一种轮胎自定位系统及其定位方法与流程

1.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：

2.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。
3.除了需要分析汽车轮胎压力监测装置检测轮胎状况的基本功能和信号发送的基本性能之外，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，例如前部左边(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。
4.现有的主动学习方案一般都是通过获取轮胎状况检测装置的无线信号以及车轮轮齿脉冲传感器的abs信号，并分析两者之间的关系，利用已知的abs的位置来识别轮胎状况检测装置的位置，从而实现主动学习功能。主动学习需要从无线信号中获取时间参数信息。传递时间参数的方式有多种，目前市面上已实现的方式主要有以下三种方案：
5.方案一)直接将时间参数(角度信息)编码到无线信号中，该种方案存在的弊端是，需要在原有的协议中增加角度信息，通常是1个byte，这种方案需要改变原有协议。
6.方案二)利用少量的bit位标识不同的时间参数(角度信息)，该方案的弊端是在原有的协议中增加角度信息，通常是几个bits，并且该方案数据的随机性不强，容易增加撞帧的概率。
7.方案三)定点发射采用固定的发射角度，从而代替时间参数(定点发射容易出现接收盲区，导致信号不能被接收到，从而导致系统失效)。
8.以上三种方案，前两种方案通常不支持对已经量产但是不带主动学习功能的项目进行功能升级，尤其是很多主机厂都采用平台和的协议，包括oem生产线以及售后市场等都设设备和协议相匹配的。如果为了增加主动学习功能而改变了原有协议，则会导致对应的生产线eol设备以及售后市场的低频匹配设备同时发生变更，对主机厂来说，实际上是引入了一次重大的变更，将会造成很多额外的开发费用。
9.第三种方案由于是在定点发射，所以可以在不改变原有协议的情况下，实现主动学习，但是由于轮胎状况监测系统随着轮胎角度的不同，其信号强度也会受到影响，在某些角度由于信号强度过低，从而造成无法接收信号，存在信号盲区的情况。


技术实现要素：

10.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，能提升轮胎自定位的成功率。
11.具体地，本发明提出了一种轮胎自定位方法，包括步骤：
12.s1，数据采集，获取所述轮胎的第一信号和第二信号，所述第一信号至少包含所述轮胎的加速度信息，所述第二信号至少包含所述轮胎的转动角度信息；
13.s2，数据传输，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所述第一信号达到参考点时对应的时间，所述有线信号包含所述第二信号及对应的所述轮胎的位置信息；
14.s3，数据转换，包括：
15.s31，计算索引时间，所述索引时间是当前接收到的有线信号到所述第一信号达到参考点的时间跨度；
16.s32，根据所述索引时间来计算所述第一信号达到参考点的参考转动角度信息，记为参考编码值；
17.s4、重复执行步骤s1
‑
s3，获取所述参考编码值的队列；
18.s5，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；
19.s6，根据统计结果判定所述第一信号对应的所述轮胎的位置信息。
20.根据本发明的一个实施例，所述轮胎转动角度信息包含所述轮胎转动的abs齿数，在步骤s2中获取所述有线信号，保存所述abs齿数，生成编码值，多个所述编码值形成编码值队列；
21.在步骤s5，对获取的所述参考编码值的队列进行偏离程度统计。
22.根据本发明的一个实施例，步骤s31包括：
23.s311，记录当前接收的所述无线信号和有线信号的时间间隔t1；
24.s312，获取所述第一信号达到参考点时对应的时间至接收所述无线信号的回溯时间t2；
25.s313，索引时间t3＝回溯时间t2
‑
时间间隔t1。
26.根据本发明的一个实施例，在步骤s32中根据所述索引时间以及所述编码值的时间戳来计算对应所述第一信号的参考点处的所述轮胎的参考编码值，步骤s32包括：
27.s321，当前有线信号对应的编码值的时间戳abstimestamp[n]，若abstimestamp[n]
–
索引时间t3≤abstimestamp[n
‑
m]且abstimestamp[n]
–
索引时间t3≥abstimestamp[n
‑
m
‑
1]，则所述参考点对应的时刻abs_ref_timestamp落在编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m
‑
1]和编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m]之间，n、m为整数值且n
‑
m
‑
1≥0；
[0028]
s322，计算所述参考点对应的时刻abs_ref_timestamp＝当前接收的有线信号的时间戳abstimestamp[n]
–
索引时间t3；
[0029]
s323，计算编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m]和参考点对应的时刻abs_ref_timestamp之间的时间间隔
△
t＝abstimestamp[n
‑
m]
‑
abs_ref_timestamp；
[0030]
s324，计算该时间间隔
△
t所对应的差值：差值
△
abs＝(
△
t/(abstimestamp[n
‑
m]
‑
abstimestamp[n
‑
m
‑
1]))*(abs[n
‑
m]
‑
abs[n
‑
m
‑
1])；
[0031]
s325，计算对应参考点处的所述轮胎的参考编码值abs_ref＝abs[n
‑
m]
‑△
abs。
[0032]
根据本发明的一个实施例，步骤s32包括：
[0033]
s321’，计算需要往回索引的编码值的个数m，该个数m为索引时间t3/第二信号的周期abs_period取整；
[0034]
s322’，根据往回索引的个数m，记录在所述编码值的队列中索引到的编码值abs_search[n
‑
m]；
[0035]
s323’，修正编码值abs_search，获取所述参考编码值abs_ref。
[0036]
根据本发明的一个实施例，步骤s323’包括：
[0037]
s3231’，计算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；
[0038]
s3232’，计算abs_ref和abs_search之间的差值
△
abs＝(
△
t/abs_period)*(abs[n
‑
m]
‑
abs[n
‑
m
‑
1])；
[0039]
s3233’，修正对应参考点处的参考编码值，获取参考编码值abs_ref＝abs[n
‑
m]
‑△
abs。
[0040]
根据本发明的一个实施例，所述回溯时间t2可以是设定的一个固定值，或是由特定算法计算获得的一个特定值。
[0041]
本发明还提供了一种轮胎自定位系统，执行前述的轮胎自定位方法，所述轮胎自定位系统包括：
[0042]
轮胎；
[0043]
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；
[0044]
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；
[0045]
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；
[0046]
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s3至s6。
[0047]
根据本发明的一个实施例，所述信号接收处理器记录当前接收的所述无线信号和有线信号的时间间隔t1；
[0048]
所述信号接收处理器获取所述第一信号达到参考点所对应的时间至接收所述无线信号的回溯时间t2；
[0049]
所述信号接收处理器计算索引时间t3＝回溯时间t2
‑
时间间隔t1。
[0050]
根据本发明的一个实施例，所述无线信号包含所述回溯时间t2。
[0051]
根据本发明的一个实施例，所述回溯时间t2由所述轮胎状况检测装置和信号接收处理器通过同一特定算法计算获得一个特定值。
[0052]
根据本发明的一个实施例，根据所述轮胎的压力、温度和识别码来计算所述特定值。
[0053]
本发明提供的一种轮胎自定位系统及其定位方法，在无需增加客户原有协议的基础上实现主动学习的方法，提升轮胎自定位的成功率。
[0054]
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
[0055]
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技术的一部分，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：
[0056]
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。
[0057]
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s31的流程框图。
[0058]
图3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。
[0059]
图4示出了本发明的一个实施例的abs齿数示意图。
[0060]
图5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。
[0061]
图6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。
[0062]
图7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。
[0063]
图8示出了本发明的一个实施例的计算参考编码的示意图。
[0064]
图9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
[0065]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0066]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，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，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0067]
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技术的示例性实施方式。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。
[0068]
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技术的范围。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。
[0069]
在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0070]
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。
[0071]
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技术保护范围的限制。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术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技术。
[0072]
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。
[0073]
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：
[0074]
s1，数据采集，获取轮胎的第一信号和第二信号，第一信号和第二信号大致呈周期性变化，第一信号至少包含轮胎的加速度信息，第二信号至少包含轮胎的转动角度信息；
[0075]
s2，数据传输，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，有线信号包含第二信号及对应的轮胎的位置信息；
[0076]
s3，数据转换，包括：
[0077]
s31，计算索引时间，该索引时间是当前接收到的有线信号到第一信号达到参考点的时间跨度；
[0078]
s32，根据索引时间来计算第一信号达到参考点的参考转动角度信息，记为参考编码值；
[0079]
s4、重复执行步骤s1
‑
s3，获取参考编码值的队列；
[0080]
s5，数据统计，对获取的参考编码值的队列进行偏离程度统计；
[0081]
s6，根据统计结果判定第一信号对应的轮胎的位置信息。
[0082]
较佳地，轮胎转动角度信息包含轮胎转动的abs齿数，在步骤s2中获取有线信号，保存abs齿数，生成编码值，多个编码值形成编码值队列；
[0083]
在步骤s5，对获取的参考编码值的队列进行偏离程度统计，偏离程度统计的方法是方差、标准差、均方差统计方法中的一种。
[0084]
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s31的流程框图。较佳地，参考图3，步骤s31进一步包括：
[0085]
s311，记录当前接收的无线信号和有线信号的时间间隔t1；
[0086]
s312，获取第一信号达到参考点时对应的时间至接收无线信号的回溯时间t2；
[0087]
s313，索引时间t3＝回溯时间t2
‑
时间间隔t1。
[0088]
较佳地，在步骤s32中根据索引时间以及编码值的时间戳来计算对应第一信号的参考点处的轮胎的参考编码值，步骤s32包括：
[0089]
s321，当前有线信号对应的编码值的时间戳abstimestamp[n]，若abstimestamp[n]
–
索引时间t3≤abstimestamp[n
‑
m]且abstimestamp[n]
–
索引时间t3≥abstimestamp[n
‑
m
‑
1]，则参考点对应的时刻abs_ref_timestamp落在编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m
‑
1]和编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m]之间，n、m为整数值且n
‑
m
‑
1≥0；
[0090]
s322，计算参考点对应的时刻abs_ref_timestamp＝当前接收的有线信号的时间戳abstimestamp[n]
–
索引时间t3；
[0091]
s323，计算编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m]和参考点对应的时刻abs_ref_timestamp之间的时间间隔
△
t＝abstimestamp[n
‑
m]
‑
abs_ref_timestamp；
[0092]
s324，计算该时间间隔
△
t所对应的差值：差值
△
abs＝(
△
t/(abstimestamp[n
‑
m]
‑
abstimestamp[n
‑
m
‑
1]))*(abs[n
‑
m]
‑
abs[n
‑
m
‑
1])；
[0093]
s325，计算对应参考点处的轮胎的参考编码值abs_ref＝abs[n
‑
m]
‑△
abs。
[0094]
可选的，步骤s32包括：
[0095]
s321’，计算需要往回索引的编码值的个数m，该个数m为索引时间t3/第二信号的周期abs_period取整；
[0096]
s322’，根据往回索引的个数m，记录在编码值的队列中索引到的编码值abs_search[n
‑
m]；
[0097]
s323’，修正编码值abs_search，获取参考编码值abs_ref。
[0098]
较佳地，步骤s323’包括：
[0099]
s3231’，计算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；
[0100]
s3232’，计算abs_ref和abs_search之间的差值
△
abs＝(
△
t/abs_period)*(abs[n
‑
m]
‑
abs[n
‑
m
‑
1])；
[0101]
s3233’，修正对应参考点处的参考编码值，获取参考编码值abs_ref＝abs[n
‑
m]
‑
△
abs。
[0102]
较佳地，回溯时间t2可以是设定的一个固定值，或是由特定算法计算获得的一个特定值。
[0103]
较佳地，第一信号的特性曲线为正弦曲线，选定第一信号的正弦曲线的一设定值作为回溯编码值的参考点。根据当前接收到的无线信号的回溯时间t2以当前第二信号为起点回溯参考点时刻对应参考点位置的参考编码值。需要说明的是，虽然参考点选定第一信号的任意角度均可以作为设定值，例如根据第一信号的特性，该设定值可以是轮胎在每个周期的最高点，也可以是轮胎与地面接触的位置，或者其他任意角度位置。在这里优选第一信号的特性曲线的最大值作为回溯编码值的参考点。
[0104]
图3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300，用于执行前述的轮胎自定位方法。该轮胎自定位系统300主要包括轮胎301、轮胎状况检测装置302、第二信号传感器303、第二信号控制器304、通信总线305和信号接收处理器306。
[0105]
其中，轮胎状况检测装置302和第二信号传感器303设置于轮胎301上。轮胎状况检测装置302用于采集第一信号以及轮胎301的压力、温度和识别码，并生成无线信号。
[0106]
第二信号传感器303用于采集轮胎301转动的abs齿数。
[0107]
第二信号控制器304与第二信号传感器303电连接。第二信号控制器304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303所在轮胎301的位置信息。
[0108]
信号接收处理器306通过通信总线305接收有线信号。信号接收处理器306同时接收无线信号。信号接收处理器306根据所接收的无线号和有线信号来执行轮胎自定位方法中的步骤s3至s6，最终判定轮胎301的具体位置。在一实施例中，通信总线305可以是can通信总线。
[0109]
较佳地，轮胎状况检测装置302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306。通常，轮胎状况检测装置302安装在轮胎里。轮胎状况检测装置302还包括轮胎空气压力传感器等。轮胎状况检测装置302可以同时对轮胎气压值以及轮胎的第一信号进行采集，并通过其芯片上集成的微控制单元处理集采模块采集轮胎状况信息，同时配合无线发射电路，将轮胎气压等相关信息通过无线信号发送出去。
[0110]
较佳地，第一信号采集传感器为加速度传感器，该加速度传感器用于采集轮胎301的加速度信息。第二信号传感器303为制动防抱死系统的abs轮齿脉冲传感器。随着轮胎301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301，在本实施例中，车辆有4个轮胎301，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302，每个轮胎状况检测装置302都具有一个唯一的标识符，称为轮胎状况检测装置302的id。轮胎状况检测装置302发送的无线信号包括温度、压力等。轮胎状况检测装置302可以检测第一信号，并根据第一信号的特性，确定参考点的位置。进一步的，在轮胎301做滚动运动时，防抱死刹车系统的齿轮会跟随轮胎301一起做滚动运动，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。第二信号控制器304对abs齿数信息进行编码，形成编码值。
[0111]
较佳地，信号接收处理器306记录当前接收的无线信号和有线信号的时间间隔t1；
[0112]
信号接收处理器306获取第一信号达到参考点所对应的时间至接收无线信号的回溯时间t2；
[0113]
信号接收处理器306计算索引时间t3＝回溯时间t2
‑
时间间隔t1；
[0114]
信号接收处理器306根据索引时间t3以及编码值的时间戳来计算对应第一信号达到参考点处的轮胎的参考编码值abs_ref。
[0115]
较佳地，无线信号包含回溯时间t2。轮胎状况检测装置302可以预估无线信号的生成时间以及无线信号从发出到被接收的时间，形成一个确定的数值，该数值被包含在无线信号中。
[0116]
图4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301每旋转一齿产生一个脉冲，所以轮胎301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302和齿轮一起随轮胎做滚动运动，并且他们同轴，所以同一个轮胎301的第一信号和第二信号的特性曲线始终保持同步。图5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。
[0117]
第二信号控制器304接收第二信号传感器303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304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总线上。图6示出了本发明的一个实施例的abs编码值和abs变量的特性曲线图。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。
[0118]
信号接收处理器306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302接收无线信号。信号接收处理器306从第二信号控制器304通过通信总线305接收有线信号。有线信号大致呈周期性的，在该实施例中包含fl/fr/rr/rl四个位置的有线信号。
[0119]
较佳地，回溯时间t2由轮胎状况检测装置302和信号接收处理器306通过同一特定算法计算获得一个特定值。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302和信号接收处理器306侧执行同一算法，最终在轮胎状况检测装置302侧和信号接收处理器306侧得到同步的回溯时间t2。更佳地，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)，形成一约定的回溯时间。
[0120]
在明确了索引起点，以及对应的回溯时间t2之后，可以索引到轮胎状况检测装置302的第一信号达到参考点时刻对应的第二信号的编码值，并根据该编码值计算出参考点时刻的轮胎转动角度所对应的abs齿数，形成参考编码值。选取的轮胎状况检测装置302的加速度特性曲线的参考点为同一个旋转角度，则对应的abs齿数所形成的参考编码值在参
考点处呈收敛性分布，其表现出的偏离程度较小。
[0121]
图7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302和轮胎301轮齿同轴，所以来自轮胎状况检测装置302的位于图中上方的第一信号特性曲线和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角度，则对应同轴的第二信号编码值聚合在一个特定的值。由于通过通信总线305的第二信号中包含有abs齿数信息，所以就可以利用已知的第二信号的位置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302的位置识别。图中的参考点选取轮胎在每个周期的最高点。
[0122]
图8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，rf_timestamp为信号接收处理器306接收到的当前无线信号的时刻，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，回溯时间t2为算法得出，该算法可以由轮胎状况监测装置302和信号接收处理器306共同约定，双方执行相同的算法即可。当前接收有线信号，保存的齿数信息，即编码值abs[n]为起点，往回索引，并计算第一信号达到参考点处的参考编码值，记为参考编码值abs_ref。结合图2对计算参考编码值做详细说明。
[0123]
通过以下步骤实现数据转换：步骤s31包括：
[0124]
s311，记录当前接收的无线信号和有线信号的时间间隔t1；
[0125]
s312，获取第一信号达到参考点时对应的时间至接收无线信号的回溯时间t2；
[0126]
s313，索引时间t3＝回溯时间t2
‑
时间间隔t1。
[0127]
在步骤s32中根据索引时间以及编码值的时间戳来计算对应第一信号的参考点处的轮胎的参考编码值，步骤s32进一步包括：
[0128]
s321，当前有线信号对应的编码值的时间戳abstimestamp[n]，若abstimestamp[n]
–
索引时间t3≤abstimestamp[n
‑
m]且abstimestamp[n]
–
索引时间t3≥abstimestamp[n
‑
m
‑
1]，则参考点对应的时刻abs_ref_timestamp落在编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m
‑
1]和编码值时间戳abstimestamp[n
‑
m]之间，n、m为整数值。在本实施例中，m＝2，参考点对应的时刻abs_ref_timestamp落在编码值时间戳abstimestamp[n
‑
3]和编码值时间戳abstimestamp[n
‑
2]之间。
[0129]
s322，计算参考点对应的时刻abs_ref_timestamp＝当前接收的有线信号的时间戳abstimestamp[n]
–
索引时间t3；
[0130]
s323，计算编码值时间戳abstimestamp[n
‑
2]和参考点对应的时刻abs_ref_timestamp之间的时间间隔
△
t＝abstimestamp[n
‑
2]
‑
abs_ref_timestamp；
[0131]
s324，计算该时间间隔
△
t所对应的差值：差值
△
abs＝(
△
t/(abstimestamp[n
‑
2]
‑
abstimestamp[n
‑
3]))*(abs[n
‑
2]
‑
abs[n
‑
3])；
[0132]
s325，计算对应参考点处的轮胎的参考编码值abs_ref＝abs[n
‑
2]
‑△
abs。
[0133]
图9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。作为可选的方案，在步骤s32中，还可以根据索引时间计算需要往回索引的编码值的个数，即以编码值abs[n]为起点，往回索引，依据该往回索引的个数记录在编码值的队列中索引到的编码值，修改该编码值以获取参考编码值。
[0134]
步骤s32包括：
[0135]
s321’，计算需要往回索引的编码值的个数m，该个数m为索引时间t3/第二信号的周期abs_period取整，计算索引到的编码值队列的下标值。
[0136]
s322’，根据往回索引的个数m，记录在所述编码值的队列中索引到的编码值abs_search[n
‑
m]。在本示例中，该第二信号的编码值abs_search＝abs[n
‑
2]。
[0137]
s323’，修正编码值abs_search，获取所述参考编码值abs_ref。
[0138]
具体的，步骤s323’包括：
[0139]
s3231’，计算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。
[0140]
s3232’，计算abs_ref和abs_search之间的差值(两者之间的abs齿数差)：
△
abs＝(
△
t/abs_period)*(abs[n
‑
2]
‑
abs[n
‑
3])，这里的abs[n
‑
2]为索引到的编码值abs_search。
[0141]
s3233’，修正对应参考点处的参考编码值，获取参考编码值abs_ref＝abs[n
‑
2]
‑△
abs。
[0142]
信号接收处理器306每次接收到一个轮胎状况检测装置302的无线信号，就执行一次以上步骤，可以得到每个轮胎状况检测装置302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302为例，每个轮胎对应4组参考编码值abs_ref数据。分别对每个轮胎对应的4组参考编码值abs_ref进行数据偏离程度的分析。
[0143]
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，参考下表。
[0144][0145]
偏离程度计算方法包括利用方差计算偏离程度。
[0146]
s^2＝∑(x
‑
x)^2/(n
‑
1)；
[0147]
或者
[0148]
s^2＝∑(x
‑
x)^2/(n)；
[0149]
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
[0150]
轮胎状况检测装置id0对应的abs收敛在31、30，29、32这几组数据，可以根据上述公式计算出abs的方差值约为1，id0对应的四组数据fl/fr/rr/rl中，rr的方差最小，数据的偏离程度小。可以得出结论轮胎状况检测装置id0被定位到右后位置(rr)。
[0151]
轮胎状况检测装置id1对应的abs收敛在4、6，6、4这几组数据，可以根据上述公式计算出abs的方差值约为1，id1对应的四组数据fl/fr/rr/rl中，fl的方差最小，数据的偏离程度小。可以得出结论轮胎状况检测装置id1被定位到左前位置(fl)。
[0152]
轮胎状况检测装置id2对应的abs收敛在10、10，12、12这几组数据，可以根据上述公式计算出abs的方差值约为1，id2对应的四组数据fl/fr/rr/rl中，fr的方差最小，数据的偏离程度小。可以得出结论轮胎状况检测装置id2被定位到右前位置(fr)。
[0153]
轮胎状况检测装置id3对应的abs收敛在47，47,45，45这几组数据，根据以上数据计算出的方差值约为1，id3对应的四组数据fl/fr/rr/rl中，rl的方差最小，数据的偏离程度小。可以得出结论轮胎状况检测装置id2被定位到左后位置(rl)。
[0154][0155]
信号接收处理器306每次接收到一个轮胎状况检测装置302的无线信号，就执行一次回溯第二信号编码值并计算参考编码值的动作，可以得到每个轮胎状况检测装置302(id0～id4)对应的的参考编码值abs_ref；分别对每一个轮胎状况检测装置302对应的4组参考编码值abs_ref进行方差统计以求得每组数据的偏离程度下面是另外一组完整的测试数据统计结果，其中轮胎的abs齿数48齿(轮胎旋转一周轮齿脉冲增加的个数)，对胎状况检测装置id3的齿数进行了翻转处理，根据方差结果可以看出来。
[0156]
轮胎状况检测装置id0对应的右后轮(rr)abs方差值最小，所以轮胎状况检测装置id0被分配到右后位置。
[0157]
轮胎状况检测装置id1对应的左前轮(fl)abs方差值最小，所以轮胎状况检测装置id0被分配到左前位置。
[0158]
轮胎状况检测装置id2对应的右前轮(fr)abs方差值最小，所以轮胎状况检测装置id0被分配到右前位置。
[0159]
轮胎状况检测装置id3对应的左后轮(rl)abs方差值最小，所以轮胎状况检测装置id0被分配到右后位置。
[0160]
较佳地，为了节省电量消耗，轮胎状况检测装置302只有在学习模式中才会计算第一信号的参考点，在学习模式中，轮胎状况检测装置共发送40包无线信号，每包无线信号包
含3帧数据，每一帧数据都可以索引到参考点的位置。包与包之间随机包间隔15s
±
(50～200ms)，每一包中的帧间隔为固定帧间隔(例如：70ms)。采用随机包间隔的机制，使得发送无线信号的位置被随机的改变，可以提高无线信号被接收到的概率。
[0161]
本发明提供的一种轮胎自定位系统及其定位方法，能通过多种方式获取第一信号的回溯时间，以便于计算参考编码，无需增加客户原有协议的基础上方便实现主动学习的方法，可以提高定位成功率。
[0162]
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。