【专利解密】四维图新自主胎压监测、轮胎自定位技术

【嘉德评】【四维图新(002405)、股吧】的该项技术打破胎压监测传感器芯片目前基本由外国厂商垄断的局面，该技术对于自动驾驶而言无疑对于增加系统稳定性以及车身整体的健康程度等监测有着十分广阔的应用。

集微网消息，11月26日，四维图新发布公告称，近日，北京四维图新科技股份有限公司的全资子公司合肥杰发科技有限公司自主设计的胎压监测传感器芯片研制成功并具备了量产能力。此次杰发科技胎压监测传感器芯片的研制成功，打破了胎压监测传感器芯片目前基本由外国厂商垄断的局面,对国内胎压监测系统的产业化发展将带来积极的支持作用。

轮胎压力监控系统(TPMS)是一种主动式汽车安全装置，能够实时自动监控轮胎压力，让驾驶员随时了解轮胎的压力数据，并能够在胎压偏低和过高时候及时报警。TPMS提高了汽车驾驶的安全性，有效减少交通事故的发生，具有巨大的社会效益和经济效益。

其中，TPMS的轮胎自定位功能是指汽车轮胎在维修保养时候若改变了安装位置，系统不需要人为的调整，可以自动建立轮胎发射器与轮胎位置之间的对应关系。但是，TPMS的轮胎自定位功能并不完善，目前TPMS中关于轮胎自定位功能的实现如下几种方式

1)基于场强的自定位方式，成本低，并且大部分功能通过软件算法即可实现，但是依赖于汽车本身的布线，容易受到号干扰，并且算法比较复杂，实现难度较大；

2)基于外置编码存储器的自定位方式，不易受号干扰，成功率高，但是，需要在汽车轮胎附件额外增加外部器件，成本高，并且需要额外布线，还有可能需要改变汽车的线路；

3)基于CAN总线的自定位方式，号发送端需要放置在距离远程压力检测模块附件的地方才能比较好的实现自定位功能。

为了解决上述这些方法中存在的问题，四维图新创新性的提出了新的系统架构，用于解决胎压监测以及轮胎自定位，就在17年1月20日，四维图新申请了一项名为“轮胎自定位方法及装置、轮胎压力监控系统”的发明专利（申请号201710048818.4），申请人为杰发科技（合肥）有限公司。

根据目前专利公开的资料，让我们一起来这两项技术吧。

如上图所示为轮胎压力监控系统实施例的结构示意图，该系统包括接收器10和四个发射器20。其中接收器设置于车辆上。并且可以安装在车辆的中控端，每个轮胎内分别设置有一个发射器，在轮胎压力监测方面，发射器用于将对应轮胎的压力数据发送给接收器，接收器接收对应轮胎的压力数据，以提供给驾驶者实时了解对应轮胎的压力。

但是，若轮胎改变了安装位置，发射器与轮胎位置之间的对应关系改变了，此时，若发射器向接收器发送压力数据，则接收器所记录的压力数据与对应轮胎之间的关系就存在错误。

为此，接收器包括第一定位模块11，每个发射器分别包括第二定位模块21，通过第一定位模块和第二定位模块，在此基础上实现每个轮胎的自定位功能。这样，发射器在向接收器发送对应轮胎的压力数据时将其自身相对于接收器的相对位置息同时发送给接收器，这样接收器所记录的压力数据则与对应轮胎存在一致关系。

对于轮胎的检测，除了对于轮胎压力进行监控以外，还需要对轮胎的定位进行检测，下面具体来是如何对于轮胎进行自定位的。

如上图所示为轮胎自定位方法的流程图，这个方法由上图中的接收器执行，该接收器内设置有第一定位模块11，每个轮胎内设置有发射器20，且每个发射器内分别设置有第二定位模块21。

首先，获取第一定位模块检测到的第一位置息，第一定位模块用于检测第一位置息。而第一位置息对应于接收器，在第一定位模块检测第一位置息之前，接收器被设置成工作状态，进而将第一定位模块设置成工作状态。若第一定位模块成功检测到第一位置息，则相应地获取该第一位置息，继而执行以下步骤。

其次，通过对应的第二定位模块分别获取发射器各自的第二位置息，接收器通过对应的第二定位模块分别获取每个轮胎内的发射器的第二位置息，第二位置息也即对应于每个轮胎。具体可以操作如下图所示

以第一通方式分别向发射器发送第一控制指令，以使发射器分别控制对应的第二定位模块处于工作状态，接收器向发射器发送第一控制指令，发射器接收该第一控制指令之后，发射器被唤醒，此时，发射器将控制对应的第二定位模块处于工作状态，进而处于工作状态的第二定位模块可获取对应的第二位置息。

经过上一步之后，系统将分别接收发射器以第二通方式发送的通过处于工作状态的第二定位模块而获取到的第二位置息，接收器以第二通方式接收第二位置息，进而接收器可将第二位置息与第一位置息进行比较，得到相应的相对位置息。

最后，根据接收器的第一位置息和发射器各自的第二位置息分别获得接收器与发射器之间对应的相对位置息。接收器将第一位置息和第二位置息进行比较，进而得到每个发射器对应的相对位置息，例如，相对位置息可包括左前、左后、右前和右后等。

以上就是四维图新的轮胎压力监控以及轮胎子定位方法，通过设置于接收器内的第一定位模块和设置于每个轮胎内的第二定位模块，完善轮胎自定位功能，相对于现有技术中的实现轮胎自定位的方式，无需额外走线，并且不改变车辆有的线路。这样的技术对于自动驾驶而言无疑对于增加系统稳定性以及车身整体的健康程度等监测有着十分广阔的应用前景！（校对/holly）