CN104964789B - 便携式tpms性能测试和功能自检系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统，其特征在于所述系统包括移动PC，测试载板，无线信号分析仪和安装在轮胎上的TPMS发射器，移动PC以串口方式与无线信号分析仪相连，所述测试载板通过内置的串口控制单元与移动PC相连，在测试载板内设置有MCU控制模块，无线发射模块和无线接收模块，测试载板与TPMS发射器之间无线连接，测试载板发送的无线信号能够控制TPMS发射器进入相应的模式下和进行对应的测试，无线接收模块用于接收TPMS发射器发出的信号，MCU控制模块控制无线发射和接收模块发送和接收数据，并且实现数据内容的解析。

Description

便携式TPMS性能测试和功能自检系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种汽车轮胎压力监测的技术领域，特别是在涉及便捷可携带式TPMS性能自检和故障诊断系统及其实现方法。

背景技术

由于人们对汽车安全越来越重视，胎压监测越来越受到人们的关注。TPMS在各种汽车上的应用也越来越多。随着TPMS产品的在实际生活中的大量使用，现有的检测系统都是基于以实验室为基本的大型设备设计方案，体积巨大，不易携带。

对于TPMS系统来说，一个TPMS发射器对应一个轮胎，它可以检测出轮胎当前的压力温度等信息，它被安装在轮胎内部，安装复杂，每次安装都需要对轮胎进行拆卸和安装才可以。在研发阶段，由于实际使用环境的影响，该产品应用于汽车上，所以我们需要对TPMS发射器做性能上的评估，我们需要装车，但实际上有许多的代码需要在特定的情景下才能触发，比如高温高速，低温高速等情况下，也有一些特殊的性能测试，比如高速情况下发射器连续发送10次报文的接受率，但是明显实际环境并不能为我们提供这些条件，这时候我们就需要主动触发内部代码进入我们所需要的环境下测试相应的代码执行情况。在实际使用阶段，当TPMS系统发生不明故障的时候，我们需要对TPMS做故障自检，鉴于两者共同的环境需求，即需要在实车上进行设备测量和监控，我们需要一套便携式的系统来支撑我们的研发环境和实际使用环境。传统方式是这些数据的测量都是在实验室中采用大型静态设备模拟实际环境，但是由于实际使用场景的复杂，其在实验室中得到的结果不能完全代表实际使用情况下的数据。在实际使用过程中TPMS出现故障的时候，由于已经安装在轮胎中，必须通过特殊的方法对其进行故障自检。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统及其实现方法，可以在研发阶段实车实验中以及在TPMS产品的实际使用中提供的性能自检和故障诊断功能。

本发明的目的是这样实现的：一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统，所述系统包括移动PC，测试载板，无线信号分析仪和安装在轮胎上的TPMS发射器，移动PC以串口方式与无线信号分析仪相连，为分析仪供电同时获取分析仪获取的TPMS发射器发出的无线波段信号数据，所述测试载板通过内置的串口控制单元与移动PC相连，移动PC通过串口传输模块向测试载板发送控制命令实现控制，并与载板进行数据交互，在测试载板内设置有MCU控制模块，无线发射模块和无线接收模块，测试载板与TPMS发射器之间无线连接，测试载板发送的无线信号能够控制TPMS发射器进入相应的模式下和进行对应的测试，无线接收模块用于接收TPMS发射器发出的信号， MCU控制模块主要是接收移动PC的指令，同时控制无线发射和接收模块发送和接收信号，并且实现信号内容的解析 。

在所述发射器内部设置有自检模块，自检模块通过发射器内置的低频触发器触发工作，实现TPMS的自检功能。

一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统的实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、移动PC向测试载板发送测试报文，测试载板通过无线发射发送测试报文，接收到测试报文的发射模块全部进入测试模式，发射器向测试载板发送含有自己ID的报文，同时停止正常报文发送；

步骤二：移动PC接收到所有的报文，分析出当前所有TPMS的发射器后，发送进入静默模式报文，TPMS发射器进入静默模式，该模式下，所有的TPMS模块会停止发送报文；

步骤三：移动PC发送涵盖有测试发射器ID和相关测试信息内容的报文，发射器解析报文，并进入对应的测试模块下；

步骤四：测试载板接收到TPMS发射器发出的报文，对报文进行解析和对无线信号进行自动诊断，得出最终结果；

步骤五：测试载板自动加载下一个测试项目，循环步骤三和四，直至全部测试项目完成，测试载板向移动PC发送测试完成报文；

步骤六：移动PC自动生成报告，发送退出测试模式报文，所有TPMS发射器进入正常工作模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以在实车上对单个或多个轮胎已经安放好的TPMS发射器进行相应的性能和功能的检测操作，从硬件看整套设备小巧并且方便携带，全部设备都通过移动PC的usb端口供电和控制，无需添加其他任何供电，方便更换测试模块，易于拓展；从软件看测试代码易于订制，测试结果方便控制统计，可以实现自动化操作整个流程。

附图说明

图1为本发明一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统的结构示意图。

图2为本发明中发射器内部的工作逻辑框图。

具体实施方式

参见图1—图2，本发明涉及一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统，所述系统包括移动PC，测试载板，无线信号分析仪和安装在轮胎上的TPMS发射器，移动PC通过USB接口与无线信号分析仪相连，为分析仪供电同时获取分析仪获取的TPMS发射器发出的无线波段信号数据，来分析发射器发出的无线信号的频率和功率是否正常，所述测试载板通过内置的串口传输模块与移动PC相连，同样可以通过移动PC为测试载板提供电源，移动PC通过串口传输模块向测试载板发送控制命令对载板进行控制，并与载板进行数据交互，在测试载板内设置有MCU控制模块，无线发射模块和无线接收模块，测试载板与TPMS发射器之间无线连接，测试载板能够发送和接受无线信号，发送的无线信号能够控制TPMS发射器进入相应的模式下和进行对应的测试，无线接收模则接收TPMS发射器发出的信号，也可以解析出相应的报文内容，对内容进行诊断，看内容是否正常。MCU控制模块主要是接收移动PC的指令，同时控制无线发射和接收模块发送和接收信号，并且实现信号内容的解析 。

通常在TPMS发射器中，会内置有一个低频触发器，该低频触发器的作用是接收外部的低频数据，来触发内部的一些特殊功能，要完成本系统，我们需要先在内部注入相关自检代码或者性能测试代码，该代码被封装在一个闭合单元中形成自检模块，正常使用环境不会进入这段代码，只有在接收到特定的低频信号的情况下，该代码才会被激活，通过自检模块检查发射器是否能正常工作。如图2所示，在没有低频触发的情况下，程序可以正常工作，工作逻辑会根据正常的工作情况自主的进行的控制。

现在有如下两项测试项目为：

1、时速在100km/h的情况下，每隔1s取一次胎压并将数据发射一次无线射频信号，连续发射50次。

2、在时速100km/h的情况下，发射器发送一段连续漏气的胎压信号，使接收器进入低压警报。

首先在PC端写好测试脚本一和测试脚本二，PC上执行测试框架，为了避免TPMS发射器相互之间的影响，需要先将其他的TPMS发射器停止发送报文，移动PC通过串口控制测试载板，通过无线发射模块，向所有的TPMS发射器发送一个获取信息的报文，所有接收到报文的TPMS发射器会向测试载板的无线接受模块发送只包涵自己ID信息的报文，测试系统接收到所有的报文，分析出当前所有TPMS的发射器后，发送进入静默模式报文，TPMS发射器进入静默模式，该模式下，所有的TPMS发射器会停止发送报文。

移动PC发送涵盖有测试目标ID和相关测试信息内容的报文：

测试项目	测试TPMS发射器ID	测试参数（发射次数）	测试参数（发射间隔）
				0x01	0x********	50	1s

PC端标记当前正处于测试一脚本中，测试载板接收到数据之后解析数据，并且将解析后的数据重新按照格式进行封装，再通过低频无线发射模块发送给发射器，测试载板重新封装后的数据格式如下：

发射器的低频天线接收到数据以后，会对比对应的发射器ID，比对成功的发射器会根据不同的测试项目值，进入相应的测试代码逻辑段，根据传入的测试参数执行测试内容，同时向测试载板发送一串命令代表测试开始，该命令格式如下：

测试载板接收到该数据后，开启无线接收，2s后自动运行测试代码，根据功能位分为正常测试和自检测试，自检测试是根据发射器内部固定的测试模块内容进行，方便用户可以随时进行TPMS的测试，只需要搭建相应的测试环境，无需提供复杂的测试代码，比如用户可以将车子开往4s店，4s店利用提供的测试环境即可完成自检测试，快效便捷。

正常测试执行时：

发射器根据代码指令，每隔1s发送一次无线射频，测试载板将接收到的数据传递给移动PC，无线信号分析仪也将接收到无线信号数据传递给移动PC，移动PC接收到测试载板发回的数据进行解析，如果内容出现无法解析的情况，则说明发射的内容有误，PC接收无线分析仪发回的信号，如果发现频率过大或者过小，功耗存在异常的波动，则说明在100km/h速度的情况下，该发射器会受到影响。

50次的发射有部分出错或者不符合，或者50次只有部分被接收到，则可以判定结果为100km/h对发射器存在影响，针对数据结果，在后面诊断过程中会进行对应的解析。

发射器运行完测试代码以后，发送如下数据：

测试载板接收到如上数据后，通过串口向移动PC发送一串数据：

测试项目	测试状态
		0x01	0x00 代表结束

移动PC根据数据分析出结果后，生成对应的解析报告，如那些数据不正常，出现多少次丢失等，并自动加载脚本二进行下一项测试。

该过程可做到自动化，无需人为职守，可在非专业人事的情况下，完成测试过程。

Claims (2)

1.一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统的实现方法，所述系统包括移动PC，测试载板，无线信号分析仪和安装在轮胎上的TPMS发射器，移动PC以串口方式与无线信号分析仪相连，为分析仪供电同时获取分析仪获取的TPMS发射器发出的无线波段信号数据，所述测试载板通过内置的串口控制单元与移动PC相连，移动PC通过串口传输模块向测试载板发送控制命令实现控制，并与载板进行数据交互，在测试载板内设置有MCU控制模块，无线发射模块和无线接收模块，测试载板与TPMS发射器之间无线连接，测试载板发送的无线信号能够控制TPMS发射器进入相应的模式下和进行对应的测试，无线接收模块用于接收TPMS发射器发出的信号， MCU控制模块主要是接收移动PC的指令，同时控制无线发射和接收模块发送和接收信号，并且实现信号内容的解析，其特征在于所述方法包括以下步骤：

步骤一、移动PC向测试载板发送测试报文，测试载板通过无线发射发送测试报文，接收到测试报文的发射模块全部进入测试模式，发射器向测试载板发送含有自己ID的报文，同时停止正常报文发送；

步骤二：移动PC接收到所有的报文，分析出当前所有TPMS的发射器后，发送进入静默模式报文，TPMS发射器进入静默模式，该模式下，所有的TPMS模块会停止发送报文；

步骤三：移动PC发送涵盖有测试发射器ID和相关测试信息内容的报文，发射器解析报文，并进入对应的测试模块下；

步骤四：测试载板接收到TPMS发射器发出的报文，对报文进行解析和对无线信号进行自动诊断，得出最终结果；

步骤五：测试载板自动加载下一个测试项目，循环步骤三和四，直至全部测试项目完成，测试载板向移动PC发送测试完成报文；

步骤六：移动PC自动生成报告，发送退出测试模式报文，所有TPMS发射器进入正常工作模式。

2.根据权利要求1所述的一种便携式TPMS性能测试和功能自检系统的实现方法，其特征在于在所述发射器内部设置有自检模块，自检模块通过发射器内置的低频触发器触发工作，实现TPMS的自检功能。