CN113561711B - 一种轮胎自定位系统及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎自定位系统及其定位方法。该轮胎自定位方法包括步骤：S1，数据采集；S2，数据转换；S3，数据统计；S4，根据统计结果判定第一信号对应的轮胎的具体位置。本发明提出了一种轮胎自定位系统及其定位方法，能有效处理信号异常丢失的情况，从而提高轮胎自定位的成功率。

Description

一种轮胎自定位系统及其定位方法

技术领域

本发明涉及车辆轮胎定位技术领域，尤其涉及一种轮胎自定位系统及其定位方法。

背景技术

轮胎状况监测系统是保障车辆良好运转的安全系统，作为法规要求项目,近年来关于轮胎状况监测系统在汽车市场上迅猛发展。由于它能够实时监测汽车轮胎的运行状况,当轮胎出现漏气或者超高温等异常状况时，能及时发出警告给驾驶员,因而可以最大限度地避免轮胎受损,为车辆安全运行提供一个良好的保障。作为汽车的一项主动安全系统，轮胎状况监测系统不仅可以防止车辆爆胎，避免事故的发生。另外，将轮胎充气至推荐的标准压力值也能降低车辆的油耗，使轮胎可以使用更长的时间。

通常为了能够准确的监视各个轮胎的状况，当某个轮胎气压或者温度不正常时，可以正确的显示出其具体位置【前部左边FL、前部右边FR、后部右边RR、后部左边RL】。人们在安装了轮胎状况监测系统之后，都会先确定轮胎气压检测装置的安装位置，这类识别轮胎状况检测装置位置的过程通常称为“轮胎状况监测系统轮胎位置学习”。轮胎状况监测系统轮胎位置学习又分为被动学习和主动学习，其中通过专用诊断仪器等工具实现的轮胎位置学习称为被动学习，由轮胎状况监测系统利用整车上已近存在的装置无须借助额外的辅助设备完成的轮胎位置学习，称为“轮胎状况监测系统主动学习”。相对于被动学习需要由专业的人员通过专用的诊断工具学习ID，主动学习可以节省安装工时，不需要专业的售后人员和专用诊断仪器即可完成轮胎位置的自主学习

主动学习通常利用轮胎状况监测装置的第一信号以及制动防抱死系统的第二信号相关性进行轮胎位置的识别。信号接收处理器从制动防抱死系统接收总线信号，并保存最近一段时间内收到的第二信号，例如需要保存最近2s内的第二信号，当第二信号的周期为10ms时，则需要200个存储空间的队列存放第二信号。另外除了保存第二信号的值之外，通常还需要保存第二信号每个值对应的时间信息。这又需要额外更多的空间(200*n，n为时间戳的字节长度)来存储每个第二信号对应的时间信息。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种轮胎自定位系统及其定位方法，减小了对数据空间占用，实现主动学习且有效处理了信号异常丢失的情况，从而提高轮胎自定位的成功率。

具体地，本发明提出了一种轮胎自定位方法，包括步骤：

S1，数据采集，获取所述轮胎的无线信号和有线信号，所述无线信号能索引到第一信号达到参考点时对应的时间，所述第一信号至少包含所述轮胎的加速度信息，所述有线信号包含第二信号及对应的所述轮胎的位置信息，所述第二信号至少包含所述轮胎的转动齿数信息；

存储所述转动齿数信息为编码值，多个所述编码值形成编码值队列，若某个时间段内未采集到所述第二信号，则该编码值用补偿值代替；

S2，数据转换，根据当前接收到的所述无线信号和有线信号回溯所述第一信号达到参考点之后对应的所述第二信号的编码值，并计算与所述第一信号达到参考点时对应的所述轮胎的转动齿数信息，记为参考编码值；

在所述数据转换过程中，若回溯的所述第二信号的编码值为补偿值，则忽略所述数据转换的结果；

S3，数据统计，对获取的所述参考编码值的队列进行偏离程度统计；

S4，根据统计结果判定所述第一信号对应的所述轮胎的具体位置。

根据本发明的一个实施例，所述轮胎的转动齿数信息包含所述轮胎转动的ABS齿数，在步骤S1中获取所述第二信号，保存所述ABS齿数，生成编码值队列，记为ABS[i]，i为索引值；

若在某个时间段内内未收集到所述第二信号，则生成补偿值，记为ABS[补偿值]，插入到所述编码值队列。

根据本发明的一个实施例，在步骤S1中还包含检测丢包的方法，包括：

S11，计数器ABSPackageConuter清零，每间隔一段时间t所述计数器ABSPackageConuter计数值累加1，时间t小于接收所述第二信号的ABS齿数的周期ABS_Period；

S12，若接收到ABS齿数，则计算丢包数LostNum＝计数器ABSPackageConuter*t/ABS_Period取整，所述丢包数LostNum为所述补偿值的数量，返回步骤S11；

S13，若计数器ABSPackageConuter达到最大值MaxPcgConuter，则触发ABS故障警告。

根据本发明的一个实施例，在步骤S1中还包含检测丢包的方法，包括：

S11，计数器ABSPackageConuter清零，每间隔一段时间t所述计数器ABSPackageConuter计数值累加1，时间t小于接收所述第二信号的ABS齿数的周期ABS_Period；

S12’，若接收到ABS齿数，则计算丢包数LostNum＝计数器ABSPackageConuter*t/(ABS_Period+Terror)取整，Terror为精度误差，所述丢包数LostNum为所述补偿值的数量，返回步骤S11；

S13，若计数器ABSPackageConuter达到最大值MaxPcgConuter，则触发ABS故障警告。

根据本发明的一个实施例，所述精度误差Terror＝(ABS_Period/2)。

根据本发明的一个实施例，在步骤S2中忽略所述数据转换的结果是指不计算所述参考编码值，或丢弃当前计算获得的所述参考编码值。

根据本发明的一个实施例，步骤S2包括：

S21，记录当前接收的所述无线信号和有线信号的时间间隔T1；

S22，获取所述第一信号达到参考点至接收所述无线信号的回溯时间T2；

S23，索引时间T3＝回溯时间T2-时间间隔T1；

S24，计算需要往回索引的所述编码值的个数，该个数为索引时间T3/第二信号的周期ABS_period取整；

S25，根据往回索引的个数，记录在所述编码值的队列中索引到的编码值ABS_search；

S26，修正编码值ABS_search，获取参考编码值ABS_ref。

根据本发明的一个实施例，步骤S26包括：

S261，计算编码值ABS_search和参考编码值ABS_ref之间时间间隔△T＝索引时间T3％第二信号的周期ABS_period取余；

S262，计算参考编码值ABS_ref和编码值ABS_search之间的差值：差值△ABS＝(△T/ABS_period)*(ABS[n-往回索引个数]-ABS[n-往回索引个数-1])；

S263，计算第一信号达到参考点处的所述轮胎的参考编码值ABS_ref＝ABS[n-往回索引个数]-△ABS。

根据本发明的一个实施例，在步骤S25中，判断所述编码值ABS_search是否为补偿值，若是则返回步骤S1。

本发明还提供了一种轮胎自定位系统，用于执行前述的轮胎自定位方法，所述轮胎自定位系统包括：

轮胎；

轮胎状况检测装置，设置于所述轮胎上，用于采集所述第一信号以及所述轮胎的压力、温度和识别码，并生成所述无线信号；

第二信号传感器，设置于所述轮胎上，用于采集所述第二信号；

第二信号控制器，与所述第二信号传感器电连接，所述第二信号控制器接收所述第二信号并生成有线信号，所述有线信号包含所述第二信号对应的编码值及所述第二信号传感器所在轮胎的位置信息；

通信总线和信号接收处理器，所述信号接收处理器通过所述通信总线接收所述有线信号，所述信号接收处理器接收所述无线信号，所述信号接收处理器根据所述无线信号和有线信号来执行步骤S2至S4。

本发明提供的一种轮胎自定位系统及其定位方法，减小了对数据空间占用，实现主动学习且有效处理了信号异常丢失的情况，从而提高轮胎自定位的成功率。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位方法的流程框图。

图2示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位方法中步骤S2的流程框图。

图3示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位方法中步骤S26的流程框图。

图4示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位系统的结构示意图。

图5示出了本发明的一个实施例的ABS齿数示意图。

图6示出了本发明的一个实施例的第一信号和第二信号的特性曲线图。

图7示出了本发明的一个实施例的ABS编码和ABS变量的特性曲线图。

图8示出了本发明的一个实施例的检测丢包的原理示意图。

图9示出了本发明的一个实施例的第一信号的加速度和第二信号的ABS齿数的特性曲线图。

图10示出了本发明的一个实施例的计算参考编码值的示意图。

图11示出了本发明的另一个实施例的计算参考编码值的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

首先，简要说明本发明提供的一种轮胎自定位方法的设计思路。常规的，以小型汽车为例，包含四个轮胎，分别是前部左边(FL)、前部右边(FR)、后部右边(RR)、后部左边(RL)。在各个轮胎上安装了轮胎状况监测系统之后，需要确定轮胎气压检测装置的安装位置。在轮胎行驶过程中，在任意一个转动周期的同一个参考点(同一转动角度)获取一个无线信号和有线信号。该无线信号与加速度信号的参考点关联，该有线信号包含轮胎的轮齿脉冲传感器的ABS信号及已知的轮齿脉冲传感器所在的轮胎位置(例如FL)。根据有线信号和无线信号来计算参考点对应的实际齿数信息，生成一组齿数信息的队列。举例来说，一个轮胎的无线信号与前部左边的轮胎(FL)的有线信号、与前部右边的轮胎(FR)的有线信号、与后部右边的轮胎(RR)的有线信号、与后部左边的轮胎(RL)的有线信号可以形成四组齿数信息的队列。根据数据统计，偏离程度最小的那一组齿数信息，假设前部左边的轮胎(FL)的有线信号对应的偏离程度最小，则对应的轮胎状况监测系统被确定是安装在前部左边的轮胎(FL)。以此类推，可以确认每个轮胎状况监测系统所在的实际位置，从而实现轮胎状况监测系统轮胎位置的自主学习。

图1示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位方法的流程框图。如图所示，本发明提供的一种轮胎自定位方法包括步骤：

S1，数据采集，获取轮胎的无线信号和有线信号，无线信号能索引到第一信号达到参考点时对应的时间，第一信号至少包含轮胎的加速度信息，有线信号包含第二信号及对应的轮胎的位置信息，第二信号至少包含轮胎的转动齿数信息,第一信号和第二信号大致呈周期性变化；

存储转动齿数信息为编码值，多个编码值形成编码值队列，若某个时间段内未采集到第二信号，则该编码值用补偿值代替；

S2，数据转换，根据当前接收到的无线信号和有线信号回溯第一信号达到参考点之后对应的第二信号的编码值，并计算与第一信号达到参考点时对应的轮胎的转动齿数信息，记为参考编码值；

在数据转换过程中，若回溯的第二信号的编码值为补偿值，则忽略数据转换的结果；

S3，数据统计，对获取的参考编码值的队列进行偏离程度统计；

S4，根据统计结果判定第一信号对应的轮胎的具体位置。

较佳地，轮胎转动齿数信息包含轮胎转动的ABS齿数，在步骤S1中获取第二信号，保存ABS齿数，生成编码值队列，记为ABS[i]，i为索引值。

第二信号在编码值队列中与索引值一一对应，编码值队列每一个元素的间隔为x倍的第二信号的周期(ABS_period)，x为大于等于1的整数。

例如第二信号周期为10ms，第二信号编码从1开始，假设轮胎的滚动运动产生的结果为：第二信号的编码每10ms增加1齿。

当x为1时，每10ms存储一次第二信号的编码值，队列中存储的ABS[i]的值为：{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10……}

当x为2时，每20ms存储一次第二信号的编码值，队列中存储的ABS[i]的值为：{2,4,6,8,10……}

第二信号编码信息被周期性的存储到队列中。存储周期为x倍的第二信号的发送的周期，x为大于等于1的整数。

利用ABS等间隔队列存储的方式代替现有技术中的ABS时间戳，从而只需记录ABS数值，而不用记录每一组ABS对应的时间戳，可以大大节省RAM存储空间，而RAM空间在微控制器中是相对稀缺资源。例如每组ABS保存100个历史值，那么对应的需要100个时间戳。利用队列等间距的方式存储ABS数据，则没有必要再对ABS时间戳进行存储，每组ABS可节省至少100个字节，4组ABS即可节省400个字节。而当时间戳为双字节时，可以节省的空间将达到800个字节。

进一步的，若存在信号丢失，即未采集到第二信号，则在对应的编码值队列中生成一补偿值，以替代编码值，保证编码值数组队列为等周期的数组队列。该补偿值可以采用历史值或无效值。

较佳地，在步骤S1中还包含检测丢包的方法。该检测丢包的方法是指未采集到第二信号的ABS齿数信息，生成补偿值的方法。该方法包括：

S11，计数器ABSPackageConuter清零，每间隔一段时间t计数器ABSPackageConuter计数值累加1，时间t小于接收第二信号的ABS齿数的周期ABS_Period。计数器ABSPackageConuter主要用于计算未接收第二信号的ABS齿数的时长。

S12，若接收到ABS齿数，则计算丢包数LostNum＝计数器ABSPackageConuter*t/ABS_Period取整，丢包数LostNum为所述补偿值的数量，返回步骤S11。当丢包数LostNum＝0，则说明没有发生丢包，若LostNum＝2，则说明发生丢包，需要在编码值数组队列中补入两个补偿值。一旦接收到ABS齿数，则返回步骤S11，计数器ABSPackageConuter清零，重新开始累计。

S13，若计数器ABSPackageConuter达到最大值MaxPcgConuter，则触发ABS故障警告。设定最大值MaxPcgConuter，当计数器ABSPackageConuter达到该最大值，表明在较长周期内未接收到第二信号的ABS齿数，可能存在ABS故障。

较佳地，在步骤S1中包含检测丢包的方法，包括：

S11，计数器ABSPackageConuter清零，每间隔一段时间t所述计数器ABSPackageConuter计数值累加1，时间t小于接收所述第二信号的ABS齿数的周期ABS_Period。

S12’，若接收到ABS齿数，则计算丢包数LostNum＝计数器ABSPackageConuter*t/(ABS_Period+Terror)取整，Terror为精度误差，所述丢包数LostNum为所述补偿值的数量，返回步骤S11。精度误差Terror的设置主要是为了更好的区分出是否有丢包现象发生，在满足目的要求下设定精度误差Terror的竖直。

S13，若计数器ABSPackageConuter达到最大值MaxPcgConuter，则触发ABS故障警告。

更佳地，精度误差Terror＝(ABS_Period/2)。

较佳地，在步骤S2中忽略数据转换结果是指不计算与第一信号同步的轮胎的转动角度信息，或丢弃当前计算获得的参考编码值。

图2示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位方法中步骤S2的流程框图。较佳地，步骤S2包括：

S21，记录当前接收的无线信号和有线信号的时间间隔T1；

S22，获取第一信号达到参考点至接收无线信号的回溯时间T2；

S23，索引时间T3＝回溯时间T2-时间间隔T1；

S24，计算需要往回索引的编码值的个数，该个数为索引时间T3/第二信号的周期ABS_period取整；

S25，根据往回索引的个数，记录在编码值的队列中索引到的编码值ABS_search；

S26，修正编码值ABS_search，获取参考编码值ABS_ref。

图3示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位方法中步骤S26的流程框图。

较佳地，步骤S26包括：

S261，计算编码值ABS_search和ABS_ref之间时间间隔△T＝索引时间T3％第二信号的周期ABS_period取余；

S262，计算参考编码值ABS_ref和ABS_search之间的差值：差值△ABS＝(△T/ABS_period)*(ABS[n-往回索引个数]-ABS[n-往回索引个数-1])；

S263，计算第一信号达到参考点处的轮胎的参考编码值ABS_ref＝ABS[n-往回索引个数]-△ABS。

较佳地，在步骤S25中，判断编码值ABS_search是否为补偿值，若是则返回步骤S1，忽略数据转换的结果，继续进行数据采集。

较佳地，在步骤S3，方差偏离程度统计方法是方差、标准差、均方差统计方法中的一种。

图4示出了本发明的一个实施例的轮胎自定位系统的结构示意图。如图所示，本发明还提供了一种轮胎自定位系统400，用于执行前述的轮胎自定位方法。该轮胎自定位系统400主要包括轮胎401、轮胎状况检测装置402、第二信号传感器403、第二信号控制器404、通信总线405和信号接收处理器406。

其中，轮胎状况检测装置402和第二信号传感器403设置于轮胎401上。轮胎状况检测装置402用于采集第一信号以及轮胎401的压力、温度和识别码，并生成无线信号。

第二信号传感器403采集第二信号。

第二信号控制器404与第二信号传感器403电连接。第二信号控制器404接收第二信号并生成有线信号，有线信号包含第二信号对应的编码值及第二信号传感器所在轮胎的位置信息。

信号接收处理器406通过通信总线405接收第二信号控制器404产生的有线信号。信号接收处理器406同时接收无线信号。信号接收处理器406根据无线信号和有线信号来执行轮胎自定位方法中的步骤S2至S4，最终判定轮胎的具体位置。在一实施例中，通信总线405可以是CAN通信总线。

较佳地，轮胎状况检测装置402包括第一信号采集传感器和无线发射电路，第一信号采集传感器用于采集第一信号，第一信号通过无线发射电路发送到信号接收处理器406。通常，轮胎状况检测装置402安装在轮胎里。轮胎状况检测装置402还包括轮胎空气压力传感器，温度传感器等。轮胎状况检测装置402可以通过其芯片上集成的微控制单元处理各传感器采集的轮胎状况信息，同时对采集到的轮胎气压值、温度值等合并入无线信号，并同时配合无线发射电路，将无线信号发送出去。

较佳地，第一信号采集传感器为加速度传感器，第二信号传感器403为制动防抱死系统的ABS轮齿脉冲传感器。随着轮胎401的旋转，第一信号呈现为正弦曲线特性。常规的，车辆具备多个轮胎401，在本实施例中，车辆有4个轮胎401，分别是左前轮胎(FL),右前轮胎(FR)，右后轮胎(RR)，左后轮胎(RL)。每个轮胎都设有轮胎状况检测装置402，每个轮胎状况检测装置402都具有一个唯一的标识符，称为轮胎状况检测装置402的ID。作为举例而非限制，轮胎状况检测装置402发送的无线信号可以包括标识符、温度、压力、发送时间等。进一步的，在轮胎401做滚动运动时，防抱死刹车系统的齿轮会跟随轮胎401一起做滚动运动，ABS轮齿脉冲传感器会采集转过的ABS齿数，并将ABS齿数信息发送出来。对ABS齿数信息进行编码，形成编码值。图5示出了本发明的一个实施例的ABS齿数示意图。如图所示，以正向X轴为起点，记为最小编码ABS_CODE_MIN，逆时针方向，轮胎每旋转1齿编码增加1齿，直到轮胎旋转一个周期后，编码达到最大值ABS_CODE_MAX，之后编码又从最小编码开始。本实施例中轮齿的齿数为48个，即ABS_CODE_MIN＝0；ABS_CODE_MAX＝47，轮胎401每旋转一齿产生一个脉冲，所以轮胎401旋转一圈产生48个脉冲，旋转2圈产生96个脉冲。由于同一个位置的轮胎状况检测装置402和齿轮一起随轮胎做滚动运动，并且他们同轴，所以第一信号和第二信号的特性曲线始终保持同步。图6示出了本发明的一个实施例的第一信号和第二信号的特性曲线图。如图所示，上方的第一信号(加速度信号)特性曲线，下方为第二信号(ABS轮齿编码信号)特性曲线，两者同步。

第二信号控制器404接收第二信号传感器403输出的ABS齿数数据，并将ABS齿数数据以累加的形式存储到内部变量，内部变量累加到ABS变量的最大值ABS_MAX之后,会从ABS变量的最小值ABS_MIN重新开始计数。第二信号控制器404把ABS变量处理成符合总线协议的数据格式，大致呈周期性的发送到CAN总线上。图7示出了本发明的一个实施例的ABS编码值和ABS变量的特性示意图。ABS编码值和ABS变量的对应关系为：ABS编码值＝(ABS变量)％ABS_CODE_MAX。例如：ABS编码值的取值范围可以是0-47；ABS变量的取值范围可以是0-47。

第二信号的ABS编码值是否被信号接收处理器406采集到，可以采用检测丢包的方法。图8示出了本发明的一个实施例的检测丢包的原理示意图。这里的丢包是指为接收到第二信号的编码值。具体方法如下：

设计一个计数器ABSPackageConuter；

计数器ABSPackageConuter每间隔一段时间t(例如1ms)计数值累加1；

该时间t不能大于第二信号的周期ABS_period。

计数器ABSPackageConuter需要设计一个最大值MaxPcgConuter，该计数达到最大值时，计数停止。每收到1次ABS编码值，则计数器ABSPackageConuter清零。

定义ABS丢包数为LostNum；LostNum设置为0或者正整数；

丢包数LostNum＝ABSPackageConuter*t/ABS_Period取整。

当ABSPackageConuter计数到最大值MaxPcgConuter时，LostNum达到最大值。当LostNum达到最大值时触发ABS故障警告，并停止索引第二信号编码值ABS_ref。即可能存在第二信号传感器403和/或第二信号控制器404的故障。

当ABSPackageConuter≤ABS_Period时，ABS没有丢包，LostNum＝0；

当ABSPackageConuter＞ABS_Period时，ABS发生丢包，LostNum为正整数，即缺失的编码值的数量。

对所有编码值队列中缺失的编码值进行有效补偿，在编码值队列中生成对应缺失数量的补偿值，以保证编码值数组队列为等周期的数组队列。该补偿值可以采用历史值或无效值。

回转至图4，信号接收处理器406布置在车体侧，配置为在任意随机时刻从每个轮胎状况检测装置402接收无线信号。信号接收处理器406从第二信号控制器404接收有线信号，该有线信号包含有第二信号，有线信号是周期性的，在该实施例中有线信号包含FL/FR/RR/RL四个位置的第二信号。

较佳地，回溯时间T2是一个固定值，包含在无线信号中。回溯时间T2还可以由轮胎状况检测装置402和信号接收处理器406通过同一特定算法计算获得一个特定值。具体来说，选定第一信号的任意角度作为数据转换的参考点，在该无线信号的发送时刻与接收时刻之间有一段回溯时间T2。该回溯时间T2可以通过特定算法产生，即约定的回溯时间。在轮胎状况检测装置402和信号接收处理器406侧执行同一算法，最终在轮胎状况检测装置402侧和信号接收处理器406侧得到同步的回溯时间T2。该特定值可以根据轮胎的压力、温度或识别码来计算特定值。例如，无线信号中包含有胎压信息包括压力P、温度T以及轮胎状况监测装置的ID，回溯时间T2＝sum(P+T+ID0+ID1+ID2+ID3)，从而形成一约定的回溯时间。

图9示出了本发明的一个实施例的第一信号的加速度和第二信号的ABS齿数的特性曲线图。如图所示，由于同一个位置的轮胎状况检测装置402和轮胎401轮齿同轴，所以来自轮胎状况检测装置402的位于图9中上方的第一信号加速度特性曲线和位于下方的第二信号特性曲线呈现出同步的规律。利用该特性，如果选取参考点在第一信号特性曲线的同一个(特定)角度，则对应同轴的第二信号的编码值聚合在一个特定的值。由于有线信号中包含有第二信号的转动角度信息，所以就可以利用已知的第二信号所对应的轮胎的位置信息以及第一信号特性曲线和第二信号特性曲线同步的关系实现轮胎状况检测装置402的位置识别。

图10示出了本发明的一个实施例的计算参考编码值的示意图。如图所示，Receive_RF为信号接收处理器406接收到的当前无线信号，ABS_ref为第一信号达到参考点的参考编码值。T2为回溯时间，是指当前接收到的无线信号Receive_RF到第一信号达到参考点之间的时间间隔，它可以被包含在无线信号中，或以时间戳的形式通过计算获得。如图所示，以当前获得的有线信号的第二信号的编码值记为ABS[n]，作为起点，往回索引，并计算参考点之后的第二信号的编码值，记为ABS_search。结合图4和图5对计算参考编码值做详细说明。

可以通过以下步骤索引到参考点处对应的第二信号的编码值：

S21，记录当前接收的无线信号和有线信号的时间间隔T1。

S22，获取第一信号达到参考点至接收无线信号的回溯时间T2。

S23，索引时间T3＝回溯时间T2-时间间隔T1，是从参考点至ABS[n]的时间。

S24，计算需要往回索引的编码值的个数，该个数为索引时间T3/第二信号的周期ABS_period取整，即需要计算索引到的编码值数组队列的下标值，为n-往回索引个数。

S25，根据往回索引个数，记录在编码值的队列中索引到的编码值ABS_search，在本示例中，往回索引个数为2，该第二信号编码值ABS_search＝ABS[n-2]。

S26，修正编码值ABS_search，获取参考编码值ABS_ref。

具体的，步骤S26包括：

S261，计算编码值ABS_search和参考编码ABS_ref之间时间间隔△T＝修正索引时间T3％第二信号的周期ABS_period取余。

S262，计算参考编码ABS_ref和编码值ABS_search之间的差值：差值△ABS＝(△T/ABS_period)*(ABS[n-往回索引个数]-ABS[n-往回索引个数-1])，在本实施例中，差值△ABS＝(△T/ABS_period)*(ABS[n-2]-ABS[n-3])。

S263，计算第一信号到达参考点处的参考编码值ABS_ref＝ABS[n-2]-△ABS。

容易理解的，信号接收处理器406每次接收到一个轮胎状况检测装置402的第一信号，就执行一次以上步骤S21到步骤S26，可以得到每个轮胎状况检测装置402累积的参考编码值ABS_ref的队列。以4个轮胎安装4个轮胎状况检测装置402为例，每个轮胎对应4组参考编码值ABS_ref数据。4个轮胎共对应16组参考编码值ABS_ref数据。对每个轮胎对应的4组参考编码值ABS_ref进行数据偏离程度的分析，例如通过方差的最小值判定为偏离程度最小。

在本实施例中，以轮胎状况检测装置ID0为例，其对应的ABS_ref收敛在RR位置，所以定位到轮胎状况检测装置ID0为右后位置。

偏离程度计算方法：

S^2＝∑(X-x)^2/(n-1)；

或者

S^2＝∑(X-x)^2/(n)；

其中S^2为总体方差，X为每次的齿数值，x为总体均值，n为总体例数。得到：

图11示出了本发明的另一个实施例的计算参考编码值的示意图。如图所示，Receive_RF为信号接收处理器406接收到第一信号的时刻，ABS_ref为第一信号达到参考点的时刻。T2为回溯时间，它可以被包含在无线信号中，或以时间戳的形式通过计算获得。如图所示，以当前获得的第二信号的编码值记为ABS[n]，作为起点，往回索引，并计算参考点处的第二信号的编码值，记为ABS_search。结合图4和图5对计算参考编码值做详细说明。

可以通过以下步骤索引到参考点处对应的第二信号的编码值：

S21，记录当前接收的无线信号和有线信号的时间间隔T1。

S22，获取第一信号达到参考点至接收无线信号的回溯时间T2。

S23，索引时间T3＝回溯时间T2-时间间隔T1，是从参考点至ABS[n]的时间。

S24，计算需要往回索引的编码值的个数，该个数为索引时间T3/第二信号的周期ABS_period，即需要计算索引到的编码值数组队列的下标值。

S25，根据往回索引的个数，记录在编码值的队列中索引到的编码值ABS_search，在本示例中，该第二信号的编码值ABS_search＝ABS[n-2]。由于ABS[n-2]为补偿值，则认为本次计算无效，忽略数据转换结果。返回步骤S1，进行数据采集。容易理解的，如果记录在编码值队列中索引到的编码值ABS_search并非补偿值，则继续进行后续计算。换言之，在编码值队列中的其它位置上的补偿值只要不影响本次计算，则可以忽略。参考图10，ABS[n-4]为补偿值，不影响参考编码值的计算。

当累计的参考编码值数量达到设定值，例如可以设定当获取8个参考编码值之后，执行数据统计。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (8)

1.一种轮胎自定位方法，包括步骤：

S1，数据采集，获取所述轮胎的无线信号和有线信号，所述无线信号能索引到第一信号达到参考点时对应的时间，所述第一信号至少包含所述轮胎的加速度信息，所述有线信号包含第二信号及对应的所述轮胎的位置信息，所述第二信号至少包含所述轮胎的转动齿数信息；

存储所述转动齿数信息为编码值，多个所述编码值形成编码值队列，若某个时间段内未采集到所述第二信号，则该编码值用补偿值代替；

S2，数据转换，根据当前接收到的所述无线信号和有线信号回溯所述第一信号达到参考点之后对应的所述第二信号的编码值，并计算与所述第一信号达到参考点时对应的所述轮胎的转动齿数信息，记为参考编码值；

在所述数据转换过程中，若回溯的所述第二信号的编码值为补偿值，则忽略所述数据转换的结果；

S3，数据统计，对获取的所述参考编码值的队列进行偏离程度统计；

S4，根据统计结果判定所述第一信号对应的所述轮胎的具体位置；

所述轮胎的转动齿数信息包含所述轮胎转动的ABS齿数，在步骤S1中获取所述第二信号，保存所述ABS齿数，生成编码值队列，记为ABS[i]，i为索引值；若在某个时间段内内未收集到所述第二信号，则生成补偿值，记为ABS[补偿值]，插入到所述编码值队列；

其中，在步骤S1中还包含检测丢包的方法，包括：

S11，计数器ABSPackageConuter清零，每间隔一段时间t所述计数器ABSPackageConuter计数值累加1，时间t小于接收所述第二信号的ABS齿数的周期ABS_Period；

S12，若接收到ABS齿数，则计算丢包数LostNum＝计数器ABSPackageConuter*t/ABS_Period取整，所述丢包数LostNum为所述补偿值的数量，返回步骤S11；

S13，若计数器ABSPackageConuter达到最大值MaxPcgConuter，则触发ABS故障警告。

2.如权利要求1所述的轮胎自定位方法，其特征在于，在步骤S1中还包含检测丢包的方法，包括：

S11，计数器ABSPackageConuter清零，每间隔一段时间t所述计数器ABSPackageConuter计数值累加1，时间t小于接收所述第二信号的ABS齿数的周期ABS_Period；

S12’，若接收到ABS齿数，则计算丢包数LostNum＝计数器ABSPackageConuter*t/(ABS_Period+Terror)取整，Terror为精度误差，所述丢包数LostNum为所述补偿值的数量，返回步骤S11；

S13，若计数器ABSPackageConuter达到最大值MaxPcgConuter，则触发ABS故障警告。

3.如权利要求2所述的轮胎自定位方法，其特征在于，所述精度误差Terror＝(ABS_Period/2)。

4.如权利要求1所述的轮胎自定位方法，其特征在于，在步骤S2中忽略所述数据转换的结果是指不计算所述参考编码值，或丢弃当前计算获得的所述参考编码值。

5.如权利要求1所述的轮胎自定位方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21，记录当前接收的所述无线信号和有线信号的时间间隔T1；

S22，获取所述第一信号达到参考点至接收所述无线信号的回溯时间T2；

S23，索引时间T3＝回溯时间T2-时间间隔T1；

S24，计算需要往回索引的所述编码值的个数，该个数为索引时间T3/第二信号的周期ABS_period取整；

S25，根据往回索引的个数，记录在所述编码值的队列中索引到的编码值ABS_search；

S26，修正编码值ABS_search，获取参考编码值ABS_ref。

6.如权利要求5所述的轮胎自定位方法，其特征在于，步骤S26包括：

S261，计算编码值ABS_search和参考编码值ABS_ref之间时间间隔△T＝索引时间T3％第二信号的周期ABS_period取余；

S262，计算参考编码值ABS_ref和编码值ABS_search之间的差值：差值△ABS＝(△T/ABS_period)*(ABS[n-往回索引个数]-ABS[n-往回索引个数-1])；

S263，计算第一信号达到参考点处的所述轮胎的参考编码值ABS_ref＝ABS[n-往回索引个数]-△ABS。

7.如权利要求6所述的轮胎自定位方法，其特征在于，在步骤S25中，判断所述编码值ABS_search是否为补偿值，若是则返回步骤S1。

8.一种轮胎自定位系统，执行权利要求1所述的轮胎自定位方法，其特征在于，所述轮胎自定位系统包括：

轮胎；

轮胎状况检测装置，设置于所述轮胎上，用于采集所述第一信号以及所述轮胎的压力、温度和识别码，并生成所述无线信号；

第二信号传感器，设置于所述轮胎上，用于采集所述第二信号；

第二信号控制器，与所述第二信号传感器电连接，所述第二信号控制器接收所述第二信号并生成有线信号，所述有线信号包含所述第二信号对应的编码值及所述第二信号传感器所在轮胎的位置信息；

通信总线和信号接收处理器，所述信号接收处理器通过所述通信总线接收所述有线信号，所述信号接收处理器接收所述无线信号，所述信号接收处理器根据所述无线信号和有线信号来执行步骤S2至S4。

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