CN103921629A - 商用车轮胎tpms检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了商用车轮胎TPMS检测系统，包括：安装在每个轮胎内的拥有唯一ID码的发射传感器模块；安装在车头的接收显示模块，发射传感器模块将轮胎压力和温度数据发送给接收显示模块；安装在挂车的传感器模块ID存储器，利用蓝牙或其它射频通信方式将挂车轮胎发射模块ID发送给接收显示模块；与接收显示模块或ID存储器通信连接的手持智能终端。本发明将手持智能终端二维码技术应用于轮胎TPMS监测系统中，起到确定轮胎位置，方便准确判定每个位置轮胎的温度压力信息的作用；手持智能终端进行定向采集/发送发射模块ID信息，这样，发射模块ID采集的准确性、可靠性和方便性大大提高。特别适合大规模生产线生产及庞大市场售后服务。

Description

商用车轮胎TPMS检测系统

技术领域

本发明涉及一种轮胎压力监测系统（TPMS），尤其涉及一种商用车轮胎TPMS检测系统，具体而言，是装设在轮胎上的发射传感器模块与装设在车头上的接收显示模块之间进行信号配对以快速建立独立的内部通信基础的方法和系统。

背景技术

TPMS（Tire Pressure Monitoring System）的缩写，译为轮胎压力监测系统，用于对车辆轮胎的压力和温度等主要参数进行实时监测，以利于保证轮胎的压力和温度等维持在标准范围内，起到减少轮胎异常磨损，减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件损坏率的作用。

直接式TPMS包括装设在每一轮胎上的多个传感发射器，在行车或静止的状态下实时监测轮胎的压力、温度等数据，并通过无线方式发射到TPMS所包括的接收显示模块，经该接收显示模块显示出当前轮胎的压力和温度，同时与设定的标准压力值及安全温度进行比对，并针对不同的异常情况发出相应的声、光报警等。每个传感发射器均具有一身份识别ID码，但接收显示模块如何辩认是哪个轮胎发出来的信息、以及哪一轮胎居于汽车哪一方位就成为准确做出判断的关键问题，现有技术中主要采用如下方式进行处理：

(1)将传感发射器的完整身份识别码(ID)都输入到接收显示模块。提供传感发射器ID码的输入界面，然后将传感发射器的ID码完整的输入到接收显示模块，这样每个传感发射器就可以与接收显示模块进行配对。如专利号为200810032871.6的发明专利，就是起初在接收显示模块上输入ID码。这种由于输入的ID码位数比较多，同时如果针对10轮以上的卡车的话，传感发射器有十几个，客户输入十多个ID码，显然比较繁琐，同时非常容易出错。此外，这种方式不适用于生产线生产。

(2)发送学习信号

通过对中央监控器的操作，使接收显示模块进入学习模式，然后将传感发射器安装到轮胎气门嘴，在传感发射器刚安装上的一段时间内传感发射器会发出学习信号(一段时间过后传感发射器就只会发正常的压力温度信息)，中央监控器接收到学习信号后，就将该传感发射器的ID码保存到接收显示模块内，表示配对成功。一旦配对成功后，以后就是正常的接收和处理信息了。这种方式存在如下问题：当在驾驶室内调节接收显示模块进入学习模式后，操作者需要从驾驶室跑出来，然后将传感发射器安装到轮胎的气门嘴上，进行充、放气以诱导学习信号的发送，等待接收显示模块接受学习信号，该传感发射器配对成功后，再进入驾驶室调节接收显示模块进入学习模式，以配对另一个传感发射器，调试人员来回跑动无疑过于麻烦。特别是当需设置的传感发射器较多时，很容易导致接收显示模块误学习其它传感发射器的信号，为此，调试人员每次都必须设置学习好一个传感发射器，等待该传感发射器学习信号完全发完后，才可以去设置学习另一个传感发射器。整个过程浪费时间太多，且操作非常繁冗。

(3)输最后3位ID码

接收显示模块提供传感发射器最后3位ID码输入界面，然后依次将多个传感发射器最后3位ID码输入接收显示模块，全部传感发射器的ID码均设置好后，再将每个传感发射器按照原次序一一对应地安装在各轮胎上，此时接收显示模块就会根据最后3位ID码来配对该传感发射器，然后保存的所有12位ID码，配对好后就可以正常使用。这种方式带来的缺陷是：同一批传感发射器中不能有最后3位ID码相同的两个以上传感发射器存在，这样就会给工厂生产带来麻烦，同时也同样存在接收显示模块误学习其它车上传感发射器的可能。

(4)ID码与学习信号相结合

一种改进上述公知技术的方法是将各传感发射器ID码先输入至接收显示模块，每个传感发射器在安装到轮胎时发出学习信号，由接收显示模块将学习信号中的该传感发射器ID码的后三位与预存的ID码三位数相比较，在比较相匹配后确认为匹配成功。然后，这种方式依然无法克服不同传感发射器的ID码的后三位相同的问题，尽管提高了识别率，但无疑也增加了操作的冗繁程度。

此外，上述所有方式都不适合于轮胎在使用过程也即装设在汽车上时的维护，只能相对适合用于轮胎少量初装时，因而，依然无法为TPMS的经常性维护提供便利。由于上述技术所存在的缺陷，必然要求TPMS的专业化，无法大众化地进行维护、安装，如用户新购轮胎并安装时，安装轮胎后进行传感发射器与接收显示模块之间的匹配须由专业人士进行。

专利号为200910039869.6，发明名称为轮胎压力监测系统及其信号匹配装置的发明专利，该专利采用信号匹配装置唤醒传感发射器，从而使传感发射器的ID信息自动上传给信号匹配装置，信号匹配装置再传给接收显示模块。由于在唤醒过程中，需要向传感发射器发送诱导信号，由于诱导信号不具备方向性，则邻近区域内的传感发射器可能都会被激活，导致信号匹配器采集到的数据不能确定为某一轮胎上的发射模块所发射，尤其是在同一车轴上是双轮的情况下更容易发生，因而该专利的可靠性不高。

现有的二维码主要应用于获取单个产品本身的身份信息，包括价格、产品参数等等，不再具有其他用途。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种实施方便、定位准确、适合大规模产业化应用的商用车轮胎TPMS检测系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

商用车轮胎TPMS检测系统，包括：

安装在每个轮胎内的发射传感器模块，发射传感器模块采集对应的轮胎内的压力和温度信号，每个发射传感器模块拥有唯一的ID码；

安装在车头的接收显示模块，发射传感器模块将轮胎压力和温度数据发给接收显示模块；

与接收显示模块通信连接的手持智能终端，手持智能终端扫描发射传感器模块的ID码，并将收到的ID码转发给对应的接收显示模块。

该商用车轮胎TPMS检测系统还包括安装在挂车上的挂车传感器模块ID存储器，所述挂车传感器模块ID存储器分别与手持智能终端和接收显示模块通信连接，获取挂车传感器模块ID时手持智能终端先将获取的挂车上每个发射传感器模块的ID码发送给挂车传感器模块ID存储器，挂车传感器模块ID存储器再将收到的ID码转发给对应车头上的接收显示模块。此方案彻底解决那些牵引车头和拖挂车经常更换的卡车轮胎传感器模块ID迅速配对成一个新的内部无线通信局域网。

所述挂车传感器模块ID存储器包括MCU控制电路I以及与其相连接的无线模块I和按键。

所述接收显示模块包括MCU控制电路II以及与其相连接的射频接收发射电路、无线模块II、显示电路和供电电路。

所述供电电路从汽车车用电源取电后，经过电平转换给接收显示模块供电。

所述发射传感器模块的发射天线位于轮胎的气门嘴上，以气门嘴作为发射天线。

所述ID码为二维码、一维码或者电子标签，且ID码位于轮胎气门嘴附近，所述手持智能终端通过扫描的方式获取每个发射传感器模块的ID码。

所述手持智能终端与接收显示模块之间、手持智能终端与挂车传感器模块ID存储器之间、挂车传感器模块ID存储器与接收显示模块之间采用蓝牙及射频、WIFI等方式进行通信。

所述手持智能终端可以采用智能手机，只要在智能手机上安装专为扫描发射模块ID而开发的扫描软件即可。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明将二维码技术应用于轮胎压力监测系统TPMS中，起到了确定轮胎位置，即定位的作用，这样，方便驾驶员准确获知某个位置某个轮胎的温度压力信息。

2、由于本发明采用二维码扫描技术，这样在商用车大规模化的工业生产中、售后维修中，方便接收显示模块学习发射传感器模块ID。

3、对于欧美大型拖挂车来讲，车头与拖挂车的组合有多种方式，而且更换频繁，这样，当发生更换时，挂车传感器模块ID存储器可以一键将拖挂车的轮胎信息ID一次性地发送给车头接收显示模块，更加方便省时。

4、采用手持智能终端进行定向采集/发送信息，这样，信息的准确性和可靠性大大提高了。 

附图说明

图1为商用车轮胎TPMS检测系统的原理框图；

图2为手持智能终端的工作流程图；

图3为挂车传感器模块ID存储器的原理框图；

图4为接收显示模块的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1所示，商用车轮胎TPMS检测系统包括：安装在每个轮胎内的发射传感器模块，发射传感器模块采集对应的轮胎内的压力和温度信号，每个发射传感器模块拥有唯一的ID码；安装在车头的接收显示模块，发射传感器模块将轮胎压力和温度数据发给接收显示模块；与接收显示模块通信连接的手持智能终端，手持智能终端扫描发射传感器模块的ID码，并将收到的ID码转发给对应的接收显示模块。接收显示模块通常安装在驾驶室内容易看到的地方。此种方式适合商用客车及没有拖挂的卡车。

针对于拖挂车来讲，由于车头和拖挂车之间存在多种组合方式，即挂车可随时更换，这种情况下，在挂车上配置挂车传感器模块ID存储器，挂车传感器模块ID存储器分别与手持智能终端和接收显示模块通信连接，手持智能终端先将获取的挂车上每个发射传感器模块的ID码发送给挂车传感器模块ID存储器，挂车传感器模块ID存储器再将收到的ID码转发给对应车头上的接收显示模块。

更换轮胎时，用智能手持终端扫描新发射传感器模块的ID码替代原轮胎ID码。如果是车头部分的轮胎，则直接传给车头的接收显示模块即可；如果是挂车的轮胎，则需将新轮胎的ID码传给挂车传感器模块ID存储器，再由挂车传感器模块ID存储器传给车头接收显示模块。

更换挂车时，首先挂车传感器模块ID存储器和新车头建立通信连接，然后挂车传感器模块ID存储器再将已存储的该挂车上所有发射传感器模块的ID码传送给新车头的接收显示模块。

上述的手持智能终端与接收显示模块之间、手持智能终端与挂车传感器模块ID存储器之间、挂车传感器模块ID存储器与接收显示模块之间采用蓝牙及射频、WIFI方式进行通信。ID码为二维码、一维码或者电子标签，且ID码位于气门嘴附近，手持智能终端通过扫描的方式获取每个发射传感器模块的ID码。

如图2所示，在手持智能终端中预存有车头和拖挂车的轮胎配置类型，根据相对应实际所用的类型，逐一扫描轮胎上每个发射传感器模块的ID码；扫描后找到配对的通信设备，将发射传感器模块的ID码发送给该设备。

如图3所示，挂车传感器模块ID存储器包括MCU控制电路I以及与其相连接的无线模块I和按键。如图4所示，接收显示模块包括MCU控制电路II以及与其相连接的射频接收发射电路、无线模块II、显示电路和供电电路。供电电路从汽车车用电源取电后，经过电平转换给接收显示模块供电。

发射传感器模块的发射天线位于轮胎的气门嘴上，以气门嘴作为发射天线，不但所发出的信号强，抗干扰性良好，从而保证了发射传感器模块和接收显示模块之间的射频通信的可靠性，能及时、准确地判断出轮胎压力和温度的异常情况。

下面举例进行说明：

车头部分扫描ID存储：（以十轮胎为例）

1、使用手机智能轮胎写码软件扫描轮胎二维码获得发射传感器模块的ID码；

（1）打开智能轮胎写码软件，点击二维码扫描；

（2）进入车头轮胎二维码的扫描，选择轮胎数量（以十轮胎为例）；

（3）严格按照手机软件中所示轮胎编号顺序No.1到No.10对车的每个轮胎的二维码进行扫描，扫描成功后轮胎显示红色OK，扫描错误时可以重复扫描。

2、将扫描车头的所有轮胎发射传感器模块的二维码ID发送给驾驶室的接收显示模块；

首先接通接收模块电源，进入显示轮胎数据界面后，按控制按钮2秒后释放后屏幕显示进度。

再按控制按钮2秒后释放屏幕；即进入车头轮胎发射传感器模块与接收显示模块匹配状态。

拖挂车部分扫描ID存储：（以十二轮胎为例）

1、使用手机智能轮胎写码软件扫描轮胎二维码获得发射传感器模块的ID码；

（1）打开智能轮胎写码软件，点击二维码扫描；

（2）进入拖挂轮胎二维码的扫描，选择轮胎数量（以十二轮胎为例）；

（3）严格按照手机软件中所示轮胎编号顺序NO.11到NO.22对车的每个轮胎的二维码进行扫描，扫描成功后轮胎显示红色OK，扫描错误时可以重复扫描。

2、手机将扫描的拖车轮胎发射传感器模块的二维码ID发送给挂车传感器模块ID存储器。

整车配对：

挂车传感器模块ID存储器将存储的拖车轮胎发射传感器模块的二维码ID发送给车头接收显示模块。车头接收显示模块接收并显示拖挂车轮胎压力和温度信息。

接收显示模块的LCD屏幕显示轮胎数据界面后，按控制按钮2秒后释放屏幕显示进入挂车匹配模式。

此时，车头接收显示模块中就显示车头轮胎和拖挂车轮胎的所有信息。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，包括：

安装在每个轮胎内的发射传感器模块，发射传感器模块采集对应的轮胎内的压力和温度信号，每个发射传感器模块拥有唯一的ID码；

安装在车头的接收显示模块，发射传感器模块将轮胎压力和温度数据发给接收显示模块；

与接收显示模块通信连接的手持智能终端，手持智能终端扫描发射传感器模块的ID码，并将ID码转发给对应的拖车ID存储器以及接收显示模块；若没有拖车的卡车以及客车，手持智能终端直接将ID码发送给接收显示模块。

2.根据权利要求1所述的商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，还包括安装在挂车上的挂车传感器模块ID存储器，所述挂车传感器模块ID存储器分别与手持智能终端和接收显示模块通信连接，获取挂车传感器模块ID时手持智能终端先将获取的挂车上每个发射传感器模块的ID码发送给挂车传感器模块ID存储器，挂车传感器模块ID存储器再将收到的ID码转发给对应车头上的接收显示模块。

3.根据权利要求2所述的商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，所述挂车传感器模块ID存储器包括MCU控制电路I以及与其相连接的无线通信模块I和操作按键。

4.根据权利要求1所述的商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，所述接收显示模块包括MCU控制电路II以及与其相连接的射频发射接收电路、无线通信模块II、显示电路和供电电路。

5.根据权利要求4所述的商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，所述供电电路从汽车车用电源取电后，经过电平转换给接收显示模块供电。

6.根据权利要求1所述的商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，所述发射传感器模块的发射天线位于轮胎的气门嘴上，以气门嘴作为射频发射接收天线。

7.根据权利要求1所述的商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，所述ID码为二维码、一维码或者电子标签，且ID码位于气门嘴附近，所述手持智能终端通过扫描的方式获取每个发射传感器模块的ID码。

8.根据权利要求2所述的商用车轮胎TPMS检测系统，其特征在于，所述手持智能终端与接收显示模块之间、手持智能终端与挂车传感器模块ID存储器之间、挂车传感器模块ID存储器与接收显示模块之间采用蓝牙或者射频、WIFI方式进行通信连接。