[发明专利]利用TPMS角位置索引的汽车轮胎定位系统和方法

说明书

利用TPMS角位置索引的汽车轮胎定位系统和方法。实施例涉及用于胎压监视系统（TPMS）的轮胎定位系统和方法。在实施例中，一种胎压管理系统包括车轮速度传感器（WSS）、可以包括被配置成测量测量或记录轮胎胎压数据和TPS相位数据的电路和/或传感器的胎压传感器（TPS）、以及可以包括被配置成处理速度传感器数据和TPS数据的电路和/或传感器的电子控制单元（ECU）。TPMS系统和方法利用由TPS发射的参考位置索引来确定WSS数据的恒定值模式，其表示特定轮胎以便对该组轮胎进行定位。

技术领域

实施例一般地涉及胎压监视系统（TPMS）中的轮胎定位，并且更特别地涉及利用胎压传感器（TPS）和车轮速度传感器（WSS）数据的自动轮胎定位。

背景技术

在交通工具胎压监视系统中，TPMS必须确定精确的传感器位置（例如左前（FL）、右前（FR）、左后（RL）或右后（PR））以便正确地识别具有低压的轮胎的位置。然后可以由系统（例如，在仪表板TPMS显示单元中）显示该位置。特定轮胎的位置的确定常常称为“轮胎定位”。由TPMS本身自动地完成的特定轮胎的位置确定常常称为“自动轮胎定位”。

一般地，用于自动轮胎定位的解决方案使用TPS的相位信息与防抱死制动系统（ABS）WSS信号之间的相关。存在这些解决方案的两个典型方法。

根据第一个方法，TPS只有在TPS到达单个预定参考位置时才发送（多个）射频（RF）信号。TPMS接收机、例如电子控制单元（ECU）接收RF信号，并且基于在接收RF信号的时刻获取的角位置和WSS计数器信息来计算轮胎位置。

在此第一个方法中存在几个缺点。检测TPS的相位（角）的最常见方式是将TPS模块中的加速度传感器用于运动检测。大多数TPS因此具有至少一个加速度传感器或震动传感器。TPS相位和频率的测量要求一些时间以便被收集（“采样时间”）。在此第一方法的另一缺点中，由于CPU处理时间（“处理时间”）的限制，TPS还要求一些附加时间以计算用于给定采样数据集的相位和频率信息。在此第一方法的又一缺点中，处于单个固定相位的RF传输必须等待直到TPS到达参考位置（“等待时间”）以发射RF帧。可以基于给定样本点的相位和频率信息用外推方法来计算此等待时间。采样时间延迟和处理时间延迟跨许多轮胎定位解决方案是典型的。然而，等待时间是上述第一个方法所独有的附加延迟。

此外，等待时间取决于交通工具速度，并且执行时间采样和处理时间。有效地，等待时间是随机值，并且可以在几微秒秒直至几百毫秒之间变动，因为对数据进行采样所处的时刻是随机的（相位和时间是随机的），而且交通工具速度（和车轮半径）也有效地是随机的。此等待时间直接地引起能量消耗和电池寿命，其是TPMS应用的最关键设计因素中的一个。在等待时间期间，TPS的CPU必须消耗更多的能量，因为大多数CPU不能进入低能模式，因为TPS必须保持高分辨率和准确的时间跟踪。另外，如果等待时间长且交通工具在外推时段期间经历加速或减速，则等待时间可以增加相位误差。此外，大多数OEM TPMS指定用于RF传输间隔的指南。如果交通工具速度低，则TPS可以潜在地在具有OEM规则的规范之外。

根据第二个方法，TPS发送RF帧，其中，该RF帧包括角位置和用于测量角位置时的时间信息。TPMS接收机（例如ECU）接收RF信号，并且基于角位置、时间信息以及针对测量角位置的时刻获取的WSS计数器信息来计算每个轮胎位置。

在此第二个方法中存在多个缺点。RF帧必须包括其它方法的帧的附加时间和相位信息，诸如上述第一个方法的帧。较长的帧长度与相同条件下的较短RF帧长度相比可以具有更多的电流消耗。在此第二个方法的另一缺点中，可能由于较长的数据帧而增加用于RF发射/接收的失败率。在此第二个方法的又一缺点中，ECU接收机必须记录用于每个车轮的WSS计数器值并存储WSS计数器值达某个持续时间，其与其它方法相比要求附加的存储器空间。同样地，ECU接收机必须结合复杂的处理指令以便搜索用于每个车轮的WSS计数器值。

发明内容