，发送所述旋转感知传感器测量的所述轮胎的位置角度信息及识别名(ID)信息；车轮轮齿(tooth)计数传感器，其感应车轮轮齿计数，发送车轮轮齿数据；以及电子控制单元(ECU)，其从所述轮胎压力监测传感器接收所述轮胎的位置角度信息，从所述车轮轮齿计数传感器接收所述车轮轮齿数据，比较所述位置角度信息与所述车轮轮齿数据，把所述轮胎压力监测传感器的识别名(ID)分配给轮胎。
根据本发明的一个方面，所述电子控制单元，把所述第一位置角度信息与所述第二位置角度信息的差异转换为车轮轮齿个数的差异，利用转换的所述车轮轮齿个数与所述第一位置角度信息接收时的车轮轮齿数据，从而推定所述第二位置角度信息接收时的车轮轮齿数据，向从所述车轮轮齿计数传感器接收的车轮轮齿数据与推定的所述车轮轮齿数据一致的轮胎分配所述轮胎压力监测传感器的识别名。
另一方面，本发明可以用作轮胎压力监测方法，该方法包括：当所述轮胎旋转时，在随机的位置测量旋转角度信息的步骤；发送测量的所述旋转角度信息及轮胎压力监测传感器的识别名的步骤；接收所述旋转角度信息，在接收第一旋转角度信息时，存储第一车轮轮齿数据的步骤，并且在接收第二旋转角度信息时，存储第二车轮轮齿数据的步骤；计算所述第一旋转角度信息与所述第二旋转角度信息的差异的步骤；把所述旋转角度信息的差异转换为车轮轮齿个数的步骤；利用转换的所述车轮轮齿个数和所述第一车轮轮齿数据，推定第二车轮轮齿数据的步骤；比较存储的所述第二车轮轮齿数据与推定的所述第二车轮轮齿数据的步骤；以及向轮胎分配轮胎压力监测传感器的识别名的所述步骤是向存储的所述第二车轮轮齿数据与推定的所述第二车轮轮齿数据一致的轮胎分配所述轮胎压力监测传感器的识别名的步骤。
技术效果
本发明提供一种在车轮的随机位置测量位置角度信息，从位置角度信息推定车轮轮齿(tooth)数据并识别轮胎压力监测(TPM)传感器位置的轮胎监测装置及方法。
附图说明
图1为显示根据本发明一实施例的轮胎压力监测装置结构的框图；
图2至图6为用于说明根据本发明一个实施例的轮胎压力监测装置识别轮胎压力监测(TPM)传感器位置的过程的附图；
图7是显示本发明一个实施例的轮胎压力监测方法的流程图。
附图标记说明
100：旋转感知传感器
110：轮胎压力监测(TPM)传感器
120：车轮轮齿(wheeltooth)计数传感器
121：车轮轮齿(wheeltooth)
122：防抱死制动系统的电子控制单元(ABSECU)
130：轮胎压力监测系统的电子控制单元(TPMSECU)
具体实施方式
参照附图及一同详细说明的后述的实施例，本发明的优点及特征以及达成其的方法将会明确。但是，本发明并非限定于以下公开的实施例，而是以相互不同的多种形态体现，本实施例仅提供用于使本发明的公开更加完整，使本发明所属技术领域的普通技术人员容易理解发明的范畴，本发明只由权利要求项的范畴所定义。
另一方面，本说明书中使用的术语用于说明实施例，并非要限定本发明。在本说明书中，只要在句子中未特别言及，单数型也包括复数型。说明书中使用的“包括comprises”或“包含的comprising”，是指言及的构成元件、步骤、动作及/或元件不排除存在或追加一个以上的其他构成元件、步骤、动作及/或元件。下面参照附图，详细说明本发明的实施例。
本发明涉及利用防抱死制动系统(Anti-lockBrakeSystem：ABS)的车轮轮齿(tooth)数据识别轮胎上附着的轮胎压力监测(TPM)传感器的位置的装置及方法，着眼于各车轮的轮齿数据的变化量因轮胎的磨损状态、压力等差异而不同这一点。在本发明中，轮胎上附着的轮胎压力监测传感器内的旋转感知传感器从在轮胎的旋转时测量的位置角度信息推定车轮轮齿数据，比较推定值与测量值，识别轮胎压力监测传感器附着的轮胎。
下面参照附图，对本发明的实施例进行详细说明。
图1是显示本发明一个实施例的轮胎压力监测装置结构的框图。
根据本发明一个实施例的轮胎压力监测装置包括旋转感知传感器100、轮胎压力监测(TPM)传感器110、车轮轮齿(wheeltooth)计数传感器120及轮胎压力监测系统的电子控制单元(TPMSECU)130。
旋转感知传感器100位于轮胎上，当轮胎旋转时，测量车轮的位置角度信息。在本发明一个实施例的轮胎压力监测装置中，旋转感知传感器100在车轮开始旋转后，在随机的位置测定第一个位置角度信息，在经过既定时间后，测量第二个位置角度信息。
旋转感知传感器100测量的位置角度信息通过轮胎压力监测传感器110传送给轮胎压力监测系统的电子控制单元130。
轮胎压力监测传感器110是监测轮胎的压力的传感器。轮胎压力监测传感器110可以包括旋转感知传感器100，旋转感知传感器100把测量的车轮的位置角度信息与轮胎压力监测传感器110的识别名(ID)信息一同传送给轮胎压力监测系统的电子控制单元130。
车轮轮齿计数传感器120对各个车轮的轮齿(wheeltooth)121进行计数，把车轮轮齿数据传送给防抱死制动系统的电子控制单元(ABSECU)122。
轮胎压力监测系统的电子控制单元130由轮胎压力监测传感器110接收旋转感知传感器100感应的车轮的位置角度信息。而且，在车轮的位置角度信息接收时，车轮轮齿计数传感器120进行感应，由防抱死制动系统的电子控制单元122，接受传送的车轮轮齿数据输入并存储。
轮胎压力监测系统的电子控制单元130在从轮胎压力监测传感器110接收的车轮的位置角度信息中推定车轮轮齿数据，把推定的车轮轮齿数据与从防抱死制动系统的电子控制单元122输入的车轮轮齿数据进行比较。而且，向推定数据与实际数据一致或者最接近的轮毂分配传送位置角度信息的轮胎压力监测传感器110的识别名(ID)，从而识别轮胎压力监测(TPM)传感器110的位置。
图2至图6显示了用于说明轮胎压力监测系统的电子控制单元(TPMSECU)130识别轮胎压力监测(TPM)传感器110位置的过程的实施例。
图2显示了轮胎压力监测传感器110传送第一位置角度信息和轮胎压力监测传感器110识别名的情形，图3显示了第一位置角度信息接收时存储车轮轮齿(wheeltooth)数据的情形。
轮胎压力监测传感器110内的旋转感知传感器100在车轮开始旋转后，在随机的位置测量第一位置角度信息θ1，轮胎压力监测传感器110把测量的θ1和轮胎压力监测传感器110的识别名(ID)信息传送给轮胎压力监测系统的电子控制单元130。而且，轮胎压力监测系统的电子控制单元130在接收从轮胎压力监测传感器110发送的第一位置角度信息θ1时，从防抱死制动系统的电子控制单元(ABSECU)122接受车轮轮齿(wheeltooth)数据WT1输入并存储。
从图2和图3中可知，第一位置角度信息θ1为45度，θ1接收时，第一车轮的轮齿数据为3，第二车轮的轮齿数据为5，第三车轮的轮齿数据为3，而且，第四车轮的轮齿数据为7。
图4和图5显示了轮胎压力监测传感器110测量第二位置角度信息并发送的情形和第二位置角度信息接收时存储车轮轮齿数据的情形。
轮胎压力监测传感器110在第一位置角度信息θ1发送后，在经过预定时间后，测量第二位置角度信息θ2并传送。而且，轮胎压力监测系统的电子控制单元130在θ2接收时，从防抱死制动系统的电子控制单元122接受车轮轮齿数据WT2输入并存储。
从图4和图5中可知，θ2为225度，θ2接收时第一车轮的轮齿数据为7，第二车轮的轮齿数据为2，第三车轮的轮齿数据为5，而且，第四车轮的轮齿数据为6。
轮胎压力监测系统的电子控制单元130利用接收的第一位置角度信息θ1和第二位置角度信息θ2，推定θ2接收时的车轮轮齿数据。此时，把推定的车轮轮齿数据称为WTe2。
轮胎压力监测系统的电子控制单元130为了推定WTe2，计算“θ2-θ1”，把位置角度信息的差异转换为车轮轮齿(wheeltooth)的个数。一个车轮轮齿的角度可以定为“360度/8个＝45度”，在实施例中，“θ2-θ1＝225度-45度＝180度”，因此可知，车轮轮齿的个数为“180/45＝4个”。
因此，利用第一位置角度信息接收时的车轮轮齿数据WT1和所述车轮轮齿的个数，可以推定第二位置角度信息接收时的车轮轮齿数据WTe2。
例如，第一位置角度信息与第二位置角度信息之间的车轮轮齿个数的差异推定为4个，由于第一车轮的WT1为3，所以WTe2可推定为“3+4＝7”，由于第二车轮的WT1为5，所以WTe2为“5+4＝9”，由于车轮轮齿为8个，所以WTe2推定为1。
而且，由于第三车轮的WT1为3，所以WTe2推定为“3+4＝7”，由于第四车轮的WT1为7，所以WTe2推定为“7+4-8＝3”。
轮胎压力监测系统的电子控制单元130对根据前述过程推定的第二位置角度信息接收时的车轮轮齿数据WTe2与存储的车轮轮齿数据WT2进行比较，识别轮胎压力监测传感器110所在的车轮。
图6是把前述过程整理成表的情形，比较了推定的(Calculated)车轮轮齿(wheeltooth)数据与从防抱死制动系统的电子控制单元(ABSECU)122输入并存储的测量的(Measured)车轮轮齿数据。从图6可知，当推定值与测量值一致时，是第一车轮，所以可以判断为轮胎压力监测传感器110位于第一车轮。因此，轮胎压力监测系统的电子控制单元130向第一车轮分配轮胎压力监测传感器110的识别名(ID)。
图7是显示本发明一个实施例的轮胎压力监测方法的流程图。
步骤S700中，轮胎上附着的轮胎压力监测(TPM)传感器内的旋转感知传感器在车轮开始旋转后，在随机的位置测量位置角度信息。旋转感知传感器测量第一位置角度信息θ1后，轮胎压力监测传感器把θ1和轮胎压力监测传感器的识别名(ID)发送给轮胎压力监测系统的电子控制单元。
步骤S710中，轮胎压力监测系统的电子控制单元(ABSECU)在车轮的位置角度信息接收时，从防抱死制动系统的电子控制单元接受车轮轮齿(wheeltooth)数据输入，存储各车轮的轮齿数据WT1。
步骤S720中，预定时间后，旋转感知传感器测量第二位置角度信息θ2并发送后，在步骤S730中，在θ2接收时存储车轮轮齿数据WT2。
步骤S740中，轮胎压力监测系统的电子控制单元计算“θ2-θ1”后，转换成车轮轮齿个数的差异WTD，在步骤S750中，利用转换的WTD和已经存储的WT1，计算第二位置角度信息接收时的车轮轮齿数据WT2的推定值WTe2。
步骤S760中，轮胎压力监测系统的电子控制单元比较测量值WT2与推定值WTe2，认定为轮胎压力监测传感器附着于具有一致或最接近的值的轮胎的车轮，把轮胎压力监测传感器的识别名(ID)分配给所述轮胎，识别轮胎压力监测传感器的位置。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种轮胎压力监测装置，其特征在于包括：
旋转感知传感器，其测量车辆的轮胎的位置角度信息；
轮胎压力监测传感器，其包括所述旋转感知传感器，附着于所述轮胎，发送所述旋转感知传感器测量的所述轮胎的位置角度信息及识别名信息；
车轮轮齿计数传感器，其感应车轮轮齿计数，发送车轮轮齿数据；以及
电子控制单元，其从所述轮胎压力监测传感器接收第一位置角度信息和第二位置角度信息，从接收的第一位置角度信息和第二位置角度信息的差异，推定接收所述第二位置角度信息时的车轮轮齿数据，从所述车轮轮齿计数传感器接收所述车轮轮齿数据，比较从所述车轮轮齿计数传感器接收的车轮轮齿数据与推定的所述接收所述第二位置角度信息时的车轮轮齿数据，向从所述车轮轮齿计数传感器接收的车轮轮齿数据与推定的所述接收所述第二位置角度信息时的车轮轮齿数据一致的轮胎分配所述轮胎压力监测传感器的识别名。
2.根据权利要求1所述的轮胎压力监测装置，其特征在于：所述电子控制单元，把所述第一位置角度信息与所述第二位置角度信息的差异转换为车轮轮齿个数的差异，利用转换的所述车轮轮齿个数与所述第一位置角度信息接收时的车轮轮齿数据，从而推定所述第二位置角度信息接收时的车轮轮齿数据。
3.根据权利要求1所述的轮胎压力监测装置，其特征在于：所述电子控制单元在接收所述轮胎的位置角度信息时，接收并存储所述车轮轮齿数据。
4.根据权利要求1所述的轮胎压力监测装置，其特征在于：所述电子控制单元对所述轮胎的位置角度信息及所述车轮轮齿数据进行比较并获得比较结果，确认两个以上的所述比较结果，把所述轮胎压力监测传感器的识别名分配给轮胎。
5.根据权利要求1所述的轮胎压力监测装置，其特征在于：所述旋转感知传感器在所述轮胎的车轮开始旋转后启动，在随机位置测量所述轮胎的位置角度信息。
6.根据权利要求1所述的轮胎压力监测装置，其特征在于：所述旋转感知传感器在所述轮胎的车轮开始旋转后，按已设定的时间间隔启动，测量所述轮胎的位置角度信息。
7.一种轮胎压力监测方法，其特征在于，包括：
发送轮胎的旋转角度信息及轮胎压力监测传感器的识别名的步骤；
在接收所述旋转角度信息时存储所述轮胎的车轮轮齿数据的步骤；
从所述旋转角度信息推定所述轮胎的车轮轮齿数据的步骤；
比较推定的所述车轮轮齿数据与存储的所述车轮轮齿数据的步骤；以及
向所述车轮轮齿数据一致的轮胎分配轮胎压力监测传感器的识别名的步骤。
8.根据权利要求7所述的轮胎压力监测方法，其特征在于，发送轮胎的旋转角度信息及轮胎压力监测传感器的识别名的所述步骤包括：
当所述轮胎旋转时，在随机的位置测量旋转角度信息的步骤；以及
发送测定的所述旋转角度信息及轮胎压力监测传感器的识别名的步骤。
9.根据权利要求7所述的轮胎压力监测方法，其特征在于，存储所述轮胎的车轮轮齿数据的所述步骤包括：
在接收第一旋转角度信息时，存储第一车轮轮齿数据的步骤；以及
在接收第二旋转角度信息时，存储第二车轮轮齿数据的步骤。
10.根据权利要求9所述的轮胎压力监测方法，其特征在于，推定所述轮胎的车轮轮齿数据的所述步骤包括：
计算所述第一旋转角度信息与所述第二旋转角度信息的差异的步骤；
把所述旋转角度信息的差异转换为车轮轮齿个数的步骤；以及
利用转换的所述车轮轮齿个数和所述第一车轮轮齿数据，推定第二车轮轮齿数据的步骤。
11.根据权利要求10所述的轮胎压力监测方法，其特征在于：比较所述车轮轮齿数据的所述步骤是比较存储的所述第二车轮轮齿数据与推定的所述第二车轮轮齿数据。
12.根据权利要求11所述的轮胎压力监测方法，其特征在于：向轮胎分配轮胎压力监测传感器的识别名的所述步骤是向存储的所述第二车轮轮齿数据与推定的所述第二车轮轮齿数据一致的轮胎分配所述轮胎压力监测传感器的识别名。
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