CN103722992A - 汽车内、外侧轮胎的自动识别方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车内、外侧轮胎的自动识别方法和系统，用于从位于同一位置的第一轮胎、第二轮胎中识别内侧轮胎和外侧轮胎。本发明的特点是利用温度特性的不同来识别内、外侧轮胎。该方法包括以下步骤：分别记录该第一轮胎和该第二轮胎在定位期间内的温度数据，该定位期间包括从汽车启动开始到一第一时刻的行驶初期、从汽车停车开始到一第二时刻的停车时期的至少其中之一；使用该温度数据分别确定该第一轮胎和该第二轮胎在该定位期间的温度特性；以及依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎。

Description

汽车内、外侧轮胎的自动识别方法和系统
技术领域
本发明涉及汽车的轮胎压力监测系统，尤其是涉及汽车的内、外侧轮胎的自动识别方法和系统。
背景技术
随着人们对出行安全的日益重视，轮胎压力监测系统(TPMS)逐渐成为汽车中的必要配置。TPMS系统主要用于汽车轮胎胎压和温度的检测，对由轮胎的压力和温度可能造成的危险进行预警，确保行车安全。为对出现异常的轮胎进行报警，TPMS系统需要能够识别汽车上各个轮胎的位置。目前的TPMS系统有以下几种识别方法：
1）出厂编码固定方式，即在出厂前将轮胎ID和位置信息固定写入系统中，出厂后不可更改。这样，用户需要严格根据厂商的定义进行安装，并且轮胎换位时也需要额外的操作。
2）界面输入式，用户通过显示端的键盘，输入轮胎的ID和位置信息。这样虽然解决了不同轮胎位置更换问题。但是用户就需要对不同位置轮胎进行单独输入，轮胎越多操作越麻烦，尤其是卡车系统，而且存在人为错误的可能性。
3）低频唤醒式，系统通过低频唤醒天线，在设置模式下出发不同位置的低频天线，唤醒不同位置的轮胎ID，从而实现轮胎的位置识别。
4）场强识别，利用无线射频信号解调芯片内的场强测量电路，测量信号的强弱，进而识别不同位置的轮胎。
对于卡车而言，轮胎位置的识别有更高的难度。如图1所示的典型卡车100，其轮胎分布如图2所示，在轮轴的一端上设置两个轮胎101、102，分别称为外侧轮胎和内侧轮胎。上述方法1)、2)固然可以实现内、外侧轮胎的识别，但其缺点是需要额外的操作或者注意力，无法实现自动识别。上述方法3)、4)虽然可以确定轮胎的位置，但均无法进一步可靠识别靠得很近的内、外侧轮胎。
发明内容
经过长期的TPMS试验和各种条件的数据收集，申请人发现汽车的内、外侧胎在汽车行驶过程中具有不同温度特性。据此，本发明提出一种基于温度的内、外侧轮胎自动识别的方法。
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汽车内、外侧轮胎的自动识别方法，用于从位于同一位置的第一轮胎、第二轮胎中识别内侧轮胎和外侧轮胎，该方法包括以下步骤：
a.分别记录该第一轮胎和该第二轮胎在定位期间内的温度数据，该定位期间包括从汽车启动开始到一第一时刻的行驶初期、从汽车停车开始到一第二时刻的停车时期的至少其中之一；
b.使用该温度数据分别确定该第一轮胎和该第二轮胎在该定位期间的温度特性；以及
c.依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎。
在本发明的一实施例中，该温度特性包括温度、温度变化率或者温度与温度变化率的组合。
在本发明的一实施例中，依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎的步骤包括：
当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率大于该第二轮胎时，该第一轮胎为内侧轮胎，该第二轮胎为外侧轮胎；
当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率小于该第二轮胎时，该第一轮胎为外侧轮胎，该第二轮胎为内侧轮胎。
在本发明的一实施例中，上述方法还包括：提供一轮胎定位模式，并响应于进入该轮胎定位模式而执行该步骤a-c。
在本发明的一实施例中，该方法是在汽车的轮胎压力监测系统中执行。
本发明还提出一种汽车内、外侧轮胎的自动识别系统，用于从位于同一位置的第一轮胎、第二轮胎中识别内侧轮胎和外侧轮胎，该系统包括：
第一装置，分别记录该第一轮胎和该第二轮胎在定位期间内的温度数据，该定位期间包括从汽车启动开始到一第一时刻的行驶初期、从汽车停车开始到一第二时刻的停车时期的至少其中之一；
第二装置，用于使用该温度数据分别确定该第一轮胎和该第二轮胎在该定位期间的温度特性；以及
第三装置，用于依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎。
在本发明的一实施例中，该温度特性包括温度、温度变化率或者温度与温度变化率的组合。
在本发明的一实施例中，当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率大于该第二轮胎时，该第二装置识别该第一轮胎为内侧轮胎，该第二轮胎为外侧轮胎；当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率小于该第二轮胎时，该第二装置识别该第一轮胎为外侧轮胎，该第二轮胎为内侧轮胎。
在本发明的一实施例中，还包括一第四装置，用于提供一轮胎定位模式，并响应于进入该轮胎定位模式而启动该第一至第三装置的操作。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，只需进行温度监测数据就可实现内、外侧轮胎的自动识别，因此实现简单，可靠性强，且几乎不增加成本。
附图说明
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：
图1示出一种典型的卡车的侧视图。
图2示出图1所示卡车的轮胎分布示意图。
图3示出汽车行驶及停车阶段的内、外侧轮胎温度曲线。
图4示出本发明一实施例的汽车内、外侧轮胎的自动识别方法流程图。
图5示出本发明另一实施例的汽车内、外侧轮胎的自动识别方法流程图。
具体实施方式
本发明的实施例利用轮胎的温度特性来识别汽车的内、外侧轮胎。这里，将以卡车为例进行描述，但可以理解，本发明可以适用于其它具有内、外侧轮胎的车型。汽车的位于同一位置的内、外侧轮胎，例如图1所示的内、外侧轮胎102、101，可以先用其它方式定位出来。这样，本发明实施例的任务是在位于同一位置的两个轮胎中识别出内侧轮胎和外侧轮胎。
图3示出汽车行驶及停车阶段的内、外侧轮胎温度曲线。图3中曲线a为内侧轮胎温度曲线，曲线b为外侧轮胎温度曲线。由图3可以看出，从汽车启动时刻t0到时刻t1的行驶初期，曲线a和曲线b的温度均上升，但曲线a的温度高于曲线b，且上升速度高于曲线b；从时刻t1开始曲线a和曲线b均趋于稳定，温度不再有明显变化；在时刻t2，汽车停车，曲线a和曲线b的温度均下降，但曲线a的温度高于曲线b，且下降速度高于曲线b。在时刻t3，停止记录温度曲线。
上述温度曲线a、b表现除了明显不同的特性，即温度有差别，温度变化率也有差别。因此下述实施例将利用这种温度特性来识别内、外侧轮胎。
图4示出本发明一实施例的汽车内、外侧轮胎的自动识别方法流程图。这一流程用于识别在汽车上同一位置的两个轮胎：第一轮胎和第二轮胎。参照图4所示，流程如下：
在步骤401，分别记录第一轮胎和第二轮胎在定位期间内的温度数据。根据轮胎压力监测系统(TPMS系统)的要求，第一轮胎和第二轮胎会通过其发射机定期的发送压力和温度数据给位于车头的接收机。这些数据中附带了各个发射机的固定识别码（ID）。接收机会接收这些数据并作记录。
由图3所示的温度曲线可见，定位期间可以包括从时刻t0到t1的行驶初期，也可以包括从时刻t2到t3的停车时期，还可以同时包括这两个时期。当定位期间同时包括行驶初期和停车时期时，可以从时刻t0开始记录温度数据，直到时刻t3。
在步骤402，使用该温度数据分别确定该第一轮胎和该第二轮胎在该定位期间的温度特性。
举例来说，这一温度特性可以是第一轮胎和第二轮胎的温度值。可以理解，考虑到比较的可靠性，温度值可以取上述定位期间或其某个时间段的多个采样温度值或者其平均值。使用温度值比较对轮胎中的温度传感器的精度有一定要求。传感器的误差需要明显小于内、外胎之间的温度差。举例来说，测试发现某些车型的内、外胎之间的典型温度差在20℃至30℃之间，因此期望温度传感器的误差在±3℃之间。
另外，这一温度特性也可以是第一轮胎和第二轮胎的温度变化率。可以理解，考虑到比较的可靠性，温度变化率可以取上述定位期间或其某个时间段的多个采样温度值经过计算后得到的多个温度变化率或者其平均值。
在步骤403，依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎。
举例来说以温度变化率来识别内、外侧轮胎的方法如下：
车辆在行驶模式下，轮胎温度在运行开始阶段呈上升趋势，一定时间t内，记录温度的平均变化率△T，同一位置的两个轮胎标记为A和B。温度变化率记为△Ta和△Tb，两者皆为正值。如果△Ta>△Tb，则A为内胎，B为外胎。否则，B为内胎，A为外胎。
车辆运行后进入驻车模式下，轮胎温度在开始阶段呈下降趋势，一定时间t内，记录温度的平均变化率△T，同一位置的两个轮胎标记为A和B。温度变化率记为△Ta和△Tb，两者皆为负值。如果|△Ta|>|△Tb|，则A为外胎，B为内胎。否则，B为外胎，A为内胎。
TPMS系统可以执行以上两次判断中的其中一次，也可以一并执行两次判断，以提高可靠性。
本发明的上述方法在实施时，可以不对TPMS系统的硬件进行改动，而只是修改TPMS系统的软件。另外，TPMS系统可以被配置为提供一轮胎定位模式，当用户启动了该轮胎定位模式并开始行驶时，TPMS系统自动完成上述的定位，其流程如图5所示，在步骤501，TPMS系统接收进入轮胎定位模式的操作，并触发步骤502-504的执行。步骤502-504与图4所示步骤401-403相同，在此不再赘述。
本发明相比传统轮胎识别方法的优势是，实现简单，可靠性强，且几乎不增加成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种汽车内、外侧轮胎的自动识别方法，用于从位于同一位置的第一轮胎、第二轮胎中识别内侧轮胎和外侧轮胎，该方法包括以下步骤：
a.分别记录该第一轮胎和该第二轮胎在定位期间内的温度数据，该定位期间包括从汽车启动开始到一第一时刻的行驶初期、从汽车停车开始到一第二时刻的停车时期的至少其中之一；
b.使用该温度数据分别确定该第一轮胎和该第二轮胎在该定位期间的温度特性；以及
c.依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该温度特性包括温度、温度变化率或者其组合。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎的步骤包括：
当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率大于该第二轮胎时，该第一轮胎为内侧轮胎，该第二轮胎为外侧轮胎；
当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率小于该第二轮胎时，该第一轮胎为外侧轮胎，该第二轮胎为内侧轮胎。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：提供一轮胎定位模式，并响应于进入该轮胎定位模式而执行该步骤a-c。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法是在汽车的轮胎压力监测系统中执行。
6.一种汽车内、外侧轮胎的自动识别系统，用于从位于同一位置的第一轮胎、第二轮胎中识别内侧轮胎和外侧轮胎，该系统包括：
第一装置，分别记录该第一轮胎和该第二轮胎在定位期间内的温度数据，该定位期间包括从汽车启动开始到一第一时刻的行驶初期、从汽车停车开始到一第二时刻的停车时期的至少其中之一；
第二装置，用于使用该温度数据分别确定该第一轮胎和该第二轮胎在该定位期间的温度特性；以及
第三装置，用于依据该温度特性分别识别该第一轮胎和该第二轮胎的其中之一为内侧轮胎，另一为外侧轮胎。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该温度特性包括温度、温度变化率或者其组合。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率大于该第二轮胎时，该第二装置识别该第一轮胎为内侧轮胎，该第二轮胎为外侧轮胎；当该第一轮胎在该行驶初期和/或该停车时期的温度变化率小于该第二轮胎时，该第二装置识别该第一轮胎为外侧轮胎，该第二轮胎为内侧轮胎。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括一第四装置识别，用于提供一轮胎定位模式，并响应于进入该轮胎定位模式而启动该第一至第三装置的操作。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统是配置于轮胎压力监测系统中。
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