CN104070943A - 一种自编程轮胎压力监测装置及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自编程轮胎压力监测装置及实现方法。自编程轮胎压力监测装置的实现方法是预先存储多种格式编码，并根据所述自编程轮胎压力监测装置产生的引导编码选择对应的所述格式编码。自编程轮胎压力监测装置包括：编码输入单元，用于产生引导编码；微控制器单元，用于预先存储多种格式编码，并根据所述引导编码选择对应的所述格式编码；射频发射单元，用于以特定的无线频率发送来自所述微控制器单元的数据；传感器单元，用于采集外部数据，并将采集到的所述外部数据发送至所述微控制器单元。本发明不需要外在的工具，操作简单；每次只发送很少的数据包，可大大延长电池的使用寿命；且可存放更多的格式和内容，使销售商的库存量明显减少。

Description

一种自编程轮胎压力监测装置及实现方法
技术领域
本发明是一种轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)，具体涉及一种自编程轮胎压力装置及实现方法。
背景技术
轮胎压力监测(TPM)传感器是指安装在轮胎内(通常是和气门嘴集成在一起)，自身能够检测轮胎的状态包括轮胎压力、温度、转动状态等，并将相关的状态转化成特定的数据格式以无线(RF)的形式发送给汽车内的接收机，接收机收到数据后会作出相应的响应，(文字，图形，声音)以告知驾驶者汽车轮胎的状态是否正常。TPM传感器和接收机组成一个完整的胎压监测系统(Tire PressureMonitoring System)，用以向驾驶者反馈轮胎的状态保障行驶的安全。
目前汽车轮胎压力监测TPMS传感器按市场可分为两类:原厂配套(OE)传感器和售后传感器。OE传感器是不同的供应商为不同的客户(车厂)开发的具有特定数据格式(协议)的传感器。在新车出厂前进行装配。对于一个OE传感器而言，他们在响应或工作的时候发送的数据格式是单一的(或唯一的)。不同的供应商开发的传感器的数据格式是不同的(偶尔也有相同)，即使同一个供应商，应客户的需求，开发出来的很多传感器发送的数据格式也会不同。形象的说，就是GM的传感器和BMW的传感器所发送的数据格式是不同的，应用在两类车上的传感器相互间是不能互换的；即使是同一款车，不同年份的传感器之间也很有可能不具有互换性。所以自2000年或更早，市面上已经出现了上百种不同协议的OE传感器。
由于TPMS传感器的工作需要电池，因此有一定的使用寿命，一般OE的TPMS传感器的使用寿命是5～10年之间。一辆车的TPMS传感器损坏或者电池耗尽需要更换，原则上必须采用原型号的传感器，但对于经销商而言势必需要准备大量的库存，才能够满足不同客户的需求。这就给整个售后服务行业提出了很高的要求，同时也会造成大量的资源的浪费。
因此，市面上出现了如下几种售后传感器以解决销售商积压大量库存的问题:
1、可编程传感器
如图1所示，可编程传感器的操作离不开专用编程工具或设备1。原理是将不同传感器的协议内容预先存储在一个专用的编程工具里面，然后通过有线或无线的方式将软件代码输入给一个空白传感器2，有的传感器2内需要预先写入引导程序才能完成所谓的编程过程，或者将多个协议存储在传感器2内，用工具1发出有线或无线指令进行选择。对传感器2进行编程结束后，传感器所发出的代码将是唯一的(与在编程工具2内的选择对应)。该种售后传感器的特点是可以被编入的协议种类可以很多，因此对于销售商而言只需要准备少数种类传感器就可以完成对所有不同要求的车的TPMS传感器更换，并且由于传感器本身一次只能发送一种数据格式，因此电池的使用寿命会相对比较长。但本类型传感器的缺点是必须与特定的编程工具或设备一同工作，整个操作过程比较复杂，并且编程工具还存在定期或不定期升级的工作，对普通操作工而言有一定的技术门槛；无线编程传感器本身在被设定使用一段时间后就不可能再被编程，不具有重复性，比较不方便。
2、多协议/复合协议传感器
如图2所示，多协议传感器的原理是将多种不同类型的格式以软件的形式写在传感器3内，当响应到一定条件(如转动或低频无线命令)则同时将所有格式以无线的形式发送出来。该类型TPMS传感器的优点是不需要编程工具，使用比较方便。缺点是每次发送的信号对于一款车而言只有一个格式是有用的，其他的格式都是没有用的，因此是在大多数的电能消耗都是无用的，并且电池的寿命也不会很长；再者，由于受限制于电池的使用寿命，传感器内能够存放的格式类型相当有限，相对于可编程传感器而言，销售商需要更多种类的库存量才能满足需求。电池寿命短，传感器内存放的格式类型受限，销售商需要提供更多种类的库存量才能满足要求。
总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是需要开发一种可以提供更多的格式和内容的发送信号进而能够明显减少库存，且操作简单，使用寿命长的传感器。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种操作简单，使用寿命长，能够明显减少销售商的库存的自编程轮胎压力监测方法及装置。
本发明提供一种自编程轮胎压力监测装置的实现方法，所述自编程轮胎压力监测装置的实现方法是预先存储多种格式编码，并根据所述自编程轮胎压力监测装置产生的引导编码选择对应的所述格式编码。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，包括如下步骤：产生所述引导编码步骤，所述自编程轮胎压力监测装置产生所述引导编码；接收引导编码步骤，当符合外部编码条件时，接收所述引导编码；格式编码输入步骤，根据接收到的所述引导编码，响应对应的所述格式编码，以产生与所述格式编码对应的数据格式。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，还包括初始化步骤，设置引导程序，对参数进行特定并采集，执行特定的数据格式。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，所述自编程轮胎压力监测方法还包括执行步骤，执行所述数据格式，发送所述数据格式的数据信号。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，所述自编程轮胎压力监测方法还包括监测步骤，当监测到与所述外部编码条件不同的新的外部编码条件时，执行所述产生所述引导编码步骤、接收引导编码步骤及所述格式编码输入步骤。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，所述外部编码条件包括但不限于压力、温度、加速度及电池电压。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，所述接收引导编码步骤进一步为，当不符合所述外部编码条件时，拒绝接收所述引导编码。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，所述格式编码输入步骤进一步为进入待定义状态，在一定时间内响应对应的所述格式编码。
本发明还提供一种自编程轮胎压力监测装置，所述自编程轮胎压力监测装置包括：编码输入单元，用于产生引导编码；微控制器单元，用于预先存储多种格式编码，并根据所述引导编码选择对应的所述格式编码；射频发射单元，用于以特定的无线频率发送来自所述微控制器单元的数据；以及传感器单元，用于采集外部数据，并将采集到的所述外部数据发送至所述微控制器单元。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，还包括扩展存储单元，用于当所述微控制器单元存储空间不足时存储数据。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，还包括电源单元，用于为所述自编程轮胎压力监测装置供电。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述微控制器单元包括编码输入模块，所述编码输入模块在符合外部编码条件时，从所述编码输入单元接收所述引导编码，并根据接收到的所述引导编码，响应对应的所述格式编码，以产生与所述格式编码对应的数据格式。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述微控制器单元还包括引导程序模块，所述引导程序模块用于初始化所述自编程轮胎压力监测装置，所述初始化包括设置所述自编程轮胎压力监测装置的引导程序，对所述自编程轮胎压力监测装置的参数进行特定并采集，执行特定的数据格式。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述微控制器单元还包括程序执行模块，用于执行与所述格式编码对应的所述数据格式的程序，并将所述数据格式的数据信号发送至所述射频发射单元。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述引导程序模块在一定条件下可将程序引导至所述程序执行模块。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述传感器单元包括传感器功能函数模块，用于采集基本数据，所述基本数据包括但不限于压力、温度、加速度及电池电压。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述微控制器单元对所述外部编码条件进行监测，当监测到与所述外部编码条件不同的新的外部编码条件时，从所述编码输入单元接收所述引导编码，并根据接收到的所述引导编码，响应对应的所述格式编码，以产生与所述格式编码对应的数据格式。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述外部编码条件为压力温度,加速度等条件的设定值。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，当不符合所述外部编码条件时，所述编码输入模块拒绝接收所述引导编码。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述编码输入模块进入待定义状态，在一定时间内响应对应的所述格式编码。
本发明所述的自编程轮胎压力监测装置，所述自编程轮胎压力监测装置还包括低频传输单元，用于建立低频通信响应通道，并响应来自外部的低频命令。
本发明提供的自编程轮胎压力监测方法及装置具有以下优点和有益效果：首先本传感器不需要任何外在的工具，操作非常简单；其次，本传感器每次只发送很少的数据包，可以大大延长电池的使用寿命；再次，相对于多协议传感器而言可以存放更多的格式和内容，使销售商的库存量明显减少。
附图说明
图1为现有的可编程传感器；
图2为现有的多协议/复合协议传感器；
图3为本发明自编程胎压监测传感器实施例的结构框图；
图4为本发明自编程胎压监测传感器的传感程序模块流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图3为本发明一种自编程胎压监测传感器实施例的结构框图。如图3所示，该自编程胎压监测传感器包括：传感器单元4、微控制器单元3、编码输入单元5、射频发射单元2以及和电源单元1。其中，传感器单元4、编码输入单元5和射频发射单元2均与微控制器单元3相连接。
其中，微控制单元3可以是一个典型的微控制器，用以处理相关的数据并将数据进行编码给射频发射单元，并执行相关的胎压监测传感器所需要的软件程序；
射频发射单元2的作用是将数据以特定的无线频率发送出去；
传感器单元4包括压力传感单元、温度传感器单元、加速度传感器单元、电池电压监测单元以及低频通道单元等，主要是完成一些外在数据的采集，相关的数据采集后直接送入微控制器单元3进行处理。
电源单元1，用于给整个自编程胎压监测传感器进行供电。
本发明的核心是在传感器本身原来架构的基础上增加了编码输入单元5，而且还可以增加扩展存储单元6以增加存储不同格式的能力。
本发明的设计原理是将多种TPMS格式预先以一定的方式存储在微控制器单元3内，如果微控制器单元3本身的存储能力不够，则可以加上扩展存储单元6。本发明所述自编程胎压监测装置内的格式以特定的方式进行存储。
编码输入单元5的作用是产生一定的编码输入给微控制器单元3，用以选择和定义需要的格式类型。编码输入单元5的编码方式没有限定，可以简单，也可以复杂。定义后的格式将会如正常TPMS传感器的那样被以无线的方式发送出来。根据对编码输入单元5和软件的特殊约定，对微控制器单元3的编码设定是可重复的。
图4为本发明自编程胎压监测传感器的方法流程示意图，包括以下步骤：
初始化阶段，将设置传感器的引导程序和启动传感器函数模块对压力，温度，加速度等参数进行特定并采集，并执行一条特定的格式软件程序。
当符合外部编码条件，如压力，温度，加速度等条件的特定要求时，可以接收引导编码命令。举例，当压力小于设定数值，例如30KPA的时候，我们设定可以开始接收和响应引导编码命令，当压力大于设定数值的时候(传感器防置入轮胎，并加压)，我们设定传感器处于执行状态，不可以接收和响应引导编码命令。
响应一个特定的引导编码命令，使该传感器进入待定义状态。则在一定的时间范围内接收和响应针对某一款新的格式的编码输入命令。
在引导编码命令后，输入特定的格式编码命令，则微处理单元将对原来的引导程序进行参数重组，以产生符合要求的数据格式。
运行新的格式，在完成格式编码命令的输入后，程序将执行新的传感器格式的运行模式，发送新的格式数据信号。
运行新的格式的软件的同时会监测相关的外部编码条件和数据，并决定是否可以再次被重新定义或者是继续运行原来的格式。
本发明所述自编程胎压监测传感器不需要借助外部的数据传输和命令，由传感器内自带的编码输入单元产生一定的编码数据传输给传感器内的微控制器单元，并决定在后面的程序执行中产生和发送何种格式的TPMS数据，以符合某种车型要求的数据格式。也就是说，本发明不需要外部的编码或者编程工具就可以产生不同格式的TPMS数据。
进一步的，本发明将传感器内存储单元内的格式信息或者根程序信息与特定编码一一对应，并和实际应用中的车型列表一一对应。在符合该传感器定义/编程的外部条件下，当用户需要为某一款车型定义该传感器时，即可以直接输入相关的编码，则该传感器即可以执行符合该车型的特定的传感器的程序，并发送符合该车型要求的数据。
并且，当传感器在执行特定的数据格式时，在符合一定外部条件下，该传感器可以响应特定编码，并可以再次被重新定义/编程。如果外部条件不符合，则该传感器将拒绝响应相应的编码命令并且不能被定义或重新定义/编程。
本发明所述的输入的编码方式不会被限制，编码的目的是让微控制器模块可以识别该编码并最终产生和执行相关格式的运行程序。
本发明不需要外部的编码或者编程工具就可以产生不同格式的TPMS数据。操作非常简单；其次，本传感器每次只发送很少的数据包，可以大大延长电池的使用寿命；再次，本发明可以相对于多协议传感器而言可以存放更多的格式和内容，可以明显减少销售商的库存量。
以上对本发明所提供的，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (20)

1.一种自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，所述自编程轮胎压力监测装置的实现方法是预先存储多种格式编码，并根据所述自编程轮胎压力监测装置产生的引导编码选择对应的所述格式编码。 
2.根据权利要求1所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，所述自编程轮胎压力监测装置的实现方法包括如下步骤： 
产生所述引导编码步骤，所述自编程轮胎压力监测装置产生所述引导编码； 
接收引导编码步骤，当符合外部编码条件时，接收所述引导编码； 
格式编码输入步骤，根据接收到的所述引导编码，响应对应的所述格式编码，以产生与所述格式编码对应的数据格式。 
3.根据权利要求2所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，还包括初始化步骤，设置引导程序，对参数进行特定并采集，执行特定的数据格式。 
4.根据权利要求2所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，所述自编程轮胎压力监测装置的实现方法还包括执行步骤，执行所述数据格式，发送所述数据格式的数据信号。 
5.根据权利要求2所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，所述自编程轮胎压力监测装置的实现方法还包括监测步骤，当监测到与所述外部编码条件不同的新的外部编码条件时，执行所述产生所述引导编码步骤、接收引导编码步骤及所述格式编码输入步骤。 
6.根据权利要求2所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，所述外部编码条件包括但不限于压力、温度、加速度及电池电压。 
7.根据权利要求2所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，所述接收引导编码步骤进一步为，当不符合所述外部编码条件时，拒绝接收所述引导编码。 
8.根据权利要求2所述的自编程轮胎压力监测装置的实现方法，其特征在于，所述格式编码输入步骤进一步为进入待定义状态，在一定时间内响应对应的所述格式编码。 
9.一种自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述自编程轮胎压力监测 装置包括： 
编码输入单元，用于产生引导编码； 
微控制器单元，用于预先存储多种格式编码，并根据所述引导编码选择对应的所述格式编码； 
射频发射单元，用于以特定的无线频率发送来自所述微控制器单元的数据；以及 
传感器单元，用于采集外部数据，并将采集到的所述外部数据发送至所述微控制器单元。 
10.根据权利要求9所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，还包括扩展存储单元，用于当所述微控制器单元存储空间不足时存储数据。 
11.根据权利要求9所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，还包括电源单元，用于为所述自编程轮胎压力监测装置供电。 
12.根据权利要求9所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述微控制器单元包括编码输入模块，所述编码输入模块在符合外部编码条件时， 
从所述编码输入单元接收所述引导编码，并根据接收到的所述引导编码，响应对应的所述格式编码，以产生与所述格式编码对应的数据格式。
13.根据权利要求12所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述微控制器单元还包括引导程序模块，所述引导程序模块用于初始化所述自编程轮胎压力监测装置，所述初始化包括设置所述自编程轮胎压力监测装置的引导程序，对所述自编程轮胎压力监测装置的参数进行特定并采集，执行特定的数据格式。 
14.根据权利要求12所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述微控制器单元还包括程序执行模块，用于执行与所述格式编码对应的所述数据格式的程序，并将所述数据格式的数据信号发送至所述射频发射单元。 
15.根据权利要求14所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述引导程序模块在一定条件下可将程序引导至所述程序执行模块。 
16.根据权利要求9所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述传感器单元包括传感器功能函数模块，用于采集基本数据，所述基本数据包括但不限于压力、温度、加速度及电池电压。 
17.根据权利要求12所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述微控制器单元对所述外部编码条件进行监测，当监测到与所述外部编码条件不同的新的外部编码条件时，从所述编码输入单元接收所述引导编码，并根据接收到的所述引导编码，响应对应的所述格式编码，以产生与所述格式编码对应的数据格式。 
18.根据权利要求12所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，当不符合所述外部编码条件时，所述编码输入模块拒绝接收所述引导编码。 
19.根据权利要求12所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述编码输入模块进入待定义状态，在一定时间内响应对应的所述格式编码。 
20.根据权利要求9所述的自编程轮胎压力监测装置，其特征在于，所述自编程轮胎压力监测装置还包括低频传输单元，用于建立低频通信响应通道，并响应来自外部的低频命令。 
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