CN107512142A - 代码写入装置、胎压监测单元及控制方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种代码写入装置、胎压监测单元及控制方法，胎压监测单元根据获取的唤醒参数将无线接收器唤醒以接收通信协议。同时，控制无线接收器休眠。本公开可以在不明显耗费电池电量的前提下简单、快速地将通信协议写入胎压监测单元，使得胎压监测单元可以兼容不同的通信协议，同时，胎压监测单元整体密封，不易在使用过程中被损坏。

Description

代码写入装置、胎压监测单元及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车监测技术领域，具体涉及一种代码写入装置、胎压监测单元及控制方法。
背景技术
轮胎压力监测系统是一种采用无线传输技术，利用固定于汽车轮胎内的胎压监测单元在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的控制器中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时(预防爆胎)以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。从而确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏。
胎压监测单元的电池寿命大概为5年，由于胎压监测单元在制造时是通过100％的胶水进行密封，因此，当胎压监测单元的电池使用完后，需要更换新的胎压监测单元。同时，由于每个品牌或每个车型的轮胎压力监测系统都有属于自己的独一无二的通信协议。因此，零售商需要为不同的车型准备相应的胎压监测单元，需要零售商具备较大的库存。
现有技术中存在一种代码写入装置，如图1所示，该装置包括具有金属孔的未写入通信协议的胎压监测单元和具有金属连接器的主机。主机通过金属连接器与未写入通信协议的胎压监测单元的金属孔连接，将主机内对应的通信协议发送到胎压监测单元。这使得零售商只需要存储同一种的胎压监测单元，在需要进行安装时向胎压监测单元写入对应的通信协议即可，提高了胎压监测单元的通用性和灵活性，使得零售商的库存积压可以减少。但是这类装置需要额外的金属连接器，成本高。同时金属孔的存在使得胎压监测单元并未密封，使得胎压监测单元容易在使用过程中受到腐蚀，影响使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种代码写入装置、胎压监测单元及控制方法，可以在不明显耗费电池电量的前提下快速地对胎压监测单元进行编程，节约成本。
根据本公开的第一方面，提供一种胎压监测单元，包括：
压力传感器，用于检测气体压力参数；
无线接收器，被配置为休眠状态，并在被唤醒后能以无线方式接收通信协议；以及，
微处理器，被配置为根据所述气体压力参数唤醒所述无线接收器。
优选地，所述微处理器被配置为在所述气体压力参数大于第一阈值时唤醒所述无线接收器。
优选地，所述胎压监测单元还包括：
磁传感器，用于检测磁场强度参数；
其中，所述微处理器被配置为在所述磁场强度参数大于第二阈值，且所述气体压力参数小于第三阈值时唤醒所述无线接收器。
优选地，所述微处理器被配置为在唤醒所述无线接收器后的预定时间内未接收到通信协议时，控制所述无线接收器休眠。
优选地，所述无线接收器为蓝牙低能耗接收器。
第二方面，提供一种代码写入装置，包括：
多个如上所述的胎压监测单元；以及，
主机，设置有无线发射器，所述无线发射器被配置为以无线方式向所述胎压监测单元发送通信协议。
第三方面，一种胎压监测单元控制方法，包括：
获取气体压力参数；
根据所述气体压力参数将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议；
将接收到的所述通信协议写入存储器并控制所述无线接收器休眠。
优选地，根据所述气体压力参数将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议包括：
在所述气体压力参数大于第一阈值时唤醒所述无线接收器以接收通信协议。
优选地，所述控制方法还包括：
获取磁场强度参数；
其中，根据所述气体压力参数将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议包括：
在所述磁场强度参数大于第二阈值，且所述气体压力参数小于第三阈值时唤醒所述无线接收器以接收通信协议。
优选地，所述控制方法还包括：
在唤醒所述无线接收器后的预定时间内未接收到通信协议时，则控制所述无线接收器休眠。
本公开提供了一种代码写入装置、胎压监测单元及控制方法，胎压监测单元根据获取的唤醒参数将无线接收器唤醒以接收通信协议。同时，控制无线接收器休眠。本公开可以在不明显耗费电池电量的前提下简单、快速地将通信协议写入胎压监测单元，使得胎压监测单元可以兼容不同的通信协议，同时，胎压监测单元整体密封，不易在使用过程中被损坏。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是现有技术的代码写入装置的结构示意图；
图2是本发明第一实施例的代码写入装置的结构示意图；
图3是本发明第一实施例的胎压监测单元的控制方法流程图；
图4是本发明第二实施例的代码写入装置的结构示意图；
图5是本发明第二实施例的胎压监测单元的控制方法流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图2是本发明第一实施例的代码写入装置的结构示意图。如图2所示，本实施例的代码写入装置包括胎压监测单元A和主机B。本实施例中所述的胎压监测单元A未写入通信协议。胎压监测单元A在正式使用前需要存储与汽车车型相对应的通信协议。主机B内存储有多种通信协议。胎压监测单元A与主机B通过无线方式进行连接。主机B将对应的通信协议通过无线的方式发送给胎压监测单元A，胎压监测单元A接收并存储通信协议。在一个可选实现方式中，通信协议也可以保存在云服务器中，当需要发送通信协议时，主机B从云服务器中下载特定车型的通信协议发送给胎压监测单元A。通过这种方式，主机B内的通信协议将始终保持最新状态，节省主机B的内存。当胎压监测单元A被写入对应的通信协议后，胎压监测单元A可以在汽车的轮胎内实时检测汽车在行驶或静止状态下的轮胎内的压力、温度等数据，并将检测的数据进行对外发送，以获取相应的控制操作，预防交通事故以及延长轮胎的寿命。
胎压监测单元A包括压力传感器1、射频发射器2、无线接收器3和微处理器4。压力传感器1主要用于检测气体压力参数。射频发射器2通过射频发射天线以无线方式向外发送气体压力参数。胎压监测单元A在获取通信协议时，微处理器4根据压力传感器1检测的气体压力参数唤醒所述无线接收器3。无线接收器3被配置为休眠状态，被唤醒后能以无线方式接收通信协议。对于无线接收器3，还相应的设置有无线接收天线和电源开关。当无线接收器3被唤醒时，电源开关打开，通过无线接收天线接收通信协议。
在一个可选实现方式中，射频发射天线和无线接收天线可以分别以微带天线的形式形成在胎压监测单元A的电路板上，两者可以设置于电路板的同一面或不同面。
主机B设置有无线发射器5。无线发射器5与无线接收器3相匹配。无线发射器5用于将主机B内预存的通信协议通过射频发射天线以无线方式发射给无线接收器3。无线接收器3通过无线接收天线接收并将接收到的通信协议传送给微处理器4进行存储。
本实施例的无线接收器3和无线发射器5为蓝牙低能耗(Blooth LowEnergy，BLE)收发器。蓝牙低能耗收发器包括蓝牙低能耗接收器和蓝牙低能耗发射器，是基于蓝牙低能耗技术的基础上实现的。蓝牙低能耗技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术。蓝牙低能耗技术采用可变连接时间间隔，这个间隔根据具体应用具体设置。另外，因为蓝牙低能耗技术采用非常快速的连接方式，因此平时可以处于“非连接”状态(节省能源)，此时链路两端相互间只是知晓对方，只有在必要时才开启链路，然后在尽可能短的时间内关闭链路，可以最大限度地降低功耗。
本实施例针对胎压监测单元A获取通信协议提供了一种胎压监测单元控制方法，如图3所示。所述控制方法包括：
步骤S110、获取气体压力参数。
新的胎压监测单元A通常存储在1atm(即0Psi，相对压力)的环境中。当新的胎压监测单元A安装在轮胎内时，轮胎内的压力大于30Psi。胎压监测单元A的压力传感器1检测到的气体压力参数根据轮胎内的压力不同而不同。每通过一定的时间，压力传感器1将检测到的气体压力参数通过通信总线传输给微处理器4，微处理器4获取得到气体压力参数。
步骤S120、判断气体压力参数是否超过第一阈值，超过则执行步骤S130，没有超过则执行步骤S110。
步骤S130、将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议。
微处理器4根据接收到的气体压力参数进行判断。当接收到的气体压力参数大于第一阈值时，微处理器4控制打开无线接收器3的电源开关从而唤醒无线接收器3。应理解，微处理器4也可以采用其它方式唤醒无线接收器3，例如，向无线接收器3发送一个唤醒指令。无线接收器3被唤醒后，胎压监测单元A与主机B进行连接。
步骤S140、判断胎压监测单元与主机是否连接成功，如果是执行步骤S150，否则执行步骤S160。
步骤S150、接收并存储所述通信协议，并控制所述无线接收器休眠。
胎压监测单元A与主机B连接成功，主机B将相应的通信协议通过无线发射器5向外发送，胎压监测单元A内的无线接收器3通过无线接收天线接收主机B发送的通信协议。其中，无线接收天线的长度可以根据需要进行设置。
主机B可以是手机或者平板电脑，通信协议可以保存在手机或平板电脑的存储装置中。在一个可选实现方式中，通信协议也可以保存在云服务器中，当胎压监测单元A需要通信协议时，主机B可以下载特定车型的通信协议，发送给胎压监测单元A。通过这种方式，通信协议将始终保持最新状态，节省主机B的内存。
胎压监测单元A将接收到的通信协议写入存储器内，确定通信协议写入成功后，微处理器4控制关闭无线接收器3的电源开关，使得无线接收器3处于休眠状态。由于无线接收器3的有效电流高达30mA，因此，及时的控制无线接收器3处于休眠状态，可以节省电池的电能，延长电池的使用寿命。
步骤S160、控制所述无线接收器休眠。
当无线接收器3被唤醒后，如果主机B不存在或者其它情况的产生，使得无线接收器3在预定的时间内没有接收到通信协议，微处理器4控制关闭无线接收器3的电源开关，使得无线接收器3进入休眠状态。
胎压监测单元A接收并存储通信协议后，进入正常工作模式。具体地，压力传感器1通过通信总线将检测到的气体压力参数传输给微处理器4，微处理器4将接收到的数据串行后发送给射频发射器2。射频发射器2按设定的特高频无线电波(UHF)调变通过射频发射天线向外发射。所述特高频无线电波是指频率为300～3000MHz，波长在1m～1dm的无线电波。
优选地，胎压监测单元A还设置有唤醒传感器6和温度传感器7。由于胎压监测单元A是安装于轮胎内，基于不可能经常更换轮胎的前提，必须保证胎压监测单元A内的电池的工作时长至少为几年。唤醒传感器6可以在必要时将处于休眠模式的胎压监测单元A唤醒，达到省电和延长电池寿命的目的。应注意，唤醒传感器6用于唤醒胎压监测单元A，具体地，主要是唤醒使得微处理器4开始工作。同时，由于胎压与温度也是密切相关的，根据数据分析，轮胎内的温度每升高1℃，轮胎的磨损就增加2％。因此，通过温度传感器7测量获取轮胎内的温度也可以起到预防交通事故的作用。应理解，胎压监测单元A中还可以根据需要设置其它类型的传感器以及电路单元。
通过在胎压监测单元设置无线接收器和压力传感器。胎压监测单元根据获取的气体压力参数将无线接收器唤醒接收主机发送的通信协议，并写入存储器中。本公开可以在不明显耗费电池电量的前提下简单、快速地将通信协议写入胎压监测单元，使得胎压监测单元可以兼容不同的通信协议，同时，胎压监测单元整体密封，不易在使用过程中被损坏。
图4是本发明第二实施例的代码写入装置的结构示意图。如图4所示，本实施例的代码写入装置包括胎压监测单元A和主机B。胎压监测单元A在正式使用前需要存储与汽车车型相对应的通信协议。主机B内存储有多种通信协议。胎压监测单元A与主机B通过无线方式进行连接。主机B将对应的通信协议通过无线的方式发送给胎压监测单元A，胎压监测单元A接收并存储通信协议。
胎压监测单元A包括压力传感器1、射频发射器2、无线接收器3、微处理器4和磁传感器8。压力传感器1主要用于检测气体压力参数。磁传感器8用于检测磁场强度参数。射频发射器2通过射频发射天线以无线方式向外发送气体压力参数。在胎压监测系统希望了解磁场强度参数时，射频发射器2也可以通过射频发射天线发送磁场强度参数。微处理器4根据气体压力参数和磁场强度参数两种唤醒参数来唤醒所述无线接收器3。无线接收器3被配置为休眠状态，被唤醒后能以无线方式接收通信协议。对于无线接收器3，还相应的设置有无线接收天线和电源开关。当无线接收器3被唤醒时，电源开关打开，通过无线接收天线接收通信协议。当然，微处理器4也可以通过其它方式来唤醒无线接收器3，例如，向无线接收器3发送一个唤醒信号。
主机B设置有无线发射器5。无线发射器5与无线接收器3相匹配。无线发射器5将主机B内预存的通信协议通过无线方式发射给无线接收器3，无线接收器3将接收到的通信协议传送给微处理器4内的存储器进行存储。
本实施例的无线接收器3和无线发射器5为蓝牙低能耗(Blooth LowEnergy，BLE)收发器。本实施例针对胎压监测单元获取通信协议提供了一种胎压监测单元控制方法，如图5所示。所述控制方法包括：
步骤S210、获取气体压力参数和磁场强度参数。
新的胎压监测单元A通常存储在1atm(即0Psi，相对压力)的环境中。当新的胎压监测单元A还未安装在轮胎内时，利用磁性物质靠近胎压监测单元A，产生磁场，使得磁传感器8检测的磁场强度参数产生变化。此时，胎压监测单元A由于还未安装，因此气体压力参数较低。每通过一定的时间，压力传感器1和磁传感器8将检测到的气体压力参数和磁场强度参数通过通信总线传输给微处理器4，微处理器4获取得到气体压力参数和磁场强度参数。
通过设置磁传感器8，根据检测到的磁场强度参数和气体压力参数满足一定条件时，唤醒无线接收器3。采用磁传感器8，可以通过改变外部磁场(例如，将磁铁靠近胎压监测单元A)来唤醒无线接收器3，使得胎压监测单元A处于可以被写入的状态。同时，参考气体压力参数，使得无线接收器3只有在胎压监测单元A处于正常大气压环境下，也即，未被安装到轮胎中时，才可以被唤醒。由此，本实施例可以避免汽车在行驶过程中，若停靠在某一磁性物质旁边，而使得无线接收器3一直被唤醒，造成电能的浪费。本实施例通过增加磁传感器可以使得在胎压监测单元A被安装到轮胎中以前进行写入操作，使得操作更加简单易行。
步骤S220、判断磁场强度参数是否大于第二阈值，且气体压力参数是否小于第三阈值，如果是则执行S230步骤，否则执行步骤S210。
步骤S230、将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议。
微处理器4根据接收到的气体压力参数和磁场强度参数进行判断。当接收到的磁场强度参数大于第二阈值，且气体压力参数小于第三阈值时，微处理器4控制打开无线接收器3的电源开关从而唤醒无线接收器3。胎压监测单元A与主机B进行连接。
步骤S240、判断胎压监测单元与主机是否连接成功，如果是执行步骤S250，否则执行步骤S260。
步骤S250、接收并存储所述通信协议，并控制所述无线接收器休眠。
胎压监测单元A与主机B连接成功，主机B将相应的通信协议通过无线发射器5向外发送，胎压监测单元A内的无线接收器3通过无线接收天线接收主机B发送的通信协议。其中，无线接收天线的长度可以根据需要进行设置。
主机B可以是手机或者平板电脑，通信协议可以保存在手机或平板电脑的存储装置中。在一个可选地实施方式中，通信协议也可以保存在云服务器中，当胎压监测单元A需要通信协议时，主机B可以下载特定车型的通信协议，发送给胎压监测单元A。通过这种方式，通信协议将始终保持最新状态，节省主机B的内存。
胎压监测单元A将接收到的通信协议写入存储器内，确定通信协议写入成功后，微处理器4控制关闭无线接收器3的电源开关，使得无线接收器3处于休眠状态。由于无线接收器3的有效电流高达30mA，因此，及时的控制无线接收器3处于休眠状态，可以节省电池的电能，延长电池的使用寿命。
步骤S260、控制所述无线接收器休眠。
当无线接收器3被唤醒后，如果主机B不存在或者其它情况的产生，使得无线接收器3在预定的时间内没有接收到通信协议，微处理器4控制关闭无线接收器3的电源开关，使得无线接收器3进入休眠状态。
胎压监测单元A接收并存储通信协议后，安装到轮胎内即可进入正常工作模式。优选地，胎压监测单元A还设置有唤醒传感器6和温度传感器7。由于胎压监测单元A是安装于轮胎内，基于不可能经常更换轮胎的前提，必须保证胎压监测单元A内的电池的工作时长至少为几年。唤醒传感器6可以在必要时将处于休眠模式的胎压监测单元A唤醒，达到省电和延长电池寿命的目的。应注意，唤醒传感器6用于唤醒胎压监测单元A，具体地，主要是唤醒使得微处理器4开始工作。同时，由于胎压与温度也是密切相关的，根据数据分析，轮胎内的温度每升高1℃，轮胎的磨损就增加2％。因此，通过温度传感器7测量获取轮胎内的温度也可以起到预防交通事故的作用。应理解，胎压监测单元A中还可以根据需要设置其它类型的传感器以及电路单元。
具体地，压力传感器1和温度传感器7通过通信总线将检测的气体压力参数和温度参数传输给微处理器4，微处理器4将接收到的数据串行后发送给射频发射器2。射频发射器2按设定的特高频无线电波(UHF)调变通过射频发射天线向外发射以获取相应的控制操作，预防交通事故以及延长轮胎的寿命。所述特高频无线电波是指频率为300～3000MHz，波长在1m～1dm的无线电波。
通过在胎压监测单元设置无线接收器、压力传感器和磁传感器，胎压监测单元根据获取的气体压力参数和磁场强度参数将无线接收器唤醒以接收主机发送的通信协议，并写入存储器中。本公开可以在不明显耗费电池电量的前提下简单、快速地将通信协议写入胎压监测单元。同时还可以避免胎压监测单元在正常工作时，受到外部磁场的干扰而唤醒无线接收器，造成电能的浪费。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种胎压监测单元，包括：
压力传感器，用于检测气体压力参数；
无线接收器，被配置为休眠状态，并在被唤醒后能以无线方式接收通信协议；以及，
微处理器，被配置为根据所述气体压力参数唤醒所述无线接收器。
2.根据权利要求1所述的胎压监测单元，其特征在于，所述微处理器被配置为在所述气体压力参数大于第一阈值时唤醒所述无线接收器。
3.根据权利要求1所述的胎压监测单元，其特征在于，所述胎压监测单元还包括：
磁传感器，用于检测磁场强度参数；
其中，所述微处理器被配置为在所述磁场强度参数大于第二阈值，且所述气体压力参数小于第三阈值时唤醒所述无线接收器。
4.根据权利要求2或3所述的胎压监测单元，其特征在于，所述微处理器被配置为在唤醒所述无线接收器后的预定时间内未接收到通信协议时，控制所述无线接收器休眠。
5.根据权利要求4所述的胎压监测单元，其特征在于，所述无线接收器为蓝牙低能耗接收器。
6.一种代码写入装置，包括：
多个如权利要求1-5中任一项所述的胎压监测单元；以及，
主机，设置有无线发射器，所述无线发射器被配置为以无线方式向所述胎压监测单元发送通信协议。
7.一种胎压监测单元控制方法，包括：
获取气体压力参数；
根据所述气体压力参数将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议；
将接收到的所述通信协议写入存储器并控制所述无线接收器休眠。
8.根据权利要求7所述的胎压监测单元控制方法，其特征在于，根据所述气体压力参数将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议包括：
在所述气体压力参数大于第一阈值时唤醒所述无线接收器以接收通信协议。
9.根据权利要求7所述的胎压监测单元控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取磁场强度参数；
其中，根据所述气体压力参数将处于休眠状态的无线接收器唤醒以接收通信协议包括：
在所述磁场强度参数大于第二阈值，且所述气体压力参数小于第三阈值时唤醒所述无线接收器以接收通信协议。
10.根据权利要求7或9所述的胎压监测单元控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在唤醒所述无线接收器后的预定时间内未接收到通信协议时，控制所述无线接收器休眠。
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