CN104417294B - Tpms传感器的定位方法及采用该tpms传感器的定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及TPMS传感器的定位方法及采用该TPMS传感器的定位装置，具体为一种利用轮速传感器数据确定TPMS传感器位置的方法及采用该TPMS传感器的定位装置。本发明包括：检测轮胎的旋转角，将所述检测的旋转角传送到接收器的TPMS传感器；连接于轮胎旋转轴而在轮胎旋转时检测旋转角和旋转角变化量后传送到接收器的轮速传感器；存储TPMS定位所需识别数据的存储部；计算需定位的TPMS传感器的旋转角和与所述TPMS传感器装配于相同轮胎上的轮速传感器的旋转角之差的分散，将分散与识别数据实施比较而确定TPMS传感器位置的运算部。

Description

TPMS传感器的定位方法及采用该TPMS传感器的定位装置

技术领域

本发明涉及TPMS传感器的定位方法及采用该TPMS(Tire Pressure MonitoringSystem)传感器的定位装置。具体是，利用轮速传感器数据确定TPMS传感器位置的方法及采用该TPMS传感器的定位装置。

背景技术

一般，轮胎压力监测系统（Tire Pressure Monitoring System; 以下简称TPMS）测定汽车轮胎的压力，将测定的轮胎压力提供给驾驶者。

TPMS在测定的胎压低于标准压力（Recommended Cold Pressure）即胎压发生异常时，向驾驶者提供警报信息。

也就是说，TPMS是预防事故发生危险的系统。

TPMS的应用方法包括：通过 ABS(Anti-lock Brake System)传感器检测各轮子的旋转速度以监测轮胎状态的方法，以及轮胎上安装压力传感器（以下，简称TPMS传感器）以监测轮胎压力的方法等。

在这些方法中利用压力传感器监测轮胎压力的TPMS是根据TPMS的警报方法大体上分为两种系统。

一是车辆上装配的轮胎中任何一个处于低压时使警报灯闪烁的系统（Low LineTPMS System），另一个是显示各轮胎的各位置压力乃至低压发生的轮胎位置的系统（HighLine TPMS System）。

确定轮胎上装配的TPMS传感器位置的传统方法包括：装配其它发送信号发生装置（Low Frequency Initiator）以向车轮挡板（Wheel Guard）附近装配的传感器发送信号的应用LFI(Low Frequency Initiator)系统的方法，以及应用确定TPMS传感器的左、右侧，通过前后轮上装配的传感器的RF（Radio frequency）信号分类前后的系统的方法等。

如今的技术是TPMS传感器将检测旋转角而获得的相位信息以无线RF方式传送给车辆上装配的接收装置。所述接收装置可以利用轮速传感器（Wheel speed sensor），此轮速传感器将所述获得的相位信息，用于控制车辆防滑系统即ABS(Antilock BrakingSystem)和ESC（Electronic Stabilizing Control）等的输入信号使用。所述接收装置可以利用以轮胎上装配的传感器传送的旋转角数据确定TPMS传感器位置的各种系统。

利用车轮的旋转角数据确定TPMS传感器位置的系统为确定TPMS传感器的位置，假设车轮上装配的TPMS传感器与相同轮胎上连接的轮速传感器，在轮胎旋转时具有相同的旋转速度，并假设与其它车轮上装配的轮速传感器发生旋转速度之差。

所有车辆的各轮旋转角因车轮的加工误差、装配之差、压力之差、磨损程度、车辆行驶时随旋转及车辆加减速发生的旋转角之差等原因发生差异，因此与各轮速传感器连接于相同轮上的TPMS传感器的旋转角在各轮旋转角度的误差上出现一些离散（Dispersion）。

从传统的方法上考虑所述离散，在TPMS传感器接收的数据达到一定量而对离散的比较值充分大时确定TPMS传感器的位置，从而减少与因轮速传感器连接于相同轮的TPMS传感器的噪声引起的离散影响下发生确定错误的概率。

但，所述方法须考虑噪声的影响，确认约5～7个TPMS传感器角度数据和轮速传感器数据之后确定位置而定位所需时间较长。而且，TPMS传感器无法从外部供电，使用自己的电池而电流消耗上受到限制。

随之，检测旋转角和传送RF数据时，为最大限度地减少电流的消耗而决定旋转角的检测周期和RF数据的传送周期，但传统的大部分TPMS传感器的旋转角检测周期和RF数据传送周期为60秒以上，周期比普通的RF数据传送装置长而存在数据传送容量变小的问题。

发明内容

本发明在上这技术背景下提供一种通过之前确定TPMS传感器位置时确保的数据的TPMS传感器的定位方法及采用该TPMS传感器的定位装置。

本发明一方面包括：检测轮胎的旋转角，将所述检测的旋转角传送到接收器的TPMS(Tire Pressure Monitoring System)传感器；连接于轮胎旋转轴而在轮胎旋转时检测旋转角和旋转角变化量后传送到接收器的轮速传感器；存储TPMS定位所需识别数据的存储部；计算需定位的TPMS传感器的旋转角和与所述TPMS传感器装配于相同轮胎上的轮速传感器的旋转角之差的分散，将分散与识别数据实施比较而确定TPMS传感器位置的运算部。

本发明的识别数据是完成定位的TPMS传感器的旋转角和与TPMS传感器装配于相同轮胎上的轮速传感器的旋转角之差的分散。

本发明的接收部从ABS(Antilock Braking System) 和ESC(ElectronicStabilizing Control)接收为ABS(Antilock Braking System)和 ESC(ElectronicStabilizing Control)的控制而使用的轮传感器的轮胎旋转角以及旋转角变化量加以使用。

本发明的接收部是在车辆上检测新增TPMS以后对轮速传感器的旋转角和新增TPMS传感器的旋转角实施比较而确定TPMS传感器的位置。

本发明另一方面包括：检测车辆上装配的TPMS(Tire Pressure MonitoringSystem)传感器的步骤；计算需定位的TPMS传感器的旋转角和与TPMS传感器装配于相同轮胎上的轮速传感器的旋转角之差的分散的步骤；对之前定位时确保的识别数据和分散实施比较的步骤；判断对识别数据和分散实施比较而获得的值小于已设定的值时，确定与完成定位的TPMS传感器相同位置的步骤。

本发明的识别数据是完成定位的TPMS传感器的旋转角和与TPMS传感器装配于相同轮胎上的轮速传感器的旋转角之差的分散。

本发明的检测车辆上装配的TPMS(Tire Pressure Monitoring System)传感器的步骤是检测到新增传感器以后对轮速传感器的旋转角和新增TPMS传感器的旋转角实施比较而确定TPMS传感器的位置。

本发明对识别数据和分散实施比较的步骤是，确定识别数据和分散的相差大于已设定值时，对轮速传感器的旋转角和TPMS传感器的旋转角实施比较而确定TPMS传感器的位置。

本发明具有的优点在于：

本发明的可以提供应用之前确定TPMS传感器位置时确保的数据，确定TPMS传感器的位置，以减少确定传感器位置所需的时间，且提升传感器的定位准确度的方法。

附图说明

图1是本发明一个实施例的系统配置图；

图2是本发明一个实施例的框图。

具体实施方式

本发明提供应用之前确定TPMS传感器位置时确保的数据确定TPMS传感器位置的装置及方法。

所述装置作为TPMS传感器的定位装置包括：装配在轮胎的轮上检测车轮的旋转角度，将检测的车轮旋转角度传送给接收器的TPMS(Tire Pressure Monitoring System)传感器；从所述轮胎的轮旋转轴上装配的轮速传感器接收所述轮旋转轴的旋转变化量，基于接收的所述轮旋转轴的旋转变化量，计算所述轮旋转轴的旋转角度，将计算的所述轮旋转轴的旋转角度传送给所述接收器的电子控制装置（Electronic Control Unit），以及通过所述接收器接收所述轮的旋转角度和所述轮旋转轴的旋转角度，基于所述接收的轮旋转角度和所述轮旋转轴的旋转角度之间的相差值确定所述TPMS传感器的位置是否变更的运算部。

作为一个特征，所述运算部基于所述相差值的分散值确定所述TPMS传感器的位置是否变更。

作为一个特征，所述运算部对所述相差值的分散值和预先识别的分散值实施比较而确定所述TPMS传感器的位置是否变更。

作为一个特征，所述运算部在所述计算的分散值和所述识别的分散值之间的相差值小于已设定的值时，将所述TPMS传感器的位置确定为之前确定的位置。

作为一个特征，本发明的TPMS传感器的定位装置还包括存储所述预先识别的分散值的存储部。

作为一个特征，所述电子控制装置为ABS(antilock braking system)和ESC(Electronic Stabilizing Control)。

所述方法包括：计算TPMS传感器被装配的轮和相同轮的旋转轴上装配的轮速传感器检测的旋转角度之间相差值的分散值的第一步骤；对所述计算的分散值和已设定的分散值实施比较的第二步骤；以及基于所述比较的结果，确定更换轮胎以后所述TPMS传感器的当前位置和所述轮胎更换之前确定的所述TPMS传感器的之前位置是否一致的第三步骤。

所述方法的一个特征在于，所述计算的分散值小于所述已设定分散值时，将所述TPMS传感器的当前位置确定为之前确定的位置。

所述方法的一个特征在于，所述识别的分散值是确定所述TPMS传感器的之前位置的过程中识别的。

所述方法的一个特征在于，所述第三步骤是所述已设定的分散值与所述计算的分散值比较的相差值在一定范围内时，将所述TPMS传感器的当前位置确定为之前确定的位置。

所述方法的一个特征在于，还包括将所述第一步骤以后计算的所述分散值保存到存储装置的步骤。此时，所述存储装置上存储的分散值被作为所述轮胎更换以后实施所述第二步骤所需的所述已设定的分散值利用。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中使用的术语仅用以说明实施例，并不是对本发明进行限制。本说明书中的单数形式，在文句中没有特别提示的前提下，也包含复数形式。说明书中使用的“包括（comprises）”或者“包括的(comprising)”不排除所涉及的构件、步骤、动作以及/或元件以外的一个以上的其它构件、步骤、动作以及/或元件的存在或者补充。

下面结合附图，对本发明的实施例详细进行描述。

本发明涉及对之前确定TPMS传感器位置时确保的数据与需定位的TPMS传感器的旋转角以及与装配此TPMS传感器的轮胎连接于同样轮胎的轮速传感器的旋转角的分散进行比较，以确定TPMS传感器位置的装置及方法。

图1是本发明一个实施例的确定TPMS传感器位置的装置的框图。

本发明一个实施例的TPMS传感器的定位装置包括TPMS传感器110、120、 130、140和轮速传感器111、121、131、141、TPMS接收器150、ABS/ESC(Antilock Braking System/Electronic Stabilizing Control)ECU160、存储部170和运算部180。

TPMS传感器110、120、130、140装配在车轮上检测车轮的旋转角度，将检测到的旋转角度包含的相位信息传送到TPMS接收器150。

TPMS传感器可以包含加速度传感器和控制器以及发送模块等。加速度传感器检测所述车轮的旋转角度，由控制器从所述检测到的车轮的旋转角度提取相位信息后，将提取的相位信息用无线传送到所述TPMS接收器150。

轮速传感器111、121、131、141检测车轮的旋转角和旋转角的变化量。

ABS(antilock braking system)/ESC(Electronic Stabilizing Control) ECU(160)接收由所述轮速传感器111、121、131、141检测的轮旋转轴的旋转角和旋转角变化量，根据接收的轮旋转角和旋转角变化量计算所述轮旋转轴的旋转角度。

ABS/ESC ECU160将计算的旋转角度通过CAN(Controller Area Network)通信等车内网络通信传送到TPMS接收器150。

本发明的一个实施例中，TPMS接收器150从ABS/ESC ECU(160)获得轮旋转轴的旋转角度。

另一个实施例是，TPMS 接收器150和ABS/ESC ECU160可以用整合的一个模块实现。此时，TPMS接收器150直接接收所述轮速传感器111、121、131、141检测的轮旋转轴的旋转角和旋转角变化量，根据接收的轮旋转角和旋转角变化量，计算所述轮旋转轴的旋转角度。

TPMS接收器150从TPMS传感器110、120、130、140的RF(Radio frequency)接收信号和从轮速传感器111、121、131、141接收轮速数据（例如，轮的旋转角度、旋转速度和旋转加速度等），对通过TPMS传感器检测的旋转角度和通过轮速传感器检测的旋转角度实施比较而确定角度误差最少的TPMS传感器和轮速传感器的位置。

TPMS接收器150是车辆检测新增TPMS以后，对所述轮速传感器检测的旋转角度和新增TPMS传感器检测的旋转角度进行比较而确定TPMS传感器的位置。

存储部170的数据包括TPMS接收器150从ABS/ESC ECU160传送到CAN的轮旋转信息和从轮胎内部TPMS传感器接收的TPMS的相位信息。

存储部170的数据包括在之前时点完成定位的TPMS传感器110的旋转角和与完成定位的TPMS传感器110被装配的轮胎相同的轮胎上装配的轮速传感器111的旋转角度之差的分散。

本发明的一个实施例中，之前判断位置时获得的TPMS传感器110的旋转角和相同轮胎上装配的轮速传感器111的旋转角的分散叫做识别数据。

例如，TPMS传感器的位置被确定为车辆左侧轮上装配的TPMS传感器110时，识别数据是指掌握与此相同轮上连接的轮速传感器111的旋转角度和位置的TPMS传感器110旋转角度的分散。

在本发明的一个实施例中，为以旋转角数据确定TPMS传感器的位置，假设车轮上装配的TPMS传感器与相同轮上连接的轮速传感器111在轮胎旋转时具有相同的旋转角，并假设与其它轮上装配的轮速传感器具有旋转角之差。

随之，因车辆噪声（Noise）、TPMS传感器内部的角度测定误差、轮速传感器数据处理误差等，TPMS传感器110和轮速传感器111旋转角并非完全一致，但从轮旋转角度的误差上，显示出一些离散（Dispersion）。

运算部180计算需定位的TPMS传感器的旋转角和与TPMS传感器相同轮胎上装配的轮速传感器的旋转角差异的分散，与识别数据实施比较。

将分散和识别数据比较而获得的值小于已设定的值时表示确定位置的TPMS传感器旋转角与之前装配TPMS传感器的轮胎旋转角相似，因此判断TPMS传感器的位置与之前相同。

分散和识别数据的比较值大于已设定的值时，在TPMS接收器150比较轮速传感器的旋转角和新增TPMS传感器的旋转角而确定TPMS传感器的位置。

本发明将完成定位的TPMS传感器110、120、130、140的旋转角和与此相同的轮胎上装配的轮速传感器111、121、131、141的旋转角之差分散作为识别数据，用此更加迅速、准确地实施TPMS传感器的定位。

图2是本发明一个实施例的TPMS传感器的定位动作流程图。

车辆中车轮上装配的TPMS传感器110、120、130、140基本上维持固定位置，只有驾驶者变更轮胎位置（例如，因轮胎磨损引起的新增轮胎更换）时变更位置，而大部分情况下TPMS基本都具有与之前位置相同的位置。

本发明的主要目的是确定TPMS传感器110、120、130、140的位置与之前位置是否相同，传感器位于与之前相同的位置即可缩短定位时间。

为此，本发明的一个实施例应用TPMS传感器之前定位时确保的识别数据即之前定位时确保的分散值。

本发明一个实施例中的识别数据表示完成定位的TPMS传感器的旋转角（相位信息）和与传感器连接于相同位置的轮速传感器的旋转角（相位信息）的分散。

对识别数据和需定位的TPMS传感器的旋转角和与传感器连接于相同位置的轮速传感器的旋转角分散进行比较获得的比较值在一定范围内即可判断传感器的位置没有变更。

本发明的一个实施例中，通过识别数据确定TPMS传感器位置的过程如下。

为确定新增TPMS传感器的位置，首先判断车辆上装配的传感器中有无新增传感器（步骤S210）。

如果存在新增传感器，则对轮速传感器的旋转角和新增TPMS传感器的旋转角实施比较而确定TPMS传感器的位置（步骤S211）。

计算完成定位的TPMS传感器的旋转角和与TPMS传感器相同轮胎上装配的轮速传感器旋转角之差的分散即识别数据（步骤S220）。

计算需定位的TPMS传感器的旋转角和与TPMS传感器装配于相同轮胎上的轮速传感器的旋转角之差的分散后，与识别数据实施比较（步骤S230）。

分散与识别数据的比较值小于已设定的值时，表示旋转角与之前TPMS传感器被装配的轮胎旋转角相似，因此判断TPMS传感器的位置与之前相同（步骤S240）。

分散和识别数据的比较值大于已设定的值时，对轮速传感器的旋转角和新增TPMS传感器的旋转角实施比较而确定TPMS传感器的位置（步骤S231）。

本发明将识别数据与需定位的TPMS传感器的旋转角和与TPMS传感器装配于相同轮胎上的轮速传感器的旋转角之差的分散实施比较而确定装配TPMS传感器的轮胎位置是否与之前相同，由此减少确定TPMS传感器位置所需的时间，并提升定位的准确度。

尽管参照前述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述的技术方案进行修改或者变形；而这些修改或者变形，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

例如，本发明实施例中，可以实施TPMS接收器150基于所述轮旋转轴的旋转变化量，计算所述轮旋转轴旋转角度的ABS/ESC ECU160的部分功能。此时，TPMS接收器150不通过ABS/ESC ECU160，从轮速传感器111、121、131、141直接接收所述轮旋转轴的旋转变化量，计算所述轮旋转轴的旋转角度，而使运算部180快速接收所述轮旋转轴的旋转角度值。

最终，所述运算部180基于轮旋转角度和所述轮旋转轴的旋转角度之间相差值，快速实施确定所述TPMS传感器位置是否变更的运算过程，从而提升整体处理速度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本发明的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (12)

1.一种TPMS传感器的定位装置，其特征在于，包括：

装配在轮胎的轮上以检测轮旋转角度的TPMS传感器；

从装配于所述轮胎的轮旋转轴的轮速传感器接收所述轮旋转轴的旋转变化量，基于接收的所述轮旋转轴的旋转变化量，计算所述轮旋转轴的旋转角度的电子控制装置；

接收所述轮旋转角度和所述轮旋转轴的旋转角度，基于接收的轮旋转角度和所述轮旋转轴的旋转角度之间的相差值，确定所述TPMS传感器位置是否变更的运算部；以及

存储提前识别的分散值的存储部；

其中，所述运算部基于所述相差值的分散值确定所述TPMS传感器位置是否变更；并且

其中，对所述相差值的分散值和所述提前识别的分散值进行比较而识别所述TPMS传感器的位置是否变更。

2.根据权利要求1所述的TPMS传感器的定位装置，其特征在于，

计算的所述相差值的分散值和所述提前识别的分散值之间的相差值小于已设定的值时，将所述TPMS传感器的位置确定为之前确定的位置。

3.根据权利要求1所述的TPMS传感器的定位装置，其特征在于，

所述电子控制装置为ABS和ESC。

4.一种TPMS传感器的定位方法，其特征在于，该定位方法的实施步骤包括：

计算装配TPMS传感器的轮和装配于相同轮旋转轴上的轮速传感器检测的旋转角度之间差异的分散值的第一步骤；

比较计算的所述分散值和已设定的分散值的第二步骤；以及

基于所述比较的结果，确定轮胎更换以后的所述TPMS传感器的当前位置和所述轮胎更换之前确定的所述TPMS传感器的之前位置是否一致的第三步骤，

其中，所述已设定的分散值存储在存储装置中。

5.根据权利要求4所述的TPMS传感器的定位方法，其特征在于，

所述第三步骤是，计算的所述分散值小于所述已设定的分散值时，将所述TPMS传感器的当前位置确定为之前确定的位置。

6.根据权利要求5所述的TPMS传感器的定位方法，其特征在于，

所述已设定的分散值是在识别所述TPMS传感器的之前位置的过程中识别的分散值。

7.根据权利要求4所述的TPMS传感器的定位方法，其特征在于，

所述第三步骤是，将所述已设定的分散值和计算的所述分散值比较的相差值在一定范围内时，将所述TPMS传感器的当前位置确定为之前确定的位置。

8.根据权利要求4所述的TPMS传感器的定位方法，其特征在于，

所述第一步骤之后还包括将计算的所述分散值存储到所述存储装置的步骤；

所述存储装置上存储的分散值被作为所述轮胎下一步更换以后实施所述第二步骤的所述已设定的分散值利用。

9.一种TPMS传感器的定位装置，其特征在于，包括：

装配于轮胎的轮上并检测轮的旋转角度、将检测的轮的旋转角度传送到接收器的TPMS传感器；

从所述TPMS传感器接收所述轮的旋转角度，从所述轮胎的轮旋转轴上装配的轮速传感器接收所述轮旋转轴的旋转变化量，基于接收的所述轮旋转轴的旋转变化量，计算所述轮旋转轴的旋转角度的接收器；

通过所述接收器，接收所述轮的旋转角度和所述轮旋转轴的旋转角度，基于接收的所述轮的旋转角度和所述轮旋转轴的旋转角度之间的相差值，确定所述TPMS传感器的位置是否变更的运算部；以及

存储提前识别的分散值的存储部；

其中，所述运算部基于所述相差值的分散值确定所述TPMS传感器位置是否变更；并且

其中，对所述相差值的分散值和所述提前识别的分散值进行比较而识别所述TPMS传感器的位置是否变更。

10.根据权利要求9所述的TPMS传感器的定位装置，其特征在于，

所述接收器还包括基于接收的所述轮旋转轴的旋转变化量，计算所述轮旋转轴的旋转角度的电子控制装置。

11.根据权利要求10所述的TPMS传感器的定位装置，其特征在于，

所述电子控制装置是ABS和ESC。

12.根据权利要求9所述的TPMS传感器的定位装置，其特征在于，

计算的所述相差值的分散值和所述提前识别的分散值之间的相差值小于已设定的值时，将所述TPMS传感器的位置确定为之前确定的位置。