CN114193981B - 一种货运车辆轮胎传感器的识别结构及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种货运车辆轮胎传感器的识别结构及定位方法，尤其是适用于商用车多轮位且存在复轮的情况下，通过设置激励天线，并将激励天线通过连接线与信号收发器连接，由信号收发器控制激励天线部位发出激励信号，激励轮胎中的传感器，传感器的反馈信号由激励天线接收，并传输回信号收发器，并据此判断传感器编号，实现传感器的轮位初步判断；信号收发器接收的数据再上传至云端服务器，由云端服务器进一步处理，并将处理结果发送给应用终端，完成每个传感器的精准位置识别。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种货运车辆轮胎传感器的识别结构及定位方法。
背景技术
在目前的车辆中，往往会在车胎内部安装传感器，以实现对车辆轮胎的实时状态监控，保障车辆的行驶安全。其中因为传感器和轮胎是一一对应的，因此需要完成传感器和轮胎的匹配；否则即便收到了传感器的信息，也无法判断是哪个轮胎的信息。
目前的传感器和轮胎的匹配包括扫码匹配、检测加速度自动匹配、天线和轮胎一对一匹配以及检测胎压匹配等。其中扫码匹配的方式较为繁琐，而且在轮胎表面的二维码磨损后会影响再次匹配的效果；尤其对于大型车辆而言，大型车辆的车胎的状态监控是十分重要的，但是由于频繁的换胎，使用传统的扫码匹配方法耗时耗力；另一方面因为换胎的过程中存在倒轮使用，也就是将轮胎磨损大的位置的轮胎换到轮胎磨损小的位置，一般是将靠前的轮胎向后倒换，会进一步增加轮胎扫码匹配的难度。对于检测加速度自动匹配，比如专利CN201410015336中所描述的方案，其主要适用于单轮的车辆，对于存在复轮的大型货运车辆不适用。对于天线和轮胎一对一匹配，比如专利CN201180006751中所描述的方案，也仅适用于单轮的车辆，对于存在复轮的车辆，相邻的天线会相互干扰，导致检测结果不准确。对于检测胎压匹配，比如专利CN202010865768中所描述的方案，在该方案中认为胎压信号均值较低的信号来自外侧轮胎，而胎压信号均值较高的信号来自外侧轮胎，并据此完成传感器和轮胎的匹配，在该种方法中由于胎压受外界环境影响大，难以保证传感器和轮胎匹配的准确性。因此需要一种方便快捷的车辆轮胎传感器识别结构及定位方法。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种货运车辆轮胎传感器的识别结构及定位方法。
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种货运车辆轮胎传感器的识别结构，包括激励天线、连接线、信号收发器、云端服务器以及应用终端；其中激励天线设置于靠近车辆轮胎的部位；连接线设置于激励天线和信号收发器之间；信号收发器还与云端服务器连接，云端服务器还与应用终端连接；
激励天线用于发射和接收信号，激励天线与单轮或者复轮对应设置；对于单轮，激励天线靠近一个单轮设置，或者设置于两个同侧的单轮之间；对于复轮，激励天线对应每排复轮设置。
一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，包括如下步骤：
步骤1：信号收发器接收启动信号，启动激励天线；
步骤2：进行天线映射初始化操作；
步骤3：信号收发器判断是否满足启动条件，启动条件为车辆时速是否达到设定值X；若满足启动条件，则进入下一步骤；否则返回步骤3；
步骤4：对激励天线进行首次激励，依次启动每个激励天线，并按照设定的最强激励强度，发出激励信号；其中对应每个激励天线设置有编号LF(1)～LF(n)；
步骤5：信号收发器获取首次激励数据；
步骤6：信号收发器根据首次激励数据，完成传感器与轮胎的初定位绑定，获取初始轮位表，并将首次激励数据和初始轮位表上传至云端服务器进行存储；
步骤7：控制激励天线的激励信号强度发生变化，信号收发器根据激励信号的强弱变换导致的传感器的激励反馈变化，对车辆轮胎内的传感器进行轮位精确定位，完成传感器和轮位的精确绑定，并更新轮位数据表；
步骤8：判断更新后的轮位表数据是否填写满；若填写满，则控制信号收发器获取传感器采集的车辆信息，并对车辆信息进行补充数据处理，筛选数据，并将处理后的车辆信息数据以及更新的轮位数据表上传至云端服务器，进入步骤9；若未填写满，则结束步骤；
步骤9：云端服务器接收车辆信息数据，并根据最新的轮位数据表，完成数据的填充；将数据填充结果反馈至应用终端，结束步骤；
步骤1中的激励天线与单轮或者复轮对应设置；对于单轮，激励天线靠近一个单轮设置，或者设置于两个同侧的单轮之间；对于复轮，激励天线对应每排复轮设置。
进一步的，所述步骤6中获取初始轮位表的过程包括：
步骤61：获取首次激励数据，并获取激励天线的设置位置信息；
步骤62：根据首次激励数据，完成初始轮位表的填写；其中轮位表中的固定值为轮胎的位置，填写的数据为传感器的编号；
步骤63：判断初始轮位表中是否已经填满；若初始轮位表没有填写满，则进入步骤64；否则直接进入步骤65；
步骤64：初始轮位表没有填写满，判断没有填写数据的轮位是否存在对应的原传感器轮位数据；若存在对应的原传感器轮位，则将原传感器轮位数据填写入对应的空缺轮位，并标记为待定数据，进入步骤65；若不存在原传感器数据，则进入步骤66；
步骤65：判断补充原轮位数据后的初始轮位表是否已经填写满；若没有填写满，则进入步骤66；若填写满，则进入步骤67；
步骤66：获取原轮位表中的原传感器编号数据，并与现在的初始轮位表中填写的传感器编号数据进行比对，筛选出不重复的原传感器编号数据，并将不重复的原传感器编号数据依次填写入初始轮位表中的空缺轮位，并标记为待定数据，直至初始轮位表被填写满；
步骤67：获得初始轮位表，结束步骤。
进一步的，所述步骤7中的轮位精确定位，包括如下步骤：
步骤71：信号收发器判断是否满足启动条件；其中启动条件为车辆时速是否达到设定值Y；若满足启动条件，则启动计时器，进入下一步骤；否则，停止计时器，返回步骤71；
步骤72：确定启动的激励天线LF(m)，其中m∈(1，n)，并获取激励天线LF(m)的设置部位；
步骤73：根据激励天线LF(m)的设置部位，判断激励天线LF(m)对应单轮设置还是对应复轮设置；若激励天线LF(m)对应单轮设置，则进入步骤74；若激励天线LF(m)对应复轮设置，则进入步骤75；
步骤74：激励天线LF(m)对应单轮设置，则由信号收发器控制对应的激励天线周期性发出激励信号，并改变激励信号强度；传感器接收激励信号，并发出激励反馈，比较信号收发器接收的激励反馈，完成单轮轮位校准处理，进入步骤76；
步骤75：激励天线LF(m)对应复轮设置，由信号收发器控制对应的激励天线周期性发出激励信号，并改变激励信号强度；传感器接收激励信号，并发出激励反馈，比较信号收发器接收的激励反馈，完成复轮轮位校准处理，进入步骤76；
步骤76：判断激励天线LF(1)～LF(n)是否均以完成轮位校准处理；若没有完成全部轮位校准处理，则确定下一个启动的激励天线，返回步骤71；若已完成全部激励天线的轮位校准处理，则进入步骤77；
步骤77：进行轮位数据解析，并更新轮位数据表；
步骤78：完成轮位精确定位，结束步骤。
进一步的，所述步骤74中的单轮轮位校准处理包括如下步骤：
步骤741：信号收发器控制编号为LF(m)的激励天线发出激励信号，其中m∈(1，n)；获取该激励天线对应单轮的设置部位；
步骤742：判断激励天线LF(m)对应一排单轮设置还是对应两排单轮设置；若激励天线LF(m)对应一排单轮设置，则进入步骤743；若激励天线LF(m)对应两排单轮设置，则进入步骤744；
步骤743：激励天线LF(m)对应一排单轮设置，判断激励天线是否收到传感器的激励反馈，激励反馈包括传感器的编号；若收到传感器的激励反馈，则认为该传感器是激励天线LF(m)设置部位对应的轮位；若没有收到传感器的激励反馈，则进入步骤748；
步骤744：激励天线LF(m)对应两排单轮设置，获取前轮标定标志位，并根据前轮标定标志位判断前轮是否完成轮位和传感器的标定；若前轮未完成标定，则进入步骤745；若前轮完成标定，则进入步骤746；
步骤745：前轮未完成标定判断，判断激励天线LF(m)是否收到传感器的激励反馈；若收到传感器的激励反馈，则认为该传感器为激励天线LF(m)设置部位的前轮传感器，设置前轮标定标志位为完成，进入步骤748；若未收到传感器的激励反馈，则进入步骤748；
步骤746：前轮完成标定，则获取后轮标定标志位，并根据后轮标定标志位判断后轮是否完成标定；若后轮未完成标定，则进入步骤747；若后轮完成标定，则进入步骤7410；
步骤747：后轮未完成标定，判断激励天线LF(m)是否收到传感器的激励反馈数量；若收到的传感器激励反馈信号为一个，则进入步骤748；若收到的传感器激励反馈信号为两个，则获取两个传感器中区别于前轮传感器的传感器，并认为该传感器为激励天线LF(m)设置部位的后轮传感器，设置后轮标定标志位为完成，进入步骤7410；
步骤748：设定下一次激励过程的激励天线的激励信号强度增强；
步骤749：判断增强后的激励信号强度是否会超过设定的最强激励强度；若超过设定的最强激励强度，则进入步骤7410；否则，返回步骤741；
步骤7410：完成单轮轮位校准处理，结束步骤。
进一步的，所述步骤75中的复轮轮位校准处理包括如下步骤：
步骤751：信号收发器控制编号为LF(m)的激励天线发出激励信号，其中m∈(1，n)；获取该激励天线对应复轮的设置部位；
步骤752：激励天线LF(m)对应复轮设置，判断激励天线是否收到传感器的激励反馈；若收到传感器的激励反馈，则进入步骤753；否则，进入步骤755；
步骤753：激励天线收到传感器的激励反馈，获取激励天线LF(m)的内轮标定标志位，并根据内轮标定标志位判断内轮标定过程是否完成；若内轮标定过程未完成，则开始内轮标定处理，完成内轮标定后，进入步骤755；若内轮标定过程已完成，则进入步骤754；
步骤754：内轮标定过程已完成，获取激励天线LF(m)的外轮标定标志位，并根据外轮标定标志位判断内轮标定过程是否完成；若外轮标定过程已完成，则进入步骤757；否则开始外轮标定处理，完成外轮标定后，进入步骤755；
步骤755：设定下一次激励过程的激励天线的激励信号强度增强；
步骤756：判断增强后的激励信号强度是否会超过设定的最强激励强度；若超过设定的最强激励强度，则进入步骤757；否则，返回步骤751；
步骤757：完成复轮轮位校准处理，结束步骤。
进一步的，所述步骤753中内轮标定处理，首先判断收到的激励反馈信号数量；若为一个激励反馈信号，则将收到的将收到的一个激励反馈信号对应的传感器标记为内轮传感器，设置内轮标定标标志位为完成，结束内轮标定处理；若收到两个及以上的激励反馈信号时，会将激励天线的激励信号强度重置为激励信号最小值，并返回步骤751。
进一步的，所述步骤754中，外轮标定处理，首先需要判断激励反馈信号的数量；若为一个激励反馈信号，则说明仅激励了该排复轮的内轮，设置外轮标定标志位为未完成，结束外轮标定处理；若为两个激励反馈信号，则将获取的两个激励反馈信号对应的两个传感器与该排复轮的内轮传感器进行比较，将不同的传感器设置为外轮传感器，设置外轮标定标志位为完成，结束外轮标定处理；若检测到0个激励反馈信号，则会增强激励信号强度，返回步骤751。
进一步的，所述步骤77中，轮位数据解析的过程包括如下步骤：
步骤771：确定解析的激励天线LF(m)；获取激励天线LF(m)的设置部位；
步骤772：根据激励天线LF(m)轮位校准处理结果，包括单轮轮位校准处理处理以及复轮轮位校准处理，对轮位表中的对应轮位进行更新，进入步骤773；
步骤773：判断是否对每个激励天线均完成了解析；若均已完成解析，进入步骤774；否则，确定下一个解析的激励天线，在本例中为激励天线LF(m+1)，返回步骤771；
步骤774：已完成所有激励天线的解析，获取更新后的轮位表，结束步骤。
本发明的有益效果为：
通过设置激励天线，并将激励天线通过连接线与信号收发器连接，由信号收发器控制激励天线部位发出激励信号，激励轮胎中的传感器，传感器的反馈信号由激励天线接收，并传输回信号收发器，并据此判断传感器编号，实现传感器的轮位判断；
通过将信号收发器接收的数据还会上传至云端服务器，由云端服务器进一步处理，并将处理结果发送给应用终端，由应用终端反馈给车辆驾驶员；实现实时数据的传递和显示；
通过激励天线激励传感器，并根据激励反馈信号，获得传感器的编号，通过判断激励天线的位置，获取传感器的轮位；
通过轮位校准处理，逐渐增大激励体天线的激励信号，并根据传感器的反馈，初次判断传感器的轮位为内轮还是外轮；再由服务器长时间跟踪车辆刹车情况和传感器温度，对传感器的胎位进行修正。
附图说明
图1为本发明实施例一的牵引车上的激励天线设置部位示意图；
图2为本发明实施例一的自卸车上的激励天线设置部位示意图；
图3为本发明实施例一的定位方法流程图；
图4为本发明实施例一的天线映射初始化操作；
图5为本发明实施例一的获取初始轮位表流程图；
图6为本发明实施例一的传感器的轮位精确定位流程图；
图7为本发明实施例一的补充数据定时器初始化流程图；
图8为本发明实施例一的复轮轮位校准处理流程图；
图9为本发明实施例一的轮位数据解析流程图；
图10为本发明实施例一的补充数据处理流程图；
图11为本发明实施例一的云端服务器补充数据流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一：
如图1-2所示，一种货运车辆轮胎传感器的识别结构，包括激励天线、连接线、信号收发器、云端服务器以及应用终端；其中激励天线设置于靠近车辆轮胎的部位；连接线设置于激励天线和信号收发器之间；信号收发器还与云端服务器连接，云端服务器还与应用终端连接。
所述激励天线用于发射和接收信号，其中发射的信号会被车牌内部的传感器所接收，并激励传感器，使传感器发出反馈信号；传感器发出的反馈信号同样会被激励天线所接收，并通过连接线传输到信号收发器。对于单轮，激励天线设置于单轮的附近位置，并且轮轴的左右两侧单轮均设置有激励天线，单轮表示在轮轴的左侧和右侧均为一个轮胎；在本例中激励天线设置于单轮的轮胎挡泥板部位。另外在前后相邻的两个单轮之间，仅设置一个激励天线，并且激励天线靠近其中一个单轮设置，在本例中激励天线位于靠前的单轮的挡泥板部位，比如车辆存在两排相邻的单轮，则在靠前的单轮的挡泥板部位设置激励天线；需要说明的是，在一些其他实施方式中也可以对每个单轮均设置激励天线。对于复轮，激励天线设置于复轮靠近车辆的一侧，并且轮轴的左右两侧复轮均对应设置有激励天线，其中复轮表示轮轴的左侧和右侧均为两个及以上的轮胎。激励天线可以对应每排复轮进行设置。
激励天线还设置有编号，在本例中激励天线根据车辆的左侧到右侧，前侧到后侧，设置LF(1)～LF(n)个编号；比如前排为单轮，后排为复轮的车辆，并且每排轮胎的左右侧各设置一个激励天线，则设置车辆左前方的激励天线为LF(1)，设置车辆右前方的激励天线为LF(2)，设置车辆左后方的激励天线为LF(3)，设置车辆右后方的激励天线为LF(4)。
所述云端服务器过无线网络分别与应用终端以及信号收发器连接。应用终端包括车载应用终端以及手持应用终端，在本例中手持应用终端为手机设备，通过手机设备的APP或者微信小程序等，借助无线通信网络，实现与云端服务器的连接。
还包括开关以及蓄电池，其中信号收发器的正极片通过开关与蓄电池的正极连接；负极片直接连接蓄电池的负极或者车身搭铁处。
在实施过程中，货运车辆一般包括自卸车和头车等；对于自卸车，一般包括两排单轮和两排复轮，其中两排单轮之间左右各对应设置一个激励天线，并且激励天线靠近前排的单轮设置，前排单轮为靠近车头一侧的单轮；两排复轮中的每排复轮的左右侧均对应设置一个激励天线，两排复轮共设置四个激励天线。对于牵引车，一般包括一排单轮和两排复轮，其中一排单轮的左右两侧各设置一个激励天线；两排复轮中的每排复轮的左右侧均对应设置一个激励天线，两排复轮共设置四个激励天线。
通过设置激励天线，并将激励天线通过连接线与信号收发器连接，由信号收发器控制激励天线部位发出激励信号，激励轮胎中的传感器，传感器的反馈信号由激励天线接收，并传输回信号收发器，并据此判断传感器编号，实现传感器的轮位判断；信号收发器接收的数据还会上传至云端服务器，由云端服务器进一步处理，并将处理结果发送给应用终端，由应用终端反馈给车辆驾驶员。
如图3所示，一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，包括如下步骤：
步骤1：信号收发器接收启动信号，启动激励天线；
步骤2：进行天线映射初始化操作；
步骤3：信号收发器判断是否满足启动条件，其中启动条件为车辆时速是否达到设定值X；若满足启动条件，则进入下一步骤；否则返回步骤3；
步骤4：对激励天线进行首次激励，依次启动每个激励天线，并按照设定的最强激励强度，发出激励信号；其中对应每个激励天线设置有编号LF(1)～LF(n)；
步骤5：信号收发器获取首次激励数据；
步骤6：信号收发器根据首次激励数据，完成传感器与轮胎的初定位绑定，获取初始轮位表，并将首次激励数据和初始轮位表上传至云端服务器进行存储；
步骤7：控制激励天线的激励信号强度发生变化，信号收发器根据激励信号的强弱变换导致的传感器的激励反馈变化，对车辆轮胎内的传感器进行轮位精确定位，完成传感器和轮位的精确绑定，并更新轮位数据表；
步骤8：判断更新后的轮位表数据是否填写满；若填写满，则控制信号收发器获取传感器采集的车辆信息，并对车辆信息进行补充数据处理，筛选数据，并将处理后的车辆信息数据以及更新的轮位数据表上传至云端服务器，进入步骤9；若未填写满，则结束步骤；
步骤9：云端服务器接收车辆信息数据，并根据最新的轮位数据表，完成数据的填充；将数据填充结果反馈至应用终端，结束步骤。
如图4所示，所述步骤2中天线映射初始化步骤包括：
步骤21：获取激励天线的设置部位；
步骤22：获取激励天线的数量，结束步骤。
在步骤21中，在本例中激励天线的设置部位，包括对应单轮设置，或者对应复轮设置，以及设置于车辆的左侧或者右侧。
所述步骤3中设置启动条件，并将启动条件与车辆时速相关联，目的是保证激励天线能够激励到传感器，避免车辆静止时，车胎内的传感器安装位置不同带来的影响。因为激励天线的安装位置是固定的，而传感器在车胎内的安装位置不是固定的，尤其是对于复轮而言，内轮的传感器可能与外轮的传感器安装位置关于车轮轴心偏转较大的角度，这样一来，会导致外轮的传感器反而距离激励天线距离更近的情况出现，导致检测不准确。因此需要车轮转动起来，并且保证最小车速，消除车胎内传感器位置的影响，保证检测结果准确。在本例中设定值X为5km/h。
所述步骤4中依次启动每个激励天线，在本例中为从LF(1)～LF(n)依次启动每个天线激励头，其中在上一个天线激励头收到传感器的激励反馈并关闭后，才会启动下一个激励天线。在本例中激励天线的编号根据从车辆的左侧到右侧，前侧到后侧的顺序进行设置。其中设置的最强激励强度，在该激励强度下，激励天线能够激励对应的轮位的所有传感器，并且不会影响到其他轮轴上的传感器。
所述步骤5中的首次激励数据包括发出激励信号的激励天线编号以及对应激励天线收到传感器的反馈信号，传感器的反馈信号中包括传感器的编号。需要说明的是传感器还会根据设定的频率发送传感器采集的车辆信息数据，包括胎温，胎压等，车辆信息数据也会被激励天线所接收，采集的车辆信息数据会根据轮位表中的传感器和轮位的关系，完成车辆信息数据与轮位的对应。
如图5所示，所述步骤6中获取初始轮位表的过程包括：
步骤61：获取首次激励数据，并获取激励天线的设置位置信息；
步骤62：根据首次激励数据，完成初始轮位表的填写；其中轮位表中的固定值为轮胎的位置，填写的数据为传感器的编号；
步骤63：判断初始轮位表中是否已经填满；若初始轮位表没有填写满，则进入步骤64；否则直接进入步骤65；
步骤64：初始轮位表没有填写满，判断没有填写数据的轮位是否存在对应的原传感器轮位数据；若存在对应的原传感器轮位，则将原传感器轮位数据填写入对应的空缺轮位，并标记为待定数据，进入步骤65；若不存在原传感器数据，则进入步骤66；
步骤65：判断补充原轮位数据后的初始轮位表是否已经填写满；若没有填写满，则进入步骤66；若填写满，则进入步骤67；
步骤66：获取原轮位表中的原传感器编号数据，并与现在的初始轮位表中填写的传感器编号数据进行比对，筛选出不重复的原传感器编号数据，并将不重复的原传感器编号数据依次填写入初始轮位表中的空缺轮位，并标记为待定数据，直至初始轮位表被填写满；
步骤67：获得初始轮位表，结束步骤。
所述步骤66中，将不重复的原传感器编号数据依次填写入初始轮位表中的空缺轮位时，首先需要将原传感器编号数据根据车辆从左往右，从前向后的顺序进行排序，并将空缺轮位也根据车辆从左往右，从前向后的顺序进行排序；随后将排序后的原传感器轮位对应填写入排序后的空缺轮位，并将填写后多余的原传感器编号数据舍弃。
如图6-9所示，所述步骤7中的轮位精确定位，包括如下步骤：
步骤71：信号收发器判断是否满足启动条件；其中启动条件为车辆时速是否达到设定值Y；若满足启动条件，则启动计时器，进入下一步骤；否则，停止计时器，返回步骤71；在本例中设定值Y为5km/h；
步骤72：确定启动的激励天线LF(m)，其中m∈(1，n)，并获取激励天线LF(m)的设置部位；
步骤73：根据激励天线LF(m)的设置部位，判断激励天线LF(m)对应单轮设置还是对应复轮设置；若激励天线LF(m)对应单轮设置，则进入步骤74；若激励天线LF(m)对应复轮设置，则进入步骤75；
步骤74：激励天线LF(m)对应单轮设置，则由信号收发器控制对应的激励天线周期性发出激励信号，并改变激励信号强度；传感器接收激励信号，并发出激励反馈，比较信号收发器接收的激励反馈，完成单轮轮位校准处理，进入步骤76；
步骤75：激励天线LF(m)对应复轮设置，由信号收发器控制对应的激励天线周期性发出激励信号，并改变激励信号强度；传感器接收激励信号，并发出激励反馈，比较信号收发器接收的激励反馈，完成复轮轮位校准处理，进入步骤76；
步骤76：判断激励天线LF(1)～LF(n)是否均以完成轮位校准处理；若没有完成全部轮位校准处理，则确定下一个启动的激励天线LF(m+1)，返回步骤71；若已完成全部激励天线的轮位校准处理，则进入步骤77；
步骤77：进行轮位数据解析，并更新轮位数据表；
步骤78：完成轮位精确定位，结束步骤。
所述步骤71中在判断启动条件是否满足之前还需要进行补充数据定时器初始化流程，即每次进入轮位精确定位流程时，需要先进行补充数据定时器初始化流程。通过补充数据定时器初始化流程，设置一个定时器，使得满足设定时长的数据能够进行统一整理，并在后续步骤中，统一上传至云端服务器，提高数据传输的效率。补充数据定时器初始化流程包括如下步骤：
步骤711：静态初始化计时器的计数；
步骤712：判断计时器的计数是否大于设定值W；若计时器大于设定值W，则进入步骤713；否则进入步骤715；在本例中计时器一分钟记一次数，设定值W为7；
步骤713：计时器大于设定值W，停止计时器，并清空计数值；
步骤714：设置数据补充标志位为1；
步骤715：结束补充数据定时器初始化流程。
所述步骤711中，静态初始化计时器的计数表示仅在信号收发器上电后第一次进入轮位精确定位时，对计时器的计数进行初始化；在后续因车辆的启动条件判断，而停止或启动计时器时，或者后续再次进入轮位精确定位流程时，不会对计时器的计数进行改动。
所述步骤712中判断计时器计数与设定值W的关系，是为了保证通过传感器采集到设定时长的车辆信息数据；并在步骤714中采集到设定时长的车辆信息数据后，将数据补充标志位设置为1，使得后续步骤中能够对这部分车辆信息数据进行上传。在本例中设置W为7，因为计时器一分钟计数一次，信号收发器整理传感器采集的车辆信号为3分钟整理一次；在7分钟时间间隔内，能够完成两次传感器采集的车辆信息的整理，通过后续的去重步骤，尽可能保证每个传感器都有采集车辆信息数据，并被记录。
所述步骤72中确定启动的激励天线LF(m)，在本例中为按照激励天线编号顺序启动，即从激励天线LF(1)开始，到激励天线LF(n)结束；首次进入轮位精确定位时，启动的激励天线为LF(1)。
所述步骤74中的单轮轮位校准处理包括如下步骤：
步骤741：信号收发器控制编号为LF(m)的激励天线发出激励信号，其中m∈(1，n)；获取该激励天线对应单轮的设置部位；
步骤742：判断激励天线LF(m)对应一排单轮设置还是对应两排单轮设置；若激励天线LF(m)对应一排单轮设置，则进入步骤743；若激励天线LF(m)对应两排单轮设置，则进入步骤744；
步骤743：激励天线LF(m)对应一排单轮设置，判断激励天线是否收到传感器的激励反馈，激励反馈包括传感器的编号；若收到传感器的激励反馈，则认为该传感器是激励天线LF(m)设置部位对应的轮位；若没有收到传感器的激励反馈，则进入步骤748；
步骤744：激励天线LF(m)对应两排单轮设置，获取前轮标定标志位，并根据前轮标定标志位判断前轮是否完成轮位和传感器的标定；若前轮未完成标定，则进入步骤745；若前轮完成标定，则进入步骤746；
步骤745：前轮未完成标定判断，判断激励天线LF(m)是否收到传感器的激励反馈；若收到传感器的激励反馈，则认为该传感器为激励天线LF(m)设置部位的前轮传感器，设置前轮标定标志位为完成，进入步骤748；若未收到传感器的激励反馈，则进入步骤748；
步骤746：前轮完成标定，则获取后轮标定标志位，并根据后轮标定标志位判断后轮是否完成标定；若后轮未完成标定，则进入步骤747；若后轮完成标定，则进入步骤7410；
步骤747：后轮未完成标定，判断激励天线LF(m)是否收到传感器的激励反馈数量；若收到的传感器激励反馈信号为一个，则进入步骤748；若收到的传感器激励反馈信号为两个，则获取两个传感器中区别于前轮传感器的传感器，并认为该传感器为激励天线LF(m)设置部位的后轮传感器，设置后轮标定标志位为完成，进入步骤7410；
步骤748：设定下一次激励过程的激励天线的激励信号强度增强；
步骤749：判断增强后的激励信号强度是否会超过设定的最强激励强度；若超过设定的最强激励强度，则进入步骤7410；否则，返回步骤741；
步骤7410：完成单轮轮位校准处理，结束步骤。
在步骤741中激励天线发出的激励信号由小到大依次增强，其中在单轮轮位校准处理过程中，首次发出的激励信号为设定的激励信号最小值，在本例中设定的激励信号最小值为0。
在步骤743中，因为激励天线LF(m)对应一排单轮设置，并且激励信号是从激励天线开始增大，因此不会存在两个及以上的激励反馈信号。其中激励天线的检测信号在没有检测到激励反馈信号时会逐渐增大激励信号，直至接收到激励反馈信号，则将传感器与单轮轮位相对应，并停止增大激励信号，结束步骤。但是在一些其他实施方式中为了保证轮位校准处理准确，在步骤743中激励天线收到的2个及以上的激励反馈信号，则会降低激励天线发出的激励信号强度至激励信号最小值，并返回步骤741。
同理，在步骤747中，不会存在收不到激励反馈信号的情况，因为激励信号是逐渐增强的，并且已经完成前轮标定，因此至少会收到前轮传感器的反馈信号。但是在一些其他实施方式中为了保证轮位校准处理准确，在步骤747中激励天线没有收到激励反馈信号，则会增强激励天线发出的激励信号强度，并返回步骤741。
在步骤748中，激励天线的激励信号强度可以根据设定的激励信号强度层级依次增强，或者根据设定的激励信号强度差值依次增强。
所述步骤75中的复轮轮位校准处理包括如下步骤：
步骤751：信号收发器控制编号为LF(m)的激励天线发出激励信号，其中m∈(1，n)；获取该激励天线对应复轮的设置部位；
步骤752：激励天线LF(m)对应复轮设置，判断激励天线是否收到传感器的激励反馈；若收到传感器的激励反馈，则进入步骤753；否则，进入步骤755；
步骤753：激励天线收到传感器的激励反馈，获取激励天线LF(m)的内轮标定标志位，并根据内轮标定标志位判断内轮标定过程是否完成；若内轮标定过程未完成，则开始内轮标定处理，完成内轮标定后，进入步骤755；若内轮标定过程已完成，则进入步骤754；
步骤754：内轮标定过程已完成，获取激励天线LF(m)的外轮标定标志位，并根据外轮标定标志位判断内轮标定过程是否完成；若外轮标定过程已完成，则进入步骤757；否则开始外轮标定处理，完成外轮标定后，进入步骤755；
步骤755：设定下一次激励过程的激励天线的激励信号强度增强；
步骤756：判断增强后的激励信号强度是否会超过设定的最强激励强度；若超过设定的最强激励强度，则进入步骤757；否则，返回步骤751；
步骤757：完成复轮轮位校准处理，结束步骤。
在步骤751中激励天线发出的激励信号由小到大依次增强，其中在复轮轮位校准处理过程中，首次发出的激励信号为设定的激励信号最小值，在本例中设定的激励信号最小值为0。
在步骤753中内轮标定处理，若收到一个激励反馈信号，将收到的一个激励反馈信号对应的传感器标记为内轮传感器，设置内轮标定标标志位为完成，结束内轮标定处理；若收到两个及以上的激励反馈信号时，会将激励天线的激励信号强度重置为激励信号最小值，并返回步骤751。
在步骤754中，外轮标定处理，首先需要判断激励反馈信号的数量；若为一个激励反馈信号，则说明仅激励了该排复轮的内轮，设置外轮标定标志位为未完成，结束外轮标定处理；若为两个激励反馈信号，则将获取的两个激励反馈信号对应的两个传感器与该排复轮的内轮传感器进行比较，将不同的传感器设置为外轮传感器，设置外轮标定标志位为完成，结束外轮标定处理。其中因为在外轮标定处理前，先完成了内轮标定处理，并且激励信号是逐渐增强的，因此该步骤中的激励反馈信号必然为两个及以上；在一些其他实施方式中，为了保证检测的准确性，在外轮标定过程中，若检测到一个或0个激励反馈信号，则会增强激励信号强度，返回步骤751。
在步骤755中，激励天线的激励信号强度可以根据设定的激励信号强度层级依次增强，或者根据设定的激励信号强度差值依次增强。
所述步骤77中，轮位数据解析的过程包括如下步骤：
步骤771：确定解析的激励天线LF(m)；获取激励天线LF(m)的设置部位；
步骤772：根据激励天线LF(m)轮位校准处理结果，包括单轮轮位校准处理处理以及复轮轮位校准处理，对轮位表中的对应轮位进行更新，进入步骤773；
步骤773：判断是否对每个激励天线均完成了解析；若均已完成解析，进入步骤774；否则，确定下一个解析的激励天线，在本例中为激励天线LF(m+1)，返回步骤771；
步骤774：已完成所有激励天线的解析，获取更新后的轮位表，结束步骤。
在步骤771中确定解析的激励天线LF(m)，在本例中为按照激励天线编号顺序进行解析，即从激励天线LF(1)开始，到激励天线LF(n)结束；首次进入轮位数据解析时，解析的激励天线为LF(1)。
如图10所示，所述步骤8中对车辆进行补充数据处理，包括如下步骤：
步骤81：判断数据补充标志位是否为1；若数据补充标志位为1，则认为传感器采集的车辆信息数据对应的时长符合要求，进入步骤82；若数据补充标志位不为1，则结束步骤；
步骤82：对传感器采集的数据进行去重操作；其中去重操作为将同一传感器采集的车辆信息数据进行整合，保留最新的车辆信息数据，舍弃其他车辆信息数据；
步骤83：将去重后的数据结合轮位表上传至云端服务器，结束步骤。
如图11所示，所述步骤9中云端服务器对数据填充的步骤包括：
步骤91：云端服务器接收车辆信息数据；
步骤92：根据最新的轮位表，完成车辆信息数据的对应；
步骤93：判断是否轮位表中是否还存在原轮位数据；若不存在原轮位数据，轮位表中的传感器轮位数据均为激励数据，则结束步骤；若存在原轮位数据，则进入步骤93；
步骤93：筛选出原轮位数据中对应的传感器采集的车辆信息数据；
步骤94：获取筛选出的车辆信息数据的优先级；
步骤95：根据车辆信息数据的优先级，将车辆信息数据与原轮位数据进行对应，直至所有原轮位数据完成对应，结束步骤。
所述步骤94中，车辆信息数据的优先级，首先需要判断车辆信息数据中是否存在加速度信息，若存在加速度信息，则将加速度信息设置为第一优先级；其次将车辆信息数据根据其接收频次由高到低排序，设置为第二优先级。其中车辆信息数据的接收频次表示信号收发器接收对应的传感器采集的车辆信息数据的频率。
所述步骤95中轮位表中的一个轮位数据包括至少一个设定的传感器，在完成车辆信息数据与原轮位数据进行对应的过程中，首先将第一优先级的加速度信息，根据车辆从左到右，从前到后的轮位顺序，填入原轮位数据中包括加速度传感器的轮位；其次将其他车辆信息数据依次填入原轮位数据对应的传感器中。
需要说明的是，在本例中复轮为两个并排的轮胎，在一些其他实施方式中，存在三个及以上的复轮，也可以采用激励信号逐渐增强，获取传感器的激励反馈信号，完成传感器的轮位判断。
需要说明的是，云端服务器还会长时间跟踪车辆的刹车情况和传感器温度，对传感器的胎位进行修正，其中在相同轮轴位置的内外胎中，内胎传感器的温度大于外胎传感器的温度；刹车情况用于与胎内的加速度传感器采集的信息数据进行比对。刹车情况通过车辆的传感器采集的车辆信息数据或者其他外接的车载设备获取，传感器温度通过传感器采集的车辆信息数据获取。
在实施的过程中，通过激励天线激励传感器，并根据激励反馈信号，获得传感器的编号，通过判断激励天线的位置，获取传感器的轮位；通过轮位校准处理，逐渐增大激励体天线的激励信号，并根据传感器的反馈，判断传感器的轮位为内轮还是外轮。
以上描述仅是本发明的一个具体实例，不构成对本发明的任何限制。显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修改和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：信号收发器接收启动信号，启动激励天线；
步骤2：进行天线映射初始化操作；
步骤3：信号收发器判断是否满足启动条件，启动条件为车辆时速是否达到设定值X；若满足启动条件，则进入下一步骤；否则返回步骤3；
步骤4：对激励天线进行首次激励，依次启动每个激励天线，并按照设定的最强激励强度，发出激励信号；其中对应每个激励天线设置有编号LF(1)～LF(n)；
步骤5：信号收发器获取首次激励数据；
步骤6：信号收发器根据首次激励数据，完成传感器与轮胎的初定位绑定，获取初始轮位表，并将首次激励数据和初始轮位表上传至云端服务器进行存储；
所述步骤6中获取初始轮位表的过程包括：
步骤61：获取首次激励数据，并获取激励天线的设置位置信息；
步骤62：根据首次激励数据，完成初始轮位表的填写；其中轮位表中的固定值为轮胎的位置，填写的数据为传感器的编号；
步骤63：判断初始轮位表中是否已经填满；若初始轮位表没有填写满，则进入步骤64；否则直接进入步骤65；
步骤64：初始轮位表没有填写满，判断没有填写数据的轮位是否存在对应的原传感器轮位数据；若存在对应的原传感器轮位，则将原传感器轮位数据填写入对应的空缺轮位，并标记为待定数据，进入步骤65；若不存在原传感器数据，则进入步骤66；
步骤65：判断补充原轮位数据后的初始轮位表是否已经填写满；若没有填写满，则进入步骤66；若填写满，则进入步骤67；
步骤66：获取原轮位表中的原传感器编号数据，并与现在的初始轮位表中填写的传感器编号数据进行比对，筛选出不重复的原传感器编号数据，并将不重复的原传感器编号数据依次填写入初始轮位表中的空缺轮位，并标记为待定数据，直至初始轮位表被填写满；
步骤67：获得初始轮位表，结束步骤；
步骤7：控制激励天线的激励信号强度发生变化，信号收发器根据激励信号的强弱变换导致的传感器的激励反馈变化，对车辆轮胎内的传感器进行轮位精确定位，完成传感器和轮位的精确绑定，并更新轮位数据表；
步骤8：判断更新后的轮位表数据是否填写满；若填写满，则控制信号收发器获取传感器采集的车辆信息，并对车辆信息进行补充数据处理，筛选数据，并将处理后的车辆信息数据以及更新的轮位数据表上传至云端服务器，进入步骤9；若未填写满，则结束步骤；
步骤9：云端服务器接收车辆信息数据，并根据最新的轮位数据表，完成数据的填充；将数据填充结果反馈至应用终端，结束步骤；
步骤1中的激励天线与单轮或者复轮对应设置；对于单轮，激励天线靠近一个单轮设置，或者设置于两个同侧的单轮之间；对于复轮，激励天线对应每排复轮设置。
2.根据权利要求1所述的一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，其特征在于，所述步骤7中的轮位精确定位，包括如下步骤：
步骤71：信号收发器判断是否满足启动条件；其中启动条件为车辆时速是否达到设定值Y；若满足启动条件，则启动计时器，进入下一步骤；否则，停止计时器，返回步骤71；
步骤72：确定启动的激励天线LF(m)，其中m∈(1，n)，并获取激励天线LF(m)的设置部位；
步骤73：根据激励天线LF(m)的设置部位，判断激励天线LF(m)对应单轮设置还是对应复轮设置；若激励天线LF(m)对应单轮设置，则进入步骤74；若激励天线LF(m)对应复轮设置，则进入步骤75；
步骤74：激励天线LF(m)对应单轮设置，则由信号收发器控制对应的激励天线周期性发出激励信号，并改变激励信号强度；传感器接收激励信号，并发出激励反馈，比较信号收发器接收的激励反馈，完成单轮轮位校准处理，进入步骤76；
步骤75：激励天线LF(m)对应复轮设置，由信号收发器控制对应的激励天线周期性发出激励信号，并改变激励信号强度；传感器接收激励信号，并发出激励反馈，比较信号收发器接收的激励反馈，完成复轮轮位校准处理，进入步骤76；
步骤76：判断激励天线LF(1)～LF(n)是否均以完成轮位校准处理；若没有完成全部轮位校准处理，则确定下一个启动的激励天线，返回步骤71；若已完成全部激励天线的轮位校准处理，则进入步骤77；
步骤77：进行轮位数据解析，并更新轮位数据表；
步骤78：完成轮位精确定位，结束步骤。
3.根据权利要求2所述的一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，其特征在于，所述步骤74中的单轮轮位校准处理包括如下步骤：
步骤741：信号收发器控制编号为LF(m)的激励天线发出激励信号，其中m∈(1，n)；获取该激励天线对应单轮的设置部位；
步骤742：判断激励天线LF(m)对应一排单轮设置还是对应两排单轮设置；若激励天线LF(m)对应一排单轮设置，则进入步骤743；若激励天线LF(m)对应两排单轮设置，则进入步骤744；
步骤743：激励天线LF(m)对应一排单轮设置，判断激励天线是否收到传感器的激励反馈，激励反馈包括传感器的编号；若收到传感器的激励反馈，则认为该传感器是激励天线LF(m)设置部位对应的轮位；若没有收到传感器的激励反馈，则进入步骤748；
步骤744：激励天线LF(m)对应两排单轮设置，获取前轮标定标志位，并根据前轮标定标志位判断前轮是否完成轮位和传感器的标定；若前轮未完成标定，则进入步骤745；若前轮完成标定，则进入步骤746；
步骤745：前轮未完成标定判断，判断激励天线LF(m)是否收到传感器的激励反馈；若收到传感器的激励反馈，则认为该传感器为激励天线LF(m)设置部位的前轮传感器，设置前轮标定标志位为完成，进入步骤748；若未收到传感器的激励反馈，则进入步骤748；
步骤746：前轮完成标定，则获取后轮标定标志位，并根据后轮标定标志位判断后轮是否完成标定；若后轮未完成标定，则进入步骤747；若后轮完成标定，则进入步骤7410；
步骤747：后轮未完成标定，判断激励天线LF(m)是否收到传感器的激励反馈数量；若收到的传感器激励反馈信号为一个，则进入步骤748；若收到的传感器激励反馈信号为两个，则获取两个传感器中区别于前轮传感器的传感器，并认为区别于前轮传感器的传感器为激励天线LF(m)设置部位的后轮传感器，设置后轮标定标志位为完成，进入步骤7410；
步骤748：设定下一次激励过程的激励天线的激励信号强度增强；
步骤749：判断增强后的激励信号强度是否会超过设定的最强激励强度；若超过设定的最强激励强度，则进入步骤7410；否则，返回步骤741；
步骤7410：完成单轮轮位校准处理，结束步骤。
4.根据权利要求2所述的一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，其特征在于，所述步骤75中的复轮轮位校准处理包括如下步骤：
步骤751：信号收发器控制编号为LF(m)的激励天线发出激励信号，其中m∈(1，n)；获取该激励天线对应复轮的设置部位；
步骤752：激励天线LF(m)对应复轮设置，判断激励天线是否收到传感器的激励反馈；若收到传感器的激励反馈，则进入步骤753；否则，进入步骤755；
步骤753：激励天线收到传感器的激励反馈，获取激励天线LF(m)的内轮标定标志位，并根据内轮标定标志位判断内轮标定过程是否完成；若内轮标定过程未完成，则开始内轮标定处理，完成内轮标定后，进入步骤755；若内轮标定过程已完成，则进入步骤754；
步骤754：内轮标定过程已完成，获取激励天线LF(m)的外轮标定标志位，并根据外轮标定标志位判断内轮标定过程是否完成；若外轮标定过程已完成，则进入步骤757；否则开始外轮标定处理，完成外轮标定后，进入步骤755；
步骤755：设定下一次激励过程的激励天线的激励信号强度增强；
步骤756：判断增强后的激励信号强度是否会超过设定的最强激励强度；若超过设定的最强激励强度，则进入步骤757；否则，返回步骤751；
步骤757：完成复轮轮位校准处理，结束步骤。
5.根据权利要求4所述的一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，其特征在于，所述步骤753中内轮标定处理，首先判断收到的激励反馈信号数量；若为一个激励反馈信号，则将收到的一个激励反馈信号对应的传感器标记为内轮传感器，设置内轮标定标标志位为完成，结束内轮标定处理；若收到两个及以上的激励反馈信号时，会将激励天线的激励信号强度重置为激励信号最小值，并返回步骤751。
6.根据权利要求4所述的一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，其特征在于，所述步骤754中，外轮标定处理，首先需要判断激励反馈信号的数量；若为一个激励反馈信号，则说明仅激励了该排复轮的内轮，设置外轮标定标志位为未完成，结束外轮标定处理；若为两个激励反馈信号，则将获取的两个激励反馈信号对应的两个传感器与该排复轮的内轮传感器进行比较，将不同的传感器设置为外轮传感器，设置外轮标定标志位为完成，结束外轮标定处理；
若检测到0个激励反馈信号，则会增强激励信号强度，返回步骤751。
7.根据权利要求4所述的一种货运车辆轮胎传感器的定位方法，其特征在于，所述步骤77中，轮位数据解析的过程包括如下步骤：
步骤771：确定解析的激励天线LF(m)；获取激励天线LF(m)的设置部位；
步骤772：根据激励天线LF(m)轮位校准处理结果，包括单轮轮位校准处理以及复轮轮位校准处理，对轮位表中的对应轮位进行更新，进入步骤773；
步骤773：判断是否对每个激励天线均完成了解析；若均已完成解析，进入步骤774；否则，确定下一个解析的激励天线，下一个解析的激励天线为激励天线LF(m+1)，返回步骤771；
步骤774：已完成所有激励天线的解析，获取更新后的轮位表，结束步骤。
8.一种货运车辆轮胎传感器的识别结构，其特征在于，基于权利要求1所述的一种货运车辆轮胎传感器的定位方法的一种货运车辆轮胎传感器的识别结构，包括激励天线、连接线、信号收发器、云端服务器以及应用终端；其中激励天线设置于靠近车辆轮胎的部位；连接线设置于激励天线和信号收发器之间；
信号收发器还与云端服务器连接，云端服务器还与应用终端连接；
激励天线用于发射和接收信号，激励天线与单轮或者复轮对应设置；对于单轮，激励天线靠近一个单轮设置，或者设置于两个同侧的单轮之间；对于复轮，激励天线对应每排复轮设置；
货运车辆包括自卸车和牵引车；对于自卸车，包括两排单轮和两排复轮，其中两排单轮之间左右各对应设置一个激励天线，并且激励天线靠近前排的单轮设置，前排单轮为靠近车头一侧的单轮；两排复轮中的每排复轮的左右侧均对应设置一个激励天线，两排复轮共设置四个激励天线；对于牵引车，包括一排单轮和两排复轮，其中一排单轮的左右两侧各设置一个激励天线；两排复轮中的每排复轮的左右侧均对应设置一个激励天线，两排复轮共设置四个激励天线。
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| CN114193981A (zh) | 2022-03-18 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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