CN108790628A - 一种智能轮胎自动定位系统及设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能轮胎自动定位系统和设置方法，智能轮胎自动定位系统包括PEPS系统和智能轮胎系统，PEPS系统具有PEPS控制单元和多个由PEPS控制单元控制的低频发射器，智能轮胎系统具有轮胎控制单元和多个分布于对应轮胎内的传感器,PEPS控制单元控制多个低频发射器发送低频信号，传感器接收多种低频信号，传感器提取多种低频信号特征并发送射频信号至轮胎控制单元回应信号特性对应的数据，从而计算和判断所述传感器的车轮位置。智能轮胎自动定位设置方法包括传感器执行步骤、定位计算步骤和定位设置步骤。本发明通过PEPS系统与智能轮胎系统结合，实现车辆在启动前便可准确计算和判断传感器的车轮位置，使车辆在静止状态下自动定位，确保车辆安全。

Description

一种智能轮胎自动定位系统及设置方法

技术领域

本发明属于车辆轮胎定位技术领域，尤其涉及一种智能轮胎自动定位系统及设置方法。

背景技术

智能轮胎系统是一种通过监测车辆轮胎的参数，如压力，温度，加速度等，判断轮胎状况和对车辆安全系统的影响。智能轮胎系统的传感器一般是安装在轮胎中，并收集轮胎的参数，通过无线通讯把数据传输到接收系统的控制单元，进行计算和判断轮胎的状况是否良好。需要时，发出警报或执行相关动作，从而提升车辆安全。一般智能轮胎系统使用低频和射频系统通信。

智能轮胎系统定位是寻找每个智能轮胎系统传感器所安装在车轮的位置。智能轮胎系统设置是把每个传感器的独有序号和它所安装的车轮的位置设置在系统中。智能轮胎系统定位必须正确并需要设置在智能轮胎系统中，否则可能导致错误信息。

智能轮胎位置识别一般根据胎压传感器模块的身份识别码来识别，安装轮胎后，需人工将对应的胎压感应器模块的身份识别码输入中央监控器，操作繁琐，极易出错，后续维修更换轮胎，需重新输入身份识别码，非常不方便，为了解决这一问题，发明人设计了轮胎位置自动定位方法及系统，如中国专利一种轮胎位置自动定位方法及系统(申请号为201310465982.7)，通过传感器组件接收轮胎状态信息，确定各个轮胎的车辆行驶方向，实现自动定位，但是，该轮胎位置定位只能在车辆行使过程中启用，无法实现静止状态下自动定位。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种智能轮胎自动定位系统及设置方法，车辆在静止状态下能准确识别轮胎位置，实现自动定位。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种智能轮胎自动定位系统，包括PEPS系统和智能轮胎系统，所述PEPS系统具有PEPS控制单元和多个由所述PEPS控制单元控制寻找钥匙扣位置的低频发射器，所述智能轮胎系统具有轮胎控制单元和多个分布于对应轮胎内用于检测轮胎参数的传感器，所述轮胎控制单元与多个所述传感器无线连接；

所述PEPS控制单元控制多个所述低频发射器发送低频信号，所述传感器接收多种低频信号，所述传感器提取多种低频信号特征并发送射频信号至所述轮胎控制单元回应信号特性对应的数据，从而计算和判断所述传感器的车轮位置。

进一步的，所述PEPS控制单元与所述轮胎控制单元连接，以便程序发生错误并在预订时间内未能找到传感器时，系统自动重复程序。

进一步的，所述智能轮胎系统具有一与所述轮胎控制单元连接的低频接收器，所述低频接收器用于接收所有所述低频发射器发送的低频信号，从而获得因环境因素对所述低频发射器和所述传感器的低频信号特性的影响补偿数据。

一种智能轮胎自动定位设置方法，包括如下步骤：

传感器执行步骤：执行发现传感器,指定一个未被指定的低频发射器发送低频信号，当发现传感器回应成功时，轮胎控制单元保留所有回应数据并执行恢复传感器，当恢复传感器回应成功时，重复执行发现传感器，指定另一个未被指定的低频发射器发送低频信号重复程序，直到使用所有低频发射器，将所有已暂停的传感器逐一恢复至正常状态；

定位计算步骤：智能轮胎系统的轮胎控制单元通过智能轮胎系统的低频接收器和PEPS系统的一个低频发射器之间的预订项目信号特征，计算低频发射器的补偿数据，再通过该低频发射器和其中一个传感器之间的预订项目信号特征与相关的信号特征补偿数据，计算一个参考值，使用其他传感器和低频发射器，重复计算程序，比较所有参考值并判断每个传感器的相对位置；

定位设置步骤：所有定位计算完成后，设置每个传感器的定位至系统，整个程序完成。

进一步的，当发现传感器回应失败，回应的错误信息为低频接收器未能成功接收低频信号时，执行所述恢复传感器，当恢复传感器回应成功时，执行发现传感器，指定相同的低频发射器。

进一步的，当发现传感器回应失败，回应的错误信息为未能找到所有传感器时，执行暂停已知传感器，当执行暂停已知传感器回应成功时，执行发现传感器并指定相同的低频发射器，否则，执行恢复传感器。

进一步的，暂停已知传感器的设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元控制所有的低频发射器发送暂停低频信号至其中一个未被暂停的已知传感器，该传感器向轮胎控制单元发送射频信号回应，重复暂停其他未被暂停的已知传感器，直到所有未被暂停的已知传感器成功暂停。

进一步的，所述发现传感器设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元控制指定低频发射器发出低频发现信号，所有传感器接收低频发现信号并保留信号特性，各个传感器之间随机延迟一定时间后，所有传感器发出射频信号回应至轮胎控制单元。

进一步的，所述发现传感器设置方法中，智能轮胎系统的低频接收器接收所述PEPS控制单元指定的低频发射器所发出的低频发现信号，轮胎控制单元保留低频发现信号特性作为补偿数据。

进一步的，所述恢复传感器的设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元指定所有低频发射器发出低频恢复信号至其中一个已暂停的传感器，所述传感器向轮胎控制单元发出射频信号回应，重复恢复其他已暂停的传感器，直到所有已暂停的传感器成功恢复。

与现有技术相比，本发明有如下技术效果：

本发明所提供的一种智能轮胎自动定位系统及设置方法，通过PEPS系统与智能轮胎系统结合，多个传感器接收PEPS系统的多个低频发射器发出的多种低频信号，传感器提取多种低频信号特征并发送射频信号至轮胎控制单元回应信号特性对应的数据，从而准确计算和判断传感器的车轮位置，保证车辆在启动前便可准确判定传感器的车轮位置，使车辆静止状态下自动定位，确保车辆安全。

附图说明

图1是本发明智能轮胎自动定位系统示意图；

图2是本发明智能轮胎自动定位设置方法流程图；

图3是本发明智能轮胎自动定位设置方法中发现传感器设置流程图；

图4是本发明智能轮胎自动定位设置方法中恢复传感器设置流程图；

图5是本发明智能轮胎自动定位设置方法中暂停已知传感器设置流程图。

图示说明：

轮胎控制单元10	传感器20	PEPS控制单元30
			低频发射器40	低频接收器50

具体实施方式

下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

如图1，是本发明智能轮胎自动定位系统示意图，该智能轮胎自动定位系统由PEPS系统与智能轮胎系统结合而成，智能轮胎系统使用低频和射频系统通信，通过监测车辆轮胎的参数，判断轮胎状况和对车辆安全系统的影响，智能轮胎系统具有轮胎控制单元10和多个分布于对应轮胎内用于检测轮胎参数的传感器20，轮胎控制单元10与多个传感器20无线连接，PEPS系统是免钥匙进入/启动系统简称，即PEPS系统，一般PEPS系统使用低频和射频系统通信，因此需要专用的钥匙扣控制，PEPS系统具有PEPS控制单元30和多个由PEPS控制单元30控制用于寻找钥匙扣位置的低频发射器40，PEPS系统通过低频发射器40来探测智能钥匙与PEPS控制单元30间的相对位置，并通过高、低频信号在PEPS控制单元30与智能钥匙间建立起有效的双向交互通讯，根据PEPS控制单元30对智能钥匙进行的身份验证结果，决定是否打开门锁或启动车辆引擎，PEPS控制单元30控制多个低频发射器40发送低频信号，传感器20接收多种低频信号，传感器20提取多种低频信号特征并发送射频信号至轮胎控制单元10回应信号特性对应的数据，从而计算和判断传感器20的车轮位置。

智能轮胎系统的轮胎控制单元10具有一射频接收器，该射频接收器用于接收传感器20发出的射频信号，轮胎控制单元10与车辆主系统连接，以便车辆实现全自动控制。

每个智能轮胎系统的传感器20均具有一个低频接收器和一个射频发射器，该低频接收器用来接收低频发射器40发出的低频信号，传感器20的射频发射器用来发送射频信号，该射频信号可以是命令、回应、信息等，由轮胎控制单元10的射频接收器接收，传感器20的数量根据需求状况决定，传感器20的数量优选与车辆的轮胎数量相同，本发明优选四个传感器20。

智能轮胎系统具有一与轮胎控制单元10连接的低频接收器50，该低频接收器50用于接收所有低频发射器40发送的低频信号，从而获得因环境因素对低频发射器40和传感器20的低频信号特性的影响的补偿数据，使定位信号更加准确，若去掉低频接收器50，则无法产生补偿数据，但不影响智能轮胎系统的其他功能，为了实现准确定位，本发明优选使用低频接收器50。

PEPS系统的PEPS控制单元30具有启动/停止发动机、锁定/解锁门等功能，一般是与车辆的主系统连接，PEPS控制单元30与轮胎控制单元10可连接或不连接，当PEPS控制单元30与轮胎控制单元10连接时，程序发生错误后，如果未能在预定时间内找到所有传感器20，系统可以自动重复程序，当PEPS控制单元30与轮胎控制单元10未连接时，程序发生错误后，智能轮胎系统的轮胎控制单元10只能通知用户，由用户重启程序，本发明优选PEPS控制单元30与轮胎控制单元10连接。

PEPS系统的低频发射器40，连接至PEPS系统的PEPS控制单元30，低频发射器40发送的低频信号，该低频信号可以是命令、回应、信息等，由智能轮胎系统的多个传感器20和智能轮胎系统的低频接收器50接收，低频发射器40的数量根据需求状况决定，本发明优选使用三个低频发射器40。

本发明的PEPS系统低频系统兼容智能轮胎系统的低频系统，当车辆安装传感器或已安装传感器的车辆轮胎交换轮位时，PEPS控制单元30控制多个智能轮胎系统的低频发射器40发送低频信号，智能轮胎系统的低频接收器50和多个传感器20接收该低频信号，智能轮胎系统的低频接收器50通过接收不同低频发射器40发出的低频信号特性，计算因环境的因素对预定项目的信号特性的影响的补偿，智能轮胎系统的传感器20向智能轮胎系统的轮胎控制单元10发射射频信号回应，以PEPS系统的低频发射器为参照点，计算不同的PEPS系统的低频发射器40和不同的智能轮胎系统的传感器20的低频通讯信号特性，该低频通讯信号特性和相关的补偿数据进行计算和比较，寻找智能轮胎系统的传感器的相对位置，实现车辆启动前静止状态下自动定位，当车辆启动后，多个传感器20检测对应轮胎参数并将信号传递给智能轮胎系统的轮胎控制单元10。

如图2，是本发明智能轮胎自动定位设置方法流程图，自动定位设置方法包括如下步骤：

传感器执行步骤：执行发现传感器,指定一个未被指定的低频发射器40发送低频信号，当发现传感器回应成功时，轮胎控制单元10保留所有回应数据并执行恢复传感器，当恢复传感器回应成功时，重复执行发现传感器，指定另一个未被指定的低频发射器40发送低频信号重复程序，直到使用所有低频发射器40，将所有已暂停传感器逐一恢复至正常状态；

定位计算步骤：智能轮胎系统的轮胎控制单元10通过智能轮胎的低频接收器50和一个低频发射器40之间的预订项目信号特征，计算轮胎低频发射器50的补偿数据，再通过该轮胎低频发射器50和其中一个传感器20之间的预订项目信号特征与相关的信号特征补偿数据，计算一个参考值，使用另一个传感器20，重复以上计算程序，直到所有传感器20重复以上计算程序，使用另一个低频发射器40，重复以上程序，直到所有低频发射器40重复以上计算程序，比较所有参考值判断每个传感器20的相对位置，如左前，右前，左后或右后等；

定位设置步骤：所有定位计算完成后，设置每个传感器20的定位至系统，整个程序完成。

传感器执行步骤中，当发现传感器回应失败，回应的错误信息为低频接收器50未能成功接收低频信号时，执行恢复传感器，当因错误而重复程序的次数在预订上限内时，执行发现传感器，指定相同的低频发射器40，否则，终止程序并回应错误，当发现传感器回应失败，回应的错误信息为未能找到所有传感器时，轮胎控制单元10保留回应数据，当因错误而重复程序的次数在预订上限内时，执行暂停已知传感器，否则，执行恢复传感器，终止程序并回应错误，当执行暂停已知传感器回应成功时，执行发现传感器并指定相同的低频发射器40，否则，执行恢复传感器，终止程序并回应错误。

本实施例的发现传感器指接收低频发现信号并发出射频回应信号的传感器20，恢复传感器指接收低频恢复信号并发出射频回应信号的传感器20，已知传感器指已成功回应发现传感器程序的传感器20。

如图3，是发现传感器设置方法流程图，发现传感器设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元30控制指定的低频发射器40发出低频发现信号，当所有传感器成功接收低频发现信号时，成功接收该低频发现信号的各个传感器之间随机延迟一定时间，以减少各个传感器之间发生通讯冲突的机会，当延迟时间过后，所有传感器所保留的信号特性，如信号强度、该传感器的序号，分别通过对应传感器发出的射频信号回应至轮胎控制单元10，当传感器在预订时间内发出射频信号并回应成功时，回应数据和成功信息，否则，回应错误信息：未能找到所有传感器，另一方面，当智能轮胎系统的低频接收器50成功接收该低频发现信号时，轮胎控制单元10保留低频发现信号特性作为环境因素对预定项目信号特性的影响补偿，否则，超过预订时间，回应错误信息：低频接收器未能成功接收低频信号。

如图5，是暂停已知传感器设置方法流程图，暂停已知传感器的设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元30控制所有的低频发射器40发送暂停低频信号至其中一个未被暂停的已知传感器，该传感器向轮胎控制单元10发送射频信号回应，当轮胎控制单元10在预订时间内接收射频信号失败，且重复程序次数在预订上限之内时，重复程序，指定未被暂停的已知传感器，否则终止程序并回应错误，当轮胎控制单元10在预订时间内接收射频信号成功时，指定相同的已知传感器，直到所有未被暂停的已知传感器成功暂停，回应成功信息，否则，重复暂停其他未被暂停的已知传感器。

如图4，是恢复传感器设置方法流程图，恢复传感器的程序设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元30指定所有低频发射器40发出低频恢复信号至其中一个已暂停传感器，即已经成功回应暂停信息的传感器，接收所有低频恢复信号并向轮胎控制单元10发出射频信号回应，当轮胎控制单元10在预订时间内接收射频信号失败，且重复程序次数在预订上限之内时，重复程序，指定未被使用的已暂停传感器，否则终止程序并回应错误，当轮胎控制单元10在预订时间内接收射频信号成功时，指定相同的已知传感器，直到所有未被暂停的已知传感器成功暂停，回应成功信息，否则，重复恢复其他已暂停传感器，直到所有已暂停传感器成功恢复。

本发明在定位和设置过程中，PEPS系统处于空闲状态，并不执行进入和启动功能，整个系统在有效范围内，无其他已安装相同系统的车辆，有效利用智能轮胎系统和PEPS系统准确计算和判断传感器的车轮位置，保证车辆在静止状态下准确识别轮胎位置，实现自动定位，确保车辆安全。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种智能轮胎自动定位系统，包括PEPS系统和智能轮胎系统，其特征在于，所述PEPS系统具有PEPS控制单元和多个由所述PEPS控制单元控制寻找钥匙扣位置的低频发射器，所述智能轮胎系统具有轮胎控制单元和多个分布于对应轮胎内用于检测轮胎参数的传感器，所述轮胎控制单元与多个所述传感器无线连接；

所述PEPS控制单元控制多个所述低频发射器发送低频信号，所述传感器接收多种低频信号，所述传感器提取多种低频信号特征并发送射频信号至所述轮胎控制单元回应信号特性对应的数据，从而计算和判断所述传感器的车轮位置。

2.如权利要求1所述的智能轮胎自动定位系统，其特征在于，所述PEPS控制单元与所述轮胎控制单元连接，以便程序发生错误并在预订时间内未能找到传感器时，系统自动重复程序。

3.如权利要求1所述的智能轮胎自动定位系统，其特征在于，所述智能轮胎系统具有一与所述轮胎控制单元连接的低频接收器，所述低频接收器用于接收所有所述低频发射器发送的低频信号，从而获得因环境因素对所述低频发射器和所述传感器的低频信号特性的影响补偿数据。

4.一种智能轮胎自动定位设置方法，其特征在于，包括如下步骤：

传感器执行步骤：执行发现传感器,指定一个未被指定的低频发射器发送低频信号，当发现传感器回应成功时，轮胎控制单元保留所有回应数据并执行恢复传感器，当恢复传感器回应成功时，重复执行发现传感器，指定另一个未被指定的低频发射器发送低频信号重复程序，直到使用所有低频发射器，将所有已暂停传感器逐一恢复至正常状态；

定位计算步骤：智能轮胎系统的轮胎控制单元通过智能轮胎系统的低频接收器和PEPS系统的一个低频发射器之间的预订项目信号特征，计算低频发射器的补偿数据，再通过该低频发射器和其中一个传感器之间的预订项目信号特征与相关的信号特征补偿数据，计算一个参考值，使用其他传感器和低频发射器，重复计算程序，比较所有参考值并判断每个传感器的相对位置；

定位设置步骤：所有定位计算完成后，设置每个传感器的定位至系统，整个程序完成。

5.如权利要求4所述的智能轮胎自动定位设置方法，其特征在于，当发现传感器回应失败，回应的错误信息为低频接收器未能成功接收低频信号时，执行所述恢复传感器，当恢复传感器回应成功时，执行发现传感器，指定相同的低频发射器。

6.如权利要求4所述的智能轮胎自动定位设置方法，其特征在于，当发现传感器回应失败，回应的错误信息为未能找到所有传感器时，执行暂停已知传感器，当执行暂停已知传感器回应成功时，执行发现传感器并指定相同的低频发射器，否则，执行恢复传感器。

7.如权利要求6所述的智能轮胎自动定位设置方法，其特征在于，暂停已知传感器的设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元控制所有的低频发射器发送暂停低频信号至其中一个未被暂停的已知传感器，该传感器向轮胎控制单元发送射频信号回应，重复暂停其他未被暂停的已知传感器，直到所有未被暂停的已知传感器成功暂停。

8.如权利要求4所述的智能轮胎自动定位设置方法，其特征在于，所述发现传感器设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元控制指定低频发射器发出低频发现信号，所有传感器接收低频发现信号并保留信号特性，各个传感器之间随机延迟一定时间后，所有传感器发出射频信号回应至轮胎控制单元。

9.如权利要求8所述的智能轮胎自动定位设置方法，其特征在于，所述发现传感器设置方法中，智能轮胎系统的低频接收器接收所述PEPS控制单元指定的低频发射器所发出的低频发现信号，轮胎控制单元保留低频发现信号特性作为补偿数据。

10.如权利要求4所述的智能轮胎自动定位设置方法，其特征在于，所述恢复传感器的设置方法为：PEPS系统的PEPS控制单元指定所有低频发射器发出低频恢复信号至其中一个已暂停的传感器，所述传感器向轮胎控制单元发出射频信号回应，重复恢复其他已暂停的传感器，直到所有已暂停的传感器成功恢复。