CN101791931B - 轮胎压力监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎压力监测系统，适用于具有第一部件和可更换的第二部件的汽车，该系统包括注册器、中继器和接收器。注册器用以无线发送对应于本汽车的注册码。中继器设于该第二部件上，用以转发该第二部件上的各轮胎的轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息，当该中继器接收到该注册码时，将该第二轮胎信息附加该注册码后转发。接收器设于该第一部件上，用以接收第二轮胎信息，其中当第二轮胎信息所包含的注册码与该接收器保存的本汽车的注册码一致时，该接收器将该第二轮胎信息作为本汽车的轮胎信息处理。本发明可以简化且可靠的方式实现卡车的拖车更换时的注册。

Description

轮胎压力监测系统

技术领域

本发明涉及一种汽车轮胎压力监测系统(TPMS系统)，特别是涉及一种适用于频繁更换拖车的卡车的TPMS系统。

背景技术

轮胎压力监测系统已经进入轿车领域，且技术运用比较成熟，然而在卡车领域运用较少，其原因是卡车的拖车经常性更换，有时甚至每天就会更换几次，这导致卡车系统中监控的对象——轮胎经常性更换，使得轮胎监控困难。

对于这种情况，目前大多数的做法是在拖车上安装接收机监控拖车轮胎，车头安装接收机监控车头轮胎，两个接收机之间通过有线的方式连接，并以有线方式进行数据传输，将数据传输给车头的显示器显示。当卡车更换拖车时，更换两者之间的连接线束。

该方式虽然可以解决拖车的更换带来的问题，但是该方式的明显缺陷是需要在车上布置大量的线束，安装相当麻烦。而且在更换拖车后需要专业的人为操作使得系统更新识别监控的发射器。这种方式不仅安装成本高，而且维护效率低。

为了解决上述问题，美国专利公开号US2006/0279416A1提出了一种轮胎压力监测系统，采用转发器(transponder)21与读码器(ID reader)13组合的方式监控拖车部分的轮胎。读码器13安装于车头的尾部，转发器21安装于拖车上。车头的接收器通过读码器13发送信息控制转发器21，由转发器21再将数据发送给读码器13，读码器13将中继的数据反馈给接收器。由此解决了车头和拖车之间的连接线问题。但是这一方式仍然有如下缺点：

1、系统比较复杂，车头部分需要安装读码器和拖车信息接收电路，而且需要引线至车头尾部，因此车头部分的安装线束量并未明显减少；

2、每次更换拖车后，都需要启动读码器，读取拖车部分的轮胎ID信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种更加简化和灵活的轮胎压力监测系统。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种轮胎压力监测系统，适用于具有第一部件和可更换的第二部件的汽车，所述轮胎压力监测系统包括注册器、中继器和接收器。注册器用以无线发送对应于本汽车的注册码；中继器设于该第二部件上，用以转发该第二部件上的各轮胎的轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息，当该中继器接收到该注册码时，将该轮胎信息附加该注册码后转发。接收器设于该第一部件上，用以接收第二轮胎信息，其中当该第二轮胎信息所包含的注册码与该接收器保存的本汽车的注册码一致时，该接收器将该第二轮胎信息作为本汽车的第二部件上的轮胎信息处理。

在本发明的一实施例中，上述第一部件为汽车的车头，所述第二部件为汽车的拖车。

在本发明的一实施例中，上述注册器是设于该第一部件上且定时发送上述注册码。在本发明的另一实施例中，上述注册器可为一独立的设备。

在本发明的一实施例中，上述轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息包含：轮胎标识信息及轮胎压力，其中该轮胎标识信息对应该第二部件上的轮胎压力发射器的标识信息。

在本发明的一实施例中，上述中继器包括：读码单元，用以读取第二部件上各轮胎的轮胎标识信息，其中各轮胎标识信息是保存于插入至该读码单元的ID码信息存储器中；控制器，用以处理所述轮胎信息的转发，其中该控制器在所述轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息中的轮胎标识信息与读码单元中的轮胎标识信息一致时处理该第二轮胎信息。

在一实施例中，中继器还可进一步包括：标准气压设置电路，用以提供设置各轮胎的标准气压值的接口。

在本发明的一实施例中，上述接收器包括根据所接收到的第二轮胎信息进行轮胎标识信息的更新。

在本发明的一实施例中，上述的接收器还用以接收该第一部件上的各轮胎的轮胎压力发射器所发送的第一轮胎信息，其中当所收到的第一轮胎信息中包含的轮胎标识信息和保存于该接收器的轮胎标识信息一致时，该接收器将该第一轮胎信息作为本汽车车头部分的轮胎信息处理。

在本发明的一实施例中，上述的接收器可包括：读码单元，用以读取该第一部件上的各轮胎的轮胎标识信息，其中各轮胎标识信息是保存于插入至该读码单元的ID码信息存储器中；以及标准气压设置电路，用以提供设置第一部件上的各轮胎的标准气压值的接口。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：

1、采用注册码发送器进行自动对码，使得监控过程完全自动化，无需人为操作，用户使用时不需要很专业的操作，减少人工对码可能存在的错误，使用更加简单、方便，整个过程的自动化，使得用户使用过程中的维护成本得以降低，提高的车辆使用的效率。

2、由于中继器和接收器之间采用的是无线连接方式，安装起来大为简便，同时减少了大量线束，降低了硬件成本和安装人力成本。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出本发明一实施例的轮胎压力监测系统于汽车上的布置示意图。

图2示出本发明一实施例的轮胎压力监测系统结构。

图3示出本发明一实施例的注册器结构示意图。

图4示出本发明一实施例的中继器结构示意图。

图5示出本发明一实施例的接收器结构示意图。

图6示出本发明一实施例的接收器接收中继器信息的工作流程图。

具体实施方式

由于很多卡车存在拖车和车头更换的现象，因此，同一个系统的轮胎不是固定的，也就是说系统监控的轮胎不固定。但是，相对而言，车头和拖车两部分的轮胎基本不变，因此根据本发明的一个实施例，提出一种轮胎压力监测系统(TPMS)，通过设置一个码注册器，通过无线的方式进行注册，完全实现了系统自动识别拖车的更换，安装使用十分简便。

图1示出本发明一实施例的轮胎压力监测系统于汽车上的布置示意图。图2示出本发明一实施例的轮胎压力监测系统(TPMS)结构。该轮胎压力监测系统安装在具有第一部件(如车头部分101)和第二部件(如拖车部分102)的汽车100上。轮胎压力监测系统包括注册器10、拖车部分的轮胎压力发射器20a、车头部分的轮胎压力发射器20b、中继器30以及接收器40。

各个轮胎压力发射器20a、20b一一对应地安装在汽车的各个轮胎上，负责监控轮胎的压力(还可有温度)，并定时发送出来，出现报警时，立即发送数据通知接收器40进行报警。这里，将轮胎压力发射器20a所发送的轮胎信息称为第二轮胎信息，而轮胎压力发射器20b所发送的轮胎信息称为第一轮胎信息。第一和第二轮胎信息可包括轮胎压力、轮胎标识(ID)信息，其中轮胎ID信息实质上对应各压力发射器的ID。其中拖车部分的轮胎压力发射器20a发送的信息需要通过中继器30进行中继，而车头部分的轮胎压力发射器20b可直接发送给接收器40。在下面的描述中，将着重拖车部分的轮胎压力发射器20a的信息发送流程。

在一实施例中，如图3所示，注册器10安装在车头101上，其内含有固定的唯一的本汽车注册码，且定时发送该注册码。注册器10结构如图2所示，包含控制器11、信号发射单元12以及电池供电电路13。注册器10由锂电池供电。设计中控制注册器10的发送功率，使得其覆盖范围在本系统的中继器20的接收天线31附近，以保证中继器可以可靠收到注册码，而其他车辆的中继器则不能收到该注册码。注册器10使用大容量的电池使得其工作寿命可达10年之久。在另一实施例中，注册器10也可向接收器40发送注册码来提供注册。在又一实施例中，注册器10也可为一独立的手持设备，当需要时由操作人员操作向中继器20发送该注册码。

参照图2和图4所示，中继器30包括中央控制器32、发射器信号接收单元33、注册器信号接收单元34、信号发射单元35、供电电路36、标准气压设置电路37、读码单元38等电路。中继器30安装在拖车102上，接拖车部分的常火线电源，负责转发拖车102上各轮胎的轮胎压力发射器20a所发送的第二轮胎信息，中继器30需要经注册器10注册后才正常工作。具体地说，中继器30通过注册器信号接收单元34接收到注册器10发送的注册码信息后保存，在注册成功后，中继器30将所监控的第二轮胎信息(例如轮胎ID、轮胎位置、轮胎标准气压值、轮胎的压力、温度等)和注册码信息通过信号发射单元35发送给接收器40。发送过程大致如下：中继器30通过发射器信号接收单元33接收来自轮胎压力发射器20a的轮胎信息。中继器30的读码单元38会读取拖车部分各轮胎的轮胎ID信息。在一个实施例中，各发射器20a对应的轮胎ID信息可以分别储存在对应的ID码信息存储器(如IC卡方式)中，并于安装发射器后插入到该读码单元38中供读码单元读取。读码单元38可以采用硬件和/或软件相结合的方式配置。当中继器30接收到第二轮胎信息后，中央控制器32提取其中的轮胎ID信息和自身读码单元38所读取的轮胎ID信息进行比较，一致则保留并待信号发射单元35发送给接收器40，如果不一致则丢弃，不予处理。

较佳地，中继器30具有设定标准气压值的功能。标准气压设置电路37用以提供设置各轮胎的标准气压值的接口。轮胎压力标准值的设定方法是：当轮胎需要设定标准气压值(如第一次安装发射器以及更换发射器等情形)时，先将轮胎压力充值标准气压，长按中继器30的设定按键5秒钟，可将中继器置于标准气压设定模式下，此时将轮胎压力充至标准胎压，之后中继器收到的几帧数据根据一定的算法(如：取平均值)得出每个拖车轮胎的标准压力。

在实际工作时，中继器30启动后，读取各ID码信息存储器内的轮胎ID信息、设定的标准气压值等信息。然后，中继器30等待接收注册码，收到注册码后进入正常监控模式，同时立即发送一次所有监控的第二轮胎信息，这些监控的轮胎信息中附加了该注册码。此后每收到一次所监控的第二轮胎信息，立即转发一次。

参照图2和图5所示，接收器40安装在车头101上，包括中央控制器41、供电电路42、发射器信号接收单元43、中继器信号接收单元44、读码单元45、显示单元46、标准气压设置电路47、天线48等部分。

接收器40中的读码单元45上可安装车头部分发射器20b所对应的ID码信息存储器(图未示出)，直接监控车头部分的轮胎压力发射器20b。具体地说，接收器40通过发射器信号接收单元43接收来自轮胎压力发射器20b的第一轮胎信息。当接收器40接收到第一轮胎信息后，中央控制器41提取其中的轮胎ID信息和自身读码单元45所读取的轮胎ID信息进行比较，一致则保留并作为车头轮胎信息处理，如果不一致则丢弃，不予处理。

接收器40中也设置类似于中继器30的标准气压设置电路47，用以设定车头部分各轮胎的标准胎压。

接收器40中可含有和注册器10一致的注册码，作为识别中继器发送信号的判别标示。该注册码可以是预置于接收器中，也可以是通过注册器10注册而得到。其中注册器10可以是固定于车头某一部位，也可以是一独立的手持设备。

参照图6所示，当接收器40经中继器信号接收单元44收到中继器30发送的包含注册码的轮胎信息后(步骤201)，提取其中的注册码(步骤202)，并和自身保存的注册码进行比较(步骤203)，如果一致则表明这一轮胎信息是目前所挂拖车的信息，记录该中继器所监测的拖车轮胎信息，并依此处理中继器30发送的轮胎温度/压力信息(步骤204)，例如传输给显示单元46显示，从而实现整车轮胎的监控。如果两者的注册码比较不一致则认为不是目前所挂拖车的轮胎信息，予以丢弃。

当更换拖车时，无需更换拖车的中继器30和轮胎压力发射器20a，系统通过中继器发送的包含注册码的第二轮胎信息自动完成轮胎ID信息更新，且按照新组合的系统进行监控。

综上所述，本发明的实施例提出了频繁更换拖车的卡车轮胎压力监测系统的解决方案，可以自动识别拖车的更换带来的轮胎压力发射器身份更换，并自动调整系统，使得系统能够自动监控新的轮胎压力发射器。相比于现在所用的方案而言，本发明所提出的方案有如下优点：

1、采用注册码发送器进行自动对码，使得监控过程完全自动化，无需人为操作，用户使用时不需要很专业的操作，减少人工对码可能存在的错误，使用更加简单、方便，整个过程的自动化，使得用户使用过程中的维护成本得以降低，提高的车辆使用的效率。

2、由于中继器和接收器之间采用的是无线连接方式，安装起来大为简便，同时减少了大量线束，降低了硬件成本和安装人力成本。

Claims (14)

1.一种轮胎压力监测系统，适用于具有车头和可更换的拖车的汽车，所述轮胎压力监测系统包括：

注册器，所述注册器为一独立的手持设备，用以在被操作人员操作时无线发送对应于本汽车的注册码；

中继器，设于该拖车上，用以转发该拖车上的各轮胎的轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息，当该中继器接收到该注册码时，将该第二轮胎信息附加该注册码后转发；以及

接收器，设于该车头上，用以接收该中继器转发的该第二轮胎信息，其中当该第二轮胎信息所包含的注册码与该接收器保存的本汽车的注册码一致时，该接收器将该第二轮胎信息作为本汽车的拖车的轮胎信息处理。

2.如权利要求1所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述第二轮胎信息包含：轮胎标识信息及轮胎压力，其中该轮胎标识信息对应该拖车上的轮胎压力发射器的标识信息。

3.如权利要求2所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述中继器包括：

读码单元，用以读取该拖车上的各轮胎的轮胎标识信息，其中各轮胎标识信息是保存于插入至该读码单元的ID码信息存储器中；

控制器，用以处理所述第二轮胎信息的转发，其中该控制器在所述轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息中的轮胎标识信息与读码单元所读取的轮胎标识信息一致时处理该第二轮胎信息。

4.如权利要求3所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述中继器进一步包括：

标准气压设置电路，用以提供设置拖车上的各轮胎的标准气压值的接口。

5.如权利要求2所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述接收器根据所接收到的第二轮胎信息进行轮胎标识信息的更新。

6.如权利要求1所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，该接收器还用以接收该车头上的各轮胎的轮胎压力发射器所发送的第一轮胎信息，其中当所收到的第一轮胎信息中包含的轮胎标识信息和保存于该接收器的轮胎标识信息一致时，该接收器将该第一轮胎信息作为本汽车的车头的轮胎信息处理。

7.如权利要求6所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述接收器包括：

读码单元，用以读取该车头上的各轮胎的轮胎标识信息，其中各轮胎标识信息是保存于插入至该读码单元的ID码信息存储器中；

标准气压设置电路，用以提供设置车头上的各轮胎的标准气压值的接口。

8.一种轮胎压力监测系统，适用于具有车头和可更换的拖车的汽车，所述轮胎压力监测系统包括：

注册器，所述注册器设于该车头上，用以无线定时发送对应于本汽车的注册码；

中继器，设于该拖车上，用以转发该拖车上的各轮胎的轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息，当该中继器接收到该注册码时，将该第二轮胎信息附加该注册码后转发；以及

接收器，设于该车头上，用以接收该中继器转发的该第二轮胎信息，其中当该第二轮胎信息所包含的注册码与该接收器保存的本汽车的注册码一致时，该接收器将该第二轮胎信息作为本汽车的拖车的轮胎信息处理。

9.如权利要求8所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述第二轮胎信息包含：轮胎标识信息及轮胎压力，其中该轮胎标识信息对应该拖车上的轮胎压力发射器的标识信息。

10.如权利要求9所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述中继器包括：

读码单元，用以读取该拖车上的各轮胎的轮胎标识信息，其中各轮胎标识信息是保存于插入至该读码单元的ID码信息存储器中；

控制器，用以处理所述第二轮胎信息的转发，其中该控制器在所述轮胎压力发射器所发送的第二轮胎信息中的轮胎标识信息与读码单元所读取的轮胎标识信息一致时处理该第二轮胎信息。

11.如权利要求10所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述中继器进一步包括：

标准气压设置电路，用以提供设置拖车上的各轮胎的标准气压值的接口。

12.如权利要求9所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述接收器根据所接收到的第二轮胎信息进行轮胎标识信息的更新。

13.如权利要求8所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，该接收器还用以接收该车头上的各轮胎的轮胎压力发射器所发送的第一轮胎信息，其中当所收到的第一轮胎信息中包含的轮胎标识信息和保存于该接收器的轮胎标识信息一致时，该接收器将该第一轮胎信息作为本汽车的车头的轮胎信息处理。

14.如权利要求13所述的轮胎压力监测系统，其特征在于，所述接收器包括：

读码单元，用以读取该车头上的各轮胎的轮胎标识信息，其中各轮胎标识信息是保存于插入至该读码单元的ID码信息存储器中；

标准气压设置电路，用以提供设置车头上的各轮胎的标准气压值的接口。

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