将场强识别和加速度技术相结合实现TPMS自动定位功能是另外一种经济有效的方式, 如图9所示, 该系统由4个发射模块和1个接收机组成。 当车辆运行时, 安装在车辆两侧的发射模块在X轴方向的加速度相反。
1) 接收机安装在车辆的后轴中央, 由于前后轴轮胎与接收机的距离不同, 通过场强测量, FL和FR两个轮胎内发射信号弱, 而RL和RR两个轮胎内发射信号强, 所以接收机通过场强识别可以区分前后轴的轮胎信号位置。
2) 对左右两侧的发射模块而言, 由于发射模块在轮胎内的安装位置相反, 当车辆运行时, 发射模块所受轮胎切线方向的加速度正好相反,因此具有加速度测量的发射模块通过加速度分析和运算,就可以定位发射模块的左右信息了。
图10为轮胎内发射模块的加速度在轮胎旋转一周的分析, 主要考虑以下加速度变化: ax为切线方向受力; az为向心力加速度; ag为重力加速度。通过轮胎内A、 B、 C、 D各个位置处加速度的分析 ,由于受重力加速度的影响,向心力加速度az和切线加速度ax有以下变化: ①对切线加速度ax而言,在B、 D位置切线加速度ax不受重力影响,在A处为最小(ax-ag),在C处为最大 (ax+ag); ②对向心力加速度az而言,在A、 C位置不受重力影响, 在B位置为最大(az+ag),在D位置为最小 (az-ag)。
图11为左右两侧轮胎相对于向心力加速度的变化曲线。左右轮胎内发射模块切线方向加速度ax相位相差180°, 方向正好相反。
综上所述, 基于场强识别和加速度测量技术 ,通过数据采集和软件算法, 可以可靠实现TPMS自动定位功能, 且系统简单, 成本优势明显。
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由于场强识别在车辆环境中面临轮胎衰减、 车身环境、 路面反射 、 天线方向等诸多不确定的因素, 所以TPMS系统的设计必须针对确定的车型来开发, 通过充分的场强数据采集及分析、 软件算法、 天线设计等方式, 使该系统可靠应用于汽车环境中。 特别是将场强识别和加速度测量结合实现TPMS自动定位的技术 , 系统更加简单 , 应用将更加广泛。